JP2024035123A - フォトレジストフィルム及びその適用 - Google Patents
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Abstract
【課題】フォトレジストフィルム及びその適用を提供すること。【解決手段】フォトレジストフィルムがμmの単位の厚さTを有し、フォトレジストフィルムを紫外可視分光法で特徴づける場合、フォトレジストフィルムが405nmの吸収A405nm、及び436nmの吸収A436nmを有し、0<A405nm/T≦0.006、及び0<A436nm/T≦0.005であり、厚さTが60μm~600μmである。【選択図】なし
Description
優先権主張
本出願は、2022年8月31日に出願された米国仮特許出願63/374,044号、及び2023年5月23日に出願された中国特許出願202310582851.0号の優先権を主張する。これらの特許出願の主題は、参照としてその全体が本明細書中に組み入れられる。
本出願は、2022年8月31日に出願された米国仮特許出願63/374,044号、及び2023年5月23日に出願された中国特許出願202310582851.0号の優先権を主張する。これらの特許出願の主題は、参照としてその全体が本明細書中に組み入れられる。
発明の分野
本出願は、フォトレジストフィルム、特に厚いフォトレジストフィルム、及びその適用を提供する。
本出願は、フォトレジストフィルム、特に厚いフォトレジストフィルム、及びその適用を提供する。
フォトレジストフィルムは、露光及び現像の後のフォトレジストフィルムの変化に応じて、ポジティブフォトレジストフィルム及びネガティブフォトレジストフィルムに分けることができる。ポジティブフォトレジストフィルムは、露光されたフォトレジストフィルムの部分がフォトレジスト現像液に溶解し、露光されていないフォトレジストフィルムの部分が現像後に残るタイプのフォトレジストである。ネガティブフォトレジストフィルムは、露光されていないフォトレジストフィルムの部分がフォトレジスト現像液に溶解し、露光されたフォトレジストフィルムの部分が現像後に残るタイプのフォトレジストである。
プリント回路基板(PCB)の産業では、回路パターンを形成させるためにエッチング手順又は電気めっき手順でフォトレジストフィルムが用いられる。電子部品の増加する複雑さと大きさのために、プリント回路基板産業では、幅に対する深さの比が高い厚いフォトレジストフィルムが求められている。しかし、従来のフォトレジストフィルムは、露光及び現像の後の高精度のフォトレジストパターンを安定に形成することができず、不十分なフォトレジストプロファイル又は明らかなフッティング(footing:下部に裾引き形状)を有し、そのためにエッチング又は電気メッキの低い精度という結果となる。従って、フォトレジストフィルムの改善が必要とされている。
上記の技術的課題の観点で、本願発明は、露光後の優れたフォトレジストプロファイルを有するフォトレジストフィルムを提供し、高精度のエッチング又は電気めっき加工を実現することができる。
従って、本願発明の課題は、μmの単位の厚さTを有するフォトレジストフィルムであって、フォトレジストフィルムを紫外可視分光法で特徴づける場合、フォトレジストフィルムが405nmの吸収A405nm、及び436nmの吸収A436nmを有し、0<A405nm/T≦0.006、及び0<A436nm/T≦0.005であり、厚さTが60μm~600μmである、フォトレジストフィルムを提供することである。
本願発明のいくつかの実施態様において、フォトレジストフィルムを紫外可視分光法で特徴づける場合、フォトレジストフィルムが更に365nmの吸収A365nmを有し、0<A365nm/T≦0.010である。
本願発明のいくつかの実施態様において、紫外可視分光法が、紫外可視分光光度計を用いて以下の操作条件で測定され、
フォトレジストフィルムが入射光の方向に対して垂直に配置され、回折格子が光スプリッターとして構成され、試験温度が25℃であり、試験圧力が1気圧であり、分析モードが吸光度であり、走査波長の範囲が190nm~1100nmであり、ブランクサンプルは空気であり、走査速度は2200nm/分であり、光源を重水素ランプからタングステンランプに切り替えるスイッチ波長は340.8nmであり、サンプリング間隔は0.2nmであり、スリット幅は2.0nmである。
フォトレジストフィルムが入射光の方向に対して垂直に配置され、回折格子が光スプリッターとして構成され、試験温度が25℃であり、試験圧力が1気圧であり、分析モードが吸光度であり、走査波長の範囲が190nm~1100nmであり、ブランクサンプルは空気であり、走査速度は2200nm/分であり、光源を重水素ランプからタングステンランプに切り替えるスイッチ波長は340.8nmであり、サンプリング間隔は0.2nmであり、スリット幅は2.0nmである。
本願発明のいくつかの実施態様において、フォトレジストフィルがネガティブフォトレジストフィルムである。
本願発明のいくつかの実施態様において、0<A405nm/T≦0.002、及び0<A436nm/T≦0.001である。
本願発明のいくつかの実施態様において、フォトレジストフィルムは、(A)アルカリ可溶性ポリマー、(B)エチレン性不飽和化合物の成分、及び(C)光重合開始剤を含む。
本願発明のいくつかの実施態様において、エチレン性不飽和化合物の成分は、二官能性アクリル酸系化合物である。
エチレン性不飽和化合物の成分の重量に基づいて、二官能性アクリル酸系化合物の量は、60重量%以上であることができる。
本願発明の他の課題は、前記のフォトレジストフィルム、及びフォトレジストフィルムの少なくとも1つの表面上の保護フィルムを含む、複合体フィルムを提供することである。
保護フィルムは、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリオレフィンフィルム及びこれらの複合体からなる群から選択することができる。
本願発明の前記の課題、技術的特徴及び利点をより明らかにするために、以下にいくつかの特定の実施態様を参照して本願発明を詳細に説明する。
本願発明のいくつかの特定の実施態様を、詳細に説明する。しかし、本願発明は、様々な実施態様で具現化されてよく、本明細書に記載された実施態様に限定されるべきではない。
追加的に説明されていなければ、本明細書及び特許請求の範囲に記載された表現「1つの(a)」、「その(the)」等は単数及び複数の形態の両方を含むべきである。
追加的に説明されていなければ、本明細書及び特許請求の範囲に記載された表現「第1」、「第2」等は、特別な意味を有さず、説明された要素又は成分を区別するためにのみ使用される。これらの表現は、優先度を表すためには使用されない。
追加的に説明されていなければ、本明細書及び特許請求の範囲に記載された用語「(メタ)アクリル酸」、「(メタ)アクリレート」等は、そのカッコ内の官能基が含まれる態様及び含まれない態様の両方をカバーすることが意図される。例えば、用語「カルボキシ含有(メタ)アクリル酸系ポリマー」は、カルボキシ含有アクリル酸系ポリマーとカルボキシ含有メタクリル酸系ポリマーの両方をカバーすることが意図される。用語「メチル(メタ)アクリレート」は、メチルアクリレートとメチルメタクリレートの両方をカバーすることが意図される。
本明細書及び特許請求の範囲において、重量平均分子量(Mw)は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって測定され、標準サンプルと比較することで計算される。重量平均分子量(Mw)の単位は、「g/モル」である。
先行技術に対する本願発明の効果は、主として、A405nm/T及びA436nm/Tを特定の範囲内に制御することによって、露光後の優れたフォトレジストプロファイルを有するフォトレジストフィルムを提供する点にあり、それによって高精度のエッチング又は電気めっき加工を実現する。フォトレジストフィルム及びその適用を以下に詳細に説明する。
1.フォトレジストフィルム
本明細書に記載のフォトレジストフィルムは、感光性樹脂組成物を含むフィルムを表す。
本明細書に記載のフォトレジストフィルムは、感光性樹脂組成物を含むフィルムを表す。
フォトレジストフィルムの保存を容易にし、外来の物質の混入又は損傷を防ぐために、フォトレジストフィルムの表面上に保護及び支持の機能を提供する保護フィルムを、追加的に提供することができる。追加的に説明されていなければ、本明細書及び特許請求の範囲に記載された用語「厚さ」及び「吸光度」は、フォトレジストフィルムそのものについて記載され、フォトレジストフィルムと結合された保護フィルム等のその他の部分を含まない。フォトレジストフィルムを以下に更に記載する。
1.1.フォトレジストフィルムの特性
本願発明のフォトレジストフィルムは、特定の光吸収特性を有する。特に、フォトレジストフィルムを紫外可視分光法で特徴づける場合、フォトレジストフィルムは、405nmの吸収A405nm、及び436nmの吸収A436nmを有し、吸光度A405nm及びフォトレジストフィルムの厚さT(単位:μm)の関係が、0<A405nm/T≦0.006であり、吸光度A436nm及びフォトレジストフィルムの厚さTの関係が、0<A436nm/T≦0.005である。例えば、A405nm/Tは、0.0005、0.001、0.0015、0.002、0.0025、0.003、0.0035、0.004、0.0045、0.005、0.0055若しくは0.006、又はこれら記載された2つの値の間の範囲内に入ることができる。A436nm/Tは、0.0005、0.001、0.0015、0.002、0.0025、0.003、0.0035、0.004、0.0045若しくは0.005、又はこれら記載された2つの値の間の範囲内に入ることができる。A405nm/T、又はA436nm/Tが上記の範囲内でなければ、フォトレジストフィルムによって形成された露光及び現像の後のフォトレジストパターンは、高精度が要求されるエッチング又は電気めっき加工に適さない。本願発明の好ましい実施態様において、0<A405nm/T≦0.002、及び0<A436nm/T≦0.001である。
本願発明のフォトレジストフィルムは、特定の光吸収特性を有する。特に、フォトレジストフィルムを紫外可視分光法で特徴づける場合、フォトレジストフィルムは、405nmの吸収A405nm、及び436nmの吸収A436nmを有し、吸光度A405nm及びフォトレジストフィルムの厚さT(単位:μm)の関係が、0<A405nm/T≦0.006であり、吸光度A436nm及びフォトレジストフィルムの厚さTの関係が、0<A436nm/T≦0.005である。例えば、A405nm/Tは、0.0005、0.001、0.0015、0.002、0.0025、0.003、0.0035、0.004、0.0045、0.005、0.0055若しくは0.006、又はこれら記載された2つの値の間の範囲内に入ることができる。A436nm/Tは、0.0005、0.001、0.0015、0.002、0.0025、0.003、0.0035、0.004、0.0045若しくは0.005、又はこれら記載された2つの値の間の範囲内に入ることができる。A405nm/T、又はA436nm/Tが上記の範囲内でなければ、フォトレジストフィルムによって形成された露光及び現像の後のフォトレジストパターンは、高精度が要求されるエッチング又は電気めっき加工に適さない。本願発明の好ましい実施態様において、0<A405nm/T≦0.002、及び0<A436nm/T≦0.001である。
本願発明のいくつかの実施態様において、フォトレジストフィルムを紫外可視分光法で特徴づける場合、フォトレジストフィルムは、更に365nmの吸収A365nmを有し、0<A365nm/T≦0.010であり、Tの単位がμmである。例えば、A365nm/Tは、0.0005、0.001、0.0015、0.002、0.0025、0.003、0.0035、0.004、0.0045、0.005、0.0055、0.006、0.0065、0.007、0.0075、0.008、0,0085、0.009、0.0095若しくは0.010、又はこれら記載された2つの値の間の範囲内に入ることができる。
本願発明において、紫外可視分光法が、紫外可視分光光度計を用いて以下の操作条件で測定され、フォトレジストフィルムが入射光の方向に対して垂直に配置され、回折格子が光スプリッターとして構成され、試験温度が25℃であり、試験圧力が1気圧であり、分析モードが吸光度であり、走査波長の範囲が190nm~1100nmであり、ブランクサンプルは空気であり、走査速度は2200nm/分であり、光源を重水素ランプからタングステンランプに切り替えるスイッチ波長は340.8nmであり、サンプリング間隔は0.2nmであり、スリット幅は2.0nmである。上記の操作条件において、フォトレジストフィルムとそのフォトレジストフィルムの2つの面の上の保護フィルムを含む複合体フィルムを、任意の位置で横方向(TD)及び流れ方向(MD)に沿って5cm×3cmの大きさに切断し、切断したフォトレジストフィルムから保護フィルムを剥がすことで、フォトレジストフィルムサンプルを得た。フォトレジストフィルムが入射光の方向に対して垂直に配置されなければならず、それによってフォトレジストフィルムの吸光度を正しく測定することができる。入射光光源として用いるタングステンランプは、340.8nmより大きい波長範囲を有する。また、「サンプリング間隔」は、190nm~1100nmの走査波長の範囲内で、0.2nmごとにデータを収集し、記録することを意味する。
本願発明のフォトレジストフィルムの吸光度A405nm、A436nm及びA365nmの値は、フォトレジストフィルムの成分及びフォトレジストフィルムの調製プロセスの乾燥条件を調節することで、調節することができる。例えば、フォトレジストフィルムの成分は、添加物の種類及び量を選択することで、調節することができる。添加物の例には、光重合開始剤、光吸収剤、染料等が含まれるが、これらに限定されない。当業者は、本出願の明細書の記載に基づいて従来の実験法を用いて所望の吸光度を達成することができる。
本願発明のフォトレジストフィルムの厚さTは、μmで表記される。厚さTは、60μm~600μmの範囲の厚さ、好ましくは100μm~600μmの範囲の厚さである。例えば、厚さTは、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、110μm、120μm、130μm、140μm、150μm、160μm、170μm、180μm、190μm、200μm、210μm、220μm、230μm、240μm、250μm、260μm、270μm、280μm、290μm、300μm、310μm、320μm、330μm、340μm、350μm、360μm、370μm、380μm、390μm、400μm、410μm、420μm、430μm、440μm、450μm、460μm、470μm、480μm、490μm、500μm、510μm、520μm、530μm、540μm、550μm、560μm、570μm、580μm、590μm、若しくは600μm、又はこれら記載された2つの値の間の範囲内に入るの厚さを有することができる。フォトレジストフィルムの厚さが厚いほど、金属導電層の可能な厚さが厚くなる。従って、本願発明のフォトレジストフィルムは、2.5D及び3D集積回路のパッケージに特に適しており、導電層のプレーティングの前のパターニングに有用である。
本願発明のフォトレジストフィルムは、ポジティブフォトレジストフィルム又はネガティブフォトレジストフィルムであることができる。本願発明のいくつかの実施態様において、本願発明のフォトレジストフィルムはネガティブフォトレジストフィルムである。露光後、露光されていないフォトレジストフィルムの部分はフォトレジスト現像液に溶解し、現像後、露光されたフォトレジストフィルムの部分は残る。
本願発明の実施態様において、本願発明のフォトレジストフィルムは、ドライフィルム、すなわち低溶媒量の樹脂フィルムである。前記の低溶媒量は、フォトレジストフィルムの全重量に基づいて、溶媒量が、10重量%以下、特に5重量%以下、より特に0.1~4重量%である。インク状及び液体状のウェットフィルムと対照的に、ドライフィルムは、その低溶媒量のために流動し又は変形する可能性が低く、被覆又は乾燥等の追加のプロセスを必要とせずに基材に付着させることができる。従って、ドライフィルムは、制御し易く、操作性が優れている。
1.2.フォトレジストフィルムの成分
0<A405nm/T≦0.006、及び0<A436nm/T≦0.005である前提において、必要に応じて、本願発明のフォトレジストフィルムの成分を調節することができる。本願発明のいくつかの実施態様において、フォトレジストフィルムは、ネガティブフォトレジストフィルムである。フォトレジストフィルムは、(A)アルカリ可溶性ポリマー、(B)エチレン性不飽和化合物の成分、及び(C)光重合開始剤を含み、任意に更に添加物を含むことができる。
0<A405nm/T≦0.006、及び0<A436nm/T≦0.005である前提において、必要に応じて、本願発明のフォトレジストフィルムの成分を調節することができる。本願発明のいくつかの実施態様において、フォトレジストフィルムは、ネガティブフォトレジストフィルムである。フォトレジストフィルムは、(A)アルカリ可溶性ポリマー、(B)エチレン性不飽和化合物の成分、及び(C)光重合開始剤を含み、任意に更に添加物を含むことができる。
1.2.1.(A)アルカリ可溶性ポリマー
アルカリ可溶性ポリマーは、カルボキシ含有ポリマーである。アルカリ可溶性ポリマーの例には、カルボキシ含有アクリル酸系ポリマー、カルボキシ含有ビニルアロマティック系ポリマー、カルボキシ含有ノルボルネン系ポリマー、カルボキシ含有エポキシ系ポリマー、カルボキシ含有アミド系ポリマー、カルボキシ含有アミドエポキシ系ポリマー、カルボキシ含有アルキド系ポリマー、及びカルボキシ含有フェノール系ポリマーが含まれるが、これらに限定されない。前記のアルカリ可溶性ポリマーは、単独で又は組み合わせて用いることができる。本願発明のいくつかの実施態様において、アルカリ可溶性ポリマーは、カルボキシ含有アクリル酸系ポリマーである。
アルカリ可溶性ポリマーは、カルボキシ含有ポリマーである。アルカリ可溶性ポリマーの例には、カルボキシ含有アクリル酸系ポリマー、カルボキシ含有ビニルアロマティック系ポリマー、カルボキシ含有ノルボルネン系ポリマー、カルボキシ含有エポキシ系ポリマー、カルボキシ含有アミド系ポリマー、カルボキシ含有アミドエポキシ系ポリマー、カルボキシ含有アルキド系ポリマー、及びカルボキシ含有フェノール系ポリマーが含まれるが、これらに限定されない。前記のアルカリ可溶性ポリマーは、単独で又は組み合わせて用いることができる。本願発明のいくつかの実施態様において、アルカリ可溶性ポリマーは、カルボキシ含有アクリル酸系ポリマーである。
1つ以上のカルボキシ含有重合性モノマーをポリマー化することで、又はカルボキシルを含まない他の重合性モノマーと1つ以上のカルボキシ含有重合性モノマーをコポリマー化することで、アルカリ可溶性ポリマーを得ることができる。従って、アルカリ可溶性ポリマーは、カルボキシ含有重合性モノマーに由来する1つ以上の繰り返し単位を含むことができ、又はカルボキシ含有重合性モノマーに由来する1つ以上の繰り返し単位と他の有重合性モノマーに由来する1つ以上の繰り返し単位とを含むことができる。
本願発明のいくつかの実施態様において、アルカリ可溶性ポリマーは、少なくとも1つの第1の重合性モノマーに由来する繰り返し単位、及び少なくとも1つの第2の重合性モノマーに由来する繰り返し単位を有し、第1の重合性ポリマーはカルボキシを含む。第1の重合性モノマーの例には、(メタ)アクリル酸、β-ブロモ(メタ)アクリル酸、α-クロロ(メタ)アクリル酸、β-フタルイミド(メタ)アクリル酸、β-スチリル(メタ)アクリル酸、プロピオル酸、フマル酸、桂皮酸、クロトン酸、イタコン酸、及びマレイン酸が含まれるが、これらに限定されない。第2の重合性モノマーは、カルボキシを含まない。第2の重合性モノマーの例には、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、1-メチルシクロペンチル(メタ)アクリレート、1-メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、2-メチル-2-アダマンチル(メタ)アクリレート、2-エチル-2-アダマンチル(メタ)アクリレート、2-ブチル-2-アダマンチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、グリシジルメタクリレート、2,2,2-トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、及び2,2,3,3-テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート系化合物;(メタ)アクリロニトリル;ビニルアセテート、及びビニルn-ブチレート等のビニルエステル系化合物;スチレン、ビニルナフタレン、3-アセトキシスチレン、4-アセトキシスチレン、ビニルトルエン、及びα-メチルスチレン等のビニルアロマティック系化合物;ノルボルネン;アクリルアミド;モノメチルマレエート、モノエチルマレエート、及びモノイソプロピルマレエート等のマレエート系化合物;及び前記の重合性モノマーの誘導体が含まれるが、これらに限定されない。前記の第1の重合性モノマー及び第2の重合性モノマーは、単独で又は組み合せて用いることができる。
本願発明の好ましい実施態様において、(メタ)アクリル酸と1つ以上の(メタ)アクリレート系化合物をコポリマー化することで、アルカリ可溶性ポリマーを得ることができる。従って、アルカリ可溶性ポリマーは、(メタ)アクリル酸に由来する繰り返し単位、及び(メタ)アクリレート系化合物に由来する繰り返し単位を含むことができる。(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリレート系化合物の重量比は、1:20~1:1、より特に1:6~1:4であることができる。例えば、(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリレート系化合物の重量比は、1:20、1:19、1:18、1:17、1:16、1:15、1:14、1:13、1:12、1:11、1:10、1:9、1:8、1:7、1:6、1:5、1:4、1:3、1:2、若しくは1:1、又はこれら記載された任意の2つの値の間の範囲内に入ることができる。
アルキル可溶性ポリマーの平均分子量は、10,000~180,000、好ましくは40,000~80,000であることができる。例えば、アルキル可溶性ポリマーの重量平均分子量は、10,000、15,000、20,000、25,000、30,000、35,000、40,000、45,000、50,000、55,000、60,000、65,000、70,000、75,000、80,000、85,000、90,000、95,000、100,000、105,000、110,000、115,000、120,000、125,000、130,000、135,000、140,000、145,000、150,000、155,000、160,000、165,000、170,000、175,000、若しくは180,000、又はこれら記載された2つの値の間の範囲内に入ることができる。
フォトレジストフィルムの全重量に基づいて、アルキル可溶性ポリマーの量は、20重量%~85重量%、特に40重量%~80重量%、より特に50重量%~75重量%であることができる。例えば、フォトレジストフィルムの全重量に基づいて、アルキル可溶性ポリマーの量は、20重量%、22.5重量%、25重量%、27.5重量%、30重量%、32.5重量%、35重量%、37.5重量%、40重量%、42.5重量%、45重量%、47.5重量%、50重量%、52.5重量%、55重量%、57.5重量%、60重量%、62.5重量%、65重量%、67.5重量%、70重量%、72.5重量%、75重量%、77.5重量%、80重量%、82.5重量%、若しくは85重量%、又はこれら記載された2つの値の間の範囲内に入ることができる。
1.2.2.(B)エチレン性不飽和化合物の成分
エチレン性不飽和化合物は、少なくとも1つの反応性エチレン官能基を有する化合物を表し、好ましくは2つの反応性エチレン官能基を有する二官能性化合物である。本願発明のいくつかの実施態様において、エチレン性不飽和化合物の成分には、一官能性又は多官能性のアクリル酸系化合物が含まれ、好ましくは二官能性のアクリル酸系化合物が含まれる。アクリル酸系化合物の例には、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシ化ビスフェノール-Aジアクリレート、エトキシ化ビスフェノール-Aジメタクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、トリス((メタ)アクリルオキシイソシアネート)ヘキサメチレンイソシアヌレート、エトキシ化ウレタンジ(メタ)アクリレート、プロポキシ化ウレタンジ(メタ)アクリレート、エトキシ化/プロポキシ化ウレタンジ(メタ)アクリレート、エトキシ化トリス(メタクリルオキシイソシアネート)ヘキサメチレンイソシアヌレート、アクリル化トリス(メタクリルオキシイソシアネート)ヘキサメチレンイソシアヌレート、エトキシ化/プロポキシ化トリス(メタクリルオキシイソシアネート)ヘキサメチレンイソシアヌレートが含まれるが、これらに限定されない。エチレン性不飽和化合物の成分の重量に基づいて、二官能性のアクリル酸系化合物の量は、好ましくは60重量%以上である。例えば、エチレン性不飽和化合物の成分の重量に基づいて、二官能性のアクリル酸系化合物の量は、60重量%、62.5重量%、65重量%、67.5重量%、70重量%、72.5重量%、75重量%、77.5重量%、80重量%、82.5重量%、85重量%、87.5重量%、90重量%、92.5重量%、95重量%、97.5重量%、若しくは100重量%、又はこれら記載された2つの値の間の範囲内に入ることができる。
エチレン性不飽和化合物は、少なくとも1つの反応性エチレン官能基を有する化合物を表し、好ましくは2つの反応性エチレン官能基を有する二官能性化合物である。本願発明のいくつかの実施態様において、エチレン性不飽和化合物の成分には、一官能性又は多官能性のアクリル酸系化合物が含まれ、好ましくは二官能性のアクリル酸系化合物が含まれる。アクリル酸系化合物の例には、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシ化ビスフェノール-Aジアクリレート、エトキシ化ビスフェノール-Aジメタクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、トリス((メタ)アクリルオキシイソシアネート)ヘキサメチレンイソシアヌレート、エトキシ化ウレタンジ(メタ)アクリレート、プロポキシ化ウレタンジ(メタ)アクリレート、エトキシ化/プロポキシ化ウレタンジ(メタ)アクリレート、エトキシ化トリス(メタクリルオキシイソシアネート)ヘキサメチレンイソシアヌレート、アクリル化トリス(メタクリルオキシイソシアネート)ヘキサメチレンイソシアヌレート、エトキシ化/プロポキシ化トリス(メタクリルオキシイソシアネート)ヘキサメチレンイソシアヌレートが含まれるが、これらに限定されない。エチレン性不飽和化合物の成分の重量に基づいて、二官能性のアクリル酸系化合物の量は、好ましくは60重量%以上である。例えば、エチレン性不飽和化合物の成分の重量に基づいて、二官能性のアクリル酸系化合物の量は、60重量%、62.5重量%、65重量%、67.5重量%、70重量%、72.5重量%、75重量%、77.5重量%、80重量%、82.5重量%、85重量%、87.5重量%、90重量%、92.5重量%、95重量%、97.5重量%、若しくは100重量%、又はこれら記載された2つの値の間の範囲内に入ることができる。
本願発明のいくつかの実施態様において、エチレン性不飽和化合物の成分は、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート及びエトキシ化ビスフェノール-Aジメタクリレートを含む。
フォトレジストフィルムの全重量に基づいて、エチレン性不飽和化合物の成分の量は、5重量%~70重量%、特に15重量%~50重量%、より特に20重量%~45重量%であることができる。例えば、フォトレジストフィルムの全重量に基づいて、エチレン性不飽和化合物の成分の量は、5重量%、7.5重量%、10重量%、12.5重量%、15重量%、17.5重量%、20重量%、22.5重量%、25重量%、27.5重量%、30重量%、32.5重量%、35重量%、37.5重量%、40重量%、42.5重量%、45重量%、47.5重量%、50重量%、52.5重量%、55重量%、57.5重量%、60重量%、62.5重量%、65重量%、67.5重量%、若しくは70重量%、又はこれら記載された2つの値の間の範囲内に入ることができる。
1.2.3.(C)光重合開始剤
光重合開始剤は、光の存在下、重合反応を開始させることができる物質を表す。光重合開始剤の種類としては、特に限定されない。光重合開始剤の例には、イミダゾール系化合物、ケトン系化合物、キノン系化合物、ベンゾイン系又はベンゾインエーテル系化合物、ポリハロゲン化化合物、トリアジン系化合物、有機パーオキサイド化合物、オニウム化合物、及び他の一般的な周知の光重合開始剤が含まれるが、これらに限定されない。前記の光重合開始剤は、単独で又は組み合せて用いることができる。
光重合開始剤は、光の存在下、重合反応を開始させることができる物質を表す。光重合開始剤の種類としては、特に限定されない。光重合開始剤の例には、イミダゾール系化合物、ケトン系化合物、キノン系化合物、ベンゾイン系又はベンゾインエーテル系化合物、ポリハロゲン化化合物、トリアジン系化合物、有機パーオキサイド化合物、オニウム化合物、及び他の一般的な周知の光重合開始剤が含まれるが、これらに限定されない。前記の光重合開始剤は、単独で又は組み合せて用いることができる。
イミダゾール系化合物の例には、2-(o-クロロフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾールダイマー、2-(o-クロロフェニル)-4,5-ジ(m-メトキシフェニル)イミダゾールダイマー、2-(o-フルオロフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾールダイマー、2-(o-メトキシフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾールダイマー、及び2-(p-メトキシフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾールダイマー等の2,4,5-トリアリールイミダゾールダイマーが含まれるが、これらに限定されない。
ケトン系化合物の例には、ベンゾフェノン、4,4-ビス(ジメチルアミノ)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、4,4’-ジメトキシベンゾフェノン、4-ジメチルアミノベンゾフェノン、4-ジメチルアミノアセトフェノン、キサントン、チオキサントン、2-クロロチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、アクリドン、α-ヒドロキシアセトフェノン、α-アミノアセトフェノン、α-ヒドロキシシクロアルキルフェノン、及びジアルキルアセトフェノンが含まれるが、これらに限定されない。
キノン系化合物の例には、カンファーキノン、ベンズアントラキノン、2-tert-ブチルアントラキノン、及び2-メチルアントラキノンが含まれるが、これらに限定されない。
ベンゾイン系又はベンゾインエーテル系化合物の例には、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、及びベンゾインフェニルエーテルが含まれるが、これらに限定されない。
ポリハロゲン化化合物の例には、四臭化炭素、フェニルトリブロモメチルスルホン、及びフェニルトリクロロメチルケトンが含まれるが、これらに限定されない。
トリアジン系化合物の例には、2,4,6-トリス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-メトキシ-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-アミノ-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、及び2-(p-メトキシフェニルエチニル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジンが含まれるが、これらに限定されない。
有機パーオキサイド化合物の例には、メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、3,3,5-トリメチルシクロヘキサノンパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ジ-tert-ブチルイソフタレートパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、tert-ブチルパーオキシベンゾエート、a,a’-ビス(tert-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、ジクミルパーオキサイド、及び3,3’,4,4’-テトラ(tert-ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノンが含まれるが、これらに限定されない。
オニウム化合物の例には、ジフェニルヨードニウム、4,4’-ジクロロジフェニルヨードニウム、4,4’-ジメトキシジフェニルヨードニウム、4,4’-ジ-tert-ブチルジフェニルヨードニウム、4-メチル-4’-イソプロピルジフェニルヨードニウム、若しくは3,3’-ニトロジフェニルヨードニウムを、クロライド、ブロマイド、テトラフルオロボレート、ヘキサフルオロホスフェート、ヘキサフルオロアーセネート、ヘキサフルオロアンチモネート、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート若しくはトリフルオロメタンスルホン酸と組み合せて得られるジアリールヨードニウム塩又はトリアリールスルホニウム塩が含まれるが、これらに限定されない。
他の一般的な周知の光重合開始剤の例には、フッ素、ビスアシルホスフィンオキサイド、アジニウム化合物、有機ホウ素化合物、フェニルグリオキレート、及びチタノセンが含まれるが、これらに限定されない。
本願発明のいくつかの実施態様において、光重合開始剤は、イミダゾール系化合物又はケトン系化合物である。
本願発明のフォトレジストフィルムにおいて、フォトレジストフィルムの全重量に基づいて、光重合開始剤の量は、0.1重量%~15重量%、特に0.5重量%~10重量%、より特に1重量%~5重量%であることができる。例えば、フォトレジストフィルムの全重量に基づいて、光重合開始剤の量は、0.1重量%、0.5重量%、1重量%、1.5重量%、2重量%、2.5重量%、3重量%、3.5重量%、4重量%、4.5重量%、5重量%、5.5重量%、6重量%、6.5重量%、7重量%、7.5重量%、8重量%、8.5重量%、9重量%、9.5重量%、10重量%、10.5重量%、11重量%、11.5重量%、12重量%、12.5重量%、13重量%、13.5重量%、14重量%、14.5重量%、若しくは15重量%、又はこれら記載された2つの値の間の範囲内に入ることができる。
1.2.4.任意の添加物
0<A405nm/T≦0.006、及び0<A436nm/T≦0.005である前提において、本願発明のフォトレジストフィルムは、フォトレジストフィルムの特性を改良するために添加物を更に含むことができる。前記添加物の例には、光吸収剤、染料、顔料、ラジカル開始剤、及び界面活性剤が含まれるが、これらに限定されない。前記添加剤は、単独で又は組み合わせて用いることができる。本願発明のいくつかの実施態様において、フォトレジストフィルムは、特定の波長におけるフォトレジストフィルムの吸収を調節するために光吸収剤を更に含む。
0<A405nm/T≦0.006、及び0<A436nm/T≦0.005である前提において、本願発明のフォトレジストフィルムは、フォトレジストフィルムの特性を改良するために添加物を更に含むことができる。前記添加物の例には、光吸収剤、染料、顔料、ラジカル開始剤、及び界面活性剤が含まれるが、これらに限定されない。前記添加剤は、単独で又は組み合わせて用いることができる。本願発明のいくつかの実施態様において、フォトレジストフィルムは、特定の波長におけるフォトレジストフィルムの吸収を調節するために光吸収剤を更に含む。
1.3.フォトレジストフィルムの調製
本願発明のフォトレジストフィルムの調製方法は、特に限定されない。当業者は、本出願の明細書の記載に基づいて、本願発明のフォトレジストフィルムを調製することができる。例えば、前記のネガティブフォトレジストフィルムを調製する場合、以下の工程:(A)アルカリ可溶性ポリマー、(B)エチレン性不飽和化合物の成分、(C)光重合開始剤、及び他の任意の添加物を含むフォトレジストフィルムの各成分を攪拌機で均一に混合し、これら成分を溶媒に溶解又は分散して樹脂組成物を提供する工程;樹脂組成物を回路基板上に被覆する工程;及び、被覆された樹脂組成物を乾燥させてフォトレジストフィルムを得る工程で、フォトレジストフィルムを調製することができる。詳細な調製方法は、以下の実施例に記載される。
本願発明のフォトレジストフィルムの調製方法は、特に限定されない。当業者は、本出願の明細書の記載に基づいて、本願発明のフォトレジストフィルムを調製することができる。例えば、前記のネガティブフォトレジストフィルムを調製する場合、以下の工程:(A)アルカリ可溶性ポリマー、(B)エチレン性不飽和化合物の成分、(C)光重合開始剤、及び他の任意の添加物を含むフォトレジストフィルムの各成分を攪拌機で均一に混合し、これら成分を溶媒に溶解又は分散して樹脂組成物を提供する工程;樹脂組成物を回路基板上に被覆する工程;及び、被覆された樹脂組成物を乾燥させてフォトレジストフィルムを得る工程で、フォトレジストフィルムを調製することができる。詳細な調製方法は、以下の実施例に記載される。
2.フォトレジストフィルムの適用
一般に、フォトレジストフィルムの保存を容易にし、損傷及び外来の物質の混入を防ぐために、使用前にフォトレジストフィルムの各表面は、保護及び支持を提供する保護フィルムで覆われる。従って、本願発明はまた、前記のフォトレジストフィルムと、フォトレジストフィルムの少なくとも1つの表面上の保護フィルムとを含む、複合体フィルムを提供する。本願発明の好ましい実施態様において、保護フィルムは、フォトレジストフィルムの各表面上に提供され、フォトレジストフィルムの異なる表面上の保護フィルムの材料は、同一又は異なることができる。
一般に、フォトレジストフィルムの保存を容易にし、損傷及び外来の物質の混入を防ぐために、使用前にフォトレジストフィルムの各表面は、保護及び支持を提供する保護フィルムで覆われる。従って、本願発明はまた、前記のフォトレジストフィルムと、フォトレジストフィルムの少なくとも1つの表面上の保護フィルムとを含む、複合体フィルムを提供する。本願発明の好ましい実施態様において、保護フィルムは、フォトレジストフィルムの各表面上に提供され、フォトレジストフィルムの異なる表面上の保護フィルムの材料は、同一又は異なることができる。
保護フィルムの種類は、特に限定されず、本技術分野で知られる如何なる従来のフィルムであることができる。例えば、保護フィルムは、ポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)、ポリオレフィンフィルム、及びこれらの複合体からなる群から選択することができる。ポリオレフィンフィルムの例には、ポリエチレンフィルム(PEフィルム)、及びポリプロピレンフィルム(PPフィルム)、例えばポリプロピレン延伸フィルムが含まれるが、これらに限定されない。複合体は、ポリエチレンテレフタレートフィルムとポリオレフィンフィルムの複合体、又は異なるポリオレフィンフィルムの複合体であることができる。本願発明の好ましい実施態様において、複合体フィルムは、フォトレジストフィルムの1つの表面上のPETフィルム、及びフォトレジストフィルムの他の表面上のPEフィルムを含む。
本願発明の複合体フィルムの調製方法は、特に限定されず、本技術分野で知られる如何なる方法であることができる。当業者は、本願の明細書の記載に基づいて、複合体フィルムを調製することができる。例えば、フォトレジストフィルムの両方の表面上に保護フィルムを積み重ねて積層体を提供する工程、及び積層体をプレス加工して複合体フィルムを得る工程で、複合体フィルムを調製することができる。あるいは、フォトレジストフィルム形成用樹脂組成物を第1の保護フィルム上に被覆する工程、被覆された樹脂組成物を乾燥させて第1の保護フィルム上にフォトレジストフィルムを形成させる工程、及び、その後、第1の保護フィルムに接触していないフォトレジストフィルムの表面上に第2の保護フィルムを接着させる工程で、複合体フィルムを調製することができる。あるいは、所定の距離に保たれた2つの保護フィルムの間の隙間にフォトレジストフィルム形成用樹脂組成物を押し出す工程、及び、その後、押し出された樹脂組成物を乾燥させて、2つの保護フィルムの間にフォトレジストフィルムを形成させる工程で、複合体フィルムを調製することができる。
3.実施例
3.1.試験方法
[フォトレジストフィルムの厚さ]
フォトレジストフィルムを含む調製された複合体フィルムを、5cm×3cmの大きさに切断した。続いて、フォトレジストフィルムの両表面上の保護フィルムを剥がした。得られたフォトレジストフィルムを、膜厚ゲージ(モデル:ニコンデジマイクロ MFC-101+MS-11C,株式会社ニコン製)のプラットフォーム(MS-11C プラットフォーム)上に配置して、試験圧力140gfでMFC-101カウンターを用いて測定した。異なる10か所を測定し、測定された値を平均することで、フォトレジストフィルムの厚さを決定した。
3.1.試験方法
[フォトレジストフィルムの厚さ]
フォトレジストフィルムを含む調製された複合体フィルムを、5cm×3cmの大きさに切断した。続いて、フォトレジストフィルムの両表面上の保護フィルムを剥がした。得られたフォトレジストフィルムを、膜厚ゲージ(モデル:ニコンデジマイクロ MFC-101+MS-11C,株式会社ニコン製)のプラットフォーム(MS-11C プラットフォーム)上に配置して、試験圧力140gfでMFC-101カウンターを用いて測定した。異なる10か所を測定し、測定された値を平均することで、フォトレジストフィルムの厚さを決定した。
[フォトレジストフィルムの吸光度]
フォトレジストフィルムを含む調製された複合体フィルムを、5cm×3cmの大きさに切断した。続いて、フォトレジストフィルムの両表面上の保護フィルムを剥がした。紫外可視分光光度計(モデル:Shimadzu UV-1601,島津製作所製)を用いて、得られたフォトレジストフィルムを以下の方法で測定した。ジグを用いてフォトレジストフィルムを入射光の方向に対して垂直に配置した。以下の操作条件で測定を行った。回折格子が光スプリッターとして構成され、試験温度が25℃であり、試験圧力が1気圧であり、分析モードが吸光度であり、走査波長の範囲が190nm~1100nmであり、ブランクサンプルは空気であり、走査速度は2200nm/分であり、光源を重水素ランプからタングステンランプに切り替えるスイッチ波長は340.8nmであり、サンプリング間隔は0.2nmであり、スリット幅は2.0nmであり、分析のために、Shimadzu UV Probe V1.11ソフトウエアを用いた。405nmの吸収A405nm、436nmの吸収A436nm、及び365nmの吸収A365nmを得た。
フォトレジストフィルムを含む調製された複合体フィルムを、5cm×3cmの大きさに切断した。続いて、フォトレジストフィルムの両表面上の保護フィルムを剥がした。紫外可視分光光度計(モデル:Shimadzu UV-1601,島津製作所製)を用いて、得られたフォトレジストフィルムを以下の方法で測定した。ジグを用いてフォトレジストフィルムを入射光の方向に対して垂直に配置した。以下の操作条件で測定を行った。回折格子が光スプリッターとして構成され、試験温度が25℃であり、試験圧力が1気圧であり、分析モードが吸光度であり、走査波長の範囲が190nm~1100nmであり、ブランクサンプルは空気であり、走査速度は2200nm/分であり、光源を重水素ランプからタングステンランプに切り替えるスイッチ波長は340.8nmであり、サンプリング間隔は0.2nmであり、スリット幅は2.0nmであり、分析のために、Shimadzu UV Probe V1.11ソフトウエアを用いた。405nmの吸収A405nm、436nmの吸収A436nm、及び365nmの吸収A365nmを得た。
[フォトレジストパターンの断片形状]
直径6インチ及び厚さ625μmのTi(600A)/Cu(2000A)ウェハーをバッチオーブン内で80℃で10分間予熱し、フィルムをプレスする前、ウェハーの表面の温度を50℃に維持した。フォトレジストフィルムをウェハーの表面上に配置し、フィルムラミネーター(モデル:CSL-M25E、C SUN社製)を用いてプレスした。プレス温度は105℃であり、プレス圧力は3kg/cm2であり、プレス速度は2.0m/分であった。プレスが完了した後、フィルムの余分な部分を除去し、得られたフォトレジストフィルムサンプルを15分間放置して室温まで冷却した。
直径6インチ及び厚さ625μmのTi(600A)/Cu(2000A)ウェハーをバッチオーブン内で80℃で10分間予熱し、フィルムをプレスする前、ウェハーの表面の温度を50℃に維持した。フォトレジストフィルムをウェハーの表面上に配置し、フィルムラミネーター(モデル:CSL-M25E、C SUN社製)を用いてプレスした。プレス温度は105℃であり、プレス圧力は3kg/cm2であり、プレス速度は2.0m/分であった。プレスが完了した後、フィルムの余分な部分を除去し、得られたフォトレジストフィルムサンプルを15分間放置して室温まで冷却した。
最小現像時間は、以下の工程:0.9%~1.1%のNa2CO3水溶液を調製し、水溶液の温度を29℃~31℃に、スプレー圧力を2.0kg/cm2に設定し、フォトレジストフィルムサンプルをウェハーと共に現像機(モデル:S30C、パイオニアテクノロジーエンジニアリング社製)内に設置し、「フラッシュ」及び「スィング」を作動させ、ここで、現像セクションの長さは1.3mであり、洗浄セクションの長さは1.3mであり、 フォトレジストが完全に現像されて除去された時点を最小現像時間(MDT)として記録する工程で測定された。
フォトレジストフィルムをステッパー(モデル:Ultratech Stepper Spectrum、Ultratech社製)を用いて露光した。露光光源の波長はそれぞれ405nm、436nm及び365nmであった。露光エネルギーが800mJ/cm2に達するまで露光プロセスを継続した。目標のフォトレジストパターンは、幅に対する深さの比が2.0であり、パターン部分と非パターン部分の比(すなわち、ビアの直径:フォトレジストの幅)が1:1であった。露光が完了した後、露光されたフォトレジストフィルムを30分間放置した。その後、0.9%~1.1%のNa2CO3水溶液を用い、溶液の温度を29℃~31℃に設定し、スプレー圧力を2.0kg/cm2に設定し、現像時間を最小現像時間の2倍(MDT×2)に設定して、露光されたフォトレジストフィルムを現像し、それによって、現像されたフォトレジストフィルムを得た。
現像されたフォトレジストフィルムをウェハーと共に非パターン部分(ビア部分)でウェハーカッターで切断し、走査型電子顕微鏡を用いてフォトレジストパターンの断面形状を観察した。ここで、標本を75°傾け、倍率は200倍であった。フォトレジストの断面をランダムに選択し、フォトレジストの上端(ウェハーから離れた端)から計算されたフォトレジストの総厚の1/25、2/25、3/25、4/25及び5/25の位置のフォトレジストの幅を測定し、測定された5つの値を平均して上部の幅を得た。また、フォトレジストの下端(ウェハーに接触する端)から計算されたフォトレジストの総厚の1/25、2/25、3/25、4/25及び5/25の位置のフォトレジストの幅を測定し、測定された5つの値を平均して下部の幅を得た。「|(上部の幅-下部の幅)|/厚さ」の値が0.04未満であれば、結果は「長方形」と記録され、フォトレジストパターンの断面形状は良好であることを意味する。「|(上部の幅-下部の幅)|/厚さ」の値が0.04以上であれば、結果は「台形」と記録され、フォトレジストパターンの断面形状が不良であることを意味する。式中の「|(上部の幅-下部の幅)|」は、「(上部の幅-下部の幅)」の絶対値を表する。
[フォトレジストパターンのフッティング(footing)の長さ]
直径6インチ及び厚さ625μmのTi(600A)/Cu(2000A)ウェハーをバッチオーブン内で80℃で10分間予熱し、フィルムをプレスする前、ウェハーの表面の温度を50℃に維持した。フォトレジストフィルムをウェハーの表面上に配置し、フィルムラミネーター(モデル:CSL-M25E、C SUN社製)を用いてプレスした。プレス温度は105℃であり、プレス圧力は3kg/cm2であり、プレス速度は2.0m/分であった。プレスが完了した後、フィルムの余分な部分を除去し、得られたフォトレジストフィルムサンプルを15分間放置して室温まで冷却した。
直径6インチ及び厚さ625μmのTi(600A)/Cu(2000A)ウェハーをバッチオーブン内で80℃で10分間予熱し、フィルムをプレスする前、ウェハーの表面の温度を50℃に維持した。フォトレジストフィルムをウェハーの表面上に配置し、フィルムラミネーター(モデル:CSL-M25E、C SUN社製)を用いてプレスした。プレス温度は105℃であり、プレス圧力は3kg/cm2であり、プレス速度は2.0m/分であった。プレスが完了した後、フィルムの余分な部分を除去し、得られたフォトレジストフィルムサンプルを15分間放置して室温まで冷却した。
フォトレジストフィルムをステッパー(モデル:Ultratech Stepper Spectrum、Ultratech社製)を用いて露光した。露光光源の波長はそれぞれ405nm、436nm及び365nmであった。露光エネルギーが800mJ/cm2に達するまで露光プロセスを継続した。目標のフォトレジストパターンは、幅に対する深さの比が2.0であり、パターン部分と非パターン部分の比(すなわち、ビアの直径:フォトレジストの幅)が1:1であった。露光が完了した後、露光されたフォトレジストフィルムを30分間~24時間放置した。その後、0.9%~1.1%のNa2CO3水溶液を用い、溶液の温度を29℃~31℃に設定し、スプレー圧力を2.0kg/cm2に設定し、現像時間を最小現像時間の2倍(MDT×2)及び最小現像時間の4倍(MDT×4)に設定して、露光されたフォトレジストフィルムを現像し、それによって、現像されたフォトレジストフィルムを得た。最小現像時間(MDT)は、[フォトレジストパターンの断面形状]の項で説明した最小現像時間の試験結果に基づいた。
現像されたフォトレジストフィルムをウェハーと共に非パターン部分(ビア部分)でウェハーカッターで切断し、走査型電子顕微鏡を用いてフォトレジストパターンの断面形状を観察した。ここで、標本を75°傾け、倍率は5000倍であった。フォトレジストの断面をランダムに選択し、フォトレジストの底部が非フォトレジストパターン部分に向かってより突出している側を選択して、フッティングの長さを測定した。フッティングの長さは、以下のようにして測定した。フォトレジストの下端からフォトレジストの総厚の1/5離れたフォトレジストの側壁の位置を基準点とし、基準点から下方に延びてウェハーの表面に垂直な基準線を引いた。「基準線とウェハーの表面の交点」と「フォトレジストの側壁とウェハーの表面の交点」の間の距離、すなわちフッティングの長さを計算した。
3.2.フォトレジストフィルムの調製及び試験
3.2.1.アルカリ可溶性ポリマーの合成
以下の合成実施例1~3に従って、アルカリ可溶性ポリマーとしてカルボキシ含有アクリル酸系ポリマーを調製した。
3.2.1.アルカリ可溶性ポリマーの合成
以下の合成実施例1~3に従って、アルカリ可溶性ポリマーとしてカルボキシ含有アクリル酸系ポリマーを調製した。
[合成実施例1]
共重合モノマーとして、15gのメタクリル酸、50gのメチルメタクリレート、30gのブチルアクリレート、及び5gのブチルメタクリレートを、1.0gのアゾビスイソヘプチルニトリルと混合して、溶液a1を調製した。別に、0.5gのアゾビスイソヘプチルニトリルを20gの酢酸エチルに溶解させて、溶液b1を調製した。
共重合モノマーとして、15gのメタクリル酸、50gのメチルメタクリレート、30gのブチルアクリレート、及び5gのブチルメタクリレートを、1.0gのアゾビスイソヘプチルニトリルと混合して、溶液a1を調製した。別に、0.5gのアゾビスイソヘプチルニトリルを20gの酢酸エチルに溶解させて、溶液b1を調製した。
攪拌機、還流冷却器、温度計及びピペットを備えたフラスコを準備し、80gの酢酸エチル(溶媒)をフラスコに加え、70℃に加熱した。溶液a1をフラスコに3時間で一定速度で滴下し、フラスコ中の溶液を70℃の温度で維持し、2時間攪拌した。溶液b1をフラスコに0.5時間で一定速度で滴下し、フラスコ中の溶液を70℃の温度で維持し、5時間攪拌した。その後、フラスコ中の溶液を90℃に加熱し、5時間攪拌して、反応を十分に行った。反応が終了した後、得られた結果物を室温に冷却することで、65,000の重量平均分子量と50重量%の固形分を有するカルボキシ含有アクリル酸系ポリマーA(以下、ポリマーAと呼ぶ)を得た。
[合成実施例2]
共重合モノマーとして、15gのメタクリル酸、65gのメチルメタクリレート、10gのブチルアクリレート、及び10gのブチルメタクリレートを、0.75gのアゾビスイソヘプチルニトリルと混合して、溶液a2を調製した。別に、0.5gのアゾビスイソヘプチルニトリルを20gの酢酸エチルに溶解させて、溶液b2を調製した。
共重合モノマーとして、15gのメタクリル酸、65gのメチルメタクリレート、10gのブチルアクリレート、及び10gのブチルメタクリレートを、0.75gのアゾビスイソヘプチルニトリルと混合して、溶液a2を調製した。別に、0.5gのアゾビスイソヘプチルニトリルを20gの酢酸エチルに溶解させて、溶液b2を調製した。
攪拌機、還流冷却器、温度計及びピペットを備えたフラスコを準備し、102.2gの酢酸エチルをフラスコに加え、70℃に加熱した。溶液a2をフラスコに3時間で一定速度で滴下し、フラスコ中の溶液を70℃の温度で維持し、2時間攪拌した。溶液b2をフラスコに0.5時間で一定速度で滴下し、フラスコ中の溶液を70℃の温度で維持し、5時間攪拌した。その後、フラスコ中の溶液を90℃に加熱し、5時間攪拌して、反応を十分に行った。反応が終了した後、得られた結果物を室温に冷却することで、65,000の重量平均分子量と45重量%の固形分を有するカルボキシ含有アクリル酸系ポリマーB(以下、ポリマーBと呼ぶ)を得た。
[合成実施例3]
共重合モノマーとして、20gのメタクリル酸、45gのメチルメタクリレート、及び35gの2-エチルヘキシルアクリレートを、0.5gのアゾビスイソヘプチルニトリルと混合して、溶液a3を調製した。別に、0.5gのアゾビスイソヘプチルニトリルを20gの酢酸エチルに溶解させて、溶液b3を調製した。
共重合モノマーとして、20gのメタクリル酸、45gのメチルメタクリレート、及び35gの2-エチルヘキシルアクリレートを、0.5gのアゾビスイソヘプチルニトリルと混合して、溶液a3を調製した。別に、0.5gのアゾビスイソヘプチルニトリルを20gの酢酸エチルに溶解させて、溶液b3を調製した。
攪拌機、還流冷却器、温度計及びピペットを備えたフラスコを準備し、80gの酢酸エチルをフラスコに加え、70℃に加熱した。溶液a3をフラスコに3時間で一定速度で滴下し、フラスコ中の溶液を70℃の温度で維持し、2時間攪拌した。溶液b3をフラスコに0.5時間で一定速度で滴下し、フラスコ中の溶液を70℃の温度で維持し、5時間攪拌した。その後、フラスコ中の溶液を90℃に加熱し、5時間攪拌して、反応を十分に行った。反応が終了した後、得られた結果物を室温に冷却することで、55,000の重量平均分子量と50重量%の固形分を有するカルボキシ含有アクリル酸系ポリマーC(以下、ポリマーCと呼ぶ)を得た。
3.2.2.フォトレジストフィルムの調製
以下の実施例及び比較例で用いた原料に関する情報を以下の表1に示す。
以下の実施例及び比較例で用いた原料に関する情報を以下の表1に示す。
表2に示す比率に従って成分を混合し、均一に混合するように1時間攪拌することで、樹脂組成物を得た。Kodaira巻線型ロッドを用いて保護フィルムとして機能するPETフィルムの上に、得られた樹脂組成物を被覆した。被覆された樹脂組成物を、100℃で24時間、オーブン中で乾燥した。その後、乾燥された樹脂組成物の表面を、保護フィルムとして機能するPEフィルムで覆われた。それによって、実施例1~7(E1~E7)及び比較例1~5(CE1~CE5)の保護フィルムで覆われたフォトレジストフィルム(すなわち、複合体フィルム)が得られた。
3.2.3.フォトレジストフィルムの試験
前記の試験方法に従って、実施例1~7及び比較例1~5のフォトレジストフィルムを試験した。その結果を表3に記す。
前記の試験方法に従って、実施例1~7及び比較例1~5のフォトレジストフィルムを試験した。その結果を表3に記す。
表3に示されるように、本願発明の実施例1~7(E1~E7)のフォトレジストフィルムは、0<A405nm/T≦0.006、及び0<A436nm/T≦0.005の特徴を有する。フォトレジストフィルムの露光及び現像の後に形成されるフォトレジストパターンは、長方形の形状、及び短いフッティングの長さ(10μm未満)を有する。このことは、フォトレジストパターンがそれぞれ良好なフォトレジストプロファイルを有することを意味する。特に、実施例3及び7(E3及びE7)は、フォトレジストフィルムが0<A405nm/T≦0.002、及び0<A436nm/T≦0.001の特徴を有する場合、フォトレジストパターンは最も短いフッティングの長さを有し、従って、最良のフォトレジストプロファイルを有することを、更に示す。それに対して、比較例1~5(CE1~CE5)のフォトレジストフィルムは、0<A405nm/T≦0.006、及び0<A436nm/T≦0.005の特徴を有しておらず、比較例のフォトレジストフィルムの露光及び現像の後に形成されたフォトレジストパターンは、長方形の形状を有しておらず、より長いフッティングの長さを有する。このことは、フォトレジストパターンが不良のフォトレジストプロファイルを有することを意味する。そのようなフォトレジストフィルムは、高精度が要求されるエッチング又は電気めっき加工に有用ではない。
前記の実施例は、本願発明の原理及び効果を説明し、その発明的特徴を示す。当業者は、記載された発明の開示及び提案に基づいて、様々な変更及び交換を行うことができる。従って、本願発明の保護範囲は、添付する特許請求の範囲で定義されたものである。
Claims (11)
- μmの単位の厚さTを有するフォトレジストフィルムであって、
フォトレジストフィルムを紫外可視分光法で特徴づける場合、フォトレジストフィルムが405nmの吸収A405nm、及び436nmの吸収A436nmを有し、0<A405nm/T≦0.006、及び0<A436nm/T≦0.005であり、厚さTが60μm~600μmである、フォトレジストフィルム。 - フォトレジストフィルムを紫外可視分光法で特徴づける場合、フォトレジストフィルムが更に365nmの吸収A365nmを有し、0<A365nm/T≦0.010である、請求項1に記載のフォトレジストフィルム。
- 紫外可視分光法が、紫外可視分光光度計を用いて以下の操作条件で測定され、
フォトレジストフィルムが入射光の方向に対して垂直に配置され、回折格子が光スプリッターとして構成され、試験温度が25℃であり、試験圧力が1気圧であり、分析モードが吸光度であり、走査波長の範囲が190nm~1100nmであり、ブランクサンプルは空気であり、走査速度は2200nm/分であり、光源を重水素ランプからタングステンランプに切り替えるスイッチ波長は340.8nmであり、サンプリング間隔は0.2nmであり、スリット幅は2.0nmである、請求項1に記載のフォトレジストフィルム。 - 紫外可視分光法が、紫外可視分光光度計を用いて以下の操作条件で測定され、
フォトレジストフィルムが入射光の方向に対して垂直に配置され、回折格子が光スプリッターとして構成され、試験温度が25℃であり、試験圧力が1気圧であり、分析モードが吸光度であり、走査波長の範囲が190nm~1100nmであり、ブランクサンプルは空気であり、走査速度は2200nm/分であり、光源を重水素ランプからタングステンランプに切り替えるスイッチ波長は340.8nmであり、サンプリング間隔は0.2nmであり、スリット幅は2.0nmである、請求項2に記載のフォトレジストフィルム。 - ネガティブフォトレジストフィルムである、請求項1に記載のフォトレジストフィルム。
- 0<A405nm/T≦0.002、及び0<A436nm/T≦0.001である、請求項1に記載のフォトレジストフィルム。
- (A)アルカリ可溶性ポリマー、
(B)エチレン性不飽和化合物の成分、及び
(C)光重合開始剤を含む、請求項1に記載のフォトレジストフィルム。 - エチレン性不飽和化合物の成分が二官能性アクリル酸系化合物である、請求項7に記載のフォトレジストフィルム。
- エチレン性不飽和化合物の成分の重量に基づいて、二官能性アクリル酸系化合物の量が60重量%以上である、請求項8に記載のフォトレジストフィルム。
- 請求項1~9のいずれかに記載のフォトレジストフィルム、及び
フォトレジストフィルムの少なくとも1つの表面上の保護フィルムを含む、複合体フィルム。 - 保護フィルムが、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリオレフィンフィルム及びこれらの複合体からなる群から選択される、請求項10に記載の複合体フィルム。
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