專(zhuān)利名稱(chēng)：改進(jìn)的用于cmp后清洗的堿性化學(xué)處理法的制作方法
背景技術(shù)：
電子晶片的生產(chǎn)過(guò)程包括在化學(xué)機(jī)械平面化(CMP)過(guò)程之中或之后用液體溶液清洗半導(dǎo)體工件的步驟。“半導(dǎo)體工件”是一種尚未完工的微電子器件，一般是一種硅晶片表面或其中形成有活性區(qū)域的硅晶片。用多層金屬，一般是已沉積于硅基材上的銅或鎢使活性區(qū)域連接起來(lái)。當(dāng)用銅作為互連材料時(shí)，采用金屬鑲嵌法，從而使銅沉積到蝕刻于夾層間電介質(zhì)中的線(xiàn)內(nèi)，然后用CMP法除去過(guò)量銅并進(jìn)行表面平面化處理，之后是清洗步驟。清洗過(guò)程(“CMP后清洗“)的目標(biāo)是在不會(huì)顯著刻蝕金屬、不在表面留下沉積物或不給半導(dǎo)體工件帶來(lái)大量雜質(zhì)的條件下除去半導(dǎo)體工件表面上CMP步驟的殘余物。并且，最好是能保護(hù)金屬表面不受各種機(jī)理如化學(xué)刻蝕、電化腐蝕或光誘腐蝕所引起的腐蝕。金屬表面的腐蝕會(huì)導(dǎo)致金屬凹陷或金屬線(xiàn)變薄。由于銅和阻隔層CMP中通常使用中性至堿性的淤漿液，所以最好有一種能在堿性pH條件下有效的清洗溶液，其中研磨顆粒被高度充電并有效除去。CMP后清洗所用的涮洗機(jī)和超聲波清洗單元中通常采用堿性化學(xué)處理劑。
清洗溶液可包含各種能在清洗過(guò)程中發(fā)揮不同作業(yè)的化學(xué)品。清洗溶液必須包含“螯合劑”?！膀蟿笔侨芤褐心軓陌雽?dǎo)體工件表面除去殘留CMP淤漿顆粒、一般為金屬顆粒的組分。清洗液也可包含“螯合劑”、“抗腐蝕化合物”和/或“表面活性劑”。“螯合劑”通過(guò)將清洗溶液中的金屬絡(luò)合來(lái)幫助避免已移出的金屬再沉積到半導(dǎo)體工件上?！翱垢g化合物”是溶液中能保護(hù)金屬表面不受諸如清洗溶液腐蝕、氧化、清洗后腐蝕、電蝕或光誘蝕等各種機(jī)理侵蝕的組分?！氨砻婊钚詣笔乔逑慈芤褐心芨倪M(jìn)濕潤(rùn)特性和避免形成水印的組分。
美國(guó)專(zhuān)利6200947、6194366和6492308公開(kāi)了清洗溶液化學(xué)處理劑的相關(guān)內(nèi)容。但這些參考資料會(huì)有下列一和多個(gè)缺點(diǎn)。
清洗化學(xué)處理劑移出殘余金屬和將其保留在清洗溶液中的能力是CMP后清洗溶液的很重要特性。能夠絡(luò)合清洗溶液中殘余金屬的化學(xué)品是一些有效的清洗試劑，因?yàn)闅堄嘟饘僖唤?jīng)移出后就不會(huì)再沉積到半導(dǎo)體工件上。使用不能絡(luò)合殘余金屬的清洗溶液的化學(xué)處理劑一般很難完成所期望的清洗任務(wù)。因此，最好是有一種包括螯合劑的清洗溶液。
一些市售堿性化學(xué)處理劑因不含螯合劑，故所期望的從電介質(zhì)線(xiàn)路中移出殘余金屬、特別是銅的性能很差。這些化學(xué)處理劑一般包括含巰基的脂族醇化合物如2-巰基乙醇或硫甘油和堿性化合物如氫氧化物的溶液。
通過(guò)在清洗溶液中提供抗腐蝕化合物來(lái)保護(hù)半導(dǎo)體工件不發(fā)生金屬表面腐蝕是很重要的。半導(dǎo)體工件的金屬表面、一般是銅形成了半導(dǎo)體晶片的導(dǎo)電通道。由于半導(dǎo)體晶片上的部件尺寸很小，金屬線(xiàn)要盡可能薄同時(shí)仍能承載所期望的電流。任何表面腐蝕或金屬凹陷都會(huì)造成金屬線(xiàn)變薄(溶解)并導(dǎo)致半導(dǎo)體器件性能很差或不能工作。清洗溶液的防腐蝕能力可通過(guò)測(cè)量已用溶液清洗的金屬的靜態(tài)腐蝕速率或表面粗糙度(用RMS定量表征，根均方值)來(lái)定量表征。高靜態(tài)腐蝕速率表示金屬表面發(fā)生溶解。高RMS值表示晶界處金屬受侵蝕造成粗糙表面。有效的抗腐蝕化合物能減少金屬的腐蝕，這可從清洗步驟后所測(cè)定的低靜態(tài)腐蝕速率和RMS值看出。
抗腐蝕化合物可通過(guò)還原金屬表面、在金屬表面提供保護(hù)膜或清除氧氣的手段來(lái)發(fā)揮作用。一些本領(lǐng)域采用的清洗溶液沒(méi)有提供有效的抗腐蝕劑，因而會(huì)產(chǎn)生高靜態(tài)腐蝕速率和/或高RMS值的問(wèn)題。
一些市售堿性清洗化學(xué)處理劑會(huì)因曝露于空氣而受影響和/或具有高靜態(tài)金屬腐蝕速率。這些化學(xué)處理劑一般包含氫氧化季銨如TMAH、除氧型抗腐蝕劑如沒(méi)食子酸或抗壞血酸和有機(jī)胺如單乙醇胺。由于這些化學(xué)處理劑靠除氧劑來(lái)防止腐蝕，因此曝露于空氣中對(duì)這些化學(xué)品的性能是有害的。另外，缺少表面保護(hù)膜以及化學(xué)品對(duì)金屬的侵蝕會(huì)導(dǎo)致高靜態(tài)腐蝕速率，繼而造成凹陷的線(xiàn)路。
清洗半導(dǎo)體表面時(shí)的另一常見(jiàn)問(wèn)題是雜質(zhì)會(huì)沉積于半導(dǎo)體器件的表面。任何沉積的清洗溶液甚至不期望組分的極少量分子都會(huì)反過(guò)來(lái)影響半導(dǎo)體器件的性能。需要漂洗步驟的清洗溶液也會(huì)導(dǎo)致雜質(zhì)沉積于表面。因此，最好使用不會(huì)在半導(dǎo)體表面留下任何殘余物的清洗化學(xué)處理劑。
另外，最好是一步法清洗和保護(hù)半導(dǎo)體表面。一些將晶片表面平面化的化學(xué)處理法包括清洗步驟，之后再加一個(gè)用水或抑制劑溶液漂洗的步驟。漂洗、特別是用水漂洗步驟會(huì)導(dǎo)致半導(dǎo)體工件表面留下沉積物，因此而被水所污染。增加第二步還會(huì)因加長(zhǎng)生產(chǎn)過(guò)程、必須處理更多化學(xué)品和更多步驟而使過(guò)程復(fù)雜化和有可能帶來(lái)更多污染源或其它質(zhì)量控制問(wèn)題的因素而帶來(lái)缺點(diǎn)。顯然，很希望有一種能清洗和保護(hù)半導(dǎo)體工件表面的方法。
清洗溶液中最好還有一種表面濕潤(rùn)劑。表面濕潤(rùn)劑能有助于表面不再產(chǎn)生因附著于表面的液滴所造成的斑點(diǎn)而使半導(dǎo)體工件免受污染。表面的斑點(diǎn)(又稱(chēng)水印)可使測(cè)量光點(diǎn)缺陷的計(jì)量?jī)x器飽和，因此隱匿了半導(dǎo)體工件中的缺陷。
出于上述理由，希望提供一種能保護(hù)金屬不被腐蝕、避免金屬表面氧化、有效移出(或除去)顆粒物、從電介質(zhì)表面除去金屬的堿性化學(xué)處理劑，其pH接近前面CMP步驟，并且不會(huì)污染半導(dǎo)體表面。本發(fā)明的化學(xué)處理劑利用多種添加劑來(lái)提供一種能滿(mǎn)足上述所有需求的溶液。
概述本發(fā)明涉及含金屬、特別是銅的半導(dǎo)體基材化學(xué)機(jī)械平面化(CMP)處理后所用的清洗化學(xué)品。從晶片表面除去淤漿顆粒和有機(jī)殘余物的刷洗機(jī)和超聲波清洗單元中常常使用堿性化學(xué)處理劑。本發(fā)明是一種用來(lái)清洗半導(dǎo)體工件，滿(mǎn)足保護(hù)金屬不被腐蝕、避免金屬表面氧化、有效移出顆粒物、從電介質(zhì)表面除去金屬的需求的清洗溶液組合物，其pH接近前面CMP步驟，并且不會(huì)污染半導(dǎo)體表面。并且金屬表面的清洗和保護(hù)操作在單一步驟中使用單一溶液來(lái)完成。
本發(fā)明的清洗溶液在堿性方面與堿性CMP淤漿的pH值相配?；谘趸璧腃MP淤漿在堿性pH區(qū)域被穩(wěn)定化，其中的顆粒呈現(xiàn)高負(fù)表面電荷。用堿性pH化學(xué)處理劑進(jìn)行清洗會(huì)因顆粒上的電荷和其與帶類(lèi)似電荷表面的相斥力而使顆粒得到有效移出。所存在的螯合劑將金屬離子絡(luò)合入溶液，促使銅從電介質(zhì)移出并避免金屬再沉積到晶片上。清洗溶液還包含能避免銅氧化并使金屬表面受清洗劑侵蝕最小化的抗腐蝕劑。另外，化學(xué)處理劑可包含能經(jīng)所存在銅催化的除氧劑來(lái)進(jìn)一步使腐蝕的可能性最小化?？扇芜x加入濕潤(rùn)劑來(lái)改進(jìn)濕潤(rùn)特性和避免形成水印。
清洗溶液的優(yōu)選方案包括清洗劑、螯合劑和抗腐蝕化合物。
本發(fā)明的清洗溶液可通過(guò)將CMP淤漿顆粒從半導(dǎo)體工件移出以及清洗電介質(zhì)表面的殘余金屬來(lái)有效清潔半導(dǎo)體工件表面。清洗溶液的優(yōu)選方案包括氫氧化銨和/或氫氧化四烷基銨作為清洗劑。
本發(fā)明清洗溶液的優(yōu)選方案包括能有效絡(luò)合所移出的金屬并避免使所移出的金屬再沉積到半導(dǎo)體工件表面的螯合劑。優(yōu)選的螯合劑包括檸檬酸銨、草酸銨、天冬氨酸、苯甲酸、檸檬酸、巰基丙氨酸、乙二胺、甘氨酸、葡糖酸、谷氨酸、組氨酸、羥基胺、異丙醇胺、異丙基羥基胺、馬來(lái)酸、草酸、水楊酸或酒石酸的一或多種。
清洗溶液的優(yōu)選方案包括能保護(hù)半導(dǎo)體工件的金屬不被腐蝕的抗腐蝕化合物?？垢g化合物可以是還原劑、成膜劑和/或除氧劑。半導(dǎo)體工件的金屬上形成膜來(lái)保護(hù)金屬表面在清洗步驟之中或之后不被氧化且不受化學(xué)、電化學(xué)和光誘發(fā)侵蝕。通過(guò)保護(hù)金屬表面不受侵蝕、還原表面或除氧的措施，金屬保持其所期望的厚度和電載能力。優(yōu)選的抗腐蝕劑包括乙酰胺酚、氨基酚、苯并三唑、咖啡酸、肉桂酸、巰基丙氨酸、二羥基苯甲酸、葡萄糖、咪唑、巰基噻唑啉、巰基乙醇、巰基丙酸、巰基苯并噻唑、巰基甲基咪唑、甲氧基酚、單寧酸、硫甘油、硫代水楊酸、三唑、香草醛或香草酸的一或多種。
本發(fā)明的清洗溶液是堿性的。因?yàn)橐恍〤MP過(guò)程使用堿性淤漿液，故堿性CMP后清洗化學(xué)處理劑很理想。通過(guò)使用堿性清洗溶液，可避免因工藝設(shè)備中pH值來(lái)回變動(dòng)所帶來(lái)的問(wèn)題。
本發(fā)明的優(yōu)選清洗溶液可在同一步驟中清潔半導(dǎo)體工件并保護(hù)金屬表面不被腐蝕。由于在單一步驟中完成清潔和抗腐蝕操作，則很少有因完全分開(kāi)的抗腐蝕溶液操作所帶來(lái)的意外污染的可能性。并且，因不必增加另外的抗腐蝕步驟而節(jié)省了寶貴的處理時(shí)間。
一些優(yōu)選的清洗溶液方案包括表面活性劑，又稱(chēng)表面濕潤(rùn)劑。表面活性劑有助于避免表面產(chǎn)生可能是污染源或隱匿半導(dǎo)體工件缺陷的斑點(diǎn)(水印)。表面活性劑可以是非離子型、陰離子型、陽(yáng)離子型、兩性離子型或兩性表面活性劑。


圖1是一個(gè)置于本發(fā)明優(yōu)選方案中處理的有圖案晶片上Cu墊的圖像。
圖2是一個(gè)置于本發(fā)明優(yōu)選方案中處理的有圖案晶片上Cu和低k線(xiàn)的圖像。
說(shuō)明本發(fā)明是一種用于清洗半導(dǎo)體工件的堿性清洗溶液。清洗溶液組合物包括清洗劑、螯合劑、和抗腐蝕化合物。優(yōu)選的清洗劑包括氫氧化銨和氫氧化四烷基(甲基、乙基、丙基、丁基等)銨。優(yōu)選的螯合劑包括檸檬酸銨、草酸銨、天冬氨酸、苯甲酸、檸檬酸、巰基丙氨酸、乙二胺、甘氨酸、葡糖酸、谷氨酸、組氨酸、羥基胺、異丙醇胺、異丙基羥基胺、馬來(lái)酸、草酸、水楊酸、酒石酸及它們的混合物。優(yōu)選的抗腐蝕化合物包括乙酰胺酚、氨基酚、苯并三唑、咖啡酸、肉桂酸、巰基丙氨酸、二羥基苯甲酸、葡萄糖、咪唑、巰基噻唑啉、巰基乙醇、巰基丙酸、巰基苯并噻唑、巰基甲基咪唑、甲氧基酚、單寧酸、硫甘油、硫代水楊酸、三唑、香草醛、香草酸和它們的混合物。優(yōu)選的清洗溶液可包含多于一種抗腐蝕劑的混合物。
一些優(yōu)選方案包含多于一種螯合劑和/或抗腐蝕化合物的混合物。例如一個(gè)優(yōu)選清洗溶液的抗腐蝕劑包括乙酰胺酚和甲氧基酚的混合物。另一優(yōu)選清洗溶液的抗腐蝕劑包括乙酰胺酚和香草醛的混合物。還有一個(gè)優(yōu)選清洗溶液的抗腐蝕劑包括甲氧基酚和香草醛的混合物。
一個(gè)優(yōu)選的清洗溶液方案包括氫氧化四甲基銨、乙二胺和乙酰胺酚與香草醛混合物。此方案的一個(gè)優(yōu)選混合物包括濃度2.75wt％的氫氧化四甲基銨、6wt％的乙二胺、0.75wt％的乙酰胺酚和1wt％的香草醛。對(duì)此方案而言，在使用前要用去離子(DI)水進(jìn)行15×至25×稀釋。另一優(yōu)選的清洗溶液包括氫氧化四甲基銨(2.75wt％)、乙二胺(8wt％)和乙酰胺酚(0.5wt％)與甲氧基酚(1.5wt％)混合物。再另一優(yōu)選的清洗溶液包含氫氧化四甲基胺(2.75wt％)、乙二胺(8wt％)、和甲氧基酚(1.5wt％)與香草醛(0.5wt％)的混合物。
本發(fā)明的優(yōu)選清洗溶液方案具有中性至堿性pH。更優(yōu)選pH約為10-13。
清洗溶液可按濃縮形式提供，或用水或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它適當(dāng)稀釋劑進(jìn)行稀釋。
一個(gè)優(yōu)選的清洗溶液方案包括能促使半導(dǎo)體表面更濕潤(rùn)的表面活性劑。優(yōu)選方案包括但不限于非離子型、陰離子型、陽(yáng)離子型、兩性離子型或兩性表面活性劑或它們的混合物。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可無(wú)需過(guò)多實(shí)驗(yàn)采用常規(guī)混合技術(shù)來(lái)制備本發(fā)明的清洗溶液。
實(shí)施例參照下列實(shí)施例來(lái)更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，只是例示說(shuō)明的目的而不應(yīng)當(dāng)看成是對(duì)本發(fā)明范圍的限定。
實(shí)施例1用電化學(xué)阻抗譜(EIS)對(duì)本發(fā)明的化學(xué)品進(jìn)行試驗(yàn)來(lái)測(cè)定其較市售堿性CMP后清洗劑的抗腐蝕性。將覆銅晶片浸入化學(xué)處理劑并連接電化學(xué)電池。測(cè)量開(kāi)路電勢(shì)與時(shí)間的關(guān)系來(lái)確定晶片置于每種化學(xué)處理劑的穩(wěn)態(tài)條件。一旦發(fā)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)條件，則向每一晶片施加AC電壓并獲得電阻和電容值，給出腐蝕速率和每種化學(xué)品的抗腐蝕性的信息。所測(cè)的本發(fā)明優(yōu)選方案的抗腐蝕性為25843歐姆-cm2，所測(cè)的市售產(chǎn)品的抗腐蝕性為19226歐姆-cm2。這些結(jié)果表明本發(fā)明所提供的抗銅腐蝕性比市售堿性CMP后清洗劑要高。高抗腐蝕性對(duì)互連線(xiàn)的銅損失最小化以及避免銅線(xiàn)表面形成低導(dǎo)物如氧化物和氫氧化物很重要。
實(shí)施例2在第二個(gè)研究中，將有圖案Cu/低k和覆銅晶片置于本發(fā)明化學(xué)品及市售替換品中處理，以便測(cè)定每種化學(xué)品在腐蝕銅線(xiàn)方面的侵蝕性。對(duì)一個(gè)有效清洗過(guò)程而言，化學(xué)處理劑應(yīng)能有效將銅絡(luò)合到溶液中，使其移出電介質(zhì)區(qū)域，但又要與抗腐蝕性平衡，避免從銅線(xiàn)中移出過(guò)多材料。為研究此性能，將有圖案銅晶片置于堿性處理劑稀釋液中處理5分鐘，然后用原子力顯微鏡(AFM)進(jìn)行分析。然后對(duì)晶片上的銅區(qū)進(jìn)行掃描來(lái)測(cè)定因化學(xué)處理所造成的粗糙程度。圖1示出一個(gè)置于本發(fā)明優(yōu)選方案(氫氧化四甲基銨+乙二胺+乙酰胺酚+香草醛)的1∶20稀釋液中處理的有圖案晶片上銅墊的20×20微米AFM掃描圖。化學(xué)處理后該區(qū)域的RMS粗糙度為1.6nm，而初值為1.0nm。表明化學(xué)處理使表面略微變粗糙且銅粒高亮，但沒(méi)有顯著侵蝕銅。此信息結(jié)合ICPMS所測(cè)的處理過(guò)程中溶入溶液的銅，可得到本發(fā)明化學(xué)處理劑與市售產(chǎn)品的比較情況。
也可用置于堿性CMP后清洗稀釋液中處理后的AFM圖來(lái)研究有圖案晶片上的Cu/低k線(xiàn)區(qū)域。圖2是一個(gè)用本發(fā)明優(yōu)選方案(氫氧化四甲基銨+乙二胺+乙酰胺酚+香草醛)清洗的晶片上有交替的銅線(xiàn)(亮區(qū))和低k線(xiàn)(暗區(qū))區(qū)域的實(shí)例。圖2的銅線(xiàn)基本沒(méi)有被清洗溶液變凹?；瘜W(xué)處理劑能夠在清洗過(guò)程中保護(hù)銅線(xiàn)的完整性，移出顆粒物、有機(jī)物，和溶解銅殘余物，同時(shí)不會(huì)使銅被侵蝕到產(chǎn)生線(xiàn)凹陷的不利結(jié)果。
盡管已參照某些優(yōu)選方案對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了很詳細(xì)的說(shuō)明，但其它方案也是可行的。例如組合物可實(shí)際用于非CMP后清洗的另外過(guò)程。此外，半導(dǎo)體工件的清洗操作可采用各種不同清洗液濃度、溫度和條件來(lái)完成。并且，本發(fā)明可用來(lái)清洗各種表面，包括但不限于含銅、硅的表面和電介質(zhì)薄膜。因此，所附權(quán)利要求的范圍和精神不受本文所包含的優(yōu)選方案說(shuō)明的限制。本申請(qǐng)人的發(fā)明將覆蓋所有屬于所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明范圍和精神的改進(jìn)、等價(jià)和替代方案。
權(quán)利要求
1.一種清洗半導(dǎo)體工件的組合物，包括a)清洗劑，其中所述清洗劑選自氫氧化銨和氫氧化四烷基銨；b)螯合劑，其中所述螯合劑選自檸檬酸銨、草酸銨、天冬氨酸、苯甲酸、檸檬酸、巰基丙氨酸、乙二胺、甘氨酸、葡糖酸、谷氨酸、組氨酸、羥基胺、異丙醇胺、異丙基羥基胺、馬來(lái)酸、草酸、水楊酸、酒石酸及它們的混合物；和c)抗腐蝕化合物，其中所述抗腐蝕化合物選自乙酰胺酚、氨基酚、苯并三唑、咖啡酸、肉桂酸、巰基丙氨酸、二羥基苯甲酸、葡萄糖、咪唑、巰基噻唑啉、巰基乙醇、巰基丙酸、巰基苯并噻唑、巰基甲基咪唑、甲氧基酚、單寧酸、硫甘油、硫代水楊酸、三唑、香草醛、香草酸和它們的混合物。
2.權(quán)利要求1的組合物，其中所述抗腐蝕混合物包括至少兩種選自乙酰胺酚、氨基酚、苯并三唑、咖啡酸、肉桂酸、巰基丙氨酸、二羥基苯甲酸、葡萄糖、咪唑、巰基噻唑啉、巰基乙醇、巰基丙酸、巰基苯并噻唑、巰基甲基咪唑、甲氧基酚、單寧酸、硫甘油、硫代水楊酸、三唑、香草醛和香草酸的化學(xué)品的混合物。
3.權(quán)利要求1的組合物，進(jìn)一步包括稀釋劑。
4.權(quán)利要求1的組合物，進(jìn)一步包括表面活性劑。
5.權(quán)利要求4的組合物，其中所述表面活性劑選自非離子型、陰離子型、陽(yáng)離子型、兩性離子型和兩性表面活性劑以及它們的混合物。
6.權(quán)利要求1的組合物，其中pH值介于約9到13之間。
7.權(quán)利要求1的組合物，其中所述清洗劑包括氫氧化四甲基銨。
8.權(quán)利要求7的組合物，其中所述螯合劑包括乙二胺。
9.權(quán)利要求8的組合物，其中所述抗腐蝕化合物包括乙酰胺酚
10.權(quán)利要求9的組合物，其中所述抗腐蝕化合物進(jìn)一步包括香草醛。
11.權(quán)利要求10的組合物，進(jìn)一步包括稀釋劑。
12.權(quán)利要求10的組合物，進(jìn)一步包括表面活性劑。
13.權(quán)利要求12的組合物，其中所述表面活性劑選自非離子型、陰離子型、陽(yáng)離子型、兩性離子型和兩性表面活性劑以及它們的混合物。
14.權(quán)利要求9的組合物，其中所述抗腐蝕化合物進(jìn)一步包括甲氧基酚。
15.權(quán)利要求14的組合物，進(jìn)一步包括稀釋劑。
16.權(quán)利要求14的組合物，進(jìn)一步包括表面活性劑。
17.權(quán)利要求16的組合物，其中所述表面活性劑選自非離子型、陰離子型、陽(yáng)離子型、兩性離子型和兩性表面活性劑以及它們的混合物。
18.權(quán)利要求8的組合物，其中所述抗腐蝕化合物包括甲氧基酚。
19.權(quán)利要求18的組合物，其中所述抗腐蝕化合物進(jìn)一步包括香草醛。
20.權(quán)利要求19的組合物，進(jìn)一步包括稀釋劑。
21.權(quán)利要求19的組合物，進(jìn)一步包括表面活性劑。
22.權(quán)利要求21的組合物，其中所述表面活性劑選自非離子型、陰離子型、陽(yáng)離子型、兩性離子型和兩性表面活性劑以及它們的混合物。
23.一種清洗半導(dǎo)體工件的方法，方法包括如下步驟a)提供一個(gè)半導(dǎo)體工件，將所述半導(dǎo)體工件與包括下述成分的清洗溶液接觸i)清洗劑，其中所述清洗劑選自氫氧化銨和氫氧化四烷基銨ii)螯合劑，其中所述螯合劑選自檸檬酸銨、草酸銨、天冬氨酸、苯甲酸、檸檬酸、巰基丙氨酸、乙二胺、甘氨酸、葡糖酸、谷氨酸、組氨酸、羥基胺、異丙醇胺、異丙基羥基胺、馬來(lái)酸、草酸、水楊酸、酒石酸及它們的混合物；和iii)抗腐蝕化合物，其中所述抗腐蝕化合物選自乙酰胺酚、氨基酚、苯并三唑、咖啡酸、肉桂酸、巰基丙氨酸、二羥基苯甲酸、葡萄糖、咪唑、巰基噻唑啉、巰基乙醇、巰基丙酸、巰基苯并噻唑、巰基甲基咪唑、甲氧基酚、單寧酸、硫甘油、硫代水楊酸、三唑、香草醛、香草酸和它們的混合物。
24.權(quán)利要求23的方法，其中所述半導(dǎo)體工件包括金屬線(xiàn)、阻隔材料和電介質(zhì)。
25.權(quán)利要求24的方法，其中所述金屬線(xiàn)包括銅。
26.權(quán)利要求25的方法，其中所述阻隔材料包括選自Ta、TaN、Ti、TiN、W和WN的材料。
27.權(quán)利要求26的方法，其中所述清洗劑包括氫氧化四甲基銨。
28.權(quán)利要求27的方法，其中所述螯合劑包括乙二胺。
29.權(quán)利要求28的方法，其中所述抗腐蝕化合物包括乙酰胺酚
30.權(quán)利要求29的方法，其中所述抗腐蝕化合物進(jìn)一步包括甲氧基酚。
31.權(quán)利要求29的方法，其中所述抗腐蝕化合物進(jìn)一步包括香草醛。
32.權(quán)利要求28的方法，其中所述抗腐蝕化合物包括甲氧基酚。
33.權(quán)利要求32的方法，其中所述抗腐蝕化合物進(jìn)一步包括香草醛。
34.權(quán)利要求23的方法，其中所述清洗溶液進(jìn)一步包括稀釋劑。
35.權(quán)利要求23的方法，其中所述清洗溶液進(jìn)一步包括表面活性劑。
36.權(quán)利要求35的方法，其中所述表面活性劑選自非離子型、陰離子型、陽(yáng)離子型、兩性離子型和兩性表面活性劑以及它們的混合物。
全文摘要
本公開(kāi)內(nèi)容討論半導(dǎo)體器件生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)晶片進(jìn)行化學(xué)機(jī)械平面化(CMP)處理后清洗半導(dǎo)體晶片的方法。公開(kāi)一種用于CMP后清洗含金屬、特別是銅互連線(xiàn)的晶片的堿性化學(xué)處理法。在不顯著刻蝕金屬、不在表面留下沉積物或不給晶片帶來(lái)大量污染物的條件下從晶片表面移出淤漿顆粒、特別是銅或其它金屬顆粒，同時(shí)還能保護(hù)金屬不被氧化和腐蝕。此外，存在至少一種強(qiáng)螯合試劑來(lái)將金屬離子絡(luò)合到溶液中，促使金屬?gòu)碾娊橘|(zhì)移出，并避免再沉積到晶片上。
文檔編號(hào)C11D7/34GK1906287SQ200580001936
公開(kāi)日2007年1月31日 申請(qǐng)日期2005年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月12日
發(fā)明者M·L·菲施爾, A·米斯拉 申請(qǐng)人:液體空氣喬治洛德方法利用和研究的具有監(jiān)督和管理委員會(huì)的有限公司