[发明专利]用于去除多层铜互连阻挡层CMP后表面残留物的清洗液

说明书

本发明公开了一种用于去除多层铜互连阻挡层CMP后表面残留物的清洗液，旨在而提供一种成分简单，能够有效去除多层铜互连阻挡层CMP后表面残留物的清洗液。按质量百分比计由下述组分组成：螯合剂0.1‑5％，表面活性剂0.1‑15％，消泡剂1％，pH调节剂，去离子水余量；所述清洗液的pH值为7‑7.5；所述表面活性剂由阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂及阴离子表面活性剂复配而成。本发明的清洗液选用阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂复配，通过空间位阻作用，能有效去除多层铜互连阻挡层CMP后表面的大颗粒数及表面残留，从而提高器件的可靠性、电能性等性能，有利于提高器件的成品率。

技术领域

本发明涉及微电子技术领域，更具体的说，是涉及一种用于去除多层铜互连阻挡层CMP后表面残留物的清洗液及其制备方法。

背景技术

目前，集成电路技术发展趋势是：晶圆尺寸增大、有源器件数量增多、特征尺寸减少，对铜互连阻挡层表面洁净度的要求也比较严格，清洗在半导体工业的重要性引起人们的高度重视。CMP作为主要的平坦化技术，其通过化学反应和机械摩擦作用来实现材料表面的平坦化，应用于超大规模集成电路，具有局部和全局平坦化作用。然而，在CMP过程中会在加工物表面形成多种缺陷。包括残留(有机残留、铜残留)、颗粒吸附、腐蚀和划伤等，它们都会影响器件的可靠性、电能性等性能，更严重的可能会导致器件功能失效。

残留作为CMP过程中最常见的缺陷，主要是在亚14纳米以下技术节点的极其复杂、微型化的结构，以及化学机械抛光液的化学设计。这些抛光液通常含有多种化学添加剂，包括络合剂、缓蚀剂、强氧化剂，以及在化学机械抛光处理过的表面上保持持久残留的稳定剂。如果后清洗不能有效去除这些残留物，则会对设备性能产生不利影响，并且会直接影响器件的成品率、性能和可靠性。因此，发明一种能够有效降去除表面沾污的清洗液十分必要。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种成分简单，能够有效去除多层铜互连阻挡层CMP后表面残留物的清洗液。

本发明的另一个目的是提供一种适用于规模化生产的能够有效去除多层铜互连阻挡层CMP后表面残留物的清洗液的制备方法。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种用于去除多层铜互连阻挡层CMP后表面残留物的清洗液，按质量百分比计由下述组分组成：螯合剂0.1-5％，表面活性剂0.1-15％，消泡剂1％，pH调节剂，去离子水余量；所述清洗液的pH值为7-7.5；所述表面活性剂由阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂及阴离子表面活性剂复配而成。

所述螯合剂为FA/O螯合剂、四羟基乙基乙二胺、乙二胺、三乙醇胺中的至少一种。

所述阳离子表面活性剂为十二烷基二甲基氧化胺，所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、FA/O表面活性剂中的至少一种，所述阴离子表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸铵及十二烷基苯磺酸中的至少一种。

所述pH调节剂为硝酸或氢氧化钾。

所述消泡剂为有机硅消泡剂。

一种用于去除多层铜互连阻挡层CMP后表面残留物的清洗液的制备方法，包括下述步骤：按照组方量将螯合剂、活性剂及消泡剂依次加入适量去离子水中，通过逐级混合的方式搅拌均匀，最后用去离子水补齐至1000g，继续搅拌均匀，加入pH调节剂，将pH值调节到7-7.5。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的清洗液选用阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂复配，通过空间位阻作用，能有效去除多层铜互连阻挡层CMP后表面的大颗粒数及表面残留，从而提高器件的可靠性、电能性等性能，有利于提高器件的成品率。