CN117295811A - 清洁组合物 - Google Patents

Abstract

本发明提供可用于清洁微电子装置结构的组合物。残留物可包含CMP后、蚀刻后、灰化后残留物、垫和刷碎屑、金属和金属氧化物粒子以及沉淀的金属有机络合物，如苯并三唑铜络合物。有利地，如本文中所述的组合物显示改良的铝、钴和铜相容性。

Description

清洁组合物

技术领域

本发明大体上涉及微电子装置制造的领域。特定来说，其涉及CMP后清洁组合物。

背景技术

微电子装置晶片用于形成集成电路且包含衬底，如硅，所述衬底中区域被图案化以沉积具有绝缘、导电或半导电性质的不同材料。

为获得正确图案化，必须将用于在所述衬底上形成层的过量材料去除。此外，为制造功能并且可靠电路，在后续加工的前准备好平坦或平面微电子晶片表面是重要的。因此，将微电子装置晶片的某些表面去除和/或抛光是必要的。

化学机械抛光或平面化(“CMP”)为一种工艺，其中将材料自微电子装置晶片的表面去除，和将所述表面通过耦接物理工艺(如研磨)与化学工艺(如氧化或螯合)而抛光(更特定来说，平面化)。根本地，CMP涉及将浆液(如磨料含于含有活性化学品的水性溶液中的组合)施覆到抛光垫，其将微电子装置晶片的表面擦拭以实现去除、平面和和抛光工艺。物理和化学作用的协同组合实现快速均匀去除。在制造集成电路中，CMP浆液亦应能优先去除包含金属和其它材料的复合层的膜使得可产生高度平面表面用于后续光蚀刻法或图案化、蚀刻和薄膜加工。在抛光后获得跨晶片表面的良好均匀性的一个关键为使用针对所存在的材料每一者具有恰当去除选择性的CMP浆液。

大多数工艺操作，包括晶片衬底表面制备、沉积、电镀、蚀刻和化学机械抛光，需要清洁操作以确保微电子装置产品不含原本有害影响产品功能或甚至致使其预期功能成无用的污染物。通常，这些污染物的粒子小于0.3μm。如果不去除，那么这些残留物可造成对(例如)铜线的损坏或使铜金属化严重糙化，以及造成装置衬底上的CMP后施覆层的差的粘附。

工业中持续需求提供自衬底有效并且选择性去除各种残留物(如CMP后残留物、蚀刻后残留物和灰化后残留物)的组合物和方法，特定来说对改良的装置性能和减少的装置尺寸和减少的装置特征尺寸的需求增加。所述组合物和方法应消除粒子和其它污染物以及不明显腐蚀或以其它方式损坏组件(如铝、钴和铜)。

发明内容

铝连同如铜、钴、钌、锰、钼、铼、氮化钛、氮化钽、氮化钨、二氧化硅、氮化硅、碳化硅、碳氮化硅、低k电介质、多晶硅和硅倍半氧化物-或硅氧烷基电介质的材料用作后段工艺互连(BEOL)。

总之，本发明涉及用于自微电子装置清洁残留物和/或污染物的组合物和方法，所述微电子装置上具有所述残留物和污染物。所述残留物可包含CMP后、蚀刻后、灰化后残留物、垫和刷碎屑、金属和金属氧化物粒子以及沉淀的金属有机络合物(如苯并三唑铜络合物)。

有利地，如本文中所述的组合物显示与某些金属(如铝、钴和铜)的改良的相容性。

在一个方面，本发明提供组合物，其包含水、蚀刻剂化合物、pH调节剂和选自某些含磷化合物的腐蚀抑制剂。

具体实施方式

如本说明书和随附权利要求中所用，除非上下文另有明确指定，否则单数形式“一(a/an)”和“所述”包含多个提及物。如本说明书和随附权利要求中所用，除非上下文另有明确指定，否则术语“或”一般以其包含“和/或”的含义采用。

术语“约”一般是指考虑等效于所详述值(例如，具有相同功能或结果)的数字范围。在许多实例中，术语“约”可包含圆整到最近有效数字的数字。

使用端点表述的数值范围包含归入所述范围内的所有数字(例如，1到5包含1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)。

本发明大体上涉及可用于自微电子装置衬底去除残留物和污染物的组合物，所述微电子装置衬底上具有这(些)材料。所述组合物特别可用于自含铝衬底去除CMP后、蚀刻后或灰化后残留物而不明显损坏其上的主体铝。

术语“微电子装置”对应于半导体衬底、平面显示器、相变记忆装置、太阳能板和用于微电子集成电路或计算机芯片应用制造的其它产品(包括太阳能衬底、光伏和微电机系统(MEMS))。太阳能衬底包括(但不限于)硅、无定形硅、多晶硅、单晶硅、CdTe、硒化铜铟、硫化铜铟和砷化镓载镓。太阳能衬底可经掺杂或未经掺杂。应了解，术语“微电子装置”不意欲以任何方式限制和包括最终变成微电子装置或微电子总成的任何衬底。

如本文中所用，“残留物”对应于在微电子装置的制造，包括(但不限于)等离子体蚀刻、灰化、化学机械抛光、湿法蚀刻及其组合期间产生的粒子。

如本文中所用，“污染物”对应于CMP浆液中存在的化学品、抛光浆液的反应副产物、湿法蚀刻组合物中存在的化学品、湿法蚀刻组合物的反应副产物、和为CMP工艺、湿法蚀刻、等离子体蚀刻或等离子体灰化工艺的副产物的任何其它材料，如垫和刷碎屑、金属和金属氧化物粒子以及沉淀的金属有机络合物(如苯并三唑铜络合物)。

如本文中所用，“蚀刻后残留物”对应于在气相等离子体蚀刻工艺(例如，BEOL双镶嵌加工)或湿法蚀刻工艺后残留的材料。蚀刻后残留物本质上可为有机、有机金属、有机硅或无机，例如，含硅材料、碳基有机材料、和蚀刻气体残留物(如氧气和氟)。

如本文中所用，“灰化后残留物”对应于在氧化或还原等离子体灰化以去除硬化光阻剂和/或底部抗反射涂层(BARC)材料后残留的材料。灰化后残留物本质上可为有机、有机金属、有机硅或无机。

如本文中所用，“CMP后残留物”对应于来自抛光浆液的粒子(例如，含二氧化硅的粒子)、存在于浆液中的化学品、抛光浆液的反应副产物、富碳粒子、抛光垫粒子、刷涂减载粒子、设备构建材料粒子、金属、金属氧化物、有机残留物、障壁层残留物、和为CMP工艺的副产物的任何其它材料。如本文中所定义，通常被抛光的“金属”包括铜、铝和钴。

如本文中所用，术语“低k介电材料”对应于在层状微电子装置中用作介电材料的任何材料，其中所述材料具有小于约3.5的介电常数。在某些实施例中，所述低k介电材料包括低极性材料，如含硅有机聚合物、含硅杂化有机/无机材料、有机硅酸盐玻璃(OSG)、TEOS、氟化硅酸盐玻璃(FSG)、二氧化硅和碳掺杂的氧化物(CDO)玻璃。应了解，所述低k介电材料可具有变化密度和变化孔隙度。

如本文中所用，术语“障壁材料”对应于所述领域中用于密封金属线(例如，铜互连)以最小化所述金属(例如，铜)扩散到介电材料的任何材料。障壁层材料包括钽、钛、钌、铪、钨、钴和上述金属中的任一者的氮化物、碳化物和硅化物。

如本文中所用，“反应或降解产物”包括(但不限于)由于表面处的催化、氧化、还原、与组成组分的反应或以其它方式聚合形成的产物或副产物；由于变化或转变形成的产物或副产物，所述变化或转变中物质或材料(例如，分子、化合物等)与其它物质或材料组合，与其它物质或材料互换成分，分解、重排或以其它方式化学和/或物理地改变，包含上述任一者或上述反应、变化和/或转变的任何组合的中间产物或副产物。

如本文中所用，“络合剂”包含由本领域技术人员理解为络合剂、螯合剂和/或隔离剂的那些化合物。络合剂将与待使用本文中所述组合物去除的金属原子和/或金属离子化学组合、与其配位或物理固持其。

如本文中所用，“含氟化物化合物”对应于包含离子键结到另一原子的氟离子(F-)的盐或酸化合物。

“实质上避免”在本文中被定义为小于2重量％、小于1重量％、小于0.5重量％或小于0.1重量％。在一个实施例中，“实质上避免”对应于0％，指示所述组合物不含特定组分。

如本文中所用，自其上具有残留物和污染物的微电子装置清洁所述残留物和污染物的“适宜性”对应于自微电子装置至少部分去除所述残留物/污染物。清洁功效通过微电子装置上的物体的减少来评级。例如，可使用原子力显微镜进行清洁前和清洁后分析。可将样品上的粒子登记为像素范围。可应用直方图(例如，Sigma Scan Pro)以过滤某个强度(例如，231到235)的像素，和将粒子数目计数。可使用以下计算粒子减少：

应注意，清洁功效的测定方法仅针对实例提供并且不意欲受限于实例。或者，可认为清洁功效为总表面的由微粒物质覆盖的百分比。例如，可将原子力显微镜装置程序化以进行z-平面扫描以识别高于某个高度临限值的所关注的地形区域和然后计算总表面的由所关注的所述区域覆盖的面积。本领域技术人员将容易了解，清洁后由所关注的所述区域覆盖的面积越小，清洁组合物的效率越高。在某些实施例中，使用本文中所述组合物自微电子装置去除至少75％、至少90％、至少95％或至少99％的残留物/污染物。

本文中所述组合物可在广泛各种特定调配物中实施，如下文中更充分描述。

在某些实施例中，本发明的组合物实质上避免或避免含氟化物来源、磨料材料、氢氧化四甲铵(TMAH)及其组合，随后用于自微电子装置去除残留材料。

本发明的组合物包含水、还原剂、蚀刻剂化合物、和选自某些含磷化合物的铝、铜和/或钴腐蚀抑制剂，由其组成或基本上由其组成。有利地，所述组合物增加微电子装置上的暴露的含铝表面上残留的污染物和残留物(例如，苯并三唑、浆液粒子和其它CMP后残留物)的去除，同时降低暴露的铝、铜或钴表面的腐蚀速率。

在第一方面中，本发明提供组合物，所述组合物包含以下：

a)水；

b)蚀刻剂化合物；

c)还原剂；和

d)选自具有下式的化合物的铝、钴或铜腐蚀抑制剂

或

其中各x独立地为0或1，R为芳基或亚芳基基团或单价或二价C₁-C₂₀烃基基团，并且M选自氢、C₁-C₆烷基基团、铵或碱金属阳离子，

且其中所述组合物的pH大于约8。

如本文中所用，术语“C₁-C₂₀烃基基团”是指具有1到20个碳或聚合物碳主链的烷基、亚烷基、烯基、亚烷基、芳基或亚芳基基团，其任选地被选自C₁-C₆烷基、C₁-C₆烷氧基、C₂-C₆烯基、C₃-C₈环烷基、C₁-C₆羧基、C₁-C₆烷氧羰基、C₁-C₆烷酰氧基、羟基、卤基、氰基、芳基和杂芳基的一或多个基团取代。特定实例包括直链、支链或环状烷基或亚烷基基团以及苯基或亚苯基基团。另外，所述式(I)和(II)化合物可呈两种或更多种式(I)和/或(II)化合物的混合物存在。

在一个实施例中，式(I)和(II)化合物选自：

苯基膦酸；

植酸；

(12-膦酰基十二烷基)膦酸；

正十二烷基膦酸；

6-膦酰基己酸；

1,4-亚苯基双(膦酸)；

聚(乙烯基膦酸)；

辛基膦酸；

亚乙烯基二膦酸四异丙酯；

二-叔丁基磷酸钾；

乙基膦酸；

亚甲基二膦酸；

1,10-癸基二膦酸；

辛基膦酸；

己基膦酸；

十八烷基膦酸；

正十二烷基膦酸；和

磷酸单-N-十二烷酯。

在所述组合物中，据信，蚀刻剂化合物(或“蚀刻剂”)功能为络合剂。在一些实施例中，所述组合物可包含含有多种蚀刻剂的蚀刻剂组分。说明性蚀刻剂可包括具有通式NR¹R²R³的物质，其中R¹、R²和R³可彼此相同或不同和选自氢、直链或支链C₁-C₆烷基(例如，甲基、乙基、丙基、丁基、戊基和己基)基团、直链或支链C₁-C₆羟烷基(例如，羟甲基、羟乙基、羟丙基、羟丁基、羟戊基和羟己基)基团、和如上所定义的直链或支链C₁-C₆羟烷基基团的C₁-C₆烷基醚。在某些实施例中，R¹、R²和R³中的至少一者为直链或支链C₁-C₆羟烷基基团。实例包括(不限于)烷醇胺，如氨基乙基乙醇胺、N-甲氨基乙醇、氨基乙氧基乙醇、二甲氨基乙氧基乙醇、二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、单乙醇胺(MEA)、三乙醇胺(TEA)、异丙醇胺、二异丙醇胺、氨基丙基二乙醇胺、N,N-二甲基丙醇胺、N-甲基丙醇胺、1-氨基-2-丙醇、2-氨基-1-丁醇、3-氨基-4-辛醇、异丁醇胺、三乙二胺、二甘醇胺、其它C₁-C₈烷醇胺、和环氧乙烷或环氧丙烷基聚合物吉夫氨(Jeffamine)及其组合。当氨包含烷基醚组分时，可认为所述胺为烷氧基胺，例如，1-甲氧基-2-氨基乙烷。

或者，或除了NR¹R²R³胺以外，蚀刻剂化合物剂可为多官能胺，包括(但不限于)4-(2-羟乙基)吗啉(HEM)、1,2-环己烷二胺-N,N,N',N'-四乙酸(CDTA)、乙二胺四乙酸(EDTA)、间二甲苯二胺(MXDA)、亚氨基二乙酸(IDA)、2-(羟乙基)亚氨基二乙酸(HIDA)、次氮基三乙酸、硫脲、1,1,3,3-四甲基脲、脲、脲衍生物、尿酸、丙氨酸、精氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、组氨酸、异亮胺酸、亮胺酸、离胺酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、丝氨酸、苏氨酸、色氨酸、酪氨酸、缬氨酸及其组合。

或者，或除了上述蚀刻剂以外，另外蚀刻剂化合物可包括1,5,9-三氮杂环十二烷-N,N',N”-三(亚甲基膦酸)(DOTRP)、1,4,7,10-四氮杂环十二烷-N,N',N”,N”'-四(亚甲基膦酸)(DOTP)、次氮基三(亚甲基)三膦酸、二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)(DETAP)、氨基三(亚甲基膦酸)、双(六亚甲基)三胺五亚甲基膦酸、1,4,7-三氮杂环壬烷-N,N',N”-三(亚甲基膦酸)(NOTP)、羟乙基二膦酸酯、次氮基三(亚甲基)膦酸、2-膦酰基-丁烷-1,2,3,4-四甲酸、羧乙基膦酸、氨基乙基膦酸、草甘膦、乙二胺四(亚甲基膦酸)苯基膦酸、其盐及其衍生物和/或羧酸(例如，草酸、琥珀酸、马来酸、苹果酸、丙二酸、肥酸、邻苯二甲酸、柠檬酸、柠檬酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸铵、均丙三甲酸、二羟甲基丙酸、三羟甲基丙酸、酒石酸、乙酰基丙酮、谷氨酸、肥酸、氨基三(亚甲基膦酸)；硫脲、1,1,3,3-四甲基脲、尿素、尿素衍生物、尿酸、丙氨酸、精氨酸、牛磺酸及其组合；葡萄糖醛酸、2-羧基吡啶)和/或磺酸，如4,5-二羟基-1,3-苯二磺酸二钠盐。在一个实施例中，所述蚀刻剂可选自单乙醇胺、三乙醇胺、硫酸、柠檬酸及其组合。

在一个实施例中，组合物中蚀刻剂化合物的量在基于清洁组合物的总重量计约0.005重量％到约20重量％的范围内。在另一实施例中，所述蚀刻剂以基于清洁组合物的总重量计约0.01重量％到约10重量％的量存在，和在另一实施例中，以约0.01重量％到约25重量％的量存在。

所述组合物包含一或多种还原剂。说明性还原剂包括(但不限于)抗坏血酸、L(+)-抗坏血酸、异抗坏血酸、抗坏血酸衍生物、次磷酸(H₃PO₂)、羟胺(如DEHA(二乙基羟胺))、还原糖(例如，半乳糖)、木糖、山梨醇、亚硫酸、亚硫酸铵、亚硫酸钾、亚硫酸钠、多巴胺HCl、亚磷酸、次膦酸、次磷酸、偏亚硫酸氢钾、偏亚硫酸氢钠、偏亚硫酸氢铵、丙酮酸钾、丙酮酸钠、丙酮酸铵、甲酸、甲酸钠、甲酸钾、甲酸铵、多巴胺、二氧化硫溶液及其任何组合。例如，所述还原剂可包含至少一种亚硫酸根离子和至少一种其它列举的还原剂，例如，亚硫酸、亚硫酸钾、亚硫酸铵、次膦酸、间苯二酚(即，1,1-二羟基苯、1,3-二羟基苯和1,4-二羟基苯)及其任何组合。当存在亚硫酸铵时，所述亚硫酸铵可原位产生，其中特定组分的组合引起亚硫酸铵的形成以帮助去除残留物，例如，磨料粒子，如二氧化硅粒子和所述其它CMP后残留物。

在另一实施例中，当存在时，所述还原剂选自N-氨基吗啉、N-氨基哌嗪、氢醌、儿茶酚、四氢富瓦烯、N,N-二甲基苯胺苄胺、羟胺和其它基于硫的还原剂。

在另一实施例中，所述还原剂选自亚磷氢酸、亚磷酸、亚硫酸、偏亚硫酸氢钠、偏亚硫酸氢铵、偏亚硫酸氢钾、抗坏血酸、L(+)-抗坏血酸、异抗坏血酸、羟胺、羟胺盐、二甲基羟胺、二乙基羟胺、还原糖(选自半乳糖、木糖、葡萄糖、果糖、乳糖和麦芽糖)、氢醌、儿茶酚、四氢富瓦烯、N,N-二甲基苯胺苄胺及其组合。

在各种实施例中，所述组合物中还原剂的量在基于所述组合物的总重量计约0.0001重量％到约20重量％的范围内。在另一实施例中，所述还原剂以基于所述组合物的总重量计约0.0001重量％到约10重量％的量存在，和在又其它实施例中，以0.01重量％到6重量％或0.005重量％到5重量％的量存在。在一个实施例中，所述还原剂为抗坏血酸。在各种实施例中，所述清洁组合物不含有还原剂。

如上所指定，所述组合物的pH大于约8。在另一实施例中，所述pH小于约14。在另一实施例中，所述pH为约8.5到约12。在另一实施例中，组分d)为铝腐蚀抑制剂和所述pH为约8到11。在另一实施例中，组分d)为钴腐蚀抑制剂和所述pH为约8到约13.5。为达到所需目标pH，所述组合物可还包含一或多种pH调节剂。在一个实施例中，所述pH调节剂为碱和用于升高清洁组合物的pH。说明性碱包括(但不限于)碱金属氢氧化物(例如，LiOH、KOH、RbOH、CsOH)、碱土金属氢氧化物(例如，Be(OH)₂、Mg(OH)₂、Ca(OH)₂、Sr(OH)₂、Ba(OH)₂)、氢氧化铵(即，氨)和具有式NR¹R²R³R⁴OH的氢氧化四烷基铵化合物，其中R¹、R²、R³和R⁴可彼此相同或不同和选自由以下组成的群组：氢、直链或支链C₁-C₆烷基(例如，甲基、乙基、丙基、丁基、戊基和己基)基团、C₁-C₆羟烷基(例如，羟甲基、羟乙基、羟丙基、羟丁基、羟戊基和羟己基)基团和被取代或未被取代的C₆-C₁₀芳基基团(例如，苄基基团)。可使用市售的氢氧化四烷基铵包括氢氧化四甲铵(TMAH)、氢氧化四乙铵(TEAH)、氢氧化四丙铵(TPAH)、氢氧化四丁铵(TBAH)、氢氧化三丁基甲基铵(TBMAH)、氢氧化苄基三甲基铵(BTMAH)、氢氧化胆碱、氢氧化乙基三甲基铵、氢氧化三(2-羟乙基)甲基铵、氢氧化二乙基二甲基铵及其组合。

或者或此外，所述pH调节剂可为具有式(PR¹R²R³R⁴)OH的季碱，其中R¹、R²、R³和R⁴可彼此相同或不同和选自氢、直链C₁-C₆烷基(例如，甲基、乙基、丙基、丁基、戊基和己基)基团、支链C₁-C₆烷基基团、C₁-C₆羟烷基(例如，羟甲基、羟乙基、羟丙基、羟丁基、羟戊基和羟己基)基团、被取代的C₆-C₁₀芳基基团、未被取代的C₆-C₁₀芳基基团(例如，苄基基团)及其任何组合，如氢氧化四丁基鏻(TBPH)、氢氧化四甲基鏻、氢氧化四乙基鏻、氢氧化四丙基鏻、氢氧化苄基三苯基鏻、氢氧化甲基三苯基鏻、氢氧化乙基三苯基鏻、氢氧化N-丙基三苯基鏻。

在一个实施例中，所述pH调节剂选自TMAH、TEAH、氢氧化胆碱、氢氧化铵和氢氧化钾。

pH调整化合物的添加量取决于所需pH，如本文中所公开和如由本领域技术人员所了解。例如，所述pH调整剂可以基于清洁组合物的总重量计约0.1重量％到约10重量％的量存在，或以约1重量％到约5重量％的量存在。

在某些实施例中，所述组合物可还包含选自溶剂、水溶性聚合物和/或表面活性剂的某些清洁添加剂组分。

说明性清洁添加剂包括(但不限于)溶剂，如2-吡咯烷酮、1-(2-羟乙基)-2-吡咯烷酮(HEP)、甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、和高碳数醇(如C₂-C₄二醇和C₂-C₄三醇)、四氢呋喃醇(THFA)、卤化醇(如3-氯-1,2-丙二醇、3-氯-1-丙硫醇、1-氯-2-丙醇、2-氯-1-丙醇、3-氯-1-丙醇、3-溴-1,2-丙二醇、1-溴-2-丙醇、3-溴-1-丙醇、3-碘-1-丙醇、4-氯-1-丁醇、2-氯乙醇)、二氯甲烷、氯仿、甘油、1,4-丁二醇、四亚甲基砜(环丁砜)、二甲基砜、乙二醇、丙二醇、二丙二醇、四甘醇二甲醚、二甘醇二甲醚、甲基异丁基酮、甲基乙基酮、丙酮、异丙醇、辛醇、乙醇、丁醇、甲醇、异佛尔酮、二乙二醇单甲醚、三乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、三乙二醇单乙醚、乙二醇单丙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚(DEGBE)、三乙二醇单丁醚(TEGBE)、乙二醇单己醚(EGHE)、二乙二醇单己醚(DEGHE)、乙二醇苯醚、二乙二醇苯醚、六乙二醇单苯醚、丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚(DPGME)、三丙二醇甲醚(TPGME)、二异丙醇二甲醚、二丙二醇乙醚、丙二醇正丙醚、二丙二醇正丙醚(DPGPE)、三丙二醇正丙醚、丙二醇正丁醚(如DOWANOLPnB)、二丙二醇正丁醚、三丙二醇正丁醚、二丙二醇苯醚、丙二醇苯醚(PPh，如DOWANOL^TMPPh)、4-甲基-2-戊酮、2,4-二甲基-3-戊酮、环己酮、5-甲基-3-庚酮、3-戊酮、5-羟基-2-戊酮、2,5-己二酮、4-羟基-4-甲基-2-戊酮、丙酮、丁酮、2-甲基-2-丁酮、3,3-二甲基-2-丁酮、4-羟基-2-丁酮、环戊酮、2-戊酮、3-戊酮、1-苯乙酮、乙酰苯、苯甲酮、2-己酮、3-己酮、2-庚酮、3-庚酮、4-庚酮、2,6-二甲基-4-庚酮、2-辛酮、3-辛酮、4-辛酮、二环己酮、2,6-二甲基环己酮、2-乙酰基环己酮、2,4-戊二酮、甲酮、二甲亚砜(DMSO)、二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、亚丙基脲、N,N’-二甲基亚丙基脲、环己基吡咯烷酮、N-辛基吡咯烷酮、N-苯基吡咯烷酮、碳酸乙二酯、碳酸丙二酯、昔兰尼(cyrene)、二甲基亚乙脲、苯丙酮、乳酸乙酯、乙酸乙酯、苯甲酸乙酯、乙腈、丙酮、乙二醇、丙二醇(PG)、1,3-丙二醇、二噁烷、丁酰内酯、碳酸丁二酯、碳酸乙二酯、碳酸丙二酯、二丙二醇、二乙二醇单甲醚、三乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、三乙二醇单乙醚、乙二醇单丙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚(即，丁基卡必醇)、三乙二醇单丁醚、乙二醇单己醚、二乙二醇单己醚、乙二醇苯醚、丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚(DPGME)、三丙二醇甲醚(TPGME)、二丙二醇二甲醚、二丙二醇乙醚、丙二醇正丙醚、二丙二醇正丙醚(DPGPE)、三丙二醇正丙醚、丙二醇正丁醚、二丙二醇正丁醚、三丙二醇正丁醚、丙二醇苯醚、乙二醇单苯醚、二乙二醇单苯醚、六乙二醇单苯醚、二丙二醇甲醚乙酸酯、四乙二醇二甲醚(TEGDE)、二元酯、碳酸甘油酯、N-甲酰基吗啉、磷酸三乙酯、及其组合。

或者，或此外，所述清洁添加剂可包括水溶性聚合物，包括(例如)丙烯酸或甲基丙烯酸均聚物和与(例如)丙烯酰胺基甲基丙磺酸和马来酸及其盐的共聚物；马来酸/乙烯基醚共聚物；聚(乙烯基吡咯烷酮)/乙酸乙烯酯；均聚物，如磷酸化的聚乙二醇低聚物、聚(丙烯酸)(PAA)、聚(丙烯酰胺)、聚(乙酸乙烯酯)、聚(乙二醇)(PEG)、聚(丙二醇)(PPG)、聚(苯乙烯磺酸)、聚(乙烯基磺酸)、聚(乙烯基膦酸)、聚(乙烯基膦酸)、聚(乙烯亚胺)、聚(丙烯亚胺)、聚烯丙胺、聚环氧乙烷(PEO)、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、聚(乙烯醇)、亲水性水溶性或可分散聚氨基甲酸酯、聚(丙烯酸乙二醇酯)、聚(甲基丙烯酸乙二醇酯)、PPG-PEG-PPG嵌段共聚物、PEG-PPG-PEG嵌段共聚物，及其组合。

或者，或此外，当存在时，所述清洁添加剂可为表面活性剂，包括(但不限于)阴离子、非离子、阳离子和/或两性离子表面活性剂。

这些表面活性剂的实例包括藻酸及其盐；羟基或羧烷基纤维素；硫酸葡聚糖及其盐；聚(半乳糖醛酸)及其盐；(甲基)丙烯酸及其盐、马来酸、马来酸酐、苯乙烯磺酸及其盐、乙烯基磺酸及其盐、烯丙基磺酸及其盐、丙烯酰胺基丙基磺酸及其盐之均聚物；(甲基)丙烯酸及其盐、马来酸、马来酸酐、苯乙烯磺酸及其盐、乙烯基磺酸及其盐、烯丙基磺酸及其盐、丙烯酰胺基丙基磺酸及其盐之共聚物；壳聚糖；阳离子淀粉；聚离胺酸及其盐；二烯丙基二甲基氯化铵(DADMAC)、二烯丙基二甲基溴化铵、二烯丙基二甲基硫酸铵、二烯丙基二甲基磷酸铵、二甲基烯丙基二甲基氯化铵、二乙基烯丙基二甲基氯化铵、二烯丙基二(β-羟乙基)氯化铵、二烯丙基二(β-乙氧基乙基)氯化铵、(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯酸加成盐和季盐、(甲基)丙烯酸二乙氨基乙酯酸加成盐和季盐、(甲基)丙烯酸7-氨基-3,7-二甲基辛酯酸加成盐和季盐、N,N'-二甲氨基丙基丙烯酰胺酸加成盐和季盐、烯丙胺、二烯丙胺、乙烯胺、乙烯基吡啶的均聚物；和二烯丙基二甲基氯化铵(DADMAC)、二烯丙基二甲基溴化铵、二烯丙基二甲基硫酸铵、二烯丙基二甲基磷酸铵、二甲基烯丙基二甲基氯化铵、二乙基烯丙基二甲基氯化铵、二烯丙基二(β-羟乙基)氯化铵、二烯丙基二(β-乙氧基乙基)氯化铵、(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯酸加成盐和季盐、(甲基)丙烯酸二乙氨基乙酯酸加成盐和季盐的共聚物；椰油基二甲基羧甲基甜菜碱；月桂基二甲基羧甲基甜菜碱；月桂基二甲基-α-羧乙基甜菜碱；鲸蜡基二甲基羧甲基甜菜碱；月桂基-双-(2-羟乙基)羧甲基甜菜碱；硬脂酰基-双-(2-羟丙基)羧甲基甜菜碱；油烯基二甲基-γ-羧丙基甜菜碱；月桂基-双-(2-羟丙基)α-羧乙基甜菜碱；椰油基二甲基磺丙基甜菜碱；硬脂酰基二甲基磺丙基甜菜碱；月桂基-双-(2-羟乙基)磺丙基甜菜碱；十二烷基硫酸钠(SDS)；Surfynol 104，磺基琥珀酸二辛酯钠盐；月桂基醚硫酸钠；聚乙二醇分支的壬基苯基醚硫酸铵盐；2-十二烷基-3-(2-磺酸根苯氧基)二钠；PEG25-PABA；聚乙二醇单C_10-16-烷基醚硫酸钠盐；(2-N-丁氧乙氧基)乙酸；六癸基苯磺酸；鲸蜡基三甲基氢氧化铵；十二烷基三甲基氢氧化铵；十二烷基三甲基氯化铵；鲸蜡基三甲基氯化铵；N-烷基-N-苄基-N,N-二甲基氯化铵；十二烷胺；聚氧乙烯月桂基醚；十二烯基琥珀酸单二乙醇酰胺；乙二胺四(乙氧基化物-嵌段-丙氧基化物)；PolyFox PF-159(OMNOVA溶液)，聚乙二醇)(“PEG”)、聚(丙二醇)(“PPG”)、环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物(如普朗尼克(Pluronic)F-127(BASF))、聚山梨醇酯聚氧乙烯(20)脱水山梨糖醇单油酸酯(Tween 80)、聚氧乙烯(20)脱水山梨糖醇单硬脂酸酯(Tween 60)、聚氧乙烯(20)脱水山梨糖醇单棕榈酸酯(Tween40)、聚氧乙烯(20)脱水山梨糖醇单月桂酸酯(Tween 20)、聚氧丙烯/聚氧乙烯嵌段共聚物(例如，普朗尼克L31、普朗尼克31R1、普朗尼克25R2和普朗尼克25R4)、癸基膦酸、十二烷基膦酸(DDPA)、十四烷基膦酸、十六烷基膦酸、双(2-乙基己基)膦酸酯、十八烷基膦酸、全氟庚酸、全氟癸酸、三氟甲磺酸、膦酰基乙酸、十二烷基苯磺酸(DDBSA)、其它R¹苯磺酸或其盐(其中R¹为直链或支链C₈到C₁₈烷基基团)、膦酸氢二-十八烷基酯、膦酸二氢十八烷基酯、十二烷胺、十二烯基琥珀酸单二乙醇酰胺、月桂酸、棕榈酸、油酸、桧酸、12-羟基硬脂酸、十八烷基膦酸(ODPA)、磷酸十二烷酯。

示例性非离子表面活性剂包括(但不限于)乙氧基化疏水性醇，如C₈到C₂₀烷基醚，如聚氧乙烯月桂基醚、单二乙醇酰胺、乙二胺四(乙氧基化物-嵌段-丙氧基化物)四醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇或聚丙二醇醚、基于环氧乙烷和环氧丙烷的嵌段共聚物、聚氧丙烯蔗糖醚、叔辛基苯氧基聚乙氧基乙醇、10-乙氧基-9,9-二甲基癸-1-胺、支链聚氧乙烯(9)壬基苯基醚、支链聚氧乙烯(40)壬基苯基醚、二壬基苯基聚氧乙烯、壬基苯酚烷氧基化物、聚氧乙烯山梨醇六油酸酯、聚氧乙烯山梨醇四油酸酯、聚乙二醇脱水山梨糖醇单油酸酯、脱水山梨糖醇单油酸酯、醇烷氧基化物、烷基-聚葡萄糖苷、全氟丁酸乙酯、1,1,3,3,5,5-六甲基-1,5-双[2-(5-降冰片烯-2-基)乙基]三硅氧烷、单体十八烷基硅烷衍生物、经硅氧烷改性的聚硅氮烷、聚硅氧-聚醚共聚物、和乙氧基化氟表面活性剂。

考虑的阳离子表面活性剂包括(但不限于)鲸蜡基三甲基溴化铵(CTAB)、十七烷氟辛磺酸、四乙基铵、硬脂酰基三甲基氯化铵、4-(4-二乙氨基苯基偶氮基)-1-(4-硝基苄基)溴化吡啶鎓、鲸蜡基氯化吡啶鎓单水合物、苯扎氯铵、苄索氯铵、苄基二甲基十二烷基氯化铵、苄基二甲基十六烷基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、二甲基二-十八烷基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基对甲苯磺酸铵、二-十二烷基二甲基溴化铵、二(氢化牛脂)二甲基氯化铵、溴化四庚铵、四(癸基)溴化铵、和奥芬溴铵、胍盐酸盐(C(NH₂)₃Cl)或三氟甲磺酸盐，如四丁基三氟甲磺酸铵、二甲基二-十八烷基氯化铵、二甲基二-十六烷基溴化铵、二(氢化牛脂)二甲基氯化铵、和聚氧乙烯(16)牛脂乙基硫酸乙基鎓。

考虑的阴离子表面活性剂包括(但不限于)聚(丙烯酸钠盐)、聚丙烯酸铵、聚氧乙烯月桂基醚钠、二己基磺基琥珀酸钠、十二烷基硫酸钠、二辛基磺基琥珀酸盐、2-磺基琥珀酸盐、2,3-二巯基-1-丙磺酸盐、二环己基磺基琥珀酸钠盐、7-乙基-2-甲基-4-十一基硫酸钠、磷酸盐氟表面活性剂、氟表面活性剂和聚丙烯酸酯。

两性离子表面活性剂包括(但不限于)炔二醇或经改性的炔二醇、环氧乙烷烷基胺、N,N-二甲基十二烷胺N-氧化物、椰油氨丙酸钠、3-(N,N-二甲基肉豆蔻基氨基)丙磺酸酯和(3-(4-庚基)苯基-3-羟丙基)二甲氨基丙磺酸酯、癸基膦酸、十二烷基膦酸(DDPA)、十四烷基膦酸、十六烷基膦酸、双(2-乙基己基)膦酸酯、十八烷基膦酸、全氟庚酸、全氟癸酸、三氟甲磺酸、和膦酰基乙酸。

在另一实施例中，清洁添加剂选自乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚、丙二醇单丁醚、二丙二醇单丁醚、乙二醇单己醚、二乙二醇单己醚、三乙二醇单丁醚、乙二醇单苯醚、二乙二醇单苯醚、丙二醇单苯醚、二甲亚砜、环丁砜、聚(苯乙烯磺酸)或其盐、聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(乙烯醇)、聚(丙烯酸)及其盐、聚丙烯酸共聚物及其盐、聚(乙二醇)、聚乙二醇-共-聚丙二醇、羟乙基纤维素、聚(2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸)及其共聚物、聚氯化二烯丙基二甲基铵、聚(甲基丙烯酸二甲氨基乙酯)及其共聚物、聚(甲基丙烯酸三甲氨基乙酯)盐及其共聚物、乙氧基化醇或苯酚、乙氧基化脂肪酸糖、十二烷基苯磺酸、月桂基磺酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一烷酸、十二烷酸、苄基二甲基十二烷基氯化铵、苄基二甲基十二烷基氢氧化铵、和三甲基十二烷基氯化铵。

当存在时，在一个实施例中，所述组合物中清洁化合物的量在基于所述组合物的总重量计约0.001重量％到约20重量％的范围内。在另一实施例中，所述清洁添加剂以基于所述组合物的总重量计约0.1重量％到约10重量％的量存在，和在另一实施例中，以约0.5重量％到约5重量％的量存在。

在另一实施例中，所述组合物还包含不同于本文中组分d)的另外腐蚀抑制剂。这(些)任选的另外腐蚀抑制剂选自5-氨基四唑、5-苯基-苯并三唑、1H-四唑-5-乙酸、1-苯基-2-四唑啉-5-硫酮、苯并咪唑、甲基四唑、铋试剂(Bismuthiol)I、胞嘧啶、鸟嘌呤、胸腺嘧啶、吡唑、亚氨基二乙酸(IDA)、丙硫醇、苯甲羟肟酸、柠檬酸、抗坏血酸、5-氨基-1,3,4-噻二唑-2-硫醇(ATDT)、苯并三唑(BTA)、1,2,4-三唑(TAZ)、甲苯基三唑、5-甲基-苯并三唑(mBTA)、5-苯基-苯并三唑、5-硝基-苯并三唑、苯并三唑甲酸、3-氨基-5-巯基-1,2,4-三唑、1-氨基-1,2,4-三唑、羟基苯并三唑、2-(5-氨基-戊基)-苯并三唑、1-氨基-1,2,3-三唑、1-氨基-5-甲基-1,2,3-三唑、3-氨基-1,2,4-三唑(3-ATA)、3-巯基-1,2,4-三唑、3-异丙基-1,2,4-三唑、5-苯基硫醇-苯并三唑、卤基-苯并三唑(卤基＝F、Cl、Br或I)、萘并三唑、2-巯基苯并咪唑(MBI)、2-巯基苯并噻唑、4-甲基-2-苯基咪唑、2-巯基噻唑啉、5-氨基-1,2,4-三唑(5-ATA)、十二烷基硫酸钠(SDS)、ATA-SDS、3-氨基-5-巯基-1,2,4-三唑、戊四唑、5-戊基-1H-四唑、5-苄基-1H-四唑、Ablumine O、2-苄基吡啶、琥珀酰亚胺、2,4-二氨基-6-甲基-1,3,5-三嗪、噻唑、三嗪、甲基四唑、1,3-二甲基-2-咪唑啶酮、1,5-五亚甲基四唑、1-苯基-5-巯基四唑、二氨基甲基三嗪、咪唑啉硫酮、4-甲基-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇、4-氨基-4H-1,2,4-三唑、3-氨基-5-甲硫基-1H-1,2,4-三唑、苯并噻唑、咪唑、吲唑、腺嘌呤、琥珀酰亚胺、腺苷、咔唑、糖精、尿酸、苯偶姻肟、阳离子季盐(例如，苯扎氯铵、苄基二甲基十二烷基氯化铵、肉豆蔻基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十六烷基氯化吡啶鎓、Aliquat 336(科宁(Cognis))、苄基二甲基苯基氯化铵、Crodaquat TES(禾大公司(Croda.Inc.))、RewoquatCPEM(维科(Witco))、十六烷基三甲基对甲苯磺酸铵、十六烷基三甲基氢氧化铵、二氯化1-甲基-1'-十四烷基-4,4'-联吡啶鎓、烷基三甲基溴化铵、盐酸氨丙啉(amprolium)、苄索氢氧化铵、苄索氯铵、苄基二甲基十六烷基氯化铵、苄基二甲基十四烷基氯化铵、苄基十二烷基二甲基溴化铵、苄基十二烷基二甲基氯化铵、鲸蜡基氯化吡啶鎓、胆碱对甲苯磺酸盐、二甲基二-十八烷基溴化铵、十二烷基乙基二甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵、癸基三甲基氯化铵(DTAC)、乙基十六烷基二甲基溴化铵、格氏(Girard's)试剂、十六烷基(2-羟乙基)二甲基磷酸二氢铵、十六烷基溴化吡啶鎓、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、甲基苄索氯铵、1622、Luviquat^TM、N,N',N'-聚氧乙烯(10)-N-牛脂-1,3-二氨基丙烷液体、奥芬溴铵(oxyphenonium bromide)、四庚基溴化铵、四(癸基)溴化铵、通佐溴铵(thonzonium bromide)、三十二烷基氯化铵、三甲基十八烷基溴化铵、四氟硼酸1-甲基-3-正辛基咪唑鎓盐、四氟硼酸1-癸基-3-甲基咪唑鎓盐、1-癸基-3-甲基氯化咪唑鎓、三十二烷基甲基溴化铵、二甲基二硬脂酰基氯化铵、鲸蜡基三甲基溴化铵、肉豆蔻基三甲基溴化铵、和氯化六羟季铵及其组合、十六烷基三甲基对甲苯磺酸铵、十六烷基三甲基氢氧化铵、二氯化1-甲基-1'-十四烷基-4,4'-联吡啶鎓、烷基三甲基溴化铵、盐酸氨丙啉、苄索氢氧化铵、苄索氯铵、苄基二甲基十六烷基氯化铵、苄基二甲基十四烷基氯化铵、苄基十二烷基二甲基溴化铵、苄基十二烷基二甲基氯化铵、鲸蜡基氯化吡啶鎓、胆碱对甲苯磺酸盐、二甲基二-十八烷基溴化铵、十二烷基乙基二甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵、乙基十六烷基二甲基溴化铵、格氏试剂、十六烷基(2-羟乙基)二甲基磷酸二氢铵、十六烷基溴化吡啶鎓、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、甲基苄索氯铵、/>1622、Luviquat^TM、N,N',N'-聚氧乙烯(10)-N-牛脂-1,3-二氨基丙烷液体、奥芬溴铵、四庚基溴化铵、四(癸基)溴化铵、通佐溴铵、三十二烷基氯化铵、三甲基十八烷基溴化铵、四氟硼酸1-甲基-3-正辛基咪唑鎓、四氟硼酸1-癸基-3-甲基咪唑鎓、1-癸基-3-甲基氯化咪唑鎓、三十二烷基甲基溴化铵、二甲基二硬脂酰基氯化铵、鲸蜡基三甲基溴化铵、肉豆蔻基三甲基溴化铵、和氯化六羟季铵)、阴离子表面活性剂(例如，十二烷基苯磺酸、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基膦酸(DDPA))、乙酸、丙酮肟、丙烯酸、肥酸、丙氨酸、精氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、甜菜碱、二甲基乙二肟、甲酸、富马酸、葡糖酸、谷氨酸、谷氨酰胺、戊二酸、甘油酸、甘油、乙醇酸、乙醛酸、组氨酸、亚氨基二乙酸、间苯二甲酸、衣康酸、乳酸、亮胺酸、离胺酸、马来酸、马来酸酐、苹果酸、丙二酸、扁桃酸、2,4-戊二酮、苯基乙酸、苯丙氨酸、邻苯二甲酸、脯氨酸、丙酸、焦儿茶酚、均苯四酸、奎宁酸、丝氨酸、山梨醇、琥珀酸、酒石酸、对苯二甲酸、偏苯三酸、均苯三酸、酪氨酸、缬氨酸、木糖醇、草酸、吡啶甲酸、1,3-环戊二酮、儿茶酚、焦棓酸、间苯二酚、氢醌、三聚氰酸、巴比妥酸、1,2-二甲基巴比妥酸、丙酮酸、丙硫醇、苯甲羟肟酸、2,5-二羧基吡啶、4-(2-羟乙基)吗啉(HEM)、N-氨基乙基哌嗪(N-AEP)、乙二胺四乙酸(EDTA)、1,2-环己二胺-N,N,N',N'-四乙酸(CDTA)、N-(羟乙基)-乙二胺三乙酸(HEdTA)、亚氨基二乙酸(IDA)、2-(羟乙基)亚氨基二乙酸(HIDA)、次氮基三乙酸、硫脲、1,1,3,3-四甲基脲、尿素、尿素衍生物、甘氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、异亮胺酸、甲硫氨酸、哌啶、N-(2-氨基乙基)哌啶、吡咯啶、苏氨酸、色氨酸、水杨酸、对甲苯磺酸、水杨基异羟肟酸、5-磺基水杨酸、三唑、氨基三唑、二甲基炔丙醇、月桂酰基肌氨酸、硬脂酰基肌氨酸、糖精、硼酸、3-羟基-2-萘甲酸、丙二酸、亚氨基二乙酸、五硼酸铵、尿素、甲基三乙氧基硅烷、4-甲基吡唑、吡唑、2-氨基-噻唑、腺苷、2-氨基-1,3,4-噻二唑、5-氨基-1H-四唑、腺嘌呤、喋呤、嘧啶、吡嗪、胞嘧啶、嗒嗪、1H-吡唑-3-甲酸、1H-吡唑-4-甲酸、3-氨基-5-羟基-1H-吡唑、3-氨基-5-甲基-1H-吡唑、3-氨基-5-叔丁基-1H-吡唑、2-氨基-甲基噻唑、2-巯基噻唑、2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑、2-巯基-5-甲基-1,3,4-噻二唑、2-氨基噻唑-5-甲腈、2-氨基噻唑-5-甲醛、2-氨基噻唑-4-甲酸乙酯、1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、咪唑、3-氨基-1,2,4-三唑衍生物及其组合。

在另一实施例中，所述组合物还包含杀生物剂，如异噻唑啉酮。

在另一实施例中，所述组合物实质上不含氧化剂和氟化物。

本文中所述组分的重量百分比比率范围将覆盖组合物的所有可能浓缩或稀释实施例。为实现所述目的，在一个实施例中，提供浓缩的去除组合物，其可被稀释以用作清洁溶液。浓缩组合物或“浓缩物”有利地允许使用者(例如，CMP工艺工程师)将浓缩物稀释到在使用时的所需强度和pH。浓缩水性去除组合物的稀释可在约1:1到约2500:1，或约5:1到约200:1，或约20:1到约120:1的范围内，其中所述水性去除组合物在并与溶剂(例如，去离子水)使用时或刚好之前被稀释。本领域技术人员应了解，在稀释后，本文中所公开的组分的重量百分比比率的范围应保持不变。

因此，本文中所述组合物可用于包括(但不限于)蚀刻后残留物去除、灰化后残留物去除表面准备、电镀后清洁和CMP后残留物去除的应用中。除了清洁含铝组分外，在一些实施例中，本文中所述的清洁组合物可用于清洁和保护其它金属(例如，含铜和含钴)微电子装置结构。

所述清洁组合物容易通过简单添加相应成分和混合成均匀状态来调配。此外，所述组合物可容易调配成单包装调配物或在使用时或使用前混合的多部分调配物，例如，可将多部分调配物的个别部分在工具处或在CMP工具的储存罐上游中混合。相应成分的浓度可以组合物的特定倍数广泛变化，即，更稀释或更浓缩，和应了解，本文中所述组合物可不同地并且替代地包含与本文中公开内容一致的成分的任何组合，由其组成或基本上由其组成。

因此，另一方面涉及试剂盒，其在一或多个容器中包含经调适以形成本文中所述清洁组合物的一或多种组分。所述试剂盒可在一或多个容器中包含水、蚀刻剂化合物、pH调节剂和如本文中所阐述的一或多种式(I)或(II)化合物以供在工厂或使用时与另外溶剂(例如，水)合并用。当然，所述试剂盒可还包含以上详述的任选成分中的一或多者。试剂盒的容器必须适于储存和运送组合物和可为(例如)容器(美国马萨诸塞州比勒里卡的英特格公司(Entegris,Inc.，Billerica,Mass.,USA))。

含有水性清洁组合物的组分的一或多个容器优选包括将所述组分带入以流体连通的所述一或多个容器中供掺合和分配用的构件。例如，提及容器，可将气压施加到所述一或多个容器的内衬外部以引起内衬的内容物的至少一部分被排出和因此使能流体连通供掺合和分配用。或者，可将气压施加到常规可加压容器的顶部空间或可使用泵以使能流体连通。此外，系统优选包括分配端口供将被掺合的去除组合物分配到工艺工具用。

如应用于微电子制造操作，本文中所述的清洁组合物有效地用以自微电子装置的表面去除残留物和污染物，包括粒子、CMP后残留物、灰化后残留物、和蚀刻后残留物。有利地，本文中所述的所公开的清洁组合物相对于所述领域中先前所述的替代清洁组合物显示改良的钴相容性。因此，本发明进一步涉及一种使用本文中所述的清洁组合物自其上具有残留物和污染物的微电子装置去除所述残留物和污染物的方法。

所述方法包括使微电子装置与所公开的清洁组合物接触达足以自微电子装置至少部分清洁残留物和污染物的时间。在使用中，所述组合物通常与装置在约20℃到约90℃，优选约20℃到约50℃的范围内的温度下接触达约5秒到约10分钟，优选约1秒至20分钟，优选约15秒到约5分钟的时间。这些接触时间和温度是说明性，和可采用于所述方法的广泛实践内有效自装置至少部分去除残留物和污染物的任何其它适宜时间和温度条件。因此，在另一方面中，本发明提供一种自其上具有残留物和污染物的微电子装置衬底去除所述残留物和污染物的方法，所述方法包括使所述微电子装置衬底与如上所阐述的第一方面的组合物接触达足以自微电子装置衬底至少部分清洁残留物和污染物的时间。

“至少部分清洁”和“实质上去除”均对应于去除至少85％的在粒子去除前存在于装置上的二氧化硅粒子，优选至少90％，甚至更优选至少95％，和最优选至少99％。

在接触装置和去除目标所需残留物和/或污染物后，所述清洁组合物可容易自先前施覆其的装置去除，如可在本文中所述组合物的给定最终用途应用中所需并且有效。例如，可使用冲洗溶液，其中所述冲洗溶液包含去离子水。此后，可将装置使用氮气或旋干循环干燥，如所述领域中已知。

本发明的另一方面涉及根据本文中所述方法制备的改良的微电子装置和含有这些微电子装置的产品。另一方面涉及再循环的组合物，其中所述组合物可再循环直到粒子和/或污染物负载达到所述组合物可容纳的最大量，如由本领域技术人员容易测定。因而，本文中所公开的组合物可包含残留物和/或污染物。可将残留物和污染物溶解于组合物中。或者，可将残留物和污染物悬浮于组合物中。在某些实施例中，所述残留物包括CMP后残留物、蚀刻后残留物、灰化后残留物、污染物或其组合。还有另一方面涉及制造包含微电子装置的物品的方法，所述方法包括使微电子装置与本发明之组合物接触达足以自微电子装置去除残留物和/或污染物的时间和将经清洁的微电子装置并入物品中。另一方面涉及通过这种方法生产的物品。

如上所指定，本发明的组合物可用于CMP后清洁操作中。以下实例和图式说明亦发现所述组合物在仿真微电子装置衬底暴露于CMP后清洁的条件下具有对铝、铜和钴表面的标称蚀刻效应。

实例

基础组合物：制备如表1中所阐述的基础组合物：

表1

基础组合物的一般程序

向50克去离子水中添加20.56克三乙醇胺。向此溶液中添加11.21克抗坏血酸，接着添加氢氧化胆碱，以调整pH到约9。

然后将此基础组合物与下列铝腐蚀抑制剂组合，以形成组合物1到14。

组合物1——基础组合物加上苯基膦酸(CAS号1571-33-1)

组合物2——基础组合物加上植酸(CAS号83-86-3)

组合物3——基础组合物加上辛基膦酸(CAS号4724-48-5)

组合物4——基础组合物加上亚乙烯基二膦酸四异丙酯(CAS号48074-47-1)

组合物5——基础组合物加上二叔丁基膦酸钾(CAS号33494-80-3)

组合物6——基础组合物加上腐殖酸(CAS号1415-93-6)

组合物7——基础组合物加上乙基膦酸(CAS号6779-09-5)

组合物8——基础组合物加上亚甲基二膦酸(CAS号1984-15-2)

组合物9——基础组合物加上1,10-癸基二膦酸(CAS号5943-21-5)

组合物10——基础组合物加上辛基膦酸(CAS号4724-48-5)

组合物11——基础组合物加上己基膦酸(CAS号4721-24-8)

组合物12——基础组合物加上十八烷基膦酸(CAS号4724-47-4)

组合物13——基础组合物加上正十二烷基膦酸(CAS号5137-70-2)

组合物14——基础组合物加上磷酸单-N-十二烷酯(CAS号2627-35-2)

测试所有组合物的AlCu蚀刻速率作为在pH＝9下在将表面暴露于以上组合物1到46后自所述表面去除的AlCu金属的量的量度。针对这些实验，AlCu晶片为99.5％ Al和0.5％ Cu合金。在30℃和500rpm搅动下在15分钟清洁工艺之前和之后，藉由使用X-射线荧光(XRF)量测AlCu金属膜厚度。如下表2中所示，如与基础组合物相比，本发明的组合物提供AlCu材料的更低蚀刻速率。

表2.

组合物1到14显示AlCu表面在pH＝12和14下无腐蚀抑制。

在第一方面，本发明提供一种组合物，其包含：

a)水；

b)蚀刻剂化合物；

c)还原剂；和

d)选自具有下式的化合物的铝、钴或铜腐蚀抑制剂

或

其中各x独立地为0或1，R为芳基或亚芳基基团或单价或二价C₁-C₂₀烃基基团，并且M选自氢、C₁-C₆烷基基团、铵或碱金属阳离子，并且其中所述组合物的pH大于约8。

在第二方面中，本发明提供第一方面的组合物，其中所述C₁-C₂₀烃基基团选自直链或支链烷基或亚烷基基团。

在第三方面中，本发明提供第一方面的组合物，其中所述C₁-C₂₀烃基基团选自环烷基、亚环烷基、苯基或亚苯基基团。

在第四方面中，本发明提供第一方面的组合物，其中所述式(I)和(II)化合物选自

苯基膦酸；

植酸；

(12-膦酰基十二烷基)膦酸；

正十二烷基膦酸；

6-膦酰基己酸；

1,4-亚苯基双(膦酸)；

聚(乙烯基膦酸)；

辛基膦酸；

亚乙烯基二膦酸四异丙酯；

二-叔丁基磷酸钾；

乙基膦酸；

亚甲基二膦酸；

1,10-癸基二膦酸；

辛基膦酸；

己基膦酸；

十八烷基膦酸；

正十二烷基膦酸；和

磷酸单-N-十二烷酯。

在第五方面中，本发明提供前四个方面中的任一者的组合物，其中所述蚀刻剂化合物选自单乙醇胺、三乙醇胺、硫酸、柠檬酸及其组合。

在第六方面中，本发明提供前四个方面中的任一者的组合物，其中所述蚀刻剂化合物为三乙醇胺。

在第七方面中，本发明提供前五个方面中的任一者的组合物，其还包含一或多种pH调节剂。

在第八方面中，本发明提供第七方面的组合物，其中所述pH调节剂选自氢氧化四甲铵、氢氧化四乙铵、氢氧化胆碱、氢氧化铝和氢氧化钾。

在第九方面中，本发明提供第七或第八方面的组合物，其中所述pH调节剂为氢氧化胆碱。

在第十方面中，本发明提供前九个方面中的任一者的组合物，其中所述pH小于约14。

在第十一方面中，本发明提供第一方面的组合物，其中所述pH为约8.5到约12。

在第十二方面中，本发明提供第一方面的组合物，其中组分d)为铝腐蚀抑制剂并且所述pH为约8到约11。

在第十三方面中，本发明提供第一方面的组合物，其中组分d)为钴腐蚀抑制剂并且所述pH为约8到约13.5。

在第十四方面中，本发明提供前十三个方面中任一者的组合物，其还包含一或多种清洁添加剂。

在第十五方面中，本发明提供前十四个方面中任一者的组合物，其还包含第二腐蚀抑制剂。

在第十六方面中，本发明提供前十五个方面中任一者的组合物，其中所述还原剂选自亚磷氢酸、亚磷酸、亚硫酸、偏亚硫酸氢钠、偏亚硫酸氢铵、偏亚硫酸氢钾、抗坏血酸、L(+)-抗坏血酸、异抗坏血酸、羟胺、羟胺盐、二甲基羟胺、二乙基羟胺、选自半乳糖、木糖、葡萄糖、果糖、乳糖和麦芽糖的还原糖、氢醌、儿茶酚、四氢富瓦烯、N,N-二甲基苯胺苄胺及其组合。

在第十七方面中，本发明提供前十六个方面中任一者的组合物，其中所述还原剂为抗坏血酸。

在第十八方面中，本发明提供第十四方面的组合物，其中所述清洁添加剂选自乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚、丙二醇单丁醚、二丙二醇单丁醚、乙二醇单己醚、二乙二醇单己醚、三乙二醇单丁醚、乙二醇单苯醚、二乙二醇单苯醚、丙二醇单苯醚、二甲亚砜、环丁砜、聚(苯乙烯磺酸)或其盐、聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(乙烯醇)、聚(丙烯酸)及其盐、聚丙烯酸共聚物及其盐、聚(乙二醇)、聚乙二醇-共-聚丙二醇、羟乙基纤维素、聚(2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸)及其共聚物、聚二烯丙基二甲基氯化铵、聚(二甲氨基乙基甲基丙烯酸酯)及其共聚物、聚(三甲氨基乙基甲基丙烯酸酯)盐及其共聚物、乙氧基化醇或苯酚、乙氧基化脂肪酸糖、十二烷基苯磺酸、月桂基磺酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一酸、十二酸、苄基二甲基十二烷基氯化铵、苄基二甲基十二烷基氢氧化铵、和三甲基十二烷基铵。

在第十九方面中，本发明提供一种从其上具有残留物和污染物的微电子装置衬底去除所述残留物和污染物的方法，所述方法包括使所述微电子装置衬底与第一到第十七方面中的任一者的组合物接触达足以自所述微电子装置衬底至少部分清洁残留物和污染物的时间。

在第二十方面，本发明提供试剂盒，其在两个或更多个容器中包含前十八个方面中的任一者的组分a)、b)、c)和d)中的两者或更多者。

因此已描述本发明的若干说明性实施例，本领域技术人员应容易了解，可在附接于此的权利要求的范围内作出并且使用又其它实施例。已在上述描述中阐述由本文档覆盖的本发明的许多优点。然而，应了解，本发明在许多方面中仅说明性。本发明的范围当然以表述随附权利要求的语言限定。

Claims (20)

1.一种组合物，其包含：

a)水；

b)蚀刻剂化合物；

c)还原剂；和

d)选自具有下式的化合物的铝、钴或铜腐蚀抑制剂

其中各x独立地为0或1，R为芳基或亚芳基基团或单价或二价C₁-C₂₀烃基基团，并且M选自氢、C₁-C₆烷基基团、铵或碱金属阳离子，并且其中所述组合物的pH大于约8。

2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述C₁-C₂₀烃基基团选自直链或支链烷基或亚烷基基团。

3.根据权利要求1所述的组合物，其中所述C₁-C₂₀烃基基团选自环烷基、亚环烷基、苯基或亚苯基基团。

4.根据权利要求1所述的组合物，其中所述式(I)和(II)化合物选自

苯基膦酸；

植酸；

(12-膦酰基十二烷基)膦酸；

正十二烷基膦酸；

6-膦酰基己酸；

1,4-亚苯基双(膦酸)；

聚(乙烯基膦酸)；

辛基膦酸；

亚乙烯基二膦酸四异丙酯；

二-叔丁基磷酸钾；

乙基膦酸；

亚甲基二膦酸；

1,10-癸基二膦酸；

辛基膦酸；

己基膦酸；

十八烷基膦酸；

正十二烷基膦酸；和

磷酸单-N-十二烷酯。

5.根据权利要求1所述的组合物，其中所述蚀刻剂化合物选自单乙醇胺、三乙醇胺、硫酸、柠檬酸及其组合。

6.根据权利要求1所述的组合物，其中所述蚀刻剂化合物为三乙醇胺。

7.根据权利要求1所述的组合物，其还包含一或多种pH调节剂。

8.根据权利要求7所述的组合物，其中所述pH调节剂选自氢氧化四甲铵、氢氧化四乙铵、氢氧化胆碱、氢氧化铝和氢氧化钾。

9.根据权利要求7所述的组合物，其中所述pH调节剂为氢氧化胆碱。

10.根据权利要求1所述的组合物，其中所述pH小于约14。

11.根据权利要求1所述的组合物，其中所述pH为约8.5到约12。

12.根据权利要求1所述的组合物，其中组分d)为铝腐蚀抑制剂并且所述pH为约8到约11。

13.根据权利要求1所述的组合物，其中组分d)为钴腐蚀抑制剂并且所述pH为约8到约13.5。

14.根据权利要求1所述的组合物，其还包含一或多种清洁添加剂。

15.根据权利要求1所述的组合物，其还包含第二腐蚀抑制剂。

16.根据权利要求1所述的组合物，其中所述还原剂选自亚磷氢酸、亚磷酸、亚硫酸、偏亚硫酸氢钠、偏亚硫酸氢铵、偏亚硫酸氢钾、抗坏血酸、L(+)-抗坏血酸、异抗坏血酸、羟胺、羟胺盐、二甲基羟胺、二乙基羟胺、还原糖(选自半乳糖、木糖、葡萄糖、果糖、乳糖和麦芽糖)、氢醌、儿茶酚、四氢富瓦烯、N,N-二甲基苯胺苄胺及其组合。

17.根据权利要求1所述的组合物，其中所述还原剂为抗坏血酸。

18.根据权利要求13所述的组合物，其中所述清洁添加剂选自乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚、丙二醇单丁醚、二丙二醇单丁醚、乙二醇单己醚、二乙二醇单己醚、三乙二醇单丁醚、乙二醇单苯醚、二乙二醇单苯醚、丙二醇单苯醚、二甲亚砜、环丁砜、聚(苯乙烯磺酸)或其盐、聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(乙烯醇)、聚(丙烯酸)及其盐、聚丙烯酸共聚物及其盐、聚(乙二醇)、聚乙二醇-共-聚丙二醇、羟乙基纤维素、聚(2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸)及其共聚物、聚二烯丙基二甲基氯化铵、聚(甲基丙烯酸二甲氨基乙酯)及其共聚物、聚(甲基丙烯酸三甲氨基乙酯)盐及其共聚物、乙氧基化醇或苯酚、乙氧基化脂肪酸糖、十二烷基苯磺酸、月桂基磺酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一烷酸、十二烷酸、苄基二甲基十二烷基氯化铵、苄基二甲基十二烷基氢氧化铵、和三甲基十二烷基氯化铵。

19.一种用于从微电子装置衬底去除残留物和污染物的方法，所述微电子装置衬底上具有所述残留物和污染物，所述方法包括使所述微电子装置衬底与根据权利要求1所述的组合物接触达足以至少部分清洁来自所述微电子装置衬底的所述残留物和污染物的时间。

20.一种试剂盒，其在两个或更多个容器中包含权利要求1的组分a)、b)、c)和d)中的两种或更多种。