本发明专利技术是关于一种用于半导体制程中金属防腐蚀的保护液。其包括一种或多种能够与金属材料发生作用在金属表面形成保护膜的有机酸类化学添加剂。本发明专利技术的保护液能够在晶片处理工艺的间隙或运输过程中提供有效的保护，大大降低金属材料的表面点蚀，减低表面腐蚀程度，甚至是在停机状态时都能提供有效的保护。从而降低缺陷，提高产品良率，增加收益率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种保护液，尤其涉及用于半导体制程中的金属防腐 蚀保护液。
技术介绍
典型的保护液有苯并三唑溶液，去离子水，或亮氨酸溶液，它们 主要用在各个工艺的之间的停留过程提供保护，比如经化学机械抛光 工艺后，在进入下一清洗工艺之前，或者经过刻蚀去强光阻工艺后， 下一清洗工艺之前以及经过沉积工艺后等等。其中前一工艺残留液还 没有完全被后清除，金属表面可能存在一些由前--工艺残留液引入的 腐蚀，它们会随着时间增加日益加剧。金属表面的腐蚀会影响金属表 面平坦度质量也使缺陷水平居高不下，从而降低了产品良率和收益 率。一些保护液己被公开，比如US2002034876 ， US2003017693中 的保护液包括苯并三氮唑(BTA)和其他含氮唑类溶液；US2006049382 中的保护液包括a氨基酸等金属保护膜剂。中国专利CN89105394.8 中的保护液包括含氮杂环与含水乙醇按1 : 3 0 1 : 2 0 0比例 配制成铜防腐蚀处理液。这些都是关于保护液或保护液的使用方法。 但上述专利中的保护液，在实际应用中或是或是保护效率不够高，或 是有残留对后续工艺产生不良影响等缺陷；或是保护使用范围窄，因此有必要开发新的保护效率高，适用性广的保护液。因此，有必要开发出一种金属保护液不仅能够清洗效率高，而且 不会在金属表面产生各种残留，大大降低对后续工艺的干扰，降低金 属材料的表面点蚀，减低表面腐蚀程度。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述问题，提供一种用于半导体制程中 金属防腐蚀，降低缺陷的保护液。本专利技术的上述目的通过下列技术方案来实现该保护液包括一种 载体，还包括一种或多种有效防止金属表面腐蚀的有机酸类化学添加 剂。所述的有机酸类化学添加剂为有机羧酸、有机膦酸或有机磺酸以 及它们的形成盐形成的组合物。所述的有机羧酸和它的形成盐为柠檬酸、草酸、酒石酸、琥珀酸 或马来酸以及它们的形成盐中的--种或多种的组合。所述的有机膦酸和它的形成盐包括烷基膦酸、苯基膦酸、1-羟基 乙烯基-1、 l-二膦酸、亚甲基膦酸、乙烯基-二胺-4、亚甲基膦酸、环 丁烷基-三胺-5-亚甲基膦酸或多氨基多醚基四亚甲基膦酸以及它们的 形成盐中的一种或多种的组合。所述的有机磺酸和它的形成盐包括甲基磺酸、乙基磺酸、二甲基 磺酸或丁基磺酸内酯以及它们的形成盐中的一种或多种的组合。所述的有机羧酸化学添加剂的重量百分比含量较佳地为0.05 5%。所述的有机膦酸化学添加剂的重量百分比含量较佳地为0.02 0.5%。所述的有机磺酸化学添加剂的重量百分比含量较佳地为0.02 10/0。本专利技术所述的保护液还包括PH调节剂、表面活性剂和/或聚合物 金属防腐抑制剂。所述的聚合物金属防腐抑制剂为聚丙烯酸类化合物、丙烯酸类化 合物与苯乙烯的共聚化合物、丙烯酸类化合物与顺丁烯二酸酐的共聚 化合物、丙烯酸类化合物与丙烯酸酯类的共聚化合物、膦酰基羧酸共 聚物、丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物或者丙烯酸-丙烯酸酯-膦 酸-磺酸盐四元共聚物。所述的聚合物金属防腐抑制剂分子量范围较佳地为2，000 所述的多聚羧酸和/或其盐为式I化合物:<formula>formula see original document page 7</formula>其中，R,、R2独自地为氢原子或碳原子数小于3的烷基，R3为H、K、 Na或NH4。所述的聚丙烯酸类化合物较佳地为聚丙烯酸。 所述的聚丙烯酸类化合物分子量范围较佳地为5，000 30，000。 所述的聚丙烯酸类化合物重量百分比含量较佳地为10ppm 5000ppm。本专利技术所述的保护液的pH值范围较佳地为2 7。所述的载体为醇类和/或水。 本专利技术所述的保护液在金属衬底中的用途。所述的金属衬底为铜、铝、钽、氮化钽、钛、氮化钛、银或金。由于该化学添加剂用于本专利技术的保护液中，降低对后续工艺的干 扰，大大降低金属材料的表面点蚀，减低表面腐蚀程度，从而降低了 缺陷，提高了保护效率和产品良率，增加了收益率。在本专利技术中，所述的保护液可用于下列工艺制成中抛光、刻蚀 (去强光阻后)、沉积以及其他保护步骤屮。本专利技术的积极进步效果在于本专利技术的保护液能够大大降低金属 材料的腐蚀程度从而(1)使缺陷明显下降；(2)大大改善了金属表 面的平坦度质量；(3)提高产品良率(4)提高工艺操作窗口。附圉说明图lA为使用传统保护溶銜0.1。/。BTA)后的铜/钽仁氧化硅表面的扫 描电子显微镜(SEM)图；图lB为使用本专利技术实施例l中保护溶液后的铜/敏二氧化硅表面的扫 描电子显微镜(SEM)图；图2A为使用传统保护溶銜0.1。/。BTA)后的铜/钽仁氧化硅表面的扫 描电子显微镜(SEM)图；图2B为使用本专利技术实施例2中保护溶液后的铜/钽/二氧化硅表面的扫 描电子显微镜(SEM)图。具体实施方式实施例1将含有0.05% PAPEMP (多氨基多醚基四亚甲基膦酸)和聚丙烯 酸(分子量5000) 10ppm和水为余量的保护液(pH=3.0)用于化学 机械抛光液抛光后的铜/二氧化硅表面。(1)化学机械抛光液抛光铜 金属的工艺为下压力1.0-2.0 psi、抛光盘的转速50-70 rpm、抛光头 转速70-卯rpm、抛光液流速200-300ml/min、抛光时间1-2 min; (2) 然后在下压力0.8-1.0 psi、抛光盘的转速25 rpm、抛光头转速25 rpm、 分别使用传统保护液和该专利技术保护液，保护液流速在150 ml/min， DI 流速750 ml/min， 二者混合后流入抛光垫,抛光时间30 min; (3)用淸 洗液及聚乙烯醇(PVA)滚刷对晶片表面进行刷洗2min，滚刷转速 为300rpm，清洗头转速280rpm，清洗液流量300ml/min; (4)再 用去离子水及PVA滚刷刷洗2min，滚刷转速为300rpm，清洗头转 速280rpm，去离子水流量300 ml/min。保护结果见附图说明图1A，1B。结果显示，图中亮线部分为金属，使用传统保护液的晶片(如图 1A)，金属表面有较严重的残留；使用本专利技术的保护液保护后的金属 表面(如图1B)的光滑，未见明显残留或腐蚀，缺陷率明显下降，金 属表面的粗糙度得到明显改善。实施例2将含有0.25% PAPEMP和水为余量的保护液(pH=2.5)用于化学 机械抛光液抛光后的铜/二氧化硅表面。(1)化学机械抛光液抛光铜 金属的工艺为下压力1.0-2.0 psi、抛光盘的转速50-70 rpm、抛光头转速70-90 rpm、抛光液流速200-300 ml/min、抛光时间1-2 min; (2) 然后在下压力0.8-1.0 psi、抛光盘的转速25 rpm、抛光头转速25 rpm、 分别使用传统保护液和该专利技术保护液，保护液流速在150 ml/min， DI 流速750 ml/min，二者混合后流入抛光垫，抛光时间30 min; (3)用清洗 液及聚乙烯醇(PVA)滚刷对晶片表面进行刷洗2min，滚刷转速为 300 rpm，清洗头转速280 rpm，清洗液流量300 ml/min: (4)再用 去离子水及PVA滚刷刷洗2min，滚刷转速为300rpm，清洗头转速 280rpm，去离子水流量300 ml本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于半导体中金属防腐蚀的保护液，其特征在于：包括一种载体，还包括一种或多种有效防止金属表面腐蚀的有机酸类化学添加剂。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐春，
申请(专利权)人：安集微电子上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31[]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。