JP2017224643A - Composition for semiconductor surface treatment, surface treatment method, and method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide: a composition for semiconductor surface treatment, which can suppress a polishing body from damaging a metal wiring line or the like, and which enables the effective elimination of pollution from a surface of a polished object; and a semiconductor surface treatment method by use of the composition for semiconductor surface treatment.SOLUTION: A composition for semiconductor surface treatment according to the present invention comprises: at least one polymer (A) selected from a group consisting of polyamic acid, a polyamic acid derivative and salts thereof; and a liquid medium (B). The composition for semiconductor surface treatment according to the present invention comprises potassium and sodium, and satisfies M/M=5×10-1×10, where M(ppm) is a content of the potassium and M(ppm) is a content of the sodium.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、半導体基板の金属配線を含む面を処理するための半導体表面処理用組成物、表面処理方法および半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor surface treatment composition, a surface treatment method, and a semiconductor device manufacturing method for treating a surface of a semiconductor substrate including metal wiring.

半導体装置の製造に活用されるCMP(Chemical Mechanical Polishing)とは、被研磨体を研磨パッドに圧着し、研磨パッド上に半導体表面処理方法を供給しながら被研磨体と研磨パッドとを相互に摺動させて、被研磨体を化学的かつ機械的に研磨する技術である。このようなCMPに用いられる化学機械研磨用分散体には、研磨砥粒の他、エッチング剤等の化学薬品が含有されている。また、CMP後、被研摩体を洗浄用組成物で洗浄する工程も必須である。   CMP (Chemical Mechanical Polishing) utilized in the manufacture of semiconductor devices is a method in which the object to be polished and the polishing pad are slid against each other while the object to be polished is pressure-bonded to the polishing pad and a semiconductor surface treatment method is supplied onto the polishing pad. This is a technique for polishing the object to be polished chemically and mechanically. The chemical mechanical polishing dispersion used in such CMP contains chemicals such as an etching agent in addition to the abrasive grains. In addition, a process of cleaning the abrasive body with a cleaning composition after CMP is essential.

被研磨体の表面には、銅やタングステン、コバルト等の金属配線材、酸化シリコン等の絶縁材、窒化タンタルや窒化チタン等のバリアメタル材等が露出している。このような異種材料が被研磨面に共存する場合、各種材料の研磨速度を一定にして平坦に研磨する必要がある。また、研磨後に研磨面から汚染だけを除去し、被研磨面を腐食する等ダメージを与えずに洗浄する必要がある。例えば、特許文献1には、酸性洗浄剤を用いて配線材とバリアメタル材が露出した被研磨面の腐食を抑制する技術が記載されている。また、例えば、特許文献2や3には、中性からアルカリ性の洗浄剤を用いて配線材とコバルトのようなバリアメタル材が露出した被研磨面を洗浄する技術が開示されている。   On the surface of the object to be polished, a metal wiring material such as copper, tungsten and cobalt, an insulating material such as silicon oxide, a barrier metal material such as tantalum nitride and titanium nitride, and the like are exposed. When such dissimilar materials coexist on the surface to be polished, it is necessary to perform flat polishing with a constant polishing rate of various materials. In addition, it is necessary to remove only contamination from the polished surface after polishing, and clean the surface to be polished without damaging it. For example, Patent Document 1 describes a technique for suppressing corrosion of a surface to be polished where a wiring material and a barrier metal material are exposed using an acidic cleaning agent. For example, Patent Documents 2 and 3 disclose techniques for cleaning a surface to be polished from which a wiring material and a barrier metal material such as cobalt are exposed using a neutral to alkaline cleaning agent.

特開2010−258014号公報JP 2010-258014 A 特開2009−055020号公報JP 2009-055020 A 特開2013−157516号公報JP2013-157516A

近年の更なる回路構造の微細化に伴い、被研磨体の金属配線等にダメージを更に抑制し、被研磨体の表面より汚染を効果的に除去することができる半導体表面処理用組成物および半導体表面処理用組成物を用いた半導体表面処理方法が要求されている。   A semiconductor surface treatment composition and a semiconductor capable of further suppressing damage to the metal wiring and the like of the object to be polished and effectively removing contamination from the surface of the object to be polished with the further miniaturization of the circuit structure in recent years. A semiconductor surface treatment method using the surface treatment composition is required.

本発明に係る半導体表面処理用組成物は、
ポリアミック酸、ポリアミック酸誘導体およびそれらの塩よりなる群から選択される少なくとも1種の重合体(A)と、
液状媒体(B)と、を含有する。
The semiconductor surface treatment composition according to the present invention comprises:
At least one polymer (A) selected from the group consisting of polyamic acid, polyamic acid derivatives and salts thereof;
A liquid medium (B).

[適用例2]
適用例1の半導体表面処理用組成物がカリウムおよびナトリウムを含有し、
前記カリウムの含有量をM(ppm)、前記ナトリウムの含有量をMNa(ppm)としたときに、M/MNa=5×10〜1×10であることができる。
[Application Example 2]
The semiconductor surface treatment composition of Application Example 1 contains potassium and sodium,
When the potassium content is M K (ppm) and the sodium content is M Na (ppm), M K / M Na = 5 × 10 3 to 1 × 10 5 can be obtained.

[適用例3]
適用例1または適用例2の半導体表面処理用組成物は、
粒子径が0.1〜0.3μmの粒子を3×10〜1.5×10個/mL含有することができる。
[Application Example 3]
The semiconductor surface treatment composition of Application Example 1 or Application Example 2 is
3 × 10 1 to 1.5 × 10 3 particles / mL of particles having a particle size of 0.1 to 0.3 μm can be contained.

[適用例4]
本発明に係る化学機械研磨用組成物は、
適用例1ないし適用例3のいずれか一例の半導体表面処理用組成物と、
砥粒を含有する。
[Application Example 4]
The chemical mechanical polishing composition according to the present invention comprises:
A composition for semiconductor surface treatment according to any one of Application Examples 1 to 3, and
Contains abrasive grains.

[適用例5]
本発明に係る半導体表面を洗浄する方法の一態様は、
適用例1ないし適用例3のいずれか一例に記載の半導体表面処理用組成物を用いることができる。
[Application Example 5]
One aspect of the method for cleaning a semiconductor surface according to the present invention is:
The semiconductor surface treatment composition described in any one of Application Examples 1 to 3 can be used.

[適用例6]
本発明に係る半導体表面を研磨する方法の一態様は、
適用例4に記載の化学機械研磨用組成物を用いることができる。
[Application Example 6]
One aspect of the method for polishing a semiconductor surface according to the present invention is as follows.
The chemical mechanical polishing composition described in Application Example 4 can be used.

本発明の半導体表面処理用組成物によれば、被研磨体の金属配線等にダメージを与えることなく、被研磨体の表面を研磨することができる。また、本発明の半導体表面処理用組成物によれば、被研磨体の金属配線等にダメージを与えることなく、被研磨体の表面を洗浄することができる。さらに、本発明の半導体表面処理方法によれば、清浄で平坦性に優れた被研磨体を得ることができる。   According to the semiconductor surface treatment composition of the present invention, the surface of the object to be polished can be polished without damaging the metal wiring or the like of the object to be polished. Moreover, according to the composition for semiconductor surface treatment of this invention, the surface of a to-be-polished body can be wash | cleaned, without damaging the metal wiring etc. of a to-be-polished body. Furthermore, according to the semiconductor surface treatment method of the present invention, it is possible to obtain an object to be polished that is clean and excellent in flatness.

本実施形態に係る半導体表面処理方法に用いられる配線基板の作製プロセスを模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the preparation process of the wiring board used for the semiconductor surface treatment method concerning this embodiment. 本実施形態に係る半導体表面処理方法に用いられる装置を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the apparatus used for the semiconductor surface treatment method which concerns on this embodiment.

以下、本発明に係る好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は、下記に記載された実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形例も含むものとして理解されるべきである。なお、本明細書における「〜(メタ)アクリレート」とは、「〜アクリレート」及び「〜メタクリレート」の双方を包括する概念である。また、「(メタ)アクリル酸〜」とは、「アクリル酸〜」及び「メタクリル酸〜」の双方を包括する概念である。また、本明細書における「半導体表面処理用」とは、「半導体基板の、金属配線を含む面を処理するための表面処理用」を包括する概念である。
1. 半導体表面処理用組成物
本発明の半導体表面処理用組成物は、
ポリアミック酸、ポリアミック酸誘導体およびそれらの塩よりなる群から選択される少なくとも1種の重合体(A)と、
液状媒体(B)と、を含有する。
Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail. It should be understood that the present invention is not limited only to the embodiments described below, and includes various modifications that are implemented within a scope that does not change the gist of the present invention. In addition, “˜ (meth) acrylate” in the present specification is a concept encompassing both “˜acrylate” and “˜methacrylate”. Further, “(meth) acrylic acid˜” is a concept encompassing both “acrylic acid˜” and “methacrylic acid˜”. Further, “for semiconductor surface treatment” in this specification is a concept encompassing “for surface treatment for treating a surface of a semiconductor substrate including a metal wiring”.
1. Semiconductor surface treatment composition The semiconductor surface treatment composition of the present invention,
At least one polymer (A) selected from the group consisting of polyamic acid, polyamic acid derivatives and salts thereof;
A liquid medium (B).

以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
1.1. 重合体(A)
本発明の半導体表面処理用組成物に含有される重合体(A)は、ポリアミック酸、ポリアミック酸誘導体およびそれらの塩よりなる群から選択される少なくとも1種の重合体である。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
1.1. Polymer (A)
The polymer (A) contained in the composition for semiconductor surface treatment of the present invention is at least one polymer selected from the group consisting of polyamic acid, polyamic acid derivatives, and salts thereof.

本発明の半導体表面処理用組成物に含有される重合体(A)がポリアミック酸のイミド化重合体を含有する場合、該イミド化重合体のイミド化率は、50%以下であることが好ましい。なお、このイミド化率は、ポリアミック酸のアミック酸構造の数とイミド環構造の数との合計に対するイミド環構造の数の占める割合を百分率で表したものである。ポリアミック酸のイミド化率は、H−NMRを用いて求めることができる。 When the polymer (A) contained in the composition for semiconductor surface treatment of the present invention contains an imidized polymer of polyamic acid, the imidization rate of the imidized polymer is preferably 50% or less. . In addition, this imidation rate represents the ratio for which the number of the imide ring structure with respect to the sum total of the number of the amic acid structures of a polyamic acid and the number of imide ring structures is represented by the percentage. The imidation ratio of the polyamic acid can be determined using 1 H-NMR.

ポリアミック酸とそのイミド化重合体とは併用することができる、イミド化重合体のイミド化率が上記の好ましい範囲にあれば、ポリアミック酸とそのイミド化重合体との使用割合は任意の割合とすることができる。   The polyamic acid and its imidized polymer can be used in combination. If the imidization rate of the imidized polymer is in the above preferred range, the use ratio of the polyamic acid and its imidized polymer is an arbitrary ratio. can do.

ポリアミック酸は、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを反応させることにより得ることがでる。ポリアミック酸のイミド化重合体は、上記ポリアミック酸のアミック酸構造の一部を脱水閉環してイミド化することにより得ることができる。   A polyamic acid can be obtained by reacting a tetracarboxylic dianhydride and a diamine. The imidized polymer of polyamic acid can be obtained by dehydrating and ring-closing a part of the amic acid structure of the polyamic acid to imidize it.

重合体(A)は、水溶性であることが好ましい。重合体(A)が水溶性であることにより、半導体表面に重合体(A)が吸着してより効果的に腐食を抑制することができる。なお、本発明において「水溶性」とは、20℃の水100gに溶解する質量が0.1g以上であることをいう。   The polymer (A) is preferably water-soluble. When the polymer (A) is water-soluble, the polymer (A) is adsorbed on the semiconductor surface, and corrosion can be more effectively suppressed. In the present invention, “water-soluble” means that the mass dissolved in 100 g of water at 20 ° C. is 0.1 g or more.

本発明におけるポリアミック酸を合成するために用いられるテトラカルボン酸二無水物としては、例えば脂肪族テトラカルボン酸二無水物、脂環式テトラカルボン酸二無水物、芳香族テトラカルボン酸二無水物などを挙げることができる。これらの具体例としては、脂肪族テトラカルボン酸二無水物として、例えばブタンテトラカルボン酸二無水物などを;脂環式テトラカルボン酸二無水物として、例えば1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、3−オキサビシクロ[3.2.1]オクタン−2,4−ジオン−6−スピロ−3’−(テトラヒドロフラン−2’,5’−ジオン)、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロ−3−フラニル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、3,5,6−トリカルボキシ−2−カルボキシメチルノルボルナン−2:3,5:6−二無水物、2,4,6,8−テトラカルボキシビシクロ[3.3.0]オクタン−2:4,6:8−二無水物、4,9−ジオキサトリシクロ[5.3.1.02,6]ウンデカン−3,5,8,10−テトラオンなどを;芳香族テトラカルボン酸二無水物として、例えばピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物などを、それぞれ挙げることができるほか、特許文献4(特開2010−97188号公報)に記載のテトラカルボン酸二無水物を用いることができる。   Examples of the tetracarboxylic dianhydride used for synthesizing the polyamic acid in the present invention include an aliphatic tetracarboxylic dianhydride, an alicyclic tetracarboxylic dianhydride, an aromatic tetracarboxylic dianhydride, and the like. Can be mentioned. Specific examples of these include aliphatic tetracarboxylic dianhydrides such as butanetetracarboxylic dianhydride; alicyclic tetracarboxylic dianhydrides such as 1,2,3,4-cyclobutanetetra Carboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl)- Naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-8-methyl-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl)- Naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, 3-oxabicyclo [3.2.1] octane-2,4-dione-6-spiro-3 ′-(tetrahydrofuran-2 ′, 5 ′ -Dione 5- (2,5-dioxotetrahydro-3-furanyl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, 3,5,6-tricarboxy-2-carboxymethylnorbornane-2 : 3,5: 6-dianhydride, 2,4,6,8-tetracarboxybicyclo [3.3.0] octane-2: 4,6: 8-dianhydride, 4,9-dioxatri Cyclo [5.3.1.02,6] undecane-3,5,8,10-tetraone and the like; aromatic tetracarboxylic dianhydrides such as pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4 , 4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3′4,4′-diphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride, and the like, respectively, and Patent Document 4 (Japanese Patent Laid-Open No. 2010-97188). ) It can be used tetracarboxylic acid dianhydride of the mounting.

前記ポリアミック酸を合成するために用いられるテトラカルボン酸二無水物としては、これらのうち、芳香族テトラカルボン酸二無水物を含むものであることが好ましい。本発明におけるテトラカルボン酸二無水物は、芳香族テトラカルボン酸二無水物のみからなるか、あるいは芳香族テトラカルボン酸二無水物および脂環式テトラカルボン酸二無水物の混合物のみからなるものであることが、本発明の半導体表面処理用組成物の安定性の観点から好ましい。後者の場合、脂環式テトラカルボン酸二無水物の使用割合は、全テトラカルボン酸二無水物に対して、30モル%以下であることが好ましく、20モル%以下であることがより好ましい。   Among these, the tetracarboxylic dianhydride used for synthesizing the polyamic acid preferably includes an aromatic tetracarboxylic dianhydride. The tetracarboxylic dianhydride in the present invention consists of only an aromatic tetracarboxylic dianhydride or a mixture of an aromatic tetracarboxylic dianhydride and an alicyclic tetracarboxylic dianhydride. It is preferable from the viewpoint of stability of the composition for semiconductor surface treatment of the present invention. In the latter case, the use ratio of the alicyclic tetracarboxylic dianhydride is preferably 30 mol% or less, more preferably 20 mol% or less, based on the total tetracarboxylic dianhydride.

本発明におけるポリアミック酸を合成するために用いられるジアミンとしては、例えば脂肪族ジアミン、脂環式ジアミン、芳香族ジアミン、ジアミノオルガノシロキサンなどを挙げることができる。これらの具体例としては、脂肪族ジアミンとして、例えば1,1−メタキシリレンジアミン、1,3−プロパンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどを;
脂環式ジアミンとして、例えば1,4−ジアミノシクロヘキサン、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサンなどを;
芳香族ジアミンとして、例えばp−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、1,5−ジアミノナフタレン、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノ−2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル、2,7−ジアミノフルオレン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、4,4’−(p−フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン、4,4’−(m−フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、2,6−ジアミノピリジン、3,4−ジアミノピリジン、2,4−ジアミノピリミジン、3,6−ジアミノアクリジン、3,6−ジアミノカルバゾール、N−メチル−3,6−ジアミノカルバゾール、N−エチル−3,6−ジアミノカルバゾール、N−フェニル−3,6−ジアミノカルバゾール、N,N’−ビス(4−アミノフェニル)−ベンジジン、N,N’−ビス(4−アミノフェニル)−N,N’−ジメチルベンジジン、1,4−ビス−(4−アミノフェニル)−ピペラジン、3,5−ジアミノ安息香酸などを;
ジアミノオルガノシロキサンとして、例えば1,3−ビス(3−アミノプロピル)−テトラメチルジシロキサンなどを、それぞれ挙げることができるほか、特許文献4(特開2010−97188号公報)に記載のジアミンを用いることができる。
Examples of the diamine used for synthesizing the polyamic acid in the present invention include aliphatic diamine, alicyclic diamine, aromatic diamine, diaminoorganosiloxane and the like. Specific examples thereof include aliphatic diamines such as 1,1-metaxylylenediamine, 1,3-propanediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine and the like;
Examples of alicyclic diamines include 1,4-diaminocyclohexane, 4,4′-methylenebis (cyclohexylamine), 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane and the like;
Examples of aromatic diamines include p-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, 1,5-diaminonaphthalene, 2,2′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 4,4′-diamino-2,2′-bis (trifluoromethyl) biphenyl, 2,7-diaminofluorene, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl ] Propane, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane 4,4 ′-(p-phenylenediisopropylidene) bisaniline, 4,4 ′-(m-phenylenediisopropylene Riden) bisaniline, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 2,6-diaminopyridine, 3,4-diaminopyridine, 2,4-diamino Pyrimidine, 3,6-diaminoacridine, 3,6-diaminocarbazole, N-methyl-3,6-diaminocarbazole, N-ethyl-3,6-diaminocarbazole, N-phenyl-3,6-diaminocarbazole, N , N′-bis (4-aminophenyl) -benzidine, N, N′-bis (4-aminophenyl) -N, N′-dimethylbenzidine, 1,4-bis- (4-aminophenyl) -piperazine, 3,5-diaminobenzoic acid and the like;
Examples of the diaminoorganosiloxane include 1,3-bis (3-aminopropyl) -tetramethyldisiloxane, and the diamine described in Patent Document 4 (Japanese Patent Laid-Open No. 2010-97188). be able to.

本発明におけるポリアミック酸を合成する際に用いられるジアミンは、芳香族ジアミンを、全ジアミンに対して、30モル%以上含むものであることが好ましく、50モル%以上含むものであることがより好ましく、特に80モル%以上含むものであることが好ましい。   The diamine used for synthesizing the polyamic acid in the present invention preferably contains 30% by mole or more, more preferably 50% by mole or more, especially 80 moles of the aromatic diamine with respect to the total diamine. % Or more is preferable.

前記ポリアミック酸を合成するに際して、上記の如きテトラカルボン酸二無水物およびジミアンとともに、適当な分子量調節剤を用いて末端修飾型の重合体を合成することとしてもよい。   When synthesizing the polyamic acid, a terminal-modified polymer may be synthesized using an appropriate molecular weight regulator together with the tetracarboxylic dianhydride and dimian as described above.

前記分子量調節剤としては、例えば酸一無水物、モノアミン化合物、モノイソシアネート化合物などを挙げることができる。これらの具体例としては、酸一無水物として、例えば無水マレイン酸、無水フタル酸、無水イタコン酸、n−デシルコハク酸無水物、n−ドデシルコハク酸無水物、n−テトラデシルコハク酸無水物、n−ヘキサデシルコハク酸無水物などを;
モノアミン化合物として、例えばアニリン、シクロヘキシルアミン、n−ブチルアミン、n−ペンチルアミン、n−ヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチルアミンなどを;
モノイソシアネート化合物として、例えばフェニルイソシアネート、ナフチルイソシアネートなどを、それぞれ挙げることができる。
Examples of the molecular weight regulator include acid monoanhydrides, monoamine compounds, monoisocyanate compounds, and the like. Specific examples thereof include acid monoanhydrides such as maleic anhydride, phthalic anhydride, itaconic anhydride, n-decyl succinic anhydride, n-dodecyl succinic anhydride, n-tetradecyl succinic anhydride, n-hexadecyl succinic anhydride and the like;
Examples of monoamine compounds include aniline, cyclohexylamine, n-butylamine, n-pentylamine, n-hexylamine, n-heptylamine, and n-octylamine;
Examples of the monoisocyanate compound include phenyl isocyanate and naphthyl isocyanate.

分子量調節剤の使用割合は、使用するテトラカルボン酸二無水物およびジアミンの合計100質量部に対して、20質量部以下とすることが好ましく、10質量部以下とすることがより好ましい。   The use ratio of the molecular weight regulator is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass in total of the tetracarboxylic dianhydride and diamine used.

ポリアミック酸の合成反応に供されるテトラカルボン酸二無水物とジアミンとの使用割合は、ジアミンのアミノ基1当量に対して、テトラカルボン酸二無水物の酸無水物基が0.9〜1.2当量となる割合が好ましく、さらに好ましくは1.0〜1.1当量となる割合である。   The ratio of the tetracarboxylic dianhydride and the diamine used for the polyamic acid synthesis reaction is 0.9 to 1 for the tetracarboxylic dianhydride acid anhydride group to 1 equivalent of the amino group of the diamine. A ratio of 2 equivalents is preferable, and a ratio of 1.0 to 1.1 equivalents is more preferable.

ポリアミック酸の合成反応は、好ましくは有機溶媒中において、好ましくは−20℃〜150℃、より好ましくは0〜100℃において、好ましくは0.1〜24時間、より好ましくは0.5〜12時間行われる。   The polyamic acid synthesis reaction is preferably carried out in an organic solvent, preferably at -20 ° C to 150 ° C, more preferably at 0-100 ° C, preferably 0.1-24 hours, more preferably 0.5-12 hours. Done.

ここで、有機溶媒としては、例えば非プロトン性極性溶媒、フェノールおよびその誘導体、アルコール、ケトン、エーテル、エステル、炭化水素など一般的にポリアミック酸の合成反応に使用できる有機溶媒を使用することができる。これら有機溶媒の具体例としては、上記非プロトン性極性溶媒として、例えばN−メチル−2−ピロリドン、N−t−ブチル−2−ピロリドン、N−メトキシエチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホルトリアミドなどを;
上記フェノール誘導体として、例えばm−クレゾール、キシレノール、ハロゲン化フェノールなどを;
上記アルコールとして、例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、トリエチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテルなどを;
上記ケトンとして、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどを;
上記エーテルとして、例えばエチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコール−n−プロピルエーテル、エチレングリコール−i−プロピルエーテル、エチレングリコール−モノ−n−ブチルエーテル、エチレングリコール−ジ−n−ブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、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メチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、テトラヒドロフランなどを、それぞれ挙げることができる。
上記エステルとして、例えば乳酸エチル、乳酸ブチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルメトキシプロピオネ−ト、エチルエトキシプロピオネ−ト、イソアミルプロピオネート、イソアミルイソブチレート、シュウ酸ジエチル、マロン酸ジエチルなどを;
上記炭化水素として、例えばヘキサン、ヘプタン、オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレンなどを、それぞれ挙げることができる。
Here, as the organic solvent, for example, an aprotic polar solvent, a phenol and a derivative thereof, an alcohol, a ketone, an ether, an ester, a hydrocarbon, or the like, which can generally be used for a polyamic acid synthesis reaction, can be used. . Specific examples of these organic solvents include the above aprotic polar solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, Nt-butyl-2-pyrrolidone, N-methoxyethyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethyl. Acetamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, γ-butyrolactone, tetramethylurea, hexamethylphosphortriamide and the like;
Examples of the phenol derivative include m-cresol, xylenol, halogenated phenol and the like;
Examples of the alcohol include methanol, ethanol, isopropanol, cyclohexanol, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, triethylene glycol, and ethylene glycol monomethyl ether;
Examples of the ketone include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone;
Examples of the ether include ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol ethyl ether, ethylene glycol-n-propyl ether, ethylene glycol-i-propyl ether, ethylene glycol-mono-n-butyl ether, ethylene glycol-di-n-butyl ether, ethylene Examples thereof include glycol dimethyl ether, ethylene glycol ethyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, and tetrahydrofuran.
Examples of the ester include ethyl lactate, butyl lactate, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, isoamyl propionate, isoamyl isobutyrate, diethyl oxalate, and malonic acid. Diethyl etc .;
Examples of the hydrocarbon include hexane, heptane, octane, benzene, toluene, xylene, and the like.

ポリアミック酸の脱水閉環反応は、好ましくはポリアミック酸を加熱する方法またはポリアミック酸を有機溶媒に溶解した溶液中に脱水剤および脱水閉環触媒を添加し必要に応じて加熱する方法により行われる。   The polyamic acid dehydration ring-closing reaction is preferably performed by a method of heating the polyamic acid or a method of adding a dehydrating agent and a dehydrating ring-closing catalyst to a solution obtained by dissolving the polyamic acid in an organic solvent and heating as necessary.

上記ポリアミック酸の溶液中に脱水剤および脱水閉環触媒を添加する方法において、脱水剤としては、例えば無水酢酸、無水プロピオン酸、無水トリフルオロ酢酸などの酸無水物を用いることができる。脱水剤の使用割合は、ポリアミック酸のアミック酸構造の1モルに対して0.01〜1,0モルとすることが好ましい。脱水閉環触媒としては、例えばピリジン、コリジン、ルチジン、トリエチルアミンなどの3級アミンを用いることができる。脱水閉環触媒の使用割合は、使用する脱水剤1モルに対して0.01〜1,0モルとすることが好ましい。脱水閉環反応に用いられる有機溶媒としては、ポリアミック酸の合成に用いられるものとして例示した有機溶媒を挙げることができる。脱水閉環反応の反応温度は好ましくは0〜180℃であり、より好ましくは10〜150℃である。反応時間は好ましくは1〜10時間であり、より好ましくは2〜5時間である。   In the method of adding a dehydrating agent and a dehydrating ring-closing catalyst to the polyamic acid solution, for example, an acid anhydride such as acetic anhydride, propionic anhydride, or trifluoroacetic anhydride can be used as the dehydrating agent. The use ratio of the dehydrating agent is preferably 0.01 to 1.0 mol with respect to 1 mol of the amic acid structure of the polyamic acid. As the dehydration ring closure catalyst, for example, tertiary amines such as pyridine, collidine, lutidine, and triethylamine can be used. The use ratio of the dehydration ring closure catalyst is preferably 0.01 to 10 mol per 1 mol of the dehydrating agent to be used. Examples of the organic solvent used in the dehydration ring-closing reaction include the organic solvents exemplified as those used for the synthesis of polyamic acid. The reaction temperature of the dehydration ring closure reaction is preferably 0 to 180 ° C, more preferably 10 to 150 ° C. The reaction time is preferably 1 to 10 hours, more preferably 2 to 5 hours.

以上のようにして得られるポリアミック酸、ポリアミック酸誘導体およびそれらの塩は、これを濃度10重量%の溶液としたときに、2,000〜100,000mPa・sの溶液粘度を持つものであることが好ましい。この重合体の溶液粘度(mPa・s)は、これらの重合体の良溶媒(例えばγ−ブチロラクトン、N−メチル−2−ピロリドンなど)を用いて調製した濃度10重量%の重合体溶液について、E型回転粘度計を用いて25℃において測定した値である。   The polyamic acid, polyamic acid derivative, and salts thereof obtained as described above have a solution viscosity of 2,000 to 100,000 mPa · s when this is made into a solution having a concentration of 10% by weight. Is preferred. The solution viscosity (mPa · s) of this polymer is about 10% by weight of the polymer solution prepared using a good solvent for these polymers (for example, γ-butyrolactone, N-methyl-2-pyrrolidone, etc.). It is a value measured at 25 ° C. using an E-type rotational viscometer.

また、以上のようにして得られるポリアミック酸、ポリアミック酸誘導体およびそれらの塩につき、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定したポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)は、1,000〜500、000であることが好ましい。さらに、上記Mwとゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定したポリスチレン換算数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)は、15以下であることが好ましい。   Moreover, about the polyamic acid obtained as mentioned above, a polyamic acid derivative, and those salts, the polystyrene conversion weight average molecular weight (Mw) measured by the gel permeation chromatography (GPC) is 1,000-500,000. Preferably there is. Furthermore, the ratio (Mw / Mn) between the Mw and the polystyrene-equivalent number average molecular weight (Mn) measured by gel permeation chromatography (GPC) is preferably 15 or less.

以上のようにして得られたポリアミック酸またはそのイミド化物は、そのまま、または必要に応じて公知の方法によって精製したうえで後述の半導体表面処理用組成物の調製に供される。   The polyamic acid or its imidized product obtained as described above is used as it is or after purification by a known method as necessary, for preparation of a semiconductor surface treatment composition described later.

本発明におけるポリアミック酸としては、市販のポリアミック酸溶液を使用してもよい。市販のポリアミック酸溶液としては、例えばU―ワニスA(宇部興産(株)製)などを挙げることができる。   As the polyamic acid in the present invention, a commercially available polyamic acid solution may be used. As a commercially available polyamic acid solution, U-varnish A (made by Ube Industries, Ltd.) etc. can be mentioned, for example.

重合体(A)の含有割合は、半導体表面処理用組成物の全質量に対して、好ましくは0.0001質量%以上1質量%以下、より好ましくは0.0005質量%以上0.5質量%以下、特に好ましくは0.001質量%以上0.1質量%以下である。重合体(A)の含有割合が前記範囲である場合には、配線材料表面に重合体(A)が吸着し、過剰なエッチングをより効果的に抑制することができる。
1.2. 液状媒体(B)
本発明の半導体表面処理用組成物は、液状媒体(B)を含有する。液状媒体(B)としては、1気圧下における沸点が50〜300℃であることが好ましい。このような沸点の液状媒体は、表面処理後、スピンドライまたは加熱により除去しやすい。
The content ratio of the polymer (A) is preferably 0.0001% by mass to 1% by mass, more preferably 0.0005% by mass to 0.5% by mass with respect to the total mass of the semiconductor surface treatment composition. Hereinafter, it is particularly preferably 0.001% by mass or more and 0.1% by mass or less. When the content ratio of the polymer (A) is within the above range, the polymer (A) is adsorbed on the surface of the wiring material, and excessive etching can be more effectively suppressed.
1.2. Liquid medium (B)
The composition for semiconductor surface treatment of the present invention contains a liquid medium (B). As a liquid medium (B), it is preferable that the boiling point under 1 atmosphere is 50-300 degreeC. A liquid medium having such a boiling point is easily removed by spin drying or heating after the surface treatment.

前記液状媒体(B)としては、水、アルコール類、エステル類、エーテル類及び炭化水素類等が挙げられる。中でも、前記液状媒体(B)が水であると、金属配線上の不純金属イオン除去性能の点でより好ましい。前記液状媒体(B)は、水を90質量%以上含むことが好ましい。   Examples of the liquid medium (B) include water, alcohols, esters, ethers, and hydrocarbons. Especially, it is more preferable in the point of the impure metal ion removal performance on the metal wiring that the said liquid medium (B) is water. The liquid medium (B) preferably contains 90% by mass or more of water.

前記アルコール類、前記エステル類、前記エーテル類及び前記炭化水素類の具体例としては、イソプロパノール、ブタノール等の1価アルコール類;エチレングリコール、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、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール等の2価アルコール類;エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;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モノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル類;プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジプロピルエーテル、プロピレングリコールジブチルエーテル等のプロピレングリコールジアルキルエーテル類;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等のセロソルブ類;ブチルカルビトール等のカルビトール類;乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸n−プロピル、乳酸イソプロピル等の乳酸エステル類;酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸n−アミル、酢酸イソアミル、プロピオン酸イソプロピル、プロピオン酸n−ブチル、プロピオン酸イソブチル等の脂肪族カルボン酸エステル類;3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル等の他のエステル類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、シクロヘキサノン等のケトン類;N−ジメチルホルムアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド類;γ−ブチロラクトン等のラクトン類が挙げられる。これらの溶媒は1種単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。   Specific examples of the alcohols, the esters, the ethers, and the hydrocarbons include monohydric alcohols such as isopropanol and butanol; ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, and tripropylene. Dihydric alcohols such as glycol, butanediol, pentanediol and hexanediol; ethylene glycol monoalkyl ether acetates such as ethylene glycol monomethyl ether acetate and ethylene glycol monoethyl ether acetate; propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether; Propylene such as propylene glycol monopropyl ether and propylene glycol monobutyl ether Glycol monoalkyl ethers; propylene glycol dialkyl ethers such as propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol diethyl ether, propylene glycol dipropyl ether, propylene glycol dibutyl ether; propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl Propylene glycol monoalkyl ether acetates such as ether acetate and propylene glycol monobutyl ether acetate; cellosolves such as ethyl cellosolve and butyl cellosolve; carbitols such as butyl carbitol; methyl lactate, ethyl lactate, n-propyl lactate, isopropyl lactate, etc. Lactic acid esters; , Aliphatic carboxylic acid esters such as n-propyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, n-amyl acetate, isoamyl acetate, isopropyl propionate, n-butyl propionate, isobutyl propionate; Other esters such as methyl methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl pyruvate and ethyl pyruvate; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene Ketones such as 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone and cyclohexanone; amides such as N-dimethylformamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide and N-methylpyrrolidone; and γ-butyrolactone Examples include lactonesThese solvents may be used alone or in combination of two or more.

液状媒体(B)の含有割合は、半導体表面処理用組成物の全質量に対して、好ましくは0.0001質量%以上1質量%以下、より好ましくは0.0005質量%以上0.5質量%以下、特に好ましくは0.001質量%以上0.1質量%以下である。液状媒体(B)の含有割合が前記範囲である場合には、半導体表面と半導体表面処理用組成物の濡れ性をより向上させることができる。
1.3. その他の成分
本発明の半導体表面処理用組成物は、前記重合体(A)、前記液状媒体(B)以外に、その他の成分を含有させることができる。その他の成分としては、研磨粒子、表面活性剤、水溶性(共)重合体(塩)、界面活性剤及びpH調整剤等が挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
The content ratio of the liquid medium (B) is preferably 0.0001% by mass to 1% by mass, more preferably 0.0005% by mass to 0.5% by mass with respect to the total mass of the semiconductor surface treatment composition. Hereinafter, it is particularly preferably 0.001% by mass or more and 0.1% by mass or less. When the content rate of a liquid medium (B) is the said range, the wettability of the semiconductor surface and the composition for semiconductor surface treatment can be improved more.
1.3. Other Components The semiconductor surface treatment composition of the present invention can contain other components in addition to the polymer (A) and the liquid medium (B). Examples of other components include abrasive particles, a surfactant, a water-soluble (co) polymer (salt), a surfactant, a pH adjuster, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

前記研磨粒子としては、公知の材料を使用することができるが、無機酸化物粒子や有機粒子が好ましい。   As the abrasive particles, known materials can be used, but inorganic oxide particles and organic particles are preferable.

無機酸化物粒子としては、例えば、シリカ、セリア、アルミナ、ジルコニア、チタニア等の無機粒子が挙げられる。また、配線金属膜表面のスクラッチの発生を抑制する観点から、コロイダルシリカがより好ましい。   Examples of the inorganic oxide particles include inorganic particles such as silica, ceria, alumina, zirconia, and titania. Moreover, colloidal silica is more preferable from the viewpoint of suppressing generation of scratches on the surface of the wiring metal film.

無機酸化物粒子の含有量は、半導体表面処理用組成物の全質量100質量部に対して、好ましくは0.2質量部以上10質量部以下であり、より好ましくは0.3質量部以上5質量部以下である。無機酸化物粒子の含有量が前記範囲にあると、配線金属膜に対する十分な研磨速度が得られると共に、粒子の沈降・分離が発生しにくい安定な半導体表面処理用組成物が得られやすい。   The content of the inorganic oxide particles is preferably 0.2 parts by mass or more and 10 parts by mass or less, more preferably 0.3 parts by mass or more and 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the total mass of the semiconductor surface treatment composition. It is below mass parts. When the content of the inorganic oxide particles is within the above range, a sufficient polishing rate for the wiring metal film can be obtained, and a stable semiconductor surface treatment composition that hardly causes sedimentation / separation of the particles can be easily obtained.

前記表面活性剤としては、アミン類、塩化水素酸のアミン塩、臭化水素酸のアミン塩、並びに、カルボン酸及びそのアミン塩が挙げられる。前記表面活性剤の具体例としては、メチルアミン、エチルアミン、n−プロピルアミン、イソプロピルアミン、n−ブチルアミン等の第1級アミン類;ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ジ−n−ブチルアミン等の第2級アミン類;トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリイソプロピルアミン等の第3級アミン類;モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン類、ならびに、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、グルタル酸、ジエチルグルタル酸、ピメリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、マレイン酸、フマル酸、ジグリコール酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、リノール酸、オレイン酸、ステアリン酸、アラキン酸、ベヘニン酸、リノレン酸等の脂肪族カルボン酸;安息香酸等の芳香族酸;ヒドロキシピバリン酸、ジメチロールプロピオン酸、クエン酸、リンゴ酸、グリセリン酸、乳酸等のヒドロキシ酸、および、これらカルボン酸のアミン塩等が挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。前記表面活性剤を用いることにより、半導体表面処理用組成物の作用により可溶化された金属イオン等に前記重合体(A)が配位して安定化し、形成した錯体を確実に除去することができ、本発明の半導体表面処理用組成物は、より効果的に、所期の効果を発揮することができる。   Examples of the surfactant include amines, amine salts of hydrochloric acid, amine salts of hydrobromic acid, and carboxylic acids and amine salts thereof. Specific examples of the surfactant include primary amines such as methylamine, ethylamine, n-propylamine, isopropylamine and n-butylamine; dimethylamine, diethylamine, di-n-propylamine, diisopropylamine, diisopropylamine Secondary amines such as n-butylamine; tertiary amines such as trimethylamine, triethylamine, tri-n-propylamine, triisopropylamine; alkanolamines such as monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine; and , Oxalic acid, malonic acid, succinic acid, adipic acid, glutaric acid, diethyl glutaric acid, pimelic acid, azelaic acid, sebacic acid, maleic acid, fumaric acid, diglycolic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid , Linole Aliphatic carboxylic acids such as oleic acid, stearic acid, arachidic acid, behenic acid, linolenic acid; aromatic acids such as benzoic acid; hydroxypivalic acid, dimethylolpropionic acid, citric acid, malic acid, glyceric acid, lactic acid, etc. Hydroxy acids and amine salts of these carboxylic acids. These may be used alone or in combination of two or more. By using the surfactant, the polymer (A) is coordinated and stabilized to a metal ion solubilized by the action of the semiconductor surface treatment composition, and the formed complex can be reliably removed. In addition, the composition for semiconductor surface treatment of the present invention can exhibit the desired effect more effectively.

前記表面活性剤の配合量は、特に限定されないが、半導体表面処理用組成物の全量を100質量部とした場合、0.01〜1.00質量部であることが好ましく、0.05〜0.50質量部であることが更に好ましい。   The blending amount of the surfactant is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 1.00 parts by mass when the total amount of the composition for semiconductor surface treatment is 100 parts by mass, 0.05 to 0 More preferably, it is 50 parts by mass.

前記水溶性(共)重合体(塩)としては、例えば、ポリ(メタ)アクリル酸、アクリル酸−メタクリル酸共重合体等の不飽和カルボン酸の重合体およびその塩;ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロースなどの水溶性高分子が挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。   Examples of the water-soluble (co) polymer (salt) include polymers of unsaturated carboxylic acids such as poly (meth) acrylic acid and acrylic acid-methacrylic acid copolymers and salts thereof; polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, Water-soluble polymers such as hydroxyethyl cellulose can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.

前記水溶性(共)重合体(塩)を用いることにより、化学機械研磨後の基板表面に残存している異物等に吸着し、これらを液中へ分散させて除去することができ、より効果的に、半導体表面処理用組成物の所期の効果を発揮することができる。   By using the water-soluble (co) polymer (salt), it can be adsorbed to foreign matters remaining on the surface of the substrate after chemical mechanical polishing, and these can be dispersed and removed in the liquid, which is more effective. In particular, the desired effect of the composition for semiconductor surface treatment can be exhibited.

前記水溶性(共)重合体(塩)の配合量は、特に限定されないが、半導体表面処理用組成物の全量を100質量部とした場合、0.01〜1.00質量部であることが好ましく、0.05〜0.50質量部であることが更に好ましい。   Although the compounding quantity of the said water-soluble (co) polymer (salt) is not specifically limited, When the whole quantity of the composition for semiconductor surface treatment is 100 mass parts, it is 0.01-1.00 mass parts. Preferably, it is 0.05-0.50 mass part.

前記界面活性剤としては、アニオン型界面活性剤またはノニオン型界面活性剤が挙げられる。   Examples of the surfactant include an anionic surfactant and a nonionic surfactant.

前記アニオン型界面活性剤の具体例としては、ドデシルベンゼンスルホン酸等のアルキルベンゼンスルホン酸;アルキルナフタレンスルホン酸;ラウリル硫酸等のアルキル硫酸エステル;ポリオキシエチレンラウリル硫酸等のポリオキシエチレンアルキルエーテルの硫酸エステル;ナフタレンスルホン酸縮合物;リグニンスルホン酸等を挙げることができる。これらのアニオン型界面活性剤は、塩の形態で使用してもよい。   Specific examples of the anionic surfactant include alkylbenzene sulfonic acid such as dodecylbenzene sulfonic acid; alkyl naphthalene sulfonic acid; alkyl sulfate such as lauryl sulfate; sulfate of polyoxyethylene alkyl ether such as polyoxyethylene lauryl sulfate. Naphthalene sulfonic acid condensate; lignin sulfonic acid and the like. These anionic surfactants may be used in the form of a salt.

前記ノニオン型界面活性剤の具体例としては、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル;ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアリールエーテル;ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート等のソルビタン脂肪酸エステル;ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルなどを挙げることができる。   Specific examples of the nonionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether; polyoxyethylene octyl phenyl ether, Polyoxyethylene aryl ethers such as polyoxyethylene nonylphenyl ether; sorbitan fatty acid esters such as sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate; polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate, And polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters such as polyoxyethylene sorbitan monostearate.

前記界面活性剤は、1種単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。前記界面活性剤を用いることにより、本発明の組成物を用いて半導体基板の金属配線を含む面を処理する際に、基板表面に残存している異物を液中へ分散させて除去することができ、より効果的に、半導体表面処理用組成物の所期の効果を発揮することができる。   The said surfactant may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. By using the surfactant, foreign matters remaining on the surface of the substrate can be dispersed and removed when the surface of the semiconductor substrate including the metal wiring is processed using the composition of the present invention. And the desired effect of the composition for semiconductor surface treatment can be exhibited more effectively.

前記界面活性剤の配合量は、特に限定されないが、半導体表面処理用組成物の全量を100質量部とした場合、0.001〜1.00質量部であることが好ましく、0.001〜0.10質量部であることが更に好ましい。   Although the compounding quantity of the said surfactant is not specifically limited, When the whole quantity of the composition for semiconductor surface treatment is 100 mass parts, it is preferable that it is 0.001-1.00 mass part, 0.001-0 More preferably, it is 10 parts by mass.

本発明の半導体表面処理用組成物は、使用時に各成分の濃度が上記範囲にあればよい。すなわち、本発明の半導体表面処理用組成物は、各成分を上記濃度範囲となるように直接配合して使用してもよいし、あるいは、上記濃度範囲より濃縮された状態の組成物を調製し、使用前に溶媒を添加して各成分の濃度が上記範囲となるように希釈して使用してもよい。   The semiconductor surface treatment composition of the present invention may have the concentration of each component in the above range at the time of use. That is, the composition for semiconductor surface treatment of the present invention may be used by directly blending each component so as to be in the above concentration range, or by preparing a composition in a state concentrated from the above concentration range. Before use, a solvent may be added and diluted so that the concentration of each component is in the above range.

濃縮状態の組成物は、溶媒以外の各成分の配合量の比率を保ったまま、溶媒を除去することによって、溶媒以外の各成分の濃度を上げることにより調製できる。また、溶媒の添加量を予め少なくすることによって調製することもできる。   The composition in a concentrated state can be prepared by increasing the concentration of each component other than the solvent by removing the solvent while maintaining the ratio of the amount of each component other than the solvent. Moreover, it can also prepare by reducing the addition amount of a solvent previously.

本発明の半導体表面処理用組成物は、必要に応じて、さらにpH調整剤を含有していてもよい。   The composition for semiconductor surface treatment of the present invention may further contain a pH adjuster as necessary.

前記pH調整剤としては、例えば、塩酸、硝酸、硫酸、リン酸等の無機酸;水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ルビジウム、水酸化セシウム等のアルカリ金属の水酸化物、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、アンモニア等の塩基性物質が挙げられる。前記pH調整剤は、1種単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。前記pH調整剤を用いて、半導体表面処理用組成物のpHを以下のような範囲に調整してもよい。   Examples of the pH adjuster include inorganic acids such as hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, and phosphoric acid; alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, rubidium hydroxide, and cesium hydroxide; tetramethylammonium hydroxy And basic substances such as ammonia (TMAH) and ammonia. The said pH adjuster may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. You may adjust the pH of the composition for semiconductor surface treatment in the following ranges using the said pH adjuster.

本発明の半導体表面処理用組成物は、pHが4〜11であり、好ましくは4.5〜10である。本発明におけるpHは、25℃、JIS K0400−12−10:2000に準拠して測定した値である。   The composition for semiconductor surface treatment of the present invention has a pH of 4 to 11, preferably 4.5 to 10. PH in this invention is a value measured based on 25 degreeC and JISK0400-12-10: 2000.

本発明の半導体表面処理用組成物は、上記の各成分を混合することにより調製できる。   The composition for semiconductor surface treatment of the present invention can be prepared by mixing the respective components described above.

2. 半導体表面処理用組成物の調製方法
本実施形態に係る半導体表面処理用組成物の調製方法は、特に制限されず、公知の方法を使用することができる。
2. Method for Preparing Semiconductor Surface Treatment Composition The method for preparing the semiconductor surface treatment composition according to the present embodiment is not particularly limited, and a known method can be used.

半導体表面処理用組成物をCMP工程後に使用する洗浄剤として使用する場合、粒子径が0.1〜0.3μmの粒子を3×10〜1.5×10個/mL含有することが好ましい。半導体洗浄体組成物中の粒子径が0.1〜0.3μmの粒子を前記範囲含有することにより、洗浄工程において、被研磨面に残留した研摩屑を効果的にそぎ落とし除去できると考えられる。これに対して、半導体表面処理用組成物に含有される粒子径が0.1〜0.3μmの粒子が前記範囲を超える場合、洗浄後の被研磨面に粒子が残留し、被洗浄体である半導体回路の電気特性の悪化による歩留まりの低下等が誘発されるため好ましくない。 When the composition for semiconductor surface treatment is used as a cleaning agent used after the CMP step, it contains 3 × 10 1 to 1.5 × 10 3 particles / mL of particles having a particle size of 0.1 to 0.3 μm. preferable. By containing particles having a particle diameter of 0.1 to 0.3 μm in the semiconductor cleaning body composition in the above-mentioned range, it is considered that the polishing scraps remaining on the surface to be polished can be effectively scraped off and removed in the cleaning process. . On the other hand, when particles having a particle size of 0.1 to 0.3 μm contained in the composition for semiconductor surface treatment exceed the above range, the particles remain on the polished surface after cleaning, This is not preferable because a decrease in yield due to deterioration of electrical characteristics of a certain semiconductor circuit is induced.

一般的に、WO1999/049997等に記載されているように、半導体装置の製造工程において粒子は可能な限り除去するべき異物であると認識されている。しかし、本願発明においては、これまでの概念を覆し、一定の含有量の範囲であれば、半導体特性を大幅に劣化させず、逆に洗浄特性を向上させる効果があることが判明した。   Generally, as described in WO 1999/049997 and the like, it is recognized that particles are a foreign substance to be removed as much as possible in the manufacturing process of a semiconductor device. However, in the invention of the present application, it has been found that if the content is within a certain range, the semiconductor properties are not significantly deteriorated, and conversely, the cleaning properties are improved.

ここで、粒子の粒子径と半導体表面処理用組成物中の含有量は、レーザー回折法を測定原理とする粒度分布測定装置を用いて粒度分布を測定し、小さい粒子から粒子を累積したときの粒子数の累積度数が50%となる粒子径(D50)の値である。このようなレーザー回折式粒度分布測定装置としては、例えばHORIBA LA−300シリーズ、HORIBA LA−920シリーズ(以上、株式会社堀場製作所製)などを挙げることができる。この粒度分布測定装置は、粒子の一次粒子だけを評価対象とするものではなく、一次粒子が凝集して形成された二次粒子をも評価対象とする。従って、この粒度分布測定装置によって得られた粒子径は、半導体表面処理用組成物中に含まれる粒子の分散状態の指標とすることができる。   Here, the particle size of the particles and the content in the composition for semiconductor surface treatment are measured when the particle size distribution is measured using a particle size distribution measuring apparatus based on a laser diffraction method, and the particles are accumulated from small particles. This is the value of the particle diameter (D50) at which the cumulative frequency of the number of particles is 50%. Examples of such a laser diffraction particle size distribution measuring apparatus include HORIBA LA-300 series, HORIBA LA-920 series (manufactured by Horiba, Ltd.) and the like. This particle size distribution measuring apparatus does not only evaluate the primary particles of the particles, but also evaluates the secondary particles formed by aggregation of the primary particles. Therefore, the particle diameter obtained by this particle size distribution measuring apparatus can be used as an index of the dispersion state of the particles contained in the semiconductor surface treatment composition.

本実施の形態に係る半導体表面処理用組成物の製造方法は、必要に応じて、デプスタイプまたはプリーツタイプのフィルタでろ過して粒子量を制御することが好ましい。ここで、デプスタイプのフィルタとは、深層ろ過または体積ろ過タイプのフィルタとも称される高精度ろ過フィルタである。このようなデプスタイプのフィルタは、多数の孔が形成されたろ過膜を積層させた積層構造をなすものや、繊維束を巻き上げたものなどがある。デプスタイプのフィルタとしては、具体的には、プロファイルII、ネクシスNXA、ネクシスNXT、ポリファインXLD、ウルチプリーツプロファイル等(全て、日本ポール社製)、デプスカートリッジフィルタ、ワインドカートリッジフィルタ等(全て、アドバンテック社製)、CPフィルタ、BMフィルタ等(全て、チッソ社製)、スロープピュア、ダイア、マイクロシリア等(全て、ロキテクノ社製)等が挙げられる。   In the method for producing a semiconductor surface treatment composition according to the present embodiment, it is preferable to control the amount of particles by filtering with a depth type or pleat type filter, if necessary. Here, the depth type filter is a high-precision filtration filter that is also referred to as a depth filtration or volume filtration type filter. Such depth type filters include those having a laminated structure in which filtration membranes having a large number of pores are laminated, and those in which fiber bundles are wound up. Specific examples of depth type filters include Profile II, Nexis NXA, Nexis NXT, Polyfine XLD, Ultiplez Profile, etc. (all manufactured by Nippon Pole), depth cartridge filters, wind cartridge filters, etc. (all, Advantech) Co., Ltd.), CP filter, BM filter, etc. (all manufactured by Chisso Corporation), slope pure, diamond, micro-Syria, etc. (all manufactured by Loki Techno Co.), and the like.

プリーツタイプのフィルタとしては、不織布、ろ紙、金属メッシュなどからなる精密ろ過膜シートをひだ折り加工した後、筒状に成形するとともに前記シートのひだの合わせ目を液密にシールし、かつ、筒の両端を液密にシールして得られる筒状の高精度ろ過フィルタのことである。具体的には、HDCII、ポリファインII等(全て、日本ポール社製)、PPプリーツカートリッジフィルタ(アドバンテック社製)、ポーラスファイン(チッソ社製)、サートンポア、ミクロピュア等(全て、ロキテクノ社製)等を挙げることができる。   As a pleated type filter, a microfiltration membrane sheet made of non-woven fabric, filter paper, metal mesh, etc. is fold-folded and then molded into a cylindrical shape, and the seam of the pleats of the sheet is sealed in a liquid-tight manner. It is a cylindrical high-precision filtration filter obtained by sealing both ends of the liquid-tight. Specifically, HDCII, Polyfine II, etc. (all manufactured by Nihon Pall), PP pleated cartridge filter (manufactured by Advantech), Porous Fine (manufactured by Chisso), Sirton Pore, Micropure, etc. (all, manufactured by Loki Techno) Etc.

ろ過工程は、例えば、図1に示すようなろ過装置101を用いて行うことができる。ろ過装置101は、異物除去前の半導体表面処理用組成物を貯蔵し供給する供給タンク1と、異物除去前の半導体表面処理用組成物を一定の流量で流すための定量ポンプ2と、カートリッジフィルタ(図示せず)及びこのカートリッジフィルタを収納(装着)したハウジングを有するろ過器4と、定量ポンプ2とろ過器4の途中に位置する脈動防止器3と、脈動防止器3とろ過器4との間に配置された第一圧力計7aと、ろ過器4の下流に配置された第二圧力計7bと、を備えている。そして、ろ過装置101は、ろ過器4から供給タンク1にバインダーを戻す戻り導管6と、ろ過器4によりろ過された半導体表面処理用組成物を排出する排出導管5と、を備えている。   A filtration process can be performed using the filtration apparatus 101 as shown in FIG. 1, for example. The filtration apparatus 101 includes a supply tank 1 for storing and supplying a semiconductor surface treatment composition before removing foreign substances, a metering pump 2 for flowing the semiconductor surface treatment composition before removing foreign substances at a constant flow rate, and a cartridge filter. (Not shown) and a filter 4 having a housing in which the cartridge filter is housed (mounted), a pulsation preventer 3 located in the middle of the metering pump 2 and the filter 4, a pulsation preventer 3 and a filter 4 The 1st pressure gauge 7a arrange | positioned between these, and the 2nd pressure gauge 7b arrange | positioned downstream of the filter 4 are provided. The filtration apparatus 101 includes a return conduit 6 that returns the binder from the filter 4 to the supply tank 1 and a discharge conduit 5 that discharges the semiconductor surface treatment composition filtered by the filter 4.

ろ過装置101において、前記重合工程で得られた反応液は、供給タンク1から定量ポンプ2により昇圧された脈動防止器3に供給される。定量ポンプ2による脈動がある場合は、脈動防止器3によって脈動が低減される。脈動防止器3から排出された反応液は、ろ過器4に供給され、異物が除去された後、排出導管5を通って回収される。この回収された回収液が半導体表面処理用組成物である。ここで、本明細書において「異物」とは、粒子径が20μm以上の粒子のことである。   In the filtration device 101, the reaction liquid obtained in the polymerization step is supplied from the supply tank 1 to the pulsation preventer 3 whose pressure has been increased by the metering pump 2. When there is a pulsation by the metering pump 2, the pulsation is reduced by the pulsation preventer 3. The reaction liquid discharged from the pulsation preventer 3 is supplied to the filter 4 and removed through the discharge conduit 5 after removing foreign substances. This recovered liquid is a semiconductor surface treatment composition. Here, in this specification, “foreign matter” means particles having a particle diameter of 20 μm or more.

排出導管5を通って回収された液体の異物の除去が十分でない場合には、回収液を半導体表面処理用組成物とすることなく、戻り導管6を通して供給タンク1に戻し、再びろ過器4にてろ過することもできる。また、定量ポンプ2による脈動が生じない場合には、脈動防止器3を配置しなくてもよい。更に、反応液の粘度が高い場合には、供給タンク、導管、またはこれらの両方を加温することにより、反応液の粘度を低下させることができる。即ち、供給タンク、導管、またはこれらの両方を加温可能な加温手段を更に備えていてもよい。   When the removal of foreign substances in the liquid recovered through the discharge conduit 5 is not sufficient, the recovered liquid is returned to the supply tank 1 through the return conduit 6 without being used as the semiconductor surface treatment composition, and again into the filter 4. Can also be filtered. Moreover, when the pulsation by the metering pump 2 does not occur, the pulsation preventer 3 may not be disposed. Furthermore, when the viscosity of the reaction solution is high, the viscosity of the reaction solution can be lowered by heating the supply tank, the conduit, or both of them. That is, you may further provide the heating means which can heat a supply tank, a conduit | pipe, or both.

なお、ろ過装置101は、第一圧力計7aと第二圧力計7bとを備えているが、圧力計を備えないろ過装置を用いてもよい。但し、第一圧力計7aと第二圧力計7bとを備えることにより、ろ過器が正常に機能するようにろ過器に生じる差圧を管理することができる。また、供給タンク1に代えて、運搬用のコンテナから直接、異物除去前の半導体表面処理用組成物を供給してもよい。そして、ろ過装置101は、1つのろ過器4を用いた例であるが、複数のろ過器を用いることもできる。複数のろ過器を用いる場合、複数のろ過器を直列に連結してもよいし、並列に配置してもよい。   Although the filtration device 101 includes the first pressure gauge 7a and the second pressure gauge 7b, a filtration device that does not include a pressure gauge may be used. However, by providing the first pressure gauge 7a and the second pressure gauge 7b, the differential pressure generated in the filter can be managed so that the filter functions normally. Moreover, it may replace with the supply tank 1 and may supply the composition for semiconductor surface treatment before a foreign material removal directly from the container for conveyance. And although the filtration apparatus 101 is an example using the single filter 4, a several filter can also be used. When using a some filter, a some filter may be connected in series and you may arrange | position in parallel.

3.表面処理方法
本発明の表面処理方法は、前記半導体表面処理用組成物を半導体基板の金属配線を含む面に接触させ、半導体基板の金属配線を含む面を処理することを特徴としている。以下、本実施形態に係る洗浄方法の一具体例について、図面を用いながら詳細に説明する。
3. Surface treatment method The surface treatment method of the present invention is characterized in that the semiconductor surface treatment composition is brought into contact with a surface of a semiconductor substrate containing metal wiring, and the surface of the semiconductor substrate containing metal wiring is treated. Hereinafter, a specific example of the cleaning method according to the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings.

3.1.研磨工程
図2は、本実施形態に係る半導体表面処理方法に用いられる配線基板の作製プロセスを模式的に示す断面図である。かかる配線基板は、以下のプロセスを経ることにより形成される。
3.1. Polishing Step FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a manufacturing process of a wiring board used in the semiconductor surface treatment method according to this embodiment. Such a wiring board is formed through the following process.

図2(A)は、CMP処理前の被処理体を模式的に示す断面図である。図2(A)に示すように、被処理体100は、基体10を有する。基体10は、例えばシリコン基板とその上に形成された酸化シリコン膜から構成されていてもよい。さらに、基体10には、図示していないが、トランジスタ等の機能デバイスが形成されていてもよい。   FIG. 2A is a cross-sectional view schematically showing an object to be processed before the CMP process. As illustrated in FIG. 2A, the target object 100 includes a substrate 10. The substrate 10 may be composed of, for example, a silicon substrate and a silicon oxide film formed thereon. Further, although not shown in the figure, a functional device such as a transistor may be formed on the base 10.

被処理体100は、基体10の上に、配線用凹部20が設けられた絶縁膜12と、絶縁膜12の表面ならびに配線用凹部20の底部および内壁面を覆うように設けられたバリアメタル膜14と、配線用凹部20を充填し、かつバリアメタル膜14の上に形成された金属膜16と、が順次積層されて構成される。   An object 100 to be processed includes an insulating film 12 provided with a wiring recess 20 on a substrate 10, and a barrier metal film provided so as to cover the surface of the insulating film 12 and the bottom and inner wall surfaces of the wiring recess 20. 14 and a metal film 16 filling the wiring recess 20 and formed on the barrier metal film 14 are sequentially laminated.

絶縁膜12としては、例えば、真空プロセスで形成された酸化シリコン膜(例えば、PETEOS膜(Plasma Enhanced−TEOS膜)、HDP膜(High Density Plasma Enhanced−TEOS膜)、熱化学気相蒸着法により得られる酸化シリコン膜等)、FSG(Fluorine−doped silicate glass)と呼ばれる絶縁膜、ホウ素リンシリケート膜(BPSG膜)、SiON(Silicon oxynitride)と呼ばれる絶縁膜、Siliconnitride等が挙げられる。   As the insulating film 12, for example, a silicon oxide film (for example, a PETEOS film (Plasma Enhanced-TEOS film), a HDP film (High Density Plasma Enhanced-TEOS film)) formed by a vacuum process, or a thermal chemical vapor deposition method is used. And an insulating film called FSG (Fluorine-doped silicate glass), a boron phosphorous silicate film (BPSG film), an insulating film called SiON (Silicon Oxide Nitride), and silicon nitride.

バリアメタル膜14としては、例えば、タンタル、チタン、コバルト、ルテニウム、マンガン、およびこれらの化合物等が挙げられる。バリアメタル膜14は、これらの1種から形成されることが多いが、タンタルと窒化タンタルなど2種以上を併用することもできる。   Examples of the barrier metal film 14 include tantalum, titanium, cobalt, ruthenium, manganese, and compounds thereof. The barrier metal film 14 is often formed from one of these, but two or more types such as tantalum and tantalum nitride can be used in combination.

金属膜16は、図2(A)に示すように、配線用凹部20を完全に埋めることが必要となる。そのためには、通常化学蒸着法または電気めっき法により、10000〜15000オングストロームの金属膜を堆積させる。金属膜20の材料としては、銅またはタングステンが挙げられるが、銅の場合には純度の高い銅だけでなく、銅を含有する合金を使用することもできる。銅を含有する合金中の銅含有量としては、95質量%以上であることが好ましい。   As shown in FIG. 2A, the metal film 16 needs to completely fill the wiring recess 20. For this purpose, a metal film of 10,000 to 15000 angstroms is deposited usually by chemical vapor deposition or electroplating. Examples of the material of the metal film 20 include copper or tungsten. In the case of copper, not only high-purity copper but also an alloy containing copper can be used. The copper content in the alloy containing copper is preferably 95% by mass or more.

次いで、図2(A)の被処理体100のうち、配線用凹部20に埋没された部分以外の金属膜16をバリアメタル膜14が露出するまでCMPにより高速研磨する(第1研磨工程)。さらに、表面に露出したバリアメタル膜14を上述の半導体表面処理用組成物を用いてCMPにより研磨する(第2研磨工程)。このようにして、図2(B)に示すような配線基板200が得られる。なお、配線材料およびバリアメタル材料が表面に共存する配線基板を研磨する際に、配線材料およびバリアメタル材料の腐食を抑制すると共に、配線基板上の酸化膜や有機残渣を効率的に除去することができる。本実施形態に係る半導体表面処理方法は、銅/コバルトおよび銅/窒化タンタルの腐食電位差を小さくできる半導体表面処理用組成物 を用いているので、配線材料として銅、バリアメタル材料としてコバルトおよび/または窒化タンタルが共存する配線基板について研磨処理を行った際に、特に優れた効果を発揮する。   2A, the metal film 16 other than the portion buried in the wiring recess 20 is polished at high speed by CMP until the barrier metal film 14 is exposed (first polishing step). Further, the barrier metal film 14 exposed on the surface is polished by CMP using the above-described semiconductor surface treatment composition (second polishing step). In this way, a wiring substrate 200 as shown in FIG. 2B is obtained. In addition, when polishing a wiring board where wiring material and barrier metal material coexist on the surface, corrosion of the wiring material and barrier metal material is suppressed, and oxide films and organic residues on the wiring board are efficiently removed. Can do. Since the semiconductor surface treatment method according to the present embodiment uses a composition for semiconductor surface treatment that can reduce the corrosion potential difference between copper / cobalt and copper / tantalum nitride, copper is used as the wiring material, cobalt and / or the barrier metal material is used. When a polishing process is performed on a wiring substrate in which tantalum nitride coexists, a particularly excellent effect is exhibited.

4.2.洗浄工程
次いで、図2(B)に示す配線基板200の表面(被洗浄面)を上述の半導体表面処理用組成物を用いて洗浄する。本実施形態に係る半導体表面処理方法によれば、CMP終了後の配線材料およびバリアメタル材料が表面に共存する配線基板を洗浄する際に、配線材料およびバリアメタル材料の腐食を抑制すると共に、配線基板上の酸化膜や有機残渣を効率的に除去することができる。本実施形態に係る半導体表面処理方法は、銅/コバルトおよび銅/窒化タンタルの腐食電位差を小さくできる半導体表面処理用組成物 を用いているので、配線材料として銅、バリアメタル材料としてコバルトおよび/または窒化タンタルが共存する配線基板について洗浄処理を行った際に、特に優れた効果を発揮する。
4.2. Cleaning Step Next, the surface (surface to be cleaned) of the wiring substrate 200 shown in FIG. 2B is cleaned using the above-described semiconductor surface treatment composition. According to the semiconductor surface treatment method according to the present embodiment, when cleaning the wiring substrate in which the wiring material and the barrier metal material after the CMP coexist on the surface, the corrosion of the wiring material and the barrier metal material is suppressed, and the wiring An oxide film and organic residues on the substrate can be efficiently removed. Since the semiconductor surface treatment method according to the present embodiment uses a composition for semiconductor surface treatment that can reduce the corrosion potential difference between copper / cobalt and copper / tantalum nitride, copper is used as the wiring material, cobalt and / or the barrier metal material is used. When a cleaning process is performed on a wiring board in which tantalum nitride coexists, a particularly excellent effect is exhibited.

半導体表面処理方法としては、特に制限されないが、配線基板200に上述の半導体表面処理用組成物を直接接触させる方法により行われる。半導体表面処理用組成物を配線基板200に直接接触させる方法としては、洗浄槽に半導体表面処理用組成物を満たして配線基板を浸漬させるディップ式;ノズルから配線基板上に半導体表面処理用組成物を流下しながら配線基板を高速回転させるスピン式;配線基板に半導体表面処理用組成物を噴霧して洗浄するスプレー式等の方法が挙げられる。また、このような方法を行うための装置としては、カセットに収容された複数枚の配線基板を同時に洗浄するバッチ式洗浄装置、1枚の配線基板をホルダーに装着して洗浄する枚葉式洗浄装置等が挙げられる。   The semiconductor surface treatment method is not particularly limited, but is performed by a method in which the above-described semiconductor surface treatment composition is directly brought into contact with the wiring substrate 200. As a method for bringing the semiconductor surface treatment composition into direct contact with the wiring substrate 200, a dip type in which the cleaning substrate is filled with the semiconductor surface treatment composition and the wiring substrate is immersed; the composition for semiconductor surface treatment from the nozzle onto the wiring substrate. Examples include a spin method in which the wiring substrate is rotated at a high speed while flowing down; a spray method in which the semiconductor surface treatment composition is sprayed on the wiring substrate and washed. In addition, as an apparatus for performing such a method, a batch type cleaning apparatus that simultaneously cleans a plurality of wiring boards accommodated in a cassette, a single wafer cleaning that attaches and cleans one wiring board to a holder Examples thereof include an apparatus.

本実施形態に係る半導体表面処理方法において、半導体表面処理用組成物の温度は、通常室温とされるが、性能を損なわない範囲で加温してもよく、例えば40〜70℃程度に加温することができる。   In the semiconductor surface treatment method according to the present embodiment, the temperature of the semiconductor surface treatment composition is usually room temperature, but may be heated within a range not impairing the performance, for example, about 40 to 70 ° C. can do.

また、上述の半導体表面処理用組成物を配線基板200に直接接触させる方法に加えて、物理力による半導体表面処理方法を併用することも好ましい。これにより、配線基板200に付着したパーティクルによる汚染の除去性が向上し、洗浄時間を短縮することができる。物理力による洗浄方法としては、洗浄ブラシを使用したスクラブ洗浄や超音波洗浄が挙げられる。   In addition to the above-described method for directly contacting the semiconductor surface treatment composition with the wiring substrate 200, it is also preferable to use a semiconductor surface treatment method based on physical force in combination. Thereby, the removal property of the contamination by the particles adhering to the wiring board 200 is improved, and the cleaning time can be shortened. Examples of the cleaning method using physical force include scrub cleaning using a cleaning brush and ultrasonic cleaning.

さらに、本実施形態に係る半導体表面処理方法による洗浄の前後に、超純水または純水による洗浄を行ってもよい。   Furthermore, cleaning with ultrapure water or pure water may be performed before and after the cleaning by the semiconductor surface treatment method according to the present embodiment.

4.実施例
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。なお、本実施例における「部」および「%」は、特に断らない限り質量基準である。
4). Examples Hereinafter, the present invention will be described by way of examples. However, the present invention is not limited to these examples. In the examples, “parts” and “%” are based on mass unless otherwise specified.

4.1 重合体(A)の合成
攪拌装置、温度計およびコンデンサーを備えた容量3Lのフラスコ内部を減圧した状態でヒートガンにて加熱して容器内部の残存水分を除去した後、乾燥窒素ガスを満たした。このフラスコに、溶媒として予め水素化カルシウムを用いた脱水蒸留法により脱水処理を施したN−メチル−2−ピロリドン(NMP)1,170g、テトラカルボン酸二無水物としてピロメリット酸二無水物54.53g(0.250モル)およびジアミンとして4,4’−ジアミノジフェニルエーテル50.06g(0.250モル)を仕込み、25℃において3時間攪拌下に反応を行うことにより、ポリアミック酸A1を10質量%含有するNMP溶液を得た。
4.1 Synthesis of polymer (A) After removing the residual moisture inside the container by heating with a heat gun while reducing the pressure inside the 3 L flask equipped with a stirrer, thermometer and condenser, dry nitrogen gas was added. Satisfied. In this flask, 1,170 g of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) subjected to dehydration by a dehydration distillation method using calcium hydride in advance as a solvent, pyromellitic dianhydride 54 as tetracarboxylic dianhydride .53 g (0.250 mol) and 50.06 g (0.250 mol) of 4,4′-diaminodiphenyl ether as a diamine were charged and reacted at 25 ° C. with stirring for 3 hours to obtain 10 mass of polyamic acid A1. % NMP solution was obtained.

作製したポリアミック酸A1を含有する溶液100gを、約1Lの水中へ少量ずつ滴下して凝固させた。凝固物を流水中でよく洗ってNMPを十分に除去した後、室温で一晩減圧乾燥し、固体状のポリアミック酸とした。次いで、上記の固体状のポリアミック酸の10gを2質量%のアンモニア水溶液(pH11)90g中に入れて、室温において3時間撹拌することにより、ポリアミック酸A1を10質量%含有する水溶液を得た。   100 g of the solution containing the prepared polyamic acid A1 was dropped little by little into about 1 L of water and solidified. The coagulated product was thoroughly washed in running water to sufficiently remove NMP, and then dried under reduced pressure overnight at room temperature to obtain a solid polyamic acid. Next, 10 g of the solid polyamic acid was placed in 90 g of a 2% by mass aqueous ammonia solution (pH 11) and stirred at room temperature for 3 hours to obtain an aqueous solution containing 10% by mass of polyamic acid A1.

使用したテトラカルボン酸二無水物およびジアミンの種類を、それぞれ、表1に記載のものを用いたほかはポリアミック酸A1と同様にして、ポリアミック酸A2〜A20をそれぞれ、10質量%含有するNMP溶液を得た。   NMP solution containing 10% by mass of polyamic acids A2 to A20, respectively, in the same manner as polyamic acid A1, except that the types of tetracarboxylic dianhydride and diamine used were those shown in Table 1, respectively. Got.

これらのポリアミック酸に関しても、上記ポリアミック酸A1同様にポリアミック酸A2〜A20をそれぞれ10質量%含有する水溶液を得た。   Regarding these polyamic acids, an aqueous solution containing 10% by mass of polyamic acids A2 to A20 was obtained in the same manner as the polyamic acid A1.

4.2. 実施例1
4.2.1.半導体表面処理用組成物の調製
ポリエチレン製容器に、半導体表面処理用組成物として表2に示す濃度とpHになるように各成分と水酸化カリウムあるいはテトラメチルアンモニウムヒドロキシドを適時添加し、イオン交換水を適量入れ、15分間撹拌した。
4.2. Example 1
4.2.1. Preparation of semiconductor surface treatment composition Each component and potassium hydroxide or tetramethylammonium hydroxide were added to polyethylene containers at appropriate times so as to have the concentrations and pH shown in Table 2 as semiconductor surface treatment compositions, and ion exchange was performed. An appropriate amount of water was added and stirred for 15 minutes.

このようにして得られた組成物について、に対してコロイダルシリカ(商品名「PL−1」、扶桑化学工業株式会社製、一次粒径15nm)を0.01質量部添加した後、図2に示すろ過装置101を用いてろ過を行った(ろ過工程)。図1に示すろ過装置101は、異物除去前の組成物を貯蔵し供給する供給タンク1と、異物除去前の組成物を一定の流量で流すための定量ポンプ2と、カートリッジフィルタ(図示せず)及びこのカートリッジフィルタを収納(装着)したハウジングを有するろ過器4と、定量ポンプ2とろ過器4の途中に位置する脈動防止器3と、脈動防止器3とろ過器4との間に配置された第一圧力計7aと、ろ過器4の下流に配置された第二圧力計7bと、を備えている。そして、ろ過装置101は、ろ過器4から供給タンク1に半導体表面処理用組成物を戻す戻り導管6と、ろ過器4によりろ過された半導体表面処理用組成物を排出する排出導管5と、を備えている。   After adding 0.01 parts by mass of colloidal silica (trade name “PL-1”, manufactured by Fuso Chemical Industries, Ltd., primary particle size 15 nm) to the composition thus obtained, FIG. Filtration was performed using the filtration device 101 shown (filtration step). A filtration apparatus 101 shown in FIG. 1 includes a supply tank 1 for storing and supplying a composition before removing foreign matter, a metering pump 2 for flowing the composition before removing foreign matter at a constant flow rate, and a cartridge filter (not shown). ) And a filter 4 having a housing in which this cartridge filter is housed (mounted), a pulsation preventer 3 located in the middle of the metering pump 2 and the filter 4, and disposed between the pulsation preventer 3 and the filter 4. The first pressure gauge 7a and the second pressure gauge 7b disposed downstream of the filter 4 are provided. The filtration device 101 includes a return conduit 6 that returns the semiconductor surface treatment composition from the filter 4 to the supply tank 1, and a discharge conduit 5 that discharges the semiconductor surface treatment composition filtered by the filter 4. I have.

本実験例において、ろ過器4は、ハウジング内にメンブレンタイプのカートリッジフィルタ「ウォーターファイン」(日本ポール社製、定格ろ過精度0.05μm、長さ10インチ)を1本装着したものである。定量ポンプ2は、エア駆動式のダイヤフラムポンプを用いた。   In this experimental example, the filter 4 has a membrane type cartridge filter “Water Fine” (manufactured by Nippon Pole Co., Ltd., rated filtration accuracy 0.05 μm, length 10 inches) mounted in the housing. As the metering pump 2, an air-driven diaphragm pump was used.

適時組成物をサンプリングして、組成物中に含有される0.1〜0.3μmの粒子数が表1になった時点で濾過を停止し、半導体表面処理用組成物を作成した。なお、組成物1mL当たりにおける粒子の数を下記のようにして測定した。   The composition was sampled in a timely manner, and when the number of particles of 0.1 to 0.3 μm contained in the composition became as shown in Table 1, filtration was stopped to prepare a semiconductor surface treatment composition. The number of particles per 1 mL of the composition was measured as follows.

パーティクルカウンタには、リオン株式会社製の液中パーティクルカウンタ「KS−42AF」を使用した。具体的には、測定されるパーティクルの数が「300個/mL(0.1μm)」(即ち、「粒子径が0.1μmよりも大きな粒子が、1mL中に300個以下」)となるまで超純水でブランク測定を繰り返した。その後、半導体表面処理用組成物(サンプル)100mLを用意し、このサンプルを前記粒度分布測定器にセットした。その後、前記パーティクルカウンタにより前記サンプルの1mL当りにおける粒子の数が2回測定され、平均値が算出される。この平均値を半導体表面処理用組成物1mL当りにおける粒子の数とした。   As the particle counter, an in-liquid particle counter “KS-42AF” manufactured by Rion Co., Ltd. was used. Specifically, until the number of particles to be measured reaches “300 particles / mL (0.1 μm)” (that is, “300 particles having a particle diameter larger than 0.1 μm in 1 mL or less”). Blank measurement was repeated with ultrapure water. Thereafter, 100 mL of a semiconductor surface treatment composition (sample) was prepared, and this sample was set in the particle size distribution analyzer. Thereafter, the number of particles per 1 mL of the sample is measured twice by the particle counter, and an average value is calculated. This average value was defined as the number of particles per 1 mL of the semiconductor surface treatment composition.

4.2.2.半導体表面の処理
4.2.2.1.化学機械研磨
評価用の8インチウエハ(Advance Materials Technology製、CVD法によりコバルト膜を200nm成膜)を、化学機械研磨装置「EPO112」(株式会社荏原製作所製)を用いて、下記の条件で化学機械研磨を実施した。
・化学機械研磨用水系分散体:JSR(株)製、「CMS8501/CMS8552」
・研磨パッド:ロデール・ニッタ(株)製、「IC1000/SUBA400」
・定盤回転数:70rpm
・ヘッド回転数:70rpm
・ヘッド荷重:250g/cm
・化学機械研磨用水系分散体供給速度:200mL/分
・研磨時間:60秒
4.2.2.2.AFMによる腐食評価
上述の化学機械研磨処理を経た基板を切断して2x2cmの試験片を作成し、Bluker Corpoation製の走査型原子間力顕微鏡(AFM)であるDimension FastScanを用いてフレームサイズ10μmにて12か所、偏りなく観察し、12か所の算術平均粗さの平均値が0.1 nm以下の平坦な表面である事が確認できたウエハを欠陥評価に用いた。試験片を18℃に温調した本実施の形態にかかる半導体表面処理組成物に1時間浸漬した。浸漬後超純水で30秒リンスし、自然乾燥させた。乾燥後の試験片を走査型原子間力顕微鏡を用いてフレームサイズ10μmにて任意に3か所観察した。
4.2.2. Treatment of semiconductor surface 4.2.2.1. Chemical mechanical polishing An 8-inch wafer for evaluation (manufactured by Advance Materials Technology, cobalt film formed by CVD with a thickness of 200 nm) was chemically treated using a chemical mechanical polishing apparatus “EPO112” (manufactured by Ebara Corporation) under the following conditions. Mechanical polishing was performed.
-Chemical mechanical polishing aqueous dispersion: "CMS8501 / CMS8552" manufactured by JSR Corporation
・ Polishing pad: “IC1000 / SUBA400” manufactured by Rodel Nitta Co., Ltd.
・ Surface rotation speed: 70rpm
-Head rotation speed: 70 rpm
Head load: 250 g / cm 2
-Chemical mechanical polishing aqueous dispersion supply rate: 200 mL / min-Polishing time: 60 seconds 4.2.2.2. Corrosion evaluation by AFM A substrate having undergone the above-mentioned chemical mechanical polishing treatment was cut to prepare a 2 × 2 cm test piece, and a frame size of 10 μm using a Dimension FastScan, a scanning atomic force microscope (AFM) manufactured by Bluker Corporation. A wafer that was observed with no unevenness at 12 locations and was confirmed to have a flat surface with an average value of arithmetic average roughness at 12 locations of 0.1 nm or less was used for defect evaluation. The test piece was immersed in the semiconductor surface treatment composition according to the present embodiment whose temperature was adjusted to 18 ° C. for 1 hour. After the immersion, it was rinsed with ultrapure water for 30 seconds and allowed to dry naturally. The dried test specimens were observed at arbitrary three locations with a frame size of 10 μm using a scanning atomic force microscope.

3か所の算術平均粗さの平均値が0.2nm以上である場合、半導体表面処理用組成物により腐食が発生し不良と判断し「×」、0.2nm未満である場合、半導体表面処理用組成物により腐食がせず良好と判断し「○」と表2に示した。   If the average value of the arithmetic average roughness at three locations is 0.2 nm or more, the composition for semiconductor surface treatment causes corrosion to be judged as defective, and if it is less than “×”, less than 0.2 nm, the semiconductor surface treatment Table 2 shows that it was judged as good without corrosion due to the composition for use.

4.2.2.3.EISによる腐食評価
上記で得られた研磨後の基板を切断して1x3cmの試験片を2つ作成し、中央の1x1cmの箇所を絶縁性テープで被覆した。その後、電気化学インピーダンス測定装置(Solartron社製Electrochemical interface(SI1287)およびFequency Response Analyzer(1252A))を用いて、2つの試験片をそれぞれ作用極、対極とし、本実施の形態にかかる半導体表面処理組成物を電解質とした2極セルを組み上げた。振幅5mV,周波数1500−0.07Hzの交流電圧を高周波から低周波にかけて印加し、抵抗値の実部と虚部の値を測定した。測定結果を縦軸に虚部、横軸に実部を取ることにより得られる半円状のプロットを交流インピーダンスの解析ソフト「Z veiw」により解析し、電荷移動抵抗(Ω)を算出した。
4.2.2.3. Corrosion evaluation by EIS The polished substrate obtained above was cut to prepare two 1 × 3 cm test pieces, and the central 1 × 1 cm portion was covered with an insulating tape. Thereafter, using the electrochemical impedance measurement device (Electrochemical interface (SI1287) and Frequency Response Analyzer (1252A) manufactured by Solartron), the two test pieces are used as a working electrode and a counter electrode, respectively, and the semiconductor surface treatment composition according to this embodiment is used. A two-electrode cell using the product as an electrolyte was assembled. An AC voltage having an amplitude of 5 mV and a frequency of 1500 to 0.07 Hz was applied from a high frequency to a low frequency, and the values of the real part and the imaginary part of the resistance value were measured. A semicircular plot obtained by taking the measurement result with the imaginary part on the vertical axis and the real part on the horizontal axis was analyzed with AC impedance analysis software “Z view” to calculate the charge transfer resistance (Ω).

算出された電荷移動抵抗値が40kΩ以下であれば耐腐食性が不十分と判断して「×」、40kΩ以上であれば良好として「○」と表2に示した。   If the calculated charge transfer resistance value is 40 kΩ or less, it is judged that the corrosion resistance is insufficient.

4.3. 実施例2〜20、比較例1〜7
表2および表3に記載の組成に変更し、表2および表3の組成に調整した以外は実施例1と同様に半導体表面処理用組成物を作成し、評価を行った。結果を表2および表3に示す。
4.3. Examples 2-20, Comparative Examples 1-7
A composition for semiconductor surface treatment was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the compositions shown in Tables 2 and 3 were changed and adjusted to the compositions shown in Tables 2 and 3. The results are shown in Table 2 and Table 3.

4.4. 実施例21
4.4.1.半導体表面処理用組成物の調製
4.4.2.研磨速度の測定
下記に示した評価用の8インチウエハを、化学機械研磨装置「EPO112」(株式会社荏原製作所製)を用いて、作成した化学機械研磨用組成物を用いて下記の条件で化学機械研磨を実施した。
4.4. Example 21
4.4.1. Preparation of composition for semiconductor surface treatment 4.4.2. Measurement of Polishing Rate The 8-inch wafer for evaluation shown below was chemically processed using the chemical mechanical polishing apparatus “EPO112” (manufactured by Ebara Corporation) under the following conditions. Mechanical polishing was performed.

(1)研磨速度測定用基板
・膜厚2,000オングストロームのコバルト膜が積層された8インチ熱酸化膜付きシリコン基板。
・膜厚2,000オングストロームの窒化チタン膜が積層された8インチ熱酸化膜付きシリコン基板。
・膜厚10,000オングストロームのPETEOS膜が積層された8インチシリコン基板。
(1) Polishing speed measurement substrate: 8-inch thermal oxide film silicon substrate on which a 2,000 Å-thick cobalt film is laminated.
A silicon substrate with an 8-inch thermal oxide film on which a titanium nitride film having a thickness of 2,000 angstroms is laminated.
An 8-inch silicon substrate on which a 10,000 Å thick PETEOS film is laminated.

(2)研磨条件
・ヘッド回転数:70rpm
・ヘッド荷重:200gf/cm
・テーブル回転数:70rpm
・化学機械研磨水系分散体の供給速度:200mL/分
・研磨時間:60秒
(3)研磨速度の算出方法
コバルト膜および窒化チタン膜については、電気伝導式膜厚測定器(KLAテンコール社製、形式「オムニマップRS75」)を用いて、研磨処理後の膜厚を測定し、化学機械研磨により減少した膜厚および研磨時間から研磨速度を算出した。
(2) Polishing conditions and head rotation speed: 70 rpm
Head load: 200 gf / cm 2
・ Table rotation speed: 70rpm
-Supply rate of chemical mechanical polishing aqueous dispersion: 200 mL / min-Polishing time: 60 seconds (3) Calculation method of polishing rate For cobalt film and titanium nitride film, an electroconductive film thickness meter (manufactured by KLA Tencor) Using the format “Omnimap RS75”), the film thickness after the polishing treatment was measured, and the polishing rate was calculated from the film thickness decreased by chemical mechanical polishing and the polishing time.

PETEOS膜および低誘電率絶縁膜については、光干渉式膜厚測定器(ナノメトリクス・ジャパン社製、型式「Nanospec6100」)を用いて、研磨処理後の膜厚を測定し、化学機械研磨により減少した膜厚および研磨時間から研磨速度を算出した。   For PETEOS film and low dielectric constant insulating film, the film thickness after polishing is measured using an optical interference film thickness measuring instrument (Nanometrics Japan, model “Nanospec6100”) and reduced by chemical mechanical polishing. The polishing rate was calculated from the obtained film thickness and polishing time.

4.4.3.AFMによる腐食評価
上記で得られた研磨後のコバルト基板を切断して2x2cmの試験片を作成し、18℃に温調された本実施の形態にかかる半導体表面処理用組成物に1時間浸漬した。浸漬後超純水で30秒リンスしながら、ニトリル製手袋を装着した手によって試験片表面をよく磨いた後自然乾燥させた。乾燥後の試験片を走査型原子間力顕微鏡(AFM、Bluker Corpoation製、装置名「Dimension FastScan」)を用いてフレームサイズ10μmにて任意に3か所観察した。
4.4.3. Corrosion evaluation by AFM The polished cobalt substrate obtained above was cut to prepare a 2 × 2 cm test piece, and immersed for 1 hour in the semiconductor surface treatment composition according to the present embodiment, which was temperature-controlled at 18 ° C. . After immersing, the surface of the test piece was thoroughly polished by a hand wearing a nitrile glove while being rinsed with ultrapure water for 30 seconds, and then naturally dried. The dried test specimens were observed at arbitrary three locations at a frame size of 10 μm using a scanning atomic force microscope (AFM, manufactured by Bluker Corporation, apparatus name “Dimension FastScan”).

コバルト基板試験片の3か所の算術平均粗さの平均値が0.2nm以上である場合、腐食が発生し不良と判断し「×」、0.2nm未満である場合、腐食がせず良好と判断し「○」と表4に示した。   If the average value of arithmetic average roughness at three locations on the cobalt substrate test piece is 0.2 nm or more, it is judged that corrosion has occurred and it is judged as “x”, and if it is less than 0.2 nm, it is good without corrosion. It was judged as “◯” and shown in Table 4.

4.4.4.EISによる腐食評価
上記で得られた全ての研磨後の基板を切断して1x3cmの試験片を2つ作成し、中央の1x1cmの箇所を絶縁性テープで被覆した。その後、電気化学インピーダンス測定装置(Solartron社製Electrochemical interface(SI1287)およびFequency Response Analyzer(1252A))を用いて、2つの試験片をそれぞれ作用極、対極とし、本実施の形態にかかる半導体表面処理組成物を電解質とした2極セルを組み上げた。振幅5mV,周波数1500−0.07Hzの交流電圧を高周波から低周波にかけて印加し、抵抗値の実部と虚部の値を測定した。測定結果を縦軸に虚部、横軸に実部を取ることにより得られる半円状のプロットを交流インピーダンスの解析ソフト「Z veiw」により解析し、電荷移動抵抗(Ω)を算出した。
4.4.4. Corrosion evaluation by EIS All the polished substrates obtained above were cut to prepare two 1 × 3 cm test pieces, and the central 1 × 1 cm portion was covered with an insulating tape. Thereafter, using the electrochemical impedance measurement device (Electrochemical interface (SI1287) and Frequency Response Analyzer (1252A) manufactured by Solartron), the two test pieces are used as a working electrode and a counter electrode, respectively, and the semiconductor surface treatment composition according to this embodiment is used. A two-electrode cell using the product as an electrolyte was assembled. An AC voltage having an amplitude of 5 mV and a frequency of 1500 to 0.07 Hz was applied from a high frequency to a low frequency, and the values of the real part and the imaginary part of the resistance value were measured. A semicircular plot obtained by taking the measurement result with the imaginary part on the vertical axis and the real part on the horizontal axis was analyzed with AC impedance analysis software “Z view” to calculate the charge transfer resistance (Ω).

算出された電荷移動抵抗値が40kΩ以下であれば耐腐食性が不十分と判断して「×」、40kΩ以上であれば良好として「○」と表4に示した。   If the calculated charge transfer resistance value is 40 kΩ or less, it is judged that the corrosion resistance is insufficient.

4.4. 実施例22〜40、比較例8〜14
表4に記載の組成に変更し、表4の組成に調整した以外は実施例21と同様に半導体表面処理用組成物を作成し、評価を行った。評価結果を表4に示す。
4.4. Examples 22-40, Comparative Examples 8-14
A composition for semiconductor surface treatment was prepared and evaluated in the same manner as in Example 21 except that the composition was changed to the composition shown in Table 4 and adjusted to the composition shown in Table 4. The evaluation results are shown in Table 4.

4.5.評価結果   4.5. Evaluation results

上表2〜4から明らかなように、実施例1〜40に係る半導体表面処理用組成物を用いた場合には、いずれも基板表面の腐食状態が良好であった。   As is clear from Tables 2 to 4, when the semiconductor surface treatment compositions according to Examples 1 to 40 were used, the corrosion state of the substrate surface was good.

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made. For example, the present invention includes substantially the same configuration (for example, a configuration having the same function, method, and result, or a configuration having the same purpose and effect) as the configuration described in the embodiment. In addition, the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. In addition, the present invention includes a configuration that achieves the same effect as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. In addition, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.

1…供給タンク、2…定量ポンプ、3…脈動防止器、4…ろ過器、5…排出導管、6…戻り導管、7a…第一圧力計、7b…第二圧力計、101…ろ過装置、
10…基体、12…絶縁膜、14…バリアメタル膜、16…金属膜、20…配線用凹部、100…被処理体、200…配線基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Supply tank, 2 ... Metering pump, 3 ... Anti-pulsation device, 4 ... Filter, 5 ... Discharge conduit, 6 ... Return conduit, 7a ... First pressure gauge, 7b ... Second pressure gauge, 101 ... Filtration device,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Base | substrate, 12 ... Insulating film, 14 ... Barrier metal film, 16 ... Metal film, 20 ... Recess for wiring, 100 ... To-be-processed object, 200 ... Wiring board

Claims (6)

ポリアミック酸、ポリアミック酸誘導体およびそれらの塩よりなる群から選択される少なくとも1種の重合体(A)と、
液状媒体(B)と、
を含有する、半導体表面処理用組成物。
At least one polymer (A) selected from the group consisting of polyamic acid, polyamic acid derivatives and salts thereof;
A liquid medium (B);
A composition for semiconductor surface treatment, comprising:
カリウムおよびナトリウムを含有する半導体表面処理用組成物であって、
前記カリウムの含有量をM(ppm)、前記ナトリウムの含有量をMNa(ppm)としたときに、M/MNa=5×10〜1×10である、請求項1に記載の半導体表面処理用組成物。
A semiconductor surface treatment composition containing potassium and sodium,
The content of the potassium M K (ppm), the content of the sodium is taken as M Na (ppm), a M K / M Na = 5 × 10 3 ~1 × 10 5, in claim 1 The composition for semiconductor surface treatment as described.
粒子径が0.1〜0.3μmの粒子を3×10〜1.5×10個/mL含有する、請求項1または2に記載の半導体表面処理用組成物。 3. The composition for semiconductor surface treatment according to claim 1, comprising 3 × 10 1 to 1.5 × 10 3 particles / mL of particles having a particle diameter of 0.1 to 0.3 μm. 請求項1〜3に記載の半導体表面処理用組成物と、
砥粒を含有する、
化学機械研磨用組成物。
The composition for semiconductor surface treatment according to claims 1 to 3,
Containing abrasive grains,
Chemical mechanical polishing composition.
請求項1〜3に記載の半導体表面処理用組成物を用いて半導体表面を洗浄する方法。   The method to wash | clean a semiconductor surface using the composition for semiconductor surface treatments of Claims 1-3. 請求項4に記載の化学機械研磨用組成物を用いて半導体表面を研磨する方法。
A method for polishing a semiconductor surface using the chemical mechanical polishing composition according to claim 4.
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