シロキサンポリマー材料

シロキサンポリマーは、Si-O-Si結合(シロキサン結合)を基本骨格に持つポリマーの総称です。

Si–O結合は結合エネルギーが大きく、強く分極した共有結合です。 このため、一般的な炭素–炭素結合を主骨格とする有機ポリマーと比較して、 シロキサン骨格は高温でも比較的安定で、優れた耐熱性、耐酸化性、耐候性を示します。

また、シロキサン骨格を構成するケイ素原子(Si)に結合する置換基の種類や、シロキサン骨格の分岐・架橋構造を変えることで、 硬さ、柔軟性、耐熱性、光学特性、表面特性などを幅広く調整することができます。

当社では、このようなシロキサン材料の設計自由度を活かし、

などを商品化しています。

※シリコーン系材料との類似点と相違点

シリコーンオイル、シリコーンゴム、シリコーンレジンなども、Si–O–Si結合を基本骨格とするポリシロキサン材料の一種です。 代表的なシリコーン材料であるポリジメチルシロキサン(PDMS)は、ケイ素原子に2つのメチル基が結合した ジメチルシロキサン単位[–Si(CH₃)₂–O–]を主な繰り返し構造として持っています。 ジメチルシロキサン単位からなる主鎖は長い一次元鎖状構造を形成し、Si–O–Si結合の高い回転自由度も相まって、 非常に柔軟な分子鎖となります。そのため、PDMSを主体とするシリコーンオイルやシリコーンゴムは、柔軟性、低温特性、離型性などに優れています。 なお、シリコーンゴムやシリコーンレジンでは、用途に応じてこの分子鎖を架橋し、三次元構造を形成させています。 一方、シリコーン系材料を高温で使用する場合には、材料中に残存する低分子量シロキサンが問題となることがあります。 原料由来で含まれる低分子成分や、長時間の加熱によって生成する低分子量シロキサンが揮発し、温度の低い部分に凝縮すると、 用途によっては装置内部の汚染、光学部品の曇り、電気接点の接触不良などの原因となる場合があります。

Maxsilシリーズでは、直鎖状のジメチルシロキサン主体の一般的なシリコーン材料とは異なり、 分岐・架橋可能なシロキサンユニットを主体として三次元的なネットワーク構造を形成するポリマー設計を採用しています。 このため、分子の低分子化や移動が起こりにくく、一般的な低分子量シロキサンに起因する揮発・ブリード・汚染を抑制できることが特長です。


ポリシリケート材料

シロキサン Si-O-Si のSiがすべて酸素(O)に結合しているポリマーは、"ポリシリケート"と呼ばれ、4つの酸素原子を介してSiが高密度で架橋していることから、非常に硬度の高い材料となります。また、有機基が含まれていないので、加熱による酸化・分解や揮発などが無く、極めて高い耐熱性を持ちます。

ポリシリケートの溶液を塗布し熱硬化させた膜は、石英ガラスに類似したアモルファスシリカ構造となるため、この溶液を「液体ガラス」や「無機SOG (inorganic spin-on-glass)」と呼ぶこともあります。石英ガラスと同等の耐熱性、透明性、絶縁性と耐薬品性を発揮します。

ただし、硬化に伴う収縮が大きく、硬化後の材質が硬く脆いため、硬化時に応力で割れやすく、厚い膜を形成するのには不向きです。


Maxsil 10はポリシリケートの末端がすべて-OHになっている「ポリシラノール」とも呼べるような完全無機材料です。


熱を加えるとSi-OHが脱水縮合によって3次元的に架橋し、非常に硬いSiO 2 質の膜を形成します。

このようなポリシリケートは、一般的にはあまり安定ではなく、経時変化によって増粘したりゲル化したりしがちでしたが、 Maxsil 10は独自の安定化技術によって、数か月の間、安定な溶液として保存できます。
塗布液の性状
外観・性状無色透明液体
固形分濃度1 - 10 wt%
主成分ポリシラノール
溶 媒IPA (アセトン, エタノール, PGME, PGMEA等も可)

成膜方法
塗布(スピンコート、スプレーコート、スリットコート)→乾燥(80℃3分)→熱硬化(150~900℃)30分
※硬化温度は求められる耐熱性によって決定します。例えば300℃の耐熱性が必要な場合は300℃以上で硬化させてください。
※成膜可能膜厚:0.05 µm~0.5 µm

塗布膜の特性
鉛筆硬度7H
透 過 率98%以上 (550 nm)
誘 電 率4.5 (@ 1 MHz)
屈 折 率1.45 (550 nm)
耐薬品性 30%NaOH, 2.38%TMAH, 5% HCl, 5%H 2 SO 4 , NMP, MEK, DMSOなど
フッ酸を除くほぼすべての酸・アルカリ・有機溶剤に対して耐性がある。
耐熱温度硬化温度を上限とし、最大900℃まで
膜収縮率5%(150℃硬化)-10%(250℃硬化)-22%(900℃硬化)

用途例
  • 金属、プラスチック用ハードコート
  • 塗料用の硬度増強添加剤
  • 金属や炭素材料の耐熱・耐酸化性保護膜
  • 耐候性透明絶縁膜
  • 反射防止膜(単独あるいは多層膜の最表層)

Maxsil HS9はシロキサンのケイ素の置換基をすべて水素とした無機材料で、有機基を含みません。

硬化生成物組成はHSiO 3/2 となるので、水素化シルセキオキサン(Hydrogen Silsesquioxane)、略してHSQと呼ばれることもあります。 Siに結合している水素が架橋点にならないため、Maxsil 10 "ポリシラノール"より架橋密度が小さくなるため、厚膜に成膜できます。

また、酸素や水蒸気による(300℃以上)高温酸化によって緻密なSi-O-Siを形成し、かえって熱安定性が高まります。


塗布液の性状
外観・性状無色透明液体
固形分濃度1 - 30 wt%
主成分ポリ(水素化シラノール)
溶 媒メチルイソブチルケトン(MIBK)、酢酸n-ブチル、プロピレングリコールジメチルエーテルなど

成膜方法
塗布(スピンコート、スプレーコート、スリットコート)→乾燥(80~150℃3分)→(リフロー 180℃ 15分→)熱硬化(200~350℃)30分
※硬化温度は求められる耐熱性によって決定します。例えば300℃の耐熱性が必要な場合は300℃以上で硬化させてください。
※リフロー工程は高度な平坦化が必要な場合におすすめします。
※成膜可能膜厚:(通常タイプ) 0.05 µm~1.5 µm

用途例
  • 耐UV透明・透明ハードコート
  • 耐光・耐熱・耐酸化性保護膜
  • 耐熱性絶縁・平坦化膜
  • 反射防止膜(単独あるいは多層膜の最表層)


ポリオルガノシロキサン材料

ポリオルガノシロキサンは、シロキサンのケイ素に1価の有機置換基を直接結合したシロキサンポリマーです。



ポリオルガノシロキサン結合のシロキサン結合も、ポリシリケートと同様、脱水縮合によって3次元的に架橋して硬い構造を形成しますが、有機置換基の効果でSi-Oの結合は3方向に制限(ポリシリケートは4方向)されるためと、置換基の立体障害の影響で、比較的柔軟で応力の小さい膜を形成します。 硬化膜はアモルフォスで、ガラスのように緻密で透明なことから、ポリオルガノシロキサンは「有機SOG (Organic Spin-on Glass)」と呼ばれることもあります。

有機置換基の種類によって、 メチルシロキサン系 、 フェニルシロキサン系 に分類されます。

ポリ(メチルシロキサン)

ポリ(メチルシロキサン)は、ポリオルガノシロキサンの置換基が主としてメチル基のもので、比較的タイトな架橋構造をとるため、高硬度でやや厚い膜が形成できます。 結合しているメチル基は熱的に安定で、非酸化性雰囲気下であれば、500℃程度までの熱安定性があります。空気中では300℃程度までであれば酸化に対する耐性があります。

Maxsil S1はシロキサンのSiにすべてメチル基が結合しているポリマーで、完全硬化後の組成がCH 3 SiO 3/2 となることから、メチルシルセスキオキサン(MSQ)と呼ばれることもある材料です。高硬度で屈折率の小さい膜を形成します。また、硬化温度以下の180℃付近で、膜が軟化し流動する(リフロー平坦化)する特徴があり、細かい段差や溝を埋込み、表面を平坦化することができます。
Maxsil S1の硬化膜表面は、極性の小さいメチル基で覆われるため、撥水性があり、防汚コーティングとしても使用できます。 電気的には、絶縁抵抗が高く誘電率も低いため、半導体の多層配線や信号用の高機能絶縁膜としての用途もあります。

塗布液の性状
外観・性状無色透明液体
固形分濃度10 - 15 wt% (調整可能)
主成分ポリメチルシルセスキオキサン
溶 媒PGMEA
粘 度2.5 cP

成膜方法
塗布(スピンコート、スプレーコート、スリットコート)→乾燥(80~150℃1分)→→(リフロー 180℃ 15分→)熱硬化(180~250℃)30分
※硬化温度は求められる耐熱性によって決定します。例えば300℃の耐熱性が必要な場合は300℃以上で硬化させてください。
※成膜可能膜厚:0.3 µm~1.5 µm
熱硬化(200~350℃)30分
※リフロー工程は高度な平坦化が必要な場合におすすめします。

塗布膜の特性
鉛筆硬度5H (250℃硬化時)
透 過 率99%以上 (400~800 nm)
誘 電 率2.8 (@ 1 MHz)
屈 折 率1.38 (550 nm)
耐熱温度硬化温度を上限とし、最大450℃まで

用途例
  • 疎水性ハードコート、防汚コート
  • 金属や炭素材料の耐熱・絶縁性保護膜
  • 半導体/TFT用平坦化絶縁膜
  • 反射防止膜(単独あるいは多層膜の最表層)
Maxsil 410は、シロキサンのケイ素の一部をモノメチルとジメチルで置換したもので、やや「無機性の高い」柔軟な膜を形成します。

優れた電気特性(高絶縁性と低誘電率)を有することから、LSI多層配線用の層間絶縁膜としての用途があり、またかなり厚膜としても割れにくいことから、導電箔の絶縁やITOパターンの絶縁など従来気相成長(CVD)が使われた用途を置き換えられます。

塗布液の性状
外観・性状無色透明液体
固形分濃度5 - 30 wt%
粘 度2.5 - 3.0 mPa・s(13 wt%)
主成分ポリメチルシロキサン
溶 媒PGMEA, IPA

成膜方法
塗布(スピンコート、スプレーコート、スリットコート)→乾燥(100℃3分)→熱硬化(230~380℃)30分
※硬化温度は求められる耐熱性によって決定します。例えば300℃の耐熱性が必要な場合は300℃以上で硬化させてください。
※成膜可能膜厚:0.05 µm~2.5 µm

塗布膜の特性
鉛筆硬度8H
透 過 率99%以上 (550 nm)
誘 電 率4.2~4.7 (@ 1 MHz)
屈 折 率1.40 (550 nm)
耐薬品性 2.38%TMAH, 5% HCl, 5%H 2 SO 4 , PGMEAなどに耐える
フッ酸・強アルカリには溶解
耐熱温度硬化温度を上限とし、最大400℃まで

用途例
  • 半導体, LCD, OLED用 層間絶縁膜
  • タッチパネルやセンサー用の透明絶縁膜
  • 金属箔・シートの耐高温絶縁膜
  • 金属粉の絶縁コーティング
  • 反射防止膜(単独あるいは多層膜の最表層)

Maxsil V1はポリ(メチルビニル)シロキサン構造を持ち、Maxsil 410, Maxsil S1などのポリメチルシロキサンの特徴を受け継いでいます。
Maxsil V1の際立った特徴として、架橋・硬化の機構がシラノール縮合とメチルービニルのラジカル的架橋が同時に起こることで、高い架橋密度を達成します。*

*MRS Proceedings, 1247, 1247-C08-08. doi:10.1557/PROC-1247-C08-08

高度に架橋が進んだ効果で膜が緻密となり、硬度や誘電率の上昇が見られ、ハードコートや誘電体としての特性の向上に寄与します。

塗布液の性状
外観・性状無色透明液体
固形分濃度5 - 25 wt%
主成分ポリ(メチルビニルシロキサン)
溶 媒IPA, PGME, PGMEAなど

成膜方法
塗布(スピンコート、スプレーコート、スリットコート)→乾燥(80~10℃3分)→熱硬化(150~250℃)30分
※硬化温度は求められる耐熱性によって決定します。例えば300℃の耐熱性が必要な場合は300℃以上で硬化させてください。
※成膜可能膜厚: 最大 0.9 µm

塗布膜の特性
鉛筆硬度9H
透 過 率98%以上 (550 nm)
屈 折 率1.41 (550 nm)
誘 電 率5.4 (@ 1 MHz)
リーク電流 1 nA/cm 2 @1 MV/cm
絶縁耐圧>5 MV/cm @ 1 μA
密 着 性 ガラス, SiNx, SiO 2 に対し 5B(剥がれなし)
耐薬品性 2.38%TMAH, アセトン, 5%H 2 SO 4 , PGMEAなどに耐える
フッ酸・強アルカリには溶解
耐熱温度 370℃(N 2 中)
500℃クラック発生限界(N 2 中)
用途例
  • 耐候性、撥水性金属用耐擦傷ハードコート
  • ガラス表面・メッキのハードコート
  • TFT用ゲート絶縁膜
  • 電子デバイス用耐熱透明オーバーコート

ポリ(フェニルシロキサン)

フェニル基で置換したポリシロキサンは、高い耐熱性と透明性を持ち、柔軟で強靭な材料になります。熱収縮率が小さく、応力も小さいため、高温下でも割れにくい特徴があります。

特にフェニル基置換率が50%以上のポリフェニルシロキサンは、ガラスと同等の高い屈折率を有し、自己リフロー性も合わせ持つため透明な厚膜を形成します。

Maxsil S22は、フェニル化率60%の代表的なポリフェニルシロキサン材料です。通常のポリフェニルシロキサン材料は一般に300℃の高温硬化が必要ですが、 Maxsil S22は低温硬化の機構を工夫することで180℃の低温で硬化することができます。低温で硬化するにもかかわらず、卓越した耐熱性(300℃空気中, 450℃不活性雰囲気/窒素中) があります。また優れた透明性(98%以上)と無アルカリガラスと同じ屈折率、優れた電気絶縁性、優れた耐薬品性があり、シリコンやガラスと強固に密着することから、ガラスやシリコン上の 配線用の絶縁膜として卓越した特性を発揮します。熱リフロー効果による高い平坦性と溝埋め込み性があることから、配線間の埋め込みや傷の補修などの用途もあります。


塗布液の性状
外観・性状無色透明液体
固形分濃度10 - 25 wt%
主成分ポリ(フェニルビニルメチルシロキサン)
溶 媒PGMEAなど
粘 度~3 mPa・s (25 wt%品)

成膜方法
塗布(スピンコート、スプレーコート、スリットコート)→乾燥(150℃3分)→熱硬化(230*~280℃)30分
*180℃で硬化できる低温硬化バージョンもあります。
※硬化温度は求められる耐熱性によって決定します。例えば300℃の耐熱性が必要な場合は300℃以上で硬化させてください。
※成膜可能膜厚: 最大 10 µm (シリコンウェーハ上) 基板の材質/熱膨張率によって最大形成可能膜厚は変わります。

塗布膜の特性
鉛筆硬度3H~4H
透 過 率98%以上 (550 nm)
屈 折 率1.52 (550 nm)
誘 電 率2.92 (@ 1 MHz)
リーク電流 20 nA/cm 2 @1 MV/cm
絶縁耐圧4.6 MV/cm @ 1 μA
密 着 性 ガラス, SiNx, SiO 2 に対し 5B(剥がれなし)
耐薬品性 2.38%TMAH, アセトン, 3.5%(COOH) 2 , DMSO, PGMEAなどに耐える
フッ酸・強アルカリには溶解
耐熱温度 450℃(0.1% 重量減, N 2 中)
用途例
  • ガラス・金属基板の絶縁アンダーコートと平坦化
  • プラズマ/FEDディスプレイやパワー半導体用高性能耐熱絶縁膜
  • TFT用ゲート絶縁膜
  • 電子デバイス用耐熱透明オーバーコート
  • ガラス基板の傷補修や強度向上

Maxsil S7は、ジメチルシロキサンユニットを共重合したポリフェニルシロキサンで、他のポリシロキサン材料に比べて格段に柔軟性が高く、低揮発性と450℃(不活性雰囲気中)という高い耐熱性があります。 また透明で非常に厚い膜が形成でき、熱リフロー性があるので、ガラスなどの透明基板表面の平坦化に性能を発揮します。



塗布液の性状
外観・性状無色透明液体
固形分濃度30 - 70 wt% (調整可)
主成分ポリ(フェニルジメチルシロキサン)
溶 媒PGMEAなど
粘 度100 mPa・s (50 wt%品)

成膜方法
塗布(スピンコート、スプレーコート、スリットコート)→乾燥(150℃3分)→熱硬化(280~300℃)30分 N 2 中または大気中
※硬化温度は求められる耐熱性によって決定します。例えば300℃の耐熱性が必要な場合は300℃以上で硬化させてください。
※成膜可能膜厚: 最大 10 µm (シリコンウェーハ上) 基板の材質/熱膨張率によって最大形成可能膜厚は変わります。

塗布膜の特性
鉛筆硬度6B
透 過 率98%以上 (550 nm)
屈 折 率1.53 (550 nm)
誘 電 率2.9 (@ 1 MHz)
リーク電流 20 nA/cm 2 @1 MV/cm
絶縁耐圧4.6 MV/cm @ 1 μA
密 着 性 ガラス, SiNx, SiO 2 に対し 5B(剥がれなし)
耐薬品性 2.38%TMAH, アセトン, 3.5%(COOH) 2 , DMSO, PGMEAなどに耐える
フッ酸・強アルカリには溶解
耐熱温度 450℃(0.1% 重量減, N 2 中)
用途例
  • ガラス・金属・ポリイミド基板の絶縁アンダーコートと平坦化
  • プラズマ/FEDディスプレイやパワー半導体用高性能耐熱絶縁膜
  • LED/ICチップの耐熱封止
  • 高電圧電子デバイス用耐熱絶縁パッシベーション
  • ガラス基板の溝埋込、線間絶縁平坦化

ハイブリッドシロキサン材料

ハイブリッドシロキサン材料は、側鎖をアクリロイル基などの重合性基で置換したポリシロキサンに、重合性の有機モノマーを配合し、光または熱によってポリシロキサン骨格にモノマーを重合させる仕組みをもつ、無機ー有機ハイブリッド材料です。


基本の骨格構造の無機Si-O-Siシロキサン鎖を、有機モノマーが架橋する構造になっており、耐熱性・透明性に優れるという"無機"ポリシロキサン材料の特長をそのままに、有機分子架橋によって高硬度から高柔軟性までさまざまな材料を作り出すことができます。また有機架橋は低温での反応が可能で、低温度での硬化が可能になります。

Maxsil 230は、アクリル化したポリ(メチルフェニルシロキサン)に、アクリルモノマーを配合した、熱硬化性材料で、120~150℃という低温での硬化が可能です。膜は透明で硬度が高く、比較的厚いハードコート用に最適です。
塗布液の性状
外観・性状無色透明液体
固形分濃度10 - 40 wt% (調整可)
主成分ポリ(フェニルメチルシロキサン)+アクリルモノマー
溶 媒PGMEAなど
粘 度~3 mPa・s (30 wt%品)

成膜方法
塗布(スピンコート、スプレーコート、スリットコート)→乾燥(80℃1分)→熱硬化(120~150℃; 標準140℃)30分 大気中
※硬化温度は求められる耐熱性によって決定します。例えば300℃の耐熱性が必要な場合は300℃以上で硬化させてください。
※成膜可能膜厚: 最大 3 µm 基板の材質/熱膨張率によって最大形成可能膜厚は変わります。

塗布膜の特性
鉛筆硬度3~4H
透 過 率98%以上 (550 nm)
屈 折 率1.50 (550 nm)
誘 電 率2.9 (@ 1 MHz)
リーク電流 50 nA/cm 2 @1 MV/cm
絶縁耐圧2 MV/cm @ 1 μA
密 着 性ガラス, ITO, Moに対し 5B(剥がれなし)
耐薬品性 2.38%TMAH, アセトン, 3.5%(COOH) 2 , DMSO, PGMEAなどに耐える
フッ酸・強アルカリには溶解
耐熱耐久性80℃ 300h 合格
耐候性60℃ 90% 240h 合格
用途例
  • プラスチックシート・フィルムのハードコート
  • タッチスクリーンパネル製造用ITO層間絶縁膜(OG1), カバーコート(OG2)
  • LCD/OLED用TFTアレイの平坦化絶縁保護膜

Maxsil 600Tは、アクリル化ポリフェニルシロキサンに架橋剤と反応性希釈剤にアクリルモノマーを配合した、厚膜対応・無溶媒のハイブリッドシロキサン材料です。 低応力・低脱ガスでありながら250℃の高温に耐えます。ポリイミドなどのフレキシブル基板の平坦化やパッシベーション用途に好適です。


塗布液の性状
外観・性状無色透明液体
固形分濃度10 - 100 wt% (調整可)
主成分ポリ(フェニルシロキサン)+アクリルモノマー
溶 媒無溶媒; PGMEAなどの希釈も可
粘 度500 mPa・s (100%品)

成膜方法
塗布(スピンコート、スプレーコート、スリットコート)→プリベーク(150℃1分)→熱硬化(200~250℃; 標準230℃) 30分 大気中

塗布膜の特性
透 過 率95~96% (550 nm)
屈 折 率1.54 (550 nm)
誘 電 率4.1 (@ 1 MHz)
絶縁耐圧2.2 MV/cm @ 1 μA
密 着 性ガラスに対し 5B(剥がれなし)
耐薬品性 2.38%TMAH, アセトン, 3.5%(COOH) 2 , DMSO, PGMEAなどに耐える
フッ酸・強アルカリには溶解
耐熱性250℃ (0.5 wt%重量減少)
用途例
  • ポリイミド基板の平坦化・絶縁パッシベーション
  • LCD/OLED用TFTアレイの平坦化絶縁保護膜


感光性シロキサン材料

感光性シロキサンの特長

感光性シロキサン材料は、紫外線(UV)露光と現像によって直接膜をパターニングできることが特徴です。【いわゆる紫外線硬化材料ではありません】
膜を直接パターニングすることによって、従来の方法にくらべて大幅に工程数と設備・薬液コストを削減できます。

従来工程と感光性シロキサン工程の比較 Comparison of conventional and photosensitive siloxane processes
アクリルーハイブリッド系(永久透明レジスト/絶縁膜)

アルカリ水溶液可溶性のアクリル化シロキサンをアクリルモノマーと配合し、光ラジカル重合によって露光部を現像液に不溶化することでパターニングを可能とした材料です。感光性タイプはネガ型(露光部がパターンで残存)で、高感度で低温プロセス可能なのも特長です。

ベースポリマーにフェニルメチルシロキサンを使用した高透明度の感光・パターニング材料です。i線(ブロードバンド可)で露光・現像によって直接透明絶縁膜をパターニングできます。耐薬品性に優れ、 硬化膜は現像液・エッチング液などに侵されません。ガラス基板や配線材料・電極材料として使われる ITO, Moなどと強固に密着 します。現像後の膜は、低温(120~150℃)で硬化でき、ハードコートとしても使える硬度(4H)もあわせ持ちます。


塗布液の性状
外観・性状無色透明液体
固形分濃度10 - 40 wt% (調整可)
主成分ポリ(フェニルメチルシロキサン)+アクリルモノマー
溶 媒PGMEAなど
粘 度~3 mPa・s (30 wt%品)

成膜方法
塗布(スピンコート、スプレーコート、スリットコート)→乾燥(80~100℃1分)→露光(100 mJ/cm 2 )→現像(2.38% TMAH aq. 1 min)→リンス→キュアベーク(120~150℃ x 30 min, 大気中)
※露光波長はi線またはブロードバンドが推奨です。露光エネルギーは膜厚 1µm当たり100 mJ/cm 2 以上与えてください。
※現像中、露光部に最大で約1µm/minの膜減りが出る可能性があります。乾燥温度や現像条件、露光条件に依りますので、条件出しの試験をお薦めします。
※成膜可能膜厚: 最大 3 µm 基板の材質/熱膨張率によって最大形成可能膜厚は変わります。

塗布膜の特性
鉛筆硬度3~4H
透 過 率98%以上 (550 nm)
屈 折 率1.50 (550 nm)
誘 電 率2.9 (@ 1 MHz)
リーク電流 50 nA/cm 2 @1 MV/cm
絶縁耐圧2 MV/cm @ 1 μA
密 着 性ガラス, ITO, Moに対し 5B(剥がれなし)
耐薬品性 2.38%TMAH, アセトン, 3.5%(COOH) 2 , DMSO, PGMEAなどに耐える
フッ酸・強アルカリには溶解
耐熱耐久性80℃ 300h 合格
耐候性60℃ 90% 240h 合格
用途例
  • 先進タッチスクリーンパネル(G2, On-Cell, In-Cell)製造用ITO層間絶縁膜(OG1), カバーコート(OG2)
  • LCD/OLED用TFTアレイの平坦化絶縁保護膜


オルガノシロキサン系

オルガノシロキサン系の感光材料は、ポリマー末端のシラノールを光酸発生剤で縮合硬化・不溶化させる機構によるもので、有機モノマーを含まないため、高い耐熱性と耐薬品性が得られます。 感光性タイプはネガ型(露光部がパターンで残存)です。

ベースポリマーは、非感光性バージョンのMaxsil 410と同一で、酸発生剤(PAG)によって感光性を与えたものです。i線で露光・現像によって直接パターニングできます。無機骨格100%の材料なので、優れた耐熱性があり、シリコン, ガラスとの強固な密着が得られます。ハードコートとしても使える硬度(4H)もあわせ持ちます。


塗布液の性状
外観・性状無色透明液体
固形分濃度5 - 30 wt% (調整可)
粘度2.5 mPa・s (13 wt%品)
主成分ポリ(メチルシロキサン)
溶 媒PGMEA

成膜方法
塗布(スピンコート、スプレーコート、スリットコート)→プリベーク(100℃ 3分)→露光(200 mJ/cm 2 )→露光後ベーク (PEB) (120℃ x 3 min)→現像(2.38% TMAH aq. 1 min)→リンス→キュアベーク(230~400℃ x 30 min, 大気中)
※露光波長はi線が推奨です。
※露光後かつ現像前ののベーキング処理(PEB)が必要です。
※成膜可能膜厚: 最大 2 µm; 基板の材質/熱膨張率によって最大形成可能膜厚は変わります。

塗布膜の特性
鉛筆硬度8H (ガラス基板上)
透 過 率99%以上 (550 nm)
屈 折 率1.40 (550 nm)
誘 電 率4.2~4.7 (@ 1 MHz)
絶縁耐圧1.9 MV/cm @ 1 μA
密 着 性ガラス,シリコンに対し 5B(剥がれなし)
耐薬品性 2.38%TMAH, アセトンなどに耐える
フッ酸・強アルカリには溶解
耐熱性400℃ (5%膜厚減少)
用途例
  • 半導体, LCD, OLED用 層間絶縁膜
  • CVD-SiO 2 (+フォトリソ+エッチング工程) の代替