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WO2025204201A1 - 表面保護用組成物および表面保護膜 - Google Patents
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WO2025204201A1 - 表面保護用組成物および表面保護膜 - Google Patents

表面保護用組成物および表面保護膜

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WO2025204201A1
WO2025204201A1 PCT/JP2025/004359 JP2025004359W WO2025204201A1 WO 2025204201 A1 WO2025204201 A1 WO 2025204201A1 JP 2025004359 W JP2025004359 W JP 2025004359W WO 2025204201 A1 WO2025204201 A1 WO 2025204201A1
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film
composition according
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愛美 竹中
弘樹 荒添
周穂 谷本
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Mitsui Chemicals ICT Materia Inc
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Mitsui Chemicals ICT Materia Inc
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    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10PGENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P52/00Grinding, lapping or polishing of wafers, substrates or parts of devices

Definitions

  • the present invention relates to a surface protection composition and a surface protection film.
  • Patent Document 1 describes a semiconductor processing tape that is a laminate of a water-soluble film containing a polymer compound with a weight-average molecular weight of 200,000 or more and a low-molecular compound with a molecular weight of 800 or less, and a surface protection tape that protects the circuit surface of a semiconductor wafer. Patent Document 1 also describes the provision of a semiconductor processing tape that can be washed away with unheated water while achieving both grooving resistance and wafer adhesion.
  • Patent Document 2 describes a surface protection composition that protects at least one surface of a substrate, the surface protection composition including a polymer having a hydrophilic group in its molecule and a compound that generates an acid or a base upon at least one of heating and irradiation with active energy rays. Patent Document 2 also describes that it is possible to provide a surface protection composition that forms a protective layer that covers and protects at least one surface of a substrate in an electronic component device to be manufactured, and then is relatively easily removed upon contact with a liquid containing water.
  • the present invention provides a surface protection composition that is water-resistant and can form a water-washable protective film after at least one treatment selected from light irradiation and heating.
  • the inventors conducted extensive research to solve the above-mentioned problems. As a result, they discovered that by combining a polymer (A) containing structural units (a) derived from a (meth)acrylate (a) having an acid-decomposable group with an acid generator (B) containing at least one selected from a photoacid generator and a thermal acid generator in a surface protection composition, and by providing a product derived from the polymer (A) after acid decomposition of the acid-decomposable group with a hydrophilic group, it is possible to form a protective film that is water-resistant and can be washed with water after at least one treatment selected from light irradiation and heating.
  • the present invention provides the surface protection composition and surface protection film shown below.
  • a surface protecting composition comprising: a polymer (A) including a structural unit (a) derived from a (meth)acrylate (a) having an acid-decomposable group; an acid generator (B) containing at least one selected from a photoacid generator and a thermal acid generator; The surface protecting composition, wherein a product derived from the polymer (A) after acid decomposition of the acid-decomposable group has a hydrophilic group.
  • a film of the surface protection composition having a thickness of 10 ⁇ 5 ⁇ m is formed on a substrate, and then the substrate and the film are immersed in water for 10 minutes, and then the substrate and the film are removed from the water.
  • the acid-decomposable group includes a group containing an ether bond.
  • the surface protecting composition according to [5], wherein the group containing an ether bond contains an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.
  • the polymer (A) further contains a structural unit (b) derived from one or more monomers (b) selected from the group consisting of (meth)acrylic acid, (meth)acrylamide, and (meth)acrylates containing an ether bond.
  • Mw weight average molecular weight
  • the acid generator (B) includes a photoacid generator.
  • the photoacid generator comprises one or two selected from a sulfonium salt-type photoacid generator, an iodonium salt-type photoacid generator, and a non-ionic photoacid generator.
  • a surface protective film comprising the surface protective composition according to any one of [1] to [12].
  • the present invention provides a surface protection composition that is water-resistant and can form a water-washable protective film after at least one treatment selected from light irradiation and heating.
  • the surface protecting composition of this embodiment includes a polymer (A) including a structural unit (a) derived from a (meth)acrylate (a) having an acid-decomposable group, and an acid generator (B) including at least one selected from a photoacid generator and a thermal acid generator, and a product derived from the polymer (A) after acid decomposition of the acid-decomposable group has a hydrophilic group.
  • the surface protecting composition of this embodiment contains the polymer (A) containing the structural unit (a) derived from the (meth)acrylate (a), and thus the film formed from the surface protecting composition has water resistance. Furthermore, since the surface protective composition contains a polymer (A) containing a structural unit (a) derived from a (meth)acrylate (a) having an acid-decomposable group, and an acid generator (B) containing at least one selected from a photoacid generator and a thermal acid generator, when a film made of the surface protective composition is subjected to at least one treatment selected from light irradiation and heating, the acid generator (B) generates an acid, and the acid-decomposable group in the polymer (A) is deprotected, i.e., acid-decomposed, by the acid.
  • the product derived from the polymer (A) after acid decomposition of the acid-decomposable group contains a hydrophilic group, the hydrophilicity of the film made of the surface protective composition is improved, and the surface protective film can be washed with water.
  • the product derived from the polymer (A) after acid decomposition of the acid-decomposable group refers to the polymer (A) after the acid-decomposable group has been eliminated by acid decomposition.
  • the hydrophilic group in the product derived from polymer (A) after acid decomposition of the acid-decomposable groups in polymer (A) preferably contains one or more types selected from the group consisting of hydroxy groups, amino groups, carboxyl groups, sulfonyl groups, and thiol groups, more preferably contains one or more types selected from the group consisting of hydroxy groups and carboxyl groups, and even more preferably contains a carboxyl group. This further improves the water washability after at least one treatment selected from light irradiation and heating.
  • the polymer (A) in the surface protecting composition of this embodiment contains a structural unit (a) derived from a (meth)acrylate (a) having an acid-decomposable group.
  • the polymer (A) contains the structural unit (a) derived from the (meth)acrylate (a)
  • the water resistance of the film formed from the surface protection composition is improved.
  • the polymer (A) contains an acid-decomposable group
  • the acid generator (B) when the acid generator (B) generates an acid after at least one treatment selected from light irradiation and heating, the acid decomposes the acid-decomposable group of the polymer (A) with the acid, and the product derived from the polymer (A) after acid decomposition of the acid-decomposable group has a hydrophilic group, thereby improving the hydrophilicity of the film made of the surface protection composition and enabling the film to be washed with water.
  • the (meth)acrylate (a) in the structural unit (a) of the polymer (A) preferably contains methacrylate. This improves the water washability of the resulting film while maintaining its water resistance, and also improves its coatability.
  • the functional group in polymer (A) protected by the acid-decomposable group preferably contains a carboxyl group, from the viewpoint of further improving the balance of water washability and water resistance.
  • the acid-decomposable group in the polymer (A) preferably includes a group containing an ether bond, which allows the acid-decomposable group to be more reliably deprotected after at least one treatment selected from light irradiation and heating, thereby improving the water washability of the resulting film.
  • the group containing an ether bond preferably contains one or more selected from the group consisting of ethoxyethyl groups, propoxyethyl groups, isopropoxyethyl groups, butoxyethyl groups, isobutoxyethyl groups, (cyclohexyloxy)ethyl groups, and tetrahydropyranyl groups, more preferably contains one or more selected from the group consisting of ethoxyethyl groups, propoxyethyl groups, isopropoxyethyl groups, butoxyethyl groups, and tetrahydropyranyl groups, even more preferably contains one or more selected from the group consisting of ethoxyethyl groups, propoxyethyl groups, isopropoxyethyl groups, and butoxyethyl groups, and even more preferably contains one or more selected from the group consisting of ethoxyethyl groups, isopropoxyethyl groups, and butoxyethyl groups, and
  • the group containing an ether bond preferably contains an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, even more preferably an alkylene group having 1 to 2 carbon atoms, even more preferably an ethylene group, and even more preferably a 1,1-ethylene group.
  • the group containing an ether bond preferably contains an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, more preferably contains an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, even more preferably contains an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, even more preferably contains an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, even more preferably contains an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and even more preferably contains an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
  • the alkyl group is preferably linear from the viewpoint of further improving the water washability of the resulting film.
  • the polymer (A) preferably further contains structural units (b) derived from one or more monomers (b) selected from the group consisting of (meth)acrylic acid, (meth)acrylamide, and (meth)acrylates containing an ether bond.
  • the monomer (b) more preferably contains (meth)acrylic acid.
  • the (meth)acrylate containing an ether bond preferably includes one or more selected from the group consisting of acryloylmorpholine, (2-methyl-2-ethyl-1,3-dioxolan-4-yl)methyl acrylate, and 2-[2-(2-methoxyethoxy)ethoxy]ethyl acrylate.
  • the adhesion of the resulting film to a substrate or the like is further improved, and water resistance is further improved. Furthermore, the coatability of the surface protective composition is further improved. Furthermore, when the monomer (b) forming the structural unit (b) contains (meth)acrylic acid, the water resistance of the resulting film is maintained, and the balance of film-forming properties and adhesion can be further improved.
  • the content of the structural unit (b) is preferably 0 mol% or more and 50 mol% or less, more preferably 0 mol% or more and 40 mol% or less, even more preferably 0 mol% or more and 35 mol% or less, even more preferably 0 mol% or more and 30 mol% or less, even more preferably 0 mol% or more and 20 mol% or less, even more preferably 0 mol% or more and 10 mol% or less, and even more preferably 0 mol% or more and 5 mol% or less, when the total content of the structural units in the polymer (A) is taken as 100 mol%.
  • the content of the structural unit (b) is within the above range, the water resistance of the resulting film can be maintained while further improving the balance of film-forming properties and adhesion.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the polymer (A) measured by gel permeation chromatography in terms of polystyrene is preferably 5,000 or more and 10,000,000 or less, more preferably 10,000 or more and 5,000,000 or less, even more preferably 15,000 or more and 1,000,000 or less, even more preferably 20,000 or more and 500,000 or less, even more preferably 25,000 or more and 200,000 or less, and even more preferably 35,000 or more and 200,000 or less.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the polymer (A) measured by gel permeation chromatography and calculated as polystyrene falls within the above range, the water washability of the resulting membrane can be further improved.
  • the Mw/Mn ratio of the polymer (A) calculated from the weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) in terms of polystyrene, measured by gel permeation chromatography is preferably 1.0 or more and 100 or less, more preferably 1.0 or more and 50 or less, even more preferably 1.5 or more and 30 or less, still more preferably 1.5 or more and 20 or less, even more preferably 2.0 or more and 15 or less, and still more preferably 2.5 or more and 10 or less.
  • the weight average molecular weight (Mw) and Mw/Mn of polymer (A) measured by gel permeation chromatography in terms of polystyrene can be adjusted by appropriately adjusting the conditions for synthesizing polymer (A) described below, such as the type of catalyst, polymerization temperature, polymerization pressure, and polymerization time.
  • the polymer (A) of this embodiment can be synthesized by any known method.
  • the polymerizable monomer (a) can be obtained by polymerizing the (meth)acrylate (a) having an acid-decomposable group and the monomer (b) in the presence of a known polymerization catalyst, such as one or more catalysts selected from the group consisting of azo compounds, organic peroxides, and photopolymerization initiators.
  • a known polymerization catalyst such as one or more catalysts selected from the group consisting of azo compounds, organic peroxides, and photopolymerization initiators.
  • azo compounds that can be used include 2,2'-azobis(isobutyronitrile) and 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile).
  • the monomers can be polymerized by, for example, heating a solution containing the (meth)acrylate (a), the monomer (b), and the azo compound at 50 to 80°C for 1 hour to 50 hours.
  • photopolymerization initiators include 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone and diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide.
  • the monomer can be polymerized by irradiating a solution containing (meth)acrylate (a), monomer (b), and the photopolymerization initiator with UV light at a UVA intensity of about 20 to 50 mW/ cm2 for about 1 to 60 minutes.
  • a photopolymerization initiator As a commercially available organic peroxide, Perbutyl (registered trademark) O (manufactured by NOF Corporation) can be used.
  • the acid generator (B) in the surface protecting composition of this embodiment includes at least one selected from a photoacid generator and a thermal acid generator, and from the viewpoint of further improving the water washability of the resulting film, the acid generator (B) preferably includes a photoacid generator.
  • the irradiation intensity of the panel display was set to 23%, and the condenser lens was positioned 7 cm away from the monomer solution.
  • the intensity of the light irradiated onto the monomer solution was measured using an illuminance meter (UV PowerPuck II, manufactured by EIT Corporation).
  • the UVA intensity was 28 mW/ cm2 when the illuminance meter was placed at a distance of 7 cm from a mercury xenon lamp lighting device.
  • Polymer solution 8 containing an acrylic polymer was obtained in the same manner as polymer solution 5, except that the amount of 1-ethoxyethyl methacrylate in the monomer solution was changed to 4.0 g, the acrylic acid was changed to 0.84 g of MEDOL-10, and the amount of initiator solution added was changed to 1.1 mL each.
  • Polymer solution 11 containing an acrylic polymer was obtained in the same manner as polymer solution 2, except that the 1-ethoxyethyl methacrylate in the monomer solution was changed to 4.0 g of 1-butoxyethyl methacrylate, the amount of ethyl acetate was changed to 7.7 g, and the amount of initiator solution added was changed to 0.93 mL each.
  • Polymer solution 13 containing an acrylic polymer was obtained in the same manner as polymer solution 2, except that the 1-ethoxyethyl methacrylate in the monomer solution was changed to 5.0 g of 1-(cyclohexyloxy)ethyl methacrylate, the amount of ethyl acetate was changed to 9.7 g, and the amount of initiator solution added was changed to 1.2 mL each.
  • Polymer solution 14 containing an acrylic polymer was obtained in the same manner as polymer solution 2, except that the 1-ethoxyethyl methacrylate in the monomer solution was changed to 5.0 g of 2-tetrahydropyranyl methacrylate, the amount of ethyl acetate was changed to 9.7 g, and the amount of initiator solution added was changed to 1.2 mL each.
  • Polymer solution 15 containing an acrylic polymer was obtained in the same manner as polymer solution 2, except that the 1-ethoxyethyl methacrylate in the monomer solution was changed to 5.0 g of 2-tetrahydropyranyl acrylate, the amount of ethyl acetate was changed to 9.7 g, and the amount of initiator solution added was changed to 1.2 mL each.
  • Non-ionic photoacid generator Bis(tert-butylsulfonyl)diazomethane, manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., WPAG-170 Sulfonium salt-type photoacid generator: CPI-110B, manufactured by San-Apro Co., Ltd. Sulfonium salt-type photoacid generator: CPI-100B, manufactured by San-Apro Co., Ltd.
  • Iodonium salt-type photoacid generator 4-isopropyl-4'-methyldiphenyliodonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.
  • the weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) of the polymer (A) in each example were measured by gel permeation chromatography (GPC) under the following conditions.
  • Automatic injection device 717plus, manufactured by Japan Waters Pump: KP-22-13S dual pump manufactured by Fromm
  • the surface protecting compositions shown in Table 2 were applied to a substrate of glass (water slide glass, manufactured by Matsunami Glass Industrial Co., Ltd., S7213) or a silicon wafer (manufactured by Seiren KST Co., Ltd., product name: ⁇ 6" silicon wafer) using a non-wire bar coater OSP-80-L60 (film thickness 80 ⁇ m/wet), and dried in an oven at 100° C. for 5 minutes to obtain a film coated on the substrate. The thickness of the film after drying was within the range of 10 ⁇ 5 ⁇ m. The obtained film was irradiated with light under the following conditions for each example.
  • Examples 1 to 3, 5, 7, 9, 10, 13 to 18 and Comparative Example 1 The substrate with the film was placed on a SUS table, and the film side of the substrate was irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 365 nm using an LED light (manufactured by Pi Photonics Co., Ltd., product name: Hololite Kaku) under conditions of an illuminance of 7705 mW/cm 2 , an irradiation time of 30 seconds, and an integrated light quantity of 230 J/cm 2.
  • the temperature of the film surface on the SUS table during light irradiation was measured using a radiation thermometer and was found to be about 30°C.
  • Examples 4, 8, 11 and 12 The obtained substrate with the film was placed on a SUS stand, and the film side of the substrate was irradiated with light using a high-pressure mercury lamp (manufactured by Technovision Co., Ltd., product name: UVC-408) under conditions of an illuminance of 20 mW/cm 2 , an irradiation time of 120 seconds, and an accumulated light dose of 2400 mJ/cm 2.
  • a high-pressure mercury lamp manufactured by Technovision Co., Ltd., product name: UVC-408
  • Example 6 The obtained substrate with the film was placed on a SUS stand, and the film side of the substrate was irradiated with light using a high-pressure mercury lamp (manufactured by Technovision Co., Ltd., product name: UVC-408) under conditions of an illuminance of 20 mW/cm 2 , an irradiation time of 70 seconds, and an accumulated light dose of 1,400 mJ/cm 2.
  • a high-pressure mercury lamp manufactured by Technovision Co., Ltd., product name: UVC-408
  • the substrate and the film were then immersed in water, and the time required for the film to completely dissolve in water (dissolution time (min)) was measured.
  • the cleaning properties were evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 2.
  • the surface protecting compositions shown in Table 2 were applied to a substrate of glass (water slide glass, manufactured by Matsunami Glass Industrial Co., Ltd., S7213) or a silicon wafer (manufactured by Seiren KST Co., Ltd., product name: ⁇ 6" silicon wafer) using a non-wire bar coater OSP-80-L60 (film thickness 80 ⁇ m/wet), and dried in an oven at 100° C. for 5 minutes to obtain a film coated on the substrate. The thickness of the film after drying was within the range of 10 ⁇ 5 ⁇ m. Next, the substrate and the film were immersed in water for 10 minutes, and then removed from the water.
  • a substrate of glass water slide glass, manufactured by Matsunami Glass Industrial Co., Ltd., S7213
  • a silicon wafer manufactured by Seiren KST Co., Ltd., product name: ⁇ 6" silicon wafer
  • OSP-80-L60 film thickness 80 ⁇ m/wet
  • the state of the substrate and the film was observed, and the water resistance was evaluated according to the following criteria. A was considered to be acceptable. The results are shown in Table 2. (standard) A: The film was not dissolved and adhered to the substrate. B: The film peeled off from the substrate. C: The film was cloudy or dissolved.

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Abstract

表面保護用組成物であって、酸分解性基を有する(メタ)アクリレート(a)由来の構造単位(a)を含むポリマー(A)と、光酸発生剤および熱酸発生剤から選択される少なくとも1種を含む酸発生剤(B)と、を含み、前記酸分解性基を酸分解した後のポリマー(A)由来の生成物が親水性基を有する。

Description

表面保護用組成物および表面保護膜
 本発明は、表面保護用組成物および表面保護膜に関する。
 電子装置の製造に用いられる表面保護膜に関する技術としては、例えば、特許文献1および2に記載されたものが挙げられる。
 特許文献1には、重量平均分子量が20万以上の高分子化合物、及び分子量が800以下の低分子化合物を含有する水溶性フィルムと、半導体ウェハの回路面を保護する表面保護テープとを積層した半導体加工用テープが記載されている。そして特許文献1には、グルービング耐性とウェハ密着性とを両立しながらも非加熱水での水洗除去を可能とする半導体加工用テープを提供できることが記載されている。
 特許文献2には、基板の少なくとも一方の面を保護する表面保護用組成物であって、親水基を分子中に有するポリマーと、加熱又は活性エネルギー線の照射の少なくとも一方によって酸又は塩基を生じる化合物とを含む、表面保護用組成物が記載されている。そして、特許文献2には、製造される電子部品装置における基板の少なくとも片面を覆って保護した後に、水を含む液体に接触すると比較的簡便に除去される保護層を形成するための表面保護用組成物を提供できることが記載されている。
特開2023-043723号公報 国際公開2023/195445号公報
 本発明は、耐水性を有し、かつ、光照射および加熱から選択される少なくとも1種の処理の後に水洗浄可能な保護膜を形成できる表面保護用組成物を提供するものである。
 本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討した。その結果、表面保護用組成物において、酸分解性基を有する(メタ)アクリレート(a)由来の構造単位(a)を含むポリマー(A)と、光酸発生剤および熱酸発生剤から選択される少なくとも1種を含む酸発生剤(B)とを組み合わせ、酸分解性基を酸分解した後のポリマー(A)由来の生成物が親水性基を有するようにすることにより、耐水性を有し、かつ、光照射および加熱から選択される少なくとも1種の処理の後に水洗浄可能な保護膜を形成できることを見出した。
 すなわち、本発明によれば、以下に示す表面保護用組成物および表面保護膜が提供される。
[1]
 表面保護用組成物であって、
 酸分解性基を有する(メタ)アクリレート(a)由来の構造単位(a)を含むポリマー(A)と、
 光酸発生剤および熱酸発生剤から選択される少なくとも1種を含む酸発生剤(B)と、を含み、
 前記酸分解性基を酸分解した後の前記ポリマー(A)由来の生成物が親水性基を有する、表面保護用組成物。
[2]
 下記<方法1>をおこなったとき、前記表面保護用組成物からなる膜が、基板から剥離しない、白濁しない、または、溶解しない、[1]に記載の表面保護用組成物。
<方法1>
 前記表面保護用組成物からなる厚さ10±5μmの膜を基板上に形成し、次いで、前記基板および前記膜を10分間水に浸漬した後、前記基板および前記膜を水から引き上げる。
[3]
 前記(メタ)アクリレート(a)がメタクリレートを含む[1]または[2]に記載の表面保護用組成物。
[4]
 前記酸分解性基で保護される官能基がカルボキシル基を含む、[1]~[3]のいずれかに記載の表面保護用組成物。
[5]
 前記酸分解性基がエーテル結合を含む基を含む、[1]~[4]のいずれかに記載の表面保護用組成物。
[6]
 前記エーテル結合を含む基が、炭素数1以上8以下のアルキル基を含む、[5]に記載の表面保護用組成物。
[7]
 前記アルキル基が直鎖状である、[6]に記載の表面保護用組成物。
[8]
 前記ポリマー(A)が、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリルアミド、およびエーテル結合を含む(メタ)アクリレートからなる群から選択される一種または二種以上のモノマー(b)由来の構造単位(b)をさらに含む、[1]~[7]のいずれかに記載の表面保護用組成物。
[9]
 前記ポリマー(A)のゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定される、ポリスチレン換算による重量平均分子量(Mw)が、5,000以上10,000,000以下である、[1]~[8]のいずれかに記載の表面保護用組成物。
[10]
 前記酸発生剤(B)は、光酸発生剤を含む、[1]~[9]のいずれかに記載の表面保護用組成物。
[11]
 前記光酸発生剤は、スルホニウム塩型光酸発生剤、ヨードニウム塩型光酸発生剤および非イオン型光酸発生剤から選択される一種または二種を含む、[10]に記載の表面保護用組成物。
[12]
 前記酸発生剤(B)の含有量は、前記ポリマー(A)100質量部に対して、1.0質量部以上50質量部以下である、[1]~[11]のいずれかに記載の表面保護用組成物。
[13]
 [1]~[12]のいずれかに記載の表面保護用組成物を含む、表面保護膜。
 本発明によれば、耐水性を有し、かつ、光照射および加熱から選択される少なくとも1種の処理の後に水洗浄可能な保護膜を形成できる表面保護用組成物を提供できる。
 以下に、本発明の実施形態について説明する。なお、本明細書では、数値範囲を示す「A~B」は特に断りがなければ、A以上B以下を表す。
<表面保護用組成物>
 本実施形態の表面保護用組成物は、酸分解性基を有する(メタ)アクリレート(a)由来の構造単位(a)を含むポリマー(A)と、光酸発生剤および熱酸発生剤から選択される少なくとも1種を含む酸発生剤(B)と、を含み、酸分解性基を酸分解した後のポリマー(A)由来の生成物が親水性基を有する。
 本実施形態の表面保護用組成物は、(メタ)アクリレート(a)由来の構造単位(a)を含むポリマー(A)を含むことにより、表面保護用組成物からなる膜が耐水性を有する。
 そして表面保護用組成物が、酸分解性基を有する(メタ)アクリレート(a)由来の構造単位(a)を含むポリマー(A)と、光酸発生剤および熱酸発生剤から選択される少なくとも1種を含む酸発生剤(B)とを含むことにより、表面保護用組成物からなる膜に対して、光照射および加熱から選択される少なくとも1種の処理を行ったときに、酸発生剤(B)が酸を発生し、酸によりポリマー(A)が有する酸分解性基が脱保護、すなわち酸分解される。さらに酸分解性基を酸分解した後のポリマー(A)由来の生成物が親水性基を有することにより、表面保護用組成物からなる膜の親水性が向上し、表面保護膜の水洗浄が可能となる。
 なお、酸分解性基を酸分解した後のポリマー(A)由来の生成物とは、酸分解により、酸分解性基が脱離した後のポリマー(A)を表す。
 ポリマー(A)中の酸分解性基を酸分解した後のポリマー(A)由来の生成物における親水性基としては、好ましくはヒドロキシ基、アミノ基、カルボキシル基、スルホニル基およびチオール基からなる群から選択される一種または二種以上を含み、より好ましくはヒドロキシ基およびカルボキシル基からなる群から選択される一種または二種以上を含み、さらに好ましくはカルボキシル基を含む。
 これにより、光照射および加熱から選択される少なくとも1種の処理の後の水洗浄性がより向上する。
(ポリマー(A))
 本実施形態の表面保護用組成物におけるポリマー(A)は、酸分解性基を有する(メタ)アクリレート(a)由来の構造単位(a)を含む。
 ポリマー(A)が、(メタ)アクリレート(a)由来の構造単位(a)を含むことにより、表面保護用組成物からなる膜の耐水性が向上する。
 また、ポリマー(A)が、酸分解性基を含むことにより、光照射および加熱から選択される少なくとも1種の処理の後、酸発生剤(B)が酸を発生すると、酸によりポリマー(A)の酸分解性基が酸分解され、酸分解性基を酸分解した後のポリマー(A)由来の生成物が親水性基を有するため、表面保護用組成物からなる膜の親水性が向上し、膜の水洗浄が可能となる。
 ポリマー(A)の構造単位(a)中の(メタ)アクリレート(a)は、好ましくはメタクリレートを含む。これにより、得られる膜の耐水性を維持しつつ、得られる膜の水洗浄性がより向上するとともに、塗膜性がより向上する。
 ポリマー(A)における酸分解性基で保護される官能基は、水洗浄性および耐水性の性能バランスをより向上させる観点から、好ましくはカルボキシル基を含む。
 ポリマー(A)における酸分解性基は、好ましくはエーテル結合を含む基を含む。これにより、光照射および加熱から選択される少なくとも1種の処理の後に酸分解性基がより確実に脱保護され、得られる膜の水洗浄性がより向上する。
 エーテル結合を含む基としては、得られる膜の水洗浄性をより向上させる観点から、好ましくはエトキシエチル基、プロポキシエチル基、イソプロポキシエチル基、ブトキシエチル基、イソブトキシエチル基、(シクロヘキシルオキシ)エチル基およびテトラヒドロピラニル基からなる群から選択される一種または二種以上を含み、より好ましくはエトキシエチル基、プロポキシエチル基、イソプロポキシエチル基、ブトキシエチル基およびテトラヒドロピラニル基からなる群から選択される一種または二種以上を含み、さらに好ましくはエトキシエチル基、プロポキシエチル基、イソプロポキシエチル基、およびブトキシエチル基からなる群から選択される一種または二種以上を含み、さらに好ましくはエトキシエチル基、イソプロポキシエチル基、およびブトキシエチル基からなる群から選択される一種または二種以上を含む。
 また、エーテル結合を含む基は、得られる膜の水洗浄性をより向上させる観点から、好ましくは炭素数1~4のアルキレン基を含み、より好ましくは炭素数1~3のアルキレン基を含み、さらに好ましくは炭素数1~2のアルキレン基を含み、さらに好ましくはエチレン基を含み、さらに好ましくは1,1-エチレン基を含む。
 エーテル結合を含む基は、得られる膜の水洗浄性をより向上させる観点から、好ましくは炭素数1以上8以下のアルキル基を含み、より好ましくは炭素数1以上7以下のアルキル基を含み、さらに好ましくは炭素数1以上6以下のアルキル基を含み、さらに好ましくは炭素数1以上5以下のアルキル基を含み、さらに好ましくは炭素数1以上4以下のアルキル基を含み、さらに好ましくは炭素数1以上3以下のアルキル基を含む。
 また、エーテル結合を含む基が炭素数1以上8以下のアルキル基を含む場合、アルキル基は、得られる膜の水洗浄性をより向上させる観点から、好ましくは直鎖状である。
 ポリマー(A)は、上述した構造単位(a)以外に、好ましくは(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリルアミド、およびエーテル結合を含む(メタ)アクリレートからなる群から選択される一種または二種以上のモノマー(b)由来の構造単位(b)をさらに含む。モノマー(b)は、より好ましくは(メタ)アクリル酸を含む。
 エーテル結合を含む(メタ)アクリレートとしては、好ましくはアクリロイルモルフォリン、(2-メチル-2-エチル-1,3-ジオキソラン-4-イル)メチルアクリレートおよびアクリル酸2-[2-(2-メトキシエトキシ)エトキシ]エチルからなる群から選択される一種または二種以上を含む。
 ポリマー(A)が、上述した構造単位(b)をさらに含むことにより、得られる膜の基板等への密着度がより向上し、耐水性がより向上する。また、表面保護用組成物の塗工性がより向上する。また、構造単位(b)を形成するモノマー(b)が(メタ)アクリル酸を含むことにより、得られる膜の耐水性を維持しつつ、塗膜性および密着性の性能バランスをより向上できる。
 ポリマー(A)がモノマー(b)由来の構造単位(b)をさらに含む場合、構造単位(b)の含有量は、ポリマー(A)中の構造単位の含有量の合計を100モル%としたときに、好ましくは0モル%以上50モル%以下、より好ましくは0モル%以上40モル%以下、さらに好ましくは0モル%以上35モル%以下、さらに好ましくは0モル%以上30モル%以下、さらに好ましくは0モル%以上20モル%以下、さらに好ましくは0モル%以上10モル%以下、さらに好ましくは0モル%以上5モル%以下である。
 構造単位(b)の含有量が上記範囲内にあることにより、得られる膜の耐水性を維持しつつ、塗膜性および密着性の性能バランスをより向上できる。
 ポリマー(A)のゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定される、ポリスチレン換算による重量平均分子量(Mw)は、好ましくは5,000以上10,000,000以下、より好ましくは10,000以上5,000,000以下、さらに好ましくは15,000以上1,000,000以下、さらに好ましくは20,000以上500,000以下、さらに好ましくは25,000以上200,000以下、さらに好ましくは35,000以上200,000以下である。
 ポリマー(A)のゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定される、ポリスチレン換算による重量平均分子量(Mw)が上記範囲内にあることにより、得られる膜の水洗浄性をより向上できる。
 ポリマー(A)のゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定される、ポリスチレン換算による重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)から算出されるMw/Mnは、好ましくは1.0以上100以下、より好ましくは1.0以上50以下、さらに好ましくは1.5以上30以下、さらに好ましくは1.5以上20以下、さらに好ましくは2.0以上15以下、さらに好ましくは2.5以上10以下である。
 ポリマー(A)のゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定される、ポリスチレン換算による重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)から算出されるMw/Mnが上記範囲内であることにより、得られる膜の水洗浄性をより向上できる。
 ポリマー(A)のゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定される、ポリスチレン換算による重量平均分子量(Mw)およびMw/Mnは、後述するポリマー(A)の合成において、触媒の種類、重合温度、重合圧力、重合時間等の条件を適宜調整することにより調整できる。
(ポリマー(A)の合成方法)
 本実施形態のポリマー(A)の合成は、適宜公知の方法により行うことができる。
 例えば、上述した酸分解性基を有する(メタ)アクリレート(a)およびモノマー(b)を、適宜公知の重合触媒の存在下で重合して得ることができる。重合触媒としては、例えばアゾ化合物、有機過酸化物および光重合開始剤からなる群から選択される一種または二種以上を用いることができる。
 アゾ化合物としては、例えば2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)および2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)等を用いることができる。重合触媒としてアゾ化合物を用いる場合、例えば(メタ)アクリレート(a)、モノマー(b)およびアゾ化合物を含む溶液を、50~80℃で1時間以上50時間以下加熱することにより、モノマーを重合させることができる。
 光重合開始剤としては、例えば1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンおよびジフェニル(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ホスフィン=オキシド等を用いることができる。重合触媒として光重合開始剤を用いる場合、例えば(メタ)アクリレート(a)、モノマー(b)および光重合開始剤を含む溶液を、UVA強度20~50mW/cm程度で1~60分程度UV照射することにより、モノマーを重合させることができる。
 また有機過酸化物の市販品としては、パーブチル(登録商標)O(日油株式会社製)を用いることができる。
(酸発生剤(B))
 本実施形態の表面保護用組成物における酸発生剤(B)は、光酸発生剤および熱酸発生剤から選択される少なくとも1種を含み、得られる膜の水洗浄性をより向上させる観点から、酸発生剤(B)は好ましくは光酸発生剤を含む。
 光酸発生剤は、得られる膜の耐水性をより向上させ、また、光照射後の膜の水洗浄性をより向上させる観点から、好ましくはスルホニウム塩型光酸発生剤、ヨードニウム塩型光酸発生剤および非イオン型光酸発生剤から選択される一種または二種以上を含み、照射する光の波長をより長くする観点から、より好ましくはスルホニウム塩型光酸発生剤を含む。
 熱酸発生剤としては、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、アンモニウム塩、アルミニウムキレートおよび三フッ化ホウ素アミン錯体等が挙げられる。
 ここで、酸発生剤(B)の酸発生後の酸以外の生成物は、好ましくは、当該生成物の分子量が20以上1,200以下であり、より好ましくは30以上1,000以下であり、さらに好ましくは50以上800以下であり、さらに好ましくは80以上500以下であり、さらに好ましくは100以上350以下であり、さらに好ましくは120以上300以下である。
 表面保護用組成物中の酸発生剤(B)の含有量は、ポリマー(A)100質量部に対して、好ましくは1.0質量部以上50質量部以下、より好ましくは1.0質量部以上45質量部以下、さらに好ましくは1.5質量部以上40質量部以下、さらに好ましくは2.0質量部以上35質量部以下、さらに好ましくは2.0質量部以上30質量部以下、さらに好ましくは2.5質量部以上30質量部以下、さらに好ましくは3.0質量部以上25質量部以下である。
 表面保護用組成物中の酸発生剤(B)の含有量が上記範囲内であることにより、得られる膜の水洗浄性をより向上できる。
(表面保護用組成物の製造方法)
 本実施形態の表面保護用組成物の製造方法は適宜公知の方法で行うことができる。
 例えば、上述したポリマー(A)、酸発生剤(B)および溶剤を、ミックスローター等を用いて均一になるまで混合することにより製造できる。
 溶剤としては、アセトン、酢酸エチル、トルエン、エタノール、プロピレンカーボネート、1-メトキシ-2-プロパノールおよびプロピレングリコールモノメチルエーテルアセタートからなる群から選択される一種または二種以上を用いることができる。溶剤は、一種のみを用いてもよいし、二種以上を組み合わせてもよい。
(表面保護用組成物の膜化)
 本実施形態の表面保護用組成物は適宜公知の方法で膜状にすることができる。
 例えば、表面保護用組成物をシリコンウェハ等の基板に、膜厚10~120μm程度で塗布した後、乾燥することにより、膜状にできる。
 乾燥条件としては、好ましくは50℃以上130℃以下、より好ましくは60℃以上100℃以下の温度で、好ましくは1分以上1時間以下、より好ましくは3分以上30分以下で行うことができる。
(表面保護用組成物からなる膜の洗浄方法)
 本実施形態の表面保護用組成物からなる膜(すなわち表面保護膜)の洗浄は、以下のとおりに行われるものである。
 酸発生剤(B)が光酸発生剤を含む場合、基板等の上に形成された本実施形態の表面保護用組成物からなる膜に対して、光照射を行うことが好ましい。光照射を行うことにより、表面保護用組成物からなる膜が溶解することができ、水洗浄性をより向上できる。
 光照射は、具体的にはUV照射であり、照度について、好ましくは5mW/cm以上9000mW/cm以下、より好ましくは照度5mW/cm以上5000mW/cm以下、さらに好ましくは照度10mW/cm以上1000mW/cm以下、さらに好ましくは照度15mW/cm以上500mW/cm以下、照射時間について、好ましくは10秒以上300秒以下、より好ましくは20秒以上200秒以下、積算光量について、好ましくは500mJ/cm以上400J/cm以下、より好ましくは1000mJ/cm以上300J/cm以下、さらに好ましくは1300mJ/cm以上250J/cm以下、波長について、好ましくは200nm以上400nm以下、より好ましくは250nm以上380nm以下の紫外線条件にて行われる。
 光照射は例えばLED照明または高圧水銀ランプを用いて行うことができる。LED照明としては、例えばパイフォトニクス株式会社製、ホロライト・カクを用いることができる。高圧水銀ランプとしては、例えば、株式会社テクノビジョン製、製品名:UVC-408を用いることができる。
 酸発生剤(B)が熱酸発生剤を含む場合、基板等の上に形成された本実施形態の表面保護用組成物からなる膜に対して、加熱を行うことが好ましい。
 加熱温度としては、好ましくは100℃以上200℃以下、より好ましくは120℃以上180℃以下、さらに好ましくは140℃以上160℃以下で行われる。また、加熱時間は、好ましくは1分以上30分以下、より好ましくは2分以上15分以下の条件で行われる。
 水洗浄を行うにあたっては、上記のとおり光照射または加熱を行った後、表面保護用組成物からなる膜および基板等を水に浸漬させることが好ましい。また、表面保護用組成物からなる膜に対して、ジェット洗浄、二流体洗浄、スプレー洗浄、シャワー洗浄および超音波洗浄からなる群から選択される一種または二種以上を行うことにより、水洗浄を行うこともできる。
 上述の条件で水洗浄を行った後、表面保護用組成物からなる膜のすべてが溶解することが好ましい。
 表面保護用組成物からなる膜がすべて溶解することにより、水洗浄後の基板等に表面保護用組成物からなる膜が残存することをより抑制できる。また、表面保護用組成物からなる膜を水洗浄した際の廃水の処理がより容易になる。
 また、本実施形態の表面保護用組成物の耐水性については、例えば以下の<方法1>のとおりに評価される。
<方法1>
 本実施形態の表面保護用組成物からなる厚さ10±5μmの膜を基板上に形成し、次いで、上記基板および上記膜を10分間水に浸漬した後、上記基板および上記膜を水から引き上げたとき、表面保護用組成物からなる膜は、基板から剥離しない、白濁しない、または、溶解しないことが好ましい。
 上記基板としては、ガラス板またはシリコンウェハを用いることができる。
 これにより、表面保護用組成物からなる膜の耐水性をより向上できる。
 本実施形態の表面保護用組成物の洗浄性については、例えば以下の<方法2>のとおりに評価することができる。
<方法2>
 本実施形態の表面保護用組成物からなる厚さ10±5μmの膜を基板上に形成し、SUS製の台上に配置した膜に対して、照度20mW/cm、照射時間70秒、積算光量1400mJ/cmの条件で、高圧水銀ランプで照射し、次いで、前記基板および前記膜を水に浸漬し、前記膜のすべてが水に溶解するまでの時間を、溶解時間(分)とする。
 上記基板としては、ガラス板またはシリコンウェハを用いることができる。
 上記<方法2>をおこなったときの、表面保護用組成物の溶解時間は、水洗浄性をより向上させる観点から、好ましくは30分以下、より好ましくは25分以下、さらに好ましくは20分以下、さらに好ましくは15分以下、さらに好ましくは12分以下、さらに好ましくは10分以下、さらに好ましくは8分以下、さらに好ましくは5分以下、さらに好ましくは4分以下、さらに好ましくは3分以下、さらに好ましくは2分以下、さらに好ましくは1分以下である。表面保護用組成物の溶解時間の下限に制限はないが、例えば10秒以上であってもよく、20秒以上であってもよい。
<表面保護膜>
 本実施形態の表面保護膜は、本実施形態の表面保護用組成物を含む。
 本実施形態の表面保護膜は、本実施形態の表面保護用組成物を基板等の上に塗工し、膜を形成してもよいし、またフィルムとして形成してもよい。
 本実施形態の表面保護膜は、電子装置の製造工程において、電子部品の表面を保護し、かつ、最終的に除去される役割を有する表面保護膜に用いることができる。
 電子部品としては、例えば、IC、LSI、ディスクリート、発光ダイオード、受光素子等の半導体チップや、半導体パネル、半導体パッケージおよびウェハ等を挙げることができる。
 本実施形態の表面保護膜の厚みは、耐水性および表面保護性の性能バランスをより向上させる観点から、好ましくは1μm以上、より好ましくは3μm以上、さらに好ましくは5μm以上であり、水洗浄性をより向上させる観点から、好ましくは25μm以下、より好ましくは20μm以下、さらに好ましくは15μm以下である。
 以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
 なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
 以下、本実施形態を、実施例・比較例を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態は、これらの実施例の記載に何ら限定されるものではない。
<原料>
 実施例および比較例で用いた原料について以下に示す。
(ポリマー(A))
((メタ)アクリレート(a)(構造単位(a)))
・メタクリル酸1-エトキシエチル:東京化成工業株式会社製
・メタクリル酸1-プロポキシエチル
・メタクリル酸1-イソプロポキシエチル
・メタクリル酸1-ブトキシエチル
・メタクリル酸1-イソブトキシエチル
・メタクリル酸1-(シクロヘキシルオキシ)エチル
・メタクリル酸2-テトラヒドロピラニル
・アクリル酸2-テトラヒドロピラニル
(モノマー(b)(構造単位(b)))
・アクリル酸:富士フイルム和光純薬株式会社製
・メタクリル酸:富士フイルム和光純薬株式会社製
・アクリロイルモルフォリン:東京化成工業株式会社製
・(2-メチル-2-エチル-1,3-ジオキソラン-4-イル)メチルアクリレート:大阪有機化学工業株式会社製、MEDOL-10
<ポリマー(A)の合成>
 表1の配合に従い、下記の方法で各例のポリマー溶液を合成した。
(ポリマー溶液1の調製)
 メタクリル酸1-エトキシエチル2.0gに対して1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン0.04gを加え、モノマー液を得た。これを氷冷下撹拌しながら窒素雰囲気下で後述する光照射方法に則して1時間光照射して、ポリマーを得た。
 次いで、上記ポリマーにアセトン4gを加え、撹拌しながら50℃で3時間加熱して、アクリル系重合体を含むポリマー溶液1を得た。
 光照射には水銀キセノンランプ照明機器(浜松ホトニクス社製、LC8:L9588)を用いた。パネル表示の照射強度を23%とし、集光レンズをモノマー溶液から7cm離して照射した。
 なお、モノマー溶液に照射された光の強度は、照度計(EIT社製、UV PowerPuck II)を用いたところ、照度計と水銀キセノンランプ照明機器が7cmの距離で照射したときのUVAの強度が28mW/cmであった。
(ポリマー溶液2の調製)
 メタクリル酸1-エトキシエチル3.0g、および酢酸エチル5.8gを混合して、モノマー溶液を得た。
 また、酢酸エチル6.0gに2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)(富士フイルム和光純薬株式会社製、AIBN)0.3gを溶解させて、開始剤溶液を得た。
 次いで、窒素雰囲気下で65℃に加熱した上記モノマー溶液に、上記開始剤溶液を0.69mL加えた。これを攪拌しながら窒素雰囲気下で1時間加熱した後、再度、開始剤溶液を0.69mL加え、さらに7時間加熱した。これを室温まで放冷し、14時間以上静置した後、再び窒素雰囲気下、攪拌しながら65℃で7時間加熱して、アクリル系重合体を含むポリマー溶液2を得た。
(ポリマー溶液3の調製)
 モノマー溶液におけるメタクリル酸1-エトキシエチルを5.0gに変更し、酢酸エチルを10.7gに変更し、開始剤溶液の添加量を各0.58mLに変更した以外はポリマー溶液2と同様にして、アクリル系重合体を含むポリマー溶液3を得た。
(ポリマー溶液4の調製)
 メタクリル酸1-エトキシエチル5.0g及び酢酸エチル4.8gを混合して、モノマー溶液を得た。
 一方、酢酸エチル6.0gに2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)(富士フイルム和光純薬株式会社製、V-65)0.3gを溶解させて、開始剤溶液を得た。
 そして、窒素雰囲気下で51℃に加熱した上記モノマー溶液に、上記開始剤溶液を0.1mL加えた。これを攪拌しながら窒素雰囲気下で1時間加熱した後、再度、開始剤溶液を0.1mL加え、さらに8時間加熱した。これを室温まで放冷し、14時間以上静置した後、再び窒素雰囲気下、攪拌しながら51℃で10時間加熱した。これを室温まで放冷し、14時間以上静置した後、再び窒素雰囲気下、攪拌しながら51℃で7時間加熱し、アクリル系重合体を含むポリマー溶液4を得た。
(ポリマー溶液5の調製)
 メタクリル酸1-エトキシエチル8.0g、アクリル酸1.2g、及び酢酸エチル18gを混合し、モノマー溶液を得た。
 また、酢酸エチル7.4gに2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)(富士フイルム和光純薬株式会社製、AIBN)0.37gを溶解させて、開始剤溶液を得た。
 また、窒素雰囲気下で65℃に加熱したモノマー溶液に、2.1mLの上記開始剤溶液を加えた。これらを攪拌しながら窒素雰囲気下で1時間加熱した後、再度開始剤溶液を2.1mL加え、さらに7時間加熱した。室温まで放冷し、14時間以上静置した後、再び窒素雰囲気下、攪拌しながら65℃で7時間加熱して、ポリマー溶液5を得た。
(ポリマー溶液6の調製)
 モノマー溶液におけるアクリル酸をメタクリル酸1.5gに変更し、開始剤溶液の添加量を各2.2mLに変更した以外はポリマー溶液5と同様にして、アクリル系重合体を含むポリマー溶液6を得た。
(ポリマー溶液7の調製)
 モノマー溶液におけるメタクリル酸1-エトキシエチルを4.0gに変更し、アクリル酸をアクリロイルモルフォリン1.2gに変更し、開始剤溶液の添加量を各1.2mLに変更した以外はポリマー溶液5と同様にして、アクリル系重合体を含むポリマー溶液7を得た。
(ポリマー溶液8の調製)
 モノマー溶液におけるメタクリル酸1-エトキシエチルを4.0gに変更し、アクリル酸をMEDOL-10 0.84gに変更し、開始剤溶液の添加量を各1.1mLに変更した以外はポリマー溶液5と同様にして、アクリル系重合体を含むポリマー溶液8を得た。
(ポリマー溶液9の調製)
 モノマー溶液におけるメタクリル酸1-エトキシエチルをメタクリル酸1-プロポキシエチル4.0gに変更し、酢酸エチルを7.7gに変更し、開始剤溶液の添加量を各0.93mLに変更した以外はポリマー溶液2と同様にして、アクリル系重合体を含むポリマー溶液9を得た。
(ポリマー溶液10の調製)
 モノマー溶液におけるメタクリル酸1-エトキシエチルをメタクリル酸1-イソプロポキシエチル4.0gに変更し、酢酸エチルを7.7gに変更し、開始剤溶液の添加量を各0.93mLに変更した以外はポリマー溶液2と同様にして、アクリル系重合体を含むポリマー溶液10を得た。
(ポリマー溶液11の調製)
 モノマー溶液におけるメタクリル酸1-エトキシエチルをメタクリル酸1-ブトキシエチル4.0gに変更し、酢酸エチルを7.7gに変更し、開始剤溶液の添加量を各0.93mLに変更した以外はポリマー溶液2と同様にして、アクリル系重合体を含むポリマー溶液11を得た。
(ポリマー溶液12の調製)
 モノマー溶液におけるメタクリル酸1-エトキシエチルをメタクリル酸1-イソブトキシエチル4.0gに変更し、酢酸エチルを7.7gに変更し、開始剤溶液の添加量を各0.93mLに変更した以外はポリマー溶液2と同様にして、アクリル系重合体を含むポリマー溶液12を得た。
(ポリマー溶液13の調製)
 モノマー溶液におけるメタクリル酸1-エトキシエチルをメタクリル酸1-(シクロヘキシルオキシ)エチル5.0gに変更し、酢酸エチルを9.7gに変更し、開始剤溶液の添加量を各1.2mLに変更した以外はポリマー溶液2と同様にして、アクリル系重合体を含むポリマー溶液13を得た。
(ポリマー溶液14の調製)
 モノマー溶液におけるメタクリル酸1-エトキシエチルをメタクリル酸2-テトラヒドロピラニル5.0gに変更し、酢酸エチルを9.7gに変更し、開始剤溶液の添加量を各1.2mLに変更した以外はポリマー溶液2と同様にして、アクリル系重合体を含むポリマー溶液14を得た。
(ポリマー溶液15の調製)
 モノマー溶液におけるメタクリル酸1-エトキシエチルをアクリル酸2-テトラヒドロピラニル5.0gに変更し、酢酸エチルを9.7gに変更し、開始剤溶液の添加量を各1.2mLに変更した以外はポリマー溶液2と同様にして、アクリル系重合体を含むポリマー溶液15を得た。
 また、ポリマー(A)の市販品として以下を用いた。
・Copolymer of 4-(1-ethoxyethoxy)styrene and 4-hydroxystyrene:富士フイルム和光純薬株式会社製、WMWP-240H、CAS RN:158593-28-3、30%PGMEA溶液
・ポリビニルアルコール:日本酢ビ・ポバール株式会社製、JMR-10L
(酸発生剤(B))
・非イオン型光酸発生剤:Bis(tert-butylsulfonyl)diazomethane、富士フイルム和光純薬株式会社製、WPAG-170
・スルホニウム塩型光酸発生剤:サンアプロ株式会社製、CPI-110B
・スルホニウム塩型光酸発生剤:サンアプロ株式会社製、CPI-100B
・ヨードニウム塩型光酸発生剤:4-イソプロピル-4’-メチルジフェニルヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボラート、東京化成工業株式会社製
<重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)およびMw/Mn>
 各例のポリマー(A)について、重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)を、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により以下の条件で測定した。
・自動注入装置:日本ウォーターズ社製、717plus
・ポンプ:フロム社製、KP-22-13S デュアルポンプ
・カラム:アジレント・テクノロジー社製、PLgel 10μ MIXED-B、内径7.5mm×300mm(3本)
・示差屈折率検出器:株式会社レゾナック製、Shodex RI-101
・カラム較正:アジレント・テクノロジー社製、EasiCal PS-1ポリスチレン
・溶離液:富士フイルム和光純薬社製、HPLC用テトラヒドロフラン
・カラム温度:40℃
・流速:1.0mL/分
 得られた数値からMw/Mnをそれぞれ算出した。MwおよびMw/Mnについて、表1に示す。
<表面保護用組成物の製造方法>
 得られたポリマー(A)、酸発生剤(B)ならびに溶媒としてアセトン、酢酸エチル、プロピレンカーボネートおよびPGMEAおよび水を表2の配合で、ミックスローターを用いて均一になるまで混合し、各例の表面保護用組成物を得た。
<洗浄性の評価>
 表2に示される表面保護用組成物を、基材としてガラス(水スライドグラス、松浪硝子工業社製、S7213)またはシリコンウェハ(セーレンKST株式会社製、製品名:φ6"シリコンウェーハ)上にノンワイヤーバーコーターOSP-80-L60(膜厚80μm/wet)を用いて塗布し、オーブン中100℃で5分間乾燥させ、基材上にコーティングされた膜を得た。乾燥後の膜の厚さは、10±5μmの範囲内であった。
 得られた膜に対して、各例について、以下の条件で光照射を行った。
<光照射条件>
(実施例1~3、5、7、9、10、13~18および比較例1)
 SUS製の台上に膜付きの基材を配置し、照度7705mW/cm、照射時間30秒、積算光量230J/cmの条件で、LED照明(パイフォトニクス株式会社製、製品名:ホロライト・カク)を用いて、波長365nmの紫外線を、上記基材の膜側の面に対して照射した。放射温度計を用いて、光照射中のSUS製の台上の膜表面の温度を測定したところ、30℃程度であった。
(実施例4、8、11および12)
 SUS製の台上に得られた膜付きの基材を配置し、照度20mW/cm、照射時間120秒、積算光量2400mJ/cmの条件で、高圧水銀ランプ(株式会社テクノビジョン製、製品名:UVC-408)を用いて、上記基材の膜側の面に対して光照射した。
(実施例6)
 SUS製の台上に得られた膜付きの基材を配置し、照度20mW/cm、照射時間70秒、積算光量1400mJ/cmの条件で、高圧水銀ランプ(株式会社テクノビジョン製、製品名:UVC-408)を用いて、上記基材の膜側の面に対して光照射した。
(比較例2)
 SUS製の台上に得られた膜付きの基材を配置し、照度20mW/cm、照射時間100秒、積算光量2000mJ/cmの条件で、高圧水銀ランプ(株式会社テクノビジョン製、製品名:UVC-408)を用いて、上記基材の膜側の面に対して光照射した。
 次いで、上記基板および上記膜を水に浸漬し、上記膜のすべてが水に溶解するまでの時間(溶解時間(分))を測定した。また、以下(基準)に従い、洗浄性を評価した。結果を表2に示す。
(基準)
A:10分以内に膜がすべて溶解した。
B:10分を超えた時点で、膜が基材からすべて剥離した、または膜が一部溶解した。
C:10分間で膜が溶解も剥離もしなかった。
<耐水性の評価>
 表2に示される表面保護用組成物を、基材としてガラス(水スライドグラス、松浪硝子工業社製、S7213)またはシリコンウェハ(セーレンKST株式会社製、製品名:φ6"シリコンウェーハ)上にノンワイヤーバーコーターOSP-80-L60(膜厚80μm/wet)を用いて塗布し、オーブン中100℃で5分間乾燥させ、基材上にコーティングされた膜を得た。乾燥後の膜の厚さは、10±5μmの範囲内であった。
 次いで、上記基材および上記膜を10分間水に浸漬した後、上記基材および上記膜を水から引き上げ、上記基材および上記膜の状態を観察し、以下(基準)に従い、耐水性を評価した。Aを合格とする。結果を表2に示す。
(基準)
A:膜は溶解せず、基材に密着していた。
B:膜が基材から剥離した。
C:膜が白濁もしくは溶解した。
 この出願は、2024年3月29日に出願された日本出願特願2024-055765号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (13)

  1.  表面保護用組成物であって、
     酸分解性基を有する(メタ)アクリレート(a)由来の構造単位(a)を含むポリマー(A)と、
     光酸発生剤および熱酸発生剤から選択される少なくとも1種を含む酸発生剤(B)と、を含み、
     前記酸分解性基を酸分解した後の前記ポリマー(A)由来の生成物が親水性基を有する、表面保護用組成物。
  2.  下記<方法1>をおこなったとき、前記表面保護用組成物からなる膜が、基板から剥離しない、白濁しない、または、溶解しない、請求項1に記載の表面保護用組成物。
    <方法1>
     前記表面保護用組成物からなる厚さ10±5μmの膜を基板上に形成し、次いで、前記基板および前記膜を10分間水に浸漬した後、前記基板および前記膜を水から引き上げる。
  3.  前記(メタ)アクリレート(a)がメタクリレートを含む、請求項1または2に記載の表面保護用組成物。
  4.  前記酸分解性基で保護される官能基がカルボキシル基を含む、請求項1~3のいずれかに記載の表面保護用組成物。
  5.  前記酸分解性基がエーテル結合を含む基を含む、請求項1~4のいずれかに記載の表面保護用組成物。
  6.  前記エーテル結合を含む基が、炭素数1以上8以下のアルキル基を含む、請求項5に記載の表面保護用組成物。
  7.  前記アルキル基が直鎖状である、請求項6に記載の表面保護用組成物。
  8.  前記ポリマー(A)が、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリルアミド、およびエーテル結合を含む(メタ)アクリレートからなる群から選択される一種または二種以上のモノマー(b)由来の構造単位(b)をさらに含む、請求項1~7のいずれかに記載の表面保護用組成物。
  9.  前記ポリマー(A)のゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定される、ポリスチレン換算による重量平均分子量(Mw)が、5,000以上10,000,000以下である、請求項1~8のいずれかに記載の表面保護用組成物。
  10.  前記酸発生剤(B)は、光酸発生剤を含む、請求項1~9のいずれかに記載の表面保護用組成物。
  11.  前記光酸発生剤は、スルホニウム塩型光酸発生剤、ヨードニウム塩型光酸発生剤および非イオン型光酸発生剤から選択される一種または二種を含む、請求項10に記載の表面保護用組成物。
  12.  前記酸発生剤(B)の含有量は、前記ポリマー(A)100質量部に対して、1.0質量部以上50質量部以下である、請求項1~11のいずれかに記載の表面保護用組成物。
  13.  請求項1~12のいずれかに記載の表面保護用組成物を含む、表面保護膜。
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