本發(fā)明涉及一種用于去除光刻膠的剝離液和相關(guān)的應(yīng)用工藝，特別是用于剝離工藝的光刻膠的去除。

背景技術(shù)：
光刻膠是一種感光材料，由感光樹脂、感光劑和溶劑三部分組成的混合液體。感光樹脂經(jīng)光照后，在曝光區(qū)能很快地發(fā)生光固化反應(yīng)，使得這種材料的物理性能，特別是溶解性、親合性等發(fā)生明顯變化。經(jīng)適當?shù)娜軇┨幚?，溶去可溶性部分，光刻膠便能形成所需圖像，主要應(yīng)用于微電子制造領(lǐng)域。例如在半導(dǎo)體器件、液晶裝置和集成電路中，需要利用光刻膠在基片上進行涂布、曝光等一系列步驟完成刻蝕技術(shù)，其作用是將需要刻蝕的圖形從掩膜板上轉(zhuǎn)移到基片上。首先將光刻膠均勻涂布到基片上（通常有旋轉(zhuǎn)涂布、刮涂、錕涂等方式）；然后進行預(yù)燒烤除去光刻膠中的溶劑，使得涂布的光刻膠被干燥；接著，用特定波長的光源透過覆蓋在基片上的掩膜板照射到光刻膠上，被曝光區(qū)域的光刻膠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，改變其在顯影液中的溶解速率；然后通過顯影液得到相應(yīng)的圖形（曝光后在曝光區(qū)留下的形成不可溶物質(zhì)的光刻膠為負性光刻膠，反之，在經(jīng)過光照曝光后變成可溶物質(zhì)的光刻膠為正性光刻膠）；接著通過刻蝕、離子注入或金屬沉積等工藝步驟將圖形轉(zhuǎn)移到?jīng)]有光刻膠保護的基片上，最后通過去膠剝離液將不需要的光刻膠部分去除，完成圖形的轉(zhuǎn)移過程。通過上述工藝可以看出，光刻膠在芯片制造過程的刻蝕步驟中是起輔助作用的，在圖形的刻蝕完成后，光刻膠需要被完全去除，以保證其不會存在于最終產(chǎn)品內(nèi)。對負性光刻膠而言，曝光過程引起光刻膠的交聯(lián)，使之難溶于顯影液中，同時也難以在后續(xù)的去膠過程被去除；另一方面，在電路轉(zhuǎn)移過程中，刻蝕、離子注入或金屬沉積等工藝涉及高溫或高能過程，會引起光刻膠性能的改變或光刻膠包含了其他副產(chǎn)物，從而難以被去除。光刻膠在芯片中的殘留會影響電路的導(dǎo)電性能，或不能達到所設(shè)計的期間特征，從而引起產(chǎn)品的失效。如何有效去除光刻膠，特別是發(fā)生交聯(lián)的負性光刻膠或在離子注入工藝后發(fā)生化學(xué)變化的光刻膠，成為影響芯片良率及產(chǎn)能的重要因素。存在于剝離工藝中的光刻膠大部分為負型光刻膠，其作用原理為曝光區(qū)的光刻膠發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，交聯(lián)后的光刻膠不溶于顯影液中，同時交聯(lián)后的光刻膠溶形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，難于被傳統(tǒng)的去膠液去除。傳統(tǒng)的去膠液為有機溶劑，如丙酮、異丙醇、N-甲基吡咯烷酮等。這些有機溶劑為光刻膠的良溶劑，對于光刻膠中的樹脂（酚醛樹脂、聚對羥基苯乙烯樹脂）和感光劑（重氮奈醌磺酸酯、碘鎓鹽）等組分有較好的溶解能力，但是對于形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)的光刻膠溶解性能較低，需要采取其它輔助措施，如加熱、超聲震蕩等。這些工藝材料不僅能耗高，同時有一定的毒性及危害性，而且輔助措施降低了去膠速率，甚至對圖形有可能引起其他缺陷。在CN102012645中公開了一種能夠較好清洗光刻膠及殘留物的剝離液，且對基片及金屬布線腐蝕率較低。該光刻膠剝離液的構(gòu)成原料為：水合肼或有機胺化合物、溶劑、抗蝕劑、純水，溶劑中含有二甲基亞砜。因此該剝離液對操作人員有很強的毒性，且廢液不易處理。CN102147576中則記載了一種由有機硅類化合物、丙烯酸酯類共聚物和有機溶劑組成的光刻膠剝離液組合物。其剝離液組合物中的有機硅類化合物作為表面活性劑加入，其重量控制較為嚴格，若含量過高，易起泡，反而使基片不易清洗，若過低，又會影響剝離性。因此優(yōu)選為總重量的0.0005～1%，但需要經(jīng)過振蕩才能達到較為理想的目的。該步驟會使得去膠時間增長，而且有可能造成基片的缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明即針對上述缺陷加以改進，從光刻膠的基本原理入手，提供一種具有去膠速率快、去膠效果好及環(huán)境友好等優(yōu)點的光刻膠剝離液及其應(yīng)用工藝過程。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面提供一種光刻膠剝離液，其除了溶液當中本身應(yīng)該有的總?cè)軇┲?，還含有有機溶劑、解交聯(lián)催化劑、防腐蝕保護劑及其它添加劑。其中有機溶劑主要起溶解作用，用于溶解光刻膠在曝光之后發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)的產(chǎn)物，對其有較好的溶解性，促進解交聯(lián)反應(yīng)的進行，其要求是對光刻膠的主體成膜樹脂有較好的溶解性能，同時具有較高的沸點及環(huán)境友好；解交聯(lián)催化劑是用于催化解交聯(lián)反應(yīng)，降低解交聯(lián)反應(yīng)的活化能，加快解交聯(lián)反應(yīng)的速率，使需要被去除的光刻膠更好的溶于溶劑當中并且能夠盡可能地被徹底剝離；防腐蝕保護劑的主要作用是保護基底材料，使之不受溶劑或催化劑的腐蝕，其作用原理是與基底形成絡(luò)合物的保護膜，減少去膠液對基材，特別是金屬基材的腐蝕性。所述溶液當中的總?cè)軇┮话銥槎谆鶃嗧?、N-甲基吡咯烷酮中的一種或一種以上的混合液?？?cè)軇┏四軌蚴蛊渌M分較好的混合之外，還對光刻膠剝離液也有比較好的溶解性，幫助光刻膠更好地被去除。其所占重量百分含量為65~78%。所述有機溶劑優(yōu)選苯酚類樹脂的良溶劑，可以是單一溶劑，也可以是一下列出的兩種或兩種以上溶劑的混合物：如酮類，如丙酮、甲基乙基酮、環(huán)己酮、甲基異戊基酮、2-庚酮、環(huán)己酮等；多元醇及其衍生物，如1,2-亞乙基二醇、二甘醇、丙二醇、乙二醇單乙醚、丙二醇單甲醚、二甘醇單乙醚、乙二醇單乙醚乙酸酯，丙二醇單甲醚乙酸酯；環(huán)醚類，如四氫呋喃、二惡烷；酯類，如乳酸甲酯、乳酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、γ-丁內(nèi)酯；胺類，如二甲基甲酰胺、N－甲基乙酰胺、N－甲基吡咯烷酮等?；谒龌旌先芤旱目傊亓?，本發(fā)明的光刻膠剝離液中的有機溶劑的含量優(yōu)選的是占總重量的20～30%，這樣能夠較好地溶解需要去除的光刻膠。所述解交聯(lián)催化劑，優(yōu)選的是有機弱酸性催化劑，更優(yōu)選有機二酸，如乙二酸、丙二酸、對苯二酸、苯甲酸、苯磺酸等。優(yōu)選的是，解交聯(lián)催化劑的含量大于0，占總光刻膠剝離液總重量的0～8%，更優(yōu)選的是4～6%。若含量過低，不能保證徹底使交聯(lián)光刻膠分解，也不能夠徹底清除或者去膠速率較低。所述防腐蝕保護劑，優(yōu)選的是具有兩個及兩個以上配位中心的材料，可以與金屬離子形成絡(luò)合物，如草酸、乙?；?,2’－聯(lián)吡啶、乙二胺等。防腐蝕保護劑的含量優(yōu)選的是，占剝離液總重量的0.05～2%，更優(yōu)選的是占總重量的0.5～1.5%。在上述任一方案中優(yōu)選的是，純水為電阻至少是18MΩ的去離子水。此外，為達到上述目的，本發(fā)明的第二方面提供一種應(yīng)用該光刻膠剝離液的工藝過程，即：一種從基材上剝離光刻膠的方法，其包括下列步驟:1.在形成于基片上的導(dǎo)電金屬膜或絕緣膜上涂覆光刻膠；2.涂覆光刻膠后的基片經(jīng)過干燥、曝光的步驟，在該基片上形成光刻膠圖案；3.通過刻蝕、離子注入或金屬沉積等工藝步驟將圖形轉(zhuǎn)移到?jīng)]有光刻膠保護基片上；4.將按照本發(fā)明的第一方面提供的光刻膠剝離液置于去膠槽中，加熱到合適的溫度并恒溫；5.待剝離光刻膠的基片浸潤在恒溫的剝離液中一定時間并取出；6.用沖洗液沖洗基片并干燥，以徹底剝離光刻膠層；以及7.在顯影鏡或掃描電子顯微鏡（SEM）下觀察基片表面，確認沒有光刻膠殘留。為了達到較好的去膠效果，需要對去膠工藝進行優(yōu)化，具體如下：如上所述的使用該光刻膠剝離液去除多余的光刻膠的步驟中，優(yōu)選的是，在步驟1中，基片為硅板或金屬板材。在上述任一方案中優(yōu)選的是，在步驟1中，涂覆光刻膠的方式可以為錕涂、刮涂、旋轉(zhuǎn)涂布等方式。在上述任一方案中優(yōu)選的是，更優(yōu)選的是，在步驟1中，涂覆光刻膠的方式為旋涂。在上述任一方案中優(yōu)選的是，優(yōu)選的是，在步驟4中，光刻膠剝離液被加熱到50-70℃。在上述任一方案中優(yōu)選的是，更優(yōu)選的是，在步驟4中，光刻膠剝離液被加熱到70℃。在上述任一方案中優(yōu)選的是，優(yōu)選的是，在步驟5中，基片在剝離液中恒溫5-40min。在上述任一方案中優(yōu)選的是，優(yōu)選的是，在步驟5中，基片在剝離液中恒溫20-30min，更優(yōu)選的是30min。在上述任一方案中優(yōu)選的是，優(yōu)選的是，在步驟6中，將基片從剝離液中取出，放入有機溶劑中浸泡一定時間，該步驟是可選步驟，可以用以加快硅片清洗的速度。在上述任一方案中優(yōu)選的是，優(yōu)選的是，在步驟6中，放入有機溶劑中浸泡一定時間，更優(yōu)選的是與水相容的有機溶劑，如異丙醇。在上述任一方案中優(yōu)選的是，優(yōu)選的是，在步驟6中，優(yōu)選在有機溶劑槽中浸泡5min。在上述任一方案中優(yōu)選的是，優(yōu)選的是，在步驟7中，用去離子水沖洗干凈基片，并在沖洗完畢后，用氮氣吹干或采用旋轉(zhuǎn)的方式將基片甩干。按照本發(fā)明所述的光刻膠剝離液含有解交聯(lián)催化劑，所以可以有效地催化交聯(lián)型負光刻膠的解交聯(lián)反應(yīng)，快速高效的去除光刻膠，而且本發(fā)明所述的光刻膠含有對金屬基材保護的防腐蝕保護劑，可以有效的防止剝離液對基材的腐蝕，保證工藝的穩(wěn)定性；進而，按照本發(fā)明的光刻膠剝離液使用工藝簡單，不需要超聲震蕩及刮膜工藝，節(jié)省了工藝時間，能夠提高生產(chǎn)效率并避免輔助工藝可能造成的破壞；最后，本發(fā)明所述的光刻膠剝離液選用具有高沸點的，環(huán)境友好溶劑，可以減少對環(huán)境的污染及對人體的傷害。附圖說明圖1為按照本發(fā)明的一種新型光刻膠剝離液的的一優(yōu)選實施例的應(yīng)用工藝流程圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步描述。對比實施例1將丙酮溶劑置于去膠槽中，保持溫度在23℃，將待處理的基片（鋁）放入去膠槽中的丙酮溶劑中5min，取出用顯微鏡觀察光刻膠殘留情況。對比實施例2取70g二甲基亞砜，加入29gN－甲基乙酰胺，1g乙二胺四乙酸（EDTA），充分混合后用0.1um濾芯或濾膜加壓過濾制得所需光刻膠剝離液。對比實施例3取70g二甲基亞砜，加入25gN－甲基乙酰胺，加入5g草酸和，充分混合后用0.1um濾芯或濾膜加壓過濾制得所需光刻膠剝離液。實施例4取70g二甲基亞砜，加入24gN－甲基乙酰胺，加入5g草酸和1g乙二胺四乙酸（EDTA），充分混合后用0.1um濾芯或濾膜加壓過濾制得所需光刻膠剝離液。上述2-4實施例中，將充分混合的樣品放置于去膠槽中，然后按照附圖1指示的工藝流程去除光刻膠剝離液。優(yōu)選的是，加熱到50℃，將待處理的基片（鋁）放入去膠槽剝離液中，恒溫30min，將基片取出，之后再浸入異丙醇中5min，取出后用大量去離子水沖洗基片，最后用顯微鏡觀察有無光刻膠殘留。針對實施例1～4，取處理基片前后的剝離液取樣進行金屬離子含量測試，測試剝離液對金屬基材的腐蝕性。通過上述實驗可以看出，本發(fā)明所述的含有解交聯(lián)催化劑、防腐蝕保護劑的光刻膠剝離液在較高溫度時，有良好的去膠效果，在基片上沒有光刻膠的殘留。同時在金屬雜志中，鋁的含量變化很少，說明對基底材料沒有傷害，幾乎沒有腐蝕。實施例5取68g二甲基亞砜，加入27gN－甲基乙酰胺，加入4g草酸和1g乙二胺四乙酸（EDTA），充分混合后用0.1um濾芯或濾膜加壓過濾制得所需光刻膠剝離液。本實施例中，將充分混合的樣品放置于去膠槽中，然后優(yōu)選的是，加熱到70℃，將待處理的基片放入去膠槽剝離液中，恒溫20min，將基片取出，之后再浸入異丙醇中5min，取出后用大量去離子水沖洗基片，最后用顯微鏡觀察有無光刻膠殘留。實施例6取74g二甲基亞砜，加入20gN－甲基乙酰胺，加入4g草酸和1g乙二胺四乙酸（EDTA），充分混合后用0.1um濾芯或濾膜加壓過濾制得所需光刻膠剝離液。本實施例中，將充分混合的樣品放置于去膠槽中，然后優(yōu)選的是，加熱到70℃，將待處理的基片放入去膠槽剝離液中，恒溫15min，將基片取出，之后再浸入異丙醇中5min，取出后用大量去離子水沖洗基片，最后用顯微鏡觀察有無光刻膠殘留。實施例7取70g二甲基亞砜，加入25gN－甲基乙酰胺，加入4g草酸和1g乙二胺四乙酸（EDTA），充分混合后用0.1um濾芯或濾膜加壓過濾制得所需光刻膠剝離液。本實施例中，將充分混合的樣品放置于去膠槽中，然后優(yōu)選的是，加熱到60℃，將待處理的基片放入去膠槽剝離液中，恒溫15min，將基片取出，之后再浸入異丙醇中5min，取出后用大量去離子水沖洗基片，最后用顯微鏡觀察有無光刻膠殘留。實施例8取65g二甲基亞砜，加入28gN－甲基乙酰胺，加入5g草酸和2g乙二胺四乙酸（EDTA），充分混合后用0.1um濾芯或濾膜加壓過濾制得所需光刻膠剝離液。本實施例中，將充分混合的樣品放置于去膠槽中，然后優(yōu)選的是，加熱到67℃，將待處理的基片放入去膠槽剝離液中，恒溫25min，將基片取出，之后再浸入異丙醇中5min，取出后用大量去離子水沖洗基片，最后用顯微鏡觀察有無光刻膠殘留。實施例9取68g二甲基亞砜，加入25gN－甲基乙酰胺，加入6g草酸和1g乙二胺四乙酸（EDTA），充分混合后用0.1um濾芯或濾膜加壓過濾制得所需光刻膠剝離液。本實施例中，將充分混合的樣品放置于去膠槽中，然后優(yōu)選的是，加熱到54℃，將待處理的基片放入去膠槽剝離液中，恒溫28min，將基片取出，之后再浸入異丙醇中5min，取出后用大量去離子水沖洗基片，最后用顯微鏡觀察幾乎無光刻膠殘留。實施例10取78g二甲基亞砜，加入20gN－甲基乙酰胺，加入1.9g草酸和0.1g乙二胺四乙酸（EDTA），充分混合后用0.1um濾芯或濾膜加壓過濾制得所需光刻膠剝離液。本實施例中，將充分混合的樣品放置于去膠槽中，然后優(yōu)選的是，加熱到70℃，將待處理的基片放入去膠槽剝離液中，恒溫30min，將基片取出，之后再浸入異丙醇中5min，取出后用大量去離子水沖洗基片，最后用顯微鏡觀察幾乎無光刻膠殘留。上述1-10實施例中，優(yōu)選的是，基片上待剝離的光刻膠為負性光刻膠。實施例11取70g二甲基亞砜，加入24gN－甲基乙酰胺，5g草酸和1g乙二胺四乙酸（EDTA），充分混合后用0.1um濾芯加壓過濾。本實施例中，將充分混合的樣品放置于去膠槽中，然后優(yōu)選的是，加熱到40℃，將待處理的基片放入去膠槽剝離液中，恒溫5min，將基片取出，之后再浸入異丙醇中1min，取出后用大量去離子水沖洗基片，最后用顯微鏡觀察有無光刻膠殘留。本實施例中，優(yōu)選的是，基片上待剝離的光刻膠為正性光刻膠。對比實施例12將丙酮溶劑置于去膠槽中，保持溫度在23℃，將待處理的基片放入去膠槽中的丙酮溶劑中2min，取出用顯微鏡觀察光刻膠殘留情況。本實施例中，優(yōu)選的是，基片上待剝離的光刻膠為正性光刻膠。對于正性光刻膠而言，實施例11比實施例12所用時間更加短，清除更加徹底，且因為丙酮易被人體吸入造成傷害。因此本發(fā)明提供的光刻膠剝離液顯然更加具有優(yōu)勢。最后應(yīng)說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；本發(fā)明所提供的一種光刻膠剝離液及其應(yīng)用工藝的技術(shù)方案包括上述各部分的任意組合，上述各部分組件的簡單變化、替換或組合仍為本發(fā)明的保護范圍。