一种厚膜光刻胶清洗剂制造技术

本发明专利技术的一种厚膜光刻胶清洗剂，其含有二甲基亚砜、氢氧化钾、醇胺类化合物、芳基烷基醇和／或其衍生物以及聚羧酸类化合物。本发明专利技术的厚膜光刻胶清洗剂可以有效除去金属、金属合金或电介质基材上的１００μｍ以上厚度的厚膜光刻胶（光阻），同时对铝和铜等金属以及二氧化硅等非金属材料具有很低的腐蚀性，使其对晶片图形和基材表现出很低的腐蚀性，在半导体晶片清洗等微电子领域具有良好的应用前景。

Thick film photoresist cleaning agent

A thick film photoresist cleaning agent containing two methyl sulfoxide, potassium hydroxide, an alcohol amine compound, an aryl alkyl alcohol and / or a derivative thereof, and a polycarboxylic acid compound. Thick film photoresist cleaning agent of the invention can effectively remove the thick film photoresist metal, metal alloy or dielectric substrate thickness of more than 100 mu m's (Guang Zu), and has much lower corrosion of metals such as aluminium and copper, silica and other non-metallic materials, the wafer and substrate showed corrosion very low, has good application prospect in the field of Microelectronics Semiconductor wafer cleaning.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体制造工艺中的一种清洗剂，具体的涉及一种厚膜光 刻胶清洗剂。
技术介绍
在通常的半导体制造工艺中，通过在二氧化硅、Cu (铜)等金属以及低k 材料等表面上形成光刻胶的掩模，曝光后利用湿法或干法刻蚀进行图形转移。 100pm以上的厚膜光刻胶越来越多地应用于半导体晶片制造工艺中，因而用于 厚膜光刻胶的清洗剂日益成为半导体晶片制造工艺的重要研究方向。尤其是 100pm以上的厚膜负性光刻胶正逐渐应用于半导体晶片制造工艺中，而目前工 业上大部分的光刻胶清洗剂都不能彻底去除晶片上经曝光和刻蚀后的具有交联 网状结构的负性光刻胶。另外，在半导体晶片进行光刻胶的化学清洗过程中， 清洗剂(尤其是含有氢氧化钾等强碱的清洗剂)常会造成晶片图形和基材的腐 蚀。特别是在利用化学清洗剂除去刻蚀残余物的过程中，金属腐蚀是较为普遍 而且非常严重的问题，往往导致晶片良率的显著降低。目前，光刻胶清洗剂主要由极性有机溶剂、强碱和/或水等组成，通过将半 导体晶片浸入清洗剂中或者利用清洗剂冲洗半导体晶片，去除半导体晶片上的 光刻胶。JP1998239865将四甲基氢氧化铵(TMAH)、 二甲基亚砜(DMSO)、 1，3，-5二甲基-2-咪唑烷酮(DMI)和水等组成碱性清洗剂，将晶片浸入该清洗剂中， 在50 100。C下除去金属和电介质基材上的20pm以上的厚膜光刻胶。该清洗剂 对半导体晶片基材的腐蚀略高，且不能完全去除半导体晶片的光刻胶，清洗能 力不足。US5529887由氢氧化钾(KOH)、烷基二醇单烷基醚、水溶性氟化物和水等 组成碱性清洗剂，将晶片浸入该清洗剂中，在40 90'C下除去金属和电介质基材 上的厚膜光刻胶。该清洗剂对半导体晶片基材的腐蚀较高。US5962197由氢氧化钾、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、丙二醇醚、水和表面活 性剂等组成碱性清洗剂，将晶片浸入该清洗剂中，在105'C下除去金属和电介质 基材上的厚膜光刻胶。该清洗剂适用的清洗温度较高，易造成半导体晶片基材 的腐蚀。US2004025976和WO2004113486由季铵氢氧化物、水溶性有机溶剂、水、 缓蚀剂和质量百分含量小于1.0wtn/。的氢氧化钾等组成碱性清洗剂，将晶片浸入 该清洗剂中，在20 85'C下浸没l 40min，除去金属和电介质基材上的厚膜光刻 胶。该清洗剂对于厚膜光刻胶尤其是厚膜负性光刻胶的清洗能力不佳。US5139607由氢氧化钾、四氢呋喃醇、乙二醇和水等组成碱性清洗剂，将 晶片浸入该清洗剂中，在低于9(TC的温度下浸没1 40min，除去金属和电介质 基材上的厚膜光刻胶。该清洗剂对半导体晶片基材的腐蚀略高，且不能完全去 除半导体晶片的厚膜光刻胶，清洗能力不足。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题是为了克服现有的厚膜光刻胶清洗剂或者清洗能力不足，或者对半导体晶片图形和基材腐蚀性较强的缺陷，而提供一种对厚膜光 刻胶清洗能力强且对半导体晶片基材和图形腐蚀性较低的光刻胶清洗剂。本专利技术的厚膜光刻胶清洗剂含有二甲基亚砜、氢氧化钾、醇胺类化合物、 芳基垸基醇和/或其衍生物以及聚羧酸类化合物。其中，所述的二甲基亚砜的含量较佳的为质量百分比1 97%，更佳的为质 量百分比30~90%。其中，所述的氢氧化钾的含量较佳的为质量百分比0.1~5%，更佳的为质量 百分比1~4%。其中，所述的醇胺类化合物较佳的选自一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、 三乙醇胺(TEA)、异丙醇胺、甲基二乙醇胺、二甲基乙醇胺和羟乙基乙二胺 (AEEA)中的一种或多种，更佳的为一乙醇胺、三乙醇胺和甲基二乙醇胺中的 一种或多种。所述的醇胺类化合物的含量较佳的为质量百分比1 50%，更佳的 为质量百分比5~35%。其中，所述的芳基垸基醇和/或其衍生物较佳的选自苯甲醇、苯乙醇、二苯 甲醇、对氨基苯甲醇、邻氨基苯甲醇、甲基苯甲醇、二甲基苯甲醇、三甲基苯 甲醇、邻苯二甲醇、间苯二甲醇、对苯二甲醇、甲基苯乙醇、对氨基苯乙醇、 苯丙醇、苯丁醇、苯戊醇和苯己醇中的一种或多种，更佳的为苯甲醇、苯乙醇、 邻苯二甲醇和甲基苯乙醇中的一种或多种。所述的芳基烷基醇和/或其衍生物的 含量较佳的为质量百分比1~50%，更佳的为质量百分比5~30%。其中，所述的聚羧酸类化合物较佳的选自聚丙烯酸类化合物及其衍生物、 聚环氧琥珀酸类化合物及其衍生物、聚天冬氨酸类化合物及其衍生物和聚马来 酸类化合物及其衍生物中的一种或多种，更佳的选自聚丙烯酸及其共聚物、聚甲基丙烯酸及其共聚物、聚丙烯酸酯及其共聚物、聚甲基丙烯酸酯及其共聚物、 聚丙烯酸醇胺盐及其共聚物、聚甲基丙烯酸醇胺盐及其共聚物、聚氧乙烯醚改 性聚丙烯酸及其衍生物、聚氧乙烯醚改性聚甲基丙烯酸及其衍生物、聚氧乙烯 醚改性聚环氧琥珀酸及其衍生物、聚氧乙烯醚改性聚天冬氨酸及其衍生物和聚 氧乙烯醚改性聚马来酸及其衍生物中的一种或多种，最佳的为聚甲基丙烯酸及 其共聚物、聚甲基丙烯酸酯及其共聚物、聚丙烯酸醇胺盐及其共聚物、聚甲基 丙烯酸醇胺盐及其共聚物、聚氧乙烯醚改性聚丙烯酸及其衍生物和聚氧乙烯醚 改性聚甲基丙烯酸及其衍生物中的一种或多种。所述的聚羧酸类化合物的分子量较佳的为500-100000，更佳的为1000~50000。所述的聚羧酸类化合物的含量 较佳的为质量百分比0.001 5%，更佳的为质量百分比0.05~2.5%。所述的聚羧 酸类化合物对铝的腐蚀表现出极强的抑制作用。本专利技术的厚膜光刻胶清洗剂还可含有氨基唑类缓蚀剂、极性有机共溶剂、 表面活性剂，以及除氨基唑类化合物和聚羧酸类化合物以外的其它缓蚀剂中的 一种或多种。所述的氨基唑类缓蚀剂的含量较佳的为质量百分比0~5%，更佳的为质量百 分比0.05~2.5%;所述的极性有机共溶剂含量较佳的为质量百分比0~50%，更佳 的为质量百分比5 30%;所述的表面活性剂含量较佳的为质量百分比0~5%，更 佳的为质量百分比0.05~3%;所述的除氨基唑类化合物和聚羧酸类化合物以外的 其它缓蚀剂含量较佳的为质量百分比0 5%，更佳的为质量百分比0.05~3%。其中，所述的氨基唑类缓蚀剂较佳的选自3-氨基-1,2,4-三氮唑、4-氨基-1，2，4-三氮唑、5-氨基-四氮唑、l-甲基-5-氨基-四氮唑、3-氨基-5-巯基-l,2,4-三氮唑、 2-氨基咪唑、2-氨基苯并咪唑、二氨基苯并咪唑、2-氨基噻唑、2-氨基苯并噻唑、2-氨基噁唑、2-氨基苯并噁唑、3-氨基吡唑、3-氨基咔唑、6-氨基吲唑、2-氨基-1,3，4-噻二唑、2-氨基-5-巯基-l,3,4-噻二唑和5-氨基-l,2，3-噻二唑中的一种或多种，更 佳的为3-氨基-l，2，4-三氮唑、4-氨基-l,2,4-三氮唑、5-氨基-四氮唑、l-甲基-5-氨 基-四氮唑和3-氨基-5-巯基-l,2,4-三氮唑中的一种或多种。氨基唑类化合物对铜 等金属的腐蚀表现出很强的抑制作用，并可以进一步抑制晶片图形上腐蚀暗点 (点蚀)的产生。其中，所述的极性有机共溶剂较佳的选自亚砜、砜、咪唑垸酮和垸基二醇 单烷基醚中的一种或多种。其中，所述的亚砜较佳的为二乙基亚砜和/或甲乙基 亚砜；所述的砜较佳的为甲基砜、乙基砜和环丁砜中的一种或多种，更佳的为 环丁砜；所述的咪唑烷酮为2-咪唑垸酮、1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种厚膜光刻胶清洗剂，其特征在于：其含有二甲基亚砜、氢氧化钾、醇胺类化合物、芳基烷基醇和／或其衍生物以及聚羧酸类化合物。

【技术特征摘要】
1. 一种厚膜光刻胶清洗剂，其特征在于其含有二甲基亚砜、氢氧化钾、醇胺类化合物、芳基烷基醇和/或其衍生物以及聚羧酸类化合物。2. 如权利要求1所述的清洗剂，其特征在于所述的二甲基*亚砜的含量为质量百分比1~97%。3. 如权利要求1所述的清洗剂，其特征在于所述的氢氧化钾的含量为质量百分比0.1 5%。4. 如权利要求1所述的清洗剂，其特征在于所述的醇胺类化合物选自一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、甲基二乙醇胺、二甲基乙醇胺和羟乙基乙二胺中的一种或多种。5. 如权利要求1所述的清洗剂，其特征在于所述的醇胺类化合物的含量为质量百分比1~50%。6. 如权利要求1所述的清洗剂，其特征在于所述的芳基烷基醇和/或其衍生物选自苯甲醇、苯乙醇、二苯甲醇、对氨基苯甲醇、邻氨基苯甲醇、甲基苯甲醇、二甲基苯甲醇、三甲基苯甲醇、邻苯二甲醇、间苯二甲醇、对苯二甲醇、甲基苯乙醇、对氨基苯乙醇、苯丙醇、苯丁醇、苯戊醇和苯己醇中的一种或多种。7. 如权利要求.l所述的清洗剂，其特征在于所述的芳基烷基醇和/或其衍生物的含量为质量百分比1~50%。8. 如权利要求1所述的清洗剂，其特征在于所述的聚羧酸类化合物选自聚丙烯酸类化合物及其衍生物、聚环氧琥珀酸类化合物及其衍生物、聚天冬氨酸类化合物及其衍生物和聚马来酸类化合物及其衍生物中的一种或多种。9. 如权利要求8所述的清洗剂，其特征在于所述的聚羧酸类化合物选自聚丙烯酸及其共聚物、聚甲基丙烯酸及其共聚物、聚丙烯酸酯及其共聚物、聚甲基丙烯酸酯及其共聚物、聚丙烯酸醇胺盐及其共聚物、聚甲基丙烯酸醇胺盐及其共聚物、聚氧乙烯醚改性聚丙烯酸及其衍生物、聚氧乙烯醚改性聚甲基丙烯酸及其衍生物、聚氧乙烯醚改性聚环氧琥珀酸及其衍生物、聚氧乙烯醚改性聚天冬氨酸及其衍生物和聚氧乙烯醚改性聚马来酸及其衍生物中的一种或多种，10. 如权利要求1所述的清洗剂，其特征在于所述的聚羧酸类化合物的分子量为500-100000。11. 如权利要求l所述的清洗剂，其特征在于所述的聚羧酸类化合物的含量为质量百分比0.001~5%。12. 如权利要求1所述的清洗剂，其特征在于所述的清洗剂还含有氨基唑类缓蚀剂、极性有机共溶剂、表面活性剂，以及除氨基唑类化合物和聚羧酸类化合物以外的其它缓蚀剂中的一种或多种。13. 如权利要求12所述的清洗剂，其特征在于所述的氨基唑类缓蚀剂的含量...

【专利技术属性】
技术研发人员：史永涛，彭洪修，曹惠英，刘兵，
申请(专利权)人：安集微电子上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]