(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体デバイス用の処理液であって、
ヒドロキシルアミン、及びヒドロキシルアミン塩からなる群より選ばれる少なくとも１種のヒドロキシルアミン化合物と、
前記ヒドロキシルアミン化合物とは異なるアミン化合物、及び四級水酸化アンモニウム塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の塩基化合物と、
前記ヒドロキシルアミン化合物とは異なる還元剤、並びに、カルボン酸基、スルホン酸基、及びホスホン酸基から選ばれる少なくとも１種の官能基を有するキレート剤からなる群より選ばれる少なくとも１種と、
有機溶剤と、を含有し、
ｐＨが１０以上である、処理液。
【請求項２】
前記有機溶剤の含有量が、処理液の全質量に対して４５質量％以上である、請求項１に記載の処理液。
【請求項３】
更に、水を含有し、
処理液の全質量に対して、
前記水の含有量が、１〜５０質量％であり、
前記有機溶剤の含有量が、４５〜９８質量％である、請求項１又は２に記載の処理液。
【請求項４】
前記ヒドロキシルアミン化合物の含有量が、処理液の全質量に対して３．５質量％以上である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の処理液。
【請求項５】
半導体デバイス用の処理液であって、
無置換ヒドロキシルアミン及びその塩からなる群より選ばれる少なくとも１種のヒドロキシルアミン化合物と、
前記ヒドロキシルアミン化合物とは異なるアミン化合物、及び四級水酸化アンモニウム塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の塩基化合物と、
前記ヒドロキシルアミン化合物とは異なる還元剤、及びキレート剤からなる群より選ばれる少なくとも１種と、を含有し、
ｐＨが１０以上であり、
前記ヒドロキシルアミン化合物の含有量が、処理液の全質量に対して６質量％以上である、処理液。
【請求項６】
前記キレート剤が、カルボン酸基、スルホン酸基、及びホスホン酸基から選ばれる少なくとも１種の官能基を有する、請求項５に記載の処理液。
【請求項７】
前記還元剤の含有量に対する前記ヒドロキシルアミン化合物の含有量が、質量比で、０．１〜２０である、請求項１〜６のいずれか1項に記載の処理液。
【請求項８】
半導体デバイス用の処理液であって、
ヒドロキシルアミン、及びヒドロキシルアミン塩からなる群より選ばれる少なくとも１種のヒドロキシルアミン化合物と、
前記ヒドロキシルアミン化合物とは異なるアミン化合物、及び四級水酸化アンモニウム塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の塩基化合物と、
前記ヒドロキシルアミン化合物とは異なる還元剤と、カルボン酸基、スルホン酸基、及びホスホン酸基から選ばれる少なくとも１種の官能基を有するキレート剤からなる群より選ばれる少なくとも１種と、を含有し、
ｐＨが１０以上であり、
前記還元剤が含まれる場合、前記還元剤の含有量に対する前記ヒドロキシルアミン化合物の含有量が、質量比で、０．１〜２０である、処理液。
【請求項９】
前記ヒドロキシルアミン化合物の含有量が、処理液の全質量に対して３．５質量％以上である、請求項８に記載の処理液。
【請求項１０】
ドライエッチング残渣物を除去するための洗浄液、パターン形成に用いられたレジスト膜を除去するための溶液、又は化学機械研磨後の基板から残渣物を除去するための洗浄液として用いられる、請求項１〜９のいずれか１項に記載の処理液。
【請求項１１】
Ｃｏ又はＣｏ合金を含む金属層を備えた基板の前記金属層に対する処理に用いられる、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の処理液。
【請求項１２】
更に、有機溶剤を含有する、請求項５〜１１のいずれか１項に記載の処理液。
【請求項１３】
前記有機溶剤の含有量が、処理液の全質量に対して４５質量％以上である、請求項１２に記載の処理液。
【請求項１４】
更に、水を含有し、
処理液の全質量に対して、
前記水の含有量が、１〜５０質量％であり、
前記有機溶剤の含有量が、４５〜９８質量％である、請求項１２又は１３に記載の処理液。
【請求項１５】
前記塩基化合物が、環状化合物である、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の処理液。
【請求項１６】
前記塩基化合物が、テトラヒドロフルフリルアミン、Ｎ-（２-アミノエチル）ピペラジン、１，８-ジアザビシクロ［５．４．０］-７-ウンデセン、及び１，４-ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンからなる群より選ばれる少なくとも１種である、請求項１５に記載の処理液。
【請求項１７】
前記還元剤は、下記式（Ｂ）で表される化合物、アスコルビン酸類、及び硫黄原子を含有する化合物からなる群より選ばれる１種である、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の処理液。
【化１】
0006689991.tif 000010
式（Ｂ）において、Ｒ１Ｂ〜Ｒ５Ｂは、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基、又は、ヘテロ原子を有していてもよい置換又は無置換の炭化水素基を表す。
【請求項１８】
更に、防食剤を含有する、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の処理液。
【請求項１９】
前記防食剤として、下記式（Ａ）で表される化合物を含有する、請求項１８に記載の処理液。
【化２】
0006689991.tif 000011
式（Ａ）において、Ｒ１Ａ、Ｒ２Ａ及びＲＮは、それぞれ独立に、水素原子、又は、置換基若しくは無置換の炭化水素基を表す。また、Ｒ１ＡとＲ２Ａとが結合して環を形成してもよい。
【請求項２０】
前記還元剤の含有量に対する前記塩基化合物の含有量が、質量比で、０．１〜２０である、請求項１〜１９のいずれか１項に記載の処理液。
【請求項２１】
５〜２０００倍に希釈して用いられる、請求項１〜２０のいずれか１項に記載の処理液。
【請求項２２】
水を含む希釈液によって希釈する、請求項２１に記載の処理液。
【請求項２３】
請求項１〜２０のいずれか１項に記載の処理液を用いて、Ｃｏ又はＣｏ合金を含む金属層を備えた基板を洗浄する洗浄工程を有する、基板の洗浄方法。
【請求項２４】
前記処理液を５〜２０００倍に希釈して希釈液を得た後、前記希釈液を用いて前記洗浄工程を実施する、請求項２３に記載の基板の洗浄方法。
【請求項２５】
前記希釈が、水を含む希釈液を用いて行われる、請求項２４に記載の基板の洗浄方法。
【請求項２６】
請求項１〜２０のいずれか１項に記載の処理液により、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｗ、ＡｌＯｘ、ＡｌＮ、ＡｌＯｘＮｙ、ＷＯｘ、Ｔｉ、ＴｉＮ、ＺｒＯｘ、ＨｆＯｘ及びＴａＯｘのいずれか少なくとも１種を含むメタルハードマスクを備えた基板を洗浄する工程を含む、半導体デバイスの製造方法。
なお、ｘ＝１〜３、ｙ＝１〜２で表される数である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理液、及び基板の洗浄方法に関する。特に、半導体デバイスの製造に好適に用いることができる処理液、及び、上記処理液を用いた基板の洗浄方法に関する。
更に、本発明は、上記処理液を用いた半導体デバイスの製造方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）、メモリー等の半導体デバイスは、フォトリソグラフィー技術を用いて、基板上に微細な電子回路パターンを形成して製造される。具体的には、基板上に、配線材料となる金属膜、エッチング停止層、及び層間絶縁層を有する積層体上にレジスト膜を形成し、フォトリソグラフィー工程及びドライエッチング工程（例えば、プラズマエッチング処理）を実施することにより、半導体デバイスが製造される。【０００３】
また、昨今、半導体デバイスのより一層の微細化を実現するために、上記のレジスト膜としてＴｉＮ、ＡｌＯｘ等の金属材料系レジスト膜（いわゆるメタルハードマスク）も用いられている。レジスト膜としてメタルハードマスクを用いる場合においては、通常、メタルハードマスクをマスクとして用いてドライエッチング工程（例えば、プラズマエッチング処理）を行い、メタルハードマスクのパターン形状に基づいたホールを形成して配線膜となる金属膜面を露出させる工程を行う。【０００４】
ドライエッチング工程を経た基板にはドライエッチング残渣物（レジスト膜としてメタルハードマスクを用いた場合には、残渣成分として、例えばチタン系金属等の金属成分が多く含まれる。一方、フォトレジスト膜を用いた場合には、残渣成分として有機成分が多く含まれる。）が堆積している。これらの残渣物は、次工程の妨げとならないよう、処理液を用いて除去されるのが一般的である。【０００５】
例えば、特許文献１には、「ヒドロキシルアミンと、ヒドロキシルアミン以外のアミン化合物及び第４級アンモニウム水酸化物からなる群より選択される少なくとも１種の塩基化合物と、水とを含有し、ｐＨが８以上であるリソグラフィー用洗浄液」が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−９０７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者らは、特許文献１に記載された洗浄液（処理液）について検討したところ、処理液のｐＨが高い（ｐＨが１０以上）ほど、ヒドロキシルアミン化合物の還元力が強まり残渣物除去性能に優れる一方で、経時保管後にその性能が顕著に低下し易いことを知見するに至った。つまり、処理液の残渣物除去性能の経時安定性を改良する必要性があることを見出した。
本発明者らは、上記知見に基づき、処理液中に含まれるヒドロキシルアミン化合物の経時安定性について更に検討をすすめたところ、ヒドロキシルアミン化合物は、高ｐＨ環境下（ｐＨが１０以上）において、処理液中に含まれる酸化作用を有する成分（例えば、ＯＨ−イオン、溶存酸素、Ｆｅ２＋、又はＦｅ３＋等）に酸化されて分解し易いことを知見した。ヒドロキシルアミン化合物の分解反応は不可逆反応であり、つまりヒドロキシルアミン化合物は、上記酸化作用を有する成分に酸化されると窒素原子と水に分解してその残渣物除去性能を失う。この結果、上記のような経時保管後の性能低下が生じるものと考えられた。また、処理液に熱をかけると上述の分解反応がより進行することが確認された。【０００８】
また、一方で、処理液には、処理対象物である配線金属（金属、窒化金属、合金であって、例えば、配線金属として使用されるＣｏ又はＣｏ合金）の腐食を抑制すること（腐食防止性能）が求められている。【０００９】
そこで、本発明は、半導体デバイス用の処理液であって、残渣物除去性能の経時安定性に優れ、且つ、処理対象物に対する腐食防止性能にも優れた処理液を提供することを課題とする。
また、本発明は、上記処理液を用いた基板の洗浄方法、及び、半導体デバイスの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を達成すべく鋭意検討した結果、処理液が、ヒドロキシルアミン化合物とは異なる還元剤及びキレート剤からなる群より選ばれる少なくとも１種を含有することにより上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、以下の構成により上記目的を達成することができることを見出した。【００１１】
（１）  半導体デバイス用の処理液であって、
ヒドロキシルアミン、及びヒドロキシルアミン塩からなる群より選ばれる少なくとも１種のヒドロキシルアミン化合物と、
上記ヒドロキシルアミン化合物とは異なるアミン化合物、及び四級水酸化アンモニウム塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の塩基化合物と、
上記ヒドロキシルアミン化合物とは異なる還元剤、及びキレート剤からなる群より選ばれる少なくとも１種と、を含有し、
ｐＨが１０以上である、処理液。
（２）  ドライエッチング残渣物を除去するための洗浄液、パターン形成に用いられたレジスト膜を除去するための溶液、又は化学機械研磨後の基板から残渣物を除去するための洗浄液として用いられる、（１）に記載の処理液。
（３）  Ｃｏ又はＣｏ合金を含む金属層を備えた基板の上記金属層に対する処理に用いられる、（１）又は（２）に記載の処理液。
（４）  更に、有機溶剤を含有する、（１）〜（３）のいずれかに記載の処理液。
（５）  上記有機溶剤の含有量が、処理液の全質量に対して４５質量％以上である、（４）に記載の処理液。
（６）  更に、水を含有し、
処理液の全質量に対して、
上記水の含有量が、１〜５０質量％であり、
上記有機溶剤の含有量が、４５〜９８質量％である、（４）又は（５）に記載の処理液。
（７）  上記ヒドロキシルアミン化合物の含有量が、処理液の全質量に対して３．５質量％以上である、（１）〜（６）のいずれかに記載の処理液。
（８）  上記キレート剤が、カルボン酸基、スルホン酸基、及びホスホン酸基から選ばれる少なくとも１種の官能基を有する、（１）〜（７）のいずれかに記載の処理液。
（９）  上記塩基化合物が、環状化合物である、（１）〜（８）のいずれかに記載の処理液。
（１０）  上記塩基化合物が、テトラヒドロフルフリルアミン、Ｎ−（２−アミノエチル）ピペラジン、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］−７−ウンデセン、及び１，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンからなる群より選ばれる少なくとも１種である、（９）に記載の処理液。
（１１）  上記還元剤が、後述する式（Ｂ）で表される化合物、アスコルビン酸類、及び硫黄原子を含有する化合物からなる群より選ばれる１種である、（１）〜（１０）のいずれかに記載の処理液。
（１２）  更に、防食剤を含有する、（１）〜（１１）のいずれかに記載の処理液。
（１３）  上記防食剤として、後述する式（Ａ）で表される化合物を含有する、（１２）に記載の処理液。
（１４）  上記還元剤の含有量に対する上記ヒドロキシルアミン化合物の含有量が、質量比で、０．１〜２０である、（１）〜（１３）のいずれかに記載の処理液。
（１５）  上記還元剤の含有量に対する上記塩基化合物の含有量が、質量比で、０．１〜２０である、（１）〜（１４）のいずれかに記載の処理液。
（１６）  ５〜２０００倍に希釈して用いられる、（１）〜（１５）のいずれかに記載の処理液。
（１７）  水を含む希釈液によって希釈する、（１６）に記載の処理液。
（１８）  （１）〜（１５）のいずれかに記載の処理液を用いて、Ｃｏ又はＣｏ合金を含む金属層を備えた基板を洗浄する洗浄工程を有する、基板の洗浄方法。
（１９）  上記処理液を５〜２０００倍に希釈して希釈液を得た後、上記希釈液を用いて上記洗浄工程を実施する、（１８）に記載の基板の洗浄方法。
（２０）  上記希釈が、水を含む希釈液を用いて行われる、（１９）に記載の基板の洗浄方法。
（２１）  （１）〜（１５）のいずれかに記載の処理液により、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｗ、ＡｌＯｘ、ＡｌＮ、ＡｌＯｘＮｙ、ＷＯｘ、Ｔｉ、ＴｉＮ、ＺｒＯｘ、ＨｆＯｘ及びＴａＯｘのいずれか少なくとも１種を含むメタルハードマスクを備えた基板を洗浄する工程を含む、半導体デバイスの製造方法。
なお、ｘ＝１〜３、ｙ＝１〜２で表される数である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、半導体デバイス用の処理液であって、残渣物除去性能の経時安定性に優れ、且つ、処理対象物に対する腐食防止性能にも優れた処理液を提供することを課題とする。
また、本発明によれば、上記処理液を用いた基板の洗浄方法、及び、半導体デバイスの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の基板の洗浄方法に適用できる積層物の一例を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明について詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
なお、本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
また、本発明において「準備」というときには、特定の材料を合成ないし調合等して備えることのほか、購入等により所定の物を調達することを含む意味である。
また、本発明において、「ｐｐｍ」は「parts-per-million（１０−６）」を意味し、「ｐｐｂ」は「parts-per-billion（１０−９）」を意味し、「ｐｐｔ」は「parts-per-trillion（１０−１２）」を意味し、「ｐｐｑ」は「parts-per-quadrillion（１０−１５）」を意味する。
また、本発明において、１Å（オングストローム）は、０．１ｎｍに相当する。
また、本発明における基（原子群）の表記において、置換及び無置換を記していない表記は、本発明の効果を損ねない範囲で、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば、「炭化水素基」とは、置換基を有さない炭化水素基（無置換炭化水素基）のみならず、置換基を有する炭化水素基（置換炭化水素基）をも包含するものである。このことは、各化合物についても同義である。
また、本発明における「放射線」とは、例えば、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線（ＥＵＶ光）、Ｘ線、又は、電子線等を意味する。また、本発明において光とは、活性光線又は放射線を意味する。本発明中における「露光」とは、特に断らない限り、水銀灯、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、Ｘ線又はＥＵＶ光等による露光のみならず、電子線又はイオンビーム等の粒子線による描画も露光に含める。
【００１５】
〔処理液〕
本発明の処理液は、
半導体デバイス用の処理液であって、
ヒドロキシルアミン、及びヒドロキシルアミン塩からなる群より選ばれる少なくとも１種のヒドロキシルアミン化合物と、
上記ヒドロキシルアミン化合物とは異なるアミン化合物、及び四級水酸化アンモニウム塩からなる群より選ばれる少なくとも１種の塩基化合物と、
上記ヒドロキシルアミン化合物とは異なる還元剤、及びキレート剤からなる群より選ばれる少なくとも１種と、を含有し、
ｐＨが１０以上である。
【００１６】
本発明の処理液は、上記の構成とすることで、残渣物除去性能の経時安定性に優れ、且つ、処理対象物に対する腐食防止性能にも優れる。
これは、詳細には明らかではないが、以下のように推測される。
処理液中、ヒドロキシルアミン化合物とは異なる還元剤、及びキレート剤は、処理液中に含まれる酸化作用を有する成分（例えば、ＯＨ−イオン、溶存酸素、Ｆｅ２＋、又はＦｅ３＋等）をトラップし、上記酸化作用を有する成分とヒドロキシルアミン化合物との酸化還元反応の発生確率を低減させていると考えられる。この結果、ヒドロキシルアミン化合物の分解が抑制され、処理液の残渣物除去性能が長時間持続するものと推測される。更に、本発明の処理液は、熱環境下においてもヒドロキシルアミン化合物の分解が生じにくい（言い換えると、熱環境下における経時安定性にも優れている）ことが確認されている。また、本発明の処理液は、処理対象物（特に、Ｃｏ又はＣｏ合金を含む金属層）に対する腐食防止性能にも優れることが確認されている。
以下、本発明の処理液に含まれる各成分について説明する。
【００１７】
＜ヒドロキシルアミン化合物＞
本発明の処理液は、ヒドロキシルアミン及びヒドロキシルアミン塩からなる群より選ばれる少なくとも１種のヒドロキシルアミン化合物を含有する。ヒドロキシルアミン化合物は、残渣物の分解及び可溶化を促進する機能を有する。
【００１８】
ここで、本発明の処理液のヒドロキシルアミン化合物に係る「ヒドロキシルアミン」は、置換若しくは無置換のアルキルヒドロキシルアミン等を含む広義のヒドロキシルアミン化合物を指すものであって、いずれであっても本発明の効果を得ることができる。
ヒドロキシルアミン化合物としては、特に限定はされないが、好ましい態様として、無置換ヒドロキシルアミン及びヒドロキシルアミン誘導体、並びにその塩が挙げられる。
【００１９】
ヒドロキシルアミン誘導体としては、特に限定されないが、例えば、Ｏ−メチルヒドロキシルアミン、Ｏ−エチルヒドロキシルアミン、Ｎ−メチルヒドロキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルヒドロキシルアミン、Ｎ，Ｏ−ジメチルヒドロキシルアミン、Ｎ−エチルヒドロキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルヒドロキシルアミン、Ｎ，Ｏ−ジエチルヒドロキシルアミン、Ｏ，Ｎ，Ｎ−トリメチルヒドロキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジカルボキシエチルヒドロキシルアミン、及び、Ｎ，Ｎ−ジスルホエチルヒドロキシルアミン等が挙げられる。
【００２０】
無置換ヒドロキシルアミン又はヒドロキシルアミン誘導体の塩は、上述した無置換ヒドロキシルアミン又はヒドロキシルアミン誘導体の無機酸塩又は有機酸塩であることが好ましく、Ｃｌ、Ｓ、Ｎ、又はＰ等の非金属原子が水素原子と結合してできた無機酸の塩であることがより好ましく、塩酸、硫酸、又は硝酸のいずれかの酸の塩であることが更に好ましい。なかでも、硝酸ヒドロキシルアミン、硫酸ヒドロキシルアミン、塩酸ヒドロキシルアミン、リン酸ヒドロキシルアミン、硫酸Ｎ，Ｎ−ジエチルヒドロキシルアミン、硝酸Ｎ，Ｎ−ジエチルヒドロキシルアミン、又はこれらの混合物が好ましい。
また、上述した無置換ヒドロキシルアミン又はヒドロキシルアミン誘導体の有機酸塩も使用することができ、例えば、ヒドロキシルアンモニウムクエン酸塩、ヒドロキシルアンモニウムシュウ酸塩、及びヒドロキシルアンモニウムフルオライド等が挙げられる。
【００２１】
なかでも、残渣物除去性能により優れる観点からは、ヒドロキシルアミン、硫酸ヒドロキシルアミン、又は塩酸ヒドロキシルアミンが好ましく、腐食防止性能により優れる観点からは、ヒドロキシルアミン、硫酸ヒドロキシルアミン、又はＮ，Ｎ−ジエチルヒドロキシルアミンが好ましい。
【００２２】
ヒドロキシルアミン化合物の含有量は、処理液の全質量に対して、通常は０．０１〜３０質量％である。残渣物除去性能がより優れる観点から、その下限は、３．５質量％以上が好ましく、１２質量％以上がより好ましい。なかでも、優れた残渣物除去性能と優れた腐食防止性能とを両立する観点からは、ヒドロキシルアミン化合物の含有量は、処理液の全質量に対して１２〜２５質量％が更に好ましい。
【００２３】
また、後述するヒドロキシルアミン化合物とは異なる還元剤の含有量に対するヒドロキシルアミン化合物の含有量は、質量比で０．１〜２０が好ましく、０．５〜１２がより好ましい。ヒドロキシルアミン化合物とは異なる還元剤の含有量に対するヒドロキシルアミン化合物の含有量を、質量比で２０以下とすることにより、熱環境下での経時安定性にもより優れたものとなる。一方、ヒドロキシルアミン化合物とは異なる還元剤の含有量に対するヒドロキシルアミン化合物の含有量を、質量比で０．１以上とすることで、残渣物除去性能及びその経時安定性がより優れたものとなる。
【００２４】
＜塩基化合物＞
塩基化合物は、ヒドロキシルアミン化合物とは異なるアミン化合物、及び四級水酸化アンモニウム塩からなる群より選択される少なくとも１種であれば、特に限定されない。上記塩基化合物は、処理液中においてｐＨ調整剤として機能する。
なお、塩基化合物としては、環状化合物（環状構造を有する化合物）が好ましい。環状化合物としては、例えば、後述する環状構造を有するアミン化合物が挙げられる。
本発明の処理液において、後述するヒドロキシルアミン化合物とは異なる還元剤の含有量に対する上記塩基化合物の含有量は、質量比で０．１〜２０が好ましく、０．５〜１２がより好ましい。ヒドロキシルアミン化合物とは異なる還元剤の含有量に対する上記塩基化合物の含有量を、質量比で２０以下とすることにより、熱環境下での経時安定性にもより優れたものとなる。一方、ヒドロキシルアミン化合物とは異なる還元剤の含有量に対する上記塩基化合物の含有量を、質量比で０．１以上とすることで、残渣物除去性能及びその経時安定性がより優れたものとなる。
以下、塩基化合物として、ヒドロキシルアミン化合物とは異なるアミン化合物、及び四級水酸化アンモニウム塩をそれぞれ説明する。なお、ヒドロキシルアミン化合物とは異なるアミン化合物中に、四級水酸化アンモニウム塩は包含されない。
【００２５】
（ヒドロキシルアミン化合物とは異なるアミン化合物）
ヒドロキシルアミン化合物とは異なるアミン化合物としては、残渣物除去性能を確保しつつ、基板上の金属層（好ましくは、Ｃｏ又はＣｏ合金を含む金属層）の腐食をより効果的に抑えることができる点で、環状構造を有するアミン化合物が好ましい。
環状構造を有するアミン化合物において、アミノ基は、上記環状構造中及び上記環状構造外のいずれか一方のみに存在していても、両方に存在していてもよい。
環状構造を有するアミン化合物としては、例えば、テトラヒドロフルフリルアミン、Ｎ−（２−アミノエチル）ピペラジン、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］−７−ウンデセン、１，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン、ヒドロキシエチルピペラジン、ピペラジン、２−メチルピペラジン、トランス−２，５−ジメチルピペラジン、シス−２，６−ジメチルピペラジン、２−ピペリジンメタノール、シクロヘキシルアミン、及び１，５−ジアザビシクロ［４，３，０］−５−ノネン等が挙げられる。
なかでも、残渣物除去性能を確保しつつ、基板上の金属層（好ましくは、Ｃｏ又はＣｏ合金を含む金属層）の腐食をより効果的に抑えられる観点から、アミン化合物として、テトラヒドロフルフリルアミン、Ｎ−（２−アミノエチル）ピペラジン、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］−７−ウンデセン、又は１，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンが好ましい。
ヒドロキシルアミン化合物とは異なるアミン化合物の含有量は、処理液の全質量に対して、０．１〜５０質量％が好ましく、０．５〜３０質量％がより好ましい。なお、ヒドロキシルアミン化合物とは異なるアミン化合物は１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。２種以上のヒドロキシルアミン化合物とは異なるアミン化合物を併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であることが好ましい。
【００２６】
（四級水酸化アンモニウム塩）
四級水酸化アンモニウム塩としては、例えば、下記式（ａ１）で表される化合物が挙げられる。
【００２７】
【化１】
0006689991.tif 000002
【００２８】
上記式（ａ１）中、Ｒａ１〜Ｒａ４は、それぞれ独立に炭素数１〜１６のアルキル基、炭素数６〜１６のアリール基、炭素数７〜１６のアラルキル基、又は炭素数１〜１６のヒドロキシアルキル基を示す。Ｒａ１〜Ｒａ４の少なくとも２つは、互いに結合して環状構造を形成していてもよく、特に、Ｒａ１とＲａ２との組み合わせ及びＲａ３とＲａ４との組み合わせの少なくとも一方は、互いに結合して環状構造を形成していてもよい。
【００２９】
上記式（ａ１）で表される化合物の中でも、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラプロピルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム、水酸化メチルトリプロピルアンモニウム、水酸化メチルトリブチルアンモニウム、水酸化エチルトリメチルアンモニウム、水酸化ジメチルジエチルアンモニウム、水酸化ベンジルトリメチルアンモニウム、水酸化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、水酸化（２−ヒドロキシエチル）トリメチルアンモニウム、及び水酸化スピロ−（１，１’）−ビピロリジニウムからなる群より選ばれる少なくとも１種であることが、入手し易さの点から好ましい。なかでも、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム、又は水酸化ベンジルトリメチルアンモニウムがより好ましい。
【００３０】
四級水酸化アンモニウム塩の含有量は、処理液の全質量に対して、０．０５〜１０質量％が好ましく、０．１〜５質量％がより好ましい。なお、四級水酸化アンモニウム塩は１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。２種以上の四級水酸化アンモニウム塩を併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であることが好ましい。
【００３１】
また、処理液は、ヒドロキシルアミン化合物とは異なるアミン化合物、及び四級水酸化アンモニウム塩をそれぞれ単独で用いても、組み合わせて用いてもよい。
【００３２】
＜ヒドロキシルアミン化合物とは異なる還元剤又はキレート剤＞
（ヒドロキシルアミン化合物とは異なる還元剤）
ヒドロキシルアミン化合物とは異なる還元剤としては、特に限定されないが、ＯＨ基若しくはＣＨＯ基を有する化合物、又は硫黄原子を含有する化合物等の還元性物質であることが好ましい。上記還元剤は、酸化作用を有し、ヒドロキシルアミン化合物を分解する原因となるＯＨ−イオン又は溶存酸素等を酸化する機能を有する。
ＯＨ基若しくはＣＨＯ基を有する化合物、又は硫黄原子を含有する化合物等の還元性物質のなかでも、残渣物除去性能の経時安定性、及び熱環境下での経時安定性により優れる観点から、下記（Ｂ）で表される化合物、アスコルビン酸類、及び硫黄原子を含有する化合物からなる群より選ばれる１種であることが好ましい。
【００３３】
【化２】
0006689991.tif 000003
【００３４】
式（Ｂ）において、Ｒ１Ｂ〜Ｒ５Ｂは、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基、又は、ヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基を表す。なお、Ｒ１Ｂ〜Ｒ５Ｂがヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基を有する場合、上記炭化水素基は置換基を有していてもよい。
【００３５】
式（Ｂ）において、Ｒ１Ｂ〜Ｒ５Ｂで表されるヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基としては、炭化水素基及びヘテロ原子を有する炭化水素基が挙げられる。
【００３６】
上記Ｒ１Ｂ〜Ｒ５Ｂで表される炭化水素基としては、アルキル基（炭素数は、１〜１２が好ましく、１〜６がより好ましい）、アルケニル基（炭素数は、２〜１２が好ましく、２〜６がより好ましい）、アルキニル基（炭素数は、２〜１２が好ましく、２〜６がより好ましい）、アリール基（炭素数は、６〜２２が好ましく、６〜１４がより好ましく、６〜１０が更に好ましい）、及び、アラルキル基（炭素数は、７〜２３が好ましく、７〜１５がより好ましく、７〜１１が更に好ましい）が挙げられる。
また、上記Ｒ１Ｂ〜Ｒ５Ｂで表されるヘテロ原子を有する炭化水素基としては、上述した炭化水素基中の−ＣＨ２−が、例えば−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＳＯ２−及び−ＮＲａ−からなる群より選択されるいずれか１種又はこれらの複数を組み合わせた２価の基で置換された基が挙げられる。上記Ｒａは、水素原子又は炭素数１〜２０の炭化水素基（炭素数１〜５のアルキル基が好ましい。）を表す。
【００３７】
また、置換基としては、例えば、ヒドロキシ基、カルボキシ基、又は、置換若しくは無置換のアミノ基（置換基としては、炭素数１〜６のアルキル基が好ましく、１〜３のアルキル基がより好ましい）が挙げられる。
【００３８】
上記式（Ｂ）で表される化合物としては、例えば、没食子酸、レゾルシノール、アスコルビン酸、tｅｒｔ−ブチルカテコール、カテコール、イソオイゲノール、ｏ−メトキシフェノール、４，４’−ジヒドロキシフェニル−２，２−プロパン、サリチル酸イソアミル、サリチル酸ベンジル、サリチル酸メチル、及び２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール等が挙げられる。
【００３９】
式（Ｂ）で表される化合物のなかでも、還元性付加の観点から、ヒドロキシ基を２個以上有するものが好ましく、３個以上を有するものがより好ましい。ヒドロキシ基の置換する位置は特に限定されないが、なかでも還元性付加の観点から、Ｒ１Ｂ及び／又はＲ２Ｂが好ましい。
ヒドロキシ基を２個以上有するものとしては、例えばカテコール、レゾルシノール、tｅｒｔ−ブチルカテコール、及び４，４’−ジヒドロキシフェニル−２，２−プロパンが挙げられる。また、ヒドロキシ基を３個以上有するものとしては、例えば、没食子酸が挙げられる。
【００４０】
また、上記アスコルビン酸類としては、例えば、アスコルビン酸、イソアスコルビン酸、アスコルビン酸硫酸エステル、アスコルビン酸リン酸エステル、アスコルビン酸２−グルコシド、アスコルビン酸パルミチン酸エステル、テトライソパルミチン酸アスコルビル、及びアスコルビン酸イソパルミネート、並びにこれらの塩等のアスコルビン酸類が挙げられ、アスコルビン酸が好ましい。
【００４１】
また、硫黄原子を含有する化合物としては、例えば、メルカプトコハク酸、ジチオジグリセロール［Ｓ（ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２（ＯＨ））２］、ビス（２，３−ジヒドロキシプロピルチオ）エチレン［ＣＨ２ＣＨ２（ＳＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２（ＯＨ））２］、３−（２，３−ジヒドロキシプロピルチオ）−２−メチル−プロピルスルホン酸ナトリウム［ＣＨ２（ＯＨ）ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＳＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＳＯ３Ｎａ］、１−チオグリセロール［ＨＳＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２（ＯＨ）］、３−メルカプト−１−プロパンスルホン酸ナトリウム［ＨＳＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＳＯ３Ｎａ］、２−メルカプトエタノール［ＨＳＣＨ２ＣＨ２（ＯＨ）］、チオグリコール酸［ＨＳＣＨ２ＣＯ２Ｈ］、及び３−メルカプト−１−プロパノール［ＨＳＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ］等が挙げられる。これらの中でも、ＳＨ基を有する化合物（メルカプト化合物）が好ましく、１−チオグリセロール、３−メルカプト−１−プロパンスルホン酸ナトリウム、２−メルカプトエタノール、３−メルカプト−１−プロパノール、又はチオグリコール酸がより好ましく、１−チオグリセロール又はチオグリコール酸が更に好ましい。
【００４２】
なお、ヒドロキシルアミン化合物とは異なる還元剤は１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
【００４３】
（キレート剤）
キレート剤は、キレート配位子として機能し得る酸を意味し、１以上の酸基を有する物が好ましい。ここでいうキレート剤には、上述したヒドロキシルアミンとは異なる還元剤は含まれない。上記酸基としては、特に限定されないが、カルボン酸基、スルホン酸基、及びホスホン酸基から選ばれる少なくとも１種の官能基が好ましい。上記酸基は、ｐＨが１０以上においても、錯形成に優れる。
キレート剤は、酸化作用を有しヒドロキシルアミン化合物を分解する原因となるＦｅイオンと錯塩を形成するほか、残渣物中に含まれる酸化した金属とも錯塩を形成する。
【００４４】
カルボン酸基を有するキレート剤としては、特に限定されないが、ポリアミノポリカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸類、ヒドロキシ基を含む脂肪族ポリカルボン酸類、及びアスコルビン酸類が挙げられる。
ポリアミノポリカルボン酸は、複数のアミノ基及び複数のカルボン酸基を有する化合物であり、例えば、モノ−又はポリアルキレンポリアミンポリカルボン酸、ポリアミノアルカンポリカルボン酸、ポリアミノアルカノールポリカルボン酸、及びヒドロキシアルキルエーテルポリアミンポリカルボン酸が挙げられる。
【００４５】
ポリアミノポリカルボン酸としては、例えば、ブチレンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）、エチレンジアミンテトラプロピオン酸、トリエチレンテトラミン六酢酸、１，３−ジアミノ−２−ヒドロキシプロパン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−四酢酸、プロピレンジアミン四酢酸、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、トランス−１，２−ジアミノシクロヘキサン四酢酸、エチレンジアミン二酢酸、エチレンジアミンジプロピオン酸、１，６−ヘキサメチレン−ジアミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−四酢酸、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシベンジル）エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ−二酢酸、ジアミノプロパン四酢酸、１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカン−四酢酸、ジアミノプロパノール四酢酸、及び（ヒドロキシエチル）エチレンジアミン三酢酸が挙げられる。なかでも、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、又は、トランス−１，２−ジアミノシクロヘキサン四酢酸が好ましい。
脂肪族ジカルボン酸類としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、及びマレイン酸等が挙げられ、シュウ酸、マロン酸、又はコハク酸が好ましい。
ヒドロキシ基を含む脂肪族ポリカルボン酸類としては、例えば、リンゴ酸、酒石酸、及びクエン酸等が挙げられ、クエン酸が好ましい。
【００４６】
スルホン酸基を有するキレート剤としては、特に限定されないが、例えば、メタンスルホン酸が好ましい。
【００４７】
ホスホン酸基を有するキレート剤としては、特に限定されないが、例えば、メチルジホスホン酸、アミノトリ（メチレンホスホン酸）、１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸、ニトリロトリスメチレンホスホン酸（ＮＴＭＰ）、エチレンジアミンテトラキス（メチレンホスホン酸）（ＥＤＴＰＯ）、ヘキサメチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、プロピレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）、トリエチレンテトラミンヘキサ（メチレンホスホン酸）、トリアミノトリエチルアミンヘキサ（メチレンホスホン酸）、トランス−１，２−シクロヘキサンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、グリコールエーテルジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）及びテトラエチレンペンタミンヘプタ（メチレンホスホン酸）、及びグリシン−Ｎ，Ｎ−ビス（メチレンホスホン酸）（グリホシン）が挙げられる。なかでも、ＮＴＭＰが好ましい。
【００４８】
なお、キレート剤は１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。  
【００４９】
ヒドロキシルアミン化合物とは異なる還元剤の含有量又はキレート剤（ヒドロキシルアミン化合物とは異なる還元剤及びキレート剤併用する場合にはその総含有量）は、処理液の全質量に対して、通常、０．０５〜１０質量％であり、残渣物除去性能の経時安定性をより優れたものとする観点から、その下限は０．１質量％以上が好ましく、２．５質量％以上がより好ましい。なかでも、ヒドロキシルアミン化合物とは異なる還元剤の含有量又はキレート剤（ヒドロキシルアミン化合物とは異なる還元剤及びキレート剤併用する場合にはその総含有量）は、処理液の全質量に対して、２．５〜８質量％が更に好ましい。
【００５０】
＜防食剤＞
本発明の処理液は防食剤を含有することが好ましい。防食剤は、配線膜となる金属層（例えば、Ｃｏ又はＣｏ合金を含む金属層）のオーバーエッチングを解消する機能を有する。なお、ここでいう防食剤には、上述したヒドロキシルアミンとは異なる還元剤、及びキレート剤は含まれない。
防食剤としては特に限定されないが、例えば、１，２，４−トリアゾール（ＴＡＺ）、５−アミノテトラゾール（ＡＴＡ）、５−アミノ−１，３，４−チアジアゾール−２−チオール、３−アミノ−１Ｈ−１，２，４トリアゾール、３，５−ジアミノ−１，２，４−トリアゾール、３−アミノ−５−メルカプト−１，２，４−トリアゾール、１−アミノ−１，２，４−トリアゾール、１−アミノ−１，２，３−トリアゾール、１−アミノ−５−メチル−１，２，３−トリアゾール、３−メルカプト−１，２，４−トリアゾール、３−イソプロピル−１，２，４−トリアゾール、１Ｈ−テトラゾール−５−酢酸、２−メルカプトベンゾチアゾール（２−ＭＢＴ）、１−フェニル−２−テトラゾリン−５−チオン、２−メルカプトベンゾイミダゾール（２−ＭＢＩ）、４−メチル−２−フェニルイミダゾール、２−メルカプトチアゾリン、２，４−ジアミノ−６−メチル−１，３，５−トリアジン、チアゾール、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、トリアジン、メチルテトラゾール、ビスムチオールＩ、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、１，５−ペンタメチレンテトラゾール、１−フェニル−５−メルカプトテトラゾール、ジアミノメチルトリアジン、イミダゾリンチオン、４−メチル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール−３−チオール、５−アミノ−１，３，４−チアジアゾール−２−チオール、ベンゾチアゾール、２，３，５−トリメチルピラジン、２−エチル−３，５−ジメチルピラジン、キノキサリン、アセチルピロール、ピリダジン、及びピラジン等が挙げられる。
また、防食剤としては、上記で挙げたもの以外としてベンゾトリアゾール類も好ましい。ベンゾトリアゾール類としては、ベンゾトリアゾール（ＢＴＡ）、１−ヒドロキシベンゾトリアゾール、５−フェニルチオール−ベンゾトリアゾール、５−クロロベンゾトリアゾール、４−クロロベンゾトリアゾール、５−ブロモベンゾトリアゾール、４−ブロモベンゾトリアゾール、５−フルオロベンゾトリアゾール、４−フルオロベンゾトリアゾール、ナフトトリアゾール、トリルトリアゾール、５−フェニル−ベンゾトリアゾール、５−ニトロベンゾトリアゾール、４−ニトロベンゾトリアゾール、３−アミノ−５−メルカプト−１，２，４−トリアゾール、２−（５−アミノ−ペンチル）−ベンゾトリアゾール、１−アミノ−ベンゾトリアゾール、５−メチル−１Ｈ−ベンゾトリアゾール、ベンゾトリアゾール−５−カルボン酸、４−メチルベンゾトリアゾール、４−エチルベンゾトリアゾール、５−エチルベンゾトリアゾール、４−プロピルベンゾトリアゾール、５−プロピルベンゾトリアゾール、４−イソプロピルベンゾトリアゾール、５−イソプロピルベンゾトリアゾール、４−ｎ−ブチルベンゾトリアゾール、５−ｎ−ブチルベンゾトリアゾール、４−イソブチルベンゾトリアゾール、５−イソブチルベンゾトリアゾール、４−ペンチルベンゾトリアゾール、５−ペンチルベンゾトリアゾール、４−ヘキシルベンゾトリアゾール、５‐ヘキシルベンゾトリアゾール、５−メトキシベンゾトリアゾール、５−ヒドロキシベンゾトリアゾール、ジヒドロキシプロピルベンゾトリアゾール、１−［Ｎ,Ｎ−ビス（２−エチルヘキシル）アミノメチル］−ベンゾトリアゾール、５−ｔ−ブチルベンゾトリアゾール、５−（１’，１’−ジメチルプロピル）−ベンゾトリアゾール、５−（１’，１’，３’−トリメチルブチル）ベンゾトリアゾール、５−ｎ−オクチルベンゾトリアゾール、及び５−（１’，１’，３’，３’−テトラメチルブチル）ベンゾトリアゾールが挙げられる。
【００５１】
なかでも、防食剤としては、腐食防止性能をより向上させる観点から、下記式（Ａ）で表される化合物が好ましい。
【００５２】
【化３】
0006689991.tif 000004
【００５３】
式（Ａ）において、Ｒ１Ａ、Ｒ２Ａ及びＲＮは、それぞれ独立に、水素原子、又は、置換基若しくは無置換の炭化水素基を表す。また、Ｒ１ＡとＲ２Ａとが結合して環を形成してもよい。
【００５４】
上記式（Ａ）中、Ｒ１Ａ及びＲ２Ａが表す炭化水素基としては、アルキル基（炭素数は、１〜１２が好ましく、１〜６がより好ましく、１〜３が更に好ましい）、アルケニル基（炭素数は、２〜１２が好ましく、２〜６がより好ましい）、アルキニル基（炭素数は、２〜１２が好ましく、２〜６がより好ましい）、アリール基（炭素数は、６〜２２が好ましく、６〜１４がより好ましく、６〜１０が更に好ましい）、及び、アラルキル基（炭素数は、７〜２３が好ましく、７〜１５がより好ましく、７〜１１が更に好ましい）が挙げられる。
また、置換基としては、特に限定されないが、例えば、ヒドロキシ基、カルボキシ基、又は、置換若しくは無置換のアミノ基（置換基としては、炭素数１〜６のアルキル基が好ましく、炭素数１〜３のアルキル基がより好ましい）が挙げられる。
【００５５】
また、Ｒ１ＡとＲ２Ａとが結合して環を形成してもよく、例えば、ベンゼン環又はナフタレン環が挙げられる。Ｒ１ＡとＲ２Ａとが結合して環を形成した場合、更に置換基（例えば、炭素数１〜５の炭化水素基、又はカルボキシ基等）を有していてもよい。
式（Ａ）で表される化合物としては、例えば、１Ｈ−１，２，３−トリアゾール、ベンゾトリアゾール、及び、カルボキシベンゾトリアゾール５−メチル−１Ｈ−ベンゾトリアゾール等が挙げられる。
【００５６】
処理液中、防食剤の含有量は、処理液の全質量に対して、０．０１〜１０質量％であることが好ましく、０．０５〜５質量％であることがより好ましい。なお、防食剤は１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。２種以上の防食剤を併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であることが好ましい。
【００５７】
＜水＞
本発明の処理液は、水を含有することが好ましい。
本発明の処理液中、水の含有量は特に限定されず、処理液の全質量に対して１〜９９．９９９質量％であればよい。
【００５８】
＜有機溶剤＞
本発明の処理液は、有機溶剤を含有することが好ましい。
有機溶剤としては、公知の有機溶剤をいずれも用いることができるが、親水性有機溶剤が好ましい。親水性有機溶剤とは、水といずれの比率においても均一に混合可能な有機溶剤のことを意味する。
親水性有機溶剤としては、具体的には、水溶性アルコール系溶剤、水溶性ケトン系溶剤、水溶性エステル系溶剤、水溶性エーテル系溶剤（例えば、グリコールジエーテル）、スルホン系溶剤、スルホン酸系溶剤、スルホキシド系溶剤、ニトリル系溶剤、及び、アミド系溶剤等が挙げられ、本発明の所望の効果を得るためにこれらのいずれも用いることができる。
【００５９】
水溶性アルコール系溶剤としては、例えば、アルカンジオール（例えば、アルキレングリコールを含む）、アルコキシアルコール（例えば、グリコールモノエーテルを含む）、飽和脂肪族一価アルコール、不飽和非芳香族一価アルコール、及び、環構造を含む低分子量のアルコール等が挙げられる。
【００６０】
アルカンジオールとしては、例えば、グリコール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，３−プロパンジール、２，２−ジメチル−１，３−ジオール、１，４−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，２−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、ピナコール及びアルキレングリコール等が挙げられる。
【００６１】
アルキレングリコールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール及びテトラエチレングリコール等が挙げられる。
【００６２】
アルコキシアルコールとしては、例えば、３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール、３−メトキシ−１−ブタノール、１−メトキシ−２−ブタノール及びグリコールモノエーテル等が挙げられる。
【００６３】
グリコールモノエーテルとしては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノｎ−プロピルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、１−メトキシ−２−プロパノール、２−メトキシ−１−プロパノール、１−エトキシ−２−プロパノール、２−エトキシ−１−プロパノール、プロピレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル及びジエチレングリコールモノベンジルエーテル等が挙げられる。
【００６４】
飽和脂肪族一価アルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、１−ブタノール、２−ブタノール、イソブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、２−ペンタノール、ｔ−ペンチルアルコール、及び、１−ヘキサノール等が挙げられる。
【００６５】
不飽和非芳香族一価アルコールとしては、例えば、アリルアルコール、プロパルギルアルコール、２−ブテニルアルコール、３−ブテニルアルコール、及び、４−ペンテン−２−オール等が挙げられる。
【００６６】
環構造を含む低分子量のアルコールとしては、例えば、テトラヒドロフルフリルアルコール、フルフリルアルコール、及び、１，３−シクロペンタンジオール等が挙げられる。
【００６７】
水溶性ケトン系溶剤としては、例えば、アセトン、プロパノン、シクロブタノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコール、２−ブタノン、５−ヘキサンジオン、１，４−シクロヘキサンジオン、３−ヒドロキシアセトフェノン、１，３−シクロヘキサンジオン、及び、シクロヘキサノン等が挙げられる。
【００６８】
水溶性エステル系溶剤としては、例えば、酢酸エチル、エチレングリコールモノアセタート、ジエチレングリコールモノアセタート等のグリコールモノエステル、及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセタート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセタート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセタート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセタート等のグリコールモノエーテルモノエステルが挙げられる。
これらの中でも、エチレングリコールモノブチルエーテル、トリ（プロピレングリコール）メチルエーテル、及び、ジエチレングリコールモノエチルエーテルが好ましい。
【００６９】
スルホン系溶剤としては、例えば、スルホラン、３−メチルスルホラン、及び、２，４−ジメチルスルホラン等が挙げられる。
【００７０】
スルホキシド系溶剤としては、例えば、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。
【００７１】
ニトリル系溶剤としては、アセトニトリル等が挙げられる。
【００７２】
アミド系溶剤としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、１−メチル−２−ピロリドン、２−ピロリジノン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、２−ピロリジノン、ε−カプロラクタム、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、アセトアミド、Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルプロパンアミド、及び、ヘキサメチルホスホリックトリアミド等が挙げられる。
【００７３】
スルホン酸系溶剤としては、有機スルホン酸系溶剤が好ましく、例えば、メタンスルホン酸等が挙げられる。
【００７４】
親水性有機溶剤のなかでも、残渣物除去性能の経時安定性及び腐食防止性をより向上させる観点から、水溶性アルコール系溶剤、スルホン系溶剤、アミド系溶剤、スルホン酸系溶剤、又はスルホキシド系溶剤が好ましく、水溶性アルコール系溶剤又はスルホキシド系溶剤がより好ましい。
【００７５】
有機溶剤の含有量は、特に限定されないが、典型的には２０〜９８質量％である。
有機溶剤は、単独でも２種類以上組み合わせて用いてもよい。有機溶剤が２種以上組み合わせて用いられる場合には、その総量が上述の範囲内となることが好ましい。
【００７６】
本発明の処理液は、上記水の含有量、及び上記有機溶剤の含有量を調整することで、その液性を水系（水の含有量＞有機溶剤の含有量）及び有機溶剤系（水の含有量＜有機溶剤の含有量）のいずれの処方にもできる。
処理液において、水はヒドロキシルアミン化合物を分解する原因にもなり得るため、本発明の処理液は有機溶剤を含有することが好ましく、処理液の全質量に対して、有機溶剤を４５質量％以上含有することが更に好ましい。
処理液は、有機物残渣溶解の観点から、有機溶剤と水とを併用することが好ましく、その組成は、水の含有量が、処理液の全質量に対して１〜５０質量％であり、有機溶剤の含有量が、処理液の全質量に対して４５〜９８質量％であることが好ましい。上記組成とする場合、水の含有量は、残渣物除去性能をより向上させる観点から、処理液の全質量に対して、４〜４５質量％が好ましい。なお、後述するように、処理液は、濃縮液として準備してもよい。処理液を濃縮液とする場合には、その濃縮倍率は、構成される組成により適宜決められるが、使用する際に、水の含有量及び有機溶剤の含有量が上記した含有量となることが好ましい。
【００７７】
（その他の添加剤）
また、他の添加剤としては、例えば、界面活性剤、消泡剤、防錆剤及び防腐剤等が挙げられる。
【００７８】
＜粗大粒子＞
本発明の処理液は、粗大粒子を実質的に含まないことが好ましい。
粗大粒子とは、例えば、粒子の形状を球体とみなした場合において、直径０．２μｍ以上の粒子を指す。また、粗大粒子を実質的に含まないとは、光散乱式液中粒子測定方式における市販の測定装置を用いた処理液の測定を行った際に、処理液１ｍＬ中の０．２μｍ以上の粒子が１０個以下であることをいう。
なお、処理液に含まれる粗大粒子とは、原料に不純物として含まれる塵、埃、有機固形物及び無機固形物等の粒子、並びに、処理液の調製中に汚染物として持ち込まれる塵、埃、有機固形物及び無機固形物等の粒子等であり、最終的に処理液中で溶解せずに粒子として存在するものが該当する。
処理液中に存在する粗大粒子の量は、レーザを光源とした光散乱式液中粒子測定方式における市販の測定装置を利用して液相で測定することができる。
粗大粒子の除去方法としては、例えば、後述するフィルタリング等の処理が挙げられる。
【００７９】
＜メタル濃度＞
本発明における処理液は、液中に不純物として含まれるメタル（Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｌｉ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｎｉ、及び、Ｚｎの金属元素）のイオン濃度がいずれも５ｐｐｍ以下（好ましくは１ｐｐｍ以下）であることが好ましい。特に、最先端の半導体素子の製造においては、さらに高純度の処理液が求められることが想定されることから、そのメタル濃度がｐｐｍオーダーよりもさらに低い値、すなわち、ｐｐｂオーダー以下であることがより好ましく、ｐｐｔオーダー（上記濃度はいずれも質量基準）であることが更に好ましく、実質的に含まないことが特に好ましい。
【００８０】
メタル濃度の低減方法としては、例えば、処理液を製造する際に使用する原材料の段階、及び、処理液を調製した後の段階、の少なくとも一方の段階において、蒸留やイオン交換樹脂を用いたろ過を十分に行うことが挙げられる。
メタル濃度の低減方法のその他の方法としては、処理液の製造に使用する原材料を収容する「容器」について、処理液を収容する容器の説明を行った項で示したような、不純物の溶出が少ない容器を用いることが挙げられる。また、処理液の調製時の「配管」などからメタル分が溶出しないように、配管内壁にフッ素系樹脂のライニングを施すなどの方法も挙げられる。
【００８１】
＜処理液の物性等＞
本発明の処理液のｐＨは１０以上である。処理液のｐＨがアルカリ領域にあることで、残渣物除去性能に優れる。
処理液のｐＨは、より優れた残渣物除去性能を奏する観点から、１１以上が好ましく、１２以上がより好ましい。
処理液のｐＨは、公知のｐＨメーターを用いて測定することができる。
【００８２】
＜用途＞
本発明の処理液は、半導体デバイス用の処理液である。本発明においては、「半導体デバイス用」とは、半導体デバイスの製造の際に用いられるという意味である。本発明の処理液は、半導体デバイスを製造するためのいずれの工程にも用いることができ、例えば、基板上に存在する絶縁膜、レジスト若しくは反射防止膜の処理、ドライエッチング残渣物（フォトレジスト膜の残渣物及びメタルハードマスクの残渣物等）の処理、及び、アッシング残渣物の処理等のほか、化学機械研磨後の基板の処理にも用いることができる。
処理液のより具体的な用途としては、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物を用いてフォトレジスト膜を形成する工程の前に、組成物の塗布性を改良するために基板上に塗布されるプリウェット液、ドライエッチング残渣物等の残渣物の除去等に用いられる洗浄液、パターン形成に用いられた各種レジスト膜（好ましくはフォトレジスト膜）の除去に用いられる溶液（例えば、除去液及び剥離液等）、及び、永久膜（例えば、カラーフィルタ、透明絶縁膜、樹脂製のレンズ）等を基板から除去するために用いられる溶液（例えば、除去液及び剥離液等）等が挙げられる。また、パターン形成用の各種感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物層の現像液としても使用できる。また、化学機械研磨後の基板から金属不純物又は微粒子等の残渣物の除去に用いられる洗浄液としても用いることができる。永久膜の除去後の基板は、再び半導体デバイスの使用に用いられることがあるため、永久膜の除去は、半導体デバイスの製造工程に含むものとする。
上記の用途の中でも、特に、ドライエッチング残渣物を除去するための洗浄液、パターン形成に用いられた各種レジスト膜を除去するための溶液、又は化学機械研磨後の基板から残渣物を除去するための洗浄液として好適に用いることできる。
本発明の処理液は、上記用途のうち、１つの用途のみに用いられてもよいし、２以上の用途に用いられてもよい。
【００８３】
昨今、半導体デバイスの微細化及び高機能化が進むにつれて、配線材料及びプラグ材料等に使用される金属としては、より導電性の高いものが求められる。例えば、配線材料として使用される金属は、Ａｌ（アルミニウム）及びＣｕ（銅）からＣｏ（コバルト）への置き換えが進むことが予測される。また、プラグ材料として使用される金属についても、Ｗ（タングステン）に加えて、更にＣｏの需要が高まることが予想される。
そのため、処理液の特性として、Ｗ及びＣｏに対する腐食が少ないことが求められており、特にＣｏに対する腐食が少ないことが求められている。
本発明の処理液は、Ｃｏ又はＣｏ合金を含む金属層を備えた基板を含む半導体デバイスを製造するための処理液として用いられることが好ましい。
【００８４】
〔処理液の製造方法〕
＜処理液の調液方法＞
上記処理液は、公知の方法により製造することができる。
以下、上記処理液の製造方法について詳述する。
（原料精製工程）
上記処理液の製造においては、処理液を調製するための原料のいずれか１種以上を、事前に蒸留、イオン交換、又はろ過等によって精製することが望ましい。精製の程度としては、例えば、原料の純度９９％以上となるまで精製することが好ましく、純度９９．９％以上となるまで精製することがより好ましい。
【００８５】
精製方法としては、特に限定されないが、イオン交換樹脂若しくはＲＯ膜（Reverse Osmosis Membrane）等に通す方法、蒸留、又は後述するフィルタリング等の方法が挙げられる。具体的には、例えば、逆浸透膜等に通液して１次精製を行った後、カチオン交換樹脂、アニオン交換樹脂、又は混床型イオン交換樹脂からなる精製装置に通液して２次精製を実施する方法等が挙げられる。
なお、精製処理は、上述した公知の精製方法を複数組み合わせて、実施してもよい。
また、精製処理は、複数回実施してもよい。
【００８６】
（フィルタリング）
フィルタとしては、従来からろ過用途等に用いられているものであれば特に限定されない。例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）及びテトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等のフッ素樹脂、ナイロン等のポリアミド系樹脂、並びに、ポリエチレン及びポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン樹脂（高密度又は超高分子量を含む）等によるフィルタが挙げられる。これら材料の中でもポリエチレン、ポリプロピレン（高密度ポリプロピレンを含む）、ＰＴＦＥ及びＰＦＡ等のフッ素樹脂、並びに、ナイロン等のポリアミド系樹脂からなる群より選ばれる材料が好ましく、なかでも、ＰＴＦＥ及びＰＦＡ等のフッ素樹脂のフィルタがより好ましい。これらの材料により形成されたフィルタを使用することで、欠陥の原因となり易い極性の高い異物を効果的に除去できる。
【００８７】
フィルタの臨界表面張力としては、７０ｍＮ／ｍ以上が好ましく、９５ｍＮ／ｍ以下がより好ましく、７５ｍＮ／ｍ以上８５ｍＮ／ｍ以下が更に好ましい。なお、臨界表面張力の値は、製造メーカーの公称値である。臨界表面張力が上記範囲のフィルタを使用することで、欠陥の原因となり易い極性の高い異物を効果的に除去できる。
【００８８】
フィルタの孔径は、２〜２０ｎｍ程度であることが好ましく、２〜１５ｎｍであることがより好ましい。この範囲とすることにより、ろ過詰まりを抑えつつ、原料中に含まれる不純物又は凝集物等、微細な異物を確実に除去することが可能となる。
【００８９】
フィルタを使用する際、異なるフィルタを組み合わせてもよい。その際、第１のフィルタでのフィルタリングは、１回のみでもよいし、２回以上行ってもよい。異なるフィルタを組み合わせて２回以上フィルタリングを行う場合は１回目のフィルタリングの孔径より２回目以降の孔径が同じ、又は、小さい方が好ましい。また、上述した範囲内で異なる孔径の第１のフィルタを組み合わせてもよい。ここでの孔径は、フィルタメーカーの公称値を参照できる。市販のフィルタとしては、例えば、日本ポール株式会社、アドバンテック東洋株式会社、日本インテグリス株式会社（旧日本マイクロリス株式会社）又は株式会社キッツマイクロフィルタ等が提供する各種フィルタの中から選択できる。また、ポリアミド製の「Ｐ−ナイロンフィルター（孔径０．０２μｍ、臨界表面張力７７ｍＮ／ｍ）」；（日本ポール株式会社製）、高密度ポリエチレン製の「ＰＥ・クリーンフィルタ（孔径０．０２μｍ）」；（日本ポール株式会社製）、及び高密度ポリエチレン製の「ＰＥ・クリーンフィルタ（孔径０．０１μｍ）」；（日本ポール株式会社製）も使用することができる。
第２のフィルタは、上述した第１のフィルタと同様の材料等で形成されたフィルタを使用できる。第２のフィルタの孔径は、１〜１０ｎｍ程度であることが好ましい。
【００９０】
また、本発明においては、フィルタリングの工程は室温（２５℃）以下で行うことが好ましく、２３℃以下がより好ましく、２０℃以下が更に好ましい。また、０℃以上が好ましく、５℃以上がより好ましく、１０℃以上が更に好ましい。
【００９１】
フィルタリングの工程では、粒子性の異物又は不純物が除去できるが、上記の温度であると、原料中に溶解している上記粒子性の異物及び／又は不純物の量が少なくなるため、フィルタリングにより効率的に除去されるようになる。
【００９２】
（調液工程）
本発明の処理液の調液は特に限定されず、例えば、上述した各成分を混合することにより製造することができる。上述した各成分を混合する順序及び／又はタイミングは特に制限されず、例えば、ｐＨを調整した水に予めヒドロキシルアミン化合物を分散し、所定の成分を順次混合する方法が挙げられる。
【００９３】
＜キット及び濃縮液＞
本発明における処理液は、その原料を複数に分割したキットとしてもよい。
特に限定はされないが、処理液をキットとする具体的な方法としては、例えば、第１液としてヒドロキシルアミン化合物及び塩基化合物を水に含有する液組成物を準備し、第２液として還元剤を有機溶剤に含有する液組成物を準備する態様が挙げられる。
また、処理液は、濃縮液として準備してもよい。処理液を濃縮液とする場合には、その濃縮倍率は、構成される組成により適宜決められるが、５〜２０００倍であることが好ましい。つまり、処理液は、５〜２０００倍に希釈して用いられる。また、残渣物除去性能の経時安定性をより向上させる観点から、処理液は水で希釈されることが好ましい。つまり、濃縮液においては、ヒドロキシルアミン化合物の分解の原因となる水を極力低減して有機溶剤を多く含む（好ましくは処理液全質量に対して４５質量％以上）組成としておくことが好ましい。
【００９４】
＜容器（収容容器）＞
本発明の処理液は、（キット及び濃縮液であるか否かに関わらず）腐食性等が問題とならない限り、任意の容器に充填して保管、運搬、そして使用することができる。容器としては、半導体用途向けに、容器内のクリーン度が高く、不純物の溶出が少ないものが好ましい。使用可能な容器としては、アイセロ化学（株）製の「クリーンボトル」シリーズ、及び、コダマ樹脂工業製の「ピュアボトル」等が挙げられるが、これらに限定されない。この容器の内壁は、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂及びポリエチレン−ポリプロピレン樹脂からなる群より選択される１種以上の樹脂、若しくは、これとは異なる樹脂、又は、ステンレス、ハステロイ、インコネル及びモネル等、防錆及び金属溶出防止処理が施された金属から形成されることが好ましい。
【００９５】
上記の異なる樹脂としては、フッ素系樹脂（パーフルオロ樹脂）が好ましい。このように、内壁がフッ素系樹脂である容器を用いることで、内壁が、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、又は、ポリエチレン−ポリプロピレン樹脂である容器と比べて、エチレン又はプロピレンのオリゴマーの溶出という不具合の発生を抑制できる。
このような内壁がフッ素系樹脂である容器の具体例としては、例えば、Ｅｎｔｅｇｒｉｓ社製  ＦｌｕｏｒｏＰｕｒｅＰＦＡ複合ドラム等が挙げられる。また、特表平３−５０２６７７号公報の第４頁等、国際公開第２００４／０１６５２６号パンフレットの第３頁等、及び、国際公開第９９／４６３０９号パンフレットの第９頁及び１６頁等に記載の容器も用いることができる。
【００９６】
また、容器の内壁には、上述したフッ素系樹脂の他に、石英及び電解研磨された金属材料（すなわち、電解研磨済みの金属材料）も好ましく用いられる。
上記電解研磨された金属材料の製造に用いられる金属材料は、クロム及びニッケルからなる群から選択される少なくとも１種を含有し、クロム及びニッケルの含有量の合計が金属材料全質量に対して２５質量％超である金属材料であることが好ましく、例えばステンレス鋼、及びニッケル−クロム合金等が挙げられる。
金属材料におけるクロム及びニッケルの含有量の合計は、金属材料全質量に対して３０質量％以上がより好ましい。
なお、金属材料におけるクロム及びニッケルの含有量の合計の上限値としては特に制限されないが、一般的に９０質量％以下が好ましい。
【００９７】
ステンレス鋼としては、特に制限されず、公知のステンレス鋼を用いることができる。なかでも、ニッケルを８質量％以上含有する合金が好ましく、ニッケルを８質量％以上含有するオーステナイト系ステンレス鋼がより好ましい。オーステナイト系ステンレス鋼としては、例えばＳＵＳ（Steel Use Stainless）３０４（Ｎｉ含有量８質量％、Ｃｒ含有量１８質量％）、ＳＵＳ３０４Ｌ（Ｎｉ含有量９質量％、Ｃｒ含有量１８質量％）、ＳＵＳ３１６（Ｎｉ含有量１０質量％、Ｃｒ含有量１６質量％）、及びＳＵＳ３１６Ｌ（Ｎｉ含有量１２質量％、Ｃｒ含有量１６質量％）等が挙げられる。
【００９８】
ニッケル−クロム合金としては、特に制限されず、公知のニッケル−クロム合金を用いることができる。なかでも、ニッケル含有量が４０〜７５質量％、クロム含有量が１〜３０質量％のニッケル−クロム合金が好ましい。
ニッケル−クロム合金としては、例えば、ハステロイ（商品名、以下同じ。）、モネル（商品名、以下同じ）、及びインコネル（商品名、以下同じ）等が挙げられる。より具体的には、ハステロイＣ−２７６（Ｎｉ含有量６３質量％、Ｃｒ含有量１６質量％）、ハステロイ−Ｃ（Ｎｉ含有量６０質量％、Ｃｒ含有量１７質量％）、及び、ハステロイＣ−２２（Ｎｉ含有量６１質量％、Ｃｒ含有量２２質量％）等が挙げられる。
また、ニッケル−クロム合金は、必要に応じて、上記した合金の他に、更に、ホウ素、ケイ素、タングステン、モリブデン、銅、及びコバルト等を含有していてもよい。
【００９９】
金属材料を電解研磨する方法としては特に制限されず、公知の方法を用いることができる。例えば、特開２０１５−２２７５０１号公報の段落［００１１］−［００１４］、及び特開２００８−２６４９２９号公報の段落［００３６］−［００４２］等に記載された方法を用いることができる。
【０１００】
金属材料は、電解研磨されることにより表面の不動態層におけるクロムの含有量が、母相のクロムの含有量よりも多くなっているものと推測される。そのため、電解研磨された金属材料で被覆された内壁からは、処理液中に金属元素が流出しにくいため、金属不純物量が低減された処理液を得ることができるものと推測される。
なお、金属材料はバフ研磨されていることが好ましい。バフ研磨の方法は特に制限されず、公知の方法を用いることができる。バフ研磨の仕上げに用いられる研磨砥粒のサイズは特に制限されないが、金属材料の表面の凹凸がより小さくなり易い点で、＃４００以下が好ましい。
なお、バフ研磨は、電解研磨の前に行われることが好ましい。
また、金属材料は、研磨砥粒のサイズ等の番手を変えて行われる複数段階のバフ研磨、酸洗浄、及び磁性流体研磨等を、１又は２以上組み合わせて処理されたものであってもよい。
【０１０１】
本発明においては、上記容器と、この容器内に収容された上記処理液と、を有するものを、処理液収容体という場合がある。
【０１０２】
これらの容器は、処理液を充填前にその内部が洗浄されることが好ましい。洗浄に使用される液体は、その液中における金属不純物量が低減されていることが好ましい。本発明の処理液は、製造後にガロン瓶又はコート瓶等の容器にボトリングし、輸送、保管されてもよい。
【０１０３】
保管における処理液中の成分の変化を防ぐ目的で、容器内を純度９９．９９９９５体積％以上の不活性ガス（チッソ、又はアルゴン等）で置換しておいてもよい。特に、含水率が少ないガスが好ましい。また、輸送、及び保管に際しては、常温でもよいが、変質を防ぐため、−２０℃から２０℃の範囲に温度制御してもよい。
【０１０４】
（クリーンルーム）
本発明の処理液の製造、収容容器の開封及び／又は洗浄、処理液の充填等を含めた取り扱い、処理分析、及び、測定は、全てクリーンルームで行うことが好ましい。クリーンルームは、１４６４４−１クリーンルーム基準を満たすことが好ましい。ＩＳＯ（国際標準化機構）クラス１、ＩＳＯクラス２、ＩＳＯクラス３、ＩＳＯクラス４のいずれかを満たすことが好ましく、ＩＳＯクラス１又はＩＳＯクラス２を満たすことがより好ましく、ＩＳＯクラス１を満たすことが更に好ましい。
【０１０５】
〔基板の洗浄方法〕
本発明の基板の洗浄方法は、上記処理液を用いて、Ｃｏ又はＣｏ合金を含む金属層を備えた基板を洗浄する洗浄工程（以下「洗浄工程Ｂ」と称する。）を有する。また、本発明の基板の洗浄方法は、洗浄工程Ｂの前に、上記処理液を調製する処理液調製工程（以下「処理液調製工程Ａ」と称する。）を有していてもよい。
以下の基板の洗浄方法の説明においては、洗浄工程Ｂの前に処理液調製工程Ａを実施する場合を一例として示すが、これに限定されず、本発明の基板の洗浄方法は、予め準備された上記処理液を用いて行われるものであってもよい。
【０１０６】
＜洗浄対象物＞
本発明の基板の洗浄方法の洗浄対象物は、Ｃｏ又はＣｏ合金を含む金属層を備えた基板であれば特に限定されない。本発明の基板の洗浄方法の洗浄対象物としては、例えば、基板上に、上記Ｃｏ又はＣｏ合金を含む金属層（以下、単に「金属層」と称する。）、層間絶縁層及びメタルハードマスクを少なくともこの順に備えた積層物が挙げられる。積層物は、更に、ドライエッチング工程等を経たことにより、金属層の表面を露出するようにメタルハードマスクの表面（開口部）から基板に向かって形成されたホールを有する。
上記のような、ホールを有する積層物の製造方法は特に制限されないが、通常、基板と、金属層と、層間絶縁層と、メタルハードマスクとをこの順で有する処理前積層物に対して、メタルハードマスクをマスクとして用いてドライエッチング工程を実施して、金属層の表面が露出するように層間絶縁層をエッチングすることにより、メタルハードマスク及び層間絶縁層内を貫通するホールを設ける方法が挙げられる。
なお、メタルハードマスクの製造方法は特に制限されず、例えば、まず、層間絶縁層上に所定の成分を含む金属層を形成して、その上に所定のパターンのレジスト膜を形成する。次に、レジスト膜をマスクとして用いて、金属層をエッチングすることで、メタルハードマスク（すなわち、金属層がパターニングされた膜）を製造する方法が挙げられる。
また、積層物は、上述の層以外の層を有していてもよく、例えば、エッチング停止層、反射防止層等が挙げられる。
【０１０７】
図１に、本発明の基板の洗浄方法の洗浄対象物である積層物の一例を示す断面模式図を示す。
図１に示す積層物１０は、基板１上に、金属層２、エッチング停止層３、層間絶縁層４、及びメタルハードマスク５をこの順に備え、ドライエッチング工程等を経たことで所定位置に金属層２が露出するホール６が形成されている。つまり、図１に示す洗浄対象物は、基板１と、金属層２と、エッチング停止層３と、層間絶縁層４と、メタルハードマスク５とをこの順で備え、メタルハードマスク５の開口部の位置において、その表面から金属層２の表面まで貫通するホール６を備える積層物である。ホール６の内壁１１は、エッチング停止層３、層間絶縁層４及びメタルハードマスク５からなる断面壁１１ａと、露出された金属層２からなる底壁１１ｂとで構成され、ドライエッチング残渣物１２が付着している。
【０１０８】
本発明の基板の洗浄方法は、これらのドライエッチング残渣物１２の除去を目的とした洗浄に好適に用いることができる。すなわち、ドライエッチング残渣物１２の除去性能に優れつつ、洗浄対象物の内壁１１（例えば、金属層２等）に対する腐食防止性にも優れる。
また、本発明の基板の洗浄方法は、ドライエッチング工程の後にドライアッシング工程が行われた積層物に対して実施してもよい。
以下、上述した積層物の各層構成材料について説明する。
【０１０９】
（メタルハードマスク）
メタルハードマスクは、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｗ、ＡｌＯｘ、ＡｌＮ、ＡｌＯｘＮｙ、ＷＯｘ、Ｔｉ、ＴｉＮ、ＺｒＯｘ、ＨｆＯｘ及びＴａＯｘからなる群より選択される成分を少なくとも１種含有することが好ましい。ここで、ｘ、ｙは、それぞれ、ｘ＝１〜３、ｙ＝１〜２で表される数である。
上記メタルハードマスクの材料としては、例えば、ＴｉＮ、ＷＯ２及びＺｒＯ２が挙げられる。
【０１１０】
（層間絶縁層）
層間絶縁層の材料は、特に限定されず、例えば、好ましくは誘電率ｋが３．０以下、より好ましくは２．６以下のものが挙げられる。
具体的な層間絶縁層の材料としては、ＳｉＯ２、ＳｉＯＣ系材料及びポリイミド等の有機系ポリマー等が挙げられる。
【０１１１】
（エッチング停止層）
エッチング停止層の材料は、特に限定されない。具体的なエッチング停止層の材料としてはＳｉＮ、ＳｉＯＮ、ＳｉＯＣＮ系材料及びＡｌＯｘ等の金属酸化物が挙げられる。
【０１１２】
（金属層）
金属層を形成する配線材料は、少なくともＣｏ（コバルト）を含有する。また、Ｃｏは、他の金属との合金（Ｃｏ合金）であってもよい。
本発明の配線材料は、Ｃｏ以外の金属、窒化金属又は合金を更に含有していてもよい。具体的には、銅、チタン、チタン−タングステン、窒化チタン、タングステン、タンタル、タンタル化合物、クロム、クロム酸化物、及び、アルミニウム等が挙げられる。
【０１１３】
（基板）
ここでいう「基板」には、例えば、単層からなる半導体基板、及び、多層からなる半導体基板が含まれる。
単層からなる半導体基板を構成する材料は特に限定されず、一般的に、シリコン、シリコンゲルマニウム、ＧａＡｓのような第ＩＩＩ−Ｖ族化合物、又はそれらの任意の組み合わせから構成されることが好ましい。
多層からなる半導体基板である場合には、その構成は特に限定されず、例えば、上述のシリコン等の半導体基板上に金属線及び誘電材料のような相互接続構造（interconnect features）等の露出した集積回路構造を有していてもよい。相互接続構造に用いられる金属及び合金としては、アルミニウム、銅と合金化されたアルミニウム、銅、チタン、タンタル、コバルト、シリコン、窒化チタン、窒化タンタル、及びタングステンが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、半導体基板上に、層間誘電体層、酸化シリコン、窒化シリコン、炭化シリコン及び炭素ドープ酸化シリコン等の層を有していてもよい。
【０１１４】
以下、処理液調製工程Ａ及び洗浄工程Ｂについて、それぞれ詳述する。
【０１１５】
（処理液調製工程Ａ）
処理液調製工程Ａは、上記処理液を調製する工程である。本工程で使用される各成分は、上述した通りである。
本工程の手順は特に制限されず、例えば、ヒドロキシルアミン化合物と、塩基化合物と、ヒドロキシルアミン化合物とは異なる還元剤及びキレート剤からなる群より選ばれる少なくとも１種と、その他の任意成分とを、水及び有機溶剤の少なくとも１種に添加して、撹拌混合することにより処理液を調製する方法が挙げられる。なお、水及び有機溶剤の少なくとも１種に各成分を添加する場合は、一括して添加してもよいし、複数回に渡って分割して添加してもよい。
また、処理液に含まれる各成分は、半導体グレードに分類されるもの、又は、それに準ずる高純度グレードに分類されるものを使用し、フィルタリングによる異物除去及び／又はイオン交換樹脂等によるイオン成分低減を行ったものを用いることが好ましい。また、原料成分を混合した後に、更にフィルタリングによる異物除去及び／又はイオン交換樹脂等によるイオン成分低減を行うことが好ましい。
【０１１６】
また、処理液を濃縮液としている場合には、洗浄工程Ｂを実施する前に、処理液を５〜２０００倍に希釈して希釈液を得た後、この希釈液を用いて洗浄工程Ｂを実施する。このとき、上記希釈は、水を含む希釈液を用いて行われることが好ましい。
【０１１７】
（洗浄工程Ｂ）
洗浄工程Ｂで洗浄される洗浄対象物としては、上述した積層物が挙げられ、上述した通り、ドライエッチング工程が施されてホールが形成された積層物１０が例示される（図１参照）。なお、この積層物１０には、ホール６内にドライエッチング残渣物１２が付着している。
なお、ドライエッチング工程の後に、ドライアッシング工程が行われた積層物を、洗浄対象物としてもよい。
【０１１８】
洗浄対象物に処理液を接触させる方法は特に限定されないが、例えば、タンクに入れた処理液中に洗浄対象物を浸漬する方法、洗浄対象物上に処理液を噴霧する方法、洗浄対象物上に処理液を流す方法、又はそれらの任意の組み合わせが挙げられる。残渣物除去性能の観点から、洗浄対象物を処理液中に浸漬する方法が好ましい。
【０１１９】
処理液の温度は、９０℃以下とすることが好ましく、２５〜８０℃であることがより好ましく、３０〜７５℃であることが更に好ましく、４０〜６５℃であることが特に好ましい。
【０１２０】
洗浄時間は、用いる洗浄方法及び処理液の温度に応じて調整できる。
浸漬バッチ方式（処理槽内で複数枚の洗浄対象物を浸漬し処理するバッチ方式）で洗浄する場合には、洗浄時間は、例えば、６０分以内であり、１〜６０分であることが好ましく、３〜２０分であることがより好ましく、４〜１５分であることが更に好ましい。
【０１２１】
枚葉方式で洗浄する場合には、洗浄時間は、例えば、１０秒〜５分であり、１５秒〜４分であることが好ましく、１５秒〜３分であることがより好ましく、２０秒〜２分であることが更に好ましい。
【０１２２】
更に、処理液の洗浄能力をより増進するために、機械的撹拌方法を用いてもよい。
機械的撹拌方法としては、例えば、洗浄対象物上で処理液を循環させる方法、洗浄対象物上で処理液を流過又は噴霧させる方法、超音波又はメガソニックにて処理液を撹拌する方法等が挙げられる。
【０１２３】
（リンス工程Ｂ２）
本発明の基板の洗浄方法は、洗浄工程Ｂの後に、洗浄対象物を溶剤ですすいで清浄する工程（以下「リンス工程Ｂ２」と称する。）を更に有していてもよい。
リンス工程Ｂ２は、洗浄工程Ｂに連続して行われ、リンス溶剤（リンス液）で５秒〜５分間にわたってすすぐ工程であることが好ましい。リンス工程Ｂ２は、上述の機械的撹拌方法を用いて行ってもよい。
【０１２４】
リンス溶剤としては、例えば、脱イオン（ＤＩ：De Ionize）水、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、Ｎ−メチルピロリジノン、γ−ブチロラクトン、ジメチルスルホキシド、乳酸エチル及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートが挙げられるが、これらに限定されるものではない。あるいは、ｐＨ＞８の水性リンス液（希釈した水性の水酸化アンモニウム等）を利用してもよい。
リンス溶剤としては、水酸化アンモニウム水溶液、ＤＩ水、メタノール、エタノール、又はイソプロピルアルコールが好ましく、水酸化アンモニウム水溶液、ＤＩ水、又はイソプロピルアルコールがより好ましく、水酸化アンモニウム水溶液又はＤＩ水が更に好ましい。
リンス溶剤を洗浄対象物に接触させる方法としては、上述した処理液を洗浄対象物に接触させる方法を同様に適用することができる。
リンス工程Ｂ２におけるリンス溶剤の温度は、１６〜２７℃であることが好ましい。
【０１２５】
（乾燥工程Ｂ３）
本発明の基板の洗浄方法は、リンス工程Ｂ２の後に洗浄対象物を乾燥させる乾燥工程Ｂ３を有していてもよい。
乾燥方法としては、特に限定されない。乾燥方法としては、例えば、スピン乾燥法、洗浄対象物上に乾性ガスを流過させる方法、ホットプレート若しくは赤外線ランプのような加熱手段によって基板を加熱する方法、マランゴニ乾燥法、ロタゴニ乾燥法、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）乾燥法、又はそれらの任意の組み合わせが挙げられる。
乾燥時間は、用いる特定の方法に依存するが、一般的には、３０秒間〜数分間であることが好ましい。
【０１２６】
本発明の基板の洗浄方法の洗浄対象物は、上述したような、基板上にＣｏ又はＣｏ合金を含む金属層、層間絶縁層及びメタルハードマスクを少なくともこの順に備えた積層物に限定されない。つまり、例えば、基板上にＣｏ又はＣｏ合金を含む金属層、層間絶縁層及びフォトレジスト膜を少なくともこの順に備えた積層物のフォトレジストエッチング残渣の除去にも用いることができる。
【実施例】
【０１２７】
以下に実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、及び処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきものではない。なお、特に断らない限り「％」は「質量％」を意図する。【０１２８】
〔エッチング残渣（ＰＥＲ）評価〕
（１）処理液の調製
表１に示す処理液（実施例１〜４４、比較例１〜３）を各々調製した。なお、各処理液において、使用する各種成分の含有量（いずれも質量基準）は表中に記載の通りである。【０１２９】
ここで、表１に示す各種成分はいずれも、半導体グレードに分類されるもの、又は、それに準ずる高純度グレードに分類されるものを使用した。
処理液に使用した各種成分を以下に示す。
＜ヒドロキシルアミン化合物＞
・ＨＡ：  ヒドロキシルアミン（ＢＡＳＦ社製）
・ＨＡＳ：  硫酸ヒドロキシルアミン（ＢＡＳＦ社製）
・ＨＡＣ：  塩酸ヒドロキシルアミン（ＢＡＳＦ社製）
・ＤＥＨＡ：  Ｎ，Ｎ−ジエチルヒドロキシルアミン（和光純薬工業社製）【０１３０】
＜ヒドロキシルアミン化合物とは異なるアミン化合物＞
・アミン化合物１：  テトラヒドロフルフリルアミン（東京化成工業社製）
・アミン化合物２：  Ｎ−（２−アミノエチル）ピペラジン（東京化成工業社製）
・アミン化合物３：  １，８−ジアザビシクロ［５．４．０］−７−ウンデセン（和光純薬工業社製）
・アミン化合物４：  １，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン（東京化成工業社製）【０１３１】
＜四級水酸化アンモニウム塩＞
・ＴＭＡＨ：  水酸化テトラメチルアンモニウム（セイケム社製）
・ＴＢＡＨ：  水酸化テトラブチルアンモニウム（セイケム社製）
・ＢｅＴＭＡＨ：  水酸化ベンジルトリメチルアンモニウム（Aldrich社製）【０１３２】
＜有機溶剤＞
・有機溶剤１：  ３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール（東京化成工業社製）
・有機溶剤２：  エチレングリコールモノブチルエーテル（和光純薬工業社製）
・有機溶剤３：  ジメチルスルホキシド（和光純薬工業社製）【０１３３】
＜防食剤＞
・５−ＭＢＴＡ：  ５−メチル−１Ｈ−ベンゾトリアゾール（東京化成工業社製）、式（Ａ）に相当
・ＢＴＡ：  ベンゾトリアゾール（東京化成工業社製）、式（Ａ）に相当
・Ｉｒｇａｍｅｔ  ４２：  ＢＡＳＦ社製、式（Ａ）に相当
・Ｉｒｇａｍｅｔ  ３９：  ＢＡＳＦ社製、式（Ａ）に相当【０１３４】
＜ヒドロキシルアミン化合物とは異なる還元剤、又はキレート剤＞
（ヒドロキシルアミン化合物とは異なる還元剤）
・没食子酸（和光純薬工業社製）、式（Ｂ）に相当
・カテコール（和光純薬工業社製）、式（Ｂ）に相当
・チオグリコール酸（東京化成工業社製）
・メルカプトコハク酸（東京化成工業社製）
・チオグリセロール（東京化成工業社製）
・アスコルビン酸（東京化成工業社製）
（キレート剤）
・クエン酸（和光純薬工業社製）
・ＤＴＰＡ：  ジエチレントリアミン五酢酸（東京化成社製）
・ＮＴＭＰ：  ニトリロトリス（メチレンホスホン酸）（和光純薬工業社製）
・メタンスルホン酸（和光純薬工業社製）【０１３５】
＜水＞
・超純水【０１３６】
（２）評価
上記で調製した各処理液について、下記に示す各種の評価を行った。
（２）−１．腐食防止性能（Ｃｏ防食能）
実施例及び比較例の各処理液を調製後、Ｃｏ膜（配線等の電極材料となる金属のモデル膜）をエッチング処理した。
具体的には、実施例及び比較例の処理液中にＣｏ膜を１０分間浸漬して、処理液への浸漬前後におけるシート抵抗値（Ω／□）の変化量（（浸漬後のＣｏ膜のシート抵抗値）−（浸漬前のＣｏ膜のシート抵抗値））を膜厚差に換算し、エッチングレート（Å／分）を算出することで、Ｃｏ防食能の評価を行った。
なお、シート抵抗値（Ω／□）は、シート抵抗測定器（日立国際電気エンジニアリング（株）製、型番：本体  ＶＲ−１２０Ｓ、四探針プローブ  ＫＳ−ＴＣ−２００−ＭＴ−２００ｇ）を用いて、各膜に電流を３０ｍＡ流した時の電圧値に基づいて算出した。
シート抵抗値の変化量が小さい場合には、Ｃｏ防食能に優れ、シート抵抗値の変化量が高い場合には、Ｃｏ防食能に劣る、といえる。
上記Ｃｏ防食能の評価は、調製直後の処理液（表中「０ｈ」）だけでなく、６０℃、密封の条件で１２時間保管した後の処理液（表中「１２ｈ」）、及び同条件で２４時間保管した後の処理液（表中「２４ｈ」）を用いてそれぞれ実施し、処理液のＣｏ防食能の経時変化についても評価した。
結果を表１に示す。【０１３７】
（２）−２．残渣物除去性能の評価
実施例及び比較例の各処理液を用いて、残渣物除去性能の評価を行った。なお、以下の評価では、ＭＨＭ（メタルハードマスク）をプラズマエッチングした際に生成される残渣物の一種であるＴｉＯ２からなるモデル膜を準備し、そのエッチングレートを評価することにより残渣物除去性能を評価した。つまり、エッチングレートが高い場合は、残渣物除去性能に優れ、エッチングレートが低い場合は、残渣物除去性能に劣る、といえる。
なお、ＴｉＯ２からなるモデル膜（ＴｉＯ２膜）は、Ｓｉ基板上に１０００Åの膜厚で設けられている。【０１３８】
実施例及び比較例の各処理液を調製後、ＴｉＯ２膜のエッチング処理をした。具体的には、実施例及び比較例の処理液中にＴｉＯ２膜を５分間浸漬して、処理液の浸漬前後における膜厚差に基づいて、エッチングレート（Å／分）を算出した。
なお、処理前後のＴｉＯ２膜の膜厚は、エリプソメトリー（分光エリプソメーター、名商品名「Ｖａｓｅ」、ジェー・エー・ウーラム・ジャパン社製）を用いて、測定範囲２５０−１０００ｎｍ、測定角度７０度及び７５度の条件で測定した。
算出されたＴｉＯ２膜のエッチングレート（ＥＲ）を、以下の評価基準にしたがって評価した。なお、下記評価基準においてＡ〜Ｃであれば実用上好ましい。
「Ａ」：１．５（Å／分）＜ＥＲ
「Ｂ」：１．０（Å／分）＜ＥＲ≦１．５（Å／分）
「Ｃ」：０．５（Å／分）＜ＥＲ≦１．０（Å／分）
「Ｄ」：０．３（Å／分）＜ＥＲ≦０．５（Å／分）
「Ｅ」：０．３（Å／分）以下【０１３９】
上記残渣物除去性能の評価は、調製直後の処理液（表中「０ｈ」）だけでなく、６０℃、密封の条件で１２時間保管した後の処理液（表中「１２ｈ」）、及び同条件で２４時間保管した後の処理液（表中「２４ｈ」）を用いてそれぞれ実施し、処理液の残渣物除去性能の経時変化を評価した。
結果を表１に示す。【０１４０】
（２）−３．熱環境下での経時安定性の評価
６０℃にて２４時間保管した処理液を用い、処理液中のヒドロキシルアミン化合物の変化率を算出することで、処理液の熱環境下での経時安定性を評価した（つまり、例えば実施例１においては、ヒドロキシルアミン化合物としてＨＡの残存量を定量することにより、変化率を求め、処理液の熱環境下での経時安定性を評価した）。処理液中のヒドロキシルアミン化合物の変化率が小さいほど、熱環境下での経時安定性に優れる、といえる。
処理液中のヒドロキシルアミン化合物の残存量は、調製時のヒドロキシルアミン化合物のモル濃度に対して２倍等量の２−ブタノンをサンプルに添加し、その反応物をＮＭＲ（核磁気共鳴）にて確認することにより定量した。
熱環境下での経時安定性は、以下の評価基準にしたがって評価した。なお、下記評価基準においてＡ〜Ｃであれば実用上好ましい。
「Ａ」：ヒドロキシルアミン化合物の変化率が、３％以下であった。
「Ｂ」：ヒドロキシルアミン化合物の変化率が、３％超５％以下であった。
「Ｃ」：ヒドロキシルアミン化合物の変化率が、５％超１０％以下であった。
「Ｄ」：ヒドロキシルアミン化合物の変化率が、１０％超２０％以下であった。
「Ｅ」：ヒドロキシルアミン化合物の変化率が、２０％超であった。
結果を表１に示す。
なお、上記変化率は、［｛（ヒドロキシルアミン化合物の初期量）−（処理液保管後のヒドロキシルアミン化合物の量）｝／（ヒドロキシルアミン化合物の初期量）］×１００によって表される数値（％）である。上記（処理液保管後のヒドロキシルアミン化合物の量）が、処理液中のヒドロキシルアミン化合物の残存量に該当する。【０１４１】
【表１】
0006689991.tif 000005
【０１４２】
【表２】
0006689991.tif 000006
【０１４３】
表１から、実施例の処理液によれば、残渣物除去性能の経時安定性に優れ、且つ、処理対象物に対する腐食防止性能にも優れていることが示された。また、実施例の処理液は、熱環境下で保管された場合においても、ヒドロキシルアミン化合物の分解が生じにくいことが示され、熱環境下における経時安定性にも優れていることが示された。【０１４４】
実施例１と、実施例２との対比から、処理液が、有機溶剤を所定量含有することで、残渣物除去性能がより向上し、且つ、その経時安定性にも優れることが確認された。
実施例１と、実施例３との対比から、処理液が防食剤を含有することで、金属層に対する腐食防止性をより向上できることが確認された。
実施例１、４の対比から、処理液が、有機溶剤及び防食剤を含有することで、残渣物除去性能及びその経時安定性により優れ、且つ、金属層に対する腐食防止性がより向上することが確認された。【０１４５】
実施例４と、実施例１８〜２０の対比から、ヒドロキシルアミン化合物と異なるアミン化合物の種類をかえても、得られる処理液は、残渣物除去性能の経時安定性に優れ、且つ、処理対象物に対する腐食防止性能にも優れていることが示された。【０１４６】
実施例４と、実施例３５〜３７の対比から、防食剤の種類をかえても、得られる処理液は、残渣物除去性能の経時安定性に優れ、且つ、処理対象物に対する腐食防止性能にも優れていることが示された。【０１４７】
実施例４と、実施例３９、４０の対比から、有機溶剤の種類をかえても、得られる処理液は、残渣物除去性能の経時安定性に優れ、且つ、処理対象物に対する腐食防止性能にも優れていることが示された。【０１４８】
実施例４〜７の対比から、ヒドロキシルアミンの含有量が処理液の全質量に対して３．５質量％以上、より好ましくは１２質量％以上である場合、残渣物除去性能により優れることが確認された。
また、実施例４、８〜１０の対比から、ヒドロキシルアミン化合物の種類として、ヒドロキシルアミン（ＨＡ）、硫酸ヒドロキシルアミン（ＨＡＳ）、又は塩酸ヒドロキシルアミン（ＨＡＣ）を用いた場合には残渣物除去性能により優れ、ヒドロキシルアミン（ＨＡ）、硫酸ヒドロキシルアミン（ＨＡＳ）、又はＮ，Ｎ-ジエチルヒドロキシルアミン（ＤＥＨＡ）を用いた場合には腐食防止性により優れることが確認された。【０１４９】
実施例４、１１〜１３の対比から、処理液が、有機溶剤を処理液の全質量に対して４５質量％以上含有することにより、残渣物除去性能がより向上し、且つ、その経時安定性にも優れることが確認された。【０１５０】
実施例４、１４〜１７の対比から、処理液が、塩基化合物として、ヒドロキシルアミンとは異なるアミン化合物及び四級水酸化アンモニウム塩を併用することにより、残渣物除去性能がより向上することが確認された。【０１５１】
実施例４、２３、２４、２５の対比から、ヒドロキシルアミン化合物とは異なる還元剤及びキレート剤からなる群より選ばれる少なくとも１種の含有量が処理液の全質量に対して２．５質量％以上である場合、残渣物除去性能の経時安定性により優れることが確認された。また、処理液が熱環境下における経時安定性にも優れることが確認された。【０１５２】
実施例４、２６〜３４の対比から、ヒドロキシルアミン化合物とは異なる還元剤（式（Ｂ）で表される化合物（好ましくは、カテコール又は没食子酸）、メルカプタン化合物（好ましくは、チオグリコール酸、メルカプトコハク酸、又はチオグリセロール）、又はアスコルビン酸）を用いた場合、キレート剤を用いた場合と比べて、より、残渣物除去性能の経時安定性により優れることが確認された。また、処理液が熱環境下における経時安定性にも優れることが確認された。
また、ヒドロキシルアミン化合物とは異なる還元剤のなかでも、式（Ｂ）で表される化合物（好ましくは、カテコール又は没食子酸）、メルカプタン化合物（（好ましくは、チオグリコール酸、メルカプトコハク酸、又はチオグリセロール）を用いた場合、処理液が熱環境下における経時安定性にも優れることが確認された。【０１５３】
実施例４、４１〜４４の対比から、ヒドロキシルアミン化合物とは異なる還元剤の含有量に対するヒドロキシルアミン化合物の含有量が、質量比で０．１〜２０である場合に、熱環境下での経時安定性にもより優れ、また、残渣物除去性能及びその経時安定性がより優れたものとなることが確認された。更に、ヒドロキシルアミン化合物とは異なる還元剤の含有量に対する上記塩基化合物の含有量が、質量比で０．１〜２０である場合に、熱環境下での経時安定性にもより優れ、また、残渣物除去性能及びその経時安定性がより優れたものとなることが確認された。【０１５４】
〔レジスト剥離評価〕
上記で調製した実施例４、７、及び１５の処理液を用いて、パターン形成に用いられたフォトレジスト膜を基板から剥離する試験を行った。【０１５５】
（１）フォトレジスト膜を配置したシリコンウェハの作製
下記の手順により、フォトレジスト膜を配置したシリコンウェハを作製した。
Ｓｉウェハ基板上に、ポジ型のレジスト組成物を厚さ１μｍの厚みにスピナーで塗布した。次いで、得られたレジスト膜に対して１００℃の環境下で２分のプリベークを実施した後、上記プリベーク後のレジスト膜をフォトマスクを介して露光した。フォトマスクは幅５μｍの直線状のパターンを用いた。そして、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）を使って現像を行った。これで、感光した部分のフォトレジスト膜が除去された。【０１５６】
（２）評価
（２）−１．フォトレジスト膜の剥離性の評価
実施例４、７、１５の各処理液を用い、下記の手順でフォトレジスト膜の剥離試験を実施した。
上記フォトレジスト膜を配置したシリコンウェハを１×２ｃｍにカットし、テストウェハを得た。ビーカーに攪拌子と処理液を入れ、回転数２５０ｒｐｍにて処理液を攪拌させながら６０℃まで加温した。その後、上記テストウェハを５分間浸漬した。その後、テストウェハを処理液から取り出し、テストウェハ上にイオン交換水（ＤＩＷ）を二流体ノズルより噴出させ、３０秒間リンス処理した。【０１５７】
上記＜フォトレジスト膜の剥離試験＞の処理が施されたフォトレジスト膜付きテストウェハを光学顕微鏡（倍率５０倍）にて観察し、フォトレジスト膜の剥離性を下記のように区分して評価した。
「Ａ」：  光学顕微鏡で残留物が確認できず、１００％除去された状態
「Ｂ」：  光学顕微鏡で残留物が確認でき、５０％超１００％未満除去された状態
「Ｃ」：  光学顕微鏡で残留物が確認でき、５０％以上残存している状態
上記剥離性の評価は、調製直後の処理液（表中「０ｈ」）だけでなく、６０℃、密封の条件で２４時間保管した後の処理液（表中「２４ｈ」）を用いてそれぞれ実施し、処理液の剥離性の経時変化についても評価した。
結果を表２に示す。【０１５８】
（２）−２．腐食防止性能（Ｃｏ防食能）
表２中の腐食防止性能の効果は、表１中の結果を示す。【０１５９】
【表３】
0006689991.tif 000007
【０１６０】
上記の結果から、本発明の処理液は、調製直後及び経時保管後のいずれの状態においても、パターン形成に用いられた各種レジスト膜を除去するための溶液として好適に用いられることが確認された。【０１６１】
〔ｐＣＭＰ（化学機械研磨後）洗浄液として用いた場合の残渣物除去性能評価〕
（１）評価
上記で調製した実施例４、７、及び１５の処理液を用いて、ＣＭＰ（化学機械研磨）後の基板に対する洗浄試験を行った。
なお、以下の評価では、配線基板を研磨することにより生成される金属不純物で汚染したモデル基板を準備し、このモデル基板に対する残渣物除去性能を評価した。具体的な方法は、それぞれ下記の通りである。
（１）−１．金属不純物除去性能の評価
まず、シリコンウェハを、アンモニア水（２９質量％）−過酸化水素水（３０質量％）−水からなる混合液（体積比１：１：６）を用いて洗浄した。次いで、洗浄後のシリコンウェハに対して回転塗布法にてコバルト（Ｃｏ）、カルシウム（Ｃａ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、及び亜鉛（Ｚｎ）を１０１０ａｔｏｍｓ／ｃｍ２の表面濃度になるように付与することにより、シリコンウェハを汚染した。
上記で得られた汚染したシリコンウェハを２５℃の処理液（実施例４、７、及び１５の各処理液）中に撹拌せずに３分間浸漬した。浸漬後、シリコンウェハを処理液から取り出し、超純水を用いて３分間流水リンス処理し、乾燥した。
全反射蛍光Ｘ線分析装置（テクノス（株）社製、ＴＲＥＸ６３０）を用い、乾燥後のシリコンウェハのウェハ表面の金属濃度を測定することにより、金属不純物除去性能を評価した。【０１６２】
上記洗浄性の評価は、調製直後の処理液（表中「０ｈ」）だけでなく、６０℃、密封の条件で２４時間保管した後の処理液（表中「２４ｈ」）を用いてそれぞれ実施し、処理液の金属不純物除去性能の経時変化についても評価した。
結果を表３に示す。【０１６３】
（１）−２．微粒子除去性能の評価
ＣＭＰ装置（アプライドマテリアルズ社製「Ｒｅｆｌｅｘｉｏｎ(登録商標)」）及びＣＭＰスラリー（富士フイルム社製「ＢＳＬ８２１０Ｃ」）を用い、シリコンウェハを３０秒間研磨した。なお、シリコンウェハには、ＣＶＤ法により表面にＣｏ膜を形成した１２インチのシリコンウェハを用いた。
次いで、洗浄装置（ＥＴＳ社製）を用いて、上記研磨後のシリコンウェハを洗浄した。具体的には、シリコンウェハに対して、室温に保持した各処理液（実施例４、７、及び１５の各処理液）を用いてブラシスクラブ洗浄を３０秒間実施した後、超純水にて３０秒間のリンス処理をし、最後にスピン乾燥を行った。
表面検査装置（ケーエルエー・テンコール社製「ＳＰ１」）を用い、洗浄後のシリコンウェハの表面の微粒子数を計測することにより、微粒子除去性能を評価した。なお、平均粒子径が０．９μｍ以上のものを微粒子として計測（単位：個／１２インチウェハ）した。【０１６４】
上記洗浄性の評価は、調製直後の処理液（表中「０ｈ」）だけでなく、６０℃、密封の条件で２４時間保管した後の処理液（表中「２４ｈ」）を用いてそれぞれ実施し、処理液の微粒子除去性能の経時変化についても評価した。
結果を表３に示す。【０１６５】
（１）−３．腐食防止性能（Ｃｏ防食能）
表３中の腐食防止性能の効果は、表１中の結果を示す【０１６６】
【表４】
0006689991.tif 000008
【０１６７】
【表５】
0006689991.tif 000009
【０１６８】
上記の結果から、本発明の処理液は、調製直後及び経時保管後のいずれの状態においても、化学機械研磨後の基板から残渣物を除去するための洗浄液として好適に用いられることが確認された。
【符号の説明】
【０１６９】
１  基板
２  金属層
３  エッチング停止層
４  層間絶縁層
５  メタルハードマスク
６  ホール
１０  積層物
１１  内壁
１１ａ  断面壁
１１ｂ  底壁
１２  ドライエッチング残渣物
【図１】
0006689991.tif 000012