CN107544215A - 一种光刻胶剥离液 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光刻胶剥离液，其特征在于，包括有机胺化合物、有机溶剂和添加剂；所述添加剂选自8‑羟基喹啉、油酸三乙醇胺脂、天门冬氨酸三乙醇胺盐或烷醇酰胺中的至少一种；所述光刻胶剥离液中，所述有机胺化合物的重量百分比含量为15‑30％，所述有机溶剂的重量百分比含量为70‑85％，所述添加剂的重量百分比含量为0.1‑0.5％；且所述光刻胶剥离液中，各组分的总含量为100％。本发明的光刻胶剥离液能同时实现ITO/Ag/ITO及Mo/Al/Mo结构层中光刻胶的快速剥离且低温性能好，有效地解决金属配线腐蚀、环境污染、操作人员安全性、毒性和剥离效果差等问题。

Description

一种光刻胶剥离液

技术领域

本发明涉及化学蚀刻技术，特别涉及一种光刻胶剥离液。

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，当然对于不同制程的面板，由于制程及光刻胶成分的差异性，所用剥离液的成分存在一定的差异。

目前技术中，AMOLED类面板中用于去除光刻胶的剥离液以水性剥离液为主，主要成分为有机胺化合物、极性有机溶剂以及水，其中有机胺类主要是一些脂肪胺和羟胺类物质中的一种以上，有机溶剂主要包括乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单烷基醚、γ-丁内酯(GBL)、1，3-二甲基-2-咪唑酮(DMI)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基亚砜(DMSO)、二丙二醇单甲醚和二丙二醇单乙醚等。上述水性剥离液相对有机剥离液具有明显的价格优势，但是由于有较大含量的水存在，它具有使用寿命短，剥离能力较差、金属配线腐蚀严重和难以重复利用等问题，而Al制程中用的剥离液为有机剥离液，现有技术中，上述有机剥离液的主要成分为乙醇胺，还有一定量的有机溶剂，如DMSO，但此种剥离液一般只能用于具有Mo/Al/Mo结构的Al制程中，无法用于ITO/Ag/ITO；且乙醇胺的含量高达60％以上，有很强的腐蚀性，另外由于溶液的熔点较低，低温下易发生结晶现象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种剥离效果好，可同时用于具有Mo/Al/Mo和ITO/Ag/ITO结构的面板且抗腐蚀性高的光刻胶剥离液。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种光刻胶剥离液，包括有机胺化合物、有机溶剂和添加剂；所述添加剂选自8-羟基喹啉、油酸三乙醇胺脂、天门冬氨酸三乙醇胺盐或烷醇酰胺中的至少一种；所述光刻胶剥离液中，所述有机胺化合物的重量百分比含量为15-30％，所述有机溶剂的重量百分比含量为70-85％，所述添加剂的重量百分比含量为0.1-0.5％；且所述光刻胶剥离液中，各组分的总含量为100％。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明的光刻胶剥离液，由于同时含有机胺和添加剂，通过二者的配合，使光刻胶剥离液具有较强的溶解光刻胶的能力，实现快速剥离；同时，添加剂的存在可减缓有机胺渗透到要形成的图形层中而对其产生腐蚀，从而抑制终端产品受腐蚀的几率，提高质量；并且，本专利中加入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在附着；

(2)添加的上述添加剂，可防止金属层的腐蚀，少量的添加剂不仅具有很好的缓蚀作用，同时属于水溶性成份，不会造成残留，对环境污染小；剥离过程完成后，添加剂可直接用水清洗而不会造成添加剂在金属上的残留，节省了成本；

(3)低温性能较好，不易发生结晶；低挥发性和低毒性，不会给操作人员的健康及其环境带来危害；

(4)能同时实现ITO/Ag/ITO及Mo/Al/Mo结构层中光刻胶的快速剥离和对金属配线良好的防腐蚀性，不仅剥离效果强，使用寿命长，且不同制程中共用一种剥离液体系，药液使用后不需要对废液分类处理，有利于一次回收废液，大大节约了回收成本。

附图说明

图1为本发明实施例的光刻胶剥离液对ITO/Ag/ITO金属层剥离后的SEM图；

图2为本发明实施例的光刻胶剥离液对ITO/Ag/ITO金属层剥离后的OM图；

图3为本发明实施例的光刻胶剥离液对Mo/Al/Mo金属层剥离后的SEM图；

图4为本发明实施例的光刻胶剥离液对Mo/Al/Mo金属层剥离后的OM图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

有机胺化合物：本发明的有机胺化合物理论上可以选择现有技术中的所有有机胺。有机胺类化合物的作用包括将大分子光刻胶中的树脂类物质断键为小分子，既保证较强的剥离性能，又不会造成其它金属层的严重腐蚀。主要包括氮唑类、烷基胺类、亚烷基胺类，优选1,4-二甲基-1H-咪唑、7-氨基吲唑、5-氨基四唑、1-氨基-4-甲基哌嗪、丙醇胺、异丙醇胺、乙醇胺或二乙醇胺中的一种。

有机溶剂：本发明的有机溶剂理论上可以选择现有技术中的所有用于剥离液的有机溶剂，可根据所需剥离液的各方面情况或成本等进行选择。本发明用到的有机溶剂能浸湿光刻胶，更有利于有机胺的快速作用，同时还具有清洗PAC感光材料及有机胺分解作用后得到的酚醛树脂小分子物质，可选用醇类、醇类衍生物、酯类，其中以醇醚类溶剂效果最佳，优选二乙二醇单甲醚，二乙二醇单丁醚、二乙二醇叔丁基醚或二乙二醇乙醚中一种或两种。

本发明最关键的构思在于：设计包括有机胺、有机溶剂和上述特定的添加剂，从而获得很强的溶解光刻胶的能力和抗腐蚀性。

请参照图1、图2、图3以及图4，一种光刻胶剥离液，包括有机胺化合物、有机溶剂和添加剂；所述添加剂选自8-羟基喹啉、油酸三乙醇胺脂、天门冬氨酸三乙醇胺盐或烷醇酰胺中的至少一种；所述光刻胶剥离液中，所述有机胺化合物的重量百分比含量为15-30％，所述有机溶剂的重量百分比含量为70-85％，所述添加剂的重量百分比含量为0.1-0.5％；且所述光刻胶剥离液中，各组分的总含量为100％。

上述配比的光刻胶剥离液，添加剂可防止金属层的腐蚀，有机胺化合物主要是将光刻胶溶解成小分子的PAC感光材料及酚醛树脂，有机溶剂作用主要是浸湿光刻胶同时清洗PAC感光材料及酚醛树脂小分子物质。通过添加上述有机胺化合物、有机溶剂和上述特定的添加剂，从而获得很强的溶解光刻胶的能力和抗腐蚀性，可同时实现ITO/Ag/ITO及Mo/Al/Mo结构层中光刻胶的快速剥离，还能获得很好的低温性能。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：

(1)本发明的光刻胶剥离液，由于同时含有机胺和添加剂，通过二者的配合，使光刻胶剥离液具有较强的溶解光刻胶的能力，实现快速剥离；同时，添加剂的存在可减缓有机胺渗透到要形成的图形层中而对其产生腐蚀，从而抑制终端产品受腐蚀的几率，提高质量；并且，本专利中加入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在附着；

(2)添加的上述添加剂，可防止金属层的腐蚀，少量的添加剂不仅具有很好的缓蚀作用，同时属于水溶性成份，不会造成残留，对环境污染小；剥离过程完成后，添加剂可直接用水清洗而不会造成添加剂在金属上的残留，节省了成本；

(3)低温性能较好，不易发生结晶；低挥发性和低毒性，不会给操作人员的健康及其环境带来危害；

(4)能同时实现ITO/Ag/ITO及Mo/Al/Mo结构层中光刻胶的快速剥离和对金属配线良好的防腐蚀性，不仅剥离效果强，使用寿命长，且不同制程中共用一种剥离液体系，药液使用后不需要对废液分类处理，有利于一次回收废液，大大节约了回收成本。

进一步的，所述有机胺化合物选自烷基胺类化合物、亚烷基胺类化合物或氮唑类化合物中的至少一种。

进一步的，所述有机胺化合物选自1,4-二甲基-1H-咪唑、7-氨基吲唑、5-氨基四唑、1-氨基-4-甲基哌嗪、丙醇胺、异丙醇胺或乙醇胺中的至少一种。

进一步的，所述有机溶剂选自二乙二醇单甲醚，二乙二醇单丁醚、二乙二醇叔丁基醚或二乙二醇乙醚中的至少一种。

进一步的，所述光刻胶剥离液的结晶温度小于15℃。

进一步的，所述光刻胶剥离液中还含有水。

进一步的，所述有机胺化合物的重量百分含量大于15％。

由上述描述可知，大于15％小于等于30％的含量设计既可保证对光刻胶的剥离完全，又不会造成金属层的大面积腐蚀。

本发明的实施例一为：

本实施例的光刻胶剥离液，包括有机胺化合物、有机溶剂、添加剂和去离子水；所述添加剂选自8-羟基喹啉、油酸三乙醇胺脂、天门冬氨酸三乙醇胺盐或烷醇酰胺；所述光刻胶剥离液中，所述有机胺化合物的重量百分比含量为15％，所述有机溶剂的重量百分比含量为84.8％，所述添加剂的重量百分比含量为0.1％，余量为水。有机胺化合物选自1,4-二甲基-1H-咪唑、7-氨基吲唑、5-氨基四唑、1-氨基-4-甲基哌嗪、丙醇胺、异丙醇胺或乙醇胺中的至少一种。所述有机溶剂选自二乙二醇单甲醚，二乙二醇单丁醚、二乙二醇叔丁基醚或二乙二醇乙醚中的至少一种。所述光刻胶剥离液的结晶温度小于15℃。

本发明的实施例二为：

仅“所述有机胺化合物的重量百分比含量为20％，所述有机溶剂的重量百分比含量为79.3％，所述添加剂的重量百分比含量为0.5％，余量为水；所述添加剂选自8-羟基喹啉、油酸三乙醇胺脂、天门冬氨酸三乙醇胺盐和烷醇酰胺的组合物”与实施例一不同，其他均与实施例一相同。

本发明的实施例三为：

仅“所述有机胺化合物的重量百分比含量为16％，所述有机溶剂的重量百分比含量为83.5％，所述添加剂的重量百分比含量为0.3％，余量为水；所述添加剂选自8-羟基喹啉和油酸三乙醇胺脂”与实施例一不同，其他均与实施例一相同。

效果实验

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下述实施例四至六及对比例一至五中所述的剥离液中，其温度为40℃，浸渍时间为80s，进行剥离处理后，用纯水进行漂洗处理，通过以下标准对金属防腐蚀性及剥离液进行评价，具体见表1。

将实施例一至六制得的光刻胶剥离液分别对ITO/Ag/ITO金属层和Mo/Al/Mo金属层进行剥离，并实验获得对ITO/Ag/ITO金属层剥离后的SEM图和OM图、以及对Mo/Al/Mo金属层剥离后的SEM图和OM图，取一组实验图作为代表，具体如图1-4。

由图1-4可知，实施例一至六制得的光刻胶剥离液可以同时实现ITO/Ag/ITO及Mo/Al/Mo结构层中光刻胶的快速剥离。

实施例四至六及对比例一至五的结果如表2所示。表1为剥离液效果评价标准表；表2为实施例四至六及对比例一至五的结果对比表。

表1

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

根据表1-2，实施例四至六的有机胺、有机溶剂和添加剂的重量份数均采用本发明的配比设计，它们的剥离效果和防腐蚀性均为A，即达到完全剥离，完全未观察到腐蚀，并且低温(15℃左右)不发生结晶；在此基础上，对比例一和对比例二的添加的添加剂的含量情况可知，添加剂的加入量小于本发明含量范围或者未加入添加剂的剥离液的防腐蚀性为D，即发生严重腐蚀；在此基础上，结合对比例三可知，有机胺和有机溶剂的含量均小于本发明的配比设计、并且添加剂为适合份量时，其剥离效果为C，即有少许的残渣留下；结合对比例四可知，有机胺和有机溶剂的含量分别大于或小于本发明的配比设计、并且添加剂为适合份量时，其防腐蚀性为C，即发生腐蚀，即本发明的有机胺和有机溶剂的含量的设计，在添加适合份量的添加剂的前提下，还具有进一步的促进防腐蚀性的技术效果。另，根据对比例五，虽然现有技术的剥离液配方的防腐蚀性和剥离效果均为A，但是，其低温(15℃左右)会发生结晶。

综上所述，本发明提供的光刻胶剥离液能同时实现ITO/Ag/ITO及Mo/Al/Mo结构层中光刻胶的快速剥离且低温性能好，有效地解决金属配线腐蚀、环境污染、操作人员安全性、毒性和剥离效果差等问题。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种光刻胶剥离液，其特征在于，包括有机胺化合物、有机溶剂和添加剂；

所述添加剂选自8-羟基喹啉、油酸三乙醇胺脂、天门冬氨酸三乙醇胺盐或烷醇酰胺中的至少一种；

所述光刻胶剥离液中，所述有机胺化合物的重量百分比含量为15-30％，所述有机溶剂的重量百分比含量为70-85％，所述添加剂的重量百分比含量为0.1-0.5％；且所述光刻胶剥离液中，各组分的总含量为100％。

2.根据权利要求1所述的光刻胶剥离液，其特征在于，所述有机胺化合物选自烷基胺类化合物、亚烷基胺类化合物或氮唑类化合物中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的光刻胶剥离液，其特征在于，所述有机胺化合物选自1,4-二甲基-1H-咪唑、7-氨基吲唑、5-氨基四唑、1-氨基-4-甲基哌嗪、丙醇胺、异丙醇胺或乙醇胺中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的光刻胶剥离液，其特征在于，所述有机溶剂选自二乙二醇单甲醚，二乙二醇单丁醚、二乙二醇叔丁基醚或二乙二醇乙醚中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的光刻胶剥离液，其特征在于，所述光刻胶剥离液的结晶温度小于15℃。

6.根据权利要求1所述的光刻胶剥离液，其特征在于，所述有机胺化合物选自1,4-二甲基-1H-咪唑、7-氨基吲唑、5-氨基四唑、1-氨基-4-甲基哌嗪、丙醇胺、异丙醇胺或乙醇胺中的至少一种；

所述有机溶剂选自二乙二醇单甲醚、二乙二醇单丁醚、二乙二醇叔丁基醚或二乙二醇乙醚中的至少一种。

7.根据权利要求1-4中任意一项所述的光刻胶剥离液，其特征在于，所述光刻胶剥离液中还含有水。

8.根据权利要求7所述的光刻胶剥离液，其特征在于，所述光刻胶剥离液由有机胺化合物、有机溶剂、添加剂和水组成。