化学机械研磨后(POSTCMP)清洁组合物的制作方法

文档序号:25541850发布日期:2021-06-18 20:38来源:国知局

技术特征:

1.一种组合物,其包含

(i)至少一种蚀刻剂材料,其选自胺和络合剂,(ii)至少一种清洁添加剂,其选自环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物、氢氧化十二烷基三甲基铵、椰油酰胺丙基甜菜碱、聚二醇醚和脂肪胺季铵盐和其组合,

(iii)至少一种有机添加剂,

(iv)至少一种腐蚀抑制剂,

(v)至少一种ph调节剂,和任选的

(vi)至少一种水溶性聚合物,

其中所述组合物的ph大于约8。

2.根据权利要求1所述的组合物,其中所述ph为约8至约14。

3.根据权利要求1所述的组合物,其中所述ph为约9至约13.9。

4.根据权利要求1所述的组合物,其中所述蚀刻剂材料选自单乙醇胺、二甘醇胺和二甲醇胺。

5.根据权利要求1所述的组合物,其中所述蚀刻剂材料选自具有式nr1r2r3的化合物,其中r1、r2和r3可彼此相同或不同且选自氢、直链或分支链c1-c6烷基、直链或分支链c1-c6羟烷基和直链或分支链c1-c6羟烷基的c1-c6烷基醚。

6.根据权利要求1所述的组合物,其中所述蚀刻剂材料选自氨基乙基乙醇胺、n-甲氨基乙醇、氨基乙氧基乙醇、二甲氨基乙氧基乙醇、二乙醇胺、二甘醇胺、n-甲基二乙醇胺、单乙醇胺(mea)、三乙醇胺(tea)、1-氨基-2-丙醇、2-氨基-1-丁醇、异丁醇胺、三亚乙基二胺、1-甲氧基-2-氨基乙烷和其组合。

7.根据权利要求1所述的组合物,其中所述蚀刻剂材料选自4-(2-羟乙基)吗啉(hem)、1,2-环己二胺-n,n,n',n'-四乙酸(cdta)、乙二胺四乙酸(edta)、间二甲苯二胺(mxda)、亚氨基二乙酸(ida)、2-(羟乙基)亚氨基二乙酸(hida)、氮基三乙酸、硫脲、1,1,3,3-四甲基脲、脲、尿酸、丙氨酸、精氨酸、天冬酰胺酸、天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、谷酰胺酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、丝氨酸、苏氨酸、色氨酸、酪氨酸、缬氨酸和其组合。

8.根据权利要求1所述的组合物,其中所述蚀刻剂材料选自1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸(hedp)、1,5,9-三氮杂环十二烷-n,n',n”-三(亚甲基膦酸)(dotrp)、1,4,7,10-四氮杂环十二烷-n,n',n”,n”'-四(亚甲基膦酸)(dotp)、氮基三(亚甲基)三膦酸、二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)(detap)、氨基三(亚甲基膦酸)、双(六亚甲基)三胺五亚甲基膦酸、1,4,7-三氮杂环壬烷-n,n',n”-三(亚甲基膦酸)(notp)、羟乙基二磷酸盐、氮基三(亚甲基)膦酸、2-膦酰基-丁烷-1,2,3,4-四甲酸、羧乙基膦酸、氨乙基膦酸、草甘膦、乙二胺四(亚甲基膦酸)、磷酸、苯基膦酸和其盐。

9.根据权利要求1所述的组合物,其中所述清洁添加剂是氢氧化十二烷基三甲基铵。

10.根据权利要求1所述的组合物,其中所述清洁添加剂是椰油酰胺丙基甜菜碱。

11.根据权利要求1所述的组合物,其中所述清洁添加剂是聚二醇醚(15eo)甲基硫酸椰子铵。

12.根据权利要求1所述的组合物,其中所述清洁添加剂是脂肪胺季铵盐。

13.根据权利要求1所述的组合物,其中所述有机添加剂选自醇、醚、吡咯烷酮、二醇、胺和二醇醚。

14.根据权利要求1所述的组合物,其中所述有机添加剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、c2-c4二醇、c2-c4三醇、四氢糠醇(thfa)、3-氯-1,2-丙二醇、3-氯-1-丙硫醇、1-氯-2-丙醇、2-氯-1-丙醇、3-氯-1-丙醇、3-溴-1,2-丙二醇、1-溴-2-丙醇、3-溴-1-丙醇、3-碘-1-丙醇、4-氯-1-丁醇、2-氯乙醇、二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸、丙酸、三氟乙酸、四氢呋喃n-甲基吡咯烷酮(nmp)、环己基吡咯烷酮、n-辛基吡咯烷酮、n-苯基吡咯烷酮、甲基二乙醇胺、甲酸甲酯、二甲基甲酰胺(dmf)、二甲亚砜(dmso)、四亚甲基砜(环丁砜)、二乙醚、苯氧基-2-丙醇(pph)、乙二醇单苯基醚、二乙二醇单苯基醚、苯丙酮、乳酸乙酯、乙酸乙酯、苯甲酸乙酯、乙腈、丙酮、乙二醇、丙二醇(pg)、1,3-丙二醇、二恶烷、丁内酯、碳酸丁二酯、碳酸乙二酯、碳酸丙二酯、二丙二醇、二乙二醇单甲醚、三乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、三乙二醇单乙醚、乙二醇单丙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚、三乙二醇单丁醚、乙二醇单己醚、二乙二醇单己醚、乙二醇苯基醚、丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚(dpgme)、三丙二醇甲醚(tpgme)、二丙二醇二甲醚、二丙二醇乙醚、丙二醇正丙基醚、二丙二醇正丙基醚(dpgpe)、三丙二醇正丙基醚、丙二醇正丁基醚、二丙二醇正丁基醚、三丙二醇正丁基醚、丙二醇苯基醚、二丙二醇甲基醚乙酸酯、四乙二醇二甲醚(tegde)、二元酯、丙三醇碳酸酯、n-甲酰基吗啉、磷酸三乙酯和其组合。

15.根据权利要求1所述的组合物,其中所述有机添加剂选自三丙二醇甲醚(tpgme)、二丙二醇甲醚(dpgme)、丙二醇和其组合。

16.根据权利要求1所述的组合物,其中所述腐蚀抑制剂选自:5-氨基四唑、5-苯基-苯并三唑、1h-四唑-5-乙酸、1-苯基-2-四唑啉-5-硫酮、苯并咪唑、甲基四唑、试铋硫醇i、胞嘧啶、鸟嘌呤、胸腺嘧啶、吡唑、亚氨基二乙酸(ida)、丙硫醇、苯并羟肟酸、柠檬酸、抗坏血酸、5-氨基-1,3,4-噻二唑-2-硫醇(atdt)、苯并三唑(bta)、1,2,4-三唑(taz)、甲苯基三唑、5-甲基-苯并三唑(mbta)、5-苯基-苯并三唑、5-硝基-苯并三唑、苯并三唑羧酸、3-氨基-5-巯基-1,2,4-三唑、1-氨基-1,2,4-三唑、羟基苯并三唑、2-(5-氨基-戊基)-苯并三唑、1-氨基-1,2,3-三唑、1-氨基-5-甲基-1,2,3-三唑、3-氨基-1,2,4-三唑(3-ata)、3-巯基-1,2,4-三唑、3-异丙基-1,2,4-三唑、5-苯硫醇-苯并三唑、卤基-苯并三唑(卤基=f、cl、br或i)、萘三唑、2-巯基苯并咪唑(mbi)、2-巯基苯并噻唑、4-甲基-2-苯基咪唑、2-巯基噻唑啉、5-氨基-1,2,4-三唑(5-ata)、十二烷基硫酸钠(sds)、ata-sds、3-氨基-5-巯基-1,2,4-三唑、戊烯四唑、5-苯基-1h-四唑、5-苄基-1h-四唑、ablumineo、2-苄基吡啶、丁二酰亚胺、2,4-二氨基-6-甲基-1,3,5-三嗪、噻唑、三嗪、甲基四唑、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮、1,5-亚戊基四唑、1-苯基-5-巯基四唑、二氨基甲基三嗪、咪唑啉硫酮、4-甲基-4h-1,2,4-三唑-3-硫醇、4-氨基-4h-1,2,4-三唑、3-氨基-5-甲硫基-1h-1,2,4-三唑、苯并噻唑、咪唑、吲唑、腺嘌呤、丁二酰亚胺、腺苷、咔唑、糖精、尿酸、安息香肟、阳离子季铵盐(例如氯化烷基二甲基苄基铵、氯化苄基二甲基十二烷基铵、溴化十四烷基三甲基铵、溴化十二烷基三甲基铵、氯化十六烷基吡啶鎓、aliquot336、氯化苄基二甲基苯基铵、crodaquattes、rewoquatcpem、对甲苯磺酸十六烷基三甲基铵、氢氧化十六烷基三甲基铵、二氯化1-甲基-1'-十四烷基-4,4'-联吡啶鎓、溴化烷基三甲基铵、盐酸氨丙啉、氢氧化本索宁、氯化本索宁、氯化苄基二甲基十六烷基铵、氯化苄基二甲基十四烷基铵、溴化苄基十二烷基二甲基铵、氯化苄基十二烷基二甲基铵、氯化十六烷基吡啶鎓、胆碱对甲苯磺酸盐、溴化二甲基双十八烷基铵、溴化十二烷基乙基二甲基铵、氯化十二烷基三甲基铵、溴化乙基十六烷基二甲基铵、girard's试剂、磷酸二氢十六烷基(2-羟乙基)二甲基铵、溴化十六烷基吡啶鎓、溴化十六烷基三甲基铵、氯化十六烷基三甲基铵、氯化甲基本索宁、1622、luviquattm、n,n',n'-聚氧化乙烯(10)-n-动物脂-1,3-二氨基丙烷液体、奥芬溴铵、溴化四庚基铵、溴化四(癸基)铵、通佐溴铵、氯化三(十二烷基)铵、溴化三甲基十八烷基铵、四氟硼酸1-甲基-3-正辛基咪唑鎓、四氟硼酸1-癸基-3-甲基咪唑鎓、氯化1-癸基-3-甲基咪唑鎓、溴化三(十二烷基)甲基铵、氯化二甲基二硬脂基铵、溴化十六烷基三甲基铵、溴化十四烷基三甲基铵和氯化六甲铵)、十二烷基苯磺酸、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基膦酸(ddpa)、硬酯酰肌氨酸、十二烷基肌氨酸、四甲基癸炔二醇、炔丙醇、二氰二胺、二甲基炔丙醇、糖精、二乙基羟胺、羟胺、二乙基羟胺、2-巯基-2-噻唑啉、巯基噻二唑、氨基巯基噻二唑、二巯基噻二唑、3-甲基吡唑啉-5-酮和其组合。

17.根据权利要求1所述的组合物,其中所述腐蚀抑制剂选自氨基三唑、三唑、糖精、硬酯酰肌氨酸、十二烷基肌氨酸、二氰二胺、半胱氨酸、腺苷、腺嘌呤和二乙基炔丙醇。

18.一种组合物,其包含

(i)至少一种蚀刻剂材料,其包含单乙醇胺,

(ii)至少一种清洁添加剂,其选自环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物、氢氧化十二烷基三甲基铵、椰油酰胺丙基甜菜碱、聚二醇醚和脂肪胺季铵盐和其组合,

(iii)至少一种选自以下的有机添加剂:三乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚、乙二醇单丁醚、丙二醇单丁醚、丙二醇单丁醚、丙二醇单苯乙醚、二乙二醇单苯基醚、乙二醇单苯基醚和二甲亚砜,

(iv)苯并三唑,

(v)至少一种ph调节剂,和任选的

(vi)至少一种水溶性聚合物,

其中所述组合物的ph大于约8。

19.一种用于对上面具有氧化铈粒子和化学机械研磨污染物的微电子装置移除所述粒子和污染物的方法,所述方法包含:

(i)使所述微电子装置与根据权利要求1所述的组合物接触;和

(ii)用包含本发明的所述组合物的含水溶液自所述微电子装置至少部分移除所述粒子和污染物。


技术总结
本发明大体上涉及一种组合物和方法,所述组合物和所述方法用于自上面具有残留物和污染物的微电子装置清洁所述残留物和/或污染物。所述残留物可包括CMP后、蚀刻后和/或灰分后残留物。所述组合物和方法在对包含铜、低k介电材料和阻挡材料的微电子表面进行清洁时尤其有利,所述阻挡材料包含含钽材料,含钴材料,含钽、含钨和含钌材料中的至少一者。

技术研发人员:D·怀特;M·怀特;刘俊;E·托马斯
受保护的技术使用者:恩特格里斯公司
技术研发日:2019.10.21
技术公布日:2021.06.18
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