[发明专利]含有丙烯酸官能团UV稳定剂的光成象组合物

说明书

本发明涉及负性作用光成象组合物，如可作为初级光致抗蚀剂或形成钎焊掩模的组合物。该光成象组合物含有一种具有丙烯酸官能团的UV稳定剂。

本发明涉及负性作用光成象的组合物。光成象组合物是初级光致抗蚀剂或能用于形成坚硬、永久性掩模如钎焊掩模的光成象组合物。所述光成象组合物是在溶剂中显影或在水或半水溶液中显影的。

光成象组合物(负性作用)含有一种光致聚合或光致交联的物质。大多数情况下，初级光致聚合物质是一种单体或单体混合物。光致聚合物质也可以是或者包括二聚物或短链低聚物。与光致聚合单体二聚物和短链低聚物相联系，通常是提供一种包含预形成聚合材料的粘结剂。粘结剂聚合材料中含有或没有能参与聚合反应的官能团。较少见的是，预形成的聚合材料可作为粘结剂并是光致交联的。为了通过光致聚合或光致交联使薄膜硬化，光成象组合物还包含有一种可由光化辐射激活的辐射敏感的自由基产生体系。

在光致硬化过程中，通常吸收辐射以提供引发物。可用以产生引发物的辐射量从表面向下逐渐降低。在组合物的较深层，硬化相应减慢。同时，通过薄膜和从基材的反射使辐射散射到未被照射的区域，从而在这些区域引发硬化，导致线条增宽。当曝光的抗蚀线靠近被称之为“地块”或“基座”的大曝光面积时，线条增宽就更成为问题。

要限制线条增宽，可在这类光成象组合物中加入UV稳定剂。普通UV稳定剂的一个明显的问题是稳定剂分子量一般较低，而且有浸出于随后的电路板生产所用的各种化学物质中的倾向。例如UV稳定剂会浸出到镀浴中并使之污染。

本发明的负性作用光成象组合物包括A)一种加聚的、非气态烯属不饱和化合物，该化合物能通过自由基引发的链增长加聚形成高聚物，B)一种有机聚合粘结剂和C)一种有机的、辐射敏感的自由基产生体系，它可由光化辐射激活，引发加聚物质的链增长加聚反应；其改进是使用苯基吖啶作为全部或部分自由基生成体系C)和使用丙烯酸官能团UV稳定剂，稳定剂或加入到有机粘结性聚合物B)中和/或作为烯属不饱和化合物A)的一部分，该丙烯酸官能团UV稳定剂的通式为：

其中X是氢或卤素，R是氢或C₁-C₁₀的烷基，R¹是氢和甲基，A是C₁-C₁₀烷基。

除非特别指出，本文中所有百分数是重量百分数。在此，组分A)(光致聚合物质)、组分B)(粘结性聚合物)和组分C)(光引发化学体系)之和定为100％，其他组分为相对于100份A)+B)+C)的份数。

由于所有具有烯属不饱和光致聚合材料和自由基生成化学体系的负性作用光成象组合物都易于发生上面讨论的不希望有的线条增宽，一般在这样的组合物中包括一种丙烯酸官能团UV稳定剂和作为光引发剂的苯基吖啶。

本发明特别可应用到，具有酸性官能团，能在碱性水溶液中显影的光成象组合物。这样的光成象组合物一般有一种含有酸官能团的粘结剂，其酸值一般至少约为80，较好的至少约为100，更好的至少约为150，或可高达约250。酸官能团一般是羧酸官能团，但还可包括如磺酸官能团和磷酸官能团。

聚合物一般来自酸官能团单体和非酸官能团单体的混合物。合适的酸官能团单体的具体例子是丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、柠康酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸、2-羟乙基丙烯酰磷酸酯、2-羟丙基丙烯酰磷酸酯、2-羟基-α-丙烯酰磷酸酯等。可用一种或多种这样的酸官能团单体形成粘结性聚合物。