本发明专利技术提供一种用于清洗具有铝布线的半导体元件的含硫清洗剂组合物，其可以在保护膜形成试验中，在铝膜的表面上形成含有硫原子的保护膜。另外，本发明专利技术提供一种在铝布线的表面上具有含有硫原子的保护膜的半导体元件，其在自该保护膜的表面沿其厚度的方向至少５ｎｍ以内的区域中含有硫原子。而且，本发明专利技术还提供一种半导体元件的制造方法，其具有使半导体元件的铝布线同该含硫清洗剂组合物相接触，从而在该铝布线的表面上形成含硫保护膜的工序。本发明专利技术的半导体元件适用于在ＬＣＤ、存储器、ＣＰＵ等电子部件的制造中。其中，特别适合制造细微化发展的高集成半导体。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及在铝布线的表面上具有保护膜的半导体元件、及具有形成该保护膜的工序的半导体元件的制造方法。而且，本专利技术涉及用于清洗具有铝布线的半导体元件的含硫清洗剂组合物。
技术介绍
在制造硅片等半导体基板上的半导体元件时，采用喷溅等方法形成薄膜，利用平板印刷术在薄膜上通过光刻法形成设定的图案。将其作为蚀刻抗蚀剂，通过选择性地蚀刻去除下层部的薄膜后，通过抛光去除抗蚀剂，在选择性地蚀刻去除下层部的薄膜后，采用抛光去除蚀刻剂，利用清洗剂去除该腐蚀蚀刻或抛光后产生的残留物。反复进行一系列的工序来制造半导体元件的制品。另一方面，随着半导体元件的高速化和高集成化要求的提高，铝布线倾向于微细化发展，布线宽度倾向于变窄。但是，在布线宽度变窄时，由于在半导体元件的制造中使用的清洗剂容易使布线产生腐蚀。因此，近年来清洗剂对布线腐蚀的允许水平的要求变得非常苛刻。例如，参照特开平11-67632号公报、特开平6-266119号公报，现在广泛应用的使用了含氟化合物和胺的清洗剂，不能够在前述的窄幅布线的半导体元件中完全地去除残留物、从而充分地达到布线腐蚀要求的水平。另外，特开平10-55993号公报公开了以控制金属膜的腐蚀为目的的清洗剂有如下构成的清洗剂组合物，例如季铵盐或有机羧酸铵盐、氟化铵、水溶性有机溶剂、以及无机酸或有机酸。但是，具有窄幅的布线半导体元件由于氟化铵对铝布线的腐蚀性强，所以并没有解决实际问题。因此，为了以工业化规模得到预想今后越来越需要形成具有窄幅布线的半导体元件的半导体基板，只在现有的清洗液上下工夫，会存在一定的局限。
技术实现思路
本专利技术的主要内容涉及[1]一种通过在铝布线的表面上形成含有硫原子的保护膜而形成的半导体元件，该保护膜的表面在其厚度方向至少5nm以内的区域含有硫原子；[2]一种半导体元件，其具有含硫保护膜，该含硫保护膜是在该铝布线的表面上，将可以形成自然电位为-0.45～-0.25V的含硫保护膜的含硫清洗剂组合物同铝布线相接触而形成的；[3]一种半导体元件的制造方法，其具有使半导体元件的铝布线同含硫清洗剂组合物相接触，从而在该铝布线的表面上形成含硫保护膜的工序，该含硫清洗剂组合物含有(i)酸、(ii)有机酸盐、无机酸盐或它们的混合物以及(iii)至少50重量％的水；[4]一种半导体元件的制造方法，其具有使形成自然电位为-0.45～-0.25V的含硫保护膜而得到的含硫清洗剂组合物同铝布线相接触，从而在该铝布线的表面上形成含硫保护膜的工序；以及[5]一种用于清洗具有铝布线的半导体元件的含硫清洗剂组合物，其可以在形成保护膜试验中，在铝膜的表面上形成含有硫原子的保护膜。附图说明图1是在实施例中，测定保护膜的自然电位时使用的电化学测定装置的示意图。符号说明1作用极(铝膜膜厚500nm)， 2鲁金管，3对电极(白金)，4测定槽(清洗剂组合物)，5盐桥，6参照电极槽(饱和氯化钾水溶液)，7甘汞参照电极，8电位和电流测定装置。具体实施例方式本专利技术者在前述的基础上，发现在半导体元件表面上非常容易地形成对清洗剂的腐蚀具有抵抗能力的保护膜的方法，由此完成了本专利技术。本专利技术涉及在铝布线的表面具有含有硫原子的保护膜的半导体元件及其制造方法。本专利技术还涉及用于清洗具有铝布线的半导体元件的含硫清洗剂组合物。本专利技术的半导体元件中，在铝布线的表面上形成对腐蚀具有抵抗能力的含硫保护膜。通过使用所述的半导体元件，能够起到如下的效果，即，不残留形成半导体元件时产生的残留物，将铝的腐蚀量控制在允许值内，低成本、工业化地制造质量良好的半导体元件。而且，本专利技术的清洗剂组合物在形成保护膜试验时，形成对铝膜表面的腐蚀具有抵抗力的含硫保护膜，通过将所述的清洗剂组合物应用在具有铝布线的半导体元件的清洗中，能够得到如下效果，即，不残留形成半导体元件时产生的残留物，使将铝的腐蚀量控制在允许值内，低成本、工业化地制造质量好的半导体元件。而且，通过使用本专利技术的半导体元件，可以不产生布线电阻的上升或漏电流的增加等不良的电特性，制造优良品质的LCD、存储器、CPU等电子部件。通过下述说明可知本专利技术以上及其它的优点。1.半导体元件本专利技术的半导体元件具有在铝布线的表面上形成含有硫原子的保护膜(下面也称作含硫保护膜)，其特征在于，自该保护膜的表面至其厚度方向至少5nm以内的领域中含有硫原子。本专利技术的含硫保护膜是指通过X线分光分析等进行元素分析检测出硫原子的部分。另外，在前述含硫保护膜中，所述的“自该保护膜的表面向其厚度方向至少5nm以内的区域中含有硫原子”或者其语法的变化，是指从铝布线的表面上形成的含硫保护膜的表面，在与其表面相垂直的方向的铝布线中心部位的方向至少5nm以内的区域中含有硫原子的状态，该状态可以通过X线分光分析等元素分析进行确认。另外，形成有前述的保护膜也可以通过测定其自然电位进行确认。也就是，前述保护膜的自然电位只要是-0.45～-0.25V，就可以认为该保护膜已经被形成。测定方法例如有后述的实施例中记载的方法。另外，该自然电位比铝的自然电位大，包含耐酸铝类的自然电位的范围。另外，考虑抑制清洗剂对铝腐蚀，本专利技术的含硫保护膜中的硫原子的含量优选0.1～20重量％，进一步优选1～20重量％，更优选2～20重量％，特别优选5～20重量％，最优选10～20重量％。考虑到清洗剂对铝的腐蚀的控制，从该保护膜的表面在其厚度方向的5nm以内，含硫保护膜中的硫原子的含量优选0.1～20重量％，进一步优选1～20重量％，更优选2～20重量％，特别优选5～20重量％，最优选10～20重量％。含硫保护膜中的硫原子以外的成分例如有铝原子、氧原子等。这些物质的含量优选为含硫保护膜的80～99重量％，进一步优选80～95重量％，更优选80～90重量％。含硫保护膜的厚度优选1～10nm，进一步优选3～8nm。本专利技术的半导体元件如前所述可以含有铝布线，但也可以含有作为其它的布线用金属如铜、钛、钨等，另外布线的形状没有特别限定，可以是公知的任何物质。铝布线等的布线宽度没有特别限定，以500nm、250nm、180nm、130nm、110nm、90nm、70nm等布线宽度为对象。其中，在允许腐蚀量严格限制在180nm或以下的微细布线的情况下，与现有的清洗剂相比，其布线保护效果明显。本专利技术的半导体元件中，作为前述含硫保护膜、铝布线以外的构成部件只要是公知的就可以，没有特别限定。2.含硫清洗剂组合物通过使前述铝布线同含硫清洗剂组合物相接触，从而在该铝布线的表面上形成含硫保护膜。该含硫清洗剂组合物含有(i)酸、(ii)有机酸盐、无机酸盐或它们的混合物、以及(iii)至少50重量％的水通过使用所记载的含硫清洗剂组合物，可以兼顾优良的清洗性以及在铝布线的表面上非常容易地形成含硫保护膜、控制对铝布线的腐蚀。另外，本专利技术使用的含硫清洗剂组合物不同于去除硅片基板的抛光等产生的颗粒，及用于连接布线间的包埋的金属研磨(CMP研磨)后的颗粒及金属杂质去除用清洗剂。本专利技术的含硫清洗剂组合物即使用水稀释也不降低对布线的腐蚀的抑制，考虑到不产生废液处理的生问题，优选实质上不使用含氟化合物。特别是混合氟化氢、氟化铵、氟化氢的铵盐等含氟化合物而得到的水系的清洗剂组合物，随着含水率的增加金属的腐蚀具有更加明显的发本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于清洗具有铝布线的半导体元件的含硫清洗剂组合物，其在保护膜形成试验中，可以在铝膜的表面上形成含有铝硫原子的保护膜。
【技术特征摘要】
JP 2003-12-24 427455/20031.一种用于清洗具有铝布线的半导体元件的含硫清洗剂组合物，其在保护膜形成试验中，可以在铝膜的表面上形成含有铝硫原子的保护膜。2.根据权利要求1所记载的含硫清洗剂组合物，其中，所述保护膜的自然电位为-0.45～-0.25V。3.根据权利要求2所记载的含硫清洗剂组合物，其中，含有(i)酸、(ii)有机酸盐、无机酸盐或它们的混合物、以及(iii)至少50重量％的水。4.根据权利要求2所记载的含硫清洗剂组合物，其可以通过将(i)酸、(ii)有机酸盐、无机酸盐或它们的混合物、以及(iii)至少50重量％的水混合而得到。5.根据权利要求4所记载的含硫清洗剂组合物，其中，酸(i)是从草酸、1-羟基乙叉-1，1-二膦酸、硫酸、硝酸以及膦酸之中选择的至少一种。6.根据权利要求5所记载的含硫清洗剂组合物，其中，有机酸盐、无机酸盐或它们的混合物(ii)是从草酸铵、硫酸铵、及硝酸铵之中选择的至少一种。7.根据权利要求5所记载的含硫清洗剂组合物，其中，酸(i)仅为硫酸，或者是从草酸、1-羟基乙叉-1，1-二膦酸、硝酸以及膦酸之中选择的至少一种与硫酸的组合。8.根据权利要求6所记载的含硫清洗剂组合物，其中，有机酸盐、无机酸盐或它们的混合物(ii)仅为硫酸盐，或者是从草酸盐、硝酸盐之中选择的至少一种与硫酸盐的组合。9.根据权利要求4所记载的含硫清洗剂组合物，其中，(I)酸(i)为硫酸，无机酸盐为硫酸盐和/或硝酸盐、(II)酸(i)为硫酸和草酸，无机酸盐为硫酸盐、或者(III)酸(i)为1-羟基乙叉-1，1-二膦酸和草酸，无机酸盐为硫酸盐。10.根据权利要求9所记载的含硫清洗剂组合物，其中，pH为1～5。11.根据权利要求2所记载的含硫清洗剂组合物，其中，含有分子性酸的共轭碱、分子性碱的共轭酸和至少50重量％的水，且通过标准试验测定的氧化铝的溶解量为10ppm或以上。12.根据权利要求11所记载的含硫清洗剂组合物，其中，所述共轭碱中的一种为硫酸离子。13.根据权利要求12所记载的含硫清洗剂组合物，其中，所述共轭碱是硫酸离子和从草酸离子、1-羟基乙叉-1，1-二膦酸离子、硝酸离子、以及膦酸离子之中选择的至少一种。14.根据权利要求13所记载的含硫清洗剂...
【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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