JP2023540279A - 洗浄組成物及びその使用方法 - Google Patents

Abstract

本開示は、半導体基板を洗浄するために使用される洗浄組成物に関する。これらの洗浄組成物は、半導体基板上にある、先行処理から生じる欠陥／汚染物質を除去し、それによって基板をさらなる処理に適したものにすることができる。本明細書に記載の洗浄組成物は主に、少なくとも１種のｐＨ調整剤及び少なくとも１種のバイオサーファクタントを含有する。

Description

関連出願の相互参照
本出願は２０２０年８月２８日に出願された米国仮出願第６３／０７１，７３０号の優先権を主張し、その内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

半導体産業は、プロセス及び集積化の革新によって装置のさらなる微細化によってチップ性能を改善するために絶えず推進されている。化学機械研磨／平坦化（ＣＭＰ）はトランジスタレベルで多くの複雑な集積スキームを可能にし、それによってチップ密度の増加を容易にするので、強力な技術である。

ＣＭＰは表面ベースの化学反応と同時に、摩耗ベースの物理的プロセスを使用して材料を除去することによって、ウェハ表面を平面化（planarize）又は平坦化（flatten）するために使用されるプロセスである。一般に、ＣＭＰプロセスは、ＣＭＰスラリー（水性化学配合物）をウェハ表面に塗布することと、ウェハ表面を研磨パッドと接触させることと、ウェハに対して研磨パッドを移動させることとを含む。スラリーは、ＣＭＰプロセス中にスラリー及び研磨パッドと相互作用する、ウェハ上に存在する材料（例えば、金属、金属酸化物、金属窒化物、誘電材料、例えば、ケイ素酸化物、窒化ケイ素など）に応じて著しく変動し得る研磨成分及び溶解化学成分を、典型的に含む。

ＣＭＰ処理の後には、研磨されたウェハの表面上には様々な汚染物質が存在し得る。汚染物質としては例えば、ＣＭＰスラリーからの粒状研磨剤、パッド又はスラリー成分からの有機残留物、及びＣＭＰプロセス中にウェハから除去される材料が挙げられる。これらの汚染物質は、研磨されたウェハの表面上に残された場合、さらなるウェハ処理ステップ中の故障及び／又はデバイス性能の低下につながる可能性がある。したがって、汚染物質はウェハが予測通りにさらなる処理を受け、及び／又は最適なデバイス性能を達成することができるように、効果的に除去される必要がある。ＣＭＰ後にウェハ表面上のこれらの研磨後汚染物質又は残留物を除去するプロセスは、ＣＭＰ後洗浄と呼ばれる。このＣＭＰ後洗浄プロセスで使用される配合物は、ＣＭＰ後（Ｐ－ＣＭＰ）洗浄溶液と呼ばれる。これらのＰ－ＣＭＰ洗浄溶液／配合物はＣＭＰ工程後にウェハ表面上に残っている欠陥を可溶化するか又は他の方法で緩め、それによってこれらの欠陥を除去し、ウェハ表面を清浄にする。この洗浄プロセスは、ウェハがさらなる処理を受けると、デバイス性能及びチップ歩留まりが最適化されることを確実にする。

半導体チップの製造において、ウェハ表面の欠陥性は、世界中のチップ企業のトップライン及びボトムラインを決定するウェハの歩留まりにとって鍵となる。典型的なウェハは、チップが作製され、個々のダイがウェハから切断される前に、約１０００個のプロセスを経る。これらのプロセスの各々において、欠陥性は、プロセスの前後に監視される。ＣＭＰはチップ製造における重要なステップである。しかしながら、ＣＭＰステップは、研磨ステップ後にかなりの量の欠陥を導入する。したがって、ＣＭＰ研磨ステップの後、欠陥を低減するために、典型的にはＣＭＰ後（Ｐ－ＣＭＰ）洗浄組成物がウェハ表面に塗布される。本開示は、ウェハの構成要素を腐食させることなく、ウェハ汚染物質及び欠陥を効果的に低減することができ、一方で環境フットプリントを大幅に低減する、新規なＰ－ＣＭＰ洗浄組成物を論じる。

本開示は、半導体基板を洗浄するために使用される洗浄組成物に関する。これらの洗浄組成物は、先行する処理から生じる半導体基板上の欠陥／汚染物質を除去し、それによって基板をさらなる処理に適したものにする。

一態様では、本開示は、少なくとも１種のｐＨ調整剤と、糖脂質、リポペプチド、及びそれらの混合物からなる群より選択される少なくとも１種のバイオサーファクタントとを含む洗浄組成物を特徴とし、ここで前記組成物は約１～約１４のｐＨを有する。

別の態様では、本開示は、基板を洗浄するための方法を特徴とし、前記方法はＣＭＰ組成物を使用することによって基板（例えば、ウェハ）を研磨して、研磨された基板を形成すること、及び、前記研磨された基板を本明細書に記載の洗浄組成物と接触させて、前記研磨された基板を洗浄することを含む。

この発明の概要は、詳細な説明において以下でさらに説明される概念の選択を紹介するために提供される。この発明の概要は、特許請求される主題の重要な又は本質的な特徴を特定することを意図するものではなく、特許請求される主題の範囲を限定する助けとして使用されることを意図するものでもない。

本明細書に開示される実施形態は、概して、組成物、及び基板を洗浄するために前記組成物を使用する方法に関する。特に、組成物は、ＣＭＰプロセス後に基板を洗浄するために使用することができる。しかしながら、本明細書に記載の洗浄組成物は、エッチングプロセス後、アッシングプロセス後、又はめっきプロセス後に、基板表面から残留物及び／又は汚染物質を除去する際にも使用することができる。

本明細書で定義される残留物並びに／又は汚染物質は、洗浄される基板を研磨するために使用されたＣＭＰ研磨組成物中に存在する成分（例えば、研磨剤、分子成分、ポリマー、酸、塩基、塩、界面活性剤など）、基板と研磨組成物との間及び／若しくは研磨組成物の成分間の化学反応の結果としてＣＭＰプロセス中に生成される化合物、研磨パッドポリマー粒子、研磨副生成物、（ＣＭＰスラリー又はＣＭＰパッドからの）有機又は無機残留物、ＣＭＰプロセス中に遊離した基板（又はウェハ）粒子、並びに／又はＣＭＰプロセス後に基板上に堆積することが知られている任意の他の除去可能な材料を含みうる。

１つ以上の実施形態において、本開示は、少なくとも１種のバイオサーファクタントを含む洗浄組成物に関する。本明細書で使用される用語「バイオサーファクタント」は、生物体（例えば、微生物）によって産生される、疎水性基（例えば、アルキル鎖）及び親水性基（例えば、カルボン酸基）の両方を含む有機分子などの両親媒性有機分子を意味することが意図される。半導体産業において一般的に使用される界面活性剤は、石油系前駆体及び／又はエネルギー集約的化学反応を使用して製造される。対照的に、バイオサーファクタントは、良好な環境及びエネルギープロファイル（例えば、よりエネルギー集約性の低いプロセスによる生分解性及び／又は生産）を有することができる一方で、高度な半導体操作を実行するために必要な性能特性を提供することができる。さらに、バイオサーファクタントは、それらの独特の化学構造のために、単独で、又はバイオサーファクタントではない界面活性剤と組み合わせて使用される場合、半導体操作中に、向上した性能（例えば、ウェハ上の欠陥の除去の増加、及び／又は特定の誘電体膜及び／又は金属膜の除去レートの減少）を与えることもできる。したがって、半導体産業内におけるバイオサーファクタントの使用は、環境フットプリントの著しい低減と組み合わせて、性能の改善又は持続の機会を提供する。

１つ以上の実施形態において、本明細書に記載の洗浄組成物は、少なくとも１種のｐＨ調整剤（例えば、有機酸などの酸）及び少なくとも１種のバイオサーファクタントを含む。１つ以上の実施形態において、本開示の洗浄組成物は、約０．００００１重量％～約５０重量％（例えば、約０．０１重量％～約５重量％）の少なくとも１種のｐＨ調整剤、約０．００００１重量％～約５０重量％（例えば、約０．００５重量％～約１０重量％）の少なくとも１種のバイオサーファクタント、及び残りの重量％（例えば、約６０重量％～約９９．９９重量％）の溶媒（例えば、脱イオン水）を含みうる。

１つ以上の実施形態では、本開示は、２０倍まで、又は５０倍まで、又は１００倍まで、又は２００倍まで、又は４００倍まで、又は８００倍まで、又は１０００倍まで、水で希釈して、使用時点（point-of-use：ＰＯＵ）洗浄組成物を得ることができる、濃縮Ｐ－ＣＭＰ洗浄組成物を提供する。他の実施形態では、本開示は、基板表面を洗浄するために直接使用することができる使用時点（ＰＯＵ）洗浄組成物を提供する。

１つ以上の実施形態において、ＰＯＵ洗浄組成物は、約０．００００１重量％～約５重量％の少なくとも１種のｐＨ調整剤（例えば、少なくとも１種のアミノ酸又は少なくとも１種のカルボン酸）と、約０．００００１重量％～約５重量％の少なくとも１種のバイオサーファクタントとを含みうる。別の実施形態において、ＰＯＵ洗浄組成物は、約０．００００１重量％～約５重量％の少なくとも１種のアミノ酸、約０．００００１重量％～約５重量％の少なくとも１種のバイオサーファクタント、及び約０．００００１重量％～約５重量％の少なくとも１種のカルボン酸を含みうる。

１つ以上の実施形態では、濃縮Ｐ－ＣＭＰ洗浄組成物は、約０．０１重量％～約３０重量％（例えば、約０．０５重量％～約２０重量％）の少なくとも１種のｐＨ調整剤（例えば、少なくとも１種のアミノ酸又は少なくとも１種のカルボン酸）と、約０．００５重量％～約１５重量％の少なくとも１種のバイオサーファクタントとを含みうる。別の実施形態において、濃縮Ｐ－ＣＭＰ洗浄組成物は、約０．００５重量％～約２０重量％の少なくとも１種のアミノ酸、約０．００５重量％～約１５重量％の少なくとも１種のバイオサーファクタント、及び約０．００５重量％～約２０重量％の少なくとも１種のカルボン酸を含みうる。

１つ以上の実施形態において、本明細書に記載の洗浄組成物は、少なくとも１種（例えば、２種又は３種）のｐＨ調整剤を含みうる。いくつかの実施形態では、ｐＨ調整剤が酸（例えば、有機又は無機酸）又は基部（例えば、有機又は無機基部）であり得る。いくつかの実施形態では、ｐＨ調整剤は、有機酸又はその塩であり得る。そのような実施形態では、少なくとも１種のｐＨ調整剤は、カルボン酸（例えば、ポリカルボン酸又はアクリル酸）、アミノ酸、スルホン酸、リン酸、ホスホン酸、又はそれらの塩からなる群より選択することができる。いくつかの実施形態において、少なくとも１種の有機酸又はその塩は、ギ酸、グルコン酸、酢酸、マロン酸、クエン酸、プロピオン酸、リンゴ酸、アジピン酸、コハク酸、乳酸、シュウ酸、ヒドロキシエチリデンジホスホン酸、２－ホスホノ－１，２，４－ブタントリカルボン酸、アミノトリメチレンホスホン酸、ヘキサメチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、ビス（ヘキサメチレン）トリアミンホスホン酸、アミノ酢酸、過酢酸、酢酸カリウム、フェノキシ酢酸、グリシン、ビシン、ジグリコール酸、グリセリン酸、トリシン、アラニン、ヒスチジン、バリン、フェニルアラニン、プロリン、グルタミン、アスパラギン酸、グルタミン酸、アルギニン、リシン、チロシン、安息香酸、それらの塩、及びそれらの混合物からなる群より選択され得る。１つ以上の実施形態において、洗浄組成物は、ｐＨ調整剤として少なくとも２種の有機酸（例えば、第１の有機酸及び第２の有機酸）を含む。

１つ以上の実施形態において、ｐＨ調整剤は塩基であり得る。例えば、少なくとも１種のｐＨ調整剤は、水酸化物（例えば、水酸化アンモニウム、水酸化カリウム、水酸化セシウム、又は水酸化コリン）、アルカノールアミン（例えば、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、メチルエタノールアミン、メチルジエタノールアミン）、水酸化テトラアルキルアンモニウム（例えば、水酸化テトラブチルアンモニウム、水酸化テトラプロピルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化エチルトリメチルアンモニウム、水酸化ジエチルジメチルアンモニウム、水酸化ジメチルジプロピルアンモニウム、水酸化ベンジルトリメチルアンモニウム、又は水酸化トリス（２－ヒドロキシエチル）メチルアンモニウム）、及びそれらの任意の組み合わせからなる群より選択されうる。いくつかの実施形態では、ｐＨ調整剤はいずれの金属イオンも含まなくてもよい。

１つ以上の実施形態において、少なくとも１種のｐＨ調整剤の量は、洗浄組成物の約０．００００１重量％～約５０重量％である。例えば、少なくとも１種のｐＨ調整剤（例えば、有機酸又はその塩）は、本明細書に記載の洗浄組成物の重量基準で、約０．００００１％以上（例えば、約０．００００５％以上、約０．０００１％以上、約０．０００５％以上、約０．００１％以上、約０．００５％以上、約０．０１％以上、約０．０２％以上、約０．０５％以上、約０．１％以上、約０．５％以上、又は約１％以上）、約５０％以下（例えば、約４５％以下、約４０％以下、約３５％以下、約３０％以下、約２５％以下、約２０％以下、約１５％以下、約１０％以下、約５％以下、又は約１％以下）でありうる。

１つ以上の実施形態において、本明細書に記載の洗浄組成物は、酸性又は塩基性のいずれかであり得る。いくつかの実施形態では、研磨組成物が、約１以上約１４以下の範囲のｐＨを有することができる。洗浄組成物が酸性である場合、ｐＨは約１以上（例えば、約１．５以上、約２以上、約２．５以上、約３以上、約３．５以上、約４以上、約４．５以上、又は約５以上）～約７以下（例えば、約６．５以下、約６以下、約５．５以下、約５以下、約４．５以下、又は約４以下）の範囲であり得る。洗浄組成物が塩基性である場合、ｐＨは約７以上（例えば、約７．５以上、約８以上、約８．５以上、約９以上、約９．５以上、約１０以上、約１０．５以上、約１１以上、約１１．５以上、又は約１２以上）～約１４以下（例えば、約１３．５以下、約１３以下、約１２．５以下、約１２以下、約１１．５以下、約１１以下、約１０．５以上、又は約１０以下）の範囲でありうる。

１つ以上の実施形態において、本明細書に記載の洗浄組成物は、少なくとも２種又は３種の有機酸（例えば、アミノ酸又はカルボン酸）を含みうる。いくつかの実施形態では、第１の有機酸の量が洗浄組成物の約０．０００５重量％～約５０重量％である。いくつかの実施形態では、第２の有機酸の量が洗浄組成物の約０．０００５重量％～約３０重量％である。さらにいくつかの他の実施形態では、第３の有機酸の量が洗浄組成物の約０．０００５重量％～約１０重量％である。

１つ以上の実施形態において、本明細書に記載の洗浄組成物は、少なくとも１種（例えば、２種又は３種）のバイオサーファクタントを含みうる。１つ以上の実施形態では、少なくとも１種のバイオサーファクタントが、微生物代謝産物などの微生物増殖副産物であり得る（すなわち、バイオサーファクタントは微生物によって産生され得る）。微生物増殖副産物（すなわち、バイオサーファクタント）は、微生物増殖副産物の生成に関与する微生物を除去する精製プロセスを通して、培養された酵母又は真菌株（すなわち、微生物）から回収されうる。

１つ以上の実施形態では、バイオサーファクタントは、糖脂質、リポペプチド、及びそれらの混合物からなる群より選択することができる。１つ以上の実施形態において、バイオサーファクタントは、ラムノ脂質、ソホロ脂質、トレハロース脂質、マンノシルエリトリトール脂質、及びそれらの混合物からなる群より選択される糖脂質を含む。１つ又は複数の実施形態では、バイオサーファクタントは、サーファクチン、イツリン、フェンジシン、リケニシン、及びそれらの混合物からなる群より選択されるリポペプチドを含む。

１つ以上の実施形態において、糖脂質は、モノラムノ脂質、ジラムノ脂質、及びそれらの混合物から選択されるラムノ脂質バイオサーファクタントである。ラムノ脂質バイオサーファクタントは、微生物によって放出される界面活性化合物である。それらは、生分解性であり、無毒性であり、且つ環境に優しい材料である。それらの生産は、発酵条件、環境因子及び栄養素の利用可能性に依存する。いくつかの実施形態では、ラムノ脂質がグリコシル頭部基（すなわち、ラムノース部分）、及び脂肪酸尾部（例えば、１つ又は複数（例えば、２つ又は３つ）のＣ_１０～Ｃ_１４３－ヒドロキシアルカン酸又はエステル群を含む）を有する。発酵の詳細に応じて、ラムノ脂質の脂肪酸尾部は１０～２８（例えば、２０～２８又は２４～２８）炭素長でありうる。いくつかの実施形態では、脂肪酸尾部は、３－（ヒドロキシアルカノイルオキシ）アルカン酸（ＨＡＡ）基を含みうる。例えば、脂肪酸尾部は式（Ａ）：－Ｒ_１－Ｃ（Ｏ）Ｏ－Ｒ_２－ＣＯＯＨ基を含むことができ、ここで式中、Ｒ_１及びＲ_２はそれぞれ独立してＣ_１０～Ｃ_１４直鎖又は分岐アルキレン基である。

式Ｉは、典型的なモノラムノ脂質、ＲＬＬ又はＲ１（α－Ｌ－ラムノピラノシル－β－ハイドロキシデカノイル－β－ヒドロキシデカン酸、Ｃ_２６Ｈ_４８Ｏ_９（５０４ｇ／ｍｏｌ））の構造を示す。

式ＩＩは、別の典型的なジラムノ脂質、ＲＲＬＬ又はＲ２（２－Ｏ－α－Ｌ－ラムノピラノシル－α－Ｌ－ラムノピラノシル－β－ヒドロキシデカノイル－β－ヒドロオキシデカノエート、Ｃ_３２Ｈ_５８Ｏ_１３（６５０ｇ／ｍｏｌ））の構造を示す。

上述のように、ラムノ脂質の２つの主要な群；モノラムノ脂質及びジラムノ脂質がある。モノラムノ脂質は、単一のラムノース糖環を有する。モノラムノ脂質ＲＬＬ（Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａが製造することが最も多い）の一般的な名称は、Ｌ－ラムノシル－β－ヒドロキシデカノイル－β－ヒドロキシデカン酸（しばしばＲｈａ－Ｃ１０－Ｃ１０と呼ばれる）であり、Ｃ_２６Ｈ_４８Ｏ_９の式を有する。ＩＵＰＡＣ名は、３－［３－［（２Ｒ，３Ｒ，４Ｒ，５Ｒ，６Ｓ）－３，４，５－トリヒドロキシ－６－メチルオキサン－２－イル］オキシデカノイルオキシ］デカン酸である。

ジラムノ脂質は２つのラムノース糖環を有する。ジラムノ脂質ＲＲＬＬの一般的な名称は、Ｌ－ラムノシル－Ｌ－ラムノシル－β－ヒドロキシデカノイル－β－ヒドロキシデカノエート（しばしばＲｈａ－Ｒｈａ－Ｃ１０－Ｃ１０と呼ばれる）であり、Ｃ_３２Ｈ_５８Ｏ_１３の式を有する。ＩＵＰＡＣ名は、３－［３－［４，５－ジヒドロキシ－６－メチル－３－（３，４，５－トリヒドロキシ－６－メチルオキサン－２－イル）オキシオキサン－２－イル］オキシデカノイルオキシ］デカン酸である。ジラムノ脂質のより一般的ないくつかの他の形態又は名称は、Ｌ－ラムノピラノシル－Ｌ－ラムノピラノシル－β－ヒドロキシデカノイル－β－ヒドロキシデカノエート（しばしばＲｈａ－Ｒｈａ－Ｃ１０－Ｃ１０と呼ばれる）、Ｌ－ラムノピラノシル－Ｌ－ラムノピラノシル－β－ヒドロキシデカノイル－β－ヒドロキシドデカノエート（しばしばＲｈａ－Ｒｈａ－Ｃ１０－Ｃ１２と呼ばれる）、及びＬ－ラムノピラノシル－Ｌ－ラムノピラノシル－β－ヒドロキシテトラデカノイル－β－ヒドロキシテトラデカノエート（しばしばＲｈａ－Ｒｈａ－Ｃ１４－Ｃ１４と呼ばれる）を含む。

本明細書に記載の洗浄組成物においてバイオサーファクタントとして使用するためのラムノ脂質製剤は、粗製又は高度に精製されたラムノ脂質であり得る。粗ラムノ脂質製剤は、製剤に対する低減された効果を引き起こす、外部不純物（例えば、生物学的製造方法から生じるもの）及び／又は様々なラムノ脂質混合物の両方を含み得る多くの不純物を有するラムノ脂質を含有する。高度に精製されたラムノ脂質製剤は、外部不純物が除去されたラムノ脂質、及び／又は製剤に対する増加した効果を引き起こすために特定のパラメータを満たすように精製されたラムノ脂質（例えば、ジラムノ脂質、モノラムノ脂質、又はそれらの混合物）の混合物を含有する。１つ以上の実施形態において、洗浄組成物中のモノラムノ脂質対ジラムノ脂質の重量％比は、それぞれ約０。１：９９．９～９９．９：０．１の範囲である。例えば、研磨組成物におけるモノラムノ脂質のジラムノ脂質に対する重量％比は、約０．１：９９．９以上（例えば、約０．１：９９．５以上、約１：９９以上、約５：９５以上、約１０：９０以上、約１５：８５以上、約２０：８０以上、約２５：７５以上、約３０：７０以上、約３５：６５以上、約４０：６０以上、約４５：５５以上、又は少なくとも約５０：５０以上）～約９９．９：０．１以下（例えば、約９９．５：０．５以下、約９９：１以下、約９５：５以下、約９０：１０以下、約８５：１５以下、約８０：２０以下、約７５：２５以下、約７０：３０以下、約６５：３５以下、約６０：４０以下、約５５：４５以下、又は約５０：５０以下）である。

１つ以上の実施形態において、ラムノ脂質製剤は微生物から得られた最初の混合物から望ましくない不純物を排除し、次いで、最終洗浄組成物中に存在すべきラムノ脂質のパーセンテージ及びタイプを確立し、単純に、ラムノ脂質製剤を洗浄組成物に使用される溶媒で希釈することによって作製される。粗ラムノ脂質製剤及び高度に精製されたラムノ脂質製剤は、当業者に周知の方法によって調製することができる。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の研磨組成物中のバイオサーファクタントとして使用するためのラムノ脂質製剤は、約５０重量％以上（例えば、約５５重量％以上、約６５重量％以上、約７０重量％以上、約７５重量％以上、約８０重量％以上、約８５重量％以上、約９０重量％以上、約９５重量％以上、約９８重量％以上、約９９重量％以上、約９９．５重量％以上、又は約９９．９重量％以上）のラムノ脂質を含みうる。

１つ以上の実施形態において、糖脂質は、ソホロ脂質バイオサーファクタントである。ソホロ脂質（ソホロース脂質又はＳＬとしても知られる）は、β－グリコシド結合によって連結された二量体糖（ソホロース）及びヒドロキシル脂肪酸からなるバイオサーファクタントの群である。ＳＬには、酸性（非ラクトン性)ＳＬとラクトン性ＳＬの２種類がある。酸性ＳＬのヒドロキシル脂肪酸部分は遊離カルボン酸官能基を有するが、ラクトン性ＳＬのヒドロキシル脂肪酸部分は分子内エステル化によって、ソホロースの４”－ヒドロキシル基と共に大環状ラクトン環を形成する。ソホロース脂質は、一般的に（１）下記式（ＩＩＩ）によって表されるラクトン形態、及び（２）下記式式（ＩＶ）で表される酸形態、の２つの形態に分類される。

式中、Ｒ_１及びＲ_２はそれぞれＨ又はＣＯＣＨ_３を表し；Ｒ_３はＨ又はＣＨ_３を表し；Ｒ_３がＨを表すとき、Ｒ_４は飽和又は不飽和のＣ１２～Ｃ１６炭化水素基（例えば、１つ以上（例えば、２、３、４又は５個）の二重結合を任意に含むＣ１２～Ｃ１６アルキレン基）を表し、Ｒ_３がＣＨ_３を表すとき、Ｒ_４は飽和又は不飽和のＣ１１～Ｃ１５炭化水素基（例えば、１つ以上（例えば、２、３、４又は５個）の二重結合を任意に含むＣ１１～Ｃ１５アルキレン基）を表す。

式中、Ｒ_１～Ｒ_４は、上記で定義された通りである。ソホロ脂質バイオサーファクタントの商業的な例はＥｖｏｎｉｋ（Ｅｓｓｅｎ、Ｇｅｒｍａｎｙ）から入手可能なＲＥＷＯＦＥＲＭ ＳＬ ＯＮＥであり、これは、酵母Ｃａｎｄｉｄａ Ｂｏｍｂｉｃｏｌａの存在下でグルコース、脂肪酸、及びＣ１８不飽和エステルをグリセロールと発酵させることによって生成されるソホロ脂質（すなわち、ラクトン形態及び酸形態）の混合物を含み、約３０～５０重量％のソホロ脂質を含む。

上記から明らかなように、ソホロース脂質は、アセチル基の位置及び数、脂肪酸側鎖中の二重結合の有無、脂肪酸側鎖の炭素鎖の長さ、脂肪酸側鎖中のグリコシドエーテル結合の位置、ラクトン環の一部であるソホロース部分上のヒドロキシル基の位置、及び他の構造パラメータによって特徴付けられる多くの誘導体を有する。ソホロース脂質は一般に、これらの化合物の混合物として生じる。一般に、ソホロース脂質は、取り扱いが困難な高粘度の油の形態で生成される。しかしながら、疎水性が比較的高いジアセチルラクトン形態のソホロース脂質は、固体形態で生成することができる。１つ以上の実施形態において、糖脂質は約５重量％以上（例えば、約１０重量％以上、約１５重量％以上、約２０重量％以上、約２５重量％以上、約３０重量％以上、約３５重量％以上、約４０重量％以上、約４５重量％以上、又は約５０重量％以上）から約９５重量％以下（例えば、約９０重量％以下、約８５重量％以下、約８０重量％以下、約７５重量％以下、約７０重量％以下、約６５重量％以下、約６０重量％以下、約５５重量％以下、約５０重量％以下）の酸性型ソホロ脂質を含むソホロ脂質である。

１つ以上の実施形態において、バイオサーファクタントの量は、本明細書に記載の洗浄組成物の約０．００００１％以上（例えば、約０．００００５％以上、約０．０００１％以上、約０．０００５％以上、約０．００１％以上、約０．００２％以上、約０．００４％以上、約０．００５％以上、約０．００６％以上、約０．００８％以上、約０．０１％以上、約０．０２％以上、約０．０３％以上、約０．０４％以上、約０．０５％以上、約０．１％以上、約０．５％以上、又は約１％以上）から約５０％以下（例えば、約４５重量％以下、約４０重量％以下、約３５重量％以下、約３０重量％以下、約２５重量％以下、約２０重量％以下、約１５重量％以下、約１０重量％以下、約５重量％以下、約１重量％以下、約０．５重量％以下、約０．１重量％以下、又は約０．０５重量％以下）である。

１つ以上の実施形態においては、１つ以上（例えば、２つ又は３つ）のバイオサーファクタントが、本明細書に記載の洗浄組成物中の唯一の界面活性剤である。しかしながら、いくつかの実施形態では、洗浄組成物は、アニオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、両性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、及びそれらの混合物からなる群より選択される、バイオサーファクタントとは異なる１つ又は複数（例えば、２つ又は３つ）の追加の界面活性剤を含んでもよい。

好適なカチオン性界面活性剤の例としては、脂肪族アミン塩及び脂肪族アンモニウム塩が挙げられるが、これらに限定されない。

好適な非イオン性界面活性剤の例としては、エーテル型界面活性剤、エーテルエステル型界面活性剤、エステル型界面活性剤、及びアセチレン系界面活性剤が挙げられるが、これらに限定されない。エーテル型界面活性剤としては、ポリエチレングリコールモノ－４－ノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールモノオレイルエーテル、及びトリエチレングリコールモノドデシルエーテル等が挙げられる。エーテルエステル型界面活性剤の例は、グリセリンエステルのポリオキシエチレンエーテルである。エステル型界面活性剤としては、例えば、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、グリセリンエステル、及びソルビタンエステルが挙げられる。アセチレン系界面活性剤としては、例えば、アセチレンアルコールのエチレンオキサイド付加物、アセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物、及びアセチレンジオールのエチレンオキサイド付加物が挙げられる。

好適な両性界面活性剤の例としてはベタイン系界面活性剤が挙げられるが、これらに限定されない。

好適なアニオン性界面活性剤としては、例えばカルボン酸塩、スルホン酸塩、硫酸塩、及びリン酸塩が挙げられるが、これらに限定されない。カルボン酸塩としては、例えば脂肪酸塩（例えば、石鹸）及びアルキルエーテルカルボン酸塩が挙げられる。スルホン酸塩としては、例えばアルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、及びα－オレフィンスルホン酸塩が挙げられる。硫酸塩としては、例えば、高級アルコール硫酸塩、及びアルキル硫酸塩が挙げられる。リン酸塩としては、例えばリン酸アルキル及びリン酸アルキルエステルが挙げられる。

本明細書に記載の洗浄組成物が上述のように第２の界面活性剤を含む場合、第２の界面活性剤の量は洗浄組成物の総質量の約０．００１重量％以上（例えば、約０．００２重量％以上、約０．０００３重量％以上、約０．０００５重量％以上、約０．０１重量％以上、約０．０５重量％以上、又は約０．１重量％以上）から約１重量％以下（例えば、約０．８重量％以下、約０．６重量％以下、約０．５重量％以下、約０．４重量％以下、約０．２重量％以下、又は約０．１重量％以下）の範囲であり得る。

１つ以上の実施形態において、本明細書に記載の洗浄組成物は少なくとも１種（例えば、２種又は３種）のアニオン性ポリマーを含みうる。１つ以上の実施形態において、少なくとも１種のアニオン性ポリマーは、１つ以上のアニオン性基、例えば、カルボキシレート基、スルフェート基、及びホスフェート基を含みうる。１つ以上の実施形態において、少なくとも１種のアニオン性ポリマーは、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、アクリル酸、ビニルホスホン酸、ビニルリン酸、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、アクリルアミド、アクリルアミドプロピルスルホン酸、及びホスフィン酸ナトリウムからなる群より選択される１つ以上のモノマーから形成される。より具体的な実施形態では、少なくとも１種のアニオン性ポリマーは、ポリ（４－スチレンスルホン酸（ＰＳＳＡ）、ポリアクリル酸）（ＰＡＡ）、ポリ（ビニルホスホン酸）（ＰＶＰＡ）、ポリ（２－アクリルアミド－２－メチル－１－プロパンスルホン酸）、ポリ（Ｎ－ビニルアセトアミド（ＰＮＶＡ）、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）、アニオン性ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）、アニオン性ポリアクリルアミド（ＰＡＭ）、ポリアスパラギン酸（ＰＡＳＡ）、アニオン性ポリ（エチレンサクシネート（ＰＥＳ）、アニオン性ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、ポリ（ビニルアルコール）（ＰＶＡ）、２－メチル－２－（（１－オキソ－２－プロペニル）アミノ）－１－プロパンスルホン酸モノナトリウム塩及びホスフィナイトナトリウム（sodium phosphinite）との２－プロペン酸コポリマー、２－メチル－２－（（１－オキソ－２－プロペニル）アミノ）－１－プロパンスルホン酸モノナトリウム塩及び亜硫酸水素ナトリウムナトリウム塩（sodium hydrogen sulfite sodium salt）との２－プロペン酸コポリマー、２－アクリルアミド－２－メチル－１－プロパンスルホン酸－アクリル酸コポリマー、ポリ（４－スチレンスルホン酸－コ－アクリル酸－コ－ビニルホスホン酸）ターポリマー、及びそれらの混合物からなる群より選択される。理論に拘束されることを望むものではないが、アニオン性ポリマーはウェハ表面上の疎水性研磨材料及び／又は欠陥を可溶化し、ＣＭＰ後洗浄プロセス中にそれらの除去を容易にすることができると考えられる。

１つ以上の実施形態において、少なくとも１種のアニオン性ポリマーは、約２５０ｇ／ｍｏｌ以上（例えば、約５００ｇ／ｍｏｌ以上、約１０００ｇ／ｍｏｌ以上、約２，０００ｇ／ｍｏｌ以上、約５，０００ｇ／ｍｏｌ以上、約１０，０００ｇ／ｍｏｌ以上、約５０，０００ｇ／ｍｏｌ以上、約１００，０００ｇ／ｍｏｌ以上、約２００，０００ｇ／ｍｏｌ以上、又は約２５０，０００ｇ／ｍｏｌ以上）から約５００，０００ｇ／ｍｏｌ以下（例えば、約４００，０００ｇ／ｍｏｌ以下、約３００，０００ｇ／ｍｏｌ以下、約２００，０００ｇ／ｍｏｌ以下、約１００，０００ｇ／ｍｏｌ以下、又は約５０，０００ｇ／ｍｏｌ以下、又は約１０，０００ｇ／ｍｏｌ以下）の範囲の重量平均分子量を有し得る。いくつかの実施形態では、少なくとも１種のアニオン性ポリマーは、約１０００ｇ／ｍｏｌ以上約１０，０００ｇ／ｍｏｌ以下の範囲の重量平均分子量を有することができる。いくつかの実施形態では、少なくとも１種のアニオン性ポリマーは、約２０００ｇ／ｍｏｌ以上約６，０００ｇ／ｍｏｌ以下の範囲の重量平均分子量を有することができる。さらにいくつかの実施形態において、少なくとも１種のアニオン性ポリマーは、約５，０００ｇ／ｍｏｌの重量平均分子量を有することができる。

いくつかの実施形態では、本明細書に記載の洗浄組成物は、ポリ（ビニルホスホン酸）、２－アクリルアミド－２－メチル－１－プロパンスルホン酸－アクリル酸コポリマー、又はポリ（４－スチレンスルホン酸－コ－アクリル酸－コ－ビニルホスホン酸）ターポリマーなどの１種のアニオン性ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の洗浄組成物は、（１）ポリ（４－スチレンスルホン酸）及びポリ（アクリル）酸又は（２）２－アクリルアミド－２－メチル－１－プロパンスルホン酸－アクリル酸コポリマー及びポリ（アクリル）酸などの、２種のアニオン性ポリマーを含む。

１つ以上の実施形態において、少なくとも１種のアニオン性ポリマーは、本明細書に記載の洗浄組成物の約０．００００１重量％～約５０重量％の量である。例えば、少なくとも１種のアニオン性ポリマーは、本明細書に記載の洗浄組成物の約０．００００１重量％以上（例えば、約０．００００５重量％以上、約０．０００１重量％以上、約０．０００５重量％以上、約０．００１重量％以上、約０．００５重量％以上、約０．０１重量％以上、約０．０５重量％以上、約０．１重量％以上、約０．５重量％以上、又は約１重量％以上）から約５０重量％以下（例えば、約４５重量％以下、約４０重量％以下、約３５重量％以下、約３０重量％以下、約２５重量％以下、約２０重量％以下、約１５重量％以下、約１０重量％以下、約５重量％以下、又は約１重量％以下）であり得る。

いくつかの実施形態では、洗浄組成物は、少なくとも２種又は３種のアニオン性ポリマーを含みうる。いくつかの実施形態では、第１のアニオン性ポリマーが本明細書に記載の洗浄組成物の約０．０００５重量％～約５０重量％の量である。いくつかの実施形態では、第２のアニオン性ポリマーが本明細書に記載の洗浄組成物の約０．０００５重量％～約３０重量％の量である。さらにいくつかの他の実施形態では、第３のアニオン性ポリマーが本明細書に記載の洗浄組成物の約０．０００５重量％～約１０重量％の量である。

１つ以上の実施形態では、本明細書に記載の洗浄組成物は、アゾール化合物、ジエン酸、腐食防止剤、キレート剤、及び水溶性ポリマーからなる群より選択される少なくとも１つ（例えば、２つ、３つ、又は４つ）の任意の添加剤をさらに含みうる。

アゾール化合物としては、特に限定されないが、具体的には、置換もしくは無置換のトリアゾール（例えば、ベンゾトリアゾール）、置換もしくは無置換のテトラゾール、置換もしくは無置換のジアゾール（例えば、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、チアジアゾール、ピラゾール）、置換もしくは無置換のベンゾチアゾールが挙げられる。本明細書において、置換ジアゾール、トリアゾール、又はテトラゾールとは、ジアゾール、トリアゾール、又はテトラゾール中の１個又は２個以上の水素原子を、例えば、カルボキシル基、アルキル基（例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、又はヘキシル基）、ハロゲン基（例えば、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、又はＩ）、アミノ基、又はヒドロキシル基で置換したものをいう。１つ以上の実施形態において、アゾール化合物は、テトラゾール、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、メチルベンゾトリアゾール（例えば、１－メチルベンゾトリアゾール、４－メチルベンゾトリアゾール、５－メチルベンゾトリアゾール）、エチルベンゾトリアゾール（例えば、１－エチルベンゾトリアゾール）、プロピルベンゾトリアゾール（例えば、１－プロピルベンゾトリアゾール）、ブチルベンゾトリアゾール（例えば、１－ブチルベンゾトリアゾール、５－ブチルベンゾトリアゾール）、ペンチルベンゾトリアゾール（例えば、１－ペンチルベンゾトリアゾール）、ヘキシルベンゾトリアゾール（例えば、１－ヘキシルベンゾトリアゾール、５－ヘキシルベンゾトリアゾール）、ジメチルベンゾトリアゾール（例えば、５，６－ジメチルベンゾトリアゾール）、クロロベンゾトリアゾール（例えば、５－クロロベンゾトリアゾール）、ジクロロベンゾトリアゾール（例えば、５，６－ジクロロベンゾトリアゾール）、クロロメチルベンゾトリアゾール（例えば、１－（クロロメチル）－１－Ｈ－ベンゾトリアゾール）、クロロエチルベンゾトリアゾール、フェニルベンゾトリアゾール、ベンジルベンゾトリアゾール、アミノトリアゾール、アミノベンズイミダゾール、ピラゾール、イミダゾール、アミノテトラゾール、アデニン、ベンズイミダゾール、チアベンダゾール、１，２，３－トリアゾール、１，２，４－トリアゾール、１－ヒドロキシベンゾトリアゾール、２－メチルベンゾチアゾール、２－アミノベンズイミダゾール、２－アミノ－５－エチル－１，３，４－チアジアゾール、３，５－ジアミノ－１，２，４－トリアゾール、３－アミノ－５－メチルピラゾール、４－アミノ－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール、及びそれらの組み合わせからなる群より選択されうる。理論に拘束されることを望むものではないが、アゾール化合物は洗浄プロセス中の特定の材料（例えば、金属又は誘電体材料）の除去を低減するために、本明細書に記載の洗浄組成物中の腐食防止剤として使用することができると考えられる。

いくつかの実施形態では、アゾール化合物は、洗浄組成物の重量の約０．００１重量％以上（例えば、約０．００２％以上、約０．００４％以上、約０．００５％以上、約０．００６％以上、約０．００８％以上、約０．０１％以上、約０．０２％以上、約０．０４％以上、約０．０５％以上、約０．０６％以上、約０．０８％以上、又は約０．１％以上）から約０．２重量％以下（例えば、約０．１８％以下、約０．１６％以下、約０．１５％以下、約０．１４％以下、約０．１２％以下、約０．１％以下、約０．０８％以下、約０．０６％以下、約０．０５％以下、約０．０４％以下、約０．０３％以下、約０．０２％以下、又は約０．０１％以下）であり得る。

１つ以上の実施形態では、本明細書に記載の洗浄組成物は、任意選択で、ジエン酸（すなわち、ジエンを含有する酸）を含みうる。いくつかの実施形態では、ジエン酸は５～２２個（例えば、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、又は２２個）の炭素を有することができる。いくつかの実施形態では、ジエン酸は５～１２個（例えば、５、６、７、８、９、１０、１１、又は１２個）の炭素を有し得る。いくつかの実施形態では、ジエン酸は、２，４－ペンタジエン酸、５－フェニルペンタ－２，４－ジエン酸、２－ヒドロキシペンタ－２，４－ジエン酸、２，４－ヘキサジエン酸（ソルビン酸）、４，５－ヘキサジエン酸、４，６－ヘプタジエン酸、２，６－ジメチルヘプタ－２，５－ジエン酸、（３Ｅ，５Ｅ）－ヘプタ－３，５－ジエン酸、（２Ｅ，５Ｚ）－ヘプタ－２，５－ジエン酸、オクタ－３，５－ジエン酸、（Ｚ）－３，７－ジメチル－２，６－オクタジエン酸、５，７－ノナデカジエン酸、（Ｅ，Ｚ）－２，４－デカジエン酸、２，５－デカジエン酸、ウンデカジエン酸、ドデカジエン酸、トリデカジエン酸、テトラデカジエン酸、ペンタデカジエン酸、ヘキサデカジエン酸、ヘプタデカジエン酸、（９Ｚ，１２Ｅ）－オクタデカ－９，１２－ジエン酸、オクタデカ－１０，１２－ジエン酸、（１０Ｅ，１５Ｚ）－９，１２，１３－トリヒドロキシオクタデカ－１０，１５－ジエン酸、１３（Ｓ）－ヒドロキシオクタデカ－９Ｚ，１１Ｅ－ジエン酸、ノナデカジエン酸、ヘニコサジエン酸、ドコサジエン酸、及びエイコサ－１１，１４－ジエン酸のような、ジエンを含むカルボン酸でありうる。いくつかの実施形態では、少なくとも１種の有機酸が本明細書に記載のジエン酸の混合物（例えば、２種又は３種）を含みうる。理論に拘束されることを望むものではないが、ジエン酸を含むことはＣＭＰ後洗浄プロセス中に基板上の特定の金属及び金属含有膜（例えば、Ｗ、Ｃｕ、ＴａＮ又はＴｉＮ）の腐食抑制を改善することができると考えられる。

１つ以上の実施形態において、ジエン酸は、本明細書に記載の洗浄組成物の約０．０００１重量％以上（例えば、約０．０００５％以上、約０．００１％以上、約０．００５％以上、約０．０１％以上、約０．０２％以上、約０．０４％以上、又は約０．０５％以上）から約０．５重量％以下（例えば、約０．４％以下、約０．３％以下、約０．２％以下、約０．１％以下、約０．０８％以下、約０．０６％以下、約０．０５％以下、約０．０４％以下、約０．０３％以下、約０．０２％以下、約０．０１％以下、又は約０．００５％以下）であり得る。

いくつかの実施形態では、本明細書に記載の洗浄組成物は、任意選択で、非アゾール腐食防止剤を含みうる。非アゾール腐食防止剤の例としては、ジエン酸、アルキルアミン（例えば、エチルアミン、プロピルアミン、又はブチルアミン）及び有機ホスホン酸（例えば、エチルホスホン酸）が挙げられる。

いくつかの実施形態では、非アゾール腐食防止剤は、本明細書に記載の洗浄組成物の約０．００１％以上（例えば、約０．００２％以上、約０．００４％以上、約０．００５％以上、約０．００６％以上、約０．００８％以上、約０．０１％以上、約０．０２％以上、約０．０４％以上、約０．０５％以上、約０．０６％以上、約０．０８％以上、又は約０．１％以上）から、約０．２％以下（例えば、約０．１８％以下、約０．１６％以下、約０．１５％以下、約０．１４％以下、約０．１２％以下、約０．１％以下、約０．０８％以下、約０．０６％以下、約０．０５重量％以下、約０．０４重量％以下、約０．０３重量％以下、約０．０２重量％以下、又は約０．０１重量％以下）であり得る。

１つ以上の実施形態において、キレート剤は、グルコン酸、乳酸、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、グリコール酸、マロン酸、ギ酸、シュウ酸、酢酸、プロピオン酸、過酢酸、コハク酸、乳酸、アミノ酢酸、フェノキシ酢酸、ビシン、ジグリコール酸、グリセリン酸、トリシン、アラニン、ヒスチジン、バリン、フェニルアラニン、プロリン、グルタミン、アスパラギン酸、グルタミン酸、アルギニン、リシン、チロシン、安息香酸、アンモニア、１，２－エタンジスルホン酸、４－アミノ－３－ヒドロキシ－１－ナフタレンスルホン酸、８－ヒドロキシキノリン－５－スルホン酸、アミノメタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ヒドロキシルアミンＯ－スルホン酸、メタンスルホン酸、ｍ－キシレン－４－スルホン酸、ポリ（４－スチレンスルホン酸）、ポリアネトールスルホン酸、ｐ－トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、それらの塩、及びそれらの混合物からなる群より選択されうる。理論に拘束されることを望むものではないが、キレート剤は基板上の特定の材料の除去を容易にするための除去速度向上剤として役立ち得ると考えられる。

いくつかの実施形態では、キレート剤は、本明細書に記載の洗浄組成物の約０．１重量％以上（例えば、約０．２重量％以上、約０．３重量％以上、約０．４重量％以上、約０．５重量％以上、約０．６重量％以上、約０．７重量％以上、約０．８重量％以上、約０．９重量％以上、又は約１重量％以上）から約１０重量％以下（例えば、約８重量％以下、約６重量％以下、約５重量％以下、約４重量％以下、約２重量％以下、約１重量％以下、約０．８重量％以下、約０．６重量％以下、又は約０．５重量％以下）であり得る。

水溶性高分子としては、特に限定されないが、具体例としてはポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、及びヒドロキシエチルセルロースが挙げられる。理論に拘束されることを望むものではないが、水溶性ポリマーは、除去されることを意図しない、又は洗浄プロセス中に除去されることが意図されていないか又は除去がより低い速度で行われるべきである基板上の不確実な露出材料（uncertain exposed materials）の除去速度を低減するために、除去速度阻害剤として働きうるものと考えられる。

いくつかの実施形態では、水溶性ポリマーは、本明細書に記載の洗浄組成物の約０．０１重量％以上（例えば、約０．０２重量％以上、約０．０３重量％以上、約０．０４重量％以上、約０．０５重量％以上、約０．０６重量％以上、約０．０７重量％以上、約０．０８重量％以上、約０．０９重量％以上、又は約０．１重量％以上）から、約１重量％以下（例えば、約０．８重量％以下、約０．６重量％以下、約０．５重量％以下、約０．４重量％以下、約０．２重量％以下、約０．１重量％以下、約０．０８重量％以下、約０．０６重量％以下、又は約０．０５重量％以下）でありうる。

１つ以上の実施形態において、本明細書に記載の洗浄組成物は、特定の成分、例えば有機溶媒、ｐＨ調整剤（例えば、酸又は塩基）、第四級アンモニウム化合物（例えば、塩又は水酸化物）、アミン、アルカリ塩基（例えば、アルカリ水酸化物）、フッ素含有化合物（例えば、フッ化物化合物又はフッ素化ポリマー／界面活性剤）、シラン（例えば、アルコキシシラン）等のケイ素含有化合物、窒素含有化合物（例えば、アミノ酸、アミン、又はイミン（例えば、１，８－ジアザビシクロ［５．４．０］－７－ウンデセン（ＤＢＵ）及び１，５－ジアザビシクロ［４．３．０］ノン－５－エン（ＤＢＮ）のようなアミジン、））、塩（例えば、ハロゲン化物塩又は金属塩）、例えばポリオールのようなポリマー（例えば、非イオン性ポリマー、カチオン性ポリマー、又はアニオン性ポリマー）、無機酸（例えば、塩酸、硫酸、リン酸、又は硝酸）、界面活性剤（例えば、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、又は本明細書に記載のバイオサーファクタント以外のもの）、可塑剤、酸化剤（例えば、Ｈ_２Ｏ_２）、腐食防止剤（例えば、アゾール腐食防止剤又は非アゾール腐食防止剤）、電解質（例えば、高分子電解質）、及び／又は研磨剤（例えば、シリカ／セリア研磨剤、非イオン性研磨剤、表面改質研磨剤、又は負／正に帯電した研磨剤）を実質的に含まなくてもよい。洗浄組成物から除外することができるハロゲン化物塩としては、アルカリ金属ハロゲン化物（例えば、ハロゲン化ナトリウム又はハロゲン化カリウム）又はアンモニウムハロゲン化物（例えば、塩化アンモニウム）が挙げられ、フッ化物、塩化物、臭化物、又はヨウ化物であり得る。本明細書で使用される場合、洗浄組成物に「実質的に含まれない」成分とは、洗浄組成物に意図的に添加されない成分を指す。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の洗浄組成物は、洗浄組成物に実質的に含まれない上記成分のうちの１つ以上を、約１０００ｐｐｍ以下（例えば、約５００ｐｐｍ以下、約２５０ｐｐｍ以下、約１００ｐｐｍ以下、約５０ｐｐｍ以下、約１０ｐｐｍ以下、又は約１ｐｐｍ以下）含みうる。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の洗浄組成物は、上記成分の１つ以上を完全に非含有でありうる。

ＣＭＰ後洗浄操作に適用される場合、本明細書に記載される洗浄組成物は、ＣＭＰ処理工程後に基板表面上に存在する汚染物質を洗浄するために有用に使用される。１つ以上の実施形態では、汚染物質は、研磨剤、粒子、有機残留物、研磨副生成物、スラリー副生成物、スラリー誘起有機残留物、無機研磨基板残留物などからなる群より選択される少なくとも１つでありうる。１つ以上の実施形態では、水に不溶性でありしたがってＣＭＰ研磨工程後に基板表面上に残る有機粒子によって構成される有機残留物を除去するために、本開示の洗浄組成物を使用することができる。理論に束縛されるものではないが、前記有機粒子は研磨後に基板表面上に堆積する研磨組成物成分から生成され、不溶性であり、そのためウェハ表面上に汚染物質として付着すると考えられる。これらの汚染物質の存在は、ウェハ表面上の欠陥数（defect counts）を引き起こす。これらの欠陥数は、KLA Tencor CompanyのＡＩＴ－ＸＵＶツールなどの欠陥測定ツールで分析した場合、個々の欠陥数の全ての合計である総欠陥数（ＴＤＣ）を提供する。１つ以上の実施形態では、本明細書に記載の洗浄組成物は、研磨／ＣＭＰプロセス後に基板表面上に残っている総欠陥数（ＴＤＣ）の約３０以上％、又は約５０以上％、又は約７５以上％、又は約８０以上％、又は約９０以上％、又は約９５以上％、又は約９８以上％、又は約９９以上％、又は約９９．５以上％、又は約９９．９％以上を除去する。

１つ以上の実施形態では、本開示は、基板（例えば、ウェハ）を洗浄する方法を特徴とする。この方法は、ＣＭＰ組成物を用いて基板を研磨して研磨された基板を形成することと、研磨された基板を本明細書に記載の洗浄組成物と接触させて前記研磨された基板を洗浄することとを含みうる。いくつかの実施形態において、ＣＭＰ組成物は、溶媒（例えば、水）、ｐＨ調整剤（例えば、酸又は塩基）、及び研磨粒子を含みうる。いくつかの実施形態では、基板の研磨は、研磨組成物を基板の表面に塗布し、パッドを基板の表面と接触させ、パッドを基板に対して移動させることによって行うことができる。

ＣＭＰ後洗浄用途では、洗浄組成物は、任意の適切な方法で、洗浄される基板に適用することができる。例えば、洗浄組成物は、多種多様な従来の洗浄ツール及び技術（例えば、プラテン上バフ研磨／洗浄、ブラシ洗浄、スピンリンスドライなど）と共に使用することができる。いくつかの実施形態では、基板は、ケイ素酸化物（例えば、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）、高密度プラズマ酸化物（ＨＤＰ）、高アスペクト比プロセス酸化物（ＨＡＲＰ）、又はホウリンケイ酸ガラス（ＢＰＳＧ））、スピンオンフィルム（例えば、無機粒子をベースにしたフィルム、又は架橋性炭素ポリマーをベースにしたフィルム）、窒化ケイ素、炭化ケイ素、高Ｋ誘電体（例えば、ハフニウムの金属酸化物、アルミニウムの金属酸化物、又はジルコニウムの金属酸化物）、ケイ素（例えば、ポリシリコン（ｐ－Ｓｉ）、単結晶シリコン、又はアモルファスシリコン）、炭素、金属（例えば、タングステン、銅、コバルト、ルテニウム、モリブデン、チタン、タンタル、又はアルミニウム）、金属窒化物（例えば、窒化チタン又は窒化タンタル）、及びそれらの混合物又は組合せのうちの少なくとも１つを含みうる。

１つ又は複数の実施形態では、本明細書に記載の洗浄法は、（Ａ）ＣＭＰ後残留物を含む基板を提供するステップと、（Ｂ）基板を本明細書に記載の洗浄組成物と接触させるステップと、（Ｃ）基板を適切なすすぎ溶媒ですすぐステップと、（Ｄ）任意選択で、すすぎ溶媒を除去し、基板の完全性を損なわない任意の適切な手段によって基板を乾燥させるステップとを含む。

基板は、洗浄組成物をタンクに入れ、基板を洗浄組成物に浸漬する（immersing）及び／又は浸沈する（submerging）、基板上に洗浄組成物を噴霧する、基板上に洗浄組成物を流す、又はそれらの任意の組合せなどの任意の適切な方法によって、洗浄組成物と接触させることができる。

本開示の洗浄組成物は、約９０℃までの温度（例えば、約２５℃～約８０℃、約３０℃～約６０℃、又は約４０℃～約６０℃）で有効に使用しうる。

同様に、洗浄時間は、使用される特定の洗浄方法及び温度に応じて、広い範囲にわたって変化し得る。浸漬バッチ式プロセスで洗浄する場合、好適な時間範囲は例えば、約６０分以下（例えば、約１分～約６０分、約３分～約２０分、又は約４分～約１５分）である。単一ウェハプロセスのための洗浄時間は約１０秒～約５分（例えば、約１５秒～約４分、約１５秒～約３分、又は約２０秒～約２分）の範囲であり得る。

本開示の洗浄剤の洗浄能をさらに促進するために、機械的攪拌手段を使用することができる。好適な撹拌手段としては、例えば、洗浄組成物の基板上への循環、洗浄組成物の基板上への流動又は噴霧、及び洗浄工程中の超音波撹拌又はメガソニック撹拌が挙げられる。接地に対する半導体基板の配向は、任意の角度にすることができる。水平又は垂直方向が好ましい。

洗浄に続いて、基板は攪拌手段を用いて又は用いずに、約５秒間～約５分間、適切なすすぎ溶媒ですすぐことができる。適切なすすぎ溶媒の例としては、脱イオン（ＤＩ）水、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、Ｎ－メチルピロリジノン、γ－ブチロラクトン、ジメチルスルホキシド、乳酸エチル及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートが挙げられるが、これらに限定されない。あるいは、ｐＨ＞８の水性すすぎ剤（希水酸化アンモニウム水溶液など）を使用することができる。すすぎ溶媒の好ましい例としては、希水酸化アンモニウム水溶液、ＤＩ水、メタノール、エタノール及びイソプロピルアルコールが挙げられるが、これらに限定されない。溶剤は、本明細書に記載の洗浄剤を適用する際に使用されるものと同様の手段を使用して適用することができる。洗浄組成物は、すすぎ工程の開始前に基板から除去されていてもよく、又はすすぎ工程の開始時に基板と依然として接触していてもよい。好ましくは、すすぎ工程で使用される温度は、１６℃～２７℃である。

任意選択的に、半導体基板は、すすぎ工程の後に乾燥される。当技術分野で公知の任意の好適な乾燥手段を使用することができる。好適な乾燥手段としては、例えば、回転乾燥、乾燥気体を半導体基板に流すこと、又は加熱手段、例えばホットプレートもしくは赤外線灯で半導体基板を加熱すること、マランゴニ乾燥、ロタゴン乾燥、ＩＰＡ乾燥又はこれらの任意の組合せが挙げられる。乾燥時間は使用される具体的方法に依存するが、典型的には３０秒から数分までのオーダーである。

１つ又は複数の実施形態では、本明細書に記載の洗浄組成物を使用する方法は、洗浄組成物によって処理された基板から１つ又は複数のステップを通して半導体デバイス（例えば、半導体チップなどの集積回路デバイス）を製造することをさらに含みうる。例えば、フォトリソグラフィ、イオン注入、ドライ／ウェットエッチング、プラズマエッチング、堆積（例えば、ＰＶＤ、ＣＶＤ、ＡＬＤ、ＥＣＤ）、ウェハ取り付け、ダイカット、パッケージング、及び試験を使用して、本明細書に記載の洗浄組成物によって処理された基板から半導体デバイスを製造することができる。

以下の実施例では、まず、研磨スラリー及び硬質パッドを用いて２００ｍｍの窒化ケイ素ウェハを研磨した。続いて、ＣＭＰ後洗浄を、ＡＭＡＴ Ｍｉｒｒａツールを用いたオンプラテンバフ研磨／洗浄、及び、本実施例に記載の洗浄組成物と併せてソフトパッドを使用して、ウェハ上で実施した。ＣＭＰ後洗浄が完了した後、ウェハを脱イオン水ですすぎ、Ｓｅｍａｔｅｃｈ ＳＲＤ（スピンリンス乾燥）ツールを使用して乾燥させた。次いで、ＫＬＡ Ｔｅｎｃｏｒ ＣｏｍｐａｎｙからのＡＩＴ－ＸＵＶツールを使用して、ウェハ上の総欠陥数を測定した。

実施例１
この実施例では、バイオサーファクタントの、市販ＣＭＰ後洗浄剤の洗浄能力の改善能力を試験した。以下のＣＭＰ後洗浄組成物を、この実施例において試験した：（１）水のみ（比較例１）；（２）市販のＣＭＰ後洗浄剤（比較例２）；及び（３）２つのローディングレベルのバイオサーファクタントを有する同じ市販のＣＭＰ後洗浄剤（比較例３及び比較例４）。表１に試験結果をまとめる。

上記結果は、市販のｐ－ＣＭＰ洗浄剤へのバイオサーファクタントの添加が、バイオサーファクタントを含まない市販のｐ－ＣＭＰ洗浄剤と比較した場合、総欠陥数及びＳｉＮ除去速度の両方を減少させたことを示す。特に、組成物４中に約１６０ｐｐｍのバイオサーファクタントを添加すると、バイオサーファクタントを含まない市販のｐ－ＣＭＰクリーナー（すなわち、組成物２）について得られた値と比較して、ＴＤＣが約６３％減少し、ＳｉＮ除去率が約１４％減少した。さらなる処理のために使用可能な基板の高い歩留まりを達成するためにはｐ－ＣＭＰ洗浄中のＴＤＣ及び材料除去速度を最小化することが極めて重要であることから、この結果は重要である。

少数の例示的な実施形態のみを上記で詳細に説明したが、当業者は本発明から実質的に逸脱することなく、例示的な実施形態において多くの改変が可能であることを容易に理解するのであろう。したがって、すべてのそのような改変が、以下の特許請求の範囲で定義される本開示の範囲内に含まれることが意図される。

Claims (19)

1. 少なくとも１種のｐＨ調整剤；及び
   糖脂質、リポペプチド、及びそれらの混合物からなる群より選択される少なくとも１種のバイオサーファクタント
   を含む洗浄組成物であって、
   約１～約１４のｐＨを有する、前記組成物。
2. 前記少なくとも１種のｐＨ調整剤が、カルボン酸、アミノ酸、スルホン酸、リン酸、又はホスホン酸を含む、請求項１に記載の組成物。
3. 前記少なくとも１種のｐＨ調整剤が、少なくとも１種のカルボン酸を含む、請求項１に記載の組成物。
4. 前記少なくとも１種のｐＨ調整剤が、ギ酸、酢酸、マロン酸、クエン酸、プロピオン酸、リンゴ酸、アジピン酸、コハク酸、乳酸、シュウ酸、ヒドロキシエチリデンジホスホン酸、２－ホスホノ－１，２，４－ブタントリカルボン酸、アミノトリメチレンホスホン酸、ヘキサメチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、ビス（ヘキサメチレン）トリアミンホスホン酸、アミノ酢酸、過酢酸、酢酸カリウム、フェノキシ酢酸、グリシン、ビシン、ジグリコール酸、グリセリン酸、トリシン、アラニン、ヒスチジン、バリン、フェニルアラニン、プロリン、グルタミン、アスパラギン酸、グルタミン酸、アルギニン、リシン、チロシン、安息香酸、及びそれらの混合物からなる群より選択される、請求項１に記載の組成物。
5. 前記少なくとも１種のｐＨ調整剤の量が、前記組成物の約０．００００１重量％～約５０重量％である、請求項１に記載の組成物。
6. 前記組成物が、少なくとも２種のｐＨ調整剤を含む、請求項１に記載の組成物。
7. 前記少なくとも１種のバイオサーファクタントが、ラムノ脂質、ソホロ脂質、トレハロース脂質、マンノシルエリトリトール脂質、及びこれらの混合物からなる群より選択される糖脂質を含む、請求項１に記載の組成物。
8. 前記糖脂質が、モノラムノ脂質、ジラムノ脂質、及びこれらの混合物からなる群より選択されるラムノ脂質である、請求項７に記載の組成物。
9. 前記少なくとも１種のバイオサーファクタントが式（ＩＩＩ）のソホロ脂質を含む、請求項７に記載の組成物：
   
   式中、Ｒ_１及びＲ_２はそれぞれＨ又はＣＯＣＨ_３を表し；Ｒ_３はＨ又はＣＨ_３を表し；Ｒ_３がＨを表すとき、Ｒ_４は飽和又は不飽和のＣ１２～Ｃ１６炭化水素基を表し、Ｒ_３がＣＨ_３を表すとき、Ｒ_４は飽和又は不飽和のＣ１１～Ｃ１５炭化水素基を表す。
10. 前記少なくとも１種のバイオサーファクタントが式（ＩＶ）のソホロ脂質を含む、請求項７に記載の組成物：
    
    式中、Ｒ_１及びＲ_２はそれぞれＨ又はＣＯＣＨ_３を表し；Ｒ_３はＨ又はＣＨ_３を表し；Ｒ_３がＨを表すとき、Ｒ_４は飽和又は不飽和のＣ１２～Ｃ１６炭化水素基を表し、Ｒ_３がＣＨ_３を表すとき、Ｒ_４は飽和又は不飽和のＣ１１～Ｃ１５炭化水素基を表す。
11. 前記糖脂質が、約５重量％以上約９５重量％以下の酸性型ソホロ脂質を含む、請求項７に記載の組成物。
12. 前記少なくとも１種のバイオサーファクタントが、サーファクチン、イツリン、フェンジシン、リケニシン、これらの混合物からなる群より選択されるリポペプチドを含む、請求項１に記載の組成物。
13. 前記少なくとも１種のバイオサーファクタントの量が、前記組成物の約０．００００１重量％～約５０重量％である、請求項１に記載の組成物。
14. 前記少なくとも１種のバイオサーファクタントが、前記組成物中の唯一の界面活性剤である、請求項１に記載の組成物。
15. 前記少なくとも１種のバイオサーファクタントとは異なる第２の界面活性剤であって、アニオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、及びカチオン性界面活性剤からなる群より選択される、第２の界面活性剤
    をさらに含む、請求項１に記載の組成物。
16. 少なくとも１種のアニオン性ポリマーをさらに含む、請求項１に記載の組成物。
17. 少なくとも１種のジエン酸をさらに含む、請求項１に記載の組成物。
18. ＣＭＰ組成物を用いて基板を研磨し、研磨された基板を形成すること；及び
    前記研磨された基板を請求項１に記載の組成物と接触させて、前記研磨された基板を洗浄すること
    を含む、基板を洗浄する方法。
19. 前記基板が、ＳｉＮ、ＳｉＣ、ＴｉＮ、ＴａＮ、Ｗ、ケイ素酸化物、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｒｕ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｔａ、Ａｌ、炭素、ケイ素、酸化ハフニウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、ｐ－Ｓｉ、又はそれらの組み合わせを含む表面を有するウェハである、請求項１８に記載の方法。