TWI617629B - 具有凹圖案的基材的製造方法、組成物、導電膜的形成方法、電子電路及電子元件 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種用於抑制膜形成油墨的濡濕擴散、洇滲而形成高精細圖案的具有凹圖案的基材的製造方法,且提供一種用於製造該基材的組成物,並提供一種導電膜的形成方法、電子電路及電子元件。具有凹圖案的基材的製造方法包括以下步驟:於基板1上(i)塗佈含有具有酸解離性基的聚合物及酸產生劑的組成物而形成塗膜2的步驟;以及(ii)對塗膜2的既定部分進行放射線照射的步驟。導電膜的形成方法中,於塗膜2的經曝光的部分中所形成的凹圖案中塗佈導電膜形成油墨,進行加熱,形成圖案6。使用導電膜的形成方法來提供電子電路及電子元件。
Description
本發明是有關於一種具有凹圖案的基材的製造方法、組成物、導電膜的形成方法、電子電路及電子元件。
對於液晶顯示器、行動電話、數位板(tablet)等移動式資訊設備、數位相機(digital camera)、有機電致發光(Electroluminescence,EL)顯示器、有機EL照明、感測器(sensor)等電子設備而言,除了小型化、薄型化以外,謀求進一步的高性能化。作為更經濟地製造該些電子設備的方法,直接印刷配線的印刷電子學(Printed Electronics)受到關注。利用印刷法的電子零件的製造通常跳過(skip)包括曝光、顯影的多段步驟或蒸鍍法等真空步驟,可期待大幅度的步驟簡化。
噴墨(ink jet)或網版印刷(screen print)、凹版印刷(gravure print)、凹版平版印刷(gravure off-set print)等印刷法可於基板上直接形成所需圖案的配線,故被用作簡便且成本低的
製程。然而於形成所需圖案的配線時,所使用的膜形成材料流動,結果產生該些材料的濡濕擴散或洇滲,於形成直線性優異的微細圖案的方面有極限。
另外,正在活躍地研究以下技術:藉由印刷將膜形成材料加以圖案化,並藉由熱煅燒或光煅燒來形成金屬配線(例如參照專利文獻1),但除了印刷時的材料的擴散或洇滲的問題以外,所得的配線與基板的密接性有問題。
因此,為了解決所述課題而可進行高精細的印刷,另外形成高精細的膜,正在研究以下技術:設置成為配線的基底的層(基底層)。設置基底層的基底處理大多情況下是以如下目的進行:抑制塗佈於基板上的膜形成材料的濡濕擴散、洇滲等,提高印刷性。
例如,已知對基板進行環氧基的接枝的技術(例如參照專利文獻2及專利文獻3)。另外,已知於基板上塗佈光觸媒的技術(例如參照專利文獻4及專利文獻5)。進而,已知於基板上塗佈丙烯酸系共聚物的技術(例如參照專利文獻6及專利文獻7)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2011-241309號公報
[專利文獻2]日本專利特開2003-114525號公報
[專利文獻3]日本專利特開2006-58797號公報
[專利文獻4]日本專利特開2003-209340號公報
[專利文獻5]日本專利特開2004-98351號公報
[專利文獻6]日本專利特開2012-232434號公報
[專利文獻7]日本專利特開2012-218318號公報
然而,以前的設置基底層的基底處理中,膜形成材料的濡濕擴散、洇滲的抑制並不充分,難以進行高精細的配線形成。例如於以前的基底處理中,塗佈有膜形成材料的基底層表面的特性均一。因此,於以既定的圖案印刷膜形成材料的情形時,無法充分抑制該材料自剛印刷後的狀態開始擴散的情況。
本發明是根據以上見解而成。即,本發明的目的在於提供一種具有基底膜的基材的製造方法及用於形成基底膜的組成物,所述具有基底膜的基材抑制膜形成油墨的濡濕擴散、洇滲而形成高精細的圖案。而且,本發明的目的在於提供一種具有凹圖案的基材及製造該基材的製造方法,所述具有凹圖案的基材用於抑制膜形成油墨的濡濕擴散、洇滲而形成高精細的圖案。
另外,本發明的目的在於提供一種使用所述基材的製造方法的導電膜的形成方法,且在於提供一種具有該導電膜的電子電路及具有該電子電路的電子元件。
本發明的其他目的及優點將根據以下記載而明瞭。
在如上所述的狀況下,本發明者等人為了解決所述問題
而進行了努力研究,結果發現,根據包括特定步驟、且不包括顯影步驟的方法,可解決所述問題,從而完成了本發明。
本發明的構成例如下。
[1]一種具有凹圖案的基材的製造方法,其特徵在於:包括下述(i)~(ii)的步驟,且不包括顯影步驟,製造具有凹圖案的基材:(i)塗佈組成物來形成塗膜的步驟,其中所述組成物含有具有酸解離性基的聚合物及酸產生劑;(ii)對所述塗膜的既定部分進行放射線照射的步驟。
[2]如[1]所記載的具有凹圖案的基材的製造方法,包括(iii)對所述放射線照射後的塗膜進行加熱的步驟。
[3]如[1]或[2]所記載的具有凹圖案的基材的製造方法,其中所述酸解離性基含有氟原子。
[4]如[1]至[3]中任一項所記載的具有凹圖案的基材的製造方法,其中放射線照射部與放射線未照射部對十四烷的接觸角差為30°以上。
[5]如[1]至[4]中任一項所記載的具有凹圖案的基材的製造方法,其中於所述步驟(iii)中所得的塗膜中,相對於初期膜厚,所述凹圖案的膜厚小10%以上。
[6]如[1]至[5]中任一項所記載的具有凹圖案的基材的製造方法,其中所述酸解離性基為含有選自縮醛鍵及半縮醛酯鍵的組群中的至少一個結構單元的基團。
[7]如[6]所記載的具有凹圖案的基材的製造方法,其中所述含有選自縮醛鍵及半縮醛酯鍵的組群中的至少一個結構單元的基團,具有選自下述式(1-1)及下述式(1-2)所表示的結構單元的組群中的至少一個,
(式(1-1)及式(1-2)中,R1及R2分別獨立地表示氫原子或甲基,Rf獨立地表示含氟原子的有機基;*表示鍵結部位)。
[8]如[1]至[7]中任一項所記載的具有凹圖案的基材的製造方法,其中所述組成物含有具有乙烯性不飽和鍵的聚合性化合物。
[9]如[1]至[8]中任一項所記載的具有凹圖案的基材的製造方法,其中所述組成物具有選自下述式(2)~式(5)所表示的結構單元的組群中的至少一個,
(式(2)~式(5)中,R3獨立地表示氫原子或甲基;R4獨立地表示亞甲基、碳數2~12的伸烷基、碳數2~12的伸烯基、碳數6~13的經取代或未經取代的芳香族烴基、碳數4~12的經取代或未經取代的脂環式烴基、或者該些基團的一個以上的氫原子經氟原子取代的基團;R5獨立地表示烴基的一個以上的氫原子經氟原子取代的基團;m表示0或1;n獨立地表示0~12)。
[10]一種組成物,其特徵在於:其是用於如[1]至[9]中任一項所記載的具有凹圖案的基材的製造方法中。
[11]一種導電膜的形成方法,其特徵在於:於藉由如[1]至[9]中任一項所記載的具有凹圖案的基材的製造方法所形成的所述凹圖案上,使用導電膜形成用組成物來形成導電膜。
[12]一種電子電路,其特徵在於:具有藉由如[11]所記載的導電膜的形成方法所形成的導電膜。
[13]一種電子元件,其特徵在於具有如[12]所記載的電子電路。
根據本發明,提供一種用於抑制膜形成油墨的濡濕擴散、洇滲而形成高精細圖案的具有凹圖案的基材的製造方法,用於製造具有凹圖案的基材的組成物,導電膜的形成方法,電子電路以及電子元件。
1‧‧‧基板
2、5‧‧‧塗膜
3‧‧‧曝光部分
4‧‧‧膜形成材料
6‧‧‧圖案
12‧‧‧凸部
13‧‧‧凹部
L、S‧‧‧長度
圖1示意性地表示形成於基板上的本發明的實施形態的感放射線性組成物的塗膜的剖面圖。
圖2為示意性地說明基板上的本發明的實施形態的組成物的塗膜的曝光的剖面圖。
圖3為示意性地說明局部經曝光的本發明的實施形態的組成物的塗膜的加熱的剖面圖。
圖4為示意性地說明本發明的實施形態的膜形成方法中的膜形成材料的塗佈的剖面圖。
圖5為示意性地表示形成於基板上的本發明的實施形態的圖案的剖面圖。
圖6(a)~圖6(b)為表示實施例中使用的石英遮罩的圖,圖6(a)為俯視圖,圖6(b)為剖面圖。
圖7為表示良好的圖案化例子的放大照片。
圖8為表示不良的圖案化例子的放大照片。
以下,對本發明的實施形態加以說明。
首先,對本發明的凹圖案的形成方法加以說明,對本發明的具有凹圖案的基材的製造方法加以說明。其後,對本發明的實施形態的組成物、特別是適合作為其成分的本發明的實施形態的化合物加以說明。
[具有凹圖案的基材的製造方法]
本發明的實施形態的具有凹圖案的基材的製造方法的特徵在於:包括下述(i)~(iii)的步驟,且不包括顯影步驟。
(i)於基材上塗佈感放射線性組成物而形成塗膜的步驟,其中所述感放射線性組成物含有具有酸解離性基的化合物及酸產生劑;(ii)對所述塗膜的既定部分進行放射線照射的步驟;(iii)對所述放射線照射後的塗膜進行加熱的步驟。
藉由使用所述(i)~(ii)的步驟(以下亦稱為步驟(i)及步驟(ii))、進而所述(iii)的步驟(以下亦稱為步驟(iii)),可於不使用以前圖案化所必需的顯影步驟的情況下形成凹圖案,可製造具有凹圖案的基材。
以下,對本發明的實施形態的具有凹圖案的基材的製造方法所包括的各步驟加以說明。
[步驟(i)]
圖1為示意性地表示形成於基板上的本發明的實施形態的感放射線性組成物的塗膜的剖面圖。
步驟(i)為以下步驟:於基板上塗佈組成物(以下亦稱為「感放射線性組成物」),其中該組成物含有具有酸解離性基的化合物及酸產生劑,然後較佳為對塗佈面進行加熱(預烘烤),藉此於基板1上形成塗膜2。
於步驟(i)中,藉由使用所述感放射線性組成物,可於不在下述步驟(iii)等中進行顯影步驟的情況下,於基板1上形成凹部。
另外,關於感放射線性組成物,以下將加以具體說明。
可使用的基板1的材質例如可列舉:玻璃、石英、矽、樹脂等。樹脂的具體例可列舉:聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚醚碸、聚碳酸酯、聚醯亞胺、環狀烯烴的開環聚合物(開環移位聚合(Ring Opening Metathesis Polymerization,ROMP)聚合物)及其氫化物。
另外,關於基板1,因較佳為將利用本發明的配線的製造方法而最終獲得的帶有配線的基板直接用於電子電路等中,故較佳為一直以來用於電子電路中的樹脂製基板、玻璃基板、半導體基板。
另外,於基板1上塗佈感放射線性組成物之前,視需要亦可對基板表面實施清洗、粗面化、微小的凹凸面的賦予等前處理。
感放射線性組成物的塗佈方法並無特別限定,可採用:使用板刷或毛刷的塗佈法、浸漬法、噴霧法、輥塗法、旋塗法(spin coat method)、狹縫模塗佈法、棒塗法、柔版印刷、平版印刷、噴墨印刷、分配法等適當的方法。該些塗佈方法中,亦尤佳為狹縫模塗佈法或旋塗法。
步驟(i)中形成的塗膜2的厚度只要根據所需的用途來適當調整即可,較佳為0.1μm~20μm,更佳為0.2μm~10μm。
預烘烤的條件亦視所使用的感放射線性組成物的組成等而不同,較佳為於60℃~120℃下預烘烤1分鐘~10分鐘左右。
[步驟(ii)]
步驟(ii)中,對步驟(i)中形成的塗膜2的至少一部分照射放射線進行曝光。
圖2為示意性地說明基板上的本發明的實施形態的樹脂組成物的塗膜的曝光的剖面圖。
於步驟(ii)中,如圖2所示,對基板1上的塗膜2的
一部分照射放射線,形成具有放射線照射部3及放射線未照射部2的塗膜。
藉由步驟(ii),酸解離性基藉由酸產生劑的效果而脫離、揮發。結果,放射線照射部的膜厚變得較放射線未照射部的膜厚更薄,形成凹圖案(另外,於圖2中未明確示出該膜厚變化)。此時,若酸解離性基含有氟原子,則步驟(i)中所得的塗膜及放射線未照射部顯示出撥液性,但放射線照射部伴隨著酸解離性基的消失而較放射線未照射部成為親液性。
因此,於步驟(i)中使用含有以下化合物(其中所述化合物含有含氟原子的酸解離性基)的組成物的情形時,藉由步驟(ii)於基板上形成以下塗膜,該塗膜具有撥液性的放射線未照射部、及較該部分更為親液性的作為凹圖案的放射線照射部。
於步驟(ii)中,能以形成形狀與欲形成的配線的形狀相同的放射線照射部的方式,介隔具有既定圖案的光罩,或使用直接描畫式曝光裝置進行既定圖案的描畫曝光。
於本發明中,曝光時使用的放射線可使用可見光線、紫外線、遠紫外線、帶電粒子束、X射線等。該些放射線中,較佳為波長在190nm~450nm的範圍內的放射線,尤佳為包含365nm的紫外線的放射線。
關於步驟(ii)中的曝光量,較佳為以下述步驟(iii)後所得的凹部的膜厚成為下述範圍的方式來進行放射線的曝光,具體而言,利用照度計(OAI模型(OAI model)356,OAI光學
夥伴公司(OAI Optical Associates Inc.)製造)對放射線的波長365nm下的強度進行測定所得的值較佳為10mJ/cm2~1000mJ/cm2,更佳為20mJ/cm2~500mJ/cm2。
[步驟(iii)]
圖3為示意性地說明局部經曝光的本發明的實施形態的樹脂組成物的塗膜的加熱的剖面圖。
於步驟(iii)中,對步驟(ii)中所得的塗膜進行加熱,藉此形成具有凹部13及凸部12的塗膜,所述凹部13相當於步驟(ii)的作為放射線照射部的部分,所述凸部12相當於步驟(ii)的作為放射線未照射部的部分。
藉由步驟(iii),可使步驟(ii)的放射線照射部中產生的酸解離性基因酸產生劑的效果而脫離的成分進一步揮發。結果,放射線照射部中的凹狀的凹陷進一步深化(凹部13的膜厚變得更薄),可形成凹部13的膜厚相對於所述凸部12的膜厚而薄10%以上的形狀的塗膜。
於步驟(i)中使用含有以下化合物(其中所述化合物含有含氟原子的酸解離性基)的組成物的情形時,藉由步驟(iii),於基板上形成具有撥液性的凸部12、及較該部分更為親液性的凹部13的塗膜。而且,若於此種塗膜上塗佈液狀的膜形成材料,則由於凸部12與凹部13的膜厚差大,故因塗膜表面的凹凸而該材料容易集中於凹部13上,不僅因該塗膜表面形狀的效果,而且由於該表面的親液.撥液性而該材料容易集中於凹部13上,更容易形
成所需形狀的、具體而言高精細的配線。
另外,於步驟(i)中使用含有以下化合物(其中所述化合物含有含氟原子的酸解離性基)的組成物的情形時,藉由放射線照射,含氟原子的基團脫離。該脫離基相對較容易揮發,故於步驟(iii)中,可更簡便地形成凸部12與凹部13的膜厚差大的塗膜。
步驟(iii)中對塗膜進行加熱的方法例如可列舉:使用熱板、批次式烘箱或輸送帶(conveyor)式烘箱對帶有該塗膜的基板進行加熱的方法;使用乾燥器(dryer)等進行熱風乾燥的方法;進行真空烘烤的方法。
所述加熱的條件亦因步驟(i)中使用的感放射線性組成物的組成、或步驟(ii)中所得的塗膜的厚度等而不同,較佳為於60℃~150℃下加熱3分鐘~30分鐘左右。
於步驟(iii)中,理想的是形成以下形狀的塗膜:相對於所述凸部的膜厚,凹部13的膜厚較佳為薄10%以上,更佳為薄11%以上,進而佳為薄12%~70%。若所得的塗膜具有此種形狀,則於在凹部13中塗佈膜形成材料時,由於塗膜表面的凹凸的階差,該材料不易自凹部13中溢出,另外該材料不易殘留於凹部13以外的部位中,故可塗佈大量的膜形成材料,即便使用大量的配線材料亦可獲得高精細的配線。
凹部13及凸部12的膜厚具體而言可利用下述實施例中記載的方法進行測定。
另外,步驟(iii)中所得的凹部13的膜厚只要根據所需的用途適當調整即可,較佳為0.01μm~18μm,更佳為0.05μm~15μm。
所述凹部13表面與凸部12表面對十四烷的接觸角差(凸部12表面的接觸角-凹部13表面的接觸角)較佳為30°以上,更佳為40°以上,進而佳為50°以上。藉由接觸角差在所述範圍內,即便於下述步驟(iv)中於凸部12表面上亦塗佈液狀的膜形成材料的情形時,於作為撥液部的凸部12中亦排斥該材料,該材料容易移動至作為親液部的凹部13中,藉此可沿著凹部13形成配線。
所述接觸角差具體而言可利用下述實施例中記載的方法進行測定。
另外,所謂凹部13表面及凸部12表面,分別如圖3所示,是指形成於基板1上的塗膜的與接觸基板1之側為相反側的表面。
若所得的凹部13及凸部12滿足以下條件,即,凹部13的膜厚相對於所述凸部12的膜厚而薄10%以上,且凹部13表面與凸部12表面對十四烷的接觸角差為30°以上的條件,則由於與所述相同的理由,可僅於凹部13上容易地塗佈大量的膜形成材料。
[於凹部上形成膜的方法]
本發明的製造方法包括於所述步驟(iii)中所得的凹部13上形成膜的方法。
[步驟(iv)]
圖4為示意性地說明本發明的實施形態的膜形成方法中的膜
形成材料的塗佈的剖面圖。
於步驟(iv)中,於所述凹部13上塗佈膜形成材料4。
另外,關於膜形成材料4,以下將加以具體說明。
所述塗佈的方法並無特別限定,例如可採用:使用板刷或毛刷的塗佈法、浸漬法、噴霧法、輥塗法、旋塗法(spin coat method)、狹縫模塗佈法、棒塗法、塗刷(squeegee)法、柔版印刷、平版印刷、噴墨印刷、分配法等適當的方法。其中,尤佳為浸漬法、噴霧法、旋塗法、狹縫模塗佈法、平版印刷法、噴墨印刷、分配法。
另外,就形成微細且具有厚度、電阻低且不易斷線的配線的觀點而言,較佳為平版印刷。平版印刷例如可根據日本專利特開2010-159350號公報、日本專利特開2011-178006號公報的記載來進行。
所述步驟(iii)中所得的膜形成材料4的塗膜5具有撥液性的凸部12及較其更為親液性的凹部13,故於使用液狀的膜形成材料4的情形時,無論使用所述哪種方法,均於凸部12中排斥該材料,該材料容易集中於凹部13中,故成為沿著凹部13塗佈膜形成材料4的狀態。
[步驟(v)]
於步驟(v)中,對步驟(iv)中所得的帶有膜形成材料的基板進行加熱。
圖5為示意性地表示形成於基板上的本發明的實施形態
的圖案的剖面圖。
藉由該步驟(v)而形成圖案6。
所述加熱的溫度並無特別限定,較佳為190℃以下。另外,於使用聚對苯二甲酸乙二酯等缺乏耐熱性的膜作為基板1的情形時,較佳為該膜的耐熱溫度以下、具體而言為150℃以下。
另外,加熱時間亦無特別限制,較佳為1分鐘~120分鐘,更佳為3分鐘~60分鐘。
所述加熱的方法例如可列舉:使用熱板、批次式烘箱或輸送帶式烘箱進行加熱的方法;使用乾燥器等進行熱風乾燥的方法;進行真空烘烤的方法。
[導電性圖案的形成方法]
於本發明中,使用藉由作為本發明的實施形態的具有凹圖案的基材的製造方法的步驟(i)、步驟(ii)及步驟(iii)所形成的基材,且使用導電膜形成油墨或導電膜形成膏作為膜形成材料,藉此可利用與所述本發明的實施形態的膜形成方法相同的方法,形成本發明的導電膜。即,藉由實施使用所述本發明的具有凹圖案的基材於其凹圖案上塗佈導電膜形成油墨的方法、及於凹圖案上進行導電膜形成的方法,可形成本發明的導電性圖案作為本發明的導電膜。
另外,對於在本實施形態的感放射線性組成物的膜上形成的本實施形態的導電性圖案而言,導通性及密接性等特性亦優異,於形成高精細的配線或電極的方面有效。
而且,本實施形態的導電性圖案等圖案可作為本發明的實施形態的導電膜而較佳地用於形成本發明的實施形態的電子電路。即,本發明的實施形態的電子電路是具有本發明的實施形態的導電性圖案等圖案而構成。
[電子電路及電子元件]
本發明的電子電路具有藉由所述導電性圖案的形成方法所製造的配線,較佳為具有藉由所述導電性圖案的形成方法所製造的配線與基板的積層體。
另外,本發明的電子元件具有所述電子電路。因此,成為經小型化、薄型化、高功能化的電子元件。
所述電子元件例如可列舉:液晶顯示器、行動電話等可攜式資訊設備、數位相機、有機顯示器、有機EL照明、各種感測器或隨身元件(wearable device)。
[感放射線性組成物]
本發明的實施形態的感放射線性組成物可較佳地用於本發明的實施形態的具有凹圖案的基材的製造方法。
本發明的實施形態的感放射線性組成物(以下有時簡稱為組成物)含有本發明的實施形態的具有酸解離性基的化合物(以下有時簡稱為[A]化合物)作為成分。
本實施形態的組成物除了[A]化合物以外,可含有溶劑。另外,本實施形態的組成物可含有酸產生劑。進而,本實施形態的組成物可含有具有乙烯性不飽和鍵的聚合性化合物,另外
可含有感放射線性聚合起始劑。
本實施形態的組成物可藉由含有溶劑(以下有時稱為[B]溶劑)而呈液狀,藉由塗佈而形成塗膜,容易地進行基底層的形成。
另外,本實施形態的組成物可藉由含有酸產生劑(以下有時稱為[C]酸產生劑)而具有所需的高感度的感放射性。另外,亦可更含有增感劑(以下有時稱為[D]增感劑)作為酸產生劑的輔助材料。進而,可含有淬滅劑(quencher)(以下有時稱為[E]淬滅劑)作為抑制來自酸產生劑的酸擴散的材料。
進而,本實施形態的組成物可含有具有乙烯性不飽和鍵的聚合性化合物(以下有時稱為[F]聚合性化合物)。而且,本實施形態的組成物可含有感放射線性聚合起始劑(以下有時稱為[G]感放射線性聚合起始劑)。
進而,所述組成物可於不損及本發明效果的範圍內含有其他任意成分。
所述組成物的黏度(溫度:20℃,剪切速度:10sec-1)只要根據所需的塗佈方法及欲形成的塗膜的膜厚等來調節即可。於形成膜厚為0.5μm~2μm的塗膜,且使用旋塗法作為塗佈方法的情形時,較佳可例示5cP(0.003Pa.s)~20cP(0.02Pa.s),於使用狹縫模塗佈法作為塗佈方法的情形時,較佳可例示1cP(0.001Pa.s)~20cP(0.01Pa.s)。
<[A]具有酸解離性基的化合物>
成為本實施形態的感放射線性組成物的成分的[A]具有酸解離性基的化合物([A]化合物)具有以下基團,該基團含有選自縮醛鍵及半縮醛酯鍵的組群中的至少一個結構單元。更具體而言,較佳為含有下述式(1-1)、式(1-2)所表示的結構單元。
(式(1-1)及式(1-2)中,R1及R2分別獨立地表示氫原子或甲基,Rf獨立地表示經氟原子取代的有機基;*表示鍵結部位)
含有縮醛鍵的化合物可藉由使醇與具有基團CH2=C(R1)-O-的化合物反應而獲得,含有半縮醛酯鍵的化合物可藉由使羧酸與具有基團CH2=C(R1)-O-的化合物反應而獲得。
所述Rf可列舉含氟原子的有機基。
所述Rf較佳為下述式(1-1-1)~式(1-1-33)所表示的基團。
[A]化合物較佳為具有以下結構的化合物:於作為前驅物的具有羥基的化合物的羥基上,導入來源於下述式(1)所表示的乙烯醚化合物(以下有時稱為「化合物(1)」)的保護基而成的結構。另外,[A]化合物亦可為具有以下結構的化合物:於作為前驅物的具有羧基的化合物的羧基上,導入來源於化合物(1)的保護基而成的結構。
該些化合物(以下有時稱為「化合物(a)」)、特別是作為前驅物的具有羥基的化合物具備不易因熱而發生保護基脫離的性質,另一方面,具備可藉由放射線照射來控制保護基脫離的性質,故可較佳地用作[A]化合物。進而,該些化合物藉由與後述[C]酸產生劑組合,可藉由放射線照射以更高的精度控制保護基的脫離,故較佳。
所述式(1)中,R0表示氫原子或甲基。
所述式(1)中,RA獨立地表示亞甲基、碳數2~12的伸烷基、碳數2~12的伸烯基、碳數6~13的經取代或未經取代的芳香族烴基、碳數4~12的經取代或未經取代的脂環式烴基、
或者該些基團的一個以上的氫原子經氟原子取代的基團。
所述式(1)的RA的碳數2~12的伸烷基可列舉:伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸庚基、伸辛基、伸壬基、伸癸基、伸十一烷基、伸十二烷基等。
所述式(1)的RA的碳數2~12的伸烯基可列舉:伸乙烯基、乙烯-1,2-二基、2-丁烯-1,4-二基等。
所述式(1)的RA的碳數6~13的經取代或未經取代的芳香族烴基可列舉:伸苯基、甲伸苯基、1,3,5-三甲苯基、伸萘基、伸聯苯基。
所述式(1)的RA的碳數4~12的經取代或未經取代的脂環式烴基可列舉:環丁基、環戊基、環己基、環庚基、雙環己基。
所述式(1)的RA的亞甲基、碳數2~12的伸烷基、碳數6~13的經取代或未經取代的芳香族烴基或碳數4~12的經取代或未經取代的脂環式烴基的一個以上的氫原子經氟原子取代的基可列舉:上文所例示的基團的一個以上的氫原子經氟原子取代的基團等。
所述式(1)的RA較佳為亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、五亞甲基、六亞甲基、伸苯基、伸乙烯基。
所述式(1)中,RB表示烴基的一個以上的氫原子經氟原子取代的基團。
所述式(1)中,RB例如可列舉:所述Rf的所述式(1-1-1)
~式(1-1-33)所表示的基團、2,2,2-三氟乙基、4,4,5,5,6,6,6-七氟己基、1,2,2-三氟乙烯基,較佳為2,2,2-三氟乙基、所述式(1-1-1)的3,3,3-三氟丙基、式(1-1-2)的4,4,4-三氟丁基、式(1-1-4)的3,3,4,4,4-五氟丁基、4,4,5,5,6,6,6-七氟己基、式(1-1-8)的3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十三氟辛基、1,2,2-三氟乙烯基、式(1-1-29)的2,3,4,5,6-五氟苯基。
所述式(1)中,x表示0~12的整數,較佳為0~9的整數,更佳為0。
所述步驟(i)中形成的塗膜顯示出基於[A]化合物的特性,於使用所述化合物(a)作為[A]化合物的情形時,顯示出來源於該化合物(a)的保護基的特性。具體而言,若由含有該化合物(a)的感放射線性組成物來形成塗膜,則首先於所述步驟(i)中形成撥液性的塗膜,若對該塗膜進行放射線照射,則於曝光部分中發生保護基的脫離,於保護基脫離的部分中羥基殘留,喪失來源於保護基的撥液性。
繼而,對用以獲得[A]化合物、具體而言作為聚合物的[A]化合物(以下有時稱為[A]聚合物)的方法加以說明。用以獲得作為該聚合物的[A]化合物([A]聚合物)的方法可採用以下兩種方法:使用聚合物作為成為前驅物的化合物的方法、使用單體作為成為前驅物的化合物的方法。
於使用聚合物作為成為前驅物的化合物的方法中,成為前驅物的聚合物於分子內含有羥基或羧基,使所述化合物(1)與
成為前驅物的聚合物的羥基或羧基反應,藉此可獲得[A]聚合物。
另外,於使用單體作為成為前驅物的化合物的方法中,成為前驅物的單體於分子內含有羥基或羧基,使所述化合物(1)與成為前驅物的單體的羥基或羧基反應後,使所得的單體進行聚合,藉此可獲得[A]聚合物。
以下,對用以獲得[A]聚合物的兩種方法加以更具體說明。
(1)使用聚合物作為成為前驅物的化合物的方法
於該方法中,將具有羥基或羧基的單體聚合而獲得具有羥基或羧基的聚合物(前驅物),其後使所述化合物(1)與成為前驅物的聚合物的羥基或羧基反應,獲得[A]聚合物。
所述具有羥基的單體較佳為(甲基)丙烯酸酯,例如可列舉:甲基丙烯酸-2-羥乙酯、甲基丙烯酸-2-羥丙酯、丙烯酸-2-羥乙酯、丙烯酸-2-羥丙酯、甲基丙烯酸-2-羥丁酯、丙烯酸-2-羥丁酯、丙烯酸-2-羥基-3-苯氧基丙酯、2-丙烯醯氧基乙基-2-羥基乙基鄰苯二甲酸、二丙二醇甲基丙烯酸酯、二丙二醇丙烯酸酯、甲基丙烯酸-4-羥丁酯、丙烯酸-4-羥丁酯、環己烷二甲醇單丙烯酸酯、環己烷二甲醇單甲基丙烯酸酯、α-(羥基甲基)丙烯酸乙酯、聚丙二醇單甲基丙烯酸酯、聚丙二醇單丙烯酸酯、甘油單甲基丙烯酸酯、甘油單丙烯酸酯、聚乙二醇單甲基丙烯酸酯、聚乙二醇單丙烯酸酯、聚(乙二醇-丙二醇)單甲基丙烯酸酯、聚(乙二醇-丙二醇)單丙烯酸酯、聚乙二醇-聚丙二醇單甲基丙烯酸酯、聚乙二醇-聚丙二醇單丙
烯酸酯、聚(乙二醇-四亞甲基二醇)單甲基丙烯酸酯、聚(乙二醇-四亞甲基二醇)單丙烯酸酯、聚(丙二醇-四亞甲基二醇)單甲基丙烯酸酯、聚(丙二醇-四亞甲基二醇)單丙烯酸酯、丙二醇聚丁二醇單甲基丙烯酸酯、丙二醇聚丁二醇單丙烯酸酯、甲基丙烯酸對羥基苯酯、丙烯酸對羥基苯酯,可列舉以下的大賽璐(Daicel)股份有限公司製造的普拉克賽爾(Placcel)FM1、普拉克賽爾(Placcel)FM1D、普拉克賽爾(Placcel)FM2D、普拉克賽爾(Placcel)FM3、普拉克賽爾(Placcel)FM3X、普拉克賽爾(Placcel)FM4、普拉克賽爾(Placcel)FM5、普拉克賽爾(Placcel)FA1、普拉克賽爾(Placcel)FA1DDM、普拉克賽爾(Placcel)FA2D、普拉克賽爾(Placcel)FA5、普拉克賽爾(Placcel)FA10L。
所述具有羧基的單體可列舉:丙烯酸、甲基丙烯酸、2-丙烯醯氧基乙基琥珀酸、2-甲基丙烯醯氧基乙基琥珀酸、2-丙烯醯氧基乙基鄰苯二甲酸、2-甲基丙烯醯氧基乙基鄰苯二甲酸、2-丙烯醯氧基乙基四氫鄰苯二甲酸、2-甲基丙烯醯氧基乙基四氫鄰苯二甲酸、2-丙烯醯氧基乙基六氫鄰苯二甲酸、2-甲基丙烯醯氧基乙基六氫鄰苯二甲酸、2-丙烯醯氧基丙基鄰苯二甲酸、2-甲基丙烯醯氧基丙基鄰苯二甲酸、2-丙烯醯氧基丙基四氫鄰苯二甲酸、2-甲基丙烯醯氧基丙基四氫鄰苯二甲酸、2-丙烯醯氧基丙基六氫鄰苯二甲酸、2-甲基丙烯醯氧基丙基六氫鄰苯二甲酸。
成為[A]聚合物的前驅物的具有羥基或羧基的聚合物除了可僅使用所述具有羥基或羧基的單體而獲得以外,亦可使所述
具有羥基或羧基的單體、與具有羥基或羧基的單體以外的單體進行共聚合而獲得。具有羥基或羧基的單體以外的單體可列舉:(甲基)丙烯酸鏈狀烷基酯、(甲基)丙烯酸環狀烷基酯、(甲基)丙烯酸芳基酯、不飽和芳香族化合物、共軛二烯、含有四氫呋喃骨架的不飽和化合物、馬來醯亞胺及該等以外的單體等。
若加以更具體地說明,則所述(甲基)丙烯酸鏈狀烷基酯例如可列舉:甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸第二丁酯、甲基丙烯酸第三丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸異癸酯、甲基丙烯酸正月桂酯、甲基丙烯酸十三烷基酯、甲基丙烯酸正硬脂酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸第二丁酯、丙烯酸第三丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸異癸酯、丙烯酸正月桂酯、丙烯酸十三烷基酯、丙烯酸正硬脂酯等。
另外,所述(甲基)丙烯酸環狀烷基酯例如可列舉:甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸2-甲基環己酯、甲基丙烯酸三環[5.2.1.02,6]癸烷-8-基酯、甲基丙烯酸異冰片酯、丙烯酸環己酯、丙烯酸-2-甲基環己酯、丙烯酸三環[5.2.1.02,6]癸烷-8-基酯、丙烯酸異冰片酯等。
另外,所述(甲基)丙烯酸芳基酯例如可列舉:甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸苄酯。
另外,所述不飽和芳香族化合物例如可列舉:苯乙烯、α-甲基苯乙烯、鄰甲基苯乙烯、間甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、
對甲氧基苯乙烯。
另外,所述共軛二烯例如可列舉:1,3-丁二烯、異戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯。
另外,所述含有四氫呋喃骨架的不飽和化合物例如可列舉:(甲基)丙烯酸四氫糠酯、2-甲基丙烯醯氧基-丙酸四氫糠酯、3-(甲基)丙烯醯氧基四氫呋喃-2-酮。
另外,所述馬來醯亞胺例如可列舉:N-苯基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺、N-甲苯基馬來醯亞胺、N-萘基馬來醯亞胺、N-乙基馬來醯亞胺、N-己基馬來醯亞胺、N-苄基馬來醯亞胺。
另外,所述單體以外的單體例如可列舉:甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸3,4-環氧環己酯、丙烯酸3,4-環氧環己酯、3-(甲基丙烯醯氧基甲基)-3-乙基氧雜環丁烷、3-(丙烯醯氧基甲基)-3-乙基氧雜環丁烷、甲基丙烯酸三環[5.2.1.02,6]癸烷-8-基氧基乙酯、丙烯酸三環[5.2.1.02,6]癸烷-8-基氧基乙酯。
用以合成成為[A]聚合物的前驅物的具有羥基或羧基的聚合物的聚合反應中所用的溶劑例如可列舉:醇、二醇醚、乙二醇烷基醚乙酸酯、二乙二醇單烷基醚、二乙二醇二烷基醚、二丙二醇二烷基醚、丙二醇單烷基醚、丙二醇烷基醚乙酸酯、丙二醇單烷基醚丙酸酯、酮、酯。
於用以獲得成為[A]聚合物的前驅物的具有羥基或羧基的聚合物的聚合反應中,為了調整分子量,可使用分子量調整劑。
分子量調整劑例如可列舉:氯仿、四溴化碳等鹵化烴類;正己基硫醇、正辛基硫醇、正十二烷基硫醇、第三-十二烷基硫醇、硫代乙醇酸(thioglycolic acid)等硫醇類;二甲基黃原酸硫化物(dimethyl xanthogen sulfide)、二異丙基黃原酸二硫化物等黃原酸類;萜品油烯(terpinolene)、α-甲基苯乙烯二聚物。
具有羥基或羧基的聚合物的由凝膠滲透層析法(Gel Permeation Chromatography,GPC)所得的聚苯乙烯換算重量平均分子量(Mw)較佳為1000~30000,更佳為5000~20000。藉由將具有羥基或羧基的聚合物的Mw設定為所述範圍,可提高含有該化合物作為[A]化合物的感放射線性組成物的感度。
繼而,使所述化合物(1)與具有羥基或羧基的聚合物的羥基或羧基反應而獲得[A]化合物的方法可如下述式所示般,藉由對羥基或羧基加成乙烯醚基而進行。
而且,獲得[A]化合物的方法可參考公知的方法,例如可參考日本專利特開2005-187609號公報中記載的方法。
具體而言,藉由具有羥基的聚合物的羥基與所述化合物
(1)的乙烯醚基生成縮醛鍵,或藉由具有羧基的單體的羧基與所述化合物(1)的乙烯醚基生成半縮醛酯鍵,形成加成物。
例如將具有羥基或羧基的聚合物溶解於適當的有機溶劑中後,添加相對於聚合物所具有的羥基或羧基而為等莫耳或過剩量的所述化合物(1),將所得的反應混合物冷卻至0℃~室溫(25℃)左右的溫度後,滴加溶解於與所述有機溶劑相同的溶劑中的酸(例如草酸溶液)作為觸媒,滴加結束後,於室溫下攪拌1小時~24小時,進行反應。反應結束後將有機溶劑去除,藉此可獲得目標[A]化合物。
(2)使用單體作為成為前驅物的化合物的方法
於該方法中,使所述化合物(1)與具有羥基或羧基的單體的羥基或羧基反應而獲得加成物,使該等進行聚合,藉此獲得[A]化合物。此種獲得[A]化合物的方法可參考公知的方法。例如,如日本專利特開2005-187609號公報所記載,藉由具有羥基的單體的羥基與乙烯醚化合物的乙烯醚基生成縮醛鍵,或藉由具有羧基的單體的羧基與所述化合物(1)的乙烯醚基生成半縮醛酯鍵,形成加成物。繼而,可使用所得的單體,與所述具有羥基或羧基的聚合物的製造方法同樣地獲得[A]化合物。
如以上般獲得的[A]化合物的較佳例可列舉:具有選自由下述式(2)~式(5)所表示的結構單元所組成的組群中的至少一個的聚合物。
(式(2)~式(5)中,R3獨立地表示氫原子或甲基。R4獨立地表示亞甲基、碳數2~12的伸烷基、碳數6~13的芳香族烴基、碳數4~12的經取代或未經取代的脂環式烴基、或該些基團的一個以上的氫原子經氟原子取代的基團。R5獨立地表示烴基的一個以上的氫原子經氟原子取代的基團。m表示0或1。n獨立地
表示0~12)
[A]化合物可單獨使用一種,亦可混合使用兩種以上。
<[B]溶劑>
[B]溶劑並無特別限定,較佳為除了[A]化合物以外可使後述[C]酸產生劑及[F]聚合性化合物等各成分均勻地溶解或分散的溶劑。
較佳的[B]溶劑可列舉:醇系溶劑、醚類、二乙二醇烷基醚類、乙二醇烷基醚乙酸酯類、丙二醇單烷基醚乙酸酯類、丙二醇單烷基醚丙酸酯類、脂肪族烴類、芳香族烴類、酮類及酯類等。
所述醇系溶劑可列舉:1-己醇、1-辛醇、1-壬醇、1-十二烷醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇等長鏈烷基醇類;苄醇等芳香族醇類;乙二醇單甲醚、乙二醇單***、乙二醇單丙醚、乙二醇單丁醚等乙二醇單烷基醚類;丙二醇單甲醚、丙二醇單***、丙二醇單丙醚、丙二醇單丁醚等丙二醇單烷基醚類;二丙二醇單甲醚、二丙二醇單***、二丙二醇單丙醚、二丙二醇單丁醚等二丙二醇單烷基醚類等。
該些醇系溶劑可單獨使用或併用兩種以上。
該些醇系溶劑中,尤其就提高塗佈性的觀點而言,較佳為苄醇、乙二醇單丙醚、乙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單***。
所述醚類例如可列舉:四氫呋喃、己基甲基醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇二***、1,4-二噁烷。
所述二乙二醇烷基醚類例如可列舉:二乙二醇二甲醚、二乙二醇二***、二乙二醇乙基甲基醚等。
所述乙二醇烷基醚乙酸酯類例如可列舉:甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯、乙二醇單丁醚乙酸酯、乙二醇單***乙酸酯等。
所述丙二醇單烷基醚乙酸酯類例如可列舉:丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單***乙酸酯、丙二醇單丙醚乙酸酯、丙二醇單丁醚乙酸酯。
所述丙二醇單烷基醚丙酸酯類例如可列舉:丙二醇單甲醚丙酸酯、丙二醇單***丙酸酯、丙二醇單丙醚丙酸酯、丙二醇單丁醚丙酸酯。
所述脂肪族烴類例如可列舉:正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷、正十一烷、正十二烷、環己烷、十氫萘(decalin)。
所述芳香族烴類例如可列舉:苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、正丙基苯、異丙基苯、正丁基苯、1,3,5-三甲苯、氯苯、二氯苯。
所述酮類例如可列舉:甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮、2-庚酮、4-羥基-4-甲基-2-戊酮。
所述酯類例如可列舉:乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸異丙酯、乙酸丁酯、2-羥基丙酸乙酯、2-羥基-2-甲基丙酸甲酯、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、羥基乙酸甲酯、羥基乙酸乙酯、羥
基乙酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丙酯、乳酸丁酯、3-羥基丙酸甲酯、3-羥基丙酸乙酯、3-羥基丙酸丙酯、3-羥基丙酸丁酯、2-羥基-3-甲基丁酸甲酯、甲氧基乙酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、甲氧基乙酸丙酯、甲氧基乙酸丁酯、乙氧基乙酸甲酯、乙氧基乙酸乙酯、乙氧基乙酸丙酯、乙氧基乙酸丁酯、丙氧基乙酸甲酯、丙氧基乙酸乙酯、丙氧基乙酸丙酯、丙氧基乙酸丁酯、丁氧基乙酸甲酯、丁氧基乙酸乙酯、丁氧基乙酸丙酯、丁氧基乙酸丁酯、2-甲氧基丙酸甲酯、2-甲氧基丙酸乙酯、2-甲氧基丙酸丙酯、2-甲氧基丙酸丁酯、2-乙氧基丙酸甲基、2-乙氧基丙酸乙酯等。
以上列舉的[B]溶劑可單獨使用一種,亦可混合使用兩種以上。
相對於所述感放射線性組成物的除了溶劑以外的成分100質量份,溶劑的使用量較佳為200質量份~1600質量份,更佳為400質量份~1000質量份。藉由將溶劑的使用量設定為所述範圍內,可提高感放射線性組成物對玻璃基板等的塗佈性,進而獲得抑制塗佈不均(條狀不均、針跡不均、霧度不均等)的產生、膜厚均勻性提高的塗膜。
<[C]酸產生劑>
[C]酸產生劑為至少藉由放射線的照射而產生酸的化合物。感放射線性組成物藉由含有[C]酸產生劑,可使酸解離性基自[A]化合物脫離。
[C]酸產生劑例如可列舉:肟磺酸酯化合物、鎓鹽、磺
醯亞胺化合物、含鹵素的化合物、重氮甲烷化合物、碸化合物、磺酸酯化合物、羧酸酯化合物等。
[C]酸產生劑可單獨使用或組合使用兩種以上。
[肟磺酸酯化合物]
所述肟磺酸酯化合物較佳為含有下述式(6)所表示的肟磺酸酯基的化合物。
所述式(6)中,R11為碳數1~12的烷基、碳數1~12的氟烷基、碳數4~12的脂環式烴基、碳數6~20的芳基,或者該些烷基、脂環式烴基及芳基所具有的氫原子的一部分或全部經取代基取代的基團。
所述R11所表示的烷基較佳為碳數1~12的直鏈狀或分支狀的烷基。該碳數1~12的直鏈狀或分支狀的烷基亦可經取代基所取代,取代基例如可列舉:碳數1~10的烷氧基、包含7,7-二甲基-2-氧代降冰片基等橋聯環式脂環基的脂環式基等。碳數1~12的氟烷基可列舉三氟甲基、五氟乙基、七氟丙基等。
所述R11所表示的碳數4~12的脂環式烴基亦可經取代
基所取代,取代基例如可列舉:碳數1~5的烷基、烷氧基、鹵素原子。
所述R11所表示的碳數6~20的芳基較佳為苯基、萘基、甲苯基、二甲苯基。所述芳基亦可經取代基所取代,取代基例如可列舉:碳數1~5的烷基、烷氧基、鹵素原子。
含有所述式(6)所表示的肟磺酸酯基的化合物例如可列舉下述式(6-1)、下述式(6-2)、下述式(6-3)所表示的肟磺酸酯化合物。
所述式(6-1)、所述式(6-2)及所述式(6-3)中,R11
與所述式(6)為相同含意。所述式(6-1)、所述式(6-2)及所述式(6-3)中,R15為碳數1~12的烷基、碳數1~12的氟烷基。
式(6-3)中,X為烷基、烷氧基或鹵素原子。m為0~3的整數。其中,於X為多個的情形時,多個X可相同亦可不同。
所述式(6-3)的X所表示的烷基較佳為碳數1~4的直鏈狀或分支狀的烷基。所述X所表示的烷氧基較佳為碳數1~4的直鏈狀或分支狀的烷氧基。所述X所表示的鹵素原子較佳為氯原子、氟原子。m較佳為0或1。所述式(6-3)中,尤佳為m為1、X為甲基、X的取代位置為鄰位的化合物。
所述(6-3)所表示的肟磺酸酯化合物例如可列舉下述式(6-3-1)~式(6-3-5)所表示的化合物等。
所述式(6-3-1)~所述式(6-3-5)所表示的化合物分別為(5-丙基磺醯氧基亞胺基-5H-噻吩-2-亞基)-(2-甲基苯基)乙腈、(5-辛基磺醯氧基亞胺基-5H-噻吩-2-亞基)-(2-甲基苯基)乙腈、(樟腦磺醯氧基亞胺基-5H-噻吩-2-亞基)-(2-甲基苯基)乙腈、(5-對
甲苯磺醯氧基亞胺基-5H-噻吩-2-亞基)-(2-甲基苯基)乙腈、(5-辛基磺醯氧基亞胺基)-(4-甲氧基苯基)乙腈,可作為市售品而獲取。
[鎓鹽]
作為[C]酸產生劑而較佳的鎓鹽例如可列舉:二苯基錪鹽、三苯基鋶鹽、烷基鋶鹽、苄基鋶鹽、二苄基鋶鹽、取代苄基鋶鹽、苯并噻唑鎓鹽、四氫噻吩鎓鹽。
所述二苯基錪鹽例如可列舉:二苯基錪四氟硼酸鹽、二苯基錪六氟磷酸鹽、二苯基錪六氟砷酸鹽、二苯基錪三氟甲磺酸鹽、二苯基錪三氟乙酸鹽、二苯基錪對甲苯磺酸鹽、二苯基錪丁基三(2,6-二氟苯基)硼酸鹽、4-甲氧基苯基苯基錪四氟硼酸鹽、雙(4-第三丁基苯基)錪四氟硼酸鹽、雙(4-第三丁基苯基)錪六氟砷酸鹽、雙(4-第三丁基苯基)錪三氟甲磺酸鹽、雙(4-第三丁基苯基)錪三氟乙酸酯、雙(4-第三丁基苯基)錪對甲苯磺酸鹽、雙(4-第三丁基苯基)錪樟腦磺酸。
所述三苯基鋶鹽例如可列舉:三苯基鋶三氟甲磺酸鹽、三苯基鋶樟腦磺酸、三苯基鋶四氟硼酸鹽、三苯基鋶三氟乙酸酯、三苯基鋶對甲苯磺酸鹽、三苯基鋶丁基三(2,6-二氟苯基)硼酸鹽。
所述烷基鋶鹽例如可列舉:4-乙醯氧基苯基二甲基鋶六氟銻酸鹽、4-乙醯氧基苯基二甲基鋶六氟砷酸鹽、二甲基-4-(苄氧基羰氧基)苯基鋶六氟銻酸鹽、二甲基-4-(苯甲醯氧基)苯基鋶六氟銻酸鹽、二甲基-4-(苯甲醯氧基)苯基鋶六氟砷酸鹽、二甲基-3-氯-4-乙醯氧基苯基鋶六氟銻酸鹽。
所述苄基鋶鹽例如可列舉:苄基-4-羥基苯基甲基鋶六氟銻酸鹽、苄基-4-羥基苯基甲基鋶六氟磷酸鹽、4-乙醯氧基苯基苄基甲基鋶六氟銻酸鹽、苄基-4-甲氧基苯基甲基鋶六氟銻酸鹽、苄基-2-甲基-4-羥基苯基甲基鋶六氟銻酸鹽、苄基-3-氯-4-羥基苯基甲基鋶六氟砷酸鹽、4-甲氧基苄基-4-羥基苯基甲基鋶六氟磷酸鹽。
所述二苄基鋶鹽例如可列舉:二苄基-4-羥基苯基鋶六氟銻酸鹽、二苄基-4-羥基苯基鋶六氟磷酸鹽、4-乙醯氧基苯基二苄基鋶六氟銻酸鹽、二苄基-4-甲氧基苯基鋶六氟銻酸鹽、二苄基-3-氯-4-羥基苯基鋶六氟砷酸鹽、二苄基-3-甲基-4-羥基-5-第三丁基苯基鋶六氟銻酸鹽、苄基-4-甲氧基苄基-4-羥基苯基鋶六氟磷酸鹽。
所述取代苄基鋶鹽例如可列舉:對氯苄基-4-羥基苯基甲基鋶六氟銻酸鹽、對硝基苄基-4-羥基苯基甲基鋶六氟銻酸鹽、對氯苄基-4-羥基苯基甲基鋶六氟磷酸鹽、對硝基苄基-3-甲基-4-羥基苯基甲基鋶六氟銻酸鹽、3,5-二氯苄基-4-羥基苯基甲基鋶六氟銻酸鹽、鄰氯苄基-3-氯-4-羥基苯基甲基鋶六氟銻酸鹽。
所述苯并噻唑鎓鹽例如可列舉:3-苄基苯并噻唑鎓六氟銻酸鹽、3-苄基苯并噻唑鎓六氟磷酸鹽、3-苄基苯并噻唑鎓四氟硼酸鹽、3-(對甲氧基苄基)苯并噻唑鎓六氟銻酸鹽、3-苄基-2-甲硫基苯并噻唑鎓六氟銻酸鹽、3-苄基-5-氯苯并噻唑鎓六氟銻酸鹽。
所述四氫噻吩鎓鹽例如可列舉:4,7-二-正丁氧基-1-萘基四氫噻吩鎓三氟甲磺酸鹽、1-(4-正丁氧基萘-1-基)四氫噻吩鎓三氟甲磺酸鹽、1-(4-正丁氧基萘-1-基)四氫噻吩鎓九氟正丁磺酸鹽、
1-(4-正丁氧基萘-1-基)四氫噻吩鎓-1,1,2,2-四氟-2-(降冰片烷-2-基)乙磺酸鹽、1-(4-正丁氧基萘-1-基)四氫噻吩鎓-2-(5-正丁氧基羰氧基雙環[2.2.1]庚烷-2-基)-1,1,2,2-四氟乙磺酸鹽、1-(4-正丁氧基萘-1-基)四氫噻吩鎓-2-(6-第三丁氧基羰氧基雙環[2.2.1]庚烷-2-基)-1,1,2,2-四氟乙磺酸鹽。
[磺醯亞胺化合物]
作為[C]酸產生劑而較佳的磺醯亞胺化合物例如可列舉:N-(三氟甲基磺醯氧基)琥珀醯亞胺、N-(樟腦磺醯氧基)琥珀醯亞胺、N-(4-甲基苯基磺醯氧基)琥珀醯亞胺、N-(2-三氟甲基苯基磺醯氧基)琥珀醯亞胺、N-(4-氟苯基磺醯氧基)琥珀醯亞胺、N-(三氟甲基磺醯氧基)鄰苯二甲醯亞胺、N-(樟腦磺醯氧基)鄰苯二甲醯亞胺、N-(2-三氟甲基苯基磺醯氧基)鄰苯二甲醯亞胺、N-(2-氟苯基磺醯氧基)鄰苯二甲醯亞胺、N-(三氟甲基磺醯氧基)二苯基馬來醯亞胺、N-(樟腦磺醯氧基)二苯基馬來醯亞胺、4-(甲基苯基磺醯氧基)二苯基馬來醯亞胺、N-(2-三氟甲基苯基磺醯氧基)二苯基馬來醯亞胺、N-(4-氟苯基磺醯氧基)二苯基馬來醯亞胺、N-(4-氟苯基磺醯氧基)二苯基馬來醯亞胺、N-(苯基磺醯氧基)雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基醯亞胺、N-(4-甲基苯基磺醯氧基)雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基醯亞胺、N-(三氟甲磺醯氧基)雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基醯亞胺、N-(九氟丁磺醯氧基)雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基醯亞胺、N-(樟腦磺醯氧基)雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基醯亞胺、N-(樟腦磺醯氧基)-7-氧雜雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基醯亞胺、
N-(三氟甲基磺醯氧基)-7-氧雜雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基醯亞胺、N-(4-甲基苯基磺醯氧基)雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基醯亞胺、N-(4-甲基苯基磺醯氧基)-7-氧雜雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基醯亞胺、N-(2-三氟甲基苯基磺醯氧基)雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基醯亞胺、N-(2-三氟甲基苯基磺醯氧基)-7-氧雜雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基醯亞胺、N-(4-氟苯基磺醯氧基)雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基醯亞胺、N-(4-氟苯基磺醯氧基)-7-氧雜雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基醯亞胺、N-(三氟甲基磺醯氧基)雙環[2.2.1]庚烷-5,6-氧基-2,3-二羧基醯亞胺、N-(樟腦磺醯氧基)雙環[2.2.1]庚烷-5,6-氧基-2,3-二羧基醯亞胺、N-(4-甲基苯基磺醯氧基)雙環[2.2.1]庚烷-5,6-氧基-2,3-二羧基醯亞胺、N-(2-三氟甲基苯基磺醯氧基)雙環[2.2.1]庚烷-5,6-氧基-2,3-二羧基醯亞胺、N-(4-氟苯基磺醯氧基)雙環[2.2.1]庚烷-5,6-氧基-2,3-二羧基醯亞胺、N-(三氟甲基磺醯氧基)萘基二羧基醯亞胺、N-(樟腦磺醯氧基)萘基二羧基醯亞胺、N-(4-甲基苯基磺醯氧基)萘基二羧基醯亞胺、N-(苯基磺醯氧基)萘基二羧基醯亞胺、N-(2-三氟甲基苯基磺醯氧基)萘基二羧基醯亞胺、N-(4-氟苯基磺醯氧基)萘基二羧基醯亞胺、N-(五氟乙基磺醯氧基)萘基二羧基醯亞胺、N-(七氟丙基磺醯氧基)萘基二羧基醯亞胺、N-(九氟丁基磺醯氧基)萘基二羧基醯亞胺、N-(乙基磺醯氧基)萘基二羧基醯亞胺、N-(丙基磺醯氧基)萘基二羧基醯亞胺、N-(丁基磺醯氧基)萘基二羧基醯亞胺、N-(戊基磺醯氧基)萘基二羧基醯亞胺、N-(己基磺醯氧基)萘基二羧基醯亞胺、N-(庚基磺醯氧基)萘基
二羧基醯亞胺、N-(辛基磺醯氧基)萘基二羧基醯亞胺、N-(壬基磺醯氧基)萘基二羧基醯亞胺等
[含鹵素的化合物]
作為[C]酸產生劑而較佳的含鹵素的化合物例如可列舉:含鹵代烷基的烴化合物、含鹵代烷基的雜環狀化合物。
[重氮甲烷化合物]
作為[C]酸產生劑而較佳的重氮甲烷化合物例如可列舉:雙(三氟甲基磺醯基)重氮甲烷、雙(環己基磺醯基)重氮甲烷、雙(苯基磺醯基)重氮甲烷、雙(對甲苯基磺醯基)重氮甲烷、雙(2,4-二甲苯基磺醯基)重氮甲烷、雙(對氯苯基磺醯基)重氮甲烷、甲基磺醯基對甲苯磺醯基重氮甲烷、環己基磺醯基(1,1-二甲基乙基磺醯基)重氮甲烷、雙(1,1-二甲基乙基磺醯基)重氮甲烷、苯基磺醯基(苯甲醯基)重氮甲烷等。
[碸化合物]
作為[C]酸產生劑而較佳的碸化合物例如可列舉:β-酮基碸化合物、β-磺醯基碸化合物、二芳基二碸化合物。
[磺酸酯化合物]
作為[C]酸產生劑而較佳的磺酸酯化合物例如可列舉:烷基磺酸酯、鹵代烷基磺酸酯、芳基磺酸酯、亞胺基磺酸酯。
[羧酸酯化合物]
作為[C]酸產生劑而較佳的羧酸酯化合物例如可列舉羧酸鄰硝基苄基酯。
[C]酸產生劑較佳為肟磺酸酯化合物、鎓鹽、磺酸酯化合物,更佳為肟磺酸酯化合物。所述肟磺酸酯化合物較佳為所述式(6-3-1)~式(6-3-5)所表示的含有肟磺酸酯基的化合物,更佳為所述式(6-3-5)所表示的化合物。
另外,所述鎓鹽較佳為四氫噻吩鎓鹽、苄基鋶鹽,更佳為4,7-二-正丁氧基-1-萘基四氫噻吩鎓三氟甲磺酸鹽、苄基-4-羥基苯基甲基鋶六氟磷酸鹽,進而佳為4,7-二-正丁氧基-1-萘基四氫噻吩鎓三氟甲磺酸鹽。
所述磺酸酯化合物較佳為鹵代烷基磺酸酯,更佳為N-羥基萘二甲醯亞胺-三氟甲磺酸酯。藉由將[C]酸產生劑設定為所述化合物,本實施形態的感放射線性組成物可提高感度,進而可提高溶解性。
相對於[A]化合物100質量份,[C]酸產生劑的含量較佳為0.1質量份~10質量份,更佳為1質量份~5質量份。藉由將[C]酸產生劑的含量設定為所述範圍,可使感放射線性組成物的感度最適化,故可藉由經由所述步驟(i)~步驟(vi)而形成高解析度的凹圖案。
<[D]增感劑>
本發明的實施形態的感放射線性組成物可含有[D]增感劑。
本發明的實施形態的組成物更含有[D]增感劑,藉此可進一步提高該組成物的放射線感度。[D]增感劑較佳為吸收光化射線或放射線而成為電子激發狀態的化合物。成為電子激發狀態的
[D]增感劑與[C]酸產生劑接觸,產生電子移動、能量移動、發熱等,藉此[C]酸產生劑發生化學變化,分解而生成酸。
[D]增感劑可列舉:屬於以下的化合物類、且於350nm~450nm的範圍內具有吸收波長的化合物等。
[D]增感劑例如可列舉:芘、苝、三聯苯、蒽、9,10-二丁氧基蒽、9,10-二乙氧基蒽、3,7-二甲氧基蒽、9,10-二丙氧基蒽等多核芳香族類;螢光素(fluorescein)、曙紅(eosin)、赤藻紅(erythrosine)、玫瑰紅B(rhodamine B)、孟加拉玫紅(rose bengal)等氧雜蒽(xanthene)類;氧雜蒽酮(xanthone)、噻噸酮、二甲基噻噸酮、二乙基噻噸酮、異丙基噻噸酮等氧蒽酮類;硫雜羰花青(thiacarbocyanine)、氧雜羰花青等花青類;部花青、羰部花青(carbomerocyanine)等部花青類;若丹菁(rhodacyanine)類;氧喏(oxonol)類;硫堇(thionine)、亞甲基藍、甲苯胺藍(toluidine blue)等噻嗪(thiazine)類;吖啶橙(acridine orange)、氯黃素(chloroflavin)、吖啶黃(acriflavin)等吖啶類;吖啶酮、10-丁基-2-氯吖啶酮等吖啶酮類;蒽醌等蒽醌類;
方酸等方酸類;苯乙烯基(styryl)類;2-[2-[4-(二甲基胺基)苯基]乙烯基]苯并噁唑等鹼性苯乙烯基(base styryl)類;7-二乙基胺基4-甲基香豆素、7-羥基4-甲基香豆素、2,3,6,7-四氫-9-甲基-1H,5H,11H[1]苯并吡喃並[6,7,8-ij]喹嗪-11-酮等香豆素類等。
該些[D]增感劑中,較佳為多核芳香族類、吖啶酮類、苯乙烯基類、鹼性苯乙烯基類、香豆素類、氧蒽酮類,更佳為氧蒽酮類。氧蒽酮類中,亦尤佳為二乙基噻噸酮及異丙基噻噸酮。
[D]增感劑可單獨使用一種,亦可混合使用兩種以上。相對於[A]化合物100質量份,[D]增感劑的含量較佳為0.1質量份~8質量份,更佳為1質量份~4質量份。藉由將[D]增感劑的含量設定為所述範圍,可使感放射線性組成物的感度最適化,故可藉由經由所述步驟(i)~步驟(iii)而形成高解析度的凹圖案。
<[E]淬滅劑>
本發明的實施形態的組成物除了含有所述[A]具有酸解離性基的化合物、[C]酸產生劑、[D]增感劑以外,可含有[E]淬滅劑。
[E]淬滅劑作為防止來自[C]酸產生劑的酸擴散的酸擴散抑制材料而發揮功能。[E]淬滅劑可使用藉由曝光而感光、產生弱酸的光崩解性鹼。光崩解性鹼於曝光部中產生酸,另一方面,於未曝光部中發揮由陰離子所得的高的酸捕捉功能,補捉來自[C]酸
產生劑的酸,使自曝光部向未曝光部擴散的酸失活。即,因僅於未曝光部中使酸失活,故保護基的脫離反應的對比度提高,結果可進一步提高解析性。光崩解性鹼的一例有藉由曝光發生分解而喪失酸擴散控制性的鎓鹽化合物。
[E]淬滅劑可單獨使用一種,亦可混合使用兩種以上。
相對於[A]化合物100質量份,[E]淬滅劑的含量較佳為0.001質量份~5質量份,更佳為0.005質量份~3質量份。藉由將[D]增感劑的含量設定為所述範圍,可使感放射線性組成物的反應性最適化,故可藉由經由所述步驟(i)~步驟(iii)而形成高解析度的凹圖案。
<[F]聚合性化合物>
藉由感放射線性組成物含有[F]聚合性化合物,可進行該組成物的硬化。
[F]聚合性化合物為具有乙烯性不飽和鍵的聚合性化合物。然而,其為[A]化合物以外的化合物。
就聚合性良好、由感放射線性組成物所得的膜的強度提高的觀點而言,此種[F]聚合性化合物較佳為單官能、二官能或三官能以上的(甲基)丙烯酸酯。
另外,所謂單官能化合物,是指具有1個(甲基)丙烯醯基的化合物,所謂二官能或三官能以上的化合物,分別是指具有2個或3個以上的(甲基)丙烯醯基的化合物。
所述單官能(甲基)丙烯酸酯例如可列舉:丙烯酸-2-羥乙
酯、甲基丙烯酸-2-羥乙酯、二乙二醇單***丙烯酸酯、二乙二醇單***甲基丙烯酸酯、(2-丙烯醯氧基乙基)(2-羥基丙基)鄰苯二甲酸酯、(2-甲基丙烯醯氧基乙基)(2-羥基丙基)鄰苯二甲酸酯、ω-羧基聚己內酯單丙烯酸酯。市售品例如可列舉:亞羅尼斯(Aronix)(註冊商標)M-101、亞羅尼斯(Aronix)M-111、亞羅尼斯(Aronix)M-114、亞羅尼斯(Aronix)M-5300(以上為東亞合成公司);卡亞拉得(KAYARAD)(註冊商標)TC-110S、卡亞拉得(KAYARAD)TC-120S(以上為日本化藥公司);比斯克(Biscoat)158、比斯克(Biscoat)2311(以上為大阪有機化學工業公司)。
所述二官能(甲基)丙烯酸酯例如可列舉:乙二醇二丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、丙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二甲基丙烯酸酯。市售品例如可列舉:亞羅尼斯(Aronix)(註冊商標)M-210、亞羅尼斯(Aronix)M-240、亞羅尼斯(Aronix)M-6200(以上為東亞合成公司);卡亞拉得(KAYARAD)(註冊商標)HDDA、卡亞拉得(KAYARAD)HX-220、卡亞拉得(KAYARAD)R-604(以上為日本化藥公司);比斯克(Biscoat)260、比斯克(Biscoat)312、比斯克(Biscoat)335HP(以上為大阪有機化學工業公司);萊特丙烯酸酯(Light Acrylate)1,9-NDA(共榮社化學公司)。
所述三官能以上的(甲基)丙烯酸酯例如可列舉:三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇五甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯與二季戊四醇六丙烯酸酯的混合物、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、環氧乙烷改質二季戊四醇六丙烯酸酯、三(2-丙烯醯氧基乙基)磷酸酯、三(2-甲基丙烯醯氧基乙基)磷酸酯、琥珀酸改質季戊四醇三丙烯酸酯、琥珀酸改質二季戊四醇五丙烯酸酯、三(丙烯醯氧基乙基)異三聚氰酸酯,除此以外,可列舉多官能丙烯酸胺基甲酸酯系化合物,該多官能丙烯酸胺基甲酸酯系化合物是使具有直鏈伸烷基及脂環式結構、且具有2個以上的異氰酸酯基的化合物,與分子內具有一個以上的羥基且具有3個、4個或5個(甲基)丙烯醯氧基的化合物進行反應而獲得。市售品例如可列舉:亞羅尼斯(Aronix)(註冊商標)M-309、亞羅尼斯(Aronix)M-315、亞羅尼斯(Aronix)M-400、亞羅尼斯(Aronix)M-405、亞羅尼斯(Aronix)M-450、亞羅尼斯(Aronix)M-7100、亞羅尼斯(Aronix)M-8030、亞羅尼斯(Aronix)M-8060、亞羅尼斯(Aronix)TO-1450(以上為東亞合成公司);卡亞拉得(KAYARAD)(註冊商標)TMPTA、卡亞拉得(KAYARAD)DPHA、卡亞拉得(KAYARAD)DPCA-20、卡亞拉得(KAYARAD)DPCA-30、卡亞拉得(KAYARAD)DPCA-60、卡亞拉得(KAYARAD)DPCA-120、卡亞拉得
(KAYARAD)DPEA-12(以上為日本化藥公司);比斯克(Biscoat)295、比斯克(Biscoat)300、比斯克(Biscoat)360、比斯克(Biscoat)GPT、比斯克(Biscoat)3PA、比斯克(Biscoat)400(以上為大阪有機化學工業公司);含有多官能丙烯酸胺基甲酸酯系化合物的市售品可列舉:新前沿(New Frontier)(註冊商標)R-1150(第一工業製藥公司)、卡亞拉得(KAYARAD)(註冊商標)DPHA-40H(日本化藥公司)等。
該些[F]聚合性化合物中,較佳為ω-羧基聚己內酯單丙烯酸酯、1,9-壬二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯與二季戊四醇五丙烯酸酯的混合物、環氧乙烷改質二季戊四醇六丙烯酸酯、琥珀酸改質季戊四醇三丙烯酸酯、琥珀酸改質二季戊四醇五丙烯酸酯、含有多官能丙烯酸胺基甲酸酯系化合物的市售品等。其中,較佳為三官能以上的(甲基)丙烯酸酯,尤佳為二季戊四醇六丙烯酸酯與二季戊四醇五丙烯酸酯的混合物。
[F]聚合性化合物可單獨使用一種,亦可混合使用兩種以上。相對於[A]化合物100質量份,[F]聚合性化合物的使用量較佳為1質量份~300質量份,更佳為3質量份~200質量份,進而佳為5質量份~100質量份。藉由將[F]聚合性化合物的使用量設定為所述範圍內,可提高由感放射線性樹脂組成物所得的塗膜的硬度,使耐熱性更良好。
<[G]感放射線性聚合起始劑>
[G]感放射線性聚合起始劑為接受放射線的照射、促進[F]聚合性化合物的聚合的化合物。因此,於感放射線性組成物含有[F]聚合性化合物的情形時,較佳為使用[G]感放射線性聚合起始劑。
[G]感放射線性聚合起始劑可列舉:O-醯基肟化合物、苯乙酮化合物、聯咪唑化合物等。
所述O-醯基肟化合物的具體例可列舉:乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)、1-[9-乙基-6-苯甲醯基-9.H.-咔唑-3-基]-辛烷-1-酮肟-O-乙酸酯、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9.H.-咔唑-3-基]-乙烷-1-酮肟-O-苯甲酸酯、1-[9-正丁基-6-(2-乙基苯甲醯基)-9.H.-咔唑-3-基]-乙烷-1-酮肟-O-苯甲酸酯、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫呋喃基苯甲醯基)-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫吡喃基苯甲醯基)-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氫呋喃基苯甲醯基)-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧雜環戊烷基)甲氧基苯甲醯基}-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫呋喃基甲氧基苯甲醯基)-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)。該些O-醯基肟化合物可單獨使用或混合使用兩種以上。
該些化合物中,較佳的O-醯基肟化合物可列舉:乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫呋喃基甲氧基苯甲醯基)-9.H.-咔唑
-3-基]-1-(O-乙醯基肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧雜環戊烷基)甲氧基苯甲醯基}-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)。
所述苯乙酮化合物例如可列舉:α-胺基酮化合物、α-羥基酮化合物。
所述α-胺基酮化合物的具體例可列舉:2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁烷-1-酮、2-二甲基胺基-2-(4-甲基苄基)-1-(4-嗎啉-4-基-苯基)-丁烷-1-酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉基丙烷-1-酮。
所述α-羥基酮化合物的具體例可列舉:1-苯基-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮、1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮、4-(2-羥基乙氧基)苯基-(2-羥基-2-丙基)酮、1-羥基環己基苯基酮。
以上的苯乙酮化合物可單獨使用或混合使用兩種以上。
該些苯乙酮化合物中,較佳為α-胺基酮化合物,尤佳為2-二甲基胺基-2-(4-甲基苄基)-1-(4-嗎啉-4-基-苯基)-丁烷-1-酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉基丙烷-1-酮。
所述聯咪唑化合物的具體例可列舉:2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四(4-乙氧基羰基苯基)-1,2'-聯咪唑、2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-聯咪唑、2,2'-雙(2,4-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-聯咪唑、2,2'-雙(2,4,6-三氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-聯咪唑。該些聯咪唑化合物可單獨使用或混合使用兩種以上。
該些聯咪唑化合物中,較佳為2,2'-雙(2-氯苯
基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-聯咪唑、2,2'-雙(2,4-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-聯咪唑、2,2'-雙(2,4,6-三氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-聯咪唑,尤佳為2,2'-雙(2,4-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-聯咪唑。
所述感放射線性組成物中,於使用聯咪唑化合物作為[G]感放射線性聚合起始劑的情形時,為了使其增感,可添加具有二烷基胺基的脂肪族或芳香族化合物(以下稱為「胺基系增感劑」)。
此種胺基系增感劑例如可列舉:4,4'-雙(二甲基胺基)二苯甲酮、4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮。
該些胺基系增感劑中,尤佳為4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮。該些胺基系增感劑可單獨使用或混合使用兩種以上。
進而,於併用聯咪唑化合物與胺基系增感劑的情形時,可添加硫醇化合物作為氫自由基供予劑。聯咪唑化合物經胺基系增感劑增感而裂解,產生咪唑自由基,但有時不直接表現出高的聚合起始能力。然而,藉由在聯咪唑化合物與胺基系增感劑共存的體系中添加硫醇化合物,而由硫醇化合物對咪唑自由基供予氫自由基。結果,將咪唑自由基轉變成中性的咪唑,並且產生聚合起始能力高的具有硫自由基的成分。因此,於在所述感放射線性組成物中添加聯咪唑化合物、胺基系增感劑及硫醇化合物的情形時,即便為低放射線照射量亦可形成硬度高的膜。
此種硫醇化合物的具體例可列舉:2-巰基苯并噻唑、2-巰基苯并噁唑、2-巰基苯并咪唑、2-巰基-5-甲氧基苯并噻唑等芳
香族硫醇化合物;3-巰基丙酸、3-巰基丙酸甲酯等脂肪族單硫醇化合物;季戊四醇四(巰基乙酸酯)、季戊四醇四(3-巰基丙酸酯)等二官能以上的脂肪族硫醇化合物。
該些硫醇化合物可單獨使用或混合使用兩種以上。
該些硫醇化合物中,尤佳為2-巰基苯并噻唑。
於併用聯咪唑化合物與胺基系增感劑的情形時,相對於聯咪唑化合物100質量份,胺基系增感劑的使用量較佳為0.1質量份~50質量份,更佳為1質量份~20質量份。藉由將胺基系增感劑的使用量設定為所述範圍內,可提高曝光時的反應性。
另外,於併用聯咪唑化合物、胺基系增感劑及硫醇化合物的情形時,相對於聯咪唑化合物100質量份,硫醇化合物的使用量較佳為0.1質量份~50質量份,更佳為1質量份~20質量份。藉由將硫醇化合物的使用量設定為所述範圍內,可進一步提高曝光時的反應性。
於感放射線性組成物含有[G]感放射線性聚合起始劑的情形時,較佳為含有選自由O-醯基肟化合物及苯乙酮化合物所組成的組群中的至少一種,亦可更含有聯咪唑化合物。
[G]感放射線性聚合起始劑可單獨使用一種,亦可混合使用兩種以上。
相對於[A]化合物100質量份,[G]感放射線性聚合起始劑的使用量較佳為0.05質量份~30質量份,更佳為0.1質量份~
15質量份。藉由將[G]感放射線性聚合起始劑的使用量設定為所述範圍內,感放射線性組成物即便於低曝光量下亦能以高的放射線感度進行塗膜的硬化。
<其他任意成分>
所述感放射線性組成物可於不損及本發明效果的範圍內更含有其他任意成分。
其他任意成分可列舉:界面活性劑、保存穩定劑、黏接助劑、耐熱性提昇劑等。
其他任意成分可單獨使用一種,亦可混合使用兩種以上。
繼而,對適於使用本發明的實施形態的具有凹圖案的基材來形成高精細的圖案的膜形成材料加以說明。
[膜形成材料]
所述膜形成材料並無特別限定。例如只要為可形成配線的材料即可,較佳為具有流動性的液狀的油墨、膏。
膜形成材料例如可列舉:導電膜形成油墨、導電膜形成膏、可形成膜的樹脂溶液油墨、樹脂溶液膏、含有顏料或染料的著色性油墨、著色性膏、有機半導體溶液或氧化物半導體分散體、有機EL發光體溶液或量子點、奈米碳導電膜形成油墨、碳奈米管或石墨烯(graphene)、碳黑等奈米碳的功能性油墨等。
該等中,較佳為導電膜形成油墨及導電膜形成膏,具體而言,較佳為分散有金屬粒子的油墨或膏、含有金屬鹽及還原劑的油墨或膏、分散有藉由還原氣體環境下的加熱可形成金屬的金
屬氧化物粒子的油墨或膏、導電性高分子的分散體或溶液、分散有碳奈米管或石墨烯等奈米碳的油墨或膏,尤其就導電性及塗佈性的觀點而言,較佳為分散有金屬粒子的油墨或膏、含有金屬鹽及還原劑的油墨或膏。
該些油墨或膏可藉由各種印刷法、塗佈法來形成塗膜,另外,該塗膜經加熱而成為導電性的導通性膜(配線)。
此種油墨或膏理想的是黏度(溫度:20℃、剪切速度:10sec-1)在較佳為0.001Pa.s~100Pa.s、更佳為0.001Pa.s~1Pa.s的範圍內的材料。
另外,所述步驟(iv)中,於藉由平版印刷、網版印刷等方法來塗佈膜形成材料的情形時,合適的是高黏度範圍的材料,此時的該材料的黏度較佳為1Pa.s~50Pa.s。尤其於平版印刷的情況下,黏度較佳為10Pa.s~50Pa.s。
(金屬鹽)
關於所述金屬鹽,該金屬鹽所含的金屬離子經所述還原劑還原而成為金屬單體。而且,於所形成的配線中,發揮表現出導電性的作用。例如於金屬鹽為銅鹽的情形時,銅鹽所含的銅離子經還原劑而還原,成為銅單體,形成導電性的配線。
所述金屬鹽較佳為銅鹽、銀鹽。
所述金屬鹽可單獨使用一種,亦可混合使用兩種以上。
銅鹽只要為含有銅離子的化合物即可,並無特別限定,例如可列舉包含銅離子、與無機陰離子種及有機陰離子種中的至
少一種的銅鹽。該等中,就溶解度的觀點而言,較佳為使用選自由銅羧酸鹽、銅的氫氧化物、及銅與乙醯丙酮衍生物的錯鹽所組成的組群中的一種或兩種以上。
所述銅羧酸鹽例如可列舉以下銅鹽作為較佳的化合物:丙二酸銅、琥珀酸銅、馬來酸銅等與二羧酸的銅鹽,苯甲酸銅、水楊酸銅等與芳香族羧酸的銅鹽,乙酸銅、三氟乙酸銅、丙酸銅、丁酸銅、異丁酸銅、2-甲基丁酸銅、2-乙基丁酸銅、戊酸銅、異戊酸銅、三甲基乙酸銅、己酸銅、庚酸銅、辛酸銅、2-乙基己酸銅、壬酸銅、甲酸銅、羥基乙酸銅、乙醛酸銅、乳酸銅、草酸銅、酒石酸銅、蘋果酸銅、檸檬酸銅等與具有單羧基的有機酸的銅鹽。另外,甲酸銅可為非水合物,亦可經水合。甲酸銅的水合物可列舉四水合物。
另外,所述銅與乙醯丙酮衍生物的錯鹽例如可列舉以下化合物作為較佳化合物:乙醯丙酮酸銅、1,1,1-三甲基乙醯丙酮酸銅、1,1,1,5,5,5-六甲基乙醯丙酮酸銅、1,1,1-三氟乙醯丙酮酸銅、及1,1,1,5,5,5-六氟乙醯丙酮酸銅。
該等中,於考慮到對還原劑或溶劑的溶解性或分散性、所形成的配線的電阻特性的情形時,較佳為乙酸銅、丙酸銅、異丁酸銅、戊酸銅、異戊酸銅、甲酸銅、甲酸銅四水合物、乙醛酸銅等銅羧酸鹽。
銀鹽只要為銀的鹽,則並無特別限定。
例如可列舉:硝酸銀、乙酸銀、氧化銀、乙醯丙酮銀、苯甲
酸銀、溴酸銀、溴化銀、碳酸銀、氯化銀、檸檬酸銀、氟化銀、碘酸銀、碘化銀、乳酸銀、亞硝酸銀、過氯酸銀、磷酸銀、硫酸銀、硫化銀及三氟乙酸銀。
就於所形成的配線中抑制金屬原子的遷移(migration)的觀點而言,所述金屬鹽較佳為使用銅鹽。銅鹽中,尤佳為還原性優異的甲酸銅。甲酸銅可為非水合物,亦可為甲酸銅四水合物。
相對於膜形成材料的總量,膜形成材料中的金屬鹽的含量較佳為0.01質量%~50質量%的範圍,更佳為0.1質量%~30質量%的範圍。藉由將金屬鹽的含量設定為所述範圍,可形成穩定且具有優異導電性的配線。就獲得低電阻值的配線的觀點而言,金屬鹽的含量較佳為0.01質量%以上。另外,就獲得化學性質穩定的膜形成材料的觀點而言,金屬鹽的含量較佳為50質量%以下。
(還原劑)
為了將金屬鹽所含的金屬離子還原而製成金屬單體,所述膜形成材料較佳為含有所述金屬鹽並且含有還原劑。還原劑只要對所使用的金屬鹽所含的金屬離子具有還原性,則並無特別限定。
所述還原劑例如可列舉:具有選自由硫醇基、腈基、胺基、羥基及羥基羰基所組成的組群中的1種或2種以上的官能基的單分子化合物,或於分子結構內具有選自氮原子、氧原子及硫原子所組成的組群中的1種或2種以上的雜原子的聚合物。
所述單分子化合物例如可列舉:烷烴硫醇類、胺類、肼(hydrazine)類、單醇類、二醇類、羥基胺類、α-羥基酮類及羧
酸類。
所述聚合物例如可列舉:聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯亞胺、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚丙烯醯胺、聚丙烯酸、羧甲基纖維素、聚乙烯醇及聚環氧乙烷。
該等中,若考慮到金屬鹽的溶解性等,則較佳為選自由烷烴硫醇類及胺類所組成的組群中的一種以上。
所述烷烴硫醇類例如可列舉:乙烷硫醇、正丙烷硫醇、異丙烷硫醇、正丁烷硫醇、異丁烷硫醇、第三丁烷硫醇、正戊烷硫醇、正己烷硫醇、正庚烷硫醇、正辛烷硫醇、2-乙基己烷硫醇。
另外,所述胺類可列舉胺化合物,例如可列舉:3-(2-乙基己氧基)丙胺、乙胺、正丙胺、異丙胺、正丁胺、異丁胺、第三丁胺、正戊胺、正己胺、環己胺、正庚胺、正辛胺、2-乙基己胺、2-乙基己基丙胺、3-乙氧基丙胺、正壬胺、正癸胺、正十一烷基胺、正十二烷基胺、正十三烷基胺、正十四烷基胺、正十五烷基胺、正十六烷基胺、苄胺、胺基乙醛二乙基縮醛等單胺化合物,乙二胺、N-甲基乙二胺、N,N'-二甲基乙二胺、N,N,N',N'-四甲基乙二胺、N-乙基乙二胺、N,N'-二乙基乙二胺、1,3-丙二胺、N,N'-二甲基-1,3-丙二胺、1,4-丁二胺、N,N'-二甲基-1,4-丁二胺、1,5-戊二胺、N,N'-二甲基-1,5-戊二胺、1,6-己二胺、N,N'-二甲基-1,6-己二胺、異佛爾酮二胺等二胺化合物,二伸乙三胺、N,N,N',N",N"-五甲基二伸乙三胺、N-(胺基乙基)哌嗪、N-(胺基丙基)哌嗪等三胺化合物。
所述肼類例如可列舉:1,1-二正丁基肼、1,1-二第三丁基肼、1,1-二正戊基肼、1,1-二正己基肼、1,1-二環己基肼、1,1-二正庚基肼、1,1-二正辛基肼、1,1-二-(2-乙基己基)肼、1,1-二苯基肼、1,1-二苄基肼、1,2-二正丁基肼、1,2-二第三丁基肼、1,2-二正戊基肼、1,2-二正己基肼、1,2-二環己基肼、1,2-二正庚基肼、1,2-二正辛基肼、1,2-二(2-乙基己基)肼、1,2-二苯基肼及1,2-二苄基肼。
所述單醇類例如可列舉:甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、第二丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、環己醇、苄醇、松油醇(terpineol)。
所述二醇類例如可列舉:乙二醇、丙二醇、1,2-丁二醇、1,2-戊二醇、1,2-己二醇、2,3-丁二醇、2,3-戊二醇、2,3-己二醇、2,3-庚二醇、3,4-己二醇、3,4-庚二醇、3,4-辛二醇、3,4-壬二醇、3,4-癸二醇、4,5-辛二醇、4,5-壬二醇、4,5-癸二醇、5,6-癸二醇、3-N,N-二甲基胺基-1,2-丙二醇、3-N,N-二乙基胺基-1,2-丙二醇、3-N,N-二正丙基胺基-1,2-丙二醇、3-N,N-二異丙基胺基-1,2-丙二醇、3-N,N-二正丁基胺基-1,2-丙二醇、3-N,N-二異丁基胺基-1,2-丙二醇及3-N,N-二-第三丁基胺基-1,2-丙二醇。
所述羥基胺類例如可列舉:N,N-二乙基羥基胺、N,N-二正丙基羥基胺、N,N-二正丁基羥基胺、N,N-二正戊基羥基胺及N,N-二正己基羥基胺。
所述α-羥基酮類例如可列舉:羥基丙酮、1-羥基-2-丁酮、3-羥基-2-丁酮、1-羥基-2-戊酮、3-羥基-2-戊酮、2-羥基-3-戊
酮、3-羥基-2-己酮、2-羥基-3-己酮、4-羥基-3-己酮、4-羥基-3-庚酮、3-羥基-4-庚酮及5-羥基-4-辛酮。
所述羧酸類只要對金屬鹽具有還原性,則並無特別限定,例如可列舉:甲酸、羥基乙酸、乙醛酸、乳酸、草酸、酒石酸、蘋果酸及檸檬酸。
以上還原劑可根據所述金屬鹽的種類來將可還原該金屬鹽者適當選擇或組合使用1種或2種以上。例如於使用甲酸銅作為金屬鹽的情形時,還原劑較佳為胺化合物,更佳為2-乙基己基丙胺及3-乙氧基丙胺。
相對於膜形成材料的總量,所述膜形成材料中的還原劑的含量較佳為1質量%~99質量%的範圍,更佳為10質量%~90質量%的範圍。藉由將還原劑的含量設定為1質量%~99質量%的範圍,可形成具有優異導電性的配線。而且,藉由設定為10質量%~90質量%的範圍,可形成具有低的電阻值、且與電極的密接性優異的配線。
(金屬微粒子)
為了提高金屬鹽的還原析出速度或為了調節膜形成材料的黏度,所述膜形成材料可含有金屬微粒子。
金屬微粒子並無特別限定,就該粒子的導電性及穩定性的觀點而言,例如較佳為含有選自由金、銀、銅、鉑及鈀所組成的組群中的1種或2種以上的金屬種的粒子。該些金屬種可為單體,亦可為與其他金屬的合金。於該些金屬種為單體的情形時,
較佳的金屬微粒子可列舉:選自由金微粒子、銀微粒子、銅微粒子、鉑微粒子及鈀微粒子所組成的組群中的至少1種或2種以上的組合。
所述金屬微粒子中,就成本方面、獲取的容易程度、及形成配線時的觸媒能力的方面而言,較佳為含有選自由銀、銅及鈀所組成的組群中的1種或2種以上的金屬種的金屬微粒子。亦可使用該等以外的金屬微粒子,例如於金屬鹽使用銅鹽的情形時,可能因銅離子導致金屬微粒子受到氧化,或觸媒能力降低而自銅鹽向金屬銅的還原析出速度降低,故更佳為使用所述金屬微粒子。
所述金屬微粒子的平均粒徑較佳為0.05μm~5μm的範圍。就防止金屬表面的活性變高而產生氧化反應的觀點、及防止金屬微粒子彼此的凝聚的觀點而言,金屬微粒子的粒徑較佳為0.05μm以上。另外,就長期保存膜形成材料時防止金屬微粒子的沈降的觀點而言,金屬微粒子的平均粒徑較佳為5μm以下。
所述平均粒徑的測定方法如下。
於使用穿透式電子顯微鏡(Transmission Electron Microscopy,TEM)、場發射式穿透電子顯微鏡(Field Emission-Transmission Electron Microscopy,FE-TEM)、場發射式掃描電子顯微鏡(Field Emission-Scanning Electron Microscopy,FE-SEM)等顯微鏡進行觀測的視場中,任意選擇3個部位,以最適於粒徑測定的倍率進行拍攝。自所得的各照片中任意選擇100
個粒子,利用穿透式電子顯微鏡(TEM)、場發射式穿透電子顯微鏡(FE-TEM)、場發射式掃描電子顯微鏡(FE-SEM)等來測定粒子的長軸,除以測定倍率而算出粒徑,將該些值加以算術平均,藉此可求出所述平均粒徑。另外,關於標準偏差,可於所述觀察時根據各金屬微粒子的粒徑及個數來求出。
所述金屬微粒子可為市售品,亦可藉由公知的方法來合成,並無特別限定。公知的合成方法例如可列舉:濺鍍法或氣體中蒸鍍法等氣相法(乾式法)、或將金屬化合物溶液於表面保護劑的存在下還原而使金屬微粒子析出等液相法(濕式法)。
金屬微粒子中的金屬純度並無特別限定,但若為低純度,則可能對所得配線的導電性造成不良影響,故較佳為95%以上,更佳為99%以上。
相對於膜形成材料的總量,所述膜形成材料中的金屬微粒子的含量較佳為0質量%~60質量%的範圍,更佳為1質量%~40質量%,尤佳為1質量%~20質量%的範圍。
(溶劑)
關於所述膜形成材料,就調節該材料的黏度而提高配線的生產性的觀點、或獲得電阻低且均勻的配線的觀點而言,較佳為含有溶劑。
溶劑可將膜形成材料中的各成分溶解或分散,可列舉不參與金屬鹽的還原反應的有機溶劑。具體可列舉:選自由醚類、酯類、脂肪族烴類及芳香族烴類所組成的組群中的1種或具有相
容性的2種以上的混合物。
醚類、脂肪族烴類及芳香族烴類可列舉作為所述[B]溶劑而例示的化合物等。
酯類例如可列舉甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丁酯、γ-丁內酯,此外可列舉作為[B]溶劑而例示的化合物。
該些有機溶劑中,尤其就黏度調整的容易程度的觀點而言,較佳為醚類,尤佳為己基甲基醚、二乙二醇二甲醚等。
相對於膜形成材料的總量,膜形成材料所含有的溶劑的含量較佳為0質量%~95質量%的範圍,更佳為1質量%~70質量%的範圍,尤佳為10質量%~50質量%的範圍。
膜形成材料可藉由將所述各成分混合而製造。該混合方法並無特別限定,例如可列舉:利用攪拌翼的攪拌、利用攪拌器(stirrer)及攪拌子的攪拌、利用沸騰器的攪拌、利用超音波(均質機)的攪拌。關於攪拌條件,例如於利用攪拌翼的攪拌的情況下,攪拌翼的旋轉速度通常為1rpm~4000rpm的範圍,較佳為100rpm~2000rpm的範圍。
[實施例]
以下,根據實施例對本發明加以詳述,但本發明不受該實施例的限定性解釋。
[GPC分析]
聚合物(A)及聚合物(PA)的重量平均分子量(Mw)及分子量分佈(Mw/Mn)是使用凝膠滲透層析(GPC,東曹(股)製
造,商品名:HLC-8220)法,於四氫呋喃(THF)溶劑的條件下以聚苯乙烯換算進行測定。
.測定方法:凝膠滲透層析(GPC)法
.標準物質:聚苯乙烯換算
.裝置:東曹(股)製造,商品名:HLC-8220
.管柱:將東曹(股)製造的保護管柱(Guard column)HXL-H、TSK gel G7000HXL、TSK gel GMHXL 2根、TSK gel G2000HXL依序連結而成者
.溶劑:四氫呋喃
.樣品濃度:0.7質量%
.注入量:70μL
.流速:1mL/min
[1H-核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)的測定]
1H-NMR是利用核磁共振裝置(布魯克(Bruker)製造,AVANCEIII AV400N)於25℃、CDCL3的條件下測定。
於本實施例中,合成作為所述本發明的實施形態的[A]具有酸解離性基的化合物的例子的聚合物(以下稱為[A]聚合物)。
<[A]聚合物的合成>
[合成例1]
於具備冷凝管及攪拌機的燒瓶中,添加二甲基2,2'-偶氮雙(2-甲基丙酸酯)8質量份、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯2質量份及二乙
二醇二甲醚200質量份。繼而添加甲基丙烯酸2-羥乙酯42質量份、甲基丙烯酸苄酯58質量份,於氮氣環境下一面緩緩攪拌,一面使溶液的溫度上升至80℃,將該溫度保持4小時進行聚合,藉此獲得含有作為共聚物的聚合物(A-1)的溶液(固體成分濃度=34.6質量%,Mw=26000,Mw/Mn=2.2)。另外,固體成分濃度是指共聚物質量於共聚物溶液的總質量中所佔的比例。
繼而,於所得的含有聚合物(A-1)的溶液10質量份中,添加二乙二醇二甲醚13質量份、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十三氟-1-乙烯氧基辛烷4.8質量份,充分攪拌後,添加三氟乙酸0.27質量份,於氮氣環境下於80℃下反應9小時。繼而將反應溶液冷卻至室溫為止,添加吡啶0.3質量份對反應進行淬滅(quench)。將所得的反應溶液滴加至大量過剩的甲醇中,藉此進行再沈澱純化,繼而溶解於10質量份的二乙二醇二甲醚中後,滴加至大量過剩的己烷中,藉此進行再沈澱純化,加以乾燥後,以白色固體狀的共聚物的形式獲得6.8質量份的[A]聚合物(P-1)。對所得的[A]聚合物(P-1)使用1H-NMR進行分析,結果確認到進行了縮醛化(化學位移:4.80ppm,縮醛基C-H)。
[合成例2]
於具備冷凝管及攪拌機的燒瓶中,添加二甲基2,2'-偶氮雙(2-甲基丙酸酯)8質量份、季戊四醇四(3-巰基丙酸酯)2質量份及丙二醇單甲醚200質量份。繼而添加甲基丙烯酸2-羥乙酯75質量份、甲基丙烯酸苄酯25質量份,進行氮氣置換後,一面緩緩攪拌,一
面使溶液的溫度上升至80℃,將該溫度保持4小時進行聚合,藉此獲得含有作為共聚物的聚合物(A-2)的溶液。將所得的溶液滴加至大量過剩的己烷中,加以乾燥後,獲得白色固體狀的聚合物(A-2)(Mw=28000,Mw/Mn=2.3)。
繼而,使聚合物(A-2)5質量份溶解於四氫呋喃42g中,添加3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十三氟-1-乙烯氧基辛烷12.4質量份,充分攪拌後添加三氟乙酸0.66質量份,於氮氣環境下於80℃下反應9小時。繼而將反應溶液冷卻至室溫為止,添加吡啶0.7質量份對反應進行淬滅。將所得的反應溶液滴加至過剩量的甲醇中,藉此進行再沈澱純化,繼而再次溶解於15質量份的二乙二醇二甲醚中後,滴加至己烷中,藉此進行再沈澱純化,以白色固體狀的共聚物的形式獲得11.0質量份的[A]聚合物(P-2)。對所得的[A]聚合物(P-2)使用1H-NMR進行分析,確認到進行了縮醛化(化學位移:4.80ppm,縮醛基C-H)。
[合成例3]
於具備冷凝管及攪拌機的燒瓶中,添加二甲基2,2'-偶氮雙(2-甲基丙酸酯)8質量份、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯2質量份及丙二醇單甲醚200質量份。繼而添加甲基丙烯酸30質量份、甲基丙烯酸苄酯70質量份,進行氮氣置換後,一面緩緩攪拌,一面使溶液的溫度上升至80℃,將該溫度保持4小時進行聚合,藉此獲得含有作為共聚物的聚合物(A-3)的溶液。將所得的溶液滴加至大量過剩的己烷中,加以乾燥後,獲得白色固體狀的聚合物(A-3)
(Mw=24000,Mw/Mn=2.2)。
繼而,將聚合物(A-3)5質量份溶解於二乙二醇二甲醚34質量份中,添加3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-十七氟-1-乙烯氧基癸烷9.4質量份,充分攪拌後,添加對甲苯磺酸吡啶鎓0.09質量份,於氮氣環境下於80℃下反應5小時。繼而將反應溶液冷卻至室溫為止,添加吡啶0.04質量份對反應進行淬滅。將所得的反應溶液滴加至過剩量的甲醇中,藉此進行再沈澱純化,繼而再次溶解於15質量份的二乙二醇二甲醚中後,滴加至己烷中,藉此進行再沈澱純化,以白色固體狀的共聚物的形式獲得10.9質量份的[A]聚合物(P-3)。對所得的[A]聚合物(P-3)使用1H-NMR進行分析,確認到進行了縮醛化(化學位移:5.74ppm,縮醛基C-H)。
[合成例4]
於具備冷凝管及攪拌機的燒瓶中,添加二甲基2,2'-偶氮雙(2-甲基丙酸酯)8質量份、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯2質量份及丙二醇單甲醚200質量份。繼而添加2-甲基丙烯醯氧基乙基琥珀酸60質量份、甲基丙烯酸苄酯40質量份,進行氮氣置換後,一面緩緩攪拌,一面使溶液的溫度上升至80℃,將該溫度保持4小時進行聚合,藉此獲得含有作為共聚物的聚合物(A-4)的溶液。將所得的溶液滴加至大量過剩的己烷中,加以乾燥後,獲得白色固體狀的聚合物(A-4)(Mw=23400,Mw/Mn=2.2)。
繼而,將聚合物(A-4)5質量份溶解於四氫呋喃20質
量份中,添加3,3,4,4,5,5,6,6,6-九氟-1-乙烯氧基己烷3.5g,充分攪拌後添加對甲苯磺酸吡啶鎓0.06質量份,於氮氣環境下於60℃下反應5小時。繼而將反應溶液冷卻至室溫為止,添加吡啶0.03質量份對反應進行淬滅。將所得的反應溶液滴加至過剩量的甲醇中,藉此進行再沈澱純化,繼而再次溶解於15質量份的四氫呋喃中後,滴加至己烷中,藉此進行再沈澱純化,以白色固體狀的共聚物的形式獲得6.0質量份的[A]聚合物(P-4)。對所得的[A]聚合物(P-4)使用1H-NMR進行分析,確認到進行了縮醛化(化學位移:5.74ppm,縮醛基C-H)。
[合成例5]
於具備冷凝管及攪拌機的燒瓶中,添加二甲基2,2'-偶氮雙(2-甲基丙酸酯)8質量份、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯2質量份及二乙二醇二甲醚200質量份。繼而添加甲基丙烯酸羥基苯酯50質量份、甲基丙烯酸苄酯50質量份,進行氮氣置換後,一面緩緩攪拌,一面使溶液的溫度上升至80℃,將該溫度保持4小時進行聚合,藉此獲得含有作為共聚物的聚合物(A-5)的溶液(固體成分濃度=34.5質量%,Mw=22000,Mw/Mn=2.1)。
繼而,於所得的含有聚合物(A-5)的溶液10質量份中,添加二乙二醇二甲醚10.3質量份、全氟環己基甲基乙烯醚3.6質量份,充分攪拌後添加三氟乙酸0.17質量份,於氮氣環境下於80℃下反應9小時。繼而將反應溶液冷卻至室溫為止,添加吡啶0.17質量份對反應進行淬滅。將所得的反應溶液滴加至過剩量的甲醇
中,藉此進行再沈澱純化,繼而再次溶解於15質量份的二乙二醇二甲醚中後,滴加至己烷中,藉此進行再沈澱純化,以白色固體狀的共聚物的形式獲得5.3質量份的[A]聚合物(P-5)。對所得的[A]聚合物(P-5)使用1H-NMR進行分析,確認到進行了縮醛化(化學位移:5.50ppm,縮醛基C-H)。
[合成例6]
於具備冷凝管及攪拌機的燒瓶中,添加二甲基2,2'-偶氮雙(2-甲基丙酸酯)8質量份、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯2質量份及二乙二醇二甲醚200質量份。繼而添加對異丙烯基苯酚40質量份、環己基馬來醯亞胺50質量份及甲基丙烯酸苄酯10質量份,進行氮氣置換後,一面緩緩攪拌,一面使溶液的溫度上升至80℃,將該溫度保持4小時進行聚合,藉此獲得含有作為共聚物的聚合物(A-6)的溶液(固體成分濃度=34.9質量%,Mw=24000,Mw/Mn=2.1)。
繼而,於所得的含有聚合物(A-6)的溶液10質量份中,添加二乙二醇二甲醚7.5質量份、全氟苯基乙烯醚2.4g,充分攪拌後添加三氟乙酸0.2質量份,於氮氣環境下於80℃下反應9小時。繼而將反應溶液冷卻至室溫為止,添加吡啶0.2質量份對反應進行淬滅。將所得的反應溶液滴加至過剩量的甲醇中,藉此進行再沈澱純化,繼而再次溶解於20質量份的二乙二醇二甲醚中後,滴加至己烷中,藉此進行再沈澱純化,以淡黃白色固體狀的共聚物的形式獲得4.7質量份的[A]聚合物(P-6)。對所得的[A]聚合物
(P-6)使用1H-NMR進行分析,確認到進行了縮醛化(化學位移:5.50ppm,縮醛基C-H)。
[合成例7]
於具備冷凝管及攪拌機的燒瓶中,添加二甲基2,2'-偶氮雙(2-甲基丙酸酯)8質量份、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯2質量份及丙二醇單甲醚200質量份。繼而添加甘油單甲基丙烯酸酯45質量份、甲基丙烯酸苄酯55質量份,進行氮氣置換後,一面緩緩攪拌,一面使溶液的溫度上升至80℃,將該溫度保持4小時進行聚合,藉此獲得含有作為共聚物的聚合物(A-7)的溶液。將所得的溶液滴加至大量過剩的己烷中,加以乾燥後,獲得白色固體狀的聚合物(A-7)(Mw=21400,Mw/Mn=2.3)。
繼而,將聚合物(A-7)5質量份溶解於四氫呋喃38質量份中,添加3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十三氟-1-乙烯氧基辛烷11質量份,充分攪拌後添加三氟乙酸0.32質量份,於氮氣環境下於60℃下反應9小時。繼而將反應溶液冷卻至室溫為止,添加吡啶0.3質量份對反應進行淬滅。將所得的反應溶液滴加至過剩量的甲醇中,藉此進行再沈澱純化,繼而再次溶解於20質量份的四氫呋喃中後,滴加至己烷中,藉此進行再沈澱純化,以白色固體狀的共聚物的形式獲得9.8質量份的[A]聚合物(P-7)。對所得的[A]聚合物(P-7)使用1H-NMR進行分析,確認到進行了縮醛化(化學位移:4.81ppm、縮醛基C-H)。
[合成例8]
於具備冷凝管及攪拌機的燒瓶中,添加所述所得的聚合物(A-2)5g,利用四氫呋喃31質量份加以溶解,添加3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十三氟-1-乙烯氧基辛烷6.7質量份及1-乙烯氧基丁烷0.7質量份,充分攪拌後添加三氟乙酸0.66質量份,於氮氣環境下於60℃下反應9小時。繼而將反應溶液冷卻至室溫為止,添加吡啶0.7質量份對反應進行淬滅。將所得的反應溶液滴加至過剩量的甲醇中,藉此進行再沈澱純化,繼而再次溶解於25質量份的四氫呋喃中後,滴加至己烷中,藉此進行再沈澱純化,以白色固體狀的共聚物的形式獲得8.4質量份的[A]聚合物(P-8)。對所得的[A]聚合物(P-8)使用1H-NMR進行分析,確認到進行了縮醛化(化學位移:4.80ppm,縮醛基C-H)。
[合成例9]
於具備冷凝管及攪拌機的燒瓶中,添加聚乙烯基苯酚(瑪露卡琳卡(MARUKA linker)S-4P,丸善石油化學(股))5質量份,利用四氫呋喃50質量份加以溶解,添加3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十三氟-1-乙烯氧基辛烷16質量份,充分攪拌後添加三氟乙酸0.50質量份,於氮氣環境下於60℃下反應9小時。繼而將反應溶液冷卻至室溫為止,添加吡啶0.5質量份對反應進行淬滅。將所得的反應溶液滴加至過剩量的甲醇中,藉此進行再沈澱純化,繼而再次溶解於30質量份的四氫呋喃中後,滴加至己烷中,藉此進行再沈澱純化,以白色固體狀的共聚物的形式獲得[A]聚合物(P-9)。對所得的[A]聚合物(P-9)使用1H-NMR進行分析,確認到進行了
縮醛化(化學位移:5.48ppm,縮醛基C-H)。
[合成例10]
於具備冷凝管及攪拌機的燒瓶中,添加下述式所表示的苯酚酚醛清漆樹脂P-200(荒川化學工業(股)製造)5質量份,利用四氫呋喃60質量份加以溶解,添加3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-十七氟-1-乙烯氧基癸烷20質量份,充分攪拌後添加三氟乙酸0.50質量份,於氮氣環境下於60℃下反應9小時。繼而將反應溶液冷卻至室溫為止,添加吡啶0.5質量份對反應進行淬滅。將所得的反應溶液滴加至過剩量的甲醇中,藉此進行再沈澱純化,繼而再次溶解於30質量份的四氫呋喃中後,滴加至己烷中,藉此進行再沈澱純化,以白色固體狀的共聚物的形式獲得12.1質量份的[A]聚合物(P-10)。對所得的[A]聚合物(P-10)使用1H-NMR進行分析,確認到進行了縮醛化(化學位移:5.49ppm,縮醛基C-H)。
[合成例11]
於具備冷凝管及攪拌機的燒瓶中,添加甲基丙烯酸2-羥乙酯25質量份、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十三氟-1-乙烯氧基-辛烷101質量份、三氟乙酸(TFA)2.0質量份及四氫呋喃(THF)200質量份,於氮氣環境下於60℃下保持9小時進行反應。冷卻後,於反應液中添加吡啶2.1質量份進行淬滅。對所得的反應液進行水洗、分液,藉由旋轉蒸發器將溶劑去除,藉由減壓蒸餾將未反應成分去除,藉此獲得縮醛化產物(M-1)。
於具備冷凝管及攪拌機的燒瓶中,添加二甲基2,2'-偶氮雙(2-甲基丙酸酯)8質量份、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯2質量份及二乙二醇二甲醚200質量份。繼而添加所述所得的縮醛化產物(M-1)70質量份、甲基丙烯酸苄酯30質量份,進行氮氣置換後,一面緩緩攪拌,一面使溶液的溫度上升至80℃,將該溫度保持4小時進行聚合,藉此獲得含有作為共聚物的[A]聚合物(P-11)的溶液(Mw=23100,Mw/Mn=2.3,1H-NMR的化學位移:4.80ppm,縮醛基C-H)。
[合成例12]
於具備冷凝管及攪拌機的燒瓶中,添加2-甲基丙烯醯氧基乙
基琥珀酸25g、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十三氟-1-乙烯氧基-辛烷53質量份、對甲苯磺酸吡啶鎓(PPTSA)1.1質量份及四氫呋喃(THF)200質量份,於氮氣環境下於60℃下保持9小時進行反應。冷卻後,於反應液中添加吡啶0.5質量份進行淬滅。對所得的反應液進行水洗、分液,藉由旋轉蒸發器將溶劑去除,藉由減壓蒸餾將未反應成分去除,藉此獲得縮醛化產物(M-2)。
於具備冷凝管及攪拌機的燒瓶中,添加二甲基2,2'-偶氮雙(2-甲基丙酸酯)8質量份、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯2質量份及二乙二醇二甲醚200質量份。繼而,添加所述所得的縮醛化產物(M-2)75質量份、甲基丙烯酸苄酯25質量份,進行氮氣置換後,一面緩緩攪拌,一面使溶液的溫度上升至80℃,將該溫度保持4小時進行聚合,藉此獲得含有作為共聚物的[A]聚合物(P-12)的溶液(Mw=24100,Mw/Mn=2.3,1H-NMR的化學位移:4.80ppm,縮醛基C-H)。
[合成例13]
於具備冷凝管及攪拌機的燒瓶中,添加甲基丙烯酸羥基苯酯25質量份、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十三氟-1-乙烯氧基-辛烷82質量份、三氟乙酸(TFA)1.6質量份及四氫呋喃(THF)200質量
份,於氮氣環境下於60℃下保持9小時進行反應。冷卻後,在反應液中添加吡啶1.7質量份進行淬滅。對所得的反應液進行水洗、分液,藉由旋轉蒸發器將溶劑去除,藉由減壓蒸餾將未反應成分去除,藉此獲得縮醛化產物(M-3)。
於具備冷凝管及攪拌機的燒瓶中,添加二甲基2,2'-偶氮雙(2-甲基丙酸酯)8質量份、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯2質量份及二乙二醇二甲醚200質量份。繼而,添加所述所得的縮醛化產物(M-3)75質量份、甲基丙烯酸苄酯25質量份,進行氮氣置換後,一面緩緩攪拌,一面使溶液的溫度上升至80℃,將該溫度保持4小時進行聚合,藉此獲得含有作為共聚物的[A]聚合物(P-13)的溶液(Mw=21800,Mw/Mn=2.2,1H-NMR的化學位移:5.50ppm,縮醛基C-H)。
[合成例14]
於具備冷凝管及攪拌機的燒瓶中,添加甲基丙烯酸2-(2-乙烯氧基乙氧基)乙酯(VEEM,日本觸媒公司製造)25質量份、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十三氟辛醇45質量份、對甲苯磺酸吡啶鎓(PPTSA)1.6g及四氫呋喃(THF)200質量份,於氮氣環境下於
室溫下保持8小時進行反應。反應結束後,於反應液中添加吡啶0.7質量份進行淬滅。對所得的反應液進行水洗、分液,藉由旋轉蒸發器將溶劑去除,藉由減壓蒸餾將未反應成分去除,藉此獲得縮醛化產物(M-4)。
於具備冷凝管及攪拌機的燒瓶中,添加二甲基2,2'-偶氮雙(2-甲基丙酸酯)8質量份、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯2質量份及二乙二醇二甲醚200質量份。繼而,添加所述所得的縮醛化產物(M-4)75質量份、甲基丙烯酸苄酯25質量份,進行氮氣置換後,一面緩緩攪拌,一面使溶液的溫度上升至80℃,將該溫度保持4小時進行聚合,藉此獲得含有作為共聚物的[A]聚合物(P-14)的溶液(Mw=22700,Mw/Mn=2.1,化學位移:4.80ppm,縮醛基C-H)。
<感放射線性組成物的製備>
將實施例及比較例中所用的各成分的詳細情況示於以下。
<[C]酸產生劑>
C-1:N-羥基萘二甲醯亞胺-三氟甲磺酸酯
C-2:4,7-二-正丁氧基-1-萘基四氫噻吩鎓三氟甲磺酸鹽
C-3:CGI725(巴斯夫(BASF)公司製造)
<[D]增感劑>
D-1:2-異丙基噻噸酮
<[E]淬滅劑>
E-1:2-苯基苯并咪唑
E-2:4-(二甲基胺基)吡啶
<[F]聚合性化合物>
F-1:二季戊四醇六丙烯酸酯
F-2:1,9-壬二醇二丙烯酸酯
<[G]感放射線性聚合起始劑>
G-1:2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉基丙烷-1-酮(豔佳固(Irgacure)(註冊商標)907,巴斯夫(BASF)公司製造)
G-2:2-二甲基胺基-2-(4-甲基苄基)-1-(4-嗎啉-4-基-苯基)-丁烷-1-酮(豔佳固(Irgacure)(註冊商標)379,巴斯夫(BASF)公司製造)
G-3:乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)(豔佳固(Irgacure)(註冊商標)OXE02,巴斯夫(BASF)公司製造)
[實施例1~實施例14及比較例1~比較例2]
將表1所示的種類、含量的各成分混合,添加作為界面活性劑的波利弗洛(Polyflow)No75(共榮社化學(股)製造)0.1質量份,以固體成分濃度成為20質量%的方式分別添加作為[B]溶劑的二乙二醇二甲醚後,利用孔徑為0.5μm的微孔過濾器(Millipore
filter)進行過濾,藉此製備各感放射線性組成物。另外,表1中的「-」表示不使用相應成分。
另外,實施例11~實施例14中,以相當於固體成分100質量份的量來使用合成例11~合成例14中所得的含有[A]聚合物的溶液。
<膜評價>
使用實施例1~實施例14及比較例1~比較例2中製備的各感放射線性組成物來進行膜形成,實施以下評價。將結果示於表2中。
[接觸角]
於無鹼玻璃基板上,分別利用旋轉器來塗佈實施例1~實施例14或比較例1~比較例2中製備的感放射線性組成物後,於90℃的熱板上進行2分鐘預烘烤,藉此形成厚度為0.5μm的塗膜。繼而,對所得的塗膜介隔石英遮罩(接觸)使用高壓水銀燈(曝光機:大日本科研公司製造MA-1400),將曝光量設定為250mJ/cm2來進行放射線照射。其後,使用熱板於110℃下進行5分鐘烘烤,藉此形成曝光部(凹部)成為親液部、曝光部分以外(凸部)成為撥液部、藉由親液部與撥液部而經圖案化的膜(以下有時稱為「親撥圖案化膜」)。對於所形成的親撥圖案化膜,使用接觸角計(協和界面科學公司製造的CA-X)對相當於親液部的曝光部的塗膜表面、相當於撥液部的未曝光部分的塗膜表面各自的水、癸烷及十四烷的接觸角進行測定,確定親撥性能。另外,表2中,將曝光部表面的水的接觸角示作「親液部 水」,將未曝光部表面的水的接觸角示作「撥液部 水」。癸烷或十四烷的接觸角亦是同樣地示出。
[凹圖案化性確認]
關於利用與所述[接觸角]相同的方法所得的膜,利用接觸式膜
厚計(基恩斯(Keyence)製造,三維輪廓儀(Alpha-Step)IQ)來測定曝光部(凹部)及未曝光部(凸部)的膜厚。然後,算出未曝光部的膜厚與曝光部的膜厚之差,根據下述式算出膜厚減少率(%),藉此確認凹形狀形成性。
膜厚減少率(%)=(撥液部的膜厚-親液部的膜厚)×100/撥液部的膜厚
[親撥圖案上的油墨塗佈輔助性能評價]
圖6(a)~圖6(b)為表示實施例中使用的石英遮罩的圖,圖6(a)為俯視圖,圖6(b)為剖面圖。
除了使用如圖6(a)~圖6(b)所示的石英遮罩(L/S=50μm/450μm)作為石英遮罩以外,利用與所述[接觸角]相同的方法形成親撥圖案化膜,於所得的凹部附近,使用自動極小接觸角計(協和界面公司製造,MCA-2),利用微毛細管(microcapillary)滴加60pl的十四烷,5秒後自滴加方向上(自上而下)利用顯微鏡(microscope)對滴加部分進行觀察。
圖7為表示良好的圖案化例子的放大照片。
圖8為表示不良的圖案化例子的放大照片。
結果,若可沿著親撥圖案將十四烷圖案化則評價為○,即,將如圖7所示般所形成的凹線(圖7)不因十四烷的液滴而被擾亂的情形評價為○,於十四烷存在於親撥圖案的凹部以外的部位中的情形時評價為×,即,將如圖8所示般凹線(圖8)因十四烷的液滴而被擾亂的情形評價為×。
此處,滴加十四烷後觀察5秒後的狀態的原因在於:於5秒左右的短時間內若液滴無法圖案化,則可能因該液滴的乾燥而於與所需位置不同的位置上產生殘液,可能無法形成所需形狀的配線。
於在短時間內無法圖案化時,有時因乾燥而產生油墨殘餘。
[親撥圖案化膜形成的曝光感度評價]
使用圖6(a)~圖6(b)的石英遮罩(L/S=50μm/450μm)作為石英遮罩,使曝光量變化為50mJ/cm2、100mJ/cm2、150mJ/cm2、200mJ/cm2、250mJ/cm2及300mJ/cm2,除此以外,利用與所述[接觸角]相同的方法來形成親撥圖案化膜,利用與所述[凹圖案化性確認]相同的方法來算出膜厚減少率。
若曝光量變大,則膜厚減少率變大,將膜厚減少率達到10%以上時的曝光量作為感度來進行感度評價。
[親撥圖案化膜形成的解析度評價]
使用石英遮罩(L/S=10μm/90μm)作為石英遮罩,除此以外,利用與所述[接觸角]相同的方法來形成親撥圖案化膜,使用自動極小接觸角計(協和界面公司製造的MCA-2),於凹部附近利用微毛細管滴加微小量(<10pl)的十四烷,自滴加方向(自上而下)進行電子顯微鏡(日立公司製造:掃描電子顯微鏡SU3500)觀察,結果若十四烷可沿著親撥圖案而圖案化,則評價為解析度良好(○),將因十四烷存在於親撥圖案的凹部以外的部位等所致的親
撥圖案的凹線被擾亂的情形評價為解析度不良(×)。
[外觀評價]
使用藉由與[接觸角]的評價相同的方法所得的膜,若獲得透明膜則視為良好(○),若目測產生膜粗糙、白化等則視為不良(×),進行外觀的評價。
[密接性評價]
使用藉由與[接觸角]的評價相同的方法所得的膜,實施棋盤格剝離試驗,若未產生剝離則視為良好(○),若局部產生剝離則視為局部不良(×),進行評價。
由表2的結果得知,使用實施例1~實施例14中製備的感放射線性組成物所形成的親撥圖案化膜與使用比較例1~比較例2中製備的感放射線性組成物所形成的比較例的膜相比較,具有良好的親撥性能、圖案化性、外觀及密接性。
即得知,實施例1~實施例14中製備的感放射線性組成物若與比較例1~比較例2中製備的感放射線性組成物相比較,則可對所形成的膜賦予良好的親撥性能、圖案化性、外觀及密接性。而且得知,實施例1~實施例14中製備的感放射線性組成物可較佳地用於本發明的具有凹圖案的基材的製造方法。
[產業上之可利用性]
本發明的組成物可藉由塗佈來形成膜,另外,可利用放射線照射對所形成的膜實施親撥圖案化。使用本發明的組成物所形成的膜可於使用噴墨、網版印刷、凹版印刷、凹版平版印刷、旋塗等來塗佈導電膜形成油墨等各種油墨時,藉由親撥性能來輔助圖案化。而且,使用本發明的組成物所形成的膜可形成微細且精巧的圖案,所得的圖案的密接性亦優異。使用本發明的組成物所形成的膜可較佳地用作印刷電子學中的基底膜。
於使用由本發明的組成物所形成的基底膜的情形時,可使用各種導電膜形成油墨,藉由印刷法來簡便地形成微細且精巧的配線。而且,所得的金屬配線等導電性圖案的密接性及導電性亦優異,適於形成電子電路。因此,本發明可用作高精度的配線技術。另外,藉由本發明所得的凹圖案可用於生物感測器用途的
微流道。進而,本發明提供一種安裝半導體晶片等電子元件的配線基板,於液晶顯示器、行動電話等可攜式資訊設備、數位相機、有機顯示器、有機EL照明、各種感測器或隨身元件等電子設備的小型化、薄型化、高功能化的方面有效。
1‧‧‧基板
6‧‧‧圖案
12‧‧‧凸部
Claims (13)
- 一種具有凹圖案的基材的製造方法,其特徵在於:包括下述(i)及(ii)的步驟,且不包括顯影步驟,製造具有凹圖案的基材;(i)塗佈組成物來形成塗膜的步驟,其中所述組成物含有具有酸解離性基的聚合物及酸產生劑;(ii)對所述塗膜的既定部分進行放射線照射的步驟。
- 如申請專利範圍第1項所述的具有凹圖案的基材的製造方法,更包括(iii)對所述放射線照射後的塗膜進行加熱的步驟。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的具有凹圖案的基材的製造方法,其中所述酸解離性基含有氟原子。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的具有凹圖案的基材的製造方法,其中放射線照射部與放射線未照射部對十四烷的接觸角差為30°以上。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的具有凹圖案的基材的製造方法,其中相對於初期膜厚,所述凹圖案的膜厚小10%以上。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的具有凹圖案的基材的製造方法,其中所述酸解離性基為含有選自縮醛鍵及半縮醛酯鍵的組群中的至少一個結構單元的基團。
- 如申請專利範圍第6項所述的具有凹圖案的基材的製造方法,其中所述含有選自縮醛鍵及半縮醛酯鍵的組群中的至少一個 結構單元的基團,具有選自下述式(1-1)及下述式(1-2)所表示的結構單元的組群中的至少一個,
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的具有凹圖案的基材的製造方法,其中所述組成物含有具有乙烯性不飽和鍵的聚合性化合物。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的具有凹圖案的基材的製造方法,其中所述組成物含有選自下述式(2)~下述式(5)所表示的結構單元的組群中的至少一個,
- 一種組成物,其特徵在於:其是用於如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述的具有凹圖案的基材的製造方法中。
- 一種導電膜的形成方法,其特徵在於:於藉由如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述的具有凹圖案的基材的製造方法所形成的所述凹圖案上,使用導電膜形成用組成物來形成導電膜。
- 一種電子電路,其特徵在於:具有使用如申請專利範圍第11項所述的導電膜的形成方法所形成的導電膜。
- 一種電子元件,其特徵在於:具有如申請專利範圍第12項所述的電子電路。
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