TWI452430B - Negative Sensitive Radiation Linear Resin Composition - Google Patents
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Description
本發明係關於可適用於凸塊等之鍍敷造形物的製造之負型敏輻射線性樹脂組成物。
近年,於行動電話等之電子機器中,大規模積體電路(LSI)的高積體化及多層化急速發展,因此,將LSI搭載於電子機器所使用之對基板的多PIN實裝方法為必要方法,例如藉由捲帶式自動接合(TAB)方式或覆晶方式之裸晶實裝等受到注目。前述方式中,必須將被稱為接續用端子的凸塊之突起電極高精確度地配置於LSI上。
上述凸塊等之各種精密零件,例如藉由將敏輻射線性樹脂組成物塗佈於加工物表面而形成樹脂膜,藉由微影術法使該樹脂膜圖型化,將此圖型化膜作為遮罩,實施電解鍍敷等而製造(例如參考專利文獻1及2)。
如上述欲使用微影術法而得到凸塊等之各種精密零件,需要形成各種膜厚的樹脂膜之技術。一般的而言,作為將上述敏輻射線性樹脂組成物塗佈於基板等之加工物表面之方法,使用旋轉塗佈法。
藉由旋轉塗佈法於基板上塗佈敏輻射線性樹脂組成物而形成所定的膜厚的樹脂膜時,必須嚴格地設定基板的旋轉速度、基板的旋轉時間、敏輻射線性樹脂組成物的濃度等之條件。
例如需要膜厚極為不同的樹脂膜時,在敏輻射線性樹脂組成物的塗佈前後必須重新設定為上述條件。於旋轉塗佈法中,一般而言因為基板的旋轉速度的變更容易,故藉由變更此條件,得到各種的膜厚的樹脂膜。此外,藉由變更基板的旋轉時間,亦可得到旋轉塗佈結束時的膜厚為不同的樹脂膜。
惟,近年,為了提高產率而基板的尺寸變大,但旋轉塗佈法,基板的尺寸變大則會有很難加大基板的旋轉速度的幅度(範圍)的問題。因此,很難藉由變更基板的旋轉速度,使用相同的敏輻射線性樹脂組成物來得到膜厚極為不同的樹脂膜。
此外,使用上述專利文獻1及2所記載的敏輻射線性樹脂組成物,即使形成膜厚極為不同的樹脂膜時,旋轉塗佈結束後燒成此等的樹脂膜,亦會有變回同程度的膜厚的問題。
如上述,先前技術的敏輻射線性樹脂組成物,很難藉由旋轉塗佈法得到膜厚極為不同的樹脂膜。
[專利文獻]
[專利文獻1]特開2006-285035號公報
[專利文獻2]特開2007-293306號公報
本發明課題係提供一種即使使用相同的樹脂組成物,亦可藉由變更旋轉塗佈法的實施條件,而形成膜厚極為不同的樹脂膜之負型敏輻射線性樹脂組成物。
本發明者等人為了解決上述課題而精心研究,結果發現藉由於負型敏輻射線性樹脂組成物摻合特定的有機溶劑可解決上述課題,而完成本發明。亦即,本發明係關於以下的[1]~[6]。
[1]一種負型敏輻射線性樹脂組成物,其特徵係含有(A)具有酚性羥基的鹼可溶性樹脂、(B)具有乙烯性不飽和雙鍵的自由基聚合性化合物、(C)敏輻射線性自由基聚合起始劑、及(D)含有於20℃、1氣壓下的飽和蒸氣壓為3.0mmHg以下的乙二醇系有機溶劑之有機溶劑類。
[2]如前述[1]所記載的負型敏輻射線性樹脂組成物,其中相對於前述鹼可溶性樹脂(A)100重量份而言,以60~300重量份的量含有前述有機溶劑類(D)。
[3]如前述[1]或[2]所記載的負型敏輻射線性樹脂組成物,其中前述乙二醇系有機溶劑,為選自二乙二醇二烷基醚類及二乙二醇單烷基醚乙酸酯類的至少1種。
[4]如前述[1]~[3]中任一項所記載的負型敏輻射線性樹脂組成物,其中前述乙二醇系有機溶劑於20℃、1氣壓下的飽和蒸氣壓為1.0mmHg以下。
[5]如前述[1]~[4]中任一項所記載的負型敏輻射線性樹脂組成物,其中前述具有酚性羥基的鹼可溶性樹脂(A)係具有下述式(1)所表示的結構單元。
[6]如前述[5]所記載的負型敏輻射線性樹脂組成物,其中前述具有酚性羥基的鹼可溶性樹脂(A)再具有下述式(2)所表示的結構單元。
[式(2)中,R2
表示氫原子或甲基;R3
表示碳數6~12之直鏈狀烴基、環狀烴基或芳香族烴基、或者此等基所含有的至少1個氫原子被烴基取代之取代烴基;m為1~10的整數,n為2~4的整數。]
藉由使用本發明該相關的負型敏輻射線性樹脂組成物,即使使用相同的樹脂組成物,亦可藉由變更旋轉塗佈法的實施條件(例如基板的旋轉速度、基板的旋轉時間等),形成膜厚極為不同的樹脂膜。
故,藉由將使用上述負型敏輻射線性樹脂組成物所形成的光阻圖型作為鑄型使用,可精確度極佳地製造具有各種高度的凸塊或配線等之鍍敷造形物。
以下,詳細地說明關於本發明該相關的負型敏輻射線性樹脂組成物、敏輻射線性樹脂膜的形成方法、鍍敷造形物及鍍敷造形物的製造方法。再者,本發明中使用前述樹脂組成物所形成的曝光前的樹脂膜,稱為「敏輻射線性樹脂膜」,該樹脂膜進行圖型化而得到的層亦稱為「光阻圖型」。
本發明該相關的負型敏輻射線性樹脂組成物,含有(A)具有酚性羥基的鹼可溶性樹脂(以下亦稱為「鹼可溶性樹脂(A)」)、(B)具有乙烯性不飽和雙鍵的自由基聚合性化合物(以下亦稱為「自由基聚合性化合物(B)」)、(C)敏輻射線性自由基聚合起始劑(以下亦稱為「自由基聚合起始劑(C)」)、及(D)含有於20℃、1氣壓下的飽和蒸氣壓在特定的範圍的乙二醇系有機溶劑之有機溶劑類(以下亦稱為「有機溶劑類(D)」)。
鹼可溶性樹脂(A),具有酚性羥基。再者,本發明中「鹼可溶性」,係指溶解於鹼性的顯影液至可達到目的之顯影處理的程度之性質。
鹼可溶性樹脂(A),具有下述式(1)所表示的結構單元(以下亦稱為「結構單元(1)」)較佳,且同時具有結構單元(1)與下述式(2)所表示的結構單元(以下亦稱為「結構單元(2)」)為更佳。
上述碳數6~12的直鏈狀烴基,可列舉例如己基、庚基、辛基、壬基等。
上述碳數6~12的環狀烴基,可列舉例如環己基、環庚基、環辛基等之環烷基;金剛烷、二環[2.2.1]庚烷、四環[6.2.1.13,6
.02,7
]十二烷、三環[5.2.1.02,6
]癸烷等之交聯式烴類所衍生的基等。
上述碳數6~12的芳香族烴基,可列舉例如苯基、o-甲苯基、m-甲苯基、p-甲苯基、4-t-丁基苯基、1-萘基、苄基等。
藉由使用具有結構單元(1)之鹼可溶性樹脂(A),可抑制鍍敷步驟中光阻圖型的膨潤。其結果,因為從基板的光阻圖型的浮起或剝離未發生,故即使長時間實施鍍敷步驟時,亦具有防止鍍敷液滲出於基板與光阻圖型的界面的效果。此外,具有令解析性優良的效果。
藉由使用具有結構單元(2)的鹼可溶性樹脂(A),因為對於基板之光阻圖型的密著性變高,故即使長時間實施鍍敷步驟時,亦具有防止鍍敷液滲出於基板與光阻圖型的界面的效果。
鹼可溶性樹脂(A)中的結構單元(1)的含量,通常為1~30重量%,較佳為10~20重量%的範圍。藉由使結構單元(1)的含量在前述範圍,亦即以此量使用衍生出結構單元(1)之單體,可充分地提昇鹼可溶性樹脂(A)的分子量。此外,可抑制於鍍敷步驟中光阻圖型的膨潤。
鹼可溶性樹脂(A)中的結構單元(2)的含量,通常為1~40重量%,較佳為10~30重量%的範圍。藉由使結構單元(2)的含量在前述範圍,亦即以此量使用衍生出結構單元(2)之單體,可充分地提昇鹼可溶性樹脂(A)的分子量。此外,可抑制於鍍敷步驟中光阻圖型的膨潤。
鹼可溶性樹脂(A)的重量平均分子量(Mw),藉由凝膠滲透層析法測量,以聚苯乙烯換算通常為1000~100000,較佳為2000~50000,更佳為3000~20000的範圍。
具有結構單元(1)之鹼可溶性樹脂(A),例如可藉由原料單體的一部分使用o-羥基苯乙烯、m-羥基苯乙烯、p-羥基苯乙烯、p-異丙烯基酚等之含有羥基的芳香族乙烯基化合物(以下亦稱為「單體(1’)」)進行聚合而得到。此等單體(1’)可1種單獨使用,亦可併用2種以上。
此等單體(1’)之中,由可得到可形成長時間的鍍敷處理耐性優異的光阻圖型的負型敏輻射線性樹脂組成物之觀點而言,以p-羥基苯乙烯、p-異丙烯基酚較佳,p-異丙烯基酚為更佳。
具有結構單元(2)之鹼可溶性樹脂(A),例如可藉由原料單體的一部分使用下述式(2’)所表示的單體(以下亦稱為「單體(2’)」)進行聚合而得到。
上述單體(2’),可列舉例如苯氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基四乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基二丙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基三丙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基四丙二醇(甲基)丙烯酸酯、月桂氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、月桂氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、月桂氧基四乙二醇(甲基)丙烯酸酯、月桂氧基二丙二醇(甲基)丙烯酸酯、月桂氧基三丙二醇(甲基)丙烯酸酯、月桂氧基四丙二醇(甲基)丙烯酸酯等。此等單體(2’)可1種單獨使用,亦可併用2種以上。
此等單體(2’)之中,由可得到可形成與基板的密著性、耐熱性、長時間的鍍敷處理耐性優異的光阻圖型之負型敏輻射線性樹脂組成物之觀點而言,以苯氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基四乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基二丙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基三丙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基四丙二醇(甲基)丙烯酸酯較佳,苯氧基二乙二醇丙烯酸酯、苯氧基三乙二醇丙烯酸酯、苯氧基四乙二醇丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇丙烯酸酯更佳。
鹼可溶性樹脂(A),可再具有由可與單體(1’)或(2’)共聚合之其他單體(以下亦稱為「單體(I)」)所衍生的結構單元。
上述單體(I),可列擧例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、p-甲基苯乙烯、p-甲氧基苯乙烯等之芳香族乙烯基化合物;N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基己內醯胺等之含有雜原子的脂環式乙烯基化合物;丙烯腈、甲基丙烯腈等之含有氰基的乙烯基化合物;1,3-丁二烯、異戊二烯等之共軛二烯烴類;丙烯酸、甲基丙烯酸等之含有羧基的乙烯基化合物;甲基(甲基)丙烯酸酯、乙基(甲基)丙烯酸酯、n-丙基(甲基)丙烯酸酯、n-丁基(甲基)丙烯酸酯、2-羥基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羥基丙基(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇單(甲基)丙烯酸酯、甘油單(甲基)丙烯酸酯、苯基(甲基)丙烯酸酯、苄基(甲基)丙烯酸酯、環己基(甲基)丙烯酸酯、異冰片基(甲基)丙烯酸酯、三環癸基(甲基)丙烯酸酯等之(甲基)丙烯酸酯類;p-羥基苯基(甲基)丙烯醯胺等。此等單體(I)可1種單獨使用,亦可併用2種以上。
此等單體(I)之中,以苯乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基(甲基)丙烯酸酯、乙基(甲基)丙烯酸酯、n-丁基(甲基)丙烯酸酯、三環癸基(甲基)丙烯酸酯、苄基(甲基)丙烯酸酯、異冰片基(甲基)丙烯酸酯、p-羥基苯基(甲基)丙烯醯胺等較佳。
鹼可溶性樹脂(A),例如可藉由自由基聚合而製造。此外,聚合方法,可列舉例如乳化聚合法、懸濁聚合法、溶液聚合法、塊狀聚合法等,但特別佳為使用聚合溶劑之溶液聚合法。
製造鹼可溶性樹脂(A)時所使用的聚合起始劑,可列舉一般的自由基聚合起始劑,可列舉例如2,2’-偶氮雙異丁腈、2,2’-偶氮雙-(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮雙-(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮雙-(2-甲基丁腈)、1,1’-偶氧雙-(環己烷-1-腈)、二甲基-2,2’-偶氮雙(2-甲基丙酸酯)等之偶氮化合物;過氧化苯甲醯、過氧化月桂醯、tert-丁基過氧化三甲基乙酸酯、1,1’-雙-(tert-丁基過氧化)環己烷等之有機過氧化物;過氧化氫等。
此外,使用上述有機過氧化物作為自由基聚合起始劑使用時,亦可組合氫氧化鐵(II)、亞硫酸鈉等之無機還原劑、醇、聚胺等之有機還原劑而作為氧化還原型的起始劑。
使用溶液聚合法製造鹼可溶性樹脂(A)時所使用的聚合溶劑,只要是不與上述單體成分反應,而溶解該樹脂(A)之溶劑即可,並沒有特別限定。
上述聚合溶劑,可列舉例如甲醇、乙醇、乙二醇、二乙二醇、丙二醇等之醇類;四氫呋喃、二噁烷等之環狀醚類;乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、二乙二醇單甲基醚、二乙二醇單乙基醚、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇乙基甲基醚、丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚等之多元醇的烷基醚類;乙二醇單乙基醚乙酸酯、二乙二醇單乙基醚乙酸酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯等之多元醇的烷基醚乙酸酯類;甲苯、二甲苯等之芳香族烴類;丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮、4-羥基-4-甲基-2-庚酮等之酮類;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙氧基乙酸乙酯、羥基乙酸乙酯、2-羥基丙酸乙酯、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、2-羥基-3-甲基丁酸甲酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乳酸乙酯等之酯類。
此等聚合溶劑之中,以環狀醚類、多元醇的烷基醚類、多元醇的烷基醚乙酸酯類、酮類、酯類等較佳。
本發明所使用的自由基聚合性化合物(B),係分子中具有至少1個乙烯性不飽和雙鍵,較佳為於常溫為液體或固體的化合物。
自由基聚合性化合物(B),較佳為使用具有(甲基)丙烯醯基之(甲基)丙烯酸酯化合物、具有乙烯基之化合物。前述(甲基)丙烯酸酯化合物,分類為單官能性(甲基)丙烯酸酯化合物與多官能性(甲基)丙烯酸酯化合物,但任一化合物皆可使用。
上述單官能性(甲基)丙烯酸酯化合物,可列舉例如2-羥基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羥基丙基(甲基)丙烯酸酯、2-羥基丁基(甲基)丙烯酸酯、甲基(甲基)丙烯酸酯、乙基(甲基)丙烯酸酯、丙基(甲基)丙烯酸酯、異丙基(甲基)丙烯酸酯、丁基(甲基)丙烯酸酯、異丁基(甲基)丙烯酸酯、tert-丁基(甲基)丙烯酸酯、戊基(甲基)丙烯酸酯、異戊基(甲基)丙烯酸酯、己基(甲基)丙烯酸酯、庚基(甲基)丙烯酸酯、辛基(甲基)丙烯酸酯、異辛基(甲基)丙烯酸酯、2-乙基己基(甲基)丙烯酸酯、壬基(甲基)丙烯酸酯、癸基(甲基)丙烯酸酯、異癸基(甲基)丙烯酸酯、十一烷基(甲基)丙烯酸酯、十二烷基戊基(甲基)丙烯酸酯、月桂基(甲基)丙烯酸酯、十八烷基(甲基)丙烯酸酯、硬脂醯基(甲基)丙烯酸酯、四氫糠基(甲基)丙烯酸酯、苄基(甲基)丙烯酸酯、苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、乙氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、丁氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、甘油(甲基)丙烯酸酯、乙二醇單甲基醚(甲基)丙烯酸酯、乙二醇單乙基醚(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇單(甲基)丙烯酸酯、甲氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、三環〔5.2.1.02,6
〕癸二烯基(甲基)丙烯酸酯、三環〔5.2.1.02,6
〕癸基(甲基)丙烯酸酯、三環〔5.2.1.02,6
〕癸烯基(甲基)丙烯酸酯、異冰片基(甲基)丙烯酸酯、冰片基(甲基)丙烯酸酯、環己基(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸醯胺、甲基丙烯酸醯胺、二丙酮(甲基)丙烯醯胺、異丁氧基甲基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺、tert-辛基(甲基)丙烯醯胺、二甲基胺基乙基(甲基)丙烯酸酯、二乙基胺基乙基(甲基)丙烯酸酯、7-胺基-3,7-二甲基辛基(甲基)丙烯酸酯等。
上述多官能性(甲基)丙烯酸酯化合物,可列舉例如三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷PO(propylene oxide)改性三(甲基)丙烯酸酯、四羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、參(2-羥基乙基)三聚異氰酸酯二(甲基)丙烯酸酯、參(2-羥基乙基)三聚異氰酸酯三(甲基)丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、使雙酚A的二縮水甘油醚加成(甲基)丙烯酸之環氧(甲基)丙烯酸酯、雙酚A二(甲基)丙烯醯氧基乙基醚、雙酚A二(甲基)丙烯醯氧基甲基乙基醚、雙酚A二(甲基)丙烯醯氧基乙基氧基乙基醚、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯(三官能以上)等。
此外,自由基聚合性化合物(B),亦可直接使用市售的化合物。市售的化合物,可列舉例如ARONIX M-210、同M-309、同M-310、同M-320、同M-400、同M-7100、同M-8030、同M-8060、同M-8100、同M-9050、同M-240、同M-245、同M-6100、同M-6200、同M-6250、同M-6300、同M-6400、同M-6500(以上,東亞合成(股)製)、KAYARAD R-551、同R-712、同TMPTA、同HDDA、同TPGDA、同PEG400DA、同MANDA、同HX-220、同HX-620、同R-604、同DPCA-20、DPCA-30、同DPCA-60、同DPCA-120(以上、日本化藥(股)製)、VISCOAT #295、同300、同260、同312、同335HP、同360、同GPT、同3PA、同400(以上,大阪有機化學工業(股)製)等。
此等自由基聚合性化合物(B)可1種單獨使用,亦可併用2種以上。
自由基聚合性化合物(B)的使用量,相對於鹼可溶性樹脂(A)100重量份,通常為30~80重量份,較佳為40~70重量份。自由基聚合性化合物(B)的使用量在前述範圍,則該化合物(B)與鹼可溶性樹脂(A)的相溶性優異,由本發明該相關的負型敏輻射線性樹脂組成物所成的塗佈液的保存安定性提高。此外,敏輻射線性樹脂膜的曝光感度變優良。
本發明所使用的自由基聚合起始劑(C),係指藉由放射線的照射產生自由基,而使自由基聚合性化合物(B)的自由基聚合開始之化合物。
此處,上述放射線之意,係指紫外線、可視光線、遠紫外線、X線、電子線等。通常,使用水銀燈作為敏輻射線性樹脂之硬化用的放射線源。敏輻射線性樹脂於硬化時,水銀燈的發光光譜之中,一般為使用波長365nm的i線及波長405nm的h線。
其中,i線因為能量高於h線,故敏輻射線性樹脂的硬化性高、不易受到因為氧所造成的硬化阻礙,但因為短波長,故易被自由基聚合起始劑吸收。因此,於厚膜的敏輻射線性樹脂膜的硬化使用i線時,因為充分的能量無法到達敏輻射線性樹脂膜的底層部,故會有該樹脂膜未形成所望的圖型的潛像的情況。例如圖型化後的光阻圖型的截面形狀未成矩形,會有比起光阻圖型的表層部,底層部成為有凹陷的梯形。
另一方面,因為h線能量低於i線,而敏輻射線性樹脂的硬化性低、敏輻射線性樹脂膜的表層部中易受到因為氧所造成的硬化阻礙,故會有圖型化後的殘膜率顯著地降低的情況。
惟,因為h線波長大於i線,故光透過率高。因此,即使於厚膜的敏輻射線性樹脂膜的硬化使用h線時,因為充分的能量易到達敏輻射線性樹脂膜的低層部,故圖型化後的光阻圖型的截面形狀成為矩形,可得到所望的圖型。
因為i線及h線具有如上述的特性,故不僅是敏輻射線性樹脂膜的表層部,亦可使低層部充分地硬化,為了得到所望的高精確度的圖型,本發明該相關的負型敏輻射線性樹脂組成物,符合以下的要件(1)及(2)較佳。
亦即,使用本發明該相關的負型敏輻射線性樹脂組成物,形成乾燥膜厚70μm的未硬化狀態的敏輻射線性樹脂膜時,
(1)該樹脂膜的i線(365nm的放射線)的透過率,較佳為10%以上,更佳為12~30%。
(2)該樹脂膜的h線(405nm的放射線)的透過率,較佳為60%以上,更佳為65~80%。
若使用具有如此特性的組成物,於基板上形成具有5~200μm的膜厚的敏輻射線性樹脂膜,藉由照射i線及h線,不僅該敏輻射線性樹脂膜的表層部,亦可使低層部充分地硬化,可得到具有所望的高精確度的圖型。
亦即,因為藉由提高雙方的波長的透過率,可抑制從敏輻射線性樹脂膜的表面透過至內部的光的減衰,故可藉由使敏輻射線性樹脂膜整體均勻地硬化,可得到圖型化部分的截面中底邊與側壁約為直角之光阻圖型。藉此,例如藉由於鍍敷步驟中實施電解鍍敷,可高精確度地形成直線形狀的凸塊。
放射線的透過率,例如可藉由如下述的方法測量。
首先,混合以所定的量含有鹼可溶性樹脂(A)、自由基聚合性化合物(B)、自由基聚合起始劑(C)及有
機溶劑類(D)之上述負型敏輻射線性樹脂組成物65重量份、與二乙二醇乙基甲基醚35重量份,調製二乙二醇乙基甲基醚溶液。
接著,使用上述溶液藉由旋轉塗佈法於厚度1mm的石英基板上形成塗膜,然後,用加熱板以12o℃烘烤5分鐘,去除溶劑,形成敏輻射線性樹脂膜。再者,此時,控制旋轉塗佈時的旋轉數,以使於預先烘烤後的敏輻射線性樹脂膜的膜厚成為70μm。
經如此作法而形成於石英基板上的敏輻射線性樹脂膜,使用分光光度計(例如HITACHI Spectrophotometer U-2010),以不具有該樹脂膜的石英基板作為參考,測量於波長300~500nm的透過率。
此外,本發明該相關的負型敏輻射線性樹脂組成物,係將吸光度換算為吸光係數時,形成乾燥膜厚70μm的未硬化狀態的敏輻射線性樹脂膜時,符合以下的要件(3)及(4)之組成物較佳。
(3)於365nm的放射線的吸光係數,為15000m-1
以下。
(4)於405nm的放射線的吸光係數,為4000m-1
以下。
吸光係數ε,可藉由將所測量的透過率代入式s=log(I0
/I)/L而計算得到(其中,ε表示吸光係數(m-1
)、I表示剛透過敏輻射線性樹脂膜的光的強度(cd)、I0
表示透過該樹脂膜前的光的強度(cd)、L表示該樹脂膜的乾燥膜厚(m))。
自由基聚合起始劑(C)的使用量,相對於鹼可溶性樹脂(A)100重量份,通常為1~40重量份,較佳為5~30重量份,更佳為10~20重量份。自由基聚合起始劑(C)的使用量在前述範圍,則變得易調製符合上述要件(1)~(4)的組成物。
自由基聚合起始劑(C),可列舉例如2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁烷-1-酮、2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-嗎啉基丙烷-1-酮、下述式(3)所表示的聯二咪唑化合物等。此外,市售品,可列舉IRGACURE 369(Ciba Specialty chemicals公司製)、IRGACURE 907(Ciba Specialty chemicals公司製)等。此等之中,由變得易調製符合上述要件(1)~(4)的組成物而言,使用聯二咪唑化合物較佳。
上述聯二咪唑化合物,可列舉例如2,2’-雙(2,4-二氯苯基)-4,5,4’,5’-四苯基-1,2’-聯二咪唑、2,2’-雙(2-氯苯基)-4,5,4’,5’-四苯基-1,2’-聯二咪唑、2,2’-雙(2,4-二氯苯基)-4,5,4’,5’-四苯基-1,2’-聯二咪唑、2,2’-雙(2,4-二甲基苯基)-4,5,4’,5’-四苯基-1,2’-聯二咪唑、2,2’-雙(2-甲基苯基)-4,5,4’,5’-四苯基-1,2’-聯二咪唑、2,2’-二苯基-4,5,4’,5’-四苯基-1,2’-聯二咪唑等。此等聯二咪唑化合物可1種單獨使用,亦可併用2種以上。
上述聯二咪唑化合物的使用量,相對於鹼可溶性樹脂(A)100重量份,較佳為1~30重量份,更佳為1~20重量份,再更佳為1~10重量份。上述聯二咪唑化合物的使用量在前述範圍,則因為敏輻射線性樹脂膜的曝光感度優良,且放射線透過至該樹脂膜的內部,故可形成無凹陷的直線形狀的圖型。
本發明所使用的有機溶劑類(D),含有於20℃、1氣壓下的飽和蒸氣壓(以下,亦僅稱為「飽和蒸氣壓」)在特定的範圍之乙二醇系有機溶劑。再者,本發明中乙二醇系有機溶劑,係指具有下述式(4)所表示的結構單元之有機溶劑。
藉由使用具有上述式(4)所表示的結構單元之有機溶劑,可使自由基聚合起始劑(C)等之上述各成分優良地溶解,此外,可充分地加大藉由旋轉塗佈法所形成的敏輻射線性樹脂膜的膜厚的幅度。
上述乙二醇系有機溶劑的飽和蒸氣壓,為3.0mmHg以下,較佳為1.0mmHg以下,更佳為0.01~1.0mmHg。
上述乙二醇系有機溶劑的飽和蒸氣壓在上述範圍,則可充分地加大藉由旋轉塗佈法所形成的敏輻射線性樹脂膜的膜厚的幅度。此外,形成薄膜的敏輻射性樹脂膜,必須加大基板的旋轉時間或基板的旋轉速度,但上述乙二醇系有機溶劑的飽和蒸氣壓若為上述範圍,則可藉由調節此等條件,而得到所望的膜厚的樹脂膜。
上述乙二醇系有機溶劑的飽和蒸氣壓若超過上述範圍,則會有無法充分地加大藉由旋轉塗佈法所形成的敏輻射線性樹脂膜的膜厚的幅度。此外,基板的旋轉時間若超過某一定的時間,則即使更加實施該作業,亦難以使樹脂膜薄膜化。
上述乙二醇系有機溶劑,可列舉例如二乙二醇單烷基醚類、二乙二醇二烷基醚類、二乙二醇單烷基醚乙酸酯類、乙二醇單烷基醚乙酸酯類等。此等可1種單獨使用,亦可併用2種以上。此等之中,以二乙二醇二烷基醚類及二乙二醇單烷基醚乙酸酯類較佳,此等可1種單獨使用,亦可併用2種。
上述二乙二醇單烷基醚類,可列舉例如二乙二醇單甲基醚(飽和蒸氣壓:0.23mmHg)、二乙二醇單乙基醚(飽和蒸氣壓:0.13mmHg)等。此等二乙二醇單烷基醚類可1種單獨使用,亦可併用2種以上。
上述二乙二醇二烷基醚類,可列舉例如二乙二醇二甲基醚(飽和蒸氣壓:3.0mmHg)、二乙二醇乙基甲基醚(飽和蒸氣壓:0.94mmHg)、二乙二醇二乙基醚(飽和蒸氣壓:0.38mmHg)等。此等二乙二醇二烷基醚類可1種單獨使用,亦可併用2種以上。
上述二乙二醇單烷基醚乙酸酯類,可列舉例如二乙二醇單乙基醚乙酸酯(飽和蒸氣壓:0.05mmHg)、二乙二醇單丁基醚乙酸酯(飽和蒸氣壓:0.01mmHg)。此等二乙二醇單烷基醚乙酸酯類可1種單獨使用,亦可併用2種以上。
上述乙二醇單烷基醚乙酸酯類,可列舉例如乙二醇單乙基醚乙酸酯(飽和蒸氣壓:1.09mmHg)、乙二醇單丁基醚乙酸酯(飽和蒸氣壓:0.3mmHg)。此等乙二醇單烷基醚乙酸酯類可1種單獨使用,亦可併用2種以上。
此外,上述乙二醇系有機溶劑的沸點,於1氣壓,較佳為150~250℃,更佳為170~230℃。上述乙二醇系有機溶劑的沸點若在前述範圍,則用旋轉塗佈法形成敏輻射線性樹脂膜時,由面內均勻性及可旋轉塗佈的膜厚的範圍變廣之觀點而言較優異。
本發明中,以提高上述各成分的溶解性之目的而言,可同時使用上述乙二醇系有機溶劑與其他有機溶劑,作為有機溶劑類(D)。
上述其他有機溶劑,可列舉例如甲醇、乙醇、丙二醇等之醇類;四氫呋喃、二噁烷等之環狀醚類;丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚等之丙二醇單烷基醚類;丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯等之丙二醇單烷基醚乙酸酯類;甲苯、二甲苯等之芳香族烴類;丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮、4-羥基-4-甲基-2-庚酮等之酮類;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙氧基乙酸乙酯、羥基乙酸乙酯、2-羥基丙酸乙酯、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、2-羥基-3-甲基丁酸甲酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、乳酸乙酯等之酯類;N-甲基甲醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、N-甲基甲醯苯胺、N-甲基乙醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亞碸、苄基乙基醚、二己基醚、丙酮基丙酮、異佛爾酮、己酸、辛酸、1-辛醇、1-壬醇、苄基醇、乙酸苄基、苯甲酸乙酯、草酸二乙基、γ-丁內酯、碳酸乙烯、碳酸丙烯、苯基溶纖劑乙酸酯等。
本發明中上述乙二醇系有機溶劑的使用量,相對於有機溶劑類(D)100重量%,較佳為50重量%以上,更佳為80重量%以上。有機溶劑類(D),藉由於前述範圍使用上述乙二醇系有機溶劑,形成膜厚極為不同的樹脂膜變得更容易。
本發明中有機溶劑類(D)的使用量,可藉由負型敏輻射線性樹脂組成物的用途等而適當選擇。例如為了製造凸塊等之鍍敷造形物,在形成膜厚5~100μm的敏輻射線性樹脂膜時,相對於鹼可溶性樹脂(A)100重量份,通常為50重量份以上,較佳為60~300重量份,更佳為80~200重量份。
本發明該相關的負型敏輻射線性樹脂組成物中,除了上述成分之外,必要時亦可摻合熱聚合抑制劑、界面活性劑、接著助劑、其他添加劑。
熱聚合抑制劑,可列舉例如焦棓酚、苯醌、氫醌、甲基氫醌、亞甲藍、tert-丁基鄰苯二酚、單苄基醚、戊基醌(amylquinone)、戊氧基氫醌(amyloxyhydroquinone)、酚、n-丁基酚、氫醌單丙基醚、4,4’-(1-甲基亞乙基)雙(2-甲基酚)、4,4’-(1-甲基亞乙基)雙(2,6-二甲基酚)、4,4’-[1-〔4-(1-(4-羥基苯基)-1-甲基乙基)苯基〕亞乙基]雙酚、4,4’,4”-亞乙基參(2-甲基酚)、4,4’,4”-亞乙基參酚、1,1,3-參(2,5-二甲基-4-羥基苯基)-3-苯基丙烷等。
使用上述熱聚合抑制劑時,其使用量,相對於鹼可溶性樹脂(A)100重量份,較佳為5重量份以下。
本發明該相關的負型敏輻射線性樹脂組成物中,為了提高塗佈性、消泡性、塗平性等之目的,亦可摻合界面活性劑。
上述界面活性劑,可直接使用市售的界面活性劑。市售的界面活性劑的具體例子,可列舉例如NBX-15、FTX-204D、FTX-208D、FTX-212D、FTX-216D、FTX-218、FTX-220D、FTX-222D(以上、(股)NEOS製)、BM-1000、BM-1100(以上、BMChemie公司製)、MEGAFAC F142D、同F172、同F173、同F183(以上、大日本油墨化學工業(股)製)、Fulorad FC-135、同FC-170C、同FC-430、同FC-431(以上、住友3M(股)製)、Surflon S-112、同S-113、同S-131、同S-141、同S-145(以上、旭硝子(股)製)、SH-28PA、同-190、同-193、SZ-6032、SF-8428(以上、東麗道康寧聚矽氧烷(股)製)等。此等之中,以FTX-216D、FTX-218、FTX-220D較佳。
使用上述界面活性劑時,其使用量,係相對於鹼可溶性樹脂(A)100重量份,較佳為5重量份以下。
本發明該相關的負型敏輻射線性樹脂組成物中,為了提高相對於基板之敏輻射線性樹脂膜的接著性,亦可摻合接著助劑。接著助劑,以官能性矽烷偶合劑較佳。其中,官能性矽烷偶合劑之意,係指羧基、甲基丙烯醯基、乙烯基、異氰酸酯基、環氧基等之具有反應性取代基的矽烷偶合劑。
上述官能性矽烷偶合劑,可列舉例如三甲氧基矽烷基苯甲酸、γ-甲基丙烯氧基丙基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙醯氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、γ-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、β-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷等。
使用上述接著助劑時,其使用量,係相對於鹼可溶性樹脂(A)100重量份,較佳為20重量份以下。
本發明該相關的負型敏輻射線性樹脂組成物中,為了微調整敏輻射線性樹脂膜相對於鹼性的顯影液之溶解性,亦可摻合羧酸及其衍生物。此外,亦可摻合填充材、著色劑、黏度調整劑等。
上述羧酸及其衍生物,可列舉例如乙酸、丙酸、n-丁酸、iso-丁酸、n-戊酸、iso-戊酸、苯甲酸、肉桂酸等之單羧酸;乳酸、2-羥基丁酸、3-羥基丁酸、水楊酸、m-羥基苯甲酸、p-羥基苯甲酸、2-羥基肉桂酸、3-羥基肉桂酸、4-羥基肉桂酸、5-羥基異苯二甲酸、丁香酸等之羥基單羧酸;草酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、馬來酸、衣康酸、六氫苯二甲酸、苯二甲酸、異苯二甲酸、對苯二甲酸、1,2-環己烷二羧酸、1,2,4-環己烷三羧酸、偏苯三酸、均苯四甲酸、環戊烷四羧酸、丁烷四羧酸、1,2,5,8-萘四羧酸等之多元羧酸;衣康酸酐、琥珀酸酐、康檸酸酐、十二烯基琥珀酸酐、三苯胺基甲酸酐、馬來酸酐、六氫苯二甲酸酐、甲基四氫苯二甲酸酐、himic anhydride、1,2,3,4-丁烷四羧酸二酐、環戊烷四羧酸二酐、苯二甲酸酐、均苯四甲酸酐、偏苯三酸酐、二苯甲酮四羧酸酐、乙二醇雙酐偏苯三酸酯、甘油三偏苯三酸酐等之酸酐等。
上述填充材,可列舉例如二氧化矽、氧化鋁、滑石、膨潤土、矽酸鋯、粉末玻璃等。
上述著色劑,可列舉例如氧化鋁白、黏土、碳酸鋇、硫酸鋇等之體質顏料;鋅白、鉛白、黃鉛、鉛丹、群藍、普魯士藍、氧化鈦、鉻酸鋅、氧化鐵紅、碳黑等之無機顏料;豔藍(brilliant carmine)6B、永久紅6B、永久紅R、聯苯胺黃、酞菁藍、酞菁綠等之有機顏料;洋紅、若丹明等之鹼性染料;直接猩紅、直接橘等之直接染料;羅色靈、米塔尼爾黃等之酸性染料等。
上述黏度調整劑,可列舉例如膨潤土、二氧化矽凝膠、鋁粉末等。
再者,黏度調整劑之中亦有可作為填充材或著色劑使用者,填充材之中亦有可作為著色劑或黏度調整劑使用者,著色劑之中亦有可作為填充材或黏度調整劑使用者。
使用上述其他添加劑時,其使用量,只要無損於本發明的目的的範圍內即可,相對於上述的鹼可溶性樹脂(A)、自由基聚合性化合物(B)及自由基聚合起始劑(C)的合計100重量份,較佳為50重量份以下。
本發明該相關的負型敏輻射線性樹脂組成物的黏度,可藉由上述的各成分的添加量(特別是有機溶劑類(D)或黏度調整劑等之添加量)而適當調整,其範圍通常為50~10000 cp,佳為100~5000cp。
藉由本發明該相關的負型敏輻射線性樹脂組成物,即使使用相同的樹脂組成物,亦可藉由變更旋轉塗佈法的實施條件(例如基板的旋轉速度、基板的旋轉時間等),形成膜厚極為不同的敏輻射線性樹脂膜。
藉由將如上述使用負型敏輻射線性樹脂組成物所形成的光阻圖型作為鑄型使用,可精確度極佳地製造具有各種高度的凸塊或配線等之鍍敷造形物。
使用本發明該相關的負型敏輻射線性樹脂組成物,可藉由旋轉塗佈法於基板上形成敏輻射線性樹脂膜。如上述,藉由使用本發明該相關的負型敏輻射線性樹脂組成物,可以相同的組成形成厚膜至薄膜的敏輻射線性樹脂膜。
藉由旋轉塗佈法形成由樹脂組成物所成的樹脂膜時,一般而言,在不改變該樹脂組成物的組成下控制膜厚,只要控制旋轉塗佈的旋轉數即可。例如使用本發明該相關的負型敏輻射線性樹脂組成物時,旋轉塗佈的旋轉速度,通常為800~3000rpm,較佳為800~2000rpm,旋轉塗佈的旋轉時間,通常為1秒~300秒,較佳為5秒~200秒。
一般而言使縮短旋轉塗佈的旋轉時間則所形成的樹脂膜變厚,但其塗膜特性惡化。但藉由使用本發明該相關的負型敏輻射線性樹脂組成物,即使於短時間進行旋轉塗佈,亦可得到具有優良塗膜特性之敏輻射線性樹脂膜。例如使用本發明該相關的負型敏輻射線性樹脂組成物而形成厚膜(乾燥後膜厚為10μm以上,較佳為40μm以上)的敏輻射線性樹脂膜時,可使旋轉速度通常為1000~3000rpm、旋轉時間通常為1秒~300秒、較佳為5秒~200秒。
旋轉塗佈上述負型敏輻射線性樹脂組成物後,例如以50~250℃、1~30分鐘左右加熱乾燥所得到的塗膜即可。
本發明該相關的鍍敷造形物,將使用上述的負型敏輻射線性樹脂組成物所形成的光阻圖型作為鑄型使用,藉由進行電解鍍敷等之鍍敷處理而製造。
上述鍍敷造形物,例如可藉由實施(1)將由上述的負型敏輻射線性樹脂組成物所成的敏輻射線性樹脂膜,形成於具有阻障金屬層的晶圓等之基板上之樹脂膜形成步驟、(2)將該樹脂膜進行曝光.顯影後形成光阻圖型之曝光.顯影步驟、(3)使用該光阻圖型作為鑄型,進行藉由電解鍍敷析出電極材料之鍍敷處理之鍍敷步驟、及(4)剝離該光阻圖型後,必要時藉由蝕刻而去除阻障金屬之剝離步驟而製造。
以樹脂膜形成步驟而形成於晶圓等之基板上之敏輻射線性樹脂膜,可藉由將本發明該相關的負型敏輻射線性樹脂組成物,藉由旋轉塗佈法塗佈於該基板上後經由乾燥而得到。此樹脂膜形成步驟,例如可採用上述〔敏輻射線性樹脂膜的形成方法〕所記載的旋轉塗佈的條件。
為了顯影已曝光的敏輻射線性樹脂膜所使用的鹼性的顯影液,係藉由使1種或2種以上的鹼性化合物溶解於水等而得到的溶液。再者,經藉由鹼性的顯影液的顯影處理後,通常實施水洗處理。
將於曝光.顯影步驟所得到的上述晶圓等之基板浸漬於電解鍍敷用的各種鍍敷液,設定電流值及通電時間使其達成所望的鍍敷厚而進行鍍敷處理。
剝離步驟中,從經鍍敷處理的晶圓等之基板剝離光阻圖型,例如可以50~80℃將該基板於攪拌中的剝離液浸漬1~30分鐘。剝離處理後,必要時可藉由乾蝕刻或濕蝕刻去除阻障金屬而得到鍍敷造形物。
上述剝離液,可列舉例如氫氧化鈉或碳酸鈉等之水溶液、4級銨鹽與二甲基亞碸與水的混合溶液等。
如上述,本發明該相關的負型敏輻射線性樹脂組成物,為了可形成厚度極為不同的敏輻射線性樹脂膜,可製造各種厚度的鍍敷造形物。
以下,列舉實施例更具體地說明本發明。但,本發明不受到此等實施例的任何限制。再者,以下中「份」之意係指重量份。
經氮置換的附有乾冰/甲醇還流器的燒瓶中,裝入作為聚合起始劑之2,2’-偶氮雙異丁腈(5.0g)、及作為聚合溶劑之二乙二醇乙基甲基醚(90g),攪拌至該聚合起始劑溶解為止。
於此溶液中,裝入甲基丙烯酸(11g)、p-異丙烯基酚(15g)、三環〔5.2.1.02,6
〕癸基甲基丙烯酸酯(15g)、異冰片基丙烯酸酯(39g)、及苯氧基聚乙二醇丙烯酸酯(共榮公司製、商品名「P-200A」)(20g),開始緩慢地攪拌,昇溫至80℃。然後,以80℃進行6小時聚合。
聚合反應終了後,將反應生成物滴下於多量的環己烷中後使其凝固。水洗此凝固物,將該凝固物再溶解於與凝固物同重量的四氫呋喃中後,將所得到的溶液滴下於多量的環己烷中後使其再度凝固。進行此再溶解及凝固作業合計3次後,將所得到的凝固物以40℃進行48小時真空乾燥,得到鹼可溶性樹脂A1。
(負型敏輻射線性樹脂組成物的調製).作為鹼可溶性樹脂(A)之鹼可溶性樹脂A1(100份)、.作為自由基聚合性化合物(B)之聚酯丙烯酸酯(三官能以上)(商品名「ARONIX M-8060」、東亞合成(股)製)(60份)、及三羥甲基丙烷PO改性(n=2)三丙烯酸酯(商品名「ARONIX M-320」、東亞合成(股)製)(10份)、.作為自由基聚合起始劑(C)之2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-嗎啉基丙烷-1-酮(商品名「IRGACURE 907」、Ciba Specialty chemicals公司製)(10份)、2,2’-雙(2-氯苯基)-4,5,4’,5’-四苯基-1,2’-聯二咪唑(4份)、及4,4’-雙(二乙基胺基)二苯甲酮(0.2份)、.作為有機溶劑類(D)之二乙二醇乙基甲基醚(102份)、.作為界面活性劑之NBX-15((股)NEOS製)(0.3份)混合.攪拌後得到均勻的溶液。將此溶液,用孔徑10μm的膠囊式過濾器(capsule filter)過濾後得到負型敏輻射線性樹脂組成物(1)。
將上述所得到的負型敏輻射線性樹脂組成物(1),使用旋轉塗佈機旋轉塗佈於直徑4寸的矽晶圓基板上後,用加熱板以110℃加熱5分鐘,得到敏輻射線性樹脂膜。關於所得到的敏輻射線性樹脂膜,實施以下的評估1及評估2。評估結果列示於表2。
再者,旋轉塗佈係以旋轉速度300rpm、旋轉時間10秒間的條件進行預旋轉後,以厚膜形成用旋轉速度之2400rpm、薄膜形成用旋轉速度之1200rpm,各自以旋轉時間10秒間、20秒間、30秒間、40秒間、60秒間、120秒間的條件進行主要旋轉。
用分光橢圓測厚儀(大塚電子(股)製、商品名「FE3000」)測量上述所得到的敏輻射線性樹脂膜的膜厚,藉由上述條件算出經形成的該樹脂膜的最大膜厚與最小膜厚的差距。
關於形成於矽晶圓基板上之敏輻射線性樹脂膜的塗膜特性,以目視確認。基板上均勻地形成樹脂膜時為「AA」,基板上的形成一部分不均勻的樹脂膜時為「BB」,基板上形成大部分不均勻的樹脂膜時為「CC」。
實施例1中,除了使用表1所記載的各成分以外與實施例1同樣作法,得到負型敏輻射線性樹脂組成物(2)~(6)。接著,除了使用負型敏輻射線性樹脂組成物(2)~(6)取代負型敏輻射線性樹脂組成物(1)以外,與實施例1同樣作法,形成敏輻射線性樹脂膜,實施評估1及評估2。評估結果列示於表2。
A1:合成例1所合成的鹼可溶性樹脂A1 B1:聚酯丙烯酸酯(三官能以上)(商品名「ARONIX M-8060」、東亞合成(股)製)B2:三羥甲基丙烷PO改性(n=2)三丙烯酸酯(商品名「ARONIX M-320」、東亞合成(股)製)C1:2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-嗎啉基丙烷-1-酮(商品名「IRGACURE 907」、Ciba Specialty chemicals公司製)C2:2,2’-雙(2-氯苯基)-4,5,4’,5’-四苯基-1,2’-聯二咪唑C3:4,4’-雙(二乙基胺基)二苯甲酮D1:二乙二醇乙基甲基醚(於20℃、1氣壓下的飽和蒸氣壓:0.94mmHg、沸點:176℃)D2:二乙二醇二乙基醚(於20℃、1氣壓下的飽和蒸氣壓:0.38mmHg、沸點:188.9℃)D3:二乙二醇單乙基醚乙酸酯(於20℃、1氣壓下的飽和蒸氣壓:0.05mmHg、沸點:217.4℃)DR1:丙二醇單甲基醚乙酸酯(於20℃、1氣壓下的飽和蒸氣壓:3.5mmHg、沸點:146℃)DR2:丙二醇單甲基醚(於20℃、1氣壓下的飽和蒸氣壓:6.7mmHg、沸點:121℃)DR3:乳酸乙酯(於20℃、1氣壓下的飽和蒸氣壓:2.09mmHg、沸點:154℃)
如表2所示,實施例1~3藉由變更旋轉塗佈法的實施條件,使用相同的樹脂組成物可得到膜厚極為不同的樹脂膜。另一方面,比較例1~3即使變更旋轉塗佈法的實施條件,使用相同的樹脂組成物亦無法得到膜厚極為不同的樹脂膜。
具體而言,旋轉速度的差距為1200rpm的條件,依據實施例的結果,可使用相同的樹脂組成物形成10~47μm左右的樹脂膜,但若依據比較例的結果,僅能得到15~47μm左右的樹脂膜。
上述的差距,顯示出在未變更樹脂組成物的種類下藉由變更旋轉塗佈法的實施條件,可形成具有各種的膜厚的樹脂膜,特別是要求μm單位的精確度之具有各種高度的凸塊或配線等之鍍敷造形物的製造中,適合使用本發明的負型樹脂組成物。
Claims (6)
- 一種負型敏輻射線性樹脂組成物,其特徵係含有(A)具有酚性羥基的鹼可溶性樹脂、(B)具有乙烯性不飽和雙鍵的自由基聚合性化合物、(C)敏輻射線性自由基聚合起始劑、及(D)含有於20℃、1氣壓下的飽和蒸氣壓為1.0mmHg以下的乙二醇系有機溶劑之有機溶劑類。
- 如申請專利範圍第1項之負型敏輻射線性樹脂組成物,其中相對於前述鹼可溶性樹脂(A)100重量份而言,以60~300重量份的量含有前述有機溶劑類(D)。
- 如申請專利範圍第1或2項之負型敏輻射線性樹脂組成物,其中前述乙二醇系有機溶劑,為選自二乙二醇二烷基醚類及二乙二醇單烷基醚乙酸酯類的至少1種。
- 如申請專利範圍第1或2項中任一項之負型敏輻射線性樹脂組成物,其中相對於前述有機溶劑類(D)100重量%,前述乙二醇系有機溶劑的使用量為80重量%以上。
- 如申請專利範圍第1項之負型敏輻射線性樹脂組成物,其中前述具有酚性羥基的鹼可溶性樹脂(A)係具有下述式(1)所表示的結構單元,
- 如申請專利範圍第5項之負型敏輻射線性樹脂組成物,其中前述具有酚性羥基的鹼可溶性樹脂(A)係再具有下述式(2)所表示的結構單元,
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW200745753A (en) * | 2006-04-06 | 2007-12-16 | Dongjin Semichem Co Ltd | Negative photosensitive resin composition |
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---|---|---|---|---|
US6010824A (en) | 1992-11-10 | 2000-01-04 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Photosensitive resin composition containing a triazine compound and a pre-sensitized plate using the same, and photosensitive resin composition containing acridine and triazine compounds and a color filter and a pre-sensitized plate using the same |
JP3263172B2 (ja) * | 1993-04-02 | 2002-03-04 | 東京応化工業株式会社 | 光重合性組成物 |
JP3187569B2 (ja) * | 1992-11-10 | 2001-07-11 | 東京応化工業株式会社 | 感光性樹脂組成物及びこれを用いたps版 |
JPH0915857A (ja) * | 1995-06-29 | 1997-01-17 | Hitachi Chem Co Ltd | 着色画像形成材料、これを用いた感光液、感光性エレメント及びカラーフィルタの製造法 |
JP3867177B2 (ja) * | 1997-04-30 | 2007-01-10 | Jsr株式会社 | カラーフィルタ用感放射線性組成物 |
JPH1138225A (ja) * | 1997-07-17 | 1999-02-12 | Jsr Corp | カラーフィルタ用感放射線性組成物 |
US6756165B2 (en) * | 2000-04-25 | 2004-06-29 | Jsr Corporation | Radiation sensitive resin composition for forming barrier ribs for an EL display element, barrier rib and EL display element |
JP2006259454A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Jsr Corp | 感放射線性樹脂組成物、それから形成された突起およびスペーサー、ならびにそれらを具備する液晶表示素子 |
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JP2007226018A (ja) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Jsr Corp | 無機粒子含有樹脂組成物、転写フィルムおよびディスプレイパネル用部材の製造方法 |
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Patent Citations (1)
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