專利名稱：去膠劑組合物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種清洗固體表面光刻膠的去膠劑，屬于半導體工業(yè)用清洗劑技術領域。
在半導體器件生產(chǎn)過程中，光刻是必不可少的一個重要環(huán)節(jié)，光刻是感光復印圖象和選擇性化學腐蝕相結合的綜合技術。光刻工藝主要包括涂膠、曝光、顯影、腐蝕和去膠等步驟，光刻結果的好壞與工藝過程中每一個步驟有關。涂膠是將光致抗蝕劑(即光刻膠，本發(fā)明通稱光刻膠)涂在硅片表面，然后曝光;對于負性光刻膠來說，其曝光前是可溶性的，見光后發(fā)生光化學反應形成不溶性的高分子物質(zhì);經(jīng)顯影、腐蝕之后，光刻膠完成了保護基片上某些部分不被腐蝕的任務，就要被清除掉，即去膠，如果這層光刻膠去除不干凈將直接影響硅平面器件和集成電路的成品率及產(chǎn)品質(zhì)量。
現(xiàn)有的去膠方法有氧化法去膠、等離子體去膠、紫外光分解去膠和去膠劑(也稱剝離液)去膠。等離子體去膠和紫外光分解去膠，設備投資大，工效低;氧化法去膠需用濃硫酸濃硝酸等強酸強堿煮沸，操作危險，污染環(huán)境?，F(xiàn)有的去膠劑有J100、OMR-83等，其主要成分都是毒性較大的有機溶劑，如目前普遍使用的進口產(chǎn)品J100主要成分是二氯化苯、苯酚、四氯乙烯、烷基苯基亞磺酸，其中，前三位有機溶劑均有毒，苯酚還是一種致癌劇毒物質(zhì)，有害于人體并污染環(huán)境，生產(chǎn)廠家苦于無良好的去膠劑可替代，不得不沿用至今。以上參見《半導體工藝化學原理》第110-129頁，喬冠儒編，江蘇科技出版社，1979年第1版。
本發(fā)明的目的是克服已有技術的缺點，提供一種無毒無腐蝕去膠能力強的去膠組合物。
光刻工藝中使用的光刻膠有正性和負性之分，負性光刻膠又有兩大系列，一是聚乙烯醇肉桂酸系列光刻膠，另一種是環(huán)化橡膠系列光刻膠;環(huán)化橡膠系列光刻膠能與襯底材料，特別是鋁、鉻、鉬、銅等金屬襯底的粘附性較好，針孔少且具有良好的耐腐蝕性能，因此在集成電路及半導體工業(yè)中得到廣泛的應用;本發(fā)明的主要任務是解決環(huán)化橡膠系列光刻膠去膠問題。
環(huán)化橡膠系列光刻膠主要成分是環(huán)化橡膠和交聯(lián)劑。環(huán)化橡膠具有如下環(huán)狀結構單元 交聯(lián)劑以雙疊氮有機化合物較為重要，這類交聯(lián)劑中芳香族疊氮化合物可謂代表，如2，6-雙-(4’-疊氮芐叉)-4-甲基環(huán)乙酮，結構為 雙疊氮交聯(lián)劑感光分解后生成的雙疊氮自由基具有較強的化學活性極易與混和在一起的環(huán)化橡膠分子中的不飽和雙鍵起加成反應，同時，雙氮烯自由基又能從聚合物分子上摘取氫原子最終形成架橋交聯(lián)結構，這種三維結構的物質(zhì)是一種不易溶產(chǎn)物;而未感光的光刻膠仍保持其原有的溶解性能;上述三維結構的物質(zhì)分子結構中主要是碳氫環(huán)和帶有官能團的苯核，從以上要被去除的物質(zhì)(即溶質(zhì))的結構上考慮，本發(fā)明選擇了具有環(huán)狀結構的碳氫化合物或者是帶官能團的芳香族化合物作溶劑。結合對溶劑極性和無毒的要求，本發(fā)明提出可以作為溶劑的物質(zhì)是下列之一或其組合(1)苯乙酮C8H8O，無色至淡黃色液體，有類似苦杏仁和山楂的氣味，沸點202℃;又名甲基苯基甲酮;
(2)松油醇C10H18O，無色粘稠液體，有紫丁香香氣，沸點214-224℃;又名松節(jié)油萜醇;
(3)苯甲醇C7H8O，無色液體，有微弱花香，沸點205.3℃;又名芐醇;
(4)月桂醇C12H26O，淡黃色油狀液體，有紫羅蘭香氣，沸點255-259℃;又名十二醇;
為了增強對溶質(zhì)的浸潤，在上述溶劑中配上表面活性劑脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES)或者同時再加入脂肪醇聚氧乙烯醚硅烷。
綜上所述，本發(fā)明去膠劑組合物至少包括下列組分A.脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES)，B.上述有機溶劑之一或其組合，其中，A含量為10-20%，B含量為80-90%，均為重量百分比，下同;當B是兩種以上溶劑的組合時，各溶劑之間的比例可任意選擇。
將上述各組分按常規(guī)方法混合均勻，所得組合物沸點大約在200℃，動力粘度約14厘泊，外觀為淺黃色均勻透明液體。
在實際生產(chǎn)中，去膠操作溫度一般選擇在去膠液的沸點上下，這樣可使溶質(zhì)溶解速度最快;而被清洗的器件去膠后又要從去膠液中取至室溫環(huán)境中，所以從提高成品率的角度出發(fā)，去膠溫度與室溫的溫差越小越好，以避免某些器件在溫差較大時發(fā)生脆裂;為了進一步降低去膠劑的沸點，同時也降低成本，增強去膠效果，本發(fā)明的組合物還可以在上述A、B組分中加入另一種表面活性劑C，脂肪醇聚氧乙烯醚硅烷(固體)和去離子水D，這時各組分的重量百分比為A10-15%，B50-75%，C1-5%，D余量。其中，最佳配比為A10-15%，B60-75%，C1-2%，D余量。
上述組合物的混合，先將固體物C和粘稠液A按比例量溶于50℃左右的去離子水D中，混合均勻后，向該混合液中加入溶劑B，然后按常規(guī)方法混勻，所得組合物沸點110-125℃，動力粘度13±0.5厘泊，相對密度1±0.05，外觀是淺黃色均勻透明的液體。
下面結合實施例對本發(fā)明作進一步說明。
實施例1.去膠劑100公斤組分 重量 百分比A 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES) 20公斤 20%(西安產(chǎn)，乳白透明液體)B苯乙酮(上海產(chǎn)，淡黃色液體) 80公斤 80%上述去膠劑組合物沸點202℃，動力粘度14厘泊，外觀淺黃色透明液體。
實施例2.如實施例1所述，不同的是組合物含A15%，B為45%的苯乙酮和40%的松油醇(即B85%)。
實施例3.如實施例1所述，不同的是組合物中B是30%苯乙酮、30%松油醇和20%苯甲醇(B總計80%)。
實施例4.去膠劑100公斤組分 重量 百分比A 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES) 10公斤 10%B 苯乙酮 40公斤 40%松油醇 30公斤 30%C 脂肪醇聚氧乙烯醚硅烷 1公斤 1%D 去離子水 19公斤 19%上述組合物沸點120℃，動力粘度13厘泊，外觀淺黃色透明液體。
實施例5.如實施例4所述，不同的是組合物中含A15%，B中苯乙酮30%，松節(jié)油35%，C 2%，D 18%。
實施例6.如實施例4所述，不同的是B中含苯乙酮40%，月桂醇35%。
以上以實施例4和實施例5為佳。
本發(fā)明的去膠劑組合物無毒無腐蝕性，略帶香味，不屬易燃品，但遇明火可燃，具有良好的穩(wěn)定性，可長期存放。本發(fā)明的去膠劑組合物可有效地去除環(huán)化橡膠系列負性光刻膠，并對半導體器件上其它類似的膠也可有效地去除;具體去膠方法如下將待去膠的器件置入容器中，倒入本發(fā)明的去膠劑，在封閉式電爐(或板)上加熱煮沸5-10分鐘，取出后用水沖洗干凈，干燥后目視或顯微鏡觀察，器件表面無殘膠斑點，無腐蝕點，硅片、鋁層與鉬片光亮清潔。去膠劑可保持一定的濃度重復使用。下面是本發(fā)明去膠劑與常用去膠劑J100的對比
權利要求
1.去膠劑組合物，其特征在于，包括重量百分比10-20%的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉和80-90%的下列有機溶劑之一或其任意比例的組合苯乙酮，松油醇，苯甲醇，月桂醇。
2.如權利要求1所述的去膠劑組合物，其特征在于，所述組合物還包括脂肪醇聚氧乙烯醚硅烷和去離子水，各組分的重量百分比如下脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉A 10-15%脂肪醇聚氧乙烯醚硅烷C 1-5%有機溶劑之一或組合B 50-75%去離子水D 余量
3.如權利要求1所述的去膠劑組合物，其特征在于，所述組合物包括脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉10-15%，脂肪醇聚氧乙烯醚硅烷1-2%，苯乙酮30-40%，松油醇30-35%和余量的去離子水。
4.一種去除固體表面環(huán)化橡膠系列負性光刻膠的方法，包括使用權利要求1或2的去膠劑組合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種去膠劑組合物，包括重量百分比10—20％的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉和80—90％的下列有機溶劑之一或其任意比例的組合苯乙酮，松油醇，苯甲醇，月桂醇；還可加入脂肪醇聚氧乙烯醚硅烷和去離子水，以降低去膠劑組合物的沸點；本發(fā)明去膠劑可有效的去除固體表面環(huán)化橡膠系列負性光刻膠，去膠工藝簡單成品率高。
文檔編號G03F7/42GK1103964SQ9411078
公開日1995年6月21日 申請日期1994年9月14日 優(yōu)先權日1994年9月14日
發(fā)明者曹寶成, 計峰, 馬洪磊, 羅升旭 申請人:山東大學