一种半导体剥离液及其制备方法技术

本申请涉及一种半导体剥离液及其制备方法，涉及清洗剂的技术领域，其包括以下重量百分比的原料：二甲基亚砜35

【技术实现步骤摘要】
一种半导体剥离液及其制备方法


[0001]本申请涉及清洗剂的
，尤其是涉及一种半导体剥离液及其制备方法。

技术介绍

[0002]在半导体制造过程中，通常需要用光刻胶作为掩膜，经过曝光、显影、蚀刻后在半导体基板上形成特定的图案，而作为掩膜的光刻胶在完成图案化转移后需要除去以便进行下一步的工序。
[0003]中国专利文献CN107168021B公开了一种光刻胶用剥离液及其制备方法和应用，包括酯基季铵氢氧化物、水溶性有机溶剂、非离子表面活性剂、去离子水；使用时，能够控制碱度变化，使得碱度变化在一个很小的稳定范围内，有利于剥离工作的连续有效的进行。
[0004]针对上述中的相关技术，专利技术人认为酯基季铵氢氧化物和去离子水混合后，使得剥离液处于碱性环境下，在碱性环境下，容易对半导体上的铜基底产生较大的腐蚀，故有待改善。

技术实现思路

[0005]为了减少对半导体上铜基底的腐蚀，本申请提供一种半导体剥离液及其制备方法。
[0006]第一方面，本申请提供的一种半导体剥离液，采用如下的技术方案：
[0007]一种半导体剥离液，包括以下重量百分比的原料：二甲基亚砜35
‑
43％，丙酮15
‑
19％，有机二元酸6
‑
8％，防腐蚀保护剂0.8
‑
1.3％，分散剂0.05
‑
0.1％，剩余部分由水补充至100％。
[0008]通过采用上述技术方案，将丙酮添加于剥离液中，起到溶解作用，能够有效溶解光刻胶在曝光之后发生交联反应的产物，促进解交联发应的进行。剥离液中的有机二元酸作为解交联催化剂，用于催化解交联反应，加快解交联反应的速率，加快了剥离液对半导体上的光刻胶的剥离速度。将防腐蚀保护剂添加于剥离液中，有效对半导体的铜基底进行保护，降低了铜基底发生腐蚀的可能性。将分散剂添加于剥离液中，提高了防腐蚀保护剂在剥离液中的分散性，从而提高了剥离液对半导体上光刻胶的剥离效果。
[0009]作为优选，所述防腐蚀保护剂包括苯并三氮钨酸钠和聚乙烯吡咯烷酮。
[0010]通过采用上述技术方案，苯并三氮通过化学吸附的方式在半导体的表面形成交错的聚合链式的网状结构钝化膜，网状结构钝化膜能够将半导体上的铜基底和腐蚀介质隔开，有效降低了半导体上的铜基底发生腐蚀的可能性。钼酸钠能够与半导体上的铜基底反应生成络合物沉淀在半导体表面，对半导体上的铜基底进行保护。苯并三氮的分子体积较大，生成的网状结构钝化膜不连续，使得网状结构钝化膜存在许多小孔和缺陷，而钼酸钠生成的络合物填充在网状结构钝化膜的小孔和缺陷处，有效提高了钝化膜的致密性。
[0011]聚乙烯吡咯烷酮分子链和环吡咯烷酮环的亚甲基为非极性基团，其在水溶液中可以通过分子中的N
‑
H或O
‑
H键与苯并三氮相互作用，促进苯并三氮在半导体表面的成膜
厚度。而聚乙烯吡咯烷酮分子中的内酰胺是强极性基团，其具有亲水作用，通过物理吸附或化学吸附紧贴在半导体表面，从而在半导体表面吸附形成络合物膜层，络合物膜层与苯并三氮形成的网状结构钝化膜层互相补充，使得保护膜层更加均匀致密，能够有效地降低半导体上的铜基底进一步腐蚀的可能性。
[0012]作为优选，所述苯并三氮钨酸钠和聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1:(0.2
‑
0.4):(0.6
‑
0.8)。
[0013]通过采用上述技术方案，将苯并三氮钨酸钠和聚乙烯吡咯烷酮的质量比控制在上述范围内，有效提高了防腐蚀保护剂的防腐蚀性能。
[0014]作为优选，所述苯并三氮是经改性处理后得到，且所述苯并三氮的改性方法如下：
[0015]将苯并三氮溴代正丁烷、氢氧化钠溶液、催化剂混合后，进行搅拌，制得混合物；然后对混合物依次进行萃取和干燥处理，制得改性苯并三氮
[0016]通过采用上述技术方案，专利技术人通过若干次实验发现，苯并三氮唑与溴代正丁烷反应生成溴盐类离子液体，有效提高了苯并三氮唑的水溶性，从而提高了苯并三氮唑在防腐蚀保护剂中的稳定性，继而提高了苯并三氮唑自身的防腐蚀效果。
[0017]作为优选，所述苯并三氮和溴代正丁烷的质量比为1:(0.7
‑
0.9)。
[0018]作为优选，将苯并三氮和溴代正丁烷的质量比控制在上述范围内，有效提高了苯并三氮在抗腐蚀保护剂中的稳定性。
[0019]通过采用上述技术方案，所述氢氧化钠溶液的浓度质量比为25
‑
35％。
[0020]作为优选，所述分散剂为十六烷基三甲基溴化铵。
[0021]通过采用上述技术方案，十六烷基三甲基溴化铵能够在剥离液的界面或表面形成分子有序体，有效增提高了苯并三氮的分散性。十六烷基三甲基溴化铵加入到剥离液中后，十六烷基三甲基溴化铵亲水基一端会通过物理吸附或化学吸附紧贴在半导体上的铜电极表面，改变了铜表面的双电层结构，提高铜离子化过程的活化能，而疏水基一端则会远离铜电极表面作定向排布，这样整个铜电极表面就形成一层疏水性的保护膜。这层膜能阻碍半导体上的铜离子向外扩散和腐蚀介质向半导体上铜电极表面的渗透，从而起到防腐蚀的作用。
[0022]作为优选，所述有机二元酸为乙二酸、丙二酸、对苯二酸中的一种或几种。
[0023]第二方面，本申请提供一种半导体剥离液的制备方法，包括以下步骤：
[0024]将二甲基亚砜、丙酮、有机二元酸、防腐蚀保护剂、分散剂和水混合进行搅拌，制得剥离液。
[0025]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
[0026]1.将丙酮添加剥离液中，起到溶解作用，促进解交联发应的进行。剥离液中的有机二元酸作为解交联催化剂，加快解交联反应的速率。将防腐蚀保护剂添加于剥离液中，降低了铜基底发生腐蚀的可能性。将分散剂添加于剥离液中，提高了防腐蚀保护剂在剥离液中的分散性，从而提高了剥离液对半导体上光刻胶的剥离效果。
[0027]2.苯并三氮在半导体的表面形成网状结构钝化膜，网状结构钝化膜能够将半导
体表面的铜和腐蚀介质隔开，有效降低了半导体上的铜基底发生腐蚀的可能性。钼酸钠能够与半导体上的铜基底反应生成络合物沉淀在半导体表面，对半导体上的铜基底进行保护。钼酸钠生成的络合物填充在网状结构钝化膜的小孔和缺陷处，有效提高了钝化膜的致密性。聚乙烯吡咯烷酮促进苯并三氮在半导体表面的成膜厚度。而聚乙烯吡咯烷酮分子中的内酰胺半导体表面吸附形成络合物膜层，络合物膜层与苯并三氮形成的网状结构钝化膜层互相补充，能够有效地降低半导体上的铜基底进一步腐蚀的可能性。
具体实施方式
[0028]实施例1
[0029]防腐蚀保护剂包括以下重量的原料：苯并三氮10g，钨酸钠4g，聚乙烯吡咯烷酮6g。
[0030]防腐蚀保护剂采用如下步骤制备而成：
[0031]将苯并三氮钨酸钠、聚乙烯吡咯烷酮混合后，搅拌均匀，制得防腐蚀保护剂。
[0032]半本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体剥离液，其特征在于：包括以下重量百分比的原料：二甲基亚砜35
‑
43%，丙酮15
‑
19%，有机二元酸6
‑
8%，防腐蚀保护剂0.8
‑
1.3%，分散剂0.05
‑
0.1%，剩余部分由水补充至100%。2.根据权利要求1所述的半导体剥离液，其特征在于：所述防腐蚀保护剂包括苯并三氮
䂳
、钨酸钠和聚乙烯吡咯烷酮。3.根据权利要求2所述的半导体剥离液，其特征在于：所述苯并三氮
䂳
、钨酸钠和聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1:（0.2
‑
0.4）:（0.6
‑
0.8）。4.根据权利要求2所述的半导体剥离液，其特征在于：所述苯并三氮
䂳
是经改性处理后得到，且所述苯并三氮
䂳...

【专利技术属性】
技术研发人员：童晨，吴海燕，陈桂红，孙元，韩成强，
申请(专利权)人：昆山晶科微电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：