CN101078892A - 用于光刻胶去除的组合物和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种为了再加工基材上的光刻胶而除去电子器件基材上多层光刻胶层的组合物，其包括：(i)至少三种独立溶剂所组成的溶剂混合物，(ii)至少一种有机磺酸，和(iii)至少一种缓蚀剂。本发明还是一种使用该组合物的方法。此组合物和方法成功地在低于65℃的温度下和三分钟的接触时间之内除去了这种多层光刻胶，这在单晶片工具上提供了高通量。
Description
相关申请介绍
本申请要求了2006年5月26日提交的序列号为60/809,085美国临时专利申请的优先权。
发明背景
电子制造工业中遇到的问题是为了再加工过程而溶解双层光刻胶，这需要使用单晶片工具在低于65℃/3分钟下进行。对于传统的光刻胶剥离剂来说，该问题可以在高操作温度(＞75℃)和长加工时间(超过10分钟)下得以解决。对于一些传统的剥离剂，光刻胶是通过剥离被除去而不是通过溶解。非溶解或部分溶解的光刻胶可以阻塞再循环工具中的过滤器或者再沉积到晶片上，这两个结果都是目前半导体用户无法接受的。
因此，对于这种为了再加工过程而溶解双层光刻胶的应用来说，传统光刻胶剥离剂不是合适的选择。
如同通过以下几个优选实施方式所宣称的那样，本发明克服了现有技术的缺陷。
发明概述
本发明是一种用于除去电子器件基材上的多层光刻胶层的组合物，所述除去是为了再加工基材上的光刻胶，该组合物包括：(i)至少三种独立溶剂所组成的溶剂混合物，(ii)至少一种有机磺酸，和(iii)至少一种缓蚀剂。本发明还是一种使用该组合物的方法。此组合物和方法成功地在低于65℃的温度下和于三分钟的接触时间内除去了这种多层光刻胶，其在单晶片工具上提供了高通量。
附图简述
图1是无缓蚀剂的比较实施例和本发明的几个具有设定溶剂组合的示例性实施例的折线图。
图2是另一个无缓蚀剂的比较实施例和本发明的几个具有与图1中不同的设定溶剂组合的示例性实施例的折线图。
发明详述
本发明公开了一种对为了再加工而除去多层光刻胶特别有效的剥离剂组合物，其包含(a)由三种独立溶剂所组成的溶剂混合物(b)适当的有机磺酸，和(c)缓蚀剂。
已经使用多层光刻胶以克服单层光刻胶不得不在单层中执行多重功能的缺陷。这些多重功能包括：最小化平版印刷传送电路图案中的线宽度变化；对出现变化地形的图案特征进行平坦的地形覆盖；准备除去选定的光刻胶部分，所述部分取决于它是负性还是正性光刻胶；光刻胶显影之后的蚀刻耐性以及反射抑制。
以单层光刻胶成功地获得所有的那些特性是困难的，并且能够导致在一种功能中出现不期望的折衷以在另一种功能中获得可接受的性能。
制造集成电路的半导体制造工业已经认识到这点，并且对于一些平版印刷来说，已经制造出了在集成电路中产生单一水平特征的多层光刻胶，从而多层光刻胶的各光刻胶层都能够被最优化以执行选定的一种或多种功能。
半导体制造工业通常使用双层光刻胶以避免额外光刻胶层的加工时间、定位以及复杂性。即使使用双层光刻胶，双层的沉积依然能够充分地断裂，典型地参考定位流，从而需要除去双层光刻胶(“再加工”)并且再沉积它们，同时节省了底层基材，由于其它电路平面已经制造在基材上了因此这是有价值的。
因此，多层光刻胶剥离组合物需要满足几个在本发明之前没有被成功地实现的要求标准，包括：在底层基材上保持图案特征，在单一剥离溶液中对超过一种的光刻胶聚合物材料结构具有溶解能力，快速除去多层以及低温有效的操作从而能够使用多种单晶片工具进行湿法清洁步骤。
本发明的剥离剂组合物溶液独一无二地实现了那些目标。剥离剂能够通过溶解而除去光刻胶，并且适合于单晶片工具为了进行再加工的应用。组分在室温下混合。
所述溶剂是乙二醇醚和/或多元醇混合物。乙二醇醚优选乙二醇单-或二-醚。示例性的乙二醇醚包括：乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丙醚、二乙二醇单异丙醚、二乙二醇单丁醚、二乙二醇单异丁醚、二乙二醇单己醚、二乙二醇单苯甲醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丁醚、三乙二醇单甲醚、三乙二醇二甲醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇二甲醚、丙二醇单丁醚、丙二醇单丙醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、二丙二醇单丙醚、二丙二醇单异丙醚、二丙二醇单丁醚、二丙二醇单叔-丁醚、二丙二醇二异丙醚、二丙二醇二甲醚、三丙二醇单甲醚、1-甲氧基-2-丁醇、2-甲氧基-1-丁醇、2-甲氧基-2-甲基丁醇、1，1-二甲氧基乙烷和2-(2-丁氧基乙氧基)乙醇。
多元醇优选单-、二-或三-醇，例如(C4-C20)链烷醇、(C2-C20)链烷二醇和(C3-C20)链烷三醇，环醇和取代醇。示例性的醇包括：丙三醇、乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二丙二醇、己二醇、1，2-丁二醇、1，4-丁二醇、2，3-丁二醇、苯甲醇、四氢糠醇、1-辛醇、二丙酮醇和1，4-环己基二甲醇。
可以存在有机溶剂。有机溶剂的例子包括，但不限于，二甲基乙酰胺(DMAC)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基亚砜(DMSO)、二甲基甲酰胺、N-甲基甲酰胺、甲酰胺、二甲基-2-哌啶酮(DMPD)以及其它酰胺、醇或亚砜，或者多官能化合物，例如羟基酰胺或氨基醇。
溶剂最优选二(丙二醇)单甲醚、苯甲醇、四氢糠醇、1-辛醇和丙二醇。
重要的是具有一种溶剂混合物，以便该混合物的全部溶解度参数与要被除去的多层光刻胶的参数相匹配，所述混合物的溶解度参数由氢键合、极性和分散交互作用的三维希尔登布兰德(Hidenbrand)溶解度参数所决定。混合物中具有三种独立的溶剂提供了适当的变化以满足在单晶片工具处理的规定范围内除去烤干的光刻胶所需要的全部溶解度参数，工具或清洁设备在所述范围内处理单晶片，同时除去它的光刻胶。当处理单晶片的时候，需要高通量因此要求最小的接触时间。优选地，小于3分钟的晶片与剥离剂组合物的接触时间。工业还需要那些接触在不超过65℃的相对低温下进行。
所述磺酸优选由R1SO3H(R1表示具有1-4个碳的烷基基团)代表的烷基磺酸或者由R2-A-SO3H(R2表示具有1-16个碳的烷基基团，并且A代表亚苯基或萘基团)代表的烷基苯磺酸，其中具体实例包括甲磺酸、乙磺酸、丙磺酸、丁磺酸、对甲苯磺酸、4-乙基苯磺酸、十二烷基苯磺酸、异丙基苯磺酸、甲基乙基苯磺酸、二甲苯磺酸的异构体、苯磺酸、羟基苯磺酸、1，5-萘二磺酸、2-萘磺酸、1-萘磺酸。所述磺酸更优选烷基苯磺酸，然而更优选对甲苯磺酸。
所述缓蚀剂是至少一种巯基化合物，其包括1-巯基丙二醇(硫代甘油)、巯基乙醇、3-巯基-2-丁醇、1-巯基-2-丙醇、3-巯基丙酸、巯基琥珀酸、2-巯基苯酚、2-巯基苯甲酸、2-巯基苯并噁唑、2-巯基苯并噻唑、2-硫基苯并咪唑(“MBI”)、2-巯基咪唑、2-巯基-5-甲基苯并咪唑、2-巯基烟酸、3-巯基丙基-三甲氧基硅烷和1-[(2-羟乙基)硫代]-3-(辛氧基)-2-丙醇(HyTOP)。可以使用所属领域已知的用于相似应用的任何缓蚀剂，例如可以使用美国专利No.5,417,877中公开的那些，该专利在此完全引入作为参考。缓蚀剂可能是，例如，有机酸、有机酸盐、苯酚、三唑。具体缓蚀剂的例子包括柠檬酸、邻氨基苯甲酸、没食子酸、安息香酸、异酞酸、马来酸、富马酸、D，L-苹果酸、丙二酸、酞酸、马来酸酐、酞酸酐、苯并三唑(BZT)、甲基苯并三唑、1，2，4-三唑、间苯二酚、羧基苯并三唑、二乙基羟胺及其乳酸和柠檬酸盐，等等。可以使用的缓蚀剂进一步的例子包括儿茶酚、焦酚和没食子酸酯。然而其它适合的缓蚀剂的例子包括果糖、硫代硫酸铵、氨基乙酸、乳酸、四甲基胍、亚氨基二乙酸和二甲基乙酰乙酸胺。所述缓蚀剂更优选1-巯基丙二醇(硫代甘油)。
本发明的组合物和方法避免了含有无机氟化物的化合物，因为含有氟化物的化合物，特别是在酸性介质中，能够破坏低k绝缘电介质膜。
因为本发明是除去聚合物光刻胶而不是除去无机材料(灰化和蚀刻残渣)，优选不具有任何明显的水相，不然所述水相会改变溶剂混合物的整体溶解度参数，这会导致光刻胶聚合物产生相反的溶解性。如同本发明中所使用的，无水意味着排除任何有意地加入水或任何明显的水相，这将使与光刻胶聚合物相关联的溶剂混合物的溶解特性改变到光刻胶聚合物不能在65℃和三分钟或更短的接触时间内基本上完全除去单晶片工具上的光刻胶聚合物的程度。偶然的和微量的水是可以被允许的，例如由磺酸的加入(对甲苯磺酸一水合物)而引入的水，或者未彻底干燥的溶剂中的微小含量。优选较少的水(＜5％)并且更优选基本上不含水(＜1％)。
用于产生表1和2中数据的组合物实施例是：
实施例1
化合物 wt％
二(丙二醇)甲醚 51.7
对甲苯磺酸 10
四氢糠醇 10.3
苯甲醇 26
硫代甘油 2
实施例2
化合物 wt％
二(丙二醇)甲醚 45.9
对甲苯磺酸 20
四氢糠醇 9.1
苯甲醇 23
硫代甘油 2
实施例3
化合物 wt％
二(丙二醇)甲醚 45.9
对甲苯磺酸 20
1-辛醇 9.1
苯甲醇 23
硫代甘油 2
实施例4
化合物 wt％
二(丙二醇)甲醚 48.8
对甲苯磺酸 15
四氢糠醇 24.5
PG 9.7
硫代甘油 2
实施例5
化合物 wt％
二(丙二醇)甲醚 51.7
对甲苯磺酸 10
PG 10.3
苯甲醇 26
硫代甘油 2
实施例6
化合物 wt％
二(丙二醇)甲醚 51.7
对甲苯磺酸 10
四氢糠醇 26
PG 10.3
硫代甘油 2
实施例7(对比实施例1)
化合物 wt％
二(丙二醇)甲醚 88
对甲苯磺酸 10
硫代甘油 2
在Cu/低k集成体中蚀刻/灰化处理之前，清洁组合物对于除去双层光刻胶层(双层光刻胶的重作)是有效的。所述清洁组合物被设计成能够用于单晶片工具的加工中。
本发明的配制物在烧杯试验中进行评价，其中将具有铜金属和/或多种二氧化硅电介质膜的试样浸入配制物以测定配制物的蚀刻速率，基材上的光刻胶被清除而基材上的特征不希望被破坏、蚀刻或除去。覆盖的铜和低k电介质的蚀刻速率摘要在表1中给出，所述低k电介质例如源自四乙基原硅酸酯(FTEOS)的氟化二氧化硅以及黑金刚石(Black DiamondTM)膜(BDI，可以从Applied Materials Inc.，Santa Clara，CA获得)。在以下所有的蚀刻速率中，测量是在60℃的温度下和5、10、20、40和60分钟的曝光时间下进行的。厚度的测量是在每个时间间隔下测定的并且使用“最小二乘法拟合”模型对每个示例性组合物的结果给出折线图。每一组合物的“最小二乘法拟合”模型的计算斜率就是以埃/分钟(/mm)给出的作为结果的蚀刻速率。在铜蚀刻速率或电介质蚀刻率的测定中，晶片具有沉积在硅(Si)晶片上的已知厚度的覆盖层。对于铜蚀刻速率来说，使用CDE ResMap273四探针测定晶片的起始厚度。在测定起始厚度之后，将试验晶片浸入示例性组合物中。五分钟以后，将试验晶片从试验溶液中移出，用去离子水漂洗三分钟并且在氮气下完全干燥。测量每个晶片的厚度并且如果需要在试验晶片上重复此过程。对于FTEOS和BDI蚀刻速率来说，使用FilmTek 2000SE SepectroscopicEllipsometer/Reflectomer测定起始厚度。将大约200mls的试验溶液置于具有搅拌和加热，如果需要，以达到规定的温度的250ml烧杯中。如果仅有一个晶片被置于含有溶液的烧杯中，则将虚拟晶片也置于烧杯中。五分钟之后，移出每个试验晶片，用去离子水清洗三分钟并且在氮气下干燥。然后将基材在110℃的温度下烘烤大约10分钟。进行每个晶片的测量并且如果需要重复该过程。
表1表明了本发明的各种配制物没有一点蚀刻或损坏铜，用在集成电路中的导线的主要金属；FTEOS，用作集成电路中图样堆或铜导线之间的绝缘层的典型电介质；和BDI，用作集成电路中图样堆或铜导线之间的绝缘层的另一种二氧化硅电介质。表1表明本发明配制物对于不破坏集成电路图样层堆结构中的希望材料，而除去光刻胶的强烈的选择性。
表1
兼容性：Cu、FTEOS和BDI蚀刻速率数据
| 配制物 | 温度℃ | 蚀刻速率(/分钟) | ||
| Cu | FTEOS | BDI | ||
| 实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6 | 606060606060 | 121111 | ＜1＜1ntntnt＜1 | ＜1＜1ntntnt＜1 |
FTEOS是由四乙基正硅酸盐沉积的氟化二氧化硅电介质。
BDI是由Applied Materials，Inc.，Santa Clara，CA的前体和方法沉积的二氧化硅电介质。
nt表示未测试。
表2以变温函数的形式表明了本发明的配制物在从电子器件基材或半导体基材上除去光刻胶的效力，所述变温函数都是在65℃以下并且在小于3分钟的接触时间下进行的，其表明了它在低温和短接触时间下完全除去光刻胶的惊人效果，这是以前未被光刻胶剥离工业和集成电路制造工业商业性实践的。所述晶片具有双层光刻胶层以及包括FTEOS层、BDI层、二氧化硅层、氮化钛阻挡层和铜金属化层的底层基材。将顶层光刻胶层曝光并显影，将下层光刻胶烘干。然后通过将基材浸入到优选组合物中来处理基材。在此工序中，将一种或多种试验晶片置于含有400mls各种组合物的600毫升(ml)的烧杯中。所述600ml烧杯进一步包括以每分钟400转的速度旋转的1英寸搅拌棒。然后将其中含有了晶片的组合物以表2中列出的时间和温度进行加热。在暴露于优选组合物中之后，用去离子水漂洗晶片并用氮气干燥。晶片坚持到曝光边缘然后用扫描电子显微镜(SEM)对晶片上的各个预-测试位置进行检查。通过表2中的说明可以看出清洁性能的结果。实施例7是比较实施例，其没有使用如实施例1-6的溶剂混合物。实施例7不适于在期望温度下在单晶片光刻胶剥离工具中使用。
表2
清洁性能
| 配制物 | 时间分钟 | 各温度下的清洁性能(℃) | |||
| 45 | 50 | 55 | 60 | ||
| 实施例1 | 2 | - | + | +++ | +++ |
| 实施例2 | 2 | - | + | +++ | +++ |
| 实施例3 | 2 | nt | nt | + | +++ |
| 实施例4 | 2 | nt | nt | ++ | +++ |
| 实施例5 | 2 | nt | nt | ++ | +++ |
| 实施例6 | 2 | nt | + | ++ | +++ |
| 实施例7 | 2 | nt | - | - | + |
“+++”完全溶解
“++”几乎完全溶解
“+”部分溶解
“-”不溶
“nt”未测试
进行额外的操作以比较本发明的实施方式和没有包括本发明全部特征的那些操作，从而显示包含那些特征的重要性。这些额外的操作也表明在不改变本发明及其性能的情况下，多种溶剂、磺酸和缓蚀剂可以被替代。
Cu侵蚀组合物
实施例8(对比实施例2)
化合物 wt％
二(丙二醇)甲醚 52.9
对甲苯磺酸 10
四氢糠醇 10.5
苯甲醇 26.6
实施例9
化合物 wt％
二(丙二醇)甲醚 51.7
对甲苯磺酸 10
四氢糠醇 10.3
苯甲醇 26
苯并三唑 2
实施例10
化合物 wt％
二(丙二醇)甲醚 51.7
对甲苯磺酸 10
四氢糠醇 10.3
苯甲醇 26
甲基苯并三唑 2
实施例11
化合物 wt％
二(丙二醇)甲醚 52.85
对甲苯磺酸 10
四氢糠醇 10.3
苯甲醇 26
1-[(2-羟乙基)硫代]-3-(辛氧基)-2-丙醇 0.85
实施例12
化合物 wt％
二(丙二醇)甲醚 51.7
对甲苯磺酸 10
四氢糠醇 10.3
苯甲醇 26
没食子酸 2
实施例13(对比实施例3)
化合物 wt％
二(丙二醇)甲醚 52.9
对甲苯磺酸 10
四氢糠醇 26.6
丙二醇 10.5
实施例14
化合物 wt％
二丙二醇)甲醚 51.7
对甲苯磺酸 10
四氢糠醇 26
丙二醇 10.3
2-巯基苯并咪唑 2
实施例15
化合物 wt％
二(丙二醇)甲醚 51.7
对甲苯磺酸 10
四氢糠醇 26
丙二醇 10.3
没食子酸 2
磺酸组合物
实施例16
化合物 wt％
二(丙二醇)甲醚 51.7
甲磺酸 10
四氢糠醇 26
丙二醇 10.3
硫代甘油 2
实施例17
化合物 wt％
二(丙二醇)甲醚 51.7
1，5-萘二磺酸 10
四氢糠醇 26
丙二醇 10.3
硫代甘油 2
实施例18
化合物 wt％
二(丙二醇)甲醚 51.7
2-萘磺酸 10
四氢糠醇 26
丙二醇 10.3
硫代甘油 2
实施例19
化合物 wt％
二(丙二醇)甲醚 51.7
1-萘磺酸 10
四氢糠醇 26
丙二醇 10.3
硫代甘油 2
乙二醇醚溶剂组合物
实施例20
化合物 wt％
二乙二醇单丁醚 51.7
对甲苯磺酸 10
四氢糠醇 26
丙二醇 10.3
硫代甘油 2
实施例21
化合物 wt％
三丙二醇单甲醚 51.7
对甲苯磺酸 10
四氢糠醇 26
丙二醇 10.3
硫代甘油 2
实施例22
化合物 wt％
二丙二醇单丁醚 51.7
对甲苯磺酸 10
四氢糠醇 26
丙二醇 10.3
硫代甘油 2
实施例23
化合物 wt％
二丙二醇单丁醚 31.5
对甲苯磺酸 10
四氢糠醇 38.5
丙二醇 18
硫代甘油 2
实施例24
化合物 wt％
三丙二醇单丁醚 51.7
对甲苯磺酸 10
四氢糠醇 26
丙二醇 10.3
硫代甘油 2
实施例25
化合物 wt％
三丙二醇单丁醚 39.5
对甲苯磺酸 10
四氢糠醇 33.5
丙二醇 15
硫代甘油 2
实施例26
化合物 wt％
二乙二醇单丁醚 51.7
对甲苯磺酸 10
四氢糠醇 10.3
苯甲醇 26
硫代甘油 2
实施例27
化合物 wt％
三丙二醇单甲醚 51.7
对甲苯磺酸 10
四氢糠醇 10.3
苯甲醇 26
硫代甘油 2
组合物范围：
溶剂混合物 40-8.9％
磺酸 1-30％
缓蚀剂 0.1-10％
优选范围：
溶剂混合物 75-94.5％
磺酸 5-20％
缓蚀剂 0.5-5％
表3
| 配制物 | 缓蚀剂 | 清洁性能 | ||
| 时间分钟 | 温度 | |||
| 55℃ | 60℃ | |||
| 实施例11实施例12实施例15 | Hytop没食子酸没食子酸 | 222 | ++++ | ++++++++ |
“+++”完全溶解
“++”几乎完全溶解
“+”部分溶解
“-”不溶
表3比较了数字所代表实施例的清洁性能。表3证明本发明能够使用多种缓蚀剂，并且在单晶片工具要求的参数下仍然获得再加工多层光刻胶所期望的光刻胶溶解和除去。
表4
磺酸性能
| 配制物 | 磺酸 | 清洁性能 | ||
| 时间分钟 | 温度 | |||
| 55℃ | 60℃ | |||
| 实施例16实施例17实施例18实施例19 | 甲磺酸1，5-萘二磺酸2-萘酸1-萘酸 | 2222 | +++-++++ | +++++++++++ |
“+++”完全溶解
“++”几乎完全溶解
“+”部分溶解
“-”不溶
表4比较了数字所代表实施例的清洁性能。表4证明本发明能够使用广泛的磺酸，并且在单晶片工具要求的参数下仍然获得再加工多层光刻胶所期望的光刻胶溶解和除去。
虽然不希望被任何特别的化学活性理论所束缚，但本发明人相信磺酸，作为强酸，能够攻击光刻胶聚合物中的官能团并且阻断分子间键从而破坏光刻胶的聚合结构。
表5乙二醇醚溶剂性能
| 配制物 | 乙二醇醚 | 清洁性能 | ||
| 时间分钟 | 温度 | |||
| 55℃ | 60℃ | |||
| 实施例20实施例21实施例23实施例25实施例26实施例27 | 二乙二醇单丁醚三丙二醇单甲醚二丙二醇单丁醚三丙二醇单丁醚二乙二醇单丁醚三丙二醇单甲醚 | 222222 | ++++++++++++ | +++++++++++++++ |
“+++”完全溶解
“++”几乎完全溶解
“+”部分溶解
“-”不溶
表5比较了数字所代表实施例各种溶剂的清洁性能。表5证明本发明能够使用广泛的乙二醇醚，并且在单晶片工具要求的参数下仍然获得再加工多层光刻胶所期望的光刻胶溶解和除去。
虽然不希望被任何特别的化学活性理论所束缚，但本发明人相信乙二醇醚对聚合光刻胶具有强溶解作用。另外，当使用其它溶剂或醇的溶剂混合物时，溶剂能够溶解各种聚合物和聚合物的混合物以及共聚物。
图1和图2每一个都显示了在光刻胶剥离剂配制物中含有各种铜缓蚀剂的益处，这使得其在剥离不需要的光刻胶聚合物时保护了铜导线。图1比较了不具有缓蚀剂的实施例13和使用设定溶剂组合并具有多种缓蚀剂的实施例6、14和15。图2表示没有缓蚀剂的实施例8的铜腐蚀抑制和具有多种缓蚀剂的实施例1、9、10、11和12的类似比较，但是使用了与图1中所选择实施例不同的溶剂组合。
Claims (16)
1.一种不含有水、氟化物的组合物，其能够为了再加工基材上的光刻胶而在不超过65℃和接触时间不超过3分钟的条件下除去电子器件基材上的多层光刻胶层，所述组合物包括：(i)至少一种非聚合乙二醇醚溶剂，(ii)至少一种非芳香醇溶剂，(iii)至少一种选自芳香醇和乙二醇的溶剂(iv)至少一种有机磺酸，和(v)至少一种缓蚀剂。
2.如权利要求1所述的组合物，其中第(iii)溶剂选自丙二醇和苯甲醇。
3.如权利要求1所述的组合物，其中有机磺酸选自：
R1SO3H
其中R1表示具有1-4个碳的烷基基团；
R2-A-SO3H
其中R2表示具有1-16个碳的烷基基团，并且A代表亚苯基或萘基；及其混合物。
4.如权利要求1所述的组合物，其中有机磺酸选自甲磺酸、乙磺酸、丙磺酸、丁磺酸、对甲苯磺酸、4-乙基苯磺酸、十二烷基苯磺酸、异丙基苯磺酸、甲基乙基苯磺酸、二甲苯磺酸的异构体、苯磺酸、羟基苯磺酸、萘磺酸及其混合物。
5.如权利要求1所述的组合物，其中缓蚀剂选自硫代甘油、巯基乙醇、巯基苯并二唑、没食子酸、1-[(2-羟乙基)硫代]-3-(辛氧基)-2-丙醇及其混合物。
6.一种为了再加工基材上的光刻胶而除去电子器件基材上多层光刻胶层的组合物，其包括：二(丙二醇)甲醚、对甲苯磺酸、四氢糠醇、苯甲醇、1-[(2-羟乙基)硫代]-3-(辛氧基)-2-丙醇和没食子酸。
7.一种为了再加工基材上的光刻胶能够在不超过65℃和接触时间不超过3分钟的条件下除去电子器件基材上多层光刻胶层的组合物，其包括：二(丙二醇)甲醚、对甲苯磺酸、四氢糠醇、丙二醇和硫代甘油。
8.一种为了再加工基材上的光刻胶能够在不超过65℃和接触时间不超过3分钟的条件下除去电子器件基材上多层光刻胶层的组合物，其包括：二(丙二醇)甲醚、对甲苯磺酸、四氢糠醇、丙二醇和没食子酸。
9.一种为了再加工基材上的光刻胶而除去电子器件基材上多层光刻胶层的方法，其包括在不超过65℃的温度下和不超过3分钟的接触时间之内将电子器件基材上的多层光刻胶层与不含水、氟化物的光刻胶剥离剂组合物接触，所述组合物包括(i)至少一种非聚合乙二醇醚溶剂，(ii)至少一种非芳香醇溶剂，(iii)至少一种选自芳香醇和乙二醇的溶剂，(iv)至少一种有机磺酸，和(v)至少一种缓蚀剂。
10.如权利要求8所述的方法，其中所述接触是在单晶片工具上进行的。
11.如权利要求8所述的方法，其中第(iii)溶剂选自丙二醇和苯甲醇。
12.如权利要求8所述的方法，其中有机磺酸选自：
R1SO3H
其中R1表示具有1-4个碳的烷基基团；
R2-A-SO3H
其中R2表示具有1-16个碳的烷基基团，并且A代表亚苯基或萘基；及其混合物。
13.如权利要求8所述的方法，其中有机磺酸选自甲磺酸、乙磺酸、丙磺酸、丁磺酸、对甲苯磺酸、4-乙基苯磺酸、十二烷基苯磺酸、异丙基苯磺酸、甲基乙基苯磺酸、二甲苯磺酸的异构体、苯磺酸、羟基苯磺酸、萘磺酸及其混合物。
14.如权利要求8所述的方法，其中缓蚀剂选自硫代甘油、巯基乙醇、巯基苯并二唑、1-[(2-羟乙基)硫代]-3-(辛氧基)-2-丙醇、没食子酸及其混合物。
15.一种为了再加工基材上的光刻胶而除去电子器件基材上多层光刻胶层的方法，其包括在不超过65℃的温度下和接触不超过3分钟的条件下将电子器件基材上的多层光刻胶层与光刻胶剥离剂组合物接触，所述组合物包括二(丙二醇)甲醚、对甲苯磺酸、四氢糠醇、苯甲醇和硫代甘油。
16.一种为了再加工基材上的光刻胶而除去电子器件基材上多层光刻胶层的方法，其包括在不超过65℃的温度下和接触不超过3分钟的条件下将电子器件基材上的多层光刻胶层与光刻胶剥离剂组合物接触，所述组合物包含二(丙二醇)甲醚、对甲苯磺酸、四氢糠醇、丙二醇和硫代甘油。
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101295143B (zh) * | 2008-06-19 | 2011-11-23 | 大连三达奥克化学股份有限公司 | 光刻胶残留物清洗剂 |
| CN103293882A (zh) * | 2012-02-23 | 2013-09-11 | 安集微电子（上海）有限公司 | 一种光刻胶清洗液 |
| CN104238287A (zh) * | 2013-06-20 | 2014-12-24 | 安集微电子科技(上海)有限公司 | 一种去除光阻残留物的清洗液 |
| CN104570628A (zh) * | 2013-10-25 | 2015-04-29 | 安集微电子科技(上海)有限公司 | 一种金属低刻蚀的光刻胶剥离液及其应用 |
| CN109776366A (zh) * | 2017-11-13 | 2019-05-21 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 一种铜保护剂 |
| CN110034009A (zh) * | 2017-12-28 | 2019-07-19 | 东京应化工业株式会社 | 返工方法以及酸性清洗液 |
| CN113751405A (zh) * | 2021-09-04 | 2021-12-07 | 四川富乐德科技发展有限公司 | 一种PI coater装置洗净技术 |
-
2007
- 2007-05-25 CN CN 200710109760 patent/CN101078892A/zh active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101295143B (zh) * | 2008-06-19 | 2011-11-23 | 大连三达奥克化学股份有限公司 | 光刻胶残留物清洗剂 |
| CN103293882A (zh) * | 2012-02-23 | 2013-09-11 | 安集微电子（上海）有限公司 | 一种光刻胶清洗液 |
| CN104238287A (zh) * | 2013-06-20 | 2014-12-24 | 安集微电子科技(上海)有限公司 | 一种去除光阻残留物的清洗液 |
| CN104570628A (zh) * | 2013-10-25 | 2015-04-29 | 安集微电子科技(上海)有限公司 | 一种金属低刻蚀的光刻胶剥离液及其应用 |
| CN104570628B (zh) * | 2013-10-25 | 2021-12-17 | 安集微电子科技（上海）股份有限公司 | 一种金属低刻蚀的光刻胶剥离液及其应用 |
| CN109776366A (zh) * | 2017-11-13 | 2019-05-21 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 一种铜保护剂 |
| CN109776366B (zh) * | 2017-11-13 | 2020-12-25 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 一种铜保护剂 |
| CN110034009A (zh) * | 2017-12-28 | 2019-07-19 | 东京应化工业株式会社 | 返工方法以及酸性清洗液 |
| CN113751405A (zh) * | 2021-09-04 | 2021-12-07 | 四川富乐德科技发展有限公司 | 一种PI coater装置洗净技术 |
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