CN117402540A - 树脂组合物以及硬化膜 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种树脂组合物以及硬化膜。树脂组合物包括树脂(A)、交联剂(B)、表面活性剂(C)、添加剂(D)以及溶剂(E)。树脂(A)包括苯酚树脂(A‑1)以及含羟基的聚苯乙烯树脂(A‑2)中的至少一者。添加剂(D)包括氟类苯酚(D‑1)、多羟基苯酚树脂(D‑2)、含环氧基团的化合物(D‑3)、聚醚树脂(D‑4)、含磺酸根离子的热酸产生剂(D‑5)或其组合。

Description

树脂组合物以及硬化膜
技术领域
本发明涉及一种树脂组合物,且特别是涉及一种树脂组合物以及硬化膜。
背景技术
随着科技的发展,装置小型化的需求愈来愈多。随之而来的需求是装置内的组件及设计需对应缩小。为此,组件内的图案需有更窄的线宽。然而,图案的线宽愈窄,在工艺中会有图案坍塌的问题,进而影响其制得的装置/组件的效能。
发明内容
本发明提供一种可形成具有良好的涂布均匀性、耐化学性及疏水性的树脂组合物以及硬化膜。
本发明的一种树脂组合物包括树脂(A)、交联剂(B)、表面活性剂(C)、添加剂(D)以及溶剂(E)。树脂(A)包括苯酚树脂(A-1)以及含羟基的聚苯乙烯树脂(A-2)中的至少一者。添加剂(D)包括氟类苯酚(D-1)、多羟基苯酚树脂(D-2)、含环氧基团的化合物(D-3)、聚醚树脂(D-4)、含磺酸根离子的热酸产生剂(D-5)或其组合。
在本发明的一实施例中,上述树脂(A)的重量平均分子量为400至30000。
在本发明的一实施例中,上述苯酚树脂(A-1)包括由下述式(A1)表示的结构单元。苯酚树脂(A-1)的重量平均分子量为360至39200。
式(A1)中,R1表示氢或碳数为1~4的烷基,m表示1~3的整数,*表示键结位置。
在本发明的一实施例中,上述含羟基的聚苯乙烯树脂(A-2)包括由下述式(A2)表示的结构单元。含羟基的聚苯乙烯树脂(A-2)的重量平均分子量为12400至19300。
其中*表示键结位置。
在本发明的一实施例中,上述交联剂(B)包括酚醛环氧树脂类交联剂、聚甲基丙烯酸甲酯类交联剂、马来酸酐类交联剂或其组合。
在本发明的一实施例中,上述表面活性剂(C)包括氟类表面活性剂。氟类表面活性剂包括羟基、酯基、羧基、醚基或其组合。
在本发明的一实施例中,上述氟类苯酚(D-1)包括由下述式(D1)表示的化合物。氟类苯酚(D-1)的分子量为112至600。
式(D1)中,R9表示氟或碳数小于4的氟烷基,a为大于0的整数,b为大于0的整数,且a与b的总和为大于或等于2且小于或等于6。
在本发明的一实施例中,上述多羟基苯酚树脂(D-2)包括由下述式(D2)表示的结构单元。多羟基苯酚树脂(D-2)的重量平均分子量为12500至30000。
式(D2)中,R2至R4各自表示氢或碳数为1~4的烷基,*表示键结位置。
在本发明的一实施例中,上述多羟基苯酚树脂(D-2)包括由下述式(D3)表示的结构单元及由下述式(D4)表示的结构单元。由式(D3)表示的结构单元与由式(D4)表示的结构单元的比例为70:30至90:10。
式(D3)及式(D4)中,*表示键结位置。
在本发明的一实施例中,上述含环氧基团的化合物(D-3)包括环氧基团,且更包括长碳链、醚基或其组合。
在本发明的一实施例中,上述聚醚树脂(D-4)包括由下述式(D5)表示的结构单元。聚醚树脂(D-4)的重量平均分子量为2000至10000。
式(D5)中,R5及R6各自表示或氢,且R5及R6中的至少一者为R7及R8各自表示羟基、醚基、烷基、氟基或其组合,*表示键结位置。
在本发明的一实施例中,上述含磺酸根离子的热酸产生剂(D-5)包括氟。
在本发明的一实施例中,上述溶剂(E)包括丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇甲醚、异丙醇、甲醇、丙酮、乙酸正丁酯、丁酮、乙酸乙酯、二丙酮醇或其组合。
在本发明的一实施例中,基于上述树脂(A)的使用量为100重量份,交联剂(B)的使用量为60重量份至74重量份,表面活性剂(C)的使用量为1重量份至12重量份,添加剂(D)的使用量为1重量份至60重量份,溶剂(E)的使用量为3100重量份至5100重量份。
在本发明的一实施例中,基于上述树脂(A)的使用量为100重量份,添加剂(D)的使用量包括以下添加剂使用量所组成的群组中的至少一者:氟类苯酚(D-1)的使用量为22重量份至40重量份,多羟基苯酚树脂(D-2)的使用量为1重量份至27重量份,含环氧基团的化合物(D-3)的使用量为5重量份至27重量份,聚醚树脂(D-4)的使用量为2重量份至27重量份,含磺酸根离子的热酸产生剂(D-5)的使用量为5重量份至60重量份。
本发明的一种树脂组合物包括树脂(A)、交联剂(B)、表面活性剂(C)以及溶剂(E)。树脂(A)包括苯酚树脂(A-1)以及含羟基的聚苯乙烯树脂(A-2)中的至少一者。
本发明的一种硬化膜,是由上述的树脂组合物硬化而成。
基于上述,本发明的树脂组合物包括特定种类的树脂(A)。藉此,可使树脂组合物所形成的硬化膜具有良好的涂布均匀性、耐化学性及疏水性,而适用于半导体装置、显示装置或光学组件的工艺中。此外,本发明的树脂组合物进一步包括特定种类的添加剂(D)。藉此,可使树脂组合物所形成的硬化膜具有良好的涂布均匀性、耐化学性及疏水性,而适用于半导体装置、显示装置或光学组件的工艺中。
具体实施方式
<树脂组合物>
本发明提供一种树脂组合物,包括树脂(A)、交联剂(B)、表面活性剂(C)以及溶剂(E)。另外,本发明的树脂组合物可更包括添加剂(D)。另外,树脂组合物视需要可更包括其他添加物。以下,将对上述各种组分进行详细说明。
树脂(A)
树脂(A)包括苯酚树脂(A-1)以及含羟基的聚苯乙烯树脂(A-2)中的至少一者。树脂(A)可单独使用一种,也可以组合多种使用。在本实施例中,树脂(A)的重量平均分子量为400至30000,较佳为500至22000。
苯酚树脂(A-1)没有特别的限制,可依据需求选择适当的苯酚树脂。举例来说,苯酚树脂(A-1)可为一种苯酚树脂,也可为多种苯酚树脂的组合。苯酚树脂(A-1)可包括由多羟基苯酚、烷基苯酚或多羟基烷基苯酚构成的结构单元。在本实施例中,苯酚树脂(A-1)的重量平均分子量为360至39200,较佳为600至24000。
在本实施例中,苯酚树脂(A-1)可包括由下述式(A1)表示的结构单元:
式(A1)中,R1表示氢或碳数为1~4的烷基,较佳为氢;m表示1~3的整数,较佳为3;*表示键结位置。
在本实施例中,苯酚树脂(A-1)可包括由下述式(A1’)表示的结构:
式(A1’)中,R1表示氢或碳数为1~4的烷基,较佳为氢;m表示1~3的整数,较佳为3;p表示4~200的整数,较佳为6~150的整数;*表示键结位置。
含羟基的聚苯乙烯树脂(A-2)没有特别的限制,可依据需求选择适当的含羟基的聚苯乙烯树脂。举例来说,含羟基的聚苯乙烯树脂(A-2)可为一种含羟基的聚苯乙烯树脂,也可为多种含羟基的聚苯乙烯树脂的组合。含羟基的聚苯乙烯树脂(A-2)可包括苯乙烯或含羟基的苯乙烯构成的结构单元。在本实施例中,含羟基的聚苯乙烯树脂(A-2)的重量平均分子量为12400至19300,较佳为13000至18000。
在本实施例中,含羟基的聚苯乙烯树脂(A-2)可包括由下述式(A2)表示的结构单元:
其中*表示键结位置。
在本实施例中,含羟基的聚苯乙烯树脂(A-2)可包括由下述式(A2’)表示的结构:
式(A2’)中,q表示103~160的整数,较佳为110~154的整数;*表示键结位置。
交联剂(B)
交联剂(B)没有特别的限制,可依据需求选择适当的交联剂。举例来说,交联剂(B)可包括酚醛环氧树脂类交联剂、聚甲基丙烯酸甲酯类交联剂、马来酸酐类交联剂或其他合适的交联剂。交联剂(B)可单独使用一种,也可以组合多种使用。在本实施例中,交联剂(B)较佳为聚甲基丙烯酸甲酯类交联剂。
基于树脂(A)的使用量为100重量份,交联剂(B)的使用量为60重量份至74重量份,较佳为66重量份至67重量份。
表面活性剂(C)
表面活性剂(C)没有特别的限制,可依据需求选择适当的表面活性剂。举例来说,表面活性剂(C)可包括氟类表面活性剂、硅氧烷类表面活性剂、碱金属烷基硫酸盐类表面活性剂、烷基磺酸盐类表面活性剂、烷基芳基磺酸盐类表面活性剂、高烷基萘磺酸盐类表面活性剂、聚氧乙烯烷基醚类表面活性剂或其他合适的表面活性剂。表面活性剂(C)可单独使用一种,也可以组合多种使用。在本实施例中,表面活性剂(C)较佳为氟类表面活性剂。氟类表面活性剂可包括羟基、酯基、羧基、醚基或其组合,较佳为羟基、醚基或其组合。
基于树脂(A)的使用量为100重量份,表面活性剂(C)的使用量为1重量份至12重量份,较佳为3重量份至5重量份。
添加剂(D)
添加剂(D)包括氟类苯酚(D-1)、多羟基苯酚树脂(D-2)、含环氧基团的化合物(D-3)、聚醚树脂(D-4)、含磺酸根离子的热酸产生剂(D-5)或其组合。添加剂(D)可更包括三聚氰胺、聚酰亚胺或其他合适的添加剂。
氟类苯酚(D-1)没有特别的限制,可依据需求选择适当的氟类苯酚。举例来说,氟类苯酚(D-1)可包括3,4,5-三氟苯酚、五氟苯酚或其他合适的氟类苯酚。氟类苯酚(D-1)可单独使用一种,也可以组合多种使用。在本实施例中,氟类苯酚(D-1)的分子量为112至600,较佳为120至240。
在本实施例中,氟类苯酚(D-1)可包括由下述式(D1)表示的化合物:
式(D1)中,R9表示氟或碳数小于4的氟烷基,较佳为氟基;a为大于0的整数,较佳为1~2的整数;b为大于0的整数,较佳为1~2的整数;a与b的总和为大于或等于2且小于或等于6。
多羟基苯酚树脂(D-2)没有特别的限制,可依据需求选择适当的多羟基苯酚树脂。举例来说,多羟基苯酚树脂(D-2)可为一种多羟基苯酚树脂,也可为多种多羟基苯酚树脂的组合。多羟基苯酚树脂(D-2)可包括由多羟基苯酚、烷基苯酚或多羟基烷基苯酚构成的结构单元。在本实施例中,多羟基苯酚树脂(D-2)的重量平均分子量为12500至30000,较佳为14000至28000。
在本实施例中,多羟基苯酚树脂(D-2)可包括由下述式(D2)表示的结构单元:
式(D2)中,R2至R4各自表示氢或碳数为1~4的烷基,较佳为甲基;*表示键结位置。
在本实施例中,多羟基苯酚树脂(D-2)可包括由下述式(D3)表示的结构单元及由下述式(D4)表示的结构单元:
式(D3)及式(D4)中,*表示键结位置。
由式(D3)表示的结构单元与由式(D4)表示的结构单元的比例为70:30至90:10,较佳为75:25至85:15。
含环氧基团的化合物(D-3)没有特别的限制,可依据需求选择适当的含环氧基团的化合物。举例来说,含环氧基团的化合物(D-3)可包括环氧环己烷、环氧丙烷或其他合适的含环氧基团的化合物。含环氧基团的化合物(D-3)可单独使用一种,也可以组合多种使用。在本实施例中,含环氧基团的化合物(D-3)可包括环氧基团,且更包括长碳链、醚基或其组合,例如三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚或1,4-丁二醇二缩水甘油醚;较佳为包括环氧基团及醚基。
聚醚树脂(D-4)没有特别的限制,可依据需求选择适当的聚醚树脂。举例来说,聚醚树脂(D-4)可为一种聚醚树脂,也可为多种聚醚树脂的组合。聚醚树脂(D-4)可包括包含羟基、醚基或氟基的结构单元。在本实施例中,聚醚树脂(D-4)的重量平均分子量为2000至10000,较佳为3000至7000。
在本实施例中,聚醚树脂(D-4)可包括由下述式(D5)表示的结构单元:
式(D5)中,R5及R6各自表示或氢,且R5及R6中的至少一者为R7及R8各自表示羟基、醚基、烷基、氟基或其组合,较佳为醚基、氟基或其组合;*表示键结位置。
含磺酸根离子的热酸产生剂(D-5)没有特别的限制,可依据需求选择适当的含磺酸根离子的热酸产生剂。举例来说,含磺酸根离子的热酸产生剂(D-5)可包括三苯基硫三氟甲烷磺酸盐、樟脑磺酸或其他合适的含磺酸根离子的热酸产生剂。含磺酸根离子的热酸产生剂(D-5)可单独使用一种,也可以组合多种使用。在本实施例中,含磺酸根离子的热酸产生剂(D-5)可包括氟,例如三苯基硫三氟甲烷磺酸盐、全氟丁基磺酸盐或三氟甲烷磺酸盐;较佳为三氟甲烷磺酸盐。
基于树脂(A)的使用量为100重量份,添加剂(D)的使用量包括以下添加剂使用量所组成的群组中的至少一者:氟类苯酚(D-1)的使用量为22重量份至40重量份,较佳为24重量份至36重量份;多羟基苯酚树脂(D-2)的使用量为1重量份至27重量份,较佳为1重量份至24重量份;含环氧基团的化合物(D-3)的使用量为5重量份至27重量份,较佳为8重量份至24重量份;聚醚树脂(D-4)的使用量为2重量份至27重量份,较佳为4重量份至24重量份;含磺酸根离子的热酸产生剂(D-5)的使用量为5重量份至60重量份,较佳为9重量份至45重量份。
基于树脂(A)的使用量为100重量份,添加剂(D)的使用量为1重量份至60重量份,较佳为1重量份至45重量份。
当树脂组合物中包括添加剂(D)时,树脂组合物所形成的硬化膜可具有良好的涂布均匀性、耐化学性及疏水性。
溶剂(E)
溶剂(E)没有特别的限制,可依据需求选择适当的溶剂。举例来说,溶剂(E)可包括丙二醇甲醚醋酸酯(propylene glycol monomethyl ether acetate,PMA)、丙二醇甲醚(propylene glycol monomethyl ether,PM)、异丙醇、甲醇、丙酮、乙酸正丁酯、丁酮、乙酸乙酯、二丙酮醇、环戊酮、乳酸乙酯或其他合适的溶剂。溶剂(E)可单独使用一种,也可以组合多种使用。在本实施例中,溶剂(E)较佳为丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇甲醚或其组合。
基于树脂(A)的使用量为100重量份,溶剂(E)的使用量为3100重量份至5100重量份,较佳为3480重量份至4600重量份。
当树脂组合物包括溶剂(E)时,可使树脂组合物具有适当的粘度,从而具有良好的涂布均匀性,以形成具有良好的表面平坦性的硬化膜。
<树脂组合物的制备方法>
树脂组合物的制备方法没有特别的限制。举例而言,将树脂(A)、交联剂(B)、表面活性剂(C)以及溶剂(E)放置于搅拌器中搅拌,使其均匀混合成溶液状态,必要时亦可依需求加入添加剂(D)及/或其他添加物,将其混合均匀后,便可获得液态的树脂组合物。
<硬化膜的制造方法>
本发明的一例示性实施例提供一种由上述树脂组合物硬化而成的硬化膜。
硬化膜可藉由将上述树脂组合物涂布在基板上以形成涂膜,且将涂膜进行烘烤来形成。举例来说,将树脂组合物涂布在基板上以形成涂膜后,以250℃的温度进行烘烤步骤2分钟,以在基板上形成厚度为的硬化膜。
基板可为玻璃基板、塑料衬底材料(例如聚醚砜(PES)板、聚碳酸酯(PC)板或聚酰亚胺(PI)膜)或其他可透光的基板,其类型没有特别的限制。
涂布方法没有特别的限制,但可使用喷涂法、滚涂法、旋涂法或类似方法,且一般而言,广泛使用旋涂法。此外,形成涂覆膜,且随后在一些情况下,可在减压下部分移除残余溶剂。
在下文中,将参照实例来详细描述本发明。提供以下实例用于描述本发明,且本发明的范畴包含权利要求书中所述的范畴及其取代物及修改,且不限于实例的范畴。
树脂组合物及硬化膜的实施例
以下说明树脂组合物及硬化膜的实施例A1至实施例A2、实施例B1至实施例B7、实施例C1至实施例C2、实施例D1至实施例D5、实施例E1至实施例E4、比较例A1、比较例B1、比较例C1至比较例C3以及比较例E1:
实施例A1
a.树脂组合物
将100重量份的树脂A-1、66.80重量份的形成式(B1)表示的结构单元的单体、4.15重量份的烷氟基醚类表面活性剂以及31.12重量份的2-(三氟甲基)苯酚加入3947重量份的丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)中,并且以搅拌器搅拌均匀后,即可制得实施例A1的树脂组合物。
b.硬化膜
以旋涂法(旋转涂布机型号MK8,由东京威力科创股份有限公司(Tokyo ElectronLimited,TEL)制造,转速约为1200~2000rpm)将实施例所制得的树脂组合物涂布于基板上。接着,以250℃的温度进行烘烤2分钟,即可获得具有的图案厚度的硬化膜。将所制得的硬化膜以下列各评价方式进行评价,其结果如表2所示。
实施例A2、实施例B1至实施例B7、实施例C1至实施例C2、实施例D1至实施例D5、实施例E1至实施例E4、比较例A1、比较例B1、比较例C1至比较例C3以及比较例E1
实施例A2、实施例B1至实施例B7、实施例C1至实施例C2、实施例D1至实施例D5、实施例E1至实施例E4、比较例A1、比较例B1、比较例C1至比较例C3以及比较例E1的树脂组合物是以与实施例A1相同的步骤来制备,并且其不同处在于:改变树脂组合物的成分种类及其使用量(如表2~6所示),其中表2~6中标号所对应的成分/化合物如表1所示。将所制得的树脂组合物制成硬化膜以下列各评价方式进行评价,其结果如表2~6所示。
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
[表5]
[表6]
<评价方式>
a.平坦性
将所制备的硬化膜藉由椭圆偏光仪(Ellipsometer)(型号M-2000,J.A.沃兰姆有限公司(J.A.Woollam Co.Inc.)制造)检测出柯西参数,然后将所测得的参数带入光学膜厚仪(Optical film thickness)(型号DNS VM-1210,网屏半导体解决方案股份有限公司(SCREEN semiconductor solutions Co.,Ltd.)制造)中,检测膜面69个不同处的膜厚,以取得平均膜厚并得知均匀度,以评价平坦性。当平均膜厚愈小且均匀度佳时,显示硬化膜具有良好的平坦性。
b.膜厚损失
将所制备的硬化膜浸泡至丙二醇甲醚与丙二醇甲醚醋酸酯的重量比(PM:PMA)为7:3的混合溶剂(简称为溶剂OK73)中10分钟,检测浸泡后的膜厚。将浸泡后测得的膜厚与浸泡前的膜厚相减,以得到第一膜厚损失值。
接着,将其进一步浸泡至H2O、H2O2与NH4OH的重量比(H2O:H2O2:NH4OH)为5:1:1的混合溶剂(简称为溶剂SC1)中10分钟,然后以120℃烘烤1分钟后,检测烘烤后的膜厚。将烘烤后测得的膜厚与浸泡前的膜厚相减,以得到膜厚损失。当膜厚损失愈小时,显示硬化膜具有良好的耐化学性。
c.耐化前接触角
在所制备的硬化膜表面滴上10μL的去离子水。接着,藉由接触角测量仪(型号DropMaster500,日本共和界面科学株式会社(Kyowa Interface Science Co.,Ltd.)制造)检测去离子水与硬化膜表面的接触角角度,以得到耐化前接触角。
d.耐化后接触角
将所制备的硬化膜依序浸泡至溶剂OK73中10分钟以及溶剂SC1中10分钟,然后以120℃烘烤1分钟后,得到经耐化后的膜。在所制备的经耐化后的膜的表面滴上10μL的去离子水。接着,藉由接触角测量仪(型号DropMaster500,日本共和界面科学株式会社制造)检测去离子水与经耐化后的膜的表面的接触角角度,以得到耐化后接触角。
e.接触角差值
将测得的耐化后接触角减去耐化前接触角所得到的差值,即为接触角差值。当接触角差值愈小时,显示硬化膜具有良好的疏水性。
<评价结果>
在表2至表6中,平坦性(膜厚)小于膜厚损失小于且接触角差值小于或等于3度的硬化膜列为实施例。反之,测得的平坦性(膜厚)、膜厚损失及接触角差值不在前述条件内的硬化膜列为比较例。值得注意的是,列为比较例的树脂组合物及其形成的硬化膜所测得测得的平坦性(膜厚)、膜厚损失及接触角差值在发明所属技术领域中可接受的使用范围内。
由表2至表6可知,树脂组合物包括特定种类的添加剂(D)的实施例所形成的硬化膜具有良好的涂布均匀性、耐化学性及疏水性,而可适用于半导体装置、显示装置或光学组件的工艺中。
由表2可知,相较于树脂组合物中的添加剂(D)不包括氟类苯酚(D-1)所制备的硬化膜(实施例A2),添加剂(D)包括氟类苯酚(D-1)所制备的硬化膜(实施例A1)具有较佳的涂布均匀性及耐化学性。
相较于树脂组合物中的添加剂(D)包括使用量小于22重量份的氟类苯酚(D-1)所制备的硬化膜(比较例A1),添加剂(D)包括使用量为22重量份至40重量份的氟类苯酚(D-1)所制备的硬化膜(实施例A1)具有较佳的涂布均匀性、耐化学性及疏水性。
由表3可知,相较于树脂组合物中的添加剂(D)不包括多羟基苯酚树脂(D-2)所制备的硬化膜(实施例B1),添加剂(D)包括多羟基苯酚树脂(D-2)所制备的硬化膜(实施例B2至实施例B7、比较例B1)具有较佳的涂布均匀性以及良好的耐化学性。
相较于树脂组合物中的添加剂(D)包括使用量小于1重量份的多羟基苯酚树脂(D-2)所制备的硬化膜(比较例B1),添加剂(D)包括使用量为1重量份至27重量份的多羟基苯酚树脂(D-2)所制备的硬化膜(实施例B2至实施例B7)具有较佳的耐化学性及疏水性,且同时具有良好的涂布均匀性。
由表4可知,相较于树脂组合物中的添加剂(D)不包括含环氧基团的化合物(D-3)所制备的硬化膜(实施例C1),添加剂(D)包括含环氧基团的化合物(D-3)所制备的硬化膜(实施例C2、比较例C1至比较例C3)具有较佳的耐化学性以及良好的涂布均匀性。
相较于树脂组合物中的添加剂(D)包括使用量小于5重量份或大于27重量份的含环氧基团的化合物(D-3)所制备的硬化膜(比较例C1至比较例C3),添加剂(D)包括使用量为5重量份至27重量份的含环氧基团的化合物(D-3)所制备的硬化膜(实施例C2)具有较佳的疏水性,且同时具有良好的涂布均匀性及耐化学性。
由表5可知,相较于树脂组合物中的添加剂(D)不包括聚醚树脂(D-4)所制备的硬化膜(实施例D1),添加剂(D)包括聚醚树脂(D-4)所制备的硬化膜(实施例D2至实施例D5)具有较佳的涂布均匀性及疏水性,且同时具有良好的耐化学性。
相较于树脂组合物中的添加剂(D)包括使用量小于2重量份或大于27重量份的聚醚树脂(D-4)所制备的硬化膜(实施例D1),添加剂(D)包括使用量为2重量份至27重量份的聚醚树脂(D-4)所制备的硬化膜(实施例D2至实施例D5)具有较佳的涂布均匀性及疏水性,且同时具有良好的耐化学性。
由表6可知,相较于树脂组合物中的添加剂(D)不包括含磺酸根离子的热酸产生剂(D-5)所制备的硬化膜(实施例E1),添加剂(D)包括含磺酸根离子的热酸产生剂(D-5)所制备的硬化膜(实施例E2至实施例E4、比较例E1)具有较佳的耐化学性,且同时具有良好的涂布均匀性及疏水性。
相较于树脂组合物中的添加剂(D)包括使用量小于5重量份或大于60重量份的含磺酸根离子的热酸产生剂(D-5)所制备的硬化膜(比较例E1),添加剂(D)包括使用量为5重量份至60重量份的含磺酸根离子的热酸产生剂(D-5)所制备的硬化膜(实施例E2至实施例E4)具有较佳的耐化学性及疏水性,且同时具有良好的涂布均匀性。
综上所述,本发明的树脂组合物包括特定种类的树脂(A)。藉此,可使树脂组合物所形成的硬化膜具有良好的涂布均匀性、耐化学性及疏水性,而适用于半导体装置、显示装置或光学组件的工艺中。此外,本发明的树脂组合物进一步包括添加剂(D),且添加剂(D)包括氟类苯酚(D-1)、多羟基苯酚树脂(D-2)、含环氧基团的化合物(D-3)、聚醚树脂(D-4)、含磺酸根离子的热酸产生剂(D-5)或其组合。藉此,可使树脂组合物所形成的硬化膜具有较佳的涂布均匀性、耐化学性及/或疏水性,而适用于半导体装置、显示装置或光学组件的工艺中。
虽然本发明已以实施例公开如上,然其并非用以限定本发明,任何所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的更动与润饰,故本发明的保护范围当视随附的权利要求书所界定者为准。

Claims (24)

1.一種树脂组合物,包括:
树脂(A),其中所述树脂(A)包括苯酚树脂(A-1)以及含羟基的聚苯乙烯树脂(A-2)中的至少一者;
交联剂(B);
表面活性剂(C);
添加剂(D),其中所述添加剂(D)包括氟类苯酚(D-1)、多羟基苯酚树脂(D-2)、含环氧基团的化合物(D-3)、聚醚树脂(D-4)、含磺酸根离子的热酸产生剂(D-5)或其组合;以及
溶剂(E)。
2.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中所述树脂(A)的重量平均分子量为400至30000。
3.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中所述苯酚树脂(A-1)包括由下述式(A1)表示的结构单元:
式(A1)中,R1表示氢或碳数为1~4的烷基,m表示1~3的整数,*表示键结位置;
所述苯酚树脂(A-1)的重量平均分子量为360至39200。
4.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中所述含羟基的聚苯乙烯树脂(A-2)包括由下述式(A2)表示的结构单元:
其中*表示键结位置;
所述含羟基的聚苯乙烯树脂(A-2)的重量平均分子量为12400至19300。
5.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中所述交联剂(B)包括酚醛环氧树脂类交联剂、聚甲基丙烯酸甲酯类交联剂、马来酸酐类交联剂或其组合。
6.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中所述表面活性剂(C)包括氟类表面活性剂,所述氟类表面活性剂包括羟基、酯基、羧基、醚基或其组合。
7.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中所述氟类苯酚(D-1)包括由下述式(D1)表示的化合物:
式(D1)中,R9表示氟或碳数小于4的氟烷基,a为大于0的整数,b为大于0的整数,且a与b的总和为大于或等于2且小于或等于6;
所述氟类苯酚(D-1)的分子量为112至600。
8.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中所述多羟基苯酚树脂(D-2)包括由下述式(D2)表示的结构单元:
式(D2)中,R2至R4各自表示氢或碳数为1~4的烷基,*表示键结位置;
所述多羟基苯酚树脂(D-2)的重量平均分子量为12500至30000。
9.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中所述多羟基苯酚树脂(D-2)包括由下述式(D3)表示的结构单元及由下述式(D4)表示的结构单元:
式(D3)及式(D4)中,*表示键结位置;其中由式(D3)表示的结构单元与由式(D4)表示的结构单元的比例为70:30至90:10。
10.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中所述含环氧基团的化合物(D-3)包括环氧基团,且更包括长碳链、醚基或其组合。
11.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中所述聚醚树脂(D-4)包括由下述式(D5)表示的结构单元:
式(D5)中,R5及R6各自表示或氢,且R5及R6中的至少一者为R7及R8各自表示羟基、醚基、烷基、氟基或其组合,*表示键结位置;
所述聚醚树脂(D-4)的重量平均分子量为2000至10000。
12.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中所述含磺酸根离子的热酸产生剂(D-5)包括氟。
13.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中所述溶剂(E)包括丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇甲醚、异丙醇、甲醇、丙酮、乙酸正丁酯、丁酮、乙酸乙酯、二丙酮醇或其组合。
14.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中基于所述树脂(A)的使用量为100重量份,所述交联剂(B)的使用量为60重量份至74重量份,所述表面活性剂(C)的使用量为1重量份至12重量份,所述添加剂(D)的使用量为1重量份至60重量份,所述溶剂(E)的使用量为3100重量份至5100重量份。
15.根据权利要求1所述的树脂组合物,其中基于所述树脂(A)的使用量为100重量份,所述添加剂(D)的使用量包括以下添加剂使用量所组成的群组中的至少一者:所述氟类苯酚(D-1)的使用量为22重量份至40重量份,所述多羟基苯酚树脂(D-2)的使用量为1重量份至27重量份,所述含环氧基团的化合物(D-3)的使用量为5重量份至27重量份,所述聚醚树脂(D-4)的使用量为2重量份至27重量份,所述含磺酸根离子的热酸产生剂(D-5)的使用量为5重量份至60重量份。
16.一種树脂组合物,包括:
树脂(A),其中所述树脂(A)包括苯酚树脂(A-1)以及含羟基的聚苯乙烯树脂(A-2)中的至少一者;
交联剂(B);
表面活性剂(C);以及
溶剂(E)。
17.根据权利要求16所述的树脂组合物,其中所述树脂(A)的重量平均分子量为400至30000。
18.根据权利要求16所述的树脂组合物,其中所述苯酚树脂(A-1)包括由下述式(A1)表示的结构单元:
式(A1)中,R1表示氢或碳数为1~4的烷基,m表示1~3的整数,*表示键结位置;
所述苯酚树脂(A-1)的重量平均分子量为360至39200。
19.根据权利要求16所述的树脂组合物,其中所述含羟基的聚苯乙烯树脂(A-2)包括由下述式(A2)表示的结构单元:
其中*表示键结位置;
所述含羟基的聚苯乙烯树脂(A-2)的重量平均分子量为12400至19300。
20.根据权利要求16所述的树脂组合物,其中所述交联剂(B)包括酚醛环氧树脂类交联剂、聚甲基丙烯酸甲酯类交联剂、马来酸酐类交联剂或其组合。
21.根据权利要求16所述的树脂组合物,其中所述表面活性剂(C)包括氟类表面活性剂,所述氟类表面活性剂包括羟基、酯基、羧基、醚基或其组合。
22.根据权利要求16所述的树脂组合物,其中所述溶剂(E)包括丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇甲醚、异丙醇、甲醇、丙酮、乙酸正丁酯、丁酮、乙酸乙酯、二丙酮醇或其组合。
23.根据权利要求16所述的树脂组合物,其中基于所述树脂(A)的使用量为100重量份,所述交联剂(B)的使用量为60重量份至74重量份,所述表面活性剂(C)的使用量为1重量份至12重量份,所述溶剂(E)的使用量为3100重量份至5100重量份。
24.一种硬化膜,其为由权利要求1至权利要求23中任一项所述的树脂组合物硬化而成。
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