CN103389627A

CN103389627A - 一种光刻胶清洗液

Info

Publication number: CN103389627A
Application number: CN201210147876XA
Authority: CN
Inventors: 孙广胜; 刘兵; 彭洪修
Original assignee: Anji Microelectronics Shanghai Co Ltd
Current assignee: Anji Microelectronics Shanghai Co Ltd
Priority date: 2012-05-11
Filing date: 2012-05-11
Publication date: 2013-11-13

Abstract

本发明提供了一种光刻胶清洗液，其包含氢氧化钾，醇胺，季戊四醇，六元醇和助溶剂。该清洗液具备较强的清洗能力且对半导体晶片图案和基材腐蚀性较低。

Description

一种光刻胶清洗液

技术领域

本发明涉及一种光刻胶清洗液。

背景技术

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。

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。

US5529887由氢氧化钾（KOH）、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℃下除去金属和电介质基材上的厚膜光刻胶，其对半导体晶片基材的腐蚀较高。

如JP1998239865公开了一种清洗液，其组成是四甲基氢氧化铵（TMAH）、二甲基亚砜（DMSO）、1,3’-二甲基-2-咪唑烷酮（DMI）和水。将晶片浸入该清洗液中，于50~100℃下除去金属和电介质基材上的20μm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；

WO2006/056298A1利用由四甲基氢氧化铵（TMAH）、二甲基亚砜（DMSO），乙二醇（EG）和水组成碱性清洗液，用于清洗铜基板的光刻胶，同时对金属铜基本无腐蚀，但其对金属铝有腐蚀。

由此可见，寻找更为有效抑制金属和非金属基材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

本发明要解决的技术问题就是针对现有的光刻胶清洗液存在的清洗能力不足或者对晶片图案和基材腐蚀性较强的缺陷，而提供一种光刻胶清洗能力强且对半导体晶片图案和基材腐蚀性较低的光刻胶清洗剂。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：提供一种光刻胶清洗液，其包含氢氧化钾，醇胺，季戊四醇，六元醇和助溶剂。

在本发明中，该光刻胶清洗液为非水体系，所述氢氧化钾的含量为0.1~10wt%，所述醇胺的含量为5~40wt%，所述季戊四醇的含量为0.1-15wt%，所述六元醇的含量为0.1~10wt%，所述助溶剂的含量为余量。优选地，所述氢氧化钾的含量为0.1~5wt%，所述醇胺的含量为10-35wt%，所述六元醇的含量为0.1~5wt%。

在本发明中，所述醇胺选自单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、正丙醇胺、异丙醇胺、2-（二乙氨基）乙醇、乙基二乙醇胺和二甘醇胺中的一种或几种。醇胺的存在有利于提高氢氧化钾和季戊四醇在体系中的溶解度。

在本发明中，所述六元醇为山梨醇和/或甘露醇。

在本发明中，所述的助溶剂可选自亚砜、砜、咪唑烷酮、咪唑啉酮、吡咯烷酮、醇醚、酰胺中的一种或多种。其中，所述的亚砜较佳的为二甲基亚砜；所述的砜较佳的为环丁砜；所述的咪唑烷酮较佳的为1,3-二甲基-2-咪唑烷酮；所述的咪唑啉酮较佳的为1,3-二甲基-2-咪唑啉酮；所述的吡咯烷酮较佳的为N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、N-羟乙基吡咯烷酮和N-环己基吡咯烷酮；所述的酰胺较佳的为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺；所述的醇醚较佳的为乙二醇醚和丙二醇醚；所述的乙二醇醚较佳的为二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚；优选地，所述的丙二醇醚较佳的为二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚。

本发明中的低蚀刻性光刻胶清洗液，可以在室温至90℃下清洗光刻胶。具体方法如下：将含有光刻胶的晶片浸入本发明中的低蚀刻性的光刻胶清洗剂，在室温至90℃下浸泡合适的时间后，取出洗涤后用高纯氮气吹干。

本发明所用试剂、原料以及产品均市售可得。

本发明的积极进步效果在于：

1）采用了六元醇对金属铝和铜同时具有较强的腐蚀抑制能力；

2)采用了醇胺作为溶剂溶解氢氧化钾和季戊四醇，去除能力强；

3）操作温度较温和,25℃~90℃。

具体实施方式

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。

按照表1中各实施例的成分及其比例配制清洗液，混合均匀。

表1各实施例（Examples）中的清洗剂的组分和含量

表2各对比例中的清洗剂的组分和含量

其中，对比例7中由于未加入醇胺，溶液为未完全溶解体系。

为了进一步考察该类清洗液的清洗情况，本发明采用了如下技术手段：即将含有正性光刻胶（厚度约为20微米，且经过曝光和刻蚀）的晶片浸入清洗剂中，在25~90℃下利用恒温振荡器以约60转/分的振动频率振荡5~60分钟，然后经去离子水洗涤后用高纯氮气吹干。光刻胶的清洗效果和清洗液对晶片的腐蚀情况如表3所示。

从表3可以看出，本发明的清洗液对光刻胶具有良好的清洗效果，使用温度范围广。另外实施例与对比例的比较可以看出，实施例对金属和非金属基板等有较好的腐蚀抑制作用，光刻胶去除能力强。

综上，本发明清洗液由于六元醇的加入对金属和非金属的腐蚀抑制能力强；光刻胶去除能力强；具有较大的操作窗口。

应当理解的是，本发明所述wt％均指的是质量百分含量。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims

1.一种光刻胶清洗液，其包含氢氧化钾，醇胺，季戊四醇，六元醇和助溶剂。

2.如权利要求1所述的清洗液，其特征在于：所述清洗液为非水体系。

3.如权利要求2所述的清洗液，其特征在于：所述氢氧化钾的含量为0.1~10wt%，所述醇胺的含量为5~40wt%，所述季戊四醇的含量为0.1-15wt%，所述六元醇的含量为0.1~10wt%，所述助溶剂的含量为余量。

4.如权利要求3所述的清洗液，其特征在于：所述氢氧化钾的含量为0.1~5wt%，所述醇胺的含量为10-35wt%，所述六元醇的含量为0.1~5wt%。

5.如权利要求1所述的清洗液，其特征在于：所述醇胺选自单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、正丙醇胺、异丙醇胺、2-（二乙氨基）乙醇、乙基二乙醇胺和二甘醇胺中的一种或几种。

6.如权利要求1所述的清洗液，其特征在于：所述六元醇为山梨醇和/或甘露醇。

7.如权利要求1所述的清洗液，其特征在于：所述助溶剂选自亚砜、砜、咪唑烷酮、咪唑啉酮、吡咯烷酮、醇醚和酰胺中的一种或多种。

8.如权利要求7所述的清洗液，其特征在于：所述的亚砜为二甲基亚砜；所述的砜为环丁砜；所述的咪唑烷酮为1,3-二甲基-2-咪唑烷酮；所述的咪唑啉酮为1,3-二甲基-2-咪唑啉酮；所述的吡咯烷酮为N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、N-羟乙基吡咯烷酮和/或N-环己基吡咯烷酮；所述的酰胺为二甲基甲酰胺和/或二甲基乙酰胺；所述的醇醚为乙二醇醚和/或丙二醇醚。

9.如权利要求8所述的清洗液，其特征在于：所述的乙二醇醚为二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚和/或二乙二醇单丁醚；所述的丙二醇醚为二丙二醇单甲醚和/或二丙二醇单乙醚。