半导体基板清洗剂制造技术

本发明专利技术提供能够在不腐蚀金属的情况下除去附着于半导体基板的金属抛光屑等杂质、并防止上述杂质的再附着的清洗剂。本发明专利技术的半导体基板清洗剂至少含有下述成分(A)及成分(B)。成分(A)：重均分子量为100以上且低于10000的水溶性低聚物；成分(B)：水。作为上述水溶性低聚物，优选为选自下述式(a‑1)～(a‑3)所示的化合物中的至少一种化合物。R

Semiconductor Substrate Cleaner

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体基板清洗剂
本专利技术涉及用于除去附着于半导体基板的金属抛光屑等杂质的用途的清洗剂。本申请要求基于2017年1月17日在日本提出申请的日本特愿2017-006051号的优先权，并在此引用其内容。
技术介绍
随着半导体元件的高集成化的发展，在半导体基板表面形成了叠合有若干层金属布线的多层布线结构。例如，为了层叠多层铜布线，主要采用的是镶嵌法，所述镶嵌法包括：利用镀敷法等使铜沉积在设置了具有布线图案形状的凹陷的绝缘膜上，然后，通过使用了抛光材料的化学机械抛光(CMP)等对表面进行平坦化，由此除去沉积在凹陷以外的部分的铜。CMP后的半导体基板会被金属抛光屑、抛光材料等杂质所污染，而该杂质会成为导致布线短路、电阻增高的原因，因此需要清除干净。作为上述杂质的除去方法，已知有利用酸性清洗剂(例如，氢氟酸)、碱性清洗剂(例如，氨水溶液)进行清洗的方法。但是，上述酸性清洗剂、碱性清洗剂存在腐蚀金属布线的隐患，如果清洗直到将杂质完全除去为止，则会因金属布线的腐蚀进行而难以同时满足杂质的清洗性和金属布线的防腐蚀性。专利文献1中记载了含有草酸等有机酸化合物的清洗剂。专利文献2中记载了含有胺的清洗剂。专利文献3中记载了包含草酸、丙二酸等脂肪族多元羧酸和多元醇或单醚体的清洗剂。另外，专利文献4中记载了包含氧化乙烯型表面活性剂、水、以及有机酸或碱的清洗剂。其中，对于任一清洗剂，均记载了能够在不腐蚀金属的情况下除去杂质。但是，利用上述清洗剂剥离后的杂质容易再附着于半导体基板，存在即使使用上述清洗剂进行清洗也无法充分获得防止布线短路、电阻增高的效果的问题。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2001-07071号公报专利文献2：日本再表2001-71789号公报专利文献3：日本特开2004-307725号公报专利文献4：日本特开2003-289060号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题因此，本专利技术的目的在于提供能够在不腐蚀金属的情况下除去附着于半导体基板的金属抛光屑等杂质、并防止上述杂质的再附着的清洗剂。解决课题的方法本专利技术人为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现，包含下述成分的清洗剂能够在不腐蚀形成布线等的金属的情况下除去附着于半导体基板的金属抛光屑等杂质，而且可以防止被除去后的杂质的再附着。本专利技术是基于这些见解而完成的。即，本专利技术提供一种半导体基板清洗剂，其至少含有下述成分(A)及成分(B)。成分(A)：重均分子量为100以上且低于10000的水溶性低聚物；成分(B)：水。另外，本专利技术提供上述半导体基板清洗剂，其中，成分(A)是选自下述式(a-1)所示的化合物、下述式(a-2)所示的化合物、以及下述式(a-3)所示的化合物中的至少一种化合物。Ra1O-(C3H6O2)n-H(a-1)(式中，Ra1表示氢原子、任选具有羟基的碳原子数1～18的烃基、或碳原子数2～24的酰基。n表示括号内所示的甘油单元的平均聚合度，为2～60的整数)Ra2O-(Ra3O)n’-H(a-2)(式中，Ra2表示氢原子、碳原子数1～18的烃基、或碳原子数2～24的酰基，Ra3表示亚乙基或亚丙基。n’表示括号内所示的氧化乙烯或氧化丙烯单元的平均聚合度，为2～60的整数)(Ra4)3-s-N-[(Ra5O)n"-H]s(a-3)(式中，Ra4表示碳原子数1～20的烷基，Ra5表示亚乙基或亚丙基。n”表示圆括号内所示的氧化乙烯或氧化丙烯单元的平均聚合度，为3～15的整数。s表示1或2。在s为1时，2个Ra4任选相同或不同。另外，在s为2时，2个方括号内的基团任选相同或不同)另外，本专利技术提供上述半导体基板清洗剂，其中，成分(A)的含量为半导体基板清洗剂总量的0.1重量％以上。另外，本专利技术提供上述半导体基板清洗剂，其中，氯化物离子含量为0.01～50ppm。另外，本专利技术提供上述半导体基板清洗剂，其含有下述成分(C)。成分(C)：胺。另外，本专利技术提供上述半导体基板清洗剂，其中，成分(C)为下述式(c5)所示的烷醇胺。[化学式1](式中，Rc1’、Rc2’相同或不同，为氢原子或脂肪族烃基，Rc3’为具有羟基的脂肪族烃基。)另外，本专利技术提供上述半导体基板清洗剂，其中，相对于成分(A)1重量份，成分(C)的含量为0.1～2.0重量份。另外，本专利技术提供上述半导体基板清洗剂，其中，相对于成分(A)1重量份，含有0.1～3.0重量份的下述成分(D)。成分(D)：过氧化氢。另外，本专利技术提供一种半导体元件的制造方法，该方法通过重复下述工序来制造具有多层布线结构的半导体元件。工序(1)：在半导体基板上借助层间绝缘膜而形成金属布线；工序(2)：对半导体基板的金属布线形成面实施平坦化处理；工序(3)：使用上述半导体基板清洗剂对实施了平坦化处理的半导体基板进行清洗。专利技术的效果本专利技术的半导体基板清洗剂由于具有上述构成，因此可以在不腐蚀形成布线等的金属的情况下除去附着于半导体基板的金属抛光屑等杂质，并且可以防止被除去后的杂质的再附着。因此，如果使用本专利技术的半导体基板清洗剂进行清洗，则可以将半导体基板上的上述杂质的残留抑制得极低，或者防止上述杂质的残留。进而，如果使用本专利技术的半导体基板清洗剂对半导体基板进行清洗，则可以防止以往因上述杂质的残留而引起的布线短路、电阻增高，可以防止成品率的降低，从而效率良好地制造高精度的半导体元件。具体实施方式[半导体基板清洗剂]本专利技术的半导体基板清洗剂至少含有下述成分(A)及成分(B)。成分(A)：重均分子量为100以上且低于10000的水溶性低聚物；成分(B)：水。本专利技术的半导体基板清洗剂可以进一步含有选自下述成分(C)及成分(D)中的至少一种。成分(C)：胺；成分(D)：过氧化氢。(成分(A))本专利技术中的成分(A)为水溶性低聚物。上述水溶性低聚物的重均分子量为100以上且低于10000，优选为300～8000，更优选为500～6000。具有上述范围的重均分子量的水溶性低聚物对半导体基板表面的密合性特别优异，在防止杂质的再附着方面发挥出优异的效果。需要说明的是，本说明书中的重均分子量是通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定的以标准聚苯乙烯换算的分子量。在室温及大气压环境中，上述水溶性低聚物的溶解度例如为每100g水中至少1g。作为上述水溶性低聚物，可以列举例如：下述式(a-1)所示的化合物、下述式(a-2)所示的化合物、下述式(a-3)所示的化合物、烷基胺乳酸低聚物或其衍生物、(甲基)丙烯酸低聚物或其衍生物、丙烯酰胺低聚物或其衍生物、乙酸乙烯酯低聚物的皂化物或其衍生物等。这些化合物可以单独使用，也可以组合使用两种以上。作为上述水溶性低聚物，其中优选为选自下述式(a-1)所示的化合物、下述式(a-2)所示的化合物、及下述式(a-3)所示的化合物中的至少一种化合物。这是由于，这些化合物具有表面活性作用，可以提高清洗剂的润湿性，效率良好地除去杂质，而且防止杂质的再附着的效果优异。Ra1O-(C3H6O2)n-H(a-1)(式中，Ra1表示氢原子、任选具有羟基的碳原子数1～18的烃基、或碳原子数2～24的酰基。n表示括号内所示的甘油单元的平均聚合度，为2～60的整数)Ra2O-(Ra3O)n’-H(a-2)(式中，Ra2表示氢原子、碳原子数1～18的烃基、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体基板清洗剂，其至少含有下述成分(A)及成分(B)，成分(A)：重均分子量为100以上且低于10000的水溶性低聚物，成分(B)：水。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.17 JP 2017-0060511.一种半导体基板清洗剂，其至少含有下述成分(A)及成分(B)，成分(A)：重均分子量为100以上且低于10000的水溶性低聚物，成分(B)：水。2.根据权利要求1所述的半导体基板清洗剂，其中，成分(A)是选自下述式(a-1)所示的化合物、下述式(a-2)所示的化合物、及下述式(a-3)所示的化合物中的至少一种化合物，Ra1O-(C3H6O2)n-H(a-1)式(a-1)中，Ra1表示氢原子、任选具有羟基的碳原子数1～18的烃基、或碳原子数2～24的酰基，n表示括号内所示的甘油单元的平均聚合度，为2～60的整数，Ra2O-(Ra3O)n’-H(a-2)式(a-2)中，Ra2表示氢原子、碳原子数1～18的烃基、或碳原子数2～24的酰基，Ra3表示亚乙基或亚丙基，n’表示括号内所示的氧化乙烯或氧化丙烯单元的平均聚合度，为2～60的整数，(Ra4)3-s-N-[(Ra5O)n"-H]s(a-3)式(a-3)中，Ra4表示碳原子数1～20的烷基，Ra5表示亚乙基或亚丙基，n”表示圆括号内所示的氧化乙烯或氧化丙烯单元的平均聚合度，为3～15的整数，s表示1或2，在s为1时，2个Ra4任选相同或不同，...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂西裕一，
申请(专利权)人：株式会社大赛璐，
类型：发明
国别省市：日本,JP