[发明专利]电子材料用基板洗净液

说明书

本发明涉及洗净电子材料用基板的洗净液，特别是涉及在半导体制造过程中，用于去除吸附在具有金属配线的基板上的金属杂质和颗粒污染物的洗净液。

伴随集成电路(IC)的高集成化，微量的杂质对器件的性能、合格率造成大的影响，因此要求严格地控制污染物。即，要求严格地控制基板的金属杂质浓度或颗粒，为此在半导体制造的各过程中使用各种洗净液。

一般情况下，作为洗净半导体用基板等电子材料用基板的洗净液，有硫酸-过氧化氢水、氨-过氧化氢水-水(SC-1)、盐酸-过氧化氢水-水(SC-2)、稀氢氟酸，根据目的可单独使用或者组合使用各洗净液。

最近，绝缘膜的平坦化、连接孔的形成、波形花纹(ダマシン)配线等中的化学机械研磨(以下称为“CMP”)技术已引入半导体制造过程中。CMP的技术是一边供给研磨剂颗粒和化学药品的混合物浆液，一边将基片压接在称为磨光轮的研磨布上，通过旋转并利用化学作用和物理作用来研磨绝缘膜或金属材料，由此进行平坦化。

在金属材料(W或Cu)的CMP中使用的浆液，是组合使用研磨颗粒(氧化铝、二氧化硅、二氧化锰、氧化铈、氧化锆等)和氧化剂(硝酸铁、过氧化氢等)。因此，CMP工程后的基板表面被来自浆液的金属杂质或研磨颗粒、进而被研磨屑污染。特别是在氧化剂中使用硝酸铁的情况下，被高浓度的Fe污染，不仅使基板本身的电特性劣化，而且也有污染生产线的2次污染的危险。

因此，在后续的工程之前必须迅速地去除CMP过程中吸附的金属杂质和颗粒。

在层间绝缘膜的CMP中，使用稀氢氟酸去除金属杂质，并使用氨水去除颗粒。

但是，稀氢氟酸腐蚀金属材料，因此在W或Cu的CMP后的洗净中不能使用。

作为不腐蚀金属材料的洗净液，已报道了柠檬酸水溶液(月刊セミコンダクタ—ワ—ルド，第92页，No.3，1997)。另外，还有人提出通过组合柠檬酸等有机酸和配位剂来提高金属杂质的洗净能力(特开平10-72594)。但是，这些有机酸洗净液的金属杂质去除能力不充分，并且也没有对颗粒的洗净力。

另一方面，在颗粒的去除中使用的氨水也腐蚀Cu，因此不能作为Cu-CMP后的洗净液使用。进而，在洗净中使用2种洗净液，在使过程复杂的同时，还具有药液的使用量增大的问题。因而，从成本或环境问题方面考虑，也需要不腐蚀金属材料、能够去除金属杂质和颗粒的新洗净技术。

从以上的事实看，强烈期望在洗净电子材料用基板时不经过复杂的工序、能够简便且高效率地进行洗净的洗净剂。

即，本发明的目的在于提供不腐蚀金属、能够高效率地同时去除基板表面的金属杂质、颗粒的电子材料用基板洗净液。

在本发明中，所谓电子材料用基板是指半导体用基片、色滤光片、薄膜应用电子器件用基板(液晶、等离子体、EL等平板显示，光·磁盘、CCD等)。

本发明人为解决上述问题反复进行了深入的研究，结果惊奇地发现，在草酸等有机酸的水溶液中添加分散剂或表面活性剂，能不腐蚀金属，而且能够同时且极高效率地洗净吸附的金属杂质和颗粒，从而实现了本发明。

即，本发明涉及洗净电子材料用基板的洗净液，该洗净液含有分散剂和表面活性剂中的至少任意一种及有机酸化合物。

另外，本发明涉及有机酸化合物是从草酸、丙二酸、琥珀酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸及其铵盐组成的组中选择的1种或2种以上的上述洗净液。

本发明还涉及表面活性剂是阴离子型或者非离子型表面活性剂的上述洗净液。

本发明又涉及分散剂是从缩合磷酸和磷酸酯类组成的组中选择的1种或者2种以上的上述洗净液。

本发明也涉及有机酸化合物是0.01～30重量％的上述洗净液。

本发明进而涉及分散剂和表面活性剂是0.0001～10重量％的上述洗净液。

另外，本发明涉及进而含有螯合剂的上述洗净液。

本发明还涉及进而含有水溶性醇的上述洗净液。

本发明也涉及能够同时去除吸附在基板上的金属杂质和颗粒污染物的上述洗净液。

本发明进而涉及电子材料用基板是施加金属配线后的基板的上述洗净液。

进而本发明涉及在化学机械研磨后使用的上述洗净液。