專利名稱：一種厚膜光刻膠清洗液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種清洗液，尤其涉及一種厚膜光刻膠清洗液。
背景技術(shù)：
在通常的半導(dǎo)體制造工藝中，通過(guò)在二氧化硅、Cu(銅)等金屬以及低k材料等表面上形成光刻膠的掩膜，曝光后進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)移，在得到需要的電路圖形之后，進(jìn)行下一道工序之前，需要?jiǎng)內(nèi)埩舻墓饪棠z。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(zhǎng)浸泡時(shí)間、提高浸泡溫度和采用更富有攻擊性的溶液，但這常會(huì)造成晶片基材的腐蝕和微球的腐蝕，從而導(dǎo)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(jī)溶劑、強(qiáng)堿和/或水等組成，通過(guò)將半導(dǎo)體晶片浸入清洗液中或者利用清洗液沖洗半導(dǎo)體晶片，去除半導(dǎo)體晶片上的光刻膠。其中其常用的強(qiáng)堿主要是無(wú)機(jī)金屬氫氧化物(如氫氧化鉀等)和有機(jī)氫氧化物如四甲基氫氧化胺寸。如JP1998239865由四甲基氫氧化銨(TMAH)、二甲基亞砜(DMSO)、1，3，- 二甲基-2-咪唑烷酮(DMI)和水等組成堿性清洗液，將晶片浸入該清洗液中，于50 100°C下除去金屬和電介質(zhì)基材上的20 μ m以上的厚膜光刻膠。其對(duì)半導(dǎo)體晶片基材的腐蝕略高，且不能完全去除半導(dǎo)體晶片上的光刻膠，清洗能力不足；W02006/056^8A1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50 100 微米厚的光刻膠，同時(shí)對(duì)金屬銅基本無(wú)腐蝕；US6040117利用由TMAH、二甲基亞砜(DMSO)、 1，3’_ 二甲基-2-咪唑烷酮(DMI)和水等組成堿性清洗液，將晶片進(jìn)入該清洗液中，于50 100°C下除去金屬和電介質(zhì)基材上的20 μ m以上的厚膜光刻膠。又例如US55^887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°C下除去金屬和電介質(zhì)基材上的厚膜光刻膠。其對(duì)半導(dǎo)體晶片基材的腐蝕較高。近來(lái)，隨著半導(dǎo)體工業(yè)對(duì)良率的進(jìn)一步追求，在晶圓微球植入工藝中，對(duì)清洗液的要求進(jìn)一步提高，提出了要求控制金屬鋁的腐蝕速率，這有利于克服晶圓微球植入工藝中微球位置稍微偏離未能完全覆蓋住下層金屬鋁墊的問(wèn)題。如果清洗液對(duì)鋁的腐蝕速率大， 則會(huì)腐蝕金屬鋁墊，從而導(dǎo)致良率降低。由此可見(jiàn)，尋找在溶解更多光刻膠同時(shí)對(duì)多種金屬(包括鋁)的腐蝕速率較小的清洗液是該類光刻膠清洗液努力改進(jìn)的方向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題就是針對(duì)現(xiàn)有的厚膜光刻膠清洗液存在的清洗能力不足或者對(duì)半導(dǎo)體晶片圖案和基材腐蝕性較強(qiáng)(特別是金屬鋁的腐蝕)的缺陷，而提供的一種對(duì)厚膜光刻膠清洗能力強(qiáng)且對(duì)半導(dǎo)體晶片圖案和基材腐蝕性較低的光刻膠清洗液。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種用于厚膜光刻膠的清洗液， 該清洗液包含氫氧化鉀、常用溶劑、季戊四醇、醇胺、間苯二酚、含顏料親和基團(tuán)的聚合物。本發(fā)明中所述的常用溶劑可選自亞砜、砜、咪唑烷酮、吡咯烷酮、咪唑啉酮、醚、酰胺中的一種或多種。其中，所述的亞砜較佳的為二甲基亞砜；所述的砜較佳的為環(huán)丁砜；所述的咪唑烷酮較佳的為1，3_ 二甲基-2-咪唑烷酮；所述的吡咯烷酮較佳的為N-甲基吡咯烷酮、羥乙基吡咯烷酮；所述的咪唑啉酮較佳的為1，3_ 二甲基-2-咪唑啉酮(DMI)；所述的酰胺較佳的為二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺；所述的醚較佳的為丙二醇單甲醚、二丙二醇單甲醚。本發(fā)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氫氧化鉀和季戊四醇在體系中的溶解度，并有利于金屬微球的保護(hù)。本發(fā)明中所述的含顏料親和基團(tuán)的聚合物是指含有羥基、羧基或氨基的聚合物。 含顏料親和基團(tuán)的聚合物較佳的為含顏料親和基團(tuán)的聚丙烯酸酯類聚合物，優(yōu)選丙烯酸酯類單體與丙烯酸羥乙酯類單體的共聚物，丙烯酸酯類單體與甲基丙烯酸羥乙酯類單體的共聚物，丙烯酸酯類單體與丙烯酰胺類單體的共聚物，丙烯酸酯類單體、丙烯酸羥乙酯類單體和含乙烯基單體的三元共聚物，丙烯酸酯類單體、甲基丙烯酸羥乙酯類單體和含乙烯基單體的三元共聚物，以及丙烯酸酯類單體、丙烯酰胺類單體和含乙烯基單體的三元共聚物中的一種或多種。其中，所述的丙烯酸酯類單體、丙烯酸羥乙酯類單體和含乙烯基單體的三元共聚物優(yōu)選丙烯酸甲酯、丙烯酸羥乙酯和苯乙烯的三元共聚物；所述的丙烯酸酯類單體、丙烯酰胺類單體和含乙烯基單體的三元共聚物優(yōu)選丙烯酸丁酯、丙烯酰胺和丙烯酸的三元共聚物。其中，所述的丙烯酸酯類單體較佳的為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯或甲基丙烯酸丁酯。本發(fā)明中的低蝕刻性光刻膠清洗液，可以在室溫至90°C下清洗ΙΟΟμπι以上厚度的光刻膠。具體方法如下將含有光刻膠的半導(dǎo)體晶片浸入本發(fā)明中的低蝕刻性的光刻膠清洗劑，在室溫至90°C下浸泡合適的時(shí)間后，取出洗滌后用高純氮?dú)獯蹈?。本發(fā)明相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是1)采用了醇胺作為溶劑溶解氫氧化鉀和季戊四醇，并作為金屬微球(bump)的保護(hù)劑；2)間苯二酚，抑制了銅、錫、鉛等金屬的腐蝕；3)含顏料親和基團(tuán)的聚合物，抑制了金屬鋁的腐蝕。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)本發(fā)明優(yōu)選的效果實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的有益效果，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。下述實(shí)施例中，百分比均為質(zhì)量百分比。表1各實(shí)施例(Examples)中的清洗劑的組分和含量
權(quán)利要求
1.一種用于厚膜光刻膠的清洗液，包含氫氧化鉀、溶劑、季戊四醇、醇胺、間苯二酚、 含顏料親和基團(tuán)的聚合物。
2.如權(quán)利要求1所述清洗液，其特征在于，所述的溶劑選自亞砜、砜、咪唑烷酮、吡咯烷酮、咪唑啉酮、醚、酰胺中的一種或多種。
3.如權(quán)利要求2所述清洗液，其特征在于，所述的亞砜為二甲基亞砜；所述的砜為環(huán)丁砜；所述的咪唑烷酮為1，3-二甲基-2-咪唑烷酮；所述的吡咯烷酮為N-甲基吡咯烷酮和/ 或羥乙基吡咯烷酮；所述的咪唑啉酮為1，3_ 二甲基-2-咪唑啉酮；所述的酰胺為二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺；所述的醚為丙二醇單甲醚和/或二丙二醇單甲醚。
4.如權(quán)利要求1所述清洗液，其特征在于，所述的醇胺為選自單乙醇胺、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。
5.如權(quán)利要求1所述清洗液，其特征在于，所述的含顏料親和基團(tuán)的聚合物為含有羥基、羧基或氨基的聚合物。
6.如權(quán)利要求5所述清洗液，其特征在于，所述的含顏料親和基團(tuán)的聚合物為聚丙烯酸酯類聚合物。
7.如權(quán)利要求6所述清洗液，其特征在于，所述的含顏料親和基團(tuán)的聚合物為選自丙烯酸酯類單體與丙烯酸羥乙酯類單體的共聚物，丙烯酸酯類單體與甲基丙烯酸羥乙酯類單體的共聚物，丙烯酸酯類單體與丙烯酰胺類單體的共聚物，丙烯酸酯類單體、丙烯酸羥乙酯類單體和含乙烯基單體的三元共聚物，丙烯酸酯類單體、甲基丙烯酸羥乙酯類單體和含乙烯基單體的三元共聚物，以及丙烯酸酯類單體、丙烯酰胺類單體和含乙烯基單體的三元共聚物中的一種或多種。
8.如權(quán)利要求7所述清洗液，其特征在于，所述的丙烯酸酯類單體、丙烯酸羥乙酯類單體和含乙烯基單體的三元共聚物為丙烯酸甲酯、丙烯酸羥乙酯和苯乙烯的三元共聚物；所述的丙烯酸酯類單體、丙烯酰胺類單體和含乙烯基單體的三元共聚物為丙烯酸丁酯、丙烯酰胺和丙烯酸的三元共聚物。
9.如權(quán)利要求7所述清洗液，其特征在于，所述的丙烯酸酯類單體為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯或甲基丙烯酸丁酯。
10.如權(quán)利要求1所述清洗液，其特征在于，所述氫氧化鉀的含量為0.1-6wt%；所述溶劑的含量為13. 99-90wt% ；所述季戊四醇的含量為0. l-15wt% ；所述醇胺的含量為 0. l-55wt% ；所述間苯二酚的含量為0. 01-10wt% ；所述含顏料親和基團(tuán)的聚合物的含量為 0. 01-2wt%。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種低蝕刻性的適用與較厚光刻膠清洗的清洗液。這種低蝕刻性的光刻膠清洗液含有氫氧化鉀、常用溶劑、季戊四醇、醇胺、間苯二酚、含顏料親和基團(tuán)的聚合物。這種低蝕刻性的光刻膠清洗劑可以用于除去金屬、金屬合金或電介質(zhì)基材上的光刻膠和其它殘留物，同時(shí)對(duì)于銅(Cu)和鋁(Al)等金屬具有較低的蝕刻速率，在半導(dǎo)體晶片清洗等微電子領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)G03F7/42GK102566331SQ20101060401
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月21日
發(fā)明者劉兵, 孫廣勝, 彭洪修, 王勝利 申請(qǐng)人:安集微電子(上海)有限公司