【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及精細化工的，尤其涉及一種無酚正膠剝離液及其制備方法。
技術介紹
1、在半導體制造過程中，光刻技術是實現微細圖形轉移的關鍵步驟。正膠剝離液作為光刻工藝中的重要輔助材料，主要用于去除未曝光或已曝光的光刻膠層。傳統的正膠剝離液多含有酚類化合物，這些物質不僅對環境造成污染，而且可能對半導體器件的基材造成腐蝕，影響器件的性能和壽命。此外，隨著半導體器件特征尺寸的不斷縮小，對剝離液的剝離效率、選擇性和對基材的保護性提出了更高的要求。傳統的剝離液在剝離效率和基材保護方面存在不足，尤其是在高密度集成電路制造中，這些不足可能導致器件性能下降和生產成本增加。因此，業界一直在尋求開發新型的無酚正膠剝離液，以滿足環保和高性能的雙重需求。
技術實現思路
1、鑒于以上現有技術的不足之處，本專利技術提供了一種無酚正膠剝離液，以解決傳統剝離液中存在的環境污染問題、對基材的腐蝕性、剝離效率不高以及剝離選擇性不佳等技術問題。通過精心設計的配方和制備方法，本專利技術的無酚正膠剝離液不僅提高了剝離效率和選擇性，降低了對基材的腐蝕性，而且保持了環境友好性，滿足了半導體制造等應用場景中對高性能剝離液的嚴格要求。
2、為達到以上目的，本專利技術采用的技術方案為：
3、一種無酚正膠剝離液，所述正膠剝離液由以下質量百分比的原料組成：15～25wt%低分子伯胺化合物、40～50wt%有機溶劑、5～10wt%添加劑、余量為水；所述添加劑是由第一改性聚硅氧烷和第二改性聚硅氧烷通過交聯劑進行交聯反應后
4、作為優選的技術方案，所述低分子伯胺化合物為1,3-丙二胺、(2r)-1,2-丙二胺、2,2-二甲基-1,3-丙二胺、1,2-丙二胺中的至少一種。
5、作為優選的技術方案，所述有機溶劑為碳酸丙烯酯、四氫呋喃、n-甲基吡咯烷酮、丁酮、乙醇、異丙醇中的至少一種。
6、作為優選的技術方案，所述第一改性聚硅氧烷是由烯烴鹵化銨、氧代咪唑烷基丙烯酰胺與聚(甲氧基)乙烯基硅氧烷改性反應后得到。
7、作為優選的技術方案，所述烯烴鹵化銨為三甲基乙烯基溴化銨、烯丙基三甲基氯化銨、烯丙基三乙基銨溴化物、烯丙基三甲基銨溴化物、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、(2-羥基-3-甲基丙烯酰氧基丙基)三甲基氯化銨、[2-羥基-3-[(1-氧代烯丙基)氧基]丙基]三甲基氯化銨、三乙基(4-乙烯基芐基)氯化銨中的至少一種。
8、作為優選的技術方案，所述氧代咪唑烷基丙烯酰胺為2-甲基-n-[2-(2-氧代咪唑烷-1-基)乙基]丙-2-烯酰胺、n-[2-(2-氧代咪唑烷-1-基)乙基]丙-2-烯酰胺、n-[[2-(2-氧代咪唑烷-1-基)乙氧基]甲基]丙烯酰胺中的至少一種。
9、作為優選的技術方案，所述第二改性聚硅氧烷是由烯烴苯胺、n-(4-乙烯基芐基)亞胺二乙酸與聚(甲氧基)乙烯基硅氧烷改性反應后得到。
10、作為優選的技術方案，所述烯烴苯胺為4-(乙烯基氧基)-苯胺、3-[(2-甲基-2-丙烯-1-基)氧基]苯胺、3-乙烯基-苯胺、4-(烯丙氧基)苯胺、4-(3-丁烯-1-基氧基)苯胺、3-(烯丙氧基)苯胺中的至少一種。
11、作為優選的技術方案，所述交聯劑為二烯丙基二乙基氯化銨、二烯丙基甲基銨乙酸鹽、二烯丙基二甲基氯化銨中的至少一種。
12、本申請的另外一方面是提供一種如上述無酚正膠剝離液的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：s1：取適量的聚(甲氧基)乙烯基硅氧烷溶解于溶劑中，先加入適量的烯烴鹵化銨和引發劑，升溫至70～90℃進行加成反應，然后再加入氧代咪唑烷基丙烯酰胺繼續進行加成反應，得到第一改性聚硅氧烷；
13、s2：再取適量的聚(甲氧基)乙烯基硅氧烷溶解于溶劑中，先加入適量的烯烴苯胺和引發劑，升溫至70～90℃進行加成反應，然后再加入n-(4-乙烯基芐基)亞胺二乙酸繼續進行加成反應，得到第二改性聚硅氧烷；
14、s3：將步驟s1得到的第一改性聚硅氧烷和步驟s2得到的第二改性聚硅氧烷通過交聯劑進行交聯反應后得到添加劑；
15、s4：將低分子伯胺化合物溶于由有機溶劑和水組成的混合溶劑中，再加入步驟s3得到的添加劑，攪拌混合均勻后，得到所述無酚正膠剝離液。
16、本專利技術的無酚正膠剝離液，以低分子伯胺化合物作為主要的剝離成分，可高效地溶解正膠光刻膠，顯著提高剝離效率。同時，本專利技術添加劑中第一改性聚硅氧烷和第二改性聚硅氧烷的化學結構，以硅氧烷為主鏈結構，有效降低了剝離液的表面張力，進而提高剝離液的潤濕性和溶解能力，同時提高了剝離液的熱穩定性和化學穩定性。另外，添加劑通過在側鏈引入含有芳香環的苯胺，通過π-π堆疊相互作用與光刻膠的芳香環部分相互作用，進一步提高了剝離液與光刻膠之間的相互作用力，增強了剝離效果；通過n-(4-乙烯基芐基)亞胺二乙酸參與反應添加劑側鏈引入氨基羧酸官團，其有效促進光刻膠中含有的金屬離子與氨基羧酸官團形成穩定的螯合物，從而提高剝離效率；而引入含有離子官能團的鹵化銨基團，則可以增加剝離液的溶解性和與光刻膠的相互作用，因為這些官能團可以通過離子相互作用與光刻膠中的極性基團結合；而氧代咪唑烷基丙烯酰胺的引入則進一步提高了剝離液的緩蝕效果，特別是在與金屬基材接觸時，能有效保護基材不被腐蝕，確保了半導體器件的質量和完整性。本專利技術添加劑通過交聯反應后，可提高剝離液的粘彈性，使其在剝離過程中更好地抵抗拉伸和剪切力。
17、本專利技術的有益效果：
18、本專利技術的無酚正膠剝離液通過創新配方實現環保、高效和低腐蝕性，特別適合半導體制造領域。其主要成分低分子伯胺化合物有效提升剝離效率，而改性聚硅氧烷的引入增強了潤濕性和溶解能力，同時降低了對基材的腐蝕。此外，該剝離液具有優異的熱穩定性和化學穩定性，以及通過交聯反應增強的粘彈性，確保了在剝離過程中的可靠性。總體而言，本專利技術提供了一種環境友好、性能卓越的剝離液，滿足現代半導體制造的嚴苛要求。
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1.一種無酚正膠剝離液，其特征在于，所述正膠剝離液由以下質量百分比的原料組成：15～25wt%低分子伯胺化合物、40～50wt%有機溶劑、5～10wt%添加劑、余量為水；所述添加劑是由第一改性聚硅氧烷和第二改性聚硅氧烷通過交聯劑進行交聯反應后得到，所述第一改性聚硅氧烷為銨根離子和氧代咪唑烷基雙功能改性聚硅氧烷，所述第二改性聚硅氧烷為苯胺和氨基羧酸雙功能改性聚硅氧烷。
2.如權利要求1所述無酚正膠剝離液，其特征在于，所述低分子伯胺化合物為1,3-丙二胺、(2R)-1,2-丙二胺、2,2-二甲基-1,3-丙二胺、1,2-丙二胺中的至少一種。
3.如權利要求1所述無酚正膠剝離液，其特征在于，所述有機溶劑為碳酸丙烯酯、四氫呋喃、N-甲基吡咯烷酮、丁酮、乙醇、異丙醇中的至少一種。
4.如權利要求1所述無酚正膠剝離液，其特征在于，所述第一改性聚硅氧烷是由烯烴鹵化銨、氧代咪唑烷基丙烯酰胺與聚(甲氧基)乙烯基硅氧烷改性反應后得到。
5.如權利要求4所述無酚正膠剝離液，其特征在于，所述烯烴鹵化銨為三甲基乙烯基溴化銨、烯丙基三甲基氯化銨、烯丙基三乙基銨
6.如權利要求4所述無酚正膠剝離液，其特征在于，所述氧代咪唑烷基丙烯酰胺為2-甲基-N-[2-(2-氧代咪唑烷-1-基)乙基]丙-2-烯酰胺、N-[2-(2-氧代咪唑烷-1-基)乙基]丙-2-烯酰胺、N-[[2-(2-氧代咪唑烷-1-基)乙氧基]甲基]丙烯酰胺中的至少一種。
7.如權利要求1所述無酚正膠剝離液，其特征在于，所述第二改性聚硅氧烷是由烯烴苯胺、N-(4-乙烯基芐基)亞胺二乙酸與聚(甲氧基)乙烯基硅氧烷改性反應后得到。
8.如權利要求7所述無酚正膠剝離液，其特征在于，所述烯烴苯胺為4-(乙烯基氧基)-苯胺、3-[(2-甲基-2-丙烯-1-基)氧基]苯胺、3-乙烯基-苯胺、4-(烯丙氧基)苯胺、4-(3-丁烯-1-基氧基)苯胺、3-(烯丙氧基)苯胺中的至少一種。
9.如權利要求1所述無酚正膠剝離液，其特征在于，所述交聯劑為二烯丙基二乙基氯化銨、二烯丙基甲基銨乙酸鹽、二烯丙基二甲基氯化銨中的至少一種。
10.一種如權利要求1～9任一項所述無酚正膠剝離液的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種無酚正膠剝離液，其特征在于，所述正膠剝離液由以下質量百分比的原料組成：15～25wt%低分子伯胺化合物、40～50wt%有機溶劑、5～10wt%添加劑、余量為水；所述添加劑是由第一改性聚硅氧烷和第二改性聚硅氧烷通過交聯劑進行交聯反應后得到，所述第一改性聚硅氧烷為銨根離子和氧代咪唑烷基雙功能改性聚硅氧烷，所述第二改性聚硅氧烷為苯胺和氨基羧酸雙功能改性聚硅氧烷。
2.如權利要求1所述無酚正膠剝離液，其特征在于，所述低分子伯胺化合物為1,3-丙二胺、(2r)-1,2-丙二胺、2,2-二甲基-1,3-丙二胺、1,2-丙二胺中的至少一種。
3.如權利要求1所述無酚正膠剝離液，其特征在于，所述有機溶劑為碳酸丙烯酯、四氫呋喃、n-甲基吡咯烷酮、丁酮、乙醇、異丙醇中的至少一種。
4.如權利要求1所述無酚正膠剝離液，其特征在于，所述第一改性聚硅氧烷是由烯烴鹵化銨、氧代咪唑烷基丙烯酰胺與聚(甲氧基)乙烯基硅氧烷改性反應后得到。
5.如權利要求4所述無酚正膠剝離液，其特征在于，所述烯烴鹵化銨為三甲基乙烯基溴化銨、烯丙基三甲基氯化銨、烯丙基三乙基銨溴化物、烯丙基三甲基銨溴化物、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、(2-羥基-3-甲基丙烯酰氧基丙基)三甲基氯...
【專利技術屬性】
技術研發人員：阮岳峰，周猛，李立明，陳啟彪，
申請(專利權)人：浙江尚能實業股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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