專利名稱：一種厚膜光刻膠清洗液的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種光刻膠清洗劑，尤其涉及較厚(厚度大于100微米)的光刻膠清洗劑。
背景技術：
在通常的半導體制造工藝中，通過在二氧化硅、Cu(銅)等金屬以及低k材料等表面上形成光刻膠的掩膜，曝光后進行圖形轉移，在得到需要的電路圖形之后，進行下一道工序之前，需要剝?nèi)埩舻墓饪棠z。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浸泡時間、提高浸泡溫度和采用更富有攻擊性的溶液，但這常會造成晶片基材的腐蝕和微球的腐蝕，從而導致晶片良率的顯著降低。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。其中其常用的強堿主要是無機金屬氫氧化物(如氫氧化鉀等)和有機氫氧化物如四甲基氫氧化胺寸。如JP1998239865由四甲基氫氧化銨(TMAH)、二甲基亞砜(DMSO)、1，3- 二甲基-2-咪唑烷酮(DMI)和水等組成堿性清洗液，將晶片浸入該清洗液中，于50 100°C下除去金屬和電介質基材上的20 μ m以上的厚膜光刻膠。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；W02006/056^8A1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50 100微米厚的光刻膠，同時對金屬銅基本無腐蝕；CN200610118465. 2報道了含有氫氧化鉀、 二甲基亞砜、苯甲醇和乙醇胺的堿性組合物，可以在45 65°C下除去金屬和電介質基材上的厚膜光刻膠，但是當操作溫度進一步提高時，會發(fā)生金屬腐蝕的問題。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40 90°C下除去金屬和電介質基材上的厚膜光刻膠。其對半導體晶片基材的腐蝕較高。由此可見，尋找更為有效的金屬腐蝕抑制劑和清洗能力更強的溶劑體系是該類光刻膠清洗液努力改進的優(yōu)先方向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題就是針對現(xiàn)有的厚膜光刻膠清洗液存在的清洗能力不足或者對半導體晶片圖案和基材腐蝕性較強的缺陷，而提供一種對厚膜光刻膠清洗能力強且對半導體晶片圖案和基材腐蝕性較低的光刻膠清洗劑。本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案是一種用于厚膜光刻膠的清洗液， 該清洗液含有(a)氫氧化鉀(b)溶劑(C)醇胺(d)有機酚(e)苯甲酸及其衍生物或其鹽類(f)聚羧酸類緩蝕劑。其中，各組分的含量如下i.氫氧化鉀 0. l-6wt% ；ii.溶劑 30_98wt% ；iii.醇胺，l-55wt% ；iv.有機酚 0. OOOl-IOwt%，優(yōu)選 0.005-2wt% ；v.苯甲酸及其衍生物或其鹽類0.01-Iwt %，優(yōu)選0.05_lwt%。vi.聚羧酸類緩蝕劑 0.0001-2%，優(yōu)選 0.005-0. 6%。本發(fā)明中所述的溶劑可選自亞砜、砜、吡咯烷酮、咪唑烷酮、咪唑啉酮、醇、醚、酰胺中的一種或多種。其中，所述的亞砜較佳的為二甲基亞砜；所述的砜較佳的為環(huán)丁砜；所述的吡咯烷酮較佳的為N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、N-羥乙基吡咯烷酮、N-環(huán)己基吡咯烷酮；所述的咪唑烷酮較佳的為1，3_ 二甲基-2-咪唑烷酮；所述的咪唑啉酮較佳的為1， 3-二甲基-2-咪唑啉酮(DMI)；所述的酰胺較佳的為二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺；所述的醇較佳的丙二醇、二乙二醇、二丙二醇；所述的醚較佳的為丙二醇單甲醚、二丙二醇單甲醚。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氫氧化鉀在體系中的溶解度，并有利于金屬微球的保護。本發(fā)明中所述的有機酚較佳的為苯酚及其衍生物、間苯二酚及其衍生物和間苯三酚及其衍生物中的一種或幾種。其中所述的苯酚及其衍生物較佳的為苯酚、甲基苯酚、甲氧基苯酚、叔丁基苯酚；所述的間苯二酚及其衍生物較佳的為間苯二酚、5-甲基-間苯二酚、 5-甲氧基-間苯二酚、5-叔丁基-間苯二酚；所述的間苯三酚及其衍生物較佳的為間苯三酚、甲基間苯三酚和丁基間苯三酚。本發(fā)明中所述的苯甲酸及其衍生物或其鹽類較佳的為苯甲酸、苯甲酸鉀、苯甲酸鈉、甲基苯甲酸、甲基苯甲酸鉀、甲基苯甲酸鈉、甲氧基苯甲酸、甲氧基苯甲酸鉀和甲氧基苯甲酸鈉中的一種或幾種。本發(fā)明中所述的聚羧酸類緩蝕劑較佳的為聚丙烯酸或其共聚物、聚甲基丙烯酸或其共聚物、聚丙烯酸醇胺鹽、聚甲基丙烯酸醇胺鹽、聚氧乙烯改性聚丙烯酸或其衍生物、聚氧乙烯改性聚甲基丙烯酸或其衍生物、聚環(huán)氧琥珀酸、聚天冬氨酸、含羧基的聚己內(nèi)酯和/ 或含羧基的聚丙交酯；更佳的為聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸醇胺鹽、聚甲基丙烯酸醇胺鹽、含羧基的聚己內(nèi)酯和/或含羧基的聚丙交酯。所述的聚羧酸類緩蝕劑的分子量 (Mn)較佳的為500 20000，更佳的為1000 10000。所述的聚羧酸類緩蝕劑的含量較佳的為質量百分比0. 0001-2%，優(yōu)選0. 005-0. 6%。所述的聚羧酸類緩蝕劑對鋁的腐蝕表現(xiàn)出很好的抑制作用。本發(fā)明的顯著效果是，本發(fā)明所述的低蝕刻性厚膜光刻膠清洗液，可以在室溫至 90°C下清洗100 μ m以上厚度的光刻膠，而且由于其中含有有機酚、苯甲酸及其衍生物或其鹽類和聚羧酸類緩蝕劑三元復配體系，能同時有效抑制銅、鋁、錫、鉛、銀等金屬的腐蝕，從而降低基材的腐蝕。具體方法如下將含有光刻膠的半導體晶片浸入本發(fā)明中的低蝕刻性的光刻膠清洗劑，在室溫至90°C下浸泡合適的時間后，取出洗滌后用高純氮氣吹干。
具體實施方式
下面通過具體實施方式
來進一步闡述本發(fā)明。表1各實施例(Examples)中的清洗劑的組分和含量
權利要求
1.一種厚膜光刻膠清洗液，該清洗液含有氫氧化鉀、溶劑、醇胺、有機酚、苯甲酸及其衍生物或其鹽類以及聚羧酸類緩蝕劑。
2.如權利要求1所述清洗液，其特征在于，各組分的含量如下 a，氫氧化鉀0. l-6wt% ；b,溶劑 30-98wt% ；c，醇胺 l-55wt% ；d，有機酚 0. OOOl-IOwt% ；e，苯甲酸及其衍生物或其鹽類0.01-lwt% ；f，聚羧酸類緩蝕劑0. 0001-2襯％。
3.如權利要求2所述清洗液，其特征在于，所述有機酚的含量為0.005-2wt %，所述苯甲酸及其衍生物或其鹽類的含量為0. 05-lwt%，所述聚羧酸類緩蝕劑的含量為 0. 005-0. 6wt%0
4.如權利要求1所述清洗液，其特征在于，所述的溶劑選自亞砜、砜、吡咯烷酮、咪唑烷酮、咪唑啉酮、醇、醚、酰胺中的一種或多種。
5.如權利要求4所述清洗液，其特征在于，所述的亞砜為二甲基亞砜；所述的砜為環(huán)丁砜；所述的吡咯烷酮為N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、N-羥乙基吡咯烷酮和/或N-環(huán)己基吡咯烷酮；所述的咪唑烷酮為1，3-二甲基-2-咪唑烷酮；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；所述的醇為丙二醇、二乙二醇和/或二丙二醇；所述的醚為丙二醇單甲醚和/或二丙二醇單甲醚；所述的醇胺為選自單乙醇胺、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。
6.如權利要求1所述清洗液，其特征在于，所述的有機酚為選自苯酚及其衍生物、間苯二酚及其衍生物和間苯三酚及其衍生物中的一種或幾種。
7.如權利要求6所述清洗液，其特征在于，所述的苯酚及其衍生物為選自苯酚、甲基苯酚、甲氧基苯酚和叔丁基苯酚中的一種或多種；所述的間苯二酚及其衍生物為選自間苯二酚、5-甲基-間苯二酚、5-甲氧基-間苯二酚和5-叔丁基-間苯二酚中的一種或多種；所述的間苯三酚及其衍生物為間苯三酚、甲基間苯三酚和/或丁基間苯三酚。
8.如權利要求1所述清洗液，其特征在于，所述的苯甲酸及其衍生物或其鹽類為選自苯甲酸、苯甲酸鉀、苯甲酸鈉、甲基苯甲酸、甲基苯甲酸鉀、甲基苯甲酸鈉、甲氧基苯甲酸、甲氧基苯甲酸鉀和甲氧基苯甲酸鈉中的一種或幾種。
9.如權利要求1所述清洗液，其特征在于，所述的聚羧酸類緩蝕劑為選自聚丙烯酸或其共聚物、聚甲基丙烯酸或其共聚物、聚丙烯酸醇胺鹽、聚甲基丙烯酸醇胺鹽、聚氧乙烯改性聚丙烯酸或其衍生物、聚氧乙烯改性聚甲基丙烯酸或其衍生物、聚環(huán)氧琥珀酸、聚天冬氨酸、含羧基的聚己內(nèi)酯和含羧基的聚丙交酯中的一種或多種。
10.如權利要求9所述清洗液，其特征在于，所述的聚羧酸類緩蝕劑為選自聚丙烯酸、 聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸醇胺鹽、聚甲基丙烯酸醇胺鹽、含羧基的聚己內(nèi)酯和含羧基的聚丙交酯中的一種或多種。
11.如權利要求1所述清洗液，其特征在于，所述的聚羧酸類緩蝕劑的分子量為500 20000。
12.如權利要求11所述清洗液，其特征在于，所述的聚羧酸類緩蝕劑的分子量為 1000 10000。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低蝕刻性的適用于較厚光刻膠清洗的清洗液。這種低蝕刻性的光刻膠清洗液含有氫氧化鉀、溶劑、醇胺、有機酚、苯甲酸及其衍生物或其鹽類以及聚羧酸類緩蝕劑。該光刻膠清洗劑可以用于除去金屬、金屬合金或電介質基材上的光刻膠和其它殘留物，同時對于銅、鋁、錫、鉛、銀等金屬具有較低的蝕刻速率，在半導體晶片清洗等微電子領域具有良好的應用前景。
文檔編號G03F7/42GK102566332SQ20101062000
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權日2010年12月30日
發(fā)明者劉兵, 孫廣勝, 彭洪修 申請人:安集微電子(上海)有限公司