TW201502723A - 乾膜光阻脫模劑組成物及使用其之脫模方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種乾膜光阻脫膜劑組成物、以及一種使用它之脫膜方法。 根據本發明之乾膜光阻脫膜劑組成物係包括預定的混合比之氫氧化物系化合物、鏈狀胺化合物、三唑化合物、及純水(H2O)；並具有：能夠將乾膜光阻劑完全地去除、並且能夠防止金屬層之腐蝕、而且脫膜劑為可以再使用之長處。

Description

乾膜光阻脫膜劑組成物及使用其之脫膜方法
本發明係關於一種乾膜光阻脫膜劑組成物、及使用它之乾膜光阻劑之脫膜方法。
隨著球柵陣列(Ball Grid Array、BGA)製品之高性能化、小型化、及薄膜化之要求大增，而開發出了一種覆晶晶片級封裝(Flip Chip Chip Scale Package、FCCSP)，由於優異的性能，因而其需要有慢慢地增大的傾向。FCCSP不是以引線接合(wire bonding)晶片(chip)與印刷電路基板(Printed Circuit Board、PCB)，而是利用一種使用凸塊(bump)來連結之方式。另一方面，雖然向來使用金屬光罩印刷(Metal Mask Printing、MMP)法來製作凸塊，然而最近由於凸塊間距(pitch)的微細化及為了確保生產性，所以也開開發了一種使用乾膜光阻劑(Dry Film Resist、DFR)之藍色模版印刷(Blue Stencil Printing、BSP)法。
前述BSP法雖然是有利於凸塊之形成及生產性之確保，然而在使用乾膜及強鹼溶液的情況，則與MMP法相比之下，卻會有有機物之汚染不良現象增加、損傷金屬等之問題點。從而，就成為強烈地要求開發出一種適用於BSP法之新剝離劑的狀況。
另一方面，在專利文獻1中雖然已揭示一種印刷電 路基板用剝離劑組成物，然而因為不是乾膜光阻劑而是剝離光阻劑用之物，所以不能夠將去除物質完全地去除，以致會有在基板上殘留有殘渣之問題點。
〈專利文獻1〉韓國公開專利第2000-0046480號
因此，本發明人等發現：藉由提供一種含有氫氧化物系化合物、鏈狀胺化合物、及三唑化合物之乾膜光阻脫膜劑組成物，能夠防止在基板上殘留乾膜光阻劑殘渣、並能夠使金屬層的腐蝕達到最小化，至此乃完成本發明。
從而，本發明之一方面在於：提供一種含有氫氧化物系化合物、鏈狀胺化合物、及三唑化合物之乾膜光阻脫膜劑組成物，用以完全地去除基板上之乾膜光阻劑殘渣、並且達成金屬層之腐蝕的最小化。
本發明之另一方面在於：提供一種使用前述乾膜光阻脫膜劑組成物來去除乾膜光阻劑之方法。
根據本發明的一實施例，乾膜光阻脫膜劑組成物(以下，稱為「第1實施例」)係含有氫氧化物系化合物、鏈狀胺化合物、三唑化合物、及純水(H2O)。
在第1實施例中，其特徴係在於：前述組成物為含有0.5~15重量%之氫氧化物系化合物、1~40重量%之鏈狀胺化合物、0.5~5重量%之三唑化合物、及其餘部分之純水。
在第1實施例中，其特徴係在於：前述組成物為含有0.5~5重量%之氫氧化物系化合物、5~15重量%之鏈狀胺化合物、0.5~5重量%之三唑化合物、及其餘部分之純水。
在第1實施例中，其特徴係在於：前述組成物為更 進一步含有二醇、有機酸、界面活性劑、有機溶劑、消泡劑、或此等之混合物。
在第1實施例中，其特徴係在於：前述氫氧化物系化合物為無機鹼氫氧化物或烷基銨氫氧化物。
在第1實施例中，其特徴係在於：前述烷基銨氫氧化物為氫氧化四乙銨、氫氧化四甲銨、氫氧化四丁銨、氫氧化三甲基苄基銨、或此等之混合物。
在第1實施例中，其特徴係在於：前述烷基銨氫氧化物為氫氧化四甲銨。
在第1實施例中，其特徴係在於：前述鏈狀胺化合物為從單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、丙醇胺、二丙醇胺、三丙醇胺、異丙醇胺、二異丙醇胺、三異丙醇胺、2-(2-胺基乙氧基)乙醇、2-(2-胺基乙基胺基)乙醇、N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺、N-甲基乙醇胺、N-乙基乙醇胺、N-丁基乙醇胺、及N-甲基乙醇胺構成群組中所選取的一種以上。
在第1實施例中，其特徴係在於：前述鏈狀胺化合物為單乙醇胺。
在第1實施例中，其特徴係在於：前述三唑化合物為甲苯基三唑。
在第1實施例中，前述純水(H2O)為具有18(MΩ)以上之比電阻。
根據本發明之另一實施例，乾膜光阻劑之脫膜方法(以下，稱為「第2實施例」)係包括：在形成有預定的電路圖案之基板上積層一乾膜之階段、藉由對於前述積層的乾膜進行部分曝光來形成乾膜曝光部、及乾膜非曝光部之階段、藉由使前述乾膜曝光部顯像及去除來形成開口部之階段、在形成有前述開口部的 電路圖案上設置焊球之階段、及使根據前述本發明之多樣的具體例之乾膜光阻脫膜劑組成物與前述乾膜非曝光部接觸之階段。
在第2實施例中，其特徴係在於：前述乾膜光阻劑 脫膜方法為在前述接觸之階段後，更進一步含有水洗乾膜光阻劑殘渣之階段。
根據本發明之多樣的具體實施例，乾膜光阻脫膜劑 組成物係具有：能夠達成使得與前述脫膜劑接觸的金屬層之腐蝕成為最小化、並且能夠完全去除乾膜光阻劑之優異的效果。
10‧‧‧電路圖案
20‧‧‧乾膜
21‧‧‧乾膜非曝光部
22‧‧‧乾膜曝光部
30‧‧‧焊球
100‧‧‧基板
第1圖係為使用根據本發明之一具體實施例的乾膜光阻脫膜劑組成物來去除乾膜光阻劑之方法的流程圖。
第2a圖係為普通的金墊(Au pad)之照片。
第2b圖係為使用根據本發明之實施例3之乾膜光阻劑脫膜液來剝離金墊上之乾膜光阻劑的結果之照片。
第2c圖係為使用根據本發明之比較例2的乾膜光阻劑脫膜液來剝離金墊上的乾膜光阻劑之結果的照片。
第3a圖係為普通的焊球(Sn/Pb)之照片。
第3b圖係為測定：經使用根據本發明之實施例3的乾膜光阻劑脫膜液去除乾膜光阻劑後的焊球表面之腐蝕有無的結果之照片。
第3c圖係為測定：經使用根據本發明之比較例2的乾膜光阻劑脫膜液去除乾膜光阻劑後之焊球表面的腐蝕有無之結果的照片。
第4a圖係為普通的銅墊(Cu pad)之照片。
第4b圖係為測定：經使用根據本發明之實施例3的乾膜光阻 劑脫膜液去除乾膜光阻劑後之銅墊表面的腐蝕有無之結果的照片。
第4c圖係為測定：經使用根據本發明之比較例2的乾膜光阻劑脫膜液去除乾膜光阻劑後之銅墊表面的腐蝕有無之結果的照片。
本發明之目的、特定之優點及新穎特徴可經由與添附的圖面有關之以下的詳細說明、及較佳的實施例而更為明瞭。敬請留意的是：在本說明書中於各圖面之構成元件上附加參照號碼時，只要是同一構成元件，即使是顯示於不同的圖面上也已盡可能地附加相同的號碼。又，「一面」、「其他面」、「第1」、「第2」等之用語係用以區別一個構成元件與其他的構成元件而使用者，因而構成元件不應受到前述用語而有所限定。以下，在說明本發明之際，對於有可能導致本發明之要旨變不明瞭之相關的公知技術，則省略其詳細的說明。
以下，參照添附圖面來詳細地說明本發明之較佳的實施例。
根據本發明之代表性具體實施例的乾膜光阻脫膜劑組成物係含有氫氧化物系化合物、鏈狀胺化合物、三唑化合物、純水。
氫氧化物系化合物
根據本發明之代表性具體實施例的乾膜光阻脫膜劑組成物中之氫氧化物系化合物為無機鹼氫氧化物或烷基銨氫氧化物。就前述烷基銨氫氧化物而論，其係可以使用氫氧化四乙銨(Tetraethyl ammonium hydroxide)、氫氧化四甲銨(Tetramethyl ammonium hydroxide)、氫氧化四丁銨(Tetrabutyl ammonium hydroxide)、氫氧化三甲基苄基銨(trimethylbenzil ammonium hydroxide)、或此等之混合物；最適合使用氫氧化四甲銨。
前述脫膜劑組成物中之氫氧化物系化合物，雖然並 未特別加以限制，然而可以是含有0.5~15重量%，特別合適者為含有0.5~5重量%。當前述氫氧化物系化合物之使用量小於0.5重量%時，由於構成乾膜光阻劑往高分子物質之滲透能力不佳，因而恐怕就會有難以完全地去除前述乾膜光阻劑之虞；而當超過15重量%時，則乾膜光阻劑之去除時間變長，因而恐怕就會有對於金屬膜造成腐蝕等之不良影響之虞。
鏈狀胺化合物
根據本發明之代表性具體實施例的乾膜光阻脫膜劑組成物中之鏈狀胺化合物，其係可以使用從單乙醇胺(monoethanol amine)、二乙醇胺(diethanol amine)、三乙醇胺(triethanol amine)、丙醇胺(propanol amine)、二丙醇胺(dipropanol amine)、三丙醇胺(tripropanol amine)、異丙醇胺(isopropanol amine)、二異丙醇胺(diisopropanol amine)、三異丙醇胺(triisopropanol amine)、2-(2-胺基乙氧基)乙醇(2-(2-aminoethoxy)ethanol)、2-(2-胺基乙基胺基)乙醇(2-(2-aminoethylamino)ethanol)、N,N-二甲基乙醇胺(N,N-dimethylethanol amine)、N,N-二乙基乙醇胺(N,N-diethylethanol amine)、N-甲基乙醇胺(N-methylethanol amine)、N-乙基乙醇胺(N-ethylethanol amine)、N-丁基乙醇胺(N-butylethanol amine)、及N-甲基乙醇胺(N-methylethanol amine)構成群組中所選取的一種以上，最適合使用單乙醇胺。
前述脫膜劑組成物中之鏈狀胺化合物，雖然並未特別加以限制，然而可以含有1~40重量%，特別適合者為含有5~15重量%。當前述鏈狀胺化合物的使用量為小於1重量%時，恐怕就 會有難以完全地去除乾膜光阻劑之虞；而當超過40重量%時，由於在前述脫膜劑組成物所含有之其他的物質之含量減少，所以乾膜光阻劑之去除時間變長，因而恐怕就會有腐蝕金屬膜之虞。
三唑化合物
根據本發明之代表性具體實施例的乾膜光阻脫膜劑組成物中之三唑化合物係使用來做為抗腐蝕劑，而前述三唑化合物所含有的官能基係化學性或物理性地鍵結於金屬膜。由於藉由前述三唑化合物，能夠根本性地防止擔任電解質角色之脫膜劑與金屬膜之間電子交換，所以金屬膜就不會被氧化，因而不會發生腐蝕。做為前述三唑化合物，最適合使用甲苯基三唑(tolyltriazole)。
前述脫膜劑組成物中之三唑化合物，雖然並未特別加以限制，然而適合者為含有0.5~5重量%。當前述三唑化合物的使用量為小於0.5重量%時，恐怕就會有不能夠以含有胺化合物的乾膜光阻脫膜液來發揮防止腐蝕的角色之虞；而當超過5重量%時，則由於前述脫膜劑組成物所含有之其他的物質之含量減少，所以恐怕就會有不能夠完全去除乾膜光阻劑，以致經濟性降低之虞。
純水(H2O)
根據本發明之代表性具體實施例的乾膜光阻脫膜劑組成物中之純水，其係可以使用經由離子交換樹脂所過濾過的純水，合適者為具有18(MΩ)以上之比電阻。
前述脫膜劑組成物中之純水的使用量，雖然並未特別加以限制，然而可以使用不對於上述之其他的組成物之組成比造成影響的程度之量。
在不損害本發明之效果的範圍，乾膜光阻脫膜劑組成物可以更進一步地含有其他的成分。該成分可以是含有二醇、 有機酸、界面活性劑、有機溶劑、消泡劑、或此等之混合物。
就前述之二醇而論，其係可以使用從乙二醇單丁基醚(ethylene glycol monobutyl ether)、二乙二醇單甲基醚(diethylene glycol monomethylether)、二乙二醇單丁基醚(diethylene glycol monobutylether)、二乙二醇單乙基醚(diethylene glycol monoethylether)、乙二醇(ethylene glycol)、己二醇(hexylene glycol)、及甘油(glycerol)構成群組中所選取的一種以上。
就前述有機酸而論，其係可以使用從乙酸(acetic acid)、檸檬酸(citric acid)、草酸(oxalic acid)、及辛酸(caprylic acid)構成群組中所選取的一種以上。
就前述有機溶劑而論，其最合適者為使用二甲亞碸(dimethyl sulfoxide)。
使用根據本發明之代表性具體實施例的脫膜劑組成物來去除乾膜光阻劑之方法，只要參照第1圖中所圖示的流程圖就可明白。首先，在形成有預定的電路圖案10之基板100上積層乾膜20之後，藉由對於積層的前述乾膜進行部分曝光而形成乾膜曝光部22、及乾膜非曝光部21。其次，在藉由使用顯像液去除前述乾膜非曝光部21而形成開口部之後，於前述開口部的電路圖案10上形成焊球30。然後，使用本發明之乾膜光阻脫膜劑組成物來去除乾膜曝光部22。藉由使用本發明之前述脫膜劑組成物，則具有可以得到使得存在於乾膜非曝光部21之下層的電路圖案10、及前述電路圖案10上之焊球30的腐蝕成為最小化，並且能夠完全去除乾膜曝光部22之優良的效果。又，適用於本發明之前述脫膜劑組成物，由於在去除乾膜曝光部22的過程中，前述乾膜曝光部22的殘渣不溶解於脫膜劑組成物，所以具有能夠於後續中再使用前述脫膜劑組成物之優點。
又，去除前述乾膜光阻劑之方法，在去除乾膜曝光部22之後，可以更進一步地進行水洗乾膜光阻劑殘渣之過程。
以下，使用實施例及比較例來更具體地說明本發明，然而下述的例子不應是用來限定在本發明的範圍。
實施例1~15
使用下述表1所記載之成分及組成比，於常溫(25℃)下攪拌約2小時而製造得到乾膜光阻劑用脫膜液。
比較例1~5
同樣地，使用下述表1所記載之成分及組成比，於常溫(25℃)下攪拌約2小時間而製造得到乾膜光阻劑用脫膜液。
TMAH：氫氧化四甲銨(tetramethyl ammonium hydroxide)
NMP：1-甲基-2-吡咯烷酮(1-methyl-2-pyrrolidone)
MEA：單乙醇胺(monoethanol amine)
TT：甲苯基三唑(tolyltriazole)
NaOH：氫氧化鈉(sodium hydroxide)
HMTA：六亞甲基四胺(hexamethylene tetramine)
剝離力、腐蝕有無、及脫膜液之老化度測定試驗
以輥(roll)壓縮方式，於溫度約95℃、壓力3kgf/cm2，將乾膜光阻劑積層在形成有銅電路圖案及焊球基板上而製作成試驗片。將約2kg之在如前述表1所示的實施例、及比較例所製造的脫膜液、及前述製造的試驗片裝入噴射裝置，於約50℃、1kgf/cm2的條件下噴射約4分鐘之後，以純水(H2O)洗淨，使用氮氣進行乾燥。以肉眼及顯微鏡(SEM)觀察前述試驗片，測定剝離力及腐蝕有 無。又，處理100片之銅墊(copper pad)試驗片，以肉眼觀察因脫膜液老化所引起的銅墊之變色。
剝離力測定
如前述表2所示，由測定剝離力的結果，可明白：使用在實施例1~15所製造的脫膜液的情況係顯示出比使用在比較例1~5所製造的脫膜液之情況還更優異的效果。
第2a圖係顯示普通的金墊(Au pad)之照片。
比較第2b圖及第2c圖之照片時，第2b圖為使用在實施例3製造的脫膜液去除乾膜光阻劑後之照片，可明白在表面上沒有殘渣。但，第2c圖為使用在比較例2所製造的脫膜液去除乾膜光阻劑後之照片，可以確認在墊的外部有殘渣殘留，且在墊的邊緣部上也有殘渣殘留著。
腐蝕有無之測定
如前述表2所示，測定在去除乾膜光阻劑後之焊球(Sn/Pb)及銅墊(Cu pad)的腐蝕有無之結果，可以明白使用在實施例1~15所製造的脫膜液之情況係比使用在比較例1~5所製造的脫膜液之情況還更為優異的效果。
第3a圖及第4a圖係顯示普通的焊球及銅墊之照片。
比較第3b圖及第3c圖的照片，第3b圖為使用在實施例3所製造的脫膜液去除乾膜光阻劑後之焊球表面的照片，可 以確認：前述表面未被腐蝕。但，第3c圖為使用在比較例2所製造的脫膜液去除乾膜光阻劑後之焊球表面的照片，可以確認：前述表面已被腐蝕而損傷。
同樣地，比較第4b圖及第4c圖之照片，第4b圖為 使用在實施例3所製造的脫膜液去除乾膜光阻劑後之銅墊表面的照片，可以確認前述表面未被腐蝕。但，第4c圖為使用在比較例2所製造的脫膜液去除乾膜光阻劑後之銅墊表面的照片，可以確認：前述表面已被腐蝕而損傷。
以上，雖然基於具體實施例而詳細地說明本發明，然而是用以具體地說明本發明者，因而本發明不限定於此，只要具有本領域中通常知識者即能明白：在本發明的技術思想內是可以有變形及改良。本發明之單純的變形甚至變更中之任何一者皆屬於本發明之領域，本發明之具體的保護範圍係可經由添附的專利申請範圍而更為明確。
10‧‧‧電路圖案
20‧‧‧乾膜
21‧‧‧乾膜非曝光部
22‧‧‧乾膜曝光部
30‧‧‧焊球
100‧‧‧基板

Claims (13)

  1. 一種乾膜光阻脫膜劑組成物，包括：氫氧化物系化合物；鏈狀胺化合物；三唑化合物；以及純水(H2O)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之乾膜光阻脫膜劑組成物，其中該乾膜光阻脫膜劑組成物係含有0.5~15重量%之氫氧化物系化合物、1~40重量%之鏈狀胺化合物、0.5~5重量%之三唑化合物、及其餘部分的純水。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之乾膜光阻脫膜劑組成物，其中該乾膜光阻脫膜劑組成物係含有0.5~5重量%之氫氧化物系化合物、5~15重量%之鏈狀胺化合物、0.5~5重量%之三唑化合物、及其餘部分的純水。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之乾膜光阻脫膜組成物，更包括二醇、有機酸、界面活性劑、有機溶劑、消泡劑、或前述任兩者之混合物。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之乾膜光阻脫膜劑組成物，其中該氫氧化物系化合物為無機鹼氫氧化物、或烷基銨氫氧化物。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之乾膜光阻脫膜劑組成物，其中 該烷基銨氫氧化物為氫氧化四乙銨、氫氧化四甲銨、氫氧化四丁銨、氫氧化三甲基苄基銨、或前述任兩者之混合物。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之乾膜光阻脫膜劑組成物，其中該烷基銨氫氧化物為四甲銨氫氧化物。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之乾膜光阻脫膜劑組成物，其中該鏈狀胺化合物係為選自由單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、丙醇胺、二丙醇胺、三丙醇胺、異丙醇胺、二異丙醇胺、三異丙醇胺、2-(2-胺基乙氧基)乙醇、2-(2-胺基乙基胺基)乙醇、N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺、N-甲基乙醇胺、N-乙基乙醇胺、N-丁基乙醇胺、及N-甲基乙醇胺所組成之群組中的一種以上。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之乾膜光阻脫膜劑組成物，其中該鏈狀胺化合物為單乙醇胺。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之乾膜光阻脫膜劑組成物，其中該三唑化合物為甲苯基三唑。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之乾膜光阻脫膜劑組成物，其中該純水(H2O)係具有18(MΩ)以上之比電阻。
  12. 一種乾膜光阻劑之脫膜方法，包括：積層一乾膜於形成有一預定電路圖案之一基板上；對積層的該乾膜進行部分曝光以形成一乾膜曝光部及一 乾膜非曝光部；顯像及去除該乾膜非曝光部以形成一開口部；設置一焊球於形成於該開口部的該電路圖案上；以及令如申請專利範圍第1至11中任一項所述之乾膜光阻脫膜劑組成物接觸該乾膜曝光部。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之乾膜光阻劑之脫膜方法，其中在該乾膜光阻脫膜劑組成物接觸該乾膜曝光部之後，更包括：水洗一乾膜光阻劑之殘渣。
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