一种光刻胶剥离液及其制备方法与流程

1.本发明涉及化学刻蚀技术领域，尤其是涉及一种光刻胶剥离液及其制备方法。


背景技术：

2.光刻工艺是半导体以及显示领域制造中最为重要的步骤之一。主要作用是将掩膜板上的图形复制到硅片或者其它衬底上，为下一步进行刻蚀或者离子注入工序做好准备。在光刻过程中，需在衬底上涂一层光刻胶，经紫外线曝光后，光刻胶的化学性质发生变化，在通过显影后，被曝光的正型光刻胶(负型光刻胶为未曝光区被显影去除)将被去除，从而实现将电路图形由掩膜版转移到光刻胶上。再经过刻蚀过程，实现电路图形由光刻胶转移到衬底上。完成上述图案化转移之后，需要将光刻胶及其残余物清洗干净以便进行下一步的操作。
3.当前平板显示器已经广泛应用于各个显示领域。光刻制程是平板显示制造过程最关键的工艺制程。当前，平板显示制程中，完成光刻之后的光刻胶剥离液主要是有机类的产品。如专利tw200408916公开了一种使用显示面板的光刻胶剥离液，该产品含有20-60％的单乙醇胺、15-50％的n,n-二甲基乙酰胺以及0.1-10％的没食子酸。专利cn 112415869 a公开了一种环保水系光刻胶剥离液，该产品含有1-15％的线性有机胺、5-80％的醚、10-50％的超纯水、0.01-15％的各类缓蚀剂等。上述剥离液在遇到水后，易腐蚀基底材料，显著增加产品的抗腐蚀工艺难度和成本。特别都是随着显示面板逐渐由铝栅极转向铜栅极，对基底的保护要求越来越高。
4.针对上述光刻胶剥离液在显示领域存在的问题，开发一款稳定性好、去胶效果好，不会对铝栅极特别是铜栅极等基底产生腐蚀的光刻胶剥离液是非常必要的。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种光刻胶剥离液，本发明提供的光刻胶剥离液稳定性好、去胶效果好，不会对铝栅极特别是铜栅极等基底产生腐蚀。
6.本发明提供了一种光刻胶剥离液，包括如下重量份的原料：
[0007][0008]
优选的，所述环状有机胺选自n-甲基哌嗪、n-乙基哌嗪、n-丙基哌嗪、丁基哌嗪、1-(2-氨乙基)哌嗪、1-(3-羟丙基)哌嗪、n-(3-氨丙基)哌嗪、1-羟乙基-4-甲基哌嗪、1-(2-甲氧基乙基)哌嗪、2-甲基吗啉、3-甲基吗啉、乙酰吗啉、n-甲基吗啉、n-乙基吗啉、n-氨基吗啉、2-羟甲基吗啉、2-羟乙基吗啉、2-氨乙基吗啉、n-(2-羟丙基)吗啉、n-(2-羟乙基)吗啉或n-(3-氨丙基)吗啉中的一种或几种。
[0009]
优选的，所述环状有机胺选自1-(3-羟丙基)哌嗪、n-氨基吗啉、1-羟乙基-4-甲基哌嗪、1-(2-氨乙基)哌嗪、n-(3-氨丙基)哌嗪、2-羟乙基吗啉、2-氨乙基吗啉、n-(2-羟丙基)吗啉、n-(2-羟乙基)吗啉、n-(3-氨丙基)吗啉中的一种或几种。
[0010]
优选的，所述醇醚类有机溶剂选自乙二醇甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单正丙醚、乙二醇单异丙醚、乙二醇单正丁醚、二甘醇甲醚、二甘醇单乙醚、二甘醇单丁醚、三甘醇单甲醚、三甘醇单乙醚、三甘醇单丁醚、1-甲氧基-2-丙醇、2-甲氧基-1-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、2-乙氧基-1-丙醇、丙二醇单正丙基醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、二丙二醇单正丙基醚、三丙二醇单乙醚、三丙二醇单甲醚、乙二醇单苄基醚或二乙二醇单苄基醚的一种或几种。
[0011]
优选的，所述含氮类有机溶剂选自甲酰胺、n-甲基甲酰胺、n-甲基乙酰胺、n，n-二甲基甲酰胺、n，n-二甲基乙酰胺、n，n-二甲基丙酰胺、n-甲基-吡咯烷酮、n-乙基-吡咯烷酮、1-环已基-2-吡咯烷酮或六亚甲基四胺中的一种或几种。
[0012]
优选的，所述缓蚀剂选自四氮唑、1,2,3-三氮唑、1,2,4-三氮唑、1-甲基-1,2,4-三氮唑、3-氨基-1，2，4-三唑、1-氨基苯并三唑、5-苯基-1h-四氮唑、5-氨基-1h-四唑、3-氨基-1，2，4-三唑、5-氨基-1-甲基四唑、苯并三氮唑、5-甲基苯并三氮唑、5-羟基苯并三氮唑、3-氨基-5-巯基-1,2,4-三氮唑、3-巯基-5-甲基-1,2,4-三氮唑、3-氨基-5-巯基-1,2,4-三氮唑、4-氨基-2,1,3-苯并噻二唑、3-巯基-4-甲基-4h-1,2,4-三唑、5-巯基-1-苯基-1h-四唑、2-巯基-1，3，4-噻二唑、5-巯基-1-甲基四唑、甲基-1h-苯并三唑(混合物)或苯基四氮唑一种或几种。
[0013]
优选的，所述光刻胶剥离液包括如下重量份的原料：
[0014][0015]
本发明提供了一种上述技术方案任意一项所述的光刻胶剥离液的制备方法，包括如下步骤：
[0016]
将环状有机胺、醇醚类有机溶剂、含氮类有机溶剂和缓蚀剂混合搅拌溶解，过滤即得。
[0017]
本发明提供了一种上述技术方案任意一项所述的光刻胶剥离液的使用方法，包括：
[0018]
将上述任意一项所述的光刻胶剥离液采用浸泡或喷淋的方式对含有光刻胶膜的基底进行清洗，而后清洗，吹干即得。
[0019]
优选的所述浸泡或喷淋的温度为25～80℃；时间为0.1～30min；
[0020]
所述基底铜基底或铝基底。
[0021]
与现有技术相比，本发明提供了一种光刻胶剥离液，包括如下重量份的原料：环状有机胺0.5～30份；醇醚类有机溶剂1～60份；含氮类有机溶剂1～50份；缓蚀剂0.01～10份。本发明采用特定的环状有机胺，结合特定的有机溶剂和缓蚀剂，配合特定的配比，使得最终制备的光刻胶剥离液稳定性好、去胶效果好，不会对铝栅极特别是铜栅极等基底产生腐蚀。
具体实施方式
[0022]
本发明提供了一种光刻胶剥离液及其制备方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都属于本发明保护的范围。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
[0023]
本发明提供了一种光刻胶剥离液，包括如下重量份的原料：
[0024][0025]
本发明所述上述为重量份，当总量为100时，等同于质量百分比wt％。
[0026]
本发明提供的一种光刻胶剥离液，原料包括环状有机胺0.5～30重量份；优选包括1～25重量份；更优选包括1～23重量份；最优选包括1～20重量份。
[0027]
按照本发明，所述环状有机胺选自n-甲基哌嗪、n-乙基哌嗪、n-丙基哌嗪、丁基哌嗪、1-(2-氨乙基)哌嗪、1-(3-羟丙基)哌嗪、n-(3-氨丙基)哌嗪、1-羟乙基-4-甲基哌嗪、1-(2-甲氧基乙基)哌嗪、2-甲基吗啉、3-甲基吗啉、乙酰吗啉、n-甲基吗啉、n-乙基吗啉、n-氨基吗啉、2-羟甲基吗啉、2-羟乙基吗啉、2-氨乙基吗啉、n-(2-羟丙基)吗啉、n-(2-羟乙基)吗啉或n-(3-氨丙基)吗啉中的一种或几种；更优选的，所述环状有机胺选自n-甲基哌嗪、n-乙基哌嗪、n-丙基哌嗪、丁基哌嗪、1-(2-氨乙基)哌嗪、1-(3-羟丙基)哌嗪、n-(3-氨丙基)哌嗪、1-羟乙基-4-甲基哌嗪、1-(2-甲氧基乙基)哌嗪、2-甲基吗啉、3-甲基吗啉、乙酰吗啉、n-甲基吗啉、n-乙基吗啉、n-氨基吗啉、2-羟甲基吗啉、2-羟乙基吗啉、2-氨乙基吗啉、n-(2-羟丙基)吗啉、n-(2-羟乙基)吗啉或n-(3-氨丙基)吗啉中的两种或两种以上；
[0028]
具体的，所述环状有机胺包括哌嗪衍生物和吗啉衍生物；
[0029]
其中，哌嗪衍生物包括n-甲基哌嗪、n-乙基哌嗪、n-丙基哌嗪、丁基哌嗪、1-(2-氨乙基)哌嗪、1-(3-羟丙基)哌嗪、n-(3-氨丙基)哌嗪、1-羟乙基-4-甲基哌嗪或1-(2-甲氧基乙基)哌嗪；
[0030]
吗啉衍生物包括2-甲基吗啉、3-甲基吗啉、乙酰吗啉、n-甲基吗啉、n-乙基吗啉、n-氨基吗啉、2-羟甲基吗啉、2-羟乙基吗啉、2-氨乙基吗啉、n-(2-羟丙基)吗啉、n-(2-羟乙基)吗啉或n-(3-氨丙基)吗啉；
[0031]
优选的，所述环状有机胺选自1-(3-羟丙基)哌嗪、n-氨基吗啉、1-羟乙基-4-甲基哌嗪、1-(2-氨乙基)哌嗪、n-(3-氨丙基)哌嗪、2-羟乙基吗啉、2-氨乙基吗啉、n-(2-羟丙基)吗啉、n-(2-羟乙基)吗啉、n-(3-氨丙基)吗啉中的一种或几种。
[0032]
在本发明其中一部分优选实施方式中，所述哌嗪衍生物和吗啉衍生物的质量比为(1∶9)～(5∶5)。
[0033]
本发明提供的一种光刻胶剥离液，原料包括醇醚类有机溶剂1～60重量份；优选包括10～60重量份。
[0034]
按照本发明，所述醇醚类有机溶剂优选选自乙二醇甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单
正丙醚、乙二醇单异丙醚、乙二醇单正丁醚、二甘醇甲醚、二甘醇单乙醚、二甘醇单丁醚、三甘醇单甲醚、三甘醇单乙醚、三甘醇单丁醚、1-甲氧基-2-丙醇、2-甲氧基-1-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、2-乙氧基-1-丙醇、丙二醇单正丙基醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、二丙二醇单正丙基醚、三丙二醇单乙醚、三丙二醇单甲醚、乙二醇单苄基醚或二乙二醇单苄基醚的一种或几种。更优选包括丙二醇单正丙基醚、二甘醇甲醚、二甘醇单甲醚、乙二醇单乙醚、1-甲氧基-2-丙醇、二丙二醇单甲醚、二甘醇单丁醚、二丙二醇单丁醚、三甘醇单乙醚、三丙二醇单甲醚中的一种或几种。
[0035]
本发明提供的一种光刻胶剥离液，原料包括含氮类有机溶剂1～50重量份；优选包括含氮类有机溶剂15～50重量份；更优选包括20～50重量份。
[0036]
本发明所述含氮类有机溶剂优选选自甲酰胺、n-甲基甲酰胺、n-甲基乙酰胺、n，n-二甲基甲酰胺、n，n-二甲基乙酰胺、n，n-二甲基丙酰胺、n-甲基-吡咯烷酮、n-乙基-吡咯烷酮、n-环已基-2-吡咯烷酮或六亚甲基四胺中的一种或几种。更优选选自n-甲基甲酰胺、六亚甲基四胺、n，n-二甲基丙酰胺、n-甲基乙酰胺、n，n-二甲基乙酰胺、n-环已基-2-吡咯烷酮或n-甲基-吡咯烷酮中的一种或几种。
[0037]
本发明提供的一种光刻胶剥离液，原料包括缓蚀剂0.01～10重量份；优选包括0.01～9重量份；优选包括0.01～8份。
[0038]
本发明所述缓蚀剂优选选自四氮唑、1,2,3-三氮唑、1,2,4-三氮唑、1-甲基-1,2,4-三氮唑、3-氨基-1，2，4-三唑、1-氨基苯并三唑、5-苯基-1h-四氮唑、5-氨基-1h-四唑、3-氨基-1，2，4-三唑、5-氨基-1-甲基四唑、苯并三氮唑、5-甲基苯并三氮唑、5-羟基苯并三氮唑、3-氨基-5-巯基-1,2,4-三氮唑、3-巯基-5-甲基-1,2,4-三氮唑、3-氨基-5-巯基-1,2,4-三氮唑、4-氨基-2,1,3-苯并噻二唑、3-巯基-4-甲基-4h-1,2,4-三唑、5-巯基-1-苯基-1h-四唑、2-巯基-1，3，4-噻二唑、5-巯基-1-甲基四唑、甲基-1h-苯并三唑(混合物)或苯基四氮唑一种或几种；更优选包括5-苯基-1h-四氮唑、5-氨基-1-甲基四唑、3-氨基-1，2，4-三唑、2-巯基-1，3，4-噻二唑、5-氨基-1h-四唑、四氮唑、5-氨基苯并三唑、4-氨基-2,1,3-苯并噻二唑、1-氨基苯并三唑或1-甲基-1,2,4-三氮唑中的一种或几种。
[0039]
本发明对于上述环状有机胺，醇醚类有机溶剂、含氮类有机溶剂和缓蚀剂的来源不进行限定，本领域技术人员熟知的即可。
[0040]
在本发明其中一部分优选实施方式中，所述光刻胶剥离液包括如下重量份的原料：
[0041][0042]
在本发明其中一部分优选实施方式中，所述光刻胶剥离液包括如下重量份的原料：
[0043][0044]
本发明提供的光刻胶剥离液适用于平板显示领域fpd(flat-panel display)铝制程特别是铜制程。
[0045]
本发明提供了一种上述技术方案任意一项所述的光刻胶剥离液的制备方法，包括如下步骤：
[0046]
将环状有机胺、醇醚类有机溶剂、含氮类有机溶剂和缓蚀剂混合搅拌溶解，过滤即得。
[0047]
本发明的光刻胶剥离液将上述组成依次加入搅拌溶解即可，在溶解过程中要控制有机碱放热的现象，整个溶解过程温度控制在50℃以下，溶解完全后过滤；所述过滤的滤芯为1μm以下。
[0048]
本发明提供了一种上述技术方案任意一项所述的光刻胶剥离液的使用方法，包括：
[0049]
将上述任意一项所述的光刻胶剥离液采用浸泡或喷淋的方式对含有光刻胶膜的基底进行清洗，而后清洗，吹干即得。
[0050]
本发明提供的光刻胶剥离液适用于铝栅极特别是铜栅极等基底，不会产生腐蚀。
[0051]
本发明的光刻胶剥离液在使用过程中没有特殊限制，可以采用浸泡式或喷淋式。
[0052]
本发明优选所述浸泡或喷淋的温度为25～80℃；时间为0.1～30min；
[0053]
本发明所述基底为玻璃基底、铜基底或铝基底。
[0054]
本发明提供了一种光刻胶剥离液，包括如下重量份的原料：环状有机胺0.5～30份；醇醚类有机溶剂1～60份；含氮类有机溶剂1～50份；缓蚀剂0.01～10份。本发明采用特定的环状有机胺，结合特定的有机溶剂和缓蚀剂，配合特定的配比，使得最终制备的光刻胶剥离液稳定性好、去胶效果好，不会对铝栅极特别是铜栅极等基底产生腐蚀。
[0055]
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种光刻胶剥离液及其制备方法进行详细描述。
[0056]
本发明实施例和对比例光刻胶剥离液的组分和含量如表1所示。
[0057]
表1
[0058]
[0059]
[0060][0061][0062]
效果实施例
[0063]
为了进一步考察该光刻胶剥离液的去除光刻胶的效果，本发明采用了如下技术手段：先将铜基底用专用清洗剂清洗之后，超纯水洗涤，干燥。然后在玻璃基板上通过旋涂机以800～1000rpm旋涂一层厚度为2μm的光刻胶膜，之后用烤箱在150℃的温度下进行固化而
得到试片，用于试验光刻胶剥离液组合物对光刻胶的剥离性能。清洗工艺：将上述涂覆过光刻胶的基底切割成10*10cm小块，然后利用浸泡或者喷淋工艺利用上述实施例进行清洗，清洗之后分别用去离子水清洗和氮气吹干。该光刻胶剥离液剥离效果以及基底腐蚀性能如表2所示。
[0064]
表2
[0065][0066][0067]
从上述表2的实施例1-8中可以看出，本发明的含有环状有机胺的光刻胶剥离液能有效去除基底表面的光刻胶，同时不腐蚀基底。具有实施范围大，操作窗口大等特点。特别是在去除铜基底的光刻胶残余物时，不腐蚀铜基底。与实施例8相比，对比例1由于环状有机胺组分不同，不能有效去除基底的光刻胶，有光刻胶残留。对比例2由于为单独的环状有机胺，对基底会产生严重的腐蚀。对比例3由于使用的是为单独的环状有机胺，尽管能有效去除基底的光刻胶，但是对铜有严重的腐蚀性。对比例4中采用的是哌嗪和吗啉比例不合适，该配方既不能有效去除基底的光刻胶残留物，同时还会腐蚀铜基底。
[0068]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。