用于剥除光刻胶的化合物制造技术

用于从基底上除去不希望有的物质的组合物，所述组合物包含羟胺或羟胺衍生物、季铵化合物和至少一种极性有机溶剂。所述组合物能除去来自晶片级封装和焊料凸点应用的光刻胶。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及从基片上除去光刻胶聚合物的清洁组合物，所述基材包括金属和 /或金属合金部分和层。本专利技术用于在晶片级封装(wafer level packaging)和焊料凸点 (solder bumping)工艺中剥除光刻胶聚合物(包括但不限于离子注入光刻胶)。
技术介绍
半导体集成电路的生产通常涉及极复杂、耗时和昂贵的工艺，随着线宽要求不断 变窄，必须以日益增加的精密度来完成这些工艺。在半导体和半导体微电路的生产过程中， 制成所述半导体和微电路的基底必须涂布一层有机聚合物膜，该有机聚合物膜通常称为光 刻胶，例如在曝光和显影后形成图案化的图像的物质。这些类型的光刻胶用于当诸如蚀刻 之类的工艺要在所述基底上描绘出图案时保护所述基底表面被选的区域，并可用作离子注 入步骤中的掺杂掩模。在集成电路的生产中，所述工艺步骤包括涂布半导体基底材料如金属的表面以限 定线路，作为绝缘体的电介质和有机聚合物材料用于保护电子元件中的电路图案。所述基 底通常是SiO2电介质覆盖的硅晶片，并且在所述电介质表面之中和/或之上包含金属微型 电路诸如铝或铝合金。基本上，集成电路的制造利用光刻胶组合物，所述光刻胶组合物通常包含聚合物 树脂、辐射敏感性化合物和合适的溶剂，以便能够在具体的基底上形成光刻胶膜，从而通过 照相平板印刷术在此类基底上描绘图案。在一个典型的处理方案中，使用本邻域中已知的 方法将所述光刻胶组合物旋涂或施涂到所述基底上。然后，通常使光刻胶组合物经历预曝 光烘烤以赶走部分溶剂，以便赋予薄膜尺寸稳定性。使用针对此类曝光的合适的曝光工具， 用辐射如紫外线、电子束或X射线使被涂布的基底通过图案掩模选择性地曝光。曝光后，使 被涂布的基底经历显影过程，其中，由于某些区域选择性地溶解，形成或显现出图案。在光 刻胶膜的某些区域，所述光刻胶材料被完全除去，然而在其它区域，剩下的光刻胶形成具有 所需的或预定的布局的图案。此类图案用于为随后的湿法或干法蚀刻过程，导体或绝缘图 案的沉积，或为图案光刻胶作为例如绝缘层或介电层包封在器件或包装内，提供对基材的 掩盖或保护。在集成电路的一种制造工艺中，对所述集成电路施加一层上表面涂层。通常，对在 集成电路的上表面施涂聚合物层并使该聚合物层显影，以便在集成电路器件的表面上露出 垫片。然后，使聚合物固化，制成集成电路器件表面上的互连。聚酰亚胺越来越多地被应用于集成电路的制造中。聚酰亚胺作为制造辅助物的使 用包括聚酰亚胺作为光刻胶、平坦化层和绝缘体的应用。在这些应用中，聚合物被施加于晶 片基底并随后通过合适的方法按所需的图案固化。当聚酰亚胺用作密封层或表面涂层时，除了所述垫片上的区域以外，不会除去聚酰亚胺层，它们保留在半导体器件的表面上。 半导体器件是非常昂贵的，如果器件中有瑕疵，人们将十分希望能修复该器件。为 了修复(一般称为“再加工”)器件，必须除去涂层如聚酰亚胺、环氧树脂等，并且器件下部 的金属化必须不受剥除组合物的不利影响。已经开发了许多配方来除去正性和负性抗蚀剂。抗蚀剂包括聚合物材料，所述聚 合物材料可以通过烘烤而交联或硬化。因此，溶剂的简单组合经常可除去抗蚀剂，但是，制 造工艺中的时间和温度限制通常使整个工业倾向于使用侵蚀性略微强的化合物。早期用于除去光刻胶和其它基底层的组合物多半是极其易燃的。此外，反应性的 溶剂混合物会显示出不良程度的毒性并且通常对人和环境都是危险的。而且，这些组合物 不仅是有毒的，而且它们的处理也费用昂贵，因为它们必须作为有害废物来处理。此外，这 些现有技术的组合物通常具有非常有限的槽池寿命并且多半是不可再循环或再利用的。含氟化物的化学物质在半导体工业中被用于清洁原始硅晶片(还未经历离子注 入或器件构造的晶片)已经有许多年。通常，氟化物化学(通常是稀释的氢氟酸)用作顺 序上最后一道工序，称为“RCA漂洗”。所述基底经常受来自前面工序的单层量的金属的、阴 离子的和/或有机的污染物或表面残留物(颗粒)的污染。据显示，这些污染物对简单试 验设备结构的电学完整性有重大影响，并且它们需要在不损害它们的完整性的情况下被有 效地清洁。此类清洁方法可以包括技术文献中所述的技术，例如Int. Conf. On Solid State Devices andMaterials (关于固态器件和材料国际会议)，1991，第484-486页或Kujime， Τ.等人，1996SEMI 会议记录，Pure Water and Chemicals (纯水和化学试剂)，第 245-256 页和 Singer, P. Semi. International (半导体国际期刊)，第 88 页，1995 年 10 月。描述了用低pH溶液清洁原始晶片的方法的专利包括美国专利第5，560，857号和 第 5，645，737 号、第 5，181，985,5, 603，849,5, 705，089 号。用于除去尚未灰化的光刻胶涂层和其它基底的清洁组合物多半是高度易燃的，通 常对人和环境都有危险，并包含显示出不良程度的毒性的反应性溶剂混合物。而且，这些清 洁组合物不仅是有毒的，它们的处理也费用昂贵，因为它们可能不得不作为有害废物来处 理。此外，这些组合物通常具有非常有限的槽池寿命并且多半是不可再循环或再利用的。另一个问题是除去离子注入光刻胶。完全除去已经曝露于超过IX IO15原子/平 方厘米的高剂量离子注入的光刻胶通常对常规的剥除和清洁方法诸如等离子灰化来说是 个问题。该高剂量离子注入处理导致形成坚硬的、碳化的外壳，该外壳防止下面的主体光刻 胶受到清洁过程的作用。常规的清洁方法需要氧等离子灰分(经常结合卤素气体)，以渗透所述外壳并除 去光刻胶。通常，所述等离子灰化过程还需要用湿的化学试剂和酸进行后续清洁以便除去 灰化后留下的残留物和不挥发性的污染物。尽管安排这种处理，但是，为了完全除去所有光 刻胶和残留物，重复“灰化+湿清洁”循环并不少见。使用这些常规方法引起的一些问题包括光刻胶(和导致的污染物)在加热时爆裂，主体光刻胶中的残余溶剂在硬化的外 壳下气化；由于在清洁过程中使用卤素气体，门电路遭氧化物侵蚀并直线提升；由于光刻胶中存在等离子灰化法无法除去的不挥发性金属化合物，所以存在残留的金属污染物；尽管使用等离子灰化和湿法化学处理，仍留下坚硬的残留物；和 需要重复的清洁步骤，这些步骤延长光刻胶剥除周期和增加阶段产品。因此，需要开发改善的清洁组合物以有效地从基底上除去不希望有的物质，包括 从基底上除去光刻胶。具体地，在集成电路制造领域中，应该认识到，对可避免被清洁的基 底受侵蚀的改进的清洁性能的需要在不断地增加。这意味着过去适合清洁并除去不太精密 的集成电路基底的组合物，对于在制造过程中包含更先进的集成电路的基底，可能不能产 生满意的结果。例如，需要提供在低温(小于约65°C)下有效的半导体清洁基底。还需要 提供能延长槽池寿命并提供较短的处理时间的组合物，以及为消费者节省能量消耗并减少 安全和环境依从问题的组合物。还需要提供可从基底(包含金属和/或金属合金部分和/ 或层)上除去聚酰亚胺、固化的聚酰亚胺、环氧树脂光刻胶、硬化的光刻胶、离子注入光刻 胶或其它聚合物的组合物。更具体地，需要剥除或除去来自晶片本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从基底上除去不希望有的物质的组合物，所述组合物包含：羟胺或羟胺衍生物、季铵化合物和至少一种极性有机溶剂，其中，所述季铵化合物选自下组：氢氧化四甲铵（ＴＭＡＨ）、苄基四甲基氢氧化铵（ＢＴＭＡＨ）、氢氧化四丁铵（ＴＢＡＨ）、氢氧化胆碱、三（２－羟乙基）甲基氢氧化铵（ＴＨＥＭＡＨ）、氢氧化季铵和它们的混合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-10-31 61/001,053一种用于从基底上除去不希望有的物质的组合物，所述组合物包含羟胺或羟胺衍生物、季铵化合物和至少一种极性有机溶剂，其中，所述季铵化合物选自下组氢氧化四甲铵(TMAH)、苄基四甲基氢氧化铵(BTMAH)、氢氧化四丁铵(TBAH)、氢氧化胆碱、三(2-羟乙基)甲基氢氧化铵(THEMAH)、氢氧化季铵和它们的混合物。2.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述季铵化合物是TMAH。3.如权利要求2所述的组合物，其特征在于，所述羟胺或羟胺衍生物是羟胺，所述至少 一种极性有机溶剂包含DMSO。4.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述羟胺或羟胺衍生物是N，N-二乙基羟胺。5.权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组合物还包含腐蚀抑制剂。6.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述不希望有的物质包括来自基底的聚 酰亚胺、固化的聚酰亚胺、环氧树脂光刻胶、硬化的光刻胶、液体或干膜抗蚀剂、离子注入光 刻胶或其它聚合物，所述基底包含金属和/或金属合金部分和/或层。7.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述不希望有的物质是晶片级封装或焊 料凸点应用中的光刻胶。8.如权利要求6所述的组合物，其特征在于，所述金属和/或金属合金包括铜、铝、铅、 银、锡、铅/锡、或镍。9.如权利要求6...

【专利技术属性】
技术研发人员：XC尚，
申请(专利权)人：EKC技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]