[发明专利]一种用于半导体的清洗液

说明书

本发明提出一种用于半导体的清洗液，其含有：氟化物、有机胺、水、含氮多元酸及有机还原性酸及其盐。本发明的清洗液清洗能力强，可有效去除半导体制程过程中等离子刻蚀残留物，尤其是在铜马士革工艺中灰化后的残留物。

技术领域

本发明涉及清洗液技术领域，尤其涉及一种用于半导体的清洗液。

背景技术

在半导体元器件制造过程中，光刻胶涂敷、曝光和成像对元器件的图案制造来说是必要的图案化工艺步骤。通常图案化的步骤为，将光刻胶的薄膜涂覆在所设计的晶片衬底，将电路设计在该薄膜上，通过曝光、显影、等离子蚀刻将所得的图像转印至通常是电介质或金属的下层材料。等离子蚀刻过程工艺带来的结果，光刻胶、蚀刻气体和经蚀刻的材料的产物作为有机和无机及氧化物残留物沉积在晶片或衬底上通道的底部侧壁周围或上表面。在进行下一工艺步骤之前，这些经等离子蚀刻工艺的残留物必须全部去除，未能完全去除会产生电路中断或通道电阻增加而使器件失效的后果。目前半导体微电子制造集成水平不断提高图案化的微电子器件尺寸越来越小，通道的尺寸也越来越小，清洗液不仅能够去除残留在通道上表面的残留物，还要具备优良的润湿性以便顺利去除深通道底部的残留物。因此低粘度清洗液的开发也越来越重要。同时随着半导体制造工艺成本控制越来越低，对能够有效去除经等离子蚀刻工艺残留物的清洗液也要求提高，在有效的去除该类残留物的同时成本能够大幅度降低是亟待解决的问题。

US6,224,785公开了一种对铜有极低腐蚀的含氟清洗组合物，尽管该清洗液对铜的保护非常优良，不存在腐蚀抑制表面吸附问题，但是其清洗液的粘度与表面张力都很大，从而影响清洗效果，业界也常常发现在使用后期存在球形残留物的问题。US 5,972,862公开了含氟物质的清洗组合物，其包括含氟物质、无机或有机酸、季铵盐和有机极性溶剂，pH为7～11，由于其清洗效果不是很稳定存在问题。US8,481,472公开了一种用于去除对铜双大马士革工艺残留物的高水性含氟酸性清洗液，该清洗液水含量超过70％，控制溶液为酸性条件，尽管能够同时保护金属和非金属成本也相对较低，但是对于有机物类的残留去除效果不理想。

因此，为了克服现有清洗液的缺陷，适应新的清洗要求，比如清洗液粘度降低、成本降低、环境更为友善、克服金属腐蚀抑制剂表面吸附、低缺陷水平、低刻蚀率以及适用于高转速旋转洗清方式等，亟待寻求新的清洗液。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种用于半导体的清洗液，其含有：氟化物、有机胺、水、含氮多元酸及有机还原性酸及其盐。本发明的清洗液清洗能力强，可有效去除半导体制程过程中等离子刻蚀残留物，尤其是在铜马士革工艺中灰化后的残留物。

具体地，本发明公开一种用于半导体的清洗液，其包括，氟化物、有机胺、含氮多元酸，有机还原性酸及其盐，以及水。

优选地，所述氟化物选自氟化氢(HF)、氟化铵(NH₄F)、氟化氢铵(NH₄HF₂)、四甲基氟化铵(N(CH₃)₄F)和三羟乙基氟化铵(N(CH₂OH)₃HF)中的一种或多种，所述碱包括氨水、季胺氢氧化物和醇胺中的一种或多种。

优选地，所述氟化物的质量百分比浓度为0.01～20％。

优选地，所述有机胺选自一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、五甲基二乙烯三胺、多乙烯多胺中的一种或多种；更加优选地，所述有机胺选自五甲基二乙烯三胺、一乙醇胺、异丙醇胺和三乙醇胺中的一种或多种。

优选地，所述有机胺的质量百分比浓度为20～60％。

优选地，所述含氮多元酸选自亚氨基二乙酸、N-甲基亚氨基二乙酸、N-羟乙基乙二胺三乙酸、L-胱氨酸、N-(2-乙酰胺)-2-亚氨基二乙酸、二乙三胺五乙酸、氨三乙酸、乙二胺四乙酸中的一种或多种。