JP2010054847A - Photosensitive resin composition, and method of manufacturing rugged substrate - Google Patents

Photosensitive resin composition, and method of manufacturing rugged substrate Download PDF

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Hideyuki Kataki
秀行 片木
Toshisumi Yoshino
利純 吉野
Masaya Okawa
昌也 大川
Yukio Kamiya
幸男 神谷
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photosensitive resin composition involving little bubbles even when applied to a substrate with level difference, and a fall in film thickness due to trailing at a stepped part while holding general characteristics required of a photosensitive resist. <P>SOLUTION: The photosensitive resin composition contains (A) resin containing a carboxyl group and/or a vinyl group, (B) a photopolymerization initiator having an oxime ester skeleton, (C) a photosensitizer having maximum absorption wavelength in 370-420 nm, and (D) a photo-crosslinking monomer. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、感光性樹脂組成物及び凹凸基板の製造方法に関する。   The present invention relates to a photosensitive resin composition and a method for producing an uneven substrate.

ハードディスクにおける磁気ヘッドスライダの先端部には、アルチック材(Al/TiC)と呼ばれるセラミック基材が使用されているが、近年のハードディスクの小型化と大容量化に伴い、磁気ヘッドスライダ先端部(読み取り部)にもさらなる小型化と微細加工が求められている。 A ceramic base material called an AlTiC material (Al 2 O 3 / TiC) is used at the tip of the magnetic head slider in the hard disk. With the recent downsizing and increase in capacity of the hard disk, the tip of the magnetic head slider is used. Part (reading part) is required to be further miniaturized and finely processed.

アルチック材の微細加工は一般的に感光性レジスト(例えば、特許文献1)を使用して形成される。すなわち、アルチック材の表面に感光性レジストをスピンコートなどの方法により塗工し、ホットプレートなどを使用して溶剤留去させ、紫外線照射およびアルカリなどを使用した現像工程を経て、アルチック材上にレジストパターンを形成する。   The fine processing of the Altic material is generally formed using a photosensitive resist (for example, Patent Document 1). That is, a photosensitive resist is applied to the surface of the Altic material by a method such as spin coating, the solvent is distilled off using a hot plate, etc., and after the development process using ultraviolet irradiation and alkali, on the Altic material A resist pattern is formed.

レジストパターン形成後は、イオンミリングによるアルチック材表面の研削を行う。レジストパターンが残っている部分はアルチック材表面が研削されず、現像によりレジストが取り除かれた部分のアルチック材表面だけが研削され、アルチック材表面に凹凸が形成される。イオンミリング終了後は、感光性レジストは溶剤やアミンなどを使用して、アルチック材から剥離される。この一連のプロセスを数回繰り返し行って、アルチック材表面に数段になる微細な凹凸を形成する。
特開2000−215419号公報
After the resist pattern is formed, the surface of the Altic material is ground by ion milling. In the portion where the resist pattern remains, the surface of the Altic material is not ground, and only the surface of the Altic material from which the resist has been removed by development is ground, and irregularities are formed on the surface of the Altic material. After the ion milling is completed, the photosensitive resist is peeled off from the Altic material using a solvent or an amine. This series of processes is repeated several times to form fine irregularities having several steps on the surface of the Altic material.
JP 2000-215419 A

このような感光性レジストに要求される特性としては、(1)スピンコートにより段差のある基材をきれいに埋め込むことができる特性、(2)膜厚均一性、(3)水銀ランプのh線または紫色レーザー光(405nm)における感光特性、(4)弱アルカリによる現像性、(5)高解像性、(6)耐イオンミリング性、(7)剥離性などがある。   The characteristics required for such a photosensitive resist include: (1) characteristics capable of neatly embedding a stepped substrate by spin coating, (2) film thickness uniformity, (3) h-line of a mercury lamp or Photosensitive characteristics in violet laser light (405 nm), (4) developability with weak alkali, (5) high resolution, (6) ion milling resistance, (7) peelability, and the like.

従来、上記の用途には、感光性樹脂組成物であるドライフィルムレジスト(ネガ型)が用いられてきた。ドライフィルムレジストを使用することにより、解像性、耐イオンミリング性、剥離性、膜厚均一化を達成することができ、また1%程度の炭酸ナトリウムなどの弱アルカリによる現像が可能である。しかしながら、ドライフィルムを用いた場合、深い段差をラミネートで埋め込むことが困難で、段差間に空隙が生じてしまうことがある。また段差の幅が広くなった場合にはラミネート後にドライフィルムが破れてしまうなどの問題も発生し、処理可能な基板形状に制約があった。   Conventionally, a dry film resist (negative type), which is a photosensitive resin composition, has been used for the above applications. By using a dry film resist, resolution, ion milling resistance, peelability, and uniform film thickness can be achieved, and development with weak alkali such as about 1% sodium carbonate is possible. However, when a dry film is used, it is difficult to embed a deep step with a laminate, and a gap may be generated between the steps. In addition, when the width of the step becomes wider, there is a problem that the dry film is torn after lamination, and the substrate shape that can be processed is restricted.

このような問題を解決することを目的として、液状ポジ型レジストが使用されている。ポジ型レジストは、解像性、耐イオンミリング性、剥離性に関しては優れているが、塗工した後に基板の深い段差の間に微小な気泡を巻き込んでしまうという問題がある。また段差の間隔が広い場合に、段差の角部では裾引きによって膜厚が薄くなる(不均一化が生じる)ため、イオンミリング処理時に、レジスト膜厚の薄い部分ではイオンミリング時の膜減りにより下地の基板が露出してしまい、研削すべきではない部分まで研削されてしまうという不具合が発生することがあった。さらには、現像時にはテトラメチルアンモニウムハイドレート等の強アルカリを使用するため、環境への弊害が考えられ、また作業者に危険が伴うなどの問題があった。   In order to solve such a problem, a liquid positive resist is used. The positive resist is excellent in terms of resolution, ion milling resistance, and peelability, but has a problem that minute bubbles are involved between deep steps of the substrate after coating. In addition, when the gap between the steps is wide, the film thickness becomes thin due to skirting at the corners of the step (non-uniformity occurs). In some cases, the underlying substrate is exposed and a part that should not be ground is ground. Furthermore, since strong alkalis such as tetramethylammonium hydrate are used during development, there are problems such as an adverse effect on the environment and a danger to the worker.

そこで、本発明の目的は、感光性レジストに要求される一般特性を保持しながら、段差を有する基板に塗工した場合でも気泡を巻き込み難く、段差部での裾引きによる膜厚低下が生じ難い感光性樹脂組成物、すなわち、段差埋め込み性及び膜厚均一性に優れた感光性樹脂組成物を提供することにある。本発明の目的はまた、この感光性樹脂組成物を用いた凹凸基板の製造方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to prevent the bubble from being entrained even when applied to a substrate having a step while maintaining the general characteristics required for the photosensitive resist, and to reduce the film thickness due to the skirting at the step portion. An object of the present invention is to provide a photosensitive resin composition, that is, a photosensitive resin composition excellent in step embedding property and film thickness uniformity. Another object of the present invention is to provide a method for producing an uneven substrate using this photosensitive resin composition.

本発明者らは、従来のポジ型レジストでは、使用できる樹脂の構造や特性の制約から、上記課題を達成するのは困難であり、光照射を行った部分が高分子量化し光照射を行っていない部分をアルカリ現像により除去するネガ型レジストにおいて、その成分を特定の組み合わせとしたときにはじめて、上記課題が達成可能であることを見出した。   In the conventional positive resist, the above problems are difficult to achieve due to restrictions on the structure and properties of the resin that can be used, and the portion irradiated with light has a high molecular weight and is irradiated with light. It has been found that the above-mentioned problem can be achieved only when the components are combined in a specific combination in a negative resist in which no part is removed by alkali development.

すなわち、本発明は、以下の(A)成分、(B)成分、(C)成分及び(D)成分を含有する感光性樹脂組成物を提供する。
(A)カルボキシル基及び/又はビニル基を含有する樹脂
(B)オキシムエステル骨格を有する光重合開始剤
(C)370〜420nmに極大吸収波長を有する光増感剤
(D)光架橋性モノマー
That is, this invention provides the photosensitive resin composition containing the following (A) component, (B) component, (C) component, and (D) component.
(A) Resin containing carboxyl group and / or vinyl group (B) Photopolymerization initiator having oxime ester skeleton (C) Photosensitizer having maximum absorption wavelength at 370 to 420 nm (D) Photocrosslinkable monomer

本発明の感光性樹脂組成物は、(A)〜(D)成分を組み合わせたことから、感光性レジストに要求される一般特性を保持しながら、段差を有する基板に塗工した場合でも気泡を巻き込み難く、膜厚均一性に優れる。特に、200μmの段差を有する基板に対して気泡を巻き込まず、また段差部での裾引きによる膜厚低下が発生しないようにすることができる。さらに、水銀ランプのh線または紫色レーザー光(405nm)における感光特性、弱アルカリによる現像性、高解像性、耐イオンミリング性、剥離性といった感光性レジストとしての特に好ましい性能を発揮する。   Since the photosensitive resin composition of the present invention combines the components (A) to (D), bubbles are generated even when applied to a substrate having a step while maintaining general characteristics required for a photosensitive resist. It is difficult to entrain and has excellent film thickness uniformity. In particular, it is possible to prevent bubbles from being involved in a substrate having a step of 200 μm and to prevent a reduction in film thickness due to skirting at the stepped portion. Further, it exhibits particularly preferable performance as a photosensitive resist, such as a photosensitive property of h-line or violet laser light (405 nm) of a mercury lamp, developability by weak alkali, high resolution, ion milling resistance, and peelability.

このような効果が奏される理由は必ずしも明らかではないが、従来のポジ型レジストで課題となっていた段差埋め込み性が改良されたのは、本発明の感光性樹脂組成物中の(A)成分の存在が寄与しているものと推察する。(A)成分は、基材、特にアルチック基板に対して濡れ性が良好であるため、段差のある基材に対して気泡の巻き込みが発生し難くなり、これに関連して膜厚均一性が向上し、段差角部での裾引きも発生しにくくなるものと考えられる。   The reason why such an effect is achieved is not necessarily clear, but the step embedding property that has been a problem with the conventional positive resist is improved because the (A) in the photosensitive resin composition of the present invention is improved. It is assumed that the presence of the component contributes. Since the component (A) has good wettability with respect to the base material, particularly the Altic substrate, it is difficult for bubbles to be entrained with respect to the base material with a step, and the film thickness uniformity is related to this. It is considered that the skirting at the corner of the step is less likely to occur.

(A)成分は、エポキシ樹脂にビニル基含有カルボン酸を反応させて成るビニル基含有樹脂、又は、当該ビニル基含有樹脂に酸無水物を反応させて成るカルボキシル基及びビニル基含有樹脂であることが好ましい。   Component (A) is a vinyl group-containing resin obtained by reacting a vinyl group-containing carboxylic acid with an epoxy resin, or a carboxyl group and vinyl group-containing resin obtained by reacting an acid anhydride with the vinyl group-containing resin. Is preferred.

このような(A)成分を用いることで、基材、特にアルチック基板への濡れ性が向上し、気泡の巻き込みが顕著に低減されるとともに、膜厚均一性がさらに向上する。また、1%炭酸ナトリウム水溶液などの水系弱アルカリ液であっても、高い現像性を発揮するようになる。   By using such a component (A), wettability to a base material, particularly an Altic substrate is improved, entrainment of bubbles is remarkably reduced, and film thickness uniformity is further improved. Moreover, even if it is aqueous | water-based weak alkaline liquids, such as 1% sodium carbonate aqueous solution, high developability comes to be exhibited.

上記エポキシ樹脂は、芳香環を備えるエポキシ樹脂であることが好ましく、(D)成分としては、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシ ポリアルコキシ)フェニル)プロパンを含むことが好ましい。   The epoxy resin is preferably an epoxy resin having an aromatic ring, and the component (D) preferably contains 2,2-bis (4-((meth) acryloxy polyalkoxy) phenyl) propane as the component (D).

芳香環を備えるエポキシ樹脂を用いた(A)成分は、感光性樹脂組成物の基材への密着性を高めることができ、また、(D)成分として2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシ ポリアルコキシ)フェニル)プロパンが含まれた場合にこれと相溶して良好な硬化被膜を形成する。また、2,2−ビス[4−((メタ)アクリロキシポリアルコキシ)フェニル]プロパンは感光性樹脂組成物の硬化物の剥離性を向上させる効果も発揮する。   (A) component using the epoxy resin provided with an aromatic ring can improve the adhesiveness to the base material of the photosensitive resin composition, and 2, 2-bis (4-(( When (meth) acryloxy polyalkoxy) phenyl) propane is included, it is compatible with this to form a good cured film. Further, 2,2-bis [4-((meth) acryloxypolyalkoxy) phenyl] propane also exhibits an effect of improving the peelability of the cured product of the photosensitive resin composition.

芳香環(ベンゼン環)骨格を有するエポキシ樹脂(例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂)にビニル基含有カルボン酸を反応させて成るビニル基含有樹脂、又は、このビニル基含有樹脂に酸無水物を反応させて成るカルボキシル基及びビニル基含有樹脂を、(A)成分として用いることで、耐イオンミリング性が得に良好となる。   A vinyl group-containing resin obtained by reacting a vinyl group-containing carboxylic acid with an epoxy resin having an aromatic ring (benzene ring) skeleton (for example, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin), or By using a carboxyl group and a vinyl group-containing resin obtained by reacting an acid anhydride with this vinyl group-containing resin as the component (A), the ion milling resistance is improved.

良好な段差埋め込み性及び膜厚均一性を維持しながら、感光性をさらに向上させる観点から、(B)成分の含有量は、感光性樹脂組成物の全重量に対して、0.1〜5質量%であることが好ましく、(C)成分は、N−メチルピロリドンに溶解した溶液の吸収スペクトルが405nmにおいて1000M−1cm−1以上のモル吸光係数を有する化合物であり、当該化合物の含有量は、前記感光性樹脂組成物の全重量に対して0.00.1〜3質量%であることが好ましい。 From the viewpoint of further improving the photosensitivity while maintaining good step embedding property and film thickness uniformity, the content of the component (B) is 0.1 to 5 with respect to the total weight of the photosensitive resin composition. The component (C) is preferably a compound having an absorption spectrum of a solution dissolved in N-methylpyrrolidone having a molar extinction coefficient of 1000 M −1 cm −1 or more at 405 nm, and the content of the compound Is preferably 0.00.1 to 3% by mass relative to the total weight of the photosensitive resin composition.

上述した感光性樹脂組成物はレーザーダイレクトイメージングに対応可能とすることができる。すなわち、350〜360nmの波長領域に中心波長を有する青色レーザー光及び/又は400〜410nmの波長領域に中心波長を有する紫色レーザー光により硬化させることができる。   The photosensitive resin composition described above can be compatible with laser direct imaging. That is, it can be cured by blue laser light having a central wavelength in the wavelength region of 350 to 360 nm and / or violet laser light having a central wavelength in the wavelength region of 400 to 410 nm.

本発明は、上記の感光性樹脂組成物を、基板上に積層し、露光及び現像の後、基板の露出部をドライエッチングするエッチング工程を備える、凹凸基板の製造方法を提供する。   This invention provides the manufacturing method of an uneven | corrugated board | substrate provided with the etching process of laminating | stacking said photosensitive resin composition on a board | substrate and carrying out the dry etching of the exposed part of a board | substrate after exposure and image development.

この製造方法によれば、感光性樹脂組成物を基板上に積層する場合において、段差を有する基板に塗工した場合でも気泡を巻き込み難く、段差部での裾引きによる膜厚低下が生じ難いことから、よりファインパターンの基板の製造が可能となる。   According to this manufacturing method, when the photosensitive resin composition is laminated on the substrate, even when the photosensitive resin composition is applied to the substrate having a step, it is difficult to entrain air bubbles, and the film thickness is not easily lowered due to the skirting at the step portion. Therefore, it becomes possible to manufacture a substrate with a finer pattern.

上記製造方法においては、ドライエッチングとしてイオンミリングを採用することができ、基板としては、磁気ヘッドスライダ用のアルチック材(Al/TiC)を用いることができる。アルチック材については、従来のネガ型、ポジ型の感光性レジストではファインパターンの形成が困難であったが、本発明の感光性樹脂組成物を用いることでそのような問題が解決され、より精度の高い基板が形成可能になる。 In the above manufacturing method, ion milling can be employed as dry etching, and an AlTiC material (Al 2 O 3 / TiC) for a magnetic head slider can be used as a substrate. With regard to Altic materials, it has been difficult to form fine patterns with conventional negative-type and positive-type photosensitive resists, but such problems are solved by using the photosensitive resin composition of the present invention, and more accurate. A high substrate can be formed.

本発明によれば、感光性樹脂組成物の像形成に一般的に用いられる水銀灯のh線(405nm)に感度を有し、高い解像性を有する感光性樹脂組成物が提供される。さらにはパターニングにより得られた硬化物は十分な耐イオンミリング性を有し、磁気ヘッドスライダの加工において有効に機能する。本発明による感光性樹脂組成物は、磁気ヘッドスライダ加工への適用に限るものではなく、各種基板への密着性と高解像性という特性を生かし、ミクロンオーダーの微細な部品加工用途において、広く使用が可能である。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the photosensitive resin composition which has a sensitivity in h line | wire (405 nm) of the mercury lamp generally used for the image formation of the photosensitive resin composition, and has high resolution is provided. Furthermore, the cured product obtained by patterning has sufficient ion milling resistance and functions effectively in the processing of the magnetic head slider. The photosensitive resin composition according to the present invention is not limited to the application to magnetic head slider processing, but is widely used in micron-order fine component processing applications by utilizing the characteristics of adhesion to various substrates and high resolution. Can be used.

以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.

本発明の感光性樹脂組成物は、(A)カルボキシル基及び/又はビニル基を含有する樹脂、(B)オキシムエステル骨格を有する光重合開始剤、(C)370〜420nmに極大吸収波長を有する光増感剤及び(D)光架橋性モノマーを含有するものである。以下各成分について詳細に説明する。   The photosensitive resin composition of the present invention has (A) a resin containing a carboxyl group and / or a vinyl group, (B) a photopolymerization initiator having an oxime ester skeleton, and (C) a maximum absorption wavelength at 370 to 420 nm. It contains a photosensitizer and (D) a photocrosslinkable monomer. Hereinafter, each component will be described in detail.

(A)成分は、カルボキシル基とビニル基の少なくも一方を含有する樹脂である。このような樹脂としては、(A1)エポキシ樹脂にビニル基含有カルボン酸を反応させて成るビニル基含有樹脂、(A2)エポキシ樹脂にビニル基含有カルボン酸を反応させ、さらに酸無水物を反応させて成るカルボキシル基及びビニル基含有樹脂が好適である。なお、(A1)成分、(A2)成分におけるビニル基含有カルボン酸としては、ビニル基含有モノカルボン酸が好ましい。   The component (A) is a resin containing at least one of a carboxyl group and a vinyl group. Such resins include (A1) a vinyl group-containing resin obtained by reacting an epoxy resin with a vinyl group-containing carboxylic acid, and (A2) reacting an epoxy resin with a vinyl group-containing carboxylic acid and further reacting with an acid anhydride. A carboxyl group- and vinyl group-containing resin is preferable. In addition, as a vinyl group containing carboxylic acid in (A1) component and (A2) component, vinyl group containing monocarboxylic acid is preferable.

(A1)成分は、好ましくは一般式(I)で示されるノボラック型エポキシ樹脂、一般式(II)で示されるビスフェノールΑ型エポキシ樹脂又はビスフェノールF型エポキシ樹脂及び一般式(III)で示されるサリチルアルデヒド型エポキシ樹脂からなる群から選択される少なくとも1種類のエポキシ樹脂(i)とビニル基含有モノカルボン酸(ii)とを反応させて得られる樹脂が用いられる。なお、式中、Xは水素原子又はグリシジル基(ただし、水素原子/グリシジル基(モル比)は、0/100〜30/70)、Rは水素原子又はメチル基、nは1以上の整数であり、nは好ましくは2〜100の整数である。

Figure 2010054847
The component (A1) is preferably a novolac type epoxy resin represented by the general formula (I), a bisphenol Α type epoxy resin or a bisphenol F type epoxy resin represented by the general formula (II), and a salicyl represented by the general formula (III) A resin obtained by reacting at least one kind of epoxy resin (i) selected from the group consisting of aldehyde type epoxy resins and vinyl group-containing monocarboxylic acid (ii) is used. In the formula, X is a hydrogen atom or glycidyl group (wherein hydrogen atom / glycidyl group (molar ratio) is 0/100 to 30/70), R is a hydrogen atom or methyl group, and n is an integer of 1 or more. And n is preferably an integer of 2 to 100.
Figure 2010054847

(A2)成分は、エポキシ樹脂にビニル基含有カルボン酸を反応させ、さらに酸無水物を反応させて成るカルボキシル基及びビニル基含有樹脂であるが、このような(A2)成分としては、(A1)成分に飽和若しくは不飽和基含有多塩基酸無水物(iii)を反応させることにより得られる反応生成物が好ましい。   The component (A2) is a carboxyl group- and vinyl group-containing resin obtained by reacting an epoxy resin with a vinyl group-containing carboxylic acid and further reacting with an acid anhydride. As such a component (A2), (A1) The reaction product obtained by reacting the component) with a saturated or unsaturated group-containing polybasic acid anhydride (iii) is preferred.

(A1)成分の生成時の反応においては、エポキシ樹脂(i)のエポキシ基にビニル基含有モノカルボン酸(ii)が付加反応していると考えられ、反応生成物はビニル基を備える樹脂となる。なお、エポキシ樹脂(i)が元来水酸基を有するものである場合、得られる反応生成物はビニル基と水酸基とを含み得る(エポキシ樹脂(i)の水酸基とビニル基含有モノカルボン酸(ii)のカルボキシル基が反応してエステル結合が生じている場合もある。)。   In the reaction during the production of the component (A1), it is considered that the vinyl group-containing monocarboxylic acid (ii) has undergone an addition reaction with the epoxy group of the epoxy resin (i), and the reaction product is a resin having a vinyl group. Become. When the epoxy resin (i) originally has a hydroxyl group, the resulting reaction product can contain a vinyl group and a hydroxyl group (the hydroxyl group of the epoxy resin (i) and the monocarboxylic acid containing vinyl group (ii)). In some cases, an ester bond is formed by the reaction of the carboxyl group of).

一方、(A2)成分の生成時の反応においては、エポキシ樹脂(i)のエポキシ基とビニル基含有モノカルボン酸(ii)のカルボキシル基との付加反応により水酸基が形成され、次の反応で、生成した水酸基(エポキシ樹脂(i)中にある元来ある水酸基も含む)と飽和若しくは不飽和基含有多塩基酸無水物(iii)の酸無水物基とが半エステル反応しているものと推察される。   On the other hand, in the reaction at the time of producing the component (A2), a hydroxyl group is formed by an addition reaction between the epoxy group of the epoxy resin (i) and the carboxyl group of the vinyl group-containing monocarboxylic acid (ii). Presumed that the generated hydroxyl group (including the original hydroxyl group in the epoxy resin (i)) and the acid anhydride group of the saturated or unsaturated group-containing polybasic acid anhydride (iii) undergo a half-ester reaction. Is done.

一般式(I)で示されるノボラック型エポキシ樹脂は、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂があり、公知の方法でフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂にエピクロルヒドリンを反応させることで得られる。
また、一般式(II)で示される、Xがグリシジル基

Figure 2010054847


であるビスフェノールΑ型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂は、例えば、一般式(IV)で示されるビスフェノールΑ型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂の水酸基とエピクロルヒドリンを反応させることにより得ることができる。なお、一般式(IV)において、Rは、水素原子又はメチル基、nは1以上の整数である。 The novolak type epoxy resin represented by the general formula (I) includes a phenol novolak type epoxy resin and a cresol novolak type epoxy resin, and is obtained by reacting a phenol novolak resin and a cresol novolak resin with epichlorohydrin by a known method.
In addition, in the general formula (II), X is a glycidyl group.
Figure 2010054847


The bisphenol-Α type epoxy resin and bisphenol F-type epoxy resin can be obtained, for example, by reacting the hydroxyl groups of the bisphenolΑ-type epoxy resin and bisphenol F-type epoxy resin represented by the general formula (IV) with epichlorohydrin. In the general formula (IV), R is a hydrogen atom or a methyl group, and n is an integer of 1 or more.

水酸基とエピクロルヒドリンとの反応を促進するためには、反応温度50〜120℃でアルカリ金属水酸化物存在下、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等の極性有機溶剤中で反応を行うのが好ましい。反応温度が50℃未満では反応が遅くなり、反応温度が120℃では副反応が多く生じてしまう。

Figure 2010054847

In order to promote the reaction between the hydroxyl group and epichlorohydrin, the reaction is preferably carried out in a polar organic solvent such as dimethylformamide, dimethylacetamide or dimethylsulfoxide in the presence of an alkali metal hydroxide at a reaction temperature of 50 to 120 ° C. When the reaction temperature is less than 50 ° C, the reaction is slow, and when the reaction temperature is 120 ° C, many side reactions occur.
Figure 2010054847

一般式(III)で示されるサリチルアルデヒド型エポキシ樹脂としては、具体的にはFΑE−2500、EPPN−501H、EPPN−502H(以上、日本化薬(株)製、商品名)等が挙げられる。   Specific examples of the salicylaldehyde type epoxy resin represented by the general formula (III) include FΑE-2500, EPPN-501H, EPPN-502H (above, Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name) and the like.

上述したビニル基含有モノカルボン酸(ii)としては、例えば、アクリル酸、アクリル酸の二量体、メタクリル酸、β−フルフリルアクリル酸、β−スチリルアクリル酸、桂皮酸、クロトン酸、α−シアノ桂皮酸等が挙げられ、また、水酸基含有アクリレートと飽和あるいは不飽和二塩基酸無水物との反応生成物である半エステル化合物、ビニル基含有モノグリシジルエーテル若しくはビニル基含有モノグリシジルエステルと飽和あるいは不飽和二塩基酸無水物との反応生成物である半エステル化合物が挙げられる。これら半エステル化合物は、水酸基含有アクリレート、ビニル基含有モノグリシジルエーテル若しくはビニル基含有モノグリシジルエステルと飽和あるいは不飽和二塩基酸無水物とを等モル比で反応させることで得られる。これらビニル基含有モノカルボン酸(ii)は、単独、又は二種類以上併用して用いることができる。   Examples of the vinyl group-containing monocarboxylic acid (ii) include acrylic acid, dimer of acrylic acid, methacrylic acid, β-furfurylacrylic acid, β-styrylacrylic acid, cinnamic acid, crotonic acid, α- Cyanocinnamic acid and the like, and a half-ester compound, a vinyl group-containing monoglycidyl ether or a vinyl group-containing monoglycidyl ester which is a reaction product of a hydroxyl group-containing acrylate and a saturated or unsaturated dibasic acid anhydride or The half-ester compound which is a reaction product with an unsaturated dibasic acid anhydride is mentioned. These half ester compounds are obtained by reacting a hydroxyl group-containing acrylate, a vinyl group-containing monoglycidyl ether or a vinyl group-containing monoglycidyl ester with a saturated or unsaturated dibasic acid anhydride in an equimolar ratio. These vinyl group-containing monocarboxylic acids (ii) can be used alone or in combination of two or more.

ビニル基含有モノカルボン酸(ii)の一例である上記半エステル化合物の合成に用いられる水酸基含有アクリレートとしては、例えば、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシブチルメタクリレート、ポリエチレングリコールモノアクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロールプロパンジメタクリレート、ペンタエリスルトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ペンタエリスリトールペンタメタクリレートが挙げられ、ビニル基含有モノグリシジルエーテル又はビニル基含有モノグリシジルエステルとしては、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート等が挙げられる。   Examples of the hydroxyl group-containing acrylate used in the synthesis of the half ester compound as an example of the vinyl group-containing monocarboxylic acid (ii) include, for example, hydroxyethyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxypropyl methacrylate, hydroxybutyl acrylate, Examples include hydroxybutyl methacrylate, polyethylene glycol monoacrylate, polyethylene glycol monomethacrylate, trimethylolpropane diacrylate, trimethylolpropane dimethacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, pentaerythritol pentamethacrylate. Vinyl group-containing monoglyce The ether or vinyl group-containing monoglycidyl ester, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate and the like.

上記半エステル化合物の合成に用いられる飽和あるいは不飽和二塩基酸無水物としては、例えば、無水コハク酸、無水マレイン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、エチルテトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、エチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水イタコン酸等が挙げられる。   Examples of the saturated or unsaturated dibasic acid anhydride used in the synthesis of the half ester compound include succinic anhydride, maleic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, phthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, and ethyltetrahydrophthalic anhydride. Examples thereof include acid, hexahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, ethylhexahydrophthalic anhydride, itaconic anhydride and the like.

本発明におけるエポキシ樹脂(i)とビニル基含有モノカルボン酸(ii)との反応において、エポキシ樹脂(i)のエポキシ基1当量に対して、ビニル基含有モノカルボン酸(ii)が0.8〜1.05当量となる比率で反応させることが好ましく、更に好ましくは0.9〜1.0当量である。   In the reaction of the epoxy resin (i) and the vinyl group-containing monocarboxylic acid (ii) in the present invention, the vinyl group-containing monocarboxylic acid (ii) is 0.8 per 1 equivalent of the epoxy group of the epoxy resin (i). It is preferable to make it react by the ratio used as -1.05 equivalent, More preferably, it is 0.9-1.0 equivalent.

エポキシ樹脂(i)とビニル基含有モノカルボン酸(ii)は有機溶剤に溶かして反応させられ、有機溶剤としては、例えば、エチルメチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルカルビトール、ブチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチル、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート等のエステル類、オクタン、デカンなどの脂肪族炭化水素類、石油エーテル、石油ナフサ、水添石油ナフサ、ソルベントナフサ等の石油系溶剤等が挙げられる。   The epoxy resin (i) and the vinyl group-containing monocarboxylic acid (ii) are dissolved and reacted in an organic solvent. Examples of the organic solvent include ketones such as ethyl methyl ketone and cyclohexanone, toluene, xylene, tetramethylbenzene and the like. Aromatic hydrocarbons, methyl cellosolve, butyl cellosolve, methyl carbitol, butyl carbitol, glycol ethers such as propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol diethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, Esters such as ethyl acetate, butyl acetate, butyl cellosolve acetate, carbitol acetate, aliphatic hydrocarbons such as octane, decane, petroleum ether, petroleum naphtha, hydrogenated petroleum naphtha, sorbene Petroleum solvents such as naphtha.

さらに反応を促進させるために触媒を用いるのが好ましい。用いられる触媒としては、例えば、トリエチルアミン、ベンジルメチルアミン、メチルトリエチルアンモニウムクロライド、ベンジルトリメチルアンモニウムクロライド、ベンジルトリメチルアンモニウムブロマイド、ベンジルトリメチルメチルアンモニウムアイオダイド、トリフェニルホスフィン等が挙げられる。触媒の使用量は、エポキシ樹脂(i)とビニル基含有モノカルボン酸(ii)の合計100質量部に対して、好ましくは0.1〜10質量部である。   Further, it is preferable to use a catalyst to promote the reaction. Examples of the catalyst used include triethylamine, benzylmethylamine, methyltriethylammonium chloride, benzyltrimethylammonium chloride, benzyltrimethylammonium bromide, benzyltrimethylmethylammonium iodide, and triphenylphosphine. The amount of the catalyst used is preferably 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the epoxy resin (i) and the vinyl group-containing monocarboxylic acid (ii).

この場合において、反応中の重合を防止する目的で、重合防止剤を使用するのが好ましい。重合禁止剤としては、例えば、ハイドロキノン、メチルハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、カテコール、ピロガロール等が挙げられ、その使用量は、エポキシ樹脂(i)とビニル基含有モノカルボン酸(ii)の合計100質量部に対して、好ましくは0.0.1〜1質量部である。反応温度は、好ましくは60〜150℃、更に好ましくは80〜120℃である。   In this case, it is preferable to use a polymerization inhibitor for the purpose of preventing polymerization during the reaction. Examples of the polymerization inhibitor include hydroquinone, methyl hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, catechol, pyrogallol, and the amount used is 100 parts by mass in total of the epoxy resin (i) and the vinyl group-containing monocarboxylic acid (ii). The amount is preferably 0.1 to 1 part by mass. The reaction temperature is preferably 60 to 150 ° C, more preferably 80 to 120 ° C.

必要に応じてビニル基含有モノカルボン酸(ii)と、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、ビフェニルテトラカルボン酸無水物等の多塩基酸無水物とを併用することができる。   Use vinyl group-containing monocarboxylic acid (ii) with polybasic acid anhydrides such as trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, benzophenonetetracarboxylic anhydride, biphenyltetracarboxylic anhydride as necessary Can do.

(A2)成分を得るときに用いられる、飽和若しくは不飽和基含有多塩基酸無水物(iii)としては、例えば、無水コハク酸、無水マレイン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、エチルテトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、エチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水イタコン酸等が挙げられる。   Examples of the saturated or unsaturated group-containing polybasic acid anhydride (iii) used when obtaining the component (A2) include succinic anhydride, maleic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, phthalic anhydride, and methyltetrahydroanhydride. Examples include phthalic acid, ethyltetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, ethylhexahydrophthalic anhydride, itaconic anhydride, and the like.

(A1)成分と飽和若しくは不飽和基含有多塩基酸無水物(iii)との反応において、(A1)成分中の水酸基1当量に対して、飽和若しくは不飽和基含有多塩基酸無水物(iii)を0.1〜1.0当量反応させることで、(A)成分の酸価を調整できる。   In the reaction of the component (A1) with the saturated or unsaturated group-containing polybasic acid anhydride (iii), the saturated or unsaturated group-containing polybasic acid anhydride (iii) with respect to 1 equivalent of the hydroxyl group in the component (A1). ) To 0.1 to 1.0 equivalents, the acid value of the component (A) can be adjusted.

(A)成分の酸価は30〜150mgKOH/gであることが好ましく、50〜120mgKOH/gであることが更に好ましい。酸価が30mgKOH/g未満では光硬化性樹脂組成物の希アルカリ溶液への溶解性が低下し、150mgKOH/gを超えると硬化膜の電気特性が低下する傾向がある。(A1)成分と飽和若しくは不飽和基含有多塩基酸無水物(iii)との反応温度は、60〜120℃が好ましい。   (A) It is preferable that the acid value of a component is 30-150 mgKOH / g, and it is still more preferable that it is 50-120 mgKOH / g. When the acid value is less than 30 mgKOH / g, the solubility of the photocurable resin composition in a dilute alkali solution is lowered, and when it exceeds 150 mgKOH / g, the electric properties of the cured film tend to be lowered. The reaction temperature between the component (A1) and the saturated or unsaturated group-containing polybasic acid anhydride (iii) is preferably 60 to 120 ° C.

また必要に応じて、エポキシ樹脂(i)として、例えば、水添ビスフェノールΑ型エポキシ樹脂を、さらに(A)成分として、スチレン−無水マレイン酸共重合体のヒドロキシエチルアクリレート変性物あるいはスチレン−無水マレイン酸共重合体のヒドロキシエチルアクリレート変性物等のスチレン−マレイン酸系樹脂を一部併用することもできる。   If necessary, as the epoxy resin (i), for example, a hydrogenated bisphenol-type epoxy resin, and as the component (A), a hydroxyethyl acrylate modified product of styrene-maleic anhydride copolymer or styrene-maleic anhydride A part of styrene-maleic acid resin such as hydroxyethyl acrylate modified product of acid copolymer may be used in combination.

(A)成分の数平均分子量はポリスチレン換算で500〜10000の範囲で使用可能であり、好ましくは1000〜7000、さらに好ましくは1500〜5000である。数平均分子量が500より下であると、耐アルカリ現像液性に乏しくなる傾向があり、現像時に光硬化部が剥がれてしまうなどの問題が発生する場合がある。また、数平均分子量が10000より上であると、現像性が乏しくなり、解像性の低下や現像残りを発生しやすくなる。   (A) The number average molecular weight of a component can be used in the range of 500-10000 in polystyrene conversion, Preferably it is 1000-7000, More preferably, it is 1500-5000. If the number average molecular weight is less than 500, the alkali developer resistance tends to be poor, and there may be a problem that the photocured part is peeled off during development. On the other hand, if the number average molecular weight is higher than 10,000, the developability becomes poor, and the resolution tends to deteriorate and the development residue tends to occur.

(A)成分の固形分酸価は、30〜170 mgKOH/gの範囲で使用可能であり、好ましくは50〜130 mgKOH/g、さらに好ましくは60〜120mgKOH/gである。固形分酸価が30より下であると、現像性が乏しくなる傾向があり、解像性の低下や現像残りを発生しやすくなる。一方固形分酸価が170より上であると、耐アルカリ現像液性に乏しくなり、現像時に光硬化部が剥がれてしまうなどの問題が発生する。なお、本発明においては、(A)成分について、ワニス状態(溶剤を含んだ状態)を酸価、溶剤を除去した状態の樹脂だけの状態での酸価を固形分酸価という。   (A) The solid content acid value of a component can be used in the range of 30-170 mgKOH / g, Preferably it is 50-130 mgKOH / g, More preferably, it is 60-120 mgKOH / g. When the solid content acid value is lower than 30, the developability tends to be poor, and the resolution tends to be lowered and the development residue tends to occur. On the other hand, when the solid content acid value is higher than 170, the resistance to alkali developing solution is poor, and the photocured portion is peeled off during development. In the present invention, regarding the component (A), the varnish state (containing the solvent) is referred to as the acid value, and the acid value in the state of the resin only after the solvent is removed is referred to as the solid content acid value.

(A)成分として、市販のものとしては、CCR-1159H、CCR-1194H、CCR-1206H(ともに日本化薬(株)製)などが挙げられる。   Examples of commercially available (A) component include CCR-1159H, CCR-1194H, CCR-1206H (both manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.).

本発明の効果をより向上させる目的で、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、エポキシ系樹脂、アミド系樹脂、アミドエポキシ系樹脂、アルキド系樹脂、フェノール系樹脂等を、感光性樹脂組成物に併用して使用することができる。   For the purpose of further improving the effect of the present invention, an acrylic resin, a styrene resin, an epoxy resin, an amide resin, an amide epoxy resin, an alkyd resin, a phenol resin, etc. are used in combination with the photosensitive resin composition. Can be used.

本発明における(B)成分は、オキシムエステル骨格を含む光重合開始剤であり、例えば、1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−2−(o−ベンゾイルオキシム)や、1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]エタノン−1−(o−アセチルオキシム)、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−[O−(エトキシカルボニル)オキシム]等が挙げられる。市販品としては、OXE01、OXE02(ともにチバスペシャリティケミカルズ(株)製)、PDO(LAMBSON社製)等が入手可能である。   The component (B) in the present invention is a photopolymerization initiator containing an oxime ester skeleton, such as 1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthio) phenyl] -2- (o-benzoyloxime), 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl] ethanone-1- (o-acetyloxime), 1-phenyl-1,2-propanedione-2- [ O- (ethoxycarbonyl) oxime] and the like. As commercial products, OXE01, OXE02 (both manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.), PDO (manufactured by LAMBSON), and the like are available.

なお、本発明において「オキシムエステル骨格」とは、下記(a)で示される骨格(基)をいう(式中、*は、この部分で結合が生じていることを意味する。)

Figure 2010054847
In the present invention, the “oxime ester skeleton” means a skeleton (group) represented by the following (a) (in the formula, * means that a bond is formed at this part).
Figure 2010054847

本発明の効果を向上させる目的で、上記オキシムエステル基を含まない光重合開始剤を併用することができる。   For the purpose of improving the effect of the present invention, a photopolymerization initiator not containing the oxime ester group can be used in combination.

オキシムエステル基を含まない光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、N,N′−テトラメチル−4,4′−ジアミノベンゾフェノン(ミヒラーケトン)、N,N′−テトラエチル−4,4′−ジアミノベンゾフェノン、4−メトキシ−4′−ジメチルアミノベンゾフェノン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン−1、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノ−プロパノン−1等の芳香族ケトン、2−エチルアントラキノン、フェナントレンキノン、2−tert−ブチルアントラキノン、オクタメチルアントラキノン、1,2−ベンズアントラキノン、2,3−ベンズアントラキノン、2−フェニルアントラキノン、2,3−ジフェニルアントラキノン、1−クロロアントラキノン、2−メチルアントラキノン、1,4−ナフトキノン、9,10−フェナンタラキノン、2−メチル1,4−ナフトキノン、2,3−ジメチルアントラキノン等のキノン類、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル等のベンゾインエーテル化合物、ベンゾイン、メチルベンゾイン、エチルベンゾイン等のベンゾイン化合物、ベンジルジメチルケタール等のベンジル誘導体、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジ(メトキシフェニル)イミダゾール二量体、2−(o−フルオロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2−(o−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2−(p−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体等の2,4,5−トリアリールイミダゾール二量体、9−フェニルアクリジン、1,7−ビス(9,9′−アクリジニル)ヘプタン等のアクリジン誘導体などが挙げられる。   Examples of the photopolymerization initiator not containing an oxime ester group include benzophenone, N, N′-tetramethyl-4,4′-diaminobenzophenone (Michler ketone), N, N′-tetraethyl-4,4′-diaminobenzophenone. 4-methoxy-4'-dimethylaminobenzophenone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1,2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2 -Aromatic ketones such as morpholino-propanone-1, 2-ethylanthraquinone, phenanthrenequinone, 2-tert-butylanthraquinone, octamethylanthraquinone, 1,2-benzanthraquinone, 2,3-benzanthraquinone, 2-phenylanthraquinone, 2,3-diphenylanthraquinone, 1 -Chloroanthraquinone, 2-methylanthraquinone, 1,4-naphthoquinone, 9,10-phenantharaquinone, quinones such as 2-methyl-1,4-naphthoquinone, 2,3-dimethylanthraquinone, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether Benzoin ether compounds such as benzoin phenyl ether, benzoin compounds such as benzoin, methylbenzoin and ethylbenzoin, benzyl derivatives such as benzyldimethyl ketal, 2- (o-chlorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (O-chlorophenyl) -4,5-di (methoxyphenyl) imidazole dimer, 2- (o-fluorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (o-methoxyphenyl) -4, 5-diphenylimidazo Dimer, 2,4,5-triarylimidazole dimer such as 2- (p-methoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 9-phenylacridine, 1,7-bis (9 , 9′-acridinyl) heptane and the like.

(B)成分の含有量は、(A)成分及び(D)成分の総量100質量部に対して、0.1〜10質量部とすることが好ましく、0.3〜5質量部とすることがより好ましく、0.5〜3質量部とすることが特に好ましい。この含有量が0.1質量部未満では光に対する感度が乏しく、像形成が不可能となる傾向があり、10質量部を超えると感度が過多となり、寸法安定性が乏しくなる傾向がある。   The content of the component (B) is preferably 0.1 to 10 parts by mass, and 0.3 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the components (A) and (D). Is more preferable, and 0.5 to 3 parts by mass is particularly preferable. If this content is less than 0.1 parts by mass, the sensitivity to light is poor and image formation tends to be impossible, and if it exceeds 10 parts by mass, the sensitivity tends to be excessive and dimensional stability tends to be poor.

本発明における(C)成分は、370〜420nmに極大吸収波長を有する光増感剤である。(C)成分として用いられる光増感剤としては、例えば、ピラリゾン類、アントラセン類、クマリン類、キサントン類、チオキサントン類などが挙げられる。感度及び細線密着を向上できる観点からは、ピラリゾン類が特に好ましい。   The component (C) in the present invention is a photosensitizer having a maximum absorption wavelength at 370 to 420 nm. Examples of the photosensitizer used as the component (C) include pyrarizones, anthracenes, coumarins, xanthones, and thioxanthones. Pyrarizones are particularly preferable from the viewpoint of improving sensitivity and fine wire adhesion.

このような光増感剤を用いることにより、水銀ランプのh線(405nm)や直接描画露光法の露光光に対して、十分に高い感度を有することが可能となる。増感色素の極大吸収波長が370nm未満であると、水銀ランプのh線(405nm)や直接描画露光光に対する感度が低下する傾向があり、420nm超えると、イエロー光環境下でも安定性が低下する傾向がある。極大吸収波長が370〜420nmである増感色素としては、例えば、ピラリゾン類、アントラセン類、クマリン類、キサントン類などが好ましい。   By using such a photosensitizer, it is possible to have sufficiently high sensitivity to h-line (405 nm) of a mercury lamp and exposure light of a direct drawing exposure method. When the maximum absorption wavelength of the sensitizing dye is less than 370 nm, the sensitivity of the mercury lamp to h-line (405 nm) or direct drawing exposure light tends to decrease, and when it exceeds 420 nm, the stability decreases even in a yellow light environment. Tend. As the sensitizing dye having a maximum absorption wavelength of 370 to 420 nm, for example, pyrarizones, anthracenes, coumarins, xanthones and the like are preferable.

上記光増感剤の含有量は、(A)成分及び(D)成分の総量100質量部に対して、0.0.1〜1質量部とすることが好ましく、0.02〜0.5質量部とすることがより好ましく、0.03〜0.3質量部とすることが特に好ましい。この含有量が0.0.1質量部未満では光に対する感度が乏しく、像形成が不可能となる傾向があり、1質量部を超えると感度が過多となり、寸法安定性が乏しくなる傾向がある。   It is preferable that content of the said photosensitizer shall be 0.1-1 mass part with respect to 100 mass parts of total amounts of (A) component and (D) component, and 0.02-0.5. It is more preferable to set it as a mass part, and it is especially preferable to set it as 0.03-0.3 mass part. If the content is less than 0.01 part by mass, the sensitivity to light is poor and image formation tends to be impossible, and if it exceeds 1 part by mass, the sensitivity tends to be excessive and dimensional stability tends to be poor. .

なお、(C)成分は、1種類を単独で又は2種類以上を組み合わせて用いることができる。   In addition, (C) component can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

本発明における(D)成分は、光架橋性モノマーである。(D)成分としては、光によりラジカル反応などの重合反応が進行するモノマーであればよく、ビニル基、(メタ)アクリロイル基を有する化合物が好ましい。このような重合性の官能基は分子中に少なくとも1つ存在すればよいが、当該官能基の数は2以上であることが好ましく、2〜8であることがより好ましく、2〜6であることがさらに好ましい。   The component (D) in the present invention is a photocrosslinkable monomer. The component (D) may be any monomer that undergoes a polymerization reaction such as a radical reaction by light, and is preferably a compound having a vinyl group or a (meth) acryloyl group. Although at least one such polymerizable functional group may be present in the molecule, the number of the functional groups is preferably 2 or more, more preferably 2 to 8, and more preferably 2 to 6. More preferably.

硬化物の剥離性が優れることから(D)成分としては、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシ ポリアルコキシ)フェニル)プロパンを含有することが好ましい。   Since the peelability of the cured product is excellent, the component (D) preferably contains 2,2-bis (4-((meth) acryloxy polyalkoxy) phenyl) propane.

具体的には、エチレンオキサイド鎖及び/又はプロピレンオキサイド鎖を有する(メタ)アクリレートが剥離性を発現するために有効である。1分子内のアクリロイル基の個数は特に制限は無いが、特に好ましいのは2〜3つのアクリロイル基を有する光架橋性モノマーである。   Specifically, a (meth) acrylate having an ethylene oxide chain and / or a propylene oxide chain is effective for exhibiting peelability. The number of acryloyl groups in one molecule is not particularly limited, but a photocrosslinkable monomer having 2 to 3 acryloyl groups is particularly preferable.

分子内に2〜3つのアクリロイル基を有する光架橋性モノマーとしては、例えば、一般式(V)で表されるビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレート(市販品として、FA-321M,FA-323Mとして入手可能、日立化成工業(株)製),トリメチロールプロパンエチレンオキサイド変性トリアクリレート(TMPEOTA,第一工業製薬(株)製),モノエタノールアミン変性トリメチロールプロパンエチレンオキサイド変性トリアクリレート(ヒタロイド7836,日立化成工業(株)製)などが挙げられる。この中でも、一般式(V)で表されるビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレートが好ましい。

Figure 2010054847
As the photocrosslinkable monomer having 2 to 3 acryloyl groups in the molecule, for example, bisphenol A type di (meth) acrylate represented by the general formula (V) (as commercial products, FA-321M, FA-323M Available, Hitachi Chemical Co., Ltd.), trimethylolpropane ethylene oxide modified triacrylate (TMPEOTA, Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), monoethanolamine modified trimethylolpropane ethylene oxide modified triacrylate (Hitaroid 7836, Hitachi) Kasei Kogyo Co., Ltd.). Among these, bisphenol A type di (meth) acrylate represented by the general formula (V) is preferable.
Figure 2010054847

一般式(V)中、R及びRは、各々独立に水素原子又はメチル基を示し、メチル基であることが好ましい。前記一般式(V)中、X及びXは各々独立に炭素数2〜6のアルキレン基を示す。上記炭素数2〜6のアルキレン基としては、例えば、メチル基、エチル基、N−プロピル基、イソプロピル基、N−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、これらの構造異性体等が挙げられ、解像性、剥離性の点からエチレン基が好ましい。 In the general formula (V), R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, preferably a methyl group. In the general formula (V), X 2 and X 3 each independently represent an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms. Examples of the alkylene group having 2 to 6 carbon atoms include methyl, ethyl, N-propyl, isopropyl, N-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, and isopentyl. Group, neopentyl group, hexyl group, structural isomers thereof and the like, and ethylene group is preferable from the viewpoint of resolution and peelability.

上記イソプロピレン基は、−CH(CH3)CH−で表される基であり、前記一般式(V)中の−(X−O)−及び−(X−O)−において結合方向は、メチレン基が酸素と結合している場合とメチレン基が酸素に結合していない場合の2種があり、1種の結合方向でもよいし、2種の結合方向が混在してもよい。また、−(X−O)−及び−(X−O)−の繰り返し単位がそれぞれ2以上の時、2以上のX及び2以上のXは、各々同一でも相違していてもよく、X及びXが2種以上のアルキレン基で構成される場合、2種以上の−(X−O)−及び−(X−O)−は、ランダムに存在してもよいし、ブロック的に存在してもよい。 The isopropylene group is a group represented by —CH (CH 3) CH 2 —, and is bonded to — (X 2 —O) — and — (X 3 —O) — in the general formula (V). There are two types of directions, a case where the methylene group is bonded to oxygen and a case where the methylene group is not bonded to oxygen. One direction may be used, or two types of bonding directions may be mixed. . Also, - (X 2 -O) - and - (X 3 -O) - When the repeating units is 2 or more each, the two or more X 2 and 2 or more X 3, also be respectively different, the same Well, when X 2 and X 3 are composed of two or more alkylene groups, two or more of — (X 2 —O) — and — (X 3 —O) — may be present randomly. However, it may exist in blocks.

一般式(V)中、p+qは4〜40となるように選ばれる正の整数であり、6〜34であることが好ましく、8〜30であることがより好ましく、8〜28であることが特に好ましく、8〜20であることが非常に好ましく、8〜16であることが非常に特に好ましく、8〜12であることが極めて好ましい。このp+qが4未満では剥離性が低下する傾向があり、40を超えると親水性が増加し、現像時にレジスト像がはがれやすくなる傾向がある。   In general formula (V), p + q is a positive integer selected to be 4 to 40, preferably 6 to 34, more preferably 8 to 30, and more preferably 8 to 28. Particularly preferred is 8-20, very particularly preferred, 8-16 is very particularly preferred, and 8-12 is very particularly preferred. If this p + q is less than 4, the peelability tends to decrease, and if it exceeds 40, the hydrophilicity increases, and the resist image tends to peel off during development.

上記一般式(V)で表される化合物としては、例えば、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシポリエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシポリプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシポリブトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシポリエトキシポリプロポキシ)フェニル)プロパン等のビスフェノールA系(メタ)アクリレート化合物等が挙げられる。これらは単独で又は2種類以上を組み合わせて使用される。   Examples of the compound represented by the general formula (V) include 2,2-bis (4-((meth) acryloxypolyethoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acrylic). Loxypolypropoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxypolybutoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxypolyethoxypolypropoxy) phenyl) Examples thereof include bisphenol A-based (meth) acrylate compounds such as propane. These may be used alone or in combination of two or more.

2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシポリエトキシ)フェニル)プロパンとしては、例えば、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシジエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシトリエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシテトラエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシペンタエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシヘキサエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシヘプタエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシオクタエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシノナエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシデカエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシウンデカエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシドデカエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシトリデカエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシテトラデカエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシペンタデカエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシヘキサデカエトキシ)フェニル)プロパン等が挙げられ、2,2−ビス(4−(メタクリロキシペンタエトキシ)フェニル)プロパンは、BPE−500(新中村化学工業(株)製、製品名)、として商業的に入手可能であり、2,2−ビス(4−(メタクリロキシペンタデカエトキシ)フェニル)プロパンは、BPE−1300(新中村化学工業(株)製、製品名)として商業的に入手可能である。これらは単独で又は2種類以上を組み合わせて使用される。   Examples of 2,2-bis (4-((meth) acryloxypolyethoxy) phenyl) propane include 2,2-bis (4-((meth) acryloxydiethoxy) phenyl) propane, 2,2- Bis (4-((meth) acryloxytriethoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxytetraethoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth)) Acryloxypentaethoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxyhexaethoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxyheptaethoxy) phenyl) propane 2,2-bis (4-((meth) acryloxyoctaethoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxy nonaethoxy) ) Phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxydecaethoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxyundecaethoxy) phenyl) propane, 2, 2-bis (4-((meth) acryloxydodecaethoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxytridecaethoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4- ( (Meth) acryloxytetradecaethoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxypentadecaethoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxyhexa) Decaethoxy) phenyl) propane and the like, and 2,2-bis (4- (methacryloxypentaethoxy) phenyl) propane is BPE-50. (Product name) manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., and commercially available as 2,2-bis (4- (methacryloxypentadecaethoxy) phenyl) propane is BPE-1300 (Shin-Nakamura Chemical) It is commercially available as a product name manufactured by Kogyo Co., Ltd. These may be used alone or in combination of two or more.

2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシポリプロポキシ)フェニル)プロパンとしては、例えば、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシジプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシトリプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシテトラプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシペンタプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシヘキサプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシヘプタプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシオクタプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシノナプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシデカプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシウンデカプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシドデカプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシトリデカプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシテトラデカプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシペンタデカプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシヘキサデカプロポキシ)フェニル)プロパン等が挙げられる。これらは単独で又は2種類以上を組み合わせて使用される。   Examples of 2,2-bis (4-((meth) acryloxypolypropoxy) phenyl) propane include 2,2-bis (4-((meth) acryloxydipropoxy) phenyl) propane, 2,2- Bis (4-((meth) acryloxytripropoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxytetrapropoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth)) Acryloxypentapropoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxyhexapropoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxyheptapropoxy) phenyl) propane 2,2-bis (4-((meth) acryloxyoctapropoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acrylic) Xinonapropoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxydecapropoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxyundecapropoxy) phenyl) propane 2,2-bis (4-((meth) acryloxydodecapropoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxytridecapropoxy) phenyl) propane, 2,2-bis ( 4-((meth) acryloxytetradecapropoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxypentadecapropoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth)) And acryloxyhexadecapropoxy) phenyl) propane. These may be used alone or in combination of two or more.

上記2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシポリエトキシポリプロポキシ)フェニル)プロパンとしては、例えば、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシジエトキシオクタプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシテトラエトキシテトラプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシヘキサエトキシヘキサプロポキシ)フェニル)プロパン等が挙げられる。これらは単独で又は2種類以上を組み合わせて使用される。   Examples of the 2,2-bis (4-((meth) acryloxypolyethoxypolypropoxy) phenyl) propane include 2,2-bis (4-((meth) acryloxydiethoxyoctapropoxy) phenyl) propane. 2,2-bis (4-((meth) acryloxytetraethoxytetrapropoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxyhexaethoxyhexapropoxy) phenyl) propane and the like. . These may be used alone or in combination of two or more.

本発明の効果をより向上させる目的で、分子内に4以上の不飽和基を有する架橋性モノマーを併用することができる。   In order to further improve the effect of the present invention, a crosslinkable monomer having 4 or more unsaturated groups in the molecule can be used in combination.

分子内に4以上の不飽和基を有する架橋性モノマーとしては、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられ、これらを単独で、または2種類以上を組み合わせて用いることができる。   Examples of the crosslinkable monomer having 4 or more unsaturated groups in the molecule include tetramethylol methane tri (meth) acrylate, tetramethylol methane tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth). ) Acrylates and the like, and these can be used alone or in combination of two or more.

また、分子内に一つの不飽和基を有する架橋性モノマも用いることができる。分子内に一つの不飽和基を有する架橋性モノマとしては、例えば、炭素数1〜20のアルキル(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレンオキシ(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレンオキシ(メタ)アクリレートγ−クロロ−β−ヒドロキシプロピル−β’−(メタ)アクリロイルオキシエチル−o−フタレート、β−ヒドロキシアルキル−β’−(メタ)アクリロルオキシアルキル−o−フタレート等が挙げられる。   A crosslinkable monomer having one unsaturated group in the molecule can also be used. Examples of the crosslinkable monomer having one unsaturated group in the molecule include alkyl (meth) acrylates having 1 to 20 carbon atoms, phenoxypolyethyleneoxy (meth) acrylate, nonylphenoxypolyethyleneoxy (meth) acrylate γ-chloro- β-hydroxypropyl-β ′-(meth) acryloyloxyethyl-o-phthalate, β-hydroxyalkyl-β ′-(meth) acryloloxyalkyl-o-phthalate and the like can be mentioned.

(D)成分の含有量は、(A)成分及び(D)成分の総量100質量部に対して、3〜80質量部とすることが好ましく、5〜50質量部とすることがより好ましく、10〜30質量部とすることが特に好ましい。この含有量が3質量部未満では感度が乏しく、像形成が不可能となる傾向があり、80質量部を超えると感度過多となり寸法安定性が乏しくなるとともに、溶剤除去後の指触乾燥性が悪くなる傾向がある。   The content of the component (D) is preferably 3 to 80 parts by mass, more preferably 5 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the components (A) and (D). It is especially preferable to set it as 10-30 mass parts. If the content is less than 3 parts by mass, the sensitivity tends to be poor, and image formation tends to be impossible. If the content exceeds 80 parts by mass, the sensitivity becomes excessive and dimensional stability becomes poor, and the dryness to the touch after solvent removal is poor. Tend to get worse.

本発明の感光性樹脂組成物は、上述した(A)〜(D)成分を必須成分とするが、これらの必須成分の他、溶剤(例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン)等の添加成分を添加してもよい。本発明の感光性樹脂組成物が溶剤を含有する場合、その溶液の粘度(EH型粘度計による25℃の粘度)が0.1〜10Pa・s、好ましくは0.5〜5Pa・s、より好ましくは1〜2Pa・sとなるような量の溶剤を含有することが好ましい。   The photosensitive resin composition of the present invention comprises the above-described components (A) to (D) as essential components. In addition to these essential components, a solvent (for example, propylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, An additive component such as γ-butyrolactone may be added. When the photosensitive resin composition of the present invention contains a solvent, the viscosity of the solution (25 ° C. viscosity by an EH viscometer) is 0.1 to 10 Pa · s, preferably 0.5 to 5 Pa · s. It is preferable to contain an amount of the solvent that is preferably 1 to 2 Pa · s.

本発明の感光性樹脂組成物は、405nmの波長を有する水銀灯のh線に感度を有し、高い解像性を有する感光性樹脂組成物を与える。さらに、パターニングにより得られた硬化物は十分な耐イオンミリング性を有するため、磁気ヘッドスライダの加工において、特にその効果を発揮する。   The photosensitive resin composition of the present invention is sensitive to the h-ray of a mercury lamp having a wavelength of 405 nm and gives a photosensitive resin composition having high resolution. Furthermore, since the cured product obtained by patterning has sufficient ion milling resistance, the effect is particularly exerted in the processing of the magnetic head slider.

磁気ヘッドスライダの材料であるアルチック材の微細加工は、一般的に感光性レジストを使用して形成される。すなわち、アルチック材の表面に本発明の感光性樹脂組成物をスピンコートなどの方法により塗工し、溶剤留去のためにホットプレートなどを使用して乾燥し、紫外線を照射、続いて弱アルカリ溶液を使用した現像工程を経て、アルチック材上にレジストパターンを形成することができる。   The fine processing of the AlTiC material that is the material of the magnetic head slider is generally formed using a photosensitive resist. That is, the photosensitive resin composition of the present invention is applied to the surface of the Altic material by a method such as spin coating, dried using a hot plate or the like for removing the solvent, irradiated with ultraviolet rays, and then weakly alkaline. Through a development process using a solution, a resist pattern can be formed on the Altic material.

その後、イオンミリングによるアルチック材表面の研削を行う。レジストパターンが残っている部分はアルチック材表面が研削されず、現像によりレジストが取り除かれた部分のアルチック材表面だけが研削され、アルチック材表面に凹凸を形成する。イオンミリング終了後は、感光性レジストは溶剤やアミンなどを使用して、アルチック材から剥離される。この一連のプロセスを数回繰り返し行って、アルチック材表面に数段になる微細な凹凸を形成する。   Thereafter, the surface of the Altic material is ground by ion milling. In the portion where the resist pattern remains, the surface of the Altic material is not ground, but only the surface of the Altic material from which the resist has been removed by development is ground, forming irregularities on the surface of the Altic material. After the ion milling is completed, the photosensitive resist is peeled off from the Altic material using a solvent or an amine. This series of processes is repeated several times to form fine irregularities having several steps on the surface of the Altic material.

本感光性樹脂組成物の光硬化物を剥離する際に用いる剥離液としては、N-メチルピロリドン等の有機溶剤が好ましく、モノエタノールアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン等の水溶性アミンを使用した際に、レジストは高い剥離性を有するため特に好ましい。アミン系剥離液としては、上記アミンを単独で又は二種以上を組み合わせて使用してもよい。   As a stripping solution used when stripping the photocured product of the photosensitive resin composition, an organic solvent such as N-methylpyrrolidone is preferable, and when a water-soluble amine such as monoethanolamine, trimethylamine, or triethylamine is used, A resist is particularly preferable because it has high peelability. As the amine-based stripping solution, the above amines may be used alone or in combination of two or more.

(実施例1〜7及び比較例1、2) (Examples 1-7 and Comparative Examples 1 and 2)

表1に示すように、(A)〜(D)成分をそれぞれ所定量混合し、溶解するまで所定のディスパーを使用して混合攪拌した。さらにジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートを添加し、EH型粘度計にて測定した粘度が、1.0〜2.0Pa・sとなるように希釈し、感光性樹脂組成物とした。   As shown in Table 1, each of the components (A) to (D) was mixed in a predetermined amount, and mixed and stirred using a predetermined disper until dissolved. Further, diethylene glycol monoethyl ether acetate was added, and the mixture was diluted so that the viscosity measured with an EH type viscometer was 1.0 to 2.0 Pa · s to obtain a photosensitive resin composition.

Figure 2010054847
Figure 2010054847

(実施例1)
(A)成分である、酸変性ビスフェノールF型エポキシアクリレート(日本化薬(株)製、商品名:ZFR−1158若しくはZFR−1553H)80質量部と、光架橋剤、エチレンオキサイド変性ビスフェノールA型ジアクリレート(日立化成工業(株)製、商品名:FA−321M)30質量部とを混合し、さらに光重合開始剤、OXE01(1,2−オクタンジオン−1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−2−(O−ベンゾイルオキシム)、商品名、チバスペシャリティケミカルズ(株)製)2質量部と、クマリン系光増感剤、NF−MC(日本化学工業所(株)製、商品名、極大吸収波長:371.7nm)0.2質量部とを添加して感光性樹脂組成物を作製した。なお、「酸変性ビスフェノールF型エポキシアクリレート」は、ビスフェノールF型エポキシ樹脂とエポキシアクリレートと反応させた反応物に、酸無水物を反応させて得られた樹脂である。
Example 1
(A) Component, acid-modified bisphenol F type epoxy acrylate (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name: ZFR-1158 or ZFR-1553H), 80 parts by mass, photocrosslinking agent, ethylene oxide modified bisphenol A type di 30 parts by mass of acrylate (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., trade name: FA-321M) and mixed with photopolymerization initiator, OXE01 (1,2-octanedione-1- [4- (phenylthio) phenyl] -2- (O-benzoyloxime), 2 parts by mass, trade name, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd., Coumarin photosensitizer, NF-MC (manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd., trade name, local maximum) Absorption wavelength: 371.7 nm) 0.2 parts by mass was added to prepare a photosensitive resin composition. The “acid-modified bisphenol F-type epoxy acrylate” is a resin obtained by reacting an acid anhydride with a reaction product obtained by reacting a bisphenol F-type epoxy resin and epoxy acrylate.

(実施例2)
クマリン系光増感剤の代わりに、ピラゾリン系光増感剤、NF−EO(商品名、日本化学工業所(株)製、極大吸収波長:387.2nm)0.2質量部が添加された以外は、実施例1と同様の条件で感光性樹脂組成物を作製した。
(Example 2)
Instead of the coumarin photosensitizer, 0.2 part by mass of pyrazoline photosensitizer, NF-EO (trade name, manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd., maximum absorption wavelength: 387.2 nm) was added. Except for the above, a photosensitive resin composition was produced under the same conditions as in Example 1.

(実施例3)
光重合開始剤として、OXE01の代わりに、PDO(1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−[O−(エトキシカルボニル)オキシム]、商品名、LAMBSON社製、)2質量部が添加された以外は、実施例2と同様の条件で感光性樹脂組成物を作製した。
(Example 3)
As a photopolymerization initiator, 2 parts by mass of PDO (1-phenyl-1,2-propanedione-2- [O- (ethoxycarbonyl) oxime], trade name, manufactured by LAMBSON) was added in place of OXE01. A photosensitive resin composition was produced under the same conditions as in Example 2 except that.

(実施例4)
(A)成分として、酸変性ビスフェノールF型エポキシアクリレートの代わりに、酸変性クレゾールノボラック型エポキシアクリレート(日本化薬(株)製、商品名:CCR−1159H)80質量部が添加された以外は、実施例1と同様の条件で作製された感光性樹脂組成物である。なお、「酸変性クレゾールノボラック型エポキシアクリレート」は、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂とエポキシアクリレートと反応させた反応物に、酸無水物を反応させて得られた樹脂である。
Example 4
(A) Instead of acid-modified bisphenol F type epoxy acrylate, 80 parts by mass of acid-modified cresol novolac type epoxy acrylate (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name: CCR-1159H) was added. 2 is a photosensitive resin composition produced under the same conditions as in Example 1. The “acid-modified cresol novolac epoxy acrylate” is a resin obtained by reacting an acid anhydride with a reaction product obtained by reacting a cresol novolac epoxy resin with an epoxy acrylate.

(実施例5)
光増感剤として、NF−EOを0.2質量部から0.4質量部に代えて添加させた以外は、実施例4と同様の条件で感光性樹脂組成物を作製した。
(Example 5)
A photosensitive resin composition was produced under the same conditions as in Example 4 except that NF-EO was added instead of 0.2 parts by mass to 0.4 parts by mass as a photosensitizer.

(実施例6)
水素供与体としてN‐フェニルグリシン0.05質量部がさらに添加された以外は、実施例4と同様の条件で感光性樹脂組成物を作製した。
(Example 6)
A photosensitive resin composition was prepared under the same conditions as in Example 4 except that 0.05 part by mass of N-phenylglycine was further added as a hydrogen donor.

(実施例7)
重合禁止剤としてt‐ブチルカテコール0.05質量部がさらに添加された以外は、実施例4と同様の条件で感光性樹脂組成物を作製した。
(Example 7)
A photosensitive resin composition was produced under the same conditions as in Example 4 except that 0.05 parts by mass of t-butylcatechol was further added as a polymerization inhibitor.

(比較例1)
光重合開始剤として、OXE01の代わりにIC907(2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノ−プロパノン−1、チバスペシャリティケミカルズ(株)製、商品名:イルガキュア907)2質量部、クマリン系光増感剤の代わりに、チオキサントン系光増感剤、DETX(日本化薬(株)製、商品名:カヤキュアDETX−S、極大吸収波長383nm)0.2質量部が添加された以外は、実施例1と同様の条件で感光性樹脂組成物を作製した。
(Comparative Example 1)
IC907 (2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-propanone-1, manufactured by Ciba Specialty Chemicals, Inc., trade name: Irgacure 907) 2 instead of OXE01 as a photopolymerization initiator 0.2 parts by mass of thioxanthone photosensitizer, DETX (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name: Kayacure DETX-S, maximum absorption wavelength 383 nm) instead of coumarin photosensitizer A photosensitive resin composition was produced under the same conditions as in Example 1 except that.

(比較例2)
光重合開始剤として、イルガキュア907の代わりにIC369(2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン−1、チバスペシャリティケミカルズ(株)製、商品名:イルガキュア369)2質量部が添加された以外は、比較例1と同様の条件で感光性樹脂組成物を作製した。
(Comparative Example 2)
IC369 (2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd., trade name: Irgacure 369) 2 instead of Irgacure 907 as a photopolymerization initiator The photosensitive resin composition was produced on the conditions similar to the comparative example 1 except having added the mass part.

感光性樹脂組成物を基板上へ形成させる積層工程において、塗工は以下のような条件にて行った。
(塗工条件)
塗工装置:スピンコータ(ミカサ(株)製)
基板:シリコンウエハー
回転数及び回転時間:1000rpmで10秒間回転後、2000rpmで30秒間回転
膜厚:約15μm
In the laminating process for forming the photosensitive resin composition on the substrate, the coating was performed under the following conditions.
(Coating conditions)
Coating equipment: Spin coater (Mikasa Co., Ltd.)
Substrate: Silicon wafer rotation speed and rotation time: Rotate at 1000 rpm for 10 seconds, then rotate at 2000 rpm for 30 seconds Film thickness: about 15 μm

<試験基板の作製>
実施例1〜7及び比較例1、2の感光性樹脂組成物を上記条件に基づいて塗工した後、ボックス型オーブンを使用して、塗膜から溶剤を除去するために乾燥を行った。オーブンの設定温度を80℃にし、感光性樹脂組成物を塗布した基板をオーブンに入れ、40分放置した後に取り出した。これにより、シリコンウエハー上に感光性樹脂型組成物からなる感光性樹脂型組成物が積層された評価基板を得た。
<Production of test substrate>
After coating the photosensitive resin compositions of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 and 2 based on the above conditions, drying was performed using a box-type oven to remove the solvent from the coating film. The set temperature of the oven was set to 80 ° C., the substrate coated with the photosensitive resin composition was placed in the oven, left for 40 minutes, and then taken out. Thereby, the evaluation board | substrate with which the photosensitive resin type composition which consists of a photosensitive resin type composition was laminated | stacked on the silicon wafer was obtained.

<試験板の作製>
評価基板が室温に戻った後、感光性樹脂組成物層上に、以下の手法により露光を行った。露光装置としては、散乱光型露光機(オーク製作所製、HMW−551D、光源:超高圧水銀灯)を使用し、41段ステップタブレット(日立化成工業(株)製)と細線密着測定用マスクを感光性樹脂塗膜上に直接置き、さらにi線カットフィルタ(シグマ光機(株)製、商品名:SCF−100160R−39L)を置いた条件で、真空引き条件下において100mJ/cm(オーク製作所製、UV−351にて測定した)のエネルギーを照射した。さらに、以下の処理に従い、アルカリ現像を行った。露光した基板を5分以上大気条件下で放置した後、30℃に設定した1%炭酸ナトリウム水溶液を0.18MPaの圧力で基板に噴射し、その後0.10MPaの圧力で純水を基板に噴射し、水洗を行った。
<Preparation of test plate>
After the evaluation substrate returned to room temperature, exposure was performed on the photosensitive resin composition layer by the following method. As an exposure apparatus, a scattered light type exposure machine (manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd., HMW-551D, light source: ultra-high pressure mercury lamp) is used, and a 41-step tablet (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) and a fine wire adhesion measurement mask are exposed. 100 mJ / cm 2 (Oak Manufacturing Co., Ltd.) under vacuuming conditions under the condition of placing directly on the conductive resin coating and further placing an i-line cut filter (manufactured by Sigma Koki Co., Ltd., trade name: SCF-100160R-39L). Manufactured and measured by UV-351). Further, alkali development was performed according to the following treatment. The exposed substrate is left under atmospheric conditions for 5 minutes or more, then a 1% sodium carbonate aqueous solution set at 30 ° C. is sprayed onto the substrate at a pressure of 0.18 MPa, and then pure water is sprayed onto the substrate at a pressure of 0.10 MPa. And washed with water.

得られた試験板について、感度、細線密着性、解像性及、剥離性及び耐イオンミリング性の評価を行い、その結果を表2に示した。   The obtained test plate was evaluated for sensitivity, fine wire adhesion, resolution, peelability and ion milling resistance, and the results are shown in Table 2.

(光感度)
試験板上に形成された光硬化膜のステップタブレットの段数を測定することにより、感光性樹脂組成物の光感度を評価した。光感度は、ステップタブレットの段数で示され、このステップタブレットの段数が高いほど光感度が高いことを意味する。
(Light sensitivity)
The photosensitivity of the photosensitive resin composition was evaluated by measuring the number of steps of the step tablet of the photocured film formed on the test plate. The light sensitivity is indicated by the number of steps of the step tablet, and the higher the number of steps of the step tablet, the higher the light sensitivity.

(線密着性)
試験板上に残存している最も細いライン幅(μm)を読み取った。
(Line adhesion)
The narrowest line width (μm) remaining on the test plate was read.

(解像性)
細線密着性評価用ネガマスクの設計値20μmの部分におけるアルカリ現像後に得られたライン幅を光学顕微鏡を用いて計測した。
(Resolution)
The line width obtained after alkali development in the portion of the design value 20 μm of the negative wire adhesion evaluation negative mask was measured using an optical microscope.

(剥離性)
アルカリ現像後、試験板を、70℃に設定したN−メチルピロリドン中に投入し、60秒後に取り出した後の剥離残りの有無を確認した。実施例1〜7に示した硬化物は、いずれも剥離残りは見られず、良好な剥離性を有していることがわかった。
(Peelability)
After alkali development, the test plate was put into N-methylpyrrolidone set at 70 ° C., and the presence or absence of the peeling residue after taking out after 60 seconds was confirmed. In any of the cured products shown in Examples 1 to 7, no peeling residue was observed, and it was found that the cured product had good peelability.

(耐イオンミリング性)
シリコンウエハー上に実施例1〜7及び比較例1〜2の感光性樹脂組成物が積層された評価基板(感光性樹脂組成物は光硬化させる)に、日立イオンミリング装置(商品名E−3500、(株)日立ハイテクノロジー社製)を用いて処理を行った(使用ガス:アルゴン、ミリングレート:100μm /時間)。光硬化膜にクラック又は剥離等が生じなかったものは良好とし、光硬化膜にクラック又は剥離等が生じたものを不良とした。
(Ion milling resistance)
A Hitachi ion milling device (trade name E-3500) was placed on an evaluation substrate (the photosensitive resin composition was photocured) on which a photosensitive resin composition of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 and 2 was laminated on a silicon wafer. (Manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) (gas used: argon, milling rate: 100 μm / hour). Those in which no cracks or peeling occurred in the photocured film were considered good, and those in which cracks or peeling occurred in the photocured film were judged defective.

Figure 2010054847
Figure 2010054847

200μmの段差を有する基板に対して気泡の巻き込みがあるかどうか、また段差部での裾引きによる膜厚低下が発生するかどうか評価したところ、実施例1〜7のいずれにおいても、気泡の巻き込み及び段差部での裾引きによる膜厚低下は観察されなかった。
It was evaluated whether or not bubbles were involved in a substrate having a step of 200 μm, and whether or not the film thickness was reduced due to skirting at the stepped portion. In any of Examples 1 to 7, bubbles were involved. In addition, no decrease in film thickness due to skirting at the step portion was observed.

Claims (10)

以下の(A)成分、(B)成分、(C)成分及び(D)成分を含有する感光性樹脂組成物。
(A)カルボキシル基及び/又はビニル基を含有する樹脂
(B)オキシムエステル骨格を有する光重合開始剤
(C)370〜420nmに極大吸収波長を有する光増感剤
(D)光架橋性モノマー
The photosensitive resin composition containing the following (A) component, (B) component, (C) component, and (D) component.
(A) Resin containing carboxyl group and / or vinyl group (B) Photopolymerization initiator having oxime ester skeleton (C) Photosensitizer having maximum absorption wavelength at 370 to 420 nm (D) Photocrosslinkable monomer
(A)成分は、エポキシ樹脂にビニル基含有カルボン酸を反応させて成るビニル基含有樹脂、又は、当該ビニル基含有樹脂に酸無水物を反応させて成るカルボキシル基及びビニル基含有樹脂である、請求項1記載の感光性樹脂組成物。   The component (A) is a vinyl group-containing resin obtained by reacting an epoxy resin with a vinyl group-containing carboxylic acid, or a carboxyl group and vinyl group-containing resin obtained by reacting an acid anhydride with the vinyl group-containing resin. The photosensitive resin composition of Claim 1. 前記エポキシ樹脂は、芳香環を備えるエポキシ樹脂である、請求項2記載の感光性樹脂組成物。   The photosensitive resin composition according to claim 2, wherein the epoxy resin is an epoxy resin having an aromatic ring. (D)成分は、2,2−ビス(4−((メタ)アクリロキシポリアルコキシ)フェニル)プロパンを含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。   (D) The photosensitive resin composition as described in any one of Claims 1-3 in which a component contains 2, 2-bis (4- ((meth) acryloxy polyalkoxy) phenyl) propane. (B)成分の含有量は、前記感光性樹脂組成物の全重量に対して、0.1〜5質量%である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。   The content of (B) component is 0.1-5 mass% with respect to the total weight of the said photosensitive resin composition, The photosensitive resin composition as described in any one of Claims 1-4. . (C)成分は、N−メチルピロリドンに溶解した溶液の吸収スペクトルが405nmにおいて1000M−1cm−1以上のモル吸光係数を有する化合物であり、当該化合物の含有量は、前記感光性樹脂組成物の全重量に対して0.00.1〜3質量%である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。 Component (C) is a compound having a molar extinction coefficient of 1000 M −1 cm −1 or more at 405 nm in the absorption spectrum of a solution dissolved in N-methylpyrrolidone, and the content of the compound is determined by the photosensitive resin composition. The photosensitive resin composition as described in any one of Claims 1-5 which is 0.00.1-3 mass% with respect to the total weight of. 350〜360nmの波長領域に中心波長を有する青色レーザー光及び/又は400〜410nmの波長領域に中心波長を有する紫色レーザー光により硬化する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。   The photosensitivity as described in any one of Claims 1-6 hardened | cured by the blue laser beam which has a center wavelength in the wavelength range of 350-360 nm, and / or the purple laser beam which has a center wavelength in the wavelength range of 400-410 nm. Resin composition. 請求項1〜7のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物を、基板上に積層し、露光及び現像の後、基板の露出部をドライエッチングするエッチング工程を備える、凹凸基板の製造方法。   A method for producing a concavo-convex substrate, comprising an etching step of laminating the photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 7 on a substrate and subjecting the exposed portion of the substrate to dry etching after exposure and development. . 前記ドライエッチングは、イオンミリングである、請求項8記載凹凸基板の製造方法。   The method for manufacturing a concavo-convex substrate, wherein the dry etching is ion milling. 前記基板は、磁気ヘッドスライダ用のアルチック材(Al/TiC)である請求項8又は9に記載の凹凸基板の製造方法。



The method for manufacturing a concavo-convex substrate according to claim 8 or 9, wherein the substrate is an AlTiC material (Al 2 O 3 / TiC) for a magnetic head slider.



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