TW202406943A - 鹼可溶性樹脂、感光性樹脂組成物、感光性元件、抗蝕劑圖案之形成方法、及印刷線路板之製造方法 - Google Patents
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Abstract
本揭示的一態樣之感光性樹脂組成物含有黏合劑聚合物、光聚合性化合物、光聚合起始劑、及增感劑,黏合劑聚合物包含鹼可溶性樹脂,該鹼可溶性樹脂具有來自於丙烯酸之結構單元、來自於苯乙烯或苯乙烯衍生物之結構單元、及來自於具有脂環結構之(甲基)丙烯酸酯化合物之結構單元。
Description
本發明係有關一種鹼可溶性樹脂、感光性樹脂組成物、感光性元件、抗蝕劑圖案之形成方法、及印刷線路板之製造方法。
在印刷線路板的製造領域中,作為蝕刻處理或鍍敷處理等中所使用之抗蝕劑材料,可廣泛使用感光性樹脂組成物及具備使用感光性樹脂組成物形成於支撐膜上之層(以下,亦稱為「感光層」。)之感光性元件。
印刷線路板使用上述感光性元件例如藉由以下步驟來製造。亦即,首先,將感光性元件的感光層層壓在覆銅積層板等電路形成用基板上。接著,經由遮罩膜等對感光層進行曝光,形成光固化部。此時,在曝光前或曝光後剝離支撐膜。此後,用顯影液去除感光層的光固化部以外的區域,形成抗蝕劑圖案。接著,將抗蝕劑圖案作為抗蝕劑,實施蝕刻處理或鍍敷處理而形成導體圖案,最終剝離(去除)感光層的光固化部(抗蝕劑圖案)。
近年來,隨著印刷線路板的高密度化和導體圖案的微細化的進展,電路形成用基板與作為抗蝕劑之感光層的接觸面積變小。因此,對感光層要求蝕刻處理或鍍敷處理時的優異的特性,並且要求與電路形成用基板的優異的密接性、及形成抗蝕劑圖案時的優異的解析度(例如,參閱專利文獻1。)。又,從對環境的影響的觀點考慮,代替以往使用之胺系剝離液而使用水溶液系剝離液來剝離抗蝕劑圖案(例如,參閱專利文獻2。)。
[專利文獻1]日本特開2009-003177號公報
[專利文獻2]日本特開2013-061556號公報
在感光性樹脂組成物中,不僅形成未曝光部的顯影性高且具有優異的解析度及密接性之抗蝕劑圖案,而且為了剝離去除抗蝕劑圖案,要求光固化部的剝離性優異。
本揭示的目的為,提供一種用於顯影性、解析度、密接性、及剝離性優異之感光性樹脂組成物之鹼可溶性樹脂、包含該鹼可溶性樹脂之感光性樹脂組成物及感光性元件、以及使用它們之抗蝕劑圖案的形成方法及印刷線路板之製造方法。
為了實現上述目的,本揭示的一態樣係有關一種以下鹼可溶性樹脂、感光性樹脂組成物、感光性元件、抗蝕劑圖案的形成方法、及印刷線路板之製造方法。
[1]一種感光性樹脂組成物,其含有黏合劑聚合物、光聚合性化合物、光聚合起始劑、及增感劑,其中前述黏合劑聚合物包含鹼可溶性樹脂,前述鹼可溶性樹脂具有來自於丙烯酸之結構單元、來自於苯乙烯或苯乙烯衍生物之結構單元、及來自於具有脂環結構之(甲基)丙烯酸酯化合物之結構單元。
[2]如上述[1]所述之感光性樹脂組成物,其中
以來自於構成前述鹼可溶性樹脂之聚合性單體之結構單元的總質量為基準,前述來自於丙烯酸之結構單元的含量為18~25質量%。
[3]如上述[1]或[2]所述之感光性樹脂組成物,其中
前述鹼可溶性樹脂的重量平均分子量為10000~80000。
[4]如上述[1]至[3]之任一項所述之感光性樹脂組成物,其中
前述鹼可溶性樹脂的酸值為100~200mgKOH/g。
[5]如上述[1]至[4]之任一項所述之感光性樹脂組成物,其中
前述增感劑包含蒽化合物。
[6]如上述[1]至[5]之任一項所述之感光性樹脂組成物,其中
前述光聚合性化合物包含氧伸乙基的數量為10個以上的2,2-雙(4-((甲基)丙烯醯氧基聚乙氧基)苯基)丙烷。
[7]如上述[1]至[6]之任一項所述之感光性樹脂組成物,其中
前述光聚合性化合物包含氧伸乙基的數未達10的2,2-雙(4-((甲基)丙烯醯氧基聚乙氧基)苯基)丙烷。
[8]如上述[1]至[5]之任一項所述之感光性樹脂組成物,其中
前述光聚合性化合物包含氧伸乙基的數量為10個以上之2,2-雙(4-((甲基)丙烯醯氧基聚乙氧基)苯基)丙烷及氧伸乙基的數量未達10個之2,2-雙(4-((甲基)丙烯醯氧基聚乙氧基)苯基)丙烷。
[9]一種鹼可溶性樹脂,其具有來自於丙烯酸之結構單元、來自於苯乙烯或苯乙烯衍生物之結構單元、及來自於具有脂環結構之(甲基)丙烯酸酯化合物之結構單元。
[10]如上述[9]所述之鹼可溶性樹脂,其中
以來自於構成前述鹼可溶性樹脂之聚合性單體之結構單元的總質量為基準,前述來自於丙烯酸之結構單元的含量為18~25質量%。
[11]如上述[9]或[10]所述之鹼可溶性樹脂,其中
重量平均分子量為10000~80000。
[12]如上述[9]至[11]之任一項所述之鹼可溶性樹脂,其中
酸值為100~200mgKOH/g。
[13]一種感光性元件,其具備:支持體;及感光層,使用上述[1]至[8]之任一項所述之感光性樹脂組成物形成於該支持體上。
[14]一種抗蝕劑圖案的形成方法,其包括:
在基板上使用上述[1]至[8]之任一項所述之感光性樹脂組成物或上述[13]所述之感光性元件形成感光層之步驟;對前述感光層的至少一部分照射活性光線而形成光固化部之步驟;及從前述基板去除前述感光層的未光固化部而形成抗蝕劑圖案之步驟。
[15]一種印刷線路板之製造方法,其具備以下步驟:對藉由上述[14]所述之抗蝕劑圖案的形成方法形成有抗蝕劑圖案之基板進行蝕刻處理或鍍敷處理而形成導體圖案之步驟。
[16]如上述[15]所述之印刷線路板之製造方法,其進一步包括在前述蝕刻處理或鍍敷處理之後去除前述抗蝕劑圖案之步驟。
[發明效果]
依據本揭示,能夠提供一種用於顯影性、解析度、密接性、及剝離性優異之感光性樹脂組成物之鹼可溶性樹脂、包含該鹼可溶性樹脂之感光性樹脂組成物及感光性元件、以及使用它們之抗蝕劑圖案的形成方法及印刷線路板之製造方法。
以下,對用於實施本揭示之形態進行詳細說明。但是,本發明並不限定於以下實施形態。
在本說明書中,「步驟」一詞不僅包含獨立之步驟,即便在無法與其他步驟明確區分的情況下,只要達到該步驟的預期作用,則亦包含於本用語中。關於「層」一詞,當以俯視圖觀察時,除形成於整個面上之形狀的結構以外,亦包含形成於一部分之形狀的結構。使用「~」所表示之數值範圍係表示將「~」前後記載之數值分別作為最小值和最大值而包含在內之範圍。在本說明書中逐步記載之數值範圍內,任意階段的數值範圍的上限值或下限值亦可以替換成其他階段的數值範圍的上限值或下限值。在本說明書中所記載之數值範圍內,其數值範圍的上限值或下限值亦可以替換成實施例所示之值。
在本說明書中,「(甲基)丙烯酸酯」意指「丙烯酸酯」及與其對應之「甲基丙烯酸酯」中的至少一種。對於(甲基)丙烯醯基等其他類似表述亦相同。
在本說明書中,關於感光性樹脂組成物中的各成分的量,組成物中存在複數個相當於各成分之物質之情況下,只要沒有特別說明,則意指存在於組成物中之該複數種物質之合計量。在本說明書中,所謂「固體成分」,意指感光性樹脂組成物中除揮發之物質(水、溶劑等)以外之不揮發成分。亦即,所謂「固體成分」,意指在後述之感光性樹脂組成物的乾燥中並不揮發而殘留之溶劑以外的成分,亦包含在室溫(25℃)下為液狀、飴糖狀或蠟狀成分。
[鹼可溶性樹脂]
本實施形態之鹼可溶性樹脂具有來自於丙烯酸之結構單元、來自於苯乙烯或苯乙烯衍生物之結構單元、及來自於具有脂環結構之(甲基)丙烯酸酯化合物之結構單元。
鹼可溶性樹脂係可溶於鹼性水溶液之樹脂。所謂鹼性水溶液,例如可以列舉氫氧化四甲銨(TMAH)水溶液、金屬氫氧化物水溶液、金屬碳酸鹽水溶液、及有機胺水溶液。例如,能夠如下確認樹脂可溶於鹼性水溶液。
藉由將樹脂溶解於任意溶劑中而得之清漆在矽晶圓等基板上旋塗而形成,從而製成厚度5μm左右的塗膜。將其在20~25℃下浸漬於TMAH水溶液、金屬氫氧化物水溶液、金屬碳酸鹽水溶液、或有機胺水溶液中的任一種中。結果,當塗膜能夠均勻地溶解時,能夠認為該樹脂可溶於鹼性水溶液。
本實施形態之鹼可溶性樹脂能夠用作感光性樹脂組成物的黏合劑聚合物,並且能夠提高由感光性樹脂組成物形成之感光層的顯影性、解析度、密接性、及剝離性。
本實施形態之鹼可溶性樹脂例如能夠藉由使包含丙烯酸、苯乙烯或苯乙烯衍生物、及具有脂環結構之(甲基)丙烯酸酯之聚合性單體自由基聚合來製造。
藉由使鹼可溶性樹脂具有來自於丙烯酸之結構單元,能夠提高感光性樹脂組成物的鹼顯影性,並且能夠提高抗蝕劑圖案的剝離性。可以併用丙烯酸和甲基丙烯酸,但是若增加來自於甲基丙烯酸的結構單元的含量,則剝離性容易降低。
從均衡地提高鹼顯影性和鹼耐性之觀點考慮,以來自於構成鹼可溶性樹脂之聚合性單體之結構單元的總質量為基準(100質量%),來自於丙烯酸之結構單元的含量可以為15~25質量%、18~24質量%、19~24質量%、或19~23質量%。若該含量為15質量%以上,則具有鹼顯影性提高之傾向,若為25質量%以下,則具有耐鹼性優異之傾向。
藉由使鹼可溶性樹脂具有來自於苯乙烯或苯乙烯衍生物之結構單元(以下,亦稱為「苯乙烯系結構單元」),能夠提高感光性樹脂組成物的解析度及密接性並且減少抗蝕劑尾渣產生量。作為苯乙烯衍生物,例如可以列舉乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、及對乙基苯乙烯。
從提高解析度及密接性並且降低抗蝕劑麓部產生量之觀點考慮,以來自於構成黏合劑聚合物之聚合性單體之結構單元的總質量為基準,苯乙烯系結構單元的含量可以為55質量%以上、60質量%以上或64質量%以上。從顯影時間適當地變短且很難產生顯影殘渣之觀點考慮,苯乙烯系結構單元的含量亦可以為84質量%以下、80質量%以下或78質量%以下。
鹼可溶性樹脂具有來自於具有脂環結構之(甲基)丙烯酸酯化合物之結構單元,從而能夠提高感光性樹脂組成物的解析度及密接性。作為具有脂環結構之(甲基)丙烯酸酯,例如可以列舉(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸異莰酯、(甲基)丙烯酸金剛烷基酯、(甲基)丙烯酸環戊酯、及(甲基)丙烯酸二環戊酯。
以來自於構成黏合劑聚合物之聚合性單體之結構單元的總質量為基準(100質量%),從進一步提高感光性樹脂組成物的解析度及密接性之觀點考慮,來自於具有脂環結構之(甲基)丙烯酸酯化合物之結構單元的含量可以為0.5質量%以上、0.8質量%以上、或1質量%以上,從進一步提高感光性樹脂組成物的顯影性之觀點考慮,可以為20質量%以下、18質量%以下、或16質量%以下。
鹼可溶性樹脂還可以包含來自於上述以外的聚合性單體(以下,亦稱為「其他單體」。)之結構單元。作為其他單體,例如可以列舉甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯或其衍生物、(甲基)丙烯酸糠酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、二甲基胺基乙基(甲基)丙烯酸酯、二乙基胺基乙基(甲基)丙烯酸酯、環氧丙基(甲基)丙烯酸酯、2,2,2-三氟(甲基)丙烯酸乙酯、2,2,3,3-四氟(甲基)丙烯酸丙酯、β-呋喃基(甲基)丙烯酸酯、β-苯乙烯(甲基)丙烯酸酯、順丁烯二酸、順丁烯二酸酐、順丁烯二酸單烷基酯、反丁烯二酸、肉桂酸、α-氰基肉桂酸、衣康酸、巴豆酸、及丙炔酸。該等能夠單獨使用1種或組合2種以上來使用。
鹼可溶性樹脂的重量平均分子量(Mw)可以為10000~80000、15000~70000、20000~60000、23000~50000、或25000~45000。若Mw為80000以下,則存在提高解析度及顯影性之傾向,若Mw為10000以上,則存在提高固化膜的可撓性、抗蝕劑圖案的缺失、難以產生剝離之傾向。鹼可溶性樹脂的分散度(Mw/Mn)可以為1.0~3.0、1.0~2.5、或1.0~2.3。若分散度變小,則存在提高解析度之傾向。
重量平均分子量及分散度例如能夠藉由凝膠滲透層析法(GPC)並使用標準聚苯乙烯的檢量線來測量。更具體而言,能夠在實施例中所記載之條件下測量。
從兼顧顯影性和剝離性之觀點考慮,鹼可溶性樹脂的酸值可以為IE140~200mgKOH/g、150~190mgKOH/g、或160~180mgKOH/g。藉由鹼可溶性樹脂的酸值為140mgKOH/g以上,能夠充分抑制顯影時間變長,藉由其酸值為200mgKOH/g以下,變得容易提高感光性樹脂組成物的固化物的耐顯影液性(密接性)。鹼可溶性樹脂的酸值能夠藉由來自於丙烯酸之結構單元來調整。鹼可溶性樹脂的酸值能夠依據JIS K6901:2008 5.3.2來測定。
鹼可溶性樹脂的玻璃轉移溫度(Tg)可以為80~120℃、90~115℃、或95~110℃。若鹼可溶性樹脂的Tg為80℃以上,則容易提高由感光性樹脂組成物形成之感光層的層壓性,若為115℃以下,則容易提高感光性樹脂組成物的密接性、解析度、及保存穩定性。鹼可溶性樹脂的Tg係依據Fox的式求出之值,構成鹼可溶性樹脂之各聚合性單體的質量能夠由該各聚合性單體的均聚物的Tg計算。
[感光性樹脂組成物]
本實施形態之感光性樹脂組成物含有(A)黏合劑聚合物(以下,有時稱為「(A)成分」。)、(B)光聚合性化合物(以下,有時稱為「(B)成分」。)、(C)光聚合起始劑(以下,有時稱為「(C)成分」。)、及(D)增感劑(以下,有時稱為「(D)成分」。)。以下,對感光性樹脂組成物可以含有之各成分進行詳細說明。
(A)成分:黏合劑聚合物
(A)成分包含本實施形態之鹼可溶性樹脂。藉由使感光性樹脂組成物含有具有特定結構之鹼可溶性樹脂,從而曝光部的顯影時的鹼耐性提高,並且能夠形成具有優異之解析度及密接性之抗蝕劑圖案。該抗蝕劑圖案能夠用強鹼性水溶液剝離。(A)成分可以僅由1種樹脂構成,亦可以包含2種以上樹脂而構成。
(A)成分的含量相對於(A)成分及(B)成分的總量100質量份,從薄膜的成形性優異之觀點考慮,可以為20質量份以上、30質量份以上或40質量份或50質量份以上,從靈敏度及解析度進一步提高之觀點考慮,可以為80質量份以下、70質量份以下或60質量份以下。
(B)成分:光聚合性化合物
感光性樹脂組成物包含1種或2種以上的(B)成分。(B)成分可以為藉由光聚合之化合物,例如可以為具有乙烯性不飽和鍵之化合物。(B)成分亦可以包含具有2個以上的藉由自由基反應之反應基之多官能單體。從進一步提高鹼顯影性、解析度及固化後的剝離性之觀點考慮,(B)成分亦可以包含雙苯酚A型(甲基)丙烯酸酯化合物。
作為雙苯酚A型(甲基)丙烯酸酯化合物,可列舉2,2-雙(4-((甲基)丙烯醯氧基聚乙氧基)苯基)丙烷(2,2-雙(4-((甲基)丙烯醯氧基五乙氧基)苯基)丙烷等)、2,2-雙(4-((甲基)丙烯醯氧基聚丙氧基)苯基)丙烷、2,2-雙(4-((甲基)丙烯醯氧基聚丁氧基)苯基)丙烷、及2,2-雙(4-((甲基)丙烯醯氧基聚乙氧基聚丙氧基)苯基)丙烷。從進一步提高解析度及剝離性之觀點考慮,(B)成分可包含2,2-雙(4-((甲基)丙烯醯氧基聚乙氧基)苯基)丙烷(2,2-雙(4-((甲基)丙烯醯氧基五乙氧基)苯基)丙烷等)。作為2,2-雙(4-((甲基)丙烯醯氧基聚乙氧基)苯基)丙烷,可使用氧伸乙基的數量為10個以上之化合物,亦可使用氧伸乙基的數量未達10個之化合物,亦可併用氧伸乙基的數量為10個以上之化合物和氧伸乙基的數量未達10個之化合物。
從抗蝕劑的解析度進一步提高之觀點考慮,以(B)成分的總量為基準,雙苯酚A型(甲基)丙烯酸酯化合物的含量可以為20質量%以上或40質量%以上,亦可以為100質量%以下、95質量%以下或90質量%以下。
從進一步適當地提高解析度及可撓性之觀點考慮,(B)成分亦可以包含使多元醇與α,β-不飽和羧酸進行反應所獲得之α,β-不飽和酯化合物。作為α,β-不飽和酯化合物,例如可列舉聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、EO改質聚丙二醇等聚伸烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、EO改質三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、PO改質三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、EO・PO改質三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羥甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、及四羥甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯。
從提高靈敏度及密接性之觀點考慮,(B)成分亦可包含具有3個以上的(甲基)丙烯醯基之化合物。作為具有3個以上的(甲基)丙烯醯基之化合物,例如可以列舉三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、EO改質三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、PO改質三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、EO・PO改質三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、EO改質新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、EO改質二三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、及EO改質二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。
以(B)成分的總量為基準,從可撓性提高之觀點考慮,α,β-不飽和酯化合物的含量可以為20質量%以上或30質量%以上,從進一步提高解析度之觀點考慮,可以為70質量%以下或60質量%以下。
感光性樹脂組成物作為(B)成分亦可以包含除雙苯酚A系(甲基)丙烯酸酯化合物及α,β-不飽和酯化合物以外的其他光聚合性化合物。
作為其他光聚合性化合物,可列舉壬基苯氧基聚乙烯氧基丙烯酸酯、鄰苯二甲酸系化合物、(甲基)丙烯酸烷基酯、在分子內具有至少一個可陽離子聚合之環狀醚基之光聚合性化合物(氧雜環丁烷化合物等)等。從進一步適當地提高解析度、密接性、抗蝕劑形狀及固化後的剝離性之觀點考慮,其他光聚合性化合物可以為選自由壬基苯氧基聚乙烯氧基丙烯酸酯及鄰苯二甲酸系化合物組成的組中之至少一種。
作為壬基苯氧基聚乙烯氧基丙烯酸酯,例如可以列舉壬基苯氧基三乙烯氧基丙烯酸酯、壬基苯氧基四乙烯氧基丙烯酸酯、壬基苯氧基五乙烯氧基丙烯酸酯、壬基苯氧基六乙烯氧基丙烯酸酯、壬基苯氧基七乙烯氧基丙烯酸酯、壬基苯氧基八乙烯氧基丙烯酸酯、壬基苯氧基九乙烯氧基丙烯酸酯、壬基苯氧基十乙烯氧基丙烯酸酯、及壬基苯氧基十一乙烯氧基丙烯酸酯。
作為鄰苯二甲酸系化合物,例如可以列舉γ-氯-β-羥基丙基-β’-(甲基)丙烯醯氧基乙基-鄰苯二甲酸酯(別名:3-氯-2-羥基丙基-2-(甲基)丙烯醯氧基乙基鄰苯二甲酸)、β-羥基乙基-β’-(甲基)丙烯醯氧基乙基-鄰苯二甲酸酯、及β-羥基丙基-β’-(甲基)丙烯醯氧基乙基-鄰苯二甲酸酯。
當(B)成分包含其他光聚合性化合物時,從進一步適當地提高解析度、密接性、抗蝕劑形狀及固化後的剝離性之觀點考慮,以(B)成分的總量為基準,其他光聚合性化合物的含量可以為1質量%以上、3質量%以上或5質量%以上,亦可以為30質量%以下、25質量%以下或20質量%以下。
在上述化合物中,從進一步提高密接性及解析度之觀點考慮,(B)成分亦可以包含在分子內具有合計2~40個氧伸乙基(EO基)及/或氧伸丙基(PO基)之化合物。從進一步提高密接性及解析度之觀點考慮,EO基及/或PO基的合計數可以為2~40或2~30。
從進一步提高密接性及解析度之觀點考慮,及/或以(B)成分的總量為基準,具有合計2~40個EO基及/或PO基之化合物的含量可以為2~15質量%、4~12質量%或5~8質量%。
從進一步提高靈敏度及解析度之觀點考慮,以感光性樹脂組成物的固體成分總量為基準,(B)成分的含量可以為3質量%以上、10質量%以上、或25質量%以上,從薄膜的成形性優異之觀點考慮,可以為70質量%以下、60質量%以下或50質量%以下。
(C)成分:光聚合起始劑
感光性樹脂組成物包含1種或2種以上的(C)成分。作為(C)成分,只要為能夠使(B)成分聚合的成分,則並無特別限制,能夠從通常所使用之光聚合起始劑中適當地選擇。
作為(C)成分,例如可以列舉六芳基聯咪唑化合物;二苯甲酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉苯基)-1-丁酮、2-(二甲基胺基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-嗎啉基)苯基]-1-丁酮、4-(2-羥基乙氧基)苯基-2-(羥基-2-丙基)酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉-丙烷-1等芳香族酮化合物;烷基蒽醌等醌化合物;苯偶姻烷基醚等苯偶姻醚化合物;苯偶姻、烷基苯偶姻等苯偶姻化合物;苄基二甲基縮酮等苄基衍生物;及雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基氧化膦、雙(2,6-二甲基苯甲醯基)-2,4,4-三甲基-戊基氧化膦、(2,4,6-三甲基苯甲醯基)乙氧基苯基氧化膦等氧化膦化合物。
從能夠進一步抑制增感劑向聚乙烯薄膜的滲透之觀點考慮,(C)成分可包含六芳基聯咪唑化合物。六芳基聯咪唑化合物中的芳基可以為苯基等。與六芳基聯咪唑化合物中的芳基鍵結之氫原子可以被鹵素原子(氯原子等)取代。
六芳基聯咪唑化合物可以為2,4,5-三芳基咪唑二聚體。作為2,4,5-三芳基咪唑二聚體,例如可列舉2-(鄰氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚體、2-(鄰氯苯基)-4,5-雙-(間-甲氧基苯基)咪唑二聚體及2-(對甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚體。從能夠進一步抑制增感劑向聚乙烯薄膜的滲透之觀點考慮,六芳基聯咪唑化合物為2-(鄰氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚體為較佳,為2,2-雙(鄰氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑為更佳。
從能夠進一步抑制增感劑向聚乙烯薄膜的滲透之觀點考慮,以(C)成分的總量為基準,六芳基聯咪唑化合物的含量可以為90質量%以上、95質量%以上或99質量%以上。(C)成分可以僅由六芳基聯咪唑化合物組成。
從進一步提高靈敏度及密接性之觀點考慮,以感光性樹脂組成物的固體成分總量為基準,(C)成分的含量可以為0.1質量%以上、0.5質量%以上或1質量%以上,亦可以為20質量%以下、10質量%以下或5質量%以下。
(D)成分:增感劑
感光性樹脂組成物包含1種或2種以上的(D)成分。本實施形態之感光性樹脂組成物藉由含有(D)成分,能夠有效地利用曝光中所使用之活性光線的吸收波長。
作為(D)成分,例如可以列舉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、氧雜蒽酮化合物、9-氧硫口山口星化合物、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、二苯乙烯化合物、三嗪化合物、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。從進一步提高解析度之觀點考慮,(D)成分可以包含吡唑啉化合物或蒽化合物,包含蒽化合物為較佳。
作為吡唑啉化合物,例如可以列舉1-(4-甲氧基苯基)-3-苯乙烯-5-苯基-吡唑啉、1-苯基-3-(4-甲氧基苯乙烯)-5-(4-甲氧基苯基)-吡唑啉、1,5-雙-(4-甲氧基苯基)-3-(4-甲氧基苯乙烯)-吡唑啉、1-(4-異丙基苯基)-3-苯乙烯-5-苯基-吡唑啉、1-苯基-3-(4-異丙基苯乙烯)-5-(4-異丙基苯基)-吡唑啉、1,5-雙-(4-異丙基苯基)-3-(4-異丙基苯乙烯)-吡唑啉、1-(4-甲氧基苯基)-3-(4-三級丁基-苯乙烯)-5-(4-三級丁基-苯基)-吡唑啉、1-(4-三級丁基-苯基)-3-(4-甲氧基苯乙烯)-5-(4-甲氧基苯基)-吡唑啉、1-(4-異丙基-苯基)-3-(4-三級丁基-苯乙烯)-5-(4-三級丁基-苯基)-吡唑啉、1-(4-三級丁基-苯基)-3-(4-異丙基-苯乙烯)-5-(4-異丙基-苯基)-吡唑啉、1-(4-甲氧基苯基)-3-(4-異丙基苯乙烯)-5-(4-異丙基苯基)-吡唑啉、1-(4-異丙基-苯基)-3-(4-甲氧基苯乙烯)-5-(4-甲氧基苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(3,5-二甲氧基苯乙烯)-5-(3,5-二甲氧基苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(3,4-二甲氧基苯乙烯)-5-(3,4-二甲氧基苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(2,6-二甲氧基苯乙烯)-5-(2,6-二甲氧基苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(2,5-二甲氧基苯乙烯)-5-(2,5-二甲氧基苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(2,3-二甲氧基苯乙烯)-5-(2,3-二甲氧基苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(2,4-二甲氧基苯乙烯)-5-(2,4-二甲氧基苯基)-吡唑啉、1-(4-甲氧基苯基)-3-(3,5-二甲氧基苯乙烯)-5-(3,5-二甲氧基苯基)-吡唑啉、1-(4-甲氧基苯基)-3-(3,4-二甲氧基苯乙烯)-5-(3,4-二甲氧基苯基)-吡唑啉、1-(4-甲氧基苯基)-3-(2,6-二甲氧基苯乙烯)-5-(2,6-二甲氧基苯基)-吡唑啉、1-(4-甲氧基苯基)-3-(2,5-二甲氧基苯乙烯)-5-(2,5-二甲氧基苯基)-吡唑啉、1-(4-甲氧基苯基)-3-(2,3-二甲氧基苯乙烯)-5-(2,3-二甲氧基苯基)-吡唑啉、1-(4-甲氧基苯基)-3-(2,4-二甲氧基苯乙烯)-5-(2,4-二甲氧基苯基)-吡唑啉、1-(4-三級丁基-苯基)-3-(3,5-二甲氧基苯乙烯)-5-(3,5-二甲氧基苯基)-吡唑啉、1-(4-三級丁基-苯基)-3-(3,4-二甲氧基苯乙烯)-5-(3,4-二甲氧基苯基)-吡唑啉、1-(4-三級丁基-苯基)-3-(2,6-二甲氧基苯乙烯)-5-(2,6-二甲氧基苯基)-吡唑啉、1-(4-三級丁基-苯基)-3-(2,5-二甲氧基苯乙烯)-5-(2,5-二甲氧基苯基)-吡唑啉、1-(4-三級丁基-苯基)-3-(2,3-二甲氧基苯乙烯)-5-(2,3-二甲氧基苯基)-吡唑啉、1-(4-三級丁基-苯基)-3-(2,4-二甲氧基苯乙烯)-5-(2,4-二甲氧基苯基)-吡唑啉、1-(4-異丙基-苯基)-3-(3,5-二甲氧基苯乙烯)-5-(3,5-二甲氧基苯基)-吡唑啉、1-(4-異丙基-苯基)-3-(3,4-二甲氧基苯乙烯)-5-(3,4-二甲氧基苯基)-吡唑啉、1-(4-異丙基-苯基)-3-(2,6-二甲氧基苯乙烯)-5-(2,6-二甲氧基苯基)-吡唑啉、1-(4-異丙基-苯基)-3-(2,5-二甲氧基苯乙烯)-5-(2,5-二甲氧基苯基)-吡唑啉、1-(4-異丙基-苯基)-3-(2,3-二甲氧基苯乙烯)-5-(2,3-二甲氧基苯基)-吡唑啉、及1-(4-異丙基-苯基)-3-(2,4-二甲氧基苯乙烯)-5-(2,4-二甲氧基苯基)-吡唑啉。
作為蒽化合物,例如可以列舉9,10-二甲氧基蒽、9,10-二乙氧基蒽、9,10-二丙氧基蒽、9,10-二丁氧基蒽、及9,10-二戊氧基蒽等。
從提高光靈敏度及解析度之觀點考慮,(D)成分的含量相對於(A)成分及(B)成分的總量100質量份,可以為0.01~5質量份、0.01~1質量份、或0.01~0.2質量份。
(E)成分:聚合抑制劑
從抑制抗蝕劑圖案形成時的未曝光部的聚合,並進一步提高解析度之觀點考慮,感光性樹脂組成物可進一步含有(E)成分:聚合抑制劑。聚合抑制劑例如可以為4-第三丁基鄰苯二酚、2,2,6,6-四甲基哌啶氧基自由基等。
(E)成分的含量相對於(A)成分及(B)成分的總量100質量份可以為0.001~0.10質量份、0.005~0.08質量份、或0.01~0.05質量份。
感光性樹脂組成物可以進一步含有1種或2種以上除上述成分以外的其他成分。作為其他成分,可列舉供氫體(雙[4-(二甲基胺基)苯基]甲烷、雙[4-(二乙基胺基)苯基]甲烷、無色結晶紫、N-苯基甘胺酸等)、染料(孔雀綠等)、三溴苯基碸、光發色劑、熱發色防止劑、塑化劑(對甲苯磺醯胺等)、顏料、填充劑、消泡劑、阻燃劑、穩定劑、密接性賦予劑、調平劑、剝離促進劑、抗氧化劑、香料、成像劑、熱交聯劑等。其他成分的含量相對於(A)成分及(B)成分的總量100質量份可以為0.005質量份以上或0.01質量份以上,亦可以為20質量份以下。
從調整黏度之觀點考慮,感光性樹脂組成物可進一步含有1種或2種以上有機溶劑。作為有機溶劑,例如可以列舉甲醇、乙醇、丙酮、甲基乙基酮、甲基賽璐蘇、乙基賽璐蘇、甲苯、N,N-二甲基甲醯胺、及丙二醇單甲醚。以感光性樹脂組成物的總量為基準,有機溶劑的含量可以為40質量%以上,亦可以為70質量%以下。
感光性樹脂組成物能夠適用於形成抗蝕劑圖案,尤其能夠適用於後述配線基板之製造方法。
[感光性元件]
本實施形態的感光性元件具備支持體、形成於該支持體上之感光層,感光層包含上述感光性樹脂組成物。在使用本實施形態之感光性元件之情況下,將感光層層壓於基板上之後,可以不剝離支持體(支撐膜)而進行曝光。圖1係一實施形態之感光性元件的示意性剖面圖。如圖1所示,感光性元件1具備支持體2、形成於支持體2上之來自於上述感光性樹脂組成物之感光層3,並具備視需要設置之保護層4等其他層而構成。
支持體2及保護層4可以分別為具有耐熱性及耐溶劑性之聚合物薄膜,例如可以為聚對苯二甲酸乙二酯薄膜等聚酯薄膜、聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜等聚烯烴薄膜等。支持體2及保護層4可以分別為除聚烯烴以外的烴系聚合物的薄膜。包含聚烯烴之烴系聚合物的薄膜可以為低密度,例如可具有1.014g/cm
3以下的密度。支持體2及保護層4可以分別為藉由拉伸該低密度的烴系聚合物薄膜而成之拉伸薄膜。構成保護層4之聚合物薄膜的種類可以與構成支持體2之聚合物薄膜的種類相同亦可以不同。
該等聚合物薄膜分別能夠作為例如Teijin Limited製的PS系列(例如PS-25)等聚對苯二甲酸乙二酯薄膜、TAMAPOLY CO., LTD.製的NF-15等聚乙烯薄膜或OJI PAPER CO., LTD.製(例如ALPHAN MA-410、E-200C)、SHIN-ETSU FILM CO., LTD.製等的聚丙烯薄膜購買。
從能夠抑制從感光層3剝離支持體2時的支持體2的破損之觀點考慮,支持體2的厚度可以為1μm以上或5μm以上,從經支持體2進行曝光時亦能夠適當地進行曝光之觀點考慮,可以為100μm以下、50μm以下或30μm以下。
從剝離保護層4並且將感光層3及支持體2層壓於基板上時,能夠抑制保護層4的破損之觀點考慮,保護層4的厚度可以為1μm以上、5μm以上或15μm以上,從生產性提高之觀點考慮,可以為100μm以下、50μm以下或30μm以下。
感光層3由上述感光性樹脂組成物組成。從塗布變得容易且生產性提高之觀點考慮,感光層3的乾燥後(感光性樹脂組成物含有有機溶劑時使有機溶劑揮發後)的厚度可以為1μm以上或5μm以上,從密接性及解析度進一步提高之觀點考慮,可以為100μm以下、50μm以下或40μm以下。
感光性元件1例如能夠如下獲得。首先,在支持體2上形成感光層3。感光層3例如能夠藉由塗布含有有機溶劑之感光性樹脂組成物而形成塗布層並將該塗布層乾燥而形成。接著,在感光層3的與支持體2相反側的面上形成保護層4。
塗布層藉由例如輥塗、逗號塗布、凹版塗布、氣刀塗布、模塗、棒塗等公知的方法來形成。進行塗布層的乾燥,以使殘存於感光層3中之有機溶劑的量例如成為2質量%以下,具體而言,例如在70~150℃下進行5~30分鐘左右。
感光性元件在另一實施形態中,可以不具備保護層,亦可以進一步具備緩衝層、接著層、光吸收層、阻氣層等其他層。
感光性元件1例如可以為片狀,亦可以為以卷狀捲繞於卷芯之感光性元件輥的形態。在感光性元件輥中,感光性元件1被捲繞成支持體2成為外側為較佳。巻芯例如由聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物等形成。從端面保護的觀點考慮,感光性元件輥的端面上可以設置有端面隔離件,從耐邊緣融合性的觀點考慮,可以設置有防濕端面隔離件。感光性元件1可以用例如透濕性小的黑片包裝。
感光性元件1能夠適用於形成抗蝕劑圖案,尤其適用於後述印刷配線基板之製造方法。
[抗蝕劑圖案之形成方法]
本實施形態的抗蝕劑圖案的形成方法具備使用上述感光性樹脂組成物或上述感光性元件在基板上形成感光層之步驟(感光層形成步驟)、對上述感光層的至少一部分(規定部分)照射活性光線而形成光固化部之步驟(曝光步驟)、及從上述基板上去除上述未光固化部的至少一部分之步驟(顯影步驟),視需要亦可以包含其他步驟而構成。抗蝕劑圖案亦稱為感光性樹脂組成物的光固化物圖案,亦稱為凸版圖案。抗蝕劑圖案之形成方法亦稱為附抗蝕劑圖案之基板之製造方法。
(感光層形成步驟)
作為在基板上形成感光層之方法,例如可以為塗布及乾燥上述感光性樹脂組成物或從上述感光性元件去除保護層之後加熱感光性元件的感光層的同時壓接於上述基板。在使用感光性元件之情況下,可獲得由基板、感光層及支持體構成並且該等依序積層而成之積層體。作為上述基板並無特別限制,但是通常可使用具備絕緣層及形成於絕緣層上之導體層之電路形成用基板、或合金基材等晶片墊(die pad)(引線框架用基材)。
在使用感光性元件之情況下,從密接性及追隨性的觀點考慮,感光層形成步驟在減壓下進行為較佳。壓接時的感光層及/或基板的加熱可以在70~130℃的溫度下進行。壓接可以在0.1~1.0MPa左右(1~10kgf/cm
2左右)的壓力下進行,但是該等條件視需要可適當選擇。另外,若將感光層加熱到70~130℃,則無需預先對基板進行預熱處理,但是為了進而提高密接性及追隨性,亦能夠進行基板的預熱處理。
(曝光步驟)
曝光步驟中,藉由對形成於基板上之感光層中的至少一部分照射活性光線,照射活性光線之部分光固化,形成潛影。此時,在感光層上存在支持體時,若該支持體對於活性光線為透射性,則能夠通過支持體照射活性光線,但是在支持體為遮光性之情況下,去除支持體之後對感光層照射活性光線。
作為曝光方法,可以列舉經由稱為插圖之負或正光罩圖案以圖像狀照射活性光線之方法(光罩曝光法)。又,亦可以採用藉由投影曝光法以圖像狀照射活性光線之方法。又,亦可以採用藉由LDI(Laser Direct Imaging:雷射直接成像)曝光法、DLP(Digital Light Processing:數位光處理)曝光法等直接描繪曝光法以圖像狀照射活性光線之方法。
作為活性光線的光源,能夠使用公知的光源,例如亦可以使用碳弧燈、水銀蒸氣弧燈、高壓水銀燈、疝燈、氬氣雷射等氣體雷射、YAG雷射等固體雷射、半導體雷射等紫外線、有效放射可見光者。
(顯影步驟)
顯影步驟中,藉由從基板上去除上述感光層的未光固化物(光固化部以外)的至少一部分,在基板上形成抗蝕劑圖案。
在感光層上存在支持體之情況下,去除支持體之後進行上述光固化部以外的區域(亦稱為未曝光部分)的去除(顯影)。顯影方法為濕顯影及乾顯影,可以廣泛使用濕顯影。
在基於濕顯影之情況下,使用對應於感光性樹脂組成物之顯影液,藉由公知的顯影方法進行顯影。作為顯影方法,可以列舉使用浸漬方式、旋覆浸沒方式、噴霧方式、刷光、拍擊、刷洗、搖晃浸漬等之方法。從提高解析度之觀點考慮,亦可以使用高壓噴霧方式作為顯影方法。亦可以組合該等2種以上的方法來進行顯影。
顯影液的構成可以依據上述感光性樹脂組成物的構成適當選擇。作為顯影液,例如可以列舉鹼性水溶液及有機溶劑顯影液。
從安全且穩定並且操作性良好之觀點考慮,作為顯影液,亦可以使用鹼性水溶液。作為鹼性水溶液的鹼,可使用鋰、鈉或鉀的氫氧化物等氫氧化鹼;鋰、鈉、鉀或銨的碳酸鹽或碳酸氫鹽等碳酸鹼;磷酸鉀、磷酸鈉等鹼金屬磷酸鹽;吡咯啉酸鈉、吡咯啉酸鉀等鹼金屬吡咯啉酸鹽;硼砂、偏矽酸鈉、氫氧化四甲銨、乙醇胺、乙二胺、二伸乙三胺、2-胺基-2-羥基甲基-1,3-丙二醇、1,3-二胺基丙醇-2、嗎啉等。
作為用於顯影之鹼性水溶液,能夠使用0.1~5質量%碳酸鈉的稀釋溶液、0.1~5質量%碳酸鉀的稀釋溶液、0.1~5質量%氫氧化鈉的稀釋溶液、0.1~5質量%四硼酸鈉的稀釋溶液等。鹼性水溶液的pH可以設為9~11的範圍,其溫度能夠依據感光層的鹼顯影性進行調節。鹼性水溶液中例如亦可以混合用於促進表面活性劑、消泡劑、顯影之少量有機溶劑等。
作為鹼性水溶液中所使用之有機溶劑,例如可以列舉丙酮、乙酸乙酯、具有碳數1~4的烷氧基之烷氧基乙醇、乙醇、異丙醇、丁醇、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、及二乙二醇單丁醚。
作為有機溶劑顯影液中所使用之有機溶劑,例如可以列舉1,1,1-三氯乙烷、N-甲基-2-吡咯啶酮、N,N-二甲基甲醯胺、環己酮、甲基異丁基酮、及γ-丁內酯。為了防止起火,該等有機溶劑中以成為1~20質量%的範圍之方式添加水來製備有機溶劑顯影液。
本實施形態中的抗蝕劑圖案之形成方法中,亦可以包括如下步驟:顯影步驟中去除未固化部分之後,視需要進行60~250℃左右下的加熱或0.2~10J/cm
2左右的曝光,藉此進而固化抗蝕劑圖案。
[印刷線路板之製造方法]
本實施形態的印刷線路板之製造方法可以包括如下步驟而構成:對藉由上述抗蝕劑圖案之形成方法形成有抗蝕劑圖案之基板進行蝕刻處理或鍍敷處理來形成導體圖案,依據需要亦可包括抗蝕劑圖案去除步驟等其他步驟。
在鍍敷處理中,將形成於基板上之抗蝕劑圖案作為光罩,在設置於基板上之導體層進行鍍敷處理。在鍍敷處理之後,亦可以藉由後述之抗蝕劑圖案的去除來去除抗蝕劑,進而藉由該抗蝕劑蝕刻被覆之導體層來形成導體圖案。作為鍍敷處理的方法,可以為電解鍍敷處理,亦可以為無電解鍍敷處理,亦可以為無電解鍍敷處理。
另一方面,在蝕刻處理中,將形成於基板上之抗蝕劑圖案作為光罩,蝕刻去除設置於基板上之導體層來形成導體圖案。蝕刻處理的方法依據應去除之導體層可適當選擇。作為蝕刻液,例如可以列舉氯化銅溶液、氯化鐵溶液、鹼蝕刻溶液、及過氧化氫系蝕刻液。
在蝕刻處理或鍍敷處理之後,亦可以去除基板上的抗蝕劑圖案。抗蝕劑圖案的去除例如能夠藉由比上述顯影步驟中所使用之鹼性水溶液更強鹼性的水溶液來剝離。作為強鹼性的水溶液,例如可使用1~10質量%氫氧化鈉水溶液、1~10質量%氫氧化鉀水溶液等。
在實施鍍敷處理之後去除抗蝕劑圖案之情況下,進而藉由蝕刻處理來蝕刻用抗蝕劑被覆之導體層而形成導體圖案,藉此能夠製造所期望的印刷線路板。此時的蝕刻處理的方法依據應去除之導體層可適當選擇。例如能夠應用上述蝕刻液。
本實施形態之印刷線路板之製造方法不僅能夠應用於單層印刷線路板還能夠應用於多層印刷線路板的製造,又亦能夠應用於具有小直徑通孔之印刷線路板等的製造。
[實施例]
以下,藉由實施例進一步具體說明本揭示,但本發明並不限定於該等實施例。
[鹼可溶性樹脂]
作為聚合性單體,準備了具有以下所示之均聚物的Tg之化合物。
AA:丙烯酸(Tg:106℃)
MAA:甲基丙烯酸(Tg:228℃)
ST:苯乙烯(Tg:100℃)
TCDMA:甲基丙烯酸二環戊酯(Tg:175℃)
BZMA:甲基丙烯酸苄酯(Tg:54℃)
IBOA:丙烯酸異莰酯(Tg:94℃)
HEMA:甲基丙烯酸羥乙酯(Tg:55℃)
2-EHA:丙烯酸2-乙基己酯(Tg:-70℃)
(實施例1)
將作為聚合性單體之丙烯酸(AA)100.4g、苯乙烯(ST)308.9g、及甲基丙烯酸二環戊酯(TCDMA)29.7g(AA/ST/TODMA之質量比=22.9/70.3/6.8)、作為熱自由基聚合起始劑之偶氮二異丁腈(AIBN)2.2g、作為溶劑之丙二醇單甲醚129.5g混合而製備了混合物(x)。藉由將4.4gAIBN溶解於26.3g丙二醇單甲醚中而製備了溶液(a)。
向具備攪拌裝置、滴液漏斗、電容器、溫度計及氣體導入管之燒瓶中添加丙二醇單甲醚45.6g及甲苯175.1g,在氮氛圍氣下進行氣體置換並且進行攪拌,升溫至80℃。接著,將混合物(x)經2小時滴加到燒瓶內。滴加結束後,在80℃下攪拌2小時後,添加溶液(a),進而攪拌了3小時。接著,在繼續攪拌之狀態下經20分鐘使燒瓶內的溶液升溫至100℃後,在100℃下攪拌了2小時。接著,添加丙二醇單甲醚93.7g及甲苯74.3g,進行攪拌並且冷卻至室溫而獲得了黏合劑聚合物(A-1)的溶液。黏合劑聚合物(A-1)的不揮發成分(固體成分)為44.3質量%。
(實施例2)
除了將溶液(a)的AIBN的量變更為5.5g意外,在與實施例1相同的條件下獲得了黏合劑聚合物(A-2)的溶液。
(實施例3)
除了將溶液(a)的AIBN的量變更為11.9g意外,在與實施例1相同的條件下獲得了黏合劑聚合物(A-3)的溶液。
(實施例4~8)
除了將混合物(x)的聚合性單體的量變更為表1所示之質量比以外,在與黏合劑聚合物(A-2)相同的條件下獲得了黏合劑聚合物(A-4)~(A-8)的溶液。
(實施例9~13)
除了將混合物(x)的聚合性單體的種類及量變更為表1所示之聚合性單體及質量比以外,在與黏合劑聚合物(A-2)相同的條件下獲得了黏合劑聚合物(A-9)~(A-13)的溶液。
(比較例1~3)
除了將混合物(x)的聚合性單體的種類及量變更為表1所示之聚合性單體及質量比以外,在與黏合劑聚合物(A-2)相同的條件下獲得了黏合劑聚合物(A-14)~(A-16)的溶液。
(重量平均分子量)
作為Mw測定用試樣,將聚合物溶液溶解於四氫呋喃(THF)中,製備了0.2質量%THF溶液。藉由凝膠滲透層析(GPC)法進行測量,並且使用標準聚苯乙烯的校準曲線進行換算,藉此導出了Mw。將GPC的條件示於以下。
測定裝置:Shodex(註冊商標)GPC-101(Showa Denko K.K.製)
檢測器:差示折射計 Shodex RI‐71S(Showa Denko K.K.製)
柱:Shodex LF‐804+LF‐804(Showa Denko K.K.製)
柱溫度:40℃
洗提液:四氫呋喃(THF)
流速:1mL/分
(玻璃轉移溫度)
黏合劑聚合物的Tg由Fox的式計算。
(酸值)
依據JIS K6901:2008 5.3.2,藉由中和滴定法測定了黏合劑聚合物的酸值。
【表1】
黏合劑聚合物 | AA | MAA | ST | TCDMA | BZMA | IBOA | HEMA | 2-EHA | Mw | Tg(℃) | 酸值 (mgKOH/g) |
A-1 | 22.9 | - | 70.3 | 6.8 | - | - | - | - | 60000 | 106 | 174 |
A-2 | 22.9 | - | 70.3 | 6.8 | - | - | - | - | 40000 | 106 | 176 |
A-3 | 22.9 | - | 70.3 | 6.8 | - | - | - | - | 20000 | 106 | 174 |
A-4 | 22.9 | - | 76.1 | 1.0 | - | - | - | - | 40000 | 102 | 176 |
A-5 | 22.9 | - | 74.1 | 3.0 | - | - | - | - | 40000 | 103 | 176 |
A-6 | 22.9 | - | 72.1 | 5.0 | - | - | - | - | 40000 | 105 | 176 |
A-7 | 22.9 | - | 67.1 | 10.0 | - | - | - | - | 40000 | 108 | 176 |
A-8 | 22.9 | - | 62.1 | 15.0 | - | - | - | - | 40000 | 111 | 176 |
A-9 | 22.9 | - | 70.3 | - | - | 6.8 | - | - | 40000 | 101 | 176 |
A-10 | 22.9 | - | 67.3 | 6.8 | - | - | 3.0 | - | 40000 | 104 | 176 |
A-11 | 22.9 | - | 67.3 | 6.8 | - | - | - | 3.0 | 40000 | 96 | 176 |
A-12 | 20.0 | 2.9 | 70.3 | 6.8 | - | - | - | - | 40000 | 108 | 173 |
A-13 | 22.1 | - | 64.8 | 13.1 | - | - | - | - | 39400 | 110 | 172 |
A-14 | 22.9 | - | 77.1 | - | - | - | - | - | 40000 | 101 | 176 |
A-15 | - | 27.0 | 50.0 | - | 20.0 | - | 3.0 | - | 35000 | 114 | 174 |
A-16 | - | 27.0 | 68.0 | 5.0 | - | - | - | - | 40000 | 131 | 163 |
[感光性樹脂組成物]
相對於黏合劑聚合物溶液的固體成分量為56質量份,混合表2所示之調配量(質量份)的各成分,從而製備了感光性樹脂組成物。關於表2所示之各成分的詳細內容為如下。
(光聚合性化合物)
FA-321M:2,2-雙(4-(甲基丙烯醯氧基五乙氧基)苯基)丙烷(Showa Denko Materials Co., Ltd.製)
BP-2EM:2,2-雙(4-(甲基丙烯醯氧基二乙氧基)苯基)丙烷(KYOEISHA CHEMICAL Co., LTD.製)
FA-024M:EOPO改質二甲基丙烯酸酯(Showa Denko Materials Co., Ltd.製)
(光聚合起始劑)
B-CIM:2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基聯咪唑(Hampford公司製)
(增感劑)
DBA:9,10-二丁氧基蒽(KAWASAKI KASEI CHEMICALS LTD.製)
(聚合抑制劑)
TEMPO:2,2,6,6-四甲基哌啶氧基自由基(ADEKA CORPORATION製)
TBC:4-三級丁基兒茶酚(DIC Corporation製、產品名稱「DIC-TBC」)
(密接賦予劑)
SF-808H:羧基苯并三唑、5-胺基-1H-四唑及甲氧基丙醇的混合物(SANWA KASEI CORP製)
(光發色劑)
LCV:無色結晶紫(YAMADA CHEMICAL CO., LTD.製)
(染料)
MKG:孔雀綠(OSAKA ORGANIC CHEMICAL INDUSTRY LTD.製)
【表2】
光聚合性化合物 | FA-321M | 35 |
BP-2EM | 5 | |
FA-024M | 4 | |
光聚合起始劑 | B-CIM | 6 |
增感劑 | DBA | 0.65 |
聚合抑制劑 | TEMPO | 0.01 |
TBC | 0.015 | |
密接賦予劑 | SF-808H | 0.5 |
光發色劑 | LCV | 0.5 |
染料 | MKG | 0.02 |
溶劑 | 丙酮 | 10 |
甲苯 | 10 | |
甲醇 | 6 |
[感光性元件]
作為支持體準備了厚度16μm的聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(TORAY INDUSTRIES, INC.製、產品名稱「QS-69」)。在支持體上塗布感光性樹脂組成物後,在80℃及120℃的熱風對流式乾燥器中依序進行乾燥,形成了乾燥後的厚度為25μm的感光層。在該感光層上作為保護層貼合聚乙烯薄膜(TAMAPOLY CO., LTD.製、商品名稱「NF-15」),獲得了支持體、感光層及保護層依序層疊而成之感光性元件。
[積層體]
對兩面積層有銅箔(厚度:35μm)之玻璃環氧材料即覆銅積層板(Showa Denko Materials Co., Ltd.製、商品名稱「MCL-E-679」)進行水洗、酸洗及水洗後,用空氣流進行了乾燥。將經表面處理之覆銅積層板升溫至80℃,剝離保護層並且層壓了感光性元件以使感光層與銅表面接觸。藉此,獲得了覆銅積層板、感光層及支持體依序積層而成之積層體。使用110℃的熱輥並以0.4MPa的壓接壓力、1.05m/分的輥速度進行了層壓。
[評價]
將所獲得之積層體用作以下所示之評價的試驗片。將評價結果示於表3。
(最小顯影時間)
將上述積層體切成5cm見方,獲得了最小顯影時間測量用試驗片。從試驗片剝離支持體之後,使用30℃的1質量%碳酸鈉水溶液,以0.15MPa的壓力對未曝光之感光層進行噴霧顯影,將能夠目視確認到去除1mm以上的未曝光部之最短的時間設為最短顯影時間。噴嘴使用了全圓錐形。上述試驗片與噴嘴前端的距離為6cm,配置成試驗片的中心與噴嘴的中心一致。最小顯影時間(單位:秒鐘)越短,表示顯影性越好。
(靈敏度)
在試驗片的支持體上載置日立41段梯型板,使用以波長405nm的藍紫色雷射二極體為光源的直寫曝光機(Via Mechanics, Ltd.製、產品名稱「DE-1UH」),以日立41段階段式曝光表的顯影後的殘存階段段數成為18段之曝光量(照射能量)經由支持體對感光層進行了曝光。藉由此時的曝光量(單位:mJ/cm
2)評價了光靈敏度。曝光量越小,表示光靈敏度越高。
(密接性)
使用線寬(L)/空間寬度(S)(以下,記作「L/S」。)為x/3x(x=1~20(以1μm間隔變化))(單位:μm)之描繪圖案,以日立41段階段式曝光表的殘存段數成為17段之能量,藉由將波長405nm的藍紫色雷射二極體作為光源之直接描繪曝光機(Via Mechanics, Ltd.製、產品名稱「DE-1UH」)對上述積層體的感光層進行了曝光(描繪)。
曝光後,從積層體剝離支持體,露出感光層,將1質量%碳酸鈉水溶液在30℃下噴霧60秒鐘,藉此去除了未曝光部分。顯影後,藉由無殘渣地去除空間部分(未曝光部分)並且未產生蛇行及欠缺地形成線部分(曝光部分)之抗蝕劑圖案中的線寬中的最小值評價了密接性。該數值越小,表示密接性越好。將密接性為10μm以下之情況設為合格。
(解析度)
使用L/S為x/x(x=1~20(以1μm間隔變化))(單位:μm)之描繪圖案,以日立41段階段式曝光表的殘存段數成為17段之能量,藉由將波長405nm的藍紫色雷射二極體作為光源之直接描繪曝光機(Via Mechanics, Ltd.製、商品名「DE-1UH」)對上述積層體的感光性樹脂層進行了曝光(描繪)。
曝光後,從積層體剝離支持體,露出感光層,將1質量%碳酸鈉水溶液在30℃下噴霧60秒鐘,藉此去除了未曝光部分。顯影後,藉由無殘渣地去除空間部分(未曝光部分),並且未產生蛇行及欠缺地形成線部分(曝光部分)之抗蝕劑圖案中的空間寬度中的最小值評價了解析度。該數值越小,表示解析度越好。將解析度為12μm以下之情況設為合格。
(剝離性)
在前述評價用積層基板上,作為剝離性評價用使用形成45mm×65mm的長方形的固化膜之遮罩資料而進行了曝光。接著,在與上述光靈敏度的評價相同的條件下進行顯影處理,去除了未曝光部。之後,在容量400mL的燒杯中準備了50℃、3.0質量%NaOH水溶液(剝離液)300mL。使用長度30mm的攪拌器以200轉/分(rpm)攪拌剝離液,並且將顯影後的基板浸漬於剝離液中,測量了固化膜離開基板為止的時間。可以說,固化膜離開基板的時間越早,剝離時間越短,剝離性越好。
【表3】
(A)成分 | 顯影性 (秒鐘) | 靈敏度 (mJ/cm 2) | 解析度 (μm) | 密接性 (μm) | 剝離性 (秒鐘) | |
實施例1 | A-1 | 20 | 18 | 12 | 9 | 30 |
實施例2 | A-2 | 18 | 18 | 10 | 9 | 24 |
實施例3 | A-3 | 14 | 18 | 10 | 9 | 23 |
實施例4 | A-4 | 14 | 18 | 10 | 10 | 23 |
實施例5 | A-5 | 14 | 18 | 10 | 9 | 24 |
實施例6 | A-6 | 14 | 18 | 10 | 9 | 24 |
實施例7 | A-7 | 14 | 18 | 10 | 9 | 24 |
實施例8 | A-8 | 14 | 18 | 12 | 9 | 25 |
實施例9 | A-9 | 15 | 18 | 10 | 10 | 23 |
實施例10 | A-10 | 17 | 18 | 10 | 9 | 24 |
實施例11 | A-11 | 17 | 18 | 10 | 9 | 24 |
實施例12 | A-12 | 17 | 18 | 10 | 9 | 24 |
實施例13 | A-13 | 17 | 18 | 10 | 9 | 24 |
比較例1 | A-14 | 14 | 18 | 10 | 14 | 24 |
比較例2 | A-15 | 22 | 16 | 10 | 9 | 41 |
比較例3 | A-16 | 52 | 18 | 14 | 9 | 240 |
1:感光性元件
2:支持體
3:感光層
4:保護層
圖1係表示感光性元件的一實施形態之示意剖面圖。
Claims (16)
- 一種感光性樹脂組成物,其含有黏合劑聚合物、光聚合性化合物、光聚合起始劑、及增感劑,其中 前述黏合劑聚合物包含鹼可溶性樹脂,前述鹼可溶性樹脂具有來自於丙烯酸之結構單元、來自於苯乙烯或苯乙烯衍生物之結構單元、及來自於具有脂環結構之(甲基)丙烯酸酯化合物之結構單元。
- 如請求項1所述之感光性樹脂組成物,其中 以來自於構成前述鹼可溶性樹脂之聚合性單體之結構單元的總質量為基準,前述來自於丙烯酸之結構單元的含量為15~25質量%。
- 如請求項1或請求項2所述之感光性樹脂組成物,其中 前述鹼可溶性樹脂的重量平均分子量為10000~80000。
- 如請求項1至請求項3之任一項所述之感光性樹脂組成物,其中 前述鹼可溶性樹脂的酸值為140~200mgKOH/g。
- 如請求項1至請求項4之任一項所述之感光性樹脂組成物,其中 前述增感劑包含蒽化合物。
- 如請求項1至請求項5之任一項所述之感光性樹脂組成物,其中 前述光聚合性化合物包含氧伸乙基的數量為10個以上的2,2-雙(4-((甲基)丙烯醯氧基聚乙氧基)苯基)丙烷。
- 如請求項1至請求項6之任一項所述之感光性樹脂組成物,其中 前述光聚合性化合物包含氧伸乙基的數量未達10個之2,2-雙(4-((甲基)丙烯醯氧基聚乙氧基)苯基)丙烷。
- 如請求項1至請求項5之任一項所述之感光性樹脂組成物,其中 前述光聚合性化合物包含氧伸乙基的數量為10個以上之2,2-雙(4-((甲基)丙烯醯氧基聚乙氧基)苯基)丙烷及氧伸乙基的數量未達10個之2,2-雙(4-((甲基)丙烯醯氧基聚乙氧基)苯基)丙烷。
- 一種鹼可溶性樹脂,其具有來自於丙烯酸之結構單元、來自於苯乙烯或苯乙烯衍生物之結構單元、及來自於具有脂環結構之(甲基)丙烯酸酯化合物之結構單元。
- 如請求項9所述之鹼可溶性樹脂,其中 以來自於構成前述鹼可溶性樹脂之聚合性單體之結構單元的總質量為基準,前述來自於丙烯酸之結構單元的含量為15~25質量%。
- 如請求項9或請求項10所述之鹼可溶性樹脂,其中 重量平均分子量為10000~80000。
- 如請求項9至請求項11之任一項所述之鹼可溶性樹脂,其中 酸值為140~200mgKOH/g。
- 一種感光性元件,其具備支持體及使用請求項1至請求項8之任一項所述之感光性樹脂組成物形成於該支持體上之感光層。
- 一種抗蝕劑圖案的形成方法,其包括: 在基板上使用請求項1至請求項8之任一項所述之感光性樹脂組成物或請求項13所述之感光性元件形成感光層之步驟; 對前述感光層的至少一部分照射活性光線而形成光固化部之步驟;及 從前述基板去除前述感光層的未光固化部而形成抗蝕劑圖案之步驟。
- 一種印刷線路板之製造方法,其具備以下步驟:對藉由請求項14所述之抗蝕劑圖案的形成方法形成有抗蝕劑圖案之基板進行蝕刻處理或鍍敷處理而形成導體圖案之步驟。
- 如請求項15所述之印刷線路板之製造方法,其進一步包括在前述蝕刻處理或鍍敷處理之後去除前述抗蝕劑圖案之步驟。
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