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TWI805865B - 用於移除光阻的剝離劑組成物以及使用其剝離光阻之方法 - Google Patents

用於移除光阻的剝離劑組成物以及使用其剝離光阻之方法 Download PDF

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TWI805865B
TWI805865B TW108137869A TW108137869A TWI805865B TW I805865 B TWI805865 B TW I805865B TW 108137869 A TW108137869 A TW 108137869A TW 108137869 A TW108137869 A TW 108137869A TW I805865 B TWI805865 B TW I805865B
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朴泰文
李東勳
宋賢宇
李友覽
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南韓商Lg化學股份有限公司
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Abstract

本揭露是有關於一種用於移除光阻的剝離劑組成物以及 有關於一種使用其剝離光阻之方法,所述用於移除光阻的剝離劑組成物能夠抑制在剝離製程期間下部金屬膜的腐蝕,且能夠在對光阻表現出極佳剝離能力的同時有效地移除氧化物。

Description

用於移除光阻的剝離劑組成物以及使用其剝離 光阻之方法
本揭露是有關於一種用於移除光阻的剝離劑組成物以及一種使用其剝離光阻之方法。更具體而言,本揭露是有關於一種用於移除光阻的剝離劑組成物且有關於一種使用其剝離光阻之方法,所述用於移除光阻的剝離劑組成物能夠抑制在剝離製程期間下部金屬膜的腐蝕,且能夠在對光阻表現出極佳剝離能力的同時有效地移除氧化物。
[相關申請案的交叉參考]
本申請案主張2019年3月22日向韓國智慧財產局提出申請的韓國專利申請案第10-2019-0033204號的權益,所述韓國專利申請案的揭露內容全文併入本案供參考。
液晶顯示裝置的微電路或半導體積體電路的製造製程包括以下若干步驟:在基板上形成各種下部膜,例如由鋁、鋁合 金、銅、銅合金、鉬或鉬合金製成的導電金屬膜或者例如氧化矽膜、氮化矽膜或丙烯醯基絕緣膜等絕緣膜;在下部膜上均勻地施加光阻;可選地對所施加的光阻進行曝光及顯影以形成光阻圖案;以及以光阻圖案作為遮罩來圖案化下部膜。在圖案化步驟之後,進行移除餘留於下部膜上的光阻的製程。為達成此目的,使用用於移除光阻的剝離劑組成物。
以前,包括胺化合物、極性質子性溶劑、極性非質子性溶劑等的剝離劑組成物已眾所習知且被廣泛使用。已知該些剝離劑組成物對光阻表現出某種程度的移除及剝離能力。
然而,當剝離大量光阻時,該些傳統剝離劑組成物促進胺化合物隨著時間推移而分解,因此存在剝離及漂洗能力隨著時間的推移而降低的問題。具體而言,視剝離劑組成物的使用次數而定,若殘留光阻中的一些溶解於剝離劑組成物中,則該些問題可能會進一步加速。
此外,當使用銅金屬膜作為下部膜時,由於剝離製程中的腐蝕,會產生污漬及異物,此使得難以使用下部膜。此外,存在例如不能夠有效地移除銅的氧化物的限制。
本揭露旨在提供一種用於移除光阻的剝離劑組成物,所述用於移除光阻的剝離劑組成物能夠抑制在剝離製程期間下部金 屬膜的腐蝕,且能夠在對光阻表現出極佳剝離能力的同時有效地移除氧化物。
本揭露旨在提供一種使用用於移除光阻的剝離劑組成物剝離光阻的方法。
在本揭露中,提供一種用於移除光阻的剝離劑組成物,所述用於移除光阻的剝離劑組成物包括:醯胺化合物,其中具有1至5個碳原子的直鏈或支鏈烷基被1或2個氮原子取代;胺化合物;極性有機溶劑;甲巰咪唑(methimazole);以及三唑系(triazole-based)化合物。
在本揭露中,亦提供一種剝離光阻的方法,所述方法包括以下步驟:在其中形成下部膜的基板上形成光阻圖案;以光阻圖案來圖案化下部膜;以及使用用於移除光阻的剝離劑組成物剝離光阻。
在下文中,將詳細闡述根據本發明具體實施例的一種用於移除光阻的剝離劑組成物以及一種使用其剝離光阻之方法。
本文中所使用的術語僅用於闡述特定實施例的目的,且不旨在限制本發明。除非上下文另外清楚地作出指示,否則單數形式旨在亦包括複數形式。更將理解,當在本說明書中使用用語「包括」、「具有」及「擁有」時是指定所陳述特徵、數目、步驟、組件或其組合的存在,但不排除一或多個其他特徵、數目、步驟、組件或其組合的存在或添加。
由於本發明可進行各種修改且具有各種形式,因此以實例的方式示出本發明的具體實施例且將對本發明的具體實施例進行詳細闡述。然而,本發明不旨在將本發明限制於所揭露的特定形式,且應理解,本發明包括處於本發明的理念及技術範圍內的所有修改、等效形式及替換。
根據本揭露的一個實施例,提供一種用於移除光阻的剝離劑組成物,所述用於移除光阻的剝離劑組成物包括:醯胺化合物,其中具有1至5個碳原子的直鏈或支鏈烷基被1或2個氮原子取代;胺化合物;極性有機溶劑;甲巰咪唑;以及三唑系化合物。
本發明者對一種用於移除光阻的剝離劑組成物進行了研究,且藉由實驗發現,包括上述組分的用於移除光阻的剝離劑組成物會抑制在剝離製程期間下部金屬膜的腐蝕,且在對光阻具有極佳剝離能力的同時有效地移除氧化物,藉此完成本發明。
隨著高解析度顯示模型的數目增加,具有低電阻的銅配線被用作薄膜電晶體(thin film transistor,TFT)的金屬。此處,銅配線使用鉬(Mo)作為障壁金屬的下部膜,且具有其中具有低氧化還原電位的鉬發生腐蝕的結構。然而,在作為移除光阻的製程的剝離製程期間,剝離劑在銅與鉬之間造成損壞,從而導致質量問題。因此,需要改進腐蝕抑制劑以防止剝離劑的腐蝕。
如上所述,所述實施例的用於移除光阻的剝離劑組成物包括醯胺化合物、胺化合物以及極性有機溶劑,以隨著時間的推 移維持極佳剝離能力以及有效地移除金屬氧化物,在醯胺化合物中,具有1至5個碳原子的直鏈或支鏈烷基被1或2個氮原子取代。此外,可包括甲巰咪唑及三唑系化合物以抑制下部金屬膜的腐蝕。
具體而言,所述實施例的用於移除光阻的剝離劑組成物一起包括甲巰咪唑及三唑系化合物,以在移除光阻圖案期間抑制含金屬下部膜(例如含銅膜,尤其是銅/鉬金屬膜)的腐蝕。此外,相較於使用甲巰咪唑及三唑系化合物中的一者或使用傳統上已知的腐蝕抑制劑的情形,即使使用等效的量或更少的量,亦可更有效地抑制含金屬下部膜的腐蝕。
甲巰咪唑及三唑系化合物的協同作用(synergism)似乎是由於以下而造成:藉由將三唑系化合物的胺基的非共價電子對與下部膜的金屬(例如銅)連結來抑制腐蝕的效應,以及藉由將分子量低於三唑系化合物的甲巰咪唑的硫醇基的非共價電子對與除上述金屬(例如鉬(Mo))以外的金屬連結來保護免受由剝離劑胺引起的損壞的效應。
此外,所述實施例的用於移除光阻的剝離劑組成物一起包括甲巰咪唑及三唑系化合物,且因此可在剝離製程之後立即在去離子水(deionized water,DIW)漂洗製程中移除,以提高含金屬下部膜與基板之間的接觸電阻。舉例而言,可改善閘極(Cu)與畫素(PXL)(ITO)之間的接觸電阻。
在本文中,三唑系化合物的實例並無特別限制,但是舉 例而言,三唑系化合物可為選自由2,2’-[[(甲基-1H-苯並三唑-1-基)甲基]亞胺基]雙乙醇(2,2’-[[(methyl-1H-benzotriazol-1-yl)methyl]imino]bisethanol)、4,5,6,7-四氫-1H-苯並三唑(4,5,6,7-tetrahydro-1H-benzotriazole)、1H-苯並三唑、1H-1,2,3-三唑及甲基1H-苯並三唑組成的群組的至少一種化合物。
以總組成物計,甲巰咪唑的含量可為0.001重量%(wt%)至0.5重量%、0.001重量%至0.3重量%、0.001重量%至0.1重量%、0.005重量%至0.07重量%或0.01重量%至0.05重量%。以總組成物計,當甲巰咪唑的含量小於0.001重量%時,可能難以有效地抑制下部膜的腐蝕。此外,以總組成物計,當甲巰咪唑的含量大於0.5重量%時,顯著量的腐蝕抑制劑可能被吸附並保留於下部膜上,從而降低含銅下部膜(尤其是銅/鉬金屬膜)的電性性質。此外,腐蝕抑制劑可能被吸附於光阻上而形成保護膜,且可能無法藉由胺來分解,因此無法恰當地進行剝離,且可能產生異物,此可能引起質量問題。
同時,相較於使用傳統上已知的腐蝕抑制劑的情形,即使使用等效的量或更少的量,甲巰咪唑亦可更高效地防止含金屬下部膜的腐蝕,且當以特定量與下述三唑系化合物一起使用時,此種效果可最大化。
以總組成物計,三唑系化合物的含量可為0.01重量%至5.0重量%、0.02重量%至2.0重量%、0.05重量%至1.0重量%、 0.07重量%至0.6重量%或0.1重量%至0.5重量%。以總組成物計,當三唑系化合物的含量小於0.01重量%時,可能難以有效地抑制下部膜的腐蝕。此外,以總組成物計,當三唑系化合物的含量大於5.0重量%時,顯著量的腐蝕抑制劑可被吸附並保留於下部膜上,從而降低含銅下部膜(尤其是銅/鉬金屬膜)的電性性質。
同時,相較於使用傳統上已知的腐蝕抑制劑的情形,即使使用等效的量或更少的量,三唑系化合物亦可更高效地防止含金屬下部膜的腐蝕,且當以特定量與上述甲巰咪唑一起使用時,此種效果可最大化。
同時,甲巰咪唑與三唑系化合物的重量比可為1:1至1:50、1:1至1:40、1:1.5至1:40或1:2至1:30。由於甲巰咪唑及三唑系化合物具有如上所述的特定重量比,因此抑制由用於移除光阻的剝離劑組成物形成的下部金屬膜的腐蝕的能力可最大化,且相較於使用甲巰咪唑及三唑系化合物中的一者或者將甲巰咪唑及三唑系化合物中的一者與傳統上已知的腐蝕抑制劑一起使用的情形,可更有效地抑制下部金屬膜的腐蝕。
此外,用於移除光阻的剝離劑組成物可包括胺化合物。胺化合物可使得用於移除光阻的剝離劑組成物能夠對光阻具有剝離能力,且具體而言,可溶解光阻以移除光阻。
以總組成物計,胺化合物的含量可為約0.1重量%至10重量%、0.5重量%至7重量%、1重量%至5重量%或2重量%至4.6重量%。在所述實施例的剝離劑組成物可在以上範圍內表現出 極佳剝離能力等的同時,可減少由於過量的胺導致的製程的經濟無效率及效率劣化,且可減少廢液等的產生。當含有量過大的胺化合物時,此可能導致下部金屬膜(例如含銅下部膜)的腐蝕,且可能有必要使用大量的腐蝕抑制劑來抑制腐蝕。在此種情形中,顯著量的腐蝕抑制劑可能被吸附並保留於下部膜上,從而降低含銅下部膜的電性性質。
具體而言,以總組成物計,當胺化合物的含量小於0.1重量%時,用於移除光阻的剝離劑組成物的剝離能力可能降低。以總組成物計,當含量大於10重量%時,由於過量的胺化合物,製程的經濟無效率及效率劣化可能降低。
儘管胺化合物的具體種類並無特別限制,然而胺化合物可包括重量平均分子量為95克/莫耳(g/mol)或大於95克/莫耳的一種種類的環狀胺化合物。
環狀胺化合物的實例並無特別限制,但是可為例如1-咪唑啶乙醇、4-咪唑啶乙醇、羥乙基哌嗪(hydroxyethylpiperazine,HEP)、胺基乙基哌嗪等。
同時,胺化合物可更包括重量平均分子量為95克/莫耳或大於95克/莫耳的鏈狀胺化合物。
除對光阻的剝離能力以外,重量平均分子量為95克/莫耳或大於95克/莫耳的鏈狀胺化合物,可藉由適宜地移除下部膜(例如含銅膜)上的天然氧化物膜來進一步改進膜之間(例如,含銅膜與其上的絕緣膜(例如氮化矽膜)之間)的黏合。
重量平均分子量為95克/莫耳或大於95克/莫耳的鏈狀胺化合物的實例並無特別限制,但是可為例如(2-胺基乙氧基)-1-乙醇((2-aminoethoxy)-1-ethanol,AEE)、胺基乙基乙醇胺(aminoethyl ethanol amine,AEEA)、甲基二乙醇胺(methyl diethanolamine,MDEA)、二伸乙基三胺(diethylene triamine,DETA)、二乙醇胺(diethanolamine,DEA)、二乙胺基乙醇(diethylaminoethanol,DEAE)、三乙醇胺(triethanolamine,TEA)、三伸乙基四胺(triethylene tetraamine,TETA)或其中的兩者或多多者的混合物。
同時,以100重量份的胺化合物計,甲巰咪唑及三唑系化合物的總含量可為1重量份至30重量份、2重量份至25重量份或3重量份至20重量份。
如上所述,胺化合物是用於移除光阻的剝離劑組成物中對光阻表現出剝離能力的組分,且可溶解光阻以移除光阻。此外,甲巰咪唑及三唑系化合物抑制下部金屬膜的腐蝕。以100重量份的胺化合物計,當甲巰咪唑及三唑系化合物的總量小於1重量份時,可能難以有效地抑制下部膜的腐蝕。此外,以100重量份的胺化合物計,當甲巰咪唑及三唑系化合物的總量大於30重量份時,顯著量的腐蝕抑制劑可能被吸附並保留於下部膜上,從而降低含銅下部膜(尤其是銅/鉬金屬膜)的電性性質。
此外,用於移除光阻的剝離劑組成物可包括其中具有1至5個碳原子的直鏈或支鏈烷基被1或2個氮原子取代的醯胺化 合物。其中具有1至5個碳原子的直鏈或支鏈烷基被1或2個氮原子取代的醯胺化合物可恰當地溶解胺化合物,且可使得用於移除光阻的剝離劑組成物能夠有效地穿透下部膜,藉此改進剝離劑組成物的剝離及漂洗能力。
具體而言,其中具有1至5個碳原子的直鏈或支鏈烷基被1或2個氮原子取代的醯胺化合物可包括其中甲基被1或2個氮原子取代的醯胺化合物。其中甲基被1或2個氮原子取代的醯胺化合物可具有由以下化學式1表示的化學結構。
Figure 108137869-A0305-02-0012-1
在化學式1中,R1是氫、甲基、乙基或丙基,R2及R3中的每一者是氫或具有1至5個碳原子的直鏈或支鏈烷基,且R2及R3中的至少一者是甲基。
具有1至5個碳原子的直鏈或支鏈烷基的實例不受限制。舉例而言,可使用甲基、乙基、丙基、丁基、異丁基、戊基等。
其中甲基被1或2個氮原子取代的醯胺化合物的實例不受限制。舉例而言,可使用化學式1中的其中R2是甲基且R1及R3是氫的化合物。
以總組成物計,其中具有1至5個碳原子的直鏈或支鏈 烷基被1或2個氮原子取代的醯胺化合物的含量可為10重量%至80重量%、15重量%至70重量%或25重量%至60重量%。所述實施例的用於移除光阻的剝離劑組成物可在以上範圍內表現出極佳剝離能力等,且可長時間維持剝離及漂洗能力。
此外,所述用於移除光阻的剝離劑組成物可包括極性有機溶劑。極性有機溶劑可使得用於移除光阻的剝離劑組成物能夠有效地穿透下部膜,藉此有助於剝離劑組成物的極佳剝離能力。此外,所述用於移除光阻的剝離劑組成物可有效地移除下部膜(例如含銅膜)上的污漬,以改進用於移除光阻的剝離劑組成物的漂洗能力。
極性有機溶劑可包括伸烷基二醇單烷基醚(alkylene glycol monoalkyl ether)、吡咯啶酮(pyrrolidone)、碸(sulfone)、亞碸(sulfoxide)或其中的兩者或更多者的混合物。更具體而言,伸烷基二醇單烷基醚可包括二乙二醇單甲基醚(diethylene glycol monomethyl ether,MDG)、乙二醇單乙基醚、乙二醇單丁基醚、丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、丙二醇單丁基醚、二乙二醇單乙基醚(diethylene glycol monoethyl ether,EDG)、二乙二醇單丙基醚、二乙二醇單丁基醚(diethylene glycol monobutyl ether,BDG)、二丙二醇單甲基醚、二丙二醇單乙基醚、二丙二醇單丙基醚、二丙二醇單丁基醚、三乙二醇單甲基醚、三乙二醇單乙基醚、三乙二醇單丙基醚、三乙二醇單丁基醚、三丙二醇單甲基醚、三丙二醇單乙基醚、三丙二醇單丙基醚、三丙二醇單丁基醚或其中 的兩者或更多者的混合物。
此外,慮及用於移除光阻的剝離劑組成物的極佳潤濕性以及因此改進的剝離及漂洗能力,伸烷基二醇單烷基醚可使用二乙二醇單甲基醚(MDG)、二乙二醇單乙基醚(EDG)、二乙二醇單丁基醚(BDG)等。
吡咯啶酮的實例並無特別限制,但是舉例而言,可使用N-甲基吡咯啶酮、吡咯啶酮、N-乙基吡咯啶酮等。碸的實例並無特別限制,但是舉例而言,可使用環丁碸。亞碸的實例並無特別限制,但是舉例而言,可使用二甲基亞碸(dimethyl sulfoxide,DMSO)、二乙基亞碸、二丙基亞碸等。
以總組成物計,極性有機溶劑的含量可為10重量%至80重量%、20重量%至78重量%或40重量%至70重量%。所述實施例的用於移除光阻的剝離劑組成物可在以上範圍內表現出極佳剝離能力等,且可長時間維持剝離及漂洗能力。
同時,所述用於移除光阻的剝離劑組成物可更包括矽酮系非離子性表面活性劑。矽酮系非離子性表面活性劑可為穩定的,即使在包括胺化合物的高鹼性剝離劑組成物中亦不會引起化學變化、變性或分解。此外,矽酮系非離子性表面活性劑可表現出與上述極性非質子性溶劑或質子性有機溶劑的極佳相容性。因此,矽酮系(silicone-based)非離子性表面活性劑可與其它組分混合,以降低剝離劑組成物的表面張力,且對剝離劑組成物欲被移除的光阻及其下部膜表現出更佳的潤濕性。因此,所述實施例 的包括矽酮系非離子性表面活性劑的剝離劑組成物可表現出極佳剝離能力,且亦可表現出相對於下部膜的極佳漂洗能力,因此即使在剝離劑組成物被處理之後,污漬及異物亦很少產生並保留於下部膜上,且污漬及異物可被有效地移除。
此外,矽酮系非離子性表面活性劑即使在含量非常低的情況下亦可表現出上述效果,且由於其變性或分解而產生的副產物可最小化。
具體而言,矽酮系非離子性表面活性劑可包括聚矽氧烷系聚合物。聚矽氧烷系聚合物的實例並無特別限制,但是舉例而言,可使用聚醚改性丙烯酸官能聚二甲基矽氧烷、聚醚改性矽氧烷、聚醚改性聚二甲基矽氧烷、聚乙基烷基矽氧烷、芳烷基改性聚甲基烷基矽氧烷、聚醚改性羥基官能聚二甲基矽氧烷、聚醚改性二甲基聚矽氧烷、改性丙烯酸官能聚二甲基矽氧烷或其中的兩者或更多者的混合物。
以總組成物計,矽酮系非離子性表面活性劑的含量可為0.0005重量%至0.1重量%、0.001重量%至0.09重量%或0.001重量%至0.01重量%。以總組成物計,當矽酮系非離子性表面活性劑的含量小於0.0005重量%時,其可能不足以有效地改進剝離劑組成物的剝離及漂洗能力。此外,以總組成物計,當矽酮系非離子性表面活性劑的含量大於0.1重量%時,在使用剝離劑組成物的剝離製程期間,在高壓下會產生氣泡,因而導致下部膜上出現污漬或導致裝備感測器故障。
若有必要,則所述用於移除光阻的剝離劑組成物可更包括傳統添加劑。添加劑的具體類型或含量並無特別限制。
此外,所述用於移除光阻的光阻剝離劑組成物可根據混合上述組分的一般方法來製備,且製備所述用於移除光阻的剝離劑組成物的具體方法並無特別限制。
同時,根據本揭露的另一實施例,提供一種剝離光阻的方法,所述方法包括使用所述實施例的用於移除光阻的剝離劑組成物剝離光阻的步驟。
與所述用於移除光阻的剝離劑組成物相關的說明包括與以上實施例相關的詳細說明。
所述剝離光阻的方法可包括以下步驟:藉由光刻製程在其上欲圖案化下部膜的基板上形成光阻圖案;以光阻圖案作為遮罩來圖案化下部膜;以及使用上述剝離劑組成物剝離光阻。
在剝離光阻的方法中,形成光阻圖案及圖案化下部膜的步驟可使用裝置的傳統製造製程,且具體方法並無特別限制。
同時,使用用於移除光阻的剝離劑組成物剝離光阻的步驟的實例並無特別限制,但是舉例而言,可使用以下步驟:將用於移除光阻的剝離劑組成物施加至其中保留光阻圖案的基板;以及以鹼性緩衝溶液使基板經歷洗滌,然後以超純水(ultrapure water)進行洗滌並乾燥。由於上述剝離劑組成物表現出有效地移除下部膜上的污漬的漂洗能力及移除天然氧化物膜的能力以及極佳剝離能力,因此上述剝離劑組成物可在有效地移除保留於下部 膜上的光阻圖案的同時,令人滿意地維持下部膜的表面狀態。因此,可對圖案化的下部膜適宜地執行後續步驟以形成裝置。
形成於基板上的下部膜的實例並無特別限制,但是可包括鋁或鋁合金、銅或銅合金、鉬或鉬合金、其混合物、其複合合金、其複合積層體等。
以上剝離方法所可應用於的光阻的種類、成分或物理性質亦並無特別限制。舉例而言,光阻可為已知用於包括鋁或鋁合金、銅或銅合金、鉬或鉬合金等在內的下部膜的光阻。更具體而言,光阻可包括例如酚醛清漆樹脂、酚醛樹脂或環氧樹脂等感光性樹脂。
根據本揭露,可提供一種用於移除光阻的剝離劑組成物以及一種使用其剝離光阻之方法,所述用於移除光阻的剝離劑組成物能夠抑制在剝離製程期間下部金屬膜的腐蝕,且能夠在對光阻表現出極佳剝離能力的同時有效地移除氧化物。
在以下實例中將更詳細地闡釋本發明。然而,該些實例 僅用於例示目的,且本發明並不旨在受該些實例所限制。
<實例1至5:用於移除光阻的剝離劑組成物的製備>
根據以下表1所示組成,將組分進行了混合,以分別製備實例1至5的用於移除光阻的剝離劑組成物。所製備的用於移除光阻的剝離劑組成物的具體組成示出於以下表1中。
Figure 108137869-A0305-02-0018-3
*腐蝕抑制劑1:甲巰咪唑
*腐蝕抑制劑2:2,2’-[[(甲基-1H-苯並三唑-1-基)甲基]亞胺基]雙乙醇
*腐蝕抑制劑3:苯並咪唑
*腐蝕抑制劑4:咪唑
*腐蝕抑制劑5:2-甲基咪唑
*腐蝕抑制劑6:2-巰基苯並咪唑
<比較例1至5:用於移除光阻的剝離劑組成物的製備>
根據以下表2所示組成,將組分進行了混合,以分別製備比較例1至5的用於移除光阻的剝離劑組成物。所製備的用於移除光阻的剝離劑組成物的具體組成示出於以下表2中。
Figure 108137869-A0305-02-0019-4
Figure 108137869-A0305-02-0020-5
<實驗實例:對在實例及比較例中獲得的用於移除光阻的剝離劑組成物的物理性質的量測>
藉由以下方法量測了在實例及比較例中獲得的剝離劑組成物的物理性質,且結果示出於表中。
1.剝離能力評價
首先,以滴落的方式將3.5毫升(ml)的光阻組成物(商 標名:JC-800)添加至100毫米(mm)×100毫米玻璃基板,且在旋塗設備中以400轉/分鐘(revolutions per minute,rpm)施加光阻組成物達10秒。將玻璃基板安裝於熱板上,並在150℃或140℃的溫度下硬烘焙了20分鐘以形成光阻。在室溫下對其上形成光阻的玻璃基板進行了空氣冷卻,且接著切割成了30毫米×30毫米的尺寸,以製備用於評價剝離劑新液體剝離能力的樣品。
製備了500克在實例1至5及比較例1至4、6及7中的一者中獲得的剝離劑組成物。在溫度升高至50℃的狀態下,以剝離劑組成物對玻璃基板上的光阻進行了處理。量測了完全剝離並移除光阻所需的時間,以評價剝離劑新液體的剝離能力。此時,藉由利用在玻璃基板上輻射紫外光來觀察光阻是否保留下來而確定了光阻剝離的完成。
如上所述評價了實例1至5及比較例1至4、6及7的剝離劑組成物的剝離能力,且結果示出於以下表3及表4中。
Figure 108137869-A0305-02-0021-6
Figure 108137869-A0305-02-0021-7
如以上表3及表4中所示,證實了實例1至5的剝離劑組成物相較於比較例1至4、6及7的剝離劑組成物而言表現出等效的或更高水準的剝離能力。
2.銅(Cu)金屬腐蝕評價
以滴落的方式將3.5毫升的光阻組成物(商標名:JC-800)添加至其上形成含銅薄膜的100毫米×100毫米玻璃基板,且在旋塗設備中以400轉/分鐘施加光阻組成物達10秒。將玻璃基板安裝於熱板上,並在150℃或140℃的溫度下硬烘焙了20分鐘以形成光阻。在室溫下對其上形成光阻的玻璃基板進行了空氣冷卻,且接著切割成30毫米×30毫米的尺寸,以製備用於腐蝕評價的樣品。
將500克的在實例1、3、4及5以及比較例1至7中的一者中獲得的剝離劑組成物加熱至50℃的溫度,並將用於腐蝕評價的樣品在50℃的溫度下浸漬於剝離劑組成物中達10分鐘,然後以超純水進行了洗滌。藉由掃描式電子顯微鏡(scanning electron microscope,SEM)量測了所洗滌樣品表面的腐蝕狀態,以評價銅金屬的腐蝕,且結果示出於以下表5及表6中。
Figure 108137869-A0305-02-0022-8
Figure 108137869-A0305-02-0022-9
如以上表5及表6中所示,證實了藉由包含甲巰咪唑與三唑系化合物二者,實例1、3、4及5的剝離劑組成物對於銅金屬的腐蝕性小於比較例2至5的剝離劑組成物。
自該些結果可看出,所述實例的剝離劑組成物中所包含的甲巰咪唑及三唑系化合物具有極佳的防止銅金屬腐蝕的能力。
3.銅(Cu)/鉬(Mo)金屬下部膜腐蝕評價
使用透射式電子顯微鏡(transmission electron microscope,TEM)(赫利俄斯奈米實驗室650(Helios Nanolab650))對在實例1至5及比較例1、3、4、6及7中的一者中獲得的用於腐蝕評價的樣品的橫截面進行了觀察。具體而言,使用聚焦離子束(Focused Ion Beam,FIB)製備了用於腐蝕評價的樣品的薄片(flake),且接著在2千伏特(kV)的加速電壓下進行了觀察。為防止由離子束造成的表面損壞,在樣品(Cu層)的表面上形成鉑(Pt)保護層之後,製備了透射式電子顯微鏡薄片。
Figure 108137869-A0305-02-0023-10
Figure 108137869-A0305-02-0023-11
如以上表7及表8中所示,證實了相較於比較例1的包含甲巰咪唑及苯並咪唑的剝離劑組成物以及比較例3、4及7的包含一種種類的腐蝕抑制劑的剝離劑組成物,實例1至5的包含甲巰咪唑與三唑系化合物二者的剝離劑組成物降低了銅(Cu)/鉬(Mo)金屬下部膜的腐蝕。
自該些結果可看出,所述實例的剝離劑組成物中所包含 的甲巰咪唑及三唑系化合物具有極佳的防止銅(Cu)/鉬(Mo)金屬下部膜腐蝕的能力。

Claims (8)

  1. 一種用於移除光阻的剝離劑組成物,包括:醯胺化合物,其中具有1至5個碳原子的直鏈或支鏈烷基被1或2個氮原子取代;胺化合物;極性有機溶劑;甲巰咪唑;以及三唑系化合物,其中所述甲巰咪唑與所述三唑系化合物的重量比為1:1至1:50。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的用於移除光阻的剝離劑組成物,其中以100重量份的所述胺化合物計,所述甲巰咪唑及所述三唑系化合物的總含量為1至30重量份。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的用於移除光阻的剝離劑組成物,其中所述三唑系化合物包含選自由2,2’-[[(甲基-1H-苯並三唑-1-基)甲基]亞胺基]雙乙醇、4,5,6,7-四氫-1H-苯並三唑、1H-苯並三唑、1H-1,2,3-三唑及甲基1H-苯並三唑組成的群組的至少一種化合物。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的用於移除光阻的剝離劑組成物, 其中所述胺化合物包括重量平均分子量為95克/莫耳或大於95克/莫耳的環狀胺化合物。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的用於移除光阻的剝離劑組成物,其中具有1至5個碳原子的直鏈或支鏈烷基被1或2個氮原子取代的所述醯胺化合物包括由以下化學式1表示的化合物:
    Figure 108137869-A0305-02-0026-2
    其中,在化學式1中,R1是氫、甲基、乙基或丙基,R2及R3中的每一者是氫或者具有1至5個碳原子的直鏈或支鏈烷基,且R2及R3中的至少一者是甲基。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的用於移除光阻的剝離劑組成物,其中所述極性有機溶劑包括選自由伸烷基二醇單烷基醚、吡咯啶酮、碸及亞碸組成的群組的至少一者。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的用於移除光阻的剝離劑組成物,包括:以總組成物計,10重量%至80重量%的所述醯胺化合物,其中具有1至5個碳原子的直鏈或支鏈烷基被1或2個氮原子取代;0.1重量%至10重量%的所述胺化合物; 10重量%至80重量%的所述極性有機溶劑;0.001重量%至0.5重量%的所述甲巰咪唑;以及0.01重量%至5.0重量%的所述三唑系化合物。
  8. 一種剝離光阻的方法,包括使用如申請專利範圍第1項所述的用於移除光阻的剝離劑組成物剝離光阻的步驟。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200627067A (en) * 2004-11-30 2006-08-01 Fuji Photo Film Co Ltd Pattern-forming material, pattern-forming device, and pattern-forming method
TW200941158A (en) * 2007-12-28 2009-10-01 Dongjin Semichem Co Ltd Composition for removing photoresist and method of manufacturing an array substrate using the same
TW201006660A (en) * 2008-06-18 2010-02-16 Fujifilm Corp Curable composition for nanoimprint, pattern formation method
TW201619700A (zh) * 2014-10-06 2016-06-01 東麗股份有限公司 樹脂組成物、耐熱性樹脂膜之製造方法、及顯示裝置
TW201719278A (zh) * 2015-04-01 2017-06-01 Toray Industries 感光性著色樹脂組成物

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7384900B2 (en) * 2003-08-27 2008-06-10 Lg Display Co., Ltd. Composition and method for removing copper-compatible resist
KR101070689B1 (ko) * 2003-08-27 2011-10-07 주식회사 동진쎄미켐 레지스트 제거용 조성물
KR101511736B1 (ko) * 2008-09-19 2015-04-17 에스케이이노베이션 주식회사 포토레지스트용 스트리퍼 조성물
KR101374565B1 (ko) * 2008-09-22 2014-03-18 에스케이종합화학 주식회사 포토레지스트용 스트리퍼 조성물
KR101721262B1 (ko) * 2010-09-01 2017-03-29 동우 화인켐 주식회사 레지스트 박리액 조성물 및 그를 이용한 박리방법
KR101668063B1 (ko) * 2013-05-07 2016-10-20 주식회사 엘지화학 포토레지스트 제거용 스트리퍼 조성물 및 이를 사용한 포토레지스트의 박리방법
KR101764577B1 (ko) * 2015-08-13 2017-08-23 엘티씨 (주) Lcd 제조용 포토레지스트 박리액 조성물
KR102414295B1 (ko) * 2016-01-22 2022-06-30 주식회사 이엔에프테크놀로지 포토레지스트 제거용 박리액 조성물

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200627067A (en) * 2004-11-30 2006-08-01 Fuji Photo Film Co Ltd Pattern-forming material, pattern-forming device, and pattern-forming method
TW201407283A (zh) * 2004-11-30 2014-02-16 旭化成電子材料股份有限公司 圖案形成材料、及圖案形成裝置以及圖案形成方法
TW200941158A (en) * 2007-12-28 2009-10-01 Dongjin Semichem Co Ltd Composition for removing photoresist and method of manufacturing an array substrate using the same
TW201006660A (en) * 2008-06-18 2010-02-16 Fujifilm Corp Curable composition for nanoimprint, pattern formation method
TW201619700A (zh) * 2014-10-06 2016-06-01 東麗股份有限公司 樹脂組成物、耐熱性樹脂膜之製造方法、及顯示裝置
TW201719278A (zh) * 2015-04-01 2017-06-01 Toray Industries 感光性著色樹脂組成物

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