化学机械平面化（CMP）后清洁制造技术

本发明专利技术提供了制剂，其对由于晶片表面与化学机械平面化(CMP)浆料的相互作用而导致的表面上的无机颗粒、有机残留物、化学残留物、反应产物，以及在CMP之后留在半导体器件上的、表面上的升高水平的不期望金属提供高清洁效果。该CMP后清洁制剂包含一种或多种有机酸、一种或多种聚合物和氟化合物，其中pH<7，及任选地，具有两个磺酸基的表面活性剂。

Cleaning after CMP

【技术实现步骤摘要】
化学机械平面化(CMP)后清洁相关专利申请的交叉引用本专利申请要求2018年6月26日提交的美国临时专利申请序列No.62/690,108的权益。
技术介绍
在涉及制造半导体器件的步骤中，需要在各个步骤进行清洁以除去有机/无机残留物。在半导体制造加工中期望的改善残留物去除的清洁包括：CMP(化学机械平面化)后清洁、光致抗蚀剂灰分残留物去除、光致抗蚀剂去除、后端封装中的各种应用，如预探针晶片清洁(pre-probewafercleaning)、切割、研磨等。在通过化学机械平面化(CMP)工艺形成的各种结构的CMP后清洁中，存在对改进的清洁的特别需要。CMP工艺涉及通过将晶片压在抛光垫及提供用于材料去除的研磨效果的CMP浆料上而抛光沉积在晶片上的一层或多层膜，并提供平面性。在CMP步骤之后，晶片表面含有大量缺陷，它们如果不从表面清除，则会作为最终产品产生有缺陷的芯片。CMP工艺之后的典型缺陷是由于晶片表面与CMP浆料的相互作用而导致的表面上的无机颗粒、有机残留物、化学残留物、反应产物以及在表面上的升高水平的不期望金属。晶片在抛光步骤之后进行清洁，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种化学机械平面化(CMP)后清洁组合物，其包含：/n至少一种选自二羧酸、羟基羧酸、多元羧酸、其盐，及其组合的有机酸或其盐；/n选自氢氟酸、氟化铵、氟化氢铵、氟化季铵及其组合的氟化合物；/n至少一种选自阴离子聚合物、非离子聚合物和阳离子聚合物及其组合的聚合物添加剂；和/n水；/n任选地/n选自非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂及其混合物的表面活性剂；/n腐蚀抑制剂；/n生物防腐剂；/n消泡剂；和/npH调节剂；/n其中所述组合物的pH为1-7。/n

【技术特征摘要】
20180626 US 62/690,108;20190618 US 16/444,4901.一种化学机械平面化(CMP)后清洁组合物，其包含：
至少一种选自二羧酸、羟基羧酸、多元羧酸、其盐，及其组合的有机酸或其盐；
选自氢氟酸、氟化铵、氟化氢铵、氟化季铵及其组合的氟化合物；
至少一种选自阴离子聚合物、非离子聚合物和阳离子聚合物及其组合的聚合物添加剂；和
水；
任选地
选自非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂及其混合物的表面活性剂；
腐蚀抑制剂；
生物防腐剂；
消泡剂；和
pH调节剂；
其中所述组合物的pH为1-7。


2.根据权利要求1所述的CMP后清洁组合物，其中所述聚合物添加剂选自丙烯酸-丙烯酰胺基丙磺酸共聚物及其盐；聚(丙烯酸)及其盐；聚(甲基丙烯酸)及其盐；聚(2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸)及其盐；羧甲基纤维素，甲基纤维素，羟丙基甲基纤维素，聚(1-乙烯基吡咯烷酮-共-甲基丙烯酸2-二甲基氨基乙基酯)，聚(4-苯乙烯磺酸钠)，包含环氧乙烷、环氧丙烷或环氧乙烷和环氧丙烷的组合的聚合物或共聚物；聚(4-苯乙烯磺酸)及其盐；聚丙烯酰胺；聚(丙烯酰胺/丙烯酸)共聚物及其盐；及其组合；并且所述聚合物添加剂的分子量范围为100-1,000,000。


3.根据权利要求1或2所述的CMP后清洁组合物，其中所述至少一种有机酸或其盐的范围为1-30重量％，所述聚合物添加剂的范围为0.1-3重量％，所述氟化合物的范围为1-25重量％，并且所述CMP后清洁组合物任选地在使用时用DI水稀释2-500倍。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的CMP后清洁组合物，其中所述至少一种有机酸或其盐选自羟基羧酸或其盐、二羧酸或其盐及其组合。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的CMP后清洁组合物，其中所述有机酸或其盐选自草酸、柠檬酸、丙二酸或其盐，及其组合；所述聚合物添加剂选自包含环氧乙烷、环氧丙烷或环氧乙烷和环氧丙烷的组合的阴离子聚合物或共聚物；及其组合。


6.根据权利要求1-5中任一项所述的CMP后清洁组合物，其中所述CMP后清洁组合物包含0.5-5重量％的草酸或其盐、0.5-5重量％的柠檬酸或其盐、0.5-5重量％的丙二酸或其盐；和0.1-2重量％的聚合物添加剂，所述聚合物添加剂选自丙烯酸-丙烯酰胺基丙磺酸共聚物、聚丙二醇、聚环氧乙烷及其组合；和1-25重量％的氟化合物。


7.根据权利要求1-5中任一项所述的CMP后清洁组合物，其中所述CMP后清洁组合物包含1-30重量％的柠檬酸或其盐；0.1-3重量％的聚合物添加剂，所述聚合物添加剂选自丙烯酸-丙烯酰胺基丙磺酸共聚物、聚丙二醇、聚环氧乙烷及其组合；和1-25重量％的氟化合物。


8.根据权利要求1-7中任一项所述的CMP后清洁组合物，其中所述CMP后清洁组合物包含0.0001-10重量％的表面活性剂，其中所述表面活性剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·C·塔姆博利，
申请(专利权)人：弗萨姆材料美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US