專利名稱：一種厚膜光刻膠清洗液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種清洗液，尤其涉及一種用于厚膜光刻膠的清洗液。
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、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(jìn)行圖形轉(zhuǎn)移，在得到需要的電路圖形之后，進(jìn)行下一道工序之前，需要?jiǎng)內(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(shí)間、提高浸泡溫度和采用更富有攻擊性的溶液，但這常會(huì)造成晶片基材的腐蝕和微球的腐蝕，從而導(dǎo)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(jī)溶劑、強(qiáng)堿和/或水等組成，通過將半導(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)體晶片上的光刻膠。其中其常用的強(qiáng)堿主要是無機(jī)金屬氫氧化物(如氫氧化鉀等)和有機(jī)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(zhì)基材上的20 μ m以上的厚膜光刻膠。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(shí)對(duì)金屬銅基本無腐蝕；CN200610118465. 2報(bào)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(zhì)基材上的厚膜光刻膠，但是當(dāng)操作溫度進(jìn)一步提高時(shí)，會(huì)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(zhì)基材上的厚膜光刻膠。其對(duì)半導(dǎo)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(qiáng)的溶劑體系是該類光刻膠清洗液努力改進(jìn)的優(yōu)先方向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就是針對(duì)現(xiàn)有的厚膜光刻膠清洗液存在的清洗能力不足或者對(duì)半導(dǎo)體晶片圖案和基材腐蝕性較強(qiáng)的缺陷，而提供一種對(duì)厚膜光刻膠清洗能力強(qiáng)且對(duì)半導(dǎo)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(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種用于厚膜光刻膠的清洗液， 該清洗液含有i.氫氧化鉀 0. 1-6% ；
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ii.溶劑 30-98%;iii.醇胺，1-55% ；iv.有機(jī)酚 0.0001-5%，優(yōu)選 0.005-2%v.苯并三氮唑及其衍生物0. 01_5%，優(yōu)選0. 1-2% ；vi.聚羧酸類緩蝕劑0.0001-2%，優(yōu)選0.005-0.6%，上述含量均為質(zhì)量百分比含量。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(hù)。本發(fā)明中所述的有機(jī)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)明中所述的苯并三氮唑及其衍生物較佳的為苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、 甲氧基苯并三氮唑、叔丁基苯并三氮唑、1-羥基苯并三氮唑和5-羧基苯并三氮唑中的一種或幾種。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(zhì)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(duì)鋁的腐蝕表現(xiàn)出很好的抑制作用。本發(fā)明所述的低蝕刻性光刻膠清洗液，可以在室溫至90°C下清洗ΙΟΟμπι以上厚度的光刻膠，而且由于其中含有有機(jī)酚、苯并三氮唑及其衍生物和聚羧酸類緩蝕劑三元復(fù)配體系，能同時(shí)有效抑制銅、鋁、錫、鉛、銀等金屬的腐蝕，從而降低基材的腐蝕。
具體實(shí)施例方式下面通過具體實(shí)施方式
來進(jìn)一步闡述本發(fā)明。具體清洗方法如下將含有光刻膠的半導(dǎo)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(shí)間后，取出洗滌后用高純氮?dú)獯蹈伞?br> 表1各實(shí)施例中的清洗劑的組分和含量
實(shí) m 例.氫氧化鉀，含_ 量溶劑醇胺._有機(jī)酚苯并三氮唑及其衍生物聚羧酸類緩蝕劑名稱含量名稱■含量名稱含量名稱含量.名稱含量10.1丙二醇98二乙醇胺1苯酚0.0001苯并三氮噸0.8998聚丙烯酸(Mn=500)0.000126環(huán)丁砜39.999單乙醇胺50甲基苯酚0.0005甲基苯并三氮唑4丙烯酸-馬來酸共聚物(Mn=IOOO)0.000533N-甲基吡咯烷酮30三乙醇胺55甲氧基苯酚5甲氧基苯并三氮唑5聚丙烯酸三乙醇胺鹽(Mn=20000)240.5N-乙基吡咯烷酮54.488正丙醇胺45叔丁基苯酚0.001叔丁某苯并三氮唑0.01甲基丙烯酸-馬來酸共聚物(Mn=2500)0.00151N-羥乙基吡咯烷酮68.94異丙醇胺30間苯二酚0.0051-羥基苯并三氮唑0.05聚甲基丙稀酸 (Mn=1500)0.00562N-環(huán)己基吡咯烷酮61.89乙基— 乙醇胺355-甲基-間苯二酚15-羧基苯并三氮唑0.1聚甲基丙烯酸三乙醉胺鹽(Mn=IOOOO)0.01
權(quán)利要求
1.一種厚膜光刻膠清洗液，含有氫氧化鉀、溶劑、醇胺、有機(jī)酚、苯并三氮唑及其衍生物和聚羧酸類緩蝕劑。
2.如權(quán)利要求1所述清洗液，其特征在于，所述氫氧化鉀的含量為0.l-6wt% ；所述溶劑的含量為30-98wt% ；所述醇胺的含量為l-55wt% ；所述有機(jī)酚的含量為0. 0001-5wt% ； 所述苯并三氮唑及其衍生物的含量為0.01-5wt% ；所述聚羧酸類緩蝕劑的含量為 0. 0001-2wt%。
3.如權(quán)利要求2所述清洗液，其特征在于，所述有機(jī)酚的含量為0.005-2wt%；所述苯并三氮唑及其衍生物的含量為0. l-2wt% ；所述聚羧酸類緩蝕劑的含量為0. 005-0. 6wt%0
4.如權(quán)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(quán)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多種。
6.如權(quán)利要求1所述清洗液，其特征在于，所述的有機(jī)酚為苯酚及其衍生物、間苯二酚及其衍生物和間苯三酚及其衍生物中的一種或多種。
7.如權(quán)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苯酚、甲基苯酚、 甲氧基苯酚和/或叔丁基苯酚；所述的間苯二酚及其衍生物為間苯二酚、5-甲基-間苯二酚、5-甲氧基-間苯二酚和/或5-叔丁基-間苯二酚；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(quán)利要求1所述清洗液，其特征在于，所述的苯并三氮唑及其衍生物為選自苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、甲氧基苯并三氮唑、叔丁基苯并三氮唑、1-羥基苯并三氮唑和 5-羧基苯并三氮唑中的一種或多種。
9.如權(quán)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(quán)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(quán)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(quán)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(a)氫氧化鉀(b)溶劑(c)醇胺(d)有機(jī)酚(e)苯并三氮唑及其衍生物(f)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(zhì)基材上的光刻膠和其它殘留物，同時(shí)對(duì)于銅、鋁、錫、鉛、銀等金屬具有較低的蝕刻速率，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(hào)G03F7/42GK102566330SQ20101058537
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者劉兵, 孫廣勝, 彭洪修 申請(qǐng)人:安集微電子(上海)有限公司