JP2001330962A - 感光性重合体組成物 - Google Patents
感光性重合体組成物Info
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- Materials For Photolithography (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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Abstract
形状のパターンを面内で均一に得ることができ、金属箔
とパターンの間で剥がれの生じることのない感光性重合
体組成物を提供する。 【解決手段】金属箔上に塗布、プリベークして、露光、
現像によりパターンを形成し、キュア後の30℃〜10
0℃の平均熱線膨張係数が25×10-6(1/℃)以下
である感光性重合体組成物において、(A)ポリマー、
(B)金属との接着助剤化合物、(C)感光剤を必須成
分とすることを特徴とする感光性重合体組成物。
Description
物に関するものであり、さらに詳しくは、パターン加工
時のパターンの形状、面内均一性、および、パターンと
金属箔との接着性を著しく改良した感光性重合体組成物
に関するものである。
工性を有するため、通常の非感光性重合体組成物をレジ
スト等を用いてパターン加工する場合と比較して、プロ
セスの簡略化が可能である。そのため、半導体、実装材
料、回路付きサスペンションの保護膜、絶縁膜、などと
して広く実用化されている。
酸に化学線により2量化または重合可能な炭素-炭素2
重結合およびアミノ基またはその4級化塩を含む化合物
を添加した組成物(特公昭59−52822号公報)、
ポリアミド酸にエステル基で感光基を導入したポリイミ
ド前駆体組成物(USP3957512号明細書、US
P4040831号明細書)、ポリアミド酸に1,4−
ジヒドロピリジン類などの光塩基発生剤を添加した組成
物(特開平6−75376号公報)などが知られてい
る。
箔上のパターン加工において、良好なパターン形状が得
られにくい、面内の均一性が得られにくい、パターンと
金属箔との接着性が悪い、などの問題が生じてきた。
術の諸欠点に鑑み創案されたもので、パターン加工時に
良好な形状のパターンが得られ、面内の均一性が得ら
れ、さらに、パターンと金属箔との接着性が著しく改良
された感光性重合体組成物を提供することにある。
箔上に塗布、プリベークして、露光、現像によりパター
ンを形成し、キュア後の30℃〜100℃の平均熱線膨
張係数が25×10-6(1/℃)以下である感光性重合
体組成物であって、(A)ポリマー、(B)金属との接
着助剤化合物、(C)感光剤を必須成分とすることを特
徴とする感光性重合体組成物である。
る。本発明は、金属箔上に塗布、プリベークして、露
光、現像によりパターンを形成し、キュアすることを目
的とした感光性重合体組成物に関するものであり、ポリ
マーのキュア膜の30℃〜100℃の平均熱線膨張係数
が25×10-6(1/℃)以下であることが重要であ
る。30〜100℃の熱線膨張係数が25×10-6(1
/℃)よりも大きいと金属箔とキュア膜との熱線膨張係
数の違いから、金属箔−キュア膜複合体がキュア膜が内
側になるようにカールしてしまう。好ましくは、キュア
膜の熱線膨張係数が金属と同じポリマーがよい。
を向上させる成分、いわゆる金属との接着助剤をこの感
光性重合体組成物中に含有していることが重要である。
物としては五員環、六員環、七員環、あるいはこれらの
縮合環であり、かつ、環内に窒素原子を1つまたは2つ
含有する化合物であることが好ましい。1,2,3−ベ
ンゾトリアゾール、1H−テトラゾールが、窒素原子を
含有する接着改良材としてよく知られている。これらの
化合物を用いた場合、本目的において若干の効果が得ら
れるものの満足できる効果は得られなかった。本発明に
ある五員環、六員環、七員環、あるいはこれらの縮合環
であり、かつ、環内に窒素原子を1つまたは2つ含有す
る化合物が、非常に有用な効果を有することを見出し
た。
ン類、イミダゾール類、ピロール類、インドール類、ピ
リミジン類、トリアジン類、キノリン類、フェナントロ
リン類などが挙げられるが、これらに限定されない。こ
の中でさらに好ましくは、1,10−フェナントリン、
トリアジン類を使用することである。
としては一般式(1)、一般式(2)で示される化合物
であることが好ましい。好ましい例としては、各種チオ
ール類、チオエーテル類、チオールの金属塩、スルホン
酸エステル類、スルホン酸アミド類、ジチオ酸類、チウ
ラム類などが挙げられる。さらに好ましい例としては、
チオールを含むシランカップリング剤、複素環とチオー
ルを含む化合物、ジスルフィド構造を含有する化合物が
挙げられる。
2は、それぞれ炭素数1〜20の有機基を示し、それぞ
れ同じでも異なっていてもよい。Mは水素原子、また
は、1〜3価の金属イオンを示す。mは1〜10、tは
1〜10の整数を示す。また一般式(2)のtが2以上
の整数のとき、硫黄原子は連続して存在するものであ
る。
少なくとも1つが五員環、六員環、七員環、あるいはこ
れらの環の縮合環であり、かつ、窒素原子を少なくとも
1つ以上含有する有機基であることが好ましい。好まし
い例としては、メルカプトベンゾイミダゾール類、メル
カプトベンゾチアゾール類、ベンゾチアゾールスルフェ
ンアミド類、トリアジンチオール類、メルカプトイソシ
アヌル酸類が挙げられる。
独で用いてもよいし、2種類以上の組み合わせとして用
いてもよい。感光性重合体組成物のポリマーに対して
0.01重量%〜30重量%用いることが好ましく、
0.3重量%〜15重量%であることがより好ましい。
量が少なすぎると充分な効果が得られないし、多すぎる
とキュア膜の膜物性を損なう可能性がある。
ミドおよびその前駆体であるポリアミド酸やポリアミド
酸誘導体、ポリベンゾオキサゾールおよびその前駆体で
あるポリヒドロキシアミド、ポリベンゾチアゾールおよ
びその前駆体であるポリチオヒドロキシアミド、ポリベ
ンゾイミダゾールおよびその前駆体であるポリアミノア
ミドイミドなどのポリマーが挙げられるが、これらに限
定されない。このなかで、好ましくは、多くの種類のモ
ノマーを選択できることからポリイミドおよびその前駆
体であるポリアミド酸やポリアミド酸誘導体が使用され
る。ポリイミドおよびその前駆体であるポリアミド酸や
ポリアミド酸誘導体で望む熱線膨張係数のキュア膜を得
ることは、剛直な成分となりうるテトラカルボン酸残
基、柔軟な成分となりうるテトラカルボン酸残基、剛直
な成分となりうるジアミン残基、剛直な成分となりうる
ジアミン残基を組み合わせて使用することによって達成
される。
ては、ピロメリット酸、ビフェニルテトラカルボン酸類
などが挙げられるがこれに限定されない。また、柔軟な
テトラカルボン酸残基としては、ジフェニルエーテルテ
トラカルボン酸類、ジフェニルヘキサフルオロプロパン
テトラカルボン酸類、ベンゾフェノンテトラカルボン酸
類、ジフェニルスルホンテトラカルボン酸類などの残基
が挙げられるがこれに限定されない。
リフルオロメチルパラフェニレンジアミン、トリフルオ
ロメチルメタフェニレンジアミン、ビス(トリフルオ
ロ)メチルパラフェニレンジアミン、ビス(トリフルオ
ロ)メチルメタフェニレンジアミン、トリフルオロメト
キシパラフェニレンジアミン、トリフルオロメトキシメ
タフェニレンジアミン、フルオロパラフェニレンジアミ
ン、フルオロメタフェニレンジアミン、ビス(トリフル
オロメチル)ジアミノビフェニルなどのフッ素を含有す
る残基やパラフェニレンジアミン、メタフェニレンジア
ミン、メチルパラフェニレンジアミン、メチルメタフェ
ニレンジアミン、ジメチルパラフェニレンジアミン、ジ
メチルメタフェニレンジアミン、トリメチルパラフェニ
レンジアミン、トリメチルメタフェニレンジアミン、テ
トラメチルパラフェニレンジアミン、テトラメチルメタ
フェニレンジアミン、メトキシパラフェニレンジアミ
ン、メトキシメタフェニレンジアミン、クロロパラフェ
ニレンジアミン、クロロメタフェニレンジアミン、ブロ
モパラフェニレンジアミン、ブロモメタフェニレンジア
ミン、カルボキシパラフェニレンジアミン、カルボキシ
メタフェニレンジアミン、メトキシカルボニルパラフェ
ニレンジアミン、メトキシカルボニルメタフェニレンジ
アミン、ジメチルジアミノビフェニル、ジクロロジアミ
ノビフェニルなどのフッ素を含まない残基が挙げられる
がこれらに限定されない。
は、ジアミノジフェニルヘキサフルオロプロパン、ビス
(アミノメチルフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビ
ス(アミノトリフルオロメチルフェニル)ヘキサフルオ
ロプロパン、ビス(アミノエチルフェニル)ヘキサフル
オロプロパン、ビス(アミノクロロフェニル)ヘキサフ
ルオロプロパン、ビス(アミノジメチルフェニル)ヘキ
サフルオロプロパン、ビス(アミノジエチルフェニル)
ヘキサフルオロプロパン、ビス(アミノトリフルオロメ
チルフェニル)スルホン、ビス(アミノトリフルオロメ
チルフェニル)エーテル、ビス(アミノフェノキシフェ
ニル)ヘキサフルオロプロパンなどのフッ素を含有する
残基やジアミノジフェニルメタン、ビス(アミノメチル
フェニル)メタン、ビス(アミノエチルフェニル)メタ
ン、ビス(アミノクロロフェニル)メタン、ビス(アミ
ノジメチルフェニル)メタン、ビス(アミノジエチルフ
ェニル)メタン、ジアミノジフェニルプロパン、ビス
(アミノメチルフェニル)プロパン、ビス(アミノエチ
ルフェニル)プロパン、ビス(アミノクロロフェニル)
プロパン、ビス(アミノジメチルフェニル)プロパン、
ビス(アミノジエチルフェニル)プロパン、ジアミノジ
フェニルスルホン、ビス(アミノメチルフェニル)スル
ホン、ビス(アミノエチルフェニル)スルホン、ビス
(アミノジメチルフェニル)スルホン、ビス(アミノジ
エチルフェニル)スルホン、ジアミノジフェニルエーテ
ル、ビス(アミノメチルフェニル)エーテル、ビス(ア
ミノエチルフェニル)エーテル、ビス(アミノジメチル
フェニル)エーテル、ビス(アミノジエチルフェニル)
エーテル、ビス(アミノフェノキシ)ベンゼン、ビス
(アミノフェノキシフェニル)プロパン、ビス(アミノ
フェノキシフェニル)メタン、ビス(アミノフェノキシ
フェニル)スルホンなどのフッ素を含まない残基が挙げ
られるがこれらに限定されない。これらの剛直な残基と
柔軟な残基を組み合わせることによって望む熱線膨張係
数のキュア膜を得ることが可能である。
に、耐熱性を低下させない範囲で、シロキサン結合を有
する脂肪族基を共重合することも可能である。好ましい
具体例としてはビス(3−アミノプロピル)テトラメチ
ルシロキサンなどが挙げられるが、これに限定されな
い。
あってもよいし、複数の重合体のブレンドであってもよ
い。このとき、キュア膜の膜物性を著しく損なわれない
範囲で選択することが好ましい。
チレン性不飽和結合を有するアミノ化合物をイオン結合
させる方法、カルボン酸にエチレン性不飽和結合を有す
る基をエステル化する方法、エチレン性不飽和結合を有
する基をアミド化する方法、ポリアミド酸に1,4−ジ
ヒドロピリジン類などの光塩基発生剤を加える方法など
が挙げられるが、とくにこれらに限定されない。キュア
時の感光剤の揮発が起こりやすいイオン結合型が高い膜
物性のキュア膜を得るためには好ましい。なお、本発明
における感光性重合体組成物は感光剤とポリマーをブレ
ンドすることで形成してもよく、また感光剤が共有結合
またはイオン結合で導入されたポリマーとして形成して
もよく、そのいずれにも該当するものである。
二無水物とジアミンを反応して得られたポリアミド酸に
1種のエチレン性不飽和結合を有するアミンを混合し、
アミド酸のカルボキシル基にイオン結合させることによ
り得ることができる。このアミン化合物の具体例として
は、N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート、N,
N−ジエチルアミノエチルアクリレート、N,N−ジメ
チルアミノプロピルアクリレート、N,N−ジエチルア
ミノプロピルアクリレート、N,N−ジメチルアミノブ
チルアクリレート、N,N−ジエチルアミノブチルアク
リレートおよびN,N−ジメチルアミノエチルメタクリ
レート、N,N−ジエチルアミノエチルメタクリレー
ト、N,N−ジメチルアミノプロピルメタクリレート、
N,N−ジエチルアミノプロピルメタクリレート、N,
N−ジメチルアミノブチルメタクリレート、N,N−ジ
エチルアミノブチルメタクリレート、N,N−ジメチル
アミノエチルメタクリルアミド、N,N−ジメチルアミ
ノプロピルメタクリルアミド、N,N−ジエチルアミノ
エチルメタクリルアミド、N,N−ジエチルアミノプロ
ピルメタクリルアミド、N,N−ジメチルアミノエチル
アクリルアミド、N,N−ジエチルアミノプロピルアク
リルアミド、2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジ
ン、アリルアミン、2−メチルアリルアミン、ジアリル
アミンなどが挙げられるが、特にこれらに限定されな
い。
酸二無水物と1種のエチレン性不飽和結合を有するアル
コールとを反応させた後、脱水縮合剤を用いてジアミン
と反応させることにより得ることができる。また、酸二
無水物とジアミンを反応させた後に1種のエチレン性不
飽和結合を有するエポキシ化合物とを反応させることに
よっても得られる。先のエステル化するための化合物の
具体例としては、2−ヒドロキシエチルメタクリレー
ト、2−ヒドロキシエチルアクルレート、2−ヒドロキ
シプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルア
クリレート、アリルアルコール、エチレングリコールモ
ノアリルエーテルなどが挙げられ、後者のエステル化す
るための具体例としては、グリシジルメタクリレート、
グリシジルアクリレートなどが挙げられるが、これらに
限定されるものではない。
二無水物とジアミンを反応して得られたポリアミド酸
に、塩基触媒存在下、1種のエチレン性不飽和結合を有
するイソシアネートと反応させることにより得ることが
できる。この化合物の具体例としては、イソシアネート
エチルアクリレート、イソシアネートプロピルアクリレ
ート、イソシアネートブチルアクリレート、イソシアネ
ートペンチルアクリレート、イソシアネートヘキシルア
クリレート、イソシアネートオクチルアクリレート、イ
ソシアネートデシルアクリレート、イソシアネートペン
チルアクリレート、イソシアネートエチルメタクリレー
ト、イソシアネートプロピルメタクリレート、イソシア
ネートブチルメタクリレート、イソシアネートペンチル
メタクリレート、イソシアネートヘキシルメタクリレー
ト、イソシアネートオクチルメタクリレート、イソシア
ネートデシルメタクリレートなどが挙げられるが、特に
これらに限定されない。
む感光性重合体組成物は、酸二無水物とジアミンを反応
して得られたポリアミド酸に、光塩基発生剤を混合する
ことによって得られる。この化合物の具体例としては、
4−o−ニトロフェニル−3,5−ジメトキシカルボニ
ル−2,6−ジメチル−1,4−ジヒドロピリジン、4
−o−ニトロフェニル−3,5−ジメトキシカルボニル
−2,6−ジメチル−1−メチル−4−ヒドロピリジ
ン、4−o−ニトロフェニル−3,5−ジアセチル−
1,4−ジヒドロピリジンなどが挙げられるがとくにこ
れらに限定されない。
駆体組成物中のカルボキシル基に対し0.1〜2倍モル
当量存在するのが好ましく、0.3〜1.0モル等量が
さらに好ましい。この量が少なすぎれば、感光特性が不
良となり、逆に量が多すぎれば、ポリイミド前駆体膜を
金属箔に塗布し熱処理してポリイミド膜を形成する時
に、この複合材料のそりが大きくなったり、キュア時の
膜厚の減少量が大きくなったりする。
テトラカルボン酸のモル数に対して5〜50モル当量存
在することが好ましい。
体組成物を用いる場合、光重合開始剤や増感剤を用いる
ことができる。
フェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、4,4’−
ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビ
ス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ジク
ロロベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4’−メチルジ
フェニルケトン、ジベンジルケトン、フルオレノン、
2,2’−ジエトキシアセトフェノン、2,2−ジメト
キシ−2−フェニルアセトフェノン、2−ヒドロキシ−
2−メチルプロピオフェノン、p−t−ブチルジクロロ
アセトフェノン、チオキサントン、2−メチルチオキサ
ントン、2−クロロチオキサントン、2−イソプロピル
チオキサントン、ジエチルチオキサントン、ベンジル、
ベンジルジメチルケタール、ベンジル−β−メトキシエ
チルアセタール、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテ
ル、ベンゾインブチルエーテル、アントラキノン、2−
t−ブチルアントラキノン、2−アミルアントラキノ
ン、β−クロルアントラキノン、アントロン、ベンズア
ントロン、ジベンゾスベロン、メチレンアントロン、4
−アジドベンザルアセトフェノン、2,6−ビス(p−
アジドベンジリデン)シクロヘキサノン、2,6−ビス
(p−アジドベンジリデン)−4−メチルシクロヘキサ
ノン、1−フェニル−1,2−ブタンジオン−2−(o
−メトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−プロ
パンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシ
ム、1−フェニル−プロパンジオン−2−(o−ベンゾ
イル)オキシム、1,3−ジフェニル−プロパントリオ
ン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム、1−フ
ェニル−3−エトキシ−プロパントリオン−2−(o−
ベンゾイル)オキシム、ミヒラーケトン、N−フェニル
グリシン、3−フェニル−5−イソオキサゾロン、1−
ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル
−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノ
−1−プロパノン、また、ナフタレンスルホニルクロラ
イド、キノリンスルホニルクロライド、N−フェニルチ
オアクリドン、4,4´−アゾビスイソブチロニトリ
ル、ジフェニルジスルフィド、ベンズチアゾールジスル
フィド、トリフェニルホスフィン、カンファーキノン、
四臭化炭素、トリブロモフェニルスルホン、過酸化ベン
ゾイルおよびエオシン、メチレンブルーなどの光還元性
色素とアスコルビン酸、トリエタノールアミンなどの還
元剤の組み合わせなどが挙げられるが、特にこれらに限
定されない。本発明ではこれらを1種または2種以上使
用することができる。
含有される光重合開始剤の量は、ポリアミド酸の0.0
1〜30重量%が好ましく、0.1〜15重量%がさら
に好ましい。光重合開始剤の量が少なすぎれば、組成物
の光感度が不良となり、光重合開始剤の量が多すぎれ
ば、ポリイミド前駆体膜を熱処理してポリイミド膜を形
成する時に、膜厚の減少量が大きくなりすぎる。
−ビス(4’−ジエチルアミノベンザル)シクロペンタ
ノン、2,6−ビス(4’−ジメチルアミノベンザル)
シクロヘキサノン、2,6−ビス(4’−ジメチルアミ
ノベンザル)−4−メチルシクロヘキサノン、2,6−
ビス(4’−ジエチルアミノベンザル)−4−メチルシ
クロヘキサノン、ミヒラーケトン、4,4’−ビス(ジ
エチルアミノ)−ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジ
メチルアミノ)カルコン、4,4’−ビス(ジエチルア
ミノ)カルコン、p−ジメチルアミノシンナミリデンイ
ンダノン、p−ジメチルアミノベンジリデンインダノ
ン、2−(p−ジメチルアミノフェニルビニレン)ベン
ゾチアゾール、2−(p−ジメチルアミノフェニルビニ
レン)−イソナフトチアゾール、1,3−ビス(4’−
ジメチルアミノベンザル)アセトン、1,3−ビス
(4’−ジエチルアミノベンザル)アセトン、3,3’
−カルボニル−ビス(7−ジエチルアミノクマリン)、
N−フェニル−N’−エチルエタノールアミン、N−フ
ェニルジエタノールアミン、N−トリルジエタノールア
ミン、N−フェニルエタノールアミン、ジメチルアミノ
安息香酸イソアミル、ジエチルアミノ安息香酸イソアミ
ル、3−フェニル−5−イソオキサゾロン、1−フェニ
ル−5−ベンゾイルチオテトラゾール、1−フェニル−
5−エトキシカルボニルチオテトラゾールなどが挙げら
れるが、特にこれらに限定されない。本発明ではこれら
の増感剤を1種または2種以上使用することができる。
なお、増感剤のなかには光重合開始剤としても作用する
ものがある。
組成物に添加する場合、その添加量は、ポリアミド酸の
0.01〜30重量%が好ましく、0.3〜15重量%
がさらに好ましい。添加量が大きすぎれば、ポリイミド
前駆体膜を熱処理してポリイミド膜を形成する時に、膜
厚の減少量が大きくなりすぎる。また、添加量が小さす
ぎれば、光感度を向上させる効果が発揮されない。
は、たとえばN−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジ
メチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミト゛、
N,N−ジエチルアセトアミド、N,N−ジエチルホル
ムアミド、ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホン、
γ−ブチロラクトンなどの極性溶媒が好ましく使用され
るが、これらに限定されるものではない。この他、これ
らの極性溶媒以外に一般的有機溶媒であるケトン類、エ
ステル類、エーテル類、ハロゲン化炭化水素類、炭化水
素類など、たとえば、アセトン、メチルエチルケトン、
メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチ
ル、酢酸エチル、酢酸ブチル、シュウ酸ジエチル、マロ
ン酸ジエチル、ジエチルエーテル、エチレングリコ−ル
ジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジクロロメタ
ン、1,2−ジクロルエタン、1,4−ジクロルブタ
ン、トリクロルエタン、クロルベンゼン、o−ジクロル
ベンゼン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ベンゼン、
トルエン、キシレンなどと混合して使用することができ
る。
合体組成物をキュアした厚さ10μm、幅15mm、長
さ30mmのポリイミドフィルムを、長さ方向に円筒状
に巻き、セイコー電子(株)製TMA/SS−6000
を用いて測定した。装置中、窒素雰囲気中280℃まで
アニールした後冷却し、再度昇温し、30〜100℃の
範囲で昇温速度5℃/分で測定した。また30〜100
℃の平均熱線膨張係数は、30℃、40℃、50℃、6
0℃、70℃、80℃、90℃、および100℃におけ
る線膨張係数の平均値である。
属箔上でパターン加工したのち、キュアし、絶縁膜、保
護膜として使われる。この目的において、吸湿によるパ
ターンの寸法安定性の悪化、誘電率の上昇などを防ぐた
めに、吸水率が1%以下であることが必要である。好ま
しくは、0.8%以下であり、さらに好ましくは0.5
%以下である。吸水率は低ければ低いほど好ましい。
めには、形成されるポリマーのジアミン残基に少なくと
も1種類のフッ素を含有する残基を含むことが好まし
い。
た厚さ10μmのポリイミドフィルムをオーブンにて1
10℃で2時間、乾燥させ、デシケーター中で冷却した
後の重量を測定し(m1)、その後、23℃の水中に2
4時間つけておき、水から取り出した直後の重量を測定
した(m2)。これを5回繰り返し、その平均値を次式
((m2−m1)/m1)×100にあてはめて、得られ
た値を吸水率とした。
布する方法としては、スピンコーター、バーコーター、
ブレードコーター、リバースコーター、スクリーン印刷
法などで基板に塗布する方法、基板をワニス中に浸漬す
る方法、ワニスを基板に噴霧するなどの種々の方法を用
いることができるが、これらに限定されるものではな
い。基板としては、厚さが1〜100μmの金属箔好ま
しくは5〜30μmの金属箔を用いることができる。金
属箔には、銅箔、アルミニウム箔、ステレンス箔などあ
らゆる種類の単独の金属もしくは合金の金属箔を用いる
ことが可能である。好ましくは10〜30μmのステン
レス箔を用い、前記感光性重合体組成物をキュア後の膜
厚が1〜30μmになるように基板上に塗布した後、風
乾、加熱乾燥、真空乾燥などにより、感光性重合体組成
物膜(プリベーク膜)を形成し、この膜を、窒素雰囲気
中、あるいは真空中で150〜450℃の温度のもとで
0.5〜5時間連続的または段階的に加熱処理すること
によって耐熱性樹脂に変換でき、金属箔−キュア膜複合
体を得ることができる。
をパターン加工することもできる。この場合、通常のフ
ォトマスクを用いて露光される。この際に使用される活
性光線としては、たとえば、紫外線、電子線、X線など
が挙げられるが、これらの中では紫外線が好ましく、そ
の光源としては、たとえば、低圧水銀灯、高圧水銀灯、
超高圧水銀灯、ハロゲンランプ、殺菌灯などが挙げられ
る。これらの光源の中で超高圧水銀灯が好適である。
液を使用して現像を行い、未露光部あるいは露光部を除
去する。この場合、浸漬法やスプレー法を用いることが
できる。現像液としては通常、感光性重合体組成物を合
成する場合に好適に使用される感光性重合体組成物を溶
解しうる有機溶媒と同様のものが使用される。なお、こ
のような有機溶媒に、現像性を良好とするために水を添
加して用いることもできる。水を添加する場合、その添
加量は有機溶媒に対して通常、1〜100重量%、好ま
しくは5〜50重量%である。添加量が大きすぎる場
合、有機溶媒とのあいだで相分離を起こすおそれが生
じ、添加量が小さすぎる場合は、現像性を良好にする効
果を発揮しない。アルカリ水溶液の場合は、水酸化ナト
リウム、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイ
ド、テトラエチルアンモニウムハイドロオキサイド、コ
リンなどが用いられる。また、現像直後に、エチルアル
コール、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコー
ル、ヘキサン、ペンタンなどの有機溶剤、水と任意の割
合で混和可能な有機溶剤と水との混合溶剤あるいは水単
独で、リンスを行うことが望ましい。本感光性重合体組
成物の場合は、水単独でのリンスが、実用における経費
を考えると好ましい。
状とは、光学顕微鏡にてパターンを観察し、金属箔上の
全面において良好なパターンが得られたときを○、現像
における面内の不均一性のために一部においてスカムが
残る場合を△とした。また、パターン加工におけるパタ
ーン剥がれとは、10cm×10cmの金属箔上でパタ
ーン加工をしたときに、真ん中の1cm×1cmおよび
真ん中から2cm離れた場所4ヶ所の1cm×1cmの
すべてのパターンを光学顕微鏡にて観察し、 ((浮きが1つ以上観察されたパターン数)/(全パタ
ーン数))×100 にあてはめて、得られた値をパターン剥がれ率とした。
のパターンは、その後、加熱処理することによって、耐
熱性樹脂のパターンに変換される。加熱処理は通常、窒
素雰囲気中、あるいは、真空中で、150〜450℃の
温度のもとで、0.5〜5時間、連続的または段階的に
行われ、パターン状に形成された金属箔−キュア膜複合
体が得られる。
するが、本発明はこれに限定されるものではない。
mm、長さ30mmのポリイミドフィルムを、長さ方向
に円筒状に巻き、セイコー電子(株)製TMA/SS−
6000を用いて測定した。装置中、窒素雰囲気中28
0℃までアニールした後冷却し、再度昇温し、30〜1
00℃の範囲で昇温速度5℃/分で測定した。また30
〜100℃の平均熱線膨張係数は、30℃、40℃、5
0℃、60℃、70℃、80℃、90℃、および100
℃における線膨張係数の平均値とした。
いて良好なパターンが得られたときを○、現像における
面内の不均一性のために一部においてスカムが残る場合
を△とした。
きに、真ん中の1cm×1cmおよび真ん中から2cm
離れた場所4ヶ所の1cm×1cmのすべてのパターン
を光学顕微鏡にて観察し、((浮きが1つ以上観察され
たパターン数)/(全パターン数))×100にあては
めて、得られた値をパターン剥がれ率とした。
ミドフィルムをオーブンにて110℃で2時間、乾燥さ
せ、デシケーター中で冷却した後の重量を測定し
(m1)、その後、23℃の水中に24時間つけてお
き、水から取り出した直後の重量を測定した(m2)。
これを5回繰り返し、その平均値を次式((m2−m1)
/m1)×100にあてはめて、得られた値を吸水率と
した。
mlの4つ口フラスコに、2,2’−ビス(トリフルオ
ロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル(TFM
B)28.8g(0.09モル)、2,2−ビス〔4−
(4−アミノフェノキシ)フェニル〕ヘキサフルオロプ
ロパン(HFBAPP)5.19g(0.01モル)、
N−メチル−2−ピロリドン100gを仕込み、窒素気
流下、60℃で攪拌した。溶解したのを確認した後、6
0℃でピロメリット酸二無水物(PMDA)21.81
g(0.1モル)、N−メチル−2−ピロリドン30g
を添加し、60℃で3時間攪拌した。
0.6g、1−フェニル−プロパンジオン−2−(o−
ベンゾイル)オキシム0.6g、N,N−ジメチルアミ
ノエチルメタクレート18.5g、1,10−フェナン
トロリン一水和物1.8gをN−メチル−2−ピロリド
ン60g混合撹拌後、フィルターでろ過して感光性ポリ
イミド前駆体組成物溶液を得た。
mSUS箔にスピンコートし、90℃で60分間加熱乾
燥して、厚み19μmの膜を形成した。これを140℃
30分間、350℃60分間のステップで加熱処理し、
厚み10μmのポリイミドの膜を得た。 このポリイミ
ド膜の30℃〜100℃の範囲での平均線膨張係数は1
4×10-6(1/℃)であり、吸水率は0.4%であっ
た。
US箔にスピンコートし、90℃で60分間加熱乾燥し
て厚み20μmの膜を形成した。この膜面をパターンの
付いたマスクで覆い、窒素雰囲気下、7mW/cm2の
出力の超高圧水銀灯を用いて2分間露光を行った。その
後、東レ(株)製DV−822現像液を用い25℃で現
像し、水で1分間リンス洗浄したところ、厚み17μm
のポリイミド前駆体のパターンを得た。良好な形状のパ
ターンが面内の全てにおいてとられ(パターン形状
○)、パターン−SUS箔間の剥がれが全く見られなか
った(パターン剥がれ率0%)。これを窒素雰囲気下、
140℃30分間、350℃60分間のステップで加熱
処理し、厚み10μmのポリイミドのパターンを得た。
1に示した。ポリマーの作成方法及び評価方法は実施例
1と同様に行った。
mlの4つ口フラスコに、2,2’−ビス(トリフルオ
ロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル(TFM
B)5.76g(0.018モル)、2,2−ビス〔4
−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕ヘキサフルオロ
プロパン(HFBAPP)1.04g(0.002モ
ル)、N,N’−ジメチルアセトアミド56.45gを
窒素気流化、室温で攪拌した。溶解したのを確認した
後、ピロメリット酸二無水物4.36g(0.02モ
ル)を添加した後、約5時間攪拌し、その後65℃で1
時間加熱した。次に、光遮断下の40℃でN,N−ジメ
チルベンジルアミン0.2gを触媒としてイソシアネー
トエチルメタクリレート1.45g(0.01モル)を
徐々に加え、40℃で4時間撹拌した後、ミヒラーケト
ン0.09g、1−フェニル−プロパンジオン−2−
(o−ベンゾイル)オキシム0.09g、2−アニリノ
−4,6−ジメルカプト−s−トリアジン0.27gを
混合撹拌後、フィルターでろ過して感光性ポリイミド前
駆体組成物溶液を得た。
mSUS箔にスピンコートし、90℃で60分間加熱乾
燥して、厚み20μmの膜を形成した。この膜面に、窒
素雰囲気下、7mW/cm2 の出力の超高圧水銀灯を
用いて1.5分間露光を行った。次に、N,N−ジメチ
ルアセトアミド(80部)とメタノール(20部)の混
合溶媒を用いて現像し、エタノールで1分間リンス洗浄
した。このとき膜の厚みは18μmであった。これを1
50℃30分間、400℃60分間のステップで加熱処
理し、厚み10μmのポリイミドの膜を得た。このポリ
イミド膜の30℃〜100℃の範囲での平均線膨張係数
は15×10-6(1/℃)であり、吸水率は0.4%で
あった。
0μmの膜を用いて、実施例1と同様に露光、現像した
ところ、厚み18μmのポリイミド前駆体のパターンを
得た。良好な形状のパターンが面内の全てにおいてとら
れ(パターン形状○)、パターン−SUS箔間の剥がれ
が全く見られなかった(パターン剥がれ率0%)。これ
を窒素雰囲気下、150℃30分間、400℃60分間
のテップで加熱処理し、厚み10μmのポリイミドのパ
ターンを得た。
mlのセパラブルフラスコに、ピロメリット酸二無水物
21.81g(0.1モル)、2−ヒドロキシエチルメ
タクリレート26.02g(0.2モル)、γ−ブチロ
ラクトン100mlを入れ、室温で1時間撹拌した後、
60℃まで昇温し、同温度で1時間攪拌した。さらに、
氷冷下、撹拌しながらピリジン17.0gを加えた。室
温で16時間撹拌した後、ジシクロヘキシルカルボジイ
ミド41.2g(0.2モル)のγ−ブチロラクトン4
0mlの溶液を氷冷下、10分間で加え、続いて、2,
2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミ
ノビフェニル(TFMB)28.8g(0.09モ
ル)、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フ
ェニル〕ヘキサフルオロプロパン(HFBAPP)5.
19g(0.01モル)を15分間で加えた。氷冷下、
3時間撹拌した後、エタノール5mlを加えてさらに1
時間撹拌し、沈殿をろかした後、得られた溶液に10L
のエタノールを加え、生成した沈殿をエタノールで洗浄
した後、真空乾燥して粉末を得た。光遮断下で、この粉
末30g、ミヒラーケトン0.6g、1−フェニル−プ
ロパンジオン−2−(o−ベンゾイル)オキシム0.6
g、2−アニリノ−4,6−ジメルカプト−s−トリア
ジン1.8gをN−メチル−2−ピロリドン45gに溶
解した後、フィルターでろ過して感光性ポリイミド前駆
体組成物溶液を得た。
行い、シクロヘキサノン(70部)とキシレン(30
部)の混合溶媒の現像液を用いて現像した後、イソプロ
パノールで1分間リンス洗浄した。このとき膜の厚みは
19μmであった。これを150℃60分間、350℃
120分間のステップで加熱処理し、厚み10μmのポ
リイミドの膜を得た。
囲での平均線膨張係数は15×10 -6(1/℃)であ
り、吸水率は0.4%であった。
0μmの膜を用いて、この膜面をパターンマスクし、同
様にして現像したところ、厚み19μmのポリイミド前
駆体のパターンを得た。良好な形状のパターンが面内の
全てにおいてとられ(パターン形状○)、パターン−S
US箔間の剥がれが全く見られなかった(パターン剥が
れ率0%)。これを窒素雰囲気下、150℃60分間、
350℃120分間のステップで加熱処理し、厚み10
μmのポリイミドのパターンを得た。
mlの4つ口フラスコに、2,2’−ビス(トリフルオ
ロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル(TFM
B)28.8g(0.09モル)、2,2−ビス〔4−
(4−アミノフェノキシ)フェニル〕ヘキサフルオロプ
ロパン(HFBAPP)5.19g(0.01モル)、
N−メチル−2−ピロリドン100gを仕込み、窒素気
流下、60℃で攪拌した。溶解したのを確認した後、6
0℃でピロメリット酸二無水物(PMDA)21.81
g(0.1モル)、N−メチル−2−ピロリドン30g
を添加し、60℃で3時間攪拌した。
フェニル−3,5−ジメトキシカルボニル−2,6−ジ
メチル−1,4−ジヒドロピリジン18g、2−アニリ
ノ−4,6−ジメルカプト−s−トリアジン1.8gを
N−メチル−2−ピロリドン60g混合撹拌後、フィル
ターでろ過して感光性ポリイミド前駆体組成物溶液を得
た。
mSUS箔にスピンコートし、90℃で60分間加熱乾
燥して、厚み19μmの膜を形成した。これを140℃
30分間、350℃60分間のステップで加熱処理し、
厚み10μmのポリイミドの膜を得た。 このポリイミ
ド膜の30℃〜100℃の範囲での平均線膨張係数は1
4×10-6(1/℃)であり、吸水率は0.4%であっ
た。
US箔にスピンコートし、90℃で60分間加熱乾燥し
て厚み20μmの膜を形成した。この膜面をパターンの
付いたマスクで覆い、窒素雰囲気下、7mW/cm2の
出力の超高圧水銀灯を用いて2分間露光を行った。その
後、180℃で30分間加熱した。続いて、5%テトラ
アンモニウムヒドロキシド−エタノール(80/20重
量比)、40℃で現像し、水で1分間リンス洗浄したと
ころ、厚み17μmのポリイミド前駆体のパターンを得
た。良好な形状のパターンが面内の全てにおいてとられ
(パターン形状○)、パターン−SUS箔間の剥がれが
全く見られなかった(パターン剥がれ率0%)。これを
窒素雰囲気下、140℃30分間、350℃60分間の
ステップで加熱処理し、厚み10μmのポリイミドのパ
ターンを得た。
光、現像によりパターンを形成し、キュアすることを目
的とする感光性重合体組成物であって、従来の技術では
困難であった金属箔上でのパターン加工において、良好
な形状なパターンを面内で均一に得ることができ、さら
に、金属箔とパターンの間で剥がれが生じることがな
い。
Claims (4)
- 【請求項1】金属箔上に塗布、プリベークして、露光、
現像によりパターンを形成し、キュア後の30℃〜10
0℃の平均熱線膨張係数が25×10-6(1/℃)以下
である感光性重合体組成物において、(A)ポリマー、
(B)金属との接着助剤化合物、(C)感光剤を必須成
分とすることを特徴とする感光性重合体組成物。 - 【請求項2】上記化合物(B)が五員環、六員環、七員
環、あるいはこれらの縮合環であり、かつ、環内に窒素
原子を1つまたは2つ含有する化合物であることを特徴
とする請求項1記載の感光性重合体組成物。 - 【請求項3】上記化合物(B)が下記一般式(1)、一
般式(2)の少なくとも1つで示されることを特徴とす
る請求項1記載の感光性重合体組成物。 【化1】 (上記一般式においてR1、R2は、それぞれ炭素数1〜
20の有機基を示し、それぞれ同じでも異なっていても
よい。Mは水素原子、または、1〜3価の金属イオンを
示す。mは1〜10、tは1〜10の整数を示す。) - 【請求項4】上記一般式(1)、一般式(2)のR1、
R2の少なくとも1つが五員環、六員環、七員環、ある
いはこれらの環の縮合環であり、かつ、窒素原子を少な
くとも一つ以上含有する有機基を示すことを特徴とする
請求項1記載の感光性重合体組成物。
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