[发明专利]剥离液及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种剥离液及其制备方法与应用。

背景技术

在半导体元件或液晶显示元件的生产技术中通常包括在半导体基片或者玻璃基片上依次进行：设置金属或金属氧化物层的金属配线形成工序；设置光致抗蚀剂层的工序；在光致抗蚀剂上转写掩模图形的曝光工序；按照图形对模进行蚀刻的蚀刻工序；以及除去光致抗蚀剂的剥离工序。光致抗蚀剂剥离是通过剥离液和光致抗蚀剂的化学反应，使光致抗蚀剂膨胀、软化并溶解。

但近年，在半导体元件和液晶元件的组件制造工序中，伴随着高精细化、高集成化而引起的图形的超微细化倾向，促进了光致抗蚀剂因蚀刻工程的变性，因而需要提高其剥离能力。而且，所使用的金属布线类的变化，要求对布线的腐蚀影响达到最小化。

一般的剥离液可以例举出无机酸、有机酸、无机碱或者有机溶剂，可是，作为剥离剂的有效成分，当使用无机酸或者无机碱时，或使下部金属膜腐蚀，或伴随有害于人体的缺点等操作上的困难性。因此通常使用有机溶剂。目前，半导体元件和液晶元件的制造中使用的光致抗蚀剂用剥离液主要是含有有机极性溶剂、胺类及水的体系的剥离液。然而，这些现有管用的剥离液存在了以下问题：1、涉及环境安全，例如废液处理；2、剥离性能弱，对布线腐蚀影响大；3、清洗后残留金属离子的数量超出标准要求，容易引起表面金属离子污染；4、生产工艺复杂。在进行剥离处理过程中，在剥离掉光致抗蚀剂后需要用有机溶剂和水分别漂洗。

发明内容

本发明的目的是提供一种剥离液及其制备方法与应用。

本发明提供的剥离液，包括式I所示季铵氢氧化物、非胺类水溶性有机溶剂、金属螯合剂、防腐剂、水和下述有机溶剂中的至少一种：二元醇类水溶性有机溶剂和二元醇醚类水溶性有机溶剂；

(式I)

所述式I中，R₁、R₂和R₃均选自碳原子总数为1-5的烷基或碳原子总数为1-5的羟烷基。

上述剥离液也可只由上述组分组成。

上述剥离液中，所述式I所示季铵氢氧化物选自氢氧化三甲基烯丙基铵、氢氧化(1-羟基乙基)二甲基烯丙基铵、氢氧化(1，2-二羟基乙基)一甲基烯丙基铵、氢氧化三乙基烯丙基铵、氢氧化一甲基二乙基烯丙基铵、氢氧化二甲基一乙基烯丙基铵、氢氧化(1-羟基乙基)二乙基烯丙基铵、氢氧化(1，2-二羟基乙基)一乙基烯丙基铵、氢氧化(1-羟基丙基)二乙基烯丙基铵、氢氧化三丙基烯丙基铵、氢氧化一甲基二丙基烯丙基铵、氢氧化二甲基一丙基烯丙基铵、氢氧化(1-羟基乙基)二丙基烯丙基铵、氢氧化(1，2-二羟基乙基)一丙基烯丙基铵、氢氧化一甲基一乙基一丙基烯丙基铵、氢氧化(1-羟基丙基)二丙基烯丙基铵、氢氧化(1，2-二羟基丙基)一丙基烯丙基铵和氢氧化三丁基烯丙基铵中的至少一种，优选氢氧化三甲基烯丙基铵，氢氧化三乙基烯丙基铵、氢氧化三丙基烯丙基铵、氢氧化三丁基烯丙基铵和氢氧化(1-羟基乙基)二甲基烯丙基铵中的至少一种；

所述非胺类水溶性有机溶剂选自N-甲基甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N-乙基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基乙酰胺、N-乙基乙酰胺、N，N-二乙基乙酰胺、二甲基亚砜、丙酮和甲基乙基酮中的至少一种，优选二甲基亚砜和甲基乙基酮中的至少一种；

所述金属螯合剂选自乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二钠盐、二亚乙基三胺五乙酸、三亚乙基四胺六乙酸和氮基三乙酸中的至少一种，优选乙二胺四乙酸、二亚乙基三胺五乙酸和三亚乙基四胺六乙酸中的至少一种；

所述防腐剂选自果糖、葡萄糖、木糖醇、山梨糖醇、1-硫甘油、2-巯基乙醇、邻苯二酚、没食子酸、苹果酸和苯并三唑中的至少一种，优选山梨糖醇和苯并三唑中的至少一种；

所述二元醇类水溶性有机溶剂选自乙二醇、一缩二乙二醇和丙二醇中的至少一种，优选丙二醇；所述二元醇醚类水溶性有机溶剂选自乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、乙二醇单苯醚、乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、二乙二醇单甲醚、一缩二乙二醇单甲醚、一缩二乙二醇单乙醚、一缩二乙二醇单丙醚、一缩二乙二醇单丁醚、二丙二醇单甲醚和二丙二醇单乙醚中的至少一种，优选乙二醇单甲醚和一缩二乙二醇单丁醚中的至少一种；