CN112007592A - 一种消除光刻版图形保护集成电路知识产权的酸性胶体及其应用 - Google Patents

一种消除光刻版图形保护集成电路知识产权的酸性胶体及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种消除光刻版图形保护集成电路知识产权的酸性胶体及其应用，酸性胶体包括以下组分：质量分数20～40％的稀硫酸溶液94.25～94.45％，气相二氧化硅5.45～5.6％，聚乙烯吡咯烷酮0.04～0.16％和水性聚氨酯0.015～0.025％。该酸性胶体中二氧化硅分子形成了凝胶网络结构，稀硫酸以交联结构存储于其中；聚乙烯吡咯烷酮能提高酸性胶体的凝胶维持时间，SiO2与水性聚氨酯形成紧密的交联结构，提高了凝胶的粘性、凝胶的硬度、拉伸强度，使其直接贴在光刻版的金属面上，静置，即可去除金属图形，达到保护光刻版上图形知识产权的目的。酸性胶体去除金属图形的去除率达到60％以上。

Description

一种消除光刻版图形保护集成电路知识产权的酸性胶体及其 应用
技术领域
本发明属于光刻版图形消除技术领域，尤其涉及一种消除光刻版图形保护集成电路知识产权的酸性胶体及其应用。
背景技术
在集成电路制造的过程中，光刻是技术与成本最高的步骤，光刻是使用光刻机把光刻版的图形缩微曝光到芯片上，一套光刻版由十几到几十片光刻版组成，光刻版就是集成电路制造的过程中所有图形的来源。
光刻版上的图形是由芯片设计方提供的版图(GDS)数据经过运算及放大而成。光刻版其产权属于芯片设计方。
由于集成电路产业链专业分工极细，芯片设计方提供版图数据；光刻版加工厂制作光刻版；芯片代工厂使用光刻版生产芯片；最后芯片成品交付给设计方。当一款芯片项目结束，不再生产，光刻版这种集成电路制造中间件就会成为废品，目前通常的处理方法：一是设计方直接扔掉或敲碎扔掉，二是代工厂当废物处理，三是国外处理较好的可以进行部分回收。
另一方面，在知识产权保护方面，通常都很注意芯片版图数据、数据传输、图形处理等方面的保护工作，在法规上有《集成电路布图设计保护条例》；标准上有“ISO27001/BS7799信息安全认证”；技术方面采用数据包加密、插入迷惑图形等手段。
在整个芯片项目的生命周期中，知识产权保护已经贯穿其中，但是仍然缺少了光刻版这种制造中间件的知识产权保护，因为光刻版上的图形是最直接的生产制造图形，一旦被提取、复制、盗用，将比版图数据丢失的后果更加严重。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种消除光刻版图形保护集成电路知识产权的酸性胶体及其应用，该酸性胶体能够去除光刻版上的图形，且去除率较高。
本发明提供了一种消除光刻版图形保护集成电路知识产权的酸性胶体，包括以下组分：
质量分数20～40％的稀硫酸溶液94.25～94.45％，气相二氧化硅5.45～5.6％，聚乙烯吡咯烷酮0.04～0.16％和水性聚氨酯0.015～0.025％。
优选地，所述气相二氧化硅的含量为5.5％。
优选地，所述聚乙烯吡咯烷酮的含量为0.12％。
本发明提供了一种酸性胶体贴片，包括聚乙烯底膜；
聚乙烯顶膜；
和所述聚乙烯底膜和聚乙烯顶膜之间的上述技术方案所述的酸性胶体。
本发明提供了一种消除光刻版图形保护集成电路知识产权的方法，包括以下步骤：
将上述技术方案所述酸性胶体贴片的聚乙烯顶膜撕去后贴在待处理光刻版的金属面上，静置3～8h。
优选地，静置3～8h后无需除去酸性胶体。
本发明提供了一种消除光刻版图形保护集成电路知识产权的酸性胶体，包括以下组分：质量分数20～40％的稀硫酸溶液94.25～94.45％，气相二氧化硅5.45～5.6％，聚乙烯吡咯烷酮0.04～0.16％和水性聚氨酯0.015～0.025％。该酸性胶体中二氧化硅分子形成了凝胶网络结构，稀硫酸以交联结构存储于其中；聚乙烯吡咯烷酮能提高酸性胶体的凝胶维持时间，SiO2与水性聚氨酯形成紧密的交联结构，提高了凝胶的粘性、凝胶的硬度、拉伸强度，使其直接贴在光刻版的金属面上，静置，即可去除金属图形，达到保护光刻版上图形知识产权的目的。当图形完全消除后，无需揭下酸性胶体，可直接将光刻版和酸性胶体放入专用的储存箱中，送回厂家集中环保处理。实验结果表明：酸性胶体去除金属图形的去除率达到60％以上。
附图说明
图1为本发明提供的酸性胶体贴片的结构示意图；
图2为本发明提供的酸性胶体贴片用于光刻版上的层结构示意图；
图3为本发明待处理光刻版的照片图，黑框内为集成电路图形曝光区；
图4为本发明待处理光刻版覆盖酸性胶体贴片后的照片图；
图5为本发明待处理光刻版去除酸性胶体贴片后的照片；
图6为本发明待处理光刻版去除全部铬膜后的照片。
具体实施方式
本发明提供了一种消除光刻版图形保护集成电路知识产权的酸性胶体，包括以下组分：
质量分数20～40％的稀硫酸溶液94.25～94.45％，气相二氧化硅5.45～5.6％，聚乙烯吡咯烷酮0.04～0.16％和水性聚氨酯0.015～0.025％。
在本发明中，所述稀硫酸溶液的质量分数需控制在20～40％，对光刻版图形的去除率影响较大。具体实施例中，所述稀硫酸溶液的质量分数为20％、30％或40％。
在本发明中，由二氧化硅分子形成了凝胶网络结构，稀硫酸以交联结构存储于其中，呈现凝固体状体，不具有流动性，便于运输与使用，保证图形去除过程的便捷性和安全性。申请人发现，凝胶维持时间可以反映出酸性胶体的工作寿命，见表1：
表1 SiO2含量对酸性胶体的性能影响
Figure BDA0002665085660000031
表1看出，随着SiO2含量的增加，酸性胶体的工作寿命越短，经实验，SiO2含量在5.5％时，酸性胶体的凝胶状态和凝胶维持时间较为平衡。
气相二氧化硅能维持酸性胶体的凝胶状态和凝胶时间。申请人发现PVP含量为0.04％时，凝胶维持时间为310min；PVP含量为0.08％，凝胶维持时间为380min；PVP含量为0.12％，凝胶维持时间为420min；PVP含量为0.16％，凝胶维持时间为430min；PVP的含量为0.04～0.16％含量时，凝胶状态均为白色凝胶，弹性较好。随着聚乙烯吡咯烷酮含量的增加，酸性胶体的粘度越来越大，而且粘度的增量也越来越大。经测试，聚乙烯吡咯烷酮含量在0.12％时，最适合图形去除。
聚乙烯吡咯烷酮和水性聚氨酯作为酸性胶体的絮凝剂，能够增加酸性胶体的弹性和成型能力；所述聚乙烯吡咯烷酮非离子型高分子化合物，还能提高酸性胶体的凝胶维持时间。所述水性聚氨酯与SiO2形成紧密的交联结构，提高了凝胶的粘性、凝胶的硬度、拉伸强度。上述两种絮凝剂具有极低的毒性和生理惰性，它对人体无毒，不会对酸性胶体生产人员、使用人员、回收人员造成伤害。
在本发明中，所述气相二氧化硅的含量优选为5.5％。所述聚乙烯吡咯烷酮的含量优选为0.12％。
本发明提供了一种酸性胶体贴片，包括聚乙烯底膜；
聚乙烯顶膜；
和所述聚乙烯底膜和聚乙烯顶膜之间的上述技术方案所述的酸性胶体。
图1为本发明提供的酸性胶体贴片的结构示意图，其中，01为聚乙烯顶膜，02为酸性胶体，03为聚乙烯底膜。
本发明提供了一种消除光刻版图形保护集成电路知识产权的方法，包括以下步骤：
将上述技术方案所述酸性胶体贴片的聚乙烯顶膜撕去后贴在待处理光刻版的金属面上，静置3～8h。
图2为本发明提供的本发明提供的酸性胶体贴片用于光刻版上的层结构示意图，其中，04为光刻版的金属层；05为光刻版的基层。
该去除方法保护了芯片设计方的知识产权，减少了图形泄露的风险。该方法安全，方便，让芯片设计方也可以安全顺利的完成图形去除的工作；该方法对光刻版的基版无损，规模化集中进行，可以回收利用，减少光刻版废物处理对环境的污染。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种消除光刻版图形保护集成电路知识产权的酸性胶体及其应用进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
将94.36重量份的质量分数40％的稀硫酸、5.5重量份的气相二氧化硅、0.12重量份的聚乙烯吡咯烷酮和0.02重量份的水性聚氨酯混合，得到酸性胶体；
将聚乙烯底膜03放入模具，将调配好的酸性胶体挤压入模具，待酸性胶体完全填满模具且无气泡后，在顶层再覆盖一层聚乙烯顶膜01，再根据实际尺寸进行切割，得到酸性胶体贴片；
将酸性胶体贴片的顶层聚乙烯薄膜01撕去，将其贴在待处理光刻版金属面(见图3)上即可(见图4)，常温静置4小时，无需揭下酸性胶体，直接放入储存箱，由专业工厂环保处理。
在本发明中，酸性胶体贴片去除待处理光刻版上的图形去除率的计算方法为：
1)框架内有效图形面积S1(图3中透明面积)，可由集成电路设计工具得出85.17241cm2，取85.17cm2，框架内总面积S2可由测量得出14.5cm*11cm＝159.5cm2；
2)铬含量G1＝(S2-S1)*厚度*密度＝0.8016g。厚度0.0015cm，密度7.19g/cm3；
3)酸性胶体贴片使用后，从光刻版上剥离(见图5)，用去离子水冲洗3遍，去除表面残留物；
4)使用棉球蘸取氢氟酸加硝酸铈铵溶液，擦拭框架内曝光区3遍，使残留铬完全溶解，所有棉球收集于烧杯中；(见图6)
5)使用棉球蘸取去离子水擦拭，再使用干棉球擦拭，所有棉球收集于烧杯中；
6)烧杯中加入至100毫升去离子水，搅拌均匀，取上部溶液50毫升作为样品；
7)对样品进行铬离子含量检测，采用分光光度法，结果为2.97g/L；
8)得到残留铬含量G2＝0.297g；
9)图形去除率E＝(G1-G2)/G1＝0.629＝62.9％。
实施例2
将94.36重量份的质量分数20％的稀硫酸、5.5重量份的气相二氧化硅、0.12重量份的聚乙烯吡咯烷酮和0.02重量份的水性聚氨酯混合，得到酸性胶体；
酸性胶体的制备过程和去除光刻版上的图形与实施例1步骤一样。
本发明对实施例2制备的酸性胶体贴片去除待处理光刻版上的图形去除率按照实施例1的方法进行计算，结果为60.7％。
实施例3
将94.36重量份的质量分数30％的稀硫酸、5.5重量份的气相二氧化硅、0.12重量份的聚乙烯吡咯烷酮和0.02重量份的水性聚氨酯混合，得到酸性胶体；
酸性胶体的制备过程和去除光刻版上的图形与实施例1步骤一样。
本发明对实施例3制备的酸性胶体贴片去除待处理光刻版上的图形去除率按照实施例1的方法进行计算，结果为61.2％。
对比例1
将94.36重量份的质量分数15％的稀硫酸、5.5重量份的气相二氧化硅、0.12重量份的聚乙烯吡咯烷酮和0.02重量份的水性聚氨酯混合，得到酸性胶体；
酸性胶体的制备过程和去除光刻版上的图形与实施例1步骤一样。
本发明对实施例2制备的酸性胶体贴片去除待处理光刻版上的图形去除率按照实施例1的方法进行计算，结果为31.7％。
由以上实施例可知，本发明提供了一种消除光刻版图形保护集成电路知识产权的酸性胶体，包括以下组分：质量分数20～40％的稀硫酸溶液94.25～94.45％，气相二氧化硅5.45～5.6％，聚乙烯吡咯烷酮0.04～0.16％和水性聚氨酯0.015～0.025％。该酸性胶体中二氧化硅分子形成了凝胶网络结构，稀硫酸以交联结构存储于其中；聚乙烯吡咯烷酮能提高酸性胶体的凝胶维持时间，SiO2与水性聚氨酯形成紧密的交联结构，提高了凝胶的粘性、凝胶的硬度、拉伸强度，使其直接贴在光刻版的金属面上，静置，即可去除金属图形，达到保护光刻版上图形知识产权的目的。当图形完全消除后，无需揭下酸性胶体，可直接将光刻版和酸性胶体放入专用的储存箱中，送回厂家集中环保处理。实验结果表明：酸性胶体去除金属图形的去除率达到60％以上。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种消除光刻版图形保护集成电路知识产权的酸性胶体，包括以下组分：
质量分数20～40％的稀硫酸溶液94.25～94.45％，气相二氧化硅5.45～5.6％，聚乙烯吡咯烷酮0.04～0.16％和水性聚氨酯0.015～0.025％。
2.根据权利要求1所述的酸性胶体贴片，其特征在于，所述气相二氧化硅的含量为5.5％。
3.根据权利要求1所述的酸性胶体贴片，其特征在于，所述聚乙烯吡咯烷酮的含量为0.12％。
4.一种酸性胶体贴片，包括聚乙烯底膜；
聚乙烯顶膜；
和所述聚乙烯底膜和聚乙烯顶膜之间的权利要求1～3任一项所述的酸性胶体。
5.一种消除光刻版图形保护集成电路知识产权的方法，包括以下步骤：
将权利要求4所述酸性胶体贴片的聚乙烯顶膜撕去后贴在待处理光刻版的金属面上，静置3～8h。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，静置3～8h后无需除去酸性胶体。
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