[发明专利]含腐蚀抑制剂的清洗组合物

说明书

一种用于清洗工艺内微电子装置衬底的清洗组合物和方法，例如通过化学机械抛光CMP后清洗，以自其表面去除残余物，其中所述清洗组合物可尤其有效地用于清洗包括例如钴、铜或两者的经暴露金属以及介电或低k介电材料的衬底表面，且其中所述清洗组合物包括腐蚀抑制剂以抑制所述经暴露金属的腐蚀。

技术领域

以下描述涉及一种用于清洗微电子装置衬底的表面，例如用于自微电子装置衬底的表面清洗残余物的液体组合物，其中所述液体组合物含有腐蚀抑制剂。

背景技术

微电子装置衬底用于制备集成电路装置。微电子装置衬底包括基底，例如具有高度平坦表面的硅晶片。借助于多个多重选择性置放和去除步骤，在基底的平坦表面上添加电子功能特征的区域。特征通过选择性添加和去除电子功能材料制成，所述电子功能材料展现绝缘、导电或半导电特性。这些电子功能材料视需要通过使用处理材料置放，所述处理材料包括光阻、化学蚀刻剂和含有研磨颗粒和化学材料的浆料，所述处理材料有助于处理表面。

集成电路的一个特征为导电“互连件”数组，其还称作“导线”和“通孔”。作为集成电路的部分，导电互连件用于在各种其它电子特征当中和之间传导电流。各互连件呈导电材料的线或薄膜的形式，在绝缘材料(也就是说，例如低k介电材料的介电材料)中形成的开口内延伸且通过所述开口界定(在形状和尺寸上)。介电材料在极紧密间隔的互连结构之间且在互连结构与集成电路的其它电子特征之间充当绝缘体。

用以产生互连件和低k介电结构的材料的类型必须经选择以恰当地用作以高效率和高可靠性执行的集成电路的部分。举例来说，互连件的导电材料应属于如下类型：在材料之间存在电压的情况下，随着时间推移且在使用期间不过度迁移(例如扩散)至邻近介电材料中；互连件材料至邻近介电材料中的此类迁移常常被称作“电迁移”。同时，组合的互连件和介电材料结构必须具有足够完整性，包括在这些材料之间的界面处，以产生低水平的缺陷和高水平的效能可靠性。举例来说，必须在界面处存在强键合以防止低k介电材料在使用期间与互连件材料分离。

在过去，互连件通常由铝或钨制成，且最近由铜制成。铜相对于铝和钨具有有利的高导电性。另外，相比于铝，基于铜的互连件提供较好的电迁移抗性，借此改良集成电路随时间推移的可靠性。仍然，铜离子可倾向于在充分电偏压下扩散至二氧化硅(SiO₂)中，且铜与二氧化硅以及其它介电材料的黏着可能不佳。

为了防止铜与介电材料的这些负相互作用，当前集成电路结构已设计成包括铜互连结构与相邻介电材料之间的障壁层。实例障壁层可以是导电材料或非导电材料，实例包括钽(Ta)、氮化钽(TaN_x)、钨(W)、钛(Ti)、氮化钛(TiN)、钌(Ru)、钴(Co)、钼(Mo)、铼(Rh)和其合金。

将微电子装置的各种特征置放于衬底上的过程包括将绝缘材料(例如介电质、低k介电质等)、半导体材料、金属材料(例如导线和通孔(也就是说互连件))等选择性地置放于衬底表面上。这些材料的选择性置放和去除可涉及使用例如光阻、蚀刻剂、含有研磨和化学材料的CMP浆料，以及等离子体的工艺组合物，尤其在例如以下各者的步骤中：光阻涂布、蚀刻(例如湿式蚀刻、等离子体蚀刻)、化学机械加工(也称为化学机械抛光、化学机械抛光，或简称为“CMP”)和灰化(“等离子体灰化”)。

化学机械加工为一种方法，通过所述方法自微电子装置衬底的表面精确去除极小量(厚度)的材料以抛光(或“平坦化”)表面，制备待涂覆于经加工表面上的后续材料层。化学机械加工涉及表面的高度精确机械磨耗，与化学材料的受控相互作用耦合，例如存在于表面或自表面去除的材料的氧化、还原或螯合作用。通常，相比于也存在于表面(例如介电材料)的一或多种其它材料降低的去除程度，优先以高选择性方式去除衬底表面的一种类型的材料(例如金属覆盖层)。