本發(fā)明涉及半導(dǎo)體晶片清洗液領(lǐng)域，尤其涉及一種富含水的羥胺剝離清洗液。

背景技術(shù)：

通常在半導(dǎo)體制造工藝中，特別是在光刻工藝以及al后端工藝中，存在許多殘留物會對半導(dǎo)體器件的性能產(chǎn)生不利的影響，如光致抗蝕劑、蝕刻后和灰化后的殘留物、來自al后端工藝互連結(jié)構(gòu)的殘留物以及污染等。所以，在半導(dǎo)體制造工藝中需要增加去除此類殘留物的步驟，通常使用化工清洗液，在一定的條件下清除以上殘留物，但在這個過程中要求完全除去不需要的物質(zhì)，同時不能腐蝕基材，這對此類清洗液提出了較高的要求。

目前，此類清洗液主要的組成主要包括有機組分、胺、緩蝕劑和少量的水等，其主要通過將半導(dǎo)體晶片浸入清洗液中或者利用清洗液沖洗半導(dǎo)體晶片，去除半導(dǎo)體晶片上的殘留物。其中包括一類不含水或者含少量水的半導(dǎo)體清洗液，如us5279771公開了一種不含水的羥胺清洗液，其組成為羥胺、烷鏈醇胺、極性溶劑，將晶片浸入該清洗液中，可以于50～150℃下除去金屬和電介質(zhì)基材上的蝕刻殘留物，其對半導(dǎo)體晶片基材基本沒有腐蝕，也能完全去除半導(dǎo)體晶片上的殘留物，但是其成本高、清洗液穩(wěn)定性差；又例如us5419779公開了由羥胺、乙醇胺、水、腐蝕抑制劑等組成的清洗液，將晶片浸入該清洗液中，可以在40～75℃下除去金屬和電介質(zhì)基材上的蝕刻殘留物，但是在該清洗液中乙醇胺含量較高，且成本稍高。而另一類是含水較多的清洗液，其含水量一般大于50％，如cn102004399公開了一種富含水體系的清洗液，其組成是羥胺、叔丁基鄰苯二酚、8-羥基喹啉、溶劑和水，能在45～75℃下除去金屬和電介質(zhì)基材上的蝕刻殘留物，對金屬腐蝕較小，且有較好的穩(wěn)定性。該類清洗液由于含水較多，其成本相對較低，也相對環(huán)保。故具有較強的工業(yè)應(yīng)用背景。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了提供另一種富含水，但不含醇胺的清洗液。其能夠有效地去除光致抗劑、蝕刻后和灰化后基材表面的殘留物以及來自al后端工藝互連結(jié)構(gòu)的殘留物和污染物，該清洗液具有對半導(dǎo)體光致抗劑、蝕刻后和灰化后的殘留物的快速去除能力，同時對金屬鋁等具有非常低的蝕刻速率，還具有很好的穩(wěn)定性。并能夠與石英設(shè)備兼容。

本發(fā)明公開了一種富含水的羥胺剝離清洗液，該新型清洗液含有：

i.羥胺1％-20％，優(yōu)選1％-15％

ii.有機溶劑1％-50％優(yōu)選1％-40％

iii.烷基苯酚0.1％-5％優(yōu)選0.1％-3％

iv.芳基有機酸0.01％-2％優(yōu)選0.01％-1％

v.水>＝50％(余量)

其中，所述溶劑選自亞砜、砜、咪唑烷酮、吡咯烷酮、咪唑啉酮、酰胺和醇醚中的一種或多種。優(yōu)選地，亞砜選自二甲基亞砜和甲乙基亞砜中的一種或多種；砜選自甲基砜、環(huán)丁砜中的一種或多種；咪唑烷酮選自2-咪唑烷酮和1,3-二甲基-2-咪唑烷酮中的一種或多種；吡咯烷酮選自n-甲基吡咯烷酮和n-環(huán)己基吡咯烷酮中的一種或多種；咪唑啉酮選自1,3-二甲基-2-咪唑啉酮；酰胺選自二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺中的一種或多種；醇醚選自二乙二醇單丁醚和二丙二醇單甲醚中的一種或多種。

其中，所述烷基苯酚選自4-叔丁基鄰苯二酚、2-甲基苯酚、2,6-二甲基苯酚、4，5-二甲基間苯二酚、2-甲基間苯二酚、2，6-二甲基對苯二酚、4-甲基鄰苯二酚、4-甲基對苯二酚、2-甲基苯酚、2-丁基苯酚、3-叔丁基苯酚、2，6-二叔丁基苯酚中的一種或多種。

其中，所述芳基有機酸選自苯甲酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、苯乙酸、鄰苯二乙酸、間苯二乙酸、4-正丁氧基苯甲酸、4-甲氧基苯甲酸、4-叔丁基苯甲酸、4-正丁氧基苯乙酸中的一種或多種。

本發(fā)明中的清洗液，可以在50℃至95℃下清洗晶圓上的蝕刻殘留物。具體方法如下：將含有蝕刻殘留物的晶圓分別浸入上述清洗液中，在50℃至95℃下利用恒溫振蕩器以約60轉(zhuǎn)/分的振動頻率振蕩10～30分鐘，然后經(jīng)漂洗后用高純氮氣吹干。

本發(fā)明的積極進步效果在于：

1)本發(fā)明的清洗液通過羥胺、有機溶劑、水、烷基苯酚、芳基有機酸的作用，可有效地去除晶圓上的蝕刻殘留物，同時，對金屬鋁等的腐蝕極?。?/p>

2)本發(fā)明提供一種富含水的清洗液，其具有非常好的穩(wěn)定性，解決了傳統(tǒng)清洗液穩(wěn)定性差、醇胺含量高、環(huán)保性差、成本高等問題，在半導(dǎo)體晶片清洗等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。

具體實施方法

下面通過具體實施例進一步闡述本發(fā)明的優(yōu)點，但本發(fā)明的保護范圍不僅僅局限于下述實施例。

本發(fā)明所用試劑及原料均市售可得。

表1為本發(fā)明實施例及對比例的各組分配比，按照表中配方將各組分簡單均勻混合即可制得相應(yīng)的拋光液。

表1各實施例(examples)中的清洗液的組分和含量

效果實施例

為了進一步考察該類清洗液的清洗情況，本發(fā)明采用了如下技術(shù)手段：即將含有蝕刻殘留物的晶圓分別浸入清洗液中，在50℃至95℃下利用恒溫振蕩器以約60轉(zhuǎn)/分的振動頻率振蕩10～30分鐘，然后經(jīng)漂洗后用高純氮氣吹干。得到光阻殘留物的清洗效果和清洗液對晶片的腐蝕情況如表2所示。

表2：部分實施例和對比例的晶圓清洗情況

從表2可以看出，本發(fā)明的清洗液對含有蝕刻殘留物晶圓具有良好的清洗效果，且使用溫度范圍廣。

同時，比較各對比例與實施例可以發(fā)現(xiàn)：在實施例1中，緩釋劑選用烷基苯酚和芳基有機酸，隨著烷基苯酚和芳基有機酸同時加入，實例1較對比例1-1、1-2表現(xiàn)出更好的金屬鋁的腐蝕抑制性，故對比例1-1、1-2與實施例1驗證了烷基苯酚和芳基有機酸同時加入，較單一加入烷基苯酚或芳基有機酸更有利于抑制金屬鋁的腐蝕。相似地，對比例1-3中兩種物質(zhì)都不加，在其它組分一樣且操作條件相同的條件下，驗證了烷基苯酚和芳基有機酸的加入有利于抑制金屬鋁的腐蝕。故，由上述對比例1-1，1-2，1-3及實施例1的效果實施例可知，烷基苯酚和芳基有機酸的加入有利于抑制金屬鋁的腐蝕，且烷基苯酚和芳基有機酸同時加入較單一加入烷基苯酚或芳基有機酸更有利于抑制清洗液對金屬鋁的腐蝕。

而，通過對比例1-4和實施例1的對比，驗證了烷基有機酸的加入量超過一定范圍，雖然對金屬腐蝕有很好的抑制，但對蝕刻殘留物的清洗影響很大，清洗后仍有大量殘留物。

綜上，本發(fā)明的積極進步效果在于：本發(fā)明的清洗液既能有效的去除蝕刻殘留物又能保護基材，還具有較好的穩(wěn)定性、成本低等優(yōu)點，在半導(dǎo)體晶片清洗等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明所述％均指的是質(zhì)量百分含量。

以上對本發(fā)明的具體實施例進行了詳細描述，但其只是作為范例，本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實施例。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對本發(fā)明進行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。