[发明专利]用于溶解抛光粒子的组合物及使用其的清洁方法

说明书

本发明涉及一种用于溶解抛光粒子的组合物及使用其的清洁方法，更具体地，涉及一种用于溶解抛光粒子的组合物及使用其的清洁方法，所述用于溶解抛光粒子的组合物包括：含硫有机酸；含氟离子化合物；以及溶剂，其中，在60℃温度下测量15分钟的浊度变化降低率为‑80％至‑99％。

技术领域

本发明涉及一种用于溶解抛光粒子的组合物及使用其的清洁方法，更具体地，涉及一种用于溶解抛光粒子的组合物及使用其的清洁方法，其中所述用于溶解抛光粒子的组合物可作为用于在化学机械抛光(CMP)后清洁基板的清洁液。

背景技术

化学机械抛光(CMP，Chemical Mechanical Polishing)是一种从半导体器件表面去除任意材料的过程，其中该表面通过物理过程(如，抛光)和化学过程(如，氧化或螯合)进行抛光。在其最基本的形式中，CMP涉及将CMP浆料(例如，活性化合物和抛光粒子的溶液)施加到抛光垫上，该抛光垫抛光半导体晶片的表面以实现去除、平坦化和抛光过程。在CMP工艺中抛光晶片期间，CMP浆料溶液中包括的抛光粒子趋向于彼此聚集。由于抛光粒子的这种聚集，即使CMP工艺已完成，仍可能有大量尺寸为几μm以上的粒子残留在晶片上，并且晶片表面上的划痕(scratch)等缺陷可能在后续加工过程中由上述粒子引起。因此，在执行CMP工艺之后，需要一种清洁工艺以从晶片表面去除诸如聚集粒子之类的污染物。

在使用二氧化硅浆料或二氧化铈浆料等抛光粒子执行抛光工艺后，需要清洁工艺以去除残留在基板表面上的抛光碎屑、抛光粒子、有机残留物或副产物，并且，为了应对下一代半导体工艺技术，对研发新的清洁工艺及设备的要求也越来越高。

用于清洁在其上执行CMP工艺的半导体晶片的清洁工艺可以包括使用刷子(brush)擦洗(scrubbing)的清洁方法和使用清洁液的化学清洁方法。使用刷子进行擦洗的方法时用于去除吸附在晶片上的污染物，例如CMP浆料及CMP残留物，其在晶片上喷洒去离子水(DI water)时使用刷子，由此以机械方式去除吸附的污染物。然而，如果仅使用刷子的机械方法，污染物(如CMP浆料和CMP残留物)可能无法完全去除，并且可能经常残留，因此，难以执行后续工艺。在CMP工艺之后，有必要使用由化学材料形成的清洁液通过额外的清洁工艺完全去除残留在晶片上的污染物，然后执行后续工艺。

在使用清洁液的清洁工艺中，液相清洁在去除金属污染方面有效，并且，通常使用HPM、SPM、臭氧水、DHF等进行处理。使用HPM和SPM难以完全去除金属污染物，而DHF正被广泛使用。

在使用二氧化铈CMP浆料执行CMP工艺后，通常使用氢氟酸进行清洁，以去除残留在基板表面上的二氧化铈粒子作为抛光粒子。由于在使用氢氟酸进行清洁时对热氧化膜的溶解度极高，因此可能会出现划痕或表面缺陷，这可能会影响清洁后的工艺，并可能导致半导体器件的成品率和质量降低。

发明内容

要解决的技术问题

本发明的目的在于解决上述问题，即提供一种用于溶解抛光粒子的组合物，所述组合物包括含硫有机酸，以溶解及去除抛光工艺后残留的抛光浆料、抛光粒子、源自抛光粒子的碎屑、抛光副产品等，并最小化缺陷。

本发明的另一目的在于在抛光工艺后提供一种使用根据本发明的用于溶解抛光粒子的组合物的清洁方法。

然而，本发明要解决的问题并非受限于上述言及的问题，未言及的其他问题能够通过以下记载由本领域普通技术人员所明确理解。

解决问题的技术方法

根据本发明一实施例的用于溶解抛光粒子的组合物，包括：含硫有机酸；含氟离子化合物；以及溶剂，其中，在60℃温度下测量15分钟的浊度变化降低率(％)为-80至-99。

根据本发明的一实施例，所述含硫有机酸可以占所述用于溶解抛光粒子的组合物的1重量％至10重量％。