本發(fā)明涉及去膠液
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種半導(dǎo)體制程正性光刻膠去膠液及應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：去膠液的使用要求包含以下兩點：第一、對光刻膠具有較強的溶解能力；第二、對于光刻膠下方的金屬布線層腐蝕性低。現(xiàn)有技術(shù)中的去膠液多為水性，按照組成可以分為酸性和堿性。酸性去膠液如cn103605266a、cn101776853a，上述兩文件中包含無機酸和/或有機酸、羥基乙酸；堿性去膠液如cn103838091a和cn103605269a，堿源為季銨氫氧化物、氫氧化鉀和醇胺。cn103293882a中公開了一種光刻膠清洗液，其包含：醇胺，四氫糠醇，以及苯并三氮唑和/或其衍生物。實際使用中，醇胺對于正性光刻膠的溶解速率較慢，特別是對于膜厚達15微米以上的光刻膠膜，增加醇胺的濃度對于光刻膠溶解速率的影響不大。cn102540776a中公開了一種去除半導(dǎo)體工藝中殘留光刻膠的剝離液，該剝離液的組成及含量(質(zhì)量百分比)為20～70%的多甲基磷酰胺、5～30％的鏈烷醇胺、0.01～10%的有機硅聚醚類化合物、0.01～10%的炔醇、1～30%(含質(zhì)量)的羥胺、5%～50%的去離子水，其中光刻膠主要溶劑為多甲基磷酰胺，而且進一步強調(diào)了當(dāng)六甲基磷酰胺質(zhì)量百分比含量低于10%或高于70%，不能有效去除干法蝕刻后的殘留聚合物。改進的方案增加了非質(zhì)子極性溶劑多甲基磷酰胺優(yōu)化對光刻膠的溶解能力，有益效果部分沒有關(guān)于溶解速率改進的闡述。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的之一在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種光刻膠溶解速率較快、對配線層無腐蝕的半導(dǎo)體制程正性光刻膠去膠液。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種半導(dǎo)體制程正性光刻膠去膠液，其特征在于，包含鏈烷醇胺、金屬緩蝕劑、與水混溶的極性有機溶劑、添加劑和水，添加劑為低碳硝基烷烴及其衍生物，低碳硝基烷烴的碳原子數(shù)為1～3。添加劑的加入可提高正性光刻膠在去膠液中溶解度，并且加快溶解速率，縮短半導(dǎo)體元件表面厚膜光刻膠的去膠處理時間，提高去膠處理效率。優(yōu)選的技術(shù)方案為，按重量百分比計，去膠液包含鏈烷醇胺3～25%、金屬緩蝕劑0.001～5%、與水混溶的極性有機溶劑5～10%、添加劑0.1～10%和水60～87%?，F(xiàn)有技術(shù)中采用高濃度的多甲基磷酰胺改善去膠液溶解力，半導(dǎo)體經(jīng)去膠處理后需要用去離子水沖洗，沖洗廢液中的磷含量較，與上述技術(shù)方案相比，添加劑濃度較小，成本較低，后期沖洗廢液中氮含量較小。優(yōu)選的技術(shù)方案為，低碳單硝基烷烴衍生物的結(jié)構(gòu)式中硝基碳上連接有至少一個羥甲基取代基。含有羥甲基取代基的低碳單硝基烷烴衍生物能更快速的滲入光刻膠底膜，起到剝離作用。優(yōu)選的技術(shù)方案為，低碳硝基烷烴衍生物為選自2-硝基-2-甲基-1,3-丙二醇、2-硝基-2-乙基-丙二醇、2-硝基-2-甲基-1-丙醇中的至少一種。含有羥甲基的上述物質(zhì)更容易擴散至樹脂高分子之間，使分子鏈解纏樹脂層溶脹，進一步加速正性光刻膠的溶解。優(yōu)選的技術(shù)方案為，與水混溶的極性有機溶劑為選自砜類、亞砜類、吡咯烷酮類、酰胺類、咪唑酮類有機溶劑中的至少一種。優(yōu)選的技術(shù)方案為，金屬緩蝕劑為選自炔醇類緩蝕劑、水溶性巰基苯并噻唑類緩蝕劑和苯并三氮唑類緩蝕劑中的至少一種。上述金屬緩蝕劑對于堿性溶液中的銅或鋁均具有良好的緩蝕效果。優(yōu)選的技術(shù)方案為，去膠液中還包括表面活性劑，表面活性劑為非離子表面活性劑和/或雙子表面活性劑。表面活性劑的加入能有效優(yōu)化去膠液的滲透性和對膠膜表面的潤濕性，有助于溶出的小分子鏈在去膠液中的快速分散。優(yōu)選的技術(shù)方案為，鏈烷醇胺為二乙醇胺和/或三乙醇胺，添加劑為2-硝基-2-甲基-1,3-丙二醇和/或2-硝基-2-乙基-丙二醇。添加劑羥基中的氫原子與水中的氧原子形成氫鍵，混合溶劑的氫鍵力與正性光刻膠酚醛樹脂的氫鍵溶解度參數(shù)更趨相近，因此混合溶劑中正性光刻膠酚醛樹脂的溶解度達到最大。本發(fā)明的目的之二在于提供一種上述的半導(dǎo)體制程正性光刻膠去膠液的應(yīng)用，其特征在于，正性光刻膠下方的布線材料為鋁或銅或銅鋁合金。本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果在于：該半導(dǎo)體制程正性光刻膠去膠液可以快速去除正性光刻膠層，且去膠液中光刻膠的溶解度增加，處理后的半導(dǎo)體表面無光刻膠殘留，且對光刻膠下方的鋁層或銅層或銅鋁合金層沒有腐蝕。具體實施方式下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。鏈烷醇胺鏈烷醇胺包括單鏈烷醇胺、二鏈烷醇胺和三鏈烷醇胺，常見的鏈烷醇胺有乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、異丙醇胺、2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇、n-甲基乙醇胺、二乙醇單異丙醇胺，包括但不限于上述的例舉。金屬緩蝕劑金屬緩蝕劑根據(jù)與光刻膠直接接觸的基板材質(zhì)和基板上配線的材質(zhì)進行選擇需要。常用的金屬緩蝕劑為銅和/或鋁緩蝕劑。與水混溶的極性有機溶劑優(yōu)選水溶液呈弱酸性或者堿性的極性有機溶劑，常用的與水混溶的極性有機溶劑包括甲酰胺、二甲亞砜、二甲基甲酰胺、六甲基磷酰胺、n-甲基吡咯烷酮，1-乙基-2-吡咯烷酮、咪唑酮。添加劑添加劑為低碳硝基烷烴及其衍生物，包含硝基甲烷、硝基乙烷、硝基丙烷，上述烷烴的衍生物包含三羥甲基硝基甲烷、2-硝基-2-甲基-1,3-丙二醇、2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇、2-硝基-甲基-1-丙醇、2-氨基-2-甲基-1-丙醇等。實施例1實施例1采用cn102540776a中的組分，多甲基磷酰胺六甲基磷酰胺70%、鏈烷醇胺n-甲基乙醇胺5%、金屬緩蝕劑炔醇類緩蝕劑0.01%，添加劑硝基甲烷2%和余量的水。實施例2-4組分選擇同實施例1，區(qū)別在于組分的重量百分比和添加劑的選擇：實施例2的組成為鏈烷醇胺3%、金屬緩蝕劑5%、與水混溶的極性有機溶劑10%、添加劑硝基丙烷10%和水72%。實施例3的組成為鏈烷醇胺25%、金屬緩蝕劑0.001%、與水混溶的極性有機溶劑5%、添加劑2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇0.1%和水69.899%。實施例4的組成為鏈烷醇胺14%、金屬緩蝕劑2%、與水混溶的極性有機溶劑7%、添加劑2-硝基-2-甲基-1,3-丙二醇5%和水72%。實施例5實施例5與實施例4的區(qū)別在于，添加劑由2-硝基-2-甲基-1,3-丙二醇和2-硝基-2-乙基-丙二醇以1:2混合而成。實施例6實施例6與實施例5的區(qū)別在于，極性有機溶劑為二甲亞砜。實施例7實施例7與實施例6的區(qū)別在于，極性有機溶劑為n-甲基吡咯烷酮和dmf（n，n-二甲基甲酰胺）以重量比1:3混合而成。實施例8實施例8與實施例7的區(qū)別在于，加入了表面活性劑脂肪醇聚氧乙烯醚和苯并三氮唑類緩蝕劑。實施例9實施例9與實施例8的區(qū)別在于，鏈烷醇胺采用二乙醇胺。實施例10實施例10與實施例9的區(qū)別在于，鏈烷醇胺采用二乙醇胺和三乙醇胺的組合物，重量比2:3。對比例1對比例1與實施例1的組成相同，區(qū)別在于不含添加劑低碳硝基烷烴及其衍生物，相應(yīng)的增加鏈烷醇胺的含量。對比例2與對比例1的組成相同，不包含緩蝕劑，相應(yīng)的進一步增加鏈烷醇胺的含量。樣品制備在4英寸硅片底部部氣化-沉淀得到的鋁層，采用正性光刻膠旋涂得到膜厚為1.5微米的光刻膠膜，涂膠片經(jīng)焙烘掩膜曝光、顯影、純水漂洗，涂膠片上未被曝光部分被sf6和cl2混合30秒內(nèi)得到的干法蝕刻氣體蝕刻，得到樣本。光刻膠去除測試：將干法蝕刻后基板在所配剝離液中浸泡10分鐘，溫度70℃（平行實驗5組，5分鐘后每隔一分鐘取出一基板觀察光刻膠層的剝離情況）然后用超純水沖洗干凈并干燥。繼而在sem顯微鏡下觀察下層布線腐蝕情況、剝離干凈程度。檢測結(jié)果見下表：光刻膠玻璃干凈處理時長（min）對下層布線的腐蝕情況實施例18無腐蝕實施例27無腐蝕實施例38無腐蝕實施例47無腐蝕實施例57無腐蝕實施例66無腐蝕實施例76無腐蝕實施例86無腐蝕實施例95無腐蝕實施例105無腐蝕對比例110無腐蝕對比例210少量腐蝕半導(dǎo)體制程正性光刻膠去膠液可以很容易并且快速的去除干法蝕刻工藝殘留的固化光刻膠層，并且在實現(xiàn)去膠時，該剝離液對金屬膜材料，特別是鋁、銅和含銅鋁合金的布線材料有很好的保護作用。上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。當(dāng)前第1頁12