本发明属于光刻技术领域,涉及一种剥离液,具体涉及一种光刻胶剥离液。
背景技术:
电子行业飞速发展,光刻胶应用也越来越广泛。在半导体元器件制造过程中,经过涂敷-显影-蚀刻过程,在底层金属材料上蚀刻出所需线条之后,必须在除去残余光刻胶的同时不能损伤任何基材,才能再进行下道工序。因此,光刻胶的剥离质量也直接影响着产品的质量。
目前的光刻胶剥离液一般以碱(有机碱、无机碱)、极性有机溶剂、缓蚀剂和/或水组成。常规的水系剥离液所用的碱包含无机碱,如naoh,koh的2~6%溶液,具有碱性强,剥离速度快等优点。但会严重侵蚀金属基材,使金属线条发生腐蚀断裂。其次,naoh,koh做剥离液使用时,虽然能使光刻胶从基板剥落,但却不能很好地溶解掉,剥离后的膜渣过大,难以过滤,在循环使用时就会堵塞管路。例如专利cn105116696a就公开了一种水系光刻胶剥离液,其组成是无机碱、有机碱、有机溶剂、缓蚀剂、碱金属盐、高分子聚合物、螯合剂和去离子水。室温下为均一溶液,在使用温度下溶液会分层,依靠循环泵将剥离下来的胶膜抽走,虽不会堵塞管路,但在高温、强碱条件下,对金属基材的侵蚀太严重。又例如专利cn104570628a公开了一种低刻蚀的光刻胶剥离液,包含季胺氢氧化物、醇胺、溶剂、带有颜料吸附基团的星型共聚物和特定结构的硅烷。其原料难得,经济性不强。
因此,本领域需要一种剥离效果好、不损伤基材、制备简单、使用方便的光刻胶剥离液。
技术实现要素:
本发明的目的是为了克服现有技术的不足,旨在提供一种光刻胶剥离液,其对于钼(mo)、铜(cu)、铝(al)布线以及其他金属布线的防腐蚀性优良、剥离效果好、使用寿命长;此外,其制备简单,操作方便。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种光刻胶剥离液,其特征在于,由有机胺、极性有机溶剂和添加剂组成,其中,各种成份的重量百分比为:
有机胺1至10wt%;
极性有机溶剂85至98.9wt%;
添加剂0.1至5wt%。
进一步地,其中,所述有机胺包括醇胺。
更进一步地,其中,所述醇胺为选自一乙醇胺、二乙醇胺、n-甲基二乙醇胺、n,n-二甲基乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺中的至少一种。
此外,其中,所述极性有机溶剂为选自酰胺类和醇醚类中的至少一种。
进一步地,其中,所述酰胺类为选自n-甲基甲酰胺、n,n-二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮中的至少一种。
更进一步地,其中,所述醇醚类为选自乙二醇单丁醚、乙二醇乙醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇丁醚、二甘醇二甲醚、三乙二醇丁醚中的至少一种。
另一方面,其中,所述添加剂包括唑类化合物。
进一步地,其中,所述唑类化合物为选自苯并三氮唑、2-巯基苯并噻唑、甲基苯并三氮唑、氯化三苯基四唑、2,5-二巯基噻二唑、咪唑、吡唑、氨基四唑中的至少一种。
与现有的光刻胶剥离液相比,本发明的光刻胶剥离液具有如下有益技术效果:
1、其制备简单,剥离效果好。
2、其对于钼(mo)、铜(cu)、铝(al)布线以及其他金属布线的防腐蚀性优良。
3、其使用寿命长。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明,实施例的内容不作为对本发明的保护范围的限制。
一般来说,目前的光刻胶剥离液都是由碱(有机碱、无机碱)、极性有机溶剂、添加剂和/或水组成。在该体系中,碱对光刻胶的溶解剥离起着主要作用,碱的含量也直接影响着光刻胶的剥离效果。无机碱在大多数有机溶剂中溶解性极差,选择特定的有机溶剂又会造成光刻胶的剥离效果不好,且无机碱的水溶液又会严重侵蚀金属层,影响剥离质量。因此,本发明选用有机胺与极性有机溶剂配合,根据“极性相似相溶”原则,二者之间兼容性很好,保证了剥离质量。同样的,经过大量实验发现,两种或两种以上的有机胺与极性有机溶剂配合使用,会有更好的剥离效果,而添加剂的作用就是为了不腐蚀金属布线。
因此,本发明的光刻胶剥离液由有机胺、极性有机溶剂及添加剂组成。其中,有机胺选自mea、dea、mdea、ipa、dipa、n,n-二甲基乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺中的至少一种。
有机溶剂无限制,优选为极性有机溶剂。更优选为醇醚类与酰胺类。添加剂优选含氮化合物,与有机胺及有机溶剂配合,既不会腐蚀金属布线,又不会影响剥离效果。
而且本发明为非水系光刻胶剥离液,相对于水的易挥发,非水系光刻胶剥离液性能会更稳定,使用寿命会更长。
在本发明的光刻胶剥离液中,所使用的醇胺的例子包括一乙醇胺(monoethanolamine,mea),二乙醇胺(diethanolamine,dea),n-甲基二乙醇胺(n-methyldiethanolamine,mdea)、n,n-二甲基乙醇胺(n,n-dimethylethanolamine)、三乙醇胺(triethanolamine,tea)、异丙醇胺(iso-propanolamine,ipa)二异丙醇胺(diisopropanolamine,dipa)、三异丙醇胺(triisopropanolamine)、以及其混合物。同时,在本发明中,醇胺的比例以光刻胶剥离液的总重计,占1至10重量%(wt%)。
再者,本发明所使用的极性有机溶剂无限制,优选为酰胺类与醇醚类的至少一种。并且,所述酰胺类可选自n-甲基甲酰胺(n-methylformamide,nmf)、n,n-二甲基甲酰胺(n,n-dimethylformamide,dmf)、n-甲基吡咯烷酮(n-methylpyrrolidone,nmp),此类物质对于光刻胶的剥离也有一定促进作用。
醇醚类包括乙二醇单丁醚(ethyleneglycolmonobutylether)、乙二醇乙醚(ethyleneglycolmonomethylether)、二乙二醇乙醚(diethyleneglycoldiethylether)、二乙二醇甲醚(diethyleneglycolmonomethylether)、二乙二醇丁醚(diethyleneglycolmonobutylether,dgbe)、二甘醇二甲醚(diethyleneglycoldimethylether)、三乙二醇丁醚(triethyleneglycolmonobuthylether)以及其混合物。
同时,其中,极性有机溶剂的比例以光刻胶剥离液的总重计,占85至98.9重量%(wt%)。
此外,本发明所使用的添加剂包括含氮化合物,优选唑类化合物(azole)。而唑类化合物的例子包括苯并三氮唑(benzotriazole,bta)、2-巯基苯并噻唑(2-mercaptobenzothiazole,mbt)、甲基苯并三氮唑(tolyltriazole,tta)、氯化三苯基四唑(triphenyltetrazoliumchloride,ttc)、2,5-二巯基噻二唑(2,5-dimercapto-1,3,4-thiadiazole,dmtda)、咪唑、吡唑、氨基四唑(aminotetrazole)、以及其混合物。同时,含氮化合物的比例以光刻胶剥离液的总重计,占0.1至5重量%(wt%)。
本发明提供的光刻胶剥离液制备方法简单,只需在室温下将相应重量份的各种组分混合均匀即可。
同时,本发明的光刻胶剥离液在40-55℃使用温度下剥离效果好,同时不腐蚀钼(mo)、铜(cu)、铝(al)布线以及其他金属布线。具体使用方法为:将ito玻璃在光刻胶剥离液中浸泡合适的时间,比如1-2分钟,取出漂洗后,用高纯氮气吹干即可。
下面,通过一些实施例来进一步详细说明本发明,但本发明并不限于下列实施例中的实施例。
其中,○:清洗效果好,没有损伤基材;×:光刻胶清除不干净;△:损伤基材。
由上述实施例可知,采用本发明的原料及其重量百分比的光刻胶剥离液,其光刻胶清除效果好,且不损伤基材。
本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。