説明

キャップ層を有する基板用の析出後洗浄方法並びに組成

【解決手段】本発明の一つの実施形態は、集積回路の製造方法である。製造方法は、まず、金属-誘電体ダマシン・メタライゼーション(金属化)層を備える基板を準備し、金属上にキャップを析出させる。キャップの析出後、アミンを加えてpHを約7から13に調節した洗浄溶液で基板を洗浄する。本発明の別の実施形態は、基板の洗浄方法である。本発明のさらに別の実施形態は、洗浄溶液の組成である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、Artur KOLICS、Shijian Li、Tana ARUNAGIRI及びWilliam THIEにより「キャップ層を有する基板用の析出後洗浄方法並びに組成」の名称で2007年12月21日に出願された米国特許出願S/N61/016,427号、整理番号XCR−009に基づく優先権を主張するものである。2007年12月21日出願の米国特許出願S/N61/016,427号は、参照することによりその全体が本明細書に組み込まれる。
【0002】
本発明は、集積回路等の電子デバイスの製造に関する。より詳しくは、本発明は、金属−誘電体ダマシン・メタライゼーション(金属化)構造体上に化学元素であるコバルト及びニッケルの少なくとも一つを含有するキャップ層を備える基板を洗浄する方法及び組成に関する。
【背景技術】
【0003】
不均一な組成を有する基板の洗浄は難しい。特に、腐食しやすい表面や不均一な組成のために異なる腐食率を有する表面の洗浄は困難である。電子デバイスの製造に用いられる層などのような薄膜層を備える表面の洗浄は、特に大きな問題となる。電子デバイスを製造する際には、表面特性や膜の厚みを劣化させることなく、約20nmの厚みの膜を有する表面を洗浄する必要がある。
【0004】
誘電体構造に埋め込んでダマシン・メタライゼーション層を形成する銅配線に金属キャップを用いる場合がある。低リーク電流(漏れ電流)等の優れた電気性能に加えて、高収率、高絶縁破壊電圧及び時間依存絶縁破壊を可能にするためには、金属キャップ表面及び誘電体領域表面を洗浄して、汚染物質や瑕疵を除去することが望ましい。この処理の際には、金属キャップに大きな金属損失が生じたり、孔食やその他の形状の局部的な腐食が生じたりしないようにする必要がある。金属キャップに用いられる材料の例としては、コバルト、コバルト合金、コバルト−ニッケル合金、ニッケル及びニッケル合金が挙げられる。さらに、粒子や残留物等の瑕疵をウェハー全体から除去する必要もある。
【0005】
電子デバイスの製造に用いられる基板を洗浄するための洗浄溶液および洗浄方法が求められている。より具体的には、このようなデバイスの要件を満たす溶液および方法が求められている。
【発明の概要】
【0006】
本発明は、電子デバイスの製造に関する。本発明の一つの態様は、集積回路の製造方法である。金属−誘電体ダマシン・メタライゼーション層を備える基板を準備し、金属上にキャップを析出させる。キャップの析出後、アミンを加えてpHを7から13の範囲に調節した洗浄溶液を用いて、基板を洗浄する。本発明の別の態様は、基板の洗浄方法である。本発明のさらに別の態様は、洗浄溶液の組成である。
【0007】
本発明は、以下に説明する、又は、図示する、詳細な構成や成分の配合にその適用を何ら限定されるものではない。本発明は、他の実施形態でも実現可能であり、さまざまな態様や形態で実行及び実施可能である。さらに、当然のことながら、本明細書で用いる表現や用語は、説明を目的とするもので、何ら、本発明を限定するものでない。
【図面の簡単な説明】
【0008】
当業者には自明のことであるが、本発明の開示内容の基礎となる考え方を利用すれば、容易に、本発明の態様を実施可能な他の構成、方法及びシステムを設計可能である。したがって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、特許請求の範囲は、等価の構成も含むものと考えられる。
【図1】本発明の実施形態の処理工程図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明は、キャップを備える導電性金属と誘電体とを用いてダマシン・メタライゼーション構造を形成する、集積回路等の電子デバイス用の配線メタライゼーション(金属化)に関する。より望ましくは、本発明は、誘電体と化学元素であるコバルト及びニッケルの一つを含むキャップを備える銅などの金属とを含む電子デバイス用配線メタライゼーション層に関する。
【0010】
主に、集積回路の製造に用いるシリコンウェハー等の半導体ウェハーを処理する例を用いて、本発明の実施例の動作を以下に説明する。集積回路用のメタライゼーション層には、化学元素であるコバルト及びニッケルの少なくとも一つ又はこれらの合金を含む無電解析出キャップを備える金属配線用の銅を用いて形成されたダマシン誘電体構造又はデュアルダマシン誘電体構造が含まれる。誘電体として、炭素ドープ二酸化ケイ素(SiOC:H)等のlow k(低誘電率)誘電体を用いてもよい。ただし、本発明に従う実施例を、他の半導体デバイス、銅以外の金属及び半導体ウェハー以外のウェハーに適用することもできる。
【0011】
本発明の一実施形態に従い電子デバイスを製造するための処理工程20を示す図1を参照して説明する。処理工程20は、ステップ25で、金属−誘電体ダマシン・メタライゼーションを備える基板を準備する。処理工程20は、ステップ35で、無電解析出を用いて、化学元素であるコバルト及びニッケルの少なくとも一つを含むキャップを金属上に析出させる。ステップ35の後、処理工程20は、ステップ40で、アミンを加えてpHを7から13の範囲に調節した洗浄溶液を用いて、基板を洗浄する。より具体的には、アミンは、洗浄溶液のpHを、7から13のすべての値及び包含される部分範囲値に増大させる能力を有する。洗浄溶液が二種類以上のアミンを含有し、二種類以上のアミンの少なくとも一つのアミンが、洗浄溶液のpHを、7から13のすべての値及び包含される部分範囲値に増大させる能力を有するものでもよい。洗浄溶液のpHは、約8から約11.5の範囲の値であることが望ましい。
【0012】
本発明の実施例におけるアミンとして、数多くの化合物を好適に用いることができる。本発明の実施例のアミンに適した化合物としては、これらに限定されるものではないが、第一級アルキルアミン、第二級アルキルアミン、第三級アルキルアミン、第四級アルキルアミン、第一級アリールアミン、第二級アリールアミン、第三級アリールアミン、第四級アリールアミン、アンモニア、第一級アルカノールアミン、第二級アルカノールアミン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、コリン等の第三級アルカノールアミン、アルキルとアルカノールとの混合官能性を有するアミン、テトラメチルグアニジン、ヒドロキシルアミン及びこれらの組み合わせが挙げられる。アミン分子は、一般式R3−xNHxで表わされ、ここで、Rは炭化水素であり、0≦x≦3である。本発明の実施例において、洗浄溶液中に存在する一種類以上のアミンの量を、1リットル当たり約1グラムから1リットル当たり約100グラム(g/L)の範囲としてもよい。本発明の好適な実施例において、脱イオン水が洗浄溶液に含まれる。
【0013】
本発明の目的として、基板を洗浄することにより、汚染物質を除去する、瑕疵を除去する、又は、汚染物質及び瑕疵を除去する。基板表面からの、より具体的には、キャップ表面及び誘電体表面からの、瑕疵及び/又は汚染物質の除去が容易になるように、洗浄溶液の組成を選択する。キャップの厚みをごくわずかに減少させるだけ又はほとんど減少させることなく、キャップ表面及び誘電体表面を洗浄可能なように、洗浄溶液の組成を選択することが望ましい。洗浄の結果引き起こされるキャップの厚みの減少が15%未満であることが望ましい。洗浄の結果引き起こされるキャップの厚みの減少が10%未満であることがより望ましい。本発明の一実施例において、キャップの厚みの減少は、1.5nm未満である。
【0014】
図1に示す本発明の実施形態において、一種類以上の添加剤を含む洗浄溶液を用いるようにしてもよい。たとえば、洗浄溶液がさらに一種類以上の錯化剤を含有し、一種類以上の錯化剤の少なくとも一つの錯化剤は、アミンではない。本明細書において、アミンではない錯化剤を非アミン系錯化剤と称する。アミン系錯化剤は、錯体を形成する唯一の官能基が一般式NRR’R’’で表わされる化合物であり、ここで、Nは窒素原子を示し、R、R’及びR’’は水素、アルキル又は芳香族基である。
【0015】
本発明の実施例における錯化剤として、数多くの化合物を好適に用いることができる。本発明の実施例に用いられる錯化剤としては、これらに限定されるものではないが、カルボン酸、ヒドロキシカルボン酸、アミノ酸、ホスホン酸、フィチン酸、CoLのlgがK>2である有機酸及びこれらの組み合わせが挙げられる。本発明の実施例において、洗浄溶液中に存在する一種類以上の錯化剤の量を、1リットル当たり約0.5グラムから1リットル当たり約50グラムの範囲としてもよい。
【0016】
図1に示す本発明の実施形態において、洗浄溶液中でキャップ層を保護する、又は、洗浄溶液におけるキャップの溶解を阻害する一種類以上の腐食防止剤をさらに含む洗浄溶液を用いるようにしてもよい。上述したように、キャップの厚みをごくわずかに減少させるだけ又はほとんど減少させることなく、基板を洗浄可能な構成が望ましい。本発明の実施例において、この目的のために、一種類以上の腐食防止剤を洗浄溶液に含有するようにしてもよい。
【0017】
本発明の実施例における腐食防止剤として、数多くの化合物を好適に用いることができる。本発明の実施例に用いられる腐食防止剤としては、これらに限定されるものではないが、トリアゾール及びベンゾトリアゾール、メチルベンゾトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、ヒドロキシベンゾトリアゾール等の誘導体、チアゾール及びメルカプトベンゾチアゾール等の誘導体、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール及びその誘導体、ポリアルキルイミン、ポリエチレンイミン、長鎖アルキルアミン、テトラゾール、オルトリン酸塩、メタリン酸塩、亜リン酸塩、ホスホン酸塩、ケイ酸塩、アルキルホスホン酸塩、アルコキシシラン、亜硝酸塩、亜硝酸ビシクロヘキシルアンモニウム及びこれらの組み合わせが挙げられる。本発明の実施例において、洗浄溶液中に存在する一種類以上の腐食防止剤の量を、1リットル当たり約0.01グラムから1リットル当たり約20グラムの範囲としてもよい。
【0018】
図1に示す本発明の実施形態において、洗浄溶液から溶解酸素を除去する一種類以上の脱酸素剤をさらに含む洗浄溶液を用いるようにしてもよい。より具体的には、脱酸素剤は、洗浄溶液中の溶解酸素濃度を低下させる。溶解酸素によるキャップの酸化を防ぐことができるように、溶解酸素の量を最少に保つことが望ましい。
【0019】
本発明の実施例における溶解酸素を除去する脱酸素剤として、数多くの化合物を好適に用いることができる。本発明の実施例に用いられる脱酸素剤としては、これらに限定されるものではないが、ヒドロキシルアミン及びジエチルヒドロキシルアミン等の誘導体、メチルエチルケトオキシム、カルボヒドラジド、L−アルコルビン酸、D−アスコルビン酸、アスコルビン酸誘導体、クロロゲン酸、ヒドラジン、ヒドラジン塩、ヒドラジン誘導体、コーヒー酸、フィチン酸、ルテオリン、亜硫酸塩及びこれらの組み合わせが挙げられる。本発明の実施例において、洗浄溶液中に存在する一種類以上の脱酸素剤の量を、1リットル当たり約0.05グラムから1リットル当たり約10グラムの範囲としてもよい。洗浄溶液中の溶解酸素の濃度を100万分の1(ppm)未満に保つことが望ましい。本発明の実施例において、十分な量の一種類以上の脱酸素剤を加えることにより、溶解酸素レベルを低下させることができる。
【0020】
図1に示す本発明の実施形態において、一種類以上の還元剤をさらに含む洗浄溶液を用いるようにしてもよい。還元剤は、溶解酸素を除去する能力をほとんど持たないように、選択される。より具体的には、洗浄溶液中の溶解酸素の除去以外の機能を有するように、還元剤が選択される。還元剤の主な機能は、キャップのアノード溶解を抑制することである。洗浄溶液に還元剤を導入することにより、アノード溶解を抑制することができる。還元剤の種類に応じて、キャップの酸化や溶解よりも、化合物の酸化がエネルギー的に優位になる。
【0021】
本発明の実施例における還元剤として、数多くの化合物を好適に用いることができる。本発明の実施例に用いられる還元剤としては、これらに限定されるものではないが、ホウ素含有還元剤、次亜リン酸塩、チオ亜硫酸塩、アルデヒド及びこれらの組み合わせが挙げられる。本発明の実施例において、洗浄溶液中に存在する一種類以上の還元剤の量を、1リットル当たり約0.1グラムから1リットル当たり約10グラムの範囲としてもよい。
【0022】
図1に示す本発明の実施形態において、一種類以上の界面活性剤をさらに含む洗浄溶液を用いるようにしてもよい。界面活性剤を含有することによって、洗浄中に、基板に適度な濡れを与えることができる。基板の誘電体領域もキャップ領域も濡れるように、洗浄溶液により基板の全表面を適度にぬらすことが望ましい。
【0023】
本発明の実施例における界面活性剤として、数多くの化合物を好適に用いることができる。本発明の実施例に用いられる界面活性剤としては、これらに限定されるものではないが、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、非イオン性界面活性剤、両性界面活性剤及びこれらの組み合わせが挙げられる。本発明の実施例において、洗浄溶液中に存在する一種類以上の界面活性剤の量を、1リットル当たり約0.02グラムから1リットル当たり約2グラムの範囲としてもよい。二種類以上の界面活性剤を含有させる場合には、洗浄溶液中に存在する各界面活性剤の量を、1リットル当たり約0.02グラムから1リットル当たり約2グラムの範囲とすることが望ましい。
【0024】
図1に示す本発明の実施形態において、一種類以上の水溶性溶媒をさらに含む洗浄溶液を用いるようにしてもよい。水溶性溶媒を含有させることによって、基板表面からの有機汚染物質の除去が容易になる。また、水溶性溶媒を含有させることによって、洗浄溶液に含有される、水に対する溶解度が低い又は不十分な一種類以上の添加剤の溶解が促進される。
【0025】
本発明の実施例における水溶性溶媒として、数多くの化合物を好適に用いることができる。本発明の実施例に用いられる水溶性溶媒としては、これらに限定されるものではないが、第一級アルコール、第二級アルコール、第三級アルコール、ポリオール、エチレングリコール、ジメチルスルホキシド、プロピレンカーボネート及びこれらの組み合わせが挙げられる。本発明の実施例において、洗浄溶液中に存在する一種類以上の水溶性溶媒の量を、1リットル当たり約10グラムから1リットル当たり約100グラムの範囲としてもよい。
【0026】
図1に示す本発明の実施例において、ステップ40の洗浄溶液による基板の洗浄をブラシを用いて行って、基板に洗浄溶液を塗布するようにしてもよい。また、本発明の別の実施例として、ブラシを用いることなく、基板に洗浄溶液を塗布するようにしてもよい。より具体的には、基板を洗浄溶液中に浸漬する、基板に洗浄溶液をスプレーする、近接ヘッドを用いて洗浄溶液を塗布する等の方法で、洗浄液を塗布するようにしてもよい。
【0027】
図1に示す本発明の好適な実施例において、ステップ40の洗浄溶液による基板の洗浄を約5℃から約90℃の温度範囲で行なうことが望ましい。洗浄溶液の温度を制御する構成が望ましく、さらに、基板の温度も制御するようにしてもよい。
【0028】
図1に示す本発明の好適な実施例において、上述した非アミン系錯化剤、上述した腐食防止剤、上述した界面活性剤、上述した脱酸素剤、上述した還元剤及び上述した水溶性溶媒等の一種類以上の添加剤を含有する洗浄溶液が用いられる。すなわち、図1に示す処理工程において用いられる洗浄溶液中にこれらの添加物の組み合わせを含有させることにより、本発明のさまざまな実施例を構成する。より具体的には、用いられる添加剤及び添加剤の組み合わせにより、図1に示す本発明のさまざまな実施例として、異なる組成の洗浄溶液を生成する。以下の洗浄溶液に限定されるものではないが、図1に示す本発明の好適な実施例として、洗浄溶液の好適な組成を以下に挙げる。
1.所定量の錯化剤と所定量の腐食防止剤とを含む図1に示す洗浄溶液
2.所定量の錯化剤と所定量の脱酸素剤とを含む図1に示す洗浄溶液
3.所定量の錯化剤と所定量の還元剤とを含む図1に示す洗浄溶液
4.所定量の錯化剤と所定量の腐食防止剤と所定量の脱酸素剤とを含む図1に示す洗浄溶液
5.所定量の錯化剤と所定量の腐食防止剤と所定量の還元剤とを含む図1に示す洗浄溶液
6.所定量の錯化剤と所定量の脱酸素剤と所定量の還元剤とを含む図1に示す洗浄溶液
7.所定量の錯化剤と所定量の脱酸素剤と所定量の還元剤と所定量の腐食防止剤とを含む図1に示す洗浄溶液
8.所定量の錯化剤と所定量の腐食防止剤と所定量の界面活性剤とを含む図1に示す洗浄溶液
9.所定量の錯化剤と所定量の脱酸素剤と所定量の界面活性剤とを含む図1に示す洗浄溶液
10.所定量の錯化剤と所定量の還元剤と所定量の界面活性剤とを含む図1に示す洗浄溶液
11.所定量の錯化剤と所定量の腐食防止剤と所定量の脱酸素剤と所定量の界面活性剤とを含む図1に示す洗浄溶液
12.所定量の錯化剤と所定量の腐食防止剤と所定量の還元剤と所定量の界面活性剤とを含む図1に示す洗浄溶液
13.所定量の錯化剤と所定量の脱酸素剤と所定量の還元剤と所定量の界面活性剤とを含む図1に示す洗浄溶液
14.所定量の錯化剤と所定量の脱酸素剤と所定量の還元剤と所定量の腐食防止剤と所定量の界面活性剤とを含む図1に示す洗浄溶液
15.所定量の錯化剤と所定量の腐食防止剤と所定量の水溶性溶媒とを含む図1に示す洗浄溶液
16.所定量の錯化剤と所定量の脱酸素剤と所定量の水溶性溶媒とを含む図1に示す洗浄溶液
17.所定量の錯化剤と所定量の還元剤と所定量の水溶性溶媒とを含む図1に示す洗浄溶液
18.所定量の錯化剤と所定量の腐食防止剤と所定量の脱酸素剤と所定量の水溶性溶媒とを含む図1に示す洗浄溶液
19.所定量の錯化剤と所定量の腐食防止剤と所定量の還元剤と所定量の水溶性溶媒とを含む図1に示す洗浄溶液
20.所定量の錯化剤と所定量の脱酸素剤と所定量の還元剤と所定量の水溶性溶媒とを含む図1に示す洗浄溶液
21.所定量の錯化剤と所定量の脱酸素剤と所定量の還元剤と所定量の腐食防止剤と所定量の水溶性溶媒とを含む図1に示す洗浄溶液
22.所定量の錯化剤と所定量の腐食防止剤と所定量の界面活性剤と所定量の水溶性溶媒とを含む図1に示す洗浄溶液
23.所定量の錯化剤と所定量の脱酸素剤と所定量の界面活性剤と所定量の水溶性溶媒とを含む図1に示す洗浄溶液
24.所定量の錯化剤と所定量の還元剤と所定量の界面活性剤と所定量の水溶性溶媒とを含む図1に示す洗浄溶液
25.所定量の錯化剤と所定量の腐食防止剤と所定量の脱酸素剤と所定量の界面活性剤と所定量の水溶性溶媒とを含む図1に示す洗浄溶液
26.所定量の錯化剤と所定量の腐食防止剤と所定量の還元剤と所定量の界面活性剤と所定量の水溶性溶媒とを含む図1に示す洗浄溶液
27.所定量の錯化剤と所定量の脱酸素剤と所定量の還元剤と所定量の界面活性剤と所定量の水溶性溶媒とを含む図1に示す洗浄溶液
28.所定量の錯化剤と所定量の脱酸素剤と所定量の還元剤と所定量の腐食防止剤と所定量の界面活性剤と所定量の水溶性溶媒とを含む図1に示す洗浄溶液
29.約0.01g/Lから約10g/Lの濃度範囲の腐食防止剤と約0.05g/Lから約10g/Lの濃度範囲の脱酸素剤とを含む図1に示す洗浄溶液
30.所定量の錯化剤と約0.01g/Lから約20g/Lの濃度範囲の腐食防止剤と約0.1g/Lから約10g/Lの濃度範囲の還元剤とを含む図1に示す洗浄溶液
31.所定量の錯化剤と約0.05g/Lから約10g/Lの濃度範囲の脱酸素剤と約0.1g/Lから約10g/Lの濃度範囲の還元剤とを含む図1に示す洗浄溶液
32.所定量の錯化剤と約0.01g/Lから約20g/Lの濃度範囲の腐食防止剤と約0.05g/Lから約10g/Lの濃度範囲の脱酸素剤と約0.1g/Lから約10g/Lの濃度範囲の還元剤とを含む図1に示す洗浄溶液
33.所定量の非アミン系錯化剤と所定量の腐食防止剤と所定量の界面活性剤と所定量の脱酸素剤と所定量の還元剤と所定量の水溶性溶媒とを含む図1に示す洗浄溶液
34.アミンを約1g/Lから約100g/Lの濃度範囲で含む図1に示す洗浄溶液であって、さらに、所定量の非アミン系錯化剤、所定量の腐食防止剤、所定量の界面活性剤、所定量の脱酸素剤、所定量の還元剤及び所定量の水溶性溶媒の少なくとも一つを含有する洗浄溶液
35.アミンを約1g/Lから約100g/Lの濃度範囲で含む図1に示す洗浄溶液であって、さらに、所定量の非アミン系錯化剤と所定量の腐食防止剤と所定量の界面活性剤と所定量の脱酸素剤と所定量の還元剤と所定量の水溶性溶媒とを含有する洗浄溶液
36.アミンを約1g/Lから約100g/Lの濃度範囲で含む図1に示す洗浄溶液であって、さらに、約0.5g/Lから約50g/Lの濃度範囲の非アミン系錯化剤、約0.01g/Lから約20g/Lの濃度範囲の腐食防止剤、約0.02g/Lから約2g/Lの濃度範囲の界面活性剤、約0.05g/Lから約10g/Lの濃度範囲の脱酸素剤、約0.1g/Lから約10g/Lの濃度範囲の還元剤及び約10g/Lから約100g/Lの濃度範囲の水溶性溶媒の少なくとも一つを含有する洗浄溶液
37.アミンを約1g/Lから約100g/Lの濃度範囲で含む図1に示す洗浄溶液であって、さらに、約0.5g/Lから約50g/Lの濃度範囲の非アミン系錯化剤と約0.01g/Lから約20g/Lの濃度範囲の腐食防止剤と約0.02g/Lから約2g/Lの濃度範囲の界面活性剤と約0.05g/Lから約10g/Lの濃度範囲の脱酸素剤と約0.1g/Lから約10g/Lの濃度範囲の還元剤と約10g/Lから約100g/Lの濃度範囲の水溶性溶媒とを含有する洗浄溶液
38.第一級アルキルアミン、第二級アルキルアミン、第三級アルキルアミン、第四級アルキルアミン、第一級アリールアミン、第二級アリールアミン、第三級アリールアミン、第四級アリールアミン、アンモニア、第一級アルカノールアミン、第二級アルカノールアミン、第三級アルカノールアミン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、コリン、アルキルとアルカノールとの混合官能性を有するアミン、テトラメチルグアニジン及びヒドロキシルアミンからなる群から選択されるアミンを約1g/Lから約100g/Lの濃度範囲で含む図1に示す洗浄溶液であって、さらに、
カルボン酸、ヒドロキシカルボン酸、アミノ酸、ホスホン酸、フィチン酸及びCoLのlgがK>2である有機酸からなる群から選択される約0.5g/Lから約50g/Lの濃度範囲の錯化剤、
トリアゾール、ベンゾトリアゾール、メチルベンゾトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、ヒドロキシベンゾトリアゾール、チアゾール、メルカプトベンゾチアゾール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリアルキルイミン、ポリエチレンイミン、長鎖アルキルアミン、テトラゾール、オルトリン酸塩、メタリン酸塩、亜リン酸塩、ホスホン酸塩、ケイ酸塩、アルキルホスホン酸塩、アルコキシシラン、亜硝酸塩及び亜硝酸ビシクロヘキシルアンモニウムからなる群から選択される約0.01g/Lから約20g/Lの濃度範囲の腐食防止剤、
陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、非イオン性界面活性剤、両性界面活性剤及びこれらの組み合わせからなる群から選択される約0.02g/Lから約2g/Lの濃度範囲の界面活性剤、
ヒドロキシルアミン、ジエチルヒドロキシルアミン、メチルエチルケトオキシム、カルボヒドラジド、L−アルコルビン酸、D−アスコルビン酸、アスコルビン酸誘導体、クロロゲン酸、ヒドラジン、ヒドラジン塩、ヒドラジン誘導体、コーヒー酸、フィチン酸、ルテオリン及び亜硫酸塩からなる群から選択される約0.05g/Lから約10g/Lの濃度範囲の脱酸素剤、
ホウ素含有還元剤、次亜リン酸塩、チオ亜硫酸塩及びアルデヒドからなる群から選択される約0.1g/Lから約10g/Lの濃度範囲の還元剤及び
第一級アルコール、第二級アルコール、第三級アルコール、ポリオール、エチレングリコール、ジメチルスルホキシド、プロピレンカーボネート及びこれらの混合物からなる群から選択される約10g/Lから約100g/Lの濃度範囲の水溶性溶媒
の少なくとも一つを含有する洗浄溶液
【0029】
図1に示す本発明の実施形態において、上に挙げた洗浄溶液組成物等の任意の洗浄溶液組成物を、ブラシを用いて基板に塗布するようにしてもよい。あるいは、上に挙げた洗浄溶液組成物等の任意の洗浄溶液組成物を、ブラシを用いる以外の方法により、基板に塗布するようにしてもよい。図1に示す本発明の実施形態において、上に挙げた洗浄溶液組成物等の任意の洗浄溶液組成物を約5℃から約90℃の温度範囲で用いて、基板を洗浄するようにしてもよい。
【0030】
上述したように、さまざまな洗浄溶液組成物を本発明の実施例に好適に用いることができる。本発明の好適な実施例において、基板を洗浄するステップ40を上述した洗浄溶液組成物を用いて実行し、洗浄溶液中の溶解酸素濃度を1ppm未満に維持するようにしてもよい。すなわち、本発明の実施例として選択される洗浄溶液の何れを用いる場合でも、基板を洗浄する際に、洗浄溶液中の溶解酸素濃度が約1ppm未満に保持されることが望ましい。
【0031】
本発明の別の実施形態は、電子デバイス用の基板の洗浄方法である。より詳しくは、銅−誘電体ダマシン・メタライゼーションを備える基板の洗浄方法である。コバルト、コバルト合金、ニッケル、ニッケル合金又はコバルト−ニッケル合金を含有するキャップが銅の表面に形成されている。基板に洗浄溶液を塗布することにより、キャップをほとんど溶解させることなく、瑕疵及び/又は汚染物質を除去する。洗浄溶液は、一種類以上のアミンを含有し、一種類以上のアミンの少なくとも一つにより、洗浄溶液のpHを7から13の範囲に調節する。洗浄溶液のpHは、約8から約11.5の範囲の値であることが望ましい。
【0032】
本発明の目的として、基板を洗浄することにより、汚染物質を除去する、瑕疵を除去する、又は、汚染物質及び瑕疵を除去する。基板表面からの、より具体的には、キャップ表面及び誘電体表面からの、瑕疵及び/又は汚染物質の除去が容易になるように、洗浄溶液の組成を選択する。キャップの厚みをごくわずかに減少させるだけ又はほとんど減少させることなく、キャップ表面及び誘電体表面を洗浄可能なように、洗浄溶液の組成を選択することが望ましい。洗浄の結果引き起こされるキャップの厚みの減少が15%未満であることが望ましい。洗浄の結果引き起こされるキャップの厚みの減少が10%未満であることがより望ましい。本発明の一実施例において、キャップの厚みの減少は、1.5nm未満である。
【0033】
基板の洗浄方法の好適な実施例は、上述した錯化剤、上述した腐食防止剤、上述した界面活性剤、上述した脱酸素剤、上述した還元剤及び上述した水溶性溶媒等の一種類以上の添加剤を含有する洗浄溶液を用いる。すなわち、洗浄溶液中にこれらの添加物の組み合わせを含有させることにより、本発明の実施例を構成する。より具体的には、用いられる添加剤及び添加剤の組み合わせにより、基板の洗浄方法のさまざまな実施例として、異なる組成の洗浄溶液を生成する。キャップの厚みをほとんど減少させることなく基板の洗浄を有効に実行可能な洗浄溶液が得られるように、添加物の組み合わせ及び添加物の量を選択する。基板の洗浄方法の好適な実施例において用いられる好適な組成としては、これらに限定されるものではないが、処理工程20の実施例に関して上述した洗浄溶液が挙げられる。
【0034】
本発明の別の実施形態は、集積回路基板用の洗浄溶液である。洗浄溶液は、約1g/Lから約100g/Lの濃度範囲のアミンを含有し、洗浄溶液のpHを、7から13のすべての値及び包含される部分範囲値に調節する。より具体的には、アミンは、洗浄溶液のpHを、7より大きく約13より小さい値に増大させる能力を有する。洗浄溶液のpHは、約8から約11.5の範囲の値であることが望ましい。
洗浄溶液が、さらに、
約0.5g/Lから約50g/Lの濃度範囲の非アミン系錯化剤、
約0.01g/Lから約20g/Lの濃度範囲の腐食防止剤、
約0.02g/Lから約2g/Lの濃度範囲の界面活性剤、
約0.05g/Lから約10g/Lの濃度範囲の脱酸素剤、
約0.1g/Lから約10g/Lの濃度範囲の還元剤であって酸素除去特性をほとんど有していない還元剤、及び、
約10g/Lから約100g/Lの濃度範囲の水溶性溶媒、
からなる群から選択される少なくとも一つの添加剤を含有するものでもよい。
あるいは、洗浄溶液が、さらに、
約0.5g/Lから約50g/Lの濃度範囲の非アミン系錯化剤、
約0.01g/Lから約20g/Lの濃度範囲の腐食防止剤、
約0.02g/Lから約2g/Lの濃度範囲の界面活性剤、
約0.05g/Lから約10g/Lの濃度範囲の脱酸素剤、
約0.1g/Lから約10g/Lの濃度範囲の還元剤であって酸素除去特性をほとんど有していない還元剤、及び、
約10g/Lから約100g/Lの濃度範囲の水溶性溶媒、
からなる群から選択される少なくとも二つの添加剤を含有するものでもよい。
あるいは、洗浄溶液が、さらに、
約0.5g/Lから約50g/Lの濃度範囲の非アミン系錯化剤、
約0.01g/Lから約20g/Lの濃度範囲の腐食防止剤、
約0.02g/Lから約2g/Lの濃度範囲の界面活性剤、
約0.05g/Lから約10g/Lの濃度範囲の脱酸素剤、
約0.1g/Lから約10g/Lの濃度範囲の還元剤であって酸素除去特性をほとんど有していない還元剤、及び、
約10g/Lから約100g/Lの濃度範囲の水溶性溶媒、
からなる群から選択される少なくとも三つの添加剤を含有するものでもよい。
あるいは、洗浄溶液が、さらに、
約0.5g/Lから約50g/Lの濃度範囲の非アミン系錯化剤、
約0.01g/Lから約20g/Lの濃度範囲の腐食防止剤、
約0.02g/Lから約2g/Lの濃度範囲の界面活性剤、
約0.05g/Lから約10g/Lの濃度範囲の脱酸素剤、
約0.1g/Lから約10g/Lの濃度範囲の還元剤であって酸素除去特性をほとんど有していない還元剤、及び、
約10g/Lから約100g/Lの濃度範囲の水溶性溶媒、
からなる群から選択される少なくとも四つの添加剤を含有するものでもよい。
【0035】
本発明の別の実施形態は、集積回路基板用の洗浄溶液である。洗浄溶液は、洗浄溶液のpHを、7から13のすべての値及び包含される部分範囲値に調節するアミンと、錯化剤と、腐食防止剤と、界面活性剤と、脱酸素剤と、還元剤と、水溶性溶媒とを含有する。集積回路基板の洗浄を有効に実行可能な洗浄溶液が生成されるように、溶液中に含有される各成分及びその量を選択する。本発明の実施例における溶液の成分として用いられる化合物及び特性に関する詳細は、上述の通りである。
【0036】
表1に、本発明の実施例の溶液組成物及び溶液組成物を用いて行った7種類の実験の結果を示す。これらの溶液を、コバルト−タングステン−リン複合物を含有するキャップ層を備える基板表面の洗浄に用いた。洗浄ステップは、室温で行なった。用いた界面活性剤の中で、トリトン(Triton)X−100は、Union Carbide社の登録商標であり、化学式C1422O(C24O)nで表わされる。キャップのエッチング速度は遅く、製造方法の要件を満たす。
【0037】
以上、本明細書において、発明を具体的な実施例を参照して説明してきた。ただし、当業者には自明のことであるが、以下の特許請求の範囲に記載される本発明の要旨を逸脱しない範囲で、さまざまに変形および変更可能である。したがって、本明細書及び図面は、本発明を例示するものであり、何ら本発明を限定するものではない。このようなさまざまな変形および変更も、本発明の要旨の範囲内に含まれるものである。
【0038】
以上、本発明の効果や利点及び課題の解決方法を、具体的な実施例に関して説明してきた。ただし、効果、利点及び課題の解決方法並びにこれらの効果、利点及び課題の解決方法を実現する、又は、より顕著にするいかなる要素も、以下に示す特許請求の範囲の一部または全部に対して、決定的な、必要な、又は不可欠な特徴又は要素と解釈するべきではない。
【0039】
本明細書で用いられている用語である「comprises」、「comprising」、「includes」、「including」、「has」、「having」、「at least one of」(備える、含む、有する、少なくとも一つの)又はこれらのさまざまなバリエーションは、非排他的な包含を意味するものである。たとえば、構成要素の一覧を挙げた処理、方法、製品又は装置は、必ずしもこれらの構成要素に限定されるものではなく、一覧に明示的に挙げていない他の構成要素や処理、方法、製品又は装置に固有のものではない他の構成要素も含まれる。さらに、特にそうでないと明示しない限り、「or」(又は)は、包含的な用語であり、排他的な用語ではない。たとえば、条件A又はBは、Aが成立し(又は存在し)Bが成立しない(又は存在しない)場合も、Aが成立せず(又は存在せず)Bが成立する(又は存在する)場合も、AもBも成立する(又は存在する)場合も、満たされる。
【0040】
【表1】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
銅−誘電体ダマシン・メタライゼーションを備える基板を洗浄する方法であって、前記銅の表面にはコバルト、コバルト合金、ニッケル、ニッケル合金又はコバルト−ニッケル合金膜からなるキャップが備えられており、
前記基板に洗浄溶液を塗布することにより、前記キャップをほとんど溶解させることなく、瑕疵及び汚染物質の少なくとも一つを除去する工程であって、前記洗浄溶液が、一種類以上のアミンを含有し、前記一種類以上のアミンの少なくとも一種類のアミンによって、前記洗浄溶液のpHが7から13に調節される、工程を備える、
方法。
【請求項2】
請求項1に記載の方法であって、
pHが、約8から約11.5である、
方法。
【請求項3】
請求項1に記載の方法であって、
前記洗浄溶液が、さらに、一種類以上の錯化剤を含有し、前記一種類以上の錯化剤の少なくとも一種類の錯化剤が非アミン系である、
方法。
【請求項4】
請求項3に記載の方法であって、
前記洗浄溶液が、さらに、少なくとも一種類の腐食防止剤を含有する、
方法。
【請求項5】
請求項3に記載の方法であって、
前記洗浄溶液が、さらに、前記洗浄溶液中の溶解酸素濃度を低下させる少なくとも一種類の脱酸素剤を含有する、
方法。
【請求項6】
請求項3に記載の方法であって、
前記洗浄溶液が、さらに、少なくとも一種類の還元剤を含有し、前記少なくとも一種類の還元剤は、溶解酸素を除去する能力をほとんど有していない、
方法。
【請求項7】
請求項4に記載の方法であって、
前記洗浄溶液が、さらに、前記洗浄溶液中の溶解酸素濃度を低下させる少なくとも一種類の脱酸素剤を含有する、
方法。
【請求項8】
請求項4に記載の方法であって、
前記洗浄溶液が、さらに、少なくとも一種類の還元剤を含有し、前記少なくとも一種類の還元剤は、溶解酸素を除去する能力をほとんど有していない、
方法。
【請求項9】
請求項5に記載の方法であって、
前記洗浄溶液が、さらに、一種類以上の還元剤を含有し、前記一種類以上の還元剤は、溶解酸素を除去する能力をほとんど有していない、
方法。
【請求項10】
請求項9に記載の方法であって、
前記洗浄溶液が、さらに、一種類以上の腐食防止剤を含有する、
方法。
【請求項11】
請求項1に記載の方法であって、
前記洗浄溶液が、さらに、前記基板に適度の濡れを与える一種類以上の界面活性剤を含有する、
方法。
【請求項12】
請求項1に記載の方法であって、
前記洗浄溶液が、さらに、一種類以上の水溶性溶媒を含有する、
方法。
【請求項13】
請求項1に記載の方法であって、
前記一種類以上のアミンの濃度が、約1g/Lから約100g/Lの範囲である、
方法。
【請求項14】
請求項1に記載の方法であって、
前記一種類以上のアミンが、第一級アルキルアミン、第二級アルキルアミン、第三級アルキルアミン、第四級アルキルアミン、第一級アリールアミン、第二級アリールアミン、第三級アリールアミン、第四級アリールアミン、アンモニア、第一級アルカノールアミン、第二級アルカノールアミン、第三級アルカノールアミン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、コリン、アルキルとアルカノールとの混合官能性を有するアミン、テトラメチルグアニジン及びヒドロキシルアミンからなる群から選択される、
方法。
【請求項15】
請求項3に記載の方法であって、
前記少なくとも一種類の錯化剤の濃度が、約0.5g/Lから約50g/Lの範囲である、
方法。
【請求項16】
請求項3に記載の方法であって、
前記少なくとも一種類の錯化剤が、カルボン酸、ヒドロキシカルボン酸、アミノ酸、ホスホン酸、フィチン酸及びCoLのlgがK>2である有機酸からなる群から選択される、
方法。
【請求項17】
請求項4に記載の方法であって、
前記腐食防止剤の濃度が、0.01g/Lから20g/Lの範囲である、
方法。
【請求項18】
請求項4に記載の方法であって、
前記腐食防止剤が、トリアゾール、ベンゾトリアゾール、メチルベンゾトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、ヒドロキシベンゾトリアゾール、チアゾール、メルカプトベンゾチアゾール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリアルキルイミン、ポリエチレンイミン、長鎖アルキルアミン、テトラゾール、オルトリン酸塩、メタリン酸塩、亜リン酸塩、ホスホン酸塩、ケイ酸塩、アルキルホスホン酸塩、アルコキシシラン、亜硝酸塩及び亜硝酸ビシクロヘキシルアンモニウムからなる群から選択される、
方法。
【請求項19】
請求項5に記載の方法であって、
前記少なくとも一種類の脱酸素剤の濃度が、0.05g/Lから10g/Lの範囲である、
方法。
【請求項20】
請求項5に記載の方法であって、
前記少なくとも一種類の脱酸素剤が、ヒドロキシルアミン、ジエチルヒドロキシルアミン、メチルエチルケトオキシム、カルボヒドラジド、L−アルコルビン酸、D−アスコルビン酸、アスコルビン酸誘導体、クロロゲン酸、ヒドラジン、ヒドラジン塩、ヒドラジン誘導体、コーヒー酸、フィチン酸、ルテオリン及び亜硫酸塩からなる群から選択される、
方法。
【請求項21】
請求項6に記載の方法であって、
前記少なくとも一種類の還元剤の濃度が、0.1g/Lから10g/Lの範囲である、
方法。
【請求項22】
請求項6に記載の方法であって、
前記還元剤が、ホウ素含有還元剤、次亜リン酸塩、チオ亜硫酸塩及びアルデヒドからなる群から選択される、
方法。
【請求項23】
請求項1に記載の方法であって、
前記洗浄溶液が、さらに、約0.01g/Lから約10g/Lの範囲の濃度で存在する腐食防止剤と、約0.05g/Lから約10g/Lの範囲の濃度で存在する脱酸素剤と、を含有する、
方法。
【請求項24】
請求項8に記載の方法であって、
前記少なくとも一種類の腐食防止剤の濃度が、約0.01g/Lから約20g/Lの範囲であり、前記少なくとも一種類の還元剤の濃度が、約0.1g/Lから約10g/Lの範囲である、
方法。
【請求項25】
請求項9に記載の方法であって、
前記脱酸素剤の濃度が、約0.05g/Lから約10g/Lの範囲であり、前記還元剤の濃度が、約0.1g/Lから約10g/Lの範囲である、
方法。
【請求項26】
請求項10に記載の方法であって、
前記腐食防止剤の濃度が、約0.01g/Lから約20g/Lの範囲であり、前記少なくとも一種類の脱酸素剤の濃度が、約0.05g/Lから約10g/Lの範囲であり、前記少なくとも一種類の還元剤の濃度が、約0.1g/Lから約10g/Lの範囲である、
方法。
【請求項27】
請求項1に記載の方法であって、
前記洗浄溶液が、さらに、少なくとも一種類の界面活性剤を含有し、前記少なくとも一種類の界面活性剤の各々が、約0.02g/Lから約2g/Lの範囲の濃度で存在する、
方法。
【請求項28】
請求項1に記載の方法であって、
前記洗浄溶液が、さらに、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、非イオン性界面活性剤、両性界面活性剤及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、少なくとも一種類の界面活性剤を含有する、
方法。
【請求項29】
請求項1に記載の方法であって、
前記洗浄溶液が、さらに、約10g/Lから約100g/Lの範囲の濃度で存在する、少なくとも一種類の水溶性溶媒を含有する、
方法。
【請求項30】
請求項1に記載の方法であって、
前記洗浄溶液が、さらに、第一級アルコール、第二級アルコール、第三級アルコール、ポリオール、エチレングリコール、ジメチルスルホキシド、プロピレンカーボネート及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、少なくとも一種類の水溶性溶媒を含有する、
方法。
【請求項31】
請求項1に記載の方法であって、
前記洗浄溶液中の溶解酸素濃度が1ppm未満である、
方法。
【請求項32】
請求項1に記載の方法であって、
さらに、ブラシを用いることなく、前記基板に前記洗浄溶液を塗布する工程を備える、
方法。
【請求項33】
請求項1に記載の方法であって、
さらに、ブラシを用いて、前記基板に前記洗浄溶液を塗布する工程を備える、
方法。
【請求項34】
請求項1に記載の方法であって、
さらに、約5℃から約90℃の範囲の温度で、前記洗浄溶液で前記基板を洗浄する工程を備える、
方法。
【請求項35】
集積回路基板用の洗浄溶液であって、
前記洗浄溶液のpHを7から13のすべての値及び包含される部分範囲値に調節する一種類以上のアミンと、
少なくとも一種類の錯化剤と、
少なくとも一種類の腐食防止剤と、
少なくとも一種類の界面活性剤と、
前記洗浄溶液中の溶解酸素濃度を1ppm未満に低下させる少なくとも一種類の脱酸素剤と、
酸素除去特性をほとんど有しない少なくとも一種類の還元剤と、
少なくとも一種類の水溶性溶媒と、
を含有する、洗浄溶液。
【請求項36】
請求項35に記載の方法であって、
pHが、約8から約11.5である、
方法。
【請求項37】
請求項35に記載の洗浄溶液であって、
前記少なくとも一種類の錯化剤が非アミン系である、
洗浄溶液。
【請求項38】
請求項35に記載の洗浄溶液であって、
前記一種類以上のアミンの濃度が、約1g/Lから約100g/Lの範囲である、
洗浄溶液。
【請求項39】
請求項35に記載の洗浄溶液であって、
前記一種類以上のアミンの濃度が、約1g/Lから約100g/Lの範囲であり、前記一種類以上のアミンが、第一級アルキルアミン、第二級アルキルアミン、第三級アルキルアミン、第四級アルキルアミン、第一級アリールアミン、第二級アリールアミン、第三級アリールアミン、第四級アリールアミン、アンモニア、第一級アルカノールアミン、第二級アルカノールアミン、第三級アルカノールアミン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、コリン、アルキルとアルカノールとの混合官能性を有するアミン、テトラメチルグアニジン及びヒドロキシルアミンからなる群から選択される、
洗浄溶液。
【請求項40】
請求項35に記載の洗浄溶液であって、
前記少なくとも一種類の錯化剤の濃度が、約0.5g/Lから約50g/Lの範囲である、
洗浄溶液。
【請求項41】
請求項35に記載の洗浄溶液であって、
前記少なくとも一種類の錯化剤の濃度が、約0.5g/Lから約50g/Lの範囲の値であり、前記少なくとも一種類の錯化剤が、カルボン酸、ヒドロキシカルボン酸、アミノ酸、ホスホン酸、フィチン酸及びCoLのlgがK>2である有機酸からなる群から選択される、
洗浄溶液。
【請求項42】
請求項35に記載の洗浄溶液であって、
前記腐食防止剤の濃度が、0.01g/Lから20g/Lの範囲である、
洗浄溶液。
【請求項43】
請求項35に記載の洗浄溶液であって、
前記腐食防止剤が、トリアゾール、ベンゾトリアゾール、メチルベンゾトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、ヒドロキシベンゾトリアゾール、チアゾール、メルカプトベンゾチアゾール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリアルキルイミン、ポリエチレンイミン、長鎖アルキルアミン、テトラゾール、オルトリン酸塩、メタリン酸塩、亜リン酸塩、ホスホン酸塩、ケイ酸塩、アルキルホスホン酸塩、アルコキシシラン、亜硝酸塩及び亜硝酸ビシクロヘキシルアンモニウムからなる群から選択される、
洗浄溶液。
【請求項44】
請求項35に記載の洗浄溶液であって、
前記少なくとも一種類の脱酸素剤の濃度が、0.05g/Lから10g/Lの範囲である、
洗浄溶液。
【請求項45】
請求項35に記載の洗浄溶液であって、
前記少なくとも一種類の脱酸素剤が、ヒドロキシルアミン、ジエチルヒドロキシルアミン、メチルエチルケトオキシム、カルボヒドラジド、L−アルコルビン酸、D−アスコルビン酸、アスコルビン酸誘導体、クロロゲン酸、ヒドラジン、ヒドラジン塩、ヒドラジン誘導体、コーヒー酸、フィチン酸、ルテオリン及び亜硫酸塩からなる群から選択される、
洗浄溶液。
【請求項46】
請求項35に記載の洗浄溶液であって、
前記少なくとも一種類の還元剤の濃度が、0.1g/Lから10g/Lの範囲である、
洗浄溶液。
【請求項47】
請求項35に記載の洗浄溶液であって、
前記還元剤が、ホウ素含有還元剤、次亜リン酸塩、チオ亜硫酸塩及びアルデヒドからなる群から選択される、
洗浄溶液。
【請求項48】
請求項35に記載の洗浄溶液であって、
前記少なくとも一種類の腐食防止剤が、約0.01g/Lから約10g/Lの範囲の濃度で存在し、前記少なくとも一種類の脱酸素剤が、約0.05g/Lから約10g/Lの範囲の濃度で存在する、
洗浄溶液。
【請求項49】
請求項35に記載の洗浄溶液であって、
前記少なくとも一種類の腐食防止剤の濃度が、約0.01g/Lから約20g/Lの範囲であり、前記少なくとも一種類の還元剤の濃度が、約0.1g/Lから約10g/Lの範囲である、
洗浄溶液。
【請求項50】
請求項35に記載の洗浄溶液であって、
前記少なくとも一種類の脱酸素剤の濃度が、約0.05g/Lから約10g/Lの範囲であり、前記少なくとも一種類の還元剤の濃度が、約0.1g/Lから約10g/Lの範囲である、
洗浄溶液。
【請求項51】
請求項35に記載の洗浄溶液であって、
前記少なくとも一種類の腐食防止剤の濃度が、約0.01g/Lから約20g/Lの範囲であり、前記少なくとも一種類の脱酸素剤の濃度が、約0.05g/Lから約10g/Lの範囲であり、前記少なくとも一種類の還元剤の濃度が、約0.1g/Lから約10g/Lの範囲である、
洗浄溶液。
【請求項52】
請求項35に記載の洗浄溶液であって、
前記少なくとも一種類の界面活性剤の各々が、約0.02g/Lから約2g/Lの範囲の濃度で存在する、
洗浄溶液。
【請求項53】
請求項35に記載の洗浄溶液であって、
前記少なくとも一種類の界面活性剤が、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、非イオン性界面活性剤、両性界面活性剤又はこれらの組み合わせである、
洗浄溶液。
【請求項54】
請求項35に記載の洗浄溶液であって、
前記少なくとも一種類の水溶性溶媒が、約10g/Lから約100g/Lの範囲の濃度で存在する、
洗浄溶液。
【請求項55】
請求項35に記載の洗浄溶液であって、
前記少なくとも一種類の水溶性溶媒が、第一級アルコール、第二級アルコール、第三級アルコール、ポリオール、エチレングリコール、ジメチルスルホキシド又はプロピレンカーボネートを含む、
洗浄溶液。
【請求項56】
請求項35に記載の洗浄溶液であって、
前記洗浄溶液中の溶解酸素濃度が、1ppm未満である、
洗浄溶液。
【請求項57】
集積回路基板用の洗浄溶液であって、
約1g/Lから約100g/Lの範囲の濃度のアミンであって、前記洗浄溶液のpHを7から13のすべての値及び包含される部分範囲値に調節するアミンと、
約0.5g/Lから約50g/Lの範囲の濃度の非アミン系錯化剤、
約0.01g/Lから約20g/Lの範囲の濃度の腐食防止剤、
0.02g/Lから2g/Lの範囲の濃度の界面活性剤、
約0.05g/Lから約10g/Lの範囲の濃度の脱酸素剤、
約0.1g/Lから約10g/Lの範囲の濃度の還元剤であって、酸素除去特性をほとんど有しない還元剤、及び
約10g/Lから約100g/Lの範囲の濃度の水溶性溶媒
、の少なくとも一つと、
を含有する、洗浄溶液。
【請求項58】
集積回路の製造方法であって、
金属−誘電体ダマシン・メタライゼーション層を備える基板を準備する工程と、
無電解析出を用いて、化学元素であるコバルト及びニッケルの少なくとも一つを含有するキャップを前記金属上に析出させる工程と、
前記キャップの析出後、前記基板を洗浄溶液で洗浄する工程であって、前記洗浄溶液のpHを7から13のすべての値及び包含される部分範囲値に調節するアミンを前記洗浄溶液が含有する工程と、
を備える方法。
【請求項59】
請求項58に記載の方法であって、
前記洗浄溶液が、さらに、一種類以上の錯化剤を含有し、前記一種類以上の錯化剤の少なくとも一種類の錯化剤が非アミン系である、
方法。
【請求項60】
請求項59に記載の方法であって、
前記洗浄溶液が、さらに、少なくとも一種類の腐食防止剤を含有する、
方法。
【請求項61】
請求項59に記載の方法であって、
前記洗浄溶液が、さらに、前記洗浄溶液中の溶解酸素濃度を低下させる少なくとも一種類の脱酸素剤を含有する、
方法。
【請求項62】
請求項59に記載の方法であって、
前記洗浄溶液が、さらに、少なくとも一種類の還元剤を含有し、前記少なくとも一種類の還元剤は、溶解酸素を除去する能力をほとんど有していない、
方法。
【請求項63】
請求項60に記載の方法であって、
前記洗浄溶液が、さらに、前記洗浄溶液中の溶解酸素濃度を低下させる少なくとも一種類の脱酸素剤を含有する、
方法。
【請求項64】
請求項60に記載の方法であって、
前記洗浄溶液が、さらに、少なくとも一種類の還元剤を含有し、前記少なくとも一種類の還元剤は、溶解酸素を除去する能力をほとんど有していない、
方法。
【請求項65】
請求項61に記載の方法であって、
前記洗浄溶液が、さらに、一種類以上の還元剤を含有し、前記一種類以上の還元剤は、溶解酸素を除去する能力をほとんど有していない、
方法。
【請求項66】
請求項65に記載の方法であって、
前記洗浄溶液が、さらに、前記洗浄溶液中でキャップを保護する、又は、キャップの溶解を阻害する一種類以上の腐食防止剤を含有する、
方法。
【請求項67】
請求項58に記載の方法であって、
前記洗浄溶液が、さらに、前記基板に適度の濡れを与える一種類以上の界面活性剤を含有する、
方法。
【請求項68】
請求項58に記載の方法であって、
前記洗浄溶液が、さらに、一種類以上の水溶性溶媒を含有する、
方法。
【請求項69】
請求項58に記載の方法であって、
前記アミンの濃度が、約1g/Lから約100g/Lの範囲である、
方法。
【請求項70】
請求項59に記載の方法であって、
前記アミンが、第一級アルキルアミン、第二級アルキルアミン、第三級アルキルアミン、第四級アルキルアミン、第一級アリールアミン、第二級アリールアミン、第三級アリールアミン、第四級アリールアミン、アンモニア、第一級アルカノールアミン、第二級アルカノールアミン、第三級アルカノールアミン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、コリン、アルキルとアルカノールとの混合官能性を有するアミン、テトラメチルグアニジン及びヒドロキシルアミンからなる群から選択される、
方法。
【請求項71】
請求項60に記載の方法であって、
前記少なくとも一種類の錯化剤の濃度が、約0.5g/Lから約50g/Lの範囲である、
方法。
【請求項72】
請求項59に記載の方法であって、
前記少なくとも一種類の錯化剤の濃度が、約0.5g/Lから約50g/Lの範囲の値であり、前記少なくとも一種類の錯化剤が、カルボン酸、ヒドロキシカルボン酸、アミノ酸、ホスホン酸、フィチン酸及びCoLのlgがK>2である有機酸からなる群から選択される、
方法。
【請求項73】
請求項60に記載の方法であって、
前記腐食防止剤の濃度が、0.01g/Lから20g/Lの範囲である、
方法。
【請求項74】
請求項60に記載の方法であって、
前記腐食防止剤が、トリアゾール、ベンゾトリアゾール、メチルベンゾトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、ヒドロキシベンゾトリアゾール、チアゾール、メルカプトベンゾチアゾール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリアルキルイミン、ポリエチレンイミン、長鎖アルキルアミン、テトラゾール、オルトリン酸塩、メタリン酸塩、亜リン酸塩、ホスホン酸塩、ケイ酸塩、アルキルホスホン酸塩、アルコキシシラン、亜硝酸塩及び亜硝酸ビシクロヘキシルアンモニウムからなる群から選択される、
方法。
【請求項75】
請求項61に記載の方法であって、
前記脱酸素剤の濃度が、0.05g/Lから10g/Lの範囲である、
方法。
【請求項76】
請求項61に記載の方法であって、
前記脱酸素剤が、ヒドロキシルアミン、ジエチルヒドロキシルアミン、メチルエチルケトオキシム、カルボヒドラジド、L−アルコルビン酸、D−アスコルビン酸、アスコルビン酸誘導体、クロロゲン酸、ヒドラジン、ヒドラジン塩、ヒドラジン誘導体、コーヒー酸、フィチン酸、ルテオリン及び亜硫酸塩からなる群から選択される、
方法。
【請求項77】
請求項62に記載の方法であって、
前記還元剤の濃度が、0.1g/Lから10g/Lの範囲である、
方法。
【請求項78】
請求項62に記載の方法であって、
前記還元剤が、ホウ素含有還元剤、次亜リン酸塩、チオ亜硫酸塩及びアルデヒドからなる群から選択される、
方法。
【請求項79】
請求項58に記載の方法であって、
前記洗浄溶液が、さらに、約0.01g/Lから約10g/Lの範囲の濃度で存在する腐食防止剤と、約0.05g/Lから約10g/Lの範囲の濃度で存在する脱酸素剤と、を含有する、
方法。
【請求項80】
請求項64に記載の方法であって、
前記少なくとも一種類の腐食防止剤の濃度が、約0.01g/Lから約20g/Lの範囲であり、前記少なくとも一種類の還元剤の濃度が、約0.1g/Lから約10g/Lの範囲である、
方法。
【請求項81】
請求項65に記載の方法であって、
前記脱酸素剤の濃度が、約0.05g/Lから約10g/Lの範囲であり、前記還元剤の濃度が、約0.1g/Lから約10g/Lの範囲である、
方法。
【請求項82】
請求項66に記載の方法であって、
前記腐食防止剤の濃度が、約0.01g/Lから約20g/Lの範囲であり、前記少なくとも一種類の脱酸素剤の濃度が、約0.05g/Lから約10g/Lの範囲であり、前記少なくとも一種類の還元剤の濃度が、約0.1g/Lから約10g/Lの範囲である、
方法。
【請求項83】
請求項58に記載の方法であって、
前記洗浄溶液が、さらに、各々約0.02g/Lから約2g/Lの範囲の濃度で存在する少なくとも一種類の界面活性剤を含有し、前記少なくとも一種類の界面活性剤が、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、非イオン性界面活性剤、両性界面活性剤又はこれらの組み合わせである、
方法。
【請求項84】
請求項58に記載の方法であって、
前記洗浄溶液が、さらに、約10g/Lから約100g/Lの範囲の濃度で存在する少なくとも一種類の水溶性溶媒を含有する、
方法。
【請求項85】
請求項58に記載の方法であって、
前記洗浄溶液が、さらに、第一級アルコール、第二級アルコール、第三級アルコール、ポリオール、エチレングリコール、ジメチルスルホキシド又はプロピレンカーボネートを含む少なくとも一種類の水溶性溶媒を含有する、
方法。
【請求項86】
請求項58に記載の方法であって、
前記洗浄溶液中の溶解酸素濃度が、1ppm未満である、
方法。
【請求項87】
請求項58に記載の方法であって、
さらに、ブラシを用いることなく、前記基板に前記洗浄溶液を塗布する工程を備える、
方法。
【請求項88】
請求項58に記載の方法であって、
さらに、ブラシを用いて、前記基板に前記洗浄溶液を塗布する工程を備える、
方法。
【請求項89】
請求項58に記載の方法であって、
さらに、約5℃から約90℃の範囲の温度で、前記洗浄溶液で前記基板を洗浄する工程を備える、
方法。

【図1】
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【公表番号】特表2011−508438(P2011−508438A)
【公表日】平成23年3月10日(2011.3.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−539925(P2010−539925)
【出願日】平成20年12月20日(2008.12.20)
【国際出願番号】PCT/US2008/087878
【国際公開番号】WO2009/086231
【国際公開日】平成21年7月9日(2009.7.9)
【出願人】(592010081)ラム リサーチ コーポレーション (467)
【氏名又は名称原語表記】LAM RESEARCH CORPORATION
【Fターム(参考)】