專利名稱：化學(xué)漂洗組合物的制作方法
背景技術(shù)：
(1)發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種用于在TFT-LCD(薄膜晶體管液晶顯示器)和半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)方法中去除光敏樹(shù)脂(抗蝕劑)膜所用的稀釋劑組合物，更具體的說(shuō)，涉及一種稀釋劑組合物，它能有效地在TFT-LCD器件和半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)過(guò)程中去除形成在襯底上所涂抗蝕劑薄膜邊緣或襯底背面上所形成的不要的薄膜組成部分。
(2)現(xiàn)有技術(shù)的描述在精密電路如TFT-LCD電路或半導(dǎo)體集成電路的圖形形成中，抗蝕性組合物被均勻地涂覆或施加在絕緣薄膜或在襯底上所形成的導(dǎo)電金屬薄膜上。在有某些圖形的掩膜存在下，使涂覆的抗蝕性組合物暴光并顯影而得到圖形。使用圖形形成的抗蝕性膜作掩膜進(jìn)行蝕刻金屬薄膜或絕緣薄膜，再除去留下的抗蝕性薄膜以形成精密電路。當(dāng)使用平版印刷術(shù)方法制造TFT-LCD或半導(dǎo)體器件時(shí)，使抗蝕性膜在襯底，如玻璃或硅晶片上形成，并在抗蝕性膜暴光和顯影前，用稀釋劑漂洗襯底，以去除所形成的抗蝕性薄膜邊緣上的不要的抗蝕性組成部分和在襯底背面上所形成的不要的抗蝕性薄膜。
對(duì)于漂洗和去除襯底上抗蝕性薄膜的稀釋劑，已知有水、無(wú)機(jī)和有機(jī)堿稀釋劑和有機(jī)胺稀釋劑如一乙醇胺。使用無(wú)機(jī)堿稀釋劑時(shí)，在去除不要的薄膜后無(wú)機(jī)材料留下，以至于它們可污染工藝設(shè)備，并且去除效率低。因此，使用有機(jī)堿和有機(jī)胺作為稀釋劑的主要成分，而無(wú)機(jī)堿作次要成分。有機(jī)堿和有機(jī)胺蒸發(fā)后留下少量不要的物質(zhì)，致使它們不會(huì)腐蝕設(shè)備。另外，由于它們對(duì)抗蝕劑具有良好的溶解性，所以它們?nèi)コ刮g劑的效率極佳。
其它的稀釋劑組分包括無(wú)機(jī)堿，如氫氧化鉀、氫氧化鈉、磷酸鈉、硅酸鈉、碳酸鈉或碳酸氫鈉；有機(jī)堿，如氫氧化四甲基銨；和有機(jī)溶劑，如雙丙甘醇一甲基醚、丙二醇一甲基醚、丙二醇一甲醚乙酸酯，或乙酸n-丁酯。然而，這些有機(jī)溶劑不能提供足夠的去除抗蝕劑的效果，尤其是，無(wú)機(jī)堿含量的提高能引起蒸發(fā)后設(shè)備的腐蝕問(wèn)題。
由此，需要研制一種具有優(yōu)良的去除抗蝕劑的效能并能防止設(shè)備腐蝕的新稀釋劑組合物。
發(fā)明概述本發(fā)明是在考慮到現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題下完成的，本發(fā)明的目的在于提供一種用于在TFT-LCD器件和半導(dǎo)體器件制造過(guò)程中去除抗蝕劑的稀釋劑組合物，該組合物具有優(yōu)良的去除抗蝕劑的效果并能防止設(shè)備的腐蝕。
為達(dá)到此目的，本發(fā)明提供一種用于去除抗蝕劑的稀釋劑組合物，該組合物含有a)0.1～5wt％的無(wú)機(jī)堿化合物；b)0.1～5wt％的有機(jī)胺；c)0.1～30wt％的有機(jī)溶劑；d)0.01～5wt％的包含一種以1∶5～1∶25重量比的陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑的表面活性劑；和e)60～99wt％的水。
最佳實(shí)施方式的詳細(xì)說(shuō)明現(xiàn)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
本發(fā)明者認(rèn)定一種含有特定比率的一種或多種無(wú)機(jī)堿、有機(jī)胺、一種或多種有機(jī)溶劑以及表面活性劑的組合物，該組合物具有去除抗蝕劑的效果并可以防止設(shè)備的腐蝕。
在本發(fā)明用于去除抗蝕劑的稀釋劑組合物中，無(wú)機(jī)堿(a)可以是選自氫氧化鉀、氫氧化鈉、磷酸鈉、硅酸鈉、碳酸鈉和碳酸氫鈉中的一種或多種化合物。相對(duì)于總稀釋劑組合物而言，無(wú)機(jī)堿化合物的含量?jī)?yōu)選為0.1～5wt％，更好的是0.5～3wt％。假若含量低于0.5wt％，去除抗蝕劑的效果變差，因?yàn)樵摻M合物不能很好地滲入抗蝕劑。另外，若無(wú)機(jī)堿含量超過(guò)5wt％，稀釋劑蒸發(fā)后設(shè)備的腐蝕將嚴(yán)重，并且因?yàn)檫^(guò)度的滲入，由于在抗蝕劑去除區(qū)的界面上稀釋劑組合物累積，使顯影不充分。
在本發(fā)明適合去除抗蝕劑的稀釋劑組合物中，有機(jī)胺(b)可以是選自單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、一乙胺、二乙胺、三乙胺、乙二醇胺、丙二醇胺、丁二醇胺、二甘醇胺和雙丙甘醇胺中的一種或多種化合物。相對(duì)于總稀釋劑組合物來(lái)說(shuō)，有機(jī)胺的含量?jī)?yōu)選為0.1～5wt％，更好的是1～4wt％。若該含量低于0.1wt％，滲入抗蝕劑聚合物變?nèi)?，致使去除抗蝕劑的速度下降。另外，若超過(guò)5wt％，由于過(guò)度的滲入而使稀釋劑組合物在去除抗蝕劑邊界上累積，使顯影不充分。
此外，在本發(fā)明用于去除抗蝕劑的稀釋劑中，有機(jī)溶劑(c)優(yōu)選是可與水混溶的并能充分溶解抗蝕劑和有機(jī)胺化合物的一種化合物。具體地，可以使用選自乙二醇苯基醚、丙二醇苯基醚、丁二醇苯基醚、二甘醇苯基醚、雙丙甘醇苯基醚、雙丙甘醇一甲醚、二甘醇單乙醚、丙二醇一甲醚、丙二醇一甲醚乙酸酯、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N-乙基吡咯烷酮(NEP)、N-丙基吡咯烷酮(NNP)、N-羥甲基吡咯烷酮和N-羥乙基吡咯烷酮中的一種或多種化合物。有機(jī)溶劑的含量?jī)?yōu)選為0.1～30wt％，更好的是1～10wt％。若該含量低于0.1wt％時(shí)，則對(duì)于抗蝕劑和有機(jī)胺化合物的溶解度變差。另外，若超過(guò)30wt％時(shí)，則廢液的處理將變成問(wèn)題。
在本發(fā)明用于去除抗蝕劑的稀釋劑組合物中，表面活性劑(d)優(yōu)選是陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑的混合物。表面活性劑與水混溶并且在有機(jī)溶劑中也是可溶的。陰離子表面活性劑可以提高對(duì)有機(jī)溶劑和水的溶解度。對(duì)于陰離子表面活性劑，可以使用十二烷基硫酸鈉、烷基硫酸鈉等。對(duì)于非離子表面活性劑，可以使用聚氧乙基醚、聚氧丙基醚、聚氧乙基辛基苯基醚、聚氧丙基辛基苯基醚、聚氧乙基丙基醚、聚氧乙基丙基辛基苯基醚及其混合物。陰離子表面活性劑與非離子表面活性劑的混合比(重量比)優(yōu)選為1∶5～1∶25。若該混合比低于1∶5時(shí)，對(duì)有機(jī)溶劑和水的溶解度變差。另外，若該混合比超過(guò)1∶25時(shí)，則去除抗蝕劑的效果變差。表面活性劑的含量?jī)?yōu)選為0.01wt％～5wt％。若該含量低于0.01wt％時(shí)，有機(jī)胺、有機(jī)溶劑和水的混合將變得困難。另外，若該混合比超過(guò)5wt％時(shí)，則稀釋劑組合物的去除抗蝕劑效率變差。
在本發(fā)明用于去除抗蝕劑的稀釋劑組合物中，水(e)，是基本成分，優(yōu)選是通過(guò)離子交換樹(shù)脂過(guò)濾的純水，更好的是超純水，其電阻率大于18MΩ。相對(duì)于總稀釋劑組合物來(lái)說(shuō)，水的含量為60～99wt％。若該含量低于60wt％時(shí)，廢溶液的處理將成為問(wèn)題。另外，若該含量超過(guò)99wt％時(shí)，去除抗蝕劑的效率將變差。
本發(fā)明的稀釋劑組合物可以解決漂洗效率不充分和常規(guī)無(wú)機(jī)堿混合物污染設(shè)備的問(wèn)題，其中所述無(wú)機(jī)堿混合物包括，如氫氧化鉀、氫氧化鈉、磷酸鈉、硅酸鈉、碳酸鈉以及碳酸氫鈉；有機(jī)堿，如氫氧化四甲基銨；和有機(jī)溶劑，如雙丙甘醇一甲醚、丙二醇一甲醚、丙二醇一甲醚乙酸酯和乙酸n-丁酯。尤其是，它能甚至去除精密的抗蝕劑薄膜。
在下文，本發(fā)明將通過(guò)實(shí)施例予以更詳細(xì)地說(shuō)明。然而，下列的實(shí)施例僅用于對(duì)本發(fā)明的理解，且本發(fā)明并不限于下列的實(shí)施例。在下列實(shí)施例中，除非另有說(shuō)明，百分比和混合比都以重量為基礎(chǔ)。實(shí)施例1-8和對(duì)比例1-4通過(guò)混合有機(jī)胺、有機(jī)溶劑、表面活性劑和水來(lái)制備實(shí)施例1-8和對(duì)比例1-4的稀釋劑組合物，其比值示于表1。
表1
表1中，TMAH是氫氧化四甲基銨，MEA是單乙醇胺，DEGA是二甘醇胺，TEA是三乙胺，TEOA是三乙醇胺，NMP是N-甲基吡咯烷酮，PPOH是丙二醇苯基醚，DPGME是雙丙甘醇一甲醚，PGMEA是丙二醇一甲醚乙酸酯，n-BA是乙酸n-丁酯，PGME是丙二醇一甲醚，POEO是聚氧乙基辛基苯基醚和ES是十二烷基硫酸鈉。
物理性能檢驗(yàn)樣品的制備將一般使用的有色抗蝕劑組合物(FujiFilm Arch的CR-8131L、CG-8130L、CB-8140L、CR-8100L、CG-8100L和CB-8100L)自旋涂覆在LCD玻璃襯底上，在該襯底上已沉積有Cr BM(黑底)，致使最終的薄膜厚度成為1.0～2.0μm。樣品是通過(guò)在一室內(nèi)(0.5乇)真空干燥襯底60秒鐘而制備的。
把玻璃襯底浸入實(shí)施例1～8和對(duì)比例1～4中的稀釋劑組合物中2秒鐘。用去離子水漂洗襯底后，用肉眼和光學(xué)電子顯微鏡(LEICA的FTM-200)觀察邊緣上不要的薄膜的去除狀態(tài)。結(jié)果示于表2中。
表2
如表2所示，本發(fā)明的稀釋劑組合物(實(shí)施例1-8)顯示出良好的去除抗蝕劑的效果。相反，對(duì)比例1-4的稀釋劑組合物顯示差的去除抗蝕劑的效果。
如上所述，本發(fā)明用于去除抗蝕劑的稀釋劑組合物，具有良好的去除TFT-LCD器件和半導(dǎo)體器件制造工藝中在抗蝕劑薄膜的邊緣上或襯底背面上所形成的不要的抗蝕劑薄膜組成部分的效果。另外，該組合物沒(méi)有設(shè)備腐蝕的問(wèn)題。
權(quán)利要求
1.用于去除抗蝕劑的稀釋劑組合物，包含a)0.1～5wt％的無(wú)機(jī)堿混合物；b)0.1～5wt％的有機(jī)胺；c)0.～30wt％的有機(jī)溶劑；d)0.01～5wt％的包含以1∶5～1∶25重量比的陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑的表面活性劑；和e)60～99wt％的水。
2.按權(quán)利要求1所述的用于去除抗蝕劑的稀釋劑組合物，其中無(wú)機(jī)堿化合物是選自氫氧化鉀、氫氧化鈉、磷酸鈉、硅酸鈉、碳酸鈉和碳酸氫鈉中的一種或多種化合物。
3.按權(quán)利要求1所述的用于去除抗蝕劑的稀釋劑組合物，其中有機(jī)胺是選自單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、單乙胺、二乙胺、三乙胺、乙二醇胺、丙二醇胺、丁二醇胺、二甘醇胺和雙丙甘醇胺中的一種或多種化合物。
4.按權(quán)利要求1所述的用于去除抗蝕劑的稀釋劑組合物，其中有機(jī)溶劑是選自乙二醇苯基醚、丙二醇苯基醚、丁二醇苯基醚、二甘醇苯基醚、雙丙甘醇苯基醚、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N-乙基吡咯烷酮(NEP)、N-丙基吡咯烷酮(NPP)、N-羥甲基吡咯烷酮和N-羥乙基吡咯烷酮中的一種或多種化合物。
5.按權(quán)利要求1所述的用于去除抗蝕劑的稀釋劑組合物，其中陰離子表面活性劑是十二烷基硫酸鈉或烷基硫酸鈉。
6.按權(quán)利要求1所述的用于去除抗蝕劑的稀釋劑組合物，其中非離子表面活性劑是選自聚氧乙醚、聚氧丙醚、聚氧乙基辛基苯基醚、聚氧丙基辛基苯基醚、聚氧乙基丙基醚和聚氧乙基丙基辛基苯基醚中的一種或多種化合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在TFT－LCD制造工藝中去除抗蝕劑的稀釋劑組合物，更具體的說(shuō)，涉及一種用于去除抗蝕劑的稀釋劑組合物，該組合物含有a)0.1～5wt％的無(wú)機(jī)堿化合物；b)0.1～5wt％的有機(jī)胺；c)0.1～30wt％的有機(jī)溶劑；d)0.01～5wt％的包含以1∶5～1∶25重量比的陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑的表面活性劑；和e)60～99wt％的水。本發(fā)明用于去除抗蝕劑的稀釋劑組合物，具有在TFT－LCD器件和半導(dǎo)體器件制造工藝中良好地去除在抗蝕劑薄膜邊緣或襯底背面上所形成的不要的抗蝕劑薄膜的組成部分。另外，本發(fā)明的稀釋劑組合物沒(méi)有設(shè)備的腐蝕問(wèn)題。
文檔編號(hào)C11D3/08GK1585914SQ02822424
公開(kāi)日2005年2月23日 申請(qǐng)日期2002年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月13日
發(fā)明者蔡永培, 崔時(shí)明, 盧在成, 崔正善 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社