JP7092807B2 - 電子部品の洗浄および剥離のためのアミドの組み合わせ - Google Patents

電子部品の洗浄および剥離のためのアミドの組み合わせ Download PDF

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Description

本発明は、電子部品の洗浄および剥離のための溶媒系に関する。
N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、N,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)などの一部の極性溶媒には生殖毒性があり、世界規模でこれらの材料に関連する安全性および規制上の懸念が高まっている。例えば、NMPは、欧州GHS(化学品の分類および表示に関する世界調和システム(Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals))およびREACH規則付属書XVIIのSVHC(高懸念物質(Substance of Very High Concerns))のリストに記載されており、製造、市場への投入、ならびに特定の危険な物質、混合物および物品の使用に対する制約が明記されている。
ポリイミドポリマー(PI)は、半導体およびディスプレイ装置などの電子部品の製造を含む様々な用途において有用である。ポリ(アミド酸)(PAA)ポリマーは、PIポリマーの加工可能な可溶性前駆体ポリマーである。NMPおよび類似の溶媒が、電子部品および装置の汚染物質を洗浄し、電子部品からフォトレジストを剥離するために電子産業で使用されている。このような毒性溶媒の相当量が毎年消費されてきた。NMPの洗浄および剥離性能を達成しつつも、より優れた環境プロファイルを備えた溶媒を開発することが、電子部品業界から緊急に要求されている。
1つの実施形態では、本発明は、
(A)N,N-ジエチルアセトアミド(DEAC)からなる第1の成分と、
(B)3-メトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド(M3DMPA)からなる第2の成分と、
(C)1つ以上のグリコールエーテルまたはグリコールエーテルアセテートからなる任意の第3の成分と、から本質的になる溶媒である。
1つの実施形態では、本発明は、基板からフォトレジストを除去するプロセスであって、このプロセスは、
(A)DEACからなる第1の成分と、
(B)M3DMPAからなる第2の成分と、
(C)1つ以上のグリコールエーテルまたはグリコールエーテルアセテートからなる任意の第3の成分と、から本質的になる溶媒とフォトレジストを接触させる工程を含む。
1つの実施形態では、本発明は、溶媒であり、この溶媒は、
(A)式Iの非環式アミドからなる第1の成分であって、
Figure 0007092807000001
式中、
(1)RおよびRのそれぞれが、独立して、水素またはC1~C4のアルキル基もしくはアルコキシ基であり、
(2)Rは、C2~C7のアルキル基またはアルコキシ基であり、
ただし、
(a)式Iの非環式アミドが6個以上の炭素原子を含み、
(b)Rおよびが同時に水素ではなく、
(c)Rが、C3~C7のアルキル基またはアルコキシ基である場合、RおよびRは、C1~C3のアルキル基またはアルコキシ基であり、
(d)Rが、C2のアルキル基またはアルコキシ基である場合、RおよびRは、C3~C4のアルキル基またはアルコキシ基であることを条件とする、第1の成分と、
(B)第2の成分であって、
(1)DEAC、または
(2)M3DMPA、または
(3)N,N-ジメチルプロピオンアミド、または
(4)1つ以上のグリコールエーテルもしくはグリコールエーテルアセテート、または
(5)式II~IVのうちの1つ以上の環式アミドのうちの少なくとも1つからなり、
Figure 0007092807000002
式中、R’が、C5~C9の脂肪族基であり、R’が、C1~C4のアルキル基またはアルコキシ基であり、環式環の炭素原子が、C1~C2のアルキル置換基またはアルコキシ置換基を有することができるか、あるいは
Figure 0007092807000003
式中、R”およびR”が、水素またはC1~C2のアルキル基もしくはアルコキシ基であり、R”が、任意にエーテル結合を含むC2~C4のアルキル基であり、R”が、水素またはC1~C3のアルキル基もしくはアルコキシ基であるか、あるいは
Figure 0007092807000004
式中、R”’が、C5~C9の脂肪族基であり、R”’が、水素またはC1~C3のアルキル基もしくはアルコキシ基であり、環式環の炭素原子が、C1~C2のアルキル置換基またはアルコキシ置換基を有することができる、第2の成分と、から本質的になる。
1つの実施形態では、溶媒は、式II~IVの1つ以上の環式アミドと組み合わせた式Iの1つ以上の非環式アミドから本質的になる。1つの実施形態では、溶媒系は、式Iの1つ以上の非環式アミドおよび1つ以上のグリコールエーテルから本質的になる。1つの実施形態では、溶媒は、式Iの1つ以上の非環式アミドならびにDEAC、M3DMPAおよびN,N-ジメチルプロピオンアミドのうちの1つ以上から本質的になる。
1つの実施形態では、本発明は、基板からフォトレジストを除去するプロセスであり、このプロセスは、
(A)式Iのアミドからなる第1の成分であって、
Figure 0007092807000005
式中、
(1)RおよびRのそれぞれが、独立して、水素またはC1~C4のアルキル基もしくはアルコキシ基であり、
(2)Rが、C2~C7のアルキル基またはアルコキシ基であり、
ただし、
(a)式Iのアミドが、6個以上の炭素原子を含み、
(b)RおよびRが、同時に水素ではなく、
(c)Rが、C3~C7のアルキル基またはアルコキシ基である場合、RおよびRは、C1~C3のアルキル基またはアルコキシ基であり、
(d)Rが、C2のアルキル基またはアルコキシ基である場合、RおよびRは、C3~C4のアルキル基またはアルコキシ基であることを条件とする、第1の成分と、
(B)任意の第2の成分であって、
(1)DEAC、または
(2)M3DMPA、または
(3)N,N-ジメチルプロピオンアミド、または
(4)1つ以上のグリコールエーテルもしくはグリコールエーテルアセテート、または
(5)式II~IVの1つ以上の環式アミドのうちの少なくとも1つからなり、
Figure 0007092807000006
式中、R’が、C5~C9の脂肪族基であり、R’が、C1~C4のアルキル基またはアルコキシ基であり、環式環の炭素原子が、C1~C2のアルキル置換基またはアルコキシ置換基を有することができるか、あるいは
Figure 0007092807000007
式中、R”およびR”が、水素またはC1~C2のアルキル基もしくはアルコキシ基であり、R”が、任意にエーテル結合を含むC2~C4のアルキル基であり、R”が、水素またはC1~C3のアルキル基もしくはアルコキシ基であるか、あるいは
Figure 0007092807000008
式中、R”’が、C5~C9の脂肪族基であり、R”’が、水素またはC1~C3のアルキル基もしくはアルコキシ基であり、環式環の炭素原子が、C1~C2のアルキル置換基またはアルコキシ置換基を有することができる、第2の成分と、から本質的になる溶媒とフォトレジストを接触させる工程を含む。
1つの実施形態では、溶媒は、式Iの1つ以上の非環式アミドから本質的になる。1つの実施形態では、溶媒は、式II~IVの1つ以上の環式アミドと組み合わせた式Iの1つ以上の非環式アミドから本質的になる。1つの実施形態では、溶媒系は、式Iの1つ以上の非環式アミドおよび1つ以上のグリコールエーテルまたはグリコールエーテルアセテートから本質的になる。1つの実施形態では、溶媒は、式Iの1つ以上の非環式アミドならびにDEAC、M3DMPAおよびN,N-ジメチルプロピオンアミドのうちの1つ以上から本質的になる。
定義
米国特許実務の目的のため、任意の参照される特許、特許出願、または公開の内容は、特に定義の開示(本開示に具体的に提供されるあらゆる定義と矛盾しない程度に)および当該技術分野における一般的知識に関して、それらの全体が参照により組み込まれる(またはその同等の米国版が参照によりそのように組み込まれる)。
本明細書に開示される数値範囲は、下限値および上限値を含む、下限値から上限値までの全ての値を含む。範囲が明確な値(例えば、1~7)を含む範囲に関して、任意の2つの明確な値の間の任意の部分範囲が含まれる(例えば、1~2、2~6、5~7、3~7、5~6など)。
「含む(comprising)」、「含む(including)」、「有する」という用語、およびそれらの派生語は、任意の追加の成分、工程、または手順が、本明細書で具体的に開示されているか否かに関わらず、それらの存在を除外するよう意図されない。疑義が生じないようにするために、「含む」という用語の使用を通じて主張される全ての組成物は、相反する記載がない限り、ポリマーであるか、ポリマーでないかに関わらず、任意の追加の添加剤、アジュバント、または化合物を含むことができる。対照的に、「本質的に~からなる」という用語は、操作性に必須ではないものを除いて、あらゆる後続の記載の範囲から、任意の他の成分、工程、または手順を除外する。「からなる」という用語は、具体的に描写または列挙されていないあらゆる成分、プロセス、または手順を除外する。「または」という用語は、別途記載がない限り、列記されるメンバーを個別に、かつ任意の組み合わせで指す。単数形の使用には複数形の使用が含まれ、またその逆も同様である。
相反する記載がなく、文脈から暗示されておらず、または当該技術分野で慣例的でない限り、全ての部およびパーセントは重量に基づき、全ての試験方法は、本開示の出願日の時点で最新のものある。
「溶媒」および同様の用語は、別の物質(すなわち、溶質)を溶解させて、分子レベルまたはイオンサイズレベルで本質的に均一に分散する混合物(すなわち、溶液)を形成することができる物質を意味する。
「フォトレジスト」および同様の用語は、放射線で露光されるときに化学エッチングに対する耐性を失い、特に集積回路の製造中に回路パターンを半導体チップに転写するために使用される感光性樹脂を意味する。
「電子部品」および同様の用語は、半導体もしくはディスプレイ装置のような電子製品の製造プロセスの仕掛かり品もしくは完成品、または製品の構成要素を意味する。本発明の文脈において使用される電子部品は、製品を製造するために使用される装置を含む。
「仕掛かり品」および同様の用語は、未完成品または中間製品を意味する。仕掛かり品は、出発材料、例えば供給業者から受け取ったままの材料、または製造プロセスの開始時点の処理を受ける前の材料を含む。
「洗浄」および同様の用語は、本発明の文脈において、粒子状汚染物質および金属イオンを基板の表面から、普通、仕掛かり電子部品の表面から除去して、当該部品を引き続き処理する用意ができることを意味する。
「剥離」および同様の用語は、本発明の文脈において、ある層、例えばコーティングまたは膜を基板の表面から除去する、例えばフォトレジストを半導体基板の表面から除去することを意味する。
ポリ(アミド酸)は、ポリイミド合成における中間ポリマーである。それは、水素結合が強いため、極性溶媒に可溶性である。
ポリイミド(PI)はイミドモノマーのポリマーである。ポリイミドは通常、二無水物とジアミンとの反応により製造される。電子産業で使用される一般的なPIの1つは、KAPTON(商標)である。これは、ピロメリト酸二無水物と4,4’-オキシジフェニルアミンの反応から生成され、続いてその中間体ポリアミド酸を熱および/または化学的手段を用いて脱水により閉環させて、ポリイミドを得る。
溶媒
1つの実施形態では、本発明の溶媒は、第1の成分および第2の成分から本質的になるか、またはこれらからなる。第1の成分は、N,N-ジエチルアセトアミド(DEAC)(CAS番号127-19-5)から本質的になるか、またはこれからなる。第2の成分は、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド(M3DMPA)(CAS番号53185-52-7)から本質的になるか、またはこれからなる。1つの実施形態では、第1および第2の成分は、二元混合物を形成し、その混合物は混和性である。1つの実施形態では、二元溶媒混合物は、二元溶媒混合物の重量に基づく重量パーセント(重量%)で、1~99重量%、または10~90重量%、または20~80重量%、または30~70重量%、または40~60重量%のDEACと、99~1重量%、または90~10重量%、または80~20重量%、または70~30重量%、または60~40重量%のM3DMPAとから本質的になるか、またはこれらからなる。1つの実施形態において、二元溶媒混合物は、50重量%のDEACと、50重量%のM3DMPAから本質的になるか、またはこれらからなる。
1つの実施形態では、本発明の溶媒は、第1の成分、第2の成分および任意の第3の成分から本質的になるか、またはこれらからなる。1つの実施形態では、第1の成分は、DEACから本質的になるか、またはこれからなり、第2の成分は、M3DMPAから本質的になるか、またはこれからなり、任意の第3の成分は、グリコールエーテルもしくはグリコールエーテルアセテートから本質的になるか、またはこれからなる。グリコールエーテルまたはグリコールエーテルアセテートは、エチレングリコールまたはプロピレングリコールのアルキルエーテルに基づく化合物である。代表的なグリコールエーテルには、エチレングリコールモノブチルエーテル、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エチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、およびトリプロピレングリコールモノメチルエーテルが挙げられるが、これらに限定されない。代表的なグリコールエーテルアセテートには、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートが挙げられるが、これらに限定されない。任意の第3の成分は、1つ以上のグリコールエーテルまたはグリコールエーテルアセテートからなり得る。1つの実施形態では、任意の第3の成分は、1つのグリコールエーテルまたは1つのグリコールエーテルアセテートからなる。1つの実施形態では、任意の第3の成分は、2つ以上のグリコールエーテルまたはグリコールエーテルアセテートからなる。1つの実施形態では、任意の第3の成分は、エチレングリコールアルキルエーテルまたはエチレングリコールアルキルエーテルアセテートである。1つの実施形態では、任意の第3の成分は、プロピレングリコールアルキルエーテルまたはプロピレングリコールアルキルエーテルアセテートである。1つの実施形態では、エチレンまたはプロピレングリコールエーテルのアルキル成分は、2~12個、または3~10個、または3~8個の炭素原子のアルキル基である。1つの実施形態では、任意の第3の成分は、エチレングリコールモノブチルエーテル(CAS番号111-76-2)から本質的になるか、またはこれからなる。1つの実施形態では、第1の成分がDEACであり、第2の成分がM3DMPAであり、任意の第3の成分が、溶媒の第1、第2ならびに第3の成分の総重量に基づいて、ゼロ超(>0)~≦20重量%、もしくは>0~15重量%、もしくは>0~10重量%の量で存在する1つ以上のグリコールエーテルまたはグリコールエーテルアセテート(例えば、エチレングリコールブチルエーテル、エチレングリコールブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコールブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートおよびジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートのうちの1つ以上)である。
1つの実施形態では、溶媒は、式Iの非環式アミドから本質的になるか、またはこれからなる第1の成分と、ならびにDEAC、M3DMPA、N,N-ジメチルプロピオンアミド、1つ以上のグリコールエーテルおよび式II~IVの1つ以上の環式アミドのうちの少なくとも1つから本質的になるか、またはこれらのうちの少なくとも1つからなる第2の成分とから本質的になるか、またはこれらからなる。式IのR、RおよびRのアルキル基またはアルコキシ基のそれぞれは、独立して、直鎖または分枝鎖であり得る。式Iの炭素原子の総数は、少なくとも6、または7、または8、または9、または10である。式Iの非環式アミドの代表例には、N,N-ジメチルイソブチルアミド(CAS番号21678-37-5)、3-ブトキシ-N-メチルプロピオンアミド(CAS番号845544-42-5)、2-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド(CAS番号90233-46-8)およびN,N-ジブチルアセトアミド(CAS番号1563-90-2)が挙げられるが、これらに限定されない。
1つの実施形態では、溶媒は、式Iの非環式アミドから本質的になるか、またはこれからなる第1の成分と、DEACから本質的になるか、またはこれからなる第2の成分とから本質的になるか、またはこれらからなる二元混合物である。
1つの実施形態では、溶媒は、式Iの非環式アミドから本質的になるか、またはこれからなる第1の成分と、M3DMPAから本質的になるか、またはこれからなる第2の成分とから本質的になる、またはこれらからなる二元混合物である。
1つの実施形態では、溶媒が、式Iの非環式アミドから本質的になるか、またはこれからなる第1の成分と、N,N-ジメチルプロピオンアミドから本質的になるか、またはこれからなる第2の成分とから本質的になるか、またはこれらからなる二元混合物である。
1つの実施形態では、溶媒は、式Iの非環式アミドから本質的になるか、またはこれからなる第1の成分と、1つ以上のグリコールエーテルから本質的になるか、またはこれからなる第2の成分とから本質的になるか、またはこれらからなる二元混合物である。1つの実施形態では、第2の成分は、単一のグリコールエーテルもしくはグリコールエーテルアセテートから本質的になるか、またはこれからなる。1つの実施形態では、第2の成分は、2つ以上のグリコールエーテルもしくはグリコールエーテルアセテートから本質的になるか、またはこれからなる。第1の成分が式Iの非環式アミドである溶媒の第2の成分として使用され得るグリコールエーテルまたはグリコールエーテルアセテートは、第1の成分がDEACであり、第2の成分がM3DMPAである溶媒の任意の第3の成分として上記のグリコールエーテルまたはグリコールエーテルアセテートと同じである。
1つの実施形態では、溶媒は、式Iの非環式アミドから本質的になるか、またはこれからなる第1の成分と、式II~IVの環式アミドのうちの少なくとも1つから本質的になるか、またはこれからなる第2の成分とから本質的になるか、またはこれらからなる二元混合物である。式IIのR’のアルキル基またはアルコキシ基およびRの脂肪族基のそれぞれ、ならびに式IIIのR”のアルキル基およびR”のアルキル基またはアルコキシ基のそれぞれ、ならびに式IVのR”’の脂肪族基およびR”’のアルキル基またはアルコキシ基は、独立して直鎖または分枝鎖である。式II~IVの環式アミドの代表例には、N-エチル-ε-カプロラクタム(式II)、N-アセチルモルホリン(式III)、およびN-プロピオニル-ε-カプロラクタム(式IV)が含まれるが、これらに限定されない。
1つの実施形態では、溶媒は、二元溶媒混合物の重量に基づく重量パーセント(重量%)で、>0~(<)100重量%未満、または10~90重量%、または20~80重量%、または30~70重量%、または40~60重量%の式Iの非環式アミドと、<100~>0重量%、または90~10重量%、または80~20重量%、または70~30重量%、または60~40重量%のDEACから本質的になるか、またはこれからなる二元混合物である。1つの実施形態では、二元溶媒混合物は、50重量%の式Iの非環式アミドと、50重量%のDEACとから本質的になるか、またはこれらからなる。
1つの実施形態では、溶媒は、二元溶媒混合物の重量に基づく重量パーセント(重量%)で、>0~(<)100重量%未満、または10~90重量%、または20~80重量%、または30~70重量%、または40~60重量%の式Iの非環式アミドと、<100~>0重量%、または90~10重量%、または80~20重量%、または70~30重量%、または60~40重量%のM3DMPAとから本質的になるか、またはこれらからなる二元混合物である。1つの実施形態では、二元溶媒混合物は、50重量%の式Iの非環式アミドと50重量%のM3DMPAとから本質的になるか、またはこれらからなる。
1つの実施形態では、溶媒は、二元溶媒混合物の重量に基づく重量パーセント(重量%)で、>0~(<)100重量%未満、または10~90重量%、または20~80重量%、または30~70重量%、または40~60重量%の式Iの非環式アミドと、<100~>0重量%、または90~10重量%、または80~20重量%、または70~30重量%、または60~40重量%のN,N-ジメチルプロピオンアミドとから本質的になるか、またはこれらからなる二元混合物である。1つの実施形態では、二元溶媒混合物は、50重量%の式Iの非環式アミドと50重量%のN,N-ジメチルプロピオンアミドとから本質的になるか、またはこれらからなる。
1つの実施形態では、溶媒は、二元溶媒混合物の重量に基づいた重量パーセント(重量%)で、>80~(<)100重量%未満、または85~<100重量%、または90~<100重量%の式Iの非環式アミドと、<0~(≦)20重量%以下、または>0~15重量%、または>0~10重量%の1つ以上のグリコールエーテルとから本質的になるか、またはこれらからなる二元混合物である。
1つの実施形態では、溶媒は、二元溶媒混合物の重量に基づいた重量パーセント(重量%)で、>0~(<)100重量%未満、または10~90重量%、または20~80重量%、または30~70重量%、40~60重量%の式Iの非環式アミドと、<100~>0重量%、または90~10重量%、80~20重量%、70~30重量%、60~40重量%の式II~IVの1つ以上の環式アミドとから本質的になるか、またはこれらからなる二元混合物である。1つの実施形態において、二元溶媒混合物は、50重量%の式Iの非環式アミドと50重量%の式II~IVの1つ以上の環式アミドとから本質的になるか、またはこれらからなる。
1つの実施形態では、溶媒は、式Iの非環式アミドから本質的になるか、またはこれからなる第1の成分と、DEAC、M3DMPA、N,N-ジメチルプロピオンアミド、グリコールエーテルもしくはグリコールエーテルアセテート、および式II、IIIもしくはIVの環式アミドのうちの2つ、または3つ、または4つ、または5つから本質的になるか、またはこれらからなる第2の成分とから本質的になるか、またはこれらからなる。第2の成分中の個々の化合物の量は、広範囲にわたって、かつ便宜上変えることができる。
溶媒の調製
本発明の溶媒は、既知の装置および既知の技術を用いて製造される。溶媒の個々の成分は市販されており、大気状態(23℃および大気圧)で液体であり、従来の混合装置および標準的な混合手順を使用して互いに簡単に混合され得る。成分は、同時を含む任意の順序で互いに添加され得る。
溶媒の使用
1つの実施形態では、本発明の溶媒は、電子工業において使用されるNMPおよび他の極性溶媒の代わりに用いられることを意図している。そのため、それらは、電子部品および装置からPAAなどの汚染物質を洗浄し、半導体ウェハなどの電子部品などの基板からフォトレジストを剥離するような動作で、NMPおよび他の極性溶媒と同じ方法で使用される。通常、これらの方法またはプロセスには、様々な条件のいずれか、例えば周囲条件のもと、または高温で、流動または撹拌の有無にかかわらず、除去されるどんな物質、例えばフォトレジストなどの汚染物質を溶解させるのに十分な時間をかけて、洗浄される部品もしくは剥離される基板を溶媒と接触させる工程を含む。次に、この接触工程の後に通常、すすぎ工程(1回以上の)および乾燥工程が続く。
1つの実施形態では、本発明は、電子部品または装置の汚染物質を洗浄するプロセスであり、このプロセスは、部品または装置を前述の実施形態で説明した溶媒のいずれかと接触させる工程を含む。1つの実施形態では、本発明は、基板、例えば電子部品からフォトレジストを剥離(除去)するプロセスであり、このプロセスは、基板上のフォトレジストを前述の実施形態で記載した溶媒のいずれかと接触させる工程を含む。
1つの実施形態では、本発明は、電子部品または装置の汚染物質を洗浄するプロセスであり、このプロセスは、部品または装置を、式Iの1つ以上の非環式アミドから本質的になるか、またはこれからなる溶媒と接触させる工程を含む。1つの実施形態では、本発明は、基板、例えば電子部品からフォトレジストを剥離(除去)するプロセスであり、このプロセスは、基板上のフォトレジストを、式Iの1つ以上の非環式アミドから本質的になるか、またはこれからなる溶媒と接触させる工程を含む。溶媒が、式Iの1つ以上の非環式アミドから本質的になるか、またはこれからなるこれらの実施形態では、DEAC、M3DMPAなどの任意の第2の成分は、存在しない。
以下の実施例は、本発明の非限定的な実施例である。
材料
ポリアミド酸、ポリイミドの前駆体:ポリ(ピロメリット酸二無水物-co-4,4’-オキシジアニリン)、アミド酸(Sigma-Aldrich製、NMP中15~16重量%溶解)。
ポリ(3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物-co-p-フェニレンジアミン)、アミド酸(UBE製、NMP中20重量%溶解)。
フォトレジスト:SFP-1400(MERCK製)。
溶媒:N、N-ジエチルアセトアミド(Xinxing Chemical、99.5%)、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド(Tianhua Pharmaceutical、98%)、N,N-ジメチルイソブチルアミド(TCI、98%)およびエチレングリコールブチルエーテル、エチレングリコールブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコールブチルエーテル(The Dow Chemical Company製、99%)。
溶媒
溶媒は、NMP、DMF、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミドなどのハンセン溶解度パラメーターに従って設計される。これらの商業化された溶媒は、ほとんどの有機電子材料用に強い溶解力を有する。溶媒を表1に記載する。
Figure 0007092807000009
Figure 0007092807000010
実験手順
ポリアミド酸溶解:脱イオン水(DI)水を用いて、NMP溶媒から、ポリ(ピロメリット酸二無水物-co-4,4’-オキシジアニリン)、アミド酸、ポリ(3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物-co-p-フェニレンジアミン)、アミド酸およびポリ(3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物-co-4,4’-オキシジアニリン)、アミド酸溶液を析出させる。ポリアミド酸前駆体を、24時間21℃にて乾燥させ、溶解前に水と微量の溶媒を蒸発させる。実施例は、30重量%のポリアミド酸前駆体と70重量%の溶媒から調製される。4時間21℃の状態に保持した後、ポリ(ピロメリット酸二無水物-co-4,4’-オキシジアニリン)、アミド酸の溶解結果、ならびに2時間21℃の状態に保持した後、ポリ(3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物-co-p-フェニレンジアミン)、アミド酸およびポリ(3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物-co-4,4’-オキシジアニリン)、アミド酸の溶解結果を確認する。
フォトレジスト剥離:2ミリリットル(mL)のSFP-1400フォトレジスト溶液を、100ミリメートル(mm)×100mm×1mmサイズのガラス基板の表面に塗布する。次に、基板を500回転/分(rpm)の回転速度で10秒(s)間回転させて、フォトレジスト溶液を広げる。次に、回転速度を30秒間1000rpmに加速して、フォトレジストを均一にコーティングし、余分なフォトレジスト溶液を回転して飛ばす。コーティングされた基板を加熱して、130℃で10分間かけて溶媒を蒸発させる。剥離工程では、120mm×120mm×120mmのシリカ容器に30グラム(g)のサンプル溶媒を準備する。容器内にベークした基板を置き、21℃で振盪させて、完全に基板に付着したフォトレジストを除去するためのカウントタイムが測定される。
結果
ポリアミド酸溶解:各製品のポリアミド酸溶解度の結果を以下の表2に記載する。各実施例および比較サンプル中のポリマーの含有量は、30重量%である。性能は、残留物があるか、または完全に溶解されているかを観察することにより判断される。全てのアミド溶媒サンプルは、3種類のポリアミド酸を完全に溶解でき、これは、本発明の組み合わせが、比較サンプルであるN-メチル-2-ピロリドン(NMP)と同等の性能を有することを示している。他の比較サンプルであるγ-ブチロラクトンおよび乳酸エチルについては、関連する溶解度は比較的、より低くなっている。ポリアミド酸は、残留物として残る。
Figure 0007092807000011
Figure 0007092807000012
Figure 0007092807000013
Figure 0007092807000014
フォトレジスト剥離:各組み合わせのフォトレジスト剥離結果を表4に記載する。性能は剥離時間で評価される。アミド溶媒サンプルは、30秒以内にガラス基板からコーティングされたフォトレジストを完全に剥離できる。水系モノエタノールアミン/ジエチレングリコールブチルエーテルおよびモノエタノールアミン/N-メチル-2-ピロリドンの比較サンプルDongjin(KR1403516B1)もまた、30秒以内に剥離する。しかしながら、他の市販の組み合わせ、水分を含まないモノエタノールアミン/ジエチレングリコールブチルエーテルは、比較的遅い剥離速度を示す。したがって、サンプルは、SFP-1400フォトレジストに比較的良好な剥離性能を示す。
Figure 0007092807000015

Figure 0007092807000016


本願は以下の態様にも関する。
(1)溶媒であって、
(A)N,N-ジエチルアセトアミド(DEAC)からなる第1の成分と、
(B)3-メトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド(M3DMPA)からなる第2の成分と、
(C)1つ以上のグリコールエーテルまたはグリコールエーテルアセテートからなる任意の第3の成分とから本質的になる、溶媒。
(2)前記任意の第3の成分が存在しない、上記(1)に記載の溶媒。
(3)前記任意の第3の成分が存在する、上記(1)に記載の溶媒。
(4) 前記任意の第3の成分が、前記溶媒の前記第1、第2および第3の成分の総重量に基づいて>0~≦20重量%の量で存在する、上記(3)に記載の溶媒。
(5) 前記任意の第3の成分が、エチレングリコールもしくはプロピレングリコールのアルキルエーテルまたはアルキルエーテルアセテートのうちの1つ以上である、上記(4)に記載の溶媒。
(6)
溶媒であって、
(A)式Iの非環式アミドからなる第1の成分であって、
Figure 0007092807000017

式中、
(1)R およびR のそれぞれが、独立して、水素またはC1~C4のアルキル基もしくはアルコキシ基であり、
(2)R が、C2~C7のアルキル基またはアルコキシ基であり、
ただし、
(a)前記式Iの非環式アミドが、6個以上の炭素原子を含み、
(b)R およびR が、同時に水素ではなく、
(c)R が、C3~C7のアルキル基またはアルコキシ基である場合、R およびR は、C1~C3のアルキル基またはアルコキシ基であり、
(d)R が、C2のアルキル基またはアルコキシ基である場合、R およびR は、C3~C4のアルキル基またはアルコキシ基であることを条件とする、第1の成分と、
(B)第2の成分であって、
(1)DEAC、または
(2)M3DMPA、または
(3)N,N-ジメチルプロピオンアミド、または
(4)1つ以上のグリコールエーテルもしくはグリコールエーテルアセテート、または
(5)式II~IVの1つ以上の環式アミドのうちの少なくとも1つからなり、
Figure 0007092807000018

式中、R ’が、C5~C9の脂肪族基であり、R ’が、C1~C4のアルキル基またはアルコキシ基であり、環式環の炭素原子が、C1~C2のアルキル置換基またはアルコキシ置換基を有することができるか、あるいは
Figure 0007092807000019

式中、R ”およびR ”が、水素またはC1~C2のアルキル基もしくはアルコキシ基であり、R ”が、任意にエーテル結合を含むC2~C4のアルキル基であり、R ”が、水素またはC1~C3のアルキル基もしくはアルコキシ基であるか、あるいは
Figure 0007092807000020

式中、R ”’が、C5~C9の脂肪族基であり、R ”’が、水素またはC1~C3のアルキル基もしくはアルコキシ基であり、環式環の炭素原子が、C1~C2のアルキル置換基またはアルコキシ置換基を有することができる、第2の成分と、から本質的になる、溶媒。
(7)式Iの1つ以上の非環式アミドおよび式II~IVの1つ以上の環式アミドから本質的になる、上記(6)に記載の溶媒。
(8)式Iの1つ以上の非環式アミドおよび1つ以上のグリコールエーテルまたはグリコールエーテルアセテートから本質的になる、上記(6に記載の溶媒。
(9)式Iの1つ以上の非環式アミドならびにDEAC、M3DMPAおよびN,N-ジメチル-プロピオンアミドのうちの1つ以上から本質的になる、上記(6)に記載の溶媒。
(10)基板からフォトレジストを剥離するためのプロセスであって、上記(1~9のいずれか一項に記載の溶媒と前記フォトレジストを接触させる工程を含む、プロセス。
(11)電子部品または装置の汚染物質を洗浄するためのプロセスであって、前記電子部品または装置上の前記汚染物質を上記(1~10のいずれか一項に記載の溶媒と接触させる工程を含む、プロセス。
(12)フォトレジストを基板から剥離するためのプロセスであって、式Iの1つ以上の非環式アミドから本質的になる溶媒と前記フォトレジストを接触させる工程を含む、プロセス。
(13)
電子部品または装置の汚染物質を洗浄するためのプロセスであって、前記電子部品または装置上の前記汚染物質を、式Iの1つ以上の非環式アミドから本質的になる溶媒と接触させる工程を含む、プロセス。

Claims (7)

  1. 溶媒であって、
    (A)N,N-ジエチルアセトアミド(DEAc)からなる第1の成分と、
    (B)3-メトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド(M3DMPA)からなる第2の成分と、
    (C)1つ以上のグリコールエーテルまたはグリコールエーテルアセテートからなる任意の第3の成分とからなる、溶媒。
  2. 前記任意の第3の成分が存在しない、請求項1に記載の溶媒。
  3. 前記任意の第3の成分が存在する、請求項1に記載の溶媒。
  4. 前記任意の第3の成分が、前記溶媒の前記第1、第2および第3の成分の総重量に基づいて0重量%より多く20重量%以下の量で存在する、請求項3に記載の溶媒。
  5. 前記任意の第3の成分が、エチレングリコールもしくはプロピレングリコールのアルキルエーテルまたはアルキルエーテルアセテートのうちの1つ以上である、請求項4に記載の溶媒。
  6. 基板からフォトレジストを剥離するためのプロセスであって、請求項1~5のいずれか一項に記載の溶媒と前記フォトレジストを接触させる工程を含む、プロセス。
  7. 電子部品または装置の汚染物質を洗浄するためのプロセスであって、前記電子部品または装置上の前記汚染物質を請求項1~6のいずれか一項に記載の溶媒と接触させる工程を含む、プロセス。
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