光刻胶剥离液组合物及光刻胶的剥离方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于去除光刻胶的光刻胶剥离液组合物及光刻胶的剥离方法，更 详细地讲，涉及一种不仅能够具体实现优良的剥离性能，而且能够使金属布线的腐蚀最小 化，并且对人体和环境无害的环保型光刻胶去除用剥离液组合物及光刻胶的剥离方法。
【背景技术】
[0002] 光刻胶（photo-resist)是光刻（photolithography)工艺中必不可少的物质，这 种光刻工艺是为了制作如集成电路（Integrated circuit, 1C)、大规模集成电路（large scale integration, LSI)、超大规模集成电路（very large scale integration, VLSI)等 那样的半导体器件、如液晶显示器（liquid crystal display，LCD)和平板显示器（plasma display device, TOP)等那样的图像显示装置等而一般使用的工艺之一。
[0003] 在结束光刻工艺（photo-lithography processing)之后，光刻胶在高温下由去除 溶液所去除，而在此过程中位于下部的金属薄膜层有可能因光刻胶被去除而被腐蚀。因此， 需要光刻胶去除效果优良且能够使下部金属薄膜层的腐蚀最小化的方法。
[0004]另外，最近随着图案（Pattern)的微细化趋势，金属和氧化膜的蚀刻条件变得苛 亥IJ，以致光刻胶的受损变大且光刻胶变质。出于这种原因，即便利用有机溶剂处理，光刻胶 也依然残留在基板上，因此，需要一种具有强有力的剥离力以消除残留物的组合物。
[0005] 用于去除这种光刻胶的现有一般光刻胶剥离液组合物，基于有机胺、有机溶剂类， 或者作为添加剂而追加使用防腐剂等。
[0006] 现有用于去除光刻胶的剥离液组合物，包含单乙醇胺等有机胺、NMP(N_甲 基-2-吡咯烷酮）、DMS0(二甲基亚砜）等非质子溶剂和/或乙二醇醚类的质子溶剂。然 而，现有光刻胶剥离液组合物中所使用的乙二醇醚类的质子溶剂由于中毒性强而损害大脑 和神经，从而起麻醉作用并引起头痛、特应性皮炎、过敏性鼻炎、哮喘等环境性疾病，因而有 害于人体和环境。因此，需要开发一种替代溶剂，该溶剂不仅能够替代具有这种局限性的乙 二醇醚类，而且能够得到与现有的使用了乙二醇醚类的剥离液组合物等同或其以上的剥离 效果。
【发明内容】
[0007] 所要解决的问题
[0008] 本发明的目的在于提供一种光刻胶去除用剥离液组合物，该组合物是不仅能够具 体实现优良的剥离性能，而且能够使金属布线的腐蚀最小化，并且对人体和环境无害的环 保型组合物。
[0009] 另外，本发明的目的在于提供一种环保型光刻胶的剥离方法，该方法能够具体实 现优良的剥离性能。
[0010] 解决问题方案
[0011] 本发明提供一种光刻胶去除用剥离液组合物，其包含：N，N-二甲基丙酰胺 (N，N-dimethylpropionamide)10 至 90 重量％ ;丙酮缩甘油（Solketal)5 至 80 重量％ ;以 及，有机胺1至20重量％。
[0012] 另外，本发明提供一种使用上述光刻胶去除用剥离液组合物的光刻胶的剥离方 法。
[0013] 以下进一步详细说明根据本发明的具体实施例的光刻胶去除用剥离液组合物及 光刻胶的剥离方法。
[0014] 根据本发明的一具体实施例，能够提供一种光刻胶去除用剥离液组合物，其包含： N，N-二甲基丙酰胺10至90重量％ ;丙酮缩甘油（Solketal)5至80重量％ ;以及，有机胺 1至20重量％。
[0015] 更优选地、上述光刻胶去除用剥离液组合物能够提供包含N，N-二甲基丙酰胺15 至75重量％、Solketal (丙酮缩甘油）10至70重量％、以及有机胺1至15重量％的光刻 胶去除用剥离液组合物。
[0016] 本发明的发明人认识到在现有剥离液组合物中起各种作用的乙二醇醚类溶剂对 于环境和人体的问题，并进行能够替代所述乙二醇醚类溶剂的物质的研宄，通过实验确认 出含有丙酮缩甘油[Solketal，（2, 2-dimethyl-l, 3-dioxolan_4-yl)methanol ((2, 2_ 二甲 基-1，3-二氧戊环-4-基）甲醇）]的光刻胶剥离液组合物，不仅能够具体实现与目前已知 的剥离液组合物等同水平以上的剥离性能，而且能够使金属布线的腐蚀最小化，并且对人 体和环境无害，由此完成了本发明。
[0017]上述光刻胶剥离液组合物使用 Solketal ((2, 2-dimethyl-l, 3-dioxolan_4-yl) methanol)(丙酮缩甘油（(2, 2-二甲基-1，3-二氧戊环-4-基）甲醇））作为特定溶剂，所 述丙酮缩甘油能够替代过去所使用的乙二醇醚类的质子溶剂。
[0018] 过去所使用的乙二醇醚类的质子溶剂，虽然起了在高温条件的去除光刻胶工艺中 减少挥发现象且能够降低在光刻胶和下部金属薄膜层的表面张力而提高光刻胶去除效率 的作用，但上述乙二醇醚类的溶剂容易蒸发并通过呼吸容易被人体吸收，且大多乙二醇醚 类溶剂中毒性强而损害大脑和神经，从而起麻醉作用且具有引起头痛、特应性皮炎、过敏性 鼻炎、哮喘等环境性疾病的局限性。
[0019] 与此相反，丙酮缩甘油是含有两个烷基的化学结构，丙酮缩甘油不仅容易而有效 地去除光刻胶，而且不会产生对人体有害的副产物或环境污染物质。因此，含有上述丙酮缩 甘油的剥离液组合物并不含对环境和人体有害的上述乙二醇醚类，因而环保且能够具体实 现所提高的光刻胶剥离效果，且能够使金属布线的腐蚀最小化。
[0020] 对于剥离液组合物总量，上述丙酮缩甘油（Solketal)的含量优选为5至80重 量％，更优选为10至70重量％。此时，若上述Solketal(丙酮缩甘油）的含量低于5重 量％，则溶剂的含量过低而有可能难以进行清洗，若超过80重量％，则光刻胶的剥离力降 低，因而不可取。
[0021] 上述有机胺均包含脂肪族有机胺和环状有机胺。上述有机胺是强碱性物质，其在 干式或湿式蚀刻、灰化（ashing)或离子注入等各种工艺条件下变质，或起着强力渗透到交 联的光刻胶的高分子基质（polymer matrix)中而破坏分子内或分子间存在的引力的作用。 这种胺的作用是在残留于基板的光刻胶中结构上脆弱的部分形成空间而将光刻胶变形为 非结晶高分子凝胶块状态，从而能够容易地去除附着于基板上部的光刻胶。
[0022] 对于剥离液组合物总量，上述有机胺优选含有1至20重量％，更优选含有1至15 重量％。对于剥离液组合物总量，若上述有机胺类的含量低于1重量％，则存在光刻胶的剥 离力降低的问题，若上述有机胺类的含量超过20重量％，则下部金属腐蚀性能降低且蒸发 速度加速，因而不可取。
[0023] 作为上述脂肪族有机胺，能够使用一级、二级、或三级脂肪胺。作为上述一级脂肪 胺有单乙醇胺（monoethanolamine，MEA)、乙二胺（ethylenediamine)、2-(2_ 氨基乙氧基） 乙醇（2-(2_aminoethoxy)ethanol)、2-(2-氨乙基氨基）乙醇（2-(2_aminoethylamino) ethanol)、1_氨基_ 2_丙醇（l-amin〇-2-propanol)等，作为二级脂肪胺有二乙 醇胺（diethanolamine)、亚氨基二丙胺（iminobispropylamine)、2_ 甲氨基乙醇 (2-methylamino ethanol)N_ 甲基单乙醇胺（N-methylethanolamine)等，作为三级脂肪胺 有甲基二乙醇胺（methyldiethanolamine)、三乙氨基乙醇（triethylaminoethanol)等。
[0024] 另外，作为上述环状有机胺能够使用1_(2_轻乙基）哌嘆（l-(2_hydroxyethyl) piperazine， HEP)、1-(2-氨乙基）哌嘆（l-(2_aminoethyl)piperazine)、1_(2-轻 乙基）甲基哌嘆（l-(2-hydroxyethyl)methylpiperazine)、N_(3_ 氨丙基）吗啉 (N-(3-aminopropyl)morpholine)、2-甲基哌嘆（2_methylpiperazine)、l-甲基哌嘆 (1-methylpiperazine)、1_ 氨基 _4_ 甲基哌嘆（l-amino-4-methylpiperazine)、1_ 苄基哌 嘆（1-benzyl piperazine)、1_ 苯基哌嘆（1-phenyl piperazine)、或它们的混合物。
[0025] 就上述光刻胶剥离液组合物而言，优选使用单乙醇胺（MEA)、l-(2_羟乙基）哌嗪 (HEP)、或它们的混合物作为有机胺。
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