[发明专利]去胶剂组合物

说明书

本发明涉及一种清洗固体表面光刻胶的去胶剂，属于半导体工业用清洗剂技术领域。

在半导体器件生产过程中，光刻是必不可少的一个重要环节，光刻是感光复印图象和选择性化学腐蚀相结合的综合技术。光刻工艺主要包括涂胶、曝光、显影、腐蚀和去胶等步骤，光刻结果的好坏与工艺过程中每一个步骤有关。涂胶是将光致抗蚀剂(即光刻胶，本发明通称光刻胶)涂在硅片表面，然后曝光；对于负性光刻胶来说，其曝光前是可溶性的，见光后发生光化学反应形成不溶性的高分子物质；经显影、腐蚀之后，光刻胶完成了保护基片上某些部分不被腐蚀的任务，就要被清除掉，即去胶，如果这层光刻胶去除不干净将直接影响硅平面器件和集成电路的成品率及产品质量。

现有的去胶方法有氧化法去胶、等离子体去胶、紫外光分解去胶和去胶剂(也称剥离液)去胶。等离子体去胶和紫外光分解去胶，设备投资大，工效低；氧化法去胶需用浓硫酸浓硝酸等强酸强碱煮沸，操作危险，污染环境。现有的去胶剂有J100、OMR-83等，其主要成分都是毒性较大的有机溶剂，如目前普遍使用的进口产品J100主要成分是二氯化苯、苯酚、四氯乙烯、烷基苯基亚磺酸，其中，前三位有机溶剂均有毒，苯酚还是一种致癌剧毒物质，有害于人体并污染环境，生产厂家苦于无良好的去胶剂可替代，不得不沿用至今。以上参见《半导体工艺化学原理》第110-129页，乔冠儒编，江苏科技出版社，1979年第1版。

本发明的目的是克服已有技术的缺点，提供一种无毒无腐蚀去胶能力强的去胶组合物。

光刻工艺中使用的光刻胶有正性和负性之分，负性光刻胶又有两大系列，一是聚乙烯醇肉桂酸系列光刻胶，另一种是环化橡胶系列光刻胶；环化橡胶系列光刻胶能与衬底材料，特别是铝、铬、钼、铜等金属衬底的粘附性较好，针孔少且具有良好的耐腐蚀性能，因此在集成电路及半导体工业中得到广泛的应用；本发明的主要任务是解决环化橡胶系列光刻胶去胶问题。

环化橡胶系列光刻胶主要成分是环化橡胶和交联剂。环化橡胶具有如下环状结构单元：交联剂以双叠氮有机化合物较为重要，这类交联剂中芳香族叠氮化合物可谓代表，如2，6-双-(4’-叠氮苄叉)-4-甲基环乙酮，结构为：双叠氮交联剂感光分解后生成的双叠氮自由基具有较强的化学活性极易与混和在一起的环化橡胶分子中的不饱和双键起加成反应，同时，双氮烯自由基又能从聚合物分子上摘取氢原子最终形成架桥交联结构，这种三维结构的物质是一种不易溶产物；而未感光的光刻胶仍保持其原有的溶解性能；上述三维结构的物质分子结构中主要是碳氢环和带有官能团的苯核，从以上要被去除的物质(即溶质)的结构上考虑，本发明选择了具有环状结构的碳氢化合物或者是带官能团的芳香族化合物作溶剂。结合对溶剂极性和无毒的要求，本发明提出可以作为溶剂的物质是下列之一或其组合：(1)苯乙酮C₈H₈O，无色至淡黄色液体，有类似苦杏仁和山楂的气味，

            沸点202℃；又名甲基苯基甲酮；(2)松油醇C₁₀H₁₈O，无色粘稠液体，有紫丁香香气，沸点214-224℃；又名松

            节油萜醇；(3)苯甲醇C₇H₈O，无色液体，有微弱花香，沸点205.3℃；又名苄醇；(4)月桂醇C₁₂H₂₆O，淡黄色油状液体，有紫罗兰香气，沸点255-259℃；又名

            十二醇；

为了增强对溶质的浸润，在上述溶剂中配上表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)或者同时再加入脂肪醇聚氧乙烯醚硅烷。

综上所述，本发明去胶剂组合物至少包括下列组分：A.脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)，B.上述有机溶剂之一或其组合，其中，A含量为10-20％，B含量为80-90％，均为重量百分比，下同；当B是两种以上溶剂的组合时，各溶剂之间的比例可任意选择。

将上述各组分按常规方法混合均匀，所得组合物沸点大约在200℃，动力粘度约14厘泊，外观为浅黄色均匀透明液体。