負(fù)型光刻膠剝離劑組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種負(fù)型光刻膠剝離劑組合物，其包括多元醇混合物、氫氧化季氨鹽、醇鈉、嗎啉、表面活性劑、水溶性有機(jī)溶劑、防腐蝕劑混合物、有機(jī)胺和去離子水。該負(fù)型光刻膠剝離劑組合物對(duì)光刻膠層具有優(yōu)良的剝離性，且不會(huì)對(duì)金屬布線材料產(chǎn)生浸蝕，在半導(dǎo)體電路元件制造工序中，具有很大的優(yōu)勢(shì)。
【專利說(shuō)明】負(fù)型光刻膠剝離劑組合物
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及印刷電路板平板印刷【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種用于顯影過(guò)程之后剝離負(fù)型光刻膠的負(fù)型光刻膠剝離劑組合物，更進(jìn)一步涉及一種在去除用于布圖金屬布線的光刻膠時(shí)，能夠降低對(duì)金屬布線的腐蝕，且能達(dá)到優(yōu)秀的剝離效果的負(fù)型光刻膠剝離劑組合物。
【背景技術(shù)】
[0002]光刻膠是在照相平版印刷工藝中必不可少的物質(zhì)，而照相平版印刷工藝一般應(yīng)用于集成電路、大規(guī)模集成電路、超大規(guī)模集成電路等半導(dǎo)體裝置和液晶顯示器、平板顯示器等圖像顯示裝置的制造。
[0003]基板上光致抗蝕劑的去除技術(shù)有:濕式剝離，其使用被稱之為光致抗蝕劑剝離液的化學(xué)藥品，使光致抗蝕溶解或部分溶解，由此從基板上剝離光致抗蝕劑；以及干式剝離，其使用被稱之為灰化成分的處于等離子狀態(tài)的氧氣等將光致抗蝕劑以及光致抗蝕劑變質(zhì)層灰化去除?？梢赃x擇適于各自的制造工序的去除技術(shù)。
[0004]以前，對(duì)于光致抗蝕劑以及光致抗蝕劑變質(zhì)層的去除，主要使用灰化方法。另外，在只采用灰化方法而難以從基板上完全去除來(lái)自光致抗蝕劑以及光致抗蝕劑變質(zhì)層的灰化物的情況下，灰化處理之后，并用基于光致抗蝕劑殘?jiān)コ旱奶幚?。再者，?duì)于灰化去除比較困難的側(cè)壁保護(hù)沉積膜的去除，也可以使用濕式剝離。在此，所謂光致抗蝕劑殘?jiān)?，意味著下列的殘?jiān)堪ㄔ趦?nèi):灰化處理后殘留在基板表面的不完全灰化物即光致抗蝕劑殘?jiān)?，殘留在布線以及殘留在導(dǎo)通孔側(cè)面的側(cè)壁聚合物(也稱為側(cè)壁保護(hù)膜)，以及殘留在導(dǎo)通孔側(cè)面和底面的有機(jī)金屬聚合物、金屬氧化物等。
[0005]在采用濕式剝離的情況下，可以使用烷基苯和烷基苯磺酸的酸性光致抗蝕劑剝離液、以及烷醇胺等的堿性光致抗蝕劑剝離液等，其用于通過(guò)離子照射和熱形成的光致抗蝕劑變質(zhì)層，但難以剝離干蝕刻形成的光致抗蝕劑變質(zhì)層。因此，提出了由烷醇胺、二羥基苯以及二甲亞砜構(gòu)成的光致抗蝕劑剝離液等。
[0006]另外，殘留在布線以及導(dǎo)通孔側(cè)面的側(cè)壁聚合物和在殘留導(dǎo)通孔側(cè)面以及底面的有機(jī)金屬聚合物等光致抗蝕劑殘?jiān)囊徊糠?、以及布線材料等的被蝕刻材料，通過(guò)干蝕刻而實(shí)現(xiàn)無(wú)機(jī)化。因此，作為具有剝離光致抗蝕劑和去除無(wú)機(jī)成分這兩種功能的洗滌組合物，也提出了以羥胺和烷醇胺為主成分的組合物。另外，作為僅去除無(wú)機(jī)成分的洗滌劑，已經(jīng)提出了氟化銨、四烷基醋酸銨、二甲基甲酰胺以及水構(gòu)成的組合物。
[0007]但是，在使用這些光致抗蝕劑剝離液或光致抗蝕劑殘?jiān)コ旱那闆r下，為了不腐蝕布線材料，需要進(jìn)行采用異丙醇等有機(jī)溶劑的沖洗，為了完全去除光致抗蝕劑殘?jiān)?，需要進(jìn)行高溫下的處理。再者，光致抗蝕劑殘?jiān)c布線材料的組成類似，所以采用這些光致抗蝕劑殘?jiān)コ哼M(jìn)行基板處理時(shí)，存在的問(wèn)題是對(duì)布線材料造成腐蝕，從而影響產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0008]因此，如何實(shí)現(xiàn)能夠在進(jìn)行光刻膠剝離的過(guò)程中防止對(duì)布線材料造成腐蝕成為人們研究的重點(diǎn)，本發(fā)明就是在此基礎(chǔ)上提出的一種負(fù)型光刻膠剝離劑組合物，其對(duì)光刻膠層具有優(yōu)良的剝離性，且不會(huì)對(duì)金屬布線材料產(chǎn)生浸蝕。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種新型的負(fù)型光刻膠剝離劑組合物，其對(duì)光刻膠層具有優(yōu)良的剝離性，且不會(huì)對(duì)金屬布線材料產(chǎn)生浸蝕，在半導(dǎo)體電路元件制造工序中，具有很大的優(yōu)勢(shì)。
[0010]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種負(fù)型光刻膠剝離劑組合物，其包括多元醇混合物、氫氧化季氨鹽、醇鈉、嗎啉、表面活性劑、水溶性有機(jī)溶劑、防腐蝕劑混合物、有機(jī)胺和去尚子水。
[0011]其中，所述負(fù)型光刻膠剝離劑組合物中各組分的重量百分比為多元醇混合物10?20質(zhì)量％、氫氧化季氨鹽3?10質(zhì)量％、醇鈉15?25質(zhì)量％、嗎啉3?5質(zhì)量％、表面活性劑2?6質(zhì)量％、水溶性有機(jī)溶劑5?20質(zhì)量％、防腐蝕劑混合物8?12質(zhì)量％、有機(jī)胺10%?30%和佘量的去尚子水。
[0012]其中，所述負(fù)型光刻膠剝離劑組合物中各組分的重量百分比為多元醇混合物15質(zhì)量％、氫氧化季氨鹽5質(zhì)量％、醇鈉20質(zhì)量％、嗎啉5質(zhì)量％、表面活性劑4質(zhì)量％、水溶性有機(jī)溶劑15質(zhì)量％、防腐蝕劑混合物10質(zhì)量％、有機(jī)胺20%和佘量的去離子水。
[0013]其中，所述多元醇混合物具體為山梨糖醇和木糖醇。
[0014]其中，所述氫氧化季銨鹽為四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨、四丙基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨、三甲基乙基氫氧化銨、二甲基二乙基氫氧化銨、三甲基(2-羥乙基)氫氧化銨(膽堿)、三乙基(2-羥乙基)氫氧化銨中的一種或幾種混合。
[0015]其中，所述醇鈉為甲醇鈉、乙醇鈉、正丙醇鈉、異丙醇鈉、叔丁醇鈉中的一種或幾種混合。
[0016]其中，所述水溶性有機(jī)溶劑為N-甲基-2-吡咯烷酮、1，3-二甲基-2-咪唑啉酮、二乙二醇單丁醚或二甲亞砜中的一種或幾種混合。
[0017]其中，所述的有機(jī)胺為一級(jí)脂肪胺、二級(jí)脂肪胺、三級(jí)脂肪胺。
[0018]其中，所述防腐蝕劑混合物是肉桂基咪唑啉和1，3_雙(2-苯并咪唑基)-2_氧雜丙烷構(gòu)成的混合物，所述肉桂基咪唑啉和1，3_雙(2-苯并咪唑基)-2-氧雜丙烷混合質(zhì)量比為1:L 2?1.5。
[0019]其中，所述肉桂基咪唑啉的制備方法具體為:
[0020]將IOml分析純的二乙烯三胺置于四口燒瓶中，升溫至150°C，滴入3ml分析純甲苯，添加22g分析純的肉桂酸，在氮?dú)猸h(huán)境下進(jìn)行攪拌，再升溫至170°C開始酰化脫水，反應(yīng)5h以后，升溫至240°C開始環(huán)化脫水3h，反應(yīng)完畢后將其置于真空干燥箱中干燥，得到棕褐
色粘稠狀的肉桂基咪唑啉，反應(yīng)式如下:
[0021]
【權(quán)利要求】
1.一種負(fù)型光刻膠剝離劑組合物，其特征在于:包括多元醇混合物、氫氧化季氨鹽、醇鈉、嗎啉、表面活性劑、水溶性有機(jī)溶劑、防腐蝕劑混合物、有機(jī)胺和去離子水。
2.如權(quán)利要求1所述的負(fù)型光刻膠剝離劑組合物，其特征在于:所述負(fù)型光刻膠剝離劑組合物中各組分的重量百分比為多元醇混合物10~20質(zhì)量％、氫氧化季氨鹽3~10質(zhì)量％、醇鈉15~25質(zhì)量％、嗎啉3~5質(zhì)量％、表面活性劑2~6質(zhì)量％、水溶性有機(jī)溶劑5~20質(zhì)量％、防腐蝕劑混合物8~12質(zhì)量％、有機(jī)胺10%~30%和佘量的去離子水。
3.如權(quán)利要求1或2所述的負(fù)型光刻膠剝離劑組合物，其特征在于:所述負(fù)型光刻膠剝離劑組合物中各組分的重量百分比為多元醇混合物15質(zhì)量％、氫氧化季氨鹽5質(zhì)量％、醇鈉20質(zhì)量％、嗎啉5質(zhì)量％、表面活性劑4質(zhì)量％、水溶性有機(jī)溶劑15質(zhì)量％、防腐蝕劑混合物10質(zhì)量％、有機(jī)胺20%和佘量的去離子水。
4.如權(quán)利要求1至3所述的負(fù)型光刻膠剝離劑組合物，其特征在于:所述多元醇混合物具體為山梨糖醇和木糖醇。
5.如權(quán)利要求1至4所述的負(fù)型光刻膠剝離劑組合物，其特征在于:所述氫氧化季銨鹽為四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨、四丙基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨、三甲基乙基氫氧化銨、二甲基二乙基氫氧化銨、三甲基(2-羥乙基)氫氧化銨(膽堿)、三乙基(2-羥乙基)氫氧化銨中的一種或幾種混合。
6.如權(quán)利要求1至5所述的負(fù)型光刻膠剝離劑組合物，其特征在于:所述醇鈉為甲醇鈉、乙醇鈉、正丙醇鈉、異丙醇鈉、叔丁醇鈉中的一種或幾種混合。
7.如權(quán)利要求1至6所述的負(fù)型光刻膠剝離劑組合物，其特征在于:所述的有機(jī)胺為一級(jí)脂肪胺、二級(jí)脂肪胺、三級(jí)脂肪胺。
8.如權(quán)利要求1至7所述的負(fù)型光刻膠剝離劑組合物，其特征在于:所述防腐蝕劑混合物是肉桂基咪唑啉和1，3_雙(2-苯并咪唑基)-2-氧雜丙烷構(gòu)成的混合物，所述肉桂基咪唑啉和1，3_雙(2-苯并咪唑基)-2-氧雜丙烷混合質(zhì)量比為1:1.2~1.5。
9.如權(quán)利要求1至8所述的負(fù)型光刻膠剝離劑組合物，其特征在于:所述肉桂基咪唑啉的制備方法具體為， 將10ml分析純的二乙烯三胺置于四口燒瓶中，升溫至150°C，滴入3ml分析純甲苯，添加22g分析純的肉桂酸，在氮?dú)猸h(huán)境下進(jìn)行攪拌，再升溫至170°C開始?；撍?，反應(yīng)5h以后，升溫至240°C開始環(huán)化脫水3h，反應(yīng)完畢后將其置于真空干燥箱中干燥，得到棕褐色粘稠狀的肉桂基咪唑啉，反應(yīng)式如下:

10.如權(quán)利要求1至8所述的負(fù)型光刻膠剝離劑組合物，其特征在于:所述1，3_雙(2-苯并咪唑基)-2-氧雜丙烷的制備方法具體為， 取10.8g鄰苯二胺與7g 二甘醇酸，將兩者混合溶于120ml濃度為6mol/L的鹽酸溶液中，機(jī)械攪拌，在90°C下回流12h，待體系冷卻后，用氨水調(diào)節(jié)pH值至溶液呈弱堿性，冷卻，干燥，采用水-丙酮(體積比1:1)重結(jié)晶(50mLX3次)，得到白色粉末狀目標(biāo)產(chǎn)物，即為.1，3-雙(2-苯并咪唑基)-2-氧雜丙烷。
【文檔編號(hào)】G03F7/42GK103513521SQ201310436368
【公開日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】劉超 申請(qǐng)人:劉超