一种集成电路用去胶液及其制备方法与流程

1.本发明涉及集成电路技术领域，具体涉及一种集成电路用去胶液及其制备方法。


背景技术：

2.在半导体晶片(一般是硅片)的制程工艺中，为了保证工艺效果，晶片必需是清洁无颗粒的。而在晶片的制程工艺中，对带有光刻胶(photoresist)图案的图型片刻蚀是非常频繁和重要的步骤，在对带有光刻胶晶片的等离子体刻蚀后会形成的很多副产物，如si-cl
2-o/si-br
2-o/cfx等物质。这些物质主要以光刻胶残留的形式存在，会成为晶片图形表面甚至侧壁的钝化物，对晶片形成污染，进而影响下一步工艺的进行，甚至导致器件的最终缺陷，使所述器件不能达到所设计的器件特性，无法正常工作。
3.所以对晶片刻蚀后残留的光刻胶的有效去除显得十分重要，而且在保证完全有效的去除这些残留的光刻胶的同时，也要保证晶片衬底或者图形的零损伤，增加清洗效率，降低缺陷。
4.在清洗晶片去除残留的光刻胶等污染物的过程中，传统的清洗方法是直接采用标准的rca湿法化学清洗。在标准的rca湿法化学清洗工艺中，通常是分别采用如下的化学液清洗去除相应的物质：
5.a)120℃的spm(h2so4/h2o2，4∶1)去除金属杂质有机物及光刻胶；
6.b)约20℃的dhf(hf/h2o，1∶100)去除自然氧化物和金属杂质；
7.c)70-90℃的apm(nh4oh/h2o2/upw，1∶1∶5)去除颗粒和有机物污染；
8.d)70-90℃的hpm(hcl/h2o2/upw，1∶1∶6)去除无机金属离子。
9.标准的rca湿法化学清洗，清洗步骤多，清洗的周期长，单片的清洗流程需要大约五十分钟左右的时间才能完成。此外，标准的rca湿法化学清洗，需要使用大量的强酸、强碱和强氧化剂进行操作，这样就对操作人员的安全造成隐患。
10.为了提高清洗效率，现有技术中出现了先采用去胶机灰化工艺去除残留的光刻胶，再采用上述的rca湿法化学清洗的方法来去除晶片表面的未去除完全的光刻胶及去除光刻胶过程中产生的其他残留物质。去胶机是氧原子与光刻胶在等离子体环境中发生反应来去除光刻胶，因为光刻胶的主要成分是碳氢化合物，所以，氧原子很快与光刻胶发生反应生成挥发的一氧化碳、二氧化碳和水蒸气等，然后被真空系统抽走。在去胶机灰化工艺去胶中，对去胶机采用时间控制方法来控制晶片表面的光刻胶及残留物质的去除。
11.在实现本发明的过程中，发明人发现采用去胶机灰化工艺去胶后，再采用rca湿法化学清洗，虽然能够提高清洗效率，但在rca湿法化学清洗过程中，大量强酸、强碱和强氧化剂的使用，还会对操作人员的安全造成隐患，并且可能造成对晶片本身的损伤。


技术实现要素：

12.本发明的目的在于提出一种集成电路用去胶液及其制备方法，具有优异的溶解效果，且毒性低，具有适当的挥发性，在较短时间内可以有效去除在边缘光刻胶去除工序等中
粘附的多余的光刻胶。
13.本发明的技术方案是这样实现的：
14.本发明提供一种集成电路用去胶液，包括以下组分：苯类溶剂、丙烯酸酯类溶剂、多元醇、醚类溶剂和氯仿。
15.作为本发明的进一步改进，由以下原料制备而成：苯类溶剂20-25份、丙烯酸酯类溶剂12-15份、多元醇7-12份、醚类溶剂5-10份和氯仿12-15份。
16.作为本发明的进一步改进，由以下原料制备而成：苯类溶剂22份、丙烯酸酯类溶剂13份、多元醇10份、醚类溶剂7份和氯仿14份。
17.作为本发明的进一步改进，所述苯类溶剂选自甲苯、苯、二甲苯、乙苯中的至少一种。
18.作为本发明的进一步改进，所述苯类溶剂为甲苯和二甲苯的混合物，质量比为5-7:2。
19.作为本发明的进一步改进，所述丙烯酸酯类溶剂选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯中的至少一种。
20.作为本发明的进一步改进，所述丙烯酸酯类溶剂为丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯的混合物，质量比为3-5:7。
21.作为本发明的进一步改进，所述多元醇为季戊四醇和甘油的混合物，质量比为4-6:1。
22.作为本发明的进一步改进，所述醚类溶剂为乙醚、双酚a双乙醇醚的混合物，质量比为2-3:5。
23.本发明进一步保护一种上述集成电路用去胶液的制备方法，包括以下步骤：将苯类溶剂、丙烯酸酯类溶剂、多元醇、醚类溶剂和氯仿混合，加热至35-45℃，搅拌15-20min，降至室温，制得集成电路用去胶液。
24.本发明具有如下有益效果：本发明集成电路用去胶液对各种类型的光刻胶具有优异的溶解效果，且毒性低，具有适当的挥发性，在较短时间内可以有效去除在边缘光刻胶去除工序等中粘附的多余的光刻胶。
25.本发明集成电路用去胶液原料来源广，制备方法简单，对光刻胶的去除效果好，且毒性低，多元醇具有较高的沸点，使得去胶液的挥发性减小，对环境的影响较低。
具体实施方式
26.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.实施例1
28.本实施例提供一种集成电路用去胶液。
29.原料组成(重量份)：苯类溶剂20份、丙烯酸酯类溶剂12份、多元醇7份、醚类溶剂5份和氯仿12份。
30.所述苯类溶剂为甲苯和二甲苯的混合物，质量比为5:2。
31.所述丙烯酸酯类溶剂为丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯的混合物，质量比为3:7。
32.所述多元醇为季戊四醇和甘油的混合物，质量比为4:1。
33.所述醚类溶剂为乙醚、双酚a双乙醇醚的混合物，质量比为2:5。
34.制备方法包括以下步骤：将苯类溶剂、丙烯酸酯类溶剂、多元醇、醚类溶剂和氯仿混合，加热至35℃，搅拌15min，降至室温，制得集成电路用去胶液。
35.实施例2
36.本实施例提供一种集成电路用去胶液。
37.原料组成(重量份)：苯类溶剂25份、丙烯酸酯类溶剂15份、多元醇12份、醚类溶剂10份和氯仿15份。
38.所述苯类溶剂为甲苯和二甲苯的混合物，质量比为7:2。
39.所述丙烯酸酯类溶剂为丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯的混合物，质量比为5:7。
40.所述多元醇为季戊四醇和甘油的混合物，质量比为6:1。
41.所述醚类溶剂为乙醚、双酚a双乙醇醚的混合物，质量比为3:5。
42.制备方法包括以下步骤：将苯类溶剂、丙烯酸酯类溶剂、多元醇、醚类溶剂和氯仿混合，加热至45℃，搅拌20min，降至室温，制得集成电路用去胶液。
43.实施例3
44.本实施例提供一种集成电路用去胶液。
45.原料组成(重量份)：苯类溶剂22份、丙烯酸酯类溶剂13.5份、多元醇10份、醚类溶剂7份和氯仿13.5份。
46.所述苯类溶剂为甲苯和二甲苯的混合物，质量比为6:2。
47.所述丙烯酸酯类溶剂为丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯的混合物，质量比为4:7。
48.所述多元醇为季戊四醇和甘油的混合物，质量比为5:1。
49.所述醚类溶剂为乙醚、双酚a双乙醇醚的混合物，质量比为2.5:5。
50.制备方法包括以下步骤：将苯类溶剂、丙烯酸酯类溶剂、多元醇、醚类溶剂和氯仿混合，加热至40℃，搅拌17min，降至室温，制得集成电路用去胶液。
51.实施例4
52.与实施例3相比，不同之处在于，所述苯类溶剂为单一的甲苯。
53.实施例5
54.与实施例3相比，不同之处在于，所述苯类溶剂为单一的二甲苯。
55.实施例6
56.与实施例3相比，不同之处在于，所述丙烯酸酯类溶剂为单一的丙烯酸丁酯。
57.实施例7
58.与实施例3相比，不同之处在于，所述丙烯酸酯类溶剂为单一的甲基丙烯酸甲酯。
59.实施例8
60.与实施例3相比，不同之处在于，所述多元醇为单一的季戊四醇。
61.实施例9
62.与实施例3相比，不同之处在于，所述多元醇为单一的甘油。
63.实施例10
64.与实施例3相比，不同之处在于，所述醚类溶剂为单一的乙醚。
65.实施例11
66.与实施例3相比，不同之处在于，所述醚类溶剂为单一的双酚a双乙醇醚。
67.对比例1
68.与实施例3相比，不同之处在于，未添加苯类溶剂。
69.对比例2
70.与实施例3相比，不同之处在于，未添加丙烯酸酯类溶剂。
71.对比例3
72.与实施例3相比，不同之处在于，未添加多元醇。
73.对比例4
74.与实施例3相比，不同之处在于，未添加醚类溶剂。
75.测试例1性能测试
76.1、边缘光刻胶去除性能评价(ebr评价)
77.将氧化处理的8寸硅胶基板分别在包含过氧化氢/硫酸混合物的两个浴中沉浸5分钟后，用超纯水清洗。接着在旋干机中旋转干燥所述基板后，对各个实施例及对比例中的集成电路用去胶液进行旋涂(2000rpm)，从而执行rrc涂覆所需的预湿工艺。
78.接着，在所述预湿的基板上旋涂(以300rpm旋转约3秒钟后，以1500rpm旋转25秒钟而调节为预定厚度)显示于以下表11的各个用于旋涂硬掩膜的光刻胶来形成具有相应厚度的感光膜。并且，使用各个实施例及比较例中的稀释剂组合物执行了去除粘附在所述基板的边缘部分的多余的边缘光刻胶的试验。
79.此时，各个稀释剂组合物是由具备压力计的加压桶供给(加压压力为约1.0kgf)并通过ebr喷嘴喷射(组合物流量为15cc/min)。
80.在边缘光刻胶去除性能评价中，将去除边缘光刻胶后ebrline均匀性均匀且一致的标记为
◎
，将去除边缘光刻胶后ebrline均匀性为80％以上为良好线状的标记为
○
，将去除边缘光刻胶后ebrline均匀性为50％以上80％未满的良好线状的标记为
△
，将去除边缘光刻胶后ebrline均匀性为20％以上50％未满的良好线状，并且在边缘部分产生残渣现象的标记为x。
81.2、光刻胶的涂敷均匀性评价(rrc评价)
82.通过如下方法评价了感光膜是否均匀涂敷于基板的前表面。将氧化处理的8寸硅胶基板分别在包含过氧化氢/硫酸混合物的两个浴中沉浸5分钟后，用超纯水清洗。接着在旋干机中旋转干燥所述基板后，对各个实施例及对比例中的集成电路用去胶液进行旋涂(2000rpm)，从而执行rrc涂覆所需的预湿工艺。此时，各个稀释剂组合物是由具备压力计的加压桶供给(加压压力为1.0kgf)并通过ebr喷嘴喷射(组合物流量为15cc/min)。
83.将感光膜涂敷均匀度均匀而一致的标记为
○
，将感光膜的涂敷均匀度为90％以上的良好状态标记为
△
，在干光膜边缘部分发生涂敷不良现象的标记为x。
84.结果见表1。
85.表1
[0086][0087][0088]
由上表可知，本发明实施例1-3制得的集成电路用去胶液具有良好的综合性能。
[0089]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种集成电路用去胶液，其特征在于，包括以下组分：苯类溶剂、丙烯酸酯类溶剂、多元醇、醚类溶剂和氯仿。2.根据权利要求1所述集成电路用去胶液，其特征在于，由以下原料制备而成：苯类溶剂20-25份、丙烯酸酯类溶剂12-15份、多元醇7-12份、醚类溶剂5-10份和氯仿12-15份。3.根据权利要求2所述集成电路用去胶液，其特征在于，由以下原料制备而成：苯类溶剂22份、丙烯酸酯类溶剂13份、多元醇10份、醚类溶剂7份和氯仿14份。4.根据权利要求1所述集成电路用去胶液，其特征在于，所述苯类溶剂选自甲苯、苯、二甲苯、乙苯中的至少一种。5.根据权利要求4所述集成电路用去胶液，其特征在于，所述苯类溶剂为甲苯和二甲苯的混合物，质量比为5-7:2。6.根据权利要求1所述集成电路用去胶液，其特征在于，所述丙烯酸酯类溶剂选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯中的至少一种。7.根据权利要求6所述集成电路用去胶液，其特征在于，所述丙烯酸酯类溶剂为丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯的混合物，质量比为3-5:7。8.根据权利要求1所述集成电路用去胶液，其特征在于，所述多元醇为季戊四醇和甘油的混合物，质量比为4-6:1。9.根据权利要求1所述集成电路用去胶液，其特征在于，所述醚类溶剂为乙醚、双酚a双乙醇醚的混合物，质量比为2-3:5。10.一种如权利要求1-9任一项所述集成电路用去胶液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将苯类溶剂、丙烯酸酯类溶剂、多元醇、醚类溶剂和氯仿混合，加热至35-45℃，搅拌15-20min，降至室温，制得集成电路用去胶液。

技术总结
本发明提出了一种集成电路用去胶液及其制备方法，属于集成电路技术领域。由以下原料制备而成：苯类溶剂20-25份、丙烯酸酯类溶剂12-15份、多元醇7-12份、醚类溶剂5-10份和氯仿12-15份。本发明集成电路用去胶液对各种类型的光刻胶具有优异的溶解效果，且毒性低，具有适当的挥发性，在较短时间内可以有效去除在边缘光刻胶去除工序等中粘附的多余的光刻胶，原料来源广，制备方法简单，对光刻胶的去除效果好，且毒性低，多元醇具有较高的沸点，使得去胶液的挥发性减小，对环境的影响较低。对环境的影响较低。


技术研发人员：袁晓雷 戈烨铭
受保护的技术使用者：江阴润玛电子材料股份有限公司
技术研发日：2023.03.06
技术公布日：2023/9/23