[发明专利]表面处理组合物及其制造方法、以及使用表面处理组合物的表面处理方法及半导体基板的制造方法

说明书

[课题]目的为提供充分地去除研磨完成的研磨对象物的表面上残留的残渣的手段。[解决手段]一种表面处理组合物，其含有高分子化合物和水，该高分子化合物具有选自由磺酸(盐)基、磷酸(盐)基、膦酸(盐)基、羧酸(盐)基及氨基组成的组中的至少1种离子性官能团，该表面处理组合物的pH值不足7，前述高分子化合物的pKa为3以下，且重均分子量为3500以上且100000以下。

技术领域

本发明涉及表面处理组合物及其制造方法、以及使用表面处理组合物的表面处理方法及半导体基板的制造方法。

背景技术

近年来，随着半导体基板表面的多层布线化，在制造器件时，以下技术被利用：物理上研磨半导体基板而使其平坦化的所谓的化学机械研磨(Chemical MechanicalPolishing；CMP)。CMP为使用包含二氧化硅、氧化铝、氧化铈等磨粒、防腐剂、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)的表面平坦化的方法，研磨对象物(被研磨物)为硅、多晶硅、氧化硅、氮化硅、金属等所形成的布线、插头(plug)等。

CMP工序后的半导体基板表面上残留有大量杂质(也称作异物或缺陷)。作为杂质，包含源自CMP中使用的研磨用组合物的磨粒、金属、防腐剂、表面活性剂等有机物，通过研磨作为研磨对象物的含硅材料、金属布线、插头等产生的含硅材料、金属，进而由各种垫等产生的垫碎屑等有机物等。

半导体基板表面被这些杂质污染时，有对半导体的电特性造成坏影响、器件的可靠性下降的可能性。因此，期望在CMP工序后导入清洗工序而从半导体基板表面去除这些杂质。

作为这样的清洗用组合物，例如，日本特开2012-74678号公报(相当于美国专利申请公开第2013/174867号说明书)公开了一种含有聚羧酸或羟基羧酸、磺酸型阴离子性表面活性剂、羧酸型阴离子性表面活性剂和水的半导体基板用的清洗用组合物，公开了利用该清洗用组合物可不腐蚀基板表面而去除异物。

发明内容

然而，日本特开2012-74678号公报公开的技术有着清洗研磨完成的研磨对象物时无法充分地去除异物(残渣)的问题。

于是，本发明人等对研磨完成的研磨对象物的种类与异物的种类的关系进行研究。其结果发现，残渣易于附着在半导体基板上，这样的残渣可能成为破坏半导体器件的原因。

本发明是鉴于上述课题而作成的，其目的为提供充分地去除研磨完成的研磨对象物的表面上残留的残渣的手段。

鉴于上述课题，本发明人等进行了深入研究。其结果发现，包含pKa及重均分子量为特定范围的、具有选自由磺酸(盐)基、磷酸(盐)基、膦酸(盐)基、羧酸(盐)基、及氨基组成的组中的至少1种离子性官能团的高分子化合物的表面处理组合物可使研磨完成的研磨对象物表面的残渣去除效果显著提高，从而完成了本发明。

即，本发明为一种表面处理组合物，其含有高分子化合物和水，该高分子化合物具有选自由磺酸(盐)基、磷酸(盐)基、膦酸(盐)基、羧酸(盐)基、及氨基组成的组中的至少1种离子性官能团，该表面处理组合物的pH值不足7，前述高分子化合物的pKa为3以下，且重均分子量为3500以上且100000以下。

具体实施方式

以下对本发明进行说明。需要说明的是，本发明并不仅限定于以下的实施方式。

需要说明的是，本说明书中表示范围的“X～Y”是指“X以上且Y以下”。另外，本说明书中只要没有特别说明，操作及物性等的测定均在室温(20～25℃)/相对湿度40～50％RH的条件下进行。另外，本说明书中，化合物具体名称中的记载“(甲基)丙烯酸”表示“丙烯酸”及“甲基丙烯酸”，“(甲基)丙烯酸酯”表示“丙烯酸酯”及“甲基丙烯酸酯”。