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公開番号2025095205
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-26
出願番号2023211054
出願日2023-12-14
発明の名称処理液、基板の処理方法、及び半導体基板の製造方法
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 20060101AFI20250619BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】埋め込み材の剥離性及びLow-k材の腐食抑制に優れた、処理液、基板の処理方法、及び半導体基板の製造方法を提供すること。
【解決手段】(a)水溶性有機溶剤と、(b)水と、(c)典型金属元素のイオンと、を含む、半導体デバイス用の処理液を提供する。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
（ａ）水溶性有機溶剤と、
（ｂ）水と、
（ｃ）典型金属元素のイオンと、
を含む、半導体デバイス用の処理液。
続きを表示（約 930 文字）【請求項２】
前記（ｃ）典型金属元素のイオンとして、（ｃ－１）第１族金属元素のイオン、
（ｃ－２）第２族金属元素のイオン、及び（ｃ－３）第１３族金属元素のイオンからなる群より選択される１種のイオンを、少なくとも１種含む、
請求項１に記載の処理液。
【請求項３】
前記（ｃ）典型金属元素のイオンとして、
（ｃ－１）第１族金属元素のイオンと、（ｃ－２）第２族金属元素のイオンと、（ｃ－３）第１３族金属元素のイオンと、を含む、
請求項１に記載の処理液。
【請求項４】
前記（ｃ－１）第１族金属元素のイオンが、カリウムイオン及び／又はナトリウムイオンである、
請求項２又は３に記載の処理液。
【請求項５】
前記（ｃ－２）第２族金属元素のイオンが、マグネシウムイオン及び／又はカルシウムイオンである、
請求項２又は３に記載の処理液。
【請求項６】
前記（ｃ－３）第１３族金属元素のイオンが、ホウ素イオン及び／又はアルミニウムイオンである、
請求項２又は３に記載の処理液。
【請求項７】
前記（ｃ－１）第１族金属元素のイオンを、処理液の全質量に対して５×１０
４
ｐｐｂ質量％～１×１０
７
ｐｐｂ質量％含む、
請求項２又は３に記載の処理液。
【請求項８】
前記（ｃ－２）第２族金属元素のイオンを、処理液の全質量に対して１×１０
１
ｐｐｂ質量％～１×１０
３
ｐｐｂ質量％含む、
請求項２又は３に記載の処理液。
【請求項９】
前記（ｃ－３）第１３族金属元素のイオンを、処理液の全質量に対して１×１０
０
ｐｐｂ質量％～１×１０
２
ｐｐｂ質量％含む、
請求項２又は３に記載の処理液。
【請求項１０】
さらに、（ｄ）前記（ａ）成分、前記（ｂ）成分、及び前記（ｃ）成分以外の塩基を含む、
請求項１又は２に記載の処理液。
（【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、処理液、基板の処理方法、及び半導体基板の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスは、シリコンウェーハ等の基板上に金属配線層、低誘電体層、絶縁層等を積層して形成されるものであり、このような半導体デバイスは、レジストパターンをマスクとしてエッチング処理を施すリソグラフィー法により、上述した各層を加工して製造されている。
【０００３】
そして、リソグラフィー法において用いられるレジストパターン、埋め込み材（一時的積層膜、犠牲層、犠牲膜、スピンオングラス（ＳＯＧ）材料、溝埋め込み等）、さらにはエッチング工程において生じた金属配線層や低誘電体層由来の残渣物は、半導体デバイスの支障とならないよう、また、次工程の妨げとならないよう、洗浄液を用いて除去される。
【０００４】
また、近年では、半導体デバイスの高密度化、高集積化に伴い、ダマシン法を用いた配線形成方法が採用されている。このような配線形成方法においては、半導体デバイスの金属配線層を構成する金属配線材料として腐食の発生しやすい銅が採用され、さらには、低誘電体層を構成する低誘電体材料（ＩＬＤ材料ともいう）についても、ますます低誘電率化が進み、腐食の発生しやすいＩＬＤ材料が採用されるようになっている。したがって、基板の洗浄時に、これらの易腐食性材料に対して腐食を発生しない洗浄液の開発が求められている。
【０００５】
また、ダマシン法を用いた配線形成方法においては、エッチング処理時の一時的積層膜（犠牲層、犠牲膜等）として利用される材料とＩＬＤ材料との構成が酷似しており、このような酷似した材料の一方（ＩＬＤ材料）に対して腐食を発生させずデバイス上に残し、他方（一時的積層膜）を効率よく除去し得る洗浄液の開発が求められている。
【０００６】
このような半導体デバイス製造工程において使用されるリソグラフィー用洗浄液に関する技術として、特許文献１には、デュアルダマシン構造の形成において、金属層を有する基板上に積層された低誘電体層をエッチングして、第１のエッチング空間を形成し、第１のエッチング空間内に犠牲層を充填した後、さらに低誘電体層と犠牲層とを部分的にエッチングして、第１のエッチング空間に連通する第２のエッチング空間を形成した後、第１のエッチング空間内に残存する犠牲層を除去するために用いられる洗浄液であって、（ａ）第４級アンモニウム水酸化物を１～２５質量％、（ｂ）水溶性有機溶媒を３０～７０質量％、及び（ｃ）水を２０～６０質量％含有する洗浄液が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２００４－１０３７７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、例えば、レジストパターンをマスクとして低誘電体層にエッチング処理を施す場合、エッチング処理後に、残存するレジストパターンや、除去すべき不要な層及び膜を、処理液を用いて除去する必要がある。しかし、エッチングにより変質したレジストや架橋密度の高い層及び膜は除去が困難である一方、低誘電体層を構成するＬｏｗ－ｋ材料は腐食しやすいものである。このようなことから、Ｌｏｗ－ｋ材の腐食を抑えながら、埋め込み材を効果的に除去することが求められているが、この点については、未だ改善の余地があるのが実情である。
【０００９】
本発明は、以上のような実情に鑑みてなされたものであり、埋め込み材の剥離性及びＬｏｗ－ｋ材の腐食抑制に優れた、処理液、基板の処理方法、及び半導体基板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上述した目的を達成するために鋭意検討した結果、（ａ）水溶性有機溶剤と、（ｂ）水と、（ｃ）典型金属元素のイオンと、を含む、半導体デバイス用の処理液とすることに知見を得て、本発明を完成するに至った。
（【００１１】以降は省略されています）

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