[发明专利]一种用于碳化硅半导体制程中的清洗液组合物

说明书

本发明公开了一种用于碳化硅半导体制程中的清洗液组合物，所述清洗液组合物组成包括羟胺和/或其盐和/或其衍生物、有机酸和/或有机酸盐、去离子水，各组分所占清洗液的质量百分比为：羟胺和/或其盐和/或其衍生物0.1‑30wt%、有机酸和/或有机酸盐0.05‑20wt%，余量为去离子水，所述清洗液组合物的pH值＜7。本发明的清洗液组合物的原料组分简单，其可有效去除残留在设备表面、研磨垫表面及SiC晶圆表面上的污染物、痕量金属离子和研磨粒子，同时不会腐蚀接触的表面。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种用于碳化硅半导体制程中的清洗液组合物。

背景技术

碳化硅(SiC)由于其具有高热导率、高击穿场强、禁带宽度大、电子饱和漂移速率高，以及耐高温、抗辐射和化学稳定性好等优良理化特性，使其成为制备功率半导体器件的第三代半导体材料。

SiC材料具有高硬度(莫氏硬度为9.2)以及化学物理特性非常稳定等特点。碳化硅的超精密加工技术仍是目前研究的重点及难点。在SiC材料的超精密加工中，化学机械研磨(CMP)方法通常用于对SiC表面进行极其精密平坦化处理以达到表面粗糙度Ra为纳米级且表面无划痕、无瑕疵等效果。

通常用于SiC表面化学机械研磨液包含研磨粒子，氧化剂，pH调节剂以及各种添加剂用于提高SiC表面抛光效率，缩短抛光时间，降低SiC表面粗糙度及平整度等。其中高锰酸钾由于其氧化效率高而用于SiC表面化学机械研磨液中。在使用含高锰酸钾氧化剂的SiC表面化学机械研磨液时，高锰酸钾氧化剂会还原降解到低价态的锰的离子或氧化物，例如二氧化锰。高锰酸钾以及其降解产物通常会与研磨离子混合从而造成高锰酸钾或其分解产物在化学机械研磨设备表面包括研磨垫以及SiC晶圆表面的残留和污染。

因此，需要一种有效去除在SiC表面化学机械研磨过程中产生的高锰酸钾或其分解产物后的残留物、痕量金属离子及研磨粒子的清洗液组合物。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种用于碳化硅半导体制程中的清洗液组合物。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于碳化硅半导体制程中的清洗液组合物，所述清洗液组合物组成包括羟胺和/或其盐和/或其衍生物、有机酸和/或有机酸盐、去离子水，各组分所占清洗液的质量百分比为：羟胺和/或其盐和/或其衍生物0.1-30wt％、有机酸和/或有机酸盐0.05-20wt％，余量为去离子水，各组分质量分数之和为100％，所述清洗液组合物的pH值＜7。

作为一种具体的实施方式，所述羟胺和/或其盐和/或其衍生物选自羟胺、盐酸羟胺、硫酸羟胺、硝酸羟胺、醋酸羟胺、磷酸羟胺及二乙基羟胺中的至少一种。当然还可选用N-甲基羟胺盐酸盐和/或N,N-二甲基羟胺盐酸盐。

优选地，所述羟胺和/或其盐和/或其衍生物选自羟胺、盐酸羟胺和硫酸羟胺。

作为一种具体的实施方式，所述羟胺和/或其盐和/或其衍生物的质量分数为1-20wt％，优选为2-10wt％。

作为一种具体的实施方式，所述有机酸和/或有机酸盐选自α-羟基酸和/或其酸盐、β-羟基酸和/或其酸盐、氨基酸中的一种或多种。

作为一种具体的实施方式，所述的α-羟基酸和/或其酸盐及β-羟基酸和/或其酸盐选自柠檬酸、甘醇酸、乳酸、苹果酸、酒石酸、枸橼酸、杏仁酸、葡萄糖酸、乳糖酸、麦芽糖酸、水杨酸及其酸盐中的至少一种；所述的氨基酸选自甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸、天冬氨酸、组氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、赖氨酸、谷氨酰胺、甲硫氨酸、精氨酸、丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、脯氨酸的一种或多种。

优选地，所述有机酸和/或其酸盐选自柠檬酸、乳酸、葡萄糖酸及其酸盐。这里的有机酸盐包括有机酸的铵盐，其金属盐包括锂盐、钠盐、钾盐、铯盐、钙盐、铝盐等。