一种低腐蚀铝制程芯片清洗液及其制备方法与应用与流程

本发明属于半导体制造工艺领域，尤其涉及一种低腐蚀铝制程芯片清洗液及其制备方法与应用。

背景技术：

1、在通常的led和半导体制造工艺中，光阻层的涂敷、曝光和成像对元器件的图案制造来说是必要的工艺步骤，这种工艺步骤是一种利用曝光和显影在光阻层上制作微纳图形的技术，常用于制作光刻胶掩膜，通过在一些材料的表面上形成光刻胶的掩膜，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，需要剥去残留的光刻胶。在这个过程中要求完全除去不需要的光刻胶，同时不能腐蚀任何基材。

2、在现代的i c制造工艺中，金属配线通路和切口在干法刻蚀后的反应生成物需要利用碱性清洗液进行湿法清洗。在0.35μm以下线宽的铝线生产中，清洗液对铝线的微蚀刻作用难以忽略，会导致半导体关键部分不稳定。

3、目前，在半导体晶圆制造领域，铝线清洗液一般在较高工艺温度，例如50-75℃下工作，对金属基材攻击较大的问题，因此，寻找更为有效抑制金属腐蚀的清洗液是该类清洗液努力的方向。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题：在较高工艺温度下，更有效抑制低于金属腐蚀。

2、鉴于现有技术中存在的技术问题，本发明设计了一种低腐蚀铝制程芯片清洗液及其制备方法与应用。通过长链烯酸类化合物和羟基吖啶类化合物组合，能够有效抑制对铝基材的腐蚀。

3、需要注意的是，在本发明中，除非另有规定，涉及组成限定和描述的“包括”的具体含义，既包含了开放式的“包括”、“包含”等及其类似含义，也包含了封闭式的“由…组成”等及其类似含义。

4、为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：

5、一种低腐蚀铝制程芯片清洗液，其特征在于，按照重量份计算，包括如下组分：

6、

7、进一步地，所述的羟基吖啶类化合物为1-羟基吖啶酮、1-羟基-4-甲氧基吖啶、2-羟基吖啶酮、10-(2-羟基乙基)-9(10h)-吖啶酮、1,7-二羟基吖啶酮、4-羟基吖啶、4-羟基-9(10h)-吖啶酮、9-羟甲基吖啶和9-羟基-4-甲氧基吖啶中的一种或多种。

8、进一步地，所述的烯酸类化合物为长链烯酸类化合物，碳链长度为大于等于18；

9、所述的长链烯酸类化合物为9s-羟基-10e,12z,15z-十八碳三烯酸、9s-羟基-10e,12z-十八碳二烯酸、15-羟基二十碳-5z,8z,11z,13e-四烯酸和9,12,15-十八碳三烯酸中的一种或多种。

10、进一步地，所述的胺类化合物包括羟胺类化合物和醇胺类化合物；所述的羟胺类化合物和醇胺类化合物的质量比为1：(1-5)。

11、进一步地，所述羟胺类化合物为盐酸羟胺、硫酸羟胺、硝酸羟胺、羟胺、n-甲基羟胺、n,n-二甲基羟胺、n,n-二乙基羟胺，n-苯基羟胺和n-叔丁基羟胺；

12、所述醇胺类化合物为单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、2-二乙氨基乙醇胺、乙基二乙醇胺和二甘醇胺中的一种或多种。

13、进一步地，所述有机溶剂为水溶性有机溶剂；所述的水溶性有机溶剂为亚砜类和/或砜类。

14、进一步地，所述亚砜类为二甲基亚砜、二乙基亚砜、二丁基亚砜、亚砜基亚砜、四亚甲基亚砜；所述砜类为环丁砜。

15、进一步地，所述超纯水为电阻≥18mω的去离子水。

16、本发明还公开了一种低腐蚀铝制程芯片清洗液的制备方法，其特征在于包含以下步骤：

17、步骤1：分别称取各自用量的各个组分；

18、步骤2：将羟基吖啶类化合物、烯酸类化合物及有机溶剂加入容器中，并搅拌直至溶解完全，再加入胺类化合物并搅拌均匀，最后加入超纯水搅拌均匀，即得所述低腐蚀铝制程芯片清洗液。

19、本发明还公开了一种低腐蚀铝制程芯片清洗液的清洗半导体芯片的方法，其特征在于包含以下步骤：

20、步骤1：将所述低腐蚀铝制程芯片清洗液在60-75℃下浸泡半导体芯片，浸泡时间为5-20min，得到浸泡后半导体芯片；

21、步骤2：将所述浸泡后半导体芯片使用异丙醇溶液冲洗1-5min，然后使用超纯水中冲洗1-5min，即完成半导体芯片的清洗处理。

22、本发明还公开了一种低腐蚀铝制程芯片清洗液在半导体芯片清洗中的用途。

23、在本发明中，为了进一步优化清洗液的性能，其中各个组分可以进行优选，羟基吖啶类化合物0.7-1份；烯酸类化合物2-4份；胺类化合物21-51份；有机溶剂20-30份；超纯水10-15份。

24、在本发明中，羟基吖啶类化合物是一类具有π共轭体系平面结构的吖啶类化合物，其吖啶环的角张力较大，赋予了它抑制腐蚀的性能。且其可以通过分子中含有的π键体系和多元杂环结构与金属基体间作用成键，在金属基材表面形成保护膜，避免金属基材被腐蚀。

25、羟基吖啶类化合物还可以进一步优选为1,7-二羟基吖啶酮。

26、在本发明中，采用的长链烯酸类化合物具有较高的分子量，具有一定的缓蚀作用，通过长链烯酸类化合物和羟基吖啶类化合物组合，能够有效抑制对铝基材的腐蚀。

27、长链烯酸类化合物还可以进一步优选为15-羟基二十碳-5z,8z,11z,13e-四烯酸。

28、在本发明中，还可以优选的，胺类化合物包括质量比为1:2的羟胺类化合物和醇胺类化合物；羟胺类化合物优选为羟胺；醇胺类化合物优选为二甘醇胺。

29、在本发明的清洗半导体的方法中，步骤1中的浸泡温度可以优选为在70℃下浸泡，浸泡时间优选10min。

30、步骤2中用异丙醇溶液冲洗的时间可以优选为1min，然后使用超纯水中冲洗的时间可以优选为1min。

31、本发明采用羟基吖啶类化合物和烯酸类化合物复配具有独特效果：

32、羟基吖啶类化合物其中含有的羟基、π共轭结构和含氮杂环等结构提供作用位点，由于氢键作用，烯酸类化合物会吸附在羟基吖啶分子间隙中，使得分子吸附密度增大，分子间的作用力还会缩小分子之间的间距，提高与金属基材的结合强度，吸附更加紧密，对金属基材具有优异的保护作用，有效抑制对铝基材的腐蚀。

33、本发明提供了一种低腐蚀铝制程芯片清洗液的制备方法与应用具有如下有益效果：

34、1、本发明中采用羟基吖啶类化合物和烯酸类化合物复配代替了传统缓蚀剂邻苯二酚，解决了邻苯二酚有毒和不环保的问题。

35、2、本发明采用羟基吖啶类化合物和烯酸类化合物复配，羟基吖啶类化合物其中含有的羟基、π共轭结构和含氮杂环等结构提供作用位点，由于氢键作用，烯酸类化合物会吸附在羟基吖啶分子间隙中，使得分子吸附密度增大，分子间的作用力还会缩小分子之间的间距，提高与金属基材的结合强度，吸附更加紧密，对金属基材具有优异的保护作用，有效抑制对铝基材的腐蚀。

技术特征：

1.一种低腐蚀铝制程芯片清洗液，其特征在于，按照重量份计算，包括如下组分：

2.根据权利要求1所述的低腐蚀铝制程芯片清洗液，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的低腐蚀铝制程芯片清洗液，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的低腐蚀铝制程芯片清洗液，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的低腐蚀铝制程芯片清洗液，其特征在于：

6.根据权利要求1所述的低腐蚀铝制程芯片清洗液，其特征在于：

7.根据权利要求6所述的低腐蚀铝制程芯片清洗液，其特征在于：

8.一种权利要求1-7任一项所述的低腐蚀铝制程芯片清洗液的制备方法，其特征在于包含以下步骤：

9.一种权利要求1-7任一项所述的低腐蚀铝制程芯片清洗液的清洗半导体芯片的方法，其特征在于包含以下步骤：

10.一种权利要求1-7任一项所述的低腐蚀铝制程芯片清洗液在半导体芯片清洗中的用途。

技术总结本发明涉及一种低腐蚀铝制程芯片清洗液及其制备方法与应用，所述的低腐蚀铝制程芯片清洗液，按照重量份计算，包括如下组分：羟基吖啶类化合物0.5‑1份；烯酸类化合物1‑4份；胺类化合物20‑60份；有机溶剂15‑35份；超纯水5‑20份。本发明中采用羟基吖啶类化合物和烯酸类化合物复配代替了传统缓蚀剂邻苯二酚，解决了邻苯二酚有毒和不环保的问题。采用羟基吖啶类化合物和烯酸类化合物复配，提高与金属基材的结合强度，吸附更加紧密，对金属基材具有优异的保护作用，有效抑制对铝基材的腐蚀。技术研发人员：侯军,吕晶,褚雨露,由星宇受保护的技术使用者：浙江奥首材料科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10