CN106154772A

CN106154772A - 一种半导体凸块制程用正胶去胶液

Info

Publication number: CN106154772A
Application number: CN201610618064.7A
Authority: CN
Inventors: 戈烨铭
Original assignee: JIANGYIN RUNMA ELECTRONIC MATERIAL CO Ltd
Current assignee: JIANGYIN RUNMA ELECTRONIC MATERIAL CO Ltd
Priority date: 2016-08-01
Filing date: 2016-08-01
Publication date: 2016-11-23

Abstract

本发明涉及一种半导体凸块制程用正胶去胶液，包括如下质量百分比的成分水溶性有机溶剂35～60%，有机胺类10～50%，金属保护剂0.05～0.1%，表面活性剂0.05～0.1%，表面活性助剂0.01～0.04%，余量为纯水。本发明的正胶去胶液体系稳定性提高，使用寿命长，表面张力低，对微小缝隙处的光刻胶去除效果好；在有效清除胶的同时亦不会对半导体凸块基板金属层造成腐蚀。

Description

一种半导体凸块制程用正胶去胶液

技术领域

本发明涉及一种半导体凸块制程用正胶去胶液，属于微电子化学试剂技术领域。

背景技术

在集成电路以及超大集成电路制造工艺中，光刻步骤一般是将光刻胶涂抹在SiO₂片或金属膜上，经过烘烤，曝光，显影后得到所需要的有抗蚀剂保护的图形。接着进行刻蚀工艺，将图形转移到晶圆表面上，然后将覆盖在晶圆上的保护胶膜除去。通常，在制造半导体器件的工艺中使用十几次光刻工艺，它包括去掉光刻掩膜版没有掩盖部分的光刻胶，在半导体衬底的传导层上形成光刻图形，然后刻蚀掉传导层上光刻胶图形没有掩盖的部分，从而形成传导层的图形，在传导层图形形成后，光刻胶图形必须用光刻胶剥离剂从传导层去除。而刻蚀工艺分为湿法刻蚀工艺和干法刻蚀工艺。近来的超大规模集成电路半导体制造业用干法刻蚀工艺来形成传导层的图形，不过，接着的剥离工艺除掉光刻胶就变得困难。湿法刻蚀是利用特定的化学溶液将待刻蚀薄膜未被光刻胶覆盖的部分分解，并转成可溶于此溶液的化合物后加以排除，而达到的目的。

洗胶过程中，去胶液或多或少会对基底尤其是金属基底造成一定的腐蚀，对去胶液成分的改进是本领域技术人员需要思考的技术课题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种半导体凸块制程用正胶去胶液，能够降低去胶液对基底的腐蚀性，尤其在去胶过程中对金属基底形成保护作用，消除去胶液对金属基材的腐蚀破坏。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种半导体凸块制程用正胶去胶液，包括如下质量百分比的成分

水溶性有机溶剂 35～60%，

有机胺类 10～50%，

金属保护剂 0.05～0.1%，

表面活性剂 0.05～0.1%，

表面活性助剂 0.01～0.04%，

余量为纯水。

优选地，所述水溶性有机溶剂包括吡咯烷酮类、砜类或亚砜类、醇醚类溶剂，各组分在正胶去胶液中的质量百分比为吡咯烷酮类5～10%、砜类或亚砜类10～20%、醇醚类20～30%。

上述吡咯烷酮类为吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮中的至少一种。

上述砜类或亚砜类为二甲基亚砜、二甲基砜、二乙基砜和四亚甲基砜中的至少一种。

上述述醇醚为二乙二醇单丁醚、丙二醇单丁醚、二丙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、乙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚和二丙二醇单乙醚中的至少一种。

优选地，所述有机胺类为单乙醇胺、二乙醇胺、N-甲基甲酰胺中的至少一种。

优选地，所述金属保护剂为甲基苯并三氮唑、2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并咪唑、十六烷胺中的一种或多种或者是由甲基苯并三氮唑、2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并咪唑和十六烷胺按3:2:1:2的质量比例混合而成。金属保护剂作用是作为缓蚀剂对半导体凸块基板金属层进行保护。

进一步地，表面活性剂为非离子型表面活性剂，优选地，非离子型表面活性剂为聚醚型非离子表面活性剂、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚和失水山梨醇酯中的至少一种。该类表面活性剂的主要作用为增强该腐蚀液的润湿性能，使之能够均匀渗透到半导体凸块基板上的光刻胶。

优选地，表面活性助剂为硫代磷酸酯、二硫代磷酸二乙酯、二乙烯三胺中的一种或者二乙烯三胺与硫代磷酸酯或二硫代磷酸二乙酯组成的混合物。所述二乙烯三胺能够与微量溶解出来的金属离子络合，降低金属溶解电势，避免金属离子进一步溶解。表面活性助剂中的所述硫代磷酸酯和二硫代磷酸二乙酯能够在金属基底表面形成吸附膜，进而降低去胶液对金属基底的腐蚀，且含量越高膜的吸附性越好。

与现有技术相比，本发明的优点在于：该正胶去胶液体系稳定性提高，使用寿命长，表面张力低，对微小缝隙处的光刻胶去除效果好；在有效清除胶的同时亦不会对半导体凸块基板金属层造成腐蚀。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

正胶去胶液成分与重量百分比分别为：

水溶性有机溶剂 60%

有机胺类 20%

金属保护剂 0.1%

表面活性剂 0.05%

表面活性助剂 0.02%

余量为纯水。

其中，水溶性有机溶剂各组分在正胶去胶液中的质量百分比为吡咯烷酮类10%、砜类或亚砜类15%、醇醚类35%，N-甲基吡咯烷酮作为辅助有机溶剂，优选二甲亚砜、二乙二醇单丁醚作为有机溶剂。其中，有机胺类采用单乙醇胺、N-甲基甲酰胺混合物。其中，金属保护剂为甲基苯并三氮唑。其中，表面活性剂为聚醚型非离子表面活性剂。表面活性助剂为二乙烯三胺和硫代磷酸酯按1:1质量比的混合物。

实施例2

正胶去胶液成分与重量百分比分别为：

水溶性有机溶剂 35%

有机胺类 50%

金属保护剂 0.05%

表面活性剂 0.1%

表面活性助剂 0.04%

余量为纯水

其中，水溶性有机溶剂各组分在正胶去胶液中的质量百分比为吡咯烷酮类5%、砜类或亚砜类10%、醇醚类20%，优选无取代基的吡咯烷酮与N-甲基吡咯烷酮混合物作为辅助有机溶剂，优选二甲基亚砜、二乙二醇单丁醚作为辅助溶剂。其中，有机胺类采用N-甲基甲酰胺。其中，金属保护剂含有缓蚀剂甲基苯并三氮唑和2-巯基苯并噻唑。其中，表面活性剂为聚醚型非离子表面活性剂。其中表面活性助剂为二硫代磷酸二乙酯。

实施例3

正胶去胶液成分与重量百分比分别为：

水溶性有机溶剂 40%

有机胺类 35%

金属保护剂 0.07%

表面活性剂 0.08%

表面活性助剂 0.02%

余量为纯水。

其中，水溶性有机溶剂各组分在正胶去胶液中的质量百分比为吡咯烷酮类10%、砜类或亚砜类10%、醇醚类20%，优选无取代基的吡咯烷酮与N-乙基吡咯烷酮混合物作为辅助有机溶剂，优选二乙基砜、二乙二醇单乙醚作为辅助溶剂。其中，有机胺类采用N-甲基甲酰胺和二乙醇胺。其中，金属保护剂含有缓蚀剂十六烷胺和2-巯基苯并噻唑。其中，表面活性剂为聚醚型非离子表面活性剂。其中表面活性助剂为二硫代磷酸二乙酯和二乙烯三胺按1:1质量比的混合物。

上述各实施例的去胶液表面张力低，对微小缝隙处的胶去除效果好；在有效清除胶的同时亦不会对半导体凸块基板金属造成腐蚀。

除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims

1.一种半导体凸块制程用正胶去胶液，其特征在于：包括如下质量百分比的成分

水溶性有机溶剂 35～60%，

有机胺类 10～50%，

金属保护剂 0.05～0.1%，

表面活性剂 0.05～0.1%，

表面活性助剂 0.01～0.04%，

余量为纯水。

2.根据权利要求1所述的半导体凸块制程用正胶去胶液，其特征在于：所述水溶性有机溶剂包括吡咯烷酮类、砜类或亚砜类、醇醚类溶剂，各组分在正胶去胶液中的质量百分比为吡咯烷酮类5～10%、砜类或亚砜类10～20%、醇醚类20～30%。

3.根据权利要求2所述的半导体凸块制程用正胶去胶液，其特征在于：所述吡咯烷酮类为吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的半导体凸块制程用正胶去胶液，其特征在于：所述砜类或亚砜类为二甲基亚砜、二甲基砜、二乙基砜和四亚甲基砜中的至少一种。

5.根据权利要求2所述的半导体凸块制程用正胶去胶液，其特征在于：所述醇醚为二乙二醇单丁醚、丙二醇单丁醚、二丙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、乙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚和二丙二醇单乙醚中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的半导体凸块制程用正胶去胶液，其特征在于：所述有机胺类为单乙醇胺、二乙醇胺、N-甲基甲酰胺中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的半导体凸块制程用正胶去胶液，其特征在于：所述金属保护剂为甲基苯并三氮唑、2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并咪唑、十六烷胺中的一种或多种或者是由甲基苯并三氮唑、2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并咪唑和十六烷胺按3:2:1:2的质量比例混合而成。

8.根据权利要求1所述的半导体凸块制程用正胶去胶液，其特征在于：所述表面活性剂为非离子型表面活性剂。

9.根据权利要求8所述的半导体凸块制程用正胶去胶液，其特征在于：所述非离子型表面活性剂为聚醚型非离子表面活性剂、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚和失水山梨醇酯中的至少一种。

10.根据权利要求1所述的半导体凸块制程用正胶去胶液，其特征在于：所述表面活性助剂为硫代磷酸酯、二硫代磷酸二乙酯、二乙烯三胺中的一种或者二乙烯三胺与硫代磷酸酯或二硫代磷酸二乙酯组成的混合物。