水性组合物和使用其的清洗方法技术

根据本发明专利技术，可以提供一种水性组合物，其包含：(A)组合物中的氟化物离子浓度达到0.05～30mmol/L的量的氟化物离子供给源；(B)组合物中的阳离子相对于氟化物离子的摩尔比达到0.3～20的量的阳离子供给源；和，以组合物总量基准计为0.0001～10质量％的(C)选自C

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】水性组合物和使用其的清洗方法
本专利技术涉及水性组合物和使用其的清洗方法，例如涉及：电子器件(例如半导体元件)的制造工序中使用的清洗用组合物、和使用其的清洗方法。
技术介绍
制造半导体元件等电子器件的过程中，形成半导体集成电路时，通常采用干蚀刻工序。该干蚀刻工序中，产生干蚀刻残渣(锆系残渣、钛系残渣、聚合物残渣等)，需要将其去除。用于去除该干蚀刻残渣的清洗剂优选对成为清洗对象的半导体集成电路中使用的布线用金属材料(例如铜、钛、钴、钨等)不造成不良影响(例如侵蚀)者。从这样的观点出发，开发了各种清洗剂。例如，专利文献1、专利文献2、专利文献3等公开了用于去除干蚀刻后产生的干蚀刻残渣的清洗用组合物、使用其的清洗方法等。另外，形成半导体集成电路的过程中有时使用硬掩模。作为硬掩模的材料，一直以来使用硅系、钛系，但近年来还提出了氧化锆系的硬掩模(非专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特表2013-533631号公报专利文献2：日本特开2016-171294号公报专利文献3：日本特开2006-83376号公报非专利文献非专利文献1：MPadmanabanetal，J.Photopolym.Sci.Technol.，27(2014)，503
技术实现思路
专利技术要解决的问题电子器件中使用的布线用的金属材料、干蚀刻时使用的掩蔽材料中包括多种，其组合也有多种。因此，从干蚀刻残渣的去除效率、对布线用的金属材料的防腐蚀效果等的观点出发，要求开发出新的清洗用组合物。用于解决问题的方案本专利技术提供：以下的水性组合物、使用其的清洗方法等。[1]一种水性组合物，其包含：(A)组合物中的氟化物离子(例如F-等)浓度达到0.05～30mmol/L的量的氟化物离子供给源；(B)组合物中的阳离子相对于氟化物离子的摩尔比达到0.3～20的量的阳离子供给源；和以组合物总量基准计为0.0001～10质量％的(C)选自C4-13烷基膦酸、C4-13烷基膦酸酯、C4-13烷基磷酸和它们的盐中的1种以上的化合物，所述水性组合物的pH处于2～6(例如：2～5、2～4或2～3)的范围。[2]根据上述[1]所述的水性组合物，其中，前述(A)成分的氟化物离子供给源为：氟化氢、氟化铵、酸性氟化铵、四甲基氟化铵、四乙基氟化铵、四丙基氟化铵、四丁基氟化铵、氟化锂、氟化钠、氟化钾、酸性氟化钾、氟化铷、氟化铯、氟化铍、氟化镁、氟化锶、氟化钡或它们的混合物。[3]根据上述[1]或[2]所述的水性组合物，其中，前述(B)成分的阳离子供给源为：锂化合物、钠化合物、钾化合物、铷化合物、铯化合物、铍化合物、镁化合物、锶化合物、钡化合物、铵化合物、四甲基铵化合物、四乙基铵化合物、四丙基铵化合物、四丁基铵化合物、或它们的混合物(其中，排除含氟化合物)。[4]根据上述[1]～[3]中任一项所述的水性组合物，其中，前述水性组合物选自如下物质中的至少任意者：作为前述烷基膦酸的、正丁基膦酸、正戊基膦酸、正己基膦酸、正庚基膦酸、正辛基膦酸、正壬基膦酸、正癸基膦酸、正十一烷基膦酸、正十二烷基膦酸、正十三烷基膦酸、或它们的混合物；作为前述烷基膦酸酯的、正丁基膦酸酯、正戊基膦酸酯、正己基膦酸酯、正庚基膦酸酯、正辛基膦酸酯、正壬基膦酸酯、正癸基膦酸酯、正十一烷基膦酸酯、正十二烷基膦酸酯、正十三烷基膦酸酯、或它们的混合物、和前述烷基膦酸和前述烷基膦酸酯的盐。[4a]根据上述[1]～[4]中任一项所述的水性组合物，其中，前述烷基膦酸为C5-12烷基膦酸(优选C5-11烷基膦酸、更优选C5-9烷基膦酸、进一步优选C6-8烷基膦酸)，前述烷基膦酸酯为这些烷基膦酸的酯。[5]根据上述[1]～[3]中任一项所述的水性组合物，其中，前述水性组合物包含选自如下物质中的至少任意者：作为前述烷基磷酸的、正丁基磷酸、正戊基磷酸、正己基磷酸、正庚基磷酸、正辛基磷酸、正壬基磷酸、正癸基磷酸、正十一烷基磷酸、正十二烷基磷酸、正十三烷基磷酸、磷酸-2-乙基己酯、磷酸异癸酯、或它们的混合物；以及，前述烷基磷酸的盐。[5a]根据上述[1]～[5]中任一项所述的水性组合物，其中，前述烷基磷酸为C4-13烷基磷酸(优选C5-11烷基磷酸、更优选C5-9烷基磷酸、进一步优选C6-8烷基磷酸)。[5b]根据上述[1]～[5a]中任一项所述的水性组合物，其为用于去除干蚀刻后的残渣(例如，氧化锆系干蚀刻残渣)的干蚀刻残渣去除用组合物。[5c]根据上述[1]～[5b]中任一项所述的水性组合物，其为用于对成为清洗对象的电子器件的布线材料(例如，钴或钴合金等)进行防腐蚀的组合物。[5d]根据上述[1]～[5c]中任一项所述的水性组合物，其中，从前述烷基膦酸中排除十二烷基膦酸。[5e]根据上述[1]～[5d]中任一项所述的组合物，其中，从氟化物离子供给源供给的氟化物离子的浓度在组合物中为0.05～30mmol/L(优选0.25～20mmol/L、更优选0.5～5mmol/L)，以阳离子相对于氟化物离子的摩尔比计达到0.3～20的量包含从阳离子供给源供给的阳离子。[6]一种电子器件的清洗方法，其包括如下工序：使上述[1]～[5e]中任一项所述的水性组合物与电子器件接触。[7]一种电子器件的制造方法，其包括如下工序：使上述[1]～[5e]中任一项所述的组合物与电子器件接触。[8]一种蚀刻液，其包含上述[1]～[5e]中任一项所述的组合物。[9]一种清洗液，其包含上述[1]～[5e]中任一项所述的组合物。专利技术的效果本专利技术的优选方案中所述的水性组合物可以对氮化硅等蚀刻阻挡膜、层间绝缘膜、钴或钴合金等布线金属材料等进行防腐蚀，并效率良好地去除干蚀刻残渣(例如，锆系蚀刻残渣、钛系蚀刻残渣、聚合物系蚀刻残渣等)。根据本专利技术的优选方案中所述的清洗方法，对氮化硅等蚀刻阻挡膜、层间绝缘膜、钴或钴合金等布线金属材料等的防腐蚀效果、蚀刻残渣去除性良好，因此，半导体元件等电子器件的制造工序中，可以成品率良好地制造高精度、高品质的电子器件。附图说明图1为具有去除干蚀刻残渣1前的半导体元件中的氧化锆系硬掩模2、钴或钴合金3、低介电常数层间绝缘膜5、氮化硅6的结构的半导体元件的一方式中的截面图的示意图。具体实施方式本专利技术中的水性组合物包含：(A)组合物中的氟化物离子浓度达到0.05～30mmol/L的量的氟化物离子供给源；(B)组合物中的阳离子相对于氟化物离子的摩尔比达到0.3～20的量的阳离子供给源；和，以组合物总量基准计为0.0001～10质量％的(C)选自C4-13烷基膦酸、C4-13烷基膦酸酯、C4-13烷基磷酸和它们的盐中的1种以上的化合物，所述水性组合物的pH处于2～6的范围。以下，对本专利技术中所述的水性组合物详细地进行说明。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性组合物，其包含：/n(A)组合物中的氟化物离子浓度达到0.05～30mmol/L的量的氟化物离子供给源；/n(B)组合物中的阳离子相对于氟化物离子的摩尔比达到0.3～20的量的阳离子供给源；和/n以组合物总量基准计为0.0001～10质量％的(C)选自C

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180427 JP 2018-0866621.一种水性组合物，其包含：
(A)组合物中的氟化物离子浓度达到0.05～30mmol/L的量的氟化物离子供给源；
(B)组合物中的阳离子相对于氟化物离子的摩尔比达到0.3～20的量的阳离子供给源；和
以组合物总量基准计为0.0001～10质量％的(C)选自C4-13烷基膦酸、C4-13烷基膦酸酯、C4-13烷基磷酸、和它们的盐中的1种以上的化合物，
所述水性组合物的pH处于2～6的范围。


2.根据权利要求1所述的水性组合物，其中，所述(A)成分的氟化物离子供给源为：氟化氢、氟化铵、酸性氟化铵、四甲基氟化铵、四乙基氟化铵、四丙基氟化铵、四丁基氟化铵、氟化锂、氟化钠、氟化钾、酸性氟化钾、氟化铷、氟化铯、氟化铍、氟化镁、氟化锶、氟化钡、或它们的混合物。


3.根据权利要求1或2所述的水性组合物，其中，所述(B)成分的阳离子供给源为：锂化合物、钠化合物、钾化合物、铷化合物、铯化合物、铍化合物、镁化合物、锶化合物、钡化合物、铵化合物、四甲基铵化合物、四乙基铵化合物、四丙基铵化合物、四丁基铵化合物、或它们的混合物。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的水性组合物，其中，
所述水性组合物包含选自如下物质中的至少任意...

【专利技术属性】
技术研发人员：堀田明伸，尾家俊行，菊永孝裕，山田健二，
申请(专利权)人：三菱瓦斯化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP