半导体制造过程中使用的清洗液的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种清洗液，其包括季戊四醇、氢氧化钾、有机胺、防腐蚀剂和溶剂。本发明提供的清洗液感光膜清洗能力强且对半导体晶片图案和基材腐蚀性较低。
【专利说明】半导体制造过程中使用的清洗液【技术领域】[0001]本发明涉及半导体工艺制造【技术领域】，尤其涉及一种感光膜清洗液。【背景技术】[0002]感光材料是是一种新兴的材料，广泛应用于半导体制造产业中。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感光膜的掩膜，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，需要剥去残留的感光膜。在这个过程中要求完全除去 不需要的感光膜，同时不能腐蚀任何基材。[0003]目前，感光膜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感光膜。如 JP1998239865公开了一种清洗液，其组成是四甲基氢氧化铵(TMAH)、二甲基亚砜(DMSO)、 1，3’ - 二甲基-2-咪唑烷酮(DMI)和水。将晶片浸入该清洗液中，于50?100°C下除去金 属和电介质基材上的20 μ m以上的感光膜；其对半导体晶片基材的腐蚀略高，且不能完全 去除半导体晶片上的感光膜，清洗能力不足；US5529887由氢氧化钾(KOH)、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感光膜。其对半导体晶片基材的腐蚀较高；US5091103公开了 N-甲基吡咯烷酮、1，2_丙二醇和四甲基氢氧化铵的清洗液，于105?125°C下去除经高温烘 焙过(hard bake)的感光膜,其特征是不含有水、操作温度高,一旦清洗液混入水,其对金属 铝和铜的腐蚀速率均上升。[0004]由此可见，寻找更为有效抑制金属腐蚀抑制方法和高效的感光膜去除能力是该类 感光膜清洗液努力改进的优先方向。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题就是针对现有的感光膜清洗液存在的清洗能力不足或 者对晶片图案和基材腐蚀性较强的缺陷，而提供一种感光膜清洗能力强且对半导体晶片图 案和基材腐蚀性较低的感光膜清洗液。[0006]为解决上述技术问题，本发明提供了一种新型的感光膜清洗液，其包括季戊四醇、 氢氧化钾、有机胺、防腐蚀剂和溶剂。[0007]其中，季戊四醇的质量百分比为0.1_15%，氢氧化钾的质量百分比为0.1-10%, 有机胺的质量百分比为0.5-30%，防腐蚀剂0.5-5%，溶剂为佘量，各组分质量百分比之和 为 100%。[0008]进一步，季戊四醇的质量百分比为10%，氢氧化钾的质量百分比为8%，有机胺的 质量百分比为25%，防腐蚀剂3%，溶剂为54%。[0009]其中，所述机胺为选自包括单乙醇胺、异丙醇胺、氨基乙氧基乙醇、η-甲基乙醇胺、 二甲基乙醇胺、二乙基乙醇胺、2-氨乙基氨基乙醇、氨乙基哌嗪、氨丙基哌嗪、1-(2-羟乙 基)哌嗪、1-氨基-4-甲基哌嗪、2-甲基哌嗪、1-甲基哌嗪、1-苄基哌嗪、2-苯基哌嗪、1-氨乙基哌啶、1-氨基哌啶和1-氨甲基哌啶的组的至少一种化合物。[0010]其中，所述溶剂为亚砜、砜、咪唑烷酮、咪唑啉酮、醇、醚、酰胺中的一种或多种。[0011]其中，所述的亚砜为二甲基亚砜；所述的砜为环丁砜；所述的咪唑烷酮为1，3_ 二甲基-2-咪唑烷酮；所述的咪唑啉酮为I，3-二甲基-2-咪唑啉酮；所述的酰胺为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺；所述的醇为丙二醇、二乙二醇；醚为乙二醇醚或丙二醇醚。[0012]其中，所述的乙二醇醚为乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚；所述的丙二醇醚为丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、二丙二醇单丁醚。[0013]所述防腐蚀剂由O’，O’ - 二苯基二硫代磷酸-N，N- 二乙胺和ω，ω '-双(苯并咪唑-2-基)烷烃构成，两者的质量为1:1~1:2。[0014]所述ω，ω'-双(苯并咪唑_2_基)烷烃由式I表示，其中，η=8。
【权利要求】
1.一种新型的感光膜清洗液，其特征在于:包括季戊四醇、氢氧化钾、有机胺、防腐蚀剂和溶剂。
2.如权利要求1所述的感光膜清洗液，其特征在于:季戊四醇的质量百分比为0.1-15%，氢氧化钾的质量百分比为0.1_10%，有机胺的质量百分比为0.5-30%，防腐蚀剂0.5-5%，溶剂为佘量，各组分质量百分比之和为100%。
3.如权利要求1或2所述的感光膜清洗液，其特征在于:季戊四醇的质量百分比为 10%,氢氧化钾的质量百分比为8%,有机胺的质量百分比为25%,防腐蚀剂3%,溶剂为 54%。
4.如权利要求1至3所述的感光膜清洗液，其特征在于:所述机胺为选自包括单乙醇胺、异丙醇胺、氨基乙氧基乙醇、η-甲基乙醇胺、二甲基乙醇胺、二乙基乙醇胺、2-氨乙基氨基乙醇、氨乙基哌嗪、氨丙基哌嗪、1-(2-羟乙基)哌嗪、1-氨基-4-甲基哌嗪、2-甲基哌嗪、 1-甲基哌嗪、1-苄基哌嗪、2-苯基哌嗪、1-氨乙基哌啶、1-氨基哌啶和1-氨甲基哌啶的组的至少一种化合物。
5.如权利要求1至4所述的感光膜清洗液，其特征在于:所述溶剂为亚砜、砜、咪唑烷酮、咪唑啉酮、醇、醚、酰胺中的一种或多种。
6.如权利要求1至5所述的感光膜清洗液，其特征在于:所述的亚砜为二甲基亚砜；所述的砜为环丁砜；所述的咪唑烷酮为I，3-二甲基-2-咪唑烷酮；所述的咪唑啉酮为1，3_ 二甲基-2-咪唑啉酮；所述的酰胺为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺；所述的醇为丙二醇、二乙二醇；醚为乙二醇醚或丙二醇醚。
7.如权利要求1至6所述的抗蚀膜剥离剂，其特征在于:所述防腐蚀剂由式2所示的 O’，O’ - 二苯基二硫代磷酸-N，N- 二乙胺和式I所示的ω，ω '-双(苯并咪唑_2_基) 烧烃构成，其中，n=8,两者的质量为1:1~1:2。
8.如权利要求1至7所述的抗蚀膜剥离剂，其特征在于:所述O’，O’- 二苯基二硫代磷酸-N，N- 二乙胺的制备方法具体为:将22.2g五硫化二磷(0.lmol)，37.6g苯酚(0.4mol)加入到250mL三口烧瓶中，加入70mL甲苯作溶剂；边搅拌边逐渐将温度升高到100°C左右反应45min ;再升温直到回流，回流3h，反应过程中固体逐渐消失；溶液稍冷，加入少量活性炭煮沸脱色，趁热过滤， 滤液冷却至室温；将所得滤液转移至烧杯中，水浴冷却并在搅拌下逐滴滴加22mL 二乙胺 (0.2mol)，反应体系放出大量的热，液体颜色逐渐变为橘红色，用玻璃棒快速搅拌，有沉淀产生，室温下静止放置一夜；减压过滤，用甲苯洗涤至白色，产品为白色针状晶体；甲苯重结晶，减压过滤，真空干燥，得白色晶体，即得。
9.如权利要求1至8所述的抗蚀膜剥离剂，其特征在于:所述ω，ω'-双(苯并咪唑-2-基)烷烃的制备方法具体为:分别称取0.1lmol邻苯二胺和0.05mol脂肪二酸，于研钵中充分研磨使其混合均匀，转移至三颈烧瓶中。加入混酸，通氮，机械搅拌下加热回流反应。TLC跟踪监测至反应结束，约 IOh,倒入250mL烧杯中，静置冷却，用浓氨水调节pH=7。于4°C下静置过夜，抽滤干燥，所得粗品用甲醇/水重结晶，得 纯品。
【文档编号】G03F7/42GK103605268SQ201310511175
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年10月25日 优先权日:2013年10月25日
【发明者】孙霞 申请人:青岛华仁技术孵化器有限公司