本发明涉及在制造半导体装置、平板显示器、LED、倒扣封装、刺头及精密传感器使用的光刻胶显影液领域。
背景技术：
光刻胶(又称光致抗蚀剂)是指通过紫外光、准分子激光、电子束、离子束、X射线等光源的照射或辐射，其溶解度发生变化的耐蚀刻薄膜材料。显影就是去处已曝光光刻胶的工艺过程。为了避免光刻胶因其他可能的副反应而改变其化学结构，曝光后应尽快进行显影。常常使用显影液对光刻胶进行显影处理。
现有常见的显影液组成物，一般是表面活性剂、碱性化合物和水的组合，其显影处理的目的一般是为了获得无残渣、显影精度高的图形。如
ZL2009100839491涉及一种平板显示用显影液，该显影液由季胺盐和非离子表面活性剂组成，显影效果良好，操作温度宽。ZL2010101390849涉及一种低张力正胶显影液，由四甲基氢氧化铵、非离子表面活性剂聚氧乙烯醚组成，寿命长。ZL2012800148351涉及一种形成微细图案时不发生倒塌的显影液以及该显影液图案制作方法，该显影液由醋酸丁酯和醇类组成。ZL201210461049.8涉及一种负性光刻胶显影液极其应用，该显影液适合于TFT-LCD行业中彩膜负性光刻胶的显影。ZL2011102438981涉及一种光致抗蚀剂显影液及制备方法，该显影液无残渣，泡沫少。
也有的显影液是为了获得更宽泛的操作温度范围，如CN201110243898.1公开了一种光致蚀刻剂用显影液及其制备方法与应用。该显影液包括有机碱性物质、非离子表面活性剂、式I所示聚乙二醇全氟辛酸酯和水，无需添加消泡剂，具有显影性能好、低泡沫、无残渣、操作温度范围宽等特点。CN200710180521.X开了一种热敏阳图CTP版用显影液。该显影液含有：(A)10-40重量份的二乙醇胺、三乙胺、三乙醇胺、碱金属的氢氧化物、碱金属硅酸盐、碱金属磷酸盐中的至少一种碱性化合物。具有容许操作温度范围广、图文部分密度稳定性好、通用性好、抗疲劳性高等有优点。CN200910083949.1公开了一种平板显示用显影液，该显影液具有显影性能好、无残渣、操作温度范围宽、环境污染少等特点。
很少有文献或者期刊涉及到显影液工艺余度的改进问题。所谓工艺余度就是指在一个显影工艺处理过程中，生产工艺通过改变不同的温度、显影时间及显影液浓度等各种工艺条件，显影液仍然能够保持其性能的稳定性。现有技术在对不同光刻胶进行先后显影处理后，显影液每对一种光刻胶显影处理后，其显影性能会变得不稳定，显影效果逐渐变差，必须对撤换使用后的显影液，更换新的显影液才能够进行新光刻胶的显影处理，而无法只通过调整曝光量及膜厚来用于多种光刻胶的处理，此种显影液的工艺余度较差，适应的光刻胶种类有限。
技术实现要素：
本发明目的在于提供一种光刻胶显影液，该光刻胶显影液具有优良的工艺余度，能够仅仅通过调整曝光量及膜厚来用于多种光刻胶的处理，显影时效长、显影的适用范围宽，并且该显影液在应对不同各种光刻胶时，其显影效果良好，显影效率和显影精度高，显影稳定性好，并且能够缩短起泡时间。
本发明通过下述技术方案实现：
一种光刻胶显影液，包括水、非离子表面活性剂和无机碱，非离子表面活性剂包括蓖麻油聚氧乙烯醚、式I结构通式所示的化合物，
本发明的显影液能够在一次显影过程中，处理不同的光刻胶，而维持显影液性能的稳定，使得各个光刻胶的显影图形清晰，显影精度高，显影处理过程中，能够只通过改变不同的曝光量和膜厚度，而获得不同的光刻胶的高显影精度，提高了显影液工艺余量，扩大了其适用范围。
无机碱为KOH。氢氧化钾在显影处理过程中，能够对显影性能的稳定做出一定的贡献。
无机碱的质量为光刻胶显影液总质量的3-5％，非离子表面活性剂的质量为光刻胶显影液总质量的1-10％，余量为水。在此重量范围的无机碱和非离子表面活性剂能够在一次显影过程中，提高各个不同的光刻胶的显影精度、减小消泡时间，使得低泡能够在30s内完全消失，此范围内显影适中，不会过显影或者显影不及，并且显影液在-5～40℃条件储存及使用均无药液分层现象，最长有效储存期可达2年，稳定性高。
无机碱的质量为光刻胶显影液总质量的3.5-4.5％。当无机碱的质量在此范围内时，图形的线宽和taper角度能够保持在一个稳定的范围内，显影效果高效而稳定。
非离子表面活性剂的质量为刻胶显影液总质量的6-10％。
n为小于等于10的整数。
n＝1或2。当n的取值在这个范围内时，由于c的个数较小，可能使得空间位阻相对变小，而使得显影效果更佳。
蓖麻油聚氧乙烯醚、式I结构通式所示的化合物之间的重量比为1-3:5。在此范围内的光刻胶的线宽的变化范围值恒定在0.2微米以内，说明光刻胶的显影效果更好、显影误差小。
本发明中的光刻胶显影液中的通式I化合物为现有化合物，为山慈姑苷经过酯水解、再酯化加成而得。
蓖麻油聚氧乙烯醚、式I结构通式所示的化合物之间的重量比为3:5。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明的显影液具有优良的工艺余度，能够仅仅通过调整曝光量及膜厚来用于多种光刻胶的处理，显影时效长、显影的适用范围宽；
2、本发明的显影液在应对不同显影时间的各种光刻胶时，其显影效果良好，显影效率和显影精度高，显影稳定性好，并且能够缩短起泡时间。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
以添加物的配比变化，制备显影液实施例1-10，其中显影液取通式为I中n全取1。实施例11中显影液取通式为I中n取2。实施例中的各试剂均能通过市售获得。蓖麻油聚氧乙烯醚可以为EL-10、12、20、30、40系列。
实施例1
显影液取非离子表面活性剂5重量份和无机碱3重量份，水为92重量份。无机碱为常见碱金属氢氧化物、弱碱性化合物等。为方便比较实施例全部选取氢氧化钾作为显影液的碱性化合物。
实施例2
显影液取非离子表面活性剂8重量份和氢氧化钾5重量份，水为87重量份。
实施例3
显影液取非离子表面活性剂6重量份和氢氧化钾3.5重量份，水为90.5重量份。
实施例4
显影液取非离子表面活性剂10重量份和氢氧化钾4.5重量份，水为85.5重量份。
实施例5
显影液取非离子表面活性剂1重量份和氢氧化钾3重量份，水为96重量份。
实施例6
显影液取非离子表面活性剂6重量份和氢氧化钾4.4重量份，水为89.6重量份。
实施例7
显影液取非离子表面活性剂6重量份和氢氧化钾3.6重量份，水为89.4重量份。
实施例8
显影液取非离子表面活性剂6重量份和氢氧化钾4.5重量份，水为89.5重量份。
实施例9
显影液取非离子表面活性剂6重量份和氢氧化钾4.0重量份，水为90重量份。非离子表面活性剂中，蓖麻油聚氧乙烯醚、式I结构通式所示的化合物之间的重量比为1:5。
实施例10
显影液取非离子表面活性剂10重量份和氢氧化钾4.0重量份，水为86重量份。非离子表面活性剂中，蓖麻油聚氧乙烯醚、式I结构通式所示的化合物之间的重量比为3:5。
实施例11
显影液取非离子表面活性剂10重量份和氢氧化钾4.0重量份，水为86重量份。非离子表面活性剂中，蓖麻油聚氧乙烯醚、式I结构通式所示的化合物之间的重量比为3:5，n＝2。
为说明本发明的显影液的显影能力，发明人做了公知的显影实验，实验方法：将50ml显影液放入烧杯，震荡1min，每隔1min量测泡沫高度，直至泡沫消失，震荡一分钟后静置。评估了完全显影时的图形情况、泡沫变化情况，与现有技术1：CN200910083949.1中的显影液；现有技术2：ZL2010101881253中的显影液进行对比，见下表。
得出的显影效果如表1。
表1显影效果：残渣留存、图形边缘清晰是否有毛疵
为了进一步说明本发明的工艺余度宽：
本发明将正常显影时间为80s的光刻胶进行显影时间的正负20s内的调整，以同一浓度范围为例测试显影效果。以实施例2-5为例，线宽为20微米的图形进行显影处理测试其40-80s范围内的线宽。
表2线宽为20微米的图形显影效果
从上表可以看出，在60s-100s的显影时间内，光刻胶的效果基本能够得以保持，工艺操作余量宽，显影液具有这样的性能，可以根据不同光刻胶的不同显影时效和膜厚度的要求，进行不同光刻胶的同一显影液的一次性显影处理，提高了处理适用范围。
为进一步说明本发明的有益效果，设置对比例1：显影液取非离子表面活性剂10重量份和氢氧化钾4.0重量份，水为86重量份。非离子表面活性剂中，蓖麻油聚氧乙烯醚、式I结构通式所示的化合物之间的重量比为1:6。对比例2：显影液取非离子表面活性剂10重量份和氢氧化钾4.0重量份，水为86重量份。非离子表面活性剂中，蓖麻油聚氧乙烯醚、式I结构通式所示的化合物之间的重量比为1:10。对比例3：只添加蓖麻油聚氧乙烯醚6重量份和氢氧化钾4.0重量份，水为86重量份，对比例4：只添加结构通式I6重量份和氢氧化钾4.0重量份，水为86重量份，在正常显影时间为80s的光刻胶进行显影时间的正负20s内的调整测试显影效果与实施例10、11的显影效果的比较如下表所示。
表3对比例和实施例之间的显影效果比较
从上表可以看出，非本发明范围的显影液配方，在正常显影时间内上下浮动一定时间，图形线宽变化较大，图形线宽不稳定，也就意味着显影液的适用范围不宽，无法在一次显影处理中，处理不同显影时间段的光刻胶。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。