CN102314101A - 用于除去聚酰亚胺的清洗剂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于除去聚酰亚胺的清洗剂组合物，包含：基于组合物的总量，0.1～10％wt％的由下列分子式1表示的氢氧化季铵；50～90wt％的乙二醇醚化合物；7～30wt％的丙三醇；和剩余的水。[N-(R)4]+·OH- -分子式1其中R是碳原子为1至5的烷基。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于除去聚酰亚胺的清洗剂组合物，更具体地，涉及一种能够在半导体装置或者液晶显示器装置的制造工艺中有效地从基板上除去聚酰亚胺膜的清洗剂组合物。
背景技术
通常，由于与中性清洗剂相比，碱性清洗剂具有除去有机物质、无机物质，粒子和类似物的优异能力，已经被广泛应用于电子部件、金属部件、陶瓷部件和类似部件的生产中。但是，由于碱性清洗剂容易腐蚀诸如铝和类似物之类的有色金属，所以实际上不能被用来清洗含铝的电子部件。
比如，目前，电子部件，特别是，液晶板的聚酰亚胺取向膜已经是水平取向的聚酰亚胺膜了。但是，由于对具有宽视角的液晶板的需求已增加，垂直取向的聚酰亚胺膜正越来越多地被使用。在玻璃基板被水平取向的聚酰亚胺膜涂布的情况下，如果水平取向的聚酰亚胺膜具有半可塑性(通过在80℃除去溶剂获得的半硬化膜)，在其被完全塑化(塑化温度：约180℃)之前，能够通过使用N-甲基吡咯烷酮作为溶剂从玻璃基板上将差的水平取向聚酰亚胺膜分离，而不腐蚀铝薄膜(布线)。但是，在玻璃基板被垂直取向的聚酰亚胺膜涂布的情况下，即使垂直取向的聚酰亚胺膜(具有半可塑性)具有半可塑性，也不能通过使用溶剂将其从玻璃基板上分离，因此这种聚酰亚胺取向膜的分离是使用碱性清洗剂进行的(参见JP-H06-306661)。
但是，当使用碱性清洗剂时，由于玻璃基板的铝薄膜(布线)会被腐蚀，通过使用蜡保护铝薄膜，清洗，然后用烃类溶剂除去蜡，或者通过完全分离和融化铝薄膜和聚酰亚胺取向膜使玻璃基板恢复原状，由此导致原材料的浪费和生产效率的下降。
同时，KR-A-2005-0094409公开了包括强碱，氧化剂和极性溶剂的清洗剂组合物，其能够有效地除去光致抗蚀剂残余物而不损坏ILD材料。但是，这种清洗剂组合物是有问题的，其在室温下不能除去聚酰亚胺，不能充分阻止铝薄膜(布线)被腐蚀，和当这种清洗剂组合物被长期使用时，过碳酸盐，过硫酸盐或类似物会沉淀。
发明内容
因此，为了解决上述提及的问题想出了本发明，本发明的目的是提供一种除去聚酰亚胺的清洗剂组合物，其即使在室温下，也能够轻易地除去聚酰亚胺，其能够有效地防止铝线和铝合金线被腐蚀，和即使当该清洗剂组合物被长期使用时，其也不引起沉淀的问题。
本发明的一个方面提供一种用于除去聚酰亚胺的清洗剂组合物，包括，基于所述组合物的总量，0.1～10wt％的由下列分子式1表示的氢氧化季铵；50～90wt％的乙二醇醚化合物；7～30wt％的丙三醇；和剩余的水：
[N-(R)4]+·OH- ----分子式1
其中R是碳原子为1至5的烷基。
本发明的另一个方面提供了一种制造用于液晶显示器的阵列基板的方法，包括使用清洗剂组合物清洗基板的工艺。
附图说明
由结合附图的以下的详细说明将更清楚地理解本发明的以上和其他的目的，特征和优点，其中：
图1是显示了使用本发明的实例1的清洗剂组合物除去聚酰亚胺的结果的照片。
具体实施方式
在下文中，根据附图对本发明的优选的实施方式进行详细地说明。
本发明提供了一种用于除去聚酰亚胺的清洗剂组合物，包括：基于组合物的总量，(A)0.1～10wt％的由下列分子式1表示的氢氧化季铵；(B)50～90wt％的乙二醇醚化合物；(C)7～30wt％的丙三醇；和(D)剩余的水；
[N-(R)4]+·OH- ----分子式1
其中R是碳原子为1至5的烷基。
在下文中，将详细说明根据本发明的用于除去聚酰亚胺的清洗剂组合物的成分。
(A)氢氧化季铵
本发明中使用的氢氧化季铵可以是由下列分子式1表示的化合物：
[N-(R)4]+·OH- ----分子式1
其中R是碳原子为1至5的烷基。
在分子式1中，烷基可以是直链烷基，支链烷基或者环烷基，优选直链烷基。
由以上分子式1表示的氢氧化季铵的具体实例可以包括氢氧化四甲铵，氢氧化四乙铵，氢氧化四丙铵，氢氧化四丁铵，和类似物。在这些实例中，氢氧化四甲铵(在下文中，称之为“TMAH”)是优选的。
在本发明的清洗剂组合物中，氢氧化季铵可以单独，或者两种或以上结合使用。
在本发明的清洗剂组合物中，基于组合物总量，包含的氢氧化季铵的量优选0.1～10w％，更优选1～2wt％。当氢氧化季铵的量少于0.1wt％时，聚酰亚胺的脱落速度变低。另外，当它的量超过10wt％时，不可能防止布线材料被腐蚀。
(B)乙二醇醚化合物
本发明中使用的乙二醇醚可以是由下列分子式2表示的化合物：
R-O-(CH2CH2O)nH--------分子式2
其中R是碳原子为1至5的烷基，并且n是1至5中的整数。
在分子式2中，烷基可以是直链烷基，支链烷基或者环烷基，优选直链烷基。
由以上分子式2表示的乙二醇醚化合物的具体实例可以包括乙二醇单甲醚，乙二醇单乙醚，二乙二醇单甲醚，二乙二醇单乙醚，二乙二醇单丁醚，三乙二醇单甲醚，和类似物。在这些实例中，二乙二醇单甲醚(在下文中，称之为“MDG”)是优选的。
在本发明的清洗剂组合物中，乙二醇醚化合物可以单独或者两种或以上结合使用。
在本发明的清洗剂组合物中，基于组合物的总重，包含的乙二醇醚的量优选50～90wt％，和更优选60～80wt％。当乙二醇醚化合物的量少于50wt％时，布线材料的腐蚀变快。另外，当它的量超过90wt％时，其他组分的量就变得不足。
(C)丙三醇
在本发明的清洗剂组合物中，基于组合物的总重，包含的丙三醇的量优选7～30wt％，和更优选10～20wt％。当丙三醇的量少于7wt％时，布线材料的腐蚀变快。另外，如果它的量超过30wt％时，除去聚酰亚胺膜的能力变低。
(D)水
本发明中使用的水可以是具有比电阻为18MΩ/cm或更高的去离子水，例如用于半导体工艺的水，但是没有特别限定。由于水作为剩余部分包含在清洗剂组合物中而使清洗剂组合物的总量为100wt％，因此水的量可以根据其他组分的量进行调整。
本发明的清洗剂组合物还可以进一步包含添加剂，诸如表面活性剂或者类似物，其在相关领域中被普遍使用。
本发明的清洗剂组合物优选不包含防腐蚀剂，诸如吡咯，糖醇，或者类似物。当清洗剂组合物中包含诸如吡咯，糖醇，或者类似物的防腐蚀剂时，发生冲洗能力恶化，布线的吸附和类似问题，这会导致在随后的工艺中的其他问题。
本发明的清洗剂组合物优选不包含含氟化合物。当清洗剂组合物中包含含氟化合物时，由于其容易被电离，基板可能被氟离子腐蚀。
另外，本发明提供一种制造用于液晶显示器的阵列基板的方法，包括使用这种清洗剂组合物清洗基板的工艺。
作为使用本发明的清洗剂组合物除去聚酰亚胺膜的方法，通常采用浸渍法，但是也使用其他方法，比如喷雾法。在使用本发明的清洗剂组合物之后，随后的清洗工艺仅使用水就可以充分实施，不需要使用诸如醇之类的有机溶剂。
根据本发明的用于除去聚酰亚胺的清洗剂组合物能够被有效地使用以从半导体产品或者电子产品，和特别是液晶板上除去聚酰亚胺。
在下文中，根据下述实例更详细地说明本发明。但是，下述实例是用来解释本发明的，且本发明的范围不受其限制。下述实例可以在本发明的范围内由本领域技术人员更改和修改。
实例1至6和对比实例1至6：用于除去聚酰亚胺的清洗剂组合物的制备
实例1至6和对比实例1至6的用于除去聚酰亚胺的清洗剂组合物是通过以相应的组成比混合下表1中给出的组分来制备的。
【表1】
TMAH：氢氧化四甲铵
TEAH：氢氧化四乙铵
MDG：二乙二醇单甲醚
BDG：二乙二醇单丁醚
MTG：三乙二醇单甲醚
试验实例：清洗剂组合物特性的评估
1)除去聚酰亚胺能力的评估
为了评估除去聚酰亚胺的能力，提供一个尺寸为1.5cmx6cm的涂布有聚酰亚胺的玻璃基板。在室温下将玻璃基板浸泡在实例1至6和对比实例1至6的清洗剂组合物中1分钟或3分钟，以从其中除去聚酰亚胺。接着，用超高纯水清洗玻璃基板并用氮气干燥，其评估结果在下表2中给出。
<评估基准>
○：聚酰亚胺被完全除去，
△：约有50％的聚酰亚胺被除去，和
X：聚酰亚胺没有被除去。
此外，使用实例1的清洗剂组合物除去聚酰亚胺的结果显示在图1中。
2)铝蚀刻速度的测量
首先，将涂布了铝层的具有2500
厚度的玻璃基板浸泡在实例1至6和对比实例1至6中的清洗剂组合物中10分钟。在这种情况下，每一种清洗剂组合物的温度为25℃。在浸泡之前和之后测量铝层的厚度，然后通过观察铝层厚度的变化计算铝层的蚀刻速度。其结果给出在下表2中。
【表2】
由上表2的试验结果可以确定，与对比实例1至6相比，实例1至6的清洗剂组合物在室温下除去聚酰亚胺能力是显著的，及实例1至6的清洗剂组合物对于铝的耐腐蚀性与对比实例1至6相比，是显著的。
如上所述，根据本发明的用于除去聚酰亚胺的清洗剂组合物，涂在基板上，比如，平板显示器基板上的聚酰亚胺膜，或者在高温下凝固化的聚酰亚胺膜能够在短时间内容易地被除去，阻止形成在基板上的铝布线或铝合金布线的腐蚀的效果是显著的，和即使当这种清洗剂组合物被长时间使用时，也不发生沉淀问题，因此聚酰亚胺膜或者残留在基板上的有机物质能够被容易地且有效地除去。
尽管为了说明的目的而公开了本发明的优选的实施例，本领域技术人员应理解在不脱离如所附的权利要求所公开的本发明的范围和精神下，进行各种修饰、添加、和替换是可能的。
Claims (7)
1.一种用于除去聚酰亚胺的清洗剂组合物，包含：基于所述组合物的总量，
0.1～10wt％的氢氧化季铵，所述氢氧化季铵由下列分子式1表示；
50～90wt％的乙二醇醚化合物；
7～30wt％的丙三醇；和
剩余的水；
[N-(R)4]+·OH- ----分子式1
其中R是碳原子为1至5中的烷基。
2.根据权利要求1的用于除去聚酰亚胺的清洗剂组合物，其中所述氢氧化季铵选自由氢氧化四甲铵、氢氧化四乙铵、氢氧化四丙铵、和氢氧化四丁铵所组成的组中的至少一种。
3.根据权利要求1的用于除去聚酰亚胺的清洗剂组合物，其中所述乙二醇醚化合物由下列分子式2表示：
R-O-(CH2CH2O)nH ------分子式2
其中R是碳原子为1至5的烷基，并且n是1至5中的整数。
4.根据权利要求3的用于除去聚酰亚胺的清洗剂组合物，其中所述的由上述分子式2表示的乙二醇醚化合物选自由乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚、和三乙二醇单甲醚所组成的组。
5.根据权利要求1的用于除去聚酰亚胺的清洗剂组合物，其中所述组合物不包含防腐蚀剂。
6.根据权利要求1的用于除去聚酰亚胺的清洗剂组合物，其中所述组合物不包含含氟化合物。
7.一种制造用于液晶显示器的阵列基板的方法，包含使用权利要求1至6中的任意一种所述清洗剂组合物清洗基板的工艺。
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