KR100771034B1 - 후막 포토레지스트 조성물 및 레지스트 패턴의 형성 방법 - Google Patents

후막 포토레지스트 조성물 및 레지스트 패턴의 형성 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100771034B1
KR100771034B1 KR1020067008087A KR20067008087A KR100771034B1 KR 100771034 B1 KR100771034 B1 KR 100771034B1 KR 1020067008087 A KR1020067008087 A KR 1020067008087A KR 20067008087 A KR20067008087 A KR 20067008087A KR 100771034 B1 KR100771034 B1 KR 100771034B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
acrylate
thick film
meth
photoresist composition
film photoresist
Prior art date
Application number
KR1020067008087A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20060083988A (ko
Inventor
야스시 와시오
고지 사이토
Original Assignee
도오꾜오까고오교 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도오꾜오까고오교 가부시끼가이샤 filed Critical 도오꾜오까고오교 가부시끼가이샤
Publication of KR20060083988A publication Critical patent/KR20060083988A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100771034B1 publication Critical patent/KR100771034B1/ko

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/027Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • G03F7/032Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with binders
    • G03F7/033Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with binders the binders being polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. vinyl polymers
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/40Treatment after imagewise removal, e.g. baking
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/40Treatment after imagewise removal, e.g. baking
    • G03F7/405Treatment with inorganic or organometallic reagents after imagewise removal
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S430/00Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
    • Y10S430/1053Imaging affecting physical property or radiation sensitive material, or producing nonplanar or printing surface - process, composition, or product: radiation sensitive composition or product or process of making binder containing
    • Y10S430/1055Radiation sensitive composition or product or process of making
    • Y10S430/106Binder containing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S430/00Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
    • Y10S430/1053Imaging affecting physical property or radiation sensitive material, or producing nonplanar or printing surface - process, composition, or product: radiation sensitive composition or product or process of making binder containing
    • Y10S430/1055Radiation sensitive composition or product or process of making
    • Y10S430/114Initiator containing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Abstract

개선된 알칼리 현상성을 갖는 네가티브 후막 포토레지스트 조성물이 제공된다. 상기 조성물은 하기를 포함한다: (A) (a) 61 내지 90 중량% 의, 시클릭 알킬 (메트)아크릴레이트 에스테르로부터 유래된 구조 단위, 및 (b) 히드록실기를 함유하는 라디칼 중합성 화합물로부터 유래된 구조 단위를 함유하는 수지 성분, (B) 하나 이상의 에틸렌계 불포화 이중 결합을 함유하는 중합성 화합물, (C) 광중합 개시제, 및 (D) 유기 용매.

Description

후막 포토레지스트 조성물 및 레지스트 패턴의 형성 방법 {THICK FILM PHOTORESIST COMPOSITION AND METHOD OF FORMING RESIST PATTERN}
본 발명은 후막 포토레지스트 조성물 및 레지스트 패턴의 형성 방법에 관한 것이다.
그 내용이 본원에 참조 병합되는, 2003 년 12 월 1 일에 출원된 일본 특허 출원 제 2003-401563 호, 2004 년 9 월 13 일에 출원된 일본 특허 출원 제 2004-265693 호에 대해 우선권을 주장한다.
현재 정밀 미세가공 기술에 가장 널리 사용되는 광가공 (Photofabrication) 은, 감광 수지 조성물을 가공 표적의 표면에 적용하여 코팅을 형성하고, 사진석판 기술을 이용하여 상기 코팅을 패턴화한 후, 마스크로서 패턴화된 코팅을 사용하여 화학적 에칭 또는 전해 에칭을 수행하고/하거나, 전기도금에 의해 전기주조 (electroform) 함으로써 반도체 패키지와 같은 정밀 성분을 제조하기 위해 사용되는 기술을 설명하는 포괄적인 용어이다.
최근, 전자 기기의 크기의 감소는 다중핀 (multipin) 박막 포장, 반도체 패키지 크기 감소를 포함하는 반도체 패키지의 고밀도 포장의 추가적인 발전, 및 플립-칩 시스템 (flip-chip system) 을 사용한 2차원적 포장 기술 또는 3차원적 포장 기술에 기초한 포장 밀도의 기타 개선을 야기해 왔다. 이러한 유형의 고밀도 포장 기술에서, 패키지 위로 돌출되어 있는 범프 (bump) 로도 알려져 있는 돌출 전극 (탑재 터미널) 또는 웨이퍼 상의 주변 터미널로부터 연장되고 탑재 터미널과 재배선 (rewiring) 을 연결시키는 금속 포스트 (metal post) 를 포함하는 연결 터미널은 정밀도가 매우 높은 기판의 표면 상에 위치해야 한다.
상기 유형의 광가공에 사용되는 물질은 전형적으로는 후막 포토레지스트 조성물이다. 후막 포토레지스트 조성물은 두꺼운 레지스트층을 형성하는 데 사용되며, 예를 들어 도금 공정에 의한 범프 또는 금속 포스트의 형성에 사용될 수 있다.
범프 또는 금속 포스트는 예를 들어, 기판의 상단부에 대략 20㎛ 의 막 두께를 갖는 두꺼운 레지스트층을 형성하고, 미리정해진 마스크 패턴을 통해 상기 레지스트층을 노광시키고, 상기 층을 현상하여, 범프 또는 금속 포스트를 형성하기 위한 부분이 선택적으로 제거된 (스트리핑된; stripped) 레지스트 패턴을 형성하고, 도금을 이용하여 구리와 같은 전도체를 스트리핑된 부분 (레지스트가 없는 부분) 내로 탐침시킨 후, 주위의 잔류 레지스트 패턴을 제거함으로써 형성될 수 있다.
퀴논 디아지드기를 함유하는 포지티브 감광성 수지 조성물은 범프 또는 가선 (wiring) 의 형성에 적합한 후막 포토레지스트로서 개시되어 있다 (예를 들어, 참고 특허 1 참조).
또한, 후막의 형성에도 사용될 수 있는 네가티브 포토레지스트 조성물은 하기 나열된 참고 특허 2 에 개시되어 있다.
(참고 특허 1)
일본 미심사 특허 출원, 최초 공개 번호. 2002-258479
(참고 특허 2)
일본 미심사 특허 출원, 최초 공개 번호. 평 (Hei) 8-78318
그러나, 통상의 네가티브 후막 포토레지스트 조성물은 만족스럽지 못한 알칼리 현상성 (developability) 을 겪는다. 본 명세서에서, 만족스럽지 못한 알칼리 현상성이란, 알칼리 현상 후에 노광된 부분과 노광되지 않은 부분 간의 대비 (contrast) 가 만족스럽지 못한 상황을 말한다. 알칼리 현상성의 열화는 현상 후의 잔류 레지스트 패턴의 해상력 (resolution) 및 부착 모두를 열화시킬 수 있으며, 그 결과 바람직하지 않다.
일반적인 반도체 적용을 위한 박막을 형성하는 데 전형적으로 사용되는 레지스트 조성물을 사용하여 유리한 수준의 알칼리 현상성이 달성될 수 있다 하더라도, 상기 조성물을 사용하여 후막 레지스트층을 형성할 경우 유사한 유리한 결과가 달성될 수 있을지 여부를 예측할 방법은 없다.
발명의 개요
본 발명은 네가티브 후막 포토레지스트 조성물에 대한 알칼리 현상성을 개선하고자 하는 목적으로 상기 인자들을 고려한다 .
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 후술되는 측면을 이용한다.
첫번째 측면은, 하기를 포함하는 후막 포토레지스트 조성물을 제공한다:
(A) (a) 61 내지 90 중량% 의, 시클릭 알킬 (메트)아크릴레이트 에스테르로부터 유래된 구조 단위, 및 (b) 히드록실기를 함유하는 라디칼 중합성 화합물로부터 유래된 구조 단위를 함유하는 수지 성분,
(B) 하나 이상의 에틸렌계 불포화 이중 결합을 함유하는 중합성 화합물,
(C) 광중합 개시제, 및
(D) 유기 용매.
두번째 측면은, 본 발명에 따른 후막 포토레지스트 조성물을 사용하여 레지스트 패턴을 형성하는, 레지스트 패턴의 형성 방법을 제공한다.
본 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서, 용어 "구조 단위" 는 중합체 (수지) 내의 단량체 단위를 말한다.
또한, 용어 "(메트)아크릴산" 은, 메타크릴산 및 아크릴산 둘 다를 포함하는 일반 용어이다. 유사하게, 용어 "(메트)아크릴레이트" 는, 메타크릴레이트 및 아크릴레이트 둘 다를 포함하는 일반 용어이다.
발명의 효과
본 발명은 네가티브 후막 포토레지스트 조성물의 알칼리 현상성을 개선할 수 있다.
본 발명의 수행을 위한 최량의 형태
[후막 포토레지스트 조성물]
성분 (A)
- (a) 시클릭 알킬 (메트)아크릴레이트 에스테르로부터 유래된 구조 단위
성분 (A) 내에, 61 내지 90 중량% (바람직하게는 65 내지 75 중량%) 의 구조 단위 (a) 를 혼입함으로써, 본 발명의 후막 포토레지스트 조성물의 알칼리 현상성이 개선될 수 잇다. 그 결과, 상기 조성물의 해상력 및 부착이 개선될 수 있으며, 잔류물 현상 수준이 저하될 수 있다. 또한, 후술되는 성분 (B) 및 유기 용매 (D) 와의 공용해성 (co-solubility) 이 개선될 수 있다. 또한, 후막 레지스트 패턴이 형성되는 경우에도 고감도가 얻어질 수 있다. 61 중량% 이상의 비율을 보증함으로써 상기 효과가 만족스러운 정도로 나타날 수 있는 반면, 90 중량% 이하의 비율을 보증함으로써 상기 언급한 구조 단위 (b) 와 같은 다른 구조 단위와의 보다 유리한 균형이 얻어질 수 있으며, 레지스트 패턴에 의해 야기되는 패턴 균열 (cracking) 의 억제를 몹시 어렵게 할 수 있어, 레지스트 패턴 형성 후에 수행되는 도금 등을 하는 동안에 보유된 충격 또는 열 충격으로 인해 균열을 일으킬 수 있다.
구조 단위 (a) 를 생성하는 시클릭 알킬 (메트)아크릴레이트 에스테르의 적합한 예로는, 시클로헥실 (메트)아크릴레이트, 2-메틸시클로헥실 (메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐옥시에틸 (메트)아크릴레이트, 이소보르닐 (메트)아크릴레이트, 및 디시클로펜타닐 (메트)아크릴레이트가 포함된다. 물론, 디시클로펜타닐 (메트)아크릴레이트가 바람직하다.
- (b) 히드록실기를 함유하는 라디칼 중합성 화합물로부터 유래된 구조 단위
구조 단위 (b) 를 생성하는 히드록실기를 함유하는 라디칼 중합성 화합물의 적합한 예로는, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 2-히드록시프로필 아크릴레이트, 2-히드록시부틸 아크릴레이트, 4-히드록시부틸 아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 2-아크릴로일옥시에틸-2-히드록시에틸프탈산, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트, 2-히드록시프로필 메타크릴레이트, 2-히드록시부틸 메타크릴레이트, 4-히드록시부틸 메타크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필 메타크릴레이트, 및 2-메타크릴로일옥시에틸-2-히드록시에틸프탈레이트가 포함된다. 물론, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트가 바람직하다.
구조 단위 (b) 는 전형적으로 성분 (A) 의 1 중량% 이상 10 중량% 미만, 바람직하게는 3 내지 9 중량% 를 차지한다.
1 중량% 이상의 비율을 보증함으로써 용해도가 적절한 수준으로 제어될 수 있는 반면, 10 중량% 미만의 비율을 보증함으로써 레지스트 패턴의 알칼리 현상 후에 막이 얇아지는 것을 방지할 수 있다. 이러한 막 얇아짐의 방지는 해상력을 개선할 수 있다.
- (d) 불포화 카르복실산으로부터 유래된 구조 단위
성분 (A) 는 바람직하게는 또한 불포화 카르복실산으로부터 유래된 구조 단위 (d) 를 함유한다.
구조 단위 (d) 를 생성하는 불포화 카르복실산의 적합한 예로는, 모노카르복실산류, 예컨대 아크릴산, 메타크릴산, 및 크로톤산; 디카르복실산, 예컨대 말레산, 푸마르산, 시트라콘산, 메사콘산, 및 이타콘산; 디카르복실산이 디올에 의해 (메트)아크릴산 등과 축합되는 화합물, 예컨대 모노(2-(메트)아크릴로일옥시)에틸 숙시네이트, 모노(2-(메트)아크릴로일옥시)에틸 말레에이트, 모노(2-(메트)아크릴로일옥시)에틸 프탈레이트, 및 모노(2-(메트)아크릴로일옥시)에틸 헥사히드로프탈레이트; 및 불포화 디카르복실산의 모노에스테르 등이 포함된다.
상기 불포화 카르복실산은 바람직하게는 아크릴산 또는 메타크릴산이며, 메타크릴산이 특히 바람직하다.
성분 (A) 내의 구조 단위 (d) 의 비율은 바람직하게는 1 내지 40 중량% 의 범위이다. 1 중량% 이상의 비율을 보증함으로써, 해상력 열화 및 막 얇아짐과 같은 문제가 억제될 수 있다.
- 기타 라디칼 중합성 화합물로부터 유래된 구조 단위
필수 구조 단위 (a) 및 (b), 및 임의의 구조 단위 (d) 외에, 성분 (A) 는 또한 상기 구조 단위들과 공중합가능한 라디칼 중합성 화합물로부터 유래된 기타 구조 단위 (이하, "기타 구조 단위" 라 함) 를 포함할 수도 있다. 성분 (A) 내의 이러한 기타 구조 단위의 비율은 전형적으로는 1 내지 37 중량%, 바람직하게는 1 내지 20 중량% 의 범위이다.
이러한 기타 구조 단위로는, 알칼리 현상성의 개선 및 제거성 (removability) 의 개선 (레지스트 패턴의 형성 및 후속 도금 후의 범프 등의 형성 동안, 레지스트 패턴의 제거가 용이함) 의 면에서, 하기 도시된 화학식 (1) 로 나타내는 라디칼 중합성 화합물로부터 유래된 구조 단위 (c) 가 특히 바람직하다:
Figure 112006029365779-pct00001
(식 중, R1 은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, R2 는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 4 의 알킬기를 나타낸다).
R1 기는 수소 원자 또는 메틸기이지만, 수소 원자가 바람직하다.
R2 기는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 4 의 알킬기 (직쇄 또는 분지형 기 모두 적합함) 이며, 적합한 예로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, 또는 tert-부틸기가 포함되지만, 메틸기 또는 에틸기가 바람직하며, 에틸기가 특히 바람직하다.
기타 구조 단위로서, 후술되는 것들을 포함하는, 상기 언급한 구조 단위 (c) 외의 기타 구조 단위가 또한 사용될 수 있다. 구조 단위 (c) 외의 적합한 기타 구조 단위의 예로는, 알킬 (메트)아크릴레이트 에스테르류, 예컨대 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, n-부틸 (메트)아크릴레이트, sec-부틸 (메트)아크릴레이트, t-부틸 (메트)아크릴레이트, 및 이소프로필 (메트)아크릴레이트; 아릴 (메트)아크릴레이트 에스테르류, 예컨대 페닐 (메트)아크릴레이트 및 벤질 (메트)아크릴레이트; 디카르복실산의 디에스테르류, 예컨대 디에틸 말레에이트, 디에틸 푸마레이트, 및 디에틸 이타코네이트; 및 스티렌, α-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌, 비닐톨루엔, p-메톡시스티렌, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 비닐 클로라이드, 비닐리덴 클로라이드, 아크릴아미드, 메타크릴아미드 및 비닐 아세테이트가 포함된다.
물론, 성분 (A) 의 유리 전이 온도의 조정의 면에서 n-부틸 (메트)아크릴레이트가 바람직하다.
성분 (A) 의 중량 평균 분자량 (겔 침투 크로마토그래피에 의해 측정된 폴리스티렌 당량 중량 평균 분자량) 은 전형적으로는 10,000 내지 50,000, 바람직하게는 15,000 내지 30,000 의 범위이다.
또한, 성분 (A) 는 단일 수지 또는 두가지 이상의 상이한 수지의 혼합물을 포함할 수 있다.
성분 (A) 는 바람직하게는 상술한 필수 구조 단위, 및 필요한 경우 기타 임의 구조 단위를 포함하는 공중합체이다.
성분 (A) 는, 전형적인 중합법을 이용하여, 각 구조 단위를 생성하는 단량체를 라디칼 중합시켜 제조될 수 있다.
성분 (B)
열 중합 또는 광중합을 겪는다면, 성분 (B) 에 대한 특별한 제한이 없으며, 적합한 예에는 후술되는 화합물이 포함된다.
하나의 에틸렌계 불포화 이중 결합을 함유하는 중합성 화합물:
성분 (A) 의 합성에 사용되는 라디칼 중합성 화합물 (단량체) 이 사용될 수 있지만, 하기 화학식으로 나타내는 메타크릴산 및 아크릴산의 모노에스테르가 바람직하다:
CH2=CHCO-(OC2H4)n-O-파라-C6H4-R11
(식 중, n = 0 내지 8 이고, R11 은 H, 또는 C1 내지 C9 의 알킬기이다).
특정 예로는, 시판중인 제품 ARONIX M-101 (n
Figure 112006029365779-pct00002
2, R11 = H) (이하, 모든 시판 제품은 그의 제품명으로 나열됨), ARONIX M-102 (n
Figure 112006029365779-pct00003
4, R11 = H), ARONIX M-111 (n
Figure 112006029365779-pct00004
1, R11 = n-C9H19), ARONIX M-113 (n
Figure 112006029365779-pct00005
4, R11 = n-C9H19), ARONIX M-114 (n
Figure 112006029365779-pct00006
8, R11 = n-C9H19), ARONIX M-117 (n
Figure 112006029365779-pct00007
2.5, R11 = n-C9H19) (모두 Toagosei Co., Ltd. 사제), 및 KAYARAD R-564 (n
Figure 112006029365779-pct00008
2.3, R11 = H) (Nippon Kayaku Co., Ltd. 사제) 이 포함된다.
기타 관련 화합물에는, 시판 제품 KAYARAD TC-110S 및 TC-120S (Nippon Kayaku Co., Ltd. 사제), 및 제품 V-158 및 V-2311 (Osaka Organic Chemical Industry Ltd. 사제) 이 포함된다.
2 개의 에틸렌계 불포화 이중 결합을 함유하는 중합성 화합물:
2관능성 (메트)아크릴레이트류, 즉, 2가 알콜의 (메트)아크릴레이트 디에스테르류가 사용될 수 있다. 바람직한 2관능성 (메트)아크릴레이트류의 예로는, 하기 도시된 화학식으로 나타내는 화합물이 포함된다:
CH2=CHCO-(OC2H4)n-O-파라-C6H4-C(R12)2-파라-C6H4-O-(C2H4O)m-COCH=CH2
(식 중, n = 0 내지 8 이고, m = 0 내지 8 이고, R12 는 H 또는 CH3 를 나타낸다).
특정 예로는, 시판중인 제품 ARONIX M-210 (n
Figure 112006029365779-pct00009
2, m
Figure 112006029365779-pct00010
2, R12 = CH3) (Toagosei Co., Ltd. 사제), KAYARAD R-551 (n+m
Figure 112006029365779-pct00011
4, R12 = CH3), 및 KAYARAD R-712 (n+m
Figure 112006029365779-pct00012
4, R12 = H) (둘 다 Nippon Kayaku Co., Ltd. 사제) 가 포함된다.
또한, 하기 화학식으로 나타내는 화합물 또한 유리하게 사용될 수 있다.
CH2=CHCOO-R3-COCH=CH2
(식 중, R3 은 탄소수 2 내지 8 의 옥시알킬기, 에틸렌 글리콜기 또는 프로필렌 글리콜기의 1 내지 10 회 반복을 나타낸다).
특정 예로는, 시판중인 제품 ARONIX M-240 (R3 = -(CH2CH20)n-, n
Figure 112006029365779-pct00013
4), ARONIX M-245 (R3 = -(CH2CH2O)n-, n
Figure 112006029365779-pct00014
9) (둘 다 Toagosei Co., Ltd. 사제), 및 KAYARAD HDDA (R3 = -(CH2CH2CH2CH2CH2O)-), KAYARAD NPGDA (R3 = -(CH2C(CH3)2CH2O)-), KAYARAD TPGDA (R3 = -(CH2CH(CH3)O)-), KAYARAD PEG400DA (R3 = -(CH2CH2O)n-, n
Figure 112006029365779-pct00015
8), KAYARAD MANDA (R3 = -(CH2C(CH3)2CH2O)-), KAYARAD HX-220 (R3 = -(CH2CH2CH2CH2CH2O)m-CH2-C(CH3)2COOCH2C(CH3)2CH20(COCH2CH2CH2CH2CH2O)n-, m+n = 2) 및 KAYARAD HX-620 (R3 = -(CH2CH2CH2CH2CH2O)m-CH2-C(CH3)2COOCH2C(CH3)2CH2O(COCH2CH2CH2CH2O)n-, m+n = 4) (모두 Nippon Kayaku Co., Ltd. 사제) 가 포함된다.
또한, 하기 화학식으로 나타내는 화합물도 유리하게 사용될 수 있다:
A-(M-N)n-M-A
(식 중, A 는 (메트)아크릴산 잔기 (CH2=C(H 또는 CH3)COO-) 이고, M 은 2가 알콜 잔기이고, N 은 2염기성 산 잔기이고, n = 0 내지 15 이다).
특정한 예로는, 올리고에스테르 아크릴레이트 (시판중인 제품 ARONIX M-6100, M-6200, ARONIX M-6250, ARONIX M-6300, ARONIX M-6400 및 ARONIX M-6500 (모두 Toagosei Co. Ltd. 사제), 및 KAYARAD R-604 (Nippon Kayaku Co., Ltd. 사제), 및 V260, V312 및 V335HP (모두 Osaka Organic Chemical Industry Ltd. 사제)) 가 포함된다.
세개 이상의 에틸렌계 불포화 이중 결합을 함유하는 중합성 화합물:
3가 또는 그보다 높은 원가가를 갖는 알콜의 (메트)아크릴레이트 에스테르류가 사용될 수 있다. 바람직한 구조의 예로는 하기에 나타낸 화학식으로 나타내는 화합물이 포함된다:
[CH2=CHCO-(OC3H6)n-OCH2]3-CCH2R4
(식 중, n = 0 내지 8 이고, R4 는 H, OH, 및 CH3 로부터 선택된 기이다).
특정 예로는, 시판중인 제품 ARONIX M-309 (n = 0, R4 = CH3) 및 ARONIX M-310 (n
Figure 112006029365779-pct00016
1, R4 = CH3) (둘 다 Toagosei Co., Ltd. 사제), KAYARAD TMPTA (n = 0, R4 = CH3) (Nippon Kayaku Co., Ltd. 사제), 및 V-295 (n = 0, R4 = CH3) 및 V-300 (n = 0, R4 = OH) (둘 다 Osaka Organic Chemical Industry Ltd. 사제) 가 포함된다.
또한, 하기 화학식으로 나타내는 화합물도 유리하게 사용될 수 있다:
[(CH2=CHCOOCH2)3-CCH2]2-R5
(식 중, R5 = O 또는 CH2 임).
특정 예로는, 시판중인 제품 ARONIX M-400 (Toagosei Co., Ltd. 사제) 가 포함된다. 유사하게, 하기 화학식으로 나타내는 화합물이 또한 유리하게 사용될 수 있다:
A-(X(A)-Y)n-XA2
(식 중, A 는 (메트)아크릴산이고, X 는 다가 알콜이고, Y 는 다염기성 산이고, n 은 0 내지 15 이다).
특정 예로는, 시판중인 제품 ARONIX M-7100, M-8030, M-8060, M-8100 및 M-9050 (모두 Toagosei Co. Ltd. 사제) 가 포함된다.
또한, 하기 화학식으로 나타내는 화합물도 유리하게 사용될 수 있다:
[(CH2=CHCO-(OC5H10CO)m-]a[-(OCH2)3CCH2OCH2C(CH2O)3-](COCH=CH2)b
(식 중, m
Figure 112006029365779-pct00017
1 또는 2 이고, a
Figure 112006029365779-pct00018
2 내지 6 의 정수이고, b
Figure 112006029365779-pct00019
0 내지 6 의 정수이다).
특정 예로는, 시판중인 제품 KAYARAD DPCA-20 (m
Figure 112006029365779-pct00020
1, a
Figure 112006029365779-pct00021
2, 및 b
Figure 112006029365779-pct00022
4), KAYARAD DPCA-30 (m
Figure 112006029365779-pct00023
1, a
Figure 112006029365779-pct00024
3, 및 b
Figure 112006029365779-pct00025
3), KAYARAD DPCA-60 (m
Figure 112006029365779-pct00026
1, a
Figure 112006029365779-pct00027
6, 및 b
Figure 112006029365779-pct00028
0), KAYARAD DPCA-120 (m
Figure 112006029365779-pct00029
2, a
Figure 112006029365779-pct00030
6, 및 b
Figure 112006029365779-pct00031
0) (모두 Nippon Kayaku Co., Ltd. 사제), 및 V-360, -GPT, -3PA, 및 -400 (모두 Osaka Organic Chemical Industry Ltd. 사제) 가 포함된다.
또한, 하기 화학식으로 나타내는 화합물도 유리하게 사용될 수 있다:
[(CH2=CHCO-(OC2H4)n-OCH2]3CCH2R6
(식 중, n 값은 다양할 수 있지만, n 의 총합은 0 내지 24 이고, R6 은 H, OH, 및 CH3 으로부터 선택된다).
특정 예로는, 시판중인 제품 ARONIX M-350 (n 의 합 = 3 이고, R6 = CH3 임) 및 ARONIX M-360 (n 의 합 = 6 이고, R6 = CH3 임) (둘 다 Toagosei Co., Ltd. 사제), 및 SR-502 (n 의 합 = 9 이고, R6 = CH3 임), SR-9035 (n 의 합 = 15 이고, R6 = CH3 임) 및 SR-415 (n 의 합 = 20 이고, R6 = CH3 임) (모두 Sartomer Company Inc. 사제) 가 포함된다.
성분 (B) 는 단일 화합물, 또는 두 가지 이상의 상이한 화합물의 혼합물을 사용할 수 있다.
가장 유리한 효과를 달성하는 면에서, 성분 (B) 의 양은 성분 (A) 100 중량부 당 바람직하게는 30 내지 200 중량부, 더욱더 바람직하게는 50 내지 150 중량부의 범위이다.
(C) 광중합 개시제
성분 (C) 를 혼입함으로써, 노광을 이용하여 성분 (C) 가 성분 (A) 에 대해 작용하게 하여, 성분 (A) 의 노광부를 알칼리 불용성으로 만들 수 있다. 이는 노광부 및 비노광부 사이를 현상시키기 위한 용해도의 차이를 야기하며, 그 후 알칼리 현상을 수행함으로써 비노광부를 알칼리 현상 용액에 용해시켜 레지스트 패턴을 생성한다.
성분 (C) 로서, 에틸렌계 화합물과 반응할 수 있는 라디칼 광중합 개시제, 또는 본 발명의 조성물이 에폭시기를 함유할 경우 에폭시기와 반응할 수 있는 양이온성 광중합 개시제가 사용될 수 있다.
적합한 라디칼 광중합 개시제의 예로는, α-디케톤류, 예컨대 벤질 및 디아세틸; 아실로인류, 예컨대 벤조인; 아실로인 에테르류, 예컨대 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에틸 에테르, 및 벤조인 이소프로필 에테르; 벤조페논류, 예컨대 티옥산톤, 2,4-디에틸티옥산톤, 티옥산톤-4-술폰산, 벤조페논, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논, 및 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논; 아세토페논류, 예컨대 아세토페논, p-디메틸아미노아세토페논, α,α'-디메톡시아세톡시벤조페논, 2,2'-디메톡시-2-페닐아세토페논, p-메톡시아세토페논, 2-메틸-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-1-프로파논, 및 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄-1-온; 퀴논류, 예컨대 안트라퀴논 및 1,4-나프토퀴논; 할로겐 화합물류, 예컨대 페나실 클로라이드, 트리브로모메틸페닐술폰, 및 트리스(트리클로로메틸)-s-트리아진; 퍼옥시드류, 예컨대 디-t-부틸 퍼옥시드, 아실포스핀 옥시드류, 예컨대 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀 옥시드; 및 이미다졸류, 예컨대 2-(o-클로로페닐)-4,5-디페닐이미다졸의 이량체가 포함된다.
또한, 적합한 시판중인 제품에는 IRGACURE 184, 651, 500, 907, CGI369 및 CG24-61 (Ciba Geigy Corporation 사제), LUCIRIN LR8728 및 TPO (BASF Corporation 사제), DAROCURE 1116 및 1173 (Merck KGaA 사제) 및 UVERCRYL p36 (UCB Chemicals Corporation 사제) 가 포함된다.
또한, 적합한 양이온성 광중합 개시제의 예로는, 하기 나열된 시판중인 제품이 포함된다:
디아조늄 염류, 예컨대 ADEKA ULTRASET PP-33 (Asahi Denka Kogyo Co., Ltd. 사제), 술포늄 염류, 예컨대 OPTOMER SP-150 및 170 (Asahi Denka Kogyo Co., Ltd. 사제), 및 메탈로센 화합물류, 예컨대 IRGACURE 261 (Ciba Geigy Corporation 사제).
상기 나열된 다양한 광중합 개시제 중에서, 바람직한 화합물에는, 아세토페논류, 예컨대 2-메틸-[4-(메틸티오)페닐)-2-모르폴리노-1-프로파논 및 2-벤질-2-디메틸아미노-1-4-(모르폴리노페닐)-부탄-1-온, 및 할로겐 화합물류, 예컨대 페나실 클로라이드, 트로모메틸페닐술폰, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀 옥시드, 및 트리스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 및 상기 모든 양이온성 광중합 개시제를 포함하는 라디칼 광중합 개시제가 포함된다.
성분 (C) 는 단일 화합물, 또는 두 가지 이상의 상이한 화합물의 혼합물을 사용할 수 있다.
성분 (C) 의 사용량은 성분 (A) 100 중량부 당 바람직하게는 1 내지 50 중량부, 더욱더 바람직하게는 5 내지 30 중량부이다.
기타 임의 성분
기타 첨가제가 또한 적절히 선택될 수 있으며, 본 발명의 레지스트 조성물 내로 배합될 수 있다.
이러한 기타 첨가제의 예로는, 계면활성제, 부착 보조제, 유기산 또는 산 무수물, 충전제, 착색제, 및 점도 조절제가 포함된다.
또한, 소량의 통상의 중합 개시제도 상기 수지 성분에 첨가된다. 따라서, 상기 레지스트 조성물은 또한 매우 소량의 중합 개시제를 포함한다.
(D) 유기 용매
본 발명의 레지스트 조성물은 바람직하게는 성분 (D) 에 성분 (A), 성분 (B), 성분 (C), 및 어떠한 기타 임의 성분을 용해시킴으로써 제조되는 용액으로서 사용된다.
성분 (D) 로서, 모든 성분을 용해시켜 균질한 용액을 생성할 수 있지만 상기 성분들 중 어느 것과도 반응하지 않는 용매가 사용된다.
성분 (D) 로 적합한 용매의 특정 예로는, 케톤류, 예컨대 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 시클로헥사논, 메틸 이소아밀 케톤, 2-헵타논, 아세토페논, 메틸 이소부틸 케톤 (MIBK) 및 메틸 에틸 케톤 (MEK); 다가 알콜류 및 이의 유도체류, 예컨대 에틸렌 글리콜, 에틸렌 글리콜 모노아세테이트, 디에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜 모노아세테이트, 프로필렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 모노아세테이트, 및 디프로필렌 글리콜 또는 디프로필렌 글리콜 모노아세테이트의 모노메틸 에테르, 모노에틸 에테르, 모노프로필 에테르, 모노부틸 에테르 또는 모노페닐 에테르; 시클릭 에테르류, 예컨대 디옥산; 및 에스테르류, 예컨대 메틸 락테이트, 에틸 락테이트, 메틸 아세테이트, 이소부틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 메틸 피루베이트, 에틸 피루베이트, 메틸 메톡시프로피오네이트, 및 에틸 에톡시프로피오네이트가 포함된다.
물론, 하나 이상의 메틸 이소부틸 케톤 및 메틸 에틸 케톤 (가장 바람직하게는, 메틸 이소부틸 케톤) 을 포함하는 성분 (D) 가 바람직하다. 성분 (D) 내의 이러한 바람직한 용매의 양은 바람직하게는 50 중량% 이상이다.
이러한 요건에 대한 이유는, 상기 양을 사용함으로써, 레지스트 조성물을 기판에 드리핑 (dripping) 한 후 스피닝 (spinning) 하는 것을 수반하는 방법을 이용하여 레지스트 조성물을 적용할 경우, 비드 (bead) 길이 (레지스트의 앞쪽 모서리 (leading edge) 에 있는 빌드업된 부분 (built-up portion) 의 길이) 가 짧아서 이러한 모서리의 빌드업 (build-up) 을 양호하게 억제시킬 수 있다는 것이다. 모서리 빌드업은 구성요소 가공에 이용가능한 표면적을 감소시키고, 그 결과 바람직하지 않다. 또한, 모서리 빌드업은 베이킹 (baking) 시에 특히 두드러진다. 또한, 이러한 모서리 빌드업 현상은 특히 후막 레지스트층에서 문제가 된다.
이러한 모서리 빌드업의 억제는 상기 조성물의 개선된 건조 특징에 기인한 것으로 생각된다.
또한, 포말형성 (foaming) (레지스트층 표면에 거품이 생성되는 것) 또한 억제된다.
또한, 적용의 균질성도 매우 바람직하다.
성분 (D) 에서, 기타 용매와의 혼합물이 사용되는 경우에도, 메틸 이소부틸 케톤 및/또는 메틸 에틸 케톤의 양은 용매의 100 중량% 를 차지할 수 있으며, 이 때 나머지 용매 또는 용매들은 상기 나열된 기타 용매 중 하나 이상일 수 있다. 디프로필렌 글리콜 또는 디프로필렌 글리콜 모노아세테이트의 모노메틸 에테르 등의 사용이 또한 바람직한데, 이는, 이러한 용매들이 수지의 중합용 용매 매질 및 레지스트 조성물용 용매로서 사용될 수 있어 공정의 경제를 단순화시키고 개선할 수 있기 때문이다. 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트 (PGMEA) 가 특히 바람직하다.
성분 (D) 의 사용량은 성분 (A) 100 중량부 당 전형적으로는 30 중량부 이상, 바람직하게는 40 중량부 이상이다.
스핀 코팅법이 사용될 경우, 필름 두께가 10 ㎛ 이상인 후막을 형성하기 위한 성분 (D) 의 양은 바람직하게는 30 내지 65 중량% 범위 내에 속하는 레지스트 조성물에 대한 고체 분율 농도를 제공하기에 충분하다.
본 발명의 레지스트 조성물은, 기판의 상단부에, 두께가 10 내지 150 ㎛, 바람직하게는 20 내지 120 ㎛, 더욱더 바람직하게는 20 내지 80 ㎛ 인 후막 레지스트층을 형성하기에 적합하다.
본 발명의 레지스트 조성물에 대한 잠재적 적용에는, 회로 기판의 제조 동안, 또는 전자 성분, 예컨대 회로 기판에의 탑재를 위한 CSP (칩 크기 패키지) 의 제조 동안, 연결 터미널, 예컨대 범프 및 금속 포스트를 형성하는 것 또는 가선 패턴을 형성하는 것 등이 포함된다.
[레지스트 패턴의 형성 방법]
레지스트 패턴의 형성 시, 먼저, 레지스트 조성물을 사용하여 레지스트층을 기판 상에 형성한다.
기판에 대한 특별한 제한은 없으며, 전자 성분용 기판, 및 미리정해진 가선 패턴이 이미 형성된 기판을 포함하는 통상의 기판이 사용될 수 있다. 적합한 기판의 특정 예로는, 금속-기재 기판, 예컨대 규소, 질화규소, 티타늄, 탄탈륨, 팔라듐, 티타늄-텅스텐, 구리, 크롬, 철 및 알루미늄, 및 유리 기판이 포함된다. 가선 패턴에 적합한 재료에는 구리, 땜납, 크롬, 알루미늄, 니켈, 및 금이 포함된다.
구체적으로, 상기 레지스트 조성물을 미리정해진 기판에 적용하고, 가열을 이용하여 용매를 제거하여, 목적한 레지스트층을 형성한다. 상기 조성물을 기판에 적용하는 데 사용되는 방법에는 특별한 제한이 없으며, 통상의 방법, 예컨대 스핀 코팅이 사용될 수 있다.
가열 조건은 조성물 내의 각 성분의 성질, 사용된 배합 비율, 및 조성물이 적용되는 두께와 같은 인자에 따라 다양하지만, 전형적인 조건은 70 내지 120℃ 에서 5 내지 20 분 동안 가열하는 것을 포함하며, 80 내지 100℃ 의 온도가 바람직하다. 가열 시간이 너무 짧으면 현상 동안의 부착이 불량해지는 경향이 있는 반면, 가열 시간이 너무 길면 열 포깅 (heat fogging) 이 해상력의 열화를 야기할 수 있다.
레지스트층의 필름 두께는 전형적으로는 10 내지 150 ㎛, 바람직하게는 20 내지 120 ㎛, 더욱더 바람직하게는 20 내지 80 ㎛ 의 범위이다.
이어서, 미리정해진 패턴을 갖는 마스크를 통해 200 내지 500 nm 범위 내의 자외광 또는 가시광을 상기 레지스트층에 조사하여, 상기 층의 필요한 부분을 광-경화 (photo-curing) 시킨다.
활성화된 광 빔 (light beam) 을 위한 광원으로서, 저압 수은 램프, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프, 금속 할로겐화물 램프 또는 아르곤 가스 레이저 등이 사용될 수 있다.
또한, 활성화된 에너지 빔, 예컨대 X-선 및 전자 빔도 상기 조성물의 경화에 사용될 수 있다. 노광 용량은 상기 조성물 내의 각 성분의 성질, 사용된 배합 비율, 및 건조된 막 두께에 따라 달라지지만, 고압 수은 램프가 사용될 경우, 전형적인 노광 용량은 100 내지 500 mJ/cm2 (Orc Co., Ltd. 사제 UV42 장치를 사용하여 측정됨) 의 범위이다.
이어서, 알칼리 수용액을 현상 용액으로서 사용하여, 레지스트층의 불필요한 부분을 용해 및 제거하여, 패턴으로서 형성된 노광부만을 남긴다.
현상 용액으로서, 테트라메틸암모늄 히드록시드 (TMAH) 의 수용액 등을 사용한다.
범프와 같은 연결 터미널을 형성할 경우, 후술한 방식으로 도금을 수행할 수 있다. 즉, 도금법을 사용하여, 금속과 같은 전도체를, 생성된 레지스트 패턴의 레지스트가 없는 부분 (현상 용액에 의해 제거된 부분) 내에 탐침시킴으로써, 연결 터미널, 예컨대 금속 포스트 또는 범프가 형성될 수 있다.
도금 공정에 사용되는 방법에 대한 특별한 제한은 없으며, 임의의 공지된 통상의 방법이 사용될 수 있다. 도금액으로는, 땜납 도금, 구리 도금, 금 도금, 또는 니켈 도금 용액이 유리하게 사용될 수 있다.
최종적으로, 스트리핑 용액 등을 사용하여, 남아있는 레지스트 패턴을 통상의 방법으로 제거한다.
일련의 실시예에 근거한 본 발명의 보다 상세한 설명이 하기에 주어진다. 달리 기술되지 않는 한, 단위 "부" 및 "%" 는 각각 "중량부" 및 "중량%" 를 말한다.
후술되는 레지스트 조성물 중에서, 샘플 A, D, E, F, G, 및 H 는 본 발명의 실시예를 대표한다. 샘플 B 및 C 는 비교예이다.
(레지스트 조성물의 제조)
하기 표 1 에 나타낸 단량체의 라디칼 중합에 의해 제조된 일련의 수지 성분 각 100 중량부를 후술되는 조성에 따라 일련의 기타 성분과 혼합하여, 일련의 레지스트 조성물을 수득하였다.
레지스트 조성 광중합 개시제 [성분 (C)]:
2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온 8 부 (제품명: IRGACURE 651, Ciba Geigy Corporation 사제)
2-(o-클로로페닐)-4,5-디페닐이미다졸의 이량체 4 부
에틸렌계 불포화 이중 결합을 갖는 중합성 화합물 [성분 (B)]:
EO (에틸렌 옥시드) 개질된 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 (제품명: ARONIX M-350, Toagosei Co., Ltd. 사제) 30 부
폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 (제품명: NK 에스테르 A-200, Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. 사제) 10 부
N-비닐피롤리돈 (제품명: ARONIX M-150, Toagosei Co., Ltd. 사제) 10 부
기타 첨가제:
중합 개시제 메틸히드로퀴논 0.1 부
유기 용매 [성분 (D)]:
PGMEA 50 부
MIBK 50 부
2) 레지스트층의 형성, 노광, 현상, 및 도금 형성
후술되는 조건 하에서, 레지스트층의 형성 (적용 및 예비베이킹 (prebaking)), 노광, 현상 (레지스트 패턴의 형성), 도금의 형성, 및 잔류 레지스트 패턴의 스트리핑을 수행하였다.
기판: 5 인치의 구리 기판
레지스트 층 두께: 65 ㎛
예비베이킹 조건: 110℃ 에서 10 분
노광 조건: CANON PLA501F HARDCONTACT 노광 기기 (제품명, Canon Corporation 사제), 노광 용량 1000 mJ/cm2
현상 조건: 0.8% TMAH 수용액에 5 분간 침지시킴
도금 조건: 구리 도금 용액, 제품명 CU200 (EEJA Ltd. 사제), 23℃ 에서 90 분간 침지시킴, 도금 두께 40 ㎛
레지스트 패턴 스트리핑: 스트리핑 용액 STRIP-710 (제품명, Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. 사제), 80℃ 에서 20 분간 침지시킴.
성분 (A) 를 위한 단량체 조성물
성분 단량체 (중량부) 샘플 A 샘플 B 샘플 C 샘플 D 샘플 E 샘플 F 샘플 G 샘플 H
디시클로펜타닐 메타크릴레이트 73 35 40 65 73 73 75 71
메타크릴산 12 10 20 12 12 12 12 12
2-히드록시에틸 메타크릴레이트 7 25 7 15 7 7 5 9
스티렌 25
1,3-부타디엔 5
n-부틸 아크릴레이트 4 4 4 4 4 4 4
n-부틸 메타크릴레이트 25
2-메톡시에틸 아크릴레이트 (n=1) 4 4 4 4 4
메톡시디에틸렌 글리콜 A (n=2) 4
메톡시폴리에틸렌 글리콜 A (n=9) 4
수지 성분의 중량 평균 분자량 20,000 20,000 20,000 20,000 20,000 20,000 20,000 20,000
3) 평가 1
하기 나타낸 기준을 이용하여, 현상 후의 레지스트 패턴의 부착, 레지스트 패턴의 해상, 현상 후에 남아 있는 잔류물의 현상 정도, 도금 특징 (습윤 특징), 및 레지스트 패턴의 제거가능성 (removability) 을 평가하였다. 결과는 표 2 에 나타낸다.
도트 크기를 변화시키면서 (20 내지 80 ㎛ 의 범위 내에서 10 ㎛ 의 단위로), 형성된 도트 패턴을 이용하여 부착을 평가하였다.
홀 (hole) 크기를 변화시키면서 (20 내지 80 ㎛ 의 범위 내에서 10 ㎛ 의 단위로), 형성된 홀 패턴을 이용하여 해상력을 평가하였다.
부착
○: 30 ㎛ 이하의 도트 패턴의 부착이 유리함.
△: ○ 의 평가 기준을 만족시키지는 못하지만, 60 ㎛ 이하의 도트 패턴이 유리함.
×: 현상 후에 도트 패턴이 남아있지 않음.
해상력
○: 30 ㎛ 이하의 홀 패턴 내에 잔류물이 남아 있지 않음.
△: ○ 의 평가 기준을 만족시키지는 못하지만, 60 ㎛ 이하의 홀 패턴 내에 잔류물이 남아 있지 않음.
×: 모든 패턴 크기에서 홀 내부가 해상되지 않은 채로 남아 있음.
현상 잔류물
○: 기판 상에 레지스트 잔류물이 남아 있지 않음.
△: 기판 상에 최소의 레지스트 잔류물이 남아 있음.
×: 기판 상에 상당량의 레지스트 잔류물이 남아 있음.
도금 특징
○: 직접 구리 도금이 가능함.
△: 구리 도금의 속도가 약간 느림.
×: 구리 도금의 속도가 느림.
제거가능성
○: 80℃ 에서 20 분만에 스트리핑이 가능함.
△: 80℃ 에서 20 분 동안 스트리핑한 후에 스트리핑 잔류물이 남아 잇음.
×: 스트리핑이 불가능함.
평가 인자 샘플A 샘플B 샘플C 샘플D 샘플E 샘플F 샘플G 샘플H
부착
해상력 ×
현상 잔류물 ×
도금 특징 (습윤) ×
제거가능성
표 2 에 나타낸 결과로부터 명백하듯이, 본 발명에 따른 샘플 A, D, E, F, G, 및 H 는 샘플 B 및 C 보다 더욱 유리한 결과를 나타낸다.
4) 평가 2
샘플 A 를 사용하여, 사용된 용매를 표 3 에 나타낸 바와 같이 변화시키고, 하기 나타낸 기준을 이용하여 모서리 빌드업 수준과 같은 인자를 평가하였다.
상술한 바와 같이, 비드 길이는 레지스트의 앞쪽 모서리에 빌드업된 부분의 길이를 말한다.
비드 길이
A: 5 mm 이하.
B: 평가 A 에 대한 기준은 만족시키지 못하지만, 15 mm 이하임.
모서리 빌드업
A: 30 ㎛ 이하.
B: 평가 A 에 대한 기준은 만족시키지 못하지만, 60 ㎛ 이하임.
건조 특징
A: 110℃ 에서 10 분 이하의 시간 내에 건조가 가능함.
B: 평가 A 에 대한 기준은 만족시키지 못하지만, 110℃ 에서 20 분 이하의 시간 내에 건조가 가능함.
포말형성
A: 거품이 생기지 않음.
B: 적용 후 레지스트 표면 상에 거품이 나타날 수 있음.
적용의 용이성
A: 100 ㎛ 코팅에 대해, 적용 균질성은 ±5% 이내임.
B: 평가 A 에 대한 기준은 만족시키지 못하지만, 100 ㎛ 코팅에 대한 적용 균질성은 ±10% 이내임.
PGMEA 단독 PGMEA/MIBK = 50/50 (중량비) PGMEA/MEK = 50/50 (중량비)
비드 길이 B A A
빌드업 B A A
건조 특징 B A A
포말형성 B A A
적용의 용이성 B A A
표 3 에 나타낸 결과로부터 명백하듯이, MIBK 또는 MEK 를 사용함으로써, 적용 동안 레지스트 조성물의 특징, 예컨대 모서리 빌드업 수준이 개선될 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예는 상기에 기술되고 예시되며, 이는 본 발명의 예시이며 제한으로서 고려되어서는 안되는 것으로 이해될 것이다. 본 발명의 취지 및 범주로부터 벗어나지 않고, 부가, 생략, 대체, 및 기타 변형이 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명은 상기 기재내용에 의해 제한되는 것으로 생각되어서는 안되며, 첨부된 특허청구범위의 범주에 의해서만 제한된다.

Claims (8)

  1. 하기를 포함하는 후막 포토레지스트 조성물:
    (A) (a) 61 내지 90 중량% 의 시클릭 알킬 (메트)아크릴레이트 에스테르 구조 단위, 및 (b) 히드록실기를 함유하는 라디칼 중합성 화합물을 포함하는 구조 단위를 함유하는 수지 성분,
    (B) 하나 이상의 에틸렌계 불포화 이중 결합을 함유하는 중합성 화합물,
    (C) 광중합 개시제, 및
    (D) 유기 용매.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 구조 단위 (b) 가 상기 성분 (A) 의 1 중량% 이상 10 중량% 미만을 차지하는 후막 포토레지스트 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 성분 (A) 가 추가로 (c) 하기 도시된 화학식 (1) 로 나타내는 라디칼 중합성 화합물로부터 유래된 구조 단위를 포함하는 후막 포토레지스트 조성물:
    Figure 112006029365779-pct00032
    (식 중, R1 은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, R2 는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 4 의 알킬기를 나타낸다).
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 성분 (D) 가 메틸 이소부틸 케톤 및 메틸 에틸 케톤으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 용매인 후막 포토레지스트 조성물.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 후막 포토레지스트 조성물을 사용하여 레지스트 패턴을 형성하는 방법.
  6. 제 5 항에 개시된 방법을 이용하여 형성된 패턴.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 구조 단위 (a) 가 시클로헥실 (메트)아크릴레이트, 2-메틸시클로헥실 (메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐옥시에틸 (메트)아크릴레이트, 이소보르닐 (메트)아크릴레이트, 및 디시클로펜타닐 (메트)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 후막 포토레지스트 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 구조 단위 (b) 가 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 2-히드록시프로필 아크릴레이트, 2-히드록시부틸 아크릴레이트, 4-히드록시부틸 아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 2-아크릴로일옥시에틸-2-히드록시에틸프탈산, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트, 2-히드록시프로필 메타크릴레이트, 2-히드록시부틸 메타크릴레이트, 4-히드록시부틸 메타크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필 메타크릴레이트, 및 2-메타크릴로일옥시에틸-2-히드록시에틸프탈레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 후막 포토레지스트 조성물.
KR1020067008087A 2003-12-01 2004-11-18 후막 포토레지스트 조성물 및 레지스트 패턴의 형성 방법 KR100771034B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2003-00401563 2003-12-01
JP2003401563 2003-12-01
JPJP-P-2004-00265693 2004-09-13
JP2004265693A JP4384570B2 (ja) 2003-12-01 2004-09-13 厚膜用ホトレジスト組成物及びレジストパターンの形成方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060083988A KR20060083988A (ko) 2006-07-21
KR100771034B1 true KR100771034B1 (ko) 2007-10-29

Family

ID=34656185

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020067008087A KR100771034B1 (ko) 2003-12-01 2004-11-18 후막 포토레지스트 조성물 및 레지스트 패턴의 형성 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7598014B2 (ko)
JP (1) JP4384570B2 (ko)
KR (1) KR100771034B1 (ko)
TW (1) TWI294556B (ko)
WO (1) WO2005054951A2 (ko)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5098643B2 (ja) * 2005-08-30 2012-12-12 Jsr株式会社 感放射線性樹脂組成物およびメッキ造形物の製造方法
JP5256646B2 (ja) * 2006-05-31 2013-08-07 三菱化学株式会社 液晶表示装置
JP5256645B2 (ja) * 2006-05-31 2013-08-07 三菱化学株式会社 保護膜用熱硬化性組成物、硬化物、及び液晶表示装置
JP5767615B2 (ja) 2011-10-07 2015-08-19 富士フイルム株式会社 インプリント用下層膜組成物およびこれを用いたパターン形成方法
US9012126B2 (en) 2012-06-15 2015-04-21 Az Electronic Materials (Luxembourg) S.A.R.L. Positive photosensitive material
US8906594B2 (en) * 2012-06-15 2014-12-09 Az Electronic Materials (Luxembourg) S.A.R.L. Negative-working thick film photoresist
KR101595709B1 (ko) 2012-07-10 2016-02-24 가부시키가이샤 마이쿠로 푸로세스 감광성 수지 조성물, 감광성 드라이 필름, 패턴 형성 방법, 프린트 배선판 및 그의 제조 방법
KR101486570B1 (ko) * 2014-01-17 2015-01-26 제일모직 주식회사 컬러필터용 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터
TWI731961B (zh) 2016-04-19 2021-07-01 德商馬克專利公司 正向感光材料及形成正向凸紋影像之方法
US20190204741A1 (en) * 2017-12-31 2019-07-04 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Photoresist topcoat compositions and methods of processing photoresist compositions
WO2019180058A1 (en) 2018-03-23 2019-09-26 Merck Patent Gmbh Negative-working ultra thick film photoresist

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0878318A (ja) * 1994-09-08 1996-03-22 Japan Synthetic Rubber Co Ltd アルカリ現像型フォトレジスト組成物
US5965328A (en) 1995-05-10 1999-10-12 Jsr Corporation Radiation sensitive resin composition and material for forming bumps containing the same

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5068263A (en) 1987-09-16 1991-11-26 Canon Kabushiki Kaisha Resin composition curable with an active energy ray containing graft copolymerized polymer with trunk chain containing dicyclopentenyl group
JP3403511B2 (ja) 1994-07-11 2003-05-06 関西ペイント株式会社 レジストパターン及びエッチングパターンの製造方法
US5773194A (en) * 1995-09-08 1998-06-30 Konica Corporation Light sensitive composition, presensitized lithographic printing plate and image forming method employing the printing plate
MY121423A (en) * 1998-06-26 2006-01-28 Ciba Sc Holding Ag Photopolymerizable thermosetting resin compositions
JP3832099B2 (ja) 1998-07-24 2006-10-11 Jsr株式会社 バンプ形成用材料および配線形成用材料
SG98433A1 (en) * 1999-12-21 2003-09-19 Ciba Sc Holding Ag Iodonium salts as latent acid donors
JP3710717B2 (ja) 2001-03-06 2005-10-26 東京応化工業株式会社 厚膜用ポジ型ホトレジスト組成物、ホトレジスト膜およびこれを用いたバンプ形成方法
CA2453237A1 (en) * 2001-07-26 2003-02-06 Ciba Specialty Chemicals Holding Inc. Photosensitive resin composition
US6702437B2 (en) * 2001-08-23 2004-03-09 Fuji Photo Film Co., Ltd. Image recording material

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0878318A (ja) * 1994-09-08 1996-03-22 Japan Synthetic Rubber Co Ltd アルカリ現像型フォトレジスト組成物
US5965328A (en) 1995-05-10 1999-10-12 Jsr Corporation Radiation sensitive resin composition and material for forming bumps containing the same

Also Published As

Publication number Publication date
TWI294556B (en) 2008-03-11
WO2005054951A2 (en) 2005-06-16
JP2005189810A (ja) 2005-07-14
US20070105037A1 (en) 2007-05-10
KR20060083988A (ko) 2006-07-21
TW200530753A (en) 2005-09-16
WO2005054951A3 (en) 2005-09-22
US7598014B2 (en) 2009-10-06
JP4384570B2 (ja) 2009-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4677967B2 (ja) ガラスエッチング用放射線硬化性レジスト樹脂組成物およびこれを用いたガラス基板の製造方法
US7141355B2 (en) Radiation-sensitive resin composition
KR100771034B1 (ko) 후막 포토레지스트 조성물 및 레지스트 패턴의 형성 방법
JP3575109B2 (ja) バンプ形成用材料
JP2000039709A (ja) 感放射線性樹脂組成物、バンプ形成用および配線形成用材料ならびにドライフィルムレジスト
JP5360059B2 (ja) ネガ型感放射線性樹脂組成物
WO2009154194A1 (ja) 感光性樹脂組成物、並びにこれを用いた感光性エレメント、レジストパターンの形成方法及びプリント配線板の製造法
JP5093226B2 (ja) 感放射線性樹脂組成物
TWI460537B (zh) A photosensitive resin composition and a laminate thereof
JP3771711B2 (ja) フォトソルダーレジストインクの製造方法
JP5205464B2 (ja) 感光性樹脂組成物、感光性樹脂積層体、レジストパターン形成方法並びに導体パターン、プリント配線板、リードフレーム、基材及び半導体パッケージの製造方法
JP2009210972A (ja) 転写フィルムおよびパターンの形成方法
JPH0878318A (ja) アルカリ現像型フォトレジスト組成物
EP1840654A1 (en) Radiation-sensitive negative resin composition
JPH08211611A (ja) フォトソルダーレジストインク、プリント回路基板及びその製造方法
JPH0831733A (ja) レジストパターンの形成方法及びこれを用いた金属パターンの形成方法
JP2004264773A (ja) 感光性樹脂組成物、その硬化物及びプリント配線板
JP3662690B2 (ja) 紫外線硬化性樹脂組成物及びフォトソルダーレジストインク
KR100497445B1 (ko) 감방사선성수지조성물
JPH10319592A (ja) 感放射線性樹脂組成物
JP2007101944A (ja) 感光性樹脂組成物及び積層体
JPH0829980A (ja) 回路基板形成用アルカリ現像型フォトレジスト組成物
JPH10161310A (ja) 感放射線性樹脂組成物
JP6776920B2 (ja) メッキ造形物の製造方法、およびメッキ造形物製造用感光性組成物
JPH10161307A (ja) 感放射線性樹脂組成物

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121002

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131001

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141007

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150918

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160921

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170919

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181001

Year of fee payment: 12