JP2005509693A - シンナー組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】 基板上にコーティングされるレジスト膜の縁部または基板の後面に形成される不要な膜成分のレジストを除去し、装備の腐蝕を防止する。
【解決手段】
本発明はＴＦＴ-ＬＣＤの製造工程に用いられるレジスト除去用シンナー組成物に関し、より詳しくは、a）無機アルカリ化合物０．１乃至５重量％、b）有機アミン０．１乃至５重量％、c）有機溶剤０．１乃至３０重量％、d）アニオン系界面活性剤及びノニオン系界面活性剤を１:５乃至２５の重量比で含む界面活性剤０．０１乃至５重量％、及びe）水６０乃至９９重量％を含むレジスト除去用シンナー組成物に関する。本発明のレジスト除去用シンナー組成物は、ＴＦＴ-ＬＣＤディバイスと半導体ディバイス工程で基板上にコーティングされるレジスト膜の縁部または基板の後面に形成される不要な膜成分のレジスト除去能力が優れており、装備に対する腐蝕の心配がない。
【解決手段】
本発明はＴＦＴ-ＬＣＤの製造工程に用いられるレジスト除去用シンナー組成物に関し、より詳しくは、a）無機アルカリ化合物０．１乃至５重量％、b）有機アミン０．１乃至５重量％、c）有機溶剤０．１乃至３０重量％、d）アニオン系界面活性剤及びノニオン系界面活性剤を１:５乃至２５の重量比で含む界面活性剤０．０１乃至５重量％、及びe）水６０乃至９９重量％を含むレジスト除去用シンナー組成物に関する。本発明のレジスト除去用シンナー組成物は、ＴＦＴ-ＬＣＤディバイスと半導体ディバイス工程で基板上にコーティングされるレジスト膜の縁部または基板の後面に形成される不要な膜成分のレジスト除去能力が優れており、装備に対する腐蝕の心配がない。
Description
本発明は、薄膜トランジスタ液晶表示装置（ＴＦＴ-ＬＣＤ）及び半導体ディバイス製造工程で使用される感光性樹脂（レジスト）膜除去用シンナー（Thinner）組成物に関し、より詳しくは、ＴＦＴ-ＬＣＤディバイスと半導体ディバイス製造工程で基板上にコーティングされるレジスト膜の縁部または基板後面に形成される不要な膜成分を効率的に除去できるシンナー組成物に関する。
ＴＦＴ-ＬＣＤ回路または半導体集積回路のような微細な回路パターンを形成するためには、まず基板上に形成された絶縁膜または導電性金属膜にレジスト組成物を均一にコーティングまたは塗布し、所定形状のマスクの存在下でコーティングされたレジスト組成物を露光及び現像することによって所望の形状のパターンを作製する。次に、パターン化されたレジスト膜をマスクとして前記金属膜または絶縁膜をエッチングした後、残ったレジスト膜を除去して基板上に微細回路を形成する。このようなリソグラフィ法によりＴＦＴ-ＬＣＤまたは半導体ディバイスを製造する場合には、ガラス、シリコンウエハーなどの基板上にレジスト膜を必ず形成しなければならず、形成されたレジスト膜の縁に不要に塗布されたレジスト及び基板下部に形成され得る不要な膜を基板から除去するために、レジスト膜の露光及び現象工程の前に基板をシンナーで洗浄する工程が必要である。
従来前記基板上のレジスト膜を洗浄、除去するシンナーとして、水、無機及び有機アルカリ系シンナー、モノエタノールアミンなどの有機アミン系シンナーなどが公知されている。しかし、前記無機アルカリ系シンナーは、不良膜除去作業の後で無機物が残留して、工程装備が汚染されてしまうおそれがあり、レジスト除去の効率が低い短所があるため、近来は有機アルカリ及び有機アミンを主成分として、無機アルカリを混用して使用している。前記有機アルカリ及び有機アミンは、溶剤揮発の後で残存する異物がほとんどないため、装備に対する腐蝕のおそれがなく、レジストに対する溶解度が優れていて優秀なレジスト除去性能を示す。
また、他のシンナー組成物として水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、リン酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムなどの無機アルカリ、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドなどの有機アルカリ及びジプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリルコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ｎ−ブチルアセテートなどの有機溶剤を混合したシンナー組成物が使用されているが、前記有機溶剤では十分なレジスト除去力が期待できず、特に無機アルカリの含量が増加するほど揮発後の装備に対する腐蝕の心配が大きくなる。
したがって、卓越したレジストの除去力を有すると同時に、装備の腐蝕を防止できる新たなレジスト除去用シンナー組成物の開発が要求されている。
本発明は前記のような従来技術の問題を考慮して、レジストの除去能力が優れており、装備に対する腐蝕の心配のないＴＦＴ-ＬＣＤデバイスと、半導体デバイスレジスト除去用シンナー組成物を提供することを目的とする。前記目的を達成するために、本発明は、a）無機アルカリ化合物０．１乃至５重量％、b）有機アミン０．１乃至５重量％、c）有機溶剤０．１乃至３０重量％、d）アニオン系界面活性剤及びノニオン系界面活性剤を１:５乃至２５の重量比で含む界面活性剤０．０１乃至５重量％、及びe）水６０乃至９９重量％を含むレジスト除去用シンナー組成物を提供する。
本発明は前記問題を解決するために考案されたもので、本発明者らは１種以上の無機アルカリ、有機アミン、１種以上の有機溶剤、及び界面活性剤を特定比率で含む場合、レジスト除去能力が卓越し、装備に対する腐蝕の心配が無いことを見出した。
このような本発明のレジスト除去用シンナー組成物において、前記a）の無機アルカリ成分は、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、リン酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、及び炭酸水素ナトリウムからなる群から１種以上選択されるものを使用することができる。前記無機アルカリ化合物の含量は、全体のシンナー組成物に対して０．１乃至５重量％であるのが好ましく、さらに好ましくは０．５乃至３重量％であるのが良い。前記無機アルカリ含量が０．５重量％未満であれば、レジスト成分内への浸透力が不足してレジスト除去力が低下し、５重量％を超えれば、シンナー組成物の溶剤が揮発した後で、装備の腐蝕を起こしたり、浸透力が強すぎてレジスト除去の境界面に堆積して、現象後の工程で現像されず残ってしまうこともある。
本発明のレジスト除去用シンナー組成物において、前記b）の有機アミン成分は、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エチレングリコールアミン、プロピレングリコールアミン、ブチレングリコールアミン、ジエチレングリコールアミン、及びジプロピレングリコールアミからなる群から１種以上選択されるものを使用できる。前記有機アミンの含量は、全体シンナー組成物に対して０．１乃至５重量％であるのが好ましく、さらに好ましくは１乃至４重量％であるのが良い。前記有機アミン成分の含量が０．１重量％未満であれば、レジストの高分子成分内への浸透力が弱くなってシンナー組成物のレジスト除去の速度が遅くなり、５重量％を超えれば、浸透力が強すぎてレジスト除去の境界面に堆積して、現象後の工程で現像ず残ってしまうこともある。
また、本発明のレジスト除去用シンナー組成物において、c）の有機溶剤は、水と混用することができ、レジスト及び有機アミン系化合物を十分に溶解できる化合物を用いるのが好ましい。具体的な例としては、エチレングリコールフェニルエーテル、プロピレングリコールフェニルエーテル、ブチレングリコールフェニルエーテル、ジエチレングリコールフェニルエーテル、ジプロピレングリコールフェニルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチレンエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ−エチルピロリドン（ＮＥＰ）、Ｎ−プロピルピロリドン（ＮＰＰ）、Ｎ−ヒドロキシメチルピロリドン、及びＮ−ヒドロキシエチルピロリドンからなる群から１種以上選択されるものを使用することができる。前記有機溶剤の含量は０．１乃至３０重量％が好ましく、１乃至１０重量％がさらに好ましい。前記有機溶剤の含量が０．１重量％未満であれば、レジスト及び有機アミン系化合物に対する溶解力が弱くなり、３０重量％を超えれば、廃液処理が容易でない問題がある。
本発明のレジスト除去用シンナー組成物において、前記d）の界面活性剤は、アニオン系界面活性剤及びノニオン系界面活性剤が混合されたものを使用するのが好ましい。前記界面活性剤は、水及び有機溶剤とよく混ざり合って溶解できなければならず、この時、アニオン系界面活性剤は、有機溶剤と水の溶解度を高くする役目をする。前記アニオン系界面活性剤として、ソジウムラウレートスルフェート、アルキルスルフェートナトリウム（sodium alkyl sulfate）などがある。前記ノニオン系界面活性剤として、ポリオキシエチルエーテル、ポリオキシプロピルエーテル、ポリオキシエチルオクチルフェニルエーテル、ポリオキシプロピルオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチルプロピルエーテル、ポリオキシエチルプロピルオクチルフェニルエーテル、これらの混合物などがある。前記アニオン系界面活性剤とノニオン系界面活性剤の混合比（重量比）は１:５乃至２５であるのが好ましい。前記アニオン系界面活性剤とノニオン系界面活性剤の混合比が１:５未満である場合には、有機溶剤と水の溶解度に問題があり、１:２５を超える場合には、レジスト除去能力が低下する問題がある。前記界面活性剤の含量は０．０１乃至５重量％であるのが好ましく、前記界面活性剤の含量が０．０１重量％未満である場合には、有機アミン、有機溶剤及び水の混合が円滑に行われず、５重量％を超える場合には、シンナー組成物のレジスト除去力が低下するといった短所がある。
本発明のレジスト除去用シンナー組成物において、必須構成成分であるe）の水は、イオン交換樹脂を通じてろ過された純水を使用するのが好ましく、比抵抗が１８メガオーム（Ω）以上である超純水がさらに好ましい。水の含量は、全体シンナー組成物に対して６０乃至９９重量％であるのが好ましく、前記水の含量が６０重量％未満であれば、廃液処理などに問題生じ、９９重量％を超えれば、レジスト除去力が弱くなる問題がある。
このように、本発明によるシンナー組成物は、各成分を特定比率で混合して従来使用していた水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、リン酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムなどの無機アルカリ、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドなどの有機アルカリとジプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ｎ−ブチルアセテートなどの有機溶剤の混合物が有する不完全な洗浄性、装備に対する汚染性などの問題を解決することができ、特に微細なレジスト残膜まで除去できる優れた性能を有している。
本発明のレジスト除去用シンナー組成物は、ＴＦＴ-ＬＣＤディバイスと半導体ディバイス工程において、基板上にコーティングされるレジスト膜の縁部または基板の後面に形成される不要な膜成分のレジスト除去能力が優れており、装備に対する腐蝕の心配がない。
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明の範囲が下記の実施例に限定するわけではない。下記の実施例において別途の言及がなければ百分率及び混合比は重量を基準にしたものである。
実施例１乃至８及び比較例１乃至４
下記表１のような成分比を有する有機アミン、有機溶剤、界面活性剤及び水を混合して、実施例１乃至８及び比較例１乃至４のシンナー組成物を各々製造した。
下記表１のような成分比を有する有機アミン、有機溶剤、界面活性剤及び水を混合して、実施例１乃至８及び比較例１乃至４のシンナー組成物を各々製造した。
物性試験
試片製造:クロムブラックマトリックスが蒸着されているＬＣＤガラスに汎用のカラーレジスト組成物（FujiFilm Arch社製品、商品名:CR-８１３１L、CG-８１３０L、CB-８１４０L、CR-８１００L、CG-８１００L、CB-８１００L）をスピンコーティングして、最終の膜厚が１．０乃至２．０μｍになるように塗布した後で、チャンバーで６０秒間真空乾燥（０．５torr）して試片を製造した。
前記カラーレジストがコーティングされたガラス基板を実施例１乃至８及び比較例１乃至４のシンナー組成物に各々２秒間浸漬し、脱イオン水（D.I.Water）で洗浄した後、肉眼及び光学電子顕微鏡（LEICA社、モデル:FTM-２００）でエッジ部分の不良膜除去状態の良好、不良を観察し、その結果を下記表２に示した。
Claims (6)
- a）無機アルカリ化合物０．１乃至５重量％；
b）有機アミン０．１乃至５重量％；
c）有機溶剤０．１乃至３０重量％；
d）アニオン系界面活性剤及びノニオン系界面活性剤を１:５乃至２５の重量比で含む界面活性剤０．０１乃至５重量％;及び
e）水６０乃至９９重量％、
を含むことを特徴とするレジスト除去用シンナー組成物。 - 前記無機アルカリ化合物が水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、リン酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、及び炭酸水素ナトリウムからなる群から１種以上選択される化合物である、請求項１に記載のレジスト除去用シンナー組成物。
- 前記有機アミンがモノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エチレングリコールアミン、プロピレングリコールアミン、ブチレングリコールアミン、ジエチレングリコールアミン、及びジプロピレングリコールアミンからなる群から１種以上選択される化合物である、請求項１に記載のレジスト除去用シンナー組成物。
- 前記有機溶剤は、エチレングリコールフェニルエーテル、プロピレングリコールフェニルエーテル、ブチレングリコールフェニルエーテル、ジエチレングリコールフェニルエーテル、ジプロピレングリコールフェニルエーテル、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ−エチルピロリドン（ＮＥＰ）、Ｎ−プロピルピロリドン（ＮＰＰ）、Ｎ−ヒドロキシメチルピロリドン、及びＮ−ヒドロキシエチルピロリドンからなる群から１種以上選択される化合物である、請求項１に記載のレジスト除去用シンナー組成物。
- 前記アニオン系界面活性剤がソジウムラウレートスルフェートまたはアルキルスルフェートナトリウム（sodium alkyl sulfate）である、請求項１に記載のレジスト除去用シンナー組成物。
- 前記ノニオン系界面活性剤がポリオキシエチルエーテル、ポリオキシプロピルエーテル、ポリオキシエチルオクチルフェニルエーテル、ポリオキシプロピルオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチルプロピルエーテル、及びポリオキシエチルプロピルオクチルフェニルエーテルからなる群から１種以上選択される化合物である、請求項１に記載のレジスト除去用シンナー組成物。
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