[發(fā)明專利]一種金屬防腐清洗液

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010582130.2
• 申請日: 2010-12-10
• 公開（公告）號: CN102560510A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張建;荊建芬;蔡鑫元
• 申請（專利權(quán)）人: 安集微電子(上海)有限公司
• 主分類號: C23G1/00
• 分類號: C23G1/00;H01L21/02
• 代理公司: 上海翰鴻律師事務(wù)所 31246
• 代理人: 李佳銘

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于金屬的防腐清洗液。

背景技術(shù)

隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，甚大規(guī)模集成電路芯片集成度已達幾十億個元器件，特征尺寸已經(jīng)進入納米級，這就要求微電子工藝中的幾百道工序，尤其是多層布線、襯底、介質(zhì)必須要經(jīng)過化學機械平坦化。在化學機械平坦化處理之后，由拋光漿料的顆粒、化學添加劑以及拋光過程中的反應(yīng)產(chǎn)物所構(gòu)成的污染物會殘留在晶圓的表面上。這些污染物必須在進入到下一步驟之前清洗干凈，以避免降低器件的可靠性。對于金屬材料來說，還要能在清洗過程中保護金屬表面不受腐蝕，避免產(chǎn)生缺陷并導(dǎo)致半導(dǎo)體器件性能變差。

現(xiàn)有技術(shù)中典型的清洗液主要是去離子水、過氧化氫溶液和稀氨水等，這些清洗液主要用于清洗前序工藝中的殘留液。該前序工藝比如是：1)化學機械拋光工藝，經(jīng)過化學機械拋光后的金屬表面會殘留少量的拋光液；2)刻蝕去強光阻工藝，該工藝之后也會殘留去強光阻液；3)沉積工藝以及其他工藝等等。其中的殘留液被清洗干凈后，但金屬表面的腐蝕仍然存在。金屬表面的腐蝕會影響金屬表面平坦度，也使缺陷水平居高不下，從而降低產(chǎn)品良率和收益率。

一些清洗液已被公開，如美國專利US2004/0204329，US2003/0216270，US2004/0082180，US6147002，US6443814，US6719614，US6767409，US6482749等，其都是關(guān)于清洗液或清洗液的使用方法。如專利US6147002中的清洗液是關(guān)于一種酸性水溶液的清洗液，其還包括0.5～5重量％的含氟物質(zhì)，該清洗液適合于清洗銅金屬半導(dǎo)體晶片的集成電路元器件。但上述專利中的清洗液，或是含有毒性物質(zhì)，對環(huán)境不友善；或是清洗效率不夠高等缺陷；或是清洗使用范圍窄，例如US6443814專利的清洗液只能夠清洗含銅金屬層的晶片。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種新的金屬防腐清洗液。

本發(fā)明揭示了一新的用于金屬層的化學機械拋光后清洗及其他涉及金屬表面清洗的清洗液。這種清洗液至少含有一種或多種磷酸酯類表面活性劑。

詳細說來，本發(fā)明的具體方法是向清洗液中添加了一種或多種磷酸酯類表面活性劑。所述的磷酸酯類表面活性劑具有如下結(jié)構(gòu)：

(1)或(2)(X＝RO，RO-(CH₂CH₂O)_n，RCOO-(CH₂CH₂O)_n)或含有兩個以上結(jié)構(gòu)式1的多元醇磷酸酯。

其中R為C8～C22的烷基或烷基苯、甘油基(C₃H₅O₃-)等；n＝3～30，M＝H，K，NH₄，(CH₂CH₂O)_1～3NH_3～1和/或Na。

本發(fā)明中所述的磷酸酯類表面活性劑的含量為重量百分比0.0005～2％，較佳為0.001～1％。

本發(fā)明中還可以含有金屬絡(luò)合劑，所述的金屬絡(luò)合劑為氨羧化合物及其鹽、有機羧酸及其鹽、有機膦酸及其鹽、有機胺。具體為甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、賴氨酸、精氨酸、組氨酸、絲氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、蘇氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、氨三乙酸、乙二胺四乙酸、環(huán)己烷四乙酸、乙二胺二琥珀酸、二乙烯三胺五乙酸和三乙烯四胺六乙酸、醋酸、草酸、檸檬酸、酒石酸、丙二酸、丁二酸、馬來酸、蘋果酸、乳酸、沒食子酸和磺基水楊酸、2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸、氨基三甲叉膦酸、羥基乙叉二膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸、2-羥基膦酸基乙酸、乙二胺四甲叉膦酸、多氨基多醚基甲叉膦酸、乙二胺、甲醇胺、乙醇胺、二乙烯三胺、五甲基二乙烯三胺、多乙烯多胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺等。所述的鹽為鉀鹽、鈉鹽和/或銨鹽的一種或多種；所述的絡(luò)合劑的含量為質(zhì)量百分比0.01～10％。

其他量用水補足。

本發(fā)明的清洗液pH為2-11。

本發(fā)明的清洗液中，還可以含有醇類和/或醚等溶劑，所述醇類為乙醇、乙二醇、丙三醇，所述醚為乙二醇單甲醚、乙二醇二單甲醚、丙二醇單甲醚和/或丙二醇單乙醚。所述的醇和/或醚的含量為質(zhì)量百分比0.5～10％。

本發(fā)明的清洗液中還含有pH調(diào)節(jié)劑、粘度調(diào)節(jié)劑、消泡劑和殺菌劑等本領(lǐng)域常規(guī)的添加劑來達到清洗效果。