一种负性光刻胶剥离液的制作方法

本发明涉及半导体ic芯片先进封测行业用电子化学品，具体为一种负性光刻胶剥离液。

背景技术：

1、在半导体ic先进封测制造行业中，剥离去除固化负性光刻胶是一项不可或缺的工艺程序，而湿法剥离因其具备去胶速度快、工艺简单等优点而得到长期而广泛的应用。湿法剥离是通过对固化后的负性光刻胶材料与剥离液之间发生化学反应，使对象材料去除的过程。近些年，半导体ic行业的规模不断扩大，更新频率不断加快，为了适应不断扩大半导体制造规模，大量不良品的产生，使得半导体制造成本居高不下。为了处理这些不良品，剥离必然是最佳选择，既处理不良品减少报废成本又增加工艺良品率增加利润。

2、相应的，为了减少半导体中间不良产品的产生，剥离工艺过程中要运用到高效的固化负性光刻胶剥离液。负性光刻胶剥离液通过如下步骤达到效果：第一步，利用有机碱性化合物切断固化后负性光刻胶的大分子链，达到溶胀负性光刻胶的作用；第二步，有机极性溶剂渗透进大分子间隙进一步溶解负性光刻胶，使得溶胀后的负性光刻胶与晶圆表面剥离开，形成缝隙；第三步，有机醇醚剥离剂渗透进负性光刻胶与晶圆表面形成的缝隙中，有机醇醚剥离剂将已经溶胀的负性光刻胶从晶圆表面冲刷去除；第四步，溶胀的负性光刻胶从晶圆表面冲刷进剥离液溶液中后，机碱性化合物和有机极性溶剂再进一步切断负性光刻胶大分子链使的负性光刻胶在剥离液溶液中持续被分解溶解。非离子型表面活性剂增加剥离液的清洁性能减少晶圆表面残胶的产生，金属腐蚀抑制剂减少剥离液对晶圆表面金属层的腐蚀，消泡剂抑制剥离液因溶解负性光刻胶而产生的泡沫，降低工艺难度。综上所述工艺步骤来去除掉半导体晶圆表面的紫外线固化后的负性光刻胶，形成裸露基材的半导体ic晶圆，便于后续的生产工艺。目前最常用的负性光刻胶剥离液一般是无机碱，非离子型表面活性剂，纯水的混合物，上述剥离去除液在剥离固化后负性光刻胶材料过程中，因含有无机碱剥离去除速度先快后慢不稳定而且无机碱消耗快，导致剥离去除寿命短。另外无机碱腐蚀性大，对下层金属层腐蚀大，影响剥离效果，极易造成制品在剥离的过程中报废，极大的降低剥离去除液的稳定性及使用寿命，影响剥离过程的质量，增加剥离工艺成本。

3、因此，需要解决剥离液金属腐蚀性大、剥离去胶速率不稳定等问题，降低负性光刻胶剥离液的金属腐蚀性，增加半导体i c晶圆可剥离次数就显得有意义和必要。

4、因此，本发明提出一种负性光刻胶剥离液，来解决现有技术的不足。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种负性光刻胶剥离液，本发明摒弃了性能不佳的无机碱，在选材上选用柔和的有机碱性化合物，有机极性溶剂，有机醇醚剥离剂，非离子型表面活性剂，金属腐蚀抑制剂，消泡剂组成，降低剥离液的金属腐蚀性，提高剥离液的稳定性，增加半导体i c晶圆可剥离次数，提供了一种低金属腐蚀性、高稳定性的固化后负性光刻胶剥离液。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种负性光刻胶剥离液，所述负性光刻胶剥离液由有机碱性化合物、有机极性溶剂、有机醇醚剥离剂、非离子型表面活性剂、金属腐蚀抑制剂、消泡剂组成；

3、所述负性光刻胶剥离液由以下按重量百分比计的原料组成：

4、有机碱性化合物5％-30％

5、有机极性溶剂10％-50％

6、有机醇醚剥离剂5％-50％

7、非离子型表面活性剂0.01％-7％

8、金属腐蚀抑制剂0.01％-5％

9、消泡剂0.01％-5％。

10、优选的，所述有机碱性化合物选用四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、甲胺、乙胺、乙酸钠、甲醇钠、乙醇钾、叔丁醇钾、丁基锂、苯基锂、二异丙基胺基锂，六甲基二硅胺基锂中的一种或两种以上的混合物。

11、优选的，所述有机极性溶剂选用甲酰胺、三氟乙酸、二甲基亚砜、乙腈、n,n-二甲基甲酰胺、六甲基磷酰胺、甲醇、乙醇、乙酸、异丙醇、吡啶、四甲基乙二胺、丙酮、三乙胺、正丁醇、二氧六环、四氢呋喃、甲酸甲酯、三丁胺、甲乙酮、乙酸乙酯、三辛胺、碳酸二甲酯、乙醚、异丙醚、正丁醚、三氯乙烯、二苯醚、二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷、甲苯、苯、四氯化碳、二硫化碳、环己烷、己烷中的一种或两种以上的混合物。

12、优选的，所述有机醇醚剥离剂选用二乙二醇甲醚，二乙二醇乙醚，二乙二醇丁醚，乙二醇异丙醚，乙二醇单丁醚的一种或两种以上的混合物。

13、优选的，所述非离子型表面活性剂选用月桂醇聚氧乙烯醚、棕榈酸甲酯聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、仲醇聚氧乙烯醚、碳十三异构脂肪醇醚中的一种或者两种以上的混合物。

14、优选的，所述金属腐蚀抑制剂选用水合肼，n,n-二甲基肼，没食子酸，没食子酸辛酯，2-巯基苯并噻唑，2-磷酸丁烷-1,2,4-三羧酸，乙二胺四亚甲基磷酸，5-甲基苯并三氮唑，羧基苯并三唑，1-羟基苯并三唑，硝基苯并三唑，氨基三氮唑，苯基四氮唑中的一种或者两种以上的混合物。

15、优选的，所述消泡剂选用有机硅酮、二氧化硅中的一种或者两种以上的混合物。

16、优选的，所述负性光刻胶剥离液在紫外线固化负性光刻胶膜层剥离方法中的应用。

17、本发明提供了一种负性光刻胶剥离液。具备以下有益效果：

18、1、本发明采用了低金属腐蚀性的有机碱性化合物，这种创新的选择大大降低了负性光刻胶剥离液对金属的腐蚀。在半导体制造过程中，金属的完整性和稳定性对于产品的最终性能和可靠性至关重要。通过减少金属腐蚀，不仅可以提高半导体产品的耐用性，增强其稳定性，而且可以降低生产成本，因为金属腐蚀会导致光刻胶下层覆盖的金属层被腐蚀破坏，影响芯片的电学性能，导致芯片功能受损或失效。

19、2、本发明引入的有机极性溶剂有助于加速固化后的负性光刻胶与剥离液的反应，从而使反应生成物更快地溶解在剥离液中。这意味着生产过程的效率得到了显著的提高，因为反应时间的缩短可以使得更多的半导体产品在同样的时间内得以生产。

20、3、本发明非离子型表面活性剂的使用使得反应生成物更容易被剥离，避免了可能影响产品质量的残留物。这种设计优化了剥离液的剥离速率，使其更稳定，从而延长了剥离液的使用寿命，降低了维护和更换剥离液的频率，节省了生产成本。

21、4、本发明消泡剂的引入抑制了剥离液在溶解负性光刻胶过程中产生的泡沫。这种改进增加了不良制品的剥离次数，从而提高了剥离效率。这意味着，通过本发明，制造商可以在相同的时间内处理更多的半导体产品，从而提高生产效率。

22、5、本发明使得整体半导体ic先进封测制造工艺的良品率得到显著提高。良品率的提升直接关系到生产效率和利润。

技术特征：

1.一种负性光刻胶剥离液，其特征在于，所述负性光刻胶剥离液由有机碱性化合物、有机极性溶剂、有机醇醚剥离剂、非离子型表面活性剂、金属腐蚀抑制剂、消泡剂组成；

2.根据权利要求1所述的一种负性光刻胶剥离液，其特征在于，所述有机碱性化合物选用四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、甲胺、乙胺、乙酸钠、甲醇钠、乙醇钾、叔丁醇钾、丁基锂、苯基锂、二异丙基胺基锂，六甲基二硅胺基锂中的一种或两种以上的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种负性光刻胶剥离液，其特征在于，所述有机极性溶剂选用甲酰胺、三氟乙酸、二甲基亚砜、乙腈、n,n-二甲基甲酰胺、六甲基磷酰胺、甲醇、乙醇、乙酸、异丙醇、吡啶、四甲基乙二胺、丙酮、三乙胺、正丁醇、二氧六环、四氢呋喃、甲酸甲酯、三丁胺、甲乙酮、乙酸乙酯、三辛胺、碳酸二甲酯、乙醚、异丙醚、正丁醚、三氯乙烯、二苯醚、二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷、甲苯、苯、四氯化碳、二硫化碳、环己烷、己烷中的一种或两种以上的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种负性光刻胶剥离液，其特征在于，所述有机醇醚剥离剂选用二乙二醇甲醚，二乙二醇乙醚，二乙二醇丁醚，乙二醇异丙醚，乙二醇单丁醚的一种或两种以上的混合物。

5.根据权利要求1所述的一种负性光刻胶剥离液，其特征在于，所述非离子型表面活性剂选用月桂醇聚氧乙烯醚、棕榈酸甲酯聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、仲醇聚氧乙烯醚、碳十三异构脂肪醇醚中的一种或者两种以上的混合物。

6.根据权利要求1所述的一种负性光刻胶剥离液，其特征在于，所述金属腐蚀抑制剂选用水合肼，n,n-二甲基肼，没食子酸，没食子酸辛酯，2-巯基苯并噻唑，2-磷酸丁烷-1,2,4-三羧酸，乙二胺四亚甲基磷酸，5-甲基苯并三氮唑，羧基苯并三唑，1-羟基苯并三唑，硝基苯并三唑，氨基三氮唑，苯基四氮唑中的一种或者两种以上的混合物。

7.根据权利要求1所述的一种负性光刻胶剥离液，其特征在于，所述消泡剂选用有机硅酮、二氧化硅中的一种或者两种以上的混合物。

8.一种权利要求1-7任一项所述的负性光刻胶剥离液在紫外线固化负性光刻胶膜层剥离方法中的应用。

技术总结本申请涉及半导体IC芯片先进封测行业用电子化学品领域，公开了一种负性光刻胶剥离液，由以下按重量百分比计的原料组成：有机碱性化合物5％‑30％、有机极性溶剂10％‑50％、有机醇醚剥离剂5％‑50％、非离子型表面活性剂0.01％‑7％、金属腐蚀抑制剂0.01％‑5％、消泡剂0.01％‑5％。本发明采用了低金属腐蚀性的有机碱性化合物，这种创新的选择大大降低了负性光刻胶剥离液对金属的腐蚀。在半导体制造过程中，金属的完整性和稳定性对于产品的最终性能和可靠性至关重要。通过减少金属腐蚀，不仅可以提高半导体产品的耐用性，增强其稳定性，而且可以降低生产成本，因为金属腐蚀会导致光刻胶下层覆盖的金属层被腐蚀破坏，影响芯片的电学性能，导致芯片功能受损或失效。技术研发人员：陈芸娟受保护的技术使用者：无锡中珂芯维科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29