[发明专利]一种正性光刻胶的去除方法

说明书

本发明涉及一种正性光刻胶的去除方法。该方法包括，将形成光刻有效电极图形后的LED晶片在无掩膜遮挡的情况下用紫外光曝光，将曝光完全的LED晶片置于显影液中，在超声条件下进行显影，通过超声震荡与曝光显影结合去除晶片表面残留的正性光刻胶。本发明能容易地彻底去除LED晶片上的正性光刻胶，同时LED基板材料损伤小，弱碱性显影液可以重复利用多次，保护环境同时降低了材料的消耗。

技术领域

本发明涉及一种正性光刻胶的去除方法，属于半导体芯片光刻胶去除技术领域。

背景技术

在半导体芯片技术领域，通常用光刻技术制作掩模图形，光刻技术的基本工艺包括涂胶、掩模曝光和显影。显影后掩模的图案就固定在光刻胶层上，而光刻制成图形后基体表面残留的光刻胶去除，则是行业内的一大技术难题。LED外延片P型电极图形通常是用正性光刻胶采用光刻技术制作，然后经过然后通过干法或湿法腐蚀去掉掩膜图形外的P型金属层，制成电极后晶片表面残留的正性光刻胶需要彻底去除，而且还不能伤及LED晶片表面。

光刻胶又称光致抗蚀剂，是由感光树脂、增感剂和溶剂三种主要成分组成的对光敏感的混合液体。光刻胶应该具有比较小的表面张力，使光刻胶具有良好的流动性和覆盖。感光树脂经光照后，在曝光区能很快地发生光固化反应，使得这种材料的物理性能，特别是溶解性、亲合性等发生明显变化。光刻胶广泛用于印刷电路和集成电路的制造以及印刷制版等过程。光刻胶的技术复杂，品种较多，根据其化学反应机理和显影原理，可分负性胶和正性胶两类。光照后形成不可溶物质的是负性胶；反之，对某些溶剂是不可溶的，经光照后变成可溶物质的即为正性胶。利用这种性能，将光刻胶作涂层，就能在晶片表面刻蚀所需的电路图形。

基于感光树脂的化学结构，光刻胶可以分为三种类型。①光聚合型，采用烯类单体，在光作用下生成自由基，自由基再进一步引发单体聚合，最后生成聚合物，具有形成正像的特点。②光分解型，采用含有叠氮醌类化合物的材料，经光照后,会发生光分解反应,由油溶性变为水溶性，可以制成正性胶。③光交联型，采用聚乙烯醇月桂酸酯等作为光敏材料，在光的作用下，其分子中的双键被打开，并使链与链之间发生交联，形成一种不溶性的网状结构，而起到抗蚀作用，这是一种典型的负性光刻胶。

现有技术中常用的去除光刻胶的方法主要是灰化和全湿法清洗。其中，灰化是通过激励源对氧气等气体进行解离，使气体分子电离产生氧等离子体，通过氧等离子气氛中的活性离子与光刻胶反应，氧等离子体的轰击而将光刻胶去除。例如CN103646873A公开了一种光刻胶的去除方法，包括在一半导体结构上具有经离子注入后的光刻胶层；在100℃以下的条件下，用O₂和N₂/H₂通过高射频灰化光刻胶层的表面；在200-500℃的条件下，用O₂通过高射频灰化剩下的光刻胶层。然而采用灰化方法去除光刻胶时容易使光刻胶的下层材料受到损伤，而且氧等离子与光刻胶的反应需要较高的温度，增加成本。此外，灰化往往不能将光刻胶去除干净，仍然需要清洗液进行清洗，实际去胶效果不理想，会有光刻胶残留的现象。

全湿法清洗主要是将双氧水与硫酸溶液混合组成的清洗液喷洒到半导体衬底的光刻胶表面，使之与光刻胶发生反应而将光刻胶除去，最后用去离子水冲洗，参见CN101354542A。该方法虽然能减少半导体材料的损伤，但是在注入双氧水后硫酸的浓度急剧下降，清洗液的寿命缩短，清洗液与光刻胶发生反应后就作为废液直接排掉，需要频繁更换清洗液并进行长时间的清洗，且冲洗用水量大，成本高。

由于在进行构图工艺过程中，刻蚀未覆盖光刻胶的薄膜或进行离子掺杂会增强光刻胶与半导体衬底表面的粘附性和光刻胶的硬度，现有的去除光刻胶的方法很难将重掺杂离子注入后或长时间干刻后粘附得很顽固的光刻胶去除干净，残留的光刻胶会对形成的器件或显示装置的性能造成不利影响。

发明内容

为了解决了现有技术中正性光刻胶难去除、光刻胶底膜残留的问题，针对现有技术的不足，本发明提供一种正性光刻胶的去除方法，用于构图后LED晶片表面光刻胶的去除，对LED外延片表面无损伤。