TW201542810A

TW201542810A - 化學機械研磨後配方及其使用方法

Info

Publication number: TW201542810A
Application number: TW104102985A
Authority: TW
Inventors: Laisheng Sun; Peng Zhang; Jun Liu; Steven Medd; Jeffrey A Barnes; Shrane-Ning Jenq
Original assignee: Entegris Inc; Atmi Taiwan Co Ltd
Priority date: 2014-01-29
Filing date: 2015-01-29
Publication date: 2015-11-16
Also published as: EP3099839A4; TWI659098B; EP3099839A1; US20160340620A1; US10557107B2; US20180251712A1; WO2015116818A1

Abstract

本發明係關於一種用於自其上具有化學機械研磨(CMP)後殘留物及污染物之微電子裝置清除該等殘留物及污染物之清潔組成物及方法。該等清潔組成物實質上不含鹼金屬氫氧化物、鹼土金屬氫氧化物、及氫氧化四甲基銨。該組成物達成自微電子裝置之表面高度有效地清除CMP後殘留物及污染物質，而不會損壞低k介電材料或銅互連材料。

Description

化學機械研磨後配方及其使用方法

本發明大致係關於用於自其上具有殘留物及/或污染物之微電子裝置清除該等物質之包含腐蝕抑制劑的組成物。

微電子裝置晶圓被用來形成積體電路。微電子裝置晶圓包括其中經圖案化出用來沉積具有絕緣、導電或半導電性質之不同材料之區域的基板(諸如矽)。

為獲得準確的圖案化，必需將用於在基板上形成層的過剩材料移除。此外，為製造功能性及可靠的電路，應在後續加工之前製備平坦或平面的微電子晶圓表面。因此，需移除及/或研磨微電子裝置晶圓的特定表面。

化學機械研磨或平面化(「CMP」)係一種自微電子裝置晶圓之表面移除材料，並藉由偶合諸如磨蝕之物理過程與諸如氧化或鉗合之化學過程來研磨(更明確言之，平面化)表面的過程。CMP之最基本形式包括將漿液(例如，磨蝕及活性化學物質之溶液)施加至擦光微電子裝置晶圓之表面的研磨墊，以達成移除、平面化、及研磨過程。並不期望移除或研磨過程純粹包括物理或純粹包括化學作用，而係期望兩者的增效組合，以達成快速且均勻的移除。在積體電路之製造中，CMP漿液亦應能優先移除包含金屬及其他材料之複合層的膜，以致可產生高度平面的表面供後續微影、或圖案化、蝕刻及薄膜加工用。

近來，銅逐漸被用於積體電路中之金屬互連體。在通常用於微電子裝置製造中之電路金屬化的銅鑲嵌製程中，必需經移除及平面化的層包括具有約1-1.5微米厚度之銅層及具有約0.05-0.15微米厚度之銅晶種層。此等銅層藉由一層阻障材料(通常約50-300埃(Å)厚，其阻止銅擴散至氧化物介電材料中)與介電材料表面隔離。於研磨後獲得跨越晶圓表面之良好均勻度的一項關鍵係使用針對各材料具有正確移除選擇性的CMP漿液。

前述加工操作，包括晶圓基板表面製備、沉積、電鍍、蝕刻及化學機械研磨，需要不同清潔操作來確保微電子裝置產品不含否則將會不利地影響產品功能，或甚至使其無法用於其預期功能的污染物。通常，此等污染物的顆粒係小於0.3微米。

在此方面的一個特定問題係於CMP加工後殘留於微電子裝置基板上的殘留物。該等殘留物包括CMP材料及腐蝕抑制劑化合物諸如苯并三唑(BTA)。若未經移除，則此等殘留物會導致損壞銅線或使銅金屬化嚴重變粗糙，以及導致CMP後塗覆層於裝置基板上之不良黏著。銅金屬化之嚴重粗糙化尤其成為問題，因過度粗糙的銅會導致產品微電子裝置之不良電效能。

微電子裝置製造常見之另一個會產生殘留物的過程涉及將經顯影光阻劑塗層之圖案轉移至可由硬光罩、層間介電質(ILD)、及蝕刻終止層組成之下方層的氣相電漿蝕刻。可包括存於基板上及存於電漿氣體中之化學元素的氣相電漿蝕刻後殘留物通常會沉積於後段製程(BEOL)結構上，及若未經移除的話，其會干擾後續的矽化或接點形成。習知之清潔化學物質通常會損壞ILD，吸收至ILD之孔隙中，因而提高介電常數、及/或腐蝕金屬結構。

技藝中持續需要提供能有效地自基板移除殘留物(例如，CMP後殘留物、蝕刻後殘留物、及灰化後殘留物)的組成物及方法。該等組成物較先前技藝組成物更環保且可包括創新的組分，因此，可被視為係先前技藝之組成物的替代選擇。

本發明大致係關於一種用於自其上具有殘留物及/或污染物之微電子裝置清除該等殘留物及污染物之組成物及方法。本發明之清潔組成物實質上不含鹼金屬氫氧化物、鹼土金屬氫氧化物、及氫氧化四甲基銨。該殘留物可包括CMP後、蝕刻後、及/或灰化後殘留物。

其他態樣、特徵及優點將可由隨後之揭示內容及隨附之申請專利範圍而更完整明瞭。

本發明大致係關於適用於自其上具有殘留物及污染物之微電子裝置移除該等物質之組成物。該等組成物尤其適用於移除CMP後、蝕刻後或灰化後殘留物。

為容易參考起見，「微電子裝置」係對應於經製造用於微電子、積體電路、或電腦晶片應用中之半導體基板、平板顯示器、相變記憶體裝置、太陽能面板及包括太陽能基板、光伏打元件、及微機電系統(MEMS)的其他產品。太陽能基板包括，但不限於，矽、非晶矽、多晶矽、單晶矽、CdTe、硒化銅銦、硫化銅銦、及砷化鎵/鎵。太陽能基板可為經摻雜或未經摻雜。應瞭解術語「微電子裝置」不具任何限制意味，且包括任何最終將成為微電子裝置或微電子組件的基板。

如本文所用之「殘留物」係相當於在微電子裝置之製造期間(包括，但不限於，電漿蝕刻、灰化、化學機械研磨、濕式蝕刻、及其組合)產生的顆粒。

如本文所用之「污染物」係相當於存在於CMP漿液中之化學物質、研磨漿液之反應副產物、存在於濕式蝕刻組成物中之化學物質、濕式蝕刻組成物之反應副產物、及任何其他作為CMP製程、濕式蝕刻、電漿蝕刻或電漿灰化製程之副產物的物質。

如本文所用之「CMP後殘留物」係相當於來自拋光漿液之顆粒(例如，含矽石顆粒)、存在於漿液中之化學物質、拋光漿液之反應副產物、富碳顆粒、研磨墊顆粒、刷卸載顆粒、設備構造材料顆粒、金屬、金屬氧化物、有機殘留物、及任何其他作為CMP製程之副產物的物質。如本文所定義，通常經研磨的「金屬」包括銅、鋁及鎢。

如本文所定義之「低k介電材料」係相當於任何在層狀微電子裝置中使用作為介電材料的材料，其中該材料具有小於約3.5之介電常數。低k介電材料較佳包括低極性材料諸如含矽有機聚合物、含矽之有機/無機混合材料、有機矽酸鹽玻璃(OSG)、TEOS、氟化矽酸鹽玻璃(FSG)、二氧化矽、及摻碳氧化物(CDO)玻璃。應明瞭低k介電材料可具有不同密度及不同孔隙度。

如本文所定義，「錯合劑」包括熟悉技藝人士理解為錯合劑、鉗合劑及/或螯合劑的該等化合物。錯合劑將與待使用本文所述之組成物移除的金屬原子及/或金屬離子化學結合或以物理固持。

如本文所定義，術語「阻障材料」係相當於任何在技藝中用來密封金屬線(例如，銅互連體)，以使該金屬(例如，銅)之擴散至介電材料中減至最小的材料。較佳的阻障層材料包括鉭、鈦、釕、鉿、鎢、鈷、及其他耐火金屬及其氮化物及矽化物。

如本文所定義，「蝕刻後殘留物」係相當於在氣相電漿蝕刻製程(例如，BEOL雙重鑲嵌加工)、或濕式蝕刻製程後殘留的材料。蝕刻後殘留物之性質可為有機、有機金屬、有機矽、或無機，例如，含矽材料、碳基有機材料、及蝕刻氣體殘留物(諸如氧及氟)。

如本文所定義，本文所使用之「灰化後殘留物」係相當於在用來移除硬化光阻劑及/或底部抗反射塗層(BARC)材料之氧化或還原電漿灰化後殘留的材料。灰化後殘留物之性質可為有機、有機金屬、有機矽、或無機。

「實質上不含」在本文係定義為小於2重量%，較佳小於1重量%，更佳小於0.5重量%，及最佳小於0.1重量%。在一具體例中，「實質上不含」係相當於0%。

如本文所使用之「約」係意指相當於所述值之±5%。

關於本發明，「胺」係定義為至少一種一級、二級、或三級胺、及/或氨，其限制條件為(i)醯胺基、(ii)同時包括羧酸基及胺基之物質(即，胺基酸)、(iii)包括胺基之界面活性劑、及(iv)其中之胺基係取代基(例如，附接至芳基或雜環部分)的物質，不被視為根據此定義之「胺」。胺之化學式可以NR¹R²R³表示，其中R¹、R²及R³可彼此相同或不同且係選自由氫、直鏈或分支鏈C₁-C₆烷基(例如，甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基)、C₆-C₁₀芳基(例如，苄基)、直鏈或分支鏈C₁-C₆烷醇(例如，甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇)、及其組合所組成之群，其限制條件為R¹、R²及R³不可皆為氫。

如本文所定義，「反應或降解產物」包括，但不限於，由於在表面處之催化作用、氧化、還原、與組成物組分之反應、或者其他聚合作用所形成之產物或副產物；由於物質或材料(例如，分子、化合物等)與其他物質或材料組合、與其他物質或材料交換組分、分解、重組、或以其他方式化學及/或物理改變之變化或轉變所形成之產物或副產物，包括前述反應、變化及/或轉變之任何前述或任何組合之中間產物或副產物。應明瞭反應或降解產物可具有較原始反應物更大或更小的莫耳質量。

如本文所用，「適用」於自其上具有殘留物及污染物之微電子裝置清除該等殘留物及污染物係相當於自該微電子裝置至少部分移除該等殘留物/污染物。清潔效力係藉由在微電子裝置上的物體減少來評定。舉例來說，可使用原子力顯微鏡來進行清潔前及清潔後分析。可將樣品上之顆粒登錄為一像數範圍。可應用直方圖(例如，Sigma Scan Pro)來過濾特定強度(例如，231-235)中之像素，且計算顆粒數目。顆粒減少可使用下式來計算：

值得注意地，清潔效力之測定方法僅係提供作為實例，而不意欲對其造成限制。或者，可將清潔效力視為經顆粒物質覆蓋之總表面的百分比。舉例來說，AFM可經程式化以執行z平面掃描，來識別高於一特定高度臨限值之相關形貌面積，然後再計算經該相關面積覆蓋之總表面面積。熟悉技藝人士當可輕易明瞭在清潔後經該相關面積覆蓋的面積愈小，清潔組成物就愈有效。較佳地，使用文中所述之組成物自微電子裝置移除至少75%之殘留物/污染物，更佳至少90%，再更佳至少95%，及最佳移除至少99%之殘留物/污染物。

本文所述之組成物可以如更完整說明於下文之相當多樣的特定調配物具體實施。

在所有此等組成物中，當參照包括零下限之重量百分比範圍論述組成物之特定組分時，當明瞭在組成物之各種特定具體例中可存在或不存在此等組分，且在存在此等組分之情況中，其可以基於其中使用此等組分之組成物之總重量計低至0.001重量百分比之濃度存在。

在第一態樣中，清潔組成物包含至少一種腐蝕抑制劑，其中該腐蝕抑制劑組分係經添加至清潔組成物中來降低金屬(例如，銅、鋁)之腐蝕速率、以及增進清潔效能。涵蓋的腐蝕抑制劑包括，但不限於：4-甲基吡唑、吡唑、2-胺基噻唑、腺苷酸、2-胺基-1,3,4-噻二唑、5-胺基-1H-四唑、腺嘌呤、喋呤、嘧啶、吡、胞嘧啶、嗒、1H-吡唑-3-羧酸、1H-吡唑-4-羧酸、3-胺基-5-羥基-1H-吡唑、3-胺基-5-甲基-1H-吡唑、3-胺基-5-第三丁基-1H-吡唑、2-胺基-甲基噻唑、2-巰基噻唑、2,5-二巰基-1,3,4-噻二唑、2-巰基-5-甲基-1,3,4-噻二唑、2-胺基噻唑-5-甲腈、2-胺基噻唑-5-甲醛、2-胺基噻唑-4-羧酸乙酯、1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、咪唑、3-胺基-1,2,4-三唑、其衍生物、及其組合。較佳地，腐蝕抑制劑係選自由4-甲基吡唑、吡唑、2-胺基噻唑、2-胺基-1,3,4-噻二唑、喋呤、吡、胞嘧啶、嗒、其衍生物、及其組合所組成之群。最佳地，腐蝕抑制劑包括吡唑。

在一具體例中，第一態樣之清潔組成物包含至少一種溶劑及至少一種腐蝕抑制劑。較佳地，該溶劑包含水，及更佳為去離子水。

在再一具體例中，第一態樣之清潔組成物包含以下組分，由其所組成，或基本上由其所組成：至少一種腐蝕抑制劑、至少一種四級鹼、至少一種有機胺、至少一種溶劑(例如，水)、及視情況至少一種錯合劑，其中該清潔組成物實質上不含鹼金屬氫氧化物、鹼土金屬氫氧化物、及氫氧化四甲基銨。

在一特佳具體例中，第一態樣之清潔組成物包含以下組分，由其所組成，或基本上由其所組成：至少一種四級鹼、至少一種有機胺、至少一種腐蝕抑制劑、及至少一種溶劑(例如，水)，其中該腐蝕抑制劑係選自由4-甲基吡唑、吡唑、2-胺基噻唑、2-胺基-1,3,4-噻二唑、喋呤、吡、胞嘧啶、嗒、其衍生物、及其組合所組成之群，及其中該清潔組成物實質上不含鹼金屬氫氧化物、鹼土金屬氫氧化物、及氫氧化四甲基銨。第一態樣之清潔組成物可進一步包含至少一種錯合劑。

在另一特佳具體例中，第一態樣之清潔組成物包含以下組分，由其所組成，或基本上由其所組成：至少一種四級鹼、至少一種有機胺、至少一種腐蝕抑制劑、至少一種錯合劑、及至少一種溶劑(例如，水)，其中該腐蝕抑制劑係選自由4-甲基吡唑、吡唑、2-胺基噻唑、2-胺基-1,3,4-噻二唑、喋呤、吡、胞嘧啶、嗒、其衍生物、及其組合所組成之群，及其中該清潔組成物實質上不含鹼金屬氫氧化物、鹼土金屬氫氧化物、及氫氧化四甲基銨。

可適用於特定組成物之說明性的有機胺包括具有通式NR¹R²R³之物質，其中R¹、R²及R³可彼此相同或不同且係選自由下列基團組成之群：氫、直鏈或分支鏈C₁-C₆烷基(例如，甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、及己基)、直鏈或分支鏈C₁-C₆醇(例如，甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、及己醇)、及具有式R⁴-O-R⁵之直鏈或分支鏈醚，其中R⁴及R⁵可彼此相同或不同且係選自由如以上所定義之C₁-C₆烷基組成之群。最佳地，R¹、R²及R³中之至少一者為直鏈或分支鏈C₁-C₆醇。實例包括，但不限於，烷醇胺諸如胺乙基乙醇胺、N-甲胺基乙醇、胺基乙氧乙醇、二甲胺基乙氧乙醇、二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、單乙醇胺、三乙醇胺、1-胺基-2-丙醇、3-胺基-1-丙醇、二異丙胺、異丙胺、2-胺基-1-丁醇、異丁醇胺、其他C₁-C₈烷醇胺、及其組合；胺類諸如三伸乙二胺、乙二胺、己二胺、二伸乙三胺、三乙胺、三甲胺、及其組合；及胺類及烷醇胺之組合。當該胺包括醚組分時，該胺可被視為烷氧胺，例如，1-甲氧基-2-胺基乙烷。或者，或除NR¹R²R³胺外，胺可為多官能胺，包括，但不限於，四伸乙五胺(TEPA)、4-(2-羥乙基)啉(HEM)、N-胺乙基哌(N-AEP)、乙二胺四乙酸(EDTA)、1,2-環己烷二胺-N,N,N’,N’-四乙酸(CDTA)、甘胺酸/抗壞血酸、亞胺二乙酸(IDA)、2-(羥乙基)亞胺二乙酸(HIDA)、氮基三乙酸、硫脲、1,1,3,3-四甲基脲、尿素、尿素衍生物、甘胺酸、丙胺酸、精胺酸、天冬醯胺酸、天門冬胺酸、半胱胺酸、麩胺酸、麩胺醯胺、組胺酸、異白胺酸、白胺酸、離胺酸、甲硫胺酸、苯基丙胺酸、哌啶、N-(2-胺乙基)哌啶、脯胺酸、吡咯啶、絲胺酸、蘇胺酸、色胺酸、酪胺酸、纈胺酸、及其組合。較佳地，該等胺包括至少一種選自由單乙醇胺、三乙醇胺、半胱胺酸、或其組合組成之群之物質。

文中涵蓋之四級鹼包括具有式NR¹R²R³R⁴OH之化合物，其中R¹、R²、R³及R⁴可彼此相同或不同且係選自由氫、直鏈或分支鏈C₁-C₆烷基(例如，甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、及己基)、及經取代或未經取代之C₆-C₁₀芳基(例如，苄基)組成之群，其限制條件為R¹、R²、R³及R⁴不可同時皆為甲基。可使用可於市面購得的氫氧化四烷基銨，包括氫氧化四乙基銨(TEAH)、氫氧化四丙基銨(TPAH)、氫氧化四丁基銨(TBAH)、氫氧化三丁基甲基銨(TBMAH)、氫氧化苄基三甲基銨(BTMAH)、氫氧化膽鹼、氫氧化叁(2-羥乙基)甲基銨、氫氧化二乙基二甲基銨、及其組合。不可於市面購得的氫氧化四烷基銨可以類似於用於製備TEAH、TPAH、TBAH、TBMAH、及BTMAH之公開合成方法的方式來製備，其係熟悉技藝人士所知曉。另一種廣泛使用的四級銨鹼為氫氧化膽鹼。雖然不為四級鹼，但涵蓋可在存在或不存在以上指出之四級鹼的情況下使用氫氧化鉀、氫氧化銫或氫氧化銣之鹼。較佳地，該四級鹼包括TEAH、BTMAH、或TEAH及BTMAH之組合。

此處涵蓋的視情況之錯合劑包括，但不限於，乙酸、丙酮肟、丙烯酸、己二酸、丙胺酸、精胺酸、天冬醯胺酸、天門冬胺酸、甜菜鹼、二甲基乙二肟(dimethyl glyoxime)、甲酸、反丁烯二酸、葡萄糖酸、麩胺酸、麩胺醯胺、戊二酸、甘油酸、甘油、羥乙酸、乙醛酸、組胺酸、亞胺二乙酸、間苯二甲酸、衣康酸、乳酸、白胺酸、離胺酸、順丁烯二酸、順丁烯二酸酐、蘋果酸、丙二酸、苯乙醇酸、2,4-戊二酮、苯基乙酸、苯基丙胺酸、酞酸、脯胺酸、丙酸、鄰苯二酚、苯均四酸、金雞納酸(quinic acid)、絲胺酸、山梨糖醇、琥珀酸、酒石酸、對苯二甲酸、偏苯三甲酸、對稱苯三甲酸、酪胺酸、纈胺酸、木醣醇、乙二胺、草酸、單寧酸、苯甲酸、苯甲酸銨、兒茶酚、鄰苯三酚、間苯二酚、氫醌、三聚氰酸、巴比妥酸及衍生物諸如1,2-二甲基巴比妥酸、α-酮酸諸如丙酮酸、膦酸及其衍生物諸如1-羥基亞乙基-1,1-二膦酸(HEDP)、丙硫醇、苯甲羥肟酸、其鹽及衍生物、及其組合。在一較佳具體例中，該錯合劑較佳包括HEDP、酒石酸、或其組合。

在一態樣中，用於清除CMP後殘留物及污染物之組成物包含以下組分，由其所組成，或基本上由其所組成：至少一種四級鹼、至少一種有機胺、至少一種腐蝕抑制劑、至少一種溶劑(例如，水)、及視情況至少一種錯合劑，其中該腐蝕抑制劑係選自由4-甲基吡唑、吡唑、2-胺基噻唑、2-胺基-1,3,4-噻二唑、喋呤、吡、胞嘧啶、嗒、其衍生物、及其組合所組成之群，且其中該清潔組成物實質上不含鹼金屬氫氧化物、鹼土金屬氫氧化物、及氫氧化四甲基銨，其等係基於組成物之總重量以以下之重量百分比範圍存在：

在一特佳具體例中，第一態樣之清潔組成物包含以下組分，由其所組成，或基本上由其所組成：氫氧化四乙銨、至少一種胺、至少一種腐蝕抑制劑、至少一種錯合劑、及水。較佳地，該腐蝕抑制劑係選自由4-甲基吡唑、吡唑、2-胺基噻唑、2-胺基-1,3,4-噻二唑、喋呤、吡、胞嘧啶、嗒、其衍生物、及其組合所組成之群，且該清潔組成物實質上不含鹼金屬氫氧化物、鹼土金屬氫氧化物、及氫氧化四甲基銨。舉例而言，第一態樣之清潔組成物可包含以下組分，由其所組成，或基本上由其所組成：TEAH、至少一種烷醇胺、吡唑、至少一種錯合劑、及水；較佳為TEAH、單乙醇胺(MEA)、吡唑、HEDP及水。較佳地，第一態樣之清潔組成物的濃縮物包含以下組分，由其所組成，或基本上由其所組成：約6重量%至約10重量%之TEAH、約2重量%至約7重量%之MEA、約1重量%至約4重量%之HEDP、及約0.05重量%至約0.3重量%之吡唑。

在另一特佳具體例中，第一態樣之清潔組成物包含以下組分，由其所組成，或基本上由其所組成：氫氧化苄基三甲銨、至少一種胺、至少一種腐蝕抑制劑、至少一種錯合劑、及水。較佳地，該腐蝕抑制劑係選自由4-甲基吡唑、吡唑、2-胺基噻唑、2-胺基-1,3,4-噻二唑、喋呤、吡、胞嘧啶、嗒、其衍生物、及其組合所組成之群，且該清潔組成物實質上不含鹼金屬氫氧化物、鹼土金屬氫氧化物、及氫氧化四甲基銨。舉例而言，第一態樣之清潔組成物可包含以下組分，由其所組成，或基本上由其所組成：BTMAH、至少一種烷醇胺、吡唑、至少一種錯合劑、及水；較佳為BTMAH、單乙醇胺、吡唑、HEDP及水。較佳地，第一態樣之清潔組成物包含以下組分，由其所組成，或基本上由其所組成：約7重量%至約11重量%之BTMAH、約2重量%至約7重量%之MEA、約1重量%至約4重量%之HEDP、及約0.05重量%至約0.3重量%之吡唑。

在第二態樣中，清潔組成物大致為水性且包含至少一種清潔添加劑、至少一種錯合劑、及至少一種鹼性化合物，其中該組成物實質上不含胺、鹼金屬氫氧化物、鹼土金屬氫氧化物、及氫氧化四甲基銨。在一具體例中，第二態樣之清潔組成物包含至少一種清潔添加劑、至少一種錯合劑、至少一種鹼性化合物、及水，其中該組成物實質上不含胺、鹼金屬氫氧化物、鹼土金屬氫氧化物、及氫氧化四甲基銨。第二態樣之清潔組成物適用於移除選自由CMP後殘留物、蝕刻後殘留物、灰化後殘留物及其組合所組成之群之殘留物。較佳地，第二態樣之組成物係用於移除CMP後殘留物。該至少一種鹼性化合物可為選自由(NR¹R²R³R⁴)OH、(PR¹R²R³R⁴)OH、(R¹R²N)(R³R⁴N)C=NR⁵、及其任何組合所組成之群之物質，其中R¹、R²、R³、R⁴及R⁵可彼此相同或不同且係選自由氫、直鏈C₁-C₆烷基(例如，甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基)、分支鏈C₁-C₆烷基、C₁-C₆烷醇(例如，甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇)、經取代之C₆-C₁₀芳基、未經取代之C₆-C₁₀芳基(例如，苄基)、CH₂CH₂CH₂C(H)NH₂COOH、及其任何組合所組成之群，其限制條件為當該鹼性化合物為(NR¹R²R³R⁴)OH時，R¹、R²、R³及R⁴不可同時為甲基。鹼性化合物包括氫氧化四丁基鏻(TBPH)、氫氧化四甲基鏻、氫氧化四乙基鏻、氫氧化四丙基鏻、氫氧化苄基三苯鏻、氫氧化甲基三苯鏻、氫氧化乙基三苯鏻、氫氧化N-丙基三苯鏻、氫氧化四乙銨(TEAH)、氫氧化四丙銨(TPAH)、氫氧化四丁銨(TBAH)、氫氧化三甲基乙基銨、氫氧化二乙基二甲基銨、氫氧化三丁基甲基銨(TBMAH)、氫氧化苄基三甲基銨(BTMAH)、氫氧化膽鹼、氫氧化叁(2-羥乙基)甲基銨、氫氧化二乙基二甲基銨、乙酸胍、1,1,3,3-四甲基胍、碳酸胍、精胺酸、及其組合。較佳地，該鹼性化合物包括TBPH、TEAH、BTMAH、1,1,3,3-四甲基胍、或其任何組合。在一較佳具體例中，該鹼性化合物包括1,1,3,3-四甲基胍。

第二態樣之組成物的該至少一種錯合劑包括，但不限於，乙二胺四乙酸(EDTA)、1,2-環己烷二胺-N,N,N’,N’-四乙酸(CDTA)、4-(2-羥乙基)啉(HEM)、N-胺乙基哌(N-AEP)、甘胺酸、抗壞血酸、亞胺二乙酸(IDA)、2-(羥乙基)亞胺二乙酸(HIDA)、氮基三乙酸、丙胺酸、精胺酸、天冬醯胺酸、天門冬胺酸、半胱胺酸、麩胺酸、麩胺醯胺、組胺酸、異白胺酸、白胺酸、離胺酸、甲硫胺酸、苯基丙胺酸、脯胺酸、絲胺酸、蘇胺酸、色胺酸、酪胺酸、纈胺酸、五倍子酸、硼酸、乙酸、丙酮肟、丙烯酸、己二酸、甜菜鹼、二甲基乙二肟、甲酸、反丁烯二酸、葡萄糖酸、戊二酸、甘油酸、羥乙酸、乙醛酸、間苯二甲酸、衣康酸、乳酸、順丁烯二酸、順丁烯二酸酐、蘋果酸、丙二酸、苯乙醇酸、2,4-戊二酮、苯基乙酸、酞酸、脯胺酸、丙酸、鄰苯二酚、苯均四酸、金雞納酸、山梨糖醇、琥珀酸、酒石酸、對苯二甲酸、偏苯三甲酸、對稱苯三甲酸、酪胺酸、木醣醇、1,5,9-三吖環十二烷-N,N’,N”-叁(亞甲基膦酸)(DOTRP)、1,4,7,10-四吖環十二烷-N,N’,N”,N’”-肆(亞甲基膦酸)(DOTP)、氮基叁(亞甲基)三膦酸、二伸乙三胺五(亞甲基膦酸)(DETAP)、胺基三(亞甲基膦酸)、1-羥亞乙基-1,1-二膦酸(HEDP)、雙(六亞甲基)三胺膦酸、1,4,7-三吖環壬烷-N,N’,N”-叁(亞甲基膦酸)(NOTP)、二硫甘油(dimercaprol)、1,2-丙二硫醇、1,2-二巰丙烷、乙醇、2,2-二巰基-(9CI)、其鹽及衍生物、及其組合。較佳地，該至少一種錯合劑包括半胱胺酸。

該至少一種清潔添加劑較佳能夠同時充作錯合劑及緩衝劑，且可包括至少一種選自由下列所組成之群之物質：檸檬酸、乙二胺四乙酸(EDTA)、1-羥基亞乙基-1,1-二膦酸(HEDP)、麩胺酸、亞胺二乙酸、磺基水楊酸、甲磺酸、水楊酸、酞酸、苯磺酸、草酸、乳酸、及其組合。在一較佳具體例中，該清潔添加劑包括檸檬酸。

第二態樣之清潔組成物可進一步包含至少一種還原劑、至少一種金屬腐蝕抑制劑、至少一種界面活性劑、或其任何組合。在一具體例中，第二態樣之清潔組成物包含以下組分，由其所組成，或基本上由其所組成：至少一種清潔添加劑、至少一種錯合劑、至少一種鹼性化合物、及水，其中該組成物實質上不含胺、鹼金屬氫氧化物、鹼土金屬氫氧化物、及氫氧化四甲基銨。在另一具體例中，第二態樣之清潔組成物包含以下組分，由其所組成，或基本上由其所組成：至少一種清潔添加劑、至少一種錯合劑、至少一種鹼性化合物、水、及至少一種還原劑，其中該組成物實質上不含胺、鹼金屬氫氧化物、鹼土金屬氫氧化物、及氫氧化四甲基銨。在又另一具體例中，第二態樣之清潔組成物包含以下組分，由其所組成，或基本上由其所組成：至少一種清潔添加劑、至少一種錯合劑、至少一種鹼性化合物、水、及至少一種金屬腐蝕抑制劑，其中該組成物實質上不含胺、鹼金屬氫氧化物、鹼土金屬氫氧化物、及氫氧化四甲基銨。在又另一具體例中，第二態樣之清潔組成物包含以下組分，由其所組成，或基本上由其所組成：至少一種清潔添加劑、至少一種錯合劑、至少一種鹼性化合物、水、及至少一種界面活性劑，其中該組成物實質上不含胺、鹼金屬氫氧化物、鹼土金屬氫氧化物、及氫氧化四甲基銨。在另一具體例中，第二態樣之清潔組成物包含以下組分，由其所組成，或基本上由其所組成：至少一種清潔添加劑、至少一種錯合劑、至少一種鹼性化合物、水、至少一種還原劑、及至少一種金屬腐蝕抑制劑，其中該組成物實質上不含胺、鹼金屬氫氧化物、鹼土金屬氫氧化物、及氫氧化四甲基銨。在又另一具體例中，第二態樣之清潔組成物包含以下組分，由其所組成，或基本上由其所組成：至少一種清潔添加劑、至少一種錯合劑、至少一種鹼性化合物、水、至少一種還原劑、及至少一種界面活性劑，其中該組成物實質上不含胺、鹼金屬氫氧化物、鹼土金屬氫氧化物、及氫氧化四甲基銨。在又另一具體例中，第二態樣之清潔組成物包含以下組分，由其所組成，或基本上由其所組成：至少一種清潔添加劑、至少一種錯合劑、至少一種鹼性化合物、水、至少一種金屬腐蝕抑制劑、及至少一種界面活性劑，其中該組成物實質上不含胺、鹼金屬氫氧化物、鹼土金屬氫氧化物、及氫氧化四甲基銨。在另一具體例中，第二態樣之清潔組成物包含以下組分，由其所組成，或基本上由其所組成：至少一種清潔添加劑、至少一種錯合劑、至少一種鹼性化合物、水、至少一種還原劑、至少一種金屬腐蝕抑制劑、及至少一種界面活性劑，其中該組成物實質上不含胺、鹼金屬氫氧化物、鹼土金屬氫氧化物、及氫氧化四甲基銨。

當存在時，該至少一種金屬腐蝕抑制劑係經添加至第二態樣之清潔組成物中來降低金屬(例如，銅、鋁)之腐蝕速率、以及增進清潔效能。涵蓋的腐蝕抑制劑包括，但不限於：腺苷酸、腺嘌呤、吡唑、1,2,4-三唑、1,2,3-三唑、咪唑、3-胺基-1,2,4-三唑、1H-吡唑-4-羧酸、3-胺基-5-第三丁基-1H-吡唑、5-胺基-1H-四唑、4-甲基吡唑、其衍生物、及其組合。在一較佳具體例中，該金屬腐蝕抑制劑包括腺嘌呤。

涵蓋的還原劑包括抗壞血酸、L(+)-抗壞血酸、異抗壞血酸、抗壞血酸衍生物、五倍子酸、甲脒亞磺酸、尿酸、酒石酸、及其任何組合，較佳為抗壞血酸、酒石酸、或其組合。

用於第二態樣組成物中之界面活性劑包括，但不限於，兩性鹽、陽離子性界面活性劑、陰離子性界面活性劑、氟烷基界面活性劑、非離子性界面活性劑、及其組合，包括，但不限於，SURFONYL® 104、TRITON® CF-21、TRITON® CF-10、TRITON® X-100、ZONYL® UR、ZONYL® FSO-100、ZONYL® FSN-100、PLURONIC F-127、3M Fluorad氟界面活性劑(即FC-4430及FC-4432)、二辛基磺基琥珀酸鹽、2,3-二巰基-1-丙磺酸鹽、聚乙二醇(例如，PEG 400)、聚丙二醇、聚乙二醇或聚丙二醇醚、羧酸鹽、R₁苯磺酸或其鹽(其中R₁係直鏈或分支鏈C₈-C₁₈烷基)、兩親性氟聚合物、C₈-C₁₈烷基磷酸酯醚、羧酸鹽、烷基芳基磺酸(其中該烷基係C₈-C₁₈烷基，諸如十二烷基苯磺酸)、烷基芳基膦酸(其中該烷基係C₈-C₁₈烷基)、聚丙烯酸酯聚合物、二壬苯基聚氧乙烯、聚乙氧基化脫水山梨糖醇(例如，聚山梨醇酯80(polysorbate 80))、脫水山梨糖醇(例如，脫水山梨糖醇油酸酯)、聚矽氧或經改質之聚矽氧聚合物、炔屬二醇或經改質之炔屬二醇、烷基銨或經改質之烷基銨鹽，以及包含至少一種前述界面活性劑之組合、十二烷基硫酸鈉、兩性離子界面活性劑、氣溶膠-OT(AOT)及其氟化類似物、烷基銨、全氟聚醚界面活性劑、2-磺基琥珀酸酯鹽、基於磷酸鹽之界面活性劑、基於硫之界面活性劑、及基於乙醯乙酸酯之聚合物。

在一具體例中，第二態樣之清潔組成物係以下列具體例調配，其中所有百分比係基於配方之總重量以重量計：

當存在時，組成物中之還原劑及界面活性劑之下限係約0.0001%。當存在時，組成物中之腐蝕抑制劑之下限係約0.001%。

任一態樣之清潔組成物尤其適用於自微電子裝置結構清潔殘留物及污染物，例如，CMP後殘留物、蝕刻後殘留物、灰化後殘留物、及污染物。不管具體例為何，任一態樣之清潔組成物在自微電子裝置移除殘留物質之前較佳實質上不含下列中之至少一者：氧化劑(例如，過氧化氫)；含氟化物來源；研磨材料；鹼金及/或鹼土金屬鹼；氫氧化四甲基銨；及其組合。此外，清潔組成物不應固化形成聚合固體，例如，光阻劑。

任一態樣之清潔組成物之pH係大於7，較佳在約10至大於14之範圍內，最佳在約12至約14之範圍內。

組分之重量百分比比例的範圍將涵蓋任一態樣組成物之所有可能的濃縮或稀釋具體例。為此，在一具體例中，提供可經稀釋用作清潔溶液之濃縮清潔組成物。濃縮清潔組成物或「濃縮物」有利地容許使用者(例如，CMP製程工程師)在使用點將濃縮物稀釋至期望濃度及pH。濃縮清潔組成物之稀釋可在約1：1至約2500：1之範圍內，較佳約5：1至約200：1，及最佳約10：1至約50：1，其中清潔組成物係在工具處或工具之前方才用溶劑(例如，去離子水)稀釋。熟悉技藝人士應明瞭於稀釋後，此處揭示之組分的重量百分比比例範圍應維持不變。

任一態樣之組成物可有用於包括，但不限於，蝕刻後殘留物移除、灰化後殘留物移除表面製備、電鍍後清潔及CMP後殘留物移除的應用。此外，涵蓋任一態樣之清潔組成物可有用於清潔及保護其他金屬(例如，含銅)產品，包括，但不限於，裝飾性金屬、金屬線接合、印刷電路板及其他使用金屬或金屬合金之電子封裝。

在又另一較佳具體例中，任一態樣之清潔組成物進一步包含殘留物及/或污染物。殘留物及污染物可溶解於組成物中。或者，殘留物及污染物可懸浮於組成物中。殘留物較佳包括CMP後殘留物、蝕刻後殘留物、灰化後殘留物、污染物、或其組合。

任一態樣之清潔組成物係經由簡單地添加各別成分及混合至均勻狀態而容易地調配得。此外，可輕易地將任一態樣之組成物調配為在使用點處或使用點之前混合的單一包裝調配物或多份調配物，例如，可將多份調配物之個別份於工具處或於工具上游之儲槽中混合。各別成分的濃度可在組成物的特定倍數內寬廣地改變，即更稀或更濃，且當明瞭本文所述之組成物可變化及替代地包含與本文之揭示內容一致之成分的任何組合，由其所組成，或基本上由其所組成。

因此，另一態樣係關於一種套組，其包括存於一或多個容器中之一或多種適於形成本文所述之清潔組成物的組分。套組可包括用於在工廠或使用點處與溶劑(例如，水)結合之存於一或多個容器中之至少一種腐蝕抑制劑、至少一種四級鹼、至少一種有機胺、及視需要之至少一種溶劑及至少一種錯合劑。或者，套組可包括用於在工廠或使用點處與彼此及與溶劑(例如，水)結合之存於第一容器中之至少一種腐蝕抑制劑，及存於第二容器中之至少一種四級鹼、至少一種有機胺、及視需要之至少一種溶劑及至少一種錯合劑。在又另一替代選擇中，套組包括用於在工廠或使用點處與溶劑(例如，水)結合之存於一或多個容器中之至少一種清潔添加劑、至少一種錯合劑、至少一種鹼性化合物、視情況之至少一種還原劑、視情況之至少一種金屬腐蝕抑制劑、及視情況之至少一種界面活性劑。套組之容器必需適於儲存及運送該清潔組成物，例如，NOWPak®容器(Advanced Technology Materials,Inc.,Danbury,Conn.,USA)。套組容器較佳實質上不含鹼金屬氫氧化物、鹼土金屬氫氧化物、及氫氧化四甲基銨。

當應用至微電子製造操作時，任一態樣之清潔組成物可有效用於自微電子裝置之表面清潔CMP後殘留物及/或污染物。清潔組成物不會損壞低k介電材料或腐蝕裝置表面上的金屬互連體。任一態樣之清潔組成物較佳移除在殘留物移除前存在於裝置上之殘留物的至少85%，更佳至少90%，再更佳至少95%，及最佳至少99%。

在CMP後殘留物及污染物清潔應用中，任一態樣之清潔組成物可配合相當多樣之習知清潔工具諸如超音波震盪(megasonics)及刷洗使用，其包括，但不限於，Verteq單晶圓超音波震盪Goldfinger、OnTrak系統DDS(雙面洗滌器)、SEZ或其他單晶圓噴霧洗滌、Applied Materials Mirra-Mesa^TM/Reflexion^TM/Reflexion LK^TM、及Megasonic批式濕式台面系統。

在使用任一態樣之組成物於自其上具有CMP後殘留物、蝕刻後殘留物、灰化後殘留物及/或污染物之微電子裝置清除該等物質時，典型上使清潔組成物與裝置在約20℃至約90℃範圍內之溫度下(較佳約20℃至約50℃)接觸約5秒至約10分鐘之時間(較佳約1秒至20分鐘，較佳約15秒至約5分鐘)。此等接觸時間及溫度係為說明性，在方法的廣泛實務中，可採用任何其他可有效於自裝置至少部分地清潔CMP後殘留物/污染物的適當時間及溫度條件。「至少部分地清潔」及「實質移除」皆係相當於移除在殘留物移除前存在於裝置上之殘留物的至少85%，更佳至少90%，再更佳至少95%，及最佳至少99%。

於達成期望的清潔作用後，可輕易地將清潔組成物自其先前經施用的裝置移除，此可能係在本文所述組成物之指定最終應用中所需且有效。沖洗溶液較佳包括去離子水。其後可使用氮氣或旋轉乾燥循環乾燥裝置。

又另一態樣係關於根據本文所述方法製得之改良的微電子裝置，及含有該等微電子裝置之產品。

另一態樣係關於一種經再循環的清潔組成物，其中該清潔組成物可經再循環直至殘留物及/或污染物載入量達到清潔組成物所可容納之最大量為止，此係可由熟悉技藝人士輕易地決定。

又再一態樣係關於製造包含微電子裝置之物件的方法，該方法包括使用文中所述之清潔組成物，使微電子裝置與清潔組成物接觸足夠的時間，以自其上具有CMP後殘留物及污染物之微電子裝置清除該等殘留物及污染物，及將該微電子裝置併入至該物件中。

在另一態樣中，描述一種自其上具有CMP後殘留物及污染物之微電子裝置移除該等物質之方法，該方法包括：使用CMP漿液研磨微電子裝置；使微電子裝置與包含至少一種腐蝕抑制劑之清潔組成物接觸足夠的時間，以自微電子裝置移除CMP後殘留物及污染物，而形成含有CMP後殘留物之組成物；及使微電子裝置與含有CMP後殘留物之組成物持續接觸足夠的時間長度，以達成微電子裝置的實質清潔，其中該至少一種腐蝕抑制劑包含選自由下列所組成之群之物質：4-甲基吡唑、吡唑、1,2,4-三唑、1,2,3-三唑、咪唑、3-胺基-1,2,4-三唑、2-胺基噻唑、2-胺基-1,3,4-噻二唑、喋呤、吡、胞嘧啶、嗒、其衍生物、及其組合。

在又另一態樣中，描述一種自其上具有CMP後殘留物及污染物之微電子裝置移除該等物質之方法，該方法包括：使用CMP漿液研磨微電子裝置；及使微電子裝置與包含至少一種清潔添加劑、至少一種錯合劑、至少一種鹼性化合物、及水之清潔組成物接觸足夠的時間，以自微電子裝置移除CMP後殘留物及污染物，而形成含有CMP後殘留物之組成物；其中該清潔組成物實質上不含胺、鹼金屬氫氧化物、鹼土金屬氫氧化物、及氫氧化四甲基銨。

另一態樣係關於一種包含清潔組成物、微電子裝置晶圓、及選自由殘留物、污染物及其組合所組成之群之物質的製造物件，其中該清潔組成物包含至少一種溶劑、至少一種腐蝕抑制劑、至少一種胺、至少一種四級鹼、及視情況之至少一種錯合劑，其中該至少一種腐蝕抑制劑包含選自由下列所組成之群之物質：4-甲基吡唑、吡唑、2-胺基噻唑、2-胺基-1,3,4-噻二唑、喋呤、吡、胞嘧啶、嗒、1,2,4-三唑、1,2,3-三唑、咪唑、3-胺基-1,2,4-三唑、其衍生物、及其組合，該清潔組成物實質上不含鹼金屬氫氧化物、鹼土金屬氫氧化物、及氫氧化四甲基銨，及該殘留物包括CMP後殘留物、蝕刻後殘留物及灰化後殘留物中至少一者。

另一態樣係關於一種包含清潔組成物、微電子裝置晶圓、及選自由殘留物、污染物及其組合所組成之群之物質的製造物件，其中該清潔組成物包含至少一種清潔添加劑、至少一種錯合劑、至少一種鹼性化合物、及水，其中該組成物實質上不含胺、鹼金屬氫氧化物、鹼土金屬氫氧化物、及氫氧化四甲基銨，及該殘留物包括CMP後殘留物、蝕刻後殘留物及灰化後殘留物中至少一者。

雖然本發明已參照說明具體例及特徵以不同方式揭示於文中，但當明瞭前文所述之具體例及特徵並非要限制本發明，且熟悉技藝人士當可基於文中之揭示內容明白其他的變化、修改及其他具體例。因此，本發明係應廣泛解釋為涵蓋在後文所述之申請專利範圍之精神及範疇內的所有此等變化、修改及替代具體例。

Claims

一種清潔組成物，其包含至少一種清潔添加劑、至少一種錯合劑、及至少一種鹼性化合物，其中該組成物實質上不含胺、鹼金屬氫氧化物、鹼土金屬氫氧化物、及氫氧化四甲基銨。
如申請專利範圍第1項之清潔組成物，其中，該組成物適用於移除選自由化學機械研磨(CMP)後殘留物、蝕刻後殘留物、灰化後殘留物及其組合所組成之群之殘留物。
如申請專利範圍第1項之清潔組成物，其中，該至少一種鹼性化合物係選自由(NR¹R²R³R⁴)OH、(PR¹R²R³R⁴)OH、(R¹R²N)(R³R⁴N)C=NR⁵、及其任何組合所組成之群之物質，其中R¹、R²、R³、R⁴及R⁵可彼此相同或不同且係選自由氫、直鏈C₁-C₆烷基、分支鏈C₁-C₆烷基、C₁-C₆烷醇、經取代之C₆-C₁₀芳基、未經取代之C₆-C₁₀芳基、CH₂CH₂CH₂C(H)NH₂COOH、及其任何組合所組成之群，其限制條件為當該鹼性化合物為(NR¹R²R³R⁴)OH時，R¹、R²、R³及R⁴不可同時為甲基。
如申請專利範圍第1項之清潔組成物，其中，該至少一種鹼性化合物係選自由下列所組成之群：氫氧化四丁基鏻(TBPH)、氫氧化四甲基鏻、氫氧化四乙基鏻、氫氧化四丙基鏻、氫氧化苄基三苯鏻、氫氧化甲基三苯鏻、氫氧化乙基三苯鏻、氫氧化N-丙基三苯鏻、氫氧化四乙銨(TEAH)、氫氧化四丙銨(TPAH)、氫氧化四丁銨(TBAH)、氫氧化三甲基乙基銨、氫氧化二乙基二甲基銨、氫氧化三丁基甲基銨(TBMAH)、氫氧化苄基三甲基銨(BTMAH)、氫氧化膽鹼、氫氧化四丁基鏻、乙酸胍、1,1,3,3-四甲基胍、碳酸胍、精胺酸、及其組合。
如申請專利範圍第1至4項中任一項之清潔組成物，其中，該錯合劑包括至少一種選自由下列所組成之群之物質：乙二胺四乙酸(EDTA)、1,2-環己烷二胺-N,N,N’,N’-四乙酸(CDTA)、4-(2-羥乙基)啉(HEM)、N-胺乙基哌(N-AEP)、甘胺酸、抗壞血酸、亞胺二乙酸(IDA)、2-(羥乙基)亞胺二乙酸(HIDA)、氮基三乙酸、丙胺酸、精胺酸、天冬醯胺酸、天門冬胺酸、半胱胺酸、麩胺酸、麩胺醯胺、組胺酸、異白胺酸、白胺酸、離胺酸、甲硫胺酸、苯基丙胺酸、脯胺酸、絲胺酸、蘇胺酸、色胺酸、酪胺酸、纈胺酸、五倍子酸、硼酸、乙酸、丙酮肟、丙烯酸、己二酸、甜菜鹼、二甲基乙二肟(dimethyl glyoxime)、甲酸、反丁烯二酸、葡萄糖酸、戊二酸、甘油酸、羥乙酸、乙醛酸、間苯二甲酸、衣康酸、乳酸、順丁烯二酸、順丁烯二酸酐、蘋果酸、丙二酸、苯乙醇酸、2,4-戊二酮、苯基乙酸、酞酸、脯胺酸、丙酸、鄰苯二酚、苯均四酸、金雞納酸(quinic acid)、山梨糖醇、琥珀酸、酒石酸、對苯二甲酸、偏苯三甲酸、對稱苯三甲酸、酪胺酸、木醣醇、1,5,9-三吖環十二烷-N,N’,N”-叁(亞甲基膦酸)(DOTRP)、1,4,7,10-四吖環十二烷-N,N’,N”,N’”-肆(亞甲基膦酸)(DOTP)、氮基叁(亞甲基)三膦酸、二伸乙三胺五(亞甲基膦酸)(DETAP)、胺基三(亞甲基膦酸)、1-羥亞乙基-1,1-二膦酸(HEDP)、雙(六亞甲基)三胺膦酸、1,4,7-三吖環壬烷-N,N’,N”-叁(亞甲基膦酸)(NOTP)、二硫甘油(dimercaprol)、1,2-丙二硫醇、1,2-二巰丙烷、乙醇、2,2-二巰基-(9CI)、其鹽及衍生物、及其組合，較佳為半胱胺酸。
如申請專利範圍第1至4項中任一項之清潔組成物，其中，該至少一種清潔添加劑包括選自由下列所組成之群之物質：檸檬酸、乙二胺四乙酸(EDTA)、1-羥基亞乙基-1,1-二膦酸(HEDP)、麩胺酸、亞胺二乙酸、磺基水楊酸、甲磺酸、水楊酸、酞酸、苯磺酸、草酸、乳酸、及其組合。
如申請專利範圍第1至4項中任一項之清潔組成物，其中，該組成物進一步包含至少一種選自由下列所組成之群之金屬腐蝕抑制劑：腺苷酸、腺嘌呤、吡唑、1,2,4-三唑、1,2,3-三唑、咪唑、3-胺基-1,2,4-三唑、1H-吡唑-4-羧酸、3-胺基-5-第三丁基-1H-吡唑、5-胺基-1H-四唑、4-甲基吡唑、其衍生物、及其組合。
如申請專利範圍第1至4項中任一項之清潔組成物，其中，該組成物進一步包含至少一種選自由下列所組成之群之還原劑：抗壞血酸、L(+)-抗壞血酸、異抗壞血酸、抗壞血酸衍生物、五倍子酸、甲脒亞磺酸、尿酸、酒石酸、及其任何組合，較佳為抗壞血酸、酒石酸、或其組合。
如申請專利範圍第1至4項中任一項之清潔組成物，其中，該組成物進一步包含至少一種選自由下列所組成之群之界面活性劑：SURFONYL® 104、TRITON® CF-21、TRITON® CF-10、TRITON® X-100、ZONYL® UR、ZONYL® FSO-100、ZONYL® FSN-100、PLURONIC F-127、3M Fluorad氟界面活性劑、二辛基磺基琥珀酸鹽、2,3-二巰基-1-丙磺酸鹽、聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇醚、聚丙二醇醚、羧酸鹽、烷基苯磺酸、兩親性氟聚合物、C₈-C₁₈烷基磷酸酯醚、羧酸鹽、十二烷基苯磺酸、烷基芳基膦酸、聚丙烯酸酯聚合物、二壬苯基聚氧乙烯、聚乙氧基化脫水山梨糖醇、脫水山梨糖醇、聚矽氧聚合物、經改質之聚矽氧聚合物、炔屬二醇、經改質之炔屬二醇、烷基銨鹽、經改質之烷基銨鹽、十二烷基硫酸鈉、全氟聚醚界面活性劑、2-磺基琥珀酸酯鹽、基於磷酸鹽之界面活性劑、基於硫之界面活性劑、基於乙醯乙酸酯之聚合物、及其組合。
如申請專利範圍第1至4項中任一項之清潔組成物，其中，該清潔組成物包含水。
如申請專利範圍第1至4項中任一項之清潔組成物，其進一步包含殘留物及污染物，其中該殘留物包含CMP後殘留物、蝕刻後殘留物、灰化後殘留物、或其組合。
如申請專利範圍第1至4項中任一項之清潔組成物，其中，該組成物係以約5：1至約200：1之範圍稀釋。
如申請專利範圍第12項之清潔組成物，其中，該稀釋劑包含水。
如申請專利範圍第1至4項中任一項之清潔組成物，其中，該組成物實質上不含下列中之至少一者：氧化劑；含氟化物來源；研磨材料；及其組合。
一種自其上具有殘留物及污染物之微電子裝置移除該等殘留物及污染物之方法，該方法包括使該微電子裝置與一清潔組成物接觸足夠的時間，以自該微電子裝置至少部分地清除該等殘留物及污染物，其中該清潔組成物包含至少一種清潔添加劑、至少一種錯合劑、及至少一種鹼性化合物，其中該組成物實質上不含胺、鹼金屬氫氧化物、鹼土金屬氫氧化物、及氫氧化四甲基銨。
如申請專利範圍第15項之方法，其中，該殘留物係選自由CMP後殘留物、蝕刻後殘留物、灰化後殘留物及其組合所組成之群。
如申請專利範圍第15項之方法，其中，該至少一種鹼性化合物係選自由(NR¹R²R³R⁴)OH、(PR¹R²R³R⁴)OH、 (R¹R²N)(R³R⁴N)C=NR⁵、及其任何組合所組成之群之物質，其中R¹、R²、R³、R⁴及R⁵可彼此相同或不同且係選自由氫、直鏈C₁-C₆烷基、分支鏈C₁-C₆烷基、C₁-C₆烷醇、經取代之C₆-C₁₀芳基、未經取代之C₆-C₁₀芳基、CH₂CH₂CH₂C(H)NH₂COOH、及其任何組合所組成之群，其限制條件為當該鹼性化合物為(NR¹R²R³R⁴)OH時，R¹、R²、R³及R⁴不可同時為甲基。
如申請專利範圍第15項之方法，其中，該至少一種鹼性化合物係選自由下列所組成之群：氫氧化四丁基鏻(TBPH)、氫氧化四甲基鏻、氫氧化四乙基鏻、氫氧化四丙基鏻、氫氧化苄基三苯鏻、氫氧化甲基三苯鏻、氫氧化乙基三苯鏻、氫氧化N-丙基三苯鏻、氫氧化四乙銨(TEAH)、氫氧化四丙銨(TPAH)、氫氧化四丁銨(TBAH)、氫氧化三甲基乙基銨、氫氧化二乙基二甲基銨、氫氧化三丁基甲基銨(TBMAH)、氫氧化苄基三甲基銨(BTMAH)、氫氧化膽鹼、氫氧化四丁基鏻、乙酸胍、1,1,3,3-四甲基胍、碳酸胍、精胺酸、及其組合。
如申請專利範圍第15至18項中任一項之方法，其中，該錯合劑包括至少一種選自由下列所組成之群之物質：乙二胺四乙酸(EDTA)、1,2-環己烷二胺-N,N,N’,N’-四乙酸(CDTA)、4-(2-羥乙基)啉(HEM)、N-胺乙基哌(N-AEP)、甘胺酸、抗壞血酸、亞胺二乙酸(IDA)、2-(羥乙基)亞胺二乙酸(HIDA)、氮基三乙酸、丙胺酸、精胺酸、天冬醯胺酸、天門冬胺酸、半胱胺酸、麩胺酸、麩胺醯胺、組胺酸、異白胺酸、白胺酸、離胺酸、甲硫胺酸、苯基丙胺酸、脯胺酸、絲胺酸、蘇胺酸、色胺酸、酪胺酸、纈胺酸、五倍子酸、硼酸、乙酸、丙酮肟、丙烯酸、己二酸、甜菜鹼、二甲基乙二肟、甲酸、反丁烯二酸、葡萄糖酸、戊二酸、甘油酸、羥乙酸、乙醛酸、間苯二甲酸、衣康酸、乳酸、順丁烯二酸、順丁烯二酸酐、蘋果酸、丙二酸、苯乙醇酸、2,4-戊二酮、苯基乙酸、酞酸、脯胺酸、丙酸、鄰苯二酚、苯均四酸、金雞納酸、山梨糖醇、琥珀酸、酒石酸、對苯二甲酸、偏苯三甲酸、對稱苯三甲酸、酪胺酸、木醣醇、1,5,9-三吖環十二烷-N,N’,N”-叁(亞甲基膦酸)(DOTRP)、1,4,7,10-四吖環十二烷-N,N’,N”,N’”-肆(亞甲基膦酸)(DOTP)、氮基叁(亞甲基)三膦酸、二伸乙三胺五(亞甲基膦酸)(DETAP)、胺基三(亞甲基膦酸)、1-羥亞乙基-1,1-二膦酸(HEDP)、雙(六亞甲基)三胺膦酸、1,4,7-三吖環壬烷-N,N’,N”-叁(亞甲基膦酸)(NOTP)、二硫甘油、1,2-丙二硫醇、1,2-二巰丙烷、乙醇、2,2-二巰基-(9CI)、其鹽及衍生物、及其組合，較佳為半胱胺酸。
如申請專利範圍第15至18項中任一項之方法，其中，該至少一種清潔添加劑包括選自由下列所組成之群之物質：檸檬酸、乙二胺四乙酸(EDTA)、1-羥基亞乙基-1,1-二膦酸(HEDP)、麩胺酸、亞胺二乙酸、磺基水楊酸、甲磺酸、水楊酸、酞酸、苯磺酸、草酸、乳酸、及其組合。
如申請專利範圍第15至18項中任一項之方法，其中，該組成物進一步包含至少一種選自由下列所組成之群之金屬腐蝕抑制劑：腺苷酸、腺嘌呤、吡唑、1,2,4-三唑、1,2,3-三唑、咪唑、3-胺基-1,2,4-三唑、1H-吡唑-4-羧酸、3-胺基-5-第三丁基-1H-吡唑、5-胺基-1H-四唑、4-甲基吡唑、其衍生物、及其組合。
如申請專利範圍第15至18項中任一項之方法，其中，該組成物進一步包含至少一種選自由下列所組成之群之還原劑：抗壞血酸、L(+)-抗壞血酸、異抗壞血酸、抗壞血酸衍生物、五倍子酸、甲脒亞磺酸、尿酸、酒石酸、及其任何組合，較佳為抗壞血酸、酒石酸、或其組合。
如申請專利範圍第15至18項中任一項之方法，其中，該組成物進一步包含至少一種選自由下列所組成之群之界面活性劑：SURFONYL® 104、TRITON® CF-21、TRITON® CF-10、TRITON® X-100、ZONYL® UR、ZONYL® FSO-100、ZONYL® FSN-100、PLURONIC F-127、3M Fluorad氟界面活性劑、二辛基磺基琥珀酸鹽、2,3-二巰基-1-丙磺酸鹽、聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇醚、聚丙二醇醚、羧酸鹽、烷基苯磺酸、兩親性氟聚合物、C₈-C₁₈烷基磷酸酯醚、羧酸鹽、十二烷基苯磺酸、烷基芳基膦酸、聚丙烯酸酯聚合物、二壬苯基聚氧乙烯、聚乙氧基化脫水山梨糖醇、脫水山梨糖醇、聚矽氧聚合物、經改質之聚矽氧聚合物、炔屬二醇、經改質之炔屬二醇、烷基銨鹽、經改質之烷基銨鹽、十二烷基硫酸鈉、全氟聚醚界面活性劑、2-磺基琥珀酸酯鹽、基於磷酸鹽之界面活性劑、基於硫之界面活性劑、基於乙醯乙酸酯之聚合物、及其組合。
如申請專利範圍第15至18項中任一項之方法，其中，該清潔組成物包含水。
如申請專利範圍第15至18項中任一項之方法，其中，該組成物進一步包含殘留物及污染物，其中該殘留物包含CMP後殘留物、蝕刻後殘留物、灰化後殘留物、或其組合。
如申請專利範圍第15至18項中任一項之方法，其中，該組成物係以約5：1至約200：1之範圍稀釋。
如申請專利範圍第26項之方法，其中，該稀釋劑包含水。
如申請專利範圍第15至18項中任一項之方法，其中，該組成物實質上不含下列中之至少一者：氧化劑；含氟化物來源；研磨材料；及其組合。
一種清潔組成物，其包含至少一種四級鹼、至少一種有機胺、至少一種腐蝕抑制劑、及至少一種溶劑，其中該腐蝕抑制劑係選自由4-甲基吡唑、吡唑、2-胺基噻唑、2-胺基-1,3,4-噻二唑、喋呤、吡、胞嘧啶、嗒、其衍生物、及其組合所組成之群，及其中該清潔組成物實質上不含鹼金屬氫氧化物、鹼土金屬氫氧化物、及氫氧化四甲基銨。
如申請專利範圍第29項之清潔組成物，其中，該至少一種有機胺包含選自由下列所組成之群之物質：胺乙基乙醇胺、N-甲胺基乙醇、胺基乙氧乙醇、二甲胺基乙氧乙醇、二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、單乙醇胺、三乙醇胺、1-胺基-2-丙醇、3-胺基-1-丙醇、二異丙胺、異丙胺、2-胺基-1-丁醇、異丁醇胺、其他C₁-C₈烷醇胺、三伸乙二胺、乙二胺、己二胺、二伸乙三胺、三乙胺、三甲胺、1-甲氧基-2-胺基乙烷、四伸乙五胺(TEPA)、4-(2-羥乙基)啉(HEM)、N-胺乙基哌(N-AEP)、乙二胺四乙酸(EDTA)、1,2-環己烷二胺-N,N,N’,N’-四乙酸(CDTA)、甘胺酸/抗壞血酸、亞胺二乙酸(IDA)、2-(羥乙基)亞胺二乙酸(HIDA)、氮基三乙酸、硫脲、1,1,3,3-四甲基脲、尿素、尿素衍生物、甘胺酸、丙胺酸、精胺酸、天冬醯胺酸、天門冬胺酸、半胱胺酸、麩胺酸、麩胺醯胺、組胺酸、異白胺酸、白胺酸、離胺酸、甲硫胺酸、苯基丙胺酸、哌啶、N-(2-胺乙基)哌啶、脯胺酸、吡咯啶、絲胺酸、蘇胺酸、色胺酸、酪胺酸、纈胺酸、及其組合，較佳為單乙醇胺、三乙醇胺、半胱胺酸、或其組合。
如申請專利範圍第29或30項之清潔組成物，其中，該至少一種四級鹼包含選自由下列所組成之群之物質：氫氧化四乙基銨(TEAH)、氫氧化四丙基銨(TPAH)、氫氧化四丁基銨(TBAH)、氫氧化三丁基甲基銨(TBMAH)、氫氧化苄基三甲基銨(BTMAH)、氫氧化膽鹼、氫氧化叁(2-羥乙基)甲基銨、氫氧化二乙基二甲基銨、氫氧化膽鹼、及其組合，較佳為TEAH、BTMAH、或TEAH及BTMAH之組合。
如申請專利範圍第29或30項之清潔組成物，其進一步包含至少一種錯合劑，其中該至少一種錯合劑包括選自由下列所組成之群之物質：乙酸、丙酮肟、丙烯酸、己二酸、丙胺酸、精胺酸、天冬醯胺酸、天門冬胺酸、甜菜鹼、二甲基乙二肟、甲酸、反丁烯二酸、葡萄糖酸、麩胺酸、麩胺醯胺、戊二酸、甘油酸、甘油、羥乙酸、乙醛酸、組胺酸、亞胺二乙酸、間苯二甲酸、衣康酸、乳酸、白胺酸、離胺酸、順丁烯二酸、順丁烯二酸酐、蘋果酸、丙二酸、苯乙醇酸、2,4-戊二酮、苯基乙酸、苯基丙胺酸、酞酸、脯胺酸、丙酸、鄰苯二酚、苯均四酸、金雞納酸、絲胺酸、山梨糖醇、琥珀酸、酒石酸、對苯二甲酸、偏苯三甲酸、對稱苯三甲酸、酪胺酸、纈胺酸、木醣醇、乙二胺、草酸、單寧酸、苯甲酸、苯甲酸銨、兒茶酚、鄰苯三酚、間苯二酚、氫醌、三聚氰酸、巴比妥酸、1,2-二甲基巴比妥酸、丙酮酸、膦酸、1-羥基亞乙基-1,1-二膦酸(HEDP)、丙硫醇、苯甲羥肟酸、其鹽及衍生物、及其組合，較佳為酒石酸。
如申請專利範圍第29或30項之清潔組成物，其中，該溶劑包含水。
如申請專利範圍第29或30項之清潔組成物，其進一步包含殘留物及污染物，其中該殘留物包含CMP後殘留物、蝕刻後殘留物、灰化後殘留物、或其組合。
如申請專利範圍第29或30項之清潔組成物，其中，該組成物係以約5：1至約200：1之範圍稀釋。
如申請專利範圍第35項之清潔組成物，其中，該稀釋劑包含水。
如申請專利範圍第29或30項之清潔組成物，其中，該組成物實質上不含下列中之至少一者：氧化劑；含氟化物來源；研磨材料；及其組合。
一種自其上具有殘留物及污染物之微電子裝置移除該等殘留物及污染物之方法，該方法包括使該微電子裝置與一清潔組成物接觸足夠的時間，以自該微電子裝置至少部分地清除該等殘留物及污染物，其中該清潔組成物包含至少一種四級鹼、至少一種有機胺、至少一種腐蝕抑制劑、及至少一種溶劑，其中該腐蝕抑制劑係選自由4-甲基吡唑、吡唑、2-胺基噻唑、2-胺基-1,3,4-噻二唑、喋呤、吡、胞嘧啶、嗒、其衍生物、及其組合所組成之群，且其中該清潔組成物實質上不含鹼金屬氫氧化物、鹼土金屬氫氧化物、及氫氧化四甲基銨。
如申請專利範圍第38項之方法，其中，該至少一種有機胺包含選自由下列所組成之群之物質：胺乙基乙醇胺、N-甲胺基乙醇、胺基乙氧乙醇、二甲胺基乙氧乙醇、二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、單乙醇胺、三乙醇胺、1-胺基-2-丙醇、3-胺基-1-丙醇、二異丙胺、異丙胺、2-胺基-1-丁醇、異丁醇胺、其他C₁-C₈烷醇胺、三伸乙二胺、乙二胺、己二胺、二伸乙三胺、三乙胺、三甲胺、1-甲氧基-2- 胺基乙烷、四伸乙五胺(TEPA)、4-(2-羥乙基)啉(HEM)、N-胺乙基哌(N-AEP)、乙二胺四乙酸(EDTA)、1,2-環己烷二胺-N,N,N’,N’-四乙酸(CDTA)、甘胺酸/抗壞血酸、亞胺二乙酸(IDA)、2-(羥乙基)亞胺二乙酸(HIDA)、氮基三乙酸、硫脲、1,1,3,3-四甲基脲、尿素、尿素衍生物、甘胺酸、丙胺酸、精胺酸、天冬醯胺酸、天門冬胺酸、半胱胺酸、麩胺酸、麩胺醯胺、組胺酸、異白胺酸、白胺酸、離胺酸、甲硫胺酸、苯基丙胺酸、哌啶、N-(2-胺乙基)哌啶、脯胺酸、吡咯啶、絲胺酸、蘇胺酸、色胺酸、酪胺酸、纈胺酸、及其組合，較佳為單乙醇胺、三乙醇胺、半胱胺酸、或其組合。
如申請專利範圍第38或39項之方法，其中，該至少一種四級鹼包含選自由下列所組成之群之物質：氫氧化四乙基銨(TEAH)、氫氧化四丙基銨(TPAH)、氫氧化四丁基銨(TBAH)、氫氧化三丁基甲基銨(TBMAH)、氫氧化苄基三甲基銨(BTMAH)、氫氧化膽鹼、氫氧化叁(2-羥乙基)甲基銨、氫氧化二乙基二甲基銨、氫氧化膽鹼、及其組合，較佳為TEAH、BTMAH、或TEAH及BTMAH之組合。
如申請專利範圍第38或39項之方法，其進一步包含至少一種錯合劑，其中該至少一種錯合劑包括選自由下列所組成之群之物質：乙酸、丙酮肟、丙烯酸、己二酸、丙胺酸、精胺酸、天冬醯胺酸、天門冬胺酸、甜菜鹼、二甲基乙二肟、甲酸、反丁烯二酸、葡萄糖酸、麩胺酸、麩胺醯胺、戊二酸、甘油酸、甘油、羥乙酸、乙醛酸、組胺酸、亞胺二乙酸、間苯二甲酸、衣康酸、乳酸、白胺酸、離胺酸、順丁烯二酸、順丁烯二酸酐、蘋果酸、丙二酸、苯乙醇酸、2,4-戊二酮、苯基乙酸、苯基丙胺酸、酞酸、脯胺酸、丙酸、鄰苯二酚、苯均四酸、金雞納酸、絲胺酸、山梨糖醇、琥珀酸、酒石酸、對苯二甲酸、偏苯三甲酸、對稱苯三甲酸、酪胺酸、纈胺酸、木醣醇、乙二胺、草酸、單寧酸、苯甲酸、苯甲酸銨、兒茶酚、鄰苯三酚、間苯二酚、氫醌、三聚氰酸、巴比妥酸、1,2-二甲基巴比妥酸、丙酮酸、膦酸、1-羥基亞乙基-1,1-二膦酸(HEDP)、丙硫醇、苯甲羥肟酸、其鹽及衍生物、及其組合，較佳為酒石酸。
如申請專利範圍第38或39項之方法，其中，該溶劑包含水。
如申請專利範圍第38或39項之方法，其進一步包含殘留物及污染物，其中該殘留物包含CMP後殘留物、蝕刻後殘留物、灰化後殘留物、或其組合。
如申請專利範圍第38或39項之方法，其中，該組成物係以約5：1至約200：1之範圍稀釋。
如申請專利範圍第44項之方法，其中，該稀釋劑包含水。
如申請專利範圍第38或39項之方法，其中，該組成物實質上不含下列中之至少一者：氧化劑；含氟化物來源；研磨材料；及其組合。