CN101226346A - 光致抗蚀剂的脱膜工艺及在该工艺中使用的第一组合物、第二组合物和脱膜剂水溶液 - Google Patents
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Abstract
光致抗蚀剂的脱膜工艺及在该工艺中使用的第一组合物、第二组合物、脱膜剂水溶液，通过将包含第一类有机胺、有机溶剂、抗氧化剂、消泡剂的第一组合物，和包含第二类有机胺、稳定剂的第二组合物混合制成脱膜剂水溶液，令该脱膜剂水溶液与电路板接触，实现光致抗蚀剂的高效脱膜。所述第一类有机胺的稳定性好，所述第二类有机胺稳定性较差。采用此脱膜工艺可保证在存储过程中第二类有机胺不会因于其他成分相接触而被分解消耗掉。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于脱除电路板制造过程中使用的光致抗蚀剂的脱膜工艺，及在该工艺中使用的第一组合物、第二组合物和脱膜剂水溶液。
背景技术
随着电路板制造工艺的发展，电路板铜导线变得越来越细，过孔的直径也越来越小，超细导线精密电路板的制造必须使用高解析度的光致抗蚀剂干膜，该光致抗蚀剂干膜难以用传统的脱膜工艺彻底脱除。同时，随着选择性化学镀镍/化学镀金工艺的普及，如何脱除经长时间高温浸泡后的专用干膜，也变成了一个必须解决工艺问题。
传统的脱膜工艺是将配方固定的任一种脱膜剂与水按照一定的比例混合后，加入脱膜生产线的脱膜槽中，在一定的温度、喷淋压力和传送速度下与电路板接触，进行脱膜操作。
现有技术中常用的脱膜剂为以醇铵类为主要成份的脱膜剂，一般均包括有机胺、有机溶剂、抗氧化剂、消泡剂等组分。
此类脱膜剂及脱膜工艺，对上述两类光致抗蚀剂的脱膜效果一般，存在脱膜速度慢，电路板板面干膜残留多，小孔内干膜去除不尽等问题。
发明内容
本发明目的是提供一种脱膜速度快，无干膜残留的脱膜工艺，及在该工艺中使用的第一组合物、第二组合物和脱膜剂水溶液。
为达到以上目的，本发明采用如下技术方案：
一种光致抗蚀剂的脱膜工艺，该脱膜工艺包括以下步骤：
(1)、将第一组合物、第二组合物混合配成由质量百分比如下的各组分组成的脱膜剂水溶液：
第一类有机胺：0.5～12％；
第二类有机胺：0.5～15％；
有机溶剂：0.5～9％；
抗氧化剂：0.05～1.5％；
消泡剂：0.05～1.5％；
稳定剂：0.05～1.5％
所述的第一组合物包含第一类有机胺、有机溶剂、抗氧化剂，所述的第一类有机胺选自三甲胺、三乙胺、乙二胺、一乙醇胺、二乙醇胺、一异丙醇胺、三乙醇胺、1-甲基哌嗪中的一种或多种；
所述的第二组合物包含第二类有机胺、稳定剂，所述的第二类有机胺选自四甲基氢氧化胺、四乙基氢氧化铵、二甲基甲酰胺中的一种或多种；
(2)、令所述脱膜剂与电路板进行接触，进行光致抗蚀剂的脱膜操作。
在所述的步骤(2)的脱膜操作过程中，需要至少一次向脱膜剂水溶液内添加所述第一组合物或第二组合物或水，使得所述脱膜剂水溶液中各组分的重量百分比保持在如下范围内：
第一类有机胺：0.5～12％；
第二类有机胺：0.5～15％；
有机溶剂：0.5～9％；
抗氧化剂：0.05～1.5％；
消泡剂：0.05～1.5％；
稳定剂：0.05～1.5％
所述第一组合物中各组分的重量百分比如下：
第一类有机胺：1～40％，
有机溶剂：1～30％，
抗氧化剂：0.1～5％，
消泡剂：0.1～5％，
其余为水；
所述第二组合物中各组分的重量百分比如下：
第二类有机胺：0.1～50％，
稳定剂：0.1～5％，
其余为水；
在所述步骤1中，所述脱膜剂水溶液包含体积百分比为5～30％的第一组合物和体积百分比为5～30％的第二组合物，其余为水。
所述的有机溶剂选自乙二醇、二甘醇、乙二醇苯醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚中的一种或多种；
所述的抗氧化剂选自氨基三唑、硝基苯骈三氮唑、甲基苯骈三氮唑、苯骈三氮唑中的一种或多种；
所述的消泡剂选自辛醇、矿物油、磷酸三丁酯中的一种或多种；
所述的稳定剂选自邻苯二酚、没食子酸、没食子酸甲脂一种或多种。
所述的步骤(2)中，令所述脱膜剂与电路板进行接触为将所述脱膜剂水溶液喷淋至位于传送带上的电路板上，所述的喷淋时的喷淋压力为1.0～2.0公斤/平方厘米，所述传送带的传送速度为0.5～3米/分钟，所述脱膜剂水溶液的工作温度为40～60摄氏度。
一种在如权利要求1所述的光致抗蚀剂的脱膜工艺中使用的第一组合物，该第一组合物为包含第一类有机胺、有机溶剂、抗氧化剂和消泡剂的水溶液。
该第一组合物由重量百分含量如下的组分组成：
第一类有机胺：1～40％，
有机溶剂：1～30％，
抗氧化剂：0.1～5％，
消泡剂：0.1～5％，
其余为水；
所述的第一类有机胺选自三甲胺、三乙胺、乙二胺、一乙醇胺、二乙醇胺、一异丙醇胺、三乙醇胺、1-甲基哌嗪中的一种或多种；
所述的有机溶剂选自乙二醇、二甘醇、乙二醇苯醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚中的一种或多种；
所述的抗氧化剂选自氨基三唑、硝基苯骈三氮唑、甲基苯骈三氮唑、苯骈三氮唑中的一种或多种；
所述的消泡剂选自辛醇、矿物油、磷酸三丁酯中的一种或多种。
一种在如权利要求1所述的光致抗蚀剂的脱膜工艺中使用的第二组合物，该第二组合物为包含第二类有机胺和稳定剂的水溶液。
该第二组合物由重量百分含量如下的组分组成：
第二类有机胺：0.1～50％，
稳定剂：0.1～5％，
其余为水，
所述的第二类有机胺选自四甲基氢氧化胺、四乙基氢氧化铵、二甲基甲酰胺中的一种或多种；
所述的稳定剂选自邻苯二酚、没食子酸、没食子酸甲脂一种或多种。
一种在如权利要求1所述的光致抗蚀剂的脱膜工艺中使用的脱膜剂水溶液，包含质量百分比如下的组分：
第一类有机胺：0.5～12％；
第二类有机胺：0.5～15％；
有机溶剂：0.5～9％；
抗氧化剂：0.05～1.5％；
消泡剂：0.05～1.5％；
稳定剂：0.05～1.5％；
所述的第一类有机胺选自三甲胺、三乙胺、乙二胺、一乙醇胺、二乙醇胺、一异丙醇胺、三乙醇胺、1-甲基哌嗪中的一种或多种；
所述的第二类有机胺选自四甲基氢氧化胺、四乙基氢氧化铵、二甲基甲酰胺中的一种或多种；
所述的有机溶剂选自乙二醇、二甘醇、乙二醇苯醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚中的一种或多种；
所述的抗氧化剂选自氨基三唑、硝基苯骈三氮唑、甲基苯骈三氮唑、苯骈三氮唑中的一种或多种；
所述的消泡剂选自辛醇、矿物油、磷酸三丁酯中的一种或多种；
所述的稳定剂选自邻苯二酚、没食子酸、没食子酸甲脂一种或多种。
本发明中选用的第二类有机胺若单独使用，脱膜效果好，但价格高，且其在与较高浓度的水溶液和空气接触的情况下，会很快被分解，单独采用此配方成本很高。若将其与其他有机胺混合配制成脱膜剂组合物，则脱膜剂组合物在配置成脱膜液水溶液使用前的存储期内，会发生化学反应而被分解消耗。
为避免该第二类有机胺和其它化学组份配置成商品脱膜剂后在存放的过程中被分解消耗从而导致脱膜剂的整体脱膜效果随存放时间增加而降低，本发明将脱膜剂分为第一组合物及第二组合物分别单独存放，仅仅在脱膜剂被上线使用时，将含有第二类有机胺的第二组合物与不含第二类有机胺的第一组合物混合配制成脱膜剂水溶液，添加到脱膜生产线上使用。
通过采用本发明所述的脱膜方法配合由第一组合物、第二组合物配成的脱膜剂水溶液，能大大降低第二类有机胺在普通使用方法中可能带来的不利影响，保证了使用时的最好脱膜效果。同时第二类有机胺作为脱膜剂的主要组分，具有脱膜速度快、脱膜效果好、无干膜残留的优点，其脱膜效果远远高于现有技术中的同类产品。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的具体实施方式进行说明：
实施例1：
(1)、第一组合物的配方(重量百分比)：
第一类有机胺：乙二胺 30％，
三乙醇胺 10％，
有机溶剂：乙二醇单丁醚 10％，
抗氧化剂：甲基苯骈三氮唑 3％，
消泡剂：辛醇 5％，
其余为水。
(2)、第二组合物的配方(重量百分比)：
第二类有机胺：四甲基氢氧化胺 25％，
稳定剂：没食子酸 3％，
其余为水。
(3)、在脱膜生产线的脱膜槽内配置500L脱膜剂水溶液：
第一组合物：50L，
第二组合物：25L，
其余为水。
(4)、光致抗蚀剂的脱膜操作：
脱膜剂温度为55摄氏度，喷淋压力2公斤/平方厘米。电路板的传送速度为2米/分钟。
(5)采用自动添加补充的方式维持脱膜槽内脱膜剂的组成恒定：
添加量：
组份A：40毫升/平方米电路板，
组份B：20毫升/平方米电路板。
根据本实施例生产的电路板，板面和孔内无干膜残留，铜面无氧化。
实施例2：
(1)、第一组合物的配方(重量百分比)：
第一类有机胺：甲基哌嗪 5％
乙二胺 10％
二乙醇胺 20％
有机溶剂：乙二醇单丁醚 10％
抗氧化剂：硝基苯骈三氮唑 3％，
消泡剂：磷酸三丁酯 3％，
其余为水。
(2)、第二组合物的配方(重量百分比)：
第二类有机胺：四甲基氢氧化胺 25％，
稳定剂：没食子酸 3％，
其余为水。
(3)、在脱膜生产线的脱膜槽内配置500L脱膜剂水溶液：
第一组合物：50L，
第二组合物：25L，
其余为水。
(4)、光致抗蚀剂的脱膜操作：
脱膜剂温度为55摄氏度，喷淋压力2公斤/平方厘米。电路板的传送速度为2米/分钟。
(5)采用自动添加补充的方式维持脱膜槽内脱膜剂的组成恒定：
添加量：
组份A：40毫升/平方米电路板，
组份B：20毫升/平方米电路板。
根据本实施例生产的电路板，板面和孔内无干膜残留，铜面无氧化。
如上所述，我们完全按照本发明的宗旨进行了说明，但本发明并非局限于上述实施例和实施方法。相关技术领域的从业者可在本发明的技术思想许可的范围内进行不同的变化及实施。
Claims (10)
1.一种光致抗蚀剂的脱膜工艺，其特征在于：该脱膜工艺包括以下步骤：
(1)、将第一组合物、第二组合物混合配成由质量百分比如下的各组分组成的脱膜剂水溶液：
第一类有机胺：0.5～12％；
第二类有机胺：0.5～15％；
有机溶剂：0.5～9％；
抗氧化剂：0.05～1.5％；
消泡剂：0.05～1.5％；
稳定剂：0.05～1.5％；
所述的第一组合物包含第一类有机胺、有机溶剂、抗氧化剂，所述的第一类有机胺选自三甲胺、三乙胺、乙二胺、一乙醇胺、二乙醇胺、一异丙醇胺、三乙醇胺、1-甲基哌嗪中的一种或多种；
所述的第二组合物包含第二类有机胺、稳定剂，所述的第二类有机胺选自四甲基氢氧化胺、四乙基氢氧化铵、二甲基甲酰胺中的一种或多种；
(2)、令所述脱膜剂与电路板进行接触，进行光致抗蚀剂的脱膜操作。
2.根据权利要求1所述的光致抗蚀剂的脱膜工艺，其特征在于：在所述的步骤(2)的脱膜操作过程中，需要至少一次向脱膜剂水溶液内添加所述第一组合物或第二组合物或水，使得所述脱膜剂水溶液中各组分的重量百分比保持在如下范围内：
第一类有机胺：0.5～12％；
第二类有机胺：0.5～15％；
有机溶剂：0.5～9％；
抗氧化剂：0.05～1.5％；
消泡剂：0.05～1.5％；
稳定剂：0.05～1.5％；
3.根据权利要求1所述的光致抗蚀剂的脱膜工艺，其特征在于：所述第一组合物中各组分的重量百分比如下：
第一类有机胺：1～40％，
有机溶剂：1～30％，
抗氧化剂：0.1～5％，
消泡剂：0.1～5％，
其余为水；
所述第二组合物中各组分的重量百分比如下：
第二类有机胺：1～50％，
稳定剂：0.1～5％，
其余为水；
在所述步骤1中，所述脱膜剂水溶液包含体积百分比为5～30％的第一组合物和体积百分比为5～30％的第二组合物，其余为水。
4.根据权利要求1-3所述的光致抗蚀剂的脱膜工艺，其特征在于：
所述的有机溶剂选自乙二醇、二甘醇、乙二醇苯醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚中的一种或多种；
所述的抗氧化剂选自氨基三唑、硝基苯骈三氮唑、甲基苯骈三氮唑、苯骈三氮唑中的一种或多种；
所述的消泡剂选自辛醇、矿物油、磷酸三丁酯中的一种或多种；
所述的稳定剂选自邻苯二酚、没食子酸、没食子酸甲脂一种或多种。
5.根据权利要求1所述的光致抗蚀剂的脱膜工艺，其特征在于：所述的步骤(2)中，令所述脱膜剂与电路板进行接触为将所述脱膜剂水溶液喷淋至位于传送带上的电路板上，所述的喷淋时的喷淋压力为1.0～2.0公斤/平方厘米，所述传送带的传送速度为0.5～3米/分钟，所述脱膜剂水溶液的工作温度为40～60摄氏度。
6.一种在如权利要求1所述的光致抗蚀剂的脱膜工艺中使用的第一组合物，其特征在于：该第一组合物为包含第一类有机胺、有机溶剂、抗氧化剂和消泡剂的水溶液。
7.根据权利要求6所述的在光致抗蚀剂的脱膜工艺中使用的第一组合物，其特征在于：该第一组合物由重量百分含量如下的组分组成：
第一类有机胺：1～40％，
有机溶剂：1～30％，
抗氧化剂：0.1～5％，
消泡剂：0.1～5％，
其余为水；
所述的第一类有机胺选自三甲胺、三乙胺、乙二胺、一乙醇胺、二乙醇胺、一异丙醇胺、三乙醇胺、1-甲基哌嗪中的一种或多种；
所述的有机溶剂选自乙二醇、二甘醇、乙二醇苯醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚中的一种或多种；
所述的抗氧化剂选自氨基三唑、硝基苯骈三氮唑、甲基苯骈三氮唑、苯骈三氮唑中的一种或多种；
所述的消泡剂选自辛醇、矿物油、磷酸三丁酯中的一种或多种。
8.一种在如权利要求1所述的光致抗蚀剂的脱膜工艺中使用的第二组合物，其特征在于：该第二组合物为包含第二类有机胺和稳定剂的水溶液。
9.根据权利要求8所述的在光致抗蚀剂的脱膜工艺中使用的第二组合物，其特征在于：该第二组合物由重量百分含量如下的组分组成：
第二类有机胺：0.1～50％，
稳定剂：0.1～5％，
其余为水，
所述的第二类有机胺选自四甲基氢氧化胺、四乙基氢氧化铵、二甲基甲酰胺中的一种或多种；
所述的稳定剂选自邻苯二酚、没食子酸、没食子酸甲脂一种或多种。
10.一种在如权利要求1所述的光致抗蚀剂的脱膜工艺中使用的脱膜剂水溶液，其特征在于：包含质量百分比如下的组分：
第一类有机胺：0.5～12％；
第二类有机胺：0.5～15％；
有机溶剂：0.5～9％；
抗氧化剂：0.05～1.5％；
消泡剂：0.05～1.5％；
稳定剂：0.05～1.5％；
所述的第一类有机胺选自三甲胺、三乙胺、乙二胺、一乙醇胺、二乙醇胺、一异丙醇胺、三乙醇胺、1-甲基哌嗪中的一种或多种；
所述的第二类有机胺选自四甲基氢氧化胺、四乙基氢氧化铵、二甲基甲酰胺中的一种或多种；
所述的有机溶剂选自乙二醇、二甘醇、乙二醇苯醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚中的一种或多种；
所述的抗氧化剂选自氨基三唑、硝基苯骈三氮唑、甲基苯骈三氮唑、苯骈三氮唑中的一种或多种；
所述的消泡剂选自辛醇、矿物油、磷酸三丁酯中的一种或多种；
所述的稳定剂选自邻苯二酚、没食子酸、没食子酸甲脂一种或多种。
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