CN104317172A - 一种用于光刻胶剥离的剥离液 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于光刻胶剥离的剥离液。本申请剥离液包括重量份2-15％有机胺化合物、75-97.5％有机溶剂和0.2-10％添加剂；有机胺化合物为MEA、DEA、TEA、MMEA和MDEA中至少两种；有机溶剂由二乙醇类溶剂和酰胺类溶剂组成，前者选自BDG、甲基卡必醇、二乙二醇叔丁基醚和二乙二醇乙醚的至少一种，后者选自NMF、DMF和DMAC的至少一种；添加剂为环己醇六磷酸脂、氨基酸的碱盐、BTA、1-HBTA、TACM和DMNA的至少一种。本申请的剥离液，用两种以上有机胺与混合溶剂配合使用，剥离快；添加剂能防止金属腐蚀，和机溶剂都有较好的亲水性，可避免光刻胶再附着、残留，且环境污染小。

Description

一种用于光刻胶剥离的剥离液

技术领域

本申请涉及光刻胶领域，特别是涉及一种用于光刻胶剥离的剥离液。 

背景技术

光刻胶又称光致抗蚀剂，主要由感光树脂、增感剂和溶剂三种成分组成。感光树脂经光照后，在曝光区能很快地发生光固化反应，使得这种材料的物理性能，特别是溶解性、亲合性等发生明显变化。经曝光、显影、刻蚀、扩散、离子注入、金属沉积等工艺将所需的微细图形从掩模版转移至加工的基板上、最后通过去胶剥离液将未曝光部分余下的光刻胶清洗掉，从而完成整个图形转移过程。 

但是，现有的剥离液大都存在着腐蚀金属配线、光刻胶残留、环境污染、影响操作人员安全性、剥离效果差等问题。 

发明内容

本申请的目的是提供一种改进的用于光刻胶剥离的剥离液。 

为了实现上述目的，本申请采用了以下技术方案： 

本申请公开了一种用于光刻胶剥离的剥离液，该剥离液的主要作用成分由重量份2-15％的有机胺化合物、75-97.5％的有机溶剂和0.2-10％的添加剂组成；有机胺化合物选自乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N-甲基单乙醇胺和N-甲基二乙醇胺中的至少两种；有机溶剂由二乙醇类溶剂和酰胺类溶剂混合而成，二乙醇类溶剂选自二乙二醇单丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇叔丁基醚和二乙二醇乙醚中的至少一种，酰胺类溶剂选自N-甲基甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺中的至少一种；添加剂选自环己醇六磷酸脂、氨基酸的碱盐、苯并三氮唑、1-羟基苯并三氮唑、3-羟基甲酯-1,2,4-三氮唑和二巯基噻二唑二钠盐中的至少一种。 

优选的，有机溶剂由30-80重量份的二乙醇类溶剂和10-60重量份的酰胺类溶剂混合而成。 

优选的，有机胺化合物由乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺组成。 

优选的，有机溶剂由二乙二醇甲醚和N-甲基甲酰胺混合而成。 

优选的，添加剂由环己醇六磷酸脂和3-羟基甲酯-1,2,4-三氮唑组成。 

由于采用以上技术方案，本申请的有益效果在于： 

本申请的剥离液，创造性的将至少两种有机胺化合物一起，配合采用二乙醇类溶剂和酰胺类溶剂组成的混合有机溶剂使用，有效的提高了剥离速度，防止因长时间作用导致残留物渗透到要形成的图形层中影响终端产品的质量，获得了更好的剥离效果。同时，本申请的有机溶剂不仅具有较好的溶解性，同时亲水性强，在配线工艺时可以避免光刻胶的再附着，避免了光刻胶残留。此外，本申请的剥离液中的添加剂，不仅具有很好的缓蚀作用，能有效的防止金属配线腐蚀。本申请的剥离液中有机溶剂和添加剂都是属于水溶性成份，不会造成残留，对环境污染小。 

具体实施方式

现有的剥离液都是单独一种有机胺化合物和单独一种有机溶剂配合使用，本申请经过大量试验，创造性的发现，对于一些特殊的有机胺化合物和有机溶剂而言，两种或两种以上有机胺化合物配合使用，同时，采用二乙醇类溶剂和酰胺类溶剂组成的混合有机溶剂，能够有效的提高剥离速度，并且具有更好的剥离效果；这些特殊的有机胺化合物包括乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N-甲基单乙醇胺和N-甲基二乙醇胺。 

与此同时，为了防止金属配线腐蚀，本申请在剥离液中加入了特殊的添加剂，添加剂与有机胺化合物和有机溶剂相配合，在不影响剥离速度和剥离效果的情况下，能够有效的防止金属配线被腐蚀；这些添加剂包括环己醇六磷酸脂、氨基酸的碱盐、苯并三氮唑、1-羟基苯并三氮唑、3-羟基甲酯-1,2,4-三氮唑和二巯基噻二唑二钠盐。 

需要说明的是，本申请的剥离液中，除了有机胺化合物、有机溶剂和添加剂组成的主要作用成分以外，余量为去离子水。本申请中，MEA为乙醇胺的缩写，DEA为二乙醇胺的缩写，TEA为三乙醇胺的缩写，BDG为二乙二醇单丁醚的缩写，NMF为N-甲基甲酰胺的缩写，DMF为N,N-二甲基甲酰胺的缩写，BTA为苯并三氮唑的缩写，1-HBTA为1-羟基苯并三氮唑的缩写，TACM为3-羟基甲酯-1,2,4-三氮唑的缩写，DMNA为二巯基噻二唑二钠盐的缩写，MMEA为N-甲基单乙醇胺的缩写，MDEA为N-甲基二乙醇胺的缩写，DMAC为二甲基乙酰胺的缩写，甲基卡必醇即二乙二醇甲醚。 

下面通过具体实施例对本申请作进一步详细说明。以下实施例仅对本申请进行进一步说明，不应理解为对本申请的限制。 

实施例 

本例采用现有技术制作带有光刻胶的基板，将所制备的带有光刻胶的基板分别浸渍在试验组的剥离液中，剥离液温度60℃，浸泡5min，然后用纯水进行漂洗处理，各试验组的组分和用量详见表2。剥离结果参考常规的金属防腐蚀性和剥离性评价标准进行，金属防腐蚀性和剥离性评价标准见表1，剥离结果见表2。本例各试验组中余量为去离子水。 

表1  剥离液效果评价标准 

剥离效果	金属配线的防腐蚀性	光刻胶的剥离性
			A	完全未观察到腐蚀	完全剥离
B	几乎观察不到腐蚀	几乎完全剥离
			C	发生腐蚀	有少许的残渣留下
D	发生严重腐蚀	有较多的残渣留下

表2  各试验组用量及其剥离结果 

结果显示，采用两种有机溶剂的剥离液，其剥离性更好，而采用一种有机溶剂的剥离液，其剥离性相对较差，如试验组9和试验组11，都只采用一种溶剂，其剥离性分别为D和C级；并且，两种有机溶剂的总用量大于75％时剥离效果更好，小于75％剥离效果较差，如试验组3和试验组4，试验组3溶剂用量为75％，剥离性为A，试验组4虽然增加了有机胺的用量，但是有机溶剂用量为55％，剥离性反而下降为B，本例另外还对有机溶剂的最高用量进行了测试，结果显示，有机溶剂在剥离液总重量的75-97.5％，并且，有机溶剂由30-80重量份的二乙醇类溶剂和10-60重量份的酰胺类溶剂组成时，具有较好的剥离性。对于有机胺化合物而言，三种有机胺化合物配合效果是最好的，如试验组1、2、3和6，剥离性都是A，试验组4、5和9虽然也是三种有机胺化合物，但是由 于有机溶剂的用量不符合要求，因此剥离性也较差；两种有机胺化合物配合使用效果相对较差，如试验组7，剥离性为B；一种有机胺化合物的剥离性最差，如试验组10，虽然试验组10的有机溶剂及其用量符合要求，但是，其只采用了一种有机胺化合物，其剥离性与试验组11一样都为C。在以上试验的基础上，本例还对有机胺化合物的总用量进行了测试，结果显示，有机胺化合物占剥离液总重量的2-15％，配合两种有机溶剂，且有机溶剂的总用量为75-97.5％，并且，有机溶剂由30-80重量份的二乙醇类溶剂和10-60重量份的酰胺类溶剂组成时，剥离效果最佳。 

此外，本例还采用了另外两种有机胺化合物N-甲基单乙醇胺和N-甲基二乙醇胺进行试验，结果显示，只要采用三种有机胺化合物，并且其用量范围以及有机溶剂的用量符合要求，都能达到较好的剥离性效果。同时，本例也对另外几种有机溶剂二乙二醇单丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇叔丁基醚、二乙二醇乙醚、N-甲基甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺进行了试验，结果显示，只要有机溶剂由30-80重量份的二乙醇类溶剂和10-60重量份的酰胺类溶剂组成，并且有机溶剂的总用量在75-97.5％，配合有机胺化合物的使用要求，都能够达到较好的剥离效果。 

对于金属防腐蚀性而言，两种添加剂的效果比一种添加剂的效果更好，如试验组1仅添加了一种添加剂，金属防腐蚀性为B，而试验组2添加了两种添加剂，金属防腐蚀性为A；并且，有机溶剂的类型和有机胺化合物的类型对金属防腐蚀性没有影响，哪怕只采用一种有机溶剂，或者一种有机胺化合物，只要添加两种添加剂，金属防腐蚀性效果仍然很好，如试验组11，金属防腐蚀性为A；但是，有机溶剂的用量对金属防腐蚀性效果有影响，如试验组3和试验组4，试验组3的有机溶剂用量为75％，而试验组4的有机溶剂用量为55％，试验组3的金属防腐蚀性为A，试验组4的金属防腐蚀性为B，同样的，试验组5的金属防腐蚀性也为B，可见，如果有机溶剂的用量低于75％则会影响添加剂的效果。此外，添加剂的用量过低，也会影响金属防腐蚀性的效果，如试验组6，虽然有添加两种添加剂，但是总用量仅为0.1％，因此，其金属防腐蚀性为D，与没有添加添加剂的试验组8一样。在以上试验的基础上，本例还对添加剂的总用量进行了测试，结果显示，添加剂占剥离液总重量的0.2-10％，配合有机溶剂用量75-97.5％，金属防腐蚀性效果最佳。 

同样的，本例也采用了不同的添加剂进行试验，除各试验组的环己醇六磷酸脂和3-羟基甲酯-1,2,4-三氮唑以外，本例还采用了氨基酸的碱盐、苯并三氮唑、1-羟基苯并三氮唑和二巯基噻二唑二钠盐进行试验，结果显示，两种添加剂配合 使用，并且用量在0.2-10％，并且有机溶剂的用量在75-97.5％时，具有较好的金属防腐蚀性。 

综上所述，本例的剥离液采用两种有机溶剂、配合三种有机胺化合物，一起使用，有效的提高了剥离液的剥离速度和剥离效果，减小了光刻胶残留；同时，在剥离液中添加两种添加剂，有效的避免了金属配线的腐蚀。并且，本例采用的有机溶剂和添加剂都是水溶性的，不会造成残留，对环境污染小，也减小了对操作人员的安全影响。 

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本申请的保护范围。 

Claims (5)

1.一种用于光刻胶剥离的剥离液，其特征在于：所述剥离液的主要作用成分由重量份2-15％的有机胺化合物、75-97.5％的有机溶剂和0.2-10％的添加剂组成；

所述有机胺化合物选自乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N-甲基单乙醇胺和N-甲基二乙醇胺中的至少两种；

所述有机溶剂由二乙醇类溶剂和酰胺类溶剂混合而成，所述二乙醇类溶剂选自二乙二醇单丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇叔丁基醚和二乙二醇乙醚中的至少一种，所述酰胺类溶剂选自N-甲基甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺中的至少一种；

所述添加剂选自环己醇六磷酸脂、氨基酸的碱盐、苯并三氮唑、1-羟基苯并三氮唑、3-羟基甲酯-1,2,4-三氮唑和二巯基噻二唑二钠盐中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的剥离液，其特征在于：所述有机溶剂由30-80重量份的二乙醇类溶剂和10-60重量份的酰胺类溶剂混合而成。

3.根据权利要求1所述的剥离液，其特征在于：所述有机胺化合物由乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺组成。

4.根据权利要求1所述的剥离液，其特征在于：所述有机溶剂由二乙二醇甲醚和N-甲基甲酰胺混合而成。

5.根据权利要求1所述的剥离液，其特征在于：所述添加剂由环己醇六磷酸脂和3-羟基甲酯-1,2,4-三氮唑组成。