[發明專利]一種厚膜光刻膠清洗劑

無效

• 申請號: 201010604005.7
• 申請日: 2010-12-21
• 公開（公告）號: CN102540774A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 劉兵;彭洪修;孫廣勝
• 申請（專利權）人: 安集微電子(上海)有限公司
• 主分類號: G03F7/42
• 分類號: G03F7/42
• 代理公司: 上海翰鴻律師事務所 31246
• 代理人: 李佳銘

技術領域

本發明涉及一種厚膜光刻膠清洗劑。

背景技術

在通常的半導體制造工藝中，通過在二氧化硅、Cu(銅)等金屬以及低k材料等表面上形成光刻膠的掩膜，曝光后進行圖形轉移，在得到需要的電路圖形之后，進行下一道工序之前，需要剝去殘留的光刻膠。例如，在晶圓微球植入工藝(bumping?technology)中，需要光刻膠形成掩膜，該掩膜在微球成功植入后同樣需要去除，但由于該光刻膠較厚，完全去除常較為困難。改善去除效果較為常用的方法是采用延長浸泡時間、提高浸泡溫度和采用更富有攻擊性的溶液，但這常會造成晶片基材的腐蝕和微球的腐蝕，從而導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溶劑、強堿和/或水等組成，通過將半導體晶片浸入清洗劑中或者利用清洗劑沖洗半導體晶片，去除半導體晶片上的光刻膠。其中其常用的強堿主要是無機金屬氫氧化物(如氫氧化鉀等)和有機氫氧化物如四甲基氫氧化胺等。

如JP1998239865由四甲基氫氧化銨(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基材上的20μm以上的厚膜光刻膠。其對半導體晶片基材的腐蝕略高，且不能完全去除半導體晶片上的光刻膠，清洗能力不足；WO2006/056298A1利用由四甲基氫氧化銨(TMAH)、二甲基亞砜(DMSO)，乙二醇(EG)和水組成堿性清洗劑，用于清洗50～100微米厚的光刻膠，同時對金屬銅基本無腐蝕；US6040117利用由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，將晶片進入該清洗劑中，于50～100℃下除去金屬和電介質基材上的20μm以上的厚膜光刻膠。又例如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劑，將晶片浸入該清洗劑中，在40～90℃下除去金屬和電介質基材上的厚膜光刻膠。其對半導體晶片基材的腐蝕較高。

由此可見，尋找更為有效抑制的金屬腐蝕抑制劑，溶解更多光刻膠的溶劑體系該類光刻膠清洗劑努力改進的優先方向。

發明內容

本發明要解決的技術問題就是針對現有的厚膜光刻膠清洗劑存在的清洗能力不足或者對半導體晶片圖案和基材腐蝕性較強的缺陷，而提供一種對厚膜光刻膠清洗能力強且對半導體晶片圖案和基材腐蝕性較低的光刻膠清洗劑。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種用于厚膜光刻膠的清洗劑，該清洗劑含有(a)氫氧化鉀(b)溶劑(c)季戊四醇(d)醇胺(e)間苯三酚。其中，氫氧化鉀0.1-6wt％；溶劑30-95wt％；季戊四醇0.1-15wt％；醇胺，1-55wt％；間苯三酚0.0001-1wt％，優選0.005-0.3wt％。

本發明中所述的溶劑可選自亞砜、砜、吡咯烷酮、咪唑烷酮、咪唑啉酮、醇、醚、酰胺中的一種或多種。其中，所述的亞砜較佳的為二甲基亞砜；所述的砜較佳的為環丁砜；所述的吡咯烷酮較佳的為N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、N-羥乙基吡咯烷酮、N-環己基吡咯烷酮；所述的咪唑烷酮較佳的為1，3-二甲基-2-咪唑烷酮；所述的咪唑啉酮較佳的為1，3-二甲基-2-咪唑啉酮(DMI)；所述的酰胺較佳的為二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺；所述的醇較佳的丙二醇、二乙二醇、二丙二醇；所述的醚較佳的為丙二醇單甲醚、二丙二醇單甲醚。

本發明中所述的醇胺為單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、正丙醇胺、異丙醇胺、2-(二乙氨基)乙醇、乙基二乙醇胺和二甘醇胺中的一種或幾種。醇胺的存在有利于提高氫氧化鉀和季戊四醇在體系中的溶解度，并有利于金屬微球的保護。

本發明所述的低蝕刻性光刻膠清洗劑，可以在室溫至90℃下清洗100μm以上厚度的光刻膠，而且由于其中含有的間苯三酚，可以在多種金屬如鋁、銅、錫、鉛表面形成一層保護膜，從而降低基材的腐蝕。具體方法如下：將含有光刻膠的半導體晶片浸入本發明中的低蝕刻性的光刻膠清洗劑，在室溫至90℃下浸泡合適的時間后，取出洗滌后用高純氮氣吹干。

本發明所述的低蝕刻性光刻膠清洗劑，尤其適用于較厚(厚度大于100微米)光刻膠的清洗，對Cu(銅)等金屬具有較低的蝕刻速率，能同時有效抑制銅、鋁及金屬微球的腐蝕。

具體實施方式

下面通過具體實施方式來進一步闡述本發明。

表1各實施例(Examples)中的清洗劑的組分和含量