專利名稱：感光性樹脂去除用的稀釋劑組合物的制作方法
技術領域：
本發明涉及感光性樹脂去除用稀釋劑組合物，具體來說，所述組合物用于液晶顯示設備中所使用的玻璃基板及制造半導體時所用的晶片的周邊及背面部分，能夠在短時間內高效去除所附著的沒用的感光性樹脂，而且可應用于多種工藝，尤其是非旋轉(spin-less)PR(感光性樹脂)工藝，并可簡化制造工藝，在經濟效益上提高生產率。
背景技術：
在半導體制造工藝中的光平版印刷術(photo lithography)工藝是首先將感光性樹脂涂在晶片上，然后轉印預先設計成的圖案，沿著轉印得到的圖案進行適當的切削，通過這樣的蝕刻工序制成電路，該工藝是非常重要的作業之一。
此平版印刷術工藝可大致分為1)在晶片表面均一涂布感光性樹脂的步驟；2)將涂布的感光性樹脂中的溶劑蒸發，使感光性樹脂粘附于晶片表面的輕度烘干步驟；3)用紫外線等光源將掩模上的電路圖案反復依次地在減少投影的同時使晶片曝光，將掩模上的圖案復寫到晶片上的曝光步驟；4)使用顯影液選擇性地去除通過曝露于光源的感光而形成的諸如溶解度不同等物理性質各異的部分，進行顯影步驟；5)顯影作業后為了加強晶片上殘留的感光性樹脂與基板的緊密附著，進行強烘干步驟；6)沿著顯影后的晶片的圖案對規定部位進行蝕刻的蝕刻步驟；以及7)在上述步驟之后，將無用的感光性樹脂去除的剝離步驟等。
此平版印刷工藝中，在上述(2)輕烘干工藝之后，必須去除誤涂于晶片邊緣(edge)部分及背面的感光性樹脂，因為如果在晶片邊緣(edge)部分及背面存在感光性樹脂的情況下進行蝕刻，這些感光性樹脂的存在會給導入離子等后續步驟帶來不良影響，也會帶來導致整個半導體設備的收率降低的問題。
以前為了去除晶片邊緣(edge)及背面存在的感光性樹脂，主要采用在晶片邊緣部分的上下安置噴射用噴嘴，并從所述噴嘴中向邊緣及背面噴射由有機溶劑組成的稀釋劑的方法。
作為以前用于去除感光性樹脂的稀釋劑組合物，下述專利文獻1公開的方法是使用溶纖劑、乙酸溶纖劑、丙二醇醚、丙二醇醚醋酸酯等醚及醚醋酸酯類；丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環已酮等酮類；乳酸甲酯、乳酸乙酯、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯等酯類作為稀釋劑組合物，將所述稀釋劑與附著于基板的主道部、連道部、背部的無用的感光性樹脂接觸，從而將其去除。此外，下述專利文獻2提出使用丙二醇甲基醚醋酸酯作為稀釋劑組合物的方法，專利文獻3中提出使用烷氧基丙酸烷基酯作為稀釋劑組合物的方法。
在上述乙二醇單乙基醚醋酸酯的情況下，溶解速度很快，但易揮發并易燃，尤其還存在誘發白血球減少病、胎兒流產等生殖毒性的問題。另外，乳酸乙酯粘度高、溶解速度低，所以存在單獨使用時無法充分洗凈的問題。
因此，實情決定必須研發出一種用于液晶顯示設備中所使用的玻璃基板及半導體制造用晶片的周邊和背部，能在短時間內高效去除所附著的無用感光性樹脂的稀釋劑組合物。
特開昭63-69563號[專利文獻2]特開平4-49938號[專利文獻3]特開平4-42523號發明內容為解決以往技術的問題，本發明的目的是提供感光性樹脂去除用的稀釋劑組合物，其用于液晶顯示設備中所使用的玻璃基板及半導體制造時所用的晶片的周邊和背面部分，可短時間內將所附著的沒用的感光性樹脂高效去除。
本發明的另一目的是提供感光性樹脂去除用的稀釋劑組合物，其對人體安全性高、對于作業人員更加安全，能適用于多種工藝，尤其能適用于非旋轉(Spin-less)PR工藝，且可提高液晶顯示設備及半導體制造工藝的生產率。
為了達成上述目的，本發明提供含有a)烷基酰胺；及b)乙酸烷基酯的用于去除感光性樹脂的稀釋劑組合物。
優選上述稀釋劑組合物含有a)烷基酰胺1～99重量份；和b)乙酸烷基酯1～80重量份。
另外，本發明提供使用上述稀釋劑組合物的半導體元件及液晶顯示設備的制造方法。
本發明提供含有a)亞烷基二醇單烷基醚醋酸酯；b)烷基酰胺；及c)乙酸烷基酯的感光性樹脂去除用稀釋劑組合物。
優選上述稀釋劑組合物含有a)亞烷基二醇單烷基醚醋酸酯1～80重量份；b)烷基酰胺1～98重量份；及c)乙酸烷基酯1～80重量份。
另外，本發明提供使用上述稀釋劑組合物的半導體元件及液晶顯示設備的制造方法。
本發明提供的感光性樹脂去除用稀釋劑組合物用于液晶顯示設備中所使用的基板及半導體制造時所用的晶片時，不但短時間內可將所附著的沒用的感光性樹脂高效去除，而且對人體安全性高、對于作業人員更加安全，能適用于多種工藝，尤其能適用于非旋轉(Spin-less)PR工藝，可簡化液晶顯示設備及半導體制造工藝，經濟效益上提高生產收率。此外，本發明的感光性樹脂去除用稀釋劑組合物在去除殘留于PR噴射頭，即PR噴射用狹縫式噴嘴(slit nozzle)上無用的PR時有卓越的效果。
具體實施例方式
以下對本發明進行詳細說明。
本發明的感光性樹脂去除用稀釋劑組合物的特征為，含有a)烷基酰胺及b)乙酸烷基酯。
本發明中使用的烷基酰胺、乙酸烷基酯及亞烷基二醇單烷基醚醋酸酯在稀釋劑組合物中用作溶劑，可使用各種半導體等級的極純物質，并且可以使用過濾達到VLSI等級中0.1μm水準的物質。
本發明中使用的上述a)烷基酰胺可提高初期溶解速度，解決了液晶顯示設備中所使用的玻璃基板及半導體制造工藝中發生的問題。
上述烷基酰胺可以使用N-甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺等，尤其優選二甲基乙酰胺。
上述烷基酰胺的含量優選占稀釋劑組合物的1重量份～99重量份，其含量在此范圍內時有利于提高揮發度及溶解力。
本發明中使用的上述b)乙酸烷基酯優選烷基的碳原子數為1～4的乙酸烷基酯，具體來說有乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丙酯及乙酸丁酯等。
更優選的是上述乙酸烷基酯中粘性比較低、揮發度適中的乙酸異丙酯、乙酸正丙酯及乙酸丁酯。最優選乙酸丁酯，乙酸丁酯對于各種樹脂的溶解性能良好，不僅僅表面張力低，而且即使向稀釋劑組合物中只添加指定量的乙酸丁酯也能發揮其出色的界面特性。上述乙酸丁酯的毒性實驗結果是小鼠的口服50％致死量LD50(mouse)為7.0g/kg，物理性質中沸點為126.1℃、燃點(閉杯式方法測定)為23℃、粘度(25℃)為0.74cps、表面張力為25dyne/cm2。
上述乙酸烷基酯的含量優選占稀釋劑組合物的1重量份～80重量份，其含量在此范圍內時有著合適的揮發度及溶解力，具有能夠有效去除感光性樹脂的優點。
本發明提供含a)亞烷基二醇單烷基醚醋酸酯、b)烷基酰胺及c)乙酸烷基酯的感光性樹脂去除用稀釋劑組合物，所述稀釋劑組合物含a)亞烷基二醇單烷基醚醋酸酯1重量份～80重量份；b)烷基酰胺1重量份～98重量份；及c)乙酸烷基酯1重量份～80重量份。
本發明中使用的上述a)亞烷基二醇單烷基醚醋酸酯優選使用烷基的碳原子數為1～5個的亞烷基二醇單烷基醚醋酸酯，具體來說丙二醇單甲基醚醋酸酯、丙二醇單乙基醚醋酸酯、丙二醇單丙基醚醋酸酯、丙二醇單丁基醚醋酸酯等更好，尤其優選使用對高分子擁有卓越溶解力的丙二醇單甲基醚醋酸酯。
上述丙二醇單甲基醚醋酸酯暴露在空氣中對人體的安全性高，從物質代謝方面來說，可以在人體中迅速分解成丙二醇和乙醇所以也很安全。毒性實驗中，小鼠的口服50％致死量LD50(mouse)為8.5g/kg，并且因水解而迅速被分解。
上述亞烷基二醇單烷基醚醋酸酯優選占稀釋劑組合物的1重量份～80重量份，其含量在此范圍內時有著合適的揮發度及溶解力，能夠更有效去除感光性樹脂。
本發明中使用的b)烷基酰胺及c)乙酸烷基酯毋庸置疑可使用與上述相同的物質。
本發明提供使用上述稀釋劑組合物的半導體元件及液晶顯示裝置的制造方法。
將含有上述成分的本發明的感光性樹脂去除用稀釋劑組合物通過滴加或噴嘴噴射的方式噴出，去除基板邊緣及背面部分的無用感光性樹脂。
上述感光性樹脂去除用稀釋劑組合物的滴加量或噴射量可根據感光性樹脂的種類、膜的厚度進行調節，特別優選在5毫升/分鐘～100毫升/分鐘的范圍內選擇使用。此外，本發明在如上所述噴射稀釋劑組合物后，經過后續的平版印刷工藝可形成微細電路的圖案。
上述本發明的感光性樹脂去除用稀釋劑組合物和用其制造的半導體元件或液晶顯示設備的方法，不僅能夠短時間內將附著于液晶顯示設備中所使用的玻璃基板或半導體制造中所使用的晶片的周邊及背面部分的無用感光性樹脂高效去除，而且對人體安全性高、對于作業人員更加安全，能適用于多種工藝，尤其能適用于非旋轉(Spin-less)PR工藝，可簡化液晶顯示設備及半導體制造工藝，在經濟上提高生產產率。此外，本發明的感光性樹脂去除用稀釋劑組合物在去除殘留于PR噴射頭，即PR噴射用狹縫噴嘴(slit nozzle)上無用的PR時有卓越的效果。
以下，舉出優選的實施例以更好的理解本發明，但下文中的實施例只是例子而已，并不意味著本發明的范圍只限于下述實施例。
實施例實施例1將70重量份醋酸正丁酯(n-buthyl acetate、nBA)及30重量份二甲基乙酰胺(dimethyl acetamide、DMAc)均勻混合，制成稀釋劑組合物。
實施例2～7、及比較例1～5上述實施例1中除了應用下表1所示的成分與組成比之外，采用與上述實施例1相同的方法制造稀釋劑組合物。表1的單位為重量份。
為了測定上述實施例1～7及比較例1～5中所制稀釋劑組合物對無用的感光性樹脂的去除(Edge Bead Removing、EBR)程度，進行以下的EBR實驗，其結果如下表4所示。
首先，在各含有過氧化氫/硫酸混合物的2個浴槽(bath)中將直徑為8英寸的氧化硅基板洗凈(每個浴槽中浸泡5分鐘)后，用超純水涮洗。此過程在定制的清洗設備中進行。然后，將這些基板在旋轉干燥機(SRD 1800-6、VERTEQ社)中進行旋轉干燥。之后，使用旋轉被覆器(EBRTRACK、コリヨ半導體社)將下表2中所示的各種感光性樹脂被覆在基板的上部表面形成一定厚度。上述旋轉被覆操作中將10毫升感光性樹脂滴在停止的基板中央。然后用旋轉被覆器以500rpm的速度3秒鐘將感光性樹脂分布于基板后，使基板以約500rpm～1000rpm的旋轉速度加速將各感光性樹脂調整至規定的厚度。此時，旋轉時間約為20秒～30秒。
分別向如上述那樣準備的已被覆感光性樹脂的基板上噴射上述實施例1～7及比較例1～5所制的稀釋劑組合物，在下表3的條件去除感光性樹脂。此時，各稀釋劑組合物由配有壓力計的加壓筒(pressurizingvessel)供給，此時的加壓壓力為1.0kgf，EBR噴嘴中噴出的稀釋劑組合物的流量為10毫升/分鐘～20毫升/分鐘。
從上表4中可知，對于所有的感光性樹脂本發明的實施例1～7的組合物具有出色的ERB性能(ERB線均勻性優良與否)，相反也得知，對于感光性樹脂的滲透抑制性能，與實施例相比，比較例1～5的性能明顯降低。
權利要求
1.感光性樹脂去除用稀釋劑組合物，其含有a)烷基酰胺；及b)乙酸烷基酯。
2.如權利要求1所述的感光性樹脂去除用稀釋劑組合物，其含有1重量份～99重量份a)烷基酰胺；及1重量份～80重量份b)乙酸烷基酯。
3.如權利要求1所述的感光性樹脂去除用稀釋劑組合物，其特征在于，所述a)烷基酰胺是選自由N-甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺及二甲基乙酰胺組成的組中的一種或一種以上。
4.如權利要求1所述的感光性樹脂去除用稀釋劑組合物，其特征在于，所述b)乙酸烷基酯是選自由烷基的碳原子數為1～4的乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丙酯及乙酸丁酯組成的組中的一種或一種以上。
5.半導體元件或液晶顯示設備的制造方法，其特征在于，使用權利要求1～4任意一項所述的感光性樹脂去除用稀釋劑組合物。
6.感光性樹脂去除用稀釋劑組合物，其含有a)亞烷基二醇單烷基醚醋酸酯；b)烷基酰胺；及c)乙酸烷基酯。
7.如權利要求6所述的感光性樹脂去除用稀釋劑組合物，其含有1重量份～80重量份a)亞烷基二醇單烷基醚醋酸酯；1重量份～98重量份b)烷基酰胺；及1重量份～80重量份c)乙酸烷基酯。
8.如權利要求6所述的感光性樹脂去除用稀釋劑組合物，其特征在于，所述a)的亞烷基二醇單烷基醚醋酸酯是選自由丙二醇單甲基醚醋酸酯、丙二醇單乙基醚醋酸酯、丙二醇單丙基醚醋酸酯及丙二醇單丁基醚醋酸酯組成的組中的一種或一種以上。
9.半導體元件或液晶顯示設備的制造方法，其特征為，使用權利要求6～8中的任意一項所述的感光性樹脂去除用稀釋劑組合物。
全文摘要
提供感光性樹脂去除用稀釋劑組合物，用于液晶顯示設備中使用的玻璃基板及半導體制造時所用的晶片的周邊和背面部分，短時間內可高效去除附著的沒用的感光性樹脂。本發明提供感光性樹脂去除用稀釋劑組合物，其包含a)烷基酰胺；和b)乙酸烷基酯。上述稀釋劑組合物優選含有a)烷基酰胺1～99重量份；b)乙酸烷基酯1～80重量份。此外，本發明提供使用上述稀釋劑組合物的半導體元件及液晶顯示裝置的制造方法。
文檔編號H01L21/02GK1702560SQ20051007404
公開日2005年11月30日 申請日期2005年5月25日 優先權日2004年5月25日
發明者尹錫壹, 樸熙珍, 鄭宗鉉, 金柄郁 申請人:東進世美肯株式會社