반도체 소자 또는 표시 소자용 세정액 및 세정 방법 document_id A220623107769

오늘날 고집적화된 LSI 등의 반도체 소자 제조 방법으로는, 일반적으로 리소그래피법이 사용되고 있다. 이 리소그래피법에 의해 반도체 소자를 제조하는 경우에는 통상 실리콘 웨이퍼 등의 기판 상에 도전용 배선 재료가 되는 금속막 등의 도전 박막이나 배선간의 절연을 행할 목적의 실리콘 산화막 등의 층간 절연막을 형성한 후, 그 표면에 포토레지스트를 균질하게 도포해 감광층을 마련하고, 이것에 선택적 노광 및 현상 처리를 실시하여 원하는 레지스트 패턴을 형성한다. 이어서, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하여 하층부의 박막에 선택적 에칭 처리를 실시함으로써, 상기 박막에 원하는 레지스트 패턴을 형성한다. 그리고, 이 레지스트 패턴을 완전하게 제거한다고 하는 일련의 공정이 취해지고 있다. 최근, 반도체 소자는 고집적화가 진행되어 0.18㎛ 이하의 패턴 형성이 필요해지기 시작해서, 이 가공 치수의 초미세화에 따라 상기 선택적 에칭 처리에 있어서는 드라이 에칭법이 주류가 되어오고 있다. 드라이 에칭 처리에 있어서는, 형성된 패턴 주변부에 드라이 에칭 가스, 레지스트, 피가공막 및 드라이 에칭 장치 내의 처리 부재 등에 기인하는 잔사 (이하, 에칭 잔사라고 칭함)가 생성되는 것이 알려져 있다. 에칭 잔사가, 특히 비아 홀 내부 및 그 주변부에 잔존하면 고저항화를 초래하거나 전기적으로 단락이 생기거나 하는 등의 바람직하지 않은 사태를 초래한다. 금속 배선을 형성하는 공정에서의 에칭 잔사를 제거하는 세정액으로는, 알칸올 아민과 유기용매의 혼합계로 이루어진 유기 아민계 박리액이 개시되어 있다 (특허 문헌 1, 2). 그러나, 이들 세정액은 에칭 잔사 및 레지스트 등의 제거 후에 물 세정을 실시했을 경우에는 흡습한 수분에 의해 아민이 해리하여 알칼리성을 나타내기 때문에, 금속막 등을 부식하므로 린스액에 알코올 등의 유기용매를 필요로 하여 안전면이나 환경면의 부하가 커지는 문제점을 가진다. 또, 유기 아민계 박리액보다도 에칭 잔사, 레지스트 경화층의 제거 능력이 높은 세정제로서 불소 화합물, 유기용매 및 방식제 등으로 이루어진 불소계 세정액이 사용되고 있다 (특허 문헌 3, 4). 그러나, 최근 반도체 소자의 제조 공정에서의 드라이 에칭의 조건이 엄격해져 레지스트가 보다 변질함으로써, 상기 불소계 수용액으로는 완전한 제거를 할 수 없게 되어 있다. 이들 유기용매를 다량으로 포함하는 유기 아민계 세정액이나 불소계 세정액은 반도체 제조 프로세스에 있어서 안전 대책이나 폐액 처리 등의 경제면, 환경면의 부하가 커서 과대한 대책이 필요해진다. 이 때문에 수용성 세정액으로서 유기산과 환원제의 수용액인 산계 세정제가 개시되어 있다 (특허 문헌 5). 그러나, 이 수용성 세정액으로는 보다 강고하게 변질한 에칭 잔사를 완전하게 제거할 수 없다. 또, 환원제는 약액 성분이나 공기 중 성분의 환원으로 소비되므로 품질 유지 기한이 짧고, 또한 품질을 유지하기 위해서는 특별한 보관이 필요하다. 더욱이, 수용성 세정액은 강산이므로 폐기에도 특별한 배려가 필요하여, 경제면과 환경면의 부하를 충분히 저감하고 있다고는 말할 수 없다. 이 때문에, 배선 소재에 손상을 주는 일 없이 에칭 잔사를 완전하게 제거할 수 있고, 또한 반도체 제조 프로세스에서의 안전 및 환경면의 부하가 작은 세정액이 강하게 요망되고 있다. 특허 문헌 1: 일본공개특허 소62-49355호 공보 특허 문헌 2: 일본공개특허 소64-42653호 공보 특허 문헌 3: 일본공개특허 평7-201794호 공보 특허 문헌 4: 일본공개특허 평11-67632호 공보 특허 문헌 5: 일본공개특허 2003-16730호 공보