[发明专利]包含咪唑啉缓蚀剂的感光膜清洗液

说明书

技术领域

本发明涉及半导体工艺制造技术领域，尤其涉及一种包含咪唑啉缓蚀剂的感光膜清洗液。

背景技术

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感光膜的掩膜，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，需要剥去残留的感光膜。在这个过程中要求完全除去不需要的感光膜，同时不能腐蚀任何基材。

目前，感光膜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感光膜。如JP1998239865公开了一种清洗液，其组成是四甲基氢氧化铵(TMAH)、二甲基亚砜(DMSO)、1，3’-二甲基-2-咪唑烷酮(DMI)和水。将晶片浸入该清洗液中，于50～100℃下除去金属和电介质基材上的20μm以上的感光膜；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感光膜，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液，将晶片浸入该清洗液中，在40～90℃下除去金属和电介质基材上的厚膜感光膜。其对半导体晶片基材的腐蚀较高；US5091103公开了N-甲基吡咯烷酮、1，2-丙二醇和四甲基氢氧化铵的清洗液，于105～125℃下去除经高温烘焙过(hard bake)的感光膜，其特征是不含有水、操作温度高，一旦清洗液混入水，其对金属铝和铜的腐蚀速率均上升。

由此可见，寻找更为有效抑制金属腐蚀抑制方法和高效的感光膜去除能力是该类感光膜清洗液努力改进的优先方向。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是针对现有的感光膜清洗液存在的清洗能力不足或者对晶片图案和基材腐蚀性较强的缺陷，而提供一种感光膜清洗能力强且对半导体晶片图案和基材腐蚀性较低的感光膜清洗剂。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种新型的感光膜清洗液，其包括季戊四醇、氢氧化钾、有机胺、防腐蚀剂和溶剂。

其中，季戊四醇的质量百分比为0.1-15％，氢氧化钾的质量百分比为0.1-10％，有机胺的质量百分比为0.5-30％，防腐蚀剂0.5-5％，溶剂为佘量，各组分质量百分比之和为100％。

进一步，季戊四醇的质量百分比为10％，氢氧化钾的质量百分比为8％，有机胺的质量百分比为25％，防腐蚀剂3％，溶剂为54％。

其中，所述机胺为选自包括单乙醇胺、异丙醇胺、氨基乙氧基乙醇、n-甲基乙醇胺、二甲基乙醇胺、二乙基乙醇胺、2-氨乙基氨基乙醇、氨乙基哌嗪、氨丙基哌嗪、1-(2-羟乙基)哌嗪、1-氨基-4-甲基哌嗪、2-甲基哌嗪、1-甲基哌嗪、1-苄基哌嗪、2-苯基哌嗪、1-氨乙基哌啶、1-氨基哌啶和1-氨甲基哌啶的组的至少一种化合物。

其中，所述溶剂为亚砜、砜、咪唑烷酮、咪唑啉酮、醇、醚、酰胺中的一种或多种。

其中，所述的亚砜为二甲基亚砜；所述的砜为环丁砜；所述的咪唑烷酮为1，3-二甲基-2-咪唑烷酮；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、二甲基乙酰胺；所述的醇为丙二醇、二乙二醇；醚为乙二醇醚或丙二醇醚。

其中，所述的乙二醇醚为乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚；所述的丙二醇醚为丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、二丙二醇单丁醚。

所述防腐蚀剂由氯化1-羟乙基-3-十六烷基咪唑和1-(2-氨基-硫脲乙基)-2-油酸基咪唑啉，两者的质量为2：1～1：2。

其中，所述氯化1-羟乙基-3-十六烷基咪唑的制备方法具体为：

第一步，1-十六烷基咪唑的制备，将1.79的咪唑和3.8mL的溴代十六烷在35mL的乙酸乙酯中混合，磁力搅拌10分钟混合均匀。将混合物倒入容量为60mL的聚四氟乙烯内衬中，将聚四氟乙烯内衬密封入不锈钢反应釜内，并放入数字式烘箱内，从室温加热至120℃恒温反应16h后自然冷却至室温。然后将混合物过滤取出滤液，用蒸馏水洗涤数次以除去没有参加反应的咪唑，用旋转蒸发仪将溶剂乙酸乙酯蒸出，所得产物1-十六烷基咪唑在70℃真空干燥箱中干燥12小时至恒重。得到淡黄色液体，称量产物；