TWI612397B

TWI612397B - 包含氟素表面活性劑之光阻剝除劑

Info

Publication number: TWI612397B
Application number: TW102129624A
Authority: TW
Inventors: 李豪浚; 李泰城; 吳富其; 方旭強
Original assignee: 杜邦股份有限公司
Priority date: 2012-08-22
Filing date: 2013-08-19
Publication date: 2018-01-21
Also published as: TW201409190A; CN103631101B; CN103631101A

Abstract

本發明公開了一種光阻剝除劑，其包括：(a)40重量%-80重量%的單乙醇胺；(b)18重量%-58重量%的N,N-二甲基乙醯胺；和(c)0.001重量%-2重量%的氟素表面活性劑，其中所述重量%是基于該光阻剝除劑的總重量。本發明的光阻剝除劑具有可與水完全互溶，對於以鋁或鋁合金為線路材料之電子元件不具腐蝕性，並且對環境低毒性的優勢。此外，本發明還公開了使用本發明的光阻剝除劑去除光阻的方法。

Description

包含氟素表面活性劑之光阻剝除劑

本發明係為一種含有烷基醇胺，烷基醯胺和氟素表面活性劑之光阻剝除劑(photoresist stripper)，特別為去除應用於半導體，液晶顯示器，觸控感應屏幕和電子書中所使用的正型光阻。

科技產業不斷發展進步，而其中薄膜電晶體液晶顯示器(TFT-LCD)的技術更是不斷地演進，又由於薄膜電晶體液晶顯示器具有體積小不占空間、耗電量少、輻射量低、產品耐用等優勢，因此已逐漸取代以陰極射線管(CRT)所製作之顯示器。而且隨著顯示器的需求不斷增加，薄膜電晶體液晶顯示器的產量更是逐漸提升，並且跟隨著技術世代的演進，五代、六代、七代、八代、甚至十代廠房也不斷地被建造起來，在薄膜電晶體液晶顯示器所投入的金額也越來越大，因此可以預見未來的技術進步與經濟規模是非常驚人的。

光阻，亦稱為光阻劑,光刻膠或光致抗蝕劑，是一種用在許多工業製程上的光敏材料。例如，光刻技術(也稱為“光學光刻技術”或“防紫外線光刻技術”)是指，在光罩上先刻畫幾何圖形結構，然後利用曝光與顯影將光罩上的幾何圖形轉移到覆蓋基板的一層光阻上。這層光阻在曝光(一般是紫外線)後可以被特定溶液(顯影液)溶解。使特定波長的光穿過光罩照射在光阻上，可以對光阻進行選擇性照射(曝光)。然後使用前面提到的顯影液，溶解掉被照射的光阻區域，這樣，光罩上的圖形就呈現在光阻上。上述步驟完成後，就可以對基板進行選擇性的蝕刻或離子注入過程，未被溶解的光阻將保護基板在這些過程中不被改變。蝕刻或離子注入完成後，將進行光刻的最後一步，即將光阻去除，以方便進行電子元件製造的其他步驟。

光阻一般分為正型光阻(positive photoresist)和負型光阻(negative photoresist)兩種。正型光阻是指當該光阻受到特定波長的光照射(曝光)的部分会溶于光阻顯影液，而没有被光照到的部分不会溶于光阻顯影液；負型光阻則是其被光照到的部分不会溶于光阻顯影液，而没有被光照到的部分会溶于光阻顯影液。

然而隨著相關產業技術的不斷演進，薄膜電晶體液晶顯示器所使用的玻璃基板也不斷地增大，各種化學品的消耗量亦不斷增加，除了消耗了大量的金錢與資源以外，在薄膜電晶體液晶顯示器製程中所產生的化學物質也造成了環境相當大的負擔，也違背了環境保護的精神，因此如何回收製程反應後之化學物質，不但可以降低生產成本，也可提高市場競爭力，對環境保護而言更是一大貢獻。

在薄膜電晶體液晶顯示器的製程中，光阻剝除劑(photoresist stripper)的使用量相當大，因此若能將光阻剝除劑回收使用，對於經濟效益與環境保護貢獻都會相當地顯著。而在光阻移除製程所產生的化學物質主要包括水、剩餘的光阻剝除劑、光阻及其他經反應後產生之物質。然而為了要回收光阻剝除劑，目前薄膜電晶體液晶顯示器廠房所採用之回收系統是利用各種物質具有相異之沸點的特性並利用蒸餾技術進行回收，並且在回收後又要按照原來比例重組該光阻剝除劑。

不過習知光阻剝除劑其組分通常相當複雜，多半是由4-6種的化學物質所組成，因此非常難回收，並且回收後也需經過十分複雜的還原程序才可重組該光阻剝除劑。因此，在實際應用上回收習知光阻剝除劑不易達成合理的經濟效益，也降低了工廠採用光阻剝除劑回收系統之意願，如此一來不但失去降低成本的機會，也會對環境造成相當大的負擔。

CN1219241C公開了一種光致抗蝕劑脫膜劑組合物，其包含：10-30重量%的胺化合物；20-60重量%的二元醇類溶劑；20-60重量%的極性溶劑；和0.01-3重量%的全氟烷基乙烯氧化物。所述之二元醇類溶劑其實是指二元醇醚類溶劑。

KR10-0848107B1公開了一種光阻剝除劑組合物，其包含醇胺化合物，有機溶劑，水和非離子型氟素表面活性劑。更具體地，所述光阻剝除劑組合物包括20-30重量%的單乙醇胺，50-66重量%的N-甲基吡咯酮，4-30重量%的水，和0.01-0.1重量%非離子型氟素表面活性劑。

此外，因為許多習知光阻剝除劑的組成成分具高度揮發性故容易導致其蒸發速率過高，從而限制了這些光阻剝除劑的浴槽壽命，並且在其貯存及使用期間，需要採取特殊對人體及環境安全的預防措施。

然而，迄今可得之簡單組成的光阻剝除劑，並不能完全地將光阻由各種基質上去除。通常需要非常長的剝除時間或重覆的塗覆，才能去除完全。

因此，人們相當期望能獲得一種高效光阻剝除劑，其能完全地去除光阻，無線路腐蝕性，低蒸發率，易溶於水，對人體無毒性及環境相容，且其各組成物易於回收。另外，除了薄膜電晶體(TFT,thin film-transistor)製程外，觸控感應螢幕(touch sensor panel)和電子書(e-book)等手持裝置的製程中也會用到類似的正型光阻，本發明的光阻剝除劑亦可以提供相當良好的剝除能力且不損傷該電子元件中其他組件的特性。

本發明係為一種光阻剝除劑，其由單乙醇胺(monoethanolamine,MEA)及N,N-二甲基乙醯胺(N,N-dimethylacetamide,DMAc)兩種主要成份和少量的氟素表面活性劑所組成。所述光阻剝除劑可輕易剝除光阻，並且不會損害所露出的線路系統，特別是以鋁或是鋁合金為材料的線路系統，因此本光阻剝除劑具有可應用於鋁製程之優點。此外，由於本光阻剝除劑成份簡單，可輕易地通過分餾技術進行回收，並且可將回收後的光阻剝除劑重組還原再利用，藉此達到降低生產成本及環境保護之功效。

為達上述功效，本發明提供一種光阻剝除劑，其包括：

(a)约40重量%-约80重量%的單乙醇胺；

(b)约18重量%-约58重量%的N,N-二甲基乙醯胺；和

(c)约0.001重量%-约2重量%的氟素表面活性劑；

其中，所述光阻剝除劑包含少于1重量%的水和少于1重量%的二元醇醚類溶劑，以及所述重量百分比是基于所述光阻剝除劑的總重量。

此外，本發明也提供一種從電子元件之表面去除光阻的方法，該方法包括下列步驟：

i.提供一個表面具有待剝除光阻的電子元件；

ii.在40℃-80℃的温度,用本發明之光阻剝除劑接觸該電子元件約10秒-15分鐘，以移除光阻並露出所述電子元件之線路；

iii.用水洗滌約5秒-5分鐘；以及

iv.用惰性氣體乾燥。

藉由實施本發明的技術方案，至少可實现以下的有益效果：

一、由於本發明的光阻剝除劑對於鋁或是鋁合金不具腐蝕性，因此非常適合應用於鋁製程中。

二、由於本發明的光阻剝除劑包括少量的氟素表面活性劑，大幅提高其去除光阻的能力和效率，以致可以減低剝膜製程中的時間和溫度，或是減少剝除劑的使用量，從而達到降低成本和節能減碳的功效。另外，當製程溫度降低時，也增加了剝膜製程的安全性。

三、由於本發明的光阻剝除劑之組份簡單，蒸發率低且可與水完全互溶，因此可輕易地回收使用過的光阻剝除劑，以達到降低生產成本及環境保護之功效。

為了使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點，因此將在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點。

本發明係為一種正型光阻剝除劑，其包含：單乙醇胺；N,N-二甲基乙醯胺；以及少量氟素表面活性劑。

本發明之光阻剝除劑的組份(a)單乙醇胺可由下式表示：

分子式A

單乙醇胺的CAS號為141-43-5,也可用化學式表示為C₂H₇NO,HOCH₂CH₂NH₂或用英文簡稱為MEA。

在本發明的光阻剝除劑中，基于所述光阻剝除劑的總重量，單乙醇胺(a)的量通常為約40重量%-約80重量%，或約45重量%-約75重量%、或約48重量%-約70重量%。

在一個實施方案中，在本發明的光阻剝除劑中，基于所述光阻剝除劑的總重量，單乙醇胺(a)的量為約40重量%-約80重量%，或約45重量%-約75重量%、或約48重量%-約70重量%。

本發明之光阻剝除劑的組份(b)N,N-二甲基乙醯胺可由下式表示：

N,N-二甲基乙醯胺的CAS號為127-19-5，也可用化學式表示為C₄H₉NO,CH₃C(=O)N(CH₃)₂,或用英文簡稱為DMAc。

在本發明的光阻剝除劑中，基于所述光阻剝除劑的總重量,N,N-二甲基乙醯胺(b)的量通常為約18重量%-約58重量%，或約23重量%-約54重量%、或約28重量%-約50重量%。

在一個實施方案中，在本發明的光阻剝除劑中，基于所述光阻剝除劑的總重量，N,N-二甲基乙醯胺(b)的量為約18重量%-約58重量%，或約23重量%-約54重量%、或約28重量%-約50重量%。

適合用於本發明之光阻剝除劑的氟素表面活性劑是非離子型表面活性劑，並且具有酸鹼穩定性和低起泡性。優選為氟化脂肪醇取代的聚氧乙烯化合物(fluorinated aliphatic alcohol substituted exthoylates)。較優選為所述氟化脂肪醇的碳鏈長是小於或等於6，其中所述氟化脂肪醇可以是部份氟化或全氟化的脂肪醇。因為這類的氟素表面活性劑是低毒性的，環保，又不會降解產生PFOA。

本發明之光阻剝除劑的組份(c)氟素表面活性劑是具有下式的化合物或其混合物：

R_f(OCH₂CH₂)_nOH

其中，R_f是部份氟化或全氟化的脂肪基團，所述脂肪基團具有小於或等於6個總碳數並且是選自烷基、烯基、環烷基、或環烯基；和n是從1至25的整數。

該類型氟素表面活性劑的優選實例是杜邦公司(E.I.DuPont Co.)銷售的商品名為

，例如FS-3100、FS-31的產品。

在本發明的光阻剝除劑中，基于所述光阻剝除劑的總重量，氟素表面活性劑(c)的量通常為約0.001重量%-約2.0重量%，或約0.003重量%-約1重量%、或約0.005重量%-約0.5重量%。

在一個實施方案中，在本發明的光阻剝除劑中，基于所述光阻剝除劑的總重量，氟素表面活性劑(c)的量為約0.001重量%-約2.0重量%，或約0.003重量%-約1重量%、或約0.005重量%-約0.5重量%。

由於本發明光阻剝除劑除了兩種主要成份(a)單乙醇胺(MEA)和(b)N,N-二甲基乙醯胺(DMAc)之外，藉著其中少量的氟素表面活性劑，已經大幅提高其去除光阻的能力和效率,所以本發明光阻剝除劑基本上不須再添加其他組份,例如水或二元醇醚類溶劑；尤其是當這些其他組份有可能會降低其剝除光阻的能力,或增加其回收製程的複雜性。但是本發明光阻剝除劑中的各個組份也無須特別使用高純級別的原料，或分別進行脫水、精餾來去除其中所含的微量水份或雜質。

在本發明的一些實施方案中，在本發明的光阻剝除劑中，基于所述光阻剝除劑的總重量，所含水的量是小於約1重量%，或小於約0.5重量%，或小於約0.1重量%，或等於0重量%。

一般常見的二元醇醚類溶劑包括乙二醇甲醚，乙二醇乙醚，乙二醇丁醚，二乙二醇甲醚，二乙二醇乙醚，二乙二醇丁醚，丙二醇甲醚，丙二醇乙醚，丙二醇丁醚，二丙二醇甲醚，二丙二醇乙醚和二丙二醇丁醚等。

在本發明的一些實施方案中，在本發明的光阻剝除劑中，基于所述光阻剝除劑的總重量，所含二元醇醚類溶劑的量是小於約1重量%，或小於約0.5重量%，或小於約0.1重量%，或等於0重量%，其中，所述二元醇醚類溶劑是選自乙二醇甲醚，乙二醇乙醚，乙二醇丁醚，二乙二醇甲醚，二乙二醇乙醚，二乙二醇丁醚，丙二醇甲醚，丙二醇乙醚，丙二醇丁醚，二丙二醇甲醚，二丙二醇乙醚和二丙二醇丁醚。

本發明的一個具體實施方案乃是本發明的光阻剝除劑包含(a)約45重量%-約75重量%的單乙醇胺；(b)約23重量%-約54重量%的N,N-二甲基乙醯胺；和(c)約0.003重量%-約1重量%的氟素表面活性劑；其中所述重量百分比是基于該光阻剝除劑的總重量。

本發明的另一個具體實施方案乃是本發明的光阻剝除劑包含(a)約48重量%-約70重量%的單乙醇胺；(b)約28重量%-約50重量%的N,N-二甲基乙醯胺；和(c)約0.001重量%-約2重量%的氟素表面活性劑；其中所述重量百分比是基于該光阻剝除劑的總重量。

本發明的光阻剝除劑可容易地在室溫下混合各組份而製備。本發明之光阻剝除劑中的前述各個組份均可商購也無須特別使用高純級別的原料，或分別進行脫水、精餾來去除其中所含的微量水份或雜質。

本發明的光阻剝除劑適用於以鋁、鋁合金、鉻、氮化矽或銦錫氧化物等為線路材料的電子元件；優選為以鋁或鋁合金為線路材料的電子元件。在此，所述鋁合金是指含有大於或等於90重量%鋁，並包含至少一種小於或等於10重量%的其他元素,例如Sn,Ag,Mg,Ni,Co,Cr,Ti,Mo,Si或Al等的鋁合金。

本發明的光阻剝除劑適用於去除一個電子元件表面的待剝除光阻,其中所述電子元件係為透明絕緣基板(transparent insulating substrate)、閘電極(gate electrode)、閘極絕緣層(gate insulating layer)、半導體層(semiconductor layer)、源電極(source electrode)、漏電極(drain electrode)、濾色器(color filter)、絕緣膜(insulating film)、低溫多晶矽基板(low temperature poly-silicon substrate)、或觸控面板陣列式電極(array electrode of touch sensor panel)等。

本發明的一個具體實施方案乃是將本發明的光阻剝除劑使用於去除一個電子元件表面的待剝除光阻,亦包括光阻殘留物；其中所述之光阻殘留物乃是正型光阻經過曝光顯影製程及離子注入製程後之光阻剩餘物；所述電子元件係為透明絕緣基板、閘電極、閘極絕緣層、半導體層、源電極、漏電極、濾色器、絕緣膜、低溫多晶矽基板或觸控面板陣列式電極。如前所述之該電子元件之線路係由鋁、鋁合金、鉻、氮化矽或銦錫氧化物等材料所組成；優選為係由鋁或鋁合金所組成。

如圖1至圖3所示，其係說明本發明之光阻剝除劑使用於鋁製程中剝除殘留的光阻30之具體流程。但本發明之光阻剝除劑的應用並不限於鋁製程。

如圖1所示，在鋁製程中，可以將鋁或鋁合金的金屬薄膜20設置在一基板10上，並且在該金屬薄膜20上再塗佈一光阻30，利用曝光設備將光阻30圖案化(patterned)，以使得光阻30可作為保護膜來使用。接著如圖2所示，藉由一蝕刻製程將未以光阻30覆蓋之金屬薄膜20蝕刻剝除，藉此製作鋁或鋁合金的金屬線路。

最後，如圖3所示，可利用本發明之光阻剝除劑剝除在金屬薄膜20上殘留的光阻30，並且由於本光阻剝除劑對於鋁或鋁合金不具腐蝕性，因此可保護鋁或鋁合金的金屬線路，在移除殘留的光阻30時不會受到損傷，藉此可降低電子元件的電阻電容延遲(RC-Delay)效應。

本發明的光阻剝除劑的實施，係將光阻材料及/或側壁聚合物(side wall polymer,SWP)與本發明的剝除劑接觸。實際的狀況，即溫度、時間等，端視待去除之光阻材料及/或側壁聚合物之性質及厚度，以及其他精於此項技藝者所熟知的因素而定。

一般而言，光阻剝除的條件，係在40-80℃的溫度，將表面具有待剝除光阻的電子元件與本發明的光阻剝除劑接觸(例如噴灑或浸泡)約10秒-約15分鐘以露出所述電子元件的線路；用水洗滌(例如噴灑或浸泡)約5秒-約5分鐘；然後用惰性氣體乾燥該電子元件。

例示之光阻材料為有機聚合材料包括電子束光阻、X-射線光阻、離子束光阻等。所述之有機聚合材料之實例包括包括酚甲醛樹脂(phenol formaldehyde resin)、聚(對-乙烯苯酚)(poly(p-vinylphenol)、聚甲基丙烯酸甲酯、聚二甲基戊二醯亞胺(polydimethyl glutarimide)、及其衍生物或共聚物等。經蝕刻或是電漿處理後之光阻殘留物及/或側壁聚合物的實例尤其包括：金屬有機複合物及/或無機鹽、氧化物、氫氧化物或可單獨或與光阻材料之有機聚合材料結合而形成薄膜或複合物之殘留物。待剝除的光阻材料及/或側壁聚合物可由精於此技藝者所熟知的傳統基板(如矽、二氧化矽、鋁、鋁合金等)上被剝除。

再者，本發明提供一種從電子元件之表面去除光阻的方法，該方法包括下列步驟：在40-80℃的溫度，使包含待剝除光阻的電子元件與本發明之光阻剝除劑接觸約10秒-約15分鐘，以移除光阻並露出其線路系統；用水洗滌約5秒-約5分鐘；以及用惰性氣體乾燥。如前所述之方法，其中該電子元件之線路的材料係由鋁、鋁合金、鉻、氮化矽或銦錫氧化物所組成。

本發明的方法的一個具體實施方案乃是將佔總重量百分比約40重量-約80重量%的單乙醇胺、佔總重量百分比約18重量-約58重量%的N,N-二甲基乙醯胺及佔總重量百分比約0.001重量-約2重量%的氟素表面活性劑所組成的光阻剝除劑，在40-80℃的溫度與一個表面具有待剝除光阻的電子元件接觸約10秒-約15分鐘以剝除光阻並露出所述電子元件的線路；用水洗滌約5秒-約5分鐘；以及用惰性氣體乾燥。

本發明的光阻剝除劑可有效增加光阻剝除速度，進而增加整體生產速度，降低單位成本。在生產過程中，倘若因為機台的限制，不需要提高光阻剝除的速度，則可以減低機台噴灑藥液的量，或是降低剝膜溫度，仍可以達到降低生產成本和增加安全性的功效。

本發明之光阻剝除劑可適用於液晶顯示器或半導體元件的製程中，又因為光阻剝除劑對於鋁或是鋁合金不具腐蝕性，因此又可特別應用於在含有鋁或鋁合金的液晶顯示器或半導體元件的製程中用以移除光阻殘留物。

此外，因為本發明之光阻除劑除了含有少量的氟素表面活性劑，僅包含單乙醇胺和N,N-二甲基乙醯胺兩種主要有機組份，在剝除製程結束後可輕易地將光阻剝除劑從反應廢液中分離並通過蒸餾技術進行回收，並且在回收後也可輕易地按照原來的比例重組還原該光阻剝除劑，藉此再利用所回收的光阻剝除劑，以達到降低生產成本及環境保護之功效。

本發明的光阻剝除劑是特別有用及有利的，其中包括下述多種原因。本發明的剝除劑可與水完全互溶，無腐蝕性，對環境基本無毒性。其低蒸發率低於已知剝除劑，可循環使用多次，且無需進行繁瑣的安全防範措施。同時，可隨時取出所剝離塗層之固體廢料，便於收集處理。本發明的剝除劑在相同的工作溫度下，具有更佳的剝離效果。此外，本發明的剝除劑組份簡單容易製備，只需在室溫下混合其主要組份，而不需要特別的人或環境的安全防範措施。

接下來將以下列實施例更詳盡說明本發明，實施例的用意絕不在限制本發明。

【具體實施例】

材料：

單乙醇胺(MEA)購自東聯化學股份有限公司(oriental union chemical corp.)。

N,N-二甲基乙醯胺(DMAc)購自江山化工股份有限公司(JiangShan Chemical Co.Ltd.)。

氟素表面活性劑(FS)：使用E.I.杜邦公司所供應的一種非離子型氟素表面活性劑，為氟化脂肪醇取代的聚氧乙烯化合物，商品名是

FS-3100。

正型光阻：型號：Echem TM120SL購自新應材股份有限公司(eChem Solutions Corp.)。

水：使用去離子水。

測試用光阻片製備：

用清潔劑和水將5公分x 5公分的玻璃片清洗乾淨並烘乾，精確秤量其重量。利用旋轉塗佈機將正型光阻均勻塗佈在玻璃片上，放入90℃的烘箱中烘烤30分鐘，升溫至150℃，繼續烘烤1小時。從烘箱中取出後置於乾燥箱中，待光阻片冷至室溫後，精確秤量其重量。製備完成之測試用光阻片，其上覆蓋的光阻膜重量約為50 mg，膜厚約為1 μm。

剝膜實驗步驟：

將單乙醇胺、N,N-二甲基乙醯胺和氟素表面活性劑依照表一各實施例和對比例的比例依序加入1L的燒杯中，攪拌均勻後，得到所需要的剝除劑。因氟素表面活性劑的濃度較低，精準取樣較不容易，因此先配製成在N,N-二甲基乙醯胺的稀釋溶液，再計算出所需要的比例加入燒杯中，可以得到精確的濃度比例。

將剝除劑加熱到預設的測試溫度。將製備好的測試用光阻片放置於全鐵氟龍材質的架子上，將整個架子浸入裝有剝除劑的燒杯中。過三分鐘(或指定時間)後，將整個架子拿起並浸入裝有1L水的燒杯中，浸泡5秒。再將整個架子取出，用鑷子將測試用光阻片夾起，平放在鐵網架上，置入高溫烘箱，在150℃烘烤1小時，以除去多餘的剝除劑。精確秤量剝膜後的玻璃片重量，並按下式計算光阻剝除比率。

A. 60℃時剝膜效果

使用塗佈好光阻的玻璃片作為光阻剝除劑之剝膜能力強弱的依據，以DMAc(50%)和MEA(50%)作為對比例1，添加不同比例的氟素表面活性劑為實施例1-7，在60℃，剝膜時間為3分鐘，所得到的測試結果列于表2。

實施例1-7的光阻剝除能力都較對比例1來得好。顯示氟素表面活性劑對於剝除劑的光阻剝除能力都有相當程度的提升。實施例2-5有明顯提高的光阻剝除能力，顯示在一定的濃度範圍中，氟素表面活性劑對於光阻剝除能力有最佳的增強效果。不侷限於理論的正確性,本發明的光阻剝除劑所含有的氟素表面活性劑在濃度高於0.001%時，因為其可以有效降低表面張力，降低光阻剝除劑和光阻的接觸角度，並增加光阻剝除劑對於光阻的滲透速度，隨著氟素表面活性劑濃度增加，從而提高其光阻剝除能力。但是當氟素表面活性劑的濃度等於或高於2%時，反而會因氟素表面活性劑覆蓋在光阻之上，阻隔光阻剝除劑和光阻之間直接接觸的機會，從而降低光阻剝除劑之剝除能力。

本發明的一個具體實施方案乃是本發明的光阻剝除劑包含(a)約40重量%-約80重量%的單乙醇胺；(b)約18重量%-約58重量%的N,N-二甲基乙醯胺；和(c)約0.003重量%-約1重量%的氟素表面活性劑；其中所述重量百分比是基于該光阻剝除劑的總重量。

本發明的一個具體實施方案乃是本發明的光阻剝除劑包含(a)約40重量%-約80重量%的單乙醇胺；(b)約18重量%-約58重量%的N,N-二甲基乙醯胺；和(c)約0.005重量%-約0.5重量%的氟素表面活性劑；其中所述重量百分比是基于該光阻剝除劑的總重量。

B. 40-80℃時的剝膜效果

由於本發明的光阻剝除劑添加少量的氟素表面活性劑，可大幅提高去除光阻的能力和效率，從而可以通過減低剝膜製程中的時間和溫度，或是減少剝除劑的使用量，而達到降低成本和節能減碳的效果。因此挑選光阻剝除比率高於90%的實施例2-5，在40-80℃的溫度區間，比較其剝膜效果的不同，其結果如表3和圖4所示。

在40-60℃的溫度區間中，實施例2-5的光阻剝除比率在同一溫度下是相當接近的；但與對比例1的光阻剝除比率相比則都具有顯著的提升。

C.水和氟素表面活性劑對於剝膜效果的影響

韓國專利(KR-848107 B1)公開了在其剝除劑系統中，水和氟素表面活性劑同時存在的狀況下會有最好的剝膜效果。然而，本發明的光阻剝除劑經實驗驗證發現，添加水對於其並沒有增強光阻剝除能力的作用，反而會降低光阻剝除能力，其結果參見表4和圖4。

由表4的結果可以發現在50-70℃的溫度範圍內，比較實施例2和對比例5的光阻剝除能力，不含水的實施例2要好得多。同樣地，比較對比例1和對比例4的光阻剝除能力，對比例4的表現還不如不含水的對比例1。同時，由表4的結果也發現，少量氟素表面活性劑的存在對實施例2和對比例5的光阻剝除能力都有提升；在無水的狀態下提升較多(比較實施例2和對比例1)，而有水的狀態下提升則較少(比較對比例5和對比例4)。所以從由表4的結果證明，添加水對於本發明的光阻剝除劑並沒有增強光阻剝除能力的作用，反而會降低光阻剝除能力。

此外，如果要求達到100%的光阻剝除能力，以同樣的接觸(浸泡)時間，使用對比例1的剝除劑需要在80℃進行，而使用實施例2的剝除劑則可將剝膜溫度降低到60℃。同樣地，也可從圖4的對應關係中利用內插法推斷，如果要達到與對比例1的剝除劑在60℃時一樣的光阻剝除能力，則實施例2的剝除劑可將剝膜溫度降低到約52-53℃。所以當光阻剝除劑的光阻剝除能力增加後，不僅可通過降低剝膜溫度來提供降低成本和節能減碳的優勢，還有著因降溫而相對地增加整個生產過程的安全性。

當本發明的光阻剝除劑的所包含的主要組份比例改變時，比較其實驗結果(參見表5)也可得出相同的結論。

D.完全剝除光阻所之需最短時間

評估光阻剝除劑在剝膜製程中的剝膜能力，除了要將光阻完全剝除至沒有光阻殘留和回沾的程度之外，能在最短時間內完全剝除光阻也是一個重要的效率考慮因素。

經實驗測試發現，在相同的溫度，本發明的實施例比其對應的對比例所需將光阻剝除完全的時間更短，其測試結果列于表6，所列時間單位為秒(s)，而時間差則是與對比例1的完全剝除時間相比計算而得的。

由表6的結果可以表明在50-70℃的溫度範圍內，含有少量的氟素表面活性劑的實施例2和實施例5可在較短的時間內將整個光阻膜剝除乾淨，而含有水的對比例4和對比例5則明顯降低其光阻剝除的速度。

由前述實施例和對比例的各項比較實驗可知，本發明的光阻剝除劑確實可有效增加光阻剝除速度，進而增加整體生產速度，降低單位成本。在生產過程中，倘若因為機台的限制，不需要如此快速的光阻剝除速度，則可以減低機台噴灑剝除劑的施用量，或是降低剝膜溫度，仍可以達到降低生產成本和增加安全性的功效。

儘管以典型的具體實施方案和示例描述了本發明，其意圖不是將本發明限制於所示出的細節中，在不背離本發明的精神下可能存在多種修改和替代。由此，當本領域技術人員可僅通過常規實驗就獲得與本文中公開之發明的改進和等同，則確信所有這些改進和等同是包含在權利要求中所限定的本發明的精神和範圍內。

10．．．基板

20．．．鋁金屬薄膜

30．．．光阻

圖1至圖3係為本發明之一種光阻剝除劑應用於剝除光阻之製程流程實施例示意圖。

圖4為本發明之實施例2和對比例1、4、5在40-80℃的溫度其光阻剝除比率圖。

10．．．基板

20．．．鋁金屬薄膜

30．．．光阻

Claims

一種光阻剝除劑，其包含：(a)40重量%-80重量%的單乙醇胺；(b)18重量%-58重量%的N,N-二甲基乙醯胺；以及(c)0.001重量%-2重量%的氟素表面活性劑；其中，所述重量百分比是基于所述光阻剝除劑的總重量；所述光阻剝除劑包含少于1重量%的水；和所述光阻剝除劑包含少于1重量%的二元醇醚類溶劑，其中，所述二元醇醚類溶劑是選自乙二醇甲醚，乙二醇乙醚，乙二醇丁醚，二乙二醇甲醚，二乙二醇乙醚，二乙二醇丁醚，丙二醇甲醚，丙二醇乙醚，丙二醇丁醚，二丙二醇甲醚，二丙二醇乙醚和二丙二醇丁醚。
如申請專利範圍第1項所述之光阻剝除劑，其中所述氟素表面活性劑是具有式1的化合物或其混合物：R_f(OCH₂CH₂)_nOH 1其中，R_f是部份氟化或全氟化的脂肪基團，所述脂肪基團具有小於或等於6個總碳數並且是選自烷基、烯基、環烷基或環烯基；和n是從1至25的整數。
如申請專利範圍第1項所述之光阻剝除劑，係用於從電子元件表面去除光阻以露出所述電子元件的線路。
如申請專利範圍第3項所述之光阻剝除劑，其中所述之光阻係為有機聚合材料，其選自酚甲醛樹脂、聚(對-乙烯苯酚)、聚甲基丙烯酸甲酯、聚二甲基戊二醯亞胺、及其衍生物或共聚物。
如申請專利範圍第3項所述之光阻剝除劑，其中所述之線路的材料係由鋁、鋁合金、鉻、氮化矽或銦錫氧化物組成。
如申請專利範圍第3項所述之光阻剝除劑，其中所述之電子元件係為透明絕緣基板、閘電極、閘極絕緣膜、半導體層、源電極、漏電極、濾色器、絕緣膜、低溫多晶矽基板或觸控面板陣列式電極。
一種從電子元件之表面去除光阻的方法，該方法包括下列步驟：i.提供一個表面具有待剝除光阻的電子元件；ii.在40℃-80℃的温度,用如申請專利範圍第1項所述之光阻剝除劑接觸該電子元件10秒-15分鐘，以去除光阻並露出所述電子元件的線路；iii.用水洗滌5秒-5分鐘；以及iv.用惰性氣體乾燥。
如申請專利範圍第7項所述之方法，其中所述接觸係噴灑或浸泡。
如申請專利範圍第7項所述之方法，其中所述之光阻係為有機聚合材料，其選自酚甲醛樹脂、聚(對-乙烯苯酚)、聚甲基丙烯酸甲酯、聚二甲基戊二醯亞胺、及其衍生物或共聚物。
如申請專利範圍第7項所述之方法，其中所述之線路的材料係由鋁、鋁合金、鉻、氮化矽或銦錫氧化物組成。
如申請專利範圍第7項所述之方法，其中所述之電子元件係為透明絕緣基板、閘電極、閘極絕緣層、半導體層、源電極、漏電極、濾色器、絕緣膜、低溫多晶矽基板、或觸控面板陣列式電極。