TWI569113B - 用於移除光阻的剝離劑組成物及使用其的光阻的剝離方法 - Google Patents
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Description
本申請案主張2014年9月17日於韓國智慧財產局申請的韓國專利申請案第10-2014-0123649號之優先權，所述專利之全部內容以引用的方式併入本文中。
本發明是有關於一種用於移除光阻的剝離劑組成物，其展示對於光阻之優良的剝離及沖洗能力，且關於一種使用所述剝離劑組成物剝離光阻的方法。
用於液晶顯示裝置之微電路或半導體積體電路的製程包含下列若干步驟：形成多種下層膜，其為諸如由鋁、鋁合金、銅、銅合金、鉬或鉬合金製成的導電金屬膜，或諸如基板上之氧化矽膜、氮化矽膜或丙烯醯基絕緣膜的絕緣膜；將光阻均勻塗佈於此類下層膜上；視情況曝露及顯影經塗佈之光阻以形成光阻圖案；
以及用所述光阻圖案作為遮罩來圖案化所述下層膜。
在這些圖案化步驟後，進行移除殘留在下層膜上的光阻的製程。為此目的，使用一種用於移除光阻的剝離劑組成物。
先前，已廣泛地瞭解且照慣例地使用包含胺化合物、質子性極性溶劑、非質子性極性溶劑及其類似物之剝離劑組成物。
已瞭解這些剝離劑組成物對於光阻展示一定程度之移除及剝離能力。
然而，這些習知的剝離劑組成物對於光阻的剝離能力不足且亦展示對於光阻的低沖洗能力。因此，在塗覆剝離劑組成物後，出現產生異物及污跡且其殘留在光阻下層膜上且無法充分地移除所述異物及污跡的問題。
此異物及污跡可降低諸如TFT-LCD之液晶顯示器的顯示特徵，且特定言之，此在解析度極高且像素超小型化的最新TFT-LCD中顯現為重大問題。
因此，持續需要開發展示比習知所見更好的光阻剝離及沖洗能力之剝離劑組成物，且此領域中之研究一直在繼續。
以實例說明之，已嘗試進一步藉由添加界面活性劑至剝離劑組成物中以改良光阻之剝離及沖洗能力。
然而，在習知界面活性劑的情況下，其包含胺化合物且此導致對具有強鹼性之剝離劑組成物的化學改質或降解。因此，在大多數情況下，由於此所述習知界面活性劑不可獲得剝離及沖洗能力的改良。
此外，由於此類改質或降解會產生各種副產物，因此存在降低剝離劑組成物的特徵之問題。
目前，需要開發一種展示對於光阻的增強之剝離及沖洗能力的新穎剝離劑組成物。
本發明的一種用於移除光阻的剝離劑組成物，其包括：至少一種胺化合物、至少一種由非質子性極性有機溶劑及水所構成的族群中選出之溶劑、質子性極性有機溶劑以及聚醚改質聚二甲基矽氧烷。聚醚改質聚二甲基矽氧烷在20℃下的動態黏度為25mPa．s至250mPa．s且包含20莫耳%至70莫耳%的引入有聚醚類官能基之聚二甲基矽氧烷重複單元。
在本發明的一實施例中，上述的聚醚類官能基包含聚氧化烯，聚氧化烯含有具有1至5個碳原子之氧化烯重複單元。
在本發明的一實施例中，上述的引入有聚醚類官能基之聚二甲基矽氧烷重複單元包含由下式1表示的重複單元。
在上式1中，n為5至10之整數。
在本發明的一實施例中，上述的聚醚改質聚二甲基矽氧烷在20℃及1atm下之密度為1.03g/cm3或大於1.03g/cm3。
在本發明的一實施例中，上述的聚醚改質聚二甲基矽氧烷包含20莫耳%至70莫耳%的引入有聚醚類官能基之聚二甲基矽氧烷重複單元，以及殘餘量之聚二甲基矽氧烷重複單元。
在本發明的一實施例中，上述的引入有聚醚類官能基之聚二甲基矽氧烷重複單元與聚二甲基矽氧烷重複單元之莫耳比為1：0.1至1：5。
在本發明的一實施例中，上述的用於移除光阻的剝離劑組成物包括：以重量計0.1重量%至10重量%的至少一種胺化合物、以重量計15重量%至80重量%的至少一種由非質子性極性有機溶劑及水所構成的族群中選出之溶劑、以重量計30重量%至80重量%的質子性極性有機溶劑以及以重量計0.0005重量%至0.1重量%的聚醚改質聚二甲基矽氧烷。
在本發明的一實施例中，上述的胺化合物包含由鏈胺化合物及環胺化合物所構成的族群中選出之一或多者。
在本發明的一實施例中，上述的鏈胺化合物包含由下列所構成的族群中選出之一或多者：(2-胺基乙氧基)-1-乙醇、胺基乙基乙醇胺、單甲醇胺、單乙醇胺、N-甲基乙基胺、1-胺基異丙醇、甲基二甲基胺、二伸乙三胺、2-甲基胺基乙醇、3-胺基丙醇、二乙醇胺、三乙醇胺、二乙基胺基乙醇以及三伸乙四胺。
在本發明的一實施例中，上述的環胺化合物包含由下列所構成的族群中選出之一或多者：咪唑基-4-乙醇、胺基乙基哌嗪以及羥基乙基哌嗪。
在本發明的一實施例中，上述的非質子性極性有機溶劑包含由下列所構成的族群中選出之一或多種溶劑：具有1至5個
碳原子之直鏈烷基或分支鏈烷基經氮單取代或二取代之醯胺類化合物、碸以及亞碸。
在本發明的一實施例中，上述的具有1至5個碳原子之直鏈烷基或分支鏈烷基經氮單取代或二取代之醯胺類化合物包含乙基經氮單取代或二取代之醯胺類化合物。
在本發明的一實施例中，上述的極性有機溶劑包含烷二醇或烷二醇單烷基醚。
在本發明的一實施例中，上述的烷二醇或烷二醇單烷基醚包含由下列所構成的族群中選出之一或多者：雙(2-羥乙基)醚、二乙二醇單甲醚、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、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丙醚、二乙二醇單丁醚、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、三丙二醇單丙醚以及三丙二醇單丁醚。
在本發明的一實施例中，上述的用於移除光阻的剝離劑組成物進一步包括腐蝕抑制劑。
在本發明的一實施例中，上述的腐蝕抑制劑包含三唑類化合物或四唑類化合物。
在本發明的一實施例中，上述的三唑類化合物包含由以下式2或式3表示之化合物：[式2]
在上式2中，R9為氫或為具有1至4個碳原子之烷基，R10及R11彼此相同或不同，且各自獨立地為具有1至4個碳原子之羥烷基，且a為1至4之整數；以及
在上式3中，R12為氫或為具有1至4個碳原子之烷基，且b為1至4之整數。
在本發明的一實施例中，上述的腐蝕抑制劑之含量以重量計佔所述用於移除光阻的剝離劑組成物之總重量之0.01重量%至0.5重量%。
本發明的一種用於剝離光阻的方法，其包括下列步驟：在形成有下層膜之基板上形成光阻圖案；用光阻圖案來圖案化下層膜；以及使用如申請專利範圍第1項所述之用於移除光阻的剝離劑組成物剝離光阻圖案。
本發明之目標在於提供一種用於移除光阻的剝離劑組成物，其能夠在水性與非水性條件下展示優良的剝離及沖洗能力。
本發明之另一目標在於提供一種使用上述用於移除光阻的剝離劑組成物來剝離光阻之方法。
為了達成這些目標及自本發明描述顯而易見的其他目標，本發明提供一種用於移除光阻的剝離劑組成物，其包含：至少一種胺化合物；至少一種由非質子性極性有機溶劑及水所構成的族群中選出之溶劑；質子性極性有機溶劑；以及聚醚改質聚二甲基矽氧烷，其在20℃下的動態黏度為25mPa．s至250mPa．s且包含20莫耳%至70莫耳%的引入有聚醚類官能基之聚二甲基矽氧烷重複單元。
本發明亦提供一種光阻的剝離方法，其包括下列步驟：在形成有下層膜之基板上形成光阻圖案；用光阻圖案來圖案化下層膜，以及使用上述用於移除光阻的剝離劑組成物來剝離光阻圖案。
在下文，將更詳細地描述根據本發明特定實施例之用於移除光阻的剝離劑組成物及使用其的光阻的剝離方法。
如本文所用的術語「質子性(protic)」是指溶解於溶劑中之某物產生質子(H+)的特性。
如本文所用的術語「非質子性(aprotic)」是指溶解於溶劑中之某物不產生質子(H+)的特性。
根據本發明之一個實施例，提供一種用於移除光阻的剝離劑組成物，其包含：至少一種胺化合物；至少一種由非質子性極性有機溶劑及水所構成的族群中選出之溶劑；質子性極性有機溶劑；以及聚醚改質聚二甲基矽氧烷，其在20℃下的動態黏度為25mPa．s至250mPa．s且包含20莫耳%至70莫耳%的引入有聚醚類官能基之聚二甲基矽氧烷重複單元。
本發明人經由眾多實驗發現，當使用包含下列各者之用於移除光阻的剝離劑組成物時：至少一種胺化合物；至少一種由非質子性極性有機溶劑及水所構成的族群中選出之溶劑；質子性極性有機溶劑；以及聚醚改質聚二甲基矽氧烷，其在20℃下的動態黏度為25mPa．s至250mPa．s且包含20莫耳%至70莫耳%的引入有聚醚類官能基之聚二甲基矽氧烷重複單元，所述剝離劑組成物可在水性與非水性條件下展示對於光阻之優良的剝離能力，舉例來說，所述組成物可能具有與先前已知剝離劑組成物同等程度的剝離能力以及極大改良之沖洗能力，藉此有效移除下層膜上的異物或污跡且不讓其殘留。本發明已基於此類研究結果而完成。
特定言之，用於移除光阻的剝離劑組成物可以包含含有20莫耳%至70莫耳%的引入有聚醚類官能基之聚二甲基矽氧烷重複單元的聚醚改質聚二甲基矽氧烷。
聚醚類官能基意指在重複單元中包含醚鍵(-O-)之聚合物化合物為形成主鏈之化合物，其中包含氧原子之官能基可鍵結至主鏈之一個末端。包含氧原子之官能基的實例不受特別限制，
且例如可包括羥基。
聚醚類官能基之另一末端可引入聚二甲基矽氧烷之重複單元中，其中處於主鏈之重複單元結構保持為正如不結合官能基之情況的狀態。
換言之，聚醚類官能基經由包含於重複單元中之醚鍵引入聚二甲基矽氧烷重複單元中，或經由包含於重複單元中之伸烷基引入聚二甲基矽氧烷重複單元中。
另外，聚醚類官能基可以包含含有氧化烯重複單元(具有1至5個碳原子)之聚氧化烯。
含有氧化烯重複單元(具有1至5個碳原子)之聚氧化烯的實例不受特別限制，但例如可使用聚甲醛(polymethyleneoxide)、聚氧化乙烯、聚氧化丙烯及其類似物。
引入有聚醚類官能基之聚二甲基矽氧烷重複單元可包含聚醚類官能基鍵結至聚二甲基矽氧烷重複單元之甲基中的至少一個甲基的化合物。
特定言之，引入有聚醚類官能基之聚二甲基矽氧烷重複單元可包含聚氧化乙烯鍵結至聚二甲基矽氧烷重複單元之甲基中的至少一個甲基的化合物。
更特定言之，引入有聚醚類官能基之聚二甲基矽氧烷重複單元可包含由下式1表示之重複單元。
[式1]
在上式1中，n為5至10之整數。
以上的聚醚改質聚二甲基矽氧烷可以包含20莫耳%至70莫耳%的引入有聚醚類官能基之聚二甲基矽氧烷重複單元。
若引入有聚醚類官能基之聚二甲基矽氧烷重複單元之含量小於20莫耳%，則相對親水性部分變得過小，且由於表面活性作用，其可能降低用於移除光阻的剝離劑組成物之沖洗能力的改良程度。此外，若引入有聚醚類官能基之聚二甲基矽氧烷重複單元之含量超過70莫耳%，則相對親脂性部分變得過小，且由於表面活性作用，其可能降低用於移除光阻的剝離劑組成物之沖洗能力的改良程度。
以上的聚醚改質聚二甲基矽氧烷可以包含20莫耳%至70莫耳%的引入有聚醚類官能基之聚二甲基矽氧烷重複單元及殘餘量之聚二甲基矽氧烷重複單元。
殘餘量之聚二甲基矽氧烷重複單元是指不引入聚醚類官能基之聚二甲基矽氧烷重複單元，且特定言之可包含由下式5表示之重複單元。
引入有聚醚類官能基之聚二甲基矽氧烷重複單元與聚二甲基矽氧烷重複單元之莫耳比可以為1：0.1至1：5。
若引入有聚醚類官能基之聚二甲基矽氧烷重複單元與聚二甲基矽氧烷重複單元之莫耳比小於1：0.1，則親脂性作用可能因聚二甲基矽氧烷重複單元之比例變得相對較小而降低。
此外，若引入有聚醚類官能基之聚二甲基矽氧烷重複單元與聚二甲基矽氧烷重複單元之莫耳比超過1：5，則親水性作用可能因引入有聚醚類官能基之聚二甲基矽氧烷重複單元之比例變得相對較小而降低。
更特定言之，聚醚改質聚二甲基矽氧烷可包含由下式6表示之化合物。
在上式6中，l為6至12，7至11或8至10，n為5至10且p為25或低於25，3至25或5至23。
同時，聚醚改質聚二甲基矽氧烷在20℃時之動態黏度可
為25mPa．s至250mPa．s或50mPa．s至150mPa．s。術語「動態黏度(dynamic viscosity)」是指材料在流體狀態中抵抗運動方向而顯示之黏性程度的絕對值。
此外，聚醚改質聚二甲基矽氧烷在20℃及1atm時之密度可為1.03g/cm3或高於1.03g/cm3、1.03g/cm3至1.05g/cm3或1.035g/cm3至1.04g/cm3。
聚醚改質聚二甲基矽氧烷之含量以組成物之總重量計可為0.0005重量%至0.1重量%、0.001重量%至0.05重量%或0.005重量%至0.02重量%。
若聚醚改質聚二甲基矽氧烷之含量以組成物之總重量計小於0.0005重量%，由於添加界面活性劑，其不會完全地達成改良剝離劑組成物之剝離及沖洗能力的作用。
若在使用剝離劑組成物之剝離製程期間聚醚改質聚二甲基矽氧烷之含量超過0.1重量%，則可能在高壓下產生氣泡，因此使得在下層膜上產生污跡或使得設備感測器產生故障。
另一方面，用於移除光阻的剝離劑組成物可包含至少一種胺化合物。所述胺化合物為展現剝離能力以及可用於溶解光阻且將其移除之組分。
考慮到用於移除光阻的剝離劑組成物之極佳的剝離能力及其類似能力，所述胺化合物可包含由鏈胺化合物及環胺化合物所構成的族群中選出之一或多者。
更特定言之，可用於本文之鏈胺化合物包含由下列所構成的族群中選出之一或多者：(2-胺基乙氧基)-1-乙醇(AEE)、胺基乙基乙醇胺(AEEA)、單甲醇胺、單乙醇胺、N-甲基乙基胺
(N-MEA)、1-胺基異丙醇(AIP)、甲基二甲基胺(MDEA)、二伸乙三胺(DETA)、2-甲基胺基乙醇(MMEA)、3-胺基丙醇(AP)、二乙醇胺(DEA)、二乙基胺基乙醇(DEEA)、三乙醇胺(TEA)以及三伸乙四胺(TETA)。
此外，環胺化合物可包含由咪唑基-4-乙醇(IME)、胺基乙基哌嗪(AEP)及羥基乙基哌嗪(HEP)所構成的族群中選出之一或多者。
在以上的胺化合物中，所述環胺化合物可展現對於光阻更有效之剝離能力，且所述鏈胺化合物可適當地移除下層膜(例如含銅膜)上之天然氧化物，且同時具有光阻之剝離能力，藉此改良與含銅膜及其上部絕緣膜(例如氮化矽膜及其類似物)之黏附力。
考慮到用於移除光阻之剝離劑組成物所具有的極佳剝離能力及天然氧化物膜的移除行為，鏈胺化合物與環胺化合物之混合比可經設定使得鏈胺化合物與環胺化合物之重量比為5：1至1：5，或3：1至1：3。
胺化合物之含量以組成物之總重量計可以為約0.1重量%至10重量%、0.5重量%至7重量%、1重量%至5重量%或2重量%至4.5重量%。
視此類胺化合物之含量範圍而定，根據一個實施例之剝離劑組成物不僅可展現極佳的剝離能力，而且亦可減少經濟及效率的降低(由於胺之過量)，且減少廢液及其類似物的產生。
若胺化合物的含量過大，則此可能會導致下層膜(例如含銅下層膜)的腐蝕，如此可能需要使用大量腐蝕抑制劑以抑制
腐蝕。
在此情況下，由於大量腐蝕抑制劑的使用，所述大量腐蝕抑制劑可被吸收大量腐蝕抑制劑且殘留於下層膜表面上，因此降低含銅下層膜及其類似物的電性特徵。
另一方面，用於移除光阻的剝離劑組成物可包含非質子性極性有機溶劑或非質子性極性有機溶劑與水之混合溶劑。
非質子性極性有機溶劑或非質子性極性有機溶劑與水之混合溶劑可有利地溶解胺化合物，且亦可使得用於移除光阻的剝離劑組成物適當地滲透上面殘留待移除之光阻的下層膜，因此取得剝離劑組成物之極佳的剝離及沖洗能力。
可用於本文之非質子性極性有機溶劑包含具有1至5個碳原子之直鏈烷基或分支鏈烷基經氮單取代或二取代之醯胺類化合物、碸或亞碸，或其中兩者或超過兩者的混合物。
更特定言之，所述醯胺類化合物(其中具有1至5個碳原子之直鏈烷基或分支鏈烷基經氮單取代或二取代)可有利地溶解胺化合物，且亦使得用於移除光阻的剝離劑組成物有效地滲透下層膜，因此改良剝離劑組成物之剝離及沖洗能力。
特定言之，所述醯胺類化合物(其中具有1至5個碳原子之直鏈烷基或分支鏈烷基經氮單取代或二取代)可包含乙基經氮單取代或二取代之醯胺類化合物。
乙基經氮單取代或二取代之醯胺類化合物可包含由下式11表示之化合物。
在上式11中，R1為氫、甲基、乙基或丙基，R2及R3各自獨立地為氫或具有1至5個碳原子之直鏈或分支鏈烷基，且R2及R3中之至少一個為乙基。
具有1至5個碳原子之直鏈或分支鏈烷基的實例不受特別限制，但例如可使用甲基、乙基、丙基、丁基、異丁基、戊基及其類似基團。
更特定言之，乙基經氮單取代或二取代之醯胺類化合物的實例不受特別限制，但可使用例如乙基甲醯胺、N,N'-二乙基甲醯胺(DCA)及其類似物。較佳地，可使用N,N'-二乙基甲醯胺(DCA)。
與習知甲基甲醯胺(NMF)或二甲基乙醯胺(DMAC)及其類似物不同，以上的N,N'-二乙基甲醯胺(DCA)既不實質上展現生殖或生物毒性，亦不實質上誘發胺化合物隨時間的降解，且因此根據上述實施例之剝離劑組成物可保持極佳的長時間剝離及沖洗能力。舉例而言，本文中可使用之N,N'-二乙基甲醯胺包含二乙基甲醯胺(DEF)、二乙基乙醯胺、二乙基丙醯胺及其類似物。
為進行參考，在甲基甲醯胺(NMF)、二甲基甲醯胺(DMF)及二甲基乙醯胺(DMAC)之情況下，其在顯示器或裝置製程中之使用由於生殖或生物毒性相關問題而受限制。具體來說，DMF為顯示生殖毒性及特異性目標器官毒性的材料，且其確認與白血
病有關，以致其使用受限。
進行比較後，以上的N,N'-二乙基甲醯胺(DCA)可達成剝離劑組成物之諸如極佳剝離能力之極佳物理特性，而不展示此類生殖及生物毒性。
此外，碸之實例不受特別限制，但例如可使用環丁碸。亞碸之實例亦不受特別限制，但例如可使用二甲基亞碸(DMSO)、二乙基亞碸、二丙基亞碸及其類似物。
可選擇性地與上述非質子性極性有機溶劑一起使用之水可包含去離子水(DIW)。當選擇性包含此類水時，用於移除光阻之剝離劑組成物可以用作水性剝離劑組成物。
另一方面，非質子性極性有機溶劑或非質子性極性有機溶劑與水之混合溶劑之含量以組成物之總重量計可為15重量%至80重量%或18重量%至70重量%。
此外，若一起包含非質子性極性有機溶劑與水，則非質子性極性有機溶劑之含量以組成物之總重量計可為5重量%至50重量%或10重量%至45重量%，且水含量以組成物之總重量計可為10重量%至65重量%或15重量%至60重量%。
視上述含量的範圍而定，可保證根據一實施例之剝離劑組成物的極佳剝離能力，且隨著長時期的時間流逝仍可維持其剝離能力。
另一方面，用於移除光阻的剝離劑組成物可包含質子性極性有機溶劑。以上的極性有機溶劑可使得用於移除光阻的剝離劑組成物更佳地滲透下層膜，因此輔助用於移除光阻的剝離劑組成物之剝離能力，且此外其可有效移除諸如含銅膜之下層膜上的
污跡以改良用於移除光阻的剝離劑組成物之沖洗能力。
極性有機溶劑可包含烷二醇或烷二醇單烷基醚。更特定言之，烷二醇或烷二醇單烷基醚可包含雙(2-羥乙基)醚、二乙二醇單甲醚、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、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丙醚、二乙二醇單丁醚、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，或其中兩者或超過兩者之混合物。
更佳地，考慮到用於移除光阻的剝離劑組成物之極佳潤濕能力及由於此之改良的剝離及沖洗能力，本文中可使用之烷二醇或烷二醇單烷基醚包含雙(2-羥乙基)醚(HEE)、二乙二醇單甲醚(MDG)、二乙二醇單乙醚(EDG)或二乙二醇單丁醚(BDG)及其類似物。
此外，極性有機溶劑之含量以組成物之總重量計可以為30重量%至80重量%或32重量%至78重量%。視上述含量的範圍而定，可保證用於移除光阻的剝離劑組成物之極佳剝離能力，且隨著長時期的時間流逝仍可以維持其剝離及沖洗能力。
另一方面，用於移除光阻的剝離劑組成物可進一步包含腐蝕抑制劑。在使用用於移除光阻的剝離劑組成物移除光阻圖案的期間，以上的腐蝕抑制劑可抑制對含金屬下層膜的腐蝕(諸如含銅膜)。
作為腐蝕抑制劑，可使用三唑類化合物、四唑類化合物
及其類似物。
三唑類化合物可包含由下式2或式3表示之化合物。
在上式2中，R9為氫或具有1至4個碳原子之烷基，R10及R11彼此相同或不同，且各自獨立地為具有1至4個碳原子之羥烷基，且a為1至4之整數，
在上式3中，R12為氫或具有1至4個碳原子之烷基且b為1至4之整數.
本文中所使用之此類腐蝕抑制劑的實例可包括使用(但不特別限於)三唑類化合物，諸如式2之化合物，其中R9為甲基，R10及R11各自為羥乙基，且a為1，或式3之化合物，其中R12為甲基且b為1、四唑類化合物，諸如5-胺基四唑或其水合物及其類似物。
藉由使用以上的腐蝕抑制劑，可在有效抑制含金屬下層膜腐蝕的同時，極佳地維持剝離劑組成物之剝離能力。
另外，腐蝕抑制劑之含量以組成物之總重量計可為0.01重量%至0.5重量%、0.05重量%至0.3重量%或0.1重量%至0.2重量%。
若腐蝕抑制劑之含量以組成物之總重量計小於0.01重量%，則其可能難以有效抑制下層膜之腐蝕。
此外，若腐蝕抑制劑之含量以組成物之總重量計超過0.5重量%，則大量腐蝕抑制劑可被吸收且殘留於下層膜上，因此降低含銅下層膜及其類似物的電性特徵。
若需要，則用於移除光阻的剝離劑組成物可進一步包含習知的添加劑，且所述添加劑之特定種類及含量不受特別限制。
此外，可根據混合上述組份之一般方法來製備用於移除光阻的剝離劑組成物。對製造用於移除光阻的剝離劑組成物之方法沒有特定限制。
用於移除光阻的光阻剝離劑組成物即使不使用諸如NMF及DMAC之生殖毒性物質亦可展示極佳的剝離及沖洗能力。此外，其可隨時間流逝而保持極佳的剝離能力，且因此可用於移除下層上之殘留光阻圖案。
根據本發明之另一實施例，提供一種光阻的剝離方法，其包括下列步驟：在基板上形成光阻圖案，其中下層膜形成於基板上；用光阻圖案來圖案化所述下層膜；以及使用根據上一實施例之用於移除光阻的剝離劑組成物剝離光阻圖案。
與用於移除光阻的剝離劑組成物之相關描述包含與上一實施例相關之具體描述。
光阻的剝離方法可以包含下列步驟：經由光微影製程在
基板上形成光阻圖案，其中待圖案化之下層膜形成於基板上；使用光阻圖案作為遮罩來圖案化下層膜；以及藉由使用上述的剝離劑組成物來剝離光阻圖案。
在光阻的剝離方法中，形成光阻圖案及圖案化下層膜之步驟可使用用於習知裝置之製程，且其特定的製造方法不受特別限制。
同時，藉由使用用於移除光阻的剝離劑組成物剝離光阻圖案之步驟的實例不受特別限制，但例如可以使用下列步驟：塗覆用於移除光阻的剝離劑組成物至殘留光阻圖案之基板，以及使其先後用鹼性緩衝溶液及超純水洗滌，並且乾燥。
因為上述的剝離劑組成物展現極佳的剝離能力與有效移除下層膜上之污跡的沖洗能力，以及用於移除天然氧化物膜之能力，所以可以在有效移除殘留於下層膜上之光阻圖案的同時，令人滿意地維持下層膜之表面狀態。
因此，可以適當地在經圖案化之下層上進行隨後的步驟以形成裝置。
根據本發明，由於添加矽酮類非離子界面活性劑，所以可提供能夠在水性與非水性條件下展現極佳的對於光阻之剝離能力以及對於下層膜之沖洗能力的用於移除光阻的剝離劑組成物，以及可提供一種使用其的剝離光阻的方法。
因此，能夠在使用這些剝離劑組成物充分移除光阻的同時，使下層中之污跡及異物之發生及殘留最小化。
藉由下列實例更詳細地描述本發明。然而，這些實例僅
意欲說明本發明，且本發明之內容不意欲受實例之限制。
根據下表1中所示之組成物，混合各組份以製備實例1至實例3及比較實例1至比較實例4之用於移除光阻的剝離劑組成物。
以此製備之用於移除光阻的剝離劑組成物的特定組成比概括於下表1中。
實例及比較實例中所獲得之用於移除光阻的剝離劑組成物的物理特性藉由以下方法量測且結果展示於下表中。
1. 剝離能力
1-1. 用於移除光阻的非水性剝離劑組成物
首先，將3.5ml的光阻組成物(商標名：JC-800)逐滴添加至100mm×100mm的玻璃基板上，且藉由旋塗設備以400rpm之速率將光阻組成物塗佈10秒。此類玻璃基板配備有熱板且在140℃之溫度下硬烘烤12分鐘以形成光阻。
在室溫下以空氣冷卻已於上面形成光阻之玻璃基板，接著將其切成30mm×30mm之尺寸以製備樣品以評估新穎剝離劑液體的剝離能力。
製備500g於實例1及比較實例1中所獲得之剝離劑組成物。在溫度升高至50℃的狀態下用剝離劑組成物處理玻璃基板上之光阻。
量測完全剝離及移除光阻所需之時間以評估新穎剝離劑
液體的剝離能力。
此時，藉由用紫外光照射玻璃基板觀察光阻是否會殘留來確定光阻剝離之完整度。
在以上方法中，評估實例1及比較實例1之剝離劑組成物的新穎液體剝離能力，且結果顯示於下表2中。
如上表2中所示，可確認實例1之剝離劑組成物由於包含界面活性劑，而展現與不含有界面活性劑之比較實例1的剝離劑組成物相等之光阻剝離能力(快速剝離時間)。
1-2. 用於移除光阻的水性剝離劑組成物
量測新穎液體剝離能力的模式與量測用於移除光阻的非水性剝離劑組成物之新穎液體剝離能力的方法相同(除了實例2至實例3及比較實例2至比較實例3中所獲得之水性剝離劑組成物在溫度升高至40℃之狀態下處理之外)。結果展示於下表3中。
如上表3中所示，可確認實例2及實例3之剝離劑組成物由於包含界面活性劑，而展現與不含有界面活性劑之比較實例2及比較實例3的剝離劑組成物相等之光阻剝離能力(快速剝離時間)。
2. 沖洗能力
2-1. 使用光學顯微鏡評估沖洗能力
將500g的實例1至實例3及比較實例1至比較實例3之剝離劑組成物加熱至50℃之溫度，且使用玻璃基板(所述玻璃基板上已形成下表4之膜)。所述玻璃基板用剝離劑組成物處理。接著，排出玻璃基板之液體且於其上逐滴添加幾滴超純水並靜置50s。
再次用超純水洗滌基板，且用光學顯微鏡觀察玻璃基板上之污跡及異物以按照以下準則評估沖洗能力。
OK：未觀察到玻璃基板上之污跡或異物；及NG：觀察到玻璃基板上之污跡或異物。
在如上所述之方法中，評估實例1至實例3及比較實例1至比較實例3之剝離劑組成物隨時間流逝的沖洗能力且結果展示於下表4中。
分別藉由評估在不同條件下隨時間流逝的沖洗能力顯示這些結果。
如上表4中所示，以確認實例1及實例3之剝離劑組成物即使在各種膜的條件下亦表現及維持極佳的長時間沖洗能力。
在比較時，可確認比較實例1至比較實例3之剝離劑組
成物在形成於玻璃基板上的膜中展現降低之沖洗能力。
由這些結果中，可確認實例1至實例3之包含界面活性劑的剝離劑組成物表現出且維持極佳的沖洗能力。
2-2. 氣泡移除時間的評估
將100g的實例1至實例3及比較實例1至比較實例4之剝離劑組成物置放於1000ml容積圓筒中，且在5bar之壓力下吹氣20s。接著，量測用於移除在所述剝離劑組成物中產生的氣泡所需之時間，且結果顯示於下表5中。
如上表5中所示，因為實例1至實例3之剝離劑組成物包含在20℃時之動態黏度為100mPa．s且在20℃、1atm時之密度為1.037g/cm3的聚醚改質聚二甲基矽氧烷界面活性劑，所以其展現與不含有界面活性劑之比較實例1至比較實例3的剝離劑組成物相等之光阻沖洗能力(快速氣泡移除時間)。
此外，與比較實例4之剝離劑組成物相比，可確認實例1至實例3之剝離劑組成物表現出且維持顯著極佳的沖洗能力(比較實例4之剝離劑組成物含有在20℃時之動態黏度為360mPa．s且在20℃、1atm時之密度為1.02g/cm3的聚醚改質聚二甲基矽氧烷界面活性劑)。
3. 水展延性
將500g的實例1至實例3及比較實例1至比較實例3之剝離劑組成物加熱至溫度50℃，且以上的剝離劑組成物在由氮
化矽製得之鈍化玻璃基板上處理。
接著，排出玻璃基板之液體，並滴加一滴10μl的純水。量測水之擴展直徑以評估水展延性。結果顯示於下表6中。
如上表6中所示，與不含有界面活性劑之比較實例1至比較實例3的剝離劑組成物相比，可確認實例1至實例3之剝離劑組成物由於包含界面活性劑而展現改良的水展延性。
由這些結果中，可確認實例1至實例3之剝離劑組成物中所包含的界面活性劑改良可濕性，且藉此表現出及維持極佳沖洗能力。
Claims (17)
- 一種用於移除光阻的剝離劑組成物，其包括：至少一種胺化合物；至少一種由非質子性極性有機溶劑及水所構成的族群中選出之溶劑；質子性極性有機溶劑；以及聚醚改質聚二甲基矽氧烷，其在20℃下的動態黏度為25mPa．s至250mPa．s且包含20莫耳%至70莫耳%的引入有聚醚類官能基之聚二甲基矽氧烷重複單元。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於移除光阻的剝離劑組成物，其中所述聚醚類官能基包含聚氧化烯，所述聚氧化烯含有具有1至5個碳原子之氧化烯重複單元。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於移除光阻的剝離劑組成物，其中引入有所述聚醚類官能基之所述聚二甲基矽氧烷重複單元包含由下式1表示的重複單元：
- 如申請專利範圍第1項所述之用於移除光阻的剝離劑組成物，其中所述聚醚改質聚二甲基矽氧烷在20℃及1atm下之密度為1.03g/cm3至1.05g/cm3。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於移除光阻的剝離劑組成物，其中所述聚醚改質聚二甲基矽氧烷包含20莫耳%至70莫耳%的引入有所述聚醚類官能基之所述聚二甲基矽氧烷重複單元，以及殘餘量之聚二甲基矽氧烷重複單元。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於移除光阻的剝離劑組成物，其中所述胺化合物包含由鏈胺化合物及環胺化合物所構成的族群中選出之一或多者。
- 如申請專利範圍第6項所述之用於移除光阻的剝離劑組成物， 其中所述鏈胺化合物包含由下列所構成的族群中選出之一或多者：(2-胺基乙氧基)-1-乙醇、胺基乙基乙醇胺、單甲醇胺、單乙醇胺、N-甲基乙基胺、1-胺基異丙醇、甲基二甲基胺、二伸乙三胺、2-甲基胺基乙醇、3-胺基丙醇、二乙醇胺、三乙醇胺、二乙基胺基乙醇以及三伸乙四胺。
- 如申請專利範圍第6項所述之用於移除光阻的剝離劑組成物，其中所述環胺化合物包含由下列所構成的族群中選出之一或多者：咪唑基-4-乙醇、胺基乙基哌嗪以及羥基乙基哌嗪。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於移除光阻的剝離劑組成物，其中所述非質子性極性有機溶劑包含由下列所構成的族群中選出之一或多種溶劑：具有1至5個碳原子之直鏈烷基或分支鏈烷基經氮單取代或二取代之醯胺類化合物、碸以及亞碸。
- 如申請專利範圍第9項所述之用於移除光阻的剝離劑組成物，其中所述具有1至5個碳原子之直鏈烷基或分支鏈烷基經氮單取代或二取代之醯胺類化合物包含乙基經氮單取代或二取代之醯胺類化合物。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於移除光阻的剝離劑組成物，其中所述極性有機溶劑包含烷二醇或烷二醇單烷基醚。
- 如申請專利範圍第11項所述之用於移除光阻的剝離劑組成物， 其中所述烷二醇或所述烷二醇單烷基醚包含由下列所構成的族群中選出之一或多者：雙(2-羥乙基)醚、二乙二醇單甲醚、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、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丙醚、二乙二醇單丁醚、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、三丙二醇單丙醚以及三丙二醇單丁醚。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於移除光阻的剝離劑組成物，其進一步包括腐蝕抑制劑。
- 如申請專利範圍第13項所述之用於移除光阻的剝離劑組成物，其中所述腐蝕抑制劑包含三唑類化合物或四唑類化合物。
- 如申請專利範圍第14項所述之用於移除光阻的剝離劑組成物，其中所述三唑類化合物包含由以下式2或式3表示之化合物：
- 如申請專利範圍第13項所述之用於移除光阻的剝離劑組成物，其中所述腐蝕抑制劑之含量以重量計佔所述用於移除光阻的剝離劑組成物之總重量之0.01重量%至0.5重量%。
- 一種用於剝離光阻的方法，其包括下列步驟：在形成有下層膜之基板上形成光阻圖案；用所述光阻圖案來圖案化所述下層膜；以及使用如申請專利範圍第1項所述之用於移除光阻的剝離劑組成物剝離所述光阻圖案。
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