[发明专利]清洗液、清洗方法和半导体晶片的制造方法

说明书

本发明涉及清洗液，其包含成分(A)：下述通式(1)所表示的化合物、成分(B)：烷基胺、成分(C)：多元羧酸、成分(D)：抗坏血酸，其中，成分(A)的质量相对于成分(B)和成分(C)的合计质量之比为1～15。(所述通式(1)中，R¹、R²、R³分别与说明书中所记载的定义相同。)。

技术领域

本发明涉及清洗液。本发明还涉及清洗方法。本发明进一步涉及半导体晶片的制造方法。

背景技术

半导体晶片如下制造：在硅基板上形成成为布线的金属膜或层间绝缘膜的堆积层后，通过使用由包含研磨微粒的水系浆料形成的研磨剂的化学机械研磨(ChemicalMechanical Polishing。以下有时简称为“CMP”)工序进行表面的平坦化处理，在平坦的面上堆积新的层，由此来制造半导体晶片。半导体晶片的微细加工中，各层中需要保持高精度的平坦性，利用CMP的平坦化处理的重要性非常高。

在近年来的半导体器件制造工序中，为了实现器件的高速化、高集成化，导入了由电阻值低的铜膜形成的铜布线。

铜的加工性良好，因此适于微细加工。另一方面，铜容易被酸成分或碱成分所腐蚀，因此在CMP工序中，铜布线的氧化或腐蚀成为课题。

由于在CMP工序后的半导体晶片的表面存在大量的在CMP工序中使用的胶态二氧化硅等微粒或来自浆料中所包含的防腐蚀剂的有机残渣等，因此为了除去这些成分，将CMP工序后的半导体晶片供于清洗工序。

以CMP工序后的清洗工序为代表的半导体器件制造工序中的清洗工序中，多采用使用清洗液的清洗工序。例如，专利文献1～6中公开了半导体器件制造工序中的清洗工序中所使用的清洗液。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-178118号公报

专利文献2：日本特开2015-165561号公报

专利文献3：日本特表2003-536258号公报

专利文献4：日本特表2004-518819号公报

专利文献5：日本特开2015-203047号公报

专利文献6：日本特开2015-165562号公报

发明内容

发明所要解决的课题

另外，在CMP工序后的清洗液为酸性水溶液的情况下，在该水溶液中，胶态二氧化硅带正电，半导体晶片表面带负电，电引力起作用，具有难以除去胶态二氧化硅的课题。与之相对，在CMP工序后的清洗液为碱性水溶液的情况下，由于在该水溶液中存在有丰富的氢氧根离子，因此胶态二氧化硅与半导体晶片表面均带负电，电斥力起作用，容易进行胶态二氧化硅的除去。

另外，铜在酸性水溶液中以铜离子(Cu²⁺)的形式溶解在水溶液中。另一方面，铜在碱性水溶液中在半导体晶片表面形成氧化铜(Cu₂O或CuO)的钝化膜。基于该原理，在CMP工序后铜在半导体晶片表面露出的情况下，与使用酸性水溶液的清洗液的情况相比，可以认为使用碱性水溶液的清洗液的情况下会减轻CMP工序后的清洗工序中的半导体晶片的铜的腐蚀。

专利文献1和专利文献2所公开的清洗液中，由于不包含抗坏血酸，因此对于铜或包含铜的化合物的腐蚀抑制效果差。

另外，专利文献3和专利文献4所公开的清洗液中，由于不包含组氨酸，因此有机残渣除去性差。

此外，专利文献5和专利文献6所公开的清洗液中，混配成分的种类的选择或组氨酸与其他成分的混配比的设定不充分，对于铜或包含铜的化合物的腐蚀抑制效果和有机残渣除去性差。