本發(fā)明涉及用于無(wú)電解鍍覆形成的化合物。本申請(qǐng)要求2015年4月10日提交的日本專(zhuān)利號(hào)2015-81164的優(yōu)先權(quán),對(duì)于認(rèn)可基于文獻(xiàn)援用的方式進(jìn)行內(nèi)容插入的指定國(guó),將該申請(qǐng)中記載的內(nèi)容以援用的方式插入到本申請(qǐng)中。
背景技術(shù):
作為通過(guò)無(wú)電解鍍覆形成微細(xì)布線的方法,例如,在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中記載了下述方法:將準(zhǔn)分子激光以所期望的圖案照射到樹(shù)脂基體表面,然后使樹(shù)脂基體與具有氨基的硅烷偶聯(lián)劑或氨基改性后的反應(yīng)性硅油接觸,在準(zhǔn)分子激光的照射部形成用于捕捉固定催化劑(該催化劑用于引發(fā)無(wú)電解鍍覆反應(yīng))的接收層,在接收層上通過(guò)無(wú)電解鍍覆形成鎳磷鍍覆層。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2000-261128號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的課題
但是,對(duì)于作為捕捉無(wú)電解鍍覆用的催化劑使用的現(xiàn)有硅烷偶聯(lián)劑來(lái)說(shuō),已知由于分子內(nèi)所含有的烷氧基甲硅烷基或鹵化甲硅烷基的高反應(yīng)性,在大氣中的水分或溶劑中含有的水分的作用下發(fā)生水解而進(jìn)行縮合反應(yīng),生成硅氧烷等,經(jīng)時(shí)穩(wěn)定性低。由于這樣的反應(yīng),從而進(jìn)行凝集、懸浮、沉降,具有成膜性降低的傾向。
本發(fā)明是鑒于這樣的情況而進(jìn)行的,其課題在于提供一種具有優(yōu)異的穩(wěn)定性和對(duì)基板的密合性、能夠?qū)嵤o(wú)電解鍍覆布線的化合物。
解決課題的手段
本發(fā)明人對(duì)于能夠用作具有優(yōu)異的穩(wěn)定性和對(duì)基板的密合性的材料的化合物進(jìn)行了研究。其結(jié)果,本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了能夠作為硅烷偶聯(lián)劑的代替物的化合物組,從而完成了本發(fā)明。
本申請(qǐng)包含多個(gè)可解決上述課題的至少一部分的方案,如下舉出其示例。
用于解決上述課題的本發(fā)明的第一方式為具有由下述式(1)表示的結(jié)構(gòu)單元的高分子化合物。
[化1]
[式(1)中,r1表示氫或甲基,m表示2~20的整數(shù),q表示感光性離去基團(tuán)。]
本發(fā)明的第二方式為一種高分子化合物,其特征在于,q為至少一種由下述式(2)表示的基團(tuán)。
[化2]
[式(2)中,r2表示氫或烷基,r3和r4各自獨(dú)立地表示包括甲基的烷基或氟代烷基,r5表示氫或硝基。]
本發(fā)明的第三方式為一種層積體的制造方法,其具有下述工序:涂布包含上述高分子化合物的表面處理劑形成感光性聚合物層的工序;將上述感光性聚合物層利用特定的圖案光進(jìn)行曝光的工序;在上述感光性聚合物層的上述曝光后的區(qū)域賦予無(wú)電解鍍覆用催化劑的工序;以及使上述感光性聚合物層與無(wú)電解鍍覆液接觸來(lái)進(jìn)行無(wú)電解鍍覆的工序。
附圖說(shuō)明
圖1是用于說(shuō)明施加了無(wú)電解鍍覆圖案的層積體制造方法的一例的截面圖。
圖2是感光性聚合物層12發(fā)生曝光時(shí)的光反應(yīng)機(jī)理的說(shuō)明圖。
圖3(a)是maldi-tof-ms的測(cè)定結(jié)果的圖譜。
圖3(b)是maldi-tof-ms的測(cè)定結(jié)果的圖譜。
圖3(c)是maldi-tof-ms的測(cè)定結(jié)果的圖譜。
圖4是uv-vis分光光度計(jì)的測(cè)定結(jié)果。
圖5是進(jìn)行了鍍覆布線處理的pet基板的整體照片和光學(xué)顯微鏡圖像。
圖6是進(jìn)行了鍍覆布線處理的pet基板的整體照片和光學(xué)顯微鏡圖像。
圖7是使用了感光性聚合物層12的晶體管。
具體實(shí)施方式
以下詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。需要說(shuō)明的是,本發(fā)明并不限于該實(shí)施方式。另外,本說(shuō)明書(shū)中的(甲基)丙烯酸酯指的是丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯。
<高分子化合物>
本實(shí)施方式的高分子化合物包含至少一種由下述式(1)表示的結(jié)構(gòu)單元。
[化3]
式(1)中,r1表示氫或甲基,m表示2~20的整數(shù)。其中優(yōu)選表示2~16的整數(shù),進(jìn)而特別優(yōu)選表示2~8的整數(shù)。
式(1)中,q表示感光性離去基團(tuán)。該感光性離去基團(tuán)是結(jié)構(gòu)單元中存在的胺保護(hù)基團(tuán),只要具有與光反應(yīng)生成胺、且其本身不捕捉金屬的特性即可,其結(jié)構(gòu)是任意的。具體地說(shuō),例如可以舉出鄰硝基芐基、α-甲基硝基胡椒基、α-甲基硝基胡椒基氧基羰基、1-芘基甲氧基羰基、α,α-二甲基-3,5-二甲氧基芐氧基羰基、4-硝基吡啶-n-氧化物基、間硝基苯基氨基甲酸酯基、3,5-二甲氧基芐基氨基甲酸酯基、鄰硝基芐氧基羰基、3,4-二甲氧基-6-硝基芐基氨基甲酸酯基、苯基(鄰硝基苯基)甲基氨基甲酸酯基、對(duì)甲氧基苯甲酰甲基、1,3-二硫醇烯(ジチオレン)基、1,3-氧雜硫醇烯(オキサチオレン)基、對(duì)甲氧基芐基、對(duì)甲苯磺?;?、苯磺酰胺基等。
另外,q為至少一種由下述式(2)表示的基團(tuán)。
[化4]
式(2)中,r2表示氫或者碳原子數(shù)為1~10的直鏈狀或分枝狀、環(huán)狀的烷基。作為碳原子數(shù)為1~10的烷基,具體地說(shuō),可以舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、叔丁基、環(huán)己基等。它們之中,優(yōu)選異丙基、乙基、甲基,特別優(yōu)選異丙基、甲基。
r3和r4各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)為1~30的直鏈狀或分枝狀的烷基或者碳原子數(shù)為1~30的直鏈狀或分枝狀的氟代烷基。作為碳原子數(shù)為1~30的烷基,具體地說(shuō),可以舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、叔丁基、癸基等,其中優(yōu)選直鏈狀的烷基,特別優(yōu)選甲基。
作為碳原子數(shù)為1~30的氟代烷基,具體地說(shuō),可以舉出三氟甲基、五氟乙基、七氟丙基、1-(三氟甲基)-1,2,2,2-四氟乙基、九氟丁基、1,1-二(三氟甲基)-2,2,2-三氟乙基、十一氟戊基、十三氟己基、十五氟庚基、十七氟辛基、十七氟十一烷基、十三氟壬基、三氟癸基等,其中優(yōu)選十七氟十一烷基、十三氟壬基,特別優(yōu)選十七氟十一烷基。
需要說(shuō)明的是,r3和r4可以各自獨(dú)立地選擇,它們可以為相同的取代基、也可以為不同的取代基。
r5表示氫或硝基。
q為由式(2)表示的基團(tuán)之式(1)所示的高分子化合物例如通過(guò)對(duì)下式(3)所表示的化合物(單體)進(jìn)行聚合而得到,該高分子化合物由下式(4)所表示。
[化5]
式(3)和式(4)中,r1~r5、m表示與上述相同含義。
對(duì)于由式(3)表示的化合物的聚合沒(méi)有特別限定,從控制的容易性等觀點(diǎn)出發(fā)優(yōu)選自由基聚合法,自由基聚合中更優(yōu)選可控自由基聚合。作為可控自由基聚合法,可以舉出鏈轉(zhuǎn)移法、作為活性聚合的一種之活性自由基聚合法等,更優(yōu)選容易控制分子量分布的活性自由基聚合。需要說(shuō)明的是,作為活性自由基聚合法,有氮氧自由基聚合法(nmp)、原子轉(zhuǎn)移自由基聚合法(atrp)、可逆加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移法(raft)等,從溫度、通用性的方面出發(fā),特別優(yōu)選原子轉(zhuǎn)移自由基聚合法(atrp)。
需要說(shuō)明的是,在使用自由基聚合的情況下,可以適當(dāng)?shù)厥褂矛F(xiàn)有公知的聚合引發(fā)劑。另外,自由基聚合引發(fā)劑可以單獨(dú)使用或使用兩種以上,另外,也可以直接使用市售品。
例如,可以使用偶氮聚合引發(fā)劑,其為具有偶氮基(-n=n-)、可產(chǎn)生n2和自由基的化合物。具體地說(shuō),可以舉出偶氮腈、偶氮酯、偶氮酰胺、偶氮脒、偶氮咪唑啉等。更具體地說(shuō),例如可以舉出2,2’-偶氮二(2-脒基丙烷)二氫氯化物、4,4’-偶氮二(4-氰基戊酸)、2,2’-雙(2-咪唑啉-2-基)-2,2’-偶氮丙烷二氫氯化物、2,2’-雙(2-咪唑啉-2-基)-2,2’-偶氮丙烷、2,2’-偶氮二[n-(2-羥基乙基)-2-甲基丙酰胺]、2,2’-偶氮二異丁腈(aibn)、2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)(adbn)。其中優(yōu)選2,2’-偶氮二異丁腈(aibn)、2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)(adbn),特別優(yōu)選2,2’-偶氮二異丁腈(aibn)。
特別是作為在用于活性自由基聚合的情況下的聚合引發(fā)劑,例如可酌情使用作為原子轉(zhuǎn)移自由基聚合法(atrp)聚合引發(fā)劑的現(xiàn)有公知物質(zhì)。具體地說(shuō),例如可以舉出1-苯基乙基氯、1-苯基乙基溴、氯仿、四氯化碳、2-溴丙腈、2-氯丙酸及其衍生物、2-溴丙酸及其衍生物、2-氯異丁酸及其衍生物、2-溴異丁酸及其衍生物等有機(jī)鹵化物。其中優(yōu)選2-溴丙酸及其衍生物,特別優(yōu)選2-溴-2-甲基丙酸烯丙酯、n-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-2-溴-2-甲基丙酰胺。
需要說(shuō)明的是,其他添加劑也可以適當(dāng)?shù)厥褂谩@?,聚合反?yīng)中使用的催化劑可以根據(jù)聚合法使用現(xiàn)有公知的催化劑。例如,作為原子轉(zhuǎn)移自由基聚合法(atrp)中使用的催化劑,例如可以使用含有cu、fe、ru等金屬的金屬催化劑。特別優(yōu)選0價(jià)銅以及含有cu+的1價(jià)銅化合物。具體地說(shuō),例如可以舉出cu(0)、cucl、cubr、cu2o等??梢允褂梅€(wěn)定性?xún)?yōu)異的2價(jià)金屬催化劑,使用例如aibn或抗壞血酸等在反應(yīng)液中還原成1價(jià)。
另外,也可以適當(dāng)?shù)厥褂门c金屬催化劑相對(duì)應(yīng)的配位體。作為配位體,例如可以舉出2,2’-聯(lián)吡啶及其衍生物、1,10-菲咯啉及其衍生物、四甲基乙二胺、五甲基二乙三胺、三(二甲氨基乙基)胺(me6tren)、三苯基膦、三丁基膦等。
此外,為了賦予密合性、涂布均勻性、耐化學(xué)藥品性、耐熱性等特性,也可以加入其他的常用添加劑。
從降低在鍍覆浴等中的溶解/剝離的風(fēng)險(xiǎn)、確保溶解性的方面考慮,像這樣合成的具有由式(4)表示的結(jié)構(gòu)單元的高分子化合物的數(shù)均分子量?jī)?yōu)選為能夠進(jìn)行濕式成膜的程度的、500以上10000以下、更優(yōu)選為800以上6000以下、進(jìn)一步優(yōu)選為1000以上5000以下。另外,出于同樣的理由,分子量分布的峰優(yōu)選為1000~6000的范圍、更優(yōu)選為1000~5000的范圍。上述分子量及分子量分布的峰能夠通過(guò)凝膠滲透色譜法(gpc)進(jìn)行測(cè)定。
需要說(shuō)明的是,也可以為包含兩種以上的(甲基)丙烯酸酯化合物的混合物,且該兩種以上的(甲基)丙烯酸酯化合物包含至少一種由式(4)表示的結(jié)構(gòu)單元。另外,還可以為包含一種或兩種以上的由式(4)表示的結(jié)構(gòu)單元以外的其他任意結(jié)構(gòu)單元的共聚物。
由式(3)表示的化合物(單體)例如可以通過(guò)使下式(5)所表示的化合物與下式(6)所表示的化合物進(jìn)行氨基甲酸酯化反應(yīng)而得到。
[化6]
式(5)和式(6)中,r1~r5、m表示與上述相同含義。
上述式(5)所表示的化合物例如可以舉出甲基丙烯酸-2-異氰酸酯根合乙酯、甲基丙烯酸-3-異氰酸根合丙酯、甲基丙烯酸-4-異氰酸根合丁酯、甲基丙烯酸-5-異氰酸根合戊酯等。其中優(yōu)選甲基丙烯酸-2-異氰酸酯根合乙酯。
上述式(6)所表示的化合物例如可以舉出4,5-二甲氧基-2-硝基苯甲醇、4,5-二乙氧基-2-硝基苯甲醇、4,5-二丙氧基-2-硝基苯甲醇、3,4-二甲氧基-2,6-二硝基苯甲醇、3,4-二乙氧基-2,6-二硝基苯甲醇、3,4-二丙氧基-2,6-二硝基苯甲醇、1-(4,5-二甲氧基-2-硝基苯基)乙醇、1-(4,5-二乙氧基-2-硝基苯基)乙醇、1-(4,5-二丙氧基-2-硝基苯基)乙醇、1-(4,5-二甲氧基-2-硝基苯基)丙醇、1-(4,5-二乙氧基-2-硝基苯基)丙醇、1-(4,5-二丙氧基-2-硝基苯基)丙醇、1-(4,5-二甲氧基-2-硝基苯基)丁醇、1-(4,5-二乙氧基-2-硝基苯基)丁醇、1-(4,5-二丙氧基-2-硝基苯基)丁醇、1-(3,4-二甲氧基-2,6-二硝基苯基)乙醇、1-(3,4-二乙氧基-2,6-二硝基苯基)乙醇、1-(3,4-二丙氧基-2,6-二硝基苯基)乙醇、1-(3,4-二甲氧基-2,6-二硝基苯基)丙醇、1-(3,4-二乙氧基-2,6-二硝基苯基)丙醇、1-(3,4-二丙氧基-2,6-二硝基苯基)丙醇、1-(3,4-二甲氧基-2,6-二硝基苯基)丁醇、1-(3,4-二乙氧基-2,6-二硝基苯基)丁醇、1-(3,4-二丙氧基-2,6-二硝基苯基)丁醇等。其中優(yōu)選4,5-二甲氧基-2-硝基苯甲醇。
在本反應(yīng)中,式(6)所表示的化合物相對(duì)于式(5)所表示的化合物的量以摩爾比計(jì)為0.2倍量~5倍量、更優(yōu)選為0.5倍量~1倍量。
在使式(5)所表示的化合物與式(6)所表示的化合物進(jìn)行氨基甲酸酯化反應(yīng)時(shí),從縮短反應(yīng)時(shí)間等方面出發(fā),可以使用氨基甲酸酯化反應(yīng)催化劑。
作為氨基甲酸酯化反應(yīng)催化劑,例如可以舉出n-甲基嗎啉、n-乙基嗎啉、二嗎啉代甲烷、乙基嗎啉代乙酸、n-(3-二甲氨基丙基)嗎啉、n-甲基哌啶、喹啉、1,2-二甲基咪唑、n-甲基二環(huán)己胺、三乙胺、吡啶、1,4-二氮雜二環(huán)辛烷、四甲基-1,3-丁二胺、四甲基-1,3-丙烷二胺、二甲基二乙基-1,3-丙烷二胺、五甲基二乙二胺、四乙基甲烷二胺、雙(2-二甲氨基乙基)己二酸酯、雙(2-二乙基氨基乙基)己二酸酯、二甲基環(huán)己胺、二乙基環(huán)己胺、甲基辛基環(huán)己胺、甲基十二烷基環(huán)己胺等叔胺化合物;氯化錫、四正丁基錫、四苯基錫、三正丁基錫乙酸酯、二甲基二氯化錫、二正丁基錫二乙酸酯、二正丁基二氯化錫、二月桂酸二正丁基錫(dbtdl)、二(十二烷硫基)二正丁基錫(di-n-butyltinbis-(laurylmercaptide)、雙(2-乙基己基)氧化錫、二正丁基硫化錫等含錫化合物。其中優(yōu)選二月桂酸二正丁基錫(dbtdl)。
氨基甲酸酯化反應(yīng)催化劑的用量相對(duì)于式(5)所表示的化合物100質(zhì)量份為0.01質(zhì)量份~1質(zhì)量份、更優(yōu)選為0.01質(zhì)量份~0.1質(zhì)量份。
該反應(yīng)在無(wú)溶劑的條件下也能夠進(jìn)行,但也能夠在溶劑的存在下進(jìn)行。溶劑優(yōu)選為對(duì)化合物不具有反應(yīng)性的溶劑,例如可以舉出丙酮、四氫呋喃、乙腈、氯仿、二氯甲烷、苯、甲苯、己烷、吡啶等。其中優(yōu)選四氫呋喃。
該反應(yīng)的反應(yīng)溫度可以利用上述溶劑的溫度等適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié),從反應(yīng)時(shí)間和抑制副反應(yīng)的方面出發(fā),理想的是反應(yīng)溫度為0℃~100℃、優(yōu)選為30℃~80℃的范圍。
通過(guò)這樣的氨基甲酸酯化反應(yīng),能夠得到由式(3)表示的含有氨基甲酸酯鍵的(甲基)丙烯酸酯化合物的前體。利用上述聚合法由所得到的化合物(3)能夠得到由式(4)表示的(甲基)丙烯酸酯化合物。這樣的高分子化合物例如能夠如下進(jìn)行制備。
<表面處理劑>
包含至少一種由式(4)表示的結(jié)構(gòu)單元的高分子化合物可以通過(guò)例如溶解在常規(guī)的有機(jī)溶劑中而用作適于無(wú)電解鍍覆的表面處理劑。有機(jī)溶劑可以根據(jù)揮發(fā)溫度、公害性等條件適當(dāng)?shù)剡x擇,例如可以舉出甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、氯苯、二氯甲烷、氯仿、四氯乙烷、乙腈、苯、甲苯、鄰二氯苯、四氫呋喃、甲基異丁基酮、1,4-二氧六環(huán)、環(huán)己酮、甲基異丁基酮、甲基乙基酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、丙酮、己烷、乙酸乙酯等。它們可以單獨(dú)使用1種,也可以合用兩種以上。
<無(wú)電解鍍覆圖案形成>
利用本實(shí)施方式的表面處理劑例如可以通過(guò)下述方法形成無(wú)電解鍍覆圖案。圖1是用于說(shuō)明本實(shí)施方式的施加了無(wú)電解鍍覆圖案的層積體制造方法的一例的截面圖。
(第1工序)
首先,如圖1(a)所示,在基板11的表面涂布含有高分子化合物(其包含至少一種由式(4)表示的結(jié)構(gòu)單元)的表面處理劑,形成感光性聚合物層12。
需要說(shuō)明的是,基板11可以為有機(jī)材料、無(wú)機(jī)材料以及無(wú)機(jī)系材料與有機(jī)系材料的混合材料等常規(guī)的基板材料中的任一種。具體地說(shuō),作為基板11中使用的材料,有聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚萘二甲酸丁二醇酯(pbt)、全芳香族聚酯等聚酯類(lèi);聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚苯乙烯、環(huán)烯烴聚合物(cop)、eva等聚烯烴類(lèi);聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯等乙烯基系樹(shù)脂、以及聚醚醚酮(peek)、聚砜(psf)、聚醚砜(pes)、聚碳酸酯(pc)、聚酰胺、聚酰亞胺、丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂、三乙酰纖維素(tac)等可撓性塑料基板所代表的有機(jī)材料;以及玻璃、陶瓷、氮化硅、石英、硅晶片、金屬等所代表的無(wú)機(jī)材料。此外,也可以是具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的基板,例如,在離型膜上形成的熱固化系樹(shù)脂或光固化系樹(shù)脂等。
作為涂布方法,可以使用物理氣相生長(zhǎng)法(pvd)、化學(xué)氣相生長(zhǎng)法(cvd)、液相生長(zhǎng)法等常規(guī)的成膜技術(shù)中的任一種。其中特別優(yōu)選液相生長(zhǎng)法,作為液相生長(zhǎng)法,例如可以舉出涂布法(旋涂、浸漬涂布、模涂、噴涂、輥涂、刷毛涂布)、印刷法(苯胺印刷、絲網(wǎng)印刷)等。另外,也可以制成sam膜、lb膜。
需要說(shuō)明的是,在本工序中,也可以施加例如通過(guò)熱或減壓等使溶劑干燥的處理。
(第2工序)
接下來(lái),如圖1(b)所示,形成具有特定圖案的曝光區(qū)域的光掩模13。作為曝光方法,并不限于使用光掩模的手段,也可以使用下述手段:使用透鏡、反射鏡等光學(xué)系統(tǒng)的投射曝光;使用空間光調(diào)制元件、激光束等的無(wú)掩模曝光;等等。
(第3工序)
其后,如圖1(c)所示,對(duì)整體照射uv光。由此,光掩模13的曝光區(qū)域中的感光性聚合物層12發(fā)生曝光,形成胺產(chǎn)生層14。
圖2是感光性聚合物層12發(fā)生曝光時(shí)的光反應(yīng)機(jī)理的說(shuō)明圖。在感光性聚合物層12被暴露于uv光下時(shí),感光性聚合物層12所含有的高分子化合物隨著脫羧而感光性離去基團(tuán)的脫保護(hù)被誘發(fā),露出氨基。另一方面,在被掩模覆蓋的非曝光區(qū)域未進(jìn)行脫保護(hù),因而感光性離去基團(tuán)得以維持原樣而未形成胺產(chǎn)生層14。利用這樣的機(jī)理,能夠位置選擇性地形成胺產(chǎn)生層14。
需要說(shuō)明的是,能夠照射根據(jù)感光性基團(tuán)結(jié)構(gòu)而發(fā)揮出最佳量子效率的波長(zhǎng)的uv光。例如可以舉出365nm的i線。另外,其曝光量、曝光時(shí)間也不必是完全進(jìn)行脫保護(hù)的程度,也可以是產(chǎn)生一部分胺的程度。此時(shí),在后述的鍍覆工序中,可以適當(dāng)?shù)刈兏c脫保護(hù)的進(jìn)行情況相對(duì)應(yīng)的條件(鍍覆浴的活性等)。
(第4工序)
接下來(lái),如圖1(d)所示,在表面賦予催化劑。
具體地說(shuō),在本工序中,由于只有包含伯胺的胺產(chǎn)生層14能夠捕捉/還原催化劑物質(zhì),因而僅在胺產(chǎn)生層14上形成催化劑層15。需要說(shuō)明的是,作為催化劑化的方法,可以使用催化劑促進(jìn)法、活化法等任一種方法。另外,催化劑物質(zhì)也只要能夠負(fù)載胺即可,可以使用任意的催化劑物質(zhì)。
(第5工序)
最后,如圖1(e)所示,進(jìn)行無(wú)電解鍍覆處理,形成鍍覆膜16。
具體地說(shuō),在本工序中,將基板11浸漬在無(wú)電解鍍覆浴中,金屬離子在催化劑表面還原,使鍍覆膜16析出。此時(shí),由于在胺產(chǎn)生層14表面形成了負(fù)載充分量的催化劑的催化劑層15,因而可以?xún)H在胺產(chǎn)生層14上選擇性地析出鍍覆膜16。在還原不充分的情況下,可以浸漬在次磷酸鈉、硼氫化鈉等還原劑溶液中,對(duì)胺上的金屬離子積極地進(jìn)行還原。
利用上述的方法,在uv曝光工序中不必另外設(shè)置化學(xué)抗蝕劑等,能夠使該工序成為僅利用光掩模的簡(jiǎn)化工序。因而,當(dāng)然也不需要除去抗蝕劑層的工序。另外,利用胺的催化還原能力,還能夠省略通常所需要的催化劑的活化處理工序,能夠在實(shí)現(xiàn)大幅的低成本化和時(shí)間縮短的同時(shí)進(jìn)行高精細(xì)的圖案化。
另外,鍍覆處理工序中的鍍覆浴通常為熱水,已知在不使用硅烷偶聯(lián)劑的情況下,膜溶出到鍍覆浴中,然而在利用本實(shí)施方式的高分子化合物時(shí),通過(guò)高分子量化,密合性提高、同時(shí)溶解性受到控制,膜不會(huì)溶解到鍍覆浴中,能夠進(jìn)行圖案化。
此外,由于利用溶劑揮發(fā)溫度程度(在為氯仿時(shí)為約60℃)的熱進(jìn)行成膜,因而能夠進(jìn)行低溫工藝下的圖案化,也不會(huì)對(duì)pet基板等帶來(lái)?yè)p害。另外,由于能夠使用浸漬涂布法,因而能夠很好地適用于r2r工序。
此外,由于本實(shí)施方式的高分子化合物具有非反應(yīng)性的分子結(jié)構(gòu)(該結(jié)構(gòu)具有鍍覆工序中所要求的耐水性、耐酸性、耐堿性),因而與現(xiàn)有的硅烷偶聯(lián)劑等相比,大氣穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性高。從而,成膜時(shí)使用的表面處理劑可長(zhǎng)期保持穩(wěn)定,在運(yùn)輸/保存/處理時(shí)不會(huì)發(fā)生由于難溶化/不溶化/沉降等所致的濃度變化等問(wèn)題。從而,能夠在不進(jìn)行過(guò)濾、濃度調(diào)整等涂布前準(zhǔn)備的情況下直接用于涂布工序中。
另外,即使在暴露于鍍覆工序中使用的酸性溶液或熱水、以及例如堿性溶液等中的情況下,也不會(huì)發(fā)生分解/剝離,可確保由聚合物帶來(lái)的與基板的牢固密合性。此外,與直接使用低分子量的不具有烷氧基硅烷的難水溶性光胺產(chǎn)生劑的情況相比,耐鍍覆性高,在鍍覆工序中不會(huì)發(fā)生溶解/剝離。
另外,本實(shí)施方式的式(4)所表示的高分子化合物并不限于應(yīng)用至鍍覆圖案的形成,還能夠用于導(dǎo)電性材料、高分子膜、晶體管等其他器件的制造。需要說(shuō)明的是,作為晶體管的結(jié)構(gòu)沒(méi)有特別限制,可以根據(jù)目的適當(dāng)?shù)剡x擇。
圖7中示出了使用本實(shí)施方式的高分子化合物制造的晶體管的實(shí)例。圖7(a)為頂接觸-底柵型的示例,圖7(b)為底接觸-底柵型的示例,圖7(c)為頂接觸-頂柵型的示例,圖7(d)為底接觸-頂柵型的示例。圖中,層21表示基材、層22表示柵極絕緣層、層23表示半導(dǎo)體層、層24表示源電極、層25表示漏電極、層26表示柵電極,層12為使用了本實(shí)施方式的式(4)所表示的高分子化合物的感光性聚合物層12。如圖中所示,通過(guò)在晶體管的各電極以及金屬布線的形成中形成感光性聚合物層12(該感光性聚合物層12使用本實(shí)施方式的高分子化合物),能夠位置選擇性地形成高精細(xì)且導(dǎo)電性?xún)?yōu)異的電極和微細(xì)布線。
實(shí)施例
下面示出實(shí)施例和比較例進(jìn)一步具體地說(shuō)明本發(fā)明。其中,本發(fā)明并不受這些實(shí)施例的限定。
[實(shí)施例1:感光性胺產(chǎn)生單體的合成]
通過(guò)下述記載的方法合成下式(7)所表示的2-((((4,5-二甲氧基-2-硝基芐基)氧基)羰基)氨基)乙基甲基丙烯酸酯(nbc-aema)。
在連接有隔墊、三通閥的三口圓底燒瓶中稱(chēng)量加入4,5-二甲氧基-2-硝基苯甲醇(sigma-aldrich、產(chǎn)品編號(hào):392847)7.98g(37.47mmol),進(jìn)行氮?dú)庵脫Q。稱(chēng)量加入無(wú)水thf(sigma-aldrich、產(chǎn)品編號(hào)401757)100ml、二月桂酸二丁基錫(東京化成工業(yè)、產(chǎn)品編號(hào):d0303)0.10g(6.63mmol)、甲基丙烯酸-2-異氰酸酯根合乙酯(東京化成工業(yè)、產(chǎn)品編號(hào):i0748)6.97g(44.96mmol),攪拌10分鐘左右。于80℃回流2小時(shí)后,使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器和真空泵進(jìn)行減壓干燥,得到粗產(chǎn)物18.974g。其后在茄形瓶中將粗產(chǎn)物溶解在乙酸乙酯(和光純藥工業(yè)、產(chǎn)品編號(hào):051-00351)50ml中,加入己烷(和光純藥工業(yè)、產(chǎn)品編號(hào):085-00411)100ml,通過(guò)基于不良溶劑添加法的固體析出來(lái)進(jìn)行提純。使用10um的過(guò)濾器對(duì)所析出的固體進(jìn)行過(guò)濾,利用真空泵進(jìn)行減壓干燥,從而得到淡黃色粉體13.33g(36.21mmol、收率97%),其為下式(7)所表示的化合物。
1h-nmr(brukerbiospin株式會(huì)社、avanceiiihd500mhz)和esi-ms(株式會(huì)社島津制作所、lcms2020)的測(cè)定結(jié)果如下所示。
1h-nmr(500mhz,cdcl3):δ1.94(3h,s),3.55(2h,d),3.95,3.97(3h,s),4.26(2h,d),5.59(1h,s),5.89(1h,br),6.11(1h,s),7.00(1h,s),7.70(1h,s)
esi-ms:c16h21n2o8+(m+h+)的計(jì)算值m/z=369、實(shí)測(cè)值m/z=369
[化7]
[實(shí)施例2:感光性聚合物的合成]
通過(guò)下述記載的方法合成下式(8)所表示的聚2-((((4,5-二甲氧基-2-硝基芐基)氧基)羰基)氨基)乙基甲基丙烯酸酯(p-nbc-aema)。
在連接有隔墊、三通閥的三口雞心形燒瓶中稱(chēng)量加入實(shí)施例1中合成的2-((((4,5-二甲氧基-2-硝基芐基)氧基)羰基)氨基)乙基甲基丙烯酸酯4.00g(10.90mmol)、2,2’-偶氮二(異丁腈)(東京化成工業(yè)、產(chǎn)品編號(hào):a0566)178.92mg(1.09mmol)。氮?dú)庵脫Q后,加入脫氣處理后的無(wú)水dmf(sigma-aldrich、產(chǎn)品編號(hào):227056)5.5ml,在使用真空泵的減壓下進(jìn)行基于超聲波照射的脫氣處理。將其于80℃加熱攪拌70小時(shí)后,自然冷卻至室溫。在玻璃管中加入甲醇(和光純藥工業(yè)、產(chǎn)品編號(hào):137-01823)120ml,在利用攪拌子進(jìn)行強(qiáng)攪拌的同時(shí)向其中滴加反應(yīng)液。進(jìn)行30分鐘攪拌后,使析出物沉降并除去上清后進(jìn)行減壓干燥。對(duì)于所得到的析出物,作為良溶劑使用氯仿(和光純藥工業(yè)、產(chǎn)品編號(hào):038-02606)12ml、作為不良溶劑使用10倍量的甲醇120ml,利用再沉淀法進(jìn)行提純。通過(guò)反復(fù)進(jìn)行3次提純,得到下式(8)所表示的高分子化合物,其為淡黃色固體3.27g(收率82%)。對(duì)其進(jìn)行分析,結(jié)果數(shù)均分子量(mn)為3893.5,確認(rèn)得到了十聚體。圖3(a)中示出了maldi-tof-ms的測(cè)定結(jié)果的圖譜。
1h-nmr(brukerbiospin株式會(huì)社、avanceiiihd500mhz)和maldi-tof-ms(日本電子株式會(huì)社、jms-s3000)的測(cè)定結(jié)果如下所示。
1h-nmr(500mhz,cdcl3):δ0.85-1.55(m),1.85(2h,m),3.45(2h,m),3.92(6h,m),4.03(2h,m),5.42(2h,m),6.09(1h,m),6.98(1h,m),7.59(1h,m),
tof-ms:(c16h20n2o8)5+c4h6n+c16h19n2o8+na+(m+na+)的計(jì)算值m/z=1930.6、實(shí)測(cè)值m/z=1930.6
[化8]
[實(shí)施例3:烯丙酯末端感光性聚合物的合成]
通過(guò)下述記載的方法合成下式(9)所表示的烯丙酯末端聚2-((((4,5-二甲氧基-2-硝基芐基)氧基)羰基)氨基)乙基甲基丙烯酸酯(p-nbc-aema-allyl)。
在連接有隔墊、三通閥的二口雞心形燒瓶中稱(chēng)量加入溴化銅(i)(sigma-aldrich、產(chǎn)品編號(hào):254185)58.5mg(0.41mmol)。氮?dú)庵脫Q后,加入脫氣處理后的無(wú)水dmf(sigma-aldrich、產(chǎn)品編號(hào):227056)0.5ml、三[2-(二甲氨基)乙基]胺(sigma-aldrich、產(chǎn)品編號(hào):723142)109.2ul(0.41mmol),在使用真空泵的減壓下進(jìn)行基于超聲波照射的脫氣處理使其完全溶解。進(jìn)一步在室溫?cái)嚢?0分鐘后,稱(chēng)量加入實(shí)施例1中合成的2-((((4,5-二甲氧基-2-硝基芐基)氧基)羰基)氨基)乙基甲基丙烯酸酯1.5g(4.09mmol)、脫氣處理后的無(wú)水dmf1ml。再將2-溴-2-甲基丙酸烯丙酯84.6mg(0.41mmol)溶解在無(wú)水dmf0.5ml中、將溶解液滴加至反應(yīng)器內(nèi),于室溫?cái)嚢?6小時(shí)。在玻璃管中加入甲醇(和光純藥工業(yè)、產(chǎn)品編號(hào):137-01823)80ml,在利用攪拌子進(jìn)行強(qiáng)攪拌的同時(shí)向其中滴加反應(yīng)液。進(jìn)行10分鐘攪拌后,使析出物沉降并除去上清后進(jìn)行減壓干燥。對(duì)于所得到的析出物,作為良溶劑使用dmf3ml、作為不良溶劑使用甲醇80ml,利用再沉淀法進(jìn)行提純。對(duì)于所得到的析出物,作為良溶劑使用氯仿(和光純藥工業(yè)、產(chǎn)品編號(hào):038-02606)10ml、作為不良溶劑使用10倍量的甲醇100ml,進(jìn)一步利用再沉淀法進(jìn)行2次提純,從而得到下式(9)所表示的高分子化合物,其為淡黃色固體1.04g(收率63%)。對(duì)其進(jìn)行分析,結(jié)果數(shù)均分子量(mn)為4635.5,確認(rèn)得到了十聚體。圖3(b)中示出了maldi-tof-ms的測(cè)定結(jié)果的圖譜。
1h-nmr(brukerbiospin株式會(huì)社、avanceiiihd500mhz)和maldi-tof-ms(日本電子株式會(huì)社、jms-s3000)的測(cè)定結(jié)果如下所示。
1h-nmr(500mhz,cdcl3):δ0.87-1.70(m),1.82(2h,m),3.44-3.49(m),3.92(6h,m),4.04(2h,m),5.42(2h,m),6.05(1h,m),6.98(1h,m),7.58(2h,m)
tof-ms:(c16h20n2o8)3+c7h11o2+c16h19n2o8+na+(m+na+)的計(jì)算值m/z=1621.5、實(shí)測(cè)值m/z=1621.5
[化9]
[實(shí)施例4:三甲氧基甲硅烷基乙基酰胺末端感光性聚合物的合成]
通過(guò)下述記載的方法合成下式(10)所表示的三甲氧基甲硅烷基乙基酰胺末端聚2-((((4,5-二甲氧基-2-硝基芐基)氧基)羰基)氨基)乙基甲基丙烯酸酯(p-nbc-aema-teos)。
在連接有隔墊、三通閥的二口雞心形燒瓶中稱(chēng)量加入溴化銅(i)(sigma-aldrich、產(chǎn)品編號(hào):254185)58.5mg(0.41mmol)。氮?dú)庵脫Q后,加入脫氣處理后的無(wú)水dmf(sigma-aldrich、產(chǎn)品編號(hào):227056)0.5ml、三[2-(二甲氨基)乙基]胺(sigma-aldrich、產(chǎn)品編號(hào):723142)109.2ul(0.41mmol),在使用真空泵的減壓下進(jìn)行基于超聲波照射的脫氣處理使其完全溶解。進(jìn)一步在室溫?cái)嚢?0分鐘后,稱(chēng)量加入實(shí)施例1中合成的2-((((4,5-二甲氧基-2-硝基芐基)氧基)羰基)氨基)乙基甲基丙烯酸酯1.5g(4.09mmol)、脫氣處理后的無(wú)水dmf1ml。使下式(11)所表示的2-溴-2-甲基-n-(3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基)丙烷酰胺151.3mg(0.41mmol)溶解在無(wú)水dmf0.5ml中、將溶解液滴加至反應(yīng)器內(nèi),于室溫?cái)嚢?6小時(shí)。在玻璃管中加入甲醇(和光純藥工業(yè)、產(chǎn)品編號(hào):137-01823)80ml,在利用攪拌子進(jìn)行強(qiáng)攪拌的同時(shí)向其中滴加反應(yīng)液。進(jìn)行10分鐘攪拌后,使析出物沉降并除去上清后進(jìn)行減壓干燥。對(duì)于所得到的析出物,作為良溶劑使用dmf3ml、作為不良溶劑使用甲醇80ml,利用再沉淀法進(jìn)行提純。對(duì)于所得到的析出物,作為良溶劑使用氯仿(和光純藥工業(yè)、產(chǎn)品編號(hào):038-02606)10ml、作為不良溶劑使用10倍量的甲醇100ml,利用再沉淀法進(jìn)行2次提純,從而得到淡黃色固體0.59g(收率37%),其為下式(10)所表示的高分子化合物。對(duì)其進(jìn)行分析,結(jié)果數(shù)均分子量(mn)為3767.7,確認(rèn)得到了十聚體。圖3(c)中示出了maldi-tof-ms的測(cè)定結(jié)果的圖譜。
1h-nmr(brukerbiospin株式會(huì)社、avanceiiihd500mhz)和maldi-tof-ms(日本電子株式會(huì)社、jms-s3000)的測(cè)定結(jié)果如下所示。
1h-nmr(500mhz,cdcl3):δ0.87-1.82(m),1.88(2h,m),3.45-3.49(m),3.92(6h,m),4.04(2h,m),5.42(2h,m),6.10(1h,m),6.98(1h,m),7.58(2h,m),
tof-ms:(c16h20n2o8)3+c10h22no4si+c16h19n2o8+na+(m+na+)的計(jì)算值m/z=1742.6、實(shí)測(cè)值m/z=1742.6
[化10]
需要說(shuō)明的是,本實(shí)施中使用的下式(11)所表示的2-溴-2-甲基-n-(3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基)丙烷酰胺如下進(jìn)行合成。
在連接有隔墊、三通閥的三口圓底燒瓶中稱(chēng)量加入4-二甲氨基吡啶(東京化成工業(yè)、產(chǎn)品編號(hào):d1450)0.3g(2.7mmol)。在氮?dú)鈿夥障路Q(chēng)量加入無(wú)水thf(sigma-aldrich、產(chǎn)品編號(hào)401757)100ml,冷卻至0℃后,加入α-溴異丁酰溴(sigma-aldrich、產(chǎn)品編號(hào):252271)6.2g(26.9mmol)、三乙胺(和光純藥工業(yè)、產(chǎn)品編號(hào):20-0264)2.7g(26.9mmol)。接下來(lái)使用滴液漏斗利用30分鐘的時(shí)間滴加3-氨基丙基三甲氧基硅烷(東京化成工業(yè)、產(chǎn)品編號(hào):t1255)3.7g(20.7mmol)。于室溫進(jìn)行23小時(shí)攪拌后,使用0.2um的過(guò)濾器進(jìn)行減壓過(guò)濾,將濾液利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器進(jìn)行減壓干燥。其后溶解在乙酸乙酯(和光純藥工業(yè)、產(chǎn)品編號(hào):051-00351)100ml中,使用飽和氯化銨水溶液100ml、飽和食鹽水100ml進(jìn)行清洗,利用無(wú)水硫酸鈉進(jìn)行干燥。使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器和真空泵對(duì)過(guò)濾后濾液進(jìn)行減壓干燥,得到粗產(chǎn)物5.31g。使用硅膠柱色譜對(duì)其中的1.86g進(jìn)行提純,得到了無(wú)色透明液體1.41g(4.3mmol、收率59%),其為下式(11)所表示的化合物。
1h-nmr(brukerbiospin株式會(huì)社、avanceiiihd500mhz)和esi-ms(株式會(huì)社島津制作所、lcms2020)的測(cè)定結(jié)果如下所示。
1h-nmr(500mhz,cdcl3):δ0.67(2h,t),1.66(2h,m),1.95(6h,s),3.27(2h,t),3.58(9h,s),6.86(1h,br)
esi-ms:c10h23brno4si+(m+h+)的計(jì)算值m/z=328、實(shí)測(cè)值m/z=328
[化11]
[比較例1:感光性硅烷偶聯(lián)劑的合成]
通過(guò)下述記載的方法合成下式(12)所表示的4,5-二甲氧基-2-硝基芐基(3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基)氨基甲酸酯(nbc-aptmos)。
在氮?dú)鈿夥障略谶B接有隔墊、三通閥的三口圓底燒瓶中稱(chēng)量加入4,5-二甲氧基-2-硝基芐基氯甲酸酯(sigma-aldrich、產(chǎn)品編號(hào):420069)4.00g(14.51mmol)、無(wú)水thf(sigma-aldrich、產(chǎn)品編號(hào)401757)140ml并進(jìn)行溶解。稱(chēng)量加入4-二甲氨基吡啶(東京化成工業(yè)、產(chǎn)品編號(hào):d1450)0.18g(1.45mmol),在室溫下攪拌30分鐘。將3-氨基丙基三甲氧基硅烷(東京化成工業(yè)、產(chǎn)品編號(hào):t1255)5.20g(29.03mmol)、三乙胺(和光純藥工業(yè)、產(chǎn)品編號(hào):20-0264)2.2g(21.77mmol)溶解在無(wú)水thf(sigma-aldrich、產(chǎn)品編號(hào)401757)20ml中,使用滴液漏斗將溶液滴加到冷卻至0℃的反應(yīng)器中。進(jìn)行30分鐘攪拌后,升溫至室溫進(jìn)行4小時(shí)攪拌。將反應(yīng)液使用10um的過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾,除去三乙胺鹽酸鹽。使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器和真空泵對(duì)濾液進(jìn)行減壓干燥,得到粗產(chǎn)物8.26g。使用硅膠柱色譜對(duì)其進(jìn)行提純,得到黃色固體5.73g(13.68mmol、收率94%),其為下式(12)所表示的化合物。
1h-nmr(brukerbiospin株式會(huì)社、avanceiiihd500mhz)和esi-ms(株式會(huì)社島津制作所、lcms2020)的測(cè)定結(jié)果如下所示。
1h-nmr(500mhz,cdcl3):δ0.69(2h,t),1.64(2h,tt),3.29(2h,t),3.59(9h,s),4.03(6h,s),5.15(1h,br),5.52(2h,s),6.96(1h,s),7.78(1h,s)
esi-ms:c16h27n2o9si+(m+h+)的計(jì)算值m/z=419、實(shí)測(cè)值m/z=419
[化12]
[感光性評(píng)價(jià)]
對(duì)于式(7)~式(10)、式(12)所表示的各個(gè)化合物,使用uv-vis分光光度計(jì)(株式會(huì)社島津制作所、uv-2450)進(jìn)行感光性的評(píng)價(jià)。
首先,將式(7)~式(10)、式(12)所表示的化合物溶解在氯仿或乙腈中,制作溶液試樣。圖4中示出了對(duì)于各試樣利用uv-vis分光光度計(jì)進(jìn)行測(cè)定的測(cè)定結(jié)果。由該結(jié)果可知,在350nm附近具有吸收的感光性離去基團(tuán)被脫保護(hù)、產(chǎn)生了胺,同時(shí)生成了所脫離的在250nm附近具有吸收的醛。從而確認(rèn)到,本實(shí)施例1~4所述的單體/聚合物以及比較例1所述的硅烷偶聯(lián)劑均發(fā)揮出了作為感光性的胺產(chǎn)生劑的功能。另外,通過(guò)nmr對(duì)于反應(yīng)率的定量變化進(jìn)行了分析,結(jié)果確認(rèn)到300mj/cm2照射時(shí)的脫保護(hù)反應(yīng)率均進(jìn)行了10%左右,并未由于高分子量化而使反應(yīng)性發(fā)生損失變化。
[鍍覆布線的制作]
使用包含式(7)~式(10)、式(12)所表示的各個(gè)化合物的表面處理劑在基板上成膜,進(jìn)行鍍覆布線的制作。
<實(shí)施例5>
在由實(shí)施例2合成的p-nbc-aema中加入氯仿,調(diào)整為0.2wt%。將溶液通過(guò)旋涂(mikasa株式會(huì)社制造,ms-a150)3000rpm)涂布在pet基板(東洋紡紗株式會(huì)社制造,a-4100、無(wú)涂層)上。其后于105℃干燥10分鐘,形成感光性聚合物層。
接著,在整個(gè)面形成了感光性聚合物層的基板上隔著光掩模(l/s=20μm/3mm)以300mj/cm2進(jìn)行波長(zhǎng)365nm光的曝光,使感光性聚合物層感光,形成胺產(chǎn)生層的圖案。接下來(lái),于室溫在無(wú)電解鍍覆用的催化劑膠體溶液(melplateactivator7331、meltex公司制造)中浸漬3分鐘,使催化劑(pd)附著于胺產(chǎn)生部。對(duì)表面進(jìn)行水洗后,于73℃在無(wú)電解鍍覆液(melplateni-867、meltex公司制造)中浸漬1分鐘,使鎳磷在催化劑上析出,制作微細(xì)鍍覆布線。
<實(shí)施例6>
將實(shí)施例5的p-nbc-aema變更為實(shí)施例3中合成的p-nbc-aema-allyl,進(jìn)行同樣的處理,制作微細(xì)鍍覆布線。
<實(shí)施例7>
將實(shí)施例5的p-nbc-aema變更為實(shí)施例4中合成的p-nbc-aema-teos,進(jìn)行同樣的處理,制作微細(xì)鍍覆布線。
<比較例2>
將實(shí)施例5的p-nbc-aema變更為實(shí)施例1中合成的nbc-aema,進(jìn)行同樣的處理,制作微細(xì)鍍覆布線。
<比較例3>
將實(shí)施例5的p-nbc-aema變更為比較例1中合成的nbc-aptmos,進(jìn)行同樣的處理,制作微細(xì)鍍覆布線。
[鍍覆布線和溶解性的評(píng)價(jià)]
圖5(a)中示出了利用實(shí)施例5進(jìn)行了鍍覆布線處理的pet基板的整體照片和光學(xué)顯微鏡(株式會(huì)社keyence制造,vhx-900)圖像。圖5(b)中示出了利用實(shí)施例6進(jìn)行了處理的同樣的照片和圖像、圖5(c)中示出了利用實(shí)施例7進(jìn)行了處理的同樣的照片和圖像。
如圖中所示,在實(shí)施例5~7中,通過(guò)目視和顯微鏡確認(rèn)到,即使在105℃以下的低溫工藝中,也能夠在不使用抗蝕劑的情況下形成至細(xì)部仍為高精細(xì)的良好鍍覆布線。另外,在各層中完全未發(fā)現(xiàn)有剝離和溶解。此外,各化合物在溶劑中的溶解性為易溶的,也未觀察到其經(jīng)時(shí)性的變化。
圖6(a)中示出了利用比較例2進(jìn)行了鍍覆布線處理的pet基板的整體照片和光學(xué)顯微鏡(株式會(huì)社keyence制造,vhx-900)圖像。圖6(b)中示出了利用比較例3進(jìn)行了處理的同樣的照片和圖像。
如圖中所示,在比較例2中,無(wú)法選擇性地形成鍍覆布線。于是升高了溶液濃度,結(jié)果勉強(qiáng)確認(rèn)到了成膜,但在暴露于鍍覆浴(70℃熱水)中時(shí)確認(rèn)到了溶解/剝離。據(jù)認(rèn)為,這是由于,實(shí)施例1的材料不具有硅烷偶聯(lián)劑這樣的密合性官能團(tuán),因而缺乏在基板上的密合性,未能適當(dāng)?shù)匦纬筛泄庑詫印?/p>
在比較例3中,盡管選擇地形成了鍍覆布線,但在上述氯仿溶液中,化合物隨著時(shí)間的推移難以溶解在溶劑中,最終目視確認(rèn)到了不溶化。據(jù)認(rèn)為,這是由于進(jìn)行了水解的后縮合反應(yīng),烷氧基硅烷彼此進(jìn)行了聚合。
[表面平滑性的評(píng)價(jià)]
使用表面粗糙度測(cè)定裝置(kla-tencor株式會(huì)社制造,p16)對(duì)旋涂成膜后的基板的平滑性進(jìn)行測(cè)定。pet的表面粗糙度ra值為2.78nm,與此相對(duì),實(shí)施例5~7中制作的成膜基板的ra值分別為2.20nm、2.17nm、2.49nm。由該結(jié)果確認(rèn)到,使用本發(fā)明的表面處理劑,能夠在無(wú)損于pet基板的平滑性的情況下進(jìn)行成膜。
根據(jù)以上的結(jié)果,利用本實(shí)施例的表面處理劑,即使不使用像硅烷偶聯(lián)劑中的烷氧基甲硅烷基那樣利用基板、分子間的縮合的密合機(jī)理,也得到了充分的密合性。另外,由于不存在、或幾乎不存在烷氧基甲硅烷基,因此在高分子量化到所期望的分子量之后,不會(huì)進(jìn)行該所期望的分子量以上的高分子量化,能夠以固體、溶液狀態(tài)保持既定的分子量,具有長(zhǎng)期穩(wěn)定性,能夠延長(zhǎng)可使用時(shí)間、再現(xiàn)性高地進(jìn)行成膜、提高膜本身的耐環(huán)境性。由此,能夠在布線形成用膜的制造或運(yùn)輸以及使用其的電子材料等制造工序中期待簡(jiǎn)化管理、降低成本等。
另外可知,即使在低溫工藝下,也能夠在不使用抗蝕劑的情況下對(duì)平滑基板實(shí)施高精細(xì)的無(wú)電解鍍覆布線。由此,在例如使用多種藥劑的基底處理、抗蝕劑顯影、抗蝕劑剝離工序以及以需要能量的peb為代表的各工序中,能夠省略加熱工序,可在經(jīng)濟(jì)方面、環(huán)保方面期待效果。
此外,利用本實(shí)施例,可期待能夠低成本地制作透明電極??紤]到反復(fù)實(shí)施上述工序的電子器件等多層布線形成,由無(wú)抗蝕劑工藝所帶來(lái)的效果極大。另外,利用本發(fā)明實(shí)現(xiàn)化學(xué)物質(zhì)用量的降低、較短過(guò)程的器件制造工藝時(shí),不僅能夠?qū)崿F(xiàn)提高量產(chǎn)性、經(jīng)濟(jì)性的效果,還能夠減輕與制造裝置開(kāi)發(fā)和維持相關(guān)的負(fù)擔(dān)。另外,由本發(fā)明所提供的有機(jī)薄膜即使為2nm~10nm左右的極薄的薄膜也可發(fā)揮出功能,環(huán)境負(fù)荷極小。
符號(hào)說(shuō)明
11:基板、12:感光性聚合物層、13:光掩模、14:胺產(chǎn)生層、15:催化劑層、16:鍍覆膜。