一種金屬低刻蝕光刻膠剝離液的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明公開了一種金屬低刻蝕光刻膠剝離液。
【背景技術】
[0002] 在半導體元器件制造過程中，通過在一些材料的表面上形成光刻膠的掩膜，曝光 后進行圖形轉移，在得到需要的圖形之后，進行下一道工序之前，需要除去殘留的光刻膠。 在該光刻膠去除的過程中要求完全除去不需要的光刻膠，同時不能腐蝕任何基材，尤其是 嚴格控制金屬鋁銅的腐蝕。
[0003]目前，光刻膠清洗液主要由極性有機溶劑、強堿和/或水等組成，通過將半導體 晶片浸入清洗液中或者利用清洗液沖洗半導體晶片，去除半導體晶片上的光刻膠。如 JP1998239865公開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（DMS0)、1，3' -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基材上的20pm以上的光刻膠；其對半導體晶片基材的腐蝕略 高，且不能完全去除半導體晶片上的光刻膠，清洗能力不足；又例如US5529887公開了由氫 氧化鉀（K0H)、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基材上的光刻膠。該清洗液對半導體晶片基材的 腐蝕較高。又例如CN102141743A利用由四甲基氫氧化銨（TMAH)、二甲基亞砜（DMS0)，醇胺 和糖醇類金屬腐蝕抑制劑組成堿性清洗液，該清洗液對銅有較好的保護，但是不能有效地 去除厚度為80um以上的光刻膠。隨著半導體的快速發(fā)展，特別是凸球封裝領域的發(fā)展，對 光刻膠殘留物的清洗要求也相應提高；主要是在單位面積上引腳數（I/O)越來越多，光刻 膠的去除也變得越來越困難。由此可見，尋找更為有效的光刻膠清洗液是該類光刻膠清洗 液努力改進的優(yōu)先方向。一般而言，提高堿性光刻膠清洗液的清洗能力主要是通過提高清 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操作時間幾個方面來實現的。 但是，提高清洗液的堿性和操作溫度以及延長清洗時間往往會增加對金屬的腐蝕。通常情 況下，在凸點封裝領域涉及的金屬主要是銀、錫、鉛和銅四種金屬。近年來，為了進一步降低 成本同時提高良率，一些封裝測試廠商開始要求光刻膠清洗液也能進一步抑制金屬鋁的腐 蝕。為了適應新的形勢，必須開發(fā)出一類光刻膠去除能力強，同時也能夠對金屬鋁基本無腐 蝕的清洗液。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的目的是為了提供一種有效地去除光刻膠殘留物的光刻膠剝離液組成及 其應用。該光刻膠剝離液含有糖酸或糖酸內酯作為主要的金屬腐蝕抑制劑，糖酸或糖酸內 酯可單獨使用，也可以與具有顏料親和基團的星狀共聚物復配使用，使得該剝離液在有效 的去除晶圓上的光刻膠的同時，能有效的保護基材如金屬鋁、銅等基本無腐蝕，在對晶圓清 洗后可以用水直接漂洗。因此該新型的清洗液在金屬清洗和半導體晶片清洗等微電子領域 具有良好的應用前景。
[0005]該新型清洗液含有：a)季胺氫氧化物；(b)醇胺；（c)溶劑；(d)糖酸或糖酸內酯。 其具體配方如下：
[0006]i.季胺氫氧化物，具體含量為質量百分比0. 1-10% ;優(yōu)選0. 5-8% ;
[0007]ii.醇胺，具體含量為質量百分比0. 1-20%，優(yōu)選0. 5-10% ;
[0008]iii.糖酸或糖酸內酯，具體含量為質量百分比0.05~10%，優(yōu)選0. 1-5% ;
[0009]iv?余量是有機溶劑。
[0010] 上述含量均為質量百分比含量；這種去除光刻膠殘留物的清洗液不含有研磨顆 粒，羥胺、氟化物及氧化劑。
[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）乙醇胺和二甘醇胺中的一種或 多種。優(yōu)選為單乙醇胺、三乙醇胺中的一種或多種。
[0013] 本發(fā)明中，糖酸或糖酸內酯主要為五元糖酸或糖酸內酯和/或六元糖酸或糖酸內 酯，較佳的為D-核糖酸、L-核糖酸、核糖酸-1，4-內酯、D_(+)核糖酸-Y_內酯、葡萄糖酸、 D-葡萄糖醛酸、D-葡萄糖酸-Y_內酯、L-葡糖酸-1，5-內酯、D-葡糖醛酸-3,6-內酯、 D-甘露糖酸-1，4-內酯、L-甘露糖酸-1，4-內酯、甘露糖二酸、甘露糖二酸-1，4-內酯、葡 萄糖二酸、D-葡萄糖二酸1，4_內酯中的一種或多種。優(yōu)選D-(+)核糖酸-Y-內酯、D-葡 萄糖酸-Y-內酯、D-甘露糖酸-1,4-內酯中的一種或幾種。
[0014] 本發(fā)明中，有機溶劑較佳的為亞砜、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、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-甲基吡咯烷酮和 N-環(huán)己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 二乙二醇單丁醚和二丙二醇單甲醚中的一種或多種。
[0015] 在本發(fā)明中，新型清洗液還可含有帶有顏料親和基團的星型共聚物，該帶有顏料 親和基團的星型共聚物可與清洗液中的糖酸或糖酸內酯復配，進一步調高該清洗液的金屬 腐蝕抑制性能。具體含量為質量百分比lOppm~3%，優(yōu)選0? 05-3%。
[0016] 該帶有顏料親和基團的星型共聚物是指含有羥基、氨基或羧基的顏料親和基團的 星型聚合物。所謂帶有顏料親和基團的星型共聚物在本發(fā)明中較佳地為含顏料親和基團的 聚丙烯酸酯類星型共聚物；所謂帶有顏料親和基團的聚丙烯酸酯類星型聚合物是指含有羥 基、氨基等的聚丙烯酸酯類星型共聚物。也就是用丙烯酸酯類單體，如（甲基）丙烯酸甲酯、 (甲基）丙烯酸乙酯、（甲基）丙烯酸丙酯、（甲基）丙烯酸丁酯，馬來酸酐，（甲基）丙烯 酸羥乙酯或丙烯酰胺類單體等合成的星型共聚物；或其它乙烯基單體與上述單體的星型共 聚物。較佳地為聚丙烯酸星型共聚物、苯乙烯與丙烯酸羥乙酯的二元星型共聚物、丙烯酸、 馬來酸酐與苯乙烯三元星型共聚體系，丙烯酸甲酯及丙烯酸羥乙酯的二元星型共聚物、丙 烯酸與馬來酸的二元共聚物，丙烯酸與及丙烯酸羥乙酯的二元星型共聚物、丙烯酸與丙烯 酸丁酯及丙烯酰胺的三元星型共聚物。
[0017] 本發(fā)明中的清洗液（即光刻膠剝離液）為堿性清洗液，優(yōu)選地為pH大于10的清 洗液，更優(yōu)選地為pH大于11的清洗液。
[0018] 本發(fā)明中的光刻膠剝離液，可以在25°C至80°C下清洗晶圓上的光刻膠殘留物。具 體方法如下：將含有光刻膠殘留物的晶圓浸入本發(fā)明中的剝離液中，在25°C至80°C下浸泡 合適的時間后，取出漂洗后用高純氮氣吹干。
[0019] 本發(fā)明的積極進步效果在于：本發(fā)明的清洗液在有效去除晶圓上的光刻膠殘留物 的同時，對于基材如金屬鋁、銅等基本無腐蝕，在對晶圓清洗后可以用水直接漂洗，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體晶片清洗等微電子領域具 有良好的應用前景。
【具體實施方式】
[0020] 下面通過具體實施例進一步闡述本發(fā)明的優(yōu)點，但本發(fā)明的保護范圍不僅僅局限 于下述實施例。