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_2

文档序号:9793935阅读:来源:国知局
制腐蚀。在这种情况下,由于使用了大量的腐蚀抑制剂,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。
[0025] 重均分子量大于95g/mol的链胺化合物与重均分子量不大于90g/mol的链胺化合 物的重量比为1:1至1:10,或1:2至1:8,或1:4至1:7。如果重均分子量大于95g/mol的链胺化 合物与重均分子量不大于90g/mol的链胺化合物的重量比小于1:1,则所述重均分子量大于 95g/mol的链胺化合物的含量相对增大,从而降低了用于除去光致抗蚀剂的剥离剂组合物 的冲洗能力。此外,如果重均分子量大于95g/mol的链胺化合物与重均分子量不大于90g/ mo 1的链胺化合物的重量比超过1:10,则所述重均分子量不大于90g/mo 1的链胺化合物的含 量相对增大,从而降低了用于除去光致抗蚀剂的剥离剂组合物的冲洗能力。
[0026] 另一方面,用于除去光致抗蚀剂的剥离剂组合物可包含环胺化合物。所述环胺化 合物可显示出对光致抗蚀剂优异的剥离能力,并且其能够溶解并除去所述光致抗蚀剂。 [0027] 环胺化合物可包括:咪唑基-4-乙醇(ME、LGA)、氨基乙基哌嗪(AEP)、羟基乙基哌 嗪(HEP),或其两种以上的混合物。
[0028] 环胺化合物的含有量可为0.1至10重量%,或0.2至8重量%,或0.2至2重量%,基 于组合物的总重量计。如果环胺化合物的含量基于组合物的总重量计小于〇. 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,如果环胺化合物的含量超过 10重量%,则由于包含过量的环胺化合物而可能降低该方法的经济性和效率。
[0029] 特别地,链胺化合物与环胺化合物的重量比可为1:5至1: 20,或1:6至1:15。链胺化 合物可指重均分子量大于95g/mol的链胺化合物与重均分子量不大于90g/mol的链胺化合 物的总和(基于重量计)。
[0030] 用于除去光致抗蚀剂的剥离剂组合物可包含其中具有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。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可有利地溶解胺化合物,而且能 够使用于除去光致抗蚀剂的剥离剂组合物有效地浸入到下层膜上,从而改善上述剥离剂组 合物的剥离和冲洗能力。
[0031] 特别地,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 基于酰胺的化合物可包括其中乙基基团被氮单取代或双取代的基于酰胺的化合物。其中乙 基基团被氮单取代或双取代的基于酰胺的化合物可具有以下式11的结构:
[0032] [式 11]
[0034] 其中,为氢、甲基、乙基或丙基,
[0035] R2和R3各自独立地为氢或具有1至5个碳原子的直链或支链烷基基团,且R2和R 3中 的至少一个为乙基。
[0036] 在本文中使用的具有1至5个碳原子的直链或支链烷基基团的实例包括但不限于: 甲基、乙基、丙基、丁基、异丁基、戊基等。
[0037] 更具体而言,在本文中使用的其中乙基基团被氮单取代或双取代的基于酰胺的化 合物可包括但不限于N,Y-二乙基羧酰胺(DCA)等。和常规的甲基甲酰胺(NMF)或二甲基乙 酰胺(DMAC)等不同,上述N,f-二乙基羧酰胺(DCA)基本上不会显示出生殖毒性或生物毒 性,也基本上不会随着时间的推移导致所述胺化合物降解,因此上述一个实施方案的剥离 剂组合物可长时间地保持优异的剥离和冲洗能力。例如,在本文中使用的N,N~二乙基羧酰 胺包括:二乙基甲酰胺、二乙基乙酰胺、二乙基丙酰胺等。
[0038] 作为参考,在甲基甲酰胺(NMF)、二甲基甲酰胺(DMF)和二甲基乙酰胺(DMAC)的情 况下,由于生殖毒性或生物毒性相关的问题,其在显示器或器件加工中的使用受到限制。特 别地,DMF是一种显示出生殖毒性和特异性靶器官毒性的材料,并且其被证实与白血病有 关,因此它的使用受到限制。相比之下,上述Ν,Ν~二乙基羧酰胺(DCA)可获得优异的物理特 性,例如剥离剂组合物的优异的剥离能力,而不具有所述生殖毒性和生物毒性。
[0039] 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 胺的化合物的含有量可为10至85重量%或15至70重量%,基于组合物的总重量计。根据所 述含量的范围,可确保用于除去光致抗蚀剂的剥离剂组合物的优异的剥离能力,并且随着 时间的推移可长时间地保持其剥离和冲洗能力。
[0040] 特别地,其中具有1至5个碳原子的直链或支链烷基基团被氮单取代或双取代的基 于酰胺的化合物与胺化合物的重量比可为1:2至1:20,或1:3至1:12。胺化合物指的是环胺 化合物和链胺化合物的总和(基于重量计),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的链胺化合物和环胺化合物。
[0041]另一方面,用于除去光致抗蚀剂的剥离剂组合物可包含极性有机溶剂。上述极性 有机溶剂可使用于除去光致抗蚀剂的剥离剂组合物更好地浸入到下层膜上,因此有助于用 于除去光致抗蚀剂的剥离剂组合物的剥离能力,并且其还可改善用于除去光致抗蚀剂的剥 离剂组合物的冲洗能力,从而有效地除去下层膜如含铜膜上的污点。
[0042] 极性有机溶剂可包括:烷二醇单烷基醚、吡咯烷酮、砜、亚砜,或其两种以上的混合 物。
[0043] 更具体而言,烷二醇单烷基醚可包括: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,或其两种以上的混合物。
[0044] 此外,考虑到用于除去光致抗蚀剂的剥离剂组合物的优异的润湿能力和由此改善 的剥离和冲洗能力,在本文中使用的烷二醇单烷基醚可包括:二乙二醇单甲醚(MDG)、二乙 二醇单乙醚(EDG)或二乙二醇单丁醚(BDG)等。
[0045] 在本文中使用的吡咯烷酮的实例可包括,但不特别限于N-甲基吡咯烷酮、吡咯烷 酮、N-乙基吡咯烷酮等。在本文中使用的砜的实例可包括,但不特别限于环丁砜 (sufolane)。在本文中使用的亚砜的实例可包括,但不特别限于二甲基亚砜(DMS0)、二乙基 亚砜、二丙基亚砜等。
[0046] 此外,极性有机溶剂的含有量可为10至85重量%,或40至78重量%,或50至77重 量%,基于组合物的总重量计。当极性有机溶剂满足上述含量范围时,可保证用于除去光致 抗蚀剂的剥离剂组合物的优异的剥离能力,并且随着时间的推移,在长时间内可保持其剥 离和冲洗能力。
[0047] 另一方面,用于除去光致抗蚀剂的剥离剂组合物还可包含腐蚀抑制剂。在使用所 述用于除去光致抗蚀剂的剥离剂组合物除去光致抗蚀剂图案时,上述腐蚀抑制剂可抑制含 金属的下层膜如含铜膜的腐蚀。
[0048] 作为腐蚀抑制剂,可使用基于三唑的化合物、基于四唑的化合物等。
[0049]所述基于三唑的化合物可包括由以下式1或式2表示的化合物:
[0050][式1]
[0052]其中R9为氢或具有1至4个碳原子的烷基基团;
[0053] R1()和Rn彼此相同或不同且各自独立地为具有1至4个碳原子的羟基烷基基团,且
[0054] a为1至4的整数。
[0055][式2]
[0057] 其中,Ri2为氢或具有1至4个碳原子的烷基基团,且
[0058] b为1至4的整数。
[0059]在本文中使用的此类腐蚀抑制剂的实例可包括,但不特别限于,基于三唑的化合 物,例如式1的化合物,其中R9为甲基,Rio和Rn各自为羟基乙基,且a为1,或者可使用例如式2 的化合物,其中Ri2为甲基,且b为1;基于四唑的化合物,例如5-氨基四唑或其水合物等。通过 使用上述腐蚀抑制剂,在有效地抑制含金属的下层膜的腐蚀同时,还可极好地保持剥离剂 组合物的剥离能力。
[0060] 此外,腐蚀抑制剂的含有量可为0.01至0.5重量%,或0.05至0.3重量%,或0.1至 0.2重量%,基于组合物的总重量计。如果腐蚀抑制剂的含量基于组合物的总重量计小于 0.01重量%,则其可能难以有效地抑制下层膜的腐蚀。此外,如果腐蚀抑制剂的含量基于组 合物的总重量计超过0.5重量%,则大量
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