JP5302334B2 - 防食性フォトレジスト剥離剤組成物 - Google Patents
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Description
本発明は、防食性フォトレジスト剥離剤組成物に関し、特に、特定の防食剤を含有することにより、防食効果に優れた防食性フォトレジスト剥離剤組成物を提供するものである。
従来、無機質基体上に塗布されたレジストを簡単に剥離することを目的に様々な剥離剤が開発されている。
これらの剥離剤については、高精度の回路配線を製造する観点から、剥離する際に金属配線として用いられているアルミニウムや銅、あるいは無機質基体を腐食させずにレジストを剥離できるものであることが要求されている。これらの要求を満たすため、安息香酸や酢酸等のカルボン酸、キレート化合物、ソルビトールなどの糖類、カテコールなどのポリヒドロキシ芳香族を防食剤として添加する手法が検討されている。
ところで、液晶ディスプレイにはアルミ配線が多く採用されているが、近年の液晶ディスプレイの大型化に伴い、コスト面やテレビの薄型化の観点からアルミニウムよりも抵抗値が小さい銅配線の採用が検討されている。そこでアルミニウムだけでなく銅に対しても優れた防食効果を有するレジスト剥離剤が望まれている。しかしながら、銅及びアルミニウムの両方に十分な防食効果を発揮できる防食処方をした剥離剤は、現在までに知られていない。
これらの剥離剤については、高精度の回路配線を製造する観点から、剥離する際に金属配線として用いられているアルミニウムや銅、あるいは無機質基体を腐食させずにレジストを剥離できるものであることが要求されている。これらの要求を満たすため、安息香酸や酢酸等のカルボン酸、キレート化合物、ソルビトールなどの糖類、カテコールなどのポリヒドロキシ芳香族を防食剤として添加する手法が検討されている。
ところで、液晶ディスプレイにはアルミ配線が多く採用されているが、近年の液晶ディスプレイの大型化に伴い、コスト面やテレビの薄型化の観点からアルミニウムよりも抵抗値が小さい銅配線の採用が検討されている。そこでアルミニウムだけでなく銅に対しても優れた防食効果を有するレジスト剥離剤が望まれている。しかしながら、銅及びアルミニウムの両方に十分な防食効果を発揮できる防食処方をした剥離剤は、現在までに知られていない。
特許文献１には、防食剤として様々なものが記載されており、芳香族ヒドロキシル化合物と糖類を併用してもよいという記載はあるが、この防食剤処方における具体的な実施例はない。また具体的な防食処方としては２，３−ジヒドロキシナフタレン（２，３−ＤＨＮ）と安息香酸及びフタル酸またはリン酸（キレート化合物）を用いることが記載されているのみである。また、アルミニウムに対する防食効果は確認されているものの、銅に対する防食効果は確認されていない。
特許文献２には、腐食防止剤として糖（直鎖多価アルコール）や芳香族ヒドロキシ化合物を用いることは記載されているが、芳香族ヒドロキシ化合物と糖とを併用してなる剥離液組成物は、実施例中などにおいて具体的に開示されていない。
また、特許文献３には、糖類を含有する剥離液組成物が開示されているものの、芳香族ヒドロキシ化合物を用いることについては、何ら記載されていない。
さらに、特許文献７は、極性有機溶媒及び有機ヒドロキシル化アミン化合物等を含有する非水性の洗浄組成物に関し、糖類や芳香環に水酸基が２個以上直接結合したアリール化合物等に関する記載があるものの、実施例等において芳香族ヒドロキシ化合物と糖とを併用してなる剥離剤組成物について具体的な開示はない。
特許文献２には、腐食防止剤として糖（直鎖多価アルコール）や芳香族ヒドロキシ化合物を用いることは記載されているが、芳香族ヒドロキシ化合物と糖とを併用してなる剥離液組成物は、実施例中などにおいて具体的に開示されていない。
また、特許文献３には、糖類を含有する剥離液組成物が開示されているものの、芳香族ヒドロキシ化合物を用いることについては、何ら記載されていない。
さらに、特許文献７は、極性有機溶媒及び有機ヒドロキシル化アミン化合物等を含有する非水性の洗浄組成物に関し、糖類や芳香環に水酸基が２個以上直接結合したアリール化合物等に関する記載があるものの、実施例等において芳香族ヒドロキシ化合物と糖とを併用してなる剥離剤組成物について具体的な開示はない。
本発明は、前記の課題を解決するためになされたもので、銅及びアルミニウムのいずれに対しても、幅広い温度域において、また、水の存在下及び不存在下のいずれにおいても、優れた防食効果を発現する防食性フォトレジスト剥離剤組成物を提供することを目的とする。
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、防食剤として芳香族ポリヒドロキシ化合物及び糖類の組合せを用いた防食性フォトレジスト剥離剤組成物を用いることで、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、
１. 極性有機溶剤（Ａ）、有機アミン化合物（Ｂ）並びに芳香族ポリヒドロキシ化合物及び糖類の組合せからなる防食剤（Ｃ）を含有する防食性フォトレジスト剥離剤組成物、
２. 極性有機溶剤（Ａ）、有機アミン化合物（Ｂ）、芳香族ポリヒドロキシ化合物及び糖類の組合せからなる防食剤（Ｃ）並びに水を含有する上記１記載の防食性フォトレジスト剥離剤組成物、
３．極性有機溶剤（Ａ）、有機アミン化合物（Ｂ）、芳香族ポリヒドロキシ化合物及び糖類の組合せからなる防食剤（Ｃ）並びに水のみからなる上記１又は２記載の防食性フォトレジスト剥離剤組成物、
４. 前記極性有機溶剤（Ａ）が、アミド系溶剤である上記１〜３のいずれかに記載の防食性フォトレジスト剥離剤組成物、
５. 前記有機アミン化合物（Ｂ）が、モノエタノールアミン、Ｎ−メチルエタノールアミン及びＮ，Ｎ−ジメチルエタノールアミンから選ばれる１種以上である上記１〜４のいずれかに記載の防食性フォトレジスト剥離剤組成物、
６. 前記芳香族ポリヒドロキシ化合物が下記一般式（ａ）で表される上記１〜５のいずれかに記載の防食性フォトレジスト剥離剤組成物、
Ｒm−Ａｒ−（ＯＨ）n・・・（ａ）
（式中、Ｒはアルキル基又はアリール基であり、Ａｒは芳香族炭化水素構造であり、ｍは０〜４の整数であり、ｎは２〜６の整数である。）
７. 前記糖類が、キシリトール、ソルビトール、アラビトール、マンニトール、グルコース及びガラクトースから選ばれる１種以上である上記１〜６のいずれかに記載の防食性フォトレジスト剥離剤組成物、
８. 前記防食剤（Ｃ）が、芳香族ポリヒドロキシ化合物と糖類とを、質量比９：１〜１：９の割合で含む上記１〜７のいずれかに記載の防食性フォトレジスト剥離剤組成物、及び
９. 前記極性有機溶剤（Ａ）１９〜９５質量％、前記有機アミン化合物（Ｂ）４〜８０質量％及び前記防食剤（Ｃ）０．００１〜１０質量％を含有する上記１〜８のいずれかに記載の防食性フォトレジスト剥離剤組成物、
を提供するものである。
１. 極性有機溶剤（Ａ）、有機アミン化合物（Ｂ）並びに芳香族ポリヒドロキシ化合物及び糖類の組合せからなる防食剤（Ｃ）を含有する防食性フォトレジスト剥離剤組成物、
２. 極性有機溶剤（Ａ）、有機アミン化合物（Ｂ）、芳香族ポリヒドロキシ化合物及び糖類の組合せからなる防食剤（Ｃ）並びに水を含有する上記１記載の防食性フォトレジスト剥離剤組成物、
３．極性有機溶剤（Ａ）、有機アミン化合物（Ｂ）、芳香族ポリヒドロキシ化合物及び糖類の組合せからなる防食剤（Ｃ）並びに水のみからなる上記１又は２記載の防食性フォトレジスト剥離剤組成物、
４. 前記極性有機溶剤（Ａ）が、アミド系溶剤である上記１〜３のいずれかに記載の防食性フォトレジスト剥離剤組成物、
５. 前記有機アミン化合物（Ｂ）が、モノエタノールアミン、Ｎ−メチルエタノールアミン及びＮ，Ｎ−ジメチルエタノールアミンから選ばれる１種以上である上記１〜４のいずれかに記載の防食性フォトレジスト剥離剤組成物、
６. 前記芳香族ポリヒドロキシ化合物が下記一般式（ａ）で表される上記１〜５のいずれかに記載の防食性フォトレジスト剥離剤組成物、
Ｒm−Ａｒ−（ＯＨ）n・・・（ａ）
（式中、Ｒはアルキル基又はアリール基であり、Ａｒは芳香族炭化水素構造であり、ｍは０〜４の整数であり、ｎは２〜６の整数である。）
７. 前記糖類が、キシリトール、ソルビトール、アラビトール、マンニトール、グルコース及びガラクトースから選ばれる１種以上である上記１〜６のいずれかに記載の防食性フォトレジスト剥離剤組成物、
８. 前記防食剤（Ｃ）が、芳香族ポリヒドロキシ化合物と糖類とを、質量比９：１〜１：９の割合で含む上記１〜７のいずれかに記載の防食性フォトレジスト剥離剤組成物、及び
９. 前記極性有機溶剤（Ａ）１９〜９５質量％、前記有機アミン化合物（Ｂ）４〜８０質量％及び前記防食剤（Ｃ）０．００１〜１０質量％を含有する上記１〜８のいずれかに記載の防食性フォトレジスト剥離剤組成物、
を提供するものである。
本発明によれば、銅及びアルミニウムのいずれに対しても、幅広い温度域において、また、水の存在下及び不存在下のいずれにおいても、優れた防食効果を発現する防食性フォトレジスト剥離剤組成物を提供することができる。
本発明の防食性フォトレジスト剥離剤組成物は、極性有機溶剤（Ａ）、有機アミン化合物（Ｂ）並びに芳香族ポリヒドロキシ化合物及び糖類の組合せからなる防食剤（Ｃ）を含有する。
前記極性有機溶剤（Ａ）としては、有機アミン化合物および芳香族ポリヒドロキシ化合物と糖類を均一に溶解することができるものであれば特に限定されず、アミド系溶剤、エーテルアルコール系溶剤、アルコール系溶剤、エステル系溶剤、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等が挙げられる。アミド系溶剤の具体例としてはＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルフォルムアミド（ＤＭＦ）、下記一般式（１）で表わされる化合物等が挙げられる。特に下記一般式のアミド系溶剤が好ましく、具体的には、３−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピオンアミド、３−ブトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピオンアミドがより好ましい。
前記極性有機溶剤（Ａ）としては、有機アミン化合物および芳香族ポリヒドロキシ化合物と糖類を均一に溶解することができるものであれば特に限定されず、アミド系溶剤、エーテルアルコール系溶剤、アルコール系溶剤、エステル系溶剤、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等が挙げられる。アミド系溶剤の具体例としてはＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルフォルムアミド（ＤＭＦ）、下記一般式（１）で表わされる化合物等が挙げられる。特に下記一般式のアミド系溶剤が好ましく、具体的には、３−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピオンアミド、３−ブトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピオンアミドがより好ましい。
上記直鎖状アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ヘプチル基及びｎ−ヘキシル基が挙げられる。
上記分岐状アルキル基の具体例としては、イソプロピル基、ｓ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、２−メチルブチル基、３−メチルブチル基、イソペンチル基、２−エチルプロピル基、ネオペンチル基が挙げられる。
上記エーテルアルコール系溶剤の具体例としては、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル（ＢＤＧ）等が挙げられる。
エステル系溶剤の具体例としては、γ−ブチロラクトン、酢酸ブチル等が挙げられる。
アルコール系溶剤の具体例としては、エチレングリコール、プロピレングリコールなどが挙げられる。
上記極性有機溶剤（Ａ）は１種を単独で用いてもよく、また、２種以上を併用してもよい。上記極性有機溶剤（Ａ）の中でもアミド系溶剤が好ましく、また、両親媒性で高い溶解性を有するため、３−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピオンアミド及び３−ブトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピオンアミドが特に好ましい。
好ましい。
エステル系溶剤の具体例としては、γ−ブチロラクトン、酢酸ブチル等が挙げられる。
アルコール系溶剤の具体例としては、エチレングリコール、プロピレングリコールなどが挙げられる。
上記極性有機溶剤（Ａ）は１種を単独で用いてもよく、また、２種以上を併用してもよい。上記極性有機溶剤（Ａ）の中でもアミド系溶剤が好ましく、また、両親媒性で高い溶解性を有するため、３−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピオンアミド及び３−ブトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピオンアミドが特に好ましい。
好ましい。
有機アミン化合物（Ｂ）の具体例としては、モノエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジグリコールアミン等の一級アルカノールアミン、Ｎ−メチルエタノールアミン、Ｎ−メチルプロパノールアミン、Ｎ−メチルブタノールアミン、Ｎ−エチルエタノールアミン、ジエタノールアミン等の二級アルカノールアミン、ジエチルアミン等の第二級アミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、Ｎ−エチルジエタノールアミン、Ｎ−プロピルジエタノールアミン、Ｎ−ブチルジエタノールアミン等の三級アルカノールアミン、トリエチルアミンなどの第三級アミン等が挙げられる。これらの中で、防食性能の観点から、モノエタノールアミン、Ｎ−メチルエタノールアミン及びＮ，Ｎ−ジメチルエタノールアミンなどのエタノールアミン系化合物を好ましく用いることができるが、特に防食効果を大きく発揮する点から二級アルカノールアミンであるＮ−メチルエタノールアミンや、三級アルカノールアミンであるＮ，Ｎ−ジメチルエタノールアミンが好ましい。これらの有機アミン化合物（Ｂ）は１種を単独で用いてもよく、また、２種以上を併用してもよい。
上記防食剤（Ｃ）は、芳香族ポリヒドロキシ化合物及び糖類の組合せからなる。
前記芳香族ポリヒドロキシ化合物としては、下記一般式（ａ）で表されるものが好ましい。
Ｒm−Ａｒ−（ＯＨ）n・・・（ａ）
（式中、Ｒはアルキル基又はアリール基であり、Ａｒは芳香族炭化水素構造であり、ｍは０〜４、好ましくは１〜２の整数であり、ｎは２〜６、好ましくは２〜４の整数である。）
前記芳香族ポリヒドロキシ化合物としては、下記一般式（ａ）で表されるものが好ましい。
Ｒm−Ａｒ−（ＯＨ）n・・・（ａ）
（式中、Ｒはアルキル基又はアリール基であり、Ａｒは芳香族炭化水素構造であり、ｍは０〜４、好ましくは１〜２の整数であり、ｎは２〜６、好ましくは２〜４の整数である。）
上記一般式（ａ）において、Ｒはアルキル基又はアリール基である。
上記一般式（ａ）においてＲで示されるアルキル基としては、炭素数１〜５０のものが好ましく、炭素数１〜２０のものがより好ましい。このアルキル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよく、その具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ステアリル基等が挙げられる。
上記一般式（ａ）においてＲで示されるアリール基としては、炭素数６〜５０のものが好ましく、炭素数６〜１８のものがより好ましい。アリール基の具体例としては、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ビフェニル基、ターフェニル基等が挙げられる。
上記一般式（ａ）においてＡｒで示される芳香族炭化水素構造としては、炭素数６〜５０のものが好ましく、炭素数６〜１８のものがより好ましい。芳香族炭化水素構造の具体例としては、上記アリール基の具体例として挙げられた基の構造が挙げられる。
上記一般式（ａ）においてＲで示されるアルキル基としては、炭素数１〜５０のものが好ましく、炭素数１〜２０のものがより好ましい。このアルキル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよく、その具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ステアリル基等が挙げられる。
上記一般式（ａ）においてＲで示されるアリール基としては、炭素数６〜５０のものが好ましく、炭素数６〜１８のものがより好ましい。アリール基の具体例としては、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、ピレニル基、クリセニル基、ビフェニル基、ターフェニル基等が挙げられる。
上記一般式（ａ）においてＡｒで示される芳香族炭化水素構造としては、炭素数６〜５０のものが好ましく、炭素数６〜１８のものがより好ましい。芳香族炭化水素構造の具体例としては、上記アリール基の具体例として挙げられた基の構造が挙げられる。
芳香族ポリヒドロキシ化合物の具体例としては、ピロカテコール、ｔ−ブチルカテコール、レゾルシノール、ヒドロキノン、ピロガロール、１，２，４−ベンゼントリオールなどが挙げられ、ヒドロキノンが好ましく用いられる。これらの芳香族ポリヒドロキシ化合物は１種を単独で用いてもよく、また、２種以上を併用してもよい。
前記糖類の具体例としては、キシリトール、ソルビトール、アラビトール、マンニトール、グルコース、ガラクトース等が挙げられ、キシリトール及びソルビトールが好ましい。これらの糖類は１種を単独で用いてもよく、また、２種以上を併用してもよい。
本発明においては、防食剤（Ｃ）における芳香族ポリヒドロキシ化合物と糖類との含有割合は、防食効果の観点から、質量比で９：１〜１：９の範囲にあることが好ましく、８：２〜５：５の範囲にあることがより好ましい。
本発明においては、防食剤（Ｃ）における芳香族ポリヒドロキシ化合物と糖類との含有割合は、防食効果の観点から、質量比で９：１〜１：９の範囲にあることが好ましく、８：２〜５：５の範囲にあることがより好ましい。
本発明の防食性フォトレジスト剥離剤組成物の具体的組成比は特に限定するものではなく、剥離剤として使用可能な剥離性能を有していれば良く、前記極性有機溶剤（Ａ）、有機アミン化合物（Ｂ）及び防食剤（Ｃ）の合計量に対して、前記極性有機溶剤（Ａ）を２０〜９８質量％、前記有機アミン化合物（Ｂ）を１〜７９質量％、前記防食剤（Ｃ）を０．００１〜１０質量％含有するものであると好ましく、（Ａ）を５０〜９６質量％、前記有機アミン化合物（Ｂ）を３〜４９質量％、前記防食剤（Ｃ）を０．０１〜５質量％含有するものであるとより好ましい。また、前記防食剤（Ｃ）はごく微量でも防食効果を示し、０．００１〜１０質量％を含有するものであると好ましく、０．０１〜５質量％を含有するものであるとより好ましい。
また、本発明の防食性フォトレジスト剥離剤組成物は、前記防食剤（Ｃ）を０．００１〜１質量％、さらには０．０１〜０．５質量％のごく微量を含有するものであっても良好な防食性を示す。
また、本発明の防食性フォトレジスト剥離剤組成物は、前記防食剤（Ｃ）を０．００１〜１質量％、さらには０．０１〜０．５質量％のごく微量を含有するものであっても良好な防食性を示す。
本発明の防食性フォトレジスト剥離剤組成物は、さらに水を含有していてもよい。一般的に、フォトレジスト剥離剤中に水が存在することにより、剥離性能の低下や無機質基体の腐食が起きやすいが、本発明の防食性フォトレジスト剥離剤組成物は、水の不存在下のみならず存在下においても優れた防食効果を発現する。
本発明の防食性フォトレジスト剥離剤組成物における水分量としては、上記極性有機溶剤（Ａ）、有機アミン化合物（Ｂ）及び防食剤（Ｃ）の合計量１００質量部に対して、水１００質量部以下が好ましく、水２０質量部以下がより好ましい。一方、防食性フォトレジスト剥離剤組成物の引火点をなくし、取扱いを容易とする観点からは、極性有機溶剤（Ａ）、有機アミン化合物（Ｂ）及び防食剤（Ｃ）の合計量１００質量部に対して、水２０質量部以上を含有することが好ましく、水２０〜１００質量部含有することがより好ましい。
本発明の防食性フォトレジスト剥離剤組成物における水分量としては、上記極性有機溶剤（Ａ）、有機アミン化合物（Ｂ）及び防食剤（Ｃ）の合計量１００質量部に対して、水１００質量部以下が好ましく、水２０質量部以下がより好ましい。一方、防食性フォトレジスト剥離剤組成物の引火点をなくし、取扱いを容易とする観点からは、極性有機溶剤（Ａ）、有機アミン化合物（Ｂ）及び防食剤（Ｃ）の合計量１００質量部に対して、水２０質量部以上を含有することが好ましく、水２０〜１００質量部含有することがより好ましい。
水の不存在の場合だけでなく、水の存在下であっても効果を有する本発明の防食性フォトレジスト剥離剤組成物を用いると、広い温度範囲において均一な防食効果が発現するため、温度コントロールが容易であり、剥離性能の観点から最適温度を決められるという利点がある。本発明の防食性フォトレジスト剥離剤組成物は、好ましくは３０〜９０℃、より好ましくは４０〜８０℃、さらに好ましくは６５〜８０℃で用いると、本発明の効果がさらに顕著に発現する。
本発明の防食性フォトレジスト剥離剤組成物は、様々な無機質基体に対して防食能を示す。無機質基体としては、シリコン、ポリシリコン、シリコン酸化膜、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン−タングステン、窒化チタン、タングステン等の半導体配線材料あるいはガリウム−砒素、ガリウム−リン、インジウム−リン等の化合物半導体、さらにＬＣＤのガラス基板等が挙げられ、特にアルミニウム、アルミニウム合金（Ａｌ−Ｃｕ）、銅、イリジウム、チタンなどの金属類、シリコンやポリシリコンなどに対して優れた防食能を示す。
本発明の防食性フォトレジスト剥離剤組成物は、無機質基体上に塗布されたフォトレジスト膜、または無機質基体上に塗布されたフォトレジスト膜をドライエッチング後に残存するフォトレジスト層、あるいはドライエッチング後にアッシングを行い残存するフォトレジスト残渣物等の無機質基体上のフォトレジスト膜を剥離する際に用いることができ、これらの剥離を行う際には、必要に応じて適宜加熱あるいは超音波等を併用することができる。また本発明の防食性フォトレジスト剥離剤組成物による処理方法は、スプレーによる方法が一般的であるが、その他の方法、例えば浸漬法などを使用してもよい。
以下実施例及び比較例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。
＜配合成分＞
実施例１〜１７及び比較例１〜１０において用いた配合成分を以下に示す。
極性有機溶剤（Ａ）：
３−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピオンアミド
ジエチレングリコールモノブチルエーテル（ＢＤＧ、和光純薬工業株式会社製）
有機アミン化合物（Ｂ）：
Ｎ−メチルエタノールアミン（Ｎ−ＭｅＥｔＡｍ、和光純薬工業株式会社製）
モノエタノールアミン（ＭＥＡ、和光純薬工業株式会社製）
Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン（ＤＭＡＥ、和光純薬工業株式会社製）
防食剤（Ｃ）：
芳香族ポリヒドロキシ化合物：
ヒドロキノン（和光純薬工業株式会社製）
糖類：
キシリトール（シグマ−アルドリッチ社製）
ソルビトール（純正化学株式会社製）
＜配合成分＞
実施例１〜１７及び比較例１〜１０において用いた配合成分を以下に示す。
極性有機溶剤（Ａ）：
３−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピオンアミド
ジエチレングリコールモノブチルエーテル（ＢＤＧ、和光純薬工業株式会社製）
有機アミン化合物（Ｂ）：
Ｎ−メチルエタノールアミン（Ｎ−ＭｅＥｔＡｍ、和光純薬工業株式会社製）
モノエタノールアミン（ＭＥＡ、和光純薬工業株式会社製）
Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン（ＤＭＡＥ、和光純薬工業株式会社製）
防食剤（Ｃ）：
芳香族ポリヒドロキシ化合物：
ヒドロキノン（和光純薬工業株式会社製）
糖類：
キシリトール（シグマ−アルドリッチ社製）
ソルビトール（純正化学株式会社製）
実施例１
３−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピオンアミド ８６．５質量％とＮ−ＭｅＥｔＡｍ １２．５質量％をベースとし、これにヒドロキノン０．５質量％及びキシリトール０．５質量％からなる防食剤１．０質量％を添加し、防食性フォトレジスト剥離剤組成物を調製した。配合比率を表１に示す。また、得られた防食性フォトレジスト剥離剤組成物について、銅及びアルミニウムの腐食速度、水濃度依存性及び温度依存性を以下に示す手順で評価した。
３−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピオンアミド ８６．５質量％とＮ−ＭｅＥｔＡｍ １２．５質量％をベースとし、これにヒドロキノン０．５質量％及びキシリトール０．５質量％からなる防食剤１．０質量％を添加し、防食性フォトレジスト剥離剤組成物を調製した。配合比率を表１に示す。また、得られた防食性フォトレジスト剥離剤組成物について、銅及びアルミニウムの腐食速度、水濃度依存性及び温度依存性を以下に示す手順で評価した。
（腐食速度の評価）
ガラス板にＡｌ、Ｃｕをそれぞれ蒸着（約７０００Å）して２種類の試験片を作製した。上記で得られた防食性フォトレジスト剥離剤組成物を６０℃に維持し、２種類の試験片を３３分間浸漬した。浸漬後、試験片をイソプロピルアルコールで十分に洗浄し、その後風乾させて４探針法によって表面抵抗を測定し、腐食速度を算出した。Ｃｕに対する腐食速度の評価結果を表２に、Ａｌに対する腐食速度の評価結果を表３にそれぞれ示す。
ガラス板にＡｌ、Ｃｕをそれぞれ蒸着（約７０００Å）して２種類の試験片を作製した。上記で得られた防食性フォトレジスト剥離剤組成物を６０℃に維持し、２種類の試験片を３３分間浸漬した。浸漬後、試験片をイソプロピルアルコールで十分に洗浄し、その後風乾させて４探針法によって表面抵抗を測定し、腐食速度を算出した。Ｃｕに対する腐食速度の評価結果を表２に、Ａｌに対する腐食速度の評価結果を表３にそれぞれ示す。
（水濃度依存性の評価）
防食性フォトレジスト剥離剤組成物１００質量部に対し、水１〜９９質量部を添加し、上記と同様にして腐食速度を評価した。Ｃｕに対する腐食速度の評価結果を表２に、Ａｌに対する腐食速度の評価結果を表３にそれぞれ示す。
防食性フォトレジスト剥離剤組成物１００質量部に対し、水１〜９９質量部を添加し、上記と同様にして腐食速度を評価した。Ｃｕに対する腐食速度の評価結果を表２に、Ａｌに対する腐食速度の評価結果を表３にそれぞれ示す。
（温度依存性の評価）
処理温度４０℃及び８０℃について、それぞれ上記と同様にして腐食速度を評価した。各温度における腐食速度の評価結果を表４に示す。
処理温度４０℃及び８０℃について、それぞれ上記と同様にして腐食速度を評価した。各温度における腐食速度の評価結果を表４に示す。
実施例２
表１に示す組成比とした以外は実施例１と同様にしてフォトレジスト剥離剤組成物を調製し、その腐食速度及び水濃度依存性を評価した。Ｃｕに対する腐食速度の評価結果を表２に、Ａｌに対する腐食速度の評価結果を表３にそれぞれ示す。
表１に示す組成比とした以外は実施例１と同様にしてフォトレジスト剥離剤組成物を調製し、その腐食速度及び水濃度依存性を評価した。Ｃｕに対する腐食速度の評価結果を表２に、Ａｌに対する腐食速度の評価結果を表３にそれぞれ示す。
比較例１及び２
表１に示す配合比率とした以外は実施例１と同様にしてフォトレジスト剥離剤組成物を調製し、その腐食速度及び水濃度依存性を評価した。Ｃｕに対する腐食速度の評価結果を表２に、Ａｌに対する腐食速度の評価結果を表３にそれぞれ示す。
表１に示す配合比率とした以外は実施例１と同様にしてフォトレジスト剥離剤組成物を調製し、その腐食速度及び水濃度依存性を評価した。Ｃｕに対する腐食速度の評価結果を表２に、Ａｌに対する腐食速度の評価結果を表３にそれぞれ示す。
比較例３
表１に示す配合比率とした以外は実施例１と同様にしてフォトレジスト剥離剤組成物を調製し、その腐食速度、水濃度依存性及び温度依存性を評価した。Ｃｕに対する腐食速度の評価結果を表２に、Ａｌに対する腐食速度の評価結果を表３に、温度依存性の評価結果を表４にそれぞれ示す。
表１に示す配合比率とした以外は実施例１と同様にしてフォトレジスト剥離剤組成物を調製し、その腐食速度、水濃度依存性及び温度依存性を評価した。Ｃｕに対する腐食速度の評価結果を表２に、Ａｌに対する腐食速度の評価結果を表３に、温度依存性の評価結果を表４にそれぞれ示す。
ヒドロキノン及び糖類を含有する実施例１及び２と比較して、これらを含有しない比較例１、キシリトールのみを含有する比較例２、ヒドロキノンのみを含有する比較例３では、特に銅に対する腐食速度が高い。実施例１及び２で得られた防食性フォトレジスト剥離剤組成物は、銅及びアルミニウムのいずれに対しても優れた防食性を有することがわかる。
また、実施例１及び２では、防食性フォトレジスト剥離剤組成物に水を添加しても、広い水濃度領域で優れた防食性が発現しているのに対し、比較例１〜３では、水濃度の増加と共に特に銅に対する腐食速度が著しく高くなっている。
さらに、実施例１で得られた防食性フォトレジスト剥離剤組成物は、４０℃〜８０℃の幅広い温度域において防食性を示すのに対し、比較例３、４及び７で得られたフォトレジスト剥離剤組成物は、温度によって特に銅に対する腐食速度が高くなっている。
また、実施例１及び２では、防食性フォトレジスト剥離剤組成物に水を添加しても、広い水濃度領域で優れた防食性が発現しているのに対し、比較例１〜３では、水濃度の増加と共に特に銅に対する腐食速度が著しく高くなっている。
さらに、実施例１で得られた防食性フォトレジスト剥離剤組成物は、４０℃〜８０℃の幅広い温度域において防食性を示すのに対し、比較例３、４及び７で得られたフォトレジスト剥離剤組成物は、温度によって特に銅に対する腐食速度が高くなっている。
実施例３及び４
表５に示す配合比率とした以外は実施例１と同様にして防食性フォトレジスト剥離剤組成物を調製し、それらの腐食速度を評価した。評価結果を表５に示す。
表５に示す配合比率とした以外は実施例１と同様にして防食性フォトレジスト剥離剤組成物を調製し、それらの腐食速度を評価した。評価結果を表５に示す。
実施例３及び４に基づいて、アミンの違いによって、防食剤併用による防食効果の違いがあるか検討を行った。実施例３においては３−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピオンアミドにモノエタノールアミンを、実施例４においては三級アルカノールアミンのＤＭＡＥをそれぞれ配合して、表５に示す腐食速度の評価結果を得た。この結果から、この両防食剤併用における効果は二級アミンもしくは三級アミンを配合した系の方が一級アミン配合時より、大きな効果が発揮されることがわかる。
実施例５〜１３
表６及び７に示す配合比率とした以外は実施例１と同様にして防食性フォトレジスト剥離剤組成物を調製した。得られた防食性フォトレジスト剥離剤組成物１００質量部に対し、水４０質量部を添加し、その腐食速度を評価した。評価結果を表６及び７に示す。
表６及び７に示す配合比率とした以外は実施例１と同様にして防食性フォトレジスト剥離剤組成物を調製した。得られた防食性フォトレジスト剥離剤組成物１００質量部に対し、水４０質量部を添加し、その腐食速度を評価した。評価結果を表６及び７に示す。
実施例１４
表８に示す配合比率とした以外は実施例１と同様にして防食性フォトレジスト剥離剤組成物を調製した。得られた防食性フォトレジスト剥離剤組成物１００質量部に対し、水１０質量部を添加し、その腐食速度を評価した。評価結果を表８に示す。
表８に示す配合比率とした以外は実施例１と同様にして防食性フォトレジスト剥離剤組成物を調製した。得られた防食性フォトレジスト剥離剤組成物１００質量部に対し、水１０質量部を添加し、その腐食速度を評価した。評価結果を表８に示す。
比較例４
表８に示す配合比率とした以外は実施例１４と同様にしてフォトレジスト剥離剤組成物を調製し、腐食速度及び温度依存性を評価した。腐食速度の評価結果を表８に、温度依存性の評価結果を表４にそれぞれ示す。
表８に示す配合比率とした以外は実施例１４と同様にしてフォトレジスト剥離剤組成物を調製し、腐食速度及び温度依存性を評価した。腐食速度の評価結果を表８に、温度依存性の評価結果を表４にそれぞれ示す。
比較例５及び６
表８に示す配合比率とした以外は実施例１４と同様にしてフォトレジスト剥離剤組成物を調製し、腐食速度を評価した。評価結果を表８に示す。
表８に示す配合比率とした以外は実施例１４と同様にしてフォトレジスト剥離剤組成物を調製し、腐食速度を評価した。評価結果を表８に示す。
実施例１５
表９に示す配合比率とした以外は実施例１と同様にして防食性フォトレジスト剥離剤組成物を調製した。また、得られた防食性フォトレジスト剥離剤組成物の腐食速度を評価した。評価結果を表９に示す。
表９に示す配合比率とした以外は実施例１と同様にして防食性フォトレジスト剥離剤組成物を調製した。また、得られた防食性フォトレジスト剥離剤組成物の腐食速度を評価した。評価結果を表９に示す。
比較例７
表９に示す配合比率とした以外は実施例１５と同様にしてフォトレジスト剥離剤組成物を調製し、腐食速度及び温度依存性を評価した。腐食速度の評価結果を表９に、温度依存性の評価結果を表４にそれぞれ示す。
表９に示す配合比率とした以外は実施例１５と同様にしてフォトレジスト剥離剤組成物を調製し、腐食速度及び温度依存性を評価した。腐食速度の評価結果を表９に、温度依存性の評価結果を表４にそれぞれ示す。
比較例８及び９
表９に示す配合比率とした以外は実施例１５と同様にしてフォトレジスト剥離剤組成物を調製し、腐食速度を評価した。評価結果を表９に示す。
表９に示す配合比率とした以外は実施例１５と同様にしてフォトレジスト剥離剤組成物を調製し、腐食速度を評価した。評価結果を表９に示す。
実施例１６
キシリトールに代えてソルビトールを使用し、表１０に示す配合比率とした以外は実施例１と同様にして防食性フォトレジスト剥離剤組成物を調製し、その腐食速度を評価した。評価結果を表１０に示す。また、防食性フォトレジスト剥離剤組成物の剥離性能を以下に示す手順で評価した。
キシリトールに代えてソルビトールを使用し、表１０に示す配合比率とした以外は実施例１と同様にして防食性フォトレジスト剥離剤組成物を調製し、その腐食速度を評価した。評価結果を表１０に示す。また、防食性フォトレジスト剥離剤組成物の剥離性能を以下に示す手順で評価した。
（剥離性能の評価）
充分に洗浄したガラス基板上に、ポジ型レジスト組成物（富士フィルム エレクトロニクスマテリアルズ株式会社製、ＨＰＲ２０４、８ｃｐｓ）をスピンコーターで（７５０ｒｐｍ×２０ｓ）で塗布し、オーブンにて以下の条件で焼成した。
焼成条件：８０℃×１５分 ＋ １３０℃×１５分 ＋ １６０℃×１５分
このガラス基板を約５×５ｍｍの大きさにカットして試験片を得た。
ビーカーに約１０ミリリットルの防食性フォトレジスト剥離剤組成物を入れ、オイルバスにより７０℃に恒温した。この中に試験片を浸漬し、２分後に取り出し直ぐに純水で十分にリンスした後、風乾により充分乾燥させた。
試験片を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察したところ、完全にレジストが除去されていることが確認された。
充分に洗浄したガラス基板上に、ポジ型レジスト組成物（富士フィルム エレクトロニクスマテリアルズ株式会社製、ＨＰＲ２０４、８ｃｐｓ）をスピンコーターで（７５０ｒｐｍ×２０ｓ）で塗布し、オーブンにて以下の条件で焼成した。
焼成条件：８０℃×１５分 ＋ １３０℃×１５分 ＋ １６０℃×１５分
このガラス基板を約５×５ｍｍの大きさにカットして試験片を得た。
ビーカーに約１０ミリリットルの防食性フォトレジスト剥離剤組成物を入れ、オイルバスにより７０℃に恒温した。この中に試験片を浸漬し、２分後に取り出し直ぐに純水で十分にリンスした後、風乾により充分乾燥させた。
試験片を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察したところ、完全にレジストが除去されていることが確認された。
比較例１０
表１０に示す配合比率とした以外は実施例１６と同様にしてフォトレジスト剥離剤組成物を調製し、その腐食速度を評価した。結果を表１０に示す。
表１０に示す配合比率とした以外は実施例１６と同様にしてフォトレジスト剥離剤組成物を調製し、その腐食速度を評価した。結果を表１０に示す。
実施例１、５〜１３及び１６並びに比較例１０より、芳香族ポリヒドロキシ化合物と糖類を併用処方した本発明の防食性フォトレジスト剥離剤組成物は、トータルの防食剤濃度が低濃度であっても防食効果を十分に発揮することが確認された。一方、ソルビトール単独での低濃度添加（比較例１０）では、アルミニウムに対する防食効果は確認されたものの、銅腐食は大きく進行した。
以上のように、本発明の防食性フォトレジスト剥離剤組成物は、温度依存性がなく、幅広い温度で高い防食性を示し、また、幅広い水濃度において防食効果を示すことが確認された。
以上のように、本発明の防食性フォトレジスト剥離剤組成物は、温度依存性がなく、幅広い温度で高い防食性を示し、また、幅広い水濃度において防食効果を示すことが確認された。
また、図１、２より、ヒドロキノンとキシリトール又はソルビトールを併用した場合、キシリトールやヒドロキノンを単独で処方したレジスト剥離剤よりも水添加量の全領域で銅及びアルミニウムのいずれに対しても高い防食性を有していることがわかる。さらに、図３、４より本発明の防食性フォトレジスト剥離剤組成物は温度依存性が他の防食処方よりも低く、そしてどの温度においても充分に銅及びアルミニウムのいずれに対しても防食効果を発揮することが確認できる。
以上詳細に説明したように、本発明の防食性フォトレジスト剥離剤組成物は、銅及びアルミニウムのいずれに対しても優れた防食効果を示し、また、水濃度依存性や温度依存性が低いため、無機基体上に塗布されたレジストの剥離剤等として有用である。
Claims (9)
- 極性有機溶剤（Ａ）、有機アミン化合物（Ｂ）並びに芳香族ポリヒドロキシ化合物及び糖類の組合せからなる防食剤（Ｃ）を含有する防食性フォトレジスト剥離剤組成物であって、
該極性有機溶剤（Ａ）、該有機アミン化合物（Ｂ）及び該防食剤（Ｃ）の合計量に対して、該防食剤（Ｃ）の含有量が０．００１〜１質量％である、防食性フォトレジスト剥離剤組成物。 - 極性有機溶剤（Ａ）、有機アミン化合物（Ｂ）、芳香族ポリヒドロキシ化合物及び糖類の組合せからなる防食剤（Ｃ）並びに水を含有する請求項１記載の防食性フォトレジスト剥離剤組成物。
- 極性有機溶剤（Ａ）、有機アミン化合物（Ｂ）、芳香族ポリヒドロキシ化合物及び糖類の組合せからなる防食剤（Ｃ）並びに水のみからなる請求項１記載の防食性フォトレジスト剥離剤組成物。
- 前記極性有機溶剤（Ａ）が、アミド系溶剤である請求項１記載の防食性フォトレジスト剥離剤組成物。
- 前記有機アミン化合物（Ｂ）が、モノエタノールアミン、Ｎ−メチルエタノールアミン及びＮ，Ｎ−ジメチルエタノールアミンから選ばれる１種以上である請求項１記載の防食性フォトレジスト剥離剤組成物。
- 前記芳香族ポリヒドロキシ化合物が下記一般式（ａ）で表される請求項１記載の防食性フォトレジスト剥離剤組成物。
Ｒm−Ａｒ−（ＯＨ）n・・・（ａ）
（式中、Ｒはアルキル基又はアリール基であり、Ａｒは芳香族炭化水素構造であり、ｍは０〜４の整数であり、ｎは２〜６の整数である。） - 前記糖類が、キシリトール、ソルビトール、アラビトール、マンニトール、グルコース及びガラクトースから選ばれる１種以上である請求項１記載の防食性フォトレジスト剥離剤組成物。
- 前記防食剤（Ｃ）が、芳香族ポリヒドロキシ化合物と糖類とを、質量比９：１〜１：９の割合で含む請求項１記載の防食性フォトレジスト剥離剤組成物。
- 前記極性有機溶剤（Ａ）、有機アミン化合物（Ｂ）及び防食剤（Ｃ）の合計量に対して、前記極性有機溶剤（Ａ）の含有量が１９〜９５質量％であり、前記有機アミン化合物（Ｂ）の含有量が４〜８０質量％である請求項１記載の防食性フォトレジスト剥離剤組成物。
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