用于除去光致抗蚀剂的剥离剂组合物和使用其剥离光致抗蚀剂的方法
【专利说明】用于除去光致抗蚀剂的剥离剂组合物和使用其剥离光致抗蚀 剂的方法
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2014年8月20日提交的韩国专利申请第10-2014-0108634号的优先 权，并将其公开内容在此通过引用的方式全部纳入本说明书中。
技术领域
[0003] 本发明涉及一种用于除去光致抗蚀剂的剥离剂组合物和使用其剥离光致抗蚀剂 的方法。更具体而言，本发明涉及一种用于除去光致抗蚀剂的剥离剂组合物，其即使不含有 显示出生殖毒性的溶剂，也能够显示出优异的剥离和冲洗光致抗蚀剂的能力，并且能够使 其物理性能随着时间的推移的降低最小化，还涉及一种使用所述剥离剂组合物剥离光致抗 蚀剂的方法。
【背景技术】
[0004] 液晶显示器的微型电路或半导体集成电路的制造工艺包括下述几个步骤:在衬底 上形成各种各样的下层膜，例如由铝、铝合金、铜、铜合金、钼或钼合金制成的导电金属膜， 或绝缘膜，例如氧化硅膜、氮化硅膜或丙烯绝缘膜；均匀地在这种下层膜上涂布光致抗蚀 剂;任选地使该涂布的光致抗蚀剂暴露并显影以形成光致抗蚀剂图案；以及以所述光致抗 蚀剂图案作为掩模使所述下层膜图案化。在这些图案化步骤后，进行除去下层膜上残留的 光致抗蚀剂的步骤。为此，使用用于除去光致抗蚀剂的剥离剂组合物。
[0005] 在此之前，已熟知包含胺化合物、极性质子溶剂和极性非质子溶剂等的剥离剂组 合物。其中，包含N-甲基甲酰胺(NMF)作为极性非质子溶剂的剥离剂组合物已被广泛使用。
[0006] 这些包含NMF的剥离剂组合物已知能显示出对光致抗蚀剂优异的剥离能力。然而， 所述NMF是显示有生殖毒性的1B类(GHS标准)材料，其使用也逐渐受到限制。因此，人们已经 进行了开发显示出优异的剥离和冲洗能力而不使用NMF的剥离剂组合物的各种尝试，但到 目前为止，这种显示出足够的剥离和冲洗能力的剥离剂组合物还未得到适当地开发。此外， 常规的包含NMF的剥离剂组合物随着时间的推移促进胺化合物的分解，因此存在这样的问 题:随着时间的推移剥离和冲洗能力会降低。特别地，当部分残留光致抗蚀剂溶解在所述剥 离剂组合物中时，根据剥离剂组合物的施用时间，会进一步加速这些问题。
[0007] 鉴于这些原因，为了随着时间的推移保持优异的剥离和冲洗能力，现有技术采用 了一种向剥离剂组合物中引入过量胺化合物的方法。然而，在这种情况下，该方法的经济性 和效率可能会大大地降低，并且由于引入了过量的胺化合物可能会引发环境和程序问题。
[0008] 因此，有必要开发一种新的剥离剂组合物，其能随着时间的推移保持优异的剥离 和冲洗能力，同时不含显示有生殖毒性的溶剂。
【发明内容】
[0009] 要解决的课题
[0010] 本发明的一个目的在于，提供一种用于除去光致抗蚀剂的剥离剂组合物，其即使 不含有具有生殖毒性的溶剂，也能显示出优异的剥离和冲洗光致抗蚀剂的能力，并且能使 其物理性能随着时间的推移的降低最小化。
[0011] 本发明的另一目在于，提供一种使用上述用于除去光致抗蚀剂的剥离剂组合物剥 离光致抗蚀剂的方法。
[0012] 解决课题的方法
[0013] 为了实现这些目的和下文中描述的显而易见的其他目的，本发明提供一种用于除 去光致抗蚀剂的剥离剂组合物，其包含：重均分子量大于95g/mol的链胺化合物（chained amine compound);重均分子量不大于90g/mol的链胺化合物;环胺化合物;其中具有1至5个 碳原子的直链或支链的烷基基团被氮单取代或双取代的基于酰胺的化合物;和极性有机溶 剂，其中所述重均分子量大于95g/mol的链胺化合物与所述重均分子量不大于90g/mol的链 胺化合物的重量比为1:1至1:10。
[0014] 本发明还提供一种剥离光致抗蚀剂的方法，其包括下述步骤:在其中形成了下层 膜的衬底上形成光致抗蚀剂图案;用所述光致抗蚀剂图案使所述下层膜图案化；以及，使用 上述用于除去光致抗蚀剂的剥离剂组合物剥离所述光致抗蚀剂。
[0015] 下面，将根据本发明的具体实施方案对用于除去光致抗蚀剂的剥离剂组合物和使 用其剥离光致抗蚀剂的方法进行更详细地描述。
[0016] 在本文中，使用的术语"链"是其中碳原子以链形式存在的化学结构，包括直链形 式和支链形式，并且指的是一种不同于环结构的化学结构。
[0017] 根据本发明的一个实施方案，可提供一种用于除去光致抗蚀剂的剥离剂组合物， 其包含:重均分子量大于95g/mol的链胺化合物;重均分子量不大于90g/mol的链胺化合物； 环胺化合物;其中具有1至5个碳原子的直链或支链的烷基基团被氮单取代或双取代的基于 酰胺的化合物;和极性有机溶剂，其中所述重均分子量大于95g/mol的链胺化合物与所述重 均分子量不大于90g/mol的链胺化合物的重量比为1:1至1:10。
[0018] 本发明人已通过大量试验发现，当使用用于除去光致抗蚀剂的剥离剂组合物一一 其包括:重均分子量大于95g/mol的链胺化合物;重均分子量不大于90g/mol的链胺化合物； 环胺化合物;其中具有1至5个碳原子的直链或支链的烷基基团被氮单取代或双取代的基于 酰胺的化合物;和极性有机溶剂，其中所述重均分子量大于95g/mol的链胺化合物与所述重 均分子量不大于90g/mol的链胺化合物的重量比为1:1至1:10-一时，所述胺化合物在所述 极性有机溶剂中的溶解性得到改善，并且所述用于除去光致抗蚀剂的剥离剂组合物能有效 地浸入到其中残留有光致抗蚀剂图案的下层膜上，因此对光致抗蚀剂而言具有优异的剥离 和冲洗能力。本发明已基于该发现完成。
[0019] 特别地，用于除去光致抗蚀剂的剥离剂组合物可包含重均分子量不大于90g/mol 或重均分子量为50g/mol至80g/mol的链胺化合物。所述重均分子量不大于90g/mol的链胺 化合物在分子中包括相对更少量的直链或支链，因此可保持分子内的高极性。因此，在极性 溶剂中的溶解性可得到增加，并且用于除去光致抗蚀剂的剥离剂组合物能有效地浸入到下 层膜上并保持一定时间或更长，因此改善了对光致抗蚀剂的冲洗能力。
[0020] 所述重均分子量不大于90g/mol的链胺化合物可包括：1_氨基异丙醇(AIP)、单甲 醇胺、单乙醇胺、2-甲基氨基乙醇(MMEA)、3-氨基丙醇(AP)、N-甲基乙基胺(N-MEA)或其两种 以上的混合物。
[0021 ] 重均分子量不大于90g/mol的链胺化合物的含有量可为0.5至20重量％，或0.7至 15重量％，或1至10重量％，基于光致抗蚀剂组合物的总重量计。如果重均分子量不大于 90g/mol的链胺化合物的含量基于组合物的总重量计小于0.5重量％，则可降低用于除去光 致抗蚀剂的剥离剂组合物的冲洗能力。此外，如果重均分子量不大于90g/mol的链胺化合物 的含量基于组合物的总重量计超过20重量％，则这可能导致含铜下层膜的腐蚀，并且可能 需要使用大量的腐蚀抑制剂以抑制该腐蚀。在这种情况下，由于使用了大量腐蚀抑制剂，大 量腐蚀抑制剂可被吸收并残留在下层膜的表面，从而降低含铜下层膜等的电特性。
[0022]用于除去光致抗蚀剂的剥离剂组合物可包含重均分子量大于95g/mol或重均分子 量为100g/mol至150g/mol的链胺化合物。重均分子量大于95g/mol的链胺化合物可适当地 除去下层膜(例如含铜膜)上的天然氧化物，同时具有剥离所述光致抗蚀剂的能力，因此更 大地改善了含铜膜和其上部绝缘膜(例如氮化硅膜等)的粘附力。
[0023] 重均分子量大于95g/mol的链胺化合物可包括：（2_氨基乙氧基)-1_乙醇(AEE)、氨 基乙基乙醇胺(AEEA)、甲基二乙醇胺(MDEA)、二乙三胺(DETA)、二乙醇胺(DEA)、二乙基氨基 乙醇(DEEA)、三乙醇胺(TEA)、三乙四胺(TETA)，或其两种以上的混合物。
[0024] 重均分子量大于95g/mol的链胺化合物的含有量可为0.1至10重量％，或0.2至8重 量％，基于组合物的总重量计。如果重均分子量大于95g/mol的链胺化合物的含量基于组合 物的总重量计小于0.1重量％，则可降低用于除去光致抗蚀剂的剥离剂组合物的剥离能力。 此外，如果重均分子量大于95g/mol的链胺化合物的含量基于组合物的总重量计超过10重 量％，则这可能导致下层膜如含铜下层膜的腐蚀，因此可能需要使用大量的腐蚀抑制剂以 抑