感光性聚硅氧烷組成物、保護膜及具有保護膜的元件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及感光性聚硅氧烷組成物、保護膜及具有保護膜的元件。一種感光性聚硅氧烷組成物，包含聚硅氧烷高分子(A)、鄰萘醌二疊氮磺酸酯(B)、每分子具有至少含有六個(甲基)丙烯?；陌被姿嵋阴?甲基)丙烯酸酯化合物(C)，及溶劑(D)；由該感光性聚硅氧烷組成物所形成的保護膜具有良好的感度。
【專利說明】感光性聚硅氧烷組成物、保護膜及具有保護膜的元件
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種感光性聚硅氧烷組成物，特別是指一種包含聚硅氧烷高分子及每分子具有至少含有六個(甲基)丙烯?；陌被姿嵋阴?甲基)丙烯酸酯化合物的正型感光性聚硅氧烷組成物、由此感光性聚硅氧烷組成物所形成的保護膜，及具有該保護膜的元件。
【背景技術】
[0002]近年來，在半導體工業(yè)、液晶顯示器或有機電激發(fā)光顯示器等領域中，隨著尺寸的日益縮小化，對于光刻制程中所需的圖案的微細化更甚要求。為了達到微細化的圖案，一般是通過具有高解析及高感度的正型感光性材料經曝光及顯影后而形成，其中，以聚硅氧烷高分子為成分的正型感光性材料逐漸成為業(yè)界使用的主流。
[0003]日本特開2008-107529號公開一種形成硬化膜用的感光性樹脂組成物。該組成物包含聚硅氧烷高分子、鄰萘醌二疊氮磺酸酯及溶劑。其中，該聚硅氧烷高分子的特征是含環(huán)氧丙烷基或丁二酸酐基，其制法是由含環(huán)氧丙烷基(oxetanyl)或丁二酸酐基的硅氧烷單體經加水分解且部分縮合所獲得。該聚硅氧烷于共聚合時會經開環(huán)反應形成親水性的結構，并在稀薄堿性顯影液中具有高溶解性，然而，該感光性樹脂組成物的感度不佳，難以令業(yè)界接受。
[0004]由上述可知，目前仍有需要發(fā)展出一種正型感光性聚硅氧烷組成物，且由該組成物所形成的保護膜具有良好感度，以滿足業(yè)界的需求。

【發(fā)明內容】

[0005]首先要說明的是，在本文中，該(甲基)丙烯酸表示丙烯酸和/或甲基丙烯酸；(甲基)丙烯酰[(meth)acryloyl]表示丙烯酰(acryloyl)和/或甲基丙烯酰(methacryloyl)；(甲基)丙烯酸酯[(meth)acrylate]表示丙烯酸酯(acrylate)和/或甲基丙烯酸酯(methacrylate)。
[0006]本發(fā)明的第一目的，在于提供一種具有高感度的感光性聚硅氧烷組成物。
[0007]于是，本發(fā)明感光性聚硅氧烷組成物，包含聚硅氧烷高分子(A)、鄰萘醌二疊氮磺酸酯(B)、每分子具有至少含有六個(甲基)丙烯?；陌被姿嵋阴?甲基)丙烯酸酯化合物(C)，及溶劑(D)。
[0008]本發(fā)明感光性聚硅氧烷組成物，所述氨基甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯化合物(C)是每分子具有至少含有七個(甲基)丙烯?；陌被姿嵋阴?甲基)丙烯酸酯化合物。
[0009]本發(fā)明感光性聚硅氧烷組成物，所述氨基甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯化合物(C)是每分子具有至少含有八個(甲基)丙烯?；陌被姿嵋阴?甲基)丙烯酸酯化合物。
[0010]本發(fā)明感光性聚硅氧烷組成物，基于所述聚硅氧烷高分子㈧的總量為100重量份，所述鄰萘醌二疊氮磺酸酯(B)的含量為I至50重量份、所述每分子具有至少含有六個(甲基)丙烯酰基的氨基甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯化合物(C)的含量為0.1至35重量份，及所述溶劑(D)的含量為50至1200重量份。
[0011]本發(fā)明感光性聚硅氧烷組成物，所述聚硅氧烷高分子(A)，是由具有式(I)的硅烷單體經加水分解及部分縮合而得的共聚物；
[0012]Si (Ra)t (ORb) 4_t (I)
[0013]其中，t為O至3的整數，且當t表示2或3時，多個Ra各自為相同或不同；
[0014]Ra表示氫、C1至Cltl的烷基、C2至Cltl的烯基、C6至C15的芳香基、經酸酐基取代的C1至Cltl烷基、經環(huán)氧基取代的C1至Cltl烷基，或經環(huán)氧基取代的烷氧基；
[0015]Rb表示氫、C1至C6的烷基、C1至C6的?；?，或C6至C15的芳香基，且當4-t表示2或3時，多個Rb各自為相同或不同。
[0016]本發(fā)明的第二目的，在于提供一種感度良好的保護膜。
[0017]于是，本發(fā)明保護膜，是將如前所述的感光性樹脂組成物涂布于基材上，再經預烤、曝光、顯影及后烤處理后所形成。
[0018]本發(fā)明的第三目的，在于提供一種具有保護膜的元件。
[0019]本發(fā)明具有保護膜的元件，包含基材以及形成于該基材上的如上所述的保護膜。
[0020]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明感光性聚硅氧烷組成物通過添加該每分子具有至少含有六個(甲基)丙烯?；陌被姿嵋阴?甲基)丙烯酸酯化合物(C)，形成的保護膜感度良好。
【具體實施方式】
[0021]本發(fā)明感光性聚硅氧烷組成物，包含聚硅氧烷高分子(A)、鄰萘醌二疊氮磺酸酯
(B)、每分子具有至少含有六個(甲基)丙烯?；陌被姿嵋阴?甲基)丙烯酸酯化合物
(C)，及溶劑(D)。
[0022]以下將逐一對聚硅氧烷高分子(A)、鄰萘醌二疊氮磺酸酯(B)、每分子具有至少含有六個(甲基)丙烯?；陌被姿嵋阴?甲基)丙烯酸酯化合物(C)及溶劑(D)進行詳細說明:
[0023][聚硅氧烷高分子(A)]
[0024]該聚硅氧烷高分子㈧的種類并沒有特別限制，只要可以達到本發(fā)明所訴求的目的即可。較佳地，該聚硅氧烷高分子(A)可選擇地使用硅烷單體、聚硅氧烷或硅烷單體與聚硅氧烷的組合進行加水分解及部分縮合而制得。
[0025]較佳地，該聚硅氧烷高分子(A)，是由具有式(I)的硅烷單體經加水分解及部分縮合而得的共聚物:
[0026]Si (Ra)t (ORb) 4_t (I)
[0027]其中，t為O至3的整數，且當t表示2或3時，多個Ra各自為相同或不同。
[0028]Ra表示氫、C1至Cltl的烷基、C2至Cltl的烯基、C6至C15的芳香基、經酸酐基取代的C1至Cltl烷基、經環(huán)氧基取代的C1至Cltl烷基，或經環(huán)氧基取代的烷氧基。
[0029]Rb表示氫、C1至C6的烷基、C1至C6的酰基，或C6至C15的芳香基，且當4_t表示2或3時，多個Rb各自為相同或不同。
[0030]在該Ra的定義中，C1至Cltl的烷基例如但不限于甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、叔丁基、正己基、正癸基、三氟甲基、3，3，3-三氟丙基、3-氨丙基、3-巰丙基、3-異氰酸丙基。C2至Cici的烯基例如但不限于乙烯基、3-丙烯酰氧基丙基、3-甲基丙烯酰氧基丙基等。C6至C15的芳香基例如但不限于苯基、甲苯基(tolyl)、對-輕基苯基、1-(對-輕基苯基)乙基、2_(對-輕基苯基)乙基、4-輕基-5-(對-輕基苯基羰氧基)戊基[4-hydroxy-5_(p-hydroxyphenylcarbonyloxy) pentyl]、蔡基[naphthyl]等。
[0031]該經酸酐基取代的C1至Cici烷基例如但不限于乙基丁二酸酐、丙基丁二酸酐、丙基戊二酸酐等。
[0032]該經環(huán)氧基取代的C1至C1。烷基例如但不限于環(huán)氧丙烷基戊基(oxetanylpentyl)、2_(3，4_ 環(huán)氧環(huán)己基)乙基[2- (3, 4-epoxycyclohexyl) ethyl]等。
[0033]該經環(huán)氧基取代的焼氧基例如但不限于環(huán)氧丙氧基丙基(glycidyloxypropyl)、
2-環(huán)氧丙焼基丁氧基(2-oxetanylbutoxy)等。
[0034]在該Rb的定義中，C1至C6的烷基包含但不限于甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基等。C1至C6的?；幌抻谝阴；?。C6至C15的芳香基包含但不限于苯基。
[0035]于式⑴中，當t表示O至3的整數時，t為O時表示硅烷單體為四官能性硅烷，t為I時表示硅烷單體為三官能性硅烷，t為2時表示硅烷單體為二官能性硅烷，t為3時則表示硅烷單體為單官能性硅烷。
[0036]該硅烷單體包含但不限于⑴四官能性硅烷:四甲氧基硅烷(tetramethoxysilane)、四乙氧基娃焼(tetraethoxysilane)、四乙酉先氧基娃焼(tetraacetoxysilane)、四苯氧基娃焼等(tetraphenoxy si lane) ； (2)三官能性娃焼:甲基三甲氧基娃焼(methy ltrimethoxysi Iane簡稱MTMS)、甲基三乙氧基娃焼(methyltriethoxysilane)、甲基三異丙氧基娃焼(methyltriisopropoxysilane)、甲基三正丁氧基娃焼(methyltr1-n-butoxysilane)、乙基三甲氧基娃焼(ethyltrimethoxysi lane)、乙基三乙氧基娃焼(ethyltriethoxysi lane)、乙基三異丙氧基娃焼(ethyltriisopropoxysilane)、乙基三正丁氧基娃焼(ethyltr1-n-butoxysilane)、正丙基三甲氧基娃焼(n-propyltrimethoxysilane)、正丙基三乙氧基娃焼(n-propyltriethoxysilane)、正丁 基三甲氧基娃焼(n-butyltrimethoxysilane)、正丁基三乙氧基娃焼(n-butyltriethoxysilane)、正己基三甲氧基娃焼(n-hexy ltrimethoxy si lane)、正己基三乙氧基娃焼(n-hexy ltriethoxy si lane)、癸基三甲氧基娃焼(decy ltrimethoxy si lane)、乙烯基三甲氧基娃焼(viny ltrimethoxy si lane)、乙烯基三乙氧基娃焼(vinyltriethoxysilane)、3_丙烯酰氧基丙基三甲氧基娃焼(3_acry 1y loxypropy ltrimethoxy si lane)、3_甲基丙烯酉先氧基丙基三甲氧基娃焼(3-methylacry 1y loxypropy ltrimethoxysi lane) Λ3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基娃焼(3-methylacryloyloxypropyltriethoxysi lane)、苯基三甲氧基娃焼(pheny ltrimethoxy si lane,簡稱PTMS)、苯基三乙氧基硅烷(phenyltriethoxysilane簡稱PTES)、對-羥基苯基三甲氧基娃焼(p-hydroxyphenyltrimethoxysilane)、1_(對-輕基苯基)乙基三甲氧基娃焼[1- (p-hydroxyphenyl) ethy ltrimethoxy si lane]、2_(對-輕基苯基)乙基三甲氧基娃焼[2- (p-hydroxyphenyl) ethy ltrimethoxy si lane]、4_ 輕基 _5_(對-輕基苯基擬氧基)戊基三甲氧基娃焼[4-hydroxy-5-(p-hydroxyphenylcarbonyloxy)pentyltrimethoxysilane]、三氟甲基三甲氧基娃焼(trif luoromethyltrimethoxysi lane)、三氟甲基三乙氧基娃焼(trifIuoromethyltriethoxysilane)、3，3，3_ 三氟丙基三甲氧基娃焼(3，3，3-trifIuoropropy ltrimethoxy si lane)、3_ 氨丙基三甲氧基娃焼(3-aminopropy ltrimethoxy si lane)、3-氨丙基三乙氧基娃焼(3-aminopropy ltriethoxysi lane)、3_環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基娃焼(3-glycidoxypropy ltrimethoxysi lane)、3_環(huán)氧丙氧基丙基三乙氧基娃焼(3-glycidoxypropy ltriethoxy si lane)、2_(3，4_ 環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基娃焼[2_(3，4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane]、3_ 疏丙基三甲氧基娃焼(3-mercaptopropy ltrimethoxy si lane)、3-乙基-3_[[3_(三苯氧基娃基)丙氧基]甲基]環(huán)氧丙焼{3-ethyl-3-[[3-(triphenoxysilyl)propoxy)methyl]oxetane}Λ 由東亞合成所制造的市售品:3_乙基-3_[[3_(二甲氧基娃基)丙氧基]甲基]環(huán)氧丙焼{3-ethyl-3-[[3-(trimethoxysilyl)propoxy)methyl]oxetane}(商品名 TMS0X_D)、3_ 乙基_3-[ [3-(二乙氧基娃基)丙氧基]甲基]環(huán)氧丙焼{3-ethyl~3-[ [3- (triethoxysilyl)propoxy) methyl] oxetane}(商品名TESOX-D)、2_(三甲氧基娃基)乙基丁二酸酐[2- (trimethoxysilyl) ethyl succinic anhydride]、3_ (三苯氧基娃基)丙基丁二酸酐[3-(triphenoxysilyl)propyl succinic anhydride]、由信越化學所制造的市售品:3_(三甲氧基娃基)丙基丁二酸酐[3_(trimethoxysilyl)propyl succinic anhydride](商品名X-12-967)、由WACKER公司所制造的市售品:3_(三乙氧基硅基)丙基丁 二酸酐[3_(triethoxysilyl)propyl succinic anhydride](商品名 GF_20)、3_(三甲氧基娃基)丙基戊二酸酐[3_(trimethoxysilyl)propyl glutaric anhydride,簡稱 TMSG]、3_(三乙氧基娃基)丙基戊二酸酐[3-(triethoxysilyl) propyl glutaricanhydride]、3_(三苯氧基娃基)丙基戊二酸酐[3_(triphenoxysilyl)propyl glutaricanhydride]等；(3) 二官能性娃焼:二甲基二甲氧基娃焼(dimethyldimethoxysilane簡稱DMDMS)、二甲基二乙氧基娃焼(dimethyldiethoxysilane)、二甲基二乙酰氧基娃焼(dimethy ldiacety 1xysi lane)、二 正丁基二 甲氧基娃焼[d1-n-buty ldimethoxysi lane]、二苯基二甲氧基娃焼(diphenyldimethoxysilane)、二異丙氧基-二(2_環(huán)氧丙焼基丁氧基丙基)娃焼[diisopropoxy-di (2-oxetanylbutoxy propyl) silane，簡稱 DIDOS]、二(3-環(huán)氧丙焼基戊基)二甲氧基娃焼[di (3-oxetanylpentyl) dimethoxy silane]、(二正丁氧基娃基)二 (丙基丁二酸酐)[(d1-n-butoxysilyl) di (propyl succinic anhydride)]、(二甲氧基娃基)二 (乙基丁二酸酐)[(dimethoxysilyl) di (ethyl succinic anhydride)]；
(4)單官能性娃焼:三甲基甲氧基娃焼(trimethylmethoxysilane)、三正丁基乙氧基娃焼(tr1-n-butylethoxysi lane)、3_ 環(huán)氧丙氧基丙基二甲基甲氧基娃焼(3-glycidoxypropyIdimethy lmethoxy si lane)、3_ 環(huán)氧丙氧基丙基二甲基乙氧基娃焼(3-glycidoxypropy I dimethylethoxysilane)、二(2_環(huán)氧丙焼基丁氧基戊基)_2_環(huán)氧丙焼基戊基乙氧基娃焼[di(2-oxetanyIbutoxypentyI) -2-oxetanylpentylethoxy silane]、三(2_ 環(huán)氧丙焼基戊基)甲氧基娃焼[tri (2-oxetanylpentyl)methoxy silane]、(苯氧基硅基)三(丙基丁二酸酐)[(phenoxysilyl) tri (propyl succinic anhydride)]、(甲基甲氧基娃基)二(乙基丁二酸酐)[(methoxysilyl) di (ethyl succinic anhydride)]等。上述的各種娃焼單體可單獨一種使用或混合多種使用。
[0037]較佳地，前述聚硅氧烷包含但不限于由下式(1-2)所示的聚硅氧烷:
[0038]
【權利要求】
1.一種感光性聚硅氧烷組成物，其特征在于，所述感光性聚硅氧烷組成物包含: 聚硅氧烷高分子(A)； 鄰萘醌二疊氮磺酸酯(B)； 每分子具有至少含有六個(甲基)丙烯酰基的氨基甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯化合物(C);及 溶劑⑶。
2.根據權利要求1所述的感光性聚硅氧烷組成物，其特征在于，所述氨基甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯化合物(C)是每分子具有至少含有七個(甲基)丙烯?；陌被姿嵋阴?甲基)丙烯酸酯化合物。
3.根據權利要求1所述的感光性聚硅氧烷組成物，其特征在于，所述氨基甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯化合物(C)是每分子具有至少含有八個(甲基)丙烯?；陌被姿嵋阴?甲基)丙烯酸酯化合物。
4.根據權利要求1所述的感光性聚硅氧烷組成物，其特征在于，基于所述聚硅氧烷高分子㈧的總量為100重量份，所述鄰萘醌二疊氮磺酸酯⑶的含量為I至50重量份、所述每分子具有至少含有六個(甲基)丙烯酰基的氨基甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯化合物(C)的含量為0.1至35重量份，及所述溶劑(D)的含量為50至1200重量份。
5.根據權利要求1所述的感光性聚硅氧烷組成物，其特征在于，所述聚硅氧烷高分子(A)，是由具有式(I)的硅烷單體經加水分解及部分縮合而得的共聚物；
Si (Ra)t (ORb) 4_t (I)` 其中，t為O至3的整數，且當t表示2或3時，多個Ra各自為相同或不同； Ra表示氫、C1至Cltl的烷基、C2至Cltl的烯基、C6至C15的芳香基、經酸酐基取代的C1至C10烷基、經環(huán)氧基取代的C1至Cltl烷基，或經環(huán)氧基取代的烷氧基； Rb表示氫、C1至C6的烷基、C1至C6的?；?，或C6至C15的芳香基，且當4-t表示2或3時，多個Rb各自為相同或不同。
6.一種保護膜，是將根據權利要求1至5中任一項所述的感光性聚硅氧烷組成物涂布于基材上，再經預烤、曝光、顯影及后烤處理后所形成。
7.一種具有保護膜的元件，其包含基材以及根據權利要求6所述的保護膜。
【文檔編號】G02B1/04GK103885294SQ201310731751
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年12月18日 優(yōu)先權日:2012年12月20日
【發(fā)明者】吳明儒, 施俊安 申請人:奇美實業(yè)股份有限公司