[发明专利]一种厚膜光刻胶的清洗剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体制造工艺中的一种清洗剂，具体的涉及一种厚膜光 刻胶的清洗剂。

背景技术

本发明涉及一种用于厚膜光刻胶的清洗剂。在通常的半导体制造工艺中， 通过在二氧化硅、Cu(铜)等金属以及低k材料等表面上形成光刻胶的掩模， 曝光后利用湿法或干法刻蚀进行图形转移。100μm以上的厚膜光刻胶，尤其是 100μm以上的厚膜负性光刻胶越来越多地应用于半导体晶片制造工艺中，因而 用于清洗厚膜光刻胶的清洗剂日益成为半导体晶片制造工艺的重要研究方向。 目前，工业上大部分的光刻胶清洗剂都不能彻底去除晶片上经曝光和刻蚀后的 具有交联网状结构的负性光刻胶。另外，在半导体晶片进行光刻胶的化学清洗 过程中，清洗剂常会造成晶片图案和基材的腐蚀。特别是在利用化学清洗剂除 去刻蚀残余物的过程中，金属腐蚀是较为普遍而且非常严重的问题，往往导致晶 片良率的显著降低。

目前，光刻胶清洗剂主要由极性有机溶剂、强碱和/或水等组成，通过将半 导体晶片浸入清洗剂中或者利用清洗剂冲洗半导体晶片，去除半导体晶片上的 光刻胶。

JP1998239865由四甲基氢氧化铵(TMAH)、二甲基亚砜(DMSO)、1，3’- 二甲基-2-咪唑烷酮(DMI)和水等组成碱性清洗剂，将晶片浸入该清洗剂中， 于50～100℃下除去金属和电介质基材上的20μm以上的厚膜光刻胶。该清洗剂 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的光刻胶，清洗能 力不足。

US5529887由氢氧化钾(KOH)、烷基二醇单烷基醚、水溶性氟化物和水等 组成碱性清洗剂，将晶片浸入该清洗剂中，在40～90℃下除去金属和电介质基材 上的厚膜光刻胶。该清洗剂对半导体晶片基材的腐蚀较高。

US5962197由氢氧化钾、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、丙二醇醚、水和表面 活性剂等组成碱性清洗剂，将晶片浸入该清洗剂中，在105℃下除去金属和电介 质基材上的厚膜光刻胶。该清洗剂适用的清洗温度较高，易造成半导体晶片基 材的腐蚀。

US2004025976和WO2004113486由季铵氢氧化物、水溶性有机溶剂、水、 缓蚀剂和质量百分含量小于1.0wt％的氢氧化钾等组成碱性清洗剂，将晶片浸入 该清洗剂中，于20～85℃下浸没1～40min，除去金属和电介质基材上的厚膜光刻 胶。该清洗剂对于厚膜光刻胶，尤其是厚膜负性光刻胶的清洗能力不佳。

US5139607由氢氧化钾、四氢呋喃醇、乙二醇和水等组成碱性清洗剂，将 晶片浸入该清洗剂中，于低于90℃的温度下浸没1～40min，除去金属和电介质 基材上的厚膜光刻胶。该清洗剂对半导体晶片基材的腐蚀略高，且不能完全去 除半导体晶片的厚膜光刻胶，清洗能力不足。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的厚膜光刻胶清洗剂或者清洗能力不 足，或者对晶片基材腐蚀性强的缺陷，而提供一种能有效去除100μm以上厚度 的厚膜光刻胶(光阻)，同时对晶片基材和晶片图案具有很低的腐蚀性的厚膜光 刻胶清洗剂。

本发明的厚膜光刻胶清洗剂含有：二甲基亚砜、氢氧化钾、芳基烷基醇和/ 或其衍生物、醇胺类化合物和聚硅氧烷类缓蚀剂。

其中，所述的二甲基亚砜的含量较佳的为质量百分比1～97％，更佳的为质 量百分比30～90％；所述的氢氧化钾的含量较佳的为质量百分比0.1～5％，更佳 的为质量百分比1～4％；所述的芳基烷基醇和/或其衍生物的含量较佳的为质量百 分比1～50％，更佳的为质量百分比5～30％；所述的醇胺类化合物的含量较佳的 为质量百分比1～50％，更佳的为质量百分比5～35％；所述的聚硅氧烷类缓蚀剂 的含量较佳的为质量百分比0.001～5％，更佳的为质量百分比0.05～2.5％。

其中，所述的芳基烷基醇和/或其衍生物较佳的为苯甲醇、苯乙醇、二苯甲 醇、邻氨基苯甲醇、对氨基苯甲醇、甲基苯甲醇、二甲基苯甲醇、三甲基苯甲 醇、苯基苯甲醇、2-甲基-3-苯基苯甲醇、间甲氧基苯甲醇、对甲氧基苯甲醇、 苄氧基苯甲醇和二苄氧基苯甲醇中的一种或多种，更佳的为苯甲醇、苯乙醇、 对氨基苯甲醇和苄氧基苯甲醇中的一种或多种。