本發(fā)明涉及一種清洗液。

背景技術(shù)：

1、在芯片制造技術(shù)中，銅互聯(lián)等離子刻蝕后殘余物清洗液以含氟清洗液組合物為主。隨著技術(shù)節(jié)點(diǎn)的不斷前進(jìn)，越來(lái)越多的材料被引入，如鈷、鈦、鎢、氮化鈦等金屬材料，以及低k介質(zhì)材料等，進(jìn)而對(duì)傳統(tǒng)的含氟清洗液組合物與多種材料的兼容性形成挑戰(zhàn)。

2、等離子干蝕刻常用于在銅(cu)/低介電常數(shù)雙鑲嵌制造工藝中制造垂直側(cè)壁溝槽和各向異性互連通路。隨著技術(shù)節(jié)點(diǎn)發(fā)展至45nm及更小(比如28-14nm)，半導(dǎo)體設(shè)備尺寸的縮小使得達(dá)到通路與溝槽的精準(zhǔn)輪廓控制更具挑戰(zhàn)性。集成電路制造公司正在研究利用各種硬遮罩來(lái)改善對(duì)低介電常數(shù)材料的蝕刻選擇性，從而獲得更佳的輪廓控制。硬遮罩材料(例如ti、tin、氧氮化硅或其類似物)在發(fā)揮蝕刻保護(hù)作用后需移除，在移除硬遮罩材料的清洗工藝中，需對(duì)其他金屬及介電材料進(jìn)行保護(hù)，因此對(duì)傳統(tǒng)的清洗液組合物與多種材料的兼容性形成挑戰(zhàn)。

3、開(kāi)發(fā)兼容性強(qiáng)的選擇性移除硬遮罩的清洗液成為本領(lǐng)域亟待解決的一個(gè)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是為了克服傳統(tǒng)的清洗液中的兼容性不佳的問(wèn)題，而提供了一種清洗液。本發(fā)明的清洗液具有如下的一個(gè)或多個(gè)優(yōu)點(diǎn)：對(duì)刻蝕后殘余物有較佳的清洗效果，具有較佳的腐蝕效果，可以選擇性移除tin硬遮罩，可以抑制銅或銅合金及鈷或鈷合金的損傷。

2、本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問(wèn)題的。

3、本發(fā)明提供了一種清洗液，其原料包括下列質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分：0.1-40％氧化劑、胺類有機(jī)物、緩蝕劑、螯合劑、表面活性劑以及水，水補(bǔ)足余量，各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和為100％；所述的胺類有機(jī)物為氮烷基氫氧化銨和/或醇胺；所述的螯合劑為未取代或被一個(gè)或多個(gè)c1-c4烷基取代的n乙烯m胺(單一物質(zhì))、多乙烯多胺(乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺的聯(lián)產(chǎn)物)和含氮有機(jī)酸中的一種或多種；n為2-10的整數(shù)，m為3-10的整數(shù)；所述的表面活性劑為聚醚酰亞胺和/或聚乙酸乙烯酯；所述的清洗液不含氟化銨；所述的清洗液不含金屬離子；

4、各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為各組分的質(zhì)量占所述的清洗液中所有組分總質(zhì)量的質(zhì)量百分比。

5、所述的清洗液的ph可為7.5-13.5，優(yōu)選為8-12。

6、所述的清洗液可不含氟化氫、氟化銨、四烷基氟化銨、氟硼酸和四氟硼酸銨中的一種或多種。所述的清洗液可不含氟化物。

7、所述的清洗液中，所述的氧化劑可為本領(lǐng)域清洗液常規(guī)的氧化劑，優(yōu)選為過(guò)氧化氫、n-甲基嗎啉氧化物、過(guò)氧化苯甲酰、過(guò)氧單硫酸四丁銨、臭氧、過(guò)氧二硫酸銨、過(guò)乙酸、過(guò)氧化脲、硝酸、亞氯酸銨、氯酸銨、碘酸銨、過(guò)硼酸銨、高氯酸銨、高碘酸銨、過(guò)硫酸銨、亞氯酸四甲銨、氯酸四甲銨、碘酸四甲銨、過(guò)硼酸四甲銨、高氯酸四甲銨、高碘酸四甲銨、過(guò)硫酸四甲銨、過(guò)氧化脲和過(guò)氧乙酸中的一種或多種，例如過(guò)氧化氫。

8、所述的清洗液中，所述的氧化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)優(yōu)選為0.5-30％，例如25％。

9、所述的清洗液中，所述的胺類有機(jī)物中，所述的氮烷基氫氧化銨可為四甲基氫氧化銨；所述的醇胺可為單乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺中的一種或多種，例如單乙醇胺和/或二乙醇胺。

10、所述的清洗液中，所述的胺類有機(jī)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可為本領(lǐng)域清洗液常規(guī)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，優(yōu)選為0.01-20％，更優(yōu)選為0.1-15％，例如13％或10％。

11、所述的清洗液中，所述的緩蝕劑可為本領(lǐng)域清洗液常規(guī)的緩蝕劑，優(yōu)選為苯并三唑、甲苯三唑、5-苯基-苯并三唑、5-硝基-苯并三唑、3-氨基-5-巰基-1,2,4-三唑、1-氨基-1,2,4-三唑、羥苯并三唑、2-(5-氨基-戊基)-苯并三唑、1-氨基-1,2,3-三唑、1-氨基-5-甲基-1,2,3-三唑、3-氨基-1,2,4-三唑、3-巰基-1,2,4-三唑、3-異丙基-1,2,4-三唑、5-苯硫醇-苯并三唑、5-氯苯并三唑、4-氯苯并三唑、5-溴苯并三唑、4-溴苯并三唑、5-氟苯并三唑、4-氟苯并三唑、萘并三唑、2-巰基苯并咪唑、2-巰基苯并噻唑、4-甲基-2-苯基咪唑、2-巰基噻唑啉、5-氨基四唑、5-氨基四唑一水合物、5-氨基-1,3,4-噻二唑-2-硫醇、2,4-二氨基-6-甲基-1,3,5-三嗪、噻唑、三嗪、甲基四唑、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、1,5-五亞甲基四唑、1-苯基-5-巰基四唑、二氨基甲基三嗪、咪唑啉硫酮、巰基苯并咪唑、4-甲基-4h-1,2,4-三唑-3-硫醇、5-氨基-1,3,4-噻二唑-2-硫醇和苯并噻唑中的一種或多種，例如苯并三唑(bta)。

12、所述的清洗液中，所述的緩蝕劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可為本領(lǐng)域清洗液常規(guī)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，優(yōu)選為0.001-5％，更優(yōu)選為0.01-3％，例如0.5％。

13、所述的清洗液中，所述的螯合劑中，所述的n乙烯m胺可為二乙烯三胺和/或五甲基二乙烯三胺，例如五甲基二乙烯三胺；所述的含氮有機(jī)酸可為2-氨基乙酸、2-氨基苯甲酸、亞氨基二乙酸、氨三乙酸和乙二胺四乙酸中的一種或多種，例如亞氨基二乙酸。

14、所述的清洗液中，所述的螯合劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可為本領(lǐng)域清洗液常規(guī)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，優(yōu)選為0.001％-5％，更優(yōu)選為0.01％-3％，例如1.5％。

15、所述的清洗液中，所述的表面活性劑可為聚醚酰亞胺。所述的聚醚酰亞胺的cas號(hào)可為61128-46-9。所述的聚乙酸乙烯酯的cas號(hào)可為9003-20-7。

16、所述的清洗液中，所述的表面活性劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可為本領(lǐng)域清洗液常規(guī)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，優(yōu)選為0.001％-5％，更優(yōu)選為0.01％-3％，例如1％。

17、所述的清洗液中，所述的水可為本領(lǐng)域清洗液常規(guī)的水，優(yōu)選為去離子水、蒸餾水和純水中的一種或多種，例如去離子水。

18、在某一實(shí)施技術(shù)方案中，所述的清洗液的原料包括下列質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分：

19、所述的氧化劑為過(guò)氧化氫；

20、所述的氧化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1-40％；

21、所述的胺類有機(jī)物為四甲基氫氧化銨、單乙醇胺和二乙醇胺中的一種或多種；

22、所述的胺類有機(jī)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01-20％；

23、所述的緩蝕劑為苯并三唑；

24、所述的緩蝕劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.001-5％；

25、所述的螯合劑為五甲基二乙烯三胺和/或亞氨基二乙酸；

26、所述的螯合劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.001％-5％；

27、所述的表面活性劑為聚醚酰亞胺；

28、所述的表面活性劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.001％-5％；

29、所述的水為去離子水，所述的去離子水補(bǔ)足余量。

30、在某一實(shí)施技術(shù)方案中，所述的清洗液的原料包括下列質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分：

31、所述的氧化劑為過(guò)氧化氫；

32、所述的氧化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25％；

33、所述的胺類有機(jī)物為四甲基氫氧化銨、單乙醇胺和二乙醇胺中的一種或多種；

34、所述的胺類有機(jī)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13％或10％；

35、所述的緩蝕劑為苯并三唑；

36、所述的緩蝕劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％；

37、所述的螯合劑為五甲基二乙烯三胺和/或亞氨基二乙酸；

38、所述的螯合劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5％；

39、所述的表面活性劑為聚醚酰亞胺；

40、所述的表面活性劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％；

41、所述的水為去離子水，所述的去離子水補(bǔ)足余量。

42、在某一優(yōu)選技術(shù)方案中，所述的清洗液的原料包括下列質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分的任一組合：

43、組合1：25％過(guò)氧化氫、13％四甲基氫氧化銨、0.5％苯并三唑，1.5％五甲基二乙烯三胺、1％聚醚酰亞胺和去離子水，去離子水補(bǔ)足余量；

44、組合2：25％過(guò)氧化氫、10％四甲基氫氧化銨、0.5％苯并三唑，1.5％五甲基二乙烯三胺、1％聚醚酰亞胺和去離子水，去離子水補(bǔ)足余量；

45、組合3：25％過(guò)氧化氫、13％二乙醇胺、0.5％苯并三唑，1.5％五甲基二乙烯三胺、1％聚醚酰亞胺和去離子水，去離子水補(bǔ)足余量；

46、組合4：25％過(guò)氧化氫、10％二乙醇胺、0.5％苯并三唑，1.5％五甲基二乙烯三胺、1％聚醚酰亞胺和去離子水，去離子水補(bǔ)足余量；

47、組合5：25％過(guò)氧化氫、13％單乙醇胺、0.5％苯并三唑，1.5％五甲基二乙烯三胺、1％聚醚酰亞胺和去離子水，去離子水補(bǔ)足余量；

48、組合6：25％過(guò)氧化氫、10％單乙醇胺、0.5％苯并三唑，1.5％五甲基二乙烯三胺、1％聚醚酰亞胺和去離子水，去離子水補(bǔ)足余量；

49、組合7：25％過(guò)氧化氫、13％四甲基氫氧化銨、0.5％苯并三唑，1.5％亞氨基二乙酸、1％聚醚酰亞胺和去離子水，去離子水補(bǔ)足余量；

50、組合8：25％過(guò)氧化氫、10％四甲基氫氧化銨、0.5％苯并三唑，1.5％亞氨基二乙酸、1％聚醚酰亞胺和去離子水，去離子水補(bǔ)足余量；

51、組合9：25％過(guò)氧化氫、13％二乙醇胺、0.5％苯并三唑，1.5％亞氨基二乙酸、1％聚醚酰亞胺和去離子水，去離子水補(bǔ)足余量；

52、組合10：25％過(guò)氧化氫、10％二乙醇胺、0.5％苯并三唑，1.5％亞氨基二乙酸、1％聚醚酰亞胺和去離子水，去離子水補(bǔ)足余量；

53、組合11：25％過(guò)氧化氫、13％單乙醇胺、0.5％苯并三唑，1.5％亞氨基二乙酸、1％聚醚酰亞胺和去離子水，去離子水補(bǔ)足余量；

54、組合12：25％過(guò)氧化氫、10％單乙醇胺、0.5％苯并三唑，1.5％亞氨基二乙酸、1％聚醚酰亞胺和去離子水，去離子水補(bǔ)足余量。

55、在某一實(shí)施技術(shù)方案中，所述的清洗液的原料由下述質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分組成：上述的氧化劑、上述的胺類有機(jī)物、上述的緩蝕劑、上述的螯合劑、上述的表面活性劑和上述的水，水補(bǔ)足余量。

56、本發(fā)明的各組分可采用分裝的形式，在使用時(shí)臨時(shí)混合即可。

57、本發(fā)明還提供了一種試劑盒，所述的試劑盒包含在一個(gè)或多個(gè)容器，所述的氧化劑、所述的胺類有機(jī)物、所述的緩蝕劑，所述的螯合劑、所述的表面活性劑和所述的水，置于一個(gè)或多個(gè)容器中。

58、本發(fā)明還提供了所述的清洗液的制備方法，其包括如下步驟：將上述的組分混合，即得到所述的清洗液。

59、其中，所述的混合優(yōu)選將所述的組分中的固體組分加入到液體組分中，攪拌均勻，即可。

60、其中，所述的混合的溫度可為室溫。

61、本發(fā)明還提供了所述的清洗液在清洗刻蝕灰化后的半導(dǎo)體芯片中的應(yīng)用。

62、其中，所述的半導(dǎo)體芯片優(yōu)選銅互連或鈷互連半導(dǎo)體芯片。

63、其中，所述的清洗的溫度可為10-90℃，優(yōu)選20-60℃，更優(yōu)選為40-45℃。

64、本發(fā)明中，“室溫”是指10-30℃。

65、在不違背本領(lǐng)域常識(shí)的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實(shí)例。

66、本發(fā)明的試劑和原料均市售可得。

67、本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：本發(fā)明提供的清洗液對(duì)刻蝕后殘余物有較佳的清洗效果，具有較佳的腐蝕效果，可以選擇性移除tin硬遮罩，且可抑制銅或銅合金及鈷或鈷合金的損傷。