[发明专利]添加了螯合剂的药液的精制方法

说明书

技术领域

本发明涉及在半导体制造工序中使用的含有具有形成螯合能力的化合 物的药液的精制方法，特别涉及从在半导体制造工序中使用的添加了螯合 剂的药液中除去由螯合剂和杂质金属形成的螯合物的添加了螯合剂的药液 的精制方法。

背景技术

半导体晶片是经过多个制造工序后以制品的形式形成的。在其制造工 序中的化学机械研磨工序中，通过使用研磨装置使晶片表面与布(研磨布) 接触，一边在其上循环供给研磨剂料浆一边研磨来进行该工序。

该料浆中有时会混有铜、镍或铁等离子化的金属。也就是说，作为研 磨剂料浆的成分之一而使用了碱，特别是碱、例如氢氧化钠是通过食盐的 电解制造而成的，生成的氢氧化钠中含有数ppm级的各种金属杂质。

另外，在形成了铜皮膜的晶片的化学机械研磨工序中，由于研磨，会 使铜分散到料浆中，一部分发生离子化。

另外，钙、镁、锰、铁、钴、锌、铝、铅等金属虽然难以向硅晶片的 内部扩散，但会以残渣的形式残留在表面上。

在这些金属杂质中，例如铜和镍会向硅晶片中渗透、残留，从而改变 电特性等，阻碍表面的平坦化。对于铜、镍这样的易于向晶片内部扩散的 金属和其它的残留在晶片表面的金属，当考虑到其浓度带来的影响时，与 残留在表面的金属相比，有时必须易于扩散的金属的浓度降低至1/10～ 1/1000。因此，若使用含有铜或镍等金属杂质的料浆来研磨晶片，存在着下 述问题：金属向晶片内扩散，由于之后进行的晶片的热处理或长期保存等， 这些金属在晶片表面析出，从而使成品率下降。

另外，由于钙、镁、锰、铁、钴、锌、铝、铅等杂质金属还是会损害 电特性等，因此当在化学机械研磨工序的研磨液中含有这些杂质金属时， 会成为后续的洗涤工序的负荷。

针对这样的问题，提出了在料浆中添加螯合剂以形成金属络合物的螯 合剂添加法(例如参照日本特开昭63-272460号公报)。

通过螯合剂添加法，在研磨剂料浆中添加的螯合剂与金属结合而形成 金属络合物，金属络合物与晶片的电性相排斥，因而能防止金属污染。

但是，如果金属络合物也残留在晶片表面，则还是会损害电特性等， 因此当碱蚀刻工序或研磨工序的药液、研磨液中含有金属络合物时，会使 后续的洗涤工序的负荷增加。

另外，虽然金属污染量随着螯合剂添加量的增加而减少，但若螯合剂 的添加量增加，则晶片的研磨率会降低，因而期望螯合剂的添加量尽可能 低(例如参照日本特开2005-103700公报)。

专利文献1：日本特开昭63-272460号公报

专利文献2：日本特开2005-103700公报

发明内容

本发明人等为了解决以往的上述难点而进行了深入研究，结果发现， 通过从半导体制造工序中使用的含有具有形成螯合能力的化合物的药液中 除去螯合物，能够解决上述课题，且能将螯合剂的添加量抑制在最低限度。

本发明是基于上述见解而完成的，其目的在于提供一种添加了螯合剂 的药液的精制方法，该精制方法通过从半导体制造工序中使用的含有具有 形成螯合能力的化合物的药液中除去由上述的具有形成螯合能力的化合物 和杂质金属形成的螯合物，从而在防止上述晶片的金属污染的同时，使利 用药液处理过的晶片的洗涤负荷减轻。

另外，本发明的目的在于提供一种能将螯合剂的添加量抑制在最低限 度的添加了螯合剂的药液的精制方法。

本发明的添加了螯合剂的药液的精制方法为将在半导体制造工序中使 用的含有具有形成螯合能力的化合物的药液进行精制的方法，其特征在于， 用有机络合物吸附体来处理上述药液，从而除去由上述化合物和上述药液 中含有的杂质金属形成的螯合物。

半导体制造工序中使用的含有具有形成螯合能力的化合物的药液通常 为碱性，作为杂质，含有微量的各种杂质金属，特别是镍和铜，这些杂质 金属通过该药液中添加的螯合剂而形成螯合物。

作为本发明的对象的被处理药液，通常为半导体用研磨料浆，或者是 含有选自氨、四甲基铵、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢 钠、碳酸氢钾、胆碱中的至少1种的水溶液或水分散液，特别是添加有选 自氨、四甲基铵、氢氧化钠、氢氧化钾、胆碱中的至少1种的半导体用研 磨料浆。