專利名稱：組份可回收式集成電路清洗液的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種微電子器件制造中的清洗液，尤其涉及用于集成 電路制造中的清洗液。。
技術背景在大規模集成電路制造過程中，需要多次將掩膜版上的電路圖形 精確地復印到涂有光刻膠的硅基片上。然后經過曝光、顯影和刻蝕等 工藝的處理，逐步形成各種電子器件的形態。留在硅片上的光刻膠經 過灰化步驟后， 一部分生成氣體化合物，而剩余部分逐漸縮成為固體 殘渣。基片上的光刻膠殘渣以及其他雜質需要使用經過特殊配置的清 洗液清洗而去除干凈。使用后的清洗液含有復雜的有機溶劑、無機物和各種金屬離子，通 常需要摻入燃料油通過焚燒的方式處理。因而造成大量有機溶劑的浪 費，同時消耗掉大量的燃料油，并且造成了新的空氣污染。

發明內容
本發明的目的是克服現有集成電路清洗液存在的上述問題。本發明是通過提供一種組份可回收的集成電路清洗液來實現上述 目的。本發明清洗液含有下述組分有機溶劑、pH調節劑、氟化物、 金屬表面防腐劑、表面抑制劑和去離子水。本發明所述的有機溶劑為氨類、酰胺類、酮類和醇類化合物， 其在清洗液中過的質量百分比濃度5%—95%，如二丙二醇甲醚、四 氫糠醇、二甲基乙酰胺、N—甲基單乙醇胺、N—甲基吡咯烷酮、N一已基吡咯烷酮、異丙醇胺等。這類有機溶液的沸點比水的沸點高出相當多，可以通過蒸餾分離法、精餾分離法與其它^;沸點組份分離出 來而加以回收利用。也可以通過結晶法或萃取法加以分離。所述的pH調節劑為羥基酸、無機酸、羥基酸'和羥基酸鹽的組合、無機酸和無機酸鹽的組合，如醋酸、乳酸、蘋果酸、檸檬酸、水楊酸、酒石酸、沒食子酸、醋酸與醋酸銨組合、檸檬酸與氟化氫組合。pH調節試劑將清洗液的pH值調整和保持在3.0 — 10.0之間，最佳 pH值為4.0 — 8.0。 pH調節劑的質量百分比濃度為0.1 — 30%。所述的氟化物為氟化銨、雙氟化胺、氟化氫、氟化氫銨、四甲 基氟化銨以及其他含氟化合物。其在清洗液中的質量百分比濃度為 0.01—20%所述的金屬表面防腐劑在清洗過程中對集成電路中的銅、鋁、鎢、 鈦、鉭等金屬表面和氮化鈦、氮化鉅、氮化鈦表面加以保護。金屬表 面防腐劑如沒石子酸、8-羥基喹啉、1， 2， 3 —苯并三氮唑、鄰苯 二酚、羥氨、羥氨類衍生物、苯并三氮唑類衍生物。其在清洗液中的 質量百分比為0.01 — 15%。所述表面抑制劑能吸收附于基片表面材料上，并且能夠減慢清洗 液對基片上易清洗部位的刻蝕速度。抑制劑為高分子聚合物，如聚乙 二醇、聚丙二醇類，其分子量為60 — 200000。其在清洗液中的質量 百分比為0.00001 — 10%。加入抑制劑能夠有選擇性的抑制清洗液對 平面、微孔口和微槽口這些易清洗部位對基片材料過高的刻蝕速度， 加強對難以清洗的細微器件的清洗效果，從而保證集成電路的電子性能和良品率。本發明的清洗液還可以加入改善芯片表面潤濕效果的表面活性 劑，也可以加入能夠溶解金屬雜質的金屬絡合物。本發明所提供的清洗液是通過間歇式槽式清洗機或單片清洗機以及噴霧清洗機來處理待清洗的硅片。清洗液的處理溫度為10-85 °C，時間為20秒至40分鐘。經清洗液處理后的硅片，再經過去離子 水清洗和氮氣吹干。本發明的另一目的是提供所述的清洗液用于多孔性和非孔性低 介電常數值材料的清洗，如BD丄BD-II、 JSR、 HSQ、 CORAL、 SILK 材料，以及銅、鋁、鎢、鈦、鉅、氮化鈦、氮化鉅、氮化鈦等導電材 料。本發明的有益效果是減少廢棄清洗液焚燒而造成的環境污染， 回收利用其中的有機溶劑，降低了集成電路的制造成本。具體實施例(共4例)實施例一將570克純N-甲基-2-吡咯垸酮液體，189克去離子水，130克醋 酸和100克乙酸銨組成組成的pH調節劑，8克氟化氨固體和3克純 抑制劑聚乙二醇液體按照質量比例配制成1000克清洗液。待固體組 份完全溶解，溶液混合均勻后，將待清洗硅片通過槽式清洗機在30 攝氏度的清洗液中清洗，時間為20秒-40分鐘，再經去離子水洗凈和、- ~氮氣吹干。實施例二將840克四氫糠醇，150'克去離子水，8克氟化氨和2克抑制劑 聚丙二醇按照質量比例配置成1000克清洗液。將待清洗硅片通過槽 式清冼機在30攝氏度的清洗液中清洗，再經過去離子水洗凈和氮氣 吹干。實施例三將550克異丙醇胺，166克去離子水，IO克氟化氨，150克醋酸 和120克乙酸銨組成組成的pH調節劑，和4克抑制劑聚丙二醇按照 質量比配成1000克清洗液。將待清洗硅片通過槽式清洗機再30攝氏 度的清j先液中清洗，再經去離子水洗凈和吹干。 實施例四將620克二甲基乙酰胺，126克去離子水，IO克氟化銨，130 克醋酸和100克乙酸銨組成組成的pH調節劑，IO克I， 2, 3—苯并 三氮唑金屬防腐劑，和4克抑制劑聚丙二醇按照質量比例配置成1000 克清洗液。將待清洗硅片通過槽式清洗機再30攝氏度的清洗液中清 洗，再經去離子水洗凈和吹干。
權利要求
1、一種集成電路制造中的清洗溶液，其特征具有下述組分有機溶液、pH調節劑、氟化物、金屬表面防腐劑、表面抑制劑和去離子水。
2、 如權利要求1所述的集成電路制造中的清洗液，其中所述的有機 溶劑為二丙二醇甲醚、四氫糠醇、二甲基乙酰胺、N—甲基單乙醇胺、 N—甲基吡咯烷酮、N—乙基吡咯烷酮、異丙醇胺的至少一種或兩種 以上的組合。其質量百分比濃度5%—95%。
3、 如權利要求1所述的集成電路制造中的清洗液，其中所述的有機 溶劑具有較高的沸點，可通過蒸餾法、精餾法與其他低沸點組份分離 出來而加以利用。
4、 根據權利要求2所述的蒸餾分離法、精餾法，還包括結晶法和萃 取法回收其中的部分組份。
5、 如權利要求1所述的集成電路制造中的清洗液，其中所述的pH 調節劑為醋酸、乳酸、蘋果酸、檸檬酸、水楊酸、酒石酸、沒食子酸、 醋酸與醋酸銨組合、檸檬酸與氟化氫組合。其在清洗液中的質量百分 比濃度為0.01-30%。
6、 如權利要求1所述的集成電路制造中的清洗液，其中所述的氟化 物為氟化銨、雙氟化胺、氟化氫、氟化氫銨、四甲基氟化銨。其在清 洗液中的質量百分比為0.01-20%。
7、 如權利要求1所述的集成電路制造中的清洗液，其中所述的金屬 表面防腐劑為沒石子酸、8-羥基喹啉、1, 2， 3—苯并三氮唑、鄰苯 二酚、羥氨。其在清洗液中的質量百分比為0.01-15% 。
8、 如權利要求1所述的集成電路制造中的清洗液，其中所述的表面 抑制劑為聚乙二醇、聚丙二醇，其分子量為60-200000，其在清洗液 中的質量百分比為0.00001-10%。
9、 如權利1所述的集成電路制造中的清洗液，其特征是組分中還包 括表面活性劑和金屬絡合物中的一種或兩種組合，其在清洗液中的質 量比為0.00001-10%。
全文摘要
本發明公開一種用于集成電路制造中的清洗液，其包括有機溶液、pH調節劑、氟化物、金屬表面防腐劑、表面抑制劑和去離子水。傳統的清洗液在使用后，必須加上燃料油用焚燒法去除。本發明提供的清洗液可回收再利用其中的部分組份，如有機溶劑。從而具有以下優點(1)減少焚燒廢棄清洗液所造成的環境污染；(2)可回收利用其中的有機溶劑；(3)降低集成電路的制造成本。
文檔編號G03F7/42GK101246316SQ20081006949
公開日2008年8月20日 申請日期2008年3月20日 優先權日2008年3月20日
發明者夏長風 申請人:夏長風