[发明专利]一种化学机械抛光后清洗液及其制备方法

说明书

本发明公开了一种化学机械抛光后清洗液及其制备方法。清洗液的原料包括下列质量分数的组分：0.01％‑25％强碱、0.01％‑30％醇胺、0.001％‑1％抗氧化物、0.01％‑0.1％多肽、0.01％‑0.1％氨基酸、0.01％‑10％缓蚀剂、0.01％‑10％螯合剂、0.01％‑5％表面活性剂、以及28.9％‑89.9％水，各组分质量分数之和为100％；其中，所述氨基酸为组氨酸和半胱氨酸的组合，所述多肽为还原型谷胱甘肽(肽A)和氧化型谷胱甘肽(肽B)。本发明清洗液清洗能力更强、腐蚀速率更低、BTA去除能力更强、稳定性更好，可同时实现清洗、缓蚀和BTA的去除的效果。

技术领域

本发明涉及一种化学机械抛光后清洗液及其制备方法。

背景技术

金属材料如铜，铝，钨等是集成电路中常用的导线材料。在制造器件时，化学机械抛光(CMP)成为晶片平坦化的主要技术。金属化学机械抛光液通常含有研磨颗粒、络合剂、金属腐蚀抑制剂、氧化剂等。其中研磨颗粒主要为二氧化硅、三氧化二铝、掺杂铝或覆盖铝的二氧化硅、二氧化铈、二氧化钛、高分子研磨颗粒等。在金属CMP工序以后，晶片表面会受到金属离子以及抛光液中研磨颗粒本身的污染，这种污染会对半导体的电气特性以及器件的可靠性产生影响。这些金属离子和研磨颗粒的残留都会影响晶片表面的平坦度，从而可能降低器件的性能影响后续工序或者器件的运行。所以在金属CMP工艺后，去除残留在晶片表面的金属离子、金属腐蚀抑制剂以及研磨颗粒，改善清洗后的晶片表面的亲水性，降低表面缺陷是非常有必要的。

目前CMP后清洗液在开发过程中，如何兼顾清洗、缓蚀和苯并三氮唑(BTA)的去除，使三者协同发展，是一大技术难点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了克服现有清洗液的清洗、腐蚀、时效性、生物兼容性比较差等缺陷，而提供了一种化学机械抛光后清洗液及其制备方法。本发明清洗液清洗能力更强、腐蚀速率更低、BTA去除能力更强、稳定性更好，可同时实现清洗、缓蚀和BTA的去除。

本发明主要是通过以下技术手段解决上述技术问题的。

本发明提供了一种清洗液，其原料包括下列质量分数的组分：0.01％-25％强碱、0.01％-30％醇胺、0.001％-1％抗氧化物、0.01％-0.1％多肽、0.01％-0.1％氨基酸、0.01％-10％缓蚀剂、0.01％-10％螯合剂、0.01％-5％表面活性剂、以及28.9％-89.9％水，各组分质量分数之和为100％；其中，所述氨基酸为组氨酸和半胱氨酸的组合，所述多肽为还原型谷胱甘肽(肽A)和氧化型谷胱甘肽(肽B)的组合。

所述清洗液的原料中，所述组氨酸与所述半胱氨酸的质量比可为1:1。

所述清洗液的原料中，所述还原型谷胱甘肽与所述氧化型谷胱甘肽的质量比可为1:1。

其中，所述清洗液的原料中，所述强碱为本领域的常规强碱，较佳地，所述强碱选自季铵碱、季鏻碱和胍类化合物中的一种或多种；更佳地，所述强碱为季铵碱，还例如四甲基氢氧化铵。

所述季铵碱优选为四烷基季铵碱和/或烷基上有羟基取代基的季铵碱。

所述四烷基季铵碱优选为四甲基氢氧化铵和/或四丙基氢氧化铵。

所述烷基上有羟基取代基的季铵碱优选为胆碱、(2-羟基乙基)三甲基氢氧化铵和三(2-羟乙基)甲基氢氧化铵中的一种或多种。

所述季鏻碱优选为四烷基季鏻碱和/或烷基上有羟基取代基的季鏻碱；更佳地，所述季鏻碱优选四丁基氢氧化膦。

所述胍类化合物优选四甲基胍。

所述清洗液的原料中，所述醇胺为本领域常规醇胺，优选单乙醇胺。

所述清洗液的原料中，所述抗氧化物为本领域常规的抗氧化物，优选抗坏血酸。