CN116601275A - 用于电子产品的分支氨基酸表面活性剂 - Google Patents

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Abstract

预织构化剂、蚀刻剂和光致抗蚀剂剥离剂可被配制为包含来自一个或多个表面活性剂类别的一种或多种分支表面活性剂，比如具有表面活性性质的氨基酸衍生物。

Description

用于电子产品的分支氨基酸表面活性剂
相关申请的交叉引用
本申请要求2020年7月13日提交的临时申请号63/051,187的优先权，其通过引用以其全文结合到本文中。
技术领域
本公开涉及用于电子器件的分支表面活性剂。更具体而言，本公开涉及通过蚀刻和去除光致抗蚀剂涂层制备电路板中的分支表面活性剂。此类表面活性剂可包括氨基酸的衍生物，其中该衍生物具有表面活性性质。
背景技术
表面活性剂(具有表面活性性质的分子)在制造电路板中在清洁剂、蚀刻剂和光致抗蚀剂剥离剂中被广泛使用。可包含表面活性剂作为乳化剂、润湿剂、发泡剂、分散剂和/或改善铺展性的试剂。
表面活性剂可以是不带电荷的、两性离子的、阳离子的或阴离子的。尽管原则上任何表面活性剂类别(例如阳离子型、阴离子型、非离子型、两性型)均是合适的，但制剂可包含来自两个或更多个表面活性剂类别的两种或更多种表面活性剂的组合。
通常，表面活性剂是两亲性分子，具有相对不溶于水的疏水性“尾部”基团和相对水溶性的亲水性“头部”基团。这些化合物可以吸附在界面处，比如两种液体、液体与气体或者液体与固体之间的界面。在包含相对极性和相对非极性组分的系统中，疏水性尾部优先与相对非极性的一种或多种组分相互作用，而亲水性头部优先与相对极性的一种或多种组分相互作用。在水和油之间的界面的情况下，亲水性头部基团优先延伸到水中，而疏水性尾部优先延伸到油中。当添加到水-气体界面时，亲水性头部基团优先延伸到水中，而疏水性尾部优先延伸到气体中。表面活性剂的存在破坏了水分子之间的至少一些分子间相互作用，将水分子之间的至少一些相互作用替换为至少一些水分子与表面活性剂之间通常较弱的相互作用。这导致表面张力降低，并且也可用于稳定界面。
在足够高的浓度下，表面活性剂可以形成聚集体，其用于限制疏水性尾部暴露于极性溶剂。一种此类聚集体是胶束。在典型的胶束中，分子排列成球体，一种或多种表面活性剂的疏水性尾部优先位于球体内部，而一种或多种表面活性剂的亲水性头部优先位于胶束的外部，在那里头部优先与极性更高的溶剂相互作用。给定的化合物对表面张力的影响及其形成胶束时的浓度可充当表面活性剂的限定特性。
发明内容
本公开提供了用于预织构化剂(pre-texturing agent)、蚀刻剂和光致抗蚀剂剥离剂的制剂。这些产品可以被配制为包含来自一个或多个本文中公开的表面活性剂类别的一种或多种表面活性剂。表面活性剂可以被用作乳化剂、润湿剂、分散剂和/或改善铺展性的试剂。
本公开提供了呈具有表面活性性质的氨基酸衍生物形式的用于预织构化剂、蚀刻剂和光致抗蚀剂剥离剂的表面活性剂。氨基酸可以是天然存在的或合成的，或者它们可以经由分子如内酰胺(例如己内酰胺)的开环反应获得。可以使氨基酸官能化以形成具有表面活性性质的化合物。特征性地，这些化合物可具有低临界胶束浓度(CMC)和/或降低液体表面张力的能力。
本公开提供了用于预织构化剂的制剂，包含至少一种式I的表面活性剂：
其中R1和R2独立地选自氢、氧原子和C1-C6烷基，其中C1-C6烷基可被羧酸盐、羟基、磺酰基或磺酸根取代；n为2-5的整数(包括2和5)；R3为C5-C12烷基；R4为C3-C10烷基；末端氮任选进一步被R5取代，其中R5选自氢、氧原子和C1-C6烷基，其中C1-C6烷基可被羧酸盐、羟基、磺酰基或磺酸根取代；以及任选的抗衡离子可与化合物缔合，并且如果存在，则抗衡离子可选自氯离子、溴离子、碘离子和4-甲基苯磺酸根；一种或多种消泡剂、任选的一种或多种酸、任选的一种或多种碱、任选的一种或多种螯合剂以及一种或多种溶剂。
本公开进一步提供了用于蚀刻剂的制剂，包含至少一种式I的表面活性剂：
其中R1和R2独立地选自氢、氧原子和C1-C6烷基，其中C1-C6烷基可被羧酸盐、羟基、磺酰基或磺酸根取代；n为2-5的整数(包括2和5)；R3为C5-C12烷基；R4为C3-C10烷基；末端氮任选进一步被R5取代，其中R5选自氢、氧原子和C1-C6烷基，其中C1-C6烷基可被羧酸盐、羟基、磺酰基或磺酸根取代；以及任选的抗衡离子可与化合物缔合，并且如果存在，则抗衡离子可选自氯离子、溴离子、碘离子和4-甲基苯磺酸根；氢氟酸(HF)、一种或多种溶剂、任选的一种或多种氧化剂以及一种或多种络合剂。
本公开还提供了用于光致抗蚀剂剥离剂的制剂，包含至少一种式I的表面活性剂：
其中R1和R2独立地选自氢、氧原子和C1-C6烷基，其中C1-C6烷基可被羧酸盐、羟基、磺酰基或磺酸根取代；n为2-5的整数(包括2和5)；R3为C5-C12烷基；R4为C3-C10烷基；末端氮任选进一步被R5取代，其中R5选自氢、氧原子和C1-C6烷基，其中C1-C6烷基可被羧酸盐、羟基、磺酰基或磺酸根取代；以及任选的抗衡离子可与化合物缔合，并且如果存在，则抗衡离子可选自氯离子、溴离子、碘离子和4-甲基苯磺酸根；烷醇胺；亚砜或砜化合物；和二醇醚。
结合附图，通过参考以下实施方案的描述，本公开的上述和其它特征以及实现它们的方式将变得更加显而易见并且将被更好地理解。
附图说明
图1显示了如实施例1B中所述的在pH＝7下测量的表面张力相对于浓度的图，其中Y轴描绘以毫牛顿/米(mN/m)为单位的表面张力(γ)，而X轴描绘以毫摩尔(mM)为单位的浓度(c)。
图2A显示了如实施例2B中所述的在pH＝7下测量的表面张力相对于浓度的图，其中Y轴描绘以毫牛顿/米(mN/m)为单位的表面张力(γ)，而X轴描绘以毫摩尔(mM)为单位的浓度(c)。
图2B显示了如实施例2C中所述的作为表面张力的变化相对于时间的动态表面张力的图，其中Y轴描绘以毫牛顿/米(mN/m)为单位表面张力，而X轴描绘以毫秒(ms)为单位的表面龄。
图3显示了如实施例3B中所述的在pH＝7下测量的表面张力相对于浓度的图，其中Y轴描绘以毫牛顿/米(mN/m)为单位的表面张力(γ)，而X轴描绘的以毫摩尔(mM)为单位浓度(c)。
图4A显示了如实施例4B中所述的在pH＝7下测量的表面张力相对于浓度的图，其中Y轴描绘以毫牛顿/米(mN/m)为单位的表面张力，而X轴描绘以毫秒(ms)为单位的表面龄。
图4B显示了如实施例4C中所述的作为表面张力的变化相对于时间的动态表面张力的图，其中Y轴描绘以毫牛顿/米(mN/m)为单位的表面张力，而X轴描绘以毫秒(ms)为单位的表面龄。
图5A显示了如实施例5B中所述的在pH＝7下测量的表面张力相对于浓度的图，其中Y轴描绘以毫牛顿/米(mN/m)为单位的表面张力(γ)，而X轴描绘以毫摩尔(mM)为单位的浓度(c)。
图5B显示了如实施例5C中所述的作为表面张力的变化相对于时间的动态表面张力的图，其中Y轴描绘以毫牛顿/米(mN/m)为单位的表面张力，而X轴描绘以毫秒(ms)为单位的表面龄。
图6A显示了如实施例6B中所述的在pH＝7下测量的表面张力相对于浓度的图，其中Y轴描绘以毫牛顿/米(mN/m)为单位的表面张力(γ)，而X轴描绘以毫摩尔(mM)为单位的浓度(c)。
图6B显示了如实施例6C中所述的作为表面张力的变化相对于时间的动态表面张力的图，其中Y轴描绘以毫牛顿/米(mN/m)为单位的表面张力，而X轴描绘以毫秒(ms)为单位的表面龄。
图7A显示了如实施例7B中所述的在pH＝7下测量的表面张力相对于浓度的图，其中Y轴描绘以毫牛顿/米(mN/m)为单位的表面张力(γ)，而X轴描绘以毫摩尔(mM)为单位的浓度(c)。
图7B显示了如实施例7C中所述的作为表面张力的变化相对于时间的动态表面张力的图，其中Y轴描绘以毫牛顿/米(mN/m)为单位的表面张力，而X轴描绘以毫秒(ms)为单位的表面龄。
具体实施方式
I.定义
如本文中所用，短语“在使用这些端点的任意范围内”字面意思是指可选择来自此短语前列出的任意两个值的任何范围，无论这些值是在列表的较下部还是在列表的较上部。例如，可以从两个较低值、两个较高值或较低值与较高值中选择一对值。
如本文中所用，词语“烷基”意指任何饱和碳链，其可以是直链或支链。
如本文中所用，短语“表面活性”意指相关化合物能够降低该化合物至少部分溶于其中的介质的表面张力和/或与其它相的界面张力，并因此可以至少部分吸附在液体/蒸气和/或其它界面处。可将术语“表面活性剂”应用于此类化合物。
关于不精确性的术语，术语“约(about)”和“大约(approximately)”可互换地用于指涉包括所述测量值并且还包括与所述测量值适度接近的任何测量值的测量值。如相关领域普通技术人员所理解和容易确定的那样，与所述测量值适度接近的测量值自所述测量值偏离适度小的量。例如，可将此类偏差归因于测量误差或为优化性能而作出的微小调整。在确定相关领域普通技术人员将无法容易地确定此类适度小的差异的值的情况下，术语“约”和“大约”可被理解为意指所述值的±10％。
本公开提供了预织构化剂、蚀刻剂和光致抗蚀剂剥离剂的制剂。
II.预织构化剂
本公开提供了用于织构化光伏晶片表面的制剂和方法。为了改善光能转化为电能的效率，期望非常低反射的硅表面。例如，对于单晶硅，这通过在被称为织构化的方法中各向异性蚀刻(100)Si晶片以在表面上形成金字塔结构来实现。在硅晶片的表面上期望金字塔的均匀和密集的分布以实现低反射率，期望金字塔高度小于10μm且尺寸均匀。较小且均匀的金字塔结构确保了钝化层的良好覆盖，所述钝化层再沉积在织构化表面的顶部以防止效率损失。较小且均匀的金字塔结构还确保了印刷在硅表面上的金属接触线较窄，允许更多的光传递至硅表面以进行光电转换。
本公开的预织构化制剂可被用于在本文中所述的织构化方法中处理硅晶片、基材或沉积在不同类型基材上的硅膜(术语基材或晶片在本文中可互换使用)。用本公开的预织构化制剂和/或方法处理的硅晶片可被用于制造光伏电池。与未施以该处理的晶片相比，施以本公开的预织构化制剂和/或方法的晶片可显示出在织构化均匀性方面的改善和降低的反射率。
可用本公开的方法和/或制剂实现的附加益处可包括以下的一种或多种：1)在晶片表面上产生具有高密度和具有小于10μm或小于8μm或小于5μm或小于4μm的平均高度的金字塔结构；2)织构化表面的反射率降低；3)形成金字塔和/或形成具有低反射率的织构化表面所需的时间减少；4)织构化品质对织构化方法中异丙醇浓度的敏感度更低，并且在一些实施方案中，可以在一种或多种织构化组合物中没有任何异丙醇或促进织构化所需的任何其它添加剂的情况下进行织构化；5)当本公开的预织构化制剂和/或方法被用在织构化方法中时，可以降低或消除对织构化(蚀刻)组合物或蚀刻溶液中用于改善织构化的品质和生产量的添加剂的需求；6)可以减少织构化步骤中蚀刻的硅的总量；7)可以提高织构化组合物(也被称为织构化或蚀刻溶液)的浴寿命；8)可以改善钝化层的覆盖；9)印刷在晶片前部的金属接触线可以更窄；和10)可以提高织构化前硅表面的润湿性。
与已知方法和制剂相比，使用本公开的预织构化制剂的预织构化以及本文中描述的织构化方法可以减少用于织构化的时间。这可以导致减少的加工时间，因此提高晶片加工的生产量。此外，当使用本公开的预织构化制剂和/或方法时，可能几乎不随时间而改变，或几乎不显示对织构化方法期间一个或多个织构化浴中一种或多种织构化组合物的浓度的敏感度，由此导致方法稳健性的改善；因此，如果存在方法扰动(process upset)，可使用更长或更短的织构化时间，而不会损害光伏装置的性能。
光伏单晶硅晶片加工通常涉及清洁以去除任何污染物和去除切割晶片(从晶锭上切割)的锯损伤的一个或多个第一步骤，通常在浓碱溶液中，随后在稀碱溶液中织构化以便在表面上产生金字塔织构，这降低了表面的反射率并允许更多光转化为电能，由此提高晶片的效率。对多晶硅晶片而言，加工可涉及清洁以去除任何污染物的一个或多个第一步骤，随后直接进行织构化。期望的是具有尽可能低的反射率。本公开提供了改善晶片的表面织构化的预织构化制剂和方法。本公开提供了用预织构化制剂处理晶片表面的方法，所述预织构化制剂包含一种或多种表面活性剂或在溶液中的一种或多种表面活性剂。该制剂改变晶片表面，并在织构化单晶硅晶片的情况下导致金字塔的高成核密度，得到所期望的小金字塔的均匀分布。对多晶硅晶片来说，表面改性改善织构化表面的均匀性，并可导致较低的表面反射率。
本公开提供的预织构化制剂可包含选自一个或多个表面活性剂类别的一种或多种表面活性剂、一种或多种消泡剂、任选的一种或多种酸、任选的一种或多种碱、任选的一种或多种螯合剂以及一种或多种溶剂。
1.表面活性剂
本公开的预织构化剂包含一种或多种表面活性剂，也被称为表面活性剂系统。一种或多种表面活性剂的选择可以取决于它或它们改变晶片表面以使金字塔成核以及清洁晶片表面的能力。
适用于本公开的预织构化制剂的表面活性剂包含式I的一种或多种表面活性剂和/或助表面活性剂：
其中R1和R2独立地选自氢、氧原子和C1-C6烷基，其中C1-C6烷基可被羧酸盐、羟基、磺酰基或磺酸根取代；n为2-5的整数(包括2和5)；R3为C5-C12烷基；R4为C3-C10烷基；末端氮任选进一步被R5取代，其中R5选自氢、氧原子和C1-C6烷基，其中C1-C6烷基可被羧酸盐、羟基、磺酰基或磺酸根取代；以及任选的抗衡离子可与化合物缔合，并且如果存在，则抗衡离子可选自氯离子、溴离子、碘离子和4-甲基苯磺酸根。
特别地，合适的表面活性剂或助表面活性剂可包括任何本文中所述的表面活性剂1-7中的一种或多种。
预织构化制剂中表面活性剂系统的量的范围可以为约0.01重量％或更大、约0.1重量％或更大、约1重量％或更大、约5重量％或更大、约10重量％或更大、约15重量％或更大，或者约20重量％或更小、约25重量％或更小、约30重量％或更小，或者在使用这些端点的任意范围内。
2.消泡剂
本公开的预织构化制剂可进一步包含一种或多种消泡剂/防泡剂。消泡剂可选自但不限于：硅酮类、有机磷酸盐、含有聚乙二醇和聚丙二醇共聚物的基于环氧乙烷/环氧丙烷(EO/PO)的消泡物、醇类、白油或植物油和蜡，长链脂肪醇、脂肪酸皂或酯。一些试剂，比如一些硅酮表面活性剂和本公开的表面活性剂，可以作为消泡剂和表面活性剂两者发挥作用。
消泡剂可以以下量存在于预织构化制剂中：约0.0001重量％或更大、约0.001重量％或更大、约0.01重量％或更大、约0.1重量％或更大、约0.2重量％或更大、约0.5重量％或更大，或者约1.0重量％或更小、约1.5重量％或更小、约2.0重量％或更小、约3.0重量％或更小、约3.5重量％或更小、约4.0重量％或更小、约4.5重量％或更小、约5.0重量％或更小，或者在使用这些端点的任意范围内。
3.酸
有机酸发挥作用以改善痕量金属、有机和无机残余物的去除。有机酸可选自广泛范围的酸，包括但不限于：草酸、柠檬酸、马来酸、苹果酸、丙二酸、葡糖酸、戊二酸、抗坏血酸、甲酸、乙酸、乙二胺四乙酸、二乙三胺五乙酸、甘氨酸、丙氨酸、胱氨酸、磺酸、磺酸的各种衍生物或者其混合物。也可以使用这些酸的盐。还可以使用这些酸/盐的混合物。
预织构化制剂可进一步包含无机酸和/或它们的盐。无机酸和/或它们的盐可与其它有机酸和/或它们的盐组合使用。合适的无机酸包括盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、氢氟酸、氨基磺酸等。还可以使用这些酸/盐的混合物。
本公开的预织构化组合物可包含以下量的酸和/或它们的盐(酸/盐)：约0重量％或更大、约0.1重量％或更大、约5重量％或更大、约10重量％或更大，或者约15重量％或更小、约20重量％或更小、约25重量％或更小、约30重量％或更小，或者在使用这些端点的任意范围内。
酸和盐的组合也可被用于在期望的pH水平下缓冲溶液。在向预织构化制剂中加入酸/盐时，它们可以以下量存在：约0.2重量％或更大、约0.3重量％或更大、约0.5重量％或更大、约1重量％或更大、约3重量％或更大，或者约5重量％或更小、约7重量％或更小、约9重量％或更小、约10重量％或更小，或者在使用这些端点的任意范围内。
4.碱
本公开的预织构化制剂可进一步包含一种或多种碱。合适的碱包括但不限于：氢氧化铵、氢氧化钾、氢氧化季铵、胺、碳酸胍和有机碱。所述碱可以单独使用或与其它碱组合使用。合适的有机碱的实例包括但不限于：羟胺类、乙二醇、甘油、有机胺比如伯、仲或叔脂族胺、脂环族胺、芳族胺和杂环胺，氨水和氢氧化季铵，比如羟胺(NH2OH)、N-甲基羟胺、N,N-二甲基羟胺、N,N-二乙基羟胺、单乙醇胺、乙二胺、2-(2-氨基乙基氨基)乙醇、二乙醇胺、N-甲基氨基乙醇、二丙胺、2-乙基氨基乙醇、二甲基氨基乙醇、乙基二乙醇胺、环己胺、二环己胺、苄胺、二苄胺、N-甲基苄胺、吡咯、吡咯烷、吡咯烷酮、吡啶、吗啉、吡嗪、哌啶、N-羟乙基哌啶、唑、噻唑、四甲基氢氧化铵(TMAH)、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、三甲基乙基氢氧化铵、(2-羟乙基)三甲基氢氧化铵、(2-羟乙基)三乙基氢氧化铵、(2-羟乙基)三丙基氢氧化铵和(1-羟丙基)三甲基氢氧化铵。
预织构化制剂可包含以下量的碱：约0重量％或更大、约1重量％或更大、约5重量％或更大，或者约10重量％或更小、约15重量％或更小、约20重量％或更小，或者在使用这些端点的任意范围内。
也可以通过调节酸和碱的浓度来控制预织构化制剂的pH。pH可以是控制表面活性剂在基材表面上的吸附并由此控制织构化步骤中所得织构化的品质的因素。
5.任选的螯合剂
本发明的预织构化和/或织构化组合物可进一步包含一种或多种螯合剂。螯合剂可选自但不限于：乙二胺四乙酸(EDTA)、N-羟乙基乙二胺三乙酸(NHEDTA)、次氮基三乙酸(NTA)、二乙三胺五乙酸(DPTA)、乙醇二甘氨酸、柠檬酸、葡糖酸、草酸、磷酸、酒石酸、甲基二膦酸、氨基三亚甲基膦酸、亚乙基-二膦酸、1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸、1-羟基亚丙基-1,1-二膦酸、乙基氨基双亚甲基膦酸、十二烷基氨基双亚甲基膦酸、次氮基三亚甲基膦酸、乙二胺双亚甲基膦酸、乙二胺四亚甲基膦酸、己二胺四亚甲基膦酸、二乙三胺五亚甲基膦酸和1,2-丙二胺四亚甲基膦酸或铵盐、有机胺盐、丙二酸(maronic acid)、琥珀酸、二巯基琥珀酸、戊二酸、马来酸、邻苯二甲酸、富马酸，多元羧酸比如丙三酸(tricarbaryl acid)、丙烷-1,1,2,3-四甲酸、丁烷-1,2,3,4-四甲酸、苯均四酸，含氧羧酸(oxycarboxylic acid)比如乙醇酸、β-羟基丙酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、丙酮酸、二甘醇酸、水杨酸、没食子酸，多酚类比如邻苯二酚、连苯三酚，磷酸类比如焦磷酸、多聚磷酸，杂环化合物比如8-羟基喹啉，和二酮类比如α-联吡啶乙酰丙酮。
本公开的预织构化制剂可包含以下量的螯合剂：约0重量％或更大、约1重量％或更大、约2重量％或更大、约3重量％或更大、约4重量％或更大、约5重量％或更大，或者约6重量％或更小、约7重量％或更小、约8重量％或更小、约9重量％或更小、约10重量％或更小，或者在使用这些端点的任意范围内。
6.溶剂
预制剂可以是包含水(比如水、去离子水或纯化水)作为溶剂的水性组合物；但是，如本领域技术人员已知的那样，可以使用普通溶剂代替水或与水一起使用普通溶剂，所述普通溶剂包括醇、二醇、丙酮等。预织构化制剂基于制剂的总重量计可包含大于50重量％的水。
7.其它添加剂
包含表面活性剂的预织构化组合物还可包含一种或多种添加剂以促进清洁和/或织构化(蚀刻)晶片表面。即使在例如锯损伤去除步骤(如果有的话)后，清洁添加剂也将有助于去除残留在表面上的碎屑。任选地，本发明的预织构化组合物可包含一种或多种附加组分，其包括无机或有机酸、碱、螯合剂、分散剂和消泡剂或其混合物。可将酸和碱和其它添加剂添加到预织构化组合物中，例如以改善其清洁性能。
本公开的预织构化制剂可进一步包含一种或多种分散剂。合适的分散剂包括本公开的表面活性剂，以及月桂基硫酸三乙醇胺、月桂基硫酸铵、聚氧乙烯烷基醚硫酸三乙醇胺、丙烯酰胺-甲基-丙烷磺酸盐、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯鲸蜡基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯高级醇醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯衍生物、聚氧乙烯脱水山梨糖醇单月桂酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇单棕榈酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇单硬脂酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇三硬脂酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇单油酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇三油酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇四油酸酯(polyoxyethylene sorbit tetraoleate)、聚乙二醇单月桂酸酯、聚乙二醇单硬脂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、聚乙二醇单油酸酯、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯硬化蓖麻油、烷基烷醇酰胺、聚乙烯基吡咯烷酮、椰油胺乙酸酯、硬脂胺乙酸酯、月桂基甜菜碱、硬脂基甜菜碱、月桂基二甲基氧化胺和2-烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉甜菜碱。
分散剂可以以下量存在于预织构化制剂中：约0重量％或更大、约0.1重量％或更大、约0.5重量％或更大、约1.0重量％或更大、约1.5重量％或更大，或者约2.0重量％或更小、约2.5重量％或更小、约3.0重量％或更小、约3.5重量％或更小、约4.0重量％或更小、约4.5重量％或更小、约5.0重量％或更小，或者在使用这些端点的任意范围内。
预织构化制剂可进一步包含其它添加剂，比如糖或糖醇，比如木糖醇、甘露糖、葡萄糖等。预织构化制剂可包含以下量的这些添加剂：约0重量％或更大、约1重量％或更大、约10重量％或更大、约20重量％或更大，或者约30重量％或更小、约40重量％或更小、约50重量％或更小，或者在使用这些端点的任意范围内。
预织构化制剂还可包含氧化剂比如硝酸、过氧化物和次氯酸盐。氧化剂可以以下量存在：约0重量％或更大、约1重量％或更大、约10重量％或更大、约20重量％或更大，或者约30重量％或更小、约40重量％或更小、约50重量％或更小，或者在使用这些端点的任意范围内。
预织构化制剂还可包含腐蚀抑制剂以保护方法设备材料免受由暴露于预织构化处理组合物或织构化蚀刻组合物造成的腐蚀。
合适的腐蚀抑制剂可包括比如1,2,4-三唑、氨基三唑、苯并三唑、甲苯三唑、巯基苯并噻唑的化合物。制剂还可包含性质上为化学还原性的腐蚀抑制剂，比如抗坏血酸。
8.使用方法
本公开的预织构化制剂可以在织构化晶片的多步骤方法中被用于至少一个预织构化步骤，所述晶片可以是单晶基材(例如Si<100>或Si<111>)、微晶硅基材、多晶硅基材、应变硅基材、非晶硅基材、掺杂或未掺杂的多晶硅基材、玻璃、蓝宝石或任何类型的含硅基材。基材还可以是沉积在诸如金属、玻璃或聚合物等不同类型基材上的硅膜。在织构化步骤之前的预织构化步骤是预处理步骤，涉及使用本公开的制剂，其在溶液中包含表面活性剂或超过一种表面活性剂的混合物。
据信，包含一种或多种表面活性剂的预织构化制剂在一个或多个预织构化步骤和一个或多个织构化步骤之后或期间改善(降低)晶片的反射率。预织构化步骤将使用包含表面活性剂的本公开的预织构化制剂，且织构化步骤可以是使用任何已知的蚀刻组合物或蚀刻溶液(通常也被称为湿蚀刻剂)的任何标准织构化或蚀刻步骤。例如，织构化步骤可以在标准织构化浴中使用标准织构化溶液。
本公开的预织构化制剂在用于预织构化步骤时可提供清洁硅表面的附加益处。在织构化方法完成后，织构化品质被改善，对单晶硅的情况形成高密度的小金字塔，以及对多晶硅的情况形成更均匀的织构化表面，导致更低的反射率。
本公开进一步提供了包括用本文中公开的一种或多种预织构化制剂润湿所述晶片的步骤的织构化硅晶片的方法，以及包括用本文中所述的预织构化制剂润湿所述晶片的步骤的织构化硅晶片的方法，织构化硅晶片的方法包括以下步骤：用本文中所述的预织构化制剂润湿所述晶片；以及用蚀刻组合物润湿所述晶片。可将任何上述预织构化制剂用于本公开的方法。
本公开的织构化方法可以是至少包括在织构化步骤之前的预织构化步骤的多步骤织构化方法。多步骤织构化方法还可包括一个或多个清洗步骤、一个或多个清洁步骤、一个或多个任选的锯损伤去除步骤和/或其它步骤。可以在锯损伤去除步骤之前、在织构化(蚀刻)步骤之前或者在锯损伤去除步骤与织构化步骤二者之前用本公开的预织构化制剂润湿晶片。
可以在预织构化和/或织构化步骤之前和之后在单独的清洗步骤中清洗晶片。润湿可以在室温或提高的温度下进行。可以用本公开的预织构化制剂润湿晶片一段时间，所述时间可以根据将本公开的预织构化制剂施加到晶片上的方法而变化。
III.蚀刻剂
本公开提供了蚀刻剂制剂。半导体工业正在迅速减小微电子装置、硅芯片、液晶显示器、MEMS(微电子机械系统)、印刷线路板等中的电子电路和电子组件的尺寸并提高其密度。其中的集成电路被分层或堆叠，其中每个电路层之间的绝缘层的厚度不断减小，且特征尺寸越来越小。随着特征尺寸缩小，图案变得更小，并且装置性能参数更紧密和更稳健。结果，由于更小的特征尺寸，此前尚可容忍的各种问题无法再容忍或已经变为更大的问题。
在先进集成电路的生产中，为了尽量减少与更高密度相关的问题并优化性能，已经采用了高k和低k两种的绝缘体以及各种阻挡层材料。
钽(Ta)和氮化钽(TaN)被用于半导体装置、液晶显示器、MEMS(微电子机械系统)、印刷线路板等，以及作为贵金属、铝(Al)和铜(Cu)布线的接地层和盖帽层。在半导体装置中，其可被用作阻挡金属、硬掩模或栅极材料。
在用于这些应用的装置的构造中，常常需要蚀刻Ta和TaN。在Ta和TaN的各种类型的用途和装置环境中，在蚀刻这两种材料的同时，其它层接触或以其它方式暴露。在存在这些其它材料(例如金属导体、电介质和硬掩模)的情况下对Ta和TaN的高选择性蚀刻是装置产量和长寿命所需的。
本公开包括用于蚀刻剂方法的制剂，所述蚀刻剂方法用于相对于半导体装置中存在的金属导体层、硬掩模层和低-k介电层选择性蚀刻Ta和/或TaN。更具体而言，本公开涉及用于相对于铜和低-k介电层选择性蚀刻Ta和/或TaN的组合物和方法。
本公开的蚀刻剂制剂可具有相对高的Ta/Cu和/或TaN/Cu蚀刻选择性(即Ta蚀刻率对Cu蚀刻率的高比率和/或TaN蚀刻率对Cu蚀刻率的高比率)。在一些实施方案中，蚀刻组合物可具有以下Ta/Cu和/或TaN/Cu蚀刻选择性：约2或更大、约3或更大、约4或更大、约5或更大、约6或更大、约7或更大、约8或更大、约9或更大、约10或更大、约15或更大、约20或更大、约30或更大、约40或更大、约50或更大，或者约60或更小、约70或更小、约80或更小、约90或更小、约100或更小，或者在使用这些端点的任意范围内。
本公开的蚀刻剂制剂可具有相对高的Ta/介电材料(例如SiO2或低-k材料)和/或TaN/介电材料蚀刻选择性(即Ta蚀刻率对介电材料蚀刻率的高比率和/或TaN蚀刻率对介电材料蚀刻率的高比率)。在一些实施方案中，蚀刻组合物可具有以下Ta/介电材料和/或TaN/介电材料蚀刻选择性：约2或更大、约3或更大、约4或更大、约5或更大、约6或更大、约7或更大、约8或更大、约9或更大、约10或更大、约15或更大、约20或更大、约30或更大、约40或更大、约50或更大，或者约60或更小、约70或更小、约80或更小、约90或更小、约100或更小，或者在使用这些端点的任意范围内。
本公开的蚀刻剂可包含氢氟酸(HF)、选自一个或多个表面活性剂类别的一种或多种表面活性剂、一种或多种溶剂、任选的一种或多种氧化剂以及一种或多种络合剂。
1.氢氟酸
据信，氢氟酸可促进和增强蚀刻方法期间半导体基材上的Ta和/或TaN的去除。
氢氟酸可以以下量存在于蚀刻剂制剂中：约0.1重量％或更大、约0.2重量％或更大、约0.4重量％或更大、0.5重量％或更大、约0.6重量％或更大、约0.8重量％或更大、约1.0重量％或更大、约1.2重量％或更大、约1.4重量％或更大、约1.5重量％或更大，或者约2.0重量％或更小、约2.5重量％或更小、约3重量％或更小、约3.5重量％或更小、约4.0重量％或更小、约4.5重量％或更小、约5.0重量％或更小，或者在使用这些端点的任意范围内。
2.表面活性剂
本公开的蚀刻剂制剂包含一种或多种表面活性剂，也被称为表面活性剂系统。表面活性剂可促进蚀刻组合物的均匀性并有助于在溶剂中溶解组分(例如磺酸)。
适用于本公开的蚀刻剂制剂的表面活性剂包括式I的一种或多种表面活性剂和/或助表面活性剂：
其中R1和R2独立地选自氢、氧原子和C1-C6烷基，其中C1-C6烷基可被羧酸盐、羟基、磺酰基或磺酸根取代；n为2-5的整数(包括2和5)；R3为C5-C12烷基；R4为C3-C10烷基；末端氮任选进一步被R5取代，其中R5选自氢、氧原子和C1-C6烷基，其中C1-C6烷基可被羧酸盐、羟基、磺酰基或磺酸根取代；以及任选的抗衡离子可与化合物缔合，并且如果存在，则抗衡离子可选自氯离子、溴离子、碘离子和4-甲基苯磺酸根。
特别地，合适的表面活性剂或助表面活性剂可包括任何本文中所述的表面活性剂1-7中的一种或多种。
表面活性剂可以以下量存在于蚀刻剂制剂中：约0.0001重量％或更大、约0.01重量％或更大、约0.1重量％或更大、约0.2重量％或更大、约0.3重量％或更大、约0.4重量％或更大、约0.5重量％或更大，或者约0.6重量％或更小、约0.7重量％或更小、约0.8重量％或更小、约0.9重量％或更小、约1.0重量％或更小，或者在使用这些端点的任意范围内。
3.溶剂
本公开的蚀刻剂制剂可包含一种或多种溶剂。蚀刻组合物可包含第一溶剂，其为羧酸。用作第一溶剂的羧酸可促进和增强蚀刻方法期间半导体基材上Ta和/或TaN的去除。
合适的第一溶剂可包括下式的羧酸：R-COOH，其中R是H或C1-C6烷基，比如甲酸、乙酸、三氟乙酸、丙酸、乳酸、丁酸、戊酸和己酸。
第一溶剂可以是本公开的蚀刻剂制剂的主要组分。例如，第一溶剂可以以下量存在于蚀刻剂制剂中：约70重量％或更大、约75重量％或更大、约80重量％或更大、约85重量％或更大，或者约90重量％或更小、约95重量％或更小、约96重量％或更小、约97重量％或更小、约98重量％或更小、约99重量％或更小、约99.9重量％或更小，或者在使用这些端点的任意范围内。
或者，本公开的蚀刻剂制剂可包含两种或更多种溶剂。例如，蚀刻组合物可包含至少一种选自有机溶剂(其不是羧酸)和无机溶剂的第二溶剂。合适的无机溶剂包括水和水溶液。水可以是去离子水和超纯水，不含有机污染物，并具有约4至约17兆欧姆或者至少约17兆欧姆的最小电阻率。
至少一种第二溶剂(例如水)可以以下量存在：约0.01重量％或更大、约0.1重量％或更大、约0.5重量％或更大、约1重量％或更大、约2重量％或更大、约4重量％或更大、约5重量％或更大，或者约6重量％或更小、约7重量％或更小、约8重量％或更小、约9重量％或更小、约10重量％或更小，或者在使用这些端点的任意范围内。
第二溶剂可以是并非羧酸的有机溶剂。例如，有机溶剂可以是具有以下分配系数(log P)的疏水性有机溶剂：约0或更大、约0.1或更大、约0.2或更大、约0.3或更大、约0.5或更大、约1.0或更大、约1.5或更大、约2.0或更大，或者约2.5或更小、约3.0或更小、约3.5或更小、约4.0或更小、约4.5或更小、约5.0或更小，或者在使用这些端点的任意范围内。
如本文中所用，分配系数log P获自正辛醇和水的两相系统。在一些实施方案中，有机溶剂可以是醇或醚。醚可以是亚烷基二醇醚(例如二亚烷基二醇醚、三亚烷基二醇醚和四亚烷基二醇醚)。此类有机溶剂的实例包括苄醇、二乙二醇丁基醚、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二丙二醇二乙基醚、四乙二醇二甲基醚和二丙二醇二甲基醚。不希望受理论束缚，据信使用疏水性有机溶剂可以在蚀刻方法期间抑制Cu的去除而不减少Ta或TaN的去除。
至少一种第二溶剂(例如有机溶剂)可以以下量存在：约0.1重量％或更大、约0.2重量％或更大、约0.4重量％或更大、约0.5重量％或更大、约0.6重量％或更大、约0.8重量％或更大、约1.0重量％或更大、约1.5重量％或更大、约2.0重量％或更大、约2.5重量％或更大、约5.0重量％或更大，或者约6.0重量％或更小、约8.0重量％或更小、约10重量％或更小、约15重量％或更小、约20重量％或更小，或者在使用这些端点的任意范围内。
4.氧化剂
本公开的蚀刻剂制剂可任选包含适用于微电子应用的任何氧化剂。氧化剂可促进和增强半导体基材上Ta和/或TaN的去除。合适的氧化剂包括但不限于氧化性酸或其盐(例如硝酸、高锰酸或高锰酸钾)、过氧化物(例如过氧化氢、二烷基过氧化物、脲过氧化氢)、过磺酸(例如六氟丙烷过磺酸、甲烷过磺酸、三氟甲烷过磺酸或对甲苯过磺酸)及其盐、臭氧、过碳酸(例如过乙酸)及其盐、过磷酸及其盐、过硫酸及其盐(例如过硫酸铵或四甲基过硫酸铵)、高氯酸及其盐(例如高氯酸铵、高氯酸钠或四甲基高氯酸铵)和高碘酸及其盐(例如高碘酸、高碘酸铵或四甲基高碘酸铵)。这些氧化剂可以单独使用或组合使用。
5.络合剂
本公开的蚀刻剂制剂可包含任何合适的络合剂。络合剂可以在蚀刻方法期间促进和增强半导体基材上Ta和/或TaN的去除，同时抑制暴露于蚀刻组合物的Cu的去除。合适的络合剂可选自多元羧酸和羟基羧酸。如本文中所用，术语“多元羧酸”是指含有两个或更多个(例如两个、三个或四个)羧基(COOH)的化合物。合适的多元羧酸的实例包括草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸和己二酸。如本文中所用，术语“羟基羧酸”是指含有至少一个(例如两个、三个或四个)羟基(OH)和至少一个(例如两个、三个或四个)羧基(COOH)的化合物。合适的羟基羧酸的实例包括柠檬酸和2-羟基苯甲酸。在一些实施方案中，多元羧酸不包含羟基。在一些实施方案中，羟基羧酸仅包含一个羟基。
络合剂可以以下量包含在蚀刻剂制剂中：约0.1重量％或更大、约0.2重量％或更大、约0.4重量％或更大、约0.5重量％或更大、约0.6重量％或更大、约0.8重量％或更大、约1.0重量％或更大、约1.5重量％或更大、约2.0重量％或更大、约2.5重量％或更大、约5.0重量％或更大，或者约6.0重量％或更小、约6.5重量％或更小、约7.0重量％或更小、约7.5重量％或更小、约8.0重量％或更小、约8.5重量％或更小、约9.0重量％或更小、约9.5重量％或更小、约10重量％或更小，或者在使用这些端点的任意范围内。
6.其它添加剂
本公开的蚀刻剂制剂可进一步包含至少一种六氟硅酸盐化合物。下述六氟硅酸盐化合物可以在蚀刻方法期间促进和增强半导体基材上Ta和/或TaN的去除，同时抑制暴露于蚀刻组合物的介电材料(SiO2)的去除。合适的六氟硅酸盐化合物包括六氟硅酸(H2SiF6)及其盐。六氟硅酸盐化合物的具体实例包括H2SiF6、Na2SiF6、K2SiF6和(NH4)2SiF6。
六氟硅酸盐化合物可以以下量存在于蚀刻剂制剂中：约0.1重量％或更大、约0.2重量％或更大、约0.4重量％或更大、0.5重量％或更大、约0.6重量％或更大、约0.8重量％或更大、约1.0重量％或更大、约1.2重量％或更大、约1.4重量％或更大、约1.5重量％或更大，或者约2.0重量％或更小、约2.5重量％或更小、约3重量％或更小、约3.5重量％或更小、约4.0重量％或更小、约4.5重量％或更小、约5.0重量％或更小，或者在使用这些端点的任意范围内。
本公开的蚀刻剂制剂可进一步包含至少一种磺酸。磺酸可以在蚀刻方法期间促进和增强半导体基材上Ta和/或TaN的去除。合适的磺酸的实例包括对甲苯磺酸、甲磺酸或十二烷基苯磺酸。
磺酸可以以下量存在于蚀刻剂制剂中：约0.1重量％或更大、约0.2重量％或更大、约0.4重量％或更大、约0.5重量％或更大、约0.6重量％或更大、约0.8重量％或更大、约1.0重量％或更大、约1.5重量％或更大、约2.0重量％或更大、约2.5重量％或更大、约5.0重量％或更大，或者约6.0重量％或更小、约6.5重量％或更小、约7.0重量％或更小、约7.5重量％或更小、约8.0重量％或更小、约8.5重量％或更小、约9.0重量％或更小、约9.5重量％或更小、约10重量％或更小，或者在使用这些端点的任意范围内。
此外，本公开的蚀刻剂制剂可含有另外的添加剂，比如pH调节剂、腐蚀抑制剂、另外的表面活性剂、另外的有机溶剂、杀生物剂和消泡剂作为任选组分。
7.制造方法
本公开的蚀刻组合物可以通过将组分简单地混合在一起来制备，或者可以通过共混试剂盒中的两种组合物来制备。试剂盒中的第一组合物可以是氧化剂(例如硝酸)的水溶液。试剂盒中的第二组合物可含有呈浓缩形式处于预定比率的本公开的蚀刻组合物的剩余组分，以使得两种组合物的共混将会产生本公开的所期望的蚀刻组合物。
8.使用方法
本公开提供了蚀刻含有Ta和/或TaN(例如含有Ta和/或TaN的特征)的半导体基材的方法。方法包括使含有Ta和/或TaN的半导体基材与本公开的蚀刻组合物接触以去除Ta和/或TaN。方法可进一步包括在接触步骤之后用清洗溶剂清洗半导体基材和/或在清洗步骤之后干燥半导体基材。在一些实施方案中，方法基本不去除半导体基材中的Cu或介电材料(例如SiO2)。例如，方法不去除半导体基材中的Cu或介电材料的超过约5重量％(例如超过约3重量％或超过约1重量％)。
蚀刻方法可包括以下步骤：1)提供含有Ta和/或TaN的半导体基材；2)使半导体基材与本文中描述的蚀刻组合物接触；3)用一种或多种合适的清洗溶剂清洗半导体基材；和4)任选地，干燥半导体基材(例如通过去除清洗溶剂且不损害半导体基材的完整性的任何合适的手段)。
待在此方法中蚀刻的含有Ta和/或TaN的半导体基材可含有有机和有机金属残余物，以及也可在蚀刻方法期间去除的另外的一系列金属氧化物。半导体基材(例如晶片)通常由硅、硅锗、第III-V族化合物(比如GaAs)或其任意组合构成。半导体基材可另外含有暴露的集成电路结构，比如互连特征(例如金属线和介电材料)。用于互连特征的金属和金属合金包括但不限于铝、与铜合金化的铝、铜、钛、钽、钴、硅、氮化钛、氮化钽和钨。半导体基材还可以含有层间电介质、氧化硅、氮化硅、碳化硅、氧化钛和碳掺杂氧化硅的层。
可以通过任何合适的方法使半导体基材与蚀刻组合物接触，比如将蚀刻组合物置于槽中并将半导体基材浸没和/或浸入蚀刻组合物中，将蚀刻组合物喷涂到半导体基材上，使蚀刻组合物流动到半导体基材上，或其任意组合。
IV.光致抗蚀剂剥离剂
本公开进一步提供了光致抗蚀剂剥离剂的制剂。液晶面板的半导体集成电路和装置电路具有非常精细的结构。精细电路通常通过在涂覆在基材上的绝缘膜或导电金属膜(例如分别为氧化物膜或Al合金膜)上均匀地涂覆光致抗蚀剂，并使光致抗蚀剂暴露和显影以形成特定图案，并通过使用图案化的光致抗蚀剂作为掩模蚀刻金属膜或绝缘膜，并然后通过去除不需要的光致抗蚀剂来制造。
光致抗蚀剂剥离制剂被用于从基材上去除光致抗蚀剂。通常，光致抗蚀剂剥离制剂在低温和高温下都应具有高剥离力，并且应当在基材上不留下残余物。此外，考虑到在大规模液晶显示面板电路的制造中使用的大量剥离组合物，合乎期望的剥离剂不应腐蚀金属膜，同时对人和环境两者都几乎没有危害。
本公开提供了适于剥离光致抗蚀剂的单晶片处理方法和浸渍方法两者的光致抗蚀剂剥离制剂，特别是即使在应用使用气刀方法的单晶片处理方法来剥离光致抗蚀剂时在基材上也不留下杂质的制剂。
本公开进一步提供了光致抗蚀剂剥离组合物，其针对涂覆在基材上的各种类型的膜具有良好的剥离力，并在清洁裸玻璃时防止形成杂质颗粒。
为了适于使用高气压(气刀)的单晶片处理光致抗蚀剂剥离方法和浸渍方法两者，光致抗蚀剂剥离制剂必须具有良好的剥离力，并且是非腐蚀性的，并且在基材上不形成杂质颗粒。
为了有效防止基材上的任何杂质，剥离制剂应当容易被各种LCD层吸收，所述LCD层比如氧化铟锡(ITO)膜，铝、铬、氮化硅膜和非晶硅膜。此外，剥离制剂应当表现出与LCD层的均匀的低表面张力。进一步地，其应当具有低的挥发性和粘度。另外，LCD层表面与落在表面上的剥离制剂之间的接触角应小并保持恒定。
另外，合乎期望的是剥离制剂针对各种类型的LCD层显示出均匀的物理特性，并且当在LCD制造设施内测试颗粒的存在时，剥离制剂能够防止在裸玻璃上形成杂质颗粒。
本公开的光致抗蚀剂剥离制剂包含烷醇胺、亚砜或砜化合物、二醇醚以及选自一个或多个表面活性剂类别的一种或多种表面活性剂。
1.烷醇胺
烷醇胺从基材上剥离光致抗蚀剂。合适的烷醇胺包括单异丙醇胺和单乙醇胺。
烷醇胺以以下量存在于光致抗蚀剂剥离剂制剂中：约5重量％或更大、约6重量％或更大、约7重量％或更大、约8重量％或更大、约9重量％或更大，或者约10重量％或更小、约11重量％或更小、约12重量％或更小、约13重量％或更小、约14重量％或更小、约15重量％或更小，或者在使用这些端点的任意范围内。
2.亚砜或砜
提供亚砜或砜化合物作为溶解光致抗蚀剂的溶剂，并且其控制剥离组合物与LCD层之间的表面张力。合适的化合物包括二乙基亚砜、二甲基亚砜、二乙基砜或二甲基砜。
亚砜或砜化合物可以以下量包含在光致抗蚀剂剥离制剂中：约35重量％或更大、约40重量％或更大，或者约45重量％或更小、约50重量％或更小、约55重量％或更小，或者在使用这些端点的任意范围内。
3.二醇醚
二醇醚与前述亚砜或砜化合物组合用于溶解光致抗蚀剂，并控制化合物与LCD层之间的表面张力，以便与由二甲基亚砜和单乙醇胺组成的组合物相比大大增强气刀光致抗蚀剂剥离能力。即使二甲基亚砜本身用于增强气刀光致抗蚀剂剥离能力，但其与单乙醇胺组合大大降低了气刀光致抗蚀剂剥离能力。但是，在由二甲基亚砜和单乙醇胺组成的化合物中加入二醇醚提高了气刀光致抗蚀剂剥离能力和化合物的光致抗蚀剂剥离力两者。
合适的二醇醚化合物包括乙基二甘醇、甲基二甘醇或丁基二甘醇。
二醇醚可以以下量包含在光致抗蚀剂剥离制剂中：约35重量％或更大、约40重量％或更大，或者约45重量％或更小、约50重量％或更小、约55重量％或更小，或者在使用这些端点的任意范围内。
4.表面活性剂
在光致抗蚀剂剥离剂制剂中可包含一种或多种表面活性剂。表面活性剂可防止清洗裸玻璃时杂质颗粒在基材上的产生和残留。适用于本公开的光致抗蚀剂剥离剂制剂的表面活性剂包括一种或多种式I的表面活性剂和/或助表面活性剂，
其中R1和R2独立地选自氢、氧原子和C1-C6烷基，其中C1-C6烷基可被羧酸盐、羟基、磺酰基或磺酸根取代；n为2-5的整数(包括2和5)；R3为C5-C12烷基；R4为C3-C10烷基；末端氮任选进一步被R5取代，其中R5选自氢、氧原子和C1-C6烷基，其中C1-C6烷基可被羧酸盐、羟基、磺酰基或磺酸根取代；以及任选的抗衡离子可与化合物缔合，并且如果存在，则抗衡离子可选自氯离子、溴离子、碘离子和4-甲基苯磺酸根。
特别地，合适的表面活性剂或助表面活性剂可包括任何本文中所述的表面活性剂1-7中的一种或多种。
光致抗蚀剂剥离剂制剂可包含以下量的一种或多种表面活性剂：约0.05重量％或更大、约0.1重量％或更大、约0.2重量％或更大，或者约0.3重量％或更小、约0.4重量％或更小、约0.5重量％或更小，或者在使用这些端点的任意范围内。
5其它添加剂
本公开的光致抗蚀剂剥离剂制剂可以进一步包含以下量的四甲基氢氧化铵：1重量％或更大、约2重量％或更大、约3重量％或更大、约4重量％或更大、约5重量％或更大，或者约6重量％或更小、约7重量％或更小、约8重量％或更小、约9重量％或更小、约10重量％或更小，或者在使用这些端点的任意范围内。
光致抗蚀剂剥离剂制剂还可包含以下量的苯二酚：约3重量％或更大、约4重量％或更大、约5重量％或更大、约6重量％或更大、约7重量％或更大、约8重量％或更大、约9重量％或更大，或者约10重量％或更小、约11重量％或更小、约12重量％或更小、约13重量％或更小、约14重量％或更小、约15重量％或更小，或者在使用这些端点的任意范围内。
光致抗蚀剂剥离制剂还可包含以下量的烷基磺酸：约1重量％或更大、约2重量％或更大、约3重量％或更大、约4重量％或更大、约5重量％或更大、约6重量％或更大、约7重量％或更大、约8重量％或更大、约9重量％或更大，或者约10重量％或更小、约11重量％或更小、约12重量％或更小、约13重量％或更小、约14重量％或更小、约15重量％或更小，或者在使用这些端点的任意范围内。
V.表面活性剂
本公开提供了呈氨基酸的衍生物形式的用于电子产品的表面活性剂。氨基酸可以是天然存在的或合成的，或者它们可以获自内酰胺(比如己内酰胺)的开环反应。本公开的化合物已经显示具有表面活性性质，并可被用作例如表面活性剂和润湿剂。特别地，本公开提供了式I的化合物：
其中R1和R2独立地选自氢、氧原子和C1-C6烷基，其中C1-C6烷基可被羧酸盐、羟基、磺酰基或磺酸根取代；n为2-5的整数(包括2和5)；R3为C5-C12烷基；R4为C3-C10烷基；末端氮任选进一步被R5取代，其中R5选自氢、氧原子和C1-C6烷基，其中C1-C6烷基可被羧酸盐、羟基、磺酰基或磺酸根取代；以及任选的抗衡离子可与化合物缔合，并且如果存在，则抗衡离子可选自氯离子、溴离子、碘离子和4-甲基苯磺酸根。
本公开提供的一个具体化合物(表面活性剂1)是6-((2-丁基辛基)氧基)-N,N,N-三甲基-6-氧代己烷-1-碘化铵，具有下式：
本公开提供的第二个具体化合物(表面活性剂2)是6-((2-丁基辛基)氧基)-N,N-二甲基-6-氧代己烷-1-铵4-甲基苯磺酸盐，具有下式：
本公开提供的第三个具体化合物(表面活性剂3)是6-((2-丁基辛基)氧基)-N,N-二甲基-6-氧代己烷-1-氯化铵，具有下式：
本公开提供的第四个具体化合物(表面活性剂4)是4-((6-((2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己基)二甲基铵基)丁烷-1-磺酸盐，具有下式：
本公开提供的第五个具体化合物(表面活性剂5)是2-丁基辛基-6-(二甲基氨基)己酸盐N-氧化物，具有下式：
本公开提供的第六个具体化合物(表面活性剂6)是6-((2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己烷-1-氯化铵，具有下式：
本公开提供的第七个具体化合物(表面活性剂7)是6-((2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己烷-1-铵4-甲基苯磺酸盐，具有下式：
这些表面活性剂可通过各种方法合成。一种此类方法包括打开内酰胺以产生具有N-末端和C-末端的氨基酸。N-末端可以与一种或多种烷基化试剂和/或酸反应产生季铵盐。或者，N-末端可以与氧化剂反应产生胺N-氧化物。C-末端可以在酸的存在下与醇反应产生酯。
氨基酸可以是天然存在的或合成的，或者可以衍生自内酰胺(比如己内酰胺)的开环反应。开环反应可以是酸或碱催化的反应，并且酸催化的反应的实例在下面的方案1中显示。
方案1
氨基酸在N-末端和C-末端之间可以具有少至1个或多至12个碳。烷基链可以是分支的或直的。烷基链可以被氮、氧或硫中断。烷基链可以被选自羟基、氨基、酰氨基、磺酰基、磺酸根、羧基和羧酸盐的一个或多个取代基进一步取代。N-末端氮可以被酰基化或被一个或多个烷基烷基化。例如，氨基酸可以是6-(二甲基氨基)己酸或6-氨基己酸。
表面活性剂1可以如以下方案2中所示合成。如所示的，在碳酸钠的存在下，将2-丁基辛基-6-(二甲基氨基)己酸酯的N-末端用甲基碘烷基化。
方案2
表面活性剂2可如以下方案3中所示合成。如所示的，在对甲苯磺酸(PTSA)存在下，在甲苯中用2-丁基辛醇处理6-(二甲基氨基)己酸的C-末端，得到相应的酯，2-丁基辛基-6-(二甲基氨基)己酸酯，为4-甲基苯磺酸盐。
方案3
表面活性剂3可如以下方案4中所示合成。如所示的，用一当量的盐酸处理2-丁基辛基6-(二甲基氨基)己酸酯，得到2-丁基辛基6-(二甲基氨基)己酸盐，为氯化物盐。
方案4
表面活性剂4可如以下方案5中所示合成。如所示的，在回流的乙酸乙酯中用1,4-丁烷磺内酯处理2-丁基辛基-6-(二甲基氨基)己酸酯的N-末端，得到所期望的磺酸盐。
方案5
表面活性剂5可如以下方案6中所示合成。如所示的，在水中用过氧化氢处理2-丁基辛基-6-(二甲基氨基)己酸酯的N-末端以提供所期望的N-氧化物。
方案6
表面活性剂6可如以下方案7中所示合成。如所示的，用一当量的盐酸处理2-丁基辛基-6-氨基己酸酯的N-末端以提供相应的氯化物盐。
方案7
表面活性剂7可如以下方案8中所示合成。如所示的，在苯中用2-丁基辛醇和对甲苯磺酸(PTSA)处理6-氨基己酸以提供相应的4-甲基苯磺酸盐。
方案8
本公开的化合物表现出表面活性性质。这些性质可通过各种方法来测量和描述。可以描述表面活性剂的一种方法是通过分子的临界胶束浓度(CMC)。CMC可以被定义为胶束形成时表面活性剂的浓度，而高于该浓度，所有另外的表面活性剂均并入胶束中。
随着表面活性剂浓度提高，表面张力降低。一旦表面完全被表面活性剂分子覆盖，胶束就开始形成。这个点代表CMC以及最小表面张力。进一步加入表面活性剂将不会进一步影响表面张力。因此可以通过观察表面张力的变化作为表面活性剂浓度的函数来测量CMC。测量该值的一种此类方法是Wilhemy板法。Wilhelmy板通常是薄的铱-铂板，其通过线材连接到天平并垂直于空气-液体界面放置。使用天平来测量通过润湿而施加在板上的力。随后根据等式1使用该值来计算表面张力(γ)：
等式1：γ＝F/l cosθ
其中l等于润湿周长(2w+2d，其中w和d分别是板的厚度和宽度)，以及cosθ，液体与板之间的接触角，在没有现有文献值的情况下假定为0。
用于评价表面活性剂性能的另一参数是动态表面张力。动态表面张力是特定表面或界面龄的表面张力值。在添加表面活性剂的液体的情况下，这可能不同于平衡值。在表面刚产生之后，表面张力等于纯液体的表面张力。如上所述，表面活性剂降低表面张力；因此，表面张力下降，直到达到平衡值。达到平衡所需的时间取决于表面活性剂的扩散速率和吸附速率。
测量动态表面张力的一种方法依赖于气泡压力张力计。该装置通过毛细管测量在液体中形成的气泡的最大内部压力。测量的值对应于在特定表面龄(即从气泡形成开始到出现压力最大值的时间)处的表面张力。表面张力对表面龄的依赖性可以通过改变产生气泡的速度来测量。
表面活性化合物还可以通过它们在固体基材上的润湿能力来评估，所述润湿能力如通过接触角所测量的。当液滴在第三介质比如空气中与固体表面接触时，在液体、气体和固体之间形成三相线。作用于三相线并与液滴相切的表面张力单位矢量与表面之间的角度被描述为接触角。接触角(也被称为润湿角)是固体被液体的可润湿性的量度。在完全润湿的情况下，液体完全铺展在固体上且接触角为0°。通常在1-10×CMC的浓度下测量给定化合物的润湿性质，但是，其并非浓度依赖性的性质，因此润湿性质的测量可以在更高或更低的浓度下测量。
在一种方法中，可使用光学接触角测角仪来测量接触角。该装置使用数码相机和软件通过分析表面上固着液滴的轮廓形状来提取接触角。
本公开的表面活性化合物的潜在应用包括用作洗发水、护发素、洗涤剂、无斑清洗溶液、地板和地毯清洁剂、用于去除涂鸦的清洁剂、用于作物保护的润湿剂、用于作物保护的佐剂和用于气溶胶喷涂的润湿剂的制剂。
本领域技术人员将理解的是，化合物之间小的差异可导致显著不同的表面活性剂性质，使得不同的化合物可在不同的应用中与不同的基材一起使用。
提供下列非限制性实施方案以展示不同表面活性剂的不同性质。在下表1中，表面活性剂的简称与它们相应的化学结构相关。
表1
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七种化合物中的每一种都可有效地作为表面活性剂，可用于润湿剂或发泡剂、分散剂、乳化剂和洗涤剂等。
表面活性剂1、表面活性剂2、表面活性剂3、表面活性剂6和表面活性剂7是阳离子表面活性剂。这些表面活性剂可用于上述应用和一些其它特殊应用比如表面处理，比如在个人毛发护理产品中，并且还可被用于生成防水表面。
表面活性剂4是两性离子表面活性剂。这些表面活性剂可用作所有上述应用中的助表面活性剂。
表面活性剂5是非离子表面活性剂，并可被用于洗发水、洗涤剂、硬表面清洁剂和多种其它表面清洁制剂。
实施例
在Bruker 500MHz波谱仪上进行核磁共振(NMR)波谱法。通过Wilhelmy板法在23℃下用配备Pt-Ir板的张力计(DCAT 11,DataPhysics Instruments GmbH)确定临界胶束浓度(CMC)。用气泡压力张力计(Krüss BP100,Krüss GmbH)在23℃下确定动态表面张力。用配备数码相机的光学接触角测角仪(OCA 15Pro,DataPhysics GmbH)确定接触角。
实施例1a：
6-((2-丁基辛基)氧基)-N,N,N-三甲基-6-氧代己烷-1-碘化铵的合成
将2-丁基辛基-6-(二甲基氨基)己酸酯(2.04mmol,700mg)溶解于乙腈(10mL)中。加入碳酸钠(2.44mmol，259mg)，并将混合物在室温搅拌10分钟。加入甲基碘(6.12mmol，0.38mL)，并将混合物加热至40℃持续24小时，然后冷却至室温。过滤混合物，并在真空下除去溶剂，得到为黄色固体的6-((2-丁基辛基)氧基)-N,N,N-三甲基-6-氧代己烷-1-碘化铵，产率90％。1H NMR(500MHz,DMSO)δ3.93(d,J＝5.7Hz,2H),3.29–3.22(m,2H),3.04(s,9H),2.34(t,J＝7.4Hz,2H),1.73–1.53(m,5H),1.33-1.25(m,18H),0.88-0.85(m,6H)。
实施例1b：
临界胶束浓度(CMC)的确定
测试了来自实施例1a的6-((2-丁基辛基)氧基)-N,N,N-三甲基-6-氧代己烷-1-碘化铵的临界胶束浓度(CMC)。根据图1所示的结果图，在浓度高达10mg/mL时不能清楚地确定CMC值，表面张力渐近地接近约27mN/m的值。图1是这些结果的图，显示表面张力相对浓度。根据结果图，在CMC下的表面张力等于或小于约27mN/m。
实施例2a：
6-((2-丁基辛基)氧基)-N,N-二甲基-6-氧代己烷-1-铵4-甲基苯磺酸盐的合成
将6-(二甲基氨基)己酸用2-丁基辛-1-醇和对甲苯磺酸在苯中在120℃下处理12小时。分离出6-((2-丁基辛基)氧基)-N,N-二甲基-6-氧代己烷-1-铵4-甲基苯磺酸盐，为白色蜡状固体，并从丙酮中重结晶，产率49％。1H NMR(500MHz,DMSO)δ7.48(dd,J＝8.4,0.6Hz,2H),7.12(dd,J＝8.4,0.6Hz,1H),3.93(d,J＝5.7Hz,2H),3.02–3.00(m,2H),2.76(d,J＝5.0Hz,6H),2.37–2.25(m,6H),1.59–1.53(m,5H),1.25–1.29(m,18H),0.87(td,J＝6.8,2.7Hz,6H)。
实施例2b：
临界胶束浓度(CMC)的确定
测试了来自实施例2a的6-((2-丁基辛基)氧基)-N,N-二甲基-6-氧代己烷-1-铵4-甲基苯磺酸盐的临界胶束浓度(CMC)。根据表面张力随水中浓度的变化，确定CMC为约0.97mmol。该表面活性剂能够达到的最小表面张力的平台值为约27mN/m，即27mN/m±3mN/m。图2A是这些结果的图，显示表面张力相对浓度。根据结果图，CMC下的表面张力等于或小于约30mN/m。
实施例2c：
动态表面张力的确定
用气泡压力张力计测定了来自实施例2a的6-((2-丁基辛基)氧基)-N,N-二甲基-6-氧代己烷-1-铵4-甲基苯磺酸盐的动态表面张力，所述张力计测量新产生的空气-水界面的表面张力随时间的变化。图2B表示表面张力相对于时间的图，显示在10和100ms之间的时间间隔内，表面张力从约46mN/m快速下降至约30mN/m。在100-8,000ms的时间间隔内，表面张力从30mN/m缓慢下降至约27mN/m，渐近地接近CMC下表面张力的饱和值。
实施例2d：
润湿性质的确定
除了表面张力和表面动力学，在各种表面上测试了来自实施例2a的6-((2-丁基辛基)氧基)-N,N-二甲基-6-氧代己烷-1-铵4-甲基苯磺酸盐的润湿性质。例如，(诸如聚乙烯-HD等疏水性基材表现出24.3°接触角的表面润湿。在诸如特氟龙等疏油且疏水的基材上，所测量的接触角远小于水的接触角119°，为48.2°(表2)。
表2
基材 表面活性剂的CA(°) 浓度 水的CA(°)
特氟龙 48.2 10x CMC 119
聚乙烯-HD 24.3 10x CMC 93.6
尼龙 13.5 10x CMC 50
聚对苯二甲酸乙二醇酯 7.7 10x CMC 65.3
实施例3a：
6-((2-丁基辛基)氧基)-N,N-二甲基-6-氧代己烷-1-氯化铵的合成
用一当量的盐酸处理2-丁基辛基-6-(二甲基氨基)己酸酯以提供6-((2-丁基辛基)氧基)-N,N-二甲基-6-氧代己烷-1-氯化铵。
实施例3b：
临界胶束浓度(CMC)的确定
测试了来自实施例3a的6-((2-丁基辛基)氧基)-N,N-二甲基-6-氧代己烷-1-氯化铵的临界胶束浓度(CMC)。根据表面张力随水中浓度的变化，测定CMC为约27.47mmol。该表面活性剂可以达到的最小表面张力为约29mN/m，即29mN/m±3mN/m。图3是这些结果的图，显示表面张力相对浓度。根据结果图，在浓度高达27.4mmol时不能清楚地确定CMC值，表面张力渐近地接近约29mN/m的值。
实施例4a：
4-((6-((2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己基)二甲基铵基)丁烷-1-磺酸盐的合成
将2-丁基辛基-6-(二甲基氨基)己酸酯(2.04mmol，700mg)溶于乙酸乙酯(30mL)。加入1,4-丁磺酸内酯(3.06mmol，0.31mL)。将混合物加热回流12小时，然后蒸发溶剂。将所得白色蜡状固体用丙酮洗涤，得到4-((6-((2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己基)二甲基铵基)丁烷-1-磺酸盐，产率89％。1H NMR(500MHz,DMSO)δ3.93(d,J＝5.7Hz,2H),3.30-3.28(m,4H),2.97(s,3H),2.49–2.43(m,2H),2.34(t,J＝7.4Hz,2H),1.96–1.76(m,9H),1.27-1.25(m,18H),0.88–0.85(m,6H)。
实施例4b：
临界胶束浓度(CMC)的确定
测试了来自实施例4a的4-((6-((2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己基)二甲基铵基)丁烷-1-磺酸盐的临界胶束浓度(CMC)。根据表面张力随水中浓度的变化，测定CMC为约0.54mmol。该表面活性剂能够达到的最小表面张力的平台值为约32mN/m，即32mN/m±3mN/m。图4A是这些结果的图，显示表面张力相对浓度。根据结果图，CMC下的表面张力等于或小于约32mN/m。
实施例4c：
动态表面张力的确定
用气泡压力张力计测定了来自实施例4a的4-((6-((2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己基)二甲基铵基)丁烷-1-磺酸盐的动态表面张力，所述张力计测量新产生的空气-水界面的表面张力随时间的变化。图4B表示表面张力相对于时间的图，显示在10和100ms之间的时间间隔内，表面张力从约66mN/m快速下降至约36mN/m。在100-8,000ms的时间间隔内，表面张力从36mN/m缓慢下降至约32mN/m，渐近地接近CMC下表面张力的饱和值。
实施例4d：
润湿性质的确定
除了表面张力和表面动力学，在各种表面上测试了来自实施例4a的4-((6-((2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己基)二甲基铵基)丁烷-1-磺酸盐的润湿性质。例如，诸如聚乙烯-HD等疏水性基材表现出44.4°接触角的表面润湿。在诸如特氟龙等疏油且疏水的基材上，所测量的接触角远小于水的接触角(119°)，为62.2°(表3)。
表3
基材 表面活性剂的CA(°) 浓度 水的CA(°)
特氟龙 62.2 10x CMC 119
聚乙烯-HD 44.4 10x CMC 93.6
尼龙 28.7 10x CMC 50
聚对苯二甲酸乙二醇酯 29.8 10x CMC 65.3
实施例5a：
2-丁基辛基-6-(二甲基氨基)己酸盐N-氧化物的合成
将2-丁基辛基-6-(二甲基氨基)己酸酯在70℃下在水中用过氧化氢处理24小时，得到为油的2-丁基辛基-6-(二甲基氨基)己酸盐N-氧化物，产率90％。1H NMR(500MHz,DMSO)δ3.93(d,J＝5.7Hz,2H),3.30-3.28(m,4H),2.97(s,3H),2.49–2.43(m,2H),2.34(t,J＝7.4Hz,2H),1.96–1.76(m,9H),1.27-1.25(m,18H),0.88–0.85(m,6H)。
实施例5b：
临界胶束浓度(CMC)的确定
测试了来自实施例5a的2-丁基辛基-6-(二甲基氨基)己酸盐N-氧化物的临界胶束浓度(CMC)。根据表面张力随水中浓度的变化，确定CMC为约0.29mmol。该表面活性剂能够达到的最小表面张力的平台值为约28mN/m，即28mN/m±3mN/m。图5A是这些结果的图，显示表面张力相对浓度。根据结果图，CMC下的表面张力等于或小于约28mN/m。
实施例5c：
动态表面张力的确定
用气泡压力张力计测定了来自实施例5a的2-丁基辛基-6-(二甲基氨基)己酸盐N-氧化物的动态表面张力，所述张力计测量新产生的空气-水界面的表面张力随时间的变化。图5B表示表面张力相对于时间的图，显示在10和1,000ms之间的时间间隔内，表面张力从约60mN/m快速下降至约30mN/m。在1,000-8,000ms的时间间隔内，表面张力从30mN/m缓慢下降至约28mN/m，渐近地接近CMC下表面张力的饱和值。
实施例5d：
润湿性质的确定
除了表面张力和表面动力学，在各种表面上测试了来自实施例5a的2-丁基辛基-6-(二甲基氨基)己酸盐N-氧化物的润湿性质。例如，诸如聚乙烯-HD等疏水性基材表现出31.6°接触角的表面润湿。在诸如特氟龙等疏油且疏水的基材上，所测量的接触角远小于水的接触角119°，为41.5°(表4)。
表4
实施例6a：
6-((2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己烷-1-氯化铵的合成
用1当量盐酸处理的2-丁基辛基-6-(二甲基氨基)己酸酯以提供6-((2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己烷-1-氯化铵。
实施例6b：
临界胶束浓度(CMC)的确定
测试了来自实施例6a的6-((2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己烷-1-氯化铵的临界胶束浓度(CMC)。根据表面张力随水中浓度的变化，确定CMC为约0.15mmol。该表面活性剂能够达到的最小表面张力的平台值为约27mN/m，即27mN/m±3mN/m。图6A是这些结果的图，显示表面张力相对浓度。根据结果图，CMC下的表面张力等于或小于约30mN/m。
实施例6c：
动态表面张力的确定
用气泡压力张力计测定了来自实施例6a的6-((2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己烷-1-氯化铵的动态表面张力，所述张力计测量新产生的空气-水界面的表面张力随时间的变化。图6B表示表面张力相对于时间的图，显示在10-8,000ms的时间间隔内，表面张力从69mN/m缓慢下降至约29mN/m，在1,000ms的表面龄处有约49mN/m的轻微平台，渐近地接近CMC下表面张力的饱和值。
实施例6d：
润湿性质的确定
除了表面张力和表面动力学，在各种表面上测试了来自实施例6a的6-((2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己烷-1-氯化铵的润湿性质。例如，诸如如聚乙烯-HD等疏水性基材表现出25.8°接触角的表面润湿。在诸如特氟龙等疏油且疏水的基材上，所测量的接触角远小于水的接触角119°，为48.7°(表5)。
表5
基材 表面活性剂的CA(°) 浓度 水的CA(°)
特氟龙 48.7 10x CMC 119
聚乙烯-HD 25.8 10x CMC 93.6
尼龙 24.5 10x CMC 50
聚对苯二甲酸乙二醇酯 20.1 10x CMC 65.3
实施例7a：
6-((2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己烷-1-铵4-甲基苯磺酸盐的合成在配备有DeanStark分离器的100mL圆底烧瓶中将6-氨基己酸(38.11mmol，5g)溶解于苯(50mL)中。加入对甲苯磺酸一水合物(38.11mmol，7.25g)和2-丁基辛醇(38.11mmol，7.1g，8.5mL)，并将混合物加热回流一星期，直到Dean Stark分离器中不再分离出水。在真空下除去溶剂并将产物在-20℃下从丙酮中结晶以除去残留的未反应的醇。过滤所得白色蜡状固体，得到2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己烷-1-铵4-甲基苯磺酸盐，产率82％。1H NMR(500MHz,DMSO)δ7.49(d,J＝8.0Hz,2H),7.12(dd,J＝8.4,0.6Hz,2H),3.93(d,J＝5.7Hz,2H),2.79–2.73(m,2H),2.31–2.28(m,5H),1.55-1.50(m,5H),1.31–1.25(m,18H),0.88–0.85(m,6H)。
实施例7b：
临界胶束浓度(CMC)的确定
测试了来自实施例7a的6-((2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己烷-1-铵4-甲基苯磺酸盐的临界胶束浓度(CMC)。根据表面张力随水中浓度的变化，确定CMC为约2.12mmol。该表面活性剂能够达到的最小表面张力的平台值为约27mN/m，即27mN/m±3mN/m。图7A是这些结果的图，显示表面张力相对于。根据结果图，CMC下的表面张力等于或小于约30mN/m，且表面张力在约1.0mmol或更大的浓度下等于或小于约28.5mN/m。
实施例7c：
动态表面张力的确定
用气泡压力张力计测定了来自实施例7a的6-((2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己烷-1-铵4-甲基苯磺酸盐的动态表面张力，所述张力计测量新产生的空气-水界面的表面张力随时间的变化。图7B表示表面张力相对于时间的图，显示在10和100ms之间的时间间隔内，表面张力从约46mN/m快速下降至约30mN/m。在100-8,000ms的时间间隔内，表面张力从30mN/m缓慢下降至约27mN/m，渐近地接近CMC下表面张力的饱和值。
实施例7d：
润湿性质的确定
除了表面张力和表面动力学，在各种表面上测试了来自实施例7a的6-((2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己烷-1-铵4-甲基苯磺酸盐的润湿性质。例如，诸如聚乙烯-HD等疏水性基材表现出14.6°接触角的表面润湿。在诸如特氟龙等疏油且疏水的基材上，所测量的接触角远小于水的接触角119°，为49.4°(表6)。
表6
基材 表面活性剂的CA(°) 浓度 水的CA(°)
特氟龙 49.4 10x CMC 119
聚乙烯-HD 14.6 10x CMC 93.6
尼龙 12.6 10x CMC 50
聚对苯二甲酸乙二醇酯 13.2 10x CMC 65.3
实施例8：
用于预织构化剂的制剂
在该实施例中，提供了用于预织构化剂的制剂，其包含表面活性剂，所述表面活性剂可以为本文描述的表面活性剂1-7中的一种或多种。制剂的组分显示在下表7中。
表7
组分 功能 重量％
表面活性剂 润湿剂 0.01-30
草酸 清洁剂 0.1-30
水 60-99.89
实施例9：
用于蚀刻剂的制剂
在该实施例中，提供了用作蚀刻剂的制剂，其包含表面活性剂，所述表面活性剂可以为本文描述的表面活性剂1-7中的一种或多种。制剂显示在下表8中。
表8
组分 功能 重量％
氢氟酸 蚀刻剂 0.1-5
表面活性剂 乳化剂 0.0001-1
硝酸 氧化剂 0.01-0.5
草酸 络合剂 0.1-10
水 83.5-99.9
实施例10：
用于光致抗蚀剂剥离剂的制剂
在该实施例中，提供了用作光致抗蚀剂剥离剂的制剂，其包含表面活性剂，所述表面活性剂可以为本文描述的表面活性剂1-7中的一种或多种。制剂显示在下表9中。
表9
组分 功能 重量％
烷醇胺 剥离剂 5-15
砜 溶解剂 35-55
二醇醚 溶解剂 35-55
表面活性剂 清洁剂 0.05-0.5
方面
方面1是用于预织构化剂的制剂，其包含：至少一种下式的表面活性剂：
其中R1和R2独立地选自氢、氧原子和C1-C6烷基，其中C1-C6烷基可被羧酸盐、羟基、磺酰基或磺酸根取代；n为2-5的整数(包括2和5)；R3为C5-C12烷基；R4为C3-C10烷基；末端氮任选进一步被R5取代，其中R5选自氢、氧原子和C1-C6烷基，其中C1-C6烷基可被羧酸盐、羟基、磺酰基或磺酸根取代；任选的抗衡离子可与化合物缔合，并且如果存在，则抗衡离子可选自氯离子、溴离子、碘离子和4-甲基苯磺酸根；以及一种或多种溶剂。
方面2是方面1的制剂，其进一步包含一种或多种酸。
方面3是方面1或方面2的制剂，其进一步包含一种或多种碱。
方面4是方面1-3中任一项的制剂，其进一步包含一种或多种螯合剂。
方面5是根据方面1-4中任一项的制剂，其中表面活性剂为6-((2-丁基辛基)氧基)-N,N,N-三甲基-6-氧代己烷-1-碘化铵，具有下式：
方面6是根据方面1-4中任一项的制剂，其中表面活性剂为6-((2-丁基辛基)氧基)-N,N-二甲基-6-氧代己烷-1-铵4-甲基苯磺酸盐，具有下式：
方面7是根据方面1-4中任一项的制剂，其中表面活性剂为6-(十二烷氧基)-N,N-二甲基-6-氧代己烷-1-氯化铵，具有下式：
方面8是根据方面1-4中任一项的制剂，其中表面活性剂为4-((6-((2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己基)二甲基铵基)丁烷-1-磺酸盐，具有下式：
方面9是根据方面1-4中任一项的制剂，其中表面活性剂为2-丁基辛基-6-(二甲基氨基)己酸盐N-氧化物，具有下式：
方面10是根据方面1-4中任一项的制剂，其中表面活性剂为6-((2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己烷-1-氯化铵，具有下式：
/>
方面11是根据方面1-4中任一项的制剂，其中表面活性剂为6-((2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己烷-1-铵4-甲基苯磺酸盐，具有下式：
方面12是用于预织构化剂的制剂，其包含：至少一种下式的表面活性剂：
其中R1和R2独立地选自氢、氧原子和C1-C6烷基，其中C1-C6烷基可被羧酸盐、羟基、磺酰基或磺酸根取代；n为2-5的整数(包括2和5)；R3为C5-C12烷基；R4为C3-C10烷基；末端氮任选进一步被R5取代，其中R5选自氢、氧原子和C1-C6烷基，其中C1-C6烷基可被羧酸盐、羟基、磺酰基或磺酸根取代；任选的抗衡离子可与化合物缔合，并且如果存在，则抗衡离子可选自氯离子、溴离子、碘离子和4-甲基苯磺酸根；以及一种或多种消泡剂。
方面13是方面12的制剂，其进一步包含一种或多种酸。
方面14是方面12或方面13的制剂，其进一步包含一种或多种碱。
方面15是方面12-14中任一项的制剂，其进一步包含一种或多种螯合剂。
方面16是方面12-15中任一项的制剂，其进一步包含一种或多种溶剂。
方面17是方面12-16中任一项的制剂，其中表面活性剂为6-((2-丁基辛基)氧基)-N,N,N-三甲基-6-氧代己烷-1-碘化铵，具有下式：
方面18是方面12-16中任一项的制剂，其中表面活性剂为6-((2-丁基辛基)氧基)-N,N-二甲基-6-氧代己烷-1-铵4-甲基苯磺酸盐，具有下式：
方面19是方面12-16中任一项的制剂，其中表面活性剂为6-(十二烷氧基)-N,N-二甲基-6-氧代己烷-1-氯化铵，具有下式：
方面20是方面12-16中任一项的制剂，其中表面活性剂为4-((6-((2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己基)二甲基铵基)丁烷-1-磺酸盐，具有下式：
方面21是方面12-16中任一项的制剂，其中表面活性剂为2-丁基辛基-6-(二甲基氨基)己酸盐N-氧化物，具有下式：
方面22是方面12-16中任一项的制剂，其中表面活性剂为6-((2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己烷-1-氯化铵，具有下式：
方面23是方面12-16中任一项的制剂，其中表面活性剂为6-((2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己烷-1-铵4-甲基苯磺酸盐，具有下式：
方面24是用于蚀刻剂的制剂，其包含：至少一种下式的表面活性剂：
其中R1和R2独立地选自氢、氧原子和C1-C6烷基，其中C1-C6烷基可被羧酸盐、羟基、磺酰基或磺酸根取代；n为2-5的整数(包括2和5)；R3为C5-C12烷基；R4为C3-C10烷基；末端氮任选进一步被R5取代，其中R5选自氢、氧原子和C1-C6烷基，其中C1-C6烷基可被羧酸盐、羟基、磺酰基或磺酸根取代；任选的抗衡离子可与化合物缔合，并且如果存在，则抗衡离子可选自氯离子、溴离子、碘离子和4-甲基苯磺酸根；以及氢氟酸(HF)。
方面25是方面24的制剂，其进一步包含一种或多种氧化剂。
方面26是方面24或方面25的制剂，其进一步包含一种或多种络合剂。
方面27是根据方面24-26中任一项的制剂，其中表面活性剂为6-((2-丁基辛基)氧基)-N,N,N-三甲基-6-氧代己烷-1-碘化铵，具有下式：
方面28是根据方面24-26中任一项的制剂，其中表面活性剂为6-((2-丁基辛基)氧基)-N,N-二甲基-6-氧代己烷-1-铵4-甲基苯磺酸盐，具有下式：
方面29是根据方面24-26中任一项的制剂，其中表面活性剂为6-(十二烷氧基)-N,N-二甲基-6-氧代己烷-1-氯化铵，具有下式：
方面30是根据方面24-26中任一项的制剂，其中表面活性剂为4-((6-((2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己基)二甲基铵基)丁烷-1-磺酸盐，具有下式：
方面31是根据方面24-26中任一项的制剂，其中表面活性剂为2-丁基辛基-6-(二甲基氨基)己酸盐N-氧化物，具有下式：
方面32是根据方面24-26中任一项的制剂，其中表面活性剂为6-((2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己烷-1-氯化铵，具有下式：
方面33是根据方面24-26中任一项的制剂，其中表面活性剂为6-((2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己烷-1-铵4-甲基苯磺酸盐，具有下式：
方面34是用于光致抗蚀剂剥离制剂的制剂，其包含：至少一种下式的表面活性剂：
其中R1和R2独立地选自氢、氧原子和C1-C6烷基，其中C1-C6烷基可被羧酸盐、羟基、磺酰基或磺酸根取代；n为2-5的整数(包括2和5)；R3为C5-C12烷基；R4为C3-C10烷基；末端氮任选进一步被R5取代，其中R5选自氢、氧原子和C1-C6烷基，其中C1-C6烷基可被羧酸盐、羟基、磺酰基或磺酸根取代；任选的抗衡离子可与化合物缔合，并且如果存在，则抗衡离子可选自氯离子、溴离子、碘离子和4-甲基苯磺酸根；以及烷醇胺。
方面35是方面34的制剂，其进一步包含亚砜。
方面36是方面34的制剂，其进一步包含砜。
方面37是方面35-36中任一项的制剂，其进一步包含二醇醚。
方面38是根据方面35-37中任一项的制剂，其中表面活性剂为6-((2-丁基辛基)氧基)-N,N,N-三甲基-6-氧代己烷-1-碘化铵，具有下式：
方面39是根据方面35-37中任一项的制剂，其中表面活性剂为6-((2-丁基辛基)氧基)-N,N-二甲基-6-氧代己烷-1-铵4-甲基苯磺酸盐，具有下式：
方面40是根据方面35-37中任一项的制剂，其中表面活性剂为6-(十二烷氧基)-N,N-二甲基-6-氧代己烷-1-氯化铵，具有下式：
方面41是根据方面35-37中任一项的制剂，其中表面活性剂为4-((6-((2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己基)二甲基铵基)丁烷-1-磺酸盐，具有下式：
方面42是根据方面35-37中任一项的制剂，其中表面活性剂为2-丁基辛基-6-(二甲基氨基)己酸盐N-氧化物，具有下式：
方面43是根据方面35-37中任一项的制剂，其中表面活性剂为6-((2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己烷-1-氯化铵，具有下式：
方面44是根据方面35-37中任一项的制剂，其中表面活性剂为6-((2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己烷-1-铵4-甲基苯磺酸盐，具有下式：
/>

Claims (20)

1.用于预织构化剂的制剂，其包含：
至少一种下式的表面活性剂：
其中R1和R2独立地选自氢、氧原子和C1-C6烷基，其中所述C1-C6烷基可被羧酸盐、羟基、磺酰基或磺酸根取代；
n为2-5的整数(包括2和5)；
R3为C5-C12烷基；
R4为C3-C10烷基；
末端氮任选进一步被R5取代，其中所述R5选自氢、氧原子和C1-C6烷基，其中所述C1-C6烷基可被羧酸盐、羟基、磺酰基或磺酸根取代；
任选的抗衡离子可与所述化合物缔合，并且如果存在，则所述抗衡离子可选自氯离子、溴离子、碘离子和4-甲基苯磺酸根；以及
一种或多种溶剂。
2.权利要求1所述的制剂，其进一步包含一种或多种酸。
3.权利要求1所述的制剂，其进一步包含一种或多种碱。
4.权利要求1所述的制剂，其进一步包含一种或多种螯合剂。
5.权利要求1所述的制剂，其中所述表面活性剂包含以下至少一种：
6-((2-丁基辛基)氧基)-N,N,N-三甲基-6-氧代己烷-1-碘化铵，具有下式：
6-((2-丁基辛基)氧基)-N,N-二甲基-6-氧代己烷-1-铵4-甲基苯磺酸盐，具有下式：
6-(十二烷氧基)-N,N-二甲基-6-氧代己烷-1-氯化铵，具有下式：
4-((6-((2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己基)二甲基铵基)丁烷-1-磺酸盐，具有下式：
2-丁基辛基-6-(二甲基氨基)己酸盐N-氧化物，具有下式：
6-((2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己烷-1-氯化铵，具有下式：
和
6-((2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己烷-1-铵4-甲基苯磺酸盐，具有下式：
6.用于预织构化剂的制剂，其包含：
至少一种下式的表面活性剂：
其中R1和R2独立地选自氢、氧原子和C1-C6烷基，其中所述C1-C6烷基可被羧酸盐、羟基、磺酰基或磺酸根取代；
n为2-5的整数(包括2和5)；
R3为C5-C12烷基；
R4为C3-C10烷基；
末端氮任选进一步被R5取代，其中所述R5选自氢、氧原子和C1-C6烷基，其中所述C1-C6烷基可被羧酸盐、羟基、磺酰基或磺酸根取代；
任选的抗衡离子可与所述化合物缔合，并且如果存在，则所述抗衡离子可选自氯离子、溴离子、碘离子和4-甲基苯磺酸根；以及
一种或多种消泡剂。
7.权利要求6所述的制剂，其进一步包含一种或多种酸。
8.权利要求6所述的制剂，其进一步包含一种或多种碱。
9.权利要求6所述的制剂，其进一步包含一种或多种螯合剂。
10.权利要求6所述的制剂，其进一步包含一种或多种溶剂。
11.权利要求6所述的制剂，其中所述表面活性剂包含以下至少一种：
6-((2-丁基辛基)氧基)-N,N,N-三甲基-6-氧代己烷-1-碘化铵，具有下式：
6-((2-丁基辛基)氧基)-N,N-二甲基-6-氧代己烷-1-铵4-甲基苯磺酸盐，具有下式：
6-(十二烷氧基)-N,N-二甲基-6-氧代己烷-1-氯化铵，具有下式：
4-((6-((2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己基)二甲基铵基)丁烷-1-磺酸盐，具有下式：
2-丁基辛基-6-(二甲基氨基)己酸盐N-氧化物，具有下式：
6-((2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己烷-1-氯化铵，具有下式：
和
6-((2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己烷-1-铵4-甲基苯磺酸盐，具有下式：
12.用于蚀刻剂的制剂，其包含：
至少一种下式的表面活性剂：
其中R1和R2独立地选自氢、氧原子和C1-C6烷基，其中所述C1-C6烷基可被羧酸盐、羟基、磺酰基或磺酸根取代；
n为2-5的整数(包括2和5)；
R3为C5-C12烷基；
R4为C3-C10烷基；
末端氮任选进一步被R5取代，其中所述R5选自氢、氧原子和C1-C6烷基，其中所述C1-C6烷基可被羧酸盐、羟基、磺酰基或磺酸根取代；
任选的抗衡离子可与所述化合物缔合，并且如果存在，则所述抗衡离子可选自氯离子、溴离子、碘离子和4-甲基苯磺酸根；以及
氢氟酸(HF)。
13.权利要求12所述的制剂，其进一步包含一种或多种氧化剂。
14.权利要求12所述的制剂，其进一步包含一种或多种络合剂。
15.权利要求12所述的制剂，其中所述表面活性剂是包含以下至少一种的表面活性剂：
6-((2-丁基辛基)氧基)-N,N,N-三甲基-6-氧代己烷-1-碘化铵，具有下式：
6-((2-丁基辛基)氧基)-N,N-二甲基-6-氧代己烷-1-铵4-甲基苯磺酸盐，具有下式：
6-(十二烷氧基)-N,N-二甲基-6-氧代己烷-1-氯化铵，具有下式：
4-((6-((2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己基)二甲基铵基)丁烷-1-磺酸盐，具有下式：
2-丁基辛基-6-(二甲基氨基)己酸盐N-氧化物，具有下式：
6-((2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己烷-1-氯化铵，具有下式：
和
6-((2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己烷-1-铵4-甲基苯磺酸盐，具有下式：
16.用于光致抗蚀剂剥离制剂的制剂，其包含：
至少一种下式的表面活性剂：
其中R1和R2独立地选自氢、氧原子和C1-C6烷基，其中所述C1-C6烷基可被羧酸盐、羟基、磺酰基或磺酸根取代；
n为2-5的整数(包括2和5)；
R3为C5-C12烷基；
R4为C3-C10烷基；
末端氮任选进一步被R5取代，其中所述R5选自氢、氧原子和C1-C6烷基，其中所述C1-C6烷基可被羧酸盐、羟基、磺酰基或磺酸根取代；
任选的抗衡离子可与所述化合物缔合，并且如果存在，则所述抗衡离子可选自氯离子、溴离子、碘离子和4-甲基苯磺酸根；以及
烷醇胺。
17.权利要求16所述的制剂，其进一步包含亚砜。
18.权利要求16所述的制剂，其进一步包含砜。
19.权利要求16所述的制剂，其进一步包含二醇醚。
20.权利要求16所述的制剂，其中所述表面活性剂包含以下至少一种：
6-((2-丁基辛基)氧基)-N,N,N-三甲基-6-氧代己烷-1-碘化铵，具有下式：
6-((2-丁基辛基)氧基)-N,N-二甲基-6-氧代己烷-1-铵4-甲基苯磺酸盐，具有下式：
6-(十二烷氧基)-N,N-二甲基-6-氧代己烷-1-氯化铵，具有下式：
4-((6-((2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己基)二甲基铵基)丁烷-1-磺酸盐，具有下式：
2-丁基辛基-6-(二甲基氨基)己酸盐N-氧化物，具有下式：
6-((2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己烷-1-氯化铵，具有下式：
以及
6-((2-丁基辛基)氧基)-6-氧代己烷-1-铵4-甲基苯磺酸盐，具有下式：
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2023534938A (ja) * 2020-07-13 2023-08-15 アドバンシックス・レジンズ・アンド・ケミカルズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー ヘルスケア製品に用いるための分岐鎖状アミノ酸界面活性剤
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100288769B1 (ko) * 1998-07-10 2001-09-17 윤종용 포토레지스트용스트리퍼조성물
WO2006138505A1 (en) 2005-06-16 2006-12-28 Advanced Technology Materials, Inc. Dense fluid compositions for removal of hardened photoresist, post-etch residue and/or bottom anti-reflective coating layers
US20120295447A1 (en) * 2010-11-24 2012-11-22 Air Products And Chemicals, Inc. Compositions and Methods for Texturing of Silicon Wafers
JP2012227304A (ja) 2011-04-19 2012-11-15 Hayashi Junyaku Kogyo Kk エッチング液組成物およびエッチング方法
JP6096969B1 (ja) * 2016-04-26 2017-03-15 株式会社フジミインコーポレーテッド 研磨材、研磨用組成物、及び研磨方法
WO2018200943A1 (en) * 2017-04-28 2018-11-01 Acuitas Therapeutics, Inc. Novel carbonyl lipids and lipid nanoparticle formulations for delivery of nucleic acids
US10745649B2 (en) 2017-07-07 2020-08-18 The Procter & Gamble Company Cleaning compositions comprising non-alkoxylated esteramines
BR112020009418B1 (pt) 2017-12-05 2023-10-10 Basf Se Processo para a síntese de sais de ácido sulfônico orgânico de ésteres de aminoácido, e, sal de ácido sulfônico orgânico de um éster de aminoácido

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