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公開番号2025002819
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-09
出願番号2023103181
出願日2023-06-23
発明の名称洗浄液、基板の洗浄方法、及び半導体の製造方法
出願人東京応化工業株式会社
代理人弁理士法人坂本国際特許商標事務所
主分類H01L 21/304 20060101AFI20241226BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】防食性及び残渣除去性を高いレベルで両立させることができる、洗浄液、基板の洗浄方法、及び半導体の製造方法を提供すること。
【解決手段】一般式(a1)で表される化合物a1、前記化合物a1の塩、前記化合物a1の水和物、ヨウ化水素、並びに、ボラン及び前記ボランの錯体からなる群より選択される少なくとも1種の化合物(A)と:炭素数4以上であり、前記化合物a1以外のアミン化合物又はその塩(B)と;防食剤(C)と;を含有する、洗浄液、基板の洗浄方法、及び半導体の製造方法を提供する。
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【選択図】図1A
特許請求の範囲【請求項１】
一般式（ａ１）で表される化合物ａ１、前記化合物ａ１の塩、前記化合物ａ１の水和物、ヨウ化水素、並びに、ボラン及び前記ボランの錯体からなる群より選択される少なくとも１種の化合物（Ａ）と：
炭素数４以上であり、前記化合物ａ１以外のアミン化合物又はその塩（Ｂ）と；
防食剤（Ｃ）と；
を含有し；
炭素数１～３のアルキルアミン、ヒドロキシルアミン、トリス（２－ヒドロキシエチル）メチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＨＥＭＡＨ）、セチルトリメチルアンモニウムヒドロキシド（ＣＴＡＨ）、及びコリンを含有しない、洗浄液。
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2025002819000009.jpg
32
160
（式中、Ｒ
１
及びＲ
２
は、それぞれ独立に、カルボニル基を含まない有機基、又は水素原子を表す。）
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記化合物（Ａ）は、
前記一般式（ａ１）において、Ｒ
１
及びＲ
２
が、それぞれ独立して、水素原子又はアルキル基である化合物、その塩、及びその水和物；
前記一般式（ａ１）において、Ｒ
１
が水素原子であり、かつ、Ｒ
２
が－Ｒ
３
ＯＨ（Ｒ
３
は炭素数２以上のアルキレン基を表す。）である化合物、その塩、及びその水和物；
ヨウ化水素；並びに
ビス（ピナコラート）ジボロンからなる群より選ばれる少なくとも１種を含む、
請求項１に記載の洗浄液。
【請求項３】
前記アミン化合物（Ｂ）は、
Ｈ
２
Ｎ－Ｒ
４
－ＮＨ－Ｒ
５
－ＯＨ
（Ｒ
４
及びＲ
５
は、それぞれ独立に、炭素数２以上のアルキレン基を表す。）；
Ｈ
２
Ｎ－Ｒ
６
－ＮＨ－Ｒ
７
－ＮＨ
２
（Ｒ
６
及びＲ
７
は、それぞれ独立に、炭素数２以上のアルキレン基を表す。）；
ＨＯ－Ｒ
８
－Ｎ（－Ｒ
９
－ＯＨ）－Ｒ
１０
－ＯＨ
（Ｒ
８
、Ｒ
９
及びＲ
１０
は、それぞれ独立に、炭素数２以上のアルキレン基を表す。）；
第３級アミン；及び
第４級アミンからなる群より選ばれる少なくとも１種を含む、
請求項１又は２に記載の洗浄液。
【請求項４】
前記防食剤（Ｃ）は、イミダゾール環含有化合物、トリアゾール環含有化合物、ピリジン環含有化合物、ピリミジン環含有化合物、テトラゾール環含有化合物、ピラゾール環含有化合物、プリン環含有化合物、フェナントロリン環含有化合物、チオール含有化合物、ホスホン酸含有化合物、及びホスフィン酸含有化合物からなる群より選択される少なくとも１種を含む、
請求項１又は２に記載の洗浄液。
【請求項５】
前記洗浄液は、
コバルト原子を含有する第１の金属原子含有層と、銅原子を含有する第２の金属原子含有層とが接触している領域を有しており、前記第１の金属原子含有層及び前記第２の金属原子含有層の少なくとも一方が表面に露出した基板を洗浄するための洗浄液である、
請求項１又は２に記載の洗浄液。
【請求項６】
前記化合物（Ａ）の含有量：前記アミン化合物又はその塩（Ｂ）の含有量が、質量比で、２０：１～１：３０である、請求項１又は２に記載の洗浄液。
【請求項７】
前記化合物（Ａ）の含有量：前記防食材（Ｃ）の含有量が、質量比で、１：５～１５０：１である、請求項１又は２に記載の洗浄液。
【請求項８】
コバルト原子を含有する第１の金属原子含有層と、銅原子を含有する第２の金属原子含有層とが接触している領域を有しており、前記第１の金属原子含有層及び前記第２の金属原子含有層の少なくとも一方が表面に露出した基板を、請求項１又は２に記載の洗浄液を用いて洗浄する工程を含む、基板の洗浄方法。
【請求項９】
前記基板は、配線層を含み、
前記配線層は、前記第１の金属原子含有層又は前記第２の金属原子含有層である、
請求項８に記載の基板の洗浄方法。
【請求項１０】
前記基板は、配線層を含み、
前記第１の金属原子含有層が銅含有配線層であり、前記第２の金属原子含有層がバリア層又はライナー層である、
請求項８に記載の基板の洗浄方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗浄液、基板の洗浄方法及び半導体の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体装置に用いられる配線基板では、配線層の形成に際し、ライナー層又はバリア層等を配線層に隣接させて設ける場合がある。これらの層の形成材料として、次世代配線では、低抵抗化、及び埋め込み改善等のために、コバルトの使用が検討されている。
【０００３】
例えば、配線基板の製造工程では、化学機械研磨（ＣｈｅｍｉｃａｌＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｏｌｉｓｈｉｎｇ：ＣＭＰ）による平坦化、及びビア形成等が行われる。これらの工程後には、基板に付着する削り屑等の不純物の除去のため、基板の洗浄が行われる。このような洗浄に使用される洗浄液に関連するものとして、例えば、特許文献１には、銅配線基板のＣＭＰ後に用いる洗浄用組成物として、有機塩基、銅エッチング剤、有機リガンド、及びヒドラジド化合物を含む水性組成物が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６７５１０１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した洗浄液には未だ改善の余地がある。例えば、銅等の貴金属を配線材料に用い、コバルト等の卑金属をライナー層等に用いた配線基板を例に挙げて説明する。このような配線基板では、卑金属含有物と貴金属含有物とが隣接して存在するもの等が使用されている。このような配線基板を従来の洗浄液で洗浄すると、卑金属と貴金属との腐食電位差が大きくなり、ガルバニック腐食等が発生しやすいと考えられる。このような観点から、防食性に優れた洗浄液の開発が求められている。
【０００６】
一方で、洗浄液には、エッチング等の製造プロセスにおいて発生する残渣物を、基板からしっかりと除去することが要求される。このような観点から、残渣除去性に優れることも要求される。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、防食性及び残渣除去性を高いレベルで両立させることができる、洗浄液、基板の洗浄方法及び半導体の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、特定の構造を有する化合物ａ１、化合物ａ１の塩、化合物ａ１の水和物、ヨウ化水素、並びに、ボラン及びボランの錯体からなる群より選択される少なくとも１種の化合物（Ａ）と：炭素数４以上であり、化合物ａ１以外のアミン化合物又はその塩（Ｂ）と；防食剤（Ｃ）と；を含有し；炭素数１～３のアルキルアミン、ヒドロキシルアミン、トリス（２－ヒドロキシエチル）メチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＨＥＭＡＨ）、セチルトリメチルアンモニウムヒドロキシド（ＣＴＡＨ）、及びコリンを含有しない、洗浄液とすることによって、上記課題が解決できることを見出した。
【０００９】
すなわち、本発明は以下のとおりである。
＜１＞
一般式（ａ１）で表される化合物ａ１、前記化合物ａ１の塩、前記化合物ａ１の水和物、ヨウ化水素、並びに、ボラン及び前記ボランの錯体からなる群より選択される少なくとも１種の化合物（Ａ）と：炭素数４以上であり、前記化合物ａ１以外のアミン化合物又はその塩（Ｂ）と；防食剤（Ｃ）と；を含有し；炭素数１～３のアルキルアミン、ヒドロキシルアミン、トリス（２－ヒドロキシエチル）メチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＨＥＭＡＨ）、セチルトリメチルアンモニウムヒドロキシド（ＣＴＡＨ）、及びコリンを含有しない、洗浄液である。
【００１０】
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（【００１１】以降は省略されています）

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