JP7463905B2 - ドライフィルムレジスト用二軸配向ポリエステルフィルム - Google Patents
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Description
1)DFRから保護フィルムを剥離し、露出したレジスト層の表面と、基板上の銅箔などの導電性基材層の表面とが密着するように、基板・導電性基材層とラミネートする工程。
2)次に、導体回路パターンを焼き付けたフォトマスクを、ポリエステルフィルムからなる支持体上に設置し、その上から、感光性樹脂を主体としたレジスト層に紫外線を照射して、露光させる工程。
3)その後、ポリエステルフィルムを剥離した後、溶剤によってレジスト層中の未反応分を溶解、除去する工程。
4)次いで、酸などでエッチングを行い、導電性基材層中の露出した部分を溶解、除去する工程。
たとえば、すべり性と高解像度を達成するものとしては、特許文献1のドライフィルムレジスト用ポリエステルフィルムが提案されている。
[I]
2層以上の積層構造を有するポリエステルフィルムであり、一方の最外層(該層をA層とする)の表面(該面を表面Aとする)の表面粗さRa(A)が0.70nm以上5.00nm以下であり、前記表面Aの最大高さRz(A)が80.0nm以下であり、前記表面Aの表面高さ分布のとがりRku(A)(クルトシス)が5.0以上である、ドライフィルムレジスト用二軸配向ポリエステルフィルム。
[II]
厚みが10~100μmである、[I]に記載のドライフィルムレジスト用二軸配向ポリエステルフィルム。
[III]
前記表面Aの反対側の表面(該面を表面Bとする)の表面粗さRa(B)が1.0nm以上20.0nm以下である、[I]または[II]に記載のドライフィルムレジスト用二軸配向ポリエステルフィルム。
[IV]
前記表面Aの反対側の表面(該面を表面Bとする)の表面比抵抗値が1.0×1013Ω/□以下である、[I]~[III]のいずれかに記載のドライフィルムレジスト用二軸配向ポリエステルフィルム。
[V]
前記A層の反対側の最外層(該層をB層とする)に帯電防止剤を含む、[I]~[IV]のいずれかに記載のドライフィルムレジスト用二軸配向ポリエステルフィルム。
[VI]
前記表面A側にレジストが設けられるように用いられる、[I]~[V]のいずれかに記載のドライフィルムレジスト用二軸配向ポリエステルフィルム。
[VII]
前記表面A側にレジストが設けられた後、レジストをポリエステルフィルムから剥離し、その後、レジストを露光する用途に用いられる、[VI]に記載のドライフィルムレジスト用二軸配向ポリエステルフィルム。
[VIII]
[I]~[VII]のいずれかに記載のドライフィルムレジスト用二軸配向ポリエステルフィルムの表面A側にレジストを設ける工程と、前記レジストをポリエステルフィルムから剥離する工程と、前記ポリエステルフィルムから剥離したレジストを露光する工程を有する導体回路の製造方法。
粒子等による突起および波状の変形を有するポリエステルフィルムにおいて、表面の波状の変形に対して粒子による突起の大きさが同程度の場合には、粒子の突起が波状の変形に埋もれることで、表面高さ分布のとがりRku(A)が低く、正規分布に相当する3に近い値になると考えられる。
また、C層をもうける場合は、C層の厚みは、フィルム全厚みからA層およびB層の厚みを引いたものとなる。
延伸ロールの表面粗さRaは好ましくは0.005μm以上1.0μm未満、更に好ましくは0.1μm以上0.6μm未満である。Raが1.0μm以上だと延伸時ロール表面の凸凹がフィルム表面に転写しRaおよびRzが大きくなる傾向がある。一方0.005μm未満だとロールとフィルム地肌が粘着し、フィルムが熱ダメージを受けやすくなるため好ましくない。延伸ロールの表面粗さを制御するためには、延伸ロールを研磨する研磨剤の粒度や、延伸ロールを研磨する回数などを適宜調整することが有効である。とくに延伸ロールについては、フィルム表面の凹み欠点の原因と懸念されるポリエステルの分解物、オリゴマーの付着、蓄積を回避するため、延伸ロールの研磨の回数を高くすることが好ましい。
(1)粒子の最大粒子径
フィルム表面を構成する層については次のように測定する。フィルムからポリマーをプラズマ低温灰化処理法で除去し、粒子を露出させる。処理条件は、ポリマーは灰化されるが粒子は極力ダメージを受けない条件を選択する。処理後の試料を走査型電子顕微鏡(SEM;株式会社日立製作所製 S-4000型)で観察し、粒子画像をイメージアナライザ(株式会社ニレコ製 LUZEX_AP)に取り込み、等価円相当径を測定し、粒子の体積平均粒子径を求める。SEMの倍率は粒子径により、5000~20000倍から適宜選択する。任意に観察箇所をかえて、少なくとも粒子数5000個の粒子の等価円相当径を測定し、測定した等価円相当径データの大きい方から上位2%の等価円相当径の中間値から最大粒子径を求める。
非接触光学式粗さ測定器(装置:Zygo社製New View 7300)を用い、50倍対物レンズを使用して測定面積139μm×104μmで、場所をランダムに変えて80視野測定を行った。サンプルセットは、測定Y軸がサンプルフィルムのMD方向となるようにサンプルをステージにセットして測定する。該粗さ計に内蔵された表面解析ソフトMetroProにより波長1.65~50μmの帯域通過フィルタを用いて平均粗さ(Ra)、最大高さ(Rz)、表面高さ分布のとがり(Rku)を各視野ごとに求めた。Ra、Rzについては、それぞれ40点の測定値の平均値をそれぞれ表面粗さRa、表面粗さRzとした。Rkuについては、40点の測定値のうち、上位5点および下位5点を除く30点の測定値の平均値を表面高さ分布のとがりRkuとした。
温度23℃、相対湿度65%で24時間放置して調湿した後、同条件下で表面抵抗計(Trek製152P-CR-1-CE)を用い、印可電圧100Vで測定を行い、測定開始後1分時点の値を測定値とした。単位はΩ/□であり、この値が小さいものほど、帯電防止性能が良好である。
マイクロメーターにてランダムに10点測定し、その平均値を用いた。1点の測定に当たっては、10枚を採取した試験片をすべて重ねた状態で測定した。最終的に平均値を試験片の重ね合わせ枚数(10枚)で除した値をフィルム全体の厚みとした。
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムにおけるレジストの解像度の目視評価方法は、以下のような手順で行った。
(i)二軸配向ポリエステルフィルムを支持体として、A層側にネガ型感光性樹脂からなるレジスト層をコーティングにより形成した。次いで、窒素循環の通風オーブンを用いて70℃の温度条件で、約20分間の前熱処理を行い、積層体を作成した。
(ii)片面鏡面研磨した6インチSiウエハー上に(i)で作成した積層体をレジスト層と接触するように重ね、ゴム製のローラーを用いて、Siウエハー上に積層体をラミネートした。
(iii)ポリエステルフィルムを積層体より剥離した。
(iv)その上に、クロム金属でパターニングされたフォトマスクを配置し、そのフォトマスク上からI線ステッパーを用いて露光を行った。
(v)現像液N-A5が入った容器に露光後のレジスト層を入れ約1分間の現像を行った。その後、現像液から取り出し、水で約1分間の洗浄を行った。
(vi)現像後に作成されたレジストパターンのL/S(μm)(Line and Space )の状態を走査型電子顕微鏡SEMを用いて1000倍率で観察した。レジストの解像度の評価は、以下の基準に従った。なお、○以上の評価が実用可能レベルとなる。
○:L/S=2/2μmが明確に確認できる。
△:L/S=2/2μmは明確に確認できないが、L/S=5/5μmは明確に確認できる。
×:L/S=5/5μmが明確に確認できない。(生産適用不可)。
なお、本発明における実施例および比較例において、露光を行うタイミングを剥離前とした例においては、前記(iii)と(iv)の手順を逆に行った。
本発明の二軸配向ポリエステルフィルムを支持体として、A層側にネガ型感光性樹脂からなるレジスト層をコーティングにより形成し、レジストフィルムを作製した。レジストフィルム製造時の取り扱い性としてすべり性の評価は、以下の基準に従った。なお、○以上の評価が実用可能レベルとなる。
○:適正なすべり性を有し、取り扱い性が良好。
△:すべり性が悪く、取り扱い性に劣る。
×:適正なすべり性がないため、取り扱い不可(生産適用不可)。
上記評価(6)で作製したレジストフィルムの製造時の取り扱い性として帯電性の評価は、以下の基準に従った。なお、○以上の評価が実用可能レベルとなる。
○:帯電が生じず、取り扱い性が良好。
△:帯電が生じ、取り扱い性に劣る。
×:帯電が生じ、取り扱い不可(生産適用不可)。
(ポリエステルAの作成)
テレフタル酸86.5重量部とエチレングリコール37.1重量部を255℃で、水を留出しながらエステル化反応を行う。エステル化反応終了後、トリメチルリン酸0.02重量部、酢酸マグネシウム0.06重量部、酢酸リチウム0.01重量部、三酸化アンチモン0.0085重量部を添加し、引き続いて、真空下、290℃まで加熱、昇温して重縮合反応を行い、固有粘度0.63dl/gのポリエステルペレットを得た。(ポリエステルA)。
さらに別に、モノマーを吸着させる方法によって得た体積平均粒子径0.3μm、体積形状係数f=0.51のジビニルベンゼン/スチレン共重合架橋粒子の水スラリーを、上記の実質的に粒子を含有しないホモポリエステルペレットに、ベント式二軸混練機を用いて含有させ、体積平均粒子径0.3μmのジビニルベンゼン/スチレン共重合架橋粒子をポリエステルに対し2重量%含有するマスターペレットを得る(ポリエステルB)。
上記と同様にポリエステルを製造するにあたり、エステル交換後、体積平均粒子径0.06μm、体積形状係数f=0.51、モース硬度7の球状シリカをそれぞれ添加し、重縮合反応を行い、粒子をポリエステルに対し1重量%含有するシリカ含有マスターペレットを得た(ポリエステルE)。なお、用いる球状シリカは、エタノールとエチルシリケートとの混合溶液を攪拌しながら、この混合溶液に、エタノール、純水、および塩基性触媒としてアンモニア水からなる混合溶液を添加し、得られた反応液を攪拌して、エチルシリケートの加水分解反応およびこの加水分解生成物の重縮合反応を行なった後に、反応後の攪拌を行い、単分散シリカ粒子を得た。
さらに、平均粒子径1.0μmの炭酸カルシウムを準備し、10%のエチレングリコールスラリーとした。このスラリーをジェットアジターで一時間分散処理を行い、5μm以上の捕集効率95%のフィルターで高精度濾過した。
ジメチルテレフタレートに1.9モルのエチレングリコールおよび酢酸マグネシウム・4水塩を0.05%、リン酸を0.015%加え加熱エステル交換を行い、前述した炭酸カルシウムを含むスラリーをエステル交換後に添加し、引き続き三酸化アンチモン0.025%を加え、加熱昇温し真空化で重縮合反応を行い、平均粒子径1.0μmの炭酸カルシウムを1重量%含む、固有粘度0.63dl/gの炭酸カルシウム含有マスターペレットを得た。(ポリエステルF)。
さらに、凝集アルミナとしてδ型-アルミナを10%のエチレングリコールスラリーとし、サンドグラインダーを用い、粉砕、分散処理を行い、さらに捕集効率95%の3μmフィルターを用いて濾過し、これを前記と同様に調整したエステル交換反応物に添加し、引き続き三酸化アンチモンを加え、重縮合反応を行い、凝集アルミナを2重量%含有する、固有粘度0.62dl/gのマスターペレットを得た。(ポリエステルG)。
さらに、上記と同様にポリエステルを製造するにあたり、帯電防止剤(ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム)を6重量%含有するシリカ含有マスターペレットを得た(ポリエステルH)。
各層について表1に示した配合で調合した原料の混合物を、ブレンダー内で攪拌した後、A層、B層の原料は攪拌後の原料を、それぞれ別のベント付き二軸押出機に供給し、C層の原料は160℃で8時間減圧乾燥し、一軸押出機に供給した。275℃で溶融押出し、5μm以上の異物を95% 以上捕集する高精度なフィルターにて濾過した後、矩形の3層用合流ブロックで合流積層し、A層、C層、B層の順からなる3層積層とした。その後、285℃に保ったスリットダイを介し冷却ロール上に静電印可キャスト法を用いて表面温度25℃のキャスティングドラムに巻き付け冷却固化して未延伸積層フィルムを得た。
表に記載のように各条件を変更し、各層について表1に示した配合で調合した原料の混合物を、ブレンダー内で攪拌した後、A層の原料は160℃で8時間減圧乾燥し、一軸押出機に供給した。B層の原料は攪拌後の原料を、ベント付き二軸押出機に供給した。これ以外は実施例1と同様にして二軸配向ポリエステルフィルムを得た。得られたフィルムの評価結果を表に示した。このように本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは実施例1同様に、すべり性、帯電防止性、レジスト解像度に優れるものであった。
表に記載のように各条件を変更する以外は実施例1と同様にして二軸配向ポリエステルフィルムを得た。得られたフィルムの評価結果を表に示した。このように本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは実施例1同様に、すべり性、帯電防止性、レジスト解像度に優れるものであった。
表に記載のように各条件を変更する以外は実施例1と同様にして二軸配向ポリエステルフィルムを得た。例外として、表において表面粗さ、とがり、表面比抵抗、レジスト解像度、取り扱い性の各項目が「-」と記載されている場合の比較例については、その条件において製膜が困難であり、サンプル採取ができなかった。得られたフィルムの評価結果を表に示した。しかし、本発明の二軸配向ポリエステルフィルムは、実施例1に比べそれぞれ、すべり性、帯電防止性、レジスト解像度に劣り、全てを満足するフィルムは得られなかった。
Claims (8)
- 2層以上の積層構造を有するポリエステルフィルムであり、一方の最外層(該層をA層とする)の表面(該面を表面Aとする)の表面粗さRa(A)が0.70nm以上5.00nm以下であり、前記表面Aの最大高さRz(A)が80.0nm以下であり、前記表面Aの表面高さ分布のとがりRku(A)(クルトシス)が5.0以上である、ドライフィルムレジスト用二軸配向ポリエステルフィルム。
- 厚みが10~100μmである、請求項1に記載のドライフィルムレジスト用二軸配向ポリエステルフィルム。
- 前記表面Aの反対側の表面(該面を表面Bとする)の表面粗さRa(B)が1.0nm以上20.0nm以下である、請求項1または請求項2に記載のドライフィルムレジスト用二軸配向ポリエステルフィルム。
- 前記表面Aの反対側の表面(該面を表面Bとする)の表面比抵抗値が1.0×1013Ω/□以下である、請求項1~3のいずれかに記載のドライフィルムレジスト用二軸配向ポリエステルフィルム。
- 前記A層の反対側の最外層(該層をB層とする)に帯電防止剤を含む、請求項1~4のいずれかに記載のドライフィルムレジスト用二軸配向ポリエステルフィルム。
- 前記表面A側にレジストが設けられるように用いられる、請求項1~5のいずれかに記載のドライフィルムレジスト用二軸配向ポリエステルフィルム。
- 前記表面A側にレジストが設けられた後、レジストをポリエステルフィルムから剥離し、その後、レジストを露光する用途に用いられる、請求項6に記載のドライフィルムレジスト用二軸配向ポリエステルフィルム。
- 請求項1~7のいずれかに記載のドライフィルムレジスト用二軸配向ポリエステルフィルムの表面A側にレジストを設ける工程と、前記レジストをポリエステルフィルムから剥離する工程と、前記ポリエステルフィルムから剥離したレジストを露光する工程を有する導体回路の製造方法。
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