一種去除光阻殘留物的清洗液的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于去除光阻殘留物的清洗液及其組成。這種去除光阻殘留物的清洗液含有季胺氫氧化物，醇胺，溶劑以及硅烷。該清洗液能夠更為有效地去除晶圓上的光阻殘留物，對(duì)金屬銅、鋁等基本不腐蝕；在半導(dǎo)體晶片清洗等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種去除光阻殘留物的清洗液

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于去除光阻殘留物的清洗液。

【背景技術(shù)】
[0002] 在通常的半導(dǎo)體制造工藝中，通過(guò)在一些材料的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。 在這個(gè)過(guò)程中要求完全除去不需要的光刻膠，同時(shí)不能腐蝕任何基材。
[0003] 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。如JP1998239865公開(kāi)了一種含水體系的清洗液，其組成是四甲基氫氧化銨（TMAH)、二甲基亞 砜（DMS0)、1，3'_二甲基-2-咪唑烷酮（DMI)和水。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 以上的光刻膠；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；又例如US5529887公開(kāi)了由氫氧化 鉀（K0H)、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)基材上的光刻膠。其對(duì)半導(dǎo)體晶片基材的腐蝕較高。 又例如US5480585公開(kāi)了一種含非水體系的清洗液，其組成是乙醇胺、環(huán)丁砜或二甲亞砜 和鄰苯二酚，能在40?120°C下除去金屬和電介質(zhì)基材上的光刻膠，對(duì)金屬基本無(wú)腐蝕。又 例如US2005119142公開(kāi)了一種含有烷氧基的聚合物、二丙二醇烷基醚、N-甲基吡咯烷酮和 甲基異丁基酮的非水性清洗液。該清洗液可以同時(shí)適用于正性光刻膠和負(fù)性光刻膠的清 洗。隨著半導(dǎo)體的快速發(fā)展，特別是凸球封裝領(lǐng)域的發(fā)展，對(duì)光刻膠殘留物的清洗要求也相 應(yīng)提高；主要是在單位面積上引腳數(shù)（I/O)越來(lái)越多，光刻膠的去除也變得越來(lái)越困難。由 此可見(jiàn)，尋找更為有效的光刻膠清洗液是該類(lèi)光刻膠清洗液努力改進(jìn)的優(yōu)先方向。
[0004] 一般而言，提高堿性光刻膠清洗液的清洗能力主要是通過(guò)提高清洗液的堿性、選 用更為有效的溶劑體系、提高操作溫度和延長(zhǎng)操作時(shí)間幾個(gè)方面來(lái)實(shí)現(xiàn)的。但是，提高清洗 液的堿性和操作溫度以及延長(zhǎng)清洗時(shí)間往往會(huì)增加對(duì)金屬的腐蝕。一般而言，在凸點(diǎn)封裝 領(lǐng)域涉及的金屬主要是銀、錫、鉛和銅四種金屬。近來(lái)，為了進(jìn)一步降低成本提高良率，一些 封裝測(cè)試廠商開(kāi)始要求光刻膠清洗液也能進(jìn)一步抑制金屬鋁的腐蝕。為了適應(yīng)新的形勢(shì)， 必須開(kāi)發(fā)出一類(lèi)光刻膠去除能力強(qiáng)，金屬鋁兼容的清洗液。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是為了提供一種有效地去除光阻殘留物的清洗液及其組成。該清洗 液在有效去除晶圓上的光阻殘留物的同時(shí)，對(duì)于基材如金屬鋁、銅等基本無(wú)腐蝕，在半導(dǎo)體 晶片清洗等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。
[0006] 該新型清洗液含有：季胺氫氧化物，醇胺，溶劑以及硅烷。其中季胺氫氧化物 的濃度為質(zhì)量百分比〇. 1-6% ;優(yōu)選0. 5-3. 5% ;醇胺的濃度為質(zhì)量百分比0. 1-30%，優(yōu)選 0. 5-20% ;硅烷的濃度為質(zhì)量百分比0. 1?8%，優(yōu)選0. 5-5% ;余量是有機(jī)溶劑。
[0007] 由于羥胺，氟化物的使用較為危險(xiǎn)且對(duì)環(huán)境存在污染，而氧化劑會(huì)造成清洗液中 各類(lèi)物質(zhì)的氧化失活。因此，上述去除光阻殘留物的清洗液不含有羥胺、氟化物及氧化劑。 同樣地，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，該清洗液中也不包括研磨顆粒。
[0008] 本發(fā)明中，季銨氫氧化物為選自四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨、四丙基氫氧化 銨、四丁基氫氧化銨、十六烷基三甲基氫氧化銨和芐基三甲基氫氧化銨中的一種或多種。
[0009] 本發(fā)明中，醇胺較佳的為單乙醇胺、N-甲基乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、異丙醇 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。優(yōu)選單乙醇 胺、三乙醇胺及其混合物。
[0010] 本發(fā)明中，所述的硅烷較佳的為含有烷氧基的硅烷，較佳的為四甲氧基硅烷、四乙 氧基娃燒、二甲氧基甲基娃燒、二甲氧基乙基娃燒、二甲氧基丙基娃燒、-甲氧基-甲基娃 燒、-甲氧基-乙基娃燒、二乙氧基甲基娃燒和（3-氣丙基)二乙氧基娃燒中的一種或多種。
[0011] 本發(fā)明中有機(jī)溶劑較佳的為亞砜、砜、咪唑烷酮、吡咯烷酮、咪唑啉酮、酰胺和醇醚 中的一種或多種；亞砜較佳的為二甲基亞砜和甲乙基亞砜中的一種或多種；砜較佳的為甲 基砜、環(huán)丁砜中的一種或多種；咪唑烷酮較佳的為2-咪唑烷酮和1，3-二甲基-2-咪唑烷酮 中的一種或多種；吡咯烷酮較佳的為N-甲基吡咯烷酮和N-環(huán)己基吡咯烷酮中的一種或多 種；咪唑啉酮較佳的為1，3-二甲基-2-咪唑啉酮；酰胺較佳的為二甲基甲酰胺和二甲基乙 酰胺中的一種或多種；醇醚較佳的為二乙二醇單丁醚和二丙二醇單甲醚中的一種或多種。
[0012] 本發(fā)明中的清洗液，可以在25°C至80°C下清洗晶圓上的光阻殘留物。具體方法如 下：將含有光阻殘留物的晶圓浸入本發(fā)明中的清洗液中，在25°C至80°C下浸泡合適的時(shí)間 后，取出漂洗后用高純氮?dú)獯蹈伞?br> [0013]本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：本發(fā)明的清洗液在有效去除晶圓上的光阻殘留物 的同時(shí)，對(duì)于基材如金屬鋁、銅等基本無(wú)腐蝕，在半導(dǎo)體晶片清洗等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前 旦 〇

【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面通過(guò)具體實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅僅局限 于下述實(shí)施例。
[0015] 本發(fā)明所用試劑及原料均市售可得。本發(fā)明的清洗液由上述成分簡(jiǎn)單均勻混合即 可制得。
[0016] 表1實(shí)施例及對(duì)比例清洗液的組分和含量
[0017]
[0018]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于去除光阻殘留物的清洗液，含有季胺氫氧化物，醇胺，溶劑，其特征在于，所 述清洗液包含有硅烷。
2. 如權(quán)利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述季銨氫氧化物為選自四甲基氫氧化 銨、四乙基氫氧化銨、四丙基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨、十六烷基三甲基氫氧化銨和芐基 三甲基氫氧化銨中的一種或多種。
3. 如權(quán)利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述的醇胺為選自單乙醇胺、N-甲基乙醇 胺、二乙醇胺、三乙醇胺、異丙醇胺、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種或多種。
4. 如權(quán)利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述的硅烷為含有烷氧基的硅烷。
5. 如權(quán)利要求4所述的清洗液，其特征在于，所述的硅烷選自四甲氧基硅烷、四乙氧基 娃燒、二甲氧基甲基娃燒、二甲氧基乙基娃燒、二甲氧基丙基娃燒、-甲氧基-甲基娃燒、- 甲氧基二乙基硅烷、三乙氧基甲基硅烷和（3-氨丙基）三乙氧基硅烷中的一種或多種。
6. 如權(quán)利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述的有機(jī)溶劑為選自亞砜、砜、咪唑烷 酮、吡咯烷酮、咪唑啉酮、酰胺和醇醚中的一種或多種。
7. 如權(quán)利要求6所述的清洗液，其特征在于，所述的亞砜為二甲基亞砜和甲乙基亞砜 中的一種或多種；所述的砜較為甲基砜、環(huán)丁砜中的一種或多種；所述的咪唑烷酮為2-咪 唑烷酮和1，3-二甲基-2-咪唑烷酮中的一種或多種；所述的吡咯烷酮為N-甲基吡咯烷酮 和N-環(huán)己基吡咯烷酮中的一種或多種；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和二甲基乙酰胺中的一種或多種；所述的醇醚為二乙二醇單丁醚和 二丙二醇單甲醚中的一種或多種。
8. 如權(quán)利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述季胺氫氧化物的濃度為質(zhì)量百分比 0·1-6%。
9. 如權(quán)利要求8所述的清洗液，其特征在于，所述季胺氫氧化物的濃度為質(zhì)量百分比 0. 5~3, 5%〇
10. 如權(quán)利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述醇胺的濃度為質(zhì)量百分比0. 1-30%。
11. 如權(quán)利要求10所述的清洗液，其特征在于，所述醇胺的濃度為質(zhì)量百分比 0· 5-20%。
12. 如權(quán)利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述硅烷的濃度為質(zhì)量百分比0. 01? 8%〇
13. 如權(quán)利要求12所述的清洗液，其特征在于，所述硅烷的濃度為質(zhì)量百分比0. 5-5%。
14. 如權(quán)利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述清洗液不含有羥胺、氟化物及氧化 劑。
【文檔編號(hào)】G03F7/42GK104238287SQ201310245600
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2013年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月20日
【發(fā)明者】劉兵, 何春陽(yáng), 孫廣勝 申請(qǐng)人:安集微電子科技(上海)有限公司