CN113652317A - 一种用于在半导体晶圆清洗过程中的化学机械研磨后的清洗组合物 - Google Patents
一种用于在半导体晶圆清洗过程中的化学机械研磨后的清洗组合物 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113652317A CN113652317A CN202110805013.6A CN202110805013A CN113652317A CN 113652317 A CN113652317 A CN 113652317A CN 202110805013 A CN202110805013 A CN 202110805013A CN 113652317 A CN113652317 A CN 113652317A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cleaning composition
- cleaning
- chemical mechanical
- semiconductor wafer
- hydroxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 140
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 70
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 87
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 87
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 87
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 54
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 47
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims abstract description 39
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 claims abstract description 25
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 claims abstract description 23
- -1 nitrogen-containing heterocyclic compound Chemical class 0.000 claims abstract description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 150000007530 organic bases Chemical class 0.000 claims abstract description 15
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 claims description 55
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- ZFXYFBGIUFBOJW-UHFFFAOYSA-N theophylline Chemical compound O=C1N(C)C(=O)N(C)C2=C1NC=N2 ZFXYFBGIUFBOJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N Guanidine Chemical compound NC(N)=N ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 22
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 claims description 21
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 claims description 21
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 claims description 18
- VDZOOKBUILJEDG-UHFFFAOYSA-M tetrabutylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC VDZOOKBUILJEDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 18
- 229960000278 theophylline Drugs 0.000 claims description 17
- YAPQBXQYLJRXSA-UHFFFAOYSA-N theobromine Chemical compound CN1C(=O)NC(=O)C2=C1N=CN2C YAPQBXQYLJRXSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N L-aspartic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N 0.000 claims description 13
- CHJJGSNFBQVOTG-UHFFFAOYSA-N N-methyl-guanidine Natural products CNC(N)=N CHJJGSNFBQVOTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- SWSQBOPZIKWTGO-UHFFFAOYSA-N dimethylaminoamidine Natural products CN(C)C(N)=N SWSQBOPZIKWTGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- LRFVTYWOQMYALW-UHFFFAOYSA-N 9H-xanthine Chemical compound O=C1NC(=O)NC2=C1NC=N2 LRFVTYWOQMYALW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 235000003704 aspartic acid Nutrition 0.000 claims description 10
- OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N beta-carboxyaspartic acid Natural products OC(=O)C(N)C(C(O)=O)C(O)=O OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 10
- 239000004475 Arginine Substances 0.000 claims description 9
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N Serine Natural products OCC(N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N arginine Natural products OC(=O)C(N)CCCNC(N)=N ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 235000004400 serine Nutrition 0.000 claims description 9
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 claims description 8
- ODKSFYDXXFIFQN-BYPYZUCNSA-P L-argininium(2+) Chemical compound NC(=[NH2+])NCCC[C@H]([NH3+])C(O)=O ODKSFYDXXFIFQN-BYPYZUCNSA-P 0.000 claims description 7
- WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N L-glutamic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N 0.000 claims description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims description 7
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims description 7
- 229960004559 theobromine Drugs 0.000 claims description 7
- KDCGOANMDULRCW-UHFFFAOYSA-N 7H-purine Chemical compound N1=CNC2=NC=NC2=C1 KDCGOANMDULRCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- DCXYFEDJOCDNAF-UHFFFAOYSA-N Asparagine Natural products OC(=O)C(N)CC(N)=O DCXYFEDJOCDNAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N L-alanine Chemical compound C[C@H](N)C(O)=O QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N 0.000 claims description 6
- DCXYFEDJOCDNAF-REOHCLBHSA-N L-asparagine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(N)=O DCXYFEDJOCDNAF-REOHCLBHSA-N 0.000 claims description 6
- ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N L-leucine Chemical compound CC(C)C[C@H](N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N 0.000 claims description 6
- FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N L-methionine Chemical compound CSCC[C@H](N)C(O)=O FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N 0.000 claims description 6
- COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N L-phenylalanine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N 0.000 claims description 6
- QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N L-tryptophane Chemical compound C1=CC=C2C(C[C@H](N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N 0.000 claims description 6
- OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N L-tyrosine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N 0.000 claims description 6
- KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N L-valine Chemical compound CC(C)[C@H](N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N 0.000 claims description 6
- ROHFNLRQFUQHCH-UHFFFAOYSA-N Leucine Natural products CC(C)CC(N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N Lysine Natural products NCCCCC(N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 claims description 6
- ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N Proline Natural products OC(=O)C1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- AYFVYJQAPQTCCC-UHFFFAOYSA-N Threonine Natural products CC(O)C(N)C(O)=O AYFVYJQAPQTCCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000004473 Threonine Substances 0.000 claims description 6
- QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N Tryptophan Natural products C1=CC=C2C(CC(N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- KZSNJWFQEVHDMF-UHFFFAOYSA-N Valine Natural products CC(C)C(N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- OIRDTQYFTABQOQ-KQYNXXCUSA-N adenosine Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H]1O OIRDTQYFTABQOQ-KQYNXXCUSA-N 0.000 claims description 6
- 235000004279 alanine Nutrition 0.000 claims description 6
- 235000009582 asparagine Nutrition 0.000 claims description 6
- 229960001230 asparagine Drugs 0.000 claims description 6
- NDKBVBUGCNGSJJ-UHFFFAOYSA-M benzyltrimethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)CC1=CC=CC=C1 NDKBVBUGCNGSJJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- RYYVLZVUVIJVGH-UHFFFAOYSA-N caffeine Chemical compound CN1C(=O)N(C)C(=O)C2=C1N=CN2C RYYVLZVUVIJVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 235000018417 cysteine Nutrition 0.000 claims description 6
- XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N cysteine Natural products SCC(N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ZDXPYRJPNDTMRX-UHFFFAOYSA-N glutamine Natural products OC(=O)C(N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- UYTPUPDQBNUYGX-UHFFFAOYSA-N guanine Chemical compound O=C1NC(N)=NC2=C1N=CN2 UYTPUPDQBNUYGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- FDGQSTZJBFJUBT-UHFFFAOYSA-N hypoxanthine Chemical compound O=C1NC=NC2=C1NC=N2 FDGQSTZJBFJUBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- DRAVOWXCEBXPTN-UHFFFAOYSA-N isoguanine Chemical compound NC1=NC(=O)NC2=C1NC=N2 DRAVOWXCEBXPTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 229930182817 methionine Natural products 0.000 claims description 6
- COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N phenylalanine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 6
- 229940073455 tetraethylammonium hydroxide Drugs 0.000 claims description 6
- LRGJRHZIDJQFCL-UHFFFAOYSA-M tetraethylazanium;hydroxide Chemical compound [OH-].CC[N+](CC)(CC)CC LRGJRHZIDJQFCL-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- LPSKDVINWQNWFE-UHFFFAOYSA-M tetrapropylazanium;hydroxide Chemical compound [OH-].CCC[N+](CCC)(CCC)CCC LPSKDVINWQNWFE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- QVOFCQBZXGLNAA-UHFFFAOYSA-M tributyl(methyl)azanium;hydroxide Chemical compound [OH-].CCCC[N+](C)(CCCC)CCCC QVOFCQBZXGLNAA-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N tyrosine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000004474 valine Substances 0.000 claims description 6
- KYVBNYUBXIEUFW-UHFFFAOYSA-N 1,1,3,3-tetramethylguanidine Chemical compound CN(C)C(=N)N(C)C KYVBNYUBXIEUFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- HMBHAQMOBKLWRX-UHFFFAOYSA-N 2,3-dihydro-1,4-benzodioxine-3-carboxylic acid Chemical compound C1=CC=C2OC(C(=O)O)COC2=C1 HMBHAQMOBKLWRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- AGPKZVBTJJNPAG-WHFBIAKZSA-N L-isoleucine Chemical compound CC[C@H](C)[C@H](N)C(O)=O AGPKZVBTJJNPAG-WHFBIAKZSA-N 0.000 claims description 5
- LEHOTFFKMJEONL-UHFFFAOYSA-N Uric Acid Chemical compound N1C(=O)NC(=O)C2=C1NC(=O)N2 LEHOTFFKMJEONL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- TVWHNULVHGKJHS-UHFFFAOYSA-N Uric acid Natural products N1C(=O)NC(=O)C2NC(=O)NC21 TVWHNULVHGKJHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229940075419 choline hydroxide Drugs 0.000 claims description 5
- HNDVDQJCIGZPNO-UHFFFAOYSA-N histidine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CN=CN1 HNDVDQJCIGZPNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229960000310 isoleucine Drugs 0.000 claims description 5
- AGPKZVBTJJNPAG-UHFFFAOYSA-N isoleucine Natural products CCC(C)C(N)C(O)=O AGPKZVBTJJNPAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229940116269 uric acid Drugs 0.000 claims description 5
- 229940075420 xanthine Drugs 0.000 claims description 5
- WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N Glutamic acid Natural products OC(=O)C(N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 235000013922 glutamic acid Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000004220 glutamic acid Substances 0.000 claims description 4
- JQSJEPRNVILZRZ-UHFFFAOYSA-N 1,1,3,3-tetramethyl-2-(4-methylphenyl)guanidine Chemical compound CN(C)C(N(C)C)=NC1=CC=C(C)C=C1 JQSJEPRNVILZRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- SQZCAOHYQSOZCE-UHFFFAOYSA-N 1-(diaminomethylidene)-2-(2-methylphenyl)guanidine Chemical compound CC1=CC=CC=C1N=C(N)N=C(N)N SQZCAOHYQSOZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- YQHJFPFNGVDEDT-UHFFFAOYSA-N 2-tert-butyl-1,1,3,3-tetramethylguanidine Chemical compound CN(C)C(N(C)C)=NC(C)(C)C YQHJFPFNGVDEDT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229930024421 Adenine Natural products 0.000 claims description 3
- GFFGJBXGBJISGV-UHFFFAOYSA-N Adenine Chemical compound NC1=NC=NC2=C1N=CN2 GFFGJBXGBJISGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XNCOSPRUTUOJCJ-UHFFFAOYSA-N Biguanide Chemical compound NC(N)=NC(N)=N XNCOSPRUTUOJCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229940123208 Biguanide Drugs 0.000 claims description 3
- 239000002126 C01EB10 - Adenosine Substances 0.000 claims description 3
- UGQMRVRMYYASKQ-UHFFFAOYSA-N Hypoxanthine nucleoside Natural products OC1C(O)C(CO)OC1N1C(NC=NC2=O)=C2N=C1 UGQMRVRMYYASKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- LPHGQDQBBGAPDZ-UHFFFAOYSA-N Isocaffeine Natural products CN1C(=O)N(C)C(=O)C2=C1N(C)C=N2 LPHGQDQBBGAPDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229960000643 adenine Drugs 0.000 claims description 3
- 229960005305 adenosine Drugs 0.000 claims description 3
- 229940009098 aspartate Drugs 0.000 claims description 3
- UUEDINPOVKWVAZ-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) 3,4,5,6-tetrabromobenzene-1,2-dicarboxylate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=C(Br)C(Br)=C(Br)C(Br)=C1C(=O)OCC(CC)CCCC UUEDINPOVKWVAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XSEUMFJMFFMCIU-UHFFFAOYSA-N buformin Chemical compound CCCC\N=C(/N)N=C(N)N XSEUMFJMFFMCIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229960004111 buformin Drugs 0.000 claims description 3
- 229960001948 caffeine Drugs 0.000 claims description 3
- VJEONQKOZGKCAK-UHFFFAOYSA-N caffeine Natural products CN1C(=O)N(C)C(=O)C2=C1C=CN2C VJEONQKOZGKCAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- JQDCIBMGKCMHQV-UHFFFAOYSA-M diethyl(dimethyl)azanium;hydroxide Chemical compound [OH-].CC[N+](C)(C)CC JQDCIBMGKCMHQV-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- KVFVBPYVNUCWJX-UHFFFAOYSA-M ethyl(trimethyl)azanium;hydroxide Chemical compound [OH-].CC[N+](C)(C)C KVFVBPYVNUCWJX-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 229930195712 glutamate Natural products 0.000 claims description 3
- XZWYZXLIPXDOLR-UHFFFAOYSA-N metformin Chemical compound CN(C)C(=N)NC(N)=N XZWYZXLIPXDOLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229960003105 metformin Drugs 0.000 claims description 3
- ICFJFFQQTFMIBG-UHFFFAOYSA-N phenformin Chemical compound NC(=N)NC(=N)NCCC1=CC=CC=C1 ICFJFFQQTFMIBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229960003243 phenformin Drugs 0.000 claims description 3
- 229960005385 proguanil Drugs 0.000 claims description 3
- SSOLNOMRVKKSON-UHFFFAOYSA-N proguanil Chemical compound CC(C)\N=C(/N)N=C(N)NC1=CC=C(Cl)C=C1 SSOLNOMRVKKSON-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 3
- MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N tantalum nitride Chemical compound [Ta]#N MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- IJGSGCGKAAXRSC-UHFFFAOYSA-M tris(2-hydroxyethyl)-methylazanium;hydroxide Chemical compound [OH-].OCC[N+](C)(CCO)CCO IJGSGCGKAAXRSC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 45
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 45
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 17
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 abstract description 16
- 238000000227 grinding Methods 0.000 abstract description 11
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010668 complexation reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 22
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 13
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 11
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Substances N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- IOJUPLGTWVMSFF-UHFFFAOYSA-N benzothiazole Chemical compound C1=CC=C2SC=NC2=C1 IOJUPLGTWVMSFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 6
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- LNTHITQWFMADLM-UHFFFAOYSA-N gallic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 LNTHITQWFMADLM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- HYZJCKYKOHLVJF-UHFFFAOYSA-N 1H-benzimidazole Chemical compound C1=CC=C2NC=NC2=C1 HYZJCKYKOHLVJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- URDCARMUOSMFFI-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl-(2-hydroxyethyl)amino]acetic acid Chemical compound OCCN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O URDCARMUOSMFFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NSPMIYGKQJPBQR-UHFFFAOYSA-N 4H-1,2,4-triazole Chemical compound C=1N=CNN=1 NSPMIYGKQJPBQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N D-gluconic acid Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QPCDCPDFJACHGM-UHFFFAOYSA-N N,N-bis{2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl}glycine Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(=O)O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O QPCDCPDFJACHGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- UJMDYLWCYJJYMO-UHFFFAOYSA-N benzene-1,2,3-tricarboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1C(O)=O UJMDYLWCYJJYMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 description 4
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 4
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 4
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 229960003330 pentetic acid Drugs 0.000 description 4
- CTRLRINCMYICJO-UHFFFAOYSA-N phenyl azide Chemical compound [N-]=[N+]=NC1=CC=CC=C1 CTRLRINCMYICJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N phthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N salicylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1O YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QAIPRVGONGVQAS-DUXPYHPUSA-N trans-caffeic acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C1=CC=C(O)C(O)=C1 QAIPRVGONGVQAS-DUXPYHPUSA-N 0.000 description 4
- KQTIIICEAUMSDG-UHFFFAOYSA-N tricarballylic acid Chemical compound OC(=O)CC(C(O)=O)CC(O)=O KQTIIICEAUMSDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MTCFGRXMJLQNBG-REOHCLBHSA-N (2S)-2-Amino-3-hydroxypropansäure Chemical compound OC[C@H](N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-REOHCLBHSA-N 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 3
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 3
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 3
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 description 3
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 229940074391 gallic acid Drugs 0.000 description 3
- 235000004515 gallic acid Nutrition 0.000 description 3
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 3
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 3
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 3
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 3
- 229910021655 trace metal ion Inorganic materials 0.000 description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 3
- ACEAELOMUCBPJP-UHFFFAOYSA-N (E)-3,4,5-trihydroxycinnamic acid Natural products OC(=O)C=CC1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 ACEAELOMUCBPJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 description 2
- FYUDERIVRYVSGE-UHFFFAOYSA-N 1,3-diaminoprop-1-en-2-ol Chemical compound NCC(O)=CN FYUDERIVRYVSGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QWENRTYMTSOGBR-UHFFFAOYSA-N 1H-1,2,3-Triazole Chemical compound C=1C=NNN=1 QWENRTYMTSOGBR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XNCSCQSQSGDGES-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[bis(carboxymethyl)amino]propyl-(carboxymethyl)amino]acetic acid Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)C(C)CN(CC(O)=O)CC(O)=O XNCSCQSQSGDGES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZIMXAFGAUMQPMG-UHFFFAOYSA-N 2-[4-[bis(carboxymethyl)amino]butyl-(carboxymethyl)amino]acetic acid Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCCCN(CC(O)=O)CC(O)=O ZIMXAFGAUMQPMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XWSGEVNYFYKXCP-UHFFFAOYSA-N 2-[carboxymethyl(methyl)amino]acetic acid Chemical compound OC(=O)CN(C)CC(O)=O XWSGEVNYFYKXCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GPICKHDXBPTBLD-UHFFFAOYSA-N 2-methylpropane-1,2,3-tricarboxylic acid Chemical compound OC(=O)CC(C)(CC(O)=O)C(O)=O GPICKHDXBPTBLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BDDLHHRCDSJVKV-UHFFFAOYSA-N 7028-40-2 Chemical compound CC(O)=O.CC(O)=O.CC(O)=O.CC(O)=O BDDLHHRCDSJVKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N D-gluconic acid Natural products OCC(O)C(O)C(O)C(O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LINDOXZENKYESA-UHFFFAOYSA-N TMG Natural products CNC(N)=NC LINDOXZENKYESA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N benzotriazole Chemical compound C1=CC=C2N[N][N]C2=C1 QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012964 benzotriazole Substances 0.000 description 2
- 150000001649 bromium compounds Chemical class 0.000 description 2
- 235000004883 caffeic acid Nutrition 0.000 description 2
- 229940074360 caffeic acid Drugs 0.000 description 2
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 2
- QAIPRVGONGVQAS-UHFFFAOYSA-N cis-caffeic acid Natural products OC(=O)C=CC1=CC=C(O)C(O)=C1 QAIPRVGONGVQAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001429 cobalt ion Inorganic materials 0.000 description 2
- XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N cobalt(2+) Chemical compound [Co+2] XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000000174 gluconic acid Substances 0.000 description 2
- 235000012208 gluconic acid Nutrition 0.000 description 2
- 229950006191 gluconic acid Drugs 0.000 description 2
- 125000003630 glycyl group Chemical group [H]N([H])C([H])([H])C(*)=O 0.000 description 2
- 150000002357 guanidines Chemical class 0.000 description 2
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 2
- 150000007529 inorganic bases Chemical class 0.000 description 2
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 2
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 description 2
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 description 2
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 2
- MGFYIUFZLHCRTH-UHFFFAOYSA-N nitrilotriacetic acid Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CC(O)=O MGFYIUFZLHCRTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N papa-hydroxy-benzoic acid Natural products OC(=O)C1=CC=C(O)C=C1 FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960004889 salicylic acid Drugs 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 description 2
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000089 atomic force micrograph Methods 0.000 description 1
- 239000002981 blocking agent Substances 0.000 description 1
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 229940093915 gynecological organic acid Drugs 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
- C11D7/22—Organic compounds
- C11D7/32—Organic compounds containing nitrogen
- C11D7/3272—Urea, guanidine or derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
- C11D7/22—Organic compounds
- C11D7/26—Organic compounds containing oxygen
- C11D7/265—Carboxylic acids or salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
- C11D7/22—Organic compounds
- C11D7/32—Organic compounds containing nitrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
- C11D7/22—Organic compounds
- C11D7/32—Organic compounds containing nitrogen
- C11D7/3209—Amines or imines with one to four nitrogen atoms; Quaternized amines
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
- C11D7/22—Organic compounds
- C11D7/32—Organic compounds containing nitrogen
- C11D7/3245—Aminoacids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
- C11D7/22—Organic compounds
- C11D7/32—Organic compounds containing nitrogen
- C11D7/3281—Heterocyclic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
- C11D7/22—Organic compounds
- C11D7/32—Organic compounds containing nitrogen
- C11D7/329—Carbohydrate or derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
- C11D7/22—Organic compounds
- C11D7/34—Organic compounds containing sulfur
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
- C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
- C23G1/14—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with alkaline solutions
- C23G1/20—Other heavy metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
- C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
- C23G1/14—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with alkaline solutions
- C23G1/20—Other heavy metals
- C23G1/205—Other heavy metals refractory metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D2111/00—Cleaning compositions characterised by the objects to be cleaned; Cleaning compositions characterised by non-standard cleaning or washing processes
- C11D2111/10—Objects to be cleaned
- C11D2111/14—Hard surfaces
- C11D2111/22—Electronic devices, e.g. PCBs or semiconductors
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
本发明涉及一种用于在半导体晶圆清洗过程中的化学机械研磨后的清洗组合物,包括所述清洗组合物按照以下质量百分比的原料制成:有机碱的质量百分比1~20%,氨基酸络合剂的质量百分比0.05~20%,含氮的杂环化合物的质量百分比0.05~20%,水的质量百分比60~99%。本发明的清洗组合物,包含氨基酸为络合剂,增加对化学机械研磨后金属表面金属离子的络合,通过金属腐蚀抑制剂的选择与添加,抑制金属钴表面清洗过程中的腐蚀,保护金属钴表面,保证产品精确性,通过清洗组合物清洗抛光后的含金属的晶片,可去除抛光后晶片表面残留的研磨颗粒、金属离子等残留,降低金属表面粗燥度,降低清洗后表面缺陷,防止晶片在等待下一步工序过程中可能产生的金属腐蚀。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域,尤其涉及一种用于在半导体晶圆清洗过程中的化学机械研磨后的清洗组合物。
背景技术
随着超大规模集成电路的飞速发展,集成电路制造工艺变的越来越复杂和精细。在晶圆制造过程中,化学机械抛光(CMP)成为半导体晶片平坦化的主要技术。金属化学机械抛光液一般含有研磨颗粒、络合剂、金属腐蚀抑制剂、氧化剂等。其中研磨颗粒根据用途主要为二氧化硅、三氧化二铝、二氧化铈等研磨颗粒等。在化学机械平坦化的研磨过程中,研磨液内的大量细微研磨颗粒和化学助剂,以及晶圆磨耗所剥离的碎屑可能会附着于晶圆表面。一般晶圆在研磨后常见的污染物为金属离子、有机化合物或研磨颗粒等。若无有效的清洗程序去除上述污染物,则将影响后续制程的进行并降低元件的良率及可靠度。CMP制程中或其后续的清洗程序,已成为能否成功应用CMP于半导体制程的关键技术。所以在金属CMP工艺后,去除残留在晶片表面的金属离子、金属腐蚀抑制剂以及研磨颗粒,改善清洗后的晶片表面的亲水性,降低表面缺陷是非常有必要的。
随着半导体先进节点技术的发展,对新型金属材料的需求不断增加,这些材料可用于替代钨(W)或铜(Cu)作为IC芯片制造和集成中的新型导电互连材料,特别是,适用于14纳米及以下的高级技术节点。
钴已被认为是替代钨或铜的新型金属互连材料之一。对于 10纳米及以下的高级技术节点,钴正在取代后端制程中将晶体管栅极连接到金属互连的钨插头,并取代金属线和BEOL前几个金属层通孔中的铜。因此钴表面的化学机械研磨平坦化以及后续的钴表面清洗对10纳米以下半导体先进节点技术的发展变得越来越重要。
相对于金属铜,金属钴较易腐蚀,商业可用的铜表面化学机械研磨后清洗液一般在钴表面清洗或者造成钴表面腐蚀,或者对表面的痕量钴或其他金属离子去除能力弱,或对钴表面残留有机物或研磨粒子去除效率低,从而不能用于钴表面的化学机械研磨后清洗。
因此,需要一种有效去除钴表面化学机械研磨后残留的有机物,痕量金属离子,研磨粒子以及不会对金属钴表面产生破坏的清洗组合物。
发明内容
为了保证在使用过程中,能够保证有效去除残留的钴金属表面上痕量金属离子包括金属钴离子,以及有效去除金属钴表面化学机械研磨后残留物,本发明涉及了一种用于在半导体晶圆清洗过程中的化学机械研磨后的清洗组合物,其特征在于,所述清洗组合物按照以下质量百分比的原料制成:有机碱的质量百分比1~ 20%,氨基酸络合剂的质量百分比0.05~20%,含氮的杂环化合物的质量百分比0.05~20%,水的质量百分比60~99%。
本发明的有益效果是,本发明中的清洗组合物,包含氨基酸为络合剂,从而增加了对化学机械研磨后金属表面金属离子的络合,且通过金属腐蚀抑制剂的选择与添加,抑制了金属钴表面在清洗过程中的腐蚀,从而保护了金属钴表面,保证了产品的精确性,使用本发明的清洗组合物清洗抛光后的含金属的晶片,可以去除抛光后晶片表面残留的研磨颗粒、金属离子等残留,降低金属表面粗燥度,降低清洗后的表面缺陷,并且可以防止晶片在等待下一步工序的过程中可能产生的金属腐蚀。
在实际操作中中,清洗组合物包含至少一种有机碱,至少一种氨基酸络合剂、至少一种含氮的杂环化合物、水。
进一步的,所述有机碱选自季铵碱和胍或其组合;所述有机碱的质量百分比选自1-20%、1-10%、5-15%、5-10%中的一种;优选5-15%,更优选5-10%。
进一步的,所述胍选自胍、1,1,3,3-四甲基胍、精氨酸、2- 叔丁基-1,1,3,3-四甲基胍、2-(4-甲苯基)-1,1,3,3-四甲基胍、双胍、二甲双胍、苯乙双胍、氯胍、丁二胍、1-(邻甲苯基) 双胍中的一种或多种。在实际操作中,胍优选自胍和1,1,3,3- 四甲基胍。
进一步的,所述季铵碱选自四甲基氢氧化铵(TMAH)、四乙基氢氧化铵(TEAH)、四丙基氢氧化铵(TPAH)、四丁基氢氧化铵(TBAH) 的物质、三丁基甲基氢氧化铵(TBMAH)、苄基三甲基氢氧化铵 (BTMAH)、氢氧化胆碱、乙基三甲基氢氧化铵、三(2-羟乙基) 甲基氢氧化铵、二乙基二甲基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵 (TBPH)的一种或多种。在实际操作中,季铵碱优选自四甲基氢氧化铵和氢氧化胆碱。
进一步的,所述氨基酸络合剂选自如甘氨酸(Glycine)、丙氨酸(Alanine)、缬氨酸(Valine)、亮氨酸(Leucine)、异亮氨酸(Isoleucine)、苯丙氨酸(Phenylalanine)、色氨酸(Tryptophan)、酪氨酸(Tyrosine)、天冬氨酸(Aspartate)、组胺酸(Histidine)、天冬酰胺(Asparagine)、谷氨酸 (Glutamate)、赖氨酸(Lysine)、谷氨酰胺(Glutamine)、甲硫氨酸(Methionine)、精氨酸(Arginine)、丝氨酸(Serine)、苏氨酸(Threonine)、半胱氨酸(Cysteine)、脯氨酸(Proline 的一种或多种;所述氨基酸络合剂的质量百分比选自0.05-20%、 0.05-10%、0.05-5%、0.5-10%中的一种;优选0.05-10%,更优选0.05-5%。在实际操作中,氨基酸络合剂优选自如甘氨酸,天冬氨酸和丝氨酸;氨基酸络合剂更优选自如甘氨酸和天冬氨酸。
进一步的,所述含氮的杂环化合物选自嘌呤,腺嘌呤,鸟嘌呤,次黄嘌呤,黄嘌呤,茶碱,可可碱,咖啡因,尿酸,异鸟嘌呤,腺苷及上述化合物的衍生物的一种或多种;所述含氮的杂环化合物的质量百分比选自0.05-20%,0.05-15%、0.05-10%、 0.05-5%、0.5-5%中的一种;优选0.05-10%,更优选0.05-5%。在实际操作中,含氮的杂环化合物优选自尿酸,黄嘌呤和茶碱。
进一步的,所述水的质量百分比为60-99%、60-90%、70- 95%、80-95%、80-90%中的一种;优选70-95%,更优选80-95%。
在实际操作中,清洗组合物可选包含另外含氮杂环的金属腐蚀阻止剂,其可选自1,2,4-三氮唑、1,2,3-三氮唑、咪唑、苯基叠氮、苯并咪唑、苯并噻唑、尿素及上述化合物的衍生物中的一种或多种;含氮杂环的金属腐蚀阻止剂的质量百分比选自 0.001-5%,0.01-2%,0.05-2%,0.1-1.5%中的一种,优选0.01- 2%,更优选0.1-1.5%含氮杂环的金属腐蚀阻止剂为含氮环化合物,如咪唑、苯基叠氮、苯并咪唑、苯并噻唑、尿素及上述化合物的衍生物等。
进一步的,清洗组合物可选包含其他的络合剂,选自有机羧酸,包括草酸、丙二酸、丁二酸,苹果酸,次氮基三乙酸,乳酸, 酒石酸、琥珀酸,邻苯二甲酸、抗坏血酸,没食子酸,水杨酸,咖啡酸,葡萄糖酸,甲基亚氨基二乙酸、硝基三乙酸,柠檬酸, 2-甲基丙烷-1,2,3-三羧酸,苯-1,2,3-三羧酸,丙烷-1,2,3- 三羧酸,(羟乙基)乙二胺三乙酸(HEDTA),乙二胺四乙酸 (EDTA),丁二胺四乙酸,(1,2-环己基二次氮基-)四乙酸 (CyDTA),乙二胺四丙酸,1,3-二氨基-2-羟基丙烷-N,N,N',N'- 四乙酸(DHPTA),丙二胺四乙酸,二亚乙基三胺五乙酸(DETPA) 和三亚乙基四胺六乙酸(TTHA)的一种或多种。
进一步的,所述清洗组合物的PH值大于8;优选pH>11,更优选pH>12。
在实际操作中,在该清洗组合物中不包含氧化剂,例如,过氧化氢,研磨粒子,无机酸如硝酸,硫酸,盐酸,磷酸,无机碱,氢氧化钾,氢氧化钠,氨水,表面活性剂,卤化物如氟化物,氯化物,溴化物,含硫的化合物,各种有机溶剂,含金属的化合物等。
进一步的,所述清洗组合物在使用时先与水进行稀释,稀释比在1:1到1:200,优选1:10到1:100,更优选1:20 到1:60;所述清洗组合物可用于在含钴半导体金属衬底表面清洗;所述金属衬底的材质可选自铜、钽、氮化钽、钴,钛、氮化钛中的一种或多种。
在实际操作中,清洗温度在20到60℃,优选20-30℃。
进一步的,所述清洗组合物可用于清洗机中清洗晶片或在抛光结束后在抛光盘上清洗晶片。本发明的可用于化学机械平坦化的机台上清洗经平坦化的晶圆表面,也可在一独立的清洗机台上清洗经平坦化的晶圆表面。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种用于在半导体晶圆清洗过程中的化学机械研磨后的清洗组合物的各种有机酸对钴腐蚀速率的影响图;
图2是本发明一种用于在半导体晶圆清洗过程中的化学机械研磨后的清洗组合物的各种氨基酸对钴腐蚀速率的影响图;
图3是本发明一种用于在半导体晶圆清洗过程中的化学机械研磨后的清洗组合物的各种含氮杂环化合物对钴腐蚀速率的影响图;
图4是本发明一种用于在半导体晶圆清洗过程中的化学机械研磨后的清洗组合物的氨基酸和茶碱对钴腐蚀速率的影响图;
图5是本发明一种用于在半导体晶圆清洗过程中的化学机械研磨后的清洗组合物的溶液稀释比对钴腐蚀速率的影响图;
图6是本发明一种用于在半导体晶圆清洗过程中的化学机械研磨后的清洗组合物的清洗前后钴表面的AFM图像;
图7是本发明一种用于在半导体晶圆清洗过程中的化学机械研磨后的清洗组合物的不同有机碱对钴腐蚀速率的影响图;
图8是本发明一种用于在半导体晶圆清洗过程中的化学机械研磨后的清洗组合物的苯并三唑和1,2,4-三氮唑对钴腐蚀速率的影响图;
图9是本发明一种用于在半导体晶圆清洗过程中的化学机械研磨后的清洗组合物的茶碱为阻止剂各组分浓度对钴腐蚀速率的影响图;
图10是本发明一种用于在半导体晶圆清洗过程中的化学机械研磨后的清洗组合物的四甲基氢氧化铵浓度对钴腐蚀速率的影响图;
图11是本发明一种用于在半导体晶圆清洗过程中的化学机械研磨后的清洗组合物的可可碱为阻止剂各组分浓度对钴腐蚀速率的影响图;
图12是本发明一种用于在半导体晶圆清洗过程中的化学机械研磨后的清洗组合物的钴晶圆表面的清洗效果扫描电镜图像。
具体实施方式
下面结合具体实施例,对本发明的内容做进一步的详细说明:
为了保证在使用过程中,能够保证有效去除残留的钴金属表面上痕量金属离子包括金属钴离子,以及有效去除金属钴表面化学机械研磨后残留物,本发明涉及了一种用于在半导体晶圆清洗过程中的化学机械研磨后的清洗组合物,其特征在于,所述清洗组合物按照以下质量百分比的原料制成:有机碱的质量百分比1~ 20%,氨基酸络合剂的质量百分比0.05~20%,含氮的杂环化合物的质量百分比0.05~20%,水的质量百分比60~99%。
本发明的有益效果是,本发明中的清洗组合物,包含氨基酸为络合剂,从而增加了对化学机械研磨后金属表面金属离子的络合,且通过金属腐蚀抑制剂的选择与添加,抑制了金属钴表面在清洗过程中的腐蚀,从而保护了金属钴表面,保证了产品的精确性,使用本发明的清洗组合物清洗抛光后的含金属的晶片,可以去除抛光后晶片表面残留的研磨颗粒、金属离子等残留,降低金属表面粗燥度,降低清洗后的表面缺陷,并且可以防止晶片在等待下一步工序的过程中可能产生的金属腐蚀。
在实际操作中,本发明清洗组合物中的浓度,一般为节省生产、运输及仓储成本,通常会制备提供较高浓度的清洗组合物,再在使用端以超纯水稀释约1:1-1:200倍后使用。在特殊需求情况下,也可将浓度较高的清洗组合物原液直接用以清洗晶圆。
在实际操作中中,清洗组合物包含至少一种有机碱,至少一种氨基酸络合剂、至少一种含氮的杂环化合物、水。
进一步的,所述有机碱选自季铵碱和胍或其组合;所述有机碱的质量百分比选自1-20%、1-10%、5-15%、5-10%中的一种;优选5-15%,更优选5-10%。
进一步的,所述胍选自胍、1,1,3,3-四甲基胍、精氨酸、2- 叔丁基-1,1,3,3-四甲基胍、2-(4-甲苯基)-1,1,3,3-四甲基胍、双胍、二甲双胍、苯乙双胍、氯胍、丁二胍、1-(邻甲苯基) 双胍中的一种或多种。在实际操作中,胍优选自胍和1,1,3,3- 四甲基胍。
进一步的,所述季铵碱选自四甲基氢氧化铵(TMAH)、四乙基氢氧化铵(TEAH)、四丙基氢氧化铵(TPAH)、四丁基氢氧化铵(TBAH) 的物质、三丁基甲基氢氧化铵(TBMAH)、苄基三甲基氢氧化铵 (BTMAH)、氢氧化胆碱、乙基三甲基氢氧化铵、三(2-羟乙基) 甲基氢氧化铵、二乙基二甲基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵 (TBPH)的一种或多种。在实际操作中,季铵碱优选自四甲基氢氧化铵和氢氧化胆碱。
进一步的,所述氨基酸络合剂选自如甘氨酸(Glycine)、丙氨酸(Alanine)、缬氨酸(Valine)、亮氨酸(Leucine)、异亮氨酸(Isoleucine)、苯丙氨酸(Phenylalanine)、色氨酸(Tryptophan)、酪氨酸(Tyrosine)、天冬氨酸(Aspartate)、组胺酸(Histidine)、天冬酰胺(Asparagine)、谷氨酸 (Glutamate)、赖氨酸(Lysine)、谷氨酰胺(Glutamine)、甲硫氨酸(Methionine)、精氨酸(Arginine)、丝氨酸(Serine)、苏氨酸(Threonine)、半胱氨酸(Cysteine)、脯氨酸(Proline 的一种或多种;所述氨基酸络合剂的质量百分比选自0.05-20%、 0.05-10%、0.05-5%、0.5-10%中的一种;优选0.05-10%,更优选0.05-5%。在实际操作中,氨基酸络合剂优选自如甘氨酸,天冬氨酸和丝氨酸;氨基酸络合剂更优选自如甘氨酸和天冬氨酸。
进一步的,所述含氮的杂环化合物选自嘌呤,腺嘌呤,鸟嘌呤,次黄嘌呤,黄嘌呤,茶碱,可可碱,咖啡因,尿酸,异鸟嘌呤,腺苷及上述化合物的衍生物的一种或多种;所述含氮的杂环化合物的质量百分比选自0.05-20%,0.05-15%、0.05-10%、 0.05-5%、0.5-5%中的一种;优选0.05-10%,更优选0.05-5%。在实际操作中,含氮的杂环化合物优选自尿酸,黄嘌呤和茶碱。
进一步的,所述水的质量百分比为60-99%、60-90%、70- 95%、80-95%、80-90%中的一种;优选70-95%,更优选80-95%。
在实际操作中,清洗组合物可选包含另外含氮杂环的金属腐蚀阻止剂,其可选自1,2,4-三氮唑、1,2,3-三氮唑、咪唑、苯基叠氮、苯并咪唑、苯并噻唑、尿素及上述化合物的衍生物中的一种或多种;含氮杂环的金属腐蚀阻止剂的质量百分比选自0.001-5%,0.01-2%,0.05-2%,0.1-1.5%中的一种,优选0.01- 2%,更优选0.1-1.5%含氮杂环的金属腐蚀阻止剂为含氮环化合物,如咪唑、苯基叠氮、苯并咪唑、苯并噻唑、尿素及上述化合物的衍生物等。
进一步的,清洗组合物可选包含其他的络合剂,选自有机羧酸,包括草酸、丙二酸、丁二酸,苹果酸,次氮基三乙酸,乳酸, 酒石酸、琥珀酸,邻苯二甲酸、抗坏血酸,没食子酸,水杨酸,咖啡酸,葡萄糖酸,甲基亚氨基二乙酸、硝基三乙酸,柠檬酸, 2-甲基丙烷-1,2,3-三羧酸,苯-1,2,3-三羧酸,丙烷-1,2,3- 三羧酸,(羟乙基)乙二胺三乙酸(HEDTA),乙二胺四乙酸 (EDTA),丁二胺四乙酸,(1,2-环己基二次氮基-)四乙酸 (CyDTA),乙二胺四丙酸,1,3-二氨基-2-羟基丙烷-N,N,N',N'- 四乙酸(DHPTA),丙二胺四乙酸,二亚乙基三胺五乙酸(DETPA) 和三亚乙基四胺六乙酸(TTHA)的一种或多种。
进一步的,所述清洗组合物的PH值大于8;优选pH>11,更优选pH>12。
在实际操作中,在该清洗组合物中不包含氧化剂,例如,过氧化氢,研磨粒子,无机酸如硝酸,硫酸,盐酸,磷酸,无机碱,氢氧化钾,氢氧化钠,氨水,表面活性剂,卤化物如氟化物,氯化物,溴化物,含硫的化合物,各种有机溶剂,含金属的化合物等。
进一步的,所述清洗组合物在使用时先与水进行稀释,稀释比在1:1到1:200,优选1:10到1:100,更优选1:20 到1:60;所述清洗组合物可用于在含钴半导体金属衬底表面清洗;所述金属衬底的材质可选自铜、钽、氮化钽、钴,钛、氮化钛中的一种或多种。
在实际操作中,清洗温度在20到60℃,优选20-30℃。
进一步的,所述清洗组合物可用于清洗机中清洗晶片或在抛光结束后在抛光盘上清洗晶片。本发明的可用于化学机械平坦化的机台上清洗经平坦化的晶圆表面,也可在一独立的清洗机台上清洗经平坦化的晶圆表面。
在实际操作中,本发明的清洗组合物常温下即可使用,将此清洗组合物与含金属半导体晶圆接触一段有效时间,可有效地去除残留于晶圆表面上的污染物,同时维持金属导线较佳的表面粗糙度。一般而言,当使用浓度较低时,需较长的接触时间(例如,1-3 分钟),使用浓度较高时,仅需较短的接触时间(例如,短于1 分钟)。在实际使用时,使用者可通过依需要来寻求清洗组合物的浓度与接触时间的已达到制程最适。
在实际制配过程中,首先将各组分原料混合,在混合过程中,混合的温度为室温。混合之后,进行振荡和过滤,使得其混合的更加均匀。清洗组合物中,各组分质量分数之和为100%,水的用量为补足各组分质量分数之和100%计。在腐蚀速率测量前,除非特别说明,清洗组合物和水的稀释比是1:60。所有的测量均是在室温条件下即25℃。100纳米厚度钴的空白晶圆用于所有测量中。
腐蚀速率测量中,钴的晶圆在500毫升清洗组合物中使用磁力搅拌在400rpm的转速下,清洗5-20分钟。腐蚀速率由清洗前和清洗后钴的厚度变化所得。钴的厚度由仪器RTS-9双电测四探针测试仪测量。
钴表面粗糙度测量采用原子力显微镜FM-Nanoview1000AFM。
金属钴表面的清洗实验中,金属钴晶圆首先在一种商业的可用于金属钴表面化学机械研磨的研磨液中放置1-5分钟,然后使用水冲洗后再用氮气吹干。下一步是将表面沾有研磨液中有机物和研磨离子的金属钴晶圆在清洗液中在室温下以400rpm搅拌清洗1-5分钟。然后用水冲洗后再用氮气吹干。金属钴表面的清洗效果由金属钴表面的SEM图像评估。SEM图像测量采用Tescan 生产的MAIA3扫描电镜仪器测试。
通过下面讨论的说明性实施例更能全面地显示了本发明的特征和优点。
如图1所示,对比样品1,加入各种不同种络合剂对钴腐蚀速率的影响。很明显,常用的络合剂如乙醇胺,柠檬酸,抗坏血酸,没食子酸,醋酸和草酸等都没有对钴有较强的腐蚀速率。然而甘氨酸则显示了对钴强的腐蚀速率。显然甘氨酸对钴具有较强的络合能力。
如图2所示,显示了不同氨基酸对钴的腐蚀速率影响。其中甘氨酸,谷氨酸,丝氨酸和天冬氨酸增加了钴的腐蚀速率。尤其以天冬氨酸为最大增加了钴的腐蚀速率。
如图3所示,加入含氮的杂环化合物为阻止剂可以抑制钴的腐蚀速率。对比样品6,所有含氮的杂环化合物均降低了钴的腐蚀速率。
如图4所示,以不同氨基酸为络合剂,茶碱作为阻止剂均显示了明显的对钴腐蚀的抑制作用。对比含天冬氨酸却不含茶碱的样品11,含茶碱的样品18具有明显较低的钴腐蚀速率。
如图5所示,显示了样品15,17和18与水的稀释比对钴的腐蚀速率影响不显著,表明茶碱作为阻止剂对钴的腐蚀有好的抑制作用。
如图6所示,AFM图像表明,经过样品13,14,15和18清洗后,钴的表面没有明显变化。钴的表面粗糙度仅有微小增加。说明含氮杂环化合物作为阻止剂对钴的表面有好的抑制作用。
如图7所示,表明不同的有机碱在相同浓度的情况下不仅影响了样品的pH,而且对钴的腐蚀速率也有微弱的影响。所有含不同的有机碱样品的钴的腐蚀速率明显小于不含茶碱的样品6。
如图8所示,其内的结果表面,常用的苯并三唑和1,2,4- 三氮唑阻止剂在甘氨酸的存在下并不能有效地抑制钴的腐蚀,其腐蚀速率基本和不含任何阻止剂的样品6的腐蚀速率相差不大。
如图9所示,其内结果显示了以茶碱为阻止剂,甘氨酸和茶碱浓度的变化对钴的腐蚀速率的影响。明显的,茶碱作为有效的钴的阻止剂,其浓度变化没有对钴的腐蚀速率产生明显影响。在高浓度甘氨酸的存在下,钴的腐蚀速率有些微增加。
如图10所示,其内的结果说明当四甲基氢氧化铵浓度降低到5%时导致清洗液pH低于12时或pH在1:60稀释后低于11 时,钴的腐蚀速率明显升高。而四甲基氢氧化铵浓度增加到12%时,样品32的pH相应增加,但是钴的腐蚀速率则没有明显变化。
如图11所示,其内的结果显示了以可可碱为阻止剂,甘氨酸和可可碱浓度的变化对钴的腐蚀速率的影响。明显的,可可碱对钴的腐蚀抑制作用弱于茶碱。其浓度变化对钴的腐蚀速率产生了明显影响。在低浓度的甘氨酸存在下,样品36的腐蚀速率和茶碱为阻止剂的样品15相近。
如图12所示,钴的表面清洗效果表明,钴表面被含研磨粒子的研磨液浸泡后,研磨液中的研磨粒子很容易黏附在金属钴的表面,而且不易被水冲洗干净。然而经过清洗液样品21清洗后,钴表面的研磨粒子已经基本被清除。需要注意的是由于实验中的清洗过程仅进行机械搅拌,弱于实际半导体制程化学机械研磨后表面清洗过程,因此在实际使用该清洗液中清洗效果会明显改善。另外,SEM图像表明钴表面的粗糙度和空白钴表面的粗糙度没有明显差别,表明样品21不仅可有效清洗干净钴表面的研磨粒子而且会保护金属钴的表面。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种用于在半导体晶圆清洗过程中的化学机械研磨后的清洗组合物,其特征在于,所述清洗组合物按照以下质量百分比的原料制成:有机碱的质量百分比1~20%,氨基酸络合剂的质量百分比0.05~20%,含氮的杂环化合物的质量百分比0.05~20%,水的质量百分比60~99%。
2.根据权利要求1所述的用于在半导体晶圆清洗过程中的化学机械研磨后的清洗组合物,其特征在于:所述有机碱选自季铵碱和胍或其组合;所述有机碱的质量百分比选自1-20%、1-10%、5-15%、5-10%中的一种;优选5-15%,更优选5-10%。
3.根据权利要求2所述的用于在半导体晶圆清洗过程中的化学机械研磨后的清洗组合物,其特征在于:所述胍选自胍、1,1,3,3-四甲基胍、精氨酸、2-叔丁基-1,1,3,3-四甲基胍、2-(4-甲苯基)-1,1,3,3-四甲基胍、双胍、二甲双胍、苯乙双胍、氯胍、丁二胍、1-(邻甲苯基)双胍中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的用于在半导体晶圆清洗过程中的化学机械研磨后的清洗组合物,其特征在于:所述季铵碱选自四甲基氢氧化铵(TMAH)、四乙基氢氧化铵(TEAH)、四丙基氢氧化铵(TPAH)、四丁基氢氧化铵(TBAH)的物质、三丁基甲基氢氧化铵(TBMAH)、苄基三甲基氢氧化铵(BTMAH)、氢氧化胆碱、乙基三甲基氢氧化铵、三(2-羟乙基)甲基氢氧化铵、二乙基二甲基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵(TBPH)的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的用于在半导体晶圆清洗过程中的化学机械研磨后的清洗组合物,其特征在于:所述氨基酸络合剂选自如甘氨酸(Glycine)、丙氨酸(Alanine)、缬氨酸(Valine)、亮氨酸(Leucine)、异亮氨酸(Isoleucine)、苯丙氨酸(Phenylalanine)、色氨酸(Tryptophan)、酪氨酸(Tyrosine)、天冬氨酸(Aspartate)、组胺酸(Histidine)、天冬酰胺(Asparagine)、谷氨酸(Glutamate)、赖氨酸(Lysine)、谷氨酰胺(Glutamine)、甲硫氨酸(Methionine)、精氨酸(Arginine)、丝氨酸(Serine)、苏氨酸(Threonine)、半胱氨酸(Cysteine)、脯氨酸(Proline的一种或多种;所述氨基酸络合剂的质量百分比选自0.05-20%、0.05-10%、0.05-5%、0.5-10%中的一种;优选0.05-10%,更优选0.05-5%。
6.根据权利要求1所述的用于在半导体晶圆清洗过程中的化学机械研磨后的清洗组合物,其特征在于:所述含氮的杂环化合物选自嘌呤,腺嘌呤,鸟嘌呤,次黄嘌呤,黄嘌呤,茶碱,可可碱,咖啡因,尿酸,异鸟嘌呤,腺苷及上述化合物的衍生物的一种或多种;所述含氮的杂环化合物的质量百分比选自0.05-20%,0.05-15%、0.05-10%、0.05-5%、0.5-5%中的一种;优选0.05-10%,更优选0.05-5%。
7.根据权利要求1所述的用于在半导体晶圆清洗过程中的化学机械研磨后的清洗组合物,其特征在于:所述水的质量百分比为60-99%、60-90%、70-95%、80-95%、80-90%中的一种;优选70-95%,更优选80-95%。
8.根据权利要求1所述的用于在半导体晶圆清洗过程中的化学机械研磨后的清洗组合物,其特征在于:所述清洗组合物的PH值大于8;优选pH>11,更优选pH>12。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的用于在半导体晶圆清洗过程中的化学机械研磨后的清洗组合物,其特征在于:所述清洗组合物在使用时先与水进行稀释,稀释比在1:1到1:200,优选1:10到1:100,更优选1:20到1:60;所述清洗组合物可用于在含钴半导体金属衬底表面清洗;所述金属衬底的材质可选自铜、钽、氮化钽、钴,钛、氮化钛中的一种或多种。
10.根据权利要求1-8中任一项所述的用于在半导体晶圆清洗过程中的化学机械研磨后的清洗组合物,其特征在于:所述清洗组合物可用于清洗机中清洗晶片或在抛光结束后在抛光盘上清洗晶片。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110805013.6A CN113652317A (zh) | 2021-07-16 | 2021-07-16 | 一种用于在半导体晶圆清洗过程中的化学机械研磨后的清洗组合物 |
PCT/CN2021/116266 WO2023284087A1 (zh) | 2021-07-16 | 2021-09-02 | 一种用于在半导体晶圆清洗过程中的化学机械研磨后的清洗组合物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110805013.6A CN113652317A (zh) | 2021-07-16 | 2021-07-16 | 一种用于在半导体晶圆清洗过程中的化学机械研磨后的清洗组合物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113652317A true CN113652317A (zh) | 2021-11-16 |
Family
ID=78489441
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110805013.6A Pending CN113652317A (zh) | 2021-07-16 | 2021-07-16 | 一种用于在半导体晶圆清洗过程中的化学机械研磨后的清洗组合物 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113652317A (zh) |
WO (1) | WO2023284087A1 (zh) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101720352A (zh) * | 2007-05-17 | 2010-06-02 | 高级技术材料公司 | 用于cpm后清除配方的新抗氧化剂 |
WO2013142250A1 (en) * | 2012-03-18 | 2013-09-26 | Advanced Technology Materials, Inc. | Post-cmp formulation having improved barrier layer compatibility and cleaning performance |
US20160340620A1 (en) * | 2014-01-29 | 2016-11-24 | Advanced Technology Materials, Inc. | Post chemical mechanical polishing formulations and method of use |
CN107208005A (zh) * | 2015-01-13 | 2017-09-26 | 嘉柏微电子材料股份公司 | 用于在化学机械抛光后清洁半导体晶片的清洁组合物及方法 |
KR20190080004A (ko) * | 2017-12-28 | 2019-07-08 | 주식회사 케이씨텍 | 세정액 조성물 및 이를 이용한 세정방법 |
CN109988675A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-07-09 | 上海新阳半导体材料股份有限公司 | 长效型化学机械抛光后清洗液、其制备方法和应用 |
CN112424327A (zh) * | 2018-07-20 | 2021-02-26 | 恩特格里斯公司 | 含腐蚀抑制剂的清洗组合物 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010535422A (ja) * | 2007-08-02 | 2010-11-18 | アドバンスド テクノロジー マテリアルズ,インコーポレイテッド | マイクロ電子デバイスから残渣を除去するための非フッ化物含有組成物 |
US9074170B2 (en) * | 2008-10-21 | 2015-07-07 | Advanced Technology Materials, Inc. | Copper cleaning and protection formulations |
CN102304327A (zh) * | 2011-07-05 | 2012-01-04 | 复旦大学 | 一种基于金属Co的抛光工艺的抛光液 |
US10351809B2 (en) * | 2015-01-05 | 2019-07-16 | Entegris, Inc. | Post chemical mechanical polishing formulations and method of use |
-
2021
- 2021-07-16 CN CN202110805013.6A patent/CN113652317A/zh active Pending
- 2021-09-02 WO PCT/CN2021/116266 patent/WO2023284087A1/zh unknown
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101720352A (zh) * | 2007-05-17 | 2010-06-02 | 高级技术材料公司 | 用于cpm后清除配方的新抗氧化剂 |
WO2013142250A1 (en) * | 2012-03-18 | 2013-09-26 | Advanced Technology Materials, Inc. | Post-cmp formulation having improved barrier layer compatibility and cleaning performance |
US20160340620A1 (en) * | 2014-01-29 | 2016-11-24 | Advanced Technology Materials, Inc. | Post chemical mechanical polishing formulations and method of use |
CN107208005A (zh) * | 2015-01-13 | 2017-09-26 | 嘉柏微电子材料股份公司 | 用于在化学机械抛光后清洁半导体晶片的清洁组合物及方法 |
KR20190080004A (ko) * | 2017-12-28 | 2019-07-08 | 주식회사 케이씨텍 | 세정액 조성물 및 이를 이용한 세정방법 |
CN112424327A (zh) * | 2018-07-20 | 2021-02-26 | 恩特格里斯公司 | 含腐蚀抑制剂的清洗组合物 |
CN109988675A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-07-09 | 上海新阳半导体材料股份有限公司 | 长效型化学机械抛光后清洗液、其制备方法和应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2023284087A1 (zh) | 2023-01-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI418622B (zh) | 銅鈍化之後段化學機械拋光清洗組成物及利用該組成物之方法 | |
USRE46427E1 (en) | Antioxidants for post-CMP cleaning formulations | |
JP5561914B2 (ja) | 半導体基板洗浄液組成物 | |
JP5600376B2 (ja) | 半導体基材の処理のための組成物 | |
CN100485880C (zh) | 碱性后化学机械平面化清洗组合物 | |
US20080076688A1 (en) | Copper passivating post-chemical mechanical polishing cleaning composition and method of use | |
US7297670B2 (en) | Acidic chemistry for Post-CMP cleaning using a composition comprising mercaptopropionic acid | |
US6080709A (en) | Cleaning solution for cleaning substrates to which a metallic wiring has been applied | |
EP1562225A1 (en) | Cleaning composition and method of cleaning therewith | |
JP6949846B2 (ja) | 化学機械研磨後の洗浄組成物 | |
CN113652316B (zh) | 一种不含季铵碱的清洗液 | |
EP2687589A2 (en) | Copper passivating post-chemical mechanical polishing cleaning composition and method of use | |
CN113652317A (zh) | 一种用于在半导体晶圆清洗过程中的化学机械研磨后的清洗组合物 | |
CN113444590A (zh) | 一种用于在半导体晶圆清洗过程中的清洗液 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211116 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |