一种用于去除光阻残留物的清洗液的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于去除光阻残留物的清洗液及其组成。这种去除光阻残留物的清洗液含有季胺氢氧化物，醇胺，溶剂，有机多胺。该清洗液能够更为有效地去除晶圆上的光阻残留物，对金属铜等基本不腐蚀；在半导体晶片清洗等领域具有良好的应用前景。
【专利说明】一种用于去除光阻残留物的清洗液
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于去除光阻残留物的清洗液。
【背景技术】
[0002] 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。
[0003] 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JP1998239865公开了一种含水体系的清洗液，其组成是四甲基氢氧化铵（TMAH)、二甲基亚 砜（DMS0)、1，3'_二甲基-2-咪唑烷酮（DMI)和水。将晶片浸入该清洗液中，于50?100°C 下除去金属和电介质基材上的20 以上的光刻胶；其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上的光刻胶，清洗能力不足；又例如US5529887公开了由氢氧化 钾（K0H)、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°C下除去金属和电介质基材上的光刻胶。其对半导体晶片基材的腐蚀较高。 又例如US5480585公开了一种含非水体系的清洗液，其组成是乙醇胺、环丁砜或二甲亚砜 和邻苯二酚，能在40?120°C下除去金属和电介质基材上的光刻胶，对金属基本无腐蚀。又 例如US2005119142公开了一种含有烷氧基的聚合物、二丙二醇烷基醚、N-甲基吡咯烷酮和 甲基异丁基酮的非水性清洗液。该清洗液可以同时适用于正性光刻胶和负性光刻胶的清 洗。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，寻找更为有效的光刻胶清洗液是该类光刻胶清洗液努力改进的优先方向。
[0004] 一般而言，提高碱性光刻胶清洗液的清洗能力主要是通过提高清洗液的碱性、选 用更为有效的溶剂体系、提高操作温度和延长操作时间几个方面来实现的。但是，提高清 洗液的碱性和操作温度以及延长清洗时间往往会增加对金属的腐蚀；对于已选定的体系来 讲，其溶剂体系也已经确定；所以如何在现有的体系中进一步提高清洗液的光刻胶去除能 力就是许多光刻胶去除液的努力改进方向。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是为了提供一种更为有效地去除光阻残留物的清洗液及其组成。该 清洗液在有效去除晶圆上的光阻残留物的同时，对于基材如金属铜等基本无腐蚀，在半导 体晶片清洗等领域具有良好的应用前景。
[0006] 该新型清洗液含有：季胺氢氧化物，醇胺，溶剂以及有机多胺，其中季胺氢氧化物 的浓度为〇. 1-6%，优选0. 5-3. 5% ;醇胺的浓度为0. 1-30%，优选0. 5-20% ;有机多胺的浓度 为0. 01?10%，优选0. 05-5% ;余量是有机溶剂。上述含量均为质量百分比含量。
[0007] 由于羟胺，氟化物的使用较为危险且对环境存在污染，而氧化剂会造成清洗液中 各类物质的氧化失活。因此，上述去除光阻残留物的清洗液不含有羟胺、氟化物及氧化剂。 同样地，本领域技术人员可以理解的是，该清洗液中也不包括研磨颗粒。
[0008] 本发明中，季铵氢氧化物为选自四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化 铵、四丁基氢氧化铵、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。
[0009] 本发明中，醇胺较佳的为单乙醇胺、N-甲基乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇 胺、乙基二乙醇胺、N，N_二乙基乙醇胺、N-(2-氨基乙基）乙醇胺和二甘醇胺。优选单乙醇 胺、三乙醇胺及其混合物。
[0010] 本发明中，有机多胺较佳的为二乙烯三胺、五甲基二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙 烯五胺、五乙烯六胺、六乙烯七胺和多乙烯多胺中的一种或多种。优选四乙烯五胺及其与其 它所述的胺的混合物。
[0011] 本发明中，有机溶剂较佳的为亚砜、砜、咪唑烷酮、吡咯烷酮、咪唑啉酮、酰胺和醇 醚中的一种或多种。其中亚砜较佳的为二甲基亚砜和甲乙基亚砜中的一种或多种；砜较佳 的为甲基砜、环丁砜中的一种或多种；咪唑烷酮较佳的为2-咪唑烷酮和1，3-二甲基-2-咪 唑烷酮中的一种或多种；吡咯烷酮较佳的为N-甲基吡咯烷酮、N-环己基吡咯烷酮和N-羟 乙基吡咯烷酮中的一种或多种；咪唑啉酮较佳的为1，3-二甲基-2-咪唑啉酮；酰胺较佳的 为二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺中的一种或多种；醇醚较佳的为二乙二醇单甲醚、二乙二 醇单丁醚和二丙二醇单甲醚中的一种或多种。
[0012] 本发明中的清洗液，可以在25°C至80°C下清洗晶圆上的光阻残留物。具体方法如 下：将含有光阻残留物的晶圆浸入本发明中的清洗液中，在25°C至80°C下浸泡合适的时间 后，取出漂洗后用高纯氮气吹干。
[0013] 本发明的积极进步效果在于：本发明的清洗液在同样条件下能够更为有效地去除 光刻胶残留物；同时对于基材如金属铜等基本无腐蚀，在半导体晶片清洗等领域具有良好 的应用前景。
【具体实施方式】
[0014] 下面通过具体实施例进一步阐述本发明的优点，但本发明的保护范围不仅仅局限 于下述实施例。
[0015] 本发明所用试剂及原料均市售可得。本发明的清洗液由上述成分简单均匀混合即 可制得。
[0016] 表1实施例及对比例清洗液的组分和含量
[0017]
【权利要求】
1. 一种用于去除光阻残留物的清洗液，含有季胺氢氧化物，醇胺，溶剂，其特征在于，所 述清洗液包含有有机多胺。
2. 如权利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述季铵氢氧化物为选自四甲基氢氧化 铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、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。
3. 如权利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述的醇胺为选自单乙醇胺、N-甲基乙醇 胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、乙基二乙醇胺、N，N-二乙基乙醇胺、N- (2-氨基乙基）乙 醇胺和二甘醇胺中的一种或多种。
4. 如权利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述的有机多胺为选自二乙烯三胺、五甲 基二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺、六乙烯七胺和多乙烯多胺中的一种 或多种。
5. 如权利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述的有机溶剂为选自亚砜、砜、咪唑烷 酮、吡咯烷酮、咪唑啉酮、酰胺和醇醚中的一种或多种。
6. 如权利要求5所述的清洗液，其特征在于，所述的亚砜为二甲基亚砜和甲乙基亚砜 中的一种或多种；所述的砜为甲基砜、环丁砜中的一种或多种；所述的咪唑烷酮为2-咪唑 烷酮和1，3-二甲基-2-咪唑烷酮中的一种或多种；所述的吡咯烷酮为N-甲基吡咯烷酮、 N-环己基吡咯烷酮和N-羟乙基吡咯烷酮中的一种或多种；所述的咪唑啉酮为1，3-二甲 基-2-咪唑啉酮；所述的酰胺为二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺中的一种或多种；所述的醇 醚为二乙二醇单甲醚、二乙二醇单丁醚和二丙二醇单甲醚中的一种或多种。
7. 如权利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述季胺氢氧化物的浓度为质量百分比 0·1-6%。
8. 如权利要求7所述的清洗液，其特征在于，所述季胺氢氧化物的浓度为质量百分比 0. 5~3, 5%〇
9. 如权利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述醇胺的浓度为质量百分比0. 1-30%。
10. 如权利要求9所述的清洗液，其特征在于，所述醇胺的浓度为质量百分比0. 5-20%。
11. 如权利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述有机多胺的浓度为质量百分比 0· 01 ?10%。
12. 如权利要求11所述的清洗液，其特征在于，所述有机多胺的浓度为质量百分比 0·05-5%。
13. 如权利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述清洗液不含有羟胺、氟化物及氧化 剂。
【文档编号】G03F7/42GK104238288SQ201310245618
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年6月20日 优先权日:2013年6月20日
【发明者】刘兵, 孙广胜, 何春阳 申请人:安集微电子科技(上海)有限公司