[发明专利]组份可回收式集成电路清洗液

说明书

技术领域

本发明涉及一种微电子器件制造中的清洗液，尤其涉及用于集成电路制造中的清洗液。

背景技术

在大规模集成电路制造过程中，需要多次将掩膜版上的电路图形精确地复印到涂有光刻胶的硅基片上。然后经过曝光、显影和刻蚀等工艺的处理，逐步形成各种电子器件的形态。留在硅片上的光刻胶经过灰化步骤后，一部分生成气体化合物，而剩余部分逐渐缩成为固体残渣。基片上的光刻胶残渣以及其他杂质需要使用经过特殊配置的清洗液清洗而去除干净。

使用后的清洗液含有复杂的有机溶剂、无机物和各种金属离子，通常需要掺入燃料油通过焚烧的方式处理。因而造成大量有机溶剂的浪费，同时消耗掉大量的燃料油，并且造成了新的空气污染。

发明内容：

本发明的目的是克服现有集成电路清洗液存在的上述问题。本发明是通过提供一种组份可回收的集成电路清洗液来实现上述目的。本发明清洗液含有下述组分：有机溶剂、pH调节剂、氟化物、金属表面防腐剂、表面抑制剂和去离子水。

本发明所述的有机溶剂为氨类、酰胺类、酮类和醇类化合物，其在清洗液中过的质量百分比浓度5％-95％，如：二丙二醇甲醚、四氢糠醇、二甲基乙酰胺、N-甲基单乙醇胺、N-甲基吡咯烷酮、N-己基吡咯烷酮、异丙醇胺等。这类有机溶液的沸点比水的沸点高出相当多，可以通过蒸馏分离法、精馏分离法与其它低沸点组份分离出来而加以回收利用。也可以通过结晶法或萃取法加以分离。

所述的pH调节剂为羟基酸、无机酸、羟基酸和羟基酸盐的组合、无机酸和无机酸盐的组合，如：醋酸、乳酸、苹果酸、柠檬酸、水杨酸、酒石酸、没食子酸、醋酸与醋酸铵组合、柠檬酸与氟化氢组合。pH调节试剂将清洗液的pH值调整和保持在3.0-10.0之间，最佳pH值为4.0-8.0。pH调节剂的质量百分比浓度为0.1-30％。

所述的氟化物为氟化铵、双氟化胺、氟化氢、氟化氢铵、四甲基氟化铵以及其他含氟化合物。其在清洗液中的质量百分比浓度为0.01-20％

所述的金属表面防腐剂在清洗过程中对集成电路中的铜、铝、钨、钛、鉭等金属表面和氮化钛、氮化鉭、氮化钛表面加以保护。金属表面防腐剂如：没石子酸、8-羟基喹啉、1，2，3-苯并三氮唑、邻苯二酚、羟氨、羟氨类衍生物、苯并三氮唑类衍生物。其在清洗液中的质量百分比为0.01-15％。

所述表面抑制剂能吸收附于基片表面材料上，并且能够减慢清洗液对基片上易清洗部位的刻蚀速度。抑制剂为高分子聚合物，如聚乙二醇、聚丙二醇类，其分子量为60-200000。其在清洗液中的质量百分比为0.00001-10％。加入抑制剂能够有选择性的抑制清洗液对平面、微孔口和微槽口这些易清洗部位对基片材料过高的刻蚀速度，加强对难以清洗的细微器件的清洗效果，从而保证集成电路的电子性能和良品率。

本发明的清洗液还可以加入改善芯片表面润湿效果的表面活性剂，也可以加入能够溶解金属杂质的金属络合物。

本发明所提供的清洗液是通过间歇式槽式清洗机或单片清洗机以及喷雾清洗机来处理待清洗的硅片。清洗液的处理温度为10-85℃，时间为20秒至40分钟。经清洗液处理后的硅片，再经过去离子水清洗和氮气吹干。

本发明的另一目的是提供所述的清洗液用于多孔性和非孔性低介电常数值材料的清洗，如BD-I、BD-II、JSR、HSQ、CORAL、SILK材料，以及铜、铝、钨、钛、鉭、氮化钛、氮化鉭、氮化钛等导电材料。

本发明的有益效果是减少废弃清洗液焚烧而造成的环境污染，回收利用其中的有机溶剂，降低了集成电路的制造成本。

具体实施例(共4例)

实施例一：

将570克纯N-甲基-2-吡咯烷酮液体，189克去离子水，130克醋酸和100克乙酸铵组成组成的pH调节剂，8克氟化氨固体和3克纯抑制剂聚乙二醇液体按照质量比例配制成1000克清洗液。待固体组份完全溶解，溶液混合均匀后，将待清洗硅片通过槽式清洗机在30摄氏度的清洗液中清洗，时间为20秒-40分钟，再经去离子水洗净和氮气吹干。

实施例二：

将840克四氢糠醇，150克去离子水，8克氟化氨和2克抑制剂聚丙二醇按照质量比例配置成1000克清洗液。将待清洗硅片通过槽式清洗机在30摄氏度的清洗液中清洗，再经过去离子水洗净和氮气吹干。

实施例三：