[发明专利]用于半导体器件用基板的清洁液

说明书

技术领域

本发明涉及一种在制备半导体器件的过程中使用的清洁液，尤其是用于清洁通过使物体经受抛光而获得的表面，例如使绝缘膜经受化学机械抛光(CMP)；涉及一种制备该清洁液的方法；以及一种使用该清洁液来制备半导体器件用基板的方法。

背景技术

半导体器件如存储IC、逻辑IC、或系统LSI的生产过程包括形成层间绝缘膜等的步骤。在这些步骤中，需要时是要采用平坦化技术的。因此，能够获得满意的平坦化的CMP正受到大家的关注。

在CMP的过程中，将硅石、二氧化铈、矾土等颗粒被分散在水性溶剂等中的浆液供应至绝缘膜。在完成CMP之后，该绝缘膜的表面会立即被抛光废料、源自该浆液的组分等所污染。这些污染物对半导体器件的电特性具有不利的影响，因此必须通过清洁和漂洗来去除所述污染物。例如，就CMP后的清洁步骤中所使用的清洁液而言，已经公开了以下的清洁剂组合物(参见例如专利文献1-4)。

专利文献1公开了一种清洁剂组合物，其包含具有特定重均分子量(例如1000至100000)的水溶性聚合物和NR₄OH(R是氢原子，或具有1-6个碳数的烷基)，并被用于清洁CMP之后的接线板。

专利文献2公开了一种清洁剂组合物，其包含有机酸如乙酸、有机碱成分((R₁)₄N⁺OH^-，其中R₁是氢原子、羟基、烷氧基或烷基，其可被卤素取代)、阴离子表面活性剂如烷基磺酸或其盐、和水，而且可用于清洁在CMP之后的具有金属布线的表面。

专利文献3公开了一种包含非离子表面活性剂和水的清洁剂组合物，其可用于清洁在CMP之后的具有金属布线的表面。

专利文献4公开了一种清洁剂组合物，其包含至少一种选自以下的组分和水：磺酸盐(R¹SO₃M¹)、硫酸酯盐(R₂OSO₃M²)、磺基琥珀酸酯或酯盐、和有机膦酸酯，而且其可用于清洁在CMP之后的具有铜布线的表面。R¹和R²是具有1-6个碳数的烷基或具有2-6个碳数的烯基，且M¹和M²是不同于氢原子或将要成为阳离子的分子的原子。

以下文献(专利文献5和6)没有说明在各自专利文献中作为清洁液而描述的化学品；然而，它们描述了期望对于在半导体器件领域中使用的化学产品而言减少杂质如碱金属的含量。

专利文献5公开了一种制备离子型高分子化合物的方法，其优选用于期望减少杂质的领域中。该离子型高分子化合物是通过用离子交换树脂处理含有离子的低分子量杂质和具有成盐基团的离子型高分子化合物的水溶液、以及其后中和该水溶液而获得的。该离子型高分子化合物的重均分子量优选500至500,000。

专利文献6公开了一种含有磺基羧酸作为主要成分、并进一步包含痕量碱金属的磺基羧酸试剂。该磺基羧酸试剂用作电镀浴的添加剂。专利文献6公开了当钠离子残留在电子元件中时电路间的绝缘会变差的问题，以及使用离子交换树脂使碱金属在磺基羧酸试剂中的含量减少。

专利文献

[专利文献1]JP 2006-41494A

[专利文献2]JP 2005-260213A

[专利文献3]JP 2004-323840A

[专利文献4]JP 2004-203901A

[专利文献5]JP 2001-131221A

[专利文献6]JP 2006-347920A

杂质如钠离子、钾离子和铁离子残留在用清洁剂组合物清洁、然后用超纯水等漂洗的表面上。近来，随着半导体器件的精细化，对构成半导体器件的半导体器件基板表面的清洁度的要求变得很高。

该清洁表面的清洁度不仅受在CMP刚完成之后残存的污染物的影响，而且还受清洁剂组合物中所含杂质等的影响。专利文献1公开了在该清洁剂组合物中钠和钾的总量设置为0.02ppm或更少、优选0.01ppm或更少、和更优选0.005ppm或更少，而专利文献2公开了金属杂质如Na、K和Fe的含量分别设置成10ppm或更少、优选1ppm或更少、更优选0.3ppm或更少。然而，即使使用描述于专利文献1-4中的任何清洁剂组合物，清洁表面的清洁度也不够好。