JP2021501818A - フッ化物に基づく洗浄組成物 - Google Patents

フッ化物に基づく洗浄組成物 Download PDF

Info

Publication number
JP2021501818A
JP2021501818A JP2020524433A JP2020524433A JP2021501818A JP 2021501818 A JP2021501818 A JP 2021501818A JP 2020524433 A JP2020524433 A JP 2020524433A JP 2020524433 A JP2020524433 A JP 2020524433A JP 2021501818 A JP2021501818 A JP 2021501818A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acid
weight
composition
cleaning
total weight
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
JP2020524433A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7291695B2 (ja
Inventor
琢磨 高知
琢磨 高知
菊池　一雄
一雄 菊池
大竹　敦
敦 大竹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henkel AG and Co KGaA
Original Assignee
Henkel AG and Co KGaA
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 Henkel AG and Co KGaA filed Critical Henkel AG and Co KGaA
Publication of JP2021501818A publication Critical patent/JP2021501818A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7291695B2 publication Critical patent/JP7291695B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
    • C11D7/02—Inorganic compounds
    • C11D7/04—Water-soluble compounds
    • C11D7/10—Salts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
    • C11D7/22—Organic compounds
    • C11D7/32—Organic compounds containing nitrogen
    • C11D7/3209—Amines or imines with one to four nitrogen atoms; Quaternized amines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
    • C11D7/22—Organic compounds
    • C11D7/32—Organic compounds containing nitrogen
    • C11D7/3218—Alkanolamines or alkanolimines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
    • C11D7/50—Solvents
    • C11D7/5004—Organic solvents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
    • C11D7/50—Solvents
    • C11D7/5004—Organic solvents
    • C11D7/5009—Organic solvents containing phosphorus, sulfur or silicon, e.g. dimethylsulfoxide
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/42—Stripping or agents therefor
    • G03F7/422—Stripping or agents therefor using liquids only
    • G03F7/423—Stripping or agents therefor using liquids only containing mineral acids or salts thereof, containing mineral oxidizing substances, e.g. peroxy compounds
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/42—Stripping or agents therefor
    • G03F7/422—Stripping or agents therefor using liquids only
    • G03F7/425—Stripping or agents therefor using liquids only containing mineral alkaline compounds; containing organic basic compounds, e.g. quaternary ammonium compounds; containing heterocyclic basic compounds containing nitrogen
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/42—Stripping or agents therefor
    • G03F7/422—Stripping or agents therefor using liquids only
    • G03F7/426—Stripping or agents therefor using liquids only containing organic halogen compounds; containing organic sulfonic acids or salts thereof; containing sulfoxides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02057—Cleaning during device manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/0257—Doping during depositing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture 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
    • H01L21/18—Manufacture 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
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31127—Etching organic layers
    • H01L21/31133—Etching organic layers by chemical means
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D2111/00—Cleaning compositions characterised by the objects to be cleaned; Cleaning compositions characterised by non-standard cleaning or washing processes
    • C11D2111/10—Objects to be cleaned
    • C11D2111/14—Hard surfaces
    • C11D2111/22—Electronic devices, e.g. PCBs or semiconductors

Landscapes

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

Abstract

本発明は、ａ）組成物の総重量の１〜５重量％のフッ化アンモニウム；ｂ）組成物の総重量の３０〜７０重量％の水溶性有機溶媒；ｃ）組成物の総重量の１．５〜２０重量％の有機アミン；およびｄ）組成物の総重量の３１〜６０重量％の脱イオン水を含んでなる洗浄組成物に関する。本発明の洗浄組成物は、穏やかな洗浄組成物であり、安定したｐＨを有しつつも、良好な洗浄効果をもたらす。【選択図】図１

Description

本発明は、半導体ウェハー洗浄に適した、フッ化物に基づく洗浄組成物に関する。
液晶パネル装置および他のディスプレイパネル装置と同様、集積回路および大規模集積のような半導体デバイスの製造方法は、金属層または絶縁層の上に均一なフォトレジスト被膜を形成する工程；必要な露光および現像を実施して、フォトレジストパターンを形成する工程；フォトレジストパターンをマスクとして使用して、金属層または絶縁層を有する基材を化学蒸着法により（選択的に）エッチングし、微細回路を形成する工程；および不要なフォトレジスト層、エッチング残渣、残留フォトレジストおよびフォトレジスト副産物の１以上を液体除去剤で基材から除去する工程を含む。様々な有機液体フォトレジスト除去液が、不要なフォトレジスト層、エッチング残渣、残留フォトレジストおよびフォトレジスト副産物を基材から除去するために使用されている。従来技術ではしばしば、不要なフォトレジスト層を除去するためのフォトレジスト除去液において、フッ化水素酸のようなフッ素化合物を含有する組成物が使用されている。
従来技術に記載されているある種のフォトレジスト除去溶液は、（ａ）フッ化水素酸と金属不含有塩基との塩、（ｂ）水溶性有機溶媒および（ｃ）水を主に含み、５〜８のｐＨを有する。この種の溶液に関する問題は、フッ化水素酸の塩の量に関係していることが多く、量が少ないと洗浄効果が低くなり、量が多いと溶解性の問題が発生する。
別の種のフォトレジスト除去溶液は、溶液のｐＨを調整するための塩基性物質を含有する。この種の組成物の例は、（ａ）フッ化水素酸と金属イオン不含有塩基との塩；（ｂ）水溶性有機溶媒;（ｃ）塩基性物質；および（ｄ）水を含んでなる。通常、この種の溶液の好ましいｐＨ値は８．５〜１０．０であり、先行技術では、このようなｐＨ値は少量の塩基性物質０．１〜０．３重量％で達成できることが示されている。この種の溶液の根底にある問題は、水で希釈するとｐＨが大幅に低下することである。更に、水ですすぐことに起因したアルミニウム金属の腐食に関する懸念もある。
従来技術にはまた、フッ化水素酸の塩を含有する緩衝洗浄組成物も開示されている。通常、これらの組成物は７〜１１のｐＨを有する。このｐＨ範囲は、ＴＥＯＳ（オルトケイ酸テトラエチルの化学蒸着によって形成された二酸化ケイ素膜）への損傷が少ないために好ましい。緩衝系はｐＨ値の安定性には寄与するが、洗浄組成物を水で希釈した場合、ｐＨはやはり変動する。
従って、水で希釈した際に安定したｐＨ値を有し、穏やかであり、ＳｉＯ２などの誘電材料並びにアルミニウムおよびアルミニウム合金などの金属層に損傷を与えない一方で、高い洗浄効率をもたらす洗浄組成物に対する要求がなお存在する。
本発明は、ａ）組成物の総重量の１〜５重量％のフッ化アンモニウム；ｂ）組成物の総重量の３０〜７０重量％の水溶性有機溶媒；ｃ）組成物の総重量の１．５〜２０重量％の有機アミン；およびｄ）組成物の総重量の３１〜６０重量％の脱イオン水を含んでなる洗浄組成物に関する。
本発明は、半導体洗浄における本発明の組成物の使用に関する。
本発明はまた、本発明の組成物と、エッチング残渣、残留フォトレジストおよびフォトレジスト副産物の１以上がその上に存在する基材とを接触させる工程を含む、基材からエッチング残渣、残留フォトレジストおよびフォトレジスト副産物の１以上を除去する方法も包含する。
図１は、水とＡｌＣｕエッチング速度（ＥＲ）との関係を示す図である。
以下において、本発明をより詳しく説明する。そのような説明された各態様は、逆であることが明記されていない限り、他の任意の１つ以上の態様と組み合わせることができる。特に、好ましいまたは有利であると記載されている任意の特徴は、好ましいまたは有利であると記載されている別の任意の特徴と組み合わせることができる。
本明細書の記載において、使用されている用語は、特に記載されていない限り、以下の定義に従って解釈されるべきである。
本明細書において、単数形の「a」、「an」および「the」は、特に明記されていない限り、単数の指示対象および複数の指示対象の両方を包含する。
本明細書で使用される「含んでなり」、「含んでなる」および「からなる」という用語は、「包含し」、「包含する」または「含有し」、「含有する」と同義であり、包括的またはオープンエンドであり、追加の特定されていない成分、要素または方法工程を除外しない。
数値の終点の記載には、それぞれの範囲内に含まれる全ての数と分数、および記載された終点が含まれる。
本明細書で記載されている全てのパーセント、部、割合などは、特に記載のない限り、重量に基づく。
量、濃度または他の値若しくはパラメータが範囲、好ましい範囲、または好ましい上限値および好ましい下限値の形態で表現されている場合、任意の上限または好ましい値と任意の下限または好ましい値とを組み合わせることにより得た任意の範囲が、本明細書に明記されているかは考慮せずとも本明細書に具体的に記載されている、と理解すべきである。
本明細書で引用されている全ての参考文献は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
特に定義のない限り、本明細書で使用されている、技術的および科学的用語を包含する全ての用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般に理解される意味を有する。更なるガイダンスにより、本発明の教示をよりよく理解するために用語の定義は含まれる。
本発明は、ａ）組成物の総重量の１〜５重量％のフッ化アンモニウム；ｂ）組成物の総重量の３０〜７０重量％の水溶性有機溶媒；ｃ）組成物の総重量の１．５〜２０重量％の有機アミン；およびｄ）組成物の総重量の３１〜６０重量％の脱イオン水を含んでなる洗浄組成物に関する。
本発明の洗浄組成物は、比較的多い量のフッ化アンモニウムを含有し、高い洗浄効率をもたらすが、その多い量にもかかわらず、フッ化アンモニウムは可溶性のままである。また、本発明の洗浄組成物は、水で希釈したときに安定したｐＨ値を有する。更に、本発明の洗浄組成物は、穏やかな洗浄溶液であり、ＳｉＯ２などの誘電材料並びにアルミニウムおよびアルミニウム合金などの金属層に損傷を与えない。
本発明では、組成物中の１％を超えるフッ化アンモニウムは多量と見なし、組成物中の０．１％未満のフッ化アンモニウムは少量と見なす。一般に、フッ化アンモニウムの量が多いと洗浄に適しているが、量が多いと溶解性の問題が発生し得、金属表面（Ａｌ、ＡｌＣｕ、Ｃｕ）および誘電材料（ＳｉＯ２）に損傷を与える。通常、フッ化アンモニウムの量が少ないと損傷は与えられないが、洗浄効果に悪影響が及ぼされる。
本発明の洗浄組成物は、多量のフッ化アンモニウムを含む。フッ化アンモニウムは、高い洗浄有効性をもたらすフッ化物アニオンの高濃度を実現するのに役立つので使用されている。組成物中にフッ化アンモニウムの量が多いにもかかわらず、Ａｌ、ＡｌＣｕ、ＣｕおよびＳｉＯ２（ＴＥＯＳ）の表面に損傷は与えられない。
本発明における使用に適した市販のフッ化アンモニウムは、限定されるものではないが、例えば、森田化学工業株式会社製の４０％電子グレードフッ化アンモニウム溶液および関東化学株式会社製のフッ化アンモニウム（４０％）である。
本発明の洗浄組成物は、組成物の総重量の１〜５重量％、好ましくは２〜４重量％、より好ましくは２．５〜３．５重量％のフッ化アンモニウムを含有する。
フッ化アンモニウムの量が１％未満であると、洗浄有効性は低下する一方で、フッ化アンモニウムの量が５％より多いと、フッ化アンモニウムは溶媒リッチ溶液に溶解できない。
本発明の洗浄組成物は、水溶性有機溶媒を含む。適当な水溶性有機溶媒は、洗浄組成物中の他の成分の溶解性を促進し、更に、良好な洗浄有効性を提供する。
本発明における使用に適した水溶性有機溶媒は、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、メチルジグリコール（ＭＤＧ）、ブチルジグリコール（ＢＤＧ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、γ−ブチロラクトン、エチレングリコール、プロピレングリコールおよびそれらの混合物からなる群から選択され、好ましくは前記溶媒は、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）およびそれらの混合物から選択される。
ＤＭＳＯは、フッ化アンモニウムの優れた溶解性を促進するので、好ましい水溶性有機溶媒である。ＤＭＳＯはまた、表面から除去される樹脂の溶解性も促進する。
一態様において、本発明の洗浄組成物は、１以上の水溶性有機溶媒とＤＭＳＯとの混合物を含む。付加的な水溶性有機溶媒は、水およびＤＭＳＯと混和性である限り特に限定されない。そのような水溶性有機溶媒の例は、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、メチルジグリコール（ＭＤＧ）、ブチルジグリコール（ＢＤＧ）を包含するが、これらに限定されない。Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）は、良好な洗浄有効性をもたらすので、ＤＭＳＯと組み合わせて使用するのに好ましい。
本発明における使用に適した市販の水溶性有機溶媒は、限定されるものではないが、例えば、東レファインケミカル株式会社製のＤＭＳＯ、三菱化学株式会社製のＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、BASF SE社製のＮ−メチル−２−ピロリドン（dist.）である。
本発明の洗浄組成物は、組成物の総重量の３０〜７０重量％、好ましくは３５〜６５重量％、より好ましくは４５〜６５重量％、更により好ましくは５０〜６１重量％の水溶性有機溶媒を含む。
有機溶媒の量が３０％未満であると、組成物はそれに応じて水リッチであり、Ａｌ、ＣｕおよびＡｌＣｕ表面に損傷を与え得る。一方、多すぎる有機溶媒の量が７０％を超えると、フッ化アンモニウムの溶解性が低下する。
溶媒であるＤＭＳＯとＮＭＰとの組み合わせを使用する場合、ＤＭＳＯ：ＮＭＰの比は、好ましくは９９：１〜１０：９０、より好ましくは５０：５０〜２０：８０である。
本発明の洗浄組成物は、有機アミンを含む。有機アミンは、水で希釈したときに組成物にｐＨ安定性をもたらす。ｐＨ値が低下すると、アルミニウムおよびアルミニウム合金などの金属の腐食が懸念される。有機アミンは酸化ケイ素への損傷の軽減を促進する。更に有機アミンは、フッ化アンモニウムの溶解性を促進する。
本発明における使用に適した有機アミンは、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、２−（２−アミノエチルアミノ）エタノール、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール、Ｎ−メチルエタノールアミン、２−（ジメチルアミノ）エタノール、エチレンジアミン、プロピレンジアミンおよびそれらの混合物からなる群から選択され、好ましくは前記有機アミンはモノエタノールアミン、トリエタノールアミンである。
ｐＨ
トリエタノールアミンは、ｐＨ安定性をもたらし、表面から除去される樹脂の膨潤および溶解を促進するので、好ましい有機アミンである。
本発明における使用に適した市販の有機アミンは、限定されるものではないが、例えば、BASF SE社製の（純）トリエタノールアミンおよび（純）モノエタノールアミン；Dow Chemical Company製のトリエタノールアミンDOWTMおよびモノエタノールアミンDOWTMである。
本発明の洗浄組成物は、組成物の総重量の１．５〜２０重量％、好ましくは２〜１５重量％、より好ましくは２．５〜１２．５重量％、更により好ましくは３．５〜５重量％の有機アミンを含む。
有機アミンの量が１．５％未満の場合、組成物を水で希釈するとｐＨが変動し、ＴＥＯＳに損傷を与える。一方、２０％を超えると、組成物がＡｌおよびＡｌＣｕ表面に損傷を与える。
本発明の洗浄組成物は水を含む。水は、フッ化アンモニウムの溶解性およびＡｌＣｕエッチング速度を促進する。
金属イオン汚染は半導体デバイスの電気的特性に悪影響を及ぼすので、本発明の組成物に使用される水は、脱イオン水でなければならない。脱イオン水の純度は、電気抵抗率によって特徴付けられる。本発明における使用に適した脱イオン水について、電気抵抗率は、好ましくは１５ＭΩ／ｃｍ超、より好ましくは１７ＭΩ／ｃｍ超、更に好ましくは１８ＭΩ／ｃｍ超である。電気抵抗率は、株式会社堀場製作所製のHE-480RおよびMyron L（登録商標）社製のUltrameter IITMを用いて測定できる。
本発明の洗浄組成物は、組成物の総重量の３１〜６０重量％、好ましくは３２〜５０重量％、より好ましくは３２〜４５重量％、更により好ましくは３２〜４０重量％の水を含む。
水の量が３１％未満であると、フッ化アンモニウムの溶解性が低下する一方で、６０％を超えると、組成物はＡｌ、ＣｕおよびＡｌＣｕ表面に損傷を与える。
本発明の組成物は、酸を更に含んでよい。本発明における使用に適した酸は、有機酸または無機酸であり、好ましくは有機酸である。
本発明の組成物に有機物を添加して、ｐＨを調整したり、ｐＨ緩衝剤、腐食防止剤またはキレート剤として作用させたりすることができる。
本発明における使用に適した有機酸は、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、マレイン酸、フマル酸、安息香酸、フタル酸、１，２，３−ベンゼントリカルボン酸、グリコール酸、乳酸、リンゴ酸、クエン酸、酒石酸およびそれらの混合物からなる群から選択され得る。
本発明の組成物は、組成物の総重量の０．１〜１０．０重量％、好ましくは０．５〜５．０重量％、より好ましくは１．０〜３．０重量％の有機酸を含んでよい。
本発明における使用に適した市販の有機酸は、限定されるものではないが、例えば、昭和化工株式会社製のクエン酸一水和物および無水クエン酸である。
本発明の洗浄組成物は、アニオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤およびそれらの混合物から選択される界面活性剤；アゾール化合物、チオール化合物、キシリトールおよびソルビトールなどの糖アルコールから選択される腐食防止剤；並びにキレート剤から選択される１以上の追加成分をさらに含んでよい。
本発明の洗浄組成物は、原料を混合タンクで混合して製造される。望ましくない副反応および原料の蒸発を回避するために、混合中は温度を４０℃以下に制御することが好ましい。原料の蒸発を回避するために、混合には閉鎖系が好ましい。
本発明の組成物は、８．０〜１１．０、好ましくは８．５〜１０．５のｐＨを有する。ｐＨは、室温で１０％水溶液および未希釈溶液からガラス電極法を用いて測定する。ｐＨは堀場製作所製のｐＨ計（モデル：F-51）を用いて測定する。
洗浄効率と金属表面（Ａｌ、ＡｌＣｕ、Ｃｕ）および誘電材料（ＳｉＯ２）への損傷とのバランスをもたらすため、８．０〜１１．０のｐＨが好ましい。組成物のｐＨが１１．０より高いと、洗浄効率が低下し、金属表面に損傷を与える。一方、組成物のｐＨが８．０より低いと、誘電材料（ＳｉＯ２）に損傷を与える。
本発明の組成物は、半導体洗浄に、好ましくは半導体バッチ洗浄、半導体バッチスプレー洗浄に、半導体ブラシ洗浄および半導体シングルウェハー洗浄に、より好ましくは半導体シングルウェハー洗浄に使用できる。
本発明は、本発明の組成物と、エッチング残渣、残留フォトレジストおよびフォトレジスト副産物の１以上がその上に存在する基材とを接触させる工程を含む、基材からエッチング残渣、残留フォトレジストおよびフォトレジスト副産物の１以上を除去する方法に関する。
ｐＨは、室温で１０％水溶液および未希釈溶液からガラス電極法を用いて測定する。ｐＨは堀場製作所製のｐＨ計（モデル：F-51）を用いて測定する。
ＡｌＣｕエッチング速度（ＥＲ）は、シリコンウェハー上に形成されたＡｌＣｕ膜の処理時間と厚さ損失から求めた。ＡｌＣｕ膜の厚さは、Napson Corporation製のRT-70四点プローブを用いて測定した。ＡｌＣｕの初期厚さを測定した後、試験ウェハーを２５℃の試験溶液に浸漬した。３０分後、試験ウェハーを試験溶液から取り出し、脱イオン水で３分間すすぎ、窒素下で完全に乾燥させた。続いて、ＡｌＣｕの厚さを測定し、試験溶液への浸漬による厚さの損失を求めた。
ＴＥＯＳエッチング速度（ＥＲ）は、シリコンウェハー上に形成されたＴＥＯＳ膜の処理時間と厚さ損失から求めた。ＴＥＯＡ膜の厚さは、大塚電子株式会社製の光学式膜厚モニター（モデル：FE-3000）を用いて測定した。ＴＥＯＳ膜の初期厚さを測定した後、試験ウェハーを２５℃の試験溶液に浸漬した。３０分後、試験ウェハーを試験溶液から取り出し、脱イオン水で３分間すすぎ、窒素下で完全に乾燥させた。続いて、ＴＥＯＳの厚さを測定し、試験溶液への浸漬による厚さの損失を求めた。
ＡｌＣｕ被覆ウェハー：ウェハーは市販の蒸着ＡｌＣｕ合金（Ａｌ：９９．５％、Ｃｕ：０．５％）膜で３００ｎｍ被覆されていた。
ＴＥＯＳ被覆ウェハー：市販のオルトケイ酸テトラエチルの化学蒸着により作製された二酸化ケイ素膜で１００ｎｍ被覆されたウェハー。
被覆ウェハーを２．５ｃｍ×２．５ｃｍの片にさいの目状に切り、２５℃の試験溶液に浸漬した。
表１は、実施例１〜８における本発明の洗浄組成物を例示する。これらの実施例は全て、フッ化アンモニウムの高濃度と安定したｐＨ値を備えており、更に、いずれの組成物もＴＥＯＳ表面およびＡｌＣｕ表面に損傷を与えない。
図１は、水とＡｌＣｕエッチング速度（ＥＲ）との関係を示す。図１は、比較例１４および実施例１〜５の組成物のＡｌＣｕＥＲデータを含む。
図１に示されているように、比較例１４のＡｌＣｕＥＲは予想外に高かった。また、ＡｌＣｕＥＲは、水の濃度とともに急激に低下した。これは、本発明の水の濃度が非常に重要であることを示している。
表２は、洗浄組成物の比較例（５〜１０）を例示している。これらの例には、フッ化アンモニウムの溶解性、ｐＨ安定性、ＡｌＣｕまたはＴＥＯＳエッチング速度（オルトケイ酸テトラエチルの化学蒸着によって作製された二酸化ケイ素膜）などの懸念がある。

Claims (11)

  1. ａ）組成物の総重量の１〜５重量％のフッ化アンモニウム；
    ｂ）組成物の総重量の３０〜７０重量％の水溶性有機溶媒；
    ｃ）組成物の総重量の１．５〜２０重量％の有機アミン；および
    ｄ）組成物の総重量の３１〜６０重量％の脱イオン水
    を含んでなる洗浄組成物。
  2. 前記組成物は、組成物の総重量の２〜４重量％、好ましくは２．５〜３．５重量％のフッ化アンモニウムを含んでなる、請求項１に記載の組成物。
  3. 前記水溶性有機溶媒は、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、メチルジグリコール、ブチルジグリコール、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、γ−ブチロラクトン、エチレングリコール、プロピレングリコールおよびそれらの混合物からなる群から選択され、好ましくは前記溶媒は、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシドおよびそれらの混合物から選択される、請求項１または２に記載の組成物。
  4. 前記組成物は、組成物の総重量の３５〜６５重量％、好ましくは４５〜６５重量％、より好ましくは５０〜６１重量％の水溶性有機溶媒を含んでなる、請求項１〜３のいずれかに記載の組成物。
  5. 前記有機アミンは、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、２−（２−アミノエチルアミノ）エタノール、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール、Ｎ−メチルエタノールアミン、２−（ジメチルアミノ）エタノール、エチレンジアミン、プロピレンジアミンおよびそれらの混合物からなる群から選択され、好ましくは前記有機アミンはトリエタノールアミンである、請求項１〜４のいずれかに記載の組成物。
  6. 前記組成物は、組成物の総重量の２〜１５重量％、好ましくは２．５〜１２．５重量％、より好ましくは３．５〜５重量％の有機アミンを含んでなる、請求項１〜５のいずれかに記載の組成物。
  7. 前記組成物は、組成物の総重量の３２〜５０重量％、好ましくは３２〜４５重量％、より好ましくは３２〜４０重量％の脱イオン水を含んでなる、請求項１〜６のいずれかに記載の組成物。
  8. ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、マレイン酸、フマル酸、安息香酸、フタル酸、１，２，３−ベンゼントリカルボン酸、グリコール酸、乳酸、リンゴ酸、クエン酸、酒石酸、グルコン酸、グリオキシル酸、没食子酸およびそれらの混合物からなる群から選択される有機酸を更に含んでなる、請求項１〜７のいずれかに記載の組成物。
  9. ８．０〜１１．０、好ましくは８．５〜１０．５のｐＨを有する、請求項１〜８のいずれかに記載の組成物。
  10. 半導体洗浄における、好ましくは半導体バッチ洗浄、半導体バッチスプレー洗浄における、半導体ブラシ洗浄における、および半導体シングルウェハー洗浄における、より好ましくは半導体シングルウェハー洗浄における、請求項１〜９のいずれかに記載の組成物の使用。
  11. 請求項１〜９のいずれかに記載の組成物と、エッチング残渣、残留フォトレジストおよびフォトレジスト副産物の１以上がその上に存在する基材とを接触させる工程を含む、基材からエッチング残渣、残留フォトレジストおよびフォトレジスト副産物の１以上を除去する方法。
JP2020524433A 2017-11-07 2018-11-02 フッ化物に基づく洗浄組成物 Active JP7291695B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17200364.2 2017-11-07
EP17200364.2A EP3480288A1 (en) 2017-11-07 2017-11-07 Fluoride based cleaning composition
PCT/EP2018/079977 WO2019091859A1 (en) 2017-11-07 2018-11-02 Fluoride based cleaning composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021501818A true JP2021501818A (ja) 2021-01-21
JP7291695B2 JP7291695B2 (ja) 2023-06-15

Family

ID=60269705

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020524433A Active JP7291695B2 (ja) 2017-11-07 2018-11-02 フッ化物に基づく洗浄組成物

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP3480288A1 (ja)
JP (1) JP7291695B2 (ja)
KR (1) KR102683222B1 (ja)
CN (1) CN111315859A (ja)
TW (1) TWI788452B (ja)
WO (1) WO2019091859A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006049860A (ja) * 2004-07-01 2006-02-16 Air Products & Chemicals Inc はく離及び洗浄用の組成物並びにそれらの使用
JP2007128038A (ja) * 2005-07-28 2007-05-24 Rohm & Haas Electronic Materials Llc ストリッパー
JP2007200944A (ja) * 2006-01-23 2007-08-09 Tokuyama Corp 基板洗浄液
JP2014084464A (ja) * 2012-10-23 2014-05-12 Air Products And Chemicals Inc クリーニング用組成物

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6235693B1 (en) * 1999-07-16 2001-05-22 Ekc Technology, Inc. Lactam compositions for cleaning organic and plasma etched residues for semiconductor devices
EP1883863B1 (en) * 2005-05-06 2014-01-22 Avantor Performance Materials, Inc. Compositions for the removal of post-etch and ashed photoresist residues and bulk photoresist
KR101966674B1 (ko) * 2016-01-05 2019-04-09 후지필름 가부시키가이샤 처리액, 기판의 세정 방법, 및 반도체 디바이스의 제조 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006049860A (ja) * 2004-07-01 2006-02-16 Air Products & Chemicals Inc はく離及び洗浄用の組成物並びにそれらの使用
JP2007128038A (ja) * 2005-07-28 2007-05-24 Rohm & Haas Electronic Materials Llc ストリッパー
JP2007200944A (ja) * 2006-01-23 2007-08-09 Tokuyama Corp 基板洗浄液
JP2014084464A (ja) * 2012-10-23 2014-05-12 Air Products And Chemicals Inc クリーニング用組成物

Also Published As

Publication number Publication date
TWI788452B (zh) 2023-01-01
TW201925445A (zh) 2019-07-01
EP3480288A1 (en) 2019-05-08
CN111315859A (zh) 2020-06-19
JP7291695B2 (ja) 2023-06-15
KR102683222B1 (ko) 2024-07-10
KR20200070410A (ko) 2020-06-17
WO2019091859A1 (en) 2019-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7361631B2 (en) Compositions for the removal of organic and inorganic residues
US9422513B2 (en) Metal and dielectric compatible sacrificial anti-reflective coating cleaning and removal composition
US9726978B2 (en) Cleaning composition, cleaning process, and process for producing semiconductor device
JP5015508B2 (ja) ストリッパー
US7479474B2 (en) Reducing oxide loss when using fluoride chemistries to remove post-etch residues in semiconductor processing
EP1688798B1 (en) Aqueous based residue removers comprising fluoride
EP1619557B1 (en) Composition for removing photoresist and/or etching residue from a substrate and use thereof
JP4959095B2 (ja) 半導体デバイスの有機及びプラズマエッチング残さの洗浄用組成物
JP2020017732A (ja) ＴｉＮハードマスク除去及びエッチング残渣クリーニング用組成物
EP1401994A1 (en) Aqueous buffered fluoride-containing etch residue removers and cleaners
WO2003083582A1 (en) Ph buffered compositions for cleaning semiconductor substrates
EP3599633B1 (en) Post etch residue cleaning compositions and methods of using the same
US7682458B2 (en) Aqueous based residue removers comprising fluoride
JP4667147B2 (ja) 基板洗浄液
JP7291695B2 (ja) フッ化物に基づく洗浄組成物
JP2008216843A (ja) フォトレジスト剥離液組成物
US8168577B2 (en) Post plasma etch/ash residue and silicon-based anti-reflective coating remover compositions containing tetrafluoroborate ion
JP5206177B2 (ja) レジスト剥離液組成物およびそれを用いた半導体素子の製造方法
JP5203637B2 (ja) レジスト、エッチング残渣、及び金属酸化物をアルミニウム及びアルミニウム銅合金を有する基板から除去する方法及び組成物
JP2003270802A (ja) レジスト残渣用剥離剤組成物

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211101

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220929

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221101

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230105

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230509

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230605

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7291695

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150