沉积后的晶片清洁配方组成比例

提供用于从基底的表面清洁金属帽层的腐蚀产物的方法和系统。根据一个实施方式，处理溶液包含表面活性剂、络合剂和pH调节剂。配制所述表面活性剂以增强基底表面的润湿，并抑制所述帽层的进一步腐蚀。配制所述络合剂以与从所述晶片表面解吸的金属离子结合。配置所述pH调节剂以调节pH至所需水平，从而促进所述腐蚀产物从所述基底表面解吸。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请号为201080058890.1，申请日为2010年12月10日，申请人为朗姆研究公司，专利技术创造名称为“沉积后的晶片清洁配方”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及半导体制造。更具体地，本专利技术涉及用于清洁基底表面的配方和方法，且更具体地，用于从基底表面除去腐蚀产物。
技术介绍
半导体装置用于例如手机、收音机、电视等产品中。所述半导体装置包含通过包埋在绝缘材料中的导电电线连接的集成电路。随着半导体装置尺寸的减少以及低介电常数(低K)的层间电介质(ILD)绝缘材料的使用，获得可靠的半导体装置变得越来越具有挑战性。特别是，可靠性问题以漏电、电迁移(electromigration)、应力迁移、击穿电压和经时介质击穿(TDDB)等形式发生在铜(Cu)线和低KILD材料的界面处。在制造处理(例如Cu化学机械抛光(CMP)或例如钨磷化钴(CoWP)等金属帽(capping)层的无电电镀)期间，介电层经受表面污染。这些污染物尤其在应力，例如高温和电场下，是带电荷和可移动的。这些污染物的移动性可引起高漏电流，并在其沿界面移动时可引起介电材料的损坏。可将无电电镀帽层用于电子装置中以改进金属化结构的电迁移和应力迁移特性。无电电镀法为湿法化学法。这种方法常常与湿法清洁法一起使用以清洁表面。尽管已知液体溶液用于多种清洁应用，但本专利技术人认为需要适用于清洁制造电子装置用的基底的新的和/或改进的清洁溶液配方和方法。在本文中提出本专利技术的实施方式。
技术实现思路
本专利技术涉及电子装置的制造。更具体地，本专利技术涉及用于从基底表面除去腐蚀产物的处理溶液。在一个实施方式中，配置处理溶液用于施加(application)到包含金属帽层的晶片表面上。所述处理溶液对从所述晶片表面冲洗金属帽层的腐蚀产物同时减少金属帽层的腐蚀是有效的。在一个实施方式中，所述溶液包含表面活性剂。配置所述表面活性剂以增强晶片表面的润湿并抑制帽层的进一步腐蚀。另外，在施加到所述晶片表面期间，所述溶液pH维持在大约小于3。在一个实施方式中，配置所述表面活性剂以在金属帽层上形成自组装单层。在一个实施方式中，所述表面活性剂为两性表面活性剂。在一个实施方式中，所述表面活性剂在溶液中的浓度在大约10ppm至2000ppm的范围内。在另一实施方式中，所述表面活性剂在溶液中的浓度在大约300ppm至700ppm的范围内。在一个实施方式中，所述处理溶液进一步包含络合剂。配置所述络合剂以与从晶片表面溶出并进入所述溶液中的腐蚀产物结合。可配置所述络合剂以抑制所述腐蚀产物再沉积。在一个具体实施方式中，所述络合剂选自羟乙基二膦酸、草酸二水合物、植酸和焦磷酸。在一个实施方式中，所述络合剂的浓度在大约0.05g/L至20g/L的范围内。在另一实施方式中，所述络合剂的浓度为大约1g/L。在一个实施方式中，所述处理溶液进一步包含pH调节剂。可配置所述pH调节剂以在施加到所述晶片表面期间使溶液的pH降低至大约小于3。在一个实施方式中，所述pH调节剂选自次磷酸、甲磺酸、硫酸、三氟甲基磺酸(triflicacid)和三氟乙酸。在一个实施方式中，所述pH调节剂的浓度在大约0.01g/L至20g/L的范围内。在另一实施方式中，所述pH调节剂的浓度为大约8ml/L50w/w％。在一个实施方式中，处理溶液包含表面活性剂并进一步包含络合剂，配置所述络合剂以与从晶片表面溶出并进入所述溶液中的腐蚀产物结合，所述络合剂选自羟乙基二膦酸、草酸二水合物、植酸和焦磷酸。并且所述处理溶液进一步包含pH调节剂，配置所述pH调节剂以在施加到所述晶片表面期间使溶液的pH降低至大约小于3，所述pH调节剂选自次磷酸、甲磺酸、硫酸、三氟甲基磺酸和三氟乙酸。在一个实施方式中，在与沉积溶液交叉污染的情况下，所述溶液不显著抑制用于产生金属帽层的回收的沉积溶液的功能性。在一个实施方式中，所述晶片表面包含介电材料区，所述介电材料区具有在施加所述溶液之前位于其上的所述帽层的腐蚀产物。在一个实施方式中，所述介电材料具有大约小于或等于3.0的K值。在一个实施方式中，所述金属帽层由钴或钴合金构成。具体而言，本专利技术的一些方面可以阐述如下：1.一种用于施加到晶片表面的溶液，所述溶液包含，表面活性剂，所述表面活性剂为两性表面活性剂，配置所述表面活性剂以增强所述晶片表面的润湿，所述表面活性剂在所述溶液中的浓度大约在10ppm至2000ppm的范围内；其中在施加到所述晶片表面期间，将所述溶液维持在pH大约1.8-1.9；作为络合剂的草酸二水合物；以及作为pH调节剂的次磷酸，配置所述pH调节剂以在施加到所述晶片表面期间使所述溶液的pH降低至大约1.8-1.9。2.根据条款1所述的溶液，其中所述表面活性剂形成自组装单层。3.根据条款1所述的溶液，其中所述表面活性剂在所述溶液中的浓度大约在300ppm至700ppm的范围内。4.根据条款1所述的溶液，其中所述络合剂的浓度大约在0.05g/L至20g/L的范围内。5.根据条款1所述的溶液，其中所述络合剂的浓度大约为1g/L。6.根据条款1所述的溶液，其中所述pH调节剂的浓度在大约0.01g/L至20g/L的范围内。7.根据条款1所述的溶液，其中所述pH调节剂的浓度为大约8ml/L50w/w％。8.根据条款1所述的溶液，其中在与沉积溶液交叉污染的情况下，所述溶液不显著抑制回收的沉积溶液的功能性。9.根据条款1所述的溶液，其中所述晶片表面包含介电材料区，所述介电材料区具有在施加所述溶液之前位于其上的腐蚀产物。10.根据条款9所述的溶液，其中所述络合剂防止所述腐蚀产物的再沉积。11.根据条款9所述的溶液，其中所述络合剂配置为与已经从所述晶片表面溶出进入所述溶液的腐蚀产物相结合。12.根据条款9所述的溶液，其中所述介电材料具有大约小于或等于3.0的K值。13.根据条款1所述的溶液，其中所述晶片表面包括金属层，所述溶液对从所述晶片表面冲洗金属层的腐蚀产物同时减少金属层的腐蚀是有效的。14.根据条款13所述的溶液，其中所述表面活性剂配置为抑制所述金属层的进一步腐蚀。15.根据条款14所述的溶液，其中所述表面活性剂在所述金属层上形成自组装单层。16.一种用于施加到晶片表面的溶液，所述溶液包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于施加到晶片表面的溶液，所述溶液包含，表面活性剂，所述表面活性剂为两性表面活性剂，配置所述表面活性剂以增强所述晶片表面的润湿，所述表面活性剂在所述溶液中的浓度大约在10ppm至2000ppm的范围内；其中在施加到所述晶片表面期间，将所述溶液维持在pH大约1.8‑1.9；作为络合剂的草酸二水合物；以及作为pH调节剂的次磷酸，配置所述pH调节剂以在施加到所述晶片表面期间使所述溶液的pH降低至大约1.8‑1.9。

【技术特征摘要】
2009.12.23 US 61/289,9821.一种用于施加到晶片表面的溶液，所述溶液包含，
表面活性剂，所述表面活性剂为两性表面活性剂，配置所述表面活性剂
以增强所述晶片表面的润湿，所述表面活性剂在所述溶液中的浓度大约在
10ppm至2000ppm的范围内；
其中在施加到所述晶片表面期间，将所述溶液维持在pH大约1.8-1.9；
作为络合剂的草酸二水合物；以及
作为pH调节剂的次磷酸，配置所述pH调节剂以在施加到所述晶片表面
期间使所述溶液的pH降低至大约1.8-1.9。
2.根据权利要求1所述的溶液，其中所述表面活性剂形成自组装单层。
3.根据权利要求1所述的溶液，其中所述表面活性剂在所述溶液中的浓
度大约在300ppm至700ppm的范围...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿尔图尔·科利奇，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：美国;US