KR100716934B1 - Acrylate resin for photoresist - Google Patents
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Abstract
본 발명은 포토레지스트용 아크릴레이트 수지에 관한 것으로, 특히 a) 불포화 카르본산 20 내지 50 중량%; b) 방향족 단량체 20 내지 40 중량%; c) 에톡시화 패티알콜의 메타 아크릴릭에스테르, 이소트리데실 메타아크릴레이트, 스테릴 메타아크릴레이트, 이소데실 메타아크릴레이트, 에틸헥실 메타아크릴레이트, 에틸트리글리콜 메타아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜 메타아크릴레이트, 및 부틸 다이글리콜 메타아크릴레이트로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 저유리전이온도 부여 능력이 있는 단량체 3 내지 15 중량%; 및 d) 아크릴 단량체 10 내지 30 중량%를 중합하여 제조되며, 유리전이온도가 150 ℃ 이하인 동시에 중량평균 분자량이 10,000 내지 40,000인 것을 특징으로 하는 포토레지스트용 아크릴레이트 수지에 관한 것이다.The present invention relates to an acrylate resin for photoresist, in particular a) 20 to 50% by weight of unsaturated carboxylic acid; b) 20 to 40% by weight aromatic monomer; c) methacrylic ester, isotridecyl methacrylate, steryl methacrylate, isodecyl methacrylate, ethylhexyl methacrylate, ethyltriglycol methacrylate, methoxypolyethylene glycol methacrylate 3 to 15 wt% of a monomer having a low glass transition temperature imparting ability selected from the group consisting of butyl diglycol methacrylate; And d) is prepared by polymerizing 10 to 30% by weight of the acrylic monomer, the glass transition temperature is 150 ℃ or less and a weight average molecular weight of 10,000 to 40,000, the acrylate resin for a photoresist, characterized in that.
본 발명의 아크릴레이트 수지는 유리전이온도가 150 ℃ 이하의 저유리전이온도점을 가져 감광성 수지 조성물의 용매에 용해속도가 빠르며, 감광성 수지 조성물의 드라이필름 형태로의 사용을 가능하게 하며, 우수한 패턴형성능과 유연성 증가로 기판에 대한 접착력이 현저히 향상시킨다.The acrylate resin of the present invention has a low glass transition temperature point of less than 150 ℃ glass transition temperature is fast dissolving rate in the solvent of the photosensitive resin composition, enabling the use of the photosensitive resin composition in the form of a dry film, excellent pattern Increased formability and flexibility significantly improve adhesion to the substrate.
아크릴레이트, 감광성 수지, 드라이필름, 저유리전이점 아크릴레이트 Acrylate, photosensitive resin, dry film, low glass transition point acrylate
Description
본 발명은 유리전이온도가 150 ℃ 이하의 저유리전이온도점을 가져 감광성 수지 조성물의 용매에 용해속도가 빠르며, 감광성 수지 조성물의 드라이필름 형태로의 사용을 가능하게 하며, 우수한 패턴형성능과 유연성 증가로 플라스틱 기판에 대한 접착력이 현저히 향상시킬 수 있는 포토레지스트용 아크릴레이트 수지에 관한 것이다. The present invention has a low glass transition temperature point of less than 150 ℃ glass transition temperature is fast dissolving rate in the solvent of the photosensitive resin composition, enabling the use of the photosensitive resin composition in the form of a dry film, excellent pattern formation ability and increased flexibility The present invention relates to an acrylate resin for photoresist that can significantly improve adhesion to a plastic substrate.
일반적으로 반도체 디스플레이의 패턴형성에 사용되는 감광성 수지는 고분자 수지, 감광성 화합물 및 용매를 포함한다. 또한 근래 감광성 수지를 드라이필름 레지스트로 제조하여 패턴형성에 사용하기도 한다.Generally, the photosensitive resin used for pattern formation of a semiconductor display contains a polymer resin, a photosensitive compound, and a solvent. In recent years, photosensitive resins have also been used as dry film resists to form patterns.
그러나 종래 감광성 수지 조성물은 일반적으로 유리전이점이 높은 아크릴레이트계 고분자수지를 사용하기 때문에 건조된 막이 잘 부스러지는 단점이 있으며, 기판에 대한 접착력이 떨어지는 문제점이 있다. 이러한 특성은 장기적으로 필요성이 대두되는 있는 플라스틱 기판에서 내구성 저하의 문제로 나타날 수 있다. 이에 따라 유리전이점이 낮으며, 기판에 대한 접착력이 뛰어나며, 특히 플라스틱 기판에 대한 접착력이 뛰어난 감광성 수지 조성물과 이에 사용되는 최적의 고분자수지에 대한 연구가 절실히 요청되고 있다.However, the conventional photosensitive resin composition generally has a disadvantage in that the dried film is brittle because it uses an acrylate-based polymer resin having a high glass transition point, and has a problem in that adhesion to the substrate is poor. This property can be seen as a problem of deterioration in plastic substrates that have a long-term need. Accordingly, there is an urgent need for research on a photosensitive resin composition having a low glass transition point, excellent adhesion to a substrate, and particularly excellent adhesion to a plastic substrate, and an optimal polymer resin used therein.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 감광성 수지 조성물에 포함되어 드라이필름으로의 사용이 가능하게 하며, 현상공정 후의 회로선폭 균일도(CD uniformity)가 우수하고, 해상도, 현상 콘트라스트가 탁월하며, 유연성 증가로 플라스틱 기판에 대한 접착력을 크게 향상시킬 수 있는 아크릴레이트 수지 및 상기 수지를 포함하는 감광성 수지를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention is included in the photosensitive resin composition to enable use as a dry film, excellent circuit line uniformity after development process (CD uniformity), and excellent resolution, development contrast In addition, an object of the present invention is to provide an acrylate resin and a photosensitive resin including the resin which can greatly improve the adhesion to the plastic substrate by increasing the flexibility.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 In order to achieve the above object, the present invention
a) 불포화 카르본산 20 내지 50 중량%;a) 20-50% by weight of unsaturated carboxylic acid;
b) 방향족 단량체 20 내지 40 중량%; b) 20 to 40% by weight aromatic monomer;
c) 에톡시화 패티알콜의 메타 아크릴릭에스테르, 이소트리데실 메타아크릴레이트, 스테릴 메타아크릴레이트, 이소데실 메타아크릴레이트, 에틸헥실 메타아크릴레이트, 에틸트리글리콜 메타아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜 메타아크릴레이트, 및 부틸 다이글리콜 메타아크릴레이트로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 저유리전이온도 부여 능력이 있는 단량체 3 내지 15 중량%; 및 c) methacrylic ester of ethoxylated patty alcohol, isotridecyl methacrylate, stearyl methacrylate, isodecyl methacrylate, ethylhexyl methacrylate, ethyltriglycol methacrylate, methoxypolyethylene glycol methacrylate 3 to 15 wt% of a monomer having a low glass transition temperature imparting ability selected from the group consisting of butyl diglycol methacrylate; And
d) 아크릴 단량체 10 내지 30 중량%d) 10-30 wt% of acrylic monomer
를 중합하여 제조되며, 유리전이온도가 150 ℃ 이하인 동시에 중량평균 분자량이 10,000 내지 40,000인 것을 특징으로 하는 포토레지스트용 아크릴레이트 수지를 제공한다.It is prepared by polymerization, and provides a acrylate resin for photoresist, characterized in that the glass transition temperature is 150 ℃ or less and the weight average molecular weight is 10,000 to 40,000.
또한 본 발명은 In addition, the present invention
상기 아크릴레이트 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 감광성 수지 조성물을 제공한다.It provides the photosensitive resin composition characterized by including the said acrylate resin.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명자들은 저유리전이점을 가지는 아크릴레이트계 수지를 감광성 수지 조성물에 고분자 수지로 사용할 경우 드라이필름의 형태로 사용이 가능하며, 기존 의 감광성 수지 조성물에 비해 건조된 막이 유연하여 특히 플라스틱 기판에 대한 접착력이 우수하여 대화면 기판에 적용 가능함을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.When the acrylate resin having a low glass transition point is used as a polymer resin in the photosensitive resin composition, the present inventors can use it in the form of a dry film, and the dried film is softer than the conventional photosensitive resin composition, and thus, particularly for a plastic substrate. It was confirmed that the excellent adhesive force can be applied to a large screen substrate and completed the present invention.
본 발명의 아크릴레이트 고분자 수지는 불포화 카르본산, 방향족 단량체, 저유리전이온도 부여 능력이 있는 단량체, 및 아크릴 단량체를 중합하여 제조될 수 있다.The acrylate polymer resin of the present invention may be prepared by polymerizing an unsaturated carboxylic acid, an aromatic monomer, a monomer having a low glass transition temperature imparting ability, and an acrylic monomer.
상기 불포화 카르본산은 알칼리 가용성을 위해 사용하는 것으로, 구체적으로 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 비닐초산, 또는 이들의 산 무수물 형태 등을 사용할 수 있다.The unsaturated carboxylic acid is used for alkali solubility, and specifically, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, vinyl acetic acid, or an acid anhydride thereof may be used.
상기 불포화 카르본산은 본 발명의 고분자 수지에 20 내지 50 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 20 중량% 미만일 경우에는 현상공정시 현상시간이 길어지게 된다는 문제점이 있으며, 50 중량%를 초과할 경우에는 중합시 겔화가 되기 쉬우며, 중합도 조절이 어려워지고 감광성 수지 조성물의 보존 안정성이 악화된다는 문제점이 있다.The unsaturated carboxylic acid is preferably included in the polymer resin of the present invention in 20 to 50% by weight, when the content is less than 20% by weight, there is a problem that the development time during the development process is long, exceeding 50% by weight If it is, it is easy to gelate at the time of polymerization, there is a problem that the degree of polymerization is difficult to control and the storage stability of the photosensitive resin composition is deteriorated.
상기 방향족 단량체는 최종 감광성 수지 조성물의 내화학성과 내열성을 향상시키는 작용을 한다.The aromatic monomer serves to improve the chemical resistance and heat resistance of the final photosensitive resin composition.
상기 방향족 단량체는 스티렌, 벤질메타크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 페닐아크릴레이트, 페닐메타크릴레이트, 2-니트로페닐아크릴레이트, 4-니트로페닐아크릴레이트, 2-니트로페닐메타크릴레이트, 4-니트로페닐메타크릴레이트, 2-니트로벤질메타크릴레이트, 4-니트로벤질메타크릴레이트, 2-클로로페닐아크릴레이트, 4-클 로로페닐아크릴레이트, 2-클로로페닐메타크릴레이트, 또는 4-클로로페닐메타크릴레이트 등을 사용할 수 있다.The aromatic monomers are styrene, benzyl methacrylate, benzyl acrylate, phenyl acrylate, phenyl methacrylate, 2-nitrophenyl acrylate, 4-nitrophenyl acrylate, 2-nitrophenyl methacrylate, 4-nitrophenyl Methacrylate, 2-nitrobenzyl methacrylate, 4-nitrobenzyl methacrylate, 2-chlorophenyl acrylate, 4-chlorophenyl acrylate, 2-chlorophenyl methacrylate, or 4-chlorophenyl methacrylate Rate and the like can be used.
상기 방향족 단량체는 본 발명의 아크릴레이트 고분자 수지에 15 내지 45 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 20 내지 40 중량%로 포함되는 것이다. 그 함량이 15 중량% 미만일 경우에는 현상공정시 기판과의 밀착성이 떨어져 패턴의 뜯김 현상이 심해지고 형성된 패턴의 직진성이 악화되어 안정적인 패턴 구현이 어렵다는 문제점이 있으며, 45 중량%를 초과할 경우에는 드라이필름 형성시 필름의 유연성이 저하되고 플라스틱 기판에 대한 내구성이 악화된다는 문제점이 있다.The aromatic monomer is preferably included in the acrylate polymer resin of the present invention 15 to 45% by weight, more preferably 20 to 40% by weight. If the content is less than 15% by weight, there is a problem in that the pattern is poorly adhered to the substrate during the development process and the pattern tearing is severe and the straightness of the formed pattern is deteriorated, so that it is difficult to implement a stable pattern. When forming the film, there is a problem that the flexibility of the film is lowered and the durability to the plastic substrate is deteriorated.
상기 저유리전이온도 부여 능력이 있는 단량체는 본 발명의 아크릴레이트 고분자 수지의 유리전이점을 저하시켜 고분자의 유연성을 증대시키고, 플라스틱에 대한 내구성을 향상시키는 작용을 한다.The monomer having a low glass transition temperature imparting ability lowers the glass transition point of the acrylate polymer resin of the present invention, thereby increasing the flexibility of the polymer and improving durability of the plastic.
상기 저유리전이온도 부여 능력이 있는 단량체는 에톡시화 패티알콜의 메타 아크릴릭에스테르, 이소트리데실 메타아크릴레이트, 스테릴 메타아크릴레이트, 이소데실 메타아크릴레이트, 에틸헥실 메타아크릴레이트, 에틸트리글리콜 메타아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜 메타아크릴레이트, 또는 부틸 다이글리콜 메타아크릴레이트 등을 사용할 수 있다.The monomer having low glass transition temperature imparting ability is methacrylic ester of ethoxylated patty alcohol, isotridecyl methacrylate, steryl methacrylate, isodecyl methacrylate, ethylhexyl methacrylate, ethyltriglycol methacrylate Ethylene, methoxy polyethylene glycol methacrylate, butyl diglycol methacrylate, etc. can be used.
상기 저유리전이온도 부여 능력이 있는 단량체는 본 발명의 아크릴레이트 고분자 수지에 3 내지 15 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 5 내지 10 중량%로 포함되는 것이다. 그 함량이 3 중량% 미만일 경우에는 저유리전 이점 아크릴레이트 고분자 수지의 유리전이점이 높아져 쉽게 부서지거나, 형성된 감광성 수지 조성물의 유연성이 악화된다는 문제점이 있으며, 15 중량%를 초과할 경우에는 현상공정시 패턴의 뜯김 현상이 심해지며, 형성된 패턴의 직진성이 악화된다는 문제점이 있다.The monomer having a low glass transition temperature imparting ability is preferably included in the acrylate polymer resin of the present invention 3 to 15% by weight, more preferably 5 to 10% by weight. If the content is less than 3% by weight, there is a problem that the glass transition point of the low glass transition advantage acrylate polymer resin is easily broken, or the flexibility of the formed photosensitive resin composition is deteriorated. The tearing of the pattern is aggravated, and there is a problem that the straightness of the formed pattern is deteriorated.
상기 아크릴 단량체는 저유리전이점 아크릴레이트 고분자 수지의 극성을 조절하는 작용을 하며, 구체적으로 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시옥틸(메타)아크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 또는 n-부틸아크릴레이트 등을 사용할 수 있다.The acrylic monomer acts to control the polarity of the low glass transition point acrylate polymer resin, specifically 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxyoctyl (meth) acrylate, methyl (meth) acrylic Elate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl acrylate, etc. can be used.
상기 아크릴 단량체는 저유리전이점 아크릴레이트 고분자 수지에 10 내지 30 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 10 중량% 미만이거나 30 중량%를 초과할 경우에는 저유리전이점 아크릴레이트 고분자 수지의 내열성, 분산성, 및 현상액과의 친수성이 저하된다는 문제점이 있다.The acrylic monomer is preferably included in the low glass transition point acrylate polymer resin 10 to 30% by weight, when the content is less than 10% by weight or more than 30% by weight of the low glass transition point acrylate polymer resin There exists a problem that heat resistance, dispersibility, and hydrophilicity with a developing solution fall.
상기와 같은 불포화 카르본산, 방향족 단량체, 저유리전이온도 부여 능력이 있는 단량체, 및 아크릴 단량체는 겔화를 방지할 수 있는 적절한 극성을 갖는 용매에서 중합하여 최종 저유리전이점 아크릴레이트 고분자 수지를 제조할 수 있다. 바람직하기로는 상기 용매는 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 에톡시프로피온산에틸, 부틸아세트산, 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 시클로헥사논, 3-메톡시프로피온산에틸, 또는 3-에톡시프로피온산메틸 등을 사용할 수 있으며, 특히 프로필렌글리콜모노에틸 에테르, 에톡시프로피온산에틸, 또는 부틸아세트산을 사용하는 것이 바람직하다.Such unsaturated carboxylic acid, aromatic monomer, monomer having low glass transition temperature imparting ability, and acrylic monomer may be polymerized in a solvent having a suitable polarity to prevent gelation to prepare a final low glass transition point acrylate polymer resin. Can be. Preferably, the solvent is propylene glycol monoethyl ether acetate, ethoxy propionate, butyl acetic acid, ethylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol methyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl Ethyl ether, cyclohexanone, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, and the like can be used, and in particular, propylene glycol monoethyl ether, ethoxypropionate, or butylacetic acid is preferably used.
상기 포토레지스트용 아크릴레이트 고분자 수지는 중량평균분자량이 10,000 내지 40,000인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 15,000 내지 35,000인 것이다. 상기 중량평균분자량이 10,000 미만일 경우에는 현상과정에서 현상마진이 없게 된다는 문제점이 있으며, 40,000을 초과할 경우에는 현상과정에서 현상시간이 느려지고, 잔막이 생긴다는 문제점이 있다.The acrylate polymer resin for photoresist preferably has a weight average molecular weight of 10,000 to 40,000, more preferably 15,000 to 35,000. If the weight average molecular weight is less than 10,000, there is a problem that there is no development margin during the development process, and if the weight average molecular weight exceeds 40,000, there is a problem that the development time is slowed and a residual film is generated during the development process.
본 발명의 아크릴레이트 고분자 수지는 유리전이온도가 150 ℃ 이하인 것이 바람직하다. 상기 유리전이온도가 150 ℃를 초과할 경우에는 최종 감광성 수지 조성물의 유연성을 부여에 효과적이지 못하다는 문제점이 있다.It is preferable that the acrylate polymer resin of this invention is 150 degrees C or less in glass transition temperature. When the glass transition temperature exceeds 150 ℃, there is a problem in that it is not effective to impart flexibility of the final photosensitive resin composition.
또한 본 발명은 상기 아크릴레이트 수지를 포함하는 감광성 수지 조성물을 포함하는 바, 본 발명의 감광성 수지 조성물은 고분자 수지, 감광성 화합물 및 용매를 포함하는 감광성 수지 조성물에 있어서, 상기 고분자 수지가 유리전이온도가 150 ℃ 이하인 상기 아크릴레이트 수지를 함유하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention includes a photosensitive resin composition comprising the acrylate resin, the photosensitive resin composition of the present invention is a photosensitive resin composition comprising a polymer resin, a photosensitive compound and a solvent, wherein the polymer resin has a glass transition temperature It is characterized by containing the said acrylate resin which is 150 degrees C or less.
바람직하기로는 상기 감광성 수지 조성물은 상기 유리전이온도가 150 ℃ 이하인 아크릴레이트 수지를 5 내지 50 중량% 포함하는 것이 좋다. 상기 아크릴레이트 수지의 함량이 5 중량% 미만이면 점도가 너무 낮아져서 드라이필름의 형성이 힘들어지고, 50 중량%를 초과하면 균일한 코팅이 어려워지는 문제점이 발생한다.Preferably, the photosensitive resin composition may include 5 to 50% by weight of an acrylate resin having a glass transition temperature of 150 ° C. or less. If the content of the acrylate resin is less than 5% by weight, the viscosity is too low to form a dry film, and if the content exceeds 50% by weight, a problem of uniform coating is difficult.
또한 본 발명의 감광성 수지 조성물은 감광성 화합물 및 유기용매를 포함하는 바, 상기 감광성 화합물 및 유기용매는 통상의 감광성 수지 조성물에 사용될 수 있는 감광성 화합물 및 유기용매가 사용될 수 있음은 물론이다. 바람직하기로는 상기 감광성 화합물은 폴리하이드록시 벤조페논과 1,2-나프토퀴논디아지드, 2-디아조-1-나프톨-5-술폰산 등의 디아지드계 화합물을 반응시켜 제조한 디아지드계 감광성 화합물인 것이 좋으며, 상기 디아지드계 화합물은 본 발명의 포토레지스트 조성물에 1 내지 20 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 감광성 화합물의 함량이 1 중량% 미만일 경우에는 감광속도가 너무 느려진다는 문제점이 있으며, 20 중량%를 초과할 경우에는 감광속도가 너무 빨라지면서 잔막률이 저하된다는 문제점이 있다. 또한 상기 유기용매는 본 발명의 감광성 수지 조성물에 잔량으로 포함되며, 용해성, 코팅성 등에 의해 선택되어질 수 있으며, 구체적으로 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 에톡시프로피온산에틸, 부틸아세트산, 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 시클로헥사논, 3-메톡시프로피온산에틸, 또는 3-에톡시프로피온산메틸 등을 사용할 수 있으며, 특히 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 에톡시프로피온산에틸, 또는 부틸아세트산을 사용하는 것이 바람직하다.In addition, the photosensitive resin composition of the present invention includes a photosensitive compound and an organic solvent, and the photosensitive compound and the organic solvent may be used as a photosensitive compound and an organic solvent that can be used in a conventional photosensitive resin composition. Preferably, the photosensitive compound is a diazide photosensitive compound prepared by reacting polyhydroxy benzophenone with diazide compounds such as 1,2-naphthoquinone diazide and 2-diazo-1-naphthol-5-sulfonic acid. It is preferable that the compound is used, and the diazide compound is preferably included in the photoresist composition of the present invention in an amount of 1 to 20% by weight. If the content of the photosensitive compound is less than 1% by weight, there is a problem that the photosensitivity is too slow. If it exceeds 20% by weight, there is a problem that the photoresist rate is too fast and the residual film rate is lowered. In addition, the organic solvent is contained in the remaining amount in the photosensitive resin composition of the present invention, may be selected by solubility, coating properties, and the like, specifically propylene glycol monoethyl ether acetate, ethoxy propionate, butyl acetic acid, ethylene glycol monomethyl ether Acetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol methyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, cyclohexanone, 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, and the like can be used. In particular, propylene glycol monoethyl ether acetate, ethyl ethoxypropionate, or butyl acetic acid is preferably used.
또한 상기와 같은 성분을 포함하는 본 발명의 감광성 수지 조성물은 필요에 따라 통상의 광중합 개시제, 착색제, 염료, 찰흔 방지제, 가소제, 접착 촉진제, 속도 증진제, 또는 계면활성제 등의 첨가제를 통상 첨가제로서 사용되는 함량에 따라 추가로 포함함으로써 개별공정의 특성에 따른 성능 향상을 도모할 수 있음은 물론이다.In addition, the photosensitive resin composition of the present invention containing the above components, if necessary, additives such as conventional photopolymerization initiators, colorants, dyes, anti-scratching agents, plasticizers, adhesion promoters, speed enhancers, or surfactants are usually used as additives. By additionally included according to the content, it is of course possible to improve the performance according to the characteristics of the individual process.
본 발명의 감광성 수지 조성물은 기존의 조성물에 비해 건조된 막이 유연하 여 플라스틱 기판에 대한 접착력이 우수하며, 대화면 기판에 적용 가능한 드라이 필름의 형태로 제조 가능하다.The photosensitive resin composition of the present invention is excellent in the adhesive strength to the plastic substrate because the dried film is flexible compared to the existing composition, it can be manufactured in the form of a dry film applicable to a large screen substrate.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples are provided to help understanding of the present invention, but the following examples are merely to illustrate the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.
실시예 1Example 1
(저유리전이점 아크릴레이트 고분자 수지 제조)(Manufacture of low glass transition point acrylate polymer resin)
메타크릴산 33 중량%, 벤질메타크릴레이트 40 중량%, 에틸트리글리콜 메타크릴레이트 11 중량%, 및 2-히드록시에틸메타크릴레이트 16 중량%를 용매인 프로필렌글리콜 모노에틸에테르 50 중량%에서 중합하여 중량평균분자량이 30,000이고, 유리전이점이 102 ℃인 저유리전이점 아크릴레이트 고분자 수지를 제조하였다.33% by weight of methacrylic acid, 40% by weight of benzyl methacrylate, 11% by weight of ethyltriglycol methacrylate, and 16% by weight of 2-hydroxyethyl methacrylate were polymerized in 50% by weight of propylene glycol monoethyl ether as a solvent. A low glass transition point acrylate polymer resin having a weight average molecular weight of 30,000 and a glass transition point of 102 ° C. was prepared.
실시예 2Example 2
(저유리전이점 아크릴레이트 고분자 수지 제조)(Manufacture of low glass transition point acrylate polymer resin)
메타크릴산 33 중량%, 벤질메타크릴레이트 40 중량%, 에틸트리글리콜 메타크릴레이트 11 중량%, 및 메틸메타크릴레이트 16 중량%를 용매인 프로필렌글리콜 모노에틸에티르 50 중량%에서 중합하여 중량평균분자량이 28,000이고, 유리전이점이 145 ℃인 저유리전이점 아크릴레이트 고분자 수지를 제조하였다.33 weight percent of methacrylic acid, 40 weight percent of benzyl methacrylate, 11 weight percent of ethyltriglycol methacrylate, and 16 weight percent of methyl methacrylate were polymerized in 50 weight percent of propylene glycol monoethyl ether as a solvent to obtain a weight average. A low glass transition point acrylate polymer resin having a molecular weight of 28,000 and a glass transition point of 145 ° C was prepared.
실시예 3Example 3
(감광성 수지 조성물 제조)(Photosensitive resin composition production)
상기 실시예 1에서 제조한 저유리전이점 아크릴레이트 고분자 수지 50 중량 %, M2301(에틸렌 옥사이드 30 개가 부가된 비스페놀 A 다이메타크릴레이트) 6 중량%, TMP(EO)3TA(트리메틸로프로판 트리아크릴레이트) 12 중량%, BCIM(2,2'-비스-2-클로로페닐-4,5,4',5'-테트라페닐-2'-1,2'-비이미다졸) 4 중량%, A-DMA(트리(4-디에틸아미노페닐)메탄(트리아릴 메탄계 광증감제, 호도가야케미칼 제조) 0.4 중량%, 염기성 염료 0.4 중량%, 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르 27.2 중량%를 혼합하고, 2 시간 동안 상온에서 교반하여 감광성 수지 조성물을 수득하였다. 상기 수득한 감광성 수지 조성물을 500 메쉬(mesh)의 여과기를 통해 불순물을 제거하여 최종 감광성 수지 조성물을 제조하였다.50% by weight of the low glass transition point acrylate polymer resin prepared in Example 1, M2301 (6% by weight of bisphenol A dimethacrylate with 30 ethylene oxide), TMP (EO) 3 TA (trimethylpropane triacryl) 12% by weight, BCIM (2,2'-bis-2-chlorophenyl-4,5,4 ', 5'-tetraphenyl-2'-1,2'-biimidazole) 4% by weight, A -DMA (tri (4-diethylaminophenyl) methane (triaryl methane-based photosensitizer, manufactured by Hodogaya Chemical) 0.4 wt%, basic dye 0.4 wt%, and propylene glycol monomethyl ether 27.2 wt% are mixed, Stirring at room temperature for 2 hours to obtain a photosensitive resin composition The resulting photosensitive resin composition was removed through a 500 mesh filter to prepare a final photosensitive resin composition.
실시예 4Example 4
(감광성 수지 조성물 제조)(Photosensitive resin composition production)
상기 실시예 2에서 제조한 저유리전이점 아크릴레이트 고분자 수지 50 중량%를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 실시하여 최종 감광성 수지 조성물을 제조하였다.A final photosensitive resin composition was prepared in the same manner as in Example 3, except that 50 wt% of the low glass transition point acrylate polymer resin prepared in Example 2 was used.
비교예 1Comparative Example 1
(아크릴레이트 고분자 수지 제조)(Acrylate polymer resin production)
메타크릴산 33 중량%, 벤질메타크릴레이트 40 중량%, 2-히드록시에틸메타크릴레이트 8 중량%, 및 메틸메타크릴레이트 19 중량%를 용매인 프로필렌글리콜 모노에틸에티르 50 중량%에서 중합하여 중량평균분자량이 28,000이고, 유리전이점이 250 ℃인 아크릴레이트 고분자 수지를 제조하였다.33% by weight of methacrylic acid, 40% by weight of benzyl methacrylate, 8% by weight of 2-hydroxyethyl methacrylate, and 19% by weight of methyl methacrylate were polymerized in 50% by weight of propylene glycol monoethyl ether as a solvent. An acrylate polymer resin having a weight average molecular weight of 28,000 and a glass transition point of 250 ° C. was prepared.
(감광성 수지 조성물 제조)(Photosensitive resin composition production)
상기 제조한 아크릴레이트 고분자 수지 50 중량%를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 실시하여 최종 감광성 수지 조성물을 제조하였다.A final photosensitive resin composition was prepared in the same manner as in Example 3, except that 50 wt% of the prepared acrylate polymer resin was used.
상기 실시예 3-4 및 비교예 1에서 제조한 감광성 수지 조성물을 이용하여 다음과 같은 방법으로 드라이필름 레지스트를 제조하였으며, 40 ㎛ 두께의 드라이필름 레지스트를 이용하여 접착력, 현상성, 및 홀 텐팅강도를 평가하였다.Using the photosensitive resin composition prepared in Example 3-4 and Comparative Example 1 to prepare a dry film resist in the following manner, using a dry film resist of 40 ㎛ thickness adhesion, developability, and hole tenting strength Was evaluated.
먼저, 상기 실시예 3-4 및 비교예 1에서 제조한 감광성 수지 조성물을 각각 건조 후 막 두께가 40 ㎛가 되도록 25 ㎛의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름(이하 PET 필름) 위에 어플리케이터를 이용하여 도포하고 건조하여 감광성 수지 조성물층을 형성하였다. 그 다음, 상기 형성된 감광성 수지 조성물층 위에 20 ㎛의 폴리에틸렌 필름(이하 PE 필름)을 기포가 남지 않도록 고무 롤러로 피착하여 감광성 드라이필름 레지스트를 제조하였다.First, after drying the photosensitive resin composition prepared in Example 3-4 and Comparative Example 1 by using an applicator on a polyethylene terephthalate film (hereinafter PET film) of 25 ㎛ so that the film thickness is 40 ㎛ and dried The photosensitive resin composition layer was formed. Then, a 20 μm polyethylene film (hereinafter referred to as PE film) was deposited on the formed photosensitive resin composition layer with a rubber roller so that no bubbles remained, thereby preparing a photosensitive dry film resist.
가. 접착력 평가end. Adhesion Evaluation
상기 제조한 드라이필름 레지스트의 PE 필름을 벗기고 감광성 수지 조성물층을 105 ℃의 핫롤(hot roll)을 이용하여 유리기판에 압착한 후, 50 mJ/㎠로 전면 노광한 후, PET 필름을 벗긴 후 ASTM D3359법에 의거하여 크로스-컷 테스트(cross-cut test)를 실시하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 이때, 접착력은 다음의 기준에 따라 평가하였다.After peeling the PE film of the prepared dry film resist and pressing the photosensitive resin composition layer on a glass substrate using a hot roll of 105 ℃, after exposing the entire surface at 50 mJ / ㎠, peeling off the PET film ASTM The cross-cut test was carried out according to the D3359 method, and the results are shown in Table 1 below. At this time, the adhesive force was evaluated according to the following criteria.
[표 1]TABLE 1
나. 현상성 평가I. Developability
상기 제조한 드라이필름 레지스트의 PE 필름을 벗기고 감광성 수지 조성물층을 105 ℃의 핫롤(hot roll)을 이용하여 유리기판에 압착한 후, 포토마스크를 수득한 코팅막 위에 위치시킨 후, 200∼400 ㎚의 파장을 내는 초고압 수은등을 이용하여 365 ㎚를 기준으로 약 50 mJ/㎠가 되도록 일정 시간 노광하고, KOH 현상액(DCD-260CF, (주)동진쎄미켐 제조)을 이용하여 일정 시간 동안 스프레이 노즐을 통해 현상하였다. 상기 현상된 미세 패턴의 접착력과 패턴 형상을 통하여 현상성을 평가하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.After peeling off the PE film of the dry film resist prepared above, the photosensitive resin composition layer was pressed onto a glass substrate using a hot roll at 105 ° C., and then a photomask was placed on the obtained coating film, and then 200-400 nm Exposure is carried out for a certain time using an ultra-high pressure mercury lamp emitting a wavelength of about 50 mJ / cm 2 based on 365 nm, and development through a spray nozzle for a predetermined time using a KOH developer (DCD-260CF, manufactured by Dongjin Semichem Co., Ltd.). It was. The developability was evaluated through the adhesive force and the pattern shape of the developed fine pattern, and the results are shown in Table 2 below.
[표 2]TABLE 2
다. 홀 텐팅강도 평가All. Hall tenting strength rating
상기 제조한 드라이필름 레지스트의 PE 필름을 벗기고 감광성 수지 조성물층 을 105 ℃의 핫롤(hot roll)을 이용하여 1 ㎝ × 1 ㎝ 홀이 존재하는 유리기판에 넓게 압착한 후, 50 mJ/㎠로 전면 노광한 다음, PET 필름을 벗기고 홀 위에 존재하는 드라이필름 레지스트가 찢어질 때까지 소요되는 힘을 텐팅 게이지를 이용하여 측정하고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.Peel off the PE film of the prepared dry film resist, and the photosensitive resin composition layer is widely pressed onto a glass substrate having a 1 cm × 1 cm hole by using a hot roll of 105 ° C., and then 50 mJ / ㎠ After exposure, the PET film was peeled off and the force required until the dry film resist present on the hole was torn was measured using a tension gauge, and the results are shown in Table 3 below.
[표 3]TABLE 3
상기 표 1 내지 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 유리전이점이 150 ℃ 이하인 아크릴레이트 고분자 수지를 사용하여 실시예 3 및 4에서 제조한 감광성 수지 조성물은 비교예 1과 비교하여 접착력, 현상성, 및 홀 텐팅강도가 월등히 우수함을 확인할 수 있었다.As shown in Tables 1 to 3, the photosensitive resin composition prepared in Examples 3 and 4 using an acrylate polymer resin having a glass transition point of 150 ° C. or less according to the present invention has an adhesive strength, developability, And it was confirmed that the hole tenting strength is excellent.
본 발명은 포토레지스트용 아크릴레이트 수지 및 감광성 수지 조성물은 드라이필름으로의 사용이 가능하게 하며, 현상공정 후의 회로선폭 균일도(CD uniformity)가 우수하고, 해상도, 현상 콘트라스트가 탁월하며, 유연성 증가로 플라스틱 기판에 대한 접착력을 크게 향상시킬 수 있다.According to the present invention, the acrylate resin and the photosensitive resin composition for photoresist can be used as a dry film, and have excellent CD uniformity after development, excellent resolution, development contrast, and plasticity due to increased flexibility. The adhesion to the substrate can be greatly improved.
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