技术领域

本发明涉及一种去除光刻胶的清洗液。 背景技术

在通常的半导体制造工艺中， 通过在一些材料的表面上形成光刻胶的掩 膜， 曝光后进行图形转移， 在得到需要的图形之后， 进行下一道工序之前， 需要剥去残留的光刻胶。 在这个过程中要求完全除去不需要的光刻胶， 同时 不能腐蚀任何基材。例如， 在晶圆微球植入工艺（bumping technology)中， 需要光刻胶形成掩膜， 该掩膜在微球成功植入后同样需要去除， 但由于该光 刻胶较厚， 完全去除常较为困难。 改善去除效果较为常用的方法是采用延长 浸泡时间、 提高浸泡温度和采用更富有攻击性的溶液， 但这常会造成晶片基 材的腐蚀和微球的腐蚀， 从而导致晶片良率的显著降低。

目前， 光刻胶清洗液主要由极性有机溶剂、 强碱和 /或水等组成， 通过将 半导体晶片浸入清洗液中或者利用清洗液冲洗 半导体晶片， 去除半导体晶片 上的光刻胶。 如 WO2006/056298A1利用由四甲基氢氧化铵（TMAH ) 、 二 甲基亚砜 （DMSO ) ， 乙二醇 （EG ) 和水组成碱性清洗液， 用于清洗铜基 板的光刻胶， 同时对金属铜基本无腐蚀， 但其对金属铝有腐蚀； 又例如 US5529887由氢氧化钾 （K0H ) 、 烷基二醇单烷基醚、 水溶性氟化物和水 等组成碱性清洗液， 将晶片浸入该清洗液中， 在 40~90°C下除去金属和电介 质基材上的厚膜光刻胶。 其对半导体晶片基材的腐蚀较高。

由此可见， 寻找更为有效抑制金属腐蚀抑制方法和高效的 光刻胶去除能 力是该类光刻胶清洗液努力改进的优先方向。 发明内容

为了解决上述技术 题， 本发明提供了一种可以对厚膜光刻胶淸洗能力 强且对半导体晶片图案和基材腐蚀性较低的光 刻胶清冼齐 IJ。 该清洗液可以解 决的技术问题就是现有的厚膜光亥 iJ胶清洗液存在的清洗能力不足或者对半 导体晶片图案和基材腐蚀性较强的缺陷。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是 提供一种用于光刻胶清 洗的清洗液， 该清洗液包含季铵氢氧化物， 醇胺， C ₄ -C ₆ 多元醇， 溶剂。

其中， 季铵氢氧化物包括四甲基氢氧化铵、 四乙基氢氧化铵、 四丙基氢 氧化铵、 四丁基氢氧化铵、 甲基三乙基氢氧化铵和羟乙基三甲基氢氧化铵 等 中的一种或者几种。

其中， 醇胺为单乙醇胺、 二乙醇胺、 三乙醇胺、 正丙醇胺、 异丙醇胺、 2- (二乙氨基） 乙醇、 乙基二乙醇胺和二甘醇胺中的一种或几种。 醇胺的存 在有利于提高季铰氢氧化物的溶解度。

其中， 0 ₄ -0 ₆ 多元醇为选自苏阿糖、 阿拉伯糖、 木糖、 核糖、 核酮糖、 木酮糖、 葡萄糖、 甘露糖、 半乳糖、 塔格糖、 阿洛糖、 阿卓糖、 艾杜糖、 塔 罗糖、 山梨糖、 阿洛酮糖、 果糖、 苏糖醇、 赤藓醇、 核糖醇、 阿拉伯糖醇、 木糖醇、 塔罗糖醇、 山梨醇、 甘露醇、 艾杜糖醇和半乳糖醇中的一种或者几 种。

其中， 溶剂可选自亚砜、 砜、 咪唑垸酮、 咪唑啉酮、 吡咯烷酮、 醇醚、 酰胺中的一种或多种。 其中， 所述的亚砜较佳的为二甲基亚砜； 所述的砜较 佳的为环丁砜； 所述的咪唑烷酮较佳的为 1 ,3-二甲基 -2-咪唑垸酮； 所述的咪 唑啉酮较佳的为 1 ,3-二甲基 -2-咪唑啉酮； 所述的吡咯烷酮较佳的为 N-甲基 吡咯垸酮、 N-乙基吡咯烷酮、 N-羟乙基吡咯垸酮和 N-环己基吡咯烷酮； 所 述的酰胺较佳的为二甲基甲酰胺、 二甲基乙酰胺； 所述的醇醚较佳的为乙二 醇醚和丙二醇醚； 所述的乙二醇醚较佳的为二乙二醇单甲醚、 二乙二醇单乙 醚、 二乙二醇单丁醚； 所述的丙二醇醚较佳的为二丙二醇单甲醚、 二丙二醇 单乙醚。

其中， 季铵 ¾化物的含量为 0.1 -10wt% (质量 ['1分比)， 醇胺的含量为 0.1 -30wt%, 0 ₄ -〇 ₆ 多元醇的含量为 0.1 -10wt%， 溶剂的含量为 45-95 wt%。

上述清洗液还可进一步含有水。水的存在有利 于丙烯酸树脂类光刻胶去 除。 含量为 0.1 -10 wt%。

本发明中的低蚀刻性光刻胶清洗液，可以在 25°C至 9CTC下清洗光刻胶。 具体方法如下： 将含有光刻胶的晶片浸入本发明屮的低蚀刻性 的光刻胶清洗 剂， 在 25°C至 90 下浸泡合适的时间后， 取出洗涤后用高纯氮气吹干。

本发明所具有的技术效果在于：本发明的清 洗液具有光刻胶去除能力强； 对 金属和非金属的腐蚀抑制能力强； 具有较大的操作窗口。 具体实施方式

下面通过具体实施例进一步阐述本发明的优点 ， 但本发明的保护范围不 仅仅局限于下述实施例。

按照表 1 和表 2 中各实施例以及对比实施例的成分及其比例配 制抛光 液， 混合均匀。 表 1 本发明实施例 1-27的配方

季铵氢氧化物 ±离于水 醇胺 C ₄ -C ₆ 多元醇 溶剂 实施例

名称 含 名称 名称 含 M 名称 含 t 羟乙基二 2- (二乙

二甲基乙

1 甲基氢氧 1 0.5 氨基） 乙 0.1 苏阿糖 0.2 98.2 酰胺 化铵 醇

甲基二乙 1 ,3-二甲

2 基氢氧化 2.5 1 异丙醇胺 3 阿拉伯糖 1 基 -2-咪 92.5 铵 唑啉酮 四丁基氢

3 3 2 二乙醇胺 2.5 木糖 0.5 环丁砜 92 氧化铰

1 '3-二甲 四甲基氢

4 2 1.5 二甘醇胺 1.5 核糖 2 基 -2-咪 93 氧化铵

唑垸酮 乙— ：乙 f

4 4 4 画； 4 84 ¼化铵 中 -乙醚 四 w ½¾ ： U

4.5 6.5 ιΈ囊胺 5.5 水«糖 j 80.5 氧化铵 单鴨 四甲基氢 一 i '

6 8 二乙醇胺 10 ¾¾糖 5 71 氧化 ί¾ ^乙醚 四乙基 ¾ ―二甲 S甲

2.5 4 二卄醇胺 2.5 汁^糖 8 83 氧化铵 酉 t胺 四丙基氢 乙¾二乙 二甲基亚

0.1 0.1 0.8 十 -乳糖 10 89 氧化铵 醇胺 S<1

¾乙基二

N-甲基吡 甲基氢氧 2 3.5 二乙醇胺 8 塔格糖 5 81.5 咯烷酮 化铰

甲基二乙

N-羟乙基 基氢氧化 6.5 8 单乙醇胺 10 Ρ。ί洛糖 2.5 73 吡咯烷酮 铵

四厂基氢 二甲基亚

3.5 4.5 单乙醇胺 7 卓糖 3 82 氧化铰 讽 四丁基氢 一丙二醇

1 2.5 异丙醇胺 0.5 艾杜糖 1.5 94.5 氧化铰 单甲醚 羟乙基二 2- (二乙

甲基氢氧 10 10 氨基） 乙 25 塔罗糖 7 环丁砜 48 化铰 1?

四乙基氢 —甲基亚

4.5 7 正丙醇胺 14 山¾糖 4.5 70 氧化铰 砜 四丙基氢 N-甲基吡

2.5 3 二乙醇胺 6.5 阿洛酮糖 3 85 氧化铵 咯烷酮 四丁基氢 N-乙基吡

5 3.5 单乙醇胺 20 果糖 0.1 71.4 氧化铰 咯烷酮 四甲基氢 N-环己基

4 4 异丙醇胺 5 苏糖醇 0.8 86.2 氧化铰 吡咯垸酮 四丙基氢 2 —二乙二醇

2 二乙醇胺 2.5 赤藓醇 3 90.5 氧化铵 单甲醚 四丁基氢 乙基二乙 二乙二醇

1.5 1 3 核糖醇 1 93.5 氧化铰 醇胺 单丁醚

2- (—乙

四甲基氢 阿拉伯糖 二甲基乙

5 5 氨基） 乙 5 2 83 氧化铰 醇 酰胺

醇

羟乙基二 1 ,3-二甲 甲基氢氧 4 5.5 异丙醇胺 15 木糖醇 2.5 基 -2-咪 73 化铰 唑啉酮 四乙基氢 N-甲基吡

5 3.5 二乙醇胺 12 塔罗糖醇 1.5 78 氧化钹 咯烷酮 四丙基氢 N-羟乙基

6 4 二甘醇胺 7 山¾醇 3.5 79.5 氧化铉 吡咯烷酮 羟乙基二

二甲基亚 甲基氢氧 3.5 3 单乙醇胺 4.5 甘露醇 4 85 砜 化铵 剛

26 7.5 8 ιΐ ; ι '^· (]¾ 30 4.5 0 ¾化铵 i'i:L i圆 Γ

27 4.5 乙醇胺 10 乳糖醇 2 环 J .砜 80.5 ¾化铵

表 2本发明对比例 4,10,16的配方

效果实施例

为了进一步考察该类清洗液的清洗情况， 本发明采用了如下技术手段： 即将含有光刻胶的晶片浸入清洗剂中，在 25 90°C下利用恒温振荡器以约 60 转 /分的振动频率振荡 5 60分钟， 然后经去离子水洗涤后用高纯氮气吹干。 光刻胶的清洗效果和清洗液对晶片的腐蚀情况 如表 3所示。

表 3对比实施例和部分实施例的晶片清洗情况 晶片清洗结果

实施例 清洗温度 (°c) 光刻胶清洗时

非金属基 间 (min) A1基材腐蚀情 光亥 ij胶清洗结

材腐蚀情 况 果

况 实施例 1 25 55 ◎ ◎ ◎ 实施例 3 85 15 ◎ ◎ ◎ 实施例 4 75 20 ◎ ◎ ◎ 对比例 4 75 20 Δ O 〇 实施例 6 50 45 ◎ ◎ ◎ 实施例 7 30 50 ◎ ◎ ◎ 实施例 9 60 35 © ◎ ◎ ¾施例 10 65 2 ◎ ◎ ◎ 对比例 10 65 25 O X O

¾施例 12 90 10 ◎ © ◎ 实施例 14 35 60 ◎ ◎ © 实施例 16 70 30 ◎ ◎

对比例 16 70 30 Δ X ◎ 实施例 18 45 30 ◎ ◎ ◎ 实施例 19 80 5 ◎ 实施例 21 40 45 ◎ ◎ ◎ 实施例 23 55 40 ◎ ◎ ◎ 实施例 24 70 20 ◎ ◎ ◎ 实施例 27 75 30 ◎ ◎ ◎

从表 3可以看出， 本发明的清洗液对光刻胶具有良好的清洗效果 ， 使用 温度范围广。 另外实施例与对比例的比较可以看出， 本发明特定的季铵氢氧 化合物， 醇胺， 溶剂以及水之间具有协同作用， 本发明所公开的清洗液对金 属和非金属基板等有较好的腐蚀抑制作用， 光刻胶去除能力强。

综上， 本发明的积极进步效果在于： 本发明的清洗液具有光刻胶去除能 力强； 对金属和非金属的腐蚀抑制能力强； 具有较大的操作窗口。

应当理解的是， 本发明所述 wt%均指的是质量百分含量。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述， 但其只是作为范例， 本发 明并不限制于以上描述的具体实施例。 对于本领域技术人员而言， 任何对本 发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范 畴之中。 因此， 在不脱离本发 明的精神和范围下所作的均等变换和修改， 都应涵盖在本发明的范围内。