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公開番号2025129135
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-04
出願番号2025023384
出願日2025-02-17
発明の名称処理液、半導体基板の処理方法、及び半導体の製造方法
出願人東京応化工業株式会社
代理人弁理士法人薫風国際特許商標事務所
主分類H01L 21/304 20060101AFI20250828BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】ジルコニウム系残渣を効率よく除去でき、かつ、防食性に優れる処理液、並びに、これを用いた半導体基板の洗浄方法、及び半導体の製造方法を提供する。
【解決手段】(A)フッ化物イオンを放出可能な化合物と、(B)アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、及び周期表第III族元素イオンからなる群より選択される少なくとも1種のイオンと、(C)水と、を含有する処理液、並びに、これを用いた半導体基板の処理方法、及び半導体の製造方法を提供する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
（Ａ）フッ化物イオンを放出可能な化合物と、
（Ｂ）アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、及び周期表第ＩＩＩ族元素イオンからなる群より選択される少なくとも１種のイオンと、
（Ｃ）水と、
を含有する、処理液。
続きを表示（約 810 文字）【請求項２】
前記（Ｂ）成分の前記イオンの濃度が、０．０００５～０．５質量％である、
請求項１に記載の処理液。
【請求項３】
さらに、（Ｄ）防食剤を、含有する、
請求項１に記載の処理液。
【請求項４】
さらに、（Ｅ）有機溶剤を、含有する、
請求項１に記載の処理液。
【請求項５】
前記（Ｄ）防食剤として、含窒素複素環含有化合物又はその塩を、含有する、
請求項３に記載の処理液。
【請求項６】
前記（Ｅ）有機溶剤として、アルコール系溶剤、グリコールエステル系溶剤、スルホキシド系溶剤、スルホン系溶剤、アミド系溶剤、ラクトン系溶剤、イミダゾリジノン系溶剤、ニトリル系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、ピロリドン系溶剤、及び尿素系溶剤からなる群より選択される少なくとも１種を、含有する、
請求項４に記載の処理液。
【請求項７】
前記（Ｃ）水の含有量が、０．１～９９．９９９質量％である、
請求項１に記載の処理液。
【請求項８】
ｐＨが、２～６である、
請求項１に記載の処理液。
【請求項９】
前記処理液は、半導体基板の処理液であり、
前記半導体基板は、基板と、前記基板上に形成された膜と、を含み、
前記膜は、ケイ素原子、コバルト原子、ジルコニウム原子、及びアルミニウム原子からなる群より選択される少なくとも１種を含有する、
請求項１に記載の処理液。
【請求項１０】
保護膜を有する半導体基板の処理方法であり、
前記保護膜に、請求項１に記載の処理液を接触させることにより、前記半導体基板上から不純物を除去する工程を含む、半導体基板の処理方法。
（【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、処理液、半導体基板の処理方法、及び半導体の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
配線形成工程において、例えば、基板と、金属配線層と、シリコン系等の層間絶縁膜とがこの順に積層した層間絶縁膜の上に、ハードマスク層（ＨＭ層）を形成した後、このハードマスク層をエッチングして配線パターンの原型を形成する。マスク層の材料としては、例えば、ジルコニウムや、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ
ｘ
（ｘは数を表す。））等のジルコニウム系合金等が使用される。
【０００３】
次に、エッチングされたＨＭ層をマスク層として層間絶縁膜をドライエッチングして、金属配線等の配線パターン等を作製する。
【０００４】
ドライエッチング残渣は、従来、洗浄処理により除去されている。ドライエッチング残渣を除去する処理液としては、残渣除去剤として過酸化物を含有する処理液が用いられている（例えば、特許文献１参照）。さらに、残渣除去性を高めるためにフッ化水素を含有する処理液等が用いられていたりする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許文献１：国際公開第２０１６／０７６０３３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者は、フッ化水素等のような処理液について、詳しく検討したところ、これらは、ジルコニウム系残渣（ジルコニウム又はジルコニウム系合金を含有する残渣）の除去、及び、防食性を両立させることについて、改善の余地があることが分かった。例えば、ジルコニウム系残渣を除去するためにフッ化水素等のような処理液を用いると、保護すべき各種金属層にダメージを与えてしまうといった問題が起こり得る。
【０００７】
さらに、上記以外の処理液についても種々検討した結果、やはり、ジルコニウム系残渣の除去と、防食性とを両立させることについて、改善の余地があることを見出した。
【０００８】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、ジルコニウム系残渣を効率よく除去でき、かつ、防食性に優れる処理液、並びに、これを用いた半導体基板の洗浄方法、及び半導体の製造方法を提供することを、目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上述した目的を達成するために鋭意検討した結果、（Ａ）フッ化物イオンを放出可能な化合物と、（Ｂ）アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、及び周期表第ＩＩＩ族元素イオンからなる群より選択される少なくとも１種のイオンと、（Ｃ）水と、を含有する、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。すなわち、本発明は以下のとおりである。
【００１０】
＜１＞
（Ａ）フッ化物イオンを放出可能な化合物と、（Ｂ）アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、及び周期表第ＩＩＩ族元素イオンからなる群より選択される少なくとも１種のイオンと、（Ｃ）水と、を含有する、処理液である。
＜２＞
前記（Ｂ）成分の前記イオンの濃度が、０．０００５～０．５質量％である、＜１＞に記載の処理液である。
＜３＞
さらに、（Ｄ）防食剤を、含有する、＜１＞に記載の処理液である。
＜４＞
さらに、（Ｅ）有機溶剤を、含有する、＜１＞に記載の処理液である。
＜５＞
前記（Ｄ）防食剤として、含窒素複素環含有化合物又はその塩を、含有する、＜３＞に記載の処理液である。
＜６＞
前記（Ｅ）有機溶剤として、アルコール系溶剤、グリコールエステル系溶剤、スルホキシド系溶剤、スルホン系溶剤、アミド系溶剤、ラクトン系溶剤、イミダゾリジノン系溶剤、ニトリル系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、ピロリドン系溶剤、及び尿素系溶剤からなる群より選択される少なくとも１種を、含有する、＜４＞に記載の処理液である。
＜７＞
前記（Ｃ）水の含有量が、０．１～９９．９９９質量％である、＜１＞に記載の処理液である。
＜８＞
ｐＨが、２～６である、＜１＞に記載の処理液である。
＜９＞
前記処理液は、半導体基板の処理液であり、前記半導体基板は、基板と、前記基板上に形成された膜と、を含み、前記膜は、ケイ素原子、コバルト原子、ジルコニウム原子、及びアルミニウム原子からなる群より選択される少なくとも１種を含有する、＜１＞に記載の処理液である。
＜１０＞
保護膜を有する半導体基板の処理方法であり、前記保護膜に、＜１＞に記載の処理液を接触させることにより、前記半導体基板上から不純物を除去する工程を含む、半導体基板の処理方法である。
＜１１＞
基板と、前記基板上に設けられた保護膜とを有する半導体基板を準備する工程と、前記保護膜を用いてエッチングする工程と、前記エッチング後に、＜１＞に記載の処理液を前記半導体基板に接触させることにより、前記半導体基板上から不純物を除去する工程と、を含む、半導体の製造方法である。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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