专利名称:钨化学机械抛光后清洗溶液及其使用方法
技术领域:
本发明属于ー种化学机械抛光后清洗操作领域。特别是指ー种钨化学机械抛光(tungsten CMP, WCMP)后清洗エ艺的清洗溶液的组成。
背景技术:
现代集成电路的制造都依赖化学机械抛光(chemical mechanical polishing,CMP)エ艺,经过所述的エ艺,可平整化介于金属导体层间的介电层,而且所述的介电层可以当作电绝缘层。而化学机械抛光エ艺也广泛地被使用于镶嵌(damascene)エ艺(又叫大馬士革エ藝),用来制备金属内连线,例如,铜或钨导线,以及金属插塞,例如,钨插塞。而上述的金属内连线以及金属插塞可以用来电连接各层金属层。
传统化学机械抛光エ艺包含固定及旋转一半导体基板,所述的半导体基板包含有一半导体层。所述的基板会被按压在一湿润的抛光面,而且处于ー化学、抛光、压カ以及温度条件都受控制的环境。这边所提到的「半导体基板」指任何含有半导体物质的结构,包含半导体材料的块材,例如,半导体晶片,以及半导体层,所述的半导体层或可単独存在,或可与其它材料相组合。上述的抛光面通常是指ー含有多孔性聚合物的抛光垫表面,举例来说,所述的多孔聚合物可以是聚氨脂(polyurathane, PU)或其它合成橡胶。一包含有抛光试剂的抛光衆料,抛光试剂的组成可以是氧化招(alumina)或氧化娃(silica),并且可当作抛光物质。此外,抛光浆料可包含特定的化学物质,在抛光过程中,所述的化学物质可与基板上的不同表面反应。因为所述的抛光过程结合了机械作用カ以及化学作用力,因此可制备出具有高度平整性的表面。但是,化学机械抛光エ艺可能会造成半导体基板表面的污染。所述的污染可来自于抛光浆料中的抛光颗粒,例如,氧化铝或ニ氧化硅,或添加于抛光浆料的化学物质。此外,所述的些污染物可能包含抛光浆料与抛光表面反应后的产物。于抛光的过程中,来自于抛光垫的小碎片也有吸附于半导体基板表面的趋势。所述的些污染物可能会在接续的半导体エ艺前被移除,增加组件的可靠度以及避免产生影响エ艺良率的缺陷。因此,目前已发展出化学机械抛光后清洗溶液,用来去除附着于基板表面的剰余物。一般来说,当钨化学机械抛光エ艺结束吋,晶片表面至少仍含有两部分需被清洗的区域。举例来说,大部分晶片的表面是介电质成分的盖层,例如,碳化硅(SiC)表面或氧化硅表面,而剩下的区域则是经抛光后才暴露出的金属表面,例如,钨插塞或金属内连线。上述两部分区域的表面都可能会被浆料剩余物及/或聚合物污染,而所述的浆料剩余物及/或聚合物必须经过钨化学机械抛光后清洗エ艺去除。已经知道四甲基氢氧化铵(tetramethylammonium hydroxide,TMAH)以及氢氟酸(hydrofluoric acid,HF)的混合物可以被使用于钨化学机械抛光后清洗エ艺。但是,所述的清洗溶液对于碳化硅表面具有较差的清洗能力。经过实时缺陷分析仪(Real-time Defect Analysis, RDA)的检测,可以观察到浆料剩余物及/或聚合物通常会存在于抛光后的碳化硅表面,就算是所述抛光后的碳化硅表面已经过含有四甲基氢氧化铵/氢氟酸的混合物处理过。
因此,有必要改进钨化学机械抛光后清洗溶液,借由有效地移除位于碳化硅表面或位干与碳化硅具有相似表面特性的抛光后介电质表面上的浆料剩余物及/或聚合物。
发明内容
根据本发明的优选实施例,提供ー种钨化学机械抛光后清洗方法,包含有进行ー鹤化学机械抛光エ艺,形成一晶片表面,其特征在于晶片表面至少包含一介电层表面以及ー钨金属表面,而且于所述的晶片表面上剰余有抛光颗粒及/或聚合物污染物,以及利用一只含有羧酸及水的清洗溶液去除剰余于所述的晶片表面的抛光颗粒及/或聚合物污染物。根据本发明的另ー优选实施例,提供钨化学机械抛光后清洗溶液组成,其特征在于,所述的羧酸选自以下的群组(I)单羧酸(monocarboxyl ic acids) ; (2) ニ羧酸(,dicarboxylic acids) ; (3)三羧酸(tricarboxylic acids) ; (4)多戒酸、polycarboxylicacids) ; (5)轻基羧酸(hydroxycarboxylic acids) ; (6)上述羧酸的盐类;以及(7)任何以上的组合。所述的钨化学机械抛光后清洗溶液可在不添加任何化学添加剤,例如,界面活性齐U、蚀刻抑制剂、酸碱值调整剂或螯合剂的条件下而仍有效发挥其清洗效能。因此,根据此优选实施例,可简单地制备出所述的钨化学机械抛光后清洗溶液而且具有成本上的竞争优势。根据本发明的另ー优选实施例,提供ー种钨化学机械抛光后清洗方法,包含有
(I)进行ー鹤化学机械抛光エ艺,形成一晶片表面,其特征在于所述的晶片表面至少包含一暴露出的碳化硅表面以及ー钨金属表面;(2)借由只含有羧酸及水的清洗溶液湿润所述的暴露出的碳化硅表面;(3)借由所述的清洗溶液或去离子水冲洗及/或刷洗所述的暴露出的碳化硅表面;以及(4)将所述的晶片表面干燥。其特征在于,所述暴露出的碳化硅表面在借由所述的只含有羧酸及水的清洗溶液湿润后,所述晶片表面可形成一悬浮液膜,而且所述的悬浮液膜是ー接触所述晶片表面的含水薄膜,包含悬浮的聚合物或微颗粒。一个或多个悬浮的聚合物会被所述的羧酸包围起来,并且在所述的清洗溶液中形成微胞状结构。根据本发明的另ー种钨化学机械抛光后清洗方法,包含有(I)进行ー钨化学机械抛光エ艺,形成一晶片表面,其特征在于,所述的晶片表面至少包含一疏水性表面以及ー钨金属表面;以及(2)借由只含有有机酸及水的清洗溶液湿润所述的疏水性表面,使所述疏水性表面改变成亲水性表面。所述的疏水性表面可包含碳化硅表面、氮化硅表面或碳表面。而且有机酸可在水溶液中水解,产生羧基(-C00H)及/或羧酸根离子(_C00_)。所述的有机酸包含有羧酸。
图IA及图IB是鹤摘塞エ艺中局部集成电路晶片的中间体结构首I]面不意图。图2是亲油性的碳化硅表面吸附聚合物颗粒的示意图。图3是简化的清洗机构示意图。其中,附图标记说明如下2 氧化硅层4 碳化硅盖层4a 表面6 开ロ
8剩余物10介电层堆叠结构12钨金属膜14结构20碳化硅膜22不饱和碳硅键30聚合物污染物 40ニ羧酸50微胞状结构60水层100清洗液
具体实施方式
图IA及图IB是根据本发明的优选实施例的钨插塞エ艺中局部集成电路晶片的中间体结构剖面示意图。首先,进行一光刻蚀刻エ艺,蚀刻开ロ 6至位于基板(图未示)内的 介电层堆叠结构10,其特征在于开ロ 6可当作接触洞。介电层堆叠结构10可包含氧化硅(silicon oxide)层2以及碳化娃(silicon carbide)盖层4。举例来说,氧化娃层2可以从四こ基正娃酸盐(tetraethylorthosilicate, TE0S)制备而得,或是包含硼磷掺杂娃玻璃(borophosphosilicate glass, BPSG)。碳化娃盖层4可当作鹤插塞隔绝エ艺的化学机械抛光停止层,而且碳化硅盖层4或许也可以当作干蚀刻エ艺的蚀刻停止层。一般来说,碳化硅盖层4沈积于氧化硅层2的上,而且在进行开ロ 6 (接触洞)的干蚀刻エ艺前,所述的碳化硅盖层4的厚度大概是10-300納米。在形成开ロ 6 (接触洞)后,沈积ー层钨金属膜12,并且填入开ロ 6 (接触洞)而形成一结构14。如果开ロ 6是接触洞时,结构14可以是鹤摘塞。鹤金属I吴12可復盖住碳化娃盖层4的上表面4a。接着,进行ー鹤化学机械抛光エ艺,去除覆盖于碳化娃盖层4上表面4a的钨金属膜,使结构14 (钨插塞)分离。而且,当钨化学机械抛光エ艺结束时,可暴露出碳化硅盖层4的上表面4a。此时,浆料剰余物及/或聚合物剰余物8可能会存在于上表面4a,而且所述的抛光后的晶片会再继续用一化学机械抛光后清洗处理。需特别强调,图IA及图IB的中间体结构只是示意图,不可对本发明的优选实施例加上任何其它的限制。举例来说,在另ー优选实施例,介电层堆叠结构10可包含其它介电盖层材料,例如,碳化硅或碳。而且介电层2也可能是碳化硅层。根据本发明的另ー优选实施例,图IA及图IB的结构14可以看做是钨金属内连线。图IA及图IB也可被看做是钨金属内连线エ艺中,局部集成电路晶片的中间体结构的剖面示意图。举例来说,可进行一公知的光刻蚀刻エ艺,蚀刻开ロ 6至位于基板(图未示)内的介电层堆叠结构10,形成当作内连线的沟槽。介电层10可包含氧化硅层2以及碳化硅盖层4。举例来说,氧化硅层2可以从四こ基正硅酸盐制备而得,或是包含硼磷掺杂硅玻璃。碳化硅盖层4可当作钨插塞隔绝エ艺的化学机械抛光停止层,而且碳化硅盖层4或许也可当作干蚀刻エ艺的蚀刻停止层。一般来说,碳化硅盖层4沈积于氧化硅层2上,而且在进行开ロ 6 (接触洞)的干蚀刻エ艺前,所述的碳化硅盖层4的厚度大概是10至300纳米。形成开ロ 6 (内连线沟槽)后,沈积ー层钨金属膜12,并且使所述的钨金属膜12填入开ロ 6 (内连线沟槽),而形成ー结构14 (钨金属内连线)。钨金属膜12可覆盖住碳化硅盖层4的上表面4a。接着,进行ー鹤化学机械抛光エ艺,去除覆盖于碳化娃盖层4表面4a的钨金属膜,使钨内连线分离。而且,当钨化学机械抛光エ艺结束时,可暴露出位于碳化硅盖层4的上表面4a。此时,浆料剩余物及/或聚合物剰余物8可能会附着于上表面4a,因此必须进ー步地将所述的抛光后的晶片借由一化学机械抛光后清洗处理。根据上所述,已经知道四甲基氢氧化铵以及氢氟酸的混合物可当作钨化学机械抛光后清洗溶液,但是,所述的清洗溶液无法有效清洗碳化硅或任何表面性质相似于碳化硅的介电材料的表面。通常,于钨化学机械抛光エ艺后,可使用一用来刷洗晶片两侧表面的清洗设备,用来移除晶片表面的污染物。而清洗溶液的成分可依照污染物的种类、待刷洗的晶片种类及/或清洗エ艺的需求而做不同选择。已经知道,四甲基 氢氧化铵以及氢氟酸可当作钨化学机械抛光后清洗エ艺的清洗化学物质。并且,经过ー钨化学机械抛光エ艺,可暴露出氧化硅层(四こ基硅氧烷或硼磷掺杂硅玻璃)以及钨金属层。在水溶液中,表面成分是氧化硅的材料,通常会因是水解的緣故,使得所述的氧化硅表面存在有Si-OH官能基或Si-0_官能基。所述的水解程度会受溶液的酸碱值所控制。根据氧化硅层的薄膜沈积性质,晶片表面会产生不等数量的Si-OH官能基或Si-0_官能基,使得晶片具有程度不等的亲水性表面并且而且可湿润至某种程度。当酸碱值较高时(即碱性溶液),例如,含有四甲基氢氧化铵的水溶液,会造成较多的负电荷聚集在氧化硅的表面,使得晶片的表面排斥ニ氧化硅颗粒。已经知道ニ氧化硅颗粒是钨化学机械抛光浆料的主要成分,并且也是最常存在于抛光后晶片表面的污染物。但是,根据图2所示,已经知道碳化硅(SiC或SiCx)的结构如同钻石,具有高度非极性的键结而且具高度疏水性。推測碳化硅膜20表面的不饱和碳硅键22或许扮演着吸附污染物的活性部位。举例来说,来自于刷洗物质或刷洗垫物质的聚合物污染物30或许具有疏水性结构,所述的疏水性结构有亲近于碳化硅表面的倾向。碳化硅在水溶液中几乎不发生水解反应,因此,所述的疏水性的表面无法湿润完全,使得浆料颗粒无法被完全移除。而使得一些浆料颗粒以及聚合物颗粒或许会剩余、吸附于晶片表面。在公知的钨化学机械抛光后清洗エ艺,无法有效去除表面的污染物。可能是因为四甲基氢氧化铵以及氢氟酸都无法使碳化硅的表面从疏水性表面改变成亲水性表面。为了提升去除位于碳化硅表面的聚合物颗粒以及浆料剩余物的清洗效能,将晶片表面从疏水性表面改变成亲水性表面将会是最有效的方法。综合上述,根据本发明的优选实施例,提供一包含有机酸的晶片表面清洗溶液,可有效地将晶片的疏水性表面转变成亲水性表面。根据本发明的一优选实施例,有机酸的分子式可以被表示成化学式R(C00H)n,R代表碳氢官能基,而η是ー正整数。羧基属于ー亲水性官能基,水解后可提供负电荷(羧酸根离子),而所述的碳氢官能基可包含不饱和键。借由分子间吸引力,所述的官能基可具有吸附于疏水性表面的倾向。所述的疏水性表面可能是碳化娃表面。当有机酸与碳化硅表面结合后,所述的带有负电荷晶片的表面会因此具有亲水性,并且会排斥带有相同负电荷以及亲水性的ニ氧化硅颗粒。另ー方面,所述的有机酸可包围聚合物颗粒而形成ー微胞状结构,所述的微胞状结构可使得聚合物颗粒更加具有亲水性以及带有更多负电荷,使其能分散于清洗溶液中。因此,存在于碳化硅表面以及聚合物污染物或浆料颗粒间的吸附カ可以被减弱或是被去除,使得聚合物或浆料颗粒更加容易在清洗时被移除。图3是简化的清洗机构示意图。首先,提供一包含有ニ羧酸的溶液。根据图3所示,ニ羧酸40,例如,丙ニ酸(malonic acid) :CH2(COOH)2,会经过分子间吸引力吸附于疏水性的碳化硅表面。存在于丙ニ酸分子中的两个羧基可在溶液中解离,而使丙ニ酸带有ー或两个负电荷,进ー步使晶片表面是疏水性表面改变成亲水性表面。来自于刷洗物质或抛光垫的聚合物污染物30,可被丙ニ酸包围起来,而于清洗液100中形成ー微胞状结构50,至此,聚合物污染物30会变得更具亲水性以及带有更多负电荷,因此可排斥同样具有负电荷的碳化娃表面。此外,可借由一水层60,使具有负电荷的微胞结构50与带有负电荷的碳化硅表面隔绝,使所述的聚合物污染物30能分散于清洗溶液中,并且更加容易在刷洗、冲洗或润湿时被移除。于此处需特别强调,绘示于图3的清洗机构只是示意图,不对本发明的优选实施例加上任何另外的限制。根据本发明的优选实施例,羧酸可包含(I)单羧酸,例如,苯甲酸(benzoic acid)或丙烯酸(acrylic acid) ; (2) ニ羧酸,例如,草酸 (oxalic acid)、丙 ニ酸(malonicacid)、丁ニ酸(succinic acid)、戍ニ酸(glutaric acid)、己ニ酸(adipic acid)、马来酸(maleic acid)或反丁烯ニ酸(fumaric acid) ; (3) ニ羧酸,例如;梓檬酸(citric acid);
(4)多羧酸,例如;聚丙烯酸(polyacrylic acid) ; (5)轻基羧酸,例如,朽1檬酸;(6)上述羧酸的盐类;以及(7)任何以上的组合。根据观察,相较于其它单羧酸,例如,甲酸(formicacid)、醋酸(acetic acid)或乳酸(lactic acid),苯甲酸以及丙烯酸具有优选的的清洗效能。可能是因为所述的单羧酸只具有较短的碳氢链及/或缺乏不饱和键。经过观察也同时发现,当具有多重羧基/羧酸根离子的多羧酸溶解于水中时,其也是有效的清洗化学试剂。存在于苯甲酸、马来酸或丙烯酸中的不饱和碳氢键结构可协助羧酸借由化学吸附的方式吸附于疏水性的表面,并且借由羧基/羧酸根离子的官能基向基板表面外延伸。一般来说,如果羧酸具有一个借由上的羧基/羧酸根离子官能基时,当所述的羧酸溶解于水中后,其可展现出最有效的清洗效能。猜测是因为羧基可使得水更加具有亲水性。如果根据成本以及清洗效能来说,根据本发明的优选实施例,草酸,柠檬酸,聚丙烯酸,苯甲酸,马来酸以及丙烯酸都拥有当作有效清洗试剂的潜力。上述的羧酸可分别使用或以任意组合使用。根据本发明优选实施例的另ー技术特征,钨化学机械抛光后清洗溶液可只包含去离子水以及羧酸,也就是所述的钨化学机械抛光后清洗溶液自己就可以表现出良好的清洗效能,而不需添加任何化学添加剤,例如,界面活性剤、蚀刻抑制剂、酸碱值调整剂或螯合齐U。举例来说,羧酸本身即可当作一用来移除金属污染物的螯合剤。此外,在本发明的优选实施例中,在钨化学机械抛光后清洗溶液中,钨金属因其本身的特性,在上述的酸性溶液中只有缓慢的蚀刻速率。因此,根据本发明的优选实施例,可简单地制备出所述的钨化学机械抛光后清洗溶液而且其具有成本上的竞争优势。为了更容易理解本发明的优选实施例,提供多个范例于下文,但所述的些范例不应另外地加诸任何限制于实施例。可能范例ー清洗溶液是重量百分比0. 4%的聚丙烯酸以及重量百分比99. 6%的去离子水所组成。聚丙烯酸的平均分子量大概是2000。不需另外调控所述的清洗溶液的酸碱值。根据清洗能力以及成本考虑,羧酸的重量百分比浓度可从0.01%调控至3%。当晶片在抛光清洗设备中清洗20秒后,可同时施加溶液于晶片上的碳化硅正面及背面。而且所述的溶液可另外润湿晶片表面特定时间。接着,借由去离子水润湿晶片,去除表面上的化学物质。然后,晶片便可进行干燥。可能范例ニ清洗溶液是重量百分比是O. 2%的丙烯酸以及重量百分比是99. 8%的去离子水所组成。不需另外调控所述的清洗溶液的酸碱值。依照清洗能力以及成本考虑,羧酸的重量百分比浓度可以从0.01%调控至3%。剩下的清洗方法相似于上述的可能范例I。可能范例三清洗溶液是重量百分比是O. 3%的苯甲酸以及重量百分比是99. 7%的去离子水所组成。不需另外调控所述的清洗溶液的酸碱值。依照清洗能力以及成本考虑,羧酸的重量百分比浓度可以从O. 01%调控至3%。剩下的清洗步骤相似于上述的可能范例。可能范例四 清洗溶液组成是重量百分比O. I %的草酸以及重量百分比99. 9%的去离子水所组成。不需另外调控酸碱值。依照清洁能力以及成本考虑,羧酸的重量百分比浓度可以从O. 01%调控至3%。剩下的清洁步骤相似于上述的可能范例。可能范例五清洗溶液组成是重量百分比O. 2%的马来酸以及重量百分比99. 8%的去离子水所组成。不需另外调控酸碱值。依照清洁能力以及成本考虑,羧酸的重量百分比浓度可以从O. 01 %调控至3%。剩下的清洁步骤相似于上述的可能范例。可能范例六清洗溶液是重量百分比是O. 3%的柠檬酸以及重量百分比是99. 7%的去离子水所组成。不需另外调控所述的清洗溶液的酸碱值。依照清洁能力以及成本考虑,羧酸的重量百分比浓度可以从O. 01%调控至3%。剩下的清洁步骤相似于上述的可能范例。根据本发明的优选实施例,ー种钨化学机械抛光后清洗方法,包含有(I)进行ー钨化学机械抛光エ艺,形成一晶片表面,其特征在于,所述的晶片表面至少包含一暴露出的碳化娃表面以及ー鹤金属表面;(2)借由去离子水润湿晶片表面;(3)借由含有至少ー羧酸的清洗溶液湿润所述的暴露出的碳化硅表面,并且形成一悬浮液膜(例如,包含有悬浮聚合物或物质的含水薄膜)于晶片表面,所述的湿润可经过刷洗或润湿方式达成;(4)借由所述的清洗溶液或去离子水冲洗或刷洗所述的暴露出的碳化硅表面(用来移除或置换悬浮液膜);(5)再借由去离子水湿润晶片一次;以及(6)将所述的晶片表面干燥。值得注意的是,上述的程序或方法可经过公知的抛光设备或钨化学机械抛光清洁机构达成。在一般的钨化学机械抛光处理程序后,可经过独立的湿润处理设备的常规清洁,施行上述的程序或方法。根据本发明的一优选实施例,可以省略去离子水的润湿步骤。此夕卜,清洁溶液的湿润及/或冲洗及/或刷洗可以结合在一起,或者只有一者被施行。更进ー步,上述的程序或方法可与超音波清洗エ艺一同被施行。需特别强调,本发明的优选实施例可以互相结合、修饰或使用于不同的情况,而且也能够借由上述的概念加以改变或修改。举例来说,任何在溶液中水解后可产生羧基或羧酸根的化学物质都可能被选用。举例来说,R1COOR2或R1COOR2可经过上述的方式加以应用。更进一歩,于上述实施例中,只用碳化硅表面当作范例。根据本发明优选实施例描述的钨化学机械抛光清洁溶液,所述的溶液也可用来清洗其它的疏水性材料或薄膜,例如,氮化硅、碳掺杂膜或碳基底介电质。 以上所述仅为本发明的优选实施例,凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.ー种钨化学机械抛光后清洗方法,其特征在于包含 进行ー钨化学机械抛光エ艺,形成一晶片表面,其特征在于所述的晶片表面至少包含一介电层表面以及ー钨金属表面,而且在所述的晶片表面上剰余有抛光颗粒及/或聚合物污染物;以及 使用一只含有羧酸及水的清洗溶液去除所述晶片表面上剰余的所述的抛光颗粒及/或聚合物污染物。
2.ー种钨化学机械抛光后清洗溶液组成,其只包含(I)羧酸;以及(2)去离子水。
3.根据权利要求2所述的钨化学机械抛光后清洗溶液組成,其特征在干,所述的羧酸选自以下的群组(I)单羧酸;⑵ニ羧酸;(3)三羧酸;(4)多羧酸;(5)羟基羧酸;(6)上述羧酸的盐类;以及(7)任何以上的组合。
4.根据权利要求3所述的钨化学机械抛光后清洗溶液组成,其特征在于,所述的单羧酸包含有苯甲酸或丙烯酸。
5.根据权利要求4所述的钨化学机械抛光后清洗溶液组成,其特征在于,所述的钨化学机械抛光后清洗溶液是重量百分比O. 3%的苯甲酸以及重量百分比99. 7%的去离子水所组成。
6.根据权利要求4所述的钨化学机械抛光后清洗溶液組成,其特征在干,所述的钨化学机械抛光后清洗溶液组成是重量百分比O. 2 %的丙烯酸以及重量百分比99. 8 %的去离子水所组成。
7.根据权利要求3所述的钨化学机械抛光后清洗溶液組成,其特征在干,所述的ニ羧酸包含有草酸、丙ニ酸、丁ニ酸、戊ニ酸、己ニ酸、马来酸或反丁烯ニ酸。
8.根据权利要求7所述的钨化学机械抛光后清洗溶液组成,其特征在于,所述的钨化学机械抛光后清洗溶液组成是重量百分比O. 1%的草酸以及重量百分比99. 9%的去离子水所组成。
9.根据权利要求7所述的钨化学机械抛光后清洗溶液組成,其特征在干,所述的钨化学机械抛光后清洗溶液组成是重量百分比O. I %的马来酸以及重量百分比99. 8 %的去离子所水组成。
10.根据权利要求3所述的钨化学机械抛光后清洗溶液组成,其特征在于,所述的三羧酸包含有朽1檬酸。
11.根据权利要求3所述的钨化学机械抛光后清洗溶液组成,其特征在于,所述的多羧酸包含有聚丙烯酸。
12.根据权利要求11所述的钨化学机械抛光后清洗溶液组成,其特征在于所述的钨化学机械抛光后清洗溶液是重量百分比O. 4%的聚丙烯酸以及重量百分比99. 6%的去离子水所组成。
13.根据权利要求3所述的钨化学机械抛光后清洗溶液组成,其特征在于所述的羟基羧酸包含有朽1檬酸。
14.根据权利要求13所述的钨化学机械抛光后清洗溶液组成,其特征在于所述的钨化学机械抛光后清洗溶液是重量百分比O. 3%的柠檬酸以及重量百分比99. 7%的去离子水所组成。
15.ー种钨化学机械抛光后清洗方法,其特征在于包含有进行ー钨化学机械抛光エ艺,形成一晶片表面,其特征在于所述的晶片表面至少包含一暴露的碳化娃表面及ー鹤金属表面; 借由只含有羧酸及水的清洗溶液湿润所述暴露的碳化硅表面; 借由所述的清洗溶液或去离子水冲洗或刷洗所述的暴露的碳化硅表面;以及 将所述的晶片表面干燥。
16.根据权利要求15所述的钨化学机械抛光后清洗方法,其特征在于,所述的暴露的碳化硅表面经过所述的只含有羧酸及水的清洗溶液湿润后,会在所述的晶片表面形成ー悬浮液膜。
17.根据权利要求16所述的钨化学机械抛光后清洗方法,其特征在于,借由刷洗或润湿方式湿润所述的暴露出的碳化硅表面。
18.根据权利要求16所述的钨化学机械抛光后清洗方法,其特征在于,所述的悬浮液膜为ー接触所述晶片表面的含水薄膜,所述的含水薄膜包含悬浮的聚合物或微颗粒。
19.根据权利要求18所述的钨化学机械抛光后清洗方法,其特征在于,所述悬浮的聚合物或微颗粒被所述的羧酸包围起来,在所述的清洗溶液中形成微胞状结构。
20.根据权利要求16所述的钨化学机械抛光后清洗方法,其特征在于,借由冲洗或刷洗所述暴露的碳化硅表面,使所述的清洗溶液移除或置換所述的悬浮液膜。
21.根据权利要求15所述的钨化学机械抛光后清洗方法,其特征在于,借由所述的只含有羧酸及水的清洗溶液湿润所述暴露出的碳化硅表面,将所述暴露的碳化硅表面从疏水性表面改变成亲水性表面,并带有负电荷。
22.—种钨化学机械抛光后清洗方法,其特征在于包含有 进行ー钨化学机械抛光エ艺,形成一晶片表面,其特征在于,所述的晶片表面至少包含一疏水性表面以及ー钨金属表面;以及 借由只包含有机酸及水的清洗溶液湿润所述的疏水性表面,使所述的疏水性表面改变成亲水性表面。
23.根据权利要求22所述的钨化学机械抛光后清洗方法,其特征在干,所述的疏水性表面包含有碳化娃表面、氮化娃表面或碳表面。
24.根据权利要求22所述的钨化学机械抛光后清洗方法,其特征在于,所述的有机酸在水溶液中水解产生羧基及/或羧酸根离子。
25.根据权利要求22所述的钨化学机械抛光后清洗方法,其特征在干,所述的有机酸包含有羧酸。
26.根据权利要求25所述的钨化学机械抛光后清洗方法,其特征在于,所述的羧酸选自以下的群组(I)单羧酸;(2) ニ羧酸;(3)三羧酸;(4)多羧酸;(5)羟基羧酸;(6)上述羧酸的盐类;以及⑵任何以上的组合。
全文摘要
本发明公开了一种钨化学机械抛光后清洗溶液的组成,其只包含羧酸以及去离子水。其特征在于,所述的羧酸可选自以下的群组(1)单羧酸;(2)二羧酸;(3)三羧酸;(4)多羧酸;(5)羟基羧酸;(6)上述羧酸的盐类;以及(7)任何以上的组合。所述的钨化学机械抛光后清洗溶液能在不添加任何化学添加剂,例如界面活性剂、蚀刻抑制剂、酸碱值调整剂或螯合剂的条件下而产生清洗能力。
文档编号H01L21/02GK102693899SQ20121003159
公开日2012年9月26日 申请日期2012年2月13日 优先权日2011年3月23日
发明者吕瑾, 李红旗, 阿努拉格·金达尔 申请人:南亚科技股份有限公司