CN106292206A - 一种高压去除晶体表面残留光刻胶的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高压去除晶体表面残留光刻胶的方法，其特征在于，具体包括如下工艺步骤：（1）表面预处理；（2）配备脱胶液；（3）CO2高压处理；（4）清洗溶胶；（5）烘干。特殊的脱胶液有利于光刻胶的溶解，可有效的去除残留于半导体晶片表面的含锑的盐类以及研磨剂颗粒等污染物残留，减少或消除了由于残留带来的光刻工艺中套刻量测的误差以及残留物对金属锑的腐蚀，提高了器件的可靠性及稳定性。高压CO2在脱胶液釜内萃取光刻胶的残留胶，极大缩短了残留光刻胶脱除的时间，提高了脱除效率，降低了能源浪费；控制脱胶液釜的操作参数，能够快速的保持脱胶液的溶解环境，使残留光刻胶去除的更为彻底，保证了半导体晶片的良率。
Description
技术领域
本发明属于机械中光刻胶去除技术领域，具体涉及一种高压去除晶体表面残留光刻胶的方法。
背景技术
光刻胶又称光致抗蚀剂，由感光树脂、增感剂（见光谱增感染料）和溶剂三种主要成分组成的对光敏感的混合液体。感光树脂经光照后，在曝光区能很快地发生光固化反应，使得这种材料的物理性能，特别是溶解性、亲合性等发生明显变化。经适当的溶剂处理，溶去可溶性部分，得到所需图像。光刻胶的技术复杂，品种较多。根据其化学反应机理和显影原理，可分负性胶和正性胶两类。光照后形成不可溶物质的是负性胶；反之，对某些溶剂是不可溶的，经光照后变成可溶物质的即为正性胶。利用这种性能，将光刻胶作涂层，就能在硅片表面刻蚀所需的电路图形。LED 生产成本高，且良率低，采用的是正胶RZJ304，之前直接在硅片表面光刻，曝光7秒，显影60秒，图形非常好。然后在表面生长SiO2层的硅片上光刻，显影后，每次图形区域总是有光刻胶残留。尤其当芯片进行光刻时，残留的光刻胶往往无法彻底清洗干净，成为提高LED 芯片良率的瓶颈之一。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种高压去除晶体表面残留光刻胶的方法。
本发明采取的技术方案为：
一种高压去除晶体表面残留光刻胶的方法，其特征在于，具体包括如下工艺步骤：
（1）表面预处理：用含有重量比为2：5由高锰酸钠和CR90研磨剂组成的研磨液对含锑半导体晶片表面进行化学研磨；
（2）配备脱胶液：取氰亚铁酸钠和双氧水按照重量比3：5 的比例混合，放置到机械清洗釜中，并向混合溶液中添加0.6-0.8%的吸附剂，然后进行系统密封并使用真空泵排出系统内空气；
（3）CO2高压处理：来自于CO2气瓶的CO2通过净化器净化，通过CO2泵加压，使脱胶液内压力升至40MPa、换热器Ⅱ控温到达并联的脱溶剂釜和调节釜中；
（4）清洗溶胶：将研磨后的半导体晶片放入经CO2高压处理且含脱胶液的脱胶釜中，控制脱胶液的温度为65-75℃，对所述半导体晶片表面进行清洗2-3h；
（5）烘干：清洗完毕后，依次关闭脱胶液釜的进出口阀门，打开排空阀排出釜内CO2，将清洗完的半导体晶片放入烘干机内烘干。
进一步的，所述步骤（2）中吸附剂为含有浓度为0. 8%草酸的碳纤维。
进一步的，所述步骤（3）中脱胶液釜的操作参数为：5℃~6℃，15kg/h~18kg/h。
进一步的，所述步骤（5）中脱除溶胶后的CO2排出分离脱胶液釜，经流量计计量和净化器净化后循环利用。
本发明的有益效果为：
本发明采用特殊配比的研磨液对半导体晶片进行表面预处理，有利于半导体晶片表面光刻胶的部分溶解，有利于后期高效的清除效果；氰亚铁酸钠、双氧水组成的脱胶液有利于光刻胶的溶解，可有效的去除残留于半导体晶片表面的含锑的盐类以及研磨剂颗粒等污染物残留，减少或消除了由于残留带来的光刻工艺中套刻量测的误差以及残留物对金属锑的腐蚀，提高了器件的可靠性及稳定性。
本发明中采用CO2高压处理，高压CO2在脱胶液釜内萃取光刻胶的残留胶，减压进入分离釜，在分离釜内实现与残留溶剂的减压分离，残留溶剂同时被吸附剂吸附，极大缩短了残留光刻胶脱除的时间，提高了脱除效率，降低了能源浪费。
控制脱胶液釜的操作参数，能够快速的保持脱胶液的溶解环境，使双氧水能够保持最大的功效，保证了脱胶液的纯度，从而使残留光刻胶去除的更为彻底，保证了半导体晶片的良率。
具体实施方式
实施例1
一种高压去除晶体表面残留光刻胶的方法，其特征在于，具体包括如下工艺步骤：
（1）表面预处理：用含有重量比为2：5由高锰酸钠和CR90研磨剂组成的研磨液对含锑半导体晶片表面进行化学研磨；
（2）配备脱胶液：取氰亚铁酸钠和双氧水按照重量比3：5 的比例混合，放置到机械清洗釜中，并向混合溶液中添加0.6%的吸附剂，所述吸附剂为含有浓度为0. 8%草酸的碳纤维，然后进行系统密封并使用真空泵排出系统内空气；
（3）CO2高压处理：来自于CO2气瓶的CO2通过净化器净化，通过CO2泵加压，使脱胶液内压力升至40MPa，脱胶液釜的操作参数为：5℃，18kg/h，换热器Ⅱ控温到达并联的脱溶剂釜和调节釜中；
（4）清洗溶胶：将研磨后的半导体晶片放入经CO2高压处理且含脱胶液的脱胶釜中，控制脱胶液的温度为65℃，对所述半导体晶片表面进行清洗3h；
（5）烘干：清洗完毕后，依次关闭脱胶液釜的进出口阀门，打开排空阀排出釜内CO2，将清洗完的半导体晶片放入烘干机内烘干。
脱除溶胶后的CO2排出分离脱胶液釜，经流量计计量和净化器净化后循环利用。光刻胶的脱出率为89%。
实施例2
一种高压去除晶体表面残留光刻胶的方法，其特征在于，具体包括如下工艺步骤：
（1）表面预处理：用含有重量比为2：5由高锰酸钠和CR90研磨剂组成的研磨液对含锑半导体晶片表面进行化学研磨；
（2）配备脱胶液：取氰亚铁酸钠和双氧水按照重量比3：5 的比例混合，放置到机械清洗釜中，并向混合溶液中添加0.6-0.8%的吸附剂，所述吸附剂为含有浓度为0. 8%草酸的碳纤维，然后进行系统密封并使用真空泵排出系统内空气；
（3）CO2高压处理：来自于CO2气瓶的CO2通过净化器净化，通过CO2泵加压，使脱胶液内压力升至40MPa，脱胶液釜的操作参数为： 6℃，16kg/h，换热器Ⅱ控温到达并联的脱溶剂釜和调节釜中；
（4）清洗溶胶：将研磨后的半导体晶片放入经CO2高压处理且含脱胶液的脱胶釜中，控制脱胶液的温度为70℃，对所述半导体晶片表面进行清洗2-3h；
（5）烘干：清洗完毕后，依次关闭脱胶液釜的进出口阀门，打开排空阀排出釜内CO2，将清洗完的半导体晶片放入烘干机内烘干。
脱除溶胶后的CO2排出分离脱胶液釜，经流量计计量和净化器净化后循环利用。光刻胶的脱出率为90%。
实施例3
一种高压去除晶体表面残留光刻胶的方法，其特征在于，具体包括如下工艺步骤：
（1）表面预处理：用含有重量比为2：5由高锰酸钠和CR90研磨剂组成的研磨液对含锑半导体晶片表面进行化学研磨；
（2）配备脱胶液：取氰亚铁酸钠和双氧水按照重量比3：5 的比例混合，放置到机械清洗釜中，并向混合溶液中添加0.8%的吸附剂，所述吸附剂为含有浓度为0. 8%草酸的碳纤维，然后进行系统密封并使用真空泵排出系统内空气；
（3）CO2高压处理：来自于CO2气瓶的CO2通过净化器净化，通过CO2泵加压，使脱胶液内压力升至40MPa，脱胶液釜的操作参数为： 6℃，15kg/h，换热器Ⅱ控温到达并联的脱溶剂釜和调节釜中；
（4）清洗溶胶：将研磨后的半导体晶片放入经CO2高压处理且含脱胶液的脱胶釜中，控制脱胶液的温度为75℃，对所述半导体晶片表面进行清洗2-3h；
（5）烘干：清洗完毕后，依次关闭脱胶液釜的进出口阀门，打开排空阀排出釜内CO2，将清洗完的半导体晶片放入烘干机内烘干。
脱除溶胶后的CO2排出分离脱胶液釜，经流量计计量和净化器净化后循环利用。光刻胶的脱出率为85%。
Claims (4)
1.一种高压去除晶体表面残留光刻胶的方法，其特征在于，具体包括如下工艺步骤：
（1）表面预处理：用含有重量比为2：5由高锰酸钠和CR90研磨剂组成的研磨液对含锑半导体晶片表面进行化学研磨；
（2）配备脱胶液：取氰亚铁酸钠和双氧水按照重量比3：5 的比例混合，放置到机械清洗釜中，并向混合溶液中添加0.6-0.8%的吸附剂，然后进行系统密封并使用真空泵排出系统内空气；
（3）CO2高压处理：来自于CO2气瓶的CO2通过净化器净化，通过CO2泵加压，使脱胶液内压力升至40MPa、换热器Ⅱ控温到达并联的脱溶剂釜和调节釜中；
（4）清洗溶胶：将研磨后的半导体晶片放入经CO2高压处理且含脱胶液的脱胶釜中，控制脱胶液的温度为65-75℃，对所述半导体晶片表面进行清洗2-3h；
（5）烘干：清洗完毕后，依次关闭脱胶液釜的进出口阀门，打开排空阀排出釜内CO2，将清洗完的半导体晶片放入烘干机内烘干。
2.根据权利要求1所述一种高压去除晶体表面残留光刻胶的方法，其特征在于，所述步骤（2）中吸附剂为含有浓度为0. 8%草酸的碳纤维。
3.根据权利要求1所述一种高压去除晶体表面残留光刻胶的方法，其特征在于，所述步骤（3）中脱胶液釜的操作参数为：5℃~6℃，15kg/h~18kg/h。
4.根据权利要求1所述一种高压去除晶体表面残留光刻胶的方法，其特征在于，所述步骤（5）中脱除溶胶后的CO2排出分离脱胶液釜，经流量计计量和净化器净化后循环利用。
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| CN201510285479.2A Pending CN106292206A (zh) | 2015-05-29 | 2015-05-29 | 一种高压去除晶体表面残留光刻胶的方法 |
Country Status (1)
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2015
- 2015-05-29 CN CN201510285479.2A patent/CN106292206A/zh active Pending
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