CN107957661A - 抗蚀剂剥离液组合物及利用其的抗蚀剂的剥离方法 - Google Patents

抗蚀剂剥离液组合物及利用其的抗蚀剂的剥离方法 Download PDF

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金正铉
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    • G03F7/426Stripping or agents therefor using liquids only containing organic halogen compounds; containing organic sulfonic acids or salts thereof; containing sulfoxides

Abstract

本发明提供一种抗蚀剂剥离液组合物及利用其的抗蚀剂的剥离方法,所述抗蚀剂剥离液组合物的特征在于,包含下述化学式1所表示的化合物和有机碱化合物,下述化学式1中,R为C2~C12烃基,其中,上述烃基被选自由烷氧基、羟基、羧基、氨基、磺酰基和氰基组成的组中的一种以上基团取代或非取代。上述抗蚀剂剥离液组合物即使在具有亲核性高或具有强碱的组成的情况下,也会因包含化学式1所表示的化合物而具有强防腐蚀力效果。[化学式1]

Description

抗蚀剂剥离液组合物及利用其的抗蚀剂的剥离方法
技术领域
本发明涉及用于抗蚀剂剥离的抗蚀剂剥离液组合物及利用该抗蚀剂剥离液组合物的抗蚀剂的剥离方法。
背景技术
近年来,随着电子设备的小型化,半导体元件的高集成化和多层化正在飞速发展,因此需要用于稳定地形成0.5μm以下的微细电路的技术以进行光致抗蚀剂(photoresist,PR)图案的微细化。
半导体元件或液晶显示元件的微细电路是通过光刻(photolithography)工序实现的。光刻工序以如下工序进行:将光致抗蚀剂均匀地涂布于基板上所形成的铝、铝合金、铜、铜合金、钼、钼合金等的导电性金属膜或氧化硅膜、氮化硅膜等绝缘膜,并将其选择性地进行曝光、显影处理而形成光致抗蚀剂图案,然后将图案化的光致抗蚀剂膜用作掩模而将上述导电性金属膜或绝缘膜通过湿式或干式进行蚀刻,将微细电路图案转印至光致抗蚀剂下部层后,将无用的光致抗蚀剂层利用剥离液(Stripper)去除。
作为光致抗蚀剂的剥离方法,采用利用剥离液的湿式剥离法,此时所使用的剥离液基本上应当能够将作为去除对象物的光致抗蚀剂完全剥离,洗涤(rinse)后基板上不应当留有残留物。此外,应当具备不使光致抗蚀剂下部层的金属膜或绝缘膜损伤的低腐蚀性。对此,如果构成剥离液的组合物的成分之间发生相互反应,则剥离液的保存稳定性会产生问题,且制造剥离液时会根据混合顺序而表现出不同的物性,因此应当具备组合物的成分之间的无反应性和高温稳定性。进一步,剥离液的操作容易、毒性低且安全、能够再生利用为佳。此外,以一定的剥离液量可以处理的基板数应当多,且构成剥离液的成分的获取应当容易。
上述各个条件中最主要之项是,对于作为对象的光致抗蚀剂应当具备优异的去除性能,且应当具备不使光致抗蚀剂下部层的金属膜或绝缘膜损失的低腐蚀性。为了满足该条件,研究、开发了具有多种组成的光致抗蚀剂剥离液组合物。
韩国公开专利第10-2008-076535号公开了一种光致抗蚀剂用剥离液组合物,更详细而言,涉及包含水溶性有机胺化合物、N-甲基乙酰胺(N-Methylacetamide:NMAc)和防腐蚀剂的光致抗蚀剂用剥离液组合物。
此外,韩国公开专利第2012-0030476号公开了一种光致抗蚀剂剥离液组合物,其涉及包含环状胺、溶剂和剥离促进剂的光致抗蚀剂剥离液组合物,此外,该发明公开了包含环状胺、溶剂、防腐蚀剂和剥离促进剂的光致抗蚀剂剥离液组合物。
韩国公开专利第10-2001-0062828号公开了一种光致抗蚀剂用剥离液及使用该光致抗蚀剂用剥离液的光致抗蚀剂剥离方法,其涉及含有(a)含氮有机羟基化合物、(b)水溶性有机溶剂、(c)水和(d)特定的苯并三唑系化合物而构成的光致抗蚀剂用剥离液及使用该光致抗蚀剂用剥离液的光致抗蚀剂剥离方法,尤其涉及在使用用于液晶显示元件等的SiO2基板的领域中,形成了金属配线、特别是Cu配线的基板或者形成了金属配线和聚硅膜等无机材料层的基板的抗蚀性优异,光致抗蚀剂层、变质膜的剥离性优异的光致抗蚀剂用剥离液及使用该光致抗蚀剂用剥离液的光致抗蚀剂剥离方法。
但是,上述现有文献存在如下问题:应用于一般的形成了铜(Cu)配线的基板,在强碱或强碱组成的抗蚀剂剥离液组成中防腐蚀效果甚微。
现有技术文献
专利文献
韩国公开专利第10-2008-076535号(2008.08.20.株式会社LG化学)
韩国公开专利第2012-0030476号(2012.03.28.株式会社东进世美肯)
韩国公开专利第10-2001-0062828号(2001.07.07.东京应化工业株式会社)
发明内容
所要解决的课题
本发明是为了解决如上问题而提出的,其目的在于,提供即使在强碱或强碱之类的组成中也表现优异的防腐蚀效果的抗蚀剂剥离液组合物及利用该抗蚀剂剥离液组合物的抗蚀剂的剥离方法。
此外,本发明的目的在于,提供包括利用上述抗蚀剂剥离液组合物清洗平板显示器基板的工序的平板显示器基板的制造方法及利用该制造方法制造的平板显示器基板。
解决课题的方法
本发明涉及一种抗蚀剂剥离液组合物,其包含下述化学式1所表示的化合物和有机碱化合物。
[化学式1]
(上述化学式1中,
R为C2~C12烃基,其中,上述烃基被选自由烷氧基、羟基、羧基、氨基、磺酰基和氰基组成的组中的一种以上基团取代或非取代)。
此外,本发明涉及一种抗蚀剂的剥离方法,其包括:在形成有金属层的基板上形成抗蚀剂图案的步骤;利用上述抗蚀剂图案将上述金属层图案化的步骤;及利用上述抗蚀剂剥离液组合物将抗蚀剂剥离的步骤。
此外,本发明涉及一种平板显示器基板的制造方法,其包括利用上述抗蚀剂剥离液组合物清洗平板显示器基板的工序。
此外,本发明涉及由上述平板显示器基板的制造方法制造的平板显示器基板。
发明效果
本发明的抗蚀剂剥离液组合物的优点在于,通过包含化学式1所表示的化合物和有机碱化合物,从而即使在具有强碱或强碱之类的组成的情况下,剥离力和防腐蚀力也强。
此外,本发明的抗蚀剂剥离液组合物的优点在于,具有防止工序中可能发生的斑纹的效果。
利用本发明的抗蚀剂剥离液组合物的抗蚀剂的剥离方法的优点在于,即使少量包含化学式1所表示的化合物的情况下,也能够提供优异的防腐蚀效果,因此能够削减制造成本和工序成本。
具体实施方式
以下,对于本发明进行更详细的说明。
<抗蚀剂剥离液组合物>
本发明涉及包含下述化学式1所表示的化合物和有机碱化合物的抗蚀剂剥离液组合物。
[化学式1]
上述化学式1中,
R为C2~C12烃基,其中,上述烃基被选自由烷氧基、羟基、羧基、氨基、磺酰基和氰基组成的组中的一种以上基团取代或非取代。
化学式1所表示的化合物
本发明的抗蚀剂剥离液组合物包含下述化学式1所表示的化合物。
[化学式1]
上述化学式1中,R为C2~C12烃基,其中,上述烃基被选自由烷氧基、羟基、羧基、氨基、磺酰基和氰基组成的组中的一种以上基团取代或非取代。
上述化学式1中,上述R为碳原子数2~12的烃基的情况下,从抗蚀力方面考虑是优选的。上述化学式1中上述R为碳原子数大于12的烃基的情况下,上述化学式1的化合物与上述抗蚀剂剥离液组合物中所包含的其他构成、比如非质子性有机化合物、伯醇类化合物或有机碱化合物的混合可能会变难,因此上述R优选为碳原子数2~12的烃基。
此外,上述抗蚀剂剥离液组合物包含上述化学式1所表示的化合物的情况下,可以发挥防止金属表面和合金层之间的界面腐蚀的作用。进一步,上述抗蚀剂剥离液组合物包含上述化学式1所表示的化合物的情况下,即使非常少量也能够提供优异的防腐蚀力,因此上述抗蚀剂剥离液组合物可以包含强胺或强碱,因而具有还可以提高剥离力的优点。如上所述,即使少量添加上述化学式1所表示的化合物的情况下,也能够提供优异的防腐蚀力,因此从削减整体费用方面考虑也极具优点。
此外,上述抗蚀剂剥离液组合物包含上述化学式1所表示的化合物的情况下,也不会引起剥离液组合物的变色。
本发明的一个实施方式中,上述化学式1所表示的化合物可以为选自由5-(辛氧基)-1H-苯并三唑、5-(己氧基)-1H-苯并三唑、5-(庚氧基)-1H-苯并三唑、5-(2-乙基己氧基)-1H-苯并三唑组成的组中的一种以上,但并不限定于此。
以上述抗蚀剂剥离液组合物整体100重量%为基准,上述化学式1所表示的化合物的含量可以为0.001~5重量%,具体可以为0.001~3重量%。
以上述抗蚀剂剥离液组合物整体100重量%为基准,上述化学式1所表示的化合物的含量处于上述范围内的情况下,从经济方面或防腐蚀方面考虑是优选的。上述化学式1所表示的化合物的含量低于上述范围的情况下,可能引发金属层的腐蚀而元件发生损伤,超过上述范围的情况下,会因价格上升而使经济性降低,并且由于抗蚀剂剥离液的整体粘性增加,可能在基板上残留抗蚀剂剥离液或因所残留的剥离液而发生斑纹,因而优选满足上述范围。
非质子性有机化合物
本发明的抗蚀剂剥离液组合物可以包含非质子性(aprotic)有机化合物。
上述非质子性有机化合物可以发挥使上述抗蚀剂剥离液组合物中所包含的成分溶解或分散而能够使抗蚀剂去除反应更加顺利地进行的作用。此外,上述抗蚀剂剥离液组合物包含上述非质子性有机化合物的情况下,具有以下优点:有利于因蚀刻等而变质或交联的抗蚀剂高分子的去除性能的表现,同时处理张数增加。
上述非质子性有机化合物具体可以为非质子性极性化合物,为了适当的剥离力,上述非质子性极性化合物的沸点既不过高也不过低。具体而言,上述非质子性有机化合物的沸点优选为130~250℃。
上述非质子性有机化合物比如可以例举1-乙酰吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮等吡咯烷酮化合物;1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、1,3-二丙基-2-咪唑啉酮等咪唑啉酮化合物;二甲基亚砜、环丁砜等亚砜化合物;磷酸三乙酯、磷酸三丁酯等磷酸酯化合物;N-甲基甲酰胺、N-乙基甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰乙酰胺、N,N-叔丁基甲酰胺、乙酰胺、N-甲基乙酰胺、N-乙基乙酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二乙基乙酰胺、N-(2-羟基乙基)乙酰胺、N,N-二甲基丙酰胺、3-甲氧基-N,N-二甲基丙酰胺、N,N-二甲基丁基酰胺、3-(2-乙基己基氧基)-N,N-二甲基丙酰胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙酰胺等酰胺化合物;等,但并不限定于此,它们可以单独使用一种或将两种以上一起使用。
以上述抗蚀剂剥离液组合物整体100重量%为基准,上述非质子性有机化合物的含量可以为45~90重量%,具体可以为50~90重量%。
以上述抗蚀剂剥离液组合物整体100重量%为基准,上述非质子性有机化合物的含量处于上述范围内的情况下,具有因蚀刻等而变质或交联的抗蚀剂高分子的去除性能的表现优异的优点。上述非质子性有机化合物的含量低于上述范围的情况下,交联后的抗蚀剂的去除力和总体上的工序生产能力(capacity)可能降低,上述非质子性有机化合物的含量超过上述范围的情况下,上述抗蚀剂剥离液组合物中所包含的其他成分的含量相对减少,因此可能对上述抗蚀剂剥离液组合物的形成造成不良影响,且由于制品的价格提高而可能发生无法获取总体上的利益的问题。
伯醇类化合物
本发明的上述抗蚀剂剥离液组合物可以包含伯醇类化合物。
上述伯醇类化合物可以发挥使固化的抗蚀剂高分子溶解的作用,并且可以发挥在抗蚀剂剥离之后在去离子水(Deionized water)冲洗工序中使利用水的剥离液去除顺利而使剥离液内所溶解的抗蚀剂的吸附以及再析出最小化的作用。
上述伯醇类化合物比如可以例举四氢糠醇、羟基甲基环戊烯、4-羟基甲基-1,3-二氧戊环、2-甲基-4-羟基甲基-1,3-二氧戊环、2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-甲醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2-甲氧基乙醇、二乙二醇、三乙二醇、异丙二醇、聚乙二醇等以及作为二醇醚的种类的二乙二醇单甲基醚、二乙二醇乙基醚、三乙二醇单甲基醚、三乙二醇单乙基醚、乙二醇单异丙基醚、乙二醇单丁基醚、单异丙基二醇醚、二乙二醇单丁基醚、聚乙二醇单甲基醚、聚乙二醇单丁基醚、丙二醇单甲基醚、二丙二醇单甲基醚、三丙二醇单甲基醚、丙二醇单甲基醚乙酸酯等,它们可以单独或将两种以上混合使用,但并不限定于此。
以上述抗蚀剂剥离液组合物整体100重量%为基准,上述伯醇类化合物的含量可以为3~55重量%,具体可以为5~50重量%。
上述伯醇类化合物的含量处于上述范围内的情况下,具有纯水冲洗工序中利用水的剥离液的去除容易的优点。上述伯醇类化合物的含量低于3重量%的情况下,当所分解的抗蚀剂高分子残留在金属层上时对于水的溶解性降低而可能产生斑纹,上述伯醇类化合物的含量超过上述范围的情况下,由于高粘度而剥离液可能残留在基板上,且可能出现斑纹的产生变得严重的现象。此外,由于其他成分的含量相对减少,因此可能发生以下问题:交联后的光致抗蚀剂的剥离能力、去除力和溶解性可能降低,且会降低可以被一定量的剥离液处理的基板数量。
有机碱化合物
本发明的抗蚀剂剥离液组合物包含有机碱化合物。上述有机碱化合物发挥有效地渗入在干式或湿式蚀刻、灰化(ashing)或离子注入工序(ion implant processing)等各个工序中变质或交联的抗蚀剂的高分子基质而使存在于分子内或分子间的键合断裂的作用,且发挥使残留在基板上的抗蚀剂内的结构上脆弱的部分形成空间而使抗蚀剂变为无定形的高分子凝胶(gel)块状从而使附着在基板上部的抗蚀剂容易被去除的作用。
上述抗蚀剂剥离液组合物包含上述有机碱化合物的情况下,光致抗蚀剂去除能力与基板下部的金属的腐蚀性一同增强,去除能力表现出优异的性能的情况下,由于对于下部金属的腐蚀性也变高,因此金属层损失可能变重,为了将金属的损伤最小化而使腐蚀性降低的情况下,由于去除能力降低,因此剥离速度和溶解力一同降低,因而存在反相互作用的问题。
因此,本发明的抗蚀剂剥离液组合物通过包含上述化学式1所表示的化合物,从而即使上述有机碱化合物具有强去除能力的情况下也具有优异的防腐蚀效果,因此具有以下优点:不仅具有强剥离力和强防腐蚀力,而且即使少量包含的情况下也能够提供优异的防腐蚀效果,因而还能够发挥降低成本的效果。
上述有机碱化合物并不限定于此,作为TFT(薄膜晶体管(thin filmtransistor))用剥离液中主要使用的有机碱化合物的例子,可以例举四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵和胺类等,上述胺类中包括甲基胺、乙基胺、单异丙基胺、正丁基胺、仲丁基胺、异丁基胺、叔丁基胺、戊基胺等伯胺;二甲基胺、二乙基胺、二丙基胺、二异丙基胺、二丁基胺、二异丁基胺、甲基乙基胺、甲基丙基胺、甲基异丙基胺、甲基丁基胺、甲基异丁基胺等仲胺;二乙基羟基胺、三甲基胺、三乙基胺、三丙基胺、三丁基胺、三戊基胺、二甲基乙基胺、甲基二乙基胺和甲基二丙基胺等叔胺;胆碱、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、单丙醇胺、单甲基乙醇胺、2-氨基乙醇、2-(乙基氨基)乙醇、2-(甲基氨基)乙醇、N-甲基二乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二乙基氨基乙醇、2-(2-氨基乙基氨基)-1-乙醇、1-氨基-2-丙醇、2-氨基-1-丙醇、3-氨基-1-丙醇、4-氨基-1-丁醇、二丁醇胺、氨基乙基乙醇胺等烷醇胺;(丁氧基甲基)二乙基胺、(甲氧基甲基)二乙基胺、(甲氧基甲基)二甲基胺、(丁氧基甲基)二甲基胺、(异丁氧基甲基)二甲基胺、(甲氧基甲基)二乙醇胺、(羟基乙基氧基甲基)二乙基胺、甲基(甲氧基甲基)氨基乙烷、甲基(甲氧基甲基)氨基乙醇、甲基(丁氧基甲基)氨基乙醇、2-(2-氨基乙氧基)乙醇等烷氧基胺等。
以上述抗蚀剂剥离液组合物整体100重量%为基准,上述有机碱化合物的含量可以为0.1~20重量%,具体可以为0.5~15重量%。
上述有机碱化合物的含量处于上述含量范围内的情况下,从剥离力或防腐蚀力方面考虑是优选的。上述有机碱化合物的含量低于上述范围的情况下,可能发生因抗蚀剂剥离力降低而残留抗蚀剂杂质的问题,上述有机碱化合物的含量超过上述范围的情况下,可能发生不易调节对于金属配线的腐蚀速度的问题。
添加剂
本发明的另一个实施方式中,上述抗蚀剂剥离液组合物可以进一步包含选自由防腐蚀剂和去离子水组成的组中的一种以上添加剂。
(1)防腐蚀剂
上述防腐蚀剂尤其在因作为去除对象的光致抗蚀剂的改性程度严重而与剥离液长时间或反复接触或者工序条件苛刻时可以追加使用。
上述防腐蚀剂比如可以包括:苯并三唑、甲苯基三唑、甲基甲苯基三唑、2,2’-[[[苯并三唑]甲基]亚氨基]双乙醇、2,2’-[[[甲基-1氢-苯并三唑-1-基]甲基]亚氨基]双甲醇、2,2’-[[[乙基-1氢-苯并三唑-1-基]甲基]亚氨基]双乙醇、2,2’-[[[甲基-1氢-苯并三唑-1-基]甲基]亚氨基]双乙醇、2,2’-[[[甲基-1氢-苯并三唑-1-基]甲基]亚氨基]双羧酸、2,2’-[[[甲基-1氢-苯并三唑-1-基]甲基]亚氨基]双甲基胺、2,2’-[[[胺-1氢-苯并三唑-1-基]甲基]亚氨基]双乙醇、4-甲基-1氢-苯并三唑、5-甲基-1氢-苯并三唑、4-甲基-4,5,6,7-四氢-1H-苯并[1,2,3]三唑、5-甲基-4,5,6,7-四氢-1H-苯并[1,2,3]三唑、4,6-二甲基-4,5,6,7-四氢-1H-苯并[1,2,3]三唑、5,6-二甲基-4,5,6,7-四氢-1H-苯并[1,2,3]三唑等唑系化合物;2-甲基苯酚、2,6-二甲基苯酚、2,4,6-三甲基苯酚、2-乙基苯酚、2,6-二乙基苯酚、2,6-二乙基-4-甲基苯酚、2-丙基苯酚、2,6-二丙基苯酚、2,6-二丙基-4-甲基苯酚、2-叔丁基苯酚、2,6-二-叔丁基苯酚、2,4,6-三-叔丁基苯酚、2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚、叔丁基-4-甲氧基苯酚等苯酚系化合物;甲酸、乙酸、丙酸等单羧酸;草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、马来酸、富马酸、戊烯二酸等二羧酸;偏苯三酸、丙三羧酸等三羧酸;以及羟基乙酸、乳酸、水杨酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、葡糖酸和氧基羧酸等有机酸类;琥珀酰胺酯、苹果酰胺酯、马来酰胺酯、富马酰胺酯、草酰胺酯、丙二酰胺酯、戊二酰胺酯、乙酰胺酯、乳酰胺酯、柠檬酰胺酯、酒石酰胺酯、葡糖酰胺酯、甲酰胺酯和尿酰胺酯等有机酸酰胺酯类等,并不限定于此,它们可以单独或将两种以上混合使用。
以上述抗蚀剂剥离液组合物整体100重量%为基准,上述防腐蚀剂的含量可以为0.001~3重量%,具体可以为0.005~0.5重量%。上述防腐蚀剂的含量处于上述范围内的情况下,经济性优异,上述防腐蚀剂能够以少于以往通常所使用的量的量使用,因此能够解决因使用防腐蚀剂而产生的各种问题。
(2)去离子水
上述抗蚀剂剥离液组合物可以进一步包含上述去离子水。进一步包含上述去离子水的情况下,具有以下优点:可以提高碱化合物的活性而提升剥离速度,且容易与上述伯醇类化合物和非质子性极性溶剂混合,从而在剥离工序后在利用去离子水的冲洗工序中,可以使上述抗蚀剂剥离液组合物不发生残留而在短时间内被完全去除。
本发明的又另一实施方式中,以上述抗蚀剂剥离液组合物整体100重量%为基准,上述去离子水的含量可以为0.01~30重量%,具体可以为0.1~10重量%,但并不限定于此。但是,上述去离子水的含量处于上述范围内的情况下,从剥离速度方面考虑是优选的。
上述光致抗蚀剂剥离液组合物的制造在本发明中没有特别限定。例如,可以将上述提及的成分及含量在搅拌机或循环装置中充分混合而制造。
上述光致抗蚀剂剥离液组合物在半导体元件制造中可以在用于形成微细图案的光致抗蚀剂膜的选择性剥离工序中使用。
本发明的光致抗蚀剂剥离液组合物包含上述化学式1所表示的化合物和有机碱化合物,因此具有即使上述组合物的亲核性高或具有强碱性,也能够对下部膜所使用的金属提供优异的防腐蚀力;且即使在高温下长时间放置也维持其性能的优点,将上述化学式1所表示的化合物和作为有机碱化合物的伯胺和仲胺一同使用的情况下,具有对于抗蚀剂的强剥离力,同时即使少量包含上述化学式1所表示的化合物的情况下,也表现出优异的防腐蚀效果,因此具有可以以低成本发挥效果的优点。
此外,本发明的光致抗蚀剂剥离液组合物不仅可以用于半导体元件,而且也可以用于包含该半导体元件的显示装置、MEMS装置、配线基板等的制造工序。
<抗蚀剂的剥离方法>
本发明的又另一方式涉及抗蚀剂的剥离方法,其包括:在形成有金属层的基板上形成抗蚀剂图案的步骤;利用上述抗蚀剂图案将上述金属层图案化的步骤;及利用上述抗蚀剂剥离液组合物将抗蚀剂剥离的步骤。
具体而言,在上述基板上所形成的金属层上涂布光致抗蚀剂后,形成光致抗蚀剂图案,将形成了上述图案的光致抗蚀剂用作掩模从而将金属层蚀刻而图案化。之后,可以利用本发明的光致抗蚀剂剥离液组合物将光致抗蚀剂剥离。
上述光致抗蚀剂包括正型光致抗蚀剂、负型光致抗蚀剂、正型/负型兼用光致抗蚀剂(dual tone photoresist),不受构成成分的制约,但尤为有效使用的光致抗蚀剂是由以酚醛清漆系酚醛树脂和重氮萘醌为基础的光活性化合物构成的正型光致抗蚀剂。
上述金属层具体可以为导电性金属层,比如可以为由铝、铜、钕、钼等金属或这些金属的合金形成的单层膜或两层以上的多层膜。更详细而言,可以为包含铝、铜或它们的合金的单层膜或两层以上的多层膜,或者包含铝、铜或它们的合金和钕、钼或它们的合金的单层膜或两层以上的多层膜。
利用本发明的光致抗蚀剂剥离液组合物从刻有微细电路图案的基板将光致抗蚀剂剥离的方法在将多张想要剥离的基板同时浸渍(dipping)于大量剥离液组合物的浸渍方式和一张一张地将剥离液喷雾(spray)于基板而使光致抗蚀剂去除的单张方式中均可使用。该情况下,浸渍、喷雾、或浸渍和喷雾的应用时间及温度可以由本领域的技术人员来选择容易或合适的条件。
<平板显示装置>
此外,本发明提供包括利用上述抗蚀剂剥离液组合物将平板显示器基板清洗或剥离的工序的平板显示器基板的制造方法。
此外,本发明涉及利用上述平板显示器基板的制造方法制造的平板显示器基板。
本发明还提供包含上述平板显示器基板的平板显示装置。
通过上述制造方法制造的平板显示器基板及包含该平板显示器基板的平板显示装置的优点在于,在制造过程中可以被彻底清洗,且几乎不发生包含铝和/或铜的金属配线的腐蚀,因此具有优异的品质。
本发明的光致抗蚀剂剥离液组合物不仅可以应用于上述平板显示器,也可以应用于多种多样的图像显示装置的制造中。
以下,为了具体说明本说明书,例举实施例进行详细说明。但是,本说明书中的实施例可以被变形为多种其他形态,不应被解释为本说明书的范围限定于以下详细描述的实施例。本说明书中的实施例是为了向本领域的一般技术人员更加完整地说明本说明书而提供的。此外,以下表示含量的“%”和“份”如果没有特别提及则为重量基准。
实施例1~7和比较例1~9:抗蚀剂剥离液组合物的制造
根据下述表1中所记载的成分和组成制造抗蚀剂剥离液组合物。此时,为了测定化学式1的化合物的腐蚀强度,使用作为强胺的伯胺或仲胺,叔胺的情况下添加提高活性的去离子水。
[表1]
实验例1:抗蚀剂剥离液组合物的剥离力评价
为了确认实施例和比较例的抗蚀剂剥离液组合物的剥离效果,在10×10cm玻璃上利用旋涂机以膜厚度1.2μm均匀涂布光致抗蚀剂后,在170℃进行10分钟烘烤工序,然后切割成2×2cm而准备基板。
之后,将实施例和比较例的抗蚀剂剥离液组合物恒定地维持在60℃后,浸渍对象物而评价剥离力。
之后,为了将残留在基板上的剥离液去除,利用纯水实施1分钟清洗,为了将清洗后残留在基板上的纯水去除,利用氮气将试片完全干燥。
对于基板的改性或固化抗蚀剂以及干式蚀刻残渣去除性能、即玻璃基板上残余物的有无,利用扫描电子显微镜(SEM,Hitachi S-4700)来确认,测定玻璃基板上残余物完全被去除的时间,并将其结果示于下述表2。
实验例2:针对金属配线的抗蚀剂剥离液组合物的抗蚀力评价
为了评价针对金属配线的抗蚀剂剥离液组合物的抗蚀力,准备露出有铜单层膜以及利用铜与铌、钼和钛的合金的单层和多层膜配线的基板。之后,将实施例和比较例的抗蚀剂剥离液组合物恒定地维持在60℃的温度后,将露出有铜单层膜以及利用铜与铌、钼和钛的合金的单层和多层膜配线的基板浸渍于抗蚀剂剥离液组合物中10分钟后,进行清洗及干燥,然后利用扫描电子显微镜(SEM,Hitachi S-4700)进行评价。将其结果示于下述表2。
此外,利用聚焦离子束(FIB-SEM,Focused ion beam-SEM)测定对于铜单层膜以及利用铜与铌、钼和钛的合金的单层和多层膜中铜与下部金属层之间(界面)发生的腐蚀的结果,并示于下述表3。
实验例3:斑纹产生评价
为了确认抗蚀剂剥离液组合物的斑纹产生防止效果,根据通常的方法准备在玻璃基板上使用薄膜溅射法而形成了Cu层的基板和将光致抗蚀剂(DWP-520)在115℃的温度烘烤3天而将溶剂全部去除且固体化的光致抗蚀剂。
在实施例和比较例的光致抗蚀剂剥离液组合物中加入0.5%的准备的固体化的光致抗蚀剂,在室温下充分溶解后,恒定地维持在50℃的温度。之后,将Cu基板浸渍2分钟后取出,利用一定压力的氮气将残留在基板上的剥离液和抗蚀剂大致去除后,放置在平坦面上,利用移液管在各自不同的位置滴下5滴去离子水,然后放置1分钟。
之后,利用去离子水将基板冲洗1分钟后,利用氮气将残留在基板上的去离子水完全去除。这是为了判断实际TFT工序中的斑纹产生程度,为了判断基板的斑纹产生程度,使用卤素灯、数码相机和电子显微镜检查整个表面而进行评价。
其中抗蚀力和斑纹产生评价基准如下。
◎:非常良好(没有发生腐蚀或产生斑纹)
○:良好(几乎没有发生腐蚀或产生斑纹)
△:普通(部分腐蚀、表面粗糙度发生变化或稍微产生斑纹)
×:不良(发生较多腐蚀或产生较多斑纹)
[表2]
[表3]
如上述表2和表3所示,可以确认到包含本发明的化学式1的化合物和有机碱化合物这两者的情况下(实施例1~9),与不满足本发明的构成的情况(比较例1~8)相比,剥离力、抗蚀力以及斑纹防止效果中的至少两种以上的效果优异。另一方面,包含本发明的化学式1的化合物但不包含有机碱化合物的比较例3的情况下,确认到剥离力不佳,基板上产生斑纹,包含不满足本发明的化学式1的碳原子数的化合物的比较例8的情况下,确认到尽管包含全部其他构成,但抗蚀力不佳,基板上也产生斑纹。
具体而言,包含本发明的化学式1的化合物和有机碱化合物这两者的实施例8的情况下,与比较例1~8的情况相比,确认到具有不仅抗蚀力优异,也不产生斑纹的效果,实施例9的情况下,确认到具有剥离力和抗蚀力均优异的效果。
不仅如此,除了本发明的化学式1的化合物、有机碱化合物以外还包含非质子性有机化合物和伯醇类化合物的实施例1~7的情况下,确认到不仅剥离力和抗蚀力均优异,斑纹防止效果也优异。

Claims (10)

1.一种抗蚀剂剥离液组合物,其特征在于,包含化学式1所表示的化合物和有机碱化合物,
化学式1
所述化学式1中,
R为C2~C12烃基,其中,所述烃基被选自由烷氧基、羟基、羧基、氨基、磺酰基和氰基组成的组中的一种以上基团取代或非取代。
2.根据权利要求1所述的抗蚀剂剥离液组合物,其特征在于,所述抗蚀剂剥离液组合物进一步包含非质子性有机化合物和伯醇类化合物中的一种以上。
3.根据权利要求1所述的抗蚀剂剥离液组合物,其特征在于,所述化学式1所表示的化合物为选自由5-(辛氧基)-1H-苯并三唑、5-(己氧基)-1H-苯并三唑、5-(庚氧基)-1H-苯并三唑和5-(2-乙基己氧基)-1H-苯并三唑组成的组中的一种以上。
4.根据权利要求1所述的抗蚀剂剥离液组合物,其特征在于,以所述抗蚀剂剥离液组合物整体100重量%为基准,所述化学式1所表示的化合物的含量为0.001~5重量%。
5.根据权利要求2所述的抗蚀剂剥离液组合物,其特征在于,以所述抗蚀剂剥离液组合物整体100重量%为基准,所述非质子性有机化合物的含量为45~90重量%。
6.根据权利要求2所述的抗蚀剂剥离液组合物,其特征在于,以所述抗蚀剂剥离液组合物整体100重量%为基准,所述伯醇类化合物的含量为3~55重量%。
7.根据权利要求2所述的抗蚀剂剥离液组合物,其特征在于,以所述抗蚀剂剥离液组合物整体100重量%为基准,所述有机碱化合物的含量为0.1~20重量%。
8.根据权利要求1所述的抗蚀剂剥离液组合物,其特征在于,所述抗蚀剂剥离液组合物进一步包含选自由防腐蚀剂和去离子水组成的组中的一种以上添加剂。
9.根据权利要求8所述的抗蚀剂剥离液组合物,其特征在于,以所述抗蚀剂剥离液组合物整体100重量%为基准,所述去离子水的含量为0.01~30重量%。
10.一种抗蚀剂的剥离方法,其特征在于,包括:
在形成有金属层的基板上形成抗蚀剂图案的步骤;
利用所述抗蚀剂图案将所述金属层图案化的步骤;及
利用权利要求1~9中任一项所述的抗蚀剂剥离液组合物将抗蚀剂剥离的步骤。
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