WO2023182142A1 - 組成物、半導体素子の製造方法、半導体基板の洗浄方法 - Google Patents

組成物、半導体素子の製造方法、半導体基板の洗浄方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2023182142A1
WO2023182142A1 PCT/JP2023/010327 JP2023010327W WO2023182142A1 WO 2023182142 A1 WO2023182142 A1 WO 2023182142A1 JP 2023010327 W JP2023010327 W JP 2023010327W WO 2023182142 A1 WO2023182142 A1 WO 2023182142A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
composition
cleaning
acid
group
semiconductor substrate
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/010327
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
正 稲葉
祐継 室
哲也 上村
直子 大内
Original Assignee
富士フイルム株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 富士フイルム株式会社 filed Critical 富士フイルム株式会社
Publication of WO2023182142A1 publication Critical patent/WO2023182142A1/ja

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/48Medical, disinfecting agents, disinfecting, antibacterial, germicidal or antimicrobial compositions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D7/00Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
    • C11D7/22Organic compounds
    • C11D7/26Organic compounds containing oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D7/00Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
    • C11D7/22Organic compounds
    • C11D7/32Organic compounds containing nitrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D7/00Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
    • C11D7/22Organic compounds
    • C11D7/36Organic compounds containing phosphorus
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting

Definitions

  • the present invention relates to a composition, a method for manufacturing a semiconductor element, and a method for cleaning a semiconductor substrate.
  • Semiconductor elements such as CCDs (Charge-Coupled Devices) and memories are manufactured by forming fine electronic circuit patterns on substrates using photolithography technology. Specifically, a resist film is formed on a laminate having a metal film serving as a wiring material, an etching stop layer, and an interlayer insulating layer on a substrate, and a photolithography process and a dry etching process (e.g., plasma etching process, etc.) are performed. A semiconductor device is manufactured by carrying out the above steps.
  • CCDs Charge-Coupled Devices
  • memories are manufactured by forming fine electronic circuit patterns on substrates using photolithography technology. Specifically, a resist film is formed on a laminate having a metal film serving as a wiring material, an etching stop layer, and an interlayer insulating layer on a substrate, and a photolithography process and a dry etching process (e.g., plasma etching process, etc.) are performed.
  • a semiconductor device is manufactured by carrying out the above steps
  • chemical mechanical polishing is performed to planarize the surface of a semiconductor substrate having a metal wiring film, barrier metal, insulating film, etc. using a polishing liquid containing polishing particles (e.g., silica, alumina, etc.).
  • polishing particles e.g., silica, alumina, etc.
  • residues such as metal components derived from the abrasive particles used in the chemical mechanical polishing process, the polished wiring metal film and/or the barrier metal, etc. remain on the surface of the semiconductor substrate after the chemical mechanical polishing process. It's easy to do. Since these residues can cause short circuits between wiring lines and adversely affect the electrical characteristics of the semiconductor, a cleaning process is generally performed to remove these residues from the surface of the semiconductor substrate.
  • Patent Document 1 describes a cleaning agent used in a post-process of chemical mechanical polishing of a semiconductor substrate having tungsten wiring or tungsten alloy wiring and a silicon oxide film, which includes (A) a phosphonic acid-based chelating agent; , (B) a primary or secondary monoamine having at least one alkyl group or hydroxylalkyl group in the molecule, and (C) water, and has a pH of more than 6 and less than 7. Disclosed.
  • A a phosphonic acid-based chelating agent
  • B a primary or secondary monoamine having at least one alkyl group or hydroxylalkyl group in the molecule
  • C water
  • compositions used in the manufacturing process of semiconductor devices are required to have better cleaning performance that can remove even smaller residues.
  • the above composition not only removes residues (e.g., abrasive grains, metal-containing substances, organic substances, substrate materials, and mixtures thereof), but also damages objects such as substrates (e.g., damages on metal films). (corrosion, etc.) must be suppressed.
  • the performance of a composition for semiconductor manufacturing is often expressed as the number of defects, which is the sum of the number of residues and the number of damages.
  • an object of the present invention is to provide a composition that suppresses the occurrence of defects in the object to which it is applied even when used after a predetermined period of time has passed since manufacture.
  • Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor element and a method for cleaning a semiconductor substrate.
  • a composition comprising an antibacterial agent, an organic acid, an organic amine, and water, wherein the content of the water is 70% by mass or more based on the total mass of the composition, A composition having a pH of 4.0 to 9.0 at 25°C.
  • Cleaning liquid for semiconductor substrates that have been subjected to chemical mechanical polishing treatment cleaning liquid for brushes used for cleaning semiconductor substrates, cleaning liquid for polishing pads used for processing semiconductor substrates, and cleaning liquid for semiconductor substrates that have been subjected to chemical mechanical polishing treatment.
  • the composition according to [1] which is at least one cleaning solution selected from the group consisting of cleaning solutions for buffing semiconductor substrates.
  • the ratio of the content of the antibacterial agent to the content of the organic acid is 0.5 or less in mass ratio, and the ratio of the content of the antibacterial agent to the content of the organic amine is 0.5 or less by mass.
  • the composition according to [1] which is used for a purpose different from any of the uses of a cleaning liquid for buffing a semiconductor substrate.
  • the composition according to any one of [1] to [7] which has an electrical conductivity of 0.1 to 2.0 S/m at 25°C.
  • the organic acid described in any one of [1] to [9] is a compound having a carboxy group or a sulfo group and having neither an amino group nor a phosphonic acid group in the molecule.
  • Composition of. [11] The composition according to any one of [1] to [10], wherein the organic acid contains one or more hydroxy groups and two or more carboxy groups.
  • the organic amine has at least one amino group selected from the group consisting of a primary amino group, a secondary amino group, and a tertiary amino group in the molecule, and has a carboxylic acid group in the molecule.
  • anticorrosive agent is a compound having a purine skeleton.
  • antibacterial agent includes at least one selected from the group consisting of carboxylic acid antibacterial agents and isothiazolinone antibacterial agents.
  • a method for manufacturing a semiconductor device comprising: [21] A step of applying a chemical mechanical polishing treatment to a semiconductor substrate, and using a diluent obtained by diluting the composition according to any one of [1] to [18] with water to a mass ratio of 50 times or more, A method for manufacturing a semiconductor element, comprising the step of cleaning the semiconductor substrate that has been subjected to the chemical mechanical polishing process.
  • a method for cleaning a semiconductor substrate comprising cleaning a semiconductor substrate using the composition according to any one of [1] to [18].
  • the present invention it is possible to provide a composition that suppresses the occurrence of defects in the object to which it is applied even when used after a predetermined period of time has passed since manufacture. Further, the present invention can provide a method for manufacturing a semiconductor element and a method for cleaning a semiconductor substrate.
  • a numerical range expressed using “ ⁇ ” means a range that includes the numerical values written before and after " ⁇ " as lower and upper limits.
  • “preparation” includes not only preparation through processing such as synthesis or blending of raw materials, but also procurement of predetermined materials through purchase or the like.
  • the “content” of the component means the total content of the two or more components.
  • the compounds described herein may include structural isomers, optical isomers, and isotopes unless otherwise specified. Moreover, one type of structural isomer, optical isomer, and isotope may be contained alone or two or more types may be included.
  • ppm means “parts-per-million (10 -6 )" and “ppb” means “parts-per-billion (10 -9 )”. In this specification, 1 ⁇ (angstrom) corresponds to 0.1 nm.
  • weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) are measured using TSKgel GMHxL, TSKgel G4000HxL, or TSKgel G2000HxL (all manufactured by Tosoh Corporation) as a column, and using tetrahydrofuran as a column.
  • Mw weight average molecular weight
  • Mn number average molecular weight
  • This is a value calculated using polystyrene as a standard material measured by a gel permeation chromatography (GPC) analyzer using a differential refractometer as an eluent, a differential refractometer as a detector, and polystyrene as a standard material.
  • the molecular weight of a compound having a molecular weight distribution is a weight average molecular weight.
  • total solid content means the total content of all components contained in the composition other than solvents such as water and organic solvents.
  • solvents such as water and organic solvents.
  • (meth)acrylic acid is a concept that includes both acrylic acid and methacrylic acid
  • (meth)acrylamide is a concept that includes both acrylamide and methacrylamide.
  • composition contains an antibacterial agent, an organic acid, an organic amine, and water, and the water content is relative to the total mass of the composition. It is 70% by mass or more. Further, the pH of the composition at 25° C. is 4.0 to 9.0.
  • the composition contains the above-mentioned components, has a water content within the above-mentioned range, and has a pH of 4.0 to 9.0, so that after a predetermined period of time has elapsed from production,
  • the present invention was completed based on the finding that the effect of suppressing the increase in defects in the object to be applied (hereinafter also referred to as "effect of the present invention") is improved even when used.
  • Organic acids have the property of forming salts with cations (metal ions, etc.) with low solubility in the neutral range (pH 4.0 to 9.0), making them easier to dissolve.
  • Organic amines have the property of forming salts with hydrophobic anions (BTA derivatives, etc.) in a neutral region, making them easier to dissolve.
  • BTA derivatives hydrophobic anions
  • the organic acid and organic amine make it easier for the residue on the target object to detach and suppress redeposition.
  • the ratio of cations and anions is out of balance for some reason, the above characteristics may deteriorate. For example, if a composition stored in a tank is not used and time passes, microorganisms such as bacteria and mold may grow while consuming the active ingredients of the composition. In this case, the reduction in the amount of active ingredients may make it take longer to remove the residue, the proliferated microorganisms themselves may cause defects, or the microorganisms that form a biofilm may further inhibit the removal of the residue.
  • the composition includes an antimicrobial agent.
  • the antibacterial agent is a compound that has an antibacterial effect against bacteria and/or an antifungal effect against mold, and is a compound different from the various components described below.
  • the antibacterial agent may be in the form of a salt (eg, known salts, etc.).
  • antibacterial agents examples include quaternary ammonium-based antibacterial agents, carboxylic acid-based antibacterial agents, phenol-based antibacterial agents, biguanide-based antibacterial agents, sulfamide-based antibacterial agents, peroxide-based antibacterial agents, isothiazolinone-based antibacterial agents, and imidazole-based antibacterial agents.
  • antibacterial agents include antibacterial agents, ester antibacterial agents, alcohol antibacterial agents, carbamate antibacterial agents, iodine antibacterial agents, and antibiotics.
  • a quaternary ammonium antibacterial agent refers to a compound having at least one quaternary ammonium cation group in its molecule or a salt thereof that has an antibacterial and/or antifungal effect.
  • quaternary ammonium antibacterial agents include benzalkonium chloride, didecyldimethylammonium chloride (DDAC), hexadecylpyridinium chloride (CPC), and 3,3'-(2,7-dioxaoctane)bis( 1-dodecylpyridinium bromide) (Hygeria), benzethonium chloride, and domophene bromide. Among them, benzethonium chloride is preferred.
  • carboxylic acid antibacterial agents examples include unsaturated carboxylic acids such as sorbic acid (hexadienoic acid) and dehydroacetic acid, and aromatic carboxylic acids such as benzoic acid and salicylic acid. Among these, sorbic acid, dehydroacetic acid or benzoic acid is preferred, sorbic acid or dehydroacetic acid is more preferred, and sorbic acid is even more preferred.
  • carboxylic acid antibacterial agents include 3-methyl-4-chlorophenol (PCMC), 3-methyl-4-isopropylphenol (Biosol), 4-chloro-3,5-dimethylphenol (PCMX), cresol, and chlorophenol. Includes thymol, dichloroxylenol, and hexachlorophene.
  • cresol is preferred.
  • biguanide antibacterial agents include bis(p-chlorophenyldiguanide) hexane digluconate (chlorhexidine gluconate) and poly(hexamethylene biguanide) hydrochloride (hexamethylene biguanidine hydrochloride).
  • chlorhexidine gluconate is preferred.
  • sulfamide antibacterial agents include N-dichlorofluoromethylthio-N',N'-dimethyl-N-phenylsulfamide (diclofluanid) and N-dichlorofluoromethylthio-N',N'-dimethyl.
  • -Np-tolylsulfamide tolylfluanid
  • peroxide-based antibacterial agents include hydrogen peroxide, peracetic acid, and chlorine dioxide.
  • peracetic acid is preferred.
  • isothiazolinone antibacterial agents include 2-methyl-4-isothiazolin-3-one (MIT), 2-octyl-4-isothiazolin-3-one (OIT), and 1,2-benziisothiazol-3 (2H )-one (BIT) and 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one (CIT).
  • MIT, OIT or BIT is preferred, and MIT or OIT is more preferred.
  • imidazole antibacterial agents examples include 2-(4-thiazolyl)-benzimidazole (TBZ) and 2-benzimidazole methyl carbamate (Priventol BCM).
  • ester antibacterial agents include glycerol laurate (monoglyceride) and parahydroxybenzoic acid ethyl ester (ethylparaben).
  • alcohol-based antibacterial agents examples include ethyl alcohol (ethanol), 2-propanol (IPA), phenoxyethanol, 1,2-pentanediol, and 1,2-hexanediol.
  • carbamate antibacterial agents examples include 3-iodo-2-propynylbutyl carbamate (Glycical).
  • iodine-based antibacterial agents examples include [(4-chlorophenoxy)methyl]-3-iodo-2-propynyl ether (IF1000).
  • the antibacterial agent preferably contains at least one selected from the group consisting of carboxylic acid antibacterial agents and isothiazolinone antibacterial agents, and more preferably includes isothiazolinone antibacterial agents. Further, the antibacterial agent more preferably contains at least one selected from the group consisting of sorbic acid, MIT, OIT, and BIT, and even more preferably at least one selected from the group consisting of MIT and OIT.
  • the antibacterial agents may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the antibacterial agent is preferably 0.001 to 1.500% by mass, more preferably 0.005 to 0.800% by mass, based on the total mass of the composition. Further, the content of the antibacterial agent is preferably 0.010 to 15.00% by mass, more preferably 0.050 to 8.000% by mass, based on the total solid content in the composition.
  • the composition includes an organic acid.
  • An organic acid is an organic compound that has an acidic functional group and exhibits acidity (pH less than 7.0) in an aqueous solution.
  • a compound having an amino group, the above-mentioned antibacterial agent, a phosphonic acid-based chelating agent mentioned below, an aminopolycarboxylic acid-based chelating agent mentioned below, an amino acid-based chelating agent mentioned below, a water-soluble polymer mentioned below, and , compounds contained in any of the anionic surfactants described below are not included in the organic acids.
  • Examples of the acidic functional group that the organic acid has include a carboxy group and a sulfo group.
  • organic acids include carboxylic acids having at least one carboxy group and sulfonic acids having at least one sulfo group, with carboxylic acids being preferred.
  • an organic acid having neither an amino group nor a phosphonic acid group in the molecule is preferable.
  • the organic acid may be in the form of a salt. Examples of the above salts include sodium salts, potassium salts, and ammonium salts.
  • the organic acid is preferably a compound having a weight average molecular weight of less than 1000.
  • carboxylic acids include aliphatic carboxylic acids and aromatic carboxylic acids.
  • the number of carboxy groups that the carboxylic acid has is preferably 2 or more, more preferably 2 to 10, and even more preferably 2 to 5.
  • the carboxylic acid may further have a hydroxy group as a functional group other than the carboxy group, preferably further has a hydroxy group, and more preferably a carboxylic acid having at least one hydroxy group and at least two carboxy groups.
  • the upper limit of the number of hydroxy groups that the carboxylic acid has is not particularly limited, but is preferably 5 or less.
  • aliphatic carboxylic acids examples include glycolic acid, lactic acid, gluconic acid, oxalic acid, malic acid, tartaric acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, sebacic acid, maleic acid, fumaric acid, and , citric acid.
  • aromatic carboxylic acids include phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, gallic acid, trimellitic acid, mellitic acid, and cinnamic acid.
  • carboxylic acid oxalic acid, malic acid, tartaric acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, maleic acid, fumaric acid, citric acid, lactic acid, gluconic acid, or glutaric acid is preferable, and tartaric acid or citric acid is preferable. More preferred.
  • the number of sulfo groups that the sulfonic acid has is preferably 1 or 2, and more preferably 1.
  • the sulfonic acid may further have a hydroxy group as a functional group other than the sulfo group.
  • Examples of the sulfonic acid include methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, propanesulfonic acid, butanesulfonic acid, 2-hydroxyethanesulfonic acid, 3-hydroxypropanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, 4-hydroxy Examples include benzenesulfonic acid, 1-naphthalenesulfonic acid, and 2-naphthalenesulfonic acid.
  • the organic acid is preferably a carboxylic acid, more preferably a carboxylic acid having at least one hydroxy group and at least one carboxy group, even more preferably a carboxylic acid having at least one hydroxy group and at least two carboxy groups, tartaric acid or Citric acid is particularly preferred.
  • the organic acids may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the organic acid is preferably 0.01 to 10.0% by mass, more preferably 0.03 to 6.0% by mass, based on the total mass of the composition.
  • the content of the organic acid is preferably 0.1 to 30.0% by mass, more preferably 0.3 to 20.0% by mass, based on the total solid content in the composition.
  • the ratio A/B of the antibacterial agent content to the organic acid content is the mass ratio, which is better in maintaining other performance while reducing the number of defects. is preferably 0.5 or less, more preferably 0.3 or less. Although the lower limit of the ratio A/B is not particularly limited, it is preferably 0.01 or more, and more preferably 0.05 or more, since the effects of the present invention are more excellent.
  • the composition includes an organic amine.
  • An organic amine is a compound or a salt thereof having in its molecule at least one group selected from the group consisting of a primary amino group, a secondary amino group, a tertiary amino group, and a quaternary ammonium cation group. be.
  • the organic amine is classified as an organic amine having the highest group among them.
  • the compound that functions as an antibacterial agent for example, a quaternary ammonium antibacterial agent
  • the compound that functions as a chelating agent described below and the compound that functions as an anticorrosive agent described below are not included in organic amines. Make it not exist.
  • salts of organic amines include salts with inorganic acids in which at least one nonmetal selected from the group consisting of Cl, S, N, and P is bonded to hydrogen, such as hydrochlorides, sulfates, etc. , or nitrates are preferred.
  • the organic amine is preferably liquid at 50°C and exhibits alkalinity in an aqueous solution (pH of over 7.0 at 25°C).
  • organic amines whose pH at 25°C of an aqueous solution dissolved at a ratio of 0.1 mol/L is 9.0 to 14.0 are more preferable, and organic amines whose pH is 10.0 to 13.0 are more preferable.
  • the organic amine may be either chain (linear or branched) or cyclic. Examples of organic amines include alkanolamines, alicyclic amines, aliphatic amines other than alkanolamines and alicyclic amines, and quaternary ammonium compounds.
  • alkanolamines are compounds that further have at least one hydroxylalkyl group in the molecule.
  • the alkanolamine may have any of primary to tertiary amino groups, but preferably has a primary amino group.
  • the number of amino groups that the alkanolamine has is, for example, 1 to 5, preferably 1 to 3.
  • the number of hydroxy groups that the alkanolamine has is, for example, 1 to 5, more preferably 1 to 3. Among these, it is more preferable that the alkanolamine has only a primary amino group as an amino group.
  • alkanolamine examples include monoethanolamine (MEA), 3-amino-1-propanol, 1-amino-2-propanol, trishydroxymethylaminomethane (Tris), and 2-amino-2-methyl-1-propanol.
  • MEA monoethanolamine
  • Tris trishydroxymethylaminomethane
  • 2-amino-2-methyl-1-propanol examples include monoethanolamine (MEA), 3-amino-1-propanol, 1-amino-2-propanol, trishydroxymethylaminomethane (Tris), and 2-amino-2-methyl-1-propanol.
  • AMP 2-dimethylamino-2-methyl-1-propanol
  • AMPDO 2-amino-2-methyl-1,3-propanediol
  • AEPDO 2-amino-2-ethyl-1,3- Propanediol
  • 2-APDO 2-amino-1,3-propanediol
  • 3-APDO 2-amino-1,2-propanediol
  • MAPDO 2-(methylamino)-2-methyl-1-propanediol
  • N-MAMP 2-(aminoethoxy)ethanol
  • AEE 2-(2-aminoethylamino)ethanol
  • DEA diethanolamine
  • TAA triethanolamine
  • alicyclic amine examples include cyclic amidine compounds and piperazine compounds. Note that compounds included in alkanolamines are not included in alicyclic amines.
  • the number of ring members in the above-mentioned heterocycle of the cyclic amidine compound is preferably 5 to 6, more preferably 6.
  • Examples of the cyclic amidine compound include diazabicycloundecene (1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene: DBU), diazabicyclononene (1,5-diazabicyclo[4.3.
  • a piperazine compound is a compound having a 6-membered hetero ring (piperazine ring) in which the opposing >CH- groups of the cyclohexane ring are replaced with tertiary amino groups (>N-).
  • the piperazine compound include piperazine, 1-methylpiperazine, 2-methylpiperazine, 1-ethylpiperazine, 1-propylpiperazine, 1-butylpiperazine, 1,4-dimethylpiperazine, 2,5-dimethylpiperazine, 2, 6-dimethylpiperazine, 1-phenylpiperazine, N-(2-aminoethyl)piperazine (AEP), 1,4-bis(2-aminoethyl)piperazine (BAEP), 1,4-bis(3-aminopropyl) Examples include piperazine (BAPP) and 1,4-diazabicyclo[2.2.2]octane (DABCO).
  • Examples of alicyclic amines other than piperazine compounds and cyclic amidine compounds include compounds having a nitrogen-containing 5-membered ring or nitrogen-containing 7-membered ring, such as 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone.
  • aliphatic amines other than alkanolamines and alicyclic amines examples include primary aliphatic amines (aliphatic amines having a primary amino group), secondary aliphatic amines (aliphatic amines having a secondary amino group), aliphatic amines) and tertiary aliphatic amines (aliphatic amines having a tertiary amino group).
  • Examples of primary aliphatic amines include methylamine, ethylamine, propylamine, dimethylamine, diethylamine, n-butylamine, 3-methoxypropylamine, tert-butylamine, n-hexylamine, n-octylamine, and 2- Ethylhexylamine is mentioned.
  • Examples of secondary aliphatic amines include alkylene diamines such as ethylenediamine (EDA), 1,3-propanediamine (PDA), 1,2-propanediamine, 1,3-butanediamine, and 1,4-butanediamine.
  • polyalkylpolyamines such as diethylenetriamine (DETA), triethylenetetramine (TETA), bis(aminopropyl)ethylenediamine (BAPEDA), and tetraethylenepentamine.
  • DETA diethylenetriamine
  • TETA triethylenetetramine
  • BAPEDA bis(aminopropyl)ethylenediamine
  • tertiary aliphatic amines include tertiary alkyl amines such as trimethylamine and triethylamine; alkylene diamines such as 1,3-bis(dimethylamino)butane; and N, N, N', N'', Examples include polyalkylpolyamines such as N''-pentamethyldiethylenetriamine.
  • the quaternary ammonium compound is not particularly limited as long as it is a compound or a salt thereof having at least one quaternary ammonium cation group formed by substituting four hydrocarbon groups (preferably an alkyl group) on a nitrogen atom.
  • Examples of quaternary ammonium compounds include quaternary ammonium hydroxide, quaternary ammonium fluoride, quaternary ammonium bromide, quaternary ammonium iodide, quaternary ammonium acetate, and quaternary ammonium acetate. Examples include carbonates of grade ammonium. Among these, quaternary ammonium hydroxide is preferred, and a compound represented by the following formula (a1) is more preferred.
  • R a1 to R a4 are each independently an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, an aryl group having 6 to 16 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 16 carbon atoms, or an aralkyl group having 1 to 16 carbon atoms. ⁇ 16 hydroxyalkyl groups. At least two of R a1 to R a4 may be bonded to each other to form a cyclic structure.
  • the compounds represented by the above formula (a1) include tetramethylammonium hydroxide (TMAH), tetraethylammonium hydroxide (TEAH), tetrapropylammonium hydroxide, and tetrabutylammonium hydroxide (TBAH), methyltripropylammonium hydroxide, methyltributylammonium hydroxide, ethyltrimethylammonium hydroxide, dimethyldiethylammonium hydroxide, benzyltrimethylammonium hydroxide (BzTMAH), hexadecyltrimethylammonium hydroxide, (2-hydroxy)
  • TMAH, TEAH, or TBAH is more preferred.
  • the acid dissociation constant of these organic amines is preferably 7.5 or more, more preferably 8.0 or more, and even more preferably 8.2 or more, in terms of the composition having better cleaning performance.
  • the upper limit is not particularly limited, but is preferably 12.0 or less.
  • the acid dissociation constant (hereinafter also referred to as "pKa”) means the acid dissociation constant of the conjugate acid of the organic amine, and if there are multiple conjugate acids, it means the highest first acid dissociation constant. .
  • organic amines having pKa in the above range include TEA (pKa: 7.8), Tris (pKa: 8.3), DEA (pKa: 8.9), MEA (pKa: 9.5), N -MAMP (pKa: 9.7), AMP (pKa: 9.7), DMAMP (pKa: 10.2), DBU (pKa: 10.6), and DBN (pKa: 10.6).
  • the pKa of the above organic amine is a value in water (temperature 25° C.) calculated using Calculator Plugins (manufactured by Fujitsu). In addition, if the measurement cannot be performed in water, the value is calculated in dimethyl sulfoxide.
  • the organic amine is preferably a compound or a salt thereof having in its molecule at least one amino group selected from the group consisting of a primary amino group, a secondary amino group, and a tertiary amino group.
  • a compound having a carboxy group and no carboxy group or a salt thereof is more preferable.
  • a compound or a salt thereof having the above-mentioned amino group but not having a carbonyl group is more preferable.
  • it is preferable that the organic amine does not contain an aromatic ring.
  • alkanolamines are more preferred, and the alkanolamines of the preferred embodiments described above are particularly preferred.
  • the organic amines may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the organic amine is preferably 0.5 to 20% by weight, more preferably 0.7 to 15% by weight, based on the total weight of the composition.
  • the content of the organic amine is preferably 25 to 70% by mass, more preferably 35 to 65% by mass, based on the total solid content in the composition.
  • the ratio A/C of the antibacterial agent content to the organic amine content is important because it reduces the number of defects while maintaining other performances.
  • the ratio is preferably 0.3 or less, more preferably 0.2 or less, and even more preferably 0.03 or less.
  • the lower limit of the ratio A/C is not particularly limited, but the mass ratio is preferably 0.001 or more, more preferably 0.005 or more, since the effects of the present invention are more excellent.
  • the composition contains water, and the content of water is 70% by mass or more based on the total mass of the composition.
  • the type of water is not particularly limited as long as it does not affect the semiconductor substrate, and distilled water, deionized water, and pure water (ultrapure water) can be used. Pure water is preferable because it contains almost no impurities and has less influence on the semiconductor substrate during the semiconductor substrate manufacturing process.
  • the content of water in the composition is preferably 80% by mass or more, more preferably 85% by mass or more, based on the total mass of the composition, since it is better in reducing contamination by metal ions.
  • the upper limit is not particularly limited, but is, for example, 99% by mass or less, preferably 95% by mass or less, based on the total mass of the composition.
  • the composition may contain other optional components in addition to the above components.
  • optional components include chelating agents, anticorrosives, surfactants, and various additives.
  • the composition preferably contains at least one selected from the group consisting of a chelating agent, an anticorrosive agent, and a surfactant, and more preferably a chelating agent.
  • a chelating agent an anticorrosive agent, and a surfactant, and more preferably a chelating agent.
  • the composition may contain a chelating agent, and preferably contains a chelating agent.
  • a chelating agent is a compound that has the function of chelating metal ions contained in residues such as polishing particles on a semiconductor substrate. Among these, compounds having two or more functional groups (coordination groups) that coordinate with metal ions in one molecule are preferred.
  • Examples of the coordination group that the chelating agent has include an acid group and a cationic group.
  • Examples of the acid group include a carboxy group, a phosphonic acid group, a phosphoric acid group, a sulfo group, and a hydroxy group.
  • Examples of cationic groups include amino groups.
  • Examples of the chelating agent include phosphonic acid-based chelating agents having at least one phosphonic acid group as a coordinating group, and amine-based chelating agents having at least one amino group as a coordinating group. Note that a chelating agent having a phosphonic acid group and an amino group is included in the phosphonic acid group and not included in the amine-based chelating agent.
  • the number of carbon atoms in the chelating agent is preferably 15 or less, more preferably 12 or less, and even more preferably 9 or less.
  • the lower limit is not particularly limited, but is preferably 2 or more.
  • a phosphonic acid-based chelating agent is a chelating agent having at least one phosphonic acid group in its molecule.
  • the number of phosphonic acid groups possessed by the phosphonic acid-based chelating agent is preferably 2 to 5, more preferably 2, 4 or 5, even more preferably 2 or 5.
  • the phosphonic acid-based chelating agent may have a coordination group in addition to the phosphonic acid group.
  • the number of amino groups is preferably 1 to 4, more preferably 2 or 3.
  • the number of carbon atoms in the phosphonic acid chelating agent is preferably 15 or less, more preferably 12 or less, and even more preferably 8 or less.
  • the lower limit is not particularly limited, and is preferably 3 or more.
  • Examples of the phosphonic acid chelating agent include ethylidene diphosphonic acid, 1-hydroxyethylidene-1,1'-diphosphonic acid (HEDPO), 1-hydroxypropylidene-1,1'-diphosphonic acid, and 1-hydroxybutylidene.
  • examples of the phosphonic acid chelating agent include compounds described in paragraphs [0026] to [0036] of WO 2018/020878 and paragraphs [0031] to [0031] of WO 2018/030006.
  • the compounds ((co)polymers) described in [0046] can be used, and the contents thereof are incorporated herein.
  • HEDPO As the phosphonic acid chelating agent, HEDPO, NTPO, EDTPO or DEPPO is preferable, and HEDPO or DEPPO is more preferable.
  • Amine-based chelating agents are chelating agents having at least one amino group in the molecule.
  • the number of amino groups that the amine chelating agent has is preferably 2 to 5, more preferably 2 to 4.
  • the amine chelating agent preferably has at least one carboxy group as a coordinating group in addition to the amino group.
  • the number of carboxy groups is preferably 1 to 5.
  • the number of carbon atoms in the amine chelating agent is preferably 15 or less, more preferably 12 or less, and even more preferably 10 or less.
  • the lower limit is not particularly limited, and is preferably 3 or more.
  • amine-based chelating agents examples include aminopolycarboxylic acid-based chelating agents and amino acid-based chelating agents.
  • aminopolycarboxylic acid chelating agents include butylenediaminetetraacetic acid, diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA), ethylenediaminetetrapropionic acid, triethylenetetraminehexaacetic acid (TTHA), and 1,3-diamino-2-hydroxypropane-N.
  • DTPA diethylenetriaminepentaacetic acid
  • TTHA triethylenetetraminehexaacetic acid
  • 1,3-diamino-2-hydroxypropane-N 1,3-diamino-2-hydroxypropane-N.
  • N,N',N'-tetraacetic acid propylenediaminetetraacetic acid, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), trans-1,2-diaminocyclohexanetetraacetic acid (CyDTA), ethylenediaminediacetic acid (EDDA), ethylenediaminedipropionic acid, 1,6-hexamethylene-diamine-N,N,N',N'-tetraacetic acid, N,N-bis(2-hydroxybenzyl)ethylenediamine-N,N-diacetic acid, diaminopropanetetraacetic acid, 1,4 , 7,10-tetraazacyclododecane-tetraacetic acid, diaminopropanoltetraacetic acid, hydroxyethyliminodiacetic acid (HIDA), (hydroxyethyl)ethylenediaminetriacetic acid (EDTA-OH), iminodiacetic acid (IDA), ni
  • amino acid chelating agents include glycine, serine, ⁇ -alanine (2-aminopropionic acid), ⁇ -alanine (3-aminopropionic acid), L-lysine, leucine, isoleucine, cystine, cysteine, ethionine, and threonine. , tryptophan, tyrosine, valine, histidine, histidine derivative, asparagine, aspartic acid, glutamine, glutamic acid, L-arginine, proline, methionine, phenylalanine, described in paragraphs [0021] to [0023] of JP 2016-086094 A Compounds and salts thereof are included.
  • the histidine derivative compounds described in JP-A No. 2015-165561, JP-A No. 2015-165562, etc. can be cited, and the contents thereof are incorporated into the present specification.
  • the salt include alkali metal salts such as sodium salts and potassium salts, ammonium salts, carbonates, and acetates.
  • the amino acid chelating agent is preferably L-lysine, L-arginine, L-histidine, L-ornithine, or L-tryptophan, and more preferably L-lysine or L-arginine.
  • At least one biguanide compound selected from the group consisting of compounds having a biguanide group and salts thereof can also be used.
  • the number of biguanide groups that the biguanide compound has is not particularly limited, and the biguanide compound may have a plurality of biguanide groups.
  • Examples of the biguanide compound include compounds described in paragraphs [0034] to [0055] of Japanese Patent Publication No. 2017-504190, the contents of which are incorporated herein.
  • Phosphoric acid chelating agent include, for example, condensed phosphoric acid and its salts, and organic compounds having two or more phosphoric acid groups (phosphate ester groups) (excluding compounds that function as surfactants as described below). More specifically, examples thereof include pyrophosphoric acid, metaphosphoric acid, tripolyphosphoric acid, tetrapolyphosphoric acid, hexametaphosphoric acid, phytic acid, and salts thereof.
  • the chelating agent is preferably a phosphonic acid chelating agent or an amine chelating agent, more preferably a phosphonic acid chelating agent or an aminopolycarboxylic acid chelating agent, even more preferably a phosphonic acid chelating agent, and particularly preferably HEDPO or DEPPO. .
  • the chelating agents may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the chelating agent is preferably 0.1 to 10.0% by mass based on the total mass of the composition, in terms of a better balance between cleaning performance and anticorrosion. More preferably 0.4 to 5.0% by mass.
  • the content of the chelating agent is preferably 10 to 50% by mass, more preferably 20 to 40% by mass, based on the total solid content in the composition for the same reason as above.
  • the composition may also include an anticorrosive agent.
  • the anticorrosive agent may be any compound that has the function of preventing corrosion of the exposed surface of a metal film (particularly a metal film containing tungsten) of a semiconductor substrate, such as heteroaromatic compounds and water-soluble polymers. can be mentioned.
  • the heteroaromatic compound is not particularly limited as long as it has a heteroaromatic ring structure in the molecule, but nitrogen-containing heteroaromatic compounds in which at least one of the heteroatoms constituting the heteroaromatic ring is a nitrogen atom are preferred.
  • nitrogen-containing heteroaromatic compounds include purine compounds, azole compounds, pyridine compounds, pyrazine compounds, and pyrimidine compounds. Among these, purine compounds or azole compounds are more preferred, and purine compounds are more preferred.
  • a purine compound is a compound having a purine skeleton and is selected from the group consisting of purines and purine derivatives. When the composition contains a purine compound, it has excellent corrosion resistance and the purine compound is unlikely to remain as a residue.
  • the purine compound preferably contains at least one selected from the group consisting of compounds represented by formulas (B1) to (B4), and the compound represented by formula (B1) and the compound represented by formula (B2) It is more preferable to include at least one selected from the group consisting of a compound represented by formula (B4) and a compound represented by formula (B2), and at least one selected from the group consisting of a compound represented by formula (B2) It is even more preferable to include.
  • R 1 to R 3 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an amino group, a thiol group, a hydroxyl group, a halogen atom, a sugar group, or a polyoxyalkylene group.
  • the alkyl group may be linear, branched, or cyclic.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 5, even more preferably 1 to 3.
  • Examples of the above-mentioned sugar group include a group obtained by removing one hydrogen atom from a sugar selected from the group consisting of monosaccharides, disaccharides, and polysaccharides, and preferably a group obtained by removing one hydrogen atom from a monosaccharide.
  • Examples of monosaccharides include pentoses, trioses, tetroses, hexoses, and heptoses such as ribose, deoxyribose, arabinose, and xylose, with pentose being preferred, and ribose, deoxyribose, arabinose, or xylose being more preferred; More preferred is ribose or deoxyribose.
  • disaccharides include sucrose, lactose, maltose, trehalose, turanose, and cellobiose.
  • polysaccharides include glycogen, starch, and cellulose.
  • the above-mentioned saccharide may be either chain-like or cyclic, and cyclic is preferable.
  • the cyclic saccharides include furanose rings and pyranose rings.
  • the polyoxyalkylene group include a polyoxyethylene group, a polyoxypropylene group, and a polyoxybutylene group, with a polyoxyethylene group being preferred.
  • the alkyl group, amino group, sugar group, and polyoxyalkylene group may further have a substituent.
  • substituents include hydrocarbon groups such as alkyl groups; halogen atoms such as fluorine atoms, chlorine atoms, and bromine atoms; alkoxy groups; hydroxyl groups; alkoxycarbonyl groups such as methoxycarbonyl groups and ethoxycarbonyl groups; acetyl groups and propionyl groups. and acyl groups such as benzoyl groups; cyano groups; and nitro groups.
  • R 1 is preferably a hydrogen atom or an amino group which may have a substituent, and more preferably a hydrogen atom.
  • Another preferred embodiment of R 1 is a hydrogen atom, an alkyl group that may have a substituent, a thiol group, a hydroxyl group, a halogen atom, a sugar group that may have a substituent, or a substituent.
  • a polyoxyalkylene group which may be substituted is preferred.
  • R 2 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group that may have a substituent, and more preferably a hydrogen atom.
  • R3 is preferably a hydrogen atom, an alkyl group that may have a substituent, or a sugar group that may have a substituent, and more preferably a hydrogen atom or an alkyl group that may have a substituent.
  • a hydrogen atom is more preferable.
  • R 4 to R 8 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an amino group, a thiol group, a hydroxyl group, a halogen atom, a sugar group, or a polyoxyalkylene group.
  • R 4 to R 8 include groups represented by R 1 to R 3 in the above formula (B1).
  • R 4 to R 5 are preferably a hydrogen atom or an alkyl group that may have a substituent, and more preferably a hydrogen atom.
  • R 6 is preferably a hydrogen atom, an alkyl group that may have a substituent, or an amino group that may have a substituent, and more preferably a hydrogen atom or an amino group that may have a substituent.
  • a hydrogen atom is more preferable.
  • R 7 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group that may have a substituent, and more preferably a hydrogen atom.
  • R 8 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group that may have a substituent, and more preferably a hydrogen atom.
  • R 9 to R 11 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an amino group, a thiol group, a hydroxyl group, a halogen atom, a sugar group, or a polyoxyalkylene group.
  • R 9 to R 11 include groups represented by R 1 to R 3 in the above formula (B1).
  • R 9 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group that may have a substituent, and more preferably a hydrogen atom.
  • R10 is preferably a hydrogen atom, an alkyl group that may have a substituent, or an amino group that may have a substituent, and more preferably a hydrogen atom or an amino group that may have a substituent.
  • an amino group which may have a substituent is more preferable.
  • R 11 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group that may have a substituent, and more preferably a hydrogen atom.
  • R 12 to R 14 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an amino group, a thiol group, a hydroxyl group, a halogen atom, a sugar group, or a polyoxyalkylene group.
  • R 12 to R 14 include groups represented by R 1 to R 3 in the above formula (B1).
  • R 12 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group that may have a substituent, and more preferably an alkyl group that may have a substituent.
  • Another preferred embodiment of R12 is an alkyl group that may have a substituent, an amino group that may have a substituent, a thiol group, a hydroxyl group, a halogen atom, or an alkyl group that may have a substituent.
  • a polyoxyalkylene group which may have a good sugar group or a substituent is preferred.
  • R 13 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group that may have a substituent, and more preferably an alkyl group that may have a substituent.
  • R 14 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent.
  • purine compounds include purine or its derivatives, adenine or its derivatives, guanine or its derivatives, hypoxanthine or its derivatives, xanthine or its derivatives, xanthosine or its derivatives, and theobromine or its derivatives.
  • purines or derivatives thereof include purines, 2-aminopurines, 2-amino-6-methoxypurines, 2-amino-6-iodopurines, 2-amino-6-chloropurines, 2,6-diaminopurines, 2,6-dichloropurine, 3,7-dihydro-7-methyl-1H-purine-2,6-dione, 6-aminopurine, 6-methoxypurine, 6-(dimethylamino)purine, 6-benzylaminopurine , 6-chloro-9-(tetrahydropyran-2-yl)purine, 6-amino-8-phenyl-9H-purine, 6-ethylaminopurine, and 8-azapurine.
  • Examples of adenine or its derivatives include adenine, 1-methyladenine, 1-ethyladenine, 1-benzyladenine, 2-methyladenine, 2-chloroadenine, 2-fluoroadenine, 2-hydroxyadenine, 3-methyladenine. , 8-aminoadenine, 9-methyladenine, 9-(2-hydroxyethyl)adenine, N-(2-hydroxyethyl)adenine, N-methyladenine, N,N-dimethyladenine, 2-azaadenine, 5-azaadenine , 8-azaadenine, N 6 -benzoyladenosine, and adenosine.
  • guanine or its derivatives examples include guanine, N-methylguanine, N-acetylguanine, O-cyclohexylmethylguanine, 7-(2-hydroxyethyl)guanine, N-(3-chlorophenyl)guanine, N-(3-chlorophenyl)guanine, -ethylphenyl)guanine, 8-azaguanine, guanine oxime, 2'-deoxyguanosine, disodium guanosine 5'-monophosphate, and N 2 -isobutyryl-2'-deoxyguanosine.
  • hypoxanthine or its derivatives examples include hypoxanthine and 8-azahypoxanthine.
  • xanthine or its derivatives include xanthine, 1-methylxanthine, 1-butyl-3,7-dimethylxanthine, 1-methyl-3,7-dipropylxanthine, 1,3-dipropyl-7-methylxanthine, 1,3-dipropyl-7-methyl-8-dicyclopropylmethylxanthine, 1,3-dibutyl-7-(2-oxopropyl)xanthine, 1,7-dimethylxanthine, 1,7-dipropyl-3-methyl
  • Purine compounds other than those listed above include, for example, caffeine, uric acid, isoguanine, enprophylline, ophylline-7-acetic acid, theophylline, 7-(2,3-dihydroxypropyl)theophylline, 7-(2-chloroethyl)theophylline, -chlorotheophylline, eritadenine, nelarabine, vidarabine, acyclovir, trans-zeatin, entecavir, valacyclovir, abacavir, disodium inosinate, ganciclovir, ⁇ -nicotinamide adenine dinucleotide phosphate, clofarabine, kinetin, proxyphylline, 2',3 '-dideoxyinosine, penciclovir, adefovir dipivoxil, and inosine.
  • Purine compounds include purine, adenine, guanine, hypoxanthine, xanthine, theobromine, caffeine, uric acid, isoguanine, adenosine, enprophylline, theophylline, xanthosine, 7-methylxanthosine, 7-methylxanthine, theophylline, eritadenine, 3- It preferably contains at least one selected from the group consisting of methyladenine, 3-methylxanthine, 1,7-dimethylxanthine, 1-methylxanthine and paraxanthine, and preferably contains at least one selected from the group consisting of xanthine, hypoxanthine and adenine. It is more preferable to include at least one of the following.
  • An azole compound is a compound having a 5-membered hetero ring containing one or more nitrogen atoms and having aromaticity.
  • the number of nitrogen atoms contained in the five-membered hetero ring of the azole compound is preferably 1 to 4, more preferably 1 to 3.
  • the azole compound may have a substituent on the 5-membered hetero ring. Examples of the above substituent include a hydroxyl group, a carboxy group, a mercapto group, an amino group, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms which may have an amino group, and a 2-imidazolyl group.
  • azole compounds include imidazole compounds in which one of the atoms constituting the azole ring is a nitrogen atom, pyrazole compounds in which two of the atoms constituting the azole ring are nitrogen atoms, and one of the atoms constituting the azole ring thiazole compounds in which one is a nitrogen atom and the other is a sulfur atom, triazole compounds in which three of the atoms constituting the azole ring are nitrogen atoms, and tetrazole compounds in which four of the atoms constituting the azole ring are nitrogen atoms. can be mentioned.
  • imidazole compounds include imidazole, 1-methylimidazole, 2-methylimidazole, 5-methylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, 2-mercaptoimidazole, 4,5-dimethyl-2-mercaptoimidazole, 4-hydroxy
  • examples include imidazole, 2,2'-biimidazole, 4-imidazolecarboxylic acid, histamine and benzimidazole.
  • pyrazole compounds include 2,4-dimethylthiazole, benzothiazole and 2-mercaptobenzothiazole.
  • thiazole compounds include 2,4-dimethylthiazole, benzothiazole and 2-mercaptobenzothiazole.
  • triazole compounds examples include 1,2,4-triazole, 3-methyl-1,2,4-triazole, 3-amino-1,2,4-triazole, and 1,2,3-triazole.
  • -ol 1-methyl-1,2,3-triazole
  • benzotriazole 1-hydroxybenzotriazole, 1-dihydroxypropylbenzotriazole, 2,3-dicarboxypropylbenzotriazole, 4-hydroxybenzotriazole, 4 -carboxybenzotriazole, 5-methylbenzotriazole and 2,2'- ⁇ [(5-methyl-1H-benzotriazol-1-yl)methyl]imino ⁇ diethanol.
  • benzotriazole is preferred.
  • tetrazole compound examples include 1H-tetrazole (1,2,3,4-tetrazole), 5-methyl-1,2,3,4-tetrazole, 5-amino-1,2,3, Mention may be made of 4-tetrazole, 1,5-pentamethylenetetrazole, 1-phenyl-5-mercaptotetrazole and 1-(2-dimethylaminoethyl)-5-mercaptotetrazole.
  • a pyridine compound is a compound having a 6-membered hetero ring (pyridine ring) containing one nitrogen atom and having aromaticity.
  • the pyridine compound include pyridine, 3-aminopyridine, 4-aminopyridine, 3-hydroxypyridine, 4-hydroxypyridine, 2-acetamidopyridine, 2-cyanopyridine, 2-carboxypyridine, and 4-carboxypyridine. It will be done.
  • a pyrazine compound is a compound that has an aromatic character and has a hetero six-membered ring (pyrazine ring) containing two nitrogen atoms located at the para position, and a pyrimidine compound has an aromatic character and has two nitrogen atoms located at the meta position. It is a compound having a 6-membered hetero ring (pyrimidine ring) containing two nitrogen atoms.
  • pyrazine compounds include pyrazine, 2-methylpyrazine, 2,5-dimethylpyrazine, 2,3,5-trimethylpyrazine, 2,3,5,6-tetramethylpyrazine, 2-ethyl-3-methylpyrazine. and 2-amino-5-methylpyrazine.
  • the pyrimidine compound include pyrimidine, 2-methylpyrimidine, 2-aminopyrimidine, and 4,6-dimethylpyrimidine.
  • the water-soluble polymer is a water-soluble compound having a weight average molecular weight of 1000 or more.
  • water-soluble means that the mass dissolved in 100 g of water at 20° C. is 0.1 g or more.
  • the water-soluble polymer does not include a compound that functions as an anionic surfactant, which will be described later.
  • water-soluble polymers examples include polyvinyl alcohol, hydroxyethylcellulose, polyvinylpyrrolidone, poly(meth)acrylic acid, poly(meth)acrylamide, polystyrene sulfonic acid, polymaleic acid, polyvinylsulfonic acid, polyallylsulfonic acid, and acid.
  • examples include copolymers of monomers having groups (for example, (meth)acrylic acid monomers, monomers having sulfonic acid groups and polymerizable ethylene groups, etc.), and salts thereof.
  • Examples of the water-soluble polymer include compounds described in paragraphs [0043] to [0047] of JP-A No. 2016-171294, the contents of which are incorporated herein.
  • the water-soluble polymer may be ionized in the composition.
  • the weight average molecular weight of the water-soluble polymer is preferably 1,000 to 100,000, more preferably 2,000 to 50,000, even more preferably 5,000 to 50,000.
  • the water-soluble polymers may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the water-soluble polymer in the composition is preferably 2% by mass or less, more preferably 1% by mass or less, and 0.2% by mass or less, more preferably 1% by mass or less, based on the total mass of the composition. It is more preferably 5% by mass or less, particularly preferably 0.2% by mass or less, and most preferably 0.04% by mass or less.
  • the content of the water-soluble polymer is within the above range, the viscosity of the composition decreases, and the effect of the present invention and the effect of suppressing the occurrence of defects in the object to be applied when used immediately after manufacture are enhanced. This is for the purpose of improvement.
  • the lower limit of the content of the water-soluble polymer is not particularly limited, and may be 0% by mass.
  • the content of the water-soluble polymer is preferably 0.0001% by mass or more based on the total mass of the composition.
  • the content of the water-soluble polymer relative to the total solid content of the composition is, for example, 50% by mass or less, and for the same reason as above, preferably 30% by mass or less, The content is more preferably 20% by mass or less, even more preferably 12% by mass or less, particularly preferably 6% by mass or less, and most preferably 3% by mass or less.
  • the lower limit of the content of the water-soluble polymer relative to the total solid content of the composition is not particularly limited, and may be 0% by mass.
  • the content of the water-soluble polymer relative to the total solid content of the composition is preferably 0.1% by mass or more.
  • the composition may contain anticorrosive agents other than the above-mentioned components.
  • anticorrosive agents include ascorbic acid compounds, catechol compounds, hydrazide compounds, reducing sulfur compounds, sugars (fructose, glucose, ribose, etc.), polyols (ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, etc.), polyglycerin, etc.
  • Polymers of polyols excluding the above-mentioned water-soluble polymers and nonionic surfactants described below), polyvinylpyrrolidone, phenanthroline, flavonols and derivatives thereof, and anthocyanins and derivatives thereof.
  • DSBMA (2Z,2'Z)-3,3'-disulfanediylbis(N-methylacrylamide)
  • DSBOA sulfandiylbis(N-octylacrylamide)
  • DSDBA 2,2'-disulfandiyldibenzamide
  • the ratio of the total content of DSBMA, DSBOA and DSDBA to the content of antibacterial agent in the composition is preferably 0.01 to 0.10, more preferably 0.01 to 0.05.
  • the anticorrosive agent is preferably a heteroaromatic compound or a water-soluble polymer, more preferably a heteroaromatic compound, and even more preferably a purine compound.
  • the anticorrosive agents may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the anticorrosive agent is preferably 0.0001 to 10% by mass, more preferably 0.001 to 3% by mass, based on the total mass of the composition.
  • the content of the anticorrosive agent is preferably 0.001 to 30% by mass, more preferably 0.01 to 10% by mass, based on the total solid content of the composition.
  • these anticorrosive agents may be commercially available, or may be synthesized according to known methods.
  • the composition may also include a surfactant.
  • a surfactant is a compound having a hydrophilic group and a hydrophobic group (lipophilic group) in one molecule.
  • examples of the surfactant include nonionic surfactants, anionic surfactants, and amphoteric surfactants. It is preferable that the composition contains a surfactant from the viewpoint of better corrosion prevention performance for metal films and better ability to remove residues such as abrasive grains.
  • Surfactants often have at least one hydrophobic group selected from the group consisting of aliphatic hydrocarbon groups, aromatic hydrocarbon groups, and combinations thereof.
  • the number of carbon atoms in the hydrophobic group contained in the surfactant is preferably 6 or more, more preferably 10 or more.
  • the number of carbon atoms in the hydrophobic group possessed by the surfactant is preferably 9 or more, more preferably 13 or more, and even more preferably 16 or more.
  • the upper limit of the number of carbon atoms in the hydrophobic group is preferably 20 or less, more preferably 18 or less.
  • the total carbon number of the surfactant is preferably 16 to 100.
  • nonionic surfactants examples include ester type nonionic surfactants, ether type nonionic surfactants, ester ether type nonionic surfactants, and alkanolamine type nonionic surfactants. Preferred are surfactants.
  • nonionic surfactants examples include polyethylene glycol, alkyl polyglucosides (Triton BG-10 and Triton CG-110 surfactants manufactured by Dow Chemical Company), and octylphenol ethoxylate (Triton X- manufactured by Dow Chemical Company).
  • silane polyalkylene oxide (copolymer) (Y-17112-SGS sample from Momentive Performance Materials), nonylphenol ethoxylate (Tergitol NP-12 from Dow Chemical Company, and Triton® X-102) , X-100, X-45, -20)
  • polyoxyethylene alkyl ether polyoxyethylene alkylphenyl ether, alkylaryl formaldehyde condensed polyoxyethylene ether, polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer, polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether, polyoxyethylene of glycerin ester Ether, polyoxyethylene ether of sobitan ester, polyoxyethylene ether of sorbitol ester, polyethylene glycol fatty acid ester, glycerin ester, polyglycerin ester, sorbitan ester, propylene glycol ester, sucrose ester, aliphatic acid alkanolamide, polyoxy Ethylene fatty acid amide, polyoxyethylene alky
  • anionic surfactants include, as a hydrophilic group (acid group), a phosphate ester surfactant having a phosphate group, a phosphonic acid surfactant having a phosphonic acid group, and a sulfonic acid surfactant having a sulfo group.
  • surfactants carboxylic acid surfactants having a carboxy group, and sulfate ester surfactants having a sulfate ester group.
  • anionic surfactants include alkylbenzenesulfonic acids and salts thereof such as dodecylbenzenesulfonic acid and ammonium dodecylbenzenesulfonate; alkylnaphthalenesulfonic acids and salts thereof such as propylnaphthalenesulfonic acid and triisopropylnaphthalenesulfonic acid; dodecyl phenyl Alkylphenyl ether disulfonic acids and salts thereof such as ether disulfonic acid and alkyldiphenyl ether sulfonic acid; Alkyldiphenyl ether disulfonic acids and salts thereof such as dodecyl diphenyl ether disulfonic acid and ammonium dodecyl diphenyl ether sulfonate; phenolsulfonic acid-formalin condensate and salts thereof; Arylphenol sulfonic acid-formalin condensate and salts
  • amphoteric surfactant examples include carboxybetaine-type amphoteric surfactants, sulfobetaine-type amphoteric surfactants, aminocarboxylate salts, imidazolinium betaine, lecithin, alkylamine oxides, and mixtures thereof.
  • the surfactants may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the surfactant is preferably 0.001 to 8.0% by mass based on the total mass of the composition, in order to achieve well-balanced and excellent performance of the composition. More preferably 0.005 to 5.0% by mass.
  • the content of the surfactant is preferably 0.01 to 50.0% by mass, and 0.1 to 45.0% by mass, based on the total solid content in the composition, in order to achieve well-balanced and excellent performance of the composition. % is more preferable.
  • the composition may contain other components as additives.
  • Other components include, for example, an oxidizing agent, a polyhydroxy compound having a molecular weight of 500 or more, a pH adjuster, a fluorine compound, and an organic solvent.
  • oxidizing agents include peroxides, persulfides (eg, monopersulfides and dipersulfides) and percarbonates, acids thereof, and salts thereof.
  • oxidizing agents include oxidized halides (periodic acids such as iodic acid, metaperiodic acid and orthoperiodic acid, and salts thereof), perboric acid, perborates, cerium compounds, and ferricyanides. (potassium ferricyanide, etc.).
  • the content of the oxidizing agent is preferably 0.01 to 10.0% by mass, more preferably 0.05 to 5.0% by mass, based on the total mass of the composition.
  • the content of the oxidizing agent is preferably 0.1 to 50.0% by mass, more preferably 1.0 to 30.0% by mass, based on the total solid content in the composition. preferable.
  • the polyhydroxy compound has two or more (for example, 2 to 200) alcoholic hydroxyl groups in one molecule and is an organic compound different from the above components.
  • the molecular weight (weight average molecular weight if it has a molecular weight distribution) of the polyhydroxy compound is 500 or more, preferably 500 to 100,000, more preferably 500 to 3,000.
  • polyhydroxy compounds include polyoxyalkylene glycols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polyoxyethylene polyoxypropylene glycol; oligomers such as mannitriose, cellotriose, gentianose, raffinose, meletitose, cellotetrose, stachyose, and cyclodextrin; sugar; and polysaccharides such as starch, glycogen, cellulose, chitin, and chitosan, and hydrolysates thereof.
  • the cyclodextrin include ⁇ -cyclodextrin, ⁇ -cyclodextrin, and ⁇ -cyclodextrin.
  • the polyhydroxy compounds may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the polyhydroxy compound is preferably 0.01 to 10.0% by mass, more preferably 0.05 to 5.0% by mass, based on the total mass of the composition. preferable.
  • the content of the polyhydroxy compound is preferably 0.01 to 30.0% by mass, and 0.05 to 25.0% by mass based on the solid content in the composition. More preferred.
  • Examples of the pH adjuster include basic compounds and acidic compounds different from the above components. However, it is permissible to adjust the pH of the composition by adjusting the amounts of each of the above components added.
  • acidic compounds include sulfuric acid and nitric acid
  • basic compounds include potassium hydroxide and ammonia. Among these, sulfuric acid or potassium hydroxide is preferred.
  • Examples of the pH adjuster include paragraphs [0053] and [0054] of International Publication No. 2019-151141, and paragraph [0021] of International Publication No. 2019-151001, the contents of which are herein incorporated by reference. be incorporated into.
  • the pH adjusters may be used alone or in combination of two or more. When the composition contains a pH adjuster, the content of the pH adjuster is adjusted depending on the types and amounts of other components and the target pH of the composition.
  • Examples of the fluorine compound include compounds described in paragraphs [0013] to [0015] of JP-A No. 2005-150236, the contents of which are incorporated herein.
  • the content of the fluorine compound may be appropriately set within a range that does not impede the effects of the present invention.
  • organic solvent known organic solvents can be used, such as alcohols (preferably monohydric alcohols), ketones, dialkyl sulfoxides, and cyclic sulfones.
  • the organic solvents may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the organic solvent is preferably 1.0 to 29% by mass, more preferably 2.0 to 26% by mass, based on the total mass of the composition.
  • the content of each of the above components in the composition is determined by the gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) method, the liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) method, and the liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) method. It can be measured by a known method such as ion-exchange chromatography (IC).
  • GC-MS gas chromatography-mass spectrometry
  • LC-MS liquid chromatography-mass spectrometry
  • LC-MS liquid chromatography-mass spectrometry
  • the pH of the composition of the invention is 4.0 to 9.0 at 25°C.
  • the pH of the composition is preferably 5.0 to 7.0, more preferably 5.5 to 7.0.
  • the pH of the composition can be measured using a known pH meter according to JIS Z8802-1984.
  • the pH measurement temperature is 25°C.
  • the pH of the composition can be adjusted by using the above-mentioned pH adjusters and components having the function of pH adjusters, such as the above-mentioned organic acids, organic amines, and anionic surfactants.
  • the electrical conductivity of the present composition is not particularly limited, but is preferably 0.05 to 2.5 S/m, more preferably 0.1 to 2.0 S/m, and more preferably 0.05 to 2.5 S/m, more preferably 0. More preferably 2 to 1.5 S/m.
  • the electrical conductivity of the composition is the electrical conductivity (S/m) at 25° C. measured using an electrical conductivity meter (for example, “WM-32EP” manufactured by DKK Toa Co., Ltd.).
  • the electrical conductivity of the composition can be adjusted by the content of components that can be ionized in the composition, such as the above-mentioned organic acids and organic amines.
  • the content (in terms of ion concentration) of each metal (metal elements Fe, Co, Na, Cu, Mg, Mn, Li, Al, Cr, Ni, Zn, Sn, and Ag) contained as impurities in the liquid (measured) is preferably 5 ppm or less by mass, more preferably 1 ppm or less by mass.
  • the metal content is lower than 1 ppm by mass, that is, on the order of ppb by mass, 100 mass ppb or less is particularly preferred, and less than 10 mass ppb is most preferred.
  • the lower limit is preferably 0.
  • purification treatment such as distillation and filtration using an ion exchange resin or filter is performed at the stage of raw materials used in manufacturing the composition or at the stage after manufacturing the composition.
  • Another method for reducing the metal content is to use a container that contains less impurities, which will be described later, as a container for accommodating raw materials or manufactured compositions.
  • Another example is lining the inner walls of the pipes with fluororesin to prevent metal components from eluting from the pipes during production of the composition.
  • the content of silicon (measured as ion concentration) contained as an impurity in the liquid should be 100 mass ppb or less because the number of particles detected by a liquid particle counter (LPC) is reduced. It is preferably 50 mass ppb or less. In the production of cutting-edge semiconductor devices, it is assumed that even higher purity compositions are required, so the content is more preferably 30 mass ppb or less, and most preferably less than 10 mass ppb. The lower limit is preferably 0.
  • Methods for reducing the silicon content include, for example, purification treatments such as distillation and filtration using an ion exchange resin or filter at the stage of raw materials used in manufacturing the composition or at the stage after manufacturing the composition.
  • purification treatments such as distillation and filtration using an ion exchange resin or filter at the stage of raw materials used in manufacturing the composition or at the stage after manufacturing the composition.
  • One example is to do the following.
  • Another method for reducing the silicon content is to use a container that contains less impurities, which will be described later, as a container for accommodating raw materials or manufactured compositions.
  • Coarse particles mean particles whose diameter (particle size) is 0.03 ⁇ m or more when the shape of the particles is considered to be a sphere.
  • the content of coarse particles in the composition is preferably 10,000 or less, more preferably 5,000 or less per mL of the composition.
  • the lower limit is preferably 0 or more, more preferably 0.01 or more per mL of the composition.
  • Coarse particles contained in the composition include particles such as dust, dirt, organic solids, and inorganic solids contained as impurities in raw materials, as well as dust, dirt, and organic solids introduced as contaminants during the preparation of the composition.
  • the content of coarse particles present in the composition can be measured in the liquid phase using a commercially available measuring device using a light scattering particle-in-liquid measuring method using a laser as a light source.
  • methods for removing coarse particles include purification treatment such as filtering, which will be described later.
  • composition can be manufactured by a known method. The method for producing the composition will be described in detail below.
  • the composition can be prepared, for example, by mixing the above components.
  • the order and/or timing of mixing the above components can be determined by, for example, adding an antibacterial agent, an organic acid, an organic amine in some cases, and optionally a chelating agent and anticorrosive agent to a container containing purified pure water.
  • An example of a preparation method is to add the components one after another, then stir and mix, and then add at least one of an organic amine and a pH adjuster to adjust the pH of the mixed solution.
  • water and each component to the container they may be added all at once or may be added in multiple portions.
  • stirrer As the stirring device and stirring method used to prepare the composition, a device known as a stirrer or a disperser may be used.
  • the stirrer include an industrial mixer, a portable stirrer, a mechanical stirrer, and a magnetic stirrer.
  • the disperser include industrial dispersers, homogenizers, ultrasonic dispersers, and bead mills.
  • the mixing of each component in the composition preparation process, the purification treatment described below, and the storage of the produced composition are preferably carried out at 40°C or lower, more preferably at 30°C or lower. Moreover, as a lower limit, 5 degreeC or more is preferable, and 10 degreeC or more is more preferable.
  • ⁇ Purification treatment> It is preferable to perform a purification treatment on any one or more of the raw materials for preparing the composition in advance.
  • the purification treatment include known methods such as distillation, ion exchange, and filtration.
  • the degree of purification it is preferable to purify the raw material until the purity is 99% by mass or more, and it is more preferable to purify until the purity of the stock solution is 99.9% by mass or more.
  • the upper limit is preferably 99.9999% by mass or less.
  • Examples of methods for purification include a method of passing the raw material through an ion exchange resin or an RO membrane (Reverse Osmosis Membrane), distillation of the raw material, and filtering described below.
  • the purification process may be performed by combining a plurality of the above purification methods. For example, after primary purification is performed on the raw material by passing the liquid through an RO membrane, secondary purification is performed by passing the liquid through a purification device consisting of a cation exchange resin, an anion exchange resin, or a mixed bed ion exchange resin. Good too. Further, the purification treatment may be performed multiple times.
  • filtering examples of the filter used for filtering include known filters.
  • fluororesins such as polytetrafluoroethylene (PTFE) and tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), polyamide resins such as nylon, and polyolefin resins (high density or ultra-high molecular weight).
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PFA tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether copolymer
  • nylon polyolefin resins
  • fluororesin filters are preferred. More preferred.
  • the critical surface tension of the filter is preferably 70 to 95 mN/m, more preferably 75 to 85 mN/m.
  • the critical surface tension value of the filter is the manufacturer's nominal value.
  • the pore size of the filter is preferably 2 to 20 nm, more preferably 2 to 15 nm. By setting it within this range, it becomes possible to reliably remove fine foreign substances such as impurities and aggregates contained in the raw materials while suppressing filtration clogging.
  • the nominal value of the filter manufacturer can be referred to.
  • Filtering may be performed only once, or may be performed two or more times. When filtering is performed two or more times, the filters used may be the same or different. Further, the temperature of filtering is preferably at most room temperature (25°C), more preferably at most 23°C, even more preferably at most 20°C. Further, the temperature is preferably 0°C or higher, more preferably 5°C or higher, and even more preferably 10°C or higher. By performing filtering in the above temperature range, the amount of particulate foreign matter and impurities dissolved in the raw material can be reduced, and the foreign matter and impurities can be efficiently removed.
  • composition (including the embodiment of the diluent described below) can be stored, transported, and used by being filled in any container, as long as corrosivity and the like are not a problem.
  • the container is preferably a container that has a high degree of cleanliness inside the container and suppresses the elution of impurities from the inner wall of the accommodating part of the container into each liquid.
  • examples of such containers include various containers commercially available as containers for semiconductor compositions, such as the "Clean Bottle” series manufactured by Aicello Chemical Co., Ltd. and the “Pure Bottle” manufactured by Kodama Resin Industries, etc. Not limited to these.
  • the parts that come into contact with each liquid, such as the inner wall of the accommodating part are made of fluororesin (perfluoro resin) or metal treated with rust prevention and metal elution prevention treatment.
  • the container is The inner wall of the container is made of one or more resins selected from the group consisting of polyethylene resin, polypropylene resin, and polyethylene-polypropylene resin, or a different resin, or stainless steel, Hastelloy, Inconel, Monel, etc. to prevent rust and prevent metal elution.
  • it is formed from treated metal.
  • fluororesins perfluoro resins
  • a container whose inner wall is made of fluororesin By using a container whose inner wall is made of fluororesin, the occurrence of problems such as elution of ethylene or propylene oligomers can be suppressed compared to containers whose inner wall is made of polyethylene resin, polypropylene resin, or polyethylene-polypropylene resin.
  • An example of such a container whose inner wall is made of fluororesin is FluoroPure PFA composite drum manufactured by Entegris.
  • quartz and an electrolytically polished metal material are also preferably used for the inner wall of the container.
  • the metal material used for manufacturing the electrolytically polished metal material contains at least one selected from the group consisting of chromium and nickel, and the total content of chromium and nickel is 25% by mass based on the total mass of the metal material. %, such as stainless steel and nickel-chromium alloys.
  • the total content of chromium and nickel in the metal material is more preferably 30% by mass or more based on the total mass of the metal material.
  • the upper limit is preferably 90% by mass or less.
  • a known method can be used to electropolish the metal material.
  • the methods described in paragraphs [0011] to [0014] of JP2015-227501A and paragraphs [0036] to [0042] of JP2008-264929A can be used.
  • the inside of these containers is preferably cleaned before filling with the composition.
  • the liquid used for cleaning preferably has a reduced amount of metal impurities in the liquid.
  • the composition may be bottled in containers such as gallon bottles or coated bottles, and then transported and stored.
  • the inside of the container may be replaced with an inert gas (nitrogen, argon, etc.) having a purity of 99.99995% by volume or more. Particularly preferred is a gas with a low water content.
  • an inert gas nitrogen, argon, etc.
  • the temperature may be at room temperature, or the temperature may be controlled within the range of -20°C to 20°C to prevent deterioration.
  • clean room Preferably, all production of the composition, handling including opening and cleaning of containers, filling of the composition, processing analysis, and measurements are performed in a clean room.
  • the clean room meets 14644-1 clean room standards. Among them, it is more preferable to satisfy any one of ISO (International Organization for Standardization) Class 1, ISO Class 2, ISO Class 3, ISO Class 4, ISO Class 5, and ISO Class 6, and ISO Class 1, ISO Class 2, ISO Class It is more preferable to satisfy either ISO class 3 or ISO class 4, particularly preferably to satisfy ISO class 1 or ISO class 2, and most preferably to satisfy ISO class 1.
  • ISO International Organization for Standardization
  • the above composition may be subjected to a dilution step of diluting with a diluent such as water, and then used as a diluted composition (diluent) to clean a semiconductor substrate.
  • a diluted liquid is also one form of the composition of the present invention as long as it satisfies the requirements of the present invention.
  • the dilution ratio of the composition in the dilution step may be adjusted as appropriate depending on the type and content of each component and the application target such as a semiconductor substrate, but the ratio of the diluent to the composition before dilution (dilution ratio) is, for example, 10 to 1000 times, preferably 30 to 400 times, more preferably 50 to 300 times, in terms of mass ratio.
  • the composition is preferably diluted 30 times or more, more preferably 50 times or more, and even more preferably 100 times or more.
  • the composition is preferably diluted with water for better defect suppression performance.
  • a composition (diluted solution) containing each component in an amount obtained by dividing the suitable content of each component (excluding water) that can be included in the above composition by the dilution ratio (for example, 100) in the above range is also suitable. It can be put to practical use.
  • the preferred content of each component (excluding water) with respect to the total mass of the diluted liquid is, for example, the amount described as the preferred content of each component with respect to the total mass of the composition (composition before dilution). It is the amount divided by the dilution factor of the range (for example, 100).
  • the change in pH before and after dilution (the difference between the pH of the composition before dilution and the pH of the diluent) is, for example, 2.0 or less, and more preferably 1.0 or less.
  • the lower limit is not particularly limited and may be 0.
  • the preferred pH range of the diluent is the same as the preferred range of the composition.
  • the electrical conductivity of the diluent is not particularly limited, but from the standpoint of achieving a better balance between cleaning performance and cost, it is preferably 0.01 to 0.5 S/m, more preferably 0.03 to 0.3 S/m.
  • the method for measuring and adjusting the electrical conductivity of the diluted liquid is the same as the method for measuring and adjusting the electrical conductivity of the composition.
  • the electrical conductivity of the diluted liquid can also be adjusted by the dilution ratio.
  • a specific method for diluting the composition may be carried out in accordance with the above-mentioned composition preparation process.
  • the stirring device and stirring method used in the dilution step the known stirring device mentioned in the above-mentioned composition preparation step may be used.
  • the water used in the dilution step is preferably purified in advance. Further, it is preferable to perform a purification treatment on the diluted liquid obtained in the dilution step.
  • the purification treatment include ion component reduction treatment using an ion exchange resin or RO membrane, etc., and foreign matter removal using filtering, which are described as purification treatment for the above composition, and any one of these treatments may be performed. is preferred.
  • the pH of the diluted solution may be adjusted by adding any of the above-mentioned pH adjusters and the above-mentioned components having the function of a pH adjuster.
  • composition can be used as a composition used in the manufacturing process of semiconductor devices. That is, the present composition can be used in any process for manufacturing semiconductor devices.
  • Applications of the present composition include, for example, a cleaning liquid used for cleaning semiconductor substrates (semiconductor substrate cleaning liquid), a cleaning liquid used for cleaning members used in the manufacture of semiconductor substrates (component cleaning liquid), and Examples include processing liquids (semiconductor substrate processing liquids) used to remove objects such as metal-containing substances on semiconductor substrates.
  • the cleaning liquid for semiconductor substrates is not particularly limited as long as it is applied to semiconductor substrates to remove residues such as metal impurities or fine particles adhering to the semiconductor substrates, such as chemical mechanical polishing (CMP). :Chemical Mechanical Polishing) cleaning solution for semiconductor substrates (pCMP cleaning solution), cleaning solution for buffing semiconductor substrates that have been subjected to CMP processing (buff cleaning solution), semiconductor substrates that have been back-grinded A cleaning solution for cleaning semiconductor substrates that have been subjected to etching processing (post-etching residue cleaning solution), and a cleaning solution for semiconductor substrates with electronic components soldered using flux or semiconductor substrates with solder bumps formed. Can be mentioned.
  • cleaning liquid for members examples include cleaning liquids for cleaning objects such as members that come into contact with semiconductor substrates in the manufacturing process of semiconductor elements and members that come into contact with processing liquid before being applied to semiconductor substrates. More specifically, cleaning liquid for cleaning brushes used for cleaning semiconductor substrates (brush cleaning liquid), cleaning liquid for polishing pads used for processing semiconductor substrates (pad cleaning liquid), resins for semiconductor substrate storage containers, etc. Examples include cleaning liquids for cleaning products, cleaning liquids for cleaning glass substrates, and cleaning liquids for mechanical cleaning. can be mentioned.
  • the processing solution for semiconductor substrates includes an etching solution that dissolves and removes metal-containing materials on the semiconductor substrate, and an etching solution that dissolves and removes metal-containing materials on the semiconductor substrate, and an etching solution that dissolves and removes metal-containing materials on the semiconductor substrate, and an etching solution that is used to remove metals from the semiconductor substrate before the step of forming a resist film using an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive composition.
  • Treatment liquids applied to semiconductor substrates such as pre-wetting liquids applied to substrates to improve the coating properties of photosensitive or radiation-sensitive compositions, and rinsing liquids for rinsing substances adhered to semiconductor substrates. It will be done.
  • the present composition when the present composition is applied to objects such as semiconductor substrates, cleaning brushes, and polishing pads listed in the above-mentioned application examples, after a predetermined period of time has passed from manufacture. Also exhibits an excellent effect of suppressing the increase in defects in the object.
  • the present composition may be used for only one of the above uses, or may be used for two or more of the above uses.
  • Examples of methods for using the present composition for the above-mentioned purposes include a method of bringing the present composition into contact with the object for the above-mentioned use. Thereby, the object can be cleaned (removal of residue on the object, etc.) or one or more types of metal-containing substances contained in the object can be removed. More specifically, a cleaning method (for example, a method of cleaning a semiconductor substrate subjected to CMP) using the present composition to remove residues attached to an object can be mentioned.
  • the present composition may be used in an etching treatment method for dissolving and removing metal-containing materials on an object, or a process in which a resist film is formed using an actinic ray-sensitive or radiation-sensitive composition. Also included are a pre-wet treatment method in which a substance is applied onto a semiconductor substrate, and a rinse treatment method in which the semiconductor substrate is rinsed using the present composition.
  • semiconductor substrate The semiconductor substrate will be explained below. In the following description, the structure of the semiconductor substrate will be explained by using a representative example in which the present composition is used in contact with a semiconductor substrate, but the manner in which the composition is applied is not limited to the following description, As described above, the semiconductor substrate with which the member to be cleaned by the present composition or the treatment liquid that contacts the member to be cleaned by the present composition comes into contact may be the semiconductor substrate described below.
  • a semiconductor substrate to which the present composition is applied is a semiconductor substrate having a metal-containing substance thereon.
  • "on the semiconductor substrate” includes, for example, the front and back surfaces, side surfaces, and inside of grooves of the semiconductor substrate.
  • the metal-containing substance on the semiconductor substrate includes not only the case where the metal-containing substance is directly on the surface of the semiconductor substrate but also the case where the metal-containing substance is present on the semiconductor substrate via another layer.
  • the semiconductor substrate may have two or more kinds of metal-containing substances.
  • the metal-containing substance may be any substance containing metal (metal atom).
  • metals contained in metal-containing materials include Cu (copper), Al (aluminum), Ru (ruthenium), Co (cobalt), W (tungsten), Ti (titanium), Ta (tantalum), and Cr (chromium). ), Hf (hafnium), Os (osmium), Pt (platinum), Ni (nickel), Mn (manganese), Zr (zirconium), Mo (molybdenum), La (lanthanum) and Ir (iridium) At least one metal M is selected.
  • the metal-containing substance examples include a simple substance of metal M, an alloy containing metal M, an oxide of metal M, a nitride of metal M, and an oxynitride of metal M.
  • the metal-containing material may be a mixture containing two or more of these compounds.
  • the oxide, nitride, and oxynitride may be any of a metal-containing composite oxide, composite nitride, and composite oxynitride.
  • the content of metal atoms in the metal-containing material is preferably 10% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, and even more preferably 50% by mass or more, based on the total mass of the metal-containing material.
  • the upper limit is preferably 100% by mass or less.
  • the semiconductor substrate preferably has a metal M-containing substance containing metal M, and preferably has a metal-containing substance containing at least one metal selected from the group consisting of Cu, Al, W, Co, Ti, Ta, Ru, and Mo. It is more preferable to have a metal inclusion containing at least one metal selected from the group consisting of W, Co, Cu, Al, Ti, Ta and Ru, and it is further preferable to have a metal inclusion containing at least one metal selected from the group consisting of W, Co, Cu, Al, Ti, Ta and Ru. This is particularly preferred.
  • Examples of the semiconductor substrate include a semiconductor substrate having a metal wiring film, a barrier metal, and an insulating film on the surface of a wafer constituting the substrate.
  • wafers constituting the substrate include silicon (Si) wafers, silicon carbide (SiC) wafers, wafers made of silicon-based materials such as silicon-containing resin wafers (glass epoxy wafers), gallium phosphide (GaP) wafers, Examples include gallium arsenide (GaAs) wafers and indium phosphide (InP) wafers.
  • silicon wafers include n-type silicon wafers doped with pentavalent atoms (e.g., phosphorus (P), arsenic (As), and antimony (Sb), etc.), and silicon wafers doped with trivalent atoms.
  • Examples include p-type silicon wafers doped with boron (B), gallium (Ga), etc.).
  • Examples of the silicon of the silicon wafer include amorphous silicon, single crystal silicon, polycrystalline silicon, and polysilicon.
  • wafers made of silicon-based materials such as silicon wafers, silicon carbide wafers, and resin-based wafers containing silicon (glass epoxy wafers) are preferred.
  • the semiconductor substrate may have an insulating film on the wafer.
  • the insulating film include silicon oxide films (e.g., silicon dioxide (SiO 2 ) films, tetraethyl orthosilicate (Si(OC 2 H 5 ) 4 ) films (TEOS films), etc.), silicon nitride films (e.g., silicon nitride films), etc. (Si 3 N 4 ) and silicon nitride carbide (SiNC)), and low dielectric constant (Low-k) films (such as carbon-doped silicon oxide (SiOC) films and silicon carbide (SiC) films). , a low dielectric constant (Low-k) film is preferred.
  • silicon oxide films e.g., silicon dioxide (SiO 2 ) films, tetraethyl orthosilicate (Si(OC 2 H 5 ) 4 ) films (TEOS films), etc.
  • silicon nitride films e.g., silicon nit
  • Semiconductor substrates often have a metal film containing metal as a metal wiring film, barrier metal, or other film.
  • the metal film included in the semiconductor substrate is preferably a metal film containing metal M, more preferably a metal film containing at least one metal selected from the group consisting of Cu, Al, W, Co, Ti, Ta, Ru, and Mo.
  • a metal film containing at least one metal selected from the group consisting of W, Co, Cu, and Ru is more preferable.
  • Examples of the metal film containing at least one metal selected from the group consisting of W, Co, Cu, and Ru include a film mainly composed of tungsten (W-containing film), a film mainly composed of cobalt (Co-containing film), and a film mainly composed of cobalt (Co-containing film). films), films whose main component is copper (Cu-containing film), and films whose main component is ruthenium (Ru-containing film).
  • the semiconductor substrate has a W-containing film.
  • the W-containing film include a metal film made of only tungsten (W metal film) and a metal film made of an alloy of tungsten and another metal (W alloy metal film).
  • the tungsten alloy metal film include a tungsten-titanium alloy metal film (WTi alloy metal film) and a tungsten-cobalt alloy metal film (WCo alloy metal film).
  • the W-containing film is used, for example, in a barrier metal or a connection portion between a via and a wiring.
  • Examples of the Cu-containing film include a wiring film made only of metallic copper (Cu wiring film) and a wiring film made of an alloy made of metallic copper and another metal (Cu alloy wiring film).
  • Examples of the Co-containing film include a metal film made of only metal cobalt (Co metal film) and an alloy metal film made of metal cobalt and another metal (Co alloy metal film).
  • Examples of the Ru-containing film include a metal film made of only metal ruthenium (Ru metal film) and a metal film made of an alloy of metal ruthenium and another metal (Ru alloy metal film). Ru-containing films are often used as barrier metals.
  • the method for forming the metal wiring film, barrier metal, and insulating film on the wafer constituting the semiconductor substrate is not particularly limited as long as it is a method normally used in this field.
  • a method for forming an insulating film for example, a silicon oxide film is formed by performing heat treatment on a wafer constituting a semiconductor substrate in the presence of oxygen gas, and then chemical treatment is performed by flowing silane and ammonia gas.
  • a method of forming a silicon nitride film by a chemical vapor deposition (CVD) method is exemplified.
  • a method for forming a W-containing film, a Cu-containing film, a Ru-containing film, and a Co-containing film for example, a circuit is formed on a wafer having the above-mentioned insulating film by a known method such as a resist, and then, Examples include a method of forming a W-containing film, a Cu-containing film, a Ru-containing film, or a Co-containing film by methods such as plating and CVD.
  • the semiconductor substrate may be a semiconductor substrate in which an insulating film, a barrier metal, and a metal film are provided on a wafer, and then a planarization process such as a CMP process is performed.
  • CMP processing generally involves attaching a polishing pad to a circular polishing surface plate (platen), soaking the surface of the polishing pad in a polishing liquid containing polishing fine particles (abrasive grains), and removing the attached polishing pad.
  • the surface of a semiconductor substrate that has been subjected to CMP processing contains metal impurities (metal residue) derived from abrasive grains (for example, silica and alumina, etc.) used in CMP processing, polished metal films and/or barrier metals, etc. Impurities may remain.
  • organic impurities originating from the polishing liquid used during the CMP process may remain. These impurities can, for example, cause short circuits between wiring lines and deteriorate the electrical characteristics of the semiconductor substrate, so semiconductor substrates that have been subjected to CMP processing must undergo cleaning treatment to remove these impurities from the surface. Served.
  • a semiconductor substrate subjected to CMP processing there is a publication in the Journal of Precision Engineering Vol. 84, No. Examples include, but are not limited to, a substrate subjected to CMP treatment as described in No. 3, 2018.
  • a polishing liquid is used in the CMP process.
  • any known polishing liquid can be used as appropriate depending on the type of semiconductor substrate, the composition of the polishing liquid, and the type of residue to be removed.
  • the polishing liquid include a polishing liquid containing iron ions and hydrogen peroxide, or a polishing liquid containing chemically modified colloidal silica (eg, cationic modification, anionic modification, etc.).
  • polishing liquids polishing liquids containing iron complexes described in JP2020-068378A, JP2020-015899A, and US Patent No. 11043151, and chemical polishing liquids described in JP2021-082645A, Also mentioned are polishing fluids containing modified colloidal silica, the contents of which are incorporated herein.
  • the polishing pad that can be used for CMP processing is not particularly limited.
  • constituent materials of the polishing pad include thermoplastic resins or elastomers, and polyurethane resins (more preferably foamed polyurethane resins).
  • a polishing pad containing a nonwoven fabric impregnated with polyurethane resin and a polishing pad having a suede surface can also be used.
  • a polishing pad containing a polyurethane resin is preferred because it has higher hydrophilicity and is easier to soak in the polishing liquid.
  • polishing pads made of thermoplastic resin or elastomer are available from JSR Corporation, and polishing pads made of polyurethane resin are available from Nitta DuPont.
  • the semiconductor substrate may be a semiconductor substrate that has been subjected to a CMP process and then buffed.
  • Buff cleaning is a process that uses a polishing pad to reduce impurities on the surface of a semiconductor substrate. Specifically, the polishing surface of a semiconductor substrate that has been subjected to CMP processing is pressed against the surface of a polishing pad attached to a circular platen to bring the polishing pad and semiconductor substrate into contact, and the contact area is buffed. The semiconductor substrate and the polishing pad are caused to slide relative to each other while supplying cleaning liquid. Through this process, impurities on the surface of the semiconductor substrate subjected to the CMP process are removed by the frictional force of the polishing pad and the chemical action of the cleaning liquid.
  • a known cleaning liquid for buffing can be used as appropriate depending on the type of semiconductor substrate and the type and amount of impurities to be removed.
  • Components contained in the buffing cleaning liquid include, for example, water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol, water as a dispersion medium, and acids such as nitric acid.
  • a semiconductor substrate may be buffed using the present composition as a cleaning liquid for buffing.
  • the polishing device and polishing conditions used for buff cleaning can be appropriately selected from known devices and conditions depending on the type of semiconductor substrate, the object to be removed, and the like. Examples of buffing include the treatments described in paragraphs [0085] to [0088] of International Publication No. 2017/169539, the contents of which are incorporated herein.
  • the following describes cleaning solutions for semiconductor substrates (preferably semiconductor substrates subjected to CMP processing), cleaning solutions for brushes used for cleaning semiconductor substrates, and polishing pads used for processing semiconductor substrates.
  • Each use of the cleaning liquid and the cleaning liquid for buffing a semiconductor substrate subjected to CMP processing will be described in detail.
  • the semiconductor substrate used for the above purpose is not particularly limited as long as it is the semiconductor substrate described above, but a semiconductor substrate containing tungsten is preferable, and a semiconductor substrate having a W-containing film is more preferable.
  • the present composition can be used as a semiconductor substrate cleaning liquid in a semiconductor substrate cleaning method that includes a step of cleaning a semiconductor substrate that has been subjected to CMP treatment (hereinafter also referred to as "first use"). That is, the present composition can be used for cleaning a semiconductor substrate that has been subjected to CMP treatment in a method for manufacturing a semiconductor device that includes a step of performing CMP treatment on a semiconductor substrate, and a step of cleaning the semiconductor substrate that has been subjected to CMP treatment. It can be used as a cleaning solution.
  • the present composition can be applied to a known method performed on a CMP-treated semiconductor substrate.
  • the present composition used for the first application may be a diluted solution obtained in the above-mentioned dilution step, and it is also preferable to have a step of applying the diluted solution to a semiconductor substrate subjected to CMP treatment and cleaning it.
  • the cleaning process for cleaning a semiconductor substrate subjected to CMP processing is not particularly limited as long as it is a method of cleaning the semiconductor substrate by bringing the composition into contact with the semiconductor substrate.
  • scrub cleaning which removes residue by physically contacting the surface of the semiconductor substrate with a cleaning member such as ) method, a spray method for atomizing the composition, and other known methods used in the field of semiconductor device manufacturing may be appropriately employed.
  • a mechanical stirring method may be used to further reduce impurities remaining on the surface of the semiconductor substrate and further improve the cleaning ability of the composition.
  • Examples of mechanical stirring methods include a method of circulating the composition on a semiconductor substrate, a method of flowing or spraying the composition on a semiconductor substrate, and a method of stirring the composition with ultrasonic waves or megasonic waves. Can be mentioned.
  • the above-mentioned washing step may be carried out only once, or may be carried out two or more times. When washing is performed two or more times, the same method may be repeated or different methods may be combined.
  • the semiconductor substrate cleaning method may be either a single wafer method or a batch method.
  • the single-wafer method generally refers to a method in which semiconductor substrates are processed one by one
  • the batch method generally refers to a method in which a plurality of semiconductor substrates are processed simultaneously.
  • the temperature of the composition used for cleaning semiconductor substrates is not particularly limited as long as it is a temperature normally used in this field. Although cleaning is often performed at room temperature (approximately 25° C.), the temperature can be arbitrarily selected in order to improve cleaning performance and prevent damage to the members.
  • the temperature of the composition is preferably 10 to 60°C, more preferably 15 to 50°C.
  • the cleaning time for cleaning the semiconductor substrate can be changed as appropriate depending on the type and content of the components contained in the composition. Practically, the time is preferably 10 to 120 seconds, more preferably 20 to 90 seconds, and even more preferably 30 to 60 seconds.
  • the supply amount (supply rate) of the composition in the semiconductor substrate cleaning step is preferably 50 to 5000 mL/min, more preferably 500 to 2000 mL/min.
  • the pH of the composition is 4.0 to 9.0, preferably within the preferred pH range of the composition described above.
  • the composition used for the first use may be a diluted liquid obtained in the above dilution step.
  • the dilution ratio is preferably 10 times or more, more preferably 30 times or more, even more preferably 50 times or more, and particularly preferably 100 times or more in terms of mass ratio.
  • the upper limit is not particularly limited, but is preferably 1000 times or less, more preferably 400 times or less, and even more preferably 300 times or less.
  • the pH of the diluent is 4.0 to 9.0, preferably within the above-mentioned preferred pH range of the diluent.
  • the ratio A/B of the content of the antibacterial agent to the content of the organic acid in the composition is preferably 0.5 or less, and is preferably within the preferable range of the above ratio A/B. Further, the ratio A/C of the content of the antibacterial agent to the content of the organic amine in the composition is preferably 0.3 or less, and is preferably within the preferable range of the above ratio A/C.
  • the electrical conductivity of the composition at 25° C. is preferably 0.05 S/m or more, more preferably 0.1 to 2.0 S/m.
  • the antibacterial agent contained in the composition is preferably a carboxylic acid antibacterial agent or an isothiazolinone antibacterial agent.
  • a step of cleaning the semiconductor substrate by rinsing it with a solvent (hereinafter also referred to as a "rinsing step") may be performed.
  • the rinsing step is preferably performed continuously after the semiconductor substrate cleaning step, and is a step of rinsing for 5 to 300 seconds using a rinsing liquid.
  • the rinsing step may be performed using the mechanical stirring method described above.
  • the rinsing liquid examples include water (preferably deionized (DI) water), methanol, ethanol, isopropyl alcohol, N-methylpyrrolidinone, ⁇ -butyrolactone, dimethyl sulfoxide, ethyl lactate, and propylene glycol monomethyl ether acetate.
  • DI deionized
  • an aqueous rinse solution such as diluted aqueous ammonium hydroxide having a pH of over 8.0 may be used.
  • the method of bringing the rinsing liquid into contact with the semiconductor substrate the method of bringing the above composition into contact with the semiconductor substrate can be similarly applied.
  • a drying step for drying the semiconductor substrate may be performed. Drying methods include, for example, a spin drying method, a method of flowing a drying gas over the semiconductor substrate, a method of heating the substrate with a heating means such as a hot plate and an infrared lamp, a Marangoni drying method, a Rotagoni drying method, and an IPA (isopropyl (alcohol) drying method, as well as any combination thereof.
  • the present composition can be used as a brush cleaning liquid in a cleaning brush cleaning method that includes a step of cleaning a cleaning brush used for cleaning a semiconductor substrate (hereinafter also referred to as "second use").
  • a cleaning brush used for cleaning a semiconductor substrate subjected to CMP processing is preferable.
  • the shape of the cleaning brush is not particularly limited, and examples include a cylindrical roll brush and a pencil brush, with a roll brush being preferred. Further, the cleaning brush often has a large number of cylindrical protrusions that protrude in the radial direction on the surface.
  • the constituent material of the cleaning brush include polymer resins having hydroxyl groups such as polyvinyl alcohol (PVA) resin, polyurethane resin, and polyolefin resin.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • PVA polyurethane resin
  • polyolefin resin polyolefin resin.
  • a cleaning brush made of a sponge-like substance made of the above polymer resin is preferable, and a cleaning brush made of a sponge-like substance made of PVA resin is more preferable.
  • Commercially available cleaning brushes include, for example, brushes manufactured by Entegris (for example, model number "PVP1ARXR1") and brushes manufactured by Aion (Bell Eater (registered trademark) A series).
  • the cleaning brush using the composition As a method for cleaning the cleaning brush using the composition, known methods used in the field of semiconductor device manufacturing, such as the immersion method and the spray method described as the semiconductor substrate cleaning step in the first application, are appropriately adopted. Further, the cleaning conditions including the temperature of the cleaning liquid and the cleaning time can be appropriately selected based on the constituent materials of the cleaning brush, etc., with reference to the cleaning conditions and known cleaning methods in the semiconductor substrate cleaning process described above.
  • the pH of the composition is 4.0 to 9.0, preferably within the preferred pH range of the composition described above.
  • the composition used for the second use may be a diluted liquid obtained in the above dilution step.
  • the dilution ratio is preferably 10 to 100 times, more preferably 30 to 100 times in terms of mass ratio.
  • the pH of the diluent is 4.0 to 9.0, preferably within the above-mentioned preferred pH range of the diluent.
  • the ratio A/B of the content of the antibacterial agent to the content of the organic acid in the composition is preferably 0.5 or less, and is preferably within the preferable range of the above ratio A/B.
  • the ratio A/C of the content of the antibacterial agent to the content of the organic amine in the composition is preferably 0.3 or less, and is preferably within the preferable range of the above ratio A/C.
  • the electrical conductivity of the composition at 25° C. is preferably 0.05 S/m or more, more preferably 0.1 to 1.0 S/m. Further, the electrical conductivity of the diluted composition at 25° C. is preferably 0.02 S/m or more, more preferably 0.05 to 0.8 S/m.
  • the antibacterial agent contained in the composition is preferably a carboxylic acid antibacterial agent or an isothiazolinone antibacterial agent.
  • the present composition can be used as a polishing pad cleaning liquid in a polishing pad cleaning method that includes a step of cleaning a polishing pad used for processing a semiconductor substrate (hereinafter also referred to as "third use").
  • the polishing pad that is the object to be cleaned in the third use is not particularly limited as long as it is a known polishing pad used for processing semiconductor substrates, and includes the polishing pads described in the above ⁇ CMP process>. Among these, polishing pads containing polyurethane resin are preferred. Further, as the polishing pad, a polishing pad used for CMP processing is preferable.
  • the cleaning conditions including the temperature of the cleaning liquid and the cleaning time can be appropriately selected based on the constituent materials of the polishing pad, etc., with reference to the cleaning conditions and known cleaning methods in the semiconductor substrate cleaning process described above.
  • the pH of the composition is 4.0 to 9.0, preferably within the preferred pH range of the composition described above.
  • the composition used for the third use may be a diluted liquid obtained in the above dilution step.
  • the dilution ratio is preferably 10 to 100 times, more preferably 30 to 100 times, and even more preferably 50 to 100 times by mass.
  • the pH of the diluent is 4.0 to 9.0, preferably within the above-mentioned preferred pH range of the diluent.
  • the ratio A/B of the content of the antibacterial agent to the content of the organic acid in the composition is preferably 0.5 or less, and is preferably within the preferable range of the above ratio A/B. Further, the ratio A/C of the content of the antibacterial agent to the content of the organic amine in the composition is preferably 0.3 or less, and is preferably within the preferable range of the above ratio A/C.
  • the electrical conductivity of the composition at 25° C. is preferably 0.05 S/m or more, more preferably 0.1 to 1.0 S/m.
  • the electrical conductivity of the diluted composition at 25° C. is preferably 0.02 S/m or more, more preferably 0.05 to 0.8 S/m.
  • the antibacterial agent contained in the composition is preferably a carboxylic acid antibacterial agent or an isothiazolinone antibacterial agent.
  • the present composition can be used as a cleaning liquid for buff cleaning in a semiconductor substrate cleaning method that includes a buff cleaning step of cleaning the surface of a semiconductor substrate by bringing a polishing pad into contact with the surface of the semiconductor substrate that has been subjected to CMP processing. (hereinafter also referred to as "fourth use”).
  • the specific method of buff cleaning for the fourth use is as already explained in the above ⁇ Buff cleaning>.
  • the polishing pad used for the buff cleaning of the fourth use is as already explained in the above ⁇ CMP process>.
  • the pH of the composition is 4.0 to 9.0, preferably within the preferred pH range of the composition described above.
  • the composition used for the fourth use may be a diluted liquid obtained in the above dilution step.
  • the dilution ratio is preferably 10 to 100 times, more preferably 30 to 100 times, and even more preferably 50 to 100 times by mass.
  • the pH of the diluent is 4.0 to 9.0, preferably within the above-mentioned preferred pH range of the diluent.
  • the ratio A/B of the content of the antibacterial agent to the content of the organic acid in the composition is preferably 0.5 or less, and is preferably within the preferable range of the above ratio A/B. Further, the ratio A/C of the content of the antibacterial agent to the content of the organic amine in the composition is preferably 0.3 or less, and is preferably within the preferable range of the above ratio A/C.
  • the electrical conductivity of the composition at 25° C. is preferably 0.05 S/m or more, more preferably 0.2 to 2.0 S/m.
  • the antibacterial agent contained in the composition is preferably a carboxylic acid antibacterial agent or an isothiazolinone antibacterial agent.
  • the composition is substantially free of abrasive grains and coarse particles.
  • This composition is useful for cleaning semiconductor substrates that have been subjected to CMP processing, cleaning cleaning brushes used for cleaning semiconductor substrates, cleaning polishing pads used for processing semiconductor substrates, and cleaning semiconductor substrates that have been subjected to CMP processing. It can also be used for applications different from any of the buff cleaning applications.
  • ⁇ Cleaning of etched semiconductor substrate> In the manufacturing process of a semiconductor device, when a metal layer and/or an insulating layer of a semiconductor substrate is etched by plasma etching using a resist pattern as a mask, residues originating from the photoresist, the metal layer, and the insulating layer are generated on the semiconductor substrate. Furthermore, when removing unnecessary resist patterns by plasma ashing, residues derived from the ashed photoresist are generated on the semiconductor substrate.
  • the present composition can be used as a cleaning liquid in a cleaning process for cleaning a semiconductor substrate that has been subjected to an etching process. By using the present composition, the above-mentioned etching residue and/or ashing residue generated on a semiconductor substrate subjected to an etching process can be removed.
  • a flux is used to remove oxides that prevent the connection between metals such as electrodes or wiring and the solder metal, and to promote the connection. If flux-derived residue remains on a board on which electronic components are soldered using flux and/or on a board on which solder bumps for soldering electronic components are formed using flux, etc. There is.
  • the present composition can be used as a cleaning solution for cleaning a semiconductor substrate on which electronic components are soldered using flux, or a semiconductor substrate on which solder bumps are formed using flux. By using the present composition, it is possible to remove flux-derived residues remaining on the semiconductor substrate.
  • ⁇ Cleaning of etched semiconductor substrate> In the manufacturing process of a semiconductor device, when a metal layer and/or an insulating layer of a semiconductor substrate is etched by plasma etching using a resist pattern as a mask, residues originating from the photoresist, the metal layer, and the insulating layer are generated on the semiconductor substrate. Furthermore, when removing unnecessary resist patterns by plasma ashing, residues derived from the ashed photoresist are generated on the semiconductor substrate.
  • the present composition can be used as a cleaning liquid in a cleaning process for cleaning a semiconductor substrate that has been subjected to an etching process. By using the present composition, the above-mentioned etching residue and/or ashing residue generated on a semiconductor substrate subjected to an etching process can be removed.
  • the present composition can be used as a cleaning liquid in a cleaning process for cleaning semiconductor chips before being subjected to a bonding process.
  • foreign matter such as cutting waste generated in the dicing process before the bonding process can be removed from the semiconductor chip.
  • the present composition can be used for cleaning resin products, particularly resin containers used for housing and transporting semiconductor substrates in the manufacturing process of semiconductor elements.
  • containers for housing semiconductor substrates are used to prevent the intrusion of particles and chemical contamination.
  • Examples of such containers include FOSBs (Front Opening Shipping Boxes) used when delivering wafers to semiconductor device manufacturers, and FOUPs (Front Opening Shipping Boxes) used to store wafers for transport between wafer processing steps.
  • Unified Pod and SMIF (Standard Mechanical Interface).
  • metal impurities may be generated due to contact between the semiconductor substrate and the inside of the container.
  • the inside of the container may be contaminated by residues generated during the manufacturing process of semiconductor elements and remaining on the semiconductor substrate.
  • the inside of the container is cleaned to prevent these metal impurities and residues from adhering to the semiconductor substrate.
  • the etching residue and/or ashing residue generated on the etched semiconductor substrate can be removed.
  • the present composition can be used as a cleaning liquid for cleaning glass substrates, particularly glass substrates suitable for flat panel displays such as liquid crystal displays, plasma displays, organic EL displays, and touch panels, and hard disks.
  • This composition residues such as metal impurities remaining on the glass substrate can be removed.
  • This composition can be used in an etching process to remove a metal film on a semiconductor substrate.
  • the etching treatment include a method of bringing a composition into contact with a semiconductor substrate to dissolve and remove metal-containing substances on the object.
  • the method of bringing the composition into contact with the semiconductor substrate is not particularly limited, and the method described in the first application can be applied.
  • the descriptions in paragraphs [0049] to [0069] of International Publication No. 2019/138814 can be cited, and the contents thereof are incorporated herein.
  • the present composition can also be used as a cleaning solution for various machines, including precision machines such as MEMS, ranging in size from small to large.
  • any of the treatments performed using the present composition according to the above uses may be performed in combination before or after other steps performed in the manufacture of semiconductor devices.
  • the above process may be incorporated into other processes while the above process is being carried out, or may be incorporated between other processes.
  • Other processes include, for example, the formation process of each structure such as metal wiring, gate structure, source structure, drain structure, insulating layer, ferromagnetic layer and/or nonmagnetic layer (layer formation, etching, CMP treatment, metamorphosis, etc.). ), resist formation process, exposure process and removal process, heat treatment process, cleaning process, inspection process, etc.
  • the above processing may be performed at any stage of a back end process (BEOL: Back end of the line), a middle process (MOL: Middle of the line), or a front end process (FEOL: Front end of the line).
  • BEOL Back end of the line
  • MOL Middle of the line
  • FEOL Front end of the line
  • the pH and electrical conductivity of the compositions were measured using a portable electrical conductivity/pH meter (manufactured by DKK Toa Co., Ltd., "WM-32EP").
  • the pH was measured at 25°C in accordance with JIS Z8802-1984.
  • handling of containers, preparation of compositions, filling, storage, and analytical measurements were all carried out in a clean room meeting ISO class 2 or lower.
  • [Chelating agent] ⁇ DEPPO (diethylenetriaminepenta(methylenephosphonic acid)) ⁇ HEDPO (1-hydroxyethylidene-1,1'-diphosphonic acid) ⁇ NTPO (Nitrilotris (methylenephosphonic acid)) ⁇ EDTPO (ethylenediaminetetraphosphonic acid) ⁇ EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid) ⁇ DTPA (diethylenetriaminepentaacetic acid) ⁇ Phytic acid ⁇ L-arginine ⁇ L-lysine ⁇ L-histidine
  • composition 101 was prepared according to the method described below. After adding benzethonium chloride, tartaric acid, and diethylenetriaminepenta(methylenephosphonic acid) (DEPPO) to ultrapure water in the amounts shown in Table 1, the pH of the prepared composition was 6.2. 2-(dimethylamino)-2-methyl-1-propanol (DMAMP) was added. Composition 101 was obtained by sufficiently stirring the obtained liquid mixture. Compositions 102 to 221 and Comparative Compositions 1 to 2 having the compositions shown in Table 1 were manufactured according to the method for preparing Composition 101, respectively.
  • DEPPO diethylenetriaminepenta(methylenephosphonic acid)
  • DMAMP 2-(dimethylamino)-2-methyl-1-propanol
  • Example 1 Evaluation of cleaning performance for semiconductor substrates
  • Polishing using FREX300S-II polishing equipment, manufactured by Ebara Corporation
  • CMP slurry product name "W2000", manufactured by Cabot Corporation
  • a silicon wafer (12 inches in diameter) having a CVD-W film (tungsten film) with a thickness of 5000 ⁇ on the surface was subjected to CMP processing using a liquid under the following conditions.
  • the polished surface of the wafer subjected to the above CMP process was scrubbed for 30 seconds. Thereafter, the cleaned wafer was rinsed with water and dried (dry out).
  • the polished surface of the obtained wafer was inspected using a defect inspection device ("ComPLUS 2" manufactured by APPLIED MATERIALS) to count the number of defects with a length of 0.1 ⁇ m or more on the polished surface. Based on the results of the number of defects obtained, the cleaning performance of each diluted sample sample for semiconductor substrates was evaluated based on the following criteria. For practical purposes, an evaluation of "5" or higher is desirable.
  • each diluted solution that was not used in the above-mentioned cleaning evaluation test was placed in a container made of high-density polyethylene (HDPE) and stored in a clean room at 23 ⁇ 2° C. for one week. Using each diluted solution after storage, the cleaning performance of the diluted solution for semiconductor substrates was evaluated in the same manner as in the above method.
  • HDPE high-density polyethylene
  • Example 1 [Evaluation of tungsten corrosivity] Each composition prepared in Example 1 was separated and diluted with ultrapure water at the dilution ratio (mass ratio) of each composition shown in Table 1 below to obtain a sample of the diluted solution for corrosion resistance evaluation. (200g) was prepared. Similarly to the above, when preparing diluted solutions of Compositions 154 to 221, use potassium hydroxide (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and sulfuric acid (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as pH adjusters, if necessary. ) was added to the diluted solution to adjust the pH of the diluted solution at 25° C. to the values shown in Table 1 below.
  • potassium hydroxide manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
  • sulfuric acid manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
  • a wafer (12 inches in diameter) having a metal film made of tungsten (W) on the surface was cut to prepare a 2 cm square wafer coupon.
  • the thickness of each metal film was 100 nm.
  • a wafer coupon was immersed in a diluted sample (temperature: 25° C.) prepared by the above method, and immersion treatment was performed for 30 minutes while stirring at a stirring speed of 250 rpm.
  • the thickness of the metal film dissolved by the immersion treatment was calculated from the difference in the thickness of the metal film measured before and after the immersion treatment, and the corrosion rate of the metal film per unit time (unit: ⁇ /min) was calculated.
  • the corrosion rate of the obtained metal film the corrosiveness of each diluted solution to tungsten was evaluated according to the following evaluation criteria. The evaluation results are shown in Table 1. Note that the lower the corrosion rate of W, the better the corrosion inhibition performance against tungsten. For practical purposes, an evaluation of "6" or higher is desirable.
  • Corrosion rate is 0.3 ⁇ /min or less 7: Corrosion rate is over 0.3 ⁇ /min and 0.4 ⁇ /min or less 6: Corrosion rate is over 0.4 ⁇ /min and 0.5 ⁇ /min or less 5: Corrosion rate is More than 0.5 ⁇ /min but not more than 0.6 ⁇ /min 4: Corrosion rate more than 0.6 ⁇ /min and not more than 0.7 ⁇ /min 3: Corrosion rate more than 0.7 ⁇ /min and not more than 0.8 ⁇ /min 2: Corrosion rate is more than 0.8 ⁇ /min and less than 1.0 ⁇ /min 1: Corrosion rate is 1.0 ⁇ /min or more
  • Table 1 shows the composition and physical properties of each composition, the physical properties of the diluent, and the evaluation results from the above evaluation.
  • the notation "-" indicates that the component corresponding to that column is not included in the composition.
  • the “Content (mass%)” column indicates the content (unit: mass%) of each component relative to the total mass of the composition. Note that the content of each component in the table indicates the content of each component as a compound.
  • the value in the "Ratio A/B” column indicates the mass ratio of the antibacterial agent content to the organic acid content (antibacterial agent content/organic acid content), and the value in the “Ratio A/C” column represents the mass ratio of the antibacterial agent content to the organic amine content (antibacterial agent content/organic amine content).
  • "Remainder” in the "Water” column indicates that the component other than those shown in the table was water in each composition.
  • the values in the "pH” column and “electrical conductivity (S/m)” column are the pH and electrical conductivity (unit: S/m) at 25°C of the composition and diluted solution measured by the above measuring device. are shown respectively.
  • the "dilution ratio” column of “diluent” indicates the dilution ratio (mass ratio) of the diluent used in each evaluation test to the composition.
  • the composition of the present invention is more effective when diluted after a predetermined period of time than Comparative Composition 1, which does not contain an organic amine, and Comparative Composition 2, which does not contain an antibacterial agent. It was confirmed that the cleaning performance when cleaning semiconductor substrates using this method was improved.
  • compositions 115 to 118 when the ratio A/C of the content of the antibacterial agent to the content of the organic amine is 0.005 to 0.03, when the semiconductor substrate is cleaned using the diluted solution after a predetermined period of time has passed, It was confirmed that the cleaning performance was even better (comparison of compositions 115 to 118).
  • compositions 101 to 221 the cleaning performance of other compositions other than compositions 117, 102 and 134 was evaluated according to the above procedure. Compared to the case where Product 1 was used, the above-mentioned peak intensity corresponding to the remaining amount of colloidal silica was smaller, and the cleaning effect was higher.
  • Example 2 Evaluation of cleaning performance for cleaning brushes
  • Compositions 117, 102, and 134, and Comparative Composition 1 were each taken out and diluted 30 times by mass with ultrapure water to prepare samples of diluted solutions for brush cleaning.
  • CMP slurry product name "W2000”
  • a CMP treatment was performed under the same conditions as described in Example 1 using a polishing liquid prepared by adding 2% by mass of hydrogen peroxide to the total mass of the slurry (manufactured by Cabot Corporation).
  • the polished surface of the CMP-treated wafer was scrubbed for 30 seconds by pouring ultrapure water and rotating an Entegris brush (PVA roll type brush, model number "PVP1ARXR1").
  • the wafer was removed from the polishing apparatus, and while the brush was being rotated, the sample of the diluted solution prepared above or ultrapure water was poured over the brush at a flow rate of 1 L/min, and the brush was cleaned for 1 minute. Subsequently, the brush was rinsed for 1 minute using ultrapure water, and then dried. The surface of the dried brush was measured using an FT-IR (Fourier transform infrared spectrometer) to determine the peak intensity (height) of the peak around 1100 cm ⁇ 1 . The peak intensity obtained corresponds to the amount of colloidal silica remaining on the surface of the brush.
  • FT-IR Fastier transform infrared spectrometer
  • each diluted solution that was not used in the above cleaning performance evaluation test was placed in an HDPE container and stored in a clean room at 23 ⁇ 2° C. for one month.
  • the brushes were cleaned using each of the diluted solutions after storage in the same manner as described above, and the cleaning performance of the diluted solutions on the brushes was evaluated.
  • Table 2 shows the peak intensities measured by the above method after washing the brush with a sample of each diluted solution, where the peak intensity measured by the above method after washing the brush with ultrapure water is set as 100. Indicates the numerical value of The values listed in the "After preparation” column are the values measured when the brush was washed using a diluted sample that has not been stored, and the values listed in the "After 1 month storage” column are the values listed above. These are the measured values when the brush was cleaned using a diluted solution sample that had undergone a storage test.
  • compositions other than compositions 117, 102, and 134 were also evaluated for cleaning performance on brushes according to the above procedure.
  • the other compositions were used, ultrapure water or Compared to the case where Comparative Composition 1 was used, the above-mentioned peak intensity corresponding to the residual amount of colloidal silica was smaller, and the cleaning effect was higher.
  • the composition of the present invention has better cleaning performance for the cleaning brush as compared to Comparative Composition 1 which does not contain an organic amine, and can be used for cleaning using a diluted solution after a predetermined period of time. It was confirmed that the cleaning performance when cleaning the brush was even better.
  • Example 3 Evaluation of cleaning performance for polishing pad
  • Example 3 a silicon wafer (12 inches in diameter) having a W film was subjected to CMP treatment under the same conditions as described in Example 1. Next, a diluted solution (25°C) obtained by diluting Composition 117 100 times by mass with ultrapure water is poured over the polishing surface of the CMP-treated wafer while rotating the brush. Washed. After rinsing the cleaned wafer with water and drying it (dry out), the number of defects on the polished surface of the wafer was counted according to the procedure described in Example 1 (Test Example 3-1).
  • the surface of the polishing pad used in the CMP process was dressed (sharpening process) for 20 seconds using a CMP dresser while applying ultrapure water.
  • CMP processing was performed according to the above method, and then the number of defects on the polished surface of the wafer was counted (Test Example 3-2).
  • a series of processes consisting of dressing the polishing pad with ultrapure water, CMP processing, and measuring the number of defects were carried out for 9 cycles, including Test Example 3-2 (Test Examples 3-2 to 3). -10).
  • a diluted solution (at 25°C) obtained by diluting Composition 117 30 times by mass with ultrapure water is applied to the surface of the polishing pad used for CMP processing. While hanging, dressing (sharpening treatment) was performed for 20 seconds using a CMP dresser. Using the dressed polishing pad, CMP processing was performed according to the above method, and then the number of defects on the polished surface of the wafer was counted (Test Example 3-11).
  • a 30-fold diluted solution of Composition 117 which was not used in the dressing, was placed in an HDPE container and stored in a clean room at 23 ⁇ 2° C. for one month.
  • the brushes were cleaned in the same manner as above using the diluted solution after storage, and the cleaning performance of the diluted solution on the brushes was evaluated.
  • a silicon wafer with a W film that had been subjected to CMP treatment, scrub cleaning, rinsing, and drying was further subjected to dressing, CMP treatment, and measurement of the number of defects. A series of 9 cycles of treatment were performed.
  • Table 3 shows the number of times of dressing, the type of cleaning liquid used for dressing, and the number of defects on the polished surface of the wafer in Test Examples 3-1, 3-5, 3-10, 3-11, and 3-12. shows.
  • the polishing pad was cleaned using the composition of the present invention, the number of defects on the wafer surface was reduced, unlike when the polishing pad was cleaned using ultrapure water. It was confirmed that the cleaning performance for polishing pads was excellent. Furthermore, it was confirmed that the composition of the present invention can maintain the cleaning performance for polishing pads even when the diluted solution is used after a predetermined period of time has passed, as compared to when the diluted solution is used immediately after preparation.
  • Example 4 Performance evaluation in buff cleaning
  • Example 1 a silicon wafer (12 inches in diameter) having a W film with a thickness of 5000 ⁇ was subjected to CMP treatment under the same conditions as described in Example 1.
  • the wafer subjected to the CMP process was transferred onto a platen of a polishing apparatus ("FREX300S-II" manufactured by Ebara Corporation) different from the polishing apparatus used for the CMP process. Buff cleaning was performed on the polished surface of the wafer that had been subjected to CMP treatment under the following conditions.
  • - Cleaning liquid A diluted solution obtained by diluting Composition 102 30 times by mass with ultrapure water - Cleaning liquid supply rate: 250 mL/min ⁇ Polishing time: 60 seconds
  • the polished surface of the wafer that had been buffed was scrubbed for 30 seconds using a diluted solution obtained by diluting Composition 102 100 times by mass with ultrapure water as a cleaning solution. Thereafter, the cleaned wafer was rinsed with water and dried (dry out), and then the number of defects on the polished surface of the buffed wafer was counted according to the procedure described in Example 1.
  • a 30-fold diluted solution of Composition 102 that was not used for the buffing was placed in an HDPE container and stored in a clean room at 23 ⁇ 2° C. for one month.
  • buff cleaning was performed on the polished surface of the wafer that had been subjected to CMP treatment in the same manner as in the above method.
  • the polished surface of the buffed wafer was scrubbed for 30 seconds, the cleaned wafer was rinsed with water, dried, and buffed according to the procedure described in Example 1. The number of defects on the polished surface of the wafer was counted.
  • the cleaning performance was evaluated based on the cleaning performance evaluation criteria described in Example 1, and the evaluation results were obtained when using a diluted solution of Composition 102 after preparation (before storage).
  • the evaluation results when using the diluted solution of Composition 102 and after storage were both "8".
  • the evaluation result when buffing was not performed was "7" as shown in Table 1 of Example 1. From the above, the number of defects on the polished surface can be further reduced by the buff cleaning performed using the composition of the present invention, and even when the diluted solution is used after a predetermined period of time, the diluted solution immediately after preparation can be used. It was confirmed that the cleaning performance by buff cleaning can be maintained when using this method.
  • composition 301 was prepared according to the method described below. After mixing citric acid, HEDPO (1-hydroxyethylidene-1,1'-diphosphonic acid), sulfonic acid surfactant, and ultrapure water in the amounts shown in Table 4, the mixed solution was The mixture was thoroughly stirred using a stirrer to obtain Composition 301.
  • As the sulfonic acid surfactant a mixture containing the following compounds (LAS-10, LAS-11, LAS-12 and LAS-13) in the ratios (mass ratio) shown in Table 4 was used. The content of the sulfonic acid surfactant shown in Table 4 is the total content of LAS-10, LAS-11, LAS-12 and LAS-13 based on the total amount of the composition.
  • compositions 302 to 320 having the compositions shown in Table 4 were manufactured according to the method for preparing Composition 301, respectively.
  • the copper ion concentration contained in the composition is 0.2 mass ppb based on the total mass of the composition
  • the phosphate ion concentration contained in the composition is 0.2 mass ppb based on the total mass of the composition.
  • the composition was filtered repeatedly until the concentration was 0.001% by mass.
  • the copper ion concentration was confirmed by ICP-MS (Agilent 8800 triple quadrupole ICP-MS (for semiconductor analysis, option #200)).
  • a quartz torch, a coaxial PFA nebulizer (for self-priming), and a platinum interface cone were used as the sample introduction system.
  • the measurement parameters under cool plasma conditions were as follows. ⁇ RF (Radio Frequency) output (W): 600 ⁇ Carrier gas flow rate (L/min): 0.7 ⁇ Makeup gas flow rate (L/min): 1 ⁇ Sampling depth (mm): 18 Moreover, the content of phosphate ions was measured using ion exchange chromatography (IC).
  • IC ion exchange chromatography
  • compositions 401 to 420 having the compositions shown in Table 5 were respectively produced.
  • compositions 301 to 320 and 401 to 420 prepared by the above method were used to evaluate the cleaning performance when cleaning a semiconductor substrate having a metal film subjected to chemical mechanical polishing. Specifically, 100 mL of compositions 401 to 420 immediately prepared in Preparation Example 2 above was taken out and diluted with ultrapure water at the dilution ratio (mass ratio) of each composition shown in Table 5 below. A diluted liquid sample for cleaning performance evaluation was prepared.
  • compositions 401 to 420 When preparing diluted solutions of compositions 401 to 420, if necessary, use either potassium hydroxide (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) or sulfuric acid (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as a pH adjuster. One of them was added to the diluted solution to adjust the pH of the diluted solution at 25° C. to the values shown in Table 5 below.
  • potassium hydroxide manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
  • sulfuric acid manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
  • the polished surface of the wafer subjected to the CMP process was scrubbed for 30 seconds using the composition 301, and then scrubbed for 30 seconds using a diluted solution of the composition 401 (two consecutive cleanings).
  • the cleaning performance of each composition for semiconductor substrates was evaluated in accordance with the method described in Example 1 [Evaluation of cleaning performance]. Similarly, the cleaning performance of each composition for semiconductor substrates was evaluated by performing two consecutive cleanings using a set consisting of a combination of compositions 302 to 320 and diluted solutions of compositions 402 to 420, respectively.
  • Table 4 shows the compositions and physical properties of Compositions 301 to 320
  • Table 5 shows the compositions and physical properties of Compositions 401 to 420, the physical properties of the diluent, and the evaluation results from the above evaluation.
  • the "Silicon content (mass ppb)" column indicates the silicon content (unit: mass ppb) based on the total mass of the composition.
  • the content of silicon contained in each composition was less than 50 ppb by mass based on the total mass of the composition.
  • a semiconductor substrate having a metal film subjected to chemical mechanical polishing was prepared according to the above evaluation method, except that preliminary cleaning was performed using a diluted solution of the above compositions 301 to 320 instead of the above compositions 301 to 320. As a result of evaluating the cleaning performance during cleaning, it was confirmed that excellent cleaning performance similar to that obtained when preliminary cleaning was performed using Compositions 301 to 320 was obtained.
  • compositions 501 to 588 having the compositions shown in Table 6 were prepared, respectively.
  • 100 mL of each composition immediately after preparation was taken and diluted with ultrapure water at the dilution ratio (mass ratio) of each composition shown in Table 6 below to obtain a diluted solution for cleaning performance evaluation.
  • Samples were prepared.
  • the pH of all of the prepared diluted compositions 501 to 588 at 25° C. was within the range of 5.5 to 7.0.
  • the cleaning performance of the diluted solution for semiconductor substrates when the diluted solution was used after preparation (before storage) and after storage according to the evaluation method described in Example 1, except for using the diluted solution of each prepared composition. , and the corrosivity of each diluted solution to tungsten was evaluated.
  • Example 6 the following compounds were used to manufacture each composition. All of the following compounds were classified as semiconductor grade or equivalent high purity grade.
  • Polymer 1 polyacrylic acid, Mw: 3000, “Jurimar AC-10SL” manufactured by Toagosei Co., Ltd., corresponding to anticorrosive agent (water-soluble polymer)
  • Polymer 2 polyacrylic acid, Mw: 6000, “ARON-A-10SL” manufactured by Toagosei Co., Ltd., corresponding to anticorrosive agent (water-soluble polymer))
  • Polymer 3 polyacrylic acid, Mw: 10000, “ARON-SD-10” manufactured by Toagosei Co., Ltd., corresponding to anticorrosive agent (water-soluble polymer)
  • Polymer 4 polyacrylic acid, Mw: 25,000, "Polyacrylic acid 25,000” manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., corresponding to anticorrosive agent (water-soluble polymer)
  • ⁇ Polymer 1 polyacrylic acid, M
  • Table 6 shows the composition and physical properties of each composition, the physical properties of the diluent, and the evaluation results from the above evaluation.
  • the value in the "Ratio R” column is the mass ratio of the content of water-soluble polymer to the total content of antibacterial agent, organic acid, and organic amine ((content of water-soluble polymer)/(content of antibacterial agent, organic acid, and (total content of organic amines).
  • Compositions 501 to 588 all showed higher dilutions after a predetermined period of time than Comparative Composition 1, which does not contain an organic amine, and Comparative Composition 2, which does not contain an antibacterial agent. It was confirmed that the cleaning performance when cleaning a semiconductor substrate using this method was improved.
  • the effect of the present invention is better when it is 1% by mass or less, and when it is 0.5% by mass or less, the cleaning performance is more excellent. It was confirmed that the effect of the present invention is even more excellent when the amount is 0.2% by mass or less (comparison of compositions 504 to 507 and comparison of compositions 503 and 586 to 588).

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

本発明は、製造から所定期間経過した後に使用した際にも、適用対象物での欠陥の発生が抑制される組成物を提供する。また、本発明は、半導体素子の製造方法及び半導体基板の洗浄方法を提供する。 本発明の組成物は、抗菌剤と、有機酸と、有機アミンと、水とを含む組成物であって、上記水の含有量が、上記組成物の全質量に対して、70質量%以上であり、25℃におけるpHが4.0~9.0である。

Description

組成物、半導体素子の製造方法、半導体基板の洗浄方法
 本発明は、組成物、半導体素子の製造方法、及び、半導体基板の洗浄方法に関する。
 CCD(Charge-Coupled Device)及びメモリ等の半導体素子は、フォトリソグラフィー技術を用いて、基板上に微細な電子回路パターンを形成して製造される。具体的には、基板上に、配線材料となる金属膜、エッチング停止層及び層間絶縁層を有する積層体上にレジスト膜を形成し、フォトリソグラフィー工程及びドライエッチング工程(例えば、プラズマエッチング処理等)を実施することにより、半導体素子が製造される。
 半導体素子の製造において、金属配線膜、バリアメタル及び絶縁膜等を有する半導体基板表面を、研磨微粒子(例えば、シリカ及びアルミナ等)を含む研磨液を用いて平坦化する化学機械研磨処理を行うことがある。化学機械研磨処理では、化学機械研磨処理で使用する研磨微粒子、研磨された配線金属膜及び/又はバリアメタル等に由来する金属成分等の残渣物が、化学機械研磨処理後の半導体基板表面に残存しやすい。
 これらの残渣物は、配線間を短絡し、半導体の電気的な特性に悪影響を及ぼし得ることから、半導体基板の表面からこれらの残渣物を除去する洗浄工程が一般的に行われている。
 例えば、特許文献1には、タングステン配線またはタングステン合金配線と、シリコン酸化膜とを有する半導体基板の化学機械研磨工程の後工程において使用される洗浄剤であって、(A)ホスホン酸系キレート剤、(B)分子内に少なくとも1つのアルキル基もしくはヒドロキシルアルキル基を有する1級または2級のモノアミン、および(C)水を含有し、pHが6を超え7未満である半導体基板用洗浄剤が開示されている。
国際公開第2013/162020号
 半導体素子の微細化に伴い、半導体基板用洗浄液等の半導体素子の製造プロセスに用いられる組成物に対して、より小さい残渣物も除去可能な、より優れる洗浄性能が求められている。また、上記組成物は、残渣物(例えば、研磨砥粒、金属含有物、有機物、基板材料及びそれらの混合物)を除去するだけでなく、基板等の対象物へのダメージ(例えば、金属膜の腐食等)が抑制されている必要がある。このように、半導体製造用組成物の性能は、残渣数とダメージ数を合わせた欠陥(ディフェクト)数として表現されることが多い。
 一方、半導体素子の製造プロセスに用いられる元素種は増加する傾向にあり、新たな元素種に対応するため、強酸性、強アルカリ性、及び、それらの中間にあたる中性を含む幅広いpH域の組成物が求められている。
 本発明者らが特許文献1に記載の技術内容に基づいて、中性付近の半導体基板用組成物について検討したところ、製造から所定期間経過した後に使用した際に、適用対象物における欠陥の発生が多く、改善の余地があることを知見した。
 そこで、本発明は、製造から所定期間経過した後に使用した際にも、適用対象物での欠陥の発生が抑制される組成物の提供を課題とする。また、本発明は、半導体素子の製造方法、及び、半導体基板の洗浄方法の提供を課題とする。
 本発明者らは、上記課題を達成すべく鋭意検討した結果、以下の構成により上記課題を解決できることを見出した。
〔1〕 抗菌剤と、有機酸と、有機アミンと、水とを含む、組成物であって、上記水の含有量が、上記組成物の全質量に対して、70質量%以上であり、25℃におけるpHが4.0~9.0である、組成物。
〔2〕 化学機械研磨処理が施された半導体基板の洗浄液、半導体基板の洗浄に用いられるブラシ用の洗浄液、半導体基板の処理に用いられる研磨パッド用の洗浄液、及び、化学機械研磨処理が施された半導体基板のバフ洗浄用の洗浄液からなる群より選択される少なくとも1つである、〔1〕に記載の組成物。
〔3〕 上記有機酸の含有量に対する上記抗菌剤の含有量の比率が、質量比で0.5以下であり、かつ、上記有機アミンの含有量に対する上記抗菌剤の含有量の比率が、質量比で0.3以下である、〔1〕又は〔2〕に記載の組成物。
〔4〕 化学機械研磨処理が施された、タングステンを含む半導体基板の洗浄液、又は、タングステンを含み、化学機械研磨処理が施された半導体基板のバフ洗浄用の洗浄液である、〔1〕~〔3〕のいずれかに記載の組成物。
〔5〕 半導体基板の処理に用いられ、ポリウレタン樹脂を含む研磨パッド用の洗浄液である、〔1〕~〔3〕のいずれかに記載の組成物。
〔6〕 半導体基板の洗浄に用いられ、水酸基を有するポリマー樹脂を含むブラシ用の洗浄液である、〔1〕~〔3〕のいずれかに記載の組成物。
〔7〕 化学機械研磨処理が施された半導体基板の洗浄液、半導体基板の洗浄に用いられるブラシ用の洗浄液、半導体基板の処理に用いられる研磨パッド用の洗浄液、及び、化学機械研磨処理が施された半導体基板のバフ洗浄用の洗浄液のいずれの用途とも異なる用途に用いられる、〔1〕に記載の組成物。
〔8〕 25℃における電気伝導度が0.1~2.0S/mである、〔1〕~〔7〕のいずれかに記載の組成物。
〔9〕 50倍以上希釈してなる希釈液を洗浄液として用いる、〔1〕~〔8〕のいずれかに記載の組成物。
〔10〕 上記有機酸が、カルボキシ基又はスルホ基を有し、かつ、分子内にアミノ基及びホスホン酸基をいずれも有さない化合物である、〔1〕~〔9〕のいずれかに記載の組成物。
〔11〕 上記有機酸が、1つ以上のヒドロキシ基及び2つ以上のカルボキシ基を含む、〔1〕~〔10〕のいずれかに記載の組成物。
〔12〕 上記有機アミンが、分子内に第1級アミノ基、第2級アミノ基及び第3級アミノ基からなる群から選択される少なくとも1つのアミノ基を有し、かつ、分子内にカルボキシ基を有さない化合物又はその塩である、〔1〕~〔11〕のいずれかに記載の組成物。
〔13〕 上記有機アミンが、アルカノールアミンである、〔1〕~〔12〕のいずれかに記載の組成物。
〔14〕 更に、キレート剤を含む、〔1〕~〔13〕のいずれかに記載の組成物。
〔15〕 上記キレート剤がホスホン酸基を有する、〔1〕~〔14〕のいずれかに記載の組成物。
〔16〕 更に、防食剤を含む、〔1〕~〔15〕のいずれかに記載の組成物。
〔17〕 上記防食剤がプリン骨格を有する化合物である、〔1〕~〔16〕のいずれかに記載の組成物。
〔18〕 上記抗菌剤が、カルボン酸系抗菌剤、及び、イソチアゾリノン系抗菌剤からなる群から選択される少なくとも1つを含む、〔1〕~〔17〕のいずれかに記載の組成物。
〔19〕 〔1〕~〔18〕のいずれかに記載の組成物を用いて半導体基板を洗浄する工程を有する、半導体素子の製造方法。
〔20〕 半導体基板に化学機械研磨処理を施す工程と、〔1〕~〔18〕のいずれかに記載の組成物を用いて、上記化学機械研磨処理が施された半導体基板を洗浄する工程と、を有する、半導体素子の製造方法。
〔21〕 半導体基板に化学機械研磨処理を施す工程と、〔1〕~〔18〕のいずれかに記載の組成物を水で質量比で50倍以上に希釈してなる希釈液を用いて、上記化学機械研磨処理が施された半導体基板を洗浄する工程と、を有する、半導体素子の製造方法。
〔22〕 〔1〕~〔18〕のいずれかに記載の組成物を用いて半導体基板を洗浄する、半導体基板の洗浄方法。
 本発明によれば、製造から所定期間経過した後に使用した際にも、適用対象物での欠陥の発生が抑制される組成物を提供できる。また、本発明は、半導体素子の製造方法及び半導体基板の洗浄方法を提供できる。
 以下に、本発明を実施するための形態の一例を説明する。
 本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更して実施できる。
 本明細書において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
 本明細書において「準備」とは、原材料の合成又は調合等の処理により備えることのほか、購入等により所定の物を調達することを含む。
 本明細書において、ある成分が2種以上存在する場合、特段の断りがない限り、その成分の「含有量」は、それら2種以上の成分の合計含有量を意味する。
 本明細書に記載の化合物において、特段の断りがない限り、構造異性体、光学異性体及び同位体が含まれていてもよい。また、構造異性体、光学異性体及び同位体は、1種単独又は2種以上含まれていてもよい。
 本明細書において、psiとは、pound-force per square inch(重量ポンド毎平方インチ)を意味し、1psi=6894.76Paを意味する。
 本明細書において、「ppm」は「parts-per-million(10-6)」を意味し、「ppb」は「parts-per-billion(10-9)」を意味する。
 本明細書において、1Å(オングストローム)は、0.1nmに相当する。
 本明細書において、特段の断りがない限り、重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、TSKgel GMHxL、TSKgel G4000HxL、又は、TSKgel G2000HxL(いずれも東ソー社製)をカラムとして用い、テトラヒドロフランを溶離液として用い、示差屈折計を検出器として用い、ポリスチレンを標準物質として用い、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)分析装置により測定した標準物質のポリスチレンを用いて換算した値である。
 本明細書において、特段の断りがない限り、分子量分布を有する化合物の分子量は、重量平均分子量である。
 本明細書において、「全固形分」とは、水及び有機溶媒等の溶媒以外の組成物に含まれる全ての成分の合計含有量を意味する。
 本明細書において、「(メタ)アクリル酸」は、アクリル酸及びメタクリル酸の両方を包含する概念であり、「(メタ)アクリルアミド」は、アクリルアミド及びメタクリルアミドの両方を包含する概念である。
[組成物]
 本発明の組成物(以下、単に「組成物」とも記載する。)は、抗菌剤と、有機酸と、有機アミンと、水とを含み、水の含有量が組成物の全質量に対して70質量%以上である。また、25℃における組成物のpHが4.0~9.0である。
 本発明者らは、組成物が、上記各成分を含み、水の含有量が上記の範囲にあり、且つ、pHが4.0~9.0であることにより、製造から所定期間経過した後に使用した際にも、適用対象物での欠陥の増加が抑制される効果(以下「本発明の効果」とも記載する)が向上することを知見し、本発明を完成させた。
 このような組成物により本発明の効果が得られる詳細なメカニズムは不明であるが、本発明者らは以下のように推測している。
 有機酸は、中性域(pH4.0~9.0)では、溶解性の低いカチオン(金属イオン等)と塩を形成して溶解しやすくする性質を有している。有機アミンは、中性域で疎水的なアニオン(BTA誘導体等)と塩を形成して溶解しやすくする性質を有している。また、有機酸と有機アミンを混合すると、互いにイオン化するため水溶液中の電気伝導度が高くなり、或いは、接する物質の表面ゼータ電位がシフトするため、電荷を有する残渣物(コロイダルシリカ等)が電気的反発を受けやすくする。以上から、有機酸及び有機アミンにより、対象物上の残渣が離脱しやすくなり、かつ再付着が抑制されていると推察される。
 一方、何らかの原因でカチオンとアニオンの量比バランスが崩れると、上記のような特性が悪化することがある。例えば、タンク中に収容された組成物が使用されず、時間が経過すると、細菌及びカビ等の微生物が組成物の有効成分を消費しながら増殖する場合がある。その場合に、有効成分の低減によって残渣物の除去にかかる時間がより長くなる、増殖した微生物自体が欠陥の原因になる、或いは、バイオフィルムを形成する微生物がより残渣物の離脱を阻害する等の事象が起こり、組成物の適用対象物において欠陥が増加することが推測される。
 それに対して、本組成物は、抗菌剤を含む上記の特定の成分を含むことにより、中性のpH域においても欠陥の増加を抑制できたものと推測される。
 以下、組成物に含まれる各成分について、説明する。
〔抗菌剤〕
 本組成物は、抗菌剤を含む。
 抗菌剤は、細菌に対する抗菌作用及び/又はカビに対する防カビ作用を有する化合物であり、後述する各種成分とは異なる化合物である。
 抗菌剤は、塩(例えば、公知の塩等)の形態であってもよい。
 抗菌剤としては、例えば、第4級アンモニウム系抗菌剤、カルボン酸系抗菌剤、フェノール系抗菌剤、ビグアナイド系抗菌剤、スルファミド系抗菌剤、過酸化物系抗菌剤、イソチアゾリノン系抗菌剤、イミダゾール系抗菌剤、エステル系抗菌剤、アルコール系抗菌剤、カーバメート系抗菌剤、ヨウ素系抗菌剤、及び、抗生物質が挙げられる。
 第4級アンモニウム系抗菌剤は、分子内に少なくとも1つの第4級アンモニウムカチオン基を有する化合物又はその塩のうち、抗菌作用及び/又は防カビ作用を有する化合物を意味する。
 第4級アンモニウム系抗菌剤としては、例えば、塩化ベンザルコニウム、ジデシルジメチルアンモニウムクロライド(DDAC)、ヘキサデシルピリジニウムクロライド(CPC)、3,3’-(2,7-ジオキサオクタン)ビス(1-ドデシルピリジニウムブロマイド)(ハイジェリア)、塩化ベンゼトニウム、及び、臭化ドミフェンが挙げられる。中でも、塩化ベンゼトニウムが好ましい。
 カルボン酸系抗菌剤としては、例えば、ソルビン酸(ヘキサジエン酸)及びデヒドロ酢酸等の不飽和カルボン酸、並びに、安息香酸及びサリチル酸等の芳香族カルボン酸が挙げられる。中でも、ソルビン酸、デヒドロ酢酸又は安息香酸が好ましく、ソルビン酸又はデヒドロ酢酸がより好ましく、ソルビン酸が更に好ましい。
 フェノール系抗菌剤としては、例えば、3-メチル-4-クロロフェノール(PCMC)、3-メチル-4-イソプロピルフェノール(ビオゾール)、4-クロロ-3,5-ジメチルフェノール(PCMX)、クレゾール、クロロチモール、ジクロロキシレノール、及び、ヘキサクロロフェンが挙げられる。中でも、クレゾールが好ましい。
 ビグアナイド系抗菌剤としては、例えば、ビス(p-クロロフェニルジグアナイド)ヘキサンジグルコネート(グルコン酸クロルヘキシジン)、及び、ポリ(ヘキサメチレンビグアナイド)ハイドロクロライド(塩酸ヘキサメチレンビグアニジン)が挙げられる。中でも、グルコン酸クロルヘキシジンが好ましい。
 スルファミド系抗菌剤としては、例えば、N-ジクロロフルオロメチルチオ-N’,N’-ジメチル-N-フェニルスルファミド(ジクロフルアニド)、及び、N-ジクロロフルオロメチルチオ-N’,N’-ジメチル-N-p-トリルスルファミド(トリルフルアニド)が挙げられる。中でも、トリルフルアニドが好ましい。
 過酸化物系抗菌剤としては、例えば、過酸化水素、過酢酸、及び、二酸化塩素が挙げられる。中でも、過酢酸が好ましい。
 イソチアゾリノン系抗菌剤としては、例えば、2-メチル-4-イソチアゾリン-3-オン(MIT)、2-オクチル-4-イソチアゾリン-3-オン(OIT)、1,2-ベンゾイソチアゾール-3(2H)-オン(BIT)、及び、5-クロロ-2-メチル-4-イソチアゾリン-3-オン(CIT)が挙げられる。中でも、MIT、OIT又はBITが好ましく、MIT又はOITがより好ましい。
 イミダゾール系抗菌剤としては、例えば、2-(4-チアゾリル)-ベンツイミダゾール(TBZ)、及び、2-ベンツイミダゾールカルバミン酸メチル(プリベントールBCM)が挙げられる。
 エステル系抗菌剤としては、例えば、グリセロールラウレート(モノグリセリド)、及び、パラヒドロキシ安息香酸エチルエステル(エチルパラベン)が挙げられる。
 アルコール系抗菌剤としては、例えば、エチルアルコール(エタノール)、2-プロパノール(IPA)、フェノキシエタノール、1,2-ペンタンジオール及び1,2-ヘキサンジオールが挙げられる。
 カーバメート系抗菌剤としては、例えば、3-ヨード-2-プロピニルブチルカーバメート(グライシカル)が挙げられる。
 ヨウ素系抗菌剤としては、例えば、[(4-クロロフェノキシ)メチル]-3-ヨード-2-プロピニルエーテル(IF1000)が挙げられる。
 抗菌剤は、カルボン酸系抗菌剤及びイソチアゾリノン系抗菌剤からなる群から選択される少なくとも1つを含むことが好ましく、イソチアゾリノン系抗菌剤を含むことがより好ましい。
 また、抗菌剤は、ソルビン酸、MIT、OIT及びBITからなる群から選択される少なくとも1つを含むことがより好ましく、MIT及びOITからなる群から選択される少なくとも1つ含むことが更に好ましい。
 抗菌剤は、1種単独又は2種以上で用いてもよい。
 抗菌剤の含有量は、組成物の全質量に対して、0.001~1.500質量%が好ましく、0.005~0.800質量%がより好ましい。
 また、抗菌剤の含有量は、組成物中の全固形分に対して、0.010~15.00質量%が好ましく、0.050~8.000質量%がより好ましい。
〔有機酸〕
 本組成物は、有機酸を含む。
 有機酸は、酸性の官能基を有し、水溶液中で酸性(pHが7.0未満)を示す有機化合物である。
 なお、本明細書では、アミノ基を有する化合物、上記抗菌剤、後述するホスホン酸系キレート剤、後述するアミノポリカルボン酸系キレート剤、後述するアミノ酸系キレート剤、後述する水溶性重合体、及び、後述するアニオン性界面活性剤のいずれかに含まれる化合物は、有機酸に含まれないものとする。
 有機酸が有する酸性の官能基としては、例えば、カルボキシ基、及び、スルホ基が挙げられる。
 有機酸としては、少なくとも1つのカルボキシ基を有するカルボン酸、及び、少なくとも1つのスルホ基を有するスルホン酸が挙げられ、カルボン酸が好ましい。また、分子内にアミノ基及びホスホン酸基をいずれも有さない有機酸が好ましい。
 有機酸は、塩の形態であってもよい。上記塩としては、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩及びアンモニウム塩が挙げられる。
 有機酸は、重量平均分子量が1000未満の化合物であることが好ましい。
 カルボン酸としては、例えば、脂肪族カルボン酸、及び、芳香族カルボン酸が挙げられる。
 カルボン酸が有するカルボキシ基の数は、2以上が好ましく、2~10がより好ましく、2~5が更に好ましい。
 また、カルボン酸は、カルボキシ基以外の官能基としてヒドロキシ基を更に有してもよく、ヒドロキシ基を更に有することが好ましく、少なくとも1つのヒドロキシ基及び少なくとも2つのカルボキシ基を有するカルボン酸がより好ましい。カルボン酸が有するヒドロキシ基の数の上限は、特に制限されないが、5以下が好ましい。
 脂肪族カルボン酸としては、例えば、グリコール酸、乳酸、グルコン酸、シュウ酸、リンゴ酸、酒石酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、セバシン酸、マレイン酸、フマル酸、及び、クエン酸が挙げられる。
 芳香族カルボン酸としては、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、没食子酸、トリメリット酸、メリト酸及びケイ皮酸が挙げられる。
 カルボン酸としては、シュウ酸、リンゴ酸、酒石酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、マレイン酸、フマル酸、クエン酸、乳酸、グルコン酸、又は、グルタル酸が好ましく、酒石酸、又は、クエン酸がより好ましい。
 スルホン酸が有するスルホ基の数は、1又は2が好ましく、1がより好ましい。
 スルホン酸は、スルホ基以外の官能基としてヒドロキシ基を更に有してもよい。
 スルホン酸としては、例えば、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、プロパンスルホン酸、ブタンスルホン酸、2-ヒドロキシエタンスルホン酸、3-ヒドロキシプロパンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、4-ヒドロキシベンゼンスルホン酸、1-ナフタレンスルホン酸、及び、2-ナフタレンスルホン酸が挙げられる。
 有機酸としては、カルボン酸が好ましく、少なくとも1つのヒドロキシ基と少なくとも1つのカルボキシ基を有するカルボン酸がより好ましく、少なくとも1つのヒドロキシ基と少なくとも2つのカルボキシ基を有するカルボン酸が更に好ましく、酒石酸又はクエン酸が特に好ましい。
 有機酸は、1種単独又は2種以上で用いてもよい。
 有機酸の含有量は、組成物の全質量に対して、0.01~10.0質量%が好ましく、0.03~6.0質量%がより好ましい。
 有機酸の含有量は、組成物中の全固形分に対して、0.1~30.0質量%が好ましく、0.3~20.0質量%がより好ましい。
 有機酸の含有量に対する抗菌剤の含有量(抗菌剤の含有量A/有機酸の含有量B)の比率A/Bは、欠陥数を低減しつつ他性能維持がより優れる点で、質量比で0.5以下が好ましく、0.3以下がより好ましい。比率A/Bの下限は、特に制限されないが、本発明の効果により優れる点で、0.01以上が好ましく、0.05以上がより好ましい。
〔有機アミン〕
 本組成物は、有機アミンを含む。
 有機アミンは、分子内に、第1級アミノ基、第2級アミノ基、第3級アミノ基及び第4級アンモニウムカチオン基からなる群から選択される少なくとも1つの基を有する化合物又はその塩である。有機アミンが異なる級数のアミノ基を有する場合、その有機アミンは、そのうち最も高級な基を有する有機アミンに分類する。
 なお、本明細書では、上記抗菌剤として機能する化合物(例えば、第4級アンモニウム系抗菌剤)、後述するキレート剤として機能する化合物、後述する防食剤として機能する化合物は、有機アミンに含まれないものとする。
 有機アミンの塩としては、例えば、Cl、S、N及びPからなる群より選択される少なくとも1種の非金属が水素と結合してなる無機酸との塩が挙げられ、塩酸塩、硫酸塩、又は、硝酸塩が好ましい。
 有機アミンは、50℃で液体であり、かつ、水溶液中でアルカリ性(25℃におけるpHが7.0超)を示すことが好ましい。中でも、0.1モル/Lの割合で溶解してなる水溶液の25℃におけるpHが9.0~14.0である有機アミンがより好ましく、10.0~13.0である有機アミンが更に好ましい。
 有機アミンは、鎖状(直鎖状又は分岐鎖状)及び環状のいずれであってもよい。
 有機アミンとしては、例えば、アルカノールアミン、脂環式アミン、アルカノールアミン及び脂環式アミン以外の脂肪族アミン、並びに、第4級アンモニウム化合物が挙げられる。
<アルカノールアミン>
 アルカノールアミンは、有機アミンのうち、分子内に少なくとも1つのヒドロキシルアルキル基を更に有する化合物である。アルカノールアミンは、第1級~第3級アミノ基のいずれを有していてもよいが、第1級アミノ基を有することが好ましい。
 アルカノールアミンが有するアミノ基の数は、例えば1~5個であり、1~3個が好ましい。
 アルカノールアミンが有するヒドロキシ基の数は、例えば1~5個であり、1~3個がより好ましい。
 中でも、アルカノールアミンは、アミノ基として1級アミノ基のみを有することがより好ましい。
 アルカノールアミンとしては、例えば、モノエタノールアミン(MEA)、3-アミノ-1-プロパノール、1-アミノ-2-プロパノール、トリスヒドロキシメチルアミノメタン(Tris)、2-アミノ-2-メチル-1-プロパノール(AMP)、2-ジメチルアミノ-2-メチル-1-プロパノール(DMAMP)、2-アミノ-2-メチル-1,3-プロパンジオール(AMPDO)、2-アミノ-2-エチル-1,3-プロパンジオール(AEPDO)、2-アミノ-1,3-プロパンジオール(2-APDO)、3-アミノ-1,2-プロパンジオール(3-APDO)、3-メチルアミノ-1,2-プロパンジオール(MAPDO)、2-(メチルアミノ)-2-メチル-1-プロパンジオール(N-MAMP)、2-(アミノエトキシ)エタノール(AEE)、2-(2-アミノエチルアミノ)エタノール(AAE)、ジエタノールアミン(DEA)、トリエタノールアミン(TEA)、N-メチルエタノールアミン、N-ブチルエタノールアミン、N-シクロヘキシルエタノールアミン、2-(エチルアミノ)エタノール、プロピルアミノエタノール、ジエチレングリコールアミン(DEGA)、N,N’-ビス(2-ヒドロキシエチル)エチレンジアミン、1,2-ビス(2-アミノエトキシ)エタン、N-tert-ブチルジエタノールアミン、N-ブチルジエタノールアミン、N-メチルジエタノールアミン、1-ピペリジンエタノール、及び、1-(2-ヒドロキシエチル)ピペラジンが挙げられる。
 中でも、Tris、DMAMP、AMP、AMPDO、AEPDO、2-APDO、3-APDO、又は、MAPDOが好ましく、Tris又はDMAMPがより好ましい。
<脂環式アミン>
 脂環式アミンとしては、例えば、環状アミジン化合物及びピペラジン化合物が挙げられる。なお、アルカノールアミンに含まれる化合物は、脂環式アミンに含まれない。
 環状アミジン化合物は、環内にアミジン構造(>N-C=N-)を含むヘテロ環を有する化合物である。環状アミジン化合物が有する上記のヘテロ環の環員数は、5~6が好ましく、6がより好ましい。
 環状アミジン化合物としては、例えば、ジアザビシクロウンデセン(1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ-7-エン:DBU)、ジアザビシクロノネン(1,5-ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ-5-エン:DBN)、3,4,6,7,8,9,10,11-オクタヒドロ-2H-ピリミド[1.2-a]アゾシン、3,4,6,7,8,9-ヘキサヒドロ-2H-ピリド[1.2-a]ピリミジン、2,5,6,7-テトラヒドロ-3H-ピロロ[1.2-a]イミダゾール、3-エチル-2,3,4,6,7,8,9,10-オクタヒドロピリミド[1.2-a]アゼピン及びクレアチニンが挙げられる。
 ピペラジン化合物は、シクロヘキサン環の対向する>CH-基が第3級のアミノ基(>N-)に置き換わったヘテロ6員環(ピペラジン環)を有する化合物である。
 ピペラジン化合物としては、例えば、ピペラジン、1-メチルピペラジン、2-メチルピペラジン、1-エチルピペラジン、1-プロピルピペラジン、1-ブチルピペラジン、1,4-ジメチルピペラジン、2,5-ジメチルピペラジン、2,6-ジメチルピペラジン、1-フェニルピペラジン、N-(2-アミノエチル)ピペラジン(AEP)、1,4―ビス(2-アミノエチル)ピペラジン(BAEP)、1,4-ビス(3-アミノプロピル)ピペラジン(BAPP)及び1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO)が挙げられる。
 ピペラジン化合物及び環状アミジン化合物以外の脂環式アミンとしては、例えば、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン等の窒素含有5員環又は窒素含有7員環を有する化合物が挙げられる。
<脂肪族アミン>
 アルカノールアミン及び脂環式アミン以外の脂肪族アミンとしては、例えば、第1級脂肪族アミン(第1級アミノ基を有する脂肪族アミン)、第2級脂肪族アミン(第2級アミノ基を有する脂肪族アミン)、及び、第3級脂肪族アミン(第3級アミノ基を有する脂肪族アミン)が挙げられる。
 第1級脂肪族アミンとしては、例えば、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、n-ブチルアミン、3-メトキシプロピルアミン、tert-ブチルアミン、n-ヘキシルアミン、n-オクチルアミン及び2-エチルヘキシルアミンが挙げられる。
 第2級脂肪族アミンとしては、例えば、エチレンジアミン(EDA)、1,3-プロパンジアミン(PDA)、1,2-プロパンジアミン、1,3-ブタンジアミン及び1,4-ブタンジアミン等のアルキレンジアミン;並びに、ジエチレントリアミン(DETA)、トリエチレンテトラミン(TETA)、ビス(アミノプロピル)エチレンジアミン(BAPEDA)及びテトラエチレンペンタミン等のポリアルキルポリアミンが挙げられる。
 第3級脂肪族アミンとしては、例えば、トリメチルアミン及びトリエチルアミン等の第3級アルキルアミン;1,3-ビス(ジメチルアミノ)ブタン等のアルキレンジアミン;並びに、N,N,N’,N’’,N’’-ペンタメチルジエチレントリアミン等のポリアルキルポリアミンが挙げられる。
<第4級アンモニウム化合物>
 第4級アンモニウム化合物は、窒素原子に4つの炭化水素基(好ましくはアルキル基)が置換してなる第4級アンモニウムカチオン基を少なくとも1つ有する化合物又はその塩であれば、特に制限されない。
 第4級アンモニウム化合物としては、例えば、第4級アンモニウム水酸化物、第4級アンモニウムフッ化物、第4級アンモニウム臭化物、第4級アンモニウムヨウ化物、第4級アンモニウムの酢酸塩、及び、第4級アンモニウムの炭酸塩が挙げられる。
 中でも、第4級アンモニウム水酸化物が好ましく、下記式(a1)で表される化合物がより好ましい。
 上記式(a1)中、Ra1~Ra4は、それぞれ独立に、炭素数1~16のアルキル基、炭素数6~16のアリール基、炭素数7~16のアラルキル基、又は、炭素数1~16のヒドロキシアルキル基を示す。Ra1~Ra4の少なくとも2つは、互いに結合して環状構造を形成していてもよい。
 上記式(a1)で表される化合物としては、入手し易さの点から、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)、水酸化テトラエチルアンモニウム(TEAH)、水酸化テトラプロピルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム(TBAH)、水酸化メチルトリプロピルアンモニウム、水酸化メチルトリブチルアンモニウム、水酸化エチルトリメチルアンモニウム、水酸化ジメチルジエチルアンモニウム、水酸化ベンジルトリメチルアンモニウム(BzTMAH)、水酸化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、水酸化(2-ヒドロキシエチル)トリメチルアンモニウム、及び、水酸化スピロ-(1,1’)-ビピロリジニウムからなる群より選択される化合物が好ましく、TMAH、TEAH、又は、TBAHがより好ましい。
 有機アミンが、第1級アミノ基、第2級アミノ基及び第3級アミノ基からなる群から選択される少なくとも1つの基を有する化合物又はその塩である場合、これらの有機アミンの酸解離定数は、組成物の洗浄性能がより優れる点で、7.5以上が好ましく、8.0以上がより好ましく、8.2以上が更に好ましい。上限は特に制限されないが、12.0以下が好ましい。ここで、酸解離定数(以下「pKa」とも記載する)とは、上記有機アミンの共役酸の酸解離定数を意味し、共役酸が複数存在する場合は最も高い第1酸解離定数を意味する。
 pKaが上記範囲にある有機アミンとしては、例えば、TEA(pKa:7.8)、Tris(pKa:8.3)、DEA(pKa:8.9)、MEA(pKa:9.5)、N-MAMP(pKa:9.7)、AMP(pKa:9.7)、DMAMP(pKa:10.2)、DBU(pKa:10.6)、及び、DBN(pKa:10.6)が挙げられる。
 上記有機アミンのpKaは、Calculator Plugins(Fujitsu社製)を用いて算出される水中(温度25℃)の値である。なお、上記水中で測定不可である場合は、ジメチルスルホオキシド中で算出される値である。
 有機アミンとしては、分子内に第1級アミノ基、第2級アミノ基及び第3級アミノ基からなる群から選択される少なくとも1つのアミノ基を有する化合物又はその塩が好ましく、中でも、上記アミノ基を有し、カルボキシ基を有さない化合物又はその塩がより好ましい。また、上記アミノ基を有し、カルボニル基を有さない化合物又はその塩がより好ましい。
また、有機アミンは、芳香環を含まないことが好ましい。
 有機アミンとしては、アルカノールアミンが更に好ましく、上記の好ましい態様のアルカノールアミンが特に好ましい。
 有機アミンは、1種単独又は2種以上で用いてもよい。
 有機アミンの含有量は、組成物の全質量に対して、0.5~20質量%が好ましく、0.7~15質量%がより好ましい。
 有機アミンの含有量は、組成物中の全固形分に対して、25~70質量%が好ましく、35~65質量%がより好ましい。
 有機アミンの含有量に対する抗菌剤の含有量(抗菌剤の含有量A/有機アミンの含有量C)の比率A/Cは、欠陥数を低減しつつ他の性能維持がより優れる点で、質量比で0.3以下が好ましく、0.2以下がより好ましく、0.03以下が更に好ましい。比率A/Cの下限は、特に制限されないが、本発明の効果により優れる点で、質量比で0.001以上が好ましく、0.005以上がより好ましい。
〔水〕
 本組成物は水を含み、水の含有量は、本組成物の全質量に対して70質量%以上である。
 水の種類は、半導体基板に影響を及ぼさないものであれば特に制限されず、蒸留水、脱イオン水、及び純水(超純水)が使用できる。不純物をほとんど含まず、半導体基板の製造工程における半導体基板への影響がより少ない点で、純水が好ましい。
 組成物における水の含有量は、金属イオンによる汚染が低くなる点がより優れる点で、組成物の全質量に対して、80質量%以上が好ましく、85質量%以上がより好ましい。上限は特に制限されないが、組成物の全質量に対して、例えば99質量%以下であり、95質量%以下が好ましい。
〔任意成分〕
 組成物は、上記成分以外に、他の任意成分を含んでいてもよい。任意成分としては、例えば、キレート剤、防食剤、界面活性剤、及び、各種添加剤が挙げられる。
 組成物は、キレート剤、防食剤、及び、界面活性剤からなる群より選択される少なくとも1つを含むことが好ましく、キレート剤を含むことがより好ましい。
 以下、任意成分について説明する。
<キレート剤>
 組成物は、キレート剤を含んでいてもよく、キレート剤を含むことが好ましい。
 キレート剤は、半導体基板における研磨粒子等の残渣物に含まれる金属イオンとキレート化する機能を有する化合物である。中でも、1分子中に金属イオンと配位結合する官能基(配位基)を2つ以上有する化合物が好ましい。
 キレート剤が有する配位基としては、例えば、酸基及びカチオン性基が挙げられる。酸基としては、例えば、カルボキシ基、ホスホン酸基、リン酸基、スルホ基及びヒドロキシ基が挙げられる。カチオン性基としては、例えば、アミノ基が挙げられる。
 キレート剤としては、例えば、配位基として少なくとも1つのホスホン酸基を有するホスホン酸系キレート剤、及び、配位基として少なくとも1つのアミノ基を有するアミン系キレート剤が挙げられる。なお、ホスホン酸基とアミノ基とを有するキレート剤は、ホスホン酸基に含まれ、アミン系キレート剤に含まれないものとする。
 キレート剤の炭素数は、15以下が好ましく、12以下がより好ましく、9以下が更に好ましい。下限は特に制限されないが、2以上が好ましい。
(ホスホン酸系キレート剤)
 ホスホン酸系キレート剤は、分子内に少なくとも1つのホスホン酸基を有するキレート剤である。ホスホン酸系キレート剤が有するホスホン酸基の個数は、2~5が好ましく、2、4又は5がより好ましく、2又は5が更に好ましい。
 ホスホン酸系キレート剤は、ホスホン酸基以外に配位基を有してもよい。ホスホン酸系キレート剤が配位基としてアミノ基を有する場合、アミノ基の個数は、1~4が好ましく、2又は3がより好ましい。
 ホスホン酸系キレート剤の炭素数は、15以下が好ましく、12以下がより好ましく、8以下が更に好ましい。下限は特に制限されず、3以上が好ましい。
 ホスホン酸系キレート剤としては、例えば、エチリデンジホスホン酸、1-ヒドロキシエチリデン-1,1’-ジホスホン酸(HEDPO)、1-ヒドロキシプロピリデン-1,1’-ジホスホン酸、1-ヒドロキシブチリデン-1,1’-ジホスホン酸、エチルアミノビス(メチレンホスホン酸)、ドデシルアミノビス(メチレンホスホン酸)、ニトリロトリス(メチレンホスホン酸)(NTPO)、エチレンジアミンビス(メチレンホスホン酸)(EDDPO)、1,3-プロピレンジアミンビス(メチレンホスホン酸)、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)(EDTPO)、エチレンジアミンテトラ(エチレンホスホン酸)、1,3-プロピレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)(PDTMP)、1,2-ジアミノプロパンテトラ(メチレンホスホン酸)、1,6-ヘキサメチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)、ジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸)(DEPPO)、ジエチレントリアミンペンタ(エチレンホスホン酸)、トリエチレンテトラミンヘキサ(メチレンホスホン酸)、及び、トリエチレンテトラミンヘキサ(エチレンホスホン酸)が挙げられる。
 また、ホスホン酸系キレート剤としては、国際公開第2018/020878号明細書の段落[0026]~[0036]に記載の化合物、及び、国際公開第2018/030006号明細書の段落[0031]~[0046]に記載の化合物((共)重合体)が援用でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 ホスホン酸系キレート剤としては、HEDPO、NTPO、EDTPO又はDEPPOが好ましく、HEDPO又はDEPPOがより好ましい。
(アミン系キレート剤)
 アミン系キレート剤は、分子内に少なくとも1つのアミノ基を有するキレート剤である。アミン系キレート剤が有するアミノ基の個数は、2~5が好ましく、2~4がより好ましい。
 アミン系キレート剤は、アミノ基以外に配位基として少なくとも1つのカルボキシ基を有することが好ましい。アミン系キレート剤が配位基としてカルボキシ基を有する場合、カルボキシ基の個数は、1~5が好ましい。
 アミン系キレート剤の炭素数は、15以下が好ましく、12以下がより好ましく、10以下が更に好ましい。下限は特に制限されず、3以上が好ましい。
 アミン系キレート剤としては、例えば、アミノポリカルボン酸系キレート剤、及び、アミノ酸系キレート剤が挙げられる。
 アミノポリカルボン酸系キレート剤としては、例えば、ブチレンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸(DTPA)、エチレンジアミンテトラプロピオン酸、トリエチレンテトラミン六酢酸(TTHA)、1,3-ジアミノ-2-ヒドロキシプロパン-N,N,N’,N’-四酢酸、プロピレンジアミン四酢酸、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、トランス-1,2-ジアミノシクロヘキサン四酢酸(CyDTA)、エチレンジアミン二酢酸(EDDA)、エチレンジアミンジプロピオン酸、1,6-ヘキサメチレン-ジアミン-N,N,N’,N’-四酢酸、N,N-ビス(2-ヒドロキシベンジル)エチレンジアミン-N,N-二酢酸、ジアミノプロパン四酢酸、1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-四酢酸、ジアミノプロパノール四酢酸、ヒドロキシエチルイミノジ酢酸(HIDA)、(ヒドロキシエチル)エチレンジアミン三酢酸(EDTA-OH)、イミノジ酢酸(IDA)、ニトリロ三酢酸(NTA)、グリコールエーテルジアミン四酢酸(GEDTA)、及び、ビスヒドロキシエチルグリシン(Bicine)が挙げられる。
 中でも、EDTA、EDDA、DTPA、TTHA、HIDA、GEDTA、EDTA-OH、IDA、NTA、Bicine、又は、CyDTAが好ましく、DTPA、又は、EDTAがより好ましい。
 アミノ酸系キレート剤としては、例えば、グリシン、セリン、α-アラニン(2-アミノプロピオン酸)、β-アラニン(3-アミノプロピオン酸)、L-リシン、ロイシン、イソロイシン、シスチン、システイン、エチオニン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、バリン、ヒスチジン、ヒスチジン誘導体、アスパラギン、アスパラギン酸、グルタミン、グルタミン酸、L-アルギニン、プロリン、メチオニン、フェニルアラニン、特開2016-086094号公報の段落[0021]~[0023]に記載の化合物及びこれらの塩が挙げられる。
 なお、ヒスチジン誘導体としては、特開2015-165561号公報、特開2015-165562号公報等に記載の化合物が援用でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。また、塩としては、ナトリウム塩及びカリウム塩等のアルカリ金属塩、アンモニウム塩、炭酸塩、並びに、酢酸塩が挙げられる。
 アミノ酸系キレート剤としては、L-リシン、L-アルギニン、L-ヒスチジン、L-オルニチン、又は、L-トリプトファンが好ましく、L-リシン又はL-アルギニンがより好ましい。
 また、アミン系キレート剤としては、ビグアニド基を有する化合物及びその塩からなる群より選択される少なくとも1種のビグアニド化合物も用いられる。
 ビグアニド化合物が有するビグアニド基の数は特に制限されず、複数のビグアニド基を有していてもよい。
 ビグアニド化合物としては、特表2017-504190号公報の段落[0034]~[0055]に記載の化合物が挙げられ、この内容は本明細書に組み込まれる。
(リン酸系キレート剤)
 リン酸系キレート剤としては、例えば、縮合リン酸及びその塩、並びに、リン酸基(リン酸エステル基)を2つ以上有する有機化合物(但し、後述する界面活性剤として機能する化合物を除く)が挙げられ、より具体的には、ピロリン酸、メタリン酸、トリポリリン酸、テトラポリリン酸、ヘキサメタリン酸、及び、フィチン酸、並びに、それらの塩が挙げられる。
 キレート剤としては、ホスホン酸系キレート剤又はアミン系キレート剤が好ましく、ホスホン酸系キレート剤又はアミノポリカルボン酸系キレート剤がより好ましく、ホスホン酸系キレート剤が更に好ましく、HEDPO又はDEPPOが特に好ましい。
 キレート剤は、1種を単独で用いても、2種以上を用いてもよい。
 組成物がキレート剤を含む場合、キレート剤の含有量は、洗浄性能と防食性のバランスがより優れる点で、組成物の全質量に対して、0.1~10.0質量%が好ましく、0.4~5.0質量%がより好ましい。
 組成物がキレート剤を含む場合、キレート剤の含有量は、上記と同じ理由で、組成物中の全固形分に対して、10~50質量%が好ましく、20~40質量%がより好ましい。
<防食剤>
 組成物は、防食剤を含んでいてもよい。
 防食剤としては、半導体基板が有する金属膜(特に、タングステンを含む金属膜)の露出面の腐食を防止する機能を有する化合物であればよく、例えば、ヘテロ芳香族化合物、及び、水溶性重合体が挙げられる。
 ヘテロ芳香族化合物としては、分子内にヘテロ芳香環構造を有する化合物であれば特に制限されないが、ヘテロ芳香環を構成するヘテロ原子の少なくとも1つが窒素原子である含窒素ヘテロ芳香族化合物が好ましい。
 含窒素へテロ芳香族化合物としては、例えば、プリン化合物、アゾール化合物、ピリジン化合物、ピラジン化合物、及び、ピリミジン化合物が挙げられる。中でも、プリン化合物又はアゾール化合物が更に好ましく、プリン化合物がより好ましい。
(プリン化合物)
 プリン化合物は、プリン骨格を有する化合物であり、プリン及びプリン誘導体からなる群から選択される。組成物がプリン化合物を含む場合、防食性に優れ、かつ、プリン化合物は残渣として残りにくい。
 プリン化合物は、式(B1)~(B4)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1つを含むことが好ましく、式(B1)で表される化合物、式(B2)で表される化合物、及び、式(B4)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1つを含むことがより好ましく、式(B2)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1つを含むことが更に好ましい。
 式(B1)中、R~Rは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アミノ基、チオール基、水酸基、ハロゲン原子、糖基又はポリオキシアルキレン基を表す。
 上記アルキル基は、直鎖状、分岐鎖状及び環状のいずれであってもよい。上記アルキル基の炭素数は、1~10が好ましく、1~5がより好ましく、1~3が更に好ましい。
 上記糖基としては、例えば、単糖類、二糖類及び多糖類からなる群から選択される糖類から水素原子を1つ除いた基が挙げられ、単糖類から水素原子を1つ除いた基が好ましい。単糖類としては、例えば、リボース、デオキシリボース、アラビノース及びキシロース等のペントース、トリオ―ス、テトロース、ヘキソース、並びに、ヘプトースが挙げられ、ペントースが好ましく、リボース、デオキシリボース、アラビノース又はキシロースがより好ましく、リボース又はデオキシリボースが更に好ましい。二糖類としては、例えば、スクロース、ラクトース、マルトース、トレハロース、ツラノース及びセロビオースが挙げられる。多糖類としては、例えば、グリコーゲン、デンプン及びセルロースが挙げられる。上記糖類は、鎖状及び環状のいずれであってもよく、環状が好ましい。上記環状の糖類としては、例えば、フラノース環及びピラノース環が挙げられる。
 上記ポリオキシアルキレン基としては、例えば、ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基及びポリオキシブチレン基が挙げられ、ポリオキシエチレン基が好ましい。
 上記アルキル基、上記アミノ基、上記糖基及び上記ポリオキシアルキレン基は、更に置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、アルキル基等の炭化水素基;フッ素原子、塩素原子及び臭素原子等のハロゲン原子;アルコキシ基;水酸基;メトキシカルボニル基及びエトキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基;アセチル基、プロピオニル基及びベンゾイル基等のアシル基;シアノ基;ニトロ基が挙げられる。
 Rとしては、水素原子又は置換基を有していてもよいアミノ基が好ましく、水素原子がより好ましい。Rの別の好適態様としては、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、チオール基、水酸基、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい糖基又は置換基を有していてもよいポリオキシアルキレン基が好ましい。
 Rとしては、水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基が好ましく、水素原子がより好ましい。
 Rとしては、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよい糖基が好ましく、水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基がより好ましく、水素原子が更に好ましい。
 式(B2)中、Lは、-CR=N-又は-C(=O)-NR-を表す。Lは、-N=CH-又は-NR-C(=O)-を表す。R~Rは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アミノ基、チオール基、水酸基、ハロゲン原子、糖基又はポリオキシアルキレン基を表す。
 R~Rとしては、例えば、上記式(B1)中のR~Rで表される基が挙げられる。
 R~Rとしては、水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基が好ましく、水素原子がより好ましい。
 Rとしては、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアミノ基が好ましく、水素原子又は置換基を有していてもよいアミノ基がより好ましく、水素原子が更に好ましい。
 Rとしては、水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基が好ましく、水素原子がより好ましい。
 Lとしては、-N=CH-が好ましい。
 Rとしては、水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基が好ましく、水素原子がより好ましい。
 式(B3)中、R~R11は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アミノ基、チオール基、水酸基、ハロゲン原子、糖基又はポリオキシアルキレン基を表す。
 R~R11としては、例えば、上記式(B1)中のR~Rで表される基が挙げられる。
 Rとしては、水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基が好ましく、水素原子がより好ましい。
 R10としては、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基又は置換基を有していてもよいアミノ基が好ましく、水素原子又は置換基を有していてもよいアミノ基がより好ましく、置換基を有していてもよいアミノ基が更に好ましい。
 R11としては、水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基が好ましく、水素原子がより好ましい。
 式(B4)中、R12~R14は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アミノ基、チオール基、水酸基、ハロゲン原子、糖基又はポリオキシアルキレン基を表す。
 R12~R14としては、例えば、上記式(B1)中のR~Rで表される基が挙げられる。
 R12としては、水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基が好ましく、置換基を有していてもよいアルキル基がより好ましい。
 R12の別の好適態様としては、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアミノ基、チオール基、水酸基、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい糖基又は置換基を有していてもよいポリオキシアルキレン基が好ましい。
 R13としては、水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基が好ましく、置換基を有していてもよいアルキル基がより好ましい。
 R14としては、水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基が好ましい。
 プリン化合物としては、例えば、プリン又はその誘導体、アデニン又はその誘導体、グアニン又はその誘導体、ヒポキサンチン又はその誘導体、キサンチン又はその誘導体、キサントシン又はその誘導体、及び、テオブロミン又はその誘導体が挙げられる。
 プリン又はその誘導体としては、例えば、プリン、2-アミノプリン、2-アミノ-6-メトキシプリン、2-アミノ-6-ヨードプリン、2-アミノ-6-クロロプリン、2,6-ジアミノプリン、2,6-ジクロロプリン、3,7-ジヒドロ-7-メチル-1H-プリン-2,6-ジオン、6-アミノプリン、6-メトキシプリン、6-(ジメチルアミノ)プリン、6-ベンジルアミノプリン、6-クロロ-9-(テトラヒドロピラン-2-イル)プリン、6-アミノ-8-フェニル-9H-プリン、6-エチルアミノプリン、及び、8-アザプリンが挙げられる。
 アデニン又はその誘導体としては、例えば、アデニン、1-メチルアデニン、1-エチルアデニン、1-ベンジルアデニン、2-メチルアデニン、2-クロロアデニン、2-フルオロアデニン、2-ヒドロキシアデニン、3-メチルアデニン、8-アミノアデニン、9-メチルアデニン、9-(2-ヒドロキシエチル)アデニン、N-(2-ヒドロキシエチル)アデニン、N-メチルアデニン、N,N-ジメチルアデニン、2-アザアデニン、5-アザアデニン、8-アザアデニン、N-ベンゾイルアデノシン、及び、アデノシンが挙げられる。
 グアニン又はその誘導体としては、例えば、グアニン、N-メチルグアニン、N-アセチルグアニン、O-シクロヘキシルメチルグアニン、7-(2-ヒドロキシエチル)グアニン、N-(3-クロロフェニル)グアニン、N-(3-エチルフェニル)グアニン、8-アザグアニン、グアニンオキシム、2’-デオキシグアノシン、グアノシン5’-一リン酸二ナトリウム、及び、N-イソブチリル-2’-デオキシグアノシンが挙げられる。
 ヒポキサンチン又はその誘導体としては、例えば、ヒポキサンチン、及び、8-アザヒポキサンチンが挙げられる。
 キサンチン又はその誘導体としては、例えば、キサンチン、1-メチルキサンチン、1-ブチル-3,7-ジメチルキサンチン、1-メチル-3,7-ジプロピルキサンチン、1,3-ジプロピル-7-メチルキサンチン、1,3-ジプロピル-7-メチル-8-ジシクロプロピルメチルキサンチン、1,3-ジブチル-7-(2-オキソプロピル)キサンチン、1,7-ジメチルキサンチン、1,7-ジプロピル-3-メチルキサンチン、3-メチルキサンチン、3,7-ジメチル-1-プロピルキサンチン、7-メチルキサンチン、8-ブロモ-3-メチルキサンチン、8-アザキサンチン、2-チオキサンチン、及び、パラキサンチンが挙げられる。
 キサントシン又はその誘導体としては、例えば、キサントシン、及び、7-メチルキサントシン、が挙げられる。
 テオブロミン又はその誘導体としては、例えば、テオブロミン、及び、1-(3-クロロプロピル)テオブロミンが挙げられる。
 上記以外のプリン化合物としては、例えば、カフェイン、尿酸、イソグアニン、エンプロフィリン、オフィリン-7-酢酸、テオフィリン、7-(2,3-ジヒドロキシプロピル)テオフィリン、7-(2-クロロエチル)テオフィリン、8-クロロテオフィリン、エリタデニン、ネララビン、ビダラビン、アシクロビル、trans-ゼアチン、エンテカビル、バラシクロビル、アバカビル、イノシン酸二ナトリウム、ガンシクロビル、β-ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸、クロファラビン、キネチン、プロキシフィリン、2’,3’-ジデオキシイノシン、ペンシクロビル、アデホビルジピボキシル、及び、イノシンが挙げられる。
 プリン化合物は、プリン、アデニン、グアニン、ヒポキサンチン、キサンチン、テオブロミン、カフェイン、尿酸、イソグアニン、アデノシン、エンプロフィリン、テオフィリン、キサントシン、7-メチルキサントシン、7-メチルキサンチン、テオフィリン、エリタデニン、3-メチルアデニン、3-メチルキサンチン、1,7-ジメチルキサンチン、1-メチルキサンチン及びパラキサンチンからなる群から選択される少なくとも1つを含むことが好ましく、キサンチン、ヒポキサンチン及びアデニンからなる群から選択される少なくとも1つを含むことがより好ましい。
(アゾール化合物)
 アゾール化合物は、1つ以上の窒素原子を含み、かつ、芳香族性を有するヘテロ5員環を有する化合物である。
 アゾール化合物が有するヘテロ5員環に含まれる窒素原子の個数は、1~4が好ましく、1~3がより好ましい。
 アゾール化合物は、ヘテロ5員環上に置換基を有してもよい。上記置換基としては、例えば、水酸基、カルボキシ基、メルカプト基、アミノ基、アミノ基を有していてもよい炭素数1~4のアルキル基及び2-イミダゾリル基が挙げられる。
 アゾール化合物としては、例えば、アゾール環を構成する原子のうち1つが窒素原子であるイミダゾール化合物、アゾール環を構成する原子のうち2つが窒素原子であるピラゾール化合物、アゾール環を構成する原子のうち1つが窒素原子であり、他の1つが硫黄原子であるチアゾール化合物、アゾール環を構成する原子のうち3つが窒素原子であるトリアゾール化合物及びアゾール環を構成する原子のうち4つが窒素原子であるテトラゾール化合物が挙げられる。
 イミダゾール化合物としては、例えば、イミダゾール、1-メチルイミダゾール、2-メチルイミダゾール、5-メチルイミダゾール、1,2-ジメチルイミダゾール、2-メルカプトイミダゾール、4,5-ジメチル-2-メルカプトイミダゾール、4-ヒドロキシイミダゾール、2,2’-ビイミダゾール、4-イミダゾールカルボン酸、ヒスタミン及びベンゾイミダゾールが挙げられる。
 ピラゾール化合物としては、例えば、2,4-ジメチルチアゾール、ベンゾチアゾール及び2-メルカプトベンゾチアゾールが挙げられる。
 チアゾール化合物としては、例えば、2,4-ジメチルチアゾール、ベンゾチアゾール及び2-メルカプトベンゾチアゾールが挙げられる。
 トリアゾール化合物としては、例えば、1,2,4-トリアゾ-ル、3-メチル-1,2,4-トリアゾ-ル、3-アミノ-1,2,4-トリアゾール、1,2,3-トリアゾ-ル、1-メチル-1,2,3-トリアゾ-ル、ベンゾトリアゾール、1-ヒドロキシベンゾトリアゾール、1-ジヒドロキシプロピルベンゾトリアゾール、2,3-ジカルボキシプロピルベンゾトリアゾール、4-ヒドロキシベンゾトリアゾール、4-カルボキシベンゾトリアゾール、5-メチルベンゾトリアゾール及び2,2’-{[(5-メチル-1H-ベンゾトリアゾール-1-イル)メチル]イミノ}ジエタノールが挙げられる。中でも、ベンゾトリアゾールが好ましい。
 テトラゾール化合物としては、例えば、1H-テトラゾール(1,2,3,4-テトラゾ-ル)、5-メチル-1,2,3,4-テトラゾ-ル、5-アミノ-1,2,3,4-テトラゾ-ル、1,5-ペンタメチレンテトラゾール、1-フェニル-5-メルカプトテトラゾール及び1-(2-ジメチルアミノエチル)-5-メルカプトテトラゾールが挙げられる。
 ピリジン化合物は、窒素原子を1つ含み、芳香族性を有するヘテロ6員環(ピリジン環)を有する化合物である。
 ピリジン化合物としては、例えば、ピリジン、3-アミノピリジン、4-アミノピリジン、3-ヒドロキシピリジン、4-ヒドロキシピリジン、2-アセトアミドピリジン、2-シアノピリジン、2-カルボキシピリジン及び4-カルボキシピリジンが挙げられる。
 ピラジン化合物は、芳香族性を有し、パラ位に位置する窒素原子を2つ含むヘテロ6員環(ピラジン環)を有する化合物であり、ピリミジン化合物は、芳香族性を有し、メタ位に位置する窒素原子を2つ含むヘテロ6員環(ピリミジン環)を有する化合物である。
 ピラジン化合物としては、例えば、ピラジン、2-メチルピラジン、2,5-ジメチルピラジン、2,3,5-トリメチルピラジン、2,3,5,6-テトラメチルピラジン、2-エチル-3-メチルピラジン及び2-アミノ-5-メチルピラジンが挙げられる。
 ピリミジン化合物としては、例えば、ピリミジン、2-メチルピリミジン、2-アミノピリミジン及び4,6-ジメチルピリミジンが挙げられる。
(水溶性重合体)
 水溶性重合体は、重量平均分子量が1000以上である水溶性の化合物である。
 本明細書において「水溶性」とは、20℃の水100gに溶解する質量が0.1g以上であることを意味する。
 水溶性重合体には、後述するアニオン性界面活性剤として機能する化合物は含まれない。
 水溶性重合体としては、例えば、ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ポリ(メタ)アクリル酸、ポリ(メタ)アクリルアミド、ポリスチレンスルホン酸、ポリマレイン酸、ポリビニルスルホン酸、ポリアリルスルホン酸、及び、酸基を有する単量体(例えば、(メタ)アクリル酸モノマー、及び、スルホン酸基及び重合性エチレン基を有するモノマー等)の共重合体、並びに、これらの塩が挙げられる。
 水溶性重合体としては、特開2016-171294号公報の段落[0043]~[0047]に記載の化合物も挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 水溶性重合体は、組成物中で電離していてもよい。
 水溶性重合体の重量平均分子量は、1000~100000が好ましく、2000~50000がより好ましく、5000~50000が更に好ましい。
 水溶性重合体は、1種単独で使用してもよく、2種以上を使用してもよい。
 組成物が水溶性重合体を含む場合、組成物中の水溶性重合体の含有量は、組成物の全質量に対して、2質量%以下が好ましく、1質量%以下がより好ましく、0.5質量%以下が更に好ましく、0.2質量%以下が特に好ましく、0.04質量%以下が最も好ましい。水溶性重合体の含有量が上記範囲にある場合、組成物の粘度が低下し、本発明の効果、及び、製造直後に使用した際の適用対象物での欠陥の発生を抑制する効果がより改善するためである。水溶性重合体の含有量の下限値は特に制限されず、0質量%であってもよい。組成物が水溶性重合体を含む場合、水溶性重合体の含有量は、組成物の全質量に対して0.0001質量%以上が好ましい。
 また、組成物が水溶性重合体を含む場合、組成物の全固形分に対する水溶性重合体の含有量は、例えば50質量%以下であり、上記と同じ理由で、30質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましく、12質量%以下が更に好ましく、6質量%以下が特に好ましく、3質量%以下が最も好ましい。組成物の全固形分に対する水溶性重合体の含有量の下限値は特に制限されず、0質量%であってもよい。組成物が水溶性重合体を含む場合、組成物の全固形分に対する水溶性重合体の含有量は、0.1質量%以上が好ましい。
 組成物は、上記各成分を除く他の防食剤を含んでいてもよい。
 他の防食剤としては、例えば、アスコルビン酸化合物、カテコール化合物、ヒドラジド化合物、還元性硫黄化合物、糖類(フルクトース、グルコース及びリボース等)、ポリオール類(エチレングリコール、プロピレングリコール及びグリセリン等)、ポリグリセリン等のポリオール類の多量体(但し、上記水溶性重合体及び後述するノニオン性界面活性剤を除く)、ポリビニルピロリドン、フェナントロリン、フラボノ-ル及びその誘導体、並びに、アントシアニン及びその誘導体が挙げられる。
 また、他の防食剤として、(2Z,2’Z)-3,3’-ジスルファンジイルビス(N-メチルアクリルアミド)(DSBMA)、(2Z,2’Z)-3,3’-ジスルファンジイルビス(N-オクチルアクリルアミド)(DSBOA)、及び、2,2’-ジスルファンジイルジベンズアミド(DSDBA)が挙げられる。
 組成物における抗菌剤の含有量に対するDSBMA、DSBOA及びDSDBAの合計含有量の比率は、0.01~0.10が好ましく、0.01~0.05がより好ましい。
 防食剤としては、ヘテロ芳香族化合物、又は、水溶性重合体が好ましく、ヘテロ芳香族化合物がより好ましく、プリン化合物が更に好ましい。
 防食剤は、1種単独又は2種以上で用いてもよい。
 組成物が防食剤を含む場合、防食剤の含有量は、組成物の全質量に対して、0.0001~10質量%が好ましく、0.001~3質量%がより好ましい。
 組成物が防食剤を含む場合、防食剤の含有量は、組成物の全固形分に対して、0.001~30質量%が好ましく、0.01~10質量%がより好ましい。
 なお、これらの防食剤は、市販のものを用いてもよいし、公知の方法に従って合成したものを用いてもよい。
<界面活性剤>
 組成物は、界面活性剤を含んでいてもよい。
 界面活性剤は、1分子中に親水基と疎水基(親油基)とを有する化合物である。界面活性剤としては、例えば、ノニオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、及び両性界面活性剤が挙げられる。
 組成物は、金属膜の腐食防止性能及び研磨砥粒等の残渣物の除去性がより優れる点で、界面活性剤を含むことが好ましい。
 界面活性剤は、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基及びこれらの組み合わせた基からなる群から選択される少なくとも1つの疎水基を有する場合が多い。
 疎水基が芳香族炭化水素基を含む場合、界面活性剤が有する疎水基の炭素数は、6以上が好ましく、10以上がより好ましい。疎水基が芳香族炭化水素基を含まず、脂肪族炭化水素基のみからなる場合、界面活性剤が有する疎水基の炭素数は、9以上が好ましく、13以上がより好ましく、16以上が更に好ましい。疎水基の炭素数の上限としては、20以下が好ましく、18以下がより好ましい。
 界面活性剤全体の炭素数は、16~100が好ましい。
 ノニオン性界面活性剤としては、例えば、エステル型ノニオン性界面活性剤、エーテル型ノニオン性界面活性剤、エステルエーテル型ノニオン性界面活性剤及びアルカノールアミン型ノニオン性界面活性剤が挙げられ、エーテル型ノニオン性界面活性剤が好ましい。
 ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリエチレングリコール、アルキルポリグルコシド(Dow Chemical Company社製のTriton BG-10及びTriton CG-110界面活性剤)、オクチルフェノールエトキシレート(Dow Chemical Company社製のTriton X-114)、シランポリアルキレンオキシド(コポリマー)(Momentive Performance Materials社製のY-17112-SGS試料)、ノニルフェノールエトキシレート(Dow Chemical Company社製のTergitol NP-12、並びに、Triton(登録商標)X-102、X-100、X-45、X-15、BG-10及びCG-119)、Silwet(登録商標)HS-312(Momentive Performance Materials社製)、トリスチリルフェノールエトキシレート(Stepan Company製のMAKON TSP-20)、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、アルキルアリルホルムアルデヒド縮合ポリオキシエチレンエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、グリセリンエステルのポリオキシエチレンエーテル、ソビタンエステルのポリオキシエチレンエーテル、ソルビトールエステルのポリオキシエチレンエーテル、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、ポリグリセリンエステル、ソルビタンエステル、プロピレングリコールエステル、ショ糖エステル、脂肪族酸アルカノールアミド、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポリオキシエチレンアルキルアミド、BRIJ(登録商標)56(C1633(OCHCH10OH)、BRIJ(登録商標)58(C1633(OCHCH20OH)、BRIJ(登録商標)35(C1225(OCHCH23OH)等のアルコールエトキシレート、アルコール(第1級及び第2級)エトキシレート、アミンエトキシレート、グルコシド、グルカミド、ポリエチレングリコール、ポリ(エチレングリコール-co-プロピレングリコール)、セチルアルコール、ステアリルアルコール、セトステアリルアルコール(セチル及びステアリルアルコール)、オレイルアルコール、オクタエチレングリコールモノドデシルエーテル、ペンタエチレングリコールモノドデシルエーテル、ポリオキシプロピレングリコールアルキルエーテル、デシルグルコシド、ラウリルグルコシド、オクチルグルコシド、ポリオキシエチレングリコールオクチルフェノールエーテル、ノノキシノール-9、グリセロールアルキルエステル、ラウリン酸グリセリル、ポリオキシエチレングリコールソルビタンアルキルエステル、ポリソルベート、ソルビタンアルキルエステル、スパン、コカミドMEA、コカミドDEA、ドデシルジメチルアミンオキシド、及び、ポリプロピレングリコールのブロックコポリマー、並びに、それらの混合物が挙げられる。
 アニオン性界面活性剤としては、例えば、親水基(酸基)として、リン酸エステル基を有するリン酸エステル系界面活性剤、ホスホン酸基を有するホスホン酸系界面活性剤、スルホ基を有するスルホン酸系界面活性剤、カルボキシ基を有するカルボン酸系界面活性剤、及び、硫酸エステル基を有する硫酸エステル系界面活性剤が挙げられる。
 アニオン界面活性剤としては、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸及びドデシルベンゼンスルホン酸アンモニウム等のアルキルベンゼンスルホン酸並びにその塩;プロピルナフタレンスルホン酸及びトリイソプロピルナフタレンスルホン酸等のアルキルナフタレンスルホン酸並びにその塩;ドデシルフェニルエーテルジスルホン酸及びアルキルジフェニルエーテルスルホン酸等のアルキルフェニルエーテルジスルホン酸並びにその塩;ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸及びドデシルジフェニルエーテルスルホン酸アンモニウム等のアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸並びにその塩;フェノールスルホン酸-ホルマリン縮合体及びその塩;アリールフェノールスルホン酸-ホルマリン縮合体及びその塩;デカンカルボン酸、N-アシルアミノ酸塩及びポリオキシエチレン又はポリオキシプロピレンアルキルエーテルカルボン酸塩等のカルボン酸塩;アシル化ペプチド;スルホン酸塩;硫酸化オイル、アルキル硫酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレン又はポリオキシプロピレンアルキルアリルエーテル硫酸塩及びアルキルアミド硫酸塩等の硫酸エステル塩;リン酸エステル塩;アルキルリン酸塩;ポリオキシエチレン又はポリオキシプロピレンアルキルアリルエーテルリン酸塩;ラウリル硫酸アンモニウム;ラウリル硫酸ナトリウム(ドデシル硫酸ナトリウム);ラウリルエーテル硫酸ナトリウム(SLES);ミレス硫酸ナトリウム;スルホコハク酸ジオクチルナトリウム;オクタンスルホネート;パーフルオロオクタンスルホネート(PFOS);パーフルオロブタンスルホネート;アルキルベンゼンスルホネート;アルキルアリールエーテルホスフェート;アルキルエーテルホスフェート;アルキルカルボキシレート;脂肪酸塩(石鹸);ステアリン酸ナトリウム;ラウロイルサルコシン酸ナトリウム;パーフルオロノナノエート;パーフルオロオクタノエート;並びにそれらの混合物が挙げられる。
 両性界面活性剤としては、例えば、カルボキシベタイン型両性界面活性剤、スルホベタイン型両性界面活性剤、アミノカルボン酸塩、イミダゾリニウムベタイン、レシチン、アルキルアミンオキシド及びそれらの混合物が挙げられる。
 界面活性剤としては、例えば、特開2015-158662号公報の段落[0092]~[0096]、特開2012-151273号公報の段落[0045]~[0046]及び特開2009-147389号公報の段落[0014]~[0020]に記載の化合物も挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 界面活性剤は、1種単独又は2種以上で用いてもよい。
 組成物が界面活性剤を含む場合、界面活性剤の含有量は、組成物の性能がバランスよく優れる点から、組成物の全質量に対して、0.001~8.0質量%が好ましく、0.005~5.0質量%がより好ましい。
 界面活性剤の含有量は、組成物の性能がバランスよく優れる点から、組成物中の全固形分に対して、0.01~50.0質量%が好ましく、0.1~45.0質量%がより好ましい。
<添加剤>
 組成物は、添加剤として、その他の成分を含んでいてもよい。
 その他の成分としては、例えば、酸化剤、分子量500以上のポリヒドロキシ化合物、pH調整剤、フッ素化合物及び有機溶剤が挙げられる。
 酸化剤としては、例えば、過酸化物、過硫化物(例えば、モノ過硫化物及びジ過硫化物)及び過炭酸塩、これらの酸、並びに、これらの塩が挙げられる。
 酸化剤としては、例えば、酸化ハライド(ヨウ素酸、メタ過ヨウ素酸及びオルト過ヨウ素酸等の過ヨウ素酸、並びに、これらの塩)、過ホウ酸、過ホウ酸塩、セリウム化合物及びフェリシアン化物(フェリシアン化カリウム等)が挙げられる。
 組成物が酸化剤を含む場合、酸化剤の含有量は、組成物の全質量に対して、0.01~10.0質量%が好ましく、0.05~5.0質量%がより好ましい。
 組成物が酸化剤を含む場合、酸化剤の含有量は、組成物中の全固形分に対して、0.1~50.0質量%が好ましく、1.0~30.0質量%がより好ましい。
 ポリヒドロキシ化合物は、1分子中に2個以上(例えば2~200個)のアルコール性水酸基を有し、上記成分とは異なる有機化合物である。
 ポリヒドロキシ化合物の分子量(分子量分布を有する場合は重量平均分子量)は、500以上であり、500~100000が好ましく、500~3000がより好ましい。
 ポリヒドロキシ化合物としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングルコール及びポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール等のポリオキシアルキレングリコール;マンニトリオース、セロトリオース、ゲンチアノース、ラフィノース、メレチトース、セロテトロース、スタキオース及びシクロデキストリン等のオリゴ糖;並びに、デンプン、グリコーゲン、セルロース、キチン及びキトサン等の多糖類及びその加水分解物が挙げられる。
 シクロデキストリンとしては、例えば、α-シクロデキストリン、β-シクロデキストリン及びγ-シクロデキストリンが挙げられる。
 ポリヒドロキシ化合物は、1種単独又は2種以上で用いてもよい。
 組成物がポリヒドロキシ化合物を含む場合、ポリヒドロキシ化合物の含有量は、組成物の全質量に対して、0.01~10.0質量%が好ましく、0.05~5.0質量%がより好ましい。
 組成物がポリヒドロキシ化合物を含む場合、ポリヒドロキシ化合物の含有量は、組成物中の固形分に対して、0.01~30.0質量%が好ましく、0.05~25.0質量%がより好ましい。
 pH調整剤としては、例えば、上記成分とは異なる、塩基性化合物及び酸性化合物が挙げられる。ただし、上記各成分の添加量を調整することで、組成物のpHを調整させることは許容される。
 pH調整剤のうち、酸性化合物としては、硫酸及び硝酸が挙げられ、塩基性化合物としては、水酸化カリウム及びアンモニアが挙げられる。中でも、硫酸又は水酸化カリウムが好ましい。
 pH調整剤としては、例えば、国際公開第2019-151141号の段落[0053]及び[0054]、並びに、国際公開第2019-151001号の段落[0021]も挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 pH調整剤は、1種単独又は2種以上で用いてもよい。
 組成物がpH調整剤を含む場合、pH調整剤の含有量は、他の成分の種類及び量、並びに目的とする組成物のpHに応じて調整される。
 フッ素化合物としては、例えば、特開2005-150236号公報の段落[0013]~[0015]に記載の化合物が挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 フッ素化合物の含有量は、本発明の効果を妨げない範囲で適宜設定すればよい。
 有機溶剤としては、公知の有機溶剤が使用でき、例えば、アルコール(好ましくは1価アルコール)、ケトン、ジアルキルスルホキシド、及び、環状スルホンが挙げられる。有機溶剤は、1種単独又は2種以上で用いてもよい。
 組成物が有機溶剤を含む場合、有機溶剤の含有量は、組成物の全質量に対して、1.0~29質量%が好ましく、2.0~26質量%がより好ましい。
 上記の各成分の組成物における含有量は、ガスクロマトグラフィー-質量分析(GC-MS:Gas Chromatography-Mass Spectrometry)法、液体クロマトグラフィー-質量分析(LC-MS:Liquid Chromatography-Mass Spectrometry)法及びイオン交換クロマトグラフィー(IC:Ion-exchange Chromatography)法等の公知の方法によって測定できる。
〔組成物の物性〕
<pH>
 本発明の組成物のpHは、25℃において4.0~9.0である。
 組成物のpHは、5.0~7.0が好ましく、5.5~7.0がより好ましい。
 組成物のpHは、公知のpHメーターを用いて、JIS Z8802-1984に準拠した方法により測定できる。pHの測定温度は25℃である。
 組成物のpHは、上記のpH調整剤、並びに、上記の有機酸、有機アミン及びアニオン性界面活性剤等のpH調整剤の機能を有する成分を使用することにより、調整できる。
<電気伝導度>
 本組成物の電気伝導度は特に限定されないが、粒子残渣除去性がより優れる点で、0.05~2.5S/mが好ましく、0.1~2.0S/mがより好ましく、0.2~1.5S/mが更に好ましい。
 組成物の電気伝導度は、電気伝導率計(例えば、東亜ディーケーケー株式会社製「WM-32EP」等)を用いて測定した25℃における電気伝導度(S/m)である。
 組成物の電気伝導度は、上記の有機酸及び有機アミン等の組成物中で電離し得る成分の含有量により、調整できる。
<金属含有量>
 組成物において、液中に不純物として含まれる各金属(Fe、Co、Na、Cu、Mg、Mn、Li、Al、Cr、Ni、Zn、Sn及びAgの金属元素)の含有量(イオン濃度として測定される)は、5質量ppm以下が好ましく、1質量ppm以下がより好ましい。最先端の半導体素子の製造においては、更に高純度の組成物が求められることが想定されることから、その金属含有量が1質量ppmよりも低い値、つまり、質量ppbオーダー以下が更に好ましく、100質量ppb以下が特に好ましく、10質量ppb未満が最も好ましい。下限としては、0が好ましい。
 金属含有量の低減方法としては、例えば、組成物を製造する際に使用する原材料の段階又は組成物の製造後の段階において、蒸留及びイオン交換樹脂又はフィルタを用いたろ過等の精製処理を行うことが挙げられる。
 他の金属含有量の低減方法としては、原材料又は製造された組成物を収容する容器として、後述する不純物の溶出が少ない容器を用いることが挙げられる。また、組成物の製造時に配管等から金属成分が溶出しないように、配管内壁にフッ素樹脂のライニングを施すことも挙げられる。
<ケイ素含有量>
 組成物において、液中に不純物として含まれるケイ素の含有量(イオン濃度として測定される)は、液中パーティクルカウンタ(LPC)で検出される粒子の数が低減することから、100質量ppb以下が好ましく、50質量ppb以下がより好ましい。最先端の半導体素子の製造においては、更に高純度の組成物が求められることが想定されることから、30質量ppb以下が更に好ましく、10質量ppb未満が最も好ましい。下限としては、0が好ましい。
 ケイ素含有量の低減方法としては、例えば、組成物を製造する際に使用する原材料の段階又は組成物の製造後の段階において、蒸留、及び、イオン交換樹脂又はフィルタを用いたろ過等の精製処理を行うことが挙げられる。
 他のケイ素含有量の低減方法としては、原材料又は製造された組成物を収容する容器として、後述する不純物の溶出が少ない容器を用いることが挙げられる。
<粗大粒子>
 組成物は、粗大粒子を含んでいてもよいが、その含有量が低いことが好ましい。
 粗大粒子とは、粒子の形状を球体とみなした場合における直径(粒径)が0.03μm以上である粒子を意味する。
 組成物における粗大粒子の含有量としては、粒径0.1μm以上の粒子の含有量が、組成物1mLあたり10000個以下であることが好ましく、5000個以下であることがより好ましい。下限は、組成物1mLあたり0個以上が好ましく、0.01個以上がより好ましい。
 組成物に含まれる粗大粒子は、原料に不純物として含まれる塵、埃、有機固形物及び無機固形物等の粒子、並びに、組成物の調製中に汚染物として持ち込まれる塵、埃、有機固形物及び無機固形物等の粒子であって、最終的に組成物中で溶解せずに粒子として存在するものが該当する。
 組成物中に存在する粗大粒子の含有量は、レーザを光源とした光散乱式液中粒子測定方式における市販の測定装置を利用して液相で測定できる。
 粗大粒子の除去方法としては、例えば、後述するフィルタリング等の精製処理が挙げられる。
〔組成物の製造〕
 組成物は、公知の方法により製造できる。以下、組成物の製造方法について詳述する。
<調製工程>
 組成物の調製方法は、例えば、上記各成分を混合することにより組成物を製造できる。
 上記各成分を混合する順序及び/又はタイミングは、例えば、精製した純水を入れた容器に、抗菌剤、有機酸、場合により有機アミン、並びに、必要に応じてキレート剤及び防食剤等の任意成分を順次添加した後、撹拌して混合するとともに、有機アミン及びpH調整剤の少なくとも一方を添加して混合液のpHを調整することにより、調製する方法が挙げられる。また、水及び各成分を容器に添加する場合、一括して添加してもよいし、複数回にわたって分割して添加してもよい。
 組成物の調製に使用する撹拌装置及び撹拌方法は、撹拌機又は分散機として公知の装置を使用すればよい。撹拌機としては、例えば、工業用ミキサー、可搬型撹拌器、メカニカルスターラー及びマグネチックスターラーが挙げられる。分散機としては、例えば、工業用分散器、ホモジナイザー、超音波分散器及びビーズミルが挙げられる。
 組成物の調製工程における各成分の混合及び後述する精製処理、並びに、製造された組成物の保管は、40℃以下で行うことが好ましく、30℃以下で行うことがより好ましい。また、下限としては、5℃以上が好ましく、10℃以上がより好ましい。上記の温度範囲で組成物の調製、処理及び/又は保管を行うことにより、長期間安定に性能を維持できる。
<精製処理>
 組成物を調製するための原料のいずれか1種以上に対して、事前に精製処理を行うことが好ましい。精製処理としては、例えば、蒸留、イオン交換及びろ過(フィルタリング)等の公知の方法が挙げられる。
 精製の程度は、原料の純度が99質量%以上となるまで精製することが好ましく、原液の純度が99.9質量%以上となるまで精製することがより好ましい。上限としては、99.9999質量%以下が好ましい。
 精製処理の方法としては、例えば、原料をイオン交換樹脂又はRO膜(Reverse Osmosis Membrane)等に通液する方法、原料の蒸留及び後述するフィルタリングが挙げられる。
 精製処理として、上記精製方法を複数組み合わせて実施してもよい。例えば、原料に対して、RO膜に通液する1次精製を行った後、カチオン交換樹脂、アニオン交換樹脂又は混床型イオン交換樹脂からなる精製装置に通液する2次精製を実施してもよい。
 また、精製処理は、複数回実施してもよい。
(フィルタリング)
 フィルタリングに用いるフィルタとしては、公知のろ過用のフィルタが挙げられる。例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)及びテトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)等のフッ素樹脂、ナイロン等のポリアミド系樹脂、並びに、ポリエチレン及びポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン樹脂(高密度又は超高分子量を含む)からなるフィルタが挙げられる。
 これらの材料の中でもポリエチレン、ポリプロピレン(高密度ポリプロピレンを含む)、フッ素樹脂(PTFE及びPFAを含む)及びポリアミド系樹脂(ナイロンを含む)からなる群から選択される材料が好ましく、フッ素樹脂のフィルタがより好ましい。これらの材料により形成されたフィルタを用いて原料のろ過を行うことで、欠陥の原因となりやすい極性の高い異物を効果的に除去できる。
 フィルタの臨界表面張力としては、70~95mN/mが好ましく、75~85mN/mがより好ましい。なお、フィルタの臨界表面張力の値は、製造メーカーの公称値である。臨界表面張力が上記範囲のフィルタを使用することで、欠陥の原因となり易い極性の高い異物を効果的に除去できる。
 フィルタの孔径は、2~20nmが好ましく、2~15nmがより好ましい。この範囲とすることにより、ろ過詰まりを抑えつつ、原料中に含まれる不純物及び凝集物等の微細な異物を確実に除去することが可能となる。ここでの孔径は、フィルタメーカーの公称値を参照できる。
 フィルタリングは1回のみであってもよいし、2回以上行ってもよい。フィルタリングを2回以上行う場合、用いるフィルタは同じであってもよいし、異なっていてもよい。
 また、フィルタリングの温度は室温(25℃)以下が好ましく、23℃以下がより好ましく、20℃以下が更に好ましい。また、0℃以上が好ましく、5℃以上がより好ましく、10℃以上が更に好ましい。上記の温度範囲でフィルタリングを行うことにより、原料中に溶解する粒子性の異物及び不純物の量を低減し、異物及び不純物を効率的に除去できる。
<容器>
 組成物(後述する希釈液の態様を含む)は、腐食性等が問題とならない限り、任意の容器に充填して保管、運搬及び使用できる。
 容器としては、半導体用途向けに、容器内のクリーン度が高く、容器の収容部の内壁から各液への不純物の溶出が抑制された容器が好ましい。そのような容器としては、半導体組成物用容器として市販されている各種容器が挙げられ、例えば、アイセロ化学社製の「クリーンボトル」シリーズ及びコダマ樹脂工業製の「ピュアボトル」等が挙げられ、これらに制限されない。
 また、組成物を収容する容器としては、その収容部の内壁等の各液との接液部が、フッ素樹脂(パーフルオロ樹脂)又は防錆及び金属溶出防止処理が施された金属で形成された容器が好ましい。
 容器の内壁は、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂及びポリエチレン-ポリプロピレン樹脂からなる群から選択される1種以上の樹脂、若しくはこれとは異なる樹脂又はステンレス、ハステロイ、インコネル及びモネル等、防錆及び金属溶出防止処理が施された金属から形成されることが好ましい。
 上記の異なる樹脂としては、フッ素樹脂(パーフルオロ樹脂)が好ましい。このように、内壁がフッ素樹脂である容器を用いることで、内壁が、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂又はポリエチレン-ポリプロピレン樹脂である容器と比べて、エチレン又はプロピレンのオリゴマーの溶出という不具合の発生を抑制できる。
 このような内壁がフッ素樹脂である容器としては、例えば、Entegris社製 FluoroPurePFA複合ドラムが挙げられる。また、特表平3-502677号公報の第4頁、国際公開第2004/016526号明細書の第3頁、並びに、国際公開第99/046309号明細書の第9頁及び16頁等に記載の容器も使用できる。
 また、容器の内壁には、上記フッ素樹脂以外に、石英及び電解研磨された金属材料(つまり、電解研磨済みの金属材料)も好ましく用いられる。
 上記電解研磨された金属材料の製造に用いられる金属材料は、クロム及びニッケルからなる群から選択される少なくとも1つを含み、クロム及びニッケルの含有量の合計が金属材料全質量に対して25質量%超である金属材料であることが好ましく、例えば、ステンレス鋼及びニッケル-クロム合金が挙げられる。
 金属材料におけるクロム及びニッケルの含有量の合計は、金属材料全質量に対して、30質量%以上がより好ましい。上限としては、90質量%以下が好ましい。
 金属材料を電解研磨する方法としては公知の方法を用いることができる。例えば、特開2015-227501号公報の段落[0011]~[0014]及び特開2008-264929号公報の段落[0036]~[0042]等に記載された方法を使用できる。
 これらの容器は、組成物を充填する前にその内部が洗浄されることが好ましい。洗浄に使用される液体は、その液中における金属不純物量が低減されていることが好ましい。組成物は、製造後にガロン瓶又はコート瓶等の容器にボトリングし、輸送、保管されてもよい。
 保管における組成物中の成分の変化を防ぐ目的で、容器内を純度99.99995体積%以上の不活性ガス(窒素又はアルゴン等)で置換しておいてもよい。特に含水率が少ないガスが好ましい。また、輸送及び保管に際しては、常温であってもよく、変質を防ぐため、-20℃から20℃の範囲に温度制御してもよい。
(クリーンルーム)
 組成物の製造、容器の開封及び洗浄、組成物の充填等を含めた取り扱い、処理分析、並びに、測定は、全てクリーンルームで行うことが好ましい。クリーンルームは、14644-1クリーンルーム基準を満たすことが好ましい。中でも、ISO(国際標準化機構)クラス1、ISOクラス2、ISOクラス3、ISOクラス4、ISOクラス5及びISOクラス6のいずれかを満たすことがより好ましく、ISOクラス1、ISOクラス2、ISOクラス3及びISOクラス4のいずれかを満たすことが更に好ましく、ISOクラス1又はISOクラス2を満たすことが特に好ましく、ISOクラス1を満たすことが最も好ましい。
<希釈工程>
 上記組成物は、水等の希釈剤を用いて希釈する希釈工程を経た後、希釈された組成物(希釈液)として半導体基板の洗浄に供されてもよい。
 なお、希釈液も、本発明の要件を満たす限り、本発明の組成物の一形態である。
 希釈工程における組成物の希釈倍率は、各成分の種類及び含有量、並びに、半導体基板等の適用対象に応じて適宜調整すればよいが、希釈前の組成物に対する希釈液の比率(希釈倍率)は、例えば、質量比で、10~1000倍であり、30~400倍が好ましく、50~300倍がより好ましい。
 特に各種洗浄液として用いる場合、組成物を30倍以上に希釈することが好ましく、50倍以上に希釈することがより好ましく、100倍以上に希釈することが更に好ましい。
 欠陥抑制性能により優れる点で、組成物は水で希釈されることが好ましい。
 つまり、上記組成物に含まれ得る各成分(水は除く)の好適な含有量を、上記範囲の希釈倍率(例えば、100)で除した量で各成分を含む組成物(希釈液)も好適に実用できる。
 換言すると、希釈液の全質量に対する各成分(水は除く)の好適含有量は、例えば、組成物(希釈前の組成物)の全質量に対する各成分の好適含有量として説明した量を、上記範囲の希釈倍率(例えば、100)で除した量である。
 希釈前後におけるpHの変化(希釈前の組成物のpHと希釈液のpHとの差分)は、例えば2.0以下であり、1.0以下がより好ましい。下限は特に制限されず、0であってもよい。
 希釈液のpHの好ましい範囲は、上記組成物の好ましい範囲とそれぞれ同じである。
 希釈液の電気伝導度は、特に限定されないが、洗浄性とコストのバランスがより優れる点で、0.01~0.5S/mが好ましく、0.03~0.3S/mがより好ましい。
 希釈液の電気伝導度の測定方法及び調整方法は、組成物の測定方法及び調整方法と同じである。希釈液の電気伝導度は、希釈倍率によっても調整できる。
 組成物を希釈する希釈工程の具体的方法は、上記の組成物の調製工程に準じて行えばよい。希釈工程で使用する撹拌装置及び撹拌方法もまた、上記の組成物の調製工程において挙げた公知の撹拌装置を用いて行えばよい。
 希釈工程に用いる水に対しては、事前に精製処理を行うことが好ましい。また、希釈工程により得られた希釈液に対して、精製処理を行うことが好ましい。
 精製処理としては、上記組成物に対する精製処理として記載した、イオン交換樹脂又はRO膜等を用いたイオン成分低減処理及びフィルタリングを用いた異物除去が挙げられ、これらのうちいずれかの処理を行うことが好ましい。
 希釈液の性能を阻害しない限り、希釈工程において、上記のpH調整剤及びpH調整剤の機能を有する上記成分のいずれかを添加して、希釈液のpHを調整してもよい。
[組成物の用途]
 次に、組成物の用途について説明する。
 本組成物は、半導体素子の製造プロセスに用いられる組成物として使用できる。すなわち、本組成物は、半導体素子を製造するためのいずれの工程にも用いることができる。
 本組成物の用途としては、例えば、半導体基板の洗浄に使用される洗浄液(半導体基板用洗浄液)、半導体基板の製造に使用される部材の洗浄に使用される洗浄液(部材用洗浄液)、及び、半導体基板上の金属含有物等の目的物の除去に使用される処理液(半導体基板用処理液)が挙げられる。
 上記半導体基板用洗浄液としては、半導体基板に適用して半導体基板に付着した金属不純物又は微粒子等の残渣物を除去する目的で用いられる洗浄液であれば特に制限されず、例えば、化学機械研磨(CMP:Chemical Mechanical Polishing)処理が施された半導体基板用の洗浄液(pCMP洗浄液)、CMP処理が施された半導体基板のバフ洗浄用の洗浄液(バフ洗浄用洗浄液)、バックグラインディングが施された半導体基板の洗浄用の洗浄液、エッチング処理が施された半導体基板用の洗浄液(ポストエッチング残留物洗浄液)、及び、フラックスを用いて電子部品を半田付けした半導体基板又は半田バンプを形成した半導体基板の洗浄液が挙げられる。
 上記部材用洗浄液としては、例えば、半導体素子の製造プロセスにおいて半導体基板に接触する部材、及び、半導体基板に適用される前の処理液に接触する部材等の対象物を洗浄する洗浄液が挙げられる。より具体的には、半導体基板の洗浄に用いられる洗浄ブラシ用の洗浄液(ブラシ用洗浄液)、半導体基板の処理に用いられる研磨パッド用の洗浄液(パッド用洗浄液)、半導体基板の収容容器等の樹脂製品の洗浄用の洗浄液、ガラス基板の洗浄用の洗浄液、及び、機械洗浄用の洗浄液が挙げられる。
が挙げられる。
 上記半導体基板用処理液としては、半導体基板上の金属含有物を溶解し、除去するエッチング液、感活性光線性又は感放射線性組成物を用いてレジスト膜を形成する工程の前に、感活性光線性又は感放射線性組成物の塗布性を改良するために基板上に塗布されるプリウェット液、及び、半導体基板上に付着した物質をすすぐリンス液等の半導体基板に適用する処理液が挙げられる。
 本組成物は、例えば、上記用途の例示において挙げられた半導体基板、洗浄ブラシ、及び、研磨パッド等の対象物に対して、製造から所定期間が経過した後の本組成物を適用する場合においても、その対象物における欠陥の増加を抑制できるという優れた効果を発揮する。
 本組成物は、上記用途のうち、1つの用途のみに用いられてもよいし、2以上の用途に用いられてもよい。
 本組成物を上記用途に用いる方法としては、例えば、上記用途の対象物と本組成物とを接触させる方法が挙げられる。これにより、対象物の洗浄(対象物上の残渣物の除去等)、又は、対象物が含有する金属含有物の1種以上を除去できる。
 より具体的には、本組成物を用いて、対象物に付着した残渣物を除去する洗浄方法(例えば、CMPが施された半導体基板を洗浄する方法)が挙げられる。また、本組成物を用いて、対象物上の金属含有物を溶解して除去するエッチング処理方法、感活性光線性又は感放射線性組成物を用いてレジスト膜を形成する工程の前に本組成物を半導体基板上に塗布するプリウェット処理方法、及び、本組成物を用いて半導体基板をすすぐリンス処理方法も挙げられる。
〔半導体基板〕
 以下、半導体基板について説明する。
 以下の説明においては、本組成物を半導体基板に接触させて使用する例を代表的に挙げて、半導体基板の構成を説明するが、組成物を適用する態様は以下の説明に制限されず、上記の通り、本組成物により洗浄される部材又は本組成物により洗浄される部材と接触する処理液が接触する半導体基板が、以下に説明する半導体基板であってもよい。
 本組成物の適用対象物の1つである半導体基板としては、例えば、半導体基板上に金属含有物を有する半導体基板が挙げられる。
 本明細書において「半導体基板上」とは、例えば、半導体基板の表裏、側面及び溝内等のいずれも含む。また、半導体基板上の金属含有物とは、半導体基板の表面上に直接金属含有物がある場合のみならず、半導体基板上に他の層を介して金属含有物がある場合も含む。
 半導体基板は、金属含有物を2種以上有してもよい。
 金属含有物は、金属(金属原子)を含む物質であればよい。
 金属含有物に含まれる金属としては、例えば、Cu(銅)、Al(アルミニウム)、Ru(ルテニウム)、Co(コバルト)、W(タングステン)、Ti(チタン)、Ta(タンタル)、Cr(クロム)、Hf(ハフニウム)、Os(オスミウム)、Pt(白金)、Ni(ニッケル)、Mn(マンガン)、Zr(ジルコニウム)、Mo(モリブデン)、La(ランタン)及びIr(イリジウム)からなる群から選択される少なくとも1つの金属Mが挙げられる。
 金属含有物としては、例えば、金属Mの単体、金属Mを含む合金、金属Mの酸化物、金属Mの窒化物及び金属Mの酸窒化物が挙げられる。金属含有物は、これらの化合物のうちの2種以上を含む混合物であってもよい。また、上記酸化物、窒化物及び酸窒化物は、金属を含む、複合酸化物、複合窒化物及び複合酸窒化物のいずれであってもよい。
 金属含有物中の金属原子の含有量は、金属含有物の全質量に対して、10質量%以上が好ましく、30質量%以上がより好ましく、50質量%以上が更に好ましい。上限としては、100質量%以下が好ましい。
 半導体基板は、金属Mを含む金属M含有物を有することが好ましく、Cu、Al、W、Co、Ti、Ta、Ru及びMoからなる群から選択される少なくとも1つの金属を含む金属含有物を有することがより好ましく、W、Co、Cu、Al、Ti、Ta及びRuからなる群から選択される少なくとも1つの金属を含む金属含有物を有することが更に好ましく、Wを含むW含有物を有することが特に好ましい。
 半導体基板としては、例えば、基板を構成するウエハの表面に、金属配線膜、バリアメタル及び絶縁膜を有する半導体基板が挙げられる。
 基板を構成するウエハとしては、例えば、シリコン(Si)ウエハ、シリコンカーバイド(SiC)ウエハ、シリコンを含む樹脂系ウエハ(ガラスエポキシウエハ)等のシリコン系材料からなるウエハ、ガリウムリン(GaP)ウエハ、ガリウムヒ素(GaAs)ウエハ及びインジウムリン(InP)ウエハが挙げられる。
 シリコンウエハとしては、例えば、シリコンウエハに5価の原子(例えば、リン(P)、ヒ素(As)及びアンチモン(Sb)等)をドープしたn型シリコンウエハ、並びに、シリコンウエハに3価の原子(例えば、ホウ素(B)及びガリウム(Ga)等)をドープしたp型シリコンウエハが挙げられる。シリコンウエハのシリコンとしては、例えば、アモルファスシリコン、単結晶シリコン、多結晶シリコン及びポリシリコンが挙げられる。
 中でも、シリコンウエハ、シリコンカーバイドウエハ及びシリコンを含む樹脂系ウエハ(ガラスエポキシウエハ)等のシリコン系材料からなるウエハが好ましい。
 半導体基板は、上記ウエハに絶縁膜を有していてもよい。
 絶縁膜としては、例えば、シリコン酸化膜(例えば、二酸化ケイ素(SiO)膜及びオルトケイ酸テトラエチル(Si(OC)膜(TEOS膜)等)、シリコン窒化膜(例えば、窒化シリコン(Si)及び窒化炭化シリコン(SiNC)等)、並びに、低誘電率(Low-k)膜(例えば、炭素ドープ酸化ケイ素(SiOC)膜及びシリコンカーバイド(SiC)膜等)が挙げられ、低誘電率(Low-k)膜が好ましい。
 半導体基板は、金属配線膜、バリアメタル又はその他の膜として、金属を含む金属膜を有することが多い。
 半導体基板が有する金属膜としては、金属Mを含む金属膜が好ましく、Cu、Al、W、Co、Ti、Ta、Ru及びMoからなる群から選択される少なくとも1つの金属を含む金属膜がより好ましく、W、Co、Cu及びRuからなる群から選択される少なくとも1つの金属を含む金属膜が更に好ましい。
 W、Co、Cu及びRuからなる群から選択される少なくとも1つの金属を含む金属膜としては、例えば、タングステンを主成分とする膜(W含有膜)、コバルトを主成分とする膜(Co含有膜)、銅を主成分とする膜(Cu含有膜)及びルテニウムを主成分とする膜(Ru含有膜)が挙げられる。
 中でも、半導体基板は、W含有膜を有することが好ましい。
 W含有膜としては、例えば、タングステンのみからなる金属膜(W金属膜)及びタングステンと他の金属とからなる合金製の金属膜(W合金金属膜)が挙げられる。タングステン合金金属膜としては、例えば、タングステン-チタン合金金属膜(WTi合金金属膜)及びタングステン-コバルト合金金属膜(WCo合金金属膜)が挙げられる。W含有膜は、例えば、バリアメタル又はビアと配線の接続部に使用される。
 Cu含有膜としては、例えば、金属銅のみからなる配線膜(Cu配線膜)及び金属銅と他の金属とからなる合金製の配線膜(Cu合金配線膜)が挙げられる。
 Co含有膜としては、例えば、金属コバルトのみからなる金属膜(Co金属膜)及び金属コバルトと他の金属とからなる合金製の金属膜(Co合金金属膜)が挙げられる。
 Ru含有膜としては、例えば、金属ルテニウムのみからなる金属膜(Ru金属膜)及び金属ルテニウムと他の金属とからなる合金製の金属膜(Ru合金金属膜)が挙げられる。Ru含有膜は、バリアメタルとして使用されることが多い。
 半導体基板を構成するウエハ上に、上記の金属配線膜、バリアメタル及び絶縁膜を形成する方法としては、通常この分野で行われる方法であれば特に制限はない。
 絶縁膜の形成方法としては、例えば、半導体基板を構成するウエハに対して、酸素ガス存在下で熱処理を行うことによりシリコン酸化膜を形成し、次いで、シラン及びアンモニアのガスを流入して、化学気相蒸着(CVD:Chemical Vapor Deposition)法によりシリコン窒化膜を形成する方法が挙げられる。
 W含有膜、Cu含有膜、Ru含有膜、及び、Co含有膜を形成する方法としては、例えば、上記の絶縁膜を有するウエハ上に、レジスト等の公知の方法で回路を形成し、次いで、鍍金及びCVD法等の方法により、W含有膜、Cu含有膜、Ru含有膜又はCo含有膜を形成する方法が挙げられる。
<CMP処理>
 半導体基板は、ウエハ上に絶縁膜、バリアメタル及び金属膜を設けた後、CMP処理等の平坦化処理が施された半導体基板であってもよい。
 CMP処理とは、一般的には、円形の研磨定盤(プラテン)上に研磨パッドを貼り付け、研磨パッドの表面を研磨微粒子(砥粒)を含む研磨液で浸して、貼り付けた研磨パッドの表面に、金属膜、バリアメタル及び絶縁膜を有する半導体基板の表面を押しつけ、その裏面から所定の圧力(研磨圧力)を加えた状態で、研磨定盤及び基板の双方を回転させることにより、研磨液に含まれる成分の化学的作用と機械的摩擦による研磨の複合作用で半導体基板の表面を平坦化する処理である。
 CMP処理が施された半導体基板の表面には、CMP処理で使用した砥粒(例えば、シリカ及びアルミナ等)、研磨された金属膜及び/又はバリアメタルに由来する金属不純物(金属残渣)等の不純物が残存することがある。また、CMP処理の際に用いた研磨液に由来する有機不純物が残存する場合もある。これらの不純物は、例えば、配線間を短絡させ、半導体基板の電気的特性を劣化させるおそれがあるため、CMP処理が施された半導体基板は、これらの不純物を表面から除去するための洗浄処理に供される。
 CMP処理が施された半導体基板としては、精密工学会誌Vol.84、No.3、2018に記載のCMP処理が施された基板が挙げられるが、これに制限されない。
 CMP処理には、研磨液が用いられる。
 CMP処理に用いる研磨液としては、半導体基板の種類、研磨液の組成、及び、除去対象とする残渣物の種類に応じて、公知の研磨液が適宜使用できる。
 研磨液としては、鉄イオン及び過酸化水素を含む研磨液、又は、化学修飾されたコロイダルシリカ(例えば、カチオン化修飾及びアニオン化修飾等)を含む研磨液が挙げられる。また、研磨液としては、特開2020-068378号公報、特開2020-015899号公報及び米国特許11043151号に記載の鉄錯体を含む研磨液、並びに、特開2021-082645号公報に記載の化学修飾されたコロイダルシリカを含む研磨液も挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 CMP処理に使用できる研磨パッドは特に制限されない。
 研磨パッドの構成材料としては、例えば、熱可塑性樹脂又はエラストマー、及び、ポリウレタン樹脂(より好ましくは発泡ポリウレタン樹脂)が挙げられる。また、ポリウレタン樹脂を含浸させた不織布を含む研磨パッド、及び、表面がスウェード状の研磨パッドも使用できる。親水性がより高く、研磨液が浸漬し易い点で、ポリウレタン樹脂を含む研磨パッドが好ましい。
 市販品としては、例えば、JSR株式会社から熱可塑性樹脂又はエラストマー製研磨パッドが入手でき、ニッタ・デュポン社からポリウレタン樹脂製研磨パッドが入手できる。
<バフ洗浄>
 半導体基板は、CMP処理が施された後、バフ洗浄が施された半導体基板であってもよい。
 バフ洗浄は、研磨パッドを用いて半導体基板の表面における不純物を低減する処理である。具体的には、円形のプラテンに貼り付けられた研磨パッドの表面に、CMP処理が施された半導体基板の研磨面を押し付けて研磨パッドと半導体基板とを接触させて、その接触部分にバフ洗浄用洗浄液を供給しながら半導体基板と研磨パッドとを相対的に摺動させる。この処理により、CMP処理が施された半導体基板の表面の不純物が、研磨パッドによる摩擦力及び洗浄液による化学的作用によって、除去される。
 バフ洗浄用洗浄液としては、半導体基板の種類、並びに、除去対象とする不純物の種類及び量に応じて、公知のバフ洗浄用洗浄液が適宜使用できる。バフ洗浄用洗浄液に含まれる成分としては、例えば、ポリビニルアルコール等の水溶性ポリマー、分散媒としての水、及び、硝酸等の酸が挙げられる。
 後述するように、バフ洗浄用洗浄液として本組成物を用いて、半導体基板にバフ洗浄を施してもよい。
 バフ洗浄に使用する研磨装置及び研磨条件等については、半導体基板の種類及び除去対象物等に応じて、公知の装置及び条件から適宜選択できる。バフ洗浄としては、例えば、国際公開第2017/169539号の段落[0085]~[0088]に記載の処理が挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 以下、上記の組成物の用途のうち、半導体基板(好ましくはCMP処理が施された半導体基板)用の洗浄液、半導体基板の洗浄に用いられるブラシ用洗浄液、半導体基板の処理に用いられる研磨パッド用洗浄液、及び、CMP処理が施された半導体基板のバフ洗浄用洗浄液の各用途について、詳しく説明する。
 上記用途に用いる半導体基板としては、既に説明した上記の半導体基板であれば特に制限されないが、タングステンを含有する半導体基板が好ましく、W含有膜を有する半導体基板がより好ましい。
〔第1用途:CMP処理が施された半導体基板の洗浄〕
 本組成物は、CMP処理が施された半導体基板を洗浄する工程を有する半導体基板の洗浄方法における半導体基板用洗浄液として用いることができる(以下、「第1用途」ともいう。)。即ち、本組成物は、半導体基板にCMP処理を施す工程と、CMP処理が施された半導体基板を洗浄する工程と、を有する半導体素子の製造方法において、CMP処理が施された半導体基板の洗浄に用いる洗浄液として用いることができる。
 本組成物は、CMP処理された半導体基板に対して行われる公知の方法に適用できる。
 第1用途に用いられる本組成物は上記希釈工程で得られる希釈液であってもよく、CMP処理が施された半導体基板に希釈液を適用して洗浄する工程を有することも好ましい。
 CMP処理が施された半導体基板を洗浄する洗浄工程としては、組成物を半導体基板に接触させることにより半導体基板を洗浄する方法であれば特に制限されず、半導体基板に組成物を供給しながらブラシ等の洗浄部材を半導体基板の表面に物理的に接触させて残渣物等を除去するスクラブ洗浄、組成物に半導体基板を浸漬する浸漬式、半導体基板を回転させながら組成物を滴下するスピン(滴下)式、及び、組成物を噴霧する噴霧(スプレー)式等の半導体素子製造の分野で行われる公知の様式が適宜採用される。
 半導体基板の洗浄において、半導体基板の表面に残存する不純物をより低減し、組成物の洗浄能力をより増進するために、機械的撹拌方法を用いてもよい。機械的撹拌方法としては、例えば、半導体基板上で組成物を循環させる方法、半導体基板上で組成物を流過又は噴霧させる方法、及び、超音波又はメガソニックにて組成物を撹拌する方法が挙げられる。
 上記洗浄工程は、1回のみ実施してもよく、2回以上実施してもよい。2回以上洗浄する場合には同じ方法を繰り返してもよいし、異なる方法を組み合わせてもよい。
 半導体基板の洗浄方法としては、枚葉方式及びバッチ方式のいずれであってもよい。
 枚葉方式とは、一般的に半導体基板を1枚ずつ処理する方式であり、バッチ方式とは、一般的に複数枚の半導体基板を同時に処理する方式である。
 半導体基板の洗浄に用いる組成物の温度は、通常この分野で行われる温度であれば特に制限されない。室温(約25℃)で洗浄を行うことが多いが、洗浄性の向上及び部材へのダメージを抑えるために、温度は任意に選択できる。組成物の温度としては、10~60℃が好ましく、15~50℃がより好ましい。
 半導体基板の洗浄における洗浄時間は、組成物に含まれる成分の種類及び含有量等に応じて適宜変更できる。実用的には、10~120秒間が好ましく、20~90秒間がより好ましく、30~60秒間が更に好ましい。
 半導体基板の洗浄工程における組成物の供給量(供給速度)としては、50~5000mL/分が好ましく、500~2000mL/分がより好ましい。
 第1用途に用いられる組成物の好ましい態様は、以下の通りである。
 組成物のpHは、4.0~9.0であり、上記の組成物のpHの好ましい範囲内であることが好ましい。
 第1用途に用いられる組成物は、上記希釈工程で得られる希釈液であってもよい。希釈液を用いる場合の希釈倍率は、質量比で10倍以上が好ましく、30倍以上がより好ましく、50倍以上が更に好ましく、100倍以上が特に好ましい。上限は特に制限されないが、1000倍以下が好ましく、400倍以下がより好ましく、300倍以下が更に好ましい。希釈液のpHは、4.0~9.0であり、上記の希釈液のpHの好ましい範囲内であることが好ましい。
 組成物における有機酸の含有量に対する抗菌剤の含有量の比率A/Bは、0.5以下が好ましく、上記の比率A/Bの好ましい範囲内であることが好ましい。また、組成物における有機アミンの含有量に対する抗菌剤の含有量の比率A/Cは、0.3以下が好ましく、上記の比率A/Cの好ましい範囲内であることが好ましい。
 組成物の25℃における電気伝導度は、0.05S/m以上が好ましく、0.1~2.0S/mがより好ましい。
 組成物に含まれる抗菌剤は、カルボン酸系抗菌剤、又は、イソチアゾリノン系抗菌剤が好ましい。
 上記の半導体基板の洗浄の後に、半導体基板を溶剤ですすいで清浄する工程(以下、「リンス工程」ともいう。)を行ってもよい。
 リンス工程は、半導体基板の洗浄工程の後に連続して行われ、リンス液を用いて5~300秒間にわたってすすぐ工程であることが好ましい。リンス工程は、上記機械的撹拌方法を用いて行ってもよい。
 リンス液としては、例えば、水(好ましくは脱イオン(DI:De Ionize)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。また、pHが8.0超である水性リンス液(希釈した水性の水酸化アンモニウム等)を利用してもよい。
 リンス液を半導体基板に接触させる方法としては、上記組成物を半導体基板に接触させる方法を同様に適用できる。
 また、上記リンス工程の後に、半導体基板を乾燥させる乾燥工程を行ってもよい。
 乾燥方法としては、例えば、スピン乾燥法、半導体基板上に乾性ガスを流過させる方法、ホットプレート及び赤外線ランプ等の加熱手段によって基板を加熱する方法、マランゴニ乾燥法、ロタゴニ乾燥法、IPA(イソプロピルアルコール)乾燥法、並びに、これらの任意の組み合わせた方法が挙げられる。
〔第2用途:洗浄ブラシの洗浄〕
 本組成物は、半導体基板の洗浄に用いられる洗浄ブラシを洗浄する工程を有する洗浄ブラシの洗浄方法において、ブラシ用洗浄液として用いることができる(以下、「第2用途」ともいう。)。
 第2用途の洗浄対象物である洗浄ブラシとしては、半導体基板上の表面に物理的に接触させて残渣物等を除去するスクラブ洗浄に用いられる公知のブラシが挙げられる。洗浄ブラシとしては、CMP処理が施された半導体基板の洗浄に用いられる洗浄ブラシが好ましい。
 洗浄ブラシの形状は特に制限されず、例えば、円筒状のロール型ブラシ及びペンシル型ブラシが挙げられ、ロール型ブラシが好ましい。また、洗浄ブラシは、表面に径方向に突出する多数の円柱型の突起を有することが多い。
 洗浄ブラシの構成材料としては、例えば、ポリビニルアルコール(PVA)樹脂、ポリウレタン樹脂、及び、ポリオレフィン樹脂等の水酸基を有するポリマー樹脂が挙げられる。洗浄ブラシとしては、上記ポリマー樹脂のスポンジ状物質からなる洗浄ブラシが好ましく、PVA樹脂からなるスポンジ状物質からなる洗浄ブラシがより好ましい。
 洗浄ブラシの市販品としては、例えば、Entegris社製ブラシ(例えば型番「PVP1ARXR1」)、及び、アイオン社製ブラシ(ベルイーター(登録商標)Aシリーズ)が挙げられる。
 組成物を用いる洗浄ブラシの洗浄方法としては、上記第1用途における半導体基板の洗浄工程として記載した浸漬式及び噴霧式等の、半導体素子製造の分野で行われる公知の様式が適宜採用される。
 また、洗浄液の温度及び洗浄時間を含む洗浄条件についても、洗浄ブラシの構成材料等に基づいて、上記半導体基板の洗浄工程における洗浄条件及び公知の洗浄方法を参照して適宜選択できる。
 第2用途に用いられる組成物の好ましい態様は、以下の通りである。
 組成物のpHは、4.0~9.0であり、上記の組成物のpHの好ましい範囲内であることが好ましい。
 第2用途に用いられる組成物は、上記希釈工程で得られる希釈液であってもよい。希釈液を用いる場合の希釈倍率は、質量比で10~100倍が好ましく、30~100倍がより好ましい。希釈液のpHは、4.0~9.0であり、上記の希釈液のpHの好ましい範囲内であることが好ましい。
 組成物における有機酸の含有量に対する抗菌剤の含有量の比率A/Bは、0.5以下が好ましく、上記の比率A/Bの好ましい範囲内であることが好ましい。また、組成物における有機アミンの含有量に対する抗菌剤の含有量の比率A/Cは、0.3以下が好ましく、上記の比率A/Cの好ましい範囲内であることが好ましい。
組成物の25℃における電気伝導度は、0.05S/m以上が好ましく、0.1~1.0S/mがより好ましい。また、希釈組成物の25℃における電気伝導度は、0.02S/m以上が好ましく、0.05~0.8S/mがより好ましい。
 組成物に含まれる抗菌剤は、カルボン酸系抗菌剤、又は、イソチアゾリノン系抗菌剤が好ましい。
〔第3用途:研磨パッドの洗浄〕
 本組成物は、半導体基板の処理に用いられる研磨パッドを洗浄する工程を有する研磨パッドの洗浄方法において、研磨パッド用洗浄液として用いることができる(以下、「第3用途」ともいう。)。
 第3用途の洗浄対象物である研磨パッドとしては、半導体基板の処理に用いられる公知の研磨パッドであれば特に制限されず、上記<CMP処理>に記載した研磨パッドが挙げられる。中でも、ポリウレタン樹脂を含む研磨パッドが好ましい。また、研磨パッドとしては、CMP処理に用いられる研磨パッドが好ましい。
 研磨パッドの洗浄方法としては、上記第1用途における半導体基板の洗浄工程として記載した浸漬式及び噴霧式等の、半導体素子製造の分野で行われる公知の様式が適宜採用される。
 また、洗浄液の温度及び洗浄時間を含む洗浄条件についても、研磨パッドの構成材料等に基づいて、上記半導体基板の洗浄工程における洗浄条件及び公知の洗浄方法を参照して適宜選択できる。
 第3用途に用いられる組成物の好ましい態様は、以下の通りである。
 組成物のpHは、4.0~9.0であり、上記の組成物のpHの好ましい範囲内であることが好ましい。
 第3用途に用いられる組成物は、上記希釈工程で得られる希釈液であってもよい。希釈液を用いる場合の希釈倍率は、質量比で10~100倍が好ましく、30~100倍がより好ましく、50~100倍が更に好ましい。希釈液のpHは、4.0~9.0であり、上記の希釈液のpHの好ましい範囲内であることが好ましい。
 組成物における有機酸の含有量に対する抗菌剤の含有量の比率A/Bは、0.5以下が好ましく、上記の比率A/Bの好ましい範囲内であることが好ましい。また、組成物における有機アミンの含有量に対する抗菌剤の含有量の比率A/Cは、0.3以下が好ましく、上記の比率A/Cの好ましい範囲内であることが好ましい。
 組成物の25℃における電気伝導度は、0.05S/m以上が好ましく、0.1~1.0S/mがより好ましい。希釈組成物の25℃における電気伝導度は、0.02S/m以上が好ましく、0.05~0.8S/mがより好ましい。
 組成物に含まれる抗菌剤は、カルボン酸系抗菌剤、又は、イソチアゾリノン系抗菌剤が好ましい。
〔第4用途:バフ洗浄〕
 本組成物は、CMP処理が施された半導体基板の表面に研磨パッドを接触させて、半導体基板の表面を洗浄するバフ洗浄工程を有する半導体基板の洗浄方法において、バフ洗浄用洗浄液として用いることができる(以下、「第4用途」ともいう。)。
 第4用途のバフ洗浄の具体的な方法については、上記<バフ洗浄>において既に説明した通りである。また、第4用途のバフ洗浄に用いる研磨パッドについては、上記<CMP処理>において既に説明した通りである。
 第4用途に用いられる組成物の好ましい態様は、以下の通りである。
 組成物のpHは、4.0~9.0であり、上記の組成物のpHの好ましい範囲内であることが好ましい。
 第4用途に用いられる組成物は、上記希釈工程で得られる希釈液であってもよい。希釈液を用いる場合の希釈倍率は、質量比で10~100倍が好ましく、30~100倍がより好ましく、50~100倍が更に好ましい。希釈液のpHは、4.0~9.0であり、上記の希釈液のpHの好ましい範囲内であることが好ましい。
 組成物における有機酸の含有量に対する抗菌剤の含有量の比率A/Bは、0.5以下が好ましく、上記の比率A/Bの好ましい範囲内であることが好ましい。また、組成物における有機アミンの含有量に対する抗菌剤の含有量の比率A/Cは、0.3以下が好ましく、上記の比率A/Cの好ましい範囲内であることが好ましい。
 組成物の25℃における電気伝導度は、0.05S/m以上が好ましく、0.2~2.0S/mがより好ましい。
 組成物に含まれる抗菌剤は、カルボン酸系抗菌剤、又は、イソチアゾリノン系抗菌剤が好ましい。
 組成物は、砥粒及び粗大粒子を実質的に含まないことが好ましい。
〔その他の用途〕
 本組成物は、CMP処理が施された半導体基板の洗浄、半導体基板の洗浄に用いられる洗浄ブラシの洗浄、半導体基板の処理に用いられる研磨パッドの洗浄、及び、CMP処理が施された半導体基板のバフ洗浄のいずれの用途とも異なる用途に用いることもできる。
<バックグラインディングが施された半導体基板の洗浄>
 半導体デバイスの小型化及び薄型化の目的で、半導体基板の回路形成面の反対側の面を研削することにより、ウエハの厚みを減少させる技術(バックグラインディング)が知られている。
 本組成物は、バックグラインディングが施された半導体基板を洗浄する洗浄工程において、洗浄液として用いることができる。本組成物を用いることにより、バックグラインディング及びバックグラインディングに伴うエッチング処理等により生じた残渣物を除去できる。
<エッチング処理が施された半導体基板の洗浄>
 半導体素子の製造プロセスにおいて、レジストパターンをマスクとしてプラズマエッチングにより半導体基板の金属層及び/又は絶縁層をエッチングする際、フォトレジスト、金属層及び絶縁層に由来する残渣物が半導体基板上に生じる。また、不要となったレジストパターンをプラズマアッシングにより除去する際にも、灰化したフォトレジストに由来する残渣物が半導体基板上に生じる。
 本組成物は、エッチング処理が施された半導体基板を洗浄する洗浄工程において、洗浄液として用いることができる。本組成物を用いることにより、エッチング処理が施された半導体基板上に生じた上記のエッチング残渣物及び/又はアッシング残渣物を除去できる。
<半導体基板上のフラックス残渣物の洗浄>
 半田付けにより電子部品を半導体基板上に搭載する際、電極又は配線等の金属と半田金属との接続を妨げる酸化物を取り除き、接続を促進するフラックス(促進剤)が用いられる。このようにフラックスを用いて電子部品を半田付けした基板、及び/又は、電子部品を半田付けするための半田バンプをフラックスを用いて形成した基板等には、フラックス由来の残渣物が残存する場合がある。
 本組成物は、フラックスを用いて電子部品を半田付けした半導体基板、又は、フラックスを用いて半田バンプを形成した半導体基板を洗浄する洗浄液として用いることができる。本組成物を用いることにより、上記半導体基板上に残存するフラックス由来の残渣物を除去できる。
<エッチング処理が施された半導体基板の洗浄>
 半導体素子の製造プロセスにおいて、レジストパターンをマスクとしてプラズマエッチングにより半導体基板の金属層及び/又は絶縁層をエッチングする際、フォトレジスト、金属層及び絶縁層に由来する残渣物が半導体基板上に生じる。また、不要となったレジストパターンをプラズマアッシングにより除去する際にも、灰化したフォトレジストに由来する残渣物が半導体基板上に生じる。
 本組成物は、エッチング処理が施された半導体基板を洗浄する洗浄工程において、洗浄液として用いることができる。本組成物を用いることにより、エッチング処理が施された半導体基板上に生じた上記のエッチング残渣物及び/又はアッシング残渣物を除去できる。
<ボンディング処理が施された半導体基板の洗浄>
 半導体素子の製造プロセスにおいて、ウエハを所定の大きさに切断(ダイシング)して製造された半導体チップは、ダイシングフィルムにより保持された半導体チップを1つずつピックアップされ、次のボンディング工程に送られる。このダイシングの際、ウエハの切削屑及びダイシングフィルムの切削屑等の異物が半導体チップの表面に付着する。特に、半導体チップの表面に配置された端子を介して基板と接続させるフリップチップボンディング、或いは、半導体チップの上に他の半導体チップを直接ボンディングするダイレクトボンディング等のボンディング工程では、数μm又はそれ以下の微細な異物によりボンディング品質が低下することが知られており、ボンディング工程に供される半導体チップから異物を取り除く処理を洗浄処理が行われる。
 本組成物は、ボンディング工程に供される前の半導体チップを洗浄する洗浄工程において、洗浄液として用いることができる。本組成物を用いることにより、ボンディング工程前のダイシング工程で生じた切削屑等の異物を半導体チップから除去できる。
<樹脂製品の洗浄>
 本組成物は、樹脂製品、特に、半導体素子の製造プロセスにおいて半導体基板の収容及び搬送等に使用される樹脂製の容器の洗浄に用いることができる。
 半導体基板の収容及び搬送の際、パーティクルの侵入防止及び化学的な汚染防止のため、半導体基板収容用の容器が用いられる。そのような容器としては、例えば、半導体デバイスメーカーにウエハを納入する際に用いられるFOSB(Front Opening Shipping Box)、並びに、ウエハ処理の工程間での搬送のためにウエハを収納するFOUP(Front Opening Unified Pod)及びSMIF(Standard Mechanical Interface)が挙げられる。ここで、半導体基板を容器に収納し、取り出す操作を何度も繰り返し行うと、半導体基板と容器内部との接触により金属不純物が生じることがある。また、半導体素子の製造プロセスにおいて生じ、半導体基板上に残存していた残渣物により、容器内部が汚染されることがある。これらの金属不純物及び残渣物が半導体基板に付着することを防止するために、容器内部が洗浄される。
 本組成物を上記容器の洗浄に用いることにより、エッチング処理が施された半導体基板上に生じた上記のエッチング残渣物及び/又はアッシング残渣物を除去できる。
<ガラス基板の洗浄>
 本組成物は、ガラス基板、中でも、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイ及びタッチパネル等のフラットパネルディスプレイ、並びに、ハードディスクに適するガラス基板を洗浄する洗浄液として用いることができる。本組成物を用いることにより、ガラス基板上に残存する金属不純物等の残渣物を除去できる。
<エッチング処理>
 本組成物は、半導体基板上の金属膜を除去するエッチング処理に用いることができる。エッチング処理としては、例えば、組成物を半導体基板に接触させることにより、対象物上の金属含有物を溶解して除去する方法が挙げられる。組成物を半導体基板に接触させる方法は特に制限されず、第1用途において記載した方法が適用できる。
 エッチング処理の具体的な態様としては、国際公開第2019/138814号明細書の段落[0049]~[0069]の記載が援用でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 本組成物は、上記用途以外にも、MEMS等の小型から大型までのサイズの精密機械を含む、各種機械の洗浄液としても用いることができる。
 上記用途により本組成物を用いて行う処理はいずれも、半導体素子の製造において行われるその他の工程の前又は後に組み合わせて実施してもよい。上記処理を実施する間にその他の工程に組み込んでもよいし、その他の工程の間に上記処理を組み込んでもよい。
 その他の工程としては、例えば、金属配線、ゲート構造、ソース構造、ドレイン構造、絶縁層、強磁性層及び/又は非磁性層等の各構造の形成工程(層形成、エッチング、CMP処理及び変成等)、レジストの形成工程、露光工程及び除去工程、熱処理工程、洗浄工程、並びに、検査工程等が挙げられる。
 上記処理は、バックエンドプロセス(BEOL:Back end of the line)、ミドルプロセス(MOL:Middle of the line)及びフロントエンドプロセス(FEOL:Front end of the line)のいずれの段階で行ってもよい。
 以下に、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、及び割合等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更できる。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されない。
 以下の実施例において、組成物のpH及び電気伝導度は、ポータブル電気伝導率・pH計(東亜ディーケーケー株式会社製、「WM-32EP」)を用いて測定した。pHの測定は、JIS Z8802-1984に準拠して25℃において行った。
 実施例及び比較例の組成物の製造にあたって、容器の取り扱い、組成物の調製、充填、保管及び分析測定は、全てISOクラス2以下を満たすレベルのクリーンルームで行った。
[組成物の原料]
 組成物を製造するために、以下の化合物を使用した。なお、実施例で使用した各種成分はいずれも、半導体グレードに分類されるもの、又は、それに準ずる高純度グレードに分類されるものを使用した。
〔抗菌剤〕
・ 塩化ベンゼトニウム
・ ソルビン酸
・ デヒドロ酢酸
・ クレゾール
・ グルコン酸クロルヘキシジン
・ トリルフルアニド
・ 過酢酸
・ MIT(メチルイソチアゾリノン)
・ OIT(オクチルイソチアゾリノン)
・ BIT(ベンズイソチアゾリノン)
・ 安息香酸
・ サリチル酸
〔有機酸〕
・ 酒石酸
・ リンゴ酸
・ クエン酸
・ シュウ酸
・ マロン酸
・ コハク酸
・ トリメリット酸
・ グルコン酸
・ マレイン酸
・ グルタル酸
・ 乳酸
・ メタンスルホン酸
・ フタル酸
〔有機アミン〕
・ DMAMP(2-ジメチルアミノ-2-メチル-1-プロパノール)
・ Tris(トリスヒドロキシメチルアミノメタン)
・ AMP(2-アミノ-2-メチル-1-プロパノール)
・ DEA(ジエタノールアミン)
・ TEA(トリエタノールアミン)
・ MEA(モノエタノールアミン)
〔キレート剤〕
・ DEPPO(ジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸))
・ HEDPO(1-ヒドロキシエチリデン-1,1’-ジホスホン酸)
・ NTPO(ニトリロトリス(メチレンホスホン酸))
・ EDTPO(エチレンジアミンテトラホスホン酸)
・ EDTA(エチレンジアミン四酢酸)
・ DTPA(ジエチレントリアミン五酢酸)
・ フィチン酸
・ L-アルギニン
・ L-リシン
・ L-ヒスチジン
〔その他の成分〕
・ DBS(ドデシルベンゼンスルホン酸、界面活性剤に該当する)
・ DBSA(ドデシルベンゼンスルホン酸アンモニウム塩、界面活性剤に該当する)
・ PAA(ポリアクリル酸、重量平均分子量(Mw):5,000、防食剤(水溶性重合体)に該当する)
・ PSS(ポリスチレンスルホン酸、重量平均分子量(Mw):10,000、防食剤(水溶性重合体)に該当する)
・ アデニン(防食剤(プリン化合物)に該当する)
・ キサンチン(防食剤(プリン化合物)に該当する)
・ DSBMA((2Z,2’Z)-3,3’-ジスルファンジイルビス(N-メチルアクリルアミド)、防食剤に該当する)
・ MMB(3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール、有機溶剤に該当する)
・ EGBE(エチレングリコールモノブチルエーテル、有機溶剤に該当する)
・ DMSO(ジメチルスルホキシド、有機溶剤に該当する)
・ DPGBE(ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、有機溶剤に該当する)
・ EGEEA(エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、有機溶剤に該当する)
〔pH調整剤、水〕
 本実施例における組成物の製造では、pH調整剤として表1に記載の有機アミンを使用し、水としては市販の超純水(富士フイルム和光純薬株式会社製)を用いた。
[調製例1:組成物の調製]
 下記の方法に従って、組成物101を調製した。
 超純水に、塩化ベンゼトニウム、酒石酸、及び、ジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸)(DEPPO)を、表1記載の配合となる量でそれぞれ添加した後、調製される組成物のpHが6.2となるように2-(ジメチルアミノ)-2-メチル-1-プロパノール(DMAMP)を添加した。得られた混合液を十分に攪拌することにより、組成物101を得た。
 組成物101の調製方法に準じて、表1に示す組成を有する組成物102~221及び比較組成物1~2を、それぞれ製造した。
[実施例1:半導体基板に対する洗浄性能評価]
 上記の方法で調製された各組成物を用いて、化学機械研磨が施された金属膜を有する半導体基板を洗浄した際の洗浄性能を評価した。
〔洗浄性能の評価〕
 上記調製例1で調製された直後の各組成物100mLを分取し、超純水により、後述する表1に示す各組成物の希釈倍率(質量比)で希釈して、洗浄性能評価用の希釈液のサンプルを調製した。
 調製した組成物101~153の希釈液はいずれも、25℃におけるpHが5.5~7.0の範囲内であった。
 また、組成物154~221の希釈液を調製する際、必要に応じて、pH調整剤として水酸化カリウム(富士フイルム和光純薬株式会社製)及び硫酸(富士フイルム和光純薬株式会社製)のいずれか一方を希釈液に添加して、希釈液の25℃におけるpHが後述する表1に示す数値になるように調整した。
 FREX300S-II(研磨装置、株式会社荏原製作所製)を用いて、CMPスラリー(商品名「W2000」、キャボット社製)に過酸化水素をスラリーの全質量に対して2質量%添加してなる研磨液を使用し、表面に膜厚5000ÅのCVD-W膜(タングステン膜)を有するシリコンウエハ(直径12インチ)に対して、下記条件でCMP処理を施した。
・ テ-ブル回転数: 80rpm
・ ヘッド回転数:  78rpm
・ 研磨圧力:    120hPa
・ 研磨パッド:   ロデール・ニッタ株式会社製「IC1400」
・ 研磨液供給速度: 250mL/min
・ 研磨時間:    60秒間
 室温(25℃)に調整した各希釈液のサンプルを洗浄液として用いて、上記のCMP処理が施されたウエハの研磨面を30秒間スクラブ洗浄した。その後、洗浄されたウエハを水でリンスし、乾燥(ドライアウト)した。
 得られたウエハの研磨面を欠陥検査装置(APPLIED MATERIALS社製「ComPLUS 2」)を用いて検査することにより、研磨面における長さが0.1μm以上の欠陥の数をカウントした。
 得られた欠陥数の結果から、下記の基準に基づいて各希釈液のサンプルの半導体基板に対する洗浄性能を評価した。実用上、評価「5」以上が望ましい。
(洗浄性能評価基準)
 8:ウエハ1枚当たりの欠陥数が20個未満であった。
 7:ウエハ1枚当たりの欠陥数が20個以上30個未満であった。
 6:ウエハ1枚当たりの欠陥数が30個以上40個未満であった。
 5:ウエハ1枚当たりの欠陥数が40個以上50個未満であった。
 4:ウエハ1枚当たりの欠陥数が50個以上60個未満であった。
 3:ウエハ1枚当たりの欠陥数が60個以上80個未満であった。
 2:ウエハ1枚当たりの欠陥数が80個以上100個未満であった。
 1:ウエハ1枚当たりの欠陥数が100個以上であった。
 上記の洗浄性能の評価を、実施し、欠陥数をカウントした。
 次いで、上記の洗浄性の評価試験に使用されなかった各希釈液を高密度ポリエチレン(HDPE)製の容器に入れ、1週間、23±2℃のクリーンルーム内で保管した。保管後の各希釈液を用いて、上記の方法と同様に半導体基板に対する希釈液の洗浄性能を評価した。
〔タングステンの腐食性の評価〕
 実施例1で調製された各組成物を分取し、超純水により、後述する表1に示す各組成物の希釈倍率(質量比)で希釈して、防食性評価用の希釈液のサンプル(200g)を調製した。
 上記と同様、組成物154~221の希釈液を調製する際、必要に応じて、pH調整剤として水酸化カリウム(富士フイルム和光純薬株式会社製)及び硫酸(富士フイルム和光純薬株式会社製)のいずれか一方を希釈液に添加して、希釈液の25℃におけるpHが後述する表1に示す数値になるように調整した。
 表面にタングステン(W)からなる金属膜を有するウエハ(直径12インチ)をカットし、2cm□のウエハクーポンを準備した。各金属膜の厚さは100nmであった。上記の方法で調製された希釈液のサンプル(温度:25℃)中にウエハクーポンを浸漬し、攪拌回転数250rpmにて撹拌しながら、30分間の浸漬処理を行った。
 浸漬処理前後に測定した金属膜の厚さの差分から浸漬処理により溶解した金属膜の膜厚を算出し、単位時間当たりの金属膜の腐食速度(単位:Å/分)を算出した。
 得られた金属膜の腐食速度から、下記の評価基準により、各希釈液のタングステンに対する腐食性を評価した。評価結果を表1に示す。
 なお、Wの腐食速度が低いほど、タングステンに対する腐食抑制性能が優れる。実用上、評価「6」以上が望ましい。
(W腐食性評価基準)
 8:腐食速度が0.3Å/分以下
 7:腐食速度が0.3Å/分超え0.4Å/分以下
 6:腐食速度が0.4Å/分超え0.5Å/分以下
 5:腐食速度が0.5Å/分超え0.6Å/分以下
 4:腐食速度が0.6Å/分超え0.7Å/分以下
 3:腐食速度が0.7Å/分超え0.8Å/分以下
 2:腐食速度が0.8Å/分超え1.0Å/分未満
 1:腐食速度が1.0Å/分以上
 下記表1に、各組成物の組成及び物性、希釈液の物性、並びに、上記評価による評価結果を示す。
 表中、「-」との表記は、その欄に該当する成分が組成物に含まれていないことを示す。
 「含有量(質量%)」欄は、組成物の全質量に対する各成分の含有量(単位:質量%)を示す。なお、表中の各成分の含有量は、各成分の化合物としての含有量を示す。
 「比率A/B」欄の数値は、有機酸の含有量に対する抗菌剤の含有量(抗菌剤の含有量/有機酸の含有量)の質量比を示し、「比率A/C」欄の数値は、有機アミンの含有量に対する抗菌剤の含有量(抗菌剤の含有量/有機アミンの含有量)の質量比を示す。
 「水」欄の「残部」は、各組成物において、表中に示した成分以外の成分が水であったことを示す。
 「pH」欄、及び、「電気伝導度(S/m)」欄の数値は、上記の測定機により測定した組成物及び希釈液の25℃におけるpH及び電気伝導度(単位:S/m)をそれぞれ示す。
 「希釈液」の「希釈倍率」欄は、各評価試験に用いた希釈液の組成物に対する希釈倍率(質量比)を示す。
 上記表に示した結果より、本発明の組成物は、有機アミンを含有しない比較組成物1、及び、抗菌剤を含有しない比較組成物2と比較して、所定期間経過後の希釈液を用いて半導体基板を洗浄した際の洗浄性能がより優れるという効果が得られることが確認された。
 組成物において、有機アミンの含有量に対する抗菌剤の含有量の比率A/Cが、0.005~0.03である場合、所定期間経過後の希釈液を用いて半導体基板を洗浄した際の洗浄性能が更に優れることが確認された(組成物115~118の対比)。
 また、組成物が、有機アミンとしてTris又はDMAMPを含む場合、洗浄性能がより優れることが確認された(組成物102~104の対比、及び、組成物119~124の対比)。
 組成物154~221の希釈液を調製する際、pH調整剤として水酸化カリウムに代えてアンモニア(富士フイルム和光純薬株式会社製)を用いて調製した希釈液のサンプルを用いて、上記の洗浄性能の評価試験を行った結果、アンモニアを用いて調製された希釈液の洗浄性能は、水酸化カリウムを用いて調製された希釈液の洗浄性能と同じであった。
 組成物101~221のうち、組成物117、102及び134以外の他の組成物についても上記の手順に従って洗浄性能を評価した結果、上記他の組成物を用いた場合、超純水又は比較組成物1を用いた場合と比較して、コロイダルシリカの残存量に相当する上記ピーク強度がより小さく、洗浄効果がより高かった。
[実施例2:洗浄ブラシに対する洗浄性能評価]
 上記の方法で調製された各組成物を用いて、半導体基板の洗浄に用いられるブラシを洗浄した際の洗浄性能を評価した。
 組成物117、102及び134、並びに、比較組成物1のそれぞれを分取し、超純水により質量比で30倍に希釈して、ブラシ洗浄用希釈液のサンプルを準備した。
 FREX300S-II(研磨装置、株式会社荏原製作所製)を用いて、表面に膜厚5000ÅのCVD-W膜を形成したシリコンウエハ(直径12インチ)に対して、CMPスラリー(商品名「W2000」、キャボット社製)に過酸化水素をスラリーの全質量に対して2質量%添加してなる研磨液を用いて、実施例1に記載の条件と同じ条件でCMP処理を施した。次に、超純水を掛け流し、Entegris社製ブラシ(PVA製ロール型ブラシ、型番「PVP1ARXR1」)を回転させながら、CMP処理が施されたウエハの研磨面を30秒間スクラブ洗浄した。
 次に、研磨装置からウエハを除去し、ブラシを回転させながら、上記で調製した希釈液のサンプル又は超純水を1L/分の流量でブラシに掛け流して、1分間洗浄した。続いて、超純水を用いてブラシに対して1分間のリンス処理を行った後、ブラシを乾燥した。
 乾燥したブラシの表面をFT-IR(Fourier transform infrared spectrometer、フーリエ変換赤外分光光度計)を用いて測定し、1100cm-1付近のピークのピーク強度(高さ)を求めた。得られたピーク強度は、ブラシの表面に残存しているコロイダルシリカの量に相当する。
 次に、上記の洗浄性能の評価試験に使用されなかった各希釈液をHDPE製の容器に入れ、1か月間、23±2℃のクリーンルーム内で保管した。保管後の各希釈液を使用して上記の方法と同様にブラシを洗浄し、ブラシに対する希釈液の洗浄性能を評価した。
 下記表2に、ブラシを超純水で洗浄した後に上記の方法で測定されたピーク強度を100としたときの、ブラシを各希釈液のサンプルで洗浄した後に上記の方法で測定されたピーク強度の数値を示す。なお、「調製後」欄に記載の数値は、保管していない希釈後のサンプルを用いてブラシを洗浄した際の測定値であり、「1か月保管後」欄に記載の数値は、上記の保管試験を経た希釈液のサンプルを用いてブラシを洗浄した際の測定値である。
 表中の「ピーク強度」欄の数値は、超純水で洗浄したブラシの表面に残存したコロイダルシリカの量を100としたときの、各希釈液のサンプルで洗浄したブラシの表面に残存したコロイダルシリカの量に相当する。
 組成物101~221のうち、組成物117、102及び134以外の他の組成物についても上記の手順に従ってブラシに対する洗浄性能を評価した結果、上記他の組成物を用いた場合、超純水又は比較組成物1を用いた場合と比較して、コロイダルシリカの残存量に相当する上記ピーク強度がより小さく、洗浄効果がより高かった。
 以上より、本発明の組成物は、有機アミンを含有しない比較組成物1と比較して、上記洗浄用ブラシに対する洗浄性能がより優れ、なお且つ、所定期間経過後の希釈液を用いて洗浄用ブラシを洗浄した際の洗浄性能が更に優れることが確認された。
[実施例3:研磨パッドに対する洗浄性能評価]
 上記の方法で調製された各組成物を用いて、半導体基板の処理に用いられる研磨パッドを洗浄した際の洗浄性能を評価した。
 実施例1に記載の手順に従って、W膜を有するシリコンウエハ(直径12インチ)に対して、実施例1に記載の条件と同じ条件でCMP処理を施した。次に、組成物117を超純水により質量比で100倍に希釈して得られる希釈液(25℃)を掛け流し、ブラシを回転させながら、CMP処理が施されたウエハの研磨面をスクラブ洗浄した。洗浄されたウエハを水でリンスし、乾燥(ドライアウト)した後、実施例1に記載の手順に従って、ウエハの研磨面における欠陥の個数をカウントした(試験例3-1)。
 上記CMP処理に使用した研磨パッドの表面に対して、超純水を掛けながら、CMPドレッサーを用いてドレッシング(目立て処理)を20秒間実施した。ドレッシングを実施した研磨パッドを用いて、上記の方法に従ってCMP処理を施し、次いで、ウエハの研磨面における欠陥の個数をカウントした(試験例3-2)。
 上記の超純水を用いた研磨パッドのドレッシング、CMP処理、及び、欠陥数の測定からなる一連の処理を、上記試験例3-2も含めて9サイクル実施した(試験例3-2~3-10)。
 上記の9サイクルの処理を実施した後、CMP処理に使用した研磨パッドの表面に対して、組成物117を超純水により質量比で30倍に希釈して得られる希釈液(25℃)を掛けながら、CMPドレッサーを用いてドレッシング(目立て処理)を20秒間実施した。ドレッシングを実施した研磨パッドを用いて、上記の方法に従ってCMP処理を施し、次いで、ウエハの研磨面における欠陥の個数をカウントした(試験例3-11)。
 次に、上記のドレッシングに使用されなかった組成物117の30倍希釈液をHDPE製の容器に入れ、1か月間、23±2℃のクリーンルーム内で保管した。保管後の希釈液を使用して上記の方法と同様にブラシを洗浄し、ブラシに対する希釈液の洗浄性能を評価した。
 試験例3-1~3-10と同様に、CMP処理、スクラブ洗浄、リンス及び乾燥を施したW膜を有するシリコンウエハに対して、更に、ドレッシング、CMP処理、及び、欠陥数の測定からなる一連の処理を9サイクルの処理を実施した。次いで、CMP処理に使用した研磨パッドの表面に対して、保管後の希釈液(25℃)を用いること以外は試験例3-11と同様にドレッシングを実施した。続いて、ドレッシングされた研磨パッドを用いてCMP処理を施し、ウエハの研磨面における欠陥の個数をカウントした(試験例3-12)。
 下記表3に、試験例3-1、3-5、3-10、3-11及び3-12における、ドレッシングの回数、ドレッシングに用いた洗浄液の種類、及び、ウエハの研磨面における欠陥の個数を示す。
 上記表に示す通り、本発明の組成物を用いて研磨パッドを洗浄した場合、超純水を用いて研磨パッドを洗浄した場合とは異なり、ウエハの表面における欠陥の個数が低減しており、研磨パッドに対する洗浄性能が優れることが確認された。更に、本発明の組成物は、所定期間経過後の希釈液を用いた場合においても、調製直後の希釈液を用いた場合の研磨パッドに対する洗浄性能を維持できることが確認された。
[実施例4:バフ洗浄における性能評価]
 上記の方法で調製された組成物を用いて、CMP処理が施された半導体基板のバフ洗浄を実施した際の洗浄性能を評価した。
 実施例1に記載の手順に従って、膜厚5000ÅのW膜を有するシリコンウエハ(直径12インチ)に対して、実施例1に記載の条件と同じ条件でCMP処理を施した。CMP処理が施されたウエハをCMP処理に用いた研磨装置とは別の研磨装置(株式会社荏原製作所製「FREX300S-II」)のプラテン上に移した。
 CMP処理が施されたウエハの研磨面に対して、下記条件でバフ洗浄を施した。
・ テ-ブル回転数: 80rpm
・ ヘッド回転数:  78rpm
・ 研磨圧力:    90hPa
・ 研磨パッド:   IC1400ロデール・ニッタ株式会社製
・ 洗浄液:     組成物102を超純水により質量比で30倍に希釈した希釈液
・ 洗浄液供給速度:250mL/min
・ 研磨時間:    60秒間
 その後、組成物102を超純水により質量比で100倍に希釈した希釈液を洗浄液として用いて、上記のバフ洗浄が施されたウエハの研磨面を30秒間スクラブ洗浄した。その後、洗浄されたウエハを水でリンスし、乾燥(ドライアウト)した後、実施例1に記載の手順に従って、バフ洗浄が施されたウエハの研磨面における欠陥の個数をカウントした。
 次に、上記のバフ洗浄に使用されなかった組成物102の30倍希釈液をHDPE製の容器に入れ、1か月間、23±2℃のクリーンルーム内で保管した。保管後の希釈液を使用して、上記の方法と同様にCMP処理が施されたウエハの研磨面に対してバフ洗浄を施した。次いで、上記と同様に、バフ洗浄が施されたウエハの研磨面を30秒間スクラブ洗浄した後、洗浄されたウエハを水でリンスし、乾燥し、実施例1に記載の手順に従って、バフ洗浄が施されたウエハの研磨面における欠陥の個数をカウントした。
 得られた欠陥数の測定結果から、実施例1に記載の洗浄性能評価基準に基づいて洗浄性能を評価したところ、調製後(保管前)の組成物102の希釈液を用いた場合の評価結果、及び、保管後の組成物102の希釈液を用いた場合の評価結果はいずれも「8」であった。一方、バフ洗浄を実施しない場合の評価結果は、実施例1の表1に示す通り、「7」であった。
 以上から、本発明の組成物を用いて行う上記のバフ洗浄により研磨面の欠陥数をより低減でき、なお且つ、所定期間経過後の希釈液を用いた場合においても、調製直後の希釈液を用いた場合のバフ洗浄による洗浄性能を維持できることが確認された。
[調製例2:組成物の調製]
 下記の方法に従って、組成物301を調製した。
 クエン酸、HEDPO(1-ヒドロキシエチリデン-1,1’-ジホスホン酸)、スルホン酸系界面活性剤、及び、超純水を、表4に記載の配合となる量で混合した後、混合液を撹拌機によって十分に撹拌し、組成物301を得た。なお、スルホン酸界面活性剤としては、下記化合物(LAS-10、LAS-11、LAS-12及びLAS-13)を表4に示す比率(質量比)で含む混合物を使用した。表4に示すスルホン酸系界面活性剤の含有量は、組成物の全量に対するLAS-10、LAS-11、LAS-12及びLAS-13の合計含有量である。
 組成物301の調製方法に準じて、表4に示す組成を有する組成物302~320を、それぞれ製造した。
 なお、各組成物を製造した後、組成物中に含まれる銅イオン濃度が組成物全質量に対して0.2質量ppb、組成物中に含まれるリン酸イオン濃度が組成物全質量に対して0.001質量%となるように、組成物のろ過処理を繰り返した。銅イオン濃度はICP-MS(Agilent 8800 トリプル四重極ICP-MS(半導体分析用、オプション#200))で確認した。具体的には、サンプル導入系としては石英のトーチ、同軸型PFAネブライザ(自吸用)及び白金インターフェースコーンを使用した。クールプラズマ条件の測定パラメータは以下の通りであった。
・ RF(Radio Frequency)出力(W):600
・ キャリアガス流量(L/分):0.7
・ メークアップガス流量(L/分):1
・ サンプリング深さ(mm):18
 また、リン酸イオンの含有量は、イオン交換クロマトグラフィー(IC)を用いて測定した。
 また、調製例1における組成物101の調製方法に準じて、表5に示す組成を有する組成物401~420を、それぞれ製造した。
[実施例5:半導体基板に対する洗浄性能評価]
〔洗浄性能の評価〕
 上記の方法で調製された組成物301~320及び401~420を用いて、化学機械研磨が施された金属膜を有する半導体基板を洗浄した際の洗浄性能を評価した。
 具体的には、上記調製例2で調製された直後の組成物401~420の100mLを分取し、超純水により、後述する表5に示す各組成物の希釈倍率(質量比)で希釈して、洗浄性能評価用の希釈液のサンプルを調製した。
 組成物401~420の希釈液を調製する際、必要に応じて、pH調整剤として水酸化カリウム(富士フイルム和光純薬株式会社製)及び硫酸(富士フイルム和光純薬株式会社製)のいずれか一方を希釈液に添加して、希釈液の25℃におけるpHが後述する表5に示す数値になるように調整した。
 上記のCMP処理が施されたウエハの研磨面を、上記組成物301を用いて30秒間スクラブ洗浄した後、引き続き上記組成物401の希釈液を用いて30秒間スクラブ洗浄したこと(2回連続洗浄)以外は、実施例1の〔洗浄性能の評価〕に記載の方法に従って、各組成物の半導体基板に対する洗浄性能を評価した。
 同様に、組成物302~320と、組成物402~420の希釈液とをそれぞれ組み合わせてなるセットを用いて、上記2回連続洗浄を行い、各組成物の半導体基板に対する洗浄性能を評価した。
〔タングステンの腐食性の評価〕
 上記の方法で調製された組成物401~420のそれぞれを分取し、超純水により、後述する表5に示す各組成物の希釈倍率(質量比)で希釈して、防食性評価用の希釈液のサンプル(200g)を調製した。上記と同様、希釈液のサンプルを調製する際、必要に応じて、pH調整剤として水酸化カリウム(富士フイルム和光純薬株式会社製)及び硫酸(富士フイルム和光純薬株式会社製)のいずれか一方を希釈液に添加して、希釈液の25℃におけるpHが後述する表5に示す数値になるように調整した。
 上記で調製された希釈液のサンプルを用いたこと以外は、実施例1の〔タングステンの腐食性の評価〕に記載の方法に従って、各希釈液のタングステンに対する腐食性を評価した。
 表4に、組成物301~320の組成及び物性を示し、表5に、組成物401~420の組成及び物性、希釈液の物性、並びに、上記評価による評価結果を示す。
 表中、「ケイ素含有量(質量ppb)」欄は、組成物の全質量に対するケイ素の含有量(単位:質量ppb)を示す。表4及び表5に示す通り、各組成物に含まれるケイ素の含有量はいずれも、組成物の全質量に対して50質量ppb未満であった。
 上記表に示した結果より、上記組成物301~320のいずれかを用いて予備洗浄を行った後、所定期間経過後の本発明の組成物の希釈液を用いて半導体基板を洗浄した場合においても、CMP処理が施されたウエハの研磨面に対する優れた洗浄性能が維持されることが確認された。
 また、実施例5において予備洗浄に用いた組成物301~320はいずれも、良好な洗浄性能を有することが確認された。これは、各組成物におけるケイ素含有量が低く、液中パーティクルカウンタ(LPC)で検出される粒子の数が低減されたためと推測される。
 なお、上記組成物301~320に代えて上記組成物301~320の希釈液を用いて予備洗浄を行うこと以外は、上記評価方法に従って、化学機械研磨が施された金属膜を有する半導体基板を洗浄した際の洗浄性能を評価した結果、組成物301~320を用いて予備洗浄を行った場合と同様の優れた洗浄性能が得られることが確認された。
[実施例6:半導体基板に対する洗浄性能評価]
 調製例1における組成物101の調製方法に準じて、表6に示す組成を有する組成物501~588を、それぞれ調製した。次いで、調製された直後の各組成物100mLを分取し、超純水により、後述する表6に示す各組成物の希釈倍率(質量比)で希釈して、洗浄性能評価用の希釈液のサンプルを調製した。
 調製した組成物501~588の希釈液はいずれも、25℃におけるpHが5.5~7.0の範囲内であった。
 調製された各組成物の希釈液を用いること以外は、実施例1に記載の評価方法に従って、調製後(保管前)及び保管後の希釈液を用いた場合の半導体基板に対する希釈液の洗浄性能、並びに、各希釈液のタングステンに対する腐食性をそれぞれ評価した。
 実施例6では、各組成物を製造するために、以下の化合物を使用した。以下の化合物はいずれも、半導体グレードに分類されるもの、又は、それに準ずる高純度グレードに分類されるものであった。
・ 重合体1(ポリアクリル酸、Mw:3000、東亞合成株式会社製「ジュリマーAC-10SL」、防食剤(水溶性重合体)に該当する)
・ 重合体2(ポリアクリル酸、Mw:6000、東亞合成株式会社製「ARON-A-10SL」、防食剤(水溶性重合体)に該当する)
・ 重合体3(ポリアクリル酸、Mw:10000、東亞合成株式会社製「ARON-SD-10」、防食剤(水溶性重合体)に該当する)
・ 重合体4(ポリアクリル酸、Mw:25,000、富士フイルム和光純薬株式会社製「ポリアクリル酸25,000」、防食剤(水溶性重合体)に該当する)
・ 重合体5(ポリアクリル酸、Mw:10000、東亞合成株式会社製「ARON A-12SL」、防食剤(水溶性重合体)に該当する)
・ 重合体6(ポリスチレンスルホン酸ナトリウム、Mw:8000、富士フイルム和光純薬株式会社製、防食剤(水溶性重合体)に該当する)
・ 重合体7(アクリル酸モノマーとスルホン酸基含有モノマーとの共重合体、Mw:10000、東亞合成株式会社製「ARON A-6012」、防食剤(水溶性重合体)に該当する)
・ 重合体8(アクリル酸モノマーとスルホン酸基含有モノマーとの共重合体、Mw:2500、東亞合成株式会社製「A-6016A」、防食剤(水溶性重合体)に該当する)
・ PG(ポリグリセリン、分子量310、阪本薬品工業株式会社製「ポリグリセリン#310」)
 下記表6に、各組成物の組成及び物性、希釈液の物性、並びに、上記評価による評価結果を示す。
 「比率R」欄の数値は、抗菌剤、有機酸及び有機アミンの合計含有量に対する水溶性重合体の含有量の質量比((水溶性重合体の含有量)/(抗菌剤、有機酸及び有機アミンの合計含有量)を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000024
 上記表に示した結果より、組成物501~588はいずれも、有機アミンを含有しない比較組成物1、及び、抗菌剤を含有しない比較組成物2と比較して、所定期間経過後の希釈液を用いて半導体基板を洗浄した際の洗浄性能がより優れるという効果が得られることが確認された。
 組成物中の水溶性重合体の含有量について、1質量%以下である場合、本発明の効果がより優れることが確認され、0.5質量%以下である場合、洗浄性能がより優れることが確認され、0.2質量%以下である場合、本発明の効果が更に優れることが確認された(組成物504~507の対比、並びに、組成物503及び586~588の対比)。

Claims (22)

  1.  抗菌剤と、有機酸と、有機アミンと、水とを含む、組成物であって、
     前記水の含有量が、前記組成物の全質量に対して、70質量%以上であり、
     25℃におけるpHが4.0~9.0である、組成物。
  2.  化学機械研磨処理が施された半導体基板の洗浄液、半導体基板の洗浄に用いられるブラシ用の洗浄液、半導体基板の処理に用いられる研磨パッド用の洗浄液、及び、化学機械研磨処理が施された半導体基板のバフ洗浄用の洗浄液からなる群より選択される少なくとも1つである、請求項1に記載の組成物。
  3.  前記有機酸の含有量に対する前記抗菌剤の含有量の比率が、質量比で0.5以下であり、かつ、
     前記有機アミンの含有量に対する前記抗菌剤の含有量の比率が、質量比で0.3以下である、
     請求項1に記載の組成物。
  4.  化学機械研磨処理が施された、タングステンを含む半導体基板の洗浄液、又は、タングステンを含み、化学機械研磨処理が施された半導体基板のバフ洗浄用の洗浄液である、請求項1に記載の組成物。
  5.  半導体基板の処理に用いられ、ポリウレタン樹脂を含む研磨パッド用の洗浄液である、請求項1に記載の組成物。
  6.  半導体基板の洗浄に用いられ、水酸基を有するポリマー樹脂を含むブラシ用の洗浄液である、請求項1に記載の組成物。
  7.  化学機械研磨処理が施された半導体基板の洗浄液、半導体基板の洗浄に用いられるブラシ用の洗浄液、半導体基板の処理に用いられる研磨パッド用の洗浄液、及び、化学機械研磨処理が施された半導体基板のバフ洗浄用の洗浄液のいずれの用途とも異なる用途に用いられる、請求項1に記載の組成物。
  8.  25℃における電気伝導度が0.1~2.0S/mである、請求項1に記載の組成物。
  9.  50倍以上希釈してなる希釈液を洗浄液として用いる、請求項1に記載の組成物。
  10.  前記有機酸が、カルボキシ基又はスルホ基を有し、かつ、分子内にアミノ基及びホスホン酸基をいずれも有さない化合物である、請求項1に記載の組成物。
  11.  前記有機酸が、1つ以上のヒドロキシ基及び2つ以上のカルボキシ基を含む、請求項1に記載の組成物。
  12.  前記有機アミンが、分子内に第1級アミノ基、第2級アミノ基及び第3級アミノ基からなる群から選択される少なくとも1つのアミノ基を有し、かつ、分子内にカルボキシ基を有さない化合物又はその塩である、請求項1に記載の組成物。
  13.  前記有機アミンが、アルカノールアミンである、請求項1に記載の組成物。
  14.  更に、キレート剤を含む、請求項1に記載の組成物。
  15.  前記キレート剤がホスホン酸基を有する、請求項14に記載の組成物。
  16.  更に、防食剤を含む、請求項1に記載の組成物。
  17.  前記防食剤がプリン骨格を有する化合物である、請求項16に記載の組成物。
  18.  前記抗菌剤が、カルボン酸系抗菌剤、及び、イソチアゾリノン系抗菌剤からなる群から選択される少なくとも1つを含む、請求項1に記載の組成物。
  19.  請求項1~18のいずれか1項に記載の組成物を用いて半導体基板を洗浄する工程を有する、半導体素子の製造方法。
  20.  半導体基板に化学機械研磨処理を施す工程と、
     請求項1~18のいずれか1項に記載の組成物を用いて、前記化学機械研磨処理が施された半導体基板を洗浄する工程と、を有する、
     半導体素子の製造方法。
  21.  半導体基板に化学機械研磨処理を施す工程と、
     請求項1~18のいずれか1項に記載の組成物を水で質量比で50倍以上に希釈してなる希釈液を用いて、前記化学機械研磨処理が施された半導体基板を洗浄する工程と、を有する、
     半導体素子の製造方法。
  22.  請求項1~18のいずれか1項に記載の組成物を用いて半導体基板を洗浄する、半導体基板の洗浄方法。
PCT/JP2023/010327 2022-03-25 2023-03-16 組成物、半導体素子の製造方法、半導体基板の洗浄方法 WO2023182142A1 (ja)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022050223 2022-03-25
JP2022-050223 2022-03-25
JP2022120452 2022-07-28
JP2022-120452 2022-07-28
JP2023-037421 2023-03-10
JP2023037421 2023-03-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023182142A1 true WO2023182142A1 (ja) 2023-09-28

Family

ID=88101526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/010327 WO2023182142A1 (ja) 2022-03-25 2023-03-16 組成物、半導体素子の製造方法、半導体基板の洗浄方法

Country Status (2)

Country Link
TW (1) TW202403027A (ja)
WO (1) WO2023182142A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009531512A (ja) * 2006-03-28 2009-09-03 レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード Cmp後洗浄プロセスのための防腐剤を含む洗浄溶液
WO2013162020A1 (ja) * 2012-04-27 2013-10-31 和光純薬工業株式会社 半導体基板用洗浄剤および半導体基板表面の処理方法
JP2020155568A (ja) * 2019-03-20 2020-09-24 三菱ケミカル株式会社 Cmp後洗浄液、洗浄方法及び半導体ウェハの製造方法
WO2021205797A1 (ja) * 2020-04-10 2021-10-14 富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ株式会社 半導体基板用洗浄液
WO2022024714A1 (ja) * 2020-07-30 2022-02-03 富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ株式会社 半導体基板用洗浄液

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009531512A (ja) * 2006-03-28 2009-09-03 レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード Cmp後洗浄プロセスのための防腐剤を含む洗浄溶液
WO2013162020A1 (ja) * 2012-04-27 2013-10-31 和光純薬工業株式会社 半導体基板用洗浄剤および半導体基板表面の処理方法
JP2020155568A (ja) * 2019-03-20 2020-09-24 三菱ケミカル株式会社 Cmp後洗浄液、洗浄方法及び半導体ウェハの製造方法
WO2021205797A1 (ja) * 2020-04-10 2021-10-14 富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ株式会社 半導体基板用洗浄液
WO2022024714A1 (ja) * 2020-07-30 2022-02-03 富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ株式会社 半導体基板用洗浄液

Also Published As

Publication number Publication date
TW202403027A (zh) 2024-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7220808B2 (ja) 洗浄液、洗浄方法
JP7469474B2 (ja) 半導体基板用洗浄液
TW202144556A (zh) 洗淨液、半導體基板的洗淨方法
US20230099612A1 (en) Treatment liquid, chemical mechanical polishing method, and method for treating semiconductor substrate
US20220177814A1 (en) Cleaning solution and cleaning method
US20220336209A1 (en) Cleaning method and cleaning liquid
US20220325208A1 (en) Cleaning solution and cleaning method
US20220403300A1 (en) Cleaning liquid and cleaning method
TW202039812A (zh) 洗淨液
WO2022168687A1 (ja) 半導体基板用洗浄液
JP7433418B2 (ja) 半導体基板用洗浄液
US20230065213A1 (en) Cleaning fluid and cleaning method
JP7365427B2 (ja) 洗浄液、洗浄方法
WO2023182142A1 (ja) 組成物、半導体素子の製造方法、半導体基板の洗浄方法
TW202202609A (zh) 半導體基板用洗淨液
JP7340614B2 (ja) 洗浄方法
KR102605200B1 (ko) 조성물, 반도체 소자의 제조 방법
JP2024018964A (ja) 処理液、被対象物の処理方法、及び、半導体デバイスの製造方法
TW202142681A (zh) 洗淨液、半導體基板的洗淨方法
JP2024045009A (ja) 処理液、被対象物の処理方法、半導体デバイスの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23774738

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1