CN108803262A

CN108803262A - 一种酸性光刻胶剥离液

Info

Publication number: CN108803262A
Application number: CN201810715966.1A
Authority: CN
Inventors: 刘江华; 孙翠侠; 贾亚军; 潘阳
Original assignee: KUNSHAN SIGO MICROELECTRONICS MATERIALS Co Ltd
Current assignee: KUNSHAN SIGO MICROELECTRONICS MATERIALS Co Ltd
Priority date: 2018-07-03
Filing date: 2018-07-03
Publication date: 2018-11-13

Abstract

一种酸性光刻胶剥离液，包括有机酸、极性有机溶剂、腐蚀抑制剂，本发明中的光刻胶剥离液，可以在30℃至100℃下完全去除晶圆表面上的光刻胶残留物，完全去除LED芯片和晶圆表面光刻胶残余物的同时，不腐蚀LED芯片和晶圆基底材料以及外延结构。

Description

一种酸性光刻胶剥离液

技术领域

本发明提供了一种微电子领域，尤其是LED芯片和半导体晶圆制造领域中用于去除光刻胶残余物的光刻胶剥离液组合物及其使用方法，该光刻胶剥离液为酸性清洗剂，在完全去除或剥离光刻胶残余物的同时，不腐蚀基底材料，特别是外延基底。

背景技术

在通常的LED芯片和半导体晶元制造过程中，需要光刻胶作为抗掩模进行图案化转移，经过曝光、显影、蚀刻等光刻工艺并完成图案化转移之后，需要去除光刻胶残余物，以便进行下一道工艺。在这个过程中要求完全除去光刻胶残余物，同时不能腐蚀任何基底材料。

目前，市场上用于去除光刻胶残余物的剥离液主要是碱性光刻胶剥离液。其中一类碱性光刻胶剥离液主成分中含有无机强碱如氢氧化钾(KOH)，氢氧化钠(NaOH)或者季铵化合物。如US6040117A1公开了一种有机碱性的清洗液，其组成是四甲基氢氧化铵(TMAH)、二甲基亚砜(DMSO)、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮和水；US2006115970公开了一种光刻胶剥离液，其组成是季铵化合物，羟胺及其衍生物，有机溶剂和水。US5962197A1公开了一种无机碱类的清洗液，其组成是吡咯烷酮、醇醚、氢氧化钾、二甘醇胺，1,3-丁二醇和表面活性剂。另外一种是不含有无机强碱如氢氧化钾(KOH)，氢氧化钠(NaOH)或者季铵化合物的碱性光刻胶剥离液，其主要成分是有机醇胺和极性有机溶剂。如CN201210042760公开了一种光刻胶清洗液，该清洗液包含醇胺，四氢糠醇以及苯并三氮唑和/或其衍生物。WO2006023061A1公开了一种光刻胶清洗液，其组成是N-甲基吡咯烷酮，乙醇胺，二甘醇胺，邻苯二酚和水。碱性光刻胶剥离液去胶能力强，但是对基底材料特别是外延损伤较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是针对当前的碱性光刻胶剥离液对基底材料以及外延结构在去胶过程中存在腐蚀或损伤现象。从而开发一种酸性光刻胶剥离液，该光刻胶剥离液存在去胶能力强，操作窗口大，并能有效解决去胶过程中基底材料以及外延存在腐蚀或损伤的现象。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种酸性光刻胶剥离液，包括有机酸、极性有机溶剂、腐蚀抑制剂，所述有机酸为苯甲酸；邻苯二甲酸；甲基磺酸；乙基磺酸；丙基磺酸；丁基磺酸；庚基磺酸；辛基磺酸；2-羟乙基磺酸；氨基磺酸；氨基甲磺酸；克力西丁磺酸；苯磺酸；3-吡啶磺酸；对甲基苯磺酸；对羟基苯磺酸；对二甲苯磺酸；对氨基苯磺酸；苯亚磺酸；5-磺基水杨酸；2-吗啉乙磺酸；3-(N-吗啉)丙磺酸；4-(N-吗啉基)丁磺酸；十二烷基苯磺酸；十三烷基苯磺酸；十八烷基苯磺酸；1,5-萘二磺酸的一种或多种，所述极性有机溶剂为亚砜；砜；咪唑烷酮；吡咯烷酮；咪唑啉酮；酰胺和醇醚中的一种或多，所述腐蚀抑制剂为多元醇类，脲类、酚类，唑类和有机羧酸类中的一种或几种。

优选的，所述有机酸为甲基磺酸、十二烷基苯磺酸和吗啉乙磺酸中的一种或其混合物。

优选的，所述有机酸占0.2-30％。

优选的，所述极性有机溶剂中的亚砜为二甲基亚砜和甲乙基亚砜中的一种或多种。

优选的，所述极性有机溶剂中的砜为甲基砜、环丁砜中的一种或多种。

优选的，所述极性有机溶剂中的咪唑烷酮为2-咪唑烷酮和1,3-二甲基-2-咪唑烷酮中的一种或多种。

优选的，所述极性有机溶剂中的吡咯烷酮为N-甲基吡咯烷酮，N-乙基吡咯烷酮和N-环己基吡咯烷酮中的一种或多种。

优选的，所述极性有机溶剂中的酰胺为二甲基甲酰胺，二乙基甲酰胺和二甲基乙酰胺中的一种或多种。

优选的，所述极性有机溶剂中的醇醚为二乙二醇单丁醚，三乙二醇单丁醚，二丙二醇单甲醚和三丙二醇单甲醚。

优选的，所述极性有机溶剂占20-99.9％。

优选的，所述腐蚀抑制剂中的多元醇为乙二醇，1,2-丙二醇，丙三醇，二乙二醇，二丙二醇，赤藓糖醇，木糖醇、山梨糖醇、甲硫醇、乙硫醇、乙二硫醇、1-丙硫醇、1,3-丙二硫醇、苄硫醇、叔丁基硫醇、1-己硫醇、1-十二烷基硫醇、1-十六烷基硫醇中的一种或几种；该酚类较佳的为邻苯二酚，间苯二酚、对苯二酚、4-甲基邻苯二酚，4-叔丁基邻苯二酚，4-羧基邻苯二酚，邻苯三酚，没食子酸，没食子酸甲酯，没食子酸乙酯和没食子酸正丙酯中的一种或几种。

优选的，所述腐蚀抑制剂中的唑类为1,2,4-三唑，3-氨基-1,2,4-三唑，4-氨基-1,2,4-三唑，5-氨基四唑，苯并咪唑，2-巯基-1-甲基咪唑，2-巯基苯并恶唑、巯基-苯并噻唑，苯并三氮唑，甲基苯并三氮唑，1-羟基苯并三唑，1-苯基-5-巯基四氮唑中的一种或几种。

优选的，所述腐蚀抑制剂中的有机羧酸类为柠檬酸，马来酸，DL-苹果酸、邻苯二甲酸、半胱氨酸甲巯丙脯酸、甘氨酸、谷氨酸中的一种或几种。

优选的，所述腐蚀抑制剂占0.01-15％。

本发明中的光刻胶剥离液，可以在30℃至100℃下完全去除晶圆表面上的光刻胶残留物。将含有光刻胶残留物的晶圆片浸入本发明中的剥离液中，在30℃至100℃下浸泡合适的时间后，取出漂洗后用高纯氮气吹干。推荐在剥离液清洗之后，首先甲醇、乙醇、IPA或NMP润洗，然后去离子水清洗。本发明的光刻胶剥离液在完全去除LED芯片和晶圆表面光刻胶残余物的同时，不腐蚀LED芯片和晶圆基底材料以及外延结构。

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。

表1实施例及对比例清洗液的组分和含量：

表1

为了进一步考察该光刻胶剥离液的实施效果，本发明采用了如下技术手段：即将晶圆切割成3cm*3cm的coupon wafer，该晶圆正面已通过光刻工艺完成图案化转移，分别将coupon wafer浸入光刻胶剥离液中，在30℃至90℃下浸泡3-30min，经漂洗后用高纯氮气吹干。

表2部分实施例的晶圆清洗情况

表2

从表2中可以看出，本发明的酸性光刻胶剥离液对功率半导体晶圆表面上的光刻胶残余物具有较好的清洗效果，不会造成芯片或晶圆基底材料的腐蚀或损伤，操作温度范围广，操作窗口大。

综上，本发明的积极进步效果在于：本发明的酸性光刻胶剥离液去胶能力强，操作窗口大，在清洗过程中不会造成芯片或晶圆基底材料的腐蚀或损伤。

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

1.一种酸性光刻胶剥离液，包括有机酸、极性有机溶剂、腐蚀抑制剂，所述有机酸为苯甲酸；邻苯二甲酸；甲基磺酸；乙基磺酸；丙基磺酸；丁基磺酸；庚基磺酸；辛基磺酸；2-羟乙基磺酸；氨基磺酸；氨基甲磺酸；克力西丁磺酸；苯磺酸；3-吡啶磺酸；对甲基苯磺酸；对羟基苯磺酸；对二甲苯磺酸；对氨基苯磺酸；苯亚磺酸；5-磺基水杨酸；2-吗啉乙磺酸；3-(N-吗啉)丙磺酸；4-(N-吗啉基)丁磺酸；十二烷基苯磺酸；十三烷基苯磺酸；十八烷基苯磺酸；1,5-萘二磺酸的一种或多种，所述极性有机溶剂为亚砜；砜；咪唑烷酮；吡咯烷酮；咪唑啉酮；酰胺和醇醚中的一种或多，所述腐蚀抑制剂为多元醇类，脲类、酚类，唑类和有机羧酸类中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述一种酸性光刻胶剥离液, 其特征在于所述有机酸为甲基磺酸、十二烷基苯磺酸和吗啉乙磺酸中的一种或其混合物。

3.根据权利要求1所述一种酸性光刻胶剥离液, 其特征在于所述有机酸占0.2-30%。

4.根据权利要求1所述一种酸性光刻胶剥离液, 其特征在于所述极性有机溶剂中的亚砜为二甲基亚砜和甲乙基亚砜中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述一种酸性光刻胶剥离液, 其特征在于所述极性有机溶剂中的砜为甲基砜、环丁砜中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述一种酸性光刻胶剥离液, 其特征在于所述极性有机溶剂中的咪唑烷酮为2-咪唑烷酮和1,3-二甲基-2-咪唑烷酮中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述一种酸性光刻胶剥离液, 其特征在于所述极性有机溶剂中的吡咯烷酮为N-甲基吡咯烷酮，N-乙基吡咯烷酮和N-环己基吡咯烷酮中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述一种酸性光刻胶剥离液, 其特征在于所述极性有机溶剂中的酰胺为二甲基甲酰胺，二乙基甲酰胺和二甲基乙酰胺中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述一种酸性光刻胶剥离液, 其特征在于所述极性有机溶剂中的醇醚为二乙二醇单丁醚，三乙二醇单丁醚，二丙二醇单甲醚和三丙二醇单甲醚。

10.根据权利要求1所述一种酸性光刻胶剥离液, 其特征在于所述极性有机溶剂占20-99.9%。

11.根据权利要求1所述一种酸性光刻胶剥离液, 其特征在于所述腐蚀抑制剂中的多元醇为乙二醇，1,2-丙二醇，丙三醇，二乙二醇，二丙二醇，赤藓糖醇，木糖醇、山梨糖醇、甲硫醇、乙硫醇、乙二硫醇、1-丙硫醇、1,3-丙二硫醇、苄硫醇、叔丁基硫醇、1-己硫醇、1-十二烷基硫醇、1-十六烷基硫醇中的一种或几种；该酚类较佳的为邻苯二酚，间苯二酚、对苯二酚、4-甲基邻苯二酚，4-叔丁基邻苯二酚，4-羧基邻苯二酚，邻苯三酚，没食子酸，没食子酸甲酯，没食子酸乙酯和没食子酸正丙酯中的一种或几种。

12.根据权利要求1所述一种酸性光刻胶剥离液, 其特征在于所述腐蚀抑制剂中的唑类为1,2,4-三唑，3-氨基-1,2,4-三唑，4-氨基-1,2,4-三唑，5-氨基四唑，苯并咪唑，2-巯基-1-甲基咪唑，2-巯基苯并恶唑、巯基-苯并噻唑，苯并三氮唑，甲基苯并三氮唑，1-羟基苯并三唑，1-苯基-5-巯基四氮唑中的一种或几种。

13.根据权利要求1所述一种酸性光刻胶剥离液, 其特征在于所述腐蚀抑制剂中的有机羧酸类为柠檬酸，马来酸，DL-苹果酸、邻苯二甲酸、半胱氨酸甲巯丙脯酸、甘氨酸、谷氨酸中的一种或几种。

14.根据权利要求1所述一种酸性光刻胶剥离液, 其特征在于所述腐蚀抑制剂占0.01-15%。