半導(dǎo)體制造過程中使用的清洗液的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種清洗液，其包括季戊四醇、氫氧化鉀、有機(jī)胺、防腐蝕劑和溶劑。本發(fā)明提供的清洗液感光膜清洗能力強(qiáng)且對(duì)半導(dǎo)體晶片圖案和基材腐蝕性較低。
【專利說明】半導(dǎo)體制造過程中使用的清洗液【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體工藝制造【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種感光膜清洗液。【背景技術(shù)】[0002]感光材料是是一種新興的材料，廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體制造產(chǎn)業(yè)中。在通常的半導(dǎo)體 制造工藝中，通過在一些材料的表面上形成感光膜的掩膜，曝光后進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)移，在得到需 要的圖形之后，進(jìn)行下一道工序之前，需要?jiǎng)內(nèi)埩舻母泄饽?。在這個(gè)過程中要求完全除去 不需要的感光膜，同時(shí)不能腐蝕任何基材。[0003]目前，感光膜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)體晶片上的感光膜。如 JP1998239865公開了一種清洗液，其組成是四甲基氫氧化銨(TMAH)、二甲基亞砜(DMSO)、 1，3’ - 二甲基-2-咪唑烷酮(DMI)和水。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以上的感光膜；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)體晶片上的感光膜，清洗能力不足；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)基材上的厚膜感光膜。其對(duì)半導(dǎo)體晶片基材的腐蝕較高；US5091103公開了 N-甲基吡咯烷酮、1，2_丙二醇和四甲基氫氧化銨的清洗液，于105?125°C下去除經(jīng)高溫烘 焙過(hard bake)的感光膜,其特征是不含有水、操作溫度高,一旦清洗液混入水,其對(duì)金屬 鋁和銅的腐蝕速率均上升。[0004]由此可見，尋找更為有效抑制金屬腐蝕抑制方法和高效的感光膜去除能力是該類 感光膜清洗液努力改進(jìn)的優(yōu)先方向。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就是針對(duì)現(xiàn)有的感光膜清洗液存在的清洗能力不足或 者對(duì)晶片圖案和基材腐蝕性較強(qiáng)的缺陷，而提供一種感光膜清洗能力強(qiáng)且對(duì)半導(dǎo)體晶片圖 案和基材腐蝕性較低的感光膜清洗液。[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種新型的感光膜清洗液，其包括季戊四醇、 氫氧化鉀、有機(jī)胺、防腐蝕劑和溶劑。[0007]其中，季戊四醇的質(zhì)量百分比為0.1_15%，氫氧化鉀的質(zhì)量百分比為0.1-10%, 有機(jī)胺的質(zhì)量百分比為0.5-30%，防腐蝕劑0.5-5%，溶劑為佘量，各組分質(zhì)量百分比之和 為 100%。[0008]進(jìn)一步，季戊四醇的質(zhì)量百分比為10%，氫氧化鉀的質(zhì)量百分比為8%，有機(jī)胺的 質(zhì)量百分比為25%，防腐蝕劑3%，溶劑為54%。[0009]其中，所述機(jī)胺為選自包括單乙醇胺、異丙醇胺、氨基乙氧基乙醇、η-甲基乙醇胺、 二甲基乙醇胺、二乙基乙醇胺、2-氨乙基氨基乙醇、氨乙基哌嗪、氨丙基哌嗪、1-(2-羥乙 基)哌嗪、1-氨基-4-甲基哌嗪、2-甲基哌嗪、1-甲基哌嗪、1-芐基哌嗪、2-苯基哌嗪、1-氨乙基哌啶、1-氨基哌啶和1-氨甲基哌啶的組的至少一種化合物。[0010]其中，所述溶劑為亞砜、砜、咪唑烷酮、咪唑啉酮、醇、醚、酰胺中的一種或多種。[0011]其中，所述的亞砜為二甲基亞砜；所述的砜為環(huán)丁砜；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I，3-二甲基-2-咪唑啉酮；所述的酰胺為二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺；所述的醇為丙二醇、二乙二醇；醚為乙二醇醚或丙二醇醚。[0012]其中，所述的乙二醇醚為乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丁醚；所述的丙二醇醚為丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單乙醚、二丙二醇單丁醚。[0013]所述防腐蝕劑由O’，O’ - 二苯基二硫代磷酸-N，N- 二乙胺和ω，ω '-雙(苯并咪唑-2-基)烷烴構(gòu)成，兩者的質(zhì)量為1:1~1:2。[0014]所述ω，ω'-雙(苯并咪唑_2_基)烷烴由式I表示，其中，η=8。
【權(quán)利要求】
1.一種新型的感光膜清洗液，其特征在于:包括季戊四醇、氫氧化鉀、有機(jī)胺、防腐蝕劑和溶劑。
2.如權(quán)利要求1所述的感光膜清洗液，其特征在于:季戊四醇的質(zhì)量百分比為0.1-15%，氫氧化鉀的質(zhì)量百分比為0.1_10%，有機(jī)胺的質(zhì)量百分比為0.5-30%，防腐蝕劑0.5-5%，溶劑為佘量，各組分質(zhì)量百分比之和為100%。
3.如權(quán)利要求1或2所述的感光膜清洗液，其特征在于:季戊四醇的質(zhì)量百分比為 10%,氫氧化鉀的質(zhì)量百分比為8%,有機(jī)胺的質(zhì)量百分比為25%,防腐蝕劑3%,溶劑為 54%。
4.如權(quán)利要求1至3所述的感光膜清洗液，其特征在于:所述機(jī)胺為選自包括單乙醇胺、異丙醇胺、氨基乙氧基乙醇、η-甲基乙醇胺、二甲基乙醇胺、二乙基乙醇胺、2-氨乙基氨基乙醇、氨乙基哌嗪、氨丙基哌嗪、1-(2-羥乙基)哌嗪、1-氨基-4-甲基哌嗪、2-甲基哌嗪、 1-甲基哌嗪、1-芐基哌嗪、2-苯基哌嗪、1-氨乙基哌啶、1-氨基哌啶和1-氨甲基哌啶的組的至少一種化合物。
5.如權(quán)利要求1至4所述的感光膜清洗液，其特征在于:所述溶劑為亞砜、砜、咪唑烷酮、咪唑啉酮、醇、醚、酰胺中的一種或多種。
6.如權(quán)利要求1至5所述的感光膜清洗液，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；所述的咪唑烷酮為I，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、二甲基乙酰胺；所述的醇為丙二醇、二乙二醇；醚為乙二醇醚或丙二醇醚。
7.如權(quán)利要求1至6所述的抗蝕膜剝離劑，其特征在于:所述防腐蝕劑由式2所示的 O’，O’ - 二苯基二硫代磷酸-N，N- 二乙胺和式I所示的ω，ω '-雙(苯并咪唑_2_基) 燒烴構(gòu)成，其中，n=8,兩者的質(zhì)量為1:1~1:2。
8.如權(quán)利要求1至7所述的抗蝕膜剝離劑，其特征在于:所述O’，O’- 二苯基二硫代磷酸-N，N- 二乙胺的制備方法具體為:將22.2g五硫化二磷(0.lmol)，37.6g苯酚(0.4mol)加入到250mL三口燒瓶中，加入70mL甲苯作溶劑；邊攪拌邊逐漸將溫度升高到100°C左右反應(yīng)45min ;再升溫直到回流，回流3h，反應(yīng)過程中固體逐漸消失；溶液稍冷，加入少量活性炭煮沸脫色，趁熱過濾， 濾液冷卻至室溫；將所得濾液轉(zhuǎn)移至燒杯中，水浴冷卻并在攪拌下逐滴滴加22mL 二乙胺 (0.2mol)，反應(yīng)體系放出大量的熱，液體顏色逐漸變?yōu)殚偌t色，用玻璃棒快速攪拌，有沉淀產(chǎn)生，室溫下靜止放置一夜；減壓過濾，用甲苯洗滌至白色，產(chǎn)品為白色針狀晶體；甲苯重結(jié)晶，減壓過濾，真空干燥，得白色晶體，即得。
9.如權(quán)利要求1至8所述的抗蝕膜剝離劑，其特征在于:所述ω，ω'-雙(苯并咪唑-2-基)烷烴的制備方法具體為:分別稱取0.1lmol鄰苯二胺和0.05mol脂肪二酸，于研缽中充分研磨使其混合均勻，轉(zhuǎn)移至三頸燒瓶中。加入混酸，通氮，機(jī)械攪拌下加熱回流反應(yīng)。TLC跟蹤監(jiān)測至反應(yīng)結(jié)束，約 IOh,倒入250mL燒杯中，靜置冷卻，用濃氨水調(diào)節(jié)pH=7。于4°C下靜置過夜，抽濾干燥，所得粗品用甲醇/水重結(jié)晶，得 純品。
【文檔編號(hào)】G03F7/42GK103605268SQ201310511175
【公開日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月25日
【發(fā)明者】孫霞 申請(qǐng)人:青島華仁技術(shù)孵化器有限公司