CN103676504A

CN103676504A - 一种水性光刻胶剥离液

Info

Publication number: CN103676504A
Application number: CN201310677506.1A
Authority: CN
Inventors: 戈士勇
Original assignee: JIANGYIN RUNMA ELECTRONIC MATERIAL CO Ltd
Current assignee: JIANGYIN RUNMA ELECTRONIC MATERIAL CO Ltd
Priority date: 2013-12-13
Filing date: 2013-12-13
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2033-12-13
Also published as: CN103676504B

Abstract

本发明公开了一种水性光刻胶剥离液，水性光刻胶剥离液由醇醚、二元醇、水溶性有机溶剂、季铵类氢氧化物、表面活性剂和纯水按一定比例混合而成。该剥离液剥离速度适中，1000倍显微镜下，剥离后的晶圆表面无光刻胶残留；10000倍显微镜下，对铝和铜金属层几乎没有腐蚀；与现有技术中有机剥离液使用温度在60℃~90℃以上相比，该剥离液在25~45℃使用温度下剥离速率快，使用能耗低；使用成本低，寿命长，环保。

Description

一种水性光刻胶剥离液

技术领域

本发明涉及液晶显示器薄膜晶体管（TFT）和触摸屏行业电子化学品技术领域，具体涉及一种水性光刻胶剥离液。

背景技术

液晶面板和触摸屏等制造过程中，还需要通过多次图形掩膜照射曝光及蚀刻等工序在硅晶圆或玻璃基片上形成多层精密的微电路，形成微电路之后，进一步用光刻胶剥离液将涂覆在微电路保护区域上作为掩膜的光刻胶除去。在电容式触摸屏生产中，采用真空镀膜方式在玻璃基板上溅镀上底层ITO镀层之后，需要采用旋涂方式在ITO玻璃基板上多次制作光刻胶层、曝光显影及脱模工序；液晶显示装置的彩色滤光片制造过程中，利用旋转涂布、狭缝涂布或狭缝与旋转涂布等方法涂布光刻胶的过程中，不可避免地将光刻胶涂布于基板边缘或背面，这些多余的光刻胺会造成设备污染，从而增加了清洗设备的生产成本，因此必须用光刻胶剥离液去除多余光刻胶。现有技术中常用来移除光刻胶的剥离液主要成分为极性溶剂、胺类（包括季铵盐）及水。

CN102944986A中公开了一种由吡咯烷酮、亚砜、醇醚、季铵、碱和水按一定比例混合而成的芯片用聚酰亚胺剥离液，该剥离液能防止金属材料受损，其使用条件为70～90℃，而且剥离液中含有的碱为选自氢氧化钠和氢氧化钾一类的无机强碱，无机强碱在有机溶剂中的溶解度较低，且会对金属层侵蚀比较严重；CN187543B中公开了一种含季铵氢氧化物、从二元醇类和二元醇醚类中选出的至少一种水溶性有机溶剂、选自亚砜类、砜类、酰胺类、内酰胺类、咪唑烷酮类的至少一种非胺类水溶性有机溶剂，其中不含水，以保证其对电极材料铜无损害，但是该剥离液在使用的时候需要不断补充有机物，使用成本高，由实施例部分可知，该光致抗蚀剂用剥离液的使用温度为60℃。但是在不添加助剂的情况下，这种剥离液对于金属层如铝、特别是铜的氧化、侵蚀比较严重，表现为铜表面变色、发花发黑。解决这个问题的办法通常是添加缓蚀剂。CN101295144A中也公开了一种含表面活性剂、有机胺、有机溶剂、螯合剂、缓蚀剂和纯水的光刻胶剥离液，其中，表面活性剂采用非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚，其缓蚀剂采用糖醇，其使用温度同样也较高，最高达60℃，能耗高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，研制一种对金属层侵蚀性低、使用温度低、寿命长、环保的水性光刻胶剥离液。

为了达到上述发明目的，技术方案为一种水性光刻胶剥离液，其特征在于，所述水性光刻胶剥离液由下列组分组成，所述组分的重量百分比为：

醇醚 30~40%；

二元醇 10~20%；

水溶性有机溶剂 15~30%；

季铵类氢氧化物 0.1~1%；

表面活性剂 0.05~0.1%；

其余为纯水。

其中，醇醚为二乙二醇单丁醚、丙二醇单丁醚、二丙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、乙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚和二丙二醇单乙醚中的一种。

其中，所述二元醇为乙二醇或丙二醇。

其中，有机溶剂对于光刻胶具有溶胀溶解的作用，促使光刻胶的剥离，本专利的剥离液中优选的技术方案为，所述水溶性有机溶剂由组分A和组分B混合而成，所述组分A为选自砜类和亚砜类有机溶剂中的一种、所述组分B为选自酰胺类和内酰胺类有机溶剂中的一种，所述组分A在所述水性光刻胶剥离液中的质量百分比为3～20%。

进一步优选的技术方案为，组分A在水性光刻胶剥离液中的质量百分比为5～10%。

其中，组分A为二甲基亚砜、二甲基砜、二乙基砜和四亚甲基砜中的一种，所述组分B为、N，N- 二甲基甲酰胺、N，N- 二甲基乙酰胺、N- 甲基甲酰胺、N，N- 二乙基乙酰胺、N- 甲基-2- 吡咯烷酮、N- 乙基-2- 吡咯烷酮和N- 丙基-2- 吡咯烷酮中的一种。

其中，所述季铵类氢氧化物为四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵和四丁基氢氧化铵中的一种或几种。

其中，所述表面活性剂为阴离子表面活性剂。

其中，所述阴离子表面活性剂为烷基苯磺酸钠、烷基硫酸钠、烷基聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪酸钠、烷基聚氧乙烯醚羧酸钠、烷基磺酸钠的一种或几种。

本发明的优点和有益效果在于：

该剥离液剥离速度适中，1000倍显微镜下，剥离后的晶圆表面无光刻胶残留；

10000倍显微镜下，对铝和铜金属层几乎没有腐蚀；

与现有技术中有机剥离液使用温度在60℃~90℃以上相比，该剥离液在25~45℃使用温度下剥离速率快，使用能耗低；

使用成本低，寿命长，环保。与现有技术中的剥离液相比，该组分中减少了有机成分含量，增加了水含量，成本较低，更加环保；

在使用过程中，水性剥离液主要补充的是水，有机剥离液主要补充的是有机物，使用成本降低。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1

实施例是一种水性光刻胶剥离液，水性光刻胶剥离液由下列组分组成，组分的重量百分比为：二乙二醇单甲醚30%，乙二醇20%，N，N- 二甲基乙酰胺10%，二甲基砜10%，四甲基氢氧化铵1%，烷基苯磺酸钠0.05%，余量为纯水。

将上述各原料混合均匀即可。

清洗方法：25~45℃下，将含有光刻胶的晶圆片进入本发明实施例1中清洗100s，然后用超纯水漂洗3min，最后用高纯氮气干燥。

清洗效果评价方法：将干燥后的晶圆片置于1000倍显微镜下观察是否有光刻胶残留，将干燥后的晶圆片置于10000倍显微镜下观察是否对表面铝和铜金属层发生腐蚀。

实施例2

实施例是一种水性光刻胶剥离液，水性光刻胶剥离液由下列组分组成，组分的重量百分比为：二乙二醇单丁醚35%，丙二醇15%，N-甲基-2-吡咯烷酮15%，二甲基亚砜7.5%，四甲基氢氧化铵0.5%，烷基聚氧乙烯醚硫酸钠0.03%，烷基磺酸钠0.045%，余量为纯水。

制备、清洗方法及清洗效果评价方法同实施例1。

实施例3

实施例是一种水性光刻胶剥离液，水性光刻胶剥离液由下列组分组成，组分的重量百分比为：丙二醇单甲醚40%，丙二醇10%，N，N- 二甲基甲酰胺20%，二乙基砜7.5%，四乙基氢氧化铵0.1%，烷基聚氧乙烯醚羧酸钠0.05%，脂肪酸钠0.05%，余量为纯水。

制备、清洗方法及清洗效果评价方法同实施例1。

实施例4

实施例是一种水性光刻胶剥离液，水性光刻胶剥离液由下列组分组成，组分的重量百分比为：二乙二醇单乙醚40%，乙二醇10%，N- 甲基-2- 吡咯烷酮20%，二甲基砜7.5%，四乙基氢氧化铵0.1%，烷基聚氧乙烯醚硫酸钠0.03%，脂肪酸钠0.07%，余量为纯水。

制备、清洗方法及清洗效果评价方法同实施例1。

实施例5

实施例是一种水性光刻胶剥离液，水性光刻胶剥离液由下列组分组成，组分的重量百分比为：二丙二醇单乙醚35%，丙二醇15%，N- 丙基-2- 吡咯烷酮15%，二乙基砜7.5%，四丙基氢氧化铵0.5%，脂肪酸钠0.0375%，烷基磺酸钠0.0375%，余量为纯水。

制备、清洗方法及清洗效果评价方法同实施例1。

实施例6

实施例是一种水性光刻胶剥离液，水性光刻胶剥离液由下列组分组成，组分的重量百分比为：二丙二醇单丁醚30%，乙二醇20%，N- 乙基-2- 吡咯烷酮10%，四亚甲基砜10%，四丙基氢氧化铵1%，烷基硫酸钠0.05%，余量为纯水。

制备、清洗方法及清洗效果评价方法同实施例1。

实施例7

实施例是一种水性光刻胶剥离液，水性光刻胶剥离液由下列组分组成，组分的重量百分比为：乙二醇单甲醚35%，丙二醇15%，N- 甲基甲酰胺15%，二甲基亚砜7.5%，四丁基氢氧化铵0.5%，烷基磺酸钠0.075%，余量为纯水。

制备、清洗方法及清洗效果评价方法同实施例1。

实施例8

实施例是一种水性光刻胶剥离液，水性光刻胶剥离液由下列组分组成，组分的重量百分比为：丙二醇单甲醚30%，乙二醇20%，N，N- 二乙基乙酰胺10%，四亚甲基砜10%，四丁基氢氧化铵1%，烷基聚氧乙烯醚硫酸钠0.05%，余量为纯水。

制备、清洗方法及清洗效果评价方法同实施例1。

实施例提供的剥离液能快速剥离晶圆片上的光刻胶及残留物，剥离清洗干燥后的晶圆片表面无残留，剥离液对衬底材料和金属配线的腐蚀率很小。其中，实施例2的剥离效果以及对衬底材料和金属配线的保护效果最佳。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种水性光刻胶剥离液，其特征在于，所述水性光刻胶剥离液由下列组分组成，所述组分的重量百分比为：

醇醚 30~40%；

二元醇 10~20%；

水溶性有机溶剂 15~30%；

季铵类氢氧化物 0.1~1%；

表面活性剂 0.05~0.1%；

其余为纯水。

2.根据权利要求1中所述的水性光刻胶剥离液，其特征在于，所述醇醚为二乙二醇单丁醚、丙二醇单丁醚、二丙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、乙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚和二丙二醇单乙醚中的一种。

3.根据权利要求1中所述的水性光刻胶剥离液，其特征在于，所述二元醇为乙二醇或丙二醇。

4.根据权利要求1中所述的水性光刻胶剥离液，其特征在于，所述水溶性有机溶剂由组分A和组分B混合而成，所述组分A为选自砜类和亚砜类有机溶剂中的一种、所述组分B为选自酰胺类和内酰胺类有机溶剂中的一种，所述组分A在所述水性光刻胶剥离液中的质量百分比为3～20%。

5.根据权利要求4所述的水性光刻胶剥离液，其特征在于，所述组分A在所述水性光刻胶剥离液中的质量百分比为5～10%。

6.根据权利要求5所述的水性光刻胶剥离液，其特征在于，所述组分A为二甲基亚砜、二甲基砜、二乙基砜和四亚甲基砜中的一种，所述组分B为、N，N- 二甲基甲酰胺、N，N- 二甲基乙酰胺、N- 甲基甲酰胺、N，N- 二乙基乙酰胺、N- 甲基-2- 吡咯烷酮、N- 乙基-2- 吡咯烷酮和N- 丙基-2- 吡咯烷酮中的一种。

7.根据权利要求1中所述的水性光刻胶剥离液，其特征在于，所述季铵类氢氧化物为四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵和四丁基氢氧化铵中的一种或几种。

8.根据权利要求1中所述的水性光刻胶剥离液，其特征在于，所述表面活性剂为阴离子表面活性剂。

9.根据权利要求8中所述的水性光刻胶剥离液，其特征在于，所述阴离子表面活性剂为烷基苯磺酸钠、烷基硫酸钠、烷基聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪酸钠、烷基聚氧乙烯醚羧酸钠、烷基磺酸钠的一种或几种。