KR20110018275A - 인쇄 회로 기판 및 기타 전자 소자용 마스크용 고체 잉크 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 알칼리-가수분해성 기를 포함하는 적어도 하나의 화합물, 적어도 하나의 에틸렌 옥사이드 기를 포함하는 적어도 하나의 화합물 및 적어도 하나의 자외선 방사선 차단제로 이루어진 조성물로부터 유래된 인쇄 마스크에 관한 것이다. 상기 인쇄 마스크는 알칼리 용액을 이용하여 약 30초 이내에 제거할 수 있다.

Description

인쇄 회로 기판 및 기타 전자 소자용 마스크용 고체 잉크{SOLID INKS FOR MASKS FOR PRINTED CIRCUIT BOARDS AND OTHER ELECTRONIC DEVICES}
본 발명은 인쇄 회로 기판용 인쇄 마스크에 이용되는 고체 잉크 조성물에 관한 것이다.
관련 출원
본 발명의 관련 출원인 2009년 8월 17일자로 출원된 미국 특허 출원 제12/542,171호 (Norine Chang 외)는 적어도 하나의 알칼리-가수분해성 기를 포함하는 적어도 하나의 화합물 및 적어도 하나의 에틸렌 옥사이드 기를 포함하는 적어도 하나의 화합물로 이루어진 조성물로부터 유래된 인쇄 마스크를 개시하며, 여기서 인쇄 마스크는 알칼리 용액에서 약 30초 이내에 제거할 수 있다.
배경 기술
인쇄 회로 기판 (PCB) 또는 인쇄 배선 기판 (PWB) (이하 공동으로 PCB라 칭함)은 컴퓨터, 커뮤니케이션 장치, 소비자 가전 (consumer electronic), 자동 제조 및 검사 장비 (inspection equipment)에서 전자 구성 요소를 서로서로 및 다른 요소와 접속시키거나, 연결시키는 플랫폼 (platform)이다. PCB는 베어 구리 도금 기판 (bare copper plated board)으로 알려져 있는, 상부에 박막 구리층이 라미네이트되어 있거나 도금되어 있는 절연 물질을 기반으로 제조될 수 있으며, 화학적 식각 단계에서 전도성 경로 또는 트레이스 (electrically conducting path or trace)를 제조하기 위하여 구리 영역을 선택적으로 제거한다. 상기 트레이스는 PCB에 부착된 구성 요소가 전기적으로 상호 연결되게 한다.
다음, 납땜 마스크 (solder mask)라 불리는 절연 재료를 구리 전도성 경로 위에 적용한다. 납땜 마스크는 납땜 단계 동안 PCB 상의 전도성 경로가 납땜으로 코팅되는 것을 막는 한편 용융 납땜으로 덮일 필요가 있는 전도성 패드만 덮지 않고 남겨둔다. 단일 PCB 상의 납땜 마스크 층은 스크린-인쇄 또는 스핀-캐스팅 기술을 이용하여 제조될 수 있다. 그러나 일반적으로 복잡한 다중층 전도성 경로를 갖는 보다 밀집한 PCB는 전형적으로 포토리소그래피를 활용하여 구리층 상에 패턴화된 납땜 마스크를 형성한다. 포토리소그래피로 패턴화된 납땜 마스크 없이, 전도성 경로의 다른 영역도 납땜으로 덮일 수 있으며, 납땜이 브리지되어 단락과 같은 몇 가지 문제가 일어날 수 있다.
미국 특허 제6,872,320호 및 미국 특허 출원 공개 제2005/0164121, 2008/0241712, 2009/0123873호에 기재된 바와 같이 최종 리소그래피 단계 동안 추가의 마스킹 층 또는 "인쇄 마스크"가 납땜 마스크의 상부에 인쇄된다. 패턴 마스크가 UV 광이 납땜 마스크에 도달하는 것을 차단하는 작용을 하면 상기 패턴 마스크는 UV 마스크로 불릴 수 있다. 다음, PCB를 UV 방사선에 노광시켜 인쇄 마스크에 의해 보호되지 않은 납땜 마스크 부분 ("노광 부분")을 가교 또는 경화시킨다.
노광시, 인쇄 마스크는 충분한 UV 방사선이 감광성 재료에 도달하는 것을 차단하여 감광성 재료의 화학적 변질 (chemical alteration)을 방지하는 납땜 마스크의 "비노광 부분"을 형성한다. 예를 들어, UV 방사선은 조성물 내 하나 이상의 UV 방사선 차단제에 의해 흡수되거나 반사될 수 있다. 노광 후에 PCB는 수성 염기 용매에 노출되어 납땜 마스크의 "비노광 부분" 및 인쇄 마스크가 박리되거나 씻겨 없어진다.
수성 염기 용매가 비노광된 납땜 마스크의 일부를 제거하는 동안, 이들 용매는 언더커팅과 같은 추가적인 제거 노력이 필요 없도록 납땜 마스크 및 인쇄 마스크를 빨리 또는 충분히 세밀하게 박리하지 않기 때문에, 이러한 제거는 종종 부적절하거나 비효율적이다.
따라서 본 명세서는 적합한 알칼리 용매로 빠르고 효과적으로 제거될 수 있는 인쇄 마스크에 이용되는 고체 잉크 조성물에 관한 것이다. 이러한 마스크는 따라서 인쇄 마스크를 이용하는 모든 PCB 및 PCB 제조 공정에 적합할 것이며, 더 비싼 마스킹 공정의 이용에 관련된 제조 비용을 감소시킨다.
상기 및 다른 문제는 본 발명에 의해 검토되었으며, 구현예에서 발명에서는 적어도 하나의 알칼리-가수분해성 기를 포함하는 적어도 하나의 화합물, 적어도 하나의 에틸렌 옥사이드 기를 포함하는 적어도 하나의 화합물 및 적어도 하나의 자외선 방사선 차단제로 이루어진 조성물로부터 유래된 인쇄 마스크에 관한 것으로, 여기서 상기 인쇄 마스크는 알칼리 용액을 이용하여 약 30 초 이내에 제거할 수 있다.
구현예에서, 적어도 하나의 알칼리-가수분해성 기를 포함하는 적어도 하나의 화합물, 적어도 하나의 에틸렌 옥사이드 기를 포함하는 적어도 하나의 화합물 및 적어도 하나의 자외선 방사선 차단 염료로 이루어진 조성물로부터 유래된 인쇄 마스크가 기재되어 있으며, 여기서 상기 인쇄 마스크는 알칼리 용액을 이용하여 약 30초 이내에 제거할 수 있다.
추가 구현예에서, 기재 상에 패턴을 형성하는 방법이 개시되어 있으며, 상기 방법은 기재에 감광성 재료로 이루어진 납땜 마스크를 적용하는 단계; 적어도 하나의 알칼리-가수분해성 기를 포함하는 적어도 하나의 화합물, 적어도 하나의 에틸렌 옥사이드 기를 포함하는 적어도 하나의 화합물 및 적어도 하나의 자외선 방사선 차단제로 이루어진 조성물을 감광성 재료에 선택적으로 적용하여 복합물 구조 (composite structure)를 형성하는 단계; 상기 조성물을 선택적으로 적용한 후에 조성물을 자외선 방사선에 노광시키는 단계; 및 노광 후 알칼리 용액을 적용하여 약 30초 이내에 알칼리 용액에 용해 가능한 감광성 재료 부분 및 조성물을 제거하여 기재 상에 패턴을 형성하는 단계를 포함한다.
도 1a~1d는 실시예 1 및 실시예 2의 조성물을 이용하여 제조된 UV 마스크의 제거이다.
도 2a~2d는 실시예 7 및 실시예 8의 조성물을 이용하여 제조된 UV 마스크의 제거이다.
적어도 하나의 알칼리-가수분해성 기를 포함하는 적어도 하나의 화합물, 적어도 하나의 에틸렌 옥사이드 기를 포함하는 적어도 하나의 화합물 및 적어도 하나의 자외선 방사선 차단제로 이루어진 조성물로부터 유래된 인쇄 마스크가 본 명세서에 기재되어 있으며, 상기 인쇄 마스크는 약 30초 이내에 알칼리 용액을 이용하여 제거할 수 있다.
적어도 하나의 알칼리-가수분해성 기를 함유하는 화합물은 약 10 내지 약 50 개의 탄소 원자, 예컨대 약 14 내지 약 22개의 탄소 원자, 또는 약 16 내지 약 20개의 탄소 원자를 가지는 비치환 또는 치환된 지방족 카르복실산일 수 있다. 적합한 지방족 카르복실산의 예는 도데칸산, 트리데칸산, 테트라데칸산, 펜타데칸산, 헥사데칸산 (팔미트산), 헵타데칸산, 옥타데칸산 (스테아르산), 노나데칸산, 이코산산, 도코산산 (베헨산), 헥사코산산 및 테트라코산산 (리그노세린산)과 같은 포화 지방족 카르복실산과, 팔미톨산, 올레산, 리놀레산, 리놀렌산, 에이코세논산, 에이코사펜타엔산 및 세토렌산 (cetoleic acid) 과 같은 불포화 지방족산 카르복실산을 포함한다. 추가 예는 UNICID 350, UNICID 425, UNICID 550 및 UNICID 770 (베이커-페트롤라이트사에 의해 제조됨)을 포함하는 UNICID 카르복실산 폴리머와 같은 선형 카르복실산을 포함한다. 포화 지방족 카르복실산은 가열된 프린트 헤드에서 조성물의 안정성을 유지하기 위해 요구된다.
조성물은 또한 상기 하나의 알칼리-가수분해성 기를 포함하는 적어도 하나의 화합물, 두 개의 알칼리-가수분해성 기를 포함하는 적어도 하나의 화합물을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 이러한 화합물의 적합한 예는 하기 식의 이산 (dioic acid)이다.
COOH-(CaHb)-COOH
상기 식에서, a는 약 5 내지 약 24, 예컨대 약 10 내지 약 24, 약 14 내지 약 20 또는 약 16 내지 약 20의 정수이고, b는 a 값의 두 배의 정수이다. 이산의 예는 피멜산, 수베르산 및 CORFREE M1 (듀퐁으로부터 입수 가능함)과 같은 고분자량 산의 혼합물을 포함한다. 또한, 삼산 (trioic acid)과 같은 고작용성 산 (higher functionality acid)이 이용될 수 있다. 이산의 유익한 측면은 알칼리계 (alkaline base)가 분자 당 둘 이상의 전하기 (charge group)를 생성할 수 있고, 이 전하기는 용해/가용성이 좋기 때문에, 분자 당 둘 이상의 산 기 (acid group)는 인쇄 마스크를 더욱 빨리 용해시킬 것이라는 점이다.
상기 조성물은 하기 식의 적어도 하나의 1가 알코올을 추가로 포함할 수 있다.
Figure pat00001
상기 식에서, x는 약 8 내지 약 30, 예컨대 약 12 내지 약 22, 또는 약 14 내지 약 20의 정수이다. 적합한 1가 알코올 또는 “지방산 알코올”의 예는 도데칸올, 트리데칸올, 테트라데칸올, 펜타데칸올, 헥사데칸올, 헵타데칸올, 옥타데칸올, 노나데칸올, 에이코사놀, 헨에이코사놀 (heneicosanol), 트리코사놀 등을 포함한다.
적어도 하나의 알칼리-가수분해성 기를 함유하는 화합물은 예를 들어 조성물의 약 2 내지 약 99 중량%, 조성물의 약 2 내지 90 중량%, 조성물의 약 3 내지 약 80 중량%, 조성물의 약 5 내지 약 60 중량%, 조성물의 약 10 내지 약 50 중량% 및 조성물의 약 10 내지 약 30 중량%와 같이 조성물의 적어도 약 2 중량%의 양으로 조성물 내에 존재할 수 있다.
적어도 하나의 에틸렌 옥사이드 기를 포함하는 화합물은 에톡시화된 알코올 또는 에톡시화 알코올의 에스테르일 수 있다. 에톡시화 알코올 (선형)은 지방족 알코올의 축합 산물이며, 알킬 부분 및 에틸렌 옥사이드 (EO) 부분으로 이루어진다. 적합한 에톡시화 알코올은 또한 예를 들어 발명의 전부가 참조로서 본 명세서에 병합된 발명인 미국 특허 제4,908,063호에 개시된다. 에톡시화 알코올은 하기 식으로 나타내진다.
Figure pat00002
상기 식에서, x는 약 1 내지 약 50, 예컨대 약 5 내지 약 40, 또는 약 10 내지 약 30 또는 약 15 내지 약 25의 정수이고, y는 약 1 내지 약 70, 예컨대 약 1 내지 약 50, 약 10 내지 약 40 또는 약 1 내지 약 25의 정수이다. 이 물질은 약 60℃ 내지 약 150℃, 예컨대 약 70℃ 내지 약 120℃ 또는 약 80℃ 내지 약 110℃의 융점과, 약 100 내지 약 5,000, 예컨대 약 500 내지 약 3,000 또는 약 500 내지 약 2,500의 수 평균 분자량 (Mn) 범위를 가질 수 있다.
상업적인 예는 UNITHOX 420 (Mn=560), UNITHOX 450 (Mn=900), UNITHOX 480 (Mn=2,250), UNITHOX 520 (Mn=700), UNITHOX 550 (Mn=1,100), UNITHOX 720 (Mn=875), UNITHOX 750 (Mn=1,400) 등을 포함한다.
조성물이 에톡시화 알코올과 지방족 카르복실산을 포함하는 경우, 에톡시화 알코올의 첨가는 조성물의 결정성 (crystallinity)을 분열시키고 (disrupt), 부가적인 극성기 (polar group)를 더하여 박리성 (strippability)에 도움이 된다. 예를 들어, 에톡시화 알코올과 상기에 언급된 지방족 카르복실산을 약 100℃ 내지 150℃, 약 110℃ 내지 약 150℃, 또는 약 120℃ 내지 약 130℃ 온도에서 혼합하면, 에톡시화 알코올의 알코올 말단 부분이 지방족 카르복실산의 카르복실 말단기와 반응하여 에스테르를 형성한다. 이러한 반응은 조성물의 결정성을 분열시키고, 극성 알칼리 용액을 이용하여 조성물의 박리 또는 제거를 돕는 극성기를 더한다.
알코올 몰당 약 4 내지 20 몰의 EO로 축합된, 직쇄 또는 측쇄 배열된 고분자량 알코올 (예를 들어 적어도 8개의 탄소 원자를 가진 알코올)의 적합한 에톡시화 알코올 축합 산물은 예를 들어 알코올 몰당 약 16 몰의 EO로 축합된 라우릴 또는 미리스틸 알코올, 알코올 몰당 약 6 내지 15 몰의 EO로 축합된 트리데칸올, 알코올 몰당 약 10 몰의 EO로 축합된 미리스틸 알코올, 알코올 몰당 6 몰의 EO 내지 11 몰의 EO를 함유하는 탈로우 알코올 에톡시레이트 (tallow alcohol ethoxylate) 및 알코올 몰당 약 6 몰의 EO 내지 약 9 몰의 EO를 함유하는 코코넛 지방산 알코올 에톡시레이트를 포함한다.
적합한 에톡시화 알코올의 다른 예로는 약 9∼15개의 탄소 원자를 함유하는 고지방족 1차 알코올인 NEODOL 에톡시레이트 (텍사스, 쉘 사로부터 입수 가능함)를 포함하며, 예를 들어 4 내지 10 몰의 EO로 축합된 C9∼C11 알칸올 (NEODOL 91-8 또는 NEODOL 91-5), 6.5 몰의 EO로 축합된 C12∼C13 알칸올 (NEODOL 23-6.5), 12 몰의 EO로 축합된 C12∼C15 알칸올 (NEODOL 25-12), 13 몰의 EO로 축합된 C14∼C15 알칸올 (NEODOL 45-13), 7 몰의 EO로 축합된 C12 알칸올 (NEODOL 1-7), 평균 2.5 몰의 EO로 축합된 C9∼C11 알칸올 (NEODOL 91-2.5), 6 몰의 EO로 축합된 C9∼C11 알칸올 (NEODOL 91-6), 8 몰의 EO로 축합된 C9∼C11 알칸올 (NEODOL 91-8), 6.5 몰의 EO로 축합된 C12∼C13 알칸올 (NEODOL 23-6.5), 7 몰의 EO로 축합된 C12∼C13 알칸올 (NEODOL 23-7), 7 몰의 EO로 축합된 C12∼C15 알칸올 (NEODOL 25-7), 9 몰의 EO로 축합된 C12∼C15 알칸올 (NEODOL 25-9), 12 몰의 EO로 축합된 C12∼C15 알칸올 (NEODOL 25-12) 및 13 몰의 EO로 축합된 C14∼C15 알칸올 (NEODOL 45-13)을 포함한다.
사용하기 적합한 에톡시화 알코올의 다른 예는 또한 약 4 몰의 EO를 갖는 에톡시화 C8∼C10 알코올인 상표 TRYCOL ST-8049로 코그니스 코포레이션 (Cognis Corporation)으로부터 구입 가능한 것과, 또한 사솔사 (Sasol Corp)로부터 구입 가능한 4.5 몰의 EO를 갖는 에톡시화 C8∼C10 알코올인 ALFONIC 810-4.5가 있다. 더욱이, 에톡시화 알코올의 예는 5 내지 30 몰의 에틸렌 옥사이드로 축합된, 직쇄나 측쇄 배열된 8 내지 18 개의 탄소 원자를 함유하는 2차 지방족 알코올의 축합 산물을 포함한다. 상업적으로 구입 가능한 비이온성 세제의 예는 유니온 카바이드 (Union Carbide)에 의해 판매되는 9 몰의 EO (TERGITOL 15-S-9)나 12 몰의 EO (TERGITOL 15-S-12)로 축합된 C11∼C15 2차 알칸올을 포함한다.
적어도 하나의 에틸렌 옥사이드 기를 함유하는 화합물은 조성물의 적어도 약 2 중량%, 예컨대 조성물의 약 2 내지 약 99 중량%, 조성물의 약 2 내지 약 90 중량%, 조성물의 약 3 내지 약 80 중량%, 조성물의 약 5 내지 약 60 중량%, 조성물의 약 10 내지 약 50 중량%, 또는 조성물의 약 10 내지 약 30 중량%의 양으로 존재할 수 있다.
미국 특허 출원 제2005/0164121호에 기재된 것과 같은 임의의 적합한 자외선 방사선 차단제가 납땜 마스크의 광화학적 변질 (예를 들어 가교)을 막기 위해 이용될 수 있는데, 납땜 마스크의 PCB는 자외선 (UV) 방사선에 의해 광화학적으로 변질될 수 있게 한다. 450nm 미만 파장의 빛이 차단되거나, 400nm 미만 파장의 빛이 차단되거나, 또는 300nm 내지 450nm 미만 파장의 빛이 차단되도록 상기 조성물 내에 하나 이상의 UV-차단제가 포함된다. 이러한 UV-차단제의 예는 무기 안료 및 유기 안료와 같은 안료, 염료, 광개시제 및 흡수제를 포함한다. 색 지수 내 "안료"로 분류된 화합물뿐 아니라 합성 및 천연 염료 및 안료가 포함된다 (C.I.; The Society of Dyers and Colorists Company에 의해 발표됨).
무기 안료의 예는 산화 철 (Ⅲ)과 같은 산화 철, 산화 아연, 산화 크롬, 산화 코발트, 카드뮴 레드, 황산 바륨, 울트라마린 블루 (알루미노실리케이트), C.I. Pigment Green-Yellow PY-53, C.I. Pigment Yellow PY-53 및 C.I. Pigment Red-Yellow PBr-24와 같은 혼합 상 (mixed phase) 티타네이트, C.I. Pigment Yellow PY-1 19, C.I. Pigment Brown PBr-29 및 C.I. Pigment Brown PBr-31과 같은 혼합 상 산화 금속, 루타일 및 아나타제와 같은 이산화 티탄, 호박 (amber) 및 크롬산 납을 포함하지만 이들로 한정되지 않는다.
유기 안료의 예는 카본블랙, 인디고, 프탈로시아닌, 파라 레드, 붉은색, 노란색, 푸른색 및 아이보리색과 같은 플라보노이드를 포함한다.
구체적인 안료의 예는 C.I. Pigment Yellow 12, C.I. Pigment Yellow 13, C.I. Pigment yellow 14, C.I. Pigment Yellow 17, C.I. Pigment Yellow 20, C.I. Pigment Yellow 24, C.I. Pigment Yellow 31, C.I. Pigment Yellow 55, C.I. Pigment Yellow 83, C.I. Pigment Yellow 93, C.I. Pigment yellow 109, C.I. Pigment Yellow 110, C.I. Pigment Yellow 139, C.I. Pigment Yellow 153, C.I. Pigment Yellow 154, C.I. Pigment Yellow 166, C.I. Pigment Yellow 168, C.I. Pigment Orange 36, C.I. Pigment Orange 43, C.I. Pigment Orange 51, C.I. Pigment Red 9, C.I. Pigment Red 97, C.I. Pigment Red 122, C.I. Pigment Red 123, C.I. Pigment Red 149, C.I. Pigment Red 176, C.I. Pigment Red 177, C.I. Pigment Red 180, C.I. Pigment Red 215, C.I. Pigment Violet 19, C.I. Pigment Violet 23, C.I. Pigment Violet 29, C.I. Pigment Blue 15, C.I. Pigment Blue 15:3, C.I. Pigment Blue 15:6, C.I. Pigment Green 7, C.I. Pigment Green 36, C.I. Pigment Brown 23, C.I. Pigment Brown 25, C.I. Pigment Black 1 및 C.I. Pigment Black 7을 포함하는 색 지수 (C.I.) 번호를 갖는 안료를 포함한다.
유기 염료의 예는 모노아조기, 안트라퀴논기, 금속 착물 염 유형 모노아조기, 디아조기, 프탈로시아닌기 및 트리알릴메탄기로 이루어진 군에서 선택되는 작용기를 포함하는 소수성 염료를 포함한다. 이러한 소수성 염료는 물을 제외한 많은 유기 용매에 용해된다. 예를 들어 각각 Mitsubishi Chemical Co., Ltd.에서 제조한 "DIARESIN YELLOW C" [Color Index (CI) Solvent Yellow 103] 및 "DIARESIN YELLOW A", Orient Chemical Ind. Co., Ltd.에서 제조한 "ORIENT OIL SCARLET #308" [CI Solvent Red 18], 각각 Hodogaya Chemical Ind. Co., Ltd.에서 제조한 "AIZEN SPILON BLUE 2BNH" [CI Solvent Blue 117] 및 "AIZEN SPILON BLUE GNH", 및 각각 Orient Chemical Ind. Co.에서 제조한 "VALIFAST BLACK #3840" [CI Solvent Black 27], "VALIFAST BLACK #3850" 및 "VALIFAST BLACK #1802"를 포함한다. 유화-중합 내 염료의 블렌드 양은 모노머 전체 양에 대해 0.2 내지 50 중량%의 범위 내이다.
소수성 염료의 추가 예는 C.I. Solvent Yellow 1, C.I. Solvent Yellow 2, C.I. Solvent Yellow 3, C.I. Solvent Yellow 13, C.I. Solvent Yellow 14, C.I. Solvent Yellow 19, C.I. Solvent Yellow 21, C.I. Solvent Yellow 22, C.I. Solvent Yellow 29, C.I. Solvent Yellow 36, C.I. Solvent Yellow 37, C.I. Solvent Yellow 38, C.I. Solvent Yellow 39, C.I. Solvent Yellow 40, C.I. Solvent Yellow 42, C.I. Solvent Yellow 43, C.I. Solvent Yellow 44, C.I. Solvent Yellow 45, C.I. Solvent Yellow 47, C.I. Solvent Yellow 62, C.I. Solvent Yellow 63, C.I. Solvent Yellow 71, C.I. Solvent Yellow 76, C.I. Solvent Yellow 79, C.I. Solvent Yellow 81, C.I. Solvent Yellow 82, C.I. Solvent Yellow 83:1, C.I. Solvent Yellow 85, C.I. Solvent Yellow 86, C.I. Solvent Yellow 88, C.I. Solvent Yellow 151; C.I. Solvent Red 8, C.I. Solvent Red 27, C.I. Solvent Red 35, C.I. Solvent Red 36, C.I. Solvent Red 37, C.I. Solvent Red 38, C.I. Solvent Red 39, C.I. Solvent Red 40, C.I. Solvent Red 49, C.I. Solvent Red 58, C.I. Solvent Red 60, C.I. Solvent Red 65, C.I. Solvent Red 69, C.I. Solvent Red 81, C.I. Solvent Red 83:1, C.I. Solvent Red 86, C.I. Solvent Red 89, C.I. Solvent Red 91, C.I. Solvent Red 92, C.I. Solvent Red 97, C.I. Solvent Red 99, C.I. Solvent Red 100, C.I. Solvent Red 109, C.I. Solvent Red 118, C.I. Solvent Red 119, C.I. Solvent Red 122, C.I. Solvent Red 127, C.I. Solvent Red 218; C.I. Solvent Blue 14, C.I. Solvent Blue 24, C.I. Solvent Blue 25, C.I. Solvent Blue 26, C.I. Solvent Blue 34, C.I. Solvent Blue 37, C.I. Solvent Blue 38, C.I. Solvent Blue 39, C.I. Solvent Blue 42, C.I. Solvent Blue 43, C.I. Solvent Blue 44, C.I. Solvent Blue 45, C.I. Solvent Blue 48, C.I. Solvent Blue 52, C.I. Solvent Blue 53, C.I. Solvent Blue 55, C.I. Solvent Blue 59, C.I. Solvent Blue 67, C.I. Solvent Blue 70; C.I. Solvent Black 3, C.I. Solvent Black 5, C.I. Solvent Black 7, C.I. Solvent Black 8, C.I. Solvent Black 14, C.I. Solvent Black 17, C.I. Solvent Black 19, C.I. Solvent Black 20, C.I. Solvent Black 22, C.I. Solvent Black 24, C.I. Solvent Black 26, C.I. Solvent Black 28, C.I. Solvent Black 29, C.I. Solvent Black 43, C.I. Solvent Black 45를 포함한다.
UV 흡수제는 벤조페논 및 히드록시벤조페논과 같은 유도체, 벤조트리아졸 및 벤조트리아졸 카르복시산과 같은 유도체, s-트리아진과 같은 트리아진, 옥틸-p-디메틸아미노벤조에이트와 같은 벤조에이트, 옥틸메톡시신나메이트와 같은 신나메이트, 옥틸살리실레이트와 같은 살리실레이트, 옥토크릴렌과 같은 크릴렌, 2-에틸헥실-2-시아노-3,3-디페닐아크릴레이트와 같은 시아노아크릴레이트, 말로네이트, 옥사닐리드, 2-시아노아크릴레이트 및 포름아미딘을 포함한다.
UV 흡수제의 구체적인 예는 (1) 2-브로모-2',4-디메톡시아세토페논 (Aldrich 19,948-6), (2) 2-브로모-2',5'-디메톡시아세토페논 (Aldrich 10,458-2), (3)　2-브로모-3'-니트로아세토페논 (Aldrich 34,421-4), (4) 2-브로모-4'-니트로아세토페논 (Aldrich 24,561-5), (5) 3',5'-디아세톡시아세토페논 (Aldrich 11,738-2), (6) 2-페닐술포닐아세토페논 (Aldrich 34,150-3), (7) 3'-아미노아세토페논 (Aldrich 13,935-1), (8) 4'-아미노아세토페논 (Aldrich A3,800-2), (9) 1H-벤조트리아졸-1-아세토니트릴 (Aldrich 46,752-9), (10) 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4,6-디-터셔리-펜틸페놀 (Aldrich 42,274-6), (11) 1,1-(1,2-에탄-디일) 비스(3,3,5,5-테트라메틸피페라지논) (Goodrich Chemicals로부터 구입 가능), (12)　2,2,4-트리메틸-1,2-히드로퀴놀린 (Mobay Chemical로부터 구입 가능), (13) 2-(4-벤조일-3-히드록시 페녹시)에틸아크릴레이트, (14) 2-도데실-N-(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디닐)숙신이미드 (Aldrich Chemical Co., Milwaukee, Wis.로부터 구입 가능), (15) 2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐/β-테트라메틸-3,9-(2,4,8,10-테트라옥소 스피로(5,5)-운데칸) 디에틸-1,2,3,4-부탄 테트라카르복실레이트 (Fairmount로부터 구입 가능), (16) N-(p-에톡시카보닐페닐)-N'-에틸-N'-페닐포르마딘 (Givaudan으로부터 구입 가능), (17) 6-에톡시-1,2-디히드로-2,2,4-트리메틸퀴놀린 (Monsanto Chemicals로부터 구입 가능), (18) 2,4,6-트리스-(N-1,4-디메틸펜틸-4-페닐렌디아미노)-1,3,5-트리아진 (Uniroyal로부터 구입 가능), (19) 2-도데실-N-(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)숙신이미드 (Aldrich Chemical Co.로부터 구입 가능), (20) N-(1-아세틸-2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)-2-도데실 숙신이미드 (Aldrich Chemical Co.로부터 구입 가능), (21)　(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디닐/β-테트라메틸-3,9-(2,4,8,10-테트라옥소-스피로-(5,5)운데칸)디에틸)-1,2,3,4-부탄 테트라카르복실레이트 (Fairmount로부터 구입 가능), (22) (2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)-1,2,3,4-부탄 테트라카르복실레이트 (Fairmount로부터 구입 가능), (23) 니켈 디부틸 디티오 카바메이트 (Ferro로부터 UV-Chek AM-105로 구입 가능), (24) 2-아미노-2',5-디클로로벤조페논 (Aldrich 10,515-5), (25) 2'-아미노-4',5'-디메톡시아세토페논 (Aldrich 32,922-3), (26) 2-벤질-2-(디메틸아미노)-4'-몰포리노 부티로페논 (Aldrich 40,564-7), (27) 4'-벤질옥시-2'-히드록시-3'-메틸아세토페논 (Aldrich 29,884-0), (28) 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논 (Aldrich 16,032-6), (29) 5-클로로-2-히드록시 벤조페논 (Aldrich C4,470-2), (30)　4'-피페라지노아세토페논 (Aldrich 13,646-8), (31) 4'-피페리디노 아세토페논 (Aldrich 11,972-5), (32) 2-아미노-5-클로로벤조페논 (Aldrich A4,556-4), (33)　3,6-비스(2-메틸-2-몰포리노프로피오닐)-9-옥틸카바졸 (Aldrich 46,073-7) 등 및 이들의 혼합물을 포함한다.
UV 흡수제의 추가 예는 TINUVIN PS, TINUVIN P, TINUVIN 99-2, TINUVIN 109, TINUVIN 213, TINUVIN 234, TINUVIN 326, TINUVIN 328, TINUVIN 329, TINUVIN 384-2, TINUVIN 571, TINUVIN 900, TINUVIN 928, TINUVIN 1130, TINUVIN 400, TINUVIN 405, TINUVIN 460 , TINUVIN 479 TINUVIN 5236, ADK STAB LA32, ADK STAB LA-34, ADK STAB LA-36, ADK STAB LA-31, ADK STAB 1413 and ADK STAB LA-51을 포함한다. TINUVIN은 Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.에서 입수 가능한 시판 제품의 상표명이다.
하나 이상의 이러한 자외선-차단제는 조성물의 예컨대 약 0.1 중량% 내지 약 50 중량%, 예컨대 1 중량% 내지 약 30 중량%, 약 2 중량% 내지 약 20 중량%, 약 2 중량% 내지 약 10 중량%, 및 약 4 중량% 내지 약 8 중량%의 양으로 인쇄 마스크 조성물 내에 포함된다.
구현예에서, 조성물은 가소제, 점착제, 폴리아미드 수지, 살생물제 (biocide), 산화방지제 및 접착제 등을 추가로 포함할 수 있다.
가소제는 UNIPLEX 250 (유니플렉스사로부터 상업적으로 구입 가능함), 디옥틸 프탈레이트, 디운데실 프탈레이트, 알킬벤질 프탈레이트 (SANTICIZER 278)와 같은 상표명 SANTICIZER로 몬산토사 (Monsanto)로부터 상업적으로 구입 가능한 프탈레이트 에스테르 가소제, 트리페닐 포스페이트 (몬산토사로부터 상업적으로 구입 가능함), 트리부톡시에틸 포스페이트 (KP-140, FMC 코포레이션으로부터 상업적으로 구입 가능함), 디시클로헥실 프탈레이트 (MORFLEX 150, 몰플렉스 케미컬 컴퍼니로부터 상업적으로 구입 가능함), 트리옥틸 트리멜리테이트 (이스트맨 코닥 컴퍼니로부터 상업적으로 구입 가능함)으로 이루어진 군으로부터 선택할 수 있다. 가소제는 조성물의 약 0.01 중량% 내지 조성물의 약 98 중량%, 조성물의 약 0.1 중량% 내지 조성물의 약 50 중량%, 조성물의 약 5 중량% 내지 조성물의 약 10 중량%의 양으로 존재할 수 있다.
조성물은 수소화된 아비에트 (로진) 산의 글리세롤 에스테르 (FORAL 85, 허큘레스사로부터 상업적으로 구입 가능함), 하이드로아비에트 (로진) 산의 펜타에리트리톨 에스테르 (FORAL 105, 허큘레스사로부터 상업적으로 구입 가능함), 프탈산의 하이드로아비에트 (로진) 알코올 에스테르 (CELLOLYN 21, 허큘레스사로부터 상업적으로 구입 가능함), 수소화된 아비에트 (로진) 산의 트리글리세라이드 (ARAKAWA KE-311 및 KE-100 수지, 아라카와 케미컬 인더스트리사로부터 상업적으로 구입 가능함), NEVTAC 2300, NEVTAC 100, 및 NEVTACO 80과 같은 합성 폴리테르펜 수지 (네빌 케미컬 컴퍼니로부터 상업적으로 구입 가능함), 변형된 합성 폴리테르펜 수지 (WINGTACK 86, 굿이어사로부터 상업적으로 구입 가능함) 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 점착제를 추가로 함유할 수 있다. 점착제는 조성물의 약 0.01 중량% 내지 조성물의 약 50 중량%, 조성물의 약 0.1 중량% 내지 조성물의 약 20 중량%, 또는 조성물의 약 5 중량% 내지 조성물의 약 10 중량%와 같은 임의의 유효량으로 조성물 내에 존재할 수 있다.
구현예에서, 조성물은 적합한 폴리아미드 수지를 추가로 포함하여 조성물의 점착성을 강화하거나, 점도를 증가하거나, 또는 조성물 내에 적어도 하나의 다른 성분의 용해성을 증가할 수 있다. 적합한 폴리아미드 수지의 예는 아리조나 케미컬사로부터 입수 가능한 중량 평균 분자량이 15,000 g/mole 미만인 폴리에스테르아미드 수지를 포함하며, 이들은 예를 들어 UNIREZ 2970, UNIREZ 2974 및 UNIREZ 2980과 같은 UNIREZ 상표로 판매된다. 이들 수지는 약 90℃ 내지 약 140℃의 연화점 (softening point)을 가지며, 130℃에서 약 20 내지 약 150 cP 사이의 점도를 가진다.
살생물제는 조성물의 약 0.1 내지 약 1.0 중량%의 양으로 존재할 수 있다. 적합한 살생물제는 예를 들어 소르빈산, DOWICIL 200 (다우 케미컬 컴퍼니)로서 상업적으로 구입 가능한 1-(3-클로로알릴)-3,5,7-트리아자-1-아조니아아다만탄 클로라이드, CYTOX 3711 (아메리칸 시안아미드 컴퍼니)로서 상업적으로 구입 가능한 비닐렌-비스 티오시아네이트, DITHONE D14 (롬&하스 컴퍼니)로서 상업적으로 구입 가능한 디소듐 에틸렌비스-디티오카바메이트, BIOCIDE N-1386 (스타우퍼 케미컬 컴퍼니)로 상업적으로 구입 가능한 비스(트리클로로메틸)술폰, 아연 오마딘 (오린 코포레이션)으로서 상업적으로 구입 가능한 아연 피리딘티온 및 ONYXIDE 500 (오닉스 케미컬 컴퍼니)로서 상업적으로 구입 가능한 2-브로모-t-니트로프로판-1,3-디올, BOSQUAT MB50 (로우자사) 등을 포함한다.
조성물은 산화방지제를 함유하여 저장기 내에서 가열된 용융물 (heated melt)로서 존재하는 동안 조성물 성분이 산화되는 것을 막을 수 있다. 적합한 산화방지제의 예는 (1) N,N'-헥사메틸렌 비스(3,5-디-터셔리-부틸-4-히드록시 히드로신남아미드) (IRGANOX 1098, 시바-가이기 코포레이션으로부터 입수 가능함), (2) 2,2-비스(4-(2-(3,5-디-터셔리-부틸-4-히드록시히드로신나모일옥시))에톡시페닐)프로판 (TOPANOL-205, ICI 아메리카 코포레이션으로부터 입수 가능함), (3) 트리스(4-터셔리-부틸-3-히드록시-2,6-디메틸벤질)이소이사누레이트 (CYANOX 1790,41,322-4, LTDP, 알드리치 D12,840-6), (4) 2,2'-에틸리덴 비스(4,6-디-터셔리-부틸페닐)플루오로 포스포나이트 (ETHANOX-398, 에틸 코포레이션으로부터 입수 가능함), (5) 테트라키스(2,4-디-터셔리-부틸페닐)-4,4'-비페닐 디포스포나이트 (알드리치 46,852-5; 경도값 90), (6) 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트 (TCI America #PO739), (7) 트리부틸암모늄 하이포포스파이트 (알드리치 42,009-3), (8) 2,6-디-터셔리-부틸-4-메톡시페놀 (알드리치 25,106-2), (9) 2,4-디-터셔리-부틸-6-(4-메톡시벤질)페놀 (알드리치 23,008-1), (10) 4-브로모-2,6-디메틸페놀 (알드리치 34,951-8), (11) 4-브로모-3,5-디메틸페놀 (알드리치 B6,420-2), (12) 4-브로모-2-니트로페놀 (알드리치 30,987-7), (13) 4-(디에틸 아미노메틸)-2,5-디메틸페놀 (알드리치 14,668-4), (14) 3-디메틸아미노페놀 (알드리치 D14,400-2), (15) 2-아미노-4-터셔리-아밀페놀 (알드리치 41,258-9), (16) 2,6-비스(히드록시메틸)-p-크레졸 (알드리치 22,752-8), (17) 2,2'-메틸렌디페닐 (알드리치 B4,680-8), (18) 5-(디에틸아미노)-2-니트로소페놀 (알드리치 26,951-4), (19) 2,6-디클로로-4-플루오로페놀 (알드리치 28,435-1), (20) 2,6-디브로모 플루오로페놀 (알드리치 26,003-7), (21) α-트리플루오로-o-크레졸 (알드리치 21,979-7), (22) 2-브로모-4-플로오로페놀 (알드리치 30,246-5), (23) 4-플루오로페놀 (알드리치 F1,320-7), (24) 4-클로로페닐-2-클로로-1,1,2-트리-플루오로에틸 술폰 (알드리치 13,823-1), (25) 3,4-디플루오로 페닐아세트산 (알드리치 29,043-2), (26) 3-플루오로페닐아세트산 (알드리치 24,804-5), (27) 3,5-디플루오로 페닐아세트산 (알드리치 29,044-0), (28) 2-플루오로페닐 아세트산 (알드리치 20,894-9), (29) 2,5-비스(트리플루오로메틸)벤조산 (알드리치 32,527-9), (30) 에틸-2-(4-(4-(트리플루오로메틸)페녹시)페녹시)프로피오네이트 (알드리치 25,074-0), (31) 테트라키스(2,4-디-터셔리-부틸 페닐)-4,4'-비페닐 디포스포나이트 (알드리치 46,852-5), (32) 4-터셔리-아밀페놀 (알드리치 15,384-2), (33) 3-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-히드록시 페네틸알코올 (알드리치 43,071-4), NAUGARD 76, NAUGARD 445, NAUGARD 512 및 NAUGARD 524 (유니로얄 케미컬 컴퍼니에 의해 제조됨) 등 뿐만 아니라 그들의 혼합물을 포함한다. 산화방지제가 존재하는 경우, 조성물의 약 0.25 중량% 내지 약 10 중량%, 또는 조성물의 약 1 중량% 내지 약 5 중량%와 같이 임의의 원하는 또는 유효량으로 조성물 내에 존재할 수 있다.
VERSAMID 757, 759 또는 744 (헨켈로부터 상업적으로 구입 가능함)와 같은 접착제는 조성물의 약 0.01 중량% 내지 조성물의 약 98 중량%, 조성물의 약 0.1 중량% 내지 조성물의 약 50 중량%, 조성물의 약 5 중량% 내지 조성물의 약 10 중량%로 조성물 내에 존재할 수 있다.
첨가제가 존재하는 경우, 첨가제는 각각 또는 조합하여, 조성물의 약 1 중량% 내지 약 10 중량% 또는 조성물의 약 3 중량% 내지 약 5 중량%와 같이 임의의 원하는 또는 유효량으로 조성물 내에 존재할 수 있다.
본 명세서에서 조성물은 상변화 잉크와 유사한 방식으로 작용할 수 있다. 상변화 잉크 (때때로 “고체 잉크” 및 “핫멜트 잉크 (hot melt ink)”라 칭함)는 다양한 액체 증착 기술에 이용되어 왔다. 상변화 잉크는 종종 주위 온도에서는 잉크를 고체상으로 존재하게 하지만, 잉크젯 인쇄 장치의 상승 작동 온도 (elevated operating temperature)에서는 액체상으로도 존재하게 하는 “상 변화제”를 함유한다. 증착 작동 온도에서, 액체 잉크의 액적이 인쇄 장치로부터 토출되고, 잉크가 직접적으로 또는 중간 가열 전사 벨트 또는 드럼을 통하여 기록 기재의 표면을 향해 분사되거나 접촉됨에 따라 잉크가 빨리 고화하여 고화된 잉크 방울의 소정의 패턴을 형성한다. 예를 들어 미국 특허 제5,496,879호에 기재된 바와 같이, 상변화 잉크는 그라비어 인쇄와 같은 다른 인쇄 기술에도 이용되어 왔다.
일반적으로, 조성물은 예를 들어 약 20℃ 내지 약 27℃와 같은 주위 온도 또는 실온에서 고체상으로 존재하지만, 잉크젯 인쇄 장치의 상승 작동 온도에서 액체상으로 존재한다. 분사 작동 온도에서, 잉크가 용융되고, 액체 잉크의 액적이 인쇄 장치로부터 토출된다.
구현예에서, 조성물은 예를 들어 현미경 핫 스테이지 상에서 관찰 및 측정에 의해 결정될 때 약 40℃ 내지 약 85℃, 예를 들어 약 40℃ 내지 약 65℃, 약 40℃ 내지 약 60℃, 약 45℃ 내지 약 55℃ 또는 약 45℃ 내지 약 50℃의 융점을 가질 수 있으며, 여기서 조성물은 유리 슬라이드 상에서 가열되고, 현미경에 의해 관찰되거나, 또는 시차주사 열량 분석기에 특정된다. 더욱이, 조성물은 약 5 cP 내지 약 25 cP의 분사 점도를 가질 수 있다.
구현예에서, 조성물은 기재 상에 이미지를 형성하는 방법에서 UV 인쇄 마스크로 이용되어 감광성 재료로 코팅된 기판에 선택적으로 적용될 수 있다. 더욱 구체적으로, 최종 물품에서 회로 트레이스를 덮는 납땜 마스크 상에 인쇄 마스크가 패턴을 정의하도록 납땜 마스크의 표면 상에 인쇄 마스크 조성물을 형성하기 위하여, 조성물을 납땜 마스크 상에 액체로서 선택적으로 증착한다.
"선택적으로 증착" 또는 "선택적 증착"이란 문구는 예를 들어 액체 코팅 또는 인쇄와 같은 액체 공정을 이용하여 인쇄 마스크 조성물을 증착하는 것을 의미하며, 여기서 액체는 용융된 인쇄 마스크 조성물이다. 액체 인쇄 마스크 조성물을 납땜 마스크에 패턴으로 선택적으로 증착하기 위하여 임의의 적합한 공정 또는 장치가 이용될 수 있다. 인쇄 마스크 조성물은 인쇄가 이용되면 잉크를 의미할 수 있다. 액체 코팅 공정의 예는 예를 들어 스핀 코팅, 블레이드 코팅, 로드 코팅, 딥 코팅 등을 포함할 수 있다. 인쇄 기술의 예는 예를 들어 리소그래피 즉 오프셋 인쇄, 그라비어, 플렉소그래피, 스크린 인쇄, 스텐실 인쇄, 잉크젯 인쇄, 스탬핑 [미세접촉 인쇄 (microcontact printing)과 같은] 등을 포함할 수 있다. 미국 특허 제6,547,380호에 기재된 것과 같은 잉크젯 인쇄 장치는 당업계에 알려져 있으므로 본 명세서에 광범위한 기재는 필요하지 않다. 선택적 증착은 약 1nm 내지 약 5mm, 약 10nm 내지 약 1000㎛, 약 1㎛ 내지 약 100㎛, 및 약 25㎛ 내지 약 50㎛ 범위의 두께를 갖는 인쇄 마스크 조성물 층을 증착한다.
인쇄 마스크 조성물을 기재에 적용한 후에, 기재, 납땜 마스크 및 UV 마스크를 포함하는 복합 구조에 UV 방사선이 적용될 수 있다. UV 방사선에 노광되면 UV 마스크에 의해 덮이지 않고 남아 있는 납땜 마스크 (감광성 재료를 함유함)의 부분 (비노광 부분)이 화학적으로 변질된다. 화학적 변질의 예는 납땜 마스크의 비노광 부분의 가교 및/또는 경화를 포함할 수 있다.
인쇄 마스크 및 납땜 마스크의 비노광 부분은 알칼리 용액 (수용성 염기)을 이용하여 약 30초 미만 내에 제거되거나 또는 "박리"될 수 있다. 따라서 UV 마스크는 약 30초 이내에 제거될 수 있다. 적합한 알칼리 용액은 7.5 내지 14, 또는 8 내지 13과 같은, 또는 9 내지 12와 같은 pH 범위를 가진다. 알칼리 용액은 물에서 해리된 알칼리 용질로 이루어진다. 적합한 알칼리 용액의 예는 예를 들어 수산화나트륨 및 수산화칼륨과 같은 알칼리 금속 히드록시드와, 탄산나트륨 및 탄산칼륨과 같은 알칼리 금속 카보네이트를 포함한다. 용질의 양은 알칼리 용액의 약 0.05 중량% 내지 알칼리 용액의 약 5 중량%, 알칼리 용액의 약 0.1 중량% 내지 알칼리 용액의 약 4 중량%, 알칼리 용액의 약 1 중량% 내지 알칼리 용액의 약 2 중량%로 알칼리 용액 내에 존재할 수 있다.
실시예
실시예 1. UV 마스크 조성물 A의 제조
63.75 중량부의 헥사데칸산 (팔미트산), 63.75 중량부의 옥타데칸산 (스테아르산) 및 63.75 중량부의 도코산산 (베헨산)으로 이루어진 혼합물을 형성함으로써 UV 마스크 조성물을 제조하였다. 도코산산은 혼합물에 첨가되기 전에 스테인리스강 비커 내 110℃에서 밤새 미리 용융시켰다. 혼합 후에 상기 혼합물을 445 RPM에서 로브 임펠러 (lobe impeller)를 교반하면서 103℃ 내지 122℃ 사이의 온도에서 유지하였다. 다음, 50.00 중량부의 UNITHOX 450 (에톡시화 알코올)을 상기 혼합물에 첨가하였다. 2시간 후에 8.75 중량부의 Valifast 3840L 염료를 약 30분의 기간에 걸쳐서 상기 혼합물 내로 뿌렸다. 다음, 혼합물의 온도를 119℃에서 일정하게 유지하고 다음 90분 동안 연속적으로 교반하였다. 교반 후에, 와트만 No.3 여과지를 통해, 첨가된 약 5그램의 규조토로 결과 혼합물을 가압-여과하였다.
실시예 2. UV 마스크 조성물 B의 제조
스테인리스강 비커 내 110℃에서 밤새 미리 용융시킨 66.53 중량부의 헥사데칸산 (팔미트산) 및 66.53 중량부의 옥타데칸산 (스테아르산)을 66.53 중량부의 UNICID 350과 혼합함으로써 UV 마스크 조성물을 제조하였다. 다음, 상기 혼합물을 445 RPM에서 로브 임펠러를 교반하면서 103℃ 내지 122℃ 사이의 온도에서 유지하였다. 다음, 41.67 중량부의 UNITHOX 450 (에톡시화 알코올)을 상기 혼합물에 첨가하였다. 2시간 후에 8.75 중량부의 Valifast 3840L 염료를 약 30분의 기간에 걸쳐서 상기 혼합물 내로 뿌렸다. 다음, 혼합물의 온도를 120℃에서 일정하게 유지하고 다음 70분 동안 연속적으로 교반하였다. 교반 후에, 와트만 No.3 여과지를 통해, 첨가된 약 5그램의 규조토로 결과 혼합물을 가압-여과하였다.
실시예 3: UV 마스크 A의 박리성
25㎛ 이상의 두께를 갖는 UV 마스크 A가 경화된 납땜 마스크 상에 형성되도록 경화된 납땜 마스크로 코팅된 실리콘 웨이퍼를 조각으로 자르고 용융 UV 마스크 조성물 A 내에 딥코팅하였다. 물에 용해된 1.2 중량% 탄산칼륨을 포함하는 알칼리계 용액 (50℃)을 로타스프레이 (rotaspray) 기구를 이용하여 적용함으로써 UV 마스크 A를 박리했다. 도 1a~1d에서 볼 수 있는 바와 같이, UV 마스크의 상당 부분이 30초 이내에 제거되었다. 다음, 기재를 탈이온수를 이용하여 10초 동안 드립-린스 (drip-rinsed) 하였다.
실시예 4: UV 마스크 B의 박리성
25㎛ 이상의 두께를 갖는 UV 마스크 B가 경화된 납땜 마스크 상에 형성되도록 경화된 납땜 마스크로 코팅된 실리콘 웨이퍼를 조각으로 자르고 용융 UV 마스크 조성물 B 내에 딥코팅하였다. 물에 용해된 1.2 중량% 탄산칼륨을 포함하는 알칼리계 용액 (50℃)을 로타스프레이 기구를 이용하여 적용함으로써 UV 마스크 B를 박리했다. 도 1a~1d에서 볼 수 있는 바와 같이, UV 마스크의 상당 부분이 30초 이내에 제거되었다. 다음, 기재를 탈이온수를 이용하여 10초 동안 드립-린스하였다.
실시예 5. UV 마스크 조성물 C의 제조
스테인리스강 비커 내 110℃에서 밤새 미리 용융시킨 63.75 중량부의 헥사데칸산 (팔미트산), 63.75 중량부의 옥타데칸산 (스테아르산) 및 63.75 중량부의 도코산산 (베헨산)의 혼합물을 형성함으로써 UV 마스크 조성물을 제조하였다. 다음, 상기 혼합물을 445 RPM에서 로브 임펠러를 교반하면서 103℃ 내지 122℃ 사이의 온도에서 유지하였다. 다음, 50.00 중량부의 UNITHOX 450 (에톡시화 알코올)을 상기 혼합물에 첨가하였다. 30분 후에 8.77 중량부의 Solvent Black 3 염료를 약 10분의 기간에 걸쳐서 상기 혼합물 내로 뿌렸다. 다음, 혼합물의 온도를 115℃에서 일정하게 유지하고 약 60분 동안 연속적으로 교반하였다. 교반 후에, 와트만 No.3 여과지를 통해, 첨가된 약 8g의 규조토로 결과 혼합물을 가압-여과하였다.
실시예 6. UV 마스크 조성물 D의 제조
스테인리스강 비커 내 110℃에서 밤새 미리 용융시킨 66.53 중량부의 헥사데칸산 (팔미트산) 및 66.53 중량부의 옥타데칸산 (스테아르산)을 UNICID 350 (66.53 중량부)과 혼합함으로써 UV 마스크 조성물을 제조하였다. 다음, 41.67 중량부의 UNITHOX 450 (에톡시화 알코올)을 상기 혼합물에 첨가하고, 그 후에 상기 혼합물을 445 RPM에서 로브 임펠러를 교반하면서 103℃ 내지 122℃ 사이의 온도에서 유지하였다. 2시간 후에 8.77 중량부의 Solvent Black 3 염료를 약 3분의 기간에 걸쳐서 상기 혼합물 내로 뿌렸다. 다음, 혼합물의 온도를 103℃ 내지 122℃ 사이에서 유지하고 약 2시간 동안 연속적으로 교반하였다. 혼합 후에, 와트만 No.3 여과지를 통해, 첨가된 약 8g의 규조토로 결과 혼합물을 가압-여과하였다.
실시예 7: UV 마스크 C의 박리성
25㎛ 이상의 두께를 갖는 UV 마스크 C가 경화된 납땜 마스크 상에 형성되도록 경화된 납땜 마스크로 코팅된 실리콘 웨이퍼를 조각으로 자르고 용융 UV 마스크 조성물 C 내에 딥코팅하였다. 물에 용해된 1.2 중량% 탄산칼륨을 포함하는 알칼리계 용액 (50℃)을 로타스프레이 기구를 이용하여 적용함으로써 UV 마스크 C를 박리했다. 도 2a~2d에서 볼 수 있는 바와 같이, UV 마스크의 상당 부분이 30초 이내에 제거되었다. 다음, 기재를 탈이온수를 이용하여 10초 동안 드립-린스 하였다.
실시예 8: UV 마스크 D의 박리성
25㎛ 이상의 두께를 갖는 UV 마스크 D가 경화된 납땜 마스크 상에 형성되도록 경화된 납땜 마스크로 코팅된 실리콘 웨이퍼를 조각으로 자르고 용융 UV 마스크 조성물 D 내에 딥코팅하였다. 물에 용해된 1.2 중량% 탄산칼륨을 포함하는 알칼리계 용액 (50℃)을 로타스프레이 기구를 이용하여 적용함으로써 UV 마스크 D를 박리했다. 도 2a~2d에서 볼 수 있는 바와 같이, UV 마스크의 상당 부분이 30초 이내에 제거되었다. 다음, 기재를 탈이온수를 이용하여 10초 동안 드립-린스 하였다.

Claims (3)

  1. 적어도 하나의 알칼리-가수분해성 기 (alkaline-hydrolyzable group)를 포함하는 적어도 하나의 화합물, 적어도 하나의 에틸렌 옥사이드 기를 포함하는 적어도 하나의 화합물 및 적어도 하나의 자외선 방사선 차단제를 포함하는 조성물로부터 유래된 인쇄 마스크로서,
    상기 인쇄 마스크는 알칼리 용액을 이용하여 30초 이내에 제거할 수 있는 인쇄 마스크.
  2. 적어도 하나의 알칼리-가수분해성 기를 포함하는 적어도 하나의 화합물, 적어도 하나의 에틸렌 옥사이드 기를 포함하는 적어도 하나의 화합물 및 적어도 하나의 염료를 포함하는 조성물로부터 유래된 인쇄 마스크로서,
    상기 인쇄 마스크는 알칼리 용액을 이용하여 30초 이내에 제거할 수 있는 인쇄 마스크.
  3. 기재 상에 패턴을 형성하는 방법으로서, 상기 방법은
    기재에 감광성 재료를 포함하는 납땜 마스크를 적용하는 단계;
    적어도 하나의 알칼리-가수분해성 기를 포함하는 적어도 하나의 화합물, 적어도 하나의 에틸렌 옥사이드 기를 포함하는 적어도 하나의 화합물 및 적어도 하나의 자외선 방사선 차단제를 포함하는 조성물을 감광성 재료에 선택적으로 적용하여 복합물 구조 (composite structure)를 형성하는 단계;
    조성물을 선택적으로 적용한 후에 상기 조성물을 자외선 방사선에 노광시키는 단계; 및
    노광 후 알칼리 용액을 적용하여 약 30초 이내에 알칼리 용액에 용해 가능한 감광성 재료 부분 및 조성물을 제거하여 기재 상에 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 기재 상에 패턴을 형성하는 방법.
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