用于从半导体基板去除光刻胶的剥离组合物的制作方法

用于从半导体基板去除光刻胶的剥离组合物
1.相关申请的交叉引用
2.本技术主张2019年4月24日提交的美国临时专利申请第62/837,776号的优先权，其内容通过引用整体并入本文中。
技术领域
3.本公开大体涉及用于从半导体基板去除光刻胶(例如，正性或负性光刻胶)或光刻胶残余物的剥离组合物。特别是，本公开涉及可用于在蚀刻或等离子体灰化制程后去除光刻胶或光刻胶残余物的碱性组合物。


背景技术：

4.在集成电路的制造中，被称为可控塌陷芯片连接(controlled collapse chip connection)(c4)方法的覆晶技术现在已变得相当成熟，该覆晶技术用于将半导体器件诸如ic芯片和微机电系统(mems)通过已经沉积到芯片垫(chip pad)上的焊点凸块互连至外部电路。在覆晶或c4方法期间，通常会施加厚的负调性(negative-tone)光刻胶，且用于该厚的负调性光刻胶的可商业购得的光刻胶剥离制剂主要是以dmso(二甲亚砜)或nmp(n-甲基吡咯烷酮)加上tmah(氢氧化四甲基铵)为基础的制剂。但是，那些用于厚的负调性光刻胶的可商业购得的光刻胶剥离制剂可能具有光刻胶剥离能力不足、槽池寿命短或与金属基板及凸块组合物兼容性差的问题。此外，可发生由溶解的光刻胶或溶解的光刻胶内的表面活性剂所产生的发泡问题。


技术实现要素：

5.本公开描述了适合用于包括凸块及金属化材料(诸如，snag、cunisn、cucocu、cosn、ni、cu、al、w、sn、co等)的装置的光刻胶剥离组合物的开发。本发明人意外地发现可通过使用本公开的组合物达成有效地剥离厚的正调性(positive-tone)或负调性光刻胶且对凸块及在下面的金属化材料(诸如，snag、cunisn、cucocu、cosn、ni、cu、al、w、sn、co等)不具腐蚀性的能力。更确切来说，已经发现本公开的组合物有效抑制cu及al蚀刻，同时维持优良的剥离及清洁性能。此外，本公开的组合物具有广泛的材料兼容性且可有效地控制剥离过程期间的发泡问题。
6.在某些实施方案中，本公开的特征为一种光刻胶剥离组合物，其包括下列(例如，包含下列、由下列组成或基本上由下列组成)：
7.1)至少一种水溶性极性非质子有机溶剂；
8.2)至少一种氢氧化季铵；
9.3)至少一种羧酸；
10.4)至少一种第ii族金属阳离子；
11.5)至少一种选自于由6-取代-2,4-二氨基-1,3,5-三嗪所组成的群组的铜腐蚀抑制剂；及
12.6)水；
13.其中，该组合物不含包含至少三个羟基的化合物。
14.在一些实施方案中，本公开的特征为一种光刻胶剥离组合物，其包括下列(例如，包含下列、由下列组成或基本上由下列组成)：
15.1)至少一种水溶性极性非质子有机溶剂；
16.2)至少一种氢氧化季铵；
17.3)至少一种选自于由6-取代-2,4-二氨基-1,3,5-三嗪所组成的群组的铜腐蚀抑制剂；及
18.4)水；
19.其中，该组合物不含羧酸、第ii族金属阳离子及包含至少三个羟基的化合物。
20.在一些实施方案中，本公开关于一种光刻胶剥离方法，其包括使包含光刻胶或光刻胶残余物的半导体基板与本公开的光刻胶剥离组合物接触，以去除该光刻胶或光刻胶残余物。在一些实施方案中，该剥离方法进一步包括由通过上述方法获得的半导体基板形成半导体装置(例如，集成电路装置，诸如半导体芯片)。
具体实施方式
21.如于本文中所定义，除非其它方面有提到，否则所表示的全部百分比应该理解为以剥离组合物的总重量的重量计的百分比。除非其它方面有提到，否则周围温度定义为约16至约27摄氏度(℃)。
22.如于本文中所定义，“水溶性”物质(例如，水溶性醇、酮、酯、醚等)指在25℃的水中具有至少0.5重量％(例如，至少1重量％或至少5重量％)的溶解度的物质。
23.如于本文中所使用，术语“极性非质子溶剂”指缺乏酸性质子且具有相对高偶极矩(例如，至少2.7)的溶剂。
24.如于本文中所定义，“第ii族金属阳离子”指在周期表中第ii族的金属的阳离子。
25.在一些实施方案中，本公开关于一种光刻胶剥离组合物，其包括下列(例如，包含下列、由下列组成或基本上由下列组成)：
26.1)至少一种水溶性极性非质子有机溶剂；
27.2)至少一种氢氧化季铵；
28.3)至少一种羧酸；
29.4)至少一种第ii族金属阳离子；
30.5)至少一种选自于由6-取代-2,4-二氨基-1,3,5-三嗪所组成的群组的铜腐蚀抑制剂；及
31.6)水；
32.其中，该组合物不含包含至少三个羟基的化合物(例如，糖醇，诸如甘油)。
33.在某些实施方案中，本公开的剥离组合物包括至少一种水溶性极性非质子有机溶剂。该水溶性极性非质子有机溶剂可以为一种水溶性溶剂或任何比例的水溶性溶剂的混合物。合适于在本公开中使用的此类溶剂的例子包括但不限于二甲亚砜、环丁砜、二甲基砜、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮、γ-丁内酯、碳酸丙二酯、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮及其混合物。在一些实施方案中，该水溶性极性非质子有机溶剂为二甲亚
砜、环丁砜、γ-丁内酯或n-甲基吡咯烷酮。
34.在某些实施方案中，本公开的剥离组合物包括至少一种水溶性极性非质子有机溶剂，其量为该剥离组合物的至少约30重量％(例如，至少约40重量％、至少约50重量％或至少约60重量％)及/或至多约90重量％(例如，至多约85重量％、至多约80重量％或至多约75重量％)。
35.任选地，本公开的剥离组合物包括至少一种醇溶剂，诸如水溶性醇溶剂。该水溶性醇溶剂的种类包括但不限于，烷烃二醇(包括但不限于亚烷基二醇)、二醇、烷氧基醇(包括但不限于二醇单醚)、饱和脂肪族一元醇、不饱和非芳香族一元醇、包括环结构的醇(例如，低分子量醇)及其混合物。该剥离组合物可包括一种醇溶剂或任何比例的醇溶剂的混合物。在一些实施方案中，本公开的组合物不包括至少一种醇溶剂。
36.水溶性烷烃二醇的例子包括但不限于，2-甲基-1,3-丙二醇、1,3-丙二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、频哪醇(pinacol)及亚烷基二醇。
37.水溶性亚烷基二醇的例子包括但不限于乙二醇、丙二醇、己二醇、二甘醇、二丙二醇、三甘醇及四甘醇。
38.水溶性烷氧基醇的例子包括但不限于3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、3-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇及水溶性二醇单醚。
39.水溶性二醇单醚的例子包括但不限于，乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单正丙基醚、乙二醇单异丙基醚、乙二醇单正丁基醚、二甘醇单甲基醚、二甘醇单乙基醚、二甘醇单丁基醚、三甘醇单甲基醚、三甘醇单乙基醚、三甘醇单丁基醚、1-甲氧基-2-丙醇、2-甲氧基-1-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、2-乙氧基-1-丙醇、丙二醇单正丙基醚、二丙二醇单甲基醚、二丙二醇单乙基醚、二丙二醇单正丙基醚、三丙二醇单乙基醚、三丙二醇单甲基醚、乙二醇单苄基醚及二甘醇单苄基醚。
40.水溶性饱和脂肪族一元醇的例子包括但不限于甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、1-丁醇、2-丁醇、异丁醇、叔丁醇、2-戊醇、叔-戊醇及1-己醇。
41.水溶性不饱和非芳香族一元醇的例子包括但不限于烯丙醇、炔丙醇、2-丁烯基醇、3-丁烯基醇及4-戊烯-2-醇。
42.包括环结构的水溶性、低分子量醇的例子包括但不限于四氢糠基醇、糠醇及1,3-环戊二醇。
43.在一些实施方案中，水溶性醇溶剂为烷氧基醇、四氢糠基醇及水溶性烷烃二醇。在一些实施方案中，水溶性醇溶剂为3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、3-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇、水溶性二醇单醚、水溶性亚烷基二醇及四氢糠基醇。在一些实施方案中，水溶性醇溶剂为3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、二甘醇单甲基醚、二甘醇单乙基醚、乙二醇单正丁基醚、丙二醇、己二醇及四氢糠基醇。
44.在一些实施方案中，当本文描述的光刻胶剥离方法使用本文描述的经加热的光刻胶剥离组合物时，为了安全性考虑，水溶性醇可具有大于110℃的沸点。
45.在一些实施方案中，本公开的剥离组合物包括至少一种醇溶剂，其量为该剥离组合物的至少约5重量％(例如，至少约7重量％、至少约10重量％或至少约12重量％)及/或至多约60重量％(例如，至多约45重量％、至多约35重量％或至多约25重量％)。
46.在一些实施方案中，本公开的剥离组合物包括至少一种氢氧化季铵。在一些实施方案中，较佳的氢氧化季铵是表示为通式[nr1r2r3r4]

oh的化合物，其中r1、r2、r3及r4各自独立地为任选地经羟基取代的直链、支链或环状烷基；经取代或未经取代的苯基、或者经取代或未经取代的苄基(例如，在其苯基上经取代或未经取代的苄基)。在苯基上及在苄基的苯基上的取代基可包括卤素、羟基、烷氧基或烷基。在一些实施方案中，氢氧化季铵为氢氧化四烷基铵。在一些实施方案中，氢氧化季铵为氢氧化四烷醇铵。在一些实施方案中，氢氧化季铵为两种或更多种氢氧化季铵呈任何比例的混合物。
[0047]
在一些实施方案中，较佳的氢氧化季铵为通式[nr1r2r3r4]

oh的化合物，其中r1、r2、r3及r4各自独立地为c
1-c4烷基、羟乙基、苯基或苄基。
[0048]
合适的氢氧化季铵化合物的例子包括但不限于，氢氧化四甲基铵(tmah)、氢氧化四乙基铵(teah)、氢氧化四丙基铵、氢氧化四丁基铵(tbah)、氢氧化乙基三甲基铵、氢氧化二乙基二甲基铵、氢氧化甲基三丙基铵、氢氧化丁基三甲基铵、氢氧化甲基三丁基铵、氢氧化戊基三甲基铵、氢氧化(2-羟乙基)三甲基铵(胆碱)、氢氧化(2-羟乙基)三乙基铵、氢氧化(2-羟乙基)三乙基铵、氢氧化(3-羟基丙基)三乙基铵、氢氧化三-2-羟基乙基铵、氢氧化四乙醇铵、氢氧化苯基三甲基铵、氢氧化苄基三甲基铵及其混合物。
[0049]
在一些实施方案中，本公开的剥离组合物包括至少一种氢氧化季铵，其量为该剥离组合物的至少约0.1重量％(例如，至少约0.5重量％、至少约1重量％或至少约1.5重量％)及/或至多约15重量％(例如，至多约12重量％、至多约10重量％、至多约8重量％、至多约5重量％或至多约3重量％)。
[0050]
在一些实施方案中，本公开的剥离组合物任选地包括至少一种第ii族金属阳离子。合适的第ii族金属阳离子的例子包括ca
2
、mg
2
、sr
2
及ba
2
。在一些实施方案中，本文描述的剥离组合物可包括第ii族金属阳离子，其量为至少约5ppm(例如，至少约7ppm、至少约8ppm或至少约10ppm)及/或至多约40ppm(例如，至多约35ppm、至多约25ppm、至多约20ppm或至多约15ppm)。在其它实施方案中，本公开的剥离组合物可排除(或可不含)上述第ii族金属阳离子，同时仍然能达成其目的(例如，提供优良的剥离及清洁性能，同时抑制cu及al蚀刻)。
[0051]
不希望受理论的束缚，据信包括溶解的第ii族金属阳离子(例如，钙阳离子)的剥离组合物可明显降低该剥离组合物的al蚀刻速率，因此允许该剥离组合物在使用期间抑制al蚀刻。进一步，不希望受理论的束缚，据信因为第ii族金属化合物通常不易溶于本文所描述的剥离组合物，所以加入可溶解第ii族金属阳离子的试剂(例如，通过与第ii族金属阳离子形成络合物)可明显增加该剥离组合物中溶解的第ii族金属阳离子的量，从而改良其al蚀刻抑制能力。
[0052]
因此，在一些实施方案中，本公开的剥离组合物可任选地包括改良第ii族金属阳离子在水溶性极性非质子有机溶剂中的溶解度的一种或多种化合物。这些化合物包括具有至少三个羟基的化合物。在一些实施方案中，该化合物为糖醇。预期在本公开的组合物中使用的糖醇包括但不限于，甘油、山梨糖醇、甘露醇、赤藻糖醇、阿拉伯糖醇、异麦芽酮糖醇(isomalt)、乳糖醇、麦芽糖醇、木糖醇、苏糖醇、核糖醇、半乳糖醇、艾杜糖醇及肌醇。在一些实施方案中，该糖醇为甘油或山梨糖醇。
[0053]
在一些实施方案中，本文描述的剥离组合物可包括至少一种具有至少三个羟基的
氯苯基)甲基]-；1,3,5-三嗪-2,4-二胺，6-[(苯硫基)甲基]-；1,3,5-三嗪-2,4-二胺，6-[(四氢-2h-吡喃-2-基)甲基]-；2-(4,6-二氨基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-氟-酚；1,3,5-三嗪-2,4-二胺，6-(1-乙基环戊基)-；1,3,5-三嗪-2,4-二胺，6-[[4-(二苯基甲基)-1-哌嗪基]甲基]-；9-吖啶羧酸，1,2,3,4-四氢-4-[(4-甲氧基苯基)亚甲基]-，(4,6-二氨基-1,3,5-三嗪-2-基)甲基酯；1h-苯并[去]异喹啉-1,3(2h)-二酮，2-[[(4,6-二氨基-1,3,5-三嗪-2-基)胺基]甲基]-；9-吖啶羧酸，2-(1,1-二甲基丙基)-1,2,3,4-四氢-，(4,6-二氨基-1,3,5-三嗪-2-基)甲基酯；1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺，n2-[2-[(7-氯-4-喹啉基)氨基]乙基]-；1,3,5-三嗪-2,4-二胺，6-[[4-(1-甲基乙基)苯氧基]甲基]-；1,3,5-三嗪-2,4-二胺，6-[[3-(三氟甲基)苯氧基]甲基]-；1,3,5-三嗪-2,4-二胺，6-[[(四氢-2h-吡喃-2-基)甲基]硫基]-；n-环己基-2-[(4,6-二氨基-1,3,5-三嗪-2-基)硫基]-丙酰胺；3-氯-4-[(4,6-二氨基-1,3,5-三嗪-2-基)甲氧基]-5-甲氧基-苯甲腈；苯乙酸，3-甲氧基-，(4,6-二氨基-1,3,5-三嗪-2-基)甲基酯；1,3,5-三嗪-2,4-二胺，6-[3-(1-吡咯啶基)苯基]-；1,3,5-三嗪-2-辛腈，4,6-二氨基-；s-三嗪-2-丁腈，4,6-二氨基-；1,3,5-三嗪-2-丙酸，4,6-二氨基-；1,3,5-三嗪-2-甲烷硫醇，4,6-二氨基-；苯酰胺，n-(4,6-二氨基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-羟基-；及1,3,5-三嗪-2,4-二胺，6-[(甲硫基)甲基]-。
[0060]
在一些实施方案中，本公开的剥离组合物包括至少一种铜腐蚀抑制剂，其量为该剥离组合物的至少约0.01重量％(例如，至少约0.05重量％、至少约0.1重量％或至少约0.5重量％)及/或至多约10重量％(例如，至多约7重量％、至多约5重量％或至多约2重量％)。
[0061]
在一些实施方案中，本公开的剥离组合物任选地包括一种消泡表面活性剂。合适的消泡表面活性剂的例子包括聚硅氧烷(例如，聚二甲基硅氧烷)、聚乙二醇甲基醚聚合物、环氧乙烷/环氧丙烷共聚物、四甲基癸炔二醇(tetramethyldecynediol)、聚乙二醇炔基醚聚合物(例如，通过使聚乙二醇与炔二醇(acetylenic diol)反应所制备的聚合物)、及缩水甘油基醚封端的炔二醇乙氧基化物(诸如，在美国专利第6717019号中所描述的那些，其通过引用并入本文中)。商用的消泡表面活性剂的例子包括surfynol 440、surfynol 104、surfynol md-20、troysol s366、coastal 1017f、aldo lf、dow db-100及dow dsp。在一些实施方案中，消泡表面活性剂为surfynol md-20、surfynol 104及troysol s366。在一些实施方案中，本公开的组合物不包括消泡表面活性剂。
[0062]
在一些实施方案中，本公开的剥离组合物包括至少一种消泡表面活性剂，其量为该剥离组合物的至少约0.01重量％(例如，至少约0.03重量％、至少约0.05重量％或至少约0.1重量％)及/或至多约3重量％(例如，至多约2重量％、至多约1重量％或至多约0.5重量％)。
[0063]
此外，在一些实施方案中，本公开的剥离组合物可包括额外的添加剂，诸如ph调节剂(诸如，有机酸、无机酸及有机碱)、腐蚀抑制剂、螯合剂、表面活性剂、有机溶剂(例如，二醇二醚)及灭菌剂，作为选择性组分。
[0064]
在一些实施方案中，本公开的剥离组合物可特别排除下列组分(例如，诸如上述某些组分)的一种或多种，若多于一种，可特别排除下列组分的任何组合。这些经排除的组分选自于由下列所组成的群组：聚合物、氧清除剂、酰胺肟、氧化剂(例如，过氧化物、氧合铵(oxoammonium)化合物、无机氧化剂及过酸)、磨料(例如，二氧化硅或氧化铝)、含氟化合物、胺、碱金属及碱土金属族碱(诸如，naoh、koh、氢氧化镁、氢氧化钙及lioh)、金属卤化物化合
物、次膦酸、四氢糠基醇、二醇、呋喃基醇、甘油、醣、芳基醚、n-羟基甲酰胺、烷醇胺、n-烷基烷醇胺、磺酸化聚合物、金属磺酸盐、羟胺、2-氨基苯并噻唑、硫基苯并三唑、磺酸化聚酯、尿素化合物、硅酸盐碱、硅烷、硅化合物、除消泡表面活性剂以外的表面活性剂、吡咯烷酮、空间位阻酰胺溶剂诸如1,3-二甲基-2-哌啶酮及1,5-二甲基-2-哌啶酮、除了dmso或二甲基砜或包括含硫取代基的三唑化合物的硫化合物、四唑鎓盐、硼酸及硼酸的盐或衍生物、苯并咪唑类、不含三唑的酚类化合物、螯合剂、缓冲剂、唑类(例如，二唑、三唑或四唑)、盐(例如，硫酸盐、磺酸盐、卤化物盐(诸如，氯化物盐)、硝酸盐、乙酸盐、磷酸盐；及金属盐，诸如金属卤化物、钾盐(例如，硝酸钾)、钠盐及银盐)、以及除了本公开描述的cu或al腐蚀抑制剂外的腐蚀抑制剂。
[0065]
在一些实施方案中，本公开的剥离组合物包括下列组分、由下列组分组成或基本上由下列组分组成：
[0066]
(1)至少约30重量％(例如，至少约40重量％、至少约50重量％或至少约60重量％)及/或至多约90重量％(例如，至多约85重量％、至多约80重量％或至多约75重量％)的至少一种水溶性极性非质子溶剂(例如，dmso)；
[0067]
(2)任选地，至少约5重量％(例如，至少约7重量％、至少约10重量％或至少约12重量％)及/或至多约60重量％(例如，至多约45重量％、至多约35重量％或至多约25重量％)的至少一种醇溶剂；
[0068]
(3)至少约0.1重量％(例如，至少约0.5重量％、至少约1重量％或至少约1.5重量％)及/或至多约15重量％(例如，至多约12重量％、至多约10重量％、至多约8重量％、至多约5重量％或至多约3重量％)的至少一种氢氧化季铵(例如，tmah)；
[0069]
(4)至少约1重量％(例如，至少约2.5重量％、至少约5重量％、至少约7重量％或至少约10重量％)及/或至多约25重量％(例如，至多约20重量％、至多约15重量％或至多约12.5重量％)的水；
[0070]
(5)至少约0.01重量％(例如，至少约0.05重量％、至少约0.1重量％或至少约0.5重量％)及/或至多约10重量％(例如，至多约7重量％、至多约5重量％或至多约2重量％)的至少一种选自于6-取代-2,4-二氨基-1,3,5-三嗪的铜腐蚀抑制剂(例如，6-苯基-2,4-二氨基-1,3,5-三嗪)；
[0071]
(6)任选地，至少约0.01重量％(例如，至少约0.03重量％、至少约0.05重量％或至少约0.1重量％)及/或至多约3重量％(例如，至多约2重量％、至多约1重量％或至多约0.5重量％)的至少一种消泡表面活性剂(例如，聚乙二醇炔基醚聚合物，诸如surfynol md-20)；
[0072]
(7)任选地，至少约5ppm(例如，至少约7ppm、至少约8ppm、或至少约10ppm)及/或至多约40ppm(例如，至多约35ppm、至多约25ppm、至多约20ppm或至多约15ppm)的至少一种第ii族金属阳离子(例如，ca
2
)；
[0073]
(8)任选地，至少约0.1重量％(例如，至少约0.5重量％、至少约1重量％或至少约1.5重量％)及/或至多约10重量％(例如，至多约8重量％、至多约5重量％或至多约3重量％)的至少一种具有至少三个羟基的化合物(例如，甘油)；及
[0074]
(9)任选地，至少约0.1重量％(例如，至少约0.2重量％、至少约0.3重量％或至少约0.4重量％)及/或至多约1.5重量％(例如，至多约1.2重量％、至多约0.9重量％或至多约
0.6重量％)的至少一种羧酸(例如，柠檬酸)。
[0075]
本公开的剥离组合物在本质上通常是碱性的。在一些实施方案中，本公开的剥离组合物具有至少约13(例如，至少约13.5或至少约14)的ph。不希望受理论的束缚，据信该剥离组合物的碱性本质可有助于去除在半导体基板上的光刻胶。
[0076]
本公开的一个实施方案为一种从半导体基板剥离或去除光刻胶的方法。该方法包括在足以从该基板表面去除光刻胶或光刻胶残余物的温度下，使包括光刻胶或光刻胶残余物的半导体基板与本文描述的剥离组合物接触合适的时间段。该方法可进一步包括在该接触步骤后用冲洗溶剂冲洗该半导体基板及/或在该冲洗步骤后干燥该半导体基板。在一些实施方案中，该方法基本上不去除在该半导体基板上的cu或al。
[0077]
在一些实施方案中，该光刻胶剥离方法包括下列步骤：
[0078]
(a)提供具有光刻胶涂层或光刻胶残余物的半导体基板；
[0079]
(b)使该半导体基板与本文描述的剥离组合物接触以去除该光刻胶涂层或光刻胶残余物；
[0080]
(c)以合适的冲洗溶剂冲洗该半导体基板；及
[0081]
(d)任选地，通过去除该冲洗溶剂且不危及该半导体基板的完整性的任何合适的方法来干燥该半导体基板。在一些实施方案中，该剥离方法进一步包括由通过上述方法获得的半导体基板形成半导体器件(例如，集成电路器件，诸如半导体芯片)。
[0082]
在本方法中欲被剥离的半导体基板具有需要被去除的至少一种光刻胶(例如，正性或负性光刻胶)。该半导体基板典型由硅、硅锗、如gaas的第iii-v族化合物、或其任何组合建构。该半导体基板可额外包括裸露的集成电路结构，诸如互连特征，如金属线及介电材料。用于互连特征的金属及金属合金包括但不限于，铝、铝铜合金、铜、钛、钽、钴、镍、硅、多晶硅、氮化钛、氮化钽、锡、钨、snag、snag/ni、cunisn、cucocu及cosn。该半导体基板还可包括下列层：层间介电质、氧化硅、氮化硅、碳化硅、氧化钛及掺杂碳的氧化硅。
[0083]
该半导体基板可通过任何合适的方法与剥离组合物接触，诸如将该剥离组合物放进槽中，并将该半导体基板沉浸及/或浸没在该剥离组合物中；将该剥离组合物喷洒到该半导体基板上；将该剥离组合物流到该半导体基板上；或其任何组合。在一些实施方案中，该半导体基板沉浸在该剥离组合物中。
[0084]
本公开的剥离组合物可在高达约90℃的温度(例如，约25℃至约80℃、约30℃至约60℃、或约40℃至约60℃)有效地使用。为了安全起见，最高温度通常保持在明显低于所用溶剂的闪点。
[0085]
类似地，该剥离时间可依所使用的具体剥离方法、温度及剥离组合物而在宽范围内变化。当使用沉浸批量式过程来剥离时，合适的时间范围，例如，可高达约60分钟。在一些实施方案中，用于批量式过程的合适的时间范围为约1分钟至约60分钟(例如，约3分钟至约20分钟、或约4分钟至约15分钟)。
[0086]
用于单晶圆制程的剥离时间范围可为约10秒至约5分钟(例如，约15秒至约4分钟、约15秒至约3分钟、或约20秒至约2分钟)。在一些实施方案中，可施加剥离组合物一次或多次。在单晶圆制程中所使用的剥离组合物的体积通常足以完全覆盖该基板，该体积将依基板尺寸及该剥离组合物的表面张力而定。
[0087]
为了进一步提升本公开的剥离组合物的剥离能力，可使用机械搅动方法。合适的
搅动方法的例子包括在该基板上环流该剥离组合物、将该剥离组合物流或喷洒在该基板上、及在该剥离过程期间以超音波或兆频超音波搅动。该半导体基板相对于地面的方向可呈任何角度。在一些实施方案中，水平或垂直方向是合适的。
[0088]
本公开的剥离组合物可用于本领域技术人员已知的剥离方法中。本公开的剥离组合物的明显优点为它们全部和部分包括相对无毒、不具腐蚀性及无反应性的组分，从而该组合物在宽的温度及制程时间范围是稳定的。本公开的剥离组合物通常与使用来建构用于批量及单晶圆剥离的现有及建议的半导体晶圆剥离过程方法的几乎全部材料化学兼容。
[0089]
在剥离后，在使用或不使用搅动手段的情况下，以合适的冲洗溶剂来冲洗该半导体基板约5秒至至多约5分钟。合适的冲洗溶剂的例子包括但不限于，去离子(di)水、甲醇、乙醇、异丙醇、n-甲基吡咯烷酮、γ-丁内酯、二甲亚砜、乳酸乙酯及丙二醇单甲基醚乙酸酯。该溶剂可使用类似于施加本文描述的剥离组合物所使用的方法进行施加。该剥离组合物可在该冲洗步骤开始前已经从该半导体基板去除，或该剥离组合物可在该冲洗步骤开始时仍然与该半导体基板接触。在一些实施方案中，该冲洗步骤中所使用的温度为16℃至27℃。
[0090]
任选地，该半导体基板在该冲洗步骤后进行干燥。可使用本领域已知的任何合适的干燥方法。合适的干燥方法的例子包括旋转干燥、使干燥气体流过该半导体基板、以加热手段诸如加热板或红外线灯来加热该半导体基板、marangoni干燥、rotagoni干燥、ipa干燥及其任何组合。干燥时间可取决于所使用的特定方法，但是通常为30秒至多数分钟的数量级。
[0091]
在一些实施方案中，该半导体基板可随后进行加工以在该基板上形成一个或多个电路，或可进行加工以通过例如组装(例如，切割及结合)以及封装(例如，芯片密封)形成半导体芯片。
[0092]
本公开参照下列实施例更详细地说明，这些实施例用于说明目的且不应被解释为限制本公开的范围。
[0093]
实施例
[0094]
制剂实施例1及2(fe-1及fe-2)
[0095]
制剂实施例1及2(fe-1及fe-2)通过按表1中所提供的顺序来混合各组分而制备。在fe-2中，最后三种组分在加入至其余组分前单独地混合。
[0096]
表1
[0097]
组分fe-1(重量％)fe-2(重量％)二甲亚砜(dmso)84.4584.25苯并胍胺0.50.7surfynol 4400.050surfynol md-2000.225％水性tmah1012di水52柠檬酸单水合物00.338柠檬酸钙四水合物00.012di水00.5总共100100
[0098]
使用具有多层si/sio2/ta/cu结构的硅或铜晶圆作为聚酰亚胺(pi)、聚苯并噁唑(pbo)或novolac-pac基的光刻胶膜的基板。这些膜通过旋涂或干膜层压方法在晶圆上产生。该膜的厚度范围在8至110微米内。通过使用掩模或掩模版曝露于光化辐射来产生微图案，并且该微图案使用水性碱或有机溶剂显影。除了novolac基膜外，将已显影的膜进一步曝露于辐射及/或在较高温度下硬化。在novolac光刻胶的情况中，在剥离前，通过电镀，以多种金属诸如cu、ni、pd、sn等填充接触孔及/或沟槽。
[0099]
将该晶圆切割成1x2英寸的片状并垂直放置在包括300毫升上述剥离剂溶液的600毫升烧杯中。使用磁棒搅拌该烧杯的内容物、使用pid控制器加热并维持在固定温度下。在期望的时间后，移出该晶圆片并立即用水冲洗且用氮气吹干。剥离程度及清洁程度通过使用dektak轮廓仪测量剩余膜的厚度来确定，并通过扫描电子显微镜检查。结果总结在下列表2中。
[0100]
表2
[0101][0102]
n/a指为“不适用”。
[0103]
如表2所示，fe-1及fe-2两者皆能够完全去除所测试的光刻胶膜(除了在样品5及6中所测试的光刻胶膜外)。
[0104]
虽然本公开已经参照其一些实施方案详细地说明，要了解的是，可在所描述及主张的精神及范围内进行修改及变化。