一種光刻膠去除劑的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種低蝕刻性的適用于較厚光刻膠清洗的清洗液。該低蝕刻性的光刻膠清洗液含有(a)季銨氫氧化物(b)醇胺(c)糖或糖醇(d)表面活性劑以及(e)溶劑。該低蝕刻性的光刻膠清洗劑能夠高效的去除半導(dǎo)體晶圓上的光刻膠，同時(shí)對(duì)于基材基本沒(méi)有攻擊如金屬鋁、銅等，在半導(dǎo)體晶圓清洗等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種光刻膠去除劑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種光刻膠去除劑。
【背景技術(shù)】
[0002]在通常的半導(dǎo)體制造工藝中，通過(guò)在一些材料的表面上形成光刻膠的掩膜，曝光后進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)移，在得到需要的圖形之后，進(jìn)行下一道工序之前，需要?jiǎng)內(nèi)埩舻墓饪棠z。在這個(gè)過(guò)程中要求完全除去不需要的光刻膠，同時(shí)不能腐蝕任何基材。例如，在晶圓微球植入工藝(bumping technology)中，需要光刻膠形成掩膜，該掩膜在微球成功植入后同樣需要去除，但由于該光刻膠較厚，完全去除常較為困難。改善去除效果較為常用的方法是采用延長(zhǎng)浸泡時(shí)間、提高浸泡溫度和采用更富有攻擊性的溶液，但這常會(huì)造成晶片基材的腐蝕和微球的腐蝕，從而導(dǎo)致晶片良率的顯著降低。
[0003]目前，光刻膠清洗液主要由極性有機(jī)溶劑、強(qiáng)堿和/或水等組成，通過(guò)將半導(dǎo)體晶片浸入清洗液中或者利用清洗液沖洗半導(dǎo)體晶片，去除半導(dǎo)體晶片上的光刻膠。如W02006/056298A1利用由四甲基氫氧化銨(TMAH)、二甲基亞砜(DMSO)，乙二醇(EG)和水組成堿性清洗液，用于清洗銅基板的光刻膠，同時(shí)對(duì)金屬銅基本無(wú)腐蝕，但其對(duì)金屬鋁有腐蝕；又例如US5529887由氫氧化鉀(KOH)、烷基二醇單烷基醚、水溶性氟化物和水等組成堿性清洗液，將晶片浸入該清洗液中，在4(T90°C下除去金屬和電介質(zhì)基材上的厚膜光刻膠。其對(duì)半導(dǎo)體晶片基材的腐蝕較高。隨著半導(dǎo)體的快速發(fā)展，特別是凸球封裝領(lǐng)域的發(fā)展，對(duì)光刻膠殘留物的清洗要求也相應(yīng)提高；主要是隨著在單位面積上引腳數(shù)(I/O)越來(lái)越多，光刻膠的去除也變得越來(lái)越困難。
[0004]由此可見(jiàn)，尋找更為有效抑制金屬腐蝕抑制方法和高效的光刻膠去除能力是該類(lèi)光刻膠清洗液努力改進(jìn)的優(yōu)先方向。`
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題就是針對(duì)現(xiàn)有的厚膜光刻膠清洗液存在的清洗能力不足或者對(duì)半導(dǎo)體晶片圖案和基材腐蝕性較強(qiáng)的缺陷，而提供一種對(duì)厚膜光刻膠清洗能力強(qiáng)且對(duì)半導(dǎo)體晶片圖案和基材腐蝕性較低的光刻膠清洗劑。
[0006]本發(fā)明公開(kāi)的低蝕刻性的適用與較厚光刻膠清洗的清洗液及其清洗方法。這種低蝕刻性的光刻膠清洗液含有(a)季銨氫氧化物，(b)醇胺，(C)糖和/或糖醇(d)表面活性劑以及(e)溶劑。這種低蝕刻性的光刻膠清洗劑能夠高效的去除半導(dǎo)體晶圓上的光刻膠，同時(shí)對(duì)于基材基本沒(méi)有攻擊如金屬鋁、銅等，在半導(dǎo)體晶圓清洗等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前
旦
-5^ O
[0007]在本發(fā)明中，所述季銨氫氧化物的濃度為0.f 10wt%，優(yōu)選f 5wt% ;醇胺的濃度為0.1~30wt%，優(yōu)選0.l-15wt% ;糖和/或糖醇的濃度為0.1~5wt%，優(yōu)選0.1~3wt% ;表面活性劑的濃度為0.01~3wt%，優(yōu)選0.riwt% ;余量為溶劑。
[0008]在本發(fā)明中所述的組分a與組分b的質(zhì)量比較佳的位于6比I與I比2.5之間。當(dāng)組分a與組分b的比例大于6:1時(shí)，體系有可能不能形成均相溶液或形成均相溶液的時(shí)間很長(zhǎng)；另一方面，當(dāng)組分a與組分b的比例小于1:2.5時(shí)，過(guò)多的醇胺會(huì)導(dǎo)致光刻膠的去除效率下降。
[0009]本發(fā)明中所述的季銨氫氧化物包括四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨、四丙基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨、甲基三乙基氫氧化銨、羥乙基三甲基氫氧化銨、十六烷基三甲基氫氧化銨和芐基三甲基氫氧化銨中的一種或多種。
[0010]本發(fā)明中所述的醇胺為單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、正丙醇胺、異丙醇胺、2-( 二乙氨基)乙醇、乙基二乙醇胺和二甘醇胺中的一種或幾種。醇胺的存在有利于提高季銨氫氧化物的溶解度。
[0011]本發(fā)明中所述的糖或糖醇為選自蘇阿糖、阿拉伯糖、木糖、核糖、核酮糖、木酮糖、葡萄糖、甘露糖、半乳糖、塔格糖、阿洛糖、阿卓糖、艾杜糖、塔羅糖、山梨糖、阿洛酮糖、果糖、蘇糖醇、赤蘚醇、核糖醇、阿拉伯糖醇、木糖醇、塔羅糖醇、山梨醇、甘露醇、艾杜糖醇和半乳糖醇中的一種或者幾種。
[0012]本發(fā)明中所述的表面活性劑選自聚乙烯吡咯烷酮。表面活性劑的加入有利于光刻月父的去除。
[0013]本發(fā)明中所述的溶劑可選自有機(jī)溶劑或有機(jī)溶劑與水的混合物。所述的有機(jī)溶劑較佳的為亞砜、砜、咪唑烷酮、吡咯烷酮、咪唑啉酮、酰胺和醇醚中的一種或多種；所述的亞砜較佳的為二甲基亞砜和甲乙基亞砜中的一種或多種；所述的砜較佳的為甲基砜和環(huán)丁砜中的一種或多種；所述的咪唑烷酮較佳的為2-咪唑烷酮和1，3- 二甲基-2-咪唑烷酮中的一種或多種；所述的吡咯烷酮較佳的為N-甲基吡咯烷酮、N-環(huán)己基吡咯烷酮和N-羥乙基吡咯烷酮中的一種或多種；所述的咪唑啉酮較佳的為1，3- 二甲基-2-咪唑啉酮；所述的酰胺較佳的為二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺中的一種或多種；所述的醇醚較佳的為二乙二醇單甲醚、二乙二醇單丁醚和二丙二醇單甲醚中的一種或多種。本發(fā)明中所述的溶劑選自有機(jī)溶劑與水的混合物時(shí),混合物中水的含量不超過(guò)10wt%。
[0014]本發(fā)明中的清洗液，可以在25°C至85°C下清洗晶圓上的光阻殘留物。具體方法如下:將含有光阻殘留物的晶圓浸入本發(fā)明中的清洗液中，在25°C至85°C下浸泡合適的時(shí)間后，取出漂洗后用高純氮?dú)獯蹈伞?br> [0015]本發(fā)明的技術(shù)效果在于:
[0016]a)選用合適的季銨氫氧化物/醇胺的比例有利于協(xié)調(diào)光刻膠去除能力和金屬微球的防腐蝕；
[0017]b)糖或糖醇的存在，有利于抑制金屬銅、鋁、錫、鉛、銀的腐蝕；
[0018]c)聚乙烯吡咯烷酮的加入有利于光刻膠的去除。
【具體實(shí)施方式】
[0019]本發(fā)明所用試劑及原料均市售可得。本發(fā)明的清洗液由上述成分簡(jiǎn)單均勻混合即可制得。
[0020]下面通過(guò)【具體實(shí)施方式】來(lái)進(jìn)一步闡述本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)。但本發(fā)明包括但不限于下述實(shí)施例的具體組成。
[0021]制備實(shí)施例[0022]表1給出了本發(fā)明的清洗液配方。以下所述百分含量均為質(zhì)量百分比含量。
[0023]表1各實(shí)施例(Examples)及對(duì)比例中的清洗劑的組分和含量
【權(quán)利要求】
1.一種光刻膠去除劑，其包含:季銨氫氧化物，醇胺，糖和/或糖醇，表面活性劑以及溶劑。
2.如權(quán)利要求1所述的光刻膠去除劑，其特征在于:所述季銨氫氧化物的濃度為0.l?10wt%，所述醇胺的濃度為0.1?30wt%，所述糖和/或糖醇的濃度為0.1?5wt%，所述表面活性劑的濃度為0.0r3wt%，所述溶劑的含量為余量。
3.如權(quán)利要求2所述的光刻膠去除劑，其特征在于:所述季銨氫氧化物的濃度為I?5wt%，所述醇胺的濃度為0.l-15wt%，所述糖和/或糖醇的濃度為0.1?3wt%，所述表面活性劑的濃度為0.f lwt%。
4.如權(quán)利要求2或3所述的光刻膠清洗劑，其特征在于:所述季銨氫氧化物與所述醇胺的質(zhì)量比為6比I與I比2.5之間。
5.如權(quán)利要求1所述的光刻膠清洗劑，其特征在于:所述的季銨氫氧化物選自四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨、四丙基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨、甲基三乙基氫氧化銨、羥乙基三甲基氫氧化銨、十六烷基三甲基氫氧化銨和芐基三甲基氫氧化銨中的一種或多種。
6.如權(quán)利要求1所述的光刻膠清洗劑，其特征在于:本發(fā)明中所述的醇胺選自單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、正丙醇胺、異丙醇胺、2-( 二乙氨基)乙醇、乙基二乙醇胺和二甘醇胺中的一種或幾種。
7.如權(quán)利要求1所述的光刻膠清洗劑，其特征在于:所述的糖和/或糖醇選自蘇阿糖、阿拉伯糖、木糖、核糖、核酮糖、木酮糖、葡萄糖、甘露糖、半乳糖、塔格糖、阿洛糖、阿卓糖、艾杜糖、塔羅糖、山梨糖、阿洛酮糖、果糖、蘇糖醇、赤蘚醇、核糖醇、阿拉伯糖醇、木糖醇、塔羅糖醇、山梨醇、甘露醇、艾杜糖醇和半乳糖醇中的一種或者幾種。
8.如權(quán)利要求1所述的光刻膠清洗劑，其特征在于:所述的表面活性劑為聚乙烯吡咯烷酮。
9.如權(quán)利要求1所述的光刻膠清洗劑，其特征在于:所述的溶劑選自有機(jī)溶劑或有機(jī)溶劑與水的混合物。
10.如權(quán)利要求9所述的光刻膠清洗劑，其特征在于:所述的有機(jī)溶劑選自亞砜、砜、咪唑烷酮、吡咯烷酮、咪唑啉酮、酰胺和醇醚中的一種或多種。
11.如權(quán)利要求10所述的光刻膠清洗劑，其特征在于:所述的亞砜選自二甲基亞砜和甲乙基亞砜中的一種或多種；所述的砜選自甲基砜和環(huán)丁砜中的一種或多種；所述的咪唑烷酮選自2-咪唑烷酮和1，3- 二甲基-2-咪唑烷酮中的一種或多種；所述的吡咯烷酮選自N-甲基吡咯烷酮、N-環(huán)己基吡咯烷酮和N-羥乙基吡咯烷酮中的一種或多種；所述的咪唑啉酮為1，3-二甲基-2-咪唑啉酮；所述的酰胺選自二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺中的一種或多種；所述的醇醚選自二乙二醇單甲醚、二乙二醇單丁醚和二丙二醇單甲醚中的一種或多種。
12.如權(quán)利要求9所述的光刻膠清洗劑，其特征在于:所述的溶劑選自有機(jī)溶劑與水的混合物時(shí)，混合物中水的含量不超過(guò)IOwt %。
【文檔編號(hào)】G03F7/42GK103869636SQ201210546307
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月17日
【發(fā)明者】劉兵, 彭洪修, 孫廣勝, 顏金荔 申請(qǐng)人:安集微電子科技(上海)有限公司