(57)【要約】【課題】導電性構造物を損傷することなしに、半導体基板および／または導電性構造物上に残留するポリマーを除去することができ、粒子汚染および金属汚染を効果的に抑制しうる手段を提供する。【解決手段】水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液８０〜９９．８９９９質量％と、緩衝剤０．１〜５質量％と、腐食防止剤０．０００１〜１５質量％と、を含むことを特徴とする半導体基板用洗浄液組成物、該洗浄液組成物の製造方法、該洗浄液組成物を用いた半導体基板の洗浄方法、および該洗浄方法を含む半導体素子の製造方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液８０〜９９．８９９９質量％と、
緩衝剤０．１〜５質量％と、
腐食防止剤０．０００１〜１５質量％と、
を含むことを特徴とする、半導体基板用洗浄液組成物。
【請求項２】
水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液９３〜９９．４９９５質量％と、
緩衝剤０．５〜３質量％と、
腐食防止剤０．０００５〜４質量％と、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の洗浄液組成物。
【請求項３】
前記緩衝剤は、無機アンモニウム塩であることを特徴とする、請求項１または２に記載の洗浄液組成物。
【請求項４】
前記無機アンモニウム塩は、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、およびヨウ素酸アンモニウムからなる群より選択される少なくとも１種を含むことを特徴とする、請求項３に記載の洗浄液組成物。
【請求項５】
前記腐食防止剤は、アルカンスルホン酸化合物、カルボン酸化合物、ジオール化合物、および界面活性剤からなる群より選択される少なくとも１種の化合物を含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の洗浄液組成物。
【請求項６】
前記アルカンスルホン酸化合物は、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、プロパンスルホン酸、およびブタンスルホン酸からなる群より選択される少なくとも１種を含むことを特徴とする、請求項５に記載の洗浄液組成物。
【請求項７】
前記カルボン酸化合物は、酢酸、プロピオン酸、酪酸、シュウ酸、マロン酸、マレイン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、フタル酸、およびフマル酸からなる群より選択される少なくとも１種を含むことを特徴とする、請求項５に記載の洗浄液組成物。
【請求項８】
前記ジオール化合物は、１，４−ブタンジオール、１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、およびカテコールからなる群より選択される少なくとも１種を含むことを特徴とする、請求項５に記載の洗浄液組成物。
【請求項９】
前記界面活性剤は、非イオン性界面活性剤であることを特徴とする、請求項５に記載の洗浄液組成物。
【請求項１０】
前記水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液は、
水酸化アンモニウム化合物０．１〜５質量％と、
フッ素含有化合物０．０１〜２質量％と、
純水９３〜９９．８９質量％と
を含むことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の洗浄液組成物。
【請求項１１】
前記水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液は、
水酸化アンモニウム化合物０．２〜３質量％と、
フッ素化合物０．０５〜１質量％と、
純水９６〜９９．７５質量％と、
を含むことを特徴とする、請求項１０に記載の洗浄液組成物。
【請求項１２】
前記水酸化アンモニウム化合物は、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、水酸化テトラヘキシルアンモニウム、水酸化テトラオキチルアンモニウム、水酸化テトラベンジルトリエチルアンモニウム、水酸化ジエチルジ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、および水酸化メチルトリブチルアンモニウムからなる群より選択される少なくとも１種を含むことを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の洗浄液組成物。
【請求項１３】
前記フッ素含有化合物は、フッ化水素、フッ化アンモニウム、フッ化テトラメチルアンモニウム、フッ化テトラエチルアンモニウム、フッ化テトラプロピルアンモニウム、フッ化テトラブチルアンモニウム、ホウフッ化水素酸、テトラフルオロホウ酸テトラメチルアンモニウム、テトラフルオロホウ酸テトラエチルアンモニウム、テトラフルオロホウ酸テトラプロピルアンモニウム、およびテトラフルオロホウ酸テトラブチルアンモニウムからなる群より選択される少なくとも１種を含むことを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の洗浄液組成物。
【請求項１４】
前記腐食防止剤は、前記洗浄液組成物１００質量％に対して第１腐食防止剤０．１〜５質量％および第２腐食防止剤０．０００１〜１０質量％を含むことを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の洗浄液組成物。
【請求項１５】
前記第１腐食防止剤は、アルカンスルホン酸化合物、カルボン酸化合物、およびジオール化合物からなる群より選択される少なくとも１種の化合物を含むことを特徴とする、請求項１４に記載の洗浄液組成物。
【請求項１６】
前記第２腐食防止剤は、界面活性剤であることを特徴とする、請求項１４または１５に記載の洗浄液組成物。
【請求項１７】
水酸化アンモニウム化合物０．１〜５質量％と、
フッ素化合物０．０１〜２質量％と、
緩衝剤０．１〜５質量％と、
アルカンスルホン酸化合物、カルボン酸化合物、およびジオール化合物からなる群より選択される少なくとも１種の腐食防止剤０．１〜５質量％と、
純水８３〜９９．６９質量％と、
を含むことを特徴とする、半導体基板用洗浄液組成物。
【請求項１８】
水酸化アンモニウム化合物０．１〜５質量％と、
フッ素化合物０．０１〜２質量％と、
緩衝剤０．１〜５質量％と、
界面活性剤０．０００１〜１０質量％と、
純水７８〜９９．７８９９質量％と、
を含むことを特徴とする、半導体基板用洗浄液組成物。
【請求項１９】
水酸化アンモニウム化合物０．１〜５質量％と、
フッ素化合物０．０１〜２質量％と、
緩衝剤０．１〜５質量％と、
アルカンスルホン酸化合物、カルボン酸化合物、およびジオール化合物からなる群より選択される少なくとも１種の第１腐食防止剤０．１〜５質量％と、
第２腐食防止剤０．０００１〜１０質量％と、
純水７３〜９９．６８９９質量％と、
を含むことを特徴とする、半導体基板用洗浄液組成物。
【請求項２０】
水酸化アンモニウム化合物０．１〜５質量％、フッ素含有化合物０．０１〜２質量％、および純水７３〜９９．７８９９質量％を混合して水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液を製造する段階と、
前記水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液８０〜９９．８９９９質量％に対して緩衝剤０．１〜５質量％、および腐食防止剤０．０００１〜１５質量％を添加する段階と、
を含むことを特徴とする、半導体基板用洗浄液組成物の製造方法。
【請求項２１】
前記洗浄液組成物のｐＨは４〜１１であることを特徴とする、請求項２０に記載の洗浄液組成物の製造方法。
【請求項２２】
水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液８０〜９９．８９９９質量％、緩衝剤０．１〜５質量％、および腐食防止剤０．０００１〜１５質量％を含む半導体基板用洗浄液組成物を調製する段階と、
導電性構造物およびポリマーを含む半導体基板からポリマーを除去するために、前記半導体基板に前記半導体基板用洗浄液組成物を供給して、前記導電性構造物の表面に腐食防止膜を形成する段階と、
を含むことを特徴とする、半導体基板の洗浄方法。
【請求項２３】
前記半導体基板をリンスする段階と、
前記半導体基板を乾燥する段階と、
を更に含むことを特徴とする、請求項２２記載の半導体基板の洗浄方法。
【請求項２４】
前記半導体基板に供給する前記半導体基板用洗浄液組成物の温度が、１０〜５０℃であることを特徴とする請求項２２または２３に記載の半導体基板の洗浄方法。
【請求項２５】
バッチタイプの洗浄装置またはシングルタイプの洗浄装置を用いて、洗浄液組成物の供給が行われることを特徴とする、請求項２２〜２４のいずれか１項に記載の半導体基板の洗浄方法。
【請求項２６】
洗浄液組成物の供給は、５〜２０分間行われることを特徴とする、請求項２２〜２５のいずれか１項に記載の半導体基板の洗浄方法。
【請求項２７】
半導体基板上に導電性構造物を形成する段階と、
前記導電性構造物に、水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液８０〜９９．８９９９質量％、緩衝剤０．１〜５質量％、および腐食防止剤０．０００１〜１５質量％を含む半導体基板用洗浄液組成物を供給して前記半導体基板を洗浄する段階と、
を含むことを特徴とする、半導体素子の製造方法。
【請求項２８】
前記導電性構造物は、半導体装置のゲート電極、ビットライン、パッド、プラグ、接点、または金属配線であることを特徴とする、請求項２７に記載の半導体素子の製造方法。
【請求項２９】
前記半導体基板上に導電性構造物を形成する段階は、
素子分離工程が行われた基板上に酸化膜、導電膜、およびマスク膜を順次に形成する段階と、
ドライエッチング工程を行って酸化膜パターン、導電膜パターン、およびマスク膜パターンを含む導電性構造物を形成する段階と、
を含むことを特徴とする、請求項２７または２８に記載の半導体素子の製造方法。
【請求項３０】
前記半導体基板上に導電性構造物を形成する段階は、
コンタクトパッドを含む層間絶縁膜が形成された基板上に導電膜およびマスク膜を順次に形成する段階と、
ドライエッチング工程を行って導電膜パターンおよびマスク膜パターンを含む導電性構造物を形成する段階と、
を含むことを特徴とする、請求項２７または２８に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３１】
前記半導体基板をリンスする段階と、
前記半導体基板を乾燥する段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項２７〜３０のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板用洗浄液組成物、該洗浄液組成物の製造方法、該洗浄液組成物を用いた半導体基板の洗浄方法、および該洗浄方法を含む半導体装置の製造方法に関し、より詳細には、導電性構造物の損傷することなしにポリマーを除去し、粒子汚染および金属汚染を効果的に抑制しうる半導体基板用洗浄液組成物、前記洗浄液組成物の製造方法、前記洗浄液組成物を用いた洗浄方法、および前記洗浄方法を含む半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報処理装置の発達に伴い、高い集積度、高い信頼性、および速い応答速度を有する半導体素子の要求が高まってきている。半導体素子の製造技術は、集積度、信頼性、および応答速度を改良するために発展している。半導体素子の応答速度を改良するために、半導体素子の導電構造は抵抗が相対的に低い物質を用いて形成されている。例えば、ゲート電極、ビットラインおよび／または配線などの導電性構造中の金属パターンは、タングステンシリサイドの代わりにタングステン、アルミニウムなどの金属を用いて形成されている。
【０００３】
フォトレジストパターンを除去するための、アッシング工程および／またはストリッピング工程に加えて、導電層を部分的に除去するためのドライエッチングがビットライン、ゲート電極、および配線などの導電性構造を形成するためになされる。ドライエッチング、アッシング工程および／またはストリッピング工程を通じて、基板上に前記導電性構造が形成されると、ポリマーは導電性構造および／または基板上に残留している。前記ポリマーの例としては、エッチング残留物、有機ポリマー、酸化物ポリマー、金属性ポリマー、およびこれらの組み合わせなどが挙げられる。導電性構造上に残留している前記ポリマーは、導電性構造を含む半導体素子の電気抵抗を増加させ、隣接した配線間の電気的ショートを発生させる。それゆえ、半導体素子の信頼性を向上させるために、導電性構造および／または基板からポリマーを十分に除去できる洗浄液組成物が要求されている。
【０００４】
ＡＰＭ（標準洗浄溶液、ＳＣ−１）やＳＰＭ（硫酸除去剤）などの従来の洗浄溶液は、前記ポリマーを除去するための洗浄工程時に、タングステンなどの金属を腐食させる。そのため、従来の洗浄溶液は金属配線が露出した基板の洗浄に用いることはできない。
【０００５】
金属配線が露出した基板は、一般的に有機溶媒を含む有機除去剤を用いて洗浄される。前記有機除去剤は、基板上に形成された金属配線を大きくは浸食しないが、金属配線または基板上のポリマーを十分には除去しない。特に、前記有機除去剤は、酸化物をエッチングできないため、ドライエッチングで発生する酸化性ポリマーを除去できない。また、前記有機を用いる洗浄工程は、６５〜８５℃という相対的に高い洗浄温度が要求される。
【０００６】
一方、半導体素子のパターンが微細化するにつれて、エッチング残留物やフォトレジスト残留物のようなポリマーを効率的に除去するだけでなく、導電性粒子および金属イオンによる汚染から導電性パターンを防ぎうる洗浄液組成物が要求されている。洗浄工程において、有機ポリマー、酸化性ポリマー、および金属性ポリマーなどのポリマーは、洗浄液組成物中に分散され、懸濁した粒子を形成する。金属性ポリマーは、また、洗浄液組成中に一部溶解して、その後金属イオンとして洗浄液組成物中に存在する。洗浄液組成物を用いて洗浄する基板の枚数および洗浄工程の時間が増加するに従って、洗浄液組成物内の前記粒子および前記金属イオンの量も増加する。前記粒子および前記金属イオンは、基板の表面に再吸着され、それゆえ、基板を汚染させ、半導体製造装置の生産性、およびその工程を通じて製造された半導体素子の信頼性を低下させる虞がある。
【０００７】
上述のような、従来の有機除去剤が有する問題を解決するために、導電性構造の損傷なしにポリマーや粒子を除去できる洗浄液組成物が開発されている。例えば、特許文献１には、洗浄溶液およびその洗浄溶液を用いた銅配線の洗浄方法が開示されている。該洗浄溶液は、硝酸、過酸化水素などの酸化剤、硫酸などの無機酸、酢酸などの有機酸、フッ素化合物、および腐食防止剤を含み、水を約８０質量％以上含む。また、該洗浄溶液はｐＨが３〜１０である。特許文献２には、第４級アンモニウム塩、フッ素化合物、水溶性有機溶剤、ならびに無機酸および／または有機酸を含む水溶液を含む洗浄液が開示されている。特許文献３には、ヒドロキシルアミン、フッ素化合物、および水を含み、ｐＨが２〜９である洗浄液組成物が開示されている。特許文献４には、ジカルボン酸、前記ジカルボン酸と結合して緩衝剤を形成する塩基、フッ化イオン源、水溶性有機溶剤、および水を含むエッチング残留物除去用組成物が開示されている。
【特許文献１】韓国特許出願公開第２００４−７４６１１号明細書
【特許文献２】特開平１０−５５９９３号公報
【特許文献３】米国特許第６，１９１，０８６号明細書
【特許文献４】韓国特許出願公開第２００５−２５３１６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述した洗浄液組成物を用いて酸化膜および金属配線が露出された基板を洗浄する場合、導電性構造物の損傷を効果的に防止できないだけでなく、導電性構造物の側壁に存在する残留ポリマの完全除去が不可能である。また、洗浄液内に浮遊する粒子と金属イオンが導電性構造物に再吸着されることを防止するに限界がある。
【０００９】
すなわち、本発明の目的は、導電性構造物を損傷することなしに、基板および／または導電性構造物上に残留するポリマーを除去することができ、粒子汚染および金属汚染を効果的に抑制しうる手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記の問題に鑑み、鋭意研究を積み重ねた結果、水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液、緩衝剤、および腐食防止剤を含む洗浄液を用いて半導体基板を洗浄することにより、導電性構造物を損傷することなしに、基板および／または導電性構造物上に残留するポリマーを除去することができ、粒子汚染および金属汚染を効果的に抑制しうることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明は、水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液８０〜９９．８９９９質量％、緩衝剤０．１〜５質量％および腐食防止剤０．０００１〜１５質量％を含む半導体基板用洗浄液組成物である。前記水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液は、水酸化アンモニウム化合物０．１〜５質量％、フッ素化合物０．０１〜２質量％、および純水９３〜９９．８９質量％を含むことが好ましい。前記緩衝剤は硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、およびヨウ素酸アンモニウムなどの無機アンモニウム塩を含むことが好ましい。前記腐食防止剤は、アルカンスルホン酸アンモニウム、カルボン酸化合物、ジオール化合物、または界面活性剤を含むことが好ましい。
【００１２】
また、本発明は、水酸化アンモニウム化合物０．１〜５質量％、フッ素含有化合物０．０１〜２質量％、および純水９３〜９９．７８９９質量％を混合して水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液を製造する段階と、前記水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液８０〜９９．８９９９質量％に対して緩衝剤０．１〜５質量％、および腐食防止剤０．０００１〜１５質量％を添加する段階と、を含むことを特徴とする、半導体基板用洗浄液組成物の製造方法である。
【００１３】
さらに、本発明は、水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液８０〜９９．８９９９質量％、緩衝剤０．１〜５質量％、および腐食防止剤０．０００１〜１５質量％を含む半導体基板用洗浄液組成物を製造する段階と、導電性構造物およびポリマーを含む半導体基板からポリマーを除去するために、前記半導体基板に前記半導体基板用洗浄液組成物を供給して、前記導電性構造物の表面に腐食防止膜を形成する段階と、を含むことを特徴とする半導体基板の洗浄方法である。
【００１４】
さらに、本発明は、半導体基板上に導電性構造物を形成する段階と、前記導電性構造物に、水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液８０〜９９．８９９９質量％、緩衝剤０．１〜５質量％、および腐食防止剤０．０００１〜１５質量％を含む半導体基板用洗浄液組成物を供給して前記半導体基板を洗浄する段階と、を含むことを特徴とする、半導体素子の製造方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の半導体基板用洗浄液組成物を用いて半導体基板を洗浄することにより、半導体基板上の導電性構造物を損傷することなしにポリマーを除去することができ、粒子汚染および金属汚染を効果的に抑制することができる。また、半導体素子の不良を防止でき、半導体製造工程の生産性を向上させうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１７】
（半導体基板用洗浄液組成物）
本発明の半導体基板用洗浄液組成物は、導電性構造物への損傷を減らす目的か、ならびに／または粒子および／もしくは金属性不純物による導電性構造物への汚染の量を減らす目的で用いられる。洗浄液組成物の様々な特性を、以下に記載する。
【００１８】
本発明による洗浄液組成物は、従来の洗浄液組成物と比較して、洗浄工程中に導電性構造物に発生する損傷を低減させうる。前記導電性構造物は、金属、金属窒化物、またはドープされたポリシリコンなどの導電性物質を含む。本発明の洗浄液組成物は、通常、導電性構造物を腐食させるフッ化アンモニウム水溶液を含む。それにもかかわらず、本発明の一実施形態による洗浄液組成物は、導電性構造物の腐食を低減させうる。
【００１９】
本発明による洗浄液組成物は、また、基板からポリマーを効果的に除去できる前記ポリマーの例としては、有機ポリマー、酸化物ポリマー、または金属性ポリマーなどが挙げられる。従来の洗浄液組成物は、ポリマーを完全には除去しない。しかし、本発明の一実施形態による洗浄液組成物は、ポリマーを基板から容易に除去しうる。
【００２０】
さらに、本発明による洗浄液組成物は、粒子によって、導電性構造物および／または基板が粒子によって汚染される量を低減させることができる。洗浄工程中、ポリマーは、ポリマーは、洗浄液組成物中に分散されると懸濁粒子を形成する。前記懸濁粒子は、導電性構造物および／または基板の表面に吸着され、それにより、逆汚染の１種である、粒子汚染が発生する虞がある。半導体素子のパターンが微細になると、製造工程の生産性および半導体素子の信頼性が、粒子汚染による影響を大きく受ける可能性がある。本発明の一実施形態による洗浄液組成物は、粒子汚染を低減させることができ、再吸着された前記粒子を効果的に除去しうる。
【００２１】
本発明による洗浄液組成物は、導電性構造物および／または基板が金属性不純物により汚染される量を低減しうる。ポリマーの金属性部分は、洗浄液組成物内に一部溶解し、導電性組成物中に金属イオンとして存在する。金属汚染もまた、製造工程の生産性および半導体素子の信頼性を大きく低下させうる。しかし、本発明の一実施形態による洗浄液組成物は、基板および／または導電性構造物上の金属汚染の量を低減しうる。
【００２２】
本発明の一実施形態によれば、洗浄液組成物は、水酸化アンモニウム化合物およびフッ素化合物を含む水溶液８０〜９９．８９９９質量％、緩衝剤０．１〜５質量％、および腐食防止剤０．０００１〜１５質量％を含む。
【００２３】
本発明の一実施形態によれば、水酸化アンモニウム化合物およびフッ素化合物を含む水溶液は、導電性構造物の表面に残留するポリマーを除去し、粒子汚染を防止するために適用させうる。本発明の一実施形態によると、水酸化アンモニウム化合物およびフッ素化合物を含む水溶液は、水酸化アンモニウム化合物、フッ素を含有化合物、および純水を含む。前記水酸化アンモニウム化合物は、有機ポリマー、酸化物ポリマー、および金属性ポリマーを除去するために添加される。フッ素含有化合物は、酸化物ポリマーを除去するために添加される。さらに、前記の水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液は、洗浄液組成物中に分散している粒子の表面を帯電させて、粒子が再吸着することを防止するために添加され、導電性構造物の表面に再吸着した粒子を除去するために添加される。
【００２４】
本発明による洗浄液組成物において、水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液の含量が洗浄液組成物の総質量に対して８０質量％未満であれば、前記洗浄液組成物のポリマー除去能力および粒子除去能力が減少する。また、水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液の含量が洗浄液組成物の総質量に対して９９．８９９９質量％を超過すると、洗浄液組成物が導電性構造物中の導電膜パターンを腐食させるか酸化膜パターンを損傷させ、また、粒子汚染が容易に抑制できない場合がある。したがって、本発明による洗浄液組成物中の、水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液の含量は８０〜９９．８９９９質量％、好ましくは９３〜９９．４９９５質量％である。
【００２５】
本発明の一実施形態による洗浄液組成物に用いられる水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液は、水酸化アンモニウム化合物０．１〜５質量％、フッ素含有化合物０．０１〜２質量％、および純水９３〜９９．８９質量％を含むことが好ましい。
【００２６】
前記水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液中の水酸化アンモニウム化合物の含量が０．１質量％未満であれば、洗浄液組成物の有機性ポリマーおよび金属性ポリマーの除去能力、ならびに粒子除去能力が低下する場合がある。水酸化アンモニウム化合物の含量が５質量％超過すると、導電膜パターンがアルミニウムなどの金属を含む場合、洗浄液組成物は導電性構造物を損傷させる場合がある。したがって、本発明の一実施形態による洗浄液組成物において、水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液中に、水酸化アンモニウム化合物を好ましくは０．１〜５質量％、より好ましくは０．２〜３質量％含む。
【００２７】
前記水酸化アンモニウム化合物の具体的な例としては、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、水酸化テトラヘキシルアンモニウム、水酸化テトラオクチルアンモニウム、水酸化ベンジルトリエチルアンモニウム、水酸化ジエチルジ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、水酸化メチルトリブチルアンモニウムなどを挙げることができる。これらは単独で用いてもまたは２種以上混合して用いてもよい。
【００２８】
前記水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液中のフッ素含有化合物の含量が０．０１質量％未満であると、洗浄液組成物の酸化物ポリマーの除去能力および粒子除去能力が低下する場合がある。フッ素含有化合物の含量が２質量％を超過すると、酸化膜の損傷が発生する場合がある。したがって、本発明による一実施形態による洗浄液組成物において、水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液中のフッ素含有化合物の含量は好ましくは０．０１〜２質量％であり、より好ましくは０．０５〜１質量％である。
【００２９】
フッ素含有化合物の具体的な例としては、フッ化水素、フッ化アンモニウム、フッ化テトラメチルアンモニウム、フッ化テトラエチルアンモニウム、フッ化テトラプロピルアンモニウム、フッ化テトラブチルアンモニウム、ホウフッ化水素酸、テトラフルオロホウ酸テトラメチルアンモニウム、テトラフルオロホウ酸テトラエチルアンモニウム、テトラフルオロホウ酸テトラプロピルアンモニウム、およびテトラフルオロホウ酸テトラブチルアンモニウムなどを挙げることができる。これらは単独で用いてもまたは２種以上混合して用いてもよい。
【００３０】
また、本発明による水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液は純水を含む。純水の例としては、脱イオン水、超純水などが挙げられる。
【００３１】
上記で述べたように、本発明による洗浄液組成物は緩衝剤を含む。前記緩衝剤は、前記洗浄液組成物のポリマー除去能力を維持させ、粒子汚染および金属汚染を低減させるために適用される。前記洗浄液組成物を繰り返し再使用する場合、前記洗浄液組成物のｐＨは変わりうる。緩衝剤は、前記洗浄液組成物のポリマー除去能力が維持できるように、前記洗浄液組成物のｐＨを安定させる。すなわち、前記緩衝剤は、比較的広いｐＨ範囲で、前記洗浄液組成物が安定的にポリマーを除去できるようにする。
【００３２】
また、緩衝剤は、前記洗浄液組成物が使用された場合、導電性構造物および／または基板が粒子および金属により汚染されることを防止することに寄与するように適用されうる。本発明の一実施形態において、緩衝剤は、粒子の表面を帯電させて、前記粒子が導電性構造物に再吸着する現象を防止ために適用されうる。粒子のゼータ電位（ｚｅｔａ  ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）を考慮すると、前記粒子の再吸着を防止するためには塩基性の洗浄液組成物を用いることが好ましいが、前記塩基性の洗浄液組成物は金属性ポリマー、金属イオンなどの金属性不純物を効果的に除去できない。一方、酸性の洗浄液組成物は、金属性不純物を容易に除去しうるが、前記粒子の再吸着を防止できない場合がある。それゆえ、洗浄液組成物中の緩衝剤は、前記洗浄液組成物のｐＨが変わっても前記粒子表面のゼータ電位を適切に調節して、前記粒子および前記金属性不純物が前記導電性構造物に再吸着することを防止することができる。
【００３３】
本発明による洗浄液組成物中の緩衝剤の含量が０．１質量％未満であると、前記洗浄液組成物のポリマーおよび粒子の除去能力が安定ではない場合がある。緩衝剤の含量が５質量％を超過すると、緩衝剤の前記洗浄液組成物の性能維持能力、および粒子汚染および金属汚染の防止能力が増加しない。返って、前記緩衝剤そのものの酸性度によって全体洗浄液の組成物のｐＨが過度に変化する虞がある。したがって、本発明による洗浄液組成物に含まれる緩衝剤の含量は、前記洗浄液組成物１００質量％に対して０．１〜５質量％であり、好ましくは０．５〜３質量％である。
【００３４】
前記緩衝剤の例としては、例えば無機アンモニウム塩を挙げることができる。無機アンモニウム塩の例としては、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、ヨウ素酸アンモニウムなどを挙げることができ、これらは単独でまたは２種以上を混合して用いることができる。
【００３５】
上述のように、本発明の一実施形態による洗浄液組成物は、腐食防止剤を含む。前記腐食防止剤は、導電性構造物上に腐食防止膜を形成して、水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液が導電性構造物上にもたらす損傷を抑制するために適用させうる。腐食防止剤は、導電性構造物の露出部分、すなわち、ポリマーが付着残留していない部分に吸着されうる。それゆえ、導電性構造物を含む基板が、本発明の洗浄液組成物を用いて洗浄されると、腐食防止剤は、水酸化アンモニウム化合物およびフッ素化合物を含む水溶液が導電性構造物にもたらす損傷を低減させうる。さらに、前記腐食防止剤は、前記洗浄液組成物によってポリマーが除去され、露出した導電性構造物の部分に追加的な腐食防止膜を形成して、前記導電性構造物にもたらされた損傷を効果的に低減させる。
【００３６】
本発明の洗浄液組成物中の腐食防止剤の含量が０．０００１質量％未満であれば、本発明の洗浄液組成物が前記導電性構造物に損傷を与える場合がある。腐食防止剤の含量が１５質量％を超過すると、前期洗浄液組成物の腐食防止効果が、含量が１５％未満の場合と比較して実質的に向上せず、腐食防止剤が前記導電性構造物上に残留して、導電性構造物を含む半導体素子の信頼性を低下させる場合がある。したがって、本発明による洗浄液組成物に含まれる腐食防止剤の含量は、前記洗浄液組成物１００質量％に対して０．０００１〜１５質量％、好ましくは０．０００５〜４質量％である。
【００３７】
本発明の一実施形態によると、洗浄液組成物中の腐食防止剤は、第１腐食防止剤および第２腐食防止剤の少なくとも１つを含む。第１腐食防止剤の例としては、アルカンスルホン酸化合物、カルボン酸化合物、およびジオール化合物を挙げることができ、第２腐食防止剤として界面活性剤を挙げることができる。第１腐食防止剤および第２腐食防止剤は、単独でもまたは２種以上を混合しても用いることができる。また、第１腐食防止剤として用いることができるアルカンスルホン酸化合物と、カルボン酸化合物と、ジオール化合物とは、単独でもまたは２種以上混合しても用いることができる。
【００３８】
第１腐食防止剤は分子内に非共有電子対を有し、前記導電膜パターンの表面で錯化合物を形成して、前記導電膜パターンの腐食を抑制する役割を果たしうる。さらに、第１腐食防止剤はｐＨ調節剤としての役割を果たしうる。本発明による半導体基板用洗浄液組成物に含まれる水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液は、８〜１２のｐＨであることが好ましい。ここに第１腐食防止剤が添加される場合、水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液のｐＨを適切に低下させることで前記導電膜パターンの腐食を防止しうる。更に、第１腐食防止剤は、ｐＨを調節することで粒子表面のゼータ電位を調節して、粒子除去に寄与しうる。 
【００３９】
第１腐食防止剤の含量が０．１質量％未満であれば、前記洗浄剤組成物が前記導電性構造物を腐食する場合がある。第１腐食防止剤の含量が５質量％を超過すると、前記導電膜パターンの腐食防止効果がこれ以上向上せず、却って前記第１腐食防止剤が前記導電性パターン上に残留して、半導体素子の信頼性を低下させる虞がある。したがって、本発明の一実施形態による洗浄液組成物に含まれる第１腐食防止剤の含量は前記洗浄液組成物１００質量％に対して、好ましくは０．１〜５質量％、より好ましくは０．５〜３質量％である。
【００４０】
第１腐食防止剤として用いることができるアルカンスルホン酸化合物の例としては、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、プロパンスルホン酸、ブタンスルホン酸などを挙げることができる。これらは単独でもまたは２種以上混合しても用いることができる。
【００４１】
第１腐食防止剤として用いることができるカルボン酸化合物の例としては、酢酸、プロピオン酸、酪酸、シュウ酸、マロン酸、マレイン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、フタル酸、フマル酸などを挙げることができる。これらは単独でもまたは２種以上混合しても用いることができる。
【００４２】
第１腐食防止剤として用いることができるジオール化合物の例としては、１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、カテコールなどを挙げることができる。これらは単独でもまたは２種以上混合しても用いることができる。
【００４３】
第２腐食防止剤は、前記導電膜パターンの表面に吸着して腐食防止膜を形成することで、前記導電膜パターンが腐食されることを防止する。また、粒子表面のゼータ電位を調節して、前記粒子の除去を容易にさせうる。
【００４４】
第２腐食防止剤の含量が０．０００１質量％未満であると、前記導電膜パターンが腐食される虞がある。第２腐食防止剤の含量が１０質量％を超過すると、前記導光板パターンの腐食防止効果がこれ以上向上せず、却って第２腐食防止剤が前記導電性パターン上に残留して、半導体素子の信頼性を低下させる虞がある。したがって、本発明の一実施形態による洗浄液組成物に含まれる第２腐食防止剤の含量は、前記洗浄液組成物１００質量％に対して好ましくは０．０００１〜１０質量％、より好ましくは０．０００２〜１質量％である。
【００４５】
第２腐食防止剤として用いることができる界面活性剤は、非イオン性界面活性剤を含むことが好ましい。非イオン性界面活性剤の例としては、ＮＣＷ−１００２（和光純薬工業株式会社製）、ポリエチレングリコールとポリプロピレングリコールとのブロック共重合体などを挙げることができる。ポリエチレングリコールとポリプロピレングリコールとの共重合体の例としては、Ｓｙｎｐｅｒｏｎｉｃ  ＰＥ／Ｆ６８、Ｓｙｎｐｅｒｏｎｉｃ  ＰＥ／Ｌ６１、Ｓｙｎｐｅｒｏｎｉｃ  ＰＥ／Ｌ６４（ドイツ、Ｆｌｕｋａ社製）などを挙げることができる。
【００４６】
本発明の一実施形態による洗浄液組成物は、水酸化アンモニウム化合物０．１〜５質量％、フッ素含有化合物０．０１〜２質量％、緩衝剤０．１〜５質量％、腐食防止剤０．１〜５質量％、および純水８３〜９９．６８９９質量％を含むことが好ましい。前記腐食防止剤はアルカンスルホン酸化合物、カルボン酸化合物、およびジオール化合物からなる群より選択される少なくとも１種の化合物を含むことが好ましい。これらは単独でもまたは２種以上混合しても用いることができる。この際、本発明による洗浄液組成物で用いることができる水酸化アンモニウム化合物、フッ素含有化合物、緩衝剤、腐食防止剤、および純水についての説明は、前述したものと同様であるので、具体的な説明は省略する。
【００４７】
本発明の他の実施形態による洗浄液組成物は、水酸化アンモニウム化合物０．１〜５質量％、フッ素含有化合物０．０１〜２質量％、緩衝剤０．１〜５質量％、第１腐食防止剤０．１〜５質量％、第２腐食防止剤０．０００１〜１０質量％、および純水７３〜９９．６８９９質量％を含むことが好ましい。第２腐食防止剤は、界面活性剤を含むことが好ましい。この場合、水酸化アンモニウム化合物、フッ素含有化合物、緩衝剤、第１腐食防止剤、第２腐食防止剤、および純水についての説明は前述したものと同様であるので、具体的な説明は省略する。
【００４８】
本発明の他の実施形態による洗浄液組成物は、水酸化アンモニウム化合物０．１〜５質量％、フッ素含有化合物０．０１〜２質量％、緩衝剤０．１〜５質量％、第１腐食防止剤０．１〜５、第２腐食防止剤０．０００１〜１０質量％、および純水７３〜９９．６８９９質量％を含むことが好ましい。第１腐食防止剤は、アルカンスルホン酸化合物、カルボン酸化合物、およびジオール化合物からなる群より選択される少なくとも１種の化合物を含むことが好ましい。これらは単独でもまたは２種以上混合しても用いることができる。第２腐食防止剤は界面活性剤を含むことが好ましい。この際、水酸化アンモニウム化合物、フッ素含有化合物、緩衝剤、第１腐食防止剤、第２腐食防止剤、および純水についての説明は前述したものと同様であるので、具体的な説明は省略する。
【００４９】
本発明の一実施形態によると、前記洗浄液組成物のｐＨは４〜１１であることが好ましい。前記洗浄液組成物のｐＨが４未満であると、導電性構造物および／または半導体基板は、粒子による汚染を受ける場合がある。一方、前記洗浄液組成物のｐＨが１１を超過すると、導電性構造物がアルミニウムやタングステンなどの金属を含む場合、洗浄液組成物が導電性構造物を損傷させる場合がある。したがって、本発明の一実施形態による洗浄液組成物のｐＨは、好ましくは４〜１１である。
【００５０】
本発明の一実施形態による洗浄液組成物中の第１腐食防止剤が、アルカンスルホン酸化合物および／またはカルボン酸化合物を含む場合、洗浄液組成物のｐＨは好ましくは４〜８、より好ましくは４．５〜６である。本発明の他の実施形態による洗浄液組成物中の第１腐食防止剤が、ジオール化合物を含む場合、洗浄液組成物のｐＨは好ましくは８〜１１である。
【００５１】
（半導体基板用洗浄液組成物の製造方法）
本発明の一実施形態による洗浄液組成物の製造方法を以下に記載する。洗浄液組成物の総質量に対して水酸化アンモニウム化合物０．１〜５質量％、フッ素化合物０．０１〜２質量％および純水７３〜９９．７８９９質量％を混合して水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液を製造する。その後、前記水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液８０〜９９．８９９９質量％に、緩衝剤０．１〜５質量％および腐食防止剤０．０００１〜１５質量％を添加して洗浄液組成物を製造する。本発明による洗浄液組成物で用いることができる水酸化アンモニウム化合物、フッ素含有化合物、純水、緩衝剤、および腐食防止剤についての説明は前述したものと同様であるので、具体的な説明は省略する。
【００５２】
前記の水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液および前記洗浄液組成物は、攪拌器または循環装置を用いて製造することができる。前記の水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液のｐＨは、好ましくは８〜１２であり、この方法で製造された洗浄液組成物のｐＨは、好ましくは４〜１１である。
【００５３】
本発明の他の実施形態による洗浄液組成物の製造方法において、第１腐食防止剤および第２腐食防止剤を含む洗浄液組成物の製造方法は、前述のように製造した水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液に第２腐食防止剤を添加して安定化させ、緩衝剤および第１腐食防止剤を添加して洗浄液組成物を製造する。本実施形態で用いることができる第１腐食防止剤および第２腐食防止剤の例は、前述したものと同様であるので、具体的な説明は省略する。
【００５４】
例えば、前記洗浄液組成物が第１腐食防止剤としてアルカンスルホン酸化合物および／またはカルボン酸化合物を含む場合、第２腐食防止剤は、水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液に添加されて、溶液を安定化させうる。第１腐食防止剤および緩衝剤は、前記溶液に添加されて、洗浄液組成物のｐＨが好ましくは４〜８に、より好ましくは４．５〜６に調節される。また、洗浄液組成物が第１腐食防止剤としてジオール化合物を含む場合、第２腐食防止剤は、水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液に添加されて、溶液を安定化させうる。第１腐食防止剤がジオール化合物を含む場合、第１腐食防止剤および緩衝剤は、洗浄液組成物のｐＨを好ましくは８〜１１に調節しうる。
【００５５】
本発明の他の実施形態によると、腐食防止剤として第１腐食防止剤のみを含む洗浄液組成物の製造方法は、前述のように製造した水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液に、緩衝剤および第１腐食防止剤を添加する段階を含む。このように製造された洗浄液組成物は、第１腐食防止剤および第２腐食防止剤を含む腐食防止剤を含む洗浄液組成物と実質的に同一のｐＨを有しうる。
【００５６】
本発明の更に他の実施形態によると、腐食防止剤として第２腐食防止剤のみを含む洗浄液組成物の製造方法は、前述の製造方法と同様に、水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液に第２腐食防止剤を添加して第２の得られた溶液を形成させる段階と、前記の第２の得られた溶液に緩衝剤を添加する段階を含む。この方法によって得られる洗浄液組成物のｐＨは、好ましくは４〜１１である。
【００５７】
（半導体基板の洗浄方法）
図１は、本発明の一実施形態による半導体基板用洗浄液組成物を用いて、導電性構造物が形成された半導体基板を洗浄する方法を示すフローチャートである。
【００５８】
図１を参照すると、第１に、水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液、緩衝剤、および腐食防止剤を含む、本発明の一実施形態による洗浄液組成物を製造する（図１のＳ１１０）。
【００５９】
製造された洗浄液組成物は、水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液８０〜９９．８９９９質量％、緩衝剤０．１〜５質量％、および腐食防止剤０．０００１〜１５質量％を含む。前記洗浄液組成物および前記洗浄液組成物の製造方法は、前述したことと同様であり、ここでは省略する。
【００６０】
導電性構造物上に残留するポリマーを除去するために、本発明による洗浄液組成物を前記導電性構造物が形成された半導体基板上に供給することで、水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液がポリマーに作用して前記ポリマーを除去し、腐食防止剤は、前記ポリマーが除去されて露出された導電膜パターンの部位上に腐食防止膜を形成する（図１のＳ１２０）。
【００６１】
半導体基板上に形成された前記導電性構造物の例としては、ゲート電極、ビットライン、金属配線、パッド、接点、プラグなどを挙げることができる。導電性構造物は、導電膜パターンを含む。前記導電膜パターンは、金属、導電性金属窒化物、金属シリサイド、ドープされたポリシリコンなどの導電性物質を用いて形成される。前記金属の例としては、タングステン、チタニウム、アルミニウム、コバルト、銅、またはタンタルなどを挙げることができる。前記導電性金属窒化物の例としては、窒化チタンアルミニウム、窒化チタン、窒化チタニウムシリサイド、窒化タンタル、窒化タンタルシリサイド、または窒化タングステンなどを挙げることができる。前記金属シリサイドの例としては、タングステンシリサイド、チタニウムシリサイド、またはコバルトシリサイドなどを挙げることができる。
【００６２】
本発明による洗浄液組成物は、バッチタイプの洗浄装置またはシングルタイプの洗浄装置を用いて半導体基板に供給される。さらに、前記洗浄液組成物は、スピンスプレイタイプの洗浄装置、スピンタイプの洗浄装置方式、ディッピングタイプの洗浄装置、超音波を用いたスピンタイプの洗浄装置、または超音波を用いたディッピングタイプの洗浄装置を用いて半導体基板に供給されうる。
【００６３】
前記半導体基板上に供給される前記洗浄液組成物の温度は、１０〜５０℃の範囲であることが好ましい。前記洗浄液組成物の温度が１０℃未満であると、ポリマーを除去するために必要な時間が長くなる虞がある。前記洗浄液組成物の温度が５０℃を超えると、前記ポリマーを短い時間で除去することができるが、前記導電性構造物内の導電膜パターンや酸化膜パターンが損傷されないように、洗浄時間等を制御することが難しくなる虞がある。
【００６４】
洗浄時間は、前記洗浄液組成物の温度によって調節されうる。例えば、前記洗浄液組成物の温度が常温である場合、前記洗浄液組成物は、好ましくは５〜２０分間、より好ましくは８〜１２分間、基板に供給されうる。
【００６５】
前記洗浄液組成物が基板に供給された後、半導体基板は純水を用いてリンスされる（図１のＳ１３０）。それにより、残留しているポリマー、粒子、腐食防止膜、および洗浄液組成物は、半導体基板および／または導電性構造物から除去されうる。
【００６６】
前記導電性構造物の表面に残留しているポリマーは、前記洗浄液組成物中に溶解するか、または導電性構造物上に弱く吸着される。前記半導体基板が純水によりリンスされると、残留しているポリマーの大部分が、半導体基板および／または導電性構造物から除去されうる。同時に、腐食防止膜および洗浄液組成物も、半導体基板および／または導電性構造物から除去されうる。
【００６７】
前記半導体基板上に残留する純水を除去するために、前記基板は乾燥される（図１のＳ１４０）。
【００６８】
このように、本発明の洗浄液組成物を用いて半導体基板が洗浄されると、導電性構造物に対する損傷を低減させ、かつ半導体基板および／または導電性構造物からポリマーが効果的に除去されうる。
【００６９】
（半導体素子の製造方法）
以下、添付した図面を参照して、本発明の好ましい実施形態による洗浄液組成物を用いて、半導体素子を製造する方法について詳細に説明する。
【００７０】
（半導体装置の製造方法）
図２ないし５は、本発明の一実施形態による洗浄液組成物を用いて、半導体素子のワードラインを形成する方法を示す断面図である。
【００７１】
図２は、基板１００中に素子分離膜１０２を形成する方法、ならびに基板１００上に酸化膜１０４、導電膜１０６、およびマスク膜１０８を形成する方法を示すの断面図である。
【００７２】
図２に示したように、素子分離膜１０２が形成された基板１００上に酸化膜１０４、導電膜１０６、マスク膜１０８が順次形成される。
【００７３】
素子分離膜１０２は、基板１００の上部に形成されてアクティブ領域およびフィールド領域を定義する。基板１００としては、シリコンウエハまたはＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板を用いることができる。素子分離膜１０２は、ＳＴＩ（Ｓｈａｌｌｏｗ  Ｔｒｅｎｃｈ  Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）工程を用いて形成されうる。
【００７４】
酸化膜１０４は基板１００上に形成される。酸化膜１０４は、熱酸化工程またはプラズマ酸化工程などの酸化工程を経て形成されうる。例えば、酸化膜１０４は、急速熱酸化（ｒａｐｉｄ  ｔｈｅｒｍａｌ  ｏｘｉｄａｔｉｏｎ）工程または加熱炉による熱酸化（ｆｕｒｎａｃｅ  ｔｈｅｒｍａｌ  ｏｘｉｄａｔｉｏｎ）工程を用いて形成されうる。
【００７５】
導電膜１０６は、酸化膜１０４上に形成される。導電膜１０６は、金属、金属窒化物、不純物がドープされたポリシリコン、または金属シリサイドなどの導電性物質を用いて形成されうる。また、導電膜１０６は、スパッタリング法、原子層堆積法、または化学気相蒸着法を経て形成されうる。
【００７６】
マスク膜１０８は、導電膜１０６上に形成される。マスク膜１０８は、続けて形成される層間絶縁膜に対してエッチング選択比を有する物質で形成される。例えば、前記層間絶縁膜が酸化物で形成される場合、マスク膜１０８は窒化シリコンなどの金属窒化物で形成される。
【００７７】
図３は、エッチング工程を経てゲート構造物１２０の形成する方法を示す断面図である。
【００７８】
図２および３に示したように、マスク膜１０８、導電膜１０６、および酸化膜１０４は、連続的にドライエッチングされて、酸化膜パターン１１４、導電膜パターン１１６、およびマスク膜パターン１１８を含むゲート構造物１２０が基板１００上に形成される。ゲート構造物１２０は、半導体素子のワードラインに該当する。
【００７９】
基板１００上にゲート構造物１２０を形成するために、フォトレジストパターン（図示せず）がマスク膜１０８上に形成される。前記フォトレジストパターンをエッチングマスクとして用いて、マスク膜１０８、導電膜１０６、および酸化膜１０４が順次にドライエッチングされる。ドライエッチング工程中、マスク膜１０８はパターニングされてマスク膜パターン１１８が形成され、導電膜１０６はパターニングされて導電膜パターン１１６が形成され、酸化膜１０４はパターニングされて酸化膜パターン１１４が形成される。
【００８０】
エッチング工程の後、基板１００およびゲート構造物１２０上には、多量のポリマー（Ｐ）が残留する。前記ポリマー（Ｐ）は、例えば、ドライエッチング工程で発生するエッチング残留物、フォトレジストパターンから発生する有機残留物、導電膜から発生する金属性残留物、および／または酸化膜から発生する酸化物残留物を含む。即ち、前記ポリマー（Ｐ）は、有機ポリマー、金属性ポリマー、および／または酸化物ポリマーなどを含む。
【００８１】
前記ポリマー（Ｐ）は、ゲート構造物１２０の表面に残留して半導体素子の電気的抵抗を増加させるか隣接したワードライン間の電気的ショートを発生させる。
【００８２】
図４は、基板１００およびゲート構造物１２０上に残留するポリマー（Ｐ）の除去を示す断面図である。
【００８３】
図３および４に示したように、ポリマー（Ｐ）は洗浄工程を経て、基板１００および／またはゲート構造物１２０から、導電膜パターン１１６または酸化膜パターン１１４への損傷を与えることなく除去される。以下、洗浄工程を具体的に説明する。
【００８４】
本発明の一実施形態による洗浄液組成物は、ゲート構造物１２０が形成された基板１００上に供給される。本発明の一実施形態による洗浄液組成物は、洗浄液組成物の総質量に対して、水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液を約８０〜９９．８９９９重量％、緩衝剤を約０．１〜５重量％、および腐食防止剤を約０．０００１〜１５重量％含むことが好ましい。前記洗浄液組成物および前記洗浄液組成物の製造方法についての説明は前述したものと同様であるので、ここでは省略する。
【００８５】
前記洗浄液組成物を用いることにより、ポリマー（Ｐ）は基板１００および／またはゲート構造物１２０から、導電膜パターン１１６および酸化膜パターン１１４が損傷されることなしに除去されうる。洗浄工程は、バッチタイプの洗浄装置またはシングルタイプの洗浄装置用いて行われうる。
【００８６】
本発明の一実施形態において、シングルタイプの洗浄装置に、ゲート構造物１２０が形成された基板１００が導入される。その後、１０〜５０℃の温度である前記洗浄液組成物を基板上に供給する。基板１００を回転させてもまたは停止した状態でも、前記洗浄用組成物は基板１００と接触することができる。前記洗浄液組成物は、基板１００と好ましくは５〜２０分間、より好ましくは８〜１２分間接触して、ゲート構造物１２０および基板１００上からポリマー（Ｐ）を除去する。
【００８７】
前記ポリマー（Ｐ）は、前記洗浄液組成物に含まれている水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液によって除去されうる。腐食防止剤は、導電膜パターン１１６を含むゲート構造物１２０に吸着して、ゲート構造物１２０上に腐食防止膜を形成しうる。その結果、腐食防止剤は、ゲート構造物１２０に生ずる損傷の量を低減しうる。さらに、ポリマー（Ｐ）が除去されてゲート構造物１２０の露出した部位に、追加的な腐食防止膜が形成される。
【００８８】
その後、基板１００は、純水（例えば脱イオン水）を用いてリンスされ、ポリマー（Ｐ）、粒子、および洗浄液組成物が除去される。基板１００が純水を用いてリンスされると、残留しているポリマー（Ｐ）の大部分は、基板１００およびゲート構造物１２０から除去される。その後、基板１００は乾燥されて、純水が除去される。
【００８９】
図５は、ゲート構造物１２０の側壁にスペーサ１２２を形成する段階を示す断面図である。
【００９０】
図４および図５に示したように、絶縁膜は、洗浄工程でポリマー（Ｐ）が除去されたゲート構造物１２０上に形成された後、前記絶縁膜が異方性エッチングされてゲート構造物１２０の側壁にスペーサ１２２が形成される。
【００９１】
ゲート構造物１２０は、スペーサ１２２によって、隣接したゲート構造物１２０と電気的に分離される。不純物は、隣接したゲート構造物１２０間で露出された基板１００の部分に付着し、基板１００は熱処理されて、ゲート構造物１２０に隣接した基板１００の表面に、ソース／ドレイン領域（図示せず）が形成される。半導体基板のワードラインは、それにより完成する。
【００９２】
図６ないし図１３は、本発明の一実施形態による洗浄液組成物を用いて半導体素子のビットラインを形成する方法を示す断面図である。
【００９３】
図６は基板１００上に層間絶縁膜１３０および第１フォトレジストパターン１３２を形成させる段階を示す断面図である。
【００９４】
図６に示したように、層間絶縁膜１３０は、酸化物を用いて基板１００上に形成される。図５で示されているワードライン部分は、基板１００上に形成される。第１フォトレジストパターン１３２は、層間絶縁膜１３０上に形成される。
【００９５】
層間絶縁膜１３０は、酸化物を用いて基板１００上に形成される。前記酸化物は、ＢＰＳＧ（ｂｏｒｏｎ  ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ  ｓｉｌｉｃｏｎ  ｇｌａｓｓ）、ＰＳＧ（ｐｈｏｓｐｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ  ｇｌａｓｓ）、ＵＳＧ（ｕｎｄｏｐｅｄ  ｓｉｌｉｃａｔｅ  ｇｌａｓｓ）、ＳＯＧ（ｓｐｉｎ−ｏｎ  ｇｌａｓｓ）、ＦＯＸ（ｆｌｏｗａｂｌｅ  ｏｘｉｄｅ）、ＰＥ−ＴＥＯＳ（ｐｌａｓｍａ  ｅｎｈａｎｃｅｄ−ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌ  ｏｒｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ）、またはＨＤＰ−ＣＶＤ（ｈｉｇｈ  ｄｅｎｓｉｔｙ  ｐｌａｓｍａ−ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）酸化物からなる群より選択される少なくとも１つを含むことが好ましい。
【００９６】
層間絶縁膜１３０上に第１フォトレジストパターン１３２を形成するために、第１フォトレジスト層が、層間絶縁膜１３０上にまず形成される。その後、前記第１フォトレジスト層は部分的に除去され、第１フォトレジストパターン１３２が形成される。ここで示した実施形態において、第１フォトレジストパターン１３２は、ソース／ドレイン領域のコンタクト領域１２４を定義するための開口部を有する。
【００９７】
図７は、層間絶縁膜１３０にコンタクトホール１３４を形成する段階を示す断面図である。
【００９８】
図６および７に示したように、層間絶縁膜１３０を部分的にエッチングして、基板１００のコンタクト領域１２４を露出させるコンタクトホール１３４を形成する。コンタクトホール１３４を形成するために、層間絶縁膜１３０は、エッチングマスクとして第１フォトレジストパターン１３２を用いて異方性エッチングされる。第１フォトレジストパターン１３２は、アッシングおよび／またはストリッピングを経て除去される。
【００９９】
図８は、コンタクトホール１３４が形成された層間絶縁膜１３０上にバリア膜１３６を形成する段階を示す断面図である。
【０１００】
図８に示したように、バリア膜１３６は、層間絶縁膜１３０上部、およびコンタクトホール１３４の底部および側壁に形成される。バリア膜１３６は、続いて形成されるパッド１３８を構成する導電性物質が、層間絶縁膜１３０に浸透することを防止する役割を果たす。例えば、バリア膜１３６は、チタニウム、窒化チタニウムなどを用いて形成される。
【０１０１】
図９は、コンタクトホール１３４を満たすパッド１３８を形成する段階を示す断面図である。
【０１０２】
図８および９に示したように、コンタクトホール１３４は、コンタクト領域１２４および／またはバリア膜１３６と接触するパッド１３８を形成する導電性物質で満たされる。パッドは、タングステンまたはアルミニウムなどの金属を用いて形成されることが好ましい。パッド１３８は、コンタクト領域１２４に接触しているビットライン（図１１参照）と、電気的に連結している。
【０１０３】
図１０は、導電膜１４０、マスク膜１４２、ならびにバリア膜１３６およびパッド１３８上に第２フォトレジストパターン１４４を形成する段階を示す断面図である。
【０１０４】
図９および１０に示したように、バリア膜１３６およびパッド１３８上に導電膜１４０、マスク膜１４２および第２フォトレジストパターン１４４が順次形成される。
【０１０５】
特に、導電膜１４０は、金属または導電性金属窒化物を用いて形成される。例えば、導電膜１４０はタングステンを用いて形成される。マスク膜１４２は、窒化シリコンなどの窒化物を用いて形成されることが好ましい。第２フォトレジストパターン１４４は、ビットライン１５４の形成するためのエッチング工程におけるエッチングマスクとして用いられうる。
【０１０６】
図１１は、ビットライン１５４およびパッド１３８を形成する段階を示す断面図である。
【０１０７】
図１０および１１に示したように、マスク膜１４２および導電膜１４０は、エッチングマスクとして第２フォトレジストパターン１４４を用いて連続的にエッチングされて、パッド１３８および層間絶縁膜１３０上に、ビットライン１５４を形成する。ビットライン１５４は、バリア膜パターン１４６、導電膜パターン１５０、およびマスク膜パターン１５２を含む。ビットライン１５４は、電気的にコンタクト領域１２４と電気的に連結するように、パッド１３８と接触している。
【０１０８】
ビットライン１５４は、第２フォトレジストパターン１４４をエッチングマスクとして用いてマスク膜１４２、導電膜１４０、およびバリア膜１３６をドライエッチングすることにより形成される。第２フォトレジストパターン１４４は、アッシング工程および／またはストリップ工程を経て除去されうる。
【０１０９】
ビットライン１５４を形成するエッチング工程が終わった後、多量のポリマー（Ｐ）が、ビットライン１５４および層間絶縁膜１３０の上部に残留する。前記ポリマー（Ｐ）は、例えば、有機ポリマー、酸化物ポリマー、および／または金属性ポリマーでありうる。ビットライン１５０の表面に残留しているポリマー（Ｐ）は、ビットライン１５４を含む半導体素子の電気的抵抗を増加させるか、隣接するビットライン間の電気的ショートを発生させる。よって、ポリマー（Ｐ）は除去する必要がある。
【０１１０】
図１２は、ビットライン１５４上に残留するポリマー（Ｐ）を除去する段階を示す断面図である。
【０１１１】
図１１および１２に示したように、ポリマー（Ｐ）は、ビットライン１５４または層間絶縁膜１３０を損傷することなしに、ビットライン１５４および層間絶縁膜１３０から除去される。
【０１１２】
前記ポリマー（Ｐ）を除去するための洗浄液組成物はビットライン１５４が形成されている基板１００上に供給される。本発明による洗浄液組成物は水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液８０〜９９．８９９９質量％、緩衝剤０．１〜５質量％および腐食防止剤０．０００１〜１５質量％を含む。本実施形態における洗浄液組成物および洗浄液組成物の製造方法は前述したことと同様であるので、ここでは省略する。
【０１１３】
前記洗浄液組成物を用いてビットライン１５４から前記ポリマー（Ｐ）を除去する。ビットライン１５４からポリマー（Ｐ）を除去する洗浄工程は、図３および４で示したゲート構造物１２０からポリマー（Ｐ）を除去する洗浄工程と実質的に同じであるので、具体的な説明は、ここでは省略する。
【０１１４】
図１３は、ビットライン１５４の側壁にビットラインスペーサ１５６を形成する段階を示す断面図である。
【０１１５】
図１３を参照すると、ビットライン電極１５４の側壁にビットラインスペーサ１５６が形成される。ビットラインスペーサ１５６は、窒化シリコンなどの窒化物を用いて形成されうる。例えば、ビットラインスペーサ１５６は、ビットライン１５４の上部に窒化シリコン層を形成し、エッチバック工程を行うことによって形成される。ポリマー（Ｐ）は、ビットライン１５４に損傷を与えることなくビットライン１５４から除去され、損傷しない導電膜パターンを含んでおり、半導体装置の電気的特性がより向上されうる。
【０１１６】
前述したように、本発明による半導体基板用洗浄液組成物を用いて半導体装置のワードラインおよびビットラインを製造することができるだけでなく、金属配線、パッド、プラグ、コンタクトなどを含む半導体装置を製造することができる。
【実施例】
【０１１７】
以下、実施例および比較例を通じて本発明をより詳細に説明する。しかし、下記の実施例は、本発明を例示するためのものであって、本発明は下記の実施例によって限定されるものではなく、様々な応用や変化が本発明においてなされうる。
【０１１８】
（半導体基板用洗浄液組成物の調製）
＜実施例１＞
洗浄液組成物の総質量に対して、水酸化テトラメチルアンモニウム１質量％、フッ化水素０．１質量％、緩衝剤１．２質量％、腐食防止剤０．０００１質量％、および純水９７．６９９９質量％を用いて洗浄液組成物を調製した。緩衝剤としては、硝酸アンモニウムを用いた。腐食防止剤としては、非イオン性界面活性剤であるＮＣＷ−１００２（商品名：和光純薬工業株式会社製）を用いた。まず、水酸化テトラメチルアンモニウム、フッ化水素および純水を混合して水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液を調製した。次に、得られた水溶液に緩衝剤および腐食防止剤を添加して洗浄液組成物を調製した。調製した洗浄液組成物のｐＨは、１０．５であった。
【０１１９】
＜実施例２〜７＞
フッ化水素の含量、腐食防止剤の種類および含量を除いて、前述した実施例１と実質的に同じ方法で洗浄液組成物を調製した。各実施例の腐食防止剤の種類、各成分の含量および洗浄液組成物のｐＨは下記の表１に示した通りである。
【０１２０】
＜比較例１〜５＞
フッ化水素、緩衝剤、および腐食防止剤の含量が異なるようにした以外は、前述した実施例１と同様の方法で洗浄液組成物を調製した。各比較例の成分および調製された洗浄液組成物のｐＨは下記の表１に示した通りである。
【０１２１】
＜比較例６＞
水酸化アンモニウム、過酸化水素、および脱イオン水を含むＳＣ−１溶液を洗浄液組成物として準備した。
【０１２２】
【表１】
2007019506.tif 000003
【０１２３】
（粒子除去率の評価）
前記実施例１〜５、比較例１、比較例３、および比較例５で調製したそれぞれの洗浄液組成物について、粒子の除去率を評価した。粒子の除去率を評価するために、ベアシリコンウエハ（ｂａｒｅ  ｓｉｌｉｃｏｎ  ｗａｆｅｒ）に１０００Å程度の厚さの熱酸化膜を形成した。脱イオン水にシリコン粉末およびポリスチレンラテックス（ＰＳＬ）粒子を１００ｐｐｂの濃度で分散させて、粒子が分散された溶液を準備した。前記熱酸化膜が形成されたベアシリコンウエハを、前記粒子が分散された溶液に浸漬させた後乾燥し、粒子によって汚染された基板を準備した。
【０１２４】
前記で準備した、粒子汚染されたそれぞれのウエハを、粒子計測装置を用いて分析した。具体的には、ケーエルエー・テンコール株式会社（日本）製のＳＰ１（商品名）を用いて、粒子の直径が０．０６５μｍを超える粒子の数を測定した。
【０１２５】
前記の粒子汚染されたウエハを、前記実施例１〜５、ならびに比較例１、比較例３、および比較例５で調製したそれぞれの洗浄液組成物に常温で１０分間浸漬させた後、脱イオン水を用いてウエハをリンスし乾燥した。洗浄した基板上の粒子の数を、前記の粒子計測装置を用いて測定した。洗浄後の基板上の粒子の数を、洗浄前の基板上の粒子数で割り、粒子の除去率を計算した。結果を下記の表２に示す。
【０１２６】
【表２】
2007019506.tif 000004
【０１２７】
表２を参照すると、緩衝剤および腐食防止剤を含まない比較例１による洗浄液組成物は、粒子を除去できないことがわかった。また、本発明による実施例１ないし実施例５の洗浄液組成物は、腐食防止剤の種類によって程度の差はあるが、優れた粒子除去能力を有していることがわかった。
【０１２８】
特に、緩衝剤が添加されている実施例１および実施例２の洗浄液組成物が高い粒子除去率を有することがわかった。比較例３と実施例１とを比較すると、洗浄液組成物のｐＨは１０．５と同一であるが、緩衝剤を含んでいない比較例３の洗浄液組成物に比べて、緩衝剤を含んでいる実施例１の洗浄液組成物のほうが高い粒子除去率を有することがわかった。また、比較例５と実施例２とを比較すると、ｐＨは５．０と同一であるが、緩衝剤を含んでいない比較例５の洗浄液組成物に比べて、緩衝剤を含んでいる実施例２の洗浄液組成物が高い粒子除去率を有することがわかった。したがって、本発明による緩衝剤を含む洗浄液組成物は、比較的広いｐＨの範囲において優れた粒子除去率を有することがわかった。
【０１２９】
洗浄液組成物中の緩衝剤の有無による粒子除去率への影響を評価するために、実施例１の洗浄液組成物および比較例３による洗浄液組成物を用いて洗浄したシリコンウエハの表面を、前記の粒子計測装置で、さらに調べた。シリコンウエハの表面の写真は、前記のＳＰ１を用いて撮影した。
【０１３０】
図１４は、比較例３による洗浄液組成物を用いて洗浄したシリコンウエハ表面の写真であり、図１５は、実施例１による洗浄液組成物を用いて洗浄したシリコンウエハ表面の写真である。
【０１３１】
図１４および図１５に示したように、比較例３による洗浄液組成物を用いて洗浄したシリコンウエハ上には、多量の粒子が残っているのに対し、実施例１による洗浄液組成物を用いて洗浄したシリコンウエハ上には少量の粒子しか残っていなかった。したがって、本発明による緩衝剤を含む洗浄液組成物は、シリコンウエハから効率良く粒子を除去することができる。特に、緩衝剤は、粒子表面のゼータ電位を制御して、粒子がシリコンウエハに逆吸着されることを抑制する。したがって、本発明による洗浄液組成物を用いた半導体素子の製造方法は、粒子による汚染を防止し、半導体素子の信頼性を向上させることができる。
【０１３２】
（アルミニウム膜パターンの損傷の有無の評価）
実施例１〜５、および比較例１〜５で調製したそれぞれの洗浄液組成物を用いてアルミニウム膜を洗浄した後、アルミニウム層のパターンが損傷するか否かを評価した。
【０１３３】
アルミニウム膜パターンの損傷の有無を評価するために、複数のシリコン基板上に、アルミニウム膜のパターンを含む導電性構造物を形成させた。第１チタン／窒化チタン膜を１０００Åの厚さに形成し、前記第１チタン／窒化チタン膜上にアルミニウム膜を３０００Åの厚さに形成し、前記アルミニウム膜上に第２チタン／窒化チタン膜を１０００Åの厚さに形成した。ドライエッチング工程を連続的に行って、第１チタン／窒化チタン膜パターン、アルミニウム膜パターン、第２チタン／窒化チタン膜パターンを含む導電性構造物を形成した。アルミニウム膜パターンを含む前記導電性構造物は、半導体素子の配線として用いられうる。
【０１３４】
上述のように導電性構造物を、シリコンウエハ上に形成させ、前記シリコンウエハを、実施例１〜実施例５および比較例１〜比較例５で調製したそれぞれの洗浄液組成物に常温で１０分間浸漬させた。その後、シリコンウエハを脱イオン水でリンスした後乾燥させた。洗浄の後、前記導電性構造物を走査型電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：ＳＥＭ）で観察し、アルミニウム膜パターンの損傷の有無を観察した。結果を下記の表３に示す。
【０１３５】
【表３】
2007019506.tif 000005
【０１３６】
前記表３において、○はアルミニウム膜パターンが完全に除去されるかひどく損傷した場合を示し、△はアルミニウム膜パターンの一部が損傷したか、または全体的な形態を維持している場合を示し、×はアルミニウム膜パターンがほとんど損傷していない場合を示している。
【０１３７】
表３に示したように、腐食防止剤を含む実施例１ないし実施例５による洗浄液組成物は、腐食防止剤を含んでいない比較例４の洗浄液組成物と比較して、アルミニウム膜パターンをほとんど損傷しないことがわかった。ｐＨが１０．５である比較例４の洗浄液組成物と実施例１の洗浄液組成物とを比較すると、腐食防止剤を含む実施例１の洗浄液組成物は、比較例４の洗浄液組成物と比べて、わずかしかアルミニウム膜パターンを損傷しないことがわかった。したがって、本発明による洗浄液組成物は、アルミニウム膜パターンなどの導電膜パターンの損傷を効果的に減らすことができる。
【０１３８】
また、実施例１および実施例３による洗浄液組成物を比較すると、腐食防止剤として界面活性剤を含む実施例１による洗浄液組成物に比べて、腐食防止剤としてアルカンスルホン酸化合物を含む実施例３による洗浄液組成物の場合に、アルミニウム膜パターンの損傷が少ないことがわかった。
【０１３９】
図１６ないし１８は、それぞれ比較例１、実施例２、および実施例４による洗浄液組成物を用いて洗浄した後の、アルミニウム膜パターンの損傷の有無を示すＳＥＭ写真である。
【０１４０】
図１６ないし図１８を参照すると、腐食防止剤を含んでいない比較例１による洗浄液組成物を用いて洗浄したアルミニウム膜パターンは、完全に腐食され、シリコンウエハから剥がれたことがわかった。腐食防止剤を含む実施例２および実施例４による洗浄液組成物を用いて洗浄したアルミニウム膜パターンは、ごくわずかに腐食されたが、アルミニウム膜パターン全体の形は維持されていることがわかり、比較例１に比べて腐食の程度が良好であることがわかった。
【０１４１】
実施例２および実施例４による洗浄液組成物で洗浄したアルミニウム膜パターンの損傷の程度を、図１７および図１８を参照しながら比較すると、それぞれの洗浄液組成物はｐＨが５．０と同一であるが、腐食防止剤として界面活性剤のみを含む実施例２による洗浄液組成物で洗浄した場合に比べて、腐食防止剤として界面活性剤およびアルカンスルホン酸化合物を含む実施例４による洗浄液組成物の場合のほうが、アルミニウム膜パターンの損傷が少ないことがわかった。
【０１４２】
（腐食防止剤の種類によるタングステン膜パターンへの損傷の評価）
腐食防止剤の種類によるタングステン層の損傷の有無を評価した。タングステン膜パターンを実施例２、実施例４、実施例６、および実施例７による洗浄液組成物で洗浄した後、タングステン膜パターンの損傷の有無をＳＥＭで観察した。
【０１４３】
タングステン膜パターンの損傷の有無を評価するため、シリコン基板上にチタン／窒化チタン膜を５００Åの厚さで形成し、前記第１チタン／窒化チタン膜上に、タングステン膜を５００Åの厚さで形成し、前記タングステン膜上に窒化シリコン膜を２５００Åの厚さで形成した。ドライエッチング工程を連続的に行って、チタン／窒化チタン膜パターン、タングステン膜パターン、窒化シリコン膜パターンを含む導電性構造物を形成した。タングステン膜パターンを含む導電性構造物は、半導体素子のビットラインとして用いられうる。
【０１４４】
図１９ないし図２２は、タングステン膜パターンを実施例２、実施例４、実施例６、および実施例７の洗浄液組成物を用いてそれぞれ洗浄した後の、タングステン膜パターンを示すＳＥＭ写真である。
【０１４５】
図１９ないし図２２を参照すると、腐食防止剤として界面活性剤のみを含む、実施例２による洗浄液組成物で洗浄したタングステン膜パターンは若干損傷したが、タングステン膜パターンの全体的な形状は維持されていた。腐食防止剤として、第２腐食防止剤である界面活性剤と共に、第１腐食防止剤であるエタンスルホン酸、酢酸、および１，４−ブタンジオールをそれぞれ含む実施例４、実施例６、および実施例７による洗浄液組成物で洗浄したタングステン膜パターンは、ほとんど損傷しなかった。したがって、腐食防止剤を含む本発明による洗浄液組成物は、タングステン膜パターンなどの導電膜パターンの損傷を効果的に抑制しうることがわかった。
【０１４６】
さらに、腐食防止剤として第２腐食防止剤である界面活性剤のみを含む場合よりも、第２腐食防止剤と共に第１腐食防止剤であるアルカンスルホン酸化合物、カルボン酸化合物、およびジオール化合物を含む場合のほうが、タングステン膜パターンなどの導電膜パターンの損傷をより効果的に抑制しうることがわかった。
【０１４７】
（金属汚染の防止能力の評価）
金属汚染を防止する能力を、実施例１、実施例２、実施例５、および比較例６による洗浄液組成物に関して評価した。洗浄液組成物に、アルミニウム、チタン、クロム、鉄、ニッケル、銅、亜鉛、およびタングステンのイオンを１０００ｐｐｂ程度で溶解させた。それぞれの洗浄液組成物に、ベアシリコンウエハを常温で１０分間浸漬させた後、基板上の残留金属濃度を誘導結合プラズマ質量分析装置（ＩＣＰ−ＭＳ：Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ−Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）で測定した。
【０１４８】
図２３は、金属イオンを溶解させた実施例１、実施例２、実施例５、および比較例６で調製した洗浄液組成物を用いてシリコンウエハを洗浄した後、シリコンウエハ上に残留している金属の量を示すグラフである。
【０１４９】
図２３を参照すると、比較例６で調製した洗浄液組成物を用いて洗浄したシリコンウエハに比べて、実施例１、実施例２、および実施例５で調製した洗浄液組成物を用いて洗浄したシリコンウエハのアルミニウム、鉄、ニッケル、亜鉛、およびタングステンの残留量が少なかった。したがって、本発明による水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む水溶液を含む洗浄液組成物は、シリコンウエハなどの基板上の金属汚染を、低減しうることがわかった。
【０１５０】
また、フッ素含有化合物を０．１質量％含む実施例１による洗浄液組成物を用いて洗浄した基板の金属の残留量に比べて、フッ素含有化合物を０．２質量％含む実施例２による洗浄液組成物を用いて洗浄した基板の金属の残留量が、著しく減少した。このことから、水酸化アンモニウム化合物およびフッ素含有化合物を含む洗浄液組成物が含む、水溶液内のフッ素含有化合物の含量を調節することによって、金属汚染の抑制能力が調節されうることがわかる。また、実施例１で調製されたｐＨが１０．５である洗浄液組成物を用いた場合に比べて、実施例２で調製されたｐＨが５．０である洗浄液組成物、および実施例５で調製された洗浄液組成物を用いた場合に、金属の残留量が著しく減少することがわかった。したがって、洗浄液組成物のｐＨを調節することによって、金属汚染の抑制能力が調節されうることがわかった。
【０１５１】
以上、本発明を実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれら実施例に限定されるものではなく、当業者であれば、本発明の思想および精神から逸脱することなく、様々な応用や変化が本発明においてなされうることが、容易に理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０１５２】
【図１】本発明による洗浄液組成物を用いて、導電性構造物を含む半導体基板を洗浄する方法を示すフローチャートである。
【図２】本発明の一実施形態による洗浄液組成物を用いて、半導体素子のワードラインを形成する方法を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態による洗浄液組成物を用いて、半導体素子のワードラインを形成する方法を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態による洗浄液組成物を用いて、半導体素子のワードラインを形成する方法を示す断面図である。
【図５】本発明の一実施形態による洗浄液組成物を用いて、半導体素子のワードラインを形成する方法を示す断面図である。
【図６】本発明の一実施形態による洗浄液組成物を用いて、半導体素子のビットラインを形成する方法を示す断面図である。
【図７】本発明の一実施形態による洗浄液組成物を用いて、半導体素子のビットラインを形成する方法を示す断面図である。
【図８】本発明の一実施形態による洗浄液組成物を用いて、半導体素子のビットラインを形成する方法を示す断面図である。
【図９】本発明の一実施形態による洗浄液組成物を用いて、半導体素子のビットラインを形成する方法を示す断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態による洗浄液組成物を用いて、半導体素子のビットラインを形成する方法を示す断面図である。
【図１１】本発明の一実施形態による洗浄液組成物を用いて、半導体素子のビットラインを形成する方法を示す断面図である。
【図１２】本発明の一実施形態による洗浄液組成物を用いて、半導体素子のビットラインを形成する方法を示す断面図である。
【図１３】本発明の一実施形態による洗浄液組成物を用いて、半導体素子のビットラインを形成する方法を示す断面図である。
【図１４】比較例３で調製した洗浄液組成物で洗浄した基板を、粒子計測装置で測定した写真である。
【図１５】実施例１で調製した洗浄液組成物で洗浄した基板を、粒子計測装置で測定した写真である。
【図１６】アルミニウム膜パターンを含むシリコンウエハを、比較例１で調製した洗浄液組成物で洗浄した後の、アルミニウム膜パターンの損傷の有無を示すＳＥＭ写真である。
【図１７】アルミニウム膜パターンを含むシリコンウエハを、実施例２で調製した洗浄液組成物で洗浄した後の、アルミニウム膜パターンの損傷の有無を示すＳＥＭ写真である。
【図１８】アルミニウム膜パターンを含むシリコンウエハを、実施例４で調製した洗浄液組成物で洗浄した後の、アルミニウム膜パターンの損傷の有無を示すＳＥＭ写真である。
【図１９】タングステン膜パターンを含むシリコンウエハを、実施例２で調製した洗浄液組成物で洗浄した後の、タングステン膜パターンの損傷の有無を示すＳＥＭ写真である。
【図２０】タングステン膜パターンを含むシリコンウエハを、実施例４で調製した洗浄液組成物で洗浄した後の、タングステン膜パターンの損傷の有無を示すＳＥＭ写真である。
【図２１】タングステン膜パターンを含むシリコンウエハを、実施例６で調製した洗浄液組成物で洗浄した後の、タングステン膜パターンの損傷の有無を示すＳＥＭ写真である。
【図２２】タングステン膜パターンを含むシリコンウエハを、実施例７で調製した洗浄液組成物で洗浄した後の、タングステン膜パターンの損傷の有無を示すＳＥＭ写真である。
【図２３】金属イオンが溶解された実施例１、実施例２、実施例５、および比較例６による洗浄液組成物でシリコンウエハを洗浄した後の、前記シリコンウエハ上に残留する金属の量を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１５３】
１００    基板、
１０２    素子分離膜、
１０４    酸化膜、
１０６、１４０    導電膜、
１０８、１４２    マスク膜、
１１４    酸化膜パターン、
１１６    導電膜パターン、
１１８    マスク膜パターン、
１２０    ゲート構造物、
１２２    スペーサ、
１２４    コンタクト領域、
１３０    層間絶縁膜、
１３２    第１フォトレジストパターン、
１３４    コンタクトホール、
１３６    バリア膜、
１３８    パッド、
１４４    第２フォトレジストパターン、
１５０、１５４    ビットライン電極、
１５２    マスク膜パターン、
１５６    ビットラインスペーサ。
【図１】
2007019506.tif 000006
【図２】
2007019506.tif 000007
【図３】
2007019506.tif 000008
【図４】
2007019506.tif 000009
【図５】
2007019506.tif 000010
【図６】
2007019506.tif 000011
【図７】
2007019506.tif 000012
【図８】
2007019506.tif 000013
【図９】
2007019506.tif 000014
【図１０】
2007019506.tif 000015
【図１１】
2007019506.tif 000016
【図１２】
2007019506.tif 000017
【図１３】
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【図２３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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