感光树脂组合物和使用该感光树脂组合物的干膜抗蚀剂制造技术

本发明专利技术涉及一种碱溶性感光树脂组合物以及使用该感光树脂组合物的干膜抗蚀剂，更具体地涉及一种通过包括对于改善粘附性有效的丙烯酸酯树脂而具有优良的耐热性、耐化学性、和长期稳定性、以及对Ｃｕ或ＩＴＯ（氧化铟锡）基底具有优良的粘附性的感光树脂组合物，以及使用该感光树脂组合物的光敏干膜抗蚀剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种碱溶性感光树脂组合物和使用该感光树脂组合物的干膜抗蚀剂，更具体地，涉及一种用于Cu基底或ITO基底蚀刻的感光树脂组合物和使用该感光树脂组合物的干膜抗蚀剂。
技术介绍
随近来电子设备的高度集成，对具有窄配线和绝缘区图案的高度集成电路的需求正增加。并且，对具有优良的耐热性、耐化学性和长期稳定性的干膜抗蚀剂的需求也正在增加。常规干膜抗蚀剂在对基底的粘附性和溶解性方面受限制。为了克服这些问题，使用如硅烷偶联剂的粘性增强剂。然而，由于粘性增强剂本身不稳定，因此，其易于破坏组合物的储存稳定性。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过使含有磷酸酯的丙烯酸酯单体与聚合物树脂共聚合而提供一种具有优良的储存稳定性和改善的粘附性的丙烯酸酯树脂及其制备方法。本专利技术的另一目的是提供一种具有优良的图案形成能力、粘附性、储存稳定性、耐热性、耐化学性和溶解性的使用丙烯酸酯共聚物树脂的感光树脂组合物。本专利技术的再一目的是提供一种使用感光树脂组合物的干膜抗蚀剂。为了实现这些目的，本专利技术提供了一种由以下化学式1表示的丙烯酸酯树脂化学式1 其中，R1为氢、或具有或不具有芳基或羟基的C1-C6烷基；R2为氢或甲基；R3为五乙二醇、五丙二醇或六乙二醇；n为8～40的整数；并且m为1～4的整数。本专利技术也提供了一种制备由化学式1表示的丙烯酸酯树脂的方法，该方法包括在溶剂中使a)20～50wt％不饱和碳酸、b)15～45wt％芳族单体、c)1～15wt％含有磷酸酯的单体和d)10～30wt％丙烯酰基单体共聚合的步骤。本专利技术进一步提供了一种包括由化学式1表示的丙烯酸酯树脂的碱溶性感光树脂组合物。本专利技术的感光树脂组合物优选地包括a)30～60wt％的由化学式1表示的丙烯酸酯树脂；b)5～30wt％的具有至少两个乙烯双键的交联单体；c)0.5～10wt％的光聚合引发剂；d)0.5～3wt％的染料和着色剂；e)0.2～1wt％的添加剂；和f)溶剂。本专利技术进一步提供了一种使用上述碱溶性感光树脂组合物而获得的干膜抗蚀剂。以下更详细地描述本专利技术。本专利技术的特征在于有效改进粘附性的含磷酸酯的丙烯酸酯树脂及其制备方法。制备本专利技术的丙烯酸酯树脂所用的单体包括a)不饱和碳酸、b)芳族单体、c)含磷酸酯的单体和d)丙烯酰基单体。不饱和碳酸用于提供在碱中的溶解性。对于不饱和碳酸，可以使用一种或多种选自包括丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、顺丁烯二酸、反丁烯二酸、乙烯基乙酸及其酸酐的组的化合物。优选地，包括20～50wt％的不饱和碳酸。如果聚合物中不饱和碳酸的含量超过50wt％，则在聚合过程中易于发生凝胶化，聚合度的控制变难，以及感光树脂组合物的储存稳定性变差。另外，如果不饱和碳酸的含量低于20wt％，则显影时间延长。芳族单体用于提供与基底优良的粘附性和显影过程中稳定图案的形成。对于芳族单体，可以使用苯乙烯、甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯酯、丙烯酸2-或4-硝基苯酯、甲基丙烯酸2-或4-硝基苯酯、甲基丙烯酸2-或4-硝基苄酯、丙烯酸2-或4-氯苯酯、甲基丙烯酸2-或4-氯苯酯。芳族单体的含量优选为15～45wt％，更优选为20～40wt％。如果芳族单体的含量超过45wt％，则显影时间延长，组合物变脆，而耐热性提高，从而在烧结过程中不易去除感光树脂。另外，如果芳族单体的含量低于15wt％，则在显影过程中与玻璃板的粘附性降低，从而图案剥离严重，图案线性加剧，因此难以获得稳定的图案。尤其地，包含痕量的含磷酸酯的单体改善粘附性并调节聚合物的酸值。含磷酸酯的单体可以根据含双键的甲基丙烯酸酯的末端官能团而变化。例如，可以使用单甲基丙烯酸五乙二醇酯、单甲基丙烯酸五丙二醇酯、单甲基丙烯酸六乙二醇酯等。含磷酸酯的单体的含量优选为1～15wt％，更优选为5～10wt％。如果含磷酸酯的单体的含量超过15wt％，则由于抗碱性差，从而在聚合过程中可能发生凝胶化，在显影过程中图案剥离严重和图案线性加剧。另外，如果含磷酸酯的单体的含量低于1wt％，则膜的粘附性没有得到改善。丙烯酰基单体控制聚合物的玻璃化转变温度和极性。对于丙烯酰基单体，可以使用(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟辛酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯和丙烯酸正丁酯。考虑到聚合物的玻璃化转变温度、耐热性和与显影溶液的亲合性，该单体的含量优选为10～30wt％。含磷酸酯的丙烯酸酯共聚合树脂可以由在具有防止四种单体凝胶化的极性的溶剂中聚合而获得。该溶剂的优选例子为四氢呋喃、二恶烷、二甲基氨基甲醛、甲基乙基酮、卡必醇和γ-丁内酯。可以根据常规共聚合方法进行聚合。优选地，聚合在40～80℃下进行4～10小时，但不限于此。本专利技术的特征也在于提供良好的与基底的粘附性、即使以低曝光量也具有优良的图案形成能力、突出的显影特性、优良的储存稳定性和高溶解性的使用含磷酸酯的丙烯酸酯树脂的用于干膜抗蚀剂的感光树脂组合物。优选地，本专利技术的用于干膜抗蚀剂的感光树脂组合物含有a)30～60wt％的含磷酸酯的丙烯酸酯树脂；b)5～30wt％的具有至少两个乙烯双键的交联单体；c)0.5～10wt％的光聚合引发剂；d)0.5～3wt％的染料和着色剂；e)0.2～1wt％的添加剂；和f)溶剂。该含磷酸酯的丙烯酸酯树脂由化学式1表示，并且优选地具有20,000～100,000、更优选30,000～70,000的分子量。优选地，该聚合物具有至少100℃的玻璃化转变温度。如果玻璃化转变温度低于100℃，则组合物可以从干膜中泄漏(冷流)。优选地，每100wt％的本专利技术的感光树脂组合物包括30～60wt％的由化学式1表示的丙烯酸酯树脂。如果丙烯酸酯树脂的含量低于30wt％，则图案形成变难。另外，如果丙烯酸酯树脂的含量超过60wt％，则感光树脂组合物的软化点提高，从而干膜的柔软性变差。具有至少两个乙烯双键的交联单体的例子为二丙烯酸1，4-丁二醇酯、二丙烯酸1，3-丁二醇酯、二丙烯酸乙二醇酯、四丙烯酸季戊四醇酯、二丙烯酸三乙二醇酯、二丙烯酸聚乙二醇酯、二丙烯酸二季戊四醇酯、三丙烯酸山梨糖醇酯、二丙烯酸双酚A酯衍生物、三丙烯酸三甲基丙酯、聚丙烯酸二季戊四醇酯及其甲基丙烯酸酯。每100wt％的感光树脂组合物，优选含有5～30wt％、更优选5～20wt％的该具有至少两个乙烯双键的交联单体。如果该交联单体的含量低于5wt％，则由于感光树脂的低度固化，从而图案形成变难。另外，如果该交联单体的含量超过30wt％，则由于高度固化，从而在显影过程中图案剥离严重并且图案线性变差。对于光聚合引发剂，可以使用一种或多种选自包括三嗪、安息香、苯乙酮、咪唑、和吨酮的组的化合物。光聚合引发剂的具体例子为2，4-二三氯甲基-6-p-甲氧苯乙烯基-s-三嗪、2-p-甲氧苯乙烯基-4，6-二三氯甲基-s-三嗪、2，4-三氯甲基-6-三嗪、2，4-三氯甲基-4-甲基萘基-6-三嗪、二苯甲酮、p-(二乙基氨基)二苯甲酮、2，2-二氯-4-苯氧苯乙酮、2，2’-二乙氧苯乙酮、2，2’-二丁氧苯乙酮、2-羟基-2-甲基苯丙酮、p-叔丁基三氯苯乙酮、2-甲基噻吨酮、2-异丁基噻吨酮、2-十二烷基噻吨酮、2，4-二甲基噻吨酮、2，4-二乙基噻吨酮和2，2’-二-2-氯苯基-4，5，4’，5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由以下化学式１表示的丙烯酸酯树脂：　　　　化学式１　　　　＊＊＊　　　　其中，Ｒ↓［１］为氢、具有或不具有芳基或羟基的Ｃ↓［１］－Ｃ↓［６］烷基；Ｒ↓［２］为氢或甲基；Ｒ↓［３］为五乙二醇、五丙二醇或六乙二醇；ｎ为８～４０的整数；并且ｍ为１～４的整数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：金奉玘，朴圣模，朴赞硕，
申请(专利权)人：东进世美肯株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]