一種高世代平板銅制程光阻剝離液的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高世代平板銅制程光阻剝離液，按質(zhì)量百分比計包括：5～25%的醇胺、5～30%的醇、0.01～3%的金屬抗蝕劑、0.1～1%的有機酸和25～75%的有機溶劑。本發(fā)明高世代平板銅制程光阻剝離液組分簡單，采用堿性較低的醇胺侵蝕光刻膠，并且向剝離液組分中添加有機酸作為助溶劑，提高有機溶劑體系對光刻膠的剝離和溶解能力，且通過加入抗蝕劑減少剝離液體系對銅和基板的侵蝕，處理后的銅陣列無光刻膠殘留；剝離液體系具有低揮發(fā)形和低毒性，使用溫度下?lián)p失小，組分穩(wěn)定且水溶性好，便于清洗。
【專利說明】
-種高世代平板銅制程光阻剝離液
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設及剝離液技術(shù)領(lǐng)域，具體設及一種高世代平板銅制程光阻剝離液。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前高世代液晶面板生產(chǎn)工藝中需要用到光阻剝離液，銅陣列的生產(chǎn)過程為:基 板上涂布一定圖案的光刻膠，曝光后形成一定圖案的光阻層，然后進行干式或濕式蝕刻工 序來形成與光阻層一樣的圖案，最后使用光阻剝離液除去殘留在金屬布線上的光阻劑，要 求在剝離光阻層的同時不損傷Al布線和化布線等。
[0003] CN102486620A中公開了一種水系的液晶顯示器制造工藝的光刻膠剝離組合物，其 主要組分為伯燒控醇胺、醇、水、極性有機溶劑和阻蝕劑，組分相近似的還有公開號為 CN104570629A的中國專利，其主要組分為脂環(huán)醇胺、醇、水、極性有機溶劑和金屬抗蝕劑，兩 種方案所要解決的技術(shù)問題在于：剝離溶液中的水將隨著時間的推移而揮發(fā)，從而剝離溶 液中的含水量將發(fā)生變化，而且阻蝕劑的防腐蝕能力和剝離溶液的光刻膠剝離能力將發(fā)生 迅速變化。將沸點高于150°C的醇加入到蝕刻液體系中，利用醇水共沸的特點，提高醇水共 沸的溫度，減少蝕刻液中水的揮發(fā)。但是，加入水和醇的有機溶劑溶液體系對光刻膠的溶解 能力不足，容易在銅制程表面出現(xiàn)光阻殘留。CN104635438A公開了一種非水系光刻膠剝離 液，包含季胺氨氧化物，環(huán)氧類有機溶劑，W及除所述環(huán)氧類有機溶劑W外的其它溶劑，季 胺氨氧化物的堿性較強，對基材的腐蝕性略高，而且二次水洗時容易與水反應生成氨氧根， 容易對銅布線二次腐蝕。一般而言，提高堿性光刻膠清洗液的清洗能力主要是通過提高清 洗液的堿性、選用更為有效的溶劑體系、提高操作溫度和延長操作時間幾個方面來實現(xiàn)的。 但是，提高清洗液的堿性和操作溫度W及延長清洗時間往往會增加對金屬的腐蝕。因此， 有必要對蝕刻液溶劑體系的組成進行優(yōu)化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種高世代平板銅制程光阻 剝離液，該清洗液能有效去除光刻膠，且處理后的銅制程表面無殘渣殘留。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種高世代平板銅制程光阻剝離液，其特 征在于，剝離液按質(zhì)量百分比計包括:5~25%的醇胺、15~50%的醇、0.01~3%的金屬抗蝕 劑、0.1~1%的有機酸和25~75%的有機溶劑。
[0006] 與季錠氨氧化物相比，醇胺的堿性較弱，對基材的腐蝕能力較低;將微量的有機酸 加入到非水系的剝離液中作為助溶劑，有助于增加光刻膠在溶劑體系中的溶解能力，并且 提高溶解速率;該體系為有機體系，與現(xiàn)有技術(shù)中的水洗光刻膠剝離也相比，抗蝕劑的抗蝕 能力和剝離液的光刻膠剝離能力在蝕刻過程中相對穩(wěn)定，不會發(fā)生劇烈變化。
[0007] 醇胺的選擇決定了剝離液的堿性，為了保證光刻膠剝離液的清洗能力，優(yōu)選的技 術(shù)方案為，醇胺為單乙醇胺、單異丙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、2-甲氨基乙醇和3-氨基 丙醇胺中的至少一種。
[0008] 為了進一步提高蝕刻液對光刻膠的溶解能力，優(yōu)選的技術(shù)方案為，有機酸為選自 蘋果酸、抗壞血酸、乳酸、巧樣酸、衣康酸中的至少一種。
[0009] 優(yōu)選的技術(shù)方案為，有機溶劑為選自酷胺類有機溶劑、N-甲基化咯燒酬、二甲亞 諷、環(huán)下諷、二元醇酸類有機溶劑和二元醇酸醋類有機溶劑中的至少一種。有機溶劑中光刻 膠具有較高的溶解度，而且揮發(fā)的溫度較高，可保持剝離液體系組分穩(wěn)定，運輸和使用操作 安全系數(shù)高。
[0010] 優(yōu)選的技術(shù)方案為，有機溶劑由組分A和組分B組合而成，組分A為選自酷胺類有機 溶劑、N-甲基化咯燒酬、二甲亞諷、環(huán)下諷中的至少一種，組分B為二元醇酸類有機溶劑和二 元醇酸醋類有機溶劑中的至少一種。二元醇酸類有機溶劑和二元醇酸醋類有機溶劑具有兩 個強溶解功能的基團一酸鏈和徑基(醋基），前者具有親油性，可溶解疏水的光刻膠，后者具 有親水性，可W與組分A組合，快速溶解光刻膠，同時避免光刻膠再次附著到銅制程的表面 形成殘留。
[0011] 優(yōu)選的技術(shù)方案為，有機溶劑中組分B的質(zhì)量百分比為2~15%。
[0012] 優(yōu)選的技術(shù)方案為，金屬抗蝕劑包含咪挫嘟季錠鹽。咪挫嘟季錠鹽可吸附在銅和 基板表面，形成一層致密的保護膜，從而減少剝離液中醇胺對銅和基板的腐蝕。
[0013] 優(yōu)選的技術(shù)方案為，金屬抗蝕劑由咪挫嘟季錠鹽和選自糖醇類抗蝕劑中的至少一 種組合而成，金屬抗蝕劑中咪挫嘟季錠鹽的質(zhì)量百分比為50~80%。咪挫嘟季錠鹽的咪挫嘟 雜環(huán)上的取代基越大，由于空間位阻作用，緩釋效果更好，長鏈烷基或環(huán)烷基作為疏水劑遠 離金屬面，使得醇胺很難接近金屬表面。糖醇類抗蝕劑用于單獨用于銅抗蝕效果較差，將咪 挫嘟季錠鹽與糖醇類抗蝕劑復配使用可對銅的抗蝕發(fā)揮協(xié)同增效作用，而且上述兩種抗蝕 劑具有環(huán)保低毒的特點，使用更安全。
[0014] 優(yōu)選的技術(shù)方案為，糖醇類抗蝕劑包含葡萄糖、山梨糖、木糖醇、甘露醇和山梨醇。
[0015] 本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果在于： 本發(fā)明高世代平板銅制程光阻剝離液組分簡單，采用堿性較低的醇胺侵蝕光刻膠，剝 離后水洗二次腐蝕概率小，并且向剝離液組分中添加有機酸作為助溶劑，提高有機溶劑體 系對光刻膠的剝離和溶解能力，且通過加入抗蝕劑減少剝離液體系對銅和基板的侵蝕，處 理后的銅陣列無光刻膠殘留； 剝離液體系具有低揮發(fā)形和低毒性，使用溫度下?lián)p失小，組分穩(wěn)定且水溶性好，便于清 洗。
【具體實施方式】
[0016] 下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步描述。W下實施例僅用于更 加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能W此來限制本發(fā)明的保護范圍。
[0017] 蝕刻液組分中的醇可W為選自乙二醇、1-己醇、辛醇、1-庚醇、1-癸醇、2-庚醇和四 氨慷醇中的至少一種，具體的，醇的沸點高于l〇〇°C，W保證體系在剝離處理過程中醇組分 不發(fā)生揮發(fā)。
[0018] 二元醇酸類有機溶劑具體選擇可為二乙二醇單甲酸、二乙二醇單乙酸、二乙二醇 單下酸和=乙二醇酸，也可為現(xiàn)有技術(shù)中其他二元醇酸，不限于此； 二元醇酸醋類有機溶劑具體選擇可為丙二醇甲酸丙酸醋、丙二醇甲酸乙酸醋、乙二醇 下酸乙酸醋、二乙二醇乙酸醋酸醋，也可為現(xiàn)有技術(shù)中其他二元醇酸醋，不限于此； 剝離液處理:準備經(jīng)濕法蝕刻表面具有銅層和鐵層布線膜的玻璃基板，玻璃基板在烘 箱160°C的溫度下熱處理IOmin，將熱處理后的玻璃基板浸潰在70°C的中30 s;對照基板，使 用了其表面具有銅層和鐵層線膜并在丙酬中浸潰10分鐘的玻璃基板，將試樣基板和對照 基板經(jīng)相同的清洗、烘干處理，對基板表面觀察，評估W下指標： (1)基板上的光刻膠剝離效果 評價標準 O完全去除光刻膠;◎銅表面光刻膠微量殘留；?殘留1/3W下的光刻膠;▲殘留1/3W 上的光刻膠。
[0019] (2)對銅膜及銅布線表面的腐蝕性 評價標準 O :腐蝕程度與對照基板的被腐蝕度相同；◎銅膜表面發(fā)生輕微侵蝕;?銅膜厚度減薄 且表面發(fā)生侵蝕;▲銅布線膜被腐蝕，膜厚度減少了 1/2或更多。
[0020] (3)剝離后水洗的銅布線二次腐蝕 評價標準 O :腐蝕程度與對照基板的被腐蝕度相同；◎銅布線表面發(fā)生輕微侵蝕;?銅布線厚度 減薄且表面發(fā)生侵蝕;▲銅布線膜被腐蝕，膜厚度減少了 1/2或更多。
[0021] 實施例1至實施例5的組成見下表：
實施例1-5中的醇胺為單乙醇胺，醇為下醇，有機酸為乙酸，金屬抗蝕劑選擇常用與銅 防護的S挫類抗蝕劑，有機溶劑為N，N-二甲基甲酯胺； 實施例6~14基于實施例5,區(qū)別在于： 實施例6的醇胺為2-甲氨基乙醇和3-氨基丙醇胺等重混合而成，醇為乙二醇； 實施例7的有機酸為巧樣酸和抗壞血酸W質(zhì)量比1:2混合而成； 實施例8的有機溶劑選擇N-甲基化咯燒酬與二乙二醇單甲酸的混合物，質(zhì)量之比為1: 1; 實施例9的有機溶劑為N，N-二甲基甲酯胺與乙二醇下酸乙酸醋和二乙二醇單甲酸的混 合物，乙二醇下酸乙酸醋和二乙二醇單甲酸等質(zhì)量混合，兩者之和占有機溶劑的質(zhì)量百分 比為2〇/〇; 實施例10的有機溶劑為N，N-二甲基甲酯胺與乙二醇下酸乙酸醋的混合物，乙二醇下酸 乙酸醋占有機溶劑的質(zhì)量百分比為15%; 實施例11的銅抗蝕劑為咪挫嘟季錠鹽和=挫類抗蝕劑混合； 實施例12的銅抗蝕劑為咪挫嘟季錠鹽和葡萄糖的組合物，金屬抗蝕劑中咪挫嘟季錠鹽 的質(zhì)量百分比為30%。
[0022] 實施例13的銅抗蝕劑為咪挫嘟季錠鹽、葡萄糖和山梨糖的組合物，金屬抗蝕劑中 咪挫嘟季錠鹽的質(zhì)量百分比為50%。
[0023] 實施例14的銅抗蝕劑為咪挫嘟季錠鹽、葡萄糖和木糖醇的組合物，金屬抗蝕劑中 咪挫嘟季錠鹽的質(zhì)量百分比為80%。
[0024] 對比例 對比例1中組分含量同實施例5，不加入有機酸，實施例5中有機酸的含量在對比例1中 采用有機溶劑替代，其他組分的具體選擇也同實施例5; 對比例2 對比例2中加入有機酸，但醇胺采用季錠氨氧化物替代，具體為四甲基氨氧化錠，其他 組分同實施例5。
[0025] 剝離后含銅布線的玻璃基板及經(jīng)水洗后的玻璃基板表面評價見下表：
實施例1適當延長剝離處理的時間，可W使光刻膠剝離效果達到評價的級。由上表 可W看出，含有醇胺和有機酸的非水系光刻膠剝離液對光刻膠剝離也具有良好的剝離能力 和溶解效果，且醇胺作為堿劑在剝離后水洗過程中水解生成的氨氧根離子較少，對銅布線 的侵蝕小。
[0026] W上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可W做出若干改進和潤飾，運些改進和潤飾 也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種高世代平板銅制程光阻剝離液，其特征在于，剝離液按質(zhì)量百分比計包括:5~ 25%的醇胺、5~30%的醇、0.01~3%的金屬抗蝕劑、0.1~1%的有機酸和25~75%的有機溶劑。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高世代平板銅制程光阻剝離液，其特征在于，醇胺為單乙醇 胺、單異丙醇胺、2_氨基-2-甲基-1-丙醇、2-甲氨基乙醇和3-氨基丙醇胺中的至少一種。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高世代平板銅制程光阻剝離液，其特征在于，有機酸為選自蘋 果酸、抗壞血酸、乳酸、檸檬酸、衣康酸中的至少一種。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高世代平板銅制程光阻剝離液，其特征在于，有機溶劑為選自 酰胺類有機溶劑、N-甲基吡咯烷酮、二甲亞砜、環(huán)丁砜、二元醇醚類有機溶劑和二元醇醚酯 類有機溶劑中的至少一種。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高世代平板銅制程光阻剝離液，其特征在于，有機溶劑由組分 A和組分B組合而成，組分A為選自酰胺類有機溶劑、N-甲基吡咯烷酮、二甲亞砜、環(huán)丁砜中的 至少一種，組分B為選自為選自二元醇醚類有機溶劑和二元醇醚酯類有機溶劑中的至少一 種。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的高世代平板銅制程光阻剝離液，其特征在于，有機溶劑中組分 B的質(zhì)量百分比為2~15%。7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高世代平板銅制程光阻剝離液，其特征在于，金屬抗蝕劑包含 咪唑啉季銨鹽。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的高世代平板銅制程光阻剝離液，其特征在于，金屬抗蝕劑由咪 唑啉季銨鹽和選自糖醇類抗蝕劑中的至少一種組合而成，金屬抗蝕劑中咪唑啉季銨鹽的質(zhì) 量百分比為50~80%。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的高世代平板銅制程光阻剝離液，其特征在于，糖醇類抗蝕劑包 含葡萄糖、山梨糖、木糖醇、甘露醇和山梨醇。
【文檔編號】G03F7/42GK106019863SQ201610551574
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月14日
【發(fā)明人】邵勇, 殷福華, 欒成, 陳林, 朱龍, 顧玲燕, 趙文虎, 李英
【申請人】江陰江化微電子材料股份有限公司