[发明专利]一种光刻胶去除剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种光刻胶去除剂。

背景技术

在通常的半导体制造工艺中，通过在一些材料的表面上形成光刻胶的掩膜，曝光后进行图形转移，在得到需要的图形之后，进行下一道工序之前，需要剥去残留的光刻胶。在这个过程中要求完全除去不需要的光刻胶，同时不能腐蚀任何基材。例如，在晶圆微球植入工艺(bumping technology)中，需要光刻胶形成掩膜,该掩膜在微球成功植入后同样需要去除，但由于该光刻胶较厚，完全去除常较为困难。改善去除效果较为常用的方法是采用延长浸泡时间、提高浸泡温度和采用更富有攻击性的溶液，但这常会造成晶片基材的腐蚀和微球的腐蚀，从而导致晶片良率的显著降低。

目前，光刻胶清洗液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液中或者利用清洗液冲洗半导体晶片，去除半导体晶片上的光刻胶。如WO2006/056298A1利用由四甲基氢氧化铵(TMAH)、二甲基亚砜(DMSO)，乙二醇(EG)和水组成碱性清洗液，用于清洗铜基板的光刻胶，同时对金属铜基本无腐蚀，但其对金属铝有腐蚀；又例如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液，将晶片浸入该清洗液中，在40~90℃下除去金属和电介质基材上的厚膜光刻胶。其对半导体晶片基材的腐蚀较高。随着半导体的快速发展，特别是凸球封装领域的发展，对光刻胶残留物的清洗要求也相应提高；主要是随着在单位面积上引脚数(I/O)越来越多，光刻胶的去除也变得越来越困难。

由此可见，寻找更为有效抑制金属腐蚀抑制方法和高效的光刻胶去除能力是该类光刻胶清洗液努力改进的优先方向。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是针对现有的厚膜光刻胶清洗液存在的清洗能力不足或者对半导体晶片图案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图案和基材腐蚀性较低的光刻胶清洗剂。

本发明公开的低蚀刻性的适用与较厚光刻胶清洗的清洗液及其清洗方法。这种低蚀刻性的光刻胶清洗液含有(a)季铵氢氧化物，(b)醇胺，(c)糖和/或糖醇(d)表面活性剂以及(e)溶剂。这种低蚀刻性的光刻胶清洗剂能够高效的去除半导体晶圆上的光刻胶，同时对于基材基本没有攻击如金属铝、铜等，在半导体晶圆清洗等领域具有良好的应用前景。

在本发明中，所述季铵氢氧化物的浓度为0.1~10wt%，优选1~5wt%；醇胺的浓度为0.1~30wt%,优选0.1-15wt%；糖和/或糖醇的浓度为0.1~5wt%,优选0.1~3wt%；表面活性剂的浓度为0.01~3wt%，优选0.1~1wt%；余量为溶剂。

在本发明中所述的组分a与组分b的质量比较佳的位于6比1与1比2.5之间。当组分a与组分b的比例大于6：1时，体系有可能不能形成均相溶液或形成均相溶液的时间很长；另一方面，当组分a与组分b的比例小于1：2.5时，过多的醇胺会导致光刻胶的去除效率下降。

本发明中所述的季铵氢氧化物包括四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、甲基三乙基氢氧化铵、羟乙基三甲基氢氧化铵、十六烷基三甲基氢氧化铵和苄基三甲基氢氧化铵中的一种或多种。

本发明中所述的醇胺为单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、正丙醇胺、异丙醇胺、2-(二乙氨基)乙醇、乙基二乙醇胺和二甘醇胺中的一种或几种。醇胺的存在有利于提高季铵氢氧化物的溶解度。

本发明中所述的糖或糖醇为选自苏阿糖、阿拉伯糖、木糖、核糖、核酮糖、木酮糖、葡萄糖、甘露糖、半乳糖、塔格糖、阿洛糖、阿卓糖、艾杜糖、塔罗糖、山梨糖、阿洛酮糖、果糖、苏糖醇、赤藓醇、核糖醇、阿拉伯糖醇、木糖醇、塔罗糖醇、山梨醇、甘露醇、艾杜糖醇和半乳糖醇中的一种或者几种。

本发明中所述的表面活性剂选自聚乙烯吡咯烷酮。表面活性剂的加入有利于光刻胶的去除。