CN1039904A - 用于溶剂可显影的光刻涂层的含水的显影剂组成物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供含水的显影剂组成，可显影溶剂可显影的光敏材料，并由表面活性剂、萜烯和水以一定比例构成；包括约0.5-10％重量表面活性剂和约0.2-10％重量萜烯，余量为水。更好的是包括约3-6％重量表面活性剂和约4-8％重量萜烯，余量为水；表面活性剂较好地为非离子表面活性剂或其混合物，且萜烯为α-萜二烯。本发明还提供浓缩液配方，含水显影剂组成物可通过用水稀释来制备，通常水用量为其5-10倍。
Description
本发明涉及作光刻材料的显影剂组成物，特别是一用作显影通常只有用有机溶剂才可显影的未曝光的光致聚合的涂层的含水的显影剂组成物。
在制印刷线路板中作为光刻胶特别有用的光敏组成物在该领域中是众所周知的。通常，这些光刻胶被认为是干的或液态的可照相成像的焊料光刻掩模。在生产中作为光刻胶层，该焊料光刻掩模在曝光步聚前或后是以光化辐射曝光而成影像的。然后，在显影步聚中洗掉光敏层的未曝光区，形成一聚合物料的耐蚀层像。
该技术的情况由下列美国专利来说明：2，760，863;3，469，982;4，716，093;及4，499，163。其他有关的美国专利包括3，642，644;4，199，482;4，256，611;4，336，152;4，362，638;4，414，128;4，438，009及4，511，488。
用一有机溶剂可显影的光刻胶被认为是“溶剂可显影的”光刻胶。对于这种光刻胶，必需用有机溶剂如1，1，1-三氯乙烯，以使涂层显影。但是，这种挥发性溶剂在工厂（或车间）中是一危险品。
因此，提供一能对通常只有在有机溶剂中才可显影的光敏材料显影和/或去胶的含水的显影剂组成物是有利的。
含有表面活性剂的萜烯基含水的清洗的或洗涤预去斑点的组成在该领域中是众所周知的。参见，例如，下列美国专利：4，336，152;4，362，638;4，414，128;4，433，009;及4，511，488。但是，这种组成物总是包括大量的这种萜烯如α-萜二烯，和少量的水，且包括烃类溶剂，和/或极性有机溶剂，增溶剂，偶合剂和其他添加剂，以提供透明的、稳定的、含水的清洗液，它在静置下不分离。
因此，本发明的另一目的在于提供一以α-萜二烯为基的含水的显影剂组成，在工业上用于显影溶剂可显影的光刻胶特有效。
本发明的这些和其他的目的和特征将在下列概括和本发明的描述中显而易见。
本发明提供一含水的显影剂组成物，可显影溶剂可显影的光敏材料，并由一表面活性剂、一萜烯和水，以一定比例构成。在本发明的一个合适的形式中，本文该组成包括约0.5-10%重量的表面活性剂，和约0.2-10%重量的萜烯，其余为水。更好的是，该组成物包括约3-6%重量的表面活性剂，和约4-8%重量的萜烯，其余为水。该表面活性剂较好地为非离子型表面活性剂或其混合物，且该萜烯为α-萜二烯。
本文还提供一浓缩液配方，含水的显影剂组成可通过用水稀释来制备，通常水的用量为该浓缩液的约5-10倍。
根据本发明，该显影剂组成物的表面活性剂组份可为一离子、非离子两性的表面活性剂。一非离子表面活性剂是较好的。因此，下文特根据非离子表面活性剂的应用来描述本发明。
具体的（或典型的）非离子表面活性剂包括下列：
非离子
组 表面活性剂 公司 化学名称
（A） 三硝基甲苯 DF-12（Rohm & Haas） 改性
聚乙氧基化
DT-16 直链醇
DT-20
Rexonic 1012-6（Hart 化学） 乙氧基化
直链醇
Neodol 25-7 （Shell化学公司）
25-9 乙氧基化
25-12 直链醇
45-13
45-7
Plurafac B-25 （BASF）
B-25-5 改性
氧乙烯化
C-17 直链醇
（B） Triton X-100（Rohim & Haas）
X-102 辛基苯氧基
X-114 聚乙氧基
X-101 乙醇
X-111
Igepal CA620（GAF）
CA630 辛基苯氧基聚
CA720 聚（乙烯氧基）
CO610 乙醇
CO620
CO660
DM710
二烷基苯氧基
（乙烯氧基）
乙醇
Surfonic N-85 （Texaco化学公司）
N-95 壬基苯氧基
N-100 聚乙氧基乙醇
N-102
N-120
N-150
聚- B-300 （Olin公司） 壬基苯氧基
Tergent B-350 聚乙氧基乙醇
B-500
在该组成物中一任选组份为一消泡剂，如泡沫破乳剂3056A（Witco）;Lanco Vp 330（G.M.Langer）;Foamaster N S-1（Henkel）;或消泡剂L（G.M.Langer）。
合适的萜烯为单-和双环单萜烯，特别是烃类萜烯，可选自萜品烯、萜品油烯、萜二烯和蒎烯。较好的萜烯为α-萜二烯（PDM，有限公司），尽管其他萜烯如双戊烯、蒎烯和一蒎烯等也可用。
用于制备适合于显影光刻胶涂层的含水的显影剂组成的浓缩液配方包括下列（物质）：
实施例1
PBW
（A） 三硝基甲苯 DF-16 45
（B） Igepal CA630 8
（C） α-萜二烯 42
（D） Lanco VP330 5
实施例2
PBW
（A） 三硝基甲苯 DF-12 40
（B） 三硝基甲苯 N-11 10
（C） α-萜二烯 47
（D） Lanco VP330 3
实施例3
PBW
（A） 三硝基甲基 DF-16 42
（B） Surfonic N-120 8
（C） α-萜二烯 45
（D） Foamaster NS-1 5
实施例4
PBW
（A） 三硝基甲苯 DF-16 40
（B） Igepal CA720 15
（C） α-萜二烯 40
（D） 消泡剂 L 5
实施例5
PBW
（A） 三硝基甲苯 DF-12 40
（B） 三硝基甲苯 X-100 7
（C） α-萜二烯 50
（D） 泡沫破乳剂 3
实施例6
PBW
（A） 三硝基甲苯 X-102 10
（B） DT-16 40
（C） α-萜二烯 45
（D） 泡沫破乳剂 3056 A 5
实施例7
PBW
（A）三硝基甲苯 DF-20 45
（B）三硝基甲苯 N-101 10
（C）α-萜二烯 40
（D）Lanco VP330 5
实施例8
PBW
（A）Rexonic 1012-6 50
（B）三硝基甲苯 X-114 5
（C）α-萜二烯 40
（D）消泡剂 L 5
实施例9
PBW
（A）Neodol 27-7 50
（B）三硝基甲苯 X-102 5
（C）α-萜二烯 40
（D）Foamaster NS-1 5
实施例10
PBW
（A）Neodol 27-9 30
（B）Igepal CA-620 10
（C）α-萜二烯 55
（D）Lanco VP330 5
实施例11
PBW
（A）Neodol 45-13 45
（B）三硝基甲苯 N-111 10
（C）α-萜二烯 40
（D）消泡剂 L 5
实施例12
PBW
（A）Plurofac B-25 40
（B）Igepal CO 610 7
（C）α-萜二烯 50
（D）Foamaster NS-1 3
实施例13
PBW
（A）Plurafac B-25-5 45
（B）Igepal DM710 8
（C）α-萜二烯 42
（D）Lanco VP-330 5
实施例14
PBW
（A）Neodol 45-7 40
（B）三硝基甲苯 N-111 15
（C）α-萜二烯 40
（D）消泡剂 L 5
实施例15
PBW
（A）Plurafac C-17 40
（B）Surfonic N-95 10
（C）α-萜二烯 7
（D）泡沫破乳剂 3056 A 3
实施例16
PBW
（A）三硝基甲苯 DF-12 32
（B）Surfonic N-102 8
（C）α-萜二烯 55
（D）消泡剂 L 5
实施例17
PBW
（A）三硝基甲苯 DF-16 40
（B）聚-Tergent B-300 10
（C）α-萜二烯 45
（D）Foamaster NS-1 5
实施例18
PBW
（A）Neodol 25-12 42
（B）Surfonic N-100 8
（C）α-萜二烯 45
（D）Lanco VP-330 5
实施例19
PBW
（A）Neodol 45-7 45
（B）Igepal CO-620 10
（C）α-萜二烯 40
（D）Foamaster NS-1 5
实施例20
PBW
（A）三硝基甲苯 DF-20 40
（B）三硝基甲苯 X-114 10
（C）α-萜二烯 45
（D）泡沫破乳剂 3056A 5
该浓缩液在应用至焊料光刻掩模前可用水，较好地为约5-10倍，稀释至所希望的浓度。因此，一合适的含水的应用配方具有约0.5-10%重量的表面活性剂和约0.2-10%重量的萜烯，其余为水。一较好的应用配方具有约3-6重量%的表面活性剂和4-8重量%的萜烯，其余为水。消泡剂可包含在该应用配方中，合适地以该配方的约0.1-1%重量，且较好地为其约0.3-0.5重量。
一较好的浓缩液具有30-50%重量的乙氧基化直链醇，5-15%重量的一烷基苯氧基聚乙氧基醇，40-55%重量的α-萜二烯和0.3-0.5%重量的一消泡剂，并用水稀释10倍以提供应用配方。
通常，该浓缩液为一粘性的透明的液体，且该显影剂配方为一乳状乳化液。在本发明中，一纯溶液并非必需，且因此不必有偶合剂等包含在该浓缩液或稀释配方中。
焊料光刻掩模涂层的显影剂
一典型的通常的只有用有机溶剂才可显影的丙烯酸氨基甲酸乙酯焊料光刻掩模具有下列组成。
组份 重量份数
RCP-785（Diamond Shamrock） 50.0
Photomer 4028（同上） 8.0
Photomer 4149（同上） 10.0
Photomer 4061（同上） 16.0
季戊四醇三丙烯酸酯（Sartomer）
季戊四醇3-（巯基丙烯酸酯）（Evans） 5.0
组份 重量份数
Irgacure 651 5.0
CNF-852（20%绿色颜料分散在 0.75
己二醇二丙烯酸酯中）
Modaflow（Monsanto） 0.94
Cab-O-Sil（Cabot） 3.98
氢醌 0.08
一敷铜箔的环氧树脂纤维玻璃印刷线路板通过洗刷而清洗，以除去腐蚀物和其他物质，并通过用含有该组成的照相成象的焊料光刻掩模屏遮印刷涂覆而给出上述约3密耳厚涂层。然后，根据在美国（专利）4，506，004的实施例2中给出的方法，另一3密耳厚的涂层用于一照相工具上。然后，联接两涂层以形成一6密耳厚的涂层，翻动，并用0.5焦耳/平方厘米充分曝光30秒。然后，在板上的未曝光区用实施例1-20的10倍水稀释的离子显影剂浓缩液制备的组成物的传送装置上，置于含水的显影剂中。该显影剂温度为90-100°F，且喷射压力为15磅/平方英寸。在含水显影结束后，无剩余物在叠层板、焊料光刻掩模表面、金属垫片上或在显微镜观察下可看到的镀通孔中。在涂层上也无显影剂腐蚀。金属表面的清洁度是由一浸渍锡的试验来决定的。在浸渍试验中，在30秒下，全部垫片均淀积锡。
Claims (8)
1、一种用于显影焊料光刻掩模涂层的显影剂组成物，包括：
a)约0.5-10%重量的表面活性剂，
b)约0.2-10%重量的萜烯，及
c)其余为水。
2、根据权利要求1所述的一种用于焊料光刻掩模的显影剂组成物，其特征在于其包括：
a）约3-6%重量的表面活性剂，
b）约4-8%重量的萜烯，及
c）其余为水。
3、根据权利要求1所述的一利用于焊料光刻掩模的显影剂组成物，其特征在于其是以一乳化液形成存在的。
4、根据权利要求1所述的一种用于焊料光刻掩模的显影剂组成物，其特征在于其中所述的萜烯为α-萜二烯。
5、根据权利要求1所述的一种用于焊料光刻掩模的显影剂组成物，其特征在于其还包括一消泡剂。
6、根据权利要求1所述的一种用于焊料光刻掩模的显影剂组成物，其特征在于其中所述的表面活性剂为一非离子表面活性剂或其混合物。
7、一种用于焊料光刻掩模的显影剂组成物浓缩液，包括：
a）约35-65份重量的表面活性剂，及
b）约40-55份重量的萜烯。
8、一种显影未曝光的通常只有用有机溶剂才可显影的焊料光刻掩模涂层的方法，包括用权利要求1的显影剂组成物限定所述的涂层。
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