CN102880017A

CN102880017A - 光刻胶用剥离液组合物及其制备和应用

Info

Publication number: CN102880017A
Application number: CN2012103716442A
Authority: CN
Inventors: 刘陆; 吕志军; 栗首
Original assignee: BOE Technology Group Co Ltd
Current assignee: BOE Technology Group Co Ltd
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2032-09-28
Also published as: CN102880017B

Abstract

本发明涉及一种光刻胶用剥离液组合物及其制备和应用。所述组合物的主要组分及其质量份数为：a组分0.3-5份，b组分2-15份，c组分0.05-5份，d组分2-15份；所述a组分为含氟的羧酸或其盐，所述b组分为烷醇胺类或季胺氢氧化物中的至少一种碱性化合物，所述c组分为含硫防腐蚀剂，所述d组分为极性有机溶剂。本发明的剥离液组合物能很好的剥离光刻胶，而且，对金属布线有良好的防腐蚀效果。

Description

光刻胶用剥离液组合物及其制备和应用

技术领域

本发明涉及一种光刻胶用剥离液组合物及其制备和应用。

背景技术

近年来，随着集成电路高密度化，微细蚀刻技术成为主流，在蚀刻后除去不要的光刻胶层时，要求在图案的侧壁和底部不会产生残渣，因为这些残渣和淀积物如不完全除去会影响半导体器件的性质，使得良品率降低，因此有必要将这些残渣物剥离。

目前常用的一种光刻胶剥离液组合物，其主要由脂肪族醇聚氧乙烯醚，环己酮和单乙醇胺组成，配方对铝布线的防腐蚀性能较好，但是对Cu布线的防腐蚀性能不好。

发明内容

为了克服现有技术中存在的上述缺陷，本发明涉及一种光刻胶用剥离液组合物，发明还涉及所述光刻胶用剥离液组合物的制备方法和应用。

本发明涉及一种光刻胶用剥离液组合物，所述组合物的主要组分及其质量份数为：a组分0.3-5份，b组分2-15份，c组分0.05-5份，d组分2-15份；所述a组分为含氟的羧酸或其盐，所述b组分为烷醇胺类或季胺氢氧化物中的至少一种碱性化合物，所述c组分为含硫防腐蚀剂，所述d组分为极性有机溶剂。

如果组分a的含量过少，光刻胶的剥离性和对铜布线的防腐蚀性都有变差的倾向；如果组分b含量过少，对光刻胶的剥离性有变差的倾向；如果组分c含量过少，则不能有效地防止Cu布线等金属线的腐蚀；作为组分d的极性溶剂将剥离的聚合物胶体溶解成单位分子水平，因此所述组分d可防止主要发生于洗涤过程中的光刻胶重新附着的不利现象，如果组分d的含量过少会影响光刻胶的剥离效果。

发明人发现，上述光刻胶用剥离液组合物主要组分的质量份数为：a组分1.0-1.5份，b组分7-10份，c组分0.3-0.6份，d组分4-10份时，所取得的剥离效果和良好的防腐蚀效果综合评价是最好的。

作为优化，上述光刻胶用剥离液组合物中，所述a组分为碳原子数2-4的烷基芳香含氟羧酸或其盐；所述b组分为单乙醇胺、二乙醇胺、丙醇胺、N-甲基乙醇胺、N-乙基乙醇胺、N-丁基乙醇胺、单异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺、氢氧化四甲基铵、氢氧化四乙基铵、氢氧化四丙基铵、氢氧化四丁基铵、氢氧化单甲基三丙基铵或氢氧化（2-羟基乙基）三甲基铵中的至少一种；所述c组分为二硫代双甘油、二（2,3-二羟基丙硫基）乙烯、1-硫代甘油、2-巯基乙醇或3-巯基-1-丙醇中的至少一种；所述d组分为二甲亚砜、N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基咪唑、γ-丁内酯或环丁砜中的至少一种。

作为进一步优化，所述光刻胶用剥离液组合物中，所述a组分为三氟乙酸、三氟丙酸、三氟丁酸或对三氟甲基苯甲酸中的至少一种，从对Cu布线的防腐蚀性的角度考虑，特别优选三氟乙酸和对三氟甲基苯甲酸的至少一种；所述b组分为单乙醇胺、二乙醇胺、单异丙醇胺、氢氧化四甲基铵或氢氧化四乙基铵中的至少一种；所述c组分为二硫代双甘油或1-硫代甘油中的至少一种；所述d组分为二甲亚砜、N-甲基-2-吡咯烷酮或N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种。

本发明还涉及一种光刻胶用剥离液组合物，所述组合物为，在上述光刻胶用剥离液组合物的基础上，还含有水，优选73-85质量份的水。

本发明还涉及制备上述光刻胶用剥离液组合物的方法，包括如下步骤：按所述质量份称取各组分，混合，所述混合可以按任何顺序进行。

本发明还涉及上述光刻胶用剥离液组合物在光刻胶剥离中的应用。

本发明实现的有益技术效果至少有：

本发明所提供的光刻胶用剥离液组合物中，含氟羧酸和烷醇胺类或季胺氢氧化物起到剥离的作用，极性溶剂和水起到将剥离的聚合物胶体溶解，防止光阻剂重新附着的不利现象。同时，含氟化合物的表面张力很低，是一种优良的表面活性剂，有利于光刻胶的剥离。所以，本发明的剥离液能很好的剥离光刻胶，而且，对金属布线有良好的防腐蚀效果。

具体实施方式

本发明具体实施方式提供一种光刻胶用剥离液组合物，所述组合物的主要组分及其质量份数为：a组分0.3-5份，b组分2-15份，c组分0.05-5份，d组分2-15份；当所述a组分为含氟的羧酸或其盐，所述b组分为烷醇胺类或季胺氢氧化物中的至少一种碱性化合物，所述c组分为含硫防腐蚀剂，所述d组分为极性有机溶剂时，均可实现本发明。如果组分a的含量过少，光刻胶的剥离性和对铜布线的防腐蚀性都有变差的倾向；如果组分b含量过少，对光刻胶的剥离性有变差的倾向；如果组分c含量过少，则不能有效地防止Cu布线等金属线的腐蚀；作为组分d的极性溶剂将剥离的聚合物胶体溶解成单位分子水平，因此可防止主要发生于洗涤过程中的光刻胶重新附着的不利现象，如果组分d含量过少会影响光刻胶的剥离效果。

作为优化，上述光刻胶用剥离液组合物主要组分的质量份数为：a组分1.0-1.5份，b组分7-10份，c组分0.3-0.6份，d组分4-10份时，能更好地实现本发明。

作为优化，上述光刻胶用剥离液组合物中，所述a组分为碳原子数2-4的烷基或芳香含氟羧酸或其盐；所述b组分为单乙醇胺、二乙醇胺、丙醇胺、N-甲基乙醇胺、N-乙基乙醇胺、N-丁基乙醇胺、单异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺、氢氧化四甲基铵、氢氧化四乙基铵、氢氧化四丙基铵、氢氧化四丁基铵、氢氧化单甲基三丙基铵或氢氧化（2-羟基乙基）三甲基铵中的至少一种；所述c组分为二硫代双甘油、二（2,3-二羟基丙硫基）乙烯、1-硫代甘油、2-巯基乙醇或3-巯基-1-丙醇中的至少一种；所述d组分为二甲亚砜、N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基咪唑、γ-丁内酯或环丁砜中的至少一种时，能更好地实现本发明。

作为进一步优化，所述光刻胶用剥离液组合物中，所述a组分为三氟乙酸、三氟丙酸、三氟丁酸或对三氟甲基苯甲酸中的至少一种，从对Cu布线的防腐蚀性的角度考虑，特别优选三氟乙酸和对三氟甲基苯甲酸的至少一种时，能更好地实现本发明；所述b组分为单乙醇胺、二乙醇胺、单异丙醇胺、氢氧化四甲基铵或氢氧化四乙基铵中的至少一种时，能更好地实现本发明；所述c组分为二硫代双甘油或1-硫代甘油中的至少一种时，能更好地实现本发明；所述d组分为二甲亚砜、N-甲基-2-吡咯烷酮或N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种时，能更好地实现本发明。

本发明具体实施方式还提供一种光刻胶用剥离液组合物，所述组合物为，在上述光刻胶用剥离液组合物的基础上，还含有适量的水，优选73-85质量份的水。

本发明具体实施方式又提供制备上述光刻胶用剥离液组合物的方法，包括如下步骤：按所述质量份数称取各组分，混合，所述混合可以按任何顺序进行。

本发明具体实施方式实现的有益技术效果至少有：本发明的剥离液组合物能很好的剥离光刻胶，而且，对金属布线有良好的防腐蚀效果。

本发明所提供的剥离液组合物，既可以是先将a、b、c、d四种组分混合配制成母液，在使用时再添加适量的水稀释，也可以是直接将a、b、c、d四种组分与适量的水混合。具体操作方式视工作需要而定，比较方便。

以下列举实施例具体说明本发明的剥离液及其制备和应用。但本发明并不限于下述实施例。

实施例

以下，用实施例更详细地说明本发明，但本发明不受这些实施例的限定。应予以说明的是，只要没有特别指明，配合量以质量份表示。

本发明示例及比较例的实验方法：

采用现有技术制作带有光刻胶的基板。比如，在硅晶片或者玻璃上设置铜层、并在其上用低介电体材料，比如二氧化硅，形成低介电体膜，将正性光刻胶组合物旋涂在该基板上得到1.5μm厚的膜层。100℃烘90s。使用H94-25C型曝光机（四川南光真空科技有限公司）曝光后，用2.38wt%四甲基氢氧化铵显影。接着，进行干刻处理，再进行等离子体灰化处理。

将所制备的带有光刻胶的基板分别浸渍在实施例及比较例中所述的剥离液中（25℃，10分钟），进行剥离处理后，用纯水进行漂洗处理。而后按照如下标准对其剥离性能进行评价。实施例及比较的结果总结在表1中。

光刻胶的剥离性

A：光刻胶完全被剥离

B：光刻胶几乎完全剥离

C：光刻胶未完全剥离

金属布线（Cu）布线的防腐蚀性

A：完全未观察到腐蚀

B：几乎观察不到腐蚀

C：发生腐蚀

D：发生严重腐蚀

表1:

其中，每个示例所配制的剥离液，用水补足至100质量份，即，每个实施例所加水的质量份数为100减去a、b、c、d四种组分的质量份。

注：

MEA：单乙醇胺；

DEA：二乙醇胺；

MAE：单异丙醇胺；

TMAH：氢氧化四甲基铵；

TEAH：氢氧化四乙基胺。

由以上实验可以看出，本发明实施例所提供的剥离液在实现对光刻胶的完全剥离的同时，实现了对Cu布线的良好的防腐蚀性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的构思和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种光刻胶用剥离液组合物，其特征在于，所述组合物的主要组分及其质量份数如下：

a组分0.3-5份，b组分2-15份，c组分0.05-5份，d组分2-15份；

所述a组分为含氟的羧酸或其盐，

所述b组分为烷醇胺类或季胺氢氧化物中的至少一种碱性化合物，

所述c组分为含硫防腐蚀剂，

所述d组分为极性有机溶剂。

2.根据权利要求1所述光刻胶用剥离液组合物，其特征在于，所述组合物主要组分的质量份数如下：

a组分1.0-1.5份，b组分7-10份，c组分0.3-0.6份，d组分4-10份。

3.根据权利要求1所述光刻胶用剥离液组合物，其特征在于：

所述a组分为碳原子数2-4的烷基或芳香含氟羧酸或其盐，

所述b组分为单乙醇胺、二乙醇胺、丙醇胺、N-甲基乙醇胺、N-乙基乙醇胺、N-丁基乙醇胺、单异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺、氢氧化四甲基铵、氢氧化四乙基铵、氢氧化四丙基铵、氢氧化四丁基铵、氢氧化单甲基三丙基铵和氢氧化（2-羟基乙基）三甲基铵中的至少一种，

所述c组分为二硫代双甘油、二（2,3-二羟基丙硫基）乙烯、1-硫代甘油、2-巯基乙醇和3-巯基-1-丙醇中的至少一种，

所述d组分为二甲亚砜、N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基咪唑、γ-丁内酯和环丁砜中的至少一种。

4.根据权利要求3所述光刻胶用剥离液组合物，其特征在于：

所述a组分为三氟乙酸、三氟丙酸、三氟丁酸或对三氟甲基苯甲酸中的至少一种，

所述b组分为单乙醇胺、二乙醇胺、单异丙醇胺、氢氧化四甲基铵或氢氧化四乙基铵中的至少一种，

所述c组分为二硫代双甘油或1-硫代甘油中的至少一种，

所述d组分为二甲亚砜、N-甲基-2-吡咯烷酮或N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种。

5.根据权利要求4所述光刻胶用剥离液组合物，其特征在于：

所述a组分为三氟乙酸或对三氟甲基苯甲酸中的至少一种。

6.根据权利要求1-5任意一项所述光刻胶用剥离液组合物，其特征在于：

所述组合物还含有水。

7.根据权利要求6所述光刻胶用剥离液组合物，其特征在于：所述组合物还含有73-85质量份的水。

8.制备权利要求1-7任意一项所述光刻胶用剥离液组合物的方法，其特征在于，包括如下步骤：

按所述质量份数称取各组分，混合。

9.权利要求1-7任意一项所述光刻胶用剥离液组合物在光刻胶剥离中的应用。