TW202129438A - 用於移除光阻的剝離劑組合物及使用其的光阻剝離方法 - Google Patents
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Abstract
發明是關於一種用於移除光阻的剝離劑組合物,剝離劑組合物具有極佳光阻剝離力,且可在剝離製程期間抑制下部金屬層的腐蝕及有效地移除氧化物;及一種使用剝離劑組合物的光阻剝離方法。用於移除光阻的所述剝離劑組合物包括:醯胺化合物,其中氮經碳數目為1至5的1個至2個直鏈或分支鏈烷基取代;胺化合物;極性有機溶劑;水合肼;以及三唑類化合物。
Description
[ 相關申請案的交叉參考 ]
本申請案主張2020年1月20日在韓國智慧財產局申請的韓國專利申請案第10-2020-0007112號的優先權及權益,其全部內容以引用的方式併入本文中。
本發明是關於一種用於移除光阻的剝離劑組合物及一種使用所述光阻的剝離劑組合物的光阻剝離方法。更特定而言,本發明是關於一種用於移除光阻的剝離劑組合物,所述剝離劑組合物具有極佳光阻剝離力,且可在剝離製程期間抑制下部金屬層的腐蝕及有效地移除氧化物;及一種使用所述剝離劑組合物的光阻剝離方法。
液體顯示元件的微電路製程或半導體積體電路的製造製程包含:在基板上形成各種下部層,諸如導電金屬層(諸如鋁、鋁合金、銅、銅合金、鉬、鉬合金以及類似者)或絕緣層(諸如氧化矽層、氮化矽層、光丙烯酸絕緣層以及類似者);在下部層上均一地塗佈光阻;且視情況,曝光於光;顯影以形成光阻圖案;以及隨後使用光阻圖案作為遮罩來圖案化下部層。
在圖案化製程之後,進行移除殘留在下部層上的光阻的製程,且出於此目的,使用用於移除光阻的剝離劑組合物。
此前,包含胺化合物、質子極性溶劑以及非質子極性溶劑以及類似者的剝離劑組合物已廣泛地已知且主要使用。已知此類剝離劑組合物在一定程度上展示光阻移除及剝離力。
然而,在現有剝離劑組合物用於剝離大量光阻的情況下,胺化合物的分解隨著時間而加速,從而隨著時間流逝降低剝離力及沖洗力以及類似者。
特定而言,根據剝離劑組合物的使用的數目,若剩餘光阻的部分溶解於剝離劑組合物中,則可進一步加速此類問題。
且,在銅金屬層用作下部層的情況下,在剝離製程期間由於腐蝕可能產生污點及外來物質,且氧化銅不可有效地移除。
在先前技術部分中所揭露的以上資訊僅用於增加對本發明先前技術的瞭解,且因此其可能含有不形成為所屬技術領域中具有通常知識者在本國已知的先前技術的資訊。
[ 技術問題 ]
本發明已致力於提供一種用於移除光阻的剝離劑組合物及一種使用其的光阻剝離方法,所述剝離劑組合物具有極佳光阻剝離力的優勢,且在剝離製程期間抑制所述下部金屬層的腐蝕及有效移除氧化物。
[ 技術解決方案 ]
本發明的例示性實施例提供一種用於移除光阻的剝離劑組合物,包括:醯胺化合物,其中氮經碳數目為1至5的1個至2個直鏈或分支鏈烷基取代;胺化合物;極性有機溶劑;水合肼(hydrazine hydrate,NH2
NH2
·nH2
O);以及三唑類化合物。
本發明的另一實施例提供一種光阻的剝離方法,包括以下步驟:在其上形成下部層的基板上形成光阻圖案;利用光阻圖案圖案化下部層;以及使用用於移除光阻的剝離劑組合物剝離光阻。
下文,根據本發明的具體實施例將詳細解釋用於移除光阻的剝離劑組合物及使用其的光阻剝離方法。
本文中所使用的術語僅用於解釋例示性實施例,且不意欲限制本發明。
除非明確地陳述或自自上下文顯而易見不意欲此,否則單數表達包含其複數表達。如本文中所使用,術語「包括」或「具有」等意欲指定已實踐的特徵、數目、步驟、構造部件或其組合的存在,且其不意欲排除存在或添加一或多個其他特徵、數目、步驟、構造部件或其組合的可能性。
儘管可對本發明進行各種修改且本發明可具有各種形式,但將在下文詳細示出且解釋具體實例。然而應理解,此等不意欲將本發明限制於具體揭露內容,且在不脫離本發明的精神及技術範疇的情況下,本發明包含其所有修改、等效物或替代物。
根據本發明的實施例,提供一種用於移除光阻的剝離劑組合物,包括:醯胺化合物,其中氮經碳數目為1至5的1個至2個直鏈或分支鏈烷基取代;胺化合物;極性有機溶劑;水合肼(hydrazine hydrate,NH2
NH2
·nH2
O);以及三唑類化合物。
發明者對用於移除光阻的剝離劑組合物進行研究;經由實驗確認,用於移除光阻的包括上文所解釋的組分的剝離劑組合物對於光阻具有極佳剝離力,且可在剝離製程期間抑制下部金屬層的腐蝕及有效地移除氧化物;以及完成本發明。
隨著顯示高解析度模型的增加,當使用具有較低電阻的TFT、銅佈線的金屬時,其中障壁(barrier wall)金屬鉬(Mo)用作下部層,且藉由氧化還原電位來產生具有較低氧化還原電位的鉬的腐蝕。然而,當進行用於移除光阻的剝離製程時,由剝離劑產生銅/鉬之間的損壞(damage),從而產生質量問題,且因此存在改良用於防止剝離劑腐蝕的防腐蝕試劑的需求。
如上文所描述,上文實施例的用於移除光阻的剝離劑組合物包括:醯胺化合物,其中氮經碳數目為1至5的1個至2個直鏈或分支鏈烷基取代;胺化合物;以及極性有機溶劑,且因此可能維持極佳剝離力且有效地移除金屬氧化物,以及此外,所述剝離劑組合物包括所述水合肼及三唑類化合物,且因此可能實現抑制下部金屬層的腐蝕的效應。
特定而言,由於上文實施例的用於移除光阻的剝離劑組合物包括水合肼及三唑類化合物以及胺化合物,故所述剝離劑組合物可最大化防止含金屬的下部層(諸如含銅層,尤其銅/鉬金屬層)的腐蝕的效應,當移除光阻圖案,且相較於單獨使用水合肼或三唑類化合物或使用此前已知防腐蝕試劑的情況時,所述剝離劑組合物可利用等效量或甚至利用更少量來更有效地抑制所述含金屬的下部層的腐蝕。
胺化合物、水合肼以及三唑類化合物的協同效應出現似乎由胺化合物起溶解光阻以移除的作用引起,使三唑類化合物的胺基(amino group)的非共用電子對與下部層的金屬(例如銅)結合,從而起防止腐蝕的作用,且水合肼起抑制金屬的腐蝕的作用,且同步執行與胺化合物相同的功能,從而對光阻移除有效。
上文實施例的用於移除光阻的剝離劑組合物在剝離劑製程之後立即在DIW沖洗製程期間移除,從而改良含金屬的下部層與基板之間的接觸電阻,例如改良閘極(gate)(Cu)與PXL(ITO)之間的接觸電阻。
其中,儘管三唑類化合物的實例不受具體限制,其可為例如由以下組成之群中選出的一或多者:2,2'[[(甲基-1H-苯并三唑-1-基)甲基]亞胺基]雙乙醇(2,2’[[(methyl-1H-benzotriazole-1-yl)methyl]imino]bisethanol)、4,5,6,7-四氫-1H-苯并三唑(4,5,6,7-tetrahydro-1H-benzotriazole)、1H-苯并三唑(1H-benzotriazole)、1H-1,2,3-三唑(1H-1,2,3-triazole)或甲基1H-苯并三唑(methyl 1H-benzotriazole)。
同時,基於整個組合物,三唑類化合物可包含在0.01重量%至5.0重量%、或0.02重量%至2.0重量%、或0.05重量%至1.0重量%的含量中。若三唑類化合物的含量小於整個組合物的0.01重量%,則可能難以有效地抑制下部層上的腐蝕。且,若三唑類化合物的含量大於整個組合物的5.0重量%,則大量防腐蝕試劑可吸附且殘留在下部層上,從而降低含銅下部層的電特性,尤其銅/鉬金屬層及類似者。
相較於使用此前已知防腐蝕試劑的情況,三唑類化合物可利用等效量或甚至利用更少量來有效防止含金屬的下部層的腐蝕,且此類效應可在以具體含量與胺化合物及水合肼結合使用時最大化。
同時,基於所述整個組合物,所述水合肼可包含在0.01重量%至10重量%、或0.02重量%至8重量%、或0.05重量%至5重量%的含量中。若水合肼的含量小於整個組合物的0.01重量%,則不可抑制下部層上的腐蝕,或可對光阻的移除無影響。且,若水合肼的含量大於整個組合物的10重量%,則由於過量的水合肼,可能降低金屬之間的接觸電阻,且胺基的功能可能變得強於抑制腐蝕的功能,且因此下部層上及金屬表面上可能出現腐蝕。
相較於使用此前已知防腐蝕試劑的情況,水合肼可利用等效量或甚至利用更少量來更有效地防止含金屬的下部層的腐蝕,且此類效應可在以具體含量與胺化合物及三唑類化合物結合使用時最大化。
同時,水合肼與三唑類化合物之間的重量比可為50:1至1:10、或40:1至1:8、或10:1至1:5、或1:1至1:3。由於水合肼及三唑類化合物具有上文所解釋的重量比,故相較於其中水合肼或三唑類化合物分別單獨使用,或水合肼或三唑類化合物分別與另一防腐蝕試劑結合使用的情況,用於移除光阻的剝離劑組合物可對下部金屬層具有最大化防腐蝕效應,且可對下部金屬層具有更佳防腐蝕效應。
且,用於移除光阻的剝離劑組合物可包括胺化合物。胺化合物可賦予用於移除光阻的剝離劑組合物光阻剝離力,且具體而言,其可執行溶解光阻以移除的功能。
基於整個化合物,胺化合物可包含在約0.1重量%至10重量%、或0.5重量%至7重量%、或1重量%至5重量%的含量中。在胺化合物的此類範圍內,上文實施例的剝離劑組合物可不僅展示極佳剝離力,而且減小由於過量的胺引起製程的經濟可行性及效率的降低,且減小廢液的產生。若包含過度大量胺化合物,則可引起下部層(例如,含銅的下部層)的腐蝕,因此可能必需使用大量防腐蝕試劑以抑制腐蝕。在此情況下,由於大量防腐蝕試劑,大量防腐蝕試劑可吸附且殘留在下部層的表面上,從而降低含銅下部層的電特性。
具體而言,若胺化合物的含量小於整個組合物的0.1重量%,則可減小用於移除光阻的剝離劑組合物的剝離力,且若胺化合物的含量大於整個組合物的10重量%,由於包含過量的胺化合物,可降低製程的經濟可行性及效率。
儘管胺化合物的種類不受具體限制,胺化合物可包含重量平均分子量為95公克/莫耳(g/mol)或大於95公克/莫耳的一或多種環胺化合物。
儘管環胺化合物的實例不受具體限制,但例如可使用1-咪唑啶醇(1-imidazolidine ethanol)、4-咪唑啶醇(4-imidazolidine ethanol)、羥基乙基哌嗪(hydroxyethylpiperazine;HEP)、胺基乙基哌嗪(aminoethylpiperazine)以及類似者。
同時,胺化合物可更包括重量平均分子量為95公克/莫耳或大於95公克/莫耳的線性胺化合物。
重量平均分子量為95公克/莫耳或大於95公克/莫耳的線性胺化合物可恰當地移除下部層(例如含銅層上)上的天然氧化物層,以進一步改善含銅層與上部絕緣層(例如氮化矽層)之間的層間黏著力,以及對光阻的剝離力。
儘管重量平均分子量為95公克/莫耳或大於95公克/莫耳的線性胺化合物的所述實例不受具體限制,其可包含例如(2-胺基乙氧基)-1-乙醇((2-aminoethoxy)-1-ethanol;AEE)胺基乙基乙醇胺(aminoethyl ethanol amine;AEEA)、甲基二乙醇胺(methyl diethanolamine;MDEA)、二乙醚三胺(diethylene triamine;DETA)、二乙醇胺(diethanolamine;DEA)、二乙胺基乙醇(diethylaminoethanol;DEEA)、三乙醇胺(triethanolamine;TEA)、三伸乙基四胺(triethylene tetraamine;TETA)或其混合物。
且,按胺化合物的100重量份計,上文所解釋的水合肼可包含在1重量份至100重量份、或1.5重量份至50重量份、或2重量份至20重量份的量中。
同時,按胺化合物胺化合物的100重量份計,上文所解釋的三唑類化合物可包含在1重量份至25重量份、或1.5重量份至20重量份、或2重量份至15重量份的量中。
如上文所描述,在用於移除光阻的剝離劑組合物中,胺化合物為展示剝離力的組分,且起溶解光阻以移除的作用,且水合肼及三唑類化合物起抑制下部金屬層的腐蝕的作用,但若按胺化合物的100重量份計,水合肼的含量小於1重量份,或按胺化合物的100重量份計,三唑類化合物的含量小於1重量份,則可能難以有效地抑制下部層上的腐蝕。且,若按胺化合物的100重量份計,水合肼的含量大於100重量份,或按胺化合物的100重量份計,三唑類化合物的含量大於25重量份,則大量防腐蝕試劑可吸附且殘留在下部層上,從而降低含銅下部層(尤其,銅/鉬金屬層)的電特性。
且,用於移除光阻的剝離劑組合物可包括氮經碳數目為1至5的1個至2個直鏈或分支鏈烷基取代的醯胺化合物。氮經碳數目為1至5的1個至2個直鏈或分支鏈烷基取代的醯胺化合物可良好地溶解胺化合物,且有效地浸漬用於移除下部層上的光阻的剝離劑組合物,從而改良剝離劑組合物的剝離力及沖洗力。
具體而言,氮經碳數目為1至5的1個至2個直鏈或分支鏈烷基取代的醯胺化合物可包含氮經1個至2個甲基或1個至2個乙基取代的醯胺化合物。氮經1個至2個甲基或1個至2個乙基取代的醯胺化合物可具有以下化學式1的結構。
[化學式1]
在化學式1中,
R1
為氫、甲基、乙基或丙基,
R2
為甲基或乙基,
R3
為氫或碳數目為1至5的直鏈或分支鏈烷基,且
R1
及R3
可彼此鍵連以形成環。
儘管碳數目為1至5的直鏈或分支鏈烷基的實例不受限制,但例如可使用甲基、乙基、丙基、丁基、異丁基、戊基以及類似者。
儘管氮經1個至2個甲基或1個至2個乙基取代的醯胺化合物的實例不受具體受限,但例如可使用R2
為甲基或乙基且R1
及R3
分別為氫的化學式1的化合物。
舉例而言,如氮經碳數目為1至5的1個至2個直鏈或分支鏈烷基取代的醯胺化合物,可提及N,N-二乙基甲醯胺(N,N-diethylformamide)、N,N-二甲基乙醯胺(N,N-dimethylacetamide)、N-甲基甲醯胺(N-methylformamide)、1-甲基-2-吡咯啶酮(1-methyl-2-pyrrolidinone)、N-甲醯乙胺(N-formylethylamine)或其混合物。
基於整個組合物,氮經碳數目為1至5的1個至2個直鏈或分支鏈烷基取代的醯胺化合物可包含在10重量%至50重量%、或15重量%至40重量%、或20重量%至30重量%的含量中。在上文含量範圍內,用於移除光阻的剝離劑組合物可確保極佳剝離力,且隨著時間流逝剝離力及沖洗力可維持較長時間。
且,用於移除光阻的剝離劑組合物可包括極性有機溶劑。極性有機溶劑可較好地浸漬用於移除下部層上的光阻的剝離劑組合物,從而輔助用於移除光阻的剝離劑組合物的極佳剝離力,且可有效地移除下部層(諸如含銅層)上的污點,從而改良用於移除光阻的剝離劑組合物的沖洗力。
極性有機溶劑可包含伸烷基二醇單烷基醚、吡咯啶酮、碸、亞碸或其混合物。更具體而言,伸烷基二醇單烷基醚可包含:二甘醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單丁醚、二甘醇單乙醚、二甘醇單丙醚、二甘醇單丁醚、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單乙醚、二丙二醇單丙醚、二丙二醇單丁醚、三乙二醇單甲醚、三乙二醇單乙醚、三乙二醇單丙醚、三乙二醇單丁醚、三丙二醇單甲醚、三丙二醇單乙醚、三丙二醇單丙醚、三丙二醇單丁醚或其混合物。
且,考慮用於移除光阻的剝離劑組合物的極佳潤濕,及產生經改良剝離力、沖洗力以及類似者,可使用如伸烷基二醇單烷基醚、二甘醇單甲醚(diethyleneglycol monomethylether;MDG)、二甘醇單乙醚(diethyleneglycol monoethylether;EDG)或二甘醇單丁醚(diethyleneglycol monobutylether;BDG)以及類似者。
儘管吡咯啶酮的實例不受具體限制,但例如可使用N-甲基吡咯啶酮、吡咯啶酮、N-乙基吡咯啶酮以及類似者。儘管碸的實例不受具體限制,但例如可使用環丁碸(sulfolane)及類似者。儘管亞碸的實例不受具體限制,但例如可使用二甲基亞碸(dimethylsulfoxide;DMSO)、二乙基亞碸、二丙基亞碸以及類似者。
且,基於整個組合物,極性有機溶劑可包含在20重量%至60重量%、或25重量%至55重量%、或30重量%至50重量%的含量中。在上文含量範圍內,可確保用於移除光阻的剝離劑組合物的極佳剝離力,且隨著時間流逝剝離力及沖洗力可維持較長時間。
同時,用於移除光阻的剝離劑組合物可更包括矽類非離子界面活性劑。即使在包括胺化合物及類似者的剝離劑組合物中,可穩定地維持矽類非離子界面活性劑而無化學改變、改質或分解,且因此為強鹼性的,且可展示與上文所解釋的非質子極性溶劑或質子有機溶劑的極佳相容性。因而,矽類非離子界面活性劑可容易地與組分混合以降低剝離劑組合物的表面張力且允許剝離劑組合物對待移除光阻及下部層展示更佳潤濕。因此,包括其的上文實施例的剝離劑組合物可不僅展示更極佳光阻剝離力,而且對下部層展示極佳沖洗力,且因此有效地移除污點及外來物質,即使在利用剝離劑組合物處理之後,也不在下部層上產生且殘留污點或外來物質,甚至。
此外,矽類非離子界面活性劑即使可以極小量展示上文所解釋的效應,且可最小化由於其改質或分解而產生的副產品。
具體而言,矽類非離子界面活性劑可包括聚矽氧烷類聚合物。更具體而言,儘管聚矽氧烷類聚合物的實例不受具體限制,例如可使用聚醚改質丙烯基多官能聚二甲基矽氧烷、聚醚改質矽氧烷、聚醚改質聚二甲基矽氧烷、聚乙基烷基矽烷基、芳烷基改質聚甲基烷基矽烷基、聚醚改質羥基官能聚二甲基矽氧烷、聚醚改質二甲基聚矽氧烷、改質丙烯基官能聚二甲基矽氧烷或其混合物。
基於整個組合物,矽類非離子界面活性劑可包含在0.0005重量%至0.1重量%、或0.001重量%至0.09重量%、或0.001重量%至0.01重量%的含量中。若基於整個組合物,矽類非離子界面活性劑的含量小於0.0005重量%,則根據界面活性劑的添加,剝離劑組合物的剝離力及沖洗力中的經改良效應可能不充分。且,若基於整個組合物,矽類非離子界面活性劑的含量大於0.1重量%,則當使用剝離劑組合物進行剝離製程時,在高壓下可產生氣泡以在下部層中產生污點,或引起設備感測器的故障。
視需要,用於移除光阻的剝離劑組合物可更包括共同添加劑,且添加劑的具體種類或含量不受具體限制。
且,用於移除光阻的剝離劑組合物可藉由混合上文所解釋的組分的常用方法製備,且用於移除光阻的剝離劑組合物的製造方法不受具體限制。
同時,根據本發明的另一實施例,提供一種光阻的剝離方法,所述方法包括使用一個實施例的用於移除光阻的剝離劑組合物的剝離光阻的步驟。
用於移除光阻的剝離劑組合物的細節如上文所描述。
光阻的剝離方法可包括經由在其上形成待經圖案化下部層的基板上的光微影製程來形成光阻圖案的步驟,且隨後,使用作為遮罩的光阻圖案來圖案化下部層,且使用上文所解釋的剝離劑組合物剝離光阻。
在光阻的剝離方法中,形成光阻圖案的步驟及圖案化下部層的步驟可使用常用元件製造製程進行,且製造方法不受具體限制。
同時,使用用於移除光阻的剝離劑組合物剝離光阻的步驟不受具體限制,但例如可使用用於移除光阻的剝離劑組合物處理其上殘留光阻圖案的基板,利用鹼緩衝溶液清洗,利用超純水清洗以及乾燥的方法。由於剝離劑組合物展示用於有效地移除下部層上的污點的極佳剝離力、沖洗力以及天然氧化物層的移除效能,故不僅可有效地移除殘留在下部層上的光阻圖案,而且可良好地維持下部層的表面。因而,元件可藉由恰當地對經圖案化下部層進行後續製程形成。
儘管形成於基板上的下部層的具體實例不明顯地限制,但可提及鋁或鋁合金、銅或銅合金、鉬或鉬合金、或其混合物、其組合物合金、其組合物層板以及類似者。
光阻的種類、組分或屬性無明顯限制,且例如光阻可為已知用於包含鋁或鋁合金、銅或銅合金、鉬或鉬合金以及類似者的下部層的光阻。更具體而言,光阻可包括感光性樹脂組分,諸如酚醛清漆樹脂、甲階酚醛樹脂樹脂或環氧樹脂以及類似者。
[ 有利的效應 ]
根據本發明,提供一種用於移除光阻的剝離劑組合物,所述剝離劑組合物不僅對於光阻具有極佳剝離力,而且可在剝離製程期間抑制下部金屬層的腐蝕且有效地移除氧化物;及一種使用所述剝離劑組合物的光阻的剝離方法。
將在以下實例中詳細地解釋本發明。然而,此等實例僅呈現為本發明的圖式,且因而本發明的範疇不受限制。< 實例 1 至實例 11 : 用於移除光阻的剝離劑組合物的製備 >
根據下表1的組合物,混合每一組分以製備實例1至實例11的用於移除光阻的每一剝離劑組合物。所製備的用於移除光阻的剝離劑組合物的具體組合物如下表1中所描述。
(表1)
實例1(重量%) | 實例2(重量%) | 實例3(重量%) | 實例4(重量%) | 實例5(重量%) | 實例6(重量%) | 實例7(重量%) | 實例8(重量%) | 實例9(重量%) | 實例10(重量%) | 實例11(重量%) | |
IME | 4.00 | 4.00 | 4.00 | 4.00 | 4.00 | 4.00 | 4.00 | 4.00 | 4.00 | 4.00 | 4.00 |
DEF | 25.00 | 25.00 | 25.00 | - | - | - | - | 25.00 | 25.00 | 25.00 | 25.00 |
DMAc | - | - | - | 25.00 | - | - | - | - | - | - | - |
NMF | - | - | - | - | 25.00 | - | - | - | - | - | - |
NMP | - | - | - | - | - | 25.00 | - | - | - | - | - |
NEF | - | - | - | - | - | - | 25.00 | - | - | - | - |
MDG | 40.25 | - | - | - | - | - | - | 40.40 | 36.90 | 36.50 | 40.80 |
EDG | - | 40.25 | - | 40.25 | 40.25 | 40.25 | 40.25 | - | - | - | - |
BDG | - | - | 40.25 | - | - | - | - | - | - | - | - |
防腐蝕試劑1 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.10 | 0.50 | 0.10 |
防腐蝕試劑2 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.10 | 4.00 | 4.00 | 0.10 |
防腐蝕試劑3 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
DIW | 30.00 | 30.00 | 30.00 | 30.00 | 30.00 | 30.00 | 30.00 | 30.00 | 30.00 | 30.00 | 30.00 |
*IME:1-咪唑啶醇(1-imidazolidine ethanol,CAS:77215-47-5)
*DEF:N,N-二乙基甲醯胺(N,N-diethylformamide,CAS:617-84-5)
*DMAc:N,N-二甲基乙醯胺(N,N-dimethylacetamide,CAS:127-19-5)
*NMF:N-甲基甲醯胺(N-methylformamide,CAS:123-39-7)
*NMP:1-甲基-2-吡咯啶酮(1-methyl-2-pyrrolidinone,CAS:872-50-4)
*NEF:N-甲醯乙胺(N-formylethylamine,CAS:627-45-2)
*MDG:二甘醇單甲醚(diethylene glycol monomethyl ether,CAS:111-77-3)
*EDG:二甘醇單乙醚(diethylene glycol monoethyl ether,CAS:111-90-0)
*BDG:二甘醇單丁醚(diethylene glycol monobutyl ether,CAS:112-34-5)
*防腐蝕試劑1:2,2'[[(甲基-1H-苯并三唑-1-基)甲基]亞胺基]雙乙醇(2,2’[[(Methyl-1H-benzotriazol-1-yl)methyl]imino]bisethanol,CAS:88477-37-6)
*防腐蝕試劑2:水合肼(hydrazine hydrate,NH2
NH2
·nH2
O,CAS:10217-52-4)
*防腐蝕試劑3:苯并咪唑(benzimidazole,CAS:51-17-2)
*DIW:去離子水(Deionized water)< 比較實例 1 至比較實例 5 : 用於移除光阻的剝離劑組合物的製備 >
根據下表2的組合物,混合每一組分以製備比較實例1至比較實例5的用於移除光阻的每一剝離劑組合物。所製備的用於移除光阻的剝離劑組合物的具體組合物如下表2中所描述。
(表2)
比較實例1(重量%) | 比較實例2(重量%) | 比較實例3(重量%) | 比較實例4(重量%) | 比較實例5(重量%) | |
IME | 4.00 | 4.00 | 4.00 | 4.00 | - |
DEF | - | - | 25.00 | 25.00 | - |
DMAc | - | - | - | - | - |
NMF | 55.00 | 55.00 | - | - | 55 |
NMP | - | - | - | - | - |
NEF | - | - | - | - | - |
MDG | 40.40 | 40.25 | 37.00 | 40.80 | 44.25 |
EDG | - | - | - | - | - |
BDG | - | - | - | - | - |
防腐蝕試劑1 | 0.50 | 0.50 | - | 0.20 | 0.50 |
防腐蝕試劑2 | - | 0.25 | 4.00 | - | 0.25 |
防腐蝕試劑3 | 0.10 | - | - | - | - |
DIW | - | - | 30.00 | 30.00 | - |
*IME:1-咪唑啶醇(1-imidazolidine ethanol,CAS:77215-47-5)
*DEF:N,N-二乙基甲醯胺(N,N-diethylformamide,CAS:617-84-5)
*DMAc:N,N-二甲基乙醯胺(N,N-dimethylacetamide,CAS:127-19-5)
*NMF:N-甲基甲醯胺(N-methylformamide,CAS:123-39-7)
*NMP:1-甲基-2-吡咯啶酮(1-methyl-2-pyrrolidinone,CAS:872-50-4)
*NEF:N-甲醯乙胺(N-formylethylamine,CAS:627-45-2)
*MDG:二甘醇單甲醚(diethylene glycol monomethyl ether,CAS:111-77-3)
*EDG:二甘醇單乙醚(diethylene glycol monoethyl ether,CAS:111-90-0)
*BDG:二甘醇單丁醚(monobutyl ether,CAS:112-34-5)
*防腐蝕試劑1:2,2'[[(甲基-1H-苯并三唑-1-基)甲基]亞胺基]雙乙醇(2,2’[[(Methyl-1H-benzotriazol-1-yl)methyl]imino]bisethanol,CAS:88477-37-6)
*防腐蝕試劑2:水合肼(hydrazine hydrate,NH2
NH2
·nH2
O,CAS:10217-52-4)
*防腐蝕試劑3:苯并咪唑(benzimidazole,CAS:51-17-2)
*DIW:去離子水(Deionized water)< 實驗實例 : 在實例及比較實例中獲得的用於移除光阻的剝離劑組合物的屬性的量測 >
在實例及比較實例中獲得的剝離劑組合物的屬性如以下量測,且結果繪示於表中。1. 剝離力的評估
首先,將3.5毫升(ml)光阻組合物(產品名稱:JC-800)滴在100毫米× 100毫米(mm)的玻璃基板上,且光阻組合物在旋塗元件中以400轉/分鐘(rpm)塗佈10秒。將玻璃基板安裝於加熱板上,且在170℃的溫度下硬烘焙3分鐘以形成光阻。在室溫下將其上形成光阻的玻璃基板空氣冷卻之後,將其切割成30毫米× 30毫米的大小以製備用於評估剝離力的樣本。
製備500克(g)在實例及比較實例中獲得的每一剝離劑組合物,將溫度升高至50℃,且用剝離劑組合物處理玻璃基板上的光阻。量測光阻完全剝離且移除的時間以評估新的液體剝離力。其中,藉由在玻璃基板上輻射紫外線且觀測光阻是否殘留來確認光阻的剝離。
藉由上文方法評估實例及比較實例的剝離劑組合物的剝離力,且繪示於下表3及表4中。
(表3)
實例1 | 實例2 | 實例3 | 實例4 | 實例5 | 實例6 | 實例7 | 實例8 | 實例9 | 實例10 | 實例11 | |
剝離時間 | 120秒 | 120秒 | 120秒 | 120秒 | 120秒 | 120秒 | 120秒 | 120秒 | 120秒 | 120秒 | 120秒 |
(表4)
比較實例1 | 比較實例2 | 比較實例3 | 比較實例4 | 比較實例5 | |
剝離時間 | 120秒 | 120秒 | 120秒 | 120秒 | 300秒 |
如表3及表4中所繪示,確認實例的剝離劑組合物展示等效於比較實例的剝離劑組合物的剝離力。2. 銅( Cu )金屬的腐蝕的評估
將3.5毫升光阻組合物(產品名稱:JC-800)滴在其上形成包含銅的薄膜的100毫米× 100毫米的玻璃基板上,且光阻組合物在旋塗元件中以400轉/分鐘(rpm)塗佈10秒。將玻璃基板安裝於加熱板上,且在170℃的溫度下硬烘焙3分鐘以形成光阻。在室溫下將其上形成光阻的玻璃基板空氣冷卻之後,將其切割成30毫米× 30毫米的大小以製備用於評估腐蝕的樣本。
製備500克實例及比較實例的每一剝離劑組合物,且將溫度升高至50℃,且將用於評估腐蝕的樣本在50℃的溫度下浸入剝離劑組合物中120秒,且隨後,利用超純水洗滌30秒,重複此製程三次。經由SEM量測已清洗樣本的表面腐蝕狀態以評估銅金屬的腐蝕,且結果繪示於下表5及表6中。
(表5)
實例1 | 實例2 | 實例3 | 實例4 | 實例5 | 實例6 | 實例7 | 實例8 | 實例9 | 實例10 | 實例11 | |
Cu表面 | 無變化 | 無變化 | 無變化 | 無變化 | 無變化 | 無變化 | 無變化 | 無變化 | 無變化 | 無變化 | 無變化 |
(表6)
比較實例1 | 比較實例2 | 比較實例3 | 比較實例4 | 比較實例5 | |
Cu表面 | 無變化 | 產生腐蝕 | 產生腐蝕 | 無變化 | 無變化 |
如表5及表6中所繪示,確認由於實例的剝離劑組合物包括所有的胺化合物、水合肼以及三唑類化合物,故相較於比較實例的剝離劑組合物,銅金屬的腐蝕減小。
根據此等結果,可確認實例的剝離劑組合物具有極佳防止銅金屬的腐蝕的能力。3. 銅 ( Cu ) / 鉬 ( Mo ) 金屬下部層的腐蝕的評估
使用穿透電子顯微鏡(太陽神奈米實驗室(Helios NanoLab650)),觀測在實例及比較實例中獲得的用於評估腐蝕的樣本的橫截面。具體而言,使用聚焦離子束(Focused Ion Beam;FIB),製造用於評估腐蝕的樣本的薄截面,且隨後,在2千伏的加速電壓下觀測,且為了防止在標本的製造製程期間離子束(ion beam)損壞表面,鉑(Pt)保護層(protection layer)形成於標本的表面(Cu層)上,且隨後,製造TEM薄截面。
(表7)
實例1 | 實例2 | 實例3 | 實例4 | 實例5 | 實例6 | 實例7 | 實例8 | 實例9 | 實例10 | 實例11 | |
大小 (奈米(nm)) | <20奈米 | <20奈米 | <20奈米 | <20奈米 | <20奈米 | <20奈米 | <20奈米 | <20奈米 | <20奈米 | <20奈米 | <20奈米 |
(表8)
比較實例1 | 比較實例2 | 比較實例3 | 比較實例4 | 比較實例5 | |
大小 (奈米) | 250奈米 | 187奈米 | <20奈米 | 260奈米 | <50奈米 |
如表7及表8中所繪示,確認由於實例的剝離劑組合物包括所有的胺化合物、水合肼以及三唑類化合物,故相較於比較實例的剝離劑組合物,銅(Cu)/鉬(Mo)金屬下部層的腐蝕減小。
根據此等結果,可確認實例的剝離劑組合物具有極佳防止銅(Cu)/鉬(Mo)金屬下部層的腐蝕的能力。
雖然已結合目前被視為實際例示性實施例描述本發明,但應理解,本發明不限於所揭露的實施例。相反,意欲涵蓋包含在所附申請專利範圍的精神及範疇內的各種修改及等效配置。
無
無
Claims (11)
- 一種用於移除光阻的剝離劑組合物,包括: 醯胺化合物,其中氮經碳數目為1至5的1個至2個直鏈或分支鏈烷基取代; 胺化合物; 極性有機溶劑; 水合肼;以及 三唑類化合物。
- 如請求項1所述的用於移除光阻的剝離劑組合物,其中: 所述水合肼與所述三唑類化合物之間的重量比為50:1至1:10。
- 如請求項1所述的用於移除光阻的剝離劑組合物,其中: 按100重量份的所述胺化合物計,所述剝離劑組合物包括呈1重量份至100重量份的量的所述水合肼。
- 如請求項1所述的用於移除光阻的剝離劑組合物,其中: 按100重量份的所述胺化合物計,所述剝離劑組合物包括呈1重量份至25重量份的量的所述三唑類化合物。
- 如請求項1所述的用於移除光阻的剝離劑組合物,其中: 所述三唑類化合物包含由以下組成之群中選出的一或多種化合物:2,2'[[(甲基-1H-苯并三唑-1-基)甲基]亞胺基]雙乙醇、4,5,6,7-四氫-1H-苯并三唑、1H-苯并三唑、1H-1,2,3-三唑以及甲基1H-苯并三唑。
- 如請求項1所述的用於移除光阻的剝離劑組合物,其中: 所述胺化合物包含重量平均分子量為95公克/莫耳或大於95公克/莫耳的環胺化合物。
- 如請求項1所述的用於移除光阻的剝離劑組合物,其中: 所述胺化合物包含由以下組成之群中選出的一或多種化合物:1-咪唑啶醇、4-咪唑啶醇、羥基乙基哌嗪(HEP)以及胺基乙基哌嗪。
- 如請求項1所述的用於移除光阻的剝離劑組合物,其中: 所述極性有機溶劑包含由以下組成之群中選出的一或多者:伸烷基二醇單烷基醚、吡咯啶酮、碸以及亞碸。
- 如請求項1所述的用於移除光阻的剝離劑組合物, 其中所述剝離劑組合物包括: 10重量%至50重量%的所述醯胺化合物,其中氮經碳數目為1至5的1個至2個直鏈或分支鏈烷基取代; 0.1重量%至10重量%的所述胺化合物; 20重量%至60重量%的所述極性有機溶劑; 0.01重量%至10重量%的所述水合肼; 0.01重量%至5.0重量%的所述三唑類化合物;以及 剩餘量的水。
- 一種用於剝離光阻的方法,包括使用如請求項1所述的用於移除光阻的剝離劑組合物剝離光阻的步驟。
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