JP6631026B2 - Dry film, cured product, semiconductor device, and method of forming resist pattern - Google Patents
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Description
本発明は、ドライフィルム、硬化物、半導体装置及びレジストパターンの形成方法に関する。 The present invention relates to a dry film, a cured product, a semiconductor device, and a method for forming a resist pattern.
半導体素子又はプリント配線板の製造においては、微細なパターンを形成するために、例えば、ネガ型感光性樹脂組成物が使用されている。この方法では、感光性樹脂組成物の塗布等によって、基材(半導体素子の場合はチップ、プリント配線板の場合は基板)上に感光層を形成し、所定のパターンを通して活性光線を照射する。さらに、現像液を用いて未露光部を選択的に除去することで、基材上に樹脂パターンを形成する。そのため、感光性樹脂組成物には、現像時間が短く(現像性)、活性光線に対する感度、微細なパターンを形成できること(解像性)等に優れることが求められる。そこで、アルカリ水溶液に可溶なノボラック樹脂、エポキシ樹脂及び光酸発生剤を含有する感光性樹脂組成物、カルボキシル基を有するアルカリ可溶性エポキシ化合物及び光カチオン重合開始剤を含有する感光性樹脂組成物等が提案されている(例えば、特許文献1〜3参照)。
In the production of semiconductor elements or printed wiring boards, for example, a negative photosensitive resin composition is used to form a fine pattern. In this method, a photosensitive layer is formed on a base material (a chip in the case of a semiconductor element, a substrate in the case of a printed wiring board) by application of a photosensitive resin composition or the like, and an actinic ray is irradiated through a predetermined pattern. Further, a resin pattern is formed on the base material by selectively removing the unexposed portions using a developing solution. For this reason, the photosensitive resin composition is required to have a short development time (developability), excellent sensitivity to actinic rays, excellent fine pattern formation (resolution), and the like. Therefore, a photosensitive resin composition containing a novolak resin, an epoxy resin and a photoacid generator soluble in an aqueous alkali solution, a photosensitive resin composition containing an alkali-soluble epoxy compound having a carboxyl group and a photocationic polymerization initiator, etc. (For example, see
また、基材上に感光層を形成する場合の作業性の観点で、感光性樹脂組成物には基材に対する張り付き性(タック性)に優れることも求められる。充分なタック性を有していない感光性樹脂組成物を用いる場合、現像処理によって露光部の感光層が除去されやすく、基材とレジストパターンとの密着性が悪化する傾向がある。 Further, from the viewpoint of workability in forming a photosensitive layer on a substrate, the photosensitive resin composition is also required to have excellent sticking properties (tack properties) to the substrate. When a photosensitive resin composition that does not have sufficient tackiness is used, the photosensitive layer in the exposed area is easily removed by the development treatment, and the adhesion between the base material and the resist pattern tends to deteriorate.
さらに、半導体素子に用いられる表面保護膜及び層間絶縁膜としては、耐熱性、電気特性、機械特性等の絶縁信頼性が求められる。そこで、上記感光性樹脂組成物に架橋性モノマーを更に含有する感光性樹脂組成物が提案されている(例えば、特許文献4参照)。 Further, the surface protection film and the interlayer insulating film used for the semiconductor element are required to have insulation reliability such as heat resistance, electric characteristics, and mechanical characteristics. Therefore, a photosensitive resin composition further containing a crosslinkable monomer in the photosensitive resin composition has been proposed (for example, see Patent Document 4).
また、層間絶縁膜を厚く形成することで、層の厚さ方向の配線間の絶縁性が向上し、配線の短絡を防止できるため、配線間の絶縁に関する信頼性が向上する。また、チップを実装する場合、半導体素子が厚い層間絶縁膜を有することで、半田バンプのパッドにかかる応力を緩和できるため、実装時に接続不良が発生しにくい。そのため、絶縁信頼性及びチップを実装する場合の生産性の観点で、20μmを超える厚い感光性樹脂組成物の膜を形成できることも求められる。 Further, by forming the interlayer insulating film to be thick, the insulation between the wirings in the layer thickness direction is improved, and the short circuit of the wirings can be prevented, so that the reliability regarding the insulation between the wirings is improved. When a chip is mounted, since the semiconductor element has a thick interlayer insulating film, the stress applied to the pad of the solder bump can be reduced, so that a connection failure does not easily occur at the time of mounting. Therefore, from the viewpoints of insulation reliability and productivity in mounting a chip, it is also required that a thick film of the photosensitive resin composition exceeding 20 μm can be formed.
しかしながら、上記先行技術文献に記載される感光性樹脂組成物では、絶縁信頼性等に優れる反面、厚膜化した際の高解像度化が困難であった。例えば、特許文献2に記載の感光性樹脂組成物では、塗膜の厚さが50μmであるときに、スペース幅が40μm程度の解像性であり、高集積化した半導体素子には不充分である。また、特許文献3に記載の感光性樹脂組成物では、充分な耐熱性を発現できない場合がある。また、特許文献1又は4に記載の感光性樹脂組成物では、塗膜の厚さが10μmであるときに、スペース幅が5μm程度の良好な解像性が得られるが、厚膜化した際には良好な解像性が得られない。
However, the photosensitive resin compositions described in the above-mentioned prior art documents have excellent insulation reliability and the like, but have difficulty in increasing the resolution when the film is made thick. For example, in the photosensitive resin composition described in Patent Document 2, when the thickness of the coating film is 50 μm, the space width is about 40 μm, which is insufficient for a highly integrated semiconductor element. is there. Further, the photosensitive resin composition described in
また、プリント配線板上に感光層を成膜する方法として、感光性樹脂組成物の溶液をスピンコートにより塗布する方法又は印刷する方法があるが、その後、溶剤の乾燥が必要である。一方、ドライフィルムはラミネートによって簡便に均一な膜厚の感光層を成膜することが可能である。 Further, as a method for forming a photosensitive layer on a printed wiring board, there is a method of applying a solution of a photosensitive resin composition by spin coating or a method of printing, and thereafter, drying of a solvent is required. On the other hand, a dry film can easily form a photosensitive layer having a uniform thickness by lamination.
本発明の目的は、上記のような従来技術に伴う問題点を解決し、20μmを超える厚さを有する塗膜(感光層)を形成した場合であっても、解像性及び耐熱性に優れるレジストパターンを形成可能であるとともに、フィルムの取り扱い性に優れるドライフィルムを提供することにある。また、本発明の別の目的は、上記ドライフィルムにおける感光層を用いて得られる硬化物、上記硬化物を用いた半導体装置、及び、上記ドライフィルムを用いたレジストパターンの形成方法を提供することにある。 An object of the present invention is to solve the problems associated with the prior art as described above, and to have excellent resolution and heat resistance even when a coating film (photosensitive layer) having a thickness exceeding 20 μm is formed. An object of the present invention is to provide a dry film capable of forming a resist pattern and having excellent handleability of the film. Another object of the present invention is to provide a cured product obtained by using a photosensitive layer in the dry film, a semiconductor device using the cured product, and a method for forming a resist pattern using the dry film. It is in.
本発明者らは、上記問題点を解決すべく鋭意研究した結果、優れた特性を有するドライフィルムを見出すに至った。すなわち、本発明は、感光性樹脂組成物を用いて形成された感光層と、保護層とをこの順に備えるドライフィルムであって、上記感光性樹脂組成物が、(A)成分:フェノール性水酸基を有する樹脂と、(B)成分:芳香環、複素環及び脂環からなる群より選択される少なくとも1種を有し、かつ、メチロール基又はアルコキシアルキル基を有する化合物、並びに、(G)成分:シランカップリング剤の一方又は両方の成分と、(C)成分:アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、グリシジルオキシ基及び水酸基から選択される1種以上の官能基を、2つ以上有する脂肪族化合物と、(D)成分:光感応性酸発生剤と、を含有し、上記ドライフィルムから幅2cm×長さ8cmに切り出したサンプルを、上記保護層が表面側となるように台座上に固定し、該サンプルから上記保護層を温度23℃、引っ張り速度5cm/minでサンプルの長さ方向の一端から180°方向に引き剥がした際における上記感光層と上記保護層との剥離力が0.5〜10N/mである、ドライフィルムを提供する。 The present inventors have conducted intensive studies to solve the above problems, and as a result, have found a dry film having excellent characteristics. That is, the present invention is a dry film comprising a photosensitive layer formed using a photosensitive resin composition and a protective layer in this order, wherein the photosensitive resin composition comprises a component (A): a phenolic hydroxyl group. And a resin having at least one selected from the group consisting of an aromatic ring, a heterocyclic ring, and an alicyclic ring, and having a methylol group or an alkoxyalkyl group, and a component (G). : One or both components of a silane coupling agent and component (C): an aliphatic compound having two or more functional groups selected from an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, a glycidyloxy group and a hydroxyl group. And a (D) component: a photosensitive acid generator, and a sample cut out from the dry film into a width of 2 cm and a length of 8 cm is provided with the protective layer on the surface side. Immobilized on sea urchin pedestal temperature 23 ° C. the protective layer from the sample, the photosensitive layer at the time of peeled off from the longitudinal end of the sample in 180 ° direction at a tensile rate of 5 cm / min and the protective layer and A dry film having a peel force of 0.5 to 10 N / m.
本発明のドライフィルムによれば、感光層が上記各成分を含む感光性樹脂組成物を用いて形成された層であるため、20μmを超える厚さを有する塗膜(感光層)を形成した場合であっても、解像性及び耐熱性に優れるレジストパターンを形成することが可能である。また、上記構成の感光層上に保護層が設けられており、且つ、感光層と保護層との剥離力が上記範囲内であることにより、ドライフィルムの取り扱い時の感光層の破壊、及び、感光層から保護層を剥離する際の感光層の破壊を防ぐことができ、ドライフィルムの取り扱い性が良好となる。さらに、ドライフィルムの取り扱い時の感光層の破壊が防止されることで、レジストパターン形成時の優れた解像性を維持することができる。 According to the dry film of the present invention, since the photosensitive layer is a layer formed using the photosensitive resin composition containing each of the above-described components, a coating film (photosensitive layer) having a thickness exceeding 20 μm is formed. Even with this, it is possible to form a resist pattern having excellent resolution and heat resistance. Further, the protective layer is provided on the photosensitive layer having the above configuration, and the peeling force between the photosensitive layer and the protective layer is within the above range, the photosensitive layer is broken during handling of the dry film, and The destruction of the photosensitive layer when the protective layer is peeled from the photosensitive layer can be prevented, and the handleability of the dry film is improved. Further, since the destruction of the photosensitive layer during handling of the dry film is prevented, excellent resolution at the time of forming a resist pattern can be maintained.
本発明のドライフィルムにおいて、上記感光層と上記保護層との上記剥離力は、0.5〜6N/mであることが好ましい。この場合、感光層から保護層を剥離する際の感光層の破壊をより充分に防ぐことができる。 In the dry film of the present invention, the peeling force between the photosensitive layer and the protective layer is preferably 0.5 to 6 N / m. In this case, the destruction of the photosensitive layer when the protective layer is separated from the photosensitive layer can be more sufficiently prevented.
本発明のドライフィルムにおいて、上記感光性樹脂組成物は、上記(A)成分100質量部に対して、上記(C)成分を20〜70質量部含有することが好ましい。 In the dry film of the present invention, the photosensitive resin composition preferably contains 20 to 70 parts by mass of the component (C) based on 100 parts by mass of the component (A).
また、上記(C)成分は、上記官能基を3つ以上有することが好ましい。 The component (C) preferably has three or more functional groups.
本発明はまた、上記本発明のドライフィルムにおける感光層を用いて得られる硬化物を提供する。 The present invention also provides a cured product obtained by using the photosensitive layer in the dry film of the present invention.
本発明はまた、上記本発明の硬化物を、表面保護膜又は層間絶縁膜として備える半導体装置を提供する。 The present invention also provides a semiconductor device comprising the cured product of the present invention as a surface protective film or an interlayer insulating film.
本発明はさらに、上記本発明のドライフィルムを用いて、基材上に感光層を形成する工程と、上記感光層を所定のパターンに露光し、露光後加熱処理を行う工程と、上記加熱処理後の感光層を現像し、得られた樹脂パターンを加熱処理する工程と、を含む、レジストパターンの形成方法を提供する。かかるレジストパターンの形成方法によれば、20μmを超える厚さを有する塗膜(感光層)を形成した場合であっても、解像性及び耐熱性に優れるレジストパターンを形成することが可能である。 The present invention further includes a step of forming a photosensitive layer on a substrate using the dry film of the present invention, a step of exposing the photosensitive layer to a predetermined pattern, and a heat treatment after exposure; And a heat treatment of the obtained resin pattern. According to such a method for forming a resist pattern, even when a coating film (photosensitive layer) having a thickness exceeding 20 μm is formed, it is possible to form a resist pattern having excellent resolution and heat resistance. .
本発明によれば、20μmを超える厚さを有する塗膜(感光層)を形成した場合であっても、解像性及び耐熱性に優れるレジストパターンを形成可能であるとともに、フィルムの取り扱い性に優れるドライフィルムを提供することができる。また、本発明によれば、上記ドライフィルムにおける感光層を用いて得られる硬化物、上記硬化物を用いた半導体装置、及び、上記ドライフィルムを用いたレジストパターンの形成方法を提供することができる。 According to the present invention, even when a coating film (photosensitive layer) having a thickness of more than 20 μm is formed, a resist pattern having excellent resolution and heat resistance can be formed, and the handleability of the film can be improved. An excellent dry film can be provided. Further, according to the present invention, it is possible to provide a cured product obtained by using a photosensitive layer in the dry film, a semiconductor device using the cured product, and a method for forming a resist pattern using the dry film. .
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the same or corresponding parts will be denoted by the same reference characters, without redundant description.
[ドライフィルム]
本実施形態のドライフィルムを、図1に基づいて説明する。図1は、本実施形態に係るドライフィルム10の模式断面図である。図1に示すように、本実施形態に係るドライフィルム10は、支持体1と、感光性樹脂組成物を用いて形成された感光層3と、該感光層3を被覆する保護層5とをこの順に備えるものである。
[Dry film]
The dry film of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic sectional view of a
本実施形態のドライフィルム10は、該ドライフィルム10から幅2cm×長さ8cmに切り出したサンプルを、保護層5が表面側となるように台座上に両面テープ等で固定し、該サンプルから保護層5を温度23℃、引っ張り速度5cm/minでサンプルの長さ方向の一端から180°方向に引き剥がした際における感光層3と保護層5との剥離力(測定時の剥離力のピーク強度)が0.5〜10N/mであるものである。ここで、剥離力は、例えばフォースゲージを用いて測定することができる。上記剥離力が10N/m以下であると、取り扱い時のタック(ベタツキ)が適切に抑制され、感光層3から保護層5を容易に剥離することができる。また、保護層5の剥離時に感光層3の破壊が生じることを防ぐことができる。一方、上記剥離力が0.5N/m以上であると、ドライフィルム作製時に保護層5を感光層3に容易に貼り付けることができるとともに、保護層5が自然に剥がれてしまうことを防ぐことができ、ドライフィルム10を巻き取る際に巻きずれを起こして感光層3の破壊が生じることを防ぐことができる。上記剥離力は、上述した効果をより充分に得る観点から、0.5〜6N/mであることが好ましい。
In the
上記剥離力を上記範囲内に調整する方法としては、例えば、後述するドライフィルム10の製造方法において、支持体1上に感光性樹脂組成物を塗布する際の塗布速度、乾燥条件(乾燥温度、乾燥時間)、使用する支持体1の材質、表面処理、などを適宜調整する方法が挙げられる。また、上記剥離力を上記範囲内に調整する方法としては、使用する保護層5の材質及び表面処理、並びに、感光層3を形成する感光性樹脂組成物の組成及び粘度、などを適宜調整する方法も挙げられる。
As a method for adjusting the above-mentioned peeling force within the above-mentioned range, for example, in a method for producing a
以下、本実施形態のドライフィルム10を構成する各層について説明する。
Hereinafter, each layer constituting the
<支持体>
支持体1としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル等の耐熱性及び耐溶剤性を有する重合体フィルムを用いることができる。上記支持体(重合体フィルム)1の厚さは、5〜25μmとすることが好ましい。なお、上記重合体フィルムは、一つを支持体1として、他の一つを保護層5として、感光層3を挟むように感光層3の両面に積層して使用してもよい。
<Support>
As the
支持体1は、感光層3との離型性を向上させる観点から、少なくとも一方の面が表面処理されていてもよい。ここで、表面処理とは、シリコーン系界面活性剤、シリコーン樹脂等のシリコーン系化合物、フッ素系界面活性剤、フッ素樹脂等のフッ素含有化合物、アルキド樹脂等を支持体1の表面に薄く塗布(コート)する化学処理、又は、支持体1の表面をコロナ処理する等の物理処理を指す。
At least one surface of the
支持体1に上記界面活性剤又は樹脂を塗布(コート)する場合は、離型の効果が得られる範囲で薄く塗布(コート)することが好ましい。塗布(コート)後は、熱又はUV処理により上記界面活性剤又は樹脂を支持体1に定着させてもよい。上記界面活性剤又は樹脂を塗布(コート)する前に、支持体1に下塗り層を施すことがより好ましい。
When applying (coating) the above-mentioned surfactant or resin to the
感光性樹脂組成物の塗布性及び感光層3の剥離性の観点からは、支持体1の表面処理された面の23℃における表面張力(ぬれ張力)が、20〜45mN/mであることが好ましく、30〜45mN/mであることがより好ましく、35〜45mN/mであることが更に好ましい。なお、表面張力は、23℃の条件下、綿棒を用いて市販の濡れ張力試験用混合液(和光純薬工業(株)製)を、支持体フィルムの離型処理面に塗布した時に、撥液することなく、べったり濡れる試験用混合液番号の最小値を、表面張力(ぬれ張力)とした。
From the viewpoint of applicability of the photosensitive resin composition and releasability of the
また、感光層3の剥離性の観点から、支持体1の表面処理された面の23℃における180°剥離強度が、5〜300gf/インチ(1.97〜118gf/cm又は19.3〜1156.4×10−3N/cm)であることが好ましく、5〜200gf/インチ(1.97〜78.7gf/cm又は19.3〜771.3×10−3N/cm)であることがより好ましく、100〜200gf/インチ(39.4〜78.7gf/cm又は386.1〜771.3×10−3N/cm)であることが更に好ましい。上記180°剥離強度は、粘着テープ(日東電工(株)製、商品名:「NITTO31B」)を用いて、一般的な方法(例えば、JIS K6854−2に準拠する方法等)で測定することができる。
From the viewpoint of the peelability of the
上記界面活性剤又は樹脂からなる層(以下、「表面処理層」という。)の好ましい厚みは0.005〜1μm程度であり、特に0.01〜0.1μmが好ましい。表面処理層の厚みが上記の範囲であると、支持体1と表面処理層との密着性が良好となる。
The preferred thickness of the layer made of the above surfactant or resin (hereinafter referred to as “surface treatment layer”) is about 0.005 to 1 μm, particularly preferably 0.01 to 0.1 μm. When the thickness of the surface treatment layer is within the above range, the adhesion between the
少なくとも一方の面が上記界面活性剤又は樹脂で表面処理されたPETフィルムとしては、例えば、帝人デュポンフィルム(株)製の商品名「ピューレックスA53」、「A31−25」、「A51−25」及び「A53−38」を市販品として入手可能である(「ピューレックス」は登録商標。)。 Examples of the PET film of which at least one surface is surface-treated with the above surfactant or resin include, for example, trade names “Purex A53”, “A31-25”, and “A51-25” manufactured by Teijin DuPont Films Limited. And "A53-38" are commercially available ("Purex" is a registered trademark).
<感光層>
感光層3は、後述する感光性樹脂組成物を用いて形成することができる。感光層3の厚さは、1〜50μmであることが好ましく、5〜25μmであることがより好ましい。
<Photosensitive layer>
The
<保護層>
保護層5としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル等の重合体フィルムを用いることができる。また、支持体1と同様に、界面活性剤又は樹脂等で表面処理を施した重合体フィルムを用いてもよい。ドライフィルムをロール状に巻き取る際の柔軟性の観点からは、保護層5としては、ポリエチレンフィルムが特に好ましい。また、保護層5は、感光層3表面の凹みを低減できるよう、低フィッシュアイのフィルムであることが好ましい。
<Protective layer>
As the
保護層5の厚さは、10〜100μmであることが好ましく、15〜80μmであることが特に好ましい。
The thickness of the
[感光性樹脂組成物]
本実施形態の感光性樹脂組成物は、(A)成分:フェノール性水酸基を有する樹脂と、(B)成分:芳香環、複素環及び脂環からなる群より選択される少なくとも1種を有し、かつ、メチロール基又はアルコキシアルキル基を有する化合物、並びに、(G)成分:シランカップリング剤の一方又は両方の成分と、(C)成分:アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、グリシジルオキシ基及び水酸基から選択される1種以上の官能基を、2つ以上有する脂肪族化合物と、(D)成分:光感応性酸発生剤と、を含有する。また、本実施形態の感光性樹脂組成物は、必要に応じて、(E)成分:溶剤、(F)成分:無機フィラー、(H)成分:増感剤、(I)成分:アミン、(J)成分:有機過酸化物、(K)成分:レベリング剤等を含有することもできる。
[Photosensitive resin composition]
The photosensitive resin composition of the present embodiment has a component (A): a resin having a phenolic hydroxyl group and a component (B): at least one selected from the group consisting of an aromatic ring, a heterocyclic ring, and an alicyclic ring. And a compound having a methylol group or an alkoxyalkyl group, and a component (G): one or both components of a silane coupling agent, and a component (C): an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, a glycidyloxy group, and a hydroxyl group. And an aliphatic compound having two or more functional groups selected from the group consisting of (A) and (D): a photosensitive acid generator. Further, the photosensitive resin composition of the present embodiment may contain, if necessary, a component (E): a solvent, a component (F): an inorganic filler, a component (H): a sensitizer, a component (I): an amine, The component (J) may include an organic peroxide, and the component (K) may include a leveling agent.
本実施形態の感光性樹脂組成物によって、解像性及び耐熱性に優れる樹脂パターンを形成できる理由を本発明者らは以下のとおりと考えている。まず、未露光部では(A)成分の現像液に対する溶解性が(C)成分の添加により大幅に向上する。次に、露光部では、(D)成分から発生した酸により(B)成分におけるメチロール基又はアルコキシアルキル基が(C)成分と反応するだけではなく、(A)成分のフェノール性水酸基とも反応し、現像液に対する感光性樹脂組成物の溶解性が大幅に低下する。これによって、現像したとき、未露光部及び露光部の現像液に対する溶解性の顕著な差により、充分な解像性が得られる。また、現像後パターンの加熱処理により、(B)成分及び(G)成分と、(C)成分又は(A)成分との反応がさらに進行し、充分な耐熱性を有する樹脂パターンが得られるものと、本発明者らは推察する。 The present inventors consider that the photosensitive resin composition of the present embodiment can form a resin pattern having excellent resolution and heat resistance as follows. First, in the unexposed area, the solubility of the component (A) in the developing solution is significantly improved by the addition of the component (C). Next, in the exposed portion, the acid generated from the component (D) causes not only the methylol group or the alkoxyalkyl group in the component (B) to react with the component (C), but also to the phenolic hydroxyl group in the component (A). In addition, the solubility of the photosensitive resin composition in a developing solution is significantly reduced. Thereby, when developed, sufficient resolution is obtained due to a remarkable difference in solubility of the unexposed portion and the exposed portion in the developing solution. Further, by the heat treatment of the pattern after development, the reaction of the component (B) and the component (G) with the component (C) or the component (A) further proceeds to obtain a resin pattern having sufficient heat resistance. The present inventors speculate.
<(A)成分>
(A)成分であるフェノール性水酸基を有する樹脂としては、特に限定されないが、アルカリ水溶液に可溶な樹脂であることが好ましく、解像性を向上させる観点で、ノボラック樹脂が特に好ましい。このようなノボラック樹脂はフェノール類とアルデヒド類とを触媒の存在下で、縮合させることにより得られる。
<(A) component>
The resin having a phenolic hydroxyl group as the component (A) is not particularly limited, but is preferably a resin soluble in an aqueous alkali solution, and particularly preferably a novolak resin from the viewpoint of improving resolution. Such a novolak resin is obtained by condensing phenols and aldehydes in the presence of a catalyst.
上記フェノール類としては、例えば、フェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、o−エチルフェノール、m−エチルフェノール、p−エチルフェノール、o−ブチルフェノール、m−ブチルフェノール、p−ブチルフェノール、2,3−キシレノール、2,4−キシレノール、2,5−キシレノール、2,6−キシレノール、3,4−キシレノール、3,5−キシレノール、2,3,5−トリメチルフェノール、3,4,5−トリメチルフェノール、カテコール、レゾルシノール、ピロガロール、α−ナフトール、β−ナフトール等が挙げられる。 Examples of the phenols include phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, o-ethylphenol, m-ethylphenol, p-ethylphenol, o-butylphenol, m-butylphenol, p-butylphenol, 2,3-xylenol, 2,4-xylenol, 2,5-xylenol, 2,6-xylenol, 3,4-xylenol, 3,5-xylenol, 2,3,5-trimethylphenol, 3,4,5- Trimethylphenol, catechol, resorcinol, pyrogallol, α-naphthol, β-naphthol and the like.
また、上記アルデヒド類としては、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド等が挙げられる。 Examples of the aldehydes include formaldehyde, paraformaldehyde, acetaldehyde, and benzaldehyde.
このようなノボラック樹脂の具体例としては、フェノール/ホルムアルデヒド縮合ノボラック樹脂、クレゾール/ホルムアルデヒド縮合ノボラック樹脂、フェノール−ナフトール/ホルムアルデヒド縮合ノボラック樹脂等が挙げられる。 Specific examples of such a novolak resin include a phenol / formaldehyde condensed novolak resin, a cresol / formaldehyde condensed novolak resin, and a phenol-naphthol / formaldehyde condensed novolak resin.
また、ノボラック樹脂以外の(A)成分としては、例えば、ポリヒドロキシスチレン及びその共重合体、フェノール−キシリレングリコール縮合樹脂、クレゾール−キシリレングリコール縮合樹脂、フェノール−ジシクロペンタジエン縮合樹脂等が挙げられる。(A)成分は1種単独又は2種以上を混合して使用することができる。 The component (A) other than the novolak resin includes, for example, polyhydroxystyrene and a copolymer thereof, a phenol-xylylene glycol condensed resin, a cresol-xylylene glycol condensed resin, a phenol-dicyclopentadiene condensed resin, and the like. Can be The component (A) can be used alone or in combination of two or more.
(A)成分は、得られる樹脂パターンの解像性、現像性、熱衝撃性、耐熱性等にさらに優れる観点から、重量平均分子量が100000以下であることが好ましく、1000〜80000であることがより好ましく、2000〜50000であることがさらに好ましく、2000〜20000であることが特に好ましく、5000〜15000であることが極めて好ましい。「重量平均分子量」は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法に従って標準ポリスチレンによる検量線を用いて測定した値を指し、より具体的には、GPC測定装置としてポンプ(株式会社日立製作所製、L−6200型)、カラム(TSKgel−G5000HXL及びTSKgel−G2000HXL、いずれも東ソー株式会社製、商品名)及び検出器(株式会社日立製作所製、L−3300RI型)を使用し、溶離液としてテトラヒドロフランを使用し、温度30℃、流量1.0mL/minの条件で測定される。 The component (A) preferably has a weight average molecular weight of 100,000 or less, more preferably 1,000 to 80,000, from the viewpoint of further improving the resolution, developability, thermal shock resistance, heat resistance, and the like of the obtained resin pattern. More preferably, it is more preferably 2,000 to 50,000, particularly preferably 2,000 to 20,000, and most preferably 5,000 to 15,000. "Weight average molecular weight" refers to a value measured using a calibration curve with standard polystyrene according to a gel permeation chromatography (GPC) method, and more specifically, a pump (manufactured by Hitachi, Ltd., L -6200), columns (TSKgel-G5000HXL and TSKgel-G2000HXL, both manufactured by Tosoh Corporation, trade name) and a detector (Hitachi, Ltd., model L-3300RI) using tetrahydrofuran as an eluent. The measurement is performed at a temperature of 30 ° C. and a flow rate of 1.0 mL / min.
本実施形態の感光性樹脂組成物において、(A)成分の含有量は、感光性樹脂組成物の全量(ただし、(E)成分を用いる場合は(E)成分を除く)100質量部に対して、30〜90質量部であることが好ましく、40〜80質量部であることがより好ましい。(A)成分の含有量がこの範囲であると、得られる感光性樹脂組成物を用いて形成された感光層はアルカリ水溶液による現像性がさらに優れる傾向がある。 In the photosensitive resin composition of the present embodiment, the content of the component (A) is based on 100 parts by mass of the total amount of the photosensitive resin composition (excluding the component (E) when the component (E) is used). It is preferably from 30 to 90 parts by mass, more preferably from 40 to 80 parts by mass. When the content of the component (A) is within this range, the photosensitive layer formed using the obtained photosensitive resin composition tends to have more excellent developability with an aqueous alkaline solution.
<(B)成分>
本実施形態の感光性樹脂組成物は、(B)成分及び(G)成分の少なくとも一方を含有する。本実施形態の感光性樹脂組成物は、保護層との接着力を調整する観点から、(B)成分及び(G)成分の両方を含有することが好ましい。(B)成分は、芳香環、複素環及び脂環からなる群より選択される少なくとも1種を有し、かつ、メチロール基又はアルコキシアルキル基を有する化合物である。ここで、芳香環とは、芳香族性を有する炭化水素基(例えば、炭素原子数が6〜10の炭化水素基)を意味し、例えば、ベンゼン環及びナフタレン環が挙げられる。複素環とは、窒素原子、酸素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を少なくとも1つ有する環状基(例えば、炭素原子数が3〜10の環状基)を意味し、例えば、ピリジン環、イミダゾール環、ピロリジノン環、オキサゾリジノン環、イミダゾリジノン環及びピリミジノン環が挙げられる。また、脂環とは、芳香族性を有しない環状炭化水素基(例えば、炭素原子数が3〜10の環状炭化水素基)を意味し、例えば、シクロプロパン環、シクロブタン環、シクロペンタン環及びシクロヘキサン環が挙げられる。アルコキシアルキル基とは、アルキル基が酸素原子を介してアルキル基に結合した基を意味する。また、2つのアルキル基は互いに異なってもよく、例えば、炭素原子数が1〜10であるアルキル基である。
<(B) component>
The photosensitive resin composition of the present embodiment contains at least one of the component (B) and the component (G). The photosensitive resin composition of the present embodiment preferably contains both the component (B) and the component (G) from the viewpoint of adjusting the adhesive strength to the protective layer. The component (B) is a compound having at least one selected from the group consisting of an aromatic ring, a heterocyclic ring, and an alicyclic ring, and having a methylol group or an alkoxyalkyl group. Here, the aromatic ring means a hydrocarbon group having aromaticity (for example, a hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms), and examples thereof include a benzene ring and a naphthalene ring. The heterocyclic ring means a cyclic group having at least one hetero atom such as a nitrogen atom, an oxygen atom, and a sulfur atom (for example, a cyclic group having 3 to 10 carbon atoms), for example, a pyridine ring, an imidazole ring, Examples include a pyrrolidinone ring, an oxazolidinone ring, an imidazolidinone ring and a pyrimidinone ring. The alicycle means a cyclic hydrocarbon group having no aromaticity (for example, a cyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms), such as a cyclopropane ring, a cyclobutane ring, a cyclopentane ring and And a cyclohexane ring. An alkoxyalkyl group means a group in which an alkyl group is bonded to an alkyl group via an oxygen atom. The two alkyl groups may be different from each other, for example, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
(B)成分を含有することにより、樹脂パターン形成後の感光層を加熱して硬化する際に、(B)成分が(A)成分と反応して橋架け構造を形成し、樹脂パターンの脆弱化及び樹脂パターンの変形を防ぐことができ、耐熱性を向上することができる。また、(B)成分として具体的には、フェノール性水酸基をさらに有する化合物又はヒドロキシメチルアミノ基若しくはアルコキシメチルアミノ基をさらに有する化合物が好ましいものとして用いることができ、(A)成分及び(C)成分は(B)成分に包含されない。(B)成分は1種単独又は2種以上を混合して使用することができる。 By containing the component (B), when the photosensitive layer after the formation of the resin pattern is heated and cured, the component (B) reacts with the component (A) to form a bridged structure, and the resin pattern becomes brittle. And deformation of the resin pattern can be prevented, and heat resistance can be improved. As the component (B), specifically, a compound further having a phenolic hydroxyl group or a compound further having a hydroxymethylamino group or an alkoxymethylamino group can be preferably used, and the components (A) and (C) The component is not included in the component (B). The component (B) can be used alone or in combination of two or more.
後述するように、感光性樹脂組成物中に(D)成分を含むことで、活性光線等の照射によって酸が発生する。発生した酸の触媒作用によって、(B)成分中のアルコキシアルキル基同士又は(B)成分中のアルコキシアルキル基と(A)成分とが脱アルコールを伴って反応することによってネガ型のパターンを形成することができる。また、上記発生した酸の触媒作用によって、(B)成分中のメチロール基同士又は(B)成分中のメチロール基と(A)成分とが脱アルコールを伴って反応することによってネガ型のパターンを形成することができる。なお、(C)成分の構造によっては、感光性樹脂組成物が(B)成分を含有しなくてもネガ型パターンは形成可能である。より耐熱性の高いネガ型パターンを形成する観点からは、感光性樹脂組成物は(B)成分を含有することが好ましい。 As will be described later, when the photosensitive resin composition contains the component (D), an acid is generated by irradiation with actinic rays or the like. Due to the catalytic action of the generated acid, the alkoxyalkyl groups in the component (B) or the alkoxyalkyl groups in the component (B) react with the component (A) with dealcoholation to form a negative pattern. can do. Further, by the catalytic action of the generated acid, the methylol groups in the component (B) or the methylol groups in the component (B) react with the component (A) with dealcoholation, thereby forming a negative pattern. Can be formed. Incidentally, depending on the structure of the component (C), a negative pattern can be formed even if the photosensitive resin composition does not contain the component (B). From the viewpoint of forming a negative pattern having higher heat resistance, the photosensitive resin composition preferably contains the component (B).
(B)成分として用いる「フェノール性水酸基をさらに有する化合物」は、メチロール基又はアルコキシアルキル基を有することで、(C)成分又は(A)成分との反応だけでなく、アルカリ水溶液で現像する際の未露光部の溶解速度を増加させ、感度を向上させることができる。該フェノール性水酸基を有する化合物の分子量は、アルカリ水溶液に対する溶解性、感光性、機械特性等をバランスよく向上させることを考慮して、重量平均分子量で94〜2000であることが好ましく、108〜2000であることがより好ましく、108〜1500であることがさらに好ましい。なお、分子量の低い化合物について、上述の重量平均分子量の測定方法で測定困難な場合には、他の方法で分子量を測定し、その平均を算出することもできる。 The “compound further having a phenolic hydroxyl group” used as the component (B) has a methylol group or an alkoxyalkyl group, and thus can be used not only for the reaction with the component (C) or the component (A) but also for development with an aqueous alkali solution. Can increase the dissolution rate of the unexposed portion of the film, thereby improving the sensitivity. The molecular weight of the compound having a phenolic hydroxyl group is preferably from 94 to 2,000 in terms of weight-average molecular weight, and from 108 to 2,000 in consideration of improving the solubility in an aqueous alkali solution, photosensitivity, and mechanical properties in a well-balanced manner. Is more preferable, and it is more preferable that it is 108-1500. When it is difficult to measure a compound having a low molecular weight by the above-described method for measuring the weight average molecular weight, the molecular weight can be measured by another method and the average can be calculated.
上記フェノール性水酸基を有する化合物としては、従来公知のものを用いることができるが、下記一般式(1)で表される化合物が、未露光部の溶解促進効果と感光性樹脂膜の硬化時の溶融を防止する効果のバランスに優れることから好ましい。
一般式(1)中、Zは単結合又は2価の有機基を示し、R24及びR25はそれぞれ独立に水素原子又は1価の有機基を示し、R26及びR27はそれぞれ独立に1価の有機基を示し、a及びbはそれぞれ独立に1〜3の整数を示し、c及びdはそれぞれ独立に0〜3の整数を示す。ここで、1価の有機基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等の炭素原子数が1〜10であるアルキル基;ビニル基等の炭素原子数が2〜10であるアルケニル基;フェニル基等の炭素原子数が6〜30であるアリール基;これら炭化水素基の水素原子の一部又は全部をフッ素原子等のハロゲン原子で置換した基が挙げられる。R24〜R27が複数ある場合には、互いに同一でも異なっていてもよい。
As the compound having a phenolic hydroxyl group, a conventionally known compound can be used. However, the compound represented by the following general formula (1) has a dissolving promoting effect on an unexposed portion and an effect upon curing of the photosensitive resin film. It is preferable because the balance of the effect of preventing melting is excellent.
In the general formula (1), Z represents a single bond or a divalent organic group, R 24 and R 25 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group, and R 26 and R 27 each independently represent 1 A and b each independently represent an integer of 1 to 3; c and d each independently represent an integer of 0 to 3; Here, examples of the monovalent organic group include an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, and a propyl group; an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms such as a vinyl group. An aryl group having 6 to 30 carbon atoms such as a phenyl group; and a group in which some or all of the hydrogen atoms of these hydrocarbon groups are substituted with halogen atoms such as fluorine atoms. When there are a plurality of R 24 to R 27 , they may be the same or different.
一般式(1)で表される化合物は、一般式(2)で表される化合物であることが好ましい。
一般式(2)中、X1は単結合又は2価の有機基を示し、複数のRは、それぞれ独立にアルキル基(例えば、炭素原子数が1〜10のアルキル基)を示す。
The compound represented by the general formula (1) is preferably a compound represented by the general formula (2).
In Formula (2), X 1 represents a single bond or a divalent organic group, and a plurality of Rs each independently represent an alkyl group (for example, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms).
また、上記フェノール性水酸基を有する化合物として、一般式(3)で表される化合物を使用してもよい。
一般式(3)中、複数のRは、それぞれ独立にアルキル基(例えば、炭素原子数が1〜10のアルキル基)を示す。
Further, as the compound having a phenolic hydroxyl group, a compound represented by the general formula (3) may be used.
In the general formula (3), a plurality of Rs each independently represents an alkyl group (for example, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms).
また、一般式(1)において、Zが単結合である化合物は、ビフェノール(ジヒドロキシビフェニル)誘導体である。また、Zで示される2価の有機基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基等の炭素原子数が1〜10であるアルキレン基;エチリデン基等の炭素原子数が2〜10であるアルキリデン基;フェニレン基等の炭素原子数が6〜30であるアリーレン基;これら炭化水素基の水素原子の一部又は全部をフッ素原子等のハロゲン原子で置換した基;スルホニル基;カルボニル基;エーテル結合;スルフィド結合;アミド結合などが挙げられる。これらの中で、Zは下記一般式(4)で表される2価の有機基であることが好ましい。 In the general formula (1), the compound in which Z is a single bond is a biphenol (dihydroxybiphenyl) derivative. Examples of the divalent organic group represented by Z include an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms such as a methylene group, an ethylene group and a propylene group; and an alkylidene group having 2 to 10 carbon atoms such as an ethylidene group. An arylene group having 6 to 30 carbon atoms such as a phenylene group; a group in which some or all of the hydrogen atoms of these hydrocarbon groups have been substituted with halogen atoms such as a fluorine atom; a sulfonyl group; a carbonyl group; A sulfide bond; an amide bond. Among them, Z is preferably a divalent organic group represented by the following general formula (4).
一般式(4)中、X2は、単結合、アルキレン基(例えば、炭素原子数が1〜10のアルキレン基)、アルキリデン基(例えば、炭素原子数が2〜10のアルキリデン基)、それらの水素原子の一部又は全部をハロゲン原子で置換した基、スルホニル基、カルボニル基、エーテル結合、スルフィド結合又はアミド結合を示す。R28は、水素原子、水酸基、アルキル基(例えば、炭素原子数が1〜10のアルキル基)又はハロアルキル基を示し、eは1〜10の整数を示す。複数のR28及びX2は互いに同一でも異なっていてもよい。ここで、ハロアルキル基とは、ハロゲン原子で置換されたアルキル基を意味する。
In the general formula (4), X 2 represents a single bond, an alkylene group (for example, an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms), an alkylidene group (for example, an alkylidene group having 2 to 10 carbon atoms), A group in which part or all of hydrogen atoms are substituted with halogen atoms, a sulfonyl group, a carbonyl group, an ether bond, a sulfide bond, or an amide bond. R 28 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group (for example, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms) or a haloalkyl group, and e represents an integer of 1 to 10. A plurality of R 28 and X 2 may be the same or different from each other. Here, the haloalkyl group means an alkyl group substituted with a halogen atom.
上記ヒドロキシメチルアミノ基又はアルコキシメチルアミノ基を有する化合物としては、(ポリ)(N−ヒドロキシメチル)メラミン、(ポリ)(N−ヒドロキシメチル)グリコールウリル、(ポリ)(N−ヒドロキシメチル)ベンゾグアナミン、(ポリ)(N−ヒドロキシメチル)尿素等が挙げられる。また、これら化合物のヒドロキシメチルアミノ基の全部又は一部をアルキルエーテル化した含窒素化合物等を用いてもよい。ここで、アルキルエーテルのアルキル基としてはメチル基、エチル基、ブチル基又はこれらを混合したものが挙げられ、一部自己縮合してなるオリゴマー成分を含有していてもよい。具体的には、ヘキサキス(メトキシメチル)メラミン、ヘキサキス(ブトキシメチル)メラミン、テトラキス(メトキシメチル)グリコールウリル、テトラキス(ブトキシメチル)グリコールウリル、テトラキス(メトキシメチル)尿素等が挙げられる。 Examples of the compound having a hydroxymethylamino group or an alkoxymethylamino group include (poly) (N-hydroxymethyl) melamine, (poly) (N-hydroxymethyl) glycoluril, (poly) (N-hydroxymethyl) benzoguanamine, (Poly) (N-hydroxymethyl) urea and the like. Further, a nitrogen-containing compound in which all or a part of the hydroxymethylamino group of these compounds is alkyl-etherified may be used. Here, the alkyl group of the alkyl ether includes a methyl group, an ethyl group, a butyl group or a mixture thereof, and may contain an oligomer component which is partially self-condensed. Specific examples include hexakis (methoxymethyl) melamine, hexakis (butoxymethyl) melamine, tetrakis (methoxymethyl) glycoluril, tetrakis (butoxymethyl) glycoluril, and tetrakis (methoxymethyl) urea.
上記アルコキシメチルアミノ基を有する化合物としては、具体的には、一般式(5)で表される化合物又は一般式(6)で表される化合物であることが好ましい。
一般式(5)中、複数のRは、それぞれ独立にアルキル基(例えば、炭素原子数が1〜10のアルキル基)を示す。
一般式(6)中、複数のRは、それぞれ独立にアルキル基(例えば、炭素原子数が1〜10のアルキル基)を示す。
Specifically, the compound having an alkoxymethylamino group is preferably a compound represented by the general formula (5) or a compound represented by the general formula (6).
In Formula (5), a plurality of Rs each independently represent an alkyl group (for example, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms).
In the general formula (6), a plurality of Rs each independently represents an alkyl group (for example, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms).
(B)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、5〜60質量部であることが好ましく、10〜45質量部であることがより好ましく、10〜35質量部であることが特に好ましい。(B)成分の含有量が5質量部以上であると、露光部の反応が充分となるため解像性が低下しにくく、耐薬品性と耐熱性が良好になる傾向があり、60質量部以下であると感光性樹脂組成物を所望の支持体上に成膜しやすくなり、解像性が良好になる傾向がある。 The content of the component (B) is preferably 5 to 60 parts by mass, more preferably 10 to 45 parts by mass, and more preferably 10 to 35 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A). Is particularly preferred. When the content of the component (B) is 5 parts by mass or more, the reaction in the exposed portion becomes sufficient, so that the resolution is not easily reduced, and the chemical resistance and the heat resistance tend to be good. When the content is less than the above, the photosensitive resin composition is easily formed on a desired support, and the resolution tends to be good.
<(C)成分>
(C)成分:アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、グリシジルオキシ基及び水酸基から選択される1種以上の官能基を、2つ以上有する脂肪族化合物は、感光性樹脂組成物と支持体との粘着性、すなわちタック性を良好にする。さらに、アルカリ水溶液で現像する際の未露光部の溶解速度を増加させ、解像性を向上させることができる。なお、(C)成分は、異なる2種以上の官能基を1つずつ有してもよく、1種の官能基を2つ以上有してもよい。タック性、アルカリ水溶液に対する溶解性の観点から、(C)成分の分子量はバランスを考慮して、重量平均分子量で92〜2000であることが好ましく、106〜1500であることがより好ましく、134〜1300であることが特に好ましい。なお、「脂肪族化合物」とは、主骨格が脂肪族骨格であり、芳香環又は芳香族複素環を含まないものをいう。
<(C) component>
Component (C): an aliphatic compound having two or more functional groups selected from an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, a glycidyloxy group, and a hydroxyl group is an adhesive between the photosensitive resin composition and the support. Properties, that is, tackiness. Further, it is possible to increase the dissolution rate of an unexposed portion when developing with an alkaline aqueous solution, thereby improving the resolution. The component (C) may have two or more different types of functional groups one by one, or may have two or more types of functional groups. From the viewpoints of tackiness and solubility in an aqueous alkali solution, the molecular weight of the component (C) is preferably 92 to 2000, more preferably 106 to 1500, and more preferably 134 to 1500 in terms of weight average molecular weight in consideration of the balance. Particularly preferred is 1300. The “aliphatic compound” refers to a compound whose main skeleton is an aliphatic skeleton and does not contain an aromatic ring or an aromatic heterocyclic ring.
(C)成分の官能基としては、グリシジルオキシ基、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基であることが好ましく、グリシジルオキシ基又はアクリロイル基であることがより好ましく、アクリロイルオキシ基が更に好ましい。また、(C)成分は、上記官能基を3つ以上有することが好ましい。上記官能基数の上限は、特に制限はないが、例えば、12個である。(C)成分の具体例としては、一般式(7)〜(10)で表される化合物が挙げられる。
[一般式(7)〜(10)中、R1、R5、R16及びR19は、それぞれ水素原子、メチル基、エチル基、水酸基又は一般式(11)で表される基を示し、R21は水酸基、グリシジルオキシ基、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を示し、R2、R3、R4、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R17、R18及びR20は、それぞれ水酸基、グリシジルオキシ基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、一般式(12)で表される基又は一般式(13)で表される基を示し、R22及びR23はそれぞれ水酸基、グリシジルオキシ基、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を示し、n及びmはそれぞれ1〜10の整数である。]
The functional group of the component (C) is preferably a glycidyloxy group, an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group, more preferably a glycidyloxy group or an acryloyl group, and even more preferably an acryloyloxy group. The component (C) preferably has three or more of the above functional groups. The upper limit of the number of the functional groups is not particularly limited, but is, for example, twelve. Specific examples of the component (C) include compounds represented by general formulas (7) to (10).
[In the general formulas (7) to (10), R 1 , R 5 , R 16 and R 19 each represent a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a hydroxyl group or a group represented by the general formula (11); R 21 represents a hydroxyl group, a glycidyloxy group, an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group, and R 2 , R 3 , R 4 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 , R 12 13 , R 14 , R 15 , R 17 , R 18 and R 20 are each a hydroxyl group, a glycidyloxy group, an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, a group represented by the general formula (12) or a general formula (13) a group represented, respectively, R 22 and R 23 represents a hydroxyl group, a glycidyloxy group, acryloyloxy group or methacryloyloxy indicates an oxy group, an integer der respectively n and
グリシジルオキシ基を有する化合物としては、例えば、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、ジペンタエリスリトールヘキサグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールトリグリシジルエーテル、トリメチロールエタントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、グリセロールプロポキシレートトリグリシジルエーテル、1,4−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、ジグリシジル1,2−シクロヘキサンジカルボキシレートなどが挙げられる。これらのグリシジルオキシ基を有する化合物は、1種単独又は2種以上を混合して使用することができる。
Examples of the compound having a glycidyloxy group include, for example, ethylene glycol diglycidyl ether, diethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, tripropylene glycol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, and 1,6-hexanediol diglycidyl. Ether, glycerin diglycidyl ether, dipentaerythritol hexaglycidyl ether, pentaerythritol tetraglycidyl ether, pentaerythritol triglycidyl ether, trimethylolethane triglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, glycerin triglycidyl ether, Glycerol propoxylate Triglycidyl ether, 1,4-cyclohexanedimethanol diglycidyl ether, and the
グリシジルオキシ基を有する化合物の中でも、感度及び解像性に優れる点で、トリメチロールエタントリグリシジルエーテル又はトリメチロールプロパントリグリシジルエーテルが好ましい。 Among the compounds having a glycidyloxy group, trimethylolethane triglycidyl ether or trimethylolpropane triglycidyl ether is preferable in terms of excellent sensitivity and resolution.
グリシジルオキシ基を有する化合物は、例えば、エポライト40E、エポライト100E、エポライト70P、エポライト200P、エポライト1500NP、エポライト1600、エポライト80MF、エポライト100MF(以上、共栄社化学(株)製、商品名)、アルキル型エポキシ樹脂ZX−1542(新日鉄住金化学(株)製、商品名)、デナコールEX−212L、デナコールEX−214L、デナコールEX−216L、デナコールEX−321L及びデナコールEX−850L(以上、ナガセケムテック(株)製、商品名)として商業的に入手可能である。 Compounds having a glycidyloxy group include, for example, Epolite 40E, Epolite 100E, Epolite 70P, Epolite 200P, Epolite 1500NP, Epolite 1600, Epolite 80MF, Epolite 100MF (all trade names, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), alkyl epoxy Resin ZX-1542 (trade name, manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd.), Denacol EX-212L, Denacol EX-214L, Denacol EX-216L, Denacol EX-321L, and Denacol EX-850L (Nagase Chemtech Co., Ltd.) (Trade name, product name).
アクリロイルオキシ基を有する化合物としては、EO変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、PO変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、EO変性ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、PO変性ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、EO変性ペンタエリスリトールテトラアクリレート、PO変性ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、EO変性ペンタエリスリトールトリアクリレート、PO変性ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、EO変性トリメチロールプロパンアクリレート、PO変性トリメチロールプロパンアクリレート、トリメチロールプロパンアクリレート、EO変性グリセリントリアクリレート、PO変性グリセリントリアクリレート、グリセリントリアクリレート等が挙げられる。これらのアクリロイルオキシ基を有する化合物は、1種単独又は2種以上を混合して使用することができる。EOはエチレンオキシ基、POはプロピレンオキシ基を表す。 Examples of the compound having an acryloyloxy group include EO-modified dipentaerythritol hexaacrylate, PO-modified dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, EO-modified ditrimethylolpropane tetraacrylate, PO-modified ditrimethylolpropane tetraacrylate, and ditrimethylolpropane. Tetraacrylate, EO-modified pentaerythritol tetraacrylate, PO-modified pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, EO-modified pentaerythritol triacrylate, PO-modified pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol triacrylate, EO-modified trimethylolpropane acrylate, PO-modified Trimethylol B bread acrylate, trimethylolpropane acrylate, EO-modified glycerol tri acrylate, PO-modified glycerol triacrylate, glycerin triacrylate. These compounds having an acryloyloxy group can be used alone or in combination of two or more. EO represents an ethyleneoxy group, and PO represents a propyleneoxy group.
メタクリロイルオキシ基を有する化合物としては、EO変性ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、PO変性ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、EO変性ジトリメチロールプロパンテトラメタクリレート、PO変性ジトリメチロールプロパンテトラメタクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラメタクリレート、EO変性ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、PO変性ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、EO変性ペンタエリスリトールトリメタクリレート、PO変性ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、EO変性トリメチロールプロパンメタクリレート、PO変性トリメチロールプロパンメタクリレート、トリメチロールプロパンメタクリレート、EO変性グリセリントリメタクリレート、PO変性グリセリントリメタクリレート、グリセリントリメタクリレート等が挙げられる。これらのメタクリロイルオキシ基を有する化合物は、1種単独又は2種以上を混合して使用することができる。EOはエチレンオキシ基、POはプロピレンオキシ基を表す。 Examples of the compound having a methacryloyloxy group include EO-modified dipentaerythritol hexamethacrylate, PO-modified dipentaerythritol hexamethacrylate, dipentaerythritol hexamethacrylate, EO-modified ditrimethylolpropane tetramethacrylate, PO-modified ditrimethylolpropanetetramethacrylate, and ditrimethylolpropane. Tetramethacrylate, EO-modified pentaerythritol tetramethacrylate, PO-modified pentaerythritol tetramethacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, EO-modified pentaerythritol trimethacrylate, PO-modified pentaerythritol trimethacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, EO-modified trimethylolpropane methacrylate DOO, PO-modified trimethylolpropane dimethacrylate, trimethylolpropane dimethacrylate, EO modified glycerol trimethacrylate, PO-modified glycerol trimethacrylate, glycerine trimethacrylate and the like. These compounds having a methacryloyloxy group can be used alone or in combination of two or more. EO represents an ethyleneoxy group, and PO represents a propyleneoxy group.
水酸基を有する化合物としてはジペンタエリスリトール、ペンタエリスリトール、グリセリン等の多価アルコールが挙げられる。これらの水酸基を有する化合物は、1種単独又は2種以上を混合して使用することができる。 Examples of the compound having a hydroxyl group include polyhydric alcohols such as dipentaerythritol, pentaerythritol and glycerin. These compounds having a hydroxyl group can be used alone or in combination of two or more.
(C)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、20〜70質量部であることが好ましく、25〜65質量部であることがより好ましく、35〜55質量部であることが特に好ましい。(C)成分の含有量が20質量部以上であれば、露光部における架橋が充分となり、保護層と感光層との剥離力が充分となる傾向があり、70質量部以下であると感光性樹脂組成物を所望の支持体上に成膜しやすくなり、解像性が低下しにくい。 The content of the component (C) is preferably 20 to 70 parts by mass, more preferably 25 to 65 parts by mass, and more preferably 35 to 55 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A). Is particularly preferred. When the content of the component (C) is at least 20 parts by mass, crosslinking in the exposed portion will be sufficient, and the peeling force between the protective layer and the photosensitive layer tends to be sufficient. It becomes easy to form a film of the resin composition on a desired support, and the resolution is not easily reduced.
<(D)成分>
(D)成分である光感応性酸発生剤は、活性光線等の照射によって酸を発生する化合物である。また、上記発生した酸により(B)成分同士が反応するだけではなく、(B)成分が(A)成分又は(C)成分とも反応し、現像液に対する感光性樹脂組成物の溶解性を低下させることで、ネガ型のパターンを形成することができる。なお、(C)成分がアクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を有する化合物の場合は、活性光線等の照射によってアクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基のラジカル重合も進行する。
<(D) component>
The photosensitive acid generator as the component (D) is a compound that generates an acid upon irradiation with actinic rays or the like. Further, not only do the components (B) react with each other due to the generated acid, but also the component (B) also reacts with the component (A) or the component (C), thereby lowering the solubility of the photosensitive resin composition in a developing solution. By doing so, a negative pattern can be formed. In the case where the component (C) is a compound having an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group, the radical polymerization of the acryloyloxy group or the methacryloyloxy group proceeds by irradiation with actinic rays or the like.
(D)成分は活性光線等の照射によって酸を発生する化合物であれば特に限定されないが、例えば、オニウム塩化合物、ハロゲン含有化合物、ジアゾケトン化合物、スルホン化合物、スルホン酸化合物、スルホンイミド化合物、ジアゾメタン化合物等が挙げられる。中でも、入手の容易さという観点で、オニウム塩化合物又はスルホンイミド化合物を用いることが好ましい。特に、(E)成分として溶剤を用いる場合、溶剤に対する溶解性の観点で、オニウム塩化合物を用いることが好ましい。以下、その具体例を示す。 The component (D) is not particularly limited as long as it is a compound capable of generating an acid upon irradiation with actinic rays or the like. And the like. Especially, it is preferable to use an onium salt compound or a sulfonimide compound from a viewpoint of availability. In particular, when a solvent is used as the component (E), it is preferable to use an onium salt compound from the viewpoint of solubility in the solvent. Hereinafter, specific examples thereof will be described.
オニウム塩化合物:
オニウム塩化合物としては、例えば、ヨードニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、ジアゾニウム塩及びピリジニウム塩が挙げられる。オニウム塩化合物の好ましい具体例としては、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムp−トルエンスルホネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、ジフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート等のジアリールヨードニウム塩;トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムp−トルエンスルホネート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート等のトリアリールスルホニウム塩;4−t−ブチルフェニル−ジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート;4−t−ブチルフェニル−ジフェニルスルホニウムp−トルエンスルホネート;4,7−ジ−n−ブトキシナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネートなどが挙げられる。
Onium salt compounds:
Examples of the onium salt compound include an iodonium salt, a sulfonium salt, a phosphonium salt, a diazonium salt, and a pyridinium salt. Preferred specific examples of the onium salt compound include diaryliodonium salts such as diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyliodonium p-toluenesulfonate, diphenyliodonium hexafluoroantimonate, diphenyliodonium hexafluorophosphate, and diphenyliodonium tetrafluoroborate; triphenylsulfonium Triarylsulfonium salts such as trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium p-toluenesulfonate and triphenylsulfonium hexafluoroantimonate; 4-t-butylphenyl-diphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate; 4-t-butylphenyl-diphenylsulfonium p- Toluenesulfonate; 4,7 And di -n- butoxy naphthyl tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, and the like.
スルホンイミド化合物:
スルホンイミド化合物の具体例としては、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ナフタルイミド、N−(p−トルエンスルホニルオキシ)−1,8−ナフタルイミド及びN−(10−カンファースルホニルオキシ)−1,8−ナフタルイミドが挙げられる。
Sulfonimide compound:
Specific examples of the sulfonimide compound include N- (trifluoromethylsulfonyloxy) succinimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) phthalimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) diphenylmaleimide, and N- (trifluoromethylsulfonyl) Oxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) naphthalimide, N- (p-toluenesulfonyloxy) -1,8- And naphthalimide and N- (10-camphorsulfonyloxy) -1,8-naphthalimide.
本実施形態においては、感度及び解像性にさらに優れる点で、(D)成分はトリフルオロメタンスルホネート基、ヘキサフルオロアンチモネート基、ヘキサフルオロホスフェート基又はテトラフルオロボレート基を有している化合物が好ましい。また、(D)成分は1種単独又は2種以上を混合して使用することができる。 In the present embodiment, the component (D) is preferably a compound having a trifluoromethanesulfonate group, a hexafluoroantimonate group, a hexafluorophosphate group or a tetrafluoroborate group, in that the sensitivity and the resolution are more excellent. . The component (D) can be used alone or in combination of two or more.
(D)成分の含有量は、本実施形態の感光性樹脂組成物の感度、解像性、パターン形状等をより良好なものとする観点から(A)成分100質量部に対して、0.1〜15質量部であることが好ましく、0.3〜10質量部であることがより好ましい。 The content of the component (D) is from 0.1 to 100 parts by mass of the component (A) from the viewpoint of improving the sensitivity, resolution, pattern shape, and the like of the photosensitive resin composition of the present embodiment. It is preferably from 1 to 15 parts by mass, more preferably from 0.3 to 10 parts by mass.
<(E)成分>
本実施形態の感光性樹脂組成物には、感光性樹脂組成物の取り扱い性を向上させたり、粘度及び保存安定性を調節したりするために、(E)成分として溶剤をさらに含有させることができる。(E)成分は、有機溶剤であることが好ましい。このような有機溶剤の種類は、上記性能を発揮できるものであれば特に制限されるものではないが、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル類;プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジプロピルエーテル、プロピレングリコールジブチルエーテル等のプロピレングリコールジアルキルエーテル類;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等のセロソルブ;ブチルカルビトール等のカルビトール;乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸n−プロピル、乳酸イソプロピル等の乳酸エステル;酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸n−アミル、酢酸イソアミル、プロピオン酸イソプロピル、プロピオン酸n−ブチル、プロピオン酸イソブチル等の脂肪族カルボン酸エステル;3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル等の他のエステル;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素;2−ブタノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、シクロヘキサノン等のケトン;N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド;γ−ブチロラクトン等のラクトンが挙げられる。これらの有機溶剤は、1種単独又は2種以上を混合して使用することができる。
<(E) component>
The photosensitive resin composition of the present embodiment may further contain a solvent as the component (E) in order to improve the handleability of the photosensitive resin composition and to adjust the viscosity and storage stability. it can. The component (E) is preferably an organic solvent. The type of such an organic solvent is not particularly limited as long as it can exert the above-mentioned performance, but, for example, ethylene glycol monoalkyl ether acetates such as ethylene glycol monomethyl ether acetate and ethylene glycol monoethyl ether acetate Propylene glycol monoalkyl ethers such as propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, and propylene glycol monobutyl ether; propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol diethyl ether, propylene glycol dipropyl ether, and propylene glycol dibutyl ether Propylene glycol dialkyl ethers such as propylene glycol Propylene glycol monoalkyl ether acetates such as coal monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate and propylene glycol monobutyl ether acetate; cellosolves such as ethyl cellosolve and butyl cellosolve; carbitols such as butyl carbitol; Lactic esters such as methyl lactate, ethyl lactate, n-propyl lactate, and isopropyl lactate; ethyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, n-amyl acetate, isoamyl acetate, isopropyl propionate, and propionate Aliphatic carboxylic acid esters such as n-butyl acid and isobutyl propionate; methyl 3-methoxypropionate, 3-methoxy Other esters such as ethyl lopionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl pyruvate and ethyl pyruvate; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; 2-butanone, 2-heptanone, 3 Ketones such as -heptanone, 4-heptanone and cyclohexanone; amides such as N, N-dimethylformamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide and N-methylpyrrolidone; lactones such as γ-butyrolactone. These organic solvents can be used alone or in combination of two or more.
(E)成分の含有量は、(E)成分を除く感光性樹脂組成物の全量100質量部に対して、30〜200質量部であることが好ましく、60〜120質量部であることがより好ましい。 The content of the component (E) is preferably from 30 to 200 parts by mass, more preferably from 60 to 120 parts by mass, based on 100 parts by mass of the photosensitive resin composition excluding the component (E). preferable.
<(F)成分>
本実施形態の感光性樹脂組成物は、(F)成分として無機フィラーを含有させることにより、(F)成分の含有量に応じて、得られた硬化膜の熱膨張係数を低減できる。(F)成分は1種単独又は2種以上を混合して使用することができる。いずれの無機フィラーも樹脂組成物中に分散させた際に最大粒子径が2μm以下に分散させていることが好ましい。
<(F) component>
The photosensitive resin composition of this embodiment can reduce the thermal expansion coefficient of the obtained cured film according to the content of the component (F) by including an inorganic filler as the component (F). As the component (F), one type can be used alone, or two or more types can be used in combination. When any of the inorganic fillers is dispersed in the resin composition, it is preferable that the maximum particle diameter is dispersed to 2 μm or less.
無機フィラーとしては、例えば、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム等のアルミニウム化合物;アルカリ金属化合物;炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム等のアルカリ土類金属化合物;タルク、マイカ等の鉱山物由来の無機化合物;溶融球状シリカ、溶融粉砕シリカ、煙霧状シリカ、ゾルゲルシリカ等のシリカなどが挙げられる。これらは、粉砕機で粉砕され、場合によっては分級を行い、最大粒子径2μm以下で分散させることができる。 Examples of the inorganic filler include aluminum compounds such as aluminum oxide and aluminum hydroxide; alkali metal compounds; alkaline earth metal compounds such as calcium carbonate, calcium hydroxide, barium sulfate, barium carbonate, magnesium oxide, and magnesium hydroxide; talc And inorganic compounds derived from mines such as mica; silica such as fused spherical silica, fused and ground silica, fumed silica, and sol-gel silica. These can be pulverized by a pulverizer, classified in some cases, and dispersed with a maximum particle diameter of 2 μm or less.
無機フィラーの種類としては、いずれでも使用できるが、無機フィラーとしてはシリカであることが好ましい。また、シリカは、熱膨張係数が5.0×10−6/℃以下であることが好ましく、粒子径の観点から、溶融球状シリカ、煙霧状シリカ、ゾルゲルシリカ等のシリカが好ましく、煙霧状シリカ又はゾルゲルシリカがより好ましい。シリカとしては、一次粒子径の平均が5nm〜100nmの範囲にあるシリカ(ナノシリカ)を用いることが望ましい。これらは、感光性樹脂組成物中に最大粒子径が2μm以下で分散させることが好ましい。その際、凝集することなく樹脂中に分散させるために、シランカップリング剤を用いることができる。 Any kind of inorganic filler can be used, but silica is preferable as the inorganic filler. The silica preferably has a coefficient of thermal expansion of 5.0 × 10 −6 / ° C. or less. From the viewpoint of the particle size, silica such as fused spherical silica, fumed silica, and sol-gel silica is preferable, and fumed silica is preferable. Alternatively, sol-gel silica is more preferred. As silica, it is desirable to use silica (nano-silica) having an average primary particle diameter in the range of 5 nm to 100 nm. These are preferably dispersed in the photosensitive resin composition at a maximum particle size of 2 μm or less. At that time, a silane coupling agent can be used to disperse the resin in the resin without agglomeration.
それぞれの無機フィラーの粒子径を測定する際には、公知の粒度分布計を用いることが望ましい。例えば、粒子群にレーザー光を照射し、そこから発せられる回折・散乱光の強度分布パターンから計算によって粒度分布を求めるレーザー回折散乱式粒度分布計、動的光散乱法による周波数解析を用いて粒度分布を求めるナノ粒子の粒度分布計等が挙げられる。なお、最大粒子径は、感光性樹脂組成物中に分散した状態での無機フィラーの最大粒子径であり、以下のように測定して得られる値とする。まず、感光性樹脂組成物をメチルエチルケトンで1000倍に希釈(又は溶解)させた後、サブミクロン粒子アナライザ(ベックマン・コールター株式会社製、商品名:N5)を用いて、国際標準規格ISO13321に準拠して、屈折率1.38で、溶剤中に分散した粒子を測定し、粒度分布における積算値99.9%(体積基準)での粒子径を最大粒子径とする。また、支持体上に設けられる感光層又は感光性樹脂組成物の硬化膜であっても、上述のように溶剤を用いて1000倍(体積比)に希釈(又は溶解)をした後、上記サブミクロン粒子アナライザを用いて測定できる。 When measuring the particle size of each inorganic filler, it is desirable to use a known particle size distribution meter. For example, irradiating a particle group with laser light and calculating the particle size distribution by calculation from the intensity distribution pattern of the diffracted and scattered light emitted from the particle group. A particle size distribution analyzer for nanoparticles for which the distribution is to be obtained can be used. In addition, the maximum particle diameter is a maximum particle diameter of the inorganic filler in a state of being dispersed in the photosensitive resin composition, and is a value obtained by measuring as follows. First, after diluting (or dissolving) the photosensitive resin composition 1000-fold with methyl ethyl ketone, using a submicron particle analyzer (trade name: N5, manufactured by Beckman Coulter, Inc.) in accordance with the international standard ISO 13321. The particles dispersed in the solvent are measured at a refractive index of 1.38, and the particle diameter at an integrated value of 99.9% (by volume) in the particle size distribution is defined as the maximum particle diameter. Further, even if the photosensitive layer or the cured film of the photosensitive resin composition provided on the support is diluted (or dissolved) to 1000 times (volume ratio) with a solvent as described above, It can be measured using a micron particle analyzer.
(F)成分の含有量は、(E)成分を除く感光性樹脂組成物全量を基準として1質量%以上、70質量%以下であることが好ましく、3質量%以上、65質量%以下であることがより好ましい。 The content of the component (F) is preferably from 1% by mass to 70% by mass, and more preferably from 3% by mass to 65% by mass, based on the total amount of the photosensitive resin composition excluding the component (E). Is more preferable.
本実施形態で用いる無機フィラーは、平均一次粒子径が100nm以下であることが好ましく、80nm以下であることがより好ましく、感光性の面から、特に50nm以下であることが好ましい。平均一次粒子径が100nm以下であると、該樹脂組成物が白濁しにくくなり、露光光が該樹脂組成物を透過しやすくなり、未露光部を除去しやすくなり、解像性が低下しない傾向がある。 The inorganic filler used in this embodiment preferably has an average primary particle size of 100 nm or less, more preferably 80 nm or less, and particularly preferably 50 nm or less from the viewpoint of photosensitivity. When the average primary particle size is 100 nm or less, the resin composition is less likely to be clouded, exposure light is more likely to pass through the resin composition, unexposed portions are more easily removed, and resolution tends not to be reduced. There is.
上記平均一次粒子径は、BET比表面積から換算して得られる値とする。 The average primary particle diameter is a value obtained by conversion from the BET specific surface area.
<(G)成分>
本実施形態の感光性樹脂組成物は、(B)成分及び(G)成分の少なくとも一方を含有する。本実施形態の感光性樹脂組成物は、保護層との接着力を調整する観点から、(B)成分及び(G)成分の両方を含有することが好ましい。感光性樹脂組成物が(G)成分としてシランカップリング剤を含有することにより、樹脂パターン形成後の感光層と基材との密着強度を向上させることができる。
<(G) component>
The photosensitive resin composition of the present embodiment contains at least one of the component (B) and the component (G). The photosensitive resin composition of the present embodiment preferably contains both the component (B) and the component (G) from the viewpoint of adjusting the adhesive strength to the protective layer. When the photosensitive resin composition contains a silane coupling agent as the component (G), the adhesive strength between the photosensitive layer and the substrate after the formation of the resin pattern can be improved.
(G)成分としては、一般的に入手可能なものを用いることができ、例えば、アルキルシラン、アルコキシシラン、ビニルシラン、エポキシシラン、アミノシラン、アクリロイルシラン、メタクリロイルシラン、メルカプトシラン、スルフィドシラン、イソシアネートシラン、サルファーシラン、スチリルシラン、アルキルクロロシランが使用可能である。 As the component (G), generally available ones can be used, for example, alkyl silane, alkoxy silane, vinyl silane, epoxy silane, amino silane, acryloyl silane, methacryloyl silane, mercapto silane, sulfide silane, isocyanate silane, Sulfur silane, styryl silane and alkyl chloro silane can be used.
(G)成分の具体例としては、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリフェノキシシラン、エチルトリメトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、ジイソプロピルジメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ジイソブチルジメトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、n−ヘキシルトリメトキシシラン、n−ヘキシルトリエトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、n−オクチルトリエトキシシラン、n−ドデシルメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、トリフェニルシラノール、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、n−オクチルジメチルクロロシラン、テトラエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、ビス(3−(トリエトキシシリル)プロピル)ジスルフィド、ビス(3−(トリエトキシシリル)プロピル)テトラスルフィド、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、アリルトリメトキシシラン、ジアリルジメチルシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、N−(1,3−ジメチルブチリデン)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、アミノシラン等がある。 Specific examples of the component (G) include methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, trimethylmethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltriphenoxysilane, ethyltrimethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, diisopropyldimethoxysilane, and isobutyl. Trimethoxysilane, diisobutyldimethoxysilane, isobutyltriethoxysilane, n-hexyltrimethoxysilane, n-hexyltriethoxysilane, cyclohexylmethyldimethoxysilane, n-octyltriethoxysilane, n-dodecylmethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, Diphenyldimethoxysilane, triphenylsilanol, methyltrichlorosilane, dimethyldichlorosilane, trimethylchlorosilane, n-octyl Methylchlorosilane, tetraethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, 3- (2-aminoethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane , 3-phenylaminopropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane , Bis (3- (triethoxysilyl) propyl) disulfide, bis (3- (triethoxysilyl) propyl) tetrasulfide, vinyltriacetoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, Nyltriisopropoxysilane, allyltrimethoxysilane, diallyldimethylsilane, 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloyloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloyloxypropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, Examples include 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, N- (1,3-dimethylbutylidene) -3-aminopropyltriethoxysilane, aminosilane, and the like.
(G)成分としては、グリシジルオキシ基を一つ以上有するエポキシシランが好ましく、トリメトキシシリル基又はトリエトキシシリル基を有するエポキシシランがより好ましい。また、アクリロイルシラン、メタクリロイルシランを用いてもよい。 As the component (G), an epoxysilane having one or more glycidyloxy groups is preferable, and an epoxysilane having a trimethoxysilyl group or a triethoxysilyl group is more preferable. Further, acryloylsilane or methacryloylsilane may be used.
(G)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、1〜20質量部であることが好ましく、3〜10質量部であることがより好ましい。 The content of the component (G) is preferably 1 to 20 parts by mass, more preferably 3 to 10 parts by mass, per 100 parts by mass of the component (A).
<(H)成分>
本実施形態の感光性樹脂組成物は、(H)成分として増感剤を含有していてもよい。増感剤としては、例えば、9,10−ジブトキシアントラセンが挙げられる。また、(H)成分は1種単独又は2種以上を混合して使用することができる。(H)成分を含有することにより、感光性樹脂組成物の光感度を向上させることができる。
<(H) component>
The photosensitive resin composition of the present embodiment may contain a sensitizer as the component (H). Examples of the sensitizer include 9,10-dibutoxyanthracene. The component (H) can be used alone or in combination of two or more. By containing the component (H), the photosensitivity of the photosensitive resin composition can be improved.
(H)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、0.01〜1.5質量部であることが好ましく、0.05〜0.5質量部であることがより好ましい。 The content of the component (H) is preferably from 0.01 to 1.5 parts by mass, more preferably from 0.05 to 0.5 parts by mass, per 100 parts by mass of the component (A). .
また、本実施形態の感光性樹脂組成物は、(A)成分に加えて、分子量が1000未満であるフェノール性低分子化合物(以下、「フェノール化合物(a)」という。)を含有していてもよい。フェノール化合物(a)としては、例えば、4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、トリス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,3−ビス[1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル]ベンゼン、1,4−ビス[1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル]ベンゼン、4,6−ビス[1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル]−1,3−ジヒドロキシベンゼン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−[4−{1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル}フェニル]エタン、1,1,2,2−テトラ(4−ヒドロキシフェニル)エタン等が挙げられる。これらのフェノール化合物(a)は、(A)成分に対して0〜40質量%、特に0〜30質量%の範囲で含有することができる。 Further, the photosensitive resin composition of the present embodiment contains, in addition to the component (A), a phenolic low-molecular compound having a molecular weight of less than 1,000 (hereinafter, referred to as “phenol compound (a)”). Is also good. Examples of the phenol compound (a) include 4,4′-dihydroxydiphenylmethane, 4,4′-dihydroxydiphenylether, tris (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -1-phenyl Ethane, tris (4-hydroxyphenyl) ethane, 1,3-bis [1- (4-hydroxyphenyl) -1-methylethyl] benzene, 1,4-bis [1- (4-hydroxyphenyl) -1- Methylethyl] benzene, 4,6-bis [1- (4-hydroxyphenyl) -1-methylethyl] -1,3-dihydroxybenzene, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -1- [4- {1- (4-hydroxyphenyl) -1-methylethyl} phenyl] ethane, 1,1,2,2-tetra (4-hydroxyphenyl ) Ethane and the like. These phenol compounds (a) can be contained in the range of 0 to 40% by mass, particularly 0 to 30% by mass, based on the component (A).
また、本実施形態の感光性樹脂組成物は、上述の成分以外のその他の成分を含有していてもよい。その他の成分としては、活性光線の照射に伴う反応の抑制剤、密着助剤等が挙げられる。 Further, the photosensitive resin composition of the present embodiment may contain other components other than the above-described components. Examples of the other components include an inhibitor for a reaction accompanying irradiation with actinic rays, an adhesion aid, and the like.
[レジストパターンの形成方法]
次に、本実施形態のレジストパターンの形成方法を説明する。
[Method of forming resist pattern]
Next, a method for forming a resist pattern according to the present embodiment will be described.
まず、レジストを形成すべき基材(樹脂付き銅箔、銅張積層板、金属スパッタ膜を付けたシリコンウエハー、アルミナ基板等)上に、上述の感光性樹脂組成物を用いて感光層を形成する。該感光層の形成方法としては、上述のドライフィルムにおける感光層を基材上に転写する方法等が挙げられる。 First, a photosensitive layer is formed on a substrate on which a resist is to be formed (a copper foil with a resin, a copper-clad laminate, a silicon wafer with a metal sputtered film, an alumina substrate, etc.) using the above-described photosensitive resin composition. I do. Examples of the method of forming the photosensitive layer include a method of transferring the photosensitive layer in the above-described dry film onto a substrate.
次に、所定のマスクパターンを介して、上記感光層を所定のパターンに露光する。露光に用いられる活性光線としては、例えば、g線ステッパーの光線;低圧水銀灯、高圧水銀灯、メタルハライドランプ、i線ステッパー等の紫外線;電子線;レーザー光線などが挙げられ、露光量としては使用する光源及び感光層の厚さ等によって適宜選定されるが、例えば、高圧水銀灯からの紫外線照射の場合、感光層の厚さ10〜50μmでは、100〜5000mJ/cm2程度である。 Next, the photosensitive layer is exposed to a predetermined pattern through a predetermined mask pattern. The actinic rays used for exposure include, for example, rays of a g-ray stepper; ultraviolet rays such as a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, and an i-ray stepper; an electron beam; a laser beam; The thickness is appropriately selected depending on the thickness of the photosensitive layer and the like. For example, in the case of ultraviolet irradiation from a high-pressure mercury lamp, the thickness is about 100 to 5000 mJ / cm 2 when the thickness of the photosensitive layer is 10 to 50 μm.
さらに、露光後に加熱処理(露光後ベーク)を行う。露光後ベークを行うことにより、発生した酸による(A)成分と(B)成分の硬化反応を促進させることができる。露光後ベークの条件は感光性樹脂組成物の組成、各成分の含有量、感光層の厚さ等によって異なるが、通常、70〜150℃で1〜60分間加熱することが好ましく、80〜120℃で1〜60分間加熱することがより好ましい。 Further, a heat treatment (post-exposure bake) is performed after the exposure. By performing post-exposure baking, the curing reaction between the component (A) and the component (B) by the generated acid can be promoted. The conditions of the post-exposure bake vary depending on the composition of the photosensitive resin composition, the content of each component, the thickness of the photosensitive layer, and the like, but it is usually preferable to heat at 70 to 150 ° C. for 1 to 60 minutes, It is more preferable to heat at a temperature of 1 to 60 minutes.
次いで、露光及び/又は露光後ベークを行った感光層をアルカリ性現像液により現像して、未露光部の領域を溶解及び除去することにより所望の樹脂パターンを得る。この場合の現像方法としては、シャワー現像法、スプレー現像法、浸漬現像法、パドル現像法等が挙げられる。現像条件としては通常、20〜40℃で1〜10分間である。 Next, the exposed and / or post-exposure-baked photosensitive layer is developed with an alkaline developer to dissolve and remove the unexposed area to obtain a desired resin pattern. Examples of the developing method in this case include a shower developing method, a spray developing method, an immersion developing method, and a paddle developing method. The development conditions are usually 20 to 40 ° C. for 1 to 10 minutes.
上記アルカリ性現像液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、コリン等のアルカリ性化合物を濃度が1〜10質量%程度になるように水に溶解したアルカリ性水溶液、アンモニア水等のアルカリ性水溶液などが挙げられる。上記アルカリ性水溶液には、例えば、メタノール、エタノール等の水溶性の有機溶剤又は界面活性剤などを適量添加することもできる。なお、該アルカリ性現像液で現像した後は、水で洗浄し、乾燥する。該アルカリ性現像液は、解像性に優れる点で、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液が好ましい。 Examples of the alkaline developer include an alkaline aqueous solution in which an alkaline compound such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide, and choline is dissolved in water so that the concentration is about 1 to 10% by mass; And the like. An appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol, a surfactant, or the like may be added to the alkaline aqueous solution. After development with the alkaline developer, the film is washed with water and dried. The alkaline developer is preferably an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide from the viewpoint of excellent resolution.
さらに、絶縁膜特性を発現させるために加熱処理を行うことにより、感光性樹脂組成物の硬化膜(レジストパターン)を得る。上記感光性樹脂組成物の硬化条件は特に制限されるものではないが、硬化物の用途に応じて、50〜250℃で30分〜10時間加熱し、感光性樹脂組成物を硬化させることができる。 Further, a cured film (resist pattern) of the photosensitive resin composition is obtained by performing a heat treatment in order to exhibit the properties of the insulating film. Although the curing conditions of the photosensitive resin composition are not particularly limited, depending on the use of the cured product, the photosensitive resin composition may be heated at 50 to 250 ° C. for 30 minutes to 10 hours to cure the photosensitive resin composition. it can.
また、硬化を充分に進行させたり、得られた樹脂パターン形状の変形を防止するために二段階で加熱することもできる。例えば、第一段階で、50〜120℃で5分〜2時間加熱し、さらに第二段階で、80〜200℃で10分〜10時間加熱して硬化させることもできる。 In addition, heating can be performed in two stages in order to allow the curing to proceed sufficiently or to prevent deformation of the obtained resin pattern shape. For example, in the first stage, heating may be performed at 50 to 120 ° C for 5 minutes to 2 hours, and in the second stage, heating may be performed at 80 to 200 ° C for 10 minutes to 10 hours for curing.
上述の硬化条件であれば、加熱設備として特に制限はなく、一般的なオーブン、赤外線炉等を使用することができる。 As long as the curing conditions are as described above, the heating equipment is not particularly limited, and a general oven, an infrared furnace, or the like can be used.
[多層プリント配線板]
本実施形態の感光性樹脂組成物を含む硬化物は、例えば、多層プリント配線板におけるソルダーレジスト及び/又は層間絶縁膜として好適に用いることができる。図2は、本実施形態の感光性樹脂組成物の硬化物をソルダーレジスト及び/又は層間絶縁材料として含む多層プリント配線板の製造方法を示す図である。図2(f)に示す多層プリント配線板100Aは表面及び内部に配線パターンを有する。以下、本開示の一実施形態の、多層プリント配線板100Aの製造方法を図2に基づいて簡単に説明する。
[Multilayer printed wiring board]
The cured product containing the photosensitive resin composition of the present embodiment can be suitably used, for example, as a solder resist and / or an interlayer insulating film in a multilayer printed wiring board. FIG. 2 is a diagram illustrating a method of manufacturing a multilayer printed wiring board including a cured product of the photosensitive resin composition of the present embodiment as a solder resist and / or an interlayer insulating material. The multilayer printed
まず、表面に配線パターン102を有する基材101の両面に層間絶縁膜103を形成する(図2(a)参照)。層間絶縁膜103は、感光性樹脂組成物をスクリーン印刷機又はロールコータを用いて印刷することにより形成してもよいし、上述のドライフィルムを予め準備し、ラミネータを用いて、該ドライフィルムにおける感光層をプリント配線板の表面に貼り付けて形成することもできる。次いで、外部と電気的に接続することが必要な箇所に、YAGレーザー又は炭酸ガスレーザーを用いて開口部104を形成する(図2(b)参照)。開口部104周辺のスミア(残渣)はデスミア処理により除去する。次いで、無電解めっき法によりシード層105を形成する(図2(c)参照)。上記シード層105上にセミアディティブ用感光性樹脂組成物を含む感光層を積層し、所定の箇所を露光、現像処理して樹脂パターン106を形成する(図2(d)参照)。上記シード層に密着層、例えば、厚さが30nm程度のチタン層を形成し、さらに厚さが100nm程度のCu層を形成する。これら密着層はスパッタ法により形成することができる。次いで、電解めっき法により、シード層105の樹脂パターン106が形成されていない部分に配線パターン107を形成し、はく離液により樹脂パターン106を除去した後、上記シード層105をエッチングにより除去する(図2(e)参照)。以上の操作を繰り返し行い、最表面に上述の感光性樹脂組成物の硬化物からなるソルダーレジスト108を形成することで多層プリント配線板100Aを作製することができる(図2(f)参照)。
First, an
このようにして得られた多層プリント配線板100Aは、対応する箇所に半導体素子が実装され、電気的な接続を確保することが可能である。
In the multilayer printed
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。なお、以下の実施例、比較例における「部」は特に断らない限り「質量部」の意味で用いる。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In the following examples and comparative examples, “parts” is used to mean “parts by mass” unless otherwise specified.
(実施例1〜10及び比較例1〜4)
<感光性樹脂組成物の調製>
ノボラック樹脂(A−1、A−2)100質量部に対し、2つ以上のメチロール基又はアルコキシアルキル基を有し、かつ、芳香環、複素環又は脂環を有する化合物(B−1、B−2)、エポキシ樹脂、アクリロイル化合物及びメタクリロイル化合物(C−1、C−2、C−3)、光感応性酸発生剤(D−1)、溶剤(E−1)、無機フィラー(F−1)及びシランカップリング剤(G−1)を表1に示した所定量にて配合し、実施例1〜10及び比較例1〜4のドライフィルムの作製に用いる感光性樹脂組成物を得た。
(Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 4)
<Preparation of photosensitive resin composition>
Compound (B-1, B-2) having two or more methylol groups or alkoxyalkyl groups and having an aromatic ring, a heterocyclic ring or an alicyclic ring per 100 parts by mass of the novolak resin (A-1, A-2). -2), epoxy resin, acryloyl compound and methacryloyl compound (C-1, C-2, C-3), photosensitive acid generator (D-1), solvent (E-1), inorganic filler (F- 1) and the silane coupling agent (G-1) were blended in the predetermined amounts shown in Table 1 to obtain photosensitive resin compositions used for producing dry films of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 4. Was.
<ドライフィルムの作製>
上記感光性樹脂組成物を、ポリエチレンテレフタレートフィルム(帝人デュポンフィルム(株)製、製品名:ピューレックスA53)(支持体)上に感光性樹脂組成物の厚さが均一になるように塗布し、90℃の熱風対流式乾燥機で10分間乾燥して、乾燥後の厚さが25μm又は40μmである感光層を形成した。この感光層上に保護層としてポリエチレンフィルム(タマポリ(株)製、製品名:NF−15)を貼り合わせ、上記支持体と、感光層と、保護層とが順に積層された、実施例1〜10及び比較例1〜4のドライフィルムをそれぞれ得た。
<Preparation of dry film>
The photosensitive resin composition is coated on a polyethylene terephthalate film (manufactured by Teijin DuPont Films, product name: Purex A53) (support) so that the thickness of the photosensitive resin composition is uniform, It was dried for 10 minutes with a hot air convection dryer at 90 ° C. to form a photosensitive layer having a thickness of 25 μm or 40 μm after drying. On this photosensitive layer, a polyethylene film (manufactured by Tamapoly Co., Ltd., product name: NF-15) was laminated as a protective layer, and the support, the photosensitive layer, and the protective layer were laminated in this order. Dry films of No. 10 and Comparative Examples 1 to 4 were obtained.
<剥離力の評価>
得られたドライフィルム(感光層の厚さ:25μm)から、幅2cm×長さ8cmのサンプルを切り出した。このサンプルを、保護層が表面側となるように台座上に両面テープで固定し、該サンプルから保護層をフォースゲージ(RHEOTECH社製、製品名:RTC−3010D−CW)を用いて、23℃、引っ張り速度5cm/minでサンプルの長さ方向の一端から180°方向に引き剥がすときの感光層と保護層との剥離力をそれぞれ測定した。測定は5回行い、その平均値を求めた。その結果を表1に示す。
<Evaluation of peeling force>
From the obtained dry film (thickness of the photosensitive layer: 25 μm), a sample having a width of 2 cm and a length of 8 cm was cut out. The samples were fixed with double-sided tape on the pedestal so protective layer is surface side, force gauge (RHEOTECH Co., product name: RT C -3010D-CW) the protective layer from the sample using a 23 The peeling force between the photosensitive layer and the protective layer when the sample was peeled from one end in the longitudinal direction at 180 ° C. at a pulling speed of 5 cm / min at a temperature of 5 ° C. was measured. The measurement was performed five times, and the average value was obtained. Table 1 shows the results.
<フィルム取り扱い性の評価>
幅560mm、長さ10mの上記ドライフィルム(感光層の厚さ:25μm)を作製し、それを外径φ83mmの巻き芯に巻きつけて回収した。その後、ドライフィルムを巻き出して保護層を剥離した。保護層の剥離時に感光層の破壊が観測されたものを「×」、観測されないものを「○」として評価した。その結果を表1に示す。
<Evaluation of film handling>
The above-mentioned dry film (thickness of the photosensitive layer: 25 μm) having a width of 560 mm and a length of 10 m was prepared, wound around a winding core having an outer diameter of 83 mm, and collected. Thereafter, the dry film was unwound and the protective layer was peeled off. When the destruction of the photosensitive layer was observed at the time of peeling of the protective layer, it was evaluated as "x", and when it was not observed, as "o". Table 1 shows the results.
<現像性及び解像性の評価>
上記ドライフィルム(感光層の厚さ:25μm)の保護層を剥離しながら、感光層がシリコン表面に接するように、6インチのシリコンウエハーに上記ドライフィルムをラミネートした。次に、支持体を剥離して、シリコン上に厚さが25μmの均一な感光層を形成した。なお、ラミネートは、120℃のヒートロールを用いて、0.4MPaの圧着圧力、1.0m/分のロール速度で行なった。形成した感光層に、i線ステッパー(キヤノン(株)製、商品名:FPA−3000iW)を用いてi線(365nm)で、マスクを介して、縮小投影露光を行った。マスクとしては、露光部及び未露光部の幅が1:1となるようなパターンを、2μm:2μm〜30μm:30μmまで1μm刻みで有するものを用いた。また、露光量は、100〜3000mJ/cm2の範囲で、100mJ/cm2ずつ変化させながら縮小投影露光を行った。
<Evaluation of developability and resolution>
The dry film was laminated on a 6-inch silicon wafer so that the photosensitive layer was in contact with the silicon surface while peeling off the protective layer of the dry film (photosensitive layer thickness: 25 μm). Next, the support was peeled off to form a uniform photosensitive layer having a thickness of 25 μm on the silicon. Lamination was performed using a 120 ° C. heat roll at a pressure of 0.4 MPa and a roll speed of 1.0 m / min. The formed photosensitive layer was subjected to reduced projection exposure with an i-line (365 nm) through a mask using an i-line stepper (trade name: FPA-3000iW, manufactured by Canon Inc.). As the mask, a mask having a pattern in which the width of the exposed portion and the unexposed portion was 1: 1 from 2 μm: 2 μm to 30 μm: 30 μm in steps of 1 μm was used. The exposure amount is in the range of 100~3000mJ / cm 2, was subjected to the reduction projection exposure while changing by 100 mJ / cm 2.
次いで、露光された塗膜を65℃で1分間、次いで95℃で4分間加熱し(露光後ベーク)、2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いて最短現像時間(未露光部が除去される最短時間)の2倍に相当する時間で浸漬することで現像し、未露光部を除去して現像処理を行った。現像処理後、金属顕微鏡を用いて形成された樹脂パターンを観察した。スペース部分(未露光部)がきれいに除去され、且つライン部分(露光部)が蛇行又は欠けを生じることなく形成されたパターンのうち、露光量が100〜3000mJ/cm2の範囲で最も小さいスペース幅の値を最小解像度として評価した。その結果を表1に示す。 Next, the exposed coating film was heated at 65 ° C. for 1 minute and then at 95 ° C. for 4 minutes (post-exposure bake), and the shortest development time using a 2.38% by mass aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (the unexposed portion was Developing by immersion for a time corresponding to twice the shortest time of removal (the shortest time to be removed), the unexposed part was removed, and development processing was performed. After the development, the formed resin pattern was observed using a metallographic microscope. The smallest space width in the range where the exposure amount is 100 to 3000 mJ / cm 2 , of the pattern in which the space portion (unexposed portion) is cleanly removed and the line portion (exposed portion) is formed without meandering or chipping. Was evaluated as the minimum resolution. Table 1 shows the results.
<耐熱性の評価>
上記感光層の厚さが40μmであるドライフィルムの保護層を剥離し、次いで高圧水銀灯を有する露光機((株)オーク製作所製、商品名:EXM−1201)を用いて、照射エネルギー量が3000mJ/cm2となるように感光層を露光した。露光された感光層をホットプレート上にて65℃で2分間、次いで95℃で8分間加熱し、熱風対流式乾燥機にて180℃で60分間加熱処理をし、支持体を剥離して硬化膜を得た。熱機械的分析装置(セイコーインスツルメンツ社製、商品名:TMA/SS6000)を用いて、昇温速度5℃/分で温度を上昇させたときの該硬化膜の熱膨張量を測定し、その曲線から得られる変曲点をガラス転移温度Tgとして求めた。その結果を表1に示す。
<Evaluation of heat resistance>
The protective layer of the dry film in which the thickness of the photosensitive layer was 40 μm was peeled off, and the irradiation energy was 3000 mJ using an exposure machine (manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd., trade name: EXM-1201) having a high-pressure mercury lamp. / Cm 2 to expose the photosensitive layer. The exposed photosensitive layer is heated on a hot plate at 65 ° C. for 2 minutes, then at 95 ° C. for 8 minutes, and heated at 180 ° C. for 60 minutes in a hot air convection dryer, and the support is peeled off and cured. A membrane was obtained. Using a thermomechanical analyzer (manufactured by Seiko Instruments Inc., trade name: TMA / SS6000), the amount of thermal expansion of the cured film when the temperature was increased at a heating rate of 5 ° C./min was measured, and the curve was obtained. Was obtained as the glass transition temperature Tg. Table 1 shows the results.
A−1:クレゾールノボラック樹脂(旭有機材工業(株)製、商品名:TR4020G)
A−2:クレゾールノボラック樹脂(旭有機材工業(株)製、商品名:TR4080G)
B−1:1,3,4,6−テトラキス(メトキシメチル)グリコールウリル((株)三和ケミカル製、商品名:MX−270)
B−2:4,4’−(1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイソプロピリデン)ビス[2,6−ビス(ヒドロキシメチル)フェノール](本州化学工業(株)製、商品名:TML−BPAF)
C−1:トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル(新日鉄住金化学(株)製、商品名:ZX−1542、下記式(14)参照)
A-1: Cresol novolak resin (trade name: TR4020G, manufactured by Asahi Organic Materials Industry Co., Ltd.)
A-2: Cresol novolak resin (trade name: TR4080G, manufactured by Asahi Organic Materials Industry Co., Ltd.)
B-1: 1,3,4,6-tetrakis (methoxymethyl) glycoluril (manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd., trade name: MX-270)
B-2: 4,4 '-(1,1,1,3,3,3-hexafluoroisopropylidene) bis [2,6-bis (hydroxymethyl) phenol] (commercially available from Honshu Chemical Industry Co., Ltd.) (Name: TML-BPAF)
C-1: Trimethylolpropane triglycidyl ether (manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd., trade name: ZX-1542, see the following formula (14))
C−2:トリメチロールプロパントリアクリレート(日本化薬(株)製、商品名:TMPTA)
C−3:ペンタエリスリトールトリアクリレート(日本化薬(株)製、商品名:PET−30)
D−1:トリアリールスルホニウム塩(サンアプロ(株)製、商品名:CPI−310B)
E−1:メチルエチルケトン(和光純薬工業(株)製、商品名:2−ブタノン)
G−1:3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン(信越シリコーン(株)製、商品名:KBM−403)。
C-2: Trimethylolpropane triacrylate (trade name: TMPTA, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
C-3: pentaerythritol triacrylate (trade name: PET-30, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
D-1: Triarylsulfonium salt (manufactured by San Apro Co., Ltd., trade name: CPI-310B)
E-1: methyl ethyl ketone (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., trade name: 2-butanone)
G-1: 3-glycidoxypropyltriethoxysilane (Shin-Etsu Silicone Co., Ltd., trade name: KBM-403).
表1から明らかなように、比較例1〜3のドライフィルムは、感光層と保護層との剥離力が0.5〜10N/mの範囲外であり、取り扱いに問題があった。なお、比較例3のドライフィルムではパターン形成ができなかったため、Tgの測定は行わなかった。また、比較例4のドライフィルムは、感光層の硬化膜のTgが低く、耐熱性が不十分であった。一方、実施例1〜10のドライフィルムは、感光層と保護層との剥離力が0.5〜10N/mの範囲内であり、取り扱い性が良好であるとともに、感光層の厚さが20μmを超えていてもスペース幅が9μm以下の微細なパターンを形成できる優れた現像性及び解像性を有し、更に、高い耐熱性(Tg)を有することが確認された。 As is clear from Table 1, the dry films of Comparative Examples 1 to 3 had a peeling force between the photosensitive layer and the protective layer outside the range of 0.5 to 10 N / m, and had a problem in handling. In addition, since the dry film of Comparative Example 3 could not form a pattern, Tg was not measured. In the dry film of Comparative Example 4, the cured film of the photosensitive layer had a low Tg, and had insufficient heat resistance. On the other hand, in the dry films of Examples 1 to 10, the peeling force between the photosensitive layer and the protective layer was in the range of 0.5 to 10 N / m, the handleability was good, and the thickness of the photosensitive layer was 20 μm. It has been confirmed that the composition has excellent developability and resolution which can form a fine pattern having a space width of 9 μm or less even when the thickness exceeds the limit, and has high heat resistance (Tg).
本発明のドライフィルムは、配線板材料のソルダーレジスト若しくは層間絶縁膜、又は半導体素子等の表面保護膜(オーバーコート膜)若しくは層間絶縁膜(パッシベーション膜)に用いられる材料として適用される。特に、上記ドライフィルムは、解像性及び硬化後の耐熱性がいずれも良好であるため、細線化・高密度化された高密度パッケージ基板等に好適に用いられる。 The dry film of the present invention is applied as a material used for a solder resist or an interlayer insulating film of a wiring board material, or a surface protective film (overcoat film) or an interlayer insulating film (passivation film) of a semiconductor element or the like. In particular, since the dry film has good resolution and heat resistance after curing, the dry film is suitably used for a high-density package substrate or the like having a thinner and higher density.
1…支持体、3…感光層、5…保護層、10…ドライフィルム、100A…多層プリント配線板、101…基材、102、107…配線パターン、103…層間絶縁膜、104…開口部、105…シード層、106…樹脂パターン、108…ソルダーレジスト。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記感光性樹脂組成物が、
(A)成分:フェノール性水酸基を有する樹脂と、
(B)成分:芳香環、複素環及び脂環からなる群より選択される少なくとも1種を有し、かつ、メチロール基又はアルコキシアルキル基を有する化合物と、
(G)成分:シランカップリング剤と、
(C)成分:アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、グリシジルオキシ基及び水酸基から選択される1種以上の官能基を、2つ以上有する下記一般式(7)〜(10)で表される脂肪族化合物と、
(D)成分:光感応性酸発生剤と、
を含有し、
前記感光性樹脂組成物が、前記(A)成分100質量部に対して、前記(C)成分を20〜70質量部含有し、
前記ドライフィルムから幅2cm×長さ8cmに切り出したサンプルを、前記保護層が表面側となるように台座上に固定し、該サンプルから前記保護層を温度23℃、引っ張り速度5cm/minでサンプルの長さ方向の一端から180°方向に引き剥がした際における前記感光層と前記保護層との剥離力が0.5〜10N/mである、ドライフィルム。
[一般式(7)〜(10)中、R 1 、R 5 、R 16 及びR 19 は、それぞれ水素原子、メチル基、エチル基、水酸基又は一般式(11)で表される基を示し、R 21 は水酸基、グリシジルオキシ基、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を示し、R 2 、R 3 、R 4 、R 6 、R 7 、R 8 、R 9 、R 10 、R 11 、R 12 、R 13 、R 14 、R 15 、R 17 、R 18 及びR 20 は、それぞれ水酸基、グリシジルオキシ基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、一般式(12)で表される基又は一般式(13)で表される基を示し、R 22 及びR 23 はそれぞれ水酸基、グリシジルオキシ基、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を示し、n及びmはそれぞれ1〜10の整数である。] A dry film comprising a support, a photosensitive layer formed using the photosensitive resin composition, and a protective layer in this order,
The photosensitive resin composition,
(A) component: a resin having a phenolic hydroxyl group;
Component (B): a compound having at least one selected from the group consisting of an aromatic ring, a heterocyclic ring, and an alicyclic ring, and having a methylol group or an alkoxyalkyl group ;
(G) component: a silane coupling agent ,
Component (C): an aliphatic group represented by the following general formulas (7) to (10) having at least two functional groups selected from an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, a glycidyloxy group, and a hydroxyl group. A compound;
(D) component: a photosensitive acid generator,
Containing
The photosensitive resin composition contains 20 to 70 parts by mass of the component (C) based on 100 parts by mass of the component (A),
A sample cut into a width of 2 cm and a length of 8 cm from the dry film was fixed on a pedestal such that the protective layer was on the front side, and the protective layer was cut from the sample at a temperature of 23 ° C. and a pulling rate of 5 cm / min. A dry film, wherein a peeling force between the photosensitive layer and the protective layer when peeled off from one end in a length direction of the sample in a direction of 180 ° is 0.5 to 10 N / m.
[In the general formulas (7) to (10), R 1 , R 5 , R 16 and R 19 each represent a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a hydroxyl group or a group represented by the general formula (11); R 21 represents a hydroxyl group, a glycidyloxy group, an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group, and R 2 , R 3 , R 4 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 , R 12 13 , R 14 , R 15 , R 17 , R 18 and R 20 are each a hydroxyl group, a glycidyloxy group, an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, a group represented by the general formula (12) or a general formula (13) a group represented, respectively, R 22 and R 23 represents a hydroxyl group, a glycidyloxy group, acryloyloxy group or methacryloyloxy indicates an oxy group, an integer der respectively n and m 1 to 10 . ]
前記感光層を所定のパターンに露光し、露光後加熱処理を行う工程と、
前記加熱処理後の感光層を現像し、得られた樹脂パターンを加熱処理する工程と、
を含む、レジストパターンの形成方法。 A step of forming a photosensitive layer on a substrate using the dry film according to any one of claims 1 to 3 ,
Exposing the photosensitive layer to a predetermined pattern, and performing a heat treatment after exposure,
Developing the photosensitive layer after the heat treatment, and heat-treating the obtained resin pattern,
And a method of forming a resist pattern.
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