專利名稱：光刻膠稀釋劑的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種稀釋劑的制造方法，特別是涉及一種光刻膠稀釋劑的制造方法。
背景技術(shù)：
在目前的工藝中，清洗基板上的彩色光刻膠所使用的彩色光刻膠稀釋劑(thinner)只能對應(yīng)單一特定的光刻膠。如果產(chǎn)品轉(zhuǎn)換，其所使用的彩色光刻膠也跟著改變，則清洗彩色光刻膠的稀釋劑也必須跟著改變。也就是說，一種特定的彩色光刻膠會對應(yīng)一支特定型號的稀釋劑。換而言之，當變更所使用的彩色光刻膠時，稀釋劑也要隨著改變，否則容易導(dǎo)致稀釋效果不佳而產(chǎn)生更多的光刻膠渣，使得彩色濾光片的生產(chǎn)良率隨著下降。另一方面，一般受材料廠商限制所使用的特定稀釋劑，價格通常比較昂貴，且毒性也較高，容易對人體產(chǎn)生危害以及造成環(huán)境上的污染，也增加了許多生產(chǎn)上的費用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種光刻膠稀釋劑的制造方法，可以不受特定光刻膠材料的影響而自行調(diào)配所需的光刻膠稀釋劑，以達到節(jié)省成本的目的。
本發(fā)明提出了一種光刻膠稀釋劑的制造方法，首先，提供一種光刻膠材料與第一光刻膠稀釋劑，其中第一光刻膠稀釋劑適于稀釋所述的光刻膠材料，第一光刻膠稀釋劑包含多種第一溶劑，且各種第一溶劑分別具有第一韓森參數(shù)(Hansen parameter)，而光刻膠材料具有第二韓森參數(shù)；以這些第一韓森參數(shù)定義出第一區(qū)域，然后，依據(jù)這些第一溶劑的第一韓森參數(shù)，選擇出多種對應(yīng)的第二溶劑，其中各第二溶劑分別具有一第三韓森參數(shù)，并對應(yīng)于這些第一溶劑其中之一；接下來，混合這些第二溶劑形成一第二光刻膠稀釋劑，且該第二光刻膠稀釋劑具有一第四韓森參數(shù)，其位于第一區(qū)域內(nèi)。
依照本發(fā)明實施例所述的光刻膠稀釋劑的制造方法，上述的混合成第二光刻膠稀釋劑的方法包括下列步驟首先，將這些第二溶劑以不同比例進行混合，以得到多種混合溶液；然后，將各混合溶液與光刻膠材料以一預(yù)定比例進行混合；接著，觀察光刻膠材料是否溶解，以從這些混合溶液選擇出第二光刻膠稀釋劑。
依照本發(fā)明實施例所述的光刻膠稀釋劑的制造方法，上述的預(yù)定比例優(yōu)選是混合溶液與光刻膠材料的比例為3∶1。
依照本發(fā)明實施例所述的光刻膠稀釋劑的制造方法，上述的選擇第二溶劑時還包括參考溶劑的物理特性。
依照本發(fā)明實施例所述的光刻膠稀釋劑的制造方法，上述的物理特性例如為表面張力、沸點或密度。
依照本發(fā)明實施例所述的光刻膠稀釋劑的制造方法，上述的第二溶劑例如包含極性酮類溶劑。
依照本發(fā)明實施例所述的光刻膠稀釋劑的制造方法，上述的第二溶劑例如包含氫鍵-酮類溶劑或氫鍵-醚類溶劑。
依照本發(fā)明實施例所述的光刻膠稀釋劑的制造方法，上述的第二溶劑例如包含分散性烷基苯或分散性苯類溶劑。
依照本發(fā)明實施例所述的光刻膠稀釋劑的制造方法，上述的第一區(qū)域為一直線，且第二韓森參數(shù)靠近直線。
依照本發(fā)明實施例所述的光刻膠稀釋劑的制造方法，上述的第一區(qū)域為一面積區(qū)域，且第二韓森參數(shù)位于面積區(qū)域中。
依照本發(fā)明實施例所述的光刻膠稀釋劑的制造方法，上述的第三韓森參數(shù)定義出一第二區(qū)域，且第二韓森參數(shù)位于第二區(qū)域內(nèi)。
依照本發(fā)明實施例所述的光刻膠稀釋劑的制造方法，上述的第四韓森參數(shù)靠近第二韓森參數(shù)。
本發(fā)明利用韓森模式來篩選可稀釋光刻膠的溶劑，而這種溶劑不只用來稀釋單一種光刻膠材料，更可以改善以往特定稀釋劑所造成的高生產(chǎn)成本以及高毒性的問題。
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖，作詳細說明。
圖1為依照本發(fā)明實施例所繪示的光刻膠稀釋劑的制造方法的步驟流程示意圖。
圖2為乙醇和甲苯的混合溶液以及四氫呋喃的韓森模式示意圖。
具體實施例方式
圖1為依照本發(fā)明實施例所繪示的光刻膠稀釋劑的制造方法的步驟流程示意圖。請參照圖1所示，首先，在步驟100中，提供一種光刻膠材料與第一光刻膠稀釋劑。其中，第一光刻膠稀釋劑是適用于稀釋所述光刻膠材料，在本實施例中，第一光刻膠稀釋劑即是由光刻膠材料廠商所提供的對應(yīng)所述光刻膠材料的特定稀釋劑。該第一光刻膠稀釋劑包含多種第一溶劑，且各種第一溶劑依據(jù)韓森模式分別具有第一韓森參數(shù)，而光刻膠材料依據(jù)韓森模式具有第二韓森參數(shù)。值得一提的是，韓森參數(shù)所代表的意義即是在韓森模式中的坐標位置(δd、δp、δh)，其中δd代表分散性(dispersioncomponent)，δp代表極性(polar component)，δh代表氫鍵(hydrogenbonding component)。
接著，在步驟102中，以這些第一韓森參數(shù)定義出一第一區(qū)域。在一實施例中，當?shù)谝还饪棠z稀釋劑僅包含兩種第一溶劑時，這兩種第一溶劑各自的第一韓森參數(shù)所定義出的第一區(qū)域則為一直線，且此直線靠近光刻膠材料的第二韓森參數(shù)。在另一實施例中，當?shù)谝还饪棠z稀釋劑包含超過兩種第一溶劑時，這些第一溶劑各自的第一韓森參數(shù)所定義出的第一區(qū)域則為一面積區(qū)域，且光刻膠材料的第二韓森參數(shù)位于此面積區(qū)域中。
然后，在步驟104中，依據(jù)這些第一溶劑的第一韓森參數(shù)，選擇出多種對應(yīng)的第二溶劑，其中各第二溶劑分別具有第三韓森參數(shù)，并對應(yīng)于這些第一溶劑其中之一。值得注意的是，這些第三韓森參數(shù)定義出來一第二區(qū)域，且第二韓森參數(shù)位于第二區(qū)域內(nèi)。
簡單而言，第二溶劑的選擇方式可以是參考溶劑物理特性如表面張力、沸點或密度等?；蛘撸诙軇┑倪x擇方式可以是參考第一光刻膠稀釋劑的第一溶劑。舉例而言，第二溶劑例如包含有一種極性酮類溶劑，或者一種氫鍵-酮類溶劑或醚類溶劑，或者一種分散性烷基苯或苯類溶劑。
接下來，在步驟106中，混合這些第二溶劑形成一第二光刻膠稀釋劑，且第二光刻膠稀釋劑具有一第四韓森參數(shù)，其位于第一區(qū)域內(nèi)。更詳細而言，將這些第二溶劑以不同比例進行混合，以得到多種混合溶液。其中，每一種混合溶液依據(jù)韓森模式分別具有第四韓森參數(shù)，其均被控制在第一韓森參數(shù)所定義出來的第一區(qū)域內(nèi)，即位于上述的區(qū)域中(如表3與表4所示)或直線附近(如表1所示)，并且靠近第二韓森參數(shù)。
舉例而言，將每一種混合溶液與光刻膠材料以例如為3∶1的預(yù)定比例進行混合。之后，觀察光刻膠材料是否溶解，以從這些混合溶液選擇出至少一種可以用來清洗此光刻膠材料的第二光刻膠稀釋劑。
以下將以三組實驗來對發(fā)明進行詳細的說明。
由于常見的光刻膠稀釋劑四氫呋喃(tetrahydrofuran，THF)含有較高的毒性以及具有較昂貴的價格，因此在本實施例中將乙醇和甲苯以50∶50的比例進行混合來取代。換而言之，乙醇和甲苯也就是上述的第二溶劑。表1為乙醇和甲苯的混合溶液以及四氫呋喃的韓森參數(shù)δd分散性、δp極性、δh氫鍵的比例。圖2為乙醇和甲苯的混合溶液以及四氫呋喃的韓森模式示意圖。
表1
由表1與圖2可得知，將乙醇和甲苯以50∶50的比例進行混合可以取代常用的四氫呋喃，以節(jié)省成本及增加安全性。此外，表1中的fd、fp、fh為正交化后的韓森參數(shù)。更詳細而言，乙醇和甲苯的韓森參數(shù)分別為(δd15.8Mpa1/2，δp8.8Mpa1/2，δh19.4Mpa1/2)與(δd16.8Mpa1/2，δp5.7Mpa1/2，δh8.0Mpa1/2)。乙醇和甲苯的韓森參數(shù)的連線通過四氫呋喃的韓森參數(shù)的附近，因此乙醇和甲苯的混合溶液的韓森參數(shù)能夠調(diào)整至與四氫呋喃的韓森參數(shù)相近。
當乙醇和甲苯以50∶50的比例進行混合時所得的混合溶液的韓森參數(shù)為(δd17.9Mpa1/2，δp5.8Mpa1/2，δh7.6Mpa1/2)，而此乙醇和甲苯的混合溶液的韓森參數(shù)與四氫呋喃的韓森參數(shù)相近，因此乙醇和甲苯的混合溶液便可取代四氫呋喃。
在另一實施例中，提供ToyoInk系列的光刻膠材料(δd17.9Mpa1/2，δp5.8Mpa1/2，δh7.6Mpa1/2)，其主要溶劑為環(huán)己酮(cyclohexanone)(δd17.8Mpa1/2，δp6.3Mpa1/2，δh5.1Mpa1/2)，并選擇丙二醇單甲基醚乙酯(propylene glycol methylether acetate，PGMEA)與二甲苯(xylene)做為第二溶劑的成分。此外，丙二醇單甲基醚乙酯與二甲苯的韓森參數(shù)分別為(δd15.6Mpa1/2，δp5.6Mpa1/2，δh9.8Mpa1/2)與(δd17.6Mpa1/2，δp1Mpa1/2，δh3.1Mpa1/2)，也就是說環(huán)己酮、丙二醇單甲基醚乙酯與二甲苯靠近圖2中三角形的三個角落。換而言之，ToyoInk系列的光刻膠材料的韓森參數(shù)落在環(huán)己酮、丙二醇單甲基醚乙酯與二甲苯的韓森參數(shù)所圍成的區(qū)域內(nèi)。
將環(huán)己酮、丙二醇單甲基醚乙酯與二甲苯以不同重量百分比調(diào)配出多種混合溶液，而在25℃下，將混合溶液與光刻膠材料以3∶1的比例(300cc100cc)進行混合，觀察二者混合后是否產(chǎn)生光刻膠沉淀，以選擇能夠溶解ToyoInk系列光刻膠材料的光刻膠稀釋劑。表2為各種光刻膠材料及其稀釋劑。表3為光刻膠材料與各種混合溶液經(jīng)混合后的結(jié)果，其中“○”表示無沉淀，“×”表示沉淀。
表2
表3
由表2與表3可得知，當環(huán)己酮/丙二醇單甲基醚乙酯/二甲苯的重量比為40/50/10以及45/45/10時，可以將ToyoInk系列的光刻膠材料溶解，并同時溶解光刻膠材料4。由上述可知，環(huán)己酮/丙二醇單甲基醚乙酯/二甲苯的重量比分別為40/50/10以及45/45/10的混合溶液可以取代ToyoInk系列的特定光刻膠稀釋劑與光刻膠材料4的特定稀釋劑。此外，本實施例選擇丙二醇單甲基醚乙酯與二甲苯作為光刻膠稀釋劑的成分，然而本實施例也可以依據(jù)韓森模式選擇其它溶液，其詳述如后。
在另一實施例中，提供ToyoInk系列的光刻膠材料(δd17.9Mpa1/2，δp5.8Mpa1/2，δh7.6Mpa1/2)，其主要溶劑為環(huán)己酮(cyclohexanone)(δd17.8Mpa1/2，δp6.3Mpa1/2，δh5.1Mpa1/2)，并選擇環(huán)己酮、丙二醇單甲基醚乙酯(propylene glycol methylether acetate，PGMEA)與烷基苯(Alkylbezene)作為第二溶劑的成分。此外，烷基苯的韓森參數(shù)為(δd17.6Mpa1/2，δp0.81Mpa1/2，δh0Mpa1/2)，也就是說環(huán)己酮、丙二醇單甲基醚乙酯與烷基苯分別靠近圖2中三角形的三個頂點。同樣地，ToyoInk系列的光刻膠材料的韓森參數(shù)也是落在環(huán)己酮、丙二醇單甲基醚乙酯與烷基苯的韓森參數(shù)所圍成的區(qū)域內(nèi)。
在25℃下，將混合溶液與光刻膠材料以3∶1的比例(300cc100cc)進行混合，觀察二者混合后是否產(chǎn)生光刻膠沉淀，以選擇能夠溶解ToyoInk系列光刻膠材料的混合溶液。表4為光刻膠材料與各種混合溶液經(jīng)混合后的結(jié)果，其中“○”表示無沉淀，“×”表示沉淀。
表4
由表4可得知，當環(huán)己酮/丙二醇單甲基醚乙酯/烷基苯的重量比為20/70/10、30/60/10、40/40/20以及45/45/10時，可以將ToyoInk系列的光刻膠材料溶解，并同時溶解光刻膠材料4。由上述可知，上述比例的混合溶液可以取代ToyoInk系列所使用的特定光刻膠稀釋劑與光刻膠材料4所使用的光刻膠稀釋劑。
綜上所述，本發(fā)明利用韓森模式選出多種溶劑進行混合，并藉由調(diào)整混合溶液中各種溶劑的重量比例，來快速找出對人體較為安全、且更便宜更環(huán)保的光刻膠稀釋劑。此外，還可以更進一步的找出能夠同時溶解一種以上光刻膠材料的光刻膠稀釋劑，以解決以往只能單一光刻膠材料對應(yīng)單一種光刻膠稀釋劑的問題，進而節(jié)省生產(chǎn)成本。
權(quán)利要求
1.一種光刻膠稀釋劑的制造方法，包括提供一光刻膠材料與第一光刻膠稀釋劑，其中所述第一光刻膠稀釋劑適于稀釋所述光刻膠材料，所述第一光刻膠稀釋劑包含多種第一溶劑，且各第一溶劑分別具有第一韓森參數(shù)，而所述光刻膠材料具有第二韓森參數(shù)；以所述第一韓森參數(shù)定義出第一區(qū)域；依據(jù)所述第一溶劑的第一韓森參數(shù)，選擇出多種對應(yīng)的第二溶劑，其中各第二溶劑分別具有第三韓森參數(shù)，并對應(yīng)于所述第一溶劑其中之一；以及混合所述第二溶劑形成第二光刻膠稀釋劑，且該第二光刻膠稀釋劑具有第四韓森參數(shù)，其位于第一區(qū)域內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的光刻膠稀釋劑的制造方法，其中混合形成第二光刻膠稀釋劑的方法包括將所述第二溶劑以不同比例進行混合，以得到多種混合溶液；將各混合溶液與所述光刻膠材料以一預(yù)定比例進行混合；以及觀察光刻膠材料是否溶解，以從所述混合溶液選擇出第二光刻膠稀釋劑。
3.如權(quán)利要求2所述的光刻膠稀釋劑的制造方法，其中所述混合溶液與光刻膠材料的預(yù)定比例為3∶1。
4.如權(quán)利要求1所述的光刻膠稀釋劑的制造方法，其中選擇第二溶劑時包括參考溶劑的物理特性。
5.如權(quán)利要求4所述的光刻膠稀釋劑的制造方法，其中所述物理特性包括表面張力、沸點或密度。
6.如權(quán)利要求1所述的光刻膠稀釋劑的制造方法，其中所述第二溶劑包含極性酮類溶劑。
7.如權(quán)利要求1所述的光刻膠稀釋劑的制造方法，其中所述第二溶劑包含氫鍵-酮類溶劑或氫鍵-醚類溶劑。
8.如權(quán)利要求1所述的光刻膠稀釋劑的制造方法，其中所述第二溶劑包含分散性烷基苯或分散性苯類溶劑。
9.如權(quán)利要求1所述的光刻膠稀釋劑的制造方法，其中所述第一區(qū)域為一直線，所述第二韓森參數(shù)靠近該直線。
10.如權(quán)利要求1所述的光刻膠稀釋劑的制造方法，其中所述第一區(qū)域為一面積區(qū)域，所述第二韓森參數(shù)位于該面積區(qū)域中。
11.如權(quán)利要求1所述的光刻膠稀釋劑的制造方法，其中所述第三韓森參數(shù)定義出一第二區(qū)域，且所述第二韓森參數(shù)位于該第二區(qū)域內(nèi)。
12.如權(quán)利要求1所述的光刻膠稀釋劑的制造方法，其中所述第四韓森參數(shù)靠近第二韓森參數(shù)。
全文摘要
一種光刻膠稀釋劑的制造方法，包括提供光刻膠材料與第一光刻膠稀釋劑，且該第一光刻膠稀釋劑適于稀釋此光刻膠材料；所述第一光刻膠稀釋劑包含分別具有第一韓森參數(shù)的多種第一溶劑，且各第一溶劑分別具有第一韓森參數(shù)，而光刻膠材料具有第二韓森參數(shù)；以第一韓森參數(shù)定義出第一區(qū)域；依第一溶劑的第一韓森參數(shù)選出多種第二溶劑，其中各第二溶劑分別具有第三韓森參數(shù)，并對應(yīng)于第一溶劑其中之一；混合第二溶劑形成第二光刻膠稀釋劑，且第二光刻膠稀釋劑具有第四韓森參數(shù)，其位于第一區(qū)域內(nèi)。因此，按照本發(fā)明方法制造的光刻膠稀釋劑的成本能夠降低。
文檔編號G03F7/42GK1828430SQ20061007241
公開日2006年9月6日 申請日期2006年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月11日
發(fā)明者周立蒼, 陳一誠 申請人:廣輝電子股份有限公司