一种金属低刻蚀光刻胶剥离液的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明公开了一种金属低刻蚀光刻胶剥离液。
【背景技术】
[0002] 在半导体元器件制造过程中，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，需要除去残留的光刻胶。 在该光刻胶去除的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，尤其是 严格控制金属铝铜的腐蚀。
[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。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（DMS0)、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~ KKTC下除去金属和电介质基材上的20pm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；又例如US5529887公开了由氢 氧化钾（K0H)、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光刻胶。该清洗液对半导体晶片基材的 腐蚀较高。又例如CN102141743A利用由四甲基氢氧化铵（TMAH)、二甲基亚砜（DMS0)，醇胺 和糖醇类金属腐蚀抑制剂组成碱性清洗液，该清洗液对铜有较好的保护，但是不能有效地 去除厚度为80um以上的光刻胶。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。通常情 况下，在凸点封装领域涉及的金属主要是银、锡、铅和铜四种金属。近年来，为了进一步降低 成本同时提高良率，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。为了适应新的形势，必须开发出一类光刻胶去除能力强，同时也能够对金属铝基本无腐 蚀的清洗液。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是为了提供一种有效地去除光刻胶残留物的光刻胶剥离液组成及 其应用。该光刻胶剥离液含有糖酸或糖酸内酯作为主要的金属腐蚀抑制剂，糖酸或糖酸内 酯可单独使用，也可以与具有颜料亲和基团的星状共聚物复配使用，使得该剥离液在有效 的去除晶圆上的光刻胶的同时，能有效的保护基材如金属铝、铜等基本无腐蚀，在对晶圆清 洗后可以用水直接漂洗。因此该新型的清洗液在金属清洗和半导体晶片清洗等微电子领域 具有良好的应用前景。
[0005]该新型清洗液含有：a)季胺氢氧化物；(b)醇胺；（c)溶剂；(d)糖酸或糖酸内酯。 其具体配方如下：
[0006]i.季胺氢氧化物，具体含量为质量百分比0. 1-10% ;优选0. 5-8% ;
[0007]ii.醇胺，具体含量为质量百分比0. 1-20%，优选0. 5-10% ;
[0008]iii.糖酸或糖酸内酯，具体含量为质量百分比0.05~10%，优选0. 1-5% ;
[0009]iv?余量是有机溶剂。
[0010] 上述含量均为质量百分比含量；这种去除光刻胶残留物的清洗液不含有研磨颗 粒，羟胺、氟化物及氧化剂。
[0011] 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。
[0012] 本发明中，醇胺较佳的为选自单乙醇胺、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）乙醇胺和二甘醇胺中的一种或 多种。优选为单乙醇胺、三乙醇胺中的一种或多种。
[0013] 本发明中，糖酸或糖酸内酯主要为五元糖酸或糖酸内酯和/或六元糖酸或糖酸内 酯，较佳的为D-核糖酸、L-核糖酸、核糖酸-1，4-内酯、D_(+)核糖酸-Y_内酯、葡萄糖酸、 D-葡萄糖醛酸、D-葡萄糖酸-Y_内酯、L-葡糖酸-1，5-内酯、D-葡糖醛酸-3,6-内酯、 D-甘露糖酸-1，4-内酯、L-甘露糖酸-1，4-内酯、甘露糖二酸、甘露糖二酸-1，4-内酯、葡 萄糖二酸、D-葡萄糖二酸1，4_内酯中的一种或多种。优选D-(+)核糖酸-Y-内酯、D-葡 萄糖酸-Y-内酯、D-甘露糖酸-1,4-内酯中的一种或几种。
[0014] 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。
[0015] 在本发明中，新型清洗液还可含有带有颜料亲和基团的星型共聚物，该带有颜料 亲和基团的星型共聚物可与清洗液中的糖酸或糖酸内酯复配，进一步调高该清洗液的金属 腐蚀抑制性能。具体含量为质量百分比lOppm~3%，优选0? 05-3%。
[0016] 该带有颜料亲和基团的星型共聚物是指含有羟基、氨基或羧基的颜料亲和基团的 星型聚合物。所谓带有颜料亲和基团的星型共聚物在本发明中较佳地为含颜料亲和基团的 聚丙烯酸酯类星型共聚物；所谓带有颜料亲和基团的聚丙烯酸酯类星型聚合物是指含有羟 基、氨基等的聚丙烯酸酯类星型共聚物。也就是用丙烯酸酯类单体，如（甲基）丙烯酸甲酯、 (甲基）丙烯酸乙酯、（甲基）丙烯酸丙酯、（甲基）丙烯酸丁酯，马来酸酐，（甲基）丙烯 酸羟乙酯或丙烯酰胺类单体等合成的星型共聚物；或其它乙烯基单体与上述单体的星型共 聚物。较佳地为聚丙烯酸星型共聚物、苯乙烯与丙烯酸羟乙酯的二元星型共聚物、丙烯酸、 马来酸酐与苯乙烯三元星型共聚体系，丙烯酸甲酯及丙烯酸羟乙酯的二元星型共聚物、丙 烯酸与马来酸的二元共聚物，丙烯酸与及丙烯酸羟乙酯的二元星型共聚物、丙烯酸与丙烯 酸丁酯及丙烯酰胺的三元星型共聚物。
[0017] 本发明中的清洗液（即光刻胶剥离液）为碱性清洗液，优选地为pH大于10的清 洗液，更优选地为pH大于11的清洗液。
[0018] 本发明中的光刻胶剥离液，可以在25°C至80°C下清洗晶圆上的光刻胶残留物。具 体方法如下：将含有光刻胶残留物的晶圆浸入本发明中的剥离液中，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。
[0019] 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残留物 的同时，对于基材如金属铝、铜等基本无腐蚀，在对晶圆清洗后可以用水直接漂洗，增加了 晶圆漂洗的操作窗口。因此该新型的清洗液在金属清洗和半导体晶片清洗等微电子领域具 有良好的应用前景。
【具体实施方式】
[0020] 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。