JP2021536669A - セリア粒子向けのｃｍｐ後洗浄用組成物 - Google Patents

Abstract

本発明は、その表面に化学機械研磨（ＣＭＰ）後夾雑物およびセリア粒子を有するマイクロ電子デバイスから前記粒子および夾雑物を取り除くための除去用組成物および方法を提供する。本組成物は、マイクロ電子デバイスの表面からのセリア粒子およびＣＭＰ副生夾雑物質の非常に効果的な除去を実現する。【選択図】なし

Description

本発明は、一般に、その表面にセリア粒子および他の化学機械研磨スラリー夾雑物を有するマイクロ電子デバイスからこれらを除去するための組成物に関する。

集積回路を形成するために、マイクロ電子デバイスウェハが使用される。マイクロ電子デバイスウェハは、ケイ素などの基板を含み、この基板に絶縁特性、導電特性または半導体特性を有する様々な物質を堆積する領域がパターン形成される。

正確なパターン形成を得るため、基板表面に層を形成する際に使用した過剰の物質は、除去されなければならない。さらに、機能性および信頼性のある電気回路を作製するため、その後の加工の前に、平坦なまたは平面のマイクロ電子ウェハ表面を調製することが重要となる。したがって、マイクロ電子デバイスウェハのある特定の表面を除去および／または研磨することが必要である。

化学機械研磨または平面化（「ＣＭＰ」）とは、研磨などの物理プロセスと酸化またはキレート形成などの化学プロセスとを連携させることによって、物質がマイクロ電子デバイスウェハの表面から除去され、この表面が研磨される（例えば、平坦化される）プロセスのことである。その最も基本的な形態では、ＣＭＰは、除去、平坦化および研磨プロセスの間に、マイクロ電子デバイスウェハの表面を磨く研磨用パッドに活性化学物質を有する研磨材のスラリーを適用することを含む。純粋な物理作用もしくは純粋な化学作用を使用する除去または研磨プロセスは、迅速で一様な除去を実現するには、上記の両方の作用の相乗的な組合せほど有効ではない。さらに、集積回路の製造では、ＣＭＰスラリーはまた、その後のフォトリソグラフィー、またはパターン形成、エッチングおよび薄膜加工を行うための高度な平面を生成することが可能となるように、金属および他の物質の複合層を含む薄膜を優先的に除去することが可能となるべきである。

シャロートレンチアイソレーション（ＳＴＩ）法を使用する、ケイ素基板における隔離領域を形成するためのフロントエンド（ＦＥＯＬ）法では、パッド酸化膜およびパッド窒化膜を半導体基板表面に堆積させてパターン形成し、隔離領域に相当する基板の一部を露出させる。次に、基板の露出領域がエッチングされて、トレンチが形成される。この後に、この基板に、基板のエッチングにより引き起こされる損傷を除去するための犠牲酸化プロセスが施され、次いで、トレンチの表面に壁酸化膜が形成される。次に、トレンチ埋込み酸化膜（例えば、ＨＤＰ酸化膜と称される高密度プラズマ化学蒸着によって形成される酸化膜）が、トレンチに埋め込まれるように基板の表面に堆積される。次に、パッド窒化膜が露出されるまで、ＨＤＰ酸化膜の表面が化学機械研磨にかけられる。次に、得られた基板を洗浄し、トレンチエッチングの間にエッチバリアとして使用されるパッド窒化膜が除去されて、隔離領域の形成が完了する。

セリア粒子を使用するＣＭＰスラリーは、一般に、シリカ含有スラリーに比べて、絶縁体に対して一層速い研磨速度を実現する。さらに、セリアをベースとするスラリーは、最小限の酸化物浸食でＳＴＩパターン平坦化を実現することができるので、ほとんどの場合に使用されている。不利なことに、セリアをベースとするスラリーは、酸化ケイ素および窒化ケイ素の表面に対して、セリア粒子が反対の電荷を帯びたゼータ電位があるために、ＳＴＩ構造から除去することが困難である。デバイスが、ウェハ上に留まるこれらの残留物と共に製造される場合、この残留物は、短絡および電気抵抗の増大をもたらす。セリア粒子はまた、ＦｉｎＦＥＴ構造の場合、セリアスラリーを使用するＣＭＰプロセス後に問題となる。

現在、セリア粒子を除去するための最も有効な湿式洗浄用配合物は、希フッ化水素酸（ＤＨＦ）である。しかし、ＤＨＦは、不利なことに酸化ケイ素および他のｌｏｗ−ｋ誘電性材料を食刻する。

したがって、窒化ケイ素、ｌｏｗ−ｋ絶縁体（例えば、酸化ケイ素）およびタングステン含有層などの下地物質を損傷せずに、マイクロ電子デバイスの表面からセリア粒子を効果的に除去する、セリア粒子除去用組成物および方法が依然として必要とされている。セリア粒子除去用組成物はまた、マイクロ電子デバイスの表面からＣＭＰスラリー夾雑物を効果的に除去するはずである。

本発明は、一般に、その表面にセリア粒子およびＣＭＰ夾雑物を有するマイクロ電子デバイスから、特にＰＥＴＥＯＳ、窒化ケイ素およびポリ−Ｓｉ基板を有するマイクロ電子デバイスから前記粒子および夾雑物を取り除くのに特に有用な除去用組成物および方法に関する。一態様では、本発明は、酸化剤を使用した、その表面に正に帯電したセリア粒子を有するマイクロ電子基板の処理を提供する。別の態様では、その表面にセリア粒子およびＣＭＰ夾雑物を有するマイクロ電子デバイスから前記粒子および夾雑物を除去する方法であって、前記方法が、マイクロ電子デバイスに、マイクロ電子デバイスから前記粒子および夾雑物を少なくとも一部、取り除くのに十分な時間、除去用組成物を接触させることを含み、前記除去用組成物が、（ｉ）少なくとも１つの酸化剤；（ｉｉ）少なくとも１つの錯化剤；（ｉｉｉ）少なくとも１つの洗浄剤；（ｉｖ）少なくとも１つの第四級アンモニウムまたは第四級ホスホニウム化合物または無機水酸化物および（ｖ）水；および場合により他の成分を含む、方法が記載されている。

本発明は、一般に、その表面に正に帯電したセリア粒子およびＣＭＰ夾雑物を有するマイクロ電子デバイスから、このような物質を除去するのに有用な組成物に関する。セリア粒子およびＣＭＰ夾雑物は、本組成物を使用して効果的に除去され、さらに本組成物は、窒化ケイ素およびｌｏｗ−ｋ絶縁（例えば、酸化ケイ素）層と適合性がある。

第１の態様では、本発明は、本明細書において説明されている組成物を含む、これからなる、またはこれから実質的になる組成物を提供する。一実施形態では、本発明は、
（ｉ）少なくとも１つの酸化剤；
（ｉｉ）少なくとも１つの錯化剤；
（ｉｉｉ）少なくとも１つの洗浄剤；
（Ｉｖ）少なくとも１つの第四級アンモニウムまたは第四級ホスホニウム化合物または無機水酸化物；および
（Ｖ）水
を含む組成物を提供する。

本明細書で使用する場合、用語「酸化剤」としては、以下に限定されないが、過酸化水素；ペルオキソ一硫酸、過ホウ酸、過塩素酸、過ヨウ素酸、過硫酸、過マンガン酸および過酢酸の陰イオンを含有する塩および酸などの他の過酸化合物（ｐｅｒ−ｃｏｍｐｏｕｎｄ）；およびアミン−Ｎ−オキシドが挙げられる。さらなる例には、ＦｅＣｌ_３、ＦｅＦ_３、Ｆｅ（ＮＯ_３）_３、Ｓｒ（ＮＯ_３）_２、ＣｏＦ_３、ＭｎＦ_３、オゾン（ｏｚｏｎｅ）（２ＫＨＳＯ_５．ＫＨＳＯ_４．Ｋ_７ＳＯ_４）、ヨウ素酸、酸化バナジウム（Ｖ）、酸化バナジウム（ＩＶ、Ｖ）、バナジウム酸アンモニウム、アンモニウムの多原子塩（例えば、ペルオキソ一硫酸アンモニウム、亜塩素酸アンモニウム（ＮＨ_４ＣｌＯ_２）、塩素酸アンモニウム（ＮＨ_４ＣｌＯ_３）、ヨウ素酸アンモニウム（ＮＨ_４ＩＯ_３）、硝酸アンモニウム（ＮＨ_４ＮＯ_３）、過ホウ酸アンモニウム（ＮＨ_４ＢＯ_３）、過塩素酸アンモニウム（ＮＨ_４ＣｌＯ_４）、過ヨウ素酸アンモニウム（ＮＨ_４ＩＯ_４）、過硫酸アンモニウム（（ＮＨ_４）_２Ｓ_２Ｏ_８）、次亜塩素酸アンモニウム（ＮＨ_４ＣｌＯ））、タングステン酸アンモニウム（（ＮＨ_４）_１０Ｈ_２（Ｗ_２Ｏ_７））、ナトリウムのポリアトトニック（ｐｏｌｙａｔｏｔｎｉｃ）塩（例えば、過硫酸ナトリウム（Ｎａ_２Ｓ_２Ｏ_８）、次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ）、過ホウ酸ナトリウム）、カリウムの多原子塩（例えば、ヨウ素酸カリウム（ＫＩＯ_３）、過マンガン酸カリウム（ＫＭｎＯ_４）、過硫酸カリウム、硝酸（ＨＮＯ_３）、過硫酸カリウム（Ｋ_２Ｓ_２Ｏ_８）、次亜塩素酸カリウム（ＫＣｌＯ））、テトラメチルアンモニウムの多原子塩（例えば、亜塩素酸テトラメチルアンモニウム（（Ｎ（ＣＨ_３）_４）ＣｌＯ_２）、塩素酸テトラメチルアンモニウム（（Ｎ（ＣＨ_３）_４）ＣｌＯ_３）、ヨウ素酸テトラメチルアンモニウム（（Ｎ（ＣＨ_３）_４）ＩＯ_３）、過ホウ酸テトラメチルアンモニウム（（Ｎ（ＣＨ_３）_４）ＢＯ_３）、過塩素酸テトラメチルアンモニウム（（Ｎ（ＣＨ_３）_４）ＣｌＯ_４）、過ヨウ素酸テトラメチルアンモニウム（（Ｎ（ＣＨ_３）_４）ＩＯ_４）、過硫酸テトラメチルアンモニウム（（Ｎ（ＣＨ_３）_４）Ｓ_２Ｏ_８））、テトラブチルアンモニウムの多原子塩（例えば、ペルオキソ一硫酸テトラブチルアンモニウム）、ペルオキソトノノスルフリックアシッド（ｐｅｒｏｘｏｔｎｏｎｏｓｕｌｆｕｒｉｃ ａｃｉｄ）、硝酸第二鉄（Ｆｅ（ＮＯ_３）_３）、過酸化水素尿素（（ＣＯ（ＮＨ_２）_２）Ｈ_２Ｏ_２）、過酢酸（ＣＨ_３（ＣＯ）ＯＯＨ）、１，４−ベンゾキノン、トルキノン、ジメチル−１，４−ベンゾキノン、クロラニル、アロキサン、Ｎ−メチルモルホリンＮ−オキシド、トリメチルアミンＮ−オキシドおよびそれらの組合せが挙げられる。酸化剤の他の例としては、過臭素酸、テルル酸 トリフルオロ過酢酸、ｍ−クロロ過安息香酸、ｔ−ブチルヒドロペルオキシド、ジベンゾイルペルオキシド、ペルオキシ硫酸カリウム（例えば、Ｏｘｏｎｅ（登録商標）ＤｕＰｏｎｔ）、メチルエチルケトンペルオキシド、アセトンペルオキシド、エチルヒドロペルオキシドおよびクメンヒドロペルオキシドが挙げられる。

一実施形態では、酸化剤の量は、本組成物の総重量に対して、約０．００１重量％〜５重量％の範囲にあり、別の実施形態では、約０．００１重量％〜約２重量％の範囲にある。

本明細書で使用する場合、用語「錯化剤」には、当業者によって、錯化剤、キレート剤および／もしくは金属イオン封鎖剤と理解されている化合物、または他にはセリアと相互作用する化合物が含まれる。錯化剤は、本明細書に記載されている組成物を使用して除去されることになる、金属原子および／または金属イオンを化学的に結合するか、または物理的に保持する。錯化剤には、一般式ＮＲ^１Ｒ^２Ｒ^３を有する化学種が含まれ、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３は、同じであってもよく、または互いに異なっていてもよく、水素、直鎖状または分岐状Ｃ_１〜Ｃ_６アルキル（例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチルおよびヘキシル）基、直鎖状または分岐状Ｃ_１〜Ｃ_６ヒドロキシアルキル（例えば、ヒドロキシメチル、ヒドロキシエチル、ヒドロキシプロピル、ヒドロキシブチル、ヒドロキシペンチルおよびヒドロキシヘキシル）基、および上で定義した直鎖状または分岐状Ｃ_１〜Ｃ_６ヒドロキシアルキル基のＣ_１〜Ｃ_６アルキルエーテルから選択される。ある特定の実施形態では、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３の少なくとも１つは、直鎖状または分岐状Ｃ_１〜Ｃ_６ヒドロキシアルキル基である。実施例には、非限定的に、アミノエチルエタノールアミン、Ｎ−メチルアミノエタノール、アミノエトキシエタノール、ジメチルアミノエトキシエタノール、ジエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、モノエタノールアミン（ＭＥＡ）、トリエタノールアミン（ＴＥＡ）、１−アミノ−２−プロパノール、２−アミノ−１−ブタノール、イソブタノールアミン、トリエチレンジアミン、他のＣ_１〜Ｃ_８アルカノールアミンなどのアルカノールアミン、およびそれらの組合せが含まれる。（以下の表１中の例示的な例では、アルカノールアミンは、「アミン」の列に一覧表示されている）。アミンが、アルキルエーテル構成成分を含む場合、このアミンは、アルコキサミン、例えば、１−メトキシ−２−アミノエタンと見なされ得る。ＮＲ^１Ｒ^２Ｒ^３アミンの代替または追加として、錯化剤は、以下に限定されないが、４−（２−ヒドロキシエチル）モルホリン（ＨＥＭ）、１，２−シクロヘキサンジアミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−四酢酸（ＣＤＴＡ）、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ｍ−キシレンジアミン（ＭＸＤＡ）、イミノ二酢酸（ＩＤＡ）、２−（ヒドロキシエチル）イミノ二酢酸（ＨＩＤＡ）、ニトリロ三酢酸、チオウレア、１，１，３，３−テトラメチル尿素、尿素、尿素誘導体、尿酸、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン酸、グルタミン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、スレオニン、トリプトファン、チロシン、バリンおよびそれらの組合せを含めた、多官能性アミンであってもよい。前述の錯化剤の代替として、またはこれに加えて、さらなる錯化剤は、ホスホネート（例えば、１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸（ＨＥＤＰ）、１，５，９−トリアザシクロドデカン−Ｎ，Ｎ’，Ｎ”−トリス（メチレンホスホン酸）（ＤＯＴＲＰ）、１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカン−Ｎ，Ｎ’，Ｎ”，Ｎ’’’−テトラキス（メチレンｐ−ホスホニックアシッド（ｍｅｔｈｙｌｅｎｅｐ−ｈｏｓｐｈｏｎｉｃ ａｃｉｄ））（ＤＯＴＰ）、ニトリロトリス（メチレン）トリホスホン酸、ジエチレントリアミンペンタキス（メチレンホスホン酸）（ＤＥＴＡＰ）、アミノトリ（メチレンホスホン酸）、ビス（ヘキサメチレン）トリアミンペンタメチレンホスホン酸、１，４，７−トリアザシクロノナン−Ｎ，Ｎ’，Ｎ”−トリス（メチレンホスホン酸（ＮＯＴＰ）、ヒドロキシエチルジホスホネート、ニトリロトリス（メチレン）ホスホン酸、２−ホスホノ−ブタン−１，２，３，４−テトラカルボン酸、カルボキシエチルホスホン酸、アミノエチルホスホン酸、グリホセート（ｇｌｙｐｈｏｓａｔｅ）、エチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸） フェニルホスホン酸、その塩およびその誘導体）および／またはカルボン酸（例えば、シュウ酸、スクシニックアシッド（ｓｕｃｃｉｎｎｉｃ ａｃｉｄ）、スルホコハク酸、スルホフタル酸、マレイン酸、リンゴ酸、マロン酸、アジピン酸、フタル酸、クエン酸、クエン酸ナトリウム、クエン酸カリウム、クエン酸アンモニウム、トリカルバリル酸、トリメチロールプロピオン酸、酒石酸、グルクロン酸、２−カルボキシピリジン、エチドロン酸、アミノトリス（メチレンホスホン酸））および／またはスルホン酸（タイロン（４，５−ジヒドロキシ−１，３−ベンゼン二スルホン酸二ナトリウム塩）など）を含むことができる。ある特定の実施形態では、少なくとも１つの錯化剤は、モノエタノールアミン、トリエタノールアミン、硫酸、クエン酸およびそれらの組合せから選択される化学種を含む。一実施形態では、除去用組成物中の錯化剤の量は、該除去用組成物の総重量に対して、約０．０１重量％〜約１０重量％の範囲にある。

本組成物はまた、少なくとも１つの洗浄剤を含む。前記洗浄剤は、（ｉ）１つまたは複数の水混和性溶媒および／または（ｉｉ）１つまたは複数の１つのポリマーのうちの少なくとも１つから選択される。

水混和性溶媒の例としては、以下に限定されないが、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノールおよび高級アルコール（Ｃ_２〜Ｃ_４ジオールおよびＣ_２〜Ｃ_４トリオールなど）、テトラヒドロフルフリルアルコール（ＴＨＦＡ）、ハロゲン化アルコール（３−クロロ−１，２−プロパンジオール、３−クロロ−１−プロパンチオール、１−クロロ−２−プロパノール、２−クロロ−１−プロパノール、３−クロロ−１−プロパノール、３−ブロモ−１，２−プロパンジオール、１−ブロモ−２−プロパノール、３−ブロモ−１−プロパノール、３−ヨード−１−プロパノール、４−クロロ−１−ブタノール、２−クロロエタノールなど）、３−アミノ−４−オクタノールを含めたグリコールおよびグリコールエーテル、ジクロロメタン、クロロホルム、酢酸、プロピオン酸、トリフルオロ酢酸、テトラヒドロフラン Ｎ−メチルピロリジノン（ＮＭＰ）、シクロヘキシルピロリジノン、Ｎ−オクチルピロリジノン、Ｎ−フェニルピロリジノン、メチルジエタノールアミン、ギ酸メチル、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、テトラメチレンスルホン（スルホラン）、ジエチルエーテル、フェノキシ−２−プロパノール（ＰＰｈ）、プロプリオフェノン（ｐｒｏｐｒｉｏｐｈｅｎｏｎｅ）、乳酸エチル、酢酸エチル、安息香酸エチル、アセトニトリル、アセトン、エチレングリコール、プロピレングリコール（ＰＧ）、１，３−プロパンジオール、ジオキサン、ブチリルラクトン、ブチレンカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル（すなわち、ブチルカルビトール）、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールフェニルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル（ＤＰＧＭＥ）、トリプロピレングリコールメチルエーテル（ＴＰＧＭＥ）、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコールｎ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールｎ−プロピルエーテル（ＤＰＧＰＥ）、トリプロピレングリコールｎ−プロピルエーテル、プロピレングリコールｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールｎ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコールフェニルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテルヘキサエチレングリコールモノフェニルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、テトラエチレングリコールジメチルエーテル（ＴＥＧＤＥ）、二塩基酸エステル、グリセリンカーボネート、Ｎ−ホルミルモルホリン、リン酸トリエチルおよびそれらの組合せが挙げられる。ポリマーとしては、存在する場合、以下に限定されないが、メタクリル酸ホモポリマー、および例えば、アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸およびマレイン酸との共重合体；マレイン酸／ビニルエーテル共重合体；ポリ（ビニルピロリドン）／酢酸ビニル；ホモポリマー（ホスホネート化ポリエチレングリコールオリゴマー、ポリ（アクリル酸）（ＰＡＡ）、ポリ（アクリルアミド）、ポリ（酢酸ビニル）、ポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）、ポリプロピレングリコール）（ＰＰＧ）、ポリ（スチレンスルホン酸）、ポリ（ビニルスルホン酸）、ポリ（ビニルホスホン酸）、ポリ（ビニルリン酸）、ポリ（エチレンイミン）、ポリ（プロピレンイミン）、ポリアリルアミン、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ＰＰＧ−ＰＥＧ−ＰＰＧブロック共重合体、ＰＥＧ−ＰＰＧ−ＰＥＧブロック共重合体、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（ヒドロキシエチル）アクリレート、ポリ（ヒドロキシエチル）メタクリレートなど）、ヒドロキシエチルセルロース、メチルヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、キサンタンガム、アルギン酸カリウム、ペクチン、カルボキシメチルセルロース、グルコサミン、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウム）クロリド、ペグ化（すなわち、ポリエチレングリコール化）メタクリレート／アクリレート共重合体、ポリＭＡＤＱｕａｔおよびその共重合体、ジメチルアミノメタクリレートポリマーおよびそれらのコムポリマー（ｃｏｍｐｏｌｙｍｅｒ）、トリメチルアンモニウムメチルメタクリレートポリマー（すなわち水混和性溶媒）およびその共重合体、ならびにそれらの組合せを含む。上記の共重合体は、ランダム共重合体またはブロック共重合体とすることができる。本組成物中のポリマーの量は、存在する場合、該組成物の総重量に対して、約０．０００１重量％〜約５重量％の範囲にある。別の実施形態では、本組成物中のポリマーの量は、該組成物の総重量に対して、約０．０００１重量％〜約２０重量％の範囲にある。

ある特定の実施形態では、本組成物のｐＨは、８超、９超、１０超または１１超、１４未満、１３未満、１２未満または１１未満である。ある特定の実施形態では、ｐＨは、約８〜１１．５であり、ある特定の実施形態では、ｐＨは、希釈後、７超、８超、９超または１０超、１３未満、１２未満または１１未満である。ある特定の実施形態では、希釈組成物のｐＨは、約８〜１２である。

参照を容易にするため、「マイクロ電子デバイス」は、マイクロ電子用の集積回路またはコンピュータチップ用途に使用するために製造された、半導体基板、フラットパネルディスプレイ、相変化メモリデバイス、ソーラーパネル、ならびに太陽電池用基板、太陽光発電および微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）を含む他の製品に相当する。太陽電池用基板には、以下に限定されないが、シリコン、アモルファスシリコン、多結晶性シリコン、単結晶シリコン、ＣｄＴｅ、銅インジウムセレン、銅インジウムスルフィドおよびガリウム担持ヒ化ガリウムが挙げられる。太陽電池用基板は、ドープされていてもよく、またはドープされていなくてもよい。用語「マイクロ電子デバイス」は、限定を決して意図するものではなく、最終的にマイクロ電子デバイスまたはマイクロ電子アセンブリになるいずれの基板も含むことを理解されたい。

本明細書で使用する場合、「セリア粒子」は、例えば、式Ｃｅ_２Ｏ_３およびＣｅＯ_２を有する酸化セリウムを含む化学機械研磨用スラリーに使用することができる、セリウムをベースとする研磨剤粒子に相当する。「セリア粒子」は、酸化セリウムを含む、これからなる、またはこれから実質的になることができることが理解されるべきである。

本明細書で使用する場合、「夾雑物」は、ＣＭＰスラリー中に存在する化学物質、すなわち研磨スラリー、ＣＭＰ後残留物、ウェットエッチング用組成物中に存在する化学物質、ウェットエッチング組成物の生成物による反応物、およびＣＭＰプロセス、ウェットエッチング、プラズマエッチングまたはプラズマアッシングプロセスの副生成物である任意の他の物質に相当する。

本明細書で使用する場合、「ＣＭＰ後残留物」とは、研磨スラリーに由来する粒子、例えば、スラリー中に存在する化学物質、研磨スラリーの反応副生物、炭素に富む粒子、研磨用パッド粒子、ブラシから脱離した粒子、建設用設備資材の粒子、金属、有機物、有機金属、性質が有機ケイ素または無機ケイ素のもの、例えば、ケイ素含有有物質、チタン含有物質、窒素含有物質、酸素含有物質、残留ポリマー物質、銅含有残留物質（酸化銅残留物を含む）、タングステン含有残留物質、コバルト含有残留物質、塩素およびフッ素などのエッチング用ガス残留物、およびＣＭＰプロセスの副生成物である他の任意の物質に相当する。

本明細書で使用する場合、用語「ｌｏｗ−ｋ誘電性材料」は、層化マイクロ電子デバイスにおける誘電性材料として使用される任意の物質であって、約３．５未満の誘電率を有する、物質に相当する。ある特定の実施形態では、ｌｏｗ−ｋ誘電性材料としては、ケイ素含有有機ポリマー、ケイ素含有有機／無機ハイブリッド材料、有機ケイ酸塩ガラス（ＯＳＧ）、ＴＥＯＳ、フッ化ケイ酸塩ガラス（ＦＳＧ）、二酸化ケイ素、オキシ炭化ケイ素、オキシ窒化ケイ素、窒化ケイ素、炭素ドープ酸化物（ＣＤＯ）または炭素ドープガラス、例えば、Ｎｏｖｅｌｌｕｓ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．製のＣＯＲＡＬ（商標）、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．製のＢＬＡＣＫ ＤＩＡＭＯＮＤ（商標）（例えば、ＰＥＣＶＤ用のＢＤ１、ＢＤ２およびＢＤ３という名称）、Ｄｏｗ（多官能性シクロペンタジエノンとアセチレン含有物質の反応による架橋化ポリフェニレンに基づくポリマー；例えば、参照により本明細書に組み込まれている米国特許第５，９６５，６７９号を参照されたい）製のＳｉＬＫ（商標）誘電性樹脂、およびＮａｎｏｐｏｒｅ，Ｉｎｃ製のＮＡＮＯＧＬＡＳＳ（商標）（シリカエアロゲル／キセロゲル（ナノ多孔質シリカとして公知である）が挙げられる。ｌｏｗ−ｋ誘電性材料は、様々な密度および様々な多孔度を有することがあることが理解されるべきである。

本明細書で使用する場合、用語「エッチング液」とは、フッ化水素酸（ＨＦ）；フルオロケイ酸（Ｈ_２ＳｉＦ_６）；フルオロホウ酸；アンモニウムフルオロシリケート塩（（ＮＨ_４）_２ＳｉＦ_６）；テトラメチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェート；フッ化アンモニウム；二フッ化アンモニウム；第四級アンモニウムテトラフルオロボレートおよび第四級ホスホニウムテトラフルオロボレート、ならびにそれらの組合せを指す。

本明細書において使用する場合、用語「金属腐食防止剤」とは、非イオン性界面活性剤（ＰｏｌｙＦｏｘ ＰＦ−１５９（ＯＭＮＯＶＡ溶液）、ポリエチレングリコール）（「ＰＥＧ」）、ポリ（プロピレングリコール）（「ＰＰＧ」）など）、エチレンオキシド／プロピレンオキシドブロック共重合体（Ｐｌｕｒｏｎｉｃ Ｆ−１２７（ＢＡＳＦ）など）、ポリソルベートポリオキシエチレン（２０）ソルビタンモノオレエート（Ｔｗｅｅｎ８０）、ポリオキシエチレン（２０）ソルビタンモノステアレート（Ｔｗｅｅｎ６０）、ポリオキシエチレン（２０）ソルビタンモノパルミテート（Ｔｗｅｅｎ４０）、ポリオキシエチレン（２０）ソルビタンモノラウレート（Ｔｗｅｅｎ２０）、ポリオキシプロピレン／ポリオキシエチレンブロック共重合体（例えば、Ｐｌｕｒｏｎｉｃ Ｌ３１、Ｐｌｕｔｏｎｉｃ ３１Ｒ１、Ｐｌｕｒｏｎｉｃ ２５Ｒ２およびＰｌｕｒｏｎｉｃ ２５Ｒ４）およびそれらの組合せなど）；およびアゾールと組み合わせたこのような化合物、例えば、５−アミノテトラゾール、５−フェニル−ベンゾトリアゾール、１Ｈ−テトラゾール−５−酢酸、１−フェニル−２−テトラゾリン−５−チオン、ベンズイミダゾール、メチルテトラゾール、ビスムチオールＩ、シトシン、グアニン、チミン、ピラゾール、イミノ二酢酸（ＩＤＡ）、プロパンチオール、ベンゾヒドロキサム酸、クエン酸、アスコルビン酸、５−アミノ−１，３，４−チアジアゾール−２−チオール（ＡＴＤＴ）、ベンゾトリアゾール（ＢＴＡ）、１，２，４−トリアゾール（ＴＡＺ）、トリルトリアゾール、５−メチル−ベンゾトリアゾール（ｍＢＴＡ）、５−フェニル−ベンゾトリアゾール、５−ニトロ−ベンゾトリアゾール、ベンゾトリアゾールカルボン酸、３−アミノ−５−メルカプト−１，２，４−トリアゾール、１−アミノ−１，２，４−トリアゾール、ヒドロキシベンゾトリアゾール、２−（５−アミノ−ペンチル）−ベンゾトリアゾール、１−アミノ−１，２，３−トリアゾール、１−アミノ−５−メチル−１，２，３−トリアゾール、３−アミノ−１，２，４−トリアゾール（３−ＡＴＡ）、３−メルカプト−１，２，４−トリアゾール、３−イソプロピル−１，２，４−トリアゾール、５−フェニルチオール−ベンゾトリアゾール、ハロ−ベンゾトリアゾール（ハロ＝Ｆ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）、ナフトトリアゾール、２−メルカプトベンズイミダゾール（ＭＢＩ）、２−メルカプトベンゾチアゾール、４−メチル−２−フェニルイミダゾール、２−メルカプトチアゾリン、５−アミノ−１，２，４−トリアゾール（５−ＡＴＡ）、ドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）、ＡＴＡ−ＳＤＳ、３−アミノ−５−メルカプト−１，２，４−トリアゾール、ペンチレンテトラゾール、５−フェニル−１Ｈ−テトラゾール、５−ベンジル−１Ｈ−テトラゾール、アブルミン（Ａｂｌｕｍｉｎｅ）Ｏ、２−ベンジルピリジン、スクシンイミド、２，４−ジアミノ−６−メチル−１，３，５−トリアジン、チアゾール、トリアジン、メチルテトラゾール、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、１，５−ペンタメチレンテトラゾール、１−フェニル−５−メルカプトテトラゾール、ジアミノメチルトリアジン、イミダゾリンチオン、４−メチル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール−３−チオール、４−アミノ−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール、３−アミノ−５−メチルチオ−１Ｈ−１，２，４−トリアゾール、ベンゾチアゾール、イミダゾール、インジアゾール（ｉｎｄｉａｚｏｌｅ）、アデニン、スクシンイミド、アデノシン、カルバゾール、サッカリン、尿酸、ベンゾインオキシム、陽イオン性第四級塩（例えば、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンジルジメチルドデシルアンモニウム、臭化ミリスチルトリメチルアンモニウム（ｍｙｒｉｓｔｙｌｔｒｉｍｅ ｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ）、臭化ドデシルトリメチルアンモニウム、塩化ヘキサデシルピリジニウム、Ａｌｉｑｕｏｔ３３６（Ｃｏｇｎｉｓ）、塩化ベンジルジメチルフェニルアンモニウム、Ｃｒｏｄａｑｕａｔ ＴＥＳ（Ｃｒｏｄａ．Ｉｎｃ．）、Ｒｅｗｏｑｕａｔ ＣＰＥＭ（Ｗｉｔｃｏ）、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムｐ−トルエンスルホネート、水酸化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、二塩化１−メチル−１’−テトラデシル−４，４’−ビピリジニウム、臭化アルキルトリメチルアンモニウム、アンプロリウム塩酸塩、水酸化ベンゼトニウム、塩化ベンゼトニウム、ベンジルジトネチルヘキサデシルアンモニウムクロリド（ｂｅｎｚｙｌｄｉｔｎｅｔｈｙｌｈｅｘａｄｅｃｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ）、塩化ベンジルジメチルテトラデシルアンモニウム、臭化ベンジルドデシルジメチルアンモニウム、塩化ベンジルドデシルジメチルアンモニウム、塩化セチルピリジニウム、コリンｐ−トルエンスルホネート塩、臭化ジメチルジオクタデシルアンモニウム、臭化ドデシルエチルジメチルアンモニウム（ｄｏｄｅｃｙｌｅｔｈｙｌｄｉｍｅ ｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ ｂｒｏｍｉｄｅ）、塩化ドデシルトリメチルアンモニウム、臭化エチルヘキサデシルジメチルアンモニウム、Ｇｉｒａｒｄ試薬、リン酸二水素ヘキサデシル（２−ヒドロキシエチル）ジメチルアンモニウム、臭化デキサデシルピリジニウム（ｄｅｘａｄｅｃｙｌｐｙｒｉｄｉｎｉｕｍ）、臭化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、塩化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、塩化メチルベンゼトニウム、Ｈｙａｍｉｎｅ（登録商標）１６２２、Ｌｕｖｉｑｕａｔ（商標）、Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−ポリオキシエチレン（１０）−Ｎ−獣脂−１，３−ジアミノプロパン液、臭化オキシフェノニウム、臭化テトラヘプチルアンモニウム、臭化テトラキス（デシル）アンモニウム、臭化トンゾニウム、塩化トリドデシルアンモニウム、臭化トリメチルオクタデシルアンモニウム、１−メチル−３−ｎ−オクチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、１−デシル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、塩化１−デシル−３−メチルイミダゾリウム、臭化トリドデシルメチルアンモニウム、塩化ジメチルジステアリルアンモニウム、臭化セチルトリメチルアンモニウム、臭化ミリスチルトリメチルアンモニウムおよび塩化ヘキサメトニウム）、陰イオン性界面活性剤（例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシルホスホン酸（ＤＤＰＡ）およびそれらの組合せ）と組み合わせたこのような化合物を指す。

本明細書で使用する場合、用語「ｌｏｗ−ｋ不動態化剤」とは、ｌｏｗ−ｋ層の化学攻撃を低減して、さらなる酸化からウェハを保護する化合物を指す。ホウ酸は、ｌｏｗ−ｋ不動態化剤の一例であるが、このような目的のために、他のヒドロキシル添加剤、例えば、３−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、マロン酸、イミノ二酢酸、アンモニウムペンタボレート、尿素、メチルトリエトキシシランおよびそれらの混合物が公知である。

「実質的にない」とは、ある特定の実施形態では、本明細書において、２重量％未満、１重量％未満、０．５重量％未満または０．１重量％未満と定義される。「ない」とは、ある特定の実施形態では、環境に由来する夾雑物が０．００１重量％未満しか占めないことに相当し、別の実施形態では、０．０重量％に相当する。

一部の実施形態では、本組成物は、（ａ）腐食防止剤；（ｂ）エッチング液；および（ｃ）不動態化剤を実質的に含まない。他の実施形態では、本組成物は、（ａ）腐食防止剤；（ｂ）エッチング液；および（ｃ）不動態化剤を含まない。

本明細書で使用する場合、「約」は、明記した値の＋／−０．５％に相当することが意図されている。

本明細書で使用する場合、用語「バッファー」とは、リン酸塩（例えば、リン酸水素二アンモニウム、リン酸二水素アンモニウム、リン酸アンモニウム）、ならびに炭酸水素カリウムおよび炭酸カリウムなどの炭酸塩などの一般的なバッファーを指す。本組成物は、存在する場合、該組成物の総重量に対して、約０．１重量％〜約２０重量％の緩衝性化学種を含む。

本明細書で使用する場合、その表面にセリア粒子およびＣＭＰ夾雑物を有するマイクロ電子デバイスから前記粒子および夾雑物を除去するための「適性」は、マイクロ電子デバイスから前記粒子／夾雑物を少なくとも一部、除去することに相当する。洗浄効率は、マイクロ電子デバイス表面の対象物の低下率によって等級付けされる。例えば、原子間力顕微鏡を使用して洗浄前および洗浄後分析を行うことができる。試料上の粒子は、ピクセルの範囲として登録されてもよい。ヒストグラム（例えば、シグマスキャンプロ）を適用して、ある程度の強度（例えば、２３１〜２３５）でピクセルにフィルターをかけて、粒子の数を計数することができる。粒子の低下率は、以下：
洗浄効率＝
（洗浄前の対象物の数−洗浄後の対象物の数）×１００／洗浄前の対象物の数
を使用して算出することができる。

留意すべきことに、洗浄効率の決定法は、単に例のために提示されているに過ぎず、この方法に限定されることを意図するものではない。代替的に、洗浄効率は、粒子状物質によって被覆される全表面の百分率と見なしてもよい。例えば、ＡＦＭは、ｚ面の走査を行い、ある特定の高さ閾値を超える目的のトポグラフィー領域を特定し、次に、前記目的領域によって被覆されている全表面の面積を計算するようにプログラム化され得る。当業者は、洗浄後の前記目的領域により被覆される面積が小さいほど、除去用組成物の効率が高いことを容易に理解すると思われる。ある特定の実施形態では、粒子／夾雑物の少なくとも７５％が、本明細書に記載されている組成物を使用して、マイクロ電子デバイスから除去され、粒子／夾雑物の少なくとも９０％、少なくとも９５％または少なくとも９９％が除去される。

本明細書に記載されている組成物は、本明細書のこれ以降に一層完全に記載されている通り、幅広い特定の配合物に具現化され得る。

本組成物の特定の構成成分が、下限値ゼロを含む重量百分率の範囲を参照して議論されているこのような組成物のすべてにおいて、このような構成成分は、本組成物の様々な特定の実施形態に存在してもよいこと、または存在しなくてもよいこと、およびこのような構成成分が存在する場合、それらの構成成分は、このような構成成分が使用される組成物の総重量に対して０．００００１重量パーセントという低い濃度で存在してもよいことが理解されよう。

所望のエンドポイントにｐＨを調節するため、第四級アンモニウム化合物および／または第四級ホスホニウム化合物が利用され得る。本明細書で使用する場合、用語「第四級アンモニウム化合物」とは、その通常の意味を指し、式ＮＲ^４Ｒ^５Ｒ^６Ｒ^７ＯＨを有する化合物である水酸化テトラアルキルアンモニウム［Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６およびＲ^７は、同じであってもよく、または互いに異なってもよく、水素、直鎖状または分岐状Ｃ_１〜Ｃ_６アルキル（例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチルおよびヘキシル）基、Ｃ_１〜Ｃ_６ヒドロキシアルキル（例えば、ヒドロキシメチル、ヒドロキシエチル、ヒドロキシプロピル、ヒドロキシブチル、ヒドロキシペンチルおよびヒドロキシヘキシル）基から選択される］、水酸化メチルトリエチルアンモニウム、水酸化ジエチルジメチルアンモニウム、水酸化エチルトリメチルアンモニウム、水酸化コリン、水酸化メチルトリス（ヒドロキシエチル）アンモニウム、水酸化カリウム、水酸化セシウムおよび置換または無置換のＣ_６〜Ｃ_１０アリール基（例えば、ベンジル基）を含む。市販されている水酸化テトラアルキルアンモニウムとしては、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）、水酸化テトラエチルアンモニウム（ＴＥＡＨ）、水酸化テトラプロピルアンモニウム（ＴＰＡＨ）、水酸化テトラブチルアンモニウム（ＴＢＡＨ）、水酸化トリブチルメチルアンモニウム（ＴＢＭＡＨ）、水酸化ベンジルトリメチルアンモニウム（ＢＴＭＡＨ）、水酸化コリン、水酸化エチルトリメチルアンモニウム、水酸化トリス（２−ヒドロキシエチル）メチルアンモニウム、水酸化ジエチルジメチルアンモニウムおよびそれらの組合せが挙げられる。

代替としてまたはさらに、ｐＨは、式（ＰＲ^８Ｒ^９Ｒ^１０Ｒ^１１）ＯＨを有する第四級ホスホニウム化合物を使用して調節されてもよく、式中、Ｒ^８、Ｒ^９、Ｒ^１０およびＲ^１１は、同じであってもよく、または互いに異なってもよく、水素、直鎖Ｃ_１〜Ｃ_６アルキル（例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチルおよびヘキシル）基、分岐状Ｃ_１〜Ｃ_６アルキル基、Ｃ_１〜Ｃ_６ヒドロキシアルキル（例えば、ヒドロキシメチル、ヒドロキシエチル、ヒドロキシプロピル、ヒドロキシブチル、ヒドロキシペンチルおよびヒドロキシヘキシル）基、置換Ｃ_６〜Ｃ_１０アリール基、無置換Ｃ_６〜Ｃ_１０アリール基（例えば、ベンジル基）およびそれらの任意の組合せからなる群から選択される；市販されている水酸化テトラアルキルホスホニウムとしては、水酸化テトラメチルホスホニウム（ＴＭＰＨ）、水酸化テトラエチルホスホニウム（ＴＥＰＨ）、水酸化テトラプロピルホスホニウム（ＴＰＰＨ）、水酸化テトラブチルホスホニウム（ＴＢＰＡＨ）、水酸化トリブチルメチルホスホニウム（ＴＢＭＰＡＨ）、水酸化ベンジルトリメチルホスホニウム（ＢＴＭＰＨ）、水酸化エチルトリメチルホスホニウム、水酸化トリス（２−ヒドロキシエチル）メチルホスホニウム、水酸化ジエチルジメチルホスホニウムおよびそれらの組合せが挙げられる。酸としては、以下に限定されないが、硝酸、硫酸、リン酸、塩酸、臭化水素酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、酢酸、乳酸、グリコール酸およびそれらの任意の組合せが挙げられる。一実施形態では、ｐＨ調節剤は、ＫＯＨを含む。別の実施形態では、ｐＨ調節剤は、水酸化コリンを含む。さらに別の実施形態では、ｐＨ調節剤は、水酸化アンモニウムを含む。代替として、第四級アンモニウム化合物および／または第四級ホスホニウム化合物に加えて、ｐＨ調節剤は、少なくとも１種のアルカリ金属水酸化物をさらに含んでもよい。別の実施形態では、ｐＨ調節剤は、ＫＯＨ、および本明細書に列挙されている少なくとも１種の追加の水酸化物を含む。さらに別の実施形態では、ｐＨ調節剤は、ＫＯＨ、ならびに水酸化コリンおよび水酸化アンモニウムのうちの少なくとも１つを含む。これらの列挙されている実施形態のいずれかに対して、ｐＨ調節剤は、少なくとも１種の酸、例えば、硫酸、クエン酸、またはクエン酸と硫酸との組合せをさらに含むことができる。

代替としてまたはさらに、ｐＨは、ＫＯＨ、ＣｓＯＨおよび／または水酸化アンモニウムを含む水酸化アルカリである、無機の水酸化化合物を使用して調節されてもよい。

さらに、本組成物は、フッ化物含有化合物および／または界面活性剤などの、所望の他の添加剤を含んでもよい。

本明細書で使用する場合、「フッ化物含有化合物」は、別の原子にイオン結合したフッ化物イオン（Ｆ−）を含む、塩または酸化合物に対応する（ＨＦなど）。

本明細書で使用する場合、用語「界面活性剤」とは、２種の液体間または液体と固体との間の表面張力（または界面張力）を低下させる有機化合物、通常、疎水性基（例えば、炭化水素（例えば、アルキル）「尾部」）および親水基を含有する有機両親媒性化合物を指す。本明細書に記載されている組成物に使用するための界面活性剤は、存在する場合、以下に限定されないが、デシルホスホン酸、ドデシルホスホン酸（ＤＤＰＡ）、テトラデシルホスホン酸、ヘキサデシルホスホン酸、ビス（２−エチルヘキシル）ホスフェート、オクタデシルホスホン酸、ペルフルオロヘプタン酸、プレフルオロデカノイックアシッド（ｐｒｅｆｌｕｏｒｏｄｅｃａｎｏｉｃ ａｃｉｄ）、トリフルオロメタンスルホン酸、ホスホノ酢酸、ドデシルベンゼンスルホン酸（ＤＤＢＳＡ）、他のＲ_１ベンゼンスルホン酸またはその塩［Ｒ_１は、直鎖状または分岐状Ｃ_８〜Ｃ_１８アルキル基である］、ドデセニルコハク酸、リン酸水素ジオクタデシル、リン酸二水素オクタデシル、ドデシルアミン、ドデセニルコハク酸モノジエタノールアミド、ラウリン酸、パルミチン酸、オレイン酸、ジュニペリック酸、１２ヒドロキシステアリン酸、オクタデシルホスホン酸（ＯＤＰＡ）、ドデシルホスフェートを含む、両性塩、陽イオン性界面活性剤、陰イオン性界面活性剤、双性イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤およびそれらの組合せを含むが、これらに限定されない。企図される非イオン性界面活性剤としては、以下に限定されないが、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ドデセニルコハク酸モノジエタノールアミド、エチレンジアミンテトラキス（エトキシレート−ブロック−プロポキシレート）テトロール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレンまたはポリプロピレングリコールエーテル、エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドに基づくブロック共重合体、ポリオキシプロピレンスクロースエーテル、ｔ−オクチルフェノキシポリエトキシエタノール、１０−エトキシ−９，９−ジメチルデカン−１−アミン、ポリオキシエチレン（９）ノニルフェニルエーテル、分岐状ポリオキシエチレン（４０）ノニルフェニルエーテル、分岐状ジノニルフェニルポリオキシエチレン、ノニルフェノールアルコキシレート、ポリオキシエチレンソルビトールヘキサオレエート、ポリオキシエチレンソルビトールテトラオレエート、ポリエチレングリコールソルビタンモノオレエート、ソルビタンモノオレエート、アルコールアルコキシレート、アルキル−ポリグルコシド、エチルペルフルオロブチレート、１，１，３，３，５，５−ヘキサメチル−１，５−ビス［２−（５−ノルボルネン−２−イル）エチル］トリシロキサン、オクタデシルシラン誘導体モノマー、シロキサン修飾ポリシラザン、シリコーン−ポリエーテル共重合体およびエトキシ化フッ素系界面活性剤が挙げられる。企図される陽イオン性界面活性剤としては、以下に限定されないが、臭化セチルトリメチルアンモニウム（ＣＴＡＢ）、ヘプタデカンフルオロオクタンスルホン酸、テトラエチルアンモニウム、塩化ステアリルトリメチルアンモニウム、臭化４−（４−ジエチルアミノフェニルアゾ）−１−（４−ニトロベンジル）ピリジニウム、塩化セチルピリジニウム一水和物、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム 塩化ベンジルジメチルドデシルアンモニウム、塩化ベンジルジメチルヘキサデシルアンモニウム、臭化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、塩化ジメチルジオクタデシルアンモニウム、塩化ドデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムｐ−トルエンスルホネート、臭化ジドデシルジメチルアンモニウム、塩化ジ（水素化獣脂）ジメチルアンモニウム、臭化テトラヘプチルアンモニウム、臭化テトラキス（デシル）アンモニウムおよび臭化オキシフェノニウム、グアニジン塩酸塩（Ｃ（ＮＨ_２）_３Ｃｌ）またはトリフレート塩（テトラブチルアンモニウムトリフルオロメタンスルホネートなど）、塩化ジメチルジオクタデシルアンモニウム、臭化ジメチルジヘキサデシルアンモニウム、塩化ジ（水素化獣脂）ジメチルアンモニウムおよびポリオキシエチレン（１６）獣脂エチルモニウムエトサルフェートが挙げられる。企図される陰イオン性界面活性剤としては、以下に限定されないが、ポリ（アクリル酸ナトリウム塩）、アンモニウムポリアクリレート、ナトリウムポリオキシエチレンラウリルエーテル、ナトリウムジヘキシルスルホスクシネート、ドデシル硫酸ナトリウム、ジオクチルスルホスクシネート塩、２−スルホスクシネート塩、２，３−ダイマーカプト−１−プロパンスルホン酸塩、ジシクロヘキシルスルホコハク酸ナトリウム塩、７−エチル−２−メチル−４−ウンデシル硫酸ナトリウム、ホスフェートフッ素系界面活性剤、フッ素系界面活性剤およびポリアクリレートが挙げられる。双性イオン性界面活性剤としては、以下に限定されないが、アセチレンジオールまたは修飾アセチレンジオール、エチレンオキシドアルキルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルドデシルアミンＮ−オキシド、ナトリウムコカミンプロピネート（ｃｏｃａｍｉｎｐｒｏｐｉｎａｔｅ）、３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルミリスチルアンモニオ）プロパンスルホネートおよび（３−（４−ヘプチル）フェニル−３−ヒドロキシプロピル）ジメチルアンモニオプロパンスルホネートが挙げられる。

組成物量に関すると、他の添加剤と構成成分（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ）、（ｖ）との重量パーセント比は、一実施形態では、約０．００１：１〜約１０：１、他の実施形態では、約０．１：１〜約５：１の範囲にある。ｐＨ調節剤（すなわち、第四級アンモニウム化合物またはホスホニウム化合物）の量は、本明細書において開示されているｐＨ値、および当業者の知識に基づいて、使用するための除去用組成物を調製する際に求められる最終ｐＨに依存する。

構成成分の重量パーセント比の範囲は、高濃度のまたは希釈された本組成物の可能な実施形態のすべてを包含するであろう。その目的のため、一実施形態では、洗浄溶液として使用するために希釈され得る高濃度除去用組成物が提供される。高濃度組成物または「高濃度物」によって、有利には、ユーザー（例えば、ＣＭＰプロセスの技術者）が、この高濃度物を使用時点に所望の強度およびｐＨに希釈することが可能となる。高濃度水性組成物の希釈度は、約１：１〜約２５００：１、約５：１〜約２００：１または約２０：１〜約１２０：１の範囲にあることができ、この場合、水性組成物は、溶媒、例えば脱イオン水を用いて、器具時またはその直前に希釈される。当業者は、希釈後、本明細書において開示されている構成成分の重量パーセント比の範囲は変化しないままであるべきであることを理解するであろう。

基板に関すると、本発明の組成物は、本明細書において説明されているｌｏｗ−ｋ誘電性材料を洗浄する際に有用であると考えられる。

本発明により提供される、ｌｏｗ−ｋ誘電性材料からセリアを除去するのに有用と考えられる例示的な組成物は、以下を含む：

さらに別の実施形態では、本明細書に記載されている組成物は、セリア粒子および／またはＣＭＰ夾雑物をさらに含む。セリア粒子および夾雑物は、洗浄が開始された後に本組成物の構成成分となり、本組成物中に溶解および／または懸濁するであろう。

本除去用組成物は、個々の成分の単純な添加、および均一状態への混合によって容易に配合される。さらに、本組成物は、単一包装配合物、または使用時点もしくは使用時点前に混合される複数のパーツ配合物として容易に配合することができ、例えば、複数のパーツ配合物の個々のパーツは、器具において、または器具の上流の保管槽で混合されてもよい。個々の成分の濃度は、本組成物の特定の倍数で幅広く変動してもよく、すなわち、濃度が一層低くてもよくまたは一層高くてもよく、本明細書に記載されている組成物は、様々におよび代替として、本明細書における開示に一致する成分の任意の組合せを含む、これらからなる、またはこれらから実質的になることが理解されよう。

したがって、別の態様は、１つまたは複数の容器中に、本明細書に記載されている組成物を形成するようになされている、１つまたは複数の構成成分を含むキットに関する。キットは、１つまたは複数の容器に、その表面にセリア粒子および化学機械研磨（ＣＭＰ）夾雑物を有するマイクロ電子デバイスから、前記粒子および夾雑物を除去するのに好適な構成成分をその中に有する１つまたは複数の容器を備えるキットであって、前記キットの１つまたは複数の容器が、少なくとも１つの酸化剤；少なくとも１つの錯化剤；少なくとも１つの洗浄剤；少なくとも１つの第四級アンモニウム化合物；ならびに製造工場または使用時点に追加の溶媒および／または水と一緒にするための水を含有する、キットを含むことができる。キットの容器は、本組成物を保管および輸送するのに好適でなければならず、例えば、ＮＯＷＰａｋ（登録商標）容器（Ｅｎｔｅｇｒｉｓ，Ｉｎｃ．、Ｂｉｌｌｅｒｉｃａ、Ｍａｓｓ．、米国）とすることができる。

一実施形態では、水性除去用組成物の構成成分を含む１つまたは複数の容器は、ブレンドおよび分散のために流体連通している前記１つまたは複数の容器に構成成分を一緒にするための手段を含む。例えば、ＮＯＷＰａｋ（登録商標）容器について述べると、前記１つまたは複数の容器中のライナー（ｌｉｎｅｒ）の外側にガス圧をかけ、ライナーの内容物の少なくとも一部を払い出すようにすることができ、こうして、ブレンドおよび分散するための流体連通が可能となる。代替的に、ガス圧は、慣用的な加圧可能な容器のヘッドスペースにかけられてもよいか、またはポンプを使用して、流体連通を可能にすることができる。さらに、ある特定の実施形態では、本システムは、加工用器具にブレンド済み除去用組成物を分散するために分注用導入口を含む。

本明細書に記載されている除去用組成物は、マイクロ電子の製造操作に適用されると、有用なことに、マイクロ電子デバイスの表面からセリア粒子および／またはＣＭＰ夾雑物（例えば、ＣＭＰ後残留物および夾雑物）を取り除くため使用される。ある特定の実施形態では、本水性除去用組成物は、粒子を除去する前にデバイス表面に存在するセリア粒子の少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％または少なくとも９９％を除去する。

ＣＭＰ後粒子および夾雑物除去に適用する場合、本明細書に記載されている水性除去用組成物は、以下に限定されないが、バーテックシングルウェハメガソニックゴールドフィンガー（Ｖｅｒｔｅｑ ｓｉｎｇｌｅ ｗａｆｅｒ ｍｅｇａｓｏｎｉｃ Ｇｏｌｄｆｉｎｇｅｒ）、ＯｎＴｒａｋ ｓｙｓｔｅｍｓのＤＤＳ（両面スクラブ洗浄装置）、ＳＥＺまたは他のシングルウェハスプレーリンス（ｓｉｎｇｌｅ ｗａｆｅｒ ｓｐｒａｙ ｒｉｎｓｅ）、Ａｐｐｌｉｅｄ ＭａｔｅｒｉａｌｓのＭｉｒｒａ−Ｍｅｓａ（商標）／Ｒｅｆｌｅｘｉｏｎ（商標）／Ｒｅｆｌｅｘｉｏｎ ＬＫ（商標）およびメガソニックバッチ式ウェットベンチシステムを含めた、メガソニックおよびブラシスクラブなどの多種多様な慣用的な洗浄用器具と共に使用されてもよい。

その表面にセリア粒子およびＣＭＰ夾雑物を有するマイクロ電子デバイスからこれらを除去するために本明細書に記載されている組成物を使用する際には、本水性除去用組成物を、通常、約２０℃〜約９０℃、または約２０℃〜約５０℃の範囲の温度において、約５秒〜約１０分または約１秒〜２０分または約１５秒〜約５分の時間の間、デバイスに接触させる。このような接触時間および温度は、例示的なものであり、本方法の幅広い実施の範囲内で、デバイスからセリア粒子およびＣＭＰ夾雑物を少なくとも一部、除去するのに有効な、任意の他の好適な時間および温度条件が使用されてもよい。ある特定の実施形態では、「少なくとも部分的に洗浄する」および「実質的に除去すること」は、どちらも、粒子を除去する前にデバイス表面に存在するセリア粒子の少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％または少なくとも９９％を除去することに相当する。

所望の粒子の除去作用の達成後、本水性除去用組成物は、これが先に施用されたデバイスから容易に除去され得、これは本明細書に記載されている組成物の所与の最終使用用途において望ましく、かつ有効となり得る。一実施形態では、リンス溶液は、脱イオン水を含む。この後、デバイスは、窒素またはスピン式乾燥サイクルを使用して乾燥されてもよい。

さらに別の態様は、本明細書に記載されている方法に準拠して作製されたマイクロ電子デバイスの改善、およびこのようなマイクロ電子デバイスを含む製品に関する。

別の態様は、リサイクルされた水性除去用組成物であって、当業者により容易に決定される通り、粒子および／または夾雑物の負荷量が、水性除去用組成物が収容することができる最大量に到達するまでリサイクルされてもよい、リサイクルされた水性除去用組成物に関する。

さらなる態様は、マイクロ電子デバイスを備える物品を製造する方法であって、マイクロ電子デバイスに、その表面にセリア粒子およびＣＭＰ夾雑物を有するマイクロ電子デバイスから前記粒子および夾雑物を除去するのに十分な時間、水性除去用組成物を接触させること、および本明細書に記載されている除去用組成物を使用して、前記マイクロ電子デバイスを前記物品に組み込むことを含む方法に関する。

別の態様では、その表面にセリア粒子およびＣＭＰ夾雑物を有するマイクロ電子デバイスからこれらを除去する方法が提供される。したがって、別の態様では、本発明は、その表面にセリア粒子および化学機械研磨夾雑物を有するマイクロ電子デバイスから前記粒子および夾雑物を除去する方法であって、以下：
（ｉ）マイクロ電子デバイスに本発明の組成物を接触させること；および
（ｉｉ）脱イオン水を含む水溶液で、前記マイクロ電子デバイスから前記粒子および夾雑物を少なくとも一部、除去すること
を含む、方法を提供する。

本発明は、本発明の好ましい実施形態の以下の実施例によりさらに例示され得るが、これらの実施例は、単に例示目的で含まれているに過ぎず、特に具体的に示さない限り、本発明の範囲を限定することを意図するものではないことが理解されよう。

実験項目
ビーカー浸漬実験手順
１．希釈したセリアスラリーに５分間、基板を浸漬し、次いで、ＤＩＷ（脱イオン水）により３０秒間、リンスする。
２．希釈した洗浄液にスラリーに露出した基板を１分間、浸漬し、次いでＤＩＷで３０秒間、リンスする。

性能評価（計測学）：
計測学の性能評価：採集した小片のＳＥＭによる洗浄後画像
・ 画像解析ソフトウエア（Ｉｍａｇｅ Ｊ）によって、セリア粒子の全面積を算出した。

Claims (15)

1. （ｉ）少なくとも１つの酸化剤；
   （ｉｉ）少なくとも１つの錯化剤；
   （ｉｉｉ）少なくとも１つの洗浄剤；
   （ｉｖ）少なくとも１つの第四級アンモニウムまたは第四級ホスホニウム化合物または無機水酸化物；および
   （Ｖ）水
   を含む、組成物。
2. 酸化剤が、過酸化水素、過ヨウ素酸、ｔ−ブチルヒドロペルオキシド、過酢酸、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、ペルオキシ硫酸カリウム、過マンガン酸カリウムおよび過酸化水素尿素から選択される、請求項１に記載の組成物。
3. 錯化剤が、一般式ＮＲ^１Ｒ^２Ｒ^３である化合物［式中、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３は、同じであってもよく、または互いに異なっていてもよく、水素、直鎖状または分岐状Ｃ_１〜Ｃ_６アルキル、直鎖状または分岐状Ｃ_１〜Ｃ_６ヒドロキシアルキル、および直鎖状または分岐状Ｃ_１〜Ｃ_６ヒドロキシアルキル基のＣ_１〜Ｃ_６アルキルエーテルから選択される］から選択される、請求項１に記載の組成物。
4. 錯化剤が、Ｃ_１〜Ｃ_８アルカノールアミンから選択される、請求項１に記載の組成物。
5. 錯化剤が、４−（２−ヒドロキシエチル）モルホリン（ＨＥＭ）、１，２−シクロヘキサンジアミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−四酢酸（ＣＤＴＡ）、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ｍ−キシレンジアミン（ＭＸＤＡ）、イミノ二酢酸（ＩＤＡ）、２−（ヒドロキシエチル）イミノ二酢酸（ＨＩＤＡ）、ニトリロ三酢酸、チオウレア、１，１，３，３−テトラメチル尿素、尿素、尿素誘導体、尿酸、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン酸、グルタミン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、スレオニン、トリプトファン、チロシン、バリンおよびそれらの組合せから選択される、請求項１に記載の組成物。
6. 錯化剤が、１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸（ＨＥＤＰ）、１，５，９−トリアザシクロドデカン−Ｎ，Ｎ’，Ｎ”−トリス（メチレンホスホン酸）（ＤＯＴＲＰ）、１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカン−Ｎ，Ｎ’，Ｎ”，Ｎ’’’−テトラキス（メチレンホスホン酸）（１，４，７，１０−ｔｅｔｒａａｚａｃｙｃｌｏｄｏｄｅｃａｎｅ−Ｎ，Ｎ’，Ｎ”，Ｎ’’’−ｔｅｔｒａｋｉｓ（ｍｅｔｈｙｌｅｎｅｐ− ｈｏｓｐｈｏｎｉｃ ａｃｉｄ））（ＤＯＴＰ）、ニトリロトリス（メチレン）トリホスホン酸、ジエチレントリアミンペンタキス（メチレンホスホン酸）（ＤＥＴＡＰ）、アミノトリ（メチレンホスホン酸）、ビス（ヘキサメチレン）トリアミンペンタメチレンホスホン酸、１，４，７−トリアザシクロノナン−Ｎ，Ｎ’，Ｎ”−トリス（メチレンホスホン酸（ＮＯＴＰ）、ヒドロキシエチルジホスホネート、ニトリロトリス（メチレン）ホスホン酸、２−ホスホノ−ブタン−１，２，３，４−テトラカルボン酸、カルボキシエチルホスホン酸、アミノエチルホスホン酸、グリホセート、エチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸） フェニルホスホン酸、それらの塩から選択される、請求項１に記載の組成物。
7. 錯化剤が、モノエタノールアミン、トリエタノールアミン、硫酸、クエン酸およびそれらの組合せから選択される、請求項１に記載の組成物。
8. 除去用組成物中の錯化剤の量が、組成物の総重量に対して、約０．０１重量％〜約１０重量％の範囲にある、請求項１のいずれか一項に記載の組成物。
9. 水混和性有機溶媒が、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、テトラヒドロフルフリルアルコール（ＴＨＦＡ）、３−クロロ−１，２−プロパンジオール、３−クロロ−１−プロパンチオール、１−クロロ−２−プロパノール、２−クロロ−１−プロパノール、３−クロロ−１−プロパノール、３−ブロモ−１，２−プロパンジオール、１−ブロモ−２−プロパノール、３−ブロモ−１−プロパノール、３−ヨード−１−プロパノール、３−アミノ−４−オクタノール、４−クロロ−１−ブタノール、２−クロロエタノール）、ジクロロメタン、クロロホルム、酢酸、プロピオン酸、トリフルオロ酢酸、テトラヒドロフラン Ｎ−メチルピロリジノン（ＮＭＰ）、シクロヘキシルピロリジノン、Ｎ−オクチルピロリジノン、Ｎ−フェニルピロリジノン、メチルジエタノールアミン、ギ酸メチル、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、テトラメチレンスルホン（スルホラン）、ジエチルエーテル、フェノキシ−２−プロパノール（ＰＰｈ）、プロプリオフェノン、乳酸エチル、酢酸エチル、安息香酸エチル、アセトニトリル、アセトン、エチレングリコール、プロピレングリコール（ＰＧ）、１，３−プロパンジオール、ジオキサン、ブチリルラクトン、ブチレンカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテルおよびそれらの組合せから選択される、請求項１に記載の組成物。
10. ポリマーをさらに含む、請求項１に記載の組成物。
11. 第四級アンモニウム化合物が、水酸化コリン、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウムおよび水酸化テトラブチルアンモニウムから選択される、請求項１に記載の組成物。
12. 組成物中の水混和性有機溶媒が、組成物の総重量に対して、約０．０００１重量％〜約５パーセント重量％の範囲で存在する、請求項１に記載の組成物。
13. その表面にセリア粒子および化学機械研磨夾雑物を有するマイクロ電子デバイスから前記粒子および夾雑物を除去する方法であって、以下：
    （ｉ）マイクロ電子デバイスに請求項１に記載の組成物を接触させること；および
    （ｉｉ）脱イオン水を含む水溶液で、前記マイクロ電子デバイスから前記粒子および夾雑物を少なくとも一部、除去すること
    を含む、方法。
14. ｌｏｗ−ｋ誘電体が、ポリ−Ｓｉ、ＰＥＴＥＯＳ、炭化ケイ素、ポリマー薄膜、オキシ炭化ケイ素、オキシ窒化ケイ素および窒化ケイ素、ケイ素含有有機ポリマー、ケイ素含有有機／無機ハイブリッド材料、有機ケイ酸塩ガラス（ＯＳＧ）、ＴＥＯＳ、フッ化ケイ酸塩ガラス（ＦＳＧ）、二酸化ケイ素、および炭素ドープ酸化物（ＣＤＯ）ガラスまたは炭素ドープガラスから選択される、請求項１３に記載の方法。
15. 使用時点または使用時点前に、水および／または水混和性有機溶媒、ならびに場合により１種または複数の界面活性剤を含む溶媒により、組成物を希釈する工程をさらに含む、請求項１３に記載の方法。