【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
1、制造电气装置，特别是半导体集成电路(ic)；液晶面板；有机电致发光面板；印刷电路板；微型机械；dna芯片；微型设备和磁头；优选具有lsi(大规模集成电路)或vlsi(超大规模集成电路)的ic；以及光学装置，特别是光学眼镜，如光掩模、透镜和棱镜；无机导电膜，如氧化铟锡(ito)；光学集成电路；光学开关元件；光波导；光学单晶，如光纤和闪烁体的端面；固体激光器单晶；用于蓝色激光led的蓝宝石衬底；半导体单晶；以及用于磁盘的玻璃衬底；需要高精度方法，这些高精度方法尤其包括使用高纯度清洁组合物的表面制备、编织前清洁、蚀刻后清洁和/或化学抛光后清洁步骤。
2、在制造具有lsi或vlsi的ic时必须特别小心。用于此目的的半导体晶圆包括半导体衬底(如硅)，该半导体衬底中的区域被图案化以用于沉积具有电绝缘、导电或半导体特性的不同材料。
3、为了获得正确的图案化，必须去除用于在衬底上形成不同层的过量材料。此外，为了制造实用且可靠的ic，具有平坦或平面的半导体晶圆表面非常重要。因此，在ic的制造过程中，在进行下一个工艺步骤之前，有必要清洁、去除和/或抛光半导体晶圆的某些表面。
4、大多数涉及晶圆衬底表面制备、沉积、电镀、蚀刻和化学机械抛光的加工操作以各种方式需要清洁操作，以确保ic没有污染物，否则这些污染物会有害地影响ic的功能，或甚至使它们无法发挥其预期功能。
5、一个特别严重的问题是cmp加工后留在衬底上的残余物。在例如cu-cmp期间，铜离子浓度可能超过铜-抑制剂络合物的最大溶解度
6、常见于ic制造中的另一种产生残余物的工艺涉及气相等离子体蚀刻，该气相等离子体蚀刻将显影的光致抗蚀剂涂层的图案(用于形成通孔和沟槽)转移到下层，这些下层可以由硬掩模、层间电介质、蚀刻停止层组成。气相等离子体蚀刻后残余物(其可能包含存在于衬底上和衬底中以及等离子体气体中的化学元素)典型地沉积在后道工艺(beol)结构上，并且如果不去除，可能干扰随后的硅化和触点形成。
7、随着先进半导体制造中装置节点缩小到低于10纳米(nm)，为了更好的装置性能和可制造性引入了新材料。正在考虑的新材料的实例包括由钴或钴合金制成的层或特征部，如通孔触点、钴阻挡层等。在使用钴金属的情况下，其他材料可能是必要的，例如作为粘附层。在此，可以使用例如ti、tin或ta、tan以及这些材料的组合。导电含铜层可以沉积在钴阻挡层的顶部上并且形成特征部(如铜沟槽或通孔)。
8、与钴和铜相容的清洁组合物(如蚀刻后残余物去除(perr)或cmp后清洁(pcc))使制造工艺能够在更小且更先进的节点上进行。在后道工艺(beol)中，铜(cu)仍然用作互连金属线，因此与铜以及新材料相容的清洁化学配制品是有利的。对于膜(像ti、tin、ta、tan、co、cu)，介电层(像si、sin、sio2)、低k或高k材料而言，持续需要具有受控或受抑制的蚀刻速率和选择性的清洁组合物。
9、根据us 5 770 095，已知在用于化学机械平坦化(cmp)组合物的组合物中使用bta及其衍生物，以抑制铜表面在大气或能够腐蚀铜的溶液中的氧化或腐蚀。us2017/0158913a披露了一种用于抛光钴或钴和铜和/或钴合金的cmp组合物，该组合物包含氨基酸和作为腐蚀抑制剂的二唑、三唑、四唑或其衍生物。
10、us2018/0371371 a1和us2019/002802 a披露了一种水性cmp后清洁组合物，该水性cmp后清洁组合物包含聚乙二醇、阴离子聚合物聚(丙烯酸)、丙烯酸-马来酸共聚物、聚天冬氨酸、聚谷氨酸、聚乙烯基膦酸、聚乙烯基磺酸、聚(苯乙烯磺酸)、聚羧酸酯醚、聚亚磷酸、以及其聚合物的共聚物。
11、cn 106 957 748a披露了一种水性电路板清洁组合物，其包含例如3wt％的月桂酸肌氨酸，0.6wt％的苯并三唑，5.5wt％的单乙醇胺，有机溶剂像7.7wt％的二丙二醇丁基醚和7.7wt％的三丙二醇丁基醚，以及61.4wt％的水。
12、cn 106 833 993a披露了一种水基清洁剂，该水基清洁剂包含50-70wt％的水，10-25wt％的乙二醇，10-20wt％的丙二醇，5-10wt％的醇胺，4-10wt％的表面活性剂，0.2-1wt％的腐蚀抑制剂，0.5-1.5wt％的消泡剂和0.5-1wt％的稳定剂。
13、wo 2006/127885 a1披露了一种用于从微电子装置清洁化学机械抛光(cmp)后残余物和污染物的碱性水性清洁组合物，以及一种从微电子装置清洁残余物和污染物的方法。特别要求保护的组合物包含例如0.11wt％十二烷基苯磺酸、2wt％1,2,4三唑、9wt％单乙醇胺、3.5wt％抗坏血酸和85.39wt％水。将它们稀释5:1至50:1。
14、us2003/130146 a1披露了用于从半导体衬底去除蚀刻后的有机和无机残余物以及聚合物残余物和污染物的水性组合物。这些组合物由水溶性有机溶剂、磺酸和水构成。
15、us2020/231900 a1披露了用于半导体晶圆的清洁液体，这些清洁液体包含聚氧化烯烷基醚磷酸和螯合剂(如酒石酸)，这些清洁液体用于化学机械抛光后的清洁或蚀刻后清洁。
16、然而，如果衬底包括基于例如钴和铜的金属喷镀(例如us2012/0161320中描述的钴衬里集成方案)，并且这些表面可以与清洁溶液接触，则必须注意清洁溶液与这两种金属相容。对于cu-pcc和perr溶液尤其如此。对于perr，金属结构仅在通孔的底部开放，蚀刻到介电层中。但对于后cu cmp，金属喷镀的上表面完全暴露于pcc溶液中。由于显示出金属导电性的金属或材料处于电偶接触(钴衬里集成方案)并浸没在perr或pcc清洁溶液中，因此也可能需要考虑电偶腐蚀。所涉及的金属的实例可以是ru、pt、ir、pd、re、rh、ti、ta、mn、ni、al、cr、v、mo、zr、nb、w、zr、cu、它们的合金、以及导电材料(像tin和tan)。cu可以是填充材料。
17、本专利技术的目标是提供用于加工衬底的清洁组合物，这些衬底可用于制造电气装置，特别是半导体集成电路(ic)，这些衬底包括铜或铜合金的结构以及包含钴或钴合金的结构或阻挡层或粘附层，这些清洁组合物显示出对衬底上的钴和铜表面的较少腐蚀。
18、清洁组合物应特别好地适合于进行上文提及的清洁步骤，特别是在制造具有lsi或vlsi的ic期间特别是通过铜镶嵌或双镶嵌本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于清洁衬底的碱性组合物，该衬底包括铜或铜合金的结构和包含钴或钴合金的结构，该组合物包含：
2.根据权利要求1所述的组合物，其中，该钴抑制剂选自十二烷基苄基磺酸、椰油酰肌氨酸、油酰肌氨酸、椰油酰基-膦酸衍生物和C6-C10烷醇磷酸酯。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，该铜抑制剂选自苯并三唑、5-氯苯并三唑、4-甲基苯并三唑；5-甲基苯并三唑；四氢苯并三唑；和甲基-苯并三唑-1-基)-甲基-亚氨基-双乙醇。
4.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中，该单氨基烷醇选自2-氨基-乙-1-醇、2-氨基-丙-1-醇、3-氨基-丙-1-醇、1-氨基-丙-2-醇、2-氨基-1-甲基-丙-1-醇、3-氨基-1-甲基-丙-1-醇、2-氨基-2-甲基-丙-1-醇；2-氨基-丁-1-醇、3-氨基-丁-1-醇、4-氨基-丁-1-醇、2-氨基-3-甲基-丁-1-醇、4-氨基-2-甲基-丁-1-醇、3-氨基-1-甲基-丁-1-醇、2-氨基-1-甲基丙醇、3,3’-亚氨基双(N,N-二甲基丙胺)、三乙醇胺、二异丙醇胺、N-甲基-二乙醇胺、2-[2-(
5.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其进一步包含分散剂，该分散剂选自丙烯酸-马来酸共聚物和聚乙烯吡咯烷酮、苯乙烯和丙烯酸的共聚物、苯磺酸-甲醛缩合物、萘磺酸甲醛缩合物。
6.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其进一步包含络合剂，该络合剂选自C2至C6羟基羧酸，优选该络合剂的量为按重量计0.005％至0.5％。
7.根据权利要求6所述的组合物，其中，该络合剂是柠檬酸。
8.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其进一步包含还原剂，该还原剂选自糖醇、特别是山梨糖醇，优选该还原剂量为按重量计0.03％至1.5％。
9.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其进一步包含氧清除剂，该氧清除剂选自抗坏血酸、4-甲氧基苯酚或没食子酸。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的组合物，其进一步包含水可混溶的非质子或质子有机溶剂，其量为按重量计0.1％至1％。
11.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其具有9至11.5的pH。
12.一种用于制备根据前述权利要求中任一项所述的组合物的浓缩物，该浓缩物包含：
13.根据权利要求1至11中任一项所述的组合物用于从衬底去除以下项的用途
14.一种加工微电子装置的方法，该方法包括：
15.一种加工微电子装置的方法，该方法包括：
16.一种用于制造半导体装置的方法，该方法包括根据权利要求14或15中任一项所述的加工。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于清洁衬底的碱性组合物，该衬底包括铜或铜合金的结构和包含钴或钴合金的结构，该组合物包含：
2.根据权利要求1所述的组合物，其中，该钴抑制剂选自十二烷基苄基磺酸、椰油酰肌氨酸、油酰肌氨酸、椰油酰基-膦酸衍生物和c6-c10烷醇磷酸酯。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，该铜抑制剂选自苯并三唑、5-氯苯并三唑、4-甲基苯并三唑；5-甲基苯并三唑；四氢苯并三唑；和甲基-苯并三唑-1-基)-甲基-亚氨基-双乙醇。
4.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中，该单氨基烷醇选自2-氨基-乙-1-醇、2-氨基-丙-1-醇、3-氨基-丙-1-醇、1-氨基-丙-2-醇、2-氨基-1-甲基-丙-1-醇、3-氨基-1-甲基-丙-1-醇、2-氨基-2-甲基-丙-1-醇；2-氨基-丁-1-醇、3-氨基-丁-1-醇、4-氨基-丁-1-醇、2-氨基-3-甲基-丁-1-醇、4-氨基-2-甲基-丁-1-醇、3-氨基-1-甲基-丁-1-醇、2-氨基-1-甲基丙醇、3,3’-亚氨基双(n,n-二甲基丙胺)、三乙醇胺、二异丙醇胺、n-甲基-二乙醇胺、2-[2-(二甲基氨基)乙氧基]乙醇、3-氨基-1,2-丙二醇、和2-(2-氨基乙氧基)乙醇(二甘醇胺)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其进一步包含分散剂，该分散剂选自丙烯酸-马来酸共聚物和聚乙...
【专利技术属性】
技术研发人员：H·O·格文茨，M·劳特尔，A·克里普，魏圣轩，S·V·克伦克，G·M·J·加里韦，L·迈尔，P·布勒克曼，A·塞德尼奥洛佩斯，沈美卿，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：
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