JPH09251969A - 研磨処理後の洗浄用洗浄液及び研磨処理方法 - Google Patents
研磨処理後の洗浄用洗浄液及び研磨処理方法Info
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- JPH09251969A JPH09251969A JP8087233A JP8723396A JPH09251969A JP H09251969 A JPH09251969 A JP H09251969A JP 8087233 A JP8087233 A JP 8087233A JP 8723396 A JP8723396 A JP 8723396A JP H09251969 A JPH09251969 A JP H09251969A
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P70/00—Cleaning of wafers, substrates or parts of devices
- H10P70/20—Cleaning during device manufacture
- H10P70/27—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of conductive materials, e.g. polysilicon or amorphous silicon layers
- H10P70/277—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of conductive materials, e.g. polysilicon or amorphous silicon layers the processing being a planarisation of conductive layers
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- H10P52/00—Grinding, lapping or polishing of wafers, substrates or parts of devices
- H10P52/40—Chemomechanical polishing [CMP]
- H10P52/403—Chemomechanical polishing [CMP] of conductive or resistive materials
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- Weting (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 被処理基板の金属層を研磨した後、この金属
層表面に影響を与えずに、基板表面の残渣を取り除くこ
と。 【解決手段】 ウエハＷの金属層をＣＭＰ装置１で研磨
した後、乾燥させ、続いて洗浄槽３中の洗浄液に浸漬し
て洗浄する。洗浄液としては、腐食防止剤と有機溶媒と
を兼用するエチレングリコ−ルと、フッソ化合物溶液で
あるＢＨＦとを４：１の比率で混合したものを用いる。
この洗浄によりウエハＷ表面の残渣は洗浄液中のフッソ
によりエッチングされて除去されるが、この際ウエハＷ
の金属表面にはエチレングリコ−ルの水酸基が電気的に
吸着して保護層が形成され、これにより金属層は腐食が
抑制される。従ってこの洗浄により、ウエハＷの金属層
表面に影響を与えず、残渣のみが除去される。
層表面に影響を与えずに、基板表面の残渣を取り除くこ
と。 【解決手段】 ウエハＷの金属層をＣＭＰ装置１で研磨
した後、乾燥させ、続いて洗浄槽３中の洗浄液に浸漬し
て洗浄する。洗浄液としては、腐食防止剤と有機溶媒と
を兼用するエチレングリコ−ルと、フッソ化合物溶液で
あるＢＨＦとを４：１の比率で混合したものを用いる。
この洗浄によりウエハＷ表面の残渣は洗浄液中のフッソ
によりエッチングされて除去されるが、この際ウエハＷ
の金属表面にはエチレングリコ−ルの水酸基が電気的に
吸着して保護層が形成され、これにより金属層は腐食が
抑制される。従ってこの洗浄により、ウエハＷの金属層
表面に影響を与えず、残渣のみが除去される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体ウエ
ハやＬＣＤ等の表面の金属膜を研磨した後の表面の洗浄
に用いられる洗浄液、及び研磨工程並びに洗浄工程を含
む研磨処理方法に関するものである。
ハやＬＣＤ等の表面の金属膜を研磨した後の表面の洗浄
に用いられる洗浄液、及び研磨工程並びに洗浄工程を含
む研磨処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスの配線を形成する工程の
中に、エッチバックと呼ばれる工程がある。エッチバッ
クは、絶縁膜にコンタクトホ−ルを形成し、Ｗ（タング
ステン）やＡｌ（アルミニウム）などの金属膜をウエハ
表面全体に成膜した後、不要な部分を削り取って絶縁膜
例えばシリコン酸化膜を露出させる工程である。この工
程は、従来ドライエッチングにより行われていたが、最
近においてＣＭＰ（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｍｅｃｈａｎｉ
ｃａｌ ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）と呼ばれる研磨プロセス
を利用することが検討されている。
中に、エッチバックと呼ばれる工程がある。エッチバッ
クは、絶縁膜にコンタクトホ−ルを形成し、Ｗ（タング
ステン）やＡｌ（アルミニウム）などの金属膜をウエハ
表面全体に成膜した後、不要な部分を削り取って絶縁膜
例えばシリコン酸化膜を露出させる工程である。この工
程は、従来ドライエッチングにより行われていたが、最
近においてＣＭＰ（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｍｅｃｈａｎｉ
ｃａｌ ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）と呼ばれる研磨プロセス
を利用することが検討されている。
【０００３】ＣＭＰは、回転テ−ブルにポリウレタンな
どの研磨布を貼り付け、この研磨布の表面にシリカ（Ｓ
ｉＯ2 ）を主成分とする研磨剤を用いて半導体ウエハの
研磨対象物を研磨する方法であり、そのメカニズムは明
確ではないが、化学的、機械的メカニズムの複合効果が
研磨メカニズムに大きく関係していると考えられる。こ
の手法によりエッチバックを行えば、ドライエッチング
に比べて表面の平滑性が優れているが、表面に金属残渣
（削り滓）やＣＭＰの反応生成物が残り、これらが抵抗
成分になってしまうので、研磨工程の後、洗浄を行う必
要がある。
どの研磨布を貼り付け、この研磨布の表面にシリカ（Ｓ
ｉＯ2 ）を主成分とする研磨剤を用いて半導体ウエハの
研磨対象物を研磨する方法であり、そのメカニズムは明
確ではないが、化学的、機械的メカニズムの複合効果が
研磨メカニズムに大きく関係していると考えられる。こ
の手法によりエッチバックを行えば、ドライエッチング
に比べて表面の平滑性が優れているが、表面に金属残渣
（削り滓）やＣＭＰの反応生成物が残り、これらが抵抗
成分になってしまうので、研磨工程の後、洗浄を行う必
要がある。
【０００４】
【発明は解決しようとする課題】研磨工程後の金属膜表
面を洗浄するためには、金属表面に影響を与えずに、表
面の金属残渣などを取り除くことが必要であるが、こう
した洗浄液について確立されていないのが実情であり、
このためエッチバックをＣＭＰで実施化することの弊害
になっている。
面を洗浄するためには、金属表面に影響を与えずに、表
面の金属残渣などを取り除くことが必要であるが、こう
した洗浄液について確立されていないのが実情であり、
このためエッチバックをＣＭＰで実施化することの弊害
になっている。
【０００５】本発明はこのような事情の下になされたも
のであり、金属膜を研磨した後、金属表面に影響を与え
ずに、表面の金属残渣などを取り除くことを目的とする
ものである。
のであり、金属膜を研磨した後、金属表面に影響を与え
ずに、表面の金属残渣などを取り除くことを目的とする
ものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、被処
理基板の表面の金属層を研磨体により研磨し、研磨工程
の後に前記基板の表面を洗浄するために用いられる洗浄
液であって、フッソ化合物溶液と、金属の表面に吸着し
て前記フッソ化合物による腐食を防止する有機溶媒から
なる腐食防止剤と、を含むことを特徴とする。また請求
項２の発明は、被処理基板の表面の金属層を研磨体によ
り研磨し、研磨工程の後に前記基板の表面を洗浄するた
めに用いられる洗浄液であって、フッソ化合物溶液と、
金属の表面に吸着して前記フッソ化合物による腐食を防
止する腐食防止剤と、有機溶媒と、を含むことを特徴と
する。
理基板の表面の金属層を研磨体により研磨し、研磨工程
の後に前記基板の表面を洗浄するために用いられる洗浄
液であって、フッソ化合物溶液と、金属の表面に吸着し
て前記フッソ化合物による腐食を防止する有機溶媒から
なる腐食防止剤と、を含むことを特徴とする。また請求
項２の発明は、被処理基板の表面の金属層を研磨体によ
り研磨し、研磨工程の後に前記基板の表面を洗浄するた
めに用いられる洗浄液であって、フッソ化合物溶液と、
金属の表面に吸着して前記フッソ化合物による腐食を防
止する腐食防止剤と、有機溶媒と、を含むことを特徴と
する。
【０００７】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
において、腐食防止剤は、水酸基を備えた有機溶媒から
なることを特徴とする。請求項４の発明は、請求項３の
発明において、有機溶媒は、水酸基を２個以上備えたも
のであることを特徴とする。請求項５の発明は、請求項
１又は２の発明において、腐食防止剤は、非イオン系界
面活性剤を含むことを特徴とする。請求項６の発明は、
請求項１又は２の発明において、腐食防止剤は、多価の
アルコ−ル、ケトン、エ−テルを含むことを特徴とす
る。
において、腐食防止剤は、水酸基を備えた有機溶媒から
なることを特徴とする。請求項４の発明は、請求項３の
発明において、有機溶媒は、水酸基を２個以上備えたも
のであることを特徴とする。請求項５の発明は、請求項
１又は２の発明において、腐食防止剤は、非イオン系界
面活性剤を含むことを特徴とする。請求項６の発明は、
請求項１又は２の発明において、腐食防止剤は、多価の
アルコ−ル、ケトン、エ−テルを含むことを特徴とす
る。
【０００８】請求項７の発明は、被処理基板の表面の金
属層を研磨体により研磨する研磨工程と、この工程の
後、請求項１又は請求項２記載の洗浄液により前記基板
の表面を洗浄する洗浄工程と、を含むことを特徴とす
る。請求項８の発明は、請求項７の発明において、研磨
工程と洗浄工程との間に、基板を乾燥する工程を行うこ
とを特徴とする。請求項９の発明は、請求項７の発明に
おいて、研磨工程と洗浄工程との間に、基板を前記有機
溶媒からなる腐食防止剤により洗浄する工程を行うこと
を特徴とする。
属層を研磨体により研磨する研磨工程と、この工程の
後、請求項１又は請求項２記載の洗浄液により前記基板
の表面を洗浄する洗浄工程と、を含むことを特徴とす
る。請求項８の発明は、請求項７の発明において、研磨
工程と洗浄工程との間に、基板を乾燥する工程を行うこ
とを特徴とする。請求項９の発明は、請求項７の発明に
おいて、研磨工程と洗浄工程との間に、基板を前記有機
溶媒からなる腐食防止剤により洗浄する工程を行うこと
を特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に本発明の研磨処理方法の実施
の形態について説明する。本実施の形態では、図１の工
程図に示すように、ウエハＷ表面の金属層を研磨する研
磨工程であるＣＭＰ工程（Ａ１）、ウエハＷを乾燥させ
る乾燥工程（Ａ２）、ウエハＷを洗浄液で洗浄する洗浄
工程（Ａ３）、ウエハＷを有機溶媒を用いてリンスする
第１リンス工程（Ａ４）、ウエハＷを純水を用いてリン
スする第２リンス工程（Ａ５）、ウエハＷを乾燥させる
乾燥工程（Ａ６）を実施することにより研磨処理が行な
われる。
の形態について説明する。本実施の形態では、図１の工
程図に示すように、ウエハＷ表面の金属層を研磨する研
磨工程であるＣＭＰ工程（Ａ１）、ウエハＷを乾燥させ
る乾燥工程（Ａ２）、ウエハＷを洗浄液で洗浄する洗浄
工程（Ａ３）、ウエハＷを有機溶媒を用いてリンスする
第１リンス工程（Ａ４）、ウエハＷを純水を用いてリン
スする第２リンス工程（Ａ５）、ウエハＷを乾燥させる
乾燥工程（Ａ６）を実施することにより研磨処理が行な
われる。
【００１０】続いて各工程について説明する。前記ＣＭ
Ｐ工程Ａ１は例えば図２に示すＣＭＰ装置１により実施
される。このＣＭＰ装置１は表面に研磨布１１が貼着さ
れた回転テ−ブル１２に、ウエハ保持部１３に保持した
ウエハＷを所定の圧力で圧接し、研磨液供給部１４から
研磨液を研磨布１１の表面に供給しながら、回転テ−ブ
ル１２を回転させると共に、ウエハ保持部１３をモ−タ
１５により回転させて、こうしてウエハＷを回転テ−ブ
ル１１上で自転させかつ相対的に公転させることによっ
て、ウエハＷの研磨が行なわれる。
Ｐ工程Ａ１は例えば図２に示すＣＭＰ装置１により実施
される。このＣＭＰ装置１は表面に研磨布１１が貼着さ
れた回転テ−ブル１２に、ウエハ保持部１３に保持した
ウエハＷを所定の圧力で圧接し、研磨液供給部１４から
研磨液を研磨布１１の表面に供給しながら、回転テ−ブ
ル１２を回転させると共に、ウエハ保持部１３をモ−タ
１５により回転させて、こうしてウエハＷを回転テ−ブ
ル１１上で自転させかつ相対的に公転させることによっ
て、ウエハＷの研磨が行なわれる。
【００１１】ここで研磨すべきウエハの表面構造の一例
を図３（ａ）に示すと、ｎ形（Ｐ形）シリコン層４０の
上に、例えば溝幅０．８μｍのコンタクトホ−ル４１が
形成されたシリコン酸化膜４２が形成され、その表面全
体に、例えばＷ（タングステン）層からなる金属層４３
が形成されている。このようなウエハに前記ＣＭＰ装置
１により研磨処理を行なうと、ウエハＷ上の金属層４３
と研磨布１１及び研磨液との摩擦や、その摩擦熱による
研磨液の成分と金属層４３と化学反応等によって金属層
４３が研磨されていくが、ＣＭＰ工程Ａ１を終了した段
階では、図３（ｂ）に示すように、ウエハＷ表面には例
えば金属層４３の削り滓やＣＭＰの反応生成物等の残渣
４４が付着している。
を図３（ａ）に示すと、ｎ形（Ｐ形）シリコン層４０の
上に、例えば溝幅０．８μｍのコンタクトホ−ル４１が
形成されたシリコン酸化膜４２が形成され、その表面全
体に、例えばＷ（タングステン）層からなる金属層４３
が形成されている。このようなウエハに前記ＣＭＰ装置
１により研磨処理を行なうと、ウエハＷ上の金属層４３
と研磨布１１及び研磨液との摩擦や、その摩擦熱による
研磨液の成分と金属層４３と化学反応等によって金属層
４３が研磨されていくが、ＣＭＰ工程Ａ１を終了した段
階では、図３（ｂ）に示すように、ウエハＷ表面には例
えば金属層４３の削り滓やＣＭＰの反応生成物等の残渣
４４が付着している。
【００１２】続いて乾燥工程Ａ２を実施してウエハＷに
付着する水分を除去する。この工程は例えば図２に示す
ように、回転テ−ブル２１上にウエハＷを吸着させ、回
転テ−ブル２１を高速で回転させることにより行なわ
れ、これによりウエハＷに付着する水分は遠心力により
飛散して除去される。このように、洗浄工程Ａ３の前に
乾燥工程Ａ２を実施するのは、ウエハＷに水分が付着し
たまま洗浄工程を行なうと、後述する洗浄液の水分の組
成が変化してしまい、洗浄液によるエッチングのエッチ
レ−トが変化して、エッチングが制御できなくなるから
である。
付着する水分を除去する。この工程は例えば図２に示す
ように、回転テ−ブル２１上にウエハＷを吸着させ、回
転テ−ブル２１を高速で回転させることにより行なわ
れ、これによりウエハＷに付着する水分は遠心力により
飛散して除去される。このように、洗浄工程Ａ３の前に
乾燥工程Ａ２を実施するのは、ウエハＷに水分が付着し
たまま洗浄工程を行なうと、後述する洗浄液の水分の組
成が変化してしまい、洗浄液によるエッチングのエッチ
レ−トが変化して、エッチングが制御できなくなるから
である。
【００１３】次に洗浄工程Ａ３を実施してウエハＷ表面
の残渣４４を洗浄液によりエッチングして除去する。こ
の工程は例えば図２に示すように、例えば内槽３１と、
この内槽３１の上縁部の外側に、内槽３１から越流した
洗浄液を受容するように設けられた外槽３２とを有し、
外槽３２内の洗浄液を内装３１の底部に循環供給するよ
うに構成された洗浄槽３を用い、この洗浄槽３内に洗浄
液を供給し、洗浄液内に多数枚のウエハＷを保持部材３
３で保持しながら例えば３〜１０分間浸漬することによ
り実施される。
の残渣４４を洗浄液によりエッチングして除去する。こ
の工程は例えば図２に示すように、例えば内槽３１と、
この内槽３１の上縁部の外側に、内槽３１から越流した
洗浄液を受容するように設けられた外槽３２とを有し、
外槽３２内の洗浄液を内装３１の底部に循環供給するよ
うに構成された洗浄槽３を用い、この洗浄槽３内に洗浄
液を供給し、洗浄液内に多数枚のウエハＷを保持部材３
３で保持しながら例えば３〜１０分間浸漬することによ
り実施される。
【００１４】前記洗浄液はフッソ化合物溶液と、金属層
４３の表面に吸着してフッソ化合物による腐食を防止す
る腐食防止剤と、有機溶媒とから構成される場合と、有
機溶媒が腐食防止剤を兼用していて、フッソ化合物溶液
と、腐食防止効果を有する有機溶媒からなる腐食防止剤
とから構成される場合とがあり、これらフッソ化合物溶
液と腐食防止剤、有機溶媒（あるいはフッソ化合物溶液
と腐食防止剤）との混合比率を変化させることによりエ
ッチレ−トが制御される。
４３の表面に吸着してフッソ化合物による腐食を防止す
る腐食防止剤と、有機溶媒とから構成される場合と、有
機溶媒が腐食防止剤を兼用していて、フッソ化合物溶液
と、腐食防止効果を有する有機溶媒からなる腐食防止剤
とから構成される場合とがあり、これらフッソ化合物溶
液と腐食防止剤、有機溶媒（あるいはフッソ化合物溶液
と腐食防止剤）との混合比率を変化させることによりエ
ッチレ−トが制御される。
【００１５】フッソ化合物溶液としては、例えばフッ化
アンモニウム（ＮＨ4 Ｆ）水溶液やフッ酸（ＨＦ）、Ｎ
Ｈ4 ＦとＨＦとからなるバッファ−ドフッ酸（ＢＨＦ）
等が用いられる。腐食防止剤としては、エチレングリコ
−ル、多価のアルコ−ル、ケトン、エ−テル、フェノ−
ルや糖類等の界面活性剤特に非イオン性界面活性剤等が
用いられ、例えばカテコ−ル等が用いられる。有機溶媒
としては例えばジメチルスルフォキシド等が用いられ
る。なお前記エチレングリコ−ルや多価のアルコ−ル等
は、腐食防止剤でもある有機溶媒として使用される。
アンモニウム（ＮＨ4 Ｆ）水溶液やフッ酸（ＨＦ）、Ｎ
Ｈ4 ＦとＨＦとからなるバッファ−ドフッ酸（ＢＨＦ）
等が用いられる。腐食防止剤としては、エチレングリコ
−ル、多価のアルコ−ル、ケトン、エ−テル、フェノ−
ルや糖類等の界面活性剤特に非イオン性界面活性剤等が
用いられ、例えばカテコ−ル等が用いられる。有機溶媒
としては例えばジメチルスルフォキシド等が用いられ
る。なお前記エチレングリコ−ルや多価のアルコ−ル等
は、腐食防止剤でもある有機溶媒として使用される。
【００１６】そして例えば有機溶媒と腐食防止剤とを兼
用した洗浄液を例にとり、洗浄処理について具体的に説
明すると、腐食防止剤としてエチレングリコ−ル、フッ
ソ化合物として例えば４０％ＮＨ4 Ｆ水溶液と５０％Ｈ
Ｆ水溶液とを５０：１の比率で混合して調整されたＢＨ
Ｆを用い、エチレングリコ−ルとＢＨＦとを４：１の比
率で混合して洗浄液を調整して、例えば洗浄液の温度を
２５℃に設定し、２分間洗浄液中にウエハＷを浸漬する
ことにより洗浄処理が行われる。
用した洗浄液を例にとり、洗浄処理について具体的に説
明すると、腐食防止剤としてエチレングリコ−ル、フッ
ソ化合物として例えば４０％ＮＨ4 Ｆ水溶液と５０％Ｈ
Ｆ水溶液とを５０：１の比率で混合して調整されたＢＨ
Ｆを用い、エチレングリコ−ルとＢＨＦとを４：１の比
率で混合して洗浄液を調整して、例えば洗浄液の温度を
２５℃に設定し、２分間洗浄液中にウエハＷを浸漬する
ことにより洗浄処理が行われる。
【００１７】このように洗浄処理を行うと、フッソ化合
物のフッソ（Ｆ）によりウエハＷ表面の残渣４４がエッ
チングされて除去される。この際エチレングリコ−ルの
水酸基はウエハＷの金属層４３の表面に、例えば図４に
示すように電気的に吸着され、このため金属層４３表面
には腐食防止剤の保護層が形成される。従ってこの保護
層により金属層４３のフッソによるエッチングが防止さ
れ、ウエハＷ表面の残渣４４がエッチングされる。
物のフッソ（Ｆ）によりウエハＷ表面の残渣４４がエッ
チングされて除去される。この際エチレングリコ−ルの
水酸基はウエハＷの金属層４３の表面に、例えば図４に
示すように電気的に吸着され、このため金属層４３表面
には腐食防止剤の保護層が形成される。従ってこの保護
層により金属層４３のフッソによるエッチングが防止さ
れ、ウエハＷ表面の残渣４４がエッチングされる。
【００１８】ここで金属層４３の表面に腐食防止剤の保
護層を形成するためには、腐食防止剤の水酸基が２つ以
上であることが望ましい。水酸基が２つ以上あれば、こ
の２つの水酸基により金属層４３表面に吸着されるので
腐食防止剤が安定して吸着され保護面を形成するが、水
酸基が１つであれば吸着力が弱く、不安定であり、保護
面が形成されにくいからである。さらに腐食防止剤の水
酸基は、純粋な金属層４３の表面に吸着されるため、残
渣４４に吸着されることはほとんどなく、残渣４４のエ
ッチングが腐食防止剤により妨げられるおそれはない。
護層を形成するためには、腐食防止剤の水酸基が２つ以
上であることが望ましい。水酸基が２つ以上あれば、こ
の２つの水酸基により金属層４３表面に吸着されるので
腐食防止剤が安定して吸着され保護面を形成するが、水
酸基が１つであれば吸着力が弱く、不安定であり、保護
面が形成されにくいからである。さらに腐食防止剤の水
酸基は、純粋な金属層４３の表面に吸着されるため、残
渣４４に吸着されることはほとんどなく、残渣４４のエ
ッチングが腐食防止剤により妨げられるおそれはない。
【００１９】この結果、洗浄処理により図３（ｃ）に示
すように、ウエハＷの金属層４３の表面の腐食を抑制し
つつ、ウエハＷ表面の残渣４４をエッチングにより除去
することができる。またエチレングリコ−ルとＢＨＦと
の混合比率やＢＨＦの組成を変化させることにより、洗
浄液によるウエハＷ表面のエッチレ−トを制御すること
ができる。
すように、ウエハＷの金属層４３の表面の腐食を抑制し
つつ、ウエハＷ表面の残渣４４をエッチングにより除去
することができる。またエチレングリコ−ルとＢＨＦと
の混合比率やＢＨＦの組成を変化させることにより、洗
浄液によるウエハＷ表面のエッチレ−トを制御すること
ができる。
【００２０】洗浄工程Ａ３終了後、第１リンス工程Ａ４
と第２リンス工程Ａ５とを実施するが、これらの工程は
例えば前記洗浄槽３と同様のリンス槽を用意し、ここに
リンス液を供給して、リンス液中にウエハＷを浸漬する
ことにより行われる。第１リンス工程Ａ４では、リンス
液として前記有機溶媒からなる腐食防止剤例えばエチレ
ングリコ−ルが用いられ、このリンス液でリンスするこ
とにより、洗浄工程Ａ３にてウエハＷに付着した洗浄液
がウエハＷ表面から除去され、洗浄液によるウエハＷの
腐食が抑えられる。また第２リンス工程Ａ５では純水に
よりウエハＷがリンスされ、この工程終了後乾燥工程Ａ
６を実施する。即ち例えば多数のウエハＷを保持し、こ
れを高速で回転させて、ウエハＷに付着した水分を除去
して乾燥させ、このようにしてウエハＷを乾燥させた
後、ウエハＷの研磨処理を終了する。
と第２リンス工程Ａ５とを実施するが、これらの工程は
例えば前記洗浄槽３と同様のリンス槽を用意し、ここに
リンス液を供給して、リンス液中にウエハＷを浸漬する
ことにより行われる。第１リンス工程Ａ４では、リンス
液として前記有機溶媒からなる腐食防止剤例えばエチレ
ングリコ−ルが用いられ、このリンス液でリンスするこ
とにより、洗浄工程Ａ３にてウエハＷに付着した洗浄液
がウエハＷ表面から除去され、洗浄液によるウエハＷの
腐食が抑えられる。また第２リンス工程Ａ５では純水に
よりウエハＷがリンスされ、この工程終了後乾燥工程Ａ
６を実施する。即ち例えば多数のウエハＷを保持し、こ
れを高速で回転させて、ウエハＷに付着した水分を除去
して乾燥させ、このようにしてウエハＷを乾燥させた
後、ウエハＷの研磨処理を終了する。
【００２１】このような研磨処理方法では、研磨工程Ａ
１によりウエハＷ表面に残った残渣４４を洗浄工程にて
エッチングにより除去することができ、ウエハＷ表面が
清浄化される。この際既述のように、ウエハＷの金属層
４３は腐食防止剤により保護されるため、腐食されるお
それはほとんどなく、残渣４４のみを確実にエッチング
して除去することができる。
１によりウエハＷ表面に残った残渣４４を洗浄工程にて
エッチングにより除去することができ、ウエハＷ表面が
清浄化される。この際既述のように、ウエハＷの金属層
４３は腐食防止剤により保護されるため、腐食されるお
それはほとんどなく、残渣４４のみを確実にエッチング
して除去することができる。
【００２２】また洗浄工程Ａ３の前に乾燥工程Ａ２を実
施しているので、ウエハＷに付着して洗浄液に持ち込ま
れる水分はほとんどなく、これにより洗浄液中の水の比
率の変化が抑えられる。ここで洗浄工程では、腐食防止
剤により金属層４３を保護しているが、完全に腐食を防
止することは困難であり、わずかながら酸化膜や金属膜
もエッチングされてしまう。従って洗浄液中の水の比率
が変化してエッチレ−トが変わると、エッチングの程度
にバラツキが生じ、最終的に得られる酸化膜等の膜厚の
バラツキの要因になるおそれがある。このためこのよう
に洗浄液中の水の比率の変化を抑え、エッチレ−トの変
化を抑えることにより、処理のバラツキを抑えることが
できる。
施しているので、ウエハＷに付着して洗浄液に持ち込ま
れる水分はほとんどなく、これにより洗浄液中の水の比
率の変化が抑えられる。ここで洗浄工程では、腐食防止
剤により金属層４３を保護しているが、完全に腐食を防
止することは困難であり、わずかながら酸化膜や金属膜
もエッチングされてしまう。従って洗浄液中の水の比率
が変化してエッチレ−トが変わると、エッチングの程度
にバラツキが生じ、最終的に得られる酸化膜等の膜厚の
バラツキの要因になるおそれがある。このためこのよう
に洗浄液中の水の比率の変化を抑え、エッチレ−トの変
化を抑えることにより、処理のバラツキを抑えることが
できる。
【００２３】実際に上述の洗浄液を用いて洗浄工程を実
施したウエハＷの表面をＳＥＭで観察したところ、残渣
４４は付着していないことが認められ、この洗浄液が研
磨処理後のウエハＷ表面の清浄化に有効であることが確
認された。一方洗浄液として、スパッタ後の表面処理で
用いられる（ＮＨ2 ＯＨ）2 Ｈ2 ＳＯ4 等を用いて洗浄
を行なった場合にもウエハＷ表面の観察を行ったが、洗
浄後も残渣がかなり付着していることが確認された。
施したウエハＷの表面をＳＥＭで観察したところ、残渣
４４は付着していないことが認められ、この洗浄液が研
磨処理後のウエハＷ表面の清浄化に有効であることが確
認された。一方洗浄液として、スパッタ後の表面処理で
用いられる（ＮＨ2 ＯＨ）2 Ｈ2 ＳＯ4 等を用いて洗浄
を行なった場合にもウエハＷ表面の観察を行ったが、洗
浄後も残渣がかなり付着していることが確認された。
【００２４】続いて本発明の他の実施の形態について説
明する。本実施の形態は、上述の研磨工程Ａ１を実施し
た後、乾燥工程Ａ２を実施する代わりに、ウエハＷを有
機溶媒で洗浄する工程を実施するものである。この工程
で使用される有機溶媒は、例えば洗浄液で用いられる腐
食防止剤を兼用する有機溶媒と同じもの、例えばエチレ
ングリコ−ルであり、例えば前記洗浄槽３と同様の槽に
エチレングリコ−ルを供給し、ここにウエハＷを浸漬す
ることにより有機溶媒による洗浄工程が実施される。こ
の実施の形態では、有機溶媒による洗浄により、研磨工
程Ａ１によりウエハＷに付着した水分等を除去すること
ができ、次に行われる洗浄工程Ａ３の際、洗浄液の水の
比率の変化によるエッチレ−トの変化を抑えて、正確な
エッチングを行うことができる。
明する。本実施の形態は、上述の研磨工程Ａ１を実施し
た後、乾燥工程Ａ２を実施する代わりに、ウエハＷを有
機溶媒で洗浄する工程を実施するものである。この工程
で使用される有機溶媒は、例えば洗浄液で用いられる腐
食防止剤を兼用する有機溶媒と同じもの、例えばエチレ
ングリコ−ルであり、例えば前記洗浄槽３と同様の槽に
エチレングリコ−ルを供給し、ここにウエハＷを浸漬す
ることにより有機溶媒による洗浄工程が実施される。こ
の実施の形態では、有機溶媒による洗浄により、研磨工
程Ａ１によりウエハＷに付着した水分等を除去すること
ができ、次に行われる洗浄工程Ａ３の際、洗浄液の水の
比率の変化によるエッチレ−トの変化を抑えて、正確な
エッチングを行うことができる。
【００２５】以上において本発明では、洗浄工程は洗浄
槽中の洗浄液に多数のウエハＷを保持部材３３で保持し
て浸漬させる方法に限らず、洗浄液をウエハＷにスプレ
−することにより行うようにしてもよいし、枚葉式で行
うようにしてもよい。また本発明では、洗浄工程を終了
後、有機溶媒によるリンス工程を行わずに純水によるリ
ンス工程のみを行うようにしてもよい。また本発明は半
導体ウエハに限らず、表面に金属層を有するＬＣＤに対
しても適用できる。
槽中の洗浄液に多数のウエハＷを保持部材３３で保持し
て浸漬させる方法に限らず、洗浄液をウエハＷにスプレ
−することにより行うようにしてもよいし、枚葉式で行
うようにしてもよい。また本発明では、洗浄工程を終了
後、有機溶媒によるリンス工程を行わずに純水によるリ
ンス工程のみを行うようにしてもよい。また本発明は半
導体ウエハに限らず、表面に金属層を有するＬＣＤに対
しても適用できる。
【００２６】
【発明の効果】本発明の洗浄液を用いて、被処理基板の
金属層を研磨した後、洗浄を行うと、金属層表面に影響
を与えず、基板表面の金属残渣等を除去することができ
る。また研磨工程と洗浄工程の間に、基板を乾燥する工
程や基板を有機溶媒により洗浄する工程を行うと、洗浄
液の水の比率の変化によるエッチレ−トの変化を抑えて
正確な金属残渣等のエッチングを行うことができる。
金属層を研磨した後、洗浄を行うと、金属層表面に影響
を与えず、基板表面の金属残渣等を除去することができ
る。また研磨工程と洗浄工程の間に、基板を乾燥する工
程や基板を有機溶媒により洗浄する工程を行うと、洗浄
液の水の比率の変化によるエッチレ−トの変化を抑えて
正確な金属残渣等のエッチングを行うことができる。
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す処理工程図で
ある。
ある。
【図２】本発明の実施の形態で用いたＣＭＰ装置、洗浄
槽等の一例を示す構成図である。
槽等の一例を示す構成図である。
【図３】本発明の実施の形態で用いたウエハの表面の積
層構造を示す説明図である。
層構造を示す説明図である。
【図４】本発明の実施の形態で用いたウエハの金属層の
表面に有機溶媒が吸着する様子を示す説明図である。
表面に有機溶媒が吸着する様子を示す説明図である。
１ ＣＭＰ装置 ３ 洗浄槽 ４３ 金属層 ４４ 残渣
Claims (9)
- 【請求項１】 被処理基板の表面の金属層を研磨体によ
り研磨し、研磨工程の後に前記基板の表面を洗浄するた
めに用いられる洗浄液であって、 フッソ化合物溶液と、金属の表面に吸着して前記フッソ
化合物による腐食を防止する有機溶媒からなる腐食防止
剤と、を含むことを特徴とする研磨処理後の洗浄用洗浄
液。 - 【請求項２】 被処理基板の表面の金属層を研磨体によ
り研磨し、研磨工程の後に前記基板の表面を洗浄するた
めに用いられる洗浄液であって、 フッソ化合物溶液と、金属の表面に吸着して前記フッソ
化合物による腐食を防止する腐食防止剤と、有機溶媒
と、を含むことを特徴とする研磨処理後の洗浄用洗浄
液。 - 【請求項３】 腐食防止剤は、水酸基を備えた有機溶媒
からなることを特徴とする請求項１又は２記載の研磨処
理後の洗浄用洗浄液。 - 【請求項４】 有機溶媒は、水酸基を２個以上備えたも
のであることを特徴とする請求項３記載の研磨処理後の
洗浄用洗浄液。 - 【請求項５】 腐食防止剤は、非イオン系界面活性剤を
含むことを特徴とする請求項１又は２記載の研磨処理後
の洗浄用洗浄液。 - 【請求項６】 腐食防止剤は、多価のアルコ−ル、ケト
ン、エ−テルを含むことを特徴とする請求項１又は２記
載の研磨処理後の洗浄用洗浄液。 - 【請求項７】 被処理基板の表面の金属層を研磨体によ
り研磨する研磨工程と、 この工程の後、請求項１又は請求項２記載の洗浄液によ
り前記基板の表面を洗浄する洗浄工程と、を含むことを
特徴とする研磨処理方法。 - 【請求項８】 研磨工程と洗浄工程との間に、基板を乾
燥する工程を行うことを特徴とする請求項７記載の研磨
処理方法。 - 【請求項９】 研磨工程と洗浄工程との間に、基板を前
記有機溶媒からなる腐食防止剤により洗浄する工程を行
うことを特徴とする請求項７記載の研磨処理方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08723396A JP3333684B2 (ja) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | 研磨処理方法 |
| US08/818,724 US5830280A (en) | 1996-03-15 | 1997-03-14 | Washing liquid for post-polishing and polishing-cleaning method in semiconductor process |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08723396A JP3333684B2 (ja) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | 研磨処理方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09251969A true JPH09251969A (ja) | 1997-09-22 |
| JP3333684B2 JP3333684B2 (ja) | 2002-10-15 |
Family
ID=13909138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08723396A Expired - Fee Related JP3333684B2 (ja) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | 研磨処理方法 |
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|---|---|
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| JP (1) | JP3333684B2 (ja) |
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| US6897150B1 (en) | 1999-11-19 | 2005-05-24 | Nec Electronics Corporation | Semiconductor wafer surface and method of treating a semiconductor wafer surface |
| KR100683028B1 (ko) * | 1998-07-24 | 2007-02-15 | 가부시끼가이샤 르네사스 테크놀로지 | 반도체 집적회로장치의 제조방법 |
| US7510972B2 (en) | 2005-02-14 | 2009-03-31 | Tokyo Electron Limited | Method of processing substrate, post-chemical mechanical polishing cleaning method, and method of and program for manufacturing electronic device |
| KR100963043B1 (ko) * | 2003-09-18 | 2010-06-14 | 주식회사 실트론 | 웨이퍼의 제조방법 및 웨이퍼의 연마장치 |
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| US6572453B1 (en) | 1998-09-29 | 2003-06-03 | Applied Materials, Inc. | Multi-fluid polishing process |
| US6568989B1 (en) | 1999-04-01 | 2003-05-27 | Beaver Creek Concepts Inc | Semiconductor wafer finishing control |
| US6739947B1 (en) | 1998-11-06 | 2004-05-25 | Beaver Creek Concepts Inc | In situ friction detector method and apparatus |
| US6293851B1 (en) | 1998-11-06 | 2001-09-25 | Beaver Creek Concepts Inc | Fixed abrasive finishing method using lubricants |
| US6346202B1 (en) | 1999-03-25 | 2002-02-12 | Beaver Creek Concepts Inc | Finishing with partial organic boundary layer |
| US6428388B2 (en) | 1998-11-06 | 2002-08-06 | Beaver Creek Concepts Inc. | Finishing element with finishing aids |
| US6267644B1 (en) | 1998-11-06 | 2001-07-31 | Beaver Creek Concepts Inc | Fixed abrasive finishing element having aids finishing method |
| US6291349B1 (en) | 1999-03-25 | 2001-09-18 | Beaver Creek Concepts Inc | Abrasive finishing with partial organic boundary layer |
| US6541381B2 (en) | 1998-11-06 | 2003-04-01 | Beaver Creek Concepts Inc | Finishing method for semiconductor wafers using a lubricating boundary layer |
| US7131890B1 (en) | 1998-11-06 | 2006-11-07 | Beaver Creek Concepts, Inc. | In situ finishing control |
| US6656023B1 (en) * | 1998-11-06 | 2003-12-02 | Beaver Creek Concepts Inc | In situ control with lubricant and tracking |
| US6634927B1 (en) | 1998-11-06 | 2003-10-21 | Charles J Molnar | Finishing element using finishing aids |
| US6551933B1 (en) | 1999-03-25 | 2003-04-22 | Beaver Creek Concepts Inc | Abrasive finishing with lubricant and tracking |
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| US7156717B2 (en) | 2001-09-20 | 2007-01-02 | Molnar Charles J | situ finishing aid control |
| JP2005032948A (ja) * | 2003-07-11 | 2005-02-03 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | 半導体ウエハの洗浄方法および，洗浄装置 |
| WO2008098593A1 (en) * | 2007-02-15 | 2008-08-21 | Basf Se | Titanium etchant composition |
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| FR2288392A1 (fr) * | 1974-10-18 | 1976-05-14 | Radiotechnique Compelec | Procede de realisation de dispositifs semiconducteurs |
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-
1996
- 1996-03-15 JP JP08723396A patent/JP3333684B2/ja not_active Expired - Fee Related
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1997
- 1997-03-14 US US08/818,724 patent/US5830280A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JP3333684B2 (ja) | 2002-10-15 |
| US5830280A (en) | 1998-11-03 |
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