用於溶劑可顯影的光刻塗層的含水的顯影劑組成物的製作方法

2024-04-08 03:33:05

專利名稱：用於溶劑可顯影的光刻塗層的含水的顯影劑組成物的製作方法
技術領域：
本發明涉及作光刻材料的顯影劑組成物，特別是一用作顯影通常只有用有機溶劑才可顯影的未曝光的光致聚合的塗層的含水的顯影劑組成物。
在制印刷線路板中作為光刻膠特別有用的光敏組成物在該領域中是眾所周知的。通常，這些光刻膠被認為是幹的或液態的可照相成像的焊料光刻掩模。在生產中作為光刻膠層，該焊料光刻掩模在曝光步聚前或後是以光化輻射曝光而成影像的。然後，在顯影步聚中洗掉光敏層的未曝光區，形成一聚合物料的耐蝕層像。
該技術的情況由下列美國專利來說明2，760，863;3，469，982;4，716，093;及4，499，163。其他有關的美國專利包括3，642，644;4，199，482;4，256，611;4，336，152;4，362，638;4，414，128;4，438，009及4，511，488。
用一有機溶劑可顯影的光刻膠被認為是「溶劑可顯影的」光刻膠。對於這種光刻膠，必需用有機溶劑如1，1，1-三氯乙烯，以使塗層顯影。但是，這種揮發性溶劑在工廠(或車間)中是一危險品。
因此，提供一能對通常只有在有機溶劑中才可顯影的光敏材料顯影和/或去膠的含水的顯影劑組成物是有利的。
含有表面活性劑的萜烯基含水的清洗的或洗滌預去斑點的組成在該領域中是眾所周知的。參見，例如，下列美國專利4，336，152;4，362，638;4，414，128;4，433，009;及4，511，488。但是，這種組成物總是包括大量的這種萜烯如α-萜二烯，和少量的水，且包括烴類溶劑，和/或極性有機溶劑，增溶劑，偶合劑和其他添加劑，以提供透明的、穩定的、含水的清洗液，它在靜置下不分離。
因此，本發明的另一目的在於提供一以α-萜二烯為基的含水的顯影劑組成，在工業上用於顯影溶劑可顯影的光刻膠特有效。
本發明的這些和其他的目的和特徵將在下列概括和本發明的描述中顯而易見。
本發明提供一含水的顯影劑組成物，可顯影溶劑可顯影的光敏材料，並由一表面活性劑、一萜烯和水，以一定比例構成。在本發明的一個合適的形式中，本文該組成包括約0.5-10%重量的表面活性劑，和約0.2-10%重量的萜烯，其餘為水。更好的是，該組成物包括約3-6%重量的表面活性劑，和約4-8%重量的萜烯，其餘為水。該表面活性劑較好地為非離子型表面活性劑或其混合物，且該萜烯為α-萜二烯。
本文還提供一濃縮液配方，含水的顯影劑組成可通過用水稀釋來製備，通常水的用量為該濃縮液的約5-10倍。
根據本發明，該顯影劑組成物的表面活性劑組份可為一離子、非離子兩性的表面活性劑。一非離子表面活性劑是較好的。因此，下文特根據非離子表面活性劑的應用來描述本發明。
具體的(或典型的)非離子表面活性劑包括下列非離子組表面活性劑公司化學名稱(A)三硝基甲苯DF-12(RohmHaas)改性聚乙氧基化DT-16直鏈醇DT-20Rexonic1012-6(Hart化學)乙氧基化直鏈醇
Neodol25-7(Shell化學公司)25-9乙氧基化25-12直鏈醇45-1345-7PlurafacB-25(BASF)B-25-5改性氧乙烯化C-17直鏈醇(B)TritonX-100(RohimHaas)X-102辛基苯氧基X-114聚乙氧基X-101乙醇X-111IgepalCA620(GAF)CA630辛基苯氧基聚CA720聚(乙烯氧基)CO610乙醇CO620CO660DM710二烷基苯氧基(乙烯氧基)乙醇SurfonicN-85(Texaco化學公司)N-95壬基苯氧基
N-100聚乙氧基乙醇N-102N-120N-150聚-B-300(Olin公司)壬基苯氧基TergentB-350聚乙氧基乙醇B-500在該組成物中一任選組份為一消泡劑，如泡沫破乳劑3056A(Witco);LancoVp 330(G.M.Langer);FoamasterNS-1(Henkel);或消泡劑L(G.M.Langer)。
合適的萜烯為單-和雙環單萜烯，特別是烴類萜烯，可選自萜品烯、萜品油烯、萜二烯和蒎烯。較好的萜烯為α-萜二烯(PDM，有限公司)，儘管其他萜烯如雙戊烯、蒎烯和一蒎烯等也可用。
用於製備適合於顯影光刻膠塗層的含水的顯影劑組成的濃縮液配方包括下列(物質)實施例1PBW(A)三硝基甲苯DF-1645(B)IgepalCA6308(C)α-萜二烯42(D)LancoVP3305實施例2PBW(A)三硝基甲苯DF-1240(B)三硝基甲苯N-1110(C)α-萜二烯47
(D)LancoVP3303實施例3PBW(A)三硝基甲基DF-1642(B)SurfonicN-1208(C)α-萜二烯45(D)FoamasterNS-15實施例4PBW(A)三硝基甲苯DF-1640(B)IgepalCA72015(C)α-萜二烯40(D)消泡劑L5實施例5PBW(A)三硝基甲苯DF-1240(B)三硝基甲苯X-1007(C)α-萜二烯50(D)泡沫破乳劑3實施例6PBW(A)三硝基甲苯X-10210(B)DT-1640(C)α-萜二烯45(D)泡沫破乳劑3056A5實施例7
PBW(A)三硝基甲苯DF-2045(B)三硝基甲苯N-10110(C)α-萜二烯40(D)LancoVP3305實施例8PBW(A)Rexonic1012-650(B)三硝基甲苯X-1145(C)α-萜二烯40(D)消泡劑L5實施例9PBW(A)Neodol 27-750(B)三硝基甲苯X-1025(C)α-萜二烯40(D)FoamasterNS-15實施例10PBW(A)Neodol27-930(B)IgepalCA-62010(C)α-萜二烯55(D)LancoVP3305實施例11PBW(A)Neodol45-1345
(B)三硝基甲苯N-11110(C)α-萜二烯40(D)消泡劑L5實施例12PBW(A)PlurofacB-2540(B)IgepalCO6107(C)α-萜二烯50(D)FoamasterNS-13實施例13PBW(A)PlurafacB-25-545(B)IgepalDM7108(C)α-萜二烯42(D)LancoVP-3305實施例14PBW(A)Neodol45-740(B)三硝基甲苯N-11115(C)α-萜二烯40(D)消泡劑L5實施例15PBW(A)PlurafacC-1740(B)SurfonicN-9510(C)α-萜二烯7
(D)泡沫破乳劑3056A3實施例16PBW(A)三硝基甲苯DF-1232(B)SurfonicN-1028(C)α-萜二烯55(D)消泡劑L5實施例17PBW(A)三硝基甲苯DF-1640(B)聚-TergentB-30010(C)α-萜二烯45(D)FoamasterNS-15實施例18PBW(A)Neodol25-1242(B)SurfonicN-1008(C)α-萜二烯45(D)LancoVP-3305實施例19PBW(A)Neodol45-745(B)IgepalCO-62010(C)α-萜二烯40(D)FoamasterNS-15實施例20
PBW(A)三硝基甲苯DF-2040(B)三硝基甲苯X-11410(C)α-萜二烯45(D)泡沫破乳劑3056A5該濃縮液在應用至焊料光刻掩模前可用水，較好地為約5-10倍，稀釋至所希望的濃度。因此，一合適的含水的應用配方具有約0.5-10%重量的表面活性劑和約0.2-10%重量的萜烯，其餘為水。一較好的應用配方具有約3-6重量%的表面活性劑和4-8重量%的萜烯，其餘為水。消泡劑可包含在該應用配方中，合適地以該配方的約0.1-1%重量，且較好地為其約0.3-0.5重量。
一較好的濃縮液具有30-50%重量的乙氧基化直鏈醇，5-15%重量的一烷基苯氧基聚乙氧基醇，40-55%重量的α-萜二烯和0.3-0.5%重量的一消泡劑，並用水稀釋10倍以提供應用配方。
通常，該濃縮液為一粘性的透明的液體，且該顯影劑配方為一乳狀乳化液。在本發明中，一純溶液並非必需，且因此不必有偶合劑等包含在該濃縮液或稀釋配方中。
焊料光刻掩模塗層的顯影劑一典型的通常的只有用有機溶劑才可顯影的丙烯酸氨基甲酸乙酯焊料光刻掩模具有下列組成。
組份重量份數RCP-785(DiamondShamrock)50.0Photomer4028(同上)8.0Photomer4149(同上)10.0Photomer4061(同上)16.0季戊四醇三丙烯酸酯(Sartomer)
季戊四醇3-(巰基丙烯酸酯)(Evans)5.0組份重量份數Irgacure6515.0CNF-852(20%綠色顏料分散在0.75己二醇二丙烯酸酯中)Modaflow(Monsanto)0.94Cab-O-Sil(Cabot)3.98氫醌0.08一敷銅箔的環氧樹脂纖維玻璃印刷線路板通過洗刷而清洗，以除去腐蝕物和其他物質，並通過用含有該組成的照相成象的焊料光刻掩模屏遮印刷塗覆而給出上述約3密耳厚塗層。然後，根據在美國(專利)4，506，004的實施例2中給出的方法，另一3密耳厚的塗層用於一照相工具上。然後，聯接兩塗層以形成一6密耳厚的塗層，翻動，並用0.5焦耳/平方釐米充分曝光30秒。然後，在板上的未曝光區用實施例1-20的10倍水稀釋的離子顯影劑濃縮液製備的組成物的傳送裝置上，置於含水的顯影劑中。該顯影劑溫度為90-100°F，且噴射壓力為15磅/平方英寸。在含水顯影結束後，無剩餘物在疊層板、焊料光刻掩模表面、金屬墊片上或在顯微鏡觀察下可看到的鍍通孔中。在塗層上也無顯影劑腐蝕。金屬表面的清潔度是由一浸漬錫的試驗來決定的。在浸漬試驗中，在30秒下，全部墊片均澱積錫。
權利要求
1.一種用於顯影焊料光刻掩模塗層的顯影劑組成物，包括a)約0.5-10%重量的表面活性劑，b)約0.2-10%重量的萜烯，及c)其餘為水。
2.根據權利要求1所述的一種用於焊料光刻掩模的顯影劑組成物，其特徵在於其包括a)約3-6%重量的表面活性劑，b)約4-8%重量的萜烯，及c)其餘為水。
3.根據權利要求1所述的一利用於焊料光刻掩模的顯影劑組成物，其特徵在於其是以一乳化液形成存在的。
4.根據權利要求1所述的一種用於焊料光刻掩模的顯影劑組成物，其特徵在於其中所述的萜烯為α-萜二烯。
5.根據權利要求1所述的一種用於焊料光刻掩模的顯影劑組成物，其特徵在於其還包括一消泡劑。
6.根據權利要求1所述的一種用於焊料光刻掩模的顯影劑組成物，其特徵在於其中所述的表面活性劑為一非離子表面活性劑或其混合物。
7.一種用於焊料光刻掩模的顯影劑組成物濃縮液，包括a)約35-65份重量的表面活性劑，及b)約40-55份重量的萜烯。
8.一種顯影未曝光的通常只有用有機溶劑才可顯影的焊料光刻掩模塗層的方法，包括用權利要求1的顯影劑組成物限定所述的塗層。
全文摘要
本發明提供含水的顯影劑組成，可顯影溶劑可顯影的光敏材料，並由表面活性劑、萜烯和水以一定比例構成；包括約0.5-10％重量表面活性劑和約0.2-10％重量萜烯，餘量為水。更好的是包括約3-6％重量表面活性劑和約4-8％重量萜烯，餘量為水；表面活性劑較好地為非離子表面活性劑或其混合物，且萜烯為α-萜二烯。本發明還提供濃縮液配方，含水顯影劑組成物可通過用水稀釋來製備，通常水用量為其5-10倍。
文檔編號H05K3/28GK1039904SQ89101298
公開日1990年2月21日 申請日期1989年3月7日 優先權日1988年7月28日
發明者保羅·L·K·洪, 肯尼思·K·S·採恩 申請人:M&T化學有限公司