用于移除光致抗蚀剂的剥离剂组合物及使用其的光致抗蚀剂的剥离方法_2

文档序号:8926925阅读:来源:国知局
酮(NMP)、吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、二丙二醇单乙基醚(DPE)和 N,N' -二烷基甲酰胺,以及其他已知可用于剥离剂组合物的非质子极性溶剂。
[0028] 然而,其中,可优选使用N,N'-二烷基甲酰胺,如N,N'-二乙基甲酰胺或N-甲基 甲酰胺等,特别地,可最优选使用N,N' -二乙基甲酰胺。
[0029] 通过使用N,N'-二烷基甲酰胺或N-甲基甲酰胺,一个实施方案的剥离剂组合物 可更好地在下膜上渗透,因此使剥离剂组合物获得更优异的光致抗蚀剂剥离性能和冲洗性 能。
[0030] 然而,其中,已知N-甲基甲酰胺和N,N'-二甲基甲酰胺表现出体内毒性,它们可 导致胺随时间的分解,从而随时间降低剥离剂组合物的剥离性能和冲洗性能。相反,包含N, N' -二乙基甲酰胺的剥离剂组合物基本上不表现出体内毒性,同时表现出的光致抗蚀剂剥 离性能和冲洗性能等于或优于包含N-甲基甲酰胺或N,N' -二甲基甲酰胺的组合物。
[0031] 此外,N,N'-二乙基甲酰胺基本上不会导致胺的分解,即使当残留的光致抗蚀剂 溶解于剥离剂组合物时,其也基本上不会导致胺化合物的分解。因此,在包含N,N' -二乙 基甲酰胺的剥离剂组合物中,可使剥离性能等随时间的降低最小化,因此,可最优选使用N, N' -二乙基甲酰胺作为非质子极性溶剂。
[0032] 不像N,N'-二乙基甲酰胺,对于先前在剥离剂组合物中大量使用的其他非质子极 性溶剂(例如N-甲基甲酰胺、N,N' -二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺),由于会产生生殖或 体内毒性的问题,使得所述非质子极性溶剂在显示器或器件工艺中的使用受到限制,特别 是,已证实N,N' -二甲基甲酰胺具有生殖毒性和特定的目标器官毒性并与白血病有关,因 此其使用受到限制。并且,先前在剥离剂组合物中使用的非质子极性溶剂N-甲基吡咯烷酮 (NMP)与N,N' -二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺等一起在EU归类为SVHC(极高担心物质), 且对限制其使用的审查正在进行中。此外,N-甲基甲酰胺、N,N'_二甲基甲酰胺和二甲基乙 酰胺、N-甲基吡咯烷酮等在国家被分类并控管为表现出生殖毒性的1B类物质(GHS标准)。 相反,非质子有机溶剂如N,N' -二乙基甲酰胺可为剥离剂组合物提供优异的剥离性能等而 不表现出生殖和体内毒性。
[0033] 同时,所述剥离剂组合物可包含质子极性溶剂,如亚烷基二醇单烷基醚等。质子极 性溶剂使一个实施方案的剥离剂组合物可更好地渗透至所述下膜上,因此有助于剥离剂组 合物优异的剥离性能。质子极性溶剂可为与下文描述的亚烷基二醇溶剂不同的种类。
[0034] 作为质子极性溶剂,可使用二乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、丙二 醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丁醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丙醚、二乙二醇单 丁醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、二丙二醇单丙醚、二丙二醇单丁醚、三乙二醇单甲 醚、三乙二醇单乙醚、三乙二醇单丙醚、三乙二醇单丁醚、三丙二醇单甲醚、三丙二醇单乙 醚、三丙二醇单丙醚、三丙二醇单丁醚或其结合物。并且,就优异的润湿性以及所产生的改 善的剥离性而言,可合适地使用二乙二醇单乙醚(MDG)或二乙二醇单丁醚(BDG)作为质子 极性溶剂。
[0035] 极性有机溶剂包括含量约为20至80重量%的非质子极性溶剂和质子极性溶剂, 基于全部组合物计。并且,在同时包括非质子极性溶剂和质子极性溶剂的情况下,可包括含 量约10至65重量%,或约15至60重量%的非质子极性溶剂,并可包括含量约5至60重 量%,或约10至55重量%的质子极性溶剂。在极性溶剂的含量范围内,可确保一个实施方 案的剥离剂组合物的优异的剥离性能等。
[0036] 同时,一个实施方案的剥离剂组合物除了上述极性有机溶剂外还可包含水,并可 用作含水剥离剂组合物。在包括水的情况下,其含量可在极性有机溶剂含量范围内的适当 的范围内确定。
[0037] 并且,一个实施方案的剥离剂组合物除了上述胺化合物和极性有机溶剂外还可包 含亚烷基二醇溶剂。亚烷基二醇溶剂是一种质子性有机溶剂,但可作为与上述质子性有机 溶剂(例如亚烷基二醇单烷基醚等)不同种类的溶剂包括于其中。如上所述,由于一个实施 方案的剥离剂组合物中包含亚烷基二醇溶剂,因此可降低剥离剂组合物的表面张力,并可 改善待移除的光致抗蚀剂和含铜下膜的润湿性等。并且,亚烷基溶剂可表现出优异的光致 抗蚀剂溶解性,以及与构成剥离剂组合物的其他有机物质的优异的相容性。因此,一个实施 方案的包含亚烷基二醇溶剂的剥离剂组合物可表现出优异的光致抗蚀剂剥离和移除性能, 并同时表现出对下膜的优异的冲洗性能,因此,即使在用剥离剂组合物处理后,下膜上也基 本上不会产生并留有污点或异物,并可有效地移除污点或异物。
[0038] 亚烷基二醇溶剂可包括双(2-羟基乙基)醚、二醇双(羟基乙基)醚和[2-(2-羟 基乙氧基)乙氧基]乙醇和其混合物,但也可使用其他不同的亚烷基二醇溶剂。其中,就对 光致抗蚀剂和下膜的优异的润湿性、以及所产生的剥离剂组合物的优异的剥离性能和冲洗 性能而言,优选使用双(2-羟基乙基)醚。
[0039] 可包括含量约为10至70重量%,或约20至60重量%,或约30至50重量%的上 述亚烷基二醇溶剂,基于全部组合物计。在所述含量范围内,一个实施方案的剥离剂组合物 可具有优异的剥离性能和冲洗性能,以及特别是对含铜下膜上的污点和异物的优异的移除 性等。
[0040] 同时,一个实施方案的剥离剂组合物还可包含防腐蚀剂。当使用剥离剂组合物移 除光致抗蚀剂图案时,防腐蚀剂可抑制含金属下膜(例如含铜膜)的腐蚀,从而抑制因剥离 剂组合物、特别是其中包含的胺化合物而导致的下膜电特性的劣化。
[0041] 为了有效抑制下膜的腐蚀,可使用三唑系化合物、四唑系化合物、如下化学式1或 2的化合物作为防腐蚀剂。
[0042][化学式1]
[0043]
[0044] 在化学式1中,R9为氢或具有1至4个碳原子的烷基,
[0045]R10和R11彼此相同或不同,且独立地为具有1至4个碳原子的羟基烷基,以及
[0046]a为1至4的整数,
[0047][化学式2]
[0049] 在化学式2中,R12为氢或具有1至4个碳原子的烷基,以及
[0050]b为1至4的整数,
[0051] 防腐蚀剂的更具体的实例可包括三唑系化合物(例如苯并三唑、四氢甲苯基三唑 等)、四唑系化合物(例如5-氨基四唑或其水合物)、化学式1的化合物(其中R9为甲基, R10和R11独立地为羟基乙基,且a为1)和化学式2的化合物(其中R12为甲基,且b为 1),并且通过使用这些化合物可有效地抑制含金属下膜的腐蚀,并且可保持所述剥离剂组 合物的优异的剥离性能。
[0052]并且,可包括含量为0. 01至0. 5重量%,或约0. 05至0. 3重量%,或约0. 1至0. 2 重量%的防腐蚀剂,基于全部组合物计。在所述含量范围内,可有效抑制下膜的腐蚀,并且, 可使因防腐蚀剂过量而导致的剥离剂组合物物理性质的劣化最小化。如果包括过量的防腐 蚀剂,则相当量的防腐蚀剂可被吸附并残留在下膜上,因此使含铜下膜的电特性等劣化。
[0053] 此外,一个实施方案的剥离剂组合物还可包含用于增强清洁性的表面活性剂。
[0054] 作为表面活性剂,可使用硅系
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