半導体製造プロセスの過程で導電面を不動態化するための方法
半導体ウェハの製造プロセスが開示されている。メタル配線の表面に発生するデンドライトや電気分解反応を抑止するため、半導体ウェハに対して溶液が適用される。その溶液は、ＣＭＰ処理の際又はＣＭＰ洗浄後処理の際に適用される。その溶液は、界面活性剤及び防食剤を含む。一実施形態では、その溶液中に含まれる界面活性剤の濃度が約１重量パーセント未満に設定され、防食剤の濃度が約１重量パーセント未満に設定される。また、その溶液は、溶媒及び共溶媒を含むこともできる。別の実施形態では、その溶液が、界面活性剤及び防食剤を含まず、溶媒及び共溶媒を含む。一実施形態では、ＣＭＰ処理及びＣＭＰ洗浄後処理を、約１μｍ未満の波長を持つ光の存在下で実施できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法に係り、より詳しくは、化学的機械研磨（ＣＭＰ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造プロセスの過程において、電流源が存在する条件下で、メタル配線が、電解セルのアノード及びカソードのいずれか一方として機能する場合がある。電解質が存在する条件下では、メタル配線からそれ以外へと電流が流れて、電気分解を引き起こすことがある。前記電解質は、半導体ウェハが濡れているときに化学的機械研磨（ＣＭＰ）の過程で発生する。電気分解の過程では、メタル配線（アノード）が酸化されてイオンを形成し、そのイオンが移動して他のメタル配線（カソード）で還元される。アノードにて酸化される金属が溶解することによって、配線間に空隙や電気的な断線が発生する虞がある。いずれの場合（短絡又は断線）にも、電気分解が電気回路に欠陥を生じさせ、装置の信頼性を低下させてしまう。
【０００３】
電気分解の発生に必要な電流源は、熱又は光により発生するシリコンレベルでの電子−正孔の対の生成を含む現象に起因して生じる。シリコンに対するバンドギャップ（〜１．１ｅＶ）よりも大きいエネルギーを有する光子（例えば光）の存在下では、電子−正孔の対が生成されると共に、ＰＮ接合部において分離することがある。そのような条件下では、電気ポテンシャルがウェハ表面での電気分解に対して好都合となり、光による電子−正孔の対の生成が電流源としての機能を発揮する。電流量は、ＰＮ接合の面積、Ｐ領域とＮ領域との相対ドーピング、及び、吸収された光子の位置や量等と釣り合っている。電子−正孔の対は、半導体ウェハの吸収作用及び減衰共同作用に従い同半導体ウェハの表面付近にて生成される。吸収される放射線の量は、ベールの法則の関係に従うのが一般的であり、半導体ウェハの表面からの深さに応じて指数関数的に減衰する。これらの光子（電流をもたらす光子の割合）の収集効率は、光子エネルギー、ドーパント型、ドーパント濃度分布、再結合速度、及び生成速度等の多くの因子に依存している。
【０００４】
電気分解の発生（即ち、デンドライトの形成）を最小限に抑える方法の一つに、キャリアである光の発生を阻止するため、製造室内の照明等が消された暗室内で半導体ウェハを磨いたり研磨したりする方法がある。ところが、暗がりやほのかな光の中で半導体ウェハを処理すれば、デンドライトの形成は抑制されるものの、デバイスの構造や製造プロセスの環境によっては、キャリアである熱の発生が著しい腐食を引き起こす虞がある。更に、暗がりやほのかな光の中でウェハを研磨すれば、技術者や作業者にとって製造室内が見え難くなるため、例えば半導体ウェハの落下や破損、又は人体の負傷といった事故の危険性を増大させることになる。
【０００５】
デンドライトの形成や成長を最小限に抑えつつ、作業者や技術者にとって製造室内を見えるようにするため、ＣＭＰ装置や洗浄機の窓部が不透明材料によって被覆されている。これは、濡れた状態でデンドライトが最も形成され易い半導体ウェハに対して、光を到達させることのないようにするためである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、ＣＭＰ装置に不透明材料を採用すれば、原因不明の理由に対して、例えば研磨液の吐出を停止させるのか、又は半導体ウェハの処理を停止させるのかを決定する際に、作業者や技術者は、処理中の半導体ウェハを見ることができない。更に、何らかの理由により、半導体ウェハを取り除く必要のある場合（例えば、ＣＭＰ装置内で半導体ウェハが重なり合い処理が停止した場合）、電気分解が発生して半導体ウェハの信頼性に問題が生じたり、歩留まりが悪化したりする虞がある。従って、電気分解とそれによるデンドライトの形成や成長を最小限に抑えながら上記製造プロセスの問題を克服することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
半導体ウェハの表面の洗浄中や洗浄後に、界面活性剤及び防食剤を含むデンドライト抑制溶液が適用される。また、デンドライト抑制溶液は、溶媒、及び共溶媒も含む。デンドライト抑制溶液は、好ましくは、半導体ウェハ上に多くの配線が形成されて、それらがウェハ表面に沿って電気的に絶縁された後に、半導体ウェハに対して適用される。しかし、洗浄中と洗浄後とにおいて、同じ溶液を使用する必要はない。一実施形態では、その溶液を適用した後に、半導体ウェハが乾燥される。化学的機械研磨（ＣＭＰ）処理での前記溶液の使用法について（図と共に）以下に詳細に記載する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は、実施例によって説明されているが、添付図面により限定されるものではない。なお、図中、同じ符号は、同じ構成要素を示している。
図１に示すように、ＣＭＰシステム１０は、第１プラテン１２、第２プラテン１４、第３プラテン１６、必要に応じて槽１８、及び、洗浄機又は非接触型の洗浄装置２０を備えている。一般に、第１プラテン１２、第２プラテン１４、第３プラテン１６は同一装置の一部をそれぞれ構成している。ＣＭＰシステム１０は、ＣＭＰ処理と、ＣＭＰ洗浄後処理とに分けられ、ＣＭＰ処理では、第１プラテン１２、第２プラテン１４、第３プラテン１６、及び槽１８が使用され、ＣＭＰ後処理では、洗浄機２０が使用される。第１プラテン１２、第２プラテン１４、及び第３プラテン１６は、半導体ウェハの研磨や平坦化のために使用される。次の処理で不純物汚染を生じさせないようにするためのパーティクル除去が各ＣＭＰ処理にて行われた後、必要に応じて洗浄処理が実施される。ところで、ＣＭＰシステム１０は、任意の数のプラテンを備えてもよい。例えば、ＣＭＰシステム１０は、一つのプラテン、二つのプラテン、又は三つ以上のプラテンを備えることもできる。
【０００９】
平坦化後、多数の半導体ウェハが、例えば同一のウェハボックスやコンテナ内に同時に格納されて全て揃うまでの間、水を含む液体の蓄えられた槽内に保存される。一実施形態では、複数の半導体ウェハが、槽１８から洗浄機２０内の第１ステーションへと同時に搬送される。第１ステーションは積載ステーションであり、第１ステーションには水を含む溶液が蓄えられている。複数の半導体ウェハから一枚ずつ、手動により又はロボットにより積載ステーションから搬送されて、洗浄機２０のブラシボックス内に載置される。そして、ブラシによる断続的な機械的作用（ブラッシング）が半導体ウェハに適用され、平坦化後に必要に応じて行う洗浄処理によっても除去されないパーティクルを取り除く。ブラシによって、半導体ウェハからパーティクルが取り除かれた後、成膜処理やエッチング処理等の次工程のプロセス処理のため、スピン回転処理、洗浄処理、及び乾燥処理が実施され、半導体ウェハが更に洗浄されると共に乾燥される。
【００１０】
別の実施形態では、第１、第２、第３プラテン１２，１４，１６、及び洗浄機２０が同一装置の一部をそれぞれ構成している。この実施形態では、槽と、洗浄機２０の積載ステーションとが、ウェハを格納するのに不要とされている。また、別の実施形態では、半導体ウェハ上のパーティクルを除去するためブラシボックス等で機械的作用を加える洗浄機２０に替えて、例えば音の力を利用する超音波洗浄機等の非接触式洗浄機２０を用いてもよい。電気分解や腐食を低減させるため、界面活性剤、防食剤、溶媒、及び共溶媒（他の溶媒と共に使用される溶媒）が、以下に詳細に説明されるように、最終的にメタルを除去した後の半導体ウェハの処理に使用される。
【００１１】
銅溝形成のための銅研磨処理が、図１のＣＭＰシステム１０を用いた図２〜図５に示す半導体ウェハの製造について記載されている。図２に示す半導体ウェハ３０が、ＣＭＰシステム１０の第１プラテン１２に供給される。なお、半導体ウェハ３０の半導体基板３２上には、従来の半導体製造プロセスによりバリア層３６及び導体層３８が形成されている。半導体基板３２は、絶縁層３３内に形成された凹部４３を有し、その絶縁層３３は、半導体基板３２内に形成されたＰ領域とＮ領域とを覆うようにして形成されている。図２には示さないが、半導体基板３２は、例えば、シリコン、シリコンゲルマニウム、ガリウム砒素、及び、それらと同類のものからなる半導体層上に誘電体層（例えば、二酸化珪素）を備えてもよい。バリア層３６及びメタル層３８の一部が凹部３４内に形成されることが望ましく、凹部３４の外側に形成される他の部分はＣＭＰシステム１０によって除去される。一実施形態では、バリア層３６及び導体層３８として、タンタル、銅、アルミニウム、タングステン、銀、チタニウム、それらと同類のもの、又はそれらの組合せ等が挙げられる。
【００１２】
半導体基板３０が、導体層３８の一部を除去するため第１プラテン１２上に載置される。第１プラテン１２は、好ましくは銅等の導体層３８の塊部分を除去するために使用され、その結果、導体層３８は、図３に示す薄い導体層４０になる。例えば、導体層３８の厚さを約５００〜１０００ｎｍとしてもよく、また、薄い導体層４０の厚さを約２０〜２００ｎｍとしてもよい。一実施形態において、薄い導体層４０の厚さを約１００ｎｍとするためには、除去される導体層３８の塊部分の厚さが４００〜９００ｎｍとなる。
【００１３】
第１プラテン１２を用いて導体層３８を研磨するため、砥粒（例えば、アルミニウム含有物（アルミナ）粒子、セリア化合物（セリア）又はシリコン含有物（シリカ）粒子）、銅溶解溶液又は錯化剤（例えば、クエン酸）、酸化剤（例えば、過酸化物）、水、及び界面活性剤（例えば、ポリエチレングリコール）を含むＣＭＰスラリーが使用される。銅は、酸及び塩基の両方の性質を持ち（即ち、酸及び塩基の両方に溶解する）、錯化剤は、通常は銅イオンを溶解しないＣＭＰスラリーのｐＨの範囲内で銅含有イオンを溶解させるために使用される。また、第１ＣＭＰスラリーは、ウェハ表面の過剰な化学エッチング（孔食）を抑止するために防食剤を含み、また、スラリー中の生物学的成長を抑止するために殺生剤を含む。
【００１４】
導体層３８を研磨して薄い導体層４０を形成した後、半導体ウェハは、手動により又はロボットによって、図１中の矢印１３で示されるように第２プラテン１４へと搬送される。第２プラテン１４は、凹部３４内に形成されない薄い導体層４０を除去して、図４に示される導体部４２を形成するために使用される。
【００１５】
幾つかの実施形態では、第２プラテン１４によるバリア層３６の端面の研磨処理で、タンタル（Ｔａ）又は窒化タンタル（ＴａＮ）を約１０〜１００ｎｍに亘って研磨することが一般的である。一実施形態では、この研磨処理中に、バリア層３６が全く除去されない。ところが、別の実施形態では、ウェハ上の密集し、かつ絶縁された領域の研磨速度を異ならせることでバリア層３６の幾つかの部分が除去される。一般に、第１プラテン１２で使用されるＣＭＰスラリーと類似したスラリーが、第２プラテン１４でも使用される。従って、凹部３４内に形成されない導体層３８、及び薄い導体層４０の全てを研磨するためには、同一のプラテンを使用することが望ましい。
【００１６】
一実施形態では、凹部３４内に形成されない薄い導体層４０の全てを除去した後、半導体ウェハが、手動により又は自動的に（例えば、ロボットを用いて）図１中の矢印１５で示されるように第３プラテン１６へと搬送される。一般に、軟質なバフパットは、配線領域４６と配線バリア４４とを形成するため、絶縁層３３上に形成されたバリア層３６の一部と、いくらかの犠牲的な誘電体層（又はキャッピング）とを除去するために使用される。一般に、犠牲的な誘電体（又はキャッピング）は低誘電率材料ではなく、絶縁層３３の露出面が低誘電率材料であり、そのことが、作製される半導体装置の電気抵抗を低減させている。従って、電気抵抗値を最小限に抑えるため、キャッピングとしての誘電体を除去することが望ましい。
【００１７】
第３プラテンによる研磨の間にバリア層３６が除去されると、導体層３８及び薄い導体層４０とは異なり、配線４６間が半導体ウェハの表面に沿って相互に電気的に接続されなくなる（例えば、絶縁層３３上に導体層が存在しなくなる）。配線４６が半導体ウェハの表面に沿って互いに電気的に接続されなくなると、導体部４２が共に短絡されずに電気分解により電流を流すことができるため、ＣＭＰ処理の間にデンドライトの発生頻度を増大させてしまう。これは、導体層３８，４０やバリア層３６により周辺光が遮断されず、絶縁層３３を通過してＰ領域とＮ領域とに到達することにより、光による電子−正孔の対の生成を開始させるためである。このようにして、Ｐ領域及びＮ領域は、電解セルの電流源としての機能を果たす。その場合、配線４６はアノード及びカソードとなり、ＣＭＰスラリーが電解質となる。
【００１８】
実際には、バフ研磨処理中に、半導体ウェハの各部分が種々の異なる研磨速度によって研磨される。そのため、半導体ウェハのある領域内で、配線４６の外側に形成されるバリア層３６の一部が除去されると、それにより、光がＰ領域及びＮ領域に到達する。一方、他の領域内では、バリア層３６が、配線４６の外側に存在したままである。そのため、配線４６の外側に形成されるバリア層３６の全てを除去するため、半導体ウェハの幾つかの領域が必要以上に研磨される。よって、Ｐ領域及びＮ領域はその上部にバリア層３６を有しなくなることで研磨時に光に晒されてデンドライトが形成されるものの、その研磨時にデンドライト抑制溶液を使用することでデンドライトの形成が低減される。
【００１９】
界面活性剤、防食剤、溶媒及び共溶媒、存在する他の溶媒とは異なる溶媒を含むデンドライト抑制溶液が使用される。一実施形態では、界面活性剤として、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）、ポリプロピレンオキシドのブロック共重合体（ＰＰＯ）又はポリプロピレンオキシド（ＰＥＯ）、硫酸ドデシルアンモニウム、アルキルフェノールエーテルリン酸塩、アミノエチルイミダゾリン、それらと同類のもの、又はそれらの組合せ等が挙げられ、また、防食剤としては、ベンゼントリアゾール（ＢＴＡ）、トリアゾール、カフェイン、テオフィリン、ビピリジル、それらと同類のもの、又はそれらの組合せ等が挙げられる。
【００２０】
一実施形態では、界面活性剤及び防食剤が、デンドライト抑制溶液中にそれぞれ約１００〜５００ｐｐｍ含まれている。好ましい実施形態では、界面活性剤及び防食剤の濃度が、デンドライト抑制溶液の１重量パーセント（１ｗｔ％）以下に設定されている。界面活性剤及び防食剤のいずれもが有機物であり、デンドライト抑制溶液に対するそれらの溶解度には上限があり、そのことが、半導体ウェハ表面でのカーボンによる欠陥の発生頻度を増大させている。このことから、界面活性剤及び防食剤の総濃度を最小限に抑えることが望ましい。防食剤の存在により、腐食とデンドライトの成長とが低減される。しかしながら、防食剤だけを用いれば（即ち、共溶媒無し）、結果として、不均一な濡れ又は乾燥に起因して、望ましくない欠陥を生じさせてしまう虞がある。
【００２１】
デンドライト抑制溶液中に含まれる共溶媒の存在により、防食剤の溶解度を増大させ、配線領域４６と共に防食剤の吸収反応速度を増大させることができる。また、エチレングリコール、メチルアルコール、又は他の無極性化学物質と、極性を有する水溶媒とを含むことで、ウェハ表面の疎水性表面及び親水性表面のいずれに対しても濡れを増大させている。しかも、界面活性剤は、ウェハ表面の疎水性表面及び親水性領域の濡れを均一にすることも可能にする。これらの有利点は、ＣＭＰ処理やＣＭＰ洗浄後処理中に生じる表面欠陥を減少させるという結果をもたらす。
【００２２】
溶媒及び共溶媒としては、水、アルコール、グリコール（例えば、エチレングリコール）、アセトニトリル、アセトン、プロピレン・カーボネート、及びそれらと類似したものが使用され、溶媒は、共溶媒と種類の異なるものが使用される。例えば、水を溶媒とした場合、共溶媒をエチレングリコールとすることができる。好ましい実施形態では、共溶媒が、デンドライト抑制溶液の約０．５〜５０重量パーセント（０．５〜５０ｗｔ％）に設定され、好ましくは、１〜１０重量パーセントに設定される。
【００２３】
バフ研磨後、半導体ウェハは、ＣＭＰ処理を実施した結果、半導体ウェハ上に残存するあらゆるパーティクルを除去するため、第３プラテン１６上にて洗浄処理される。また、デンドライト抑制溶液中には殺生剤も含まれている。一実施形態では、防食剤が界面活性剤であるため、防食剤を界面活性剤とは別に用意する必要はない。
【００２４】
ＣＭＰ洗浄後処理の際にもデンドライト抑制液は使用されるものの、以下に示すように、その化学的性質や濃度は全ての処理に対して同じである必要はない。ウェハを洗浄処理した後、該ウェハは、手動により又はロボットによって、図中の矢印１７で示されるように第３プラテン１６から槽１８へと搬送される。その後、他の半導体ウェハと共に、図中の矢印１９で示されるように洗浄機２０へと搬送される。それに替わる方法では、ウェハが、第３プラテン１６から洗浄機２０へと直接搬送される。更に別の実施形態では、洗浄機２０が非接触式洗浄装置２０であり、半導体ウェハが、第３プラテン１６から非接触式洗浄装置２０へと搬送される。槽１８内、洗浄機２０の全ての部位（即ち、積載ステーション、ブラシボックス、及び、スピン回転−リンス−乾燥処理）、又は、超音波洗浄装置内に蓄えられる溶液中にデンドライト抑制溶液が含まれてもよい。
【００２５】
一方、砥粒のゼータ電位を調整するため、洗浄機２０のブラシボックスで使用されるデンドライト抑制溶液には、例えばクエン酸等の他の化学物質も含まれている。ゼータ電位は、ウェハ表面又は砥粒に存在する表面電荷を示唆する。砥粒又はウェハの表面によっては、砥粒とウェハ表面との間に生じる反発力を増大させるように、ゼータ電位が溶液中で操作される。また、ゼータ電位は、砥粒の安定性を予知し、かつ制御するためにも使用される。砥粒のゼータ電位が増大すると、それに伴い、凝集能も低下する。
【００２６】
デンドライト抑制溶液は、上述した任意の処理に対して使用することができる。デンドライト抑制溶液は、溶液中に半導体ウェハを浸漬する方法、半導体ウェハの表面に溶液を吹き付ける方法、又は、半導体ウェハの表面に溶液を注ぐ方法、それらと類似した方法、又はそれらを組み合せた方法を通じて適用される。プラテン上で半導体ウェハを研磨しながらデンドライト抑制溶液を適用する場合、ウェハ表面にデンドライト抑制溶液を吹き付ける方法が好ましく、また、ＣＭＰ洗浄後処理中にデンドライト抑制溶液を適用する場合、例えば洗浄機内のデンドライト抑制溶液中に半導体ウェハを浸漬する方法が好ましい。更に、デンドライトが形成されて欠陥が存在する虞のある箇所に、他の湿式処理によりデンドライト抑制溶液を使用することも好ましい。デンドライト抑制溶液は、デンドライトや欠陥を最小限に抑えるため、他の任意の処理と共に使用してもよい。例えば、デンドライト抑制溶液の使用時に、製造室内の光を遮断したり薄暗くしたりしてもよく、製造室内の光をつけたまましてもよい。ＣＭＰシステム１０内で実施される処理に伴うデンドライト抑制溶液の使用を、スピン回転−リンス−乾燥処理のための第３プラテン１６から開始することによって、周辺光が十分にあるときでも、デンドライトの形成を十分に低減させることが実験によって確認された。言い換えれば、約１μｍ未満の波長を持つ光の存在下で全ての処理を実施できるうえに、デンドライトの成長を低減させることができる。また、第２プラテン１４上で半導体ウェハと共にデンドライト抑制溶液を使用した実験を実施した。そのような使用は可能ではあるが、デンドライトの成長に関する十分な効果が得られなかった。そのため、第２プラテン１４上で使用される溶液のコストが無用に増大するものとして、そのような使用は好ましくない。
【００２７】
上記の議論に基づき、特に、半導体ウェハ（即ち、凹部内に形成されない導体材料が除去された）の表面で互いの配線が電気的に絶縁された後のＣＭＰ処理の間に、界面活性剤、防食剤、溶媒、及び共溶媒からなるデンドライト抑制溶液を使用することが、デンドライトの成長（即ち、電気分解）を低減させることは、当業者にとって明白である。また、デンドライト抑制溶液によって、表面酸化を抑止して電解セルの一部を構成しないメタル表面の腐食を低減できると共に、そうした腐食による配線内の欠陥を解消して歩留まりの向上を図ることもできる。他の有利点としては、信頼性及びエレクトロマイグレーション耐性の向上が挙げられる。配線−誘電体の界面は、配線内に使用される一成分である銅が拡散し易い経路として知られ、別の欠陥（例えば、カーボンや酸化銅）が、ストレスによる不具合（空隙）を早期に引き起こすと共に、装置の寿命を制限してしまう虞がある。
【００２８】
上述した明細書において、本発明は、特定の実施形態を参照して記載されている。しかしながら、以下の特許請求の範囲に記述される本発明の技術的範囲から逸脱しないで、種々の変形や変更が可能であることは、当業者にとって明白である。例えば、本発明は、特定の導体種について記載されているが、これらの導体種を入れ替えてもよいことは、当業者にとって明白である。２つの配線領域が図示されているが、任意の数の配線領域を形成してもよい。更に、他の適切なバリア材料及び配線材料を用いてもよく、任意の数の配線用バリア層及び配線層を用いてもよい。例えば、配線用バリア層は、種々の金属からなる多層構造であってもよい。従って、本明細書及び図面は、限定的なものではなく、例示的なものとみなすべきであり、全ての変更例は、本明細書の技術的範囲内に含まれている。
【００２９】
利益、他の利点、及び問題の解決手段が、特定の実施形態を参照して上記に記載されている。しかしながら、利益、他の利点、及び問題を解決するための手段と共に、あらゆる利益、他の利点を生じさせるあらゆる要素、又は問題の発生やより顕著になることに対する解決手段については、全ての特許請求の範囲又は幾つかの特許請求の範囲に関する重要な、必要な、又は本質的な要素や特徴として説明されていない。本明細書を用いた場合、「からなる」やそれを変化させて用いた用語は、包括的にカバーすることを意図して用いられている。例えば、本明細書に記載された要素からなる処理、方法、物品、又は、装置は、記載された要素のみを備えるものではなく、明確には記載されない他の要素や、処理、方法、物品、又は装置に特有の他の要素を備えてもよい。
【００３０】
簡潔さや明瞭さのために図中の構成要素が説明され、また、実寸通りに図示する必要の無いことは当業者にとって明白である。例えば、図中の幾つかの構成要素は、本発明の実施形態を理解し易くするため、他の構成要素よりも誇張して図示されている。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態に係る半導体ウェハの製造に用いられる化学的機械研磨（ＣＭＰ）システムの概略構成図。
【図２】図１のＣＭＰシステムを用いた種々の処理段階における半導体ウェハの部分断面図。
【図３】図１のＣＭＰシステムを用いた種々の処理段階における半導体ウェハの部分断面図。
【図４】図１のＣＭＰシステムを用いた種々の処理段階における半導体ウェハの部分断面図。
【図５】図１のＣＭＰシステムを用いた種々の処理段階における半導体ウェハの部分断面図。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法に係り、より詳しくは、化学的機械研磨（ＣＭＰ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造プロセスの過程において、電流源が存在する条件下で、メタル配線が、電解セルのアノード及びカソードのいずれか一方として機能する場合がある。電解質が存在する条件下では、メタル配線からそれ以外へと電流が流れて、電気分解を引き起こすことがある。前記電解質は、半導体ウェハが濡れているときに化学的機械研磨（ＣＭＰ）の過程で発生する。電気分解の過程では、メタル配線（アノード）が酸化されてイオンを形成し、そのイオンが移動して他のメタル配線（カソード）で還元される。アノードにて酸化される金属が溶解することによって、配線間に空隙や電気的な断線が発生する虞がある。いずれの場合（短絡又は断線）にも、電気分解が電気回路に欠陥を生じさせ、装置の信頼性を低下させてしまう。
【０００３】
電気分解の発生に必要な電流源は、熱又は光により発生するシリコンレベルでの電子−正孔の対の生成を含む現象に起因して生じる。シリコンに対するバンドギャップ（〜１．１ｅＶ）よりも大きいエネルギーを有する光子（例えば光）の存在下では、電子−正孔の対が生成されると共に、ＰＮ接合部において分離することがある。そのような条件下では、電気ポテンシャルがウェハ表面での電気分解に対して好都合となり、光による電子−正孔の対の生成が電流源としての機能を発揮する。電流量は、ＰＮ接合の面積、Ｐ領域とＮ領域との相対ドーピング、及び、吸収された光子の位置や量等と釣り合っている。電子−正孔の対は、半導体ウェハの吸収作用及び減衰共同作用に従い同半導体ウェハの表面付近にて生成される。吸収される放射線の量は、ベールの法則の関係に従うのが一般的であり、半導体ウェハの表面からの深さに応じて指数関数的に減衰する。これらの光子（電流をもたらす光子の割合）の収集効率は、光子エネルギー、ドーパント型、ドーパント濃度分布、再結合速度、及び生成速度等の多くの因子に依存している。
【０００４】
電気分解の発生（即ち、デンドライトの形成）を最小限に抑える方法の一つに、キャリアである光の発生を阻止するため、製造室内の照明等が消された暗室内で半導体ウェハを磨いたり研磨したりする方法がある。ところが、暗がりやほのかな光の中で半導体ウェハを処理すれば、デンドライトの形成は抑制されるものの、デバイスの構造や製造プロセスの環境によっては、キャリアである熱の発生が著しい腐食を引き起こす虞がある。更に、暗がりやほのかな光の中でウェハを研磨すれば、技術者や作業者にとって製造室内が見え難くなるため、例えば半導体ウェハの落下や破損、又は人体の負傷といった事故の危険性を増大させることになる。
【０００５】
デンドライトの形成や成長を最小限に抑えつつ、作業者や技術者にとって製造室内を見えるようにするため、ＣＭＰ装置や洗浄機の窓部が不透明材料によって被覆されている。これは、濡れた状態でデンドライトが最も形成され易い半導体ウェハに対して、光を到達させることのないようにするためである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、ＣＭＰ装置に不透明材料を採用すれば、原因不明の理由に対して、例えば研磨液の吐出を停止させるのか、又は半導体ウェハの処理を停止させるのかを決定する際に、作業者や技術者は、処理中の半導体ウェハを見ることができない。更に、何らかの理由により、半導体ウェハを取り除く必要のある場合（例えば、ＣＭＰ装置内で半導体ウェハが重なり合い処理が停止した場合）、電気分解が発生して半導体ウェハの信頼性に問題が生じたり、歩留まりが悪化したりする虞がある。従って、電気分解とそれによるデンドライトの形成や成長を最小限に抑えながら上記製造プロセスの問題を克服することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
半導体ウェハの表面の洗浄中や洗浄後に、界面活性剤及び防食剤を含むデンドライト抑制溶液が適用される。また、デンドライト抑制溶液は、溶媒、及び共溶媒も含む。デンドライト抑制溶液は、好ましくは、半導体ウェハ上に多くの配線が形成されて、それらがウェハ表面に沿って電気的に絶縁された後に、半導体ウェハに対して適用される。しかし、洗浄中と洗浄後とにおいて、同じ溶液を使用する必要はない。一実施形態では、その溶液を適用した後に、半導体ウェハが乾燥される。化学的機械研磨（ＣＭＰ）処理での前記溶液の使用法について（図と共に）以下に詳細に記載する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は、実施例によって説明されているが、添付図面により限定されるものではない。なお、図中、同じ符号は、同じ構成要素を示している。
図１に示すように、ＣＭＰシステム１０は、第１プラテン１２、第２プラテン１４、第３プラテン１６、必要に応じて槽１８、及び、洗浄機又は非接触型の洗浄装置２０を備えている。一般に、第１プラテン１２、第２プラテン１４、第３プラテン１６は同一装置の一部をそれぞれ構成している。ＣＭＰシステム１０は、ＣＭＰ処理と、ＣＭＰ洗浄後処理とに分けられ、ＣＭＰ処理では、第１プラテン１２、第２プラテン１４、第３プラテン１６、及び槽１８が使用され、ＣＭＰ後処理では、洗浄機２０が使用される。第１プラテン１２、第２プラテン１４、及び第３プラテン１６は、半導体ウェハの研磨や平坦化のために使用される。次の処理で不純物汚染を生じさせないようにするためのパーティクル除去が各ＣＭＰ処理にて行われた後、必要に応じて洗浄処理が実施される。ところで、ＣＭＰシステム１０は、任意の数のプラテンを備えてもよい。例えば、ＣＭＰシステム１０は、一つのプラテン、二つのプラテン、又は三つ以上のプラテンを備えることもできる。
【０００９】
平坦化後、多数の半導体ウェハが、例えば同一のウェハボックスやコンテナ内に同時に格納されて全て揃うまでの間、水を含む液体の蓄えられた槽内に保存される。一実施形態では、複数の半導体ウェハが、槽１８から洗浄機２０内の第１ステーションへと同時に搬送される。第１ステーションは積載ステーションであり、第１ステーションには水を含む溶液が蓄えられている。複数の半導体ウェハから一枚ずつ、手動により又はロボットにより積載ステーションから搬送されて、洗浄機２０のブラシボックス内に載置される。そして、ブラシによる断続的な機械的作用（ブラッシング）が半導体ウェハに適用され、平坦化後に必要に応じて行う洗浄処理によっても除去されないパーティクルを取り除く。ブラシによって、半導体ウェハからパーティクルが取り除かれた後、成膜処理やエッチング処理等の次工程のプロセス処理のため、スピン回転処理、洗浄処理、及び乾燥処理が実施され、半導体ウェハが更に洗浄されると共に乾燥される。
【００１０】
別の実施形態では、第１、第２、第３プラテン１２，１４，１６、及び洗浄機２０が同一装置の一部をそれぞれ構成している。この実施形態では、槽と、洗浄機２０の積載ステーションとが、ウェハを格納するのに不要とされている。また、別の実施形態では、半導体ウェハ上のパーティクルを除去するためブラシボックス等で機械的作用を加える洗浄機２０に替えて、例えば音の力を利用する超音波洗浄機等の非接触式洗浄機２０を用いてもよい。電気分解や腐食を低減させるため、界面活性剤、防食剤、溶媒、及び共溶媒（他の溶媒と共に使用される溶媒）が、以下に詳細に説明されるように、最終的にメタルを除去した後の半導体ウェハの処理に使用される。
【００１１】
銅溝形成のための銅研磨処理が、図１のＣＭＰシステム１０を用いた図２〜図５に示す半導体ウェハの製造について記載されている。図２に示す半導体ウェハ３０が、ＣＭＰシステム１０の第１プラテン１２に供給される。なお、半導体ウェハ３０の半導体基板３２上には、従来の半導体製造プロセスによりバリア層３６及び導体層３８が形成されている。半導体基板３２は、絶縁層３３内に形成された凹部４３を有し、その絶縁層３３は、半導体基板３２内に形成されたＰ領域とＮ領域とを覆うようにして形成されている。図２には示さないが、半導体基板３２は、例えば、シリコン、シリコンゲルマニウム、ガリウム砒素、及び、それらと同類のものからなる半導体層上に誘電体層（例えば、二酸化珪素）を備えてもよい。バリア層３６及びメタル層３８の一部が凹部３４内に形成されることが望ましく、凹部３４の外側に形成される他の部分はＣＭＰシステム１０によって除去される。一実施形態では、バリア層３６及び導体層３８として、タンタル、銅、アルミニウム、タングステン、銀、チタニウム、それらと同類のもの、又はそれらの組合せ等が挙げられる。
【００１２】
半導体基板３０が、導体層３８の一部を除去するため第１プラテン１２上に載置される。第１プラテン１２は、好ましくは銅等の導体層３８の塊部分を除去するために使用され、その結果、導体層３８は、図３に示す薄い導体層４０になる。例えば、導体層３８の厚さを約５００〜１０００ｎｍとしてもよく、また、薄い導体層４０の厚さを約２０〜２００ｎｍとしてもよい。一実施形態において、薄い導体層４０の厚さを約１００ｎｍとするためには、除去される導体層３８の塊部分の厚さが４００〜９００ｎｍとなる。
【００１３】
第１プラテン１２を用いて導体層３８を研磨するため、砥粒（例えば、アルミニウム含有物（アルミナ）粒子、セリア化合物（セリア）又はシリコン含有物（シリカ）粒子）、銅溶解溶液又は錯化剤（例えば、クエン酸）、酸化剤（例えば、過酸化物）、水、及び界面活性剤（例えば、ポリエチレングリコール）を含むＣＭＰスラリーが使用される。銅は、酸及び塩基の両方の性質を持ち（即ち、酸及び塩基の両方に溶解する）、錯化剤は、通常は銅イオンを溶解しないＣＭＰスラリーのｐＨの範囲内で銅含有イオンを溶解させるために使用される。また、第１ＣＭＰスラリーは、ウェハ表面の過剰な化学エッチング（孔食）を抑止するために防食剤を含み、また、スラリー中の生物学的成長を抑止するために殺生剤を含む。
【００１４】
導体層３８を研磨して薄い導体層４０を形成した後、半導体ウェハは、手動により又はロボットによって、図１中の矢印１３で示されるように第２プラテン１４へと搬送される。第２プラテン１４は、凹部３４内に形成されない薄い導体層４０を除去して、図４に示される導体部４２を形成するために使用される。
【００１５】
幾つかの実施形態では、第２プラテン１４によるバリア層３６の端面の研磨処理で、タンタル（Ｔａ）又は窒化タンタル（ＴａＮ）を約１０〜１００ｎｍに亘って研磨することが一般的である。一実施形態では、この研磨処理中に、バリア層３６が全く除去されない。ところが、別の実施形態では、ウェハ上の密集し、かつ絶縁された領域の研磨速度を異ならせることでバリア層３６の幾つかの部分が除去される。一般に、第１プラテン１２で使用されるＣＭＰスラリーと類似したスラリーが、第２プラテン１４でも使用される。従って、凹部３４内に形成されない導体層３８、及び薄い導体層４０の全てを研磨するためには、同一のプラテンを使用することが望ましい。
【００１６】
一実施形態では、凹部３４内に形成されない薄い導体層４０の全てを除去した後、半導体ウェハが、手動により又は自動的に（例えば、ロボットを用いて）図１中の矢印１５で示されるように第３プラテン１６へと搬送される。一般に、軟質なバフパットは、配線領域４６と配線バリア４４とを形成するため、絶縁層３３上に形成されたバリア層３６の一部と、いくらかの犠牲的な誘電体層（又はキャッピング）とを除去するために使用される。一般に、犠牲的な誘電体（又はキャッピング）は低誘電率材料ではなく、絶縁層３３の露出面が低誘電率材料であり、そのことが、作製される半導体装置の電気抵抗を低減させている。従って、電気抵抗値を最小限に抑えるため、キャッピングとしての誘電体を除去することが望ましい。
【００１７】
第３プラテンによる研磨の間にバリア層３６が除去されると、導体層３８及び薄い導体層４０とは異なり、配線４６間が半導体ウェハの表面に沿って相互に電気的に接続されなくなる（例えば、絶縁層３３上に導体層が存在しなくなる）。配線４６が半導体ウェハの表面に沿って互いに電気的に接続されなくなると、導体部４２が共に短絡されずに電気分解により電流を流すことができるため、ＣＭＰ処理の間にデンドライトの発生頻度を増大させてしまう。これは、導体層３８，４０やバリア層３６により周辺光が遮断されず、絶縁層３３を通過してＰ領域とＮ領域とに到達することにより、光による電子−正孔の対の生成を開始させるためである。このようにして、Ｐ領域及びＮ領域は、電解セルの電流源としての機能を果たす。その場合、配線４６はアノード及びカソードとなり、ＣＭＰスラリーが電解質となる。
【００１８】
実際には、バフ研磨処理中に、半導体ウェハの各部分が種々の異なる研磨速度によって研磨される。そのため、半導体ウェハのある領域内で、配線４６の外側に形成されるバリア層３６の一部が除去されると、それにより、光がＰ領域及びＮ領域に到達する。一方、他の領域内では、バリア層３６が、配線４６の外側に存在したままである。そのため、配線４６の外側に形成されるバリア層３６の全てを除去するため、半導体ウェハの幾つかの領域が必要以上に研磨される。よって、Ｐ領域及びＮ領域はその上部にバリア層３６を有しなくなることで研磨時に光に晒されてデンドライトが形成されるものの、その研磨時にデンドライト抑制溶液を使用することでデンドライトの形成が低減される。
【００１９】
界面活性剤、防食剤、溶媒及び共溶媒、存在する他の溶媒とは異なる溶媒を含むデンドライト抑制溶液が使用される。一実施形態では、界面活性剤として、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）、ポリプロピレンオキシドのブロック共重合体（ＰＰＯ）又はポリプロピレンオキシド（ＰＥＯ）、硫酸ドデシルアンモニウム、アルキルフェノールエーテルリン酸塩、アミノエチルイミダゾリン、それらと同類のもの、又はそれらの組合せ等が挙げられ、また、防食剤としては、ベンゼントリアゾール（ＢＴＡ）、トリアゾール、カフェイン、テオフィリン、ビピリジル、それらと同類のもの、又はそれらの組合せ等が挙げられる。
【００２０】
一実施形態では、界面活性剤及び防食剤が、デンドライト抑制溶液中にそれぞれ約１００〜５００ｐｐｍ含まれている。好ましい実施形態では、界面活性剤及び防食剤の濃度が、デンドライト抑制溶液の１重量パーセント（１ｗｔ％）以下に設定されている。界面活性剤及び防食剤のいずれもが有機物であり、デンドライト抑制溶液に対するそれらの溶解度には上限があり、そのことが、半導体ウェハ表面でのカーボンによる欠陥の発生頻度を増大させている。このことから、界面活性剤及び防食剤の総濃度を最小限に抑えることが望ましい。防食剤の存在により、腐食とデンドライトの成長とが低減される。しかしながら、防食剤だけを用いれば（即ち、共溶媒無し）、結果として、不均一な濡れ又は乾燥に起因して、望ましくない欠陥を生じさせてしまう虞がある。
【００２１】
デンドライト抑制溶液中に含まれる共溶媒の存在により、防食剤の溶解度を増大させ、配線領域４６と共に防食剤の吸収反応速度を増大させることができる。また、エチレングリコール、メチルアルコール、又は他の無極性化学物質と、極性を有する水溶媒とを含むことで、ウェハ表面の疎水性表面及び親水性表面のいずれに対しても濡れを増大させている。しかも、界面活性剤は、ウェハ表面の疎水性表面及び親水性領域の濡れを均一にすることも可能にする。これらの有利点は、ＣＭＰ処理やＣＭＰ洗浄後処理中に生じる表面欠陥を減少させるという結果をもたらす。
【００２２】
溶媒及び共溶媒としては、水、アルコール、グリコール（例えば、エチレングリコール）、アセトニトリル、アセトン、プロピレン・カーボネート、及びそれらと類似したものが使用され、溶媒は、共溶媒と種類の異なるものが使用される。例えば、水を溶媒とした場合、共溶媒をエチレングリコールとすることができる。好ましい実施形態では、共溶媒が、デンドライト抑制溶液の約０．５〜５０重量パーセント（０．５〜５０ｗｔ％）に設定され、好ましくは、１〜１０重量パーセントに設定される。
【００２３】
バフ研磨後、半導体ウェハは、ＣＭＰ処理を実施した結果、半導体ウェハ上に残存するあらゆるパーティクルを除去するため、第３プラテン１６上にて洗浄処理される。また、デンドライト抑制溶液中には殺生剤も含まれている。一実施形態では、防食剤が界面活性剤であるため、防食剤を界面活性剤とは別に用意する必要はない。
【００２４】
ＣＭＰ洗浄後処理の際にもデンドライト抑制液は使用されるものの、以下に示すように、その化学的性質や濃度は全ての処理に対して同じである必要はない。ウェハを洗浄処理した後、該ウェハは、手動により又はロボットによって、図中の矢印１７で示されるように第３プラテン１６から槽１８へと搬送される。その後、他の半導体ウェハと共に、図中の矢印１９で示されるように洗浄機２０へと搬送される。それに替わる方法では、ウェハが、第３プラテン１６から洗浄機２０へと直接搬送される。更に別の実施形態では、洗浄機２０が非接触式洗浄装置２０であり、半導体ウェハが、第３プラテン１６から非接触式洗浄装置２０へと搬送される。槽１８内、洗浄機２０の全ての部位（即ち、積載ステーション、ブラシボックス、及び、スピン回転−リンス−乾燥処理）、又は、超音波洗浄装置内に蓄えられる溶液中にデンドライト抑制溶液が含まれてもよい。
【００２５】
一方、砥粒のゼータ電位を調整するため、洗浄機２０のブラシボックスで使用されるデンドライト抑制溶液には、例えばクエン酸等の他の化学物質も含まれている。ゼータ電位は、ウェハ表面又は砥粒に存在する表面電荷を示唆する。砥粒又はウェハの表面によっては、砥粒とウェハ表面との間に生じる反発力を増大させるように、ゼータ電位が溶液中で操作される。また、ゼータ電位は、砥粒の安定性を予知し、かつ制御するためにも使用される。砥粒のゼータ電位が増大すると、それに伴い、凝集能も低下する。
【００２６】
デンドライト抑制溶液は、上述した任意の処理に対して使用することができる。デンドライト抑制溶液は、溶液中に半導体ウェハを浸漬する方法、半導体ウェハの表面に溶液を吹き付ける方法、又は、半導体ウェハの表面に溶液を注ぐ方法、それらと類似した方法、又はそれらを組み合せた方法を通じて適用される。プラテン上で半導体ウェハを研磨しながらデンドライト抑制溶液を適用する場合、ウェハ表面にデンドライト抑制溶液を吹き付ける方法が好ましく、また、ＣＭＰ洗浄後処理中にデンドライト抑制溶液を適用する場合、例えば洗浄機内のデンドライト抑制溶液中に半導体ウェハを浸漬する方法が好ましい。更に、デンドライトが形成されて欠陥が存在する虞のある箇所に、他の湿式処理によりデンドライト抑制溶液を使用することも好ましい。デンドライト抑制溶液は、デンドライトや欠陥を最小限に抑えるため、他の任意の処理と共に使用してもよい。例えば、デンドライト抑制溶液の使用時に、製造室内の光を遮断したり薄暗くしたりしてもよく、製造室内の光をつけたまましてもよい。ＣＭＰシステム１０内で実施される処理に伴うデンドライト抑制溶液の使用を、スピン回転−リンス−乾燥処理のための第３プラテン１６から開始することによって、周辺光が十分にあるときでも、デンドライトの形成を十分に低減させることが実験によって確認された。言い換えれば、約１μｍ未満の波長を持つ光の存在下で全ての処理を実施できるうえに、デンドライトの成長を低減させることができる。また、第２プラテン１４上で半導体ウェハと共にデンドライト抑制溶液を使用した実験を実施した。そのような使用は可能ではあるが、デンドライトの成長に関する十分な効果が得られなかった。そのため、第２プラテン１４上で使用される溶液のコストが無用に増大するものとして、そのような使用は好ましくない。
【００２７】
上記の議論に基づき、特に、半導体ウェハ（即ち、凹部内に形成されない導体材料が除去された）の表面で互いの配線が電気的に絶縁された後のＣＭＰ処理の間に、界面活性剤、防食剤、溶媒、及び共溶媒からなるデンドライト抑制溶液を使用することが、デンドライトの成長（即ち、電気分解）を低減させることは、当業者にとって明白である。また、デンドライト抑制溶液によって、表面酸化を抑止して電解セルの一部を構成しないメタル表面の腐食を低減できると共に、そうした腐食による配線内の欠陥を解消して歩留まりの向上を図ることもできる。他の有利点としては、信頼性及びエレクトロマイグレーション耐性の向上が挙げられる。配線−誘電体の界面は、配線内に使用される一成分である銅が拡散し易い経路として知られ、別の欠陥（例えば、カーボンや酸化銅）が、ストレスによる不具合（空隙）を早期に引き起こすと共に、装置の寿命を制限してしまう虞がある。
【００２８】
上述した明細書において、本発明は、特定の実施形態を参照して記載されている。しかしながら、以下の特許請求の範囲に記述される本発明の技術的範囲から逸脱しないで、種々の変形や変更が可能であることは、当業者にとって明白である。例えば、本発明は、特定の導体種について記載されているが、これらの導体種を入れ替えてもよいことは、当業者にとって明白である。２つの配線領域が図示されているが、任意の数の配線領域を形成してもよい。更に、他の適切なバリア材料及び配線材料を用いてもよく、任意の数の配線用バリア層及び配線層を用いてもよい。例えば、配線用バリア層は、種々の金属からなる多層構造であってもよい。従って、本明細書及び図面は、限定的なものではなく、例示的なものとみなすべきであり、全ての変更例は、本明細書の技術的範囲内に含まれている。
【００２９】
利益、他の利点、及び問題の解決手段が、特定の実施形態を参照して上記に記載されている。しかしながら、利益、他の利点、及び問題を解決するための手段と共に、あらゆる利益、他の利点を生じさせるあらゆる要素、又は問題の発生やより顕著になることに対する解決手段については、全ての特許請求の範囲又は幾つかの特許請求の範囲に関する重要な、必要な、又は本質的な要素や特徴として説明されていない。本明細書を用いた場合、「からなる」やそれを変化させて用いた用語は、包括的にカバーすることを意図して用いられている。例えば、本明細書に記載された要素からなる処理、方法、物品、又は、装置は、記載された要素のみを備えるものではなく、明確には記載されない他の要素や、処理、方法、物品、又は装置に特有の他の要素を備えてもよい。
【００３０】
簡潔さや明瞭さのために図中の構成要素が説明され、また、実寸通りに図示する必要の無いことは当業者にとって明白である。例えば、図中の幾つかの構成要素は、本発明の実施形態を理解し易くするため、他の構成要素よりも誇張して図示されている。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態に係る半導体ウェハの製造に用いられる化学的機械研磨（ＣＭＰ）システムの概略構成図。
【図２】図１のＣＭＰシステムを用いた種々の処理段階における半導体ウェハの部分断面図。
【図３】図１のＣＭＰシステムを用いた種々の処理段階における半導体ウェハの部分断面図。
【図４】図１のＣＭＰシステムを用いた種々の処理段階における半導体ウェハの部分断面図。
【図５】図１のＣＭＰシステムを用いた種々の処理段階における半導体ウェハの部分断面図。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェハの製造方法であって、
複数の導体配線を備える半導体ウェハの表面を洗浄する処理と、
前記複数の配線は、半導体ウェハの表面に沿って電気的に絶縁されていることと、
前記半導体ウェハに溶液を適用する処理と、
前記溶液は、界面活性剤及び防食剤を含むと共に、前記半導体ウェハの洗浄処理中又は洗浄処理後に適用されることと、
前記半導体ウェハに前記溶液を適用した後に同半導体ウェハを乾燥する処理と、
を備える方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
前記半導体ウェハの表面の洗浄処理中及び洗浄処理後に前記溶液を適用する方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、
前記洗浄処理及び前記乾燥処理の少なくともいずれか一方の処理を約１μｍ未満の波長を持つ光の存在下で実施する方法。
【請求項４】
請求項８に記載の方法において、
前記洗浄処理及び前記乾燥処理の両処理を約１μｍ未満の波長を持つ光の存在下で実施する方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法において、
前記界面活性剤は、前記防食剤を含む方法。
【請求項６】
半導体ウェハの製造方法であって、
半導体ウェハのＣＭＰ処理を実施することと、
前記半導体ウェハのＣＭＰ洗浄後処理を実施することと、
前記ＣＭＰ処理及び前記ＣＭＰ洗浄後処理の少なくともいずれか一方の処理中に前記半導体ウェハに対する溶液の適用を実施することと、
前記溶液は、溶媒及び共溶媒を含むことと、
を備える方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法において、
前記ＣＭＰ洗浄後処理は、前記半導体ウェハの表面に対して機械的作用を適用することを含み、前記溶液の適用を、少なくとも前記半導体ウェハの表面に対する前記機械的作用の適用中に実施する方法。
【請求項８】
請求項６に記載の方法において、
前記ＣＭＰ処理は、前記半導体ウェハの表面をバフ研磨することを含み、前記溶液の適用を、少なくとも前記バフ研磨処理中に実施する方法。
【請求項９】
半導体ウェハの製造プロセスに用いられる溶液であって、
ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ブロック共重合体、又はポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）からなる界面活性剤と、
ベンゼントリアゾール、カフェイン、テオフィリン、ビピリジル、又はトリアゾールからなる防食剤と、
水、アルコール、グリコール、アセトン、アセトニトリル、又はプロピレン・カーボネートからなる溶媒と、
前記溶媒とは異なる溶媒であって、アルコール、グリコール、アセトン、アセトニトリル、又はプロピレン・カーボネートからなる共溶媒と、
を含む溶液。
【請求項１０】
請求項９に記載の溶液において、
前記溶液中に含まれる前記界面活性剤の濃度が約１重量パーセント未満であると共に、同溶液中に含まれる前記防食剤の濃度が約１重量パーセント未満である溶液。
【請求項１１】
半導体ウェハの製造方法であって、
半導体ウェハのＣＭＰ処理を実施することと、
前記半導体ウェハのＣＭＰ処理を実施した後に同半導体ウェハのＣＭＰ洗浄後処理を実施することと、
前記半導体ウェハに溶液を適用することと、
を備え、
前記溶液は、ブロック共重合体、共溶媒、防食剤、及び錯化剤を含む方法。
【請求項１２】
請求項３０に記載の方法において、
前記半導体ウェハに対する前記溶液の適用を前記ＣＭＰ洗浄後処理の間に実施する方法。
【請求項１３】
請求項３０に記載の方法において、
前記溶液は、溶媒及び共溶媒を更に含む方法。
【請求項１】
半導体ウェハの製造方法であって、
複数の導体配線を備える半導体ウェハの表面を洗浄する処理と、
前記複数の配線は、半導体ウェハの表面に沿って電気的に絶縁されていることと、
前記半導体ウェハに溶液を適用する処理と、
前記溶液は、界面活性剤及び防食剤を含むと共に、前記半導体ウェハの洗浄処理中又は洗浄処理後に適用されることと、
前記半導体ウェハに前記溶液を適用した後に同半導体ウェハを乾燥する処理と、
を備える方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
前記半導体ウェハの表面の洗浄処理中及び洗浄処理後に前記溶液を適用する方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、
前記洗浄処理及び前記乾燥処理の少なくともいずれか一方の処理を約１μｍ未満の波長を持つ光の存在下で実施する方法。
【請求項４】
請求項８に記載の方法において、
前記洗浄処理及び前記乾燥処理の両処理を約１μｍ未満の波長を持つ光の存在下で実施する方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法において、
前記界面活性剤は、前記防食剤を含む方法。
【請求項６】
半導体ウェハの製造方法であって、
半導体ウェハのＣＭＰ処理を実施することと、
前記半導体ウェハのＣＭＰ洗浄後処理を実施することと、
前記ＣＭＰ処理及び前記ＣＭＰ洗浄後処理の少なくともいずれか一方の処理中に前記半導体ウェハに対する溶液の適用を実施することと、
前記溶液は、溶媒及び共溶媒を含むことと、
を備える方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法において、
前記ＣＭＰ洗浄後処理は、前記半導体ウェハの表面に対して機械的作用を適用することを含み、前記溶液の適用を、少なくとも前記半導体ウェハの表面に対する前記機械的作用の適用中に実施する方法。
【請求項８】
請求項６に記載の方法において、
前記ＣＭＰ処理は、前記半導体ウェハの表面をバフ研磨することを含み、前記溶液の適用を、少なくとも前記バフ研磨処理中に実施する方法。
【請求項９】
半導体ウェハの製造プロセスに用いられる溶液であって、
ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ブロック共重合体、又はポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）からなる界面活性剤と、
ベンゼントリアゾール、カフェイン、テオフィリン、ビピリジル、又はトリアゾールからなる防食剤と、
水、アルコール、グリコール、アセトン、アセトニトリル、又はプロピレン・カーボネートからなる溶媒と、
前記溶媒とは異なる溶媒であって、アルコール、グリコール、アセトン、アセトニトリル、又はプロピレン・カーボネートからなる共溶媒と、
を含む溶液。
【請求項１０】
請求項９に記載の溶液において、
前記溶液中に含まれる前記界面活性剤の濃度が約１重量パーセント未満であると共に、同溶液中に含まれる前記防食剤の濃度が約１重量パーセント未満である溶液。
【請求項１１】
半導体ウェハの製造方法であって、
半導体ウェハのＣＭＰ処理を実施することと、
前記半導体ウェハのＣＭＰ処理を実施した後に同半導体ウェハのＣＭＰ洗浄後処理を実施することと、
前記半導体ウェハに溶液を適用することと、
を備え、
前記溶液は、ブロック共重合体、共溶媒、防食剤、及び錯化剤を含む方法。
【請求項１２】
請求項３０に記載の方法において、
前記半導体ウェハに対する前記溶液の適用を前記ＣＭＰ洗浄後処理の間に実施する方法。
【請求項１３】
請求項３０に記載の方法において、
前記溶液は、溶媒及び共溶媒を更に含む方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公表番号】特表２００７−５１１８９４（Ｐ２００７−５１１８９４Ａ）
【公表日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５３２５１８（Ｐ２００６−５３２５１８）
【出願日】平成１６年４月３０日（２００４．４．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０１３３７３
【国際公開番号】ＷＯ２００４／１０２６２０
【国際公開日】平成１６年１１月２５日（２００４．１１．２５）
【出願人】（５０４１９９１２７）フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド (806)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年４月３０日（２００４．４．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０１３３７３
【国際公開番号】ＷＯ２００４／１０２６２０
【国際公開日】平成１６年１１月２５日（２００４．１１．２５）
【出願人】（５０４１９９１２７）フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド (806)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]