[发明专利]一种光刻胶清洗剂

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造工艺中一种清洗剂，具体的涉及一种光刻胶清洗 剂。

技术背景

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。低温快速的清洗工艺是半导体晶片制造工艺发展的重要方向。20μm以 上厚度的负性光刻胶正逐渐应用于半导体晶片制造工艺中，而目前工业上大 部分的光刻胶清洗剂对正性光刻胶的清洗能力较好，但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光刻胶和刻蚀残余物的过程中，金属(尤其是铝和 铜等较活泼金属)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。

专利文献WO03104901利用四甲基氢氧化铵(TMAH)、环丁砜(SFL)、 水和反-1，2-环己烷二胺四乙酸(CyDTA)等组成碱性清洗剂，将晶片浸入该 清洗剂中，于50～70℃下浸没20～30min，除去金属和电介质基材上的光刻胶。 该碱性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。

WO04059700利用四甲基氢氧化铵(TMAH)、N-甲基吗啡啉-N-氧化物 (MO)、水和2-巯基苯并咪唑(MBI)等组成碱性清洗剂，将晶片浸入该清 洗剂中，于70℃下浸没15～60min，除去金属和电介质基材上的光刻胶。该 碱性清洗剂的清洗温度较高，对半导体晶片基材的腐蚀略高，且清洗速度相 对较慢，不利于提高半导体晶片的清洗效率。

JP1998239865利用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。该碱性清洗剂在 较高的清洗温度下对半导体晶片基材的腐蚀较严重。

JP2001215736利用TMAH、二甲基亚砜(DMSO)、乙二醇(EG)和 水等组成碱性清洗剂，将晶片浸入该清洗剂中，于50～70℃下除去金属和电 介质基材上的光刻胶。该碱性清洗剂在较高的清洗温度下对半导体晶片基材 的腐蚀较严重。

JP200493678利用TMAH、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、水或甲醇等组成 碱性清洗剂，将晶片浸入该清洗剂中，于25～85℃下除去金属和电介质基材 上的光刻胶。该碱性清洗剂随着清洗温度的升高，对半导体晶片基材的腐蚀 明显增强。

以上清洗剂或者清洗能力不足，或者对半导体晶片基材腐蚀较强，不能 满足工业需要。

发明概要

本发明的目的是为了解决现有技术中的光刻胶清洗剂对光刻胶的清洗 能力不足和对半导体晶片基材的腐蚀性较强的问题，提供一种具有较高的光 刻胶清洗能力和较低的基材腐蚀性的光刻胶清洗剂。

本发明的光刻胶清洗剂含有：季铵氢氧化物、水、烷基二醇芳基醚、二 甲基亚砜和聚羧酸类缓蚀剂；烷基二醇芳基醚中烷基二醇的碳原子数目为 3～18。

其中，所述的季铵氢氧化物较佳的为四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、 四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵或苄基三甲基氢氧化铵，更佳的为四甲基 氢氧化铵、四乙基氢氧化铵或四丁基氢氧化铵，最佳的为四甲基氢氧化铵。 所述的季铵氢氧化物的含量较佳的为质量百分比0.1～15％，更佳的为质量百 分比0.5～10％。

其中，所述的水的含量较佳的为质量百分比0.1～40％，更佳的为质量百 分比0.5～25％。