(10)申请公布号 CN 102200700 A
(43)申请公布日 2011.09.28C N 102200700 A
*CN102200700A*
(21)申请号 201110151807.1
(22)申请日 2011.06.08
G03F 7/42(2006.01)
(71)申请人绵阳艾萨斯电子材料有限公司
地址621000 四川省绵阳市经开区机电工业
园一期7号标准厂房
(72)发明人冯卫文
(74)专利代理机构北京纪凯知识产权代理有限
公司 11245
代理人关畅
(54)发明名称
(57)摘要
本发明公开了一种剥离液及其制备方法与应
中的至少一种：二元醇类水溶性有机溶剂和二元
醇醚类水溶性有机溶剂。该剥离液，能够迅速，完
作用较少。即使在剥离光致抗蚀剂的处理后用水
进行漂洗，也不会导致不溶物的沉淀，并且对环境
和人体具有高度安全性。该剥离液对湿蚀刻工序
中发生变质的光致抗蚀剂可以有效地剥离除去光
致抗蚀剂图案，对于像构成液晶面板和半导体元
件的金属膜、氧化膜的无机材料物质具有极低腐
蚀性，具有重要的应用价值。(51)Int.Cl.
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请
权利要求书 2 页 说明书 10 页
1.一种剥离液，包括式I 所示季铵氢氧化物、非胺类水溶性有机溶剂、金属螯合剂、防腐剂、水和下述有机溶剂中的至少一种：二元醇类水溶性有机溶剂和二元醇醚类水溶性有机溶剂；
(式I)
所述式I 中，R 1、R 2和R 3均选自碳原子总数为1-5的烷基或碳原子总数为1-5的羟烷基。
2.根据权利要求1所述的剥离液，其特征在于：所述剥离液由所述式I 所示季铵氢氧化物、非胺类水溶性有机溶剂、金属螯合剂、防腐剂、水和下述有机溶剂中的至少一种组成：二元醇类水溶性有机溶剂和二元醇醚类水溶性有机溶剂。
3.根据权利要求1或2所述的剥离液，其特征在于：所述式I 所示季铵氢氧化物选自氢氧化三甲基烯丙基铵、氢氧化(1-羟基乙基)二甲基烯丙基铵、氢氧化(1，2-二羟基乙基)一甲基烯丙基铵、氢氧化三乙基烯丙基铵、氢氧化一甲基二乙基烯丙基铵、氢氧化二甲基一乙基烯丙基铵、氢氧化(1-羟基乙基)二乙基烯丙基铵、氢氧化(1，2-二羟基乙基)一乙基烯丙基铵、氢氧化(1-羟基丙基)二乙基烯丙基铵、氢氧化三丙基烯丙基铵、氢氧化一甲基二丙基烯丙基铵、氢氧化二甲基一丙基烯丙基铵、氢氧化(1-羟基乙基)二丙基烯丙基铵、氢氧化(1，2-二羟基乙基)一丙基烯丙基铵、氢氧化一甲基一乙基一丙基烯丙基铵、氢氧化(1-羟基丙基)二丙基烯丙基铵、氢氧化(1，2-二羟基丙基)一丙基烯丙基铵和氢氧化三丁基烯丙基铵中的至少一种，优选氢氧化三甲基烯丙基铵，氢氧化三乙基烯丙基铵、氢氧化三丙基烯丙基铵、氢氧化三丁基烯丙基铵和氢氧化(1-羟基乙基)二甲基烯丙基铵中的至少一种；
所述非胺类水溶性有机溶剂选自N-甲基甲酰胺、N ，N-二甲基甲酰胺、N-乙基甲酰胺、N ，N-二甲基乙酰胺、N-甲基乙酰胺、N-乙基乙酰胺、N ，N-二乙基乙酰胺、二甲基亚砜、丙酮和中的至少一种，优选二甲基亚砜和中的至少一种；
所述金属螯合剂选自乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二钠盐、二亚乙基三胺五乙酸、三亚乙基四胺六乙酸和氮基三乙酸中的至少一种，优选乙二胺四乙酸、二亚乙基三胺五乙酸和三亚乙基四胺六乙酸中的至少一种；
所述防腐剂选自果糖、葡萄糖、木糖醇、山梨糖醇、1-硫甘油、2-巯基乙醇、邻苯二酚、没食子酸、苹果酸和苯并三唑中的至少一种，优选山梨糖醇和苯并三唑中的至少一种；
所述二元醇类水溶性有机溶剂选自乙二醇、一缩二乙二醇和丙二醇中的至少一种，优选丙二醇；
所述二元醇醚类水溶性有机溶剂选自乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、乙二醇单苯醚、乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、二乙二醇单甲醚、一缩二乙二醇单甲醚、一缩二乙二醇单乙醚、一缩二乙二醇单丙醚、一缩二乙二醇单丁醚、二丙二醇单甲醚和二丙二醇单乙醚中的至少一种，优选乙二醇单甲醚和一缩二乙二醇单丁醚中的至少一种；
所述水的电阻率至少为18兆欧，总金属离子浓度不大于5000ug/L ，优选500ug/L ，更优
选50ug/L。
4.根据权利要求1-3任一所述的剥离液，其特征在于：所述式I所示季铵氢氧化物占所述剥离液总重的1-15％，优选2-10％；
所述非胺类水溶性有机溶剂占所述剥离液总重的5-30％，优选10-20％；
所述金属螯合剂占所述剥离液总重的1-5％，优选2％；
所述防腐剂占所述剥离液总重的0.01-5％，优选1％；
所述二元醇类水溶性有机溶剂和二元醇醚类水溶性有机溶剂的质量用之和占所述剥离液总重的5-30％，优选10-20％；
余量为所述水。
5.一种制备权利要求1-4任一所述剥离液的方法，包括如下步骤：其特征在于：将所述式I所示季铵氢氧化物、所述非胺类水溶性有机溶剂、所述金属螯合剂、所述防腐剂、所述水和下述有机溶剂中的至少一种混匀，得到所述剥离液：二元醇类水溶性有机溶剂和二元醇醚类水溶性有机溶剂。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述式I所示季铵氢氧化物占所述剥离液总重的1-15％，优选2-10％；
所述非胺类水溶性有机溶剂占所述剥离液总重的5-30％，优选10-20％；
所述金属螯合剂占所述剥离液总重的1-5％，优选2％；
所述防腐剂占所述剥离液总重的0.01-5％，优选1％；
所述二元醇类水溶性有机溶剂和二元醇醚类水溶性有机溶剂的质量用之和占所述剥离液总重的5-30％，优选10-20％；
余量为所述水。
7.权利要求1-4任一所述剥离液在光致抗蚀剂的剥离中的应用。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：所述剥离方法为浸渍法或喷淋法；所述剥离步骤中，温度为10-80℃，优选30-60℃，剥离时间为5秒-20分钟，优选1分钟-15分钟。
剥离液及其制备方法与应用
技术领域
[0001] 本发明涉及一种剥离液及其制备方法与应用。
背景技术
[0002] 在半导体元件或液晶显示元件的生产技术中通常包括在半导体基片或者玻璃基片上依次进行：设置金属或金属氧化物层的金属配线形成工序；设置光致抗蚀剂层的工序；在光致抗蚀剂上转写掩模图形
的曝光工序；按照图形对模进行蚀刻的蚀刻工序；以及除去光致抗蚀剂的剥离工序。光致抗蚀剂剥离是通过剥离液和光致抗蚀剂的化学反应，使光致抗蚀剂膨胀、软化并溶解。
[0003] 但近年，在半导体元件和液晶元件的组件制造工序中，伴随着高精细化、高集成化而引起的图形的超微细化倾向，促进了光致抗蚀剂因蚀刻工程的变性，因而需要提高其剥离能力。而且，所使用的金属布线类的变化，要求对布线的腐蚀影响达到最小化。[0004] 一般的剥离液可以例举出无机酸、有机酸、无机碱或者有机溶剂，可是，作为剥离剂的有效成分，当使用无机酸或者无机碱时，或使下部金属膜腐蚀，或伴随有害于人体的缺点等操作上的困难性。因此通常使用有机溶剂。目前，半导体元件和液晶元件的制造中使用的光致抗蚀剂用剥离液主要是含有有机极性溶剂、胺类及水的体系的剥离液。然而，这些现有管用的剥离液存在了以下问题：1、涉及环境安全，例如废液处理；2、剥离性能弱，对布线腐蚀影响大；3、清洗后残留金属离子的数量超出标准要求，容易引起表面金属离子污染；
4、生产工艺复杂。在进行剥离处理过程中，在剥离掉光致抗蚀剂后需要用有机溶剂和水分别漂洗。
发明内容
[0005] 本发明的目的是提供一种剥离液及其制备方法与应用。
[0006] 本发明提供的剥离液，包括式I所示季铵氢氧化物、非胺类水溶性有机溶剂、金属螯合剂、防腐剂、水和下述有机溶剂中的至少一种：二元醇类水溶性有机溶剂和二元醇醚类水溶性有机溶剂；
[0007]
[0008] (式I)
[0009] 所述式I中，R1、R2和R3均选自碳原子总数为1-5的烷基或碳原子总数为1-5的羟烷基。
[0010] 上述剥离液也可只由上述组分组成。
[0011] 上述剥离液中，所述式I所示季铵氢氧化物选自氢氧化三甲基烯丙基铵、氢氧化(1-羟基乙基)二甲基烯丙基铵、氢氧化(1，2-二羟基乙基)一甲基烯丙基铵、氢氧化三乙
基烯丙基铵、氢氧化一甲基二乙基烯丙基铵、氢氧化二甲基一乙基烯丙基铵、氢氧化(1-羟基乙基)二乙基烯丙基铵、氢氧化(1，2-二羟基乙基)一乙基烯丙基铵、氢氧化(1-羟基丙基)二乙基烯丙基铵、氢氧化
三丙基烯丙基铵、氢氧化一甲基二丙基烯丙基铵、氢氧化二甲基一丙基烯丙基铵、氢氧化(1-羟基乙基)二丙基烯丙基铵、氢氧化(1，2-二羟基乙基)一丙基烯丙基铵、氢氧化一甲基一乙基一丙基烯丙基铵、氢氧化(1-羟基丙基)二丙基烯丙基铵、氢氧化(1，2-二羟基丙基)一丙基烯丙基铵和氢氧化三丁基烯丙基铵中的至少一种，优选氢氧化三甲基烯丙基铵，氢氧化三乙基烯丙基铵、氢氧化三丙基烯丙基铵、氢氧化三丁基烯丙基铵和氢氧化(1-羟基乙基)二甲基烯丙基铵中的至少一种；
[0012] 所述非胺类水溶性有机溶剂选自N-甲基甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N-乙基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基乙酰胺、N-乙基乙酰胺、N，N-二乙基乙酰胺、二甲基亚砜、丙酮和中的至少一种，优选二甲基亚砜和中的至少一种；[0013] 所述金属螯合剂选自乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二钠盐、二亚乙基三胺五乙酸、三亚乙基四胺六乙酸和氮基三乙酸中的至少一种，优选乙二胺四乙酸、二亚乙基三胺五乙酸和三亚乙基四胺六乙酸中的至少一种；
[0014] 所述防腐剂选自果糖、葡萄糖、木糖醇、山梨糖醇、1-硫甘油、2-巯基乙醇、邻苯二酚、没食子酸、苹果酸和苯并三唑中的至少一种，优选山梨糖醇和苯并三唑中的至少一种；[0015] 所述二元醇类水溶性有机溶剂选自乙二醇、一缩二乙二醇和丙二醇中的至少一种，优选丙二醇；所述二元醇醚类水溶性有机溶剂选自乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、乙二醇单苯醚、乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、二乙二醇单甲醚、一缩二乙二醇单甲醚、一缩二乙二醇单乙醚、一缩二乙二醇单丙醚、一缩二乙二醇单丁醚、二丙二醇单甲醚和二丙二醇单乙醚中的至少一种，优选乙二醇单甲醚和一缩
二乙二醇单丁醚中的至少一种；
[0016] 所述水的电阻率至少为18兆欧(25℃)，总金属离子浓度不大于5000ug/L，优选500ug/L，更优选50ug/L；其中，对于水的电阻率，作为工业上使用当然越大越好，这表明其离子杂质总量越小，其对生产中产生的不良影响就越小，但所对应的成本也就相应的增大，故可根据实际情况灵活选择，只要满足水在25℃的电阻率至少为18兆欧即可。该水的水质标准具体要求如表3所示：
[0017] 表3、水质标准
[0018]
项目单位规格
铜μg/L≤0.2
锌μg/L≤0.2
镍μg/L≤0.1
钠μg/L≤0.5
钾μg/L≤0.5
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
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