[發(fā)明專利]一種光刻膠清洗劑

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710043555.4
• 申請(qǐng)日: 2007-07-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101339368A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史永濤;彭洪修;曹慧英;劉兵;曾浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安集微電子（上海）有限公司
• 主分類號(hào): G03F7/42
• 分類號(hào): G03F7/42
• 代理公司: 上海翰鴻律師事務(wù)所
• 代理人: 李佳銘

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造工藝中一種清洗劑，具體的涉及一種光刻膠清洗劑。

背景技術(shù)

在通常的半導(dǎo)體制造工藝中，通過(guò)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模，曝光后利用濕法或干法刻蝕進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)移。低溫快速的清洗工藝是半導(dǎo)體晶片制造工藝發(fā)展的重要方向。20μm以上厚度的負(fù)性光刻膠正逐漸應(yīng)用于半導(dǎo)體晶片制造工藝中，而目前工業(yè)上大部分的光刻膠清洗劑對(duì)正性光刻膠的清洗能力較好，但不能徹底去除晶片上經(jīng)曝光和刻蝕后的具有交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的負(fù)性光刻膠。另外，在半導(dǎo)體晶片進(jìn)行光刻膠的化學(xué)清洗過(guò)程中，清洗劑常會(huì)造成晶片圖案和基材的腐蝕。特別是在利用化學(xué)清洗劑除去光刻膠和刻蝕殘余物的過(guò)程中，金屬(尤其是鋁和銅等較活潑金屬)腐蝕是較為普遍而且非常嚴(yán)重的問(wèn)題，往往導(dǎo)致晶片良率的顯著降低。

目前，光刻膠清洗劑主要由極性有機(jī)溶劑、強(qiáng)堿和/或水等組成，通過(guò)將半導(dǎo)體晶片浸入清洗劑中或者利用清洗劑沖洗半導(dǎo)體晶片，去除半導(dǎo)體晶片上的光刻膠。

專利文獻(xiàn)WO03104901利用四甲基氫氧化銨(TMAH)、環(huán)丁砜(SFL)、水和反-1，2-環(huán)己烷二胺四乙酸(CyDTA)等組成堿性清洗劑，將晶片浸入該清洗劑中，于50～70℃下浸沒(méi)20～30min，除去金屬和電介質(zhì)基材上的光刻膠。該堿性清洗劑對(duì)半導(dǎo)體晶片基材的腐蝕略高，且不能完全去除半導(dǎo)體晶片的光刻膠，清洗能力不足。

WO04059700利用四甲基氫氧化銨(TMAH)、N-甲基嗎啡啉-N-氧化物(MO)、水和2-巰基苯并咪唑(MBI)等組成堿性清洗劑，將晶片浸入該清洗劑中，于70℃下浸沒(méi)15～60min，除去金屬和電介質(zhì)基材上的光刻膠。該堿性清洗劑的清洗溫度較高，對(duì)半導(dǎo)體晶片基材的腐蝕略高，且清洗速度相對(duì)較慢，不利于提高半導(dǎo)體晶片的清洗效率。

JP1998239865利用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劑，將晶片浸入該清洗劑中，于50～100℃下除去金屬和電介質(zhì)基材上的20μm以上的厚膜光刻膠。該堿性清洗劑在較高的清洗溫度下對(duì)半導(dǎo)體晶片基材的腐蝕較嚴(yán)重。

JP2001215736利用TMAH、二甲基亞砜(DMSO)、乙二醇(EG)和水等組成堿性清洗劑，將晶片浸入該清洗劑中，于50～70℃下除去金屬和電介質(zhì)基材上的光刻膠。該堿性清洗劑在較高的清洗溫度下對(duì)半導(dǎo)體晶片基材的腐蝕較嚴(yán)重。

JP200493678利用TMAH、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、水或甲醇等組成堿性清洗劑，將晶片浸入該清洗劑中，于25～85℃下除去金屬和電介質(zhì)基材上的光刻膠。該堿性清洗劑隨著清洗溫度的升高，對(duì)半導(dǎo)體晶片基材的腐蝕明顯增強(qiáng)。

以上清洗劑或者清洗能力不足，或者對(duì)半導(dǎo)體晶片基材腐蝕較強(qiáng)，不能滿足工業(yè)需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的光刻膠清洗劑對(duì)光刻膠的清洗能力不足和對(duì)半導(dǎo)體晶片基材的腐蝕性較強(qiáng)的問(wèn)題，提供一種具有較高的光刻膠清洗能力和較低的基材腐蝕性的光刻膠清洗劑。

本發(fā)明的光刻膠清洗劑含有：季銨氫氧化物、水、烷基二醇芳基醚、二甲基亞砜和聚羧酸類緩蝕劑；烷基二醇芳基醚中烷基二醇的碳原子數(shù)目為3～18。

其中，所述的季銨氫氧化物較佳的為四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨、四丙基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨或芐基三甲基氫氧化銨，更佳的為四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨或四丁基氫氧化銨，最佳的為四甲基氫氧化銨。所述的季銨氫氧化物的含量較佳的為質(zhì)量百分比0.1～15％，更佳的為質(zhì)量百分比0.5～10％。

其中，所述的水的含量較佳的為質(zhì)量百分比0.1～40％，更佳的為質(zhì)量百分比0.5～25％。

其中，所述的烷基二醇芳基醚較佳的為丙二醇單苯基醚、異丙二醇單苯基醚、二乙二醇單苯基醚、二丙二醇單苯基醚、二異丙二醇單苯基醚、三乙二醇單苯基醚、三丙二醇單苯基醚、三異丙二醇單苯基醚、六縮乙二醇單苯基醚、六縮丙二醇單苯基醚、六縮異丙二醇單苯基醚、丙二醇單芐基醚、異丙二醇單芐基醚或己二醇單萘基醚，更佳的為丙二醇單苯基醚、二丙二醇單苯基醚或丙二醇單芐基醚。所述的烷基二醇芳基醚的含量較佳的為質(zhì)量百分比1～50％，更佳的為質(zhì)量百分比5～30％。烷基二醇芳基醚可以提高四甲基氫氧化銨在二甲基亞砜中的溶解度，且對(duì)環(huán)境的危害低于乙二醇烷基醚和乙二醇芳基醚等，更利于環(huán)境的保護(hù)。

其中，所述的二甲基亞砜的含量較佳的為質(zhì)量百分比1～98％，更佳的為質(zhì)量百分比50～90％。