[發明專利]一種光刻膠去除劑

在審

• 申請號: 201210546307.2
• 申請日: 2012-12-17
• 公開（公告）號: CN103869636A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 劉兵;彭洪修;孫廣勝;顏金荔
• 申請（專利權）人: 安集微電子科技（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

本發明涉及一種光刻膠去除劑。

背景技術

在通常的半導體制造工藝中，通過在一些材料的表面上形成光刻膠的掩膜，曝光后進行圖形轉移，在得到需要的圖形之后，進行下一道工序之前，需要剝去殘留的光刻膠。在這個過程中要求完全除去不需要的光刻膠，同時不能腐蝕任何基材。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，光刻膠清洗液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液中或者利用清洗液沖洗半導體晶片，去除半導體晶片上的光刻膠。如WO2006/056298A1利用由四甲基氫氧化銨(TMAH)、二甲基亞砜(DMSO)，乙二醇(EG)和水組成堿性清洗液，用于清洗銅基板的光刻膠，同時對金屬銅基本無腐蝕，但其對金屬鋁有腐蝕；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液，將晶片浸入該清洗液中，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。隨著半導體的快速發展，特別是凸球封裝領域的發展，對光刻膠殘留物的清洗要求也相應提高；主要是隨著在單位面積上引腳數(I/O)越來越多，光刻膠的去除也變得越來越困難。

由此可見，尋找更為有效抑制金屬腐蝕抑制方法和高效的光刻膠去除能力是該類光刻膠清洗液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液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。

本發明公開的低蝕刻性的適用與較厚光刻膠清洗的清洗液及其清洗方法。這種低蝕刻性的光刻膠清洗液含有(a)季銨氫氧化物，(b)醇胺，(c)糖和/或糖醇(d)表面活性劑以及(e)溶劑。這種低蝕刻性的光刻膠清洗劑能夠高效的去除半導體晶圓上的光刻膠，同時對于基材基本沒有攻擊如金屬鋁、銅等，在半導體晶圓清洗等領域具有良好的應用前景。

在本發明中，所述季銨氫氧化物的濃度為0.1~10wt%，優選1~5wt%；醇胺的濃度為0.1~30wt%,優選0.1-15wt%；糖和/或糖醇的濃度為0.1~5wt%,優選0.1~3wt%；表面活性劑的濃度為0.01~3wt%，優選0.1~1wt%；余量為溶劑。

在本發明中所述的組分a與組分b的質量比較佳的位于6比1與1比2.5之間。當組分a與組分b的比例大于6：1時，體系有可能不能形成均相溶液或形成均相溶液的時間很長；另一方面，當組分a與組分b的比例小于1：2.5時，過多的醇胺會導致光刻膠的去除效率下降。

本發明中所述的季銨氫氧化物包括四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨、四丙基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨、甲基三乙基氫氧化銨、羥乙基三甲基氫氧化銨、十六烷基三甲基氫氧化銨和芐基三甲基氫氧化銨中的一種或多種。

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季銨氫氧化物的溶解度。

本發明中所述的糖或糖醇為選自蘇阿糖、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、塔羅糖、山梨糖、阿洛酮糖、果糖、蘇糖醇、赤蘚醇、核糖醇、阿拉伯糖醇、木糖醇、塔羅糖醇、山梨醇、甘露醇、艾杜糖醇和半乳糖醇中的一種或者幾種。

本發明中所述的表面活性劑選自聚乙烯吡咯烷酮。表面活性劑的加入有利于光刻膠的去除。