一种对金属极低腐蚀的光刻胶清洗液的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明公开了一种对金属极低腐蚀的光刻胶清洗液。
【背景技术】
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 如JP1998239865公开了一种含水体系的清洗液，其组成是四甲基氢氧化铵 (TMAH)、二甲基亚砜（DMSO)U, 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20iim以上的光刻胶；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光刻胶，清洗能力不足；
[0005] 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（hardbake)的光刻胶，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。
[0006] 该清洗液可以同时适用于正性光刻胶和负性光刻胶的清洗。随着半导体的快速发 展，特别是凸球封装领域的发展，对光刻胶残留物的清洗要求也相应提高；主要是在单位面 积上引脚数（I/O)越来越多，光刻胶的去除也变得越来越困难。由此可见，寻找更为有效的 光刻胶清洗液是该类光刻胶清洗液努力改进的优先方向。一般而言，提高碱性光刻胶清洗 液的清洗能力主要是通过提高清洗液的碱性、选用更为有效的溶剂体系、提高操作温度和 延长操作时间几个方面来实现的。但是，提高清洗液的碱性和操作温度以及延长清洗时间 往往会增加对金属的腐蚀。一般而言，在凸点封装领域涉及的金属主要是银、锡、铅和铜四 种金属。近来，为了进一步降低成本提高良率，一些封装测试厂商开始要求光刻胶清洗液也 能进一步抑制金属铝的腐蚀。
[0007] 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】
[0008] 本发明的目的是为了提供一种对金属具有极低腐蚀的光刻胶清洗液有效地去除 光阻残留物的清洗液及其应用。该清洗液在有效去除晶圆上的光刻胶光阻残留物的同时， 对于基材如金属铝、铜等基本无腐蚀，在半导体晶片清洗等领域具有良好的应用前景。
[0009] 该新型清洗液含有：a)季胺氢氧化物；（b)醇胺；（c)溶剂；（d)C4-C6的多元醇；（e) 噻唑衍生物；其中
[0010] i.季胺氢氧化物0? 1-6% ;优选0? 5-3. 5%
[0011]ii?醇胺 0? 1-30%，优选 0? 5-20% ;
[0012] iii.C4-C6 的多元醇 0? 1 ~10%, 0? 1 ~5%,优选 0? 5 ~3% ;
[0013] iv?噻唑衍生物0? 1~5%，优选0? 5-2. 5% ;
[0014]V?余量是有机溶剂（49-99. 6%)。
[0015] 上述含量均为质量百分比含量；本发明所涉及的去除光阻光刻胶残留物的清洗液 不含有羟胺、氟化物，氧化剂以及研磨颗粒。
[0016] 本发明中，季铵氢氧化物为选自四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化 铵、四丁基氢氧化铵、十六烷基三甲基氢氧化铵和苄基三甲基氢氧化铵中的一种或多种。
[0017] 本发明中，醇胺较佳的为单乙醇胺、N-甲基乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇 胺、乙基二乙醇胺、N，N-二乙基乙醇胺、N-(2-氨基乙基）乙醇胺和二甘醇胺。优选单乙醇 胺、三乙醇胺及其混合物。
[0018] 本发明中C4-C6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。
[0019] 本发明中，噻唑衍生物为选自2,5_二（叔-十二烷基二硫代）-1,3,4-噻二唑、 2, 5-二巯基-1，3,4-噻二唑、5- (2-氯苯甲基硫代）-2-巯基-1，3, 4-噻二唑、2, 5-双（辛基 二硫代）噻二唑、2-巯基苯并噻唑、2-巯基噻二唑，2-氨基-1，3,4-噻二唑，2-巯基-5-甲 基-1，3,4-噻二唑、5-甲基-2-巯基噻二唑、2, 1，3-苯并噻二唑、2-氨基噻唑。
[0020] 本发明中，有机溶剂较佳的为亚砜、砜、咪唑烷酮、吡咯烷酮、咪唑啉酮、酰胺和醇 醚中的一种或多种；所述的亚砜较佳的为二甲基亚砜和甲乙基亚砜中的一种或多种；所述 的砜较佳的为甲基砜、环丁砜中的一种或多种；所述的咪唑烷酮较佳的为2-咪唑烷酮和 1，3-二甲基-2-咪唑烷酮中的一种或多种；所述的吡咯烷酮较佳的为N-甲基吡咯烷酮和 N-环己基吡咯烷酮中的一种或多种；所述的咪唑啉酮较佳的为1，3-二甲基-2-咪唑啉酮； 所述的酰胺较佳的为二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺中的一种或多种；所述的醇醚较佳的为 二乙二醇单丁醚和二丙二醇单甲醚中的一种或多种。
[0021] 本发明中的清洗液，可以在25°C至80°C下清洗晶圆上的光阻光刻胶残留物。具体 方法如下：将含有光阻光刻胶残留物的晶圆浸入本发明中的清洗液中，在25°C至80°C下浸 泡合适的时间后，取出漂洗后用高纯氮气吹干。
[0022] 本发明的积极进步效果在于：本发明的清洗液在有效去除晶圆上的光刻胶光阻残 留物的同时，对于基材如金属铝、铜等基本无腐蚀，在半导体晶片清洗等领域具有良好的应 用前景。
[0023] 本发明所用试剂及原料均市售可得。本发明的清洗液由上述成分简单均匀混合即 可制得。
【具体实施方式】
[0024] 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。
[0025] 本发明所用试剂及原料均市售可得。本发明的清洗液由上述成分简单均匀混合即 可制得。
【主权项】
1. 一种光刻胶清洗液，其特征在于，包含季胺氨氧化物，醇胺，溶剂，C4 -Ce的多元醇，喔 哇衍生物。
2. 如权利要求1所述的清洗液，其特征在于：所述的季胺氨氧化物的含量为 0. 1 - 6wt%，所述的醇胺含量为0. 1 - 30wt%，所述的C4 - Ce的多元醇含量为0. 1 - lOwt%，所 述的喔哇衍生物含量为0. 1 - 5wt%，所述的溶剂为余量。
3. 如权利要求2所述的清洗液，其特征在于：所述的季胺氨氧化物的含量为 0. 5 -3. 5wt%，所述的醇胺含量为0. 5 -20wt%，所述的C4 -Ce的多元醇的含量为0. 1~5wt〇/〇， 所述的喔哇衍生物含量为0. 5 - 2. 5wt%，所述的溶剂为余量。
4. 如权利要求3所述的清洗液，其特征在于；所述的C4-Ce的多元醇的含量为 0? 5 - 3wt%。
5. 如权利要求1所述的清洗液，其特征在于：所述的季胺氨氧化物选自四甲基氨氧化 馈、四己基氨氧化馈、四丙基氨氧化馈、四下基氨氧化馈、十六烷基H甲基氨氧化馈和予基 H甲基氨氧化馈中的一种或多种。
6. 如权利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述的醇胺选自单己醇胺、N-甲基己醇 胺、二己醇胺、H己醇胺、异丙醇胺、己基二己醇胺、N，N-二己基己醇胺、N-(2-氨基己基）己 醇胺和二甘醇胺。
7. 如权利要求6所述的清洗液，其特征在于，所述的醇胺为单己醇胺、H己醇胺及其混 合物。
8. 如权利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述的C4 - Ce多元醇为选自苏阿糖、阿 拉伯糖、木糖、核糖、核丽糖、木丽糖、葡萄糖、甘露糖、半乳糖、培格糖、阿洛糖、阿卓糖、艾杜 糖、培罗糖、山梨糖、阿洛丽糖、果糖、苏糖醇、赤薛醇、核糖醇、阿拉伯糖醇、木糖醇、培罗糖 醇、山梨醇、甘露醇、艾杜糖醇和半乳糖醇中的一种或者几种。
9. 如权利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述的喔哇衍生物选自2, 5-二（叔-十二 烷基二硫代）-1，3, 4-喔二哇、2, 5-二琉基-1,3,4-喔二哇、5-(2-氯苯甲基硫代）-2-琉 基-1，3, 4-喔二哇、2, 5-双（辛基二硫代）喔二哇、2-琉基苯并喔哇、2-琉基喔二哇，2-氨 基-1,3,4-喔二哇，2-琉基-5-甲基-1,3,4-喔二哇、5-甲基-2-琉基喔二哇、2, 1,3-苯并 喔二哇、2-氨基喔哇中的一种或多种。
10. 如权利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述的溶剂为亚讽、讽、咪哇焼丽、化咯 焼丽、咪哇晰丽、醜胺和醇離中的一种或多种。
11. 如权利要求10所述的清洗液，其特征在于，所述的亚讽为二甲基亚讽和/或甲己 基亚讽；所述的讽为甲基讽和/或环下讽；所述的咪哇焼丽为2 -咪哇焼丽和/或1，3 -二 甲基-2 -咪哇焼丽；所述的化咯焼丽为N -甲基化咯焼丽和/或N -环己基化咯焼丽；所述 的咪哇晰丽为1，3 -二甲基-2 -咪哇晰丽；所述的醜胺为二甲基甲醜胺和/或二甲基己醜 胺；所述的醇離为二己二醇单下離和/或二丙二醇单甲離。
12. -种如权利要求1 - 11任一项所述的清洗液在去除去除晶圆上的光刻胶光阻残留 物中的应用。
【专利摘要】本发明公开了一种对金属具有极低腐蚀的光刻胶用于去除光阻残留物的清洗液及其组成。这种去除光阻残留物光刻胶的清洗液含有：（a）季胺氢氧化物；（b）醇胺；（c）溶剂；(d)C4-C6的多元醇；（e）噻唑衍生物。该清洗液能够更为有效地去除晶圆上的光刻胶光阻残留物，对金属铜、铝等超低腐蚀；在半导体晶片清洗等领域具有良好的应用前景。
【IPC分类】G03F7-42
【公开号】CN104678719
【申请号】CN201310624949
【发明人】孙广胜, 刘兵, 何春阳, 黄达辉
【申请人】安集微电子科技(上海)有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2013年11月28日