專利名稱：一種金屬防腐清洗液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于金屬的防腐清洗液。
背景技術(shù)：
隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，甚大規(guī)模集成電路芯片集成度已達(dá)幾十億個(gè)元器件，特征尺寸已經(jīng)進(jìn)入納米級(jí)，這就要求微電子工藝中的幾百道工序，尤其是多層布線、襯底、介質(zhì)必須要經(jīng)過化學(xué)機(jī)械平坦化。在化學(xué)機(jī)械平坦化處理之后，由拋光漿料的顆粒、化學(xué)添加劑以及拋光過程中的反應(yīng)產(chǎn)物所構(gòu)成的污染物會(huì)殘留在晶圓的表面上。這些污染物必須在進(jìn)入到下一步驟之前清洗干凈，以避免降低器件的可靠性。對(duì)于金屬材料來說，還要能在清洗過程中保護(hù)金屬表面不受腐蝕，避免產(chǎn)生缺陷并導(dǎo)致半導(dǎo)體器件性能變差?，F(xiàn)有技術(shù)中典型的清洗液主要是去離子水、過氧化氫溶液和稀氨水等，這些清洗液主要用于清洗前序工藝中的殘留液。該前序工藝比如是1)化學(xué)機(jī)械拋光工藝，經(jīng)過化學(xué)機(jī)械拋光后的金屬表面會(huì)殘留少量的拋光液；2)刻蝕去強(qiáng)光阻工藝，該工藝之后也會(huì)殘留去強(qiáng)光阻液；幻沉積工藝以及其他工藝等等。其中的殘留液被清洗干凈后，但金屬表面的腐蝕仍然存在。金屬表面的腐蝕會(huì)影響金屬表面平坦度，也使缺陷水平居高不下，從而降低產(chǎn)品良率和收益率。一些清洗液已被公開，如美國專利US2004/0204329，US2003/0216270， US2004/0082180, US6147002, US6443814, US6719614, US6767409, US6482749 等，其都是關(guān)于清洗液或清洗液的使用方法。如專利US6147002中的清洗液是關(guān)于一種酸性水溶液的清洗液，其還包括0. 5 5重量％的含氟物質(zhì)，該清洗液適合于清洗銅金屬半導(dǎo)體晶片的集成電路元器件。但上述專利中的清洗液，或是含有毒性物質(zhì)，對(duì)環(huán)境不友善；或是清洗效率不夠高等缺陷；或是清洗使用范圍窄，例如US6443814專利的清洗液只能夠清洗含銅金屬層的晶片。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種新的金屬防腐清洗液。本發(fā)明揭示了一新的用于金屬層的化學(xué)機(jī)械拋光后清洗及其他涉及金屬表面清洗的清洗液。這種清洗液至少含有一種或多種磷酸酯類表面活性劑。詳細(xì)說來，本發(fā)明的具體方法是向清洗液中添加了一種或多種磷酸酯類表面活性
劑。所述的磷酸酯類表面活性劑具有如下結(jié)構(gòu) OO
兩個(gè)以上結(jié)構(gòu)式1的多元醇磷酸酯。其中R為C8 C22的烷基或烷基苯、甘油基(C3H5O3-)等；η = 3 30，M = H，K， NH4, (CH2CH2O) ！ 3ΝΗ3 ！和 / 或 Na。
本發(fā)明中所述的磷酸酯類表面活性劑的含量為重量百分比0. 0005 2%，較佳為 0. 001 1%。本發(fā)明中還可以含有金屬絡(luò)合劑，所述的金屬絡(luò)合劑為氨羧化合物及其鹽、有機(jī)羧酸及其鹽、有機(jī)膦酸及其鹽、有機(jī)胺。具體為甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、賴氨酸、精氨酸、組氨酸、絲氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、蘇氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、氨三乙酸、乙二胺四乙酸、環(huán)己烷四乙酸、乙二胺二琥珀酸、二乙烯三胺五乙酸和三乙烯四胺六乙酸、醋酸、草酸、檸檬酸、酒石酸、丙二酸、丁二酸、馬來酸、蘋果酸、乳酸、沒食子酸和磺基水楊酸、2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸、氨基三甲叉膦酸、羥基乙叉二膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸、2-羥基膦酸基乙酸、乙二胺四甲叉膦酸、多氨基多醚基甲叉膦酸、乙二胺、甲醇胺、乙醇胺、二乙烯三胺、五甲基二乙烯三胺、多乙烯多胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺等。所述的鹽為鉀鹽、鈉鹽和/或銨鹽的一種或多種；所述的絡(luò)合劑的含量為質(zhì)量百分比0.01 10%。其他量用水補(bǔ)足。本發(fā)明的清洗液pH為2-11。本發(fā)明的清洗液中，還可以含有醇類和/或醚等溶劑，所述醇類為乙醇、乙二醇、 丙三醇，所述醚為乙二醇單甲醚、乙二醇二單甲醚、丙二醇單甲醚和/或丙二醇單乙醚。所述的醇和/或醚的含量為質(zhì)量百分比0.5 10%。本發(fā)明的清洗液中還含有pH調(diào)節(jié)劑、粘度調(diào)節(jié)劑、消泡劑和殺菌劑等本領(lǐng)域常規(guī)的添加劑來達(dá)到清洗效果。本發(fā)明的清洗液可制備濃縮樣品，在使用前用去離子水稀釋到本發(fā)明的濃度范圍。使用本發(fā)明的清洗液可以有效清除拋光殘留物，防止金屬材料的整體和局部腐蝕，使缺陷明顯下降，提高表面質(zhì)量。


附圖1 8為浸泡后鋁表面光學(xué)顯微鏡圖，其中圖1為對(duì)比1，圖2為對(duì)比2，圖 3 8為實(shí)施例53 58。附圖9 12為清洗后銅圖形晶片表面光學(xué)顯微鏡圖，其中圖9為對(duì)比3，圖10 12為實(shí)施例59 61。
具體實(shí)施例方式下面用實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不受其限制。實(shí)施例1 52表1給出了本發(fā)明的清洗液的實(shí)施例1 52，按表中所給配方，將組分混合均勻， 用水補(bǔ)足質(zhì)量百分比至100%。用KOH或HNO3調(diào)節(jié)到所需要的PH值。表1 實(shí)施例1 5權(quán)利要求
1.一種金屬防腐清洗液，其特征在于，至少含有一種或多種磷酸酯類表面活性劑。
2.如權(quán)利要求1所述清洗液，其特征在于，所述的磷酸酯類表面活性劑具有如下結(jié)構(gòu)
3.如權(quán)利要求2所述清洗液，其特征在于，所述的磷酸酯類表面活性劑的含量為重量百分比0. 0005 2%。
4.如權(quán)利要求3所述清洗液，其特征在于，所述的磷酸酯類表面活性劑的含量為重量百分比0. 001
5.如權(quán)利要求1所述清洗液，其特征在于，所述清洗液還含有金屬絡(luò)合劑，所述的金屬絡(luò)合劑為氨羧化合物及其鹽、有機(jī)羧酸及其鹽、有機(jī)膦酸及其鹽、有機(jī)胺。
6.如權(quán)利要求5所述清洗液，其特征在于，所述金屬絡(luò)合劑為甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、 亮氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、賴氨酸、精氨酸、組氨酸、絲氨酸、天冬氨酸、蘇氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、氨三乙酸、乙二胺四乙酸、環(huán)己烷四乙酸、乙二胺二琥珀酸、二乙烯三胺五乙酸和三乙烯四胺六乙酸、醋酸、草酸、檸檬酸、酒石酸、丙二酸、丁二酸、 馬來酸、蘋果酸、乳酸、沒食子酸和磺基水楊酸、2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸、氨基三甲叉膦酸、羥基乙叉二膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸、2-羥基膦酸基乙酸、乙二胺四甲叉膦酸和多氨基多醚基甲叉膦酸、乙二胺、甲醇胺、乙醇胺、二乙烯三胺、五甲基二乙烯三胺、多乙烯多胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺，所述的鹽為鉀鹽、鈉鹽和/或銨鹽的一種或多種；
7.如權(quán)利要求5或6所述的清洗液，其特征在于，所述的絡(luò)合劑的含量為質(zhì)量百分比 0. 01 10%。
8.如權(quán)利要求1所述清洗液，其特征在于，所述清洗液還含有醇類和/或醚。
9.如權(quán)利要求8所述清洗液，其特征在于，所述醇類為乙醇、乙二醇、丙三醇、所述醚為乙二醇單甲醚、乙二醇二單甲醚、丙二醇單甲醚和/或丙二醇單乙醚。
10.如權(quán)利要求8所述清洗液，其特征在于，所述的醇和/或醚的含量為質(zhì)量百分比 0. 5 10%。
11.如權(quán)利要求1所述清洗液，其特征在于，所述清洗液PH為2-11。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種用于金屬的防腐清洗液，其至少含有一種磷酸酯類表面活性劑。使用本發(fā)明的清洗液可以防止金屬清洗中產(chǎn)生腐蝕或點(diǎn)蝕，能有效地清洗拋光殘留物。
文檔編號(hào)C23G1/00GK102560510SQ201010582130
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者張建, 荊建芬, 蔡鑫元 申請(qǐng)人:安集微電子(上海)有限公司