專利名稱：一種用于正性或負(fù)性光刻膠的清洗劑組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于清洗光刻膠的組合物，特別是涉及一種用于清洗一種光刻膠的組合物，它可用來(lái)除去殘余在用于涂敷光敏材料的基材的不希望區(qū)域上和在使用一種正性或負(fù)性光刻膠組合物和一種含顏料的負(fù)性光刻膠組合物加工一個(gè)精細(xì)電路過(guò)程中與光敏材料接觸的裝置上的光敏材料。
背景技術(shù)：
在本領(lǐng)域中制備光刻膠組合物是眾所周知的技術(shù)，例如公開在US3,666,473、US4,115,128和US4,173,470之中的組合物。這些組合物包括苯酚-甲醛酚醛清漆樹脂和光敏材料，通常為一種取代的萘醌重氮化合物。
這些光刻膠組合物的所述酚醛清漆樹脂成分可溶于一種堿性水溶液中，但是，所述萘醌重氮化合物充當(dāng)一種所述樹脂的溶解速率抑制劑。盡管如此，一旦涂敷基材的選定區(qū)域暴露于有光化性的輻射，所述光刻膠就會(huì)進(jìn)行一種輻射誘導(dǎo)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，且所述涂層的暴露區(qū)域就會(huì)較未暴露區(qū)域變得更易于溶解。由上述方法制得的基材上光刻膠的浮雕圖案，可用來(lái)提供1μm非常小的直線和間隔寬度，例如，用于半導(dǎo)體生產(chǎn)之中。
而且，在用于制備這類非常小電路的工藝中，使用光刻技術(shù)，通過(guò)提高所述光刻膠的溶解能力，所述電路密度就可得到提高。這類光刻膠已經(jīng)廣泛用于制備半導(dǎo)體和液晶顯示裝置。在液晶顯示裝置中，在濾色鏡工藝中使用這類光敏材料的實(shí)施例，將在下面得到更詳細(xì)的描述。
在濾色鏡工藝中，一種含有顏料的負(fù)性光敏材料的正性光敏材料，被涂敷到具有矩形圖案的玻璃或?qū)щ娊饘倌せ驅(qū)又?下文稱之為“基材”)，溫和烘干，曝光并顯影，以制備一種希望形狀的圖案。在形成這類精細(xì)電路圖案的過(guò)程中，當(dāng)在所述基材上形成一個(gè)光敏膜時(shí)，在所述基材邊緣形成的光刻膠膜與在所述基材中間形成的光刻膠膜相比是不規(guī)則的。而且，在溫和烘干或曝光步驟過(guò)程中不規(guī)則地涂敷在所述基材邊緣上的光敏材料，可能會(huì)導(dǎo)致由于光敏材料的聚集而引起的污染，因而需要將它除去。
至于通過(guò)一種物理方法以除去所述涂敷光刻膠層的方法，一種用于削刮所述層的方法是已知的。但是，這種方法存在一個(gè)問(wèn)題，就是所述層的除去是不規(guī)則的，而且所述層受到損壞。至于通過(guò)一種化學(xué)方法以剝離和清洗所述光刻膠層的方法，采用一種化學(xué)溶液除去所述光刻膠層的方法是已知的。
US4,983,490公開了一種用于處理光刻膠膜的溶液，它包括1-10重量份的丙二醇烷基醚(PGME)和1-10重量份的丙二醇烷基醚乙酸酯(PGMEA)，它主要在處理正性光刻膠時(shí)顯示出優(yōu)良的性能，但是，它在處理負(fù)性光刻膠時(shí)是不利的。含有顏料的負(fù)性光刻膠是一種用于液晶顯示裝置濾色鏡的光刻膠。至于這類光刻膠，可以使用黑色、紅色、藍(lán)色和綠色光刻膠。當(dāng)所述含顏料的光刻膠在采用所述含有1-10重量份的PGME和1-10重量份的PGMEA的清洗組合物進(jìn)行清洗時(shí)，清洗能力會(huì)降低，在顯影步驟之后，殘余的光刻膠就會(huì)保留在所述清洗區(qū)域與顯影劑未清洗區(qū)域之間的邊界面之上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種清洗組合物，其中，在含顏料的負(fù)性光刻膠經(jīng)清洗、溫和烘干、曝光和顯影之后，殘余的光刻膠不會(huì)保留在所述清洗區(qū)域和未清洗區(qū)域之間的邊界面上。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種清洗組合物，它不會(huì)產(chǎn)生積累性能，在該處，所述光刻膠層提高到高于在被所述清洗組合物清洗的區(qū)域與未被清洗區(qū)域間邊界面上原始涂敷厚度。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種光刻膠層清洗組合物，它具有優(yōu)良的清洗性能。
為了實(shí)現(xiàn)上述提及的目的，本發(fā)明提供一種清洗組合物，它包括(a)0.1-20wt％的分子量為50-2000的烷基醚聚合物，和(b)80-99.9wt％的一種有機(jī)溶劑。
所述有機(jī)溶劑(b)優(yōu)選包括(b-1)一種甲基異丁基酮(MIBK)、二丙二醇甲基醚(DPGME)和N-甲基吡咯烷酮(NMP)的混合物，或(b-2)一種二甲基甲酰胺(DMF)和正丁基乙酸酯的混合物，或(b-3)一種二甲基乙酰胺(DMAc)和正丁基乙酸酯的混合物。下面，將對(duì)本發(fā)明作更詳細(xì)的描述。
本發(fā)明所述清洗組合物包括(a)一種具有分子量為50-2000的烷基醚聚合物，和(b)一種有機(jī)溶劑，所述有機(jī)溶劑(b)包括(b-1)一種甲基異丁基酮(MIBK)、二丙二醇甲基醚(DPGME)和N-甲基吡咯烷酮(NMP)的混合物，或(b-2)一種二甲基甲酰胺(DMF)和正丁基乙酸酯的混合物，或(b-3)一種二甲基乙酰胺(DMAc)和正丁基乙酸酯的混合物。
所述烷基醚聚合物(a)的優(yōu)選含量為所述組合物總量的0.1-20wt％。當(dāng)所述聚合物含量超過(guò)20wt％時(shí)，則它在溫和-烘干過(guò)程中不能完全揮發(fā)，因而它不是優(yōu)選的。當(dāng)所述含量小于0.1wt％時(shí)，則在所述涂敷光敏材料暴露于光線中并進(jìn)行顯影后，會(huì)有殘余的光敏材料保留在所述清洗區(qū)域與所述未清洗區(qū)域之間的邊界面上。
而且，當(dāng)所述聚合物分子量超過(guò)2000時(shí)，就會(huì)存在這樣的問(wèn)題，即它不能完全揮發(fā)。當(dāng)所述分子量小于500時(shí)，則在所述涂敷光敏材料暴露于光線中并進(jìn)行顯影后，會(huì)有殘余的光敏材料保留在所述清洗區(qū)域與所述未清洗區(qū)域之間的邊界面上。這不是優(yōu)選的。
最優(yōu)選的烷基醚聚合物為一種環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷的聚合物，即使所述烷基醚聚合物的兩個(gè)端基取代有任意基團(tuán)，其性能也不會(huì)改變。適合用來(lái)與所述烷基醚聚合物(a)進(jìn)行混合的所述有機(jī)溶劑(b)的組合物如下所述(b-1)所述優(yōu)選有機(jī)溶劑混合物的一個(gè)實(shí)施例是一種由1-20重量份的二丙二醇甲基醚(DPGME)、10-50重量份的N-甲基吡咯烷酮(NMP)和50-90重量份的甲基異丁基酮(MIBK)組成的混合物。
就二丙二醇甲基醚(DPGME)來(lái)說(shuō)，如果超過(guò)20重量份，則它不能完全揮發(fā)，因而它不是優(yōu)選的。當(dāng)所述量小于1重量份時(shí)，其清洗能力降低，因而也不是優(yōu)選的。就N-甲基吡咯烷酮(NMP)來(lái)說(shuō)，當(dāng)它進(jìn)行混合的量小于10重量份時(shí)，其清洗能力明顯降低，因而它不是優(yōu)選的。因此，以多達(dá)50重量份的量混合NMP是特別優(yōu)選的。就甲基異丁基酮(MIBK)來(lái)說(shuō)，當(dāng)它進(jìn)行混合的量小于50重量份時(shí)，其清洗能力降低，因而它不是優(yōu)選的。以多達(dá)90重量份的量混合MIBK是特別優(yōu)選的。
(b-2)所述有機(jī)溶劑混合物的第二個(gè)實(shí)施例是一種由10-90重量份的二甲基甲酰胺(DMF)和10-50重量份的正丁基乙酸酯組成的混合物。當(dāng)正丁基乙酸酯的量超過(guò)50重量份或小于10重量份時(shí)，就會(huì)存在清洗能力降低的問(wèn)題。
(b-3)另一種優(yōu)選有機(jī)溶劑混合物是一種由10-90重量份的二甲基乙酰胺(DMAc)和10-50重量份的正丁基乙酸酯組成的混合物。當(dāng)正丁基乙酸酯的數(shù)量超過(guò)50重量份或小于10重量份時(shí)，就會(huì)存在清洗能力降低的問(wèn)題。
如果使用所述有機(jī)溶劑(b-1)、(b-2)和(b-3)，則就可獲得不產(chǎn)生積累性能的優(yōu)良性能，在該處，所述光刻膠涂層厚度在清洗正性光刻膠時(shí)變得厚于在所述光敏材料的被清洗區(qū)域與未被清洗區(qū)域間邊界面上的原始涂敷厚度。


圖1所示為采用本發(fā)明所述清洗組合物和常規(guī)有機(jī)溶劑的清洗劑對(duì)正性光刻膠進(jìn)行清洗時(shí)各自積累性能的曲線圖。
圖2所示為采用本發(fā)明所述清洗組合物對(duì)一種顏色光刻膠進(jìn)行清洗時(shí)殘余的光刻膠。
具體實(shí)施例方式
下面，借助于實(shí)施例和對(duì)比例，將對(duì)本發(fā)明作更具體的說(shuō)明。
實(shí)施例1采用涂膠機(jī)，將正性光刻膠AZ HKT501，涂敷到一個(gè)370mm×470mm的玻璃基材上。使用一種通過(guò)在DNS EBR裝置中混合3wt％分子量為300的烷基醚聚合物與一種80wt％的DMF或DMAc和17wt％的正丁基乙酸酯的有機(jī)溶劑制得的組合物，將所述光刻膠層進(jìn)行溶解，并從所述玻璃板的周邊區(qū)域和背面區(qū)域?qū)⑵涑?。所得結(jié)果用顯微鏡進(jìn)行觀察，并證實(shí)沒有殘余的光刻膠存在。
實(shí)施例2使用一種通過(guò)混合3wt％分子量為300的烷基醚聚合物與一種7wt％的DPGME、20wt％的NMP和70wt％的MIBK的有機(jī)溶劑制得的組合物，替代實(shí)施例1中所述溶劑，作為一種去除溶劑清洗組合物，將所述光刻膠層進(jìn)行溶解，并從所述玻璃板的周邊區(qū)域和背面區(qū)域?qū)⑵涑?。所得結(jié)果用顯微鏡進(jìn)行觀察，并證實(shí)沒有殘余的光刻膠存在。
對(duì)比例1使用由30wt％丙二醇單甲基醚乙酸酯(PGMEA)和70wt％丙二醇單甲基醚(PGME)組成的混合物作為所述去除溶劑，按照與實(shí)施例1相同方法，進(jìn)行一個(gè)試驗(yàn)。對(duì)積累進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果如圖1所示。
圖1所示為在所述正性光刻膠AZ HKT501被涂敷到所述基材上之后、采用由實(shí)施例1和2制得的本發(fā)明所述清洗組合物和采用使用對(duì)比例1中常用有機(jī)溶劑的清洗組合物對(duì)所述基材進(jìn)行涂敷時(shí)的積累性能的曲線圖。如圖2所示，在所述涂敷的光敏材料曝光于光線并顯影后，在所述清洗區(qū)域和未清洗區(qū)域之間的邊界面上保留有殘余的光敏材料。
圖2所示為說(shuō)明采用由實(shí)施例1和2中制得的本發(fā)明所述清洗組合物對(duì)一種顏色光敏劑進(jìn)行清洗時(shí)殘余的光刻膠的圖片。如圖2所示，JSR顏色光刻膠(R、G、B)涂敷在所述基材上，采用由實(shí)施例1和2制得的本發(fā)明清洗組合物進(jìn)行洗滌，烘干并顯影。其結(jié)果是，可以證實(shí)，沒有殘余的光刻膠存在。
發(fā)明效果如上所述，由于在清洗之后沒有殘余物存在，所以，所述正性或負(fù)性光刻膠具有優(yōu)良的洗滌能力。在所述清洗區(qū)域和未清洗區(qū)域之間的邊界面上沒有產(chǎn)生所述的積累現(xiàn)象。也不存在所述清洗溶液浸入到所述光刻膠中改變所述涂層厚度的問(wèn)題。
權(quán)利要求
1.一種用于清洗正性或負(fù)性光刻膠的組合物，包括(a)0.1-20wt％的分子量為50-2000的烷基醚聚合物；和(b)80-99.9wt％的一種有機(jī)溶劑，含有1-20重量份的二丙二醇烷基醚(DPGAE)、10-50重量份的N-甲基吡咯烷酮(NMP)和50-90重量份的甲基異丁基酮(MIBK)。
2.如權(quán)利要求1所述用于清洗正性或負(fù)性光刻膠的組合物，其中，所述烷基醚聚合物為環(huán)氧乙烷聚合物。
3.如權(quán)利要求1所述用于清洗正性或負(fù)性光刻膠的組合物，其中，所述烷基醚聚合物為環(huán)氧丙烷聚合物。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的用于清洗正性或負(fù)性光刻膠的組合物，其中，所述二丙二醇烷基醚為二丙二醇甲基醚。
5.一種用于清洗正性或負(fù)性光刻膠的組合物，包括(a)0.1-20wt％的分子量為50-2000的烷基醚聚合物；和(b)80-99.9wt％的一種有機(jī)溶劑，含有10-90重量份的二甲基甲酰胺(DMF)或二甲基乙酰胺(DMAc)和10-50重量份的正丁基乙酸酯。
6.如權(quán)利要求5所述用于清洗正性或負(fù)性光刻膠的組合物，其中，所述烷基醚聚合物為環(huán)氧乙烷聚合物。
7.如權(quán)利要求5所述用于清洗正性或負(fù)性光刻膠的組合物，其中，所述烷基醚聚合物為環(huán)氧丙烷聚合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于清洗光刻膠的組合物并提供一種清洗組合物，其中，含顏料的負(fù)性光刻膠在經(jīng)清洗、溫和烘干、曝光和顯影之后，在所述清洗區(qū)域與未清洗區(qū)域之間的邊界面上不存在所述光刻膠殘余物。本發(fā)明提供一種用于清洗正性或負(fù)性光刻膠的組合物，包括(a)0.1－20wt％的分子量為50－2000的烷基醚聚合物；和(b)80－99.9wt％的一種有機(jī)溶劑，包括(b－1)1－20重量份的二丙二醇甲基醚(DPGME)、10－50重量份的N－甲基吡咯烷酮(NMP)和50－90重量份的甲基異丁基酮(MIBK)，或(b－2)10－90重量份的二甲基甲酰胺(DMF)或二甲基乙酰胺(DMAc)和10－50重量份的正丁基乙酸酯。
文檔編號(hào)H01L21/304GK1615461SQ03802089
公開日2005年5月11日 申請(qǐng)日期2003年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月11日
發(fā)明者吳世泰, 姜德萬(wàn), 崔景洙 申請(qǐng)人:克拉瑞特國(guó)際有限公司