[发明专利]洗涤组合物、洗涤方法和半导体装置的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及洗涤组合物、洗涤方法和半导体装置的制造方法

背景技术

半导体集成电路的制造中，大规模化、高密度化、微细化不断发展。集成电路的制造中，采用使用了正型或负型光致抗蚀剂的光刻工序。涂设于半导体基板的抗蚀剂膜通过光掩模等曝光原版进行曝光。抗蚀剂膜中通过光化学变化产生的图案通过显影成为具有与曝光原版对应的形状的抗蚀剂图案。为了提高抗蚀剂图案的耐蚀刻性，根据需要实施后烘、UV固化。将得到的抗蚀剂图案采用掩模实施半导体基板的蚀刻、离子注入。

将抗蚀剂图案作为掩模，通过等离子体蚀刻来蚀刻半导体基板上的金属层、绝缘层时，在半导体基板上产生来源于光致抗蚀剂、金属层、绝缘层的残渣。为了除去由于等离子体蚀刻而在基板上产生的残渣，进行使用洗涤组合物的洗涤。

另外，不需要的抗蚀剂图案之后从半导体基板除去。除去方法有使用剥离溶液的湿式方法和采用等离子体灰化的干式方法。对于采用等离子体灰化的方法，在真空腔内对氧等离子体施加电场而沿电场方向加速，将抗蚀剂图案灰化。为了除去由于等离子体灰化而在基板上产生的残渣，使用洗涤组合物。此外，以下中，将由于等离子体蚀刻或等离子体灰化而产生的残渣也成为“等离子体蚀刻残渣”。

例如，专利文献1中，公开了含有(a)低级烷基季铵盐类0.5～10重量％，(b)多元醇1～50重量％的灰化后的处理液。

另外，专利文献2中，公开了含有多元羧酸和/或其盐、以及水，且pH小于8的抗蚀剂用剥离剂组合物。

现有技术文献

专利文献1：日本特开平11-316465号公报

专利文献2：日本特开2000-214599号公报

随着技术发展，在半导体基板上形成的结构中，采用具有各种化学组成的布线结构、层间绝缘结构，由等离子体灰化而产生的残渣的特性也发生变化。对于用于除去由等离子体蚀刻、等离子体灰化而产生的残渣的洗涤组合物，要求能够充分除去残渣且不损伤布线结构、层间绝缘结构。

发明内容

本发明要解决的问题是，提供不损伤布线结构、层间绝缘结构而能够将半导体基板上的等离子体蚀刻残渣充分除去的洗涤组合物、洗涤方法和使用了上述洗涤组合物的半导体装置的制造方法。

本发明的上述问题通过下述<1>、<12>和<14>所述方案解决。与作为优选实施方式的<2>～<11>和<13>一起在以下示出。

<1>一种用于除去在半导体基板上形成的等离子体蚀刻残渣的洗涤组合物，其特征在于，含有57～95重量％的(成分a)水、1～40重量％的(成分b)具有仲羟基和/或叔羟基的羟基化合物、(成分c)有机酸、以及(成分d)季铵化合物，pH为5～10；

<2>上述<1>所述的洗涤组合物，其中，上述成分b为二醇化合物；

<3>上述<2>所述的洗涤组合物，其中，上述成分b为至少具有仲羟基和选自伯～叔羟基中的任一种羟基的化合物；

<4>上述<3>所述的洗涤组合物，其中，上述成分b是选自二丙二醇、2-甲基-2，4-戊烷二醇和1，3-丁烷二醇的化合物；

<5>上述<1>～<4>中任一项所述的洗涤组合物，其中，还含有(成分e)羟胺和/或其盐；

<6>上述<1>～<5>中任一项所述的洗涤组合物，其中，上述成分c是仅以C、H和O作为构成元素的羧酸；

<7>上述<6>所述的洗涤组合物，其中，上述成分c是选自柠檬酸、乳酸、乙醇酸、草酸、乙酸、丙酸、正戊酸、异戊酸、琥珀酸、苹果酸、戊二酸、马来酸、富马酸、邻苯二甲酸、1，2，3-苯三羧酸、水杨酸、酒石酸、葡萄糖酸和丙二酸的化合物；

<8>上述<1>～<7>中任一项所述的洗涤组合物，其中，还含有(成分f)含氨基的羧酸；

<9>上述<8>所述的洗涤组合物，其中，上述成分f为组氨酸或精氨酸；

<10>上述<1>～<9>中任一项所述的洗涤组合物，其中，还含有(成分g)无机酸；

<11>上述<10>所述的洗涤组合物，其中，上述成分g为选自磷酸、硼酸、磷酸铵和硼酸铵中的化合物；