专利名称：集成电路制造中的清洗剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电子原件的清洗剂，特别涉及集成电路制造中的清洗剂。
背景技术：
在大规模集成电路制造过程中，需要在基片绝缘介质上打开密集的接 触孔，并依靠接触孔形成金属导线将晶体管的电极以及下一层的金属连接 线连接和集成起来的。涂在绝缘介质上的感光材料经过曝光和显影后形成 接触孔和导线槽的形态。经过等离子体蚀刻有选择性地去掉未经感光材料 覆盖的绝缘介质，从而形成金属导线接触孔和导线槽。留在基片上的感光 材料经过灰化步骤后形成气体化合物并逐渐收縮成为固体残渣。残留在基 片上的感光材料残渣以及其它杂质经过清洗液清洗而祛除干净。通常情况 下，在导线孔和导线槽的底部和侧壁会沉积较多的固体残渣以及由等离子 体溅射而形成的有机和无机化合物。然而在清洗过程中，由于滞流层的存 在彻底清除沉积于微孔和微槽底部和侧壁的残留物更显得困难。由于清洗液对绝缘介质具有一定的蚀刻作用，经过清洗后导线孔和导 线槽的尺寸会增大。随着半导体器件的集成规模越来越大，导线孔相互之 间、以及导线槽之间的间隔越来越小，同时导线孔和导线槽的深宽比也越 来越大。为了彻底清除沉积在微孔微槽底部和侧壁的杂质，清洗的时间需 要进一步延长，结果导致绝缘介质在平面、微孔口和微槽口处这些易于清 洗部位被过多地蚀刻掉，形成倒棰形的微孔、微槽侧面结构。使用现有技 术中常用的清洗液会导致集成电路集成度降低，增加了金属导线之间错接 的可能性。目前现有的清洗液不能有选择性地抑制平面，微孔口和微槽口 处对绝缘介质的过高蚀刻速度，也不能有选择性地增强对微孔、微槽底部 和侧壁这些难以清洗部位的清洗效果。因而无法保证上下一致的、理想的 微孔、微槽结构，严重影响了集成电路的电子性能和高产品率。 发明内容本发明的目的是提供一种既能抑制蚀刻速度又能增强清洗效果的集 成电路制造中的清洗剂。该清洗剂含有下述组分有机溶剂、去离子水、 氟化物和表面抑制剂，其中所述有机溶剂是纯度为工业级至电子化学级的 胺类或酰胺类有机物，其在清洗剂中的质量百分比浓度1% 80%;所述氟 化物的纯度为工业级至电子化学级，在清洗剂中的质量百分比浓度范围为 0.01% 20%;所述表面抑制剂是分子量为200 200000、纯度为工业级至 电子化学级的大分子聚合物，其在清洗剂中的质量百分浓度范围为 0.00001 10%。本发明所述的有机溶剂是纯度为工业级至电子化学级的胺类或酰胺类有机物，其在清洗剂中的质量百分比浓度1% 80%，如三乙醇胺、二甲 基乙酰胺、二乙烯三胺、氢乙基乙二胺、三乙烯四胺、N-已基-2-吡咯烷酮等。
所述氟化物在清洗剂中的质量百分比浓度范围为0.01% 20%，如氟 化氢、氟化铵、双氟化铵、以及其它类含氟化合物。其在清洗剂中的质量 百分比浓度范围为0.01% 20%，其纯度为工业级至电子化学级，较佳的 纯度为电子化学级。该清洗液组成的核心是将表面抑制剂加入到常规的集成电路清洗液 中，抑制剂为分子量为200 200000、纯度为工业级至电子化学级的高分 子聚合物，如聚乙二醇、聚己二醇、聚丙二醇，以及其它类大分子聚合物。 所述的表面抑制剂能吸附于基片表面材料上，并且能够减慢清洗液的刻蚀 速度。其在清洗剂中的质量百分浓度范围为0.00001 10%。加入抑制剂能 够有选择性地抑制平面、微孔口和微槽口处对绝缘介质的过高蚀刻速度， 能有选择性地增强对微孔、微槽底部和侧壁的清洗效果，保证上下一致的 理想的微孔、微槽结构，使集成电路在清洗和表面处理后保持良好的器件 形状，从而保证集成电路的电子性能和高产品率，使用该清洗剂能够保证 和提高集成电路中功能器件的集成度。本发明还可以加入pH调节剂、金属防腐剂中的一种或两^S每种组 份在清洗剂中的质量百分比浓度为0.01 30%，其中pH调节剂将清洗剂 的pH值调节到3 10，最好调节到5 8。通过调节清洗剂的酸碱度， 进一步减少对元器件的蚀刻，如可加入醋酸、乙酸铵或其混合溶液来降低 pH值；金属防腐剂对元器件起到保护的作用，如1，2，3-苯并三氮唑。本 发明还可以加入表明活性剂，其在清洗剂中的浓度是0.01 30%。
在配制一定质量的清洗剂时，先根据每种组分的质量百分比浓度，计 算出所需要的质量，以去离子水为溶剂，分别取样将其混和搅拌均匀即可。 本发明所提供的清洗液是通过间歇式槽式清洗机或单片清洗机以及喷雾清洗机来处理待清洗的硅片，清洗液的处理温度为10 85°C，时间为20 秒 40分钟，经清洗液处理后的硅片，再经过去离子水清洗和氮气吹干。本发明所述的清洗液还能用于多孔性和非孔性低介电常数值的介电材 料的清洗，如BD-I、 BD-II、 JSR、 HSQ、 SILK材料，以及铜、铝、钨、 钛、钽、氮化钛、氮化镍、氮化钽等导电材料。本发明的有益效果是能够有选择性地抑制平面、微孔口和微槽口处对 绝缘介质的过高蚀刻速度，能有选择性地增强对微孔、微槽底部和侧壁的 清洗效果，保证上下一致的理想的微孔、微槽结构，使集成电路在清洗和 表面处理后保持良好的器件形状，从而保证集成电路的电子性能和高产品 率，使用该清洗剂能够保证和提高集成电路中功能器件的集成度。 具体实施例(共4例)实施例一将300克纯N-已基-2-吡咯烷酮液体，689克去离子水，8克氟化铵固 体和3克纯抑制剂聚乙二醇液体按照质量比例混合搅拌均匀配制成1000克 清洗液。待固体组份完全溶解，溶液混合均匀后，将待清洗硅片通过槽式 清洗机在3(TC的清洗液中清洗，时间为4分钟，再经去离子水洗净和氮气 吹干。
实施例二将300克二乙烯三胺，420克去离子水，8克氟化铵和2克抑制剂聚丙 二醇，140克醋酸和120克乙酸铵组成的pH调节剂和10克1, 2， 3-苯并三 氮唑金属防腐剂，按照质量比例混合配制成1000克清洗液。将待清洗硅 片通过槽式清洗机在3(TC的清洗液中清洗，时间为10分钟，再经去离子 水洗净和氮气吹干。 实施例三将350克三乙烯四胺，366克去离子水，IO克氟化铵，150克醋酸和 120克乙酸铵组成的pH调节剂，和4克抑制剂聚丙二醇按照质量比例配制 成1000克清洗液。将待清洗硅片通过槽式清洗机在3(TC的清洗液中清洗， 时间为20分钟，再经去离子水洗净和氮气吹干。 实施例四将550克二甲基乙酰胺，426克去离子水，IO克氟化铵，10克1，2，3-苯并三氮唑金属防腐剂，和4克抑制剂聚丙二醇按照质量比例配制成1000 克清洗液，时间为30分钟。将待清洗硅片通过槽式清洗机在3(TC的清洗 液中清洗，再经去离子水洗净和氮气吹干。
权利要求
1、一种集成电路制造中的清洗剂，其特征是含有下述组分有机溶剂、去离子水、氟化物和表面抑制剂，其中所述有机溶剂是纯度为工业级至电子化学级的胺类或酰胺类有机物，其在清洗剂中的质量百分比浓度1％～80％；所述氟化物的纯度为工业级至电子化学级，在清洗剂中的质量百分比浓度范围为0.01％～20％；所述表面抑制剂是分子量为200～200000、纯度为工业级至电子化学级的大分子聚合物，其在清洗剂中的质量百分浓度范围为0.00001～10％。
2、 如丰又利要求l所述的集成电路制造中的清洗剂，其特征是组分中 还包括pH调节剂、金属防腐剂中的一种或两种，每种组份在清洗剂中 的质量百分比浓度为0.01 30%，其中所述pH调节剂将清洗剂的pH 值调节到3 10。
3、 如权利要求1所述的集成电路制造中的清洗剂，其中所述表面 抑制剂为聚己二醇。
4、 如权利要求1所述的集成电路制造中的清洗剂，其中所述表面 抑制剂为聚丙二醇。
5、 如权利要求1所述的集成电路制造中的清洗剂，其中所述有机 溶剂是二乙烯三胺。
6、 如权利要求1所述的集成电路制造中的清洗剂，其中所述有机 溶剂是二甲基乙酰胺。
7. 如权利要求l所述的集成电路制造中的清洗剂，其中所述有机溶 剂是N-已基-2-吡咯垸酮。
8、 如权利要求l所述的集成电路制造中的清洗剂，其中所述氟化 物是氟化铵。
全文摘要
本发明涉及一种能用于集成电路制造中的清洗剂。该清洗剂含有有机溶剂、去离子水、氟化物和表面抑制剂，其中有机溶剂、氟化物和表面抑制剂在清洗剂中质量百分比浓度分别是1％～80％、0.01％～20％、0.00001～10％。还可加入pH调节剂、金属防腐剂中的一种或两种，每种组份在清洗剂中的质量百分比浓度为0.01～20％。在集成电路制造过程中使用该清洗剂能够有选择性地抑制平面、微孔口和微槽口处对绝缘介质的过高蚀刻速度，同时能有选择性地增强对微孔、微槽底部和侧壁的清洗效果，使集成电路在清洗和表面处理后保持良好的器件形状，使用该清洗剂能够保证和提高集成电路中功能器件的集成度。
文档编号C11D7/22GK101153240SQ200710092690
公开日2008年4月2日 申请日期2007年9月12日 优先权日2007年9月12日
发明者夏长风 申请人:夏长风