JP2003228178A - 光重合性組成物の硬化膜用剥離液 - Google Patents
光重合性組成物の硬化膜用剥離液Info
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Abstract
物の硬化膜を、基板から剥離するための剥離液、特に高
露光量で強固に硬化したレジスト膜を剥離する場合等に
採用される剥離条件を厳しくしても、めっき部や基板の
変色が抑制される硬化膜用剥離液を提供する。 【解決手段】 アルカリ水溶液現像型の光重合性組成物
を基板に塗布又はラミネートした後、活性光線により該
組成物を硬化させて得られる硬化膜を基板から剥離する
際に用いられる剥離液であって、その組成が(a)水、
(b)水溶性アルカノールアミン、(c)第4級アンモ
ニウムハイドロキサイド、(d)塩基性トリアゾールあ
るいはテトラゾール類を含有してなる。
Description
に形成された光重合性組成物の硬化膜を、基板から剥離
するための剥離液に関する。
アルカリ水溶液可溶性のアクリル系樹脂、エチレン性不
飽和単量体及び光重合開始剤からなる光重合性組成物を
塗布又はラミネートした後、パターンマスクを介して露
光を行い該組成物を画像的に硬化させ、未硬化部分を炭
酸ナトリウム等のアルカリ水溶液で現像除去し、通常は
更にめっき処理を行い、必要に応じて塩化第二鉄水溶液
等によりエッチング処理工程を経て、不要となった硬化
膜を剥離液で除去して製造される。
基板のような金属基板の腐食を起さないことが求められ
ており、本出願人も先に特開2001−5201号公報
で、特定の水溶性アミン(a)、特定の2種類の水酸化
アンモニウム(b)および(c)とベンゾトリアゾール
類(d)からなるフォトレジスト剥離液を開示した。
レジストを用いる印刷配線基板の分野等では近年高密度
化、ファインパターン化が要求されており、特にネガ型
レジストにおいては現像時の膨潤を抑えるべく露光エネ
ルギー量を多くしてレジストパターンを強固に硬化させ
る傾向にあり、自ずと硬化膜の剥離条件を厳しく(例え
ば剥離処理時間を長く)せざるを得ない。その結果、め
っきした部分や基板が腐食したり、腐食に至らなくても
基板やめっき部の変色が起こる恐れがあるので、剥離条
件を厳しくしてもめっき部や基板が変色を起さない剥離
液が求められている。
る課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、アルカリ水
溶液現像型の光重合性組成物を基板に塗布又はラミネー
トした後、活性光線により該組成物を硬化させて得られ
る硬化膜を基板から剥離する際に用いられる剥離液であ
って、その組成が、(a)水、(b)水溶性アルカノー
ルアミン、(c)第4級アンモニウムハイドロキサイ
ド、(d)塩基性トリアゾールあるいはテトラゾール類
を含有してなる光重合性組成物の硬化膜用剥離液がその
要求を満足することを見出し本発明を完成した。
(a)、(b)、(c)、(d)を含有してなり、かか
る(b)水溶性アルカノールアミンとして、具体的には
モノメタノールアミン、モノエタノールアミン、ジエタ
ノールアミン、トリエタノールアミン、1,1,2,2
−テトラメチルモノエタノールアミン、N,N−ジメチ
ルエタノールアミン等が例示され、モノエタノールアミ
ンが水溶液の着色が少ない点で好ましい。
ドとして具体的には、水酸化アンモニウム、テトラメチ
ルアンモニウムハイドロキサイド、テトラエチルアンモ
ニウムハイドロキサイド、テトラプロピルアンモニウム
ハイドロキサイド、テトラブチルアンモニウムハイドロ
キサイド、トリメチル(2−ヒドロキシエチル)アンモ
ニウムハイドロキサイド等が例示され、テトラメチルア
ンモニウムハイドロキサイドが安価な点で好ましい。
ゾール類の中で、塩基性トリアゾールとは具体的に、ト
リアゾール骨格に直接アミノ基やアルキルアミノ基等を
有するもので、3−アミノ−1,2,4−トリアゾー
ル、4−アミノ−1,2,4−トリアゾール、3−ジメ
チルアミノ−1,2,4−トリアゾール、4−ジメチル
アミノー1,2,4−トリアゾール等が挙げられる。テ
トラゾール類としては、テトラゾール、5−メチルテト
ラゾール、5−エチルテトラゾール等が挙げられる。こ
の中でも3−アミノ−1,2,4−トリアゾールが安価
な点で好ましい。
合量として、(a)は85〜94重量部が好ましく、更
には86〜93重量部、特には89〜93重量部が好ま
しく、(b)は1〜10重量部が好ましく、更には2〜
8重量部、特には3〜7重量部が好ましく、(c)は
0.1〜5重量部が好ましく、更には0.3〜4重量
部、特には0.5〜3重量部が好ましく、(d)は0.
05〜2重量部が好ましく、更には0.1〜1.5重量
部、特には0.2〜1.0重量部が好ましい。
は、硬化膜用剥離液がめっき部や金属に作用してエッチ
ング不良を起こすことがあり、また硬化膜用剥離液のコ
ストも高くなり、94重量部を越えると硬化膜用剥離液
中のアミン化合物の含有量が少なくなるため剥離性が低
下する傾向にある。(b)が1重量部未満では、めっき
部の変色が起ることがあり、10重量部を越えると強固
な硬化膜を剥離する時に硬化膜残渣が発生することがあ
る。(c)が0.1重量部未満では、強固な硬化膜を剥
離する時に硬化膜残渣が発生することがあり、5重量部
を越えると前述のエッチング不良や硬化膜用剥離液のコ
ストが高くなるということがある。(d)が0.05重
量部未満では基板の変色防止の効果が十分に発揮できな
いことがあり、2重量部を越えると、水洗後も剥離基板
に(d)成分が残存することがあり好ましくない。
離処理時の剥離片の分散性の向上のために(a)水、
(b)水溶性アルカノールアミン、(c)第4級アンモ
ニウムハイドロキサイド、(d)塩基性トリアゾールあ
るいはテトラゾール類の合計量100重量部に対して
(e)水溶性有機溶剤を0.01〜0.5重量部、更に
は0.05〜0.3重量部含有させることも有利であ
る。かかる配合量が0.01重量部未満では併用の効果
が発揮されにくく、0.5重量部を越えると剥離性が低
下する傾向があり好ましくない。
ロキシイソ酪酸メチル、エチレングリコールモノアルキ
ルエーテル、ジエチレングリコールモノアルキルエーテ
ル、トリエチレングリコールモノアルキルエーテル、プ
ロピレングリコールモノアルキルエーテル、ジプロピレ
ングリコールモノアルキルエーテル、トリプロピレング
リコールモノアルキルエーテルが単独でもしくは混合さ
れて使用される。上記のアルキル基としてはメチル、エ
チル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソ
ブチル、tert−ブチルが挙げられる。これらの中で
も、水への溶解性の点でプロピレングリコールモノメチ
ルエーテルが好ましい。
(a)〜(e)を配合することにより、本発明の硬化膜
用剥離液が得られるのである。次に本発明の硬化膜用剥
離液を用いた光重合性組成物の剥離方法について説明す
る。本発明の硬化膜用剥離液を用いて基板上の光重合性
組成物の硬化膜を剥離するには、硬化膜用剥離液に基板
を浸漬してエアーバブリング、撹拌羽、超音波振動等の
撹拌によって硬化膜用剥離液を振動する浸漬方法、硬化
膜用剥離液を基板上に流下させる方法、硬化膜用剥離液
を基板表面上にスプレーする方法等が挙げられるが、ス
プレー方法が特に実用的である。
更には40〜60℃が有利であり、30℃未満では充分
な剥離が行われないので好ましくなく、一方80℃を越
える場合は(b)成分の蒸発が起こることがあり好まし
くない。剥離時間としては上記の剥離方法の種類によっ
ても異なるが、スプレー方法の場合、スプレー圧0.1
〜0.5MPaで実施される。剥離時間は、通常30〜
120秒程度であり、未露光部分が完全に溶解する時間
(ブレークポイント)の2倍程度の時間が採用される。
膜を剥離するのであるが、かかる工程を含めて、フォト
レジストフイルムを用いる印刷配線板の一連の製造工程
を以下具体的に順次説明する。使用され得るフォトレジ
ストフイルムは、支持体フイルム、光重合性組成物及び
保護フイルムを順次積層したものである。支持体フイル
ムは、光重合性組成物の層を形成する際の耐熱性及び耐
溶剤性を有するもので、例えばポリエステルフイルム、
ポリイミドフイルム、アルミニウム箔などが挙げられ、
その膜厚は通常3〜50μm程度である。
組成物であれば特に制限はなくアルカリ水可溶性のアク
リル系樹脂、エチレン性不飽和単量体及び光重合開始
剤、必要に応じてその他の添加剤を含んでなるものであ
る。アルカリ水可溶性のアクリル系樹脂としては、例え
ば(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸メチル、
(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピ
ル、(メタ)アクリル酸ブチル、2−ヒドロキシエチル
(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)ア
クリレート、(メタ)アクリル酸メトキシエチル等のア
クリル系単量体の単独重合体あるいは共重合体、必要に
応じてスチレン、(メタ)アクリルアミド、(メタ)ア
クリロニトリル、酢酸ビニル等の単量体を更に共重合し
たものが挙げられる。
ングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレング
リコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコー
ルジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール
ジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ
(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ
(メタ)アクリレート、2,2−ビス[4−(メタ)ア
クリロキシプロピロキシフェニル]プロパン、2,2−
ビス[4−(メタ)アクリロキシエトキシフェニル]プ
ロパン、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレ
ート、ペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレー
ト、トリ(メタ)アクリロキシエチルホスフェート、ト
リス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリ
(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールペンタ
(メタ)アクリレート、エチレングリコールジグリシジ
ルエーテルジ(メタ)アクリレート、グリセリントリグ
リシジルエーテルトリ(メタ)アクリレートなどが挙げ
られ、これらは単独でまたは2種以上を混合して用いら
れる。
樹脂との配合割合(重量比)は10/90〜70/30
に調整され、更には30/70〜50/50である。か
かる配合割合が10/90未満では、硬化が不充分で満
足しうる解像力が得られなくなり、一方70/30を越
える場合には、フォトレジストフイルムをロール状の製
品として取り扱う時にエッジフュージョン現象が現れる
傾向がある。
ェノン、ミヒラーズケトン、4,4′−ビス(ジエチル
アミノ)ベンゾフェノン、t−ブチルアントラキノン、
2−エチルアントラキノン、N−アリール−α−アミノ
酸類、ロフィン二量体類、チオキサントン類、ベンゾイ
ンアルキルエーテル類、ベンジルケタール類などが挙げ
られ、これらは単独でまたは混合して用いられる。該光
重合開始剤は、通常光重合性組成物の全固形分中に0.
01〜30重量%含有するように配合される。
例えば光発色剤、重合助剤、染料、密着性付与剤、熱重
合防止剤、可塑剤などの各種添加剤を適宜添加すること
ができる。前記光重合性組成物の層の厚さは5〜300
μmが好ましく、更には10〜50μmである。該厚み
が5μm未満では塗工、乾燥する際に膜厚が不均一にな
ったり、ピンホールが生じやすくなり、一方300μm
を越えると、露光感度が低下し現像速度が遅くなるため
好ましくない。
をロール状にして用いる場合に、粘着性を有する光重合
性組成物の層が支持体フイルムに転着したり、光重合性
組成物の層にゴミなどが付着するのを防止する目的で、
光重合性組成物の層に積層して用いられる。かかる保護
フイルムとしては、例えばポリエステルフイルム、ポリ
エチレンフイルム、ポリプロピレンフイルム、テトラフ
ルオロエチレン樹脂フイルムなどが挙げられるが、かか
る例示のみに限定されるものではない。なお、該保護フ
イルムの厚さについては特に限定はないが、通常は10
〜50μmである。
ミネートし、ついで露光、現像を行う。フォトレジスト
フイルムのラミネート方法としては、まず保護フイルム
を剥離後ホットロールラミネーターを用いて光重合性組
成物の層を基板へラミネートする。使用されるホットロ
ールラミネーターは、一般的に、上下一対の加熱ロール
が、上段加熱ロールの両端に1個ずつ設けたエアーシリ
ンダーにより加圧されるようになっており、加熱ロール
を所定の速度で回転させることにより、基板の両面に光
重合性組成物の層を積層することができる。ラミネート
の圧力はエアシリンダーのエア圧力により調整される。
03〜5MPa、好ましくは0.1〜1MPa、ラミネ
ート速度0.1〜10m/min、好ましくは0.5〜
5m/min、ロール温度は70〜250℃が適当であ
る。基板としては、例えば銅張基板、鉄板、アルミニウ
ム板、ステンレス鋼板などをはじめ、電気絶縁性を有す
る無機または有機基板の表面に銅箔やアルミニウム箔な
どを積層したものなどが挙げられ、特に銅張基板を用い
た場合に本発明の基板の変色防止効果が顕著に発揮され
る。かかる方法によりラミネートが終了した後、支持体
フイルム上にパターンマスクを密着させ、パターンマス
クを通して活性光線で露光する。
線、X線が挙げられ、その際の光源としては、超高圧水
銀灯、カーボンアーク灯、キセノン灯、メタルハライド
ランプ、ケミカルランプ等が用いられる。本発明の最大
の特徴は剥離条件を厳しくしても基板やめっき部に変色
が起こらないことであるので、例えば露光エネルギー量
を多くして強固に硬化させた硬化膜に対しても、効率良
く剥離処理を行うことが可能である。強固に硬化した硬
化膜としては、ストーファー21段ステップタブレット
(光透過量が段階的に少なくなるように作製されたネガ
フィルム)の数値が9段以上となるように大きい露光量
で硬化させた硬化膜が例示される。勿論通常実施される
露光エネルギーであるステップタブレットの数値が7、
8段程度の露光量で硬化した場合のレジスト膜について
も本発明の剥離液は有用である。
ムに現像液を噴霧または浸漬して光重合組成物の層を現
像することにより画像が形成される。現像液としては、
例えば炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ水
溶液が使用される。
の硬化膜をめっき用として用いる場合には、まず必要な
前処理を行った後、基板の凹部に硫酸銅めっき、ピロリ
ン酸銅めっきなどのめっきを行い、続いてそのめっき部
を保護するために錫めっき、はんだめっきを施す。その
後本発明の硬化膜用剥離液を用いて上述したような方法
により光重合性組成物の硬化膜を除去する。更に露呈し
た基板の金属部分を、アルカリ性アンモニアなどの溶液
でエッチング除去して印刷配線板が製造される。
の硬化膜をエッチング用として用いる場合には、塩化第
二鉄、塩化第二銅、過酸化水素−硫酸、アルカリ性アン
モニアなどのエッチング液で露呈した基板上の金属部を
除去してから、本発明の硬化膜用剥離液を用いて光重合
性組成物の硬化膜を除去して印刷配線基板が製造され
る。以上フォトレジストの中でネガ型レジストを用いる
印刷配線基板の場合について述べたが、ポジ型レジスト
やその他ICやLSIなどの半導体の素子の製造等の硬
化膜用剥離液にも本発明の硬化膜用剥離液は適用するこ
とができる。
「%」、「部」は重量基準である。 実施例1 (フォトレジストフイルムの製造)次の組成を有するア
ルカリ現像可能な光重合性組成物溶液を調製した。 ・メタクリル酸メチル/アクリル酸n−ブチル/メタクリル酸(重量比 が57/20/23)の組成を有し、重量平均分子量が68,000 の共重合体の40%メチルエチルケトン/イソプロピルアルコール( 重量比が90/10)溶液 145部 ・トリメチロールプロパンエチレンオキサイド付加トリアクリレート 9部 (但しエチレンオキサイド3モル付加) ・テトラエチレングリコールジメタクリレート 10部 ・2,2’−ビス(4−メタクリロキシポリエトキシフェニル) プロパン 15部 ・2,2’−ビス(O−クロロフェニル)−4,5,4’,5’− テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール 4部 ・4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン 0.15部 ・ロイコクリスタルバイオレット 0.3部 ・p−トルエンスルホンアミド 3.5部 ・マラカイトグリーン 0.05部
トフイルム上に乾燥後の厚みが40μmとなるように該
溶液を塗工し、室温で90秒放置した後、60℃、90
℃、110℃のオーブンでそれぞれ2分間乾燥した。次
いで得られた光重合性組成物の層の上に25μmのポリ
エチレンフイルムを重ね合わせてフォトレジストフイル
ムを得た。
トフイルムからポリエチレンフイルムを剥離し、光重合
性組成物の層を銅張基板にホットロールラミネータ〔大
成ラミネーター(株)製「VAII−700」〕により1
00℃でラミネートした。この時の処理条件は内径が4
0mmのエアシリンダーを用い加圧し、エアシリンダー
にかけたエア圧力は0.3MPaとし、ラミネート速度
は2.0m/minとした。また、ここで用いた銅張基
板は厚さ1.6mmでありガラス繊維エポキシ基材の両
面に35μmの銅箔を張り合わせた巾200mm、長さ
250mmの基板である。
パターンマスクを用いて2kw超高圧水銀灯(平行光源)
でストーファー21段ステップタブレットの数値が9と
なる露光量で露光を行った。露光後15分経過してから
ポリエステルフイルムを剥離し、基板に30℃の炭酸ナ
トリウム1%水溶液をスプレー圧0.15MPaで60
秒間噴霧し、未露光部分を溶解除去して硬化膜を得た。
っき厚25μmとなるように銅めっきを行った後、ホウ
フッ化はんだめっき液にて5μmのはんだめっきを施し
た。処理をした基板に前記硬化膜用剥離液を50℃、ス
プレー圧0.2MPaの条件下で90秒噴霧して硬化膜
の剥離操作をその時の剥離液の性能評価するために下記
の〜の評価を実施した。
同様に硬化膜用剥離液の性能の評価を行った。表2に結
果を示す。尚、比較例4においては表1中の(a)〜
(c)に加えてトリメチル(2−ヒドロキシエチル)ア
ンモニウムハイドロキサイド0.55部及びベンゾトリ
アゾール0.05部を併用した。 〔表1〕 (a) (b) (c) (d) (e) 実施例1 91.5 (b1)6.5 (c1)1.5 (d1)0.5 0.2 実施例2 91.5 (b1)6.5 (c1)1.5 (d2)0.5 0.2 実施例3 91.5 (b1)6.5 (c1)1.5 (d3)0.5 0.2 実施例4 91.5 (b1)6.5 (c1)1.5 (d1)0.1 0.2 実施例5 91.5 (b2)6.5 (c1)1.5 (d1)0.5 0.2 実施例6 91.5 (b1)4.5 (c1)1.5 (d1)0.5 0.2 実施例7 91.5 (b1)6.5 (c2)1.5 (d1)0.5 0.2 実施例8 90.0 (b1)6.5 (c1)3.0 (d1)0.5 0.2実施例9 90.0 (b1)6.5 (c1)3.0 (d1)0.5 0 比較例1 98.0 0 (c1)1.5 (d1)0.5 0.2 比較例2 93.0 (b1)6.5 0 (d1)0.5 0.2 比較例3 92.0 (b1)6.5 (c1)1.5 0 0.2比較例4 92.0 (b1)6.2 (c1)1.2 0 0 上記の各成分の単位は部である。また各配合物の記号は以下の通りである。 (a) 水 (b1)モノエタノールアミン (b2)N,N−ジメチルエタノールアミン (c1)テトラメチルアンモニウムハイドロキサイド (c2)トリメチル(2ーヒドロキシエチル)アンモニウムハイドロキサイド (d1)3−アミノ−1,2,4−トリアゾール (d2)4−アミノ−1,2,4−トリアゾール (d3)5−メチルテトラゾール (e)プロピレングリコールモノメチルエーテル
溶液現像型の光重合性組成物を基板に塗布又はラミネー
トした後、活性光線により該組成物を硬化させて得られ
る硬化膜を基板から剥離する際に用いられる剥離液であ
って、その組成が(a)水、(b)水溶性アルカノール
アミン、(c)第4級アンモニウムハイドロキサイド、
(d)塩基性トリアゾールあるいはテトラゾール類を含
有してなるので、高露光量で強固に硬化させたレジスト
膜を剥離する場合等に剥離条件を厳しくしてもめっき部
や基板の変色が抑制され、印刷配線基板の製造に有効に
利用される。
2)
更には40〜60℃が有利であり、30℃未満では充分
な剥離が行われないので好ましくなく、一方80℃を越
える場合は(b)成分の蒸発が起こることがあり好まし
くない。剥離時間としては上記の剥離方法の種類によっ
ても異なるが、スプレー方法の場合、スプレー圧0.1
〜0.5MPaで実施される。剥離時間は、通常30〜
120秒程度であり、露光部分が完全に剥離する時間
(ブレークポイント)の2倍程度の時間が採用される。
「%」、「部」は重量基準である。 実施例1 (フォトレジストフイルムの製造)次の組成を有するア
ルカリ現像可能な光重合性組成物溶液を調製した。 ・メタクリル酸メチル/アクリル酸n−ブチル/メタクリル酸(重量比 が57/20/23)の組成を有し、重量平均分子量が68,000 の共重合体の40%メチルエチルケトン/イソプロピルアルコール( 重量比が90/10)溶液 145部 ・トリメチロールプロパンエチレンオキサイド付加トリアクリレート 9部 (但しエチレンオキサイド3モル付加) ・テトラエチレングリコールジメタクリレート 10部 ・2,2−ビス(4−メタクリロキシポリエトキシフェニル) プロパン 15部 ・2,2’−ビス(O−クロロフェニル)−4,5,4’,5’− テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール 4部 ・4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン 0.15部 ・ロイコクリスタルバイオレット 0.3部 ・p−トルエンスルホンアミド 3.5部 ・マラカイトグリーン 0.05部
Claims (3)
- 【請求項1】 アルカリ水溶液現像型の光重合性組成物
を基板に塗布又はラミネートした後、活性光線により該
組成物を硬化させて得られる硬化膜を基板から剥離する
際に用いられる剥離液であって、その組成が、(a)
水、(b)水溶性アルカノールアミン、(c)第4級ア
ンモニウムハイドロキサイド、(d)塩基性トリアゾー
ルあるいはテトラゾール類を含有してなることを特徴と
する光重合性組成物の硬化膜用剥離液。 - 【請求項2】 (a)水、(b)水溶性アルカノールア
ミン、(c)第4級アンモニウムハイドロキサイド、
(d)塩基性トリアゾールあるいはテトラゾール類のそ
れぞれの配合量が、85〜94重量部、1〜10重量
部、0.1〜5重量部、0.05〜2重量部であること
を特徴とする請求項1記載の光重合性組成物の硬化膜用
剥離液。 - 【請求項3】 更に(a)水、(b)水溶性アルカノー
ルアミン、(c)第4級アンモニウムハイドロキサイ
ド、(d)塩基性トリアゾールあるいはテトラゾール類
の合計量100重量部に対して(e)水溶性有機溶剤を
0.01〜0.5重量部配合することを特徴とする請求
項2記載の光重合性組成物の硬化膜用剥離液。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2002025274A JP3770837B2 (ja) | 2002-02-01 | 2002-02-01 | 光重合性組成物の硬化膜用剥離液 |
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JP2002025274A JP3770837B2 (ja) | 2002-02-01 | 2002-02-01 | 光重合性組成物の硬化膜用剥離液 |
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