KR101548412B1 - 드라이 필름 포토 레지스트용 감광성 수지 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 드라이필름 포토레지스트에 포함되는 감광성 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 현상액에 대한 내성을 가져 세선 밀착성 및 해상성을 향상시키고, 특히, 박리 시에 빠른 박리 속도와 박리된 시편의 크기가 작게 쪼개져 경화막의 박리 특성도 우수하며, 레이저 다이렉트 노광기에도 적합하여 노광 공정의 속도가 전체 생산 속도를 좌우하는 업체나, PCB, 리드 프레임, PDP, 및 기타 디스플레이 소자 등에 이미지를 생성하는 데 있어서 생산성을 극대화시킬 수 있다.
Description
본 발명은 드라이 필름 포토 레지스트용 감광성 수지 조성물에 관한 것이다.
감광성 수지 조성물은 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PCB)이나 리드 프레임(Lead Frame)에 사용되고 있는 드라이 필름 포토 레지스트(Dry Film Photoresist, DFR), 액상 포토 레지스트(Liquid Photoresist Ink) 등의 형태로 사용되고 있다.
현재는 인쇄회로기판(PCB)나 리드 프레임 제조뿐만 아니라, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)의 립 베리어(Rib barrier)나 기타 디스플레이의 ITO 전극, 버스 어드레스(Bus Address) 전극, 블랙 매트릭스(Black Matrix) 제조 등에도 드라이 필름 포토 레지스트가 널리 사용되고 있다.
PCB, 리드 프레임 등을 제조하는 데 있어서, 가장 중요한 공정 중 하나는 원판인 구리 적층판(Copper Clad Lamination Sheet, 이하 CCLS라 칭함), 동박(Copper Foil)에 회로를 형성하는 공정이다. 이 공정에 사용되는 이미지 전사 방식을 포토 리소그라피(Photo Lithography)라 하며, 이 포토 리소그라피를 하기 위해서 쓰이는 원본 이미지판을 Artwork(PCB, Lead Frame 제조부분에서 통상적으로 사용되는 용어), Photomask(반도체 제조부분에서 통상적으로 사용되는 용어)라 부르고 있다.
그리고 이 Artwork의 이미지에 빛이 통과하는 부분과 그렇지 못한 부분으로 되어 있으며, 이를 이용하여 이미지를 전사한다. 이 이미지 전사 공정을 노광 공정이라 한다.
Artwork의 이미지는 빛의 투과와 비투과에 의해서 CCLS 또는 Copper Foil로 전사되는데, 이때 이 빛을 받아서 이미지를 형성해 주는 물질이 포토레지스트(Photoresist, 이하 PR이라 칭함)이다. 따라서 PR은 Artwork의 이미지를 전사하기 전에 CCLS, 동박 등에 라미네이션 또는 코팅되어 있어야 한다.
노광 공정 시 통상적으로 PCB, 리드 프레임 업체에서는 PR을 초고압 수은 램프가 발하는 i선 (365nm)을 포함하는 자외선(Ultra Violet, 이하 UV라 칭함)으로 노광함으로써 노광 부분을 중합 경화시킨다. 최근에는 레이저에 의한 직접 묘화, 즉, Artwork를 필요로 하지 않는 마스크리스 노광이 급격한 확산을 보이고 있다. 마스크리스 노광의 광원으로는 파장 350 내지 410nm의 광, 특히 i선(365nm) 또는 h선(405nm)이 사용되는 경우가 많다. 그러나 통상적으로 실시되는 초고압 수은등 노광에 비해 마스크리스 노광은 노광하는 시간이 길어서 노광 시간을 짧게 하는 고감도의 PR이 요구되고 있다.
최근에는 감광성 수지 조성물에 있어서 초고압 수은등이나 레이져 다이렉트 노광에 대한 감도가 높고, 현상공정에서 현상액에 대한 내성이 증가하여 고밀도의 회로 형성이 가능하며, 경화막의 박리 시간을 단축하고, 박리 시편이 작아서 필터에 막힘이 없는 감광성 수지 조성물을 필요로 하고 있다.
본 발명의 주된 목적은 현상액에 대한 내성을 가져 세선 밀착성 및 해상성을 향상시키고, 특히, 박리시에 빠른 박리 속도와 박리 시편의 크기가 작게 쪼개지는 특성을 가지며, 레이저 다이렉트(Laser Direct) 노광기에서 소량의 노광 에너지량으로도 노광시킬 수 있는 드라이 필름 포토레지스트용 감광성 수지 조성물을 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 구현예는 [A] 광중합 개시제; [B] 알카리 현상성 바인더 폴리머; 및 [C] 광중합성 화합물을 포함하고, 상기 [A] 광중합 개시제는 n-페닐글리신을 포함하며, 상기 [C] 광중합성 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 감광성 수지 조성물을 제공한다.
<화학식 1>
상기 화학식 1에서, R1은 수소 원자 또는 메틸기이다.
본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 감광성 수지 조성물은 [A] 광중합 개시제 0.5 내지 20 중량%, [B] 알카리 현상성 바인더 폴리머 25 내지 70중량% 및 [C] 광중합성 화합물 10 내지 70 중량%를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 감광성 수지 조성물 총 중량에 대하여, 1 내지 20 중량%로 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 n-페닐글리신은 감광성 수지 조성물 총 중량에 대하여, 0.05 내지 2 중량%로 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 감광성 수지 조성물은 레이저 다이렉트 전용 노광기로 노광하여 노광부가 광경화되고, 현상공정에 의해서 레지스트 패턴을 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 드라이 필름 포토 레지스트용 감광성 수지 조성물은 현상액에 대한 내성을 가져 세선 밀착성 및 해상성을 향상시키고, 특히, 박리시에 빠른 박리 속도와 박리 시편이 작게 쪼개지는 특성을 가진다. 또한, 본 발명에 따른 드라이 필름 포토 레지스트용 감광성 수지 조성물은 소량의 노광 에너지량으로도 노광시킬 수 있는 레이저 다이렉트 노광기에도 적합하여 노광 공정의 속도가 전체 생산 속도를 좌우하는 업체나, PCB, 리드 프레임, PDP 및 기타 디스플레이 소자 등에 이미지를 생성하는데 있어서 생산성을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.
다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법 은 본 기술분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명은 [A] 광중합 개시제; [B] 알카리 현상성 바인더 폴리머; 및 [C] 광중합성 화합물을 포함하고, 상기 [A] 광중합 개시제는 n-페닐글리신을 포함하며, 상기 [C] 광중합성 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 드라이 필름 포토레지스트용 감광성 수지 조성물에 관한 것이다.
<화학식 1>
상기 화학식 1에서, R1은 수소 원자 또는 메틸기이다.
본 발명에 따른 드라이 필름 포토레지스트용 감광성 수지 조성물은 현상액에 대한 내성을 가져 세선 밀착성 및 해상성을 향상시키고, 광경화시켜 형성되는 경화막의 박리 특성도 우수할 뿐만 아니라, 레이저 다이렉트 노광기에서 소량의 노광 에너지량으로도 노광시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 드라이 필름 포토레지스트용 감광성 수지 조성물은 [A] 광중합 개시제에 n-페닐글리신을 포함시킴으로써, 감광성 수지 조성물의 레이저 다이렉트 노광에 대한 감도를 높일 수 있고, 현상공정에서 현상액에 대한 내성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 드라이 필름 포토레지스트용 감광성 수지 조성물은 [C] 광중합성 화합물에 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함함으로써, 레이저 다이렉트 노광에 대한 감도를 더욱 높일 수 있고, 현상공정에서 현상액에 대한 내성을 더욱 향상시킬 수 있으며, 특히, 광경화시켜 형성되는 경화막의 박리 시간도 단축시킬 수 있고, 박리되는 시편의 크기도 또한 작게 형성시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 드라이 필름 포토레지스트용 감광성 수지 조성물은 빛에 극단적으로 민감하게 반응하여 아주 적은 노광 에너지만으로도 충분히 반응을 일으켜 회로 형성이 가능하고, [C] 광중합성 화합물에 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하여 내화학성이 향상시켜 레지스트 패턴 형성의 여러 공정을 거치는 동안 고해상도의 회로 형성이 가능하고, 광경화시켜 형성되는 경화막의 박리 시간도 단축되고, 박리 시편의 크기도 작아 필터의 막힘 없어 생산성을 극대화시킬 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
[A] 광중합 개시제
본 발명에 따른 드라이 필름 포토레지스트용 감광성 수지 조성물에 포함되는 광중합 개시제는 UV 및 기타 radiation에 의해서 광중합성 모노머의 연쇄반응을 개시시키는 물질로서, 드라이 필름 포토레지스트의 경화에 중요한 역할을 한다.
본 발명에서는 광중합 개시제로 n-페닐글리신을 포함한다. 상기 n-페닐글리신은 350 내지 410nm에 극단적으로 민감하게 반응하여 적은 노광 에너지만으로도 충분한 광반응을 일으켜 레이저 다이렉트 노광에 대한 감도를 높이고, 현상공정에서 현상액에 대한 내성을 향상시켜 양호한 회로 형성을 할 수 있다.
이 같은 역할을 하는 n-페닐글리신의 함량은 전체 수지 조성물 중 0.05 ~ 2중량%인 바, 그 함량이 0.05중량% 미만이면 개시제의 반응성이 약해져서 적은 노광 에너지량(약 30mJ/cm2 이하)에서 사용이 불가능하며, 2중량%를 초과하면 노광 후 회로의 단면이 심한 역사다리 형태를 갖게 되어 에칭 공정 후 회로에서 원하는 회로폭을 구현할 수 없으며, 심한 경우 단선(open) 불량을 유발할 수 있다.
본 발명에 따른 광중합 개시제는 n-페닐글리신 이외에도 통상적으로 사용하는 광중합 개시제를 더 포함할 수 있다.
상기 통상적으로 사용하는 광중합 개시제로는 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4'-5,5'-테트라페닐비스이미다졸, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-[4-모르폴리노페닐)부탄-1-온, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드, 1-[4-(2-히드록시메톡시)페닐]-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 2,4-디에틸티옥산톤, 2-클로로티옥산톤, 2,4-디메틸티옥산톤, 3,3-디메틸-4-메톡시벤조페논, 벤조페논, 1-클로로-4-프로폭시티옥산톤, 1-(4-이소프로필페닐)2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 1-(4-도데실페닐)-2하이두록시-2-메틸프로판-1-온, 4-벤조일-4'-메틸디메틸설파이드, 4-디메틸아미노벤조산, 메틸 4-디메틸아미노벤조에이트, 에틸 4-디메틸아미노벤조에이트, 부틸 4-디메틸아미노벤조에이트, 2-에틸헥실 4-디메틸아미노벤조에이트, 2-이소아밀 4-디메틸아미노벤조에이트, 2,2-디에톡시아세토페논, 벤질케톤 디메틸아세탈, 벤질케톤 β-메톡시 디에틸아세탈, 1-페닐-1,2-프로필디옥심-o,o'-(2-카르보닐)에톡시에테르, 메틸 o-벤조일벤조에이트, 비스[4-디메틸아미노페닐)케톤, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 4,4'-디클로로벤조페논, 벤질, 벤조인, 메톡시벤조인, 에톡시벤조인, 이소프로폭시벤조인, n-부톡시벤조인, 이소부톡시벤조인, tert-부톡시벤조인, p-디메틸아미노아세토페논, p-tert-부틸트리클로로아세토페논, p-tert-부틸디클로로아세토페논, 티옥산톤, 2-메틸티옥산톤, 2-이소프로필티옥산톤, 디벤조수베론, α-α-디클로로-4-페녹시아세토페논, 펜틸 4-디메틸아미노벤조에이트, 9-페닐아크리딘, n-페닐글리신, 아크리딘 화합물, 티옥산톤계 화합물, 안트라센 화합물, 쿠마린계 화합물, 피라졸린계 화합물, 헥사아릴-이미다졸(hexaaryl-imidazole)의 다이머(dimer) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 광중합 개시제의 함량은 감광성 수지 조성물 중에 0.5 내지 20중량%로 포함된다. 상기 광중합 개시제의 함량이 상기 범위 내에 있는 경우 충분한 감도를 얻을 수 있다.
[B] 알카리 현상성 바인더 폴리머
본 발명의 알카리 현상성 바인더 폴리머는 (메타)아크릴산과 (메타)아크릴산에스테르의 공중합체이다. 구체적으로는, 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 2-히드록시 에틸 아크릴레이트, 2-히드록시 에틸 메타크릴레이트, 2-히드록시 프로필 아크릴레이트, 2-히드록시 프로필 메타크릴레이트, 아크릴아마이드, 메타크릴아마이드, 스타이렌, α-메틸 스타이렌으로 합성된 선형 아크릴산 고분자 중에서 선택된 둘 이상의 모노머들의 공중합을 통해 얻어진 공중합 아크릴산 고분자이다.
본 발명의 알카리 현상성 바인더 폴리머는 드라이 필름 포토레지스트의 코팅성, 추종성, 그리고 회로형성 후 레지스트 자체의 기계적 강도를 고려해서 수평균분자량이 30,000 내지 150,000이며, 유리전이온도는 20 내지 150℃인 고분자 화합물로서, 감광성 수지 조성물 중에 25 내지 70중량%로 포함된다. 상기 알카리 현상성 바인더 폴리머의 함량이 상기 범위 내에 있는 경우 회로형성 후, 세선 밀착력을 강화시키는 효과를 얻을 수 있다.
[C] 광중합성 화합물
본 발명의 광중합성 화합물은 현상액에 대한 내성을 가져 세선 밀착성 및 해상성을 향상시키는 동시에 감광성 수지 조성물을 광경화시켜 형성되는 경화막의 박리 시간을 단축시키고, 박리된 시편의 크기를 작게 하기 위해서 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다.
<화학식 1>
상기 화학식 1에서, R1은 수소 원자 또는 메틸기이다.
광반응성을 나타내는 불포화 이중 결합부인 R1의 구조를 변경하여 수소 원자 또는 메틸기를 치환될 수 있으며, 수소 원자일 경우에 광반응성이 증가하고, 세선 밀착성이 우수해질 수 있고, 메틸기인 경우에는 해상도를 개선하는 효과가 있다.
본 발명에서는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 감광성 수지 조성물 중에 1 내지 20중량%로, 바람직하게는 1.5 내지 15중량%로 포함한다. 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 함량이 1중량% 미만일 경우, 그 효과가 미흡하고, 20중량%를 초과하는 경우에는 노광 후 현상 공정에서의 현상시간이 급격히 증가하는 단점이 발생될 수 있다.
본 발명의 광중합성 화합물은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 이외에도 말단에 적어도 2개의 에틸렌기를 갖는 단량체를 포함할 수 있다.
상기 말단에 적어도 2개의 에틸렌기를 갖는 단량체로는 에틸렌글리콜디메타크릴레이트(ethylene glycol dimethacrylate), 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트(diethylene glycol dimethacrylate), 테트라에틸렌글리콜디메타크릴레이트(tetraethylene glycol dimethacrylate), 프로필렌글리콜디메타크릴레이트(propylene glycol dimethacrylate), 폴리프로필렌글리콜디메타크릴레이트(polypropylene glycol dimethacrylate), 부틸렌글리콜디메타크릴레이트(butylene glycol dimethacrylate), 네오펜틸글리콜디메타크릴레이트(neopentyl glycol dimethacrylate), 1,6-헥산글리콜디메타크릴레이트(1,6-hexane glycol dimethacrylate), 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트(trimethyolpropane trimethacrylate), 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(trimethyolpropane triacrylate), 글리세린 디메타크릴레이트(glycerin dimethacrylate), 펜타에리트리톨 디메타크릴레이트(pentaerythritol dimethacrylate), 펜타에리트리톨 트리메타크릴레이트(pentaerythritol trimethacrylate), 디펜타에리트리톨 펜타메타크릴레이트(dipentaerythritol pentamethacrylate), 2,2-비스(4-메타크릴옥시디에톡시페닐)프로판(2,2-bis(4-methacryloxydiethoxyphenyl)propane), 2,2-비스(4-메타크릴옥시폴리에톡시페닐)프로판(2,2-bis(4-methacryloxypolyethoxyphenyl)propane), 2-히드록시-3-메타크릴로일옥시프로필 메타크릴레이트(2-hydroxy-3-methacryloyloxypropyl methacrylate), 에틸렌글리콜 디글리시딜에테르 디메타크릴레이트(ethylene glycol diglycidyl ether dimethacrylate), 디에틸렌글리콜 디글리시딜에테르 디메타크릴레이트(diethylene glycol diglycidyl ether dimethacrylate), 프탈산 디글리시딜에스테르 디메타크릴레이트(phthalic acid diglycidyl ester dimethacrylate), 글리세린 폴리글리시딜에테르 폴리메타크릴레이트(glycerin polyglycidyl ether polymethacrylate) 및 우레탄기를 함유한 다관능 (메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 광중합성 화합물의 함량은 감광성 수지 조성물 중에 10 내지 70중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 광중합성 화합물의 함량이 상기 범위 내에 있는 경우 광감도와 해상도, 밀착성 등을 강화시키는 효과를 얻을 수 있다.
[D] 기타 첨가제
본 발명의 감광성 수지 조성물은 필요에 따라 기타 첨가제를 더 포함할 수 있는데, 기타 첨가제로는 가소제로서 프탈산 에스테르 형태의 디부틸 프탈레이트, 디헵틸 프탈레이트, 디옥틸 프탈레이트, 디알릴 프탈레이트; 글리콜 에스테르 형태인 트리에틸렌 글리콜 디아세테이트, 테트라에틸렌 글리콜 디아세테이트; 산 아미드 형태인 p-톨루엔 설폰아미드, 벤젠설폰아미드, n-부틸벤젠설폰아미드; 트리페닐 포스페이트 등을 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서 감광성 수지 조성물의 취급성을 향상시키기 위해서 류코 염료나 착색 물질을 넣을 수도 있다.
상기 루코 염료로는, 트리스(4-디메틸아미노-2-메틸페닐)메탄, 트리스(4-디메틸아미노-2메틸페닐)메탄, 플루오란 염료 등을 들 수 있다. 그중에서도, 루코 크리스탈 바이올렛을 사용한 경우, 콘트라스트가 양호하여 바람직하다. 류코 염료를 함유하는 경우의 함유량은 감광성 수지 조성물 중에 0.1 내지 10 중량%가 바람직하다. 콘트라스트의 발현이라는 관점에서, 0.1중량% 이상이 바람직하고, 보존 안정성을 유지한다는 관점에서는 10 중량% 이하가 바람직하다.
착색 물질로는, 예를 들어 톨루엔술폰산1수화물, 푸크신, 프탈로시아닌 그린, 오라민 염기, 파라마젠타, 크리스탈 바이올렛, 메틸 오렌지, 나일 블루 2B, 빅토리아 블루, 말라카이트 그린, 다이아몬드 그린, 베이직 블루 20 등을 들 수 있다. 상기 착색 물질을 함유하는 경우의 첨가량은 감광성 수지 조성물 중에 0.001 내지 1중량%가 바람직하다. 0.001중량% 이상의 함량에서는 취급성 향상이라는 효과가 있고, 1중량% 이하의 함량에서는 보존 안정성을 유지한다는 효과가 있다.
그 외에 기타 첨가제로는 열중합 방지제, 염료, 변색제(discoloring agent), 밀착력 촉진제 등을 더 포함할 수 있다.
본 발명에서는 상기와 같은 조성으로 된 감광성 수지 조성물은 드라이 필름 포토레지스트용 감광성 수지 조성물로 제조할 수 있으며, 폴리에틸렌테레프탈레이트와 같은 통상의 기재 필름 위에 통상의 코팅 방법을 이용하여 두께 10 내지 400㎛로 감광성 수지층을 코팅시킨 다음, 건조시키고, 상기 건조된 감광성 수지층은 상면에 폴리에틸렌과 같은 통상의 보호 필름을 이용하여 라미네이션시켜 드라이 필름을 제조할 수 있다. 이와 같이 제조된 드라이 필름은 노광, 현상시켜 각각의 물성을 평가하는 방법으로 수행한다. 상기 노광은 UV, 가시광선 레이저 등을 포함하는 Laser Direct 노광기를 이용하는 것이 바람직하다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 설명한다. 그러나 하기한 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐, 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[
실시예
1 및 2와
비교예
1 및 2]
드라이 필름 포토레지스트용 감광성 수지 조성물은 하기 표 1과 같은 조성에 따라 조합 및 코팅하여 평가하였다. 우선 광중합 개시제류들을 용매인 메틸에틸케톤(MEK)과 메탄올(MeOH)에 녹인 후, 광중합성 모노머와 알칼리 현상성 바인더 폴리머를 첨가하여 기계적 교반기를 이용하여 약 1시간 정도 혼합하여 감광성 수지 조성물을 수득하였다. 상기 수득된 감광성 수지 조성물을 30㎛의 PET 필름 위에 코팅 바(bar)를 이용하여 코팅시켰다. 코팅된 감광성 수지 조성물층은 열풍오븐을 이용하여 건조시키는데, 이때 건조 온도는 80℃이고, 건조 시간은 5분이며, 건조후 감광성 수지 조성물층 두께는 30㎛이였다. 건조가 완료된 필름은 감광성 수지층 위에 보호필름(PE)를 이용하여 라미네이션하였다.
드라이 필름의 반응성은 드라이 필름을 CCL위에 라미네이션 장비(Hakuto Mach610i)를 이용하여 110℃, 라미네이션 롤 압력 4kgf/㎠, 속도 2.0m/min로 라미네이션시키고, 드라이 필름의 표면 위에 Stuffer Step Tablet을 위치시킨 다음, INPREX IP-3600H를 이용하여 노광시켰다. 이와 같이 노광된 드라이 필름을 Na2CO3 1중량% 수용액, 30℃, 스프레이 압력 1.5kgf/㎠의 조건에서 현상시켰다.
드라이 필름의 회로물성은 주어진 감도에서 KOLON Test Artwork을 이용하여 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
| 성분(함량: 중량%) | 비교예 1 | 비교예 2 | 실시예 1 | 실시예 2 | |
| 용매 | 메틸에틸케톤(MEK) | 20 | 20 | 20 | 20 |
| 광중합 개시제 | BCIM(1) | 3.0 | - | - | - |
| 9-페닐아크리딘 | 1.0 | 1.7 | 1.7 | 1.7 | |
| n-페닐글리신 | - | 0.3 | 0.3 | 0.3 | |
| 착색제 | 루코 크리스탈 바이올렛 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 톨루엔술폰산1수화물 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | |
| 다이아몬드 그린 GH | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | |
| 광중합성 화합물 | BPE-500(신나카무라)(2) | 7 | 8 | 9 | 9 |
| M281(미원상사)(3) | 5 | 7 | 5 | 4 | |
| A-TMPT-3EO(4) | 5 | 7 | 5 | 3 | |
| HS-101(한농화성사)(5) | 3 | - | 3 | 6 | |
| 바인더 폴리머 | KOLON BP-1(6) (고형분 50%) |
55 | 55 | 55 | 55 |
| (주) (1) BCIM : 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4'-5,5'-테트라페닐비스이미다졸 (2) BPE-500 :(2,2-bis[4-(methacryloxypolyethoxy)phenyl]propane (3) M281 : polyethylene glycol dimethacrylate (4) A-TMPT-3EO : trimethylolpropane triacrylate (5) HS-101 : 본 발명 화학식 1에서 R1=CH3 (6) KOLON BP-1 : Methacryliacid : Acrylc acid : Methylmethacrylate = 10:10:80 비율의 선형고분자 |
|||||
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 드라이 필름 포토 레지스트를 이용하여 다음과 같이 동판에 대한 노광량, 광감도, 세선 밀착력, 해상도, 박리성 등을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
(1) 노광량 측정
노광장치 INPREX IP-3600H를 사용하여 노광하였다.
(2) 광감도 측정
반응성의 측도로 사용되는 감도는 Stouffer Graphic Arts Equipment Co.의 21단 스텝 tablet을 사용하여 레지스트를 기준으로 하여 측정하였다.
(3) 세선 밀착력 측정
실시예 1 및 2와 비교예 1 및 2에서 제조된 감광성 드라이 필름 레지스트의 PE 필름을 제거하고 난 후, 가열압착롤러를 이용하여 동판에 라미네이션시켰다. 여기에 5㎛ 단위로 나누어져 있는 10~150㎛의 배선패턴을 가지는 포토툴을 이용하여 노광하고 현상한 후 레지스트의 밀착력을 측정하였다.
밀착력의 배선패턴은 Line/Space=x:400(단위:㎛)이며, 독립 세선 중 사행을 제외한 직선의 최소값을 읽어 표 2에 기재하였다.
(4) 해상도 측정
Line/Space=10:10 ~ 150:150(단위:㎛)의 배선패턴을 가지는 포토툴을 이용하여 노광하고 현상한 후 레지스트의 해상도를 측정하였다. 해상도는 노광 후의 현상에 의해서 형성된 레지스트 패턴에 있어서, 미노광부가 깨끗하게 제거된 패턴의 최소값을 읽어 표 2에 기재하였다.
(5) 박리성 측정
박리성은 제조된 감광성 드라이 필름 레지스트의 PE 필름을 제거하고 난 후, 가열압착롤러를 이용하여 동판에 라미네이션시키고, 감광성 수지 조성물을 노광하고 현상하여, 50mm X 50mm의 크기의 광경화막을 제작하였다. 그리고 3% 수산화나트륨 수용액(온도 50℃)을 사용하여 박리를 하였다. 박리성의 평가는 광경화막이 동판에서 떨어지는 시간을 박리 시간으로 하였다. 또한 박리 완료 후에 박리 시편의 크기를 측정하여 하기 표기로 표 2에 기재하였다.
S: Small (Lower than 0.5cm)
M: Medium (0.5 ~ 2cm)
L: Large (2 ~ 5cm)
| 구분 | 비교예 | 실시예 | ||
| 1 | 2 | 1 | 2 | |
| 노광량 (mJ/㎠) | 14 | 14 | 14 | 14 |
| 광감도(X/21단스텝 tablet) | 5 | 7 | 7 | 7 |
| 세선 밀착력 (㎛) | 55 | 30 | 25 | 30 |
| 해상도 (㎛) | 40 | 30 | 25 | 25 |
| 박리 시간 (초) | 35 | 50 | 35 | 30 |
| 박리시편 크기 | S | L | S | S |
상기 표 2에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 감광성 수지 조성물을 사용하여 제조된 드라이 필름 포토 레지스트의 세선 밀착력과 해상도와 광감도는 비교예 1보다 향상되었고, 박리성은 비교예 2보다 절대적으로 작아진 것을 확인할 수 있었다.
본 발명의 단순한 변형 또는 변경은 모두 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.
Claims (5)
- [A] 광중합 개시제; [B] 알카리 현상성 바인더 폴리머; 및 [C] 광중합성 화합물을 포함하고, 상기 [A] 광중합 개시제는 n-페닐글리신을 포함하며, 상기 [C] 광중합성 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하고,
상기 n-페닐글리신은 감광성 수지 조성물 총 중량에 대하여, 0.05 내지 2 중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는 드라이 필름 포토레지스트용 감광성 수지 조성물:
<화학식 1>
상기 화학식 1에서, R1은 수소 원자 또는 메틸기임.
- 제1항에 있어서, 상기 감광성 수지 조성물은 [A] 광중합 개시제 0.5 내지 20 중량%, [B] 알카리 현상성 바인더 폴리머 25 내지 70중량% 및 [C] 광중합성 화합물 10 내지 70 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 드라이 필름 포토레지스트용 감광성 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 감광성 수지 조성물 총 중량에 대하여, 1 내지 20 중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는 드라이 필름 포토레지스트용 감광성 수지 조성물.
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 감광성 수지 조성물은 레이저 다이렉트 전용 노광기로 노광하여 노광부가 광경화되고, 현상공정에 의해서 레지스트 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 드라이 필름 포토레지스트용 감광성 수지 조성물.
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