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公開番号2025022964
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-14
出願番号2024205117,2022521815
出願日2024-11-26,2021-04-26
発明の名称洗浄液、半導体基板の洗浄方法
出願人富士フイルム株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H01L 21/304 20060101AFI20250206BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】CMPが施された半導体基板用の洗浄液であって、RuO₂の除去性能の選択性に優れた洗浄液、及び、CMPが施された半導体基板の洗浄方法を提供。
【解決手段】化学機械研磨処理が施された半導体基板用の洗浄液であって、過ハロゲン酸と、ハロゲン酸とを含む洗浄液。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
化学機械研磨処理が施された半導体基板用の洗浄液であって、
過ハロゲン酸と、ハロゲン酸とを含み、
前記ハロゲン酸の含有量に対する前記過ハロゲン酸の含有量の質量比の値が、０．００００１～０．９であり、
有機塩基化合物を更に含み、
前記有機塩基化合物が、式（１）で表される第１のアミン化合物、第４級アンモニウム化合物、及び第４級ホスホニウム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、洗浄液。
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25
47
式（１）中、Ｒ
１
、Ｒ
２
、及びＲ
３
はいずれも有機基を表す。Ｒ
１
、Ｒ
２
、及びＲ
３
のうち複数が互いに結合して置換基を有してもよい非芳香環を形成してもよい。
続きを表示（約 890 文字）【請求項２】
前記第４級アンモニウム化合物は、式（２）で表される第４級アンモニウム水酸化物である、請求項１に記載の洗浄液。
（Ｒ
４
）
４
Ｎ
＋
ＯＨ
－
（２）
式中、Ｒ
４
は、置換基としてヒドロキシル基又はフェニル基を有していてもよいアルキル基を表す。４つのＲ
４
は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
【請求項３】
Ｒ
４
は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、２－ヒドロキシエチル基、又はベンジル基である、請求項２に記載の洗浄液。
【請求項４】
前記有機塩基化合物の含有量が、前記洗浄液の全質量に対して、０．０５質量％以上２５質量％以下である、請求項１～３のいずれか１項に記載の洗浄液。
【請求項５】
前記有機塩基化合物の含有量が、前記洗浄液中の溶媒を除いた成分の合計質量に対して、１質量％以上５０質量％以下である、請求項１～４のいずれか１項に記載の洗浄液。
【請求項６】
前記洗浄液のｐＨ値が２．０～１２．０である、請求項１～５のいずれか１項に記載の洗浄液。
【請求項７】
前記ハロゲン酸の含有量に対する前記過ハロゲン酸の含有量の質量比の値が、０．００００１～０．２５である、請求項１～６のいずれか１項に記載の洗浄液。
【請求項８】
有機酸を更に含む、請求項１～７のいずれか１項に記載の洗浄液。
【請求項９】
前記有機酸が、カルボキシル基及びホスホン酸基からなる群より選択される少なくとも１種を有する、請求項８に記載の洗浄液。
【請求項１０】
防食剤、界面活性剤、重量平均分子量５００以上２０００未満の重合体Ａ、及び重量平均分子量２０００以上の重合体Ｂからなる群より選択される少なくとも１種を更に含む、請求項１～９のいずれか１項に記載の洗浄液。
（【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、及び半導体基板の洗浄方法に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
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）を含む研磨スラリーを用いて平坦化する化学機械研磨（ＣＭＰ：Chemical Mechanical Polishing）処理を行うことがある。ＣＭＰ処理では、ＣＭＰ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が、研磨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。
【０００３】
例えば、特許文献１には、Ｒｕ金属に対するエッチング処理用の処理液が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００１－２４０９８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、更なる半導体の高集積化及び高速化等に向けて、Ｒｕ配線を有する半導体基板について検討されている。Ｒｕ配線を有する半導体基板の製造工程において、ＣＭＰ後の洗浄の際に、ＲｕＯ
２
を選択的に除去できることが求められている。具体的には、ＣＭＰ後の洗浄工程における洗浄液について、最終的に配線となるＲｕの除去速度を抑制しつつ、ＣＭＰの際にＲｕ表面上に形成されるＲｕＯ
２
の除去速度を維持又は向上させることが望ましい。つまり、Ｒｕの除去速度に対するＲｕＯ
２
の除去速度の速度比の値が高いことが求められている。以後、Ｒｕの除去速度に対するＲｕＯ
２
の除去速度の速度比を、ＲｕＯ
２
の除去性能の選択性ともいう。
【０００６】
一方で、本発明者は、Ｒｕを含む半導体基板に対して、特許文献１に記載のエッチング処理用の処理液について検討したところ、ＣＭＰ後の洗浄工程におけるＲｕＯ
２
の除去性能の選択性について、更なる改善の余地があることを知見した。
【０００７】
本発明は、ＣＭＰが施された半導体基板用の洗浄液であって、ＲｕＯ
２
の除去性能の選択性に優れた洗浄液を提供することを課題とする。
また、本発明は、ＣＭＰが施された半導体基板の洗浄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】
本発明者は、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。
【０００９】
〔１〕
化学機械研磨処理が施された半導体基板用の洗浄液であって、
過ハロゲン酸と、ハロゲン酸とを含む、洗浄液。
〔２〕
洗浄液のｐＨ値が２．０～１２．０である、〔１〕に記載の洗浄液。
〔３〕
ハロゲン酸の含有量に対する過ハロゲン酸の含有量の質量比の値が、０．００００１～５０である、〔１〕又は〔２〕に記載の洗浄液。
〔４〕
有機塩基化合物を更に含む、〔１〕～〔３〕のいずれか１つに記載の洗浄液。
〔５〕
有機塩基化合物が、後述する式（１）で表される第１のアミン化合物、第４級アンモニウム化合物、及び第４級ホスホニウム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、〔４〕に記載の洗浄液。
〔６〕
有機酸を更に含む、〔１〕～〔５〕のいずれか１つに記載の洗浄液。
〔７〕
有機酸がカルボキシル基及びホスホン酸基からなる群より選択される少なくとも１種を有する、〔６〕に記載の洗浄液。
〔８〕
防食剤、界面活性剤、重量平均分子量５００以上２０００未満の重合体Ａ、及び重量平均分子量２０００以上の重合体Ｂからなる群より選択される少なくとも１種を更に含む、〔１〕～〔７〕のいずれか１つに記載の洗浄液。
〔９〕
防食剤を更に含み、
防食剤がヘテロ環式化合物である、〔１〕～〔８〕のいずれか１つに記載の洗浄液。
〔１０〕
防食剤が、テトラゾール化合物、トリアゾール化合物、イミダゾール化合物、ピラゾール化合物、及びそれらの誘導体からなる群より選択される少なくとも１種を含む、〔９〕に記載の洗浄液。
〔１１〕
界面活性剤を更に含み、
界面活性剤が、アニオン性又はノニオン性の界面活性剤である、〔１〕～〔１０〕のいずれか１つに記載の洗浄液。
〔１２〕
分子量２０００以上の重合体Ｂを更に含み、
重合体Ｂが、カルボキシル基又は酸無水物基を有する、〔１〕～〔１１〕のいずれか１つに記載の洗浄液。
〔１３〕
〔１〕～〔１２〕のいずれか１つに記載の洗浄液を用いて、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を含む、半導体基板の洗浄方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ＣＭＰが施された半導体基板用の洗浄液であって、ＲｕＯ
２
の除去性能の選択性に優れた洗浄液を提供できる。
また、本発明によれば、ＣＭＰが施された半導体基板の洗浄方法を提供できる。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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