專利名稱:抗蝕劑剝離劑組合物及抗蝕劑去除方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種用于剝離照相平板印刷(photo-lithography)工藝中所使用的抗蝕劑的組合物,具體地涉及一種在剝離用于形成金屬布圖的抗蝕劑時(shí),能夠降低金屬膜的腐蝕、且能達(dá)到優(yōu)秀的剝離效果的抗蝕劑剝離劑組合物。
背景技術(shù):
抗蝕劑是在照相平板印刷工藝中必不可少的物質(zhì),而照相平板印刷工藝一般應(yīng)用在集成電路(integrated circuit,IC)、大規(guī)模集成電路(large scaleintegration,LSI)、超大規(guī)模集成電路(very large scale integration,VLSI)等的半導(dǎo)體裝置和液晶顯示器、平板顯示器等的圖像顯示裝置的制造上。
以下簡(jiǎn)單說明照相平板印刷工藝。
首先,在半導(dǎo)體基板或玻璃基板等預(yù)定基板上形成抗蝕劑膜。上述基板可以是在形成抗蝕劑膜之前未經(jīng)任何工序的基板,但通常是在形成抗蝕劑膜之前經(jīng)過若干工序的前處理工藝、并形成有金屬布線等下層結(jié)構(gòu)的基板。因此,上述抗蝕劑膜通常形成在已于內(nèi)部或上部具有預(yù)定的下層結(jié)構(gòu)的基板上。上述抗蝕劑膜可形成在基板上面的整個(gè)區(qū)域或者某些部分區(qū)域,但通常涂敷在基板的整個(gè)表面。在后續(xù)的圖形化工藝中,剝離預(yù)定區(qū)域的抗蝕劑膜,以暴露基板上部,并留下其它區(qū)域的抗蝕劑膜,從而通過殘留的抗蝕劑膜保護(hù)基板上部。在整個(gè)基板表面涂敷抗蝕劑膜的方法有數(shù)種,但通常使用旋涂法。
接著,將形成有預(yù)定圖案的曝光掩膜,緊貼在形成于上述基板整個(gè)表面的抗蝕劑上部,或者以預(yù)定距離隔開設(shè)置在抗蝕劑上部。之后,對(duì)上述掩膜全面照射如紫外線、電子束、X射線等高能量光化射線,以進(jìn)行曝光工藝。所述掩膜圖案可分為兩個(gè)區(qū)域,即上述高能量光化射線的透光區(qū)和遮光區(qū)。因此,透過上述掩膜圖案透光區(qū)的上述高能量光化射線,可到達(dá)其下部的抗蝕劑膜。到達(dá)上述抗蝕劑膜的高能量光化射線,將改變抗蝕劑膜的物理性質(zhì)。結(jié)束上述高能量光化射線的照射后,上述抗蝕劑膜將被分成未改變物理性質(zhì)區(qū)域和改變物理性質(zhì)區(qū)域。通過如上抗蝕劑膜的物性改變與否來被區(qū)劃形成的圖案,由于其被掩膜暫時(shí)形成,因此通常被稱為掩膜圖案的“潛像(latent)”。
之后,對(duì)上述抗蝕劑膜上的潛像進(jìn)行顯像工藝,以形成由掩膜圖案轉(zhuǎn)印的抗蝕劑圖案。接著,將抗蝕劑圖案用作蝕刻掩膜,對(duì)基板進(jìn)行蝕刻,從而在基板內(nèi)部最終形成預(yù)定圖案。之后,剝離殘留在具有預(yù)定圖案的基板上的抗蝕劑圖案,就可結(jié)束照相平版印刷工藝。
另外,美國(guó)專利第5,310,428號(hào)公開一種聚碳酸酯及內(nèi)酯的再生方法。日本專利公開平11-218933號(hào)公開一種含有丙二醇烷基醚、C1-C7的甲酮及內(nèi)酰胺或者內(nèi)酯類的、用于沖洗或去除抗蝕劑的溶劑。但,上述通過分級(jí)蒸餾,將內(nèi)酯與不純物分離,從而使內(nèi)酯再生的方法。該方法與本方法中實(shí)時(shí)分解的方式相比差距很大,而且用完之后需回收包含一定量抗蝕劑的溶劑,并對(duì)其進(jìn)行另外的分級(jí)蒸餾工序,因此存在費(fèi)用增加的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述問題而作,其目的在于提供一種去除力強(qiáng)、藥液疲勞度小的抗蝕劑剝離劑組合物。
為達(dá)到所述目的,本發(fā)明提供一種抗蝕劑剝離劑組合物,其包含選自由化學(xué)式1及化學(xué)式2表示的化合物中的內(nèi)酯類化合物,[化學(xué)式1] [化學(xué)式2]
上述化學(xué)式中,R分別表示氫、C1-C10的烷基、C1-C10的烷醇基(alkanolgroup)、C1-C10的乙酸烷基酯基(alkyl acetate group)。
另外,本發(fā)明涉及一種抗蝕劑去除方法, 該方法包括,利用權(quán)利要求1至10中任何一項(xiàng)所述的組合物,在照相平板印刷工藝中去除及沖洗抗蝕劑的步驟。
具體實(shí)施例方式
以下,更詳細(xì)說明本發(fā)明。
本發(fā)明提供一種在照相平版印刷工藝中形成抗蝕劑圖案后,用于剝離殘留在基板上的抗蝕劑的剝離劑組合物。
在本發(fā)明中,為了降低藥液疲勞度,將由若干成分組成的抗蝕劑剝離劑組合物,作為沸點(diǎn)高的單一溶劑來使用。本發(fā)明中,作為高沸點(diǎn)單一溶劑,最好使用極性或非極性溶劑。其中,極性溶劑因其特性,而使在抗蝕劑的分解工序中可額外加入的臭氧或過氧化氫水等氧化劑過快分解或不能使之穩(wěn)定,因此會(huì)降低分解效率,但其對(duì)抗蝕劑具有優(yōu)異的剝離性能。另外,當(dāng)使用非極性溶劑時(shí),其對(duì)抗蝕劑的剝離性能不如極性溶劑,但可穩(wěn)定臭氧或過氧化氫水等氧化劑。為了彌補(bǔ)上述溶劑的缺點(diǎn),本發(fā)明通過加入催化劑或添加劑來穩(wěn)定臭氧或過氧化氫水等氧化劑,并促進(jìn)分解所需的自由基的生成,或者加入胺、有機(jī)酸或者其他添加劑來輔助剝離性能。
具體而言,作為本發(fā)明的抗蝕劑剝離劑組合物單一溶劑,其選自由化學(xué)式1及化學(xué)式2表示的內(nèi)酯類化合物。這些內(nèi)酯類化合物,應(yīng)在臭氧或過氧化氫水等氧化劑中不致被分解,而且其沸點(diǎn)也應(yīng)高于120℃以上,并在高溫下也應(yīng)有較小的藥液減少。上述抗蝕劑剝離劑組合物中,可包含100重量份的上述內(nèi)酯類化合物。
另外,為了防止抗蝕劑含于藥液中而降低剝離性能,本發(fā)明采用在抗蝕劑剝離工藝中可分解抗蝕劑樹脂和感光劑的催化劑和添加劑等,并為了彌補(bǔ)因使用單一溶劑而下降的剝離性能而加入特定的添加劑。
本發(fā)明的抗蝕劑剝離劑組合物,除了包含上述化合物之外,還可包含有機(jī)酸、氧化劑或者其混合物。
向內(nèi)酯類化合物中添加氧化劑的主要目的在于,去除包含在溶劑中的抗蝕劑。而且向內(nèi)酯類化合物中添加有機(jī)酸的目的在于提高溶劑本身所缺少的抗蝕劑剝離能力的同時(shí)、提高氧化劑的分解效率。即使按原有目的分別使用有機(jī)酸、氧化劑,為了更加提高效率,也要通過溶劑中的有機(jī)酸、或者熱量,激活由氧化劑所生成的自由基。雖然有機(jī)酸能夠起到提高自由基的生成效率的催化劑作用,但,更適于提高抗蝕劑的剝離性能,以及改善根據(jù)條件生成自由基的溶劑環(huán)境。為提高自由基的生成效率,實(shí)際上需要可與臭氧和過氧化氫水及氧化劑一起使用的催化劑、添加劑以及與其相適應(yīng)的手段。
如上所述的本發(fā)明的抗蝕劑剝離劑組合物,可包含70-99.9重量份的內(nèi)酯類化合物及0.1-30重量份的有機(jī)酸或胺。
另外,本發(fā)明的抗蝕劑剝離劑組合物,可包含90-98.99重量份的內(nèi)酯類化合物及0.01-10重量份的氧化劑。
另外,本發(fā)明的抗蝕劑剝離劑組合物,可包含70-98.99重量份的內(nèi)酯類化合物、1-30重量份的有機(jī)酸或胺、以及0.01-10重量份的氧化劑。
另外,本發(fā)明的抗蝕劑剝離劑組合物,可包含70-99.499重量份的內(nèi)酯類化合物、0.001-1重量份的臭氧、以及0.5-10重量份除臭氧外的氧化劑。
另外,本發(fā)明的抗蝕劑剝離劑組合物,可含有70-98.999重量份的內(nèi)酯類化合物、1-30重量份的有機(jī)酸、0.001-1重量份的臭氧、以及0.5-10重量份的除臭氧外的氧化劑。
本發(fā)明中作為單一組分組合物所使用的內(nèi)酯類化合物是選自γ-丁內(nèi)酯(Gamma-Butyrolactone)、γ-亞甲基-γ-丁內(nèi)酯(Gamma-methylene-Gamma-Butyrolactone)、α-甲基-γ-丁內(nèi)酯(Alpha-methy-Gamma-Butyrolactone)、α-亞甲基-γ-丁內(nèi)酯(Alpha-methylene-Gamma-Butyrolactone)、2-乙酰丁內(nèi)酯(2-acetylButyrolactone)、γ-己內(nèi)酯(Gamma-hexanol actone)、δ-己內(nèi)酯(delta-hexanolactone)、γ-壬內(nèi)酯(Gamma-Nonaneolactone)、δ-辛內(nèi)酯(delta-octanolactone)、γ-戊內(nèi)酯(Gamma-valerolactone)、δ戊內(nèi)酯(delta-valerolactone)、δ-己醇內(nèi)酯(delta-hexanone lactone)中的至少一種化合物。
本發(fā)明中組合物為雙組分到四組分時(shí),上述內(nèi)酯類化合物的含量可根據(jù)所添加的化合物進(jìn)行變更。當(dāng)該組合物為含有氧化劑的雙組分時(shí),最好使用90-99.99重量份的內(nèi)酯類化合物。而當(dāng)該組合物為包含有機(jī)酸或胺、以及氧化劑的三組分時(shí),最好使用70-98.99重量份的內(nèi)酯類化合物。當(dāng)該組合物為含有臭氧、以及除臭氧外的氧化劑時(shí),使用70-99.499重量份的內(nèi)酯類化合物。另外,當(dāng)該組合物為含有臭氧及除臭氧外的氧化劑、以及有機(jī)酸或胺時(shí),可包含70-98.999重量份的內(nèi)酯類化合物。此時(shí),在各個(gè)情況中,上述內(nèi)酯類化合物的含量低于下限值時(shí),氧化劑及有機(jī)酸或者胺的重量份相對(duì)增加,從而導(dǎo)致金屬布線的腐蝕、以及去除抗蝕劑的能力下降,而當(dāng)上述內(nèi)酯類化合物的含量高于上限值時(shí),氧化劑、及有機(jī)酸或者胺的重量份相對(duì)減少,從而減少自由基的生成,導(dǎo)致難以分解溶劑中的抗蝕劑。
上述有機(jī)酸或胺本身有助于抗蝕劑的剝離,并與抗蝕劑中的感光性化合物(PAC)進(jìn)行反應(yīng),氧化感光性化合物。由于上述感光性化合物存在于高分子之間,因此已氧化的感光性化合物被溶解在內(nèi)酯類化合物中,且其高斯鏈變得松馳而呈易溶的狀態(tài)。有機(jī)酸或胺在單一溶劑中,不僅可以對(duì)該單一溶劑所缺乏的抗蝕劑剝離性能的起到輔助性的作用,還可以通過調(diào)整溶劑的pH值來調(diào)整酸度,以形成可供氧化劑在溶劑中易于形成自由基的條件而調(diào)整氧化劑的活性。例如,當(dāng)pH值7.5以上時(shí),將易于形成羥自由基;而pH值7.5以下時(shí),可使溶劑中的氧化劑呈穩(wěn)定狀。
上述有機(jī)酸在減少溶劑的pH值的條件下,使臭氧或過氧化氫水等氧化劑以被限制在一定量的狀態(tài)穩(wěn)定地存在于溶劑中,并使之分解為羥基或氧基。上述有機(jī)酸優(yōu)選選自羧酸、二羧基酸及其酸酐。例如,可選自苯甲酸(benzoicacid)、甲基苯甲酸(methyl benzoic acid)、羥基苯甲酸(hydroxy benzoicacid)、氨基苯甲酸(amino benzoic acid)、檸檬酸(citric acid)、丁二酸(succinic acid)、羥基丁二酸(malic acid)、順丁烯二酸(maleicacid)、水楊酸(salicylic acid)、草酸(oxalic acid)、鄰苯二甲酸(phthalicacid)、衣康酸(Itaconic acid)、鄰苯二甲酸酐(phthalic anhydride)、丁二酸酐(succinic anhydride)及衣康酸酐(Itaconic Anhydride)中的至少一種化合物。
上述胺在增加溶劑的pH值的條件下,使臭氧或過氧化氫水等氧化劑被急劇分解,并使之生成大量的羥基或氧基,以此可在短時(shí)間內(nèi)分解有機(jī)物。但其與內(nèi)酯類化合物混合時(shí)發(fā)生反應(yīng),形成酰胺類化合物,因此只限定使用三級(jí)胺或二級(jí)胺。例如,可選自二甲基乙醇胺(Dimethylethanolamine)、二乙基甲醇胺(diethylmethaneolamine)、二乙基乙醇胺(Diethylethanolamine)、甲基二乙醇胺(Methyl diethanol amine)、乙基二甲醇胺(ethyldimethaneolamine)、乙基二乙醇胺(ethyldiethanol amine)、三甲醇胺(trimethanolamine)、三乙醇胺(triethanol amine)、1-(N,N-二甲基)-2-(2-羥基乙氧基)乙胺(1-(N,N-Dimethyl)-2-(2-hydroxyethoxy)ethylamine)、N-甲基-N-(N,N-二甲氨基乙基)-氨基丁醇(N-methyl-N-(N,N Dimethylaminoethyl)aminobutanol)、N-甲基-N-(N,N二甲氨基乙基)-氨基乙醇(N-methyl-N-(N,N Dimethylaminoethyl)aminoethanol)中的至少一種化合物。
本發(fā)明中組合物為雙組分或三組分時(shí),基于組合物總量100重量份,最好使用0.1-30重量份的有機(jī)酸或胺。此時(shí),其含量若小于0.1重量份,去除由于干式刻蝕而變性的抗蝕劑的能力下降,而且單一調(diào)節(jié)溶劑的pH值很難形成自由基的生成環(huán)境。而其含量若超過30重量份,將會(huì)降低凝膠化的高分子的溶解能力,從而導(dǎo)致整體性地降低抗蝕劑的去除性能。
本發(fā)明組合物中的氧化劑,優(yōu)選使用選自臭氧、過氧化氫、叔丁基過氧化氫(tert-butyl hydrogen peroxide)、過氧化氫苯甲酰(benzoyl hydrogenperoxide)、過氧化氫脲(urea hydrogen peroxide)、硝酸銨(Ammoniumnitrate)、甲酸銨(Ammonium Formate)、碳酸銨(ammonium carbonate)、重碳酸銨(ammonium bicarbonate)、醋酸銨(Ammonium Acetate)、氟化氫銨(ammonium hydrogen difluoride)、硫氰酸銨(ammonium thiocyanate)、硫酸銨(ammonium sulphate)、硫化銨(ammonium sulfide)、草酸銨(ammoniumoxalate)、硫代硫酸銨(ammonium thiosulfate)中的至少一種,而最好使用臭氧。當(dāng)使用臭氧時(shí),最好同時(shí)使用除臭氧之外的一種以上氧化劑。此時(shí),氧化劑最好是使用選自過氧化氫水及銨鹽中的化合物,而添加過氧化氫水或銨鹽等氧化劑時(shí),必須先使其溶解在水中,這樣才能見效。當(dāng)同時(shí)使用臭氧和過氧化氫水時(shí),其對(duì)抗蝕劑的分解性能可翻倍;當(dāng)同時(shí)使用臭氧和銨鹽時(shí),可增加抗蝕劑分解性能,并能易于剝離在灰化工藝后所產(chǎn)生的變質(zhì)抗蝕劑。在不包含臭氧時(shí),也可確認(rèn)對(duì)抗蝕劑的分解能力,但可以發(fā)現(xiàn)與使用臭氧時(shí)相比,其對(duì)抗蝕劑成分中樹脂的分解能力有所下降,而對(duì)感光劑的分解性能相比,其對(duì)抗蝕劑成分中樹脂的分解能力有所下降,而對(duì)感光劑的分解性能相同。因此,本發(fā)明中可混合使用一種以上氧化劑,而最好是單獨(dú)使用臭氧,而且根據(jù)所需工藝可使用不同的氧化劑。
作為氧化劑使用的過氧化氫水、臭氧、銨鹽等,可在特定條件下,生成羥自由基、氧自由基、銨自由基來分解抗蝕劑成分中的感光性化合物,以此直接降低溶劑中的抗蝕劑含量,不僅如此,還可提高溶劑本身所缺乏的對(duì)抗蝕劑的剝離性能。
此時(shí),作為氧化劑使用的臭氧,應(yīng)通過臭氧發(fā)生器進(jìn)行實(shí)時(shí)供給,而為了分解或剝離溶于溶劑中的抗蝕劑及涂敷在基板上的抗蝕劑,溶劑中應(yīng)溶解有50-100ppm左右的臭氧,最低也應(yīng)包含30ppm以上才能夠?qū)刮g劑的剝離性能有所幫助。為了使臭氧有效地溶解在溶劑中,需在臭氧發(fā)生器和裝有溶劑的容器之間設(shè)置接觸器。這種臭氧在溶劑中的分解效率越高,對(duì)抗蝕劑的剝離效率就越高;而溫度越高且羥基氧化物的含量越多,其分解速度也就越快。
本發(fā)明中該組合物為除催化劑和添加劑以外的雙組分時(shí),基于組合物的總量100重量份,最好是使用0.01-10重量份的氧化劑。此時(shí),氧化劑的含量若小于0.01重量份,則因所生成的自由基不足難以分解抗蝕劑。氧化劑的含量若超過30重量份,則會(huì)導(dǎo)致金屬布線的腐蝕。另外,組合物為三組分時(shí),可使用0.01-10重量份的氧化劑。本發(fā)明的組合物中包含有臭氧時(shí),可使用0.001-1重量份的臭氧;而包含除臭氧之外的氧化劑時(shí),可使用0.5-10重量份的氧化劑。
本發(fā)明對(duì)如上抗蝕劑剝離劑組合物的制備方法不作特別的限定,可通過常規(guī)方法來進(jìn)行配合,并將其用于剝離在電路或顯示元件的布圖中所使用的抗蝕劑。
下面,通過實(shí)施例和比較例進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明。實(shí)施例只是用來說明本發(fā)明,而并不是用于限定本發(fā)明。另外,在下述實(shí)施例中,若無其它說明,百分比及混合比就以重量為基準(zhǔn)。
實(shí)施例1至實(shí)施例3分別是用來探討每一種組合物對(duì)抗蝕劑的剝離及分解性能的試驗(yàn)。
作為參加抗蝕劑剝離性能試驗(yàn)的試片,在玻璃上涂敷DTFR-3650B(東進(jìn)世美肯株式會(huì)社,正性抗蝕劑)之后,分別在140℃和150℃的溫度下進(jìn)行10分鐘的烘焙處理而制成試片1和試片2,之后對(duì)其測(cè)量抗蝕劑剝離時(shí)間,而試片大小均為2cm×4cm。
為了了解抗蝕劑分解性能,對(duì)每一種組合物中強(qiáng)行加入3重量份的DTFR-3650B(東進(jìn)世美肯株式會(huì)社,正性抗蝕劑),而當(dāng)使用臭氧時(shí),采用臭氧發(fā)生器,以調(diào)節(jié)溶劑中的臭氧含量保持在60ppm以上,并使每個(gè)試驗(yàn)組中的抗蝕劑與臭氧進(jìn)行反應(yīng)6小時(shí)以上后,觀察抗蝕劑的分解情況。臭氧發(fā)生器的機(jī)理大致可分為放電法、光化學(xué)反應(yīng)法、電解法等,而在本試驗(yàn)中通過采用放電法—即在兩個(gè)以上電極之間插入電介質(zhì),并在放電空間中將氧氣轉(zhuǎn)換成臭氧的方法來在表面積大且密封的容器中將微小氣泡狀臭氧接觸及溶解于溶劑中。
抗蝕劑的分解情況是通過紫外吸光度的檢測(cè)來進(jìn)行觀察的。對(duì)每個(gè)試驗(yàn)組分別檢測(cè)在280nm、350nm、550nm波長(zhǎng)下的吸光度,并以%來表示相對(duì)于基準(zhǔn)的分解情況。
用于探討適用于工程時(shí)對(duì)金屬布線的腐蝕情況的試片,由以下方式制備。即,在玻璃基板上依次由鉬和鋁形成200、2000厚度的涂層,之后由DTFR-3650B形成布線圖案后,通過濕式蝕刻法進(jìn)行蝕刻,制成試片3,而試片的大小為2cm×4cm。將試片在維持70℃溫度的各組合物中浸漬30分鐘后,用純凈水洗凈,之后通過SEM觀察下層膜質(zhì)的腐蝕情況。
<實(shí)施例1>
對(duì)內(nèi)酯類化合物本身的抗蝕劑的去除性能進(jìn)行了比較。
利用以下表1中的試驗(yàn)1-試驗(yàn)7的結(jié)果,評(píng)價(jià)了對(duì)于上述第一試片膜質(zhì)的剝離性能。特別是為了觀察對(duì)抗蝕劑的剝離性能隨揮發(fā)的變化情況,在強(qiáng)制排氣狀態(tài)下,將每一剝離溶液繼續(xù)維持在70℃的溫度,以評(píng)價(jià)對(duì)每一試片的剝離性能,并檢測(cè)完全剝離的時(shí)間,其結(jié)果表示在表1中。
實(shí)施例中的溶劑,在去除抗蝕劑的性能上不相上下。但是,當(dāng)熱硬化溫度為150℃以上時(shí),或者通過干式蝕刻而抗蝕劑改性時(shí),不能單獨(dú)使用上述溶劑,但熱硬化溫度為140℃以下時(shí),由于抗蝕劑剝離性能優(yōu)秀,可有效地適用在各種工藝中。
<實(shí)施例2>
本實(shí)施例中,比較由內(nèi)酯類化合物和有機(jī)酸或胺組成的雙組分組合物對(duì)抗蝕劑的去除性能和對(duì)下層膜質(zhì)的腐蝕情況。
采用以下表2中試驗(yàn)1至試驗(yàn)7的組合物,評(píng)價(jià)對(duì)上述試片1至試片3中膜質(zhì)的剝離能力及腐蝕情況。特別是為了觀察對(duì)抗蝕劑的剝離性能隨揮發(fā)的變化,在強(qiáng)制排氣狀態(tài)下,將剝離溶液維持在70℃的溫度,并評(píng)價(jià)對(duì)每一試片的剝離性能,測(cè)出完全剝離抗蝕劑的時(shí)間,并將其結(jié)果表示在表2中。
在上述表2中,GBLγ-丁內(nèi)酯、ABL2-乙酰基-γ-丁內(nèi)酯、GNLγ-壬內(nèi)酯、DOLδ-辛內(nèi)酯、GVLγ-戊內(nèi)酯、DVLδ-戊內(nèi)酯、GHLγ-己內(nèi)酯(Gamma-hexanolactone)、PhAA鄰苯二甲酸酐(phthalicanhydride)、SAA丁二酸酐、MDAEAEN-甲基-N(N,N-二甲氨基乙基)-氨基丁醇。
從上述表中可知,當(dāng)上述各溶劑中包含有機(jī)酸時(shí),和單一溶劑相比,其抗蝕劑剝離性能有了提高,而根據(jù)溶劑的類型,其剝離性能有較小的差異。另外,即使加入胺或有機(jī)酸,也不會(huì)影響對(duì)下層膜質(zhì)的腐蝕。
<實(shí)施例3>
本實(shí)施例中,比較了由內(nèi)酯類化合物和氧化劑、以及過氧化氫、臭氧、銨鹽等氧化劑組成的雙組分組合物對(duì)抗蝕劑的去除性能、以及對(duì)下層膜質(zhì)的腐蝕情況和分解能力。
采用以下表3中試驗(yàn)1至試驗(yàn)14的組合物,評(píng)價(jià)對(duì)上述試片1至試片3中膜質(zhì)的剝離性能。為了觀察抗蝕劑剝離性能的變化情況,在強(qiáng)制排氣狀態(tài)下,將各剝離溶液維持在70℃溫度下,并評(píng)價(jià)對(duì)每一試片的剝離性能,測(cè)出完全剝離抗蝕劑的時(shí)間。為了觀察對(duì)抗蝕劑的分解能力,在強(qiáng)制排氣狀態(tài)下,將各剝離溶液維持在70℃的溫度,并采集最初及6小時(shí)以后的每一剝離溶劑后,檢測(cè)紫外吸光度,以表示分解率,并將其結(jié)果表示在表3中。
在上述表3中,GBLγ-丁內(nèi)酯、ABL2-乙酰基-γ-丁內(nèi)酯、GNLγ-壬內(nèi)酯、DOLδ-辛內(nèi)酯、GVLγ-戊內(nèi)酯、DVLδ-戊內(nèi)酯、GHLγ-已內(nèi)酯、過氧化氫水35%H2O2水溶液、碳酸銨10%碳酸銨水溶液。
本試驗(yàn)中,臭氧通過臭氧發(fā)生器持續(xù)供給,并在溶劑中始終維持60ppm的濃度;而過氧化氫水及銨鹽,并沒有持續(xù)供給,而在熱的作用下消耗或分解。
結(jié)果,當(dāng)使用臭氧時(shí),由于其獲得持續(xù)的供給,因此和使用其他氧化劑時(shí)相比,其分解效率良好,并在特定溶劑中呈現(xiàn)出突出的效果。這種臭氧、過氧化氫水及銨鹽可在溶劑中生成自由基,并主要是用來分解感光劑(PAC),而其對(duì)抗蝕劑成分中樹脂的分解效率低于對(duì)感光劑的分解效率。因此可以觀察到,隨著時(shí)間的推移,在感光劑的作用下,組合物的顏色由不透明的紅色逐漸變成透明的黃顏色。
臭氧和有機(jī)酸相比,同樣也能帶來提高抗蝕劑剝離性能的效果,但其效果不如有機(jī)酸。由此可以判斷,持續(xù)供給的臭氧到達(dá)基板后,和經(jīng)過熱改性的抗蝕劑成分中感光劑進(jìn)行反應(yīng),而幫助提高抗蝕劑剝離性能。
<實(shí)施例4>
本實(shí)施例中,比較了由內(nèi)酯類化合物、有機(jī)酸、氧化劑、以及過氧化氫水、臭氧、銨鹽等氧化劑組成的三組分組合物對(duì)抗蝕劑的剝離性能、及對(duì)下層膜質(zhì)的和分解能力。
采用以下表4中試驗(yàn)1至試驗(yàn)17的組合物,評(píng)價(jià)對(duì)上述試片1至試片3中膜質(zhì)的剝離性能。為了觀察抗蝕劑剝離性能的變化情況,在強(qiáng)制排氣狀態(tài)下,將各剝離溶液維持在70℃溫度下,并評(píng)價(jià)對(duì)每一試片的剝離性能,測(cè)出完全剝離抗蝕劑的時(shí)間。另外,為了觀察對(duì)抗蝕劑的分解能力,在強(qiáng)制排氣狀態(tài)下,將各剝離溶液維持在70℃的溫度,并采集最初及6小時(shí)以后的每一剝離溶劑后,檢測(cè)紫外吸光度,以表示分解率,并將其結(jié)果表示在表4中。
在上述表4中,GBLγ-丁內(nèi)酯、ABL2-乙?;?γ-丁內(nèi)酯、GNLγ-壬內(nèi)酯、DOLδ-辛內(nèi)酯、GVLγ-戊內(nèi)酯、DVLδ-戊內(nèi)酯、GHLγ-己內(nèi)酯、PhAA鄰苯二甲酸酐、SAA丁二酸酐、BA苯甲酸、MEA單乙醇、過氧化氫水35%H2O2水溶液、碳酸銨10%碳酸銨水溶液、MDAEAEN-甲基-N(N,N-二甲氨基乙基)-氨基乙醇。
從上述表中可以看出,每一種組合物中的有機(jī)酸可通過調(diào)整溶劑的pH值來改善自由基的生成環(huán)境,以提高抗蝕劑的分解效率15-20%左右,尤其在抗蝕劑剝離性能上有了明顯的改善。
另外,在同時(shí)使用臭氧和過氧化氫水,而不使用有機(jī)酸時(shí),和使用有機(jī)酸時(shí)相比,具有更高的分解效率。可知,由于過氧化氫水和臭氧的相互作用,具有很強(qiáng)的相乘效果。
綜上,本發(fā)明的抗蝕劑剝離劑組合物,對(duì)工藝中抗蝕劑具有突出的剝離及分解能力,并對(duì)基板具有突出的洗凈效果。
權(quán)利要求
1.一種抗蝕劑剝離劑組合物,含有選自由化學(xué)式1及化學(xué)式2表示的化合物中的內(nèi)酯類化合物,[化學(xué)式1] [化學(xué)式2] 上述化學(xué)式中,R分別表示氫、C1-C10的烷基、C1-C10的烷醇基(alkanolgroup)、C1-C10的乙酸烷基酯基(alkyl acetate group)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗蝕劑剝離劑組合物,其特征在于所述的內(nèi)酯類化合物含有選自γ-丁內(nèi)酯(gamma-butyrol actone)、γ-亞甲基-γ-丁內(nèi)酯(gamma-methylene gamma-butyrolactone)、α-甲基-γ-丁內(nèi)酯(alpha-methyl gamma-butyrolactone)、α-亞甲基-γ-丁內(nèi)酯(alpha-methylenegamma-butyrolactone)、2-乙酰丁內(nèi)酯(2-acetyl butyrolactone)、γ-己內(nèi)酯(γ-hexanolactone)、δ-己內(nèi)酯(δ-hexanolactone)、γ-壬內(nèi)酯(γ-Nonanolactone)、δ-辛內(nèi)酯(δ-octanolactone)、γ-戊內(nèi)酯(γ-valerolactone)、δ-戊內(nèi)酯(δ-valerolactone)、δ-己醇內(nèi)酯(δ-hexanone lactone)中的至少一種化合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗蝕劑剝離劑組合物,其特征在于所述組合物還含有有機(jī)酸或胺、氧化劑,或者其混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抗蝕劑剝離劑組合物,其特征在于所述組合物含有70-99.9重量份的內(nèi)酯類化合物,及0.1-30重量份的有機(jī)酸。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抗蝕劑剝離劑組合物,其特征在于所述組合物含有90-99.99重量份的內(nèi)酯類化合物,及0.01-10重量份的氧化劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抗蝕劑剝離劑組合物,其特征在于所述組合物含有70-99.499重量份的內(nèi)酯類化合物、1-30重量份的有機(jī)酸及0.01-10重量份的氧化劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抗蝕劑剝離劑組合物,其特征在于所述有機(jī)酸是選自苯甲酸、甲基苯甲酸、羥基苯甲酸、氨基苯甲酸、檸檬酸、丁二酸、羥基丁二酸、順丁烯二酸、水楊酸、草酸、鄰苯二甲酸、衣康酸、丁二酸酐及衣康酸酐中的至少一種化合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抗蝕劑剝離劑組合物,其特征在于所述胺是選自二甲基乙醇胺、二乙基甲醇胺、二乙基乙醇胺、甲基二乙醇胺、乙基二甲醇胺、乙基二乙醇胺、三甲醇胺、三乙醇胺、1-(N,N-二甲基)-2-(2-羥基乙氧基)乙胺、N-甲基-N-(N,N-二甲氨基乙基)-氨基丁醇、N-甲基-N-(N,N-二甲氨基乙基)-氨基乙醇中的至少一種化合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抗蝕劑剝離劑組合物,其特征在于所述氧化劑是選自臭氧、過氧化氫、叔丁基過氧化氫(tert-butylhydrogen peroxide)、過氧化氫苯甲酰(benzoyl hydrogen peroxide)、過氧化氫脲、硝酸銨、甲酸銨、碳酸銨、重碳酸銨、醋酸銨、氟化氫銨、硫氰酸銨、硫酸銨、硫化銨、草酸銨、硫代硫酸銨中的至少一種化合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抗蝕劑剝離劑組合物,其特征在于以重量份為計(jì),基于組合物總量100重量份,含有70-99.499重量份的內(nèi)酯類化合物、0.001-1重量份的臭氧、以及0.5-10重量份的除臭氧外的氧化劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抗蝕劑剝離劑組合物,其特征在于以重量份為計(jì),基于組合物總量100重量份,含有70-98.999重量份的內(nèi)酯類化合物、1-30重量份的有機(jī)酸、0.001-1重量份的臭氧、以及0.5-10重量份的除臭氧外的氧化劑。
12.一種抗蝕劑去除方法,其特征在于,包括利用權(quán)利要求1至10中任何一項(xiàng)所述的組合物,在照相平板印刷工藝中,去除及沖洗抗蝕劑的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種抗蝕劑剝離劑組合物,尤其涉及一種含有內(nèi)酯類化合物,而且對(duì)圖形化金屬膜上所殘留的抗蝕劑具有優(yōu)秀的剝離效果,并在高溫下,其因揮發(fā)而引起的成分變化及藥液疲勞度極小,且能將對(duì)圖形化金屬膜的腐蝕降到最低。
文檔編號(hào)G03F7/42GK101000467SQ20071000070
公開日2007年7月18日 申請(qǐng)日期2007年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月10日
發(fā)明者尹錫壹, 金圣培, 鄭宗鉉, 許舜范, 金柄郁 申請(qǐng)人:東進(jìn)世美肯株式會(huì)社