[發(fā)明專利]清洗液組合物

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980054513.1
• 申請日: 2019-09-19
• 公開（公告）號: CN112639068A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高中亞鈴治
• 申請（專利權(quán)）人: 關(guān)東化學株式會社
• 主分類號: C11D7/26
• 分類號: C11D7/26;C11D7/22;H01L21/304
• 代理公司: 上海一平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31266
• 代理人: 徐迅;馬莉華

本發(fā)明的目的在于，提供短時間內(nèi)有效地去除在具有Co接觸插頭或Co布線的半導體基板中的來源于漿料的有機殘留物或磨粒的清洗液。本發(fā)明涉及包含一種或兩種以上的還原劑及水的用于清洗具有Co接觸插頭和/或Co布線的基板的清洗液組合物。并且，本發(fā)明涉及包含一種或兩種以上的還原劑及水，pH為3以上且小于12的用于清洗具有Co且不具有Cu的基板的清洗液組合物。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于清洗具有Co的基板的清洗液組合物。

背景技術(shù)

近年來，隨著裝置的小型化及多層布線結(jié)構(gòu)化的發(fā)展，在每個工序中都需要對基板表面進行精確的平坦化處理，作為半導體基板制造工序中的一項新技術(shù)，已經(jīng)引入了如下的化學機械研磨(chemical mechanical polish，CMP)技術(shù)：在供給磨料顆粒及化學藥品的混合物漿料的同時將晶圓壓接到稱為拋光布輪的拋光布上，通過旋轉(zhuǎn)以結(jié)合化學作用及物理作用來拋光并平坦化絕緣膜或金屬材料。

以往，鎢(W)已被用作用于將諸如晶體管的柵極、源極及漏極等的電極拉到絕緣膜上的接觸插頭，但是隨著小型化，鈷(Co)已被用作電阻比先進設(shè)備中的W低的材料。

進一步，電連接這些接觸插頭與上層部的布線(中線(Middle of Line)，MOL)也隨著小型化而從銅(Cu)向Co轉(zhuǎn)移。

在形成該設(shè)備的工藝中，與以往一樣，通過使用諸如氧化鋁或氧化硅等的硅化合物或諸如氧化鈰等的鈰化合物作為磨粒的漿料來進行化學機械研磨。

經(jīng)化學機械研磨后的基板表面被漿料中所含的氧化鋁，二氧化硅或氧化鈰顆粒為代表的顆粒，待拋光的表面的組成物質(zhì)或漿料中所含的來自藥品的金屬雜質(zhì)污染。由于這些污染物會導致圖案缺陷或附著力不良、電氣特性不良等，在進入下一個工序之前，需要將其徹底去除。作為用于去除這些污染物的常規(guī)化學機械研磨后清洗，通過聯(lián)用清洗液的化學作用及由聚乙烯醇制成的海綿刷等物理作用來進行刷洗。

迄今為止，在半導體制造過程中，Co已被用作阻擋金屬以防止金屬在Cu布線中擴散，盡管已經(jīng)提出了用于Cu及Co的清洗液(專利文獻1～4)，但是似乎很難將這些清洗液用于使用Co的接觸插頭或MOL中。

這是因為用作阻擋金屬或襯里的Co非常薄，相對于由漿料產(chǎn)生的稱為有機殘留物的異物或磨粒很難殘留在Co上，由于在接觸插頭或MOL中，Co的面積大于襯里的面積，并且容易殘留有機殘留物或磨粒，因此，很難想到可以用于使用Co的阻擋金屬或襯里的清洗液是合適的，實際上，事實證明了確實如此。因此，盡管需要與Co接觸插頭或使用Co的布線(以下、稱為Co布線)相對應(yīng)的清洗液，但是尚未提出這種清洗液。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：特表2008-528762號公報

專利文獻2：特表2008-543060號公報

專利文獻3：特表2015-519723號公報

專利文獻4：特表2015-524165號公報

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題

因此，本發(fā)明的目的在于，提供短時間內(nèi)有效地去除在具有Co接觸插頭或Co布線的半導體基板中的來源于漿料的有機殘留物或磨粒的清洗液。尤其，提供有效去除有機殘留物的清洗液。

解決問題的方案

在解決上述問題的認真研究中，本發(fā)明人們發(fā)現(xiàn)：通過使包含一種或兩種以上的還原劑及水的清洗液組合物作用于作為因化學機械研磨產(chǎn)生的Co離子及漿料中所含的防腐劑以復雜方式鍵合的聚合物的有機殘留物上而改變Co離子的化合價，可弱化形成聚合物的化學鍵，可短時間內(nèi)有效地去除含Co的來源于漿料的有機殘留物或磨粒，進一步進行研究的結(jié)果，完成了本發(fā)明。

即，本發(fā)明涉及以下內(nèi)容。