(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
イセチオン酸を含有してなる電子部品材料用洗浄溶液組成物。
【請求項２】
イセチオン酸及び過酸化水素を含有してなる電子部品材料用洗浄溶液組成物。
【請求項３】
イセチオン酸３〜１５重量％及び過酸化水素１〜５重量％を含有する、請求項２記載の電子部品材料用洗浄溶液組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品材料用洗浄溶液組成物に関し、更に詳細には半導体集積回路（ＬＳＩ）の製造工程で使用されるシリコンウェハ、半導体素子（液晶素子を含む）、ハードディスク基板、液晶ディスプレイ基板、ファインセラミックス等の表面を清浄化するための電子部品材料用洗浄溶液組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品例えばＬＳＩの製造工程では、シリコンウェハ等の表面に付着する微量メタル等の汚染がデバイス特性を劣化させ、製品欠陥を起こし、歩留まり低下の大きな要因となる。このためシリコンウェハの表面清浄度を上げ、保持する目的で、例えばクリーンルームを設けて工程管理した上で、超音波洗浄をかける等の物理的洗浄法や、洗浄用薬剤（薬品）を使用する化学的洗浄法（ウエット、ドライ）等の種々の清浄システムが使用されている。
【０００３】
ＬＳＩ製造工程におけるシリコンウェハ等の化学的（ウエット）酸洗浄法において、メタル汚染や有機系付着物を除去するために、主として過酸化水素と無機酸の組み合わせが採られており、無機酸としては例えば塩酸、硫酸、硝酸などが使用され、洗浄効果、薬品の取り扱い作業性等から、硫酸との組み合わせが代表的である。また、有機酸の場合は、シュウ酸、クエン酸等が使用されている。
【０００４】
例えば、特開平５−６８８４号公報には、塩酸、フッ化水素、過酸化水素及び水からなる処理液で洗浄処理するシリコンウェハの洗浄方法が開示されている。又、特開平６−１３３６４号公報には、酸性又はアルカリ性過酸化水素水溶液に、ノニオン型界面活性剤を配合した、シリコンウェハ及び半導体素子の洗浄液が開示されている。
【０００５】
更に、特開平６−４１７７０号公報には、フッ化水素酸、塩酸、硝酸、過酸化水素、酢酸、フッ化アンモニウム、燐酸の少なくとも１種と界面活性剤を含む処理液で、シリコンウェハ表面を処理する方法が開示されている。そして、特開平７−５０２８１号公報には、シリコンウェハを硫酸又は塩酸を含む洗浄液で洗浄した後、フッ化水素水溶液等で処理するシリコンウェハの洗浄方法が開示されている。
【０００６】
しかし、従来の硫酸等の無機酸と過酸化水素を組み合わせた洗浄剤では、硫酸のアタックによるシリコンウェハ基板の腐食が避けられず、近年の大口径化と高品位化が進むシリコンウェハ向けには、表面精度を落とすなどの影響があって、その改善が求められている。
【０００７】
従って、本発明の目的は、シリコンウェハ基板のような電子部品材料に対して阻害性がなく、安定で、優れた表面清浄性を示す電子部品材料用洗浄溶液組成物を提供することにある。
【０００８】
即ち、本発明の電子部品材料用洗浄溶液組成物は、イセチオン酸を含有することを特徴とする。
【０００９】
更に、本発明の電子部品材料用洗浄溶液組成物は、イセチオン酸及び過酸化水素を含有することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の電子部品材料用洗浄溶液組成物に用いるイセチオン酸（２−スルホエチルアルコールともいう）は、一般に入手可能な固形分２０〜７０％のものを用いることができ、腐食による阻害性への効果に直接は関係しないが、電子部品材料例えばシリコンウェハ清浄のために供するためには、実際上は半導体グレードとして通常使用されている薬品と同等程度にメタル分を精製したものを使用するのが好ましい。
【００１１】
また、本発明に用いる過酸化水素は、既に半導体用の洗浄剤として使用されている高純度品を使用できる。
【００１２】
なお、本発明の電子部品材料用洗浄溶液組成物において、イセチオン酸と過酸化水素の好適な濃度はイセチオン酸３〜１５重量％、過酸化水素１〜５重量％である。ここで、イセチオン酸の濃度が３重量％未満のときは、洗浄性がやや低くなるために好ましくなく、また、１５重量％を超えると、シリコンウェハ等の電子部品材料表面の腐食がやや進む傾向にあるために好ましくない。また、本発明の電子部品材料用洗浄溶液組成物の洗浄性を高めるために、過酸化水素の濃度を１〜５重量％の範囲内とすることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の電子部品材料用洗浄溶液組成物の使用方法は特に限定されるものではなく、例えば浸漬法、スプレー法等のいずれの方法を使用することができ、要求される清浄度に併せて選択することができる。
【００１４】
更に、本発明の電子部品材料用洗浄溶液組成物でシリコンウェハや半導体素子を洗浄処理する場合の処理温度は特に限定されるものではないが、一般に室温ないし１００℃の温度範囲で充分である。また、処理時間は洗浄液の濃度によっても変化するが、一般に１〜２０分の範囲である。洗浄処理後、付着した洗浄溶液を純水でリンスして常法で乾燥する。
【００１５】
また、本発明の電子部品材料用洗浄溶液組成物には、界面活性剤例えば非イオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、その他の慣用の助剤、溶媒を添加することは何ら差し支えない。
【００１６】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明を更に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではないことを理解されたい。
実施例１
固形分７０％のイセチオン酸を純水を用いて固形分７％に希釈し洗浄溶液とした。
シリコンウェハ（４インチ径、Ｐ型ＣＺ法を市販の研磨剤を用いて研磨処理したもの）を３％のフッ酸液に３０分間浸漬処理後、純水にてリンスして洗浄性測定用試料とした。
上記洗浄溶液を使用して以下の条件で試料を浸漬洗浄した：
洗浄温度    ４０℃
洗浄時間    １５分
洗浄溶液  ４００ｍｌ
浸漬洗浄後、純水３００ｍｌを用いてシリコンウェハを２段でリンスし、乾燥後の接触角を協和界面科学製測定器により評価した結果、２９°の良好な濡れ性を示した。
【００１７】
実施例２
固形分４０％のイセチオン酸を純水を用いて固形分１０％に希釈した。この溶液を非イオン界面活性剤（商品名：アデカトールＳＯ−１３５：アルコールエトキシレート）０．１％を添加し、均一になるまで充分に撹拌して洗浄溶液組成物とした。
この洗浄溶液組成物を使用して以下の条件で実施例１に準じて浸漬洗浄を行った：
洗浄温度          ６０℃
洗浄時間            ５分、１５分
洗浄溶液組成物  ４００ｍｌ
浸漬洗浄後の接触角測定も実施例１に準じて行い、浸漬時間５分、１５分でそれぞれ１４°、１５°の良好な濡れ性を示した。
【００１８】
実施例３
固形分７０％のイセチオン酸を純水を用いて固形分５％に希釈した。この溶液にアニオン界面活性剤（商品名：アデカホープＤＳ−２３：アルコール硫酸エステルＮａ塩）０．０５％を添加し、均一になるまで充分に撹拌して洗浄溶液組成物とした。
５ｃｍ×１０ｃｍの無アルカリガラス板を洗浄性測定用試料として、下記の条件により浸漬洗浄を行った：
洗浄温度          ８０℃
洗浄時間            ５分、１５分
洗浄溶液組成物  ４００ｍｌ
浸漬洗浄後の接触角測定は実施例１に準じて行い、洗浄時間５分、１５分でそれぞれ９°、１０°の良好な濡れ性を示した。
【００１９】
実施例４
精製された固形分７０％のイセチオン酸を用いて固形分７％に希釈した。この溶液９０重量部に半導体グレードの３５％過酸化水素１０重量部の割合で加え、均一になるまで充分に撹拌して洗浄溶液組成物とした。
【００２０】
この洗浄溶液組成物を使用して以下の条件でシリコンウェハ（４インチ、Ｐ型ＣＺ法を市販の研磨剤を用いて研磨処理したもの）を浸漬洗浄した。
洗浄温度    ４０℃
洗浄時間      ５分
溶液液量  ４００ｍｌ
浸漬洗浄後、純水３００ｍｌを用いてシリコンウェハを２段でリンスし、乾燥後の重量減から腐食量を測定したところ、腐食による重量変化は見られず、シリコンウェハ表面は良好な性状であった。又、洗浄前後のシリコンウェハ面のＴＸＲＦ（全反射蛍光Ｘ線）分析から、メタル除去率（％）は下記の通りであった。
Ｋ：９８、Ｆｅ：１００、Ｃｕ：１００、Ｃｒ：９９、Ｎｉ：９８
【００２１】
実施例５
精製された固形分４０％のイセチオン酸を純水を用いて固形分１０％に希釈した。この溶液９０重量部に半導体グレードの３５％過酸化水素を１０重量部の割合で加え、均一になるまで充分に撹拌して洗浄溶液組成物とした。
【００２２】
この洗浄溶液組成物を使用して以下の条件でシリコンウェハ（６インチ、Ｐ型ＣＺ法を市販の研磨剤を用いて研磨処理したもの）を浸漬洗浄した。
洗浄温度      ３０℃
洗浄時間      １０分
溶液液量  １０００ｍｌ
浸漬洗浄後、純水７００ｍｌを用いてシリコンウェハを２段でリンスする他は、実施例４に準じ行った。
上記洗浄溶液組成物により洗浄したシリコンウェハは重量変化が見られず、腐食はなく、シリコンウェハ表面は良好な性状であった。又、洗浄前後のシリコンウェハ面のＴＸＲＦ（全反射蛍光Ｘ線）分析から、メタル除去率（％）は下記の通りであった。
Ｋ：９６、Ｆｅ：９９、Ｃｕ：９９、Ｃｒ：１００、Ｎｉ：９７
【００２３】
実施例６
精製された固形分７０％のイセチオン酸を純水を用いて固形分５％に希釈した。この溶液８７重量部に半導体グレードの３５％過酸化水素を１３重量部の割合で加え、均一になるまで充分に撹拌して洗浄溶液組成物とした。洗浄法等は実施例５の方法に準じた。
上記洗浄溶液組成物により洗浄したシリコンウェハは重量変化が見られず、腐食はなく、シリコンウェハ表面は良好な性状であった。又、メタル除去率（％）は下記の通りであった。
Ｋ：９８、Ｆｅ：９９、Ｃｕ：１００、Ｃｒ：９９、Ｎｉ：９６
【００２４】
実施例７
精製された固形分７０％のイセチオン酸を純水を用いて固形分５％に希釈した。この溶液８８重量部に半導体グレードの３５％過酸化水素を１２重量部の割合で加え、均一になるまで充分に撹拌して洗浄溶液組成物とした。
この洗浄溶液組成物を使用して以下の条件でＳＯＩ基板（６インチシリコンウェハ上に熱酸化ＳｉＯ２を厚さ１００ｎｍ成膜）を浸漬洗浄した。
洗浄温度      ３０℃
洗浄時間      １０分
溶液液量  １０００ｍｌ
浸漬洗浄後、純水７００ｍｌを用いてＳＯＩ基板を２段でリンスする他は、実施例４に準じ行った。
上記洗浄溶液組成物により洗浄したＳＯＩ基板は重量変化は見られず、腐食はなく、基板表面は良好であった。又、金属除去率（％）は下記の通りであった。
Ｋ：９８、Ｆｅ：１００、Ｃｕ：１００、Ｃｒ：１００、Ｎｉ：９８
【００２５】
実施例８
精製された固形分４０％のイセチオン酸を純水を用いて固形分１０％に希釈した。この溶液９０重量部に半導体グレードの３５％過酸化水素を１０重量部の割合で加え、均一になるまで充分に撹拌して洗浄溶液組成物とした。
この洗浄溶液組成物を使用して以下の条件でｐ−シリコン埋め込み素子基板（６インチ）を浸漬洗浄した。
洗浄温度      ３０℃
洗浄時間      １０分
溶液液量  １０００ｍｌ
浸漬洗浄後、純水７００ｍｌを用いて前記素子基板を２段でリンスする他は、実施例４に準じ行った。
上記洗浄溶液組成物により洗浄した素子基板は重量変化が見られず、腐食はなく、基板表面は良好であった。又、金属除去率（％）は下記の通りであった。
Ｋ：９７、Ｆｅ：９９、Ｃｕ：１００、Ｃｒ：１００、Ｎｉ：９５
【００２６】
比較例１
精製された固形分９８％の濃硫酸を純水を用いて固形分１０％に希釈し、酸洗浄溶液とした。
洗浄試験は実施例１の方法に準じて行った結果、接触角は５２°であった。
【００２７】
比較例２
精製された固形分９８％の濃硫酸を純水を用いて固形分１０％に希釈した後、この溶液に非イオン界面活性剤（商品名：アデカトールＳＯ−１３５）０．１％を添加し、均一になるまで充分に撹拌して洗浄溶液とした。
洗浄試験は実施例２の方法に準じて行った結果、洗浄時間５分、１５分の接触角はそれぞれ１７°、３２°であった。
【００２８】
比較例３
シュウ酸を純水を用いて固形分５％に希釈し、酸洗浄溶液とした後、この溶液にアニオン界面活性剤（商品名：アデカホープＤＳ−２３）０．０５％を添加し、均一になるまで充分に撹拌して洗浄溶液とした。
洗浄試験は実施例３の方法に準じて行った結果、洗浄時間５分、１５分の接触角はそれぞれ２５°、３４°であった。
【００２９】
比較例４
半導体グレード固形分９８％の硫酸を純水を用いて固形分７％に希釈した。この溶液９０重量部に半導体グレードの３５％過酸化水素を１０重量部の割合で加え、均一になるまで充分に撹拌して洗浄剤とし、洗浄試験は実施例５の方法に準じた。
この試験の結果、重量減による腐食量は６１１Å／分を示し、シリコンウェハへの阻害が見られた。又、メタル除去率（％）は以下の通りであった。
Ｋ：９５、Ｆｅ：１００、Ｃｕ：９９、Ｃｒ：９９、Ｎｉ：９５
【００３０】
【発明の効果】
本発明の効果は、精密電子部品材料向けの安定性に優れ、高性能な表面清浄度を持つ電子部品材料用洗浄溶液組成物を提供したことにある。
また、本発明の効果は、洗浄後に阻害性がなくウェハ表面清浄度に優れた高性能電子部品材料用洗浄溶液組成物を提供したことにある。