TW202417602A - 半導體處理用組成物及處理方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種半導體處理用組成物及使用其的處理方法,所述半導體處理用組成物藉由提高保存穩定性,即便於保存規定期間後,亦可維持良好的處理特性,進而可提高半導體元件製造的良率。本發明的半導體處理用組成物含有(A)下述通式(1)所表示的化合物、(B)下述通式(2)所表示的化合物、(C)具有選自由胺基及其鹽所組成的群組中的至少一種官能基的化合物(具有羧基的化合物及含氮雜環化合物除外)及(D)液狀介質,於將所述(A)成分的含量設為M
A[質量%],將所述(B)成分的含量設為M
B[質量%]時,M
A/M
B=1.0×10
2~1.0×10
6。
RO(CH
2)
2O(CH
2)
2OH ····(1)
ROH ····(2)
(所述式(1)及所述式(2)中,R表示相同的烴基)
Description
本發明是有關於一種半導體處理用組成物及使用其的處理方法。
半導體元件可使用光微影技術於基板上形成微細的電子電路圖案來製造。例如,於基板上,於包括成為配線材料的金屬層、蝕刻停止層、層間絕緣膜等的積層體上形成抗蝕劑膜,並實施如下步驟,即呈圖案狀進行曝光,繼而進行顯影來形成圖案的光微影步驟及將電漿蝕刻與電漿灰化加以組合的乾式蝕刻步驟,從而製造半導體元件。於光微影步驟後,需要將形成於積層體上的抗蝕劑膜去除。另外,於乾式蝕刻步驟後,需要於處理後將所附著的殘渣去除。
作為於光微影步驟後去除抗蝕劑膜的技術,提出有使用以有機溶媒為主成分的組成物的方法(例如,參照專利文獻1)。另外,作為將乾式蝕刻步驟後的殘渣去除的技術,提出有使用含有羥胺的清洗組成物的方法(例如,參照專利文獻2)。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2007-328338號公報
[專利文獻2]日本專利特開2012-033774號公報
[發明所欲解決之課題]
於此種方法中,為了效率良好地去除抗蝕劑膜或殘渣,通常於即將使用之前將組成物加溫至50℃~65℃後使用。另一方面,於商業性製造時,多數情況是將該些組成物於室溫附近進行保存。然而,通常而言,於半導體處理用組成物中包含性質不同的多種化學物質,半導體處理用組成物中所含的成分因加溫或長期保存而進行反應等,從而容易變質。因此,難以維持半導體處理用組成物的處理特性,為了提高半導體元件製造的良率,需要進一步提高半導體處理用組成物的保存穩定性。
本發明的若干態樣藉由解決所述課題的至少一部分而提供一種半導體處理用組成物及使用其的處理方法,所述半導體處理用組成物藉由提高保存穩定性,即便於保存規定期間後,亦可維持良好的處理特性,進而可提高半導體元件製造的良率。
[解決課題之手段]
本發明是為了解決所述課題的至少一部分而成,可作為以下的任一態樣來實現。
本發明的半導體處理用組成物的一態樣含有:
(A)下述通式(1)所表示的化合物、
(B)下述通式(2)所表示的化合物、
(C)具有選自由胺基及其鹽所組成的群組中的至少一種官能基的化合物(具有羧基的化合物及含氮雜環化合物除外)、及
(D)液狀介質,
於將所述(A)成分的含量設為M
A[質量%],將所述(B)成分的含量設為M
B[質量%]時,M
A/M
B=1.0×10
2~1.0×10
6。
RO(CH
2)
2O(CH
2)
2OH ····(1)
ROH ····(2)
(所述式(1)及所述式(2)中,R表示相同的烴基)
於所述半導體處理用組成物的一態樣中,
所述式(1)及所述式(2)中,所述R可為碳數1以上且4以下的烷基。
於所述半導體處理用組成物的一態樣中,
所述(C)成分可為選自由甲醇胺、乙醇胺、異丙醇胺及二乙基乙醇胺所組成的群組中的至少一種。
於所述半導體處理用組成物的一態樣中,
所述(D)成分可為水系介質。
於所述半導體處理用組成物的一態樣中,
亦可更含有含氮雜環化合物。
本發明的處理方法的一態樣包括如下步驟:
使用所述任一態樣的半導體處理用組成物對半導體基板進行處理的步驟。
本發明的處理方法的一態樣包括如下步驟:
於使半導體基板以300 rpm以上且1000 rpm以下旋轉的同時,以如下條件供給溫度為25℃以上且65℃以下的所述任一態樣的半導體處理用組成物,而使其與所述半導體基板接觸的步驟,所述條件中,
半導體處理用組成物供給速度為500 mL/分鐘以上且1500 mL/分鐘以下,
半導體處理用組成物供給時間為30秒以上且300秒以下。
[發明的效果]
藉由本發明的半導體處理用組成物,保存穩定性進一步提高,因此即便於保存規定期間後,亦可維持良好的處理特性,進而可提高半導體元件製造的良率。
以下,對本發明的合適的實施形態進行詳細說明。再者,本發明並不限定於下述實施形態,亦包含在不變更本發明的主旨的範圍內所實施的各種變形例。
1.半導體處理用組成物
本發明的一實施形態的半導體處理用組成物含有(A)下述通式(1)所表示的化合物(於本說明書中,亦稱為「(A)成分」)、(B)下述通式(2)所表示的化合物(於本說明書中,亦稱為「(B)成分」)、(C)具有選自由胺基及其鹽所組成的群組中的至少一種官能基的化合物(具有羧基的化合物及含氮雜環化合物除外)(於本說明書中,亦稱為「(C)成分」)、及(D)液狀介質(於本說明書中,亦稱為「(D)成分」),於將所述(A)成分的含量設為M
A[質量%],將所述(B)成分的含量設為M
B[質量%]時,M
A/M
B=1.0×10
2~1.0×10
6。
RO(CH
2)
2O(CH
2)
2OH ····(1)
ROH ····(2)
(所述式(1)及所述式(2)中,R表示相同的烴基)
本實施形態的半導體處理用組成物可為以利用純水或有機溶媒等液狀介質稀釋後使用為目的的濃縮型,亦可為以不加以稀釋而直接使用為目的的非稀釋型。於本說明書中,於未指定為濃縮型或非稀釋型的情況下,「半導體處理用組成物」這一用語可解釋為包含濃縮型及非稀釋型這兩者的概念。
另外,本實施形態的半導體處理用組成物可用作用以將化學機械研磨(Chemical Mechanical Polishing;以下,亦稱為「CMP」)步驟結束後的存在於被處理體的表面上的顆粒或金屬雜質等去除的清洗劑、用以自使用抗蝕劑進行處理後的半導體基板去除抗蝕劑膜的抗蝕劑去除劑、用以將乾式蝕刻步驟後的殘渣去除的清洗劑、用以對金屬配線等的表面進行淺蝕刻來去除表面污染的蝕刻劑等處理劑。
即,所謂本說明書中的「處理劑」,是指藉由於所述濃縮型的半導體處理用組成物中添加液狀介質進行稀釋而製備的處理劑或所述非稀釋型的半導體處理用組成物本身,且為實際對被處理體進行處理時所使用的液劑。所述濃縮型的半導體處理用組成物通常是以各成分經濃縮的狀態存在。因此,各使用者利用液狀介質將所述濃縮型的半導體處理用組成物稀釋來製備處理劑,或將非稀釋型的半導體處理用組成物直接用作處理劑,可將該處理劑作為用以對CMP步驟結束後的被處理體表面進行清洗的清洗劑、抗蝕劑去除劑、殘渣去除用的清洗劑或蝕刻劑而供使用。以下,對本實施形態的半導體處理用組成物中所含的各成分進行詳細說明。
1.1.(A)成分
本實施形態的半導體處理用組成物含有(A)下述通式(1)所表示的化合物。
RO(CH
2)
2O(CH
2)
2OH ····(1)
(所述式(1)中,R表示烴基)
所述通式(1)中,R表示烴基,較佳為碳數1~18的烴基。作為碳數1~18的烴基,例如可列舉碳數1~18的脂肪族飽和烴基、碳數3~18的環狀飽和烴基、碳數6~10的芳香族烴基,該些中,較佳為碳數1~18的脂肪族飽和烴基。
所述通式(1)中的R較佳為碳數1~18的烷基,更佳為碳數1~12的烷基,進而更佳為碳數1~8的烷基,特佳為碳數1~4的烷基。作為碳數1~4的烷基,可列舉甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、異丁基、第三丁基,較佳為甲基、乙基、正丙基、正丁基,更佳為正丁基。
於將半導體處理用組成物的總質量設為100質量%時,(A)成分的含量的下限值較佳為40質量%,更佳為50質量%,特佳為55質量%。另一方面,於將半導體處理用組成物的總質量設為100質量%時,(A)成分的含量的上限值較佳為90質量%,更佳為85質量%,特佳為80質量%。若(A)成分的含量處於所述範圍內,則顯示出良好的處理特性,而且即便於保存規定期間後,亦可維持良好的處理特性。
1.2.(B)成分
本實施形態的半導體處理用組成物含有(B)下述通式(2)所表示的化合物。
ROH ····(2)
(所述式(2)中,R表示烴基)
所述通式(2)中的R需要為與所述通式(1)中的R相同的基。所述通式(2)中,R表示烴基,較佳為碳數1~18的烴基。作為碳數1~18的烴基,例如可列舉碳數1~18的脂肪族飽和烴基、碳數3~18的環狀飽和烴基、碳數6~10的芳香族烴基,該些中,較佳為碳數1~18的脂肪族飽和烴基。
所述通式(2)中的R較佳為碳數1~18的烷基,更佳為碳數1~12的烷基,進而更佳為碳數1~8的烷基,特佳為碳數1~4的烷基。作為碳數1~4的烷基,可列舉甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、異丁基、第三丁基,較佳為甲基、乙基、正丙基、正丁基,更佳為正丁基。
於將半導體處理用組成物的總質量設為100質量%時,(B)成分的含量的下限值較佳為0.00005質量%,更佳為0.0001質量%,特佳為0.0002質量%。另一方面,於將半導體處理用組成物的總質量設為100質量%時,(B)成分的含量的上限值較佳為1質量%,更佳為0.8質量%,特佳為0.6質量%。若(B)成分的含量處於所述範圍內,則顯示出良好的處理特性,而且即便於保存規定期間後,亦可維持良好的處理特性。
1.3.(A)成分與(B)成分的含有比率
於將本實施形態的半導體處理用組成物中的(A)成分的含量設為M
A[質量%],將(B)成分的含量設為M
B[質量%]時,M
A/M
B的值的下限值較佳為1.0×10
2,更佳為1.3×10
2,進而佳為1.5×10
2,特佳為5.0×10
2。M
A/M
B的值的上限值較佳為1.0×10
6,更佳為7.0×10
5,特佳為5.0×10
5。
於本實施形態的半導體處理用組成物中,若(A)成分與(B)成分的含有比率即M
A/M
B的值處於所述範圍內,則可抑制半導體處理用組成物的劣化,可提高半導體元件製造的良率。另一方面,於M
A/M
B的值超過所述範圍的情況下,於加熱使用時,半導體處理用組成物容易劣化,無法維持穩定的處理特性,因此欠佳。
1.4.(C)成分
本實施形態的半導體處理用組成物含有(C)具有選自由胺基及其鹽所組成的群組中的至少一種官能基的化合物(具有羧基的化合物及含氮雜環化合物除外)。藉由含有(C)成分,認為於自半導體基板去除抗蝕劑膜的情況下,可促進抗蝕劑膜的溶解。另外,認為於對CMP結束後的被處理體進行清洗的情況下,可對半導體基板上的金屬氧化膜(例如,CuO、Cu
2O及Cu(OH)
2層)或有機殘渣(例如,苯並三唑(Benzotriazole,BTA)層)進行蝕刻而有效地去除。進而,認為於將乾式蝕刻步驟後的殘渣去除的情況下,可促進殘渣的溶解來提高去除性。
(C)成分較佳為水溶性。於本說明書中,所謂「水溶性」,是指溶解於20℃的水100 g中的質量為0.1 g以上。另外,(C)成分較佳為除具有選自由胺基及其鹽所組成的群組中的至少一種官能基以外,亦更具有羥基。
作為(C)成分,可列舉:單乙醇胺、單丙醇胺、單異丙醇胺、甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、戊胺、1,3-丙二胺等一級胺;二乙醇胺、二丙醇胺、二異丙醇胺、N-乙基乙醇胺、N-乙基乙醇胺、N-(β-胺基乙基)乙醇胺等二級胺;三乙醇胺、三丙醇胺、三異丙醇胺、N-甲基-N,N-二乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺、N,N-二丁基乙醇胺、三甲胺、三乙胺等三級胺;氫氧化四甲基銨等四級銨鹽。該些(C)成分可單獨使用一種,亦可組合使用兩種以上。
該些(C)成分中,就去除半導體基板上的抗蝕劑膜的效果特別高的方面而言,較佳為選自由甲醇胺、乙醇胺、異丙醇胺及二乙基乙醇胺所組成的群組中的至少一種,更佳為乙醇胺、異丙醇胺,特佳為單乙醇胺、單異丙醇胺。
於將半導體處理用組成物的總質量設為100質量%時,(C)成分的含量的下限值較佳為0.01質量%,更佳為0.1質量%,特佳為0.5質量%。另一方面,於將半導體處理用組成物的總質量設為100質量%時,(C)成分的含量的上限值較佳為10質量%,更佳為5質量%,特佳為3質量%。若(C)成分的含量處於所述範圍內,則用以去除抗蝕劑膜的性能或用以去除乾式蝕刻步驟後的殘渣的清洗性能變高,因此較佳。
1.5.(D)成分
本實施形態的半導體處理用組成物含有(D)液狀介質作為主成分。(D)成分可根據被處理體的清洗、蝕刻、抗蝕劑膜去除等處理劑的使用目的而適當選擇。
作為(D)成分,較佳為以水為主成分的水系介質。作為此種水系介質,可列舉:水、水及醇的混合介質、包含水及與水具有相溶性的有機溶媒的混合介質。該些水系介質中,較佳為使用水、水及醇的混合介質,更佳為使用水。
作為有機溶媒,可列舉:酮系溶劑、酯系溶劑、醚系溶劑、醯胺系溶劑、二醇系溶劑、含硫化合物系溶劑等極性溶劑或烴系溶劑等於半導體處理步驟中可使用的公知的有機溶媒。
作為酮系溶劑,例如可列舉:1-辛酮、2-辛酮、1-壬酮、2-壬酮、丙酮、2-庚酮、4-庚酮、1-己酮、2-己酮、二異丁基酮、環己酮、甲基環己酮、苯基丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、乙醯丙酮、丙酮基丙酮、紫羅酮、二丙酮基醇、乙醯基甲醇、苯乙酮、甲基萘基酮、異佛爾酮等。
酯系溶劑可為鏈狀的酯系溶劑,亦可為環狀的酯系溶劑。作為鏈狀的酯系溶劑,可列舉:乙酸甲酯、乙酸丁酯、乙酸乙酯、乙酸異丙酯、乙酸戊酯、乙酸異戊酯、甲氧基乙酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、乙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇單乙醚乙酸酯、乙二醇單丙醚乙酸酯、乙二醇單丁醚乙酸酯、乙二醇單苯醚乙酸酯、二乙二醇單甲醚乙酸酯、二乙二醇單丙醚乙酸酯、二乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單苯醚乙酸酯、二乙二醇單丁醚乙酸酯、2-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、4-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、3-乙基-3-甲氧基丁基乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單丙醚乙酸酯、2-乙氧基丁基乙酸酯、4-乙氧基丁基乙酸酯、4-丙氧基丁基乙酸酯、2-甲氧基戊基乙酸酯、3-甲氧基戊基乙酸酯、4-甲氧基戊基乙酸酯、2-甲基-3-甲氧基戊基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基戊基乙酸酯、3-甲基-4-甲氧基戊基乙酸酯、4-甲基-4-甲氧基戊基乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丁酯、甲酸丙酯、碳酸乙酯、碳酸丙酯、碳酸丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸丙酯、丙酮酸丁酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸異丙酯、甲基-3-甲氧基丙酸酯、乙基-3-甲氧基丙酸酯、乙基-3-乙氧基丙酸酯、丙基-3-甲氧基丙酸酯等。另外,作為環狀的酯系溶劑,可列舉:γ-丁內酯等內酯類、碳酸伸乙酯、碳酸伸丙酯等。
作為醚系溶劑,例如可列舉:乙二醇二丁醚、丙二醇二甲醚、丙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丁醚等二醇醚系溶劑;二異戊醚、二異丁醚、二噁烷、四氫呋喃、苯甲醚、全氟-2-丁基四氫呋喃、全氟四氫呋喃、1,4-二噁烷等。
作為醯胺系溶劑,例如可列舉:N-甲基-2-吡咯啶酮、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、六甲基磷醯三胺、1,3-二甲基-2-咪唑啶酮等。
作為二醇系溶劑,例如可列舉:乙二醇、二乙二醇、丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等。
作為含硫化合物系溶劑,例如可列舉:二甲基亞碸、二乙基亞碸、二丙基亞碸、環丁碸(Sulfolane)等。
作為烴系溶劑,例如可列舉:戊烷、己烷、辛烷、癸烷、2,2,4-三甲基戊烷、2,2,3-三甲基己烷、全氟己烷、全氟庚烷、檸檬烯及蒎烯等脂肪族烴系溶劑;甲苯、二甲苯、乙基苯、丙基苯、1-甲基丙基苯、2-甲基丙基苯、二甲基苯、二乙基苯、乙基甲基苯、三甲基苯、乙基二甲基苯、二丙基苯等芳香族烴系溶劑。
1.6.其他成分
本實施形態的半導體處理用組成物除含有所述成分以外,亦可根據清洗、蝕刻、抗蝕劑去除等處理劑的使用目的而適當含有所需的成分。作為此種成分,可列舉:水溶性高分子、有機酸、pH調整劑、界面活性劑、含氮雜環化合物等。
1.6.1.水溶性高分子
本實施形態的半導體處理用組成物亦可含有水溶性高分子。藉由含有水溶性高分子而吸附於被處理體的表面,從而形成被膜,因此存在可進一步減少被處理體的腐蝕的情況。再者,如上所述,所謂「水溶性」,是指溶解於20℃的水100 g中的質量為0.1 g以上。
作為水溶性高分子,例如可列舉聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚馬來酸、聚乙烯基磺酸、聚烯丙基磺酸、聚苯乙烯磺酸及該些的鹽;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯等單體與(甲基)丙烯酸、馬來酸等酸單體的共聚物,或利用福馬林使苯磺酸、萘磺酸等縮合而成的具有包含芳香族烴基的重複單元的聚合物及該些的鹽;聚乙烯醇、聚氧乙烯、聚乙烯基吡咯啶酮、聚乙烯基吡啶、聚丙烯醯胺、聚乙烯基甲醯胺、聚乙烯亞胺、聚乙烯基噁唑啉、聚乙烯基咪唑、聚烯丙胺等乙烯系合成聚合物;羥基乙基纖維素、羧基甲基纖維素、加工澱粉等天然多糖類的改質物等,但並不限定於該些。該些水溶性高分子可單獨使用一種,亦可組合使用兩種以上。
本實施形態中可使用的水溶性高分子的重量平均分子量(Mw)較佳為1千以上且150萬以下,更佳為3千以上且120萬以下。再者,所謂本說明書中的「重量平均分子量」,是指藉由凝膠滲透層析法(Gel Permeation Chromatography,GPC)而測定的聚乙二醇換算的重量平均分子量。
水溶性高分子的含有比例可以使半導體處理用組成物於常溫下的黏度成為2 mPa·s以下的方式進行調整。若半導體處理用組成物於常溫下的黏度超過2 mPa·s,則存在如下情況:黏度變得過高,藉此無法向被處理體穩定地供給半導體處理用組成物。半導體處理用組成物的黏度根據所添加的水溶性高分子的重量平均分子量或含量而受到影響,因此可於考慮該些的平衡的同時進行調整。
1.6.2.有機酸
本實施形態的半導體處理用組成物亦可含有有機酸。再者,本說明書中的「有機酸」不包含所述水溶性高分子(例如,聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸等)。有機酸中,可較佳地使用下述通式(3)所表示的化合物。
[化1]
(所述通式(3)中,R
1表示碳數1~20的有機基)
作為所述通式(3)中的R
1的碳數1~20的有機基,例如可列舉:具有飽和脂肪族烴基的碳數1~20的有機基、具有不飽和脂肪族烴基的碳數1~20的有機基、具有環狀飽和烴基的碳數3~20的有機基、具有不飽和環狀烴基的碳數6~20的有機基、具有羧基的碳數1~20的烴基、具有羥基的碳數1~20的烴基、具有羧基與羥基這兩者的碳數1~20的烴基、具有胺基的碳數1~20的烴基、具有胺基與羧基這兩者的碳數1~20的烴基、具有雜環基的碳數1~20的有機基等。該些中,較佳為具有飽和脂肪族烴基的碳數1~20的有機基、具有不飽和脂肪族烴基的碳數1~20的有機基、具有胺基的碳數1~20的烴基、具有羧基的碳數1~20的烴基、具有芳基的碳數6~20的有機基。
作為所述通式(3)所表示的化合物的具體例,可列舉:檸檬酸、丙二酸、馬來酸、酒石酸、蘋果酸、琥珀酸、鄰苯二甲酸、麩胺酸、天冬胺酸、乙二胺四乙酸、二乙三胺五乙酸、亞胺二乙酸等。該些中,較佳為選自由檸檬酸、丙二酸、馬來酸、酒石酸、蘋果酸及琥珀酸所組成的群組中的至少一種,更佳為選自由檸檬酸、丙二酸及蘋果酸所組成的群組中的至少一種,特佳為選自由檸檬酸及丙二酸所組成的群組中的至少一種。所述通式(3)所表示的化合物有時可有效地減少或去除污染物質。所述通式(3)所表示的化合物可單獨使用一種,亦可組合使用兩種以上。
另外,有機酸中,亦較佳為使用下述通式(4)所表示的具有雙性離子結構的化合物。此處,所謂雙性離子結構,是指於同一分子內分別具有一個以上的在半導體處理用組成物中可具有正電荷的官能基、與一個以上的在半導體處理用組成物中可具有負電荷的官能基的化合物。例如可列舉於同一分子內具有用以在半導體處理用組成物中生成銨陽離子等正電荷的官能基與用以生成羧酸鹽陰離子等負電荷的官能基的分子內鹽化合物。
[化2]
所述式(4)中,R
2及R
3分別獨立地表示經取代或未經取代的碳數1~6的烷二基,較佳為經取代或未經取代的碳數1~4的烷二基,更佳為經取代或未經取代的碳數1~2的烷二基。R
4表示經取代或未經取代的碳數12~18的烷基。
所述通式(4)所表示的化合物於分子的兩末端具有羧基。具有此種結構的化合物對於金屬離子具有高的配位能力,因此有時可有效地抑制金屬配線材料等過度蝕刻的進行。
於將半導體處理用組成物的總質量設為100質量%時,有機酸的含量較佳為0.0001質量%以上且1質量%以下,更佳為0.0005質量%以上且0.5質量%以下。若有機酸的含量處於所述範圍內,則有時可有效地去除污染物質。另外,有時更有效地抑制蝕刻的過度進行,可獲得良好的被處理體。
1.6.3.pH調整劑
本實施形態的半導體處理用組成物的pH值的下限值較佳為9,更佳為10,pH值的上限值較佳為14。於用以對包含鎢作為配線材料的被處理體進行處理的半導體處理用組成物的情況下,pH值的下限值較佳為2,pH值的上限值較佳為7,更佳為6。
於本實施形態的半導體處理用組成物中,於無法獲得所期望的pH值的情況下,為了將pH值調整為所述範圍,亦可另行添加pH調整劑。作為pH調整劑,可列舉:鹽酸、硝酸、硫酸、磷酸等無機酸;氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銣、氫氧化銫等鹼金屬的氫氧化物;氨等鹼性化合物。該些pH調整劑可單獨使用一種,亦可組合使用兩種以上。
於本發明中,所謂pH值,是指氫離子指數,其值可於25℃、1氣壓的條件下使用市售的pH計(例如,堀場製作所股份有限公司製造、桌上型pH計)進行測定。
1.6.4.界面活性劑
本實施形態的半導體處理用組成物亦可含有界面活性劑。作為界面活性劑,可較佳地使用非離子性界面活性劑或陰離子性界面活性劑。藉由添加界面活性劑,存在如下情況:將CMP漿料中所含的顆粒或金屬雜質自半導體基板上去除的效果提高,可獲得更良好的被處理體。
作為非離子性界面活性劑,例如可列舉:聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯鯨蠟基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯油烯基醚等聚氧乙烯烷基醚;聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚等聚氧乙烯芳基醚;山梨醇酐單月桂酸酯、山梨醇酐單棕櫚酸酯、山梨醇酐單硬脂酸酯等山梨醇酐脂肪酸酯;聚氧乙烯山梨醇酐單月桂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐單棕櫚酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐單硬脂酸酯等聚氧乙烯山梨醇酐脂肪酸酯等。所述例示的非離子性界面活性劑可單獨使用一種,亦可組合使用兩種以上。
作為陰離子性界面活性劑,例如可列舉:十二烷基苯磺酸等烷基苯磺酸;烷基萘磺酸;月桂基硫酸等烷基硫酸酯;聚氧乙烯月桂基硫酸等聚氧乙烯烷基醚的硫酸酯;萘磺酸縮合物;烷基亞胺基二羧酸;木質素磺酸等。該些陰離子性界面活性劑亦可以鹽的形態使用。於該情況下,作為抗衡陽離子,例如可列舉鈉離子、鉀離子、銨離子等,就防止過剩地含有鉀或鈉的觀點而言,較佳為銨離子。
於將半導體處理用組成物的總質量設為100質量%時,界面活性劑的含量較佳為0.001質量%以上且1質量%以下,更佳為0.005質量%以上且0.5質量%以下。
1.6.5.含氮雜環化合物
本實施形態的半導體處理用組成物亦可含有含氮雜環化合物。含氮雜環化合物為具有至少一個氮原子且包含選自五員雜環及六員雜環中的至少一種雜環的有機化合物。作為雜環的具體例,可列舉:吡咯結構、咪唑結構、三唑結構等五員雜環;吡啶結構、嘧啶結構、噠嗪結構、吡嗪結構等六員雜環。該雜環亦可形成稠環。具體而言,可列舉:吲哚結構、異吲哚結構、苯並咪唑結構、苯並三唑結構、喹啉結構、異喹啉結構、喹唑啉結構、噌啉結構、酞嗪結構、喹噁啉結構、吖啶結構等。具有此種結構的雜環化合物中,較佳為具有吡啶結構、喹啉結構、苯並咪唑結構、苯並三唑結構的雜環化合物。
作為含氮雜環化合物的具體例,可列舉:氮丙啶、吡啶、嘧啶、吡咯啶、哌啶、吡嗪、三嗪、吡咯、咪唑、吲哚、喹啉、異喹啉、苯並異喹啉、嘌呤、喋啶、三唑、三唑啶(triazolidine)、苯並三唑、羧基苯並三唑、1,2-苯並異噻唑啉-3-酮、2-甲基-4,5-三亞甲基-4-異噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、N-正丁基-1,2-苯並異噻唑啉-3-酮、2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮、4,5-二氯-2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮及具有該些的骨架的衍生物。該些中,較佳為選自由苯並三唑及三唑所組成的群組中的至少一種。該些含氮雜環化合物可單獨使用一種,亦可組合使用兩種以上。
1.7.半導體處理用組成物的製備方法
本實施形態的半導體處理用組成物並無特別限制,可藉由公知的方法來製備。具體而言,可藉由使上文所述的各成分溶解於水或有機溶媒等液狀介質中並進行過濾來製備。上文所述的各成分的混合順序或混合方法並無特別限制。
於本實施形態的半導體處理用組成物的製備方法中,較佳為視需要而利用深(depth)型過濾器或摺疊式過濾器進行過濾來控制粒子量。此處,深型過濾器為亦被稱為深層過濾或體積過濾型的過濾器的高精度過濾過濾器。此種深型過濾器有呈使形成有多數個孔的過濾膜積層而成的積層結構的過濾器、或纏繞有纖維束的過濾器等。作為深型過濾器,具體而言,可列舉:普羅法(Profile)II、奈克西斯(Nexis)NXA、奈克西斯(Nexis)NXT、寶理凡(Polyfine)XLD、奧奇普利茨普羅法(Ultipleat Profile)等(全部為日本頗爾(Pall Japan)公司製造);深濾芯(depth cartridge filter)、繞線濾芯(wynd cartridge filter)等(全部為愛多邦得科(Advantec)公司製造);CP過濾器、BM過濾器等(全部為智索(Chisso)公司製造);斯洛浦皮亞(Slope-Pure)、迪亞(Dia)、微西莉亞(Microsyria)等(全部為洛奇技術(Roki Techno)公司製造)等。
作為摺疊式過濾器,可列舉:將包含不織布、濾紙、金屬絲網等的微濾膜片摺疊加工後,成形為筒狀並且將所述片的折褶的接縫液密地密封,且將筒的兩端液密地密封所得的筒狀的高精度過濾過濾器。具體而言,可列舉:HDCII、寶理凡(Polyfine)II等(全部為日本頗爾(Pall Japan)公司製造);PP打褶濾芯(PP pleated cartridge filter)(愛多邦得科(Advantec)公司製造);保拉斯凡(Porous Fine)(智索(Chisso)公司製造);沙敦寶(Sarton Pore)、微純淨(Micropure)等(全部為洛奇技術(Roki Techno)公司製造)。
2.處理劑
如上所述,各使用者亦可利用液狀介質稀釋濃縮型的半導體處理用組成物來製備處理劑,亦可將非稀釋型的半導體處理用組成物直接用作處理劑。而且,該處理劑可作為用以清洗半導體基板表面的清洗劑、抗蝕劑去除劑或蝕刻劑而供使用。
此處,用於稀釋的液狀介質與所述半導體處理用組成物中所含有的液狀介質為相同含義,可根據處理劑的種類而自所述例示的液狀介質中適當選擇。
作為於濃縮型的半導體處理用組成物中添加液狀介質進行稀釋的方法,有以下方法:使供給濃縮型的半導體處理用組成物的配管與供給液狀介質的配管於中途合流而混合,將該混合後的處理劑供給於被處理面。該混合可採用以下方法:於施加壓力的狀態下通過狹窄的通路使液體彼此碰撞混合的方法;於配管中填塞玻璃管等填充物而反覆進行使液體的流動分流分離、合流的方法;於配管中設置藉由動力而旋轉的葉片的方法等通常進行的方法。
另外,作為於濃縮型的半導體處理用組成物中添加液狀介質進行稀釋的其他方法,有以下方法:獨立地設置供給濃縮型的半導體處理用組成物的配管與供給液狀介質的配管,自各配管將既定量的液體供給於被處理面,於被處理面上混合。進而,作為於濃縮型的半導體處理用組成物中添加液狀介質進行稀釋的其他方法,有以下方法:於一個容器中放入既定量的濃縮型的半導體處理用組成物與既定量的液狀介質並進行混合後,將該混合後的處理劑供給於被處理面。
關於在濃縮型的半導體處理用組成物中添加液狀介質進行稀釋時的稀釋倍率,較佳為添加液狀介質而將濃縮型的半導體處理用組成物1質量份稀釋至1質量份~500質量份(1倍~500倍),更佳為稀釋至20質量份~500質量份(20倍~500倍),特佳為稀釋至30質量份~300質量份(30倍~300倍)。再者,較佳為利用與所述濃縮型的半導體處理用組成物中所含有的液狀介質相同的液狀介質進行稀釋。藉由如此般將半導體處理用組成物設為經濃縮的狀態,與將處理劑直接搬送並加以保管的情況相比較,能夠利用更小型的容器進行搬送或保管。其結果,可減少搬送或保管的成本。另外,與進行直接將處理劑過濾等操作等而進行純化的情況相比,成為對更少量的處理劑進行純化,因此可縮短純化時間,藉此能夠進行大量生產。
3.處理方法
本實施形態的處理方法包括使用所述半導體處理用組成物對半導體基板進行處理的步驟。本實施形態的處理方法特別是於去除包含負型及正型光阻劑的光阻劑時可較佳地使用。
於將本實施形態的半導體處理用組成物用於去除光阻劑的情況下,可列舉以下兩種使用態樣。第一種情況是形成藉由微影法而獲得的光阻劑圖案,將其作為遮罩而對導電性金屬膜或層間膜進行選擇性蝕刻,形成微細電路後,將光阻劑圖案去除的情況。第二種情況是對蝕刻步驟後的光阻劑圖案進行電漿灰化處理,並將該電漿灰化後的殘渣物(光阻劑變質膜、金屬沈積等)去除的情況。
所述光阻劑的去除方法例如可包括:
(I)於半導體基板上設置光阻劑層的步驟;
(II)使半導體基板與所述半導體處理用組成物接觸的步驟;以及
(III)利用淋洗液對所述半導體基板進行處理的步驟。
作為所述步驟(II)中使用的半導體基板,例如可使用形成有金屬配線的半導體基板、或者形成有金屬配線與層間膜的半導體基板。於該情況下,作為金屬配線,例如可例示鋁(Al)系配線或銅(Cu)系配線等。另外,作為層間膜,例如可例示有機旋塗玻璃(Spin on glass,SOG)膜等絕緣膜、低電介質膜等。
作為所述步驟(I)中所使用的光阻劑,例如可列舉:(i)含有萘醌二疊氮化合物與酚醛清漆樹脂的正型光阻劑;(ii)含有藉由曝光而產生酸的化合物、藉由酸而分解且對於鹼性水溶液的溶解性增大的化合物及鹼可溶性樹脂的正型光阻劑;(iii)含有藉由曝光而產生酸的化合物、具有藉由酸而分解且對於鹼性水溶液的溶解性增大的基的鹼可溶性樹脂的正型光阻劑;(iv)含有藉由光而產生酸的化合物、交聯劑及鹼可溶性樹脂的負型光阻劑等。
於所述步驟(II)中,所述半導體處理用組成物較佳為放入具有溫度調節功能的罐中並保持一定溫度,自噴嘴的前端滴加該組成物或噴霧該組成物,藉此使其與半導體基板接觸。
於所述步驟(II)中,所述半導體處理用組成物的供給溫度較佳為65℃以下,更佳為60℃以下。另外,較佳為25℃以上,更佳為30℃以上。
於所述步驟(II)中,作為使所述半導體處理用組成物與半導體基板接觸的方法,可藉由浸漬法、噴淋法、覆液法等公知的方法來實施,較佳為將半導體基板固定於能夠旋轉的工作台上,使其於旋轉的同時與半導體處理用組成物接觸。於該情況下,半導體基板的旋轉速度較佳為1000 rpm以下,更佳為800 rpm以下。另外,較佳為300 rpm以上,更佳為400 rpm以上。
於所述步驟(II)中,於將半導體基板固定於能夠旋轉的工作台上,使其於旋轉的同時一邊與半導體處理用組成物接觸的情況下,半導體處理用組成物供給速度較佳為1500 mL/分鐘以下,更佳為1000 mL/分鐘以下。另外,較佳為500 mL/分鐘以上,更佳為600 mL/分鐘以上。進而,於所述供給速度的範圍內,半導體處理用組成物供給時間較佳為300秒以下,更佳為200秒以下。另外,較佳為30秒以上,更佳為40秒以上。
藉由在如上所述的條件下使半導體處理用組成物與半導體基板接觸,可有效地表現出光阻劑的去除、灰化處理後殘渣物的去除、半導體基板的腐蝕防止。特別是於將電漿灰化處理後的殘渣物(光阻劑變質膜、金屬沈積等)去除的情況下,電漿灰化後,光阻劑殘渣(光阻劑變質膜)或金屬膜蝕刻時所產生的金屬沈積以殘渣物的形式附著並殘存於半導體基板表面。藉由使該些殘渣物與所述半導體處理用組成物接觸,可有效地去除半導體基板上的殘渣物。電漿灰化為將光阻劑圖案去除的方法,但因電漿灰化而光阻劑圖案的一部分經常作為變質膜而殘留,對於完全去除此時的光阻劑變質膜而言,本實施形態的處理方法特別有效。
作為所述步驟(III)中可使用的淋洗液,例如可列舉純水或低級醇之類的有機溶媒等。另外,亦可於利用淋洗液進行處理後,進行乾燥處理。
4.實施例
以下,藉由實施例而對本發明進行說明,但本發明絲毫不限定於該些實施例。再者,只要無特別說明,則本實施例中的「份」及「%」為質量基準。
4.1.半導體處理用組成物的製備
藉由在聚乙烯製容器中投入下表1或下表2中所示的各成分,並攪拌5分鐘,從而獲得實施例1~實施例14及比較例1~比較例10的各半導體處理用組成物。
4.2.評價方法
<顏色變化評價>
針對所述獲得的半導體處理用組成物,於剛剛製備後及於60℃下保存7天後,使用羅威邦(Lovibonds)公司製造的PFXi-195/1型比色計來測定APHA彩色(哈森色數),並對顏色變化進行評價。再者,顏色變化可作為由保存引起的成分變質的指標,較佳為與剛剛製備後相比,於60℃下保存7天後的顏色變化更小的情況。
<抗蝕劑去除特性評價>
將包括銅配線的矽晶圓(愛多邦得科(Advantec)股份有限公司製造、製品型式ADV-3CMP754)載置於CMP裝置(日本應用材料(Applied Material Japan)股份有限公司製造、型號「瑞福興(Reflexon)LK CMP」)上,進行CMP,將過量地積層於晶圓表面的銅層去除,以銅配線露出於表面的方式進行處理。關於CMP裝置的條件,壓板轉速為90 rpm,研磨頭轉速為72 rpm,研磨頭壓力為3 psi,漿料流量為每分鐘150 mL,處理時間設為100秒鐘。CMP漿料使用JSR股份有限公司製造的製品名CMS7501。CMP墊使用JSR股份有限公司製造的製品名CMP7305-fpj。
使用旋塗機以1000 rpm將光阻劑(JSR股份有限公司製造、製品名「ARX-3917」)塗佈於該經化學機械研磨的晶圓的表面後,使用熱板以1分鐘加熱至100℃,獲得厚度100 nm的膜。將以所述方式製作的抗蝕劑塗佈矽晶圓作為評價用晶圓。
將所獲得的評價用晶圓載置於東京電子股份有限公司製造的單片式清洗裝置「CELLESTA
TM(塞萊斯塔)-i」,藉由下表1或下表2中記載的處理條件及半導體處理用組成物來處理評價用晶圓。進而,於使評價用晶圓以800 rpm旋轉的同時以每分鐘1200 mL滴加60秒鐘的25℃的超純水,最後於不滴加任何物質的狀態下使評價用晶圓以1000 rpm旋轉30秒鐘而甩掉表面的液膜來進行乾燥。
藉由目視來觀察乾燥後的評價用晶圓上的抗蝕劑去除的狀況。另一方面,將所述獲得的半導體處理用組成物於60℃的恆溫保管庫中靜置保管7天後,同樣地使用評價用晶圓並觀察抗蝕劑去除的狀況。評價基準如以下所述。將評價結果示於下表1或下表2中。
(評價基準)
•A:抗蝕劑膜未殘留,為可供實用的良好的去除結果。
•B:抗蝕劑膜一部分殘留,為無法供實用的稍不良的去除結果。
•C:抗蝕劑膜明顯殘留,為無法供實用的不良的去除結果。
4.3.評價結果
將半導體處理用組成物的組成、處理條件及評價結果示於下表1或下表2中。
[表1]
實施例1 | 實施例2 | 實施例3 | 實施例4 | 實施例5 | 實施例6 | 實施例7 | 實施例8 | 實施例9 | 實施例10 | 實施例11 | 實施例12 | 實施例13 | 實施例14 | |||
半導體處理用組成物 | (A)成分 | 種類 | 二乙二醇單丁醚 | 二乙二醇單丁醚 | 二乙二醇單丁醚 | 二乙二醇單丁醚 | 二乙二醇單丁醚 | 二乙二醇單丁醚 | 二乙二醇單丁醚 | 二乙二醇單乙醚 | 二乙二醇單乙醚 | 二乙二醇單乙醚 | 二乙二醇單甲醚 | 二乙二醇單丁醚 | 二乙二醇單丁醚 | 二乙二醇單丁醚 |
M A(質量%) | 58.8 | 78.3 | 69.4 | 69.4 | 69.4 | 78.3 | 78.3 | 78.3 | 78.3 | 78.3 | 78.3 | 78.3 | 78.3 | 78.3 | ||
(B)成分 | 種類 | 丁醇 | 丁醇 | 丁醇 | 丁醇 | 丁醇 | 丁醇 | 丁醇 | 乙醇 | 乙醇 | 乙醇 | 甲醇 | 丁醇 | 丁醇 | 丁醇 | |
M B(質量%) | 0.06 | 0.08 | 0.07 | 0.07 | 0.07 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.04 | 0.04 | 0.08 | 0.08 | 0.60 | 0.0002 | ||
(C)成分 | 種類 | 單乙醇胺 | 單乙醇胺 | 單乙醇胺 | 單乙醇胺 | 單乙醇胺 | 單乙醇胺 | 單乙醇胺 | 單乙醇胺 | 單乙醇胺 | 乙醇胺 | 單乙醇胺 | 單異丙醇胺 | 單異丙醇胺 | 單異丙醇胺 | |
M C(質量%) | 1.0 | 1.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | ||
(D)成分 | 種類 | 環丁碸 | 環丁碸 | 丙二醇 | 環己酮 | |||||||||||
(質量%) | 20 | 10 | 10 | 10 | ||||||||||||
種類 | 水 | 水 | 水 | 水 | 水 | 水 | 水 | 水 | 水 | 水 | 水 | 水 | 水 | 水 | ||
(質量%) | 剩餘部分 | 剩餘部分 | 剩餘部分 | 剩餘部分 | 剩餘部分 | 剩餘部分 | 剩餘部分 | 剩餘部分 | 剩餘部分 | 剩餘部分 | 剩餘部分 | 剩餘部分 | 剩餘部分 | 剩餘部分 | ||
M A/M B | 9.8×10 2 | 9.8×10 2 | 9.9×10 2 | 9.9×10 2 | 9.9×10 2 | 9.8×10 2 | 9.8×10 2 | 9.8×10 2 | 2.0×10 3 | 2.0×10 3 | 9.8×10 2 | 9.8×10 2 | 1.3×10 2 | 3.9×10 5 | ||
其他添加劑 | 種類 | 苯並三唑 | 苯並三唑 | 苯並三唑 | 苯並三唑 | 苯並三唑 | 1,2,4-三唑 | 5-甲基-1H-苯並三唑 | 苯並三唑 | 苯並三唑 | 苯並三唑 | 1,2,4-三唑 | 5-甲基-1H-苯並三唑 | 1,2,4-三唑 | 1,2,4-三唑 | |
(質量%) | 0.20 | 0.20 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.20 | 0.20 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | ||
種類 | 丁醇 | 甲醇 | ||||||||||||||
(質量%) | 0.04 | 2.00 | ||||||||||||||
種類 | ||||||||||||||||
(質量%) | ||||||||||||||||
處理條件 | 半導體處理用組成物供給溫度(℃) | 55 | 40 | 60 | 65 | 40 | 60 | 60 | 55 | 55 | 60 | 60 | 55 | 55 | 65 | |
處理基板轉速(rpm) | 400 | 1000 | 1000 | 1000 | 500 | 1000 | 1000 | 300 | 1000 | 800 | 800 | 1000 | 1000 | 700 | ||
半導體處理用組成物供給速度(mL/分鐘) | 800 | 1500 | 900 | 500 | 1500 | 900 | 700 | 1000 | 1000 | 800 | 800 | 1000 | 1000 | 700 | ||
半導體處理用組成物供給時間(秒) | 90 | 300 | 60 | 30 | 300 | 60 | 30 | 90 | 90 | 60 | 60 | 120 | 120 | 60 | ||
評價項目 | 顏色變化 | 剛剛製備後 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
於60℃下保存7天後 | 20 | 20 | 10 | 10 | 10 | 20 | 20 | 20 | 20 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | ||
抗蝕劑去除特性 | 剛剛製備後 | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | |
於60℃下保存7天後 | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
[表2]
比較例1 | 比較例2 | 比較例3 | 比較例4 | 比較例5 | 比較例6 | 比較例7 | 比較例8 | 比較例9 | 比較例10 | |||
半導體處理用組成物 | (A)成分 | 種類 | 二乙二醇單丁醚 | 二乙二醇單丁醚 | 二乙二醇單乙醚 | 二乙二醇單乙醚 | 二乙二醇單丁醚 | - | 二乙二醇單丁醚 | 二乙二醇單乙醚 | 二乙二醇單乙醚 | 二乙二醇單丁醚 |
M A(質量%) | 56.8 | 78.3 | 78.3 | 78.3 | 79.8 | 0 | 78.3 | 78.3 | 78.3 | 79.8 | ||
(B)成分 | 種類 | 丁醇 | 丁醇 | 乙醇 | 乙醇 | 丁醇 | - | 丁醇 | 乙醇 | 乙醇 | 丁醇 | |
M B(質量%) | 2 | 0.00002 | 2 | 0.00002 | 0.48 | 0.00 | 0.00002 | 2 | 0.00002 | 0.48 | ||
(C)成分 | 種類 | 單乙醇胺 | 單乙醇胺 | 單乙醇胺 | 單乙醇胺 | - | 單乙醇胺 | 單乙醇胺 | 單乙醇胺 | 單乙醇胺 | - | |
M C(質量%) | 1.0 | 1.5 | 1.0 | 1.5 | 0.0 | 1.5 | 1.5 | 1.0 | 1.5 | 0.0 | ||
(D)成分 | 種類 | 環丁碸 | 環丁碸 | 環丁碸 | ||||||||
(質量%) | 20 | 20 | 20 | |||||||||
種類 | 水 | 水 | 水 | 水 | 水 | 水 | 水 | 水 | 水 | 水 | ||
(質量%) | 剩餘部分 | 剩餘部分 | 剩餘部分 | 剩餘部分 | 剩餘部分 | 剩餘部分 | 剩餘部分 | 剩餘部分 | 剩餘部分 | 剩餘部分 | ||
M A/M B | 2.8×10 1 | 3.9×10 6 | 3.9×10 1 | 3.9×10 6 | 1.7×10 2 | - | 3.9×10 6 | 3.9×10 1 | 3.9×10 6 | 1.7×10 2 | ||
其他添加劑 | 種類 | 苯並三唑 | 苯並三唑 | 1,2,4-三唑 | 5-甲基-1H-苯並三唑 | 苯並三唑 | 苯並三唑 | 苯並三唑 | 1,2,4-三唑 | 5-甲基-1H-苯並三唑 | 苯並三唑 | |
(質量%) | 0.20 | 0.20 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.20 | 0.20 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | ||
種類 | 乙醇 | 丁醇 | 乙醇 | 乙醇 | 丁醇 | |||||||
(質量%) | 0.08 | 0.08 | 0.24 | 0.08 | 0.08 | |||||||
種類 | 丁醇 | |||||||||||
(質量%) | 0.23 | |||||||||||
處理條件 | 半導體處理用組成物供給溫度(℃) | 60 | 65 | 60 | 65 | 60 | 60 | 20 | 60 | 68 | 60 | |
處理基板轉速(rpm) | 1000 | 700 | 1000 | 700 | 1000 | 1000 | 700 | 200 | 700 | 1100 | ||
半導體處理用組成物供給速度(mL/分鐘) | 900 | 700 | 700 | 700 | 700 | 1600 | 700 | 700 | 300 | 700 | ||
半導體處理用組成物供給時間(秒) | 60 | 60 | 90 | 90 | 90 | 90 | 500 | 90 | 90 | 20 | ||
評價項目 | 顏色變化 | 剛剛製備後 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
於60℃下保存7天後 | 70 | 100 | 70 | 100 | 50 | 100 | 100 | 70 | 100 | 50 | ||
抗蝕劑去除特性 | 剛剛製備後 | A | A | A | A | C | C | A | A | A | C | |
於60℃下保存7天後 | B | C | B | C | C | C | C | B | C | C |
於上表1及上表2中,各成分的數值表示質量%。於各實施例及各比較例中,各成分的合計量為100質量%,剩餘量為離子交換水。此處,對與上表1或上表2的各成分相關的說明進行補充。
<(A)成分>
•二乙二醇單丁醚:日本乳化劑股份有限公司製造、商品名「BDG」
•二乙二醇單乙醚:東京化成工業股份有限公司製造、商品名「二乙二醇單乙醚(Diethylene Glycol Monoethyl Ether)」
•二乙二醇單甲醚:東京化成工業股份有限公司製造、商品名「二乙二醇單甲醚(Diethylene Glycol Monomethyl Ether)」
<(B)成分>
•丁醇:富士軟片和光純藥股份有限公司製造、商品名「1-丁醇」
•乙醇:富士軟片和光純藥股份有限公司製造、商品名「乙醇」
•甲醇:富士軟片和光純藥股份有限公司製造、商品名「甲醇」
<(C)成分>
•單乙醇胺:東京化成工業股份有限公司製造、商品名「2-胺基乙醇(2-Aminoethanol)」
•單異丙醇胺:富士軟片和光純藥股份有限公司製造、商品名「(±)-1-胺基-2-丙醇」
<(D)成分>
•丙二醇:富士軟片和光純藥股份有限公司製造、商品名「丙二醇」
•環己酮:富士軟片和光純藥股份有限公司製造、商品名「環己酮」
•環丁碸:住友精化股份有限公司製造、商品名「環丁碸」
<其他添加劑(含氮雜環化合物)>
•苯並三唑:東京化成工業股份有限公司製造、商品名「1,2,3-苯並三唑(1,2,3-Benzotriazole)」
•5-甲基-1H-苯並三唑:東京化成工業股份有限公司製造、商品名「5-甲基-1H-苯並三唑(5-Methyl-1H-benzotriazole)」
•1,2,4-三唑:東京化成工業股份有限公司製造、商品名「1,2,4-三唑(1,2,4-Triazole)」
如上表1所示,(A)成分的含量M
A[質量%]與(B)成分的含量M
B[質量%]的比M
A/M
B為1.0×10
2~1.0×10
6的半導體處理用組成物的抗蝕劑去除特性良好。另外,實施例1~實施例14的半導體處理用組成物於60℃下保存7天後的抗蝕劑去除特性亦為良好的結果。
另一方面,明確如比較例1、比較例3、比較例8的半導體處理用組成物般,於M
A/M
B未滿1.0×10
2的情況下,於60℃下保存7天後的抗蝕劑去除特性不良,保存穩定性差。另外,明確如比較例2、比較例4、比較例7、比較例9的半導體處理用組成物般,於M
A/M
B超過1.0×10
6的情況下,於60℃下保存7天後的抗蝕劑去除特性亦不良,保存穩定性仍差。如比較例5、比較例10的半導體處理用組成物般,於不含有(C)成分的情況下,自剛剛製備後起抗蝕劑去除特性不良。如比較例6半導體處理用組成物般,於不含有(A)成分及(B)成分的情況下,自剛剛製備後起抗蝕劑去除特性不良。
根據上表1及上表2的結果而明確:於使用M
A/M
B為1.0×10
2~1.0×10
6的範圍內的半導體處理用組成物的情況下,可良好地兼顧剛剛製備後的抗蝕劑去除特性與於60℃下保存7天後的抗蝕劑去除特性。
本發明並不限定於上文所述的實施形態,能夠進行各種變形。例如,本發明包括與實施形態中所說明的結構實質上相同的結構(例如,功能、方法及結果相同的結構,或目的及效果相同的結構)。另外,本發明包括將實施形態中所說明的結構的非本質部分替換而成的結構。另外,本發明包括發揮與實施形態中所說明的結構相同的作用效果的結構或可達成相同目的的結構。另外,本發明包括對實施形態中所說明的結構附加公知技術所得的結構。
Claims (7)
- 一種半導體處理用組成物,含有: (A)下述通式(1)所表示的化合物、 (B)下述通式(2)所表示的化合物、 (C)具有選自由胺基及其鹽所組成的群組中的至少一種官能基的化合物(具有羧基的化合物及含氮雜環化合物除外)、及 (D)液狀介質, 於將所述(A)成分的含量設為M A[質量%],將所述(B)成分的含量設為M B[質量%]時,M A/M B=1.0×10 2~1.0×10 6; RO(CH 2) 2O(CH 2) 2OH ····(1) ROH ····(2) (所述式(1)及所述式(2)中,R表示相同的烴基)。
- 如請求項1所述的半導體處理用組成物,其中,所述式(1)及所述式(2)中,所述R為碳數1以上且4以下的烷基。
- 如請求項1所述的半導體處理用組成物,其中,所述(C)成分為選自由甲醇胺、乙醇胺、異丙醇胺及二乙基乙醇胺所組成的群組中的至少一種。
- 如請求項1所述的半導體處理用組成物,其中,所述(D)成分為水系介質。
- 如請求項1所述的半導體處理用組成物,更含有含氮雜環化合物。
- 一種處理方法,包括使用如請求項1至5中任一項所述的半導體處理用組成物對半導體基板進行處理的步驟。
- 一種處理方法,包括如下步驟: 於使半導體基板以300 rpm以上且1000 rpm以下旋轉的同時,以如下條件供給溫度為25℃以上且65℃以下的如請求項1至5中任一項所述的半導體處理用組成物,而使其與所述半導體基板接觸的步驟,所述條件中, 半導體處理用組成物供給速度為500 mL/分鐘以上且1500 mL/分鐘以下, 半導體處理用組成物供給時間為30秒以上且300秒以下。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022-167493 | 2022-10-19 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW202417602A true TW202417602A (zh) | 2024-05-01 |
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