DE69838116T2

DE69838116T2 - Verfahren zur Behandlung einer Substratoberfläche und Behandlungsmittel hierfür

Info

Publication number: DE69838116T2
Application number: DE69838116T
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Kitakyushu Morinaga
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1997-01-27
Filing date: 1998-01-26
Publication date: 2008-04-10
Anticipated expiration: 2018-01-27
Also published as: KR100497835B1; DE69838116D1; KR19980070759A; EP0858102B1; EP0858102A2; EP0858102A3; US6228179B1; US6143706A; TW442864B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Oberflächenbehandlungszusammensetzung und ein Verfahren zur Behandlung der Oberfläche eines Substrats unter Verwendung derselben. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Oberflächenbehandlungszusammensetzung, die ein flüssiges Medium als die Hauptkomponente umfasst, das einer Kontamination einer Substratoberfläche mit Metallverunreinigungen aus der Oberflächenbehandlungszusammensetzung vorbeugt und eine außerordentlich saubere Substratoberfläche beständig zur Verfügung stellt und betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Behandlung der Oberfläche eines Substrats durch Verwendung derselben. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Zuführung von Komponenten zu der Oberflächenbehandlungszusammensetzung und ein Verfahren zur Reinigung eines Komplexierungsmittels, das für die Zusammensetzung verwendet wird.
Entsprechend hoher Integration von verschiedenen Vorrichtungen, die durch VLSI, TFT-Flüssigkristalle und dergleichen dargestellt werden, wird verlangt, dass Reinlichkeitsniveaus von Substratoberflächen, die für diese Vorrichtungen verwendet werden, höher und höher sind. Kontaminationen mit verschiedenen Materialien stören, eine höhere Reinlichkeit zu erreichen, und unter diesen Kontaminationen verschlechtert insbesondere eine metallische Kontamination elektrische Eigenschaften einer Vorrichtung, und es ist deshalb notwendig, eine Metallverunreinigungskontamination an einem Substrat zur Bildung einer Vorrichtung zum Äußersten zu erniedrigen, um der vorstehend erwähnten Verschlechterung vorzubeugen. Zu diesem Zweck wird im Allgemeinen eine Reinigung einer Substratoberfläche mit einem Reinigungsmittel durchgeführt.
Bis jetzt werden für diesen Reinigungsmitteltyp im Allgemeinen Wasser, elektrolysiertes ionisches Wasser, Säure, Alkali, Oxidationsmittel, wässerige Tensidlösung oder organische Lösungsmittel und dergleichen verwendet. Es wird verlangt, dass das Reinigungsmittel nicht nur hervorragende Reinigungsleistungen aufweist, sondern ebenfalls eine Verunreinigungskonzentration von solch einem niedrigen Niveau aufweist, dass einer Kontamination eines Substrats mit einer Metallverunreinigung aus dem Reinigungsmittel vorgebeugt wird. Um diese Forderungen zu erfüllen, sind Reinigungschemikalien für Halbleiter hoch rein, und eine Metallverunreinigungskonzentration in den Chemikalien unmittelbar nach Reinigung erreicht ein Niveau, das durch gegenwärtige analytische Techniken kaum detektierbar ist.
Obwohl eine Verunreinigung in einem Reinigungsmittel auf solch ein niedriges Niveau erniedrigt ist, um kaum detektierbar zu sein, ist es immer noch schwierig, eine hochsaubere Substratoberfläche zur Verfügung zu stellen. Das liegt daran, dass nicht vermieden werden kann, dass ein Reinigungsmittel selbst mit einer Metallverunreinigung kontaminiert wird, die von einem Substrat in einem Reini gungsbehälter entfernt wird. Folglich wird eine von einer Metalloberfläche abgetrennte Metallverunreinigung in ein Reinigungsmittel eingeführt, und die Metallverunreinigung in dem kontaminierten Reinigungsmittel wird dann auf einem Substrat abgesetzt (reverse Kontamination).
In einem Schritt zur Reinigung von Halbleitern wird eine Reinigung (SC-1 Reinigung) mit einer Lösung aus „Ammoniak + Wasserstoffperoxid + Wasser" in hohem Maße verwendet (siehe RCA Review, S. 187-206, Juni (1970) usw.). Diese Reinigung wird üblicherweise bei 40-90°C durchgeführt, und das Zusammensetzungsverhältnis einer üblicherweise verwendeten Reinigungslösung beträgt (30 Gew.-% wässeriger Ammoniak):(31 Gew.-% Wasserstoffperoxid):(Wasser) = 0,05-1:1:5. Dieses Reinigungsverfahren weist jedoch hohe Leistungen zur effizienten Entfernung von Partikeln und organischen Materialien auf, aber wenn Metalle, wie beispielsweise Fe, Al, Zn und Ni, auch nur in einer sehr kleinen Menge in der Lösung vorhanden sind, werden sie auf einer Substratoberfläche abgesetzt, folglich ein Problem von reverser Kontamination schaffend. Zu diesem Zweck wird üblicherweise in dem Schritt zur Reinigung von Halbleitern nach der Reinigung mit einer Lösung aus „Ammoniak + Wasserstoffperoxid + Wasser" eine Reinigung mit einem Säurereinigungsmittel, wie beispielsweise einer Lösung aus „Salzsäure + Wasserstoffperoxid + Wasser" (SC-2 Reinigung), durchgeführt, um eine Metallkontamination auf einer Substratoberfläche zu entfernen.
In dem Reinigungsschritt ist daher eine Technik zur Prävention der reversen Kontamination verlangt worden, um eine hochsaubere Oberfläche beständig und effizient zur Verfügung zu stellen.
Weiterhin ist ein Problem einer Absetzung von Metallverunreinigungen in einer Flüssigkeit auf einer Substratoberfläche im Allgemeinen nicht nur ein großes Problem in dem Reinigungsschritt, sondern ebenfalls in Substratoberflächenbehandlungsschritten unter Verwendung einer Lösung, wie beispielsweise ein Alkaliätzschritt eines Siliziumsubstrats, ein Ätzschritt eines Siliziumoxidfilms mit verdünnter Salzsäure und dergleichen. Wenn Edelmetallverunreinigungen, wie beispielsweise Cu und Au, in der Lösung vorhanden sind, werden sie sich in dem Ätzschritt mit verdünnter Fluorwasserstoffsäure auf der Siliziumoberfläche absetzen und in hohem Maße elektrische Eigenschaften von Vorrichtungen, wie beispielsweise die Trägerlebensdauer, verschlechtern. Wenn eine kleine Menge von Metallverunreinigungen, wie beispielsweise Fe und Al, in der Lösung vorhanden sind, werden sie jedoch in dem Alkaliätzschritt leicht auf der Substratoberfläche abgesetzt und beeinflussen ihre Qualität nachteilig. Folglich ist eine Technik zur Prävention einer Kontamination in einem Oberflächenbehandlungsschritt mit einer Lösung dringend erforderlich.
Um diese Probleme zu lösen, wird ein Verfahren vorgeschlagen, um einer Absetzung von Metallverunreinigungen auf einer Substratoberfläche durch Zugeben eines Komplexierungsmittels, wie beispielsweise eine chelatbildende Verbindung, zu einem Oberflächenbehandlungsmittel zum Fangen der Metallverunreinigungen in der Lösung als stabile, wasserlösliche Komplexe vorzubeugen. Zum Beispiel schlägt die JP-A-50-158281 vor, einer Absetzung von Metallverunreinigungen auf einer Halbleitersubstratoberfläche durch Zugeben eines Komplexierungsmittels, wie beispielsweise Ethylendiamin tetraessigsäure (EDTA) oder Ammoniumcyanid zu einer wässerigen Tetraalkylammoniumhydroxidlösung vorzubeugen. JP-A-3-219000 schlägt eine chelatbildende Verbindung, wie beispielsweise Catechol und Tiron, vor, JP-A-5-275405 schlägt eine chelatbildende Verbindung vom Phosphonsäuretyp oder ein Komplexierungsmittel, wie beispielsweise kondensierte Phosphorsäure, vor, und JP-A-6-163495 schlägt ein Komplexierungsmittel, wie beispielsweise ein Hydrazonderivat, vor, und sie werden jeweils zu einer alkalischen Reinigungslösung, wie beispielsweise einer Lösung aus „Ammoniak + Wasserstoffperoxid + Wasser", zugegeben, um einer Absetzung einer Metallverunreinigung auf einem Substrat vorzubeugen, dadurch eine Substratoberfläche zur Verfügung stellend, die nicht mit Partikeln, organischen Materialien und Metallen kontaminiert ist.
Obgleich, wenn diese Komplexierungsmittel zugegeben werden, einer Absetzung eines spezifischen Metalls (wie beispielsweise Fe) vorgebeugt werden kann, oder eine Entfernungswirkung erkannt werden kann, gibt es aber Probleme, dass die Wirkung des vorstehend erwähnten Komplexierungsmittels im Hinblick auf einige Metalle (wie beispielsweise Al), die eine Behandlungslösung oder ein Substrat leicht kontaminieren, außerordentlich klein ist, und dass die Wirkung auch nicht durch Zugeben einer großen Menge an Komplexierungsmitteln ausreichend erreicht werden kann. Um diese Probleme zu lösen, schlägt JP-A-6-216098 vor, ein Substrat mit einer Reinigungslösung aus „Ammoniak + Wasserstoffperoxid + Wasser" zu reinigen, die eine chelatbildende Verbindung, wie beispielsweise eine chelatbildende Verbindung vom Phosphonsäuretyp, enthält, und dann mit einer wässerigen Fluorwasserstoffsäurelösung von mindestens 1 ppm zu spülen. Entsprechend diesem Verfahren wird, weil die Reinigungslösung, die die chelatbildende Verbindung vom Phosphonsäuretyp enthält, eine Al-Kontamination auf der Substratoberfläche nicht erheblich vermindert, Al durch Ätzen mit der wässerigen Fluorwasserstofflösung von mindestens 1 ppm bei dem späteren Schritt entfernt. Die Wirkung, die durch das herkömmliche Verfahren zur Prävention vor Metallabsetzung erreicht wird, ist folglich nicht ausreichend, und die Metallkontamination muss bei der späteren Stufe entfernt werden, wenn das Substrat sauberer sein muss. Die Anzahl an Schritten muss folglich erhöht werden, sodass dadurch erhebliche Herstellungskosten geschaffen werden.
Die vorliegenden Erfinder haben Ethylendiamin-ortho-hydroxyphenylessigsäure (üblicherweise als EDDHA bezeichnet) als eine chelatbildende Verbindung in der Japanischen Patentanmeldung WO 97/05228 vorgeschlagen. Diese Verbindung entspricht einer Verbindung der allgemeinen Formel (1) in dieser Erfindung, worin alle V₁ bis Y₈ Wasserstoffatomen entsprechen, aber dies ist unvorteilhaft, weil sie aufgrund ihrer geringen Ausbeute einen zusätzlichen Reinigungsschritt erfordert.
Unter diesen Umständen wurde versucht, verschiedene Komplexierungsmittel zuzugeben, um einer Kontamination einer Substratoberfläche mit Metallverunreinigungen aus einer Oberflächenbehandlungszusammensetzung vorzubeugen, aber eine zufrieden stellende Verbesserung kann nicht ausgeführt werden, und eine zufrieden stellende Technik zur Prävention einer Kontamination konnte bis jetzt nicht erreicht werden.
EP 0 496 605 , EP 0 665 582 und WO 92/16017 beschreiben Oberflächenbehandlungslösungen und Reinigungsverfahren durch Verwendung von chelatbildenden Verbindungen ebenfalls auf der Basis von Ethylendiamin.
EP 0 331 556 beschreibt ein Syntheseverfahren zur Herstellung von EDDHMA und EDDHMA. Reinigungszusammensetzungen und -verfahren werden nicht beschrieben.
US 4,721,532 betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Eisenablagerung von Wärmeübertragungsbetrieben von Kühlwassersystemen, das (a) Kontaktieren besagter Oberflächen mit einer wässerigen Lösung, die mindestens 0,1 ppm mindestens einer Verbindung der Gruppe von Alkylenamincarboxylpolysäuren enthalten, und (b) Aufrechterhalten der Lösung bei einem pH von mindestens etwa 5, aber unterhalb von etwa 9 während der Entfernung umfasst. EDDHMA ist als ein einziges Beispiel offenbart.
JP 59 222 292 betrifft einen Reinigungsprozess zur Entfernung von Schwermetallen aus EDTA durch Ausfällen von Schwermetallionen durch Einstellen des pH der Abwasserflüssigkeit auf ≥ 10, Entfernen von feinen Partikeln durch Durchlaufen von abgetrennter Flüssigkeit durch eine Filtrationsschicht, die Aktivkohle enthält, und dann Einstellen des pH auf 1,3-1,8.
Die vorliegende Erfindung wurde zur Lösung der vorstehend erwähnten Probleme ausgeführt, und stellt eine Oberflächenbehandlungszusammensetzung zur Verfügung, die einer Kontamination einer Substratoberfläche mit Metallverunreinigungen aus der Oberflächenbehandlungszusammensetzung vorbeugt und eine außerordentlich saubere Substratoberfläche beständig herstellt, und stellt ebenfalls ein Verfahren zur Behandlung der Oberfläche eines Substrats durch Verwendung derselben zur Verfügung.
Die vorliegenden Erfinder haben umfassende Untersuchungen durchgeführt und festgestellt, dass eine Wirkung zur Prävention einer Absetzung von Metallverunreinigungen aus einer Oberflächenbehandlungszusammensetzung auf ein Substrat durch Einführung eines spezifischen Komplexierungsmittels als ein Metallabsetzungspräventionsmittel in die Oberflächenbehandlungszusammensetzung beträchtlich verbessert wird.
Das wesentliche Merkmal der vorliegenden Erfindung liegt folglich in einer Oberflächenbehandlungszusammensetzung gemäß Anspruch 1, welche ein Komplexierungsmittel als ein Metallabsetzungspräventionsmittel in einem flüssigen Medium enthält, worin das Komplexierungsmittel ein Ethylendiaminphenol-Derivat der folgenden allgemeinen Formel (1) oder dessen Salz darstellt:
worin X₁ und X₂ Hydroxylgruppen darstellen; Y₁ bis Y₈ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe, ein Halogenatom, eine Carboxylgruppe, eine Phosphonsäuregruppe, eine Sulfonsäuregruppe, eine Nitrogruppe, eine Nitrosogruppe, eine Aminogruppe, eine Nitrilogruppe, eine Nitrilgruppe, eine Thiocyanatgruppe, eine Hydroxyaminogruppe oder eine Alkyl- oder Alkoxygruppe, die Substituenten tragen kann, darstellen, mit der Maßgabe, dass mindestens eines von Y₁ bis Y₈ kein Wasserstoffatom ist; Z₁ und Z₄ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine Carboxylgruppe oder eine Phosphonsäuregruppe darstellen; Z₂ und Z₃ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine -CH₂-COOH-Gruppe oder eine Phosphonsäuregruppe darstellen; und R₁ bis R₄ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe, die einen Substituenten tragen kann, darstellen.
Die vorliegende Erfindung schließt weiterhin ein Verfahren zur effektiven Zuführung einer Behandlungszusammensetzung, die während der Oberflächenbehandlung abhanden kommt, um die Konzentration eines Komplexierungsmittels und anderen Zusätzen aufrecht zu erhalten, und ein Verfahren zur Reinigung eines Ethylendiaminphenol-Derivats oder dessen Salz ein.
Hierin nachstehend wird die vorliegende Erfindung weiterhin detaillierter beschrieben.
In der vorliegenden Erfindung bezieht sich die Oberflächenbehandlung im Allgemeinen auf Reinigen, Ätzen, Glätten und Beschichten eines Substrats, und die Oberflächenbehandlungszusammensetzung bezieht sich im Allgemeinen auf ein Oberflächenbehandlungsmittel, das für diese Prozesse verwendet wird.
Die Oberflächenbehandlungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist durch das Enthalten von einem oder mehreren Ethylendiaminphenol-Derivaten der vorstehenden allgemeinen Formel (1) oder dessen Salz, wie es in Anspruch 1 definiert ist, als ein Metallabsetzungspräventionsmittel gekennzeichnet.
Beispiele der vorstehenden Alkyl- oder Alykoxygruppe, die einen Substituenten tragen kann, schließen eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine n-Propylgruppe, eine i-Propylgruppe, eine n-Butylgruppe, eine sec-Butylgruppe, eine tert-Butylgruppe, eine Fluormethylgruppe, eine Chlormethylgruppe, eine Brommethylgruppe, eine Trifluormethylgruppe, eine 2-Chlorethylgruppe, eine 2-Cyanethylgruppe ein, sind aber nicht darauf beschränkt.
Eine Hydroxylgruppe, eine Phosphonsäuregruppe, eine Sulfonsäuregruppe oder eine Carboxylgruppe kann ein Wasserstoffkation dissoziieren und kann eine anionische Gruppe bilden.
Die Komplexierungsmittel werden hierin nachstehend als Säuren veranschaulicht, aber sie schließen ihre entsprechenden Salze, wie beispielsweise Ammoniumsalze, Alkalimetallsalze, ein. Namen in Klammern, die hinter Verbindungsnamen angegeben sind, sind Abkürzungen oder gebräuchliche Namen, die in der vorliegenden Beschreibung verwendet werden.

(1) Ethylendiamindiorthohydroxyphenylessigsäure-(EDDHA-)Derivate (einige, worin Z₁ und Z₄ Carboxylgruppen sind): Ethylendiamin-N,N'-bis[(2-hydroxy-5-chlorphenyl)essigsäure] (EDDHCA), Ethylendiamin-N,N'-bis[(2-hydroxy-5-sulfophenyl)essigsäure] (EDDHSA), Ethylendiamin-N,N'-bis[(2-hydroxy-5-phosphophenyl)essigsäure], Ethylendiamin-N,N'-bis[(2-hydroxy-5-carboxylphenyl)essigsäure], Ethylendiamin-N,N'-bis[(2-hydroxy-5-t-butylphenyl)essigsäure], Ethylendiamin-N,N'-bis[(2-hydroxy-3-methylphenyl)essigsäure], Ethylendiamin-N,N'-bis[(2-hydroxy-4-methylphenyl)essigsäure], Ethylendiamin-N,N'-bis[(2-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)essigsäure], Ethylendiamin-N,N'-bis[(2-hydroxy-4,6-dimethylphenyl)essigsäure] (EDDHDMA), Ethylendiamin-N,N'-bis[(2-hydroxy-4,6-dichlorphenyl)essigsäure], 1,2-Bis-(2-hydroxy-α-carboxybenzylamino)-propan, 1,2-Bis-(2-hydroxy-α-carboxybenzylamino)-butan.
(2) N,N'-Bis(2-hydroxybenzyl)ethylendiamin-N,N'-diessigsäure-(HBED-)Derivate (einige, worin Z₂ und Z₃ -CH₂COOH-Gruppen sind): N,N'-Bis(2-hydroxy-5-methylbenzyl)ethylendiamin-N,N'-diessigsäure (HMBED), N,N'-Bis(2-hydroxy-5-chlorbenzyl)ethylendiamin-N,N'-diessigsäure, N,N'-Bis(2-hydroxy-5-sulfobenzyl)ethylendiamin-N,N'-diessigsäure, N,N'-Bis(2-hydroxy-5-carboxybenzyl)ethylendiamin-N,N'-diessigsäure, N,N'-Bis(2-hydroxy-3-methylbenzyl)ethylendiamin-N,N'-diessigsäure, N,N'-Bis(2-hydroxy-4-methylbenzyl)ethylendiamin-N,N'-diessigsäure, N,N'-Bis(2-hydroxy-3,5-dimethylbenzyl)ethylendiamin-N,N'-diessigsäure, N,N'-Bis(2-hydroxy-4,6-dimethylbenzyl)ethylendiamin-N,N'-diessigsäure, N,N'-Bis(2-hydroxy-4,6-dichlorbenzyl)ethylendiamin-N,N'-diessigsäure.
(3) Andere: Ethylendiamin-N,N'-bis[(2-hydroxy-5-methylphenyl)phosphonsäure] oder Ethylendiamin-N,N'-bis[(2-hydroxy-5-phosphophenyl)phosphonsäure].

Ein Komplexierungsmittel wird im Allgemeinen durch Bewerten eines Reinigungsniveaus, das für eine Substratoberfläche erforderlich ist, von Komplexierungsmittelkosten, einer chemischen Stabilität in einer Oberflächenbehandlungszusammensetzung und dergleichen ausgewählt, aber es wird im All gemeinen für eine Metallabsetzungspräventionswirkung und Herstellungskosten bevorzugt, Ethylendiamindiorthohydroxyphenylessigsäure-(EDDHA-)Derivate (einige mit Carbonylgruppen an den Positionen Z₁ und Z₄), wie beispielsweise Ethylendiamin-N,N'-bis[(2-hydroxy-5-chlorphenyl)essigsäure] (EDDHCA), einzusetzen. Weiterhin sind Ethylendiaminphenol-Derivate der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Y₁ bis Y₈ in der allgemeinen Formel (1) ein anderes Atom als Wasserstoff oder eine Gruppe darstellt, die einen Substituenten tragen kann, und die Ethylendiaminphenol-Derivate, die die vorstehenden Charakteristiken der vorliegenden Erfindung aufweisen, sind in Bezug auf Herstellungskosten und eine chemische Stabilität im Vergleich zu Ethylendiamindiorthohydroxyphenylessigsäure (EDDHA), worin alle Y₁ bis Y₈ Wasserstoffatome darstellen, wie in der Japanischen Patentanmeldung Nr. 8-56087 von den vorliegenden Erfindern offenbart, hervorragend.
Weiterhin kann die Oberflächenbehandlungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung zusätzlich mindestens eines der folgenden Komplexierungsmittel zusätzlich zu den vorstehenden spezifischen Komplexierungsmitteln in Kombination enthalten. Bei den nachstehend veranschaulichten Komplexierungsmitteln geben Namen, die in Klammern nach den Verbindungsnamen beschrieben sind, gebräuchliche Namen oder Abkürzungen an.
Amine, wie beispielsweise Ethylendiamin, 8-Chinolinol und o-Phenanthrolin; Aminosäuren, wie beispielsweise Glycin; Iminocarbonsäuren, wie beispielsweise Iminodiessigsäure, Nitrilotriessigsäure, Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA), trans-1,2-Diaminocyclohexantetraessigsäure (CyDTA), Diethylentriaminpentaessigsäure (EDPA) und Triethylentetraaminhexaessigsäure (TTHA); Iminophosphonsäuren, wie beispielsweise Ethylendiaminetetrakis(methylenphosphonsäure) (EDTPO), Nitrilotris(methylenphosphonsäure) (NTPO) und Propylendiamintetra(methylenphosphonsäure) (PDTMP); Carbonsäuren, wie beispielsweise Ameisensäure, Essigsäure, Oxalsäure und Weinsäure; Wasserstoffhalogenide, wie beispielsweise Fluorwasserstoffsäure, Salzsäure, Bromwasserstoff and Iodwasserstoff oder deren Salze; Oxosäuren, wie beispielsweise Schwefelsäure, Phosphorsäure, kondensierte Phosphorsäure, Borsäure, Kieselsäure, Kohlensäure, Salpetersäure, salpetrige Säure, Perchlorsäure, Chlorsäure, chlorige Säure und Hypochlorsäure oder deren Salze.
Eine Menge eines Komplexierungsmittels, di als ein Metallabsetzungspräventionsmittel zuzugeben wird, kann nicht einfach bestimmt werden, weil die zugesetzte Menge von der Art und Menge einer Metallverunreinigung in einem flüssigen Medium, deren Absetzung vorgebeugt wird, und einem für eine Substratoberfläche erforderlichen Reinigungsniveau abhängt, aber die in einer Oberflächenbehandlungszusammensetzung zuzugebende Gesamtmenge reicht von 10^–7 bis 2 Gew.-%, bevorzugt von 10^–6 bis 0,5 Gew.-%, bevorzugter von 10^–5 bis 0,1 Gew.-%. Wenn die vorstehende Menge zu klein ist, wird die beabsichtigte Metallabsetzungspräventionswirkung der vorliegenden Erfindung kaum erreicht. Andererseits kann, wenn die vorstehende Menge zu groß ist, die beabsichtigte Wirkung nicht irgendwie weiterhin erreicht werden, und es besteht das Risiko, dass das Komplexie rungsmittel als ein Metallabsetzungspräventionsmittel dazu neigt, unvorteilhaft auf einer Substratoberfläche abgesetzt zu werden.
Das flüssige Medium, das als die Hauptkomponente für eine Oberflächenbehandlungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendet wird, stellt eine wässerige Lösung dar, die ein Alkali und Wasserstoffperoxid als ein Oxidationsmittel und ein Reduktionsmittel oder ein gelöstes Tensid oder ihre Mischlösungen aufweist. Insbesondere wenn eine alkalische wässerige Lösung oder eine verdünnte Fluorwasserstoffsäurelösung zur Reinigung oder Ätzung eines Halbleitersubstrats verwendet wird, werden Metallverunreinigungen in der Lösung sehr leicht auf einer Substratoberfläche abgesetzt, und deshalb wird es in solchen Fällen bevorzugt, diese Lösungen durch Zugeben eines Komplexierungsmittels entsprechend der vorliegenden Erfindung zu verwenden. Weiterhin kann die Oberflächenbehandlungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung zusätzlich feste Materialien, wie beispielsweise Partikel zur Glättung von Materialien, als eine Nebenkomponente enthalten.
In der vorliegenden Erfindung bedeutet die alkalische wässerige Lösung im Allgemeinen eine wässerige Lösung mit einem pH-Wert höher als 7. Beispiele eines alkalischen Bestandteils in dieser wässerigen Lösung sind nicht besonders eingeschränkt, aber umfassen typischerweise Ammoniak. Andere verwendbare Beispiele umfassen ebenfalls Alkalimetall- oder Erdalkalimetallhydroxide, wie beispielsweise Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid und Calciumhydroxid, alkalische Salze, wie beispielsweise Natriumhydrogencarbonat und Ammoniumhydrogencarbonat, oder quaternäre Ammoniumsalzhydroxide, wie beispielsweise Tetramethylammoniumhydroxid (TMAM), Trimethyl-2-hydroxyethylammoniumhydroxid und Cholin. Diese Alkalien können in einer Mischung aus zwei oder mehr zugegeben werden, und die Gesamtkonzentration der Gesamtlösung der Oberflächenbehandlungszusammensetzung wird auf 0,01 bis 30 Gew.-% eingestellt. Alkalisches, elektrolysiertes, ionisches Wasser, das durch Elektrolyse von Wasser erhalten wird, wird ebenfalls bevorzugt verwendet. Weiterhin wird zu einer solchen alkalischen, wässerigen Lösung Wasserstoffperoxid als ein Oxidationsmittel zugegeben. In einem Reinigungsschritt eines Halbleiterwafers beim Reinigen von bloßem Silizium (mit keinem oxidierten Film) ist es möglich, eine Ätzung oder Oberflächen-Aufrauung des Wafers durch Einfügen eines Oxidationsmittels zu steuern. Die Wasserstoffperoxidkonzentration in der Gesamtlösung der Oberflächenbehandlungszusammensetzung wird innerhalb des Konzentrationsbereichs von 100 ppm pro Gewicht bis 3 Gew.-% eingestellt. Wenn die Menge des Oxidationsmittels zu groß ist, wird ein Komplexierungsmittel zersetzt, und die Stabilität der Oberflächenbehandlungszusammensetzung neigt dazu, schlecht zu werden.
Ein Verfahren zum Mischen des Komplexierungsmittels der vorliegenden Erfindung mit einer Oberflächenbehandlungszusammensetzung ist nicht besonders eingeschränkt. Das Komplexierungsmittel kann vorher mit einem Bestandteil oder mehreren Bestandteilen der Bestandteile, die eine Oberflächenbehandlungszusammensetzung (wie beispielsweise wässeriger Ammoniak, Wasserstoffperoxid, Wasser und dergleichen) bilden, gemischt werden und dann können diese Bestandteile gemischt werden. Alternativ kann das Komplexierungsmittel mit einer Mischlösung gemischt werden, die nach dem Mischen der Bestandteile erhalten wird. Das Komplexierungsmittel kann ebenfalls in der Form einer Säure zugegeben werden, oder es kann in der Form eines Salzes, wie beispielsweise einem Ammoniumsalz, zugegeben werden.
In dem Fall einer SC-1 Reinigung wird eine Oberflächenbehandlung mit einer Zusammensetzung aus (Ammoniak + Wasserstoffperoxid + Wasser + Metallabsetzungspräventionsmittel) ausgeführt, aber wenn die Oberflächenbehandlungszusammensetzung über eine lange Zeit verwendet wird, verdampft Ammoniak, und das Metallabsetzungspräventionsmittel wird schrittweise zersetzt, dadurch die Metallabsetzungs-vorbeugende Wirkung erniedrigend. Deshalb wird, wenn der verdampfte Ammoniakgehalt zugeführt wird, die Zufuhr bevorzugt mit einem wässerigen Ammoniak ausgeführt, der ein Metallabsetzungspräventionsmittel enthält. Eine Konzentration von Ammoniak in dem zuzuführenden wässerigen Ammoniak und eine Konzentration eines als ein Metallabsetzungspräventionsmittel zuzugebenden Komplexierungsmittels werden in Gewichtsverhältnissen vom verdampften Ammoniak, Wasser und eines zersetzten Komplexierungsmittels bestimmt. Mengen des verdampften Ammoniaks und Wassers hängen von der Ammoniakkonzentration in der anfänglichen Oberflächenbehandlungszusammensetzung, einer Oberflächenbehandlungstemperatur und dergleichen ab. Eine Menge eines Komplexierungsmittels, das zersetzt wird, hängt von einer Art eines Komplexierungsmittels in der anfänglichen Oberflächenbehandlungszusammensetzung, einer Konzentration des Komplexierungsmittels und Oberflächenbehandlungsbedingungen ab. Im Allgemeinen wird, wenn die Oberflächenbehandlungstemperatur zu hoch ist oder wenn die Oberflächenbehandlungszusammensetzung Wasserstoffperoxid in einer hohen Konzentration enthält, die Zersetzung eines Komplexierungsmittels gefördert. Die Ammoniakkonzentration und die Komplexierungsmittelkonzentration im wässerigen Ammoniak, die zuzuführen sind, werden im Allgemeinen durch diese Faktoren bestimmt, und die Ammoniakkonzentration reicht im Allgemeinen von 0,1 bis 35 Gew.-%, bevorzugt von 5 bis 32 Gew.-%, und die Komplexierungsmittelkonzentration reicht von 10^–7 bis 2 Gew.-%, bevorzugt 10^–6 bis 1 Gew.-%. Ein Metallverunreingungsgehalt in dem zuzuführenden, Komplexmittel enthaltenden, wässerigen Ammoniak beträgt bevorzugt maximal 10^–4 Gew.-% pro Metall. Wenn der Metallverunreinigungsgehalt zu groß ist, ist dies von einem ökonomischen Gesichtspunkt aus nicht wünschenswert, weil eine große Menge eines Komplexierungsmittels zur Vorbeugung einer Metallabsetzung verbraucht wird.
Die Oberflächenbehandlungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung wird zu Oberflächenbehandlungsvorgängen, einschließlich Reinigung, Ätzung, Glättung, Absetzung und dergleichen, für Substrate, wie beispielsweise Halbleiter, Metall, Glas, Keramiken, Kunststoff, Magnetmaterial, Superleiter und dergleichen, verwendet, deren Metallverunreinigungskontamination störend wird. Die vorliegende Erfindung wird zur Reinigung oder Ätzung eines Halbleitersubstrats angewendet, dessen Oberfläche hochsauber sein muss. Unter den Reinigungsvorgängen eines Halbleitersubstrats kann, wenn die vorliegende Erfindung insbesondere auf eine alkalische Reinigung mit einer Reinigungslösung angewendet wird, die (Ammoniak + Wasserstoffperoxid + Wasser) enthält, das Problem des Reinigungsverfahrens, d.h., das Problem der Metallverunreinigungsabsetzung auf einem Substrat, gelöst werden, und durch diese Reinigung kann eine hochsaubere Substratoberfläche zufrieden stellend zur Verfügung gestellt werden, ohne mit Partikeln, organischen Materialien und Metallen verunreinigt zu sein.
Der Grund, warum die Oberflächenbehandlungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung eine sehr zufrieden stellende Wirkung bei der Vorbeugung vor der Absetzung von Metallverunreinigungen erreicht, ist bis jetzt nicht klar, aber es wird angenommen, dass ein spezifisches Komplexierungsmittel mit Metallionen reagiert, um einen sehr stabilen wasserlöslichen Metallkomplex schnell zu bilden.
Wenn die Oberflächenbehandlungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung als eine Reinigungslösung zur Reinigung eines Substrats verwendet wird, wird ein Verfahren zum direkten Inkontaktbringen der Reinigungslösung mit dem Substrat eingesetzt. Beispiele eines derartigen Reinigungsverfahrens umfassen eine Reinigung vom Tauchtyp, bei der ein Substrat in die Reinigungslösung in einem Reinigungsbehälter getaucht wird, eine Reinigung vom Sprühtyp, bei der die Reinigungslösung auf ein Substrat gesprüht wird, eine Reinigung vom Schleudertyp, bei der die Reinigungslösung auf ein Substrat getropft wird, das bei einer hohen Geschwindigkeit gedreht wird, und dergleichen. In der vorliegenden Erfindung wird, unter den vorstehend erwähnten Reinigungsverfahren, ein geeignetes Verfahren in Abhängigkeit eines Gegenstandes eingesetzt. Das Reinigungsverfahren vom Tauchtyp ist zur Reinigung von vielen Substraten zu einer Zeit geeignet, aber es braucht eine lange Zeit für eine Reinigung. Ein Reinigungsverfahren vom Sprühtyp oder ein Reinigungsverfahren vom Schleudertyp kann nur eine kleine Anzahl an Substraten zu einer Zeit reinigen, aber eine für eine Reinigung erforderliche Reinigungszeit ist kurz. Die für das Reinigungsverfahren vom Tauchtyp erforderliche Reinigungszeit reicht im Allgemeinen von 30 Sekunden bis 30 Minuten, bevorzugter von 1 Minute bis 15 Minuten, und die für das Reinigungsverfahren vom Sprühtyp oder vom Schleudertyp erforderliche Reinigungszeit reicht im Allgemeinen von 1 Sekunde bis 15 Minuten, bevorzugt von 5 Sekunden bis 5 Minuten. Wenn die Reinigungszeit zu kurz ist, ist die Reinigungswirkung nicht zufrieden stellend. Andererseits ist es sinnlos, wenn die Reinigungszeit zu lang ist, weil der Durchsatz schlecht wird, und die Reinigungswirkung nicht irgendwie weiterhin erhöht wird. Die Reinigung kann bei normaler Temperatur ausgeführt werden, aber kann bei einer erhöhten Temperatur ausgeführt werden, um die Reinigungswirkung zu verbessern. Die Reinigung kann ebenfalls in Kombination mit einem Reinigungsverfahren ausgeführt werden, welches eine physikalische Kraft einsetzt. Beispiele des Reinigungsverfahrens, das eine physikalische Kraft einsetzt, umfassen eine Ultraschallreinigung, eine mechanische Reinigung unter Einsatz einer mechanischen Bürste und dergleichen.
Bei der Herstellung einer Oberflächenbehandlungszusammensetzung wird ein Komplexierungsmittel manchmal eine Metallkontaminationsquelle. Ein normales Reagens für das Komplexierungsmittel enthält Metallverunreinigungen, wie beispielsweise Fe, in einer Menge von einigen bis mehreren tausend ppm. Diese Metallverunreinigungen sind als ein stabiler Komplex mit dem Komplexierungsmittel bei der Anfangsstufe vorhanden, aber wenn das Komplexierungsmittel als eine Oberflächenbehandlungslösung über eine lange Zeit verwendet wird, wird das Komplexierungsmittel zersetzt, und Metal le werden frei und werden auf der Substratoberfläche abgesetzt. Der Gehalt an wenigstens einem Metallelement aus Fe, Al und Zn in dem zu verwendenden Komplexierungsmittel beträgt deshalb bevorzugt maximal 5 ppm, und es wird besonders bevorzugt, dass der Fe-Gehalt maximal 5 ppm ist, der Al-Gehalt maximal 2 ppm ist, und der Zn-Gehalt maximal 2 ppm ist. Der Gehalt an Fe, Al und Zn in der Oberflächenbehandlungszusammensetzung beträgt bevorzugt maximal 5 ppb. Solch ein Komplexierungsmittel kann durch Reinigung durch Auflösen eines Ethylendiaminphenol-Derivats oder dessen Salzes dieser Erfindung in einer sauren oder alkalischen Lösung, Entfernen von unlöslichen Verunreinigungen durch Filtration, Ausfällen eines Kristalls durch Neutralisation und schließlich Abtrennen des Kristalls von der Lösung erhalten werden. Die Abtrennung durch Filtration wird bevorzugt durch einen bestimmten Filter mit einem Öffnungsdurchmesser von maximal 0,5 μm durchgeführt.
BEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf Beispiele detaillierter beschrieben werden. Es sollte jedoch klar sein, dass die vorliegende Erfindung nicht auf solche spezifische Beispiele innerhalb des Schutzumfangs des Gegenstands der vorliegenden Erfindung eingeschränkt ist.
BEISPIELE 1 BIS 5 UND VERGLEICHSBEISPIELE 1 BIS 4
Wässeriger Ammoniak (30 Gew.-%), Wasserstoffperoxid (31 Gew.-%) und Wasser wurden in einem Volumenverhältnis von 1:1:10 gemischt und zu der so erhaltenen wässerigen Lösung wurde eine vorbestimmte Menge jedes Komplexierungsmittels zugegeben, das in der folgenden Tabelle 1 als ein Metallabsetzungspräventionsmittel gezeigt ist, um eine Oberflächenbehandlungszusammensetzung herzustellen. Die Menge des zugegebenen Komplexierungsmittels wurde in Gew.-% ausgedrückt, und der Name des Komplexierungsmittels wurde durch den vorstehend erwähnten allgemeinen Namen ausgedrückt. Vergleichsbeispiele wurden jeweils durch Zugeben von Ethylendiamintetrakis(methylsulfonsäure) (allgemeiner Name: EDTPO), die in JP-A-5-275405 als ein Komplexierungsmittel offenbart ist; durch Zugeben von Nitrilotris(methylsulfonsäure) (allgemeiner Name: NTPO) als ein Komplexierungsmittel; durch Zugeben von Ethylendiamintetraessigsäure (allgemeiner Name: EDTA) als ein typisches Komplexierungsmittel; oder durch kein Zugeben eines Komplexierungsmittels hergestellt.

Zu jeder der Oberflächenbehandlungslösungen wurden 5 ppb von jeweils Al und Fe (durch Verwendung von Chloriden) zugegeben, und ein sauberer Siliziumwafer (p-Typ, CZ, Ebenenausrichtung (100)) wurde 10 Minuten lang in jede der Oberflächenbehandlungslösungen getaucht. Während des Tauchens wurde eine Flüssigkeitstemperatur jeder Oberflächenbehandlungslösung erhöht und bei 40-50°C aufrecht erhalten. Jeder Siliziumwafer wurde nach dem Tauchen mit ultrareinem Wasser 10 Minuten lang überflutet-gespült und wurde mit einem Stickstoffstrom getrocknet, um auf der Waferoberfläche abgesetztes Al und Fe zu bestimmen. Auf dem Siliziumwafer abgesetztes Al und Fe wurden mit einer Mischlösung aus 0,1 Gew.-% Fluorwasserstoffsäure und 1 Gew.-% Wasserstoffperoxid wie der gewonnen, und die Metallmengen wurden durch flammlose Atomabsorptionsspektroskopie gemessen und wurden in eine Substratoberflächenkonzentration (Atome/cm²) umgewandelt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1

	Komplexierungsmittel	Zugegebene Menge (Gew.-%)	Metallabsetzungsmenge (× 10¹⁰ Atome/cm²)
	Komplexierungsmittel	Zugegebene Menge (Gew.-%)	Al	Fe
Beispiel Bezugsbeispiel	EDDHMA	0,01	15	<3
Beispiel 2	EDDHCA	0,01	23	<3
Beispiel 3	EDDHSA	0,01	25	<3
Beispiel 4	HMBED	0,01	45	<3
Beispiel 5	EDDHDMA	0,01	15	<3
Vergleichsbeispiel 1	Keins	0	1800	250
Vergleichsbeispiel 2	EDTPO	0,01	350	<3
Vergleichsbeispiel 3	NTPO	0,01	1200	<3
Vergleichsbeispiel 4	EDTA	0,01	1000	<3

BEISPIELE 6 BIS 8 UND VERGLEICHSBEISPIELE 5 BIS 9
Wässeriger Ammoniak (30 Gew.-%), Wasserstoffperoxid (31 Gew.-%) und Wasser wurden in einem Volumenverhältnis von 1:1:10 gemischt, die so erhaltene Mischlösung wurde als der Hauptbestandteil zum Bilden eines wässerigen Lösungsmittels verwendet. Zu dem so gebildeten wässerigen Lösungsmittel wurde eine vorbestimmte Menge von mindestens 2 spezifischen Komplexierungsmitteln der vorliegenden Erfindung zugegeben, die in Tabelle 1 offenbart sind, um eine Oberflächenbehandlungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung herzustellen. Vergleichsbeispiele wurden jeweils durch Zugeben von einem der in den Beispielen verwendeten Komplexierungsmitteln; durch Zugeben von EDTPO (Ethylendiamintetrakis(methylsulfonsäure)), die in JP-A-5-275405 als ein Komplexierungsmittel offenbart ist; oder durch kein Zugeben eines Komplexierungsmittels hergestellt. Es sollte jedoch klar sein, dass Vergleichsbeispiel 5 das gleiche ist wie Vergleichsbeispiel 1; dass Vergleichsbeispiel 6 das gleiche ist wie Beispiel 1; dass Vergleichsbeispiel 8 das gleiche ist wie Beispiel 2; und dass Vergleichsbeispiel 9 das gleiche ist wie Vergleichsbeispiel 2.
Zu den so hergestellten Oberflächenbehandlungslösungen wurden 5 ppb von jeweils Al und Fe (unter Verwendung von Chloriden) zugegeben, und ein sauberer Siliziumwafer (p-Typ, CZ, Ebenenausrichtung (100)) wurde 10 Minuten lang in jede der Oberflächenbehandlungslösungen getaucht. Während des Tauchens wurde eine Flüssigkeitstemperatur jeder Oberflächenbehandlungslösung erhöht und bei 40-50°C aufrecht erhalten. Der Siliziumwafer wurde nach dem Tauchen mit ultrareinem Wasser 10 Minuten lang überflutet-gespült und wurde dann mit einem Stickstoffstrom getrocknet, um auf der Waferoberfläche abgesetztes Al und Fe zu bestimmen. Auf dem Wafer abgesetztes Al und Fe wurden mit einer Mischlösung aus 0,1 Gew.-% Fluorwasserstoffsäure und 1 Gew.-% Wasserstoffperoxid wieder gewonnen, und die Metallmengen wurden durch flammlose Atomabsorptionsspektroskopie gemessen und wurden in eine Substratoberflächenkonzentration (Atome/cm²) umgewandelt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 2 gezeigt.
Die Oberflächenbehandlungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung, die ein spezifisches Komplexierungsmittel als ein Metallabsetzungspräventionsmittel enthält, beugt einer Kontamination einer Substratoberfläche mit Metallverunreinigungen, wie beispielsweise Al und Fe, aus der Oberflächenbehandlungszusammensetzung vor, und stellt eine außerordentlich saubere Substratoberfläche beständig zur Verfügung.
Insbesondere, wenn die vorliegende Erfindung auf eine alkalische Reinigung eines Halbleitersubstrats angewendet wird, für die eine Reinigung mit „Ammoniak + Wasserstoffperoxid + Wasser" steht, wird ein herkömmliches Problem dieses Reinigungsverfahrens gelöst, das ein Problem einer Metallverunreinigungsabsetzung betrifft, und eine hochsaubere Substratoberfläche kann durch diese Reinigung zur Verfügung gestellt werden, ohne mit Partikeln, organischen Materialien und Metallen kontaminiert zu sein. Folglich kann eine herkömmlich eingesetzte saure Reinigung, wie beispielsweise eine Reinigung mit „Salzsäure + Wasserstoffperoxid + Wasser" ausgelassen werden, die nach dieser Reinigung durchgeführt wird, und es ist deshalb möglich, die Reinigungskosten, die Reinigungsraumkosten, einschließlich einer Ablassausrüstung und dergleichen, größtenteils zu erniedrigen, folglich weit reichend vorteilhaft bei der industriellen Herstellung von integrierten Halbleiterschaltkreisen seiend.
In Nassprozessen zur Ätzung oder Reinigung bei der Herstellung von Halbleitern, Flüssigkristallanzeigen oder dergleichen werden ultrareine Wasser und ultrareine Reagenzien mit einer Metallverunreinigungskonzentration von maximal 0,1 ppb verwendet. Weiterhin ist es notwendig, eine Oberflächenbehandlungszusammensetzung oft zu ersetzen, weil Metallverunreinigungen darin während der Verwendung eingeführt werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es jedoch, weil es möglich ist, einer Metallabsetzung vorzubeugen, sogar, wenn eine große Menge von Metallverunreinigungen in einer Oberflächenbehandlungszusammensetzung vorhanden sind, nicht notwendig, ultrareine Reagenzien zu verwenden, und es ist nicht notwendig, die Zusammensetzung oft zu ersetzen, sogar, wenn sie während der Verwendung mit Metallverunreinigungen kontaminiert ist. Ein hoher Erniedrigungswert kann in Bezug auf Reagenskosten und Bewerkstelligungskosten erzielt werden.
Wenn ein Metall auf der Oberfläche eines Substrats beim Ätzen oder Reinigen eines Substrats vorhanden ist, neigt die Substratoberfläche dazu, mit einem Metall elektrochemisch abgesetzt zu werden, wenn ein Metall eine Ionisationsneigung aufweist, die höher als die des zu behandelnden Metalls ist. Aber gemäß der vorliegenden Erfindung kann diesem vorgebeugt werden, weil Metallverunreinigungen in wasserlösliche Metallkomplexe umgewandelt werden.
Weiterhin ist es, wenn die vorliegende Erfindung auf eine Glättungsmittelaufschlämmung zur Glättung eines Substrats angewendet wird, möglich, einer Absetzung von Metallverunreinigungen auf dem Substrat vorzubeugen, sogar, wenn sie in der Glättungsmittelaufschlämmung in einer großen Menge vorhanden sind und in der Aufschlämmung während der Glättung des Substrats konzentriert sind.
Wie vorstehend erwähnt, ist das Oberflächenbehandlungsmittel der vorliegenden Erfindung sehr wirksam und industriell sehr nützlich.

Claims

Oberflächenbehandlungszusammensetzung zur Behandlung der Oberfläche eines Halbleitersubstrats, welche ein Komplexierungsmittel als ein Metallabsetzungspräventionsmittel in einem flüssigen Medium enthält, worin das Komplexierungsmittel ein Ethylendiaminphenol-Derivat der folgenden allgemeinen Formel (1) oder dessen Salz darstellt
worin X₁ und X₂ Hydroxylgruppen darstellen; Y₁ bis Y₈ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe, ein Halogenatom, eine Carboxylgruppe, eine Phosphonsäuregruppe, eine Sulfonsäuregruppe, eine Nitrogruppe, eine Nitrosogruppe, eine Aminogruppe, eine Nitrilogruppe, eine Nitrilgruppe, eine Thiocyanatgruppe, eine Hydroxyaminogruppe oder eine Alkyl- oder Alkoxygruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, darstellen, mit der Maßgabe, dass mindestens eines von Y₁ bis Y₈ kein Wasserstoffatom ist; Z₁ und Z₄ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine Carboxylgruppe oder eine Phosphonsäuregruppe sind; Z₂ und Z₃ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine CH₂-COOH-Gruppe oder eine Phosphonsäuregruppe sind; und R₁ bis R₄ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe, die einen Substituenten tragen kann, darstellen, worin das flüssige Medium eine alkalische wässrige Lösung darstellt, die Wasserstoffperoxid in einer Konzentration von 100 Gew.-ppm bis 3 Gew.-% enthält, und worin die Konzentration des Komplexierungsmittels 10^–7 bis 2 Gew.-% beträgt, mit der Maßgabe, dass das Ethylendiaminphenol-Derivat der Formel (1) ein EDDHA-Derivat ist, welches ausgewählt ist aus der Gruppe von Ethylendiamin-N,N'-bis((2-hydroxy-5-chlorphenyl)essigsäure] (EDDHCA), Ethylendiamin-N,N'-bis((2-hydroxy-5-sulfophenyl)essigsäure] (EDDHSA), Ethylendiamin-N,N'-bis[(2-hydroxy-5-phosphophenyl)essigsäure], Ethylendiamin-N,N'-bis[(2-hydroxy-5-carboxylphenyl)essigsäure], Ethylendiamin-N,N'- bis[(2-hydroxy-5-t-butylphenyl)essigsäure], Ethylendiamin-N,N'-bis[(2-hydroxy-3-methylphenyl)essigsäure], Ethylendiamin-N,N'-bis[(2-hydroxy-4-methylphenyl)essigsäure], Ethylendiamin-N,N'-bis[(2-hydroxy-3,5-dimethylphenyl)essigsäure], Ethylendiamin-N,N'-bis[(2-hydroxy-4,6-dimethylphenyl)essigsäure] (EDDHDMA), Ethylendiamin-N,N'-bis[(2-hydroxy-4,6-dichlorphenyl)essigsäure], 1,2-Bis(2-hydroxy-α-carboxybenzylamino)-propan, 1,2-Bis(2-hydroxy-α-carboxybenzylamino)-butan, ein HBED-Derivat darstellt, ausgewählt aus der Gruppe aus N,N'-Bis(2-hydroxy-5-methylbenzyl)ethylendiamin-N,N'-diessigsäure (HMBED), N,N'-Bis(2-hydroxy-5-chlorbenzyl)ethylendiamin-N,N'-diessigsäure, N,N'-Bis(2-hydroxy-5-sulfobenzyl)ethylendiamin-N,N'-diessigsäure, N,N'-Bis(2-hydroxy-5-carboxybenzyl)ethylendiamin-N,N'-diessigsäure, N,N'-Bis(2-hydroxy-3-methylbenzyl)ethylendiamin-N,N'-diessigsäure, N,N'-Bis(2-hydroxy-4-methylbenzyl)ethylendiamin-N,N'-diessigsäure, N,N'-Bis(2-hydroxy-3,5-dimethylbenzyl)ethylendiamin-N,N'-diessigsäure, N,N'-Bis(2-hydroxy-4,6-dimethylbenzyl)ethylendiamin-N,N'-diessigsäure, N,N'-Bis(2-hydroxy-4,6-dichlorbenzyl)ethylendiamin-N,N'-diessigsäure, oder Ethylendiamin-N,N'-bis[(2-hydroxy-5-methylphenyl)phosphonsäure] oder Ethylendiamin-N,N'-bis[(2-hydroxy-5-phosphophenyl)phosphonsäure] ist.
Oberflächenbehandlungszuammensetzung nach Anspruch 1, worin die alkalische wässrige Lösung Ammoniak enthält.
Oberflächenbehandlungszuammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, worin das flüssige Medium 1 Gew.-ppm bis 3 Gew.-% eines Oxidationsmittels enthält.
Verfahren zur Behandlung einer Oberfläche eines Halbleitersubstrats, welches die Verwendung einer in einem der Ansprüche 1 bis 3 beanspruchten Oberflächenbehandlungszusammensetung umfasst.
Verfahren zur Behandlung einer Oberfläche eines Halbleitersubstrats unter Verwendung einer Oberflächenbehandlungszusammensetzung, enthaltend Ammoniak, Wasser, Wasserstoffperoxid in einer Konzentration von 100 Gew.-ppm bis 3 Gew.-% und ein Ethylendiaminphenol-Derivat, wie es in Anspruch 1 definiert ist, in einer Konzentration von 10^–7 bis 2 Gew.-% als Metallabsetzungspräventionsmittel in einem flüssigen Medium, worin ein verdampfter Ammoniakgehalt mit einer wässrigen Ammoniaklösung, die das Metallabsetzungspräventionsmittel enthält, zugeführt wird.
Verfahren zur Behandlung einer Oberfläche eines Halbleitersubstrats nach Anspruch 4 oder 5, worin die zugeführte wässrige Ammoniaklösung eine Ammoniakkonzentration von 0,1 bis 35 Gew.-% sowie eine Metallverunreinigungskonzentration pro Metall von maximal 10^–4 Gew.-% aufweist.
Verfahren zur Reinigung eines Ethylendiaminphenol-Derivats oder dessen Salzes, welches das Auflösen eines Ethylendiaminophenol-Derivats, wie es in Anspruch 1 definiert ist, in einer sauren oder alkalischen Lösung, die Entfernung von unlöslichen Verunreinigungen durch Filtration, das Ausfällen eines Kristalls durch Neutralisation und Abtrennen des Kristalls aus der Lösung umfasst.