TW202121073A - 阻劑剝離液 - Google Patents
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Abstract
提供一種在銅/鉬的積層膜上將硬烘烤過的阻劑剝離時可抑制銅或鉬的底切之阻劑剝離液。此阻劑剝離液包括:
相對於剝離液總量為0.5〜5質量%的二級環胺;相對於前述二級環胺為5~10質量%的鹼性胺基酸;相對於前述鹼性胺基酸為10~30質量%的保護劑;相對於前述二級環胺為10〜50質量%的糖醇;有機極性溶劑;及水。
Description
本發明係有關於用來將在光微影(Photolithography)製程中所使用的光阻(Photoresist)剝離之阻劑(Resist)剝離液。
目前已提出能夠提供例如4K、8K的高畫質之播放的傳輸格式,而且也已展開播放的測試。也相應地提供具有大螢幕的電視。液晶電視為目前電視的主流,與畫素對應的電晶體形成於用來作為大螢幕的透明基板(玻璃)上。上述的形成步驟使用了光微影技術。
由於螢幕尺寸的增加,有必要減少形成於透明基板上的導電部分的電阻。為此,使用了銅作為導電部分。銅具有高導電性。然而,對透明基板的附著力低。因此,使用了鉬作為透明基板與銅之間的底塗層。
鉬係通常不易被腐蝕的金屬,但已知當鉬與銅形成兩層結構時,鉬會被顯著地腐蝕。
專利文獻1公開了一種剝離液,對在鉬層上設置了銅層之兩層結構的兩層進行蝕刻之後,在剝離阻劑層的剝離液中使用包含2個以上的氮而不具有2級或3級的烷醇胺、和硫醇基及醯胺結構之胺基酸,因此能夠抑制鉬的腐蝕並將阻劑剝離。
再者,專利文獻1的特徵還包括由於使用苯並三唑等的銅的腐蝕保護劑時會在銅表面上產生沉澱,因此不使用此腐蝕保護劑。
另外,相較於提交專利文獻1時所使用的透明基板,目前所使用的透明基板更大。因此,在藉由光微影技術在大螢幕上形成元件的情況下,會執行嚴格的生產管理,不允許任何一個元件的故障。因此,會要求不可發生與蝕刻誤差直接相關之塗佈的光阻膜的剝離問題。結果,曝光前的光阻的烘烤處理(也稱為煅燒處理)的溫度有升高的傾向。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 國際專利公開第2010/0738887號公報
[發明所欲解決的課題]
已知胺基酸係能夠強烈地腐蝕銅的物質。亦即,專利文獻1的剝離液係較低程度地使用腐蝕銅的胺類、和強烈地腐蝕銅的胺基酸,而並無使用銅的保護劑。然而,專利文獻1的剝離液抑制了銅的腐蝕也抑制了底塗層的鉬的腐蝕。
可認為其原因如以下所述。在使用剝離液時,氧在銅的表面上被還原。因此,電子從銅的表面供給至剝離液之側。此處,如果使用難以腐蝕銅的胺類,則電子會從鉬供給而不是從銅供給。因此,使得鉬被腐蝕。
另一方面,此處,藉由同時使用腐蝕銅的胺基酸,使得電子也從銅放出,進而抑制鉬的腐蝕。亦即,係藉由難以腐蝕銅的烷醇胺將阻劑剝離,而產生於銅表面上用於還原作用的電子不僅從鉬供給也從銅本身供給之方法。
換言之,係藉由特意地腐蝕些許的銅層以保護鉬層的方法,亦為試圖利用烷醇胺與胺基酸之間的平衡以保護這兩層的方法。
然而,相較於提交專利文獻1的時間點,目前在製程中的阻劑的煅燒溫度變高(硬烘烤),出現阻劑本身無法藉由烷醇胺剝離的狀況。因此,變得需要一種比烷醇胺更適合將硬烘烤後的阻劑分解之鹼性物質。
再者,相對於畫素附近的導電部分具有比較細的圖案,來自於每個畫素的導電部分被整合於螢幕周圍的部分中,因此具有寬度大的圖案。
如以上所述,在混合了寬度大的圖案和寬度小的圖案的狀態下使用強鹼時,會產生難以調整胺與胺基酸之間的平衡的問題。亦即,在此方法中,基本上在胺基酸少(胺多)時鉬被腐蝕,而在胺基酸多(胺少)時銅被腐蝕。然而,由於存在寬度大的圖案和寬度小的圖案兩者,因此可以取得胺基酸與胺之間的平衡的範圍變得非常狹窄,無法提供實質上取得平衡的剝離液。
[用於解決課題的手段]
本發明係有鑑於上述的問題所構思的,本發明提供在充分地剝離硬烘烤後的光阻的同時不論在寬度大的圖案的部分還是在寬度小的圖案的部分都能夠抑制鉬及銅的腐蝕之阻劑剝離液。
因此,在本發明中,在使用環胺、和胺基酸的前提之下,使用銅保護劑。而且,對胺添加過量的胺基酸,以抑制鉬的腐蝕,並利用保護劑調整銅的腐蝕程度。
更具體而言,根據本發明的阻劑剝離液包括:
相對於剝離液總量為0.5〜5質量%的二級環胺;
相對於前述二級環胺為5~10質量%的鹼性胺基酸;
相對於前述鹼性胺基酸為10~30質量%的保護劑;
相對於前述二級環胺為10〜50質量%的糖醇;
有機極性溶劑;和
水。
[本發明的效果]
根據本發明的阻劑剝離液,在難以腐蝕銅、強鹼性的二級環胺中過量地混入強烈地腐蝕銅的鹼性胺基酸。如此一來,銅會被腐蝕,但可根據保護劑的量來調整銅的腐蝕程度。 亦即,並非取得兩種腐蝕劑的平衡,而是藉由保護劑來抑制其中一種腐蝕劑的作用。因此,即使在存在寬度大的圖案和寬度小的圖案的情況下,也能夠將鉬的腐蝕及銅的腐蝕抑制於實際應用的範圍內。
再者,由於混合了糖醇,因此也能夠抑制鉬與銅之間的腐蝕。
而且,由於此剝離液的組成不包含無機的酸或無機的鹼,因此對鋁的導電部分也不會發生腐蝕。
以下對根據本發明的阻劑剝離液描述實施例並進行說明。另外,以下的說明描述了本發明的一實施形態及一實施例,而本發明並不限定於以下的說明。以下的說明在不脫離本發明的精神的情況下可以進行更改。再者,在以下的說明中,在表示範圍的情況下有時候會使用「〜」,其意味著從「以上(等於且大於此值)至以下(等於且小於此值)」的意思。
根據本發明的阻劑剝離液包括二級環胺、鹼性胺基酸、有機極性溶劑、保護劑、水、和糖醇。
再者,本發明的目標對象係在鉬上積層銅了的導電部分。特別是混合了寬度為大約5~15μm的導電部分、和寬度為300~500μm的導電部分。而且,還存在由鋁所構成的導電部分。
鉬的厚度為大約30~50nm,而銅的厚度為400~800nm。鋁的部分則具有200~400nm的厚度。關於這些厚度,有必要介於在實際應用上不會出現鉬的底切(undercut)、銅的腐蝕、鋁的腐蝕的問題之範圍內。
再者,阻劑為正型的光阻,其包含酚醛清漆樹脂及重氮萘醌(Diazonaphthoquinone)。而且,以在150℃以上進行了煅燒處理的光阻作為目標對象。光阻通常在大約100℃的溫度下進行熱處理。因此,150℃以上的熱處理稱為高溫處理(硬烘烤)。
二級環胺適合使用六亞甲基亞胺(CAS編號:111-49-9)、1-甲基吡咯啶(CAS編號:120-94-5)。六亞甲基亞胺及1-甲基吡咯啶能夠剝離硬烘烤後的光阻。相對於剝離液的總量,二級環胺的含量以0.5〜5質量%為佳,且以0.7〜2.0質量%為較佳。
胺基酸可以使用鹼性胺基酸。其能強烈地溶解銅。以使用精胺酸和離胺酸為特佳。雖然組胺酸被分類為鹼性胺基酸,但用於根據本發明的阻劑剝離液時對於鉬的抗腐蝕不太具有效果。
相對於環胺,胺基酸的含量為5〜10質量%,以6〜8質量%為佳。當換算成剝離液的總量時,則相當於0.025~0.5質量%。
保護劑為抑制胺基酸對銅的腐蝕的物質。具體而言,可為苯並三唑、5-甲基-1H-苯並三唑、2-巰基苯並咪唑、2-巰基苯並噻唑、2-巰基-5-甲基苯並咪唑、1- [N,N-雙(2-乙基己基)胺基甲基] -1H-苯並三唑、2,2′-[[((甲基-1H-苯並三唑-1-基)甲基]亞胺基]雙乙醇。因此,可從這些化合物群組中的至少一種物質作為金屬表面保護劑。
保護劑的量可調整為相對於鹼性胺基酸為10~30質量%。其相當於整個剝離液的0.0025~0.15質量%。如果保護劑的量相對於鹼性胺基酸而言為過多時,則銅的腐蝕被過度地抑制,使得鉬的腐蝕變多。然而,藉由將其含量設為介於上述的範圍內,不論導電部的寬度為大或小,都能夠適當地取得鉬的腐蝕及銅的腐蝕之間的平衡。
糖醇能夠防止鉬與銅之間的界線的腐蝕(稱為「銅的底切」)。適合使用甘油或山梨糖醇作為糖醇。相對於環胺,糖醇的含量以10〜50質量%為佳。其相當於相對剝離溶液的總量為0.05~2.5質量%。
有機極性溶劑以非質子性有機溶劑為佳。質子性有機溶劑容易使得底塗層的鉬發生腐蝕。具體而言,有機極性溶劑,以二乙基甲醯胺、N-甲基甲醯胺、二甲基甲醯胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、四氫呋喃、二甲基亞碸等為可適用。
水的量適合為剝離液的總量的10~30質量%。再者,有機極性溶劑可為上述的環胺、水、保護劑及糖醇的殘留物。
[實施例]
以下描述根據本發明的阻劑剝離液的實施例。製作出具有以下所示之組成的實施例及比較例的樣本剝離液,並對阻劑剝離用試驗片進行阻劑剝離試驗。
<阻劑剝離用試驗片>
在玻璃基板上沉積厚度為30nm的鉬(Mo),並在其上積層厚度為500nm的銅(Cu)。再於其上積層厚度為300nm的SiN。將此稱為矽積層片。
在矽積層片上的SiN層的預定位置處形成直徑為1μm的接觸窗孔(contact hole)。然後進一步積層厚度為30nm的鉬(Mo),並在其上積層厚度為500nm的銅(Cu)。
接著,在最上層的銅層上塗佈正型的光阻,並在預定的溫度下煅燒(烘烤)。另外,通常會在150℃下進行大約2分鐘的高溫烘烤,然而為了確認阻劑剝離液的剝離力,在170℃下進行了5分鐘的烘烤。如此一來,阻劑膜進行了強烈的煅燒處理。在烘烤後,曝光出閘極(gate)線的圖案並顯影,然後蝕刻上層的銅層及鉬層,以得到阻劑剝離用銅試驗片。
亦即,在阻劑剝離用銅試驗片中,具有蝕刻了閘極線的圖案之鉬層及銅層,且其上沉積了煅燒處理後的阻劑膜。再者,此阻劑膜也覆蓋接觸窗孔部分。
再者,在矽積層片上沉積厚度為500nm的鋁(Al),並以與阻劑剝離用銅試驗片相同的方式在鋁層蝕刻出閘極線的圖案。阻劑層的煅燒處理也同樣在170℃下進行5分鐘。如以上所述以得到阻劑剝離用鋁試驗片。
<評估>
作為評估將阻劑剝離的能力(以下稱為「剝離力」),利用加溫至40℃的各種剝離液對各個試驗片進行40秒的處理,並使用光學顯微鏡確認阻劑的殘留狀態。然後,將在表面上明顯殘留有阻劑的情況評估為「╳」(表示不合格或失敗的意思),而若在沒有發生問題的狀態下將阻劑剝離則評估為「○」(表示合格或成功的意思)。
再者,作為評估抑制金屬表面的腐蝕(以下稱為「金屬損傷」)的能力,將試驗片浸入40℃的樣本剝離液中進行4分鐘的處理之後,使用SEM(Scanning Electron Microscope)觀察試驗片的金屬膜的腐蝕狀態。在上述觀察中,以表面放大視角及剖面視角觀察被蝕刻的部分。
在表面放大視角中,確認銅層及鋁層的表面的腐蝕狀態。特別是確認閘極線的表面及接觸窗孔的邊緣部上的銅的狀態。再者,在剖面視角中,確認被蝕刻後的金屬層的傾斜面的粗糙狀態、傾斜角及銅的底切。
然後,在各個視角中,將被判斷為製造不合格的狀態評估為「x」(表示不合格或失敗的意思),並將被判斷為製造合格的狀態評估為「○」(表示合格或成功的意思)。
<樣本剝離液>
以下記載了各種樣本剝離液的組成。有時候也會使用以下的縮寫表示以下的各種化合物。六亞甲基亞胺:HMI(CAS編號:111-49-9)、1-甲基吡咯啶:1M-PRL(CAS編號:120-94-5)、二乙基甲醯胺:DEF(CAS編號:617-84-5)、二甘醇單丁醚:BDG(CAS編號:112-34-5)、N-甲基甲醯胺:NMF(CAS編號:123-39-7)、2,2'-[[[(甲基-1H-苯並三唑-1-基)甲基]亞胺基]雙乙醇:MBET(CAS編號:88477-37-6)、N-甲基-2-吡咯烷酮:NMP(CAS編號:872-50-4)、哌嗪:PIZ(CAS編號:110-85-0)、N-甲基乙醇胺:MMA(CAS編號:109-83-1)。5-甲基苯並三唑:5M-BTA(CAS編號:136-85-6)、精胺酸:Arg(CAS編號:74-79-3)、離胺酸:Lys(CAS編號:70-54-2)、組胺酸:His(CAS編號:71-00-1)、甘油:Glycerol (CAS編號:56-81-5)、山梨糖醇:Stol(CAS編號:50-70-4)。
(實施例1)
使用以下的組成製備出實施例1的樣本剝離液。
1.0g作為環胺化合物的HMI、
0.07g作為胺基酸的Arg(相對於環胺化合物為7質量%)、
0.01g作為保護劑的MBET(相對於胺基酸為14.3質量%)、
0.30g作為糖醇的Glycerol(相對於環胺化合物為30質量%)、
71.62g作為極性溶劑的NMP、27.0g的水,將以上成分混合作為實施例1的樣本。
(實施例2)
使用以下的組成製備出實施例2的樣本剝離液。
4.0g作為環胺化合物的HMI、
0.32g作為胺基酸的Arg(相對於環胺化合物為8質量%)、
0.09g作為保護劑的MBET(相對於胺基酸為28.1質量%)、
1.60g作為糖醇的Glycerol(相對於環胺化合物為40質量%)、
66.99g作為極性溶劑的DEF、27.0g的水,將以上成分混合作為實施例2的樣本。
(實施例3)
使用以下的組成製備出實施例3的樣本剝離液。
1.0g作為環胺化合物的1M-PRL、
0.07g作為胺基酸的Arg(相對於環胺化合物為7質量%)、
0.01g作為保護劑的MBET(相對於胺基酸為14.3質量%)、
0.30g作為糖醇的Glycerol(相對於環胺化合物為30質量%)、
71.62g作為極性溶劑的DEF、27.0g的水,將以上成分混合作為實施例3的樣本。
(實施例4)
使用以下的組成製備出實施例4的樣本剝離液。
4.0g作為環胺化合物的1M-PRL、
0.32g作為胺基酸的Arg(相對於環胺化合物為8質量%)、
0.09g作為保護劑的5M-BTA(相對於胺基酸為28.1質量%)、
1.60g作為糖醇的Glycerol(相對於環胺化合物為40質量%)、
66.99g作為極性溶劑的NMF、27.0g的水,將以上成分混合作為實施例4的樣本。
(實施例5)
使用以下的組成製備出實施例5的樣本剝離液。
3.0g作為環胺化合物的1M-PRL、
0.21g作為胺基酸的Arg(相對於環胺化合物為7質量%)、
0.03g作為保護劑的MBET(相對於胺基酸為14.3質量%)、
0.90g作為糖醇的Stol(相對於環胺化合物為30質量%)、
68.86g作為極性溶劑的DEF、27.0g的水,將以上成分混合作為實施例5的樣本。
(實施例6)
使用以下的組成製備出實施例6的樣本剝離液。
1.0g作為環胺化合物的1M-PRL、
0.07g作為胺基酸的Lys(相對於環胺化合物為7質量%)、
0.01g作為保護劑的MBET(相對於胺基酸為14.3質量%)、
0.10g作為糖醇的Glycerol(相對於環胺化合物為10質量%)、
71.82g作為極性溶劑的NMP、27.0g的水,將以上成分混合作為實施例6的樣本。
(比較例1)
使用以下的組成製備出比較例1的樣本剝離液。
1.0g作為環胺化合物的HMI、
0.03g作為胺基酸的Arg(相對於環胺化合物為3質量%)、
0.006g作為保護劑的MBET(相對於胺基酸為20質量%)、
0.30g作為糖醇的Glycerol(相對於環胺化合物為30質量%)、
71.664g作為極性溶劑的NMP、27.0g的水,將以上成分混合作為比較例1的樣本。
(比較例2)
使用以下的組成製備出比較例2的樣本剝離液。
4.0g作為環胺化合物的HMI、
0.60g作為胺基酸的Arg(相對於環胺化合物為15質量%)、
0.18g作為保護劑的MBET(相對於胺基酸為30質量%)、
1.60g作為糖醇的Glycerol(相對於環胺化合物為40質量%)、
66.62g作為極性溶劑的DEF、27.0g的水,將以上成分混合作為比較例2的樣本。
(比較例3)
使用以下的組成製備出比較例3的樣本剝離液。
1.0g作為環胺化合物的1M-PRL、
0.07g作為胺基酸的Arg(相對於環胺化合物為7質量%)、
0.003g作為保護劑的MBET(相對於胺基酸為4.3質量%)、
0.30g作為糖醇的Glycerol(相對於環胺化合物為30質量%)、
71.627g作為極性溶劑的DEF、27.0g的水,將以上成分混合作為比較例3的樣本。
(比較例4)
使用以下的組成製備出比較例4的樣本剝離液。
4.0g作為環胺化合物的1M-PRL、
0.32g作為胺基酸的Arg(相對於環胺化合物為8質量%)、
0.10g作為保護劑的5M-BTA(相對於胺基酸為31質量%)、
1.60g作為糖醇的Glycerol(相對於環胺化合物為40質量%)、
66.98g作為極性溶劑的NMF、27.0g的水,將以上成分混合作為比較例4的樣本。
(比較例5)
使用以下的組成製備出比較例5的樣本剝離液。
1.0g作為環胺化合物的PIZ、
0.07g作為胺基酸的Arg(相對於環胺化合物為7質量%)、
0.01g作為保護劑的MBET(相對於胺基酸為14.3質量%)、
0.30g作為糖醇的Glycerol(相對於環胺化合物為30質量%)、
71.62g作為極性溶劑的DEF、27.0g的水,將以上成分混合作為比較例5的樣本。
(比較例6)
使用以下的組成製備出比較例6的樣本剝離液。
1.0g作為環胺化合物的MMA、
0.07g作為胺基酸的Lys(相對於環胺化合物為7質量%)、
0.01g作為保護劑的MBET(相對於胺基酸為14.3質量%)、
0.10g作為糖醇的Glycerol(相對於環胺化合物為10質量%)、
71.82g作為極性溶劑的NMP、27.0g的水,將以上成分混合作為比較例6的樣本。
(比較例7)
使用以下的組成製備出比較例7的樣本剝離液。
3.0g作為環胺化合物的HMI、
0.21g作為胺基酸的Lys(相對於環胺化合物為7質量%)、
0.03g作為保護劑的MBET(相對於胺基酸為14.3質量%)、
0.00g作為糖醇的Glycerol(不含糖醇)、
69.76g作為極性溶劑的NMP、27.0g的水,將以上成分混合作為比較例7的樣本。
(比較例8)
使用以下的組成製備出比較例8的樣本剝離液。
1.0g作為環胺化合物的1M-PRL、
0.07g作為胺基酸的Arg(相對於環胺化合物為7質量%)、
0.01g作為保護劑的MBET(相對於胺基酸為14.3質量%)、
0.30g作為糖醇的Glycerol(相對於環胺化合物為30質量%)、
71.62g作為極性溶劑的BDG、27.0g的水,將以上成分混合作為比較例8的樣本。
(比較例9)
使用以下的組成製備出比較例9的樣本剝離液。
1.0g作為環胺化合物的1M-PRL、
0.07g作為胺基酸的His(相對於環胺化合物為7質量%)、
0.01g作為保護劑的MBET(相對於胺基酸為14.3質量%)、
0.30g作為糖醇的Glycerol(相對於環胺化合物為30質量%)、
71.62g作為極性溶劑的DEF、27.0g的水,將以上成分混合作為比較例9的樣本。
製備上述的樣本剝離液,並進行剝離試驗。關於實施例的樣本剝離液的組成及剝離試驗的結果如表1所示,而關於比較例的樣本剝離液的組成及剝離試驗的結果如表2及表3所示。
[表1]
分類 | 實施例1 | 實施例2 | 實施例3 | |||||||||
組成 | 胺 | HMI | 1.0g | HMI | 4.0g | 1M-PRL | 1.0g | |||||
胺基酸 | Arg | 0.07g | Arg | 0.32g | Arg | 0.07g | ||||||
保護劑 | MBET | 0.01g | MBET | 0.09g | MBET | 0.01g | ||||||
糖醇 | Glycerol | 0.30g | Glycerol | 1.60g | Glycerol | 0.30g | ||||||
極性溶劑 | NMP | 71.62g | DEF | 66.99g | DEF | 71.62g | ||||||
水 | 27.0g | 水 | 27.0g | 水 | 27.0g | |||||||
100.00g | 100.00g | 100.00g | ||||||||||
剝離力 | 評估基板 額外烘烤條件 | 170℃x5min | 170℃x5min | 170℃x5min | ||||||||
剝離溫度條件 | 40℃ | 40℃ | 40℃ | |||||||||
剝離完成時間 | 光學顯微鏡 | ○ 40sec | ○ 40sec | ○ 40sec | ||||||||
金屬損傷 | 閘極線(Cu/Mo) 粗線部 | 表面SEM | ○ | ○ | ○ | |||||||
處理時間:4min | 剖面STEM | ○ | ○ | ○ | ||||||||
接觸窗孔(Cu) | 表面SEM | ○ | ○ | ○ | ||||||||
處理時間:4min | 剖面STEM | ○ | ○ | ○ | ||||||||
閘極線(Al) | 表面SEM | ○ | ○ | ○ | ||||||||
處理時間:4min | 剖面SEM | ○ | ○ | ○ | ||||||||
HMI : 六亞甲基亞胺 | ||||||||||||
1M-PRL : 1-甲基吡咯啶 | ||||||||||||
NMP : N-甲基-2-吡咯烷酮 | ||||||||||||
DEF : 二乙基甲醯胺 | ||||||||||||
NMF : N-甲基甲醯胺 | ||||||||||||
MBET : 2,2'-[[((甲基-1H-苯並三唑-1-基)甲基]亞胺基]雙乙醇 | ||||||||||||
5M-BTA : 5-甲基苯並三唑 | ||||||||||||
Arg : 精胺酸 | ||||||||||||
Lys : 離胺酸 | ||||||||||||
Glycerol : 甘油 | Stol : 山梨糖醇 | |||||||||||
[表2]
分類 | 比較例1 | 比較例2 | 比較例3 | |||||||||
組成 | 胺 | HMI | 1.0g | HMI | 4.0g | 1M-PRL | 1.0g | |||||
胺基酸 | Arg | 0.03g | Arg | 0.60g | Arg | 0.07g | ||||||
保護劑 | MBET | 0.006g | MBET | 0.18g | MBET | 0.003g | ||||||
糖醇 | Glycerol | 0.30g | Glycerol | 1.60g | Glycerol | 0.30g | ||||||
極性溶劑 | NMP | 71.664g | DEF | 66.62g | DEF | 71.627g | ||||||
水 | 27.0g | 水 | 27.0g | 水 | 27.0g | |||||||
100.00g | 100.00g | 100.00g | ||||||||||
剝離力 | 評估基板 額外烘烤條件 | 170℃x5min | 170℃x5min | 170℃x5min | ||||||||
剝離溫度條件 | 40℃ | 40℃ | 40℃ | |||||||||
剝離完成時間 | 光學顯微鏡 | ○ 40sec | ○ 40sec | ○ 40sec | ||||||||
金屬損傷 | 閘極線(Cu/Mo) 粗線部 | 表面SEM | ○ | ╳ | ╳ | |||||||
處理時間:4min | 剖面STEM | ╳(U.C.) | ○ | ○ | ||||||||
接觸窗孔(Cu) | 表面SEM | ○ | ╳ | ╳ | ||||||||
處理時間:4min | 剖面STEM | ○ | ╳ | ╳ | ||||||||
閘極線(Al) | 表面SEM | ○ | ○ | ○ | ||||||||
處理時間:4min | 剖面SEM | ○ | ○ | ○ | ||||||||
HMI : 六亞甲基亞胺 | PIZ : 哌嗪 | |||||||||||
1M-PRL : 1-甲基吡咯啶 | MMA : N-甲基乙醇胺 | |||||||||||
NMP : N-甲基-2-吡咯烷酮 | ||||||||||||
DEF : 二乙基甲醯胺 | ||||||||||||
NMF : N-甲基甲醯胺 | ||||||||||||
MBET : 2,2'-[[((甲基-1H-苯並三唑-1-基)甲基]亞胺基]雙乙醇 | ||||||||||||
5M-BTA : 5-甲基苯並三唑 | ||||||||||||
Arg : 精胺酸 | ||||||||||||
Lys : 離胺酸 | ||||||||||||
Glycerol : 甘油 | ||||||||||||
[表3]
分類 | 比較例7 | 比較例8 | 比較例9 | |||||
組成 | 胺 | HMI | 3.0g | 1M-PRL | 1.0g | 1M-PRL | 1.0g | |
胺基酸 | Lys | 0.21g | Arg | 0.07g | His | 0.07g | ||
保護劑 | MBET | 0.03g | MBET | 0.01g | MBET | 0.01g | ||
糖醇 | Glycerol | 0.00g | Glycerol | 0.30g | Glycerol | 0.30g | ||
極性溶劑 | NMP | 69.76g | BDG | 71.62g | DEF | 71.62g | ||
水 | 27.0g | 水 | 27.0g | 水 | 27.0g | |||
100.00g | 100.00g | 100.00g | ||||||
剝離力 | 評估基板 額外烘烤條件 | 170℃x5min | 170℃x5min | 170℃x5min | ||||
剝離溫度條件 | 40℃ | 40℃ | 40℃ | |||||
剝離完成時間 | 光學顯微鏡 | ○ 40sec | ○ 40sec | ○ 40sec | ||||
金屬損傷 | 閘極線(Cu/Mo) 粗線部 | 表面SEM | ○ | ○ | ╳ | |||
處理時間:4min | 剖面STEM | ╳(Cu U.C.) | ╳(U.C.) | ╳(U.C.) | ||||
接觸窗孔(Cu) | 表面SEM | ○ | ○ | ╳ | ||||
處理時間:4min | 剖面STEM | ○ | ○ | ╳ | ||||
閘極線(Al) | 表面SEM | ○ | ○ | ○ | ||||
處理時間:4min | 剖面SEM | ○ | ○ | ○ | ||||
HMI : 六亞甲基亞胺 | PIZ : 哌嗪 | |||||||
1M-PRL : 1-甲基吡咯啶 | MMA : N-甲基乙醇胺 | |||||||
NMP : N-甲基-2-吡咯烷酮 | ||||||||
DEF : 二乙基甲醯胺 | BDG : 二甘醇單丁醚 | |||||||
NMF : N-甲基甲醯胺 | ||||||||
MBET : 2,2'-[[((甲基-1H-苯並三唑-1-基)甲基]亞胺基]雙乙醇 | ||||||||
5M-BTA : 5-甲基苯並三唑 | ||||||||
Arg : 精胺酸 | His : 組胺酸 | |||||||
Lys : 離胺酸 | ||||||||
Glycerol : 甘油 |
參照表1,為本發明的組合物之實施例1至實施例6,能夠在40℃、40秒的處理條件下,將在170℃、5分鐘的條件下施加了熱處理之阻劑膜剝離。 因此,將剝離力評估為「○」。再者,在藉由SEM觀察時,閘極線及接觸窗孔中的銅膜也具有良好的狀態,故亦將金屬損傷評估為「○」。再者,針對由於鉬的腐蝕所引起的底切和鉬與銅之間的銅的底切也評估為「○」。 此外,鋁層的剝離力亦評估為「○」。另外,關於鋁,在實施例及比較例中都沒有發生問題。
另一方面,比較例1及比較例2係胺基酸過少的情況(比較例1)和過多的情況(比較例2)。當胺基酸過少時會發生鉬的底切。這是因為無法適當地腐蝕銅膜的緣故。另一方面,當胺基酸過多時銅的表面會被腐蝕。
再者,比較例3及比較例4係保護劑過少的情況(比較例3)和過多的情況(比較例4)。當保護劑過少時無法防止胺基酸對銅膜的腐蝕。另一方面,當保護劑過多時,銅表面不會被腐蝕,而會發生鉬的腐蝕(底切)。
在比較例5中,胺係哌嗪。雖然哌嗪為環狀胺,但無法剝離硬烘烤過的阻劑膜。比較例6係以N-甲基乙醇胺(鏈烷醇胺)取代胺的情況,然而在這種情況下,也無法剝離硬烘烤過的阻劑膜。
比較例7係不添加糖醇的情況。在這種情況下,鉬與銅之間發生腐蝕,且發生了銅的底切(在表中以「Cu U.C.」表示)。
比較例8係將為質子性有機溶劑的二甘醇單丁醚作為極性溶劑的情況。當將有機極性溶劑質子化時,容易發生鉬的底切。
比較例9係使用組胺酸作為胺基酸的情況。雖然組胺酸屬於鹼性胺基酸,但發生了鉬的底切。在根據本發明的剝離液的組合物中,可認為組胺酸對銅的腐蝕性低於離胺酸和精胺酸。
如以上所述,在藉由光微影技術形成由鉬、銅及鋁所構成的佈線時,根據本發明的阻劑剝離液能夠抑制由於鉬和銅的腐蝕所引起的表面粗糙和底切。
[產業上的可利性]
本發明能夠適用於大面積的顯示裝置的製造過程中的阻劑剝離步驟。
無。
無。
Claims (5)
- 一種阻劑剝離液,包括: 相對於剝離液總量為0.5〜5質量%的二級環胺; 相對於前述二級環胺為5~10質量%的鹼性胺基酸; 相對於前述鹼性胺基酸為10~30質量%的保護劑; 相對於前述二級環胺為10〜50質量%的糖醇; 有機極性溶劑;以及 水。
- 如請求項1所述之阻劑剝離液,其中前述二級環胺係六亞甲基亞胺和1-甲基吡咯啶中的至少一者。
- 如請求項1所述之阻劑剝離液,其中前述鹼性胺基酸包含精胺酸和離胺酸中的至少一者。
- 如請求項1所述之阻劑剝離液,其中前述保護劑係選自苯並三唑、5-甲基-1H-苯並三唑、2-巰基苯並咪唑、2-巰基苯並噻唑、2-巰基-5-甲基苯並咪唑、1- [N,N-雙(2-乙基己基)胺基甲基] -1H-苯並三唑、2,2'-[[[(甲基-1H-苯並三唑-1-基)甲基]亞胺基]雙乙醇中的至少一者。
- 如請求項1所述之阻劑剝離液,其中前述糖醇係甘油和山梨糖醇中的至少一者。
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