抑制了氧化铝的损伤的组合物及使用了其的半导体基板的制造方法技术

本发明专利技术涉及在半导体集成电路的制造工序中抑制氧化铝的损伤的同时、能够将存在于半导体集成电路的表面的干蚀刻残渣去除的组合物、以及具有氧化铝的半导体基板的清洗方法、进而具有氧化铝层的半导体基板的制造方法。本发明专利技术的组合物的特征在于，其含有钡化合物(A)0.00005～1质量％和氟化合物(B)0.01～20质量％，所述组合物的pH处于2.5～8.0的范围内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】抑制了氧化铝的损伤的组合物及使用了其的半导体基板的制造方法
本专利技术涉及在半导体集成电路的制造工序中抑制氧化铝的损伤、能够将存在于半导体集成电路的表面的干蚀刻残渣去除的组合物、以及使用了其的半导体基板的制造方法。
技术介绍
在半导体集成电路的干蚀刻工序中，通常而言，会产生源自蚀刻气体成分、被蚀刻层、掩模层(抗蚀剂、硬掩模等)等的残渣物(称为干蚀刻残渣)。若没有去除该干蚀刻残渣就进展到下一工序则成品率降低，因此需要去除干蚀刻残渣的工序。利用氧等离子体将干蚀刻残渣去除的情况下，被暴露于氧等离子体等的材质受到损伤，产生电特性显著劣化这种问题。因此，要求以与氧等离子体工序同等程度地去除干蚀刻残渣但对其它材质不造成损伤的方法。进行干蚀刻直至到达作为布线材料的钴为止的情况下，钴被暴露于干蚀刻的气体而变质，有可能对于电特性造成影响。因此考虑了在钴之上设置蚀刻阻挡层，通过干蚀刻形成导通孔直至到达蚀刻阻挡层为止，接着通过对钴的影响小的方法，将导通孔的底部的蚀刻阻挡层去除以使钴露出的工序。通常而言，通过干蚀刻形成导通孔时选择氟系的气体，而若选择氧化铝作为蚀刻阻挡层，则由于氧化铝对氟系的气体的耐性高，因此存在即使是薄的膜也作为蚀刻阻挡层发挥功能的优点(非专利文献1)。作为蚀刻阻挡层，选择氧化铝的情况下，在这种去除干蚀刻残渣的工序中，同时需要抑制对氧化铝的损伤，要求能够达成此目的的化学试剂。另外，不仅是氧化铝，根据基板的结构也需要抑制钴、低介电常数层间绝缘膜的损伤。另外，在干蚀刻时作为掩模使用的硬掩模通常使用硅系、钛系，但是近年还存在也使用氧化锆系的硬掩模的例子(非专利文献2)。因此，使用氧化锆系硬掩模的情况下，干蚀刻残渣中含有氧化锆。现有技术文献非专利文献非专利文献1：16thMMEworkshop,Goeteborg,Sweden,2005“EtchstopmaterialsforreleasebyvaporHFetching”非专利文献2：MPadmanabanetal,J.Photopolym.Sci.Technol.,27(2014)503
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术的目的在于，提供抑制氧化铝的损伤、能够去除干蚀刻残渣的组合物、以及使用了其的半导体基板的制造方法。用于解决问题的方案本专利技术人等反复深入研究，结果发现通过以下的专利技术可以解决本问题。本专利技术如以下所述。[1]一种组合物，其含有钡化合物(A)0.00005～1质量％和氟化合物(B)0.01～20质量％，所述组合物的pH处于2.5～8.0的范围内。[2]根据[1]所述的组合物，其中，钡化合物(A)含有选自由硝酸钡、乙酸钡、氯化钡、氢氧化钡、亚硫酸钡、氯酸钡、高氯酸钡、过氧化钡、铬酸钡、氧化钡、氰化钡、溴化钡、碳酸钡、偏硼酸钡、碘化钡、四氟硼酸钡、硫酸钡和硫化钡组成的组中的1种以上。[3]根据[1]所述的组合物，其中，钡化合物(A)含有选自由硝酸钡、乙酸钡、氯化钡和氢氧化钡组成的组中的1种以上。[4]根据[1]～[3]中任一项所述的组合物，其中，氟化合物(B)含有氢氟酸或氟化物盐。[5]根据[1]～[4]中任一项所述的组合物，其pH处于3.1～7.4的范围内。[6]根据[1]～[5]中任一项所述的组合物，其中，过氧化氢的含量不足0.002质量％。[7]根据[1]～[6]中任一项所述的组合物，其还含有苯并三唑化合物(C)0.01～10质量％。[8]根据[1]～[7]中任一项所述的组合物，其还含有具有吡咯烷酮结构的化合物(D)0.0005～1质量％。[9]根据[1]～[8]中任一项所述的组合物，其中，50℃时的氧化铝的蚀刻速率为/分钟(4.0×10-9nm/分钟)以下。[10]根据[1]～[9]中任一项所述的组合物，其中，50℃时的钴的蚀刻速率为/分钟(1.0×10-10nm/分钟)以下。[11]根据[1]～[10]中任一项所述的组合物，其中，50℃时的低介电常数层间绝缘膜的蚀刻速率为/分钟(1.0×10-10nm/分钟)以下。[12]根据[1]～[11]中任一项所述的组合物，其用于去除具有氧化铝层的半导体基板的干蚀刻残渣。[13]一种具有氧化铝层的半导体基板的制造方法，其使用了[1]～[12]中任一项所述的组合物。需要说明的是，本专利技术的制造方法包括使用[1]～[12]中任一项所述的组合物去除干蚀刻残渣的工序。[14]一种具有氧化铝层的半导体基板的清洗方法，其包括使用[1]～[12]中任一项所述的组合物去除干蚀刻残渣的工序。专利技术的效果根据本专利技术的优选方式，通过使用本专利技术的组合物，在半导体电路的制造工序中，能够抑制氧化铝损伤的同时，去除被处理物表面上的干蚀刻残渣，可以成品率良好地制造高精度、高品质的半导体基板。附图说明图1为导通孔的底部为氧化铝的情况下的去除干蚀刻残渣之前的半导体基板中的具有低介电常数层间绝缘膜、钴或钴合金、氧化铝、钛系硬掩模的结构的半导体基板的一方式中的截面示意图。图2为导通孔的底部为钴或钴合金的情况下的去除干蚀刻残渣之前的半导体基板中的具有低介电常数层间绝缘膜、钴或钴合金、氧化铝、钛系硬掩模的结构的半导体基板的一方式中的截面示意图。图3为导通孔的底部为氧化铝的情况下的去除干蚀刻残渣之前的半导体基板中的具有低介电常数层间绝缘膜、钴或钴合金、氧化铝、氧化锆系硬掩模的结构的半导体基板的一方式中的截面示意图。图4为导通孔的底部为钴或钴合金的情况下的去除干蚀刻残渣之前的半导体基板中的具有低介电常数层间绝缘膜、钴或钴合金、氧化铝、氧化锆系硬掩模的结构的半导体基板的一方式中的截面示意图。具体实施方式本专利技术中的组合物含有钡化合物(A)和氟化合物(B)。以下对于它们进行详细说明。[钡化合物(A)]本申请的钡化合物(A)为含有钡的无机物，具有防氧化铝腐蚀的效果。作为钡化合物(A)的具体例，可列举出硝酸钡、乙酸钡、氯化钡、氢氧化钡、亚硫酸钡、氯酸钡、高氯酸钡、过氧化钡、铬酸钡、氧化钡、氰化钡、溴化钡、碳酸钡、偏硼酸钡、碘化钡、四氟硼酸钡、硫酸钡、硫化钡、和氢氧化钡与酸反应而成的盐，它们可以单独使用或组合2种以上来使用。它们之中，硝酸钡、乙酸钡、氯化钡和氢氧化钡具有高的水溶性、容易获得，因此优选。钡化合物(A)在组合物中的浓度(含量)为0.00005～1质量％、优选0.00025～0.75质量％、进一步优选0.001～0.1质量％、特别优选0.004～0.06质量％。通过处于该范围内，可以有效地抑制对氧化铝的损伤。[氟化合物(B)]本专利技术中的氟化合物(B)为含有氟原子的化合物(但是具有碳-氟(C-F)键的化合物除外)，作为具体例，可列举出氢氟酸、氟化物盐、四氟硼酸、四氟硼酸盐、六氟硅酸、六氟硅酸盐、六氟磷酸和六氟磷酸盐等。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合物，其含有钡化合物(A)0.00005～1质量％和氟化合物(B)0.01～20质量％，所述组合物的pH处于2.5～8.0的范围内。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180302 JP 2018-0371431.一种组合物，其含有钡化合物(A)0.00005～1质量％和氟化合物(B)0.01～20质量％，所述组合物的pH处于2.5～8.0的范围内。


2.根据权利要求1所述的组合物，其中，钡化合物(A)含有选自由硝酸钡、乙酸钡、氯化钡、氢氧化钡、亚硫酸钡、氯酸钡、高氯酸钡、过氧化钡、铬酸钡、氧化钡、氰化钡、溴化钡、碳酸钡、偏硼酸钡、碘化钡、四氟硼酸钡、硫酸钡和硫化钡组成的组中的1种以上。


3.根据权利要求1所述的组合物，其中，钡化合物(A)含有选自由硝酸钡、乙酸钡、氯化钡和氢氧化钡组成的组中的1种以上。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的组合物，其中，氟化合物(B)含有氢氟酸或氟化物盐。


5.根据权利要求1～4中任一项所述的组合物，其pH处于3.1～7.4的范围内。


6.根据权利要求1～5中任一项所述的组合物，其中，过氧化氢的含量不足0.002质量％。


7.根据权利要求1～6中任一项所述的组合物，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：尾家俊行，堀田明伸，山田健二，菊永孝裕，
申请(专利权)人：三菱瓦斯化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP