[發(fā)明專利]一種無氟清洗劑、其制備方法及應用

有效

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• 申請日: 2022-01-17
• 公開（公告）號: CN114317127B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發(fā)明（設計）人: 張愛強;陳婷;馬克·奈舍;盧聰杰;羅松松;賴委舜
• 申請（專利權）人: 嘉庚創(chuàng)新實驗室
• 主分類號: C11D1/22
• 分類號: C11D1/22;C11D1/74;C11D3/04;C11D3/20;C11D3/22;C11D3/26;C11D3/28;C11D3/30;C11D3/32;C11D3/34;C11D3/60;C11D7/08;C11D7/26;C11D7/32;C11
• 代理公司: 北京正桓知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11979
• 代理人: 于寶慶

本發(fā)明提供了一種無氟清洗劑，所述無氟清洗劑為水性清洗劑；所述無氟清洗劑包括水、有機溶劑與胺類化合物；所述有機溶劑的質量為無氟清洗劑質量的15％～85％；所述胺類化合物的質量為無氟清洗劑質量的5％～50％；還包括腐蝕抑制劑、酸與醇類化合物中的一種或多種。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的無氟清洗劑通過特定的胺類化合物與腐蝕抑制劑、酸及醇中的一種或多種協(xié)同作用在不含有氟元素的情況下也具有較好的清洗能力，同時還可降低清洗液對金屬的腐蝕，防止對基底介質產(chǎn)生破壞，提高清洗后晶圓的耐候性。與現(xiàn)有同類產(chǎn)品比，本發(fā)明提供的無氟清洗劑具有降低清洗溫度、清洗時間以及更高性價比等明顯優(yōu)勢。

技術領域

本發(fā)明屬于電子工業(yè)技術領域，尤其涉及一種無氟清洗劑、其制備方法及應用。

背景技術

集成電路芯片制造是半導體產(chǎn)業(yè)鏈下游的關鍵環(huán)節(jié)。隨著集成電路關鍵尺寸的逐漸縮小，產(chǎn)業(yè)界對于芯片制造的工藝要求也越來越高。其中，晶圓上各類材料經(jīng)過刻蝕或灰化等工藝后，對晶圓表面蝕刻后殘留物進行去除，是保持后續(xù)工藝穩(wěn)定進行，保證芯片成品性能、良率和可靠性的關鍵技術。

刻蝕是在光刻膠顯影之后，將圖案轉移到鋁、二氧化硅、氮化硅等金屬或介質層的一個重要工藝，在圖案化引入之后，晶圓表面會附著大量光刻膠、金屬反應副產(chǎn)物、無機氧化物等影響后道工藝的殘留物。這些殘留物需要通過特殊的清洗劑來進行清除，為了保證晶圓的潔凈度與完整性，在清除時不僅要求清洗劑能夠完全去除所有的殘留物，同時要求清洗劑不能對晶圓表面金屬層、介質層等基底材料造成攻擊或破壞。

隨著集成電路的發(fā)展，用于清除刻蝕工藝后晶圓表面殘留物的清洗劑也同樣在更新?lián)Q代。其中含氟清洗劑具有殘留物去除能力強的優(yōu)點，然而含氟化合物的的存在對基底腐蝕風險高，含氟清洗劑的使用容易造成晶圓的缺陷產(chǎn)生。同時，在實際生產(chǎn)中也發(fā)現(xiàn)在使用含氟清洗劑之后，晶圓存在著耐候性差的問題，這是由于在清洗之后晶圓表面往往會殘留由清洗劑帶來的含氟化合物，含氟化合物進一步與晶圓基底發(fā)生反應產(chǎn)生氟化鋁等副產(chǎn)物，這些副產(chǎn)物難以清除，造成良率下降以及一些相關的芯片質量問題。此外，含氟清洗劑對于生產(chǎn)安全、機臺設備的要求也更高，在一定程度上導致了生產(chǎn)成本的提高。

目前不少廠家也開發(fā)了無氟清洗劑，但現(xiàn)有無氟清洗劑存在著清洗時間長、操作溫度高、殘留物去除能力差、使用壽命短等缺點，無法應用于多個制程后蝕刻殘留物的去除。因此開發(fā)出新型無氟后蝕刻殘留物清洗劑，提高其對殘留物的去除能力，延長清洗劑槽液壽命或縮短制程時間，提供更安全、簡便的操作工藝，控制合理的生產(chǎn)工藝成本，提高產(chǎn)品的總性價比，是在快速發(fā)展的半導體產(chǎn)業(yè)中提升自身競爭力的關鍵策略。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術問題在于提供一種清洗溫度較低且清洗能力較高的無氟清洗劑、其制備方法及應用。

本發(fā)明提供了一種無氟清洗劑，所述無氟清洗劑為水性清洗劑；所述無氟清洗劑包括水、有機溶劑與胺類化合物；

所述有機溶劑的質量為無氟清洗劑質量的15％～85％；

所述胺類化合物的質量為無氟清洗劑質量的5％～50％；

還包括腐蝕抑制劑、酸與醇類化合物中的一種或多種。

優(yōu)選的，所述腐蝕抑制劑的質量為無氟清洗劑質量的0.1％～10％；

所述酸的質量為無氟清洗劑質量的0.5％～5％；

所述醇類化合物的質量為無氟清洗劑質量的0.5％～10％；

所述醇類化合物為二元醇類化合物和/或多元醇類化合物。

優(yōu)選的，所述腐蝕抑制劑至少包括含有三唑基團、氨基基團、羥基基團、羧基基團或巰基基團中一種；

所述酸選自硫酸、硝酸、鹽酸、磷酸、甲酸、乙酸、檸檬酸、硼酸與碳酸中的一種或多種；