專利名稱：：厚膜光刻膠清洗劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造工藝中一種清洗劑，具體的涉及一種光刻膠清洗液劑。
背景技術(shù)：
：在通常的半導(dǎo)體制造工藝中，通過在二氧化硅、銅等金屬以及低k材料等表面上形成光刻膠的掩模，曝光后利用濕法或干法刻蝕進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)移。100pm以上的厚膜光刻膠越來越多地應(yīng)用于半導(dǎo)體晶片制造工藝中，因而用于有效清洗厚膜光刻膠的清洗劑成為半導(dǎo)體晶片制造工藝的重要研究方向。在對半導(dǎo)體晶片上的光刻膠進(jìn)行化學(xué)清洗的過程中，清洗劑常會對晶片基材造成嚴(yán)重的腐蝕，尤其是金屬基材的腐蝕，這往往導(dǎo)致晶片良率的顯著降低?，F(xiàn)有技術(shù)已公開的厚膜光刻膠清洗劑或多或少地均存在清洗效果不佳或晶片基材腐蝕的問題專利文獻(xiàn)JP1998239865公開了一種堿性清洗劑，其含有四甲基氫氧化銨(TMAH)、二甲基亞砜(DMSO)、1,3，-二甲基-2-咪唑烷酮(DMI)和水。其使用方法為將晶片浸入該清洗劑中，在5010(TC下除去金屬和電介質(zhì)基材上的20)am以上的厚膜光刻膠。該清洗液對半導(dǎo)體晶片基材的腐蝕略高，且不能完全去除半導(dǎo)體晶片的光刻膠，清洗能力不足。專利文獻(xiàn)US5529887公開了一種堿性清洗劑，其含有氫氧化鉀、烷基二醇單垸基醚、水溶性氟化物和水。其使用方法為將晶片浸入該清洗劑中，在40卯。C下除去金屬和電介質(zhì)基材上的厚膜光刻膠。該清洗液對半導(dǎo)體晶片基材的腐蝕較高。專利文獻(xiàn)US5962197公開了一種堿性清洗劑，其含有氫氧化鉀、N-甲基吡咯垸酮(NMP)、丙二醇醚、水和表面活性劑。其使用方法為將晶片浸入該清洗劑中，在105。C下除去金屬和電介質(zhì)基材上的厚膜光刻膠。該清洗液使用溫度較高，造成半導(dǎo)體晶片基材的腐蝕。專利文獻(xiàn)US2004025976和WO2004113486公開了一種堿性清洗劑，其含有季銨氫氧化物、水溶性有機(jī)溶劑、水、緩蝕劑和質(zhì)量百分含量小于1.0wt。/。的氫氧化鉀。其使用方法為在2085'C下，將晶片浸入該清洗劑中，除去金屬和電介質(zhì)基材上的厚膜光刻膠。該清洗液對厚膜光刻膠，尤其是厚膜負(fù)性光刻膠的清洗能力不佳。專利文獻(xiàn)US5139607公開了一種堿性清洗劑，其含有氫氧化鉀、四氫呋喃醇、乙二醇和水。其使用方法為在低于9(TC的溫度下，將晶片浸入該清洗劑中，除去金屬和電介質(zhì)基材上的厚膜光刻膠。該清洗液對半導(dǎo)體晶片基材的腐蝕略高，且不能完全去除半導(dǎo)體晶片的厚膜光刻膠，清洗能力不足。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為解決厚膜光刻膠清洗工藝中現(xiàn)有清洗劑清洗能力不佳或?qū)母g性較強(qiáng)，而提供一種清洗效果較佳，且對基材腐蝕較弱的一種厚膜光刻膠清洗劑。本發(fā)明的厚膜光刻膠清洗劑含有二甲基亞砜、氫氧化鉀、苯甲醇和/或其衍生物、季銨氫氧化物和垸基醇胺。其中，所述的二甲基亞砜的含量較佳的為質(zhì)量百分比3596.98%，更佳的為質(zhì)量百分比45~95%;所述的氫氧化鉀的含量較佳的為質(zhì)量百分比1.01~5%，更佳的為質(zhì)量百分比1.05~2.5%;所述的苯甲醇和/或其衍生物的含量較佳的為質(zhì)量百分比1~30%，更佳的為質(zhì)量百分比5~20%;所述的季銨氫氧化物的含量較佳的為質(zhì)量百分比0.01~5%，更佳的為質(zhì)量百分比0.54%;所述的垸基醇胺的含量較佳的為質(zhì)量百分比1~35%，更佳的為質(zhì)量百分比5~30%。其中，所述的苯甲醇和/或其衍生物較佳的選自苯甲醇(BA)、二苯甲醇、三苯甲醇、鄰氨基苯甲醇、對氨基苯甲醇、甲基苯甲醇、二甲基苯甲醇、間甲氧基苯甲醇、對甲氧基苯甲醇、芐氧基苯甲醇和二芐氧基苯甲醇中的一種或多種。苯甲醇或其衍生物能夠在晶片基材表面形成一層保護(hù)膜，阻止鹵素原子、氫氧根離子等對基材的攻擊，從而降低基材的腐蝕。其中，所述的季銨氫氧化物較佳的選自四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨、四丙基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨和芐基三甲基氫氧化銨中的一種或多種。其中，所述的垸基醇胺較佳的選自一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、三乙醇胺(TEA)、異丙醇胺、甲基二乙醇胺、二甲基乙醇胺或羥乙基乙二胺(AEEA)中的一種或多種。本發(fā)明中，所述的清洗劑還可含有極性有機(jī)共溶劑、水、表面活性劑和緩蝕劑中的一種或多種。其中，所述的極性有機(jī)共溶劑的含量較佳的為質(zhì)量百分比為小于或等于50%,更佳的為質(zhì)量百分比5~30%;所述的水的含量較佳的為小于或等于質(zhì)量百分比10%，更佳的為質(zhì)量百分比0.5~5%;所述的表面活性劑的含量較佳的為小于或等于質(zhì)量百分比5%，更佳的為質(zhì)量百分比0.053%;所述的緩蝕劑的含量較佳的為小于或等于質(zhì)量百分比10%，更佳的為質(zhì)量百分比0.055%。其中，所述的極性有機(jī)共溶劑較佳的為亞砜、砜、咪唑烷酮和烷基二醇單垸基醚中的一種或多種。所述的亞砜較佳的為二乙基亞砜或甲乙基亞砜；所述的砜較佳的為甲基砜、乙基砜或環(huán)丁砜；所述的咪唑垸酮較佳的為2-咪唑垸酮、1，3-二甲基-2-咪唑烷酮或1，3-二乙基-2-咪唑烷酮；所述的烷基二醇單垸基醚較佳的為乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單丁醚、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單乙醚或二丙二醇單丁醚。其中，所述的表面活性劑較佳的為聚丙烯酸(PAA)、聚乙烯醇(PVG)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚氧乙烯醚(POE)和聚硅氧垸(POS)中的一種或多種。其中，所述的緩蝕劑較佳的為胺類、唑類和聚烷基酯類緩蝕劑中的一種或多種。所述的胺類較佳的為二乙烯三胺(DETA)、三乙烯四胺(TETA)、五乙烯六胺(PEHA)、多乙烯多胺(HPAX)或氨基乙基哌嗪(AEP);所述的唑類較佳的為苯并三氮唑(BTA)、甲基苯并三氮唑(TTA)、苯并三氮唑三乙醇胺鹽、1-苯基-5-巰基四氮唑(PMTA)、2-巰基苯并咪唑(MBI)、2-巰基苯并噻唑(MBT)、2-巰基苯并噁唑(MBO)、二巰基噻二唑(DMTDA)或2-氨基-5-巰基-l,3，4-噻二唑(AMTDA);所述的聚烷基酯類較佳的為含羧基的聚己內(nèi)酯或含羧基的聚丙交酯。本發(fā)明的厚膜光刻膠清洗劑由上面所述組分簡單混合即可制得。本發(fā)明所用試劑及原料均市售可得。本發(fā)明中的光刻膠清洗劑可在室溫至85"C下使用。具體操作方法可參照下述步驟將含有厚膜光刻膠的半導(dǎo)體晶片浸入清洗劑中，在室溫至85t:下利用恒溫振蕩器緩慢振蕩，然后經(jīng)去離子水洗滌后用高純氮氣吹干。若清洗溫度高于45t;，應(yīng)先用異丙醇洗滌晶片再用去離子水洗滌。本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于本發(fā)明的清洗劑可以有效除去金屬、金屬合金或電介質(zhì)基材上lOO(xm以上厚度的光刻膠(光阻)和其它殘留物，同時對于二氧化硅、銅等金屬以及低k材料等具有較低的腐蝕性，在半導(dǎo)體晶片清洗等微電子領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。具體實施例方式下面通過實施例的方式進(jìn)一步說明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。實施例1~18表1給出了本發(fā)明的厚膜光刻膠清洗劑實施例1~18，按表中所給配方將各組分簡單混合均勻即可使用。表l厚膜光刻膠實施例118<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>將表2中對比清洗劑1~3和本發(fā)明清洗劑15用于清洗空白Cu晶片，測定其對于金屬Cu的蝕刻速率。測試方法和條件將4X4cm空白Cu晶片浸入清洗劑，在室溫至85'C下利用恒溫振蕩器緩慢振蕩30分鐘，然后經(jīng)去離子水洗滌后用高純氮氣吹干。若清洗溫度高于45°C，'先用異丙醇洗滌晶片再用去離子水洗滌。利用四極探針儀測定空白Cu晶片清洗前后表面電阻的變化計算得到，結(jié)果如表3所示。將表2中對比清洗劑1~3和本發(fā)明清洗劑1~5用于清洗空白的四乙氧基硅垸(TEOS)晶片，測定其對于非金屬TEOS.的蝕刻速率。測試方法和條件將4X4cm空白TEOS晶片浸入清洗劑，在室溫至85匸下利用恒溫振蕩器緩慢振蕩30分鐘，然后經(jīng)去離子水洗漆后用高純氮氣吹干。若清洗溫度高于45"C，先用異丙醇洗滌晶片再用去離子水洗滌。利用Nanospec6100測厚儀測定空白TEOS晶片清洗前后TEOS厚度的變化計算得到，結(jié)果如表3所示。表3對比清洗劑l3和本發(fā)明清洗劑l5對金屬Cu和非金屬TEOS的腐蝕性及其對厚膜光刻膠的清洗情況<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>由表3可以看出，與對比清洗劑13相比，本發(fā)明的清洗劑1~5對厚膜光刻膠具有良好的清洗效果，使用溫度范圍廣，同時對金屬Cu和非金屬TEOS的腐蝕性低，對晶片圖案無損壞。權(quán)利要求1.一種厚膜光刻膠清洗劑，其特征在于含有二甲基亞砜、氫氧化鉀、苯甲醇和/或其衍生物、季銨氫氧化物和烷基醇胺。2.如權(quán)利要求1所述的清洗劑，其特征在于所述的二甲基亞砜的含量為質(zhì)量百分比35~96.98%。3.如權(quán)利要求2所述的清洗劑，其特征在于所述的二甲基亞砜的含量為質(zhì)量百分比45~95%。4.如權(quán)利要求1所述的清洗劑，其特征在于所述的氫氧化鉀的含量為質(zhì)量百分比1.015%。5.如權(quán)利要求4所述的清洗劑，其特征在于所述的氫氧化鉀的含量為質(zhì)量百分比1.05~2.5%。6.如權(quán)利要求1所述的清洗劑，其特征在于所述的苯甲醇和/或其衍生物選自苯甲醇、二苯甲醇、三苯甲醇、鄰氨基苯甲醇、對氨基苯甲醇、甲基苯甲醇、二甲基苯甲醇、間甲氧基苯甲醇、對甲氧基苯甲醇、芐氧基苯甲醇和二芐氧基苯甲醇中的一種或多種。7.如權(quán)利要求1所述的清洗劑，其特征在于所述的苯甲醇和/或其衍生物的含量為質(zhì)量百分比1~30%。8.如權(quán)利要求7所述的清洗劑，其特征在于所述的苯甲醇和/或其衍生物的含量為質(zhì)量百分比5~20%。9.如權(quán)利要求1所述的清洗劑，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、四丁基氫氧化銨和芐基三甲基氫氧化銨中的一種或多種。10.如權(quán)利要求1所述的清洗劑，其特征在于所述的季銨氫氧化物的含量為質(zhì)量百分比0.015%。11.如權(quán)利要求10所述的清洗劑，其特征在于所述的季銨氫氧化物的含量為質(zhì)量百分比0.54%。12.如權(quán)利要求1所述的清洗劑，其特征在于所述的烷基醇胺選自一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、異丙醇胺、甲基二乙醇胺、二甲基乙醇胺或羥乙基乙二胺中的一種或多種。13.如權(quán)利要求1所述的清洗劑，其特征在于所述的烷基醇胺的含量為質(zhì)量百分比1~35%。14.如權(quán)利要求13所述的清洗劑，其特征在于所述的烷基醇胺的含量為質(zhì)量百分比5~30%。15.如權(quán)利要求1所述的清洗劑，其特征在于所述的清洗劑還含有極性有機(jī)共溶劑、水、表面活性劑和緩蝕劑中的一種或多種。16.如權(quán)利要求15所述的清洗劑，其特征在于所述的極性有機(jī)共溶劑的含量為質(zhì)量百分比為小于或等于50%;所述的水的含量為小于或等于質(zhì)量百分比10%;所述的表面活性劑的含量為小于或等于質(zhì)量百分比5%;所述的緩蝕劑的含量為小于或等于質(zhì)量百分比10%。17.如權(quán)利要求16所述的清洗劑，其特征在于所述的極性有機(jī)共溶劑的含量為質(zhì)量百分比530%;所述的水的含量為質(zhì)量百分比0.55%;所述的表面活性劑的含量為質(zhì)量百分比0.05~3%;所述的緩蝕劑的含量為質(zhì)量百分比0.05~5%。18.如權(quán)利要求15所述的清洗劑，其特征在于所述的極性有機(jī)共溶劑為亞砜、砜、咪唑烷酮和烷基二醇單烷基醚中的一種或多種；所述的表面活性劑為聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯醚和聚硅氧垸中的一種或多種；所述的緩蝕劑為胺類、唑類和聚烷基酯類緩蝕劑中的一種或多種。19.如權(quán)利要求18所述的清洗劑，其特征在于所述的亞砜為二乙基亞砜或甲乙基亞砜；所述的砜為甲基砜、乙基砜或環(huán)丁砜；所述的咪唑烷酮為2-咪唑烷酮、1，3-二甲基-2-咪唑垸酮或1,3-二乙基-2-咪唑烷酮；所述的烷基二醇單院基醚為乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單丁醚、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單乙醚或二丙二醇單丁醚；所述的胺類為二乙烯三胺、三乙烯四胺、五乙烯六胺、多乙烯多胺或氨基乙基哌嗪；所述的唑類為苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、苯并三氮唑三乙醇胺鹽、1-苯基-5-巰基四氮唑、2-巰基苯并咪唑、2-巰基苯并噻唑、2-巰基苯并噁唑、二巰基噻二唑或2-氨基-5-巰基-l,3,4-噻二唑；所述的聚烷基酯類為含羧基的聚己內(nèi)酯或含羧基的聚丙交酯。全文摘要本發(fā)明公開了一種厚膜光刻膠清洗劑，其含有二甲基亞砜、氫氧化鉀、苯甲醇和/或其衍生物、季銨氫氧化物和烷基醇胺。本發(fā)明的厚膜光刻膠清洗劑可以除去金屬、金屬合金和電介質(zhì)基材上的100μm以上厚度的厚膜光刻膠(光阻)，且同時對于二氧化硅、銅等金屬和低k(介電常數(shù))材料等具有較低的腐蝕性，在半導(dǎo)體晶片清洗等微電子領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。文檔編號G03F7/42GK101286017SQ20071003948公開日2008年10月15日申請日期2007年4月13日優(yōu)先權(quán)日2007年4月13日發(fā)明者兵劉,史永濤,彭洪修,浩曾申請人:安集微電子(上海)有限公司