專利名稱：半導(dǎo)體硅片化學(xué)機(jī)械拋光用清洗液的制作方法
半導(dǎo)體硅片化學(xué)機(jī)械拋光用清洗液技術(shù)領(lǐng)域-本發(fā)明涉及一種清洗液，尤其是一種制備方法簡(jiǎn)單、成本低、對(duì)環(huán)境無(wú)污 染且可徹底清洗污染物的半導(dǎo)體硅片化學(xué)機(jī)械拋光用清洗液。
背景技術(shù)：
在超大規(guī)模集成電路(ULSI)的制造工藝過(guò)程中，芯片的表面狀態(tài)及潔凈 度是影響器件質(zhì)量與可靠性的最重要的因素之一，因此，在芯片制造過(guò)程中， 必須對(duì)硅片進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)。目前，硅片化學(xué)機(jī)械拋光是將硅片置于拋光墊上，使用拋光液對(duì)硅片進(jìn)行拋光。因現(xiàn)有拋光液中一般都含有二氧化 硅、氧化鋁、二氧化鈰、金屬離子和有機(jī)化合物等，所以硅片經(jīng)過(guò)化學(xué)機(jī)械拋 光后，上述化合物、離子以及拋光過(guò)程中產(chǎn)生的顆粒就會(huì)吸附在硅片表面上， 造成硅片污染，因此需要在拋光后對(duì)硅片進(jìn)行清洗，得到符合要求的潔凈硅片。一直以來(lái)，硅片的清洗主要采用RCA (美國(guó)無(wú)線電公司)濕法化學(xué)清洗，即采 用I號(hào)液、II號(hào)液的清洗方法。然而，隨著超大規(guī)模集成電路特征尺寸的不斷減小，RCA濕法化學(xué)清洗已 無(wú)法滿足超大規(guī)模集成電路的要求，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面1. I號(hào)液對(duì)硅片表面進(jìn)行氧化和腐蝕，但容易出現(xiàn)腐蝕不均勻的現(xiàn)象，導(dǎo)致硅片表面平整度差；2. 難以去除拋光及腐蝕過(guò)程中所產(chǎn)生的金屬污染物(鐵、鎳、銅、鈣、鉻、 鋅、或其氫氧化物或氧化物)、粒徑在O.l pm以下的顆粒以及金屬離子，清洗效 果差；3. 清洗液成本高且對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述問(wèn)題，提供一種制備方法簡(jiǎn)單、 成本低、對(duì)環(huán)境無(wú)污染且可徹底清洗污染物的半導(dǎo)體硅片化學(xué)機(jī)械拋光用清洗 液。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是 一種半導(dǎo)體硅片化學(xué)機(jī)械拋光用清洗液，其特征在于含有的原料及重量百分比如下有機(jī)堿 表面活性劑0.1%~l0/o5%~200/o滲透劑 螯合劑 光亮劑0.01%~0.1%0.1%~lo/o2% 5%所述的有機(jī)堿是二乙胺、三乙胺、乙二胺、單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇 胺、|3-羥乙基乙二胺、六亞甲基二胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺中的至少 一種。所述的表面活性劑是高分子非離子表面活性劑。所述的高分子非離子表面活性劑是聚醚表面活性劑或聚環(huán)氧乙烷、聚環(huán)氧 丙烷、環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙垸的嵌段共聚物或在所述嵌段共聚物中加入烷基獲得 的親水聚合物中的至少一種。所述的滲透劑是快速滲透劑，分子通式為CnH2n+10(C2H40)xH， n=12 18,所述的螯合劑是乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二鈉鹽、二亞乙基三胺五乙 酸、三亞乙基四胺六乙酸或次氮基三乙酸中的至少一種。所述的光亮劑是機(jī)磷酸鹽或鹵鹽。 本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1. 本發(fā)明含有的高分子表面活性劑和滲透劑，能降低清洗劑的表面張力， 可以快速滲透到硅片表面，剝離掉表面污染物，有效清洗硅片表面。同時(shí)，由 于表面活性劑的均勻作用，使硅片表面具有很好的平整度；2. 本發(fā)明含有的有機(jī)堿，能夠有效去除吸附在硅片表面上的拋光液中的有 機(jī)物。3. 本發(fā)明含有的螯合劑，可以捕獲清洗組合物中的金屬雜質(zhì)并與其形成絡(luò) 離子，從而抑制金屬雜質(zhì)對(duì)硅片的污染。4. 本發(fā)明含有的光亮劑，能減少氧化物的沉淀；5. 本發(fā)明原料來(lái)源廣泛，制備方法簡(jiǎn)單、成本低，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，各組分協(xié)同作用，可徹底清洗污染物，完全能夠替代RCA清洗液。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1:一種半導(dǎo)體硅片化學(xué)機(jī)械拋光后清洗液，其特征在于它由有機(jī)堿、表面活 性劑、滲透劑、螯合劑、光亮劑和去離子水組成。 其原料和重量百分比如下-有機(jī)堿5%~20%、表面活性劑0.1% 1%、滲透劑2%~5°/。、螯合劑 0.1% 1%、光亮劑0.01%~0.1%、去離子水余量。各原料在其重量范圍內(nèi)選擇，總重量為100%。所述的有機(jī)堿可以是二乙胺(DEA)、三乙胺(TEA)、乙二胺(EDA)、 單乙醇胺(MEA)、 二乙醇胺、三乙醇胺、P-羥乙基乙二胺(AEEA)、六亞甲 基二胺(HMDA)、 二亞乙基三胺(DETA)、三亞乙基四胺(TETA)中的至少 一種。所述的表面活性劑是高分子非離子表面活性劑，可以是聚醚表面活性劑， 聚環(huán)氧乙烷、聚環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙垸的嵌段共聚物或在所述嵌段共 聚物中加入烷基獲得的親水聚合物中的至少一種。優(yōu)選為聚醚表面活性劑， Pluronic和tertronic表面活性劑。所述的滲透劑是快速滲透劑JFC系列，分子通式為CnH2n+10(C2H40)xH， n=12~18,5c=6~12。所述的螯合劑是乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二鈉鹽、二亞乙基三胺五乙 酸、三亞乙基四胺六乙酸或次氮基三乙酸中的至少一種。所述的光亮劑是機(jī)磷酸鹽或鹵鹽。 將上述成分混合均勻，得硅片拋光用清洗液。清洗方法第一步用去離子水將本發(fā)明清洗液配制成8%的清洗液放入清洗槽中， 再將放有硅片的盒子浸泡其中，超聲波作用下，5(TC清洗5 10分鐘；第二步用去離子水將本發(fā)明清洗液配制成3%的清洗液放入清洗槽中，再將放有硅片的盒子浸泡其中，超聲波作用下，5(TC清洗5 10分鐘；第三步將去離子水放入第三槽中，將第二槽中的硅片盒取出放入第三槽，4(TC超聲漂洗3 5分鐘；第四步用去離子水對(duì)硅片進(jìn)行噴淋漂洗，時(shí)間為3 5分鐘。第五步用熱風(fēng)進(jìn)行烘干，時(shí)間為3 5分鐘。清洗效果評(píng)價(jià)與傳統(tǒng)RCA清洗方法比較，本發(fā)明提供的清洗劑能達(dá)到 更好的清洗效果，分析測(cè)試表明本發(fā)明清洗的硅片表面金屬沾污程度比RCA 清洗得到的硅片表面金屬沾污程度低。實(shí)施例2:原料及重量百分比如下 三乙胺5%PIuronic表面活性劑0.5% 快速滲透劑JFC: 3% 乙二胺四乙酸二鈉鹽0.5% 焦磷酸鹽0.01% 水90.99%將上述成分混合均勻，得硅片拋光用清洗液。清洗方法及清洗效果同實(shí)施例l。實(shí)施例3:原料和重量百分比如下三乙醇胺20%Pluronic表面活性劑0.1%壬基酚聚氧乙烯醚2% 乙二胺四乙酸0.5% 磷酸鹽0.01%水77.39%將上述成分混合均勻，得硅片拋光后清洗液。清洗方法及清洗效果同實(shí)施例l。實(shí)施例4:原料及重量百分比如下 卩-羥乙基乙二胺8%tertronic表面活性劑1%辛醇聚氧乙烯醚5% 三亞乙基四胺六乙酸0.5% 磷酸鹽0.02%水85,48%將上述成分混合均勻，得硅片拋光用清洗液。清洗方法及清洗效果同實(shí)施例l。實(shí)施例5:原料及重量百分比如下二亞乙基三胺5%、三亞乙基四胺5%環(huán)氧丙烷的嵌段共聚物0.1%脂肪醇聚氧乙烯醚:3% 次氮基三乙酸0.5% 卣鹽0.02%水86.38%將上述成分混合均勻，得硅片拋光用清洗液。清洗方法及清洗效果同實(shí)施例lo實(shí)施例6:原料及重量百分比如下 單乙醇胺15%tertronic表面活性劑0.8% 滲透劑JFC: 4% 三亞乙基四胺六乙酸0.8% 磷酸鹽0.08% 水79.32%將上述成分混合均勻，得硅片拋光用清洗液。清洗方法及清洗效果同實(shí)施
權(quán)利要求
1. 一種半導(dǎo)體硅片化學(xué)機(jī)械拋光用清洗液，其特征在于含有的原料及重量百分比如下有機(jī)堿 5％～20％表面活性劑 0.1％～1％滲透劑 2％～5％螯合劑 0.1％～1％光亮劑 0.01％～0.1％水 余量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體硅片化學(xué)機(jī)械拋光用清洗液，其特征在于 所述的有機(jī)堿是二乙胺、三乙胺、乙二胺、單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、P-羥乙基乙二胺、六亞甲基二胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺中的至少一種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體硅片化學(xué)機(jī)械拋光用清洗液，其特征 在于所述的表面活性劑是高分子非離子表面活性劑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體硅片化學(xué)機(jī)械拋光用清洗液，其特征在于 所述的高分子非離子表面活性劑是聚醚表面活性劑或聚環(huán)氧乙烷、聚環(huán)氧丙烷、 環(huán)氧乙垸或環(huán)氧丙烷的嵌段共聚物或在所述嵌段共聚物中加入垸基獲得的親水 聚合物中的至少一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體硅片化學(xué)機(jī)械拋光用清洗液，其特征在于 所述的滲透劑是快速滲透劑，分子通式為CnH2n+10(C2H40)xH，n=12~18， X=6~12。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體硅片化學(xué)機(jī)械拋光用清洗液，其特征在于 所述的螯合劑是乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二鈉鹽、二亞乙基三胺五乙酸、 三亞乙基四胺六乙酸或次氮基三乙酸中的至少一種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體硅片化學(xué)機(jī)械拋光用清洗液，其特征在于 所述的光亮劑是機(jī)磷酸鹽或鹵鹽。
全文摘要
本發(fā)明公開一種半導(dǎo)體硅片化學(xué)機(jī)械拋光用清洗液，其特征在于含有的原料及重量百分比如下有機(jī)堿5％～20％、表面活性劑0.1％～1％、滲透劑2％～5％、螯合劑0.1％～1％、光亮劑0.01％～0.1％、水余量。本發(fā)明原料來(lái)源廣泛，制備方法簡(jiǎn)單、成本低，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，各組分協(xié)同作用，可徹底清洗污染物，完全能夠替代RCA清洗液。
文檔編號(hào)H01L21/306GK101255386SQ20081001092
公開日2008年9月3日 申請(qǐng)日期2008年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月7日
發(fā)明者軍 侯 申請(qǐng)人:大連三達(dá)奧克化學(xué)股份有限公司