TW527528B - Edge bead remover - Google Patents

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Tetsuo Aoyama
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Description

527528 五、 發明說明 ( 1) 發 明 背 景 1 . 發 明 領 域 本 :發明 ί係關於新穎邊珠去f 余J 劑. 及 在 塗 覆 形 成 阻 體 之 組 合 物 期 間 或 以 後 經 由 該 邊 珠 去 除 劑 用 以 白 電 子 零 件 之 基 板 上 移 去 非 所 欲 之 阻 體 的 方 法 0 2 . 先 一、A· 刖 技 藝 之 敘 述 形 ;成阻體之組合物係由各種: 方: 法. 予 以 加 至 基 板 上 例 如 旋 轉 塗 覆 輕 塗 X 反 向 輥 塗 熱 輥 層 壓 刮 刀 塗 覆 Λ 浸 塗 區 域 塗 覆 等 0 於 製 造 積 體 電 路 元 件 時 > 上 之BB 之 塗 覆 方 法 是 旋 轉 塗 覆 〇 在 旋 轉 塗 覆 方 法 中 將 經 沉 積 在 基 板 上 之 預 定 容 積 之 形 成 阻 體 的 液 體 組 合 物 經 由 旋 轉 基 板 向 著 基 板 之 外 周 界 塗 遍 5 並 將 過 量 形 成 阻 體 之 液 體 組 合 物 旋 轉 離 開 基 板 之 邊 緣 藉 以 在 基 板 的 中 央 形 成 具 有 所 欲 厚 度 之 阻 體 膜 〇 然 而 該 旋 轉 塗 覆 方 法 常 伴 隨 有 非 所 欲 之 結 果 以 致 使 某 ibb 形 成 阻 體 之 組 合 物 散 佈 環 繞 著 邊 緣 且 擴 展 達 到 基 板 的 背 面 表 面 上 , 或 經 塗 覆 之 形 成 阻 體 之 組 合 物 在 外 周 界 較 在 基 板 的 其 他 部 份 變 得 較 厚 而 形 成 邊 珠 0 邊 珠 及 非 所 欲 之 阻 體 在 後 繼 之 熱 處 理 時 變 脆 且 在 輸 送 期 間 以 小 規 模 白 基 板 離 開 5 藉 以 造 成 污 染 了 裝 置 〇 於 製 造 具 有 局 品 質 之 半 導 體 元 件 時 > 將 剝 落 之 阻 體 沉 積 在 基 板 上 阻 體 的 頂 表 面 上 而 造 成 嚴 重 問 題 〇 因 此 , 久 已 需 要 白 基 板 上 移 除 非 所 欲 之 邊 珠 及 白 基 板 的 邊 緣 面 或 背 面 表 面 上 移 除 非 所 欲 之 阻 體 Ο 像 旋 轉 塗 覆 方 法 那 樣 其 他 塗 覆 方法亦 蒙‘ 受, 舆沉積非所欲之阻體相 -3- I m 丨聯 ;之 問 題 0 使 527528 五、 發明說明 ( 2) 用 於 移 除 此 等 非 所 欲 之 邊 珠 和阻 體之 溶劑 稱 爲 // 邊 珠 去 除 劑 // 〇 如 美 國 專 利 案 第 5 ,814 ,433 號中 所 述 > 邊 珠 去 除 劑 係 在 部 份 像 曝 光 前 使 用 來移 除阻 體, 且 顯 然 與 在 使 用 時 以 及 在 所 需 要 特 性 時 所 使用 之阻 體剝 除 劑 不 同 , 因 爲 阻 體 剝 除 劑 係 使 用 來 移 除 經形 成圖 型之 阻 體 ( 其 在 蝕 刻 程 序 後 變 得 Μ y \ \\ 用 ) 〇 作 爲 邊 珠 去 除 劑 之 溶 劑 曰本 特許 公開 專 利 串 請 案 第 63 -69563 牛 建 議 1 -甲基- 2- 吡咯 烷酮 、丙 酮 和 二 甲 苯 〇 曰 本 特 許 公 開 專 利 串 〇円 案 第 7-146562 中 教 導 使 用 下 列 化 合 物 作 爲 用 於 移 除 阻 體 之 淸潔 溶劑 連同 該 項 技 藝 中 所 熟 知 之 溶 劑 : 醚 類 或 乙 酸 酯 例如 乙二 醇單 院 基 醚 > 乙 二 醇 單 烷 基 醚 乙 酸 鹽 Λ 丙 二 醇 單烷 基醚 和丙 二 醇 單 烷 基 醚 乙 酸 鹽 y 酮 類 例 如 丙 酮 甲基 乙基 甲酮 甲 基 異 丁 基 甲 酮 和 環 巳 酮 9 酯 類 和 院 氧 基羧 酸酯 例如 乳 酸 甲 酯 、 乳 酸 乙 酯 、 乙 酸 甲 酯 乙 酸 乙 酯、 乙酸 丁酯 3- 甲 氧 基 丙 酸 甲 酯 3- 乙 氧 基 丙 酸 甲 醋 ί及: 3-乙 氧基 丙 酸 乙 酯 及 其 混 合 物 〇 然 而 , 某 所 熟 知 之 淸 潔 劑在 淸潔 操作 期 間 有 可 能 形 成 殘 渣 或 沉 積 :物 f , 且由於其對於阻體之i 不: 充 分 溶 解 能 力 > 而 需 要 長 時 間 淸 潔 或 大 量的 淸潔 劑來 充 分 淸 潔 〇 較 少 揮 發 性 之 淸 潔 :劑 ί, 於供實際使用時不ί 因 爲 乾 燥 時 需 要 長 久 時 間 Ο 反 之 > 由於 其高 蒸氣 壓 大 多 數 之 酮 類 和 酯 類 使 加 工 性 退 化 〇 另外 ,包 括具 有 尚 溶 解 能 力 之 乙 一 醇 溶 劑 的 許 多 溶 劑 是 -L 大致 - 有毒 性且 具 有 不 愉 快 的 527528 五、發明說明(3) 氣味。因此,要求一種淸潔劑它同時具有高溶解能力及 對於人類健康具有較大安全性。此項要求並非受限爲製 造積體電路元件之領域,而且亦發生在製造濾色器,液 晶顯示元件等領域。 本發明之槪述 本發明之一個目的在提供一種邊珠去除劑,其具有高 溶解能力,隨著少量使用它而能在短時間內充分移除非 所欲之阻體,它對於人類健康極爲安全且它具有良好可 加工性。 由於廣泛硏究之結果,本發明人發現一種均勻溶劑 組合物,其包含α -羥基異丁酸甲酯及由下式(I )所代 表之一種化合物: R1 RO - ( CHCH20 )n- R2 ( I ) 其中R是氫或乙醯基,R1是氫或甲基,R2是(^<4垸 基,而η是0至3之整數,其附帶條件爲:當R是氫時 η是1至3之整數, 此均勻溶劑組合物可充作邊珠去除劑其具有高溶解能 力,隨著少量使用它而能在短時間內充分移除非所欲之 阻體、它對於人類健康極爲安全,且它具有甚少附隨著 有機溶劑之不愉快氣味,並具有良好可加工性。本發明 係基於此項發現而完成。 因此’本發明係關於邊珠去除劑其中包含α -經基里丁 527528 五、發明說明(4) 酸甲酯與經由下式(I )所代表之一種化合物之混合物: R1 1 RO— (CHCH20)n—R2 (I) 其中R是氫或乙醯基,R1是氫或甲基,R2是(^-(:4烷 基,而η是0至3之整數,其附帶條件爲:當R是氫 時,η是1至3之整數。本發明另外係關於在施加形成 阻體之組合物期間或以後,隨著少量使用該邊珠去除劑 而能在短時間內經由邊珠去除劑自電子零件的基板上移 除非所欲之阻體之方法,同時保證對於人類健康之高安 全性及抑制產生附隨著有機溶劑之不愉快氣味儘可能的 低。 本發明之詳述 式(I )之化合物代表:當R是氫時,爲乙二醇單烷基 醚,當R是乙醯基而η是1至3整數時,爲乙二醇單烷 基醚乙酸鹽,及當R是乙醯基而η是0時,爲乙酸酯。 經由式(I )所代表之乙二醇單烷基醚,舉例而言可包 括:二甘醇單甲醚、二甘醇單乙醚、二甘醇單丁醚、三 甘醇單甲醚、三甘醇單乙醚、三甘醇單丁醚、丙二醇單 甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單丁醚、二丙甘醇單甲 醚、二丙甘醇單乙醚及二丙甘醇單丁醚,特佳者是丙二 醇單甲醚。 經由式(I )所代表之乙二醇單烷基醚乙酸鹽,舉例而 言可包括二甘醇單甲醚乙酸鹽、二甘醇單乙醚乙酸鹽、 527528 五、發明說明(5) 二甘醇單丁醚乙酸鹽、丙二醇單甲醚乙酸鹽、丙二醇單 乙醚乙酸鹽及丙二醇單丁醚乙酸鹽。特佳者是:丙二醇 單甲醚乙酸鹽。 經由式(I )所代表之乙酸酯可包括,舉例而言,乙酸 甲酯、乙酸乙酯和乙酸丁酯。特佳者是乙酸丁酯。 此等乙二醇單烷基醚、乙二醇單烷基醚乙酸鹽及乙酸 酯可單獨使用或兩或數種聯合而使用。 只要能獲得α -羥基異丁酸甲酯、經由式(I )所代表之 一種化合物及可接受來去除阻體之一種視需要之添加劑的 均相混合物,本發明之邊珠去除劑可經由任何方法予以製 造。舉例而言’將α -羥基異丁酸甲酯、經由式(I )所代 表之一種化合物及一種視需要之添加劑在大約室溫及在攪 拌下予以機械混合直至獲得均勻混合物。α -羥基異丁酸 甲酯與經由式(I )所代表之化合物的混合比是以重量計 9 : 1至1 : 9,較佳係以重量計7 : 3至5 : 5。 若需要,本發明的邊珠去除劑可另外含有另種溶劑。 此類溶劑可能選自醚類、酯類、酮類、酮(基)醚、酮 醇、醇類、烷氧基羧酸的酯類、雙酮類、醯胺類和芳族 烴。此等另外之溶劑可單獨使用或兩或數種聯合而使 用。 本發明的邊珠去除劑可施加至所熟知之正作用阻體上 或所熟知之負作用阻體上。可施加本發明邊珠去除劑至 其上之正作用阻體的典型實例可爲基於醌二疊氮化物感 光化合物及一種可溶於鹼之樹脂的阻體組合物或經化 527528 五、發明說明(6) 學放大之阻體。負作用阻體之典型實例可含有感光基團 之聚合物例如聚乙烯基肉桂酸酯之阻體、含有芳族疊氮 化物化合物之阻體、含有自環化橡膠和雙二疊氮化物化 合物所形成之疊氮化物之阻體、含有二疊氮化物樹脂之 阻體、含有加成可聚合之不飽和化合物之光可聚合之組 合物及經化學放大之負作用阻體。將抗反射之塗層視需 要形成在經化學放大之負作用阻體之表面上。在此情況 中,如果塗層材料可溶於有機溶劑中,則無用部份的塗 層可連同無用部份的阻體被移去。 本發明中有效之形成薄膜之物質可能是鹼溶性樹脂例 如自醛與酚的反應所衍生之「諾沃拉克」樹脂、甲酚或 二甲苯酚、丙烯酸酯樹脂、苯乙烯與丙烯酸之共聚物、 羥基苯乙烯聚合物、聚乙烯基經基苯甲酸酯及聚乙烯基 羥基苯亞甲基。 若需要,可將形成阻體之組合物與一種可相容之染料 例如香豆靈染料和偶氮染料相摻合。可被摻合入形成阻 體之組合物中的另外添加劑可能是該項技藝中實際所使 用者之任一種,例如一種加成樹脂例如溶解度抑制劑改 質之主樹脂、塑化劑、穩定劑和著色劑或用以使所發展 之圖型更可見之對比淸晰劑。 邊珠去除係以如下操作予以實施。經由習用之塗覆方 法例如旋轉塗覆方法,將形成阻體之溶液施加至矽基板 上、玻璃基板上等,若需要可將基板預處理。當經由旋 轉塗覆方法而施加時,通常將形成阻體之溶液展佈成爲 527528 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ______ B7_____ 五、發明說明(7 ) 薄膜,其在周界較在基板之中央部份較厚,藉以形成邊 珠。另外,某些形成阻體之溶液散佈環繞著邊緣並擴展 達到基板的邊緣面和背面表面。將本發明之邊珠去除劑 經由噴射、逆向水洗等而施加至旋轉基板上之邊珠,使 邊珠較爲移動而藉以移除邊珠並留下具有大體上均勻厚 度之阻體膜在基板上。邊緣面和後表面上之阻體亦可經 由噴射邊珠去除劑至其上而除去。本發明之邊珠去除劑 通常係在大約室溫下以將邊珠充分去除而有效之數量施 加至邊珠及/或其他非所欲之阻體上。有效之數量係基 於各種因數例如邊珠去除劑和阻體之化學組成、阻體膜 之厚度等。選擇和決定最適宜之有效數量係在精於該項 技藝人士的技巧以內。經由本發明之邊珠去除劑來移除 阻體可在20至200°C下預烘焙經塗覆在基板上之阻體膜 歷0.1至120分鐘後而進行。 除去去除邊珠以外,本發明的邊珠去除劑用於淸潔和 移除經黏附至旋轉器杯上之經固化阻體亦有效,因爲它 對於阻體具有極高之溶解能力。 本發明將經由下列實例予以更詳細敘述,但此等實例 並無意欲限制本發明之範圍。 實例1至9及比較例1至5 使用旋轉器將商業上可供應之正作用光阻劑(由東京 〇ka有限公司所造,TFR-790 )旋轉塗覆在矽晶圓上,其 數量是能產生1 6000 ;之乾厚度。將經塗覆之晶圓在120 °C下在乾燥烘箱中預烘焙歷30分鐘而形成阻體膜。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2]0 X 297公釐) ----------—-----^---------線 0^- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 527528
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(8 ) 將下表中所列之每種溶劑(丨〇〇毫升)置A 一燒丰不 中,將經乾燥之晶圓浸沒入其中歷十秒。$自溶劑中取 出後立即將晶圓經由鼓風而乾燥。晶圓上之薄卩吴^度(J) 經由厚度計(由Nanometric日本有限公司所七’
Nanospee Μ 5 000型)予以量計來測定溶解速率(〗/秒)° 各實例及比較例的結果示於表1中。將比較例1至3 和5中所使用之溶劑實際使用作爲邊珠去除劑。 邊珠去除劑的化學組成 溶解速率 氣味 實例 (重量比) U/秒) 1 HBM:PGME = 5:5 1482 無不愉快之氣味 2 HBM:PGME = 6:4 1390 " 3 HBM:PGME = 7:3 867 Μ 4 HBM:PGMEA = 5:5 1152 Μ 5 HBM:PGMEA = 6:4 1086 ” 6 HBM:PGMEA = 7:3 673 7 HBM: AcOB, =5:5 776 IV 8 HBM: AcOB, =6:4 758 II 9 HBM: AcOB, =7:3 498 比較例 1 PGME 1517 具有不愉快之氣味 2 PGMEA 669 if 3 乳酸乙酯 701 特性氣味 4 HBM 247 無不愉快之氣味 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 527528 A7 B7 五、發明說明( 5
Ac〇Ba£ 1481 特件氣呋 HBM : α -羥基異丁酸甲酯 PGME :丙二醇單甲醚 PGMEA ··丙二醇單甲醚乙酸鹽 Ac〇B" ··乙酸丁酯 由於對於阻體之高溶解速率、極低毒性及生物降解 性,本發明之邊珠去除劑不會積聚在自然界中而有利於 維持環境。另外,由於其中度揮發性、該邊珠去除劑之 加工性及安全性優良而產生適度之乾燥特性、相當高之 閃點且甚少不愉快之氣味。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) • ----------訂----------線 | 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 11- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2!]ϋ X 297公釐)

Claims (1)

  1. 527528 六、申請專利範圍 1 · 一種邊珠去除劑,包含α -羥基異丁酸甲酯與經由下式 (1 )所代表之一種化合物: R1 RO—(CIICII20)n—R2 (I) 其中R是氫或乙醯基,R1是氫或甲基,R2是C,-C4烷 基’而η是0至3之整數,其附帶條件爲:當R是氫 時,η是1至3之整數。 2. 如申請專利範圍第丨項之邊珠去除劑,其中α -羥基異 丁酸甲酯··經由式(I )所代表之化合物的混合比是以 重量計9:1至1:9。 3. 如申請專利範圍第1或2項之邊珠去除劑,其中經由 式(I )所代表之化合物係選自下列所構成之族群之至 少一種化合物:乙二醇單烷基醚、乙二醇單烷基醚乙 酸鹽及乙酸酯。 4. 如申請專利範圍第3項之邊珠去除劑,其中乙二醇單 烷基醚是選自下列所構成之族群之至少一種化合物: 二甘醇單甲基醚、二甘醇單乙基醚、二甘醇單丁基醚、 三甘醇單甲基醚、三甘醇單乙基醚、三甘醇單丁基醚、 丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、丙二醇單丁基醚、 雙丙二醇單甲醚、雙丙二醇單乙醚及雙丙二醇單丁醚。 5. 如申請專利範圍第3或第4項之邊珠去除劑,其中二 醇單烷基醚是丙二醇單乙基醚。 6. 如申請專利範圍第3項之邊珠去除劑,其中乙二醇單 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ---------------------訂---------^ AW (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 527528 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 烷基醚乙酸鹽係選自下列所構成之族群之至少一種化 合物··二甘醇單甲基醚乙酸鹽、二甘醇單乙基醚乙酸 鹽、二甘醇單丁基醚乙酸鹽、丙二醇單甲基醚乙酸鹽、 丙二醇單乙基醚乙酸鹽及丙二醇單丁基醚乙酸鹽。 7·如申請專利範圍第3或第6項之邊珠去除劑,其中乙 二醇單烷基醚乙酸鹽是丙二醇單甲醚乙酸鹽。 8·如申請專利範圍第3項之邊珠去除劑,其中乙酸酯係 選自下列所構成之族群之至少一種化合物:乙酸甲 酯、乙酸乙酯和乙酸丁酯。 9. 如申請專利範圍第3或第8項之邊珠去除劑,其中乙 酸酯是乙酸丁酯。 10. —種用於移除非所欲之形成阻體之組合物之方法, 包括下列步驟: 塗覆形成阻體之組合物在基板上;及 經由如申請專利範圍第1至9項中任一項之邊珠去 除劑來移除基板的周界上、邊緣面或背面表面上之非 所欲形成阻體之組合物。 -Π- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --------^----------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
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