CN116149139A - 感光性组合物、转印膜、图案形成方法、电路配线的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种在波长365nm的光下不易感光、在波长436nm的光下容易感光且在黄色灯下的保存稳定性优异的感光性组合物。并且,提供一种在波长365nm的光下不易感光、在波长405nm的光下容易感光且在黄色灯下的保存稳定性优异的感光性组合物。并且,提供一种使用上述感光性组合物的转印膜、图案形成方法及电路配线的制造方法。一种感光性组合物,其包含碱溶性树脂、聚合性化合物及光聚合引发剂,其中,该感光性组合物满足规定的要件3及4。
Description
技术领域
本发明涉及一种感光性组合物、转印膜、图案形成方法及电路配线的制造方法。
背景技术
近年来,研究如下方法:在制造双面印刷配线基板等时,在具有透明基材和配置于上述透明基材的两面的透明导电层(透明导电膜)的带透明导电层的基材的各透明导电层上配置感光性组合物层,通过双面光刻工艺(双面曝光)在透明基材的两面形成图案化的透明导电层。并且,作为感光性组合物层,通常使用由负型感光性组合物形成的层。此外,由于用于得到规定图案的工序数少,因此有时使用转印膜将感光性组合物层配置于带透明导电层的基材。
然而,在双面曝光处理中,存在容易产生曝光模糊的问题。曝光模糊是指当对在透明基材的对置的两个表面上从透明基材侧依次分别具有透明导电层及感光性组合物层的层叠体进行双面曝光时,在其中一个感光性组合物层的曝光时,另一个感光性组合物层也会被该曝光光进行曝光的现象(fogging)。
例如,在专利文献1中,作为能够抑制双面曝光时的曝光模糊的图案形成方法,公开有如下图案形成方法:在配置于透明基材的表背两面的透明导电膜的图案形成中,在至少一个上述透明导电膜上形成遮挡曝光光的不透明层之后,还层叠光致抗蚀膜(感光性组合物层)。
专利文献1:日本特开2011-154080号公报
上述的专利文献1的图案形成方法使用不透明层来实现双面曝光中的曝光模糊的抑制,但其一方面,当在触摸面板等的可见光区域形成具有透明性的导电性配线时,存在无法适用上述技术的问题。因此,在双面曝光中,对于能够抑制曝光模糊的感光性组合物有研究的余地。并且,近年来,还研究在双面曝光中适用不同波长的曝光光。作为在双面曝光中适用的曝光光的组合,例如可以举出将436nm作为主波长的曝光波长/将365nm作为主波长的曝光波长及将405nm作为主波长的曝光波长/将365nm作为主波长的曝光波长等组合。
此外,感光性组合物由于导入到转印膜等原因而以感光性组合物的层的形式流通的情况多,且以避免目的外的感光为目的而在黄色灯(安全灯。发出波长约500nm的光)下处理的情况多。因此,作为基本性能,对感光性组合物要求即使在黄色灯下长时间暴露,对图案形成性的影响也少(以下,“保存稳定性优异”)。
发明内容
因此,本发明的课题在于提供一种在波长365nm的光下不易感光、在波长436nm的光下容易感光且在黄色灯下的保存稳定性优异的感光性组合物。
并且,本发明的课题在于提供一种在波长365nm的光下不易感光、在波长405nm的光下容易感光且在黄色灯下的保存稳定性优异的感光性组合物。
并且,本发明的课题在于提供一种使用上述感光性组合物的转印膜、图案形成方法及电路配线的制造方法。
本发明人等进行深入研究的结果,发现了通过以下的构成能够解决上述课题。
〔1〕
一种感光性组合物,其包含:
碱溶性树脂、
聚合性化合物、及
光聚合引发剂,
所述感光性组合物满足以下的要件4及5。
要件4:当对上述感光性组合物的层实施用具有中心波长为436±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光进行曝光并使用1.0质量%的碳酸钾水溶液进行显影的处理时,改变曝光量而求出曝光部残留的最低曝光量4,将上述最低曝光量4的倒数设为光谱灵敏度4,
当对上述感光性组合物的层实施用具有中心波长为365±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光进行曝光并使用1.0质量%的碳酸钾水溶液进行显影的处理时,改变曝光量而求出曝光部残留的最低曝光量2,将上述最低曝光量2的倒数设为光谱灵敏度2的情况下,光谱灵敏度4相对于光谱灵敏度2之比为1.5以上。
要件5:当对上述感光性组合物的层实施用具有中心波长为436±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光进行曝光并使用1.0质量%的碳酸钾水溶液进行显影的处理时,改变曝光量而求出曝光部残留的最低曝光量4,将上述最低曝光量4的倒数设为光谱灵敏度4,
当对上述感光性组合物的层实施用具有中心波长为500±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光进行曝光并使用1.0质量%的碳酸钾水溶液进行显影的处理时,改变曝光量而求出曝光部残留的最低曝光量3,将上述最低曝光量3的倒数设为光谱灵敏度3的情况下,光谱灵敏度4相对于光谱灵敏度3之比为10以上。
〔2〕
根据〔1〕所述的感光性组合物,其还满足以下的要件6。
要件6:当对上述感光性组合物的层实施用具有中心波长为436±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光进行曝光并使用1.0质量%的碳酸钾水溶液进行显影的处理时,改变曝光量而求出曝光部残留的最低曝光量4,将上述最低曝光量4的倒数设为光谱灵敏度4,
当对上述感光性组合物的层实施用具有中心波长为405±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光进行曝光并使用1.0质量%的碳酸钾水溶液进行显影的处理时,改变曝光量而求出曝光部残留的最低曝光量1,将上述最低曝光量1的倒数设为光谱灵敏度1时,光谱灵敏度4相对于光谱灵敏度1之比大于1.0。
〔3〕
一种感光性组合物,其包含:
碱溶性树脂、
聚合性化合物、及
光聚合引发剂,
所述感光性组合物满足以下的要件1及2。
要件1:当对上述感光性组合物的层实施用具有中心波长为405±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光进行曝光并使用1.0质量%的碳酸钾水溶液进行显影的处理时,改变曝光量而求出曝光部残留的最低曝光量1,将上述最低曝光量1的倒数设为光谱灵敏度1,
当对上述感光性组合物的层实施用具有中心波长为365±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光进行曝光并使用1.0质量%的碳酸钾水溶液进行显影的处理时,改变曝光量而求出曝光部残留的最低曝光量2,将上述最低曝光量2的倒数设为光谱灵敏度2的情况下,光谱灵敏度1相对于光谱灵敏度2之比为1.5以上。
要件2:当对上述感光性组合物的层实施用具有中心波长为405±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光进行曝光并使用1.0质量%的碳酸钾水溶液进行显影的处理时,改变曝光量而求出曝光部残留的最低曝光量1,将上述最低曝光量1的倒数设为光谱灵敏度1,
当对上述感光性组合物的层实施用具有中心波长为500±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光进行曝光并使用1.0质量%的碳酸钾水溶液进行显影的处理时,改变曝光量而求出曝光部残留的最低曝光量3,将上述最低曝光量3的倒数设为光谱灵敏度3的情况下,光谱灵敏度1相对于光谱灵敏度3之比为10以上。
〔4〕
根据〔3〕所述的感光性组合物,其还满足以下的要件3。
要件3:当对上述感光性组合物的层实施用具有中心波长为405±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光进行曝光并使用1.0质量%的碳酸钾水溶液进行显影的处理时,改变曝光量而求出曝光部残留的最低曝光量1,将上述最低曝光量1的倒数设为光谱灵敏度1,
当对上述感光性组合物的层实施用具有中心波长为436±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光进行曝光并使用1.0质量%的碳酸钾水溶液进行显影的处理时,改变曝光量而求出曝光部残留的最低曝光量4,将上述最低曝光量4的倒数设为光谱灵敏度4时,光谱灵敏度1相对于光谱灵敏度4之比大于1.0。
〔5〕
根据〔1〕至〔4〕中任一项所述的感光性组合物,其中,
上述感光性组合物对可见光区域中波长550nm以上的光实质上不具有灵敏度。
〔6〕
根据〔1〕至〔5〕中任一项所述的感光性组合物,其还包含聚合抑制剂。
〔7〕
根据〔1〕至〔6〕中任一项所述的感光性组合物,其还包含敏化剂,
上述敏化剂包含选自香豆素类化合物、并苯类化合物、二苯甲酮类化合物、吖啶酮类化合物、噻吨酮类化合物及部花青类化合物中的一种以上。
〔8〕
根据〔7〕所述的感光性组合物,其中,
上述敏化剂包含香豆素类化合物。
〔9〕
根据〔7〕或〔8〕中任一项所述的感光性组合物,其中,
在上述敏化剂的紫外可见吸收光谱中,极大吸收波长在405±15nm的范围内或在436±15nm的范围内。
〔10〕
根据〔7〕至〔9〕中任一项所述的感光性组合物,其中,
在上述敏化剂的紫外可见吸收光谱中,长波长侧的吸收端在波长500nm以下的范围内。
〔11〕
根据〔7〕至〔10〕中任一项所述的感光性组合物,其中,
上述敏化剂的含量相对于上述光聚合引发剂的含量的质量比为0.050以上。
〔12〕
根据〔1〕至〔11〕中任一项所述的感光性组合物,其中,
在上述光聚合引发剂的紫外可见吸收光谱中,长波长侧的吸收端在波长400nm以下的范围内。
〔13〕
根据〔1〕至〔12〕中任一项所述的感光性组合物,其中,
上述光聚合引发剂包含联咪唑类化合物。
〔14〕
根据〔1〕至〔13〕中任一项所述的感光性组合物,其还包含紫外线吸收剂。
〔15〕
一种转印膜,其具有:
临时支承体;及
由〔1〕至〔14〕中任一项所述的感光性组合物形成的感光性组合物层。
〔16〕
根据〔15〕所述的转印膜,其中,
上述感光性组合物层的厚度为1~10μm。
〔17〕
一种图案形成方法,其包括如下工序:
准备层叠体的工序,该层叠体具有由〔1〕或〔2〕所述的感光性组合物形成的第3感光性组合物层、基材以及作为与上述第3感光性组合物层不同的感光性组合物层的对波长365nm的光感光的第4感光性组合物层;
在将波长436nm作为主波长的曝光波长下对上述第3感光性组合物层进行曝光的工序;
在将波长365nm作为主波长的曝光波长下对上述第4感光性组合物层进行曝光的工序;
对经曝光的上述第3感光性组合物层进行显影而形成第3树脂图案的工序;及
对经曝光的上述第4感光性组合物层进行显影而形成第4树脂图案的工序。
〔18〕
一种图案形成方法,其包括如下工序:
准备层叠体的工序,该层叠体具有由〔3〕或〔4〕所述的感光性组合物形成的第1感光性组合物层、基材以及作为与上述第1感光性组合物层不同的感光性组合物层的对波长365nm的光感光的第2感光性组合物层;
在将波长405nm作为主波长的曝光波长下对上述第1感光性组合物层进行曝光的工序;
在将波长365nm作为主波长的曝光波长下对上述第2感光性组合物层进行曝光的工序;
对经曝光的上述第1感光性组合物层进行显影而形成第1树脂图案的工序;及
对经曝光的上述第2感光性组合物层进行显影而形成第2树脂图案的工序。
〔19〕
一种电路基板的制造方法,其包括〔17〕或〔18〕所述的图案形成方法。
发明效果
根据本发明,能够提供在波长365nm的光下不易感光、在波长436nm的光下容易感光且在黄色灯下的保存稳定性优异的感光性组合物。
并且,根据本发明,能够提供在波长365nm的光下不易感光、在波长405nm的光下容易感光且在黄色灯下的保存稳定性优异的感光性组合物。
并且,根据本发明,能够提供使用上述感光性组合物的转印膜、图案形成方法及电路配线的制造方法。
附图说明
图1是用于说明最低曝光量的测定方法的示意图。
图2是用于说明转印膜的实施方式的一例的示意图。
图3是用于说明层叠体的实施方式的一例的示意图。
具体实施方式
以下,对本发明进行详细说明。
在本说明书中,使用“~”表示的数值范围是指将记载于“~”前后的数值作为下限值及上限值而包含的范围。
在本说明书中,在阶段性地记载的数值范围中,以某一数值范围记载的上限值或下限值可以被替换为其他阶段地记载的数值范围的上限值或下限值。并且,在本说明书中所记载的数值范围中,以某一数值范围记载的上限值或下限值也可以被替换为实施例所示的值。
在本说明书中,术语“工序”不仅包括独立的工序,即使在无法与其他工序明确地区分的情况下,只要可实现该工序的预期目的,则也包括在本术语中。
在本说明书中,只要没有特别指定,则重均分子量(Mw)及数均分子量(Mn)为作为柱而使用TSKgel GMHxL、TSKgel G4000HxL或TSKgel G2000HxL(均为TOSOH CORPORATION制造的商品名)、作为洗脱液而使用THF(四氢呋喃)、作为检测器而使用差示折射仪且作为标准物质而使用聚苯乙烯并利用凝胶渗透色谱(GPC)分析装置测定的使用标准物质的聚苯乙烯换算的值。
在本说明书中,只要没有特别指定,则具有分子量分布的化合物的分子量为重均分子量(Mw)。
在本说明书中,只要没有特别指定,则聚合物的结构单元的比为质量比。
在本说明书中,只要没有特别指定,则金属元素的含量为使用电感耦合等离子体(ICP:Inductively Coupled Plasma)分光分析装置测定的值。
在本说明书中,只要没有特别指定,则折射率为在波长550nm下使用椭圆偏振仪测定的值。
在本发明中,只要没有特别指定,则色相为使用色差计(CR-221,Minolta Co.,Ltd.制造)测定的值。
在本说明书中,“(甲基)丙烯酸”为包含丙烯酸及甲基丙烯酸这两个的概念,“(甲基)丙烯酰氧基”为包含丙烯酰氧基及甲基丙烯酰氧基这两个的概念,“(甲基)丙烯酸酯”为包含丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯这两个的概念。
另外,在本说明书中,“碱溶性”是指在22℃下对于碳酸钠的1质量%水溶液100g的溶解度为0.1g以上。
在本说明书中,“水溶性”是指对于液温为22℃的pH7.0的水100g的溶解度为0.1g以上。因此,例如,水溶性树脂是指满足上述的溶解度条件的树脂。
在本说明书中,组合物的“固体成分”是指形成使用组合物形成的组合物层的成分,当组合物包含溶剂(有机溶剂、水等)时,是指除溶剂以外的所有成分。并且,若为形成组合物层的成分,则液态的成分也视为固体成分。
在本说明书中,“曝光波长”是指对感光性组合物层进行曝光时所照射的、到达感光性组合物层的光的波长。例如,当经由具有波长选择性的滤波器对感光性组合物层进行曝光时,通过上述滤波器之前的光的波长不对应于曝光波长。在此,“波长选择性”是指透射特定的波长范围的光的性质。在本说明书中,光的波长及光的强度使用公知的光谱仪(例如,RPS900-R,Ihternational Light Technologies公司制造)来测定。
在本说明书中,“主波长”是指到达感光性组合物层的光的波长(即,曝光波长)中强度最强的光的波长。例如,当到达感光性组合物层的光为具有波长365nm和波长436nm且波长365nm的强度大于波长436nm的强度的曝光光时,上述曝光光的主波长成为365nm。在本说明书中,“曝光光”是指为了对感光性组合物层进行曝光而使用的光。
在本发明中,“透明”是指曝光波长中主波长下的透射率为30%以上。作为上述透射率,优选为50%以上,更优选为60%以上,进一步优选为80%以上,尤其优选为90%以上。作为上述透射率的上限,并不受特别限制,例如为100%以下。
透射率使用公知的透射率测定器(例如,JASCO Corporation制造的V-700series)来测定。
[第1实施方式的感光性组合物]
本发明的第1实施方式的感光性组合物(以下,也称为“第1实施方式的感光性组合物”。)为包含碱溶性树脂、聚合性化合物及光聚合引发剂的感光性组合物,满足后述的要件1及2。
第1实施方式的感光性组合物通过上述构成(主要是要件1)而在波长365nm的光下不易感光,在波长405nm的光下容易感光。其结果,在双面曝光时适用由第1实施方式的感光性组合物形成的感光性组合物层作为配置于带透明导电层的基材的一个面的感光性组合物层的层叠体中,当配置于上述带透明导电层的基材的另一个面的感光性组合物层为在将365nm作为主波长的曝光波长下适当地感光的感光性组合物层时,能够抑制曝光模糊(即,由第1实施方式的感光性组合物形成的感光性组合物层不易因配置于带透明导电层的基材的对置的另一个面的感光性组合物层的曝光光而感光)。并且,第1实施方式的感光性组合物通过上述构成(主要是要件2)而在黄色灯下的保存稳定性优异。
以下,有时将在适用于双面曝光时由第1实施方式的感光性组合物形成的感光性组合物层的曝光模糊进一步得到抑制、在适用于双面曝光时由第1实施方式的感光性组合物形成的感光性组合物层的分辨性更优异和/或第1实施方式的感光性组合物在黄色灯下的保存稳定性更优异称为“本发明的效果更优异”。
〔第1实施方式的感光性组合物的特性〕
第1实施方式的感光性组合物满足要件1及2。
要件1:当对上述感光性组合物的层实施用具有中心波长为405±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光进行曝光并使用1.0质量%的碳酸钾水溶液进行显影的处理时,改变曝光量而求出曝光部残留的最低曝光量1,将上述最低曝光量1的倒数设为光谱灵敏度1,
当对感光性组合物的层实施用具有中心波长为365±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光进行曝光并使用1.0质量%的碳酸钾水溶液进行显影的处理时,改变曝光量而求出曝光部残留的最低曝光量2,将上述最低曝光量2的倒数设为光谱灵敏度2时,光谱灵敏度1相对于光谱灵敏度2之比(光谱灵敏度1/光谱灵敏度2)为1.5以上。
要件2:当对上述感光性组合物的层实施用具有中心波长为405±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光进行曝光并使用1.0质量%的碳酸钾水溶液进行显影的处理时,改变曝光量而求出曝光部残留的最低曝光量1,将上述最低曝光量1的倒数设为光谱灵敏度1,
当对感光性组合物的层实施用具有中心波长为500±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光进行曝光并使用1.0质量%的碳酸钾水溶液进行显影的处理时,改变曝光量而求出曝光部残留的最低曝光量3,将上述最低曝光量3的倒数设为光谱灵敏度3时,光谱灵敏度1相对于光谱灵敏度3之比(光谱灵敏度1/光谱灵敏度3)为10以上。
在本发明的效果更优异的观点上,也优选第1实施方式的感光性组合物还满足要件3。
要件3:当对上述感光性组合物的层实施用具有中心波长为405±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光进行曝光并使用1.0质量%的碳酸钾水溶液进行显影的处理时,改变曝光量而求出曝光部残留的最低曝光量1,将上述最低曝光量1的倒数设为光谱灵敏度1,
当对感光性组合物的层实施用具有中心波长为436±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光进行曝光并使用1.0质量%的碳酸钾水溶液进行显影的处理时,改变曝光量而求出曝光部残留的最低曝光量4,将上述最低曝光量4的倒数设为光谱灵敏度4时,光谱灵敏度1相对于光谱灵敏度4之比(光谱灵敏度1/光谱灵敏度4)大于1.0。
以下,首先对要件1中的光谱灵敏度比的具体的测定步骤进行说明。
《感光性组合物的层的制作》
首先,在测定光谱灵敏度1及光谱灵敏度2时,分别制作由玻璃基板和配置于玻璃基板上的第1实施方式的感光性组合物的层构成的试验片。
具体而言,通过在玻璃基板上涂布第1实施方式的感光性组合物而形成涂膜并干燥所得到的涂膜而形成感光性组合物的层。
作为玻璃基板,例如能够使用钠玻璃、无碱玻璃及石英玻璃等。
作为感光性组合物的涂布方法,例如能够使用旋涂及狭缝涂布等。
作为涂膜的干燥方法,例如能够使用热板、对流式烘箱及IR烘箱等。
作为涂膜的干燥温度,优选为60~110℃,更优选为70~110℃。并且,干燥时间优选为1~10分钟,更优选为2~5分钟。
作为感光性组合物的层的干燥后的厚度,优选为0.5~15μm,更优选为2~10μm,进一步优选为6.0μm。
《光谱灵敏度1的测定》
接着,使用规定的光源,一边增加曝光量一边在多个部位用具有中心波长为405±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光对感光性组合物的层进行曝光。
作为上述曝光方法的一例,可以举出一边将曝光量由1mJ/cm2每次增加3mJ/cm2一边在感光性组合物的层的不同位置进行15部位以上的曝光的方法(即,对感光性组合物的层的表面的不同的15部位以上的位置分别进行不同曝光量的曝光的方法)。在图1中示出具体方法的一例。在图1中,如空心箭头所示,在感光性组合物的层1的3个部位的不同位置进行改变了曝光量的曝光。在图1中的最左侧的曝光中进行曝光量ZmJ/cm2下的曝光,在正中央的曝光中进行曝光量(Z+3)mJ/cm2下的曝光,在最右侧的曝光中进行曝光量(Z+3×2)mJ/cm2下的曝光(即,按每个曝光部位一边将曝光量每次增加3mJ/cm2一边进行曝光)。另外,曝光部位的数量的上限并不受特别限制,例如为50部位以下。并且,上述曝光部位的面积并不受特别限制,例如可以举出长5mm×宽25mm左右。
在感光性组合物的层的不同部位改变曝光量的曝光可以使用市售的曝光表掩模(Steptablet mask)来实施。作为曝光表掩模的市售品,例如能够使用STOUFFER公司制造的STOUFFER41级曝光表及Fujifilm Corporation制造的15级曝光表掩模(ST15-T-001)等。
作为曝光装置,只要能够照射规定波长的光,则不受特别限制,例如优选使用超高压汞灯。
并且,作为曝光装置,优选使用接近式曝光机(例如,Hitachi High-TechnologiesCorporat ion制造的接近式曝光机)。
在如超高压汞灯那样具有离散的(如g射线、h射线、i射线那样)光量分布的光源光的情况下,通过插入具有波长选择性的滤波器(带通滤波器),能够将曝光光调整为中心波长为405±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光。作为能够调整上述波长特性的光的带通滤波器,例如能够使用Asahi Spectra Co.,Ltd.制造的“HMZ0405”等。
用超高压汞灯曝光时的照度优选5~100mW/cm2,更优选10~50mW/cm2。
并且,曝光例如可以从接触曝光、接近曝光方式、透镜系或镜子系的投影曝光方式及使用曝光激光器等的直接曝光方式中适当选择适用。并且,曝光可以在大气下实施,也可以在减压或真空下进行。
作为曝光的优选的一方式,例如可以举出真空下(例如,真空度为20~70Pa)的接触曝光。
作为曝光处理的具体实施方法,优选为使用超高压汞灯,在真空下(具体而言,真空度为50Pa左右)对干燥膜厚6.0μm的感光性组合物的层实施经由带通滤波器及曝光表掩模的接触曝光的方法。
经曝光处理的感光性组合物层优选在供于显影处理之前在25℃60%RH的环境下保管规定期间(例如,24小时)。
曝光后,使用1.0质量%的碳酸钾水溶液对经曝光的感光性组合物的层实施显影处理。并且,显影处理后,可以任意实施清洗处理。
显影处理及清洗处理能够使用YAMAGATA MACHINERY CO.,LTD.制造的显影机“YCD-500WA”并使用“全锥喷嘴”作为喷淋喷嘴来实施。
作为显影处理及清洗处理的具体实施方法,可以举出使用YAMAGATA MACHINERYCO.,LTD.制造的显影机“YCD-500WA”,并使用温度30℃的1.0质量%浓度的碳酸钾水溶液实施60秒钟的显影处理(显影方式:喷淋显影、喷淋喷嘴:“全锥喷嘴”、喷淋压力:0.10MPa、喷淋流量1000mL/min、接触角度:90°),然后,使用温度30℃的纯水实施30秒钟的清洗处理(清洗方式:喷淋清洗、喷淋喷嘴:“全锥喷嘴”、喷淋压力:0.10MPa、喷淋流量1000mL/min、接触角度:90°)的方法。
另外,当在显影处理后不实施清洗处理时,在上述的步骤中省略清洗处理即可。
在实施上述显影处理及清洗处理之后,优选实施干燥。
作为干燥温度,并不受特别限制,例如优选为30~80℃,更优选为30~60℃。
作为干燥时间,并不受特别限制,例如优选为5~30分钟,更优选为5~10分钟。
若进行上述的显影处理及清洗处理,则在曝光部位可得到感光性组合物的层的固化膜。
接着,肉眼观察显影处理后的玻璃基板的曝光部。
在显影处理后的玻璃基板上的曝光部存在在不同曝光量下曝光的多个部位。目视确认各部位的残膜的有无,将产生了残膜的部位的各曝光量(mJ/cm2)中最低的曝光量(即,开始产生残膜的曝光量)判定为最低曝光量。即,将上述的最低曝光量设为最低曝光量1(mJ/cm2)。
取所得到的最低曝光量1(mJ/cm2)的倒数,求出光谱灵敏度1。
《光谱灵敏度2的测定》
将曝光光变更为具有中心波长为365±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光,除此以外,以与上述的光谱灵敏度1的测定方法相同的方式实施最低曝光量2(mJ/cm2)的测定。
作为能够调整上述波长特性的光的带通滤波器,例如能够使用Asahi SpectraCo.,Ltd.制造的“MZ0365”等。
取所得到的最低曝光量2(mJ/cm2)的倒数,求出光谱灵敏度2。
《光谱灵敏度比》
在第1实施方式的感光性组合物中,光谱灵敏度1相对于光谱灵敏度2之比(光谱灵敏度1/光谱灵敏度2)满足1.5以上,优选为2.0以上。作为上述光谱灵敏度比的上限值,并不受特别限制,例如为10以下。
接着,对要件2中的光谱灵敏度比的具体的测定步骤进行说明。
《光谱灵敏度1的测定》
作为光谱灵敏度1的测定方法,与上述的要件1的光谱灵敏度1的测定方法相同。
《光谱灵敏度3的测定》
将曝光光变更为具有中心波长为500±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光,除此以外,以与上述的光谱灵敏度1的测定方法相同的方式实施最低曝光量3(mJ/cm2)的测定。
作为能够调整上述波长特性的光的带通滤波器,例如能够使用Asahi SpectraCo.,Ltd.制造的“HMZ0436”等。
取所得到的最低曝光量3(mJ/cm2)的倒数,求出光谱灵敏度3。
《光谱灵敏度比》
在第1实施方式的感光性组合物中,光谱灵敏度1相对于光谱灵敏度3之比(光谱灵敏度1/光谱灵敏度3)满足10以上,优选为20以上,更优选为100以上。作为上述光谱灵敏度比的上限值,并不受特别限制,例如为200以下。
接着,对要件3中的光谱灵敏度比的具体的测定步骤进行说明。
《感光性组合物的层的制作》
首先,在测定光谱灵敏度1及光谱灵敏度4时,分别制作由玻璃基板和配置于玻璃基板上的第1实施方式的感光性组合物的层构成的试验片。作为各试验片的制作方法,与在上述的要件1中所说明的制作方法相同。
《光谱灵敏度1的测定》
作为光谱灵敏度1的测定方法,与上述的要件1的光谱灵敏度1的测定方法相同。
《光谱灵敏度4的测定》
将曝光光变更为具有中心波长为436±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光,除此以外,以与上述的光谱灵敏度1的测定方法相同的方式实施最低曝光量4(mJ/cm2)的测定。
作为能够调整上述波长特性的光的带通滤波器,例如能够使用Asahi SpectraCo.,Ltd.制造的“HMZ0436”等。
取所得到的最低曝光量4(mJ/cm2)的倒数,求出光谱灵敏度4。
《光谱灵敏度比》
在第1实施方式的感光性组合物中,光谱灵敏度1相对于光谱灵敏度4之比(光谱灵敏度1/光谱灵敏度4)优选大于1.0,在本发明的效果更优异的观点上,优选为1.5以上。作为上述光谱灵敏度比的上限值,并不受特别限制,例如优选为500以下。
此外,在黄色灯下的保存稳定性更优异的观点上,第1实施方式的感光性组合物优选对可见光区域中波长550nm以上的光实质上不具有灵敏度。
在此,对可见光区域中波长550nm以上的光实质上是否不具有灵敏度是指在根据以下的测定求出最低曝光量X(mJ/cm2)时,最低曝光量X为5000mJ/cm2以上。
另外,可见光是指波长400~700nm的光。
《最低曝光量X(mJ/cm2)的测定》
将曝光光变更为波长550nm以上的光,除此以外,以与上述的光谱灵敏度1的测定方法相同的方式实施最低曝光量X(mJ/cm2)的测定。
作为能够调整上述波长特性的光的带通滤波器,例如能够使用长通滤波器LV0550(Asahi Spectra Co.,Ltd.制造)。
[第2实施方式的感光性组合物]
本发明的第2实施方式的感光性组合物(以下,也称为“第2实施方式的感光性组合物”。)为包含碱溶性树脂、聚合性化合物及光聚合引发剂的感光性组合物,满足后述的要件4及5。
第2实施方式的感光性组合物通过上述构成(主要是要件4)而在波长365nm的光下不易感光,在波长436nm的光下容易感光。其结果,在双面曝光时适用由第2实施方式的感光性组合物形成的感光性组合物层作为配置于带透明导电层的基材的一个面的感光性组合物层的层叠体中,当配置于上述带透明导电层的基材的另一个面的感光性组合物层为在将365nm作为主波长的曝光波长下适当地感光的感光性组合物层时,能够抑制曝光模糊(即,由第2实施方式的感光性组合物形成的感光性组合物层不易因配置于带透明导电层的基材的对置的另一个面的感光性组合物层的曝光光而感光)。并且,第2实施方式的感光性组合物通过上述构成(主要是要件5)而在黄色灯下的保存稳定性优异。
以下,有时将在适用于双面曝光时由第2实施方式的感光性组合物形成的感光性组合物层的曝光模糊进一步得到抑制、在适用于双面曝光时由第2实施方式的感光性组合物形成的感光性组合物层的分辨性更优异和/或第2实施方式的感光性组合物在黄色灯下的保存稳定性更优异称为“本发明的效果更优异”。
〔第2实施方式的感光性组合物的特性〕
第2实施方式的感光性组合物满足要件4及5。
要件4:当对上述感光性组合物的层实施用具有中心波长为436±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光进行曝光并使用1.0质量%的碳酸钾水溶液进行显影的处理时,改变曝光量而求出曝光部残留的最低曝光量4,将上述最低曝光量4的倒数设为光谱灵敏度4,
当对感光性组合物的层实施用具有中心波长为365±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光进行曝光并使用1.0质量%的碳酸钾水溶液进行显影的处理时,改变曝光量而求出曝光部残留的最低曝光量2,将上述最低曝光量2的倒数设为光谱灵敏度2时,光谱灵敏度4相对于光谱灵敏度2之比(光谱灵敏度4/光谱灵敏度2)为1.5以上。
要件5:当对上述感光性组合物的层实施用具有中心波长为436±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光进行曝光并使用1.0质量%的碳酸钾水溶液进行显影的处理时,改变曝光量而求出曝光部残留的最低曝光量4,将上述最低曝光量4的倒数设为光谱灵敏度4,
当对感光性组合物的层实施用具有中心波长为500±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光进行曝光并使用1.0质量%的碳酸钾水溶液进行显影的处理时,改变曝光量而求出曝光部残留的最低曝光量3,将上述最低曝光量3的倒数设为光谱灵敏度3时,光谱灵敏度4相对于光谱灵敏度3之比(光谱灵敏度4/光谱灵敏度3)为10以上。
在本发明的效果更优异的观点上,也优选第2实施方式的感光性组合物还满足要件6。
要件6:当对上述感光性组合物的层实施用具有中心波长为436±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光进行曝光并使用1.0质量%的碳酸钾水溶液进行显影的处理时,改变曝光量而求出曝光部残留的最低曝光量4,将上述最低曝光量4的倒数设为光谱灵敏度4,
当对感光性组合物的层实施用具有中心波长为405±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光进行曝光并使用1.0质量%的碳酸钾水溶液进行显影的处理时,改变曝光量而求出曝光部残留的最低曝光量1,将上述最低曝光量1的倒数设为光谱灵敏度1时,光谱灵敏度4相对于光谱灵敏度1之比(光谱灵敏度4/光谱灵敏度1)大于1.0。
以下,首先对要件4中的光谱灵敏度比的具体的测定步骤进行说明。
《感光性组合物的层的制作》
首先,在测定光谱灵敏度4及光谱灵敏度1时,分别制作由玻璃基板和配置于玻璃基板上的第2实施方式的感光性组合物的层构成的试验片。
具体而言,通过在玻璃基板上涂布第2实施方式的感光性组合物而形成涂膜并干燥所得到的涂膜而形成感光性组合物的层。
作为玻璃基板,例如能够使用钠玻璃、无碱玻璃及石英玻璃等。
作为感光性组合物的涂布方法,例如能够使用旋涂及狭缝涂布等。
作为涂膜的干燥方法,例如能够使用热板、对流式烘箱及IR烘箱等。
作为涂膜的干燥温度,优选为60~110℃,更优选为70~110℃。并且,干燥时间优选为1~10分钟,更优选为2~5分钟。
作为感光性组合物的层的干燥后的厚度,优选为0.5~15μm,更优选为2~10μm,进一步优选为6.0μm。
《光谱灵敏度4的测定》
接着,使用规定的光源,一边增加曝光量一边在多个部位用具有中心波长为436±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光对感光性组合物的层进行曝光。
作为上述曝光方法的一例,可以举出一边将曝光量由1mJ/cm2每次增加3mJ/cm2一边在感光性组合物的层的不同位置进行15部位以上的曝光的方法(即,对感光性组合物的层的表面的不同的15部位以上的位置分别进行不同曝光量的曝光的方法)。在图1中示出具体方法的一例。在图1中,如空心箭头所示,在感光性组合物的层1的3个部位的不同位置进行改变了曝光量的曝光。在图1中的最左侧的曝光中进行曝光量ZmJ/cm2下的曝光,在正中央的曝光中进行曝光量(Z+3)mJ/cm2下的曝光,在最右侧的曝光中进行曝光量(Z+3×2)mJ/cm2下的曝光(即,按每个曝光部位一边将曝光量每次增加3mJ/cm2一边进行曝光)。另外,曝光部位的数量的上限并不受特别限制,例如为50部位以下。并且,上述曝光部位的面积并不受特别限制,例如可以举出长5mm×宽25mm左右。
在感光性组合物的层的不同部位改变曝光量的曝光可以使用市售的曝光表掩模(Steptablet mask)来实施。作为曝光表掩模的市售品,例如能够使用STOUFFER公司制造的STOUFFER41级曝光表及Fujifilm Corporation制造的15级曝光表掩模(ST15-T-001)等。
作为曝光装置,只要能够照射规定波长的光,则不受特别限制,例如优选使用超高压汞灯。
并且,作为曝光装置,优选使用接近式曝光机(例如,Hitachi High-TechnologiesCorporat ion制造的接近式曝光机)。
在如超高压汞灯那样具有离散的(如g射线、h射线、i射线那样)光量分布的光源光的情况下,通过插入具有波长选择性的滤波器(带通滤波器),能够将曝光光调整为具有中心波长为436±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光。作为能够调整上述波长特性的光的带通滤波器,例如能够使用Asahi Spectra Co.,Ltd.制造的“HMZ0436”等。
用超高压汞灯曝光时的照度优选5~100mW/cm2,更优选10~50mW/cm2。
并且,曝光例如可以从接触曝光、接近曝光方式、透镜系或镜子系的投影曝光方式及使用曝光激光器等的直接曝光方式中适当选择适用。并且,曝光可以在大气下实施,也可以在减压或真空下进行。
作为曝光的优选的一方式,例如可以举出真空下(例如,真空度为20~70Pa)的接触曝光。
作为曝光处理的具体实施方法,优选为使用超高压汞灯,在真空下(具体而言,真空度为50Pa左右)对干燥膜厚6.0μm的感光性组合物的层实施经由带通滤波器及曝光表掩模的接触曝光的方法。
经曝光处理的感光性组合物层优选在供于显影处理之前在25℃60%RH的环境下保管规定期间(例如,24小时)。
曝光后,使用1.0质量%的碳酸钾水溶液对经曝光的感光性组合物的层实施显影处理。并且,显影处理后,可以任意实施清洗处理。
显影处理及清洗处理能够使用YAMAGATA MACHINERY CO.,LTD.制造的显影机“YCD-500WA”并使用“全锥喷嘴”作为喷淋喷嘴来实施。
作为显影处理及清洗处理的具体实施方法,可以举出使用YAMAGATA MACHINERYCO.,LTD.制造的显影机“YCD-500WA”,并使用温度30℃的1.0质量%浓度的碳酸钾水溶液实施60秒钟的显影处理(显影方式:喷淋显影、喷淋喷嘴:“全锥喷嘴”、喷淋压力:0.10MPa、喷淋流量1000mL/min、接触角度:90°),然后,使用温度30℃的纯水实施30秒钟的清洗处理(清洗方式:喷淋清洗、喷淋喷嘴:“全锥喷嘴”、喷淋压力:0.10MPa、喷淋流量1000mL/min、接触角度:90°)的方法。
另外,当在显影处理后不实施清洗处理时,在上述的步骤中省略清洗处理即可。
在实施上述显影处理及清洗处理之后,优选实施干燥。
作为干燥温度,并不受特别限制,例如优选为30~80℃,更优选为30~60℃。
作为干燥时间,并不受特别限制,例如优选为5~30分钟,更优选为5~10分钟。
若进行上述的显影处理及清洗处理,则在曝光部位可得到感光性组合物的层的固化膜。
接着,肉眼观察显影处理后的玻璃基板的曝光部。
在显影处理后的玻璃基板上的曝光部存在在不同曝光量下曝光的多个部位。目视确认各部位的残膜的有无,将产生了残膜的部位的各曝光量(mJ/cm2)中最低的曝光量(即,开始产生残膜的曝光量)判定为最低曝光量。即,将上述的最低曝光量设为最低曝光量4(mJ/cm2)。
取所得到的最低曝光量4(mJ/cm2)的倒数,求出光谱灵敏度4。
《光谱灵敏度2的测定》
将曝光光变更为具有中心波长为365±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光,除此以外,以与上述的光谱灵敏度4的测定方法相同的方式实施最低曝光量2(mJ/cm2)的测定。
作为能够调整上述波长特性的光的带通滤波器,例如能够使用Asahi SpectraCo.,Ltd.制造的“MZ0365”等。
取所得到的最低曝光量2(mJ/cm2)的倒数,求出光谱灵敏度2。
《光谱灵敏度比》
在第2实施方式的感光性组合物中,光谱灵敏度4相对于光谱灵敏度2之比(光谱灵敏度4/光谱灵敏度2)满足1.5以上,优选为2.0以上。作为上述光谱灵敏度比的上限值,并不受特别限制,例如为10以下。
接着,对要件5中的光谱灵敏度比的具体的测定步骤进行说明。
《光谱灵敏度4的测定》
作为光谱灵敏度4的测定方法,与上述的要件4的光谱灵敏度4的测定方法相同。
《光谱灵敏度3的测定》
将曝光光变更为具有中心波长为500±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光,除此以外,以与上述的光谱灵敏度4的测定方法相同的方式实施最低曝光量3(mJ/cm2)的测定。
作为能够调整上述波长特性的光的带通滤波器,例如能够使用Asahi SpectraCo.,Ltd.制造的“HMZ0436”等。
取所得到的最低曝光量3(mJ/cm2)的倒数,求出光谱灵敏度3。
《光谱灵敏度比》
在第2实施方式的感光性组合物中,光谱灵敏度4相对于光谱灵敏度3之比(光谱灵敏度4/光谱灵敏度3)满足10以上,优选为20以上,更优选为40以上。作为上述光谱灵敏度比的上限值,并不受特别限制,例如为200以下。
接着,对要件6中的光谱灵敏度比的具体的测定步骤进行说明。
《光谱灵敏度4的测定》
作为光谱灵敏度4的测定方法,与上述的要件4的光谱灵敏度4的测定方法相同。
《光谱灵敏度1的测定》
将曝光光变更为具有中心波长为405±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光,除此以外,以与上述的光谱灵敏度4的测定方法相同的方式实施最低曝光量1(mJ/cm2)的测定。
作为能够调整上述波长特性的光的带通滤波器,例如能够使用Asahi SpectraCo.,Ltd.制造的“HMZ0405”等。
取所得到的最低曝光量1(mJ/cm2)的倒数,求出光谱灵敏度1。
《光谱灵敏度比》
在第2实施方式的感光性组合物中,光谱灵敏度4相对于光谱灵敏度1之比(光谱灵敏度4/光谱灵敏度1)优选大于1.0,在本发明的效果更优异的观点上,优选为1.5以上。作为上述光谱灵敏度比的上限值,并不受特别限制,例如优选为5.0以下。
此外,在黄色灯下的保存稳定性更优异的观点上,第2实施方式的感光性组合物优选对可见光区域中波长550nm以上的光实质上不具有灵敏度。
在此,对可见光区域中波长550hm以上的光实质上是否不具有灵敏度是指在根据以下的测定求出最低曝光量X(mJ/cm2)时,最低曝光量X为5000mJ/cm2以上。
另外,可见光是指波长400~700nm的光。
《最低曝光量X(mJ/cm2)的测定》
将曝光光变更为波长550nm以上的光,除此以外,以与上述的光谱灵敏度1的测定方法相同的方式实施最低曝光量X(mJ/cm2)的测定。
作为能够调整上述波长特性的光的带通滤波器,例如能够使用长通滤波器LV0550(Asahi Spectra Co.,Ltd.制造)。
[第1实施方式及第2实施方式的感光性组合物]
对第1实施方式及第2实施方式的感光性组合物(以下,统称为“感光性组合物”。)可以包含的成分进行叙述。
另外,关于第1实施方式及第2实施方式的感光性组合物的组成,敏化剂的极大吸收波长的优选范围不同,除了这点以外,能够设为相同的构成。
第1实施方式及第2实施方式的感光性组合物主要通过调整敏化剂及光聚合引发剂的各含量、敏化剂相对于光聚合引发剂的含量比、敏化剂的极大吸收波长位置和/或敏化剂及光聚合引发剂在紫外可见吸收光谱下的长波长侧的吸收端的波长等而容易得到所期望的效果。
<树脂>
感光性组合物包含树脂。
并且,感光性组合物所包含的树脂中至少一部分为碱溶性树脂。换言之,感光性组合物包含碱溶性树脂。在显影性更优异的观点上,优选感光性组合物所包含的树脂全部为碱溶性树脂。
以下,对碱溶性树脂的优选方式的一例进行叙述。
在抑制曝光时的焦点位置产生偏移时线宽粗细及分辨率的恶化的观点上,碱溶性树脂优选包含源自具有芳香族烃基的单体的结构单元。
作为上述芳香族烃基,例如可以举出可以具有取代基的苯基及可以具有取代基的芳烷基。
源自具有芳香族烃基的单体的结构单元的含量相对于碱溶性树脂的总质量优选10.0质量%以上,更优选20.0质量%以上,进一步优选30.0质量%以上。上限相对于碱溶性树脂的总质量优选80.0质量%以下,更优选60.0质量%以下,进一步优选55.0质量%以下。当感光性组合物包含多种碱溶性树脂时,优选源自具有芳香族烃基的单体的结构单元的含量的质量平均值在上述范围内。
作为具有芳香族烃基的单体,例如可以举出具有芳烷基的单体、苯乙烯及能够聚合的苯乙烯衍生物(例如,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、苯乙烯二聚体及苯乙烯三聚体等),优选具有芳烷基的单体或苯乙烯,更优选苯乙烯。
当具有芳香族烃基的单体为苯乙烯时,源自苯乙烯的结构单元的含量相对于碱溶性树脂的总质量优选10.0~80.0质量%,更优选20.0~60.0质量%,进一步优选30.0~55.0质量%。当感光性组合物包含多种碱溶性树脂时,优选具有芳香族烃基的单体的含量的质量平均值在上述范围内。
作为芳烷基,例如可以举出可以具有取代基的苯基烷基(其中,苄基除外)及可以具有取代基的苄基,优选可以具有取代基的苄基。
作为具有苯基烷基的单体,例如可以举出(甲基)丙烯酸苯基乙酯。
作为具有苄基的单体,例如可以举出(甲基)丙烯酸苄酯及(甲基)丙烯酸氯苄酯等具有苄基的(甲基)丙烯酸酯;乙烯基苄基氯及乙烯基苄醇等具有苄基的乙烯基单体,优选具有苄基的(甲基)丙烯酸酯,更优选(甲基)丙烯酸苄酯。
当具有芳香族烃基的单体为(甲基)丙烯酸苄酯时,源自(甲基)丙烯酸苄酯的结构单元的含量相对于碱溶性树脂的总质量优选10.0~90.0质量%,更优选20.0~85.0质量%,进一步优选30.0~85.0质量%。
包含源自具有芳香族烃基的单体的结构单元的碱溶性树脂优选通过使具有芳香族烃基的单体与至少一种后述的第1单体和/或至少一种后述的第2单体进行聚合而得到。
不包含源自具有芳香族烃基的单体的结构单元的碱溶性树脂优选通过使至少一种后述的第1单体进行聚合而得到,更优选通过使至少一种第1单体与至少一种后述的第2单体进行聚合而得到。
第1单体为在分子中具有羧基的单体。
作为第1单体,例如可以举出(甲基)丙烯酸、富马酸、肉桂酸、巴豆酸、衣康酸、4-乙烯基苯甲酸、马来酸酐及马来酸半酯,优选(甲基)丙烯酸。
源自第1单体的结构单元的含量相对于碱溶性树脂的总质量优选5.0~50.0质量%,更优选10.0~40.0质量%,进一步优选10.0~30.0质量%。
当上述含量为5.0质量%以上时,能够实现优异的显影性及边缘熔融性的控制等。当上述含量为50.0质量%以下时,能够实现抗蚀图案的高分辨性、卷边形状的控制及抗蚀图案的高耐化学性。
第2单体为非酸性(不具有酸性基团)且在分子中具有聚合性基团的单体。
聚合性基团的含义与后述的聚合性化合物所具有的聚合性基团相同,优选方式也相同。
作为第2单体,例如可以举出(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-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸环己酯及(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;(甲基)丙烯腈。
其中,优选(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯或(甲基)丙烯酸正丁酯,更优选(甲基)丙烯酸甲酯或(甲基)丙烯酸乙酯。
源自第2单体的结构单元的含量相对于碱溶性树脂的总质量优选1.0~80.0质量%,更优选1.0~60.0质量%,进一步优选10.0~50.0质量%。
碱溶性树脂可以在侧链中具有直链结构、支链结构及脂环结构中的任一种。
通过使用包含在侧链中具有支链结构的基团的单体或包含在侧链中具有脂环结构的基团的单体,能够在碱溶性树脂的侧链中导入支链结构或脂环结构。具有脂环结构的基团可以为单环及多环中的任一种。
“侧链”是指从主链分支的原子团。“主链”是指在构成碱溶性树脂的高分子化合物的分子中相对最长的连接键。
作为包含在侧链中具有支链结构的基团的单体,例如可以举出(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸叔戊酯、(甲基)丙烯酸仲戊酯、(甲基)丙烯酸2-辛酯、(甲基)丙烯酸3-辛酯及(甲基)丙烯酸叔辛酯。
其中,优选(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸异丁酯或甲基丙烯酸叔丁酯,更优选甲基丙烯酸异丙酯或甲基丙烯酸叔丁酯。
作为包含在侧链中具有脂环结构的基团的单体,例如可以举出具有单环的脂肪族烃基的单体及具有多环的脂肪族烃基的单体。并且,可以举出具有碳原子数5~20的脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯。
具体而言,可以举出(甲基)丙烯酸(双环〔2.2.1〕庚基-2)酯、(甲基)丙烯酸-1-金刚烷基酯、(甲基)丙烯酸-2-金刚烷基酯、(甲基)丙烯酸-3-甲基-1-金刚烷基酯、(甲基)丙烯酸-3,5-二甲基-1-金刚烷基酯、(甲基)丙烯酸-3-乙基金刚烷基酯、(甲基)丙烯酸-3-甲基-5-乙基-1-金刚烷基酯、(甲基)丙烯酸-3,5,8-三乙基-1-金刚烷基酯、(甲基)丙烯酸-3,5-二甲基-8-乙基-1-金刚烷基酯、(甲基)丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯、(甲基)丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯、(甲基)丙烯酸3-羟基-1-金刚烷基酯、(甲基)丙烯酸八氢-4,7-甲桥茚(methanoinden)-5-基酯、(甲基)丙烯酸八氢-4,7-甲桥茚-1-基甲酯、(甲基)丙烯酸-1-薄荷酯、(甲基)丙烯酸三环癸烷、(甲基)丙烯酸-3-羟基-2,6,6-三甲基-双环〔3.1.1〕庚酯、(甲基)丙烯酸-3,7,7-三甲基-4-羟基-双环〔4.1.0〕庚酯、(甲基)丙烯酸(降)冰片基酯、(甲基)丙烯酸异冰片基酯、(甲基)丙烯酸葑酯、(甲基)丙烯酸-2,2,5-三甲基环己酯及(甲基)丙烯酸环己酯。
其中,优选(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸(降)冰片基酯、(甲基)丙烯酸异冰片基酯、(甲基)丙烯酸-1-金刚烷基酯、(甲基)丙烯酸-2-金刚烷基酯、(甲基)丙烯酸葑酯、(甲基)丙烯酸-1-薄荷酯或(甲基)丙烯酸三环癸烷,更优选(甲基)丙烯酸环已酯、(甲基)丙烯酸(降)冰片基酯、(甲基)丙烯酸异冰片基酯、(甲基)丙烯酸-2-金刚烷基酯或(甲基)丙烯酸三环癸烷。
碱溶性树脂也优选具有聚合性基团。
当碱溶性树脂具有聚合性基团时,碱溶性树脂更优选包含具有聚合性基团的结构单元,进一步优选包含在侧链中具有烯属不饱和基团的结构单元。
作为上述聚合性基团,可以举出后述的聚合性化合物所具有的聚合性基团,优选烯属不饱和基团,更优选丙烯酰基或甲基丙烯酰基。
并且,上述聚合性基团也优选能够与聚合性化合物的聚合性基团进行聚合反应的聚合性基团。
包含具有聚合性基团的结构单元的碱溶性树脂优选通过使包含源自第1单体的结构单元的树脂与第3单体进行反应而得到。
第3单体为在分子中具有两个以上的聚合性基团的单体,优选为在分子中具有两个聚合性基团的单体。
作为上述聚合性基团,例如可以举出后述的聚合性化合物所具有的聚合性基团。其中,第3单体优选具有两种聚合性基团,更优选具有烯属不饱和基团和阳离子性聚合性基团,进一步优选具有丙烯酰基或甲基丙烯酰基和环氧基。
作为第3单体,例如可以举出(甲基)丙烯酸缩水甘油酯。
当碱溶性树脂包含具有聚合性基团的结构单元时,具有聚合性基团的结构单元的含量相对于碱溶性树脂的总质量优选5.0~70.0质量%,更优选10.0~50.0质量%,进一步优选15.0~40.0质量%,尤其优选20.0~40.0质量%。
另外,作为将聚合性基团导入到树脂中的方法,例如可以举出使环氧化合物、封端异氰酸酯化合物、异氰酸酯化合物、乙烯基砜化合物、醛化合物、羟甲基化合物及羧酸酐与树脂所具有的羟基、羧基、伯氨基、仲氨基、乙酰乙酰基及磺基等基团进行反应的方法。
作为将聚合性基团导入到树脂中的方法的优选方式,例如可以举出通过聚合反应合成第1单体之后,使第3单体(优选(甲基)丙烯酸缩水甘油酯)与所得到的树脂的源自第1单体的结构单元的羧基的一部分进行高分子反应而将聚合性基团(优选(甲基)丙烯酰氧基)导入到树脂中的方法。上述高分子反应的反应温度优选80~110℃。上述高分子反应优选使用催化剂,更优选使用铵盐(四乙基溴化铵)。
上述聚合反应的反应温度优选70~100℃,更优选80~90℃。上述聚合反应优选使用聚合引发剂,更优选使用偶氮类引发剂作为聚合引发剂,进一步优选使用V-601(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation制造)或V-65(FUJIFILM Wako PureChemical Corporation制造)作为聚合引发剂。
作为碱溶性树脂,在显影性更优异的观点上,其中优选包含源自甲基丙烯酸的结构单元、源自甲基丙烯酸甲酯的结构单元及源自苯乙烯的结构单元或源自甲基丙烯酸苄酯的结构单元的树脂及包含源自甲基丙烯酸的结构单元和源自苯乙烯的结构单元的树脂。
并且,在上述树脂的各方式中,也优选将各结构单元的含量设为上述的各优选方式。
碱溶性树脂的Tg优选60~135℃,更优选70~115℃,进一步优选75~105℃,尤其优选80~100℃。
碱溶性树脂的酸值优选220mgKOH/g以下,更优选小于200mgKOH/g,进一步优选小于170mgKOH/g。下限优选10mgKOH/g以上,更优选50mgKOH/g以上,进一步优选70mgKOH/g以上。
“酸值(mgKOH/g)”是指中和试样1g所需要的氢氧化钾的质量(mg)。酸值例如能够依据JIS K0070:1992求出。
碱溶性树脂的酸值能够根据树脂所具有的结构单元的种类和/或包含酸基的结构单元的含量来调整。
作为碱溶性树脂的重均分子量,优选5,000~500,000,更优选10,000~100,000,尤其优选20,000~60,000。
当重均分子量为500,000以下时,能够提高分辨性及显影性。并且,当重均分子量为5,000以上时,能够控制显影凝聚物的性状以及转印膜的边缘熔融性及切屑性等未曝光膜的性状。“边缘熔融性”是指将转印膜卷取成卷状时感光性组合物层从卷的端面溢出的容易程度。“切屑性”是指用切刀切割未曝光膜时切屑飞散的容易程度。若该切削附着于转印膜的上表面等,则在其后的曝光工序等中转印到掩模而成为不良品的原因。
碱溶性树脂的分散度(Mw/Mn)优选1.0~6.0,更优选1.0~4.0,进一步优选1.0~3.0。
作为碱溶性树脂的合成方法,例如可以举出在将上述单体用丙酮、甲基乙基酮及异丙醇等溶剂稀释而成的溶液中添加适量过氧化苯甲酰及偶氮异丁腈等自由基聚合引发剂并进行加热搅拌的方法。可以一边将混合物的一部分滴加到反应液中一边进行合成。并且,反应结束后,可以进一步加入溶剂而调整为所期望的浓度。
另外,作为碱溶性树脂的合成方法,除了上述以外,例如可以举出本体聚合、悬浮聚合及乳化聚合。
碱溶性树脂可以单独使用一种或者使用两种以上。
感光性组合物可以包含除上述树脂以外的其他树脂。
作为其他树脂,例如可以举出丙烯酸树脂、苯乙烯-丙烯酸类共聚物、聚氨酯树脂、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩甲醛、聚酰胺树脂、聚酯树脂、环氧树脂、聚缩醛树脂、聚羟基苯乙烯树脂、聚酰亚胺树脂、聚苯并噁唑树脂、聚硅氧烷树脂、聚乙烯亚胺、聚烯丙基胺及聚亚烷基二醇。
在感光性组合物中,树脂的含量相对于感光性组合物的总固体成分优选10.0~90.0质量%,更优选20.0~80.0质量%,进一步优选30.0~70.0质量%。当树脂的含量相对于感光性组合物的总固体成分为90.0质量%以下时,能够控制显影时间。并且,当树脂的含量相对于感光性组合物的总固体成分为10.0质量%以上时,能够提高耐边缘熔融性。
作为碱溶性树脂的含量,相对于树脂的总质量,优选60~100质量%,更优选75~100质量%,进一步优选90~100质量%。
并且,在感光性组合物中,碱溶性树脂的含量相对于感光性组合物的总固体成分优选10.0~90.0质量%,更优选20.0~80.0质量%,进一步优选30.0~70.0质量%。
<聚合性化合物>
感光性组合物包含聚合性化合物。
聚合性化合物是指具有一个以上聚合性基团且在后述的聚合引发剂的作用下聚合的化合物。并且,聚合性化合物为与上述树脂(包括碱溶性树脂)不同的化合物。
作为聚合性化合物所具有的聚合性基团,只要为参与聚合反应的基团即可,例如可以举出乙烯基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、苯乙烯基及马来酰亚胺基等具有烯属不饱和基团的基团;环氧基及氧杂环丁烷基等具有阳离子性聚合性基团的基团。
作为聚合性基团,优选具有烯属不饱和基团的基团,更优选丙烯酰基或甲基丙烯酰基。
作为聚合性化合物,在感光性组合物的感光性更优异的观点上,优选具有一个以上的烯属不饱和基团的化合物(以下,也称为“烯属不饱和化合物”。),更优选在分子中具有两个以上的烯属不饱和基团的化合物(以下,也称为“多官能烯属不饱和化合物”。)。
并且,在分辨性及剥离性更优异的观点上,烯属不饱和化合物在分子中所具有的烯属不饱和基团的数量优选1~6,更优选1~3,进一步优选2~3。
聚合性化合物可以具有亚烷氧基。
作为上述亚烷氧基,优选亚乙氧基或亚丙氧基,从本发明的效果更优异的观点考虑,更优选亚乙氧基。加成于聚合性化合物上的亚烷氧基的加成数在每一个分子中优选2~30,更优选2~20。
从感光性组合物的感光性与分辨性及剥离性的平衡更优异的观点考虑,聚合性化合物优选包含在分子中具有2或3个烯属不饱和基团的2官能或3官能烯属不饱和化合物。
在剥离性优异的观点上,2官能烯属不饱和化合物的含量相对于聚合性化合物的总质量优选20.0质量%以上,更优选超过40.0质量%,进一步优选55.0质量%以上。上限优选100.0质量%以下,更优选80.0质量%以下。即,感光性组合物中所包含的所有聚合性化合物可以为2官能烯属不饱和化合物。
3官能烯属不饱和化合物的含量相对于聚合性化合物的总质量优选10.0质量%以上,更优选20.0质量%以上。上限优选100.0质量%以下,更优选80.0质量%以下,进一步优选50.0质量%以下。即,感光性组合物中所包含的所有聚合性化合物可以为3官能烯属不饱和化合物。
并且,作为烯属不饱和化合物,优选具有(甲基)丙烯酰基作为聚合性基团的(甲基)丙烯酸酯化合物。
-聚合性化合物B1-
感光性组合物也优选包含具有芳香环及两个烯属不饱和基团的聚合性化合物B1。
聚合性化合物B1为上述聚合性化合物之中在分子中具有一个以上的芳香环的2官能烯属不饱和化合物。
作为聚合性化合物B1所具有的芳香环,例如可以举出苯环、萘环、蒽环等芳香族烃环;噻吩环、呋喃环、吡咯环、咪唑环、三唑环、吡啶环等芳香族杂环;它们的稠环,优选芳香族烃环,更优选苯环。上述芳香环可以具有取代基。
聚合性化合物B1可以具有一个或两个以上的芳香环。
从通过抑制由显影液引起的感光性组合物层的膨润而分辨性提高的观点考虑,聚合性化合物B1优选具有双酚结构。
作为双酚结构,例如可以举出源自双酚A(2,2-双(4-羟基苯基)丙烷)的双酚A结构、源自双酚F(2,2-双(4-羟基苯基)甲烷)的双酚F结构及源自双酚B(2,2-双(4-羟基苯基)丁烷)的双酚B结构,优选双酚A结构。
作为具有双酚结构的聚合性化合物B1,例如可以举出具有双酚结构和键合于该双酚结构的两端的两个聚合性基团(优选(甲基)丙烯酰基)的化合物。
双酚结构的两端与两个聚合性基团可以直接键合,也可以经由一个以上的亚烷氧基而键合。作为加成于双酚结构的两端的亚烷氧基,优选亚乙氧基或亚丙氧基,更优选亚乙氧基。加成于双酚结构上的亚烷氧基(优选亚乙氧基)的加成数在每一个分子中优选2~30,更优选2~20。
作为具有双酚结构的聚合性化合物B1,例如可以举出日本特开2016-224162号公报的[0072]~[0080]段落,这些内容被编入本说明书中。
作为聚合性化合物B1,优选具有双酚A结构的2官能烯属不饱和化合物,更优选2,2-双(4-((甲基)丙烯酰氧基聚烷氧基)苯基)丙烷。
作为2,2-双(4-((甲基)丙烯酰氧基聚烷氧基)苯基)丙烷,例如可以举出2,2-双(4-(甲基丙烯酰氧基二乙氧基)苯基)丙烷(FA-324M,Hitachi Chemical Co.,Ltd.制造)、2,2-双(4-(甲基丙烯酰氧基乙氧基丙氧基)苯基)丙烷及2,2-双(4-(甲基丙烯酰氧基五乙氧基)苯基)丙烷等乙氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯(BPE系列,Shin-Nakamura ChemicalCo.,Ltd.制造)、2,2-双(4-(甲基丙烯酰氧基十二乙氧基四丙氧基)苯基)丙烷(FA-3200MY,Hitachi Chemical Co.,Ltd.制造)以及乙氧基化(10)双酚A二丙烯酸酯(NK Ester A-BPE-10,Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.制造)。
作为聚合性化合物B1,也优选式(B1)所表示的化合物。
[化学式1]
式(B1)中,R1及R2分别独立地表示氢原子或甲基。A表示亚乙基。B表示亚丙基。n1及n3分别独立地表示1~39的整数。n1+n3表示2~40的整数。n2及n4分别独立地表示0~29的整数。n2+n4表示0~30的整数。
-(A-O)-及-(B-O)-的结构单元的排列可以为无规及嵌段中的任一种。在嵌段的情况下,-(A-O)-及-(B-O)-中的任一个可以在联苯基侧。
作为n1+n2+n3+n4,优选2~20,更优选2~16,进一步优选4~12。并且,n2+n4优选0~10,更优选0~4,进一步优选0~2,尤其优选0。
从分辨性更优异的观点考虑,聚合性化合物B1的含量相对于感光性组合物的总固体成分优选10.0质量%以上,更优选20.0质量%以上,进一步优选25.0质量%以上。从转印性及边缘熔融(感光性组合物从转印部材的端部渗出的现象)的观点考虑,上限优选70.0质量%以下,更优选60.0质量%以下,进一步优选50.0质量%以下,尤其优选40.0质量%以下。
从分辨性更优异的观点考虑,聚合性化合物B1的含量相对于聚合性化合物的总质量优选40.0质量%以上,更优选50.0质量%以上,进一步优选55.0质量%以上。从剥离性的观点考虑,上限相对于聚合性化合物的总质量优选100.0质量%以下,更优选99.0质量%以下,进一步优选95.0质量%以下,尤其优选90.0质量%以下,最优选80.0质量%以下。
-其他聚合性化合物-
感光性组合物也优选除了上述以外包含其他聚合性化合物。
作为其他聚合性化合物,例如可以举出公知的聚合性化合物。
具体而言,可以举出在一个分子中具有一个烯属不饱和基团的化合物(单官能烯属不饱和化合物)、不具有芳香环的2官能烯属不饱和化合物及3官能以上的烯属不饱和化合物。
作为单官能烯属不饱和化合物,例如可以举出(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基琥珀酸酯、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯及(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯。
作为不具有芳香环的2官能烯属不饱和化合物,例如可以举出亚烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚亚烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯二(甲基)丙烯酸酯及三羟甲基丙烷二丙烯酸酯。
作为亚烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯,例如可以举出三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯(A-DCP,Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.制造)、三环癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯(DCP,Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.制造)、1,9-壬二醇二丙烯酸酯(A-NOD-N,Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.制造)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(A-HD-N,Shin-NakamuraChemical Co.,Ltd.制造)、乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,10-癸二醇二丙烯酸酯及新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯。
作为聚亚烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯,例如可以举出聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯及聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯。
作为氨基甲酸酯二(甲基)丙烯酸酯,例如可以举出环氧丙烷改性氨基甲酸酯二(甲基)丙烯酸酯以及环氧乙烷及环氧丙烷改性氨基甲酸酯二(甲基)丙烯酸酯。并且,作为氨基甲酸酯二(甲基)丙烯酸酯的市售品,例如可以举出8UX-015A(Taisei Fine ChemicalCo.,Ltd.制造)、UA-32P(Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.制造)及UA-1100H(Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.制造)。
作为3官能以上的烯属不饱和化合物,例如可以举出二季戊四醇(三/四/五/六)(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇(三/四)(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、异氰脲酸三(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯及它们的环氧烷改性物。
“(三/四/五/六)(甲基)丙烯酸酯”为包含三(甲基)丙烯酸酯、四(甲基)丙烯酸酯、五(甲基)丙烯酸酯及六(甲基)丙烯酸酯的概念。并且,“(三/四)(甲基)丙烯酸酯”为包含三(甲基)丙烯酸酯及四(甲基)丙烯酸酯的概念。
作为3官能以上的烯属不饱和化合物的环氧烷改性物,例如可以举出已内酯改性(甲基)丙烯酸酯化合物(Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造的KAYARAD(注册商标)DPCA-20及Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.制造的A-9300-1CL等)、环氧烷改性(甲基)丙烯酸酯化合物(Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造的KAYARAD RP-1040、Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.制造的ATM-35E及A-9300、DAICEL-ALLNEX LTD.制造的EBECRYL(注册商标)135等)、乙氧基化甘油三甲基丙烯酸酯(Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.制造的A-GLY-9E等)、ARONIX(注册商标)TO-2349(TOAGOSEI CO.,LTD.制造)、ARONIX M-520(TOAGOSEI CO.,LTD.制造)及ARONIX M-510(TOAGOSEI CO.,LTD.制造)。
聚合性化合物可以为具有酸基(例如,羧基等)的聚合性化合物。上述酸基可以形成酸酐基。
作为具有酸基的聚合性化合物,例如可以举出ARONIX(注册商标)(例如,TO-2349、M-520及M-510等,TOAGOSEI CO.,LTD.制造)。
作为具有酸基的聚合性化合物,例如可以举出日本特开2004-239942号公报的[0025]~[0030]段落中所记载的具有酸基的聚合性化合物。
聚合性化合物的分子量优选200~3000,更优选280~2200,进一步优选300~2200。
聚合性化合物在25℃下的粘度优选1~10000mPa·s,更优选5~3000mPa·s,进一步优选10~1500mPa·s。
聚合性化合物可以单独使用一种或者使用两种以上。
聚合性化合物的含量相对于感光性组合物的总固体成分优选5.0~70.0质量%,更优选15.0~70.0质量%,进一步优选30.0~70.0质量%。
<光聚合引发剂>
感光性组合物包含光聚合引发剂。
光聚合引发剂为接受紫外线、可见光线及X射线等活化光线而引发聚合性化合物的聚合的化合物。作为光聚合引发剂,并不受特别限制,能够使用公知的光聚合引发剂。
作为光聚合引发剂,例如可以举出光自由基聚合引发剂及光阳离子聚合引发剂,优选光自由基聚合引发剂。
作为光聚合引发剂,优选在紫外可见吸收光谱中长波长侧的吸收端在波长400nm以下的范围内。当光聚合引发剂的紫外可见吸收光谱的长波长侧的吸收端的波长在400nm以下的范围时,所形成的图案的分辨性更优异。
紫外可见吸收光谱中的长波长侧的吸收端的波长能够通过以下的步骤来测定。
在大气气氛下,使用分光光度计:UV3100(Shimadzu Corporation制造),在300~780nm的范围内利用光路长度1mm的石英比色池测定包含光聚合引发剂的浓度0.01质量%的溶液(液温25℃)的透射光谱。在所得到的吸收光谱中,将吸光度成为0.01以下的最长波长侧的波长视为光聚合引发剂的紫外可见吸收光谱的长波长侧的吸收端。
作为溶剂,例如能够使用甲基乙基酮、丙二醇单甲醚及甲苯等。
在本发明的效果更优异的观点以及曝光部及非曝光部的可见性及分辨性的观点上,光自由基聚合引发剂优选包含联咪唑类化合物(咪唑二聚物及其衍生物),更优选包含选自2,4,5-三芳基咪唑二聚物及其衍生物中的至少一种。另外,2,4,5-三芳基咪唑二聚物及其衍生物中的两个2,4,5-三芳基咪唑结构可以相同也可以不同。
作为2,4,5-三芳基咪唑二聚物的衍生物,例如可以举出2-(邻氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2-(邻氯苯基)-4,5-二(甲氧基苯基)咪唑二聚物、2-(邻氟苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2-(邻甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物及2-(对甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物。
作为光自由基聚合引发剂,例如可以举出日本特开2011-095716号公报的[0031]~[0042]段落及日本特开2015-014783号公报的[0064]~[0081]段落中所记载的光自由基聚合引发剂。
并且,作为光自由基聚合引发剂,例如可以举出具有肟酯结构的光聚合引发剂、具有α-氨基烷基苯酮结构的光聚合引发剂、具有α-羟基烷基苯酮结构的光聚合引发剂、具有酰基氧化膦结构的光聚合引发剂、具有N-苯基甘氨酸结构的光聚合引发剂及具有有机过氧化物结构的光聚合引发剂。
作为光自由基聚合引发剂,例如可以举出二甲基氨基苯甲酸乙酯(DBE)、苯偶姻甲醚、茴香醚(p,p’-二甲氧基苄基)(Anisil(p,p’-dimethoxybenzil))、TAZ-110(MidoriKagaku Co.,Ltd.制造)、TAZ-111(Midori Kagaku Co.,Ltd.制造)、1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-辛二酮-2-(O-苯甲酰肟)(IRGACURE(注册商标)OXE-01,BASF公司制造)、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]乙酮-1-(O-乙酰肟)(IRGACURE OXE-02,BASF公司制造)、IRGACURE OXE-03(BASF公司制造)、IRGACURE OXE-04(BASF公司制造)、2-(二甲基氨基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮(Omnirad 379EG,IGM ResinsB.V.公司制造)、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基丙-1-酮(Omnirad 907,IGM ResinsB.V.公司制造)、2-羟基-1-{4-[4-(2-羟基-2-甲基丙酰基)苄基]苯基}-2-甲基丙-1-酮(Omnirad 127,IGM Resins B.V.公司制造)、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)丁酮-1(Omnirad 369,IGM Resins B.V.公司制造)、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮(Omnirad1173,IGM Resins B.V.公司制造)、1-羟基环己基苯基酮(Omnirad 184,IGM Resins B.V.公司制造)、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮(Omnirad 651,IGM Resins B.V.公司制造)、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(Omnirad TPO H,IGM Resins B.V.公司制造)、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(Omnirad 819,IGM Resins B.V.公司制造)、肟酯类的光聚合引发剂(Lunar 6,DKSH Japan K.K.制造)、2,2’-双(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基联咪唑(2-(2-氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物)(B-CIM,Hampford公司制造)及2-(邻氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物(BCTB,Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造)、1-[4-(苯硫基)苯基]-3-环戊基丙烷-1,2-二酮-2-(O-苯甲酰肟)(TR-PBG-305,ChangzhouTronly New Electronic Material s CO.,LTD.制造)、1,2-丙烷二酮,3-环己基-1-[9-乙基-6-(2-呋喃基羰基)-9H-咔唑-3-基]-,2-(O-乙酰肟)(TR-PBG-326,Changzhou TronlyNew Electronic Materials CO.,LTD.制造)及3-环己基-1-(6-(2-(苯甲酰氧基亚氨基)辛酰基)-9-乙基-9H-咔唑-3-基)-丙烷-1,2-二酮-2-(O-苯甲酰肟)(TR-PBG-391,ChangzhouTronly New Electronic Materials CO.,LTD.制造)及3,3’,4,4’-四(叔丁基过氧羰基)二苯甲酮(BTTB)等。
光阳离子聚合引发剂(光产酸剂)为接受活化光线而产生酸的化合物。作为光阳离子聚合引发剂,优选为感应于波长300nm以上、优选波长300nm~450nm的活化光线而产生酸的化合物,但其化学结构并不受限制。并且,关于不直接感应于波长300nm以上的活化光线的光阳离子聚合引发剂,只要为通过与敏化剂并用而感应于波长300nm以上的活化光线从而产生酸的化合物,则也能够与敏化剂组合而优选使用。
作为光阳离子聚合引发剂,优选产生pKa为4以下的酸的光阳离子聚合引发剂,更优选产生pKa为3以下的酸的光阳离子聚合引发剂,尤其优选产生pKa为2以下的酸的光阳离子聚合引发剂。pKa的下限值并没有特别规定,例如优选-10.0以上。
作为光阳离子聚合引发剂,例如可以举出离子性光阳离子聚合引发剂及非离子性光阳离子聚合引发剂。
作为离子性光阳离子聚合引发剂,例如可以举出二芳基碘鎓盐类及三芳基锍盐类等鎓盐化合物以及季铵盐。并且,作为离子性光阳离子聚合引发剂,例如可以举出日本特开2014-085643号公报的[0114]~[0133]段落中所记载的离子性光阳离子聚合引发剂。
作为非离子性光阳离子聚合引发剂,例如可以举出重氮甲烷化合物、酰亚胺磺酸盐化合物及肟磺酸盐化合物。
作为重氮甲烷化合物及酰亚胺磺酸盐化合物,例如可以举出日本特开2011-221494号公报的[0083]~[0088]段落中所记载的化合物。
作为肟磺酸盐化合物,例如可以举出国际公开第2018/179640号的[0084]~[0088]段落中所记载的化合物。
光聚合引发剂可以单独使用一种或者使用两种以上。
光聚合引发剂的含量相对于感光性组合物的总固体成分优选0.01质量%以上,更优选0.1质量%以上,更优选0.5质量%以上。上限相对于感光性组合物的总固体成分优选20.0质量%以下,更优选15.0质量%以下,进一步优选10.0质量%以下。
<聚合抑制剂>
感光性组合物优选包含聚合抑制剂(优选自由基聚合抑制剂)。
聚合抑制剂是指具有能够延迟或抑制聚合反应的功能的化合物。
当感光性组合物包含聚合抑制剂时,本发明的效果更优异。
作为聚合抑制剂,例如能够使用公知的聚合抑制剂。作为聚合抑制剂的具体例,例如可以举出吩噻嗪、双-(1-二甲基苄基)吩噻嗪及3,7-二辛基吩噻嗪等吩噻嗪类化合物;双[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸][亚乙基双(氧亚乙基)]2,4-双〔(月桂硫基)甲基〕-邻甲酚、1,3,5-三(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)、1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)、2,4-双-(正辛硫基)-6-(4-羟基-3,5-二-叔丁基苯胺基)-1,3,5-三嗪及季戊四醇四3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯等受阻酚类化合物;吩噁嗪等吩噁嗪类化合物;4-亚硝基苯酚、N-亚硝基二苯胺、N-亚硝基环己基羟基胺及N-亚硝基苯基羟基胺等亚硝基化合物或其盐;甲基氢醌、叔丁基氢醌、2,5-二叔丁基氢醌及4-苯醌等醌化合物;4-甲氧基苯酚、4-甲氧基-1-萘酚及叔丁基邻苯二酚等酚化合物;二丁基二硫代氨基甲酸铜、二乙基二硫代氨基甲酸铜、二乙基二硫代氨基甲酸锰及二苯基二硫代氨基甲酸锰等金属盐化合物。
其中,在本发明的效果更优异的观点上,作为聚合抑制剂,优选选自吩噻嗪类化合物、受阻酚类化合物及吩噁嗪类化合物中的至少一种。
聚合抑制剂可以单独使用一种,也可以并用两种以上。
当感光性组合物包含聚合抑制剂时,聚合抑制剂的含量相对于感光性组合物的总固体成分优选0.001~5.0质量%,更优选0.01~3.0质量%,进一步优选0.02~2.0质量%,尤其优选0.01~1.0质量%,最优选0.01~0.5质量%。
<敏化剂>
感光性组合物优选包含敏化剂。
作为敏化剂,例如可以举出公知的敏化剂、染料及颜料。
作为第1实施方式的感光性组合物中使用的敏化剂,在本发明的效果更优异的观点上,优选在紫外可见吸收光谱中极大吸收波长在405±15nm的范围内。
并且,作为第2实施方式的感光性组合物中使用的敏化剂,在本发明的效果更优异的观点上,优选在紫外可见吸收光谱中极大吸收波长在436±15nm的范围内。
敏化剂的极大吸收波长通过在大气环境下使用分光光度计:UV3100(ShimadzuCorporation制造)在300nm~780nm的范围内测定包含敏化剂的溶液(液温25℃)的透射光谱并检测光的强度成为极小的波长(极大吸收波长)而得到。作为溶剂,例如能够使用甲基乙基酮、丙二醇单甲醚及甲苯等。
此外,也优选在敏化剂的紫外可见吸收光谱中长波长侧的吸收端在波长500nm以下的范围内。当使用在紫外可见吸收光谱中长波长侧的吸收端的波长为500nm以下的敏化剂时,感光性组合物容易满足要件2(第1实施方式的情况)及要件5(第2实施方式的情况),其结果,在黄色灯下的保存稳定性容易优异。
敏化剂在紫外可见吸收光谱中的长波长侧的吸收端的波长能够通过以下的步骤来测定。
在大气气氛下,使用分光光度计:UV3100(Shimadzu Corporation制造),在300~780nm的范围内利用光路长度1mm的石英池测定包含敏化剂的浓度0.01质量%的溶液(液温25℃)的透射光谱。在所得到的吸收光谱中,将吸光度成为0.01以下的最长波长侧的波长视为光敏化剂的紫外可见吸收光谱的长波长侧的吸收端。
作为溶剂,例如能够使用甲基乙基酮、丙二醇单甲醚及甲苯等。
作为敏化剂,例如可以举出香豆素类化合物、并苯类化合物(优选蒽类化合物)、二苯甲酮类化合物(优选二烷基氨基二苯甲酮类化合物)、吖啶酮类化合物、噻吨酮类化合物、部花青类化合物、花青类化合物、吡唑啉类化合物、呫吨酮类化合物、噁唑类化合物、苯并噁唑类化合物、噻唑类化合物、苯并噻唑类化合物、三唑类化合物(例如,1,2,4-三唑)、芪类化合物、三嗪类化合物、噻吩类化合物、萘二甲酰亚胺类化合物、三芳基胺类化合物及氨基吖啶类化合物。
在本发明的效果更优异的观点上,其中优选为选自香豆素类化合物、并苯类化合物、二苯甲酮类化合物、吖啶酮类化合物、噻吨酮类化合物及部花青类化合物中的至少一种,更优选为香豆素类化合物。
作为染料系的敏化剂,也能够使用显色系染料。显色系染料是指具有通过光照射而显色的功能的化合物。作为显色系染料,例如可以举出无色染料及荧烷染料。
作为敏化剂的具体例,例如可以举出香豆素6、香豆素7、香豆素102、香豆素314、3-乙酰基-7-(二乙基氨基)香豆素、1-苯基-3-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基-苯基)-吡唑啉、9,10-二丁氧基蒽、10-丁基-2-氯-9(10H)-吖啶酮、2,4-二乙基噻吨酮、碱性品红、酞菁绿、4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮、DOC碘化物、吲哚碳菁钠、金胺碱、醇盐绿S、副品红(paramagenta)、结晶紫、甲基橙、尼罗蓝2B、维多利亚蓝、孔雀绿(HODOGAYA CHEMICAL CO.,LTD.制造,Aizen(注册商标)MALACHITE GREEN)、碱性蓝20、钻石绿(HODOGAYA CHEMICALCO.,LTD.制造,Aizen(注册商标)DIAMOND GREEN GH)、下述化合物1a及下述化合物2a等。
[化学式2]
感光性组合物可以包含单独一种敏化剂,也可以包含两种以上的敏化剂。
在本发明的效果更优异的观点上,敏化剂的含量相对于感光性组合物的总固体成分优选为0.01~5.0质量%,更优选为0.05~3.0质量%。
作为敏化剂的含量相对于光聚合引发剂的含量的质量比,在容易得到本发明的效果的观点上,优选为0.050以上,更优选为0.100以上。作为上限值,并不受特别限制,例如为0.60以下。
<色素>
从曝光部及非曝光部的可见性、显影后的图案可见性及分辨性的观点考虑,感光性组合物也优选包含显色时的波长范围400~780nm中的最大吸收波长为450nm以上且最大吸收波长通过酸、碱或自由基而发生变化的色素(也称为“色素N”)。若包含色素N,则详细机理虽然不明确,但与相邻的层(例如水溶性树脂层)的密合性提高,分辨性更优异。
在本说明书中,色素的“最大吸收波长通过酸、碱或自由基而发生变化”可以指处于显色状态的色素通过酸、碱或自由基而脱色的方式、处于脱色状态的色素通过酸、碱或自由基而显色的方式及处于显色状态的色素变为其他色相的显色状态的方式中的任一方式。
具体而言,色素N可以为通过曝光由脱色状态发生变化而显色的化合物,也可以为通过曝光由显色状态发生变化而脱色的化合物。在该情况下,可以为通过曝光而在感光性组合物内产生酸、碱或自由基且它们起作用,从而显色或脱色状态发生变化的色素,也可以为感光性组合物内的状态(例如pH)通过酸、碱或自由基而发生变化,从而显色或脱色状态发生变化的色素。并且,也可以为不经过曝光而直接接受酸、碱或自由基作为刺激而显色或脱色的状态发生变化的色素。
其中,从曝光部及非曝光部的可见性以及分辨性的观点考虑,色素N优选最大吸收波长通过酸或自由基而发生变化的色素,更优选最大吸收波长通过自由基而发生变化的色素。
并且,从曝光部及非曝光部的可见性的观点考虑,色素N优选为通过酸、碱或自由基而显色的色素。
作为色素N的显色机构的例子,可以举出自由基反应性色素、酸反应性色素或碱反应性色素(例如无色色素)通过向感光性组合物中添加光自由基聚合引发剂、光阳离子聚合引发剂(光产酸剂)或光产碱剂并进行曝光之后由光自由基聚合引发剂、光阳离子聚合引发剂或光产碱剂产生的自由基、酸或碱而显色的方式。
从曝光部及非曝光部的可见性的观点考虑,色素N的显色时的波长范围400~780nm中的极大吸收波长优选为550nm以上,更优选为550~700nm,进一步优选为550~650nm。
并且,色素N可以仅具有一个显色时的波长范围400~780nm中的极大吸收波长,也可以具有两个以上。当色素N具有两个以上显色时的波长范围400~780nm中的极大吸收波长时,两个以上的极大吸收波长中吸光度最高的极大吸收波长为450nm以上即可。
色素N的极大吸收波长通过在大气环境下使用分光光度计:UV3100(ShimadzuCorporation制造)在400nm~780nm的范围内测定包含色素N的溶液(液温25℃)的透射光谱并检测光的强度成为极小的波长(极大吸收波长)而得到。
作为通过曝光而显色或脱色的色素,例如可以举出无色化合物。
作为通过曝光而脱色的色素,例如可以举出无色化合物、二芳基甲烷类色素、噁嗪类色素、呫吨类色素、亚氨基萘醌类色素、偶氮次甲基类色素及蒽醌类色素。
作为色素N,从曝光部及非曝光部的可见性的观点考虑,优选无色化合物。
作为无色化合物,例如可以举出具有三芳基甲烷骨架的无色化合物(三芳基甲烷类色素)、具有螺吡喃骨架的无色化合物(螺吡喃类色素)、具有荧烷骨架的无色化合物(荧烷类色素)、具有二芳基甲烷骨架的无色化合物(二芳基甲烷类色素)、具有罗丹明内酰胺骨架的无色化合物(罗丹明内酰胺类色素)、具有吲哚基酞内酯骨架的无色化合物(吲哚基酞内酯类色素)及具有无色金胺骨架的无色化合物(无色金胺类色素)。
其中,优选三芳基甲烷类色素或荧烷类色素,更优选具有三苯基甲烷骨架的无色化合物(三苯基甲烷类色素)或荧烷类色素。
作为无色化合物,从曝光部及非曝光部的可见性的观点考虑,优选具有内酯环、亚磺内酯环(sultine ring)或磺内酯环。由此,能够使无色化合物所具有的内酯环、亚磺内酯环或磺内酯环与由光自由基聚合引发剂产生的自由基或由光阳离子聚合引发剂产生的酸进行反应使无色化合物变为闭环状态而使其脱色,或者使无色化合物变为开环状态而使其显色。作为无色化合物,优选具有内酯环、亚磺内酯环或磺内酯环且内酯环、亚磺内酯环或磺内酯环通过自由基或酸开环而显色的化合物,更优选具有内酯环且内酯环通过自由基或酸开环而显色的化合物。
作为色素N,例如可以举出以下的染料及无色化合物。
在色素N之中,作为染料的具体例,可以举出亮绿(brilliant green)、乙基紫、甲基绿、结晶紫、碱性品红(basic fuchsine)、甲基紫2B、喹纳啶红(quinaldine red)、孟加拉玫瑰红(rose bengal)、米塔尼尔黄(metanil yellow)、百里酚磺酞(thymolsulfonphthalein)、二甲酚(xylenol)蓝、甲基橙、对甲基红、刚果红、苯并红紫素(benzopurpurine)4B、α-萘基红、尼罗蓝(nile blue)2B、尼罗蓝A、甲基紫、孔雀绿(malachite green)、副品红(parafuchsin)、维多利亚纯蓝(victoria pure blue)-萘磺酸盐、维多利亚纯蓝BOH(Hodogaya Chemical Co.,Ltd.制造)、油蓝#603(Orient ChemicalIndustries Co.,Ltd.制造)、油粉红#312(Orient Chemical Industries Co.,Ltd.制造)、油红5B(Orient Chemical Industries Co.,Ltd.制造)、油猩红(oil scarlet)#308(Orient Chemical Industries Co.,Ltd.制造)、油红OG(Orient Chemical IndustriesCo.,Ltd.制造)、油红RR(Orient Chemical Industries Co.,Ltd.制造)、油绿#502(OrientChemical Industries Co.,Ltd.制造)、史必隆红(spilon red)BEH特殊(HodogayaChemical Co.,Ltd.制造)、间甲酚紫、甲酚红、罗丹明B、罗丹明6G、磺基罗丹明B、金胺、4-对二乙基氨基苯基亚氨基萘醌、2-羧基苯胺基-4-对二乙基氨基苯基亚氨基萘醌、2-羧基硬脂基氨基-4-对-N,N-双(羟基乙基)氨基-苯基亚氨基萘醌、1-苯基-3-甲基-4-对二乙基氨基苯基亚氨基-5-吡唑啉酮及1-β-萘基-4-对二乙基氨基苯基亚氨基-5-吡唑啉酮。
在色素N之中,作为无色化合物的具体例,可以举出p,p’,p”-六甲基三氨基三苯基甲烷(无色结晶紫)、Pergascript Blue SRB(Ciba-Geigy公司制造)、结晶紫内酯、孔雀绿内酯、苯甲酰无色亚甲基蓝、2-(N-苯基-N-甲基氨基)-6-(N-对甲苯基-N-乙基)氨基荧烷、2-苯胺基-3-甲基-6-(N-乙基-对甲苯胺基)荧烷、3,6-二甲氧基荧烷、3-(N,N-二乙基氨基)-5-甲基-7-(N,N-二苄基氨基)荧烷、3-(N-环己基-N-甲基氨基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-(N,N-二乙基氨基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-(N,N-二乙基氨基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-(N,N-二乙基氨基)-6-甲基-7-氯荧烷、3-(N,N-二乙基氨基)-6-甲氧基-7-氨基荧烷、3-(N,N-二乙基氨基)-7-(4-氯苯胺基)荧烷、3-(N,N-二乙基氨基)-7-氯荧烷、3-(N,N-二乙基氨基)-7-苄基氨基荧烷、3-(N,N-二乙基氨基)-7,8-苯并荧烷、3-(N,N-二丁基氨基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-(N,N-二丁基氨基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-哌啶基-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-吡咯烷基-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3,3-双(1-乙基-2-甲基吲哚-3-基)酞内酯(phthalide)、3,3-双(1-正丁基-2-甲基吲哚-3-基)酞内酯、3,3-双(对二甲基氨基苯基)-6-二甲基氨基酞内酯、3-(4-二乙基氨基-2-乙氧基苯基)-3-(1-乙基-2-甲基吲哚-3-基)-4-氮杂酞内酯、3-(4-二乙基氨基苯基)-3-(1-乙基-2-甲基吲哚-3-基)酞内酯及3’,6’-双(二苯基氨基)螺异苯并呋喃-1(3H),9’-[9H]呫吨-3-酮。
从曝光部及非曝光部的可见性、显影后的图案可见性以及分辨性的观点考虑,色素N优选为最大吸收波长通过自由基而发生变化的色素,更优选为通过自由基而显色的色素。
作为色素N,优选无色结晶紫、结晶紫内酯、亮绿或维多利亚纯蓝-萘磺酸盐。
色素N可以单独使用一种,也可以使用两种以上。
从曝光部及非曝光部的可见性、显影后的图案可见性以及分辨性的观点考虑,色素N的含量相对于感光性组合物的总质量优选0.1质量%以上,更优选0.1~10质量%,进一步优选0.1~5质量%,尤其优选0.1~1质量%。
色素N的含量是指使感光性组合物的总质量中所包含的色素N全部成为显色状态时的色素的含量。以下,以通过自由基而显色的色素为例子,对色素N的含量的定量方法进行说明。
制备在甲基乙基酮100mL中溶解色素0.001g及0.01g而成的溶液。向所得到的各溶液中加入光自由基聚合引发剂(商品名,Irgacure OXE01,BASF Japan Ltd.制造),并照射365nm的光,由此产生自由基而使所有色素成为显色状态。然后,在大气环境下,使用分光光度计(UV3100,Shimadzu Corporation制造)测定液温为25℃的各溶液的吸光度,并制作校准曲线。
接着,代替色素而将感光性组合物3g溶解于甲基乙基酮,除此以外,利用与上述相同的方法测定使色素全部显色的溶液的吸光度。根据校准曲线,由所得到的包含感光性组合物的溶液的吸光度算出感光性组合物中所包含的色素的含量。
另外,感光性组合物3g与感光性组合物中的总固体成分3g相同。
<热交联性化合物>
从所得到的固化膜的强度及所得到的未固化膜的粘结性的观点考虑,感光性组合物可以包含热交联性化合物。另外,在本说明书中,后述的具有烯属不饱和基团的热交联性化合物不作为聚合性化合物来处理,而作为热交联性化合物来处理。
作为热交联性化合物,可以举出羟甲基化合物及封端异氰酸酯化合物。其中,从所得到的固化膜的强度及所得到的未固化膜的粘结性的观点考虑,优选封端异氰酸酯化合物。
封端异氰酸酯化合物与羟基及羧基进行反应,因此例如当树脂和/或聚合性化合物等具有羟基及羧基中的至少一个时,所形成的膜的亲水性下降,具有将使负型感光性组合物固化而成的膜用作保护膜时的功能增强的倾向。
另外,封端异氰酸酯化合物是指“具有用封端剂保护(所谓的掩蔽(mask))了异氰酸酯的异氰酸酯基的结构的化合物”。
封端异氰酸酯化合物的解离温度并不受特别限制,但优选100~160℃,更优选130~150℃。
封端异氰酸酯的解离温度是指“使用差示扫描量热计并通过DSC(Differentialscanning calorimetry:差示扫描量热法)分析测定时的伴随封端异氰酸酯的脱保护反应的吸热峰的温度”。
作为差示扫描量热计,例如能够优选使用Seiko Instruments Inc.制造的差示扫描量热计(型号:DSC6200)。但是,差示扫描量热计并不限定于此。
作为解离温度为100~160℃的封端剂,可以举出活性亚甲基化合物〔丙二酸二酯(丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯、丙二酸二正丁酯、丙二酸二2-乙基己酯等)〕、肟化合物(甲醛肟、乙醛肟、丙酮肟、甲基乙基酮肟及环己酮肟等在分子内具有-C(=N-OH)-所表示的结构的化合物)。
在这些之中,作为解离温度为100~160℃的封端剂,例如从保存稳定性的观点考虑,优选选自肟化合物中的至少一种。
例如,从改善膜的脆性、提高与被转印体的密合力等观点考虑,封端异氰酸酯化合物优选具有异氰脲酸酯结构。
具有异氰脲酸酯结构的封端异氰酸酯化合物例如可通过将六亚甲基二异氰酸酯进行异氰脲酸酯化以对其加以保护而得到。
在具有异氰脲酸酯结构的封端异氰酸酯化合物之中,从与不具有肟结构的化合物相比,更容易将解离温度设在优选的范围内,且容易减少显影残渣的观点考虑,优选具有将肟化合物用作封端剂的肟结构的化合物。
封端异氰酸酯化合物可以具有聚合性基团。
作为聚合性基团,并没有特别限制,能够使用公知的聚合性基团,优选自由基聚合性基团。
作为聚合性基团,可以举出(甲基)丙烯酰氧基、(甲基)丙烯酰胺基及苯乙烯基等烯属不饱和基团以及缩水甘油基等具有环氧基的基团。
其中,作为聚合性基团,优选烯属不饱和基团,更优选(甲基)丙烯酰氧基,进一步优选丙烯酰氧基。
作为封端异氰酸酯化合物,能够使用市售品。
作为封端异氰酸酯化合物的市售品的例子,可以举出Karenz(注册商标)AOI-BM、Karenz(注册商标)MOI-BM、Karenz(注册商标)MOI-BP等(以上为SHOWA DENKO K.K.制造)、封端型的Duranate系列(例如,Duranate(注册商标)TPA-B80E、Duranate(注册商标)WT32-B75P等,Asahi Kasei Chemicals Corporation制造)。
并且,作为封端异氰酸酯化合物,也能够使用下述结构的化合物。
[化学式3]
热交联性化合物可以单独使用一种,也可以使用两种以上。
当感光性组合物包含热交联性化合物时,热交联性化合物的含量相对于感光性组合物的总质量优选1~50质量%,更优选5~30质量%。
<颜料>
感光性组合物可以包含颜料。
当感光性组合物包含颜料时,感光性组合物对应于着色树脂层。
近年来,电子设备所具有的液晶显示窗上有时为了保护液晶显示窗而安装有在透明的玻璃基板等的背面周缘部形成有黑色的框状遮光层的盖玻璃(cover glass)。为了形成这种遮光层,可以使用着色树脂层。
作为颜料,只要根据所期望的色相适当选择即可,例如可以举出黑色颜料、白色颜料以及除黑色及白色以外的彩色颜料,当形成黑色系的图案时,作为颜料,优选黑色颜料。
作为黑色颜料,例如可以举出公知的黑色颜料(例如,有机颜料及无机颜料等)。
其中,从光密度的观点考虑,作为黑色颜料,优选炭黑、氧化钛、碳化钛、氧化铁或石墨,更优选炭黑。作为炭黑,从表面电阻的观点考虑,优选表面的至少一部分被树脂包覆的表面修饰炭黑。
从分散稳定性的观点考虑,黑色颜料的粒径(数均粒径)优选0.001~0.1μm,更优选0.01~0.08μm。
“粒径”是指从用电子显微镜拍摄的颜料粒子的照片图像求出颜料粒子的面积并考虑与颜料粒子的面积相同面积的圆时的圆的直径。并且,“数均粒径”是指对任意100个粒子求出上述粒径并对所求出的100个粒径进行平均而得到的平均值。
作为白色颜料,例如可以举出无机颜料、日本特开2005-007765号公报的[0015]及[0114]段落中所记载的白色颜料。
作为无机颜料,优选氧化钛、氧化锌、锌钡白、轻质碳酸钙、白碳、氧化铝、氢氧化铝或硫酸钡,更优选氧化钛或氧化锌,进一步优选氧化钛,尤其优选金红石型或锐钛矿型的氧化钛,最优选金红石型的氧化钛。
并且,氧化钛的表面可以实施二氧化硅处理、氧化铝处理、二氧化钛处理、二氧化锆处理或有机物处理,也可以实施这些中的两种以上的处理。由此,氧化钛的催化活性得到抑制,能够改善耐热性及褪光性。
从减薄加热后的感光性组合物层的厚度的观点考虑,作为对氧化钛的表面的表面处理,优选实施氧化铝处理及二氧化锆处理中的至少一种,更优选实施氧化铝处理及二氧化锆处理这两种。
当感光性组合物为着色树脂层时,从转印性的观点考虑,感光性组合物也优选包含除黑色颜料及白色颜料以外的彩色颜料。
作为彩色颜料的粒径(数均粒径),从分散性更优异的观点考虑,优选0.1μm以下,更优选0.08μm以下。下限优选10nm以上。
作为彩色颜料,例如可以举出维多利亚纯蓝BO(Color Index(比色指数)(以下,也称为“C.I.”)42595)、金胺(C.I.41000)、脂肪黑(fat black)HB(C.I.26150)、莫诺莱特黄(monolight yellow)GT(C.I.颜料黄12)、永久黄(permanent yellow)GR(C.I.颜料黄17)、永久黄HR(C.I.颜料黄83)、永久胭脂红(permanent carmine)FBB(C.I.颜料红146)、赫斯塔巴姆红(hostaperm red)ESB(C.I.颜料紫19)、永久宝石红(permanent ruby)FBH(C.I.颜料红11)、法斯特尔粉红(pastel pink)B司普拉(supura)(C.I.颜料红81)、莫纳斯特拉坚牢蓝(monastral fast blue)(C.I.颜料蓝15)、莫诺莱特坚牢黑B(C.I.颜料黑1)及碳、C.I.颜料红97、C.I.颜料红122、C.I.颜料红149、C.I.颜料红168、C.I.颜料红177、C.I.颜料红180、C.I.颜料红192、C.I.颜料红215、C.I.颜料绿7、C.I.颜料蓝15:1、C.I.颜料蓝15:4、C.I.颜料蓝22、C.I.颜料蓝60、C.I.颜料蓝64及C.I.颜料紫23,优选C.I.颜料红177。
颜料可以单独使用一种,也可以使用两种以上。
颜料的含量相对于感光性组合物的总质量优选超过3质量%且40质量%以下,更优选超过3质量%且35质量%以下,进一步优选超过5质量%且35质量%以下,尤其优选10~35质量%。
当感光性组合物包含除黑色颜料以外的颜料(例如,白色颜料及彩色颜料等)时,除黑色颜料以外的颜料的含量相对于黑色颜料的总质量优选30质量%以下,更优选1~20质量%,进一步优选3~15质量%。
当感光性组合物包含黑色颜料时,优选黑色颜料(优选炭黑)以颜料分散液的形态导入到感光性组合物中。
分散液可以通过将预先混合黑色颜料和颜料分散剂而得到的混合物加入到有机溶剂(或媒液(vehicle))中并利用分散机分散而制备。颜料分散剂只要根据颜料及溶剂选择即可,例如能够使用市售的分散剂。
“媒液”是指制成颜料分散液时使颜料分散的媒质部分。上述媒液为液态,包含以分散状态保持黑色颜料的粘合剂成分和溶解及稀释粘合剂成分的溶剂成分(有机溶剂)。
作为分散机,例如可以举出捏合机、辊磨机、磨碎机(attritor)、超级研磨机(super mil1)、溶解器、均质混合器及砂磨机等公知的分散机。
并且,也可以通过机械式磨碎,利用摩擦力进行微粉碎。作为分散机及微粉碎,例如可以举出“颜料词典”(朝仓邦造著、第一版、朝仓书店、2000年、438页、310页)的记载。
<溶剂>
感光性组合物可以包含溶剂。
作为溶剂,能够无特别限制地使用通常使用的溶剂。
作为溶剂,优选有机溶剂。
作为有机溶剂,例如可以举出甲基乙基酮、丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚乙酸酯(别名:1-甲氧基-2-丙基乙酸酯)、二乙二醇乙基甲醚、环己酮、甲基异丁基酮、乳酸乙酯、乳酸甲酯、己内酰胺、甲醇、乙醇、正丙醇、2-丙醇、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺及它们的混合溶剂。
作为溶剂,优选甲基乙基酮与丙二醇单甲醚乙酸酯的混合溶剂、甲基乙基酮、丙二醇单甲醚乙酸酯及甲醇的混合溶剂、二乙二醇乙基甲醚与丙二醇单甲醚乙酸酯的混合溶剂或甲基乙基酮、丙二醇单甲醚及丙二醇单甲醚乙酸酯的混合溶剂。
溶剂可以单独使用一种或者使用两种以上。
当感光性组合物包含溶剂时,感光性组合物的固体成分优选5~80质量%,更优选8~40质量%,进一步优选10~30质量%。即,当感光性组合物包含溶剂时,溶剂的含量相对于感光性组合物的总固体成分优选20~95质量%,更优选60~95质量%,进一步优选70~95质量%。
当感光性组合物包含溶剂时,从涂布性的观点考虑,感光性组合物的粘度(25℃)优选1~50mPa·s,更优选2~40mPa·s,进一步优选3~30mPa·s。
粘度例如使用VISCOMETER TV-22(TOKI SANGYO CO.LTD制造)来测定。
当感光性组合物包含溶剂时,从涂布性的观点考虑,感光性组合物的表面张力(25℃)优选5~100mN/m,更优选10~80mN/m,进一步优选15~40mN/m。
表面张力例如使用Automat ic Surface Tensiometer CBVP-Z(Kyowa InterfaceScience Co.,Ltd.制造)来测定。
作为溶剂,也能够使用美国申请公开2005/282073号说明书的0054及0055段落中所记载的Solvent,该说明书的内容被编入本说明书中。
并且,作为溶剂,根据需要也能够使用沸点为180~250℃的有机溶剂(高沸点溶剂)。
<其他添加剂>
感光性组合物除了上述成分以外,根据需要可以包含公知的添加剂。
作为添加剂,例如可以举出抗氧化剂(例如,菲尼酮等)、防锈剂(例如,苯并三唑类及羧基苯并三唑类等)、敏化剂、表面活性剂、紫外线吸收剂、增塑剂、杂环状化合物(例如,三唑等)、吡啶类(例如,异烟酰胺等)及嘌呤碱(例如,腺嘌呤等)。
并且,作为其他添加剂,例如可以举出金属氧化物粒子、链转移剂、抗氧化剂、分散剂、酸增殖剂、显影促进剂、导电性纤维、紫外线吸收剂、增稠剂、交联剂、有机或无机的沉淀防止剂及日本特开2014-085643号公报的[0165]~[0184]段落,这些内容被编入本说明书中。
各添加剂可以单独使用一种,也可以使用两种以上。
作为苯并三唑类,例如可以举出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-甲苯基三唑及双(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,例如可以举出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及N-(N,N-二-2-乙基己基)氨基亚乙基羧基苯并三唑等。作为羧基苯并三唑类,例如能够使用CBT-1(JOHOKU CHEMICAL CO.,LTD.,商品名)等市售品。
苯并三唑类及羧基苯并三唑类的合计含量相对于感光性组合物的总质量优选0.01~3质量%,更优选0.05~1质量%。当含量为0.01质量%以上时,感光性组合物的保存稳定性更优异。另一方面,当含量为3质量%以下时,灵敏度的维持及染料的脱色的抑制更优异。
感光性组合物可以包含表面活性剂。
作为表面活性剂,可以举出阴离子性表面活性剂、阳离子性表面活性剂、非离子性表面活性剂及两性表面活性剂,优选非离子性表面活性剂。
作为非离子性表面活性剂,例如可以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二酯类、硅酮类表面活性剂及氟类表面活性剂。
作为表面活性剂,例如也能够使用国际公开第2018/179640号的0120段落~0125段落中所记载的表面活性剂。
并且,作为表面活性剂,也能够使用日本专利第4502784号公报的0017段落、日本特开2009-237362号公报的0060~0071段落中所记载的表面活性剂。
作为氟类表面活性剂的市售品,例如可以举出MEGAFACE F-171、F-172、F-173、F-176、F-177、F-141、F-142、F-143、F-144、F-437、F-475、F-477、F-479、F-482、F-551、F-551-A、F-552、F-554、F-555-A、F-556、F-557、F-558、F-559、F-560、F-561、F-565、F-563、F-568、F-575、F-780、EXP.MFS-330、MFS-578、MFS-579、MFS-586、MFS-587、R-41、R-41-LM、R-01、R-40、R-40-LM、RS-43、TF-1956、RS-90、R-94、RS-72-K、DS-21(以上为DIC Corporation制造)、Fluorad FC430、FC431、FC171(以上为Sumitomo 3M Limited制造)、Surflon S-382、SC-101、SC-103、SC-104、SC-105、SC-1068、SC-381、SC-383、S-393、KH-40(以上为AGC Inc.制造)、PolyFox PF636、PF656、PF6320、PF6520、PF7002(以上为OMNOVA Solutions Inc.制造)、Ftergent 710FL、710FM、610FM、601AD、601ADH2、602A、215M、245F、251、212M、250、209F、222F、208G、710LA、710FS、730LM、650AC、681、683(以上为Neos Corporation制造)、U-120E(UNICHEM CO.,LTD.制造)等。
并且,氟类表面活性剂也能够优选使用丙烯酸类化合物,该丙烯酸类化合物为具有包含含有氟原子的官能团的分子结构,且施加热时含有氟原子的官能团部分被切断,从而氟原子挥发。作为这种氟类表面活性剂,可以举出DIC Corporation制造的MEGAFACE DS系列(化学工业日报(2016年2月22日)、日经产业新闻(2016年2月23日)),例如MEGAFACEDS-21。
并且,作为氟类表面活性剂,也优选使用具有氟化烷基或氟化亚烷基醚基的含氟原子的乙烯醚化合物与亲水性乙烯醚化合物的聚合物。
并且,作为氟类表面活性剂,也能够使用封端聚合物。
并且,作为氟类表面活性剂,也能够优选使用含氟高分子化合物,该含氟高分子化合物包含源自具有氟原子的(甲基)丙烯酸酯化合物的结构单元和源自具有两个以上(优选5个以上)亚烷氧基(优选亚乙氧基、亚丙氧基)的(甲基)丙烯酸酯化合物的结构单元。
并且,作为氟类表面活性剂,还能够使用在侧链中具有含有烯属不饱和键的基团的含氟聚合物。可以举出MEGAFACE RS-101、RS-102、RS-718K、RS-72-K(以上为DICCorporation制造)等。
从提高环境适性的观点考虑,作为氟类表面活性剂,优选源自全氟辛酸(PFOA)及全氟辛烷磺酸(PFOS)等具有碳原子数为7以上的直链状全氟烷基的化合物的替代材料的表面活性剂。
作为非离子性表面活性剂,可以举出甘油、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷以及它们的乙氧基化物及丙氧基化物(例如,甘油丙氧基化物、甘油乙氧基化物等)、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、Pluronic(注册商标)L10、L31、L61、L62、10R5、17R2、25R2(以上为BASF公司制造)、Tetronic 304、701、704、901、904、150R1(以上为BASF公司制造)、Solsperse 20000(以上为Lubrizol Japan Limited.制造)、NCW-101、NCW-1001、NCW-1002(以上为FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation制造)、PIONIN D-6112、D-6112-W、D-6315(以上为Takemoto Oil&Fat Co.,Ltd.制造)、OlfineE1010、Surfynol 104、400、440(以上为Nissin Chemical Co.,Ltd.制造)等。
作为硅酮类表面活性剂,可以举出由硅氧烷键构成的直链状聚合物及在侧链或末端导入有有机基团的改性硅氧烷聚合物。
作为表面活性剂的具体例,可以举出DOWSIL 8032 ADDITIVE、Toray SiliconeDC3PA、Toray Silicone SH7PA、Toray Silicone DC11PA、Toray Silicone SH21PA、ToraySilicone SH28PA、Toray Silicone SH29PA、Toray Silicone SH30PA、Toray SiliconeSH8400(以上为Dow Corning Toray Co.,Ltd.制造)以及X-22-4952、X-22-4272、X-22-6266、KF-351A、K354L、KF-355A、KF-945、KF-640、KF-642、KF-643、X-22-6191、X-22-4515、KF-6004、KP-341、KF-6001、KF-6002、KP-101、KP-103、KP-104、KP-105、KP-106、KP-109、KP-112、KP-120、KP-121、KP-124、KP-125、KP-301、KP-306、KP-310、KP-322、KP-323、KP-327、KP-341、KP-368、KP-369、KP-611、KP-620、KP-621、KP-626、KP-652(以上为Shin-Etsu SiliconeCo.,Ltd.制造)、F-4440、TSF-4300、TSF-4445、TSF-4460、TSF-4452(以上为MomentivePerformance Materials Inc.制造)、BYK300、BYK306、BYK307、BYK310、BYK320、BYK323、BYK330、BYK313、BYK315N、BYK331、BYK333、BYK345、BYK347、BYK348、BYK349、BYK370、BYK377、BYK378(以上为BYK Chemie公司制造)等。
表面活性剂可以单独使用一种,也可以并用两种以上。
当感光性组合物包含表面活性剂时,表面活性剂的含量相对于感光性组合物的总质量优选0.01~3.0质量%,更优选0.01~1.0质量%,进一步优选0.05~0.80质量%。
从调整波长365nm下的光谱灵敏度的观点考虑,感光性组合物也优选包含紫外线吸收剂。
作为紫外线吸收剂,能够使用公知的紫外线吸收剂,其中优选5-(二乙基氨基)-2-(苯基磺酰基)-2,4-戊二烯酸辛酯。
紫外线吸收剂可以单独使用一种,也可以并用两种以上。
当感光性组合物包含紫外线吸收剂时,紫外线吸收剂的含量相对于感光性组合物的总质量优选0.1~3.0质量%,更优选0.2~2.0质量%,进一步优选0.2~1.0质量%。
<杂质等>
感光性组合物有时包含杂质。
作为杂质,例如可以举出金属杂质或其离子、卤化物离子、残余有机溶剂、残余单体及水。
作为金属杂质,例如可以举出钠、钾、镁、钙、铁、锰、铜、铝、钛、铬、钴、镍、锌、锡及它们的离子以及卤化物离子。
其中,从容易混入的观点考虑,钠离子、钾离子及卤化物离子优选设为下述含量。
金属杂质为与可以包含于转印膜中的上述粒子(例如,金属氧化物粒子)不同的化合物。
金属杂质的含量相对于感光性组合物的总质量优选80质量ppm以下,更优选10质量ppm以下,进一步优选2质量ppm以下。下限相对于感光性组合物的总质量优选1质量ppb以上,更优选0.1质量ppm以上。
作为调整杂质的含量的方法,例如可以举出选择杂质的含量少的原料作为感光性组合物的原料的方法以及在形成感光性组合物时防止杂质的混入的方法及清洗去除的方法。
杂质的含量例如能够通过ICP发光分光分析法、原子吸收光谱法及离子色谱法等公知的方法来定量。
作为残余有机溶剂,例如可以举出苯、甲醛、三氯乙烯、1,3-丁二烯、四氯化碳、氯仿、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺及己烷。
残余有机溶剂的含量相对于感光性组合物的总质量优选100质量ppm以下,更优选20质量ppm以下,进一步优选4质量ppm以下。下限相对于感光性组合物的总质量优选10质量ppb以上,更优选100质量ppb以上。
作为调整残余有机溶剂的含量的方法,可以举出调整后述的转印膜的制造方法中的干燥处理条件的方法。并且,残余有机溶剂的含量例如能够通过气相色谱分析等公知的方法来定量。
从提高可靠性及层压性的观点考虑,感光性组合物中的水的含量相对于感光性组合物的总质量优选0.01~1.0质量%,更优选0.05~0.5质量%。
[转印膜]
本发明的转印膜具有临时支承体和感光性组合物层。上述感光性组合物层为由上述的第1实施方式或第2实施方式的感光性组合物形成的层。
转印膜除了临时支承体及感光性组合物层以外,可以具有其他层。
作为其他层,例如可以举出后述的中间层。并且,转印膜可以具有后述的其他部件(例如,保护膜等)。
作为转印膜的实施方式,例如可以举出以下的结构(1)或(2),优选结构(2)。
(1)“临时支承体/感光性组合物层/保护膜”
(2)“临时支承体/中间层/感光性组合物层/保护膜”
转印膜优选具有中间层。
作为上述各结构中的感光性组合物层,优选后述的感光性组合物层或后述的着色树脂层。
从抑制在上述的贴合工序中产生气泡的观点考虑,转印膜的波纹的最大宽度优选300μm以下,更优选200μm以下,进一步优选60μm以下。另外,作为波纹的最大宽度的下限值,为0μm以上,优选0.1μm以上,更优选1μm以上。
转印膜的波纹的最大宽度为通过以下的步骤测定的值。
首先,将转印膜沿着与主面垂直的方向剪裁为长20em×宽20cm的尺寸而制作出试验样品。另外,当转印膜具有保护膜时,剥离保护膜。接着,在表面平滑且水平的工作台上,将上述试验样品以使临时支承体的表面与工作台对置的方式静置。静置后,对试验样品的中心10em见方的范围,用激光显微镜(例如,KEYENCE CORPORATION制造的VK-9700SP)扫描试验样品的表面而得到三维表面图像,从在所得到的三维表面图像中观察到的最大凸面高度减去最低凹面高度。对10个试验样品进行上述操作,将其算术平均值作为“转印膜的波纹最大宽度”。
在转印膜的感光性组合物层中,当在感光性组合物层的与临时支承体相反的一侧的表面还具有其他组合物层时,其他组合物层的合计厚度相对于感光性组合物层的合计厚度优选0.1~30%,更优选0.1~20%。
从密合性更优异的观点考虑,感光性组合物层的波长365nm的光的透射率优选10%以上,更优选30%以上,进一步优选50%以上。上限优选99.9%以下,更优选99.0%以下。
对转印膜的实施方式的例子进行说明。
图2所示的转印膜10依次具有临时支承体11、包含中间层13及感光性组合物层15的组合物层17以及保护膜19。
图2所示的转印膜10为具有中间层13及保护膜19的方式,但也可以不具有中间层13及保护膜19。
在图2中,将可以配置于临时支承体11上的除保护膜19以外的各层(例如,感光性组合物层及中间层等)也称为“组合物层”。
以下,关于转印膜,对各部件及各成分进行详细说明。
〔临时支承体〕
转印膜具有临时支承体。
临时支承体为支承感光性组合物层的部件,最终通过剥离处理而被去除。
临时支承体可以为单层结构及多层结构中的任一种。
作为临时支承体,优选薄膜,更优选树脂薄膜。并且,作为临时支承体,也优选具有挠性且在加压下或加压下及加热下不产生明显的变形、收缩或伸长的薄膜,也优选没有褶皱等变形及刮痕的薄膜。
作为薄膜,例如可以举出聚对苯二甲酸乙二酯薄膜(例如,双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯薄膜)、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜、三乙酸纤维素薄膜、聚苯乙烯薄膜、聚酰亚胺薄膜及聚碳酸酯薄膜,优选聚对苯二甲酸乙二酯薄膜。
从能够经由临时支承体进行图案曝光的观点考虑,临时支承体优选透明性高,313nm、365nm、313nm、405nm及436nm下的透射率均优选60%以上,更优选70%以上,进一步优选80%以上,最优选90%以上。作为透射率的优选值,例如能够举出82%、91%、97%等。
从经由临时支承体的图案曝光时的图案形成性及临时支承体的透明性的观点考虑,优选临时支承体的雾度小。具体而言,临时支承体的雾度的值优选2%以下,更优选1.0%以下,进一步优选0.1%以下。下限并不受特别限制,可以举出0.01%。
从经由临时支承体的图案曝光时的图案形成性及临时支承体的透明性的观点考虑,优选临时支承体中所包含的微粒、异物及缺陷的数量少。临时支承体中的直径1μm以上的微粒、异物及缺陷的数量优选50个/10mm2以下,更优选10个/10mm2以下,进一步优选3个/10mm2以下,尤其优选0个/10mm2。
临时支承体的厚度优选5μm以上,更优选6μm以上。上限优选200μm以下,从容易操作性及通用性的观点考虑,更优选150μm以下,进一步优选50μm以下,尤其优选25μm以下,最优选16μm以下。
临时支承体的厚度作为通过使用SEM(扫描型电子显微镜:Scanning ElectronMicroscope)进行的剖面观察测定的任意5点的平均值而算出。
从处理性的观点考虑,临时支承体可以在临时支承体的单面或两面具有包含微粒的层(润滑剂层)。
润滑剂层中所包含的微粒的直径优选0.05~0.8μm。
润滑剂层的厚度优选0.05~1.0μm。
从提高临时支承体与感光性组合物层的密合性的观点考虑,临时支承体的与感光性组合物层接触的面可以进行表面改性处理。
作为表面改性处理,例如可以举出UV照射、电晕放电及使用等离子体等的处理。
UV照射中的曝光量优选10~2000mJ/cm2,更优选50~1000mJ/cm2。
若曝光量在上述范围内,则灯输出及照度不受特别限制。
作为UV照射中的光源,例如可以举出发出150~450nm波长带的光的低压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、碳弧灯、金属卤化物灯、氙灯、化学灯、无电极放电灯及发光二极管(LED)。
作为临时支承体,例如可以举出膜厚16μm的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯薄膜、膜厚12μm的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯薄膜及膜厚9μm的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯薄膜。
并且,作为临时支承体,例如还可以举出日本特开2014-085643号公报的[0017]~[0018]段落、日本特开2016-027363号公报的[0019]~[0026]段落、国际公开第2012/081680号的[0041]~[0057]段落及国际公开第2018/179370号的[0029]~[0040]段落,这些内容被编入本说明书中。
作为临时支承体的市售品,例如可以举出注册商标LUMIRROR 16KS40及注册商标LUMIRROR 16FB40(以上为TORAY INDUSTRIES,INC.制造);Cosmoshine A4100、CosmoshineA4160、Cosmoshine A4300、Cosmoshine A4360及Cosmoshine A8300(以上为Toyobo Co.,Ltd.制造)。
〔感光性组合物层〕
转印膜具有感光性组合物层。
感光性组合物层为由上述的第1实施方式或第2实施方式的感光性组合物形成的层。因此,感光性组合物层优选包含感光性组合物中的固体成分。
关于感光性组合物层中所包含的成分(具体而言,碱溶性树脂、具有烯属不饱和基团的聚合性化合物及光聚合引发剂等),如上所述。
感光性组合物层的形成方法待留后述。
<感光性组合物层的层厚>
感光性组合物的层厚(膜厚)通常为0.1~300μm,优选0.2~100μm,更优选0.5~50μm,进一步优选0.5~15μm,尤其优选1~10μm。由此,感光性组合物层的显影性提高,从而能够提高分辨性。作为优选膜厚的具体例,例如能够举出1.2μm、2.5μm、3.5μm、5.0μm、6.0μm及7.0μm。
<感光性组合物层的透射率>
感光性组合物层的膜厚每1.0μm的可见光透射率优选80%以上,更优选90%以上,最优选95%以上。
作为可见光的透射率,优选波长400~800nm的平均透射率、波长400~800nm的透射率的最小值、波长400nmm的透射率均满足上述。作为透射率的优选值,例如能够举出87%、92%及98%等。
使感光性组合物层固化而得到的固化膜的膜厚每1.0μm的透射率也优选与上述相同的透射率。
〔热塑性树脂层〕
转印膜可以具有热塑性树脂层。
热塑性树脂层通常配置于临时支承体与感光性组合物层之间。通过转印膜具备热塑性树脂层,转印膜与基板的贴合工序中的对基板的追随性提高而能够抑制气泡混入基板与转印膜之间。其结果,能够确保与热塑性树脂层的相邻层(例如,临时支承体)的密合性。
热塑性树脂层包含树脂。上述树脂包含热塑性树脂作为其一部分或全部。即,在一方式中,热塑性树脂层的树脂也优选为热塑性树脂。
<碱溶性树脂(热塑性树脂)>
作为热塑性树脂,优选为碱溶性树脂。
作为碱溶性树脂,例如可以举出丙烯酸树脂、苯乙烯树脂、苯乙烯-丙烯酸类共聚物、聚氨酯树脂、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩甲醛、聚酰胺树脂、聚酯树脂、环氧树脂、聚缩醛树脂、聚羟基苯乙烯树脂、聚酰亚胺树脂、聚苯并噁唑树脂、聚硅氧烷树脂、聚乙烯亚胺、聚烯丙基胺及聚亚烷基二醇。
作为碱溶性树脂,从显影性及与相邻的层的密合性的观点考虑,优选丙烯酸树脂。
其中,丙烯酸树脂是指具有选自源自(甲基)丙烯酸的结构单元、源自(甲基)丙烯酸酯的结构单元及源自(甲基)丙烯酸酰胺的结构单元中的至少一种结构单元的树脂。
作为丙烯酸树脂,源自(甲基)丙烯酸的结构单元、源自(甲基)丙烯酸酯的结构单元及源自(甲基)丙烯酸酰胺的结构单元的合计含量相对于丙烯酸树脂的总质量优选为50质量%以上。
其中,源自(甲基)丙烯酸的结构单元及源自(甲基)丙烯酸酯的结构单元的合计含量相对于丙烯酸树脂的总质量优选30~100质量%,更优选50~100质量%。
并且,碱溶性树脂优选为具有酸基的聚合物。
作为酸基,可以举出羧基、磺基、磷酸基及膦酸基,优选羧基。
从显影性的观点考虑,碱溶性树脂更优选酸值60mgKOH/g以上的碱溶性树脂,进一步优选酸值60mgKOH/g以上的含有羧基的丙烯酸树脂。
碱溶性树脂的酸值的上限并不受特别限制,但优选300mgKOH/g以下,更优选250mgKOH/g以下,进一步优选200mgKOH/g以下,尤其优选150mgKOH/g以下。
作为酸值60mgKOH/g以上的含有羧基的丙烯酸树脂,并不受特别限制,能够从公知的树脂中适当选择使用。
例如,可以举出日本特开2011-095716号公报的0025段落中所记载的聚合物之中作为酸值为60mgKOH/g以上的含有羧基的丙烯酸树脂的碱溶性树脂、日本特开2010-237589号公报的0033~0052段落中所记载的聚合物之中酸值60mgKOH/g以上的含有羧基的丙烯酸树脂及日本特开2016-224162号公报的0053~0068段落中所记载的粘合剂聚合物之中酸值为60mgKOH/g以上的含有羧基的丙烯酸树脂。
上述含有羧基的丙烯酸树脂中的具有羧基的结构单元的共聚比相对于丙烯酸树脂的总质量优选5~50质量%,更优选10~40质量%,进一步优选12~30质量%。
作为碱溶性树脂,从显影性及与相邻的层的密合性的观点考虑,尤其优选具有源自(甲基)丙烯酸的结构单元的丙烯酸树脂。
碱溶性树脂可以具有反应性基团。作为反应性基团,只要为能够加聚的基团即可,可以举出烯属不饱和基团;羟基及羧基等缩聚性基团;环氧基、(封端)异氰酸酯基等聚加成反应性基团。
碱溶性树脂的重均分子量(Mw)优选1,000以上,更优选1万~10万,进一步优选2万~5万。
碱溶性树脂可以单独使用一种,也可以使用两种以上。
从显影性及与相邻的层的密合性的观点考虑,碱溶性树脂的含量相对于热塑性树脂层的总质量优选10~99质量%,更优选20~90质量%,进一步优选40~80质量%,尤其优选50~75质量%。
<色素>
热塑性树脂层优选包含显色时的波长范围400~780nm中的最大吸收波长为450nm以上且最大吸收波长通过酸、碱或自由基而发生变化的色素(也简称为“色素B”。)。
色素B的优选方式除了后述的点以外,与上述的色素N的优选方式相同。
从曝光部及非曝光部的可见性以及分辨性的观点考虑,色素B优选为最大吸收波长通过酸或自由基而发生变化的色素,更优选为最大吸收波长通过酸而发生变化的色素。
从曝光部及非曝光部的可见性以及分辨性的观点考虑,热塑性树脂层优选包含作为色素B的最大吸收波长通过酸而发生变化的色素及后述的通过光而产生酸的化合物这两者。
色素B可以单独使用一种,也可以使用两种以上。
从曝光部及非曝光部的可见性的观点考虑,色素B的含量相对于热塑性树脂层的总质量优选0.2质量%以上,更优选0.2~6质量%,进一步优选0.2~5质量%,尤其优选0.25~3.0质量%。
其中,色素B的含量是指使热塑性树脂层中所包含的色素B全部成为显色状态时的色素的含量。以下,以通过自由基而显色的色素为例子,对色素B的含量的定量方法进行说明。
制备在甲基乙基酮100mL中溶解色素0.001g及0.01g而成的溶液。向所得到的各溶液中加入光自由基聚合引发剂(商品名,Irgacure OXE01,BASF Japan Ltd.制造),并照射365nm的光,由此产生自由基而使所有色素成为显色状态。然后,在大气环境下,使用分光光度计(UV3100,Shimadzu Corporation制造)测定液温为25℃的各溶液的吸光度,并制作校准曲线。
接着,代替色素而将热塑性树脂层0.1g溶解于甲基乙基酮,除此以外,利用与上述相同的方法测定使色素全部显色的溶液的吸光度。根据校准曲线,由所得到的包含热塑性树脂层的溶液的吸光度算出热塑性树脂层中所包含的色素的量。
另外,热塑性树脂层3g与组合物的固体成分3g相同。
<通过光而产生酸、碱或自由基的化合物>
热塑性树脂层可以包含通过光而产生酸、碱或自由基的化合物(也简称为“化合物C”。)。
作为化合物C,优选接受紫外线及可见光线等活化光线而产生酸、碱或自由基的化合物。
作为化合物C,能够使用公知的光产酸剂、光产碱剂及光自由基聚合引发剂(光自由基产生剂)。
(光产酸剂)
从分辨性的观点考虑,热塑性树脂层可以包含光产酸剂。
作为光产酸剂,可以举出上述的感光性组合物层可以包含的光阳离子聚合引发剂,除了后述的点以外,优选方式也相同。
作为光产酸剂,从灵敏度及分辨性的观点考虑,优选包含选自鎓盐化合物及肟磺酸盐化合物中的至少一种化合物,从灵敏度、分辨性及密合性的观点考虑,更优选包含肟磺酸盐化合物。
并且,作为光产酸剂,也优选具有以下的结构的光产酸剂。
[化学式4]
(光自由基聚合引发剂)
热塑性树脂层可以包含光自由基聚合引发剂。
作为光自由基聚合引发剂,可以举出上述的感光性组合物层可以包含的光自由基聚合引发剂,优选方式也相同。
(光产碱剂)
热塑性树脂组合物可以包含光产碱剂。
作为光产碱剂,只要为公知的光产碱剂,则不受特别限制,例如可以举出2-硝基苄基环己基氨基甲酸酯、三苯基甲醇、O-氨甲酰基羟基酰胺、O-氨甲酰基肟、[[(2,6-二硝基苄基)氧基]羰基}环己基胺、双[[(2-硝基苄基)氧基]羰基]己烷-1,6-二胺、4-(甲硫基苯甲酰基)-1-甲基-1-吗啉基乙烷、(4-吗啉基苯甲酰基)-1-苄基-1-二甲基氨基丙烷、N-(2-硝基苄氧基羰基)吡咯烷、六胺合钴(III)三(三苯基甲基硼酸盐)、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-丁酮、2,6-二甲基-3,5-二乙酰基-4-(2-硝基苯基)-1,4-二氢吡啶及2,6-二甲基-3,5-二乙酰基-4-(2,4-二硝基苯基)-1,4-二氢吡啶。
化合物C可以单独使用一种,也可以使用两种以上。
从曝光部及非曝光部的可见性以及分辨性的观点考虑,化合物C的含量相对于热塑性树脂层的总质量优选0.1~10质量%,更优选0.5~5质量%。
<增塑剂>
从分辨性、与相邻的层的密合性及显影性的观点考虑,热塑性树脂层优选包含增塑剂。
增塑剂优选其分子量小于碱溶性树脂的分子量(当为低聚物或聚合物且具有分子量分布时为重均分子量)。增塑剂的分子量(重均分子量)优选200~2,000。
增塑剂只要为与碱溶性树脂相容而显现可塑性的化合物,则不受特别限制,但从赋予可塑性的观点考虑,增塑剂优选在分子中具有亚烷氧基,更优选聚亚烷基二醇化合物。增塑剂中所包含的亚烷氧基更优选具有聚亚乙氧基结构或聚亚丙氧基结构。
并且,从分辨性及保存稳定性的观点考虑,增塑剂优选包含(甲基)丙烯酸酯化合物。从相容性、分辨性及与相邻的层的密合性的观点考虑,更优选碱溶性树脂为丙烯酸树脂且增塑剂包含(甲基)丙烯酸酯化合物。
作为用作增塑剂的(甲基)丙烯酸酯化合物,可以举出作为上述的感光性组合物层中所包含的聚合性化合物而记载的(甲基)丙烯酸酯化合物。
在转印膜中,当热塑性树脂层与感光性组合物层直接接触而层叠时,优选热塑性树脂层及感光性组合物层均包含相同的(甲基)丙烯酸酯化合物。这是因为,通过热塑性树脂层及感光性组合物层分别包含相同的(甲基)丙烯酸酯化合物,层间的成分扩散得到抑制,保存稳定性提高。
当热塑性树脂层包含(甲基)丙烯酸酯化合物作为增塑剂时,从热塑性树脂层与相邻的层的密合性的观点考虑,优选(甲基)丙烯酸酯化合物在曝光后的曝光部也不聚合。
并且,从热塑性树脂层的分辨性、与相邻的层的密合性及显影性的观点考虑,作为用作增塑剂的(甲基)丙烯酸酯化合物,优选在一个分子中具有两个以上的(甲基)丙烯酰基的多官能(甲基)丙烯酸酯化合物。
此外,作为用作增塑剂的(甲基)丙烯酸酯化合物,也优选具有酸基的(甲基)丙烯酸酯化合物或氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物。
增塑剂可以单独使用一种,也可以使用两种以上。
从热塑性树脂层的分辨性、与相邻的层的密合性及显影性的观点考虑,增塑剂的含量相对于热塑性树脂层的总质量优选1~70质量%,更优选10~60质量%,进一步优选20~50质量%。
<敏化剂>
热塑性树脂层可以包含敏化剂。
作为敏化剂,并不受特别限制,可以举出上述的感光性组合物层可以包含的敏化剂。
敏化剂可以单独使用一种,也可以使用两种以上。
敏化剂的含量能够根据目的适当选择,但从提高对光源的灵敏度以及曝光部及非曝光部的可见性的观点考虑,相对于热塑性树脂层的总质量优选0.01~5质量%,更优选0.05~1质量%。
<添加剂等>
热塑性树脂层除了上述成分以外,根据需要可以包含表面活性剂等公知的添加剂。
并且,关于热塑性树脂层,记载于日本特开2014-085643号公报的0189~0193段落中,该公报中所记载的内容被编入本说明书中。
热塑性树脂层的层厚并不受特别限制,但从与相邻的层的密合性的观点考虑,优选1μm以上,更优选2μm以上。上限并不受特别限制,但从显影性及分辨性的观点考虑,优选20μm以下,更优选10μm以下,进一步优选8μm以下。
〔中间层〕
转印膜也优选在临时支承体与感光性组合物层之间具有中间层。
作为中间层,例如可以举出水溶性树脂层及在日本特开平5-072724号公报中作为“分离层”而记载的具有阻氧功能的阻氧层。
作为中间层,从曝光时的灵敏度提高而曝光机的时间负荷降低从而生产率提高的观点考虑,优选阻氧层,更优选显示出低透氧性且分散或溶解于水或碱水溶液(22℃的碳酸钠的1质量%水溶液)的阻氧层。
以下,对水溶性树脂层(中间层)可以包含的各成分进行说明。
水溶性树脂层(中间层)包含树脂。
上述树脂优选包含水溶性树脂作为其一部分或全部。
作为能够用作水溶性树脂的树脂,例如可以举出聚乙烯醇类树脂、聚乙烯吡咯烷酮类树脂、纤维素类树脂、丙烯酰胺类树脂、聚环氧乙烷类树脂、明胶、乙烯醚类树脂、聚酰胺树脂及它们的共聚物等树脂。
并且,作为水溶性树脂,也能够使用(甲基)丙烯酸/乙烯基化合物的共聚物等。作为(甲基)丙烯酸/乙烯基化合物的共聚物,优选(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸烯丙酯的共聚物,更优选甲基丙烯酸/甲基丙烯酸烯丙酯的共聚物。
当水溶性树脂为(甲基)丙烯酸/乙烯基化合物的共聚物时,作为各组成比(摩尔%),例如优选90/10~20/80,更优选80/20~30/70。
作为水溶性树脂的重均分子量的下限值,优选5000以上,更优选7000以上,进一步优选10000以上。并且,作为其上限值,优选200000以下,更优选100000以下,进一步优选50000以下。
水溶性树脂的分散度(Mw/Mn)优选1~10,更优选1~5。
水溶性树脂可以单独使用一种,也可以使用两种以上。
水溶性树脂的含量并不受特别限制,但在进一步提高阻氧性以及层间混合抑制能力的观点上,相对于水溶性树脂层(中间层)的总质量优选50质量%以上,更优选70质量%以上,进一步优选80质量%以上,尤其优选90质量%以上。另外,作为其上限值,并不受特别限制,例如优选99.9质量%以下,进一步优选99.8质量%以下。
中间层除了上述水溶性树脂以外,可以包含其他成分。
作为其他成分,优选多元醇类、多元醇类的环氧烷加成物、酚衍生物或酰胺化合物,更优选多元醇类、酚衍生物或酰胺化合物。
并且,作为其他成分,例如还可以举出公知的表面活性剂。
作为多元醇类,例如可以举出甘油、二甘油及二乙二醇。
作为多元醇类所具有的羟基的数量,优选2~10。
作为多元醇类的环氧烷加成物,例如可以举出在上述多元醇类上加成有亚乙氧基及亚丙氧基等的化合物。
亚烷氧基的平均加成数优选1~100,更优选2~50,进一步优选2~20。
作为酚衍生物,例如可以举出双酚A及双酚S。
作为酰胺化合物,例如可以举出N-甲基吡咯烷酮。
中间层优选包含选自水溶性纤维素衍生物、多元醇类、多元醇类的氧化物加成物、聚醚类树脂、酚衍生物及酰胺化合物中的至少一个。
其他成分的分子量优选小于5000,更优选4000以下,进一步优选3000以下,尤其优选2000以下,最优选1500以下。下限优选60以上。
其他成分可以单独使用一种,也可以使用两种以上。
其他成分的含量相对于中间层的总质量优选0.1质量%以上,更优选0.5质量%以上,进一步优选1质量%以上。上限优选小于30质量%,更优选10质量%以下,进一步优选5质量%以下。
中间层可以包含杂质。
作为杂质,例如可以举出上述感光性组合物层中所包含的杂质。
水溶性树脂层(中间层)的层厚并不受特别限制,但优选0.1~5μm,更优选0.5~3μm。若水溶性树脂层(中间层)的厚度在上述范围内,则不会使阻氧性下降而层间混合抑制能力优异。并且,还能够进一步抑制显影时的水溶性树脂层(中间层)去除时间的增加。
〔保护膜〕
转印膜可以在感光性组合物层上具有保护膜。
作为保护膜,能够使用具有耐热性及耐溶剂性的树脂薄膜,例如可以举出聚丙烯薄膜及聚乙烯薄膜等聚烯烃薄膜、聚对苯二甲酸乙二酯薄膜等聚酯薄膜、聚碳酸酯薄膜以及聚苯乙烯薄膜。
并且,作为保护膜,可以使用由与上述的临时支承体相同的材料构成的树脂薄膜。
其中,作为保护膜,优选聚烯烃薄膜,更优选聚丙烯薄膜或聚乙烯薄膜,进一步优选聚乙烯薄膜。
保护膜的厚度优选1~100μm,更优选5~50μm,进一步优选5~40μm,尤其优选15~30μm。
在机械强度优异的观点上,保护膜的厚度优选1μm以上,在比较廉价的观点上,优选100μm以下。
并且,在保护膜中,保护膜中所包含的直径80μm以上的鱼眼(fisheye)数优选5个/m2以下。
另外,“鱼眼”是指使材料热熔融,并进行混炼、挤出,并且通过双轴拉伸及流延法等方法制造薄膜时,材料的异物、未溶解物及氧化劣化物等被取入薄膜中的现象。
保护膜中所包含的直径3μm以上的粒子的数量优选30个/mm2以下,更优选10个/mm2以下,进一步优选5个/mm2以下。
由此,能够抑制通过由保护膜中所包含的粒子引起的凹凸转印到感光性组合物层或导电层而产生的缺陷。
从赋予卷取性的观点考虑,保护膜的和与感光性组合物层接触的面相反的一侧的表面的算术平均粗糙度Ra优选0.01μm以上,更优选0.02μm以上,进一步优选0.03μm以上。另一方面,优选小于0.50μm,更优选0.40μm以下,进一步优选0.30μm以下。
从抑制转印时的缺陷的观点考虑,保护膜的与感光性组合物层接触的面的表面粗糙度Ra优选0.01μm以上,更优选0.02μm以上,进一步优选0.03μm以上。另一方面,优选小于0.50μm,更优选0.40μm以下,进一步优选0.30μm以下。
〔转印膜的制造方法〕
作为转印膜的制造方法,并不受特别限制,可以举出公知的方法。
作为上述转印膜10的制造方法,例如可以举出:包括在临时支承体11的表面涂布中间层形成用组合物而形成涂膜,进而,对该涂膜进行干燥而形成中间层13的工序、在中间层13的表面涂布感光性组合物而形成涂膜,进而,对该涂膜进行干燥而形成感光性组合物层15的工序的方法;及包括在临时支承体11的表面涂布感光性组合物而形成涂膜,进而,对该涂膜进行干燥而形成感光性组合物层15的工序的方法。
当转印膜10具有保护膜19时,可以在通过上述制造方法制造的转印膜10的组合物层17上压接保护膜19。
作为转印膜10的制造方法,优选通过包括以与组合物层17的与临时支承体11侧相反的一侧的面接触的方式设置保护膜19的工序来制造具备临时支承体11、中间层13、感光性组合物层15及保护膜19的转印膜10。
通过上述制造方法制造转印膜10之后,可以通过卷取转印膜10而制作及保管卷形态的转印膜。卷形态的转印膜10能够以保持原样的形态提供给后述的以卷对卷方式与基板贴合的工序。
并且,上述转印膜10的制造方法可以为在保护膜19上形成组合物层17的方法。
<热塑性树脂层形成用组合物及热塑性树脂层的形成方法>
当转印膜具有热塑性树脂层时,作为在临时支承体上形成热塑性树脂层的方法,并不受特别限制,能够使用公知的方法。例如,能够通过在临时支承体上涂布热塑性树脂层形成用组合物,然后根据需要使其干燥而形成。
作为热塑性树脂层形成用组合物,优选包含形成上述的热塑性树脂层的各种成分和溶剂。另外,在热塑性树脂层形成用组合物中,各成分相对于组合物的总固体成分的含量的优选范围与各成分相对于上述的热塑性树脂层的总质量的含量的优选范围相同。
作为溶剂,只要能够溶解或分散除溶剂以外的各成分,则不受特别限制,能够使用公知的溶剂。作为溶剂,可以举出与后述的感光性组合物所包含的溶剂相同的溶剂,优选方式也相同。
溶剂的含量相对于组合物的总固体成分100质量份优选50~1,900质量份,更优选100~900质量份。
<水溶性树脂组合物及中间层(水溶性树脂层)的形成方法>
作为水溶性树脂组合物,优选包含形成上述的中间层(水溶性树脂层)的各种成分和溶剂。另外,在水溶性树脂组合物中,各成分相对于组合物的总固体成分的含量的优选范围与各成分相对于上述的水溶性树脂层的总质量的含量的优选范围相同。
作为溶剂,只要能够溶解或分散水溶性树脂,则不受特别限制,优选选自水及水混合性有机溶剂中的至少一种,更优选水或水与水混合性有机溶剂的混合溶剂。
作为水混合性有机溶剂,例如可以举出碳原子数1~3的醇、丙酮、乙二醇及甘油,优选碳原子数1~3的醇,更优选甲醇或乙醇。
溶剂可以单独使用一种,也可以使用两种以上。
溶剂的含量相对于组合物的总固体成分100质量份优选50~2500质量份,更优选50~1900质量份,进一步优选100~900质量份。
水溶性树脂层的形成方法只要为能够形成包含上述成分的层的方法,则不受特别限制,例如可以举出公知的涂布方法(狭缝涂布、旋涂、帘涂及喷墨涂布等)。
<感光性组合物及感光性组合物层的形成方法>
在生产率优异的观点上,优选通过涂布法使用包含构成上述的感光性组合物的成分(例如,碱溶性树脂、聚合性化合物及光聚合引发剂等)及溶剂的感光性组合物来形成。另外,在感光性组合物中,各成分相对于组合物的总固体成分的含量的优选范围与各成分相对于上述的感光性组合物层的总质量的含量的优选范围相同。
作为转印膜的制造方法,具体而言,优选为在中间层上涂布感光性组合物而形成涂膜,并对该涂膜在规定温度下实施干燥处理而形成感光性组合物层的方法。
作为感光性组合物的涂布方法,例如可以举出印刷法、喷涂法、辊涂法、棒涂法、帘涂法、旋涂法及模涂法(即,狭缝涂布法)。
作为感光性组合物的涂膜的干燥方法,优选加热干燥及减压干燥。另外,在本说明书中,“干燥”是指去除组合物中所包含的溶剂的至少一部分。作为干燥方法,例如可以举出自然干燥、加热干燥及减压干燥。上述方法能够单独适用或者组合适用多种。
作为干燥温度,优选80℃以上,更优选90℃以上。并且,作为其上限值,优选130℃以下,更优选120℃以下。也能够连续地改变温度而进行干燥。
并且,作为干燥时间,优选20秒以上,更优选40秒以上,进一步优选60秒以上。并且,作为其上限值,并不受特别限定,但优选600秒以下,更优选300秒以下。
此外,通过将保护膜贴合于感光性组合物层,能够制造转印膜。
将保护膜贴合于感光性组合物层的方法并不受特别限制,可以举出公知的方法。
作为将保护膜贴合于感光性组合物层的装置,可以举出真空层压机及自动切割层压机等公知的层压机。
层压机优选具备橡胶辊等任意的能够加热的辊且能够加压及加热。
〔用途〕
本发明的感光性组合物及转印膜能够适用于各种用途。例如,能够适用于电极保护膜、绝缘膜、平坦化膜、外涂膜、硬涂膜、钝化膜、隔壁、间隔物、微透镜、滤光器、防反射膜、蚀刻抗蚀剂及电镀部件等。作为更具体的例子,可以举出触摸面板电极的保护膜或绝缘膜、印刷电路板的保护膜或绝缘膜、TFT基板的保护膜或绝缘膜、滤色器、滤色器用外涂膜、用于形成配线的蚀刻抗蚀剂等。
并且,本发明的感光性组合物及转印膜能够优选用于双面曝光。
[层叠体]
本发明的层叠体具有基材和两层以上的感光性组合物层。
作为本发明的层叠体的具体方式的一例,可以举出具有基材和配置于上述基材的两面的感光性组合物层的层叠体。并且,作为本发明的层叠体的具体方式的另一例,可以举出具有基材和配置于上述基材的单面的两层的感光性组合物层的层叠体。
并且,优选本发明的层叠体中的两层以上的感光性组合物层中至少一种为由上述的第1实施方式或第2实施方式的感光性组合物形成的层,至少一种为与由上述的第1实施方式或第2实施方式的感光性组合物形成的层不同的层且为能够对将波长365nm作为主波长的曝光光更适当地感光的感光性组合物层。
并且,作为本发明的层叠体中的基材,并不受特别限制,但优选为透明基材。作为透明基材,能够使用公知的透明基材,其中更优选带透明导电层的基材。
作为本发明的层叠体,其中优选具备具有透明基材和配置于上述透明基材的两面的透明导电层的带透明导电层的基材及配置于上述带透明导电层的基材的两面的感光性组合物层的层叠体。作为这种层叠体的具体实施方式的一例,可以举出图3所示的层叠体20。图3所示的层叠体20具备具有透明基材21和配置于透明基材21的两面的透明导电层23、25的带透明导电层的基材27及配置于带透明导电层的基材27的两面的感光性组合物层29、31。
以下,对具有具备透明基材和配置于上述透明基材的两面的透明导电层的带透明导电层的基材及配置于上述带透明导电层的基材的两面的感光性组合物层的层叠体进行详细叙述。
〔带透明导电层的基材〕
以下,对带透明导电层的基材进行说明。
<透明基材>
带透明导电层的基材具有透明基材。
作为透明基材的材料,例如可以举出树脂材料及无机材料。
作为树脂材料,例如可以举出聚酯(例如,聚对苯二甲酸乙二酯及聚萘二甲酸乙二醇酯)、聚醚醚酮、丙烯酸树脂、环烯烃聚合物及聚碳酸酯等。
作为无机材料,例如可以举出玻璃及石英等。
透明基材优选为树脂薄膜,更优选为聚对苯二甲酸乙二酯薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜或环烯烃聚合物薄膜。
透明基材的厚度并不受特别限制。作为透明基材的平均厚度,在输送性、电特性及制膜性的观点上,优选为10~100μm,更优选为10~60μm。透明基材的平均厚度设为通过使用扫描型电子显微镜(SEM)观察相对于透明基材的面内方向垂直的方向的剖面而测定的、10个部位的厚度的平均值。
<透明导电层>
带透明导电层的基材具有配置于上述透明基材的两面的透明导电层。
作为透明导电层的体积电阻率,优选小于1×106Qcm,更优选小于1×104Ωcm。另外,作为下限值,为1Ωcm以上。体积电阻率使用公知的电阻率计(例如,电阻测定器EC-80P,NAPSONCORPORATION制造)来测定。
透明导电层优选包含选自金属纳米线及金属纳米粒子中的至少一种。
作为金属纳米粒子,例如可以举出银纳米粒子、铜纳米粒子、金纳米粒子及铂纳米粒子等金属纳米粒子。作为金属纳米线,例如可以举出银纳米线、铜纳米线、金纳米线及铂纳米线等,在透明性更优异的观点上,优选银纳米粒子或银纳米线。
透明导电层的厚度并不受特别限制。在导电性及制膜性更优异的观点上,透明导电层的平均厚度优选为0.001~1,000μm,更优选为0.005~15μm,进一步优选为0.01~10μm。透明导电层的平均厚度通过依据上述透明基材的平均厚度的测定方法的方法来测定。
透明导电层可以配置于整个透明基材,或者,也可以配置于透明基材的一部分。
并且,例如,以透明导电层的保护、电特性控制及将转印膜贴合于透明导电层之后的透明导电层与转印膜的密合性控制为目的,带透明导电层的基材可以在透明导电层的与透明基材侧相反的面还具有其他层。
作为上述其他层,并不受特别限制。作为其他层,可以为由有机物构成的层、由无机物构成的层、在有机物的基质中分散有无机物的层及在无机物的基质中分散有有机物的层等中的任一种。
(带透明导电层的基材的形成方法)
作为带透明导电层的基材的形成方法,并不受特别限制,能够利用公知的方法。
作为带透明导电层的基材的形成方法,可以举出例如通过涂布、真空蒸镀、溅射及电镀等在透明基材上形成透明导电层的方法。
另外,当带透明导电层的基材在透明导电层的与透明基材侧相反的面还具有其他层时,作为其他层的形成方法,例如可以举出涂布、真空蒸镀、溅射及层压等公知的方法。
〔感光性组合物层〕
配置于上述带透明导电层的基材的两面中的一个面的感光性组合物层为由上述的第1实施方式或第2实施方式的感光性组合物形成的层。
上述感光性组合物层也可以贴合上述的本发明的转印膜而形成。换言之,层叠体可以在带透明导电层的基材上贴合本发明的转印膜而形成。贴合时,优选在剥离转印膜中的保护膜之后,贴合因保护膜的剥离而露出的面和带透明导电层的基材的透明导电层。并且,贴合后,可以剥离转印膜中的临时支承体。换言之,层叠体可以具有或不具有临时支承体。
配置于上述带透明导电层的基材的两面中的另一面的感光性组合物层与由上述的第1实施方式或第2实施方式的感光性组合物形成的层不同,优选为能够对将波长365nm作为主波长的曝光波长更适当地感光的感光性组合物层。作为这种感光性组合物层,能够适用公知的感光性组合物。其可以贴合转印膜而形成。
[图案形成方法]
〔第1实施方式的图案形成方法〕
本发明的第1实施方式的图案形成方法包括如下工序:
准备层叠体的工序,该层叠体具有由上述的第1实施方式的感光性组合物形成的第1感光性组合物层、基材及作为与上述第1感光性组合物层不同的感光性组合物层的对波长365nm的光感光的第2感光性组合物层;
在将波长405nm作为主波长的曝光波长下对上述第1感光性组合物层进行曝光的工序(以下,也称为“第1曝光工序”。);
在将波长365nm作为主波长的曝光波长下对上述第2感光性组合物层进行曝光的工序(以下,也称为“第2曝光工序”。);
对经曝光的上述第1感光性组合物层进行显影而形成第1树脂图案的工序(以下,也称为“第1显影工序”。);及
对经曝光的上述第2感光性组合物层进行显影而形成第2树脂图案的工序(以下,也称为“第2显影工序”。)。
以下,对第1实施方式的图案形成方法的各工序具体地进行说明。
在此,第1感光性组合物层为由上述的第1实施方式的感光性组合物形成的层。
上述感光性组合物层也可以贴合上述的本发明的转印膜而形成。换言之,层叠体可以在带透明导电层的基材上贴合本发明的转印膜而形成。贴合时,优选在剥离转印膜中的保护膜之后,贴合因保护膜的剥离而露出的面和带透明导电层的基材的透明导电层。并且,贴合后,可以剥离转印膜中的临时支承体。换言之,层叠体可以具有或不具有临时支承体。
第2感光性组合物层与由上述的第1实施方式或第2实施方式的感光性组合物形成的层不同,优选为能够对将波长365nm作为主波长的曝光波长更适当地感光的感光性组合物层。作为这种感光性组合物层,能够适用公知的感光性组合物。并且,也可以贴合转印膜而形成。
并且,作为基材,例如可以举出上述的层叠体所具有的带透明导电层的基材等。
<第1曝光工序>
作为对第1感光性组合物层进行曝光的方法,例如可以举出使用光掩模的方法。例如,通过在第1感光性组合物层与光源之间配置光掩模,能够经由光掩模将第1感光性组合物层曝光成图案状。通过对第1感光性组合物层进行图案曝光,能够在第1感光性组合物层上形成曝光部及未曝光部。
在第1曝光工序中,能够从接触曝光、接近曝光方式、透镜系或镜子系的投影曝光方式及使用曝光激光器等的直接曝光方式中适当选择适用。在透镜系的投影曝光方式的情况下,能够根据所需要的分辨率及焦点深度使用具有适当的透镜的开口数(NA)的曝光机。在直接曝光方式的情况下,可以直接对感光性组合物层进行描绘,也可以经由透镜对感光性组合物层进行缩小投影曝光。并且,曝光不仅可以在大气下进行,也可以在减压或真空下进行,并且,可以将水等液体介于光源与感光性组合物层之间来进行曝光。
当在第1感光性组合物层上配置有临时支承体时,可以经由临时支承体对第1感光性组合物层进行曝光,也可以在从第1感光性组合物层去除临时支承体之后对第1感光性组合物层进行曝光。当通过接触曝光对第1感光性组合物层进行曝光时,从避免光掩模的污染及附着于光掩模的异物对曝光的影响的观点考虑,优选经由临时支承体对第1感光性组合物层进行曝光。当经由临时支承体对第1感光性组合物层进行曝光时,优选在去除临时支承体之后进行后述的第1显影工序。
经由临时支承体对第1感光性组合物层进行曝光时使用的临时支承体优选为能够使曝光时所照射的光透射的薄膜。
作为曝光的光源,例如可以举出超高压汞灯、高压汞灯、金属卤化物灯及发光二极管(LED)。
第1曝光工序中的曝光波长优选不包含波长365nm。在本说明书中,“不包含波长365nm”是指将曝光波长整个区域中的强度的最大值(即,称为主波长的强度。以下相同。)设为100%时波长365nm的强度为30%以下。当将曝光波长整个区域中的强度的最大值设为100%时,波长365nm的强度优选为20%以下,更优选为10%以下,进一步优选为5%以下,尤其优选为3%以下,最优选为1%以下。作为波长365nm的强度的下限,并不受特别限制。当将曝光波长整个区域中的强度的最大值设为100%时,波长365nm的强度例如为0%以上。
此外,第1曝光工序中的曝光波长也优选不包含波长436nm。在本说明书中,“不包含波长436nm”是指将曝光波长整个区域中的强度的最大值设为100%时波长436nm的强度为30%以下。当将曝光波长整个区域中的强度的最大值设为100%时,波长436nm的强度优选为20%以下,更优选为10%以下,进一步优选为5%以下,尤其优选为3%以下,最优选为1%以下。作为波长436nm的强度的下限,并不受特别限制。当将曝光波长整个区域中的强度的最大值设为100%时,波长436nm的强度例如为0%以上。
当第1曝光工序中的曝光波长将波长405nm作为主波长且将上述主波长的强度设为100%时,波长365nm的强度及波长436nm的强度优选为30%以下。当将主波长的强度设为100%时,波长365nm的强度及波长436nm的强度优选为20%以下,更优选为10%以下,进一步优选为5%以下,尤其优选为3%以下,最优选为1%以下。波长365nm的强度及波长436nm的强度的下限并不受特别限制。当将主波长的强度设为100%时,波长365nm的强度及波长436nm的强度例如为0%以上。
作为调节第1曝光工序中的曝光波长的方法,例如可以举出使用具有波长选择性的滤波器(带通滤波器)的方法及使用能够照射具有特定波长的光的光源的方法。例如,通过经由具有波长选择性的滤波器对第1感光性组合物层进行曝光,能够将到达第1感光性组合物层的光的波长调节在特定的范围内。作为能够调整上述波长特性的光的带通滤波器,例如能够使用Asahi Spectra Co.,Ltd.制造的“HMZ0405”等。
曝光量优选为5~1,000mJ/cm2,更优选为10~500mJ/cm2,进一步优选10~200mJ/cm2。曝光量根据光源照度及曝光时间来确定。并且,曝光量可以使用光量计来测定。
在第1曝光工序中,也可以不使用光掩模而对第1感光性组合物层进行曝光。当不使用光掩模而对第1感光性组合物层进行曝光时(以下,有时称为“无掩模曝光”。),例如能够使用直接描绘装置对第1感光性组合物层进行曝光。
直接描绘装置能够使用活性能量射线直接描绘图像。作为无掩模曝光时的光源,例如可以举出能够照射将波长405nm作为主波长的光的激光器(例如,半导体激光器、气体激光器及固体激光器等)及汞短弧灯(例如,超高压汞灯)等。
曝光波长的优选范围如已叙述。曝光量根据光源照度及层叠体的移动速度来确定。描绘图案能够由计算机控制。
<第2曝光工序>
作为对第2感光性组合物层进行曝光的方法,例如可以举出使用光掩模的方法。例如,通过在第2感光性组合物层与光源之间配置光掩模,能够经由光掩模将第2感光性组合物层曝光成图案状。通过对第2感光性组合物层进行图案曝光,能够在第2感光性组合物层上形成曝光部及未曝光部。
第2曝光工序除了曝光波长不同这点以外,能够通过与第1曝光工序相同的方法来实施。
作为曝光的光源,例如可以举出超高压汞灯、高压汞灯、金属卤化物灯及发光二极管(LED)。
此外,第1曝光工序中的曝光波长优选不包含波长405nm。在本说明书中,“不包含波长405nm”是指将曝光波长整个区域中的强度的最大值设为100%时波长405nm的强度为30%以下。当将曝光波长整个区域中的强度的最大值设为100%时,波长405nm的强度优选为20%以下,更优选为10%以下,进一步优选为5%以下,尤其优选为3%以下,最优选为1%以下。作为波长405nm的强度的下限,并不受特别限制。当将曝光波长整个区域中的强度的最大值设为100%时,波长405nm的强度例如为0%以上。
第2曝光工序中的曝光波长也优选不包含波长436nm。当将曝光波长整个区域中的强度的最大值设为100%时,波长436nm的强度优选为20%以下,更优选为10%以下,进一步优选为5%以下,尤其优选为3%以下,最优选为1%以下。作为波长436nm的强度的下限,并不受特别限制。当将曝光波长整个区域中的强度的最大值设为100%时,波长436nm的强度例如为0%以上。
当第2曝光工序中的曝光波长将波长365nm作为主波长且将上述主波长的强度设为100%时,波长405nm的强度及波长436nm的强度优选为30%以下。当将主波长的强度设为100%时,波长405nm的强度及波长436nm的强度优选为20%以下,更优选为10%以下,进一步优选为5%以下,尤其优选为3%以下,最优选为1%以下。波长405nm的强度及波长436nm的强度的下限并不受特别限制。当将主波长的强度设为100%时,波长405nm的强度及波长436nm的强度例如为0%以上。
作为调节第2曝光工序中的曝光波长的方法,例如可以举出使用具有波长选择性的滤波器的方法及使用能够照射具有特定波长的光的光源的方法。例如,通过经由具有波长选择性的滤波器对第2感光性组合物层进行曝光,能够将到达第2感光性组合物层的光的波长调节在特定的范围内。作为能够调整上述波长特性的光的带通滤波器,例如能够使用Asahi Spectra Co.,Ltd.制造的“MZ0365”等。
曝光量优选为5~1,000mJ/cm2,更优选为10~500mJ/cm2,进一步优选10~200mJ/cm2。曝光量根据光源照度及曝光时间来确定。并且,曝光量可以使用光量计来测定。
在第2曝光工序中,也可以不使用光掩模而对第2感光性组合物层进行曝光。当不使用光掩模而对第2感光性组合物层进行曝光时(以下,有时称为“无掩模曝光”。),例如能够使用直接描绘装置对第2感光性组合物层进行曝光。
直接描绘装置能够使用活性能量射线直接描绘图像。作为无掩模曝光时的光源,例如可以举出能够照射将波长365nm作为主波长的光的激光器(例如,半导体激光器、气体激光器及固体激光器等)及汞短弧灯(例如,超高压汞灯)等。
曝光波长的优选范围如已叙述。曝光量根据光源照度及层叠体的移动速度来确定。描绘图案能够由计算机控制。
在本发明的图案形成方法中,第1曝光工序及第2曝光工序可以同时进行,或者,也可以逐次进行。作为第1曝光工序及第2曝光工序的实施顺序,可以以第1曝光工序→第2曝光工序的顺序实施,也可以以第2曝光工序→第1曝光工序的顺序实施。在进一步提高生产率的观点上,优选第1曝光工序及第2曝光工序同时进行。
在本说明书中,“第1曝光工序及第2曝光工序同时进行”并不限于第1感光性组合物层的曝光和第2感光性组合物层的曝光完全同时进行的情况,包括对第1感光性组合物层进行曝光的期间与对第2感光性组合物层进行曝光的期间重复的情况。
并且,“第1曝光工序及第2曝光工序逐次进行”是指在对第1感光性组合物层进行曝光的期间与对第2感光性组合物层进行曝光的期间不重复的范围内分别对第1感光性组合物层及第2感光性组合物层进行曝光。
<第1显影工序>
本发明的图案形成方法包括对经曝光的第1感光性组合物层进行显影而形成第1树脂图案的工序(第1显影工序)。在第1显影工序中,例如能够通过去除经曝光的第1感光性组合物层中对显影液的溶解性相对较大的部分而形成第1树脂图案。
作为显影方法,并不受特别限制,能够利用公知的方法。例如,能够使用显影液对第1感光性组合物层进行显影。
作为显影液,并不受特别限制,能够利用公知的显影液。作为显影液,例如可以举出日本特开平5-072724号公报中所记载的显影液。作为优选的显影液,例如可以举出国际公开第2015/093271号的0194段落中所记载的显影液。
显影液优选为包含pKa为7~13的化合物的碱水溶液类的显影液。在上述碱水溶液类的显影液中,pKa为7~13的化合物的浓度优选为0.05~5mol/L。
显影液例如可以包含具有与水的混合性的有机溶剂及表面活性剂作为除上述以外的成分。
显影液的温度优选为20~40℃。
作为显影方式,并不受特别限制,能够利用公知的方法。作为显影方式,例如可以举出旋覆浸没显影(puddle development)、喷淋显影(shower development)、喷淋及旋转显影以及浸渍显影。
第1显影工序可以包括对第1树脂图案进行加热处理(也称为“后烘烤“。)的工序。
加热处理优选在8.1~121.6kPa的环境下进行,更优选在8.1~114.6kPa的环境下进行,进一步优选在8.1~101.3kPa的环境下进行。
加热处理的温度优选为20~250℃,更优选为30~170℃,进一步优选为50~150℃。
加热处理的时间优选为1~30分钟,更优选为2~10分钟,进一步优选为2~4分钟。
加热处理可以在空气环境下进行,也可以在氮置换环境下进行。
<第2显影工序>
本发明的图案形成方法包括对经曝光的第2感光性组合物层进行显影而形成第2树脂图案的工序(第2显影工序)。在第2显影工序中,例如能够通过去除经曝光的第2感光性组合物层中对显影液的溶解性相对较大的部分而形成第2树脂图案。
作为第2显影工序的具体实施方式,与已叙述的第1显影工序相同,并且,优选方式也相同。
在本发明的图案形成方法中,第1显影工序及第2显影工序可以同时进行,或者,也可以逐次进行。作为第1显影工序及第2显影工序的实施顺序,可以以第1显影工序→第2显影工序的顺序实施,也可以以第2显影工序→第1显影工序的顺序实施。在进一步提高生产率的观点上,第1显影工序及第2显影工序优选同时进行。
在本说明书中,“第1显影工序及第2显影工序同时进行”并不限于第1感光性组合物层的显影和第2感光性组合物层的显影完全同时进行的情况,包括对第1感光性组合物层进行显影的期间与对第2感光性组合物层进行显影的期间重复的情况。
并且,“第1显影工序及第2显影工序逐次进行”是指在对第1感光性组合物层进行显影的期间与对第2感光性组合物层进行显影的期间不重复的范围内分别对第1感光性组合物层及第2感光性组合物层进行曝光。
作为图案形成方法的优选的一实施方式,可以举出第1曝光工序及第2曝光工序同时进行且第1显影工序及第2显影工序同时进行的实施方式。根据上述实施方式,能够将从曝光后至显影开始为止的时间及环境设为相同,因此除了容易使产品品质稳定以外,还能够缩短工序长度,并能够削减工艺成本。
并且,作为图案形成方法的优选的另一实施方式,优选第1曝光工序及第2曝光工序逐次进行,或者,第1显影工序及第2显影工序逐次进行。例如,关于第1感光性组合物层及第2感光性组合物层,当曝光后的反应进行速度大不相同时,或者,当需要将不同的曝光光源与感光性组合物层分开配置时,优选第1曝光工序及第2曝光工序逐次进行。并且,例如,当第1感光性组合物层的显影中使用的显影液和第2感光性组合物层的显影中使用的显影液不同时,优选第1显影工序及第2显影工序逐次进行。
<蚀刻工序>
图案形成方法也优选在显影工序后具有蚀刻工序。
另外,以下有时将配置有第1树脂图案的透明导电层及配置有第2树脂图案的透明导电层分别称为第1透明导电层及第2透明导电层。
蚀刻工序为实施将第1树脂图案用作掩模而蚀刻第1透明导电层的工序及将第2树脂图案用作掩模而蚀刻第2透明导电层的工序中的至少一个的工序。
经过蚀刻工序,能够在透明基材上形成第1透明导电层的图案和/或第2透明导电层的图案。
作为蚀刻,例如可以举出干式蚀刻及湿式蚀刻。蚀刻优选为湿式蚀刻,因为不需要真空工艺,而且工艺简便。作为蚀刻,还可以举出日本特开2010-152155号公报的0048段落~0054段落中所记载的方法。
作为在湿式蚀刻中使用的蚀刻液,例如可以举出酸性类型的蚀刻液及碱性类型的蚀刻液。
作为酸性类型的蚀刻液,例如可以举出包含酸性成分(例如,盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸及磷酸)的水溶液及包含酸性成分和盐(例如,氯化铁、氟化铵、硝酸铁及高锰酸钾)的水溶液。
酸性类型的蚀刻液可以单独包含一种酸性成分,也可以包含两种以上。并且,酸性类型的蚀刻液可以单独包含一种盐,也可以包含两种以上。
作为碱性类型的蚀刻液,例如可以举出包含碱成分〔例如,氢氧化钠、氢氧化钾、氨、有机胺及有机胺的盐(例如,四甲基氢氧化铵)〕的水溶液及包含碱成分和盐(例如,高锰酸钾)的水溶液。
碱性类型的蚀刻液可以单独包含一种碱成分,也可以包含两种以上。并且,碱性类型的蚀刻液可以单独包含一种盐,也可以包含两种以上。
从控制蚀刻速率的观点考虑,蚀刻液可以包含防锈剂。作为防锈剂,例如可以举出含氮化合物(例如,三唑类化合物、咪唑类化合物及四唑类化合物等)。
蚀刻液的温度优选为45℃以下。
在本发明的图案形成方法中,在耐蚀刻性更优异的观点上,优选用作掩模的第1树脂图案及用作掩模的第2树脂图案对60℃以下的蚀刻液的耐性优异。
在蚀刻工序中,第1透明导电层及第2透明导电层的蚀刻处理可以同时进行,或者,也可以逐次进行。在进一步提高生产率的观点上,优选第1曝光工序及第2曝光工序同时进行。
<清洗工序及干燥工序>
从防止生产线的污染的观点考虑,本发明的图案形成方法可以在上述蚀刻工序之后根据需要包括清洗工序及干燥工序。
作为清洗工序的具体的一例,可以举出在常温(例如,25℃)下使用纯水清洗层叠体的方法。清洗时间例如能够在10~300秒的范围内适当地设定。
作为干燥工序的具体的一例,可以举出使用鼓风对层叠体进行干燥的方法。鼓风压力优选为0.1~5kg/cm2。
<整面曝光工序>
本发明的图案形成方法可以包括对第1树脂图案及第2树脂图案中的至少一个进行整面曝光的工序(以下,也称为“整面曝光工序”。)。整面曝光工序优选在后述的去除工序之前实施。通过本发明的图案形成方法包括整面曝光工序,能够进一步提高显影后残留的图案的反应度。
另外,“整面曝光”是指对带透明导电层的基材上的配置有第1树脂图案及第2树脂图案的区域进行曝光。带透明导电层的基材上的未配置有第1树脂图案的区域及带透明导电层的基材上的未配置有第2树脂图案的区域可以进行曝光,也可以不进行曝光。在简便性更优异的观点上,优选带透明导电层的基材上的整面进行曝光。
作为曝光的光源,并不受特别限制,能够利用公知的光源。作为曝光的光源,例如可以举出超高压汞灯、高压汞灯、金属卤化物灯及发光二极管(LED)。
曝光量优选为5~1,000mJ/cm2,更优选为10~800mJ/cm2,进一步优选100~500mJ/cm2。
当对第1树脂图案进行整面曝光时,曝光波长优选与第1曝光工序中的曝光波长相同。并且,曝光量优选为第1曝光工序中的曝光量以上,更优选大于第1曝光工序中的曝光量。
当对第2树脂图案进行整面曝光时,曝光波长优选与第2曝光工序中的曝光波长相同。并且,曝光量优选为第2曝光工序中的曝光量以上,更优选大于第2曝光工序中的曝光量。
曝光照度优选为5~25,000mW/cm2,更优选为20~20,000mW/cm2,进一步优选为30~15,000mW/cm2。通过增大照度,整面曝光所需要的时间缩短。
<加热工序>
本发明的图案形成方法可以在整面曝光工序期间、实施整面曝光工序之前及实施后述的去除工序之前中的至少一方包括对第1树脂图案及第2树脂图案中的至少一个进行加热的工序(以下,也称为“加热工序”。)。通过本发明的图案形成方法包括加热工序,能够容易去除第1树脂图案及第2树脂图案。
作为加热装置,并不受特别限制,能够利用公知的加热装置。作为加热装置,例如可以举出红外线加热器、热风机及对流式烘箱。
从去除性的观点考虑,加热温度优选为30~100℃,更优选为30~80℃,尤其优选为30~60℃。
从去除性的观点考虑,加热时间优选为1~600秒,更优选为1~120秒,尤其优选为5~60秒。在此,“加热时间”是指带透明导电层的基材表面达到设定温度时开始计算的时间,不包括升温中的时间。
加热气氛优选为空气(相对湿度:10~90%RH)。加热气氛也可以为非活性气体(例如,氮及氩)。
压力优选为常压。
当在带透明导电层的基材上附着有大量的水时,在上述加热工序之前及加热工序中的至少一方,从提高加热效率的观点考虑,可以组合用气刀等吹飞多余的水的工序。
<去除工序>
本发明的图案形成方法可以包括去除第1树脂图案及第2树脂图案中的至少一个的工序(以下,也称为“去除工序”。)。另外,以下有时将第1树脂图案及第2树脂图案统称为“树脂图案”。
作为去除树脂图案的方法,例如可以举出使用去除液等药品的方法,作为具体的一例,可以举出将层叠体浸渍于去除液中的方法。
作为去除液,优选能够溶解或分散树脂图案的去除液。
去除液的温度优选为30~80℃,更优选为50~80℃。
在去除液中的浸渍时间优选为1~30分钟。
在进一步提高去除性的观点上,去除液优选包含水。
去除液中的水的含量优选为30质量%以上,更优选为50质量%以上,进一步优选为70质量%以上。
作为去除液,优选包含无机碱成分或有机碱成分。
作为无机碱成分,例如可以举出氢氧化钠及氢氧化钾。作为有机碱成分,例如可以举出伯胺~叔胺化合物及季铵盐化合物。
作为去除液,在进一步提高去除性的观点上,其中更优选包含有机碱成分。作为去除液中的有机碱成分的含量,在去除性更优异的观点上,相对于去除液的总质量优选为0.01~20质量%,更优选为0.1~10质量%。
从去除性的观点考虑,去除液优选包含表面活性剂。作为表面活性剂,并不受特别限制,能够利用公知的表面活性剂。
从去除性的观点考虑,表面活性剂的含量相对于去除液的总质量优选为0.1~10质量%。
去除液也优选包含水溶性有机溶剂。作为水溶性有机溶剂,例如可以举出二甲基亚砜、低级醇、二醇醚及N-甲基吡咯烷酮。
作为在去除工序中使去除液与树脂图案接触的方法,例如可以举出喷涂法、喷淋法及旋覆浸没法。
作为去除液,还能够适用日本特开平11-021483号公报、日本特开2002-129067号公报、日本特开平07-028254号公报、日本特开2001-188363号公报、日本特开平04-048633号公报及日本专利第5318773号公报中所记载的剥离液。
第1树脂图案的去除及第2树脂图案的去除可以同时进行,也可以逐次进行。从生产率的观点考虑,第1树脂图案的去除及第2树脂图案的去除优选同时进行。
<卷对卷方式>
本发明的图案形成方法优选通过卷对卷方式实施。
作为卷对卷方式,并不受特别限制,能够利用公知的卷对卷方式。例如,在本发明的图案形成方法中,通过在至少一个工序的前后分别设置至少卷出层叠体的工序及至少卷取层叠体的工序,能够将层叠体一边输送一边进行加工。
<其他工序>
本发明的图案形成方法可以包括除上述以外的工序。作为除上述以外的工序,例如可以举出以下的工序。
(降低可见光线反射率的工序)
本发明的图案形成方法可以包括进行降低第1透明导电层及第2透明导电层的一部分或全部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,例如可以举出氧化处理。例如,当第1透明导电层及第2透明导电层包含铜时,通过对铜进行氧化处理而使其成为氧化铜,能够降低第1透明导电层及第2透明导电层的可见光线反射率。
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段落~0025段落以及日本特开2013-206315号公报的0041段落、0042段落、0048段落及0058段落中有记载,这些内容通过参考被编入本说明书中。
〔第2实施方式的图案形成方法〕
本发明的第2实施方式的图案形成方法包括如下工序:
准备层叠体的工序,该层叠体具有由上述的第2实施方式的感光性组合物形成的第3感光性组合物层、基材及作为与上述第3感光性组合物层不同的感光性组合物层的对波长365nm的光感光的第4感光性组合物层;
在将波长436nm作为主波长的曝光波长下对上述第3感光性组合物层进行曝光的工序(以下,也称为“第3曝光工序”。);
在将波长365nm作为主波长的曝光波长下对上述第4感光性组合物层进行曝光的工序(以下,也称为“第4曝光工序”。);
对经曝光的上述第3感光性组合物层进行显影而形成第3树脂图案的工序(以下,也称为“第3显影工序”。);及
对经曝光的上述第4感光性组合物层进行显影而形成第4树脂图案的工序(以下,也称为“第4显影工序”。)。
以下,对第2实施方式的图案形成方法的各工序具体地进行说明。
第2实施方式的图案形成方法的步骤主要仅在曝光波长方面与第1实施方式的图案形成方法的步骤不同。因此,以下主要仅对曝光波长进行说明。
并且,第2实施方式的图案形成方法的第3曝光工序除了曝光波长这点以外,与第1实施方式的图案形成方法的第1曝光工序相同,第2实施方式的图案形成方法的第4曝光工序除了曝光波长这点以外,与第1实施方式的图案形成方法的第2曝光工序相同。并且,第2实施方式的图案形成方法的第3显影工序及第4显影工序分别与第1实施方式的图案形成方法的第1显影工序及第2显影工序相同。
〔第3曝光工序的曝光波长〕
第3曝光工序中的曝光波长优选不包含波长365nm。在本说明书中,“不包含波长365nm”是指将曝光波长整个区域中的强度的最大值(即,称为主波长的强度。以下相同。)设为100%时波长365nm的强度为30%以下。当将曝光波长整个区域中的强度的最大值设为100%时,波长365nm的强度优选为20%以下,更优选为10%以下,进一步优选为5%以下,尤其优选为3%以下,最优选为1%以下。作为波长365nm的强度的下限,并不受特别限制。当将曝光波长整个区域中的强度的最大值设为100%时,波长365nm的强度例如为0%以上。
此外,第3曝光工序中的曝光波长也优选不包含波长405nm。当将曝光波长整个区域中的强度的最大值设为100%时,波长405nm的强度优选为20%以下,更优选为10%以下,进一步优选为5%以下,尤其优选为3%以下,最优选为1%以下。作为波长405nm的强度的下限,并不受特别限制。当将曝光波长整个区域中的强度的最大值设为100%时,波长405nm的强度例如为0%以上。
当第3曝光工序中的曝光波长将波长436nm作为主波长且将上述主波长的强度设为100%时,波长365nm的强度及波长405nm的强度优选为30%以下。当将主波长的强度设为100%时,波长365nm的强度及波长405nm的强度优选为20%以下,更优选为10%以下,进一步优选为5%以下,尤其优选为3%以下,最优选为1%以下。波长365nm的强度及波长405nm的强度的下限并不受特别限制。当将主波长的强度设为100%时,波长365nm的强度及波长405nm的强度例如为0%以上。
作为调节第3曝光工序中的曝光波长的方法,例如可以举出使用具有波长选择性的滤波器的方法及使用能够照射具有特定波长的光的光源的方法。例如,通过经由具有波长选择性的滤波器对第3感光性组合物层进行曝光,能够将到达第3感光性组合物层的光的波长调节在特定的范围内。作为能够调整上述波长特性的光的带通滤波器,例如能够使用Asahi Spectra Co.,Ltd.制造的“HMZ0436”等。
曝光量优选为5~1,000mJ/cm2,更优选为10~500mJ/cm2,进一步优选10~200mJ/cm2。曝光量根据光源照度及曝光时间来确定。并且,曝光量可以使用光量计来测定。
在第3曝光工序中,也可以不使用光掩模而对第3感光性组合物层进行曝光。当不使用光掩模而对第3感光性组合物层进行曝光时(以下,有时称为“无掩模曝光”。),例如能够使用直接描绘装置对第3感光性组合物层进行曝光。
直接描绘装置能够使用活性能量射线直接描绘图像。作为无掩模曝光时的光源,例如可以举出能够照射将波长436nm作为主波长的光的激光器(例如,半导体激光器、气体激光器及固体激光器等)及汞短弧灯(例如,超高压汞灯)等。
曝光波长的优选范围如已叙述。曝光量根据光源照度及层叠体的移动速度来确定。描绘图案能够由计算机控制。
〔第4曝光工序的曝光波长〕
此外,第4曝光工序中的曝光波长优选不包含波长436nm。当将曝光波长整个区域中的强度的最大值设为100%时,波长436nm的强度优选为20%以下,更优选为10%以下,进一步优选为5%以下,尤其优选为3%以下,最优选为1%以下。作为波长436nm的强度的下限,并不受特别限制。当将曝光波长整个区域中的强度的最大值设为100%时,波长436nm的强度例如为0%以上。
第4曝光工序中的曝光波长也优选不包含波长405nm。当将曝光波长整个区域中的强度的最大值设为100%时,波长405nm的强度优选为20%以下,更优选为10%以下,进一步优选为5%以下,尤其优选为3%以下,最优选为1%以下。作为波长405nm的强度的下限,并不受特别限制。当将曝光波长整个区域中的强度的最大值设为100%时,波长405nm的强度例如为0%以上。
当第4曝光工序中的曝光波长将波长365nm作为主波长且将上述主波长的强度设为100%时,波长405nm的强度及波长436nm的强度优选为30%以下。当将主波长的强度设为100%时,波长405nm的强度及波长436nm的强度优选为20%以下,更优选为10%以下,进一步优选为5%以下,尤其优选为3%以下,最优选为1%以下。波长405nm的强度及波长436nm的强度的下限并不受特别限制。当将主波长的强度设为100%时,波长405nm的强度及波长436nm的强度例如为0%以上。
作为调节第4曝光工序中的曝光波长的方法,例如可以举出使用具有波长选择性的滤波器的方法及使用能够照射具有特定波长的光的光源的方法。例如,通过经由具有波长选择性的滤波器对第4感光性组合物层进行曝光,能够将到达第4感光性组合物层的光的波长调节在特定的范围内。作为能够调整上述波长特性的光的带通滤波器,例如能够使用Asahi Spectra Co.,Ltd.制造的“MZ0365”等。
曝光量优选为5~1,000mJ/cm2,更优选为10~500mJ/cm2,进一步优选10~200mJ/cm2。曝光量根据光源照度及曝光时间来确定。并且,曝光量可以使用光量计来测定。
在第4曝光工序中,也可以不使用光掩模而对第4感光性组合物层进行曝光。当不使用光掩模而对第4感光性组合物层进行曝光时(以下,有时称为“无掩模曝光”。),例如能够使用直接描绘装置对第4感光性组合物层进行曝光。
直接描绘装置能够使用活性能量射线直接描绘图像。作为无掩模曝光时的光源,例如可以举出能够照射将波长365nm作为主波长的光的激光器(例如,半导体激光器、气体激光器及固体激光器等)及汞短弧灯(例如,超高压汞灯)等。
曝光波长的优选范围如已叙述。曝光量根据光源照度及层叠体的移动速度来确定。描绘图案能够由计算机控制。
[电路基板的制造方法]
本发明的电路基板的制造方法包括本发明的图案形成方法。
另外,本发明的图案形成方法如已叙述。
作为电路基板,例如可以举出印刷电路板及触摸面板传感器。
实施例
以下,根据实施例对本发明进行进一步详细的说明。以下的实施例所示的材料、使用量、比例、处理内容及处理步骤等只要不脱离本发明的宗旨,就能够适当地进行变更。因此,本发明的范围不应通过以下所示的实施例进行限定性的解释。
[实施例1~19及比较例1~2]
〔感光性组合物的制备〕
根据表1中所记载的成分及配方制备出了实施例及比较例的各感光性组合物。表1中所记载的各成分的量(添加量)的单位为质量份。
以下,对表1中的各略语进行说明。
<各略语的说明>
(粘合剂)
“AA-1”:苯乙烯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸甲酯的共聚物(各单体的比率:52质量%/29质量%/19质量%,Mw:70,000)
“AA-2”:苯乙烯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸的甲基丙烯酸缩水甘油酯加成物的共聚物(各单体的比率:47质量%/19质量%/2质量%/32质量%,Mw:18,000)
(聚合性化合物)
“AB-1”:BPE-500(乙氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯,Shin-Nakamura ChemicalCo.,Ltd.制造)
“AB-2”:NK Ester HD-N(1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯,Shin-Nakamura ChemicalCo.,Ltd.制造)
“AB-3”:NK Ester A-DCP(三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯,Shin-Nakamura ChemicalCo.,Ltd.制造)
(光聚合引发剂)
“AC-1”:B-CIM(KUROGANE KASEI Co.,Ltd.制造。对应于联咪唑类化合物(联咪唑类引发剂))
“AC-2”:IRGACURE OXE-02(BASF Japan Ltd.制造。对应于肟酯类引发剂)
“AC-3”:BTTB(Nippon Oil and Fats Company,Limited制造。对应于有机过氧化物类引发剂)
“AC-4”2,2’-双(邻甲氧基苯基)-4,5,4’,5’-四苯基-1,1’-联咪唑(对应于联咪唑类引发剂)
(敏化剂)
“BC-1”:3-乙酰基-7-(二乙基氨基)香豆素(FUJIFILM Wako Pure ChemicalCorporation制造。对应于香豆素类化合物)
“BC-2”:香豆素7(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造。对应于香豆素类化合物)
“BC-3”:香豆素314(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.制。对应于香豆素类化合物)
“BC-4”:1-苯基-3-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基-苯基)-吡唑啉(对应于吡唑啉类化合物)
“BC-5”:9,10-二丁氧基蒽(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation制造。对应于并苯类化合物)
“BC-6”:10-丁基-2-氯-9(10H)-吖啶酮(KUROGANE KASEI Co.,Ltd.制造。对应于吖啶酮类化合物)
“BC-7”:下述化合物1a(对应于部花青类化合物)。
[化学式5]
“BC-8”:2,4-二乙基噻吨酮(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造。对应于噻吨酮类化合物)
“BC-9”:下述化合物2a(对应于香豆素类化合物)。
[化学式6]
[聚合抑制剂]
“AD-1”:TDP-G(吩噻嗪,Kawaguchi Chemical Industry Co.,LTD.制造)
“AD-2”:1-苯基-3-吡唑烷酮(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation制造)
(添加剂)
“AE-1”:无色结晶紫(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造)
“AE-2”:N-苯基氨甲酰基甲基-N-羧基甲基苯胺(FUJIFILM Wako Pure ChemicalCorporation制造)
“AF-3”:CBT-1(羧基苯并三唑类,JOHOKU CHEMICAL CO.,LTD制造)
“AE-4”:5-(二乙基氨基)-2-(苯基磺酰基)-2,4-戊二烯酸辛酯(紫外线吸收剂)
“AE-5”:MEGAFACE F-552(表面活性剂,DIC Corporation制造)
(溶剂)
“AF-1”:甲基乙基酮(MEK,SANKYO CHEMICAL Co.,Ltd.制造)
“AF-2”:丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA,SHOWA DENKO K.K.制造)
“AF-3”:甲醇(MeOH,Mitsubishi Gas Chemical Company,Inc.制造)
<敏化剂的紫外可见吸收光谱测定>
对于上述的敏化剂,通过以下的步骤进行紫外可见吸收光谱测定,求出了极大吸收波长以及成为紫外可见吸收光谱的长波长侧的吸收端的位置的波长。
(测定步骤)
在大气气氛下,使用分光光度计:UV3100(Shimadzu Corporation制造),在300~780nm的范围内利用光路长度1mm的石英比色池测定了包含敏化剂的浓度0.01质量%的溶液(溶剂:甲基乙基酮,液温:25℃)的透射光谱。在所得到的吸收光谱中,将吸光度成为0.01以下的最长波长侧的波长视为光敏化剂的紫外可见吸收光谱的长波长侧的吸收端。
通过敏化剂的紫外可见吸收光谱测定确认到,敏化剂BC-1~BC-3、BC-9的极大吸收波长在436±15nm的范围内,敏化剂BC-4~BC-8的极大吸收波长在405±15nm的范围内。
并且,在敏化剂BC-1~BC-8的紫外可见光谱中确认到,长波长侧的吸收端在波长500nm以下的范围内。
<光聚合引发剂的紫外可见吸收光谱测定>
对于上述的光聚合引发剂,通过以下的步骤进行紫外可见吸收光谱测定,求出了成为紫外可见吸收光谱的长波长侧的吸收端的位置的波长。
(测定步骤)
在大气气氛下,使用分光光度计:UV3100(Shimadzu Corporation制造),在300~780nm的范围内利用光路长度1mm的石英比色池测定了包含光聚合引发剂的浓度0.01质量%的溶液(溶剂:甲基乙基酮,液温:25℃)的透射光谱。在所得到的吸收光谱中,将吸光度成为0.01以下的最长波长侧的波长视为光聚合引发剂的紫外可见吸收光谱的长波长侧的吸收端。
在光聚合引发剂AC-1~AC-3的紫外可见光谱中确认到,长波长侧的吸收端在波长400nm以下的范围内。
〔感光性组合物的光谱灵敏度的测定〕
在玻璃基板上涂布实施例及比较例的各感光性组合物而得到了涂膜。利用对流式烘箱,在100℃下将所得到的涂膜干燥2分钟而形成了干燥膜厚为6.0μm的感光性组合物层。
对所得到的感光性组合物层,经由带通滤波器及STOUFFER公司制造的STOUFFER41级曝光表在50Pa的真空度的真空接触条件下实施了后述的曝光处理。10分钟后恢复为常压之后,对曝光处理后的感光性组合物层实施了后述的显影处理。
接着,肉眼观察显影处理后的玻璃基板的曝光部,调查残膜的有无来判定最低曝光量(mJ/cm2),将所得到的最低曝光量的值的倒数作为光谱灵敏度。
另外,在本测定中,如以下所示,对感光性组合物层在曝光波长不同的多个曝光处理条件下实施曝光处理,按各曝光波长求出了最低曝光量及光谱灵敏度。
以下,对各曝光波长的曝光处理条件及显影处理条件进行详细叙述。
<曝光处理条件>
(具有中心波长为365±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光下的曝光处理条件(S365))
使用超高压汞灯(USH-500MB,Ushio Inc.制造),经由带通滤波器(产品名:MZ0365,Asahi Spectra Co.,Ltd.制造)及STOUFFER公司制造的STOUFFER41级曝光表进行了曝光。曝光量设为100mJ/cm2。
然后,根据在后述的显影条件下显影时的残膜的状况,通过以下的步骤(A)或步骤(B)实施了曝光处理。另外,在带通滤波器的中心波长下测定了各曝光量。
步骤(A):以上述100mJ/cm2的曝光量进行曝光之后,在后述的显影条件下显影时未产生残膜时,以200mJ/cm2进行了处理。即便如此也未产生残膜时,每次增加100mJ/cm2曝光量,直至产生残膜。
步骤(B):以上述100mJ/cm2的曝光量进行曝光之后,在后述的显影条件下显影时不存在膜被完全去除的级时,以80mJ/cm2进行了处理。即便如此也不存在膜被完全去除的级时,每次减少20mJ/cm2曝光量,直至产生膜被完全去除的级。
(具有中心波长为405±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光下的曝光处理条件(S405))
使用超高压汞灯(USH-500MB,Ushio Inc.制造),经由带通滤波器(产品名:HMZ0405,Asahi Spectra Co.,Ltd.制造)及STOUFFER公司制造的STOUFFER41级曝光表进行了曝光。曝光量设为100mJ/cm2。
然后,根据在后述的显影条件下显影时的残膜的状况,通过以下的步骤(A)或步骤(B)实施了曝光处理。另外,在带通滤波器的中心波长下测定了各曝光量。
步骤(A):以上述100mJ/cm2的曝光量进行曝光之后,在后述的显影条件下显影时未产生残膜时,以200mJ/cm2进行了处理。即便如此也未产生残膜时,每次增加100mJ/cm2曝光量,直至产生残膜。
步骤(B):以上述100mJ/cm2的曝光量进行曝光之后,在后述的显影条件下显影时不存在膜被完全去除的级时,以80mJ/cm2进行了处理。即便如此也不存在膜被完全去除的级时,每次减少20mJ/cm2曝光量,直至产生膜被完全去除的级。
(具有中心波长为436±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光下的曝光处理条件(S436))
使用超高压汞灯(USH-500MB,Ushio Inc.制造),经由带通滤波器(产品名:HMZ0436,Asahi Spectra Co.,Ltd.制造)及STOUFFER公司制造的STOUFFER41级曝光表进行了曝光。曝光量设为100mJ/cm2。
然后,根据在后述的显影条件下显影时的残膜的状况,通过以下的步骤(A)或步骤(B)实施了曝光处理。另外,在带通滤波器的中心波长下测定了各曝光量。
步骤(A):以上述100mJ/cm2的曝光量进行曝光之后,在后述的显影条件下显影时未产生残膜时,以200mJ/cm2进行了处理。即便如此也未产生残膜时,每次增加100mJ/cm2曝光量,直至产生残膜。
步骤(B):以上述100mJ/cm2的曝光量进行曝光之后,在后述的显影条件下显影时不存在膜被完全去除的级时,以80mJ/cm2进行了处理。即便如此也不存在膜被完全去除的级时,每次减少20mJ/cm2曝光量,直至产生膜被完全去除的级。
(具有中心波长为500±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光下的曝光处理条件(S500))
使用氙短弧灯(UXL-500D,Ushio Inc.制造),经由带通滤波器(产品名:HMZ0500,Asahi Spectra Co.,Ltd.制造)及STOUFFER公司制造的STOUFFER41级曝光表进行了曝光。曝光量设为100mJ/cm2。
然后,根据在后述的显影条件下显影时的残膜的状况,通过以下的步骤(A)或步骤(B)实施了曝光处理。另外,在带通滤波器的中心波长下测定了各曝光量。
步骤(A):以上述100mJ/cm2的曝光量进行曝光之后,在后述的显影条件下显影时未产生残膜时,以200mJ/cm2进行了处理。即便如此也未产生残膜时,每次增加100mJ/cm2曝光量,直至产生残膜。
步骤(B):以上述100mJ/cm2的曝光量进行曝光之后,在后述的显影条件下显影时不存在膜被完全去除的级时,以80mJ/cm2进行了处理。即便如此也不存在膜被完全去除的级时,每次减少20mJ/cm2曝光量,直至产生膜被完全去除的级。
<显影条件>
将曝光后的样品在25℃60%RH的环境下保持了24小时。然后,使用YAMAGATAMACHINERY CO.,LTD.制造的显影机YCD-500WA实施了显影处理及清洗处理。作为显影条件,设为一边使用温度30℃的1.0质量%浓度的碳酸钾水溶液供给新液一边进行的喷淋显影处理(喷淋喷嘴:全锥喷嘴、喷淋压力:0.10MPa、喷淋流量:1000mL/min、接触角度:90°),显影时间设为60秒钟。显影处理之后,立即使用纯水进行了清洗处理(冲洗处理)。作为清洗条件(冲洗条件),设为使用温度30℃的纯水的喷淋清洗处理(喷淋喷嘴:全锥喷嘴、喷淋压力:0.10MPa、喷淋流量:1000mL/min、接触角度:90°)。作为喷淋清洗时间,设为30秒钟。
清洗处理后,对感光性组合物层进行干燥,通过上述的方法求出了最低曝光量及光谱灵敏度。
另外,以下有时将用具有中心波长为405±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光实施了曝光处理时所得到的最低曝光量及光谱灵敏度分别设为“最低曝光量1”及“光谱灵敏度1”,将用具有中心波长为365±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光实施了曝光处理时所得到的最低曝光量及光谱灵敏度分别设为“最低曝光量2”及“光谱灵敏度2”,将用具有中心波长为500±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光实施了曝光处理时所得到的最低曝光量及光谱灵敏度分别设为“最低曝光量3”及“光谱灵敏度3”,并且将用具有中心波长为436±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光实施了曝光处理时所得到的最低曝光量及光谱灵敏度分别设为“最低曝光量4”及“光谱灵敏度4”。
接着,根据所得到的各曝光波长的光谱灵敏度分别求出了下述式SA1~SA3及式SB1~SB3所表示的光谱灵敏度比。
式SA1:光谱灵敏度1/光谱灵敏度2(以下,有时标记为“405/365”)
式SA2:光谱灵敏度1/光谱灵敏度3(以下,有时标记为“405/500”)
式SA3:光谱灵敏度1/光谱灵敏度4(以下,有时标记为“405/436”)
式SB1:光谱灵敏度4/光谱灵敏度2(以下,有时标记为“436/365”)
式SB2:光谱灵敏度4/光谱灵敏度3(以下,有时标记为“436/500”)
式SB3:光谱灵敏度4/光谱灵敏度1(以下,有时标记为“436/405”)
[各种评价]
〔评价样品的制作〕
<转印膜(转印膜A)的制作>
使用表1中所记载的实施例及比较例的各感光性组合物,通过以下的步骤制作出了转印膜(转印膜A)。
使用狭缝状喷嘴,在临时支承体(聚对苯二甲酸乙二酯薄膜,厚度:16μm,雾度:0.12%)上涂布了表1中所记载的组成的感光性组合物。将临时支承体上的感光性组合物在100℃的对流式烘箱中干燥2分钟而形成了感光性组合物层。另外,以干燥后的膜厚成为表1中所记载的膜厚的方式形成了感光性组合物层。
接着,在所得到的感光性组合物层上贴合保护膜(聚丙烯薄膜,厚度:12μm,雾度:0.2%)而制作出了转印膜(转印膜A)。
<层叠体的制作>
(波长365nm曝光用转印膜(转印膜B)的制作)
混合下述所示的成分而制备出了波长365nm曝光用感光性组合物。接着,除了使用波长365nm曝光用感光性组合物作为感光性组合物这点以外,以与上述的<转印膜(转印膜A)的制作>相同的方式制作出了波长365nm曝光用转印膜(转印膜B)。另外,感光性组合物层的膜厚设为以干燥厚度计成为6.0μm。
《波长365nm曝光用感光性组合物》
·苯乙烯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸甲酯的共聚物(各单体的比率:52质量%/29质量%/19质量%,Mw:70,000):9.84质量份
·BPE-500(乙氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯,Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.制造):5.3质量份
·NK Ester HD-N(1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯,Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.制造):2.8质量份
·4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮(Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造):0.06质量份
·2-(2-氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物(Hampford Research公司制造):1.3质量份
·MEGAFACE F-552(DIC Corporation制造):0.03质量份
·甲基乙基酮(SANKYO CHEMICAL Co.,Ltd.制造):39.50质量份
·丙二醇单甲醚乙酸酯(SHOWA DENKO K.K.制造):9.51质量份
使用上述的转印膜A及转印膜B,通过以下的步骤制作出了层叠体。
首先,从转印膜A及转印膜B剥下保护膜,接着,在辊温度90℃、线压0.8MPa、线速度3.0m/分钟的层压条件下,将各转印膜分别贴合于透明基材(聚对苯二甲酸乙二酯薄膜,厚度:40μm)的对置的两个面。
另外,以下有时将源自贴合于透明基材的一个面的转印膜A的感光性组合物层称为“感光性组合物层A”,将源自贴合于透明基材的另一个面的转印膜B的感光性组合物层称为“感光性组合物层B”。上述层叠体为临时支承体/感光性组合物层A/透明基材/感光性组合物层B/临时支承体的结构。
〔评价〕
<黄色灯模糊>
将所制作出的转印膜A在FLR40S·Y-F/M(Hitachi Global Life Solutions,Inc.制造)的照射下暴露7天前后的最短显影时间的变化率作为黄色灯模糊的指标而实施了评价。照射时的荧光灯与转印膜A的距离为1m,气氛为23℃55%RH。
从照射后的转印膜A剥下保护膜,接着,在辊温度90℃、线压0.8MPa、线速度3.0m/分钟的层压条件下,将转印膜贴合于玻璃上之后,剥离临时支承体,作为最短显影时间评价用样品。
最短显影时间是指使用液温30℃的1.0质量%(显影液),通过喷淋显影以2秒的间隔对转印后的感光性组合物层进行了显影时感光性组合物层的膜厚成为0为止的时间。照射前后最短显影时间的变化率越小越优选。
并且,照射前后的最短显影时间的变化率由下述式(A1)求出。
式(A1):变化率(%)=|照射后的显影时间-照射前的显影时间|/照射前的时间
(评价标准)
“A”:照射前后的最短显影时间的变化率小于5%
“B”:照射前后的最短显影时间的变化率为5%以上且小于10%
“C”:照射前后的最短显影时间的变化率为10%以上且小于20%
“D”:照射前后的最短显影时间的变化率为20%以上且小于50%
“E”:照射前后的最短显影时间的变化率为50%以上或无法显影
〔分辨性及曝光模糊的评价〕
使用所制作出的层叠体进行图案形成,并通过以下的步骤实施了分辨性及曝光模糊的评价。
<实施例1~12、比较例1:图案形成性1(波长436nm/波长365nm下的双面曝光)>
不剥离临时支承体而将具有线宽3~40μm的线与间隔图案的玻璃掩模(Duty比1∶1)分别密合于层叠体的两面(作为层叠体的最外层的临时支承体面)。此时,以俯视时玻璃掩模的线图案相互正交的方式,在层叠体的两面分别配置了玻璃掩模。接着,在感光性组合物层A侧设置带通滤波器HMZ0436(Asahi Spectra Co.,Ltd.制造),在感光性组合物层B侧设置带通滤波器MZ0365(Asahi Spectra Co.,Ltd.制造)之后,通过这些滤波器同时进行了曝光。当对感光性组合物层A及感光性组合物层B同时进行曝光时,以透明基材为基准从配置有感光性组合物层A的一侧(A面侧)对感光性组合物层A进行曝光,然后,以透明基材为基准从配置有感光性组合物层B的一侧(B面侧)对感光性组合物层B进行了曝光。
如以下那样确定了曝光条件。
感光性组合物层A:设为如下曝光量,即,使用超高压汞灯(USH-500MB,Ushio Inc.制造),经由带通滤波器HMZ0436(Asahi Spectra Co.,Ltd.制造)和上述玻璃掩模对感光性组合物层A进行曝光之后,放置1小时并显影时,在线50微米/间隔50微米的图案部,使残留图案宽度成为49.0微米至51.0微米的范围的曝光量。
感光性组合物层B:设为如下曝光量,即,使用超高压汞灯(USH-500MB,Ushio Inc.制造),经由带通滤波器MZ0365(Asahi Spectra Co.,Ltd.制造)和上述玻璃掩模对感光性组合物层B进行曝光之后,放置1小时并进行显影时,在线50微米/间隔50微米的图案部,使残留图案宽度成为49.0微米至51.0微米的范围的曝光量。
曝光后放置1小时之后,剥离临时支承体,接着,通过显影而形成了树脂图案。使用液温30℃的1.0质量%碳酸钾水溶液(显影液),通过喷淋显影进行了30秒钟显影。
使用所制作出的带树脂图案的基板评价了分辨性及曝光模糊。
[分辨性]
将源自感光性组合物层A而形成的树脂图案中最高分辨率的图案的线宽作为达到分辨率。根据达到分辨率,按照以下的标准评价了分辨性。另外,当在图案的侧壁部产生了较大的粗糙化时或者明显产生了卷边并与相邻的线图案连接时,设为E。能够分辨的图案线宽越小越优选。
-评价标准-
“A”:10μm以下
“B”:超过10μm且18μm以下
“C”:超过18μm且20μm以下
“D”:超过20μm且30μm以下
“E”:超过30μm或无法分辨
(曝光模糊)
观察带树脂图案的基板的表面中的非曝光部(限于非曝光部的相反的一侧的基板表面为曝光部的部分。以下,在本段落中相同。),按照以下的标准评价了曝光模糊。若产生曝光模糊,则在上述非曝光部可观察到源自感光性组合物层的残渣和图案变粗。作为评价,残渣越少,图案变粗越小,越优选。
-评价标准-
“A”:用倍率50倍的光学显微镜观察时,在配置有感光性组合物层A的一侧确认不到残渣和图案变粗。
“B”:用倍率50倍的光学显微镜观察时,在配置有感光性组合物层A的一侧,沿着感光性组合物层B侧的掩模的曝光部,图案的两侧变粗1μm以上且小于3μm。
“C”:用倍率50倍的光学显微镜观察时,在配置有感光性组合物层A的一侧,沿着感光性组合物层B侧的掩模的曝光部,图案的两侧变粗3μm以上且小于5μm。
“D”:用倍率50倍的光学显微镜观察时,在配置有感光性组合物层A的一侧,沿着感光性组合物层B侧的掩模的曝光部,图案的两侧变粗5μm以上。
“E”:用倍率50倍的光学显微镜观察时,在配置有感光性组合物层A的一侧确认到沿着感光性组合物层B侧的掩模的曝光部的残渣。
<实施例13~19、比较例2:图案形成性2(波长405nm/波长365nm下的双面曝光)>
不剥离临时支承体而将具有线宽3~40μm的线与间隔图案的玻璃掩模(Duty比1∶1)分别密合于层叠体的两面(作为层叠体的最外层的临时支承体面)。此时,以俯视时玻璃掩模的线图案相互正交的方式,在层叠体的两面分别配置了玻璃掩模。接着,在感光性组合物层A侧设置带通滤波器HMZ0405(Asahi Spectra Co.,Ltd.制造),在感光性组合物层B侧设置带通滤波器MZ0365(Asahi Spectra Co.,Ltd.制造)之后,通过这些滤波器同时进行了曝光。当对感光性组合物层A及感光性组合物层B同时进行曝光时,以透明基材为基准从配置有感光性组合物层A的一侧(A面侧)对感光性组合物层A进行曝光,然后,以透明基材为基准从配置有感光性组合物层B的一侧(B面侧)对感光性组合物层B进行了曝光。
如以下那样确定了曝光条件。
感光性组合物层A:设为如下曝光量,即,使用超高压汞灯(USH-2004MB,UshioInc.制造),经由带通滤波器HMZ0405(Asahi Spectra Co.,Ltd.制造)和上述玻璃掩模对感光性组合物层A进行曝光之后,放置1小时并显影时,在线50微米/间隔50微米的图案部,使残留图案宽度成为49.0微米至51.0微米的范围的曝光量。
感光性组合物层B:设为如下曝光量,即,使用超高压汞灯(USH-2004MB,UshioInc.制造),经由带通滤波器MZ0365(Asahi Spectra Co.,Ltd.制造)和上述玻璃掩模对感光性组合物层B进行曝光之后,放置1小时并显影时,在线50微米/间隔50微米的图案部,使残留图案宽度成为49.0微米至51.0微米的范围的曝光量。
曝光后放置1小时之后,剥离临时支承体,接着,通过显影而形成了树脂图案。使用液温30℃的1.0质量%碳酸钾水溶液(显影液),通过喷淋显影进行了30秒钟显影。
使用所制作出的带树脂图案的基板,通过与上述的<图案形成性1>相同的方法评价了分辨性及曝光模糊。
以下示出表1。
另外,在表1中的“光谱灵敏度比”栏中,“405/365”是指由式SA1表示的光谱灵敏度比(光谱灵敏度1/光谱灵敏度2),“405/500”是指由式SA2表示的光谱灵敏度比(光谱灵敏度1/光谱灵敏度3),“405/436”是指由式SA3表示的光谱灵敏度比(光谱灵敏度1/光谱灵敏度4),“436/365”是指由式SB1表示的光谱灵敏度比(光谱灵敏度4/光谱灵敏度2),“436/500”是指由式SB2表示的光谱灵敏度比(光谱灵敏度4/光谱灵敏度3),“436/405”是指由式SB3表示的光谱灵敏度比(光谱灵敏度4/光谱灵敏度1)。
并且,在表1中,“敏化剂与引发剂的含量比”表示敏化剂的含量相对于光聚合引发剂的含量的质量比。
并且,在表1中,“>100”表示光谱灵敏度比超过100。
并且,在表1中,“-”表示未测定。
[表1]
[表2]
[表3]
由表1的结果明确了,当将由实施例的感光性组合物形成的感光性组合物层作为在主波长不同的曝光波长下实施双面曝光(具体而言,主波长为波长436nm及365nm的双面曝光及主波长为波长405nm及365nm的双面曝光)的层叠体的感光性组合物层适用时,不易产生曝光模糊。并且,明确了在黄灯下的保存稳定性也优异。
另外,求出了表1中的比较例2的组合物的光谱灵敏度比“436/365”的值,其结果,与光谱灵敏度比“405/365”相同为0。
并且,由实施例1~12的对比等确认到,当光谱灵敏度4/光谱灵敏度3(表中“436/500”)为40以上时,在黄灯下的保存稳定性更优异。
并且,由实施例1~5、9~12与实施例6及8的对比等确认到,当光聚合引发剂包含联咪唑化合物时,分辨性更优异。
并且,由实施例1~5、9~12与实施例7的对比等确认到定,当包含聚合抑制剂时,分辨性更优异,且曝光模糊进一步得到抑制。
并且,由实施例1~5、9~12的对比确认到,当光谱灵敏度4/光谱灵敏度2(表中“436/365”)为2.5以上时,曝光模糊进一步得到抑制。
并且,由实施例3及4的对比确认到,当感光性组合物包含紫外线吸收剂时,曝光模糊进一步得到抑制。
并且,由实施例13~19的对比等确认到,当感光性组合物包含紫外线吸收剂时,曝光模糊进一步得到抑制。
并且,由实施例13~19的对比等确认到,当包含聚合抑制剂时,分辨性更优异,且曝光模糊进一步得到抑制。
并且,由实施例13~19的对比等确认到,当感光性组合物包含选自香豆素类化合物、并苯类化合物、二苯甲酮类化合物、吖啶酮类化合物、噻吨酮类化合物及部花青类化合物中的一种以上作为敏化剂时,分辨性更优异。
<实施例1A~1G>
在实施例1的转印膜A的制作中,除了将临时支承体及保护膜变更为以下的组合以外,通过相同的步骤制作出了转印膜。并且,使用所得到的转印膜实施了与实施例1相同的评价,其结果,均成为与实施例1相同的评价结果。
[表4]
符号说明
10-转印膜,11-临时支承体,13-中间层,1、15、29、31-感光性组合物层,17-组合物层,19-保护膜,20-层叠体,21-透明基材,23、25-透明导电层,27-带透明导电层的基材。
Claims (19)
1.一种感光性组合物,其包含:
碱溶性树脂、
聚合性化合物、及
光聚合引发剂,
所述感光性组合物满足以下的要件4及5,
要件4:当对所述感光性组合物的层实施用具有中心波长为436±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光进行曝光并使用1.0质量%的碳酸钾水溶液进行显影的处理时,改变曝光量而求出曝光部残留的最低曝光量4,将所述最低曝光量4的倒数设为光谱灵敏度4,
当对所述感光性组合物的层实施用具有中心波长为365±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光进行曝光并使用1.0质量%的碳酸钾水溶液进行显影的处理时,改变曝光量而求出曝光部残留的最低曝光量2,将所述最低曝光量2的倒数设为光谱灵敏度2的情况下,光谱灵敏度4相对于光谱灵敏度2之比为1.5以上,
要件5:当对所述感光性组合物的层实施用具有中心波长为436±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光进行曝光并使用1.0质量%的碳酸钾水溶液进行显影的处理时,改变曝光量而求出曝光部残留的最低曝光量4,将所述最低曝光量4的倒数设为光谱灵敏度4,
当对所述感光性组合物的层实施用具有中心波长为500±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光进行曝光并使用1.0质量%的碳酸钾水溶液进行显影的处理时,改变曝光量而求出曝光部残留的最低曝光量3,将所述最低曝光量3的倒数设为光谱灵敏度3时,光谱灵敏度4相对于光谱灵敏度3之比为10以上。
2.根据权利要求1所述的感光性组合物,其还满足以下的要件6,
要件6:当对所述感光性组合物的层实施用具有中心波长为436±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光进行曝光并使用1.0质量%的碳酸钾水溶液进行显影的处理时,改变曝光量而求出曝光部残留的最低曝光量4,将所述最低曝光量4的倒数设为光谱灵敏度4,
当对所述感光性组合物的层实施用具有中心波长为405±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光进行曝光并使用1.0质量%的碳酸钾水溶液进行显影的处理时,改变曝光量而求出曝光部残留的最低曝光量1,将所述最低曝光量1的倒数设为光谱灵敏度1时,光谱灵敏度4相对于光谱灵敏度1之比大于1.0。
3.一种感光性组合物,其包含:
碱溶性树脂、
聚合性化合物、及
光聚合引发剂,
所述感光性组合物满足以下的要件1及2,
要件1:当对所述感光性组合物的层实施用具有中心波长为405±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光进行曝光并使用1.0质量%的碳酸钾水溶液进行显影的处理时,改变曝光量而求出曝光部残留的最低曝光量1,将所述最低曝光量1的倒数设为光谱灵敏度1,
当对所述感光性组合物的层实施用具有中心波长为365±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光进行曝光并使用1.0质量%的碳酸钾水溶液进行显影的处理时,改变曝光量而求出曝光部残留的最低曝光量2,将所述最低曝光量2的倒数设为光谱灵敏度2时,光谱灵敏度1相对于光谱灵敏度2之比为1.5以上,
要件2:当对所述感光性组合物的层实施用具有中心波长为405±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光进行曝光并使用1.0质量%的碳酸钾水溶液进行显影的处理时,改变曝光量而求出曝光部残留的最低曝光量1,将所述最低曝光量1的倒数设为光谱灵敏度1,
当对所述感光性组合物的层实施用具有中心波长为500±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光进行曝光并使用1.0质量%的碳酸钾水溶液进行显影的处理时,改变曝光量而求出曝光部残留的最低曝光量3,将所述最低曝光量3的倒数设为光谱灵敏度3时,光谱灵敏度1相对于光谱灵敏度3之比为10以上。
4.根据权利要求3所述的感光性组合物,其还满足以下的要件3,
要件3:当对所述感光性组合物的层实施用具有中心波长为405±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光进行曝光并使用1.0质量%的碳酸钾水溶液进行显影的处理时,改变曝光量而求出曝光部残留的最低曝光量1,将所述最低曝光量1的倒数设为光谱灵敏度1,
当对所述感光性组合物的层实施用具有中心波长为436±2nm且半峰宽度为10±2nm的波长特性的光进行曝光并使用1.0质量%的碳酸钾水溶液进行显影的处理时,改变曝光量而求出曝光部残留的最低曝光量4,将所述最低曝光量4的倒数设为光谱灵敏度4时,光谱灵敏度1相对于光谱灵敏度4之比大于1.0。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的感光性组合物,其中,
所述感光性组合物对可见光区域中波长550nm以上的光实质上不具有灵敏度。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的感光性组合物,其还包含聚合抑制剂。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的感光性组合物,其还包含敏化剂,
所述敏化剂包含选自香豆素类化合物、并苯类化合物、二苯甲酮类化合物、吖啶酮类化合物、噻吨酮类化合物及部花青类化合物中的一种以上。
8.根据权利要求7所述的感光性组合物,其中,
所述敏化剂包含香豆素类化合物。
9.根据权利要求7中任一项所述的感光性组合物,其中,
在所述敏化剂的紫外可见吸收光谱中,极大吸收波长在405±15nm的范围内或在436±15nm的范围内。
10.根据权利要求7所述的感光性组合物,其中,
在所述敏化剂的紫外可见吸收光谱中,长波长侧的吸收端在波长500nm以下的范围内。
11.根据权利要求7所述的感光性组合物,其中,
所述敏化剂的含量相对于所述光聚合引发剂的含量的质量比为0.050以上。
12.根据权利要求1至4中任一项所述的感光性组合物,其中,
在所述光聚合引发剂的紫外可见吸收光谱中,长波长侧的吸收端在波长400nm以下的范围内。
13.根据权利要求1至4中任一项所述的感光性组合物,其中,
所述光聚合引发剂包含联咪唑类化合物。
14.根据权利要求1至4中任一项所述的感光性组合物,其还包含紫外线吸收剂。
15.一种转印膜,其具有:
临时支承体;及
由权利要求1至14中任一项所述的感光性组合物形成的感光性组合物层。
16.根据权利要求15所述的转印膜,其中,
所述感光性组合物层的厚度为1μm~10μm。
17.一种图案形成方法,其包括如下工序:
准备层叠体的工序,所述层叠体具有由权利要求1或2所述的感光性组合物形成的第3感光性组合物层、基材以及作为与所述第3感光性组合物层不同的感光性组合物层的对波长365nm的光感光的第4感光性组合物层;
在将波长436nm作为主波长的曝光波长下对所述第3感光性组合物层进行曝光的工序;
在将波长365nm作为主波长的曝光波长下对所述第4感光性组合物层进行曝光的工序;
对经曝光的所述第3感光性组合物层进行显影而形成第3树脂图案的工序;及
对经曝光的所述第4感光性组合物层进行显影而形成第4树脂图案的工序。
18.一种图案形成方法,其包括如下工序:
准备层叠体的工序,所述层叠体具有由权利要求3或4所述的感光性组合物形成的第1感光性组合物层、基材以及作为与所述第1感光性组合物层不同的感光性组合物层的对波长365nm的光感光的第2感光性组合物层;
在将波长405nm作为主波长的曝光波长下对所述第1感光性组合物层进行曝光的工序;
在将波长365nm作为主波长的曝光波长下对所述第2感光性组合物层进行曝光的工序;
对经曝光的所述第1感光性组合物层进行显影而形成第1树脂图案的工序;及
对经曝光的所述第2感光性组合物层进行显影而形成第2树脂图案的工序。
19.一种电路基板的制造方法,其包括权利要求17或18所述的图案形成方法。
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