TWI541596B - A photosensitive resin composition and a photosensitive resin laminate - Google Patents
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Description
本發明係關於一種感光性樹脂組合物等。
於電腦、行動電話等電子機器中,為了安裝零件、半導體等而使用印刷配線板等。作為印刷配線板等之製造用抗蝕劑,先前使用所謂之乾膜光阻(以下有時稱為DF),該乾膜光阻係於支撐膜上積層感光性樹脂層,進而於該感光性樹脂層上視需要積層保護膜而成的感光性樹脂積層體。作為感光性樹脂層,目前通常為使用弱鹼性水溶液作為顯影液之鹼性顯影型者。於使用DF製作印刷配線板等時,例如經由以下步驟。於DF具有保護膜之情形時,首先剝離保護膜。其後,使用層壓機等在銅箔積層板或可撓性基板等永久電路製作用基板上層壓DF,經由配線圖案遮罩膜等進行曝光。其次,視需要剝離支撐膜,藉由顯影液將未硬化部分(例如負型時為未曝光部分)之感光性樹脂層溶解或分散去除,於基板上形成硬化抗蝕劑圖案(以下有時僅稱為抗蝕劑圖案)。
形成抗蝕劑圖案後形成電路之製程大致可分為兩個方法。第一方法係將未由抗蝕劑圖案覆蓋之基板面(例如銅箔積層板之銅面)蝕刻去除後,利用較顯影液更強之鹼性水溶液去除抗蝕劑圖案部分的方法(蝕刻法)。第二方法係於上述基板面上進行銅、焊料、鎳、錫等之鍍敷處理後,以與第一方法相同之方式去除抗蝕劑圖案部分,進而將露出之基板面(例如銅箔積層板之銅面)蝕刻的方法(鍍敷法)。蝕刻時可
使用氯化銅、氯化鐵、銅氨錯合物溶液等。近年來,伴隨著電子機器之小型化及輕量化,印刷配線板之微細化及高密度化進步,而需求於如上述之製造步驟中提供高解析性等之高性能DF。作為可實現此種高解析性者,於專利文獻1中揭示有藉由特定之熱塑性樹脂、單體及光聚合性起始劑而使解析性提高之感光性樹脂組合物。
[專利文獻1]日本專利特開2010-249884號公報
然而,於近年來較多使用之利用描繪圖案之直接描繪等的曝光方法之情況下,焦點之位置對解析性產生較大影響。例如,若由於基板之翹曲及變形、曝光裝置之設定不良等而使曝光時之焦點之位置自基板表面挪移,則會導致解析性大幅度地劣化。其結果,存在藉由蝕刻法形成電路時產生短路問題,藉由鍍敷法形成電路時產生缺損、斷線、鍍敷不良等問題之情形。就該觀點而言,上述專利文獻1中揭示之技術仍存在改良之餘地。
因此,本發明之課題在於提供一種曝光時之焦點挪移時亦表現出高解析性之感光性樹脂積層體、及用以形成該感光性樹脂積層體之感光性樹脂組合物,並且在於提供一種使用該感光性樹脂積層體之抗蝕劑圖案之形成方法及導體圖案之形成方法。
本發明者為了解決上述課題而進行了潛心研究並反覆實驗。結果發現,藉由以下之技術方法可解決該課題。
即,本發明係如下所述之內容。
[1]一種感光性樹脂組合物,其係含有(A)鹼可溶性高分子、(B)具
有乙烯性不飽和雙鍵之化合物、及(C)光聚合起始劑者,且於基板表面上形成包含該感光性樹脂組合物之感光性樹脂層並進行曝光及顯影所獲得之抗蝕劑圖案中,於將焦點位置聚焦於該基板表面並進行該曝光時之圖案解析度a、與將焦點位置聚焦於自該基板表面於該基板之厚度方向上向基板內側挪移300μm之位置並進行該曝光時之圖案解析度b之差未達15μm。
[2]如[1]所記載之感光性樹脂組合物,其中以感光性樹脂組合物之總固形物成分質量基準計,含有上述(A)鹼可溶性高分子:10質量%~90質量%;上述(B)具有乙烯性不飽和雙鍵之化合物:5質量%~70質量%;及上述(C)光聚合起始劑:0.01質量%~20質量%。
[3]如[2]所記載之感光性樹脂組合物,其中以感光性樹脂組合物之總固形物成分質量基準計,進而含有(D)苯酚衍生物:0.001質量%~10質量%。
[4]如[3]所記載之感光性樹脂組合物,其中含有下述通式(I)所表示之化合物作為(D)苯酚衍生物:
{式中,R1表示可經取代之直鏈烷基、分支烷基、芳基、環己
基、中介二價連結基之直鏈烷基、中介二價連結基之分支烷基、中介二價連結基之環己基或中介二價連結基之芳基,複數個R1可彼此相同亦可不同,m表示0~4之整數,n表示1以上之整數,並且,n為1時A為一價有機基,n為2以上時A表示二價以上之有機基、單鍵或包含共軛鍵之連結基}。
[5]如[3]或[4]所記載之感光性樹脂組合物,其中含有下述通式(II)所表示之化合物作為(D)苯酚衍生物:
{式中,R2表示可經取代之直鏈烷基、分支烷基、芳基、環己基、中介二價連結基之直鏈烷基、中介二價連結基之分支烷基、中介二價連結基之環己基或中介二價連結基之芳基,並且R3、R4及R5各自獨立表示氫或者可經取代之直鏈烷基、分支烷基、芳基、環己基、中介二價連結基之直鏈烷基、中介二價連結基之分支烷基、中介二價連結基之環己基或中介二價連結基之芳基}。
[6]如[3]或[4]所記載之感光性樹脂組合物,其中含有下述通式(III)所表示之化合物作為(D)苯酚衍生物:[化3]
{式中,R6及R7各自獨立表示可經取代之直鏈烷基、分支烷基、芳基、環己基、中介二價連結基之直鏈烷基、中介二價連結基之分支烷基、中介二價連結基之環己基或中介二價連結基之芳基,複數個R6及R7可彼此相同亦可不同,p及q各自獨立表示0~4之整數,並且B表示單鍵或包含共軛鍵之連結基}。
[7]一種感光性樹脂組合物,其係以感光性樹脂組合物之總固形物成分質量基準計,含有(A)鹼可溶性高分子:10質量%~90質量%;(B)具有乙烯性不飽和雙鍵之化合物:5質量%~70質量%;(C)光聚合起始劑:0.01質量%~20質量%;及(D)苯酚衍生物:0.001質量%~10質量%者,且含有選自由下述通式(II)所表示之化合物及下述通式(III)所表示之化合物所組成之群中的至少一種作為(D)苯酚衍生物:
{式中,R2表示可經取代之直鏈烷基、分支烷基、芳基、環己基、中介二價連結基之直鏈烷基、中介二價連結基之分支烷基、中介二價連結基之環己基或中介二價連結基之芳基,並且R3、R4及R5各自獨立表示氫或者可經取代之直鏈烷基、分支烷基、芳基、環己基、中介二價連結基之直鏈烷基、中介二價連結基之分支烷基、中介二價連結基之環己基或中介二價連結基之芳基},
{式中,R6及R7各自獨立表示可經取代之直鏈烷基、分支烷基、芳基、環己基、中介二價連結基之直鏈烷基、中介二價連結基之分支烷基、中介二價連結基之環己基或中介二價連結基之芳基,複數個R6及R7可彼此相同亦可不同,p及q各自獨立表示0~4之整數,並且B表示單鍵或包含共軛鍵之連結基}。
[8]如[6]或[7]所記載之感光性樹脂組合物,其中於上述式(III)中,B為單鍵。
[9]如[6]至[8]中任一項所記載之感光性樹脂組合物,其中於上述式(III)中,p=q=0。
[10]如[3]至[9]中任一項所記載之感光性樹脂組合物,其中含有與過氧自由基(peroxyradical)之反應速率常數為20Lmol-1‧sec-1以上之化合物作為(D)苯酚衍生物。
[11]如[1]至[10]中任一項所記載之感光性樹脂組合物,其中(A)鹼
可溶性高分子之單體成分具有芳香族烴基。
[12]如[1]至[11]中任一項所記載之感光性樹脂組合物,其中含有吖啶類作為(C)光聚合起始劑。
[13]一種感光性樹脂積層體,其係於支撐層上積層包含如[1]至[12]中任一項所記載之感光性樹脂組合物之感光性樹脂層而成者。
[14]一種抗蝕劑圖案之形成方法,其包含:將如[13]所記載之感光性樹脂積層體積層於基板上之積層步驟;將該感光性樹脂積層體之感光性樹脂層曝光之曝光步驟;及將該感光性樹脂層之未曝光部進行顯影去除的顯影步驟。
[15]如[14]所記載之抗蝕劑圖案之形成方法,其中藉由利用描繪圖案之直接描繪的曝光方法、或使光罩之圖像經過透鏡而投影的曝光方法進行上述曝光步驟。
[16]如[15]所記載之抗蝕劑圖案之形成方法,其中藉由利用描繪圖案之直接描繪的曝光方法進行上述曝光步驟。
[17]如[1]至[12]中任一項所記載之感光性樹脂組合物,其係用於藉由利用描繪圖案直接描繪的曝光方法進行曝光步驟之抗蝕劑圖案之形成方法中。
藉由本發明,可提供一種即便於曝光時之焦點挪移時亦表現出高解析性之感光性樹脂積層體及用以形成該感光性樹脂積層體之感光性樹脂組合物,以及使用該感光性樹脂積層體之抗蝕劑圖案之形成方法及導體圖案之形成方法。其結果,即使因基板之翹曲及變形、曝光裝置之設定不良等而使曝光時之焦點之位置自基板表面挪移時,亦可於藉由蝕刻法形成電路時減少短路問題,於藉由鍍敷法形成電路時減少缺損、斷線、鍍敷不良等問題。
以下,對用以實施本發明之例示形態(以下簡稱為「實施形態」)進行詳細說明。再者,本發明並不限定於以下之實施形態,可於其主旨之範圍內進行各種變形而實施。
於實施形態中,感光性樹脂組合物具有如下特徵:於基板表面上形成包含該感光性樹脂組合物之感光性樹脂層並進行曝光及顯影所獲得的抗蝕劑圖案中,於將焦點位置聚焦於該基板表面並進行該曝光時之圖案解析度a、與將焦點位置聚焦於自該基板表面於該基板之厚度方向上向基板內側挪移300μm之位置並進行該曝光時之圖案解析度b之差未達15μm。藉此,即使因基板之翹曲及變形、曝光裝置之設定不良等而使曝光時之焦點之位置自基板表面挪移時,亦可於藉由蝕刻法形成電路時減少短路問題,於藉由鍍敷法形成電路時減少缺損、斷線、鍍敷不良等問題。圖案解析度a與圖案解析度b之差較佳為12μm以下,更佳為10μm以下。另一方面,就製造容易性、感度之下降較少等觀點而言,圖案解析度a與圖案解析度b之差較佳為0μm以上,更佳為5μm以上,進而較佳為7μm以上。再者,對於本說明書中之各種測定值而言,只要無特別說明,則是依據本發明之[實施例]項中揭示之方法或業者理解為與其相同之方法進行測定。
伴隨著近年來之電子機器之小型化、薄型化,配線之高密度化、可撓性印刷配線板之應用、進而多層化之需求不斷提高。並且隨著多層化之發展,表面之起伏逐漸增大,存在伴隨著曝光時之焦點挪移的解析性之劣化或線寬再現性之劣化之憂慮,其結果,短路不良或缺損、斷線、鍍敷不良之問題及無法形成所期望之銅線之問題日益變得重要。於大型基板中,因曝光時之吸附不良或面內之膜厚不均勻性
等而亦可能產生同樣之問題。因此發現,藉由著眼於將焦點位置聚焦於基板表面並進行曝光時之圖案解析度a、與將焦點位置聚焦於自該基板表面於該基板之厚度方向上向基板內側挪移300μm之位置(作為相對於上述表面之起伏量等焦點位置之挪移量為非常大之挪移量而設定的基準值)並進行該曝光時之圖案解析度b之差而設計感光性樹脂組合物,對於解決上述問題有效。即發現,選擇使用圖案解析度a與圖案解析度b之差包含於一定範圍內之特定之感光性樹脂組合物對於以下方面有效果:即使於近年來之配線高密度化、多層化之狀況下,亦減少短路不良或缺損、斷線、鍍敷不良之問題及無法形成所期望之銅線之問題。
再者,作為將圖案解析度a與圖案解析度b之差設定為上述特定範圍內的方法,並無特別限定,例如可列舉:對於感光性樹脂組合物之組成,關於各成分如下詳述般進行各種調整。
於實施形態中,感光性樹脂組合物含有(A)鹼可溶性高分子、(B)具有乙烯性不飽和雙鍵之化合物、及(C)光聚合起始劑。感光性樹脂組合物較佳為以該感光性樹脂組合物之總固形物成分質量基準計,含有(A)鹼可溶性高分子:10質量%~90質量%;(B)具有乙烯性不飽和雙鍵之化合物:5質量%~70質量%;及(C)光聚合起始劑:0.01質量%~20質量%。以下,依序說明各成分。
<(A)鹼可溶性高分子>
於本發明中,(A)鹼可溶性高分子包含易溶於鹼性物質中之高分子。更具體而言,(A)鹼可溶性高分子中所含之羧基之量以酸當量計而為100~600,較佳為250~450。所謂酸當量,係指其分子中具有1當量之羧基之聚合物之質量(單位:克)。為了對感光性樹脂層賦予對鹼性水溶液之顯影性及剝離性,(A)鹼可溶性高分子中之羧基係必需的。就提高耐顯影性、解析性及密接性之觀點而言,較佳為將酸當量
設定為100以上。並且更佳為將酸當量設定為250以上。另一方面,就提高顯影性及剝離性之觀點而言,較佳為將酸當量設定為600以下。並且更佳為將酸當量設定為450以下。於本發明中,酸當量係藉由使用電位差滴定裝置以0.1mol/L之NaOH水溶液進行滴定之電位差滴定法而測定之值。
(A)鹼可溶性高分子之重量平均分子量較佳為5,000~500,000。就提高解析性及顯影性之觀點而言,較佳為將重量平均分子量設定為500,000以下。更佳為將重量平均分子量設定為300,000以下,進而較佳設定為200,000以下。另一方面,就控制顯影凝聚物之性狀、以及製成感光性樹脂積層體之情形時之邊緣熔合性及切割碎片性等未曝光膜之性狀之觀點而言,較佳為將重量平均分子量設定為5,000以上。更佳為將重量平均分子量設定為10,000以上,進而較佳為設定為20,000以上。所謂邊緣熔合性,係指作為感光性樹脂積層體而捲取成捲筒狀之情形時,感光性樹脂層(即包含感光性樹脂組合物之層)自捲筒之端面溢出之容易度。所謂切割碎片性,係指以切割器將未曝光膜切斷之情形時,碎片飛濺之容易度。若該碎片附著於感光性樹脂積層體之上表面等,則於後續之曝光步驟等中轉印至遮罩上,成為不良品之原因。
(A)鹼可溶性高分子較佳為由下述第一單體之至少一種以上及下述第二單體之至少一種以上所獲得之共聚物。
第一單體係分子中具有一個聚合性不飽和基之羧酸或酸酐。第一單體可分為具有芳香族烴基之第一單體、與不具有芳香族烴基之第一單體。作為具有芳香族烴基之第一單體,例如可列舉肉桂酸等。作為不具有芳香族烴基之第一單體,例如可列舉:(甲基)丙烯酸、反丁烯二酸、丁烯酸、伊康酸、順丁烯二酸酐、順丁烯二酸半酯等。尤其就製造容易性、顯影性之觀點而言,較佳為(甲基)丙烯酸。於本發明
中,所謂(甲基)丙烯酸係指丙烯酸及/或甲基丙烯酸。以下相同。
第二單體係非酸性、且分子中具有至少一個聚合性不飽和基之單體。第二單體可分為具有芳香族烴基之第二單體、與不具有芳香族烴基之第二單體。作為具有芳香族烴基之第二單體,例如可列舉:(甲基)丙烯酸苄酯、苯乙烯、苯乙烯衍生物等。作為不具有芳香族烴基之第二單體,例如可列舉:(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-羥乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥丙酯,(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯,乙烯醇之酯類、例如乙酸乙烯酯,(甲基)丙烯腈等。其中,較佳為(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、苯乙烯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯及(甲基)丙烯酸苄酯。就提高抗蝕劑圖案之解析性及密接性之觀點而言,較佳為苯乙烯及(甲基)丙烯酸苄酯。又,就減小將曝光時之焦點位置聚焦於基板表面時、與使曝光時之焦點位置自基板表面挪移時之解析度之差的觀點而言,較佳為苯乙烯及(甲基)丙烯酸苄酯。
(A)鹼可溶性高分子較佳為含有具有芳香族烴基之單體成分者。關於該(A)鹼可溶性高分子中之具有芳香族烴基之單體成分之含有比例,以所有單體成分之合計質量為基準,較佳為10質量%以上,更佳為20質量%以上,進而較佳為30質量%以上,尤佳為50質量%以上。作為上限,並無特別限定,較佳為95質量%以下,更佳為80質量%以下。
於較佳態樣中,(A)鹼可溶性高分子可含有具有源自(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸烷基酯及苯乙烯之結構之高分子,及/或具有源自(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸苄酯及(甲基)丙烯酸烷基酯之結構之高分子。
關於第一單體及第二單體之共聚合比例,以所有聚合成分質量
基準計,較佳為第一單體為10質量%~60質量%且第二單體為40質量%~90質量%,更佳為第一單體為15質量%~35質量%且第二單體為65質量%~85質量%。
(A)鹼可溶性高分子可單獨使用一種,或亦可混合使用兩種以上。於混合使用兩種以上之情形時,較佳為將兩種含有具有芳香族烴基之單體成分之鹼可溶性高分子混合使用,以及將含有具有芳香族烴基之單體成分之鹼可溶性高分子、與不含具有芳香族烴基之單體成分之鹼可溶性高分子混合使用。於後者之情形時,相對於(A)鹼可溶性高分子之全部,含有具有芳香族烴基之單體成分之鹼可溶性高分子之使用比例較佳為50質量%以上,更佳為70質量%以上,進而較佳為80質量%以上,更佳為90質量%以上。
(A)鹼可溶性高分子之合成較佳為藉由以下方式進行:於以丙酮、甲基乙基酮、異丙醇等溶劑將第一單體與第二單體之混合物稀釋之溶液中,添加適量之過氧化苯甲醯、偶氮異丁腈等自由基聚合起始劑,進行加熱攪拌。亦存在一面將混合物之一部分滴加至反應液中一面進行合成之情形。亦存在反應結束後進而添加溶劑,調整為所期望之濃度之情形。作為合成方法,除溶液聚合以外,亦可使用塊狀聚合、懸浮聚合或乳化聚合。
(A)鹼可溶性高分子相對於感光性樹脂組合物之總固形物成分質量之比例較佳為10質量%~90質量%之範圍,更佳為30質量%~70質量%,進而較佳為40質量%~60質量%。就控制顯影時間之觀點而言,較佳為將(A)鹼可溶性高分子相對於感光性樹脂組合物之比例設定為90質量%以下。另一方面,就提高耐邊緣熔合性之觀點而言,較佳為將(A)鹼可溶性高分子相對於感光性樹脂組合物之比例設定為10質量%以上。
<(B)具有乙烯性不飽和雙鍵之化合物>
就硬化性及與(A)鹼可溶性高分子之相容性之觀點而言,較佳為(B)具有乙烯性不飽和雙鍵之化合物含有於分子內具有(甲基)丙烯醯基之化合物。(B)化合物中之(甲基)丙烯醯基之個數為1個以上即可。
作為具有1個(甲基)丙烯醯基之(B)化合物,例如可列舉:於聚環氧烷之單末端加成有(甲基)丙烯酸之化合物;或於聚環氧烷之單末端加成有(甲基)丙烯酸,且將另一末端加以烷基醚化或烯丙基醚化之化合物等。
作為此種化合物,例如可列舉:苯氧基六乙二醇單(甲基)丙烯酸酯,其為將聚乙二醇加成至苯基上之化合物之(甲基)丙烯酸酯;4-正壬基苯氧基七乙二醇二丙二醇(甲基)丙烯酸酯,其為將加成有平均2莫耳之環氧丙烷之聚丙二醇、與加成有平均7莫耳之環氧乙烷之聚乙二醇,加成至壬基苯酚上之化合物之(甲基)丙烯酸酯;4-正壬基苯氧基五乙二醇單丙二醇(甲基)丙烯酸酯,其為將加成有平均1莫耳之環氧丙烷之聚丙二醇、與加成有平均5莫耳之環氧乙烷之聚乙二醇,加成至壬基苯酚上之化合物之(甲基)丙烯酸酯;4-正壬基苯氧基八乙二醇(甲基)丙烯酸酯(例如東亞合成(股)製造之M-114),其為將加成有平均8莫耳之環氧乙烷之聚乙二醇加成至壬基苯酚上之化合物之丙烯酸酯等。
作為於分子內具有2個(甲基)丙烯醯基之化合物,例如可列舉:於環氧烷鏈之兩末端具有(甲基)丙烯醯基之化合物;或於環氧乙烷鏈與環氧丙烷鏈以無規或嵌段形式鍵結之環氧烷鏈之兩末端具有(甲基)丙烯醯基之化合物等。
作為此種化合物,例如可列舉:四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、五乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、六乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、七乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、八乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、九乙二醇二(甲基)丙
烯酸酯、十乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、於12莫耳之環氧乙烷鏈之兩末端具有(甲基)丙烯醯基之化合物等聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯等,除此之外亦可列舉聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丁二醇二(甲基)丙烯酸酯等。作為於化合物中含有環氧乙烷基與環氧丙烷基之聚環氧烷二(甲基)丙烯酸酯化合物,例如可列舉:於加成有平均12莫耳之環氧丙烷之聚丙二醇之兩末端分別進而加成有平均3莫耳之環氧乙烷的二醇之二甲基丙烯酸酯,於加成有平均18莫耳之環氧丙烷之聚丙二醇之兩末端分別進而加成有平均15莫耳之環氧乙烷的二醇之二甲基丙烯酸酯等。
作為於分子內具有2個(甲基)丙烯醯基之化合物之其他例,就解析性及密接性之觀點而言,較佳為藉由將雙酚A進行環氧烷改性而於兩末端具有(甲基)丙烯醯基之化合物。環氧烷改性有環氧乙烷改性、環氧丙烷改性、環氧丁烷改性、環氧戊烷改性、環氧己烷改性等。較佳為藉由將雙酚A進行環氧乙烷改性而於兩末端具有(甲基)丙烯醯基之化合物。作為此種化合物,例如可列舉:2,2-雙(4-((甲基)丙烯醯氧基二乙氧基)苯基)丙烷(例如新中村化學工業(股)製造之NK ester BPE-200)、2,2-雙(4-((甲基)丙烯醯氧基三乙氧基)苯基)丙烷、2,2-雙(4-((甲基)丙烯醯氧基四乙氧基)苯基)丙烷、2,2-雙(4-((甲基)丙烯醯氧基五乙氧基)苯基)丙烷(例如新中村化學工業(股)製造之NK ester BPE-500)、2,2-雙(4-((甲基)丙烯醯氧基六乙氧基)苯基)丙烷、2,2-雙(4-((甲基)丙烯醯氧基七乙氧基)苯基)丙烷、2,2-雙(4-((甲基)丙烯醯氧基八乙氧基)苯基)丙烷、2,2-雙(4-((甲基)丙烯醯氧基九乙氧基)苯基)丙烷、2,2-雙(4-((甲基)丙烯醯氧基十乙氧基)苯基)丙烷、2,2-雙(4-((甲基)丙烯醯氧基十一乙氧基)苯基)丙烷、2,2-雙(4-((甲基)丙烯醯氧基十二乙氧基)苯基)丙烷、2,2-雙(4-((甲基)丙烯醯氧基十三乙氧基)苯基)丙烷、2,2-雙(4-((甲基)丙烯醯氧基十四乙氧基)苯基)丙烷、2,2-雙(4-((甲基)丙烯醯
氧基十五乙氧基)苯基)丙烷、2,2-雙(4-((甲基)丙烯醯氧基十六乙氧基)苯基)丙烷等2,2-雙(4-((甲基)丙烯醯氧基聚乙氧基)苯基)丙烷等。進而,如於雙酚A之兩端分別加成有平均2莫耳之環氧丙烷與平均6莫耳之環氧乙烷之聚伸烷基二醇之二(甲基)丙烯酸酯、或於雙酚A之兩端分別加成有平均2莫耳之環氧丙烷與平均15莫耳之環氧乙烷之聚伸烷基二醇之二(甲基)丙烯酸酯等般,經環氧乙烷改性及環氧丙烷改性之化合物亦較佳。就進一步提高解析性、密接性及柔軟性之觀點而言,藉由將雙酚A進行環氧烷改性而於兩末端具有(甲基)丙烯醯基之化合物中之環氧乙烷之莫耳數較佳為10莫耳以上、30莫耳以下。
例如,於一分子中具有超過2個(甲基)丙烯醯基之化合物可藉由以下方式獲得:作為中心骨架,於分子內具有3莫耳以上之可加成環氧烷基之基,於其上加成伸乙氧基、伸丙氧基、伸丁氧基等伸烷氧基而獲得醇,將該醇製成(甲基)丙烯酸酯。於該情形時,作為可成為中心骨架之化合物,例如可列舉:甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、異氰尿酸酯環等。
作為此種化合物,例如可列舉:三羥甲基丙烷之環氧乙烷(EO)3莫耳改性三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷之EO 6莫耳改性三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷之EO 9莫耳改性三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷之EO 12莫耳改性三丙烯酸酯等。作為此種化合物,例如可列舉:甘油之EO 3莫耳改性三丙烯酸酯(例如新中村化學工業(股)製造之A-GLY-3E)、甘油之EO 9莫耳改性三丙烯酸酯(例如新中村化學工業(股)製造之A-GLY-9E)、甘油之EO 6莫耳及環氧丙烷(PO)6莫耳改性三丙烯酸酯(A-GLY-0606PE)、甘油之EO 9莫耳PO 9莫耳改性三丙烯酸酯(A-GLY-0909PE)、季戊四醇之4 EO改性四丙烯酸酯(例如日本Sartomer(股)公司製造之SR-494)、季戊四醇之35 EO改性四丙烯酸酯(例如新中村化學工業(股)公司製造之NK ester ATM-35E)等。
除了上述化合物以外,可適宜使用以下列舉之化合物等。例如可列舉:1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-環己二醇二(甲基)丙烯酸酯、2-二(對羥苯基)丙烷二(甲基)丙烯酸酯、2,2-雙[(4-(甲基)丙烯醯氧基聚伸丙氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[(4-(甲基)丙烯醯氧基聚伸丁氧基)苯基]丙烷、甘油三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、聚氧丙基三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚三(甲基)丙烯酸酯、β-羥丙基-β'-(丙烯醯氧基)丙基鄰苯二甲酸酯、壬基苯氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、壬基苯氧基聚丁二醇(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇單(甲基)丙烯酸酯等。進而亦可列舉如以下般之胺基甲酸酯化合物。例如可列舉:六亞甲基二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯或二異氰酸酯化合物(例如2,2,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯),與於一分子中具有羥基及(甲基)丙烯醯基之化合物,例如丙烯酸-2-羥丙酯、低聚丙二醇單甲基丙烯酸酯的胺基甲酸酯化合物。具體而言,有六亞甲基二異氰酸酯與低聚丙二醇單甲基丙烯酸酯(例如日本油脂(股)製造之Blemmer PP1000)之反應產物。又,亦可列舉:藉由聚丙二醇或聚己內酯進行改性之異三聚氰酸酯之二或三(甲基)丙烯酸酯等。又,例如亦可列舉:使作為二異氰酸酯與多元醇之聚加成物而獲得之胺基甲酸酯化合物之末端、與具有乙烯性不飽和雙鍵及羥基之化合物進行反應而獲得的胺基甲酸酯低聚物等。
(B)具有乙烯性不飽和雙鍵之化合物相對於感光性樹脂組合物之總固形物成分質量之比例較佳為5質量%~70質量%。就感度、解析性及密接性之觀點而言,較佳為將該比例設定為5質量%以上。更佳為將該比例設定為20質量%以上,進而較佳為設定為30質量%以上。另一方面,就抑制邊緣熔合及硬化抗蝕劑之剝離延遲之觀點而言,較佳
為將該比例設定為70質量%以下。更佳為將該比例設定為50質量%以下。
<(C)光聚合起始劑>
作為(C)光聚合起始劑,例如可列舉:六芳基聯咪唑化合物、N-芳基-α-胺基酸化合物、醌類、芳香族酮類、苯乙酮類、醯基氧化膦類、安息香或安息香醚類、二烷基縮酮類、9-氧硫類、二烷基胺基苯甲酸酯類、肟酯類、吖啶類、吡唑啉衍生物、N-芳基胺基酸之酯化合物、鹵素化合物等。
作為六芳基聯咪唑化合物,例如可列舉:2-(鄰氯苯基)-4,5-二苯基聯咪唑、2,2',5-三-(鄰氯苯基)-4-(3,4-二甲氧基苯基)-4',5'-二苯基聯咪唑、2,4-雙-(鄰氯苯基)-5-(3,4-二甲氧基苯基)-二苯基聯咪唑、2,4,5-三-(鄰氯苯基)-二苯基聯咪唑、2-(鄰氯苯基)-雙-4,5-(3,4-二甲氧基苯基)-聯咪唑、2,2'-雙-(2-氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-聯咪唑、2,2'-雙-(2,3-二氟甲基苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-聯咪唑、2,2'-雙-(2,4-二氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-聯咪唑、2,2'-雙-(2,5-二氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-聯咪唑、2,2'-雙-(2,6-二氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-聯咪唑、2,2'-雙-(2,3,4-三氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-聯咪唑、2,2'-雙-(2,3,5-三氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-聯咪唑、2,2'-雙-(2,3,6-三氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-聯咪唑、2,2'-雙-(2,4,5-三氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-聯咪唑、2,2'-雙-(2,4,6-三氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-聯咪唑、2,2'-雙-(2,3,4,5-四氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-聯咪唑、2,2'-雙-(2,3,4,6-四氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-聯咪唑、2,2'-雙-(2,3,4,5,6-五氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-聯咪唑等。
作為N-芳基-α-胺基酸化合物,例如可列舉:N-苯基甘胺酸、N
甲基-N-苯基甘胺酸、N-乙基-N-苯基甘胺酸等。尤其N-苯基甘胺酸之增感效果較好而較佳。
作為醌類,例如可列舉:2-乙基蒽醌、八乙基蒽醌、1,2-苯并蒽醌、2,3-苯并蒽醌、2-苯基蒽醌、2,3-二苯基蒽醌、1-氯蒽醌、2-氯蒽醌、2-甲基蒽醌、1,4-萘醌、9,10-菲醌、2-甲基-1,4-萘醌、9,10-菲醌、2-甲基-1,4-萘醌、2,3-二甲基蒽醌、3-氯-2-甲基蒽醌等。
作為芳香族酮類,例如可列舉:二苯甲酮、米其勒酮[4,4'-雙(二甲胺基)二苯甲酮]、4,4'-雙(二乙胺基)二苯甲酮、4-甲氧基-4'-二甲胺基二苯甲酮等。
作為苯乙酮類,例如可列舉:2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮、1-(4-十二烷基苯基)-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮、4-(2-羥基乙氧基)-苯基(2-羥基-2-丙基)酮、1-羥基環己基苯基酮、2-苄基-2-二甲胺基-1-(4-啉基苯基)-丁酮-1、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-啉基-丙酮-1等。作為苯乙酮類之市售品,例如可列舉:Ciba Specialty Chemicals公司製造之Irgacure 907、Irgacure 369及Irgacure 379。
作為醯基氧化膦類,例如可列舉:2,4,6-三甲基苄基二苯基氧化膦、雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-氧化膦、雙(2,6-二甲氧基苯甲醯基)-2,4,4-三甲基-戊基氧化膦等。作為醯基氧化膦類之市售品,例如可列舉:BASF公司製造之Lucirin TPO及Ciba Specialty Chemicals公司製造之Irgacure 819。
作為安息香或安息香醚類,例如可列舉:安息香、安息香乙醚、安息香苯醚、甲基安息香、乙基安息香等。
作為二烷基縮酮類,例如可列舉苯偶醯二甲基縮酮、苯偶醯二乙基縮酮等。
作為9-氧硫類,例如可列舉:2,4-二乙基-9-氧硫、2,4-
二異丙基-9-氧硫、2-氯-9-氧硫等。
作為二烷基胺基苯甲酸酯類,例如可列舉:二甲胺基苯甲酸乙酯、二乙胺基苯甲酸乙酯、對二甲胺基苯甲酸乙酯、4-(二甲胺基)苯甲酸-2-乙基己酯等。
作為肟酯類,例如可列舉:1-苯基-1,2-丙二酮-2-O-苯甲醯基肟、1-苯基-1,2-丙二酮-2-(O-乙氧基羰基)肟等。作為肟酯類之市售品,例如可列舉:Ciba Specialty Chemicals公司製造之CGI-325、Irgacure OXE01及Irgacure OXE02。
作為吖啶類,例如可列舉:1,7-雙(9,9'-吖啶基)庚烷、9-苯基吖啶、9-甲基吖啶、9-乙基吖啶、9-氯乙基吖啶、9-甲氧基吖啶、9-乙氧基吖啶、9-(4-甲基苯基)吖啶、9-(4-乙基苯基)吖啶、9-(4-正丙基苯基)吖啶、9-(4-正丁基苯基)吖啶、9-(4-第三丁基苯基)吖啶、9-(4-甲氧基苯基)吖啶、9-(4-乙氧基苯基)吖啶、9-(4-乙醯基苯基)吖啶、9-(4-二甲胺基苯基)吖啶、9-(4-氯苯基)吖啶、9-(4-溴苯基)吖啶、9-(3-甲基苯基)吖啶、9-(3-第三丁基苯基)吖啶、9-(3-乙醯基苯基)吖啶、9-(3-二甲胺基苯基)吖啶、9-(3-二乙胺基苯基)吖啶、9-(3-氯苯基)吖啶、9-(3-溴苯基)吖啶、9-(2-吡啶基)吖啶、9-(3-吡啶基)吖啶、9-(4-吡啶基)吖啶等。該等之中,就感度、解析性、獲取性等方面而言,較佳為1,7-雙(9,9'-吖啶基)庚烷或9-苯基吖啶。
作為吡唑啉衍生物,例如可列舉:1-(4-第三丁基-苯基)-3-苯乙烯基-5-苯基-吡唑啉、1-苯基-3-(4-第三丁基-苯乙烯基)-5-(4-第三丁基-苯基)-吡唑啉、1,5-雙-(4-第三丁基-苯基)-3-(4-第三丁基-苯乙烯基)-吡唑啉、1-(4-第三辛基-苯基)-3-苯乙烯基-5-苯基-吡唑啉、1-苯基-3-(4-第三丁基-苯乙烯基)-5-(4-乙氧基-苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(4-第三辛基-苯乙烯基)-5-(4-第三辛基-苯基)-吡唑啉、1,5-雙-(4-第三辛基-苯基)-3-(4-第三辛基-苯乙烯基)-吡唑啉、1-(4-十二烷基-苯基)-3-苯乙烯
基-5-苯基-吡唑啉、1-苯基-3-(4-十二烷基-苯乙烯基)-5-(4-十二烷基-苯基)-吡唑啉、1-(4-十二烷基-苯基)-3-(4-十二烷基-苯乙烯基)-5-(4-十二烷基-苯基)-吡唑啉、1-(4-第三辛基-苯基)-3-(4-第三丁基-苯乙烯基)-5-(4-第三丁基-苯基)-吡唑啉、1-(4-第三丁基-苯基)-3-(4-第三辛基-苯乙烯基)-5-(4-第三辛基-苯基)-吡唑啉、1-(4-十二烷基-苯基)-3-(4-第三丁基-苯乙烯基)-5-(4-第三丁基-苯基)-吡唑啉、1-(4-第三丁基-苯基)-3-(4-十二烷基-苯乙烯基)-5-(4-十二烷基-苯基)-吡唑啉、1-(4-十二烷基-苯基)-3-(4-第三辛基-苯乙烯基)-5-(4-第三辛基-苯基)-吡唑啉、1-(4-第三辛基-苯基)-3-(4-十二烷基-苯乙烯基)-5-(4-十二烷基-苯基)-吡唑啉、1-(2,4-二丁基-苯基)-3-(4-十二烷基-苯乙烯基)-5-(4-十二烷基-苯基)-吡唑啉等。
作為吡唑啉衍生物,進而可列舉:1-苯基-3-(3,5-二-第三丁基-苯乙烯基)-5-(3,5-二-第三丁基-苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(2,6-二-第三丁基-苯乙烯基)-5-(2,6-二-第三丁基-苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(2,5-二-第三丁基-苯乙烯基)-5-(2,5-二-第三丁基-苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(2,6-二-正丁基-苯乙烯基)-5-(2,6-二-正丁基-苯基)-吡唑啉、1-(3,4-二-第三丁基-苯基)-3-苯乙烯基-5-苯基-吡唑啉、1-(3,5-二-第三丁基-苯基)-3-苯乙烯基-5-苯基-吡唑啉、1-(4-第三丁基-苯基)-3-(3,5-二-第三丁基-苯基)-5-苯基-吡唑啉、1-(3,5-二-第三丁基-苯基)-3-(3,5-二-第三丁基-苯乙烯基)-5-(3,5-二-第三丁基-苯基)-吡唑啉、1-(4-(5-第三丁基-苯并唑-2-基)苯基)-3-苯乙烯基-5-苯基-吡唑啉、1-(4-(苯并唑-2-基)苯基)-3-(4-第三丁基-苯乙烯基)-5-(4-第三丁基-苯基)-吡唑啉、1-(4-(4-第三丁基-苯并唑-2-基)苯基)-3-(4-第三丁基-苯乙烯基)-5-(4-第三丁基-苯基)-吡唑啉、1-(4-(5-第三辛基-苯并唑-2-基)苯基)-3-苯乙烯基-5-苯基-吡唑啉、1-(4-(苯并唑-2-基)苯基)-3-(4-第三辛基-苯乙烯基)-5-(4-第三辛基-苯基)-吡唑啉、1-(4-(5-第三辛基-苯并唑-2-基)苯
基)-3-(4-第三辛基-苯乙烯基)-5-(4-第三辛基-苯基)-吡唑啉、1-(4-(5-十二烷基-苯并唑-2-基)苯基)-3-苯乙烯基-5-苯基-吡唑啉、1-(4-(苯并唑-2-基)苯基)-3-(4-十二烷基-苯乙烯基)-5-(4-十二烷基-苯基)-吡唑啉、1-(4-(5-十二烷基-苯并唑-2-基)苯基)-3-(4-十二烷基-苯乙烯基)-5-(4-十二烷基-苯基)-吡唑啉、1-(4-(5-第三辛基-苯并唑-2-基)苯基)-3-(4-第三丁基-苯乙烯基)-5-(4-第三丁基-苯基)-吡唑啉等。
作為吡唑啉衍生物,進而可列舉:1-(4-(5-第三丁基-苯并唑-2-基)苯基)-3-(4-第三辛基-苯乙烯基)-5-(4-第三辛基-苯基)-吡唑啉、1-(4-(5-十二烷基-苯并唑-2-基)苯基)-3-(4-第三丁基-苯乙烯基)-5-(4-第三丁基-苯基)-吡唑啉、1-(4-(5-第三丁基-苯并唑-2-基)苯基)-3-(4-十二烷基-苯乙烯基)-5-(4-十二烷基-苯基)-吡唑啉、1-(4-(5-十二烷基-苯并唑-2-基)苯基)-3-(4-第三辛基-苯乙烯基)-5-(4-第三辛基-苯基)-吡唑啉、1-(4-(5-第三辛基-苯并唑-2-基)苯基)-3-(4-十二烷基-苯乙烯基)-5-(4-十二烷基-苯基)-吡唑啉、1-(4-(4,6-二丁基-苯并唑-2-基)苯基)-3-(4-十二烷基-苯乙烯基)-5-(4-十二烷基-苯基)-吡唑啉、1-(4-(苯并唑-2-基)苯基)-3-(3,5-二-第三丁基苯乙烯基)-5-(3,5-二-第三丁基-苯基)-吡唑啉、1-(4-(苯并唑-2-基)苯基)-3-(2,6-二-第三丁基-苯乙烯基)-5-(2,6-二-第三丁基-苯基)-吡唑啉、1-(4-(苯并唑-2-基)苯基)-3-(2,5-二-第三丁基-苯乙烯基)-5-(2,5-二-第三丁基-苯基)-吡唑啉、1-(4-(苯并唑-2-基)苯基)-3-(2,6-二-正丁基-苯乙烯基)-5-(2,6-二-正丁基-苯基)-吡唑啉、1-(4-(4,6-二-第三丁基-苯并唑-2-基)苯基)-3-苯乙烯基-5-苯基-吡唑啉、1-(4-(5,7-二-第三丁基-苯并唑-2-基)苯基)-3-苯乙烯基-5-苯基-吡唑啉、1-(4-(5-第三丁基-苯并唑-2-基)苯基)-3-(3,5-二-第三丁基-苯乙烯基)-5-苯基-吡唑啉、1-(4-(4,6-二-第三丁基-苯并唑-2-基)苯基)-3-(3,5-二-第三丁基-苯乙烯基)-5-(3,5-二-第三丁基-苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(4-第三丁基-苯乙烯基)-5-(4-胺基-苯
基)-吡唑啉、1-苯基-3-(4-第三丁基-苯乙烯基)-5-(4-N-乙基-苯基)-吡唑啉及1-苯基-3-(4-第三丁基-苯乙烯基)-5-(4-N,N-二乙基-苯基)-吡唑啉等。
作為吡唑啉衍生物,進而可列舉:1-苯基-3-(4-聯苯基)-5-(4-正丁基-苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(4-聯苯基)-5-(4-第三丁基-苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(4-聯苯基)-5-(4-異丁基-苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(4-聯苯基)-5-(4-正戊基-苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(4-聯苯基)-5-(4-異戊基-苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(4-聯苯基)-5-(4-新戊基-苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(4-聯苯基)-5-(4-己基-苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(4-聯苯基)-5-(4-庚基-苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(4-聯苯基)-5-(4-正辛基-苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(4-聯苯基)-5-(4-第三辛基-苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(4-聯苯基)-5-(4-壬基-苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(4-聯苯基)-5-(4-癸基-苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(4-聯苯基)-5-(4-十一烷基-苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(4-聯苯基)-5-(4-十二烷基-苯基)-吡唑啉等。
上述列舉之吡唑啉衍生物之中,就密接性及抗蝕劑圖案之矩形性之觀點而言,較佳為使用選自由1-苯基-3-(4-第三丁基-苯乙烯基)-5-(4-第三丁基-苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(4-聯苯基)-5-(4-第三丁基-苯基)-吡唑啉及1-苯基-3-(4-聯苯基)-5-(4-第三辛基-苯基)-吡唑啉所組成之群中之至少一種。
作為N-芳基胺基酸之酯化合物,例如可列舉:N-苯基甘胺酸之甲酯、N-苯基甘胺酸之乙酯、N-苯基甘胺酸之正丙酯、N-苯基甘胺酸之異丙酯、N-苯基甘胺酸之1-丁酯、N-苯基甘胺酸之2-丁酯、N-苯基甘胺酸之第三丁酯、N-苯基甘胺酸之戊酯、N-苯基甘胺酸之己酯、N-苯基甘胺酸之戊酯、N-苯基甘胺酸之辛酯等。
作為鹵素化合物,例如可列舉:溴戊烷、溴異戊烷、溴異丁烯、二溴乙烷、二苯基溴甲烷、苄基溴、二溴甲烷、三溴甲基苯基
碸、四溴化碳、磷酸三(2,3-二溴丙基)酯、三氯乙醯胺、碘戊烷、碘異丁烷、1,1,1-三氯-2,2-雙(對氯苯基)乙烷、氯化三化合物、二烯丙基錪化合物等,尤佳為三溴甲基苯基碸。
上述列舉之(C)光聚合起始劑可單獨使用亦可併用兩種以上。該等(C)光聚合起始劑之中,就感光性樹脂組合物之感度、解析性等觀點而言,較佳為使用選自由六芳基聯咪唑化合物、N-芳基-α-胺基酸化合物、醌類、吖啶類及吡唑啉衍生物所組成之群中之至少一種,更佳為使用選自由六芳基聯咪唑化合物、N-芳基-α-胺基酸化合物及吖啶類所組成之群中之至少一種。就感光性樹脂組合物之感度、解析性等觀點,抑制曝光時之焦點挪移時之解析度之劣化之觀點,或抑制曝光時之焦點挪移時之鄰接之抗蝕劑線間之間隙部分之狹小化之觀點而言,進而較佳為使用吖啶類。
(C)光聚合起始劑相對於感光性樹脂組合物之總固形物成分質量之比例較佳為0.01質量%~20質量%。就獲得良好之感度之觀點而言,較佳為將該比例設定為0.01質量%以上。該比例更佳為設定為0.1質量%以上,進而較佳為設定為0.5質量%以上。另一方面,就獲得較高之解析性且抑制於顯影液中之凝聚性之觀點而言,較佳為將該比例設定為20質量%以下。該比例更佳為設定為10質量%以下。
於使用六芳基聯咪唑化合物作為(C)光聚合起始劑之情形時,相對於感光性樹脂組合物之總固形物成分質量,該六芳基聯咪唑化合物之含量較佳為0.1質量%~15質量%。就獲得良好之感度之觀點而言,較佳為將該調配量設定為0.1質量%以上。該調配量更佳為設定為1質量%以上,尤佳為設定為3質量%以上。另一方面,就獲得較高之解析性且抑制於顯影液中之凝聚性之觀點而言,較佳為將該調配量設定為15質量%以下。該調配量更佳為設定為10質量%以下,尤佳為設定為6質量%以下。
又,於使用N-芳基-α-胺基酸化合物作為(C)光聚合起始劑之情形時,相對於感光性樹脂組合物之總固形物成分質量,該N-芳基-α-胺基酸化合物之含量較佳為0.001質量%~5質量%。就獲得良好之感度之觀點而言,較佳為將該調配量設定為0.001質量%以上。該調配量更佳為設定為0.01質量%以上,尤佳為設定為0.1質量%以上。另一方面,就獲得較高之解析性且提高色相穩定性之觀點而言,較佳為將該調配量設定為5質量%以下。該調配量更佳為設定為1質量%以下,尤佳為設定為0.5質量%以下。
進而,於使用吖啶類作為(C)光聚合起始劑之情形時,相對於感光性樹脂組合物之總固形物成分質量,吖啶類之含量較佳為0.01質量%~5質量%。就獲得良好之感度之觀點而言,較佳為將該調配量設定為0.01質量%以上。該調配量更佳為設定為0.1質量%以上,尤佳為設定為0.2質量%以上。另一方面,就獲得矩形之抗蝕劑形狀且提高色相穩定性之觀點而言,該調配量較佳為設定為5質量%以下。該調配量更佳為設定為3質量%以下,尤佳為設定為2質量%以下。又,就減小使曝光時之焦點之位置於基板表面上聚焦時、與使曝光時之焦點之位置自基板表面挪移時的解析度之差的觀點而言,設定為上述範圍之調配量亦較佳。
<(D)苯酚衍生物>
於實施形態中,感光性樹脂組合物較佳為進而含有(D)苯酚衍生物。其中,感光性樹脂組合物較佳為含有下述通式(I)所表示之化合物作為(D)苯酚衍生物:[化6]
{式中,R1表示可經取代之直鏈烷基、分支烷基、芳基、環己基、中介二價連結基之直鏈烷基、中介二價連結基之分支烷基、中介二價連結基之環己基或中介二價連結基之芳基,複數個R1可彼此相同亦可不同,m表示0~4之整數,n表示1以上之整數,並且,n為1時A為一價有機基,n為2以上時A表示二價以上之有機基、單鍵或包含共軛鍵之連結基}。就抑制感光性樹脂組合物之感度下降之觀點、及不受焦點位置之影響而維持良好之解析度之觀點而言,通式(I)所表示之化合物優異。就相同之觀點而言,n較佳為2以上之整數。
作為通式(I)所表示之化合物,較佳為含有選自由下述通式(II)所表示之化合物:
{式中,R2表示可經取代之直鏈烷基、分支烷基、芳基、環己基、中介二價連結基之直鏈烷基、中介二價連結基之分支烷基、中介
二價連結基之環己基或中介二價連結基之芳基,並且R3、R4及R5各自獨立表示氫或可經取代之直鏈烷基、分支烷基、芳基、環己基、中介二價連結基之直鏈烷基、中介二價連結基之分支烷基、中介二價連結基之環己基或中介二價連結基之芳基}、及下述通式(III)所表示之化合物:
{式中,R6及R7各自獨立表示可經取代之直鏈烷基、分支烷基、芳基、環己基、中介二價連結基之直鏈烷基、中介二價連結基之分支烷基、中介二價連結基之環己基或中介二價連結基之芳基,複數個R6及R7可彼此相同亦可不同,p及q各自獨立表示0~4之整數,並且B表示單鍵或包含共軛鍵之連結基}所組成之群中之至少一種,更佳為含有通式(III)所表示之化合物。再者,作為通式(II)所表示之化合物,將相當於通式(III)所表示之化合物除外。
分別就提高感光性樹脂組合物之解析性之觀點、抑制曝光時之焦點挪移時的解析性之劣化之觀點、抑制曝光時之焦點挪移時的抗蝕劑線與抗蝕劑線之間的間隙部分之狹小化之觀點、及抑制感度下降之觀點而言,通式(II)所表示之化合物及通式(III)所表示之化合物尤其優異。
對於通式(II)所表示之化合物,分別就提高感光性樹脂組合物之解析性之觀點、抑制曝光時之焦點挪移時的解析性之劣化之觀點、抑
制曝光時之焦點挪移時的抗蝕劑線與抗蝕劑線之間的間隙部分之狹小化之觀點、及抑制感度下降之觀點而言,較佳為於式(II)中R2、R3、R4及R5中之至少1個具有芳香環。就相同之觀點而言,通式(II)所表示之化合物較佳為具有2核以上之苯酚核。
就相同之觀點而言,通式(II)所表示之化合物之羥基濃度較佳為0.10mol/100g~0.75mol/100g。又,就相同之觀點而言,較佳為於上述通式(II)中,R2中之至少1個為直鏈或分支烷基、苄基、1-或2-苯基乙基、或者可經羥基或烷基取代之苯硫基。並且,作為較佳之烷基,例如可列舉:甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、異丁基、第三丁基等。
就相同之觀點而言,通式(II)所表示之化合物之分子量較佳為約130~約1000,更佳為約130~約600,進而較佳為約130~約400,尤佳為約180~約400。就相同之觀點而言,通式(II)所表示之化合物較佳為具有約1.02~約1.12之比重、或約155℃以上(例如約208℃以上)之熔點,或相對於水而為難溶性且相對於甲醇、丙酮、甲苯等有機溶劑而為易溶性,或於使用時為固體(例如粉末、結晶等)或液體。
作為通式(II)所表示之化合物,例如可列舉:4,4'-硫代雙(6-第三丁基-間甲酚)、4,4'-亞丁基雙(3-甲基-6-第三丁基苯酚)、1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-第三丁基苯基)丁烷、苯乙烯化苯酚(例如川口化學工業(股)製造之Antage SP)、三苄基苯酚(例如川口化學工業(股)製造之TBP、具有1~3個苄基之苯酚)等。
於通式(III)所表示之化合物中,B表示單鍵或包含共軛鍵之連結基。包含共軛鍵之連結基較佳為由C、N、O、S等形成之共軛鍵結性連結基,更佳為伸烯基、伸炔基、伸芳基、二價之芳香族雜環、偶氮及亞胺、以及該等之一個以上與N之組合等基。
對於通式(III)所表示之化合物,就提高感光性樹脂組合物之解析
性之觀點、抑制曝光時之焦點挪移時的解析性之劣化之觀點、抑制曝光時之焦點挪移時的抗蝕劑線與抗蝕劑線之間的間隙部分之狹小化之觀點、及抑制感度下降之觀點而言,較佳為式(III)中B為單鍵。
對於通式(III)所表示之化合物,就相同之觀點而言,較佳為於式(III)中p=q=0,尤佳為聯苯酚。
於實施形態中,作為(D)苯酚衍生物,可進而含有通式(II)及通式(III)各自所表示之化合物以外之化合物。作為通式(II)及通式(III)各自所表示之化合物以外之化合物,例如可列舉:2,6-二-第三丁基-4-甲基苯酚、2,5-二-第三戊基對苯二酚、2,5-二-第三丁基對苯二酚、2,2'-亞甲基雙(4-甲基-6-第三丁基苯酚)、雙(2-羥基-3-第三丁基-5-乙基苯基)甲烷、三乙二醇-雙[3-(3-第三丁基-5-甲基-4-羥基苯基)丙酸酯]、1,6-己二醇-雙[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、季戊四醇基-四[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、2,2-硫代-二伸乙基雙[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、十八烷基-3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、N,N'-六亞甲基雙(3,5-二-第三丁基-4-羥基-苯丙醯胺)、3,5-二-第三丁基-4-羥基苄基膦酸酯-二乙酯、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二-第三丁基-4-羥基苄基)苯、異氰尿酸三(3,5-二-第三丁基-4-羥基苄基)酯等。
作為實施形態中之(D)苯酚衍生物與過氧自由基之反應速率常數,較佳為20L‧mol-1‧sec-1以上(更佳為30L‧mol-1‧sec-1以上,進而較佳為40L‧mol-1‧sec-1以上)之化合物,且較佳為500L‧mol-1‧sec-1以下(更佳為300L‧mol-1‧sec-1以下,進而較佳為200L‧mol-1‧sec-1以下)之化合物。
此處,關於如上述之(D)苯酚衍生物之選擇是否對圖案解析度a與圖案解析度b之差之值造成影響,進而是否對於近年來之配線高密度化、多層化之狀況下亦減少短路不良或缺損、斷線、鍍敷不良之問題
及無法形成所期望之銅線之問題的感光性樹脂組合物之選擇造成影響,其詳細之機制並雖不明確,但可如以下般考慮。
關於苯酚衍生物之抗氧化作用,可認為就與自由基種之反應性之方面、及與自由基種反應後生成之苯氧基自由基之穩定性之方面考慮,存在最適點。例如,相對於苯酚之OH基而為鄰位之取代基越大,苯氧基自由基變得越穩定。另一方面,若該鄰位取代基之位阻(steric hindrance)過大,則與自由基種之反應性變低。又,位阻之程度之最適值根據經氧化之化學種之特性(易被氧化)而有所不同。
此處,實施形態中之感光性樹脂組合物為光自由基聚合性,故而為了捕捉可能導致解析度劣化之過氧自由基,對(D)苯酚衍生物要求與自由基種之高反應性。
於綜合考慮以上各種要素之情形時,作為(D)苯酚衍生物,較佳為通式(I)所表示之化合物,進而較佳為選自由通式(II)所表示之化合物及通式(III)所表示之化合物所組成之群中之至少一種。對於通式(II)所表示之化合物,可認為由於鄰位取代基之位阻經調整為最適,故與過氧自由基之反應性及苯氧基自由基之穩定性兩者優異。又,通式(III)所表示之化合物中,可認為若鄰位取代基之位阻較小,則與過氧自由基之反應性較高,聯苯酚型苯氧基自由基因苯氧基自由基之共振結構多而變穩定。
作為上述作為通式(II)或通式(III)所表示之化合物之具體例而揭示之化合物、且滿足上述反應速率常數之範圍者,例如1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-第三丁基苯基)丁烷為45.4L‧mol-1‧sec-1,4,4'-亞丁基雙(3-甲基-6-第三丁基苯酚)為48.6L‧mol-1‧sec-1。
由感光性樹脂組合物之殘膜率所得之γ值(伽馬值)較佳為0.5以上,更佳為1.0以上,進而較佳為2.0以上,尤佳為5.0以上。由C=C雙鍵之反應率所得之γ值(伽馬值)較佳為0.18以上,更佳為0.19以上,進
而較佳為0.20以上,尤佳為0.25以上。
(D)苯酚衍生物相對於感光性樹脂組合物之總固形物成分質量之比例較佳為0.001質量%~10質量%。就提高感光性樹脂組合物之解析性之觀點、抑制曝光時之焦點挪移時的解析性之劣化之觀點、及抑制曝光時之焦點挪移時的抗蝕劑線與抗蝕劑線之間的間隙部分之狹小化之觀點而言,該比例較佳為0.001質量%以上,更佳為0.01質量%以上,進而較佳為0.1質量%以上,尤佳為0.2質量%以上,最佳為0.5質量%以上。另一方面,就感度下降較少之方面及提高解析性之方面而言,該比例較佳為10質量%以下,更佳為5質量%以下,進而較佳為3質量%以下,尤佳為2質量%以下,最佳為1.5質量%以下。
<添加劑>
(染料及著色物質)
實施形態中,感光性樹脂組合物可根據期望進而含有選自由染料(例如隱色染料、螢烷染料等)及著色物質所組成之群中之至少一種。
作為著色物質,例如可列舉:品紅、酞菁綠、金黃胺鹼、對品紅、結晶紫、甲基橙、尼祿藍2B、維多利亞藍、孔雀綠(例如保土谷化學(股)製造之Aizen(註冊商標)MALACHITE GREEN)、鹼性藍20、鑽石綠(例如保土谷化學(股)製造之Aizen(註冊商標)DIAMOND GREEN GH)。關於感光性樹脂組合物中之著色物質之含量,於將感光性樹脂組合物之總固形物成分質量設定為100質量%時,較佳為0.001質量%~1質量%。就提高感光性樹脂組合物之處理性之觀點而言,較佳為將該含量設定為0.001質量%以上。另一方面,就維持感光性樹脂組合物之保存穩定性之觀點而言,較佳為將該含量設定為1質量%以下。
感光性樹脂組合物藉由含有染料而使曝光部分顯色,故而於視
認性之方面而言較佳,又,於檢查機等讀取用以進行曝光之對位標記之情形時,曝光部與未曝光部之對比度較大之情況下容易識別而有利。就該觀點而言,作為較佳染料,可列舉隱色染料及螢烷染料。
作為隱色染料,可列舉:三(4-二甲胺基苯基)甲烷[隱色結晶紫]、雙(4-二甲胺基苯基)苯基甲烷[隱色孔雀綠]等。尤其就對比度變得良好之觀點而言,作為隱色染料,較佳為使用隱色結晶紫。相對於感光性樹脂組合物之總固形物成分質量,感光性樹脂組合物中之隱色染料之含量較佳為0.1質量%~10質量%。就使曝光部分與未曝光部分之對比度良好之觀點而言,較佳為將該含量設定為0.1質量%以上。該含量更佳為設定為0.2質量%以上,尤佳為設定為0.4質量%以上。另一方面,就維持保存穩定性之觀點而言,較佳為將該含量設定為10質量%以下。該含量更佳為設定為5質量%以下,尤佳為設定為2質量%以下。
又,就使密接性及對比度最適化之觀點而言,較佳為於感光性樹脂組合物中組合使用隱色染料與(C)光聚合起始劑中之上述鹵素化合物。於將隱色染料與該鹵素化合物併用之情形時,就維持感光層之色相之保存穩定性之觀點而言,於將感光性樹脂組合物之總固形物成分質量設定為100質量%時,感光性樹脂組合物中之該鹵化合物之含量較佳為0.01質量%~3質量%。
(其他添加劑)
為了提高熱穩定性及保存穩定性,感光性樹脂組合物可進而含有選自由自由基聚合抑制劑、苯并三唑類及羧基苯并三唑類所組成之群中之至少一種化合物。
作為自由基聚合抑制劑,例如可列舉:對甲氧基苯酚、對苯二酚、鄰苯三酚、萘胺、第三丁基兒茶酚、氯化亞銅、2,6-二-第三丁基-對甲酚、2,2'-亞甲基雙(4-甲基-6-第三丁基苯酚)、2,2'-亞甲基雙(4-乙
基-6-第三丁基苯酚)、亞硝基苯基羥基胺鋁鹽、二苯基亞硝基胺等。為了不損及感光性樹脂組合物之感度,較佳為亞硝基苯基羥基胺鋁鹽。
作為苯并三唑類,例如可列舉: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-甲苯三唑、雙(N-2-羥基乙基)胺基亞甲基-1,2,3-苯并三唑等。
作為羧基苯并三唑類,例如可列舉:4-羧基-1,2,3-苯并三唑、5-羧基-1,2,3-苯并三唑、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-羥基乙基)胺基亞甲基羧基苯并三唑、N-(N,N-二-2-乙基己基)胺基亞甲基羧基苯并三唑等。
關於自由基聚合抑制劑、苯并三唑類及羧基苯并三唑類之總含量,於將感光性樹脂組合物之總固形物成分質量設定為100質量%時,較佳為0.01質量%~3質量%,更佳為0.05質量%~1質量%。就對感光性樹脂組合物賦予保存穩定性之觀點而言,較佳為將該含量設定為0.01質量%以上。另一方面,就維持感度且抑制染料之脫色之觀點而言,較佳為將該含量設定為3質量%以下。
實施形態中,感光性樹脂組合物可進而含有雙酚A之環氧化合物類。作為雙酚A之環氧化合物類,例如可列舉:將雙酚A以聚丙二醇修飾而使末端環氧化之化合物等。
實施形態中,感光性樹脂組合物可進而含有塑化劑。作為塑化劑,例如可列舉:鄰苯二甲酸酯類(例如鄰苯二甲酸二乙酯等)、鄰甲苯磺醯胺、對甲苯磺醯胺、檸檬酸三丁酯、檸檬酸三乙酯、乙醯基檸檬酸三乙酯、乙醯基檸檬酸三正丙酯、乙醯基檸檬酸三正丁酯、聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇烷基醚、聚丙二醇烷基醚等。又,亦可列舉:ADEKANOL SDX-1569、ADEKANOL SDX-1570、ADEKANOL
SDX-1571、ADEKANOL SDX-479(以上為旭電化(股)製造),Newpol BP-23P、Newpol BP-3P、Newpol BP-5P、Newpol BPE-20T、Newpol BPE-60、Newpol BPE-100、Newpol BPE-180(以上為三洋化成(股)製造),Uniol DB-400、Uniol DAB-800、Uniol DA-350F、Uniol DA-400、Uniol DA-700(以上為日本油脂(股)製造),BA-P4U glycol、BA-P8 glycol(以上為日本乳化劑(股)製造)等具有雙酚骨架之化合物。
相對於感光性樹脂組合物之總固形物成分質量,感光性樹脂組合物中之塑化劑之含量較佳為1質量%~50質量%,更佳為1質量%~30質量%。就抑制顯影時間之延遲且對硬化膜賦予柔軟性之觀點而言,較佳為將該含量設定為1質量%以上。另一方面,就抑制硬化不足及冷流之觀點而言,較佳為將該含量設定為50質量%以下。
感光性樹脂組合物可溶解於溶劑中而以感光性樹脂組合物調和液之形態用於製造感光性樹脂積層體。作為溶劑,可列舉酮類、醇類等。上述酮類係以甲基乙基酮(MEK)為代表。上述醇類係以甲醇、乙醇及異丙醇為代表。溶劑較佳為於感光性樹脂積層體之製造時,以塗佈於支撐層上之感光性樹脂組合物調和液之25℃下之黏度成為500mPa‧s~4,000mPa‧s的量而添加至感光性樹脂組合物中。
實施形態中,提供一種將包含如上述之感光性樹脂組合物之感光性樹脂層積層於支撐層(例如支撐膜等)上而成之感光性樹脂積層體。視需要,感光性樹脂積層體亦可於與感光性樹脂層之與支撐層側為相反側之表面上具有保護層。
作為支撐層,較佳為可使自曝光光源放射之光穿透的透明之支撐膜。作為此種支撐膜,例如可列舉:聚對苯二甲酸乙二酯膜、聚乙烯醇膜、聚氯乙烯膜、氯乙烯共聚物膜、聚偏二氯乙烯膜、偏二氯乙
烯共聚合膜、聚甲基丙烯酸甲酯共聚物膜、聚苯乙烯膜、聚丙烯腈膜、苯乙烯共聚物膜、聚醯胺膜、纖維素衍生物膜等。該等膜視需要亦可使用經延伸者。支撐膜較佳為霧度為5以下者。膜之厚度越薄,越可提高圖像形成性及經濟性,故而有利,但為了維持感光性樹脂積層體之強度,可較佳地使用10μm~30μm者。
感光性樹脂積層體中所使用之保護層之重要特性係與感光性樹脂層之密接力較支撐層而為充分小,可容易地剝離。例如聚乙烯膜或聚丙烯膜可較佳地用作保護層。又,亦可使用日本專利特開昭59-202457號公報中所示之剝離性優異之膜。保護層之膜厚較佳為10μm~100μm,更佳為10μm~50μm。
於聚乙烯膜表面上,有時存在被稱為魚眼之凝膠。於將具有魚眼之聚乙烯膜用作保護層之情形時,有時該魚眼會轉印至感光性樹脂層上。若魚眼轉印至感光性樹脂層上,則有時於層壓時捲入空氣而成為空隙,導致抗蝕劑圖案之缺損。就防止魚眼之觀點而言,作為保護層之材質,較佳為延伸聚丙烯。作為具體例,可列舉王子製紙(股)製造之ALPHAN E-200A。
感光性樹脂積層體中之感光性樹脂層之厚度根據用途而有所不同,較佳為5μm~100μm,更佳為7μm~60μm。感光性樹脂層之厚度越薄則解析度越提高,又,越厚則膜強度越提高。
其次,對感光性樹脂積層體之製造方法加以說明。
作為依序積層支撐層及感光性樹脂層、以及視需要之保護層而製作感光性樹脂積層體之方法,可採用已知之方法。例如,將感光性樹脂層中所使用之感光性樹脂組合物與溶解其之溶劑混合而製成均勻之溶液,首先使用棒塗機或輥塗機塗佈於支撐層上,繼而加以乾燥將上述溶劑去除,藉此可於支撐層上積層包含感光性樹脂組合物之感光性樹脂層。繼而視需要,於感光性樹脂層上層壓保護層,藉此可製作
感光性樹脂積層體。
<抗蝕劑圖案之形成方法>
其次,對使用本實施形態之感光性樹脂積層體製造抗蝕劑圖案之方法之一例加以說明。該方法可包含如下步驟:將感光性樹脂積層體積層於基板上之積層步驟、將該感光性樹脂積層體之感光性樹脂層曝光之曝光步驟、及將該感光性樹脂層之未曝光部顯影去除之顯影步驟。作為抗蝕劑圖案,例如可列舉:印刷配線板、半導體元件、印刷版、液晶顯示器面板、可撓性基板、導線架基板、COF(Chip On Film,覆晶薄膜)用基板、半導體封裝用基板、液晶用透明電極、液晶用TFT(Thin Film Transistor,薄膜電晶體)用配線、PDP(Plasma Display Panel,電漿顯示器面板)用電極等之圖案。作為一例,如下般說明印刷配線板之製造方法。
印刷配線板係經由以下各步驟而製造。
(1)積層步驟
於本步驟中,一邊剝離感光性樹脂積層體之保護層(有保護層之情形),一邊使用熱輥層壓機使感光性樹脂積層體密接於銅箔積層板、可撓性基板等基板上。
(2)曝光步驟
於本步驟中,藉由以下曝光方法將感光性樹脂層曝光:使具有所期望之配線圖案之遮罩膜密接於支撐層上並使用活性光源進行之曝光方法、利用作為所期望之配線圖案之描繪圖案之直接描繪的曝光方法、或使光罩之圖像經過透鏡而投影之曝光方法。實施形態之感光性樹脂組合物之優點於利用描繪圖案之直接描繪的曝光方法、或使光罩之圖像經過透鏡而投影之曝光方法中更顯著,於利用描繪圖案之直接描繪的曝光方法中尤其顯著。
(3)顯影步驟
於本步驟中,曝光後,將感光性樹脂層上之支撐層剝離,繼而使用鹼性水溶液之顯影液將未曝光部顯影去除,藉此於基板上形成抗蝕劑圖案。
作為鹼性水溶液,使用Na2CO3或K2CO3之水溶液。鹼性水溶液係根據感光性樹脂層之特性而適宜選擇,較佳為約0.2質量%~約2質量%之濃度且約20℃~約40℃之Na2CO3水溶液。
可經由上述(1)~(3)之各步驟而獲得抗蝕劑圖案。該等步驟之後,根據情形,亦可進而進行約100℃~約300℃之加熱步驟。藉由實施該加熱步驟,可進一步提高耐化學品性。加熱時,可使用熱風、紅外線或遠紅外線之方式之加熱爐。
(4)蝕刻步驟或鍍敷步驟
對藉由顯影而露出之基板表面(例如銅箔積層板之銅面)進行蝕刻或鍍敷,製造導體圖案。
(5)剝離步驟
其後,藉由較顯影液具有更強鹼性之水溶液將抗蝕劑圖案自基板上剝離。對剝離用之鹼性水溶液並無特別限制,較佳為約2質量%~約5質量%之濃度且約40~約70℃之溫度之NaOH或KOH之水溶液。
亦可於剝離液中添加少量之水溶性溶劑。
本實施形態之感光性樹脂積層體係適於製造印刷配線板、可撓性基板、導線架基板、COF用基板、半導體封裝用基板、液晶用透明電極、液晶用TFT用配線、PDP用電極等導體圖案的感光性樹脂積層體。
再者,關於上述各種參數,只要無特別說明,則係依據下述實施例之測定方法或業者理解為與其相同之方法而測定。
繼而,列舉實施例及比較例進一步具體說明本實施形態。然
而,本實施形態只要不挪移其主旨,則不受以下實施例之限定。實施例中之物性係藉由以下方法而測定。
<感度評價>
首先,以噴霧壓力0.2MPa使用研磨材(日本Carlit(股)製造,Saku random R(註冊商標# 220))對積層有35μm壓延銅箔之0.4mm厚之銅箔積層板進行噴射刷磨。
其次,一邊剝離感光性樹脂積層體之聚乙烯膜(保護層),一邊於經預熱至60℃之銅箔積層板上,藉由熱輥層壓機(旭化成(股)公司製造,AL-700)以輥溫度105℃層壓感光性樹脂積層體。空氣壓力係設定為0.35MPa,層壓速度係設定為1.5m/min。
繼而,藉由直接描繪式曝光裝置(Orbotech(股)製造,Paragon-Ultra 100),以Stauffer製21級階段式曝光表作為遮罩,以各種曝光量進行曝光。此時,將曝光時之焦點之位置聚焦於基板表面。
進而,剝離聚對苯二甲酸乙二酯膜(支撐層)後,使用鹼性顯影機(富士機工製造,乾膜用顯影機),以特定時間噴霧30℃之1質量%Na2CO3水溶液,以最小顯影時間之2倍時間將感光性樹脂層之未曝光部分溶解去除。此時,將未曝光部分之感光性樹脂層完全溶解所需之最少時間作為最小顯影時間。
藉由以上操作而獲得硬化抗蝕劑圖案。求出顯影後之殘膜極限級數成為7級之曝光量。
<解析度評價(通常)>
首先,以噴霧壓力0.2MPa使用研磨材(日本Carlit(股)製造,Saku random R(註冊商標# 220))對積層有35μm壓延銅箔之0.4mm厚之銅箔積層板進行噴射刷磨。
其次,一邊剝離感光性樹脂積層體之聚乙烯膜(保護層),一邊於經預熱至60℃之銅箔積層板上,藉由熱輥層壓機(旭化成(股)公司製
造,AL-700)以輥溫度105℃層壓感光性樹脂積層體。空氣壓力係設定為0.35MPa,層壓速度係設定為1.5m/min。
繼而,藉由直接描繪式曝光裝置(Orbotech(股)製造,Paragon-Ultra 100),將未曝光部成為線(間隙)之圖案曝光。此時之曝光係以將上述Stauffer製21級階段式曝光表作為遮罩進行曝光、顯影時之最高殘膜級數成為7級之曝光量進行曝光。此時,將曝光時之焦點之位置聚焦於基板表面。進而,剝離聚對苯二甲酸乙二酯膜(支撐層)後,以最小顯影時間之2倍之顯影時間進行顯影。此時,將正常形成未曝光部之線及間隙的最小線寬之值作為圖案解析度a。
於本發明中,將未曝光部分之感光性樹脂層完全溶解所需之最少時間作為最小顯影時間。再者,對硬化抗蝕劑圖案中,未曝光部分之基板表面上未殘留抗蝕劑而基板表面顯現、亦不存在自硬化抗蝕劑拉絲般之抗蝕劑成分之突起、線之直線性亦良好、硬化抗蝕劑彼此亦未密接而正常形成的最小線寬進行評價。作為解析度之值,使用30μm以下係以2μm為單位而獲得、30μm以上係以5μm為單位而獲得之描繪圖案進行曝光。
<解析度評價(焦點挪移)>
使曝光時之焦點之位置自基板表面於該基板之厚度方向上向基板內側挪移300μm。除此以外,以與上述解析度評價(通常)相同之方式進行操作。此時,將正常形成未曝光部之線(間隙)的最小線寬之值作為圖案解析度b。
<解析度之差>
關於將曝光時之焦點之位置聚焦於基板表面時、與使曝光時之焦點之位置自基板表面挪移300μm時之解析度之差,係藉由自上述<解析度評價(焦點挪移)>之圖案解析度b之值減去<解析度評價(通常)>之圖案解析度a之值而求得。
<間隙寬之差>
首先,以噴霧壓力0.2MPa使用研磨材(日本Carlit(股)製造,Saku random R(註冊商標# 220))對積層有35μm壓延銅箔之0.4mm厚之銅箔積層板進行噴射刷磨。
其次,一邊剝離感光性樹脂積層體之聚乙烯膜(保護層),一邊於經預熱至60℃之銅箔積層板上,藉由熱輥層壓機(旭化成(股)公司製造,AL-700)以輥溫度105℃層壓感光性樹脂積層體。空氣壓力係設定為0.35MPa,層壓速度係設定為1.5m/min。
其次,藉由直接描繪式曝光裝置(Orbotech(股)製造,Paragon-Ultra 100),將曝光部及未曝光部各自之寬度成為2:1之比率之圖案曝光。此時之曝光係以將上述Stauffer製21級階段式曝光表作為遮罩進行曝光、顯影時之最高殘膜級數成為7級之曝光量進行曝光。進而,剝離聚對苯二甲酸乙二酯膜(支撐層)後,以最小顯影時間之2倍之顯影時間進行顯影。對於所得圖案中之未曝光部之線(間隙)寬為40μm之部分,藉由顯微鏡實測其間隙寬。對於各積層體之試樣,進行將曝光時之焦點之位置聚焦於基板表面之情形、與使曝光時之焦點之位置自基板表面於該基板之厚度方向上向基板內側挪移300μm之情形之兩種圖案形成。
關於將曝光時之焦點之位置聚焦於基板表面時、與使曝光時之焦點之位置自基板表面挪移300μm時的間隙寬之差,係藉由自將曝光時之焦點之位置聚焦於基板表面時之間隙寬減去使曝光時之焦點之位置自基板表面向基板內側挪移300μm時之間隙寬而求得。
<重量平均分子量>
藉由日本分光(股)製造之凝膠滲透層析儀(GPC)[泵:Gulliver,PU-1580型,管柱:昭和電工(股)製造之Shodex(註冊商標)(KF-807、KF-806M、KF-806M、KF-802.5)4根串聯,移動層溶劑:四氫呋喃,
使用由聚苯乙烯標準樣品(昭和電工(股)製造之Shodex STANDARD SM-105)所得之校準曲線],以聚苯乙烯換算值之形式求出重量平均分子量。
<與過氧自由基之反應速率常數>
根據J.Macromol.Sci.Chem.,A11(10),p1975(1977)中記載之方法。
<由殘膜率所得之γ值(伽馬值)>
首先,以噴霧壓力0.2MPa使用研磨材(日本Carlit(股)製造,Saku random R(註冊商標# 220))對積層有35μm壓延銅箔之0.4mm厚之銅箔積層板進行噴射刷磨。
其次,一邊剝離感光性樹脂積層體之聚乙烯膜(保護層),一邊於經預熱至60℃之銅箔積層板上,藉由熱輥層壓機(旭化成(股)公司製造,AL-700)以輥溫度105℃層壓感光性樹脂積層體。空氣壓力係設定為0.35MPa,層壓速度係設定為1.5m/min。
其次,藉由直接描繪式曝光裝置(Orbotech(股)製造,Paragon-Ultra 100),以Stauffer製41級階段式曝光表作為遮罩,以各種曝光量進行曝光。此時,將曝光時之焦點之位置聚焦於基板表面。
進而,剝離聚對苯二甲酸乙二酯膜(支撐層)後,使用鹼性顯影機(富士機工製造,乾膜用顯影機)以特定時間噴霧30℃之1質量%Na2CO3水溶液,以最小顯影時間之2倍時間將感光性樹脂層之未曝光部分溶解去除。
藉由表面粗度形狀測定機(東京精密(股)製造,SURFCOM 575A)測定藉由以上操作而獲得之硬化抗蝕劑圖案之膜厚,由該膜厚求得殘膜率。又,根據曝光量與Stauffer製41級階段式曝光表之穿透率算出實質曝光量。根據該殘膜率與實質曝光量求得γ值。再者,γ值之計算方法可藉由「感光性樹脂從頭學起,P.60,池田章彥、水野晶好著,工業調查會」中記載之方法而求得。
<由C=C雙鍵之反應率所得之γ值(伽馬值)>
自感光性樹脂積層體之聚對苯二甲酸乙二酯膜(支撐層)側,藉由直接描繪式曝光裝置(Orbotech(股)製造,Paragon-Ultra 100)以Stauffer製41級階段式曝光表作為遮罩,以各種曝光量進行曝光。此時,將曝光時之焦點之位置聚焦於抗蝕劑底部。
藉由FT-IR(Thermo SCIENTIFIC製造,NICOLET 380)求得藉由以上操作而獲得之硬化抗蝕劑圖案之C=C雙鍵之反應率。再者,C=C雙鍵係測定810cm-1之波峰高度。又,根據曝光量與Stauffer製41級階段式曝光表之穿透率算出實質曝光量。根據該C=C雙鍵之反應率與實質曝光量求出γ值。再者,γ值之計算方法係與上述相同。
<感光性樹脂組合物調和液之色相穩定性>
使用紫外-可見光(UV-Vis)測定裝置(日立日立高新技術(股)製造,U-3010形分光光度計)如以下般測定感光性樹脂積層體之600nm及630nm之穿透率:
(i)剝離感光性樹脂積層體之聚乙烯膜並測定600nm及630nm之穿透率。
(ii)使用在40℃下保存3天後之感光性樹脂組合物調和液製作感光性樹脂積層體,剝離該感光性樹脂積層體之聚乙烯膜並測定600nm及630nm之穿透率。
藉由(ii)之穿透率-(i)之穿透率之計算而求出色相之變化。
將表1及2所示之組成(其中,各成分之數字係表示作為固形物成分之調配量(質量份))之感光性樹脂組合物及溶劑(甲基乙基酮及乙醇)充分攪拌、混合,獲得感光性樹脂組合物調和液(感光性樹脂組合物成為55質量%之溶液)。準備16μm厚之聚對苯二甲酸乙二酯膜(帝人杜邦薄膜(股)製造,GR-16)作為支撐層,使用棒塗機於該膜之表面上均
勻塗佈感光性樹脂組合物調和液,於95℃之乾燥器中乾燥4分鐘,形成感光性樹脂層。感光性樹脂層之厚度為35μm。
繼而,於感光性樹脂層之未積層聚對苯二甲酸乙二酯膜之表面上貼合作為保護層之19μm厚之聚乙烯膜(Tamapoly(股)製造,GF-18),獲得感光性樹脂積層體。對所得感光性樹脂積層體進行各種評價。結果一併記載於表1中。又,間隙寬之差之結果於實施例1中為-5.9μm,於實施例3中為-5.2μm,於實施例4中為-5.6μm,於實施例5中為-6.0μm,於比較例1中為-7.5μm,於比較例2中為-9.5μm。又,由殘膜率所得之γ值(伽馬值)之結果於實施例4中為1.3,於實施例5中為0.6。由C=C雙鍵之反應率所得之γ值(伽馬值)之結果於實施例3中為0.192,於比較例1中為0.177。
將利用蝕刻之L/S=60/60μm之電路圖案製作重複8次,嘗試積層,結果最表面之起伏為約30μm。於此時之最表面之電路圖案中,比較例1之組成之情況下觀察到銅線之短路,實施例3之組成之情況下未觀察到短路,推測可減少不良。
將表1所示之實施例1之H-1(1質量份)換成1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-第三丁基苯基)丁烷(與過氧化自由基之反應速率常數=45.4L‧mol-1‧sec-1)(1質量份),除此以外設定為與實施例1相同。其結果,感度(必要曝光量)為21mJ/cm2,解析度(通常)為18μm,解析度(焦點挪移)為30μm,解析度之差為12μm。
將表1所示之實施例1之H-1(1質量份)換成H-4(1質量份),除此以外設定與實施例1相同。其結果,感度(必要曝光量)為80mJ/cm2,解析度(通常)為45μm。
關於感光性樹脂組合物調和液之色相穩定性之結果,實施例1中
600nm下為1%,630nm下為5%,實施例3中600nm下為0%,630nm下為5%,實施例12中600nm下為2%,630nm下為7%,比較例1中600nm下為0%,630nm下為5%,比較例2中600nm下為-21%,630nm下為3%,比較例8中600nm下為5%,630nm下為11%,比較例9中600nm下為11%,630nm下為27%,比較例16中600nm下為-41%,630nm下為-8%。關於比較例13、14、15,於通常之(i)之穿透率之時點下脫色極大,故而若以(ii)之穿透率-比較例1之(i)之穿透率之計算而求出,則比較例13中600nm下為12%,630nm下為30%,比較例14中600nm下為16%,630nm下為37%,比較例15中600nm下為16%,630nm下為37%。
由表1及2之結果可讀取以下內容。
根據實施例與比較例之對比,若使用本實施形態之感光性樹脂組合物,則可表現高解析性,尤其於曝光時之焦點挪移時亦可表現出高解析性。進而亦可維持高感度。藉由使用該感光性樹脂組合物,應用於多層配線之情形時亦可於藉由蝕刻法形成電路時抑制短路問題。
本實施形態之感光性樹脂積層體可表現出高感度及高解析性,尤其於曝光時之焦點挪移時亦可表現出高解析性,因此即便於因基板之翹曲及變形、曝光裝置之設定不良等而使曝光時之焦點之位置自基板表面挪移時,亦可於藉由蝕刻法形成電路時防止短路問題,於藉由鍍敷法形成電路時防止缺損、斷線、鍍敷不良等問題。故而,該感光性樹脂積層體可較佳用於製造印刷配線板、可撓性基板、導線架基
板、COF(Chip On Film)用基板、半導體封裝用基板、液晶用透明電極、液晶用TFT用配線、PDP(Plasma Display Panel)用電極等導體圖案。
Claims (11)
- 一種感光性樹脂組合物,其係以感光性樹脂組合物之總固形物成分質量基準計,含有(A)鹼可溶性高分子:10質量%~90質量%;(B)具有乙烯性不飽和雙鍵之化合物:5質量%~70質量%;(C)光聚合起始劑:0.01質量%~20質量%;及(D)苯酚衍生物:0.001質量%~10質量%者,且含有選自由下述通式(II)所表示之化合物及下述通式(III)所表示之化合物所組成之群中之至少一種作為(D)苯酚衍生物:
- 如請求項1之感光性樹脂組合物,其中於上述式(III)中,B為單鍵。
- 如請求項1之感光性樹脂組合物,其中於上述式(III)中,p=q=0。
- 如請求項1至3中任一項之感光性樹脂組合物,其中含有與過氧自由基之反應速率常數為20Lmol-1‧sec-1以上之化合物作為(D)苯酚衍生物。
- 如請求項1至3中任一項之感光性樹脂組合物,其中(A)鹼可溶性高分子之單體成分具有芳香族烴基。
- 如請求項1至3中任一項之感光性樹脂組合物,其中含有吖啶類作為(C)光聚合起始劑。
- 一種感光性樹脂積層體,其係於支撐層上積層包含如請求項1至6中任一項之感光性樹脂組合物之感光性樹脂層而成者。
- 一種抗蝕劑圖案之形成方法,其包含:將如請求項7之感光性樹脂積層體積層於基板上之積層步驟、將該感光性樹脂積層體之 感光性樹脂層曝光之曝光步驟、及將該感光性樹脂層之未曝光部進行顯影去除的顯影步驟。
- 如請求項8之抗蝕劑圖案之形成方法,其中藉由利用描繪圖案之直接描繪的曝光方法、或使光罩之圖像經過透鏡而投影之曝光方法進行上述曝光步驟。
- 如請求項9之抗蝕劑圖案之形成方法,其中藉由利用描繪圖案之直接描繪的曝光方法進行上述曝光步驟。
- 如請求項1至3中任一項之感光性樹脂組合物,其係用於藉由利用描繪圖案直接描繪的曝光方法進行曝光步驟之抗蝕劑圖案之形成方法中。
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