[发明专利]清洗液组合物

说明书

本发明的目的在于，提供短时间内有效地去除在具有Co接触插头或Co布线的半导体基板中的来源于浆料的有机残留物或磨粒的清洗液。本发明涉及包含一种或两种以上的还原剂及水的用于清洗具有Co接触插头和/或Co布线的基板的清洗液组合物。并且，本发明涉及包含一种或两种以上的还原剂及水，pH为3以上且小于12的用于清洗具有Co且不具有Cu的基板的清洗液组合物。

技术领域

本发明涉及用于清洗具有Co的基板的清洗液组合物。

背景技术

近年来，随着装置的小型化及多层布线结构化的发展，在每个工序中都需要对基板表面进行精确的平坦化处理，作为半导体基板制造工序中的一项新技术，已经引入了如下的化学机械研磨(chemical mechanical polish，CMP)技术：在供给磨料颗粒及化学药品的混合物浆料的同时将晶圆压接到称为抛光布轮的抛光布上，通过旋转以结合化学作用及物理作用来抛光并平坦化绝缘膜或金属材料。

以往，钨(W)已被用作用于将诸如晶体管的栅极、源极及漏极等的电极拉到绝缘膜上的接触插头，但是随着小型化，钴(Co)已被用作电阻比先进设备中的W低的材料。

进一步，电连接这些接触插头与上层部的布线(中线(Middle of Line)，MOL)也随着小型化而从铜(Cu)向Co转移。

在形成该设备的工艺中，与以往一样，通过使用诸如氧化铝或氧化硅等的硅化合物或诸如氧化铈等的铈化合物作为磨粒的浆料来进行化学机械研磨。

经化学机械研磨后的基板表面被浆料中所含的氧化铝，二氧化硅或氧化铈颗粒为代表的颗粒，待抛光的表面的组成物质或浆料中所含的来自药品的金属杂质污染。由于这些污染物会导致图案缺陷或附着力不良、电气特性不良等，在进入下一个工序之前，需要将其彻底去除。作为用于去除这些污染物的常规化学机械研磨后清洗，通过联用清洗液的化学作用及由聚乙烯醇制成的海绵刷等物理作用来进行刷洗。

迄今为止，在半导体制造过程中，Co已被用作阻挡金属以防止金属在Cu布线中扩散，尽管已经提出了用于Cu及Co的清洗液(专利文献1～4)，但是似乎很难将这些清洗液用于使用Co的接触插头或MOL中。

这是因为用作阻挡金属或衬里的Co非常薄，相对于由浆料产生的称为有机残留物的异物或磨粒很难残留在Co上，由于在接触插头或MOL中，Co的面积大于衬里的面积，并且容易残留有机残留物或磨粒，因此，很难想到可以用于使用Co的阻挡金属或衬里的清洗液是合适的，实际上，事实证明了确实如此。因此，尽管需要与Co接触插头或使用Co的布线(以下、称为Co布线)相对应的清洗液，但是尚未提出这种清洗液。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特表2008-528762号公报

专利文献2：特表2008-543060号公报

专利文献3：特表2015-519723号公报

专利文献4：特表2015-524165号公报

发明内容

技术问题

因此，本发明的目的在于，提供短时间内有效地去除在具有Co接触插头或Co布线的半导体基板中的来源于浆料的有机残留物或磨粒的清洗液。尤其，提供有效去除有机残留物的清洗液。

解决问题的方案

在解决上述问题的认真研究中，本发明人们发现：通过使包含一种或两种以上的还原剂及水的清洗液组合物作用于作为因化学机械研磨产生的Co离子及浆料中所含的防腐剂以复杂方式键合的聚合物的有机残留物上而改变Co离子的化合价，可弱化形成聚合物的化学键，可短时间内有效地去除含Co的来源于浆料的有机残留物或磨粒，进一步进行研究的结果，完成了本发明。

即，本发明涉及以下内容。