專利名稱::一種光刻膠清洗劑的制作方法
技術領域:
:本發(fā)明涉及半導體制造工藝中的一種清洗劑,具體的涉及一種光刻膠清洗劑。
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,曝光后利用濕法或干法刻蝕進行圖形轉移。在晶圓微球植入工藝(bumpingtechnology)中,也需要光阻材料(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。專利文獻WO2006/056298A1利用由四甲基氫氧化銨(TMAH)、二甲基亞砜(DMSO),乙二醇(EG)和水組成堿性清洗劑,用于清洗50~100微米厚的光刻膠。該清洗劑對金屬銅基本無腐蝕。專利文獻US2204/0074519A1利用由芐基三甲基氫氧化銨(BTMAH)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、乙二醇(EG)、腐蝕抑制劑、表面活性劑和穩(wěn)定劑組成堿性清洗劑,用于清洗較厚的負性光刻膠。專利文獻US6040117利用由TMAH、二甲棊亞砜(DMSO)、1,3,-二甲基-2-咪唑烷酮(DMI)和水等組成堿性清洗劑,將晶片浸入該清洗劑中,于50100。C下除去金屬和電介質基材上的20pm以上的厚膜光刻膠。專利文獻US5962197利用丙二醇醚、吡咯垸酮、KOH、表面活性劑和微量的水組成堿性清洗劑用于清洗光刻膠。專利文獻US5529887利用二乙二醇單垸基醚、乙二醇單烷基醚、堿金屬氫氧化物、水溶性氟化物和水組成堿性清洗劑,用于清洗光刻膠。然而,上述清洗液有的清洗能力不強,有的對基材銅的腐蝕速率較高;因此開發(fā)清洗能力更強、銅的腐蝕速率更低的清洗液顯得尤為重要。
發(fā)明內容本發(fā)明所要解決的技術問題是為了克服現(xiàn)有技術的光刻膠清洗劑或者清洗能力不足,或者對晶片基材腐蝕性較強的問題,而提供一種清洗能力強,尤其能有效去除厚膜光刻膠,對晶片基材具有較低的腐蝕性的光刻膠清洗劑。本發(fā)明的光刻膠清洗劑含有氫氧化鉀、二甲基亞砜、季戊四醇和醇胺。其中,所述的氫氧化鉀的含量較佳的為質量百分比0.110%,更佳的為質量百分比0.1~3%;所述的二甲基亞砜的含量較佳的為質量百分比2098.8%,質量百分比5098.4%;所述的季戊四醇的含量較佳的為質量百分比140%,更佳的為質量百分比130%;所述的醇胺的含量較佳的為質量百分比0.1~50%,更佳的為質量百分比0.5~30%。其中,所述的醇胺較佳的為單乙醇胺、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多種。本發(fā)明的所述的光刻膠清洗劑還可進一步含有緩蝕劑。所述的緩蝕劑的含量較佳的為小于或等于質量百分比10%,更佳的為小于或等于質量百分比3%。所述的緩蝕劑較佳的選自酚類、羧酸類、羧酸酯類、2-巰基苯并噻唑類、苯并三氮唑類、酸酐類、膦酸和膦酸酯類緩蝕劑中的一種或多種。所述的酚類較佳的為苯酚、1,2-二羥基苯酚、對羥基苯酚和連苯三酚中的一種或多種;羧酸類較佳的為苯甲酸和/或對氨基苯甲酸;羧酸酯類較佳的為對氨基苯甲酸甲酯、鄰苯二甲酸、鄰苯二甲酸甲酯、沒食子酸和沒食子酸丙酯中的一種或多種;苯并三氮唑類較佳的為苯并三氮唑鉀鹽;酸酐類較佳的為乙酸酐、己酸酐、馬來酸酐和聚馬來酸酐中的一種或多種;磷酸類較佳的為1,3-(羥乙基)-2,4,6-三膦酸。其中,最佳的為苯并三氮唑鉀鹽。將上述各成分簡單混合均勻,即可制得本發(fā)明的光刻膠清洗液。本發(fā)明的光刻膠清洗液可按下述方法使用將含有光刻膠的半導體晶片浸入本發(fā)明的光刻膠清洗劑中,在室溫至95。C下浸泡合適的時間后,,取出用去離子水洗滌后,再用高純氮氣吹干即可。本發(fā)明所用試劑及原料均市售可得。本發(fā)明的積極進步效果在于本發(fā)明的光刻膠清洗劑中所含的季戊四醇和醇胺可作為溶劑溶解氫氧化鉀,還可在金屬微球和金屬微球下面的金屬(UBM)表面形成一層保護膜,從而降低對基材的腐蝕。并且,季戊四醇對金屬銅也有一定的保護作用。本發(fā)明的光刻膠清洗劑可有效除去金屬、金屬合金或電介質基材上的光刻膠(光阻)和其它殘留物,也可適用于較厚(厚度大于100微米)光刻膠的清洗,同時對于Cu(銅)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。具體實施例方式下面通過實施例的方式進一步說明本發(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1~22表l給出了實施例122的配方,按照表l配方將各成分簡單混合均勻,即可制得各實施例的光刻膠清洗液。表l實施例1~22的光刻膠清洗液配方<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>效果實施例表2給出了對比光刻膠清洗液13和本發(fā)明光刻膠清洗液1~4的配方,按照表2配方將各成分簡單混合均勻,制備各光刻膠清洗液。表2對比光刻膠清洗液1~3和本發(fā)明光刻膠清洗液1~4的配方<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>對比光刻膠清洗液1不能形成均勻的溶液,說明KOH在二甲亞砜中的溶解度較小。對比光刻膠清洗液2和3能形成均勻的溶液,表明加入季戊四醇或醇胺能提高KOH在體系中的溶解度。將含有120微米的光刻膠的半導體晶片分別浸入對比光刻膠清洗液2~3和本發(fā)明光刻膠清洗液1~4中,按表3中條件浸泡,取出用去離子水洗滌后,再用高純氮氣吹干即可。表3對比光刻膠清洗液1~3和本發(fā)明光刻膠清洗液14對晶圓清洗情況<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>從表3可以看出,含有堿和季戊四醇但不含醇胺的對比光刻膠清洗液2對金屬微球的腐蝕較重,含有堿和醇胺但不含季戊四醇的對比光刻膠清洗液3對銅的腐蝕較重,而本發(fā)明的光刻膠清洗液含有堿、醇胺和季戊四醇,對銅和金屬微球具有明顯的腐蝕抑制作用。此外,由本發(fā)明光刻膠清洗液和對比光刻膠清洗液2可看出,醇胺對金屬微球具有的腐蝕抑制作用;但醇胺的加入會引起Cu的腐蝕的加重;故需在KOH、醇胺與季戊四醇的用量上作適當平衡。權利要求1.一種光刻膠清洗劑,其特征在于含有氫氧化鉀、二甲基亞砜、季戊四醇和醇胺。2.如權利要求1所述的光刻膠清洗劑,其特征在于所述的氫氧化鉀的含量為質量百分比0.110%。3.如權利要求2所述的光刻膠清洗劑,其特征在于所述的氫氧化鉀的含量為質量百分比0.13%。4.如權利要求1所述的光刻膠清洗劑,其特征在于所述的二甲基亞砜的含量為質量百分比20~98.8%。5.如權利要求4所述的光刻膠清洗劑,其特征在于所述的二甲基亞砜的含量為質量百分比50~98.4%。6.如權利要求l所述的光刻膠清洗劑,其特征在于所述的季戊四醇的含量為質量百分比1~40%。7.如權利要求6所述的光刻膠清洗劑,其特征在于所述的季戊四醇的含量為質量百分比130%。8.如權利要求1所述的光刻膠清洗劑,其特征在于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多種。9.如權利要求1所述的光刻膠清洗劑,其特征在于所述的醇胺的含量為質量百分比0.150%。10.如權利要求9所述的光刻膠清洗劑,其特征在于所述的醇胺的含量為質量百分比0.5~30%。11.如權利要求l所述的光刻膠清洗劑,其特征在于所述的光刻膠清洗劑還含有緩蝕劑。12.如權利要求11所述的光刻膠清洗劑,其特征在于所述的緩蝕劑為酚類、羧酸類、羧酸酯類、2-毓基苯并噻唑類、苯并三氮唑類、酸酐類、膦酸和膦酸酯類緩蝕劑中的一種或多種。13.如權利要求12所述的光刻膠清洗劑,其特征在于所述的酚類為苯酚、1,2-二羥基苯酚、對羥基苯酚和連苯三酚中的一種或多種;所述的羧酸類為苯甲酸和/或對氨基苯甲酸;所述的羧酸酯類為對氨基苯甲酸甲酯、鄰苯二甲酸、鄰苯二甲酸甲酯、沒食子酸和沒食子酸丙酯中的一種或多種;所述的苯并三氮唑類為苯并三氮唑鉀鹽;所述的酸酐類為乙酸酐、己酸酐、馬來酸酐和聚馬來酸酐中的一種或多種;所述的磷酸類為1,3-(羥乙基)-2,4,6-三膦酸。14.如權利要求11所述的光刻膠清洗劑,其特征在于所述的緩蝕劑的含量為小于或等于質量百分比10%。15.如權利要求14所述的光刻膠清洗劑,其特征在于所述的緩蝕劑的含量為小于或等于質量百分比3%。全文摘要本發(fā)明公開了一種光刻膠清洗劑,其含有氫氧化鉀、二甲基亞砜、季戊四醇和醇胺。本發(fā)明的光刻膠清洗劑可有效除去金屬、金屬合金或電介質基材上的光刻膠(光阻)和其它殘留物,同時對于Cu(銅)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G03F7/42GK101364056SQ200710044790公開日2009年2月11日申請日期2007年8月10日優(yōu)先權日2007年8月10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