CN111406233A - 感光性树脂组合物、干膜抗蚀剂及树脂组合物与干膜抗蚀剂的硬化物 - Google Patents

感光性树脂组合物、干膜抗蚀剂及树脂组合物与干膜抗蚀剂的硬化物 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于提供一种感光性树脂组合物,该感光性树脂组合物保有良好的图像分辨率,且减少硬化物的湿热溶出污染,湿热接着性良好。本发明提供的感光性树脂组合物,含有(A)光阳离子聚合引发剂及(B)环氧化合物,前述(A)光阳离子聚合引发剂含有由下述式(1)表示的阴离子与阳离子所形成的盐,式(1)中,R1至R4分别独立地表示碳数1至18的烷基或碳数6至14的芳基。但是,R1至R4中的至少一者表示碳数6至14的芳基。R1至R4,可以分别独立地为具有全氟烷基作为取代基的苯基、或具有氟原子作为取代基的苯基。R1至R4可以分别独立地为五氟苯基或双(三氟甲基)苯基。

Description

感光性树脂组合物、干膜抗蚀剂及树脂组合物与干膜抗蚀剂 的硬化物
技术领域
本发明涉及感光性树脂组合物,该感光性树脂组合物有用于MEMS(微电子机械系统,Micro Electro Mechanical Systems)零件、微机械零件、微流体零件、μ-TAS(micro-Total Analysis System,微全分析系统)零件、喷墨印刷头零件、微反应器零件、电容器或感应器(inductor)等电子零件的绝缘层、LIGA零件、微射出成形及热压花用模具及冲模、微细印刷用途用网板或模板(stencil)、行动终端和IoT(物联网,Internet of Things)零件上装载的MEMS感测器、半导体元件、滤波器元件(frequency filter device)等封装零件、生物MEMS及生物光子元件(Biophotonic device)以及印刷电路板的制作,为分辨率优良,且其硬化物的湿热溶出污染极低,而且与湿热试验后的基板之间的接着性优良。
背景技术
可光蚀刻(photolithography)加工的抗蚀剂,能够广泛使用于半导体或MEMS、微机械应用上。在此种应用中,光蚀刻加工通过在基板上进行图案化曝光,接着用显影液进行显影以选择性地去除曝光区域或未曝光区域而达成。可光蚀刻加工的抗蚀剂(光致抗蚀剂,photoresist)有正型或负型,曝光部分溶解于显影液的是正型,同理,不溶解的是负型。
依据重氮醌-酚醛清漆的组合的传统的正型抗蚀剂,不适合使用于要求厚膜的用途上。此厚度的限制,是因为在使抗蚀剂曝光时,重氮萘醌型光活性化合物在典型上所使用的光学光谱的近红外域中的波长中的吸光度较高所造成的。
另一方面,作为已解决正型抗蚀剂的问题的负型抗蚀剂,已有提案为含有多官能环氧树脂与光聚合引发剂的可形成厚膜图案的感光性环氧树脂组合物(参照专利文献1)。
专利文献1所揭示的是一种感光性树脂组合物,含有属于锑化合物的特定结构的光聚合引发剂。该文献中记载着使用该种特定结构的光聚合引发剂而将良好的图像分辨率、接着性等特性提升的方式。然而,含有氟化锑系化合物的光聚合引发剂虽然具有比较高的灵敏度,但存在着锑毒性的问题。已有许多锑化合物被指为有害物质,不只强烈限制其用途,也因为加工条件而从氟化锑系化合物中游离出氟化氢,而成为将金属部分腐蚀的原因。因此,有着除了追加避免腐蚀不良的步骤之外别无他法的不便之处。而且,由此引发剂而成的聚合硬化物,在以硬化物单独进行耐湿热性的指标的压力锅试验(pressure cookertest,以下称为「PCT试验」)时,其萃取水呈强酸性,会溶出大量的游离氟化氢及树脂的氧化分解物等。
专利文献2及3中,所提案的感光性树脂组合物使用阴离子部分的中心元素为硼或磷的特定结构的非锑化合物的光阳离子聚合引发剂。这些文献中,记载着使用非锑化合物的光阳离子聚合引发剂的感光性树脂组合物显示与使用锑化合物的光阳离子聚合引发剂的感光性树脂组合物为同等或高于该感光性树脂组合物的灵敏度。然而,当将使用这些文献所述的非锑化合物的光聚合引发剂的组合物的硬化物供于PCT试验时,其萃取水显示出高导电率及低pH。此种硬化物不只耐水性或耐湿热性不足,且在湿热环境下或耐水环境下恐会导致酸性溶出物所造成的污染。因此,这些文献的感光性树脂组合物,在应用于使用水系流体的微流体零件、μ-TAS(微全分析系统)零件及喷墨喷嘴零件等用途,和在树脂密封时要求高耐热性的行动信息终端上所装载的滤波器元件或装载在IoT零件上的感测器等电子封装应用等用途上时,受到强烈的限制。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利第4691047号公报
[专利文献2]日本专利第6205522号公报
[专利文献3]日本专利第5020646号公报。
发明内容
[发明所欲解决的课题]
本发明有鉴于上述情况而成,目的在于提供一种感光性树脂组合物,其保有良好的图像分辨率,且减少硬化物的湿热溶出污染、湿热接着性良好。
[解决课题的手段]
用以解决上述课题的本发明的各种方案如下述。
[1]一种感光性树脂组合物,含有(A)光阳离子聚合引发剂及(B)环氧化合物;
该(A)光阳离子聚合引发剂含有由下述式(1)表示的阴离子与阳离子所形成的盐,且
该(B)环氧化合物含有选自:
下述式(2)表示的环氧化合物(b-1)、
下述式(3)表示的环氧化合物(b-2)、
下述式(4)表示的环氧化合物(b-3)、
选自下述式(5)至(7)表示的环氧化合物的群组中的一种以上的环氧化合物(b-4)、
下述式(8)和/或式(9)表示的化合物与下述式(10)和/或式(11)表示的化合物的共缩合物的环氧化合物(b-5)、
下述式(12)表示的环氧化合物(b-6)、
下述式(13)表示的环氧化合物(b-7)、
下述式(14)表示的环氧化合物(b-8)、
下述式(15)表示的环氧化合物(b-9)、及
下述式(16)表示的环氧化合物(b-10)
所形成的群组中的1种或2种以上的环氧化合物;
Figure BDA0002512609350000031
(式(1)中,R1至R4分别独立地表示碳数1至18的烷基或碳数6至14的芳基。但是,R1至R4中的至少一者表示碳数6至14的芳基。)
Figure BDA0002512609350000041
(式(2)中,R5分别独立地表示缩水甘油基或氢原子,存在多个R5之中的至少2个是缩水甘油基。k表示平均重复数,是0至30的范围的实数。)
Figure BDA0002512609350000042
(式(3)中,R6分别独立地表示氢原子、碳数1至4的烷基或三氟甲基。R7表示氢原子或缩水甘油基,存在多个R7时,各个R7可以相同,也可不同。m表示平均重复数,是0至30的范围的实数。)
Figure BDA0002512609350000043
(式(4)中,R8分别独立地表示氢原子或碳数1至4的烷基。n表示平均重复数,是4至30的范围的实数。)
Figure BDA0002512609350000051
(式(6)中,R9分别独立地表示氢原子或缩水甘油基。)
Figure BDA0002512609350000061
Figure BDA0002512609350000071
(式(7)中,R10分别独立地表示氢原子或缩水甘油基。)
Figure BDA0002512609350000072
Figure BDA0002512609350000081
(式(12)中,R12分别独立地表示氢原子或碳数1至4的烷基。p表示平均重复数,是0至10的范围的实数。)
Figure BDA0002512609350000082
(式(13)中,q表示平均重复数,是0至5的范围的实数。)
Figure BDA0002512609350000083
(式(14)中,r表示平均重复数,是0至6的范围的实数。)
Figure BDA0002512609350000091
(式(15)中,R13分别独立地表示氢原子或碳数1至4的烷基。s表示平均重复数,是0至30的范围的实数。)
Figure BDA0002512609350000092
(式(16)中,t、u及v分别表示平均重复数,是满足2≤t+u+v≤60的关系的实数。)
[2]如上述[1]项所述的感光性树脂组合物,其中,R1至R4分别独立地为具有全氟烷基作为取代基的苯基、或具有氟原子作为取代基的苯基。
[3]如上述[2]项所述的感光性树脂组合物,其中,R1至R4分别独立地为五氟苯基或双(三氟甲基)苯基。
[4]如上述[1]至[3]项中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,(A)光阳离子聚合引发剂含有由式(1)表示的阴离子与具有碘原子或硫原子的阳离子所形成的盐。
[5]一种干膜抗蚀剂(dry film resist),该干膜抗蚀剂是用基材夹住上述[1]至[4]项中任一项所述的感光性树脂组合物而得者。
[6]一种硬化物,是上述[1]至[4]项中任一项所述的感光性树脂组合物或上述[5]项所述的干膜抗蚀剂的硬化物。
[发明的效果]
本发明的感光性树脂组合物的分辨率优良,同时该组合物的硬化物的湿热溶出污染极低,而且与湿热试验后的基板之间的接着性优良,因此可以适合使用于使用水系流体的用途或树脂密封时要求高耐湿热性的用途上所使用的MEMS零件等之中。
具体实施方式
以下说明本发明。
本发明的感光性树脂组合物中含有的(A)光阳离子聚合引发剂含有由前述式(1)表示的阴离子与阳离子所形成的盐。
式(1)中,R1至R4虽然分别独立地表示碳数1至18的烷基或碳数6至14的芳基,但R1至R4中的至少一者表示碳数6至14的芳基。也就是,式(1)中的R1至R4是以下的任一种组合。
(i)R1至R4之中的一者为芳基,其余三者为烷基的组合。
(ii)R1至R4之中的二者为芳基,其余二者为烷基的组合。
(iii)R1至R4之中的三者为芳基,其余一者为烷基的组合。
(iv)R1至R4皆为芳基的组合。
上述的组合之中,以(iii)或(iv)的阴离子为优选,并以(iv)的阴离子为更优选。
式(1)的R1至R4所表示的碳数1至18的烷基,并不限制为直链状、分支链状或环状的任一种。其具体例可举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、叔戊基、仲戊基、正己基、异己基、正庚基、仲庚基、正辛基、正壬基、仲壬基、正癸基、正十一基、正十二基、正十三烷基、正十四基、正十五基、正十六基、正十七基、正十八基、环戊基及环己基等。
式(1)的R1至R4表示碳数1至18的烷基,可具有取代基。此处所谓的「可具有取代基的烷基」,是指烷基为其结构中具有的氢原子经取代基取代的烷基。取代基的位置及取代基的数目并无特别的限制。另外,取代基具有碳原子时,R1至R4所表示的烷基的碳数不包括取代基所具有的碳原子的数目。具体而言,例如在具有苯基作为取代基的乙基时,视为碳数2的烷基。
式(1)的R1至R4表示碳数1至18的烷基可具有的取代基,虽无特别的限制(但是,烷基除外),可列举例如:烷氧基、芳香族基、杂环基、卤素原子、羟基、硫醇基、硝基、烷基取代胺基、芳基取代胺基、无取代胺基(NH2基)、氰基、异氰基(isocyano group)等。
式(1)的R1至R4所表示的碳数1至18的烷基可具有的作为取代基的烷氧基,是氧原子与烷基所键结的取代基。烷氧基所具有的烷基可列举例如:与式(1)的R1至R4表示碳数1至18的烷基的段落所述的烷基相同者。
式(1)的R1至R4所表示的碳数1至18的烷基可具有的作为取代基的芳香族基,若为由芳香族化合物的芳香环中去除一个氢原子后的残基,即无特别的限制。可列举例如:苯基、联苯基、三苯基、八苯基、甲苯基、茚基、萘基、蒽基、芴基、芘基、菲基及2,4,6-三甲苯基等。
式(1)的R1至R4表示的碳数1至18的烷基可具有的作为取代基的杂环基,若为从杂环化合物的杂环中去除一个氢原子后的残基,即无特别的限制。可列举例如:呋喃基、噻吩基、噻吩并噻吩基、吡咯基、咪唑基、N-甲基咪唑基、噻唑基、噁唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、喹啉基、吲哚基、苯并吡嗪基、苯并嘧啶基、苯并噻吩基、萘并噻吩基、苯并呋喃基、苯并噻唑基、吡啶并噻唑基、苯并咪唑基、吡啶并咪唑基、N-甲基苯并咪唑基、吡啶并-N-甲基咪唑基、苯并噁唑基、吡啶并噁唑基、苯并噻二唑基、吡啶并噻二唑基、苯并噁二唑基、吡啶并噁二唑基、咔唑基、啡噁嗪(Phenoxazinyl)基及啡噻嗪(Phenothiazinyl)基等。
式(1)的R1至R4所表示的碳数1至18的烷基可具有的作为取代基的卤素原子,其具体例可举出:氟原子、氯原子、溴原子及碘原子。
式(1)的R1至R4所表示的碳数1至18的烷基可具有的作为取代基的烷基取代胺基,并不限制为单烷基取代胺基及二烷基取代胺基的任一者,这些烷基取代胺基中的烷基,可列举例如:与式(1)的R1至R4所表示的碳数1至18的烷基的段落所述的烷基相同者。
式(1)的R1至R4所表示的碳数1至18的芳基可具有的作为取代基的芳基取代胺基,并不限制为单芳基取代胺基及二芳基取代胺基的任一者。这些芳基取代胺基中的芳基可举出:与式(1)的R1至R4所表示的碳数1至18的烷基可具有的作为取代基的芳香族基相同者。
式(1)的R1至R4所表示的碳数6至14的芳基的具体例,可举出与式(1)的R1至R4所表示的碳数1至18的烷基可具有的作为取代基的芳香族基相同者。
式(1)的R1至R4所表示的碳数6至14的芳基可具有取代基。此处所谓的「具有取代基的芳基」,意指芳基为其结构中所具有的氢原子经取代基取代的芳基。取代基的位置及取代基的数目并无特别的限制。另外,取代基具有碳原子时,在R1至R4表示芳基的碳数中不包括取代基所具有的碳原子的数目。具体而言,例如在具有乙基作为取代基的苯基时,视为碳数6的芳基。
式(1)的R1至R4所表示的碳数6至14的芳基可具有的取代基,虽然无特别的限制,但可列举例如:烷基、烷氧基、芳香族基、杂环基、卤素原子、羟基、硫醇基、硝基、烷基取代胺基、芳基取代胺基、无取代胺基(NH2基)、氰基、异氰基等。
式(1)的R1至R4所表示的碳数6至14的芳基可具有的作为取代基的烷基,可列举例如:与式(1)的R1至R4所表示的碳数1至18的烷基的段落所述的烷基相同者。
式(1)的R1至R4所表示的碳数6至14的芳基可具有的作为取代基的烷氧基、芳香族基、杂环基、卤素原子、烷基取代胺基及芳基取代胺基的具体例,可举出:与式(1)的R1至R4所表示的碳数1至18的烷基可具有的作为取代基的烷氧基、芳香族基、杂环基、卤素原子、烷基取代胺基及芳基取代胺基相同者。
式(1)中的R1至R4以具有卤素原子作为取代基的碳数1至18的烷基、或具有卤素原子作为取代基的碳数6至14的芳基为优选,并以具有氟原子作为取代基的碳数1至18的烷基、或具有氟原子作为取代基的碳数6至14的芳基为更优选。
与式(1)表示的阴离子形成盐的阳离子,若为一价的阳离子即无特别的限制,但以氧鎓离子(oxonium ion)、铵离子(ammonium ion)、鏻离子(phosphonium ion)、锍离子(sulfonium ion)或碘鎓离子(iodonium ion)为优选,并以铵离子、鏻离子、锍离子或碘鎓离子为更优选,而以锍离子或碘鎓离子为又更优选。
氧鎓离子,可列举例如:三甲基氧鎓、二乙基甲基氧鎓、三乙基氧鎓及四亚甲基甲基氧鎓等氧鎓;4-甲基吡喃鎓(4-methyl-pyrylium)、2,4,6-三甲基吡喃鎓、2,6-二-叔丁基吡喃鎓及2,6-二苯基吡喃鎓等吡喃鎓;2,4-二甲基苯并吡喃鎓(2,4-dimethylchromenium)及1,3-二甲基异苯并吡喃鎓等苯并吡喃鎓或异苯并吡喃鎓等。
铵离子可列举例如:N,N-二甲基吡咯烷鎓、N-乙基-N-甲基吡咯烷鎓及N,N-二乙基吡咯烷鎓等吡咯烷鎓;N,N’-二甲基咪唑啉鎓、N,N’-二乙基咪唑啉鎓、N-乙基-N’-甲基咪唑啉鎓、1,3,4-三甲基咪唑啉鎓及1,2,3,4-四甲基咪唑啉鎓等咪唑啉鎓;N,N’-二甲基四氢嘧啶鎓等四氢嘧啶鎓;N,N’-二甲基吗啉鎓等吗啉鎓;N,N’-二乙基哌啶鎓等哌啶鎓;N-甲基吡啶鎓、N-苯甲基吡啶鎓及N-苯甲酰甲基吡啶鎓等吡啶鎓;N,N’-二甲基咪唑鎓等咪唑鎓、N-甲基喹啉鎓、N-苯甲基喹啉鎓及N-苯甲酰甲基喹啉鎓等喹啉鎓;N-甲基异喹啉鎓等异喹啉鎓;苯甲基苯并噻唑鎓及苯甲酰甲基苯并噻唑鎓等噻唑鎓;苯甲基吖啶鎓及苯甲酰甲基吖啶鎓等吖啶鎓等。
鏻离子,可列举例如:四苯基鏻、四-对-甲苯基鏻、四(2-甲氧基苯基)鏻、四(3-甲氧基苯基)鏻及四(4-甲氧基苯基)鏻等四芳基鏻;三苯基苯甲基鏻、三苯基苯甲酰甲基鏻、三苯基甲基鏻及三苯基丁基鏻等三芳基鏻;三乙基苯甲基鏻、三丁基苯甲基鏻、四乙基鏻、四丁基鏻、四己基鏻、三乙基苯甲酰甲基鏻及三丁基苯甲酰甲基鏻等四烷基鏻等。
锍离子可列举例如:三苯基锍、三-对-甲苯基锍、三-邻-甲苯基锍、三(4-甲氧基苯基)锍、1-萘基二苯基锍、2-萘基二苯基锍、三(4-氟苯基)锍、三-1-萘基锍、三-2-萘基锍、三(4-羟基苯基)锍、4-(苯硫基)苯基二苯基锍、4-(对-甲苯基硫基)苯基二-对-甲苯基锍、4-(4-甲氧基苯硫基)苯基双(4-甲氧基苯基)锍、4-(苯硫基)苯基双(4-氟苯基)锍、4-(苯硫基)苯基双(4-甲氧基苯基)锍、4-(苯硫基)苯基二-对-甲苯基锍、[4-(4-联苯基硫基)苯基]-4-联苯基苯基锍、[4-(2-硫杂蒽酮基硫基)苯基]二苯基锍、双[4-(二苯基二氢硫基)苯基]硫化物、双〔4-{双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]二氢硫基}苯基〕硫化物、双{4-[双(4-氟苯基)二氢硫基]苯基〕硫化物、双{4-[双(4-甲基苯基)二氢硫基]苯基〕硫化物、双{4-[双(4-甲氧基苯基)二氢硫基]苯基〕硫化物、4-(4-苯甲酰基-2-氯苯基硫基)苯基双(4-氟苯基)锍、4-(4-苯甲酰基-2-氯苯基硫基)苯基二苯基锍、4-(4-苯甲酰基苯硫基)苯基双(4-氟苯基)锍、4-(4-苯甲酰基苯硫基)苯基二苯基锍、7-异丙基-9-侧氧-10-硫杂-9,10-二氢蒽-2-基二-对-甲苯基锍、7-异丙基-9-侧氧-10-硫杂-9,10-二氢蒽-2-基二苯基锍、2-[(二-对-甲苯基)二氢硫基]硫杂蒽酮、2-[(二苯基)二氢硫基]硫杂蒽酮、4-(9-侧氧-9H-硫杂蒽-2-基)苯硫基-9-侧氧-9H-硫杂蒽-2-基苯基锍、4-[4-(4-叔丁基苯甲酰基)苯硫基]苯基二-对-甲苯基锍、4-[4-(4-叔丁基苯甲酰基)苯硫基]苯基二苯基锍、4-[4-(苯甲酰基苯硫基)]苯基二-对-甲苯基锍、4-[4-(苯甲酰基苯硫基)]苯基二苯基锍、5-(4-甲氧基苯基)硫代蒽鎓、5-苯基硫代蒽鎓、5-甲苯基硫代蒽鎓、5-(4-乙氧基苯基)硫代蒽鎓及5-(2,4,6-三甲基苯基)硫代蒽鎓等三芳基锍、二苯基苯甲酰甲基锍、二苯基4-硝基苯甲酰甲基锍、二苯基苯甲基锍及二苯基甲基锍等二芳基锍、苯基甲基苯甲基锍、4-羟基苯基甲基苯甲基锍、4-甲氧基苯基甲基苯甲基锍、4-乙酰基羰氧基苯基甲基苯甲基锍、4-羟基苯基(2-萘基甲基)甲基锍、2-萘基甲基苯甲基锍、2-萘基甲基(1-乙氧基羰基)乙基锍、苯基甲基苯甲酰甲基锍、4-羟基苯基甲基苯甲酰甲基锍、4-甲氧基苯基甲基苯甲酰甲基锍、4-乙酰基羰氧基苯基甲基苯甲酰甲基锍、2-萘基甲基苯甲酰甲基锍、2-萘基十八基苯甲酰甲基锍及9-蒽基甲基苯甲酰甲基锍等单芳基锍、二甲基苯甲酰甲基锍、苯甲酰甲基四氢噻吩鎓、二甲基苯甲基锍、苯甲基四氢噻吩鎓及十八基甲基苯甲酰甲基锍等三烷基锍等。
碘鎓离子,可列举例如:二苯基碘鎓、二-对-甲苯基碘鎓、双(4-十二基苯基)碘鎓、双(4-甲氧基苯基)碘鎓、(4-辛氧基苯基)苯基碘鎓、双(4-癸氧基)苯基碘鎓、4-(2-羟基十四基氧基)苯基碘鎓、4-异丙基苯基(对-甲苯基)碘鎓及4-异丁基苯基(对-甲苯基)碘鎓等碘鎓离子等。
由式(1)表示的阴离子与阳离子所形成的盐,可依照例如日本特开2013-043864号公报等所述的周知的方法予以合成。而且,也可以取得市面贩卖的CPI-310FG(商品名,光阳离子聚合引发剂,San Apro公司制造)等而使用。
本发明的感光性树脂组合物中含有的(A)光阳离子聚合引发剂所含有的由式(1)表示的阴离子与阳离子形成的盐的具体例如以下例示,但并不局限于这些。
Figure BDA0002512609350000151
Figure BDA0002512609350000161
Figure BDA0002512609350000171
本发明的感光性树脂组合物中的(A)光阳离子聚合引发剂的含量,相对于(B)环氧化合物的含量,较优选为0.05至15质量%,更优选为0.07至10质量%,又更优选为0.1至8质量%,最优选为0.5至5质量%。(A)光阳离子聚合引发剂在波长300至380nm中的摩尔吸光系数高时,也可配合使用感光性树脂组合物时的体积或厚度而适当地调整调配量。
而且,(A)光阳离子聚合引发剂中的由式(1)表示的阴离子与阳离子所形成的盐的含量,若不损及本发明的效果即无特别的限制,较优选的是80质量%以上,更优选的是90质量%以上,又更优选的是95质量%以上,最优选的是100质量%。
本发明的感光性树脂组合物中含有的(B)环氧化合物,含有选自上述的环氧化合物(b-1)至(b-10)所形成的群组中的1种或2种以上的环氧化合物。
前述环氧化合物(b-1)的具体例,可举出:KM-N LCL(商品名,双酚A酚醛清漆型环氧树脂,日本化药公司制造,环氧基当量195至210g/eq.,软化点78至86℃)、jER157(商品名,双酚A酚醛清漆型环氧树脂,三菱化学公司制造,环氧基当量200至220g/eq.,软化点70℃)、EPON SU-8(商品名,双酚A酚醛清漆型环氧树脂,Hexion公司制造,环氧基当量195至230g/eq.,软化点80至90℃)等。
前述环氧化合物(b-2)例如:双酚A型环氧化合物、双酚F型环氧化合物,及这些环氧化合物为其结构中具有的醇性羟基的一部分或全部经环氧化的环氧化合物等。双酚A型环氧化合物的具体例,可举出:新日铁住金化学公司制造的YD系列、三菱化学公司制造的jER828系列或jER1000系列,及DIC公司制造的EPICLON系列等(依平均重复数的不同而有各式各样的环氧基当量及软化点)。双酚F型环氧化合物的具体例,可举出:新日铁住金化学公司制造的YDF系列、三菱化学公司制造的jER800系列或jER4000系列,及DIC公司制造的EPICLON系列等(依平均重复数的不同而有各式各样的环氧基当量及软化点)。而且,双酚A型环氧化合物或双酚F型环氧化合物为其结构中具有的醇性羟基的一部分或全部经环氧化的环氧化合物的具体例,可举出:NER-7604及NER-7403(均是商品名,日本化药公司制造,环氧基当量200至500g/eq.,软化点55至80℃)、NER-1302及NER-7516(均是商品名,日本化药公司制造,环氧基当量200至500g/eq.,软化点55至80℃)等。
另外,本说明书中,环氧化合物中的结构单元的重复数,是指由依照GPC的测定结果换算聚苯乙烯而计算出的数量平均分子量与通式计所算出的值。后述的实施例中使用的环氧化合物的重复数是由此方式所计算出的值。
前述环氧化合物(b-3)的具体例,可举出NC-3000H等NC-3000系列(商品名,联苯-酚酚醛清漆型环氧树脂,日本化药公司制造,环氧基当量270至300g/eq.,软化点55至75℃)。
前述环氧化合物(b-4)的具体例,可举出NC-6300H(商品名,日本化药公司制造,环氧基当量226至238g/eq.,软化点67至74℃)。
前述环氧化合物(b-5),可通过例如日本特开2007-291263号公报所述的方法而获得。
前述环氧化合物(b-6)的具体例,可举出EPPN-201(商品名,日本化药公司制造,环氧基当量180至200g/eq.,软化点65至78℃)、EOCN-1020-70等EOCN-1020系列(商品名,日本化药公司制造,环氧基当量190至210g/eq.,软化点55至85℃)等。
前述环氧化合物(b-7)的具体例,可举出EPPN-501H(商品名,日本化药公司制造,环氧基当量162至172g/eq.,软化点51至57℃)、EPPN-501HY(商品名,日本化药公司制造,环氧基当量163至175g/eq.,软化点57至63℃)、EPPN-502H(商品名,日本化药公司制造,环氧基当量158至178g/eq.,软化点60至72℃)。
前述环氧化合物(b-8)的具体例,可举出XD-1000(商品名,日本化药公司制造,环氧基当量245至260g/eq.,软化点68至78℃)。
前述环氧化合物(b-9)的具体例,可举出NC-7700(商品名,日本化药公司制造,环氧基当量210至250g/eq.,软化点86至91℃)。
前述环氧化合物(b-10)的具体例,可举出EHPE3150(商品名,Daicel化药公司制造,环氧基当量170至190g/eq.,软化点70至90℃)。
本发明的感光性树脂组合物中含有的(B)环氧化合物的环氧基当量及分子量并无特别的限制,而且对于软化点也无特别的限制。在使后述的干膜抗蚀剂与光罩直接接触而使用时,为了防止光罩沾粘(mask sticking),(B)环氧化合物的软化点以在40℃以上为优选,并以55℃以上为更优选。
另外,本说明书中的环氧基当量,是指依照JIS K7236的方法所测定的值。本说明书中的分子量,是指依照凝胶渗透层析的测定结果换算聚苯乙烯而计算出的重均分子量的值。本说明书中的软化点,是指依照JIS K7234的方法所测定的值。
本发明的感光性树脂组合物中,可任选任意选择环氧化合物(b-1)至(b-10)以外的环氧化合物、溶剂、接着性赋予剂、多元醇化合物、多元酚化合物、增敏剂或离子捕捉剂等成分并予以并用。可并用的任意成分,在不阻碍感光性树脂组合物的功能、效果的范围,并无特别的限制。
本发明的感光性树脂组合物中可并用的环氧化合物(b-1)至(b-10)以外的环氧化合物,并无特别的限制,可使用周知的缩水甘油醚型环氧化合物或脂环式环氧化合物。通常并用也称为反应性稀释剂的二乙二醇二缩水甘油醚、己二醇二缩水甘油醚、二羟甲基丙烷二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚(Adeka公司制造,ED506)、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚(Adeka公司制造,ED505)、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚(低氯型,长濑Nagase Chemtechs公司制造,EX321L)、异戊四醇四缩水甘油醚等,可有效地改善感光性树脂组合物的反应性或硬化膜的物性等。
本发明的感光性树脂组合物中作为任意成分的环氧化合物的含量,若是在不损及本发明的效果的范围内,即无特别的限制,在去除溶剂的感光性树脂组合物的固形分中,以使用成为10质量%以下的量为优选。
可在本发明的感光性树脂组合物中并用的溶剂,虽然无特别的限制,但以使用印墨或涂料等之中通常使用的有机溶剂且可溶解感光性树脂组合物的各种成分的溶剂为优选。此种有机溶剂可举出:丙酮、乙基甲基酮、甲基异丁基酮、环己酮及环戊酮等酮类、甲苯、二甲苯、甲氧基苯及四甲基苯等芳香族烃类、二甘二甲醚(diglyme)、二丙二醇二甲醚及二丙二醇二乙醚等醇醚类、乳酸乙酯、乳酸丁酯、乳酸丙酯、乙酸乙酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸异丙酯、2-羟基丙酸甲酯、2-羟基丙酸乙酯、甲基-3-甲氧基丙酸酯、乙基-3-甲氧基丙酸酯、乙基-3-乙氧基丙酸酯、丙基-3-甲氧基丙酸酯、乙酸丁酯、丁基赛璐苏乙酸酯、卡必醇乙酸酯及丙二醇单甲醚乙酸酯等酯类、α-乙内酯、β-丙内酯、γ-丁内酯及δ-戊内酯等内酯类、甲醇、乙醇、赛璐苏及甲基赛璐苏等醇类、辛烷及癸烷等脂肪族烃、石油醚、石油脑、氢化石油脑及溶剂石油脑等石油系溶剂等。这些溶剂可单独使用,也可以将多种混合而使用。
本发明的感光性树脂组合物中的溶剂的含量,若是在不损及本发明的效果的范围内即无特别的限制,感光性树脂组合物中,通常可使用的量为95质量%以下,并以10至90质量%的量为优选。
本发明的感光性树脂组合物中可并用的接着性赋予剂并无特别的限制,可使用周知的硅烷偶联剂或钛偶联剂等。较优选的是硅烷偶联剂。这些接着性赋予剂可单独使用,也可以将多种混合而使用。
硅烷偶联剂的具体例可举出:3-氯丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-硫醇基丙基三甲氧基硅烷、8-缩水甘油基辛基三甲氧基硅烷等。这些偶联剂可单独使用,也可以将多种混合而使用。
本发明的感光性树脂组合物中的接着性赋予剂的含量,若是在不损及本发明的效果的范围内,即无特别的限制,于除去溶剂的感光性树脂组合物的固形分中,较优选的是使用的量为15质量%以下,并以使用10质量%以下的量为更优选。
本发明的感光性树脂组合物中可并用的多元醇化合物并无特别的限制,但代表性的是含有在强酸催化剂的影响下会与环氧基反应的羟基的聚酯多元醇系化合物。例如可以并用日本专利公报5901070号所列举的多元醇化合物。通过使用该化合物,可避免光蚀刻加工时的曝光硬化、显影及热硬化步骤中的应力触发(stress triggering),使收缩减少,防止感光图像的龟裂。本发明的感光性树脂组合物中的多元醇化合物的含量,若是在不损及本发明的效果的范围,即无特别的限制,相对于(B)环氧化合物的合计质量,通常是1至30质量%,并以2至25质量%为较优选。
本发明的感光性树脂组合物中可并用的多元酚化合物,是可通过加热而使环氧化合物的交联密度高度硬化的化合物。可并用例如日本专利公报5967824号所列举的多元酚化合物。通过使用该化合物,即可赋予树脂硬化物低透湿性、高接着性、强靱性的功能。本发明的感光性树脂组合物中的多元酚化合物的含量,若是在不损及本发明的效果的范围内,即无特别的限制,相对于(B)环氧化合物的合计质量,通常是3至40质量%,并以4至30质量%为优选,而以5至25质量%为更优选。
本发明的感光性树脂组合物中可并用的增敏剂,若为担任将所吸收的光能供应到光阳离子聚合引发剂的角色者,即可使用而无特别的限制。例如以硫杂蒽酮类、于第9位与第10位具有烷氧基的蒽化合物(9,10-二烷氧基蒽衍生物)为较优选。前述烷氧基,可列举例如:甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等碳数1至4的烷氧基。9,10-二烷氧基蒽衍生物也可更具有取代基。取代基可列举例如:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等卤素原子、甲基、乙基、丙基等碳数1至4的烷基或磺酸烷酯基、羧酸烷酯基等。磺酸烷酯基或羧酸烷酯基中的烷基,可列举例如:甲基、乙基、丙基等碳数1至4的烷基。这些取代基的取代位置以第2位为优选。
硫杂蒽酮类的具体例可举出:2,4-二甲基硫杂蒽酮、2,4-二乙基硫杂蒽酮、2-氯硫杂蒽酮、2,4-二异丙基硫杂蒽酮等。并以2,4-二乙基硫杂蒽酮(例如,商品名KayacureDETX-S,日本化药公司制造)、2,4-二异丙基硫杂蒽酮为优选。
9,10-二烷氧基蒽衍生物可列举例如:9,10-二甲氧基蒽、9,10-二乙氧基蒽、9,10-二丙氧基蒽、9,10-二丁氧基蒽、9,10-二甲氧基-2-乙基蒽、9,10-二乙氧基-2-乙基蒽、9,10-二丙氧基-2-乙基蒽、9,10-二甲氧基-2-氯蒽、9,10-二甲氧基蒽-2-磺酸甲酯、9,10-二乙氧基蒽-2-磺酸甲酯、9,10-二甲氧基蒽-2-羧酸甲酯等。这些增敏剂可单独使用,也可以将多种混合而使用。
本发明的感光性树脂组合物中的增敏剂的含量,若是在不损及本发明的效果的范围内,即无特别的限制,相对于(A)光阳离子聚合引发剂,以使用30质量%以下的量为较优选,并以使用成为20质量%以下的量为更优选。
本发明的感光性树脂组合物中可并用的离子捕捉剂,若为可以减少来自(A)光阳离子聚合引发剂的离子所造成的不良影响者,即可无特别限制地使用。例如有机铝化合物类,具体而言,可举出:三甲氧基铝、三乙氧基铝、三异丙氧基铝、异丙氧基二乙氧基铝及三丁氧基铝等烷氧基铝;三苯氧基铝及三对甲基苯氧基铝等苯氧基铝;三乙酰氧基铝、三硬脂酸铝、三丁酸铝、三丙酸铝、三乙酰基丙酮酸铝、三三氟乙酰基丙酮酸酯、三乙基乙酰乙酸铝、二乙酰基丙酮酸二(三甲基乙酰基)甲酸铝及二异丙氧基(乙基乙酰乙酸)铝等。这些离子捕捉剂可单独使用,也可以将多种混合而使用。
而且,通过因紫外线照射而产生弱酸的鎓弱酸盐化合物,也可以适合并用作为离子捕捉剂。具体而言,鎓盐的阴离子部分可举出下述弱酸结构:甲烷磺酸、乙烷磺酸、丙烷磺酸、丁烷磺酸、樟脑磺酸等烷基磺酸;三氟甲烷磺酸、五氟乙烷磺酸、对-甲苯磺酸、苯磺酸、环己烷磺酸、金刚烷磺酸、二环戊二烯磺酸等。这些可单独使用,也可以将二种以上组合而使用。鎓盐的阳离子部分若为一价的有机阳离子即无特别的限制,但是以氧鎓离子、铵离子、鏻离子、锍离子或碘鎓离子为较优选。以铵离子、鏻离子、锍离子或碘鎓离子为更优选,而以锍离子或碘鎓离子为又更优选。鎓弱酸盐化合物可于不明显阻碍光聚合的程度予以并用。
本发明的感光性树脂组合物中的离子捕捉剂的含量,若是在不损及本发明的效果的范围内,即无特别的限制。为有机铝化合物类时,在去除溶剂的感光性树脂组合物的固形分中,以使用10质量%以下的量为优选。
为鎓弱酸盐化合物时,相对于本发明的(A)光阳离子聚合引发剂的调配量,以使用0.001至2质量%的量为优选。
本发明的感光性树脂组合物中,可任选而使用热塑性树脂、着色剂、增粘剂、消泡剂、流平剂等各种添加剂。热塑性树脂可列举例如:聚醚砜、聚苯乙烯、聚碳酸酯等。着色剂可列举例如:酞青蓝(phthalocyanine blue)、酞青绿、碘绿(iodine green)、结晶紫(crystal violet)、氧化钛、炭黑、萘黑等。增粘剂可列举例如:Orben、Bento、蒙脱石(montmorillonite)等。消泡剂可列举例如:聚硅氧系、氟系及高分子系等的消泡剂。
这些各种添加剂在本发明的感光性树脂组合物中的含量,若是在不损及本发明的效果的范围内,即无特别的限制,在去除溶剂的感光性树脂组合物的固形分中,以使用的量为30质量%以下为较优选。
本发明的感光性树脂组合物中,可进一步任选而使用例如硫酸钡、钛酸钡、氧化硅、非结晶型氧化硅、滑石、粘土、碳酸镁、碳酸钙、氧化铝、氢氧化铝、云母粉等无机填充剂。
这些无机填充材在本发明的感光性树脂组合物中的含量,若是在不损及本发明的效果的范围内,即无特别的限制,在去除溶剂的感光性树脂组合物的固形分中,以使用的量为60质量%以下为较优选。
本发明的感光性树脂组合物可在调配必需成分的(A)光阳离子聚合引发剂与(B)环氧化合物之后,任选而添加任意成分,并以通常的方法予以混合、搅拌而得到。或者,任选而使用溶解器、均质器、三辊研磨机等分散机予以分散、混合。而且,混合之后,可再使用筛网、薄膜过滤器等进行过滤。
本发明的感光性树脂组合物,以使用液状为优选。
为了在基板上形成硬化物而使用本发明的感光性树脂组合物时,例如可以利用旋转涂布机等而在硅基板、附有铝、铜、铂、金、钛、铬、钽等的金属膜或金属氧化物膜的基板、钽酸锂、玻璃、氧化硅、氮化硅等陶瓷基板、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二酯等基板上涂布成0.1至1,000μm的厚度,并于60至130℃中热处理5至60分钟左右以去除溶剂,形成感光性树脂组合物层。接着,装设具有既定图案的掩膜并照射紫外线,在50至130℃中进行加热处理1至50分钟左右之后,使用显影液而在室温(例如15℃以上)至50℃中将未曝光的部分进行显影1至180分钟左右,形成图案,接着在130至200℃中加热处理,据此得到满足各项特性的硬化物。
显影液可使用:例如γ-丁内酯、三乙二醇二甲醚、丙二醇单甲醚乙酸酯等有机溶剂,或前述有机溶剂与水的混合液等。显影时可使用旋覆浸没(puddle)式、喷式、淋式等的显影装置,也可任选而进行超声波照射。另外,在使用本发明的感光性树脂组合物时的较优选的金属基板,可举出铝。
使用本发明的感光性树脂组合物以形成硬化物的各项条件,并不只限于上述条件,也可任选而适当地调整。
本发明的感光性树脂组合物可通过在基膜上利用辊涂机、模涂机、刀式涂布机、棒涂机、凹版涂布机等来涂布该组合物之后,在已设定为45至100℃的干燥炉中干燥,去除既定量的溶剂,或再任选而层叠覆膜,而成为干膜抗蚀剂。此时,基膜上的抗蚀剂的厚度被调整成2至200μm。基膜及覆膜可使用例如:聚酯、聚丙烯、聚乙烯、TAC、聚酰亚胺等的膜。这些膜也可以任选而使用经聚硅氧离型处理剂或非聚硅氧系离型处理剂等进行离型处理的膜。使用该干膜抗蚀剂时,只要例如将覆膜取下,通过手卷机、层合机等而在温度40至100℃、压力0.05至2MPa下转印至基板,并进行与前述硬化物的形成时相同的曝光、曝光后烘烤、显影、加热处理即可。
使用本发明的感光性树脂组合物以形成、使用干膜抗蚀剂的各项条件,并不只限于上述条件,也可以任选而适当地调整。
若是如前述般将感光性树脂组合物作成干膜抗蚀剂而供应,可省略涂布至支撑体上及干燥的步骤,而可更为简便地形成使用本发明的感光性树脂组合物的图案。
使用作为MEMS封装或半导体封装时,可通过以本发明的感光性树脂组合物包覆或制作中空结构而使用。MEMS封装及半导体封装的基板,可使用通过溅镀或蒸镀或CVD法而将铝、铜、铂、金、钛、铬、钽等的金属薄膜以10至
Figure BDA0002512609350000251
的膜厚成膜在各种形状的硅晶片(silicon wafer)上为,并通过光蚀刻法将该金属微细加工后的基板等。视情况,也有再以氧化硅或氮化硅形成膜厚10至
Figure BDA0002512609350000252
的膜作为无机保护膜的情形。接着在基板上,制作或设制MEMS或半导体元件,为了将此元件与外部空气隔离,必须包覆或制作中空结构。以本发明的感光性树脂组合物包覆时,可用前述的方法进行。而且,制作中空结构时,通过以前述的方法在基板上形成间隔件,并且在阻隔壁上以前述的方法将干膜以成为层叠及间隔件上的盖子的方式进行图案化,即可制作中空封装结构。而且,制作后,可任选而在130至200℃进行加热处理10至120分钟,获得满足各项特性的MEMS封装零件及半导体封装零件。
另外,所谓的「封装」,是为了保持基板、电路、元件等的稳定性、阻挡外部气体、液体的渗入而使用的密封方法。本发明所述的封装表示如MEMS的驱动部分所具有者、将SAW元件等振荡器予以封装用的中空封装、用以防止半导体基板、印刷电路板、电路等的劣化而进行的表面保护、或树脂密封等。
本发明的感光性树脂组合物,可利用于制作MEMS(微电子机械系统)零件、微机械零件、微流体零件、μ-TAS(微全分析系统)零件、喷墨印刷头零件、微反应器零件、电容器或电感器等电子零件的绝缘层、LIGA零件、微射出成形及热压花用模具及冲模、微细印刷用途用网板或模板、行动终端或IoT零件上装载的MEMS感测器、半导体元件、滤波器元件等封装零件、生物MEMS及生物光子元件以及印刷电路板等。其中,该感光性树脂组合物尤其有用于MEMS封装零件及半导体封装零件、微流体零件、喷墨印刷头零件中。
[实施例]
以下,通过实施例以更详细说明本发明。这些实施例只是用于适当地说明本发明的例示,但并非以任何方式局限本发明。
实施例1至16及比较例1乃至12
(感光性树脂组合物液的调制)
在表1至3所述的树脂组成(单位是质量份,只除去溶剂的固形分的质量)中加入使粘度成为1至10Pa·s的量的溶剂,在附搅拌机的烧瓶中以80℃、3小时的条件进行搅拌混合而溶解,放冷以后,以孔径5μm的薄膜过滤器进行过滤,获得本发明及比较用的感光性树脂组合物液。
(感光性树脂组合物的灵敏度、分辨率评估)
用旋转涂布机将实施例1至16及比较例1至12中获得的各感光性树脂组合物液涂布在硅晶片上之后,以95℃的加热板进行15分钟的预烘烤,获得平滑地形成的感光性树脂组合物层。然后,将边缘球状物(edge bead)去除并干燥后,利用i射线曝光装置(光罩对准曝光机(mask aligner):Ushio电机公司制造),经由附分辨率评估用灰阶的光罩照射紫外线。接着,以95℃的加热板进行5分钟的曝光后烘烤。继而以SU-8Developer(商品名,Microchem公司制造,主成分为丙二醇单甲醚乙酸酯)在23℃中浸泡3分钟进行显影,并以2-丙醇洗涤、干燥,由此获得在硅晶片上硬化的树脂图案。将光罩转印精度成为最优选的曝光量作为最合适的曝光量,进行灵敏度及分辨率的评估。将结果表示于下述表1中。另外,表1中的「膜厚」是指已硬化的树脂图案的膜厚。
(感光性树脂组合物的膜状硬化物的制作)
使用实施例1至16及比较例1至12中获得的本发明及比较用的感光性树脂组合物液,通过以下的步骤制作膜状硬化物。
1)用贝氏分配器(Baker's applicator)将感光性树脂组合物液体涂布在PET膜上。
2)以50℃、3分钟,继而以95℃、30分钟的条件,使其在加热板上干燥,作成膜厚约100μm的涂膜。
3)以i射线曝光装置(光罩对准曝光机:Ushio电机公司制造)照射表1至表3所述曝光量的紫外线。
4)以95℃、10分钟的条件,在加热板上进行促进聚合的加热。
5)从PET膜上将树脂组合物膜剥离,以200℃的烤炉进行60分钟的煅烧烘烤。
(感光性树脂组合物的各膜状硬化物的PCT萃取水的评估)
由上述获得的膜状硬化物切出并精确称取约3克之后,放入特氟龙(Teflon)(注册商标)制的PCT容器中,并将精确称取的离子交换水50g加入PCT容器中。将PCT容器密闭在SUS制的压力容器中,于121℃、2气压的条件下放置24小时之后,放冷至室温后取出萃取水,测定导电率与氢离子指数,用以下的基准评估。将结果表示于表1至表3中。
·萃取水的导电率的评估基准
未达120μS/cm:「○」
120μS/cm以上、未达1,200μS/cm:「×」
1,200μS/cm以上:「××」
·氢离子指数比
相对于纯水空白试验水的氢离子指数为0.7以上:「○」,
相对于纯水空白试验水的氢离子指数为未达0.7:「×」
[表1]
表1感光性树脂组合物的评估组成与评估结果
Figure BDA0002512609350000281
※CP:环戊酮 PGMA:丙二醇单甲醚乙酸酯 DG:二甘二甲醚(diglyme)
[表2]
表2感光性树脂组合物的评估组成与评估结果
Figure BDA0002512609350000291
※CP:环戊酮
[表3]
表3感光性树脂组合物的评估组成与评估结果
Figure BDA0002512609350000301
※CP:环戊酮 MEK:甲基乙基酮 PGMA:丙二醇单甲醚乙酸酯 DG:二甘二甲醚(diglyme)
另外,表1至表3中的(A-1)至(SC-1)分别表示以下者。
(A-1):商品名CPI-310FG(由式(1)表示的阴离子与阳离子所形成的盐,三芳基锍-四五氟苯基五倍子酸盐,SanApro公司制造)
(A-2):商品名CPI-310B(比较用的光阳离子聚合引发剂,三芳基锍-四五氟苯基硼酸盐,SanApro公司制造)
(A-3):商品名Irgacure290(比较用的光阳离子聚合引发剂,三[4-(4-乙酰基苯基)磺酰基苯基]锍四(2,3,4,5,6-五氟苯基)硼酸盐,BASF公司制造)
(A-4):商品名TAG-382(比较用的光阳离子聚合引发剂,芳基锍-四五氟硼酸盐,东洋印墨公司制造)
(A-5):商品名GSID-26-1(比较用的光阳离子聚合引发剂,三[4-(4-乙酰基苯基)磺酰基苯基]锍三[(三氟甲基)锍]甲烷,BASF公司制造)
(A-6):商品名CPI-210S(比较用的光阳离子聚合引发剂,4-(苯硫基)苯基二苯基锍三(五氟乙基)三氟磷酸盐,San Apro公司制造)
(A-7):商品名CPI-101A(比较用的光阳离子聚合引发剂,二苯基[对-(苯硫基)苯基]锍六氟锑酸盐,San Apro公司制造)
(A-8):商品名SP-172(比较用的光阳离子聚合引发剂,芳基锍-六氟锑酸盐,ADEKA公司制造)
(A-9):商品名CPI-310CS(比较用的光阳离子聚合引发剂,芳基锍-樟脑磺酸盐,San Apro公司制造)
(B-1):商品名KM-N LCL(式(2)表示的环氧化合物(b-1),平均重复数k=4,R5是缩水甘油基,环氧基当量210g/eq.,日本化药公司制造)
(B-2):商品名NER-7604(式(3)表示的环氧化合物(b-2),平均重复数m=4,R6是氢、R7是缩水甘油基,环氧基当量347g/eq.,日本化药公司制造)
(B-3):商品名NC-3000H(式(4)表示的环氧化合物(b-3),平均重复数n=2,R8是氢,环氧基当量285g/eq.,日本化药公司制造)
(B-4):商品名NC-6300H(式(5)至(7)表示的化合物的混合物的环氧化合物(b-4),R9及R10是氢或缩水甘油基,环氧基当量225g/eq.,日本化药公司制造)
(B-5):商品名KHE-2033(式(8)表示的化合物与式(10)及式(11)表示的化合物的混合物的共缩合反应的生成物的环氧化合物(b-5),环氧基当量495g/eq.,日本化药公司制造)
(B-6):商品名EOCN-1020-70(式(12)表示的环氧化合物(b-6),环氧基当量200g/eq.,日本化药公司制造)
(B-7):商品名EPPN-201(式(12)表示的环氧化合物(b-6),p是4,R12是甲基,环氧基当量190g/eq.,日本化药公司制造)
(B-8):商品名EPPN-502H(式(13)表示的环氧化合物(b-7),q是1,环氧基当量170g/eq.,日本化药公司制造)
(B-9):商品名XD-1000(式(14)表示的环氧化合物(b-8),r是1,环氧基当量253g/eq.,日本化药公司制造)
(B-10):商品名NC-7700(式(15)表示的环氧化合物(b-9),s是1,R13是氢,环氧基当量230g/eq.,日本化药公司制造)
(B-11):商品名jER-1007(式(3)表示的环氧化合物(b-2),平均重复数m=13,R6是甲基,R7是氢,环氧当量2,000g/eq.,三菱化学公司制造)
(B-12):商品名EHPE-3150(式(16)表示的环氧化合物(b-10),平均重复数t+u+v=36,环氧当量180g/eq.,Daicel公司制造)
(B-13):商品名YD-8125(式(3)表示的环氧化合物(b-2),平均重复数m=1,R6是甲基,R7是氢,环氧当量172g/eq.,新日铁住金化学公司制造)
(B-14):商品名ED-505(环氧化合物,三羟甲基丙烷三缩水甘油醚,环氧基当量130g/eq.,ADEKA公司制造)
(B-15):商品名ED-506(环氧化合物,聚丙二醇聚缩水甘油醚,环氧基当量310g/eq.,ADEKA公司制造)
(B-16):商品名Celloxide 2021P(环氧化合物,3’,4’-环氧基环己基甲基3,4-环氧基环己烷羧酸酯,环氧基当量126g/eq.,Daicel公司制造)
(PF-1):商品名PN-80(酚酚醛清漆树脂,明和化成公司制,羟基当量104g/eq.)
(PF-2):商品名PN-152(酚酚醛清漆树脂,明和化成公司制,羟基当量105g/eq.)
(PO-1):Placcel 308(商品名,Daicel制造,三官能多元醇树脂,分子量850,OH当量195mgKOH/g)
(SC-1):3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷
(感光性树脂组合物的湿热试验后接着力评估)
使用感光性树脂组合物,通过光蚀刻在硅晶片上制作膜厚38±5μm、一边为100μm的正方形的长方体型硬化物图案。测定在已加热至80℃的湿热试验用纯水中浸泡24小时后的长方体型硬化物图案的接着强度,将结果记录在表4中。利用RHESCA制的「PTR-1000」作为测定设备,测定一边为100μm的正方形的长方体型硬化物图案的剪切强度,将此强度设为接着强度。
[表4]
表4感光性树脂组合物的湿热试验后接着力评估结果
组合物编号 实施例1 实施例2 比较例3 比较例5 比较例7 比较例12
湿热试验后密着力 65MPa< 65MPa< <50MPa <50MPa <50MPa <50MPa
由表1至表3的结果明确可知,由各实施例获得的组合物的特性可高灵敏度的进行紫外线光蚀刻。而且,硬化物的PCT萃取水的液体性质是偏中性,且为低导电率,故可得到低溶出性且低污染性的硬化物。
而且,由表4的结果明确可知,对湿热试验后的基板的接着强度很强。
[产业上的可利用性]
本发明的感光性树脂组合物的分辨率优良,同时该组合物的硬化物的湿热溶出污染极低,而且与湿热试验后的基板之间的接着性优良,故可使用于使用水系流体的用途或在树脂密封时要求高耐湿热性的用途上。更具体而言,本发明的感光性树脂组合物,尤其适合使用于制作MEMS封装零件及半导体封装零件、微机械零件、微流体零件、μ-TAS(微全分析系统)零件、喷墨印刷头零件、微反应器零件、电容器或电感器等电子零件的绝缘层、LIGA零件、微射出成形及热压花用模具及冲模、微细印刷用途用网板或模板、行动终端或IoT零件上装载的MEMS感测器、半导体元件、滤波器元件等封装零件、生物MEMS及生物光子元件,以及印刷电路板等。

Claims (6)

1.一种感光性树脂组合物,该感光性树脂组合物含有(A)光阳离子聚合引发剂及(B)环氧化合物;
该(A)光阳离子聚合引发剂含有由下述式(1)表示的阴离子与阳离子所形成的盐,且
该(B)环氧化合物含有选自:
下述式(2)表示的环氧化合物(b-1)、
下述式(3)表示的环氧化合物(b-2)、
下述式(4)表示的环氧化合物(b-3)、
选自下述式(5)至(7)表示的环氧化合物的群组中的一种以上的环氧化合物(b-4)、
下述式(8)和/或式(9)表示的化合物与下述式(10)和/或式(11)表示的化合物的共缩合物的环氧化合物(b-5)、
下述式(12)表示的环氧化合物(b-6)、
下述式(13)表示的环氧化合物(b-7)、
下述式(14)表示的环氧化合物(b-8)、
下述式(15)表示的环氧化合物(b-9)、及
下述式(16)表示的环氧化合物(b-10)
所形成的群组中的1种或2种以上的环氧化合物;
Figure FDA0002512609340000011
式(1)中,R1至R4分别独立地表示碳数1至18的烷基或碳数6至14的芳基;但是,R1至R4中的至少一者表示碳数6至14的芳基;
Figure FDA0002512609340000021
式(2)中,R5分别独立地表示缩水甘油基或氢原子,存在多个R5之中的至少2个是缩水甘油基;k表示平均重复数,是0至30的范围的实数;
Figure FDA0002512609340000022
式(3)中,R6分别独立地表示氢原子、碳数1至4的烷基或三氟甲基;R7表示氢原子或缩水甘油基,存在多个R7时,各个R7可以相同,也可不同;m表示平均重复数,是0至30的范围的实数;
Figure FDA0002512609340000023
式(4)中,R8分别独立地表示氢原子或碳数1至4的烷基;n表示平均重复数,是4至30的范围的实数;
Figure FDA0002512609340000024
Figure FDA0002512609340000031
式(6)中,R9分别独立地表示氢原子或缩水甘油基;
Figure FDA0002512609340000041
Figure FDA0002512609340000051
式(7)中,R10分别独立地表示氢原子或缩水甘油基;
Figure FDA0002512609340000052
Figure FDA0002512609340000061
式(12)中,R12分别独立地表示氢原子或碳数1至4的烷基;p表示平均重复数,是0至10的范围的实数;
Figure FDA0002512609340000062
式(13)中,q表示平均重复数,是0至5的范围的实数;
Figure FDA0002512609340000063
式(14)中,r表示平均重复数,是0至6的范围的实数;
Figure FDA0002512609340000071
式(15)中,R13分别独立地表示氢原子或碳数1至4的烷基;s表示平均重复数,是0至30的范围的实数;
Figure FDA0002512609340000072
式(16)中,t、u及v分别表示平均重复数,是满足2≤t+u+v≤60的关系的实数。
2.根据权利要求1所述的感光性树脂组合物,其中,R1至R4分别独立地为具有全氟烷基作为取代基的苯基、或具有氟原子作为取代基的苯基。
3.根据权利要求2所述的感光性树脂组合物,其中,R1至R4分别独立地为五氟苯基或双(三氟甲基)苯基。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,(A)光阳离子聚合引发剂含有由式(1)表示的阴离子与具有碘原子或硫原子的阳离子所形成的盐。
5.一种干膜抗蚀剂,该干膜抗蚀剂是用基材夹住权利要求1至4中任一项所述的感光性树脂组合物而得。
6.一种硬化物,是权利要求1至4中任一项所述的感光性树脂组合物或权利要求5所述的干膜抗蚀剂的硬化物。
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