CN110361941B - 一种正胶剥离液、其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种正胶剥离液、其制备方法和应用。所述的正胶剥离液,其原料包括下列质量分数的组分:1.00%‑5.00%的季铵碱、40.00%‑60.00%的烷醇胺、1.00%‑8.00%的缓蚀剂、5.00%‑20.00%的直链酰胺类有机溶剂、5.00%‑20.00%的酯类溶剂、4.00%‑8.00%的醇醚类有机溶剂、5.00%‑20.00%的烷酮类有机溶剂、0.01%‑2.00%的表面活性剂和0.01%‑2.00%的EO‑PO嵌段共聚物L62,所述的表面活性剂为含糖酰胺基的四硅氧烷双子表面活性剂。本发明的正胶剥离液在具有好的剥离性能的情况下,对其他多种材料不构成破坏性腐蚀。
Description
技术领域
本发明涉及一种正胶剥离液、其制备方法和应用。
背景技术
光刻胶一般分为正胶、负胶、干膜等多种类型。光刻胶的剥离或去除,是芯片制造工艺中的重要环节。随着半导体芯片结构越来越复杂,其制造工艺中所用光刻胶剥离液所面临的环境也越来越复杂,需在剥离液清除光刻胶的同时,不产生残渣,且对环境中的金属和非金属介质有一定的腐蚀限制。若超出腐蚀限制,将对芯片产生不可逆转的破坏。
目前显示面板和半导体行业中所用的光刻胶以正胶为主,市场上的各类光刻胶正胶剥离液,均无法同时满足上述要求。例如CN1244023C和CN101093364A中所公开的剥离液仅集中在解决金属腐蚀问题上,并未提及非金属介质的缓蚀问题。
市场亟需开发一款能同时满足剥离、缓蚀等多方面要求的正胶剥离液。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为了针对现有技术中的正胶剥离液存在不能同时满足剥离、缓蚀等多方面要求的缺陷,而提供了一种正胶剥离液、其制备方法和应用。本发明的正胶剥离液在具有好的剥离性能的情况下,对其他多种材料不构成破坏性腐蚀。
本发明主要是通过以下技术手段解决上述技术问题的。
本发明提供了一种正胶剥离液,其原料包括下列质量分数的组分:1.00%-5.00%的季铵碱、40.00%-60.00%的烷醇胺、1.00%-8.00%的缓蚀剂、5.00%-20.00%的直链酰胺类有机溶剂、5.00%-20.00%的酯类溶剂、4.00%-8.00%的醇醚类有机溶剂、5.00%-20.00%的烷酮类有机溶剂、0.01%-2.00%的表面活性剂和0.01%-2.00%的EO-PO嵌段共聚物L62,各组分质量分数之和为100%;所述的表面活性剂为含糖酰胺基的四硅氧烷双子表面活性剂。
其中,所述的季铵碱的质量分数优选为2.00%-4.00%,更优选为2.50%-3.50%。所述的烷醇胺的质量分数优选为45.00%-55.00%,更优选为50.00%-53.00%。所述的缓蚀剂的质量分数优选为2.00%-7.00%,例如,4.00%-5.00%。所述的直链酰胺类有机溶剂的质量分数优选为8.00%-15.00%,例如,10.00%-12.00%。所述的酯类溶剂的质量分数优选为8.00%-15.00%,例如,10.00%-12.00%。所述的醇醚类有机溶剂的质量分数优选为5.00%-7.00%,例如,5.50%-6.50%。所述的烷酮类有机溶剂的质量分数优选为8.00%-15.00%,例如,10.00%-12.00%。所述的表面活性剂的质量分数优选为0.03%-1.00%,例如,0.05%-0.50%。所述的EO-PO嵌段共聚物L62的质量分数优选为0.03%-1.00%,例如,0.05%-0.65%。
在一些实施例中,所述的季铵碱的质量分数可为3.00%、1.00%、5.00%、2.00%、4.00%、2.50%或3.50%。所述的烷醇胺的质量分数可为52.00%、45.00%、60.00%、53.00%、55.00%、50.00%或40.00%。所述的缓蚀剂的质量分数可为4.50%、1.00%、8.00%、2.00%、4.00%、7.00%或5.00%。所述的直链酰胺类有机溶剂的质量分数可为11.00%、5.00%、8.00%、20.00%、10.00%、12.00%或15.00%。所述的酯类溶剂的质量分数可为11.00%、20.00%、5.00%、8.00%、10.00%、12.00%或15.00%。所述的醇醚类有机溶剂的质量分数可为6.50%、6.99%、6.94%、5.50%、4.40%或5.20%。所述的烷酮类有机溶剂的质量分数可为11.00%、20.00%、5.00%、8.00%、10.00%、12.00%或15.00%。所述的表面活性剂的质量分数可为0.50%、0.01%、1.00%、0.03%、0.75%、0.05%或0.65%。所述的EO-PO嵌段共聚物L62的质量分数可为0.50%、1.00%、0.03%、0.75%、0.05%或0.65%。
其中,所述的季铵碱可为本领域的常规季铵碱,优选为四甲基氢氧化铵、四甲基氢氧化铵五水合物、四丁基氢氧化铵、苯甲基三甲基氢氧化铵、四丙基铵、二甲基二丙基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵和二甲基二乙基氢氧化铵中的一种或多种,更优选为四甲基氢氧化铵。
所述的烷醇胺可为本领域的常规烷醇胺,优选为氨基乙基乙醇胺,二甲基氨基乙醇,单乙醇胺,N-甲基乙醇胺,N-乙基乙醇胺,N-丙基乙醇胺,N-丁基乙醇胺,二乙醇胺,三乙醇胺,N-甲基二乙醇胺,N-乙基二乙醇胺,异丙醇胺,二异丙醇胺,三异丙醇胺,N-甲基异丙醇胺,N-乙基异丙醇胺,N-丙基异丙醇胺,2-氨基丙烷-1-醇,N-甲基-2-氨基丙烷-1-醇,N-乙基-2-氨基丙烷-1-醇,1-氨基丙烷-3-醇,N-甲基-1-氨基丙烷-3-醇,N-乙基-1-氨基丙烷-3-醇,1-氨基丁烷-2-醇,N-甲基-1-氨基丁烷-2-醇,N-乙基-1-氨基丁烷-2-醇,2-氨基丁烷-1-醇,N-甲基-2-氨基丁烷-1-醇,N-乙基-2-氨基丁烷-1-醇,3-氨基丁烷-1-醇,N-甲基-3-氨基丁烷-1-醇,N-乙基-3-氨基丁烷-1-醇,1-氨基丁烷-4-醇,N-甲基-1-氨基丁烷-4-醇,N-乙基-1-氨基丁烷-4-醇,1-氨基-2-甲基丙烷-2-醇,2-氨基-2-甲基丙烷-1-醇,1-氨基戊烷-4-醇,2-氨基-4-甲基戊烷-1-醇,2-氨基己烷-1-醇,3-氨基庚烷-4-醇,1-氨基辛烷-2-醇,5-氨基辛烷-4-醇,1-氨基丙烷-2,3-二醇,2-氨基丙烷-1,3-二醇,三(羟甲基)氨基甲烷,1,2-二氨基丙烷-3-醇,1,3-二氨基丙烷-2-醇和2-(2-氨基乙氧基)乙醇中的一种或多种,例如单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、N-甲基二乙醇胺、1-氨基丁烷-2-醇、N-乙基异丙醇胺和1-氨基辛烷-2-醇中的一种或多种,更优选为单乙醇胺。
所述的缓蚀剂可为本领域的常规缓蚀剂,优选为1-硫代丙三醇、2-巯基丙酸、苯并三氮唑、邻苯二酚、连苯三酚和没食子酸中的一种或多种,更优选为1-硫代丙三醇。
所述的直链酰胺类有机溶剂可为本领域的常规直链酰胺类有机溶剂,优选为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、乙酰胺、N-甲基乙酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、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、3-(2-乙基己基氧基)-N,N-二甲基丙酰胺和3-丁氧基-N,N-二甲基丙酰胺中的一种或多种,例如,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-二甲基丙酰胺、3-(2-乙基己基氧基)-N,N-二甲基丙酰胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙酰胺和N-甲基乙酰胺中的一种或多种,更优选为N-甲基甲酰胺。
所述的酯类溶剂可为本领域的常规酯类溶剂,优选为乙酸甲酯、乳酸乙酯、己二酸二甲酯、醋酸正丙酯、醋酸异丙酯、醋酸正丁酯和醋酸异丁酯中的一种或多种,更优选为乙酸甲酯。
所述的醇醚类有机溶剂可为本领域的常规醇醚类有机溶剂,优选为乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单异丙基醚、乙二醇单丁基醚、二乙二醇单甲基醚、二乙二醇单乙基醚、二乙二醇单异丙基醚、二乙二醇单丁基醚、三乙二醇单甲基醚、三乙二醇单乙基醚、三乙二醇单异丙基醚、三乙二醇单丁基醚、聚乙二醇、聚丙二醇、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、二丙二醇单甲基醚、二丙二醇单乙基醚和二丙二醇单丙基醚和二丙二醇单丁基醚中的一种或多种,更优选为乙二醇单甲基醚、二丙二醇单丁基醚、二乙二醇单甲基醚、二乙二醇单乙基醚、丙二醇单甲基醚和三丙二醇单甲基醚中的一种或多种,更优选为乙二醇单甲基醚。
所述的烷酮类有机溶剂可为本领域的常规烷酮类有机溶剂,优选为咪唑烷酮类和/或吡咯烷酮类有机溶剂,更优选为咪唑烷酮类有机溶剂。所述的咪唑烷酮类有机溶剂优选为2-咪唑烷酮和/或1,3-二甲基-2-咪唑烷酮,更优选为2-咪唑烷酮。所述的吡咯烷酮类有机溶剂优选为N-乙基吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮和N-环己基吡咯烷酮中的一种或多种。
所述的含糖酰胺基的四硅氧烷双子表面活性剂优选为如下所示的含糖酰胺基的四硅氧烷双子表面活性剂中的一种或多种;
所述的R1中,优选n为1,s为3;所述的R3中,优选x为3,所述的R4优选为H。
所述的含糖酰胺基的四硅氧烷双子表面活性剂的制备方法优选包括以下步骤:
1.由六甲基二硅氧烷、氯丙基硅烷和酸性催化剂,在反应温度为40-100℃,优选50-80℃的情况下反应;其中六甲基二硅氧烷和氯丙基硅烷的摩尔配比为(1-20):1,优选(2-10):1,酸性催化剂的摩尔用量为六甲基二硅氧烷和氯丙基硅烷摩尔之和的0.3%-25%;反应完成后,使酸性催化剂失活,滤去固体,减压蒸馏,得到氯丙基四硅氧烷;
2.烷基二胺和氯丙基四硅氧烷,在反应温度为60-150℃,优选80-120℃的情况下反应;其中烷基二胺和氯丙基四硅氧烷的摩尔配比为(1-20):1,优选(6-15):1;反应完成后,混合物静置分层,上层减压蒸馏,得到N-β-氨烷基-γ-氨丙基四硅氧烷;
3.N-β-氨烷基-γ-氨丙基四硅氧烷与糖酸或糖酸内酯,在低碳醇作溶剂,反应温度为60-150℃,优选60-100℃反应;其中烷基二胺与糖酸或糖酸内酯的摩尔配比为1-2:1,优选1:1;反应完成后,蒸除溶剂,得到含糖酰胺基的四硅氧烷;
4.含糖酰胺基的四硅氧烷与二缩水甘油醚,在低碳醇作溶剂,反应温度为60-150℃,优选60-100℃反应;其中含糖酰胺基的四硅氧烷与二缩水甘油醚的摩尔配比为2-3:1,优选2:1;反应完成后,蒸除溶剂,得到含糖酰胺基的四硅氧烷双子表面活性剂;
所述的氯丙基硅烷可以包括:氯丙基三甲氧基硅烷、氯丙基三乙氧基硅烷等。
所述的酸性催化剂可以包括:浓硫酸、酸性白土等。
所述的使酸性催化剂失活是当酸性催化剂为浓硫酸时,加入碱中和催化剂,使之失活;当酸性催化剂为酸性白土时,过滤,使之除去。
所述的烷基二胺可以包括:1,3-丙二胺、1,4-丁二胺、1,5-戊二胺、1,6-己二胺等。
所述的糖酸或糖酸内酯可以包括:葡萄糖酸或葡萄糖酸内酯、乳糖酸或乳糖酸内酯、甘露糖酸或甘露糖酸内酯等。
所述的低碳醇可以包括:甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇等。
所述的二缩水甘油醚可以包括:柔性亲水化合物如乙二醇二缩水甘油醚、二乙二醇二缩水甘油醚、三乙二醇二缩水甘油醚、四乙二醇二缩水甘油醚、五二醇二缩水甘油醚、六乙二醇二缩水甘油醚等,柔性疏水化合物如丙二醇二缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚、戊二醇二缩水甘油醚、己二醇二缩水甘油醚、庚二醇二缩水甘油醚、辛二醇二缩水甘油醚等,刚性化合物如苯二酚二缩水甘油醚、苯二甲醇二缩水甘油醚等。
所述的含糖酰胺基的四硅氧烷双子表面活性剂的制备方法可参考CN 104069772B,具体地,可参考CN 104069772 B具体实施例部分的实施例1-
实施例8。
在本发明一优选实施方案中,所述的正胶剥离液的原料组分由所述的季铵碱、所述的烷醇胺、所述的缓蚀剂、所述的直链酰胺类有机溶剂、所述的酯类溶剂、所述的醇醚类有机溶剂、所述的烷酮类有机溶剂、含糖酰胺基的四硅氧烷双子表面活性剂和EO-PO嵌段共聚物L62组成,各组分质量分数之和为100%。
本发明还提供了一种所述的正胶剥离液的制备方法,其包括下列步骤:将所述的原料混合,即可。所述的混合优选为将所述的原料组分中的固体组分加入到液体组分中,搅拌均匀,即可。所述的混合的温度优选为室温。所述的混合后,较佳地还进一步包含振荡,过滤的操作。振荡的目的是为了使各原料组分充分混合,振荡速度和时间不限。过滤是为了除去不溶物。
本发明还提供了一种所述的正胶剥离液在半导体器件中的光刻胶及其残留物的剥离或清洗中的应用。其中所述的半导体器件优选为逻辑器件、存储器件、功率器件和光电器件中的一种或多种。所述的应用优选包括下列步骤:将带有正胶光刻胶残留的半导体器件与正胶剥离液接触,即可。所述的接触可为通过浸渍法、喷淋法。
所述接触的温度优选55-85℃,更优选65-75℃。
所述接触的时间优选10-65min,更优选30-60min。
本发明中室温是指10-30℃。
在符合本领域常识的基础上,上述各优选条件,可任意组合,即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于:本发明的剥离液同时满足剥离、缓蚀等多方面要求,具有高的应用价值。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,按照常规方法和条件,或按照商品说明书选择。
下述实施例和对比例中,剥离液的制备方法包括下列步骤:将对应的原料混合,即可。
下述实施例中,未限定具体操作温度的,均是指在室温条件下进行。
I、剥离液的制备方法实施例
一、表面活性剂的制备
表面活性剂A1-A6的制备实施例如下,具体可参考CN 104069772 B,更具体地,A1的制备可参考实施例1;A2的制备可参考实施例2;A3的制备可参考实施例3;A4的制备可参考实施例4;A5的制备可参考实施例5;A6的制备可参考实施例6。
A1的制备:在反应釜1中加入六甲基二硅氧烷1.62kg,氯丙基三甲氧基硅烷1.99kg,浓硫酸0.006kg,在温度40℃下反应4小时,加氢氧化钠使催化剂失活,过滤除去固体,减压蒸馏得到氯丙基四硅氧烷。在反应釜2中加入氯丙基四硅氧烷3.73kg,1,3-丙二胺0.74kg,加热至60℃,反应4小时,混合物静置分层,上层减压蒸馏,得到N-β-氨丙基-γ-氨丙基四硅氧烷。在反应釜3中加入N-β-氨丙基-γ-氨丙基四硅氧烷4.10kg,葡萄糖酸内酯1.78kg,用甲醇作溶剂,加热至60℃,反应8小时。再加入乙二醇二缩水甘油醚0.87kg,继续反应12小时。蒸除溶剂甲醇,得到含糖酰胺基的四硅氧烷双子表面活性剂。
A2的制备:在反应釜1中加入六甲基二硅氧烷8.12kg,氯丙基三甲氧基硅烷1.99kg,酸性白土0.10kg,在温度50℃下反应4小时,过滤除去催化剂,减压蒸馏得到氯丙基四硅氧烷。在反应釜2中加入氯丙基四硅氧烷3.73kg,1,4-丁二胺2.64kg,加热至80℃,反应3小时,混合物静置分层,上层减压蒸馏,得到N-β-氨丁基-γ-氨丙基四硅氧烷。在反应釜3中加入N-β-氨丁基-γ-氨丙基四硅氧烷4.24kg,葡萄糖酸1.96kg,用乙醇作溶剂,加热至70℃,反应8小时。再加入丙二醇二缩水甘油醚0.94kg,继续反应12小时。蒸除溶剂乙醇,得到含糖酰胺基的四硅氧烷双子表面活性剂。
A3的制备:在反应釜1中加入六甲基二硅氧烷16.24kg,氯丙基三甲氧基硅烷1.99kg,浓硫酸0.54kg,在温度60℃下反应4小时,加氢氧化钠使催化剂失活,过滤除去固体,减压蒸馏得到氯丙基四硅氧烷。在反应釜2中加入氯丙基四硅氧烷3.73kg,1,5-戊二胺6.12kg,加热至90℃,反应2小时,混合物静置分层,上层减压蒸馏,得到N-β-氨戊基-γ-氨丙基四硅氧烷。在反应釜3中加入N-β-氨戊基-γ-氨丙基四硅氧烷4.38kg,甘露糖酸内酯1.78kg,用甲醇作溶剂,加热至80℃,反应10小时。再加入丁二醇二缩水甘油醚1.01kg,继续反应12小时。蒸除溶剂甲醇,得到含糖酰胺基的四硅氧烷双子表面活性剂。
A4的制备:在反应釜1中加入六甲基二硅氧烷32.48kg,氯丙基三甲氧基硅烷1.99kg,酸性白土5.59kg,在温度70℃下反应4小时,过滤除去催化剂,减压蒸馏得到氯丙基四硅氧烷。在反应釜2中加入氯丙基四硅氧烷3.73kg,1,6-己二胺11.6kg,加热至100℃,反应1小时,混合物静置分层,上层减压蒸馏,得到N-β-氨己基-γ-氨丙基四硅氧烷。在反应釜3中加入N-β-氨己基-γ-氨丙基四硅氧烷4.52kg,甘露糖酸1.96kg,用乙醇作溶剂,加热至90℃,反应10小时。再加入戊二醇二缩水甘油醚1.08kg,继续反应12小时。蒸除溶剂乙醇,得到含糖酰胺基的四硅氧烷双子表面活性剂。
A5的制备:在反应釜1中加入六甲基二硅氧烷1.62kg,氯丙基三乙氧基硅烷2.41kg,浓硫酸0.20kg,在温度80℃下反应3小时,加氢氧化钠使催化剂失活,过滤除去固体,减压蒸馏得到氯丙基四硅氧烷。在反应釜2中加入氯丙基四硅氧烷3.73kg,1,3-丙二胺8.88kg,加热至110℃,反应4小时,混合物静置分层,上层减压蒸馏,得到N-β-氨丙基-γ-氨丙基四硅氧烷。在反应釜3中加入N-β-氨丙基-γ-氨丙基四硅氧烷4.10kg,乳糖酸内酯3.40kg,用甲醇作溶剂,加热至100℃,反应8小时。再加入二乙二醇二缩水甘油醚1.09kg,继续反应12小时。蒸除溶剂甲醇,得到含糖酰胺基的四硅氧烷双子表面活性剂。
A6的制备:在反应釜1中加入六甲基二硅氧烷8.12kg,氯丙基三乙氧基硅烷2.41kg,酸性白土3.19kg,在温度80℃下反应3小时,过滤除去催化剂,减压蒸馏得到氯丙基四硅氧烷。在反应釜2中加入氯丙基四硅氧烷3.73kg,1,4-丁二胺13.2kg,加热至120℃,反应3小时,混合物静置分层,上层减压蒸馏,得到N-β-氨丁基-γ-氨丙基四硅氧烷。在反应釜3中加入N-β-氨丁基-γ-氨丙基四硅氧烷4.24kg,乳糖酸3.58kg,用乙醇作溶剂,加热至120℃,反应8小时。再加入三乙二醇二缩水甘油醚1.31kg,继续反应12小时。蒸除溶剂乙醇,得到含糖酰胺基的四硅氧烷双子表面活性剂。
表面活性剂B的制备实施例及结构式如下,制备实施例具体可参考CN 102020672B的实施例4。
在氮气保护下,将212.5克(1.0mol)的氯甲基三乙氧基硅烷和121.2克(1.2mol)三乙胺、136.2克(1.0mol)N,N-二甲基对苯二胺放在带有回流装置、温度计和滴液漏斗的四口烧瓶中,开动强力搅拌器,转速为150转/分钟,升温到120℃,回流反应6小时;将反应体系降至室温,产物经抽滤去除胺盐沉淀,滤液经减压蒸馏提纯,得到相应的中间体N,N-二甲基对苯二胺甲基三乙氧基硅烷。
将中间体N,N-二甲基对苯二胺甲基三乙氧基硅烷1.0mol溶于100克甲苯中,在室温下滴加1,3-丙磺酸内酯,总滴加量为1.0mol,滴加时间为30分钟;滴加完毕后,回流反应4小时;反应结束后,提纯得到表面活性剂B。经核磁,红外与质谱分析,表面活性剂B的结构如下所示:
二、剥离液的制备方法实施例
将表1的原料组分按表2中的质量分数混合均匀。其中,所述的混合一般为将所述的原料组分中的固体组分加入到液体组分中,搅拌均匀,即可。所述的混合一般为将所述的原料组分中的固体组分加入到液体组分中,搅拌均匀,即可。所述的混合的温度为室温。所述的混合后,一般还进一步包含振荡,过滤的操作。振荡的目的是为了使各原料组分充分混合,振荡速度和时间不限。过滤是为了除去不溶物。
表1各实施例中的组分种类
表2各原料组分的质量分数(%)
II、效果实施例
一、光刻胶剥离
1、在硅晶片旋转涂布正胶TDUR-P015PM(东京应化工业(株)制),曝光显影,形成膜厚20μm的光刻胶层。
2、将经过上述处理的基板浸渍到实施例1-14和对比例1-15所示的光刻胶用剥离液中(65℃,30分钟),进行剥离处理后,用纯水进行漂洗处理。
3、用SEM(扫描型电子显微镜)观察,评价此时的剥离性。
剥离性评价
A:光刻胶被完全剥离,且液槽中看不到残渣物
B:光刻胶被完全剥离,且液槽中能看到残渣物
C:光刻胶的剥离不完全,且液槽中看不到残渣物
D:光刻胶的剥离不完全,且液槽中能看到残渣物
二、金属片腐蚀测试
将沉积有一定厚度的AlSi片、AlSiCu片,浸泡在实施例1-14和对比例1-15所示的光刻胶用剥离液中(65℃,30分钟),进行腐蚀处理,然后用纯水进行漂洗处理。用SX1934D-数字式四探针测试仪测金属片的腐蚀速率。
三、介质层腐蚀测试
将沉积有一定厚度氮化硅片、氧化硅片、BPSG(硼磷硅玻璃)片、多晶硅片,浸泡在实施例1-14和对比例1-15所示的光刻胶用剥离液中(65℃,30分钟),进行腐蚀处理,然后用纯水进行漂洗处理。用C640膜厚仪测非金属片的腐蚀速率。
表3效果实施例
从表3可以看出,本发明的正胶剥离液,对正胶及其残留物具有较强的去除效果,剥离和清洗性能优异,同时对多种材料的腐蚀性低。从实施例1-14和对比例1-15比较来看,含糖酰胺基的四硅氧烷双子表面活性剂对正性光刻胶的剥离、多种材料的腐蚀的抑制起到了一定的作用,提高了剥离液的剥离和抗腐蚀性能,尤其是实施例1中的剥离液的剥离和缓蚀效果最好。
Claims (11)
1.一种正胶剥离液,其特征在于,其原料由下列质量分数的组分组成:1.00%-5.00%的季铵碱、40.00%-60.00%的烷醇胺、1.00%-8.00%的缓蚀剂、5.00%-20.00%的直链酰胺类有机溶剂、5.00%-20.00%的酯类溶剂、4.00%-8.00%的醇醚类有机溶剂、5.00%-20.00%的烷酮类有机溶剂、0.01%-2.00%的表面活性剂和0.01%-2.00%的EO-PO嵌段共聚物L62,各组分质量分数之和为100%;所述的表面活性剂为含糖酰胺基的四硅氧烷双子表面活性剂。
2.如权利要求1所述的正胶剥离液,其特征在于,
所述的季铵碱的质量分数为2.00%-4.00%;
和/或,所述的烷醇胺的质量分数为45.00%-55.00%;
和/或,所述的缓蚀剂的质量分数为2.00%-7.00%;
和/或,所述的直链酰胺类有机溶剂的质量分数为8.00%-15.00%;
和/或,所述的酯类溶剂的质量分数为8.00%-15.00%;
和/或,所述的醇醚类有机溶剂的质量分数为5.00%-7.00%;
和/或,所述的烷酮类有机溶剂的质量分数为8.00%-15.00%;
和/或,所述的表面活性剂的质量分数为0.03%-1.00%;
和/或,所述的EO-PO嵌段共聚物L62的质量分数为0.03%-1.00%。
3.如权利要求2所述的正胶剥离液,其特征在于,
所述的季铵碱的质量分数为2.50%-3.50%;
和/或,所述的烷醇胺的质量分数为50.00%-53.00%;
和/或,所述的缓蚀剂的质量分数为4.00%-5.00%;
和/或,所述的直链酰胺类有机溶剂的质量分数为10.00%-12.00%;
和/或,所述的酯类溶剂的质量分数为10.00%-12.00%;
和/或,所述的醇醚类有机溶剂的质量分数为5.50%-6.50%;
和/或,所述的烷酮类有机溶剂的质量分数为10.00%-12.00%;
和/或,所述的表面活性剂的质量分数为0.05%-0.50%;
和/或,所述的EO-PO嵌段共聚物L62的质量分数为0.03%-1.00%。
4.如权利要求1所述的正胶剥离液,其特征在于,
所述的季铵碱为四甲基氢氧化铵、四甲基氢氧化铵五水合物、四丁基氢氧化铵、苯甲基三甲基氢氧化铵、四丙基铵、二甲基二丙基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵和二甲基二乙基氢氧化铵中的一种或多种;
和/或,所述的烷醇胺为氨基乙基乙醇胺,二甲基氨基乙醇,单乙醇胺,N-甲基乙醇胺,N-乙基乙醇胺,N-丙基乙醇胺,N-丁基乙醇胺,二乙醇胺,三乙醇胺,N-甲基二乙醇胺,N-乙基二乙醇胺,异丙醇胺,二异丙醇胺,三异丙醇胺,N-甲基异丙醇胺,N-乙基异丙醇胺,N-丙基异丙醇胺,2-氨基丙烷-1-醇,N-甲基-2-氨基丙烷-1-醇,N-乙基-2-氨基丙烷-1-醇,1-氨基丙烷-3-醇,N-甲基-1-氨基丙烷-3-醇,N-乙基-1-氨基丙烷-3-醇,1-氨基丁烷-2-醇,N-甲基-1-氨基丁烷-2-醇,N-乙基-1-氨基丁烷-2-醇,2-氨基丁烷-1-醇,N-甲基-2-氨基丁烷-1-醇,N-乙基-2-氨基丁烷-1-醇,3-氨基丁烷-1-醇,N-甲基-3-氨基丁烷-1-醇,N-乙基-3-氨基丁烷-1-醇,1-氨基丁烷-4-醇,N-甲基-1-氨基丁烷-4-醇,N-乙基-1-氨基丁烷-4-醇,1-氨基-2-甲基丙烷-2-醇,2-氨基-2-甲基丙烷-1-醇,1-氨基戊烷-4-醇,2-氨基-4-甲基戊烷-1-醇,2-氨基己烷-1-醇,3-氨基庚烷-4-醇,1-氨基辛烷-2-醇,5-氨基辛烷-4-醇,1-氨基丙烷-2,3-二醇,2-氨基丙烷-1,3-二醇,三(羟甲基)氨基甲烷,1,2-二氨基丙烷-3-醇,1,3-二氨基丙烷-2-醇和2-(2-氨基乙氧基)乙醇中的一种或多种;
和/或,所述的缓蚀剂为1-硫代丙三醇、2-巯基丙酸、苯并三氮唑、邻苯二酚、连苯三酚和没食子酸中的一种或多种;
和/或,所述的直链酰胺类有机溶剂为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、乙酰胺、N-甲基乙酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、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、3-(2-乙基己基氧基)-N,N-二甲基丙酰胺和3-丁氧基-N,N-二甲基丙酰胺中的一种或多种;
和/或,所述的酯类溶剂为乙酸甲酯、乳酸乙酯、己二酸二甲酯、醋酸正丙酯、醋酸异丙酯、醋酸正丁酯和醋酸异丁酯中的一种或多种;
和/或,所述的醇醚类有机溶剂为乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单异丙基醚、乙二醇单丁基醚、二乙二醇单甲基醚、二乙二醇单乙基醚、二乙二醇单异丙基醚、二乙二醇单丁基醚、三乙二醇单甲基醚、三乙二醇单乙基醚、三乙二醇单异丙基醚、三乙二醇单丁基醚、聚乙二醇、聚丙二醇、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、二丙二醇单甲基醚、二丙二醇单乙基醚和二丙二醇单丙基醚和二丙二醇单丁基醚中的一种或多种;
和/或,所述的烷酮类有机溶剂为咪唑烷酮类和/或吡咯烷酮类有机溶剂;
和/或,所述的含糖酰胺基的四硅氧烷双子表面活性剂为如下所示的含糖酰胺基的四硅氧烷双子表面活性剂中的一种或多种;
5.如权利要求4所述的正胶剥离液,其特征在于,
所述的季铵碱为四甲基氢氧化铵;
和/或,所述的烷醇胺为单乙醇胺;
和/或,所述的缓蚀剂为1-硫代丙三醇;
和/或,所述的直链酰胺类有机溶剂为N-甲基甲酰胺;
和/或,所述的酯类溶剂为乙酸甲酯;
和/或,所述的醇醚类有机溶剂为乙二醇单甲基醚;
和/或,所述的咪唑烷酮类有机溶剂为2-咪唑烷酮和/或1,3-二甲基-2-咪唑烷酮;
和/或,所述的吡咯烷酮类有机溶剂为N-乙基吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮和N-环己基吡咯烷酮中的一种或多种;
和/或,所述的表面活性剂中,所述的R1中,n为1,s为3;所述的R3中,x为3,所述的R4为H。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的正胶剥离液的制备方法,其特征在于,其包括下列步骤:将所述的原料混合,即可。
7.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于,
所述的混合为将所述的原料中的固体组分加入到液体组分中,搅拌均匀,即可;
和/或,所述的混合的温度为室温;
和/或,所述的混合后,还进一步包含振荡,过滤的操作。
8.一种如权利要求1-5任一项所述的正胶剥离液在半导体器件中的光刻胶及其残留物的剥离或清洗中的应用。
9.如权利要求8所述的应用,其特征在于,
所述的半导体器件为逻辑器件、存储器件、功率器件和光电器件中的一种或多种;
和/或,所述的应用包括下列步骤:将带有正胶光刻胶残留的半导体器件与正胶剥离液接触,即可。
10.如权利要求9所述的应用,其特征在于,
所述的接触为通过浸渍法或喷淋法;
和/或,所述的接触的温度为55-85℃;
和/或,所述的接触的时间为10-65min。
11.如权利要求10所述的应用,其特征在于,
所述的接触的温度为65-75℃;
和/或,所述的接触的时间为30-60min。
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