JPH0967688A - Surface-treating composition of substrate and surface treatment - Google Patents
Surface-treating composition of substrate and surface treatmentInfo
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- JPH0967688A JPH0967688A JP24385995A JP24385995A JPH0967688A JP H0967688 A JPH0967688 A JP H0967688A JP 24385995 A JP24385995 A JP 24385995A JP 24385995 A JP24385995 A JP 24385995A JP H0967688 A JPH0967688 A JP H0967688A
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- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は表面処理組成物及び
それを用いた基体の表面処理方法に係わる。より詳細に
は、液媒体を主成分とする表面処理組成物を用いて基体
の表面処理を行う際、その表面処理組成物から基体表面
への金属不純物による汚染を防止し、安定的に極めて清
浄な基体表面を達成する事ができる表面処理組成物及び
それを用いた基体の表面処理方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface treatment composition and a method of surface treatment of a substrate using the composition. More specifically, when the substrate is subjected to surface treatment using a surface treatment composition containing a liquid medium as a main component, contamination of the surface treatment composition from the surface treatment composition to the substrate surface is prevented, and the substrate is extremely clean and stable. The present invention relates to a surface treatment composition capable of achieving various substrate surfaces and a method of treating the surface of a substrate using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】超LSIや、TFT液晶等に代表される
各種デバイスの高集積化に伴い、デバイスに使用されて
いる基板表面の清浄化への要求は益々厳しいものになっ
ている。清浄化を妨げるものとして各種物質による汚染
があり、汚染の中でも特に金属による汚染はデバイスの
電気的特性を劣化させるものであり、かかる劣化を防止
するためにはデバイスが形成される基板表面における金
属不純物の濃度を極力低下させる必要がある。そのた
め、基板表面を洗浄剤により洗浄する事が一般に行われ
ている。2. Description of the Related Art With the high integration of various devices typified by ultra LSI, TFT liquid crystal and the like, the requirement for cleaning the surface of a substrate used in the devices is becoming more and more severe. Contamination with various substances is one of the obstacles to cleaning, and among the contaminations, metal contamination in particular degrades the electrical characteristics of the device, and in order to prevent such degradation, the metal on the substrate surface on which the device is formed It is necessary to reduce the concentration of impurities as much as possible. Therefore, cleaning of the substrate surface with a cleaning agent is generally performed.
【0003】従来より、この種の洗浄剤には、水、電解
イオン水、酸、アルカリ、酸化剤、界面活性剤等の水溶
液、あるいは有機溶媒等が一般に使用されている。洗浄
剤には優れた洗浄性能と共に、洗浄剤から基板への金属
不純物による逆汚染を防止するため、洗浄剤中の不純物
濃度が極めて低いレベルである事が要求されている。か
かる要求を満たすため、洗浄に使用される半導体用薬品
の高純度化が推進され、精製直後の薬品に含まれる金属
不純物濃度は、現在の分析技術では検出が難しいレベル
にまで達している。このように、洗浄剤中の不純物が検
出困難なレベルにまで達しているにもかかわらず、いま
だ高清浄な基体表面の達成が難しいのは、洗浄槽におい
て、基板から除去された金属不純物が、洗浄剤それ自体
を汚染する事が避けられないためである。すなわち、基
体表面から一旦脱離した金属不純物が洗浄剤中に混入し
て洗浄剤を汚染し、汚染された洗浄剤から金属不純物が
基板に付着(逆汚染)してしまうためである。Heretofore, as cleaning agents of this type, aqueous solutions of water, electrolytic ion water, acids, alkalis, oxidizing agents, surfactants and the like, organic solvents and the like have generally been used. The cleaning agent is required to have an extremely low level of impurity concentration in the cleaning agent in order to prevent reverse contamination by metal impurities from the cleaning agent to the substrate as well as excellent cleaning performance. In order to satisfy such requirements, high purification of semiconductor chemicals used for cleaning is promoted, and the metal impurity concentration contained in the chemicals immediately after purification has reached a level which is difficult to detect by the current analysis technology. Thus, it is still difficult to achieve a highly clean substrate surface despite the fact that impurities in the cleaning agent have reached difficult levels of detection, because metal impurities removed from the substrate in the cleaning tank are This is because it is inevitable to contaminate the detergent itself. That is, the metal impurities once desorbed from the substrate surface mix in the cleaning agent to contaminate the cleaning agent, and the metal impurities from the contaminated cleaning agent adhere to the substrate (reverse contamination).
【0004】半導体洗浄工程においては、[アンモニア
+過酸化水素+水]溶液による洗浄(SC−1洗浄)
(RCA Review, p.187-206, June(1970)等)が、広く用
いられている。本洗浄は通常、40〜90℃で行われ、
溶液中の組成比としては通常(30重量%アンモニア
水):(31重量%過酸化水素水):(水)=0.0
5:1:5〜1:1:5程度で使用に供されている。し
かし、本洗浄法は高いパーティクル除去能力や有機物除
去能力を持つ反面、溶液中にFeやAl、Zn、Ni等
の金属が極微量存在すると、基板表面に付着して逆汚染
してしまうという問題がある。このため、半導体洗浄工
程においては、通常、[アンモニア+過酸化水素+水]
溶液洗浄の後に、[塩酸+過酸化水素+水]溶液洗浄
(SC−2洗浄)等の酸性洗浄剤による洗浄を行い、基
板表面の金属汚染を除去している。それ故、洗浄工程に
おいて、高清浄な表面を効率よく、安定的に得るため
に、かかる逆汚染を防止する技術が求められていた。In the semiconductor cleaning process, cleaning with [ammonia + hydrogen peroxide + water] solution (SC-1 cleaning)
(RCA Review, p. 187-206, June (1970), etc.) are widely used. This washing is usually performed at 40 to 90 ° C.
The composition ratio in the solution is usually (30% by weight aqueous ammonia): (31% by weight aqueous hydrogen peroxide): (water) = 0.0
About 5: 1: 5 to 1: 1: 5. However, while this cleaning method has high particle removal ability and organic matter removal ability, when a very small amount of metal such as Fe, Al, Zn, or Ni is present in the solution, it adheres to the substrate surface and causes reverse contamination. There is. For this reason, in the semiconductor cleaning process, usually [ammonia + hydrogen peroxide + water]
After solution cleaning, cleaning with an acidic cleaner such as [hydrochloric acid + hydrogen peroxide + water] solution cleaning (SC-2 cleaning) is performed to remove metal contamination on the substrate surface. Therefore, in order to obtain a highly clean surface efficiently and stably in the cleaning step, a technique for preventing such reverse contamination has been required.
【0005】更に、液中の金属不純物が基板表面に付着
する問題は、洗浄工程のみならず、シリコン基板のアル
カリエッチングや、シリコン酸化膜の希フッ酸によるエ
ッチング工程等の、溶液を使用する基板表面処理工程全
般において大きな問題となっている。希フッ酸エッチン
グ工程では、液中にCuやAu等の貴金属不純物がある
と、シリコン表面に付着して、キャリアライフタイム等
のデバイスの電気的特性を著しく劣化させる。また、ア
ルカリエッチング工程では、液中にFeやAl等の微量
金属不純物があると、これらが基板表面に容易に付着し
てしまい、品質に悪影響を及ぼす。そこで、溶液による
表面処理工程におけるかかる汚染を防止する技術も強く
求められている。Further, the problem that metal impurities in the liquid adhere to the substrate surface is the substrate using a solution such as alkaline etching of a silicon substrate or etching of a silicon oxide film with dilute hydrofluoric acid as well as a cleaning step. It is a big problem in the surface treatment process in general. In the dilute hydrofluoric acid etching process, if there is a noble metal impurity such as Cu or Au in the liquid, it adheres to the silicon surface and the electrical characteristics of the device such as carrier lifetime are significantly degraded. In addition, in the alkali etching step, if there are trace metal impurities such as Fe and Al in the liquid, these easily adhere to the substrate surface, which adversely affects the quality. Therefore, a technique for preventing such contamination in the surface treatment process with a solution is also strongly demanded.
【0006】これらの問題を解決するために、表面処理
剤にキレート剤等の錯化剤を添加し、液中の金属不純物
を安定な水溶性錯体として捕捉し、基板表面への付着を
防止する方法が提案されている。例えば、特開昭50−
158281では、テトラアルキル水酸化アンモニウム
水溶液に、シアン化アンモニウムやエチレンジアミン4
酢酸(EDTA)等の錯化剤を添加し、半導体基板表面
への金属不純物の付着を防止する事を提案している。特
開平3−219000ではカテコール、タイロン等のキ
レート剤、特開平5−275405ではホスホン酸系キ
レート剤または縮合リン酸等の錯化剤、特開平6−16
3495ではヒドラゾン誘導体等の錯化剤を、[アンモ
ニア+過酸化水素+水]等のアルカリ性洗浄液に夫々添
加して基板への金属不純物付着を防止し、これによっ
て、パーティクル、有機物汚染と共に、金属汚染のない
基板表面を達成する事を提案している。In order to solve these problems, a complexing agent such as a chelating agent is added to the surface treatment agent to capture metal impurities in the liquid as a stable water-soluble complex and prevent adhesion to the substrate surface. A method has been proposed. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 50-
In 158281, an aqueous solution of tetraalkyl ammonium hydroxide, ammonium cyanide or ethylene diamine
It has been proposed to add a complexing agent such as acetic acid (EDTA) to prevent adhesion of metal impurities to the surface of the semiconductor substrate. JP-A-3-219000 is a chelating agent such as catechol or tiron, JP-A-5-275405 is a phosphonic acid-based chelating agent or a complexing agent such as condensed phosphoric acid, JP-A-6-16
In 3495, a complexing agent such as a hydrazone derivative is added to an alkaline cleaning solution such as [ammonia + hydrogen peroxide + water] to prevent metal impurities from adhering to the substrate, thereby metal contamination as well as particle and organic contamination. It is proposed to achieve a substrate surface without
【0007】しかしながら、これらの錯化剤を添加した
場合、特定の金属(例えば、Fe)に関しては付着防
止、あるいは除去効果が見られたものの、処理液や基板
を汚染しやすいFe以外の金属(例えば、Al)につい
ては上記錯化剤の効果が極めて小さく、大量の錯化剤を
添加しても十分な効果が得られないという問題があっ
た。この問題を解決するために特開平6−216098
ではホスホン酸系キレート剤等のキレート剤を添加した
[アンモニア+過酸化水素+水]洗浄液で基板を洗浄
し、次いで1ppm以上のフッ酸水溶液でリンスする方法
を提案しているが、この方法では、ホスホン酸系キレー
ト剤を添加した洗浄液では基板表面のAl汚染を十分に
低減できないため、後工程で1ppm以上のフッ酸水溶液
を用いて、Alをエッチングによって除去しようと言う
ものである。この様に、従来の金属付着防止方法は効果
が十分とは言えず、基板の清浄化が必要な場合には、後
工程で金属汚染を除去せざるを得ず、これにより、工程
数が増えて、生産コスト増大の原因となっていた。この
ように、表面処理組成物から基体表面への金属不純物汚
染を防止するため、様々な錯化剤の添加によって付着防
止が試みられているが、いまだ十分な改善がなされず、
汚染防止技術はいまだ達成されていない現状にある。However, when these complexing agents are added, although a certain metal (eg, Fe) has an adhesion preventing or removing effect, metals other than Fe which easily contaminate the processing solution and the substrate ( For example, in the case of Al), there is a problem that the effect of the above complexing agent is extremely small, and a sufficient effect can not be obtained even if a large amount of complexing agent is added. Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-216098 to solve this problem.
Proposes a method of cleaning the substrate with a [Ammonia + hydrogen peroxide + water] cleaning solution to which a chelating agent such as a phosphonic acid type chelating agent has been added and then rinsing with an aqueous solution of 1 ppm or more of hydrofluoric acid. With a cleaning solution to which a phosphonic acid type chelating agent has been added, Al contamination on the substrate surface can not be sufficiently reduced, so that it is intended to remove Al by etching using a hydrofluoric acid aqueous solution of 1 ppm or more in a later step. As described above, the conventional metal adhesion preventing method is not sufficient in effect, and when it is necessary to clean the substrate, the metal contamination has to be removed in a later step, thereby increasing the number of steps. This has been the cause of increased production costs. Thus, in order to prevent metal impurity contamination from the surface treatment composition to the substrate surface, adhesion prevention is attempted by the addition of various complexing agents, but there is still no sufficient improvement.
Contamination prevention technology has not been achieved yet.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題を解
決するためになされたものであり、表面処理組成物から
基体表面への金属不純物の汚染を防止し、安定的に極め
て清浄な基体表面を達成する事ができる表面処理組成物
及びそれを用いた基体の表面処理方法を提供する事を目
的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and prevents contamination of metal surfaces from the surface treatment composition to the surface of the substrate, stably and extremely clean the surface of the substrate. It is an object of the present invention to provide a surface treatment composition capable of achieving the above and a surface treatment method of a substrate using the same.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、表面処理組成
物中に金属付着防止剤として特定の2種以上の錯化剤を
添加含有せしめると、錯化剤が1種の場合に比べ、処理
液から基体への金属不純物の付着防止効果が著しく向上
するとの新規な知見に基づいて達成されたものである。
すなわち本発明の要旨は、液媒体中に金属付着防止剤と
して錯化剤を含有する表面処理組成物において、該錯化
剤は、(A群)分子構造中に環状骨格を有し、且つ該環
を構成する炭素原子に結合したOH基及び/又はO-基
を1つ以上有する錯化剤、及び(B群)分子構造中にド
ナー原子であるハロゲン、硫黄若しくは炭素から選ばれ
る少なくとも1種の原子を1つ以上有する錯化剤の各群
から各々少なくとも1種選ばれる錯化剤からなる基体の
表面処理組成物及びこの表面処理組成物を用いた基体の
表面処理方法に存する。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, when two or more specific complexing agents are added as a metal adhesion preventing agent to a surface treatment composition, as compared with the case where one complexing agent is used, This is achieved based on the novel finding that the effect of preventing adhesion of metal impurities from the processing solution to the substrate is significantly improved.
That is, the subject matter of the present invention is that, in the surface treatment composition containing a complexing agent as a metal adhesion inhibitor in a liquid medium, the complexing agent has a cyclic skeleton in the molecular structure (group A), and OH groups and / or bonded to the carbon atoms constituting the ring O - complexing agent having one or more groups, and (B group) halogen is a donor atom in a molecular structure, at least one selected from sulfur or carbon The surface treatment composition of a substrate comprising at least one complexing agent selected from each group of complexing agents having one or more of the atoms and the surface treatment method of the substrate using this surface treatment composition.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の表面処理組成物は、その中に金属付着防止剤と
して特定の2種以上の錯化剤を含有する事を特徴とする
ものである。この特定の2種以上の錯化剤は、以下に定
義するA群から選択される1種以上の錯化剤と、B群か
ら選択される1種以上の錯化剤からなるものである。な
お、本発明における表面処理組成物とは、基体の洗浄、
エッチング、研磨、成膜等を目的として用いられる表面
処理剤の総称である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below.
The surface treatment composition of the present invention is characterized in that the composition contains two or more specific complexing agents as a metal adhesion inhibitor. The particular two or more complexing agents consist of one or more complexing agents selected from the group A defined below and one or more complexing agents selected from the group B. In the present invention, the surface treatment composition refers to the cleaning of a substrate,
It is a generic term for surface treatment agents used for the purpose of etching, polishing, film formation and the like.
【0011】A群の錯化剤とは、分子構造中に環状骨格
を有し、且つ該環を構成する炭素原子に結合したOH基
及び/又はO-基を1つ以上有する錯化剤である。分子
構造中の環状骨格としては、脂環式化合物、芳香族化合
物或いは複素環式化合物に対応する環状骨格のいずれで
も良く、これらの環状骨格が分子構造中に1つ以上あ
り、なおかつ、この環を構成する炭素原子と結合したO
H基及び/又はO-基を1つ以上有するものである。こ
の様な錯化剤の具体例としては以下に示すものが挙げら
れるが、特にこれらに限定されるものではない。また、
具体例は、OH基を有する化合物として例示するが、そ
のアンモニウム塩、アルカリ金属塩等の対応する塩も包
含するものでる。[0011] The group A of the complexing agent has an annular skeleton in the molecular structure, and OH groups and / or O bonded to the carbon atom of the ring - with a complexing agent having at least one group is there. The cyclic skeleton in the molecular structure may be any of cyclic structures corresponding to alicyclic compounds, aromatic compounds or heterocyclic compounds, and one or more of these cyclic skeletons in the molecular structure, and this ring O bonded to the carbon atom that constitutes
It has one or more H groups and / or O 2 - groups. Specific examples of such complexing agents include those shown below, but are not particularly limited thereto. Also,
Although specific examples are illustrated as compounds having an OH group, the corresponding salts such as ammonium salts, alkali metal salts and the like are also included.
【0012】(1)OH基を1つのみ有するフェノール
類及びその誘導体 フェノール、クレゾール、エチルフェノール、t-ブチル
フェノール、メトキシフェノール、サリチルアルコー
ル、クロロフェノール、アミノフェノール、アミノクレ
ゾール、アミドール、p−(2−アミノエチル)フェノ
ール、サリチル酸、o−サリチルアニリド、ナフトー
ル、ナフトールスルホン酸、7−アミノ−4−ヒドロキ
シ−2−ナフタレンジスルホン酸など。(1) Phenols having only one OH group and derivatives thereof Phenol, cresol, ethylphenol, t-butylphenol, methoxyphenol, salicyl alcohol, chlorophenol, aminophenol, aminocresol, amidazole, p- (2) -Aminoethyl) phenol, salicylic acid, o-salicylic anilide, naphthol, naphthol sulfonic acid, 7-amino-4-hydroxy-2-naphthalene disulfonic acid and the like.
【0013】(2)OH基を2つ以上有するフェノール
類及びその誘導体 カテコール、レゾルシノール、ヒドロキノン、4−メチ
ルピロカテコール、2−メチルヒドロキノン、ピロガロ
ール、1,2,5−ベンゼントリオール、1,3,5−
ベンゼントリオール、2−メチルフロログルシノール、
2,4,6−トリメチルフロログルシノール、1,2,
3,5−ベンゼンテトラオール、ベンゼンヘキサオー
ル、タイロン、アミノレゾルシノール、2,4−ジヒド
ロキシベンズアルデヒド、3,4−ジヒドロキシベンズ
アルデヒド、ジヒドロキシアセトフェノン、3,4−ジ
ヒドロキシ安息香酸、没食子酸、2,3,4−トリヒド
ロキシ安息香酸、2,4−ジヒドロキシ−6−メチル安
息香酸、ナフタレンジオール、ナフタレントリオール、
ニトロナフトール、ナフタレンテトラオール、ビナフチ
ルジオール、4,5−ジヒドロキシ−2,7−ナフタレ
ンジスルホン酸、1,8−ジヒドロキシ−3,6−ナフ
タレンジスルホン酸、1,2,3−アントラセントリオ
ールなど。(2) Phenols having two or more OH groups and derivatives thereof Catechol, resorcinol, hydroquinone, 4-methylpyrocatechol, 2-methylhydroquinone, pyrogallol, 1,2,5-benzenetriol, 1,3,3, 5-
Benzenetriol, 2-methylphloroglucinol,
2,4,6-trimethylphloroglucinol, 1,2,
3,5-benzenetetraol, benzenehexaol, tiron, aminoresorcinol, 2,4-dihydroxybenzaldehyde, 3,4-dihydroxybenzaldehyde, dihydroxyacetophenone, 3,4-dihydroxybenzoic acid, gallic acid, 2, 3, 4 -Trihydroxybenzoic acid, 2,4-dihydroxy-6-methylbenzoic acid, naphthalenediol, naphthalenetriol,
Nitronaphthol, naphthalenetetraol, binaphthyldiol, 4,5-dihydroxy-2,7-naphthalenedisulfonic acid, 1,8-dihydroxy-3,6-naphthalenedisulfonic acid, 1,2,3-anthracenetriol and the like.
【0014】(3)ヒドロキシベンゾフェノン類 ジヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4−トリヒドロ
キシベンゾフェノン、2,6−ジヒドロキシ−4−メト
キシベンゾフェノン、2,2’,5,6’−テトラヒド
ロキシベンゾフェノン、2,3’,4,4’,6−ペン
タヒドロキシベンゾフェノンなど。(3) Hydroxybenzophenones Dihydroxybenzophenone, 2,3,4-trihydroxybenzophenone, 2,6-dihydroxy-4-methoxybenzophenone, 2,2 ', 5,6'-tetrahydroxybenzophenone, 2,3 ', 4, 4', 6-pentahydroxy benzophenone etc.
【0015】(4)ヒドロキシベンズアニリド類 o−ヒドロキシベンズアニリドなど (5)ヒドロキシアニル類 グリオキサールビス(2ーヒドロキシアニル)など (6)ヒドロキシビフェニル類 ビフェニルテトラオールなど(4) Hydroxybenzanilides o-hydroxybenzanilide etc. (5) Hydroxyaniles glyoxal bis (2-hydroxyanil) etc. (6) hydroxybiphenyls biphenyltetraol etc.
【0016】(7)ヒドロキシキノン類及びその誘導体 2,3−ジヒドロキシ−1,4−ナフトキノン、5−ヒ
ドロキシ−1,4−ナフトキノン、ジヒドロキシアント
ラキノン、1,2−ジヒドロキシ−3−(アミノメチ
ル)アントラキノン−N,N’−2酢酸[アリザリンコ
ンプレキサン]、トリヒドロキシアントラキノンなど(7) Hydroxyquinones and derivatives thereof 2,3-Dihydroxy-1,4-naphthoquinone, 5-hydroxy-1,4-naphthoquinone, dihydroxyanthraquinone, 1,2-dihydroxy-3- (aminomethyl) anthraquinone -N, N '-2 acetic acid (Alizarin complex), trihydroxyanthraquinone, etc.
【0017】(8)ジフェニルまたはトリフェニルアル
カン誘導体 ジフェニルメタン−2,2’−ジオール、4,4’,
4”−トリフェニルメタントリオール、4,4’−ジヒ
ドロキシフクソン、4,4’−ジヒドロキシ−3−メチ
ルフクソン、ピロカテコールバイオレット[PV]な
ど。(8) Diphenyl or triphenylalkane derivative diphenylmethane-2,2'-diol, 4,4 ',
4 ′ ′-triphenylmethanetriol, 4,4′-dihydroxyfuchson, 4,4′-dihydroxy-3-methylfuxone, pyrocatechol violet [PV] and the like.
【0018】(9)アルキルアミンのフェノール誘導体 エチレンジアミンジオルトヒドロキシフェニル酢酸[E
DDHA]、N,N−ビス(2ーヒドロキシベンジル)
エチレンジアミン−N,N−2酢酸[HBED]など(9) Phenol Derivative of Alkylamine Ethylenediaminediorthohydroxyphenylacetic acid [E
DDHA], N, N-bis (2-hydroxybenzyl)
Ethylenediamine-N, N-2 acetic acid [HBED] etc
【0019】(10)アルキルエーテルのフェノール誘
導体 3,3’−エチレンジオキシジフェノールなど。(10) Phenol derivatives of alkyl ethers 3,3'-ethylenedioxydiphenol and the like.
【0020】(11)アゾ基を有するフェノール類及び
その誘導体 4,4’−ビス(3,4−ジヒドロキシフェニルアゾ)
−2,2’−スチルベンジスルホン酸2アンモニウム
[スチルバゾ]、2,8−ジヒドロキシ−1−(8−ヒ
ドロキシ−3,6−ジスルホ−1−ナフチルアゾ)−
3,6−ナフタレンジスルホン酸、o,o’−ジヒドロ
キシアゾベンゼン、2−ヒドロキシ−1−(2−ヒドロ
キシ−5−メチルフェニルアゾ)−4−ナフタレンスル
ホン酸[カルマガイト]、クロロヒドロキシフェニルア
ゾナフトール、1’2−ジヒドロキシ−6−ニトロ−
1,2’−アゾナフタレン−4−スルホン酸[エリオク
ロームブラックT]、2−ヒドロキシ−1−(2−ハイ
ドロキシ−4−スルホ−1−ナフチルアゾ)−3,6−
ナフタレンジスルホン酸、5−クロロ−2−ハイドロキ
シ−3−(2,4−ジハイドロキシフェニルアゾ)ベン
ゼンスルホン酸[ルモガリオン]、2−ヒドロキシ−1
−(2−ヒドロキシ−4−スルホ−1−ナフチルアゾ)
−3−ナフタレン酸[NN]、1,8−ジヒドロキシ−
2−(4−スルホフェニルアゾ)−3,6−ナフタレン
ジスルホン酸、1,8−ジヒドロキシ−2、7−ビス
(5−クロロ−2−ヒドロキシ−3−スルホフェニルア
ゾ)−3,6−ナフタレンジスルホン酸、1,8−ジヒ
ドロキシ−2、7−ビス(2−スルホフェニルアゾ)−
3,6−ナフタレンジスルホン酸、2−〔3−(2,
4,−ジメチルフェニルアミノカルボキシ)−2−ヒド
ロキシ−1−ナフチルアゾ〕−3−ヒドロキシベンゼン
スルホン酸、2−〔3−(2,4,−ジメチルフェニル
アミノカルボキシ)−2−ヒドロキシ−1−ナフチルア
ゾ〕フェノールなど。(11) Phenols having an azo group and derivatives thereof 4,4'-bis (3,4-dihydroxyphenylazo)
2,2'-stilbenedisulfonic acid diammonium [stilbazo], 2,8-dihydroxy-1- (8-hydroxy-3,6-disulfo-1-naphthylazo)-
3,6-Naphthalenedisulfonic acid, o, o'-dihydroxyazobenzene, 2-hydroxy-1- (2-hydroxy-5-methylphenylazo) -4-naphthalenesulfonic acid [carmagite], chlorohydroxyphenylazonaphthol, 1 '2-Dihydroxy-6-nitro-
1,2'-azonaphthalene-4-sulfonic acid [Eriochrome black T], 2-hydroxy-1- (2-hydroxy-4-sulfo-1-naphthylazo) -3,6-
Naphthalenedisulfonic acid, 5-chloro-2-hydroxy-3- (2,4-dihydroxyphenylazo) benzenesulfonic acid [lumogalion], 2-hydroxy-1
-(2-hydroxy-4-sulfo-1-naphthylazo)
-3-naphthalene acid [NN], 1,8-dihydroxy-
2- (4-sulfophenylazo) -3,6-naphthalenedisulfonic acid, 1,8-dihydroxy-2,7-bis (5-chloro-2-hydroxy-3-sulfophenylazo) -3,6-naphthalene Disulfonic acid, 1,8-dihydroxy-2,7-bis (2-sulfophenylazo)-
3,6-naphthalenedisulfonic acid, 2- [3- (2,
4, -Dimethylphenylaminocarboxy) -2-hydroxy-1-naphthylazo] -3-hydroxybenzenesulfonic acid, 2- [3- (2,4-dimethylphenylaminocarboxy) -2-hydroxy-1-naphthylazo] Such as phenol.
【0021】(12)OH基を有する複素環式化合物類
及びその誘導体 8−キノリノール、2−メチル−8−キノリノール、キ
ノリンジオール、1−(2−ピリジルアゾ)−2−ナフ
トール、2−アミノ−4,6,7−プテリジントリオー
ル、5,7,3’4’−テトラヒドロキシフラボン[ル
テオリン]、3,3’−ビス〔N,N−ビス(カルボキ
シメチル)アミノメチル〕フルオレセイン[カルセイ
ン]、2,3−ヒドロキシピリジンなど。(12) Heterocyclic compounds having an OH group and derivatives thereof 8-quinolinol, 2-methyl-8-quinolinol, quinolinediol, 1- (2-pyridylazo) -2-naphthol, 2-amino-4 6,7,7-pteridine triol, 5,7,3′4′-tetrahydroxyflavone [luteolin], 3,3′-bis [N, N-bis (carboxymethyl) aminomethyl] fluorescein [calcein], 2, 3-hydroxypyridine and the like.
【0022】(13)OH基を有する脂環式化合物類及
びその誘導体、 シクロペンタノール、クロコン酸、シクロヘキサノー
ル、シクロヘキサンジオール、ジヒドロキシジキノイ
ル、トロポロン、6−イソプロピルトロポロンなど。(13) Alicyclic compounds having an OH group and derivatives thereof, cyclopentanol, croconic acid, cyclohexanol, cyclohexanediol, dihydroxydiquinoyl, tropolone, 6-isopropyltropolone and the like.
【0023】本発明の表面処理組成物は、金属付着防止
剤として上記A群から選ばれる錯化剤を少なくとも1種
含有する必要がある。錯化剤の選択にあたっては、基板
表面に要求される清浄度レベル、錯化剤コスト、添加す
る表面処理組成物中における化学的安定性等から総合的
に判断し、選択される為、一概にどの錯化剤が最も優れ
ているとは言えないが、表面処理組成物中における含有
量一定の際の金属付着防止効果の点では、特にエチレン
ジアミンジオルトヒドロキシフェニル酢酸[EDDH
A]等のアルキルアミンのフェノール誘導体、カテコー
ル、タイロン等のOH基を2つ以上有するフェノール類
及びその誘導体が優れており好ましく用いられる。ま
た、化学的安定性の点では、エチレンジアミンジオルト
ヒドロキシフェニル酢酸[EDDHA]等のアルキルア
ミンのフェノール誘導体が優れており、錯化剤の生産コ
ストの点では8−キノリノール、カテコール、タイロン
等がそれぞれ優れており、これらを重視する場合には好
ましく用いられる。更に、錯化剤がOH基に加えて、ス
ルホン酸基、カルボキシル基を有するものが金属付着防
止効果、化学的安定性がともに優れているので好まし
い。The surface treatment composition of the present invention needs to contain at least one complexing agent selected from the above-mentioned Group A as a metal adhesion inhibitor. In selecting the complexing agent, it is generally judged and selected from the cleanliness level required for the substrate surface, the complexing agent cost, the chemical stability in the surface treatment composition to be added, etc. Although it can not be said that any complexing agent is the best, in terms of the metal adhesion preventing effect when the content is constant in the surface treatment composition, in particular ethylenediaminediorthohydroxyphenylacetic acid [EDDH
Phenol derivatives of alkylamines such as A] and the like and phenols having two or more OH groups such as catechol and tyrone, and derivatives thereof are excellent and are preferably used. In addition, phenol derivatives of alkylamines such as ethylenediaminediorthohydroxyphenylacetic acid [EDDHA] are superior in terms of chemical stability, and 8-quinolinol, catechol, tiron, etc. in terms of complexing agent production cost, respectively. It is excellent, and it is preferably used when emphasizing these. Furthermore, it is preferable that the complexing agent has a sulfonic acid group and a carboxyl group in addition to the OH group, since both the metal adhesion preventing effect and the chemical stability are excellent.
【0024】B群の錯化剤とは、分子構造中にドナー原
子であるハロゲン、硫黄若しくは炭素から選択される少
なくとも1種の原子を1つ以上有する錯化剤である。本
発明において、ドナー原子とは、金属との配位結合に必
要な電子を供給する事ができる原子を言う。この様なド
ナー原子を有する錯化剤としては、具体的には以下に示
すものが挙げられるが、特にこれらに限定されるもので
はない。また、下記に具体的に示す錯化剤の塩はアルカ
リ金属塩或いはアンモニウム塩等である。The complexing agent of Group B is a complexing agent having at least one atom selected from halogen, sulfur or carbon which is a donor atom in the molecular structure. In the present invention, the donor atom refers to an atom capable of supplying an electron necessary for a coordinate bond with a metal. Specific examples of such a complexing agent having a donor atom include, but are not limited to, those shown below. Further, salts of complexing agents specifically shown below are alkali metal salts, ammonium salts and the like.
【0025】(1)ドナー原子であるハロゲンを有する
錯化剤 フッ化水素酸またはその塩、塩酸またはその塩、臭化水
素またはその塩、ヨウ化水素またはその塩など。(1) Complexing agent having halogen as donor atom Hydrofluoric acid or a salt thereof, hydrochloric acid or a salt thereof, hydrogen bromide or a salt thereof, hydrogen iodide or a salt thereof or the like.
【0026】(2)ドナー原子である硫黄を有する錯化
剤 配位基として、式HS-、S2ー、S2O3 2-、RS-、R−
COSー、R−CSSー若しくはCS3 2-で示される基の
少なくとも1種を有するか、又はRSH、R'2S若しく
R2C=Sで示されるチオール、スルフィド若しくはチ
オカルボニル化合物から選ばれるものがある。ここでR
はアルキル基を表し、又R’はアルキル基またはアルケ
ニル基を表し、更に互いに連結して硫黄原子を含む環を
形成することもできる。具体的には、HS-基またはS
2ー基を有するものとして硫化水素またはその塩、或いは
硫化ナトリウム、硫化アンモニウム等の硫化物;S2O3
2-基を有するものとしてチオ硫酸またはその塩;RSH
またはRSー基を有するものとしてチオール、エタンチ
オール、1−プロパンチオールなどの低級アルキルチオ
ールまたはその塩;R−COSー基を有するものとして
チオ酢酸、ジチオシュウ酸またはその塩;R−CSSー
基を有するものとしてエタンジビス(ジチオ酸)、ジチ
オ酢酸またはその塩;CS3 2-基を有するものとしてト
リチオ炭酸またはその塩、或いはトリチオ炭酸ジエチル
等のチオ炭酸エステル;R'2Sで示されるスルフィドと
して硫化メチル、メチルチオエタン、硫化ジエチル、硫
化ビニル、ベンゾチオフェンなど;R2C=S基で示さ
れるチオカルボニル化合物としてプロパンチオン、2,
4−ペンタンジチオンなどが挙げられる。[0026] (2) as a complexing agent coordinating groups having sulfur donor atoms, wherein HS -, S 2 chromatography, S 2 O 3 2-, RS -, R-
COS chromatography, has at least one group represented R-CSS chromatography or CS 3 2-in, or selected RSH, thiol represented by R '2 S Moshiku R 2 C = S, sulfides or thiocarbonyl compound There is something to Here R
Represents an alkyl group, and R 'represents an alkyl group or an alkenyl group, and may be further linked to each other to form a ring containing a sulfur atom. Specifically, HS - group or S
Hydrogen sulfide or a salt thereof as having a 2- group, or sulfides such as sodium sulfide and ammonium sulfide; S 2 O 3
Thiosulfuric acid or a salt thereof as having a 2- group; RSH
Or, ethanethiol as having RS over group, a lower alkyl thiol or a salt thereof, such as 1-propanethiol; thioacetic acid as having an R-COS over group, Jichioshuu acid or a salt thereof; R-CSS over
Ethanedibis (dithio acid), dithioacetic acid or a salt thereof having a group; trithiocarbonic acid or a salt thereof as a group having a CS 3 2- group, or thiocarbonates such as diethyl trithiocarbonate; sulfides represented by R ′ 2 S As methyl sulfide, methylthioethane, diethyl sulfide, vinyl sulfide, benzothiophene and the like; propanethione as a thiocarbonyl compound represented by R 2 C = S group, 2,
4-pentane dithione etc. are mentioned.
【0027】(3)ドナー原子である炭素を有する錯化
剤 配位基として、NCー、RNCまたはRCCーを有するも
のがある。具体的には、シアン化水素、シアン化アンモ
ニウム等のシアン化物類、イソシアン化エチル等のイソ
シアン化物類、アリレン、金属アセチリドなど。[0027] (3) as a complexing agent coordinating groups having carbon as a donor atom, those having an NC chromatography, RNC or RCC over. Specifically, hydrogen cyanide, cyanides such as ammonium cyanide, isocyanides such as ethyl isocyanide, allylene, metal acetylide and the like.
【0028】上記B群の中でも、特にフッ化水素酸、塩
酸等のドナー原子としてのハロゲンを有する錯化剤が、
金属付着防止効果及びコストの両面で優れており好まし
く用いられる。Among the above-mentioned B group, complexing agents having halogen as donor atom such as hydrofluoric acid and hydrochloric acid are particularly preferable.
It is excellent in both of the metal adhesion preventing effect and the cost, and is preferably used.
【0029】金属付着防止剤として加えられる錯化剤の
添加量は、付着防止対象である液中の金属不純物の種類
と量、基板表面に要求される清浄度レベルによって異な
るので一概には決められないが、表面処理組成物中の総
添加量として、通常10ー7〜5重量%、好ましくは10
ー6〜0.1重量%である。上記添加量より少なすぎると
本発明の目的である金属付着防止効果が発現し難く、一
方、多すぎてもそれ以上の効果が得られないだけでな
く、場合により基体表面に金属付着防止剤である錯化剤
が付着する危険性が高くなるので好ましくない。The amount of the complexing agent to be added as a metal adhesion inhibitor depends on the kind and amount of metal impurities in the liquid to be prevented from adhesion and the level of cleanliness required on the substrate surface, so it is generally determined. no but as the total amount of surface treatment composition, usually 10 -7 to 5 wt%, preferably 10
6 to 0.1% by weight. If the amount is less than the above-mentioned addition amount, the metal adhesion preventing effect which is the object of the present invention is difficult to be expressed. On the other hand, if it is too large, not only the further effect can not be obtained, It is not preferable because there is a high risk of adhesion of certain complexing agents.
【0030】本発明の表面処理組成物中の主成分となる
液媒体としては、特に限定されないが、通常、水、電解
イオン水、酸、アルカリ、酸化剤、還元剤、界面活性剤
等を溶解した水溶液、或いは有機溶媒、更にはこれらの
混合溶液が用いられる。特に、半導体基板の洗浄やエッ
チングに用いられるアルカリ性水溶液や希フッ酸溶液に
おいては、溶液中の金属不純物が基体表面に極めて付着
し易いため、これらの溶液に、本発明に従い錯化剤を添
加して使用するのが好ましい。The liquid medium serving as the main component in the surface treatment composition of the present invention is not particularly limited, but usually, water, electrolytic ion water, acid, alkali, oxidizing agent, reducing agent, surfactant, etc. are dissolved. An aqueous solution or an organic solvent, or a mixture solution of these is used. In particular, in an alkaline aqueous solution or dilute hydrofluoric acid solution used for cleaning or etching of a semiconductor substrate, metal impurities in the solution are very likely to adhere to the surface of the substrate, and a complexing agent is added to these solutions according to the present invention. It is preferable to use it.
【0031】本発明に使用されるアルカリ性水溶液と
は、そのpHが7よりも大きい水溶液を総称するもので
ある。この水溶液のアルカリ性成分としては、特に限定
されないが、代表的なものとしてアンモニアが挙げられ
る。また、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化
カルシウム等のアルカリ金属またはアルカリ土類金属の
水酸化物、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素アンモニウム
等のアルカリ性塩類、或いはテトラメチルアンモニウム
ヒドロキシド(TMAM)、トリメチル−2−ヒドロキ
シエチルアンモニウムヒドロキシド、コリン等の第4級
アンモニウム塩ヒドロキシドなども用いられる。これら
のアルカリは、2種以上添加しても何等差し支えなく、
通常表面処理組成物全溶液中における全濃度が0.01
〜30重量%になるように用いられる。また、水の電解
によって得られるアルカリ電解イオン水も好ましく用い
られる。さらに、このようなアルカリ性水溶液中には過
酸化水素等の酸化剤が適宜配合されていても良い。半導
体ウェハ洗浄工程において、ベア(酸化膜のない)シリ
コンを洗浄する際には、酸化剤の配合により、ウェハの
エッチングや表面荒れを抑える事ができる。本発明のア
ルカリ性水溶液に過酸化水素を配合する場合には、通常
表面処理組成物全溶液中の過酸化水素濃度が0.01〜
30重量%の濃度範囲になるように用いられる。The alkaline aqueous solution used in the present invention is a generic term for an aqueous solution having a pH of more than 7. Although it does not specifically limit as an alkaline component of this aqueous solution, Ammonia is mentioned as a typical thing. Also, hydroxides of alkali metals or alkaline earth metals such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and calcium hydroxide, alkaline salts such as sodium hydrogencarbonate and ammonium hydrogencarbonate, or tetramethylammonium hydroxide (TMAM), trimethyl Also usable are quaternary ammonium salt hydroxides such as -2-hydroxyethyl ammonium hydroxide and choline. There is no problem even if two or more of these alkalis are added.
Usually, the total concentration is 0.01 in the total solution of the surface treatment composition
It is used so that it becomes -30 weight%. In addition, alkaline electrolytic ion water obtained by electrolysis of water is also preferably used. Further, an oxidizing agent such as hydrogen peroxide may be appropriately blended in such an alkaline aqueous solution. In the semiconductor wafer cleaning process, when bare silicon (without oxide film) is cleaned, the etching of the wafer and the surface roughness can be suppressed by the blending of the oxidizing agent. When hydrogen peroxide is added to the alkaline aqueous solution of the present invention, the concentration of hydrogen peroxide in the total solution of the surface treatment composition is usually 0.01 to 0.01.
It is used to be in a concentration range of 30% by weight.
【0032】本発明に係わる錯化剤を表面処理組成物に
配合する方法は特に限定されない。表面処理組成物を構
成している成分(例えば、アンモニア水、過酸化水素
水、水等)の内、いずれか一成分、あるいは複数成分に
あらかじめ配合し、後にこれらの成分を混合して使用し
ても良いし、当該成分を混合した後に該混合液にこれを
配合して使用しても良い。また、フェノール類、塩酸、
フッ化水素酸酸等の酸類を添加含有せしめる場合には、
これらを酸の形態で添加しても良いし、アンモニウム塩
等の塩の形態で添加しても良い。The method of incorporating the complexing agent according to the present invention into the surface treatment composition is not particularly limited. Among components constituting the surface treatment composition (for example, ammonia water, hydrogen peroxide solution, water, etc.), one or more components are previously blended, and these components are mixed and used later. After mixing the said components, you may mix | blend and use this in this liquid mixture. Also, phenols, hydrochloric acid,
When adding acids such as hydrofluoric acid,
These may be added in the form of an acid, or may be added in the form of a salt such as an ammonium salt.
【0033】本発明の表面処理組成物は基体の金属不純
物汚染が問題となる半導体、金属、ガラス、セラミック
ス、プラスチック、磁性体、超伝導体等の基体の、洗
浄、エッチング、研磨、成膜等の表面処理に用いられ
る。特に、高清浄な基体表面が要求される半導体基板の
洗浄、エッチングには本発明が好適に使用される。半導
体基板の洗浄の中でも特に[アンモニア+過酸化水素+
水]からなる洗浄液によるアルカリ洗浄に本発明を適用
すると、該洗浄法の問題点であった基板への金属不純物
付着の問題が改善され、これにより該洗浄によって、パ
ーティクル、有機物汚染と共に、金属汚染のない高清浄
な基板表面が達成されるため、極めて好適である。The surface treatment composition of the present invention is used for cleaning, etching, polishing, film formation, etc. of substrates such as semiconductors, metals, glasses, ceramics, plastics, magnetics, superconductors, etc. where contamination of metal impurities on the substrates is a problem. Used for surface treatment of In particular, the present invention is suitably used for cleaning and etching of a semiconductor substrate which requires a highly clean substrate surface. Especially in the cleaning of semiconductor substrates [ammonia + hydrogen peroxide +
When the present invention is applied to alkali cleaning with a cleaning solution consisting of water, the problem of metal impurity adhesion to the substrate, which is a problem of the cleaning method, is improved, thereby the metal contamination as well as particle and organic contamination by the cleaning. It is extremely preferable because a highly clean substrate surface is achieved.
【0034】本発明の表面処理組成物が、金属不純物の
付着防止に極めて良好な効果を発揮する理由について
は、いまだ明らかではないが、添加する特定の2種以上
の錯化剤と金属イオンの間に何らかの混合効果が起こ
り、安定な水溶性金属錯体が極めて効果的に形成される
ためと推定される。Although the reason why the surface treatment composition of the present invention exerts a very good effect in preventing the adhesion of metal impurities is not yet clear, it is not clear that the two or more specific complexing agents to be added and the metal ions It is presumed that there is some mixing effect between them, and a stable water-soluble metal complex is formed very effectively.
【0035】本発明の表面処理組成物を洗浄液として基
体の洗浄に用いる場合には、液を直接、基体に接触させ
る方法が用いられる。このような洗浄方法としては、洗
浄槽に洗浄液を満たして基板を浸漬させるディップ式ク
リーニング、基板に液を噴霧して洗浄するスプレー式ク
リーニング、基板上に洗浄液を滴下して高速回転させる
スピン式クリーニング等が挙げられる。本発明において
は、上記洗浄方法の内、目的に応じ適当なものが採用さ
れるが、好ましくはディップ式クリーニングが用いられ
る。洗浄時間については、適当な時間洗浄されるが、好
ましくは10秒〜30分、より好ましくは30秒〜15
分である。時間が短すぎると洗浄効果が十分でなく、長
すぎるとスループットが悪くなるだけで、洗浄効果は上
がらず意味がない。洗浄は常温で行っても良いが、洗浄
効果を向上させる目的で、加温して行う事もできる。ま
た、洗浄の際には、物理力による洗浄方法と併用させて
も良い。このような物理力による洗浄方法としては、た
とえば、超音波洗浄、洗浄ブラシを用いた機械的洗浄な
どが挙げられる。When the surface treatment composition of the present invention is used as a washing solution to wash a substrate, a method is used in which the liquid is brought into direct contact with the substrate. As such a cleaning method, a dip type cleaning in which the cleaning tank is filled with the cleaning liquid to immerse the substrate, a spray type cleaning in which the liquid is sprayed onto the substrate for cleaning, a spin type cleaning in which the cleaning liquid is dropped on the substrate and rotated at high speed. Etc. In the present invention, among the above-mentioned cleaning methods, although an appropriate one is adopted according to the purpose, dip type cleaning is preferably used. With regard to the washing time, washing is carried out for a suitable time, preferably 10 seconds to 30 minutes, more preferably 30 seconds to 15
It is a minute. If the time is too short, the cleaning effect is not sufficient. If the time is too long, only the throughput will deteriorate, and the cleaning effect will not be improved. Cleaning may be performed at normal temperature, but may be performed with heating for the purpose of improving the cleaning effect. In the case of washing, it may be used in combination with a washing method by physical force. Examples of such physical force cleaning methods include ultrasonic cleaning and mechanical cleaning using a cleaning brush.
【0036】[0036]
【実施例】次に実施例を用いて、本発明の具体的態様を
説明するが、本発明はその要旨を越えない限り以下の実
施例により何ら限定されるものではない。 (実施例1〜5及び比較例1〜9)アンモニア水(30
重量%)、過酸化水素水(31重量%)及び水を0.2
5:1:5の容量比で混合して、得られた混合溶液を主
成分の水性溶媒とし、この水性溶媒に、金属付着防止剤
として表−1に記載の本発明の特定の2種以上の各種錯
化剤を所定量添加し、本発明の表面処理組成物を調製し
た。なお、比較のため、該水性溶媒に、実施例で用いた
錯化剤の内1種の錯化剤添加したもの、特開平3−21
9000に記載の錯化剤であるカテコール、タイロン、
カテコール+クエン酸を添加したもの、特開平5−27
5405に記載の錯化剤であるEDTPO〔エチレンジ
アミンテトラキス(メチルホスホン酸)〕を添加したも
の、特開平6−163495に記載の錯化剤であるオキ
サリックビス(サリシリデンヒドラジド)を添加したも
の、及び錯化剤を一切添加しないものも調製した。EXAMPLES The present invention will next be described in detail by way of examples, which should not be construed as limiting the scope of the present invention. (Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 9) Ammonia water (30
%), Hydrogen peroxide solution (31% by weight) and water 0.2
The resulting mixed solution is used as an aqueous solvent of the main component by mixing in a volume ratio of 5: 1: 5, and this aqueous solvent contains two or more of the specific ones of the present invention described in Table 1 as metal antiadhesive agents. Predetermined amounts of various complexing agents were added to prepare a surface treatment composition of the present invention. For comparison, one obtained by adding one complexing agent out of the complexing agents used in the examples to the aqueous solvent, as disclosed in JP-A 3-21
Catechol, Tyron, which are complexing agents described in 9000,
Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-27, to which catechol + citric acid is added
A compound to which EDTPO [ethylenediamine tetrakis (methyl phosphonic acid)] which is a complexing agent described in 5405 is added, a compound to which oxalic bis (salicylidene hydrazide) which is a complexing agent described in JP-A-6-163495, Also, one without addition of any complexing agent was also prepared.
【0037】こうして調製した表面処理液に、Al、F
eを10ppbずつ、各々塩化物として添加した後、清
浄なシリコンウェハ(p型、CZ、面方位(100))
を10分間浸漬した。浸漬の間、表面処理液の液温は、
加温して40〜50℃に保持した。浸漬後のシリコンウ
ェハは、超純水で10分間オーバーフローリンスした
後、窒素ブローにより乾燥し、ウェハ表面に付着したA
l及びFeを定量した。シリコンウェハ上に付着したA
l及びFeはフッ酸0.1重量%と過酸化水素1重量%
の混合液で回収し、フレームレス原子吸光法により該金
属量を測定し、基板表面濃度(atoms/cm2)に換算し
た。結果を表−1に示す。In the surface treatment solution thus prepared, Al, F
After adding 10 ppb each of e as chloride, clean silicon wafer (p-type, CZ, plane direction (100))
Soak for 10 minutes. During immersion, the temperature of the surface treatment solution is
It heated and hold | maintained at 40-50 degreeC. A silicon wafer after immersion was subjected to overflow rinse with ultrapure water for 10 minutes and then dried by nitrogen blow to adhere to the wafer surface A
l and Fe were quantified. A deposited on a silicon wafer
l and Fe are 0.1 wt% hydrofluoric acid and 1 wt% hydrogen peroxide
The amount of the metal was measured by flameless atomic absorption spectrometry, and converted to the substrate surface concentration (atoms / cm 2 ). The results are shown in Table 1.
【0038】[0038]
【表1】 [Table 1]
【0039】[0039]
【発明の効果】本発明の表面処理組成物は、金属付着防
止剤として特定の2種以上の錯化剤を含有する事によ
り、表面処理組成物から基体表面へのAl、Fe等の金
属不純物汚染を防止し、安定的に極めて清浄な基体表面
を達成する事ができる。特に、[アンモニア+過酸化水
素+水]洗浄等に代表される半導体基板のアルカリ洗浄
に本発明を適用すると、該洗浄法の問題点であった基板
への金属不純物付着の問題が改善され、これにより該洗
浄によって、パーティクル、有機物汚染と共に、金属汚
染のない高清浄な基板表面が達成される。このため、従
来、該洗浄の後に用いられてきた、[塩酸+過酸化水素
+水]洗浄等の酸洗浄が省略でき、洗浄コスト、及び排
気設備等のクリーンルームのコストの大幅な低減が可能
となるため、半導体集積回路の工業生産上利するところ
大である。The surface treatment composition of the present invention contains metal impurities such as Al and Fe from the surface treatment composition to the surface of the substrate by containing two or more specific complexing agents as a metal adhesion inhibitor. Contamination can be prevented and a stable and extremely clean substrate surface can be achieved. In particular, when the present invention is applied to alkali cleaning of a semiconductor substrate represented by [ammonia + hydrogen peroxide + water] cleaning etc., the problem of metal impurity adhesion to the substrate, which is a problem of the cleaning method, is improved. Thus, the cleaning achieves a highly clean substrate surface free of metal contamination, as well as particle and organic contamination. For this reason, acid cleaning such as [hydrochloric acid + hydrogen peroxide + water] cleaning, which has conventionally been used after the cleaning, can be omitted, and the cost of cleaning and the cost of clean rooms such as exhaust equipment can be significantly reduced. This is a great advantage on the industrial production of semiconductor integrated circuits.
【0040】半導体、液晶等のデバイスを製造する際、
エッチングや洗浄等のウェットプロセスには、基板表面
への金属不純物付着を防止するため、金属不純物濃度が
0.1ppb以下の超純水及び超高純度薬品が用いられて
いる。さらに、これらの薬液は、使用中に金属不純物が
混入するため頻繁に交換する必要がある。しかし、本発
明の表面処理組成物を用いれば、たとえ液中に多量の金
属不純物が存在していても付着防止が可能なため、超高
純度の薬液を使う必要がなく、また、薬液が使用中に金
属不純物で汚染されても頻繁に交換する必要はないた
め、薬液およびその管理のコストの大幅な低減が可能で
ある。また、金属が表面に存在する基板のエッチングや
洗浄の際には、処理される金属よりイオン化傾向の高い
金属が不純物として洗浄液中に存在すると基板表面に電
気化学的に付着するが、本発明組成物を用いれば金属不
純物は安定な水溶性金属錯体となるので、これを防止す
る事が出来る。更に、本発明の組成物を基体を研磨する
研磨剤スラリーに適用すれば、研磨剤スラリー中に多量
存在し、基体の研磨と共にスラリー中に濃縮される金属
不純物の基体への付着を防止できる。以上のように、本
発明の表面処理剤の波及的効果は絶大であり、工業的に
非常に有用である。When manufacturing a device such as a semiconductor or liquid crystal,
In wet processes such as etching and cleaning, ultrapure water and ultrahigh purity chemicals having a metal impurity concentration of 0.1 ppb or less are used in order to prevent metal impurities from adhering to the substrate surface. Further, these chemicals need to be replaced frequently because metal impurities are mixed in during use. However, if the surface treatment composition of the present invention is used, adhesion can be prevented even if a large amount of metal impurities are present in the liquid, so there is no need to use ultra-high purity chemical solution, and the chemical solution is used. Since it is not necessary to replace frequently while being contaminated with metal impurities, it is possible to significantly reduce the cost of the chemical solution and its management. In addition, when a metal having a higher ionization tendency than the metal to be treated is present as an impurity in the cleaning solution during the etching or cleaning of the substrate where the metal is present on the surface, it adheres electrochemically to the substrate surface. If a substance is used, the metal impurity becomes a stable water-soluble metal complex, which can be prevented. Furthermore, if the composition of the present invention is applied to an abrasive slurry for polishing a substrate, adhesion of metal impurities, which are present in a large amount in the abrasive slurry and concentrated in the slurry as the substrate is polished, can be prevented. As described above, the ripple effect of the surface treatment agent of the present invention is great and industrially very useful.
Claims (11)
含有する表面処理組成物において、該錯化剤は、(A
群)分子構造中に環状骨格を有し、且つ該環を構成する
炭素原子に結合したOH基及び/又はO-基を1つ以上
有する錯化剤、及び(B群)分子構造中にドナー原子で
あるハロゲン、硫黄若しくは炭素から選ばれる少なくと
も1種の原子を1つ以上有する錯化剤の各群から各々少
なくとも1種選ばれる錯化剤からなる事を特徴とする基
体の表面処理組成物。1. A surface treatment composition containing a complexing agent as a metal antiadhesive agent in a liquid medium, wherein the complexing agent is (A)
An annular skeleton in the group) molecular structure, and OH groups and / or bonded to the carbon atom of the ring O - complexing agents with one or more groups, and (B group) donor molecular structure Surface treatment composition for a substrate comprising at least one complexing agent selected from each group of complexing agents having one or more atoms selected from halogen, sulfur or carbon .
子である窒素原子を含有しない事を特徴とするとする請
求項1に記載の表面処理組成物。2. The surface treatment composition according to claim 1, wherein the complexing agent of Group B does not contain a nitrogen atom which is a donor atom in its molecular structure.
ゲンを有する錯化剤がフッ化水素酸、塩酸、臭化水素若
しくはヨウ化水素またはそれらの塩である事を特徴とす
る請求項1又は2のいずれか1項に記載の表面処理組成
物。3. The group B according to claim 1, wherein the complexing agent having a halogen which is a donor atom is hydrofluoric acid, hydrochloric acid, hydrogen bromide, hydrogen iodide or a salt thereof. The surface treatment composition according to any one of 2.
を有する錯化剤が、式HS-、S2ー、S2O3 2-、RS-、
R−COSー、R−CSSー若しくはCS3 2-で示される
基の少なくとも1種の配位基を有するか、又はRSH、
R'2S若しくはR2C=Sで示されるチオール、スルフ
ィド若しくはチオカルボニル化合物から選ばれる事を特
徴とする請求項1又は2のいずれか1項に記載の表面処
理組成物(但し、前記式中、Rはアルキル基を表し、
R'はアルキル基又はアルケニル基を表し、更に互いに
連結して硫黄原子を含む環を形成していても良い)。4. The complexing agent having sulfur as a donor atom in the group B is represented by the formula HS − , S 2 − , S 2 O 3 2− , RS − ,
R-COS chromatography, has at least one coordinating group of the group represented R-CSS chromatography or CS 3 2-in, or RSH,
R '2 S or R 2 C = thiols represented by S, the surface treatment composition according to any one of claims 1 or 2, characterized in that selected from sulfide or thiocarbonyl compound (with the proviso that said formula In which R represents an alkyl group,
R ′ represents an alkyl group or an alkenyl group, and may be further linked to each other to form a ring containing a sulfur atom).
原子を有する錯化剤が、式NCー、RNC若しくはRC
Cーで示される基の少なくとも1種の配位基を有する事
を特徴とする請求項1又は2のいずれか1項に記載の表
面処理組成物(但し、式中Rはアルキル基を表す)。5. The group B, complexing agents having a carbon atom as a donor atom, the formula NC chromatography, RNC or RC
At least one coordination surface treatment composition according to any one of claims 1 or 2, characterized in that it has a group of the groups represented by C over (wherein R represents an alkyl group) .
を少なくとも2個有し、B群の錯化剤は塩素又はフッ素
原子を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれ
か1項に記載の表面処理組成物。6. The complexing agent of group A comprises at least two OH and / or O - groups, and the complexing agent of group B comprises chlorine or fluorine atoms. The surface treatment composition according to any one of the above.
重量%である事を特徴とする請求項1乃至5のいずれか
1項に記載の表面処理組成物。7. The addition amount of the metal deposition preventive agent 10 over 6 to 0.1
The surface treatment composition according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it is% by weight.
とする請求項1に記載の表面処理組成物。8. The surface treatment composition according to claim 1, wherein the liquid medium is an alkaline aqueous solution.
水素を含有して成る事を特徴とする請求項7に記載の表
面処理組成物。9. The surface treatment composition according to claim 7, wherein the alkaline aqueous solution contains ammonia and hydrogen peroxide.
表面処理組成物を用いて基体の表面処理を行う事を特徴
とする基体の表面処理方法。10. A method of treating a surface of a substrate comprising the step of treating the surface of a substrate using the surface treatment composition according to any one of claims 1 to 8.
請求項9に記載の基体の表面処理方法。11. A method of treating a surface of a substrate according to claim 9, wherein the substrate is a semiconductor substrate.
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Publication Number | Publication Date |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH0967688A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11193374A (en) * | 1997-11-06 | 1999-07-21 | Miyoshi Oil & Fat Co Ltd | Metal scavenger |
-
1995
- 1995-08-30 JP JP24385995A patent/JPH0967688A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH11193374A (en) * | 1997-11-06 | 1999-07-21 | Miyoshi Oil & Fat Co Ltd | Metal scavenger |
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