[发明专利]用于半导体制程中的金属防腐蚀清洗液

说明书

技术领域

本发明涉及一种清洗液，尤其涉及用于半导体制程中的金属防腐蚀清洗液。

背景技术

典型的清洗液有去离子水、过氧化氢溶液和稀氨水，它们主要用于清洗前一工艺中残留液，比如经化学机械抛光工艺后，金属表面残留的抛光液，经过刻蚀去强光阻工艺后，残留的去强光阻液以及经过沉积工艺后的残留液等。其中前一工艺残留液被清洗后，金属表面仍然可能存在一些由清洗液引入的有机物残留从而影响下一工艺制程，或者金属表面的腐蚀仍然存在，金属表面的腐蚀会影响金属表面平坦度质量也使缺陷水平居高不下，从而降低了产品良率和收益率。

一些清洗液已被公开，比如美国第US2002169088号专利中的清洗液包括羧酸，含氮化合物和磷酸(carboxylic acid，phosphoric acid，amine acid)。世界专利第WO 2005093031号专利中的酸性清洗液包括有机酸和含氮抑制剂。世界专利第WO 2005085408号专利中的碱性清洗液包括有机酸和含氮抑制剂。中国专利CN01104317.2中的清洗液包括有机酸，腐蚀抑制剂，醇胺，多醇类化合物，这些都是关于清洗液或清洗液的使用方法。美国专利US6147002中的清洗液是关于一种酸性水溶液的清洗液，其还包括0.5～5重量％的含氟物质，该清洗液适合于清洗铜金属半导体晶片的集成电路元器件。但上述专利中的清洗液，或是含有毒性物质，对环境不友善；或是清洗效率不够高，或是有残留对后续工艺产生不良影响等缺陷；或是清洗使用范围窄，例如US6443814专利的清洗液只能够清洗含铜金属层的晶片。

因此，有必要开发出一种金属清洗液能够不仅能够有效清除金属表面各种残留，大大降低对后续工艺的干扰。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种用于半导体制造中有效清除金属表面各种残留，大大降低对后续工艺的干扰的清洗液。

本发明的上述目的通过下列技术方案来实现：该清洗液包括一种载体，还包括一种或多种有效清除金属表面各种残留，有效防止金属表面腐蚀的有机酸化学添加剂。

所述的有机酸类化学添加剂为有机羧酸、有机膦酸或有机磺酸以及它们的形成盐形成的组合物。

所述的有机羧酸为柠檬酸、草酸、酒石酸、琥珀酸或马来酸以中的一种或多种的组合。

所述的有机膦酸包括烷基膦酸、苯基膦酸、1-羟基乙烯基-1、1-二膦酸、亚甲基膦酸、乙烯基-二胺-4、亚甲基膦酸、环丁烷基-三胺-5-亚甲基膦酸或多氨基多醚基四亚甲基膦酸中的一种或多种的组合。

所述的有机磺酸包括甲基磺酸、乙基磺酸、二甲基磺酸或丁基磺酸内酯中的一种或多种的组合。

所述的含氮氨基酸和它的形成盐包括甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、胱氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸、丝氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸，谷氨酸、天门冬氨酸、赖氨酸或精氨酸中的一种或多种的组合。

本发明所述的有机羧酸化学添加剂的重量百分比含量较佳地为0.05～5％。

所述的有机膦酸化学添加剂的重量百分比含量较佳地为0.02～0.5％。

所述的有机磺酸化学添加剂的重量百分比含量较佳地为0.02～1％。

所述的氨基酸化学添加剂的重量百分比含量较佳地为0.05～5％。

本发明所述的清洗液还包括PH调节剂、表面活性剂和/或聚合物金属防腐抑制剂。

所述的聚合物金属防腐抑制剂为聚丙烯酸类化合物、丙烯酸类化合物与苯乙烯的共聚化合物、丙烯酸类化合物与顺丁烯二酸酐的共聚化合物、丙烯酸类化合物与丙烯酸酯类的共聚化合物、膦酰基羧酸共聚物、丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物或者丙烯酸-丙烯酸酯-膦酸-磺酸盐四元共聚物。

所述的聚合物金属防腐抑制剂范围分子量在2,000～3,000,000。

所述的多聚羧酸和/或其盐为式I化合物：

式I

其中，R₁、R₂独自地为氢原子或碳原子数小于3的烷基，R₃为H、K、Na或NH₄。

所述的聚丙烯酸类化合物较佳地为聚丙烯酸。

所述的聚丙烯酸类化合物分子量范围较佳地为5,000～30,000。

所述的聚丙烯酸类化合物重量百分比含量较佳地为10ppm～5000ppm。

本发明所述的清洗液还包括含氮杂环化合物为苯并三唑、吡唑和/或咪唑。