高残膜率正型光刻胶组合物及其合成方法和固化膜

文档序号:1860424 发布日期:2021-11-19 浏览:27次 >En<

阅读说明:本技术 高残膜率正型光刻胶组合物及其合成方法和固化膜 (High residual film rate positive photoresist composition and its synthesis method and cured film ) 是由 陈旺 康威 康凯 于 2021-07-15 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种高残膜率正型光刻胶组合物及其合成方法和固化膜,高残膜率正型光刻胶组合物包括包括有机溶剂和溶解在溶剂中的10wt%至70wt%溶质,溶质包括含氟烷烃和硅氧烷基团的丙烯酸共聚物、硅氧烷共聚物和1,2-二叠氮醌类化合物,其中含氟烷烃和硅氧烷基团的丙烯酸共聚物为100重量份,1,2-二叠氮醌类化合物为2-30重量份。本发明的高残膜率正型光刻胶组合物包含丙烯酸共聚物和硅氧烷共聚物,合成固化膜时丙烯酸共聚物和硅氧烷共聚物共同作为粘合剂,该丙烯酸共聚物同时含有硅氧烷基团和氟烷烃,提高了光刻胶组合物的残膜率,同时,由该光刻胶组合物制成的固化膜,浸没在溶剂、酸或碱中或与溶剂、酸或碱接触时,有效改善了溶胀或膜与衬底出现分层的问题。(The invention relates to a high-residual-film-rate positive photoresist composition, a synthesis method thereof and a cured film, wherein the high-residual-film-rate positive photoresist composition comprises an organic solvent and 10-70 wt% of solute dissolved in the solvent, wherein the solute comprises acrylic copolymer containing fluorine alkane and siloxane groups, siloxane copolymer and 1, 2-diazide quinone compounds, the acrylic copolymer containing fluorine alkane and siloxane groups accounts for 100 parts by weight, and the 1, 2-diazide quinone compounds account for 2-30 parts by weight. The high-residual-film-rate positive photoresist composition comprises an acrylic copolymer and a siloxane copolymer, wherein the acrylic copolymer and the siloxane copolymer are jointly used as an adhesive when a cured film is synthesized, the acrylic copolymer simultaneously contains siloxane groups and fluoroalkane, so that the residual film rate of the photoresist composition is improved, and meanwhile, the problem of swelling or delamination of the film and a substrate is effectively solved when the cured film prepared from the photoresist composition is immersed in a solvent, an acid or an alkali or is contacted with the solvent, the acid or the alkali.)

高残膜率正型光刻胶组合物及其合成方法和固化膜

技术领域

本发明涉及一种高残膜率正型光刻胶组合物及其合成方法和固化膜。

背景技术

通过增加显示装置的孔径比的方法可以制备具有较高精确度和分辨率特征的LCD或OLED。根据此方法,在薄膜晶体管(TFT)衬底上安置透明平坦化膜作为保护膜,此允许数据线和像素电极重叠,由此相较于常规方法提高孔径比。为了制备此类透明平坦化膜,采用几个处理步骤来赋予特定图案。高残膜率正型光刻胶组合物因为需要较少处理步骤而广泛用于此方法中。具体来说,含有硅氧烷共聚物的高残膜率正型光刻胶组合物因其高耐热性、高透明度以及低介电常数而众所周知。

中国特许公开专利公布号CN102870047A披露一种组合物,其包含20wt%或更多量的丙烯酸酯共聚物和硅氧烷共聚物和1wt%至10wt%的光酸化合物重叠氮醌化合物,以及含有醇羟基的化合物和/或含有羰基的环化合物作为有机溶剂。还披露了一种由所述组合物制备的固化膜,除了高的耐干蚀刻性、还具有良好的耐热性、透明性和表面硬度。

中国特许公开专利公布号CN104007616A披露一种硅氧烷光刻胶组合物,其包含硅氧烷共聚物、丙烯酸共聚物、重叠氮醌化合物以及有机溶剂。此组合物通过采用组合高低沸点的醇醚类有机溶剂,确保形成均匀的平坦化层。

然而,当固化膜浸没在有机溶剂、酸、碱等中或与有机溶剂、酸、碱等接触时,由包括此类硅氧烷共聚物的常规高残膜率正型光刻胶组合物制备的平坦化膜或采用其的显示装置可能具有例如溶胀或膜与衬底分层的问题。也即该光刻胶组合物粘着性和残膜率不能改进到令人满意的水平。

发明内容

为了解决上述技术问题,本发明提供一种高残膜率正型光刻胶组合物和一种由其制备的固化膜。

本发明目的通过以下方法实现:

一种高残膜率正型光刻胶组合物,包括有机溶剂和溶解在溶剂中的10wt%至70wt%溶质,所述溶质包括含氟烷烃和硅氧烷基团的丙烯酸共聚物、硅氧烷共聚物和1,2-二叠氮醌类化合物,所述组合物中含氟烷烃和硅氧烷基团的丙烯酸共聚物为100重量份,1,2-二叠氮醌类化合物为2-30重量份,

所述含氟烷烃和硅氧烷基团的丙烯酸共聚物的聚合用单体包括γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷中的一或多种,和(甲基)丙烯酸四氟丙酯、(甲基)丙烯酸 1,1,1,3,3,3-六氟异丙酯、(甲基)丙烯酸八氟戊酯和(甲基)丙烯酸十七氟癸酯中的一或多种。

进一步的,所述高残膜率正型光刻胶组合物包括表面活性剂。

进一步的,所述含氟烷烃和硅氧烷基团的丙烯酸共聚物的聚合用单体包括不饱和单羧酸、不饱和二羧酸和不饱和二羧酸酸酐中的一或多种,所述不饱和单羧酸包括(甲基)丙烯酸、巴豆酸和α-氯丙烯酸和肉桂酸,所述不饱和二羧酸和其酸酐包括顺丁烯二酸、顺丁烯二酸酐、反丁烯二酸、衣康酸、衣康酸酐、柠康酸、柠康酸酐和中康酸中的一或多种。

进一步的,所述含氟烷烃和硅氧烷基团的丙烯酸共聚物的聚合用单体包括具有芳香环的烯属不饱和化合物,所述具有芳香环的烯属不饱和化合物包括(甲基) 丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯、(甲基)丙烯酸2-苯氧基乙酯、苯氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、对壬基苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、对壬基苯氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸三溴苯酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、三甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、二乙基苯乙烯、三乙基苯乙烯、丙基苯乙烯、丁基苯乙烯、二乙烯基苯、乙烯基苯酚中的一或多种。

进一步的,所述硅氧烷共聚物为硅烷化合物和/或其水解产物的缩合物,所述硅烷化合物或其水解产物是单官能性、双官能性、三官能性或四官能性硅烷化合物,所述硅氧烷共聚物包含Q型、T型、D型或M型的硅氧烷结构单元中的一或多种。

进一步的,所述Q型硅氧烷结构单元包括一个硅原子和相邻四个氧原子,通过四官能性硅烷化合物或具有四个可水解基团的硅烷化合物的水解产物衍生制得;

所述T型硅氧烷结构单元包括一个硅原子和相邻三个氧原子,通过三官能性硅烷化合物或具有三个可水解基团的硅烷化合物的水解产物衍生制得;

所述D型硅氧烷结构单元包括一个硅原子和相邻两个氧原子,通过双官能性硅烷化合物或具有两个可水解基团的硅烷化合物的水解产物衍生制得;

所述M型硅氧烷结构单元包括一个硅原子和相邻一个氧原子,通过单官能性硅烷化合物或具有一个可水解基团的硅烷化合物的水解产物衍生制得。

进一步的,所述有机溶剂包括醇、醚、二醇醚、乙二醇烷基醚乙酸酯、二乙二醇、丙二醇单烷基醚、丙二醇烷基醚乙酸酯、丙二醇烷基醚丙酸酯、芳香烃、酮、酯中的一或多种。

进一步的,所述有机溶剂包括甲醇、乙醇、四氢呋喃、二噁烷、甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯、乙酰乙酸乙酯、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、丙二醇二甲醚、丙二醇二乙醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇乙基甲醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丙醚、二丙二醇二甲醚、二丙二醇二乙醚、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇丙醚乙酸酯、二丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇丁醚乙酸酯、甲苯、二甲苯、甲基乙基酮、4-羟基-4-甲基-2-戊酮、环戊酮、环己酮、2- 庚酮、γ-丁内酯、2-羟基丙酸乙酯、2-羟基-2-甲基丙酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一或多种。

进一步的,所述1,2-二叠氮醌类化合物在光致抗蚀剂中用作感光剂,为酚化合物与1,2-二叠氮苯醌-4-磺酸或1,2-二叠氮苯醌-5-磺酸的酯、酚化合物与 1,2-二叠氮萘醌-4-磺酸或1,2-二叠氮萘醌-5-磺酸的酯、羟基被氨基取代的酚化合物与1,2-二叠氮苯醌-4-磺酸或1,2-二叠氮苯醌-5-磺酸的磺酰胺或羟基被氨基取代的酚化合物与1,2-二叠氮萘醌-4-磺酸或1,2-二叠氮萘醌-5-磺酸的磺酰胺中的一或多种。

进一步的,所述1,2-二叠氮醌类化合物包括1,2-二叠氮醌类化合物的更特定实例包括2,3,4-三羟基二苯甲酮与1,2-二叠氮萘醌-4-磺酸的酯、2,3,4-三羟基二苯甲酮与1,2-二叠氮萘醌-5-磺酸的酯、4,4'-[1-[4-[1-[4-羟基苯基]-1- 甲基乙基]苯基]亚乙基]双酚与1,2-二叠氮萘醌-4-磺酸的酯、 4,4'-[1-[4-[1-[4-羟基苯基]-1-甲基乙基]苯基]亚乙基]双酚与1,2-二叠氮萘醌-5-磺酸的酯中的一或多种。

一种上述的高残膜率正型光刻胶组合物的合成方法,其特征在于:包括以下步骤:

步骤1:向反应容器中加入聚合单体和有机溶剂并混合均匀,所述聚合单体包括含硅氧烷基团的丙烯酸衍生物和含氟烷烃的丙烯酸衍生物;

步骤2:链引发过程:向反应容器中加入自由基引发剂,自由基引发剂进攻聚合单体的碳碳双键,碳碳双键断裂产生自由基,形成活性反应中心游离基,游离基进一步进攻聚合单体的碳碳双键形成更多的活性反应中心游离基;

步骤3:链增长过程:活性反应中心游离基反复与含硅氧烷基团的丙烯酸衍生物或含氟烷烃的丙烯酸衍生物的碳碳双键作用,形成大分子游离基;

步骤4:链终止过程:自由基之间两两结合消灭,游离基之间相互结合形成问丁的含氟烷烃和硅氧烷基团的丙烯酸共聚物;

步骤5:硅烷化合物水解反应:向另一反应容器中加入硅烷化合物和水混合,硅烷化合物的硅氧键断裂,硅原子与水原子中的羟基结合形成硅醇;

步骤6:进一步硅醇断裂硅氧键或者断裂氢氧键;

步骤7:硅烷化合物缩聚反应:断裂硅氧键的硅醇与断裂氢氧键的硅醇不断脱水结合形成硅氧烷聚合物;

步骤8:称取含氟烷烃和硅氧烷基团的丙烯酸共聚物、硅氧烷共聚物和1,2- 二叠氮醌类化合物溶解混合在有机溶剂中,过滤得到目标溶质含量的高残膜率正型光刻胶组合物的溶液。

进一步的,所述所述加剧反应在65-75℃下进行,所述缩聚反应在20℃以下进行搅拌反应7h,通过加热回流来使反应加速。

一种固化膜,由上述高残膜率正型光刻胶组合物制得。

进一步的,所述固化膜由上述的高残膜率正型光刻胶组合物制成,所述固化膜制成的过程为:将光刻胶组合物涂布在基材上,预烘烤去除有机溶剂,室友光掩膜激进行曝光,使用显影剂显影,烘烤固化。

本发明的有益效果是:本发明的高残膜率正型光刻胶组合物包含丙烯酸共聚物和硅氧烷共聚物,合成固化膜时丙烯酸共聚物和硅氧烷共聚物共同作为粘合剂,该丙烯酸共聚物同时含有硅氧烷基团和氟烷烃,提高了光刻胶组合物的粘着性和残膜率,同时,由该光刻胶组合物制成的固化膜,浸没在溶剂、酸或碱中或与溶剂、酸或碱接触时,有效改善了溶胀或膜与衬底出现分层的问题。

附图说明

图1是本发明的固化膜制备流程图,

图2是本发明的固化膜制备流程剖面示意图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。

如下文所描述的每种组分的重量平均分子量通过使用聚苯乙烯标准物进行凝胶渗透色谱法(GPC,洗脱剂:四氢呋喃)来加以测量。

如图1所示,本发明的高残膜率正型光刻胶组合物包括:包括有机溶剂和溶解在溶剂中的10wt%至70wt%的溶质,所述溶质包括含氟烷烃和硅氧烷基团的丙烯酸共聚物、硅氧烷共聚物和1,2-二叠氮醌类化合物,所述组合物中含氟烷烃和硅氧烷基团的丙烯酸共聚物为100重量份,1,2-二叠氮醌类化合物为2-30重量份,

含氟烷烃和硅氧烷基团的丙烯酸共聚物聚合用单体必须含有选自以下的至少一种:γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷;

含氟烷烃和硅氧烷基团的丙烯酸共聚物聚合用单体必须含有选自以下的至少一种:(甲基)丙烯酸四氟丙酯、(甲基)丙烯酸1,1,1,3,3,3-六氟异丙酯、 (甲基)丙烯酸八氟戊酯、(甲基)丙烯酸十七氟癸酯;从显影性的观点出发,优选的是上文中的(甲基)丙烯酸。

含有硅氧烷基团和氟烷烃丙烯酸共聚物通过以下步骤来加以制备:混配聚合单体,向其中加入分子量控制剂、聚合引发剂、有机溶剂等,后接向其中充填氮气并缓慢搅拌混合物以用于聚合。分子量控制剂不受特别限制。它可以是硫醇化合物,如丁基硫醇,月桂基硫醇等,或α-甲基苯乙烯二聚物。

聚合引发剂不受特别限制,包括偶氮化合物,如2,2'-偶氮二异丁腈、2,2'- 偶氮双(2,4-二甲基戊腈)和2,2'-偶氮双(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化特戊酸叔丁酯或1,1-双(叔丁基过氧基)环己烷,聚合引发剂单独使用或以其两种或更多种的组合形式使用。

有机溶剂优选地是3-甲氧基丙酸甲酯或丙二醇单甲醚乙酸酯。

硅氧烷共聚物包括硅烷化合物和/或其水解产物的缩合物,硅烷化合物或其水解产物可以是单官能性、双官能性、三官能性或四官能性硅烷化合物,硅氧烷共聚物包含Q型、T型、D型或M型的硅氧烷结构单元中的一或多种。

Q型硅氧烷结构单元包括一个硅原子和相邻四个氧原子,通过四官能性硅烷化合物或具有四个可水解基团的硅烷化合物的水解产物衍生制得;

T型硅氧烷结构单元包括一个硅原子和相邻三个氧原子,通过三官能性硅烷化合物或具有三个可水解基团的硅烷化合物的水解产物衍生制得;

D型硅氧烷结构单元包括一个硅原子和相邻两个氧原子,通过双官能性硅烷化合物或具有两个可水解基团的硅烷化合物的水解产物衍生制得;

M型硅氧烷结构单元包括一个硅原子和相邻一个氧原子,通过单官能性硅烷化合物或具有一个可水解基团的硅烷化合物的水解产物衍生制得。

硅烷化合物的特定实例包括:

作为四官能性硅烷化合物,四乙酰氧基硅烷、四甲氧基硅烷和四乙氧基硅烷;

作为三官能性硅烷化合物,甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、丁基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、对羟基苯基三甲氧基硅烷、1-(对羟基苯基)乙基三甲氧基硅烷、2-(对羟基苯基)乙基三甲氧基硅烷、 3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷和 2-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷;

作为双官能性硅烷化合物,二甲基二乙酰氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、二苯基二苯氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、(3-缩水甘油氧基丙基)甲基二甲氧基硅烷、(3-缩水甘油氧基丙基) 甲基二乙氧基硅烷、3-氨基丙基二乙氧基甲基硅烷、3-氯丙基二甲氧基甲基硅烷、 3-巯基丙基二甲氧基甲基硅烷和环己基二甲氧基甲基硅烷;

以及作为单官能性硅烷化合物,三甲基硅烷和三甲基甲氧基硅烷。

在四官能性硅烷化合物中优选的是四甲氧基硅烷和四乙氧基硅烷;

在三官能性硅烷化合物中优选的是甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、乙基三异丙氧基硅烷、乙基三丁氧基硅烷和丁基三甲氧基硅烷;

在双官能性硅烷化合物中优选的是二甲基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷和二苯基二苯氧基硅烷。

环氧官能团硅氧烷优选γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷,2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷。

水解聚合反应在20℃以下进行,通过加热或回流使反应加速。所需反应时间随硅烷单体的类型和浓度、反应温度等而变化,反应进行直到由此获得的缩合物的分子量变为约500至50,000Da为止通常需要30分钟至3天,反应时间不限于这一范围。

有机溶剂的特定实例包括甲醇、乙醇、四氢呋喃、二噁烷、甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯、乙酰乙酸乙酯、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、丙二醇二甲醚、丙二醇二乙醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇乙基甲醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丙醚、二丙二醇二甲醚、二丙二醇二乙醚、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇丙醚乙酸酯、二丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇丁醚乙酸酯、甲苯、二甲苯、甲基乙基酮、4-羟基-4-甲基-2-戊酮、环戊酮、环己酮、2-庚酮、γ-丁内酯、2-羟基丙酸乙酯、2-羟基-2-甲基丙酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮。优选的是乙二醇烷基醚乙酸酯、二乙二醇、丙二醇单烷基醚、丙二醇烷基醚乙酸酯、酮等。确切地说,优选的是二乙二醇二甲醚、二乙二醇乙基甲基醚、二丙二醇二甲醚、二丙二醇二乙醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇甲醚乙酸酯、2-甲氧基丙酸甲酯。

1,2-二叠氮醌类化合物的实例包括酚化合物与1,2-二叠氮苯醌-4-磺酸或 1,2-二叠氮苯醌-5-磺酸的酯、酚化合物与1,2-二叠氮萘醌-4-磺酸或1,2-二叠氮萘醌-5-磺酸的酯、其中羟基被氨基取代的酚化合物与1,2-二叠氮苯醌-4-磺酸或1,2-二叠氮苯醌-5-磺酸的磺酰胺、其中羟基被氨基取代的酚化合物与1,2- 二叠氮萘醌-4-磺酸或1,2-二叠氮萘醌-5-磺酸的磺酰胺。

在下文中将描述优选的实施例,以助于本发明的理解。然而,实施例被示为示例性实施例,本发明的范围不限于下面的实施例。

合成实例1:合成含氟烷烃和硅氧烷基团的丙烯酸共聚物A1

向配备有冷却管和搅拌器的烧瓶中装入200重量份丙二醇甲醚醋酸酯作为有机溶剂,并且将有机溶剂的温度升高至70℃,同时缓慢搅拌所述有机溶剂。接下来,向其中加入50重量份苯乙烯、15重量份丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、 15重量份甲基丙烯酸四氟丙酯和15重量份甲基丙烯酸,后接历经6小时逐滴加入5重量份2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)作为自由基聚合引发剂以进行聚合反应。然后,用丙二醇甲醚醋酸酯稀释所得产物,使得固体含量是32重量%。得到重量平均分子量为约9,000至11,000Da的丙烯酸共聚物。

合成实例2:合成含氟烷烃和硅氧烷基团的丙烯酸共聚物A2

向配备有冷却管和搅拌器的烧瓶中装入200重量份丙二醇甲醚醋酸酯作为有机溶剂,并且将有机溶剂的温度升高至70℃,同时缓慢搅拌所述有机溶剂。接下来,向其中加入50重量份苯乙烯、15重量份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、15重量份甲基丙烯酸八氟戊酯和15重量份甲基丙烯酸,后接历经6 小时逐滴加入5重量份2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)作为自由基聚合引发剂以进行聚合反应。然后,用丙二醇甲醚醋酸酯稀释所得产物,使得固体含量是32 重量%。得到重量平均分子量为约9,000至11,000Da的丙烯酸共聚物。

合成实例3:合成不含氟烷烃和硅氧烷基团的丙烯酸共聚物A3

向配备有冷却管和搅拌器的烧瓶中装入200重量份丙二醇甲醚醋酸酯作为有机溶剂,并且将有机溶剂的温度升高至70℃,同时缓慢搅拌所述有机溶剂。接下来,向其中加入50重量份苯乙烯、30重量份甲基丙烯酸甲酯和15重量份甲基丙烯酸,后经6小时逐滴加入5重量份2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)作为自由基聚合引发剂以进行聚合反应。然后用丙二醇甲醚醋酸酯稀释所得产物,使得固体含量是35wt%。得到重量平均分子量为约9,000至11,000Da的丙烯酸共聚物。

合成实例4:合成硅氧烷共聚物

向配备有回流冷凝器的反应器中装入50wt%的苯基三甲氧基硅烷、25wt%的甲基三甲氧基硅烷和20wt%的纯水。向其中加入5wt%的丙二醇单甲醚乙酸酯,后接在按混合物的总重量计0.1wt%的三氟甲磺酸催化剂存在下,将混合物回流搅拌7小时,然后使它冷却。此后,用丙二醇甲醚醋酸酯稀释所得产物,使得固体含量是40wt%。得到重量平均分子量为约5,000至8,000Da的硅氧烷共聚物 (B)。

实例和比较实例中所用的组分具体如下表:

实施例1:

将16g合成实例1的丙烯酸共聚物1、5g合成实例4的硅氧烷共聚物、1g 1,2- 二叠氮醌类化合物和0.02g表面活性剂E均匀混合。在这类情况下,相应含量是按不包括有机溶剂的固体含量计的那些含量。将混合物溶解于丙二醇甲醚醋酸酯中,使得混合物的固体含量是25wt%。将溶液搅拌2小时,并且透过孔隙尺寸为0.1μm的膜过滤器过滤,以获得固体含量为25wt%的组合物溶液。

实施例2和比较实例3:

与实施例1区别之处在于合成丙烯酸共聚物所用的组分种类。

具体如下表:

测试实例1:评估残膜率

将在实例和比较实例中所制备的共聚物组合物各自通过旋转涂布来涂布到玻璃基材上。然后将经过涂布的基材于保持在100℃下的热板上预烘烤90秒以形成干燥的膜。在23℃下用显影剂(其是2.5重量%的TMAH水溶液)使干燥的膜显影60秒。然后使用发射波长为200nm至450nm的光的对准器(型号名称:MA6),以365nm的波长为基准,以200mJ/cm2的曝光速率使它曝光持续一定时间段。此后,将由此获得的曝光膜在对流烘箱中于230℃下加热30分钟以制备厚度为2 μm的固化膜。由以下等式1通过计算使用测量仪(SNU Precision)得到的后烘烤之后膜厚度与预烘烤之后膜厚度的百分比比率来获得残膜率(%)。数值越高,残膜率越好。具体来说,如果残膜率是50%或更高,则评估为良好。如果是70%或更高,则评估为优异。

残膜率(%)=(后烘烤之后的膜厚度/预烘烤之后的膜厚度)×100

测试实例2:评估粘着性

将在实例和比较实例中所制备的共聚物组合物各自通过旋转涂布来涂布到玻璃基材上。然后将经过涂布的基材于保持在100℃下的热板上预烘烤90秒以形成干燥的膜。以与实例1中相同的方式获得固化膜,不同之处在于施用其中介于1μm至30μm范围内的6条线的每个图案以1μm间隔分开的光掩模。然后,使用显微镜观察在氮化硅基材上的1-30μm线图案中残留的最小线图案的程度。在显微镜观察期间,将在线图案与掩模分离之后残留的最低CD尺寸的图案评估为显影粘着性。最小残留图案尺寸越小,显影粘着性越好。具体来说,如果最小残留图案尺寸是4μm或更小,则标记为优异。如果是5μm至小于8μm,则标记为一般。如果是8μm或更大,则标记为不合格。

关键性能对比结果如下表:

如上表所示,处于本发明范围内的实例的组合物在粘着性和残膜率方面总体上是优异的;相反,不处于本发明范围内的比较实例的组合物显示出这些性质中的至少一种是不利的。

以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

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