CN101657531A - 一种清洗液及其应用 - Google Patents

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Abstract

提供了一种清洗液，其含有至少一种氧化剂，至少一种胍类化合物和水。还提供了该清洗液在化学机械抛光后晶片清洗中的应用。

Description

一种清洗液及其应用 技术领域
本发明涉及一种清洗液及其在化学机械抛光后晶片清洗中的应用。
技术背景
在半导体器件的制造加工工艺中常采用化学机械抛光 （CMP) 来进行晶 片的表面平整。 在研磨浆料抛光晶片之后， 晶片表面会残留有研磨颗粒、 研 磨浆料中.的化学成分以及抛光浆料的反应产生物， 这些污染物必须在进入到 下一个步骤前清洗干净， 否则会影响随后的工艺及晶片的可靠性。 所以在晶 片研磨后都会用一种清洗液来清洗晶片表面。 传统的化学机械抛光后的清洗 液是基于氨水的碱性溶液，如 TW494020B揭示了一种用于多晶硅化学机械抛 光后的清洗液， 即在稀释后的碱性氨水溶液中加入表面活性剂和螯合剂， 以 此来去除多晶硅表面残留的研磨颗粒和金属离子。 该清洗液中所使用的氨水 等有机氨气味难闻， 环境污染很大。 发明概要
本发明的目的是为了解决上述问题， 而提供一种清洗液。
本发明的清洗液， 含有至少一种氧化剂、 至少一种胍类化合物和水。 本发明中， 所述的胍类化合物具有除去残余研磨颗粒的作用， 其较佳的 为胍、 碳酸胍、 乙酸胍、 磷酸氢二胍、 盐酸胍、 硝酸胍、 硫酸胍、 氨基胍、 氨基胍碳酸氢盐、 氨基胍磺酸盐、 氨基胍盐酸或氨基胍硝酸盐等。 所述的胍 类化合物的含量较佳的为质量百分比 0.01-10%。 本发明中， 所述的氧化剂较佳的过氧化氢、 过氧化脲、 过氧甲酸或过氧 乙酸。 所述的氧化剂的含量较佳的为质量百分比 0.1-10%。
本发明中， 所述的清洗液的 pH值为 7-12， 较佳为 8-11， 可视需要采用无 机酸等常规 pH调节剂调节清洗剂至所需的 pH值。
本发明的清洗液制备时先加入水和胍类化合物， 搅拌均匀， 视需要采用 无机酸等常规 pH调节剂调节清洗剂至所需的 pH值， 使用前加入氧化剂混合 均匀即可。
本发明的进一步目的是提供本发明的清洗液在化学机械抛光后晶片清洗 中的应用。 所述的晶片包括多晶硅、 单晶硅、 二氧化硅等非金属晶片。
本发明的积极进步效果在于： 本发明的清洗液可较好地清洗化学机械抛 光后晶片表面残留的研磨颗粒和化学物质。本发明的清洗液金属离子含量低， 无气味， 可减少金属离子污染和环境污染。 附图说明
图 1为使用去离子水清洗后的多晶硅晶片表面的 SEM图， 图中白色斑点 为晶片表面残留的研磨颗粒。
图 2为使用去离子水清洗后的多晶硅晶片表面的 SEM图， 图中白色斑迹 为晶片表面残留的化学物质。
图 3为使用实施例 3的清洗液清洗之后多晶硅晶片表面的 SEM图。
图 4为使用去离子水清洗后的二氧化硅晶片表面的 SEM图， 图中白色斑 点为晶片表面残留物。
图 5为使用实施例 7的清洗液清洗后的二氧化硅晶片表面的 SEM图。 图 6为使用去离子水清洗后的有图案的多晶硅 /二氧化硅晶片表面的 SEM 图， 图中斑点为晶片表面残留物。
图 7为使用实施例 9的清洗液清洗后的有图案的多晶硅 /二氧化硅晶片表 面的 SEM图。
发明内容
下面通过实施例的方式进一步说明本发明， 并不因此将本发明限制在所 述的实施例范围之中。
实施例 1~13
表 1给出了用于清洗液实施例 1~13的配方， 水为余量。 按表中所给各成 分及其含量，. 先加入水和胍类化合物， 搅拌均匀， 采用硫酸调节到所需要的 pH值， 使用前加入氧化剂混合均匀即可。
表 1 清洗液实施例 1~13
胍类化合物 氧化剂
实施例 含量 含量 pH值
具体物质 具体物质
wt% wt%
1 8 磷酸氢二胍 1 过氧化氢 7
2 1 氨基胍磺酸盐 0.5 过氧化氢 8
3 2.5 碳酸胍 2 过氧化氢 10
4 5 胍 3 过氧化氢 11
5 10 氨基胍 0.1 过氧化氢 12
0.01 盐酸胍
6 2 过氧甲酸 10
5 胍
0.1 硝酸胍
7 5 过氧化脲 10
10 氨基胍
0.5 硫酸胍
8 2 过氧乙酸 9
4 碳酸胍
9 3 氨基胍碳酸氢盐 6 过氧化氢 9
10 2 氨基胍盐酸盐 1 过氧化氢 8
11 2 氨基胍硝酸盐 1 过氧化氢 8
12 0.01 乙酸胍 10 过氧化氢 7
1 过氧化氢
13 5 碳酸胍 9
2 过氧化脲 效果实施例 1
分别采用去离子水和实施例 3 的清洗液， 对多晶硅晶片化学机械抛光后 的表面进行刷洗， 所使用的滚刷为聚乙烯醇 （PVA) 滚刷， 刷洗时间 lmin， 滚刷转速为 lOOrpm, 清洗液流量为 500ml/min。 用去离子水清洗后的晶片表 面如图 1和 2所示， 用清洗液清洗后的晶片表面如图 3所示。
由图 1~3所示， 可见本发明的清洗液对多晶硅晶片抛光后表面残留的研 磨颗粒和化学物质有良好的清洗能力。 而且清洗过程中， 本发明的清洗液无 异味， 对环境不造成污染， 也不引入金属离子污染。
效果实施例 2
分别采用去离子水和实施例 7 的清洗液， 对二氧化硅晶片化学机械抛光 后的表面进行刷洗， 所使用的滚刷为聚乙烯醇（PVA)滚刷， 刷洗时间 lmin， 滚刷转速为 lOOrpm, 清洗液流量为 500ml/min。 用去离子水清洗后的晶片表 面如图 4所示， 用清洗液清洗后的晶片表面如图 5所示。
由图 4和 5所示， 可见本发明的清洗液对二氧化硅晶片抛光后表面残留 的研磨颗粒和化学物质有良好的清洗能力。 而且清洗过程中， 本发明的清洗 液无异味， 对环境不造成污染， 也不引入金属离子污染。
效果实施例 3
分别采用去离子水和实施例 9 的清洗液，对有多晶硅 /二氧化硅图案的晶 片化学机械抛光后的表面进行刷洗， 所使用的滚刷为聚乙烯醇 （PVA) 滚刷， 刷洗时间 lmin, 滚刷转速为 lOOrpm, 清洗液流量为 500ml/min。 用去离子水 清洗后的晶片表面如图 6所示， 用清洗液清洗后的晶片表面如图 7所示。
由图 6和 7所示， 可见本发明的清洗液对多晶硅 /二氧化硅晶片抛光后表 面残留的研磨颗粒和化学物质有良好的清洗能力。 而且清洗过程中， 本发明 的清洗液无异味， 对环境不造成污染， 也不引入金属离子污染。 本发明所使用的原料和试剂均是市售所得。

Claims (1)

  1. 权利要求
    1.一种清洗液， 其特征在于： 含有至少一种氧化剂、 至少一种胍类化合 物和水。
    2.根据权利要求 1所述的清洗液， 其特征在于： 所述的胍类化合物为胍、 碳酸胍、 乙酸胍、 磷酸氢二胍、 盐酸胍、 硝酸胍、 硫酸胍、 氨基胍、 氨基胍 碳酸氢盐、 氨基胍磺酸盐、 氨基胍盐酸盐或氨基胍硝酸盐。
    3.根据权利要求 1 所述的清洗液 其特征在于： 所述的胍类化合物的含 量为质量百分比 0.01-10%。
    ' 4.根据权利要求 1 所述的清洗液， 其特征在于： 所述的氧化剂为过氧化 氢、 过氧化脲、 过氧甲酸或过氧乙酸。
    5.根据权利要求 1 所述的清洗液， 其特征在于： 所述的氧化剂的含量为 质量百分比 0.1-10%。
    6.根据权利要求 1所述的清洗液， 其特征在于： 所述的清洗液的 pH值为 7〜12。
    7.根据权利要求 6所述的清洗液， 其特征在于: 所述的清洗液的 pH值为 8〜11。
    8.根据权利要求 1所述的清洗液在化学机械抛光后晶片清洗中的应用。
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