專(zhuān)利名稱(chēng)：晶圓拋光用清洗劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種晶圓拋光工藝用清洗劑，尤其是一種制備方法簡(jiǎn)單、成本
低、對(duì)環(huán)境無(wú)污染且可滿足線寬尺寸90 nm甚至更小的晶圓拋光清洗要求的晶 圓拋光用清洗劑。
背景技術(shù)：
隨著超大規(guī)模集成電路的不斷發(fā)展，集成電路的線寬尺寸不斷減小，晶圓
的直徑不斷增大，我國(guó)目前90 nm晶圓已開(kāi)始成為主流，且有開(kāi)始向65nm， 45nm發(fā)展的趨勢(shì)，因此對(duì)晶圓的質(zhì)量要求也越來(lái)越高。由于晶圓表面狀態(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，在晶圓制造過(guò)程 中，必須對(duì)晶圓基材進(jìn)行拋光處理。目前，晶圓拋光是將晶圓基材置于拋光墊 上，使用拋光液對(duì)其進(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，所以晶圓基材經(jīng)過(guò)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)吸附在晶圓表面上，需要在拋光后對(duì)晶圓 進(jìn)行清洗，得到符合要求的潔凈晶圓。
目前，晶圓的清洗方式大多還是Kem和Puotinen提出的RCA清洗法，該 清洗法所涉及的工藝復(fù)雜、操作步驟多，且需要在較高的溫度條件下進(jìn)行，導(dǎo) 致清洗成本過(guò)高；而且需要消耗大量的酸、堿、氧化劑等化學(xué)試劑，制造成本 高且對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重；盡管RCA清洗法對(duì)于線寬尺寸為0.13 pm甚至更大的晶 圓有很好的清洗效果，但已無(wú)法滿足線寬尺寸為90nm甚至更小的晶圓拋光清 洗要求。

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)污染且可滿足線寬尺寸90nm甚至更小的晶圓拋光清洗要求的 晶圓拋光用清洗劑。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是 一種晶圓拋光用清洗劑，其特征在于原料及重 量百分比如下
表面活性劑 5%~15%有機(jī)堿 0.01%~10%
pH調(diào)節(jié)劑 5% 20%
滲透劑 2% 5%
螯合劑 0.1% 2%
純水 余量。
所用原料及重量百分比的最佳技術(shù)方案如下
表面活性劑 10%
有機(jī)堿 0.05%
pH調(diào)節(jié)劑 10%
滲透劑 3%
螯合劑 0.5%
純水 余量。
所述的表面活性劑是脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚中的 至少一種，分子通式分別為R,0(C2H40)m、 R20(C2H40)m(C3H60)nH，其中R！ 和&為C10-C18的烷基，m和n分別表示環(huán)氧乙烷基和環(huán)氧丙烷的聚合數(shù)， 其聚合數(shù)為3 20。
所述的有機(jī)堿是四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨、四丙基氫氧化銨、四 丁基氫氧化銨、三甲基芐基氫氧化銨、三甲基羥乙基氫氧化銨、二甲基二羥乙 基氫氧化銨中的至少一種。
所述的pH調(diào)節(jié)劑是二乙胺、三乙胺、乙二胺、單乙醇胺、二乙醇胺、三 乙醇胺、異丙醇胺、二異丙醇胺、三異丙醇胺中的至少一種。 所述的滲透劑是JFC系列滲透劑。
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、次氮基三乙酸中的至少一種。
所述純水是經(jīng)過(guò)離子交換樹(shù)脂過(guò)濾的純水，25。C其電阻率為18 MQ或者更高。
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)明含有的脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚非離子表面活性劑和JFC滲透劑，具有高效的脫脂能力，能快速均勻滲透到晶圓表面，
剝離晶圓表面的顆粒，并能有效控制晶圓表面的蝕刻速率；本發(fā)明含有的有機(jī) 堿，能與污染物形成易于清洗的溶液，有效去除吸附在晶圓表面的顆粒；本發(fā) 明含有的螯合劑，可以捕獲清洗組合物中的金屬離子并與其形成絡(luò)和離子，從 而去除晶圓表面的金屬離子污染物；本發(fā)明各組分協(xié)同作用，明顯提高/清洗 能力，可應(yīng)用于各種清洗設(shè)備對(duì)各種規(guī)格線寬尺寸的晶圓進(jìn)行拋光清洗，尤其 是可滿足線寬尺寸為90nm甚至更小的晶圓拋光清洗要求。
2. 本發(fā)明操作工藝簡(jiǎn)單，只需在3(TC溫度條件下操作，低于現(xiàn)有清洗工藝 中所采用的溫度，具有節(jié)能降耗的效果，使清洗成本降低。
3. 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。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例l:
一種晶圓拋光用清洗液，其特征在于它由表面活性劑、有機(jī)堿、有機(jī)堿、 pH調(diào)節(jié)劑、滲透劑、螯合劑和純水組成。 其原料和重量百分比如下
表面活性劑5%~15%、有機(jī)堿0.01%~10%、 pH調(diào)節(jié)齊U5。/。 20。/。、滲透劑 2%~5%、螯合劑0.1% 2%、純水余量。
各原料在其重量范圍內(nèi)選擇，總重量為100%。
所述的表面活性劑是脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚中的 至少一種，分子通式分別為R,0(C2H40)m、 R20(C2H40)m(C3H60)nH，其中R, 和112為C10-C18的垸基，m和n分別表示環(huán)氧乙垸基和環(huán)氧丙烷的聚合數(shù)， 其聚合數(shù)為3 20。
所述的有機(jī)堿是四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨、四丙基氫氧化銨、四 丁基氫氧化銨、三甲基芐基氫氧化銨、三甲基羥乙基氫氧化銨、二甲基二羥乙 基氫氧化銨中的至少一種。
所述的pH調(diào)節(jié)劑是二乙胺、三乙胺、乙二胺、單乙醇胺、二乙醇胺、三 乙醇胺、異丙醇胺、二異丙醇胺、三異丙醇胺中的至少一種。
所述的滲透劑是JFC系列滲透齊lJ，分子通式為CnH2wO(C2H40、H，r^12 18， X=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、次氮基三乙酸中的至少一種。
所述純水是經(jīng)過(guò)離子交換樹(shù)脂過(guò)濾的純水，25"C其電阻率為18 MQ或者更咼。
將上述原料按比例混合均勻，得晶圓拋光用清洗液。
清洗方法
第一歩裝片，用純水將本發(fā)明清洗液配制成15%的清洗液放入清洗槽中， 再將裝有晶圓的盒子浸泡其中，兆聲波作用下，30'C清洗2 10分鐘；
第二步用純水將本發(fā)明清洗液配制成3%的清洗液放入第二個(gè)清洗槽中， 再將第一步清洗后的晶圓浸泡其中，兆聲波作用下，30。C清洗2 10分鐘；
第三步將純水放入第三槽中，將第二步清洗后的晶圓取出放入第三槽， 3(TC兆聲漂洗1 5分鐘；
第四步用純水對(duì)晶圓進(jìn)行噴淋漂洗，時(shí)間為1 5分鐘。
第五歩脫水干燥，時(shí)間為3 5分鐘。
第六步卸片。
清洗效果評(píng)價(jià)用本發(fā)明清洗線寬尺寸為90nm的經(jīng)拋光的晶圓，分析測(cè) 試表明清洗后晶圓表面0.2 nm的顆粒數(shù)小于50個(gè)/100 cm2，表面粗糙度(Ra) <0.2nm，金屬沾污程度〈Xl(fatom/cm2，優(yōu)于現(xiàn)有清洗方法。
實(shí)施例2:
所用原料和重量百分比如下
Pluronic表面活性劑 10%
四甲基氫氧化銨 0.5%
三乙醇胺 10%
JFC滲透劑 3%
螯合劑 0.5%
純水 余量。 各原料重量百分比之和為100%，清洗方法及效果同實(shí)施例1。
權(quán)利要求
1. 一種晶圓拋光用清洗劑，其特征在于原料及重量百分比如下表面活性劑5％～15％有機(jī)堿0.01％～10％pH調(diào)節(jié)劑 5％～20％滲透劑2％～5％螯合劑0.1％～2％純水 余量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓拋光用清洗劑，其特征在于原料及重量百 分比如下表面活性劑有機(jī)堿pH調(diào)節(jié)劑滲透劑螯合劑純水10% 0.05% 10%3% 0.5%余量
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述晶圓拋光用清洗劑，其特征在于所述的表面活 性劑是脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚中的至少一種，分子通 式分別為R,0(C2H40)m、 R20(C2H40)m(C3H60)nH，其中R,和112為C10-C18的烷基，m和n分別是環(huán)氧乙烷基和環(huán)氧丙烷的聚合數(shù)，聚合數(shù)為3 20。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的晶圓拋光用清洗劑，其特征在于所述的有機(jī) 堿是四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨、四丙基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨、 三甲基節(jié)基氫氧化銨、三甲基羥乙基氫氧化銨、二甲基二羥乙基氫氧化銨中的 至少一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的晶圓拋光用清洗劑，其特征在于所述的pH 調(diào)節(jié)劑是二乙胺、三乙胺、乙二胺、單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、異丙醇 胺、二異丙醇胺、三異丙醇胺中的至少一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的晶圓拋光用清洗劑，其特征在于所述的滲透劑是JFC系列滲透劑。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的晶圓拋光用清洗劑，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、次氮基三乙酸中的至少一種。
全文摘要
本發(fā)明提供一種制備方法簡(jiǎn)單、成本低、對(duì)環(huán)境無(wú)污染且可滿足線寬尺寸90nm甚至更小的晶圓拋光清洗要求的晶圓拋光用清洗劑。原料及重量配比是表面活性劑5％～15％、有機(jī)堿0.01％～10％、pH調(diào)節(jié)劑5％～20％、滲透劑2％～5％、螯合劑0.1％～2％、純水余量。
文檔編號(hào)H01L21/302GK101289641SQ200810011689
公開(kāi)日2008年10月22日 申請(qǐng)日期2008年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月5日
發(fā)明者軍 侯, 冬 呂 申請(qǐng)人:大連三達(dá)奧克化學(xué)股份有限公司