TW201642037A - 蝕刻阻劑組成物及乾薄膜 - Google Patents
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Abstract
提供可形成氟化氫耐性優異的蝕刻阻劑膜的蝕刻阻劑組成物、及具有由該組成物所得到之樹脂層的乾薄膜。
以含有具有聯苯構造的鹼可溶性樹脂為特徵之蝕刻阻劑組成物、及具有由該組成物所得到之樹脂層的乾薄膜。
Description
本發明係關於蝕刻阻劑組成物及乾薄膜,詳細係關於可形成氟化氫耐性優異的蝕刻阻劑膜的蝕刻阻劑組成物、及具有由該組成物所得到之樹脂層的乾薄膜。
玻璃製品之加工中,近年由於更追求微細加工或光滑性,及在使用鑽孔器的機械加工,玻璃變得易產生龜裂,玻璃蝕刻之加工成為主流。
玻璃蝕刻為相較於以往更適用在電子材料、光學材料、及測量器等之玻璃框架的手法。玻璃蝕刻之方法,可使用例如藉由於蝕刻對象之玻璃基板的表面,塗佈樹脂組成物,使其熱乾燥或硬化後形成蝕刻阻劑膜後,將玻璃基板浸漬於氟化氫系之蝕刻液,除去未被阻劑被覆的部分,而於玻璃基板形成期望的圖型之方法(例如專利文獻1)。
[專利文獻1]日本特開2007-128052號公報
因為氟化氫系之蝕刻液浸透性強,若不下功夫形成厚的蝕刻阻劑膜等,而有玻璃基板與蝕刻阻劑間浸透蝕刻液、無法得到期望的圖型之問題。又,形成厚的蝕刻阻劑膜,則亦有蝕刻後的蝕刻阻劑的剝離費時、在顯影型之蝕刻阻劑的場合有解像性降低之問題。
而本發明之目的在於提供可形成氟化氫耐性優異的蝕刻阻劑膜的蝕刻阻劑組成物、及具有由該組成物所得到之樹脂層的乾薄膜。
本發明者等有鑑於上述情形,努力檢討結果,發現藉由於蝕刻阻劑組成物搭配具有特定構造之鹼可溶性樹脂,可解決上述課題,完成本發明。
即、本發明之蝕刻阻劑組成物之特徵為含有具有聯苯構造的鹼可溶性樹脂。
本發明之蝕刻阻劑組成物,進一步,以含有具有雙酚構造之鹼可溶性樹脂為佳。
本發明之蝕刻阻劑組成物,進一步,以含有光硬化性成分為佳。
本發明之蝕刻阻劑組成物,進一步,以含有
耦合劑為佳。
本發明之乾薄膜之特徵係具有將前述蝕刻阻劑組成物塗佈於薄膜、進行乾燥而得到的樹脂層。
根據本發明,可提供可形成氟化氫耐性優異的蝕刻阻劑膜的蝕刻阻劑組成物、及具有由該組成物所得到之樹脂層的乾薄膜。
本發明之蝕刻阻劑組成物為以含有具有聯苯構造的鹼可溶性樹脂為特徵者。以本發明之蝕刻阻劑組成物形成的蝕刻阻劑膜因為氟化氫耐性優異,蝕刻處理中不易由玻璃基板剝離。藉此,可使基板高精度地進行蝕刻處理。又,因為在蝕刻步驟可使用氟化氫濃度濃的蝕刻液,可縮短蝕刻處理時間。
以本發明之蝕刻阻劑組成物形成的蝕刻阻劑膜因為氟化氫耐性優異,即使不形成厚的膜厚,不易被蝕刻液剝離。本發明之蝕刻阻劑組成物雖可為顯影型或熱乾燥型,因為蝕刻阻劑的膜厚不厚亦可,在顯影型之場合,可形成解像性優異的蝕刻阻劑膜。
本發明之蝕刻阻劑組成物以含有耦合劑為佳,藉此,與基板之密著性提高、可形成更優異的氟化氫耐性的蝕刻阻劑膜。然而,因為即使不含耦合劑仍可形成
優異的氟化氫耐性的蝕刻阻劑膜,故可不含耦合劑。在不含耦合劑時,因為保存安定性亦優異,故在常溫亦可以1液形態保存。含有耦合劑時,以分成2液以上保存為佳。
以下、詳述本發明之蝕刻阻劑組成物所含有之成分。
本發明之蝕刻阻劑組成物所含有之鹼可溶性樹脂,具有聯苯構造。作為鹼可溶性樹脂,雖可使用含羧基樹脂或含酚系羥基樹脂,但以含羧基樹脂為佳。本發明之硬化性樹脂組成物為顯影型時,鹼可溶性樹脂以具有乙烯性不飽和鍵為佳。鹼可溶性樹脂可1種單獨使用或2種以上組合使用。
前述含羧基樹脂,雖可舉例如聯苯型環氧樹脂等之具有聯苯構造的2官能或其以上之多官能環氧樹脂與含不飽和基之單羧酸反應,於側鏈存在之羥基加成2元酸酐的含羧基樹脂、及於該樹脂進而加成1分子內具有1個環氧基與1個以上之(甲基)丙烯醯基的化合物而成的具有羧基之(甲基)丙烯酸酯改性樹脂,但不限於此等。
前述具有聯苯構造的2官能或其以上之多官能環氧樹脂,可舉例如下述一般式(1)所示之聯苯型環氧樹脂。
前述含不飽和基之單羧酸,可舉例如(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸之二聚物、β-苯乙烯基丙烯酸、β-糠基丙烯酸、及飽和或不飽和二質子酸酐與1分子中具有1個羥基之(甲基)丙烯酸酯衍生物之等莫耳反應物的半酯類、或者飽和或不飽和二質子酸與含不飽和基之單縮水甘油基化合物之等莫耳反應物的半酯類。又,本說明書中,(甲基)丙烯酸酯係丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及彼等混合物之總稱用語、其他類似表現亦相同。
前述2元酸酐,可舉例如無水苯二甲酸、四氫無水苯二甲酸、六氫無水苯二甲酸、3-甲基-四氫無水苯二甲酸、4-甲基-六氫無水苯二甲酸、內伸甲基-四氫無水苯二甲酸、甲基-內甲基-四氫無水苯二甲酸、無水琥珀酸、無水馬來酸、偏苯三酸等之羧酸酐。
前述含羧基樹脂的酸價以40~300mgKOH/g之範圍為宜、更佳為45~120mgKOH/g之範圍。前述含羧基樹脂的酸價在40mgKOH/g以上時,可以鹼剝離液容易除去,另一方面,在300mgKOH/g以下時,蝕刻中之耐性提升。
又,前述含羧基樹脂的重量平均分子量(Mw)雖因樹脂骨架而異,一般為1,000~150,000、進而以在5,000~100,000之範圍者為佳。重量平均分子量(Mw)為1,000以上時,蝕刻耐性提升。另一方面,重量平均分子量(Mw)為150,000以下時,可以鹼剝離液容易地除去。
作為前述含羧基樹脂的市售品,可舉例如日本化藥公司製的KAYARAD ZCR-1569H、ZCR-1601H、ZCR-1797H、ZCR-1798H(以上、具有聯苯構造的含羧基樹脂)等。
本發明之蝕刻阻劑組成物中,由剝離性的觀點,以併用具有雙酚構造之鹼可溶性樹脂為佳。具有雙酚構造之鹼可溶性樹脂不特別限定,可舉例如雙酚型環氧樹脂等之具有雙酚構造之2官能或其以上之多官能環氧樹脂與含不飽和基之單羧酸反應,於側鏈存在之羥基加成2元酸酐的含羧基樹脂、及該樹脂再加成上1分子內具有1個環氧基與1個以上之(甲基)丙烯醯基的化合物而構成的具有羧基之(甲基)丙烯酸酯改性樹脂。
又,具有雙酚構造之鹼可溶性樹脂,亦可舉例如下述般具有羥基的2官能或其以上之多官能雙酚型環氧樹脂的羥基以表氯醇等加成上環氧基後,進而與含不飽和基之單羧酸及2元酸酐反應而得到的含羧基樹脂、及該樹脂再加成上1分子內具有1個環氧基與1個以上之(甲基)丙烯醯基的化合物而構成的具有羧基之(甲基)丙烯酸酯改性樹脂。前述具有羥基的2官能或其以上之多官能雙酚
型環氧樹脂,可舉例如下述一般式(2)所表示之雙酚F型環氧樹脂及雙酚A型環氧樹脂。
併用具有雙酚構造之鹼可溶性樹脂時,將具有聯苯構造的鹼可溶性樹脂與具有雙酚構造之鹼可溶性樹脂的比例以較佳為90:10~20:80之比例、更佳為80:20~20:80之比例搭配,不損及蝕刻耐性而亦能改善剝離性。
又,含羧基樹脂全體之含量,蝕刻阻劑組成物每單位固形分,以80質量%以下為佳、30~70質量%更佳。鹼可溶性樹脂之含量為80質量%以下時,黏度為良好且安定。又,本發明說明書中,固形分係指除去溶劑的成分。
前述含酚系羥基樹脂,可使用酚系酚醛清漆樹脂、烷基酚酚醛清漆樹脂、雙酚A酚醛清漆樹脂、二環戊二烯型酚樹脂、Xylok型酚樹脂、萜烯改性酚樹脂、聚乙烯基酚類、雙酚F、雙酚S型酚樹脂、聚-p-羥基苯乙烯、萘酚與
醛類的縮合物、二羥基萘與醛類的縮合物等之習知慣用的含酚系羥基樹脂。
本發明之蝕刻阻劑組成物在顯影型之場合,為了使蝕刻阻劑耐性大為改善,以含有光硬化性成分為佳。光硬化性成分為經活性能量線照射而硬化的樹脂即可,尤其本發明中,宜使用分子中具有1個以上之乙烯性不飽和鍵化合物為佳。光硬化性成分可1種單獨使用或2種以上組合使用。
具有乙烯性不飽和鍵化合物,可使用習知慣用的光聚合性寡聚物、及光聚合性乙烯單體等。此中光聚合性寡聚物,可舉例如不飽和聚酯系寡聚物、(甲基)丙烯酸酯系寡聚物等。(甲基)丙烯酸酯系寡聚物,可舉例如酚系酚醛清漆環氧基(甲基)丙烯酸酯、甲酚酚醛清漆環氧基(甲基)丙烯酸酯、雙酚型環氧基(甲基)丙烯酸酯等之環氧基(甲基)丙烯酸酯、胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、環氧基胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯、聚丁二烯改性(甲基)丙烯酸酯等。
光聚合性乙烯單體,可舉例如習知慣用者,例如苯乙烯、氯苯乙烯、α-甲基苯乙烯等之苯乙烯衍生物;乙酸乙烯基酯、酪酸乙烯基酯或安息香酸乙烯基酯等之乙烯基酯類;乙烯基異丁基醚、乙烯基-n-丁基醚、乙烯基-t-丁基醚、乙烯基-n-戊基醚、乙烯基異戊基醚、乙
烯基-n-十八基醚、乙烯基環己基醚、乙二醇單丁基乙烯基醚、三乙二醇單甲基乙烯基醚等之乙烯基醚類;丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、N-羥基甲基丙烯醯胺、N-羥基甲基甲基丙烯醯胺、N-甲氧基甲基丙烯醯胺、N-乙氧基甲基丙烯醯胺、N-丁氧基甲基丙烯醯胺等之(甲基)丙烯醯胺類;三烯丙基異氰尿酸酯、苯二甲酸二烯丙基酯、異苯二甲酸二烯丙基酯等之烯丙基酯化合物;2-乙基己基(甲基)丙烯酸酯、月桂基(甲基)丙烯酸酯、四氫糠基(甲基)丙烯酸酯、異冰片基(甲基)丙烯酸酯、苯基(甲基)丙烯酸酯、苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯等之(甲基)丙烯酸之酯類;羥基乙基(甲基)丙烯酸酯、羥基丙基(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等之羥基烷基(甲基)丙烯酸酯類;甲氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、乙氧基乙基(甲基)丙烯酸酯等之烷氧基烷二醇單(甲基)丙烯酸酯類;乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯類、新戊基二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等之伸烷基多元醇聚(甲基)丙烯酸酯;二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯等之聚氧化烯二醇聚(甲基)丙烯酸酯類;羥基新戊酸新戊基二醇酯二(甲基)丙烯酸酯等之聚(甲基)丙烯酸酯類;參[(甲基)丙烯醯氧基乙基]異氰尿酸酯等之異氰尿酸酯型聚(甲基)丙烯酸酯類等。
前述光硬化性成分之含量,蝕刻阻劑組成物每單位固形分,以5~38質量%為佳、10~20質量%更佳。光硬化性成分之含量為5質量%以上時,光硬化性提升。38質量%以下時,膠黏性提升。
本發明之蝕刻阻劑組成物為顯影型之場合,以含有光聚合起始劑為佳。
光聚合起始劑,可舉例如雙-(2,6-二氯苯甲醯基)苯基膦氧化物、雙-(2,6-二氯苯甲醯基)-2,5-二甲基苯基膦氧化物、雙-(2,6-二氯苯甲醯基)-4-丙基苯基膦氧化物、雙-(2,6-二氯苯甲醯基)-1-萘基膦氧化物、雙-(2,6-二甲氧基苯甲醯基)苯基膦氧化物、雙-(2,6-二甲氧基苯甲醯基)-2,4,4-三甲基戊基膦氧化物、雙-(2,6-二甲氧基苯甲醯基)-2,5-二甲基苯基膦氧化物、雙-(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基膦氧化物(BASF JAPAN公司製,IRGACURE819)等之雙醯基膦氧化物類;2,6-二甲氧基苯甲醯基二苯基膦氧化物、2,6-二氯苯甲醯基二苯基膦氧化物、2,4,6-三甲基苯甲醯基苯基膦酸甲基酯、2-甲基苯甲醯基二苯基膦氧化物、三甲基乙醯基苯基膦酸異丙基酯、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基膦氧化物(BASF JAPAN公司製,DAROCUR TPO)等之單醯基膦氧化物類;1-羥基-環己基苯基酮、1-[4-(2-羥基乙氧基)-苯基]-2-羥基-2-甲基-1-丙烷-1-酮、2-羥基-1-{4-[4-(2-羥基-2-甲基-丙醯基)-苄基]苯基}-2-甲基-
丙烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮等之羥基苯乙酮類;安息香、苄基酯、安息香甲基醚、安息香乙基醚、安息香n-丙基醚、安息香異丙基醚、安息香n-丁基醚等之安息香類;安息香烷基醚類;二苯甲酮、p-甲基二苯甲酮、米氏酮、甲基二苯甲酮、4,4’-二氯二苯甲酮、4,4’-雙二乙基胺基二苯甲酮等之二苯甲酮類;苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、1,1-二氯苯乙酮、1-羥基環己基苯基酮、2-甲基-1-[4-(甲基硫基)苯基]-2-嗎啉基-1-丙酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁酮-1、2-(二甲基胺基)-2-[(4-甲基苯基)甲基)-1-[4-(4-嗎啉基)苯基]-1-丁酮、N,N-二甲基胺基苯乙酮等之苯乙酮類;噻噸酮、2-乙基噻噸酮、2-異丙基噻噸酮、2,4-二甲基噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、2-氯噻噸酮、2,4-二異丙基噻噸酮等之噻噸酮類;蒽醌、氯蒽醌、2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-tert-丁基蒽醌、1-氯蒽醌、2-戊基蒽醌、2-胺基蒽醌等之蒽醌類;苯乙酮二甲基縮酮、苄基二甲基縮酮等之縮酮類;乙基-4-二甲基胺基苯甲酸酯、2-(二甲基胺基)乙基苯甲酸酯、p-二甲基安息香酸乙基酯等之安息香酸酯類;1,2-辛烷二酮,1-[4-(苯基硫基)-,2-(O-苯甲醯基肟)]、乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-,1-(0-乙醯基肟)等之肟酯類;雙(η5-2,4-環戊二烯-1-基)-雙(2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)苯基)鈦、雙(環戊二烯基)-雙[2,6-二氟-3-(2-(1-吡咯-1-基)乙基)苯基]鈦等之二茂
鈦類;苯基二硫化物2-硝基茀、Butyroin、茴香偶姻乙基醚、偶氮二異丁腈、四甲基秋蘭姆二硫化物等。光聚合起始劑可1種單獨使用或2種以上組合使用。
前述光聚合起始劑之含量,蝕刻阻劑組成物每單位固形分,以1~8質量%為佳、2~5質量%更佳。光聚合起始劑之含量為1質量%以上時,光硬化性提升。8質量%以下時,暈影不易產生、硬化深度變得適當。
本發明之蝕刻阻劑組成物可含有耦合劑。耦合劑,可使用矽烷系耦合劑、鈦系耦合劑、鋯系耦合劑、鋁系耦合劑等。耦合劑以矽烷系耦合劑為佳。耦合劑可1種單獨使用或2種以上組合使用。
矽烷耦合劑由有機物(有機基)與矽所構成,一般為以XnR’(n-1)Si-R”-Y(X=羥基、烷氧基等、Y=乙烯基、環氧基、苯乙烯基、甲基丙烯醯氧基、丙烯醯氧基、胺基、脲基、氯丙基、巰基、聚硫化物基、異氰酸酯基等)所表示之化合物。因為分子中具有2個以上相異的反應基,通常作為連結非常難以連結的有機材料與無機材料之仲介,用於複合材料之強度提升、樹脂的改質、表面改質等。
矽烷耦合劑,可舉例如N-γ-(胺基乙基)-γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-γ-(胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、γ-胺基丙基三甲氧基
矽烷、γ-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-胺基丙基苯基二乙氧基矽烷、2-胺基-1-甲基乙基三乙氧基矽烷、N-甲基-γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-苯基-γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-丁基-γ-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、N-β-(胺基乙基)-γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-β-(胺基乙基)-N-β-(胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-脲基丙基三乙氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、β-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷、γ-巰基丙基三甲氧基矽烷、γ-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基參(2-甲氧基乙氧基)矽烷、甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-聚氧化乙烯丙基三甲氧基矽烷等。
矽烷耦合劑的市售品,可舉例如KA-1003、KBM-1003、KBE-1003、KBM-303、KBM-403、KBE-402、KBE-403、KBM-1403、KBM-502、KBM-503、KBE-502、KBE-503、KBM-5103、KBM-602、KBM-603、KBE-603、KBM-903、KBE-903、KBE-9103、KBM-9103、KBM-573、KBM-575、KBM-6123、KBE-585、KBM-703、KBM-802、KBM-803、KBE-846、KBE-9007(皆商品名;信越矽酮公司製)等。
鈦系耦合劑,可舉例如四乙氧基鈦酸酯、四異丙基鈦酸酯或四-n-丁基鈦酸酯等之鈦醇化物類、丁基鈦酸酯二聚物、四(2-乙基己基)鈦酸酯、聚羥基鈦硬脂酸
酯、四乙醯丙酮鈦、聚乙醯丙酮鈦、鈦伸辛基乙醇酸酯、鈦乙醯乙酸乙酯、鈦乳酸酯、三乙醇胺鹽鈦等。鋯系及鋁系之耦合劑,可使用對應鈦系化合物的化合物。
本發明之蝕刻阻劑組成物因為氟化氫耐性優異,即使不含耦合劑,對蝕刻液的浸漬步驟中,不易產生阻劑的剝離。因此,耦合劑之含有雖然非必須,但含有耦合劑時的較佳搭配量,蝕刻阻劑組成物每單位固形分,為0.5~5質量%。在0.5質量%以上則可得到更優的蝕刻阻劑耐性。在5質量%以下則可得到安定特性。
在本發明,可使用以往習知蝕刻阻劑用之無機填料及有機填料。例如無機填料,可舉例如硫酸鋇、鈦酸鋇、滑石、黏土、氧化鋁、氫氧化鋁、氮化矽、氮化鋁等之體質著色劑。此等的無機填料扮演適度調整阻劑組成物調整時的黏度,抑制熱乾燥或光硬化時塗膜的硬化收縮,提升與基板之密著性角色。此中為了使與基板之密著性良好,使用滑石特佳。填料可1種單獨使用或2種以上組合使用。
無機填料的平均一次粒徑以15μm以下為佳、再佳為10μm以下。平均一次粒徑(D50)可藉由雷射衍射/散射法測定。
填料的搭配量,蝕刻阻劑組成物每單位固形分,以0.01~70質量%為佳、更佳為10~40質量%。填料的搭配量為0.01質量%以上時,阻劑與基板之密著性提
高,在70質量%以下時,組成物的流動性提升。
本發明之蝕刻阻劑組成物可搭配有機溶劑。有機溶劑的具體例可舉例如甲醇、乙醇、n-丙基醇、異丙基醇、n-丁基醇等之醇類、丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮等之酮類、乙酸乙基酯、乙酸n-丙基酯、乙酸n-丁基酯等之酯類、二丁基醚、四氫呋喃、1,4-二噁烷等之醚類、n-己烷、n-庚烷、n-辛烷等之脂肪族烴類、苯、甲苯、二甲苯等之芳香族烴類、及氯仿、四氯化碳等之鹵素化烴類等。有機溶劑可1種單獨使用或2種以上組合使用。
本發明之蝕刻阻劑組成物的固形分以20~85質量%為佳、30~80質量%更佳。
此外,本發明之阻劑組成物中可搭配蝕刻阻劑的領域中習知慣用的其他添加劑。其他添加劑,可舉例如表面張力調整劑、界面活性劑、消光劑、調整膜物性用的聚酯系樹脂、聚胺基甲酸酯系樹脂、乙烯系樹脂、丙烯酸系樹脂、橡膠系樹脂、蠟類、酞菁.藍、酞菁.綠、碘綠、雙偶氮黃、結晶紫、氧化鈦、碳黑、萘黑等之習知慣用的著色劑、矽酮系、氟系、高分子系等之消泡劑及平坦劑等。如此之添加劑在不損及本發明之效果下,在能得到添加劑的期望的效果範圍,調節適宜使用量來搭配即可。
本發明之蝕刻阻劑組成物以液狀使用時,可為1液性或2液性以上。
又,本發明之蝕刻阻劑組成物可如下述般進行乾薄膜化來使用。顯影型之場合,可以與上述相同方法藉由曝光顯影形成期望的圖型。熱乾燥型之場合,藉由雷射加工等形成圖型即可。
本發明之乾薄膜具有將本發明之蝕刻阻劑組成物塗佈於薄膜、進行乾燥而得到的樹脂層。形成乾薄膜時,首先將本發明之蝕刻阻劑組成物以上述有機溶劑稀釋,調整為適當的黏度,以缺角輪塗佈機、刮刀塗佈機、唇口塗佈機、棒式塗佈機、擠壓塗佈機、逆轉塗佈機、反向塗佈機、凹版塗佈機、噴塗機等,在載體薄膜上塗佈成均勻厚度。之後,藉由使塗佈的組成物通常在50~130℃的溫度進行1~30分鐘乾燥,可形成樹脂層。塗佈膜厚雖不特別限定,一般在乾燥後的膜厚為10~150μm、較佳為20~60μm的範圍適宜選擇。
載體薄膜可使用塑膠薄膜,可使用例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等之聚酯薄膜、聚醯亞胺薄膜、聚醯胺醯亞胺薄膜、聚丙烯薄膜、聚苯乙烯薄膜等。載體薄膜的厚度雖不特別限定,一般在10~150μm的範圍適宜選擇。
於載體薄膜上形成由本發明之蝕刻阻劑組成物所構成的樹脂層後,以防止在膜的表面附著灰塵等之目的,進一步,以於膜的表面層合可剝離的保護薄膜為佳。
可剝離的保護薄膜,可使用例如聚乙烯薄膜或聚四氟乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、經表面處理的紙等。作為保護薄膜,以剝離保護薄膜時,較樹脂層與載體薄膜之接著力小者即可。
又,本發明之乾薄膜中,亦可為藉由於上述保護薄膜上塗佈本發明之蝕刻阻劑組成物、進行乾燥,形成樹脂層後,於其表面層合載體薄膜者。即本發明中製造乾薄膜時,作為塗佈本發明之蝕刻阻劑組成物之薄膜,可使用載體薄膜及保護薄膜的任一。
乾薄膜的場合,可藉由以壓合機等以本發明之蝕刻阻劑組成物的層接觸玻璃基材之方式貼合於基材上後,剝離載體薄膜,以蝕刻阻劑被覆玻璃基板。
本發明之蝕刻阻劑組成物為顯影型之液狀組成物的場合,調整為均勻溶液或分散液後,對玻璃基板等之基板,使用網版印刷或簾式塗佈機等之塗佈方法,以乾燥後的膜厚較佳成為20~100μm、更佳為30~60μm的膜厚之方式塗佈即可。塗佈後,例如在70~100℃、進行20~40分鐘、乾燥爐等中熱乾燥後,透過遮罩對蝕刻阻劑進行曝光,而燒成圖型。之後,以鹼水溶液進行顯影,形成圖型,例如若在100~200℃、較佳為120~150℃、進行20~60分鐘、乾燥爐等中熱乾燥,則可得到在期望的圖型以乾燥的蝕刻阻劑被覆的基板。
為顯影型之乾薄膜的形態時,藉由壓合機等以本發明之蝕刻阻劑組成物的層與基材接觸之方式貼合於
基材上後,藉由與上述同樣地曝光、顯影形成圖型即可。
本發明之蝕刻阻劑組成物為熱乾燥型之液狀組成物時,調整為均勻溶液或分散液後,對玻璃基板等之基板,藉由網版印刷等在期望的圖型,使乾燥後的塗膜較佳成為20~100μm、更佳為30~60μm的膜厚之方式塗佈即可。印刷後,例如在100~200℃、較佳為120~150℃、進行20~60分鐘、乾燥爐等中熱乾燥,可得到在期望的圖型以乾燥的蝕刻阻劑被覆之基板。
將熱乾燥後的阻劑塗膜在乾燥後的狀態依據JIS C 5400之試驗方法進行試驗時,以作為具有鉛筆硬度為F以上之硬度的膜密著於基板後進行熱乾燥為佳。
為熱乾燥型之乾薄膜的形態時,藉由壓合機等以本發明之蝕刻阻劑組成物的層與基材接觸之方式貼合於基材上後,以雷射加工等形成期望的圖型即可。
藉由使以蝕刻阻劑被覆的玻璃基板以蝕刻液進行蝕刻處理,可將未被阻劑被覆的基板部分蝕刻。
蝕刻液未特別限制,使用習知慣用的含有氟化氫的蝕刻液即可(例如氟化氫與、無機酸(硝酸、磷酸等)之混合物、因情況可含水、乙酸等之弱酸中任1種以上)。因為以本發明之蝕刻阻劑組成物形成的蝕刻阻劑膜,氟化氫耐性優異,可使用較通常氟化氫濃度濃的蝕刻液。
進一步,以本發明之蝕刻阻劑組成物形成的蝕刻阻劑膜可以稀鹼水溶液剝離,例如可以氫氧化鈉水溶
液、氫氧化鉀水溶液等之習知剝離液容易除去。氫氧化鈉等之鹼物質之濃度,例如為1~5質量%。
本發明之蝕刻阻劑組成物除網版印刷外,亦可適用凹版印刷法、膠印凹印法等之印刷方法。又,蝕刻阻劑組成物亦可分數次塗佈。彼時的塗佈方式,可為以往所知的two-coat-one-bake等之wet-on-wet塗裝或two-coat-two-bake等之dry-on-wet塗裝。
本發明之蝕刻阻劑組成物宜用於在玻璃基板上形成蝕刻阻劑膜。例如除了平板或智慧型手機用之強化玻璃(OGC)或喇叭擴音器、耳機、矽晶圓等之電子零件的玻璃加工,亦可用於鏡片、醫療器具、光學感測器之加工。又,亦可用作為矽晶圓之蝕刻阻劑。玻璃蝕刻之加工不特別限定,可用於例如表面加工或貫通口之形成。
以下以實施例及比較例將本發明具體地說明,但本發明不限於下述實施例。又,以下中「份」及「%」在未特別限定下為質量基準。
加入上述一般式(1)所表示之環氧樹脂(日本化藥公司製NC-3000P、環氧基當量286、軟化點67℃、n為2.24)。2860g(10當量)、丙烯酸720.6g(10當量)、甲基對苯二酚
5.5g、卡必醇乙酸酯1349.6g及溶煤石油精578.4g,在90℃加熱攪拌,溶解反應混合物。接著使反應液冷卻至60℃,加入三苯基膦16.5g,加熱至98℃,進行約32小時反應,酸價(mgKOH/g)成為3.0以下,則進行冷卻,得到環氧基丙烯酸酯樹脂(a-1)。加入環氧基丙烯酸酯樹脂(a-1)5530.6g、四氫無水苯二甲酸1338.5g、卡必醇乙酸酯504.5g及溶煤石油精216.2g,在95℃進行10小時反應,得到鹼可溶性樹脂(A-1)。生成物的固形分濃度為65.0%、固形分酸價(mgKOH/g)為100、黏度(25℃、dPa.s)為375。
將上述一般式(2)中,X為CH2、平均聚合度n為6.2之雙酚F型環氧樹脂(環氧基當量950g/eq、軟化點85℃)380份與表氯醇925份溶於二甲基亞碸462.5份後,攪拌下在70℃花費100分鐘添加98.5%NaOH60.9份。添加後再於70℃進行3小時反應。反應完畢後加入水250份進行水洗。油水分離後、由油層將二甲基亞碸之大部分及過量的未反應表氯醇在減壓下蒸餾回收,使含有殘留的副生成鹽與二甲基亞碸之反應生成物溶於甲基異丁基酮750份,再加入30% NaOH 10份,在70℃進行1小時反應。
反應完畢後以水200份進行2次水洗。油水分離後,由油層將甲基異丁基酮蒸餾回收,得到環氧基當量310g/eq、軟化點69℃的環氧樹脂(a)。得到的環氧樹脂(a)由環氧基
當量計算,為前述起始物質雙酚F型環氧樹脂中之醇性羥基6.2個中約5個被環氧化者。將該環氧樹脂(a)310份及卡必醇乙酸酯282份置入燒瓶,在90℃進行加熱.攪拌,進行溶解。得到的溶液一旦冷卻至60℃,加入丙烯酸72份(1莫耳)、甲基對苯二酚0.5份、三苯基膦2份,加熱至100℃,進行約60小時反應,得到酸價為0.2mgKOH/g之反應物。於其中加入四氫無水苯二甲酸140份(0.92莫耳),加熱至90℃,進行反應,得到鹼可溶性樹脂(A-2)。生成物的固形分濃度為65.0%、固形分酸價(mgKOH/g)為100。
將上述一般式(2)中,X為C(CH3)2、平均聚合度n為3.3之雙酚A型環氧樹脂(環氧基當量650g/eq、軟化點81.1℃)371份與表氯醇925份溶於二甲基亞碸462.5份後,攪拌下在70℃使98.5%NaOH52.8份花費100分鐘添加。添加後再於70℃進行3小時反應。反應完畢後加入水250份進行水洗。油水分離後、由油層將二甲基亞碸之大部分及過量的未反應表氯醇在減壓下蒸餾回收,使含有殘留的副生成鹽與二甲基亞碸之反應生成物溶於甲基異丁基酮750份,再加入30% NaOH 10份,在70℃進行1小時反應。反應完畢後以水200份進行2次水洗。油水分離後,由油層將甲基異丁基酮蒸餾回收,得到環氧基當量287g/eq、軟化點64.2℃的環氧樹脂(a)。得到的環氧樹脂
(a)由環氧基當量計算,為前述起始物質雙酚A型環氧樹脂中之醇性羥基3.3個中約3.1個被環氧化者。將該環氧樹脂(a)310份及卡必醇乙酸酯282份置入燒瓶,在90℃進行加熱.攪拌,進行溶解。得到的溶液一旦冷卻至60℃,加入丙烯酸72份(1莫耳)、甲基對苯二酚0.5份、三苯基膦2份,加熱至100℃,進行約60小時反應,得到酸價為0.2mgKOH/g之反應物。於其中加入四氫無水苯二甲酸140份(0.92莫耳),加熱至90℃,進行反應,得到鹼可溶性樹脂(A-3)。生成物的固形分濃度為64.0%、固形分酸價(mgKOH/g)為100。
使用具有羧基的苯乙烯-丙烯酸共聚合樹脂(BASF JAPAN公司製Joncryl 67(固形分100%、固形分酸價200mgKOH/g))。以下稱為樹脂R-1)。
使用酚系酚醛清漆樹脂(昭和電工公司製BRG-557(固形分100%、軟化點85℃)。以下稱為樹脂R-2。
將甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(DIC公司製EPICLONN-680、環氧基當量:210)210份置入附攪拌機及迴流冷卻器的四口燒瓶,加入卡必醇乙酸酯96.4份,並加熱溶解。
接著,加入作為聚合禁止劑的對苯二酚0.46份與作為反應觸媒的三苯基膦1.38份。將該混合物加熱至95~105℃,緩緩滴下丙烯酸72份,至酸價成為3.0mgKOH/g以下約進行16小時反應。將該反應生成物冷卻至80~90℃。加入四氫苯二甲酸酐76份,進行8小時反應,冷卻後,取出而得到鹼可溶性樹脂(R-3)。生成物的固形分濃度為65%、固形物的酸價85mgKOH/g。
於具備攪拌機、溫度計、迴流冷卻器、滴下漏斗及氮導入管的2公升可拆燒瓶,加入作為溶劑的二乙二醇二甲基醚900g、及作為聚合起始劑的t-丁基過氧2-乙基己酸酯(日油公司製PERBUTYL O)21.4g,加熱至90℃。加熱後、於其中使MAA(甲基丙烯酸)309.9g、MMA(甲基丙烯酸甲酯)116.4g、及內酯改性2-羥基乙基甲基丙烯酸酯(Daicel公司製PLACCELFM1)109.8g與聚合起始劑之雙(4-t-丁基環己基)過氧二碳酸酯(日油公司製PEROYL TCP)21.4g一同,花費3小時滴下加入,再藉由進行6小時熟成,得到含羧基共聚合樹脂。又,反應係在氮環境下進行。
接著於得到的含羧基共聚合樹脂中加入3,4-環氧基環己基甲基丙烯酸酯(Daicel公司製CyclomerM100)363.9g、作為開環觸媒的二甲基苄基胺:3.6g、作為聚合抑制劑的對苯二酚單甲基醚:1.80g,藉由加熱至100℃、
進行攪拌以進行環氧基的開環加成反應16小時,得到鹼可溶性樹脂(R-4)。生成物的固形分濃度為45%、固形分的酸價為76mgKOH/g、重量平均分子量為25,000。
依據下述表中所示之搭配,搭配各成分並以攪拌機預備混合後,以3支滾輪研磨機分散、混練,調製各自組成物。表中的搭配量為質量份。又,表中的樹脂的搭配量為固形分量。又,表1中的實施例1~5及比較例1~4為顯影型之蝕刻阻劑組成物,表2中的實施例6及比較例5~8為熱乾燥型之蝕刻阻劑組成物。
得到的各實施例及比較例之蝕刻阻劑組成物依據以下進行評估。結果如下表中所示。
將實施例1~5及比較例1~4的顯影型之蝕刻阻劑組成物各自在1.8mm的鈣鈉玻璃上以網版印刷法、100mm×150mm的大小,以乾燥後的膜厚成為30~40μm的厚度之方式印刷。印刷後在80℃進行20分鐘乾燥,使有機溶劑蒸發形成不沾黏的塗膜。之後,透過光罩選擇性地以活性能量線曝光,使未曝光部以1%之碳酸鈉水溶液顯影後形成阻劑圖型,在120℃進行30分鐘熱硬化,得到試驗基板。
將上述方法所作成的試驗基板浸漬於10%之氟化氫蝕刻液,每10分鐘觀察塗膜的狀態,將可見到液的滲透的時間作為蝕刻耐性時間進行測定。
又,將上述方法所作成的試驗基板熱硬化後浸漬於5%苛性鈉水溶液加溫至液溫60℃的剝離液中,由顯影型之蝕刻阻劑組成物所形成的蝕刻阻劑膜為膨潤剝離型,從試驗基板塗膜膨潤開始導致脫膜的時間作為剝離時間進行測定。
將實施例6及比較例5~8的熱乾燥型之蝕刻阻劑組成物各自在1.8mm的鈣鈉玻璃上以網版印刷法、乾燥後的膜厚成為40~50μm的厚度之方式形成圖型。印刷後、在120℃進行30分鐘乾燥,使有機溶劑蒸發,形成不沾黏的塗膜而得到試驗基板。
將上述方法所作成的試驗基板浸漬於5%之氟化氫蝕刻液,每10分鐘觀察塗膜的狀態,將可見到液的滲透的時間作為蝕刻耐性時間進行測定。
又,將上述方法所作成的試驗基板熱硬化後浸漬於5%苛性鈉水溶液加溫至液溫60℃的剝離液中,由熱乾燥型之蝕刻阻劑組成物所形成的蝕刻阻劑膜為溶解剝離型,將由試驗基板塗膜開始溶解的時間作為剝離時間進行測定。
如上述表中所示般,可知使用含有具有聯苯構造的鹼可溶性樹脂蝕刻阻劑組成物形成的蝕刻阻劑膜,氟化氫耐性優異、尤其在顯影型之場合耐性時間大幅提升。進而確認藉由併用具有雙酚型環氧基構造的鹼可溶型樹脂,剝離性亦提升。又,一般相較於顯影型之蝕刻阻劑(例如實施例1~5、比較例1~4),鹼除去型的熱乾燥型之蝕刻阻劑(例如實施例6、比較例5~8)有氟化氫耐性差的傾向,但如表4所示,可知藉由將具有聯苯構造的鹼可溶性樹脂單獨或者併用具有雙酚構造之鹼可溶性樹脂,形成的蝕刻阻劑膜即使為鹼除去型的熱乾燥型之蝕刻阻劑,氟化氫耐性仍提高。
Claims (5)
- 一種蝕刻阻劑組成物,其特徵係含有具聯苯構造之鹼可溶性樹脂。
- 如請求項1之蝕刻阻劑組成物,其係進一步含有具雙酚構造之鹼可溶性樹脂。
- 如請求項1或2之蝕刻阻劑組成物,其係進一步含有光硬化性成分。
- 如請求項1~3中任一項之蝕刻阻劑組成物,其係進一步含有耦合劑。
- 一種乾薄膜,其特徵係具有將如請求項1~4中任一項之蝕刻阻劑組成物塗佈於薄膜並使其乾燥所得之樹脂層。
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