一種光刻膠剝離液及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明公開(kāi)了一種光刻膠剝離液及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 在半導(dǎo)體元器件制造過(guò)程中，通過(guò)在一些材料的表面上形成光阻的掩膜，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，需要除去殘留的光阻。在該 光阻去除的過(guò)程中要求完全除去不需要的光阻，同時(shí)不能腐蝕任何基材，尤其是嚴(yán)格控制 金屬鋁銅的腐蝕。
[0003] 目前，光阻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)體晶片上的光阻。如 JP1998239865公開(kāi)了一種含水體系的清洗液，其組成是四甲基氫氧化銨（TMAH)、二甲基亞 砜（DMSO)U, 3'-二甲基-2-咪唑烷酮（DMI)和水。將晶片浸入該清洗液中，于50~KKTC 下除去金屬和電介質(zhì)基材上的20 μ m以上的光阻；其對(duì)半導(dǎo)體晶片基材的腐蝕略高，且不 能完全去除半導(dǎo)體晶片上的光阻，清洗能力不足；又例如US5529887公開(kāi)了由氫氧化鉀 (Κ0Η)、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40~90°C下除去金屬和電介質(zhì)基材上的光阻。該清洗液對(duì)半導(dǎo)體晶片基材的腐蝕較高。 又例如W02006/056298A1利用由四甲基氫氧化銨（TMAH)、二甲基亞砜（DMS0)，乙二醇（EG) 和水組成堿性清洗液，用于清洗50~100微米厚的光阻，同時(shí)對(duì)金屬銅基本無(wú)腐蝕。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)光阻殘留物的清洗要求也相應(yīng)提高；主 要是在單位面積上引腳數(shù)（I/O)越來(lái)越多，光阻的去除也變得越來(lái)越困難。由此可見(jiàn)，尋找 更為有效的光阻清洗液是該類(lèi)光阻清洗液努力改進(jìn)的優(yōu)先方向。一般而言，提高堿性光阻 清洗液的清洗能力主要是通過(guò)提高清洗液的堿性、選用更為有效的溶劑體系、提高操作溫 度和延長(zhǎng)操作時(shí)間幾個(gè)方面來(lái)實(shí)現(xiàn)的。但是，提高清洗液的堿性和操作溫度以及延長(zhǎng)清洗 時(shí)間往往會(huì)增加對(duì)金屬的腐蝕。通常情況下，在凸點(diǎn)封裝領(lǐng)域涉及的金屬主要是銀、錫、鉛 和銅四種金屬。近年來(lái)，為了進(jìn)一步降低成本同時(shí)提高良率，一些封裝測(cè)試廠商開(kāi)始要求光 阻清洗液也能進(jìn)一步抑制金屬鋁的腐蝕。為了適應(yīng)新的形勢(shì)，必須開(kāi)發(fā)出一類(lèi)光阻去除能 力強(qiáng)，同時(shí)也能夠?qū)饘黉X基本無(wú)腐蝕的清洗液。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是為了提供一種有效地去除光阻殘留物的清洗液及其組成。該清洗 液在有效去除晶圓上的光阻殘留物的同時(shí)，通過(guò)一種聚醚脂肪酸酯的加入實(shí)現(xiàn)對(duì)基材如金 屬鋁、銅等基本無(wú)腐蝕，在對(duì)晶圓清洗后可以用水直接漂洗而且不會(huì)對(duì)金屬尤其是鋁造成 較大腐蝕。因此該新型的清洗液在金屬清洗和半導(dǎo)體晶片清洗等微電子領(lǐng)域具有良好的應(yīng) 用前景。
[0005] 該新型清洗液含有：a)季胺氫氧化物；（b)醇胺；（C)溶劑；還含有聚醚脂肪酸酯， 其中
[0006] i.季胺氫氧化物0· 1-6% ;優(yōu)選0· 1-5% ;
[0007] ii.醇胺 0· 1-20%，優(yōu)選 0· 5-10% ;
[0008] iii.聚醚脂肪酸酯IOOppm~5%，優(yōu)選0· 05-3% ;
[0009] iv.余量是有機(jī)溶劑（69%-99· 79%)。
[0010] 上述含量均為質(zhì)量百分比含量；本發(fā)明所涉及的去除光阻殘留物的清洗液不含有 羥胺、氟化物，氧化劑以及研磨顆粒。
[0011] 本發(fā)明中，季銨氫氧化物為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、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。
[0012] 本發(fā)明中，醇胺較佳的為單乙醇胺、N-甲基乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、異丙醇 胺、乙基二乙醇胺、N，N-二乙基乙醇胺、N-(2-氨基乙基）乙醇胺和二甘醇胺。優(yōu)選為單乙 醇胺、三乙醇胺及其混合物。
[0013] 在本發(fā)明中，聚醚脂肪酸酯是指用醇類(lèi)單體或醇類(lèi)低聚物，如聚乙二醇、聚丙二 醇、聚氧乙烯醇等與脂肪酸類(lèi)單體形成的聚醚脂肪酸酯聚合物或直接使用含脂肪酸類(lèi)單體 與環(huán)氧乙烷進(jìn)行加成反應(yīng)得到的聚醚類(lèi)脂肪酸酯聚合物。較佳地為聚乙二醇單硬脂酸酯， 聚乙二醇雙硬脂酸酯，聚乙二醇單月桂酸酯，聚乙二醇雙月桂酸酯，聚乙二醇單油酸酯，聚 乙二醇雙油酸酯，聚丙二醇單硬脂酸酯，聚丙二醇雙硬脂酸酯，聚丙二醇單月桂酸酯，聚丙 二醇雙月桂酸酯，聚丙二醇單油酸酯或聚丙二醇雙油酸酯，硬脂酸聚氧乙烯酯中的一種或 多種。
[0014] 本發(fā)明中，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；亞砜較佳的為二甲基亞砜和甲乙基亞砜中的一種或多種；砜較佳的為 甲基砜、環(huán)丁砜中的一種或多種；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；吡咯烷酮較佳的為N-甲基吡咯烷酮和N-環(huán)己基吡咯烷酮中的一種 或多種；咪唑啉酮較佳的為1，3-二甲基-2-咪唑啉酮；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；醇醚較佳的為二乙二醇單丁醚和二丙二醇單甲醚中的一種或多 種。
[0015] 本發(fā)明中的清洗液，可以在25°C至80°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80°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>[0016] 本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：本發(fā)明的清洗液組分簡(jiǎn)單，在有效去除晶圓上的光 阻殘留物的同時(shí)，對(duì)于基材如金屬鋁、銅等基本無(wú)腐蝕，在對(duì)晶圓清洗后可以用水直接漂洗 而且由于不會(huì)對(duì)金屬尤其是鋁造成較大腐蝕，增加了晶圓漂洗的操作窗口。因此該新型的 清洗液在金屬清洗和半導(dǎo)體晶片清洗等微電子領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。
[0017] 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。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面通過(guò)具體實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅僅局限 于下述實(shí)施例。
[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] 表1實(shí)施例及對(duì)比例清洗液的組分和含量
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于去除光阻殘留物的清洗液，其包含季胺氫氧化物，醇胺，有機(jī)溶劑，其特征 在于，還含有聚醚脂肪酸酯。
2. 如權(quán)利要求1所述的清洗液，其特征在于，其中所述的季胺氫氧化物的含量為 0. l-6wt%，所述的醇胺含量為0. l-20wt%，所述的聚醚脂肪酸酯含量為0.0 l~5wt%，所述的 有機(jī)溶劑為余量。
3. 如權(quán)利要求2所述的清洗液，其特征在于，其中所述的季胺氫氧化物的含量為 0. l-5wt%，所述的醇胺含量為0. 5-lOwt%，所述的聚醚脂肪酸酯含量為0. 05-3wt%，所述的 有機(jī)溶劑為余量。
4. 如權(quán)利要求1所述的清洗液，其特征在于，其中所述的季胺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、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。
5. 如權(quán)利要求1所述的清洗液，其特征在于，其中所述的醇胺選自單乙醇胺、N-甲基乙 醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、異丙醇胺、乙基二乙醇胺、N，N-二乙基乙醇胺、N-(2-氨基乙基） 乙醇胺和二甘醇胺。優(yōu)選為單乙醇胺、三乙醇胺及其混合物。
6. 如權(quán)利要求5所述的清洗液，其特征在于，其中所述的醇胺為單乙醇胺、三乙醇胺及 其混合物。
7. 如權(quán)利要求1所述的清洗液，其特征在于，其中所述的聚醚脂肪酸酯為醇類(lèi)單體或 醇類(lèi)低聚物與脂肪酸類(lèi)單體形成的聚醚脂肪酸酯聚合物或直接使用含脂肪酸類(lèi)單體與環(huán) 氧乙烷進(jìn)行加成反應(yīng)得到的聚醚類(lèi)脂肪酸酯聚合物。
8. 如權(quán)利要求7所述的清洗液，其特征在于，所述的聚醚脂肪酸酯選自聚乙二醇單硬 脂酸酯，聚乙二醇雙硬脂酸酯，聚乙二醇單月桂酸酯，聚乙二醇雙月桂酸酯，聚乙二醇單油 酸酯，聚乙二醇雙油酸酯，聚丙二醇單硬脂酸酯，聚丙二醇雙硬脂酸酯，聚丙二醇單月桂酸 酯，聚丙二醇雙月桂酸酯，聚丙二醇單油酸酯或聚丙二醇雙油酸酯，硬脂酸聚氧乙烯酯中的 一種或多種。
9. 如權(quán)利要求8所述的清洗液，其特征在于，所述的聚醚脂肪酸酯選自聚乙二醇（400) 單月桂酸酯，聚乙二醇（800 )單月桂酸酯，聚乙二醇（4000 )單硬脂酸酯，聚乙二醇（6000 )單 油酸酯，聚乙二醇（6000)雙硬脂酸酯，聚丙二醇（1000)單油酸酯，聚丙二醇（800)單月桂酸 酯，硬脂酸聚氧乙烯酯（SG-40)，硬脂酸聚氧乙烯酯（SG-20)，聚丙二醇（1000)雙月桂酸酯， 聚乙二醇（4000)雙月桂酸酯，聚丙二醇（400)雙油酸酯，聚乙二醇（1540)單月桂酸酯，聚丙 二醇（800)雙硬脂酸酯，聚丙二醇（800)單硬脂酸酯，聚乙二醇（1000)雙油酸酯。
10. 如權(quán)利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述的有機(jī)溶劑為亞砜、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。
11. 如權(quán)利要求10所述的清洗液，其特征在于，所述的亞砜為二甲基亞砜和/或甲乙 基亞砜；所述的砜為甲基砜和/或環(huán)丁砜；所述的咪唑烷酮為2-咪唑烷酮和/或1，3-二甲 基-2-咪唑烷酮；所述的吡咯烷酮為N-甲基吡咯烷酮和/或N-環(huán)己基吡咯烷酮；所述的咪 唑啉酮為1，3-二甲基-2-咪唑啉酮；所述的酰胺為二甲基甲酰胺和/或二甲基乙酰胺；所 述的醇醚為二乙二醇單丁醚和/或二丙二醇單甲醚。
12. -種如權(quán)利要求1-11任一項(xiàng)所述的清洗液在去除光阻殘留物的應(yīng)用。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于去除光阻殘留物的清洗液及其組成。這種光阻殘留物的清洗液含有（a）季胺氫氧化物，（b）醇胺，（c）溶劑，（d）聚醚脂肪酸酯。該清洗液能夠明顯的降低對(duì)金屬的腐蝕速率，尤其是對(duì)金屬鋁基本沒(méi)有腐蝕；同時(shí)能夠更為有效地去除晶圓上的光阻殘留物，在半導(dǎo)體晶圓清洗等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。
【IPC分類(lèi)】G03F7-42
【公開(kāi)號(hào)】CN104635439
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310561004
【發(fā)明人】何春陽(yáng), 劉兵, 孫廣勝, 黃達(dá)輝
【申請(qǐng)人】安集微電子科技(上海)有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2013年11月12日