干燥薄膜光阻剂制造技术

一种干燥薄膜光阻剂包括官能性聚合物。该官能性聚合物具有α，β－不饱和基团和当暴露于光性辐射时产生游离基的基团。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术针对一种干燥薄膜光阻剂。更具体而言，本专利技术针对一种含有聚合物的干燥薄膜光阻剂，该聚合物具有不饱和基团，且其产生游离基。
技术介绍
干燥薄膜光阻剂可进行正工作或负工作。暴露于启动幅射的负工作光阻剂聚合或交联在光敏化合物和光阻剂组合物的可聚合剂之间的反应中。结果，在显影剂溶液中，曝光涂层部分比未曝光部分的可溶性更小。对于正工作的光阻剂而言，曝光部分在显影剂溶液中可溶性更大，而未曝光的区域保持相对较小的显影剂可溶性。干燥薄膜光阻剂也可为一级光成像阻体或二级光成像阻体。一级光阻剂被用于形成基板上的暂时涂层。二级光阻剂是可硬化的，且形成永久层，举例而言，焊接遮罩。光阻剂被用来制造印刷电路、印刷盘、焊接遮罩和同类产品。光阻剂具有各种不同的要求，例如蚀刻阻性、耐热性、粘附和在碱性溶液等显影剂溶液中的可显影性。干燥薄膜光阻剂包括至少一种树脂粘合剂、交联单体或低聚体以及光引发剂。在干燥薄膜光阻剂中可以使用许多种不同的聚合粘合剂。这种聚合粘合剂可包括下列作为聚合组份一个或多个酸官能单体，例如丙烯酸或甲基丙烯酸。聚合粘合剂在光阻剂中占据空间，且以被动方式接合到交联单体或低聚体。光引发剂在曝光时引发交联单体或低聚体之间的交联反应。包括在光阻剂中的其他添加剂是反条纹试剂、增塑剂、提速剂、表面活性剂、填充剂和染料。干燥薄膜光阻剂可被薄片处理成基板。该干燥薄膜光阻剂特别适合应用于印刷线路板的制造中。许多干燥薄膜光阻剂都存在的一个问题在于，使用常用的碱水剥离溶液(3％的氢氧化钠溶液)很难将它们从电解产生的印刷电路板上剥离开来。若光阻剂没有得到完全的剥离和移除，则在蚀刻之后可引起粗糙的金属电路线，此可产生主板的短路。许多制造者使用基于有机体的(含胺或有机溶剂)碱性剥离溶液，其产生较小的剥离粒子以促进剥离。当有机剥离剂溶液(例如含有三甲胺或四甲铵氢氧化物的溶液)移除光阻剂时，这种剥离剂相对于碱性含水剥离剂(氢氧化钠及氢氧化钾)而言比较昂贵，且具有更多之废物处理及与之关联的环境问题。进一步而言，由于此项工业内强调在工作场所中减少溶剂散发，所以相比水剥离光阻剂而言，更少需要这种溶剂剥离光阻剂。干燥薄膜光阻剂组合物之不稳定性导致保存期较短。不稳定性可起因于光阻剂组合物中所包含的交联单体。在光阻剂组合物暴露于光化辐射之前，每个单体为另一单体之可能反应物。若储存不当或当光阻剂过早地暴露于幅射源下时，这种单体可过早地作出反应，因而破坏组合物且缩短保存期。另外，在光阻剂组合物暴露于光化辐射下之后，可能有相当比例的交联单体不会反应。因此，可发生不当的光阻剂固化，并造成易脆或在化学上具有较差抗阻性的光阻剂。另外，交联单体或低聚体可在储存期间自干燥薄膜沉淀出来。此现象称为冷流。干燥薄膜时常以卷筒式储存。当交联剂沉淀出来且接着沿卷筒的侧面变干时，则形成干燥单体的封口，其防止干燥薄膜在使用之前被打开。与许多干燥薄膜光阻剂相关的另一问题为从未固化之光阻剂的有机浮渣和残留物的形成。该有机浮渣及残留物可在用光阻剂制造产品期间，沉积于如印刷线路板、显影液和显影装置等的各种不同的物品和装置上。许多有机浮渣和残留物由不饱和单体和低聚体引起，例如基于(甲基)丙烯酸酯的化合物和具有较多芳香基的光敏剂。这种可形成部分浮渣残留物的光敏剂的实例包括(但并不限于)咪唑二聚体、苯甲酮、苯乙酮、葸醌、萘醌和基于三嗪的化合物。在它们在制品或装置上的溶液或淀沉物中形成残留物之后，这种污染并不是可轻易地用水溶解或分散开来。当溶解的光阻剂在溶液(显影装载)中形成时，不可溶的有机材料开始在显影槽中形成，并最终形成浮渣或残余物。无泡沫添加剂(加入显影溶液以产生最少的泡沫)的存在极大地增强了残余物和浮渣形成的趋势。当达到一定浮渣水平时浮渣与残余物在显影电路板上再次沉淀的可能性大为增加。这种再次沉淀的残留物引起蚀刻溶液的阻滞(蚀刻化学难以渗入有机残留物)。在蚀刻被阻滞处，电路短路的形成引起有缺陷的电路板。除了为有缺陷的电路板增加电压之外，残余物和浮渣也使清洁设备变得困难，因而增加维护时间和维护费用。Moy等人的U.S.5,945,489和U.S.6,025,410(也参见Sheridan等人“无需额外光引发剂处理的新型树脂”(“Novel Resins That CureWithout Added Photoinitiator”)Chemistry III-New Chemistry，RadTech 2002，第462-474页(技术会议记录))揭示了无需额外的光引发剂而能够进行交联的感光性低聚体。这种专利揭示了将乙酰醋酸盐供体麦克加成至多官能丙烯酸酯受体化合物将产生与反应悬挂丙烯酸酯基团之聚酯，其在随后的固化反应中可形成交联。这种专利陈述了悬挂的甲基酮取代物用作内部的光引发剂。在暴露于紫外线幅射下时，咸信会形成具有甲基取代基的酰基，其作为光引发剂，因此不向含有低聚体的组合物中添加光引发剂。此低聚体为液态低聚体，其可被用作木头和金属基板上的装饰涂层。避免了自未反应之光引发剂中产生的气味，且避免了未反应光引发剂的表层吸收，因而含有此低聚体的组合物可用于含医学和食物接触应用材料中。然而，据信此低聚体不适合用于光阻剂中，因为它们并非碱性可展曲面，且在波长大于320nm时无感光性。因此，Moy等人的低聚体仅限于其应用中。因此，需要一种干燥薄膜光阻剂来消除或至少减少前述的问题。
技术实现思路
本专利技术针对一种干燥薄膜光阻剂，其具有含α，β-不饱和基和官能基团的聚合物，该官能基团在光阻剂暴露于光化辐射下时产生游离基，该聚合物具有至少1000道尔顿的平均分子量。聚合物的α，β-不饱和官能基团使该聚合物能够自我交联，因此含有聚合物的组合物无额外的不饱和单体或具有与许多习知光活性组合物相比至少减少的不饱和单体的数量，此与许多习知的光反应组合物相反。另外，通过聚合物产生的游离基可作为光引发剂，因此本专利技术的干燥薄膜与习知的干燥薄膜光祖材料相比消除或减少了额外光引发剂的数量。聚合物可有亲水性组份，以使聚合物为水溶性的或水分散性的。当此聚合物被包含在本专利技术的干燥薄膜光阻剂中时，它们改良了干燥薄膜的水溶解度或水分散性。这种经改良的水溶解度或水分散性消除或至少减少了浮渣和残余物的形成。进一步而言，干燥薄膜的亲水性也改良了它的可显影性和可剥离性。除了α，β-不饱和性和整体光引发剂之外，聚合物可具有染料、剥离剂、增塑剂、表面活性剂，以及用于结合到聚合物的光阻剂的其他组份。本专利技术涉及一种包含聚合物的干燥薄膜光阻剂，所述聚合物具有α，β-不饱和性和当所述干燥薄膜光阻剂暴露于光性辐射时能产生游离基的基团，所述聚合物具有至少1000道尔顿的平均分子量。如上所述的干燥薄膜光阻剂，其中所述聚合物进一步包含多个酯键。如上所述的干燥薄膜光阻剂，其中所述聚合物中的酯键多于2。如上所述的干燥薄膜光阻剂，其中所述聚合物具有含有多于2个酯键的一个或多个侧链。如上所述的干燥薄膜光阻剂，其中所述聚合物的游离基是自所述聚合物的主干而生成。如上所述的干燥薄膜光阻剂，其中所述游离基是自与所述聚合物相接合的光引发剂化合物而生成。如上所述的干燥薄膜光阻剂，其中所述光引发剂化合物包含咪唑二聚物、噻吨酮、酮缩醇、安息香醚、二苯甲酮、丙酮苯基酮、葸醌、萘醌、基于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含聚合物的干燥薄膜光阻剂，所述聚合物具有α，β－不饱和性和当所述干燥薄膜光阻剂暴露于光性辐射时能产生游离基的基团，所述聚合物具有至少１０００道尔顿的平均分子量。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯K巴尔，艾加多安苏尔，丹尼尔E伦迪，
申请(专利权)人：美商长兴科技公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]