專利名稱：顯影劑溶液及用法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于顯影光敏抗蝕劑的堿性含水顯影溶液。
背景技術(shù)：
光敏抗蝕劑用于形成圖案的廣泛應(yīng)用中，如印刷電路板上。 在印刷電路板的例子中，將光敏抗蝕劑均勻涂布或?qū)訅涸诟层~板 芯上，從而所述光敏抗蝕劑首先覆蓋了銅箔。光敏抗蝕劑通過使 光敏抗蝕劑的特定區(qū)域以期望圖案的圖像有選擇地曝光(通常為 紫外光)來起作用，由此將產(chǎn)生曝光的光敏抗蝕劑區(qū)域和不曝光區(qū) 域。曝光的光敏抗蝕劑區(qū)域發(fā)生交聯(lián)或聚合，從而使這些區(qū)域不 溶于隨后的顯影劑溶液。
然后將已曝光的光敏抗蝕劑接觸顯影劑溶液，該顯影劑溶液 會(huì)溶解或剝離光敏抗蝕劑的未曝光區(qū)域，而留下完整的光敏抗蝕 劑的已曝光區(qū)域。對(duì)多種光敏抗蝕劑而言，顯影劑溶液包含一種 弱堿性水溶液，其可簡(jiǎn)單的為碳酸鈉或碳酸鉀水溶液(典型為l重 量％)。理想的顯影劑溶液可以有效地溶解或剝離基板上所有的未 曝光光敏抗蝕劑區(qū)域，而在基板上十分完整地留下所有的光敏抗 蝕劑的曝光區(qū)域，并且以快速的方式完成。因此該理想的顯影將 留下未覆蓋部分基板進(jìn)行隨后處理，而基板的其它區(qū)域被覆蓋以 在隨后處理中受到保護(hù)。
在該顯影步驟中，當(dāng)顯影劑溶液(i)無法完全除去所有未曝光光敏抗蝕劑，(ii)在未曝光光敏抗蝕劑下的基板上留下殘余物，或 無法將其清除干凈，和/或(iii)允許光敏抗蝕劑殘留物二次沉積于 未曝光的光敏抗蝕劑下的基板區(qū)域上時(shí)，問題就可能會(huì)產(chǎn)生。假 若前述的任何條件存在，那么用于有選擇地作用于之前被現(xiàn)已剝 離的未曝光光敏抗蝕劑覆蓋的基板區(qū)域的隨后處理將失效或受到 干擾。因此，顯影劑溶液有效地剝離所有未曝光的光敏抗蝕劑， 隨后留下干凈的基板區(qū)是其關(guān)鍵。
本發(fā)明的目的是揭示一種用于光敏抗蝕劑的改良顯影劑溶 液，其可更加有效地從基板剝離所有未曝光的光敏抗蝕劑，并且 留下適合進(jìn)行隨后的處理的干凈的基板區(qū)域。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種含水顯影劑溶液，其包含堿度來源以及陽(yáng)離 子表面活性劑。優(yōu)選地，所述陽(yáng)離子表面活性劑為乙氧基化和/或 丙氧基化牛油脂肪胺，最優(yōu)選其具有以下的結(jié)構(gòu)
O
N
CH
O
R1
nz[r2L[r3],
CH，
O
其中R^脂肪酸基；
R2=-H、 -CH2CH20j-CH2CH(CH3)0-R2=-H;<formula>formula see original document page 7</formula>
當(dāng)X2為0時(shí)R4=-H,當(dāng)X2不為0時(shí)114=烷基、芳基或烷芳基； 所有xt總和=總計(jì)為3 ~ 30的整數(shù)； 所有X2總和=總計(jì)為0~ 15的整數(shù)。
優(yōu)選地，v5咸度來源為弱》咸性物質(zhì)如碳酸鈉或,友酸鉀。所述堿 度來源的濃度必須使得顯影劑溶液的pH值為約9~12。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，使用含水顯影劑溶液可使有機(jī)抗蝕劑 更有效地顯影，該含水顯影劑溶液包含
(a) 堿度來源；和
(b) 陽(yáng)離子表面活性劑。
所述含水顯影劑溶液中的堿度來源優(yōu)選為 一種弱堿性物質(zhì)如 碳酸鈉和/或碳酸鉀，該碳酸鈉或碳酸鉀的濃度優(yōu)選為約5 ~ 20g/l。 含水顯影劑溶液的pH值優(yōu)選為約9~12。
陽(yáng)離子表面活性劑優(yōu)選為乙氧基化和/或丙氧基化牛油脂肪 胺，且最優(yōu)選陽(yáng)離子表面活性劑具有下列結(jié)構(gòu)
<formula>formula see original document page 7</formula>其中R尸脂肪酸基；
R2=-H、 -CH2CH204 -CH2CH(CH3)0-R2=-H; R3=-H、 -CH2CH20^-CH2CH(CH3)0-;
當(dāng)x2為0時(shí)R4=-H,當(dāng)x2不為0時(shí)R廣烷基、芳基或烷芳基； 所有總和=總計(jì)為3 ~ 30的整數(shù)； 所有x2總和=總計(jì)為0 ~ 15的整數(shù)。
優(yōu)選地，所述脂肪酸基為牛脂脂肪酸成分，并且包含一種或 多種選自肉豆蔻酸、肉豆蔻腦酸、十五烷酸、棕櫚酸、棕櫚油酸、 硬脂酸、油酸、亞油酸、a-亞油酸和前述成分的混合物組成的組 中的脂肪酸。R2優(yōu)選為-CH2CH(CH3)0-。優(yōu)選地R3為H或 -CH2CH(CH3)0-。當(dāng)R3為H, 114優(yōu)選為H或無。優(yōu)選地，所有x, 總和為總計(jì)是15的整數(shù)，并且所有X2總和為總計(jì)是2的整數(shù)。最 優(yōu)選地，包含下列分配的脂肪酸成分
2.9-3.0%肉豆蔻酉臾
0.3-0.1%肉豆蔻腦酸
0.5-0.6%十五烷酸
24,0-25.8%棕櫚酸
2.0-2,5%棕櫚油酸
20.0-21.5%硬脂酸，油酸
42.6-43.0%油酸
2.3-4.0%亞油酸
0.2-0.5%a-亞油亞麻酸
發(fā)現(xiàn)來自Rutgers Organics公司的商業(yè)用的陽(yáng)離子表面活性劑 Chemeen T-15 LF⑧可應(yīng)用于本發(fā)明。所述含水顯影劑溶液中該陽(yáng) 離子表面活性劑的濃度優(yōu)選為約0.1-3重量％。本發(fā)明的含水顯影劑溶液還可包含其它成分。其中一種非強(qiáng) 制性選擇的卻有用的成分為防泡劑。由于陽(yáng)離子表面活性劑的起
泡反應(yīng)，和/或使用過程中溶解或浸泡(leach)到顯影劑溶液中的一 些抗蝕劑成分的起泡反應(yīng)，防泡劑是必需的?，F(xiàn)有技術(shù)公知的典 型的防泡劑可用于這些目的。
除了防泡劑之外，其它有用的但為非強(qiáng)制性選擇的成分包括 有機(jī)溶劑，例如通常以商品名為"CELLOSOLVE"出售的乙二醇的 單烷基醚和二烷基醚。丁基溶纖劑，曱基溶纖劑和/或乙酸溶纖劑 (或其它類似的有機(jī)溶劑)可以加入至所述顯影劑溶液中。這些水溶 性的有機(jī)溶劑可以增加顯影劑除去某些光敏抗蝕劑的能力。如果 使用有機(jī)溶劑，在顯影劑溶液中它的濃度優(yōu)選為約0-2重量％。
如文中所揭示，所述顯影劑溶液從表面有選擇地除去未聚合 或未固化的光敏抗蝕劑，由此所剩余的已聚合或已固化抗蝕劑以 想要的圖案覆蓋于表面。通常在對(duì)顯影劑溶液來說足夠從表面上 有選擇地除去未固化的抗蝕劑并以想要的圖像在表面上完整地留 下已固化抗蝕劑的時(shí)間和溫度下將待顯影的該抗蝕劑覆蓋的表面 與顯影劑溶液接觸。接觸的方法可以為浸沒、淹沒或噴灑，但優(yōu) 選噴灑。顯影劑溶液的溫度優(yōu)選為約60。F至約130°F。噴灑方法 的典型接觸時(shí)間為約10秒至約2分鐘。改變時(shí)間、溫度和接觸方 法使得顯影劑溶液將未固化的抗蝕劑干凈地除去從而留下完整的 已固化抗蝕劑。
數(shù)個(gè)銅箔樣品表面用來自 MacDermid Incorporated, 245 Freight Street, Waterbury, CT 06702的Microtrace⑧光敏抗蝕劑涂布。然后將所述 光敏抗蝕劑通過陰圖片在紫外線下啄光使其有選擇地固化，隨后 用1重量％的碳酸鉀水溶液，以及不同濃度的Chemeen T-15 LF 表面活性劑對(duì)所述表面顯影，需注意顯影品質(zhì)1為最好，5為最差
結(jié)果如下所示
Chemeen T-15 LF
濃度(wt0/。) 顯影品質(zhì)
0.0 5
0.1 5
0.5 4
1.0 3
2.0 權(quán)利要求
1.一種含水顯影劑組合物，其包含a. 石咸度來源；和b. 下列結(jié)構(gòu)所示的陽(yáng)離子表面活性劑<formula>formula see original document page 2</formula>其中R^脂肪酸基；R2=-H、隱CH2CH20陽(yáng)或-CH2CH(CH3)0-R2=-H; R3=-H、 -CH2CH2OKH2CH(CH3)0-;當(dāng)x2為0時(shí)R4=-H,當(dāng)x2不為0時(shí)114=烷基、芳基或烷芳基； 所有總和=總計(jì)為3 ~ 30的整數(shù)； 所有X2總和=總計(jì)為0~ 15的整數(shù)。
2. 如權(quán)利要求1所述的組合物，其中為選自由肉豆蔻酸、 肉豆蔻腦酸、十五烷酸、棕櫚酸、椋櫚油酸、硬脂酸、油酸、亞 油酸、a-亞油酸和任意或所有前述成分的混合物組成的組中的一 種。
3. 如權(quán)利要求2所述的組合物，其中所述組合物還包含一種或 多種選自由防泡劑和與水互溶的有機(jī)溶劑組成的組中的材料。
4. 如權(quán)利要求1、 2或3中任一所述的組合物，其中R2為 -CH2CH(CH3)0-。
5. 如權(quán)利要求1、 2或3中任一所述的組合物，其中R3為H 或-CH2CH(CH3)0-。
6. 如權(quán)利要求1、 2或3中任一所述的組合物，其中所有x!的 總和為總計(jì)是15的整數(shù)，且所有X2的總和為總計(jì)是2的整數(shù)。
7. —種使抗蝕劑涂布表面顯影的方法，所述方法包含用顯影 劑組合物接觸包含固化抗蝕劑區(qū)域和未固化抗蝕劑區(qū)域的抗蝕劑 涂布表面，所述組合物包含a. 堿度來源；和b. 以下結(jié)構(gòu)的陽(yáng)離子表面活性劑<formula>formula see original document page 3</formula>其中R，脂肪酸基；R2=-H、 -<:^12(:1120-或-CH2CH(CH3)0-R2=-H; R3=-H、 -CH2CH20|CH2CH(CH3)0-;當(dāng)x2為0時(shí)R4=-H,當(dāng)x2不為0時(shí)Rf烷基、芳基或烷芳基； 所有總和=總計(jì)為3 ~ 30的整數(shù)； 所有X2總和=總計(jì)為0~ 15的整數(shù)。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中Rt為選自由肉豆蔻酸、肉 豆蔻腦酸、十五烷酸、棕櫚酸、棕櫚油酸、^J旨酸、油酸、亞油 酸、a-亞油酸和任意或所有前述成分的混合物組成的組中的一種。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述組合物還包含一種或多 種選自由防泡劑和與水互溶的有機(jī)溶劑組成的組中的材料。
10. 如權(quán)利要求7、 8或9中任一所述的方法，其中R2為 -CH2CH(CH3)0-。
11. 如權(quán)利要求7、 8或9中任一所述的方法，其中R3為H或 -CH2CH(CH3)0-。
12. 如權(quán)利要求7、 8或9中任一所述的方法，其中所有x!的 總和為總計(jì)是15的整數(shù)；且所有X2的總和為總計(jì)是2的整數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及顯影劑溶液和用法。本發(fā)明公開了一種用于抗蝕劑的顯影的改良組合物和方法。所述方法包括將顯影劑溶液與光敏抗蝕劑接觸，所述顯影劑溶液包含堿度來源以及陽(yáng)離子表面活性劑，該表面活性劑為乙氧基化和/或丙氧基化牛油脂肪胺。所述改良過的顯影劑溶液能更有效地從抗蝕劑涂布的表面上除去未固化的抗蝕劑。
文檔編號(hào)G03F7/30GK101313252SQ200680043966
公開日2008年11月26日 申請(qǐng)日期2006年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月30日
發(fā)明者丹尼爾·J·哈特, 鳳凱勝 申請(qǐng)人:麥克德米德有限公司