CN108469717B - 感光性树脂组合物及感光性树脂层叠体 - Google Patents
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Abstract
提供即使在过度显影、过度水洗、显影液高温这种苛刻的显影条件下密合性和分辨力也优异的感光性树脂组合物,以及使用其的层叠体及抗蚀图案的形成方法和线路板的制造方法。该组合物包含:(A)碱溶性高分子;(B)具有烯属不饱和键的化合物;和(C)光聚合引发剂;和(D)抑制剂,其中,相对于树脂组合物中的固体成分质量,(A)碱溶性高分子含有5质量%以上的I/O值为0.200~0.560的(A‑1)碱溶性高分子,(D)抑制剂含有苯酚衍生物;将该固体成分中所含的(A)碱溶性高分子和(B)具有烯属不饱和键的化合物以外的物质作为除(A)和(B)以外的成分时,除(A)和(B)以外的成分的质量与(B)具有烯属不饱和键的化合物的质量的比为0.190以下。
Description
技术领域
本发明涉及感光性树脂组合物等。
背景技术
个人计算机、手机等电子设备中,为了安装元件、半导体等而使用印刷线路板等。作为用于制造印刷线路板等的抗蚀剂,以往使用在支承膜上层叠感光性树脂层、再在该感光性树脂层上根据需要层叠保护膜而形成的感光性树脂层叠体,即所谓的干式薄膜光致抗蚀剂(以下有时也称为DF)。作为感光性树脂层,现在通常是使用弱碱水溶液作为显影液的碱显影型产品。为了使用DF来制作印刷线路板等,例如要经由以下工序。DF具有保护膜的情况下,首先剥离保护膜。然后,使用层压装置等在覆铜层叠板或柔性基板等用于制作永久电路的基板上层压DF,通过布线图案掩膜等进行曝光。接着根据需要剥离支承膜,通过显影液将未固化部分(例如对于负型而言为未曝光部分)的感光性树脂层溶解或分散去除,在基板上形成固化抗蚀图案(以下有时也仅称为抗蚀图案)。
形成抗蚀图案后,形成电路的工艺大致分为两种方法。第一种方法为,将没有被抗蚀图案覆盖的基板面(例如覆铜层叠板的铜面)蚀刻去除后,用比显影液强的碱水溶液将抗蚀图案部分去除的方法(蚀刻法)。第二种方法为,对上述基板面进行铜、焊锡、镍、锡等的镀覆处理后,与第一种方法同样地去除抗蚀图案部分,再将出现的基板面(例如覆铜层叠板的铜面)蚀刻的方法(镀覆法)。蚀刻使用氯化铜、氯化铁、铜氨络合物溶液等。近年,随着电子设备的小型化以及轻量化,印刷线路板的微细化以及高密度化发展,上述制造工序中,谋求提供高密合性、高分辨力、良好的线宽重现性等的高性能DF。作为实现这种高分辨力的技术,专利文献1中记载了通过特定的热塑性树脂、单体和光聚合性引发剂来提高分辨力的感光性树脂组合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-249884号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是,近年来,随着手机、平板电脑等电子设备的小型轻量化,对印刷线路板中布线间隔微细化的要求日益提高。为了满足这种微细化的要求,对DF的高密合性、高分辨力、良好的线宽重现性等的要求也越来越严苛。进而,为了实现高分辨力,出于消除基板表面的抗蚀剂残渣的目的,将显影条件设定的极为苛刻的情况不断增加,要实现DF的高密合性变得非常困难。对于上述专利文献1所记载的技术,从该角度来看,还有改进的余地。
因此,本发明要解决的技术问题是:提供一种即使在过度显影、过度水洗、显影液高温这种苛刻的显影条件下密合性和分辨力也优异的感光性树脂组合物,并提供使用该感光性树脂组合物的抗蚀图案的形成方法和线路板的制造方法。
用于解决问题的方案
本发明人为了解决上述技术问题,进行了大量研究和反复实验。结果发现,通过以下技术手段,可以解决所述技术问题。
即,本发明为以下内容:
[1]一种感光性树脂组合物,其特征在于,包含:
(A)碱溶性高分子;
(B)具有烯属不饱和键的化合物;
(C)光聚合引发剂;和
(D)抑制剂;
相对于所述感光性树脂组合物中的全部固体成分质量,所述(A)碱溶性高分子含有5质量%以上的I/O值为0.200~0.560的(A-1)碱溶性高分子,且
所述(D)抑制剂含有苯酚衍生物,
将所述感光性树脂组合物的固体成分中所含的所述(A)碱溶性高分子和所述(B)具有烯属不饱和键的化合物以外的物质作为除(A)和(B)以外的成分时,
所述除(A)和(B)以外的成分的质量与所述(B)具有烯属不饱和键的化合物的质量的比为0.190以下。
[2]根据[1]所述的感光性树脂组合物,(A-1)碱溶性高分子的质量与所述(B)具有烯属不饱和键的化合物的质量的比为0.500以上。
[3]根据[1]或[2]所述的感光性树脂组合物,基于构成该(A-1)碱溶性高分子的全部单体成分的总重量,所述(A-1)碱溶性高分子含有21质量%~29质量%的衍生自(甲基)丙烯酸的结构单元。
[4]根据[1]~[3]的任意一项所述的感光性树脂组合物,所述(A-1)碱溶性高分子的玻璃化转变温度Tg为128℃以下。
[5]根据[1]~[4]的任意一项所述的感光性树脂组合物,(A)碱溶性高分子的质量与所述(B)具有烯属不饱和键的化合物的质量的比为5.0以下。
[6]一种感光性树脂组合物,其特征在于,包含:
(A)碱溶性高分子;
(B)具有烯属不饱和键的化合物;和
(C)光聚合引发剂;
(D)抑制剂;
相对于所述感光性树脂组合物中的全部固体成分质量,所述(A)碱溶性高分子含有5质量%以上的I/O值为0.200~0.560的(A-1)碱溶性高分子,
基于构成该(A-1)碱溶性高分子的全部单体成分的总重量,所述(A-1)碱溶性高分子含有21质量%~29质量%的衍生自(甲基)丙烯酸的结构单元,
所述(A-1)碱溶性高分子的玻璃化转变温度Tg为128℃以下,且
所述(D)抑制剂含有苯酚衍生物,
将所述感光性树脂组合物的固体成分中所含的所述(A)碱溶性高分子和所述(B)具有烯属不饱和键的化合物以外的物质作为除(A)和(B)以外的成分时,
所述除(A)和(B)以外的成分的质量与所述(B)具有烯属不饱和键的化合物的质量的比为0.190以下,
所述(A-1)碱溶性高分子的质量与所述(B)具有烯属不饱和键的化合物的质量的比为0.500以上,且
所述(A)碱溶性高分子的质量与所述(B)具有烯属不饱和键的化合物的质量的比为5.0以下。
[7]根据[1]~[6]的任意一项所述的感光性树脂组合物,所述(C)光聚合引发剂包含六芳基联咪唑。
[8]根据[1]~[7]的任意一项所述的感光性树脂组合物,所述(C)光聚合引发剂包含吡唑啉化合物。
[9]根据[1]~[8]的任意一项所述的感光性树脂组合物,所述(C)光聚合引发剂包含蒽化合物。
[10]根据[1]~[9]的任意一项所述的感光性树脂组合物,所述(C)光聚合引发剂包含芳香族酮类。
[11]根据[1]~[10]的任意一项所述的感光性树脂组合物,所述(C)光聚合引发剂包含选自吖啶类、N-芳基氨基酸或其酯化合物、卤素化合物、香豆素化合物中的至少一个。
[12]根据[1]~[11]的任意一项所述的感光性树脂组合物,还含有隐色染料。
[13]根据[12]所述的感光性树脂组合物,相对于所述感光性树脂组合物中的全部固体成分质量,所述隐色染料的含量为0.05质量%~10质量%。
[14]根据[1]~[13]的任意一项所述的感光性树脂组合物,相对于所述感光性树脂组合物的全部固体成分质量,所述(A)碱溶性高分子的含量为30质量%以上。
[15]根据[14]所述的感光性树脂组合物,相对于所述感光性树脂组合物中的全部固体成分质量,所述(A)碱溶性高分子的含量为40质量%以上。
[16]根据[1]~[15]的任意一项所述的感光性树脂组合物,所述(D)抑制剂包含受阻酚。
[17]根据[1]~[16]的任意一项所述的感光性树脂组合物,所述(D)抑制剂包含对甲氧基苯酚。
[18]根据[1]~[17]的任意一项所述的感光性树脂组合物,所述(D)抑制剂包含2,6-二叔丁基对甲酚。
[19]根据[1]~[18]的任意一项所述的感光性树脂组合物,所述(D)抑制剂包含三甘醇-双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]。
[20]根据[1]~[19]的任意一项所述的感光性树脂组合物,所述(D)抑制剂包含4,4’-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)。
[21]根据[1]~[20]的任意一项所述的感光性树脂组合物,所述(D)抑制剂包含邻苯二酚。
[22]根据[1]~[21]的任意一项所述的感光性树脂组合物,所述(D)抑制剂包含叔丁基邻苯二酚。
[23]根据[1]~[22]的任意一项所述的感光性树脂组合物,所述(D)抑制剂包含2,5-二叔丁基对苯二酚。
[24]根据[1]~[23]的任意一项所述的感光性树脂组合物,所述(D)抑制剂包含联苯二酚。
[25]根据[1]~[24]的任意一项所述的感光性树脂组合物,所述(D)抑制剂具有两个以上酚核。
[26]根据[1]~[25]的任意一项所述的感光性树脂组合物基于构成该(A-1)碱溶性高分子的全部单体成分的总重量,所述(A-1)碱溶性高分子含有1质量%~20质量%的衍生自(甲基)丙烯酸烷基酯(烷基的碳原子数为4以上)的结构单元。
[27]根据[1]~[26]的任意一项所述的感光性树脂组合物,所述(B)具有烯属不饱和键的化合物包含具有六个以上烯属不饱和键的(甲基)丙烯酸酯化合物。
[28]一种感光性树脂层叠体,是在支承层上层叠包括[1]~[27]的任意一项所述的感光性树脂组合物的感光性树脂层而成的。
[29]一种抗蚀图案的形成方法,包括以下工序:
在基板上层叠[28]所述的感光性树脂层叠体的层叠工序;
曝光所述感光性树脂层叠体中的所述感光性树脂层的曝光工序;和
显影去除所述感光性树脂层的未曝光部的显影工序。
[30]一种线路板的制造方法,包括以下工序:
在基板上层叠[28]所述的感光性树脂层叠体的层叠工序;
曝光所述感光性树脂层叠体中的所述感光性树脂层的曝光工序;
将曝光后的所述感光性树脂层进行显影,得到形成了抗蚀图案的基板的显影工序;
将形成了所述抗蚀图案的基板进行蚀刻或镀覆的导体图案形成工序;和
剥离所述抗蚀图案的剥离工序。
发明的效果
通过本发明,可以提供一种即使在过度显影、过度水洗、显影液高温这种苛刻的显影条件下密合性和分辨力也良好的感光性树脂组合物和感光性树脂层叠体,并且可以提供使用了该感光性树脂层叠体的抗蚀图案的形成方法和导体图案的形成方法。从结果来说,即使在布线高密度化日益发展的情况下,通过蚀刻法或镀覆法形成图案时,也可以形成掩模线宽重现性好,没有短路故障或缺陷、断路、镀覆不良等问题的高精细度电路。
具体实施方式
以下对用于实施本发明的例示的方式(以下简称为“实施方式”)进行详细说明。需要说明的是,本发明不限定于以下的实施方式,可以在其主旨的范围内进行各种变形来实施。另外,对于本说明书中的各种测量值,只要没有特别说明,均按照本公开的[实施例]部分所述的方法或在本领域技术人员看来与之等效的方法进行测量。
[感光性树脂组合物]
本实施方式中,感光性组合物是一种感光性树脂组合物,包含:(A)碱溶性高分子;(B)具有烯属不饱和键的化合物;(C)光聚合引发剂;以及(D)抑制剂,其中,相对于所述感光性树脂组合物中的全部固体成分质量,碱溶性高分子(A)含有5质量%以上的I/O值为0.200~0.560的(A-1)碱溶性高分子,且(D)抑制剂含有苯酚衍生物,将固体成分中所含的(A)碱溶性高分子和(B)具有烯属不饱和键的化合物以外的物质作为除(A)和(B)以外的成分时,除(A)和(B)以外的成分的质量与(B)具有烯属不饱和键的化合物的质量的比(也表述为:[除(A)和(B)以外的成分的质量]/[(B)具有烯属不饱和键的化合物的质量])为0.190以下。除(A)和(B)以外的成分是指,即,固体成分中除去(A)碱溶性高分子和(B)具有烯属不饱和键的化合物以外的物质。
以下,依次说明各成分。
<(A)碱溶性高分子>
本公开中,作为(A)碱溶性高分子,包含占固体成分整体的5质量%以上的I/O值为0.200~0.560的(A-1)碱溶性高分子。
所述I/O值是,也称为(无机性值)/(有机性值)的将各种有机化合物的极性以有机概念来处理的值,属于为每个官能团设定参数的官能团贡献法之一。关于所述I/O值,具体在非专利文献(有机概念图(甲田善生著,三共出版(1984));KUMAMOTO PHARMACEUTICALBULLETIN,第1号,第1~16项(1954年);化学的领域,第11卷,第10号,719~725项(1957年);FRAGRANCE JOURNAL,第34号,第97~111项(1979年);FRAGRANCE JOURNAL,第50号,第79~82项(1981年))等文献中有详细说明。
所述I/O值的概念是,将化合物的性质分为表示共价结合性的有机性基团和表示离子结合性的无机性基团,将所有的有机化合物在标明了有机轴和无机轴的直角坐标上逐一点地定位显示。所述I/O值越接近0,就越表示其为非极性(疏水性、有机性强)的有机化合物,值越大,就越表示其为极性(亲水性、无机性强)的有机化合物。
(A-1)碱溶性高分子的I/O值为0.200~0.560。I/O值为0.200~0.560时,即使在过度显影且过度水洗且显影液温度很高的这种极其苛刻的显影条件下,密合性和分辨力也优秀。基于相同的角度,I/O值优选为0.550以下,更优选为0.520以下,更优选为0.510以下,进一步优选为0.500以下,更进一步优选为0.490以下,尤其优选为0.480以下,最优选为0.470以下。基于相同的角度,I/O值优选为0.250以上,更优选为0.300以上,更优选为0.350以上,更优选为0.400以上,进一步优选为0.410以上,更进一步优选为0.420以上,更优选为0.430以上,尤其优选为0.440以上,最优选为0.450以上。通过降低I/O值使其为疏水性,可以在苛刻的显影条件中也实现高密合性和高分辨力,而如果I/O值过低,则最小显影时间过长,结果会导致显影条件变得更加苛刻,因此认为I/O值需要在一定的值以上。
从即使在过度显影且过度水洗且显影液温度很高的这种极其苛刻的显影条件下密合性和分辨力也优异的角度来看,(A-1)碱溶性高分子的含量优选占固体成分整体的5质量%以上,优选为8质量%以上,更优选为10质量%以上,更优选为15质量%以上,进一步优选为20质量%以上,更进一步优选为25质量%以上,尤其优选为30质量%以上,更尤其优选为35质量%以上,最优选为40质量%以上。
(A-1)碱溶性高分子的玻璃化转变温度Tg优选为128℃以下。Tg通过后述的实施例记载的方法计算得出。感光性树脂组合物中,通过使用具有128℃以下的Tg的(A-1)碱溶性高分子,可以在过度显影且过度水洗且显影液温度很高的这种极其苛刻的显影条件下也保证密合性和分辨力优异。从该角度来看,(A-1)碱溶性高分子的Tg优选为125℃以下,更优选为120℃以下,进一步优选为115℃以下,更进一步优选为110℃以下,尤其优选为105℃以下,最优选为100℃以下。另外,从提高抗熔边性的角度来看,(A-1)碱溶性高分子的Tg在30℃以上是优选的。从该角度来看,(A-1)碱溶性高分子的Tg更优选为40℃以上,进一步优选为50℃以上,尤其优选为60℃以上。
在普通的显影条件下密合性和分辨力优异的感光性树脂组合物,未必是在苛刻的显影条件下密合性和分辨力也优异的感光性树脂组合物。本实施方式中,从即使在过度显影且过度水洗且显影液温度很高的这种极其苛刻的显影条件下密合性和分辨力也优异的角度来看,(A-1)碱溶性高分子优选包含52质量%以上的具有芳香族烃基的单体成分的结构单元。作为这种芳香族烃基,可以列举出例如取代或非取代的苯基、取代或非取代的芳烷基,基于相同的角度,作为具有芳香族烃基的单体成分,优选具有取代或非取代的苄基的单体(例如,(甲基)丙烯酸苄酯)、苯乙烯衍生物(例如,苯乙烯、甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、叔丁氧基苯乙烯、乙酰氧基苯乙烯、4-乙烯基苯甲酸、苯乙烯二聚体、以及苯乙烯三聚体等),其中,更优选苯乙烯衍生物,尤其优选苯乙烯。基于全部单体成分的总质量,(A-1)碱溶性高分子中的具有芳香族烃基的单体成分的含有比例优选为52质量%以上,更优选为55质量%以上,进一步优选为57质量%以上,尤其优选为58质量%以上,最优选为60质量%以上。上限并不特别限定,优选为95质量%以下,更优选为80质量%以下。基于全部单体成分的总质量,(A-1)碱溶性高分子中的苯乙烯衍生物的含有比例优选为52质量%以上,更优选为55质量%以上,进一步优选为57质量%以上,尤其优选为58质量%以上,最优选为60质量%以上。上限并不特别限定,优选为95质量%以下,更优选为80质量%以下,进一步优选为70质量%以下。
包含具有芳香族烃基的单体成分的(A-1)碱溶性高分子,优选由具有芳香族烃基的单体与后述第一单体的至少一种和/或后述第二单体的至少一种聚合而得到。
不含具有芳香族烃基的单体成分的(A)碱溶性高分子,优选由后述第一单体的至少一种聚合而得到,更优选由第一单体的至少一种与后述第二单体的至少一种共聚而得到。
第一单体为分子中有羧基的单体。作为第一单体,可以列举出例如(甲基)丙烯酸、富马酸、肉桂酸、巴豆酸、衣康酸、4-乙烯基苯甲酸、马来酸酐、马来酸半酯等。其中,从即使在过度显影且过度水洗且显影液温度很高的这种极其苛刻的显影条件下密合性和分辨力也优异的角度来看,优选(甲基)丙烯酸,更优选甲基丙烯酸。
需要说明的是,本说明书中“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸或甲基丙烯酸;“(甲基)丙烯酰基”是指丙烯酰基或甲基丙烯酰基;且“(甲基)丙烯酸酯”是指“丙烯酸酯”或“甲基丙烯酸酯”。
基于全部单体成分的总质量,第一单体的共聚比例优选为10~50质量%。从即使在过度显影且过度水洗且显影液温度很高的这种极其苛刻的显影条件下密合性和分辨力也优异的角度来看,优选使该共聚比例为10质量%以上,更优选为15质量%以上,进一步优选为18质量%以上,更进一步优选为21质量%以上,尤其优选为23质量%以上,更尤其优选为24质量%以上。从即使在过度显影且过度水洗且显影液温度很高的这种极其苛刻的显影条件下密合性和分辨力也优异的角度来看,优选使该共聚比例为50质量%以下,更优选为35质量%以下,进一步优选为30质量%以下,更进一步优选为29质量%以下,尤其优选为27质量%以下,最优选为26质量%以下。
第二单体为非酸性且分子中具有至少一个聚合性不饱和基团的单体。作为第二单体,可以列举出例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯等(甲基)丙烯酸酯类;乙酸乙烯酯等乙烯醇的酯类;以及(甲基)丙烯腈等。其中,优选(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯和(甲基)丙烯酸正丁酯。
作为第二单体,从即使在过度显影且过度水洗且显影液温度很高的这种极其苛刻的显影条件下密合性和分辨力也优异的角度来看,优选(A-1)碱溶性高分子包含1~20质量%的衍生自(甲基)丙烯酸烷基酯(烷基的碳原子数为4以上)的结构单元。从该角度来看,更优选为3质量%以上,进一步优选为5质量%以上,另外,更优选为15质量%以下,进一步优选为10质量%以下,尤其优选为8质量%以下,最优选为6质量%以下。
只要所述I/O值或第一单体的共聚比例在所述数值范围内,(A-1)碱溶性高分子的酸当量没有特别限制,可根据目的适当选择,例如优选为100~600,更优选为250~450。酸当量指的是该分子中具有1当量的羧基的聚合物的质量(单位:克)。从即使在过度显影且过度水洗且显影液温度很高的这种极其苛刻的显影条件下密合性和分辨力也优异的角度来看,优选使酸当量为100以上,更优选为250以上。基于相同的角度,酸当量优选为600以下,更优选为450以下。本公开中,酸当量为,使用电位差滴定装置通过利用0.1摩尔/L的NaOH水溶液滴定的电位差滴定法测得的值。
(A-1)碱溶性高分子的重均分子量优选为5000~500000。从即使在过度显影且过度水洗且显影液温度很高的这种极其苛刻的显影条件下密合性和分辨力也优异的角度来看,优选使重均分子量在500000以下,基于相同的角度,更优选为100000以下,进一步优选为60000以下,更进一步优选为50000以下,尤其优选为40000以下,最优选为30000以下。基于相同的角度,优选使重均分子量在5000以上,更优选为10000以上,进一步优选为15000以上,尤其优选为17000以上。(A-1)碱溶性高分子的分散度优选为1.0~6.0,更优选为1.0~5.0,进一步优选为1.0~4.0,尤其优选为1.0~3.0。
(A)碱溶性高分子可以单独使用一种或混合两种以上来使用。
(A)碱可溶性高分子的合成优选的是,通过将上述单个或多个单体用丙酮、甲乙酮、异丙醇等溶剂稀释,向该稀释而成的溶液中适量添加过氧化苯甲酰、偶氮异丁腈等自由基聚合引发剂,并加热搅拌来进行。有时也在将混合物的一部分滴加到反应液的同时进行合成。反应结束之后,有时也进一步加入溶剂,并调整到所希望的浓度。作为合成手段,除了溶液聚合以外,也可以使用本体聚合、悬浮聚合或乳液聚合。
(A)碱溶性高分子占感光性树脂组合物的全部固体成分质量的比例可以是10质量%以上,也可以是20质量%以上,也可以是25质量%以上,也可以是30质量%以上,也可以是35质量%以上,也可以是40质量%以上,也可以是45质量%以上,也可以是50质量%以上,也可以是55质量%以上,也可以是60质量%以上。另外,可以是90质量%以下,也可以是80质量%以下,也可以是70质量%以下,也可以是60质量%以下,也可以是50质量%以下。
从控制显影时间的角度来看,感光性树脂组合物中(A)碱溶性高分子的比例优选在90质量%以下。另一方面,从提高抗熔边性的角度来看,感光性树脂组合物中(A)碱溶性高分子的比例优选在10质量%以上。
<(B)具有烯属不饱和双键的化合物>
(B)具有烯属不饱和双键的化合物从固化性和与(A)碱可溶性高分子的相容性的角度出发,优选包括分子内具有(甲基)丙烯酰基的化合物。(B)化合物中的烯属不饱和键的数量为1个以上即可。
作为具有一个烯属不饱和键的(B)化合物,可列举出例如:在聚氧化烯的一末端加成(甲基)丙烯酸而成的化合物,或在聚氧化烯的一末端加成(甲基)丙烯酸、将另一末端烷基醚化或烯丙基醚化而成的化合物;酞酸系化合物等,这从剥离性和固化膜柔软性的角度来看是优选的。另外,具有一个烯属不饱和键的(B)化合物为甲基丙烯酸酯化合物时,不仅基于上述角度是优选的,而且基于灵敏度、分辨力、密合性的角度也是优选的。
作为这种化合物,例如可以列举出:
将聚乙二醇加成于苯基而成的化合物的(甲基)丙烯酸酯、即苯氧基六乙二醇单(甲基)丙烯酸酯;
将加成有平均2摩尔的环氧丙烷的聚丙二醇、和加成有平均7摩尔的环氧乙烷的聚乙二醇加成于壬基苯酚而成的化合物的(甲基)丙烯酸酯、即4-正壬基苯氧基七乙二醇一缩二丙二醇(甲基)丙烯酸酯;
将加成有平均1摩尔的环氧丙烷的聚丙二醇、和加成有平均5摩尔的环氧乙烷的聚乙二醇加成于壬基苯酚而成的化合物的(甲基)丙烯酸酯、即4-正壬基苯氧基五乙二醇单丙二醇(甲基)丙烯酸酯;
将加成有平均8摩尔的环氧乙烷的聚乙二醇加成于壬基苯酚而成的化合物的丙烯酸酯、即4-正壬基苯氧基八乙二醇(甲基)丙烯酸酯(例如东亚合成株式会社生产、M-114)等。
另外,包含酞酸系化合物、例如γ-氯-β-羟丙基-β’-甲基丙烯酰氧乙基-邻苯二甲酸酯时,不仅基于上述角度是优选的,而且基于灵敏度、分辨力、密合性的角度是尤其优选的。
作为分子内具有两个烯属不饱和键的化合物,可列举出例如在亚烷基氧基链的两末端具有(甲基)丙烯酰基的化合物、或在亚乙基氧基链和亚丙基氧基链无规或嵌段键合而成的亚烷基氧基链的两末端具有(甲基)丙烯酰基的化合物等。
作为这种化合物,例如可列举出四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、五乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、六乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、七乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、八乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、九乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、十乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、在12摩尔的亚乙基氧基链的两末端具有(甲基)丙烯酰基的化合物等聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯等,除此之外还可列举出聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丁二醇二(甲基)丙烯酸酯等。作为化合物中含有亚乙基氧基和亚丙基氧基的聚氧化烯二(甲基)丙烯酸酯化合物,可列举出例如在加成有平均12摩尔的环氧丙烷的聚丙二醇的两末端分别进一步加成平均3摩尔的环氧乙烷而成的二元醇的二甲基丙烯酸酯、在加成有平均18摩尔的环氧丙烷的聚丙二醇的两末端分别进一步加成平均15摩尔的环氧乙烷而成的二元醇的二甲基丙烯酸酯、FA-023M、以及FA-024M、FA-027M(产品名称,日立化成工业生产)等。这些从柔软性、分辨力、密合性等的角度来看是优选的。
作为分子内具有两个烯属不饱和键的化合物的另外的例子,通过将双酚A进行氧化烯改性而在两末端具有(甲基)丙烯酰基的化合物,从分辨力和密合性的角度来看是优选的。
具体可使用下述通式(I)所表示的化合物:
{式中,R1和R2分别独立地表示氢原子或甲基,A为C2H4,B为C3H6,n1和n3分别独立地为1~39的整数,且n1+n3为2~40的整数,n2和n4分别独立地为0~29的整数,且n2+n4为0~30的整数,-(A-O)-和-(B-O)-的重复单元的排列可以为无规也可以为嵌段。在为嵌段的情况下,-(A-O)-和-(B-O)-中的任一者在联苯基侧均可。}。
从分辨力及密合性的角度出发,优选例如在双酚A的两端分别加成平均各5摩尔的环氧乙烷而得到的聚乙二醇的二甲基丙烯酸酯、在双酚A的两端分别加成平均各2摩尔的环氧乙烷而得到的聚乙二醇的二甲基丙烯酸酯、在双酚A的两端分别加成平均各1摩尔的环氧乙烷而得到的聚乙二醇的二甲基丙烯酸酯。
另外,可以使用上述通式(I)中的芳香环具有杂原子和/或取代基的化合物。
作为杂原子,例如可列举出卤素原子等,且作为取代基,可列举出:碳数1~20的烷基、碳数3~10的环烷基、碳数6~18的芳基、苯甲酰甲基、氨基、碳数1~10的烷基氨基、碳数2~20的二烷基氨基、硝基、氰基、羰基、巯基、碳数1~10的烷基巯基、芳基、羟基、碳数1~20的羟基烷基、羧基、烷基的碳数为1~10的羧基烷基、烷基的碳数为1~10的酰基、碳数1~20的烷氧基、碳数1~20的烷氧基羰基、碳数2~10的烷基羰基、碳数2~10的链烯基、碳数2~10的N-烷基氨基甲酰基或包含杂环的基团、或利用这些取代基进行取代而得到的芳基等。这些取代基可以形成缩合环,或者,这些取代基中的氢原子可以被卤素原子等杂原子取代。通式(I)中的芳香环具有多个取代基时,多个取代基可以相同或不同。
对于分子内具有三个以上烯属不饱和键的化合物,作为中心骨架,分子内具有3摩尔以上的可以加成亚烷基氧基的基团,通过使其加成亚乙基氧基、亚丙基氧基、亚丁基氧基等亚烷基氧基而得到的醇形成(甲基)丙烯酸酯来得到。此时,作为可以形成中心骨架的化合物,可列举出例如甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、异氰脲酸酯环等。作为这些化合物,可列举出:三(甲基)丙烯酸酯,例如,乙氧基化甘油三(甲基)丙烯酸酯,乙氧基化异氰尿酸三(甲基)丙烯酸酯,季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯,三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯(例如在三羟甲基丙烷上加成平均21摩尔的环氧乙烷而得到的三甲基丙烯酸酯、以及在三羟甲基丙烷上加成平均30摩尔的环氧乙烷而得到的三甲基丙烯酸酯,从柔软性、密合性、抑制渗出的角度来看是优选的)等;四(甲基)丙烯酸酯,例如,双三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯,季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯和二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯等;五(甲基)丙烯酸酯,例如,二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯等;六(甲基)丙烯酸酯,例如,二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。
作为四(甲基)丙烯酸酯,优选季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯。季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯可以是,在季戊四醇的四个末端加成总计1~40摩尔的环氧烷而得到的四(甲基)丙烯酸酯等。
作为六(甲基)丙烯酸酯,优选在二季戊四醇的六个末端加成总计1~40摩尔的环氧乙烷而得到的六(甲基)丙烯酸酯、在二季戊四醇的六个末端加成总计1~20摩尔的ε-己内酯而得到的六(甲基)丙烯酸酯。
上述说明的(甲基)丙烯酸酯化合物可以分别独立地使用或组合使用。感光性树脂组合物中,作为(B)具有烯属不饱和键的化合物,还可以包含其它化合物。作为其它化合物,可以列举出:具有氨基甲酸酯键的(甲基)丙烯酸酯、使α,β-不饱和羧酸与多元醇反应而得到的化合物、使α,β-不饱和羧酸与含缩水甘油基的化合物反应而得到的化合物、以及1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
作为所述(B)具有烯属不饱和键的化合物,优选具有两个以上烯属不饱和键的(甲基)丙烯酸酯化合物在(B)具有烯属不饱和键的化合物中的含量为75质量%以上。从即使在过度显影且过度水洗且显影液温度很高的这种极其苛刻的显影条件下密合性和分辨力也优异的角度来看,含量在75质量%以上是优选的,而基于相同的角度,更优选含量在78质量%以上,进一步优选含量在81质量%以上,更进一步优选含量在85质量%以上,尤其优选含量在90质量%以上,最优选含量在93质量%以上。
作为所述(B)具有烯属不饱和键的化合物,优选甲基丙烯酸酯化合物在(B)具有烯属不饱和键的化合物中的含量为75质量%以上。从即使在过度显影且过度水洗且显影液温度很高的这种极其苛刻的显影条件下密合性和分辨力也优异的角度来看,含量在75质量%以上是优选的,而基于相同的角度,更优选含量在78质量%以上,进一步优选含量在81质量%以上,尤其优选含量在85质量%以上,尤其优选含量在90质量%以上,最优选含量在93质量%以上。
作为所述(B)具有烯属不饱和键的化合物,从即使在过度显影且过度水洗且显影液温度很高的这种极其苛刻的显影条件下密合性和分辨力也优异的角度来看,优选包含具有三个以上烯属不饱和键的(甲基)丙烯酸酯化合物。基于相同的角度,作为具有三个以上烯属不饱和键的(甲基)丙烯酸酯化合物,优选具有三个烯属不饱和键的(甲基)丙烯酸酯化合物,更优选具有四个烯属不饱和键的(甲基)丙烯酸酯化合物,进一步优选具有五个烯属不饱和键的(甲基)丙烯酸酯化合物,尤其优选具有六个以上烯属不饱和键的(甲基)丙烯酸酯化合物。
作为具有三个以上烯属不饱和键的(甲基)丙烯酸酯化合物,基于相同的角度,优选具有三个以上烯属不饱和键的甲基丙烯酸酯化合物,更优选具有四个烯属不饱和键的甲基丙烯酸酯化合物,进一步优选具有五个烯属不饱和键的甲基丙烯酸酯化合物,尤其优选具有六个以上烯属不饱和键的甲基丙烯酸酯化合物。
作为具有三个以上烯属不饱和键的(甲基)丙烯酸酯化合物的含量,基于相同的角度,优选在(B)具有烯属不饱和键的化合物中的含量为5质量%以上,更优选为10质量%以上,进一步优选为15质量%以上,更进一步优选为20质量%以上,尤其优选为30质量%以上,最优选为40质量%以上。
(B)具有烯属不饱和双键的化合物占感光性树脂组合物的全部固体成分质量的比例可以是5质量%以上,也可以是10质量%以上,也可以是20质量%以上,也可以是25质量%以上,也可以是30质量%以上,也可以是35质量%以上,也可以是40质量%以上,也可以是45质量%以上,也可以是50质量%以上。另外,可以是70质量%以下,也可以是60质量%以下,也可以是50质量%以下。
从灵敏度、分辨力和密合性的角度来看,使该比例为5质量%以上是优选的。更优选使该比例为20质量%以上,进一步优选为30质量%以上。另一方面,从抑制熔边和固化抗蚀剂的剥离延迟的角度来看,优选使该比例为70质量%以下。更优选使该比例为50质量%以下。
<(C)光聚合引发剂>
(C)光聚合引发剂为利用光使单体发生聚合的化合物。感光性树脂组合物含有本技术领域中通常已知的化合物作为(C)光聚合引发剂。
感光性树脂组合物中的(C)光聚合引发剂的总含量优选在0.01~20质量%、更优选在0.05质量%~10质量%、进一步优选在0.1质量%~7质量%、尤其优选在0.1质量%~6质量%的范围内。(C)光聚合引发剂的总含量从获得足够的灵敏度的角度出发,优选为0.01质量%以上,从使光充分地透射到达抗蚀层底面而获得良好的高分辨力的角度出发,优选为20质量%以下。
作为(C)光聚合引发剂,可列举出:醌类、芳香族酮类、苯乙酮类、酰基氧化膦类、苯偶姻或苯偶姻醚类、二烷基缩酮类、噻吨酮类、二烷基氨基苯甲酸酯类、肟酯类、吖啶类(从灵敏度、分辨力、及密合性的角度出发,例如优选为9-苯基吖啶、双吖啶基庚烷、9-(对甲基苯基)吖啶、9-(间甲基苯基)吖啶),进而可列举出:六芳基联咪唑、吡唑啉化合物、蒽化合物(从灵敏度、分辨力、及密合性的角度出发,例如优选为9,10-二丁氧基蒽、9,10-二乙氧基蒽、9,10-二苯基蒽)、香豆素化合物(从灵敏度、分辨力、及密合性的角度出发,例如优选为7-二乙基氨基-4-甲基香豆素)、N-芳基氨基酸或其酯化合物(从灵敏度、分辨力、及密合性的角度出发,例如优选为N-苯基甘氨酸)、以及卤素化合物(例如三溴甲基苯基砜)等。它们可以单独使用一种或组合使用两种以上。另外,还可以使用:2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基丙烷-1-酮,2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦、以及三苯基氧化膦等。
作为芳香族酮类,例如可列举出:二苯甲酮、米蚩酮[4,4’-双(二甲基氨基)二苯甲酮]、4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮,4-甲氧基-4’-二甲基氨基二苯甲酮。它们可以单独使用一种或组合使用两种以上。这些当中,从密合性的角度出发,优选4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮。进而,从透射率的角度出发,感光性树脂组合物中的芳香族酮类的含量优选在0.01质量%~0.5质量%、进一步优选在0.02质量%~0.3质量%的范围内。
作为六芳基联咪唑的例子,可列举出:2-(邻氯苯基)-4,5-二苯基联咪唑、2,2’,5-三-(邻氯苯基)-4-(3,4-二甲氧基苯基)-4’,5’-二苯基联咪唑、2,4-双-(邻氯苯基)-5-(3,4-二甲氧基苯基)-二苯基联咪唑、2,4,5-三-(邻氯苯基)-二苯基联咪唑、2-(邻氯苯基)-双-4,5-(3,4-二甲氧基苯基)-联咪唑、2,2’-双-(2-氟苯基)-4,4’,5,5’-四-(3-甲氧基苯基)-联咪唑、2,2’-双-(2,3-二氟甲基苯基)-4,4’,5,5’-四-(3-甲氧基苯基)-联咪唑、2,2’-双-(2,4-二氟苯基)-4,4’,5,5’-四-(3-甲氧基苯基)-联咪唑、2,2’-双-(2,5-二氟苯基)-4,4’,5,5’-四-(3-甲氧基苯基)-联咪唑、2,2’-双-(2,6-二氟苯基)-4,4’,5,5’-四-(3-甲氧基苯基)-联咪唑、2,2’-双-(2,3,4-三氟苯基)-4,4’,5,5’-四-(3-甲氧基苯基)-联咪唑、2,2’-双-(2,3,5-三氟苯基)-4,4’,5,5’-四-(3-甲氧基苯基)-联咪唑、2,2’-双-(2,3,6-三氟苯基)-4,4’,5,5’-四-(3-甲氧基苯基)-联咪唑、2,2’-双-(2,4,5-三氟苯基)-4,4’,5,5’-四-(3-甲氧基苯基)-联咪唑、2,2’-双-(2,4,6-三氟苯基)-4,4’,5,5’-四-(3-甲氧基苯基)-联咪唑、2,2’-双-(2,3,4,5-四氟苯基)-4,4’,5,5’-四-(3-甲氧基苯基)-联咪唑、2,2’-双-(2,3,4,6-四氟苯基)-4,4’,5,5’-四-(3-甲氧基苯基)-联咪唑、以及2,2’-双-(2,3,4,5,6-五氟苯基)-4,4’,5,5’-四-(3-甲氧基苯基)-联咪唑等,它们可以单独使用一种或组合使用两种以上。从高灵敏度、分辨力及密合性的角度出发,优选2-(邻氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚体。
本实施方式中,虽然可以在感光性树脂组合物中添加六芳基联咪唑化合物,但从提高感光性树脂层的剥离特性和/或灵敏度的角度来看,其含量优选在0.05质量%~7质量%,更优选在0.1质量%~6质量%,进一步优选在1质量%~5质量%的范围内。
从感光性树脂层的剥离特性或灵敏度、分辨力、密合性的角度来看,感光性树脂组合物优选还含有吡唑啉化合物作为光敏剂。
作为吡唑啉化合物,从上述角度来看,例如优选1-苯基-3-(4-叔丁基苯乙烯基)-5-(4-叔丁基苯基)-吡唑啉、1-(4-(苯并噁唑-2-基)苯基)-3-(4-叔丁基苯乙烯基)-5-(4-叔丁基苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(4-联苯基)-5-(4-叔辛基苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(4-异丙基苯乙烯基)-5-(4-异丙基苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(4-甲氧基苯乙烯基)-5-(4-甲氧基苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(3,5-二甲氧基苯乙烯基)-5-(3,5-二甲氧基苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(3,4-二甲氧基苯乙烯基)-5-(3,4-二甲氧基苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(2,6-二甲氧基苯乙烯基)-5-(2,6-二甲氧基苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(2,5-二甲氧基苯乙烯基)-5-(2,5-二甲氧基苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(2,3-二甲氧基苯乙烯基)-5-(2,3-二甲氧基苯基)-吡唑啉、以及1-苯基-3-(2,4-二甲氧基苯乙烯基)-5-(2,4-二甲氧基苯基)-吡唑啉等。其中,更优选1-苯基-3-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-吡唑啉。
本实施方式中,从提高感光性树脂层的剥离特性和/或灵敏度的角度来看,感光性树脂组合物中的光敏剂的含量优选在0.05质量%~5质量%,更优选在0.1质量%~3质量%的范围内。
<(D)苯酚衍生物>
本实施方式中,感光性树脂组合物包含(D)抑制剂,(D)抑制剂优选包含苯酚衍生物。
通过在(D)抑制剂中含有苯酚衍生物,即使在过度显影且过度水洗且显影液温度很高的这种极其苛刻的显影条件下密合性和分辨力也非常优异。
作为苯酚衍生物,优选对甲氧基苯酚,对苯二酚,连苯三酚,叔丁基邻苯二酚,2,6-二叔丁基-对甲酚、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2’-亚甲基双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2,5-二叔戊基对苯二酚、2,5-二叔丁基对苯二酚、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、双(2-羟基-3-叔丁基-5-乙基苯基)甲烷、三甘醇-双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]、1,6-己二醇-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、季戊四醇·四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、2,2-硫基-二亚乙基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、N,N’-六亚甲基双(3,5-二叔丁基-4-羟基-氢化肉桂酰胺),3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸酯-二乙基酯、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、三-(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-异氰脲酸酯、4,4’-硫基双(6-叔丁基间苯甲酚)、4,4’-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、苯乙烯化苯酚(例如川口化学工业株式会社生产,ANTAGE SP),三苄基苯酚(例如川口化学工业株式会社生产,TBP,具有1~3个苄基的苯酚)、以及联苯二酚等。从即使在过度显影且过度水洗且显影液温度很高的这种极其苛刻的显影条件下密合性和分辨力也非常优异的角度来看,(D)抑制剂优选为苯酚衍生物,基于相同的角度,更优选为对甲氧基苯酚、2,6-二叔丁基-对甲酚、三甘醇-双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]、4,4’-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、邻苯二酚、叔丁基邻苯二酚、2,5-二叔丁基对苯二酚、联苯二酚。基于相同的角度,优选受阻酚作为苯酚衍生物。另外,基于相同的角度,(D)抑制剂优选具有两个以上酚核。
(D)抑制剂在感光性树脂组合物的全部固体成分质量中的比例优选为0.001质量%~10质量%。从即使在过度显影且过度水洗且显影液温度很高的这种极其苛刻的显影条件下密合性和分辨力也非常优异的角度来看,该比例优选为0.001质量%以上,更优选为0.005质量%以上,进一步优选为0.01质量%以上,更进一步优选为0.05质量%以上,尤其优选为0.1质量%以上。另一方面,从减少灵敏度降低和提高分辨力的角度来看,该比例优选为10质量%以下,更优选为8质量%以下,进一步优选为5质量%以下,更进一步优选为3质量%以下,尤其优选为2质量%以下,最优选为1.5质量%以下。
本实施方式中,作为感光性树脂组合物更优选的方式是,(A-1)碱溶性高分子的I/O值为0.200~0.500,含有21~29质量%的衍生自(甲基)丙烯酸的结构单元,作为所述(B)具有烯属不饱和键的化合物,包含具有三个以上烯属不饱和键的(甲基)丙烯酸酯化合物,这从即使在过度显影且过度水洗且显影液温度很高的这种极其苛刻的显影条件下密合性和分辨力也非常优异的角度来看是优选的。
本实施方式中,作为感光性树脂组合物尤其优选的方式是,(A-1)碱溶性高分子的I/O值为0.200~0.500,含有21~29质量%的衍生自(甲基)丙烯酸的结构单元,还包含(D)抑制剂,(D)抑制剂为苯酚衍生物,这从即使在过度显影且过度水洗且显影液温度很高的这种极其苛刻的显影条件下密合性和分辨力也非常优异的角度来看是优选的。
<添加剂>
感光性树脂组合物可任选地包含染料、增塑剂、抗氧化剂,稳定剂等添加剂。例如,可使用日本特开2013-156369号公报中列举的添加剂。
(染料和着色物质)
本实施方式中,感光性树脂组合物还可任选地包含选自由染料(例如隐色染料、荧烷染料等)和着色物质组成的组中的至少一种。
作为着色物质,可列举出例如品红、酞菁绿、碱性槐黄、副品红、结晶紫、甲基橙、尼罗蓝2B、维多利亚蓝、孔雀绿(例如,保土谷化学株式会社生产Aizen(注册商标)MALACHITEGREEN)、碱性蓝20、以及钻石绿(例如保土谷化学株式会社生产Aizen(注册商标)DIAMONDGREEN GH)。在将感光性树脂组合物的全部固体成分质量设为100质量%时,感光性树脂组合物中的着色物质的含量优选为0.001质量%~1质量%。从提高感光性树脂组合物的操作性的角度来看,优选使该含量为0.001质量%以上。另一方面,从维持感光性树脂组合物的保存稳定性的角度来看,优选使该含量为1质量%以下。
感光性树脂组合物通过含有染料将使得曝光部分显色,因此从可视性的角度来看是优选的,另外,检验机等读取用于曝光的对位标记时,曝光部分与未曝光部分的对比度大,会更容易识别,是有利的。作为从该角度考虑优选的染料,可列举出隐色染料和荧烷染料。
作为隐色染料,可列举出三(4-二甲基氨基苯基)甲烷[隐色结晶紫],双(4-二甲基氨基苯基)苯基甲烷[隐色孔雀绿]等。特别是从对比度良好的角度来看,作为隐色染料,优选使用隐色结晶紫。相对于感光性树脂组合物的全部固体成分质量,感光性树脂组合物中的隐色染料的含量优选为0.05质量%~10质量%。从使曝光部分与未曝光部分的对比度良好的角度来看,使该含量在0.05质量%以上是优选的。更优选使该含量为0.1质量%以上,进一步优选为0.15质量%以上,尤其优选为0.2质量%以上。另一方面,从即使在过度显影且过度水洗且显影液温度很高的这种极其苛刻的显影条件下密合性和分辨力也优异的角度来看,使该含量为10质量%以下是优选的。从该角度来看,更优选使该含量为2质量%以下,进一步优选为1质量%以下,更进一步优选为0.6质量%以下,再进一步优选为0.5质量%以下,尤其优选为0.4质量%以下,最优选为0.35质量%以下。
另外,从密合性和对比度最优化的角度来看,在感光性树脂组合物中,将隐色染料与(C)光聚合引发剂中的前述卤素化合物组合使用是优选的。将隐色染料与该卤素化合物组合使用的情况下,从维持感光层中的色调的保存稳定性的角度来看,在将感光性树脂组合物的全部固体成分质量设为100质量%时,感光性树脂组合物中的该卤素化合物的含量优选为0.01质量%~3质量%。
(其它添加剂)
为了提高热稳定性和保存稳定性,感光性树脂组合物还可含有选自由自由基聚合抑制剂、苯并三唑类和羧基苯并三唑类组成的组中的至少一种化合物。
作为自由基聚合抑制剂,可以列举出例如萘基胺、氯化亚铜、亚硝基苯基羟基胺铝盐和二苯基亚硝基胺等。为了不损害感光性树脂组合物的灵敏度,优选为亚硝基苯基羟基胺铝盐。
作为苯并三唑类,可以列举出例如1,2,3-苯并三唑、1-氯-1,2,3-苯并三唑、双(N-2-乙基己基)氨基亚甲基-1,2,3-苯并三唑、双(N-2-乙基己基)氨基亚甲基-1,2,3-甲苯基三唑、和双(N-2-羟基乙基)氨基亚甲基-1,2,3-苯并三唑等。
作为羧基苯并三唑类,可以列举出例如4-羧基-1,2,3-苯并三唑、5-羧基-1,2,3-苯并三唑、N-(N,N-二-2-乙基己基)氨基亚甲基羧基苯并三唑、N-(N,N-二-2-羟基乙基)氨基亚甲基羧基苯并三唑、以及N-(N,N-二-2-乙基己基)氨基亚乙基羧基苯并三唑等。
在将感光性树脂组合物的全部固体成分质量设为100质量%时,自由基聚合抑制剂、苯并三唑类和羧基苯并三唑类的总含量优选为0.01质量%~3质量%,更优选为0.05质量%~1质量%。从对感光性树脂组合物赋予保存稳定性的角度来看,优选使该含量为0.01质量%以上。另一方面,从维持灵敏度、抑制染料脱色的角度来看,优选使该含量为3质量%以下。
本实施方式中,感光性树脂组合物还可含有双酚A的环氧化合物类。作为双酚A的环氧化合物类,可以列举出例如用聚丙二醇修饰双酚A将末端环氧化而成的化合物等。本实施方式中,感光性树脂组合物还可含有增塑剂。作为增塑剂,可以列举出例如酞酸酯类(例如,酞酸二乙酯等)、邻甲苯磺酸酰胺、对甲苯磺酸酰胺、柠檬酸三丁酯、柠檬酸三乙酯、乙酰基柠檬酸三乙酯、乙酰基柠檬酸三正丙酯、乙酰基柠檬酸三正丁酯、聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇烷基醚、聚丙二醇烷基醚等。另外,也可列举出ADEKA NOL SDX-1569、ADEKA NOLSDX-1570、ADEKA NOL SDX-1571、ADEKA NOL SDX-479(以上旭电化株式会社生产)、NewpolBP-23P、Newpol BP-3P、Newpol BP-5P、Newpol BPE-20T、Newpol BPE-60、Newpol BPE-100、Newpol BPE-180(以上三洋化成株式会社生产)、UNIOL DB-400、UNIOL DAB-800、UNIOL DA-350F、UNIOL DA-400、UNIOL DA-700(以上日本油脂株式会社生产)、BA-P4U Glycol、BA-P8Glycol(以上日本乳化剂株式会社生产)等具有双酚骨架的化合物。
感光性树脂组合物含有增塑剂的情况下,相对于感光性树脂组合物的全部固体成分质量,感光性树脂组合物中的增塑剂的含量优选为1质量%~50质量%,更优选为1质量%~30质量%。从抑制显影时间的延迟并且对固化膜赋予柔软性的角度来看,该含量优选为1质量%以上。另一方面,从抑制固化不充分和冷流的角度来看,该含量优选为50质量%以下。
不过,从即使在过度显影且过度水洗且显影液温度很高的这种极其苛刻的显影条件下密合性和分辨力也优异的角度来看,感光性树脂组合物中的增塑剂的含量优选为10质量%以下,更优选为5质量%以下,进一步优选为2质量%以下,尤其优选为1质量%以下,最优选为0质量%。
本实施方式中,将感光性树脂组合物中的固体成分中所含的(A)碱溶性高分子和(B)具有烯属不饱和键的化合物以外的物质作为除(A)和(B)以外的成分时,除(A)和(B)以外的成分的质量与(B)具有烯属不饱和键的化合物的质量的比(也表述为[除(A)和(B)以外的成分的质量]/[(B)具有烯属不饱和键的化合物的质量])的值优选为0.190以下。由于该值为0.190以下时,相对于形成交联结构的(B)具有烯属不饱和键的化合物的含量,可以减少未组入交联结构的成分的含量,因此从即使在过度显影且过度水洗且显影液温度很高的这种极其苛刻的显影条件下密合性和分辨力也优异的角度来看是优选的。基于相同的角度,更优选为0.185以下,进一步优选为0.180以下,尤其优选为0.175以下,最优选为0.170以下。还可以是0.165以下,也可以是0.160以下。
另外,下限值并无限定,该值可以是0.005以上,也可以是0.010以上,也可以是0.030以上,也可以是0.050以上。
本实施方式中,感光性树脂组合物中的固体成分中所含的(A-1)碱溶性高分子的质量与(B)具有烯属不饱和键的化合物的质量的比(也表述为[(A-1)碱溶性高分子的质量]/[(B)具有烯属不饱和键的化合物的质量])的值优选在0.500以上。在0.500以上时,表示I/O值为0.200~0.560的(A-1)碱溶性高分子的含量多,可以提高感光性树脂组合物的疏水性,可以通过(B)具有烯属不饱和键的化合物的含量相对较少来抑制感光性树脂组合物固化时的固化收缩,由此,从即使在过度显影且过度水洗且显影液温度很高的这种极其苛刻的显影条件下密合性和分辨力也优异的角度来看是优选的。基于相同的角度,更优选为0.550以上,更优选为0.580以上,进一步优选为0.600以上,进一步优选为0.620以上,尤其优选为0.650以上,尤其优选为0.680以上,最优选为0.700以上。上限并无特别限定,该值可以是3.0以下,也可以是2.5以下,也可以是2.0以下,也可以是1.5以下。
本实施方式中,感光性树脂组合物中的固体成分中所含的(A)碱溶性高分子的含量与(B)具有烯属不饱和键的化合物的含量的比(也表述为[(A)碱溶性高分子的含量]/[(B)具有烯属不饱和键的化合物的含量])的值优选在5.00以下。在5.00以下时,从固化膜柔软性的角度来看是优选的,基于相同的角度,更优选为4.00以下,更优选为3.00以下,进一步优选为2.00以下,尤其优选为1.800以下,最优选为1.600以下。下限并无特别限定,该值可以是0.200以上,也可以是0.300以上,也可以是0.500以上。
[溶剂]
感光性树脂组合物可以溶解于溶剂而以感光性树脂组合物调配液的形态用于感光性树脂层叠体的制造。作为溶剂,可列举出酮类、醇类等。所述酮类以甲乙酮(MEK)、丙酮为代表。所述醇类以甲醇、乙醇和异丙醇为代表。溶剂优选以使制造感光性树脂层叠体时涂布于支承层上的感光性树脂组合物调配液的25℃时的粘度达到500mPa·s~4000mPa·s的量,添加于感光性树脂组合物。
<感光性树脂层叠体>
本实施方式中,可提供一种感光性树脂层叠体,其具有支承体、和层叠于支承体上的由上述感光性树脂组合物形成的感光性树脂层。感光性树脂层叠体可任选的在感光性树脂层的与支承体侧相反的一侧具有保护层。
作为支承体,并不特别限定,优选使自曝光光源发出的光透射的透明材料。作为这种支承体,可列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚氯乙烯薄膜、氯乙烯共聚物薄膜、聚偏二氯乙烯薄膜、偏二氯乙烯共聚薄膜、聚甲基丙烯酸甲酯共聚物薄膜、聚苯乙烯薄膜、聚丙烯腈薄膜、苯乙烯共聚物薄膜、聚酰胺薄膜、以及纤维素衍生物薄膜等。这些薄膜可以根据需要进行过拉伸。
作为支承膜,从抑制曝光时的光散射的角度来看,雾度优选为5%以下,更优选为2%以下,进一步优选为1.5%以下,尤其优选为1.0%以下。基于相同的角度,与感光层相接的面的表面粗度Ra优选为30nm以下,更优选为20nm以下,尤其优选为10nm以下。对于薄膜的厚度,虽然薄膜越薄在图像形成性及经济性的方面越有利,但由于需要维持强度,优选为10μm~30μm。
另外,支承膜可以是单层结构,也可以是多种组成形成的树脂层层叠而成的多层结构。多层结构时,可以具有防静电层。如果是双层结构或三层结构之类的多层结构,可以是例如在一侧的面A上形成含微粒的树脂层,在另一侧的面B上形成(1)与面A相同的含有微粒的、(2)含有比面A量少的微粒的、(3)含有比面A细小的微粒的、(4)不含微粒的层的结构。具有(2)、(3)、(4)的结构时,优选在面B侧形成感光性树脂层。此时,如果面A侧具有含微粒的树脂层,则从膜的光滑性等角度来看是优选的。需要说明的是,作为微粒,例如是无机微粒或有机微粒,有润滑剂或润滑剂、添加剂的聚集物、混入原料的异物、制备工序上混入的异物等。对于此时的微粒的大小,从提高分辨力和抗蚀图案精度的角度来看,优选小于5μm,更优选小于3μm,进一步优选小于2μm,尤其优选小于1.5μm。对于支承膜,作为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜,从可以提高分辨力和抗蚀图案精度的角度来看,优选FB-40(东丽株式会社生产)、QS65(东丽株式会社生产)、QS66(东丽株式会社生产)、QS67(东丽株式会社生产)、QS68(东丽株式会社生产),其中更优选FB-40、QS68,进一步优选QS68。
另外,感光性树脂层叠体中使用的保护层的重要特性在于,保护层与感光性树脂层之间的密合力小于支承体与感光性树脂层之间的密合力,可容易地剥离。作为保护层,例如优选聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜等。例如可以使用日本特开昭59-202457号公报中记载的剥离性优异的薄膜。保护层的膜厚优选为10μm~100μm、更优选为10μm~50μm。
在聚乙烯薄膜表面有可能存在被称为鱼眼的凝胶。具有鱼眼的聚乙烯薄膜用作保护层的情况下,该鱼眼有可能被转印到感光性树脂层。若鱼眼被转印到感光性树脂层则层压时有可能卷入空气而形成空隙,导致抗蚀图案的缺损。从防止鱼眼的角度出发,作为保护层的材质,优选拉伸聚丙烯。作为具体例,可列举出王子制纸(株)生产的ALPHAN E-200A。
本实施方式中,感光性树脂层叠体中的感光性树脂层的厚度优选为5μm~100μm,更优选为7μm~60μm。感光性树脂层的厚度越小,抗蚀图案的分辨率越提高,另一方面,厚度越大固化膜的强度越提高,因此,可以根据用途进行选择。
作为依次层叠支承体、感光性树脂层以及任选的保护层来制作感光性树脂层叠体的方法,可以使用已知的方法。
例如,制备上述感光性树脂组合物调配液,接着使用棒涂机或辊涂机涂布于支承体上上并使其干燥,从而在支承体上层叠由感光性树脂组合物调配液形成的感光性树脂层。进而,任选的通过在感光性树脂层上层叠保护层,可以制作感光性树脂层叠体。
<抗蚀图案的形成方法>
接着,对使用本实施方式的感光性树脂层叠体来制造抗蚀图案的方法的一例进行说明。该方法可以包括:将感光性树脂层叠体层叠于基板的层叠工序、使该感光性树脂层叠体的感光性树脂层曝光的曝光工序、以及将该感光性树脂层的未曝光部分显影去除的显影工序。作为抗蚀图案,可列举出例如印刷线路板、半导体元件、印刷版、液晶显示面板、柔性基板、引线框基板、COF(覆晶薄膜)用基板、半导体封装用基板、液晶用透明电极、液晶用TFT用电路、触控面板用电路、以及PDP(等离子体显示面板)用电极等的图案。作为一例,如以下所述说明印刷线路板的制造方法。
印刷线路板经以下各工序制备。
(1)层叠工序
首先,层叠工序中,使用层压机在基板上形成感光性树脂层。具体而言,在感光性树脂层叠体具有保护层时,剥离保护层后,利用层压机将感光性树脂层加热压接于基板表面而进行层压。作为基板的材料,例如可举出:铜、不锈钢(SUS)、玻璃、氧化铟锡(ITO)等。
本实施方式中,感光性树脂层可以仅层压于基板表面的单面、或也可以根据需要层压于双面。层压时的加热温度通常为40℃~160℃。另外,通过进行两次以上层压时的加热压接,可以提高所得抗蚀图案与基板的密合性。加热压接时,可以使用具有二连辊的两段式层压机、或也可以使基板与感光性树脂层的层叠物多次反复从辊中通过来进行压接。另外,也可以使用真空层压机进行压接。
(2)曝光工序
本工序中,通过使具有所希望的布线图案的掩膜密合于支承层上用活性光源实施的曝光方法,或通过直接描绘作为所希望的布线图案的描绘图案的曝光方法,或通过透镜投影光掩模的像的曝光方法,使感光性树脂层曝光。
(3)显影工序
本工序中,曝光后,剥离感光性树脂层上的支承层,接着使用碱水溶液的显影液将未曝光部分显影去除,由此将抗蚀图案形成于基板上。
作为碱水溶液,使用Na2CO3或K2CO3的水溶液。碱水溶液根据感光性树脂层的特性来适当选择,优选为约0.2质量%~约2质量%的浓度并且约20℃~约40℃的Na2CO3水溶液。
经过上述(1)~(3)的各工序,可以得到抗蚀图案。这些工序之后,根据情况也可以进一步进行约100℃~约300℃的加热工序。通过实施该加热工序,能够进一步提高耐化学试剂性。加热可以使用热风、红外线、或远红外线方式的加热炉。另外,该加热工序可以在曝光工序后实施。
(4)蚀刻工序或镀覆工序
对通过显影而露出的基板表面(例如覆铜层叠板的铜面)进行蚀刻或镀覆,制造导体图案。
(5)剥离工序
然后,利用具有比显影液强的碱性的水溶液由基板剥离抗蚀图案。对于剥离用的碱水溶液没有特别限制,优选为约2质量%~约5质量%的浓度并且约40℃~约70℃的温度的NaOH或KOH的水溶液。剥离液中也可以加入少量的水溶性溶剂。
本实施方式的感光性树脂层叠体为适于印刷线路板、柔性基板、引线框基板、COF用基板、半导体封装用基板、液晶用透明电极、液晶用TFT用电路、触控面板用电路、PDP用电极等的导体图案制造的感光性树脂层叠体。
需要说明的是,对于上述各种参数,只要没有特别说明,均为根据后述的实施例中的测定方法或本领域技术人员能够理解为与其同等的方法测定。
实施例
下面,通过实施例和比较例对本实施方式进行具体说明。注意,本实施方式只要不脱离其主旨,并不限于以下实施例。实施例中的物性通过以下方法测定。
针对高分子的物性值的测定、高分子的玻璃化转变温度的计算、以及实施例及比较例的评价用样品的制作方法进行说明。另外,示出针对所得样品的评价方法及其评价结果。
(1)物性值的测定或计算
<高分子的重均分子量或数均分子量的测定>
高分子的重均分子量或数均分子量是利用日本分光株式会社生产的凝胶渗透色谱仪(GPC)(泵:Gulliver,PU-1580型,柱:昭和电工株式会社生产的Shodex(注册商标)(KF-807、KF-806M、KF-806M、KF-802.5)4根串联;流动相溶剂:四氢呋喃;使用基于聚苯乙烯标准样品(昭和电工株式会社生产的Shodex STANDARD SM-105)的校准曲线)以聚苯乙烯换算而求出的。
进而,高分子的分散度以重均分子量与数均分子量的比(重均分子量/数均分子量)的形式算出。
<酸当量>
本说明书中,酸当量是指分子中具有1当量的羧基的聚合物的质量(克)。使用平沼产业株式会社制的平沼自动滴定装置(COM-555),利用0.1mol/L的氢氧化钠水溶液通过电位差滴定法来测定酸当量。
<玻璃化转变温度Tg>
碱溶性高分子的玻璃化转变温度Tg为根据Fox式求出的值。计算玻璃化转变温度Tg时,作为由形成对应的碱溶性高分子的共聚单体形成的均聚物的玻璃化转变温度,使用非专利文献(Brandrup,J.Immergut,E.H.编著的《聚合物手册第三版》(Polymer handbook,Third edition),John wiley&sons,1989,第VI章第209页“聚合物的玻璃化转变温度(Glass transition temperatures of polymers)”)示出的值。需要说明的是,将实施例中计算所使用的由各共聚单体形成的均聚物的玻璃化转变温度示于表1。
碱溶性高分子由两种以上聚合物构成的情况下,按照下式求出的值为碱溶性高分子的玻璃化转变温度。
{式中,Wi为各个碱溶性高分子的固体重量,Tgi为各个碱溶性高分子的由Fox式求出的玻璃化转变温度,Wtotal为各个碱溶性高分子的总固体重量,且n为感光性树脂组合物所含的碱溶性高分子的种类数量}
(2)评价用样品的制作方法
评价用样品如下制作。
<感光性树脂层叠体的制作>
将下述表1所示成分(其中,各成分的数字表示以固体成分计的配混量(质量份)。)及溶剂充分搅拌、混合而得到感光性树脂组合物调配液。表1中以简写表示的成分的名称示于下述表2。作为支承膜,使用16μm厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(东丽株式会社生产,FB-40),在其表面使用棒涂机均匀地涂布该调配液,在95℃的干燥机中干燥4分钟,形成感光性树脂组合物层。感光性树脂组合物层的干燥厚度为20μm。
接着,在感光性树脂组合物层的未层叠聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜一侧的表面上,贴合作为保护层19μm厚的聚乙烯薄膜(Tamapoly Co.,Ltd.生产,GF-818),得到感光性树脂层叠体。
<基板调平>
作为图像性的评价基板,将层叠有35μm压延铜箔的0.4mm厚的覆铜层叠板,在0.2MPa的喷压下用研磨剂(宇治电化学工业株式会社生产,#400)进行喷砂研磨后,用10质量%H2SO4水溶液清洗基板表面。
<层叠>
一边将感光性树脂层叠体的聚乙烯薄膜(保护层)剥离,一边通过热辊层压机(旭化成株式会社生产,AL-700),在辊温度105℃下将感光性树脂层叠体层叠到预热至50℃的覆铜层叠板上。将气压设为0.35MPa,将层叠速度设为1.5m/min。
<曝光>
将层叠后经过1小时的评价用基板,通过玻璃掩模,利用投影曝光机(株式会社USHIO电机生产的UX2003SM-MS04,使用i射线带通滤波器),用i射线单色光进行曝光。曝光量为从100mJ/cm2至350mJ/cm2,每10mJ/cm2地进行多个曝光量的曝光。
<显影>
剥离聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(支承层)后,使用碱性显影机(富士机工株式会社生产,干膜用显影机),将32℃的1质量%Na2CO3水溶液以规定时间喷雾进行显影。显影喷雾的时间设为最短显影时间的3倍的时间,显影后的水洗喷雾的时间设为最短显影时间的8倍的时间。在此,以未曝光部分的感光性树脂层完全溶解所需的最短时间作为最短显影时间。需要说明的是,通常的显影条件为,使用30℃的1质量%Na2CO3水溶液,显影喷雾时间为最短显影时间的2倍的时间,显影后的水洗喷雾时间为最短显影时间的2倍的时间,因此本实施例的显影条件为极其苛刻的条件。
<图像性评价-1>
将可正常形成掩模图案L/S=4μm/12μm的图案的最小曝光量时的掩模图案L/S=6μm/10μm的图案的抗蚀剂线宽用光学显微镜进行测定。针对5根线进行该测定,取其5个线宽的平均值。由于本图案的抗蚀剂线宽比间隔宽度更小,因此对于固化抗蚀剂的密合性而言是更严格的评价。
<图像性评价-2>
将可正常形成掩模图案L/S=5μm/11μm的图案的最小曝光量时的掩模图案L/S=6μm/10μm的图案的抗蚀剂线宽用光学显微镜进行测定。针对5根线进行该测定,取其5个线宽的平均值。由于本图案的抗蚀剂线宽比间隔宽度更小,因此对于固化抗蚀剂的密合性而言是更严格的评价。
<图像性评价-3>
将可正常形成掩模图案L/S=6μm/10μm的图案的最小曝光量时的掩模图案L/S=6μm/10μm的图案的抗蚀剂线宽用光学显微镜进行测定。针对5根线进行该测定,取其5个线宽的平均值。由于本图案的抗蚀剂线宽比间隔宽度更小,因此对于固化抗蚀剂的密合性而言是更严格的评价。
需要说明的是,图像性评价-1~3中,图像性评价-1是对固化抗蚀剂的密合性最为严格的评价。
<图像性评价-4>
对于曝光部分与未曝光部分的宽度为1:1的比率的掩模图案(L:S=1:1),求出正常形成固化抗蚀剂线的最小掩模线宽,作为分辨率的值。本图案同时需要固化抗蚀剂的密合性与间隔部分的分辨留空性这两个特性。
需要说明的是,对于固化抗蚀图案,评价了如下正常地形成的固化抗蚀图案:未曝光部分的基板表面没有残留抗蚀剂、基板表面露出,固化抗蚀剂没有蜿蜒扭动、固化抗蚀剂上没有抗蚀剂成分的突起。
[表1-1]
[表1-2]
[表1-3]
[表1-4]
[表2]
由表1和2的结果可以确认,落入本发明的技术特征范围内的实施例,比在本发明范围外的比较例具有更优的图像性评价结果。
需要说明的是,本实施例的显影条件为极其苛刻的条件。例如,在前述普通的显影条件下,实施例4和实施例5的组成均能形成掩模图案L/S=3μm/13μm的图案和掩模图案L/S=4μm/12μm的图案。而在本实施例的极其苛刻的显影条件下,实施例4和实施例5的组成均不能正常形成掩模图案L/S=3μm/13μm的图案,而对于掩模图案L/S=4μm/12μm的图案,由表1可知,实施例4不能正常形成,实施例5能够正常形成。另外,对于<图像性评价-4>的L:S=1:1的掩模图案,在前述普通的显影条件下,实施例4和实施例5的组成均达到最小分辨率为6μm,但在本实施例的极其苛刻的显影条件下,由表1可知,实施例4是7μm,实施例5是6.5μm。
同样的,在前述普通的显影条件下,实施例6和比较例3的组成均能形成掩模图案L/S=3μm/13μm的图案和掩模图案L/S=4μm/12μm的图案。而在本实施例的极其苛刻的显影条件下,实施例6和比较例3的组成均不能正常形成掩模图案L/S=3μm/13μm的图案,而对于掩模图案L/S=4μm/12μm的图案,由表1可知,比较例3不能正常形成,实施例6能够正常形成。另外,对于<图像性评价-4>的L:S=1:1的掩模图案,在前述普通的显影条件下,实施例6和比较例3的组成均达到最小分辨率为5μm,但在本实施例的极其苛刻的显影条件下,由表1可知,实施例6是5.5μm,比较例3是8μm。
即,即使在普通的显影时间和水洗时间的显影条件下密合性和分辨力良好,在本发明的过度显影且过度水洗且显影液温度很高这种极其苛刻的显影条件下也并不能实现密合性和分辨力良好,而只有通过本发明才能在该苛刻的显影条件下实现良好的密合性和分辨力。
通过采用本发明的感光性树脂组合物,在用蚀刻法或镀覆法形成图案时,可形成掩模线宽重现性良好,没有短路故障或缺陷、断路、镀覆不良等问题的高精细度电路。
以上说明了本发明的实施方式,但本发明不限于此,只要不脱离发明主旨的范围,可适当变通。
产业上的可利用性
本发明的感光性树脂组合物即使在过度显影、过度水洗、显影液高温这种苛刻的显影条件下也具有良好的密合性和分辨力,在布线高密度化日益发展的情况下,通过蚀刻法或镀覆法形成图案时,可形成掩模线宽重现性良好,没有短路故障或缺陷、断路、镀覆不良等问题的高精细度电路。因此,该感光性树脂组合物适合用于印刷线路板、柔性基板、引线框基板、COF(覆晶薄膜)用基板、半导体封装用基板、液晶用透明电极、液晶用TFT用电路、触控面板用电路、以及PDP(等离子体显示面板)用电极等的导体图案的制造。
Claims (30)
1.一种感光性树脂组合物,其特征在于,包含:
(A)碱溶性高分子;
(B)具有烯属不饱和键的化合物;
(C)光聚合引发剂;和
(D)抑制剂;
相对于所述感光性树脂组合物中的全部固体成分质量,所述(A)碱溶性高分子含有5质量%以上的I/O值为0.200~0.560的(A-1)碱溶性高分子,且
所述(D)抑制剂含有苯酚衍生物,
将所述感光性树脂组合物的固体成分中所含的所述(A)碱溶性高分子和所述(B)具有烯属不饱和键的化合物以外的物质作为除(A)和(B)以外的成分时,
所述除(A)和(B)以外的成分的质量与所述(B)具有烯属不饱和键的化合物的质量的比为0.190以下。
2.根据权利要求1所述的感光性树脂组合物,所述(A-1)碱溶性高分子的质量与所述(B)具有烯属不饱和键的化合物的质量的比为0.500以上。
3.根据权利要求1或2所述的感光性树脂组合物,基于构成该(A-1)碱溶性高分子的全部单体成分的总重量,所述(A-1)碱溶性高分子含有21质量%~29质量%的衍生自(甲基)丙烯酸的结构单元。
4.根据权利要求1或2所述的感光性树脂组合物,所述(A-1)碱溶性高分子的玻璃化转变温度Tg为128℃以下。
5.根据权利要求1或2所述的感光性树脂组合物,所述(A)碱溶性高分子的质量与所述(B)具有烯属不饱和键的化合物的质量的比为5.0以下。
6.一种感光性树脂组合物,其特征在于,包含:
(A)碱溶性高分子;
(B)具有烯属不饱和键的化合物;和
(C)光聚合引发剂;
(D)抑制剂;
基于所述感光性树脂组合物中的全部固体成分质量,所述(A)碱溶性高分子含有5质量%以上的I/O值为0.200~0.560的(A-1)碱溶性高分子,
基于构成该(A-1)碱溶性高分子的全部单体成分的总重量,所述(A-1)碱溶性高分子含有21质量%~29质量%的衍生自(甲基)丙烯酸的结构单元,
所述(A-1)碱溶性高分子的玻璃化转变温度Tg为128℃以下,
所述(D)抑制剂含有苯酚衍生物,
将所述感光性树脂组合物的固体成分中所含的所述(A)碱溶性高分子和所述(B)具有烯属不饱和键的化合物以外的物质作为除(A)和(B)以外的成分时,
所述除(A)和(B)以外的成分的质量与所述(B)具有烯属不饱和键的化合物的质量的比为0.190以下,
所述(A-1)碱溶性高分子的质量与所述(B)具有烯属不饱和键的化合物的质量的比为0.500以上,
所述(A)碱溶性高分子的质量与所述(B)具有烯属不饱和键的化合物的质量的比为5.0以下。
7.根据权利要求1或6所述的感光性树脂组合物,所述(C)光聚合引发剂包含六芳基联咪唑。
8.根据权利要求1或6所述的感光性树脂组合物,所述(C)光聚合引发剂包含吡唑啉化合物。
9.根据权利要求1或6所述的感光性树脂组合物,所述(C)光聚合引发剂包含蒽化合物。
10.根据权利要求1或6所述的感光性树脂组合物,所述(C)光聚合引发剂包含芳香族酮类。
11.根据权利要求1或6所述的感光性树脂组合物,所述(C)光聚合引发剂包含选自吖啶类、N-芳基氨基酸或其酯化合物、卤素化合物、香豆素化合物中的至少一个。
12.根据权利要求1或6所述的感光性树脂组合物,还含有隐色染料。
13.根据权利要求12所述的感光性树脂组合物,相对于所述感光性树脂组合物的全部固体成分质量,所述隐色染料的含量为0.05质量%~10质量%。
14.根据权利要求1或6所述的感光性树脂组合物,相对于所述感光性树脂组合物的全部固体成分质量,所述(A)碱溶性高分子的含量为30质量%以上。
15.根据权利要求14所述的感光性树脂组合物,相对于所述感光性树脂组合物的全部固体成分质量,所述(A)碱溶性高分子的含量为40质量%以上。
16.根据权利要求1或6所述的感光性树脂组合物,所述(D)抑制剂包含受阻酚。
17.根据权利要求1或6所述的感光性树脂组合物,所述(D)抑制剂包含对甲氧基苯酚。
18.根据权利要求1或6所述的感光性树脂组合物,所述(D)抑制剂包含2,6-二叔丁基对甲酚。
19.根据权利要求1或6所述的感光性树脂组合物,所述(D)抑制剂包含三甘醇-双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]。
20.根据权利要求1或6所述的感光性树脂组合物,所述(D)抑制剂包含4,4’-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)。
21.根据权利要求1或6所述的感光性树脂组合物,所述(D)抑制剂包含邻苯二酚。
22.根据权利要求1或6所述的感光性树脂组合物,所述(D)抑制剂包含叔丁基邻苯二酚。
23.根据权利要求1或6所述的感光性树脂组合物,所述(D)抑制剂包含2,5-二叔丁基对苯二酚。
24.根据权利要求1或6所述的感光性树脂组合物,所述(D)抑制剂包含联苯二酚。
25.根据权利要求1或6所述的感光性树脂组合物,所述(D)抑制剂具有两个以上酚核。
26.根据权利要求1或6所述的感光性树脂组合物,基于构成该(A-1)碱溶性高分子的全部单体成分的总重量,所述(A-1)碱溶性高分子含有1质量%~20质量%的衍生自(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元,其中,烷基的碳原子数为4以上。
27.根据权利要求1或6所述的感光性树脂组合物,所述(B)具有烯属不饱和键的化合物包含具有六个以上烯属不饱和键的(甲基)丙烯酸酯化合物。
28.一种感光性树脂层叠体,是在支承层上层叠包括权利要求1~27的任意一项所述的感光性树脂组合物的感光性树脂层而成的。
29.一种抗蚀图案的形成方法,包括以下工序:
在基板上层叠权利要求28所述的感光性树脂层叠体的层叠工序;
曝光所述感光性树脂层叠体中的所述感光性树脂层的曝光工序;和
显影去除所述感光性树脂层的未曝光部的显影工序。
30.一种线路板的制造方法,包括以下工序:
在基板上层叠权利要求28所述的感光性树脂层叠体的层叠工序;
曝光所述感光性树脂层叠体中的所述感光性树脂层的曝光工序;
将曝光后的所述感光性树脂层进行显影,得到形成了抗蚀图案的基板的显影工序;
将形成了所述抗蚀图案的基板进行蚀刻或镀覆的导体图案形成工序;和
剥离所述抗蚀图案的剥离工序。
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