一种用于化学机械抛光后的清洗液及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于化学机械抛光后的清洗液及其制备方法。清洗液的原料包括下列质量分数的组分：0.01％

【技术实现步骤摘要】
一种用于化学机械抛光后的清洗液及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种用于化学机械抛光后的清洗液及其制备方法。

技术介绍

[0002]金属材料如铜，铝，钨等是集成电路中常用的导线材料。在制造器件时，化学机械抛光(CMP)成为晶片平坦化的主要技术。金属化学机械抛光液通常含有研磨颗粒、络合剂、金属腐蚀抑制剂、氧化剂等。其中研磨颗粒主要为二氧化硅、三氧化二铝、掺杂铝或覆盖铝的二氧化硅、二氧化铈、二氧化钛、高分子研磨颗粒等。在金属CMP工序以后，晶片表面会受到金属离子以及抛光液中研磨颗粒本身的污染，这种污染会对半导体的电气特性以及器件的可靠性产生影响。这些金属离子和研磨颗粒的残留都会影响晶片表面的平坦度，从而可能降低器件的性能影响后续工序或者器件的运行。所以在金属CMP工艺后，去除残留在晶片表面的金属离子、金属腐蚀抑制剂以及研磨颗粒，改善清洗后的晶片表面的亲水性，降低表面缺陷是非常有必要的。
[0003]目前CMP后清洗液在开发过程中，清洗液对BTA的清除是一大技术难点。本专利技术就是在解决这一技术难题的过程中获得的技术成果。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是为了克服现有技术中CMP后清洗液难以清除BTA的缺陷，而提供了一种用于化学机械抛光后的清洗液及其制备方法。本专利技术的清洗液具有更好地清除BTA的效果。
[0005]本专利技术主要是通过以下技术手段解决上述技术问题的。
[0006]本专利技术提供了一种清洗液，其由下述原料制得，所述的原料包括下列质量分数的组分：0.01％
‑
25％的强碱、0.01％
‑
30％的醇胺、0.001％
‑
1％的抗氧化物、0.01％
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0.1％的表面活性剂、0.01％
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0.1％的氨基酸、0.01％
‑
10％的缓蚀剂、0.01％
‑
10％的螯合剂和水，其中水补足余量，各组分质量分数之和为100％；所述的氨基酸为组氨酸与半胱氨酸质量比为1:1的组合；所述表面活性剂结构为：
[0007]R＝直链16碳烷基。
[0008]本专利技术中，所述的强碱为本领域常规的强碱，优选季铵碱、季鏻碱和胍类化合物中的一种或多种，更优选为季铵碱。
[0009]所述的季铵碱优选为有羟基取代基的季铵碱，更优选为四甲基氢氧化铵、胆碱、四丙基氢氧化铵、(2
‑
羟基乙基)三甲基氢氧化铵和三(2
‑2‑
羟乙基)甲基氢氧化铵中的一种或多种。
[0010]所述的季鏻碱优选为有羟基取代基的季鏻碱，更优选为四丁基氢氧化膦。
[0011]所述的胍类化合物优选为四甲基胍。
[0012]本专利技术中，所述的醇胺为本领域常规的醇胺，优选单乙醇胺。
[0013]本专利技术中，所述的抗氧化物为本领域常规的抗氧化物，优选抗坏血酸。
[0014]本专利技术中，所述的缓蚀剂为本领域常规的缓蚀剂，优选2
‑
巯基苯并噻唑。
[0015]本专利技术中，所述的螯合剂为本领域常规的螯合剂，优选丙二酸。
[0016]本专利技术中，所述的强碱质量分数优选为1％
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20％，更优选为5％
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15％，例如15％。
[0017]本专利技术中，所述的醇胺质量分数优选为1％
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10％，更优选为5％
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8％，例如8％。
[0018]本专利技术中，所述的抗氧化物质量分数优选为0.002％
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0.1％，更优选为0.005％
‑
0.01％，例如0.01％。
[0019]本专利技术中，所述的表面活性剂质量分数优选为0.01％
‑
0.05％，更优选为0.01％
‑
0.02％，例如0.01％、0.02％、0.05％或0.1％。
[0020]本专利技术中，所述的氨基酸的质量分数优选为0.01％
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0.05％，更优选为0.01％
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0.02％，例如0.02％。
[0021]本专利技术中，所述的缓蚀剂质量分数优选为0.1％
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1％，更优选为0.5％
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0.8％，例如0.8％。
[0022]本专利技术中，所述的螯合剂质量分数优选为0.1％
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1％，更优选为0.3％
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0.9％，例如0.9％。
[0023]较佳地，所述清洗液的原料由所述的强碱、所述的醇胺、所述的抗氧化物、所述的表面活性剂、所述的氨基酸、所述的缓蚀剂、所述的螯合剂和水组成，其中水补足余量，各组分质量分数之和为100％。
[0024]本专利技术某一优选方案中，所述清洗液的原料可由下列任一方案所示的组分组成：
[0025]方案1：15％的四甲基氢氧化铵、8％的单乙醇胺、0.01％的抗坏血酸、0.02％的表面活性剂C、0.02％的组氨酸和半胱氨酸的组合、0.8％的2
‑
巯基苯并噻唑、0.9％的丙二酸和水，其中水补足余量，各组分质量分数之和为100％；组氨酸和半胱氨酸的质量比为1:1；
[0026]方案2：15％的四甲基氢氧化铵、8％的单乙醇胺、0.01％的抗坏血酸、0.01％的表面活性剂C、0.02％的组氨酸和半胱氨酸的组合、0.8％的2
‑
巯基苯并噻唑、0.9％的丙二酸和水，其中水补足余量，各组分质量分数之和为100％；组氨酸和半胱氨酸的质量比为1:1；
[0027]方案3：15％的四甲基氢氧化铵、8％的单乙醇胺、0.01％的抗坏血酸、0.05％的表面活性剂C、0.02％的组氨酸和半胱氨酸的组合、0.8％的2
‑
巯基苯并噻唑、0.9％的丙二酸和水，其中水补足余量，各组分质量分数之和为100％；组氨酸和半胱氨酸的质量比为1:1；
[0028]方案4：15％的四甲基氢氧化铵、8％的单乙醇胺、0.01％的抗坏血酸、0.1％的表面活性剂C、0.02％的组氨酸和半胱氨酸的组合、0.8％的2
‑
巯基苯并噻唑、0.9％的丙二酸和水，其中水补足余量，各组分质量分数之和为100％；组氨酸和半胱氨酸的质量比为1:1；
[0029]方案5：15％的胆碱、8％的单乙醇胺、0.01％的抗坏血酸、0.02％的表面活性剂C、0.02％的组氨酸和半胱氨酸的组合、0.8％的2
‑
巯基苯并噻唑、0.9％的丙二酸和水，水补足余量，各组分质量分数之和为100％；组氨酸和半胱氨酸的质量比为1:1；
[0030]方案6：15％的四丙基氢氧化铵、8％的单乙醇胺、0.01％的抗坏血酸、0.02％的表面活性剂C、0.02％的组氨酸和半胱氨酸的组合、0.8％的2
‑
巯基苯并噻唑、0.9％的丙二酸和水，其中水补足余量，各组分质量分数之和为100％；组氨酸和半胱氨酸的质量比为1:1；
[0031]方案7：15％的(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种清洗液，其由下述原料制得，所述的原料包括下列质量分数的组分：0.01％
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25％的强碱、0.01％
‑
30％的醇胺、0.001％
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1％的抗氧化物、0.01％
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0.1％的表面活性剂、0.01％
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0.1％的氨基酸、0.01％
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10％的缓蚀剂、0.01％
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10％的螯合剂和水，水补足余量，各组分质量分数之和为100％；其中，所述的氨基酸为组氨酸和半胱氨酸质量比为1：1的组合；所述的表面活性剂为表面活性剂C，其结构为：R＝直链16碳烷基。2.如权利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述的强碱为季铵碱、季鏻碱和胍类化合物中的一种或多种；和/或，所述的醇胺为单乙醇胺；和/或，所述的抗氧化物为抗坏血酸；和/或，所述的缓蚀剂2
‑
巯基苯并噻唑；和/或，所述的螯合剂为丙二酸。3.如权利要求2所述的清洗液，其特征在于，所述的季铵碱为有羟基取代基的季铵碱；和/或，所述的季鏻碱为有羟基取代基的季鏻碱；和/或，所述的胍类化合物为四甲基胍。4.如权利要求3所述的清洗液，其特征在于，所述的有羟基取代基的季铵碱为四甲基氢氧化铵、胆碱、四丙基氢氧化铵、(2
‑
羟基乙基)三甲基氢氧化铵和三(2
‑2‑
羟乙基)甲基氢氧化铵中的一种或多种；和/或，所述的有羟基取代基的季鏻碱为四丁基氢氧化膦。5.如权利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述的强碱的质量分数为1％
‑
20％；和/或，所述的醇胺质量分数为1％
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10％；和/或，所述的抗氧化物质量分数为0.002％
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0.1％；和/或，所述的表面活性剂质量分数为0.01％
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0.05％；和/或，所述的氨基酸质量分数为0.01％
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0.05％；和/或，所述的缓蚀剂质量分数为0.1％
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1％；和/或，所述的螯合剂质量分数为0.1％
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1％。6.如权利要求5所述的清洗液，其特征在于，所述的强碱的质量分数为5％
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15％；和/或，所述的醇胺的质量分数为5％
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8％；和/或，所述的抗氧化物的质量分数为0.005％
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0.01％；和/或，所述的表面活性剂的质量分数为0.01％
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0.02％；和/或，所述的氨基酸的质量分数为0.01％
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0.02％；和/或，所述的缓蚀剂的质量分数为0.5％
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0.8％；和/或，所述的螯合剂的质量分数为0.3％
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0.9％。7.如权利要求1
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6任一项所述的清洗液，其特征在于，其由下述原料制得，所述的原料由所述的强碱、所述的醇胺、所述的抗氧化物、所述的表面活性剂、所述的氨基酸、所述的缓
蚀剂、所述的螯合剂和水组成，其中水补足余量，各组分质量分数之和为100％。8.如权利要求1所述的清洗液，其特征在于，其由下述原料制得，所述的原料由下列任一方案所示的组分组成：方案1：15％的四甲基氢氧化铵、8％的单乙醇胺、0.01％的抗坏血酸、0.02％的表面活性剂C、0.02％的组氨酸和半胱氨酸的组合、0.8％的2

【专利技术属性】
技术研发人员：王溯，马丽，何加华，
申请(专利权)人：上海新阳半导体材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：