JP4257106B2 - 感光性樹脂組成物及びその使用 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、感光性樹脂組成物、これを用いた感光性樹脂積層体、ならびに該感光性樹脂積層体を用いたプリント配線板およびリードフレームの製造方法、さらに半導体パッケージの再配線やバンプの形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
プリント配線板等の製造には感光性樹脂組成物を用いた感光性樹脂層積層体が用いられている。
この感光性樹脂積層体の製法としては、例えば、光透過性のポリエステル等の支持体上に感光性樹脂組成物を塗布して乾燥し、次いで、この乾燥された感光性樹脂積層体上にポリエチレン等の保護フィルムをラミネートさせる方法が用いられている。
【0003】
また、上記の感光性樹脂積層体を用いた回路形成の方法としては、感光性樹脂積層体が保護フィルムを有する場合、まず、保護フィルムを剥離した後、この感光性樹脂組成物層を所望のパターンを形成しょうとする基板表面に熱圧着し、フォトマスクを介して、活性光線を照射(露光)し、次いでアルカリ水溶液又は有機溶剤を噴霧し未露光部分を溶解除去し、水洗、乾燥することでレジストパターンの画像を形成する方法が一般的である。
現像後回路を形成させるプロセスとしては、大きく二つの方法に分かれる。
第一の方法は、硬化レジストによって覆われていない銅面をエッチング除去した後、レジストをさらに除去するものであり、エッチング法と呼ばれる。第二の方法は、同上の銅面に銅等のめっき処理を行った後、レジストの除去、さらに現れた銅面をエッチングするものであり、めっき法と呼ばれる。
【0004】
近年、半導体を搭載するための基板では、導体ラインが一定間隔で繰り返している密集部のピッチ幅(1本の導体ラインの幅と1本のスペースの幅の和:以下導体ピッチと称する)が、50μm以下のようなファインピッチが求められてきた。導体ピッチが50μmの代表的な様態は、導体ライン幅/スペース幅=25μm/25μmの配線パターンである。導体ライン幅とスペース幅が同じ値に設計しない場合もある。
【0005】
導体ピッチは、年々微細化が進行し、現在40μmピッチも実用化されている。さらに30μmピッチの安定量産化も検討されている。これらを実現するために解像性が高い感光性樹脂組成物としてビスフェノールS型のジメタクリレートを用いたり(特許文献1参照)、感光性樹脂層の厚みを薄くしたり(特許文献2参照)、支持体の透明性を上げたり(特許文献3参照)されたが、さらなる改良が求められた。
加えて、感光性樹脂組成物が分散された現像液中に凝集物(スカム、スラッジと称される場合がある)が多いと、現像中に基板に付着するため不良が発生するので、現像凝集物が少ない感光性樹脂組成物が求められた。この要望を満足させるべく、フェノキシ型のモノアクリレートを用いたり(特許文献4参照)、イソシアヌル環を有する光重合性モノマーを用いたりされたが(特許文献5参照)、解像性と両立させることは困難だった。
【0006】
【特許文献1】
特開2000−187320(段落[0011]〜[0015])
【特許文献2】
特開平07−256832(段落[0007]〜[0008])
【特許文献3】
特開平06−230579(段落[0008]〜[0009])
【特許文献4】
特開2001−154349(段落[0008]〜[0010])
【特許文献5】
特開2001−117224(段落[0004]〜[0006])
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、プリント配線板、リードフレーム、半導体の再配線およびバンプ形成等の製造に使用される感光性樹脂組成物として、高解像性および良好な現像凝集性を有する感光性樹脂組成物およびこれを用いた感光性樹脂積層体とその使用方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記の課題を解決するため検討を行い、特定構造の光重合性モノマーを含有する感光性樹脂組成物を用いることによって上記課題を解決できることを見出し、本発明をなすに至った。
すなわち、本願は、以下の発明を提供する。
(1)(a)カルボン酸を有し、酸当量が100〜600、重量平均分子量が2万〜50万の熱可塑性高分子結合剤:30〜70質量%、(b)少なくとも1個の不飽和二重結合を有する光重合性モノマー:20〜60質量%、および(c)光重合開始剤:0.1〜20質量%を含有し、かつ、(b)成分の少なくとも 1 個の不飽和二重結合を有する光重合性モノマーとしては、下記一般式( I )で示される光重合性モノマーを必須成分として含まれることを特徴とする感光性樹脂組成物。
【0009】
【化2】
【0010】
(式中、R1、R2はHまたはCH3であり、これらは同一であっても相違してもよい。また、AおよびBは、炭素数が2〜4個のアルキレン基であり、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。m1、m2、n1およびn2は正の整数であり、m1、m2、n1およびn2の合計は、2〜30である。)
【0011】
(2)(a)カルボン酸を有し、酸当量が100〜600、重量平均分子量が2万〜50万の熱可塑性高分子結合剤:30〜70質量%、(b)少なくとも1個の不飽和二重結合を有する光重合性モノマー:20〜60質量%、および(c)光重合開始剤:0.1〜20質量%を含有し、かつ、上記一般式(I)の構造を有する光重合性モノマーが、(b)の光重合性モノマー全量に対して、10〜90質量%含まれることを特徴とする感光性樹脂組成物。
(3)支持体上に上記(1)又は(2)に記載の感光性樹脂組成物を有する感光性樹脂積層体。
(4)基板上に、上記(3)記載の感光性樹脂積層体を用いて感光性樹脂層を形成し、露光工程、現像工程を経てレジストパターンを形成する方法。
(5)上記(4)記載の方法によってレジストパターンを形成した基板を、エッチングするかまたはめっきすることによりプリント配線板を製造する方法。
(6)上記(4)記載の方法によってレジストパターンを形成した基板を、エッチングすることによりリードフレームを製造する方法。
(7)上記(4)記載の方法によってレジストパターンを形成した基板を、エッチングするかまたはめっきすることにより半導体パッケージの再配線またはバンプを形成する方法。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明について、以下具体的に説明する。
本発明の感光性樹脂組成物に用いられる(a)成分の熱可塑性高分子結合剤としては、酸当量が100〜600である必要があり、好ましくは200〜400である。ここで酸当量とは、その中に1当量のカルボン酸を有するポリマーの重量をいう。酸当量の測定は、0.1N水酸化ナトリウムで電位差滴定法により行われる。
この酸当量が100未満では、塗工溶媒またはモノマーとの相溶性が低下し、この酸当量が600を超えると、剥離性の改善が得られない。
熱可塑性高分子結合剤の重量平均分子量は、2万〜50万である必要があり、より好ましくは2万〜20万である。分子量の測定は、ゲル パーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により標準ポリスチレンの検量線を用いて行われる。
この重量平均分子量が50万を超えると現像性が低下し、2万未満では感光性樹脂積層体に用いた場合に感光性樹脂層の厚みを均一に維持することが困難になる。
【0013】
本発明に用いられる熱可塑性高分子結合剤は、以下に述べる第1の単量体と第2の単量体をビニル共重合して得られる化合物である。
ここで用いられる第1の単量体は、分子中に炭素−炭素二重結合等の重合性不飽和基を1個有するカルボン酸を含む。このような第1の単量体の例としては、(メタ)アクリル酸、フマル酸、ケイ皮酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸半エステル等が挙げられる。
【0014】
また、第2の単量体は、分子中に炭素−炭素二重結合等の重合性不飽和基を有する非酸性単量体であり、感光性樹脂層の現像性、エッチングおよびめっき工程での耐性、硬化膜の可とう性等の種々の特性が保持されるように選ばれる。
このような第2の単量体の例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル等の(メタ)アクリル酸アルキル類、(メタ)アクリル酸ベンジル、酢酸ビニル等のビニルアルコールのエステル類、スチレンまたは重合可能なスチレン誘導体および(メタ)アクリロニトリル等が挙げられる。これらの中でも、最も適しているのは、メタクリル酸メチルおよびスチレンである。
【0015】
本発明に用いられる熱可塑性高分子結合剤を合成するために、上記第1単量体と第2単量体の各々において、1種または2種以上混合したものを使用することができる。
本発明の感光性樹脂組成物に用いられる(a)成分の熱可塑性高分子結合剤の量は、感光性樹脂組成物の全質量基準で、30〜70質量%の範囲であり、好ましくは40〜60質量%である。この量が30質量%未満だと、耐コールドフロー性が低下する。また、この量が70質量%を超えると、感光性樹脂層が脆くなる。
【0016】
本発明に用いられる熱可塑性高分子結合剤は、第1単量体および第2単量体の混合物を、アセトン、メチルエチルケトン、イソプロパノール、エタノール等の溶剤で希釈した溶液に、過酸化ベンゾイル、アゾビスイソブチロニトリル等のラジカル重合開始剤を適量添加し、加熱撹拌することにより合成することが好ましい。混合物の一部を反応液に滴下しながら合成する場合もある。また、反応終了後さらに溶剤を加えて、所望の濃度に調整する場合もある。さらに、本発明に用いられる熱可塑性高分子結合剤は、溶液重合以外にも、塊状重合、懸濁重合および乳化重合でも合成可能である。
【0017】
本発明に用いられる(b)成分の少なくとも1個の不飽和二重結合を有する光重合性モノマーとしては、下記一般式(I)で示される光重合性モノマーを必須成分として含む。
【0018】
【化3】
【0019】
(式中、R1、R2はHまたはCH3であり、これらは同一であっても相違してもよい。また、AおよびBは、炭素数が2〜4個のアルキレン基であり、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。m1、m2、n1およびn2は正の整数であり、m1、m2、n1およびn2の合計は、2〜30である。)
上記一般式(I)におけるAおよびBの代表例としては、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ブチレン基、イソブチレン基等が挙げられる。1種類のアルキレン基のみで構成されていても、複数の種類のアルキレン基の混合物でも良い。最も適しているのは、エチレン基またはイソプロピレン基である。
【0020】
アルキレンオキシ(A−O)鎖および(B−O)鎖の数としては、m1、m2、n1およびn2の合計が、2〜30の範囲が適する。さらに4〜14の範囲がより好ましい。m1、m2、n1およびn2の合計が1以下の場合、感光性樹脂を現像液に分散させた場合の分散性が悪くなる。m1、m2、n1およびn2の合計が31以上の場合は、解像性が低下する。
下記一般式(I)で示される光重合性モノマーの具体例としては、2,2−ビス{(4−アクリロキシポリエトキシ)シクロヘキシル}プロパンまたは2,2−ビス{(4−メタクリロキシポリエトキシ)シクロヘキシル}プロパンのエトキシ基がモノエトキシ、ジエトキシ、トリエトキシ、テトラエトキシ、ペンタエトキシ、ヘキサエトキシ、ヘプタエトキシ、オクタエトキシ、ノナエトキシ、デカエトキシ、ウンデカエトキシ、ドデカエトキシ、トリデカエトキシ、テトラデカエトキシ、ペンタデカエトキシであり、また、アルキレン基にエチレン基とプロピレン基の混合物も挙げられ、2,2−ビス{(4−アクリロキシポリアルキレンオキシ)シクロヘキシル}プロパンまたは2,2−ビス{(4−メタクリロキシポリアルキレンオキシ)シクロヘキシル}プロパンのアルキレンオキシ基がオクタエトキシとジプロピルオキシのブロック構造の付加物やランダム構造の付加物およびテトラエトキシとテトラプロピルオキシのブロック構造の付加物やランダム構造の付加物が挙げられる。これらの中でも、ペンタエトキシのジメタクリレートが最も好ましい。
【0021】
さらに、本発明の感光性樹脂組成物には、上記(b)成分以外の光重合性モノマーを用いることができ、これらは、一種類でも良く、また二種類以上を併用することもできる。
このような光重合性モノマーの例としては、1,6− ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4− シクロヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、またポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ビス(トリエチレンオキシ(メタ)アクリレート)ドデカプロピレングリコール等のポリオキシアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート、2− ジ(p-ヒドロキシフェニル)プロパンジ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ポリオキシプロピルトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ポリオキシエチルトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(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、
【0022】
トリメチロールプロパントリグリシジルエーテルトリ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、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、オクチルフェノキシポリエトキシ(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエトキシ(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエトキシポリプロピルオキシ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸のエチレンオキシ変性トリ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸のエチレンオキシ変性ジ(メタ)アクリレート、ウレタン基を含有する多官能(メタ)アクリレート、βヒドロキシプロピル−β'−(アクリロイルキシ)プロピルフタレート、フェノキシポリエチレングリコールアクリレート等がある。また、ヘキサメチレンジイソシアナート、トリレンジイソシアナートなどの多価イソシアネート化合物と、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートなどのヒドロキシアクリレート化合物とのウレタン化反応物などが挙げられる。
【0023】
本発明の感光性樹脂組成物に用いられる(b)成分の光重合性モノマーの量は、感光性樹脂組成物の全質量基準で、20〜60質量%の範囲であり、好ましくは30〜60質量%である。この量が、20質量%未満だと、感度、密着性が低下し、この量が、70質量%を超えると、耐コールドフロー性が低下する。
本発明の感光性樹脂組成物に用いられる(c)成分の光重合開始剤の量は、感光性樹脂組成物の全質量基準で、0.1〜20重量%であり、好ましくは0.05〜10重量%である。この光重合開始剤の量が20重量%を越えると、感光性樹脂組成物の活性吸収率が高くなり、感光性樹脂積層体として用いた時、感光性樹脂層の底部の重合による硬化が不十分になる。また、この量が0.1重量%未満では十分な感度が出なくなる。
【0024】
本発明において、光重合開始剤としては、一般に知られているものが使用できるが、p−アミノフェニルケトン及びロフィン二量体を組み合わせて用いられた場合に最も有効な性能が発揮される。
この場合、感光性樹脂組成物の全質量基準で、p−アミノフェニルケトンの量が、0.1〜1質量%、かつロフィン二量体の量が、0.1〜6質量%であることが好ましい。p−アミノフェニルケトンが0.1質量%以上、ロフィン二量体が0.1重量%以上であれば十分な感度が得られる。また、p−アミノフェニルケトンが1重量%以下であれば、十分な密着性があり、ロフィン二量体が6重量%以下であれば、現像凝集性の点で良好である。
【0025】
p−アミノフェニルケトンの例としては、ミヒラーズケトン [4、4‘ ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン]、4,4’ ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンなどの芳香族ケトン類が挙げられる。
ロフィン二量体の例としては、 2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾリル二量体、2−(o−クロロフェニル)−4,5− ビス(p−メトキシフェニル)イミダゾリル二量体、2−(p−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾリル二量体等のビイミダゾール化合物が挙げられる。
【0026】
上記p−アミノフェニルケトン及びロフィン二量体以外の光重合開始剤としては、2−エチルアントラキノン、オクタエ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、2,3−ジフェニルアントラキノン、1−クロロアントラキノン、2−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−フェナントラキノン、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、3−クロロ−2−メチルアントラキノン等のキノン類、ベンゾフェノン、、ベンゾイン、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、メチルベンゾイン、
【0027】
エチルベンゾイン等のベンゾインエーテル類、9−フェニルアクリジン等のアクリジン類、N−フェニルグリシン等のN−アリール−α−アミノ酸類、チオキサントン類とアミノ安息香酸の組み合わせ、例えばエチルチオキサントンとジメチルアミノ安息香酸エチル、2−クロロチオキサントンとジメチルアミノ安息香酸エチル、イソプロピルチオキサントンとジメチルアミノ安息香酸エチルとの組み合わせ、p−ジメチルアミノ安息香酸エチル等のアルキル安息香酸類、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−o−ベンゾインオキシム、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ある。
【0028】
また、本発明の感光性樹脂組成物には、必要に応じて、熱安定性や保存安定性を向上させる為のラジカル重合禁止剤、可塑剤、発色系染料、着色のための染料等の添加剤を添加することができる。
上記ラジカル重合禁止剤としては、例えば、p−メトキシフェノール、ハイドロキノン、ピロガロールナフチルアミン塩化第一銅、ペンタエリスリチルテトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート](日本チバガイギー社製 IRGANOX(登録商標)1010)、トリエチレングリコール−ビス[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート](日本チバガイギー社製 IRGANOX(登録商標)245)、オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート(日本チバガイギー社製 IRGANOX(登録商標)1076)などが挙げられる。
【0029】
可塑剤としては、例えば、ジエチルフタレート、ジフェニルフタレート等のフタル酸エステル系化合物、p−トルエンスルホンアミド等のスルホンアミド系化合物、石油樹脂、ロジン、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコール−プロピレングリコールブロック共重合体などが挙げられる。
発色系染料として、例えば、トリス(4−ジメチルアミノフェニル)メタン{ロイコクリスタルバイオレット}、トリス(4−ジエチルアミノ2−メチルフェニル)メタン[ロイコマラカイトグリーン]などが挙げられる。
着色のための染料としては、例えば、ダイアモンドグリーン(C.I. Basic Green 1)、マラカイトグリーン(C.I. Basic Green )、ビクトリアピュアブルーなどが挙げられる。
【0030】
次に、本発明の感光性樹脂積層体を作製する方法について説明する。
本発明の感光性樹脂積層体は、従来知られている方法で作製することができる。
例えば、感光性樹脂層(B)に用いる感光性樹脂組成物を、これらを溶解する溶剤と混ぜ合わせ均一な溶液にしておき、まず支持体(A)上にバーコーターやロールコーターを用いて塗布して乾燥し、支持体(A)上に感光性樹脂組成物からなる感光性樹脂層(B)を積層する。次に、感光性樹脂層(B)上に保護層(C)をラミネートすることにより感光性樹脂積層体を作製することができる。
【0031】
本発明における支持体(A)は活性光を透過する透明なものが望ましい。例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレート、ポリビニルアルコールフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、塩化ビニル共重合体フィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、塩化ビニリデン共重合体フィルム、ポリメタクリル酸メチル共重合体フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリアクリロニトリルフィルム、スチレン共重合体フィルム、ポリアミドフィルム、セルロース誘導体フィルム等が挙げられる。
【0032】
支持体(A)の厚みは、10〜30μmが好ましく、より好ましくは12〜20μmである。取り扱い性の観点から、支持体(A)のフィルム厚みが10μm以上が好ましく、解像度の観点から、30μm以下が好ましい。
乾燥後の本発明の感光性樹脂層(B)の厚みは、製膜塗工性の観点から、1μm以上、解像度及び密着性の観点から、150μm以下のものであることが好ましく、より好ましくは3〜50μmが用いられる。
【0033】
本発明の感光性樹脂積層体に必要に応じて用いられる保護フィルムの層(C)の厚みとしては、通常、20〜50μmであり、より好ましくは22〜40μmが必要である。
保護層(C)の厚みが20μm未満では、ポリエチレンフィルムに生じた原材料の未溶解物の凸部が感光性樹脂層に転写し、感光性樹脂層に凹みができ、この部分がエアーボイドとなり、エッチング工程やめっき工程の際に、エッチング液またはめっき液がレジスト底部のボイド中に入りこむために、回路のかけや断線、ショートなどの欠陥を起こし、最終製品の歩留まりが低下する。保護層(C)の厚みが50μmを超えるとコスト高となり経済的に不利となる。
保護層(C)に用いられるフィルムとしては、ポリエチレンフィルムやポリプロピレンフィルム等のポリオレフィンフィルムやポリエステルフィルムあるいはシリコーン処理またはアルキッド処理により剥離性を向上させたポリエステルフィルム等が挙げられる。これらの中でも、特にポリエチレンフィルムが好ましい。
【0034】
次に、本発明の感光性樹脂積層体を用いてプリント配線板を製造する方法の一例を説明する。
(1)ラミネート工程:感光性樹脂積層体の保護層を剥がしながら銅張り積層板やフレキシブル基板等の基板上にホットロールラミネーターを用いて熱圧着させる。
(2)露光工程:所望の配線パターンを有するフォトマスクを支持体上に密着させ紫外線光源を用いて露光する。あるいは、投影レンズを用いてフォトマスク像を投影させて露光する。フォトマスク像を投影させる場合、支持体を剥離して露光しても良いし、支持体がついたまま露光しても良い。
(3)現像工程:支持体が残っている場合は支持体を剥離した後、アルカリ現像液を用いて感光性樹脂層の未露光部分を溶解または分散除去して、硬化レジストパターンを基板上に形成する。
(4)回路形成工程:形成された硬化レジストパターン上からエッチング液を用いてレジストパターンに覆われていない銅面をエッチングする、またはレジストパターンによって覆われていない銅面に銅、はんだ、ニッケルおよび錫等のめっき処理を行う。
(5)剥離工程:アルカリ剥離液を用いてレジストパターンを基板から除去する。
【0035】
上記の露光工程において用いられる紫外線光源としては、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、紫外線蛍光灯、カーボンアーク灯、キセノンランプなどが挙げられる。より微細なレジストパターンを得るためには平行光光源を用いるのが好ましい。
現像工程で用いられるアルカリ水溶液としては、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の水溶液が用いられる。最も一般的には0.2〜2wt%の炭酸ナトリウム水溶液が用いられる。
【0036】
剥離工程は、現像で用いたアルカリ水溶液よりもさらに強いアルカリ性の水溶液を用いることにより剥離される。このような剥離液としては、例えば、1〜5wt%の水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムの水溶液が用いられる。
本発明の感光性樹脂積層体を用いてリードフレームを製造する場合、前記のプリント配線板の製造方法の(1)ラミネート工程において、銅張り積層板やフレキシブル基板等の代わりに、銅、銅合金、鉄系合金等の金属板の両面に感光性樹脂層をラミネートし、露光、現像を行った後、エッチングする。最終的に硬化レジストの剥離を行い、所望のリードフレームを得る。
【0037】
また、本発明の感光性樹脂積層体を用いて半導体の再配線またはバンプを形成する場合、LSIとしての回路形成が終了したウェハに感光性樹脂層をラミネートし、露光、現像を行った後、開口部に銅、はんだ等のめっきを施す。次に硬化レジストの剥離を行い、めっき部分以外の薄い金属層をエッチングにより除去することにより、所望の再配線またはバンプを得る。
以下、実施例により本発明の実施の形態の例をさらに詳しく説明する。
【0038】
【実施例】
1)基本評価
(感光性樹脂積層体の作製)
実施例および比較例において用いた感光性樹脂組成物の組成を表1に示す。また、表1において略号(B−1〜X−2)で表した成分については、以下に示す。
<記号説明>
B−1:メタクリル酸メチル/スチレン/メタクリル酸=50/25/25重量比組成を有し、重量平均分子量が5万の熱可塑性高分子結合剤(35%固形分濃度のメチルエチルケトン溶液)
M−1:(2,2−ビス{4−(メタクリロキシポリエトキシ)シクロヘキシル}プロパンであって、エチレングリコール反復単位数が5である光重合性モノマー。一般式(1)で、AおよびBがエチレン基で、m1+m2+n1+n2=10のもの。
M−2:(2,2−ビス{4−(メタクリロキシポリエトキシポリプロピルオキシ)シクロヘキシル}プロパンであって、エチレングリコール反復単位数が8、イソプロピレングリコール反復単位数が2である光重合性モノマー。一般式で(1)で、Aがエチレン基、Bがイソプロピレン基で、m1+m2+n1+n2=20のもの。
【0039】
M−3:(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(新中村化学社製BPE−500、製品名)
M−4:トリメチロールプロパントリアクリレート(新中村化学製A−TMPT,製品名)
M−5:トリメチロールプロパンエチレンオキサイド3モル付加トリアクリレート(新中村化学製A−TMPT−3EO、製品名)
M−6:ビスフェノールSにエチレングリコールが10モル付加したジメタクリレート
【0040】
I−1:2,4,5−トリアリールイミダゾール二量体(黒金化成製)
I−2:N,N−テトラエチル−4,4−ジアミノベンゾフェノン(保土ヶ谷化学製)
D−1:マラカイトグリーン(保土ヶ谷化学製)
D−2:ロイコクリスタルバイオレット
X−1:ベンゾトリアゾール
X−2:トリエチレングリコール−ビス[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート](日本チバガイギー社製 IRGANOX(登録商標)245)
【0041】
次に、感光性樹脂積層体の作製方法を説明する。
表1に示す成分を混合し、感光性樹脂組成物の溶液を調製し、ポリエチレンテレフタレートフイルム AT301(帝人デュポンフィルム社製、製品名、16μm厚み、ヘイズ0.2%)に均一に塗布し、90℃の乾燥機中で2分間乾燥して、厚み19μmの感光性樹脂層を形成した。
次に、感光性樹脂層の上にポリエチレンフィルム T1−A742A(タマポリ社製、製品名、35μm厚み、Ra=0.065μm)を張り合わせて感光性樹脂積層体を得た。
【0042】
(基板整面)
銅箔厚みが35μmである銅張り積層板(板厚:1.6mm)を、サクランダム R#220の砥粒(日本カーリット社製)を用いて、ジェットスクラブ研磨した(スプレー圧力:0.2MPa)。
(ラミネート)
整面した銅張り積層板に、前記感光性樹脂積層体のポリエチレンフィルムを剥しながら、該感光性樹脂層をホットロールラミネーター(旭化成製、AL−700,ラミネータ)を使用して、ロール温度105℃、ロール圧0.35MPa,ラミネート速度1m/分で積層した。
(露光)
超高圧水銀ランプを有する露光機(HMW−801:オーク製作所製)を用い、ガラスマスク(石英ガラス、クロム蒸着)を支持フィルムであるポリエチレンテレフタレートフイルム上に置き、フイルムを介して100mJ/cm2露光した。
(現像)
ポリエチレンテレフタレートフィルムを除去し、1wt%炭酸ナトリウム水溶液を30℃で、スプレー圧が0.15MPaで30秒間スプレーすることにより、未露光部を除去した。
【0043】
2)解像性
解像度マスク(ストライプ状、レジストライン:スペース部分=1:1)を用いて最適露光量で露光し、現像した。現像後の2本のレジストラインに挟まれたスペース幅が±20%以内の精度で形成されている最小スペースを求めた。この最小スペースが8μm以下の場合を◎、8μmを越え10μm以下の場合を○、10μmを越える場合を×と判定した。
【0044】
3)現像凝集性
200mlの1%炭酸ナトリウム水溶液に、露光していない感光性樹脂層6gを溶解、分散させた。この液をポンプおよびスプレーノズルのついた現像液循環装置で連続的に8時間スプレー(スプレー圧力=0.2MPa)した後、5μmのミリポアフィルターでろ過して、ろ紙上に補足された現像凝集物の乾燥重量を量った。現像凝集物の重量が、200mg以下を◎、200mgを越えて300mg以下を○、300mgを越えたものを×と判定した。
【0045】
(実施例1〜4,比較例1、2)
表1に示された感光性樹脂組成物を用いて、1)基本評価の欄に記載の通りの方法で、感光性樹脂積層体を作製した。この感光性樹脂積層体に関して、2)解像度、3)現像凝集性の評価を行なった結果を表1に示した。
【0046】
【表1】
【0047】
【発明の効果】
本発明による感光性樹脂組成物は、高解像性と良好な現像凝集性を有し、プリント配線板およびリードフレームの製造、さらに半導体パッケージの再配線やバンプの形成に極めて有効である。
Claims (7)
- (a)カルボン酸を有し、酸当量が100〜600、重量平均分子量が2万〜50万の熱可塑性高分子結合剤:30〜70質量%、(b)少なくとも1個の不飽和二重結合を有する光重合性モノマー:20〜60質量%、および(c)光重合開始剤:0.1〜20質量%を含有し、かつ、(b)成分の少なくとも1個の不飽和二重結合を有する光重合性モノマーとしては、下記一般式(I)で示される光重合性モノマーを必須成分として含まれることを特徴とする感光性樹脂組成物。
- 前記一般式(I)の構造を有する光重合性モノマーが、(b)の光重合性モノマー全量に対して、10〜90質量%含まれる、請求項1に記載の感光性樹脂組成物。
- 支持体上に請求項1又は2に記載の感光性樹脂組成物を有する感光性樹脂積層体。
- 基板上に、請求項3記載の感光性樹脂積層体を用いて感光性樹脂層を形成し、露光工程、現像工程を経てレジストパターンを形成する方法。
- 請求項4記載の方法によってレジストパターンを形成した基板を、エッチングするかまたはめっきすることによりプリント配線板を製造する方法。
- 請求項4記載の方法によってレジストパターンを形成した基板を、エッチングすることによりリードフレームを製造する方法。
- 請求項4記載の方法によってレジストパターンを形成した基板を、エッチングするかまたはめっきすることにより半導体パッケージの再配線またはバンプを形成する方法。
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