半導體裝置的制造方法及沖洗液制造方法及圖紙

本發明專利技術提供一種半導體裝置的制造方法及該制造方法中使用的沖洗液，上述半導體裝置的制造方法依次包括以下工序：密封組合物賦予工序，對半導體基板的表面的至少一部分賦予半導體用密封組合物而形成半導體用密封層，上述半導體用密封組合物含有具有陽離子性官能團且重均分子量為2000～600000的樹脂，并且鈉及鉀的含量分別以元素基準計為10質量ppb以下；以及洗滌工序，利用25℃時的pH值為6以下的沖洗液，將半導體基板的形成有上述半導體用密封層的面進行洗滌。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種半導體裝置的制造方法及沖洗液。
技術介紹
在微細化發展的半導體裝置的領域中，作為半導體的層間絕緣層，正在研究各種具有多孔結構的低介電常數的材料(以下有時稱為“low-k材料”)。在這種具有多孔結構的半導體層間絕緣層中，如果為了進一步降低介電常數而增大空隙率，則作為配線材料而嵌埋的銅等金屬成分容易進入至半導體層間絕緣層中的細孔中，有時介電常數上升，或產生泄漏電流。另一方面，已知以下技術:在使用了多孔低介電常數材料的半導體裝置的制造方法中，通過在蝕刻后的濕式洗滌中使用膠束(micell)狀的表面活性劑，從而將通過蝕刻所形成的溝槽的側壁面的細孔密封(例如參照專利文獻I)。另外，已知以下技術:在low-k材料具有疏水性的表面的情況下,通過對該表面賦予聚乙烯醇系兩親性聚合物，從而控制材料的親水性、疏水性(例如參照專利文獻2)。進而，已知一種含有陽離子性聚合物及表面活性劑的半導體研磨用組合物(例如參照專利文獻3)。另外，在使用了多孔低介電常數材料的半導體裝置的制造方法中，在將通過蝕刻所形成的溝槽的側壁面等的細孔密封時，在基板的表面具有多孔層間絕緣層并且具有以銅等形成的配線的情況下，用于密封的材料(密封組合物)會附著于配線上。如果使附著于這些電路材料(配線)并且無助于細孔的密封的多余的密封組合物殘留而制作半導體裝置，則有可能引起電路的動作不良、腐蝕，因此需要將多余的密封組合物去除。因此，謀求一種在使密封細孔的材料殘留的狀態下將配線上的多余的密封組合物迅速洗滌的方法(以下有時稱為“沖洗方法”)、沖洗液(以下有時稱為“洗滌劑”)。另外，存在于半導體基板表面的未形成電路的周緣部、未形成上述絕緣膜的背面等的并非半導體電路的構成要素的多余材料有可能在上述半導體制造工序中剝離，污染半導體基板，因此需要通過背部沖洗、邊緣沖洗等方法來洗滌。因此，謀求一種將形成在半導體裝置中的膜迅速洗滌的方法。現有技術文獻專利文獻專利文獻1:日本特表2009-503879號公報專利文獻2:國際公開第09/012184號小冊子專利文獻3:日本特開2006-352042號公報
技術實現思路
專利技術所要解決的課題然而，專利文獻I所記載的技術中，有時未形成膠束結構的表面活性劑進入至溝槽的側壁面的細孔中而相對介電常數上升。另外，有時由于膠束而使層間絕緣層與配線材料的密合性下降。另外，專利文獻2所記載的技術中，由于聚乙烯醇系兩親性聚合物間的氫鍵而容易形成蓬松的層，有時會產生由此導致的相對介電常數的上升、層間絕緣層與配線材料的密合性的下降。另外，有時無法一邊維持將多孔層間絕緣層密封的有效的材料一邊將附著于配線上的多余的密封組合物迅速洗滌(沖洗)，制造效率下降。另外，有時無法將附著于半導體基板的周緣部、背面等的多余的材料迅速洗滌(沖洗)，制造效率下降。本專利技術的課題在于提供一種半導體裝置的制造方法，其使用可形成薄的密封層、且多孔層間絕緣層的細孔的被覆性優異的半導體用密封組合物，并且將配線上、半導體基板的周緣部、背面的密封組合物容易地去除，抑制由配線部分、半導體基板的周緣部、背面的多余的半導體用密封組合物導致的污染。進而，本專利技術的課題在于提供一種上述半導體裝置的制造方法中使用的沖洗液。本專利技術者們進行了深入研究，結果發現，通過使用含有特定樹脂的半導體用密封組合物及特定沖洗液的制造方法可解決上述課題，從而完成了專利技術。即，本專利技術提供以下手段。〈I)一種半導體裝置的制造方法，依次包括以下工序:密封組合物賦予工序，對半導體基板的表面的至少一部分賦予半導體用密封組合物而形成半導體用密封層，上述半導體用密封組合物含有具有陽離子性官能團且重均分子量為2000 600000的樹脂,并且鈉及鉀的含量分別以元素基準計為10質量ppb以下；以及洗滌工序，利用25°C時的pH值為6以下的沖洗液，將半導體基板的形成有上述半導體用密封層的面進行洗滌。〈2〉如〈I〉所述的半導體裝置的制造方法，其中上述具有陽離子性官能團且重均分子量為2000 600000的樹脂的陽離子性官能團當量為43 430。〈3〉如〈I〉或〈2〉所述的半導體裝置的制造方法，其中上述具有陽離子性官能團且重均分子量為2000 600000的樹脂為聚乙烯亞胺或聚乙烯亞胺衍生物。(4)如〈I〉 〈3〉中任一項所述的半導體裝置的制造方法，其中在上述半導體基板的表面的至少一部分上形成有多孔層間絕緣層。〈5〉如〈4〉所述的半導體裝置的制造方法，其中上述半導體密封層形成在上述多孔層間絕緣層上，多孔層間絕緣層具有寬度為IOnm 32nm的凹狀的溝槽，上述密封組合物賦予工序是使上述半導體用密封組合物與上述多孔層間絕緣層的至少上述凹狀的溝槽的側面接觸。(6)如〈4〉或〈5〉所述的半導體裝置的制造方法，其中上述多孔層間絕緣層含有多孔二氧化娃，在其表面上具有來源于上述多孔二氧化娃的娃燒醇殘基。〈7〉如〈I〉 〈6〉中任一項所述的半導體裝置的制造方法，其中上述沖洗液含有選自由水、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇及丙二醇單甲醚乙酸酯所組成的組中的至少一種溶劑。〈8〉如〈I〉 〈7〉中任一項所述的半導體裝置的制造方法，其中上述沖洗液含有選自由草酸、甲酸、檸檬酸、對甲苯磺酸、甲磺酸、鹽酸、硝酸所組成的組中的至少一種酸。〈9〉如〈I〉 〈8〉中任一項所述的半導體裝置的制造方法，其中上述半導體基板的形成有上述半導體用密封層的面包含半導體電路非形成面。〈10〉如〈9〉所述的半導體裝置的制造方法，其中洗滌上述半導體電路非形成面的沖洗液的25°C時的pH值為2以下。〈11〉如〈I〉 〈8〉中任一項所述的半導體裝置的制造方法，其中上述半導體基板的表面在至少一部分具備具有多孔層間絕緣層及含銅的配線材料的電路面，上述洗滌工序為將上述配線材料上的密封層去除洗滌的電路面洗滌工序。〈12〉如〈11〉所述的半導體裝置的制造方法，其中洗滌上述半導體電路面的沖洗液的25°C時的pH值為I以上。〈13〉如〈I〉 〈12〉中任一項所述的半導體裝置的制造方法，其中上述陽離子性官能團為選自伯氨基及仲氨基中的至少一種。(14)如〈I〉 〈13〉中任一項所述的半導體裝置的制造方法，還包括表面周緣部洗滌工序:對半導體基板的形成有半導體用密封層的表面的周緣部噴附上述沖洗液進行洗滌。(15)如〈I〉 〈14〉中任一項所述的半導體裝置的制造方法，其中上述沖洗液含有選自由過氧化氫及硝酸所組成的組中的至少一種樹脂分解劑。(16)如〈I〉 〈15〉中任一項所述的半導體裝置的制造方法，其中上述電路面洗滌工序是在非氧化性氣氛下進行洗滌。〈17〉如〈I〉 〈16〉中任一項所述的半導體裝置的制造方法，其中上述沖洗液不含氧化性化合物。〈18〉如〈I〉 〈17〉中任一項所述的半導體裝置的制造方法，其中上述半導體基板具有來源于形成在基板表面的自然氧化膜的硅烷醇殘基。〈19〉一種沖洗液，其是用于將半導體電路面的金屬配線或半導體基板上的、來源于具有陽離子性官能團且重均分子量為2000 600000的樹脂的半導體用密封層去除的沖洗液，所述沖洗液的25°C時的pH值為6以下。〈20〉如〈19〉所述的沖洗液，其中上述具有陽離子性官能團且重均分子量為2000 600000的樹脂的陽離子性官能團當量為43 430，上述陽離子性官本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.09.10 JP 2010-203068;2010.11.26 JP 2010-263881.一種半導體裝置的制造方法，依次包括以下工序: 密封組合物賦予工序，對半導體基板的表面的至少一部分賦予半導體用密封組合物而形成半導體用密封層，所述半導體用密封組合物含有具有陽離子性官能團且重均分子量為2000 600000的樹脂，并且鈉及鉀的含量分別以元素基準計為10質量ppb以下；以及洗滌工序，利用25°C時的pH值為6以下的沖洗液，將半導體基板的形成有所述半導體用密封層的面進行洗滌。2.如權利要求1所述的半導體裝置的制造方法，其中所述具有陽離子性官能團且重均分子量為2000 600000的樹脂的陽離子性官能團當量為43 430。3.如權利要求1所述的半導體裝置的制造方法，其中所述具有陽離子性官能團且重均分子量為2000 600000的樹脂為聚乙烯亞胺或聚乙烯亞胺衍生物。4.如權利要求1所述的半導體裝置的制造方法，其中在所述半導體基板的表面的至少一部分上形成有多孔層間絕緣層。5.如權利要求4所述的半導體裝置的制造方法，其中所述半導體密封層形成在所述多孔層間絕緣層上，所述多孔層間絕緣層具有寬度為IOnm 32nm的凹狀的溝槽，所述密封組合物賦予工序是使所述半導體用密封組合物與所述多孔層間絕緣層的至少所述凹狀的溝槽的側面接觸。6.如權利要求4所述的半導體裝置的制造方法，其中所述多孔層間絕緣層含有多孔二氧化娃，在其表面上具有來源于所述多孔二氧化娃的娃燒醇殘基。7.如權利要求1所述的半導體裝置的制...

【專利技術屬性】
技術研發人員：小野升子，高村一夫，田中博文，
申請(專利權)人：三井化學株式會社，
類型：
國別省市：