JP7307090B2 - ポジ型光パターン形成が可能なシリコーン - Google Patents
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Description
本発明は、露光領域を除去することができるシリコーン材料のための方法に関する。
一般の光パターン形成可能なシリコーン組成物（photopatternable silicone compositions、ＰＰＳ）はネガ型である。すなわち、紫外線又は電子ビーム照射に露光した領域が硬化し、未露光領域が除去される。例えば米国特許第９，６９０，１９７号を参照のこと。
ポジ型光パターン形成が可能な組成物は有用である。この組成物では、組成物コーティングのうちの未露光部分は硬化性のままであり、その後硬化すると除去できなくなるが、コーティングのうち照射に露光した部分はその後の硬化が妨げられる（したがって、除去可能なままである）。このようなポジ型光パターン形成が可能な組成物は、未露光組成物の硬化時間が数時間ではなく数分間のオーダーであれば、更により望ましいものとなるであろう。
本発明は、ポジ型光パターン形成が可能な組成物を提供するという課題を解決する。この組成物では、組成物コーティングのうちの未露光部分は硬化性のままであり、その後硬化すると除去できなくなるが、コーティングのうち照射に露光した部分はその後の硬化が妨げられる（したがって、除去可能なままである）。また、このポジ型光パターン形成が可能な組成物では、未露光組成物の硬化時間が数時間ではなく数分間のオーダーであった。
本発明は、（ｉ）アルケニル基を含むポリシロキサンと、（ｉｉ）ケイ素－水素結合を含むシラン架橋剤と、（ｉｉｉ）ヒドロシリル化触媒と、（ｉｖ）光潜在性アミン発生剤と、を含む組成物であって、組成物固形分の重量を基準として、エポキシ基を有するシロキサン単位を５重量％以下含む、組成物を提供する。
本発明は更に、パターン形成シリコーン層を製造する方法であって、（ａ）（ｉ）アルケニル基を含むポリシロキサンと、（ｉｉ）ケイ素－水素結合を含むシラン架橋剤と、（ｉｉｉ）ヒドロシリル化触媒と、（ｉｖ）光潜在性アミン発生剤と、を含む組成物を基材上に付着させて未硬化樹脂を形成する工程と、（ｂ）マスクを通して未硬化樹脂を紫外線又は電子ビーム照射に露光してパターン形成樹脂を製造する工程と、（ｃ）パターン形成樹脂を加熱する工程と、（ｄ）パターン形成樹脂の未硬化部分の少なくとも一部を除去して、最終的なパターン形成シリコーン層を製造する工程と、を含む、方法を提供する。
特に指定しない限り、百分率は重量百分率（重量％）であり、温度は℃である。特に指定しない限り、操作は室温で行った。「有機置換基」は炭素原子及び水素原子を含み、酸素、窒素、ケイ素、硫黄、リン、臭素、塩素及びフッ素から選択されるヘテロ原子もまた含有してもよい。好ましくは、有機置換基は酸素原子、窒素原子及びケイ素原子を３個以下含み、好ましくは２個以下、好ましくは１個以下含み、好ましくは含まない。「ヒドロカルビル」基は脂肪族又は芳香族炭化水素由来の置換基であり、直鎖状、分岐鎖状又は環状であり得、クロロ、フルオロ、メチル、エチル、メトキシ及びエトキシから選択される１個以上の置換基を有し得る。好ましくは、ヒドロカルビル基は非置換である。アルキル基は、直鎖でも分枝鎖でもよい飽和ヒドロカルビル基である。好ましくは、アルキル基は、１～６個、好ましくは、１個又は２個の炭素原子を有する。好ましくは、アルキル基は非置換である。アリール基は芳香族炭化水素化合物由来の置換基であり、単核又は多核であり得、炭素原子と置換された窒素原子を最大３個有し得、好ましくは２個以下有し、好ましくは１個以下有し、好ましくは有しない。アリール基は、本明細書において別段の指定がない限り、クロロ基、フルオロ基、メチル基、エチル基、メトキシ基、又はエトキシ基により置換されていてもよい。好ましくは、アリール基は、非置換である。
シリコーン樹脂に関して、ＭＱ、ＭＤＴＱなどのような頭字語は符号Ｍ、Ｄ、Ｔ、及びＱに由来し、その各々は、Ｓｉ－－Ｏ－－Ｓｉ結合により連結されたシロキサン単位を含有するシリコーン樹脂中に存在し得る構造単位を表す。１官能性（Ｍ）単位は（Ｒ）３ＳｉＯ１／２（式中、各Ｒは独立して水素及びアルキル基から選択される）を表す。２官能性（Ｄ）単位は（Ｒ）２ＳｉＯ２／２（式中、各Ｒは独立して水素及びアルキル基から選択される）を表す。３官能性（Ｔ）単位はＲＳｉＯ３／２（式中、Ｒは水素及びアルキル基から選択される）を表し、この単位により分枝直鎖状（branched linear）シロキサンが形成される。４官能性（Ｑ）単位はＳｉＯ４／２を表し、この単位により樹脂性シリコーン組成物が形成される。樹脂は、単一の文字で表されるシロキサン単位からなる。１個以上の反応性基（エポキシ基、アクリレート基、チオール基、アルケニル基、ビニルエーテル基、アミノ基、フルオロ基、又はこれらの任意の組み合わせなど）を有するシロキサン単位タイプは、単一の文字記号と「’」（プライム記号）を組み合わせて示してもよい。
本明細書で使用する場合、分子量、数平均分子量（Ｍｎ）、重量平均分子量（Ｍｗ）、及びｚ平均分子量（Ｍｚ）は別途記載のない限り従来の意味を有し、ゲル浸透クロマトグラフィーにより測定される。真空デガッサを備えたＷａｔｅｒ ２６９５ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎｓ Ｍｏｄｕｌｅ、及びＷａｔｅｒｓ ４１０示差屈折率検出器を用いて、ゲル透過クロマトグラフィーにより分子量を測定する。３００ミリメートル×７．５ミリメートルのＰｏｌｙｍｅｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ ＰＬｇｅｌ ５マイクロメートル Ｍｉｘｅｄ－Ｃカラム２個（分子量分離範囲は２００～２，０００，０００、ＰＬｇｅｌ ５マイクロメートルガードカラム（５０ミリメートル×７．５ミリメートル）が先行）を用いて分離を実施する。溶離液として１．０ミリリットル／分で流れる特級グレードのテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を使用し、カラム及び検出器を用いて３５℃で分析を行う。サンプルをＴＨＦ中固形分約０．５ｗ／ｖ％にて調製し、時折振盪しながら約３時間溶媒和させ、続いて分析前に０．４５マイクロメートルのポリテトラフルオロエチレンシリンジフィルターを通して濾過する。１００マイクロリットルの注入量を使用し、データを２５分間収集する。データ収集及び分析のため、ＴｈｅｒｍｏＬａｂｓｙｓｔｅｍｓ Ａｔｌａｓ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ ｓｏｆｔｗａｒｅ及びＰｏｌｙｍｅｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ Ｃｉｒｒｕｓ ＢＰＣ ｓｏｆｔｗａｒｅを使用する。５８０～２，３００，０００の分子量範囲をカバーするポリスチレン標準を使用して作成した較正曲線（３次）を基準として、平均分子量を求める。本明細書で、分子量をｇ／ｍｏｌ単位で報告する。屈折率は、ナトリウムＤ線（５８９ｎｍ）で２０℃にて測定する。
好ましくは、基材はシリコン、ガラス、ポリイミド、又はＦＲ４基板（ＦＲ４はガラス繊維エポキシ積層体（glass fiber epoxy laminate））である。好ましくは基材は実質的に平面であり、例えば、ウェハ、基板、ディスク、又はフィルムである。
好ましくは、アルケニル基を含むポリシロキサンは、アルケニル基（ＣＨ＝ＣＨ２、ＣＨ＝ＣＨ）を０．１重量％以上、好ましくは少なくとも０．５重量％、好ましくは少なくとも１重量％、好ましくは少なくとも２重量％から含み、一方で同時に、アルケニル基を好ましくは３０重量％以下、好ましくは２０重量％以下、好ましくは１５重量％以下、好ましくは１０重量％以下含み、重量％はアルケニル基を含むポリシロキサンの重量に対するものである。好ましくは、アルケニル基を含むポリシロキサンは、アルケニル末端ポリシロキサン、ビニル置換ＭＱ樹脂、又はこれらの組み合わせである。好ましくは、アルケニル末端ポリシロキサンは、Ｒ１Ｒ２ＳｉＯ２／２単位及びアルケニル末端基を含む。好ましくは、Ｒ１及びＲ２は独立して、Ｃ１～Ｃ２０有機置換基、好ましくはＣ１～Ｃ２０置換又は非置換ヒドロカルビル基を表し、好ましくは、アルキル、アルケニル、又はアリール基であり、好ましくはＣ１～Ｃ１２アルキル又はＣ６～Ｃ２０アリール、好ましくはＣ６～Ｃ１０アリール又はＣ１～Ｃ４アルキル、好ましくはメチル又はフェニル、好ましくはメチルである。好ましくは、アルケニル末端ポリシロキサンはＲ１Ｒ２ＳｉＯ２／２を２０～１０００単位含み、好ましくは少なくとも５０単位、好ましくは少なくとも７０単位、好ましくは７００単位以下、好ましくは５００単位以下、好ましくは３００単位以下、好ましくは２００単位以下含む。
好ましくは、ビニル置換ＭＱ樹脂は、アルケニル基を有するＭ単位（「ＭＶｉ」単位）、ヒドロカルビル基を有するＭ単位、及びＱ単位を含む。好ましくは、ビニル置換ＭＱ樹脂はＭＶｉ単位を１～２０モル％含み、好ましくは少なくとも２モル％、好ましくは少なくとも３モル％、好ましくは１５モル％以下、好ましくは１０モル％以下、好ましくは８モル％以下含む。好ましくは、ビニル置換ＭＱ樹脂はＱ単位を３０～８０モル％含み、好ましくは少なくとも４０モル％、好ましくは少なくとも４５モル％、好ましくは少なくとも５０モル％、好ましくは７５モル％以下、好ましくは７０モル％以下、好ましくは６５モル％以下含む。好ましくは、ビニル置換ＭＱ樹脂はＭ単位を１５～５５モル％含み、好ましくは少なくとも２０モル％、好ましくは少なくとも２５モル％、好ましくは少なくとも３０モル％、好ましくは５０モル％以下、好ましくは４５モル％以下、好ましくは４０モル％以下含む。モル％は、ビニル置換ＭＱ樹脂のモル数を基準とする。
シラン架橋剤は、少なくとも３個のケイ素－水素結合を有する化合物、又は０．０１～２．０重量％のＳｉＨ単位を有するポリマーである。いくつかの実施形態では、シラン架橋剤化合物は４個のケイ素－水素結合を有する。好ましくは、シラン架橋剤の分子量は、２００以上、好ましくは２５０以上、好ましくは３００以上であり、一方で同時に、５０００以下、好ましくは２０００以下、好ましくは１０００以下であり、かつ５００以下であり得る。好ましくは、各ケイ素－水素結合は異なるケイ素原子と接続している。好ましくは、シラン架橋剤化合物は、式Ｓｉ（ＯＳｉＲ２Ｈ）４（式中、ＲはＣ１～Ｃ６アルキル、好ましくはＣ１～Ｃ４アルキル、好ましくはメチル又はエチル、好ましくはメチルである）を有する。好ましくは、シラン架橋剤ポリマーは、式ＭＭ’ＤＤ’、ＭＭ’Ｔ、ＭＭ’Ｑ又はＭＭ’ＤＤ’ＴＱを有する。好ましくは、シラン架橋剤ポリマーは、シラン架橋剤の重量を基準として、少なくとも０．０５重量％、好ましくは少なくとも０．１重量％、好ましくは少なくとも０．３重量％、同時に好ましくは１．７重量％以下、好ましくは１．５重量％以下、好ましくは１．３重量％以下、好ましくは１．１重量％以下、好ましくは０．９重量％以下のＳｉＨ単位を有する。好ましいシラン架橋剤ポリマーは、ＭＤａＤＨ
ｂＭ（式中、ａは０．５～１０（好ましくは１～６）であり、ｂは２～１０（好ましくは３～９）であり、「ＤＨ」は少なくとも１個のＲが水素である２官能性Ｄ単位を指す）を含む。
好ましくは、ヒドロシリル化触媒は白金化合物又は錯体、例えばＨ２ＰｔＣｌ６、ジ－μ．－カルボニルジ－．π．－シクロペンタジエニルジニッケル、白金－カルボニル錯体、白金－ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体、白金シクロビニルメチルシロキサン錯体及び白金アセチルアセトネート（ａｃａｃ）である。他の典型的なヒドロシリル化触媒としては、ニッケル化合物及びロジウム化合物、例えばＲｈ（ａｃａｃ）２（ＣＯ）２及びＮｉ（ａｃａｃ）２が挙げられる。好ましくは、ヒドロシリル化触媒は、組成物の重量を基準として、０．５～５０ｐｐｍ、好ましくは少なくとも１ｐｐｍ、好ましくは少なくとも２ｐｐｍ、好ましくは少なくとも５ｐｐｍ、好ましくは少なくとも１０ｐｐｍ、好ましくは４０ｐｐｍ以下、好ましくは３０ｐｐｍ以下、好ましくは１０ｐｐｍ以下、好ましくは８ｐｐｍ以下の量で組成物中に存在する。
光潜在性アミン発生剤は、光照射時に遊離アミンを生成する化学化合物である。好適な光潜在性アミン発生剤の例としては、構造（Ｉ）～（ＩＶ）を有するものが挙げられる：
（式中、ＮＢ１は環状又は非環状の第三級アミンを示し、ＮＢ２は一級又は二級アミンを示し、Ａｒは置換又は非置換アリール基を示す）。好ましくは、Ａｒは５～２０個の炭素原子、好ましくは６～１５個の炭素原子を含む。好ましいＡｒ基としては、フェニル基、２－ニトロフェニル基、４－ニトロフェニル基、２－メトキシフェニル基、４－メトキシフェニル基、２－ヒドロキシフェニル基、４－ヒドロキシフェニル基、ナフタレニル基、アントランセニル（anthrancenyl）基及びチオキサントン基が挙げられる。上に示した光潜在性アミン発生剤の構造にはまた、この構造のいずれかにおけるメチレン炭素上のアルキル基、アリール基、又はアラルキル基（例えば、以下のＩＲＧＡＣＵＲＥ化合物の構造を参照のこと）も含まれ得る。好ましくは、ＮＢ１及びＮＢ２は各々、５～３０個の炭素原子、好ましくは６～２５個の炭素原子を含む。対イオンは、ポリシロキサン組成物中で安定な塩を形成する任意のアニオンである。好ましい対イオンとしては、（Ｐｈ）４Ｂ－（Ｐｈ＝フェニル）、ＢＦ４
－、Ｂ（Ｃ６Ｆ５）４
－、ＰＦ６
－、ＳｂＦ６
－、ＣｌＯ４
－、カルボキシレート及びフェニルグリオキシレートが挙げられる。好ましい窒素塩基（ＮＢ１、ＮＢ２）としては、以下の構造を有するものが挙げられる：
ＤＢＵは１，８－ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカ－７－エン；ＤＢＮは１，５－ジアザビシクロ［４．３．０］ノナ－５－エン；ＴＢＤは１，５，７－トリアザビシクロ［４．４．０］デカ－５－エン；ＰＳ：プロトンスポンジ；２Ｂ－ＴＭＧは２－ｔｅｒｔ－ブチル－１，１，３，３－テトラメチルグアニジン；６－ＤＢＡ－ＤＢＵは６－ジブチルアミノ－ＤＢＵ；ＰＤはピリジン誘導体であって、Ｇはピリジン環の任意の位置における任意の置換基を表し；アミンはアルキルアミンを指し；Ｒ、Ｒ’及びＲ’’は独立して、水素、Ｃ１～Ｃ３０ヒドロカルビルであるか、又はＲ、Ｒ’及びＲ’’の２個が連結して脂肪族環を形成する。光潜在性アミン発生剤は民間の供給元から購入することができる。ＢＡＳＦ製のＩｒｇａｃｕｒｅ ９０７及びＩｒｇａｃｕｒｅ ３６９などであり、これらを以下に示す：
好ましくは、組成物は、アルケニル基を含むポリシロキサンを７０～９９重量％含み、好ましくは少なくとも８０重量％、好ましくは少なくとも８５重量％、好ましくは少なくとも９０重量％、好ましくは９７重量％以下、好ましくは９６重量％以下、好ましくは９５重量％以下含む。好ましくは、組成物は、シラン架橋剤を０．５～２０重量％含み、好ましくは少なくとも１重量％、好ましくは少なくとも２重量％、好ましくは１５重量％以下、好ましくは１０重量％以下、好ましくは８重量％以下含む。好ましくは、組成物は、光潜在性アミン発生剤を０．１～２０重量％含み、好ましくは少なくとも０．２重量％、好ましくは少なくとも０．５重量％、好ましくは少なくとも１重量％、好ましくは１５重量％以下、好ましくは１０重量％以下、好ましくは８重量％以下、好ましくは５重量％以下含む。
好ましくは、組成物は、エポキシ基を有するシロキサン単位を３重量％以下含み、好ましくは２重量％以下、好ましくは１重量％以下、好ましくは０．５重量％以下、好ましくは０．１重量％以下、好ましくは０．０１重量％以下含み、好ましくは含まない。エポキシ基を有するシロキサン単位の百分率は、固形分基準（すなわち、組成物中に存在し得る任意の溶剤を除く組成物固形分）で計算される。
好ましくは、組成物は、ヒドロシリル化反応の阻害剤を更に含む。ヒドロシリル化の阻害剤は周知である。阻害剤により、組成物をゲル化させずに処理するのに十分な阻害がなされる。例としては、１，３ジビニルジシロキサン、（ＭｅＶｉＳｉＯ２／２）４、２－メチル－３－ブチノール、１－エチニル－１－シクロヘキサノールが挙げられる。好ましくは、組成物は、阻害剤を１～５００ｐｐｍ含み、好ましくは少なくとも５ｐｐｍ、好ましくは少なくとも１０ｐｐｍ、好ましくは少なくとも２０ｐｐｍ、好ましくは３００ｐｐｍ以下、好ましくは１００ｐｐｍ以下含む。
好ましくは、組成物は、組成物の粘度を調整するために使用する１個以上の溶剤を更に含む。好ましくは、溶剤の沸点は摂氏７０度（℃）以上、好ましくは８０℃以上、より好ましくは１００℃以上であり、１２０℃以上であり得、一方で同時に、一般に２００℃以下、好ましくは１８０℃以下であり、１７０℃以下、１６０℃以下、及び更には１５０℃以下であり得る。
好ましい溶剤としては、３～２０個の炭素原子を有する脂肪族ケトン、脂肪族エーテル、及び脂肪族エステル、例えば、メチルエチルケトン、ＰＧＭＥＡ、ＰＧＭＥ、ＭＩＢＫ、２－ヘプタノン、酢酸ブチル及び乳酸エチルが挙げられる。好ましくは、溶剤は芳香族ではない。好ましくは、溶剤は成分（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）及び（ｉｖ）の総量の最大２０重量％の量で組成物に加えられ、好ましくは１５重量％以下の量で加えられる。溶剤を調整して目標粘度を得ることは、十分に当業者の能力の範囲内である。
工程（ｃ）では、好ましくは、少なくとも３０℃、好ましくは少なくとも５０℃、好ましくは少なくとも１００℃の温度が実現されるように、一方で同時に、好ましくは１９０℃以下、好ましくは１７０℃以下の温度が実現されるように加熱が行われる。フィルムを硬化させるための加熱時間は、任意のフィルムに対して容易に決定される。
好ましくは、紫外線による光照射は１８０ナノメートル（ｎｍ）～４５０ｎｍの波長で行われ、好ましくは２００～３８０ｎｍの波長で行われる。好ましくは、線量レベルは１平方センチメートル当たり５～３０００ミリジュール（ｍＪ／ｃｍ２）、好ましくは５０～２０００ｍＪ／ｃｍ２、好ましくは１００～１０００ｍＪ／ｃｍ２である。
好ましくは、基材上の組成物の厚みは１マイクロメートル以上、好ましくは３０マイクロメートル以上、より好ましくは５０マイクロメートル以上からであり、一方で同時に、望ましくは３００マイクロメートル以下、好ましくは２００マイクロメートル以下、より好ましくは１７０マイクロメートル以下である。
好ましくは、組成物の未硬化部分は上記のタイプの溶剤を使用して除去される。
本発明の組成物は、光増感剤、充填剤、高放出の添加剤（high release additives）、反応性希釈剤、フォトクロミック材料、染料、着色剤、防腐剤、及び他の放射線硬化性化合物といった任意の構成要素を含み得る。
実施例１：光照射なしで十分に硬化性であるフィルム
メチルエチルケトン（ＭＥＫ）１．２重量部に溶解させた光潜在性アミン塩基である、２－ベンジル－２－ジメチルアミノ－１－（４－モルホリノフェニル）－ブタノン－１（ＩＲＧＡＣＵＲＥ ３６９、Ｃｉｂａにより提供）０．３重量部を熱硬化性シリコーン配合物９．７重量部と組み合わせて溶液を形成することで、光塩基溶液（photobase solution）を調製する。熱硬化性シリコーン配合物は、２官能性のビニル末端ＰＤＭＳ流体（重合度（degree of polymerization、ＤＰ）＝１２０、７５．０重量％、例えばＧｅｌｅｓｔ製の製品ＤＭＳ－Ｖ３５、ＣＡＳ番号６８０８３－１９－２）、ビニルＭＱ樹脂（ＭＭＶｉＱ、モル比３５／５／６０、２０．０重量％、例えばＳｉｌｔｅｃｈ製のＳｉｌｍｅｒ ＶＱ２０１２、ＣＡＳ番号６８９８８－８９－６）、ＳｉＨ含有架橋剤（ジメチルシロキサンとメチル水素シロキサンとのコポリマー、ＤＰは約１０、ＳｉＨ％＝０．７８％、５．０重量％、Ｇｅｌｅｓｔ製のＨＭＳ－３０１として市販、ＣＡＳ番号６８０３７－５９－２）、白金（０）－１，３－ジビニル－１，１，３，３－テトラメチルジシロキサン錯体（シロキサンポリマーに対して２０ｐｐｍ）、及び１－エチニル－１－シクロヘキサノール（シロキサンポリマーに対して６０ｐｐｍ）を含有する。配合物を激しく振盪させて混合した。ドクターブレードコーターを用いて配合物をスライドガラス上にコートし、１００μｍのフィルムを得た。フィルムを周囲条件で迅速に乾燥させた。コートしたフィルムを１２０℃のオーブンに入れて５分以内に硬化させ、ＵＶ照射なしでの硬化を実証した。
メチルエチルケトン（ＭＥＫ）１．２重量部に溶解させた光潜在性アミン塩基である、２－ベンジル－２－ジメチルアミノ－１－（４－モルホリノフェニル）－ブタノン－１（ＩＲＧＡＣＵＲＥ ３６９、Ｃｉｂａにより提供）０．３重量部を熱硬化性シリコーン配合物９．７重量部と組み合わせて溶液を形成することで、光塩基溶液（photobase solution）を調製する。熱硬化性シリコーン配合物は、２官能性のビニル末端ＰＤＭＳ流体（重合度（degree of polymerization、ＤＰ）＝１２０、７５．０重量％、例えばＧｅｌｅｓｔ製の製品ＤＭＳ－Ｖ３５、ＣＡＳ番号６８０８３－１９－２）、ビニルＭＱ樹脂（ＭＭＶｉＱ、モル比３５／５／６０、２０．０重量％、例えばＳｉｌｔｅｃｈ製のＳｉｌｍｅｒ ＶＱ２０１２、ＣＡＳ番号６８９８８－８９－６）、ＳｉＨ含有架橋剤（ジメチルシロキサンとメチル水素シロキサンとのコポリマー、ＤＰは約１０、ＳｉＨ％＝０．７８％、５．０重量％、Ｇｅｌｅｓｔ製のＨＭＳ－３０１として市販、ＣＡＳ番号６８０３７－５９－２）、白金（０）－１，３－ジビニル－１，１，３，３－テトラメチルジシロキサン錯体（シロキサンポリマーに対して２０ｐｐｍ）、及び１－エチニル－１－シクロヘキサノール（シロキサンポリマーに対して６０ｐｐｍ）を含有する。配合物を激しく振盪させて混合した。ドクターブレードコーターを用いて配合物をスライドガラス上にコートし、１００μｍのフィルムを得た。フィルムを周囲条件で迅速に乾燥させた。コートしたフィルムを１２０℃のオーブンに入れて５分以内に硬化させ、ＵＶ照射なしでの硬化を実証した。
実施例２：光照射後のアミンによる硬化阻害
コートしたフィルムが乾燥するまでは、実施例１と同じサンプルを調製する。次いでフィルムをＵＶチャンバに入れ、５００ｍＪ／ｃｍ２、２４８ｎｍのＵＶ光に露光した。露光後、フィルムを１２０℃のオーブンに１時間入れた。フィルムは依然として未硬化であり、粘着性が残っており、溶剤により除去することができる。これは、ＵＶ照射後の硬化阻害を実証するものである。
コートしたフィルムが乾燥するまでは、実施例１と同じサンプルを調製する。次いでフィルムをＵＶチャンバに入れ、５００ｍＪ／ｃｍ２、２４８ｎｍのＵＶ光に露光した。露光後、フィルムを１２０℃のオーブンに１時間入れた。フィルムは依然として未硬化であり、粘着性が残っており、溶剤により除去することができる。これは、ＵＶ照射後の硬化阻害を実証するものである。
実施例３：光パターン形成フィルム
１．９３部のビニル官能性ＭＱ樹脂（Ｍ０．３７Ｍ’０．０５Ｑ０．５８、ビニル基の重量％はビニル官能性ＭＱ樹脂の１．５～２．５重量％）、ＳｉＨを０．１１％含有する１．０部のＳｉＨ架橋剤ポリマー（ＭＤ１０８Ｄ’１０Ｍ）、及び０．５２部の酢酸ブチルを混合して、塩基硬化性のシロキサン配合物を形成する。１－エチニル－１－シクロヘキサノール（シロキサンに対して６０ｐｐｍ）及びＰｔ触媒（白金（０）－１，３－ジビニル－１，１，３，３－テトラメチルジシロキサン錯体、シロキサンに対して２ｐｐｍ）を加える。次いで、酢酸ブチル溶剤に溶解させた光潜在性アミン発生剤である、２－ベンジル－２－ジメチルアミノ－１－（４－モルホリノフェニル）－ブタノン－１（ＩＲＧＡＣＵＲＥ ３６９、ＢＡＳＦにより提供）０．５重量％を加え、完全な配合物を得る。この配合物を、シリコンウェハ上に１０００ｒｐｍで３０秒間スピンコートした（ＣＴ６２ ＲＣ Ｓｐｉｎ Ｃｏａｔｅｒ）。フィルムを室温で１０分間乾燥させた。乾燥後、ＵＶチャンバ内にて、フィルムをマスクの下で２００ｍＪ／ｃｍ２、２４８ｎｍのＵＶ光に露光した。次いで、ウェハをホットプレート上で１５０℃にて２分間ベークする。ベーク後、溶剤現像のため、ウェハをスピンコーター上に戻した。ウェハをコーター上で回転させながら溶剤をウェハ上に加え、フィルムの未硬化部分を溶解させて遠心力で振り落とす。現像後、ウェハ上にパターンが生成した。
１．９３部のビニル官能性ＭＱ樹脂（Ｍ０．３７Ｍ’０．０５Ｑ０．５８、ビニル基の重量％はビニル官能性ＭＱ樹脂の１．５～２．５重量％）、ＳｉＨを０．１１％含有する１．０部のＳｉＨ架橋剤ポリマー（ＭＤ１０８Ｄ’１０Ｍ）、及び０．５２部の酢酸ブチルを混合して、塩基硬化性のシロキサン配合物を形成する。１－エチニル－１－シクロヘキサノール（シロキサンに対して６０ｐｐｍ）及びＰｔ触媒（白金（０）－１，３－ジビニル－１，１，３，３－テトラメチルジシロキサン錯体、シロキサンに対して２ｐｐｍ）を加える。次いで、酢酸ブチル溶剤に溶解させた光潜在性アミン発生剤である、２－ベンジル－２－ジメチルアミノ－１－（４－モルホリノフェニル）－ブタノン－１（ＩＲＧＡＣＵＲＥ ３６９、ＢＡＳＦにより提供）０．５重量％を加え、完全な配合物を得る。この配合物を、シリコンウェハ上に１０００ｒｐｍで３０秒間スピンコートした（ＣＴ６２ ＲＣ Ｓｐｉｎ Ｃｏａｔｅｒ）。フィルムを室温で１０分間乾燥させた。乾燥後、ＵＶチャンバ内にて、フィルムをマスクの下で２００ｍＪ／ｃｍ２、２４８ｎｍのＵＶ光に露光した。次いで、ウェハをホットプレート上で１５０℃にて２分間ベークする。ベーク後、溶剤現像のため、ウェハをスピンコーター上に戻した。ウェハをコーター上で回転させながら溶剤をウェハ上に加え、フィルムの未硬化部分を溶解させて遠心力で振り落とす。現像後、ウェハ上にパターンが生成した。
実施例４：光パターン形成フィルム
１．９３部のビニル官能性ＭＱ樹脂（Ｍ０．３７Ｍ’０．０５Ｑ０．５８、Ｖｉ％＝１．５～２．５重量％）、ＳｉＨを０．１１％含有する１．０部のＳｉＨ架橋剤ポリマー（ＭＤ１０８Ｄ’１０Ｍ）、及び０．５２部の酢酸ブチルを混合して、塩基硬化性のシロキサン配合物を形成する。１－エチニル－１－シクロヘキサノール（シロキサンに対して６０ｐｐｍ）及びＰｔ触媒（白金（０）－１，３－ジビニル－１，１，３，３－テトラメチルジシロキサン錯体、シロキサンに対して２ｐｐｍ）を加える。次いで、酢酸ブチル溶剤中の光潜在性アミン発生剤、２－メチル－４’－（メチルチオ）－２－モルホリノプロピオフェノン（ＩＲＧＡＣＵＲＥ ９０７、ＢＡＳＦにより提供）０．５重量％を加え、完全な配合物を得る。この配合物を、シリコンウェハ上に１０００ｒｐｍで３０秒間スピンコートした（ＣＴ６２ ＲＣ Ｓｐｉｎ Ｃｏａｔｅｒ）。フィルムを室温で１０分間乾燥させた。乾燥後、ＵＶチャンバ内にて、フィルムをマスクの下で２００ｍＪ／ｃｍ２、２４８ｎｍのＵＶ光に露光した。次いで、ウェハをホットプレート上で１５０℃にて２分間ベークする。ベーク後、溶剤現像のため、ウェハをスピンコーター上に戻した。ウェハをコーター上で回転させながら溶剤をウェハ上に加え、フィルムの未硬化部分を溶解させて遠心力で振り落とす。現像後、ウェハ上にパターンが生成した。
１．９３部のビニル官能性ＭＱ樹脂（Ｍ０．３７Ｍ’０．０５Ｑ０．５８、Ｖｉ％＝１．５～２．５重量％）、ＳｉＨを０．１１％含有する１．０部のＳｉＨ架橋剤ポリマー（ＭＤ１０８Ｄ’１０Ｍ）、及び０．５２部の酢酸ブチルを混合して、塩基硬化性のシロキサン配合物を形成する。１－エチニル－１－シクロヘキサノール（シロキサンに対して６０ｐｐｍ）及びＰｔ触媒（白金（０）－１，３－ジビニル－１，１，３，３－テトラメチルジシロキサン錯体、シロキサンに対して２ｐｐｍ）を加える。次いで、酢酸ブチル溶剤中の光潜在性アミン発生剤、２－メチル－４’－（メチルチオ）－２－モルホリノプロピオフェノン（ＩＲＧＡＣＵＲＥ ９０７、ＢＡＳＦにより提供）０．５重量％を加え、完全な配合物を得る。この配合物を、シリコンウェハ上に１０００ｒｐｍで３０秒間スピンコートした（ＣＴ６２ ＲＣ Ｓｐｉｎ Ｃｏａｔｅｒ）。フィルムを室温で１０分間乾燥させた。乾燥後、ＵＶチャンバ内にて、フィルムをマスクの下で２００ｍＪ／ｃｍ２、２４８ｎｍのＵＶ光に露光した。次いで、ウェハをホットプレート上で１５０℃にて２分間ベークする。ベーク後、溶剤現像のため、ウェハをスピンコーター上に戻した。ウェハをコーター上で回転させながら溶剤をウェハ上に加え、フィルムの未硬化部分を溶解させて遠心力で振り落とす。現像後、ウェハ上にパターンが生成した。
Claims (7)
- パターン形成シリコーン層を製造する方法であって、
（ａ）（ｉ）アルケニル基を含むポリシロキサンと、（ｉｉ）ケイ素－水素結合を含むシラン架橋剤と、（ｉｉｉ）ヒドロシリル化触媒と、（ｉｖ）光潜在性アミン発生剤と、を含む組成物であって、組成物固形分の重量を基準として、エポキシ基を有するシロキサン単位を０重量％超～５重量％以下含む、又は、エポキシ基を有するシロキサン単位を含まない組成物を基材上に付着させて未硬化樹脂を形成する工程と、
（ｂ）マスクを通して前記未硬化樹脂を紫外線又は電子ビーム照射に露光してパターン形成樹脂を製造する工程と、
（ｃ）前記パターン形成樹脂を加熱する工程と、
（ｄ）前記パターン形成樹脂の前記未硬化部分の少なくとも一部を除去して、最終的なパターン形成シリコーン層を製造する工程と、
を含む、方法。 - 前記アルケニル基を含むポリシロキサンが、０．５～２０重量％のアルケニル基を含む、請求項１に記載の方法。
- 前記アルケニル基を含むポリシロキサンが、アルケニル末端ポリシロキサン、ビニル置換ＭＱ樹脂、又はこれらの組み合わせである、請求項２に記載の方法。
- 前記シラン架橋剤が、少なくとも３個のケイ素－水素結合を有する化合物、又は０．０１～２．０重量％のＳｉＨを有するポリマーである、請求項３に記載の方法。
- 前記アルケニル末端ポリシロキサンが、Ｒ１Ｒ２ＳｉＯ２／２単位及びアルケニル末端基（式中、Ｒ１及びＲ２は独立して、Ｃ１～Ｃ２０置換又は非置換ヒドロカルビル基を表す）を含む、請求項４に記載の方法。
- （ｉ）アルケニル基を含むポリシロキサンと、（ｉｉ）ケイ素－水素結合を含むシラン架橋剤と、（ｉｉｉ）ヒドロシリル化触媒と、（ｉｖ）光潜在性アミン発生剤と、を含む組成物であって、組成物固形分の重量を基準として、エポキシ基を有するシロキサン単位を０重量％超～５重量％以下含み、又は、エポキシ基を有するシロキサン単位を含まず、
前記アルケニル基を含むポリシロキサンが、０．５～２０重量％のアルケニル基を含み、前記アルケニル基を含むポリシロキサンは、（ａ）Ｒ １ Ｒ ２ ＳｉＯ ２／２ 単位及びアルケニル末端基（式中、Ｒ １ 及びＲ ２ は独立して、Ｃ １ ～Ｃ ２０ 置換又は非置換ヒドロカルビル基を表す）を含むアルケニル末端ポリシロキサン、(ｂ)ビニル置換ＭＱ樹脂、又は（ｃ）これらの組み合わせであり、
前記シラン架橋剤が、少なくとも３個のケイ素－水素結合を有する化合物、又は０．０１～２．０重量％のＳｉＨを有するポリマーである、組成物。 - 前記組成物が、エポキシ基を有するシロキサン単位を０．１重量％以下含む、請求項６に記載の組成物。
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