(57)【要約】本発明は、ＣＭＰスラリーを必要な場所に配送する配管内部を含むＣＭＰ装置の清浄化用化学組成物およびその使用方法に関する。本発明の化学組成物はまた、ウエハそのものの、後ＣＭＰ清浄化（ｐｏｓｔ−ＣＭＰ　ｃｌｅａｎｉｎｇ）に有用である。３種類の化学組成物を記載するが、これらはすべて水溶液である。第１の種類は、約１１から約１２を好適なｐＨ範囲として機能し、好適には１つ以上の非イオン性界面活性剤、１つ以上の単純アミン、界面活性剤または１つ以上の溶解性ジアルコール有機化合物のような固着剤、および１つ以上の第４級アミンを含む。第２の種類の清浄化組成物は、およそ８．５のｐＨの範囲で機能し、１つ以上のクエン酸、およびシュウ酸を含む。 第３の種類の組成物は酸性であり、好ましくは約１．５から約３のｐＨ範囲を有し、好ましくは少なくとも１つの酸化酸、少なくとも１つのキレート剤、少なくとも１つの固着剤および少なくとも１つのアニオン性界面活性剤を含む。本発明の好適な組成物は、本質的にＨＦおよびＫＯＨを含まない。本発明の組成物の一部は、ＣＭＰ装置のスラリー配送システムの清浄化に有利に使用されることが示される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの非イオン性界面活性剤、少なくとも１つの単純アミン、少なくとも１つの固着剤、少なくとも１つの第４級アミンを含む水溶液を含み、前記溶液はｐＨが約１０から約１２．５であることを特徴とする、化学的機械的平坦化残留物除去用組成物。
【請求項２】
ＨＦおよびＫＯＨを本質的に含まないことを特徴とする、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記少なくとも１つの非イオン性界面活性剤が、モノヒドロキシル化合物、ジヒドロキシル化合物およびそれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
前記少なくとも１つの非イオン性界面活性剤が、３，５−ジメチル　１−ヘキシン−３−オールであることを特徴とする、請求項３に記載の組成物。
【請求項５】
前記少なくとも１つの単純アミンが、１から約８の炭素原子を有することを特徴とする、請求項１に記載の組成物。
【請求項６】
前記少なくとも１つの単純アミンが、１から６の炭素原子を有することを特徴とする、請求項５に記載の組成物。
【請求項７】
前記少なくとも１つの単純アミンが、ヒドロキシル官能性を有することを特徴とする、請求項５に記載の組成物。
【請求項８】
前記少なくとも１つの単純アミンがモノエタノールアミンであることを特徴とする、請求項７に記載の組成物。
【請求項９】
前記少なくとも１つの固着剤が、ジアルコール有機化合物であることを特徴とする、請求項１に記載の組成物。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの固着剤が、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、およびそれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１に記載の組成物。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの第４級アミンが、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドであることを特徴とする、請求項１に記載の組成物。
【請求項１２】
前記ｐＨが約１１から約１２であることを特徴とする、請求項１に記載の組成物。
【請求項１３】
クエン酸、乳酸、および少なくとも１つの第４級アミンを含む水溶液を含み、前記溶液はｐＨが約８．５であることを特徴とする、化学的機械的平坦化残留物除去用組成物。
【請求項１４】
ＨＦおよびＫＯＨを本質的に含まないことを特徴とする、請求項１３に記載の組成物。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの第４級アミンが、テトラエチルアンモニウムヒドロキシドであることを特徴とする、請求項１３に記載の組成物。
【請求項１６】
前記組成物中に、前記クエン酸が前記乳酸の約２倍の重量含まれていることを特徴とする、請求項１３に記載の組成物。
【請求項１７】
少なくとも１つの酸化酸、少なくとも１つのキレート剤、少なくとも１つの固着剤、少なくとも１つのアニオン性界面活性剤を含む水溶液を含み、前記溶液のｐＨが約１から約４であることを特徴とする、化学的機械的平坦化残留物除去用組成物。
【請求項１８】
ＨＦおよびＫＯＨを本質的に含まないことを特徴とする、請求項１７に記載の組成物。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの酸化酸が、硝酸、硫酸、リン酸、ヒドロキシルアミンニトレート、およびそれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１７に記載の組成物。
【請求項２０】
前記少なくとも１つのキレート剤がシュウ酸、クエン酸またはそれらの混合物を含むことを特徴とする、請求項１７に記載の組成物。
【請求項２１】
前記少なくとも１つの固着剤が、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、およびそれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１７に記載の組成物。
【請求項２２】
ａ）請求項１７の組成物を、少なくともポンプシステムが必要とする最低量と同量前記スラリー配送システムに流し、および、ｂ）前記スラリー流を、前記スラリー配送システムから残留物を除去するために充分な時間保持することを含む、化学的機械的平坦化スラリー配送システムの残留物を清浄化する方法。
【請求項２３】
前記工程ｂ）の直後に続いて、ｃ）前記スラリー配送システムに脱イオン水を流すことをさらに含む、請求項２２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
技術的範囲
本発明は、化学的機械的平坦化（ＣＭＰ）を行う装置の清浄化に関する。本発明は特に、清浄化性能が改良された、および／または、装置、人間のスタッフ、および環境に対する危険性が低減された、ＣＭＰ装置清浄化用化学組成物に関する。
【０００２】
関連技術の説明
平坦化は多層集積回路（ＩＣｓ）の製造に必須の工程であり、現代のＩＣ部品が要求する精度でパターニングおよびエッチングされることが可能な、平坦で平滑な表面を提供する。従来の平坦化手法はＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｐｌａｎａｒｉｚａｔｉｏｎ　ｏｒ　Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）であり、当該技術分野で知られ、テキストブック（例えば、Ｊｏｓｅｐｈ　Ｍ．Ｓｔｅｉｇｅｒｗａｌｄ，　Ｓｈｙａｍ　Ｐ．Ｍｕｒａｒｋａ　ａｎｄ　Ｒｏｎａｌｄ　Ｊ．Ｇｕｔｍａｎによる１９９７年発行の「Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｐｌａｎａｒｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ」）に記載されている。ＣＭＰは一般的に、平坦化されるウエハに機械的に接触する研磨パッドと、パッドとウエハの間にはさまれた研磨用／反応性スラリーとを用い行われる。一般的なＣＭＰスラリーは、機械的摩耗により平坦化をおこす成分に加えて、平坦化される基板と化学的に反応する成分を含む。ウエハに対する研磨パッドの相対運動が、機械的摩耗と化学的エッチングによるウエハの研磨をもたらす。
【０００３】
ＣＭＰに用いられる摩耗性スラリー研磨材料（ａｂｒａｓｉｖｅ ｓｌｕｒｒｙ ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌｓ）は、一般的にシリカ、アルミナ、またはセリアのような研磨剤、および化学反応性成分を含む。一般的に、実際の製造環境では、これらのスラリー材料を完全に研磨パッドに閉じこめることは不可能であり、しばしばＣＭＰ装置のさまざまな部分にはねかかりその場所で乾燥し、ＣＭＰ装置そのものの内部および表面のいろいろな場所においてＣＭＰスラリー材料の堆積物の増加をもたらす。堆積物はまた、ＣＭＰスラリーを必要な場所に導くため用いる配送チューブおよび他の手段の内面に蓄積しやすい。そのような堆積物が長時間に渡り積み重なると、そのようなスラリー堆積物の一部が研磨剤粒子の一般的形態に遊離し、研磨パッド、ウエハおよび／またはプラテン（ｐｌａｔｅｎ）に降りかかることがあることは、一般的問題である。ＣＭＰ装置上のスラリー堆積物から脱落したこれらの望ましくない研磨剤粒子は、とりわけ、抑制しがたいウエハのスクラッチの原因となる恐れがあり、ＣＭＰエンジニアの心配のもとである。さらに、タングステン層のＣＭＰに一般的に用いられる硝酸鉄（ＩＩＩ）スラリーのようなスラリー研磨材料の一部は、ＣＭＰ装置の見苦しい汚れの原因となる。故に、スラリー材料および他の物質を、それらが堆積したＣＭＰ装置から定期的に除去する必要がある。除去作業を、毎回パッド交換後、週に一度、月に一度、またはその他の保守スケジュールに従い行うとしても、結局は装置を充分清掃しスラリーおよび他の望ましくない外来の物質を除去する必要がある、という事実を打消すものではない。
【０００４】
硝酸鉄（ＩＩＩ）Ｆｅ（ＮＯ３）３を含む研磨スラリーは、水酸化鉄（ＩＩＩ）（Ｆｅ（ＯＨ）３）および酸化鉄（ＩＩＩ）（Ｆｅ２Ｏ３）残留物を生成しやすく、それらはスラリーを個別のＣＭＰ装置およびＣＭＰ機器の特定の箇所に配送する、スラリー配送システムの配管内部に沈着する傾向がある。これらの綿状沈着物は、遊離しスラリー配送システムを通り抜けウエハと接触する可能性がある。結果的に望ましくないウエハのスクラッチが生じる恐れがある。故に、ＣＭＰ装置に連結したスラリー配送システムの内部から堆積物を効果的に除去する、清浄化組成物が必要である。
【０００５】
従来の方法は、ＣＭＰ装置の清浄化に界面活性剤溶液を使用する。これらの溶液は一般的に、典型的なＣＭＰ残留物を除去したり溶解したりするために化学的に設計されたものではない。よって、残留物を、例えばテフロンのスクレーパでかき取る必要がある。この、かき取る手法は面倒でかつ時間がかかり、遊離粒子を生成する結果となるため、それが装置に降りかかり、結果的に研磨パッド、ウエハおよび／またはプラテンに降りかかる恐れがある。抑制しがたいウエハのスクラッチ、および製品の歩留まりの低下が、典型的結果である。ＣＭＰ清浄化システムの例として、ニュージャージー州、Ｕｐｐｅｒ　Ｓａｄｄｌｅ　ＲｉｖｅｒのＴｈｅ　Ｔｅｘｗｉｐｅ　Ｃｏｍｐａｎｙ　ＬＬＣから市販の、タングステンＣＭＰスラリー（ＴＸ８６０６　ＳＣＳ）および酸化物ＣＭＰスラリー（ＴＸ８０６５　ＳＣＳ）を清浄化する拭き取り操作を挙げることができる。
【０００６】
さらに、従来のＣＭＰ装置清浄化方法は、フッ化水素（ＨＦ）溶液および／または水酸化カリウム（ＫＯＨ）溶液を使用する。一般的に、濃縮ＨＦ（４９％）、希釈ＨＦ（１％から１０％）、またはＫＯＨの希釈溶液（例、５％から１０％溶液）が使用される。　ＨＦ溶液またはＫＯＨ溶液は一般的にＣＭＰ装置の様々な外面に噴霧され、それは洗浄およびその後の脱イオン（ＤＩ）水によるリンスを必要とする。フッ化水素（ＨＦ）をＣＭＰ装置清浄化に使用することは、この物質が皮膚を通じて吸収された場合人体の骨格構造に非常に有害であり、かつ吸入された場合もまた有害である結果として、深刻な欠点を有する。ＨＦは特別な廃棄方法を要する。よって、ＨＦを取扱および廃棄するときは、厳重な予防措置を維持する必要がある。さらに、ＨＦは硝酸鉄（ＩＩＩ）のような一部の化学的汚れをうまく除去することができない。そのうえ、ＨＦはＣＭＰ装置のプラテン板（ｐｌａｔｅｎ　ｐｌａｔｅ）を損傷する恐れもある。
【０００７】
多数の欠点は、ＣＭＰ装置の清浄化に水酸化カリウム（ＫＯＨ）を使用したときにも付き物である。まず第一に、ＫＯＨは硝酸鉄（ＩＩＩ）のような一部の化学的汚れをうまく除去することができない。さらに、ＫＯＨは、しばしばカリウムの残留組成物や可動イオンを装置および研磨パッドに残し、それは半導体ウエハを汚染し、よって素子の電子的性能への悪影響および歩留まりの低下を生ずる恐れがある。さらに、ＫＯＨはまた、プラテン板およびＣＭＰ装置の防護体として用いられる物質（典型的にはレキサン（Ｌｅｘａｎ））の一部を損傷する可能性がある。ＨＦよりは人体に対する危険度が低いとはいえ、それでもやはりＫＯＨは腐食性（ｃａｕｓｔｉｃ）であり、取扱および廃棄に注意を要する。
【０００８】
よって、先行技術の短所を１つ以上改良または克服する、ＣＭＰ装置から望ましくない堆積物を除去する清浄化組成物が必要とされる。本発明の清浄化組成物は、本質的にＨＦ、ＫＯＨを含まない。さらに、本発明は、Ｔｈｕｒｍａｎ−Ｇｏｎｚａｌｅｚらの研究（ＷＯ９９／２３６８８）とは対照的に、ＨＣｌを使用しない。
【０００９】
発明の概要
本発明は、ＣＭＰスラリーを必要な場所に配送する配管内部を含むＣＭＰ装置の清浄化用化学組成物およびその使用方法に関する。本発明の化学組成物はまた、ウエハそのものの、後ＣＭＰ清浄化（ｐｏｓｔ−ＣＭＰ　ｃｌｅａｎｉｎｇ）に有用である。
【００１０】
３種類の化学組成物を記載するが、これらはすべて水溶液である。第１の種類は、約１１から約１２を好適なｐＨ範囲として機能し、好適には１つ以上の非イオン性界面活性剤、１つ以上の単純アミン（ｓｉｍｐｌｅ　ａｍｉｎｅ）、界面活性剤または１つ以上の溶解性ジアルコール有機化合物のような固着剤、および１つ以上の第４級アミンを含む。第２の種類の清浄化組成物は、およそ８．５のｐＨの範囲で機能し、１つ以上の乳酸、クエン酸、およびシュウ酸を含む。第３の種類の組成物は酸性であり、好ましくは約１．５から約３のｐＨ範囲を有し、好ましくは少なくとも１つの酸化酸、少なくとも１つのキレート剤、少なくとも１つの固着剤および少なくとも１つのアニオン性界面活性剤を含む。本発明の好適な組成物は、本質的にＨＦおよびＫＯＨを含まない。
【００１１】
本発明の組成物の一部は、ＣＭＰ装置のスラリー配送システムの清浄化に有利に使用されることが示される。
【００１２】
本発明の清浄化組成物の有利な点は以下のとおりである：
本発明による清浄化組成物の１つの有利な点は、ＨＦおよびＫＯＨを基にした清浄化組成物の両方よりも、より良好に清浄化することである。
【００１３】
本発明による清浄化組成物の他の有利な点は、ＣＭＰ装置の典型的プラスチックおよび金属部品に適合性があり（ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ ｗｉｔｈ）、故にＨＦおよびＫＯＨほどはＣＭＰ装置の素材を痛める攻撃性がないことである。
【００１４】
本発明による清浄化組成物のさらなる有利な点は、ＨＦよりはるかに腐食性が低いことである。
【００１５】
本発明による清浄化組成物の他の有利な点は、ＨＦに関する環境保護上の廃棄制限を改良することである。
【００１６】
本発明による清浄化組成物のさらなる有利な点は、カリウムイオンを放出することができる化合物を欠き、ＫＯＨの使用により生じるカリウム物質の残留組成物を装置に残さないことである。
【００１７】
本発明による清浄化組成物のさらに他の有利な点は、それらは残留物をほぐしやすく、それにより、必要とされる手作業を低減することである。場合によっては、ＣＭＰ装置から残留物をかき取るへらのような工具を使用する必要が無くなる。
【００１８】
本発明にもとづく清浄化組成物の別の有利な点は、残留物の除去に、一般的には単なるスポンジの使用を必要とし、スコッチブライトスポンジ（ＳＣＯＴＣＨ　ｂｒｉｇｈｔ　ｓｐｏｎｇｅ）や類似のものを必要としないことである。これは、今まで典型的に使用されてきたより堅くざらざらしたスポンジによる清浄化によって生じるＣＭＰ装置へのスクラッチを解消する傾向がある。
【００１９】
本発明のさらに別の有利な点は、ＣＭＰスラリー配送システムの内面から残留物を清浄化できることである。
【００２０】
本発明の別の有利な点は、研磨剤を用いないことである。
【００２１】
発明の詳細な説明
ＣＭＰ装置の清浄化剤として本発明の実施に有用ないくつかの組成物を示す。これらの組成物は、単体でも組合せでも使用可能であり、本明細書で特定されたような、またはごくふつうの実験にて決定される、清浄化を要するＣＭＰ装置の様々な領域の特定の堆積物に対し適用可能である。
【００２２】
組成物Ａ
本発明による１つの組成物（「組成物Ａ」）は、１つ以上の非イオン性界面活性剤、１つ以上の単純アミン、１つ以上の溶解性ジアルコール有機化合物（または本組成物と相溶性があり、界面活性剤もしくは固着剤として機能する他の物質）および１つ以上の第４級アミンを、典型的には脱イオン（ＤＩ）水の水溶液とした溶液を含む。
【００２３】
非イオン性界面活性剤は、本組成物に溶解性であり、かつ組成物のｐＨ範囲に適合するべきである。さらに、界面活性剤の曇り点が、清浄化組成物に使用したときに界面活性剤を不安定にしないようなものであることが重要である。本発明に有用な非イオン性界面活性剤の１つは、下記の構造で表される３，５−ジメチル　１−ヘキシン−３―オールである。
【００２４】
【化１】
2004506322.tif 000002
【００２５】
上記の非イオン性界面活性剤の１つの有用な市販品は、Ａｉｒ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ　ａｎｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．からＳｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）６１の商標で販売されている。Ｓｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）の商標で販売される他の界面活性剤としては、３，６−ジメチル−４−オクチン−３，６−ジオール（Ｓｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）８２）、アモルファスシリカ担体上の３，６−ジメチル−４−オクチン−３，６−ジオール（Ｓｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）８２Ｓ）、およびテトラメチルデシンジオール（Ｓｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）１０４）のような、モノ−およびジ−ヒドロキシ化合物を挙げることができる。
【００２６】
モノエタノールアミン（ＭＥＡ）、または同類の第１級アミン類は、その特定のアミン化合物が本清浄化組成物に充分に可溶性である限り、本発明の実施に有用である。他の官能基が前記分子のアミン末端に存在していてもよい。そのような追加の官能基の例として、ヒドロキシル、酸またはエステル官能性、および、分子の第１級アミンの性質が保たれる限り他のアミン基（ジアミン等）を挙げることができる。典型的Ｃ１アミン類の揮発性が不利な点となる可能性はあるが、１から約８の炭素原子を有するアミン類が本発明の実施に有用である。好適な範囲は、不揮発性と組成物への溶解性の良好なバランスを提供することが多い、Ｃ２〜Ｃ６である。分子のヒドロキシル官能性は有利な点である。
【００２７】
本発明の実施における界面活性剤または固着剤として、プロピレングリコールを用いてもよい。そのような他の薬剤としては、本組成物に対し適切な溶解性がある限り、エチレングリコール等のようなジアルコール有機化合物が含まれる。ポリエチレンオキシドまたはポリプロピレンオキシドのような重合体化学種は、それらの重合体化学種が本組成物に対し適切な溶解性を有し、および組成物中の沈殿の問題（ある程度低分子量の化学種に生じる典型的な状況）が存在しない限り、使用することができる。
【００２８】
組成物のｐＨを調整するため、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）が一般的に使用される。本発明の清浄化組成物のｐＨは、約１０から約１２．５の範囲でもよく、約１１から約１２の範囲が好適である。より多いまたは少ない量のＭＥＡを含む、本発明の組成物のバリエーションを用いてもよい。組成物Ａの典型的混合物は以下の通りである。
【００２９】
【表１】
2004506322.tif 000003
【００３０】
組成物Ａは、ＣＭＰ装置がシリカ、水分、あるいは過酸化水素タイプの残留物にさらされる、シリカベースのスラリーシステムに特に有用である。
【００３１】
その上、かつ驚くべきことに、組成物Ａは、硝酸鉄、アルミナおよびシリカ残留物を含む多様な残留物に有効であり、銅研磨、タングステン研磨、またはシリカ研磨が行われたかどうかには関わりなく機能する。
【００３２】
そのうえ、組成物Ａは、ある程度までは、ある条件下で、半導体ウエハの清浄化に使用可能である。例えば、組成物Ａは研磨後の半導体の清浄化に使用可能である。通常は、研磨装置より得られるウエハはまだ濡れており、そこにある粒子は乾燥していないため、組成物Ａをそれらの除去に使用することができる。したがって、組成物Ａは湿潤および乾燥した環境の両方で使用可能である。
【００３３】
調製
通常、組成物Ａの調製において、最初に非イオン性界面活性剤（典型的にはＳｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）６１）を加える脱イオン水の容器を準備する。次に、ＭＥＡを加え、続いてプロピレングリコールを加える。これらはすべて液体であり、単なる撹拌により溶解しよく混合する。次にｐＨプローブを用いｐＨを測定し、ＴＭＡＨを徐々に加えて、好適には約１１より大きく約１２より小さい目的のｐＨを得る。これらの液体は、少なくとも組成物を調製している間は、容器中で連続的に撹拌されることが好ましい。
【００３４】
容器は、一般的にビーカーやバケツのような蓋なしの容器であり、典型的にはポリプロピレン、ポリエチレン等のようなプラスチック素材製である。ステンレス鋼容器、ブラックアイアン（ｂｌａｃｋ　ｉｒｏｎ）およびガラス容器は避けるべきである。ガラス容器は、入っている溶液にナトリウムが浸出する場合があることで知られ、本発明の実施には不都合である。
【００３５】
組成物Ｂ
粒子および金属イオン汚染物を除去すると考えられる他の組成物は、脱イオン水、シュウ酸、クエン酸、乳酸および１つ以上の第４級アミン、水酸化コリン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）等を含む。この組成物は、ＣＭＰ装置から粒子、金属酸化物および他の金属塩汚染物を除去するために使用可能であり、ＣＭＰスラリーで研磨されたウエハから同様の汚染物を除去するためにもまた使用可能である。研磨されたウエハは、銅およびタングステンを含むことができる。
【００３６】
さらに、組成物Ｂは鉄、銅、亜鉛、カリウムおよびカルシウム汚染物の除去に特に効果的であることがわかった。
【００３７】
【表２】
2004506322.tif 000004
【００３８】
一般的に、組成物Ｂ（Ｉ）のｐＨを所望の最終値に調整するため、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドを使用する。組成物Ｂ（Ｉ）は、ｐＨが約８．５であることが好ましい。
【００３９】
【表３】
2004506322.tif 000005
【００４０】
一般的に、組成物Ｂ（ＩＩ）のｐＨを所望の最終値に調整するため、コリンを使用する。組成物Ｂ（ＩＩ）は、ｐＨが約９．０であることが好ましく、貯蔵中も安定している。
【００４１】
調製
組成物Ｂ（ＩＩ）は一般的に、当業者に明らかな変更を加え、本明細書の記載により調製する。組成物Ｂ（Ｉ）の調製も同様である。
【００４２】
一般的に、必要な量の脱イオン水を容器に加え、脱イオン水の重量およびｐＨを記録する。次に、好適には一定時間（典型的には約１０分間）撹拌しながら、一般的には最初のコリンの追加をする。溶液のｐＨおよび温度に注意し記録するのが一般的である。この最初のコリン添加後のｐＨは約１３より大きいこと、および溶液の温度はコリン添加前よりもわずかに低くなるであろうことが予想される。次に、約１０分間より長く撹拌しながら、一般的に乳酸を添加する（例えば約１．８重量％）。依然としてｐＨは約１３を超え、温度はいくらか上昇するであろうことが予想される。撹拌中に、一般的に約３．２９重量％のクエン酸を溶液に添加する。約１０分間撹拌後、温度上昇が予想され、一般的にｐＨは約６．５に落ちるであろう。所望のｐＨを得るために充分な量、２度目のコリンを添加する。ｐＨは８．５でも本発明の組成物の製造に用いることができるが、一般的にｐＨは９．０が望ましい。添加したコリンがｐＨを下げすぎ所望のｐＨよりアルカリ性になってしまう場合、少量のクエン酸を溶液に加えｐＨを上げてもよい。
【００４３】
組成物Ｃ
別の組成物（組成物Ｃ）は一般的にはいくらか酸性であり、脱イオン水、ヒドロキシルアミンニトレート（ＨＡＮ）、硝酸と比較して温和な酸化酸、シュウ酸（ＣＭＰ装置に見つかるであろう鉄残留物をキレート化するための薬剤として）、およびアニオン性界面活性剤、一般的にはＤＯＷＦＡＸ８２９２界面活性剤、および装置を洗い流すまで清浄化組成物が効果的な時間その場に留まるであろうように固着剤としての機能を果たす、プロピレングリコールを含む。さらに、そして一般的に、ＤＯＷＦＡＸ８２９２界面活性剤は、フェノールシステムのスルホン酸である。さらに、組成物ＣはＣＭＰ装置から特に鉄残留物を除去するよう設計され、よって、ＨＡＮおよびシュウ酸の使用はそのための成分としてである。
【００４４】
そのうえ、組成物Ｃはまた、ある条件下である程度半導体ウエハを清浄化する効果を有する。例えば、組成物Ｃは研磨後の半導体ウエハの清浄化に使用可能である。通常は、研磨装置より得られるウエハはまだ濡れており、そこにある粒子は乾燥していないため、組成物Ｃをそれらの除去に使用することができる。したがって、組成物Ｃは湿潤および乾燥した環境の両方で使用可能である。
【００４５】
【表４】
2004506322.tif 000006
【００４６】
組成物Ｃの一般的なｐＨの範囲は約１から約４であり、好適な範囲は約１．５から約３である。
【００４７】
調製
通常、組成物Ｃの準備においては、最初に脱イオン水を容器に加える。次にＨＡＮを脱イオン水に加える。次にシュウ酸を加え、続いてＤＯＷＦＡＸ８２９２界面活性剤を加える。最後に、プロピレングリコールを加える。これらの液体は、好適には、少なくとも組成物の調製の間は容器中で連続的に撹拌される。
【００４８】
容器は、典型的にはビーカーやバケツのような蓋なしの容器であり、典型的にはポリプロピレン、ポリエチレン等のようなプラスチック素材製である。ステンレス鋼容器、ブラックアイアンおよびガラス容器は避けるべきである。ガラス容器は、組成物中にナトリウムが浸出することで知られる。
【００４９】
ＨＡＮはかなり安定した物質であり、よって、過酸化水素のようなより不安定な物質で代用することは不利であろう。硝酸を用いてもよいが、ＨＡＮほど効果的であるとは思われない。塩酸を用いてもよいが、しかしＣＭＰ装置の部分に対し腐食性を有する可能性があるので不都合である。硫酸またはリン酸もまた、おそらく使用可能である。しかし、これらの酸はＨＡＮのような酸化剤の希釈溶液ほど有用ではない。さらに本発明においては温和な酸化酸（ＨＡＮ）が好ましい。
【００５０】
シュウ酸はキレート剤であり、この組成物中にシュウ酸のかわりに（または追加して）、鉄（または銅、タングステンおよびイリジウム、もしくは他の研磨可能な金属のような、ＣＭＰプロセスの他の副生成物）と効果的に結合するいかなるキレート物質を用いることも可能である。例えば、クエン酸はキレート剤としてシュウ酸を代替しまたは補ってもよい。
【００５１】
ＤＯＷＦＡＸはアニオン性界面活性剤であり、本組成物に対しこのｐＨで充分な溶解性を持ついかなる界面活性剤も、本発明との使用は許容されるべきである。
【００５２】
エチレングリコールまたは一部の他のジアルコール有機化合物は、本発明の清浄化溶液に充分溶解性がある限り、プロピレングリコールに加えて（または代替として）使用可能である。その上、ポリマー形態を用いてもよい。例えば、ポリエチレンオキシドまたはプロピレンオキシドは、そのようなポリマーを導入および使用したことにより、配合物中で沈殿の問題が起こらないように充分に分子量が低い限り、使用可能である。
【００５３】
清浄化組成物の典型的使用方法
ユーザーがいくつもの半導体ウエハの実際のウエハ研磨作業（ＣＭＰ）を完了したとき、またあるいは、ユーザーが研磨パッドを変更または交換する用意ができたとき、本発明の清浄化組成物を、清浄化を所望するＣＭＰ装置の各種の表面に噴霧することが好ましい。噴霧した表面を次に一定時間（例えば約１０から約３０分）放置し、そこに堆積した残留物をほぐす。次にＣＭＰ装置の種々の表面を、好適には本発明の清浄化組成物をその上に多量に含む、例えばポリウレタン（またはＰＶＡ）パッドまたはスポンジで拭く。種々の外面を次に、一般的に脱イオン水を用い、完全にリンスする。
【００５４】
さらに、酸性である組成物Ｃは、スラリー配送システムからの堆積物の除去および清浄化に使用可能である。特に組成物Ｃを用い、一般的に少なくとも１つのスラリー保持手段および連絡する個別のＣＭＰ装置に向かう配送導管を備えるスラリー配送システムから、硝酸鉄（ＩＩＩ）Ｆｅ（ＮＯ３）３の堆積物を清浄化し除去することができる。
【００５５】
使用においては、組成物Ｃを、少なくとも最小ポンプ容積を与える量、配送システムにポンプで通す。組成物Ｃを、一般的にすべての導管またはラインが本質的に洗い流される一定時間、おそらく１時間以上、スラリー配送システムをポンプで通す。次に、蒸留水を配送システムに通し、組成物Ｃを洗い流すとよい。しかし、組成物Ｃが酸性であり、硝酸鉄（ＩＩＩ）Ｆｅ（ＮＯ３）３スラリーと相溶性のあるｐＨと酸化剤システムを有する結果、蒸留水工程は必要ないかもしれないことにも注意するべきである。つまり、硝酸鉄（ＩＩＩ）Ｆｅ（ＮＯ３）３スラリーは、清浄化後の残留量の組成物Ｃと接触する場合、脱イオン水リンスをしなくても、一般的には酸化された形態にとどまるであろう。それにもかかわらず、本発明の実施においては、最後に配送システムを蒸留水で洗い流すことが望ましいと考えられる。
【００５６】
本発明の詳細を記載したが、当業者は、本明細書の開示を考慮し、本明細書に記載した発明概念の趣旨を逸脱せず本発明を改良できることがわかるであろう。従って、本発明の範囲が、説明されおよび記載される特定および好適な実施態様に制限されることを意図するものではない。
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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