一种光刻胶去膜液的制作方法

1.本发明属于半导体清洗技术和硅片再生技术领域，具体涉及一种光刻胶去膜液。


背景技术：

2.随着电子信息技术的日新月异，在5g技术和人工智能的带动下游终端电子产品的更新换代速度越来越快，为平板显示、半导体芯片、触控、电路板等电子元器件相关行业带来巨大的市场空间。其中光刻工艺是半导体制程中，图形转让的核心技术，随着图案的精细化趋势，及制程良率的考量，需要在光刻过程中增加监控频率，用测试级硅片来管控光刻设备制程能力是否稳定，机台的工艺是否符合标准，生产产品是否合格。
3.因此在光刻工艺中，测试片需要大量的被使用。为了节约成本，平均每家半导体厂商每年需送大几千甚至上万张wafer到日本进行研磨再生，但研磨的片子寿命短，只能使用2-3次，且运费和研磨费用高。目前针对出口再生价格昂贵，有的半导体厂商用硫酸浸泡方式来去除测试硅片上的光刻胶，但是由于硫酸的碳化作用，会使wafer表面的颗粒数超标，因此急需配置一款能够替代硫酸的有效刻胶去膜液。
4.现有用于去除光刻胶的剝膜液中，主要由极性有机溶剂，碱、氟化物和水组成。如cn107589637a公开了一种含氟化物、有机醇胺、有机溶剂及去离子水的光刻胶清洗液，其对经过高温固化的光刻胶的去除能力差。又如cn 108008606 a公开了一种包含无机碱、有机碱、溶剂、添加剂和水的剝膜液，其中无机碱氢氧化物对测试片硅寸底有极强的腐蚀性。又如cn102540776a公开了一种含有多甲基磷酰胺、链烷醇胺、有机硅聚醚类化合物、炔醇、羟胺和去离子水的剥离液，该剥离液能够快速剥离固化后的光刻胶，但是被剥离的光刻胶大分子不能溶解其中，这便会堵塞机台或管路，因此需要定期清理残留的光刻胶。


技术实现要素：

5.本发明目的之一在于提供了一种光刻胶去膜液，能够用于有效去除固化温度和能量高、固化时间长的测试硅片上的光刻胶，以便再次使用。
6.本发明目的之二在于提供一种光刻胶去膜液，能够将被剥离的高分子凝胶物溶解于去膜液中，从而减小清理机台的负担。
7.为实现上述目的，本发明技术方案提供一种光刻胶去膜液，其含有机碱、碱性氨基酸、有机溶剂、非离子表面活性剂和去离子水。有机碱的含量为5％～20％、碱性氨基酸的含量为1％～5％、有机溶剂的含量为20％-50％、非离子表面活性剂的含量为0.1％-1％，余量为去离子水。
8.其中，所述的有机碱为乙胺、三乙胺、乙二胺、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺中的至少一种。
9.所述的碱性氨基酸为2-氨基-5-胍基戊酸，2，6-二氨基己酸、组氨酸中的至少一种。
10.所述的有机溶剂为环丁砜、二甲基亚砜、二乙基亚砜、nmp、pgme、pgmea中的至少一
种。
11.所述的非离子表面活性剂为xp80、xp90、xp100中的至少一种。
12.本发明的技术方案中，有机碱与碱性氨基酸协同作用，浸透入光刻胶与膜之间的界面层，使得光阻皱缩，有机溶剂使光阻膨胀泡发剥离，非离子表面活性剂的加入增强了溶液的浸润性，同时使得去膜液渗透到光刻胶的高分子基质中，从而破坏了分子间的引力，使被剥落的光刻胶迅速的溶解成细微的单分子物质。所述的光刻胶去膜液，用于去除生产测试硅片上的光刻胶，尤其能够去除高温固化后的光刻胶，以便硅片再次使用。所述的光刻胶去膜液，用于去除生产测试硅片上的光刻胶，尤其能够去除高温固化后的光刻胶，以便硅片再次使用。
13.本发明的优点和有益效果在于：在本发明中，光刻胶去膜液通过引入碱性氨基酸与非离子表面活性剂，增强了药液的渗透性和浸润性，从而使其能够剥离高温固化的难溶光刻胶，且能够将被剥离的高分子凝胶物溶解其中。
附图说明
14.图1为实施例中光刻胶溶解的效果图，a为全溶，b为不溶解的情况。
具体实施方式
15.为了更好地理解本发明，下面结合图表和实施例对本发明做进一步地详细说明，但是本发明要求保护的范围并不局限于下面的实施例。
16.本发明的去膜液由表1所述成分简单均匀混合即可制得。
17.表1为实施例1至30及对比例1至12去膜液的组分与含量。
18.19.[0020][0021]
将表面覆盖一层经过高温固化后的光刻胶薄膜的测试片切割成1.6*1.6cm2大小的碎片，分别浸渍在实施例及对比例中所述的光刻胶去膜液中，剥离温度为25-65℃，根据去除效果，每次增加10℃，剥离时间不超过30min,直到去除完全为止，记录清洗时间，进行剥离处理后，用超纯水冲洗干净，用氮气吹干，然后根据标准对去除效果进行评价。实施例和对比例的结果汇总在表2中。
[0022]
表2为实施例1至30及对比例1至12的测试片上光刻胶的去除情况。
[0023]
[0024][0025]
以上a-f及溶解情况如下表所示：
[0026]
[0027][0028]
根据上述实施例实验结果可以看出，本发明所提供的光刻胶去膜液，能够在常温条件下很好的去除测试片表面高温固化的难溶光刻胶，且能够将被剥离的高分子凝胶物溶解其中。


技术特征：
1.一种光刻胶去膜液，其特征在于，所述的光刻胶去膜液含有机碱、碱性氨基酸、有机溶剂、非离子表面活性剂和去离子水；有机碱的含量为5%~20%、碱性氨基酸的含量为1%~5%、有机溶剂的含量为20%-50%、非离子表面活性剂的含量为0.1%-1%，余量为去离子水。2.根据权利要求1所述的光刻胶去膜液，其特征在于，所述的有机碱为乙胺、三乙胺、乙二胺、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺中的至少一种。3.根据权利要求1所述的光刻胶去膜液，其特征在于，所述的碱性氨基酸为2-氨基-5-胍基戊酸，2，6-二氨基己酸、组氨酸中的至少一种。4.根据权利要求1所述的光刻胶去膜液，其特征在于，所述的有机溶剂为环丁砜、二甲基亚砜、二乙基亚砜、nmp、pgme、pgmea中的至少一种。5.根据权利要求1所述的光刻胶去膜液，其特征在于，所述的非离子表面活性剂为xp80、 xp90、xp100中的至少一种。

技术总结
本发明涉及一种光刻胶去膜液。该去膜液由有机碱、碱性氨基酸、有机溶剂、非离子表面活性剂和去离子水组成。有机碱为乙胺、三乙胺、乙二胺、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺中的至少一种。碱性氨基酸为2-氨基-5-胍基戊酸，2，6-二氨基己酸、组氨酸中的至少一种。有机溶剂为环丁砜、二甲基亚砜、二乙基亚砜、NMP、PGME、PGMEA中的至少一种。非离子表面活性剂为XP80、XP90、XP100中的至少一种。其中有机碱与碱性氨基酸协同作用，浸透入光刻胶与膜之间的界面层，使得光阻皱缩，有机溶剂使光阻膨胀泡发剥离，非离子表面活性剂的加入增强了溶液的浸润性，使被剥落的光刻胶迅速的溶解。使被剥落的光刻胶迅速的溶解。


技术研发人员：万杨阳 尹印 贺兆波 张庭 冯凯 王书萍 李鑫 李金航 钟昌东
受保护的技术使用者：湖北兴福电子材料有限公司
技术研发日：2021.10.19
技术公布日：2022/2/10