本发明专利技术涉及一种剥离洗涤半导体基板或半导体元件的方法，其使用剥离剂组合物对含有金属配线的半导体基板或半导体元件进行剥离洗涤，其中所述剥离剂组合物含有由标准试验（Ａ－１）测定的氧化铝溶解量为１０ｐｐｍ或以上的溶解剂以及由标准试验（Ｂ－１）测定的铝浸蚀量为７ｎｍ或以下的抑制剂，而且实质上不含有含氟化合物；涉及一种半导体基板或半导体元件的制造方法，其中所具有的工序包括该方法；以及涉及一种包含特定的酸以及特定的无机酸盐和／或有机酸盐的剥离剂组合物。本发明专利技术的剥离洗涤方法以及剥离剂组合物可以适用于更高速度、更高集成度、品质优良的ＬＣＤ、存储器、ＣＰＵ等电子部件的制造，其中尤其适用于使用了含有铝和／或钛的配线材料的半导体基板以及半导体元件的洗涤。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及将沉积物(deposition，来源于金属材料的氧化生成物等)从含有金属配线的半导体基板或半导体元件上剥离并进行洗涤的方法、使用该剥离洗涤方法的半导体基板或半导体元件的制造方法以及剥离剂组合物，其中沉积物是采用灰化(ashing)方法除去抗蚀剂后残留下来的，所述抗蚀剂用于在硅晶片等半导体用基板上形成半导体元件的工序中。另外，本专利技术还涉及用于除去沉积物的剥离剂组合物、使用该剥离剂组合物进行洗涤的半导体的洗涤方法以及具有使用该剥离剂组合物剥离洗涤沉积物的工序的半导体基板或半导体元件的制造方法，其中沉积物是采用灰化方法除去抗蚀剂后残留下来的，所述抗蚀剂用于在硅晶片等半导体用基板上形成半导体元件的工序中。
技术介绍
在半导体元件的制造中，采用溅射等方法形成薄膜，接着以光刻技术(lithography)在薄膜上用抗蚀剂形成预定的图案。这可以选取如下的工序将预定的图案作为蚀刻抗蚀剂，采用选择性蚀刻法除去下层部的薄膜之后，采用灰化方法除去抗蚀剂。之后需要使用剥离剂以除去残存沉积物的工序。作为以前的使用铝配线的半导体元件的剥离剂，已经提出了各种各样的剥离剂组合物，目前主要使用的是使用含氟化合物的剥离剂和使用以羟胺为代表的胺类剥离剂。但是，随着对半导体元件的高速化和高度集成化的要求的提高，配线的微细化取得进展，配线宽度也变得越来越细，所以，洗涤时不会因剥离剂而产生配线的腐蚀(浸蚀)正在成为剥离剂的必要条件。作为不腐蚀金属膜的洗涤剂，在日本专利特开平10-55993号公报中公开了由季胺盐或有机羧酸铵盐、和氟化铵、水溶性有机溶剂、无机酸或有机酸构成的剥离剂组合物。该剥离剂组合物在以前的宽配线元件的水平上使用时是有效果的，但对于配线宽度较窄的元件却存在使用方面的问题，因为氟化铵对铝配线的腐蚀性较大。另外，在日本专利特开2000-267302号公报中公开了一种将有机酸和表面活性剂(有机硫酸盐、磺酸盐以及脂肪酸盐等)组合而成的剥离剂组合物，但其对沉积物的剥离力较弱，为了提高其对沉积物的除去性能，如果增加有机酸的用量，就会产生铝配线的腐蚀，不能获得充分的效果。因此，目前的现状是在配线宽度较窄的元件中不能获得同时满足必要的对对沉积物的除去性能以及对铝配线的低腐蚀性能这两者的剥离剂组合物。另一方面，即使在形成连接配线间的导通孔(via holes)时，也由于配线宽度的微细化，在导通孔底部的钛、氮化钛蚀刻完成时，增强了使来源于钛的沉积物大量附着的倾向。这些因素招致来源于钛的沉积物在此后的灰化工序中粘合得更加牢固，从而造成剥离洗涤非常困难，因此，即使使用含氟化合物类剥离剂和胺类剥离剂进行剥离也难以获得充分的剥离性。针对上述的问题，已经提出了含有过氧化氢、季胺盐和含结晶态过氧化氢水合物(peroxyhydrate)的剥离剂(日本专利特开2002-202618号公报)以及含有过氧化氢、季胺盐和防腐剂并且在碱性条件下使用的剥离剂(日本专利特开2003-5383号公报)等，但因为需要在高温条件下进行剥离洗涤，且针对来源于钛的沉积物的剥离性还不是很充分，所以问题尚未得到解决。另外，在希望使用日本专利特开平10-256210号公报、日本专利特开平11-316464号公报所公开的由有机酸和水、或者由有机酸、水溶性溶剂和水组合而成的水系洗涤剂进行洗涤的情况下，与洗涤初始相比，随着连续洗涤的进行，将产生沉积物除去性能下降、铝配线的耐蚀性退化等问题，从现实上说不能进行长期的连续洗涤。因此，所使用的剥离剂需要在短时间内进行调换。另一方面，在日本专利特开2000-232063号公报所公开的磷酸和磷酸铵类洗涤剂以及日本专利特开10-55993号公报所公开的氟化铵、酸和有机羧酸铵盐类洗涤剂中，随着连续洗涤的进行，虽然洗涤特性变化较小，但从洗涤初始阶段开始，基本特性即沉积物的溶解性和铝配线的耐蚀性就不能充分兼顾。特别对于今后需要高速化和高度集成化的、具有配线宽度小至180nm或以下的配线的半导体基板或半导体元件，目前的现状是难以使用这些以前公知的水系剥离剂。另外，在敞口的洗涤槽中长期使用以前公知的水系剥离剂时或者循环使用以前公知的水系剥离剂时，随着时间的推移，也存在半导体基板等受到污染等问题，从而现实的对策是在短时间内更换剥离剂。
技术实现思路
即本专利技术所涉及的要点如下[1]一种剥离洗涤半导体基板或半导体元件的方法，其使用剥离剂组合物对含有金属配线的半导体基板或半导体元件进行剥离洗涤，其中所述剥离剂组合物含有由标准试验(A-1)测定的氧化铝溶解量为10ppm或以上的溶解剂以及由标准试验(B-1)测定的铝浸蚀量为7nm或以下的抑制剂，而且实质上不含有含氟化合物；[2]根据上述[1]所述的剥离洗涤半导体基板或半导体元件的方法，其中所述溶解剂为酸；[3]根据上述[1]或[2]所述的剥离洗涤半导体基板或半导体元件的方法，其中所述抑制剂为无机酸盐和/或有机酸盐；[4]根据上述[1]～[3]的任一项所述的剥离洗涤半导体基板或半导体元件的方法，其中所述抑制剂为选自羧酸盐、硫酸盐、磺酸盐、膦酸盐、硝酸盐、盐酸盐以及硼酸盐之中的1种或多种盐；[5]根据上述[1]～[4]的任一项所述的剥离洗涤半导体基板或半导体元件的方法，其中所述溶解剂与抑制剂的重量比(溶解剂/抑制剂)为2/1～1/30；[6]根据上述[1]～[5]的任一项所述的剥离洗涤半导体基板或半导体元件的方法，其中含有50重量％或以上的水，且pH为1～10；[7]根据上述[1]～[6]的任一项所述的剥离洗涤半导体基板或半导体元件的方法，其中所述金属配线包含配线宽度为180nm或以下的铝配线；[8]一种剥离洗涤半导体基板或半导体元件的方法，其使用剥离剂组合物对含有配线宽度为180nm或以下的金属配线的半导体基板或半导体元件进行剥离洗涤，其中所述剥离剂组合物含有由标准试验(A-1)测定的氧化铝溶解量为10ppm或以上的溶解剂以及由标准试验(B-1)测定的铝浸蚀量为7nm或以下的抑制剂；[9]根据上述[1]～[8]的任一项所述的剥离洗涤半导体基板或半导体元件的方法，其中所述金属配线含有选自铝、铜、钨以及钛之中的1种或多种金属；[10]一种半导体基板或半导体元件的制造方法，其具有包含上述[1]～[9]的任一项所述的剥离洗涤半导体基板或半导体元件的方法的工序；[11]一种包含酸以及无机酸盐和/或有机酸盐的剥离剂组合物，其中含有以下(i)～(v)之中的任一组的成分(i)酸为1-羟基亚乙基-1，1-二膦酸，无机酸盐和/或有机酸盐为选自羧酸盐、硫酸盐、磺酸盐、膦酸盐、硝酸盐、盐酸盐以及硼酸盐之中的1种或多种盐，(ii)酸为硫酸，无机酸盐为硫酸盐和/或硝酸盐，(iii)酸为草酸，无机酸盐为膦酸盐，(iv)酸为硫酸及草酸，无机酸盐为硫酸盐， (v)酸为1-羟基亚乙基-1，1-二膦酸及草酸，无机酸盐为硫酸盐；[12]一种剥离剂组合物，其含有a)水、和b)在100g水中的溶解度(25℃)大于等于10g的化合物，其中a)的含量为50～99.8重量％，b)的含量为除a)以外的部分的90重量％或以上，而且由标准试验(A-2)测定的氧化铝溶解量为10ppm或以上且由标准试验(B-2)测定的铝浸蚀量为7nm或以下；[13]根据上述[12]本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种剥离洗涤半导体基板或半导体元件的方法，其使用剥离剂组合物对含有金属配线的半导体基板或半导体元件进行剥离洗涤，其中所述剥离剂组合物含有由标准试验（Ａ－１）测定的氧化铝溶解量为１０ｐｐｍ或以上的溶解剂以及由标准试验（Ｂ－１）测定的铝浸蚀量为７ｎｍ或以下的抑制剂，而且实质上不含有含氟化合物。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2003-6-4 159896/2003;JP 2003-8-8 290711/2003;JP1.一种剥离洗涤半导体基板或半导体元件的方法，其使用剥离剂组合物对含有金属配线的半导体基板或半导体元件进行剥离洗涤，其中所述剥离剂组合物含有由标准试验(A-1)测定的氧化铝溶解量为10ppm或以上的溶解剂以及由标准试验(B-1)测定的铝浸蚀量为7nm或以下的抑制剂，而且实质上不含有含氟化合物。2.根据权利要求1所述的剥离洗涤半导体基板或半导体元件的方法，其中所述溶解剂为酸。3.根据权利要求1或2所述的剥离洗涤半导体基板或半导体元件的方法，其中所述抑制剂为无机酸盐和/或有机酸盐。4.根据权利要求1～3的任一项所述的剥离洗涤半导体基板或半导体元件的方法，其中所述抑制剂为选自羧酸盐、硫酸盐、磺酸盐、膦酸盐、硝酸盐、盐酸盐以及硼酸盐之中的1种或多种盐。5.根据权利要求1～4的任一项所述的剥离洗涤半导体基板或半导体元件的方法，其中所述溶解剂与抑制剂的重量比为2/1～1/30。6.根据权利要求1～5的任一项所述的剥离洗涤半导体基板或半导体元件的方法，其中含有50重量％或以上的水，且pH为1～10。7.根据权利要求1～6的任一项所述的剥离洗涤半导体基板或半导体元件的方法，其中所述金属配线包含配线宽度为180nm或以下的铝配线。8.一种剥离洗涤半导体基板或半导体元件的方法，其使用剥离剂组合物对含有配线宽度为180nm或以下的金属配线的半导体基板或半导体元件进行剥离洗涤，其中所述剥离剂组合物含有由标准试验(A-1)测定的氧化铝溶解量为10ppm或以上的溶解剂以及由标准试验(B-1)测定的铝浸蚀量为7nm或以下的抑制剂。9.根据权利要求1～8的任一项所述的剥离洗涤半导体基板或半导体元件的方法，其中所述金属配线含有选自铝、铜、钨以及钛之中的1种或多种金属。10.一种半导体基板或半导体元件的制造方法，在其工序中包含权利要求1～9的任一项所述的剥离洗涤半导体基板或半导体元件的方法。11.一种包含酸以及无机酸盐和/或有机酸盐的剥离剂组合物，其中含有以下(i)～(v)之中的任一组的成分(i)酸为1-羟基亚乙基-1，1-二膦酸，无机酸盐...
【专利技术属性】
技术研发人员：田村敦司，土井康广，
申请(专利权)人：花王株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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