CN112470074A - 感光性转印材料、电路布线的制造方法、触摸面板的制造方法、树脂图案的制造方法及薄膜 - Google Patents
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Abstract
一种感光性转印材料及其应用,该感光性转印材料依次具有临时支承体、正型感光性树脂层及保护膜,上述保护膜的与上述正型感光性树脂层接触的一侧的表面满足下述的(A)及(B)。(A)水接触角为75°以上。(B)表面粗糙度Ra为45nm以下。
Description
技术领域
本发明涉及一种感光性转印材料、电路布线的制造方法、触摸面板的制造方法、树脂图案的制造方法及保护膜。
背景技术
在例如静电电容型输入装置等具备触摸面板的显示装置(例如,有机电致发光(EL)显示装置、液晶显示装置等)等中,在触摸面板内部设置有相当于视觉辨认部的传感器的电极图案、周边布线部分及引出布线部分的布线等电路布线。
从这些图案化的电路布线的形成时用于得到所需的图案形状的工序数少的理由出发,对使用也称为干膜抗蚀剂的感光性转印材料的情况进行了研究。并且,为了保护感光性转印材料中所包含的感光性树脂层,通常在感光性树脂层上设置有保护膜。
例如国际公开第2014/175274号中,公开有一种感光性元件,其具备支承膜、聚丙烯薄膜及配置于上述支承膜与上述聚丙烯薄膜之间的感光层,上述聚丙烯薄膜具有上述感光层侧的第1表面及与上述第1表面相反的一侧的第2表面,上述第1表面及上述第2表面为平滑。
日本特开2007-293006号公报中公开有感光性树脂转印材料,在支承体上依次具有包含着色剂及感光性树脂的感光性树脂层及覆盖膜,在上述感光性树脂层与覆盖膜之间具有中间层,并且上述感光性树脂层与覆盖膜的粘接强度在1.5~8.0g/10cm的范围内。
日本特开2018-2947号公报中公开有保护膜,其特征为由至少一个表面的表面平均粗糙度(Sa)为15nm以下的树脂构成。
发明内容
发明要解决的技术课题
然而,如以下所述,依然没有建立能够兼具提高保护膜的剥离性及减少图案不良的技术。
保护膜的剥离性例如能够通过在保护膜的表面设置凹凸来提高。另一方面,若在保护膜的表面设置凹凸,则有时在与保护膜接触的感光性树脂层的表面转印保护膜的凹凸,在感光性树脂层的表面形成凹凸。若将具有凹凸的感光性树脂层与基板贴合,则在感光性树脂层与基板之间残留气泡,因此产生所形成的图案的缺陷、形状不良等图案不良。
并且,通常正型感光性树脂层的树脂的含量较多,因此与负型感光性树脂层相比缺乏柔软性。与负型感光性树脂层相比缺乏柔软性的正型感光性树脂层很难随着基板表面的形状而产生变形,因此若将在表面形成有凹凸的正型感光性树脂层与基板贴合,则容易在正型感光性树脂层与基板之间残留气泡。因此,在适用具有正型感光性树脂层的感光性转印材料的情况下,产生上述图案不良的频率变得显著。
本发明是鉴于上述情况而完成。
本发明的一实施方式的目的在于提供一种保护膜的剥离性优异且能够减少图案不良的感光性转印材料。
本发明的另一实施方式的目的在于提供一种减少图案不良的电路布线的制造方法。
本发明的另一实施方式的目的在于提供一种减少图案不良的触摸面板的制造方法。
本发明的另一实施方式的目的在于提供一种减少图案不良的树脂图案的制造方法。
本发明的另一实施方式的目的在于提供一种剥离性优异且能够减少对粘附体表面转印凹凸的薄膜。
用于解决技术课题的手段
用于解决上述问题的方法中包含以下的方式。
<1>一种感光性转印材料,其依次具有临时支承体、正型感光性树脂层及保护膜,上述保护膜的与上述正型感光性树脂层接触的一侧的表面满足下述的(A)及(B)。
(A)水接触角为75°以上。
(B)表面粗糙度Ra为45nm以下。
<2>如<1>所述的感光性转印材料,其中,上述表面粗糙度Ra为25nm以下。
<3>如<1>或<2>所述的感光性转印材料,其中,上述保护膜具有基材及底涂层,上述保护膜的与上述正型感光性树脂层接触的一侧的最外层为上述底涂层。
<4>如<1>或<2>所述的感光性转印材料,其中,上述保护膜具有:双轴拉伸薄膜,作为第一拉伸方向的拉伸物的单轴拉伸薄膜,沿着薄膜面,向与上述第一拉伸方向正交的第二拉伸方向拉伸;及底涂层,其为形成于上述单轴拉伸薄膜的一个表面的涂布层的上述第二拉伸方向的拉伸物,上述保护膜的与上述正型感光性树脂层接触的一侧的最外层为上述底涂层。
<5>如<3>或<4>所述的感光性转印材料,其中,上述底涂层含有酸改性聚烯烃。
<6>如<5>所述的感光性转印材料,其中,上述酸改性聚烯烃具有酸基,上述酸基的至少1个为碱金属盐。
<7>如<3>至<6>中任一项所述的感光性转印材料,其中,上述底涂层的厚度为10nm~550nm。
<8>如<1>至<7>中任一项所述的感光性转印材料,其中,在上述临时支承体与上述正型感光性树脂层之间具有水溶性树脂层。
<9>如<1>至<8>中任一项所述的感光性转印材料,其中,上述正型感光性树脂层含有酸分解性树脂。
<10>如<1>至<9>中任一项所述的感光性转印材料,其中,上述正型感光性树脂层相对于上述正型感光性树脂层的总固体成分以80质量%~98质量%的比例包含聚合物成分。
<11>一种电路布线的制造方法,其包括:对<1>至<10>中任一项所述的感光性转印材料的保护膜进行剥离的工序;将上述感光性转印材料的相对于上述临时支承体具有上述正型感光性树脂层的一侧的最外层与具有导电层的基板贴合的工序;对上述贴合的工序后的上述感光性转印材料的上述正型感光性树脂层进行图案曝光的工序;对上述图案曝光的工序后的上述正型感光性树脂层进行显影来形成树脂图案的工序;及对未配置上述树脂图案的区域中的基板进行蚀刻处理的工序。
<12>一种触摸面板的制造方法,其包括:对<1>至<10>中任一项所述的感光性转印材料的保护膜进行剥离的工序;将上述感光性转印材料的相对于上述临时支承体具有正型感光性树脂层的一侧的最外层与具有导电层的基板贴合的工序;对上述贴合的工序后的上述感光性转印材料的上述正型感光性树脂层进行图案曝光的工序;对上述图案曝光的工序后的上述正型感光性树脂层进行显影来形成树脂图案的工序;及对未配置上述树脂图案的区域中的基板进行蚀刻处理的工序。
<13>一种树脂图案的制造方法,其包括:对<1>至<10>中任一项所述的感光性转印材料的保护膜进行剥离的工序;将上述感光性转印材料的相对于上述临时支承体具有正型感光性树脂层的一侧的最外层与基板贴合的工序;对上述贴合的工序后的上述感光性转印材料的上述正型感光性树脂层进行图案曝光的工序;及对上述图案曝光的工序后的上述正型感光性树脂层进行显影来形成树脂图案的工序。
<14>一种薄膜,其具有:双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯薄膜,作为第一拉伸方向的拉伸物的单轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯薄膜,沿着薄膜面,向与上述第一拉伸方向正交的第二拉伸方向拉伸;及底涂层,其为形成于上述单轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯薄膜的一个表面的涂布层的上述第二拉伸方向的拉伸物,上述底涂层满足下述的(A)及(B)。
(A)水接触角为75°以上。
(B)表面粗糙度Ra为45nm以下。
<15>如<14>所述的薄膜,其中,上述底涂层含有酸改性聚烯烃。
<16>一种薄膜,其具有第1树脂层及设置于第1树脂层上的第2树脂层,第1树脂层包含聚酯,第2树脂层的表面满足下述的(A)及(B)。
(A)水接触角为75°以上。
(B)表面粗糙度Ra为45nm以下。
<17>如<16>所述的薄膜,其中,第1树脂层的厚度为5μm~200μm,并且第2树脂层的厚度为10nm~550nm。
<18>如<14>至<17>中任一项所述的薄膜,其为保护膜。
发明效果
根据本发明的一实施方式,能够提供一种保护膜的剥离性优异且能够减少图案不良的感光性转印材料。
根据本发明的另一实施方式,能够提供一种减少图案不良的电路布线的制造方法。
根据本发明的另一实施方式,能够提供一种减少图案不良的触摸面板的制造方法。
根据本发明的另一实施方式,能够提供一种减少图案不良的树脂图案的制造方法。
根据本发明的另一实施方式,能够提供一种剥离性优异且能够减少对粘附体表面转印凹凸的薄膜。
附图说明
图1是表示本发明所涉及的感光性转印材料的层结构的一例的示意图。
图2是表示本发明所涉及的电路布线的制造方法的一例的示意图。
图3是表示图案A的示意图。
图4是表示图案B的示意图。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式进行详细说明。另外,本发明不受以下实施方式的任何限制,在本发明的目的的范围内能够适当地加以变更来进行实施。
本发明中,使用“~”所表示的数值范围是指包含记载于“~”的前后的数值作为下限值及上限值的范围。在本发明中分阶段记载的数值范围中,以某个数值范围记载的上限值或下限值可置换为其他分阶段记载的数值范围的上限值或下限值。并且,在本发明中记载的数值范围中,在某个数值范围内记载的上限值或下限值可以替换成实施例中示出的值。
本发明中,“(甲基)丙烯酸”表示丙烯酸及甲基丙烯酸的两种或任一种,“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯的两种或任一种。
在本发明中,组合物中存在多个符合各成分的物质的情况下,只要没有特别说明,组合物中的各成分的量是指存在于组合物中的多个物质的总计量。
在本发明中,“工序”的用语不仅表示独立的工序,即使在无法与其他工序明确区分的情况下,只要能够达成工序的预期目的,则包含于本用语中。
在本发明中的基团(原子团)的标记中,未标有经取代及未经取代的标记包含不具有取代基并且具有取代基的基团。例如“烷基”不仅包含不具有取代基的烷基(未经取代的烷基),还包含具有取代基的烷基(经取代的烷基)。
在本发明中,“质量%”与“重量%”的含义相同,“质量份”与“重量份”的含义相同。
在本发明中,2个以上的优选方式的组合为更优选的方式。
在本发明中,化学结构式有时会记载成省略了氢原子的简略结构式。
本发明中,总固体成分是指去除溶剂等的挥发性成分而得的成分的总质量。
<感光性转印材料>
本发明所涉及的感光性转印材料依次具有临时支承体、正型感光性树脂层及保护膜,上述保护膜的与上述正型感光性树脂层接触的一侧的表面满足下述的(A)及(B)。
(A)水接触角为75°以上。
(B)表面粗糙度Ra为45nm以下。
根据本发明所涉及的感光性转印材料,保护膜的剥离性优异且能够减少图案不良。本发明所涉及的感光性转印材料发挥这些效果的理由虽不明确,但是可推测为如下。
适用于本发明所涉及的感光性转印材料的保护膜满足上述(A)及(B),因此能够减少与正型感光性树脂层接触的一侧的表面的表面能,并且减少凹凸。并且,通过能够减少保护膜的表面的凹凸,能够抑制在正型感光性树脂层的表面转印保护膜的凹凸。因此,认为本发明所涉及的感光性转印材料能够兼具提高保护膜的剥离性及减少图案不良。
另一方面,认为例如上述国际公开第2014/175274号及日本特开2007-293006号公报中所记载的适用于感光性转印材料的保护膜中无法满足上述(A)及(B)。并且,上述国际公开第2014/175274号、日本特开2007-293006号公报及日本特开2018-002947号公报中,适用保护膜的感光性树脂层不是正型感光性树脂层,且末对将保护膜适用于具有正型感光性树脂层的感光性转印材料的情况进行研究。以往提出的保护膜中,在适用于具有与负型感光性树脂层相比缺乏柔软性的正型感光性树脂层的感光性转印材料的情况下,认为无法兼具提高保护膜的剥离性及减少图案不良。
图1示意性地表示本发明所涉及的感光性转印材料的层结构的一例。图1所示的感光性转印材料100依次层叠有临时支承体12、正型感光性树脂层14及保护膜16。
[临时支承体]
本发明所涉及的感光性转印材料具有临时支承体。
临时支承体为支承正型感光性树脂层且能够从正型感光性树脂层剥离的支承体。
从对正型感光性树脂层进行图案曝光时能够经由临时支承体对正型感光性树脂层进行曝光的观点出发,优选为本发明中所使用的临时支承体具有透光性。
具有透光性是指图案曝光中所使用的光的主波长的透射率为50%以上,从提高曝光灵敏度的观点出发,图案曝光中所使用的光的主波长的透射率优选为60%以上,更优选为70%以上。作为透射率的测定方法,可举出使用Otsuka Electronics Co.,Ltd.制造的MCPD Series来进行测定的方法。
作为临时支承体,可举出玻璃基板、树脂薄膜、纸等,从强度以及挠性等观点出发,尤其优选为树脂薄膜。作为树脂薄膜,可举出环烯烃聚合物薄膜、聚对苯二甲酸乙二酯薄膜、三醋酸纤维素薄膜、聚苯乙烯薄膜、聚碳酸酯薄膜等。这些中,从耐溶剂性及光学特性的观点出发,优选为聚对苯二甲酸乙二酯薄膜。
临时支承体的厚度并无特别限制,优选为5μm~200μm的范围,从操作容易性、通用性等的观点考虑,更优选为10μm~150μm的范围。
从作为支承体的强度、与基板的贴合所需的可挠性、最初的曝光工序中所需的透光性等的观点出发,临时支承体的厚度根据材质选择即可。
关于临时支承体优选的方式,例如在日本特开2014-085643号公报的0017段~0018段中有记载,该公报的内容被编入到本说明书中。
[正型感光性树脂层]
本发明所涉及的感光性转印材料具有正型感光性树脂层。
本发明中所使用的正型感光性树脂层并无特别限制,能够使用公知的正型感光性树脂层。并且,从灵敏度、解析度及去除性的观点出发,上述正型感光性树脂层优选为含有酸分解性树脂的正型感光性树脂层,更优选为包含具有包含被酸分解性基保护的酸基的结构单元的聚合物及光产酸剂的化学放大正型感光性树脂层。作为酸分解性树脂,只要为能够通过与酸的作用分解的树脂就不受限制,例如可举出具有包含被后述的酸分解性基保护的酸基的结构单元的聚合物等。
后述的鎓盐、肟磺酸酯化合物等光产酸剂与活性放射线(活化光线)感应而产生酸。所产生的酸对上述聚合物中的被保护的酸基的脱保护作为催化剂而发挥作用。因此,以1个光量子的作用生成的酸有助于多数的脱保护反应,量子产率超过1,例如成为10的数次方那样大的值,作为所谓的化学放大的结果,可得到高灵敏度。
另一方面,当使用醌二叠氮化合物作为感应活性放射线的光产酸剂时,通过逐次型光化学反应而生成羧基,其量子产率必定为1以下,不属于化学放大型。
〔具有包含被酸分解性基保护的酸基的结构单元的聚合物〕
上述正型感光性树脂层优选为包含具有包含被酸分解性基保护的酸基的结构单元(以下,也称为“结构单元A”。)的聚合物(以下,也简称为“聚合物A1”。)。
并且,上述正型感光性树脂层除了聚合物A1以外也可以包含其他聚合物。其他聚合物是指如后述的不包含具有被酸分解性基保护的酸基的结构单元的聚合物。对其他聚合物的详细内容进行后述。本发明中,将正型感光性树脂层中所包含的聚合物(包含酸分解性树脂。)统称为“聚合物成分”。例如,正型感光性树脂层包含聚合物A1的情况下,“聚合物成分”是指聚合物A1。并且,正型感光性树脂层包含聚合物A1及其他聚合物的情况下,“聚合物成分”是指聚合物A1及其他聚合物的这两个。其中,相当于后述的表面活性剂、交联剂或分散剂的化合物设为不包括在“聚合物成分”中。
上述聚合物A1通过因曝光而产生的催化剂量的酸性物质的作用,聚合物A1中的被酸分解性基保护的酸基受到脱保护反应而成为酸基。通过该酸基,能够溶解于显影液中。
另外,聚合物A1优选为还具有包含酸基的结构单元(以下,也称为“结构单元B”。)。
并且,从图案形状、与显影液的溶解性及转印性的观点出发,聚合物A1优选为非粒子形状的聚合物(也称为“粘合剂聚合物”。)。
并且,上述聚合物成分中所包含的所有聚合物分别优选为至少含有后述的具有酸基的结构单元的聚合物。
聚合物A1优选为加成聚合型树脂,更优选为具有源自(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸酯的结构单元的聚合物。另外,也可以具有除了源自(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸酯的结构单元以外的结构单元例如源自苯乙烯的结构单元、源自乙烯基化合物的结构单元等。
从抑制图案形状的变形、与显影液的溶解性及转印性的观点出发,上述正型感光性树脂层优选为作为聚合物成分包含具有选自由通过下述式A1表示的结构单元、通过下述式A2表示的结构单元及通过下述式A3表示的结构单元组成的组中的至少1种结构单元的聚合物。并且,从相同的观点出发,更优选为作为聚合物成分而包含具有选自由通过下述式A1表示的结构单元、通过下述式A2表示的结构单元及通过下述式A3表示的结构单元组成的组中的至少1种结构单元以及具有酸基的结构单元的聚合物。
上述正型感光性树脂层中所包含的聚合物A1可以仅为1种,也可以为2种以上。
以下,对结构单元A优选的方式进行说明。
(结构单元A)
上述聚合物成分优选包含至少具有包含被酸分解性基保护的酸基的结构单元(结构单元A)的聚合物A1。通过上述聚合物成分包含具有结构单元A的聚合物,能够制得灵敏度极高的化学放大型正型感光性树脂层。
本发明中的“被酸分解性基保护的酸基”能够使用公知的酸基及酸分解性基作为酸基及酸分解性基,并没有特别限制。作为具体的酸基,优选地举出羧基及酚性羟基。并且,作为被酸分解性基保护的酸基,能够使用比较容易被酸分解的基团(例如,四氢吡喃酯基或四氢呋喃酯基等缩醛系官能团)、比较难以被酸分解的基团(例如,叔丁酯基等叔烷基、碳酸叔丁酯基等叔烷基碳酸酯基)。
在这些中,作为上述酸分解性基,优选为具有以缩醛的方式被保护的结构的基团。
并且,作为酸分解性基,从抑制所得到的电路布线中的线宽的变化的观点出发,优选为分子量为300以下的酸分解性基。
具有被上述酸分解性基保护的酸基的结构单元(结构单元A)优选为选自由通过下述式A1表示的结构单元、通过下述式A2表示的结构单元及通过下述式A3表示的结构单元组成的组中的至少1种结构单元,从灵敏度及解析度的观点出发,更优选为通过后述的式A3表示的结构单元,尤其优选为通过后述的式A3-3表示的结构单元。
[化学式1]
式A1中,R11及R12分别独立地表示氢原子、烷基或芳基,至少R11及R12中的任一个为烷基或芳基,R13表示烷基或芳基,R11或R12与R13可以连结而形成环状醚,R14表示氢原子或甲基,X1表示单键或二价的连结基,R15表示取代基,n表示0~4的整数。
式A2中,R21及Rw2分别独立地表示氢原子、烷基或芳基,至少R21及R22中的任一个为烷基或芳基,R23表示烷基或芳基,R21或R22与R23可以连结而形成环状醚,R24分别独立地表示羟基、卤原子、烷基、烷氧基、烯基、芳基、芳烷基、烷氧羰基、羟基烷基、芳基羰基、芳基氧羰基或环烷基,m表示0~3的整数。
式A3中,R31及R32分别独立地表示氢原子、烷基或芳基,至少R31及R32中的任一个为烷基或芳基,R33表示烷基或芳基,R31或R32与R33可以连结而形成环状醚,R34表示氢原子或甲基,X0表示单键或业芳基,Y表示-S-或-O-。
-通过式A1表示的结构单元的优选的方式-
式A1中,R11或R12为烷基的情况下,碳原子数优选为1~10的烷基。R11或R12为芳基的情况下,优选为苯基。R11及R12分别优选为氢原子或碳原子数1~4的烷基。
式A1中,R13表示烷基或芳基,优选为碳原子数1~10的烷基,更优选为碳原子数1~6的烷基。
并且,R11~R13中的烷基及芳基也可以具有取代基。
式A1中,R11或R12可以与R13连结而形成环状醚,优选为R11或R12与R13连结而形成环状醚。环状醚的环员数并无特别限制,但是优选为5或6,更优选为5。
式A1中,X1表示单键或二价的连结基,优选为单键或亚烷基、-C(=O)O-、-C(=O)NRN、-O-或这些的组合,更优选为单键。亚烷基可以为直链状且可以具有支链也可以具有环状结构,也可以具有取代基。亚烷基的碳原子数优选为1~10,更优选为1~4。当X1包含-C(=O)O-时,优选为-C(=O)O-中所包含的碳原子与R14所键合的碳原子直接键合的方式。当X1包含-C(=O)NRN-时,优选为-C(=O)NRN-中所包含的碳原子与R14所键合的碳原子直接键合的方式。RN表示烷基或氢原子,优选为碳原子数1~4的烷基或氢原子,更优选为氢原子。
式A1中,优选为包含R11~R13的基团与X1彼此在对位键合。
式A1中,R15表示取代基,优选为烷基或卤原子。烷基的碳原子数优选为1~10,更优选为1~4。
式A1中,n表示0~4的整数,优选为0或1,更优选为0。
式A1中,R14表示氢原子或甲基,从能够更降低聚合物A1的玻璃化转变温度(Tg)之类的观点出发,优选为氢原子。
更具体而言,相对于聚合物A1中所包含的结构单元A的总含量,式A1中的R14为氢原子的结构单元优选为20质量%以上。
另外,结构单元A中的式A1中的R14为氢原子的结构单元的含量(含有比例:质量比)能够通过由13C-核磁共振谱(NMR)测定通过常规方法算出的峰值强度的强度比来确认。
由式A1表示的结构单元中,从抑制图案形状的变形的观点出发,更优选为由下述式A1-2表示的结构单元。
[化学式2]
式A1-2中,RB4表示氢原子或甲基,RB5~RB11分别独立地表示氢原子或碳原子数1~4的烷基,RB12表示取代基,n表示0~4的整数。
式A1-2中,RB4优选为氢原子。
式A1-2中,RB5~RB11优选为氢原子。
式A1-2中,RB12表示取代基,优选为烷基或卤原子。烷基的碳原子数优选为1~10,更优选为1~4。
式A1-2中,n表示0~4的整数,优选为0或1,更优选为0。
作为由式A1表示的结构单元的优选的具体例,能够例示下述结构单元。另外,下述结构单元中的RB4表示氢原子或甲基。
[化学式3]
-通过式A2表示的结构单元的优选的方式-
式A2中,R21及R22为烷基的情况下,优选为碳原子数1~10的烷基。R21及R22为芳基的情况下,优选为苯基。R21及R22分别优选为氢原子或碳原子数1~4的烷基,更优选为其中一个为氢原子,另一个为碳原子数1~4的烷基。
上述通式A2中,R23表示烷基或芳基,优选为碳原子数1~10的烷基,更优选为1~6的烷基。
R21或R22与R23可以连结而形成环状醚。
式A2中,R24分别独立地优选为碳原子数1~10的烷基或碳原子数1~10的烷氧基。R24可以进一步通过与R24相同的基团取代。
式A2中,m优选为1或2,更优选为1。
作为由式A2表示的结构单元的优选的具体例,能够例示下述结构单元。
[化学式4]
-通过式A3表示的结构单元的优选的方式-
式A3中,R31或R32为烷基的情况下,优选为碳原子数为1~10的烷基。R31或R32为芳基的情况下,优选为苯基。R31及R32分别优选为氢原子或碳原子数1~4的烷基。
式A3中,R33表示烷基或芳基,优选为碳原子数1~10的烷基,更优选为碳原子数1~6的烷基。
并且,R31~R33中的烷基及芳基也可以具有取代基。
式A3中,R31或R32可以与R33连结而形成环状醚,优选为R31或R32与R33连结而形成环状醚。环状醚的环员数并无特别限制,但是优选为5或6,更优选为5。
式A3中,X0表示单键或业芳基,优选为单键。业芳基可以具有取代基。
式A3中,Y表示-S-或-O-,从曝光灵敏度的观点出发,优选为-O-。
由上述式A3表示的结构单元为具有被酸分解性基保护的羧基的结构单元。通过聚合物A1包含由式A3表示的结构单元,图案形成时的灵敏度优异,并且,解析度更优异。
式A3中,R34表示氢原子或甲基,从能够进一步降低聚合物A1的Tg的观点出发,优选为氢原子。
更具体而言,相对于包含于聚合物A1的由式A3表示的结构单元的总量,式A3中的R34为氢原子的结构单元优选为20质量%以上。
另外,由式A3表示的结构单元中的式A1中的R34为氢原子的结构单元的含量(含有比例:质量比)能够通过由13C-核磁共振谱(NMR)测定通过常规方法算出的峰值强度的强度比来确认。
由式A3表示的结构单元中,作为具有被酸分解性基保护的酸基的结构单元,从进一步提高图案形成时的曝光灵敏度的观点出发,更优选由下述式A表示的结构单元。
[化学式5]
式A中,R31、R32、R33、R34及X0的含义分别与式A3中的R31、R32、R33、R34及X0的含义相同,优选的方式也相同。
由式A3表示的结构单元中,从进一步提高图案形成时的灵敏度的观点出发更优选由下述式A3-3表示的结构单元。
[化学式6]
式A3-3中,R34表示氢原子或甲基,R35~R41分别独立地表示氢原子或碳原子数1~4的烷基。
式A3-3中,R34优选为氢原子。
式A3-3中,R35~R41优选为氢原子。
作为由式A3表示的具有被酸分解性基保护的羧基的结构单元的优选的具体例,能够例示下述结构单元。另外,下述结构单元中的R34表示氢原子或甲基。
[化学式7]
聚合物A1中所包含的结构单元A可以为1种,也可以为2种以上。
聚合物A1中的结构单元A的含量相对于聚合物A1的总质量,优选为20质量%以上,更优选为20质量%~90质量%,进一步优选为30质量%~70质量%。
聚合物A1中的结构单元A的含量(含有比例:质量比)能够根据利用13C-NMR测定并通过常规方法计算的峰强度的强度比来进行确认。
并且,将所有聚合物成分分解为结构单元(单体单元)之后,结构单元A的比例相对于聚合物成分的总质量,优选为5质量%~80质量%,更优选为10质量%~80质量%,尤其优选为30质量%~70质量%。
(结构单元B)
上述聚合物A1优选为包含具有酸基的结构单元(结构单元B)。
结构单元B是具有末被保护基保护的酸基例如未被酸分解性基保护的酸基,即具有不含有保护基的酸基的结构单元。通过聚合物A1包含结构单元B,形成图案时的灵敏度变得良好,在图案曝光后的显影工序中容易溶解于碱性显影液,能够实现显影时间的缩短化。
本说明书中的酸基是指pKa为12以下的质子解离性基。酸基通常使用能够形成酸基的单体作为具有酸基的结构单元(结构单元B),编入到聚合物中。从提高灵敏度的观点出发,酸基的pKa优选10以下为,更优选为6以下。并且,酸基的pKa优选为-5以上。
作为上述酸基,可以例示出羧基、磺酰胺基、膦酰基、磺酸基、酚性羟基、磺酰基酰亚胺基等。其中,优选为选自由羧基及酚性羟基组成的组中的至少1种酸基。
具有酸基的结构单元向聚合物A1中的导入能够通过使具有酸基的单体共聚合来进行,或者使具有酸酐结构的单体共聚合并将酸酐水解来进行。
作为结构单元B的具有酸基的结构单元更优选为对于源自苯乙烯化合物的结构单元或源自乙烯基化合物的结构单元由酸基取代而得到的结构单元、或源自(甲基)丙烯酸的结构单元。具体而言,作为具有羧基的单体,可以举出丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、马来酸、富马酸、4-羧基苯乙烯等,作为具有酚性羟基的单体,可以举出对羟基苯乙烯、甲基丙烯酸4-羟基苯酯等,作为具有酸酐结构的单体,可以举出马来酸酐等。
作为结构单元B,从形成图案时的灵敏度变得更良好的观点出发,优选为具有羧基的结构单元或具有酚性羟基的结构单元。
能够形成结构单元B的具有酸基的单体并不限定于已叙述的例子。
聚合物A1中所包含的结构单元B可以仅为1种,也可以为2种以上。
相对于聚合物A1的总质量,聚合物A1优选包含0.1质量%~20质量%的具有酸基的结构单元(结构单元B),更优选包含0.5质量%~15质量%,进一步优选包含1质量%~10质量%。若在上述范围内,则图案形成性变得更加良好。
聚合物A1中的结构单元B的含量(含有比例:质量比)能够根据利用13C-NMR测定并通过常规方法计算的峰强度的强度比来进行确认。
(其他结构单元)
聚合物A1可以在不损害本发明所涉及的感光性转印材料的效果的范围内包含除了已叙述的结构单元A及结构单元B以外的其他结构单元(以下有时称为结构单元C。)。
作为形成结构单元C的单体并没有特别限制,例如能够举出苯乙烯类、(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸环状烷基酯、(甲基)丙烯酸芳基酯、不饱和二羧酸二酯、双环不饱和化合物、马来酰亚胺化合物、不饱和芳香族化合物、共轭二烯系化合物、不饱和单羧酸、不饱和二羧酸、不饱和二羧酸酐、具有脂肪族环式骨架的基团、其他不饱和化合物。
通过使用结构单元C来调整种类及含量中的至少任一个,能够调整聚合物A1的各种特性。尤其,通过适当使用结构单元C,能够容易调整聚合物A1的玻璃化转变温度。
通过将玻璃化转变温度设为120℃以下,含有聚合物A1的正型感光性树脂层将转印性及从临时支承体上的去除性维持为良好的水平,并且形成图案时的解析度及灵敏度变得更良好。
聚合物A1可以仅包含1种结构单元C,也可以包含2种以上。
具体而言,结构单元C能够举出将苯乙烯、叔丁氧基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙酰氧基苯乙烯、甲氧基苯乙烯、乙氧基苯乙烯、氯苯乙烯、乙烯基苯甲酸甲酯、乙烯基苯甲酸乙酯、(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2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、丙烯腈或乙二醇单乙酰乙酸酯单(甲基)丙烯酸酯等进行聚合而形成的结构单元。此外,能够举出日本特开2004-264623号公报的0021段~0024段中记载的化合物。
并且,作为结构单元C,在提高所得到的转印材料的电特性的观点上,优选为具有芳香环的结构单元或具有脂肪族环式骨架的结构单元。作为形成这些结构单元的单体,具体而言可举出苯乙烯、叔丁氧基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸环己酯、丙烯酸异冰片酯及(甲基)丙烯酸苄酯。其中,作为结构单元C,可优选地举出源自(甲基)丙烯酸环己酯的结构单元。
并且,作为形成结构单元C的单体,在密合性的观点上,例如,优选为(甲基)丙烯酸烷基酯。其中,在密合性的观点上,更优选为具有碳原子数4~12的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯。具体而言,可举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯及(甲基)丙烯酸2-乙基己酯。
结构单元C的含量相对于聚合物A1的总质量,优选为70质量%以下,更优选为60质量%以下,进一步优选为50质量%以下。含量的下限值可以为0质量%,但含量优选为1质量%以上,更优选为5质量%以上。若在上述范围内,则解析度及密合性更加提高。
从优化对显影液的溶解性及上述正型感光性树脂层的物理物性的观点出发,还优选为聚合物A1包含具有上述结构单元B中的酸基的酯类的结构单元作为结构单元C。
其中,聚合物A1优选为包含具有羧基的结构单元作为结构单元B而且包含含有羧酸酯基的结构单元C作为共聚合成分,更优选为例如包含源自(甲基)丙烯酸的结构单元B和源自(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯或(甲基)丙烯酸正丁酯的结构单元(c)的聚合物。
以下举出本发明中的聚合物A1的优选例,但本发明并不限制于以下例示。另外,为了得到优选的物性而适当选择下述例示化合物中的结构单元的比率及重均分子量。
[化学式8]
(聚合物A1的玻璃化转变温度:Tg)
从转印性的观点及调节上述加热工序中的加热温度的观点出发,本发明中的聚合物A1的玻璃化转变温度(Tg)优选为90℃以下,更优选为20℃以上60℃以下,进一步优选为30℃以上且50℃以下。
作为将聚合物A1的Tg调整在已叙述的优选的范围内的方法,例如可举出根据作为目标的聚合物A1的各结构单元的均聚物的Tg和各结构单元的质量比,以FOX式为准则来控制作为目标的聚合物A1的Tg的方法。
例如,将共聚物中所包含的第1结构单元的均聚物的Tg设为Tg1,将第1结构单元在共聚物中的质量百分比设为W1,将第2结构单元的均聚物的Tg设为Tg2,将第2结构单元在共聚物中的质量百分比设为W2时,包含第1结构单元及第2结构单元的共聚物的Tg0(K:开尔文)能够按照以下式进行推断。
FOX式:1/Tg0=(W1/Tg1)+(W2/Tg2)
利用已叙述的FOX式,调整包含于共聚物的各结构单元的种类及质量百分比,能够获得具有所期望的Tg的共聚物。
并且,通过调整聚合物A1的重均分子量,还能够调整聚合物A1的Tg。
(聚合物A1的酸值)
从显影性及转印性的观点出发,聚合物A1的酸值优选为0mgKOH/g以上且200mgKOH/g以下,更优选为0mgKOH/g以上且100mgKOH/g以下,进一步优选为0mgKOH/g以上且50mgKOH/g以下,尤其优选为0mgKOH/g以上且20mgKOH/g以下,为最优选0mgKOH/g以上且10mgKOH/g以下。
本发明中的聚合物的酸值表示中和每1g聚合物的酸性成分所需的氢氧化钾的质量。具体而言,将测定样品溶解于四氢呋喃/水=9/1(体积比)混合溶剂中,使用电位差滴定装置(商品名:AT-510,KYOTO ELECTRONICS MANUFACTURING CO.,LTD.制造),将所得到的溶液于25℃下,用0.1M氢氧化钠水溶液进行中和滴定。将滴定pH曲线的拐点作为滴定终点,利用下式计算酸值。
A=56.11×Vs×0.1×f/w
A:酸值(mgKOH/g)
Vs:滴定所需的0.1mol/L氢氧化钠水溶液的使用量(mL)
f:0.1mol/L氢氧化钠水溶液的滴定量
w:测定样品的质量(g)(固体成分换算)
(聚合物A1的分子量:Mw)
聚合物A1的分子量以聚苯乙烯换算重均分子量优选为60,000以下。通过聚合物A1的重均分子量为60,000以下,将正型感光性树脂层的熔融粘度抑制为较低,在与基板贴合时能够实现低温(例如130℃以下)下的贴合。
并且,聚合物A1的重均分子量优选为2,000~60,000,更优选为10,000~60,000。
另外,聚合物的重均分子量能够通过GPC(凝胶渗透色谱)进行测定,作为测定装置,能够使用各种市售的装置,装置的内容及测定技术对于该领域技术人员而言是公知的。
关于基于凝胶渗透色谱法(GPC)的重均分子量的测定,能够使用HLC(注册商标)-8220GPC(TOSOH CORPORATION制造)作为测定装置,使用将TSKgel(注册商标)Super HZM-M(4.6mmID×15cm、TOSOH CORPORATION制造)、Super HZ4000(4.6mmID×15cm、TOSOHCORPORATION制造)、Super HZ3000(4.6mmID×15cm、TOSOH CORPORATION制造)、SuperHZ2000(4.6mmID×15cm、TOSOH CORPORATION制造)的各一个串联连结作为管柱,使用THF(四氢呋喃)作为洗脱液。
并且,作为测定条件,能够将试样浓度设为0.2质量%,将流速设为0.35mL/min,将样品注入量设为10μL,且将测定温度设为40℃,并使用差示折射率(RI)检测器来进行。
校准曲线能够使用TOSOH CORPORATION制造的“标准试样TSK standard,polystyrene”:“F-40”、“F-20”、“F-4”、“F-1”、“A-5000”、“A-2500”及“A-1000”这7个样品中的任一个来制作。
聚合物A1的数均分子量与重均分子量的比(分散度)优选为1.0~5.0,更优选为1.05~3.5。
(聚合物A1的制造方法)
聚合物A1的制造方法(合成法)并没有特别限制,但是若举出一例,则在包含用于形成结构单元A的聚合性单体、用于形成具有酸基的结构单元B的聚合性单体、以及根据需要的用于形成其他结构单元C的聚合性单体的有机溶剂中,能够通过使用聚合引发剂进行聚合而合成。并且,也能够由所谓的高分子反应进行合成。
从对基板显现良好的密合性的观点及形成高分辨图案的观点出发,本发明中的上述正型感光性树脂层相对于上述正型感光性树脂层的总固体成分,优选为以50质量%~99.9质量%的比例包含上述聚合物成分,更优选为以70质量%~98质量%的比例包含,进一步优选为以80质量%~98质量%的比例包含,尤其优选为以90质量%~98质量%的比例包含。
上述正型感光性树脂层相对于上述正型感光性树脂层的总固体成分,优选为以50质量%~99.9质量%的比例包含上述酸分解性树脂,更优选为以70质量%~98质量%的比例包含,进一步优选为以80质量%~98质量%的比例包含,尤其优选为以90质量%~98质量%的比例包含。
并且,从对基板显现良好的密合性的观点出发,上述正型感光性树脂层相对于上述正型感光性树脂层的总固体成分,优选为以50质量%~99.9质量%的比例包含上述聚合物A1,更优选为以70质量%~98质量%的比例包含,进一步优选为以80质量%~98质量%的比例包含,尤其优选为以90质量%~98质量%的比例包含。
〔其他聚合物〕
上述正型感光性树脂层中,作为聚合物成分,除了包含聚合物A1以外,在不损害本发明所涉及的感光性转印材料的效果的范围内还可以进一步包含不包含具有被酸分解性基保护的酸基结构单元的聚合物(有时称为“其他聚合物”。)。当上述正型感光性树脂层包含其他聚合物时,其他聚合物的配合量在所有聚合物成分中优选为50质量%以下,更优选为30质量%以下,进一步优选为20质量%以下。
上述正型感光性树脂层除了包含聚合物A1以外,还可以包含仅1种其他聚合物,也可以包含2种以上。
作为其他聚合物,例如能够使用聚羟基苯乙烯,也能够使用市售的SMA 1000P、SMA2000P、SMA 3000P、SMA 1440F、SMA 17352P、SMA 2625P及SMA 3840F(以上为SartomerCompany,Inc.制造)、ARUFON UC-3000、ARUFON UC-3510、ARUFON UC-3900、ARUFON UC-3910、ARUFON UC-3920及ARUFON UC-3080(以上为TOAGOSEI CO.,LTD.制造)以及Joncryl690、Joncryl 678、Joncryl 67及Joncryl 586(以上为BASF公司制造)等。
〔光产酸剂〕
上述正型感光性树脂层优选为包含光产酸剂。
作为本发明中所使用的光产酸剂,是能够通过照射紫外线、远紫外线、X射线、带电粒子束等放射线而产生酸的化合物。
作为在本发明中所使用的光产酸剂,优选为与波长300nm以上、优选为波长300nm~450nm的活化光线感应,且产生酸的化合物,但是该化学结构并无受限制。并且,即便是不直接与波长300nm以上的活化光线感应的光产酸剂,只要是通过与増感剂同时使用来与波长300nm以上的活化光线感应并产生酸的化合物,则能够与増感剂组合来适当地使用。
作为在本发明中所使用的光产酸剂,优选为产生pKa为4以下的酸的光产酸剂,更优选为产生pKa为3以下的酸的光产酸剂,尤其优选为产生pKa为2以下的酸的光产酸剂。pKa的下限值并没有特别规定。pKa例如优选为-10.0以上。
作为光产酸剂,能够举出离子性光产酸剂及非离子性光产酸剂。
并且,作为光产酸剂,从灵敏度及解析度的观点出发,优选为包含选自由后述的鎓盐化合物及后述的肟磺酸酯化合物组成的组中的至少1种化合物,更优选为包含肟磺酸酯化合物。
作为非离子性光产酸剂的例,能够举出三氯甲基均三嗪类、重氮甲烷化合物、酰亚胺磺酸酯化合物及肟磺酸酯化合物等。在这些的中,从灵敏度、解析度及密合性的观点出发,优选为光产酸剂为肟磺酸酯化合物。这些光产酸剂能够单独使用1种或组合2种以上来使用。作为三氯甲基均三嗪类及重氮甲烷衍生物的具体例,能够例示在日本特开2011-221494号公报的0083段~0088段中记载的化合物。
作为肟磺酸酯化合物即具有肟磺酸酯结构的化合物,优选为具有由下述式(B1)表示的肟磺酸酯结构的化合物。
[化学式9]
式(B1)中,R21表示烷基或芳基,*表示与其他原子或其他基团的键合位置。
具有由式(B1)表示的肟磺酸酯结构的化合物中的任一基团也可以被取代,R21中的烷基可以为直链状,也可以具有支链结构,也可以具有环结构。被允许的取代基在以下进行说明。
作为R21的烷基,优选为碳原子数1~10的直链状或支链状烷基。R21的烷基可以被碳原子数6~11的芳基、碳原子数1~10的烷氧基、环烷基(包含7,7-二甲基-2-氧代降冰片基等桥接式脂环基,优选为双环烷基等)或卤原子取代。
作为R21的芳基,优选为碳原子数6~18的芳基,更优选为苯基或萘基。R21的芳基也可以被选自由碳原子数1~4的烷基、烷氧基及卤原子组成的组中的1个以上的基团取代。
具有上式(B1)所表示的肟磺酸酯结构的化合物还优选为日本特开2014-085643号公报的0078段~0111段中所记载的肟磺酸酯化合物。
作为离子性光产酸剂的例,能够举出二芳基碘鎓盐及三芳基锍盐类等鎓盐化合物、季铵盐类等。在这些的中,优选为鎓盐化合物,尤其优选为三芳基锍盐类及二芳基碘鎓盐类。
作为离子性光产酸剂,还能够优选地使用日本特开2014-085643号公报的0114段~0133段中所记载的离子性光产酸剂。
光产酸剂可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。
从灵敏度及解析度的观点出发,上述正型感光性树脂层中的光产酸剂的含量相对于上述正型感光性树脂层的总质量优选为0.1质量%~10质量%,更优选为0.5质量%~5质量%。
〔溶剂〕
上述正型感光性树脂层可以包含溶剂。
并且,为了容易形成上述正型感光性树脂层,形成上述正型感光性树脂层的感光性树脂组合物暂时含有溶剂来调节感光性树脂组合物的粘度,涂布包含溶剂的感光性树脂组合物之后使其干燥,能够优选地形成上述正型感光性树脂层。
作为用于本发明的溶剂,能够使用公知的溶剂。作为溶剂,能够例示出乙二醇单烷基醚类、乙二醇二烷基醚类、乙二醇单烷基醚乙酸酯类、丙二醇单烷基醚类、丙二醇二烷基醚类、丙二醇单烷基醚乙酸酯类、二乙二醇二烷基醚类、二乙二醇单烷基醚乙酸酯类、二丙二醇单烷基醚类、二丙二醇二烷基醚类、二丙二醇单烷基醚乙酸酯类、酯类、酮类、酰胺类及内酯类。并且,作为溶剂的具体例,也可举出日本特开2011-221494号公报的0174段~0178段中记载的溶剂,这些内容被编入到本说明书中。
并且,在已叙述的溶剂中根据需要还能够进一步添加苄基乙醚、二己醚、乙二醇单苯醚乙酸酯、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、异佛尔酮、己酸、辛酸、1-辛醇、1-壬醇、苄醇、苯甲醚、乙酸苄酯、苯甲酸乙酯、草酸二乙酯、马来酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯等溶剂。
所添加的溶剂可以仅使用1种,也可以使用2种以上。
能够用于本发明的溶剂可以单独使用1种,更优选为同时使用2种。使用2种以上的溶剂的情况下,例如优选为同时使用丙二醇单烷醚乙酸酯类与二烷醚类、同时使用二乙酸酯类与二乙二醇二烷醚类或同时使用酯类与丁二醇烷醚乙酸酯类。
并且,作为溶剂,优选为沸点130℃以上且小于160℃的溶剂、沸点160℃以上的溶剂或这些混合物。
作为沸点130℃以上且小于160℃的溶剂,能够例示丙二醇单甲醚乙酸酯(沸点146℃)、丙二醇单乙醚乙酸酯(沸点158℃)、丙二醇甲基-正丁醚(沸点155℃)及丙二醇甲基正丙醚(沸点131℃)。
作为沸点160℃以上的溶剂,能够例示出3-乙氧基丙酸乙酯(沸点170℃)、二乙二醇甲基乙醚(沸点176℃)、丙二醇单甲醚丙酸酯(沸点160℃)、二丙二醇甲醚乙酸酯(沸点213℃)、3-甲氧基丁醚乙酸酯(沸点171℃)、二乙二醇二乙醚(沸点189℃)、二乙二醇二甲醚(沸点162℃)、丙二醇二乙酸酯(沸点190℃)、二乙二醇单乙醚乙酸酯(沸点220℃)、二丙二醇二甲醚(沸点175℃)及1,3-丁二醇二乙酸酯(沸点232℃)。
并且,作为溶剂,也可优选地举出以下所记载的酯类、醚类、酮类等。
作为酯类,可举出乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸异丁酯、乙酸伸丁酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯等。
作为醚类,可举出二异丙基醚、1,4-二噁烷、1,2-二甲氧基乙烷、1,3-二氧戊环、丙二醇二甲醚、丙二醇单乙基醚等。
作为酮类,可举出甲基正丁基酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、二乙基酮、甲基正丙基酮、甲基异丙基酮等。
并且,作为其他溶剂,可举出甲苯、乙腈、异丙醇、2-丁醇、异丁醇等。
涂布感光性树脂组合物时的溶剂的含量相对于感光性树脂组合物中的总固体成分的每100质量份,优选为50质量份~1,900质量份,更优选为100质量份~900质量份。
并且,上述正型感光性树脂层中的溶剂的含量相对于上述正型感光性树脂层的总质量,优选为2质量%以下,更优选为1质量%以下,进一步优选为0.5质量%以下。
〔其他添加剂〕
本发明中的上述正型感光性树脂层能够根据需要包含公知的添加剂。
(增塑剂)
以改善增塑性为目的,上述正型感光性树脂层可以含有增塑剂。
上述增塑剂的重均分子量优选为小于聚合物A1的重均分子量。
从赋予增塑性的观点出发,增塑剂的重均分子量优选为500以上且小于10,000,更优选为700以上且小于5,000,进一步优选为800以上且小于4,000。
增塑剂只要是与聚合物A1相容而显现增塑性的化合物,则没有特别限制,但从赋予增塑性的观点出发,优选为增塑剂在分子中具有亚烷氧基。包含于增塑剂的亚烷氧基优选具有下述结构。
[化学式10]
上述式中,R为碳原子数2~8的亚烷基,n表示1~50的整数,*表示与其他原子的键合部位。
另外,例如,即使为具有上述结构的亚烷氧基的化合物(称为“化合物X”。),与不包含化合物X而形成的正型感光性树脂层相比,混合化合物X、聚合物A1及光产酸剂而得到的正型感光性树脂层末提高增塑性的情况下,不符合本发明中的增塑剂。例如,任意添加的表面活性剂通常不会以对正型感光性树脂层带来增塑性的量使用,因此不符合本说明书中的增塑剂。
作为上述增塑剂,例如可以举出具有下述结构的化合物,但并不限制于这些。
[化学式11]
从密合性的观点出发,增塑剂的含量相对于上述正型感光性树脂层的总质量,优选为1质量%~50质量%,更优选为2质量%~20质量%。
上述正感光性树脂层可以仅包含1种增塑剂,也可以包含2种以上。
(増感剂)
上述正型感光性树脂层能够进一步包含増感剂。
増感剂吸收活化光线而处于电子激发状态。处于电子激发状态的増感剂与光产酸剂接触而产生电子移动、能量移动及发热等作用。由此,光产酸剂引起化学变化而分解并产生酸。
通过含有増感剂,能够提高曝光灵敏度。
作为增感剂,优选为选自由蒽衍生物、吖烷酮衍生物、噻吨酮衍生物、香豆素衍生物、碱性苯乙烯(base styryl)衍生物及二苯乙烯苯衍生物组成的组中的化合物,更优选为蒽衍生物。
作为蒽衍生物,优选为蒽、9,10-二丁氧基蒽、9,10-二氯蒽、2-乙基-9,10-二甲氧基蒽、9-羟甲基蒽、9-溴蒽、9-氯蒽、9,10-二溴蒽、2-乙基蒽或9,10-二甲氧基蒽。
作为上述増感剂,能够举出国际公开第2015/093271号的0139段~0141段中记载的化合物。
増感剂的含量相对于上述正型感光性树脂层的总质量,优选为0质量%~10质量%,更优选为0.1质量%~10质量%。
(碱性化合物)
上述正型感光性树脂层优选为进一步包含碱性化合物。
作为碱性化合物,能够从化学放大抗蚀剂中所使用的碱性化合物中任意地选择而使用。例如可举出脂肪族胺、芳香族胺、杂环式胺、氢氧化季铵及羧酸的季铵盐等。作为这些的具体例,可举出日本特开2011-221494号公报的0204段~0207段中记载的化合物,这些内容被编入到本说明书中。
具体而言,作为脂肪族胺,例如可举出三甲基胺、二乙基胺、三乙基胺、二正丙基胺、三正丙基胺、二正戊基胺、三正戊基胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二环己基胺及二环己基甲基胺等。
作为芳香族胺,例如可以举出苯胺、苄胺、N,N-二甲基苯胺及二苯胺。
作为杂环式胺,例如可以举出吡啶、2-甲基吡啶、4-甲基吡啶、2-乙基吡啶、4-己基吡啶、2-苯基吡啶、4-苯基吡啶、N-甲基-4-苯基吡啶、4-二甲氨基吡啶、咪唑、苯并咪唑、4-甲基咪唑、2-苯基苯并咪唑、2,4,5-三苯基咪唑、烟碱、烟酸、烟酰胺、喹啉、8-氧喹啉、吡嗪、吡唑、哒嗪、嘌呤、吡咯烷、哌啶、哌嗪、吗啉、4-甲基吗啉、1,5-二氮杂双环[4.3.0]-5-壬烯及1,8-二氮杂双环[5.3.0]-7-十一烯。
作为氢氧化季铵,例如可以举出四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、氢氧化四正丁基铵及氢氧化四正己基铵等。
作为羧酸的季铵盐,例如可以举出四甲基乙酸铵、四甲基苯甲酸铵、四正丁基乙酸铵及四正丁基苯甲酸铵。
上述碱性化合物可以仅使用1种,也可以同时使用2种以上。
碱性化合物的含量相对于上述正型感光性树脂层的总质量,优选为0.001质量%~5质量%,更优选为0.005质量%~3质量%。
(杂环状化合物)
本发明中的正型感光性树脂层能够包含杂环状化合物。
本发明中的杂环状化合物并无特别限制。正型感光性树脂层例如,能够包含以下叙述的在分子内具有环氧基或氧杂环丁基的化合物、含有烷氧基甲基的杂环状化合物、各种环状醚、环状酯(内酯)等含氧单体;环状胺、噁唑啉基等含氮单体;具有硅、硫、磷等d电子的杂环单体等。
包含杂环状化合物的情况下,正型感光性树脂层中的杂环状化合物的含量相对于上述正型感光性树脂层的总质量优选为0.01质量%~50质量%,更优选为0.1质量%~10质量%,进一步优选为1质量%~5质量%。若在上述范围内,则在密合性及蚀刻耐性的观点上为优选。杂环状化合物可以仅使用1种,也能够同时使用2种以上。
作为在分子内具有环氧基的化合物的具体例,能够举出双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、脂肪族环氧树脂等。
在分子内具有环氧基的化合物能够作为市售品来购入。例如可以举出JER828、JER1007、JER157S70、JER157S65(Mitsubishi Chemical Corporation.制造)、日本特开2011-221494号公报的0189段中所记载的市售品等。
作为其他市售品,可以举出ADEKA RESIN EP-4000S、ADEKA RESIN EP-4003S、ADEKA RESIN EP-4010S、ADEKA RESIN EP-4011S(以上为ADEKA Corporation制造)、NC-2000、NC-3000、NC-7300、XD-1000、EPPN-501、EPPN-502(以上为ADEKA Corporation制造)、DENACOL EX-611、EX-612、EX-614、EX-614B、EX-622、EX-512、EX-521、EX-411、EX-421、EX-313、EX-314、EX-321、EX-211、EX-212、EX-810、EX-811、EX-850、EX-851、EX-821、EX-830、EX-832、EX-841、EX-911、EX-941、EX-920、EX-931、EX-212L、EX-214L、EX-216L、EX-321L、EX-850L、DLC-201、DLC-203、DLC-204、DLC-205、DLC-206、DLC-301、DLC-402、EX-111、EX-121、EX-141、EX-145、EX-146、EX-147、EX-171、EX-192(以上为Nagase ChemteX Corporation制造)、YH-300、YH-301、YH-302、YH-315、YH-324、YH-325(以上为NIPPON STEEL&SUMIKINCHEMICAL CO.,LTD.制造)、CELLOXIDE2021P、2081、2000、3000、EHPE3150、Epolead GT400、CELVENUS B0134、B0177(Daicel Corporation制造)等。
在分子内具有环氧基的化合物可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。
在分子内具有环氧基的化合物中,可更优选地举出双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂及脂肪族环氧树脂,可尤其优选地举出脂肪族环氧树脂。
作为在分子内具有氧杂环丁基的化合物的具体例,能够使用Aron Oxetane OXT-201、OXT-211、OXT-212、OXT-213、OXT-121、OXT-221、OX-SQ、PNOX(以上,TOAGOSEI CO.,LTD.制造)。
并且,包含氧杂环丁基的化合物优选为单独使用或与包含环氧基的化合物混合而使用。
在本发明中的正型感光性树脂层中,从耐蚀刻性及线宽稳定性的观点出发,优选为杂环状化合物为具有环氧基的化合物。
(烷氧基硅烷化合物)
上述正型感光性树脂层可以含有烷氧基硅烷化合物。作为烷氧基硅烷化合物,优选地举出三烷氧基硅烷化合物。
作为烷氧基硅烷化合物,例如可举出γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三烷氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基烷基二烷氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三烷氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基烷基二烷氧基硅烷、γ-氯丙基三烷氧基硅烷、γ-巯基丙基三烷氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三烷氧基硅烷、乙烯基三烷氧基硅烷。在这些中,优选为γ-缩水甘油氧基丙基三烷氧基硅烷及γ-甲基丙烯酰氧基丙基三烷氧基硅烷,进一步优选为γ-缩水甘油氧基丙基三烷氧基硅烷,尤其优选为3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷。这些能够单独使用1种或组合2种以上而使用。
(表面活性剂)
从膜厚均匀性的观点出发,上述正型感光性树脂层优选为含有表面活性剂。作为表面活性剂,能够使用阴离子系表面活性剂、阳离子系表面活性剂、非离子系表面活性剂(非离子系表面活性剂)或两性表面活性剂中的任一种,但是优选的表面活性剂为非离子表面活性剂。
作为非离子系表面活性剂的例,能够举出聚氧乙烯高级烷基醚类、聚氧乙烯高级烷基苯基醚类、聚氧乙二醇的高级脂肪酸酯类、硅酮系、氟系表面活性剂。并且,用以下产品名能够举出KP(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造)、POLYFLOW(KYOEISHA CHEMICAL CO.,LTD.制造)、EFTOP(JEMCO CORPORATION制造)、MEGAFACE(注册商标、DIC CORPORATION CO.,LTD.制造)、FLUORAD(Sumitomo 3M Limited制造)、ASAHI GUARD(注册商标、ASAHI GLASSCO.,LTD.制造)、SURFLON(注册商标、ASAHI GLASS CO.,LTD.制造)、PolyFox(OMNOVASOLUTIONS INC.SOLUTIONS INC.制造)及SH-8400(Dow Corning Toray Co.,Ltd.制造)等各系列。
并且,作为表面活性剂,作为优选例能够举出包含下述式I-1所表示的结构单元SA及结构单元SB且将四氢呋喃(THF)作为溶剂时通过凝胶渗透色谱测定的聚苯乙烯换算的重均分子量(Mw)为1,000以上且10,000以下的共聚物。
[化学式12]
式I-1中,R401及R403分别独立地表示氢原子或甲基,R402表示碳原子数1以上且4以下的直链亚烷基,R404表示氢原子或碳原子数1以上且4以下的烷基,L表示碳原子数3以上且6以下的亚烷基,p及q为表示聚合比的质量百分比,p表示10质量%以上且80质量%以下的数值,q表示20质量%以上且90质量%以下的数值,r表示1以上且18以下的整数,s表示1以上且10以下的整数,*表示与其他结构的键合部位。
L优选为下述式I-2所表示的支链亚烷基。式I-2中的R405表示碳原子数1以上且4以下的烷基,在相容性和对于被涂布面的润湿性的观点上,优选为碳原子数1以上且3以下的烷基,更优选为碳原子数2或3的烷基。p与q的和(p+q)优选为p+q=100,即100质量%。
[化学式13]
共聚物的重均分子量(Mw)更优选为1,500以上且5,000以下。
另外,还能够使用日本专利第4502784号公报的0017段、日本特开2009-237362号公报的0060段~0071段中所记载的表面活性剂。
表面活性剂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
表面活性剂的添加量相对于上述正型感光性树脂层的总质量,优选为10质量%以下,更优选为0.001质量%~10质量%,进一步优选为0.01质量%~3质量%。
(其他成分)
本发明中的正型感光性树脂层中能够进一步加入金属氧化物粒子、抗氧化剂、分散剂、酸增殖剂、显影促进剂、导电性纤维、着色剂、热自由基聚合引发剂、热产酸剂、紫外线吸收剂、增稠剂、交联剂及有机或无机的悬浮剂等公知的添加剂。
关于其他成分的优选的方式,分别记载于日本特开2014-085643号公报的0165段~0184段,该公报的内容被编入到本说明书中。
〔正型感光性树脂层的形成方法〕
能够将各成分及溶剂以任意的比例且利用任意的方法混合并进行搅拌溶解而制备用于形成正型感光性树脂层的感光性树脂组合物。例如,也能够将各成分分别预先溶解于溶剂中来制成溶液之后,以规定的比例混合所得到的溶液来制备组合物。以如上方式制备的组合物还能够在使用孔径0.2μm的过滤器等进行过滤之后供于使用。
本发明中所使用的感光性树脂组合物中的固体成分(例如聚合物成分、光产酸剂、碱性化合物及表面活性剂)为了提高正型感光性树脂层的膜厚均匀性、面状不均等优选为溶解于上述的溶剂来调整。
将感光性树脂组合物涂布于临时支承体上并使其干燥,由此能够形成正型感光性树脂层。
涂布方法并没有特别限制,能够利用狭缝涂布、旋涂、帘式涂布、喷墨涂布等公知的方法进行涂布。
另外,在临时支承体上形成后述中间层的基础上,也能够涂布感光性树脂组合物。
[保护膜]
本发明所涉及的感光性转印材料具有保护膜。并且,保护膜的与正型感光性树脂层接触的一侧的表面满足下述的(A)及(B)。
(A)水接触角为75°以上。
(B)表面粗糙度Ra为45nm以下。
通过满足上述(A)及(B),能够减少保护膜的与正型感光性树脂层接触的一侧的表面的表面能并且减少凹凸,因此能够兼具提高保护膜的剥离性及减少图案不良。
本发明中,“保护膜的与正型感光性树脂层接触的一侧的表面”是指保护膜的与正型感光性树脂层的贴合表面(即,接触面),换言之是指通过从正型感光性树脂层剥离而露出的保护膜的表面(即,剥离面)。关于具体的剥离条件,如下述进行说明。
本发明所涉及的感光性转印材料能够在保护膜与正型感光性树脂层的界面剥离。其中,“能够从保护膜与正型感光性树脂层的界面剥离”是指通过下述剥离条件能够从正型感光性树脂层剥离保护膜。并且,保护膜具有后述的底涂层,底涂层与正型感光性转印材料接触的情况下,本发明所涉及的感光性转印材料能够在保护膜的底涂层与正型感光性树脂层的界面剥离。被剥离的保护膜中的底涂层的存在能够通过保护膜的截面观察来确认。具体而言,使用扫描型电子显微镜,观察通过下述剥离条件从正型感光性树脂层剥离的保护膜的截面。在其观察图像中,观察包含保护膜的基材的叠层结构的情况下,能够判断为保护膜具有底涂层。
〔剥离条件〕
将感光性转印材料剪成宽度4.5cm×长度9cm,用两面粘合胶带将临时支承体侧的表面贴合到玻璃板上。将剪成宽度4.5cm×长度15cm的粘合胶带贴合到经贴合的感光性转印材料上,以使粘合胶带的宽度方向与感光性转印材料的宽度方向一致,且粘合胶带不会沿宽度方向突出,粘合胶带沿长度方向前后突出3cm。抓住胶带的其中一个端部,使用拉伸试验机以500mm/min的剥离速度进行180°剥离。其中,粘合胶带及两面粘合胶带使用JIS Z0109:2015中所记载的粘合胶带,拉伸试验机使用JIS B 7721:2009中所规定的拉伸试验机(试验机的级别1:相对指示误差±1.0%)或与其相同的拉伸试验机。
〔水接触角〕
保护膜的与正型感光性树脂层接触的一侧的表面的水接触角为75°以上。通过将水接触角调整在上述数值范围内,能够降低保护膜的与正型感光性树脂层接触的一侧的表面的表面能,因此能够提高保护膜的剥离性。
从剥离性的观点出发,水接触角优选为78°以上,更优选为82°以上,可以设为85°以上,也可以设为100°以上。
水接触角的上限值并无限制。从密合性的观点出发,水接触角优选为150°以下,更优选120°以下为。
水接触角能够通过以下方法来测定。
使用接触角测定仪(Kyowa Interface Science Co.,Ltd.制造、DROPMASTER-501),在25℃的温度条件下对测定面滴落纯化水2μL之后通过液滴法测定7秒后的接触角。另外,在保护膜与正型感光性树脂层接触的情况下,在上述剥离条件下剥离保护膜,由此将露出的剥离面作为测定面来测定水接触角。
〔表面粗糙度Ra〕
保护膜的与正型感光性树脂层接触的一侧的表面的表面粗糙度Ra为45nm以下。通过将表面粗糙度Ra调整在上述数值范围内,能够减少正型感光性树脂层的表面中所形成的凹凸的发生,因此能够减少图案不良。
从减少图案不良的观点出发,表面粗糙度Ra愈小愈好。具体而言,表面粗糙度Ra优选为42nm以下,更优选为25nm以下,进一步优选为20nm以下,尤其优选为14nm以下。
表面粗糙度Ra的下限值并无限制。表面粗糙度Ra优选为1nm以上。
表面粗糙度Ra能够通过以下的方法来测定。
关于保护膜的测定面,使用三维光学轮廓仪(New View7300、Zygo公司制造),在以下的条件下得到保护膜的表面轮廓。另外,在测定及解析软体中使用MetroPro ver8.3.2的Microscope Application。接着,通过上述解析软体(MetroPro ver8.3.2-MicroscopeApplication)显示Surface Map画面,在Surface Map画面中得到直方图资料。从所得到的直方图资料,算出算术平均粗糙度,并设为Ra值。另外,在保护膜与正型感光性树脂层接触的情况下,在上述剥离条件下剥离保护膜,由此将露出的剥离面作为测定面来测定表面粗糙度Ra。
(测定条件)
物镜:50倍
Zoom:0.5倍
测定区域:1.00mm×1.00mm
(解析条件)
Removed:plane
Filter:off
FilterType:average
Remove spikes:on
Spike Height(xRMS):7.5
〔基材〕
作为保护膜的基材,优选为树脂薄膜。作为树脂薄膜,例如可举出聚烯烃薄膜(例如聚丙烯薄膜等)、聚酯薄膜(例如聚对苯二甲酸乙二酯薄膜等)、三醋酸纤维素薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚苯乙烯薄膜等。这些中,作为保护膜的基材,从剥离性及减少图案不良的观点出发,优选为聚烯烃薄膜,更优选为聚丙烯薄膜。作为聚丙烯薄膜也可使用市售品,例如可举出Trefin(注册商标)25KW37(TORAY INDUSTRIES,INC.制造)等。并且,作为保护膜的基材,从平滑性的观点出发,优选为聚酯薄膜,更优选为聚对苯二甲酸乙二酯薄膜。
树脂薄膜可以为未拉伸薄膜,也可以为拉伸薄膜,但是优选为拉伸薄膜。作为拉伸薄膜,可以为单轴拉伸薄膜,也可以为双轴拉伸薄膜,还可以为三轴拉伸等多轴拉伸薄膜,但是优选为双轴拉伸薄膜,从平滑性的观点出发,更优选为双轴拉伸聚丙烯薄膜或双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯薄膜。
基材的厚度并无特别限制,优选为5μm~200μm的范围,更优选为10μm~150μm的范围。
〔底涂层〕
保护膜具有基材及底涂层,保护膜的与正型感光性树脂层接触的一侧的最外层优选为上述底涂层。通过具有底涂层,能够降低保护膜的表面能,因此能够提高保护膜的剥离性。
保护膜中的基材为树脂薄膜的情况下,底涂层可以形成于未拉伸薄膜上,也可以形成于单轴拉伸薄膜上,还可以形成于双轴拉伸薄膜上。并且,从与基材的密合性的观点出发,底涂层可以为与成为基材的末拉伸薄膜一同拉伸的拉伸物,也可以为与成为基材的单轴拉伸薄膜一同拉伸的拉伸物。作为拉伸物的底涂层如后述,例如能够通过使成为基材的树脂薄膜上所形成的涂布层与树脂薄膜一同拉伸来形成。
作为更优选的方式,保护膜具有:双轴拉伸薄膜,作为第一拉伸方向的拉伸物的单轴拉伸薄膜沿着薄膜面与第一拉伸方向正交的第二拉伸方向拉伸;及底涂层(以下,有时也简称为“作为拉伸物的底涂层”。),形成于上述单轴拉伸薄膜的一个表面的涂布层的上述第二拉伸方向的拉伸物,优选为保护膜的与正型感光性树脂层接触的一侧的最外层为上述底涂层。通过具有双轴拉伸薄膜及作为拉伸物的底涂层,能够通过降低保护膜的表面能来提高保护膜的剥离性,进而能够提高保护膜表面的平滑性及基材(即,双轴拉伸薄膜)与底涂层的密合性。
其中,具有双轴拉伸薄膜及作为拉伸物的底涂层的上述保护膜中的“双轴拉伸薄膜”是指通过已叙述的方法来测定的其中一个表面的表面粗糙度Ra为45nm以下的树脂薄膜。
本发明中,“作为拉伸物的底涂层”是指通过下述方法来测定的与双轴拉伸薄膜的粘附力为0.098N/cm以上的层。
以下对双轴拉伸薄膜与底涂层的粘附力的测定方法进行说明。
在具有底涂层的保护膜的底涂层侧的表面贴合胶带(打印钉C、Nitto DenkoCorporation制造),剪成4.5cm×9cm,以使胶带与保护膜的宽度一致。接着,使用TENSILON万能试验机(A&D Company制造)以500mm/min的剥离速度180°剥离胶带,测定粘附力。
作为底涂层中所含有的树脂,例如可举出聚烯烃、丙烯聚合物、聚酯等。从剥离性及减少图案不良的观点出发,底涂层优选为含有改性树脂,更优选为含有选自由酸改性树脂及硅酮改性树脂组成的组中的至少1种树脂。更具体而言,从剥离性及减少图案不良的观点出发,底涂层优选为含有选自由改性聚烯烃及改性丙烯聚合物组成的组中的至少1种树脂,更优选为含有选自由酸改性聚烯烃及硅酮改性丙烯聚合物组成的组中的至少1种树脂,尤其优选为含有酸改性聚烯烃。
作为酸改性聚烯烃,只要为经酸改性的聚烯烃则并无限制,例如可举出使用具有酸基的化合物(例如不饱和羧酸等)或其酸酐进行末端改性或接枝改性的聚烯烃等。作为酸基,例如可举出羧基、磺酸基、膦酰基等。
优选为酸改性聚烯烃中所包含的酸基的至少1个为盐的形态(即,酸基的盐)。通过酸改性聚烯烃中所包含的酸基的至少1个为盐的形态,能够减少正型感光性树脂的过多的分解,因此能够优化图案形状。作为盐,可举出碱金属盐(例如钠盐、钾盐、锂盐等)、胺盐、铵盐等。这些中,从图案形状的观点出发,酸改性聚烯烃中的酸基的至少1个优选为碱金属盐,更优选为钠盐。
作为酸改性聚烯烃等聚烯烃可以使用市售品,例如可举出Chemipearl(注册商标)S100、S120、S200、S300、S650、SA100(均为Mitsui Chemicals,Inc.制造)、Harden(注册商标)AP-2、NZ1004、NZ1005(均为TOYOBO CO.,Ltd.制造)、Arrow Base(注册商标)DA-1010、DB-4010、SB-1200、SD-1200、SE-1010、SE-1013(均为UNITIKA Ltd.制造)、Seixen(注册商标)AC、A、L、NC、N(均为Sumitomo Seika Chemicals Company,Ltd.制造)、Sepoljon(注册商标)G315、VA407(均为Sumitomo Seika Chemicals Company,Ltd.制造)、Hitech S3121、S3148K(均为TOHO Chemical Industry Co.,Ltd.制造)等。
作为酸基的至少1个为胺盐的酸改性聚烯烃,例如可举出Seixen(注册商标)L等。
作为酸基的至少1个为铵盐的酸改性聚烯烃,例如可举出Seixen(注册商标)AC等。
作为酸基的至少1个为钠盐的酸改性聚烯烃,例如可举出Seixen(注册商标)NC、Chemipearl(注册商标)S120等。
硅酮改性丙烯聚合物为具有硅酮部位的丙烯聚合物。作为硅酮改性丙烯聚合物并无限制,能够使用公知的硅酮改性丙烯聚合物。作为硅酮改性丙烯聚合物可以使用市售品,例如可举出Cymac(注册商标)US-450、US-480等(均为TOAGOSEI CO.,Ltd.制造)。
底涂层中所含有的树脂可以单独使用1种,也可以组合2种以上而使用。
从剥离性及减少图案不良的观点出发,底涂层中的树脂的含量相对于底涂层的总质量优选为50质量%~100质量%,更优选为80质量%~100质量%。并且,从剥离性及减少图案不良的观点出发,选自由底涂层中的改性聚烯烃及改性丙烯聚合物组成的组中的至少1种树脂的含量的合计相对于底涂层的总质量优选为50质量%~100质量%,更优选为80质量%~100质量%。
从剥离性的观点出发,底涂层中所含有的树脂的重均分子量优选为以聚苯乙烯换算重均分子量计为1,000~500,000。底涂层中所含有的树脂的重均分子量的测定方法能够通过上述“正型感光性树脂层”的项中所说明的方法来进行。
底涂层根据需要还可以含有各种添加剂。作为添加剂,例如可举出表面活性剂、交联剂、抗氧化剂、防腐剂等。
作为表面活性剂,例如可举出阳离子性表面活性剂、非离子性表面活性剂、阴离子性表面活性剂等公知的表面活性剂。这些中,作为表面活性剂,优选为阴离子性表面活性剂。作为阴离子性表面活性剂的例,可举出Lapisol(注册商标)A-90、A-80、BW-30、B-90、C-70(均为NOF Corporation制造)、NIKKOL(注册商标)OTP-100(均为Njkko Chemicals Co,.Ltd.制造)、Kohakuru(注册商标)ON、L-40、PHOSPHANOL(注册商标)702(均为TohoChemical Industry Co.,Ltd.制造)、Viewlite(注册商标)A-5000、SSS(均为SanyoChemical Industries,Ltd.制造)等。
作为交联剂,例如能够举出环氧系、异氰酸酯系、三聚氰胺系、碳酰二亚胺系、噁唑啉系等公知的交联剂。
底涂层的厚度并无限制,从剥离性及减少图案不良的观点出发,优选为10nm~550nm,更优选为10nm~500nm,进一步优选为10nm~100nm,尤其优选为10nm~60nm。
底涂层的形成方法并无限制,例如能够通过在基材上涂布包含底涂层的固体成分的底涂层形成用涂布液使其干燥来形成底涂层。
涂布方法并无限制,能够适用狭缝涂布、旋转涂布、帘式涂布、喷墨涂布等公知的方法。
干燥方法并无限制,能够适用加热器、暖风等公知的方法。
并且,底涂层可以使用底涂层形成用涂布液并通过在线涂布法来形成。从在卷取已制造的基材之前的段阶涂布底涂层形成用涂布液的方法的观点出发,在线涂布法与卷取已制造的基材之后进行其他涂布的线下涂布法有所区分。作为通过在线涂布法形成底涂层的方法的一例,在沿第一拉伸方向拉伸的树脂薄膜的其中一个表面涂布底涂层形成用涂布液,将涂布有底涂层形成用涂布液的树脂薄膜沿着树脂薄膜面沿与第一拉伸方向正交的第二拉伸方向拉伸,由此形成底涂层的方法为优选。在沿第一拉伸方向拉伸的树脂薄膜的其中一个表面涂布底涂层形成用涂布液的状态下沿第二拉伸方向拉伸,由此能够提高成为基材的树脂薄膜与底涂层的密合性,并且,能够提高保护膜表面的平滑性。
拉伸方法并无限制,能够适用公知的方法。
拉伸温度根据基材的玻璃化转变温度(Tg)适当选择即可,优选为与Tg相同的温度以上并且比Tg高80℃的温度以下,更优选为比Tg高5℃的温度以上并且比Tg高60℃的温度以下。
拉伸倍率优选为2.5倍~5.0倍,更优选为3.0倍~4.5倍。另外,拉伸倍率是指拉伸后的长度与拉伸前的长度的比。
并且,双轴拉伸后也可以对拉伸薄膜进行热定型、热松弛等热处理。
〔上涂层〕
保护膜可以在与正型感光性树脂层接触的一侧相反的一侧的最外层具有上涂层。通过具有上涂层,例如能够提高在曝光时所使用的掩模的润滑性。
作为上涂层中所含有的树脂,例如可举出聚烯烃、丙烯聚合物、聚酯、聚氨酯、纤维素、氯乙烯-乙酸乙烯基共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯基缩醛、聚乙烯醇、聚酰胺、丁二烯-苯乙烯热增塑性聚合物、环氧树脂、三聚氰胺树脂等。这些中,作为上涂层中所含有的树脂,从润滑性的观点出发,优选为丙烯聚合物。
从润滑性的观点出发,优选为在上涂层上还添加表面活性剂、蜡、消光剂、树脂粒子、无机粒子等。尤其,从输送性的观点出发,上涂层优选为包含无机粒子。上述无机粒子的粒径优选为0.03μm~1μm的范围,更优选为0.05μm~0.5μm的范围。
上涂层的厚度并无限制,从润滑性的观点出发,优选为10nm~500nm,更优选为10nm~100nm。
[中间层]
本发明所涉及的感光性转印材料能够在临时支承体与正型感光性树脂层之间具有中间层。作为中间层,优选为水溶性树脂层。通过具有水溶性树脂层,能够提高临时支承体与正型感光性树脂层的密合性。
〔水溶性树脂层〕
水溶性树脂层为含有水溶性树脂的层。作为水溶性树脂,只要为显现水溶性的树脂则并无限制,可举出聚乙烯醇、纤维素、聚丙烯酰胺、聚环氧乙烷、乙烯醚、聚酰胺、这些共聚物等。这些中,作为水溶性树脂,从密合性的观点出发,优选为纤维素。
本发明中“水溶性”是指在25℃的100g水中溶解1g以上的性质。
从密合性的观点出发,水溶性树脂层中的水溶性树脂的含量相对于水溶性树脂层的总质量优选为20质量%~100质量%,更优选为50质量%~100质量%。
从密合性的观点出发,水溶性树脂层的厚度优选为1μm~10μm,更优选为1μm~5μm。
从剥离性的观点出发,保护膜的与正型感光性树脂层接触的一侧的表面可以实施表面改性。作为表面改性的方法,只要降低保护膜的表面能则并无限制,例如可举出电晕处理、等离子体处理、激光处理、紫外线处理等。
<电路布线的制造方法>
本发明所涉及的电路布线的制造方法包括对上述感光性转印材料的保护膜进行剥离的工序(以下,有时也称为“剥离工序”。)、将上述感光性转印材料的相对于上述临时支承体具有正型感光性树脂层的一侧的最外层与具有导电层的基板贴合的工序(以下,有时也称为“贴合工序”。)、对上述贴合的工序后的上述感光性转印材料的上述正型感光性树脂层进行图案曝光的工序(以下,有时也称为“曝光工序”。)、对上述图案曝光的工序后的上述正型感光性树脂层进行显影来形成树脂图案的工序(以下,有时也称为“显影工序”。)及对未配置上述树脂图案的区域中的基板进行蚀刻处理的工序(以下,有时也称为“蚀刻工序”。)。
根据本发明所涉及的电路布线的制造方法,使用上述感光性转印材料,因此能够制造减少图案不良的电路布线。
以下,对本发明所涉及的电路布线的制造方法进行详细说明。
[剥离工序]
本发明所涉及的电路布线的制造方法包括对上述感光性转印材料的保护膜进行剥离的工序。剥离保护膜的方法并无限制,能够适用公知的方法。
[贴合工序]
本发明所涉及的电路布线的制造方法包括将上述感光性转印材料的相对于上述临时支承体具有正型感光性树脂层的一侧的最外层与具有导电层的基板贴合的工序。
图2(a)中示意性地示出贴合工序的一例。基板20(电路布线形成用基板)具有基材22及包含构成材料彼此不同的第1导电层24及第2导电层26的多个导电层,在基材22的表面上从基材22的表面依次层叠有作为最表面层的第1导电层24及第2导电层26。贴合工序中,将本发明所涉及的感光性转印材料100的正型感光性树脂层14与第1导电层24接触而贴合到基板20(电路布线形成用基板)。另外,将这些电路布线形成用基板与感光性转印材料的贴合有时称为“转印”或“层叠”。
感光性转印材料贴合到基板,优选为在基板上重叠感光性转印材料的相对于临时支承体具有正型感光性树脂层的一侧的最外层,并通过基于辊等的加压及加热来进行。贴合时能够使用层压机、真空层压机、能够更提高生产性的自动切割层压机等公知的层压机。构成基板的基材为树脂薄膜的情况下,也能够进行卷对卷中贴合。
基板在玻璃、硅、薄膜等基材上具有导电层,根据需要也可以形成任意层。
基材优选为透明。
基材的折射率优选为1.50~1.52。
基材还可以由玻璃基材等透光性基材构成,能够使用以CoRNing IncorporatedCo.,Ltd.的大猩猩玻璃(Gorilla Glass)为代表的强化玻璃等。并且,作为上述透明基材,能够优选地使用在日本特开2010-086684号公报、日本特开2010-152809号公报以及日本特开2010-257492号公报中使用的材料。
当使用薄膜基材作为基材时,更优选为使用光学应变小的基材及透明度高的基材,进一步优选为树脂薄膜。具体的材料能够举出聚对邻苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate;PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、三乙酰纤维素、环烯烃聚合物。
在基材上具有导电层的基板中,优选基材为玻璃基材或薄膜基材,更优选为薄膜基材,尤其优选为树脂薄膜。在本发明所涉及的电路布线的制造方法为触摸面板用电路布线的情况下,尤其优选基材为片状树脂组合物。
作为形成于基材上的导电层,能够举出通常的电路布线或触摸面板布线中所使用的任意导电层。
作为导电层,从导电性及细线形成性的观点出发,可优选地举出选自由金属层及导电性金属氧化物层组成的组中的至少1种层,更优选地举出金属层,尤其优选地举出铜层。
并且,在基材上可以具有1层导电层,也可以具有2层导电层。2层以上的情况下,优选为具有不同的材质的导电层。
作为导电层的材料,能够举出金属及导电性金属氧化物等。
作为金属,能够举出Al、Zn、Cu、Fe、Ni、Cr、Mo等。
作为导电性金属氧化物,能够举出ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium ZincOxide)、SiO2等。另外,本发明中的“导电性”是指体积电阻系数小于1×106Ωcm,体积电阻系数优选为小于1×104Ωcm。
本发明所涉及的电路布线的制造方法中,使用在基材上具有多个导电层的基板的情况下,多个导电层中的至少一个导电层优选为包含导电性金属氧化物。
作为导电层,优选相当于在静电电容型触摸面板中使用的视觉辨认部的传感器的电极图案或外围引出部的布线。
(曝光工序)
本发明所涉及的电路布线的制造方法包括对上述贴合的工序后的上述感光性转印材料的上述正型感光性树脂层进行图案曝光的工序。
图2(b)中示意性地示出曝光工序的一例。例如,图2(b)所示的曝光工序中,经由感光性转印材料的临时支承体12对正型感光性树脂层14进行图案曝光。例如,可以举出在配置于第1导电层24上的感光性转印材料100的上方(和与第1导电层24接触的一侧相反的一侧)配置具有规定的图案的掩模30,然后经掩模30从掩模上方利用紫外线进行曝光的方法等。
本发明中,图案的详细的配置及具体的尺寸并无特别限制。从提高具备具有通过本发明所涉及的电路布线的制造方法制造的电路布线的输入装置的显示装置(例如触摸面板)的显示品质,并且,尽量减小引出布线所占据的面积的观点出发,图案的至少一部分(尤其是触摸面板的电极图案及引出布线的部分)优选为100μm以下的细线,进一步优选为70μm以下的细线。
作为曝光中所使用的光源,只要能够照射正型感光性转印材料的经曝光的部位能够溶解于显影液的波长区域的光(例如,365nm、405nm等),则能够适当地选定而使用。具体而言,可以举出超高压汞灯、高压汞灯、金属卤化物灯等。
作为曝光量,优选为5mJ/cm2~200mJ/cm2,更优选为10mJ/cm2~100mJ/cm2。
曝光工序中,可以在从感光性树脂层剥离临时支承体之后进行图案曝光,也可以在剥离临时支承体之前经由临时支承体进行图案曝光之后剥离临时支承体。为了防止因感光性树脂层与掩模的接触而引起的掩模污染及避免因附着于掩模的异物而引起的曝光的影响,优选为不剥离临时支承体而进行图案曝光。另外,图案曝光可以是隔着掩模的曝光,也可以是利用了激光等的数码曝光。
(显影工序)
本发明所涉及的电路布线的制造方法包括对上述图案曝光的工序后的上述正型感光性树脂层进行显影来形成树脂图案的工序。
图2(c)中示意性地示出显影工序的一例。显影工序中,从曝光工序后的正型感光性树脂物层14剥离临时支承体12之后,对曝光工序后的正型感光性树脂层14进行显影来形成第1图案14A。
经图案曝光的正型感光性树脂层的显影能够使用显影液来进行。
作为显影液,只要能够去除正型感光性树脂层的曝光部分,则没有特别限制,例如,能够使用日本特开平5-072724号公报中所记载的显影液等公知的显影液。另外,显影液优选为感光性树脂层的曝光部进行溶解型的显影行为的显影液。例如,优选为以0.05mol/L(升)~5mol/L的浓度包含pKa=7~13的化合物的碱水溶液系的显影液。显影液可进一步含有与水具有混和性的有机溶剂、表面活性剂等。作为本发明中适当地使用的显影液,例如可举出国际公开第2015/093271号的0194段中所记载的显影液。
作为显影方式没有特别的限定,可为旋覆浸没显影、喷淋显影、喷淋及旋转显影、浸渍显影等的任一种。在此,对喷淋显影进行说明,通过喷淋将显影液喷吹到曝光后的感光性树脂层,能够去除曝光部分。并且,优选在显影后,将清洁剂等通过喷淋来进行喷吹,一边用刷子等进行擦拭一边去除显影残渣。显影液的液温优选为20℃~40℃。
另外,可以具有对包括显影而得到的感光性树脂层的图案进行加热处理的后烘烤工序。
后烘烤的加热优选在8.1kPa~121.6kPa的环境下进行,更优选在506.6kPa以上的环境下进行。另一方面,后烘烤的加热更优选在114.6kPa以下的环境下进行,尤其优选在101.3kPa以下的环境下进行。
后烘烤的温度优选为80℃~250℃,更优选为110℃~170℃,尤其优选为130℃~150℃。
后烘烤的时间优选为1分钟~30分钟,更优选为2分钟~10分钟,尤其优选为2分钟~4分钟。
后烘烤可在空气环境下进行,也可在氮取代环境下进行。
并且,后述的蚀刻工序之前,也可以具有后曝光工序等其他工序。
[蚀刻工序]
本发明所涉及的电路布线的制造方法包括对未配置上述树脂图案的区域中的基板进行蚀刻处理的工序。
图2(d)中示意性地示出蚀刻工序的一例。蚀刻工序中,对未配置第1图案14A的区域中的多个导电层中的至少第1导电层24及第2导电层26进行蚀刻处理。通过蚀刻,形成具有与第1图案14A相同的图案的第1导电层24A及第2导电层26A。
作为蚀刻处理的方法,能够适用日本特开2010-152155号公报的0048段~0054段等中所记载的方法、基于公知的等离子体蚀刻等干式蚀刻的方法等公知的方法。
例如,作为蚀刻处理方法,可以举出通常进行的在蚀刻液中浸渍的湿式蚀刻法。在湿式蚀刻中使用的蚀刻液根据蚀刻对象来适当地选择酸性类型或碱性类型的蚀刻液即可。
作为酸性类型的蚀刻液,可以例示出盐酸、硫酸、氟酸、磷酸等酸性成分单独的水溶液、酸性成分与氯化铁、氟化铵、高锰酸钾等盐的混合水溶液等。酸性成分可使用组合多种酸性成分而成的成分。
作为碱性类型的蚀刻液,可以例示出如氢氧化钠、氢氧化钾、氨、有机胺、氢氧化四甲基铵的类的有机胺的盐等碱成分单独的水溶液、碱成分与过锰酸钾等盐的混合水溶液等。碱成分可使用组合多种碱成分而成的成分。
蚀刻液的温度并无特别限制,但是优选为45℃以下。本发明中用作蚀刻掩模(蚀刻图案)的树脂图案优选对于45℃以下的温度区域中的酸性及碱性的蚀刻液发挥尤其优异的耐性。然而,蚀刻工序中为了防止剥离正型感光性树脂层,选择性地蚀刻不存在正型感光性树脂层的部分。
蚀刻工序后,为了防止生产线的污染,根据需要可以进行清洗工序及干燥工序。
作为清洗工序中所使用的清洗液,能够使用混合纯水或能够溶解于纯水的有机溶剂或表面活性剂的水溶液。从抑制基于残留于基板表面的液滴的剥离不均及提高去除性的观点出发,作为清洗液优选使用混合能够溶解于纯水的有机溶剂或表面活性剂的水溶液,更优选为使用混合能够溶解于纯水的有机溶剂及表面活性剂这两个而得的水溶液。
作为与水混合的水溶性有机溶剂,并无特别限制,但是从溶剂的挥发性的观点出发,沸点优选为50℃~250℃,更优选为55℃~200℃,进一步优选为60℃~150℃。
作为水溶性有机溶剂的例,可举出甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、乙二醇等醇类、2-乙酰氧基-2-苯基乙醇、3-甲氧基-3-甲基乙醇、3-甲氧基-3-甲基丁醇、2-丁氧基乙氧基乙醇等烷氧基醇类、丙酮、甲基乙基酮等酮类、丙二醇单甲醚、乙二醇单甲醚、乙二醇二甲醚等二醇醚类、四氢呋喃、乙腈、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、1,3-二氧戊环等。
上述其中,也优选为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、3-甲氧基-3-甲基丁醇、2-乙酰氧基-2-苯基乙醇、四氢呋喃、二甲基亚砜。
与水混合的水溶性有机溶剂可以单独使用1种,也可以组合2种以上而使用。
与水混合的水溶性有机溶剂的含量相对于水溶液的总质量优选为0.01质量%~95质量%,更优选为0.01质量%~20质量%,进一步优选为0.01质量%~10质量%,尤其优选为0.01质量%~5质量%。
作为与水混合的表面活性剂,只要为水溶性则并无特别限制,也能够使用阴离子系表面活性剂、阳离子系表面活性剂、非离子系表面活性剂(非离子系表面活性剂)或两性表面活性剂中的任一种。从抑制清洗液的起泡的观点出发,优选为非离子性表面活性剂。
作为阴离子系表面活性剂的例,能够举出羧酸盐类、磺酸盐类、硫酸酯盐类、磷酸酯盐类等。
作为阳离子系表面活性剂的例,能够举出胺盐类及季铵盐类。
作为两性表面活性剂的例,能够举出甜菜碱型类。
作为非离子系表面活性剂的例,能够举出聚氧乙烯烷基醚类、聚氧乙烯烷基苯基醚类、聚氧乙二醇高级脂肪酸酯类、烷基苯聚亚烷基二醇类、聚氧亚烷基二醇类、硅酮系表面活性剂、氟系表面活性剂。
并且,能够用以下产品名举出KP(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造)、POLYFLOW(KYOEISHA CHEMICAL CO.,Ltd.制造)、EFTOP(JEMCO CORPORATION制造)、MEGAFACE(DICCORPORATION CO.,Ltd.制造)、FLUORAD(Sumitomo 3M Limited制造)、ASAHI GUARD、SURFLON(ASAHI GLASS CO.,Ltd.制造)、PolyFox(OMNOVA SOLUTIONS INC.SOLUTIONS INC.制造)、SURFYNOL(issin Chemical Co.,Ltd.制造)及SH-8400(Dow Corning Toray Co.,Ltd.制造)等各系列。
表面活性剂可以单独使用1种,也可以并用2种以上,优选为并用2种以上而使用。
与水混合的表面活性剂的含量相对于水溶液的总质量优选为10质量%以下,更优选为0.001质量%~5质量%,进一步优选为0.01质量%~3质量%。
从抑制因残留于基板表面的液滴引起的剥离不均及提高去除性的观点出发,混合水溶性有机溶剂或表面活性剂的水溶液的表面张力优选为50mN/m以下,更优选为10mN/m~50mN/m,进一步优选为15mN/m~40mN/m,最优选为20mN/m~40mN/m。
作为清洗工序的清洗时间并无特别限制,例如优选清洗基板10秒钟~300秒钟,关于干燥工序,例如使用鼓风适当调整鼓风压(优选为0.1kg/cm2~5kg/cm2左右)来进行干燥即可。
并且,作为本发明所涉及的电路布线的制造方法,以下示出优选的2个方式。
本发明的电路布线的制造方法优选包括在上述蚀刻工序后对上述正型感光性树脂层进行整面曝光的工序(以下,有时也称为“整面曝光工序”。)及去除经上述整面曝光的正型感光性树脂层的工序(以下,有时也称为“去除工序”。)。
习知的电路布线的制造方法中,长时间使用蚀刻掩模的去除液的情况下,有时蚀刻掩模的去除性逐渐下降。蚀刻工序之后,对用作蚀刻掩模的正型感光性树脂层进行整面曝光,由此与去除液的溶解性及去除液的浸透性提高,长时间使用去除液的情况下,去除性也优异。
并且,对具有基材及包含构成材料彼此不同的第1导电层及第2导电层的多个导电层的基板反覆适用上述电路布线的制造方法也能够制造电路布线。
本发明的电路布线的制造方法优选依次包括:对上述感光性转印材料的保护膜进行剥离的工序;在具有基材、和包含构成材料彼此不同的第1导电层及第2导电层的多个导电层,且在上述基材的表面上远离上述基材的表面依次层叠有作为最表面层的上述第1导电层及上述第2导电层的基板上贴合上述感光性转印材料的相对于上述临时支承体具有正型感光性树脂层的一侧的最外层的工序;对上述贴合的工序后的上述感光性转印材料的上述正型感光性树脂层进行图案曝光的第1曝光工序;对上述第1曝光工序后的上述正型感光性树脂层进行显影而形成第1图案的第1显影工序;对末配置上述第1图案的区域中的上述多个导电层中的至少上述第1导电层及上述第2导电层进行蚀刻处理的第1蚀刻工序;以与上述第1图案不同的图案对上述第1蚀刻工序后的上述第1图案进行图案曝光的第2曝光工序;对上述第2曝光工序后的上述第1图案进行显影而形成第2图案的第2显影工序;对末配置上述第2图案的区域中的上述多个导电层中的至少上述第1导电层进行蚀刻处理的第2蚀刻工序;对上述第2图案进行整面曝光的工序(以下,有时也称为“整面曝光工序”。)及对上述第2图案进行去除的工序(以下,有时也称为“去除工序”。)。
作为上述电路布线的制造方法的实施方式,能够参考国际公开第2006/190405号,该内容被编入到本说明书中。
以下,作为本发明所涉及的电路布线的制造方法,对上述的优选的2个方式进行说明。另外,关于以下末进行说明的工序中的条件等实施方式,能够适用既述的工序中所说明的条件等实施方式。
[第2曝光工序]
图2(e)中示意性地示出第2曝光工序的一例。
第1蚀刻工序之后,以与第1图案14A不同的图案对第1蚀刻工序后的第1图案14A进行图案曝光。
第2曝光工序中,相对于残留于第1导电层上的第1图案14A对相当于在后述的第2显影工序中至少应去除第1导电层的部分的部位进行曝光。
第2曝光工序中的图案曝光除了使用与第1曝光工序中所使用的掩模30的图案不同的掩模40以外,能够适用与既述的曝光工序中的图案曝光相同的方法。
[第2显影工序]
图2(f)中示意性地示出第2显影工序的一例。
第2显影工序中,对第2曝光工序后的第1图案14A进行显影而形成第2图案14B。
通过显影,去除第1图案14A中的第2曝光工序中曝光的部分。
另外,第2显影工序中,能够适用与既述的显影工序中的显影相同的方法。
[第2蚀刻工序]
图2(g)中示意性地示出第2蚀刻工序的一例。
第2蚀刻工序中,对未配置第2图案14B的区域中的多个导电层中的至少第1导电层24A进行蚀刻处理。
在第2蚀刻工序中的蚀刻中选择了与通过蚀刻应去除的导电层相对应的蚀刻液,除此以外,能够适用与既述的蚀刻工序中的蚀刻相同的方法。
在第2蚀刻工序中,优选为根据所期望的图案选择性地蚀刻比已叙述的蚀刻工序少的导电层。例如,如图2(g)所示,通过使用在末配置感光性树脂层的区域中选择性地仅蚀刻第1导电层24B的蚀刻液来进行蚀刻,能够使第1导电层成为与第2导电层的图案不同的图案。
在第2蚀刻工序结束之后,形成包括至少2种图案的导电层24B、26A的电路布线。
[整面曝光工序]
整面曝光工序中,对通过显影对残像的所有正型感光性树脂层进行曝光即可,关于没有正型感光性树脂层的部分,可以进行曝光也可以不进行曝光。从简便性的观点出发,例如优选对基板的具有正型感光性树脂层的一侧的表面的整面进行曝光。
作为整面曝光工序中的曝光中所使用的光源并无特别限制,能够使用公知的曝光光源。从去除性的观点出发,优选使用包含与上述曝光工序相同的波长的光的光源。
作为整面曝光工序中的曝光量,从去除性的观点出发,优选为5mJ/cm2~1,000mJ/cm2,更优选为10mJ/cm2~800mJ/cm2,尤其优选为100mJ/cm2~500mJ/cm2。
作为整面曝光工序中的曝光量,从去除性的观点出发,优选为上述曝光工序中的曝光量以上,更优选为多于上述曝光工序中的曝光量。
<加热工序>
本发明所涉及的电路布线的制造方法在上述整面曝光工序中、曝光工序后或其两者并且后述的去除工序之前,还可以包括对经上述整面曝光的正型感光性树脂层进行加热的工序(以下,有时也称为“加热工序”。)。通过包括加热工序,能够更提高光产酸剂的反应速度及所产生的酸与正型感光性树脂的反应速度,其结果提高去除性能。
[去除工序]
图2(h)中示意性地示出去除工序的一例。
结束第2蚀刻工序之后,第1导电层24B上的一部分上残留第2图案14B。只要去除所残留的所有作为正型感光性树脂层的第2图案14B即可。
另外,去除工序中的去除时例如包括正型感光性树脂层在去除液中的溶解及分散。
作为去除残留的正型感光性树脂层的方法并无特别限制,但是能够举出通过薬品处理来去除的方法,能够尤其优选地举出使用去除液。
作为正型感光性树脂层的去除方法,可举出在优选为30℃~80℃,更优选为50℃~80℃下搅拌中的去除液中浸渍具有感光性树脂层等的基板1分钟~30分钟的方法。
去除工序中,从去除性的观点出发,优为使用含有30质量%以上水的去除液,更优选使用含有50质量%以上水的去除液,进一步优选使用含有70质量%以上水的去除液。
作为去除液,优选为含有无机碱成分及/或有机碱成分的去除液。作为无机碱成分,例如可举出氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化铝、碳酸钠、碳酸氢钠、氨等。作为有机碱成分,例如可举出伯胺化合物、伸胺化合物、叔胺化合物、季铵盐化合物等,具体而言,可举出氢氧化四甲基铵、二乙胺、三乙胺、烷醇胺(例如单甲基乙醇胺、二甲基乙醇胺、单乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇等)、芳香族胺(例如吡啶、喹啉等)。
其中,从去除性的观点出发,更优选为含有有机碱成分的去除液,尤其优选为含有胺化合物的去除液。
从碱成分的碱性强度及溶解性的观点出发,只要适当选择碱成分的含量即可,但是从去除性的观点出发,相对于去除液的总质量优选为0.01质量%~20质量%,更优选为0.1质量%~10质量%。
去除液优选含有有机溶剂。
作为有机溶剂,可优选地举出乙酸乙酯、乳酸乙酯等酯类、丙酮等酮类、甲醇、乙醇、二丙酮醇、乙二醇等醇类、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等酰胺类、甲基溶纤剂、丙二醇甲醚等二醇醚类、四氢呋喃、γ-丁内酯、乙腈、二噁烷、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮等。
从去除性的观点出发,去除液优选含有表面活性剂。
作为表面活性剂并无特别限制,能够使用公知的表面活性剂。从去除性的观点出发,表面活性剂的含量相对于去除液的总质量优选为0.1质量%~10质量%。
去除液根据目的可以包含防锈剂、酸、离子性液体、高分子分散剂等。
在去除工序中,可优选地举出使用去除液并通过喷涂法、喷淋法、旋覆浸没法等来去除正型感光性树脂的方法。
本发明所涉及的电路布线的制造方法可以包括其他任意的工序。例如,可以举出如下工序,但并不限制于这些工序。
[贴附保护膜的工序]
在第1蚀刻工序之后且第2曝光工序之前,可以进一步具有在第1图案上贴附具有透光性的保护膜(未图示)的工序。
此时,优选在第2曝光工序中,经保护膜对第1图案进行图案曝光,在第2曝光工序之后且从第1图案去除保护膜之后,进行第2显影工序。
[降低可见光线反射率的工序]
本发明所涉及的电路布线的制造方法能够包括进行降低基材上的多个导电层的一部分或所有导电层的可见光线反射率的处理的工序。
作为降低可见光线反射率的处理,能够举出氧化处理等。例如,对铜进行氧化处理来制成氧化铜,从而进行黑化,由此能够降低可见光线反射率。
关于降低可见光线反射率的处理的优选方式,在日本特开2014-150118号公报的0017段~0025段、以及日本特开2013-206315号公报0041段、0042段、0048段以及0058段中有记载,该公报的内容被编入到本说明书中。
[形成绝缘膜的工序、在绝缘膜上形成新的导电层的工序]
本发明所涉及的电路布线的制造方法还优选包括在所形成的电路布线上形成绝缘膜的工序及在绝缘膜上形成新的导电层的工序。
通过这些结构,能够将上述第二电极图案形成为与第一电极图案绝缘。
形成绝缘膜的工序没有特别的限定,能够举出公知的形成永久膜的方法。并且,也可使用具有绝缘性的感光性材料,通过光刻来形成所期望的图案的绝缘膜。
在绝缘膜上形成新的导电层的工序没有特别的限定。可使用具有导电性的感光性材料,通过光刻来形成所期望的图案的新的导电层。
[卷对卷方式]
本发明所涉及的电路布线的制造方法优选通过卷对卷方式进行。
卷对卷方式是指如下方式:作为基板使用能够进行卷绕及展开的基板,包括在电路布线的制造方法中所包含的任一工序之前卷出基板或包含基板的结构体的工序(以下,有时也称为“展开工序”。)及在任一工序之后捲出基材或包含基板的结构体的工序(以下,有时也称为“捲绕工序”。),一边输送基材或包含基板的结构体,一边进行至少任一工序(优选为所有工序或除了加热工序以外的所有工序)。
作为展开工序中的展开方法及捲绕工序中的捲绕方法并无特别限制,适用卷对卷方式的制造方法中使用公知的方法即可。
并且,作为本发明中的曝光工序、显影工序及其他工序的例,也能够较佳地将日本特开2006-023696号公报的0035段~0051段中所记载的方法应用于本发明中。
在图2中示出了对在具备2层导电层的电路布线形成用基板上形成具有2个不同图案的电路布线的情况,但是适用本发明所涉及的电路布线的制造方法的基板的导电层的数量并不限制于2层。使用层叠有3层以上的导电层的电路布线形成用基板,通过进行3次以上上述曝光工序、显影工序及蚀刻工序的组合,由此还能够以分别不同的电路布线图案形成3层以上的导电层。
虽然未示于图2,但是本发明所涉及的电路布线的制造方法中,还优选为使用在基材的两个表面上分别具有多个导电层的基板,对形成于基材的两个表面上的导电层逐次或同时形成电路。通过这些结构,能够形成在基材的其中一个表面上形成有第一导电图案、在另一个表面上形成有第二导电图案的触摸面板用电路布线。并且,还优选为以卷对卷的方式从基材的两个面形成这些结构的触摸面板用电路布线。
通过本发明所涉及的电路布线的制造方法制造的电路布线能够适用于各种装置。作为具备通过本发明所涉及的电路布线的制造方法制造的电路布线的装置,例如可举出输入装置等,优选为静电电容型触摸面板。并且,上述输入装置能够适用于有机EL显示装置、液晶显示装置等显示装置。
<触摸面板的制造方法>
本发明所涉及的触摸面板的制造方法包括:对上述感光性转印材料的保护膜进行剥离的工序(以下,有时也称为“剥离工序”。);将上述感光性转印材料的相对于上述临时支承体具有正型感光性树脂层的一侧的最外层与具有导电层的基板贴合的工序(以下,有时也称为“贴合工序”。);对上述贴合的工序后的上述感光性转印材料的上述正型感光性树脂层进行图案曝光的工序(以下,有时也称为“曝光工序”。);对上述图案曝光的工序后的上述正型感光性树脂层进行显影来形成树脂图案的工序(以下,有时也称为“显影工序”。)及对未配置上述树脂图案的区域中的基板进行蚀刻处理的工序(以下,有时也称为“蚀刻工序”。)。
根据本发明所涉及的触摸面板的制造方法,使用上述感光性转印材料,因此能够制造减少图案不良的触摸面板。
关于本发明所涉及的触摸面板的制造方法中的剥离工序、贴合工序、曝光工序、显影工序及蚀刻工序的各工序的具体的方式,如上述“电路布线的制造方法”的项中说明,优选的方式也相同。
本发明所涉及的触摸面板为至少具有通过本发明所涉的电路布线的制造方法制造而成的电路布线的触摸面板。并且,本发明所涉及的触摸面板优选至少具有透明基板、电极、以及绝缘层或保护层。
本发明所涉及的触摸面板中的检测方法可以为电阻膜方式、静电电容方式、超声波方式、电磁感应方式、光学方式等公知的方式中的任一个。其中,优选为静电电容方式。
作为触摸面板型,能够举出所谓的内嵌(in-cell)型(例如日本特表2012-517051号公报的图5、图6、图7、图8中所记载的触摸面板)、所谓的外嵌(on-cell)型(例如在日本特开2013-168125号公报的图19中所记载的触摸面板、在日本特开2012-089102号公报的图1及图5中所记载的触摸面板)、OGS(单片式玻璃方案(One Glass Solution))型、TOL(镜片触摸(Touch-on-Lens))型(例如在日本特开2013-054727号公报的图2中所记载的触摸面板)、其他结构(例如在日本特开2013-164871号公报的图6中所记载的触摸面板)、各种外挂(out-cel)型(所谓的GG、G1·G2、GFF、GF2、GF1、G1F等)。
作为本发明所涉及的触摸面板,能够适用在《最新触摸面板技术》(2009年7月6日,Techno Times Co.,Ltd.发行)、三谷雄二监修、“触摸面板的技术与开发”、CMC出版(2004,12)、FPD InteRNational 2009Forum T-11演讲教科书、Cypress SemiconductorCorporation适用笔记AN2292等中所公开的结构。
<树脂图案的制造方法>
本发明所涉及的树脂图案的制造方法包括:对上述感光性转印材料的保护膜进行剥离的工序(以下,有时也称为“剥离工序”。);将上述感光性转印材料的相对于上述临时支承体具有正型感光性树脂层的一侧的最外层与基板贴合的工序(以下,有时也称为“贴合工序”。);对上述贴合的工序后的上述感光性转印材料的上述正型感光性树脂层进行图案曝光的工序(以下,有时也称为“曝光工序”。);及对上述图案曝光的工序后的上述正型感光性树脂层进行显影来形成树脂图案的工序(以下,有时也称为“显影工序”。)。根据本发明所涉及的树脂图案的制造方法,使用上述感光性转印材料,因此能够制造减少图案不良的树脂图案。
关于本发明所涉及的树脂图案的制造方法中的剥离工序、贴合工序、曝光工序及显影工序的各工序的具体的方式,有如上述“电路布线的制造方法”的项中说明,优选的方式也相同。并且,本发明所涉及的树脂图案的制造方法中的基板中,玻璃、硅、薄膜等基材本身可以为基板,也可以为在玻璃、硅、薄膜等基材上根据需要形成导电层等任意层的基板。
<薄膜>
本发明所涉及的薄膜具有:双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯薄膜,作为第一拉伸方向的拉伸物的一轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯薄膜沿着薄膜面向与上述第一拉伸方向正交的第二拉伸方向拉伸;及底涂层,形成于上述单轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯薄膜的一个表面的涂布层的上述第二拉伸方向的拉伸物,上述底涂层的表面满足下述的(A)及(B)。
(A)水接触角为75°以上。
(B)表面粗糙度Ra为45nm以下。
通过本发明所涉及的薄膜满足上述(A)及(B),能够减少薄膜表面的表面能并且减少凹凸,因此剥离性优异且能够减少对粘附体表面转印凹凸。
另外,本发明所涉及的薄膜具有双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯薄膜及作为拉伸物的底涂层,由此能够通过降低薄膜的表面能来进一步提高薄膜的剥离性并且也能够提高薄膜表面的平滑性及双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯薄膜与底涂层的密合性。
本发明所涉及的薄膜中的上述双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯薄膜是指通过既述的方法来测定的其中一个表面的表面粗糙度Ra为45nm以下的聚对苯二甲酸乙二酯薄膜。
本发明所涉及的薄膜中的上述底涂层的含义与上述“底涂层”的项中说明的作为拉伸物的底涂层的含义相同。
本发明所涉及的薄膜的优选的实施方式与上述“感光性转印材料”的项中说明的保护膜的优选的实施方式相同。
并且,作为其他实施方式,本发明所涉及的薄膜具有第1树脂层及设置于第1树脂层上的第2树脂层,第1树脂层包含聚酯,第2树脂层的表面满足下述的(A)及(B)。
(A)水接触角为75°以上。
(B)表面粗糙度Ra为45nm以下。
通过本发明所涉及的薄膜满足上述(A)及(B),能够减少薄膜表面的表面能并且减少凹凸,因此剥离性优异且能够减少对粘附体表面转印凹凸。
第1树脂层包含聚酯,根据需要可以包含其他成分。从平滑性的观点出发,聚酯优选为聚对苯二甲酸乙二酯。
第1树脂层的厚度优选为5μm~200μm,更优选为10μm~150μm,进一步优选为10μm~100μm,尤其优选为10μm~50μm。
第2树脂层中所含有的树脂并无特别限定,例如可举出聚烯烃、丙烯酸聚合物、聚酯等。从剥离性及减少图案不良的观点出发,第2树脂层优选含有改性树脂,更优选含有选自由酸改性树脂及硅酮改性树脂组成的组中的至少1种树脂。更具体而言,从剥离性及减少图案不良的观点出发,第2树脂层优选含有选自由改性聚烯烃及改性丙烯聚合物组成的组中的至少1种树脂,更优选含有选自由酸改性聚烯烃及硅酮改性丙烯聚合物组成的组中的至少1种树脂,尤其优选含有酸改性聚烯烃。
酸改性聚烯烃的优选的例与上述“底涂层”的项中说明的酸改性聚烯烃的例相同。
第2树脂层中所含有的树脂可以单独使用1种,也可以组合2种以上而使用。
第2树脂层的厚度并无限制,从剥离性及减少图案不良的观点出发,优选为10nm~550nm,更优选为10nm~500nm,进一步优选为10nm~100nm,尤其优选为10nm~60nm。
本发明的薄膜的制造方法只要能够在第1树脂层上设置第2树脂层,则并无特别限定。第2树脂层可以通过涂布方法设置于第1树脂层上,第1树脂层及第2树脂层可以通过共顶出法来设置。
本发明所涉及的薄膜的制造方法可以为通过薄膜成形来形成第1树脂层之后,涂布用于在第1树脂层上形成第2树脂层的涂布液,进行双轴拉伸处理的方法。并且,本发明所涉及的薄膜的制造方法可以为通过薄膜成形来形成第1树脂层,进行单轴拉伸处理之后,涂布用于形成第2树脂层的涂布液,进而进行其他单轴拉伸处理的方法。并且,本发明所涉及的薄膜的制造方法可以为通过薄膜成形来形成第1树脂层,进行双轴拉伸处理之后,涂布用于形成第2树脂层的涂布液的方法。
并且,本发明所涉及的薄膜的制造方法可以共顶出用于形成第1树脂层的原料及用于形成第2树脂层的原料之后,进行双轴拉伸处理的方法。另外,拉伸处理可以适当省略。
本发明所涉及的薄膜能够通过与各种对象物贴合来保护对象物的表面。即,优选为保护膜。本发明所涉及的薄膜的剥离性优异且能够减少对粘附体表面转印凹凸,因此例如优选为了保护避免表面形状的变形所需的部件(例如具有高平滑性的部件及表面形状上具有特征的部件)而使用。并且,本发明所涉及的保护膜更优选为了保护各种感光性转印材料(干膜抗蚀剂)而使用,尤其优选为了保护具有正型感光性树脂层的感光性转印材料而使用。
实施例
以下,通过实施例对本发明进行详细说明,但是本发明并不限制于这些。另外,只要没有特别的限定,“份”、“%”为质量基准。
<制造例1>
按照以下步骤,在用作基材的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的其中一个表面涂布下述底涂层形成用涂布液1之后进行拉伸,由此得到了制造例1的保护膜。
[底涂层形成用涂布液1的制备]
以下述所示的掺合混合各成分,得到了底涂层形成用涂布液1。对所得到的底涂层形成用涂布液1实施了利用6μm过滤器(F20、MAHLE Filter Systems Japan Corp.制造)的过滤及膜脱气(2x6径向流超疏水、Polypore International,Inc.制造)。
·酸改性聚烯烃(Seixen L、Sumitomo Seika Chemicals Company,Ltd.制造、固体成分25质量%):16.7份
·阴离子系表面活性剂(LapisolA-90、NOF Corporation制、固体成分1质量%水稀释):5.6份
·水:77.7份
[挤出成形]
使将日本专利第5575671号公报中所记载的钛化合物作为聚合催化剂的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的颗粒干燥到含水率50ppm以下之后,投入到直径30mm的单轴混练挤出机的料斗,在280℃下熔融而挤出。使该熔融体(熔体)通过滤过器(孔径3μm)之后,从模具挤出到25℃的冷却辊,得到了末拉伸薄膜。另外,使用静电施加法,将经挤出的熔体与冷却辊紧贴。
[拉伸、涂布]
通过上述方法挤出到冷却辊上,通过以下的方法对固化的未拉伸薄膜逐次实施双轴拉伸,得到了具有厚度25μm的基材(聚酯薄膜)及厚度50nm的底涂层的保护膜。
(a)纵拉伸
使未拉伸薄膜在圆周速度不同的2对夹辊之间通过,沿纵方向(即,输送方向)拉伸。另外,将予热温度设为75℃、将拉伸温度设为90℃、将拉伸比设为3.4倍、将拉伸速度设为1300%/秒钟来实施了拉伸。
(b)涂布
以制膜后的厚度成为50nm的方式,在纵拉伸的薄膜的其中一个面通过棒涂布法涂布了底涂层形成用涂布液1。
(c)横拉伸
使用拉幅机在下述条件下对进行了纵拉伸及涂布的薄膜进行了横拉伸。
-条件-
予热温度:110℃
拉伸温度:120℃
拉伸倍率:4.2倍
拉伸速度:50%/秒钟
[热固定、热缓和]
接着,在下述条件下对结束了纵拉伸及横拉伸之后的拉伸薄膜进行了热固定。另外,进行热固定之后,拉幅机宽度缩小,并在下述条件下热缓和。
-热工序条件-
热固定温度:227℃
热固定时间:6秒钟
-热缓和条件-
热缓和温度:190℃
热缓和率:4%
[捲绕]
热固定及热缓和之后,修正两端,在端部以宽度10mm挤出而加工(滚花)之后,以张力40kg/m进行捲取。另外,薄膜辊的宽度为1.5m、捲取长度为6300m。将所得到的薄膜辊作为制造例1的保护膜。
所得到的保护膜的基材的雾度为0.2,在150℃下加热30分钟时的热收缩率中,MD(Machine Direction)为1.0%、TD(Transverse Direction)为0.2%。从截面TEM(Transmission Electron Microscope)照片测定的底涂层的膜厚为50nm。
<制造例2~7>
按照表1的记载变更底涂层形成用涂布液1的掺合及调整涂布时的棒并按照表1的记载变更底涂层的制膜后的厚度,除此以外,以与制造例1相同的方式得到了制造例2~7的保护膜。
<制造例8>
代替底涂层形成用涂布液1使用了下述底涂层形成用涂布液2及调整涂布时的棒将底涂层的制膜后的厚度变更为80nm,除此以外,以与制造例1相同的方式得到了制造例8的保护膜。
(底涂层形成用涂布液2)
·胺酯聚合物(Elastoron H3DF、DKS Co.Ltd.制造、固体成分28质量%):16.5份
·嵌段异氰酸酯(DuranateWM44-L70G、Asahi Kasei Corporation.制造、固体成分70质量%):1.5份
·阴离子系表面活性剂(Lapisol A-90、NOF Corporation制造、固体成分1质量%水稀释):4.2份
·碳酸氢钠(ASAHI GLASS CO.,Ltd.制造、固体成分5质量%水稀释):0.3份
·棕榈蜡分散物(Cellosol 524、CHUKYO YUSHI CO.,Ltd.制造、固体成分30质量%):0.5份
·有机锡水分散物(Elastoron Cat21、DKS Co.Ltd.制造、固体成分1质量%水稀释):3.3份
·水:73.7份
<制造例9>
末涂布底涂层形成用涂布液,除此以外,以与制造例1相同的方式得到了制造例9的保护膜。
<制造例10>
涂布工序中,以制膜后的厚度成为60nm的方式,在与涂布了纵拉伸的薄膜的底涂层形成用涂布液1的表面相反的一侧的表面,进而涂布下述上涂层形成用涂布液,除此以外,以与制造例1相同的方式得到了制造例10的保护膜。
(上涂层形成用涂布液)
·丙烯酸聚合物(AS-563A、DAICEL FINECHEM Ltd.制造、固体成分27.5质量%):16.7份
·非离子系表面活性剂(Naroacty CL95、Sanyo Chemical Industries,Ltd.制造、固体成分100质量%):0.07份
·阴离子系表面活性剂(Lapisol A-90、NOF Corporation制造、固体成分1质量%水稀释):11.44份
·棕榈蜡分散物(Cellosol 524、CHUKYO YUSHI CO.,Ltd.制造、固体成分30质量%)0.7份
·碳化二酰亚胺化合物(Carbodilite V-02-L2、Nisshinbo Holdings Inc.制造、固体成分10质量%水稀释):2.09份
·消光剂(SNOWTEX XL、Nissan Chemical Industries,Ltd.制造、固体成分40质量%):0.28份
·水:69.0份
[表1]
<缩写>
以下的实施例中,以下的缩写分别表示以下的化合物。
ATHF:2-四氢呋喃丙烯酸酯(合成品)
MMA:甲基丙烯酸甲酯(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造)
EA:乙基丙烯酸酯(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造)
CHA:丙烯酸酸环己酯(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造)
PMPMA:甲基丙烯酸1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造)
PGMEA(丙二醇单甲醚乙酸酯):(SHOWA DENKO K.K.制造)
V-601:二甲基2,2’-偶氮双(2-丙酸甲酯)(FUJIFILM Wako Pure ChemicalCorporation制造)
<实施例1>
[ATHF的合成]
向三口烧瓶添加丙烯酸酸(72.1g、1.0mol)、己烷(72.1g)并冷却到20℃。滴加樟脑磺酸(7.0mg、0.03mmol)、2-二羟基呋喃(77.9g、1.0mol)之后,在20℃±2℃下搅拌1.5小时之后,升温到35℃并搅拌了2小时。在吸滤器中依次铺展KYOWARD200(氢氧化铝吸附剂、Kyowa Chemical Industry Co.,Ltd.制造)、KYOWARD1000(水滑石系吸附剂、KyowaChemical Industry Co.,Ltd.制造)之后,过滤反应液,由此得到了过滤液。向所得到的过滤液加入对羟基苯甲醚(MEHQ、1.2mg)之后,在40℃下进行减压浓缩,由此得到了140.8g作为无色油状物的2-四氢呋喃丙烯酸酯(ATHF)(产率99.0%)。
[聚合物A1的合成]
向三口烧瓶加入PGMEA(75.0g),在氮气环境下升温到90℃。将加入了ATHF(29.0g)、CHA(5.0g)、EA(30.0g)、MMA(35.0g)、PMPMA(1.0g)、V-601(4.1g)、PGMEA(75.0g)的溶液经2小时滴加到维持成90℃±2℃的三口烧瓶溶液中。结束滴加之后在90℃±2℃下搅拌了2小时,由此得到了聚合物A1(固体成分浓度40.0%)。
[感光性树脂组合物1的制备]
通过以下的配方制备了感光性树脂组合物1。
·聚合物A1:93.9份
·光产酸剂(下述B-1):2.0份
·表面活性剂(下述C-1):0.1份
·添加剂(下述D-1):0.2份
·PGMEA:900份
[感光性转印材料的制作]
使用狭缝状喷嘴,以于燥膜厚成为3.0μm的方式在成为临时支承体的厚度25μm的聚对苯二甲酸乙二酯薄膜上涂布了感光性树脂组合物1。用100℃的对流式烘箱干燥2分钟之后,使制造例1的保护膜的底涂层侧与感光性树脂组合物层接触而压接,从而制作了感光性转印材料。将所得到的感光性转印材料设为实施例1的感光性转印材料。
<实施例2~4、7~11>
按照表2的记载变更了保护膜,除此以外,以与实施例1相同的方式制作了实施例2~4、7~11的感光性转印材料。
<实施例5>
[中间层用组合物1的制备]
通过以下的配方制备了中间层用组合物1。
·蒸馏水:137.0份
·甲醇:319.0份
·NISSO HPC-SSL(NIPPON SODA CO.,Ltd.制造):20.6份
·SNOWTEX O(NissanChemical Industries,Ltd.制造):68.5份
[感光性转印材料的制作]
以成为干燥膜厚2.0μm的方式在成为临时支承体的厚度25μm的聚对苯二甲酸乙二酯薄膜上狭缝涂布中间层用组合物1,接着,用100℃的对流恒温烤箱干燥2分钟,由此形成了成为中间层的水溶性树脂层。接着,使用狭缝状喷嘴,以干燥膜厚成为3.0μm的方式在该水溶性树脂层上涂布了感光性树脂组合物1。用100℃的对流式烘箱干燥2分钟之后,压接制造例3的保护膜而制作了感光性转印材料。将所得到的感光性转印材料设为实施例5的感光性转印材料。
<实施例6>
代替感光性树脂组合物1使用了下述感光性树脂组合物2,除此以外,以与实施例3相同的方式制作了实施例6的感光性转印材料。
[感光性树脂组合物2的制备]
通过以下的配方制备了感光性树脂组合物2。
·酚醛清漆树脂(间甲酚∶对甲酚=30∶70、分子量5,500)∶79.9份
·感光剂:日本特开平4-022955号公报的第4页中所记载的萘醌双叠氮化物化合物(1):20.0份
·表面活性剂(下述C-1):0.1份
·PGMEA:900份
<比较例1>
代替制造例1的保护膜使用了制造例8的薄膜,除此以外,以与实施例1相同的方式得到了比较例1的感光性转印材料。
<比较例2>
代替制造例1的保护膜使用了制造例9的薄膜,除此以外,以与实施例1相同的方式得到了比较例2的感光性转印材料。
<比较例3>
代替制造例1的保护膜使用了下述薄膜2,除此以外,以与实施例1相同的方式得到了比较例3的感光性转印材料。
<水接触角的测定>
在下述剥离条件下从实施例1~11及比较例1~3的各感光性转印材料剥离保护膜,由此将露出的剥离面作为测定面而测定水接触角。具体而言,使用接触角测定仪(KyowaInterface Science Co.,Ltd.制造、DROPMASTER-501),在25℃的温度条件下,向测定面滴落纯化水2μL之后通过液滴法测定了7秒后的接触角。将测定结果示于表2中。
[剥离条件]
将感光性转印材料剪成宽度4.5cm×长度9cm,用两面粘合胶带将临时支承体侧的表面贴合到玻璃板上。将剪成宽度4.5cm×长度15cm的粘合胶带贴合到经贴合的感光性转印材料,以使粘合胶带的宽度方向与感光性转印材料的宽度方向一致,且粘合胶带不会沿宽度方向突出,粘合胶带沿长度方向前后突出3cm。抓住胶带的其中一个端部,使用拉伸试验机以500mm/min的剥离速度进行180°剥离。其中,粘合胶带及两面粘合胶带使用JIS Z0109:2015中所记载的粘合胶带,拉伸试验机使用JIS B 7721:2009中所规定的拉伸试验机(试验机的级别1:相对指示误差±1.0%)或与其同等的拉伸试验机。
<表面粗糙度Ra的测定>
针对通过在上述剥离条件下从实施例1~11及比较例1~3的各感光性转印材料剥离保护膜而露出的剥离面,使用三维光学轮廓仪(New View7300、Zygo公司制造),在以下的条件下得到了保护膜的表面轮廓。另外,在测定·解析软体中使用MetroPro ver8.3.2的Microscope Application。接着,通过上述解析软体(MetroPro ver8.3.2-MicroscopeApplication)显示Surface Map画面,在Surface Map画面中得到直方图资料。从所得到的直方图资料,算出算术平均粗糙度,作为Ra值。将测定结果示于表2中。
[测定条件]
物镜:50倍
Zoom:0.5倍
测定区域:1.00mm×1.00mm
[解析条件]
Removed:plane
Filter:off
FilterType:average
Remove spikes:on
Spike Height(xRMS):7.5
<保护膜的剥离性评价>
在温度23℃、相对湿度55%下,保管实施例1~11及比较例1~3的各感光性转印材料2个月之后,在上述剥离条件下,剥离了保护膜。按照下述基准,对保护膜的剥离性进行了评价。将评价结果示于表2中。另外,2在实用范围内。
[基准]
2:仅能够剥离保护膜
1:在经剥离的保护膜上附着正型感光性树脂层。
<图案形状评价>
图案形状评价中,使用了以厚度500nm通过溅射法在厚度188μm的PET薄膜上制作铜层的附铜层的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)基板(以下,有时也称为“附铜层的PET基板”。)。
在温度23℃、相对湿度55%下保管实施例1~11及比较例1~3的各感光性转印材料2个月之后,剥离各感光性转印材料的保护膜,在100℃、2m/min、0.6Mpa的条件下层叠于上述附铜层的PET基板上,制作了在铜层上层叠有正型抗蚀剂层的层叠体。
未对该层叠体剥离临时支承体,使用设置有线宽10μm的线与空间布线图案(开口部∶遮光部的宽度比为1∶1)的光罩来进行接触图案曝光。曝光时使用了将i射线(365nm)作为曝光主波长的高压汞灯。
曝光后放置5小时之后,剥离临时支承体进行了显影。关于显影,使用28℃的1.0%碳酸钠水溶液,通过喷淋显影进行了40秒钟。用上述方法形成10μm的线与空间图案,求出线宽度与空间宽度的比成为1∶1的曝光量,以该曝光量对试样进行了图案形成。用SEM(Scanning Electron Microscope、倍率20000倍)观察该图案的形态,以下述基准评价了图案的形状。将评价结果示于表2中。另外,2以上为能够实用的水准。
[基准]
3:没有下部切割的锥形形状。
2:局部存在下部切割或有图案缺损的部分。
1:有未残留图案的部分。
[表2]
从表2可知,实施例1~11的感光性转印材料的罩体的剥离性良好,并且,使用这些感光性转印材料制作的图案中图案不良减少且图案形状优异。与实施例1~2的感光性转印材料相比,实施例3的感光性转印材料中,酸改性聚烯烃中所包含的酸基成为钠盐,因此可得到没有下部切割的良好的图案。
另一方面,若比较例1~2的感光性转印材料在23℃、55%(相对湿度)下保官2个月,则保护膜无法正常地剥离,作为感光性转印材料的使用较难。并且,比较例3的感光性转印材料中有末残留图案的部分,非为能够实用的级别。
<光产酸剂>
B-1:下述所示的结构的化合物(日本特开2013-047765号公报的0227中所记载的化合物,按照0204段中所记载的方法进行了合成。)
[化学式14]
<表面活性剂>
C-1:MEGAFACE F552(DIC CORPORATION CO.,Ltd.制造)
<添加剂>
D-1:下述所示的结构的化合物
[化学式15]
<保护膜>
薄膜1:聚丙烯薄膜Trefin 25KW37(TORAY INDUSTRIES,INC.制造)
薄膜2:聚丙烯薄膜ALPHAN E-501(Oji F-Tex Co.,Ltd.制造)
<实施例101>
在100μm厚度的PET基材上,作为第2层的导电层将ITO通过溅射以150nm厚度进行成膜,在其上作为第1层的导电层将铜通过真空蒸镀法以200nm厚度进行成膜,由此制得回路形成基板。
在铜层上层叠了在实施例1中得到的感光性转印材料1(辊温度120℃、线压0.8MPa、线速度1.0m/min.)。未剥离临时支承体而使用设置有具有沿单向连结有导电层焊垫的结构的图3所示的图案A的光罩进行接触图案曝光。图3所示的图案A中,实线部SL及灰色部G为遮光部,虚线部DL虚拟地示出对准的框。之后将临时支承体进行剥离、显影、水洗来得到了图案A。接着,使用铜蚀刻液(KANTO CHEMICAL CO.,INC.制造Cu-02)对铜层进行蚀刻之后,使用ITO蚀刻液(KANTO CHEMICAL CO.,INC.制造ITO-02)对ITO层进行蚀刻,由此得到了由铜和ITO一同描绘出图案A的基板。
接着,在对准的状态下使用设置有图4所示的图案B的开口部的光罩进行图案曝光,并进行了显影、水洗。图4所示的图案B中,灰色部G为遮光部,虚线部DL虚拟地示出对准的框。
之后,使用Cu-02对铜层进行蚀刻,通过超高压汞灯对残留的感光性树脂层进行整面曝光(300mJ/cm2),曝光之后放置10秒钟之后,使用去除液(Henkel公司制BONDERITE C-AK P123)而去除,得到了电路布线。
用显微镜观察所得到的电路布线时,为无剥离或缺失且完美的图案。
<实施例102>
在100μm厚度的PET基材上,作为第2层的导电层将ITO通过溅射以150nm厚度进行成膜,在其上作为第1层的导电层将铜通过真空蒸镀法以200nm厚度进行成膜,由此制得回路形成基板。
在铜层上层叠了在实施例1中得到的感光性转印材料1(辊温度120℃、线压0.8MPa、线速度1.0m/min.)。
未剥离临时支承体而使用设置有具有沿单向连结有导电层焊垫的结构的图3所示的图案A的光罩进行了图案曝光。之后将临时支承体进行剥离、显影、水洗来得到了图案A。接着,使用铜蚀刻液(KANTO CHEMICAL CO.,INC.制造Cu-02)对铜层进行了蚀刻后,使用ITO蚀刻液(KANTO CHEMICAL CO.,INC.制造ITO-02)对ITO层进行了蚀刻,由此得到了由铜和ITO一同以图案A描绘的基板。
接着,在残存的抗蚀剂上作为保护层层叠了PET(A)。在该状态下,在对准的状态下使用设置有图4所示的图案B的开口部的光罩进行图案曝光,剥离PET(A)之后进行了显影、水洗。
之后,使用Cu-02对铜布线进行蚀刻,通过超高压汞灯对残留的感光性树脂层进行整面曝光(300mJ/cm2),曝光之后放置10秒钟之后,使用去除液(Henkel公司制BONDERITEC-AK P123)而去除,得到了电路布线。
用显微镜观察所得到的电路布线时,为无剥离或缺失且完美的图案。
另外,在2018年9月12日申请的日本专利申请2018-170973及2019年3月25日申请的日本专利申请2019-057423的公开整体通过参考编入到本说明书中。并且,关于本说明书中所记载的所有文献、日本专利申请及技术标准,与具体且分别记载将各文献、专利申请及技术标准通过参考编入的情况相同程度地通过参考编入到本说明书中。
Claims (18)
1.一种感光性转印材料,其依次具有:
临时支承体;
正型感光性树脂层;及
保护膜,
所述保护膜的与所述正型感光性树脂层接触的一侧的表面满足下述的(A)及(B),
(A)水接触角为75°以上,
(B)表面粗糙度Ra为45nm以下。
2.根据权利要求1所述的感光性转印材料,其中,
所述表面粗糙度Ra为25nm以下。
3.根据权利要求1或2所述的感光性转印材料,其中,
所述保护膜具有基材及底涂层,所述保护膜的与所述正型感光性树脂层接触的一侧的最外层为所述底涂层。
4.根据权利要求1或2所述的感光性转印材料,其中,
所述保护膜具有:
双轴拉伸薄膜,作为第一拉伸方向的拉伸物的单轴拉伸薄膜,沿着薄膜面,向与所述第一拉伸方向正交的第二拉伸方向拉伸;及
底涂层,其为形成于所述单轴拉伸薄膜的一个表面的涂布层的所述第二拉伸方向的拉伸物,
所述保护膜的与所述正型感光性树脂层接触的一侧的最外层为所述底涂层。
5.根据权利要求3或4所述的感光性转印材料,其中,
所述底涂层含有酸改性聚烯烃。
6.根据权利要求5所述的感光性转印材料,其中,
所述酸改性聚烯烃具有酸基,所述酸基的至少1个为碱金属盐。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的感光性转印材料,其中,
所述底涂层的厚度为10nm~550nm。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的感光性转印材料,其中,
在所述临时支承体与所述正型感光性树脂层之间具有水溶性树脂层。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的感光性转印材料,其中,
所述正型感光性树脂层含有酸分解性树脂。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的感光性转印材料,其中,
所述正型感光性树脂层相对于所述正型感光性树脂层的总固体成分以80质量%~98质量%的比例包含聚合物成分。
11.一种电路布线的制造方法,其包括:
对权利要求1至10中任一项所述的感光性转印材料的保护膜进行剥离的工序;
将所述感光性转印材料的相对于所述临时支承体具有所述正型感光性树脂层的一侧的最外层与具有导电层的基板贴合的工序;
对所述贴合的工序后的所述感光性转印材料的所述正型感光性树脂层进行图案曝光的工序;
对所述图案曝光的工序后的所述正型感光性树脂层进行显影来形成树脂图案的工序;及
对未配置所述树脂图案的区域中的基板进行蚀刻处理的工序。
12.一种触摸面板的制造方法,其包括:
对权利要求1至10中任一项所述的感光性转印材料的保护膜进行剥离的工序;
将所述感光性转印材料的相对于所述临时支承体具有正型感光性树脂层的一侧的最外层与具有导电层的基板贴合的工序;
对所述贴合的工序后的所述感光性转印材料的所述正型感光性树脂层进行图案曝光的工序;
对所述图案曝光的工序后的所述正型感光性树脂层进行显影来形成树脂图案的工序;及
对未配置所述树脂图案的区域中的基板进行蚀刻处理的工序。
13.一种树脂图案的制造方法,其包括:
对权利要求1至10中任一项所述的感光性转印材料的保护膜进行剥离的工序;
将所述感光性转印材料的相对于所述临时支承体具有正型感光性树脂层的一侧的最外层与基板贴合的工序;
对所述贴合的工序后的所述感光性转印材料的所述正型感光性树脂层进行图案曝光的工序;及
对所述图案曝光的工序后的所述正型感光性树脂层进行显影来形成树脂图案的工序。
14.一种薄膜,其具有:
双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯薄膜,作为第一拉伸方向的拉伸物的单轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯薄膜,沿着薄膜面,向与所述第一拉伸方向正交的第二拉伸方向拉伸;及
底涂层,其为形成于所述单轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯薄膜的一个表面的涂布层的所述第二拉伸方向的拉伸物,
所述底涂层的表面满足下述的(A)及(B),
(A)水接触角为75°以上,
(B)表面粗糙度Ra为45nm以下。
15.根据权利要求14所述的薄膜,其中,
所述底涂层含有酸改性聚烯烃。
16.一种薄膜,其具有第1树脂层及设置于所述第1树脂层上的第2树脂层,
所述第1树脂层包含聚酯,
所述第2树脂层的表面满足下述的(A)及(B),
(A)水接触角为75°以上,
(B)表面粗糙度Ra为45nm以下。
17.根据权利要求16所述的薄膜,其中,
所述第1树脂层的厚度为5μm~200μm,并且所述第2树脂层的厚度为10nm~550nm。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的薄膜,其为保护膜。
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