[发明专利]一种酚醛清漆树脂、其制备方法以及含有该树脂的光刻胶组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种酚醛清漆树脂及其制备方法，以及含有该树脂的、可用于制造液晶显示元件电路、半导体集成电路等精细电路图案的光刻胶组合物。还涉及用这种光刻胶组合物制造电路的方法。

背景技术

为在液晶显示器电路或半导体集成电路中制造精细电路图案，需要将电路光刻胶组合物均匀涂敷或施加在绝缘层或导电金属层基材上。然后将涂敷的电路光刻胶组合物通过预定形状的掩膜曝光，再显影，从而形成预定形状的图案。以形成图案的光刻胶涂层为掩膜对绝缘层或导电金属层基材进行蚀刻，之后除去残留的光刻胶膜，在基材上形成精细电路。

通常电路光刻胶组合物含有形成光刻胶层的聚合物树脂、感光化合物和溶剂。其中酚醛清漆树脂常用作电路光刻胶组合物配方中的聚合物树脂，这种树脂通常是在酸催化剂如草酸、马来酸或马来酸酐的存在下，由甲醛与一种或多种多取代酚进行反应而制得的。虽然这样制得的酚醛清漆树脂可用于制备光刻胶组合物，但是得到的组合物在感光性、留膜率、耐热性、粘合性等方面不能令人满意。

发明内容

本发明提供一种酚醛清漆树脂，该树脂通过甲醛和含有两个醛基的化合物的混合物与一种或多种酚化合物进行缩合反应制得。

本发明还提供一种制备上述酚醛清漆树脂的方法，包括使甲醛和含有两个醛基的化合物的混合物与一种或多种酚化合物进行缩合反应。该反应可以在酸催化剂的存在下进行。

本发明还提供一种光刻胶组合物，该组合物含有重氮类感光性化合物和有机溶剂，并且含有本发明的酚醛清漆树脂。

此外，本发明还提供一种在基板上形成电路的方法，包括以下步骤：

将本发明的光刻胶组合物涂敷在基板上；

将经过上述涂敷的基板进行前烘处理或使其自干；

使用掩膜将经过前烘处理或自干的基板曝光，然后将经过曝光的基板进行显影；

将显影后的基板进行后烘处理；

对经过上述处理的基板进行蚀刻；

剥离掉基板上的光刻胶组合物涂层。

本发明还提供一种使用上述方法制造的电路元件。

由含有本发明的酚醛清漆树脂光刻胶组合物得到的光刻胶的胶膜耐热性高，并且光刻胶的感光性、留膜率、电路线宽均匀性等特性均有所改善，因此适合用于微细电路、例如LCD电路的生产。

具体实施方式

本发明的酚醛清漆树脂由甲醛和含有两个醛基的化合物的混合物与一种或多种酚化合物进行缩合反应制得。缩聚反应的优选反应温度为80-120℃，优选反应时间为3-8小时。

本发明中的酚醛清漆树脂在酸催化剂的存在下制得。反应原料中具有两个醛基的化合物的用量不超过甲醛重量的30％。醛类/酚类的摩尔比在1-3之间。含有两个醛基的化合物可选自乙二醛、戊二醛、对苯二甲醛、间苯二甲醛、邻苯二甲醛、吡啶-2，6-二甲醛、4，4′-联苯二甲醛、对苯二甲醛二肟等，它们可以单独使用，也可以两种或两种以上组合使用。酚化合物可选自邻甲酚、间甲酚、对甲酚、2，4-二甲酚、2，5-二甲酚、3，5-二甲酚和2，3，5-三甲酚等，它们可以单独使用，也可以两种或两种以上组合使用。酸催化剂可选自草酸、马来酸、马来酸酐、对苯甲磺酸和硫酸等，它们可以单独使用，也可以两种或两种以上组合使用。

本发明的光刻胶组合物含有重氮类感光性化合物、有机溶剂及本发明的酚醛清漆树脂。优选地，每100重量份的该组合物中，含有5-30重量份的本发明的酚醛清漆树脂。如果用量小于5重量份，则光刻胶组合物粘度太低，不容易涂敷成所需的厚度；如果用量大于30重量份，则粘度太高，不易均匀涂敷。

本发明的光刻胶组合物中所用的重氮类感光性化合物可选自2，3，4-三羟基二苯甲酮-1，2-重氮萘醌-5-磺酸酯、2，3，4，4’-四羟基二苯甲酮-1，2-重氮萘醌-5-磺酸酯、2，3，4-三羟基二苯甲酮-1，2-重氮萘醌-4-磺酸酯、2，3，4，4’-四羟基二苯甲酮-1，2-重氮萘醌-4-磺酸酯中的一种，或其混合物。优选使用2，3，4-三羟基二苯甲酮-1，2-重氮萘醌-5-磺酸酯与2，3，4，4’-四羟基二苯甲酮-1，2-重氮萘醌-5-磺酸酯的混合物，优选的混合重量比为40-60∶60-40。

优选地，每100重量份的本发明光刻胶组合物中含有2-10重量份的重氮类感光性化合物。