[发明专利]用于化学机械研磨后(POST-CMP)钴衬底的清洗的组合物和方法

说明书

本发明公开一种用于从上面有残留物和/或污染物的微电子装置清洗所述残留物和/或污染物的清洗组合物。所述组合物包含至少一种络合剂、至少一种清洗添加剂、至少一种pH调节剂、水和至少一种氧胺化合物。有利地，所述组合物展示含钴衬底的有效清洗和经改良的钴相容性。

技术领域

本发明大体上涉及用于从上面有残留物和/或污染物的微电子装置清洗所述残留物和/或污染物的清洗组合物，其中所述组合物具有经改良的钴相容性。

背景技术

微电子装置晶片用于形成集成电路且包括例如硅的衬底，在衬底中区域经图案化用以沉积具有绝缘、导电或半导电特性的不同材料。

为获得恰当的图案化，必须去除用于在衬底上形成层的过量材料。此外，为制造功能性且可靠的电路，在后续加工之前制备平整或平坦的微电子晶片表面很重要。因此，必需去除和/或研磨微电子装置晶片的某些表面。

化学机械研磨或平坦化(“CMP”)为一种从微电子装置晶片的表面去除材料，且通过联合物理方法(例如磨耗)与化学方法(例如氧化或螯合)研磨(更特定地说，平坦化)所述表面的方法。基本上，CMP涉及将浆料(例如在水溶液中含有活性化学物质的研磨剂的组合)施加到研磨垫，所述研磨垫对微电子装置晶片的表面进行抛光以实现去除、平坦化和研磨过程。物理与化学操作的协同组合实现快速、均匀去除。在集成电路的制造中，CMP浆料还应能够优先去除包含金属和其它材料的络合层的膜，从而可产生用于后续光刻、或图案化、蚀刻和薄膜处理的高度平坦的表面。在研磨之后获得在整个晶片表面中的良好均匀性的一个关键为使用针对所存在材料中的每一者具有恰当去除选择性的CMP浆料。

大多数处理操作(包括晶片衬底表面制备、沉积、电镀、蚀刻和化学机械研磨)需要清洗操作以确保微电子装置产品没有将另外以有害方式影响产品的功能或甚至致使微电子装置产物不可用于其预期功能的污染物。通常，这些污染物的粒子小于0.3μm。这些残留物如果不去除，则可能对例如铜线造成损害或使铜金属化严重粗糙，以及造成装置衬底上的CMP后所施加的层粘着性不佳。

在本行业中持续需要提供从衬底有效地和选择性地去除各种残留物(例如CMP后残留物、刻蚀后残留物和灰化后残留物)的组合物和方法，特别是随着对经改良的装置性能和减小的装置尺寸和减小的装置特征尺寸的需求增加。组合物和方法应消除粒子和其它污染物，且不腐蚀或以其它方式损害例如钴的组分。

发明内容

本发明大体上涉及用于从上面有残留物和/或污染物的微电子装置清洗所述残留物和/或污染物的组合物和方法。所述残留物可包括CMP后、蚀刻后和/或灰化后残留物。有利地，本文中所描述的组合物相对于所属领域中先前所描述的组合物展示经改良的钴相容性。

在一个方面中，描述一种清洗组合物，所述组合物包含至少一种络合剂、至少一种清洗添加剂、至少一种pH调节剂、水和至少一种氧胺化合物或其盐。在一些实施例中，所述组合物进一步包含至少一种蚀刻剂、至少一种腐蚀抑制剂和/或至少一种还原剂。优选地，所述清洗组合物大体上不含含氟化物源、研磨材料和氢氧化四甲铵。

在另一方面中，描述从上面有残留物和污染物的微电子装置去除所述残留物和污染物的方法，所述方法包含使微电子装置与清洗组合物接触足以至少部分地从微电子装置清洗所述残留物和污染物的时间，其中所述清洗组合物包含至少一种络合剂、至少一种清洗添加剂、水、至少一种pH调节剂和至少一种氧胺化合物或其盐。在一些实施例中，所述组合物进一步包含至少一种蚀刻剂、至少一种腐蚀抑制剂和/或至少一种还原剂。优选地，所述清洗组合物大体上不含含氟化物源、研磨材料和氢氧化四甲铵。

其它方面、特征和优势将从随后公开内容和随附权利要求书更充分地显而易见。已发现相对于现有技术中的组合物，此类组合物可实现经改良的钴相容性。此类相容性例如在现代微电子装置工艺中的CMP后清洗中具有相当大的益处。

具体实施方式