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      具有圖案的基板的制造方法以及氫氟酸蝕刻用樹脂組合物的制作方法_2

      文檔序號:9382991閱讀:來源:國知局
      ;琥珀酸、戊二酸、己二酸、1,2, 3, 4- 丁烷四羧酸、馬來酸、富馬酸、衣康酸等脂肪族 多元羧酸;六氫鄰苯二甲酸、3, 4-二甲基四氫鄰苯二甲酸、六氫間苯二甲酸、六氫對苯二甲 酸、1,2, 4-環(huán)戊烷三羧酸、1,2, 4-環(huán)己烷三羧酸、環(huán)戊烷四羧酸、1,2, 4, 5-環(huán)己烷四羧酸等 脂環(huán)式多元羧酸等。
      [0080] 前述多元羧酸之中,特別是在對氫氟酸的阻隔性、膜強(qiáng)度的方面優(yōu)選使用芳香族 系或脂環(huán)式系的多元羧酸。
      [0081] 這些多元羧酸可以單獨(dú)使用1種或組合使用2種以上。
      [0082] <多元酰氯(a2_2) >
      [0083] 作為本發(fā)明中使用的多元酰氯(a2_2)沒有特別限定,例如,可以列舉出芳香族 系、脂肪族系、脂環(huán)式系等多元酰氯,可以列舉出鄰苯二甲酰二氯、3, 4-二甲基鄰苯二甲酰 二氯、間苯二甲酰二氯、對苯二甲酰二氯、均苯四酰二氯、偏苯三酰二氯、1,4, 5, 8-萘四羧酰 四氯、3, 3',4, 4' -二苯甲酮四羧酰四氯等芳香族多元酰氯;琥珀酰二氯、戊二酰二氯、己二 酰二氯、1,2, 3, 4-丁烷四羧酰四氯、馬來酰二氯、富馬酰二氯、衣康酰二氯等脂肪族多元酰 氯;六氫鄰苯二甲酰二氯、六氫對苯二甲酰二氯、環(huán)戊烷四羧酸等脂環(huán)式多元酰氯等。
      [0084] 前述多元酰氯之中,特別是,在對氫氟酸的阻隔性、膜強(qiáng)度的方面優(yōu)選使用芳香族 系或脂環(huán)式系的多元酰氯。
      [0085] 這些多元酰氯可以單獨(dú)使用1種或組合使用2種以上。
      [0086] <多異氰酸酯(a2_3) >
      [0087] 作為本發(fā)明中使用的多異氰酸酯(a2_3)沒有特別限定,例如,可以列舉出芳香族 系、脂肪族系、脂環(huán)式系等多異氰酸酯,其中,適宜使用甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰 酸酯、氫化二苯基甲烷二異氰酸酯、改性二苯基甲烷二異氰酸酯、氫化亞二甲苯基二異氰酸 酯、亞二甲苯基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、三甲基六亞甲基二異氰酸酯、四甲基亞 二甲苯基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、降冰片烯二異氰酸酯、1,3-雙(異氰酸根合甲 基)環(huán)己烷等二異氰酸酯或它們的3聚體、縮二酮型多異氰酸酯等。
      [0088] 該多異氰酸酯(a2_3)的分子量從與羥基的反應(yīng)性的方面出發(fā)優(yōu)選150~700。
      [0089] 這些多異氰酸酯可以單獨(dú)使用1種或組合使用2種以上。
      [0090] 本發(fā)明的樹脂(A)的特征在于,聚丁二烯多元醇(al)與交聯(lián)劑(a2)形成酯鍵或 者氨基甲酸酯鍵。它們可以根據(jù)目的而選擇,但從膜強(qiáng)度、基板密合性的觀點(diǎn)出發(fā)更優(yōu)選為 氨基甲酸酯鍵。作為其理由,可以列舉出與酯鍵相比,氨基甲酸酯鍵的氫鍵更強(qiáng),因此對分 子間親和性、對基板的親和性優(yōu)異。
      [0091] <樹脂(A)的制造>
      [0092] 樹脂(A)通過多元醇(al)與多元羧酸(a2_l)、多元酰氯(a2_2)或多異氰酸酯 (a2_3)反應(yīng)而得到。希望形成酯鍵的情況下,使其與多元羧酸(a2_l)或多元酰氯(a2_2) 反應(yīng)即可,希望形成氨基甲酸酯鍵的情況下,使其與多異氰酸酯(a2_3)反應(yīng)即可。
      [0093] 反應(yīng)優(yōu)選在溶劑中進(jìn)行。作為溶劑,若為對于反應(yīng)為非活性的溶劑則沒有特別限 定,例如,可以列舉出己烷、環(huán)己烷、苯、甲苯等烴類;四氯化碳、氯仿、1,2-二氯乙烷等鹵素 系烴類;二乙醚、二異丙基醚、1,4-二噁烷、四氫呋喃等醚類;丙酮、甲乙酮、甲基異丁基酮、 環(huán)己酮等酮類;乙腈、丙腈等腈類;醋酸乙酯、丙酸乙酯等羧酸酯類;N,N-二甲基甲酰胺、 N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮等含氮非質(zhì)子性極性 溶劑;二甲基亞砜、環(huán)丁砜等含硫非質(zhì)子性極性溶劑。這些溶劑可以單獨(dú)使用,也可以混合 它們之中的2種以上來使用。優(yōu)選可以列舉出甲苯、環(huán)己酮等。
      [0094] 溶劑的使用量(反應(yīng)濃度)沒有特別限定,相對于多元醇(al)可以使用0. 1~ 100質(zhì)量倍的溶劑。優(yōu)選為1~10質(zhì)量倍、進(jìn)一步優(yōu)選為2~5質(zhì)量倍。
      [0095] 反應(yīng)溫度沒有特別限定,反應(yīng)形成氨基甲酸酯鍵的情況下,30~90°C、特別是 40~80°C的范圍是優(yōu)選的。
      [0096] 反應(yīng)形成酯鍵的情況下,30~150°C、特別是80~150°C的范圍是優(yōu)選的。
      [0097] 反應(yīng)時間通常為0· 05~200小時、優(yōu)選為(λ 5~100小時。
      [0098] 此外,在所述反應(yīng)中,以促進(jìn)反應(yīng)的目的優(yōu)選使用催化劑,作為所述催化劑,例如, 可以列舉出二丁基錫二月桂酸酯、三甲基氫氧化錫、四正丁基錫等有機(jī)金屬化合物;辛酸 鋅、辛酸錫、環(huán)烷酸鈷、氯化亞錫、氯化錫等金屬鹽;吡啶、三乙基胺、芐基二乙胺、1,4-二氮 雜雙環(huán)[2. 2. 2]辛烷、1,8-二氮雜雙環(huán)[5. 4 0]-7-^烯、1,5-二氮雜雙環(huán)[4 3. 0]-5-壬 烷、Ν,Ν,Ν',Ν' -四甲基-1,3-丁二胺、N-乙基嗎啉等胺系催化劑等,其中,形成氨基甲酸 酯鍵的情況下,優(yōu)選二丁基錫二月桂酸酯(以下,也稱為二月桂酸二丁基錫),形成酯鍵的 情況下,吡啶、1,8-二氮雜雙環(huán)[5. 4. 0]-7-十一烯是適宜的。
      [0099] 添加催化劑的情況的添加量沒有特別限定,相對于100質(zhì)量份多元醇(al)為 0. 00001~5質(zhì)量份、優(yōu)選為0. 001~0. 1質(zhì)量份。
      [0100] 此外,以對本發(fā)明的樹脂㈧賦予基于輻射線的固化性的目的,可以導(dǎo)入(甲基) 丙烯酸酯基。作為(甲基)丙烯酸酯基的導(dǎo)入方法沒有特別限定,可以使選自2-氯乙基丙 烯酸酯等鹵化物、2-異氰酸酯基乙基丙烯酸酯等異氰酸酯化合物、羥基乙基丙烯酸酯等含 羥基化合物的(甲基)丙烯酸酯(b)在多元醇(al)、與多元羧酸(a2-l)、多元酰氯(a2-2) 或多異氰酸酯(a2-3)反應(yīng)時混合存在,從而導(dǎo)入樹脂(A)。
      [0101] 這些(甲基)丙烯酸酯化合物可以根據(jù)目的選擇和/或混合任意者,從原料的獲 得容易出發(fā),更優(yōu)選含羥基的(甲基)丙烯酸酯化合物。
      [0102] 作為含有鹵素基團(tuán)的(甲基)丙烯酸酯,沒有特別限定,例如,可以列舉出(甲基) 丙烯酸-2-氯乙酯、(甲基)丙烯酸-2-氯丙酯、(甲基)丙烯酸-2-氯丁酯、2-氯乙基丙 烯?;姿狨ァⅲ谆┍┧?4-氯丁酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基-2-氯丙基鄰苯二 甲酸酯、2-氯-3-丙烯酰氧基丙基(甲基)丙烯酸酯等。
      [0103] 作為含有異氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯,沒有特別限定,例如,可以列舉出2-異 氰酸酯基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-異氰酸酯基丙基(甲基)丙烯酸酯、2-異氰酸酯基丁 基(甲基)丙烯酸酯、2-異氰酸酯基乙基丙烯?;姿狨?、4-異氰酸酯基丁基(甲基)丙 稀酸酯等。
      [0104] 作為含羥基的(甲基)丙烯酸酯,沒有特別限定,例如,可以列舉出(甲基)丙烯 酸-2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基丁酯、2-羥基乙 基丙烯?;姿狨ァⅲ谆┍┧?4-羥基丁酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基-2-羥基丙 基鄰苯二甲酸酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基-3-丙烯酰氧基丙酯、 己內(nèi)酯改性2-羥基乙基(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五 (甲基)丙烯酸酯、己內(nèi)酯改性2-羥基乙基(甲基)丙烯酸酯等。
      [0105] 它們之中,烷基碳數(shù)為2~20的含羥基的(甲基)丙烯酸酯在粘合性、耐候性的 方面是有用的。
      [0106] 此外,以對樹脂(A)賦予基于堿水溶液的顯影性和/或剝離性的目的,可以導(dǎo)入堿 溶性基團(tuán)。作為在樹脂(A)中導(dǎo)入堿溶性基團(tuán)的方法,可以列舉出與堿溶性樹脂混合、制成 組合物的方法;或者、利用化學(xué)鍵合將堿溶性基團(tuán)導(dǎo)入到樹脂中的方法,從對于堿水溶液的 溶解性的觀點(diǎn)出發(fā),更優(yōu)選利用化學(xué)鍵合將堿溶性基團(tuán)導(dǎo)入到樹脂中的方法。
      [0107] 此外,作為堿溶性基團(tuán),可以列舉出羧基等酸性基團(tuán)、或羧酸的叔丁基酯基團(tuán)等酸 解離性基團(tuán),根據(jù)目的可以選擇和/或混合使用任一種。
      [0108] 從本發(fā)明的樹脂(A)的制造的觀點(diǎn)出發(fā),作為前述堿溶性基團(tuán),使用含有羧基等 堿溶性基團(tuán)的一元醇或多元醇(c)從原料獲得容易的觀點(diǎn)出發(fā)優(yōu)選。
      [0109] 例如,可以使含有堿溶性基團(tuán)的一元醇或多元醇(C)在多元醇(al)與多元羧酸 (a2_l)、多元酰氯(a2_2)或多異氰酸酯(a2_3)的反應(yīng)時混合存在,從而將堿溶性基團(tuán)導(dǎo)入 到樹脂(A)中。
      [0110] 作為含羧基的一元醇或多元醇(C),沒有特別限定,作為含羧基的一元醇,例如,可 以列舉出羥基醋酸、羥基丙酸、羥基丁烷酸、12-羥基硬脂酸、羥基特戊酸、15-羥基十五烷 酸、16-羥基十六烷酸、蘋果酸、檸檬酸等,作為含羧基的多元醇,例如,可以列舉出2, 2-雙 (羥基甲基)丁酸、酒石酸、2, 4-二羥基苯甲酸、3, 5-二羥基苯甲酸、2, 2-雙(羥基甲基) 丙酸、2, 2-雙(羥基乙基)丙酸、2, 2-雙(羥基丙基)丙酸、二羥基甲基醋酸、雙(4-羥基 苯基)醋酸、4, 4-雙(4-羥基苯基)戊酸、尿黑酸(Homogentisic acid)等。
      [0111] 上述含羧基的一元醇或多元醇(C)之中,特別在粘合力方面優(yōu)選12-羥基硬脂酸 以及2, 2-雙(羥基乙基)丙酸。
      [0112] 需要說明的是,作為說明書中的含羧基的一元醇或多元醇(C)的具體例子,用 "·· ?酸"這樣的通常的慣用名來表現(xiàn),這些具體例子均為具有1個以上COOH基、并且具 有1個以上OH基的化合物。
      [0113] 在本發(fā)明的樹脂(A)中導(dǎo)入(甲基)丙烯酸酯基和/或堿溶性基團(tuán)的情況下,可 以列舉出(I)在多異氰酸酯(a2_3)中將多元醇(al)、根據(jù)需要的含羧基的一元醇或多元 醇(c)以及根據(jù)需要的(甲基)丙烯酸酯(b) -并投入使其反應(yīng)的方法;(II)使多異氰酸 酯(a2_3)和多元醇(al)、與根據(jù)需要的含羧基的一元醇或多元醇(c)反應(yīng)后,使其與根據(jù) 需要的(甲基)丙烯酸酯(b)反應(yīng)的方法;(III)使多異氰酸酯(a2_3)與根據(jù)需要的(甲 基)丙烯酸酯(b)反應(yīng)之后、與根據(jù)需要的含羧基的一元醇或多元醇(C)反應(yīng)的方法。
      [0114] 在本發(fā)明的樹脂(A)中導(dǎo)入(甲基)丙烯酸酯基以及堿溶性基團(tuán)的情況下,例如, 優(yōu)選使多元醇(al)與多異氰酸酯(a2_3)以k :k+l (摩爾比)(k為1以上的整數(shù))的反應(yīng) 摩爾比反應(yīng),得到含異氰酸酯基的化合物[a]之后,使該含異氰酸酯基的化合物[a]與含羧 基的一元醇或多元醇(c)以1 :1的反應(yīng)摩爾比反應(yīng),進(jìn)而使得到的反應(yīng)生成物與(甲基) 丙烯酸酯(b)以1 :1~1. 10的反應(yīng)摩爾比反應(yīng)的方法;或者使該含異氰酸酯基的化合物
      [a]與(甲基)丙烯酸酯(b)以1 :1的反應(yīng)摩爾比反應(yīng)、進(jìn)而使得到的反應(yīng)生成物與含羧 基的一元醇或多元醇(c)以1 :1~1. 10的反應(yīng)摩爾比反應(yīng)的方法。
      [0115] 此外,在上述樹脂(A)的制造中,所得到的樹脂(A)為高粘度的情況下,根據(jù)需要 可以在反應(yīng)釜中預(yù)先投入后述的烯屬不飽和單體(B),在烯屬不飽和單體(B)中使各成分 反應(yīng)制造樹脂(A)。
      [0116] 如此能得到本發(fā)明中所使用的樹脂(A),本發(fā)明中,樹脂(A)的重均分子量優(yōu)選為 5, 000~400, 000、更優(yōu)選為10, 000~200, 000。所述重均分子量不足5, 000時,涂膜的強(qiáng) 度不足,超過400, 000時,溶解性以及涂布性變差不優(yōu)選。
      [0117] 需要說明的是,上述的重均分子量為基于標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯分子量換算的重均分子 量,通過在高效液相色譜(昭和電工公司制、"Shodex GPC system-11型")中使用柱: Shodex GPC KF-806L(排除極限分子量:2X107、分離范圍:100~2X107、理論級數(shù):10,000 級/根、填充劑材質(zhì):苯乙烯-二乙烯基苯共聚合體、填充劑粒徑:1〇 μπι)的3根串聯(lián)來測 定。
      [0118] 此外,作為樹脂(A)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度〔利用TM(熱機(jī)械分析)法來測定〕,優(yōu)選 為0 °C以上。不足0 °c時,在抗蝕層表面表現(xiàn)出發(fā)粘,因此不優(yōu)選。
      [0119] 進(jìn)而,本發(fā)明中,1分子樹脂(A)中的烯屬不飽和基團(tuán)數(shù)優(yōu)選為1~3個、超過3個 時,基于活性能量射線照射的固化覆膜的粘接性降低,此外,氫氟酸阻隔性也降低,因此不 優(yōu)選。
      [0120] 需要說明的是,如此操作而制造的樹脂(A)也可以使用市售的物質(zhì),作為市售品, 例如,可以列舉出KURARAY CO.,LTD制的UC-203、日本合成化學(xué)公司制的UV-3610ID80、 UV-3630ID80、UV-3635ID80 等。
      [0121] <⑶烯屬不飽和單體>
      [0122] 本發(fā)明中,以粘合特性以及涂布性的改善為目的,進(jìn)而可以含有烯屬不飽和單體 (B)、即、至少具有1個烯屬不飽和雙鍵的化合物。作為所述烯屬不飽和單體(B),沒有特別 限定,可以列舉出單官能(甲基)丙烯酸酯、2官能(甲基)丙烯酸酯、3官能以上的(甲 基)丙烯酸酯等,其中,從粘接性的觀點(diǎn)出發(fā)單官能(甲基)丙烯酸酯是有效的,特別優(yōu)選 碳數(shù)6以上的脂肪族或脂環(huán)族烷基的(甲基)丙烯酸酯。
      [0123] 作為碳數(shù)6以上的脂肪族或脂環(huán)族烷基的(甲基)丙烯酸酯,例如,可以列舉出 (甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸 辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯 酸癸酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲 基)丙烯酸異硬脂酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸異冰 片酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸二環(huán)戊烯酯、(甲基)丙烯酸三環(huán)癸酯等,其 中,適宜使用(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己酯、(甲 基)丙烯酸異硬脂酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯。
      [0124] 作為除碳數(shù)6以上的脂肪族或脂環(huán)族烷基的(甲基)丙烯酸酯以外的單官能(甲 基)丙烯酸酯,例如,可以列舉出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯 酸苯氧基乙酯、甘油單(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸正丁 酯、(甲基)丙烯酸芐酯、苯酚環(huán)氧乙烷改性(η = 2)(甲基)丙烯酸酯、壬基苯酚環(huán)氧丙烷 改性(η = 2· 5)(甲基)丙烯酸酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基酸性磷酸酯、(甲基)丙烯酸 糠酯、(甲基)丙烯酸卡必醇酯、(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯、(甲基) 丙烯酸芳基酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基丙酯、(甲基)丙烯 酸-2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸-2-苯氧基-2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基-3-苯 氧基丙酯、(甲基)丙烯酸-3-氯-2-羥基丙酯等。
      [0125] 它們之中,優(yōu)選不包含羥基的單官能(甲基)丙烯酸酯、進(jìn)一步優(yōu)選分子量為 100~300左右的該丙烯酸酯。
      [0126] 作為2官能(甲基)丙烯酸酯,例如,可以列舉出乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二 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、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(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、環(huán)氧乙烷改性雙酚A型 二(甲基)丙烯酸酯、環(huán)氧丙烷改性雙酚A型二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基) 丙烯酸酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二縮水甘油醚 二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二縮水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、鄰苯二甲酸二縮水甘油 酯二(甲基)丙烯酸酯、羥基特戊酸改性新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
      [0127] 作為3官能以上的(甲基)丙烯酸酯,例如,可以列舉出三羥甲基丙烷三(甲基) 丙烯酸酯、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、三(甲基)丙烯酰氧基乙氧基三羥甲基丙 烷、甘油聚縮水甘油醚聚(甲基)丙烯酸酯等。
      [0128] 上述烯屬不飽和單體(B)可以單獨(dú)使用或并用2種以上。
      [0129] 此外,在本發(fā)明中,對于上述聚氨酯(甲基)丙烯酸酯系樹
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