表面处理组合物、表面处理组合物的制造方法、表面处理方法和半导体基板的制造方法技术

本发明专利技术涉及表面处理组合物、表面处理组合物的制造方法、表面处理方法和半导体基板的制造方法。[课题]提供一种可以充分去除存在于包含氮化硅或多晶硅的研磨完的研磨对象物表面的有机物残渣的方案。[解决方案]一种表面处理组合物，其为用于对研磨完的研磨对象物表面进行处理的表面处理组合物，其含有：具有下述式(1)所示的结构单元的聚合物、阴离子性表面活性剂和非离子性表面活性剂中的至少一者、和水，下述式(1)中，R1为碳数1～5的烃基，R2为氢原子或碳数1～3的烃基。原子或碳数1～3的烃基。原子或碳数1～3的烃基。

【技术实现步骤摘要】
表面处理组合物、表面处理组合物的制造方法、表面处理方法和半导体基板的制造方法


[0001]本专利技术涉及表面处理组合物、表面处理组合物的制造方法、表面处理方法和半导体基板的制造方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着半导体基板表面的多层布线化，在制造半导体装置(器件)时，利用了所谓化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing；CMP)技术，其对半导体基板进行研磨以实现平坦化。CMP为如下方法：使用包含二氧化硅、氧化铝、氧化铈等磨粒、防腐蚀剂、表面活性剂等的研磨用组合物(浆料)，使半导体基板等研磨对象物(被研磨物)的表面平坦化。研磨对象物(被研磨物)为包含硅、多晶硅、氧化硅膜(氧化硅)、硅氮化物、金属等的布线、插头等。
[0003]在CMP工序后的半导体基板表面会大量残留有杂质(缺陷)。作为杂质，包含：源自CMP中使用的研磨用组合物的磨粒、金属、防腐蚀剂、表面活性剂等有机物、对作为研磨对象物的含硅材料、金属布线、插头等进行研磨而产生的含硅材料、金属、进而由各种垫片等产生的垫片屑等有机物等。
[0004]半导体基板表面一旦被这些杂质污染，则对半导体的电特性造成不良影响，有半导体装置的可靠性降低的可能性。因此，期望在CMP工序后，导入清洗工序，将这些杂质从半导体基板表面去除。
[0005]作为这样的清洗工序中使用的清洗液(清洗用组合物)，例如有专利文献1中公开的物质。专利文献1中公开了一种化学机械研磨用的浆料组合物，其含有水、研磨磨粒和1种以上的包含聚乙烯醇结构单元的水溶性聚合物。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本特开2012
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74678号公报

技术实现思路

[0009]专利技术要解决的问题
[0010]清洗研磨完的研磨对象物时，期望进一步减少缺陷。
[0011]此处，本专利技术人等对研磨完的研磨对象物的种类与缺陷的种类的关系进行了研究。其结果发现：有机物残渣容易残留在包含氮化硅或多晶硅的研磨完的研磨对象物(例如研磨完的半导体基板)的表面，这样的有机物残渣可能成为半导体装置的破坏的原因。
[0012]本专利技术是鉴于上述课题而作出的，其目的在于，提供一种可以充分去除存在于包含氮化硅或多晶硅的研磨完的研磨对象物表面的有机物残渣的方案。
[0013]用于解决问题的方案
[0014]本专利技术人等鉴于上述课题深入推进了研究。其结果发现：通过使用含有具有下述
式(1)所示的结构单元的聚合物、阴离子性表面活性剂和非离子性表面活性剂中的至少一者、和水的表面处理组合物，从而可以充分去除存在于包含氮化硅或多晶硅的研磨完的研磨对象物表面的有机物残渣，完成了本专利技术。
[0015][0016]上述式(1)中，R1为碳数1～5的烃基，R2为氢原子或碳数1～3的烃基。
[0017]专利技术的效果
[0018]根据本专利技术，提供：可以充分去除存在于包含氮化硅或多晶硅的研磨完的研磨对象物表面的有机物残渣的方案。
具体实施方式
[0019]以下，对本专利技术进行说明。需要说明的是，本专利技术不仅限定于以下的实施方式。
[0020]另外，本说明书中，化合物的具体名中的表述“(甲基)丙烯酸”是指“丙烯酸”和“甲基丙烯酸”，“(甲基)丙烯酸酯”是指“丙烯酸酯”和“甲基丙烯酸酯”。
[0021][有机物残渣][0022]本说明书中，有机物残渣是指，附着于研磨完的研磨对象物表面的异物中、包含有机低分子化合物、有机高分子化合物等有机物、有机盐等的成分。
[0023]附着于清洗对象物的有机物残渣例如可以举出：自后述的研磨工序或任意设置的冲洗研磨工序中使用的垫片而产生的垫片屑或源自研磨工序中使用的研磨用组合物或冲洗研磨用工序中使用的冲洗研磨用组合物中所含的添加剂的成分等。
[0024]有机物残渣与其他异物的颜色和形状有很大不同，因此，判断异物是否为有机物残渣时，可以通过SEM观察以目视进行判断，根据需要，也可以利用基于能量色散型X射线分析装置(EDX)的元素分析进行判断。
[0025][研磨完的研磨对象物][0026]本说明书中，研磨完的研磨对象物是指，研磨工序中经研磨的研磨对象物。作为研磨工序，没有特别限制，优选CMP工序。
[0027]本专利技术的一方式的表面处理组合物优选用于减少残留于包含氮化硅(以下，也简称为“SiN”)或多晶硅(以下，也简称为“Poly
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Si”)的研磨完的研磨对象物(以下，也简称为“清洗对象物”)表面的有机物残渣。
[0028]研磨完的研磨对象物优选为研磨完的半导体基板、更优选为CMP后的半导体基板。上述理由在于，特别是有机物残渣可能成为半导体装置的破坏的原因，因此，研磨完的研磨对象物为研磨完的半导体基板的情况下，作为半导体基板的清洗工序，必须尽可能地去除有机物残渣。
[0029]作为包含氮化硅或多晶硅的研磨完的研磨对象物，没有特别限制，可以举出：氮化硅和多晶硅各自单独所形成的研磨完的研磨对象物；氮化硅或多晶硅以及除了这些以外的材料在表面露出的状态的研磨完的研磨对象物等。此处，作为前者，例如可以举出作为半导
体基板的氮化硅基板或多晶硅基板。另外，对于后者，除氮化硅或多晶硅以外的材料没有特别限制，例如可以举出钨等。作为上述研磨完的研磨对象物的具体例，可以举出具有在钨上形成有氮化硅膜或多晶硅膜的结构的研磨完的半导体基板；具有钨部分、氮化硅膜和多晶硅膜全部露出的结构的研磨完的半导体基板等。
[0030]此处，从本专利技术所发挥的效果的观点出发，本专利技术的一方式的研磨完的研磨对象物优选包含多晶硅。
[0031][表面处理组合物][0032]本专利技术的一方式为用于对研磨完的研磨对象物表面进行处理的表面处理组合物，其含有：具有下述式(1)所示的结构单元的聚合物、和水。
[0033][0034]上述式(1)中，R1为碳数1～5的烃基，R2为氢原子或碳数1～3的烃基。
[0035]本专利技术的一方式的表面处理组合物特别优选作为表面处理工序中、用于选择性去除有机物残渣的有机物残渣减少剂使用。
[0036]本专利技术人等推定通过本专利技术解决上述课题的机制如下。表面处理组合物具有如下功能：表面处理组合物中含有的各成分、与研磨完的研磨对象物表面和异物相互作用，结果作为化学相互作用的结果，去除研磨完的研磨对象物表面的异物、或使去除变得容易。
[0037]具有式(1)所示的结构单元的聚合物通过以物理的方式吸附在疏水性晶圆表面，从而可以使表面变为亲水性。附着于晶圆上的有机物残渣在处理中暂时浮起，之后上述聚合物吸附于晶圆。其结果，由上述聚合物形成的层作为有机物残渣的再附着防止层发挥功能，进而可以简单地将有机物残渣从晶圆上去除。例如，上述聚合物使出现在晶圆表面的多晶硅(Poly
‑
Si)亲水化并去除有机残渣。
[0038]需要说明的是，上述机制基于推测，其正确本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种表面处理组合物，其为用于对研磨完的研磨对象物表面进行处理的表面处理组合物，其含有：具有下述式(1)所示的结构单元的聚合物、阴离子性表面活性剂和非离子性表面活性剂中的至少一者、和水，所述式(1)中，R1为碳数1～5的烃基，R2为氢原子或碳数1～3的烃基。2.根据权利要求1所述的表面处理组合物，其中，所述阴离子性表面活性剂包含选自由烷基硫酸酯、聚氧乙烯烷基硫酸酯、聚氧乙烯烷基醚硫酸、烷基醚硫酸、烷基苯磺酸、聚氧乙烯磺基琥珀酸和烷基磺基琥珀酸组成的组中的至少1种。3.根据权利要求1或2所述的表面处理组合物，其中，所述阴离子性表面活性剂包含十二烷基硫酸铵。4.根据权利要求1～3中任一项所述的表面处理组合物，其中，所述非离子性表面活性剂包含选自由聚甘油系表面活性剂、聚氧乙烯烷基醚和聚氧化烯烷基醚组成的组中的至少1种。5.根据权利要求1～4中任一项所述的表面处理组合物，其中，所述非离子性表面活性剂包含聚甘油月桂基醚。6.根据权利要求1～5中任一项所述的表面处理组合物，其pH为7以上且12以下。7.根据权利要求1～6中...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉野努，
申请(专利权)人：福吉米株式会社，
类型：发明
国别省市：