[发明专利]用于基底的清洁溶液配方

说明书

技术领域

本发明涉及电子设备如集成电路的制备；更具体地讲，本发明涉及用于具有金属线、带有保护盖和电介质以形成金属化结构的基底的清洁溶液配方。

背景技术

无电镀保护盖可用于电子设备中来改善金属化结构的电迁移和应力迁移性能。无电沉积工艺是湿式化学工艺。这种工艺通常和湿清洁工艺一起用来清洁基底。尽管液体溶液对于许多清洁应用而言是已知的，本发明的发明人已认识到需要适合于清洁用于制备电子设备的基底的新型和/或改善的清洁溶液配方和方法。

发明内容

本发明涉及电子设备的制备。本发明的一个实施方案为清洁溶液，所述清洁溶液包含腐蚀抑制剂、增溶剂、除氧剂和同时能作为pH调节剂的络合剂。本发明的另一实施方案为清洁溶液，所述清洁溶液可包含pH调节剂、任选的络合剂和腐蚀抑制剂；所述清洁溶液可还包含如下的一种或多种：增溶剂、电介质蚀刻剂和表面活性剂。

应该理解本发明不局限于以下说明中阐述的结构的细节和组件设置的应用。本发明可具有其它实施方案并可以各种方式实施和进行。此外，应该理解本文中采用的用语和术语用于说明，而不应作为限定。

具体实施方式

对于以下定义的术语，应采用这些定义，除非权利要求书或本说明书的其它地方给出了不同的定义。不管是否明确指出，所有的数值在本文中定义为被术语“约”修饰的。术语“约”通常指本领域技术人员会认为与描述的值等同以产生基本上相同性能、作用、结果等的数值范围。用低值和高值表示的数值范围定义为包含纳入该数值范围的所有数值和纳入该数值范围内的所有子范围。例如，范围10-15包括但不局限于10、10.1、10.47、11、11.75-12.2、12.5、13-13.8、14、14.025和15。

本发明涉及采用带有保护盖和电介质的导电金属形成用于电子设备如集成电路的大马士革金属化结构的互连金属化。更具体地讲，本发明针对用于清洁电子设备用的基底的清洁溶液配方。对于一些应用，互连金属化层包含电介质和金属，如铜。

下面将主要在加工半导体晶片如用于制备集成电路的硅晶片的背景下对本发明的实施方案进行讨论。集成电路的金属化层包含形成大马士革和/或双大马士革介电结构的金属线用的铜。所述铜金属线具有无电沉积保护盖。一些优选保护盖为多元素合金如钴合金、钴-钨合金、钴-钨-磷-硼合金、钴-镍合金和镍合金。任选，所述介电材料为低k介电材料如掺杂碳的氧化硅(SiOC:H)。然而，应理解本发明的实施方案可用于其它半导体设备、不是铜的金属、具有不是镍和/或钴的金属的保护盖，和不是半导体晶片的晶片。

对于一些应用，本发明实施方案的清洁溶液可用于在所述保护盖沉积后清洁基底。所述清洁溶液可能能够移除污染物，如留在带保护盖的铜互连结构之间的介电表面上的离子。这种污染物的移除可产生如改善漏电流性能、改善的电压击穿性能和改善的依时性电介质击穿性能等的结果。第1部分

本发明的一个实施方案的清洁溶液包含腐蚀抑制剂、增溶剂、除氧剂和同时能作为pH调节剂的络合剂。任选，对于本发明的一些实施方案，所述清洁溶液为水溶液。然而，本发明的其它实施方案可为不含水的清洁溶液，其中采用非水的液体代替水。

总地来说，本发明的实施方案的清洁溶液的pH小于或等于3。任选，对于一些实施方案，所述清洁溶液的pH可为小于或等于2.5。本发明的优选实施方案包括pH可达到约2.3的清洁溶液。腐蚀抑制剂

如上所述，本发明实施方案的清洁溶液包含腐蚀抑制剂。任选，所述清洁溶液可包含超过一种腐蚀抑制剂。所述腐蚀抑制剂的作用之一可为基本上保护所述保护盖或阻止所述保护盖在所述清洁溶液中的溶解。对于一些应用而言，本发明实施方案的清洁溶液被配制来清洁具有所述基底，可忽略量地或基本上没有减少所述保护盖的厚度。为了此目的，所述一种或多种腐蚀抑制剂可包含于本发明实施方案中。

许多化合物适合用作本发明实施方案的清洁溶液中的腐蚀抑制剂。用于本发明实施方案的一系列腐蚀抑制剂包括但不局限于三唑及其衍生物如苯并三唑、甲基-苯并三唑、5-甲基-苯并三唑(Chemical Abstracts Services(CAS)#[136-85-6])、羧基-苯并三唑、羟基苯并三唑及衍生物如巯基苯并噻唑；聚乙烯吡咯烷酮；聚乙烯醇及其衍生物；聚胺；聚亚胺；聚烷基亚胺；聚乙烯亚胺；长链烷基胺；四唑；磷酸盐如但不局限于无机磷酸盐、烷基磷酸盐、氟烷基磷酸盐；偏磷酸盐；亚磷酸盐；膦酸酯如但不局限于烷基膦酸酯；氟烷基膦酸酯；硅酸盐；烷氧基硅烷；亚硝酸盐；亚硝酸二环己胺；其衍生物；及其组合物。