TW202236011A - 具有導體圖案之積層體之製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明的課題為提供一種能夠製作具有形狀性優異之導體圖案之積層體之具有導體圖案之積層體之製造方法。本發明的具有導體圖案之積層體之製造方法,其具有:貼合步驟,對於依次具有臨時支撐體、中間層及感光性層之轉印膜,以上述感光性層側與在表面具有金屬層之基板的上述金屬層接觸的方式貼合上述轉印膜及上述基板;曝光步驟,從與具有上述基板之一側相反的一側圖案曝光上述感光性層;顯影步驟,使用鹼性顯影液對經曝光之上述感光性層實施顯影處理,形成阻劑圖案;對位於未配置上述阻劑圖案之區域之上述金屬層進行蝕刻處理之蝕刻處理步驟或進行電鍍處理之電鍍處理步驟;阻劑剝離步驟,剝離上述阻劑圖案;及去除步驟,在還具有上述電鍍處理步驟之情況下,藉由上述阻劑剝離步驟去除露出之上述金屬層,在上述基板上形成導體圖案,上述具有導體圖案之積層體之製造方法中,在上述貼合步驟與上述曝光步驟之間或上述曝光步驟與上述顯影步驟之間還具有剝離上述臨時支撐體之臨時支撐體剝離步驟,上述感光性層含有交聯性鹼可溶性樹脂、乙烯性不飽和化合物及光聚合起始劑。

Description

具有導體圖案之積層體之製造方法
本發明係關於一種具有導體圖案之積層體之製造方法。
用於獲得既定導體圖案之步驟數少,因此使用具有感光性層之轉印膜在任意基板上配置阻劑圖案,有時使用利用該阻劑圖案來形成導體圖案之方法。
在專利文獻1中,揭示有具備支撐膜上及能夠用於銅層的蝕刻之阻劑材料用感光性樹脂組成物層之感光性樹脂積層體(轉印膜)。上述感光性樹脂組成物層以既定摻合量含有鹼可溶性高分子、既定結構的具有乙烯性不飽和雙鍵之化合物及光聚合起始劑。
[專利文獻1]日本特開2015-219336號公報
本發明人等嘗試使用專利文獻1中所記載之感光性樹脂積層體(轉印膜)來形成具有導體圖案之積層體之結果明確了有時導體圖案的截面形狀成為倒錐形狀(換言之,導體圖案的截面形狀中,基板側的長度比與基板相反的一側的長度短的形狀)或導體圖案崩塌。亦即,明確了使用轉印膜之具有導體圖案之積層體之製造方法中,存在更進一步提高所形成之導體圖案的形狀性之空間。 但是,最近還完成了在使用轉印膜來製造具有導體圖案之積層體時剝離臨時支撐體之後使遮罩與因剝離而露出之表面密接來實施曝光處理之方法的探討。因此,在具有導體圖案之積層體之製造方法中還期望能夠適用於剝離臨時支撐體之後使遮罩與因剝離而露出之表面密接來進行曝光處理之方法。
因此,本發明的課題為提供一種能夠製作具有形狀性優異之導體圖案之積層體之具有導體圖案之積層體之製造方法。
本發明人等發現了藉由以下的結構能夠解決上述課題。 〔1〕一種具有導體圖案之積層體之製造方法,其具有: 貼合步驟,對於依次具有臨時支撐體、中間層及感光性層之轉印膜,以上述感光性層側與在表面具有金屬層之基板的上述金屬層接觸的方式貼合上述轉印膜及上述基板; 曝光步驟,從與具有上述基板之一側相反的一側圖案曝光上述感光性層; 顯影步驟,使用鹼性顯影液對經曝光之上述感光性層實施顯影處理,形成阻劑圖案; 對位於未配置上述阻劑圖案之區域之上述金屬層進行蝕刻處理之蝕刻處理步驟或進行電鍍處理之電鍍處理步驟; 阻劑剝離步驟,剝離上述阻劑圖案;及 去除步驟,在還具有上述電鍍處理步驟之情況下,藉由上述阻劑剝離步驟去除露出之上述金屬層,在上述基板上形成導體圖案,上述具有導體圖案之積層體之製造方法中, 在上述貼合步驟與上述曝光步驟之間或上述曝光步驟與上述顯影步驟之間還具有剝離上述臨時支撐體之臨時支撐體剝離步驟, 上述感光性層含有交聯性鹼可溶性樹脂、乙烯性不飽和化合物及光聚合起始劑。 〔2〕如〔1〕所述之具有導體圖案之積層體之製造方法,其中 上述中間層含有水溶性樹脂。 〔3〕如〔1〕或〔2〕所述之具有導體圖案之積層體之製造方法,其中 上述中間層含有選自包括水溶性纖維素衍生物、多元醇類、多元醇類的環氧烷加成物、聚醚系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚乙烯基醯胺系樹脂、聚烯丙基醯胺系樹脂、苯酚衍生物及醯胺化合物之群組中之1種以上。 〔4〕如〔1〕至〔3〕之任一項所述之具有導體圖案之積層體之製造方法,其中 上述交聯性鹼可溶性樹脂的C=C值為0.1~3.0mmol/g。 〔5〕如〔1〕至〔4〕之任一項所述之具有導體圖案之積層體之製造方法,其中 上述交聯性鹼可溶性樹脂的C=C值為0.4~2.0mmol/g。 〔6〕如〔1〕至〔5〕之任一項所述之具有導體圖案之積層體之製造方法,其中 上述感光性層的C=C值為1.0~3.0mmol/g。 〔7〕如〔1〕至〔6〕之任一項所述之具有導體圖案之積層體之製造方法,其中 上述交聯性鹼可溶性樹脂的玻璃轉移溫度為60~150℃。 〔8〕如〔1〕至〔7〕之任一項所述之具有導體圖案之積層體之製造方法,其中 上述交聯性鹼可溶性樹脂的酸值為60~200mgKOH/g。 〔9〕如〔1〕至〔8〕之任一項所述之具有導體圖案之積層體之製造方法,其中 在上述貼合步驟與上述曝光步驟之間具有上述臨時支撐體剝離步驟。 〔10〕如〔1〕至〔9〕之任一項所述之具有導體圖案之積層體之製造方法,其中 在上述貼合步驟與上述曝光步驟之間具有上述臨時支撐體剝離步驟, 上述曝光步驟為隔著光罩進行圖案曝光之步驟。 〔11〕如〔1〕至〔10〕之任一項所述之具有導體圖案之積層體之製造方法,其中 在上述貼合步驟與上述曝光步驟之間具有上述臨時支撐體剝離步驟, 上述曝光步驟為使露出之上述中間層的表面與光罩接觸來實施圖案曝光之步驟。 〔12〕如〔1〕至〔8〕之任一項所述之具有導體圖案之積層體之製造方法,其中 在上述曝光步驟與上述顯影步驟之間具有上述臨時支撐體剝離步驟, 上述曝光步驟為隔著光罩進行圖案曝光之步驟。 〔13〕如〔1〕至〔8〕之任一項所述之具有導體圖案之積層體之製造方法,其中 在上述曝光步驟與上述顯影步驟之間具有上述臨時支撐體剝離步驟, 上述曝光步驟為使上述轉印膜的與具有上述基板之一側相反的一側的表面與光罩接觸來進行圖案曝光之步驟。 〔14〕如〔10〕至〔13〕之任一項所述之具有導體圖案之積層體之製造方法,其中 上述光罩包含配置成網目狀之遮光部。 〔15〕如〔10〕至〔13〕之任一項所述之具有導體圖案之積層體之製造方法,其中 上述光罩包含配置成圓形點狀之遮光部。 〔16〕如〔10〕至〔13〕之任一項所述之具有導體圖案之積層體之製造方法,其中 上述光罩包含配置成圓形點狀之開口部。 [發明效果]
依據本發明,能夠提供一種能夠製作具有形狀性優異的導體圖案之積層體之、具有導體圖案之積層體之製造方法。
以下,對本發明進行詳細說明。 在本說明書中,使用“~”所表示之數值範圍係指將“~”前後所記載之數值作為下限值及上限值而包含之範圍。 在本說明書中,分階段記載之數值範圍中,以某個數值範圍記載之上限值或下限值可取代為其他階段性記載的數值範圍的上限值或下限值。又,在本說明書中所記載之數值範圍中,某個數值範圍中所記載之上限值或下限值可取代為實施例所示之值。
在本說明書中,“步驟”的術語不僅包含獨立之步驟,即使在無法與其他步驟明確地區分之情況下,只要實現該步驟的所期望的目的,則包含於本術語中。
在本說明書中,只要沒有特別說明,則“透明”係指波長400~700nm的可見光的平均透射率為80%以上,較佳為90%以上。 在本說明書中,可見光的平均透射率為使用分光光度計測定之值,例如能夠使用Hitachi, Ltd.製之分光光度計U-3310而測定。
在本說明書中,只要沒有特別說明,重量平均分子量(Mw)及數量平均分子量(Mn)為作為管柱使用TSKgel GMHxL、TSKgel G4000HxL、TSKgel G2000HxL(均為TOSOH Corporation製的產品名),作為洗提液使用THF(四氫呋喃),作為檢測器使用差示折射計,作為標準物質使用聚苯乙烯,並且使用藉由凝膠滲透層析(GPC)分析裝置測定之標準物質的聚苯乙烯來換算之值。 又,在本說明書中,只要沒有特別說明,則具有分子量分布之化合物的分子量為重量平均分子量(Mw)。 在本說明書中,只要沒有特別說明,則金屬元素的含量為使用感應耦合電漿(ICP:Inductively Coupled Plasma)分光分析裝置測定之值。
在本說明書中,“(甲基)丙烯酸”為包含丙烯酸及甲基丙烯酸這兩者之概念,“(甲基)丙烯醯氧基”為包含丙烯醯氧基及丙烯醯氧基這兩者之概念,“(甲基)丙烯醯胺基”為包含丙烯醯胺基及甲基丙烯醯胺基這兩者之概念,“(甲基)丙烯酸酯”為包含丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯這兩者之概念。
再者,在本說明書中,“鹼可溶性”係指對於在液溫為22℃之1質量%碳酸鈉水溶液100g之溶解度為0.1g以上。因此,例如,鹼可溶性樹脂係指滿足上述溶解度條件之樹脂。
在本說明書中,“水溶性”係指對於液溫為22℃的pH7.0的水100g的溶解度為0.1g以上。因此,例如,水溶性樹脂係指滿足上述溶解度條件之樹脂。
組成物的“固體成分”係指形成使用組成物來形成之組成物層(例如,感光性層或中間層)之成分,在組成物含有溶劑(例如,有機溶劑及水等)之情況下,係指除了溶劑以外的所有成分。又,若為形成組成物層之成分,則液體狀的成分亦視為固體成分。
[[具有導體圖案之積層體之製造方法]] 本發明的具有導體圖案之積層體之製造方法(以下亦簡稱為本發明的方法),其具有: 貼合步驟,對於依次具有臨時支撐體、中間層及感光性層之轉印膜,以上述感光性層側與在表面具有金屬層之基板的上述金屬層接觸的方式貼合上述轉印膜及上述基板; 曝光步驟,從與具有上述基板之一側相反的一側圖案曝光上述感光性層; 顯影步驟,使用鹼性顯影液對經曝光之上述感光性層實施顯影處理,形成阻劑圖案(以下亦有時稱為“樹脂圖案”。); 對位於未配置上述阻劑圖案之區域之上述金屬層進行蝕刻處理之蝕刻處理步驟或進行電鍍處理之電鍍處理步驟; 阻劑剝離步驟,剝離上述阻劑圖案;及 去除步驟,在還具有上述電鍍處理步驟之情況下,藉由上述阻劑剝離步驟去除露出之上述金屬層,在上述基板上形成導體圖案,上述具有導體圖案之積層體之製造方法中, 在上述貼合步驟與上述曝光步驟之間或上述曝光步驟與上述顯影步驟之間還具有剝離上述臨時支撐體之臨時支撐體剝離步驟, 上述感光性層含有交聯性鹼可溶性樹脂、乙烯性不飽和化合物及光聚合起始劑。
藉由上述構成解決本發明的課題之作用機制雖不明確,但是本發明人等如下考慮。 首先,作為本發明的方法的特徵點之一,可舉出使用在臨時支撐體與感光性層之間具有中間層之轉印膜。藉此,即使在供於在經過剝離臨時支撐體之後使遮罩與因剝離而露出之表面密接而實施曝光處理來形成樹脂圖案之步驟之基礎上製造導體圖案之製程之情況下,藉由中間層的存在,遮罩與感光性層不會直接接觸,因此能夠抑制遮罩與感光性層的過度密接。又,亦能夠抑制因臨時支撐體與感光性層的過度密接而產生之臨時支撐體剝離時的感光性層表面的粗面化。遮罩與感光性層的過度密接及臨時支撐體剝離時的感光性層表面的粗面化可能是所形成之樹脂圖案的形狀的劣化的原因。可推測若將這種樹脂圖案用作阻劑圖案來形成導體圖案,則亦會對所獲得之導體圖案的形狀性帶來不良影響。
又,作為本發明的方法的另一特徵點,可舉出感光性層含有交聯性鹼可溶性樹脂、乙烯性不飽和化合物、及光聚合起始劑。依據上述構成的感光性層,曝光處理時能夠在曝光部形成交聯性鹼可溶性樹脂與乙烯性不飽和化合物的牢固的硬化膜。作為該結果,可抑制曝光後的顯影處理(鹼性顯影處理)時顯影液滲透到曝光部。若顯影液較深地滲透到感光性層中的曝光部,則由感光性層形成之樹脂圖案容易變成下擺展開的形狀,又,上述下擺的形狀的波動亦容易變大。可推測若將這種樹脂圖案用作阻劑圖案來形成導體圖案,則亦會對所獲得之導體圖案的形狀性帶來不良影響。
本發明人等認為藉由在臨時支撐體與感光性層之間設置中間層之基礎上將感光性層的組成設為上述構成,能夠形成顯著抑制樹脂圖案的形狀的劣化之樹脂圖案,將該樹脂圖案作為阻劑圖案形成導體圖案之結果,能夠更進一步改善導體圖案的形狀性。 以下,將積層體所具有之導體圖案的形狀性更優異亦稱為本發明的效果更優異。
[本發明的實施形態] 在本發明的方法中,大致存在經過蝕刻處理步驟製造具有導體圖案之積層體之方法及經過電鍍處理步驟製造具有導體圖案之積層體之方法。 以下,將經過蝕刻處理步驟製造具有導體圖案之積層體之方法亦稱為本發明的方法中的第1實施形態。又,將經過電鍍處理步驟製造具有導體圖案之積層體之方法亦稱為本發明的方法中的第2實施形態。 首先,對第1實施形態進行說明,其次對第2實施形態進行說明。
〔第1實施形態〕 本發明的第1實施形態至少依次具有以下的步驟(1-1)~(1-5)。 ・步驟(1-1)(貼合步驟):對依次具有臨時支撐體、中間層及感光性層之轉印膜,以上述感光性層側與在表面具有金屬層之基板的上述金屬層接觸的方式貼合上述轉印膜及上述基板之步驟。 ・步驟(1-2)(曝光步驟):從與具有上述基板之一側相反的一側圖案曝光上述感光性層之步驟。 ・步驟(1-3)(顯影步驟):使用鹼性顯影液對經曝光之上述感光性層實施顯影處理,形成阻劑圖案之步驟。 ・步驟(1-4)(蝕刻處理步驟):對位於未配置上述阻劑圖案之區域之上述金屬層進行蝕刻處理之步驟。 ・步驟(1-5)(阻劑剝離步驟):剝離上述阻劑圖案之步驟。 此外,本發明的第1實施形態在步驟(1-1)與(1-2)或步驟(1-2)與(1-3)之間具有以下的步驟(1-A)。 ・步驟(1-A)(臨時支撐體剝離步驟):剝離上述臨時支撐體之步驟。
<步驟(1-1)、貼合步驟> 貼合步驟為對依次具有臨時支撐體、中間層及感光性層之轉印膜以上述感光性層與在表面具有金屬層之基板的上述金屬層接觸的方式貼合上述轉印膜及上述基板之步驟。 在轉印膜具有後述之保護膜之情況下,剝離保護膜之後實施貼合步驟為較佳。 對於轉印膜將進行後述。
貼合中,使轉印膜的感光性層側(與臨時支撐體側相反的一側的表面)與基板上的金屬層接觸並壓接為較佳。 作為壓接方法,例如可舉出公知的轉印方法及層壓方法,將轉印膜的與感光性層的臨時支撐體側相反的一側的表面重疊於基板來進行基於輥等之加壓及加熱之方法為較佳。 作為貼合方法,例如可舉出使用真空層壓機及自動切割層壓機等公知的層壓機之方法。 作為層壓溫度,70~130℃為較佳。
在表面具有金屬層之基板(帶金屬層之基板)具有基板及配置於基板的表面之金屬層。 帶金屬層之基板可以在基板上依據需要形成除了上述金屬層以外的任意層。亦即,帶金屬層之基板至少具有基板及配置於基板的表面之金屬層為較佳。 作為基板,例如可舉出樹脂基板、玻璃基板、陶瓷基板及半導體基板,國際公開第2018/155193號的[0140]段中所記載之基板為較佳。 作為樹脂基板的材料,聚對酞酸乙二酯、環烯烴聚合物或聚醯亞胺為較佳。 作為樹脂基板的厚度,5~200μm為較佳,10~100μm為更佳。 尤其,曝光步驟中,在使用含有以網目狀配置之遮光部之光罩之情況下,使用透明基材為較佳。 再者,在此所謂“透明”係指曝光波長的透過率為50%以上。透明基材的透過率相對於總透光率為80%以上為較佳,90%為更佳,95%為進一步較佳。 作為透明基材,例如可舉出樹脂基板(例如,樹脂膜)和玻璃基板。樹脂基板係透過可見光之樹脂基板為較佳。作為透過可見光之樹脂基板的較佳成分,例如可舉出聚醯胺系樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂、聚萘二甲酸乙二酯系樹脂、環烯烴系樹脂、聚醯亞胺系樹脂及聚碳酸酯系樹脂。作為透過可見光之樹脂基板的更佳成分,例如可舉出聚醯胺、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、環烯烴聚合物(COP)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚醯亞胺及聚碳酸酯。 作為上述透明基材,其中,聚醯胺膜、聚對酞酸乙二酯膜、環烯烴聚合物、聚萘二甲酸乙二酯膜、聚醯亞胺膜或聚碳酸酯膜為較佳,聚對酞酸乙二酯膜為更佳。 透明基材的厚度沒有限制。透明基材的厚度為10~200μm為較佳,20~120μm為更佳,20~100μm為進一步較佳。 藉由以下方法測定上述透明基材的厚度。使用掃描型電子顯微鏡(SEM)觀察與透明基材的主面垂直之方向(亦即,厚度方向)之截面。依據所得之觀察圖像,在10個點處測定透明基材的厚度。藉由對測定值進行算術平均而求出透明基材的平均厚度。
又,尤其,在使用包含以圓形點狀配置之遮光部或以圓形點狀配置之開口部之光罩之情況下,作為基材,使用矽基板、玻璃基板或FR4(Flame Retardant Type 4,阻燃型4)等有機基板為較佳。在這種情況下,基材的厚度並無特別限定,在基材的一部分形成有配線圖案,配線層可以進行積層化。再者,對於包含以圓形點狀配置之遮光部或以圓形點狀配置之開口部之光罩將在後面部分進行說明。
金屬層為包含金屬之層,作為金屬並無特別限制,能夠使用公知的金屬。金屬層為導電性層為較佳。 作為金屬層的主成分(所謂主金屬),例如可舉出銅、鉻、鉛、鎳、金、銀、錫及鋅等。再者,上述主成分係指金屬層中所包含之金屬中含量最大的金屬。
作為金屬層的厚度並無特別限制,50nm以上為較佳,100nm以上為更佳。上限並無特別限制,2μm以下為較佳。
作為金屬層的形成方法並無特別限制,例如可舉出塗佈分散有金屬微粒之分散液來燒結塗膜之方法、濺鍍法及蒸鍍法等公知的方法。
基板上可以配置1層或2層以上的金屬層。 在配置2層以上的金屬層之情況下,配置2層以上之金屬層彼此可以為相同及不同中的任一種,不同之材質的金屬層為較佳。
作為基板,具有透明電極及迂迴配線中的至少一個之基板亦較佳,上述基板能夠用作觸控面板用基板。 透明電極能夠作為觸控面板用電極發揮作用。 透明電極由ITO(氧化銦錫)及IZO(氧化銦鋅)等金屬氧化膜以及金屬網及金屬奈米線等金屬細線構成為較佳。 作為金屬細線,例如可舉出銀及銅等金屬細線,銀網及銀奈米線等銀導電性材料為較佳。
作為迂迴配線的材質,金屬為較佳。 作為上述金屬,例如可舉出金、銀、銅、鉬、鋁、鈦、鉻、鋅及錳以及組合該等而成之合金,銅、鉬、鋁或鈦為較佳,銅為更佳。
<步驟(1-2)、曝光步驟> 曝光步驟為從與具有上述基板之一側(感光性層的與具有基板側之一側相反的一側)相反的一側圖案曝光感光性層之步驟。 “圖案曝光”為以圖案狀曝光之形態,係指存在曝光部和非曝光部之形態的曝光。 圖案曝光中的曝光部(曝光區域)與非曝光部(非曝光區域)的位置關係能夠適當調整。 曝光步驟典型地為隔著光罩進行圖案曝光之步驟。曝光步驟中,光罩與作為被感光物之積層體可以接觸,亦可以不接觸。
在貼合步驟與曝光步驟之間進行後述之臨時支撐體剝離步驟之情況下,作為曝光步驟,使剝離了在臨時支撐體剝離步驟中獲得之臨時支撐體之積層體的與基板側相反的一側的表面與光罩接觸來進行圖案曝光之曝光步驟為較佳。換言之,使剝離了臨時支撐體之積層體的藉由剝離臨時支撐體而露出之表面與光罩接觸,對感光性層進行圖案曝光之曝光步驟為較佳。再者,作為上述露出之表面,在轉印膜為臨時支撐體、中間層與感光性層這3層結構之情況下,與中間層的表面對應。 若採用這樣的曝光步驟,則獲得更精細的阻劑圖案,最終獲得更精細的導體圖案。 這樣的曝光步驟尤其在貼合步驟與曝光步驟之間進行後述之臨時支撐體剝離步驟之情況下採用為較佳。 再者,在曝光步驟與顯影步驟之間進行後述之臨時支撐體剝離步驟之情況下,作為曝光步驟,使藉由貼合步驟獲得之基板與轉印膜的積層體中的與具有轉印膜的基板之一側相反的一側的表面與光罩接觸來進行圖案曝光之曝光步驟為較佳。
在進行圖案曝光之曝光步驟中,能夠在感光性層的曝光區域(相當於光罩的開口部之區域)中產生感光性層中所包含之成分的硬化反應。藉由在曝光後實施顯影步驟,去除感光性層的非曝光區域來形成圖案。
本發明的方法為在曝光步驟與顯影步驟之間具有剝離在曝光步驟中使用之光罩之光罩剝離步驟亦較佳。 作為光罩剝離步驟,例如可舉出公知的剝離步驟。
作為圖案曝光的光源,只要能夠照射至少能夠硬化感光性層之波長域的光(例如,365nm及405nm)即可,365nm為較佳。“主波長”係指強度最高的波長。
作為光源,例如可舉出各種雷射、發光二極體(LED)、超高壓水銀燈、高壓水銀燈及金屬鹵化物燈。 作為曝光量,5~200mJ/cm 2為較佳,10~200mJ/cm 2為更佳。 作為光源、曝光量及曝光方法,例如可舉出國際公開第2018/155193號的[0146]~[0147]段,該等內容被編入本說明書中。
<步驟(1-A)、臨時支撐體剝離步驟> 在貼合步驟與曝光步驟之間或曝光步驟與顯影步驟之間進行臨時支撐體剝離步驟。 其中,在上述貼合步驟與上述曝光步驟之間具有剝離步驟為更佳。 剝離步驟為從轉印膜與帶金屬層之基板的積層體剝離臨時支撐體之步驟。 作為臨時支撐體的剝離方法,例如可舉出公知的剝離方法。具體而言,日本特開2010-072589號公報的[0161]~[0162]段中所記載之覆蓋膜剝離機構。
<步驟(1-3)、顯影步驟> 顯影步驟為對經曝光之感光性層使用鹼性顯影液實施顯影處理來形成圖案之步驟。藉由實施上述顯影處理,去除感光性層的非曝光區域,形成將光罩的開口部作為凸部之阻劑圖案。
作為顯影液亦即鹼性顯影液,其中,包含鹼金屬鹽之鹼性水溶液為較佳。 顯影液中所包含之鹼金屬鹽為溶解於水並且顯示鹼性之化合物為較佳。 作為鹼金屬鹽,例如可舉出氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉及碳酸氫鉀。 顯影液可以包含除了鹼金屬鹽以外的溶解於水並且顯示鹼性之化合物,作為該等化合物,可舉出氫氧化四甲銨、氫氧化四乙銨、氫氧化四丙銨、氫氧化四丁銨及膽鹼(2-羥乙基三甲基氫氧化銨)。 顯影液中水的含量相對於顯影液的總質量為50質量%以上且小於100質量%為較佳,90質量%以上且小於100質量%為更佳。 顯影液中鹼金屬鹽的含量相對於顯影液的總質量為0.01~20質量%為較佳,0.1~10質量%為更佳。
作為顯影方法,例如可舉出公知的顯影方法。 具體而言,可舉出旋覆浸沒顯影、噴淋顯影、旋轉顯影及浸漬顯影。 作為顯影方法,國際公開第2015/093271號的[0195]段中所記載之顯影方法為較佳。
在顯影後移至下一步驟之前去除殘留於帶金屬層之基板上之顯影液之沖洗處理亦較佳。沖洗處理中能夠使用水等。 顯影及/或沖洗處理之後,亦可以進行從帶金屬層之基板上去除剩餘的溶液之乾燥處理。
形成於帶金屬層之基板上之阻劑圖案的位置及大小並無特別限制,細線狀為較佳。 具體而言,阻劑圖案的線寬為20μm以下為較佳,15μm以下為更佳,10μm以下為進一步較佳,5μm以下為特佳。下限例如為1.0μm以上。
<步驟(1-B)(後曝光步驟)及步驟(1-C)(後烘烤步驟)> 第1實施形態可以在顯影步驟與後述之蝕刻步驟之間具有進一步對在帶金屬層之基板上獲得之阻劑圖案進行曝光之步驟(以下,亦稱為“步驟(1-B)”或“後曝光步驟”。)及/或進行加熱之步驟(以下,亦稱為“步驟(1-C)”或“後烘烤步驟”。)。 在第1實施形態具有後曝光步驟及後烘烤步驟這兩者之情況下,在實施後曝光步驟之後實施後烘烤步驟為較佳。 後曝光步驟中的曝光量為100~5000mJ/cm 2為較佳,200~3000mJ/cm 2為更佳。 後烘烤步驟中的後烘烤的溫度為80~250℃為較佳,90~160℃為更佳。 後烘烤步驟中的後烘烤的時間為1~180分鐘為較佳,10~60分鐘為更佳。
<步驟(1-4)、蝕刻步驟> 蝕刻步驟為對位於未配置阻劑圖案之區域之上述金屬層進行蝕刻處理之步驟。 具體而言,蝕刻步驟中,將直至上述步驟為止所獲得之阻劑圖案用作蝕刻阻劑來對金屬層進行蝕刻處理之步驟。 若實施蝕刻步驟,則在阻劑圖案的開口部中去除金屬層,金屬層具有與阻劑圖案相同的圖案形狀。
作為蝕刻處理的方法,例如可舉出公知的蝕刻方法。 具體而言,可舉出日本特開2017-120435號公報的[0209]~[0210]段中所記載之方法、日本特開2010-152155號公報的[0048]~[0054]段中所記載之方法、浸漬於蝕刻液之濕式蝕刻及電漿蝕刻等乾式蝕刻。
濕式蝕刻中所使用之蝕刻液只要根據蝕刻的對象能夠適當選擇酸性或鹼性的蝕刻液即可。 作為酸性蝕刻液,例如可舉出含有至少1個酸性化合物之酸性水溶液以及酸性化合物與選自包括三氯化鐵、氟化銨及高錳酸鉀之群組中之至少1個的酸性混合水溶液。 作為酸性水溶液中所包含之酸性化合物(溶解於水並且顯示酸性之化合物),選自包括鹽酸、硫酸、硝酸、乙酸、氟酸、草酸及磷酸之群組中之至少1個為較佳。 作為鹼性蝕刻液,例如可舉出含有至少1個鹼性化合物之鹼性水溶液及鹼性化合物與鹽(例如,高錳酸鉀等)的鹼性混合水溶液。 作為鹼性水溶液中所包含之鹼性化合物(溶解於水並且顯示鹼性之化合物),例如選自包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨、有機胺及有機胺的鹽(例如,氫氧化四甲銨等)之群組中之至少1個為較佳。 蝕刻液不溶解阻劑圖案為較佳。 顯影步驟中所使用之顯影液可以兼做蝕刻處理中所使用之蝕刻液。在該情況下,可以同時實施顯影步驟及蝕刻步驟。
在蝕刻處理後移至下一步驟之前去除殘留於帶金屬層之基板上之蝕刻液之沖洗處理亦較佳。沖洗處理中能夠使用水等。 蝕刻處理及/或沖洗處理之後,亦可以進行從帶金屬層之基板上去除剩餘的溶液之乾燥處理。
<步驟(1-5)、阻劑剝離步驟> 阻劑剝離步驟為蝕刻步驟之後去除殘留之阻劑圖案之步驟。 作為去除殘留之阻劑圖案之方法,例如可舉出藉由化學處理去除之方法,使用剝離液去除之方法為較佳。 作為去除殘留之阻劑圖案之方法,例如可舉出使用剝離液並且藉由噴塗法、噴淋法或覆液法等公知的方法去除之方法。
作為剝離液,例如可舉出將鹼性化合物溶解於選自包括水、二甲基亞碸及N-甲基吡咯啶酮之群組中之至少1個之去除液。 作為鹼性化合物(溶解於水並且顯示鹼性之化合物),例如可舉出氫氧化鈉及氫氧化鉀等鹼性無機化合物以及一級胺化合物、二級胺化合物、三級胺化合物及四級銨鹽化合物等鹼性有機化合物。 又,作為剝離液,例如亦能夠使用丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)等。 作為剝離液的液溫,23~80℃為較佳,30~80℃為更佳,50~80℃為進一步較佳。 作為去除方法的較佳態樣,可舉出將去除對象的具有圖案之基板浸漬於液溫為50~80℃之攪拌中的剝離液1~30分鐘之方法。 剝離液不溶解金屬層亦較佳。
藉由剝離液剝離阻劑圖案之後,實施去除殘留於基板上之剝離液之沖洗處理亦較佳。沖洗處理中能夠使用水等。 基於剝離液之阻劑圖案的剝離及/或沖洗處理之後,可以進行從基板上去除剩餘的溶液之乾燥處理。
若進行阻劑剝離步驟,則從基板上去除殘留之阻劑圖案,藉此存在於基板與阻劑圖案之間之金屬層(具有與去除之阻劑圖案相同的圖案形狀之金屬層)露出於表面,獲得具有導體圖案之積層體。
〔第2實施形態〕 本發明的第2實施形態至少依次具有以下的步驟(2-1)~(2-6)。 ・步驟(2-1)(貼合步驟):對依次具有臨時支撐體、中間層及感光性層之轉印膜,以上述感光性層側與在表面具有金屬層之基板的上述金屬層接觸的方式貼合上述轉印膜及上述基板之步驟。 ・步驟(2-2)(曝光步驟):從與具有上述基板之一側相反的一側圖案曝光上述感光性層之步驟。 ・步驟(2-3)(顯影步驟):使用鹼性顯影液對經曝光之上述感光性層實施顯影處理,形成阻劑圖案之步驟。 ・步驟(2-4)(電鍍處理步驟):對位於未配置上述阻劑圖案之區域之上述金屬層進行電鍍處理之步驟。 ・步驟(2-5)(阻劑剝離步驟):剝離上述阻劑圖案之步驟。 ・步驟(2-6)(去除步驟):去除藉由上述阻劑剝離步驟露出之上述金屬層,在上述基板上形成導體圖案之去除步驟。 此外,本發明的第2實施形態在步驟(2-1)與(2-2)或步驟(2-2)與(2-3)之間具有以下的步驟(2-A)。 ・步驟(2-A)(臨時支撐體剝離步驟):剝離上述臨時支撐體之步驟。
<步驟(2-1)~(2-3)、(2-A)~(2-C)> 第2實施形態中的步驟(2-1)~(2-3)、(2-A)分別與作為第1實施形態中的步驟(1-1)~(1-3)、(1-A)說明者相同。 又,第2實施形態中,可以在步驟(2-3)(顯影步驟)與後述之步驟(2-4)之間具有進一步對在帶金屬層之基板上獲得之阻劑圖案進行曝光之步驟(以下,亦稱為“步驟(2-B)”或“後曝光步驟”。)及/或進行加熱之步驟(以下,亦稱為“步驟(2-C)”或“後烘烤步驟”。)。 第2實施形態中的步驟(2-B)、(2-C)分別與作為第1實施形態中的步驟(1-B)、(1-C)說明者相同。
<步驟(2-4)、電鍍步驟> 電鍍步驟為在位於未配置阻劑圖案之區域之金屬層(藉由顯影步驟露出於表面之金屬層)上藉由電鍍處理形成電鍍層之步驟。 作為電鍍處理的方法,例如可舉出電鍍法及無電鍍法,從生產性的觀點考慮,電鍍法為較佳。 若實施電鍍步驟,則在帶金屬層之基板上獲得具有與未配置阻劑圖案之區域(阻劑圖案的開口部)相同的圖案形狀之電鍍層。
作為電鍍層中所包含之金屬,例如可舉出公知的金屬。 具體而言,可舉出銅、鉻、鉛、鎳、金、銀、錫及鋅等金屬以及該等金屬的合金。 其中,從導電圖案的導電性更優異之觀點考慮,電鍍層含有銅或其合金為較佳。又,從導電圖案的導電性更優異之觀點考慮,電鍍層含有銅作為主成分為較佳。
作為電鍍層的厚度,0.1μm以上為較佳,1μm為更佳。上限為20μm以下為較佳。
<步驟(2-D)、保護層形成步驟> 第2實施形態中,在電鍍步驟與後述阻劑剝離步驟之間具有保護層形成步驟亦較佳。 保護層積層步驟為在電鍍層上形成保護層之步驟。 作為保護層的材料,具有對於阻劑剝離步驟及/或去除步驟中的剝離液及/或蝕刻液之耐性之材料為較佳。例如可舉出鎳、鉻、錫、鋅、鎂、金、銀等金屬、該等合金及樹脂。其中,作為保護層的材料,鎳或鉻為較佳。
作為保護層的形成方法,例如可舉出無電鍍法、電鍍法等,電鍍法為較佳。
作為保護層的厚度的下限值並無特別限制,0.3μm以上為較佳,0.5μm以上為更佳。作為上限值並無特別限制,3.0μm以下為較佳,2.0μm以下為更佳。
<步驟(2-5)、阻劑剝離步驟> 阻劑剝離步驟為電鍍步驟或保護層形成步驟之後去除殘留之阻劑圖案之步驟。 步驟(2-5)與第1實施形態中說明之步驟(1-5)相同地進行。
<步驟(2-6)、去除步驟> 去除步驟為去除藉由阻劑剝離步驟露出之金屬層並且在基板上獲得導體圖案之步驟。 再者,在去除步驟中,將藉由電鍍步驟形成之電鍍層用作蝕刻阻劑,進行位於非圖案形成區域(換言之,未由電鍍層保護之區域)之金屬層的蝕刻處理。
作為去除金屬層的一部分之方法並無特別限制,使用公知的蝕刻液為較佳。 作為公知的蝕刻液的一態樣,例如可舉出氯化鐵溶液、氯化銅溶液、氨鹼溶液、硫酸-過氧化氫混合液及磷酸-過氧化氫混合液等。
若進行去除步驟,則從基板上去除露出於表面之金屬層並且殘留具有圖案形狀之電鍍層(導體圖案),獲得具有導體圖案之積層體。
作為所形成之導體圖案的線寬的上限值,8μm以下為較佳,6μm以下為更佳。作為下限值並無特別限制,多為2μm以上。
〔其他步驟〕 在本發明的方法(第1實施形態及/或第2實施形態)中,除了上述各步驟以外還可以具有其他步驟。 作為其他步驟,例如可舉出國際公開第2019/022089號的[0172]段中所記載之降低可見光線反射率之步驟及國際公開第2019/022089號的[0172]段中所記載之在絕緣膜的表面形成新的導電層之步驟。
<降低可見光線反射率之步驟> 本發明的方法可以具有進行降低積層體所具有之導體圖案的一部分或所有的可見光線反射率之處理之步驟。 作為降低可見光線反射率之處理,例如可舉出氧化處理。在積層體具有含有銅之導體圖案之情況下,對銅進行氧化處理製成氧化銅,對導體圖案進行黑化,藉此能夠降低積層體的可見光線反射率。 作為降低可見光線反射率之處理,例如可舉出日本特開2014-150118號公報的[0017]~[0025]段以及日本特開2013-206315號公報的[0041]、[0042]、[0048]及[0058]段,該等內容被編入本說明書中。
<形成絕緣膜之製程、在絕緣膜的表面上形成新的導電層之製程> 本發明的方法可以具有在具有導體圖案之積層體的表面形成絕緣膜之步驟及在絕緣膜的表面形成新的導電層(導體圖案等)之步驟。 藉由上述步驟,能夠形成第1電極圖案及經絕緣之第2電極圖案。 作為形成絕緣膜之步驟,例如可舉出公知的形成永久膜之方法。又,亦可以使用具有絕緣性之感光性組成物,藉由光微影來形成所期望之圖案的絕緣膜。 作為在絕緣膜的表面形成新的導電層之步驟,例如可以使用具有導電性之感光性組成物,藉由光微影來形成所期望的圖案的新的導電層。
本發明的方法使用分別在積層體的兩個表面具有複數個導電層(金屬層等)之基板並且使用在基材的兩個表面形成之導電層依次或同時形成導體圖案亦較佳。 藉由上述構成,能夠形成在其中一個基板表面形成第1導電圖案並且在另一個基板表面形成第2導電圖案之觸控面板用電路配線。又,以輥對輥方式從基板的兩個面形成上述構成的觸控面板用電路配線亦為較佳。
〔具有導體圖案之積層體之製造方法的用途〕 本發明之積層體之製造方法能夠適用於觸控面板、透明加熱器、透明天線、電磁波遮蔽材及調光膜等導電膜的製造;印刷配線板及半導體封裝的製造;半導體晶片或封裝之間的互連用柱及引腳的製造;金屬遮罩的製造;COF(Chip on Film,覆晶膜)及TAB(Tape Automated Bonding,捲帶自動接合)等帶狀基板的製造等。 又,作為上述觸控面板,可舉出靜電電容型觸控面板。本發明之積層體之製造方法能夠用於觸控面板中的導電膜或周邊電路配線的形成。上述觸控面板例如能夠適用於有機EL(electro-luminescence,電致發光)顯示裝置及液晶顯示裝置等顯示裝置。
作為藉由本發明的方法製造之具有導體圖案之積層體之製造方法的一態樣,例如可舉出第2實施形態中於曝光步驟時使用含有以網目狀配置之遮光部之光罩之態樣。上述製造方法適合作為網目狀金屬配線圖案之製造方法。具有藉由上述製造方法獲得之導電圖案之積層體例如能夠用作透明導電膜。具體而言,能夠用於觸控面板電極、透明加熱器、透明天線、電磁波遮蔽材及調光膜等。在這種情況下,網格圖案區域的薄片電阻值愈低愈為較佳,100Ω/□以下為較佳,20Ω/□以下為更佳,5Ω/□以下為特佳。
又,作為藉由本發明的方法製造之具有導體圖案之積層體之製造方法的另一態樣,例如可舉出第2實施形態中於曝光步驟時使用含有以圓形點狀配置之遮光部之光罩之態樣。上述製造方法能夠較佳地用作通孔之製造方法以及半導體晶片或封裝之間的互連用柱及引腳之製造方法。作為柱及引腳的直徑,1~20μm為較佳,2~10μm為更佳,3~8μm為進一步較佳。又,作為柱及引腳的長度,1~20μm為較佳,3~10μm為更佳。又,作為另一例,可舉出第2實施形態中於曝光步驟時使用含有以圓形點狀配置之開口部之光罩之態樣。上述製造方法適合作為通孔等之製造方法。作為通孔的直徑,1~20μm為較佳,2~10μm為更佳,3~8μm為進一步較佳。又,作為通孔的深度,1~20μm為較佳,3~10μm為更佳。
又,作為藉由本發明的方法製造之具有導體圖案之積層體之製造方法的另一態樣,例如可舉出第1實施形態中於曝光步驟時使用含有以圓形點狀配置之遮光部之光罩之態樣。上述製造方法適合作為通孔等之製造方法。作為通孔的直徑,1~20μm為較佳,2~10μm為更佳,3~8μm為進一步較佳。又,作為通孔的深度,1~20μm為較佳,3~10μm為更佳。
上述“圓形”可以為正圓及大致圓中的任一種。又,“含有以圓形點狀配置之遮光部之光罩”可以為配置有1個圓形點狀的遮光部之光罩,亦可以為配置有2個以上的圓形點狀的遮光部之光罩。又,“含有以圓形點狀配置之開口部之光罩”可以為配置有1個圓形點狀的開口部之光罩,亦可以為配置有2個以上的圓形點狀的開口部之光罩。
[轉印膜] 本發明的方法中所使用之轉印膜具有臨時支撐體、中間層及感光性層,上述感光性層含有交聯性鹼可溶性樹脂、乙烯性不飽和化合物及光聚合起始劑。再者,含有交聯性鹼可溶性樹脂、乙烯性不飽和化合物及光聚合起始劑之上述感光性層相當於所謂負型感光性層。
轉印膜除了後述之感光性層以外還可以具有其他層。 又,轉印膜可以具有後述之其他構件(例如,保護膜)。
從上述貼合步驟中的抑制氣泡產生的觀點考慮,轉印膜的波紋的最大寬度為300μm以下為較佳,200μm以下為更佳,60μm以下為進一步較佳。下限為0μm以上為較佳,0.1μm以上為更佳,1μm以上為進一步較佳。 轉印膜的波紋的最大寬度係藉由以下步驟測定之值。 將轉印膜沿著與主面垂直的方向裁切為長20cm×寬20cm的尺寸而製作出試驗樣品。再者,在轉印膜具有保護膜之情況下,從轉印膜剝離保護膜。接著,在表面平滑且水平的平台上,將上述試驗樣品以使臨時支撐體的表面與平台對向之方式靜置。靜置後,對試驗樣品的中心10cm見方的範圍,用雷射顯微鏡(例如,KEYENCE CORPORATION製VK-9700SP)掃描試樣樣品的表面而獲得三維表面圖像,從在所獲得之三維表面圖像中觀察到之最大凸面高度減去最低凹面高度。對10個試驗樣品進行上述操作,將其算術平均值作為轉印膜的波紋最大寬度。
從密接性更優異的觀點而言,感光性層的波長365nm的光的透射率為10%以上為較佳,30%以上為更佳,50%以上為進一步較佳。上限為99.9%以下為較佳,99.0%以下為更佳。
對轉印膜的實施形態的例進行說明。 圖1所示之轉印膜10依序具有臨時支撐體11、包含中間層13及感光性層15之組成物層17及保護膜19。 圖1中所示之轉印膜10為具有保護膜19之形態,但是亦可以不具有保護膜19。 圖1中,將除了能夠配置於臨時支撐體11上之保護膜19以外的各層(例如,感光性層及中間層)亦稱為“組成物層”。
以下,對轉印膜的各構件及各成分進行詳細說明。 再者,以下所記載之構成要件的說明係根據本發明的代表性的實施態樣而完成者,但是本發明並不限定於該種實施態樣。
〔臨時支撐體〕 轉印膜具有臨時支撐體。 臨時支撐體為支撐感光性層之構件,最終藉由臨時支撐體剝離步驟去除。
臨時支撐體可以為單層結構及多層結構中的任一個。 作為臨時支撐體,薄膜為較佳,樹脂膜為更佳。又,作為臨時支撐體,具有撓性並且在加壓下或加壓下及加熱下不會產生顯著的變形、收縮或伸長之薄膜亦較佳,沒有褶皺等變形及劃痕之薄膜亦較佳。 作為薄膜,例如可舉出聚對酞酸乙二酯膜(例如,雙軸拉伸聚對酞酸乙二酯膜)、聚甲基丙烯酸甲酯膜、三乙酸纖維素膜、聚苯乙烯膜、聚醯亞胺膜及聚碳酸酯膜,聚對酞酸乙二酯膜為較佳。
從能夠經由臨時支撐體進行圖案曝光之觀點考慮,臨時支撐體的透明性高為較佳。具體而言,波長365nm中的臨時支撐體的透過率為60%以上為較佳,70%以上為更佳。上限小於100%為較佳。 從經由臨時支撐體之圖案曝光時的圖案形成性及臨時支撐體的透明性的觀點考慮,臨時支撐體的霧度小為較佳。具體而言,臨時支撐體的霧度為2%以下為較佳,0.5%以下為更佳,0.1%以下為進一步較佳。下限為0%以上為較佳。
從經由臨時支撐體之圖案曝光時的圖案形成性及臨時支撐體的透明性的觀點考慮,臨時支撐體中的微粒、雜質及缺陷的數量少為較佳。臨時支撐體中的微粒(例如,直徑1μm的微粒)、雜質及缺陷的數量為50個/10mm 2以下為較佳,10個/10mm 2以下為更佳,3個/10mm 2以下為進一步較佳,小於1個/10mm 2為特佳。下限為0個/10mm 2以上為較佳。
臨時支撐體的厚度為5~200μm為較佳,從操作容易性及通用性的觀點考慮,5~150μm為更佳,5~50μm為進一步較佳,5~25μm為特佳。 臨時支撐體的厚度作為藉由基於SEM(掃描型電子顯微鏡:Scanning Electron Microscope)之截面觀察測定之任意5個點的平均值來算出。
從操作性的觀點考慮,臨時支撐體可以在臨時支撐體的單面或兩面具有含有微粒之層(潤滑劑層)。 潤滑劑層中所包含之微粒的直徑為0.05~0.8μm為較佳。 潤滑劑層的厚度為0.05~1.0μm為較佳。
從提高臨時支撐體與感光性層的密接性之觀點考慮,臨時支撐體的與感光性層接觸之面可以進行表面改質處理。 作為表面改質處理,例如可舉出使用UV照射、電暈放電及電漿等之處理。 UV照射中的曝光量為10~2000mJ/cm 2為較佳,50~1000mJ/cm 2為更佳。 只要曝光量在上述範圍內,則燈光輸出及照度並無特別限制。 作為UV照射中的光源,例如可舉出產生150~450nm波長頻帶的光之低壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、碳弧燈、金屬鹵化物燈、氙燈、化學燈、無電極放電燈及發光二極體(LED)。
作為臨時支撐體,例如可舉出厚度16μm的雙軸拉伸聚對酞酸乙二酯膜、厚度12μm的雙軸拉伸聚對酞酸乙二酯膜及厚度9μm的雙軸拉伸聚對酞酸乙二酯膜。 又,作為臨時支撐體,例如亦可舉出日本特開2014-085643號公報的[0017]~[0018]段、日本特開2016-027363號公報的[0019]~[0026]段、國際公開第2012/081680號的[0041]~[0057]段及國際公開第2018/179370號的[0029]~[0040]段,該等內容被編入本說明書中。 作為臨時支撐體的市售品,例如可舉出lumirror 16KS40及lumirror 16FB40(以上為TORAY INDUSTRIES, INC.製);COSMOSHINE A4100、COSMOSHINE A4300及COSMOSHINE A8300(以上為TOYOBO CO.,LTD.製)。
〔感光性層〕 轉印膜具有感光性層。 感光性層含有交聯性鹼可溶性樹脂、乙烯性不飽和化合物及光聚合起始劑。上述感光性層相當於所謂負型感光性層,所形成之樹脂圖案與硬化膜對應。 以下,對感光性層能夠含有之各成分進行說明。
<樹脂> 感光性層含有樹脂。 本發明的方法中所使用之轉印膜的感光性層作為樹脂含有交聯性鹼可溶性樹脂。再者,如後述,感光性層還可以含有除了交聯性鹼可溶性樹脂以外的其他樹脂。
(交聯性鹼可溶性樹脂) 交聯性鹼可溶性樹脂為在側鏈上具有交聯性基之鹼可溶性樹脂為較佳,在本發明的效果更優異之方面而言,含有在側鏈上具有交聯性基之結構單元為更佳,含有在側鏈上具有乙烯性不飽和基之結構單元為進一步較佳。 作為上述交聯性基,可舉出後述之聚合性化合物所具有之聚合性基,乙烯性不飽和基為較佳,丙烯醯基或甲基丙烯醯基為更佳。 又,作為上述聚合性基,能夠與後述之聚合性化合物所具有之聚合性基進行聚合反應之聚合性基亦較佳。
作為在側鏈上具有交聯性基之構成單元,由式(P)表示之構成單元為較佳。
[化學式1]
Figure 02_image001
式(P)中,R P表示氫原子或甲基。L P表示2價的連接基。P表示交聯性基。
R P表示氫原子或甲基。 作為R P,氫原子為較佳。
L P表示2價的連接基。 作為上述2價的連接基,例如可舉出-CO-、-O-、-S-、-SO-、-SO 2-、-NR N-、烴基及組合該等而成之基團。R N表示氫原子或取代基。 作為上述烴基,例如可舉出伸烷基、伸環烷基及伸芳基。 上述伸烷基可以為直鏈狀及支鏈鏈狀中的任一種。上述伸烷基的碳數為1~10為較佳,2~8為更佳,3~5為進一步較佳。上述伸烷基可以具有雜原子,上述伸烷基中的亞甲基可以經雜原子取代。作為上述雜原子,氧原子、硫原子或氮原子為較佳,氧原子為更佳。 上述伸環烷基可以為單環及多環中的任一種。上述伸環烷基的碳數為3~20為較佳,5~10為更佳,6~8為進一步較佳。 上述伸芳基可以為單環及多環中的任一種。上述伸芳基的碳數為6~20為較佳,6~15為更佳,6~10為進一步較佳。作為上述伸芳基,伸苯基為較佳。 上述伸環烷基及上述伸芳基可以具有雜原子作為環員原子。作為上述雜原子,氧原子、硫原子或氮原子為較佳,氧原子為更佳。 上述烴基還可以具有取代基。 作為上述取代基,例如可舉出鹵素原子(例如,氟原子等)、羥基、硝基、氰基、烷基、烷氧基、烷氧基羰基及烯基,羥基為較佳。 作為L P,可以具有雜原子之伸烷基為較佳。
P表示交聯性基。 上述交聯性基如上所述。
作為在側鏈上具有交聯性基之構成單元,例如可舉出以下構成單元。
[化學式2]
Figure 02_image003
交聯性鹼可溶性樹脂中,在側鏈上具有交聯性基之構成單元的含量相對於交聯性鹼可溶性樹脂的總質量為5.0~70.0質量%為較佳,10.0~50.0質量%為更佳,15.0~40.0質量%為進一步較佳。
從抑制曝光時的焦點位置偏離時的線寬變粗及解析度變差之觀點考慮,交聯性鹼可溶性樹脂包含源自具有芳香族烴基之單體之構成單元為較佳。 作為上述芳香族烴基,例如可舉出可以具有取代基之苯基及可以具有取代基之芳烷基。 源自具有芳香族烴基之單體之構成單元的含量相對於交聯性鹼可溶性樹脂的總質量為10.0質量%以上為較佳,20.0質量%以上為更佳,30.0質量%以上為進一步較佳。上限相對於交聯性鹼可溶性樹脂的總質量為80.0質量%以下為較佳,70.0質量%以下為更佳,65.0質量%以下為更佳。在感光性層含有複數個交聯性鹼可溶性樹脂之情況下,源自具有芳香族烴基之單體之構成單元的含量的質量平均值在上述範圍內為較佳。
作為含芳香族烴基之單體,例如可舉出具有芳烷基之單體、苯乙烯及可聚合之苯乙烯衍生物(例如,甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、三級丁氧基苯乙烯、乙醯氧基苯乙烯、4-乙烯基苯甲酸、苯乙烯二聚體及苯乙烯三聚體等),具有芳烷基之單體或苯乙烯為較佳,苯乙烯為更佳。 在具有芳香族烴基之單體為苯乙烯之情況下,源自苯乙烯之構成單元的含量相對於交聯性鹼可溶性樹脂的總質量為10.0~80.0質量%為較佳,20.0~70.0質量%為更佳,30.0~65.0質量%為進一步較佳。在感光性層含有複數個交聯性鹼可溶性樹脂之情況下,具有芳香族烴基之構成單元的含量的質量平均值在上述範圍內為較佳。
作為芳烷基,例如可舉出可以具有取代基之苯基烷基(但是,苄基除外)及可以具有取代基之苄基,可以具有取代基之苄基為較佳。
作為具有苯基烷基之單體,例如可舉出(甲基)丙烯酸苯基乙酯。
作為具有苄基之單體,例如可舉出(甲基)丙烯酸苄酯及氯(甲基)丙烯酸苄酯等具有苄基之(甲基)丙烯酸酯;乙烯基苄基氯化物及乙烯基苯甲醇等具有苄基之乙烯基單體,具有苄基之(甲基)丙烯酸酯為較佳,(甲基)丙烯酸苄酯為更佳。 在具有芳香族烴基之單體為(甲基)丙烯酸苄酯之情況下,源自(甲基)丙烯酸苄酯之構成單元的含量相對於交聯性鹼可溶性樹脂的總質量為10.0~90.0質量%為較佳,20.0~80.0質量%為更佳,30.0~70.0質量%為進一步較佳。
作為包含源自具有芳香族烴基之單體之構成單元之交聯性鹼可溶性樹脂的較佳的一態樣,可舉出包含源自具有芳香族烴基之單體之構成單元、在側鏈上具有交聯性基之構成單元、源自後述之第1單體之構成單元及任意源自後述之第2單體之構成單元之樹脂。
又,作為包含源自具有芳香族烴基之單體之構成單元之交聯性鹼可溶性樹脂的較佳的另一態樣,亦可舉出聚合具有芳香族烴基之單體、後述之第1單體及任意後述之第2單體之後使源自上述第1單體之構成單元中的羧基與後述之第3單體進行反應來獲得之樹脂。如後述,第3單體為具有能夠與羧基進行反應之反應性基(例如,環氧基)及其他1個以上的聚合性基(例如,乙烯性不飽和基)之聚合性化合物。藉由使第3單體與源自第1單體之構成單元中的羧基進行反應,能夠在交聯性鹼可溶性樹脂中形成在側鏈上具有交聯性基之構成單元。
作為不包含源自具有芳香族烴基之單體之構成單元之交聯性鹼可溶性樹脂的較佳的一態樣,可舉出包含源自後述之第1單體之構成單元、在側鏈上具有交聯性基之構成單元及任意源自後述之第2單體之構成單元之樹脂。
又,作為不包含源自具有芳香族烴基之單體之構成單元之交聯性鹼可溶性樹脂的較佳的另一態樣,可舉出聚合後述之第1單體及任意後述之第2單體之後使源自上述第1單體之構成單元中的羧基與後述之第3單體進行反應來獲得之樹脂。如後述,第3單體為具有能夠與羧基進行反應之反應基(例如,環氧基)及其他1個以上的聚合性基(例如,乙烯性不飽和基)之聚合性化合物。藉由使第3單體與源自第1單體之構成單元中的羧基進行反應,能夠在交聯性鹼可溶性樹脂中形成在側鏈上具有交聯性基之構成單元。
第1單體為在分子中具有羧基之單體。 作為第1單體,例如可舉出(甲基)丙烯酸、反丁烯二酸、桂皮酸、巴豆酸、伊康酸、4-乙烯基苯甲酸、順丁烯二酸酐及順丁烯二酸半酯,(甲基)丙烯酸為較佳。 源自第1單體之構成單元的含量相對於交聯性鹼可溶性樹脂的總質量為5.0~50.0質量%為較佳,10.0~40.0質量%為更佳,10.0~30.0質量%為進一步較佳。 在上述含量為5.0質量%以上之情況下,能夠實現優異之顯影性及邊緣熔融性的控制等。在上述含量為50.0質量%以下之情況下,能夠實現阻劑圖案的高解析度、更進一步抑制下擺形狀及阻劑圖案的高耐藥品性。
再者,如上所述,藉由使交聯性鹼可溶性樹脂中的源自第1單體之構成單元中的羧基與後述之第3單體進行反應,亦有時向交聯性鹼可溶性樹脂中導入在側鏈上具有交聯性基之構成單元。上述源自第1單體之構成單元的含量係指源自第1單體之構成單元並且不與第3單體進行反應之構成單元的含量。
第2單體為非酸性並且在分子中具有聚合性基之單體。 聚合性基的含義與後述之聚合性化合物所具有之聚合性基的含義相同,較佳態樣亦相同。 作為第2單體,例如可舉出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸環己酯及(甲基)丙烯酸2-乙基己酯等(甲基)丙烯酸酯類;乙酸乙烯酯等乙烯醇的酯類;(甲基)丙烯腈。 其中,(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯或(甲基)丙烯酸正丁酯為較佳,(甲基)丙烯酸甲酯或(甲基)丙烯酸乙酯為更佳。 源自第2單體之構成單元的含量相對於交聯性鹼可溶性樹脂的總質量為1.0~60.0質量%為較佳,1.0~50.0質量%為更佳,1.0~30.0質量%為進一步較佳。
交聯性鹼可溶性樹脂可以在側鏈上具有直鏈結構、支鏈結構及脂環結構中的任一種。 藉由使用包含在側鏈上具有分支結構之基團之單體或包含在側鏈上具有脂環結構之基團之單體,能夠將分支結構或脂環結構導入到在交聯性鹼可溶性樹脂的側鏈中。具有脂環結構之基團可以為單環及多環中的任一種。 “側鏈”係指從主鏈枝化之原子團。“主鏈”係指在構成交聯性鹼可溶性樹脂之高分子化合物的分子中相對最長的鍵結鏈。 作為包含在側鏈上具有分支結構之基團之單體,例如可舉出(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸二級丁酯、(甲基)丙烯酸三級丁酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸三級戊酯、(甲基)丙烯酸二級戊酯、(甲基)丙烯酸2-辛酯、(甲基)丙烯酸3-辛酯及(甲基)丙烯酸三級辛酯。 其中,(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸異丁酯或甲基丙烯酸三級丁酯為較佳,甲基丙烯酸異丙酯或甲基丙烯酸三級丁酯為更佳。 作為包含在側鏈上具有脂環結構之基團之單體,例如可舉出具有單環的脂肪族烴基之單體及具有多環的脂肪族烴基之單體。又,可舉出具有碳數為5~20的脂環式烴基之(甲基)丙烯酸酯。 具體而言,可舉出(甲基)丙烯酸(雙環〔2.2.1〕庚基-2)酯、(甲基)丙烯酸-1-金剛烷基酯、(甲基)丙烯酸-2-金剛烷基酯、(甲基)丙烯酸-3-甲基-1-金剛烷基酯、(甲基)丙烯酸-3,5-二甲基-1-金剛烷基酯、(甲基)丙烯酸-3-乙基金剛烷基酯、(甲基)丙烯酸-3-甲基-5-乙基-1-金剛烷基酯、(甲基)丙烯酸-3,5,8-三乙基-1-金剛烷基酯、(甲基)丙烯酸-3,5-二甲基-8-乙基-1-金剛烷基酯、(甲基)丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯、(甲基)丙烯酸2-乙基-2-金剛烷基酯、(甲基)丙烯酸3-羥基-1-金剛烷基酯、(甲基)丙烯酸八氫-4,7-甲橋茚(methanoinden)-5-基酯、(甲基)丙烯酸八氫-4,7-甲橋茚-1-基甲酯、(甲基)丙烯酸-1-薄荷腦基酯、(甲基)丙烯酸三環癸烷、(甲基)丙烯酸-3-羥基-2,6,6-三甲基-雙環〔3.1.1〕庚酯、(甲基)丙烯酸-3,7,7-三甲基-4-羥基-雙環〔4.1.0〕庚酯、(甲基)丙烯酸(降)莰基酯、(甲基)丙烯酸異莰基酯、(甲基)丙烯酸葑酯、(甲基)丙烯酸-2,2,5-三甲基環己酯及(甲基)丙烯酸環己酯。 其中,(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸(降)莰基酯、(甲基)丙烯酸異莰基酯、(甲基)丙烯酸-1-金剛烷基酯、(甲基)丙烯酸-2-金剛烷基酯、(甲基)丙烯酸葑酯、(甲基)丙烯酸-1-薄荷腦基酯或(甲基)丙烯酸三環癸烷為較佳,(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸(降)莰基酯、(甲基)丙烯酸異莰基酯、(甲基)丙烯酸-2-金剛烷基酯或(甲基)丙烯酸三環癸烷為更佳。
如上所述,作為交聯性鹼可溶性樹脂,可舉出藉由使包含源自第1單體之構成單元之樹脂與第3單體進行反應獲得之樹脂。 第3單體為具有能夠與源自第1單體之構成單元中的羧基進行反應之反應性基(較佳為環氧基)及其他1個以上的聚合性基(較佳為乙烯性不飽和基)之聚合性化合物。 作為第3單體,其中,具有環氧基及乙烯性不飽和基之化合物(具有環氧基之乙烯性化合物)為較佳,具有環氧基及丙烯醯基或甲基丙烯醯基為進一步較佳。
作為第3單體,例如可舉出(甲基)丙烯酸環氧丙基。
作為將交聯性基導入到樹脂的側鏈中之方法,例如可舉出使環氧化合物、封端異氰酸酯化合物、異氰酸酯化合物、乙烯基碸化合物、醛化合物、羥甲基化合物及羧酸酐與樹脂所具有之羥基、羧基、一級胺基、二級胺基、乙醯乙醯基及磺基等基團進行反應之方法。
例如,如上所述,作為藉由源自第1單體之結構單元中的羧基與第3單體進行反應而將交聯性基導入到樹脂中之方法,可舉出藉由聚合反應合成第1單體及任意其他單體之後使第3單體(較佳為環氧丙基(甲基)丙烯酸酯)與所獲得之樹脂的源自第1單體之構成單元的羧基(較佳為羧基的一部分)進行反應並且將交聯性基(較佳為(甲基)丙烯醯氧基)導入到樹脂中之方法。 羧基與第3單體的反應中的反應溫度為80~110℃為較佳。又,在該反應中,使用觸媒為較佳,使用銨鹽(四乙基溴化銨)為更佳。 又,上述聚合反應的反應溫度為70~100℃為較佳,80~90℃為更佳。上述聚合反應使用聚合起始劑為較佳,作為聚合起始劑使用偶氮系起始劑為更佳,作為聚合起始劑V-601(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation製)或V-65(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation製)為進一步較佳。
作為交聯性鹼可溶性樹脂,包含在側鏈上具有交聯性基之構成單元、源自甲基丙烯酸之構成單元、源自甲基丙烯酸甲酯之構成單元及源自苯乙烯之構成單元或源自甲基丙烯酸苄酯之構成單元之樹脂或包含在側鏈上具有交聯性基之構成單元、源自甲基丙烯酸之構成單元及源自苯乙烯之構成單元之樹脂為較佳。 上述中,將各構成單元的含量設為上述之各自的較佳的態樣亦較佳。
交聯性鹼可溶性樹脂的Tg為60~150℃為較佳,80~150℃為更佳,100~150℃為進一步較佳。
從本發明的效果更優異之觀點考慮,交聯性鹼可溶性樹脂的酸值為220mgKOH/g以下為較佳,200mgKOH/g以下為更佳,190mgKOH/g以下為進一步較佳,170mgKOH/g以下為特佳。從本發明的效果更優異之觀點考慮,下限為10mgKOH/g以上為較佳,60mgKOH/g以上為更佳,80mgKOH/g以上為進一步較佳,90mgKOH/g以上為特佳。
“酸值(mgKOH/g)”係指中和試樣1g時所需的氫氧化鉀的質量(mg)。酸值例如能夠依據JIS K0070:1992來求出。 交聯性鹼可溶性樹脂的酸值能夠藉由包含交聯性鹼可溶性樹脂所具有之構成單元的種類及/或酸基之構成單元的含量來調整。 在感光性層包含2種以上的交聯性鹼可溶性樹脂之情況下,滿足上述酸值的範圍之交聯性鹼可溶性樹脂的含量相對於交聯性鹼可溶性樹脂的總質量為10~100質量%為較佳,60~100質量%為更佳,90~100質量%為進一步較佳。
交聯性鹼可溶性樹脂的C=C值為0.1~3.0mmol/g為較佳。交聯性鹼可溶性樹脂的C=C值係指每1g交聯性鹼可溶性樹脂中所包含之雙鍵基的當量(莫耳量)。 作為交聯性鹼可溶性樹脂的C=C值的下限值,在本發明的效果更優異之方面而言,0.4mmol/g以上為更佳。作為交聯性鹼可溶性樹脂的C=C值的上限值,在本發明的效果更優異之方面而言,2.0mmol/g以下為更佳,1.0mmol/g以下為進一步較佳。 又,作為交聯性鹼可溶性樹脂的C=C值的下限值的一態樣,超過1.0mmol/g亦較佳。
作為交聯性鹼可溶性樹脂的重量平均分子量,500,000以下為較佳,100,000以下為更佳,30,000以下為進一步較佳,25,000以下為特佳。作為交聯性鹼可溶性樹脂的重量平均分子量,3,000以上為較佳,4,000以上為更佳,5,000以上為進一步較佳,10,000以上為特佳。 在重量平均分子量為500,000以下之情況下,能夠提高解析度及顯影性。又,在重量平均分子量為3,000以上之情況下,能夠控制顯影凝聚物的性狀以及轉印膜的邊緣熔融性及切屑性等未曝光膜的性狀。“邊緣熔融性”係指在將轉印膜捲取為輥狀之情況下感光性層容易從輥的端面溢出之程度。“切屑性”係指在用切割機切斷未曝光膜之情況下晶片容易飛散之程度。若該晶片附著於轉印膜的上表面等,則會在其後的曝光步驟等中轉印到遮罩而成為不良品的原因。 交聯性鹼可溶性樹脂的分散度為1.0~6.0為較佳,1.0~5.0為更佳,1.0~4.0為進一步較佳,1.0~3.0為特佳。 在感光性層包含2種以上的交聯性鹼可溶性樹脂之情況下,滿足上述重量平均分子量及/或分散度的範圍之交聯性鹼可溶性樹脂的含量相對於交聯性鹼可溶性樹脂的總質量為10~100質量%為較佳,60~100質量%為更佳,90~100質量%為進一步較佳。
交聯性鹼可溶性樹脂可以單獨使用1種,亦可以使用2種以上。 在使用2種以上的樹脂之情況下,混合使用2種包含源自具有芳香族烴基之單體之構成單元之樹脂或混合使用包含源自具有芳香族烴基之單體之構成單元之樹脂及不包含源自具有芳香族烴基之單體之構成單元之樹脂為較佳。在後者之情況下,包含源自具有芳香族烴基之單體之構成單元之樹脂的含量相對於樹脂的總質量為50.0質量%以上為較佳,70.0質量%以上為更佳,80.0質量%以上為進一步較佳,90.0質量%以上為特佳。上限相對於樹脂的總質量為100.0質量%以下為較佳。
交聯性鹼可溶性樹脂的含量相對於感光性層的總質量為10.0~90.0質量%為較佳,20.0~80.0質量%為更佳,30.0~70.0質量%為進一步較佳,40.0~60.0質量%為特佳。在交聯性鹼可溶性樹脂的含量相對於感光性層的總質量為90.0質量%以下之情況下,能夠控制顯影時間。又,在交聯性鹼可溶性樹脂的含量相對於感光性層的總質量為10.0質量%以上之情況下,能夠提高耐邊緣熔融性。
作為交聯性鹼可溶性樹脂的合成方法,例如可舉出在將上述之單體用溶劑稀釋之溶液中適當添加自由基聚合起始劑並且加熱攪拌之方法。可以一邊將混合物的一部分滴加到反應液中一邊進行合成。又,反應結束後,可以進一步加入溶劑而調整為所期望之濃度。 作為交聯性鹼可溶性樹脂的合成方法,除了上述以外,例如可舉出整體聚合(bulk polymerization)、懸浮聚合及乳化聚合。
(除了交聯性鹼可溶性樹脂以外的樹脂) 感光性層除了上述交聯性鹼可溶性樹脂以外還可以含有其他樹脂。作為其他樹脂,可舉出不具有交聯性基之鹼可溶性樹脂等。 作為其他樹脂,例如可舉出丙烯酸樹脂、苯乙烯-丙烯酸系共聚物、聚胺酯樹脂、聚乙烯醇、聚乙烯甲醛、聚醯胺樹脂、聚酯樹脂、聚醯胺樹脂、環氧樹脂、聚縮醛樹脂、聚羥基苯乙烯樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚苯并㗁唑樹脂、聚矽氧烷樹脂、聚乙烯亞胺、聚烯丙基胺及聚伸烷基二醇。
<聚合性化合物> 感光性層含有具有聚合性基之聚合性化合物。 “聚合性化合物”為藉由後述之聚合起始劑的作用進行聚合之化合物並且係指與上述樹脂不同之化合物。
作為聚合性化合物所具有之聚合性基,只要為參與聚合反應之基團即可,例如可舉出乙烯基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、苯乙烯基及順丁烯二醯亞胺基等具有乙烯性不飽和基之基團;環氧基及氧雜環丁烷基等具有陽離子性聚合性基之基團。
(具有乙烯性不飽和基之聚合性化合物) 本發明的方法中所使用之轉印膜的感光性層作為具有聚合性基之聚合性化合物必須含有具有乙烯性不飽和基之聚合性化合物(以下,亦稱為“乙烯性不飽和化合物”。)。其中,作為乙烯性不飽和基,丙烯醯基或甲基丙烯醯基為更佳。
只要乙烯性不飽和化合物中的乙烯性不飽和基的數量為1個以上,則並無特別限制,2個以上為更佳。亦即,作為乙烯性不飽和化合物,具有2個以上的乙烯性不飽和基之化合物(以下,亦稱為“多官能乙烯性不飽和化合物”。)為較佳。 又,在解析度及剝離性更優異之方面而言,在分子中具有乙烯性不飽和化合物之乙烯性不飽和基的數量為1~6個為較佳,1~3個為更佳,2~3個為進一步較佳。
乙烯性不飽和化合物可以具有伸烷氧基。 作為上述伸烷基,乙烯氧基或丙烯氧基為較佳,乙烯氧基為更佳。聚合性化合物中所加成之伸烷氧基的加成數量為每1分子2~60為較佳,2~30為更佳,2~20為進一步較佳。 具有伸烷氧基(較佳為乙烯氧基)之乙烯性不飽和化合物的含量相對於感光性層中的總聚合性化合物為10~100質量%為較佳,60~100質量%為更佳,90~100質量%為進一步較佳。
感光性層中的2官能的乙烯性不飽和化合物的含量相對於聚合性化合物的總質量為20.0質量%以上為較佳,40.0質量%以上為更佳,55.0質量%以上為進一步較佳,90.0質量%以上為特佳。上限為100.0質量%以下為較佳,80.0質量%以下為更佳。亦即,感光性層中所包含之所有聚合性化合物可以為2官能的乙烯性不飽和化合物。 感光性層中的3官能以上的乙烯性不飽和化合物的含量(較佳為3官能的乙烯性不飽和化合物的含量)相對於聚合性化合物的總質量為10.0質量%以上為較佳,20.0質量%以上為更佳。上限為100.0質量%以下為較佳,80.0質量%以下為更佳,50.0質量%以下為進一步較佳。亦即,感光性層中所包含之所有聚合性化合物可以為3官能以上的乙烯性不飽和化合物(較佳為3官能的乙烯性不飽和化合物)。 又,作為乙烯性不飽和化合物,具有(甲基)丙烯醯基作為聚合性基之(甲基)丙烯酸酯化合物為較佳。
・聚合性化合物B1 感光性層含有具有芳香環及2個乙烯性不飽和基之聚合性化合物B1亦較佳。 聚合性化合物B1為在上述聚合性化合物中之在分子中具有一個以上芳香環之2官能乙烯性不飽和化合物。
作為聚合性化合物B1所具有之芳香環,例如可舉出苯環、萘環及蒽環等芳香族烴環;噻吩環、呋喃環、吡咯環、咪唑環、三唑環及吡啶環等芳香族雜環;該等縮合環,芳香族烴環為較佳,苯環為更佳。上述芳香環可以具有取代基。 聚合性化合物B1可以具有1或2個以上的芳香環。
從藉由抑制由顯影液引起之感光性層的膨潤來提高解析性之觀點而言,聚合性化合物B1具有雙酚結構為較佳。 作為雙酚結構,例如可舉出來自於雙酚A(2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷)之雙酚A結構、來自於雙酚F(2,2-雙(4-羥基苯基)甲烷)之雙酚F結構及來自於雙酚B(2,2-雙(4-羥基苯基)丁烷)之雙酚B結構,雙酚A結構為較佳。
作為具有雙酚結構之聚合性化合物B1,例如可舉出具有雙酚結構以及與該雙酚結構的兩端鍵結之2個聚合性基(較佳為(甲基)丙烯醯基)之化合物。 雙酚結構的兩端與2個聚合性基可以直接鍵結,亦可以經由1個以上的伸烷氧基而鍵結。作為加成於雙酚結構的兩端之伸烷氧基,乙烯氧基或丙烯氧基為較佳,乙烯氧基為更佳。雙酚結構中所加成之伸烷氧基(較佳為乙烯氧基)的加成數量為每1分子2~60為較佳,2~30為更佳,2~20為進一步較佳。 作為具有雙酚結構之聚合性化合物B1,例如可舉出日本特開2016-224162號公報的[0072]~[0080]段,該等內容被編入本說明書中。
作為聚合性化合物B1,具有雙酚A結構之2官能乙烯性不飽和化合物為較佳,2,2-雙(4-((甲基)丙烯醯氧基聚烷氧基)苯基)丙烷為更佳。 作為2,2-雙(4-((甲基)丙烯醯氧基聚烷氧基)苯基)丙烷,例如可舉出2,2-雙(4-(甲基丙烯醯氧基二乙氧基)苯基)丙烷(FA-324M、Hitachi Chemical Co.,Ltd.製)、2,2-雙(4-(甲基丙烯醯氧基乙氧基丙氧基)苯基)丙烷及2,2-雙(4-(甲基丙烯醯氧基五乙氧基)苯基)丙烷等乙氧基化雙酚A二甲基丙烯酸酯(BPE系列、Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.製)、2,2-雙(4-(甲基丙烯醯氧基十二乙氧基四丙氧基)苯基)丙烷(FA-3200MY、Hitachi Chemical Co.,Ltd.製)以及乙氧基化(10)雙酚A二丙烯酸酯(NK ESTER A-BPE-10、Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.製)。
作為聚合性化合物B1,由式(B1)表示之化合物亦較佳。
[化學式3]
Figure 02_image005
式(B1)中,R 1及R 2分別獨立地表示氫原子或甲基。A表示伸乙基。B表示伸丙基。n1及n3分別獨立地表示1~39的整數。n1+n3表示2~40的整數。n2及n4分別獨立地表示0~29的整數。n2+n4表示0~30的整數。 -(A-O)-及-(B-O)-的構成單元的排列可以為無規及封端中的任一種。在封端之情況下,-(A-O)-及-(B-O)-中的任一個可以在雙苯基側。 作為n1+n2+n3+n4,2~20為較佳,2~16為更佳,4~12為進一步較佳。又,n2+n4為0~10為較佳,0~4為更佳,0~2為進一步較佳,0為特佳。
從解析度更優異之觀點考慮,聚合性化合物B1的含量相對於感光性層的總質量為10.0質量%以上為較佳,20.0質量%以上為更佳,25.0質量%以上為進一步較佳。上限為轉印性及邊緣熔融(感光性組成物從轉印構件的端部滲出之現象)的觀點考慮,70.0質量%以下為較佳,60.0質量%以下為更佳。
從解析度更優異之觀點考慮,聚合性化合物B1的含量相對於聚合性化合物的總質量為40.0質量%以上為較佳,50.0質量%以上為更佳,55.0質量%以上為進一步較佳,60.0質量%以上為特佳。從剝離性的觀點考慮,上限相對於聚合性化合物的總質量為100.0質量%以下為較佳,99.0質量%以下為更佳,95.0質量%以下為進一步較佳。
・除了聚合性化合物B1以外的其他乙烯性不飽和化合物 作為除了聚合性化合物B1以外的其他乙烯性不飽和化合物,並無特別限制,例如可舉出在分子中具有1個乙烯性不飽和基之化合物(單官能乙烯性不飽和化合物)、不具有芳香環之2官能乙烯性不飽和化合物及3官能以上的乙烯性不飽和化合物。
作為單官能乙烯性不飽和化合物,例如可舉出(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、2-(甲基)丙烯醯氧基乙基琥珀酸酯、聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇單(甲基)丙烯酸酯及(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯。
作為不具有芳香環之2官能乙烯性不飽和化合物,例如可舉出伸烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚伸烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯、胺基甲酸酯二(甲基)丙烯酸酯及三羥甲基丙烷二丙烯酸酯。 作為伸烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯,例如可舉出三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯(A-DCP,Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.製)、三環癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯(DCP,Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.製)、1,9-壬二醇二丙烯酸酯(A-NOD-N,Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.製)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(A-HD-N,Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.製)、乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,10-癸二醇二丙烯酸酯及新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯。 作為聚伸烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯,例如可舉出聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯(NK ESTER 4G等、Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.製)、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯及聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯(ARONIX M-270等、TOAGOSEI CO.,LTD.製)。 作為胺基甲酸酯二(甲基)丙烯酸酯,例如可舉出環氧丙烷改質之胺基甲酸酯二(甲基)丙烯酸酯,以及環氧乙烷和環氧丙烷改質之胺基甲酸酯二(甲基)丙烯酸酯。又,作為胺基甲酸酯二(甲基)丙烯酸酯的市售品,例如可舉出8UX-015A(Taisei Fine Chemical Co.,Ltd.製)、UA-32P(Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.製)及UA-1100H(Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.製)。
作為3官能以上的乙烯性不飽和化合物,例如可舉出二新戊四醇(三/四/五/六)(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇(三/四)(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、異三聚氰酸三(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯及該等的環氧烷改質物。 “(三/四/五/六)(甲基)丙烯酸酯”為包含三(甲基)丙烯酸酯、四(甲基)丙烯酸酯、五(甲基)丙烯酸酯及六(甲基)丙烯酸酯之概念。又,“(三/四)(甲基)丙烯酸酯”為包含三(甲基)丙烯酸酯及四(甲基)丙烯酸酯之概念。
作為3官能以上的乙烯性不飽和化合物的環氧烷改質物,例如可舉出己內酯改質(甲基)丙烯酸酯化合物(Nippon Kayaku Co.,Ltd.製KAYARAD(註冊商標)DPCA-20及Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.製A-9300-1CL等)、環氧烷改質(甲基)丙烯酸酯化合物(Nippon Kayaku Co.,Ltd.製KAYARAD RP-1040、Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.製ATM-35E及A-9300、DAICEL-ALLNEX LTD.製EBECRYL(註冊商標)135等)、乙氧基化甘油三丙烯酸酯(Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.製A-GLY-9E等)、ARONIX(註冊商標)TO-2349(TOAGOSEI CO.,LTD.製)、ARONIX M-520(TOAGOSEI CO.,LTD.製)、ARONIX M-510(TOAGOSEI CO.,LTD.製)及SR454(巴化學協業公司製)。
聚合性化合物可以為具有酸基(例如,羧基等)之聚合性化合物。上述酸基可以形成酸酐基。 作為具有酸基之乙烯性不飽和化合物,例如可舉出ARONIX(註冊商標)TO-2349(TOAGOSEI CO.,LTD.製)、ARONIX(註冊商標)M-520(TOAGOSEI CO.,LTD.製)及ARONIX(註冊商標)M-510(TOAGOSEI CO.,LTD.製)。 作為具有酸基之乙烯性不飽和化合物,例如亦可舉出日本特開2004-239942號公報的[0025]~[0030]段中所記載之聚合性化合物。
作為乙烯性不飽和化合物的分子量,200~3,000為較佳,280~2,200為更佳,300~2,200為進一步較佳。
乙烯性不飽和化合物可以單獨使用1種,亦可以使用2種以上。 其中,從本發明的效果更優異之觀點考慮,乙烯性不飽和化合物使用3種以上亦較佳。 在使用3種乙烯性不飽和化合物之情況下,3種中的至少1個為聚合性化合物B1為較佳,3種中的至少2個為聚合性化合物B1為更佳。 乙烯性不飽和化合物的含量相對於感光性層的總質量為10.0~70.0質量%為較佳,15.0~70.0質量%為更佳,20.0~70.0質量%為進一步較佳。
相對於樹脂的含量之乙烯性不飽和化合物的含量的質量比(乙烯性不飽和化合物的含量/樹脂的含量)為0.10~2.00為較佳,0.50~1.50為更佳,從本發明的效果更優異之觀點考慮,0.70~1.10為進一步較佳。
感光性層含有上述聚合性化合物B1及3官能以上的乙烯性不飽和化合物亦較佳。 相對於3官能以上的乙烯性不飽和化合物的含量之聚合性化合物B1的含量的質量比(聚合性化合物B1的含量/3官能以上的乙烯性不飽和化合物的含量)為1.0~5.0為較佳,1.2~4.0為更佳,1.5~3.0為進一步較佳。
(除了乙烯性不飽和化合物以外的其他聚合性化合物) 感光性層可以含有除了乙烯性不飽和化合物以外的其他聚合性化合物。 作為除了乙烯性不飽和化合物以外的其他聚合性化合物,例如可舉出環氧基及氧雜環丁烷基等具有陽離子性聚合性基之基團。
<聚合起始劑> 感光性層包含聚合起始劑。 作為聚合起始劑,例如依據聚合反應的形式可舉出公知的聚合起始劑。具體而言,可舉出熱聚合起始劑及光聚合起始劑。
本發明的方法中所使用之轉印膜的感光性層作為聚合起始劑含有光聚合起始劑。 光聚合起始劑為受到紫外線、可見光線及X射線等活性光線而引發聚合性化合物的聚合之化合物。作為光聚合起始劑,例如可舉出公知的光聚合起始劑。 作為光聚合起始劑,例如可舉出光自由基聚合起始劑及光陽離子聚合起始劑,光自由基聚合起始劑為較佳。
作為光自由基聚合起始劑,例如可舉出具有肟酯結構之光聚合起始劑、具有α-胺基烷基苯酮結構之光聚合起始劑、具有α-羥基烷基苯酮結構之光聚合起始劑、具有醯基氧化膦結構之光聚合起始劑及具有N-苯甘胺酸結構之光聚合起始劑。
從感光性、曝光部及非曝光部的可見性及解析度的觀點考慮,光自由基聚合起始劑包含選自包括2,4,5-三芳基咪唑二聚物及其衍生物之群組中之至少1個為較佳。再者,2,4,5-三芳基咪唑二聚體及其衍生物中之2個2,4,5-三芳基咪唑結構可以相同亦可以不同。 作為2,4,5-三芳基咪唑二聚體的衍生物,例如可舉出2-(鄰氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚體、2-(鄰氯苯基)-4,5-二(甲氧基苯基)咪唑二聚體、2-(鄰氟苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚體、2-(鄰甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚體及2-(對甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚體。
作為光自由基聚合起始劑,例如可舉出日本特開2011-095716號公報的[0031]~[0042]段及日本特開2015-014783號公報的[0064]~[0081]段中所記載之光自由基聚合起始劑。
作為光自由基聚合起始劑,例如可舉出二甲基胺基苯甲酸乙酯(DBE)、安息香甲醚、茴香基(p,p’-二甲氧基苄基)、TAZ-110(Midori Kagaku Co.,Ltd.製)、二苯甲酮、4,4’-雙(二乙基胺基)二苯甲酮、TAZ-111(Midori Kagaku Co.,Ltd.製)、1-[4-(苯硫基)]-1,2-辛烷二酮-2-(O-苯甲醯肟)(IRGACURE(註冊商標) OXE-01、BASF公司製)、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯)-9H-咔唑-3-基]乙酮-1-(O-乙醯基肟)(IRGACURE OXE-02、BASF公司製)、IRGACURE OXE-03(BASF公司製)、IRGACURE OXE-04(BASF公司製)、2-(二甲基胺基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-口末啉基)苯基]-1-丁酮(Omnirad 379EG、IGM Resins B.V.公司製)、2-甲基-1-(4-甲基苯硫基)-2-口末啉基丙烷-1-酮(Omnirad 907、IGM Resins B.V.公司製)、2-羥基-1-{4-[4-(2-羥基-2-甲基丙醯基)苄基]苯基}-2-甲基丙烷-1-酮(Omnirad 127、IGM Resins B.V.公司製)、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-口末啉基)丁酮-1(Omnirad 369、IGM Resins B.V.公司製)、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮(Omnirad 1173、IGM Resins B.V.公司製)、1-羥基環己基苯基酮(Omnirad 184、IGM Resins B.V.公司製)、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮(Omnirad 651、IGM Resins B.V.公司製)、2,4,6-三甲基苯甲醯基-二苯基氧化膦(Omnirad TPO H、IGM Resins B.V.公司製)、雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基氧化膦(Omnirad 819、IGM Resins B.V.公司製)、肟酯系光聚合起始劑(Lunar 6、DKSH Japan K.K.製)、2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基聯咪唑(2-(2-氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物)(B-CIM、Hampford製)、2-(鄰氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物(BCTB、Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.製)、1-[4-(苯硫基)苯基]-3-環戊基丙烷-1,2-二酮-2-(O-苯甲醯肟)(TR-PBG-305、Changzhou Tronly New Electronic Materials Co.,Ltd.製)、1,2-丙烷二酮,3-環己基-1-[9-乙基-6-(2-呋喃基羰基)-9H-咔唑-3-基]-,2-(O-乙醯基肟)(TR-PBG-326、Changzhou Tronly New Electronic Materials Co.,Ltd.製)及3-環己基-1-(6-(2-(苯甲醯氧基亞胺基)辛醯基)-9-乙基-9H-咔唑-3-基)-丙烷-1,2-二酮-2-(O-苯甲醯肟)(TR-PBG-391、Changzhou Tronly New Electronic Materials Co.,Ltd.製)。
光陽離子聚合起始劑(光酸產生劑)為受到活性光線而產生酸之化合物。作為光陽離子聚合起始劑,對波長為300nm以上(較佳為對300~450nm)之光化射線敏感並產生酸之化合物為較佳。又,對於對波長為300nm以上的光化射線不直接敏感之光陽離子聚合起始劑,只要係藉由與增感劑併用而對波長為300nm以上的光化射線敏感並產生酸之化合物,則能夠與增感劑組合而較佳地使用。 作為光陽離子聚合起始劑,產生pKa為4以下的酸之光陽離子聚合起始劑為較佳,產生pKa為3以下的酸之光陽離子聚合起始劑為更佳,產生pKa為2以下的酸之光陽離子聚合起始劑為進一步較佳。下限為-10.0以上為較佳。
作為光陽離子聚合起始劑,例如可舉出離子性光陽離子聚合起始劑及非離子性光陽離子聚合起始劑。 作為離子性光陽離子聚合起始劑,例如可舉出二芳基錪鹽類及三芳基鋶鹽類等鎓鹽化合物以及四級銨鹽。 作為離子性光陽離子聚合起始劑,例如可舉出日本特開2014-085643號公報的[0114]~[0133]段中所記載之離子性光陽離子聚合起始劑。
作為非離子性光陽離子聚合起始劑,例如可舉出三氯甲基-對稱三𠯤類、重氮甲烷化合物、醯亞胺基磺酸鹽化合物及肟磺酸鹽化合物。 作為三氯甲基-對稱三𠯤類、重氮甲烷化合物及醯亞胺磺酸鹽化合物,例如可舉出日本特開2011-221494號公報的[0083]~[0088]段中所記載之化合物。 作為肟磺酸鹽化合物,例如可舉出國際公開第2018/179640號的[0084]~[0088]段中所記載之化合物。
光聚合起始劑可以單獨使用1種,亦可以使用2種以上。 光聚合起始劑的含量相對於感光性層的總質量為0.1質量%以上為較佳,0.5質量%以上為更佳。上限相對於感光性層的總質量為20質量%以下為較佳,15質量%以下為更佳,10質量%以下為進一步較佳。
<色素(顯色劑)> 從曝光部及非曝光部的可見性以及顯影後的圖案可見性及解析度的觀點考慮,感光性層可以含有顯色時的波長範圍400~780nm中的最大吸收波長為450nm以上並且最大吸收波長藉由酸、鹼或自由基而變化之色素(顯色劑)。以下,將色素(顯色劑)亦稱為“色素N”。 在含有色素N之情況下,詳細的機制雖不明確,但是提高與相鄰之層(例如,中間層)的密接性,從而解析度更優異。
色素的“極大吸收波長藉由酸、鹼或自由基而變化”可以指處於顯色狀態之色素藉由酸、鹼或自由基而脫色之態樣、處於脫色狀態之色素藉由酸、鹼或自由基而顯色之態樣及處於顯色狀態之色素變為其他色相的顯色狀態之態樣中的任一態樣。 具體而言,色素N可以為藉由曝光從脫色狀態變化而顯色之化合物及藉由曝光從顯色狀態變化而脫色之化合物中的任一種。在上述之情況下,可以為藉由曝光在感光性層內產生酸、鹼或自由基而發揮作用從而顯色或脫色的狀態變化之色素,亦可以為感光性層內的狀態(例如,pH)藉由酸、鹼或自由基變化從而顯色或脫色的狀態變化之色素。又,亦可以為不經過曝光,直接受到酸、鹼或自由基作為刺激而顯色或脫色的狀態變化之色素。
其中,從曝光部及非曝光部的可見性以及解析性的觀點而言,色素N係最大吸收波長藉由酸或自由基而變化之色素為較佳,最大吸收波長藉由自由基而變化之色素為更佳。 從曝光部及非曝光部的可見性以及解析性的觀點而言,感光性層含有作為色素N之最大吸收波長藉由自由基而變化之色素及光自由基聚合起始劑這兩者為較佳。又,從曝光部及非曝光部的可見性的觀點而言,色素N為藉由酸、鹼或自由基而顯色之色素為較佳。
作為色素N的顯色機構,例如可舉出自由基反應性色素、酸反應性色素或鹼反應性色素(例如,無色色素)藉由向感光性層中添加光自由基聚合起始劑、光陽離子聚合起始劑(光酸產生劑)或光鹼產生劑並進行曝光之後從光自由基聚合起始劑、光陽離子聚合起始劑或光鹼產生劑產生之自由基、酸或鹼而顯色之態樣。
從曝光部及非曝光部的可見性的觀點考慮,作為色素N的顯色時的波長範圍400~780nm中的極大吸收波長,550nm以上為較佳,550~700nm為更佳,550~650nm為進一步較佳。 又,色素N亦可以具有1個或2個以上的顯色時的波長範圍400~780nm內的極大吸收波長。在色素N具有2個以上顯色時的波長範圍400~780nm中之極大吸收波長之情況下,2個以上的極大吸收波長中吸光度最高的極大吸收波長為450nm以上即可。
對於色素N的極大吸收波長,在大氣環境下,使用分光光度計:UV3100(Shimadzu Corporation製)在400~780nm的範圍內測定含有色素N之溶液(液溫25℃)的光透射譜,檢測光的強度極小之波長(極大吸收波長),藉此能夠進行測定。
作為藉由曝光而顯色或脫色之色素,例如可舉出無色化合物。 作為藉由曝光而脫色之色素,例如可舉出無色化合物、二芳基甲烷系色素、二㗁𠯤系色素、口山口星(xanthene)系色素、亞胺基萘醌系色素、偶氮次甲基系色素及蒽醌系色素。 作為色素N,從曝光部及非曝光部的可見性的觀點而言,無色化合物為較佳。
作為無色化合物,例如可舉出具有三芳基甲烷骨架之無色化合物(三芳基甲烷系色素)、具有螺旋哌喃骨架之無色化合物(螺旋哌喃系色素)、具有螢光黃母體骨架之無色化合物(螢光黃母體系色素)、具有二芳基甲烷骨架之無色化合物(二芳基甲烷系色素)、具有羅丹明內醯胺骨架之無色化合物(羅丹明內醯胺系色素)、具有吲哚基酞內酯骨架之無色化合物(吲哚基酞內酯系色素)及具有無色金黃胺骨架之無色化合物(無色金黃胺系色素)。 其中,三芳基甲烷系色素或螢光黃母體系色素為較佳,具有三苯基甲烷骨架之無色化合物(三苯基甲烷系色素)或螢光黃母體系色素為更佳。
從曝光部及非曝光部的可見性的觀點而言,無色化合物具有內酯環、亞磺內酯環(sultine ring)或磺內酯環為較佳。藉此,能夠使無色化合物所具有之內酯環、亞磺內酯環或磺內酯環與從光自由基聚合起始劑產生之自由基或從光陽離子聚合起始劑產生之酸進行反應使無色化合物變為閉環狀態而使其脫色,或者使無色化合物變為開環狀態而使其顯色。作為無色化合物,具有內酯環、亞磺內酯環或磺內酯環且內酯環、亞磺內酯環或磺內酯環藉由自由基或酸開環而顯色之化合物為較佳,具有內酯環且內酯環藉由自由基或酸開環而顯色之化合物為更佳。
作為色素N,例如可舉出染料及無色化合物。 作為染料,例如可舉出亮綠、乙基紫、甲基綠、結晶紫、鹼性品紅、甲基紫2B、喹納啶紅、孟加拉玫瑰紅、間胺黃、百里酚磺酞、二甲酚藍、甲基橙、對甲基紅、剛果紅、苯紅紫4B、α-萘基紅、尼羅藍2B、尼羅藍A、甲基紫、孔雀綠、副品紅、維多利亞純藍-萘磺酸鹽、維多利亞純藍BOH(Hodogaya Chemical Co., Ltd.製)、油藍#603(ORIENT CHEMICAL INDUSTRIES CO., LTD.製)、油粉紅#312(ORIENT CHEMICAL INDUSTRIES CO., LTD.製)、油紅5B(ORIENT CHEMICAL INDUSTRIES CO., LTD.製)、油猩紅#308(ORIENT CHEMICAL INDUSTRIES CO., LTD.製)、油紅OG(ORIENT CHEMICAL INDUSTRIES CO., LTD.製)、油紅RR(ORIENT CHEMICAL INDUSTRIES CO., LTD.製)、油綠#502(ORIENT CHEMICAL INDUSTRIES CO., LTD.製)、史必隆紅BEH特殊(Hodogaya Chemical Co., Ltd.製)、間甲酚紫、甲酚紅、羅丹明B、羅丹明6G、磺基羅丹明B、金黃胺、4-對二乙基胺基苯基亞胺基萘醌、2-羧基苯胺基-4-對二乙基胺基苯基亞胺基萘醌、2-羧基硬脂基胺基-4-對N,N-雙(羥基乙基)胺基-苯基亞胺基萘醌、1-苯基-3-甲基-4-對二乙基胺基苯基亞胺基-5-吡唑啉酮以及1-β-萘基-4-對二乙基胺基苯基亞胺基-5-吡唑啉酮。
作為無色化合物,例如可舉出p,p’,p’’-六甲基三胺基三苯基甲烷(無色結晶紫)、Pergascript Blue SRB(Ciba-Geigy公司製)、結晶紫內酯、孔雀綠內酯、苯甲醯無色亞甲基藍、2-(N-苯基-N-甲基胺基)-6-(N-對甲苯基-N-乙基)胺基螢光黃母體、2-苯胺基-3-甲基-6-(N-乙基-對甲苯基)螢光黃母體、3,6-二甲氧基螢光黃母體、3-(N,N-二乙基胺基)-5-甲基-7-(N,N-二苄基胺基)螢光黃母體、3-(N-環己基-N-甲基胺基)-6-甲基-7-苯胺基螢光黃母體、3-(N,N-二乙基胺基)-6-甲基-7-苯胺基螢光黃母體、3-(N,N-二乙基胺基)-6-甲基-7-茬胺基螢光黃母體、3-(N,N-二乙基胺基)-6-甲基-7-氯螢光黃母體、3-(N,N-二乙基胺基)-6-甲氧基-7-胺基螢光黃母體、3-(N,N-二乙基胺基)-7-(4-氯苯胺基)螢光黃母體、3-(N,N-二乙基胺基)-7-氯螢光黃母體、3-(N,N-二乙基胺基)-7-苄基胺基螢光黃母體、3-(N,N-二乙基胺基)-7,8-苯并螢光黃母體、3-(N,N-二丁基胺基)-6-甲基-7-苯胺基螢光黃母體、3-(N,N-二丁基胺基)-6-甲基-7-茬胺基螢光黃母體、3-哌啶基-6-甲基-7-苯胺基螢光黃母體、3-吡咯烷基-6-甲基-7-苯胺基螢光黃母體、3,3-雙(1-乙基-2-甲基吲哚-3-基)酞內酯、3,3-雙(1-正丁基-2-甲基吲哚-3-基)酞內酯、3,3-雙(對二甲基胺基苯基)-6-二甲基胺基酞內酯、3-(4-二乙基胺基-2-乙氧基苯基)-3-(1-乙基-2-甲基吲哚-3-基)-4-氮雜苯酞、3-(4-二乙基胺基苯基)-3-(1-乙基-2-甲基吲哚-3-基)酞內酯以及3’,6’-雙(二苯基胺基)螺異苯并呋喃-1(3H),9’-[9H]口山口星-3-酮。
作為色素N,從曝光部及非曝光部的可見性、顯影後的圖案可見性及解析度優異之觀點考慮,最大吸收波長藉由自由基變化之色素為較佳,藉由自由基顯色之色素為更佳。 作為色素N,無色結晶紫、結晶紫內酯、亮綠或維多利亞純藍-萘磺酸鹽為較佳。
色素N可以單獨使用1種,亦可以使用2種以上。 從曝光部及非曝光部的可見性以及顯影後的圖案可見性及解析度優異之觀點考慮,色素N的含量相對於感光性層的總質量為0.1質量%以上為較佳,0.1~10質量%為更佳,0.1~5質量%為進一步較佳,0.1~1質量%為特佳。
色素N的含量係指使感光性層的總質量中所包含之所有色素N成為顯色狀態時的色素的含量。以下,以藉由自由基而顯色之色素為例子,對色素N的含量的定量方法進行說明。 在甲基乙基酮100mL中製備溶解色素N(0.001g)之溶液及溶解色素N(0.01g)之溶液。向所獲得之各溶液中加入光自由基聚合起始劑(Irgacure OXE01,BASF Japan Ltd.製),並照射365nm的光,藉此產生自由基而使所有色素N成為顯色狀態。然後,在大氣氣氛下,使用分光光度計(UV3100,Shimadzu Corporation製)測定液溫為25℃的各溶液的吸光度,並製作校準曲線。 接著,除了代替色素N而將感光性層(3g)溶解於甲基乙基酮以外,利用與上述相同之方法測定使色素全部顯色之溶液的吸光度。基於所獲得之含有感光性層之溶液的吸光度,依據校準曲線計算出感光性層中所包含之色素N的含量。“感光性層(3g)”的含義與感光性組成物中的總固體成分3g的含義相同。
<熱交聯性化合物> 從所獲得之硬化膜的強度及所獲得之未硬化膜的黏著性的觀點考慮,感光性層可以含有熱交聯性化合物。 後述的具有乙烯性不飽和基之熱交聯性化合物不作為聚合性化合物而處理,而作為熱交聯性化合物進行處理。 作為熱交聯性化合物,例如可舉出羥甲基化合物及封端異氰酸酯化合物,從所獲得之硬化膜的強度及所獲得之未硬化膜的黏著性的觀點考慮,封端異氰酸酯化合物為較佳。 封端異氰酸酯化合物與羥基及羧基進行反應,因此例如在樹脂及/或聚合性化合物具有羥基及羧基中的至少一者時,所形成之膜的親水性下降,從而將使感光性層硬化而成之膜用作保護膜時的功能趨於增強。 “嵌段異氰酸酯化合物”係指具有用封端劑保護異氰酸酯的異氰酸酯基之結構之化合物。
作為封端異氰酸酯化合物的解離溫度,100~160℃為較佳,130~150℃為更佳。 作為封端異氰酸酯化合物的解離溫度的測定方法,例如可舉出使用示差掃描熱量儀(例如,DSC6200、Seiko Instruments Inc.製)藉由DSC(Differential scanning calorimetry)分析將伴隨封端異氰酸酯化合物的脫保護反應之吸熱峰值的溫度作為解離度進行測定之方法。
作為解離溫度為100~160℃之封端劑,例如可舉出丙二酸二酯等活性亞甲基化合物及肟化合物。 作為丙二酸二酯,例如可舉出丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯、丙二酸二正丁酯及丙二酸二2-乙基己酯。 作為肟化合物,例如可舉出甲醛肟、乙醛肟、丙酮肟、甲基乙基酮肟及環己酮肟等在分子中具有由-C(=N-OH)-表示之結構之化合物。 其中,作為解離溫度為100~160℃之封端劑,從保存穩定性的觀點考慮,肟化合物為較佳。
從改善膜的脆性及提高被轉印體的密接力之觀點考慮,封端異氰酸酯化合物具有異氰脲酸酯結構為較佳。 具有異氰脲酸酯結構之封端異氰酸酯化合物例如可藉由將六亞甲基二異氰酸酯進行異氰脲酸酯化以對其加以保護而獲得。 其中,從比不具有肟結構之化合物更容易將解離溫度調整為較佳的範圍並且能夠降低顯影殘渣之觀點考慮,作為具有異氰脲酸酯結構之封端異氰酸酯化合物,具有將肟化合物用作封端劑之肟結構之化合物為較佳。
封端異氰酸酯化合物可以具有聚合性基。 作為聚合性基,例如與上述聚合性化合物所具有之聚合性基的含義相同,較佳的態樣亦相同。
作為封端異氰酸酯化合物,例如可舉出AOI-BM、MOI-BM及MOI-BP等Karenz系列(註冊商標)(SHOWA DENKO K.K.製);TPA-B80E及WT32-B75P等封端型Duranate系列(註冊商標)(Asahi Kasei Chemicals Co.,Ltd.製)。 作為封端異氰酸酯化合物,下述化合物為較佳。
[化學式4]
Figure 02_image007
熱交聯性化合物可以單獨使用1種,亦可以使用2種以上。 熱交聯性化合物的含量相對於感光性層的總質量為1~50質量%為較佳,5~30質量%為更佳。
<其他添加劑> 感光性層除了上述成分以外,依據需要可以含有其他添加劑。 作為其他添加劑,例如可舉出自由基聚合抑制劑、苯并三唑類、羧基苯并三唑類、增感劑、界面活性劑、可塑劑、雜環狀化合物(例如,三唑等)、吡啶類(例如,異菸鹼醯胺等)及嘌呤鹼(例如,腺嘌呤等)。 又,作為其他添加劑,例如可舉出金屬氧化物粒子、鏈轉移劑、抗氧化劑、分散劑、酸增殖劑、顯影促進劑、導電性纖維、紫外線吸收劑、增黏劑、交聯劑、有機或無機防沉澱劑及日本特開2014-085643號公報的[0165]~[0184]段,該等內容被編入本說明書中。 其他添加劑可以單獨使用1種,亦可以使用2種以上。
(自由基聚合抑制劑) 作為自由基聚合抑制劑(聚合抑制劑),例如可舉出日本專利第4502784號公報的[0018]段中所記載之熱聚合抑制劑,啡噻𠯤、啡㗁𠯤或4-甲氧基苯酚為較佳。 作為自由基聚合抑制劑,例如可舉出萘基胺、氯化亞銅、亞硝基苯基羥基胺鋁鹽及二苯基亞硝基胺,從不損害感光性層的靈敏度之觀點考慮,亞硝基苯基羥基胺鋁鹽為較佳。 自由基聚合抑制劑的含量相對於感光性層的總質量為0.001~5.0質量%為較佳,0.01~3.0質量%為更佳,0.02~2.0質量%為進一步較佳。 自由基聚合抑制劑的含量相對於聚合性化合物的總質量為0.005~5.0質量%為較佳,0.01~3.0質量%為更佳,0.01~1.0質量%為進一步較佳。
(苯并三唑類) 作為苯并三唑類,例如可舉出1,2,3-苯并三唑、1-氯-1,2,3-苯并三唑、雙(N-2-乙基己基)胺基亞甲基-1,2,3-苯并三唑、雙(N-2-乙基己基)胺基亞甲基-1,2,3-甲苯基三唑及雙(N-2-羥基乙基)胺基亞甲基-1,2,3-苯并三唑。
(羧基苯并三唑類) 羧基苯并三唑類例如作為防鏽劑而發揮作用。 作為羧基苯并三唑類,例如可舉出羧基苯并三唑(4-羧基-1,2,3-苯并三唑及5-羧基-1,2,3-苯并三唑)等、N-(N,N-二-2-乙基己基)胺基亞甲基羧基苯并三唑、N-(N,N-二-2-羥乙基)胺基亞甲基羧基苯并三唑及N-(N,N-二-2-乙基己基)胺基伸乙基羧基苯并三唑。 作為羧基苯并三唑類,具體而言,可舉出CBT-1(JOHOKU CHEMICAL CO.,LTD製)。
自由基聚合抑制劑、苯并三唑類及羧基苯并三唑類的總含量相對於感光性層的總質量為0.01~3質量%為較佳,0.05~1質量%為更佳。在上述含量為0.01質量%以上之情況下,感光性層的保存穩定性更優異。另一方面,在上述含量為3質量%以下時,靈敏度的維持及染料脫色的抑制更優異。
(增感劑) 作為增感劑,例如可舉出公知的增感劑、染料及顏料。 作為增感劑,例如可舉出二烷基胺基二苯甲酮化合物、吡唑啉化合物、蒽化合物、香豆素化合物、氧蒽酮(xanthone)化合物、噻噸酮(thioxanthone)化合物、吖啶酮化合物、㗁唑化合物、苯并㗁唑化合物、噻唑化合物、苯并噻唑化合物、三唑化合物(例如,1,2,4-三唑)、茋化合物、三𠯤化合物、噻吩化合物、萘二甲醯亞胺化合物、三芳基胺化合物及胺基吖啶化合物。
從提高對於光源的靈敏度及提高基於聚合速度與鏈轉移的平衡之硬化速度的觀點考慮,增感劑的含量相對於感光性層的總質量為0.01~5質量%為較佳,0.05~1質量%為更佳。
(界面活性劑) 作為界面活性劑,例如可舉出日本專利第4502784號公報的[0017]段及日本特開2009-237362號公報的[0060]~[0071]段中所記載之界面活性劑。
作為界面活性劑,非離子系界面活性劑、氟系界面活性劑或矽酮系界面活性劑為較佳。 作為氟系界面活性劑,例如可舉出MEGAFACE F-171、F-172、F-173、F-176、F-177、F-141、F-142、F-143、F-144、F-437、F-475、F-477、F-479、F-482、F-551-A、F-552、F-554、F-555-A、F-556、F-557、F-558、F-559、F-560、F-561、F-565、F-563、F-568、F-575、F-780、EXP.MFS-330、EXP.MFS-578、EXP.MFS-578-2、EXP.MFS-579、EXP.MFS-586、EXP.MFS-587、EXP.MFS-628、EXP.MFS-631、EXP.MFS-603、R-41、R-41-LM、R-01、R-40、R-40-LM、RS-43、TF-1956、RS-90、R-94及DS-21(以上為DIC CORPORATION製);Fluorad FC430、FC431及FC171(以上為Sumitomo 3M Limited製);SURFLON S-382、SC-101、SC-103、SC-104、SC-105、SC-1068、SC-381、SC-383、S-393及KH-40(以上為AGC公司製);PolyFox PF636、PF656、PF6320、PF6520及PF7002(以上為OMNOVA SOLUTIONS INC.製);Futurgent 710FL、710FM、610FM、601AD、601ADH2、602A、215M、245F、251、212M、250、209F、222F、208G、710LA、710FS、730LM、650AC、681及683(以上為NEOS公司製));U-120E(Uni-chem Co.,Ltd.)。
又,作為氟系界面活性劑,具有含有包含氟原子之官能基之分子結構並且若施加熱量則包含氟原子之官能基的部分被切斷而氟原子揮發之丙烯酸系化合物亦較佳。 作為這樣的氟系界面活性劑,例如可舉出DIC CORPORATION製的MEGAFACE  DS系列(化學工業日報(2016年2月22日)及日經產業新聞(2016年2月23日))。 又,作為氟系界面活性劑,使用具有氟化烷基或氟化伸烷基醚基之含氟原子之乙烯醚化合物與親水性乙烯醚化合物的共聚物亦較佳。 作為氟系界面活性劑,亦能夠使用封端聚合物。 作為氟系界面活性劑,含氟高分子化合物亦較佳,該含氟高分子化合物包含來自於具有氟原子之(甲基)丙烯酸酯化合物之構成單元和來自於具有2個以上(較佳為5個以上)伸烷氧基(較佳為乙烯氧基、丙烯氧基)之(甲基)丙烯酸酯化合物之構成單元。 又,作為氟系界面活性劑,例如亦可舉出在側鏈上具有乙烯性不飽和基之含氟聚合物,可舉出MEGAFACE RS-101、RS-102、RS-718K及RS-72-K(以上為DIC CORPORATION製)。
從提高環境適性之觀點考慮,作為氟系界面活性劑係來自於全氟辛酸(PFOA)及全氟辛烷磺酸(PFOS)等具有碳數為7以上的直鏈狀全氟烷基之化合物的替代材料之界面活性劑為較佳。
作為非離子系界面活性劑,例如可舉出甘油、三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷、該等的乙氧基化物及丙氧基化物(例如,甘油丙氧基化物及甘油乙氧基化物等)、聚氧化乙烯月桂基醚、聚氧化乙烯硬脂基醚、聚氧化乙烯油基醚、聚氧化乙烯辛基苯基醚、聚氧化乙烯壬基苯基醚、聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯以及脫水山梨糖醇脂肪酸酯;作為具體例,PLURONIC(註冊商標)L10、L31、L61、L62、10R5、17R2及25R2(以上為BASF公司製);TETRONIC 304、701、704、901、904、150R1、HYDROPALAT WE 3323(以上為BASF公司製);SOLSPERSE 20000(以上為Lubrizol Japan Limited.製);NCW-101、NCW-1001及NCW-1002(以上為FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation製);PIONIN D-1105、D-6112、D-6112-W及D-6315(以上為Takemoto Oil & Fat Co.,Ltd.製);OLFINE E1010、SURFYNOL104、400及440(以上為Nissin Chemical Co.,Ltd.製)。
作為聚矽氧系界面活性劑,例如可舉出由矽氧烷鍵結構成之直鏈狀聚合物以及將有機基導入到側鏈及/或末端之改質矽氧烷聚合物。
作為聚矽氧系界面活性劑,具體而言,可舉出EXP.S-309-2、EXP.S-315、EXP.S-503-2及EXP.S-505-2(以上為DIC CORPORATION製);DOWSIL 8032 ADDITIVE、Toray Silicone DC3PA、Toray Silicone SH7PA、Toray Silicone DC11PA、Toray Silicone SH21PA、Toray Silicone SH28PA、Toray Silicone SH29PA、Toray Silicone SH30PA及Toray Silicone SH8400(以上為Dow Corning Toray Silicone Co.,Ltd.製);X-22-4952、X-22-4272、X-22-6266、KF-351A、K354L、KF-355A、KF-945、KF-640、KF-642、KF-643、X-22-6191、X-22-4515、KF-6004、KP-341、KF-6001、KF-6002、KP-101、KP-103、KP-104、KP-105、KP-106、KP-109、KP-112、KP-120、KP-121、KP-124、KP-125、KP-301、KP-306、KP-310、KP-322、KP-323、KP-327、KP-341、KP-368、KP-369、KP-611、KP-620、KP-621、KP-626及KP-652(以上為Shin-Etsu Silicone公司製);F-4440、TSF-4300、TSF-4445、TSF-4460及TSF-4452(以上為Momentive Performance Materials Inc.製);BYK300、BYK306、BYK307、BYK310、BYK320、BYK323、BYK325、BYK330、BYK313、BYK315N、BYK331、BYK333、BYK345、BYK347、BYK348、BYK349、BYK370、BYK377、BYK378及BYK323(以上為BYK Chemie公司製)。
界面活性劑的含量相對於感光性層的總質量為0.01~3.0質量%為較佳,0.01~1.0質量%為更佳,0.05~0.8質量%為進一步較佳。
作為可塑劑及雜環狀化合物,例如可舉出國際公開第2018/179640號的[0097]~[0103]段及[0111]~[0118]段中所記載之化合物。
<雜質> 感光性層可以含有雜質。 作為雜質,例如可舉出金屬雜質或其離子、鹵化物離子、殘留有機溶劑、殘留單體及水。
(金屬雜質及鹵化物離子) 作為金屬雜質,例如可舉出鈉、鉀、鎂、鈣、鐵、錳、銅、鋁、鈦、鉻、鈷、鎳、鋅、錫及該等離子以及鹵化物離子。 其中,從容易混入之觀點考慮,鈉離子、鉀離子及鹵化物離子設為下述的含量為較佳。 金屬雜質為與轉印膜中能夠包含之上述粒子(例如,金屬氧化物粒子)不同之化合物。
金屬雜質的含量相對於感光性層的總質量為80質量ppm以下為較佳,10質量ppm以下為更佳,2質量ppm以下為進一步較佳。下限相對於感光性層的總質量為1質量ppb以上為較佳,0.1質量ppm以上為更佳。
作為調整雜質的含量之方法,例如可舉出作為感光性層的原料選擇雜質的含量少者之方法以及形成感光性層時防止雜質的混入之方法及進行清洗而去除之方法。 雜質的含量例如能夠藉由ICP發光分光分析法、原子吸光分光法及離子層析法等公知的方法進行定量。
(殘留有機溶劑) 作為殘留有機溶劑,例如可舉出苯、甲醛、三氯乙烯、1,3-丁二烯、四氯化碳、氯仿、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺及己烷。 殘留有機溶劑的含量相對於感光性層的總質量為100質量ppm以下為較佳,20質量ppm以下為更佳,4質量ppm以下為進一步較佳。下限相對於感光性層的總質量為10質量ppb以上為較佳,100質量ppb以上為更佳。 作為調整殘留有機溶劑的含量之方法,可舉出調整後述之轉印膜之製造方法中的乾燥處理條件之方法。又,殘留有機溶劑的含量例如能夠藉由氣相層析法分析等公知的方法進行定量。
(殘留之單體) 感光性層有時含有殘留上述樹脂的各構成單元之單體。 從圖案形成性及可靠性的觀點考慮,殘留之單體的含量相對於樹脂的總質量為5000質量ppm以下為較佳,2000質量ppm以下為更佳,500質量ppm以下為進一步較佳。下限相對於樹脂的總質量為1質量ppm以上為較佳,10質量ppm以上為更佳。 從圖案形成性及可靠性的觀點考慮,殘留鹼可溶性樹脂的各構成單元之單體相對於感光性層的總質量為3000質量ppm以下為較佳,600質量ppm以下為更佳,100質量ppm以下為進一步較佳。下限相對於感光性層的總質量為0.1質量ppm以上為較佳,1質量ppm以上為更佳。
藉由高分子反應合成鹼可溶性樹脂時的單體的殘留量亦設在上述範圍內為較佳。例如,當使丙烯酸環氧丙基酯與羧酸側鏈進行反應而合成鹼可溶性樹脂時,將丙烯酸環氧丙基酯的含量設在上述範圍內為較佳。 作為調整殘留之單體的含量之方法,例如可舉出調整上述雜質的含量之方法。 殘留之單體的量能夠藉由液體層析法及氣相層析法等公知的方法進行測定。
從提高可靠性及層壓性之觀點考慮,感光性層中的水的含量為0.01~1.0質量%為較佳,0.05~0.5質量%為更佳。
〔感光性層的特性〕 作為感光性層的厚度(膜厚),多為0.1μm以上,0.2μm以上為較佳,0.5μm以上為更佳,1.0μm以上為特佳。上述膜厚的上限多為300μm以下,100μm以下為較佳,50μm以下為更佳,20μm以下為進一步較佳,5.0μm以下為特佳。藉由將感光性層的膜厚設為上述範圍內,能夠提高感光性層的顯影性並且提高解析度。
作為感光性層的C=C值,1.0~3.0mmol/g為較佳。感光性層的C=C值係指每1g感光性層中所包含之雙鍵基的當量(莫耳量)。作為感光性層的C=C值,在本發明的效果更優異之方面而言,1.0~2.0mmol/g為較佳,1.0mmol/g以上且小於1.54mmol/g為進一步較佳。
〔中間層〕 轉印膜在臨時支撐體與感光性層之間具有中間層。 作為中間層,例如可舉出水溶性樹脂層及在日本特開平5-072724號公報中記載為“分離層”之具有氧阻斷功能之氧阻斷層。 作為中間層,從提高曝光時的靈敏度、減少曝光機的時間負荷並且提高生產性之觀點考慮,氧阻斷層亦較佳。氧阻斷層顯示出低透氧性且分散或溶解於水或鹼水溶液(22℃之碳酸鈉的1質量%水溶液)之阻氧層為更佳。 以下,對中間層能夠含有之各成分進行說明。
<水溶性樹脂> 中間層可以含有水溶性樹脂。 作為水溶性樹脂,例如可舉出聚乙烯醇系樹脂、聚乙烯吡咯啶酮系樹脂、纖維素系樹脂、聚醚系樹脂、明膠及聚醯胺樹脂。
作為纖維素系樹脂,例如可舉出水溶性纖維素衍生物。 作為水溶性纖維素衍生物,例如可舉出羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羥丙基纖維素、羧甲基纖維素、甲基纖維素及乙基纖維素。
作為聚醚系樹脂,例如可舉出聚乙二醇、聚丙二醇及該等烯化氧加成物以及乙烯醚系樹脂。 作為聚醯胺樹脂,例如可舉出丙烯醯胺系樹脂、乙烯基醯胺系樹脂及烯丙基醯胺系樹脂。
作為水溶性樹脂,例如亦可舉出(甲基)丙烯酸/乙烯基化合物的共聚物,(甲基)丙烯酸與(甲基)丙烯酸烯丙基的共聚物為較佳,甲基丙烯酸與甲基丙烯酸烯丙酯的共聚物為更佳。 在水溶性樹脂為(甲基)丙烯酸與乙烯基化合物的共聚物之情況下,作為各組成比((甲基)丙烯酸的mol%/乙烯基化合物的mol%),90/10~20/80為較佳,80/20~30/70為更佳。
作為水溶性樹脂的重量平均分子量,5,000以上為較佳,7,000以上為更佳,10,000以上為進一步較佳。上限為200,000以下為較佳,100,000以下為更佳,50,000以下為進一步較佳。 水溶性樹脂的分散度為1~10為較佳,1~5為更佳,1~3為進一步較佳。
水溶性樹脂可以單獨使用1種,亦可以使用2種以上。 水溶性樹脂的含量相對於中間層的總質量為50質量%以上為較佳,70質量%以上為更佳。上限相對於中間層的總質量為100質量%以下為較佳,99.99質量%以下為更佳,99.9質量%以下為進一步較佳。
<其他成分> 中間層除了上述樹脂以外還可以含有其他成分。
作為其他成分,多元醇類、多元醇類的環氧烷加成物、苯酚衍生物或醯胺化合物為較佳,多元醇類、苯酚衍生物或醯胺化合物為更佳。
作為多元醇類,例如可舉出甘油、二甘油及二乙二醇。 作為多元醇類所具有之羥基的數量,2~10為較佳。 作為多元醇類的環氧烷加成物,例如可舉出將乙烯氧基及丙烯氧基等加成到上述多元醇類之化合物。 伸烷氧基的平均加成數量為1~100為較佳,2~50為較佳,2~20為更佳。 作為苯酚衍生物,例如可舉出雙酚A及雙酚S。 作為醯胺化合物,例如可舉出N-甲基吡咯啶酮。
中間層含有選自包括水溶性纖維素衍生物、多元醇類、多元醇類的環氧烷加成物、聚醚系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚乙烯基醯胺系樹脂、聚烯丙基醯胺系樹脂、苯酚衍生物及醯胺化合物之群組中之1種以上為較佳。
其他成分的分子量小於5,000為較佳,4,000以下為更佳,3,000以下為進一步較佳,2,000以下為特佳、1,500以下為最佳。下限為60以上為較佳。
其他成分可以單獨使用1種,亦可以使用2種以上。 其他成分的含量相對於中間層的總質量為0.1質量%以上為較佳,0.5質量%以上為更佳,1質量%以上為進一步較佳。上限小於30質量%為較佳,10質量%以下為更佳,5質量%以下為進一步較佳。
<雜質> 中間層可以含有雜質。 作為雜質,例如可舉出上述感光性層中所包含之雜質。
作為中間層的厚度,3.0μm以下為較佳,2.0μm以下為更佳。下限為0.3μm以上為較佳,1.0μm以上為更佳。
〔其他構件〕 轉印膜除了上述構件以外還可以具有其他構件。 作為其他構件,例如可舉出保護膜。
作為保護膜,例如可舉出具有耐熱性及耐溶劑性之樹脂膜。具體而言,可舉出聚丙烯膜及聚乙烯膜等聚烯烴膜、聚對酞酸乙二酯膜等聚酯膜、聚碳酸酯膜以及聚苯乙烯膜。又,作為保護膜,可以使用由與上述臨時支撐體相同的材料構成之樹脂膜。 其中,作為保護膜,聚烯烴膜為較佳,聚丙烯膜或聚乙烯膜為更佳。
作為保護膜的厚度,1~100μm為較佳,5~50μm為更佳,5~40μm為進一步較佳,15~30μm為特佳。 從機械強度優異之觀點考慮,保護膜的厚度為1μm以上為較佳,從相對廉價的觀點考慮,100μm以下為較佳。
作為保護膜中所包含之直徑80μm以上的魚眼數,5個/m 2以下為較佳。下限為0個/m 2以上為較佳。 “魚眼”係指將材料熱熔融、混練、擠出並且藉由雙軸拉伸及澆鑄法等方法製造薄膜時材料的雜質、未溶解物及氧化劣化物等摻入薄膜中者。
保護膜中所包含之直徑3μm以上的粒子的數量為30個/mm 2以下為較佳,10個/mm 2以下為更佳,5個/mm 2以下為進一步較佳。下限為0個/mm 2以上為較佳。在上述範圍之情況下,能夠抑制因保護膜中所包含之粒子而引起之凹凸轉印到感光性層或導電層而產生之缺陷。
從賦予捲繞性之觀點考慮,保護膜的與和感光性層接觸之表面相反的一側的表面或接觸之面的算術平均粗糙度Ra為0.01μm以上為較佳,0.02μm以上為更佳,0.03μm以上為進一步較佳。上限小於0.50μm為較佳,0.40μm以下為更佳,0.30μm以下為進一步較佳。
[轉印膜之製造方法] 作為轉印膜之製造方法,例如可舉出公知的方法。 作為轉印膜10之製造方法,例如可舉出包括如下步驟之方法:將中間層形成用組成物塗佈於臨時支撐體11的表面來形成塗膜進而乾燥該塗膜形成中間層13之步驟;及將感光性組成物塗佈於中間層13的表面進而乾燥該塗膜形成感光性層15之步驟。
藉由使保護膜19壓接於藉由上述製造方法製造之積層體的感光性層15上,製造轉印膜10。 作為轉印膜之製造方法,藉由包括設置保護膜19使感光性層15的與臨時支撐體11側相反的一側的面接觸之步驟來製造具備臨時支撐體11、中間層13、感光性層15及保護膜19之轉印膜10為較佳。 捲取藉由上述製造方法製造之轉印膜10,藉此可以製作及保管輥形態的轉印膜。輥形態的轉印膜能夠以該形態直接提供到後述之以輥對輥方式與基板(帶金屬層之基板)貼合之製程。
〔感光性組成物及感光性層的形成方法〕 作為感光性層的形成方法,使用含有感光性層中所包含之成分(例如,樹脂、聚合性化合物、聚合起始劑等)及溶劑之感光性組成物進行塗佈之塗佈方法為較佳。 作為感光性層的形成方法,例如將感光性組成物塗佈於中間層上形成塗膜並且依據需要在既定溫度下對該塗膜實施乾燥處理形成感光性層之方法為較佳。
作為感光性組成物,含有感光性層中所包含之成分及溶劑為較佳。感光性層中所包含之各成分的含量如上所述。 作為溶劑,只要能夠溶解或分散除了溶劑以外的感光性層中所包含之成分,則並無特別限制。 作為溶劑,例如可舉出伸烷基二醇醚溶劑、伸烷基二醇醚乙酸酯溶劑、醇溶劑(例如,甲醇及乙醇等)、酮溶劑(例如,丙酮及甲基乙基酮等)、芳香族烴溶劑(例如,甲苯等)、非質子性極性溶劑(例如,N,N-二甲基甲醯胺等)、環狀醚溶劑(例如,四氫呋喃等)、酯溶劑(例如,乙酸正丙酯等)、醯胺溶劑、內酯溶劑以及組合該等之混合溶劑。
溶劑包含選自包括伸烷基二醇醚溶劑及伸烷基二醇醚乙酸酯溶劑之群組中之至少一種為較佳。 其中,包含選自包括伸烷基二醇醚溶劑及伸烷基二醇醚乙酸酯溶劑之群組中之至少一種和選自包括酮溶劑及環狀醚溶劑之群組中之至少一個之混合溶劑為更佳,至少包含選自包括伸烷基二醇醚溶劑及伸烷基二醇醚乙酸酯溶劑之群組中之至少一個、酮溶劑以及環狀醚溶劑這三種之混合溶劑為進一步較佳。
作為伸烷基二醇醚溶劑,例如可舉出乙二醇單烷基醚、乙二醇二烷基醚、丙二醇單烷基醚(例如,丙二醇單甲醚乙酸酯等)、丙二醇二烷基醚、二乙二醇二烷基醚、二丙二醇單烷基醚及二丙二醇二烷基醚。 作為伸烷基二醇醚乙酸酯溶劑,例如可舉出乙二醇單烷基醚乙酸酯、丙二醇單烷基醚乙酸酯、二乙二醇單烷基醚乙酸酯及二丙二醇單烷基醚乙酸酯。 作為溶劑,例如可舉出國際公開第2018/179640號的[0092]~[0094]段中所記載之溶劑及日本特開2018-177889號公報的[0014]段中所記載之溶劑,該等內容被編入本說明書中。
溶劑可以單獨使用1種,亦可以使用2種以上。 溶劑的含量相對於感光性組成物的總固體成分100質量份為50~1900質量份為較佳,100~1200質量份為更佳,100~900質量份為進一步較佳。
作為感光性組成物的塗佈方法,例如可舉出公知的塗佈方法。 具體而言,可舉出印刷法、噴塗法、輥塗法、棒塗法、簾塗法、旋塗法及模塗法(狹縫塗佈法)。
作為感光性組成物的塗膜的乾燥方法,加熱乾燥或減壓乾燥為較佳。 作為乾燥溫度,60℃以上為較佳,70℃以上為較佳,80℃以上為更佳。上限為130℃以下為較佳,120℃以下為更佳。 又,作為乾燥方法,可以為使乾燥溫度連續變化之方法。 作為乾燥時間,20秒以上為較佳,40秒以上為更佳,60秒以上為進一步較佳。上限為600秒以下為較佳,450秒以下為更佳,300秒以下為進一步較佳。
此外,可以將保護膜貼合於感光性層上製造轉印膜。 作為將保護膜貼合於感光性層之方法,例如可舉出公知的方法。作為將保護膜貼合於感光性層之裝置,例如可舉出真空層壓機及自動切割層壓機等公知的層壓機。 作為層壓機,具備橡膠輥等任意的能夠加熱之輥且能夠進行加壓及加熱者為較佳。
〔中間層形成用組成物及中間層的形成方法〕 作為中間層的形成方法,使用含有中間層中所包含之成分(例如,水溶性樹脂等)及溶劑之中間層形成用組成物進行塗佈之塗佈方法為較佳。 作為中間層的形成方法,例如將中間層形成用組成物塗佈於臨時支撐體上形成塗膜並且依據需要在既定溫度下對該塗膜實施乾燥處理來形成中間層之方法為較佳。
作為中間層形成用組成物,含有中間層中所包含之成分及溶劑為較佳。 中間層中所包含之成分的含量如上所述。 作為溶劑,只要能夠溶解或分散中間層中所包含之成分,則並無特別限制。 作為溶劑,選自包括水及水混和性有機溶劑之群組中之至少1個為較佳,水或水與水混和性有機溶劑的混合溶劑為更佳。 作為水混合性有機溶劑,例如可舉出碳數1~3的醇、丙酮、乙二醇、甘油及組合該等而成之混合溶劑,碳數1~3的醇為較佳,甲醇或乙醇為更佳。
溶劑可以單獨使用1種,亦可以使用2種以上。 溶劑的含量相對於中間層形成用組成物的總固體成分100質量份為50~2500質量份為較佳,50~1900質量份為更佳,100~900質量份為進一步較佳。
作為中間層的形成方法,例如可舉出公知的塗佈方法。 具體而言,可舉出狹縫塗佈、旋轉塗佈、簾幕塗佈及噴墨塗佈。
作為中間層形成用組成物的塗膜的乾燥方法,加熱乾燥或減壓乾燥為較佳。 作為乾燥溫度,80℃以上為較佳,90℃以上為更佳,100℃以上為進一步較佳。上限為130℃以下為較佳,120℃以下為更佳。 又,作為乾燥方法,可以為使乾燥溫度連續變化之方法。 作為乾燥時間,20秒以上為較佳,40秒以上為更佳,60秒以上為進一步較佳。上限為600秒以下為較佳,450秒以下為更佳,300秒以下為進一步較佳。 [實施例]
以下,依據實施例對本發明進行進一步詳細的說明。以下的實施例所示之材料、使用量、比例、處理內容及處理步驟等只要不脫離本發明的主旨便能夠適當地變更。從而,本發明的範圍不應藉由以下所示之實施例限定性地解釋。 再者,只要無特別說明,“份”及“%”為質量基準。 又,在以下實施例中,樹脂的重量平均分子量為藉由基於凝膠滲透層析(GPC)之聚苯乙烯換算求出之重量平均分子量。
[用於製作轉印膜之材料] 對用於製作在實施例及比較例中使用之轉印膜之材料(中間層形成用組成物及感光性組成物)進行說明。
〔中間層形成用組成物的成分〕 轉印膜所具有之中間層使用中間層形成用組成物來形成。 用於製備中間層形成用組成物之成分如下,以如後面所示之表2的摻合混合以下所示之各成分,獲得了各中間層形成用組成物。 再者,以下所示之PVA、PVP及HPMC均相當於水溶性樹脂。
<樹脂> ・PVA:聚乙烯醇、產品名“KURARAY POVALPVA-205”、Kuraray Co.,Ltd.製 ・PVP:聚吡咯啶酮、產品名“聚乙烯吡咯啶酮K-30”、NIPPON SHOKUBAI CO.,LTD.製 ・HPMC:羥丙基甲基纖維素、產品名“METOLOSE 60SH-03”、Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.製
<界面活性劑> ・F444:MEGAFACE F444、氟系界面活性劑、DIC CORPORATION製
<溶劑> ・甲醇 ・水
〔感光性組成物的成分〕 轉印膜所具有之感光性層使用感光性組成物來形成。 用於製備感光性組成物之成分如下,以如後面所示之表2的摻合混合以下所示之各成分,獲得了各感光性組成物。
<鹼可溶性樹脂> (交聯性鹼可溶性樹脂(化合物1~3)及非交聯性鹼可溶性樹脂(化合物4(比較用化合物))的合成) 後述之合成例中所使用之縮寫分別為如下。 St:苯乙烯(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation製) MMA:甲基丙烯酸甲酯(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation製) MAA:甲基丙烯酸(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation製) BzMA:甲基丙烯酸苄酯(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation製) PGMEA:丙二醇單甲醚乙酸酯(SHOWA DENKO K.K.製) PGME:丙二醇單甲基醚(SHOWA DENKO K.K.製) MEK:甲基乙基酮(SANKYO CHEMICAL CO.,LTD.製) V-601:二甲基-2,2’-偶氮雙(2-丙酸甲酯)(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation製)
・化合物1的合成 將PGME(66.7份)裝入燒瓶中,在氮氣氣流下加熱至90℃。經3小時向該溶液同時滴加將St(42.6份)、MMA(1.2份)及MAA(33.5份)溶解於PGME(33.3份)之溶液以及將聚合起始劑V-601(3.1份)溶解於PGMEA(30.0份)之溶液。滴加結束之後,每隔1小時添加3次V-601(1.0份)。之後,進而使溶液反應了3小時。在空氣氣流下,將溶液升溫至100℃,添加了四乙基溴化銨(1.0份、FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation)及對甲氧基苯酚(1.0份、FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation)。經20分鐘向所獲得之溶液滴加將甲基丙烯酸環氧丙酯(13.0份、NOF Corporation、BLEMMER GH)溶解於PGMEA(16.6份)之溶液。在100℃下使所獲得之溶液反應7小時,之後將所獲得之溶液用PGMEA(20.0份)稀釋,藉此獲得了化合物1的溶液。所獲得之溶液的固體成分濃度為60質量%。GPC中的標準聚苯乙烯換算的重量平均分子量為18,000。使用氣相層析而測定之殘餘單體的量在任一單體中相對於聚合物固體成分均小於0.1質量%。
・化合物2的合成 將PGME(66.7份)裝入燒瓶中,在氮氣氣流下加熱至90℃。經3小時向該溶液同時滴加將St(37.7份)、MMA(24.5份)及MAA(28.6份)溶解於PGME(33.3份)之溶液以及將聚合起始劑V-601(4.2份)溶解於PGMEA(30.0份)之溶液。滴加結束之後,每隔1小時添加3次V-601(1.0份)。之後,進而使溶液反應了3小時。在空氣氣流下,將溶液升溫至100℃,添加了四乙基溴化銨(1.0份、FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation)及對甲氧基苯酚(1.0份、FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation)。經20分鐘向所獲得之溶液滴加將甲基丙烯酸環氧丙酯(6.9份、NOF Corporation、BLEMMER GH)溶解於PGMEA(16.6份)之溶液。在100℃下使所獲得之溶液反應7小時,之後將所獲得之溶液用PGMEA(20.0份)稀釋,藉此獲得了化合物2的溶液。所獲得之溶液的固體成分濃度為60質量%。GPC中的標準聚苯乙烯換算的重量平均分子量為12,500。使用氣相層析而測定之殘餘單體的量在任一單體中相對於聚合物固體成分均小於0.1質量%。
・化合物3的合成 將PGME(66.7份)裝入燒瓶中,在氮氣氣流下加熱至90℃。經3小時向該溶液同時滴加將St(56.6份)、MMA(2.5份)及MAA(31.4份)溶解於PGME(33.3份)之溶液以及將聚合起始劑V-601(3.1份)溶解於PGMEA(30.0份)之溶液。滴加結束之後,每隔1小時添加3次V-601(1.0份)。之後,進而使溶液反應了3小時。在空氣氣流下,將溶液升溫至100℃,添加了四乙基溴化銨(1.0份、FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation)及對甲氧基苯酚(1.0份、FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation)。經20分鐘向所獲得之溶液滴加將甲基丙烯酸環氧丙酯(6.9份、NOF Corporation、BLEMMER GH)溶解於PGMEA(16.6份)之溶液。在100℃下使所獲得之溶液反應7小時,之後將所獲得之溶液用PGMEA(20.0份)稀釋,藉此獲得了化合物3的溶液。所獲得之溶液的固體成分濃度為60質量%。GPC中的標準聚苯乙烯換算的重量平均分子量為14,000。使用氣相層析而測定之殘餘單體的量在任一單體中相對於聚合物固體成分均小於0.1質量%。
・化合物4的合成 將PGMEA(66.7份)裝入燒瓶中,在氮氣氣流下加熱至90℃。經3小時向該溶液同時滴加將MMA(20份)及BzMA(80份)溶解於PGMEA(33.3份)之溶液以及將聚合起始劑V-601(1.8份)溶解於PGMEA(20.0份)之溶液。滴加結束之後,每隔1小時添加3次V-601(1.0份)。之後,進而使溶液反應了3小時。之後,將所獲得之溶液用PGMEA(46.6份)稀釋,獲得了化合物4的溶液。所獲得之溶液的固體成分濃度為60質量%。GPC中的標準聚苯乙烯換算的重量平均分子量為60,000。
以下,表1中,表示所獲得之化合物1~4的組成。又,亦一併表示化合物1~4的物性〔酸值(mgKOH/g)、C=C值(mmol/g)及玻璃轉移溫度Tg(℃)〕。再者,表中的“C=C值(meq/g)”欄中的“meq/g”的含義與“mmol/g”的含義相同。
再者,表1所示之化合物1~4均相當於鹼可溶性樹脂。 表1中的化合物1~4的酸值(mgKOH/g)依據JIS K0070:1992來求出。 又,表1中的化合物1~4的玻璃轉移溫度Tg(℃)使用示差掃描熱量儀並且藉由DSC(Differential scanning calorimetry)分析進行測定。
[表1]
表1. 鹼可溶性樹脂 (化合物1~3:交聯性鹼可溶性樹脂,化合物4:非交聯性鹼可溶性樹脂)  
種類 共聚物成分的組成比 (各重複單元的含量(質量%)) 聚合物物性  
質量平均分子量(Mw) 酸值 (mgKOH/g) C=C值 (meq/g) Tg(℃)
St MMA MAA MAA-GMA BzMA  
化合物1 47.7 1.3 19 32 0 18000 124 1.4 86  
化合物2 40 25 19 16 0 12500 124 0.7 91  
化合物3 60 2.5 21.5 16 0 14000 140 0.7 126  
化合物4 0 0 20 0 80 60000 130 0.0 78  
表1中的縮寫分別為如下。 St:源自苯乙烯之重複單元 MMA:源自甲基丙烯酸甲酯之重複單元 MAA:源自甲基丙烯酸之重複單元 BzMA:源自甲基丙烯酸苄酯之重複單元 MAA-GMA:甲基丙烯酸環氧丙基酯加成到源自甲基丙烯酸之重複單元中的羧基之重複單元
<聚合性化合物> ・乙氧基化(10)雙酚A二甲基丙烯酸酯(Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.製“BPE-500”) ・乙氧基化(4)雙酚A二甲基丙烯酸酯(Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.製“BPE-200”) ・乙氧基化(2.6)雙酚A二甲基丙烯酸酯(Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.製“BPE-100”) ・丙二醇(12)二丙烯酸酯(TOAGOSEI CO.,LTD.製“ARONIX M-270”)
<光聚合起始劑> ・2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-雙咪唑(FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation製)
<增感劑> ・4,4’-雙(二乙基胺基)二苯甲酮(SANYO TRADING CO., LTD.製“SB-PI 701”)
<顯色劑> ・無色結晶紫:Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.製
<溶劑> ・丙酮 ・甲苯 ・甲醇
[轉印膜的製作] 使用上述感光性組成物及中間層形成用組成物,並且藉由以下步驟製作了轉印膜1~7。再者,轉印膜5及6不形成中間層,在臨時支撐體上配置了感光性層。
首先,使用棒塗佈機將中間層形成用組成物塗佈於厚度16μm的聚對酞酸乙二酯膜(產品名稱“16KS40”TORAY INDUSTRIES, INC.製)亦即臨時支撐體上,以使乾燥後的厚度成為1.0μm,使用烘箱在90℃下進行乾燥,形成了中間層。 此外,使用棒塗佈機將感光性組成物塗佈於中間層上,以使乾燥後的厚度成為表2所示之膜厚(μm),使用烘箱在80℃下進行乾燥,形成了感光性層。 在所獲得之感光性層的表面上作為保護膜壓接厚度16μm的聚對酞酸乙二酯(產品名稱“16KS40”TORAY INDUSTRIES, INC.製),製作了轉印膜。
以下示出表2。 再者,以下表2中,組成物中的各成分的含量的單位為“質量份”。 又,“M/B”表示聚合性化合物的含量與作為黏合劑之鹼可溶性樹脂的含量之比(聚合性化合物的含量/作為黏合劑之鹼可溶性樹脂)。
[表2]
表2 轉印膜的主要構成(各含量表示質量份) 轉印膜1 轉印膜2 轉印膜3 轉印膜4 轉印膜5 轉印膜6 轉印膜7
感光性層 感光性組成物 黏合劑 交聯性鹼可溶性樹脂 化合物1(固體成分60質量%) 100          100      
化合物2(固體成分60質量%)    100 100            
化合物3(固體成分60質量%)          100         
非交聯性鹼可溶性樹脂 化合物4(固體成分60質量%)                100 100
聚合性化合物 乙氧基化(10)雙酚A二甲基丙烯酸酯 25 25 25 25 25 25 25
乙氧基化(4)雙酚A二甲基丙烯酸酯       10 10         
乙氧基化(2.6)雙酚A二甲基丙烯酸酯 10 10       10 10 10
丙二醇(12)二丙烯酸酯 7 7 7 7 7 7 7
光聚合起始劑 2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-雙咪唑 3 3 3 3 3 3 3
增感劑 4,4’-雙(二乙基胺基)二苯甲酮 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
顯色劑 無色結晶紫 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
溶劑 丙酮 10 10 10 10 10 10 10
甲苯 10 10 10 10 10 10 10
甲醇 3 3 3 3 3 3 3
組成物的總含量(質量份) 169 169 169 169 169 169 169
固體成分含量(質量份) 106 106 106 106 106 106 106
感光性層的物性 感光性層中的C=C值(meq/g) 1.94 1.54 1.50 1.50 1.94 1.14 0.00
M/B 0.70 0.70 0.70 0.70 0.70 0.70 0.70
膜厚 5μm 5μm 5μm 5μm 5μm 5μm 5μm
中間層 中間層形成用組成物 樹脂 PVA 67.5 67.5 67.5 67.5 - - 67.5
PVP 31.5 31.5 31.5 31.5 - - 31.5
HPMC 1 1 1 1 - - 1
界面活性劑 F444 0.1 0.1 0.1 0.1 - - 0.1
溶劑 甲醇 630 630 630 630 - - 630
270 270 270 270 - - 270
組成物的總含量(質量份) 1000.1 1000.1 1000.1 1000.1 - - 1000.1
[具有導體圖案之積層體的製造] 〔阻劑圖案(樹脂圖案)的製作〕 使用了在厚度188μm的PET膜(聚對酞酸乙二酯膜)上藉由濺鍍法製作厚度500nm的銅層之帶銅層之PET基板。 剝離經製作之轉印膜的保護膜,以露出之感光性層的表面與PET基板表面的銅層接觸之方式在輥溫度90℃、線壓0.8MPa、線速度3.0m/min的層壓條件下層壓於帶銅層之PET基板,獲得了積層體。
接著,剝離臨時支撐體,使光罩與因臨時支撐體的剝離而露出之露出面(轉印膜1~4及7為中間層、轉印膜5及6為感光性層)密接。接著,使用高壓水銀燈曝光機(Japan Science Engineering Co.,Ltd.製MAP-1200L、主波長:365nm)照射光,以100mJ/cm 2曝光了感光性層。 之後,使用液溫為25℃的碳酸鈉水溶液進行30秒鐘的噴淋顯影,藉此形成了阻劑圖案(樹脂圖案)。
〔導體圖案的製作〕 接著,藉由銅蝕刻液(Cu-02:KANTO CHEMICAL CO.,INC.製)在23℃下對所獲得之積層體(形成有阻劑圖案之基板)蝕刻30秒,進而使用PGMEA剝離阻劑圖案,藉此獲得了對銅配線進行圖案化之基板(具有導體圖案之積層體)。
〔評價〕 <解析度> 使用表2所示之各轉印膜,實施直至上述[具有導體圖案之積層體的製造]的〔阻劑圖案(樹脂圖案)的製作〕為止的步驟,形成了樹脂圖案。此時,使用線與空間為1:1之光罩來實施曝光及後續顯影,將能夠分解所獲得之樹脂圖案之最小線寬作為解析度,藉由以下的評價標準實施了評價。將結果示於表3中。 《評價標準》 “A”:最小線寬為3.0μm以下 “B”:最小線寬超過3.0μm且4.0μm以下 “C”:最小線寬超過4.0μm且5.0μm以下 “D”:最小線寬超過5.0μm
<樹脂圖案的形狀性> 使用表2所示之各轉印膜,實施直至上述[具有導體圖案之積層體的製造]的〔阻劑圖案(樹脂圖案)的製作〕為止的步驟,形成了樹脂圖案。此時,使用了具有線(μm)/空間(μm)為1(μm)/1(μm)的圖案之光罩。接著,藉由掃描型電子顯微鏡觀察所獲得之樹脂圖案的截面形狀,依據以下的評價標準實施了評價。 圖2中示出具有拖曳形狀之圖案的剖面示意圖。“下擺長度(單側)”係指從圖案上表面FT的端部ET到圖案下表面FB繪製垂線時的交點Q與圖案下表面FB的端部EB的距離L。對每個圖案的截面形狀中的2個側面(圖2中的由空心箭頭指示之側面)實施了下擺長度的測定。對於每個側面測定任意10個部位的下擺長度來算出平均值,依據下述評價標準評價了所獲得之2個平均值中更大的數值。將結果示於表3中。
《評價標準》 “A”:下擺長度(單側)為0.3μm以下 “B”:下擺長度(單側)大於0.3μm且0.5μm以下 “C”:下擺長度(單側)大於0.5μm且0.7μm以下 “D”:下擺長度(單側)大於0.7μm
<顯影殘渣抑制性> 形成與上述<解析度>相同的圖案,藉由掃描型電子顯微鏡觀察所獲得之線/空間圖案,測定空間部的殘渣的厚度,並且進行肉眼觀察,藉由以下標準評價了顯影殘渣抑制性。 “A”:空間部的殘渣厚度為50nm以下並且肉眼看不到殘渣 “B”:空間部的殘渣厚度為50nm以下並且肉眼看獲得殘渣 “C”:空間部的殘渣厚度超過50nm
<導體圖案的形狀性> 使用表2所示之各轉印膜,實施直至上述[具有導體圖案之積層體的製造]的〔導體圖案的製作〕為止的步驟,形成了導體圖案。此時,使用了具有線(μm)/空間(μm)為1(μm)/1(μm)的圖案之光罩。接著,使用掃描型電子顯微鏡觀察所獲得之導體圖案中的任意5個部位,將視場內的邊緣位置中最膨脹之部位(山頂部)與最狹窄之部位(谷底部)之差作為絕對值來求出,算出所觀察之5個部位的平均值,將其作為導體圖案的形狀性。將結果示於表3中。 《評價標準》 “A”:山頂部與谷底部之差為0.1μm以下 “B”:山頂部與谷底部之差大於0.1μm且0.2μm以下 “C”:山頂部與谷底部之差大於0.2μm且0.4μm以下 “D”:山頂部與谷底部之差大於0.4μm
以下示出表3。 再者,表3中,“曝光時的臨時支撐體剝離的有無”係指製作樹脂圖案的曝光時是否實施了臨時支撐體剝離。將實施了臨時支撐體剝離之情況表示為“有”,將未實施臨時支撐體剝離之情況表示為“無”。 再者,表3中,“曝光時的遮罩密接的有無”係指製作樹脂圖案的曝光時是否使中間層(在不具有中間層之轉印膜的情況下為感光性層)與光罩密接。將實施了遮罩密接曝光之情況表示為“有”,將未實施遮罩密接曝光之情況表示為“無”。 再者,表中的“C=C值(meq/g)”欄中的“meq/g”的含義與“mmol/g”的含義相同。
[表3]
表3 轉印膜的種類 中間層的有無 感光性層的主要特徵部 導電性圖案形成製程的主要特徵部 評價結果
膜厚 作為黏合劑之鹼可溶性樹脂的種類 感光性層的C=C值(meq/g) 作為黏合劑之鹼可溶性樹脂的玻璃轉移溫度Tg(℃) 作為黏合劑之鹼可溶性樹脂的酸值 (mgKOH/g) M/B 曝光時的臨時支撐體剝離的有無 曝光時的遮罩密接的有無 解析度 樹脂圖案的形狀性 顯影殘渣 導體圖案的形狀性
實施例1 轉印膜1 5μm 化合物1 (交聯性鹼可溶性樹脂) 1.94 86 124 0.7 A A B B
實施例2 轉印膜2 5μm 化合物2 (交聯性鹼可溶性樹脂) 1.54 91 124 0.7 B B A A
實施例3 轉印膜3 5μm 化合物2 (交聯性鹼可溶性樹脂) 1.50 91 124 0.7 B A A A
實施例4 轉印膜4 5μm 化合物3 (交聯性鹼可溶性樹脂) 1.50 126 140 0.7 A A A A
比較例1 轉印膜5 5μm 化合物1 (交聯性鹼可溶性樹脂) 1.94 86 124 0.7 C C B C
比較例2 轉印膜6 5μm 化合物4 (非交聯性鹼可溶性樹脂) 1.14 78 130 0.7 D D B D
比較例3 轉印膜7 5μm 化合物4 (非交聯性鹼可溶性樹脂) 1.14 78 130 0.7 D D B C
由表3的結果可知,藉由具有實施例的導體圖案之積層體之製造方法制作之導體圖案的形狀性優異。
又,由實施例1與實施例2的對比可知以下。在作為黏合劑之鹼可溶性樹脂的C=C值的值更高的情況(較佳為超過1.0mmol/g的情況。與實施例1對應。)下,轉印膜的解析度高,所形成之樹脂圖案的形狀亦良好,但是另一方面,容易產生所形成之樹脂圖案的顯影殘渣,並且將樹脂圖案作為阻劑圖案而形成之導體圖案的形狀性能稍差。相對於此,在作為黏合劑之鹼可溶性樹脂的C=C值的值更低的情況(較佳為1.0mmol/g以下的情況。與實施例2對應。)下,存在轉印膜的解析度差之傾向,又,所形成之樹脂圖案的形狀稍差,但是更難產生所形成之樹脂圖案的顯影殘渣,並且將樹脂圖案作為阻劑圖案來形成之導體圖案的形狀性能更優異。
又,由實施例2與實施例3的對比確認到,實施例2的構成中,藉由使用C=C值更低的聚合性化合物將感光性層的C=C值設為既定範圍(較佳為小於1.54mmol/g,更佳為1.50mmol/g以下)之情況下,所形成之樹脂圖案形狀得到改善。
此外,由實施例3與實施例4的對比確認到,實施例3的構成中,將作為黏合劑之鹼可溶性樹脂的玻璃轉移溫度設為既定範圍(較佳為100℃以上)之情況下,轉印膜的解析度更優異。
在比較例1及2而的具有導體圖案之積層體之製造方法中,轉印膜不具有中間層,因此無法獲得所期望的結果。具體而言,可推測臨時支撐體剝離後的遮罩密接曝光中,感光性層與遮罩過度接著而去除遮罩時產生樹脂圖案的剝離及/或藉由臨時支撐體剝離時的感光性層表面被粗面化等的理由產生解析度的劣化及樹脂圖案的形狀的劣化。其結果,可推測將樹脂圖案作為阻劑圖案來形成之導體圖案形狀劣化。又,可推測在比較例1與比較例2進行比較時,比較例1使用交聯性鹼可溶性樹脂,因此曝光處理後的鹼性顯影中能夠抑制顯影液的滲透,作為該結果,與比較例2相比,樹脂圖案的下擺長度小並且抑制下擺的形狀的波動(提高樹脂圖案的形狀性)。此外,在比較例1及2中,還產生了遮罩污漬。 在比較例3的具有導體圖案之積層體之製造方法中,儘管轉印膜不具有中間層,但是亦未使用交聯性鹼可溶性樹脂,因此無法獲得所期望的結果。
10:轉印膜 11:臨時支撐體 13:中間層 15:感光性組成物層 17:組成物層 19:保護膜 FT:圖案上表面 ET:圖案上表面FT的端部 FB:圖案下表面 Q:交點 EB:圖案下表面FB的端部 L:距離
圖1係表示轉印膜的一例之示意圖。 圖2係用於說明圖案的拖曳形狀之示意圖。
10:轉印膜
11:臨時支撐體
13:中間層
15:感光性組成物層
17:組成物層
19:保護膜

Claims (16)

  1. 一種具有導體圖案之積層體之製造方法,其具有: 貼合步驟,對於依次具有臨時支撐體、中間層及感光性層之轉印膜,以前述感光性層側與在表面具有金屬層之基板的前述金屬層接觸的方式貼合前述轉印膜及前述基板; 曝光步驟,從與具有前述基板之一側相反的一側圖案曝光前述感光性層; 顯影步驟,使用鹼性顯影液對經曝光之前述感光性層實施顯影處理,形成阻劑圖案; 對位於未配置前述阻劑圖案之區域之前述金屬層進行蝕刻處理之蝕刻處理步驟或進行電鍍處理之電鍍處理步驟; 阻劑剝離步驟,剝離前述阻劑圖案;及 去除步驟,在還具有前述電鍍處理步驟之情況下,藉由前述阻劑剝離步驟去除露出之前述金屬層,在前述基板上形成導體圖案,前述具有導體圖案之積層體之製造方法中, 在前述貼合步驟與前述曝光步驟之間或前述曝光步驟與前述顯影步驟之間還具有剝離前述臨時支撐體之臨時支撐體剝離步驟, 前述感光性層含有交聯性鹼可溶性樹脂、乙烯性不飽和化合物及光聚合起始劑。
  2. 如請求項1所述之具有導體圖案之積層體之製造方法,其中 前述中間層含有水溶性樹脂。
  3. 如請求項1或請求項2所述之具有導體圖案之積層體之製造方法,其中 前述中間層含有選自包括水溶性纖維素衍生物、多元醇類、多元醇類的環氧烷加成物、聚醚系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚乙烯基醯胺系樹脂、聚烯丙基醯胺系樹脂、苯酚衍生物及醯胺化合物之群組中之1種以上。
  4. 如請求項1或請求項2所述之具有導體圖案之積層體之製造方法,其中 前述交聯性鹼可溶性樹脂的C=C值為0.1~3.0mmol/g。
  5. 如請求項1或請求項2所述之具有導體圖案之積層體之製造方法,其中 前述交聯性鹼可溶性樹脂的C=C值為0.4~2.0mmol/g。
  6. 如請求項1或請求項2所述之具有導體圖案之積層體之製造方法,其中 前述感光性層的C=C值為1.0~3.0mmol/g。
  7. 如請求項1或請求項2所述之具有導體圖案之積層體之製造方法,其中 前述交聯性鹼可溶性樹脂的玻璃轉移溫度為60~150℃。
  8. 如請求項1或請求項2所述之具有導體圖案之積層體之製造方法,其中 前述交聯性鹼可溶性樹脂的酸值為60~200mgKOH/g。
  9. 如請求項1或請求項2所述之具有導體圖案之積層體之製造方法,其中 在前述貼合步驟與上述曝光步驟之間具有前述臨時支撐體剝離步驟。
  10. 如請求項1或請求項2所述之具有導體圖案之積層體之製造方法,其中 在前述貼合步驟與前述曝光步驟之間具有前述臨時支撐體剝離步驟, 前述曝光步驟為隔著光罩進行圖案曝光之步驟。
  11. 如請求項1或請求項2所述之具有導體圖案之積層體之製造方法,其中 在前述貼合步驟與前述曝光步驟之間具有前述臨時支撐體剝離步驟, 前述曝光步驟為使露出之前述中間層的表面與光罩接觸來實施圖案曝光之步驟。
  12. 如請求項1或請求項2所述之具有導體圖案之積層體之製造方法,其中 在前述曝光步驟與前述顯影步驟之間具有前述臨時支撐體剝離步驟, 前述曝光步驟為隔著光罩進行圖案曝光之步驟。
  13. 如請求項1或請求項2所述之具有導體圖案之積層體之製造方法,其中 在前述曝光步驟與前述顯影步驟之間具有前述臨時支撐體剝離步驟, 前述曝光步驟為使前述轉印膜的與具有前述基板之一側相反的一側的表面與光罩接觸來進行圖案曝光之步驟。
  14. 如請求項10所述之具有導體圖案之積層體之製造方法,其中 前述光罩包含配置成網目狀之遮光部。
  15. 如請求項10所述之具有導體圖案之積層體之製造方法,其中 前述光罩包含配置成圓形點狀之遮光部。
  16. 如請求項10所述之具有導體圖案之積層體之製造方法,其中 前述光罩包含配置成圓形點狀之開口部。
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