<第一實施形態> 以下具體地說明用以實施本發明之第一實施形態之形態(以下簡記為「本第一實施形態」)。 <感光性樹脂組合物> 本第一實施形態中,感光性樹脂組合物含有下述(A)~(C)之各成分, (A)成分:鹼可溶性高分子、 (B)成分:具有乙烯性雙鍵之化合物、及 (C)成分:光聚合起始劑。 [(A)成分:鹼可溶性高分子] 上述(A)成分只要為可溶解於下述顯影液者,則並無特別限定。較佳為(甲基)丙烯酸與其他單體之共聚物。共聚物之重量平均分子量(下述)與數量平均分子量之比所表示之共聚物之分散度較佳為1以上且6以下。 作為(甲基)丙烯酸,例如可列舉:(甲基)丙烯酸、戊烯酸、不飽和二羧酸酐、羥基苯乙烯等。作為上述不飽和二羧酸酐,例如可列舉:順丁烯二酸酐、伊康酸酐、反丁烯二酸、檸康酸酐等。其中,較佳為(甲基)丙烯酸。 作為上述(A)成分中之(甲基)丙烯酸單元之共聚合比率,相對於全部單體單元之合計質量,較佳為10質量%~24質量%,更佳為15質量%~23質量%。(甲基)丙烯酸單元之含有比率處於該範圍就形成導體圖案時之蝕刻速度之抑制(將上述導體線圖案之底部寬度保持為一定以上)、及配線寬度之縱橫差抑制之觀點而言較佳。 作為其他單體,例如可列舉:不飽和芳香族化合物(有時亦記載為「芳香族單體」)、(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸芳烷基酯、共軛二烯化合物、極性單體、交聯性單體等。 作為不飽和芳香族化合物,例如可列舉:苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基萘等。其中,較佳為苯乙烯。 (甲基)丙烯酸烷基酯之概念中包括鏈狀烷基酯及環狀烷基酯兩者,具體而言,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)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸正十四烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸環己酯等。 作為(甲基)丙烯酸芳烷基酯,例如可列舉(甲基)丙烯酸苄酯等; 作為共軛二烯化合物,例如可列舉:1,3-丁二烯、異戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、2-苯基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、2-甲基-1,3-戊二烯、1,3-己二烯、4,5-二乙基-1,3-辛二烯、3-丁基-1,3-辛二烯等。 作為極性單體,例如可列舉: (甲基)丙烯酸羥基乙酯、(甲基)丙烯酸羥基丙酯、(甲基)丙烯酸羥基丁酯、戊烯醇等含羥基之單體; 甲基丙烯酸2-胺基乙酯等含胺基之單體; (甲基)丙烯醯胺、N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺等含醯胺基之單體; 丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯丙烯腈、丙烯酸α-氰基乙酯等含氰基之單體; (甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸3,4-環氧環己酯等含環氧基之單體等。 作為交聯性單體,例如可列舉:三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、二乙烯苯等。 作為上述(A)成分,尤佳為(甲基)丙烯酸、苯乙烯及其他單體之共聚物。 作為上述(A)成分中之苯乙烯單元之共聚合比率,相對於全部單體單元之合計質量,較佳為32質量%以上,更佳為35質量%以上。又,作為上述(A)成分中之苯乙烯單元之共聚合比率,相對於全部單體單元之合計質量,較佳為60質量%以下,更佳為55質量%以下。將疏水性較高而難以與顯影液及顯影水洗水溶合之苯乙烯之共聚合比率設定為上述範圍就配線寬度之縱橫差抑制之觀點而言較佳。 上述(A)成分之重量平均分子量(於(A)成分包含複數種共聚物之情形時為該混合物整體之重量平均分子量)較佳為5,000~1,000,000,更佳為10,000~500,000,進而較佳為15,000~100,000。將(A)成分之重量平均分子量調整為該範圍內就使抗蝕圖案形成時之顯影時間適合所使用之流水線處理之工作狀態之觀點而言較佳。 本第一實施形態中,關於感光性樹脂組合物中之(A)成分之含量,以感光性樹脂組合物之固形物成分總量為基準計(以下只要無特別說明,各含有成分均以此為基準),較佳為10質量%~90質量%,更佳為20質量%~80質量%,進而較佳為40質量%~60質量%。該含量就維持鹼性顯影性之觀點而言,較佳為10質量%以上,另一方面,就由曝光所形成之抗蝕圖案充分發揮作為抗蝕劑之性能之觀點而言,較佳為90質量%以下。 關於(甲基)丙烯酸單元之含有比率為10質量%~24質量%且苯乙烯單元之含有比率為32質量%~60質量%之共聚物,以感光性樹脂組合物之固形物成分總量為基準計,較佳為8%以上,更佳為10質量%以上,尤佳為13.5/99.19×100質量%以上。又,關於(甲基)丙烯酸單元之含有比率為10質量%~24質量%且苯乙烯單元之含有比率為32質量%~60質量%之共聚物,以感光性樹脂組合物之固形物成分總量為基準計,可為50質量%以下,亦可為40質量%以下,亦可為30質量%以下,亦可為27/99.19×100質量%以下,亦可為20質量%以下。 [(B)成分:具有乙烯性雙鍵之化合物] (B)成分只要具有1個以上之乙烯性雙鍵即可。較佳為使用具有2個以上之乙烯性雙鍵之化合物。 作為具有2個乙烯性雙鍵之(B)化合物,例如可較佳地使用雙酚A化合物、尤其於雙酚A之兩端分別加成平均2莫耳~15莫耳之環氧烷而成之聚伸烷基二醇之二(甲基)丙烯酸酯等。 又,作為具有3個乙烯性雙鍵之(B)化合物,例如可較佳地使用三羥甲基丙烷化合物、尤其於三羥甲基丙烷上加成平均3莫耳~25莫耳之環氧烷而成之聚伸烷基三醇之三(甲基)丙烯酸酯等。 進而,作為具有4個乙烯性雙鍵之(B)化合物,例如可較佳地使用季戊四醇化合物、尤其於季戊四醇上加成平均4莫耳~35莫耳之環氧烷而成之多元醇之四(甲基)丙烯酸酯等。 作為該等之市售品,例如可列舉:「BPE-500」、「A-TMPT-3EO」、「A-9300-1CL」等(以上均為新中村化學公司製造); 「ARONIX M-327」等(東亞合成公司製造)等。 本第一實施形態之感光性樹脂組合物中之(B)成分之含量較佳為1質量%~70質量%,更佳為5質量%~60質量%,進而較佳為10質量%~50質量%。該含量就抑制硬化不良及抑制顯影時間之延遲之觀點而言,較佳為1質量%以上,另一方面,就抑制冷流及抑制硬化抗蝕劑之剝離延遲之觀點而言,較佳為70質量%以下。 作為(B)成分,較佳為使用分子量為1,000以上之高分子量化合物。該高分子量化合物之分子量更佳為1,300以上且3,000以下。含有此種高分子量化合物就形成導體圖案時之蝕刻速度抑制、及配線寬度之縱橫差抑制之觀點而言較佳。 再者,此種高分子量化合物於(B)成分中所占之比率較佳為設為20質量%以上,更佳為設為20~50質量%。 此處,將DD值定義為(B)成分之雙鍵濃度之指標。DD值係每單位重量平均分子量之單體之雙鍵數,為各單體所特有之值。 若於感光性樹脂組合物中使用DD值較小之單體,則存在光硬化後之膜易變得柔軟之傾向。 於(B)成分包含複數種含乙烯性不飽和鍵之化合物時,考慮將各含乙烯性不飽和鍵之化合物之DD值與調配比率之加權平均作為該組合物之DD值。 就配線寬度之縱橫差抑制或蓋孔性提高之觀點而言,較佳之組合物之DD值之範圍為0.10~0.13。更佳為0.10~0.125。 [(C)成分:光聚合起始劑] (C)成分係藉由光之照射而產生能夠使上述(B)成分開始聚合之自由基之成分。 作為此種(C)成分,例如可列舉:芳香族酮化合物、醌化合物、安息香醚化合物、安息香化合物、苯偶醯化合物、六芳基雙咪唑化合物、吖啶化合物等。 該等之中,就高度之解像性及良好之蓋孔性之觀點而言,較佳為使用吖啶化合物。 本第一實施形態之感光性樹脂組合物中之吖啶化合物之含量較佳為0.05質量%以上,更佳為0.1質量%以上,更佳為0.2質量%,更佳為0.3質量%,更佳為0.4質量%。 又,本第一實施形態之感光性樹脂組合物中之吖啶化合物之含量較佳為2.0質量%以下,更佳為1.8質量%以下,更佳為1.7質量%以下,更佳為1.6質量%以下。若為上述範圍,則能夠提供抑制配線寬度之縱橫差之抗蝕劑材料,從而較佳。 作為吖啶化合物,例如可列舉:吖啶、9-苯基吖啶、1,6-雙(9-吖啶基)己烷、1,7-雙(9-吖啶基)庚烷、1,8-雙(9-吖啶基)辛烷、1,9-雙(9-吖啶基)壬烷、1,10-雙(9-吖啶基)癸烷、1,11-雙(9-吖啶基)十一烷、1,12-雙(9-吖啶基)十二烷等。 作為(C)成分,較佳為使用吖啶化合物及六芳基雙咪唑化合物。 作為上述六芳基雙咪唑化合物,例如可列舉:2-(鄰氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2,2',5-三-(鄰氯苯基)-4-(3,4-二甲氧基苯基)-4',5'-二苯基咪唑二聚物、2,4-雙-(鄰氯苯基)-5-(3,4-二甲氧基苯基)-二苯基咪唑二聚物、2,4,5-三-(鄰氯苯基)-二苯基咪唑二聚物、2-(鄰氯苯基)-雙-4,5-(3,4-二甲氧基苯基)-咪唑二聚物、2,2'-雙-(2-氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-咪唑二聚物、2,2'-雙-(2,3-二氟甲基苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-咪唑二聚物、2,2'-雙-(2,4-二氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-咪唑二聚物、2,2'-雙-(2,5-二氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-咪唑二聚物、2,2'-雙-(2,6-二氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-咪唑二聚物、2,2'-雙-(2,3,4-三氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-咪唑二聚物、2,2'-雙-(2,3,5-三氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-咪唑二聚物、2,2'-雙-(2,3,6-三氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-咪唑二聚物、2,2'-雙-(2,4,5-三氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-咪唑二聚物、2,2'-雙-(2,4,6-三氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-咪唑二聚物、2,2'-雙-(2,3,4,5-四氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-咪唑二聚物、2,2'-雙-(2,3,4,6-四氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-咪唑二聚物、2,2'-雙-(2,3,4,5,6-五氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-咪唑二聚物等。 本第一實施形態之感光性樹脂組合物中之(C)成分之含量較佳為0.1質量%~2質量%,更佳為0.2質量%~1.8質量%之範圍,進而較佳為0.3質量%~1.7質量%之範圍,尤佳為0.4質量%~1.6質量%。將(C)成分之含量設定為此種範圍就獲得良好之光感度及剝離特性之觀點而言較佳。 就感度及解像性之提高之觀點而言,(C)成分可進而含有增感劑。作為此種增感劑,例如可列舉:N-芳基胺基酸、有機鹵素化合物、其他增感劑。 作為上述N-芳基胺基酸,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; 作為有機鹵素化合物,例如可列舉:溴戊烷、溴異戊烷、溴化異丁烯、1,2-二溴乙烷、二苯甲基溴、苄基溴、二溴甲烷、三溴甲基苯基碸、四溴化碳、三(2,3-二溴丙基)磷酸酯、三氯乙醯胺、碘戊烷、異丁基碘、1,1,1-三氯-2,2-雙(對氯苯基)乙烷、氯化三
![Figure 107132088-A0304-12-0020-4](https://patentimages.storage.googleapis.com/0d/47/03/66ee37621e5d97/107132088-A0304-12-0020-4.png)
化合物等。 作為上述其他增感劑,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、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-甲基蒽醌等醌化合物; 二苯甲酮、米其勒酮[4,4'-雙(二甲基胺基)二苯甲酮]、4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮等芳香族酮化合物; 安息香、安息香乙醚、安息香苯醚、甲基安息香、乙基安息香等安息香醚化合物; 苯偶醯二甲基縮酮、苯偶醯二乙基縮酮、1-苯基-1,2-丙二酮-2-O-安息香肟、1-苯基-1,2-丙二酮-2-(O-乙氧基羰基)肟等肟酯化合物等。 就組合物之光感度及抗蝕劑硬化膜之剝離性之觀點而言,本第一實施形態中之增感劑之含量較佳為0.01質量%~5質量%,更佳為0.05質量%~3質量%,進而較佳為0.1質量%~2質量%。 再者,本第一實施形態之感光性樹脂組合物中,就形成導體圖案時之蝕刻速度抑制、及配線寬度之縱橫差抑制之觀點而言,較佳為使用吖啶化合物及N-芳基胺基酸作為(C)成分並將該等於上述使用比率之範圍內併用。 [其他成分] 本第一實施形態之感光性樹脂組合物亦可含有上述說明之(A)~(C)成分以外之其他成分。作為此種其他成分,例如可列舉:隱色染料、基礎染料、塑化劑、抗氧化劑、穩定化劑、自由基聚合抑制劑、溶劑等。 [隱色染料] 為了對抗蝕劑硬化膜賦予適度之顯色性與優異之剝離特性,可於本第一實施形態之感光性樹脂組合物中調配上述隱色染料。 作為隱色染料之具體例,例如可列舉:隱色結晶紫(三[4-(二甲基胺基)苯基]甲烷)、3,3-雙(對二甲基胺基苯基)-6-二甲基胺基苯酞、3-(4-二乙基胺基苯基)-3-(1-乙基-2-甲基吲哚-3-基)苯酞、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、1,3-二甲基-6-二乙基胺基熒烷、2-氯-3-甲基-6-二甲基胺基熒烷、3-二丁基胺基-6-甲基-7-苯胺基熒烷、3-二乙基胺基-6-甲基-7-苯胺基熒烷、3-二乙基胺基-6-甲基-7-茬胺基熒烷、2-(2-氯苯胺基)-6-二丁基胺基熒烷、3,6-二甲氧基熒烷、3,6-二-正丁氧基熒烷、1,2-苯并-6-二乙基胺基熒烷、1,2-苯并-6-二丁基胺基熒烷、1,2-苯并-6-乙基異戊基胺基熒烷、2-甲基-6-(N-對甲苯基-N-乙基胺基)熒烷、2-(N-苯基-N-甲基胺基)-6-(N-對甲苯基-N-乙基胺基)熒烷、2-(3'-三氟甲基苯胺基)-6-二乙基胺基熒烷、3-氯-6-環己基胺基熒烷、2-甲基-6-環己基胺基熒烷、3-甲氧基-4-十二烷氧基苯乙烯基喹啉等。該等之中,較佳為隱色結晶紫。 本第一實施形態之感光性樹脂組合物中之隱色染料之含量較佳為0.6質量%~1.6質量%,更佳為0.7質量%~1.2質量%。藉由將隱色染料之使用比率設定為該範圍,可實現良好之顯色性與良好之剝離性。 [基礎染料] 作為上述基礎染料,例如可列舉:鹼性綠1[CAS編號(以下相同):633-03-4](例如Aizen Diamond Green GH(商品名),保土谷化學工業製造)、孔雀綠草酸鹽[2437-29-8](例如Aizen Malachite Green(商品名),保土谷化學工業製造)、亮綠[633-03-4]、品紅[632-99-5]、甲基紫[603-47-4]、甲基紫2B[8004-87-3]、結晶紫[548-62-9]、甲基綠[82-94-0]、維多利亞藍B[2580-56-5]、鹼性藍7[2390-60-5](例如Aizen Victoria Pure Blue BOH(商品名),保土谷化學工業製造)、若丹明B[81-88-9]、若丹明6G[989-38-8]、鹼性黃2[2465-27-2]、鑽石綠等。該等之中,較佳為選自鹼性綠1、孔雀綠草酸鹽、鹼性藍7及鑽石綠中之1種以上,就色相穩定性及曝光對比度之觀點而言,尤佳為鹼性綠1。 本第一實施形態之感光性樹脂組合物中之基礎染料之含量較佳為0.001質量%~3質量%,更佳為0.01質量%~2質量%之範圍,進而較佳為0.01質量%~1.2質量%之範圍。藉由設為該範圍之使用比率,可兼具良好之顯色性與較高之感度。 [溶劑] 本第一實施形態之感光性樹脂組合物可為上述(A)~(C)成分及任意使用之其他成分之混合物,或者亦可以對該等成分添加適宜溶劑而構成之感光性樹脂組合物調合液之形式使用。 作為此處使用之溶劑,例如可列舉: 甲基乙基酮(MEK)等酮化合物; 乙醇、乙醇及異丙醇等醇等。 作為溶劑之使用比率,較佳為設為如使感光性樹脂組合物調合液於25℃下之黏度成為500~4,000 mPa・sec之比率。 <感光性元件> 本第一實施形態中,感光性元件為於支持體上積層有包含上述感光性樹脂組合物之感光性樹脂層之積層體(感光性樹脂積層體)。視需要亦可於上述感光性樹脂層之與支持體相反之側之表面具有保護層。 [支持體] 作為支持體,較佳為可使自曝光光源放射出之光透過之透明基材。作為此種支持體,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。作為該等膜,視需要亦可使用經延伸者。 支持體之霧度較佳為5以下。 支持體之厚度較薄而有利於圖像形成性及經濟性,但必須維持強度。考慮到該等雙方,可較佳地使用10 μm~30 μm之支持體。 [感光性樹脂組合物層] 於用於形成感光性樹脂組合物層之感光性樹脂組合物含有溶劑之情形時,較佳為自感光性樹脂組合物層中去除溶劑,但溶劑殘存亦無妨。 感光性樹脂組合物層之厚度較佳為5 μm~100 μm,更佳為7 μm~60 μm。該厚度越薄則解像度越提高,越厚則膜強度越提高。因此,該組合物層之厚度可根據用途而於上述範圍內適當選擇。 [保護層] 保護層之重要特性在於其與感光性樹脂組合物層之密接力充分小於支持體與感光性樹脂組合物層之密接力而可容易地剝離。作為保護層,例如可較佳地使用聚乙烯膜、聚丙烯膜等,另外亦可使用例如日本專利特開昭59-202457號公報所揭示之剝離性優異之膜。 保護層之厚度較佳為10 μm~100 μm,更佳為10 μm~50 μm。 [感光性元件之製造方法] 感光性元件可藉由將支持體及感光性樹脂層、以及視需要之保護層依序積層而製造。作為支持體、感光性樹脂層及保護層之積層方法,可採用公知方法。 例如以上述感光性樹脂組合物調合液之形式製備感光性樹脂組合物,首先,使用棒式塗佈機或輥式塗佈機塗佈於支持體上,使之乾燥,而於支持體上形成包含感光性樹脂組合物之感光性樹脂組合物層。繼而,視需要於所形成之感光性樹脂組合物層上積層保護層,藉此可製造感光性元件。 <抗蝕圖案之形成方法> 可使用如上所述之感光性元件於基板上形成抗蝕圖案。 抗蝕圖案之形成方法較佳為按照下述記載順序包括: 層壓步驟,其係於導體基板上積層感光性元件之感光性樹脂層; 曝光步驟,其係對上述所積層之感光性樹脂組合物層進行曝光;及 顯影步驟,其係利用顯影液去除上述曝光後之未曝光部。 又,層壓步驟較佳為於導體基板上經由濕潤劑積層感光性元件之感光性樹脂層之步驟。作為濕潤劑,較佳為包含選自純水、去離子水及電解水中之1種以上與銅螯合化劑(例如選自由咪唑化合物、三唑化合物、吡啶化合物及吡唑化合物所組成之群中之1種以上之化合物)。 本第一實施形態之抗蝕圖案之形成方法中,首先,於層壓步驟中,使用貼合機於基板上形成感光性樹脂組合物層。具體而言,於感光性元件具有保護層之情形時,將保護層剝離後,使用貼合機將感光性樹脂組合物層加熱壓接至基板表面而進行層壓。 作為基板,使用金屬板或具有金屬皮膜之絕緣性基板。作為金屬之材質,例如可列舉:銅、不鏽鋼(SUS)、玻璃、氧化銦錫(ITO)等。該等基板亦可具有用以應對多層基板之通孔。 此處,可僅於基板表面之單面層壓感光性樹脂組合物層,視需要亦可於基板兩面層壓感光性樹脂組合物層。此時之加熱溫度較佳為設為40℃~160℃。就進一步提高所獲得之抗蝕圖案與基板之密接性之觀點而言,較佳為進行2次以上之加熱壓接。於進行2次以上之壓接之情形時,可使用具備雙聯輥之二段式貼合機,亦可使基板與感光性樹脂組合物層之積層物反覆通過輥若干次而進行壓接。 繼而,於曝光步驟中,使用曝光機對感光性樹脂組合物層進行曝光。該曝光可不將支持體剝離而隔著該支持體進行,亦可視需要將支持體剝離後進行。 藉由按照圖案狀進行該曝光,經過下述顯影步驟後可獲得具有所需圖案之抗蝕膜(抗蝕圖案)。圖案狀之曝光可採用隔著光罩進行曝光之方法、及無遮罩曝光中之任一方法。於隔著光罩進行曝光之情形時,根據光源照度及曝光時間而決定曝光量。曝光量可使用光量計進行測定。 無遮罩曝光中,不使用光罩而於基板上直接利用繪圖裝置進行曝光。作為光源,使用波長350 nm~410 nm之半導體雷射、超高壓水銀燈等。無遮罩曝光中,所繪圖案由電腦進行控制,曝光量取決於曝光光源之照度及基板之移動速度。 繼而,於顯影步驟中,利用顯影液去除感光性樹脂組合物層之未曝光部。於感光性樹脂組合物層上存在支持體之情形時,較佳為於曝光後將其去除後供於顯影步驟。 顯影步驟中,使用包含鹼性水溶液之顯影液,將未曝光部顯影去除而獲得抗蝕劑圖像。作為鹼性水溶液,較佳為使用例如Na
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、K
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等之水溶液。鹼性水溶液係根據感光性樹脂組合物層之特性而選擇,較佳為使用濃度0.2質量%~2質量%之Na
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水溶液。亦可於該鹼性水溶液中混入界面活性劑、消泡劑、用以促進顯影之少量有機溶劑等。 顯影步驟中之顯影液之溫度較佳為於20℃~40℃之範圍內保持恆定。 藉由上述步驟而獲得抗蝕圖案。根據情況亦可進而進行100℃~300℃之加熱步驟。實施該加熱步驟就進一步提高耐化學品性之觀點而言較佳。加熱可使用熱風、紅外線、遠紅外線等適宜方式之加熱爐。 <配線板之形成方法> 本第一實施形態之配線板之形成方法較佳為按照下述記載順序包括: 層壓步驟,其係於導體基板上積層感光性元件之感光性樹脂組合物層; 曝光步驟,其係對上述所積層之感光性樹脂組合物層進行曝光; 顯影步驟,其係利用顯影液去除上述曝光後之未曝光部; 導體圖案形成步驟,其係對藉由上述顯影而形成有抗蝕圖案之導體基板進行蝕刻或鍍覆;及 剝離步驟,其係剝離上述抗蝕圖案。 又,層壓步驟較佳為於導體基板上經由濕潤劑積層感光性元件之感光性樹脂層之步驟。作為濕潤劑,較佳為包含選自純水、去離子水及電解水中之1種以上與銅螯合化劑(例如選自由咪唑化合物、三唑化合物、吡啶化合物及吡唑化合物所組成之群中之1種以上之化合物)。 導體圖案形成步驟中,可於形成有抗蝕圖案之基板上,採用公知之蝕刻法或鍍覆法於經顯影步驟而露出之基板表面(例如銅面)形成導體圖案。 上述剝離步驟中,藉由使形成有導體圖案之基板與適宜之剝離液接觸而將抗蝕圖案剝離去除。藉由該步驟而獲得所需之配線板。 剝離步驟中所使用之剝離液較佳為鹼性水溶液。作為該鹼性水溶液,較佳為使用例如2質量%~5質量%之NaOH水溶液或KOH水溶液。亦可於剝離液中添加少量之水溶性溶劑、例如醇等。剝離步驟中之剝離液之溫度較佳為設為40℃~70℃。 一般而言,於藉由蝕刻而形成導體圖案時,無論蝕刻速度如何,例如可對蝕刻線之搬送速度進行調整等而調整實現所需配線寬度之蝕刻時間。然而,於蝕刻速度過快之情形時,搬送速度亦變得過快,而存在導致於實際操作中無法設定蝕刻時間等問題之情況。 並且,近年來,配線板之製造通常藉由一面沿一定方向搬送基板一面依序實施處理之流水線處理而進行,存在導體之線相對於基板之搬送方向而平行之情況(MD方向之線)、垂直之情況(TD方向之線)及傾斜之情況。尤其於蝕刻速度較快之情形時存在配線寬度之縱橫差變得更明顯之傾向。 本發明者等人經過努力研究,結果發現於形成硬化抗蝕圖案之感光性樹脂組合物具有特定物性之情形時,可提供於藉由流水線處理而形成微細之導體圖案時抑制配線寬度之縱橫差的抗蝕劑材料。 即,本第一實施形態之感光性樹脂組合物具有如下特徵:於積層有厚度18 μm之銅箔之覆銅積層板上積層厚度25 μm之包含上述感光性樹脂組合物之感光性樹脂層,經過線/間隙=50 μm/30 μm之圖案狀之光照射及顯影處理而形成硬化抗蝕圖案,於50℃下實施55秒之蝕銅處理後,去除上述硬化抗蝕圖案,所獲得之銅線圖案之底部寬度為38 μm以上(較佳為38 μm~50 μm、更佳為40 μm~45 μm)。 然而,抗蝕圖案會於顯影、水洗步驟及蝕刻步驟各步驟中產生膨潤/收縮,尤其於水洗步驟中之膨潤/收縮較大。認為該抗蝕圖案之膨潤/收縮會使配線與抗蝕圖案之密接性下降。由本第一實施形態之感光性樹脂組合物形成之抗蝕圖案於顯影、水洗步驟、蝕刻步驟任一步驟中膨潤/收縮均較小,於抗蝕圖案與配線之界面不易發生蝕刻,從而認為可抑制配線寬度之縱橫差。 本第一實施形態中,將著眼於採用特定分析手法(特定蝕刻條件)之情形時之特性(導體線寬之底部寬度為一定以上)而嚴格區別特定感光性樹脂組合物作為表現出發明效果之手段。 再者,此種導體線寬之底部寬度之調整可藉由適當設定感光性樹脂組合物之組成而調整。 並且,藉由如上所述之本第一實施形態之配線板之形成方法所形成之導體圖案(配線)可實現極小之導體圖案之配線寬度之縱橫差。配線寬度之縱橫差係由TD方向之導體線之配線寬度(TD)與MD方向之導體線之配線寬度(MD)的差、即TD-MD表現之量。 藉由本第一實施形態之導體圖案之形成方法所形成之導體圖案中之配線寬度之縱橫差之絕對值較佳為0 μm~5 μm,更佳為0 μm~3 μm。 本第一實施形態中之感光性樹脂組合物、感光性元件、及配線板之形成方法可極佳地用於製造例如印刷配線板、引線框架、具有凹凸圖案之基材、半導體封裝體等。 再者,關於上述各種參數之測定方法,只要無特別說明,依據下述實施例中之測定方法進行測定。 <第二實施形態> 以下具體地說明用以實施本發明之第二實施形態之形態(以下簡記為「本第二實施形態」)。 <感光性樹脂組合物> 本第二實施形態中,感光性樹脂組合物含有下述(A)~(C)之各成分, (A)成分:酸當量100~600之鹼可溶性高分子、 (B)成分:具有乙烯性雙鍵之化合物、及 (C)成分:光聚合起始劑。 [(A)成分:鹼可溶性高分子] 上述(A)成分含有酸當量為100~600(較佳為200~500、更佳為250~450)、且包含50質量%以上之苯乙烯單元的共聚物。此處,本說明書中,所謂苯乙烯單元意指經取代或未經取代之苯乙烯。再者,作為取代基,無特別限定,例如可列舉:烷基、鹵素基、羥基等。 (A)成分係苯乙烯衍生物與較佳為酸單體等其他單體之共聚物。 作為酸單體,例如可列舉:(甲基)丙烯酸、戊烯酸、不飽和二羧酸酐、羥基苯乙烯等。作為不飽和二羧酸酐,例如可列舉:順丁烯二酸酐、伊康酸酐、反丁烯二酸、檸康酸酐等。其中,較佳為(甲基)丙烯酸。 作為其他單體,例如可列舉:不飽和芳香族化合物(有時亦記載為「芳香族單體」)、(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸芳烷基酯、共軛二烯化合物、極性單體、交聯性單體等。 作為不飽和芳香族化合物,例如可列舉乙烯基萘等。 (甲基)丙烯酸烷基酯之概念中包括鏈狀烷基酯及環狀烷基酯兩者,具體而言,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)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸正十四烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸環己酯等。 作為(甲基)丙烯酸芳烷基酯,例如可列舉(甲基)丙烯酸苄酯等; 作為共軛二烯化合物,例如可列舉:1,3-丁二烯、異戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、2-苯基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、2-甲基-1,3-戊二烯、1,3-己二烯、4,5-二乙基-1,3-辛二烯、3-丁基-1,3-辛二烯等。 作為極性單體,例如可列舉: (甲基)丙烯酸羥基乙酯、(甲基)丙烯酸羥基丙酯、(甲基)丙烯酸羥基丁酯、戊烯醇等含羥基之單體; 甲基丙烯酸2-胺基乙酯等含胺基之單體; (甲基)丙烯醯胺、N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺等含醯胺基之單體; 丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯丙烯腈、丙烯酸α-氰基乙酯等含氰基之單體; (甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸3,4-環氧環己酯等含環氧基之單體等。 作為交聯性單體,例如可列舉:三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、二乙烯苯等。 上述(A)成分尤佳為(甲基)丙烯酸、苯乙烯及其他單體之共聚物。 (A)成分含有包含50質量%以上之苯乙烯單元之共聚物1。該共聚物1中之苯乙烯單元之量較佳為50質量%~80質量%,更佳為51質量%~70質量%。 本第二實施形態中之(A)成分可僅由共聚物1構成,亦可為共聚物1與其他聚合物之混合物。(A)成分中之共聚物1之含量較佳為5質量%~90質量%,更佳為10質量%~80質量%,進而較佳為20質量%~70質量%。 作為其他聚合物,較佳為上述所說明之酸單體與其他單體之共聚物且不屬於共聚物1者(共聚物2)。 (A)成分之重量平均分子量(於(A)成分包含複數種共聚物之情形時為該混合物整體之重量平均分子量)較佳為5,000~1,000,000,更佳為10,000~500,000,進而較佳為15,000~100,000。將(A)成分之重量平均分子量調整為該範圍內就使抗蝕圖案形成時之顯影時間適合所使用之流水線處理之工作狀態之觀點而言較佳。(A)成分之重量平均分子量與數量平均分子量之比所表示之共聚物之分散度較佳為1以上且6以下。 本第二實施形態中,關於感光性樹脂組合物中之(A)成分之含量,以感光性樹脂組合物之固形物成分總量為基準計(以下只要無特別說明,各含有成分均以此為基準),較佳為10質量%~90質量%,更佳為20質量%~80質量%,進而較佳為40質量%~60質量%。該含量就維持鹼性顯影性之觀點而言,較佳為10質量%以上,另一方面,就由曝光所形成之抗蝕圖案充分發揮作為抗蝕劑之性能之觀點而言,較佳為90質量%以下。 [(B)成分:具有乙烯性雙鍵之化合物] (B)成分只要具有1個以上之乙烯性雙鍵,則並無特別限定。其中,本第二實施形態中之(B)成分包含作為必須含有之化合物(B1)之下述通式(I): [化8]
![Figure 02_image015](https://patentimages.storage.googleapis.com/09/d5/b3/8b1652599f583f/02_image015.png)
{式中,R各自獨立地為氫原子或碳數1~4之烷基,n1、n2及n3各自獨立地為0~30之整數,其中,滿足n1+n2+n3≧6之條件}所表示之化合物。 式(I)中,R較佳為各自獨立地為氫原子或甲基,更佳為氫原子。n1、n2及n3較佳為各自獨立地為1~30之整數,更佳為3~21之整數。 式(I)中,就提高顯影分散性之觀點而言,n1+n2+n3之值較佳為超過9且為20以下,更佳為15以上且20以下。 式(I)中,就提高顯影分散性之觀點而言,較佳為至少1個R為氫原子,更佳為所有R均為氫原子。 進而,式(I)中,就兼具顯影分散性與密接性之觀點而言,尤佳為所有R均為氫原子且n1+n2+n3之值為15以上且20以下。 式(I)所表示之化合物可採用公知方法合成,例如可使對三羥甲基丙烷加成6當量以上之環氧乙烷所獲得之加成物進而與3莫耳之(甲基)丙烯酸進行加成或酯交換而獲得。 作為式(I)所表示之化合物之較佳之具體例,可列舉環氧乙烷(EO)改性三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯(EO加成莫耳總數為6~20)等。 本第二實施形態中之(B)成分可僅由化合物(B1)構成,亦可為化合物(B1)與其他(B)成分之混合物。 於本第二實施形態之(B)成分為混合物時,混合物中之化合物(B1)之含量以該混合物之總質量為基準計,較佳為10質量%以上,更佳為10質量%~50質量%,進而較佳為15質量%~35質量%。 本第二實施形態之感光性樹脂組合物中之化合物(B1)之含量以感光性樹脂組合物之固形物成分總量為基準計,較佳為5質量%以上,更佳為5.5質量%~30質量%,進而較佳為6質量%~20質量%。 此處,藉由包含具有特定酸當量且具有特定量之苯乙烯單元之鹼可溶性高分子、上述(B1)成分及吖啶,而實現顯影分散性與微細圖案之密接性均優異之感光性樹脂組合物的機制尚不明確,推測苯乙烯單元與吖啶成分之相互作用(基於π電子堆疊)、及酸單體與上述(B1)成分之相互作用(基於氫鍵)得到良好顯現,整體上相溶性提高,從而有助於上述特性。 本第二實施形態中,就顯影分散性之觀點而言,(B)成分較佳為一併含有化合物(B1)與季戊四醇改性單體(以下稱為「化合物(B2)」)。作為化合物(B2),使用對季戊四醇加成較佳為平均4莫耳~35莫耳、更佳為8莫耳~28莫耳、進而較佳為12莫耳~20莫耳之環氧烷而成之多元醇之四(甲基)丙烯酸酯。 (B)成分中之化合物(B2)之含量以(B)成分之總質量為基準計,較佳為10質量%~40質量%,更佳為15質量%~30質量%。 本第二實施形態之感光性樹脂組合物中之化合物(B2)之含量較佳為1質量%以上,更佳為1質量%~20質量%,進而較佳為5質量%~15質量%。 (B)成分可包含化合物(B1)及(B2)以外之具有乙烯性雙鍵之化合物。 (B)成分亦可包含以下成分: 雙酚A化合物,例如於雙酚A之兩端分別加成平均2莫耳~15莫耳之環氧烷而成之聚伸烷基二醇之二(甲基)丙烯酸酯等; 具有3個乙烯性雙鍵之化合物(B1除外),例如於三羥甲基丙烷上加成平均3莫耳~25莫耳之環氧烷而成之聚伸烷基三醇之三(甲基)丙烯酸酯等。 本第二實施形態之感光性樹脂組合物中之(B)成分之含量較佳為1質量%~70質量%,更佳為5質量%~60質量%,進而較佳為10質量%~50質量%。該含量就抑制硬化不良及抑制顯影時間之延遲之觀點而言,較佳為1質量%以上,另一方面,就抑制顯影液中產生凝集物之觀點而言,較佳為70質量%以下。 [(C)成分:光聚合起始劑] (C)成分係藉由光之照射而產生能夠使上述(B)成分開始聚合之自由基之成分。 本第二實施形態中,作為(B)光聚合起始劑,可使用吖啶化合物。進而,亦可將吖啶化合物與其他光聚合起始劑併用。吖啶系化合物較佳為用於提高本第二實施形態之感光性樹脂組合物之感度及解像度。 作為吖啶化合物,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-(4-二甲基胺基苯基)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-(3-二甲基胺基苯基)吖啶、9-(3-二乙基胺基苯基)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。 作為其他光聚合起始劑,例如可列舉: 2-(鄰氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2,2',5-三-(鄰氯苯基)-4-(3,4-二甲氧基苯基)-4',5'-二苯基咪唑二聚物、2,4-雙-(鄰氯苯基)-5-(3,4-二甲氧基苯基)-二苯基咪唑二聚物、2,4,5-三-(鄰氯苯基)-二苯基咪唑二聚物、2-(鄰氯苯基)-雙-4,5-(3,4-二甲氧基苯基)-咪唑二聚物、2,2'-雙-(2-氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-咪唑二聚物、2,2'-雙-(2,3-二氟甲基苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-咪唑二聚物、2,2'-雙-(2,4-二氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-咪唑二聚物、2,2'-雙-(2,5-二氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-咪唑二聚物、2,2'-雙-(2,6-二氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-咪唑二聚物、2,2'-雙-(2,3,4-三氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-咪唑二聚物、2,2'-雙-(2,3,5-三氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-咪唑二聚物、2,2'-雙-(2,3,6-三氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-咪唑二聚物、2,2'-雙-(2,4,5-三氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-咪唑二聚物、2,2'-雙-(2,4,6-三氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-咪唑二聚物、2,2'-雙-(2,3,4,5-四氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-咪唑二聚物、2,2'-雙-(2,3,4,6-四氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-咪唑二聚物、2,2'-雙-(2,3,4,5,6-五氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-咪唑二聚物等六芳基雙咪唑化合物; 2-(鄰氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2-(鄰氯苯基)-4,5-二(甲氧基苯基)咪唑二聚物、2-(鄰氟苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2-(鄰甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2-(對甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物等2,4,5-三芳基咪唑二聚物(其中,相當於上述六芳基雙咪唑化合物者除外); 二苯甲酮、N,N'-四甲基-4,4'-二甲基胺基二苯甲酮(米其勒酮)、N,N'-四乙基-4,4'-二胺基二苯甲酮、4-甲氧基-4'-二甲基胺基二苯甲酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁酮-1、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基-丙酮-1等芳香族酮; 2-乙基蒽醌、菲醌、2-第三丁基蒽醌、八甲基蒽醌、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-甲基蒽醌、1,4-萘醌、9,10-菲醌、2-甲基-1,4-萘醌、2,3-二甲基蒽醌等醌化合物; 安息香甲醚、安息香乙醚、安息香苯醚等安息香醚化合物; 苯偶醯縮二甲醇等苯偶醯衍生物; N-苯基甘胺酸衍生物、香豆素系化合物、4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮等。 本第二實施形態之感光性樹脂組合物中之吖啶化合物之含量較佳為0.001質量%~2質量%、更佳為0.01質量%~1.5質量%、進而較佳為0.1質量%~1質量%之範圍內。 本第二實施形態之感光性樹脂組合物中之(C)成分之含量(包含吖啶化合物之(C)成分整體之含量)較佳為0.1質量%~2質量%,更佳為0.2質量%~1.8質量%,進而較佳為0.3質量%~1.7質量%,尤佳為0.4質量%~1.6質量%。 就提高感度及解像性之觀點而言,(C)成分可進而含有增感劑。作為此種增感劑,例如可列舉:N-芳基胺基酸、有機鹵素化合物、其他增感劑。 作為上述N-芳基胺基酸,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; 作為有機鹵素化合物,例如可列舉:溴戊烷、溴異戊烷、溴化異丁烯、1,2-二溴乙烷、二苯甲基溴、苄基溴、二溴甲烷、三溴甲基苯基碸、四溴化碳、三(2,3-二溴丙基)磷酸酯、三氯乙醯胺、碘戊烷、異丁基碘、1,1,1-三氯-2,2-雙(對氯苯基)乙烷、氯化三
![Figure 107132088-A0304-12-0020-4](https://patentimages.storage.googleapis.com/0d/47/03/66ee37621e5d97/107132088-A0304-12-0020-4.png)
化合物等。 作為上述其他增感劑,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、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-甲基蒽醌等醌化合物; 二苯甲酮、米其勒酮[4,4'-雙(二甲基胺基)二苯甲酮]、4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮等芳香族酮化合物; 安息香、安息香乙醚、安息香苯醚、甲基安息香、乙基安息香等安息香醚化合物; 苯偶醯二甲基縮酮、苯偶醯二乙基縮酮、1-苯基-1,2-丙二酮-2-O-安息香肟、1-苯基-1,2-丙二酮-2-(O-乙氧基羰基)肟等肟酯化合物等。 就組合物之光感度及抗蝕劑硬化膜之剝離性之觀點而言,本第二實施形態之感光性樹脂組合物中之增感劑之含量較佳為0.01質量%~5質量%,更佳為0.05質量%~3質量%,進而較佳為0.1質量%~2質量%。 [其他成分] 本第二實施形態之感光性樹脂組合物亦可含有上述說明之(A)~(C)成分以外之其他成分。作為其他成分,例如可列舉:著色物質、鹵素化合物、穩定化劑、溶劑等。 作為著色物質,可列舉隱色染料及其他著色物質; 作為穩定化劑,例如可列舉:自由基聚合抑制劑、苯并三唑化合物、羧基苯并三唑化合物等。 <隱色染料> 作為隱色染料,例如可列舉:三(4-二甲基胺基苯基)甲烷[隱色結晶紫]、雙(4-二甲基胺基苯基)苯基甲烷[隱色孔雀綠]等。就良好之對比度之觀點而言,尤佳為使用隱色結晶紫。 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%。就獲得曝光部分與未曝光部分之對比度之觀點而言,較佳為將隱色染料之含量調整為0.1質量%以上,另一方面,就維持保存穩定性之觀點而言,較佳為將該含量調整為10質量%以下。 <其他著色物質> 作為其他著色物質,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(Hodogaya Chemical股份有限公司製造,Aizen(註冊商標)MALACHITE GREEN)、鹼性藍20、鑽石綠(Hodogaya Chemical股份有限公司製造,Aizen(註冊商標)DIAMOND GREEN GH)等。 感光性樹脂組合物中之其他著色物質之含量較佳為0.001質量%~1質量%。就提高操作性之觀點而言,較佳為將該含量調整為0.001質量%以上,另一方面,就維持保存穩定性之觀點而言,較佳為將該含量調整為1質量%以下。 <鹵素化合物> 就密接性及對比度之觀點而言,較佳態樣為於感光性樹脂組合物中組合使用隱色染料與下述鹵素化合物。 作為鹵素化合物,例如可列舉:溴戊烷、溴異戊烷、溴化異丁烯、1,2-二溴乙烷、二苯基甲基溴、苄基溴、二溴甲烷、三溴甲基苯基碸、四溴化碳、三(2,3-二溴丙基)磷酸酯、三氯乙醯胺、碘戊烷、異丁基碘、1,1,1-三氯-2,2-雙(對氯苯基)乙烷、氯化三
![Figure 107132088-A0304-12-0020-4](https://patentimages.storage.googleapis.com/0d/47/03/66ee37621e5d97/107132088-A0304-12-0020-4.png)
化合物等。尤佳為三溴甲基苯基碸。就維持感光層中之色相之保存穩定性之觀點而言,感光性樹脂組合物中之鹵素化合物之含量較佳為0.01質量%~3質量%。 <自由基聚合抑制劑、苯并三唑化合物、及羧基苯并三唑化合物> 作為自由基聚合抑制劑,例如可列舉:對甲氧基苯酚、氫醌、連苯三酚、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。 作為苯并三唑化合物,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-甲苯基三唑、雙(N-2-羥基乙基)胺基亞甲基-1,2,3-苯并三唑等。 作為羧基苯并三唑化合物,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)胺基伸乙基羧基苯并三唑等。 感光性樹脂組合物中之自由基聚合抑制劑、苯并三唑化合物及羧基苯并三唑化合物之合計含量較佳為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,較佳為將該含量調整為0.01質量%以上,另一方面,就維持感度並抑制染料之脫色之觀點而言,較佳為將該含量調整為3質量%以下。 <塑化劑> 感光性樹脂組合物視需要亦可含有塑化劑。作為塑化劑,例如可列舉:苯二甲酸二乙酯等苯二甲酸酯類、鄰甲苯磺醯胺、對甲苯磺醯胺、檸檬酸三丁酯、檸檬酸三乙酯、乙醯檸檬酸三乙酯、乙醯檸檬酸三正丙酯、乙醯檸檬酸三正丁酯、聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇烷基醚、聚丙二醇烷基醚等。 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、對硬化膜賦予柔軟性之觀點而言,較佳為將該含量調整為1質量%以上,另一方面,就抑制硬化不足及邊緣熔融之觀點而言,較佳為將該含量調整為50質量%以下。 <溶劑> 感光性樹脂組合物亦可包含溶劑。作為溶劑,例如可列舉:以甲基乙基酮(MEK)為代表之酮;以甲醇、乙醇及異丙醇為代表之醇等。溶劑較佳為以使供塗佈於支持膜上之感光性樹脂組合物之溶液於25℃下之黏度成為500 mPa・s~4,000 mPa・s之方式添加至感光性樹脂組合物中。 <感光性元件> 本第二實施形態中,感光性元件為於支持體上積層有包含上述感光性樹脂組合物之感光性樹脂層之積層體(感光性樹脂積層體)。感光性元件視需要亦可於感光性樹脂層之與支持體相反之側之表面具有保護層。 [支持體] 作為支持體,較佳為可使自曝光光源放射出之光透過之透明基材。作為支持體,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。作為該等膜,視需要亦可使用經延伸者。 支持體之霧度較佳為5以下。 支持體之厚度較薄係於圖像形成性及經濟性之方面較為有利,但必須維持強度。考慮到該等雙方,可較佳地使用10 μm~30 μm之支持體。 [感光性樹脂層] 於用於形成感光性樹脂層之感光性樹脂組合物包含溶劑之情形時,較佳為自感光性樹脂層中去除溶劑,但亦可殘存於感光性樹脂層中。 感光性樹脂層之厚度較佳為5 μm~100 μm,更佳為7 μm~60 μm。該厚度越薄則解像度越提高,越厚則膜強度越提高。因此,感光性樹脂層之厚度可根據用途而於5 μm~100 μm之範圍內適當選擇。 [保護層] 保護層之重要特性在於其與感光性樹脂層之密接力充分小於支持體與感光性樹脂層之密接力而可容易地剝離。作為保護層,例如可較佳地使用聚乙烯膜、聚丙烯膜等,另外亦可使用例如日本專利特開昭59-202457號公報中揭示之剝離性優異之膜。 保護層之厚度較佳為10 μm~100 μm,更佳為10 μm~50 μm。 [感光性元件之製造方法] 感光性元件可藉由將支持體及感光性樹脂層、以及視需要之保護層依序積層而製造。作為支持體、感光性樹脂層及保護層之積層方法,可採用公知方法。 例如於感光性樹脂組合物中添加溶劑並混合而製備調合液,進而使用棒式塗佈機或輥式塗佈機塗佈於支持體上,加以乾燥而於支持體上形成包含感光性樹脂組合物之感光性樹脂層。繼而,視需要於所形成之感光性樹脂層上積層保護層,藉此可製造感光性元件。 <抗蝕圖案之形成方法> 可使用如上所述之感光性元件,於基板上形成抗蝕圖案。 抗蝕圖案之形成方法較佳為按照下述記載順序包括: 層壓步驟,其係於導體基板上積層感光性元件之感光性樹脂層; 曝光步驟,其係對上述所積層之感光性樹脂層進行曝光;及 顯影步驟,其係利用顯影液去除上述曝光後之未曝光部。 層壓步驟較佳為於導體基板上經由濕潤劑積層感光性元件之感光性樹脂層之步驟。作為濕潤劑,較佳為包含選自純水、去離子水及電解水中之1種以上與銅螯合化劑(例如選自由咪唑化合物、三唑化合物、吡啶化合物及吡唑化合物所組成之群中之1種以上之化合物)。 本第二實施形態之抗蝕圖案之形成方法中,首先,於層壓步驟中,使用貼合機於基板上形成感光性樹脂層。具體而言,於感光性元件具有保護層之情形時,將保護層剝離後,使用貼合機將感光性樹脂層加熱壓接至基板表面而進行層壓。 作為基板,可使用金屬板或具有金屬皮膜之絕緣性基板。作為金屬之材質,例如可列舉:銅、不鏽鋼(SUS)、玻璃、氧化銦錫(ITO)等。該等基板亦可具有用以應對多層基板之通孔。 感光性樹脂層可僅層壓於基板表面之單面,視需要亦可於基板兩面進行層壓。層壓時之加熱溫度較佳為40℃~160℃。就進一步提高所獲得之抗蝕圖案與基板之密接性之觀點而言,較佳為進行2次以上之加熱壓接。於進行2次以上之壓接之情形時,可使用具備雙聯輥之二段式貼合機,亦可使基板與感光性樹脂層之積層物反覆通過輥若干次而進行壓接。 繼而,於曝光步驟中,使用曝光機對感光性樹脂層進行曝光。曝光可不將支持體剝離而隔著支持體進行,視需要亦可將支持體剝離後進行。 藉由按照圖案狀進行該曝光,經過下述顯影步驟後可獲得具有所需圖案之抗蝕膜(抗蝕圖案)。圖案狀之曝光可藉由隔著光罩進行曝光之方法、及無遮罩曝光法中之任一方法進行。於隔著光罩曝光之情形時,曝光量取決於光源照度及曝光時間。曝光量可使用光量計進行測定。 無遮罩曝光中,不使用光罩而於基板上直接利用繪圖裝置進行曝光。作為光源,使用波長350 nm~410 nm之半導體雷射、超高壓水銀燈等。無遮罩曝光中,所繪圖案由電腦進行控制,曝光量取決於曝光光源之照度及基板之移動速度。 繼而,於顯影步驟中,利用顯影液去除感光性樹脂層之未曝光部。於感光性樹脂層上具有支持體之情形時,較佳為於曝光後將其去除後供於顯影步驟。 顯影步驟中,使用包含鹼性水溶液之顯影液,將未曝光部顯影去除而獲得抗蝕劑圖像。作為鹼性水溶液,較佳為使用例如Na
2
CO
3
、K
2
CO
3
等之水溶液。鹼性水溶液係根據感光性樹脂層之特性而選擇,較佳為使用濃度0.2質量%~2質量%之Na
2
CO
3
水溶液。亦可於鹼性水溶液中混入界面活性劑、消泡劑、用以促進顯影之少量有機溶劑等。 顯影步驟中之顯影液之溫度較佳為於20℃~40℃之範圍內保持恆定。 藉由上述步驟而獲得抗蝕圖案。根據情況亦可進一步進行100℃~300℃之加熱步驟。實施該加熱步驟就進一步提高耐化學品性之觀點而言較佳。加熱可使用熱風、紅外線、遠紅外線等適宜方式之加熱爐。 <配線板之形成方法> 本第二實施形態之配線板之形成方法較佳為按照下述記載順序包括: 層壓步驟,其係於導體基板上積層感光性元件之感光性樹脂層; 曝光步驟,其係對上述所積層之感光性樹脂層進行曝光; 顯影步驟,其係利用顯影液去除上述曝光後之未曝光部; 導體圖案形成步驟,其係對藉由上述顯影而形成有抗蝕圖案之導體基板進行蝕刻或鍍覆;及 剝離步驟,其係剝離上述抗蝕圖案。 層壓步驟較佳為於導體基板上經由濕潤劑積層感光性元件之感光性樹脂層之步驟。作為濕潤劑,較佳為包含選自純水、去離子水及電解水中之1種以上與銅螯合化劑(例如選自由咪唑化合物、三唑化合物、吡啶化合物及吡唑化合物所組成之群中之1種以上之化合物)。 導體圖案形成步驟中,可於形成有抗蝕圖案之基板上,使用公知之蝕刻法或鍍覆法於經顯影步驟而露出之基板表面(例如銅面)形成導體圖案。 剝離步驟中,藉由使形成有導體圖案之基板與適宜之剝離液接觸而將抗蝕圖案剝離去除。藉由該步驟,可獲得所需之配線板。 剝離步驟中所使用之剝離液較佳為鹼性水溶液。作為該鹼性水溶液,較佳為使用例如2質量%~5質量%之NaOH水溶液或KOH水溶液。亦可於剝離液中添加少量之水溶性溶劑、例如醇等。剝離步驟中之剝離液之溫度較佳為40℃~70℃。 本第二實施形態中之感光性樹脂組合物、感光性元件、及配線板之形成方法可極佳地用於製造例如印刷配線板、引線框架、具有凹凸圖案之基材、半導體封裝體等。 再者,關於上述各種參數之測定方法,只要無特別說明,則依據下述實施例中之測定方法進行測定。 <第三實施形態> 以下具體地說明用以實施本發明之第三實施形態之形態(以下簡記為「本第三實施形態」)。 <感光性樹脂組合物> 本第三實施形態中,感光性樹脂組合物包含(A)鹼可溶性高分子、(B)含乙烯性不飽和鍵之化合物、及(C)光聚合起始劑。感光性樹脂組合物視需要亦可進而包含(D)添加劑等其他成分。 再者,本說明書中,所謂「(甲基)丙烯酸」意指丙烯酸或甲基丙烯酸,所謂「(甲基)丙烯醯基」意指丙烯醯基或甲基丙烯醯基,且所謂「(甲基)丙烯酸酯」意指「丙烯酸酯」或「甲基丙烯酸酯」。 (A)鹼可溶性高分子 (A)鹼可溶性高分子係可溶於鹼性物質之高分子。本第三實施形態中,就兼具抗蝕圖案之蓋孔性與殘留水短路不良抑制性之觀點而言,(A)鹼可溶性高分子較佳為包含以構成(A)鹼可溶性高分子之單體之總質量為基準計為10質量%~24質量%之(甲基)丙烯酸之結構單元及35質量%~90質量%之苯乙烯之結構單元。 關於(A)鹼可溶性高分子中之(甲基)丙烯酸之結構單元之含量,以構成(A)鹼可溶性高分子之單體之總質量為基準計,就抑制殘留水短路不良之觀點而言,較佳為24質量%以下,就確保鹼性顯影性及鹼性剝離性之觀點而言,較佳為10質量%以上。該含量之上限值更佳為23質量%或22.5質量%,下限值更佳為11質量%、15質量%、18質量%或20質量%。殘留水短路不良與硬化抗蝕劑之疏水性密切相關,藉由增大抗蝕劑之疏水性、即水接觸角而能夠抑制殘留水短路不良。 關於與(A)鹼可溶性高分子中之(甲基)丙烯酸之結構單元之含量有關之(A)鹼可溶性高分子之酸當量(於(A)成分包含複數種共聚物之情形時為該混合物整體之酸當量),就感光性樹脂層之耐顯影性、以及抗蝕圖案之顯影耐性、解像性及密接性之觀點而言,較佳為100以上,就感光性樹脂層之顯影性及剝離性之觀點而言,較佳為900以下。(A)鹼可溶性高分子之酸當量更佳為250~600,進而較佳為350~500。所謂酸當量係指其中具有1當量之羧基之線狀聚合物之質量。 關於(A)鹼可溶性高分子中之苯乙烯之結構單元之含量,以構成(A)鹼可溶性高分子之單體之總質量為基準計,就顯影性之觀點而言,較佳為90質量%以下,就解像性及殘留水短路不良抑制性之觀點而言,較佳為35質量%以上。該含量之上限值就顯影性及防止剝離時間延遲之觀點而言,更佳為85質量%、80質量%、70質量%或60質量%,下限值就解像性及殘留水短路不良抑制性之觀點而言,更佳為36質量%、38質量%、40質量%或42質量%。 就提高抗蝕圖案之蓋孔性之觀點而言,(A)鹼可溶性高分子較佳為進而包含(甲基)丙烯酸丁酯之結構單元。(甲基)丙烯酸丁酯之結構單元可包含源自選自由(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯及(甲基)丙烯酸第三丁酯所組成之群中之至少1者之重複單元。 關於(A)鹼可溶性高分子中之(甲基)丙烯酸丁酯之結構單元之含量,就兼具蓋孔性與殘留水短路不良抑制性之觀點而言,以構成(A)鹼可溶性高分子之單體之總質量為基準計,較佳為0.1質量%~5質量%、更佳為0.3質量%~1質量%之範圍內。 (A)鹼可溶性高分子只要包含以構成(A)鹼可溶性高分子之單體之總質量為基準計為10質量%~24質量%之(甲基)丙烯酸之結構單元及35質量%~90質量%之苯乙烯之結構單元,則可為單一種之共聚物,亦可為複數種共聚物之混合物及/或複數種均聚物之混合物。 (A)鹼可溶性高分子可含有聚(甲基)丙烯酸、聚(甲基)丙烯酸丁酯、聚苯乙烯、使包含(甲基)丙烯酸及/或苯乙烯與下述第一單體之1種以上及/或下述第二單體之1種以上而成之共聚合成分進行共聚合而獲得之共聚物等。 第一單體為分子中含有羧基之單體((甲基)丙烯酸除外)。作為第一單體,例如可列舉:反丁烯二酸、桂皮酸、丁烯酸、伊康酸、順丁烯二酸酐、及順丁烯二酸半酯等。 第二單體為非酸性且分子中具有至少1個聚合性不飽和基之單體(苯乙烯除外)。作為第二單體,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-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸苄酯、乙酸乙烯酯等乙烯醇之酯類;(甲基)丙烯腈;能夠聚合之苯乙烯衍生物等。 該等之中,就提高抗蝕圖案之蓋孔性之觀點而言,較佳為(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯或(甲基)丙烯酸第三丁酯,就蓋孔性之觀點而言,更佳為(甲基)丙烯酸正丁酯,並且,就提高解像性及殘留水短路不良抑制性之觀點而言,較佳為能夠聚合之苯乙烯衍生物。 作為能夠聚合之苯乙烯衍生物,例如可列舉:甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、第三丁氧基苯乙烯、乙醯氧基苯乙烯、4-乙烯基苯甲酸、苯乙烯二聚物、苯乙烯三聚物等。 鹼可溶性高分子較佳為藉由於將上述單體混合並經溶劑、例如丙酮、甲基乙基酮、甲醇、乙醇、正丙醇或異丙醇稀釋而成之溶液中,添加適量之自由基聚合起始劑、例如過氧化苯甲醯、偶氮異丁腈,並加熱攪拌而進行合成。亦存在一面向反應液中滴加混合物之一部分一面進行合成之情況。反應結束後,亦存在進而添加溶劑而調整為所需濃度之情況。作為合成手段,除了溶液聚合以外,亦可採用塊狀聚合、懸浮聚合或乳化聚合。 (A)鹼可溶性高分子之重量平均分子量(於(A)成分包含複數種共聚物之情形時為該混合物整體之重量平均分子量)較佳為5,000~500,000。關於(A)鹼可溶性高分子之重量平均分子量,就均勻地維持乾膜光阻厚度、獲得對顯影液之耐性之觀點而言,較佳為5,000以上,就維持乾膜光阻之顯影性之觀點而言,較佳為500,000以下。(A)鹼可溶性高分子之重量平均分子量更佳為10,000~200,000,進而較佳為20,000~100,000。(A)鹼可溶性高分子之分散度較佳為1.0~6.0。 本第三實施形態中,關於感光性樹脂組合物中之(A)鹼可溶性高分子之含量,以感光性樹脂組合物之固形物成分總量為基準計(以下只要無特別說明,則各含有成分均以此為基準),較佳為10質量%~90質量%,更佳為20質量%~80質量%,進而較佳為40質量%~60質量%之範圍內。(A)鹼可溶性高分子之含量就維持感光性樹脂層之鹼性顯影性之觀點而言,較佳為10質量%以上,就由曝光所形成之抗蝕圖案充分發揮作為抗蝕劑材料之性能之觀點而言,較佳為90質量%以下。 (B)含乙烯性不飽和鍵之化合物 (B)含乙烯性不飽和鍵之化合物為藉由於其結構中含有乙烯性不飽和基而具有聚合性之化合物。就加成聚合性之觀點而言,乙烯性不飽和鍵較佳為末端乙烯性不飽和基。 本第三實施形態中,於將(A)鹼可溶性高分子與(B)含乙烯性不飽和鍵之化合物併用時,就確保抗蝕圖案之蓋孔性之觀點而言,(B)含乙烯性不飽和鍵之化合物之重量平均分子量較佳為1,200以上。本說明書中,所謂(B)含乙烯性不飽和鍵之化合物之重量平均分子量,於(B)含乙烯性不飽和鍵之化合物為單一種時意指自單一種之含乙烯性不飽和鍵之化合物之結構式推導出之重量平均分子量,於(B)含乙烯性不飽和鍵之化合物包含複數種時意指各含乙烯性不飽和鍵之化合物之重量平均分子量與調配比率之加權平均。 (B)含乙烯性不飽和鍵之化合物之重量平均分子量就進一步提高抗蝕圖案之蓋孔性之觀點而言,更佳為1,300以上,進而較佳為1,400以上,又,就抗蝕圖案之解像性及剝離性之觀點而言,更佳為5,000以下,進而較佳為4,000以下,尤佳為3,000以下。 (B)含乙烯性不飽和鍵之化合物可包含選自由下述(b
1
)~(b
5
): (b
1
)下述通式(I): [化9]
{式中,R
1
及R
2
各自獨立地表示氫原子或甲基,且m
1
為滿足2~40之數} 所表示之乙二醇二(甲基)丙烯酸酯化合物; (b
2
)下述通式(II): [化10]
{式中,R
3
及R
4
各自獨立地表示氫原子或甲基,A為C
2
H
4
,B為C
3
H
6
,n
1
、n
2
、n
3
及n
4
為滿足n
1
+n
2
+n
3
+n
4
=2~50之關係之整數,-(A-O)-及-(B-O)-之重複單元之排列可為無規亦可為嵌段,於嵌段之情形時,-(A-O)-與-(B-O)-無論哪一者均可為聯苯基側} 所表示之環氧烷改性雙酚A型二(甲基)丙烯酸酯化合物; (b
3
)下述通式(III): [化11]
{式中,R
5
~R
7
各自獨立地表示氫原子或甲基,X表示碳數2~6之伸烷基,m
2
、m
3
及m
4
各自獨立地為0~40之整數,m
2
+m
3
+m
4
為1~40,並且於m
2
+m
3
+m
4
為2以上之情形時,複數個X相互可相同亦可不同} 所表示之三(甲基)丙烯酸酯化合物; (b
4
)下述通式(IV): [化12]
{式中,R
8
及R
9
各自獨立地表示氫原子或甲基,Y表示碳數2~6之伸烷基,Z表示2價有機基,且s及t各自獨立地為0~40之整數,且s+t≧1} 所表示之二(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯化合物;及 (b
5
)上述(b
1
)~(b
4
)以外之加成聚合性單體 所組成之群中之至少1種。 就調整抗蝕圖案之剝離時間及剝離片之尺寸之觀點而言,(B)含乙烯性不飽和鍵之化合物較佳為包含(b
1
)通式(I)所表示之乙二醇二(甲基)丙烯酸酯化合物。 通式(I)中,m
1
就剝離時間及剝離片尺寸之觀點而言,較佳為2以上,就解像性、耐鍍覆性及耐蝕刻性之觀點而言,較佳為40以下。m
1
更佳為4~20,進而較佳為6~12。 作為通式(I)所表示之乙二醇二(甲基)丙烯酸酯化合物之具體例,較佳為m
1
=4之四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、m
1
=9之九乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、或m
1
=14之聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯。 就解像性及蓋孔性之觀點而言,(B)含乙烯性不飽和鍵之化合物較佳為包含(b
2
)通式(II)所表示之環氧烷改性雙酚A型二(甲基)丙烯酸酯化合物。通式(II)中之B可為-CH
2
CH
2
CH
2
-或-CH(CH
3
)CH
2
-。 通式(II)中之芳香環上之氫原子可被取代為雜原子及/或取代基。 作為雜原子,例如可列舉鹵素原子等,另外,作為取代基,可列舉:碳數1~20之烷基、碳數3~10之環烷基、碳數6~18之芳基、苯甲醯甲基、胺基、碳數1~10之烷基胺基、碳數2~20之二烷基胺基、硝基、氰基、羰基、巰基、碳數1~10之烷基巰基、芳基、羥基、碳數1~20之羥基烷基、羧基、烷基之碳數為1~10之羧基烷基、烷基之碳數為1~10之醯基、碳數1~20之烷氧基、碳數1~20之烷氧基羰基、碳數2~10之烷基羰基、碳數2~10之烯基、碳數2~10之N-烷基胺甲醯基或包含雜環之基、或經該等取代基取代之芳基等。該等取代基可形成縮合環、或該等取代基中之氫原子可被取代為鹵素原子等雜原子。於通式(II)中之芳香環具有複數個取代基之情形時,複數個取代基可相同亦可不同。 通式(II)中之R
3
及R
4
可各自獨立地為氫原子或甲基,就確保包含感光性樹脂組合物之感光性樹脂層於剛曝光後不久之對比度之觀點而言,較佳為R
3
與R
4
中之一者或兩者為氫原子,更佳為R
3
與R
4
均為氫原子。 就蓋孔性之觀點而言,(b
2
)通式(II)所表示之環氧烷改性雙酚A型二(甲基)丙烯酸酯化合物上所加成之環氧烷較佳為鏈長相對較長之環氧烷。更詳細而言,通式(II)中,n
1
、n
2
、n
3
及n
4
較佳為滿足n
1
+n
2
+n
3
+n
4
=4~50之關係,更佳為滿足n
1
+n
2
+n
3
+n
4
=10~50之關係,進而較佳為滿足n
1
+n
2
+n
3
+n
4
=20~50之關係,尤佳為滿足n
1
+n
2
+n
3
+n
4
=30~50之關係。 就蓋孔性之觀點而言,(B)含乙烯性不飽和鍵之化合物中之40質量%以上為較佳為(b
2
)通式(II)所表示之環氧烷改性雙酚A型二(甲基)丙烯酸酯化合物,更佳為通式(II)中之n
1
、n
2
、n
3
及n
4
滿足n
1
+n
2
+n
3
+n
4
=30~50之關係之環氧烷改性雙酚A型二(甲基)丙烯酸酯化合物。更佳為(B)含乙烯性不飽和鍵之化合物中之50質量%、進而較佳為55質量%以上、最佳為60質量%為(b
2
)通式(II)所表示之環氧烷改性雙酚A型二(甲基)丙烯酸酯化合物。 作為(b
2
)通式(II)所表示之環氧烷改性雙酚A型二(甲基)丙烯酸酯化合物之較佳之具體例,可列舉:於雙酚A之兩端分別加成平均1單元之環氧乙烷而成之聚乙二醇之二(甲基)丙烯酸酯、於雙酚A之兩端分別加成平均2單元之環氧乙烷而成之聚乙二醇之二(甲基)丙烯酸酯、於雙酚A之兩端分別加成平均5單元之環氧乙烷而成之聚乙二醇之二(甲基)丙烯酸酯、於雙酚A之兩端分別加成平均7單元之環氧乙烷而成之聚乙二醇之二(甲基)丙烯酸酯、於雙酚A之兩端分別加成平均6單元之環氧乙烷與平均2單元之環氧丙烷而成之聚伸烷基二醇之二(甲基)丙烯酸酯、於雙酚A之兩端分別加成平均15單元之環氧乙烷而成之聚伸烷基二醇之二(甲基)丙烯酸酯、於雙酚A之兩端分別加成平均15單元之環氧乙烷與平均2單元之環氧丙烷而成之聚伸烷基二醇之二(甲基)丙烯酸酯等。 通式(II)中,就解像度及殘留水短路不良抑制性之觀點而言,n
1
、n
2
、n
3
及n
4
亦較佳為滿足n
1
+n
2
+n
3
+n
4
=2~10之關係,亦尤佳為滿足n
1
+n
2
+n
3
+n
4
=2~4之關係。 就兼具蓋孔性與殘留水短路不良抑制性之觀點而言,(B)含乙烯性不飽和鍵之化合物尤佳為同時含有通式(II)中滿足n
1
+n
2
+n
3
+n
4
=30~50之化合物、通式(II)中R
3
與R
4
中之一者或兩者為氫原子之化合物、及通式(II)中滿足n
1
+n
2
+n
3
+n
4
=2~10之化合物。 就解像性及蓋孔性之觀點而言,(B)含乙烯性不飽和鍵之化合物較佳為包含(b
3
)通式(III)所表示之三(甲基)丙烯酸酯化合物。通式(III)中之X為碳數2~6之伸烷基,例如可為-CH
2
CH
2
-、-CH
2
CH
2
CH
2
-、-CH(CH
3
)CH
2
-等。 就蓋孔性之觀點而言,(b
3
)通式(III)所表示之三(甲基)丙烯酸酯化合物較佳為具有鏈長相對較長之環氧烷部分。更詳細而言,通式(III)中,m
2
+m
3
+m
4
較佳為10~40,更佳為20~40。 作為(b
3
)通式(III)所表示之三(甲基)丙烯酸酯化合物之較佳之具體例,可列舉:環氧乙烷(EO)改性三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯(EO平均加成莫耳數:10~40)、環氧丙烷(PO)改性三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯(PO平均加成莫耳數:10~40)等。 就蓋孔性之觀點而言,(B)含乙烯性不飽和鍵之化合物較佳為包含(b
4
)通式(IV)所表示之二(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯化合物。 通式(IV)中,Z表示2價有機基,例如可為碳數1~10之伸烷基、碳數2~10之環氧烷基、可具有取代基之碳數3~10之2價脂環式基等。 通式(IV)中,Y表示碳數2~6之伸烷基,例如可為-CH
2
CH
2
-、-CH
2
CH
2
CH
2
-、-CH(CH
3
)CH
2
-等。 就進一步提高蓋孔性之觀點而言,亦較佳為通式(IV)中之-(Y-O)
s
-部分及-(Y-O)
t
-部分各自獨立地被取代為-(C
2
H
5
O)-(C
3
H
6
O)
9
-。 作為(b
4
)通式(IV)所表示之二(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯化合物之較佳之具體例,可列舉:於β位具有羥基之(甲基)丙烯酸系單體與異佛爾酮二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、2,4-甲苯二異氰酸酯及1,6-六亞甲基二異氰酸酯等二異氰酸酯化合物之加成反應物,三((甲基)丙烯醯氧基四乙二醇異氰酸酯基)六亞甲基異氰尿酸酯,EO改性二(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯以及EO/PO改性二(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯。再者,EO表示環氧乙烷,經EO改性之化合物具有環氧乙烷基之嵌段結構。又,PO表示環氧丙烷,經PO改性之化合物具有環氧丙烷基之嵌段結構。作為EO改性二(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯,例如可列舉新中村化學工業股份有限公司製造之商品名「UA-11」等。又,作為EO/PO改性二(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯,例如可列舉新中村化學工業股份有限公司製造之商品名「UA-13」等。該等可單獨使用1種或將2種以上組合使用。 (B)含乙烯性不飽和鍵之化合物亦可包含作為(b
5
)成分之(b
1
)~(b
4
)成分以外之加成聚合性單體。 作為(b
5
)成分,可列舉以下之: (b
3
)成分以外之三(甲基)丙烯酸酯,例如三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化甘油三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化異三聚氰酸三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等; 四(甲基)丙烯酸酯,例如二-三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇(聚)烷氧基四(甲基)丙烯酸酯等; 五(甲基)丙烯酸酯,例如二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯等; 六(甲基)丙烯酸酯,例如二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、於二季戊四醇之6個末端加成合計1~24莫耳之環氧乙烷而成之六(甲基)丙烯酸酯、於二季戊四醇之6個末端加成合計1~10莫耳之ε-己內酯而成之六(甲基)丙烯酸酯等; 具有1個(甲基)丙烯醯基之丙烯酸酯化合物; 使α,β-不飽和羧酸與多元醇進行反應所獲得之化合物; 使α,β-不飽和羧酸與含縮水甘油基之化合物進行反應所獲得之化合物;及 苯二甲酸系化合物,例如γ-氯-2-羥基丙基-β'-(甲基)丙烯醯氧基乙基-鄰苯二甲酸酯及β-羥基烷基-β'-(甲基)丙烯醯氧基烷基-鄰苯二甲酸酯等。 本第三實施形態中,就抗蝕圖案之蓋孔性及密接性之觀點而言,感光性樹脂組合物中之全部之(B)含乙烯性不飽和鍵之化合物之總含量較佳為1質量%~70質量%、更佳為2質量%~60質量%、進而較佳為4質量%~50質量%之範圍內。 (C)光聚合起始劑 (C)光聚合起始劑為藉由光而使單體聚合之化合物。感光性樹脂組合物包含本技術領域中通常所知之作為光聚合起始劑之化合物。 感光性樹脂組合物中之(C)光聚合起始劑之含量較佳為0.01~20質量%、更佳為0.05質量%~10質量%、進而較佳為0.1質量%~7質量%之範圍內。(C)光聚合起始劑之含量就獲得充分之感度之觀點而言,較佳為0.01質量%以上,就使光充分透過直至到達抗蝕劑底面、獲得良好之高解像性之觀點而言,較佳為20質量%以下。 作為(C)光聚合起始劑,可列舉: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-氧硫𠮿
![Figure 107132088-xxxx-3](https://patentimages.storage.googleapis.com/55/e6/7c/ba38a7b091d3d4/107132088-xxxx-3.png)
類、二烷基胺基苯甲酸酯類、肟酯類、吖啶類等,進而可列舉:六芳基聯咪唑、吡唑啉化合物、N-芳基胺基酸或其酯化合物(例如N-苯基甘胺酸)、有機鹵素化合物等。該等可單獨使用1種或將2種以上組合使用。該等之中,吖啶類尤其適於直接成像曝光。 作為吖啶類,例如可列舉:吖啶、9-苯基吖啶、1,6-雙(9-吖啶基)己烷、1,7-雙(9-吖啶基)庚烷、1,8-雙(9-吖啶基)辛烷、1,9-雙(9-吖啶基)壬烷、1,10-雙(9-吖啶基)癸烷、1,11-雙(9-吖啶基)十一烷、1,12-雙(9-吖啶基)十二烷等吖啶衍生物。就對直接成像曝光之適性之觀點而言,感光性樹脂組合物中之吖啶類之含量較佳為0.1質量%~5質量%、更佳為0.3質量%~3質量%、進而較佳為0.5質量%~2質量%之範圍內。 作為芳香族酮類,例如可列舉:二苯甲酮、米其勒酮[4,4'-雙(二甲基胺基)二苯甲酮]、4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮、4-甲氧基-4'-二甲基胺基二苯甲酮。該等可單獨使用1種或將2種以上組合使用。該等之中,就密接性之觀點而言,較佳為4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮。進而,就透過率之觀點而言,感光性樹脂組合物中之芳香族酮類之含量較佳為0.01質量%~0.5質量%、進而較佳為0.02質量%~0.3質量%之範圍內。 作為六芳基聯咪唑之例,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、及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,該等可單獨使用1種或將2種以上組合使用。就高感度、解像性及密接性之觀點而言,較佳為2-(鄰氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物。 本第三實施形態中,就提高感光性樹脂層之剝離特性及/或感度之觀點而言,感光性樹脂組合物中之六芳基雙咪唑化合物之含量較佳為0.05質量%~7質量%、更佳為0.1質量%~6質量%、進而較佳為1質量%~4質量%之範圍內。 作為N-芳基胺基酸,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。其中,尤佳為N-苯基甘胺酸。就提高剝離特性及/或感度之觀點而言,感光性樹脂組合物中之N-芳基胺基酸之含量相對於感光性樹脂組合物之固形物成分總量,較佳為0.05質量%~5質量%,更佳為0.1~2質量%。 作為有機鹵素化合物,例如可列舉:溴戊烷、溴異戊烷、溴化異丁烯、1,2-二溴乙烷、二苯甲基溴、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、異丁基碘、1,1,1-三氯-2,2-雙(對氯苯基)乙烷及氯化三
![Figure 107132088-A0304-12-0020-4](https://patentimages.storage.googleapis.com/0d/47/03/66ee37621e5d97/107132088-A0304-12-0020-4.png)
化合物,其中,可尤佳地使用三溴甲基苯基碸。就提高剝離特性及/或感度之觀點而言,感光性樹脂組合物中之有機鹵素化合物之含量相對於感光性樹脂組合物之固形物成分總量,較佳為0.05質量%~5質量%,更佳為0.1質量%~3質量%。 作為其他光增感劑,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、1,4-萘醌、9,10-菲醌、2-甲基-1,4-萘醌、2,3-二甲基蒽醌及3-氯-2-甲基蒽醌等醌類,安息香、安息香乙醚、安息香苯醚、甲基安息香及乙基安息香等安息香醚類,苯偶醯二甲基縮酮、苯偶醯二乙基縮酮、以及1-苯基-1,2-丙二酮-2-O-安息香肟、及1-苯基-1,2-丙二酮-2-(O-乙氧基羰基)肟等肟酯類。就提高剝離特性及/或感度之觀點而言,感光性樹脂組合物中之光增感劑之含量相對於感光性樹脂組合物之固形物成分總量,較佳為0.05質量%~5質量%,更佳為0.1質量%~3質量%。 又,本第三實施形態中,感光性樹脂組合物亦較佳為含有吡唑啉化合物作為光增感劑。作為吡唑啉化合物,較佳為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-(4-(苯并
![Figure 107132088-A0304-12-0015-1](https://patentimages.storage.googleapis.com/62/2f/cb/a83f3ef40f9354/107132088-A0304-12-0015-1.png)
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-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。 (D)添加劑 感光性樹脂組合物視需要亦可包含變色劑、染料、塑化劑、抗氧化劑、穩定化劑等添加劑。例如可使用日本專利特開2013-156369號公報及國際公開第2009/093706號中所列舉之添加劑。 作為變色劑,可例示隱色染料、熒烷(fluoran)染料等。就曝光部分顯色而表現出視認性之方面而言,較佳為使用變色劑。又,檢查機等讀取用於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則易於進行位置識別而有利。 作為隱色染料,可列舉:三(4-二甲基胺基苯基)甲烷[隱色結晶紫]、雙(4-二甲基胺基苯基)苯基甲烷[隱色孔雀綠]等。尤其就對比度良好之觀點而言,作為隱色染料,較佳為使用隱色結晶紫。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%。該含量就曝光部分與未曝光部分之對比度之觀點而言,較佳為0.1質量%以上,就維持保存穩定性之觀點而言,較佳為10質量%以下。 作為基礎染料,例如可列舉:鹼性綠1[CAS編號(以下相同):633-03-4](例如Aizen Diamond Green GH(商品名),保土谷化學工業製造)、孔雀綠草酸鹽[2437-29-8](例如Aizen Malachite Green(商品名),保土谷化學工業製造)、亮綠[633-03-4]、品紅[632-99-5]、甲基紫[603-47-4]、甲基紫2B[8004-87-3]、結晶紫[548-62-9]、甲基綠[82-94-0]、維多利亞藍B[2580-56-5]、鹼性藍7[2390-60-5](例如Aizen Victoria Pure Blue BOH(商品名),保土谷化學工業製造)、若丹明B[81-88-9]、若丹明6G[989-38-8]、鹼性黃2[2465-27-2]等。其中,較佳為鹼性綠1、孔雀綠草酸鹽、及鹼性藍7,就提高色相穩定性及曝光對比度之觀點而言,尤佳為鹼性綠1。 本第三實施形態中,感光性樹脂組合物中之基礎染料之含量較佳為0.001質量%~3質量%、更佳為0.01質量%~2質量%、進而較佳為0.01質量%~1質量%之範圍內。染料之含量就獲得良好之著色性之觀點而言,較佳為0.001質量%以上,就維持感光性樹脂層之感度之觀點而言,較佳為3質量%以下。 本第三實施形態中,為了抑制起因於(甲基)丙烯酸之結構單元之含量為10質量%~24質量%之鹼可溶性高分子的抗蝕圖案剝離之延遲而縮短剝離時間,較佳為使感光性樹脂組合物含有作為塑化劑之鄰甲苯磺醯胺、對甲苯磺醯胺等甲苯磺醯胺。感光性樹脂組合物中之甲苯磺醯胺之含量較佳為0.1質量%~5質量%、更佳為1質量%~4質量%之範圍內。 作為其他塑化劑,例如可列舉:聚乙二醇、聚丙二醇、聚氧丙烯聚氧乙烯醚、聚氧乙烯單甲醚、聚氧丙烯單甲醚、聚氧乙烯聚氧丙烯單甲醚、聚氧乙烯單乙醚、聚氧丙烯單乙醚、聚氧乙烯聚氧丙烯單乙醚等二醇・酯類;苯二甲酸二乙酯等苯二甲酸酯類;檸檬酸三丁酯、檸檬酸三乙酯、乙醯檸檬酸三乙酯、乙醯檸檬酸三正丙酯及乙醯檸檬酸三正丁酯;於雙酚A之兩側分別加成環氧丙烷而成之丙二醇、於雙酚A之兩側分別加成環氧乙烷而成之乙二醇等。 就感光性樹脂組合物之熱穩定性或保存穩定性之觀點而言,感光性樹脂組合物較佳為包含作為穩定化劑之選自由自由基聚合抑制劑,例如對甲氧基苯酚、氫醌、連苯三酚、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)、二苯基亞硝基胺、三乙二醇-雙(3-3-第三丁基-5-甲基-4-羥基苯基丙酸酯)、及亞硝基苯基羥基胺鋁鹽等;苯并三唑類,例如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、1-(2-二-正辛基胺基甲基)-苯并三唑、及雙(N-2-羥基乙基)胺基亞甲基-1,2,3-苯并三唑等;羧基苯并三唑類,例如4-羧基-1,2,3-苯并三唑、5-羧基-1,2,3-苯并三唑、6-羧基-1,2,3-苯并三唑、1-(2-二-正丁基胺基甲基)-5-羧基苯并三唑與1-(2-二-正丁基胺基甲基)-6-羧基苯并三唑之1:1混合物、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、及N-(N,N-二-2-乙基己基)胺基伸乙基羧基苯并三唑等;以及具有縮水甘油基之環氧烷化合物,例如新戊二醇二縮水甘油醚(例如共榮社化學股份有限公司製造,Epolight 1500NP)、九乙二醇二縮水甘油醚(例如共榮社化學股份有限公司製造,Epolight 400E)、雙酚A-環氧丙烷2莫耳加成物二縮水甘油醚(例如共榮社化學股份有限公司製造,Epolight 3002)、氫化雙酚A二縮水甘油醚(例如共榮社化學股份有限公司製造,Epolight 4000)、1,6-己二醇二縮水甘油醚(例如共榮社化學股份有限公司製造,Epolight 1600)等所組成之群中之至少1種。 本第三實施形態中,感光性樹脂組合物中之全部之穩定化劑之總含量較佳為0.001質量%~3質量%、更佳為0.01質量%~1質量%、進而較佳為0.05質量%~0.7質量%之範圍內。穩定化劑之總含量就對感光性樹脂組合物賦予良好之保存穩定性之觀點而言,較佳為0.001質量%以上,就維持感光性樹脂層之感度之觀點而言,較佳為3質量%以下。 上述所說明之添加劑可單獨使用1種或將2種以上組合使用。 <感光性樹脂組合物調合液> 本第三實施形態中,藉由對感光性樹脂組合物添加溶劑而可形成感光性樹脂組合物調合液。作為較佳之溶劑,可列舉:酮類,例如丙酮、甲基乙基酮(MEK)等;及醇類,例如甲醇、乙醇、異丙醇等。較佳為以使感光性樹脂組合物調合液於25℃下之黏度成為500 mPa・sec~4000 mPa・sec之方式對感光性樹脂組合物添加溶劑。 <感光性樹脂積層體> 本第三實施形態中,可提供具有支持體、與積層於支持體上之包含上述感光性樹脂組合物之感光性樹脂層的感光性樹脂積層體。感光性樹脂積層體視需要亦可於感光性樹脂層之與支持體側相反一側具有保護層。 作為支持體,並無特別限定,較佳為可使自曝光光源放射出之光透過之透明支持體。作為此種支持體,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、聚醯胺膜及纖維素衍生物膜。該等膜視需要亦可經延伸。霧度較佳為0.01%~5.0%,更佳為0.01%~2.5%,進而較佳為0.01%~1.0%。關於膜之厚度,雖然膜越薄則越有利於圖像形成性及經濟性,但由於必須維持強度,故而較佳為10 μm~30 μm。 又,感光性樹脂積層體所使用之保護層之重要特性在於其與感光性樹脂層之密接力小於支持體與感光性樹脂層之密接力而可容易地剝離。作為保護層,例如較佳為聚乙烯膜、聚丙烯膜等。例如可使用日本專利特開昭59-202457號公報中記載之剝離性優異之膜。保護層之膜厚較佳為10 μm~100 μm,更佳為10 μm~50 μm。 本第三實施形態中,感光性樹脂積層體中之感光性樹脂層之厚度較佳為5 μm~100 μm,更佳為7 μm~60 μm。感光性樹脂層之厚度越小則抗蝕圖案之解像性越提高,另一方面,越大則硬化膜之強度越提高,因此可根據用途而選擇。 作為將支持體、感光性樹脂層及視需要之保護層依序積層而製作感光性樹脂積層體之方法,可使用已知方法。 例如製備上述感光性樹脂組合物調合液,繼而使用棒式塗佈機或輥式塗佈機塗佈於支持體上,使之乾燥,而於支持體上積層包含感光性樹脂組合物調合液之感光性樹脂層。進而,視需要於感光性樹脂層上積層保護層,藉此可製作感光性樹脂積層體。 <抗蝕圖案形成方法> 抗蝕圖案之形成方法較佳為依序包括:層壓步驟,其係於支持體上積層包含上述感光性樹脂組合物之感光性樹脂層;曝光步驟,其係對感光性樹脂層進行曝光;及顯影步驟,其係將經曝光之感光性樹脂層進行顯影。於以下揭示本第三實施形態中形成抗蝕圖案之具體方法之一例。 首先,於層壓步驟中,使用貼合機於基板上形成感光性樹脂層。具體而言,於感光性樹脂積層體具有保護層之情形時,將保護層剝離後,使用貼合機將感光性樹脂層加熱壓接至基板表面而進行層壓。作為基板之材料,例如可列舉:銅、不鏽鋼(SUS)、玻璃、氧化銦錫(ITO)等。 本第三實施形態中,可僅於基板表面之單面層壓感光性樹脂層,視需要亦可於兩面層壓感光性樹脂層。層壓時之加熱溫度一般而言為40℃~160℃。藉由層壓時進行2次以上之加熱壓接,可提高所獲得之抗蝕圖案與基板之密接性。加熱壓接時可使用具備雙聯輥之二段式貼合機,亦可使基板與感光性樹脂層之積層物反覆通過輥數次而進行壓接。 繼而,於曝光步驟中,使用曝光機將感光性樹脂組合物層曝光於活性光下。曝光視需要可於剝離支持體後進行。於通過光罩曝光之情形時,曝光量取決於光源照度及曝光時間,可使用光量計測定。曝光步驟中,亦可進行直接成像曝光。直接成像曝光中不使用光罩而於基板上直接利用繪圖裝置進行曝光。作為光源,使用波長350 nm~410 nm之半導體雷射或超高壓水銀燈。於由電腦控制所繪圖案之情形時,曝光量取決於曝光光源之照度及基板之移動速度。 繼而,於顯影步驟中,使用顯影裝置利用顯影液將曝光後之感光性樹脂層中之未曝光部或曝光部去除。於感光性樹脂層上具有支持體之情形時,曝光後將其去除。繼而,使用包含鹼性水溶液之顯影液將未曝光部或曝光部顯影去除而獲得抗蝕劑圖像。 作為鹼性水溶液,較佳為Na
2
CO
3
、K
2
CO
3
等之水溶液。鹼性水溶液係根據感光性樹脂層之特性而選擇,一般使用濃度0.2質量%~2質量%之Na
2
CO
3
水溶液。鹼性水溶液中亦可混有表面活性劑、消泡劑、用以促進顯影之少量有機溶劑等。顯影步驟中之顯影液之溫度較佳為於20℃~40℃之範圍內保持恆定。 藉由上述步驟而獲得抗蝕圖案,視需要亦可進而進行100℃~300℃之加熱步驟。藉由實施該加熱步驟可提高抗蝕圖案之耐化學品性。加熱步驟可採用使用熱風、紅外線或遠紅外線之方式之加熱爐。 本第三實施形態之感光性樹脂組合物可較佳地用於形成印刷基板之電路。作為印刷基板之電路形成方法,一般使用減成製程及半加成製程(SAP)。 減成製程係藉由蝕刻自配置於整個基板面上之導體僅去除非電路部分而形成電路之方法。 SAP係於配置於整個基板面之導體籽晶層上之非電路部分形成抗蝕劑後藉由鍍覆僅形成電路部分之方法。 <導體圖案之製造方法> 導體圖案之製造方法較佳為依序包括:層壓步驟,其係於金屬板、金屬皮膜絕緣板等基板上積層包含上述感光性樹脂組合物之感光性樹脂層;曝光步驟,其係對感光性樹脂層進行曝光;顯影步驟,其係藉由利用顯影液去除經曝光之感光性樹脂層之未曝光部或曝光部而獲得形成有抗蝕圖案之基板;及導體圖案形成步驟,其係對形成有抗蝕圖案之基板進行蝕刻或鍍覆。 本第三實施形態中,導體圖案之製造方法係藉由使用金屬板或金屬皮膜絕緣板作為基板,利用上述抗蝕圖案形成方法形成抗蝕圖案後,經過導體圖案形成步驟而進行。導體圖案形成步驟中,採用已知之蝕刻法或鍍覆法於經顯影露出之基板表面(例如銅面)形成導體圖案。 進而,本第三實施形態較佳地用於例如以下之用途。 <配線板之製造方法> 藉由導體圖案之製造方法製造導體圖案後,進而進行利用鹼性強於顯影液之水溶液自基板剝離抗蝕圖案之剝離步驟,藉此可獲得具有所需之配線圖案之配線板(例如印刷配線板)。 剝離用鹼性水溶液(以下亦稱為「剝離液」)並無特別限制,一般使用濃度2質量%~5質量%之NaOH或KOH之水溶液、或有機胺系剝離液。亦可於剝離液中添加少量之水溶性溶劑。作為水溶性溶劑,例如可列舉醇等。剝離步驟中之剝離液之溫度較佳為40℃~70℃之範圍內。 <引線框架之製造> 使用銅、銅合金或鐵系合金等之金屬板作為基板,藉由抗蝕圖案形成方法形成抗蝕圖案後,經過以下步驟,藉此可製造引線框架。首先,進行對經顯影露出之基板進行蝕刻而形成導體圖案之步驟。其後,進行藉由與配線板之製造方法相同之方法剝離抗蝕圖案之剝離步驟,而可獲得所需之引線框架。 <具有凹凸圖案之基材之製造> 藉由抗蝕圖案形成方法所形成之抗蝕圖案可用作藉由噴砂法對基板實施加工時之保護罩構件。於該情形時,作為基板,例如可列舉:玻璃、矽晶圓、非晶矽、多晶矽、陶瓷、藍寶石、金屬材料等。藉由與抗蝕圖案形成方法相同之方法於該等基板上形成抗蝕圖案。其後,進行向所形成之抗蝕圖案上噴附噴砂材料並切削至目標深度之噴砂處理步驟、及利用鹼性剝離液等自基板去除基板上殘存之抗蝕圖案部分之剝離步驟,而可製造基板上具有微細凹凸圖案之基材。 噴砂處理步驟中,可使用公知之噴砂材料,例如一般使用包含SiC、SiO
2
、Al
2
O
3
、CaCO
3
、ZrO、玻璃、不鏽鋼等之粒徑2 μm~100 μm之微粒子。 <半導體封裝體之製造> 使用大規模積體化電路(LSI)之形成已完成之晶圓作為基板,利用抗蝕圖案形成方法於晶圓形成抗蝕圖案後,藉由經過以下之步驟而可製造半導體封裝體。首先,進行於經顯影露出之開口部實施銅、焊料等之柱狀鍍覆而形成導體圖案之步驟。其後,進行利用與配線板之製造方法相同之方法剝離抗蝕圖案之剝離步驟,進而,進行藉由蝕刻去除柱狀鍍覆以外之部分之較薄之金屬層之步驟,藉此可獲得所需之半導體封裝體。 本第三實施形態中,感光性樹脂組合物可用於印刷配線板之製造;IC晶片搭載用引線框架製造;金屬罩製造等金屬箔精密加工;球柵陣列(BGA)、晶方尺寸封裝(CSP)等封裝體之製造;薄膜覆晶(COF)、捲帶式自動接合(TAB)等帶式基板之製造;半導體凸塊之製造;及ITO電極、定址電極、電磁波遮罩等平板顯示器之間隔壁之製造。 再者,上述各參數之值只要無特別說明,則依據下述實施例中之測定方法進行測定。 <第四實施形態> 以下具體地說明用以實施本發明之第四實施形態之形態(以下簡記為「本第四實施形態」)。 <感光性樹脂組合物> 本第四實施形態中,感光性樹脂組合物含有(A)鹼可溶性高分子、(B)含乙烯性不飽和鍵之化合物及(C)光聚合起始劑。感光性樹脂組合物視需要亦可進而含有(D)穩定化劑等其他成分。 再者,本說明書中,所謂「(甲基)丙烯酸」意指丙烯酸或甲基丙烯酸,所謂「(甲基)丙烯醯基」意指丙烯醯基或甲基丙烯醯基,且所謂「(甲基)丙烯酸酯」意指「丙烯酸酯」或「甲基丙烯酸酯」。 [(A)鹼可溶性高分子] 就解像性及最小顯影時間之延長之觀點而言,上述(A)鹼可溶性高分子包含酸單體單元之含有比率未達25質量%且芳香族單體單元之含有比率為30質量%以上之第一共聚物。第一共聚物視需要亦可包含除酸單體單元及芳香族單體單元以外之其他單體單元。以共聚物之重量平均分子量(下述)與數量平均分子量之比表示之共聚物之分散度較佳為1以上且6以下。 作為酸單體,例如可列舉:(甲基)丙烯酸、戊烯酸、不飽和二羧酸酐、羥基苯乙烯等。作為上述不飽和二羧酸酐,例如可列舉:順丁烯二酸酐、伊康酸酐、反丁烯二酸、檸康酸酐等。其中,較佳為(甲基)丙烯酸。 作為上述(A)成分中之酸單體單元之共聚合比率,相對於全部單體單元之合計質量,較佳為未達25質量%,更佳為10質量%~24質量%,進而較佳為15質量%~23質量%。酸單體單元之含有比率處於該範圍就解像性之提高及最小顯影時間之延長之觀點而言較佳。 芳香族單體亦稱為不飽和芳香族化合物。作為芳香族單體,例如可列舉:苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基萘等;(甲基)丙烯酸芳烷基酯等。作為(甲基)丙烯酸芳烷基酯,例如可列舉(甲基)丙烯酸苄酯等。 作為上述(A)成分中之芳香族單體單元(較佳為苯乙烯單元)之共聚合比率,相對於全部單體單元之合計質量,較佳為30質量%以上,更佳為32質量%~60質量%,進而較佳為35質量%~55質量%。將疏水性較高而難以與顯影液及顯影水洗水融合之芳香族單體之共聚合比率設定為上述範圍就解像性之提高及最小顯影時間之延長之觀點而言較佳。 作為其他單體,例如可列舉:(甲基)丙烯酸烷基酯、共軛二烯化合物、極性單體、交聯性單體等。 (甲基)丙烯酸烷基酯之概念中包括鏈狀烷基酯及環狀烷基酯兩者,具體而言,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)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸正十四烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸環己酯等。 作為共軛二烯化合物,例如可列舉:1,3-丁二烯、異戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、2-苯基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、2-甲基-1,3-戊二烯、1,3-己二烯、4,5-二乙基-1,3-辛二烯、3-丁基-1,3-辛二烯等。 作為極性單體,例如可列舉: (甲基)丙烯酸羥基乙酯、(甲基)丙烯酸羥基丙酯、(甲基)丙烯酸羥基丁酯、戊烯醇等含羥基之單體; 甲基丙烯酸2-胺基乙酯等含胺基之單體; (甲基)丙烯醯胺、N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺等含醯胺基之單體; 丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯丙烯腈、丙烯酸α-氰基乙酯等含氰基之單體; (甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸3,4-環氧環己酯等含環氧基之單體等。 作為交聯性單體,例如可列舉:三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、二乙烯苯等。 上述第一共聚物尤佳為(甲基)丙烯酸、苯乙烯及其他單體之共聚物。 本第四實施形態中,就解像性、顯影性及凝集性之觀點而言,亦較佳為包含上述說明之芳香族單體單元之含有比率為45質量%~90質量%之第二共聚物。第二共聚物中,藉由芳香族單體單元之含有比率為45質量%而存在確保包含第二共聚物之抗蝕圖案之疏水性之傾向。又,就提高凝集性之觀點而言,較佳為第二共聚物相對於全部共聚物之合計重量之重量比率為25質量%以上。 第二共聚物亦可包含上述說明之酸單體單元與其他單體單元。作為用以使第二共聚物進行聚合之芳香族單體,就疏水性之觀點而言,較佳為苯乙烯。第二共聚物中之芳香族單體單元之含有比率之上限就顯影性之觀點而言更佳為80質量%或70質量%。 第二共聚物亦可包含上述說明之酸單體單元與其他單體單元,就解像性、顯影性及凝集性之觀點而言,上述說明之酸單體單元之含有比率較佳為25質量%~50質量%,更佳為25質量%~40質量%。作為用以使第二共聚物進行聚合之酸單體,就顯影性之觀點而言,較佳為(甲基)丙烯酸。 上述(A)成分之重量平均分子量(於(A)成分包含複數種共聚物之情形時為該混合物整體之重量平均分子量)較佳為5,000~1,000,000,更佳為10,000~500,000,進而較佳為15,000~100,000。將(A)成分之重量平均分子量調整為該範圍內就使抗蝕圖案形成時之顯影時間適合所使用之流水線處理之工作狀態之觀點而言較佳。 本第四實施形態中,關於感光性樹脂組合物中之(A)成分之含量,以感光性樹脂組合物之固形物成分總量為基準計(以下只要無特別說明,各含有成分均以此為基準),較佳為10質量%~90質量%,更佳為20質量%~80質量%,進而較佳為40質量%~60質量%。該含量就維持鹼性顯影性之觀點而言,較佳為10質量%以上,另一方面,就由曝光所形成之抗蝕圖案充分發揮作為抗蝕劑之性能之觀點而言,較佳為90質量%以下。 酸單體單元之含有比率未達25質量%且芳香族單體單元之含有比率為30質量%以上之第一共聚物以感光性樹脂組合物之固形物成分總量為基準計較佳為5質量%以上且50質量%以下。進而較佳為10質量%以上且40質量%以下。 [(B)含乙烯性不飽和鍵之化合物] (B)含乙烯性不飽和鍵之化合物為藉由於其結構中含有乙烯性不飽和基而具有聚合性之化合物。就加成聚合性之觀點而言,乙烯性不飽和鍵較佳為末端乙烯性不飽和基。 本第四實施形態中,於將(A)鹼可溶性高分子與(B)含乙烯性不飽和鍵之化合物併用時,就確保抗蝕圖案之良好解像性、且最小顯影時間之延長之觀點而言,(B)含乙烯性不飽和鍵之化合物之重量平均分子量較佳為900以下。本說明書中,所謂(B)含乙烯性不飽和鍵之化合物之平均分子量,於(B)含乙烯性不飽和鍵之化合物為單一種時意指自單一種之含乙烯性不飽和鍵之化合物之結構式推導出之重量平均分子量,於(B)含乙烯性不飽和鍵之化合物包含複數種時意指各含乙烯性不飽和鍵之化合物之重量平均分子量與調配比率之加權平均。 (B)含乙烯性不飽和鍵之化合物之重量平均分子量就解像性之提高及最小顯影時間之延長之觀點而言,更佳為850以下,進而較佳為800以下,並且就抑制感光性樹脂積層體之邊緣熔融性之觀點而言,較佳為50以上,更佳為100以上。此處,所謂邊緣熔融性係將感光性樹脂積層體捲取成輥狀時感光性樹脂組合物層自輥之端面露出之現象。 (B)含乙烯性不飽和鍵之化合物可包含選自由下述(b
1
)~(b
6
): (b
1
)下述通式(I): [化13]
{式中,R
1
及R
2
各自獨立地表示氫原子或甲基,且m
1
為滿足2~40之數} 所表示之乙二醇二(甲基)丙烯酸酯化合物; (b
2
)下述通式(II): [化14]
{式中,R
3
及R
4
各自獨立地表示氫原子或甲基,A為C
2
H
4
,B為C
3
H
6
,n
1
、n
2
、n
3
及n
4
為滿足n
1
+n
2
+n
3
+n
4
=2~50之關係之整數,-(A-O)-及-(B-O)-之重複單元之排列可為無規亦可為嵌段,於嵌段之情形時,-(A-O)-與-(B-O)-無論哪一者均可為聯苯基側} 所表示之環氧烷改性雙酚A型二(甲基)丙烯酸酯化合物; (b
3
)下述通式(III): [化15]
{式中,R
5
~R
7
各自獨立地表示氫原子或甲基,X表示碳數2~6之伸烷基,m
2
、m
3
及m
4
各自獨立地為0~40之整數,m
2
+m
3
+m
4
為0~40,並且於m
2
+m
3
+m
4
為2以上之情形時,複數個X相互可相同亦可不同} 所表示之三(甲基)丙烯酸酯化合物; (b
4
)下述通式(IV): [化16]
{式中,R
8
及R
9
各自獨立地表示氫原子或甲基,Y表示碳數2~6之伸烷基,Z表示2價有機基,且s及t各自獨立地為0~40之整數,且s+t≧1} 所表示之二(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯化合物; (b
5
)下述通式(XI): [化17]
{式中,R
5
~R
8
各自獨立地表示氫原子或甲基,X表示碳數2~6之伸烷基,m
2
、m
3
、m
4
及m
5
各自獨立地為0~40之整數,m
2
+m
3
+m
4
+m
5
為0~50,並且於m
2
+m
3
+m
4
+m
5
為2以上之情形時,複數個X相互可相同亦可不同} 所表示之四(甲基)丙烯酸酯化合物;及 (b
6
)上述(b
1
)~(b
5
)以外之加成聚合性單體 所組成之群中之至少1種。 就調整抗蝕圖案之剝離時間及剝離片之尺寸之觀點而言,(B)含乙烯性不飽和鍵之化合物較佳為包含(b
1
)通式(I)所表示之乙二醇二(甲基)丙烯酸酯化合物。 通式(I)中,m
1
就剝離時間及剝離片尺寸之觀點而言,較佳為2以上,就解像性、耐鍍覆性及耐蝕刻性之觀點而言,較佳為40以下。m
1
更佳為4~20,進而較佳為6~12。 作為通式(I)所表示之乙二醇二(甲基)丙烯酸酯化合物之具體例,較佳為m
1
=4之四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、m
1
=9之九乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、或m
1
=14之聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯。 就抑制包含感光性樹脂組合物之感光性樹脂層於顯影時產生凝集物之觀點而言,(B)含乙烯性不飽和鍵之化合物較佳為包含(b
2
)通式(II)所表示之環氧烷改性雙酚A型二(甲基)丙烯酸酯化合物。通式(II)中之B可為-CH
2
CH
2
CH
2
-或-CH(CH
3
)CH
2
-。 通式(II)中之芳香環上之氫原子可被取代為雜原子及/或取代基。 作為雜原子,例如可列舉鹵素原子等,並且作為取代基,可列舉:碳數1~20之烷基、碳數3~10之環烷基、碳數6~18之芳基、苯甲醯甲基、胺基、碳數1~10之烷基胺基、碳數2~20之二烷基胺基、硝基、氰基、羰基、巰基、碳數1~10之烷基巰基、芳基、羥基、碳數1~20之羥基烷基、羧基、烷基之碳數為1~10之羧基烷基、烷基之碳數為1~10之醯基、碳數1~20之烷氧基、碳數1~20之烷氧基羰基、碳數2~10之烷基羰基、碳數2~10之烯基、碳數2~10之N-烷基胺甲醯基或包含雜環之基、或經該等取代基取代之芳基等。該等取代基可形成縮合環、或該等取代基中之氫原子可被取代為鹵素原子等雜原子。於通式(II)中之芳香環具有複數個取代基之情形時,複數個取代基可相同亦可不同。 通式(II)中之R
3
及R
4
可各自獨立地為氫原子或甲基,就確保包含感光性樹脂組合物之感光性樹脂層於剛曝光後不久之對比度之觀點而言,較佳為R
3
與R
4
中之一者或兩者為氫原子,更佳為R
3
與R
4
兩者均為氫原子。 就解像性之提高與最小顯影時間之延長之觀點而言,(b
2
)通式(II)所表示之環氧烷改性雙酚A型二(甲基)丙烯酸酯化合物上較佳為加成有鏈長相對較短之環氧烷。更詳細而言,通式(II)中,n
1
、n
2
、n
3
及n
4
較佳為滿足n
1
+n
2
+n
3
+n
4
=0~30之關係,更佳為滿足n
1
+n
2
+n
3
+n
4
=0~25之關係,進而較佳為滿足n
1
+n
2
+n
3
+n
4
=0~20之關係,尤佳為滿足n
1
+n
2
+n
3
+n
4
=0~10之關係。 就解像性之提高與最小顯影時間之延長之觀點而言,(B)含乙烯性不飽和鍵之化合物中之40質量%以上較佳為(b
2
)通式(II)所表示之環氧烷改性雙酚A型二(甲基)丙烯酸酯化合物,更佳為通式(II)中之n
1
、n
2
、n
3
及n
4
滿足n
1
+n
2
+n
3
+n
4
=0~20之關係之環氧烷改性雙酚A型二(甲基)丙烯酸酯化合物。更佳為(B)含乙烯性不飽和鍵之化合物中之50質量%、進而較佳為55質量%以上、最佳為60質量%為(b
2
)通式(II)所表示之環氧烷改性雙酚A型二(甲基)丙烯酸酯化合物。 作為(b
2
)通式(II)所表示之環氧烷改性雙酚A型二(甲基)丙烯酸酯化合物之較佳之具體例,可列舉:於雙酚A之兩端分別加成平均1單元之環氧乙烷而成之聚乙二醇之二(甲基)丙烯酸酯、於雙酚A之兩端分別加成平均2單元之環氧乙烷而成之聚乙二醇之二(甲基)丙烯酸酯、於雙酚A之兩端分別加成平均5單元之環氧乙烷而成之聚乙二醇之二(甲基)丙烯酸酯、於雙酚A之兩端分別加成平均7單元之環氧乙烷而成之聚乙二醇之二(甲基)丙烯酸酯、於雙酚A之兩端分別加成平均6單元之環氧乙烷與平均2單元之環氧丙烷而成之聚伸烷基二醇之二(甲基)丙烯酸酯、於雙酚A之兩端分別加成平均15單元之環氧乙烷而成之聚伸烷基二醇之二(甲基)丙烯酸酯、於雙酚A之兩端分別加成平均15單元之環氧乙烷與平均2單元之環氧丙烷而成之聚伸烷基二醇之二(甲基)丙烯酸酯等。 通式(II)中,就解像度之提高之觀點而言,n
1
、n
2
、n
3
及n
4
亦較佳為滿足n
1
+n
2
+n
3
+n
4
=2~20之關係,亦尤佳為滿足n
1
+n
2
+n
3
+n
4
=2~10之關係。 就解像性之提高與最小顯影時間之延長之觀點而言,(B)含乙烯性不飽和鍵之化合物尤佳為同時含有通式(II)中滿足n
1
+n
2
+n
3
+n
4
=2~20之化合物、通式(II)中R
3
與R
4
中之一者或兩者為甲基之化合物、及通式(II)中滿足n
1
+n
2
+n
3
+n
4
=2~16之化合物。 就抑制包含感光性樹脂組合物之感光性樹脂層於顯影時產生凝集物之觀點而言,(B)含乙烯性不飽和鍵之化合物較佳為包含(b
3
)通式(III)所表示之三(甲基)丙烯酸酯化合物。通式(III)中之X為碳數2~6之伸烷基,例如可為-CH
2
CH
2
-、-CH
2
CH
2
CH
2
-、-CH(CH
3
)CH
2
-等。 就解像性之觀點而言,(b
3
)通式(III)所表示之三(甲基)丙烯酸酯化合物較佳為具有鏈長相對較短之環氧烷部分。更詳細而言,通式(III)中,m
2
+m
3
+m
4
較佳為8~40,更佳為9~25。 作為(b
3
)通式(III)所表示之三(甲基)丙烯酸酯化合物之較佳之具體例,可列舉:環氧乙烷(EO)改性三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯(EO平均加成莫耳數:1~40)、環氧丙烷(PO)改性三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯(PO平均加成莫耳數:1~40)等。 就解像性之觀點而言,(B)含乙烯性不飽和鍵之化合物較佳為包含(b
4
)通式(IV)所表示之二(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯化合物。 通式(IV)中,Z表示2價有機基,例如可為碳數1~10之伸烷基、碳數2~10之環氧烷基、可具有取代基之碳數3~10之2價脂環式基等。 通式(IV)中,Y表示碳數2~6之伸烷基,例如可為-CH
2
CH
2
-、-CH
2
CH
2
CH
2
-、-CH(CH
3
)CH
2
-等。 就進一步提高解像性之觀點而言,亦較佳為通式(IV)中之-(Y-O)
s
-部分及-(Y-O)
t
-部分各自獨立地被取代為-(C
2
H
5
O)-(C
3
H
6
O)
9
-。 作為(b
4
)通式(IV)所表示之二(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯化合物之較佳之具體例,可列舉:於β位具有羥基之(甲基)丙烯酸系單體與異佛爾酮二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、2,4-甲苯二異氰酸酯及1,6-六亞甲基二異氰酸酯等二異氰酸酯化合物之加成反應物,三((甲基)丙烯醯氧基四乙二醇異氰酸酯基)六亞甲基異氰尿酸酯,EO改性二(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯以及EO/PO改性二(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯。再者,EO表示環氧乙烷,經EO改性之化合物具有環氧乙烷基之嵌段結構。又,PO表示環氧丙烷,經PO改性之化合物具有環氧丙烷基之嵌段結構。作為EO改性二(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯,例如可列舉新中村化學工業股份有限公司製造之商品名「UA-11」等。又,作為EO/PO改性二(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯,例如可列舉新中村化學工業股份有限公司製造之商品名「UA-13」等。該等可單獨使用1種或將2種以上組合使用。 就抑制包含感光性樹脂組合物之感光性樹脂層於顯影時產生凝集物之觀點而言,(B)含乙烯性不飽和鍵之化合物較佳為包含(b
5
)通式(XI)所表示之四(甲基)丙烯酸酯化合物。 通式(XI)中之X為碳數2~6之伸烷基,例如可為-CH
2
CH
2
-、-CH
2
CH
2
CH
2
-、-CH(CH
3
)CH
2
-等。 作為(b
5
)通式(XI)所表示之四(甲基)丙烯酸酯化合物之較佳之具體例,可列舉:季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇(聚)烷氧基四(甲基)丙烯酸酯等。 (B)含乙烯性不飽和鍵之化合物亦可包含作為(b
6
)成分之(b
1
)~(b
5
)成分以外之加成聚合性單體。 作為(b
6
)成分,可列舉以下之 (b
3
)成分以外之三(甲基)丙烯酸酯,例如三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化甘油三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化異三聚氰酸三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等; (b
5
)成分以外之四(甲基)丙烯酸酯,例如二-三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯等; 五(甲基)丙烯酸酯,例如二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯等; 六(甲基)丙烯酸酯,例如二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、於二季戊四醇之6個末端加成合計1~24莫耳之環氧乙烷而成之六(甲基)丙烯酸酯、於二季戊四醇之6個末端加成合計1~10莫耳之ε-己內酯而成之六(甲基)丙烯酸酯等; 具有1個(甲基)丙烯醯基之丙烯酸酯化合物; 使α,β-不飽和羧酸與多元醇進行反應所獲得之化合物; 使α,β-不飽和羧酸與含縮水甘油基之化合物進行反應所獲得之化合物;及 苯二甲酸系化合物,例如γ-氯-2-羥基丙基-β'-(甲基)丙烯醯氧基乙基-鄰苯二甲酸酯及β-羥基烷基-β'-(甲基)丙烯醯氧基烷基-鄰苯二甲酸酯等。 本第四實施形態中,就感光性樹脂積層體之邊緣熔融性及密接性之觀點而言,感光性樹脂組合物中之全部之(B)含乙烯性不飽和鍵之化合物之總含量較佳為1質量%~70質量%、更佳為2質量%~60質量%、進而較佳為4質量%~50質量%之範圍內。 [(C)光聚合起始劑] (C)成分係藉由光之照射而產生能夠使上述(B)成分開始聚合之自由基之成分。 作為此種(C)成分,例如可使用芳香族酮化合物、醌化合物、安息香醚化合物、安息香化合物、苯偶醯化合物、六芳基雙咪唑化合物、吖啶化合物等。該等之中,就高度之解像性及良好之蓋孔性之觀點而言,較佳為使用選自六芳基雙咪唑化合物及吖啶化合物中之1種以上。又,就感光性樹脂組合物之感度之觀點而言,(C)成分較佳為包含吖啶化合物。 作為上述六芳基雙咪唑化合物,例如可列舉:2-(鄰氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2,2',5-三-(鄰氯苯基)-4-(3,4-二甲氧基苯基)-4',5'-二苯基咪唑二聚物、2,4-雙-(鄰氯苯基)-5-(3,4-二甲氧基苯基)-二苯基咪唑二聚物、2,4,5-三-(鄰氯苯基)-二苯基咪唑二聚物、2-(鄰氯苯基)-雙-4,5-(3,4-二甲氧基苯基)-咪唑二聚物、2,2'-雙-(2-氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-咪唑二聚物、2,2'-雙-(2,3-二氟甲基苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-咪唑二聚物、2,2'-雙-(2,4-二氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-咪唑二聚物、2,2'-雙-(2,5-二氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-咪唑二聚物、2,2'-雙-(2,6-二氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-咪唑二聚物、2,2'-雙-(2,3,4-三氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-咪唑二聚物、2,2'-雙-(2,3,5-三氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-咪唑二聚物、2,2'-雙-(2,3,6-三氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-咪唑二聚物、2,2'-雙-(2,4,5-三氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-咪唑二聚物、2,2'-雙-(2,4,6-三氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-咪唑二聚物、2,2'-雙-(2,3,4,5-四氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-咪唑二聚物、2,2'-雙-(2,3,4,6-四氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-咪唑二聚物、2,2'-雙-(2,3,4,5,6-五氟苯基)-4,4',5,5'-四-(3-甲氧基苯基)-咪唑二聚物等。 又,作為上述吖啶化合物,例如可列舉:吖啶、9-苯基吖啶、1,6-雙(9-吖啶基)己烷、1,7-雙(9-吖啶基)庚烷、1,8-雙(9-吖啶基)辛烷、1,9-雙(9-吖啶基)壬烷、1,10-雙(9-吖啶基)癸烷、1,11-雙(9-吖啶基)十一烷、1,12-雙(9-吖啶基)十二烷等。 本第四實施形態之感光性樹脂組合物中之(C)成分之含量較佳為0.1質量%~2質量%,更佳為0.2質量%~1.8質量%之範圍,進而較佳為0.3質量%~1.7質量%之範圍,尤佳為0.4質量%~1.6質量%。將(C)成分之含量設定為此種範圍就獲得良好之光感度及剝離特性之觀點而言較佳。 就感度及解像性之提高之觀點而言,(C)成分可進而含有增感劑。作為此種增感劑,例如可列舉:N-芳基胺基酸、有機鹵素化合物、其他增感劑。 作為上述N-芳基胺基酸,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; 作為有機鹵素化合物,例如可列舉:溴戊烷、溴異戊烷、溴化異丁烯、1,2-二溴乙烷、二苯甲基溴、苄基溴、二溴甲烷、三溴甲基苯基碸、四溴化碳、三(2,3-二溴丙基)磷酸酯、三氯乙醯胺、碘戊烷、異丁基碘、1,1,1-三氯-2,2-雙(對氯苯基)乙烷、氯化三
![Figure 107132088-A0304-12-0020-4](https://patentimages.storage.googleapis.com/0d/47/03/66ee37621e5d97/107132088-A0304-12-0020-4.png)
化合物等。 作為上述其他增感劑,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、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-甲基蒽醌等醌化合物; 二苯甲酮、米其勒酮[4,4'-雙(二甲基胺基)二苯甲酮]、4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮等芳香族酮化合物; 安息香、安息香乙醚、安息香苯醚、甲基安息香、乙基安息香等安息香醚化合物; 苯偶醯二甲基縮酮、苯偶醯二乙基縮酮、1-苯基-1,2-丙二酮-2-O-安息香肟、1-苯基-1,2-丙二酮-2-(O-乙氧基羰基)肟等肟酯化合物等。 就組合物之光感度及抗蝕劑硬化膜之剝離性之觀點而言,本第四實施形態中之增感劑之含量較佳為0.01質量%~5質量%,更佳為0.05質量%~3質量%,進而較佳為0.1質量%~2質量%。 再者,本第四實施形態之感光性樹脂組合物中,就形成導體圖案時之蝕刻速度抑制、及配線寬度之縱橫差抑制之觀點而言,較佳為使用吖啶化合物及N-芳基胺基酸作為(C)成分並將該等於上述使用比率之範圍內併用。 [(D)穩定化劑] 感光性樹脂組合物視需要亦可包含穩定化劑。本第四實施形態中,就解像性提高之觀點而言,較佳為使用受阻酚作為穩定化劑。一般而言,所謂受阻酚係指立體阻礙較大之苯酚。感光性樹脂組合物包含下述通式(V): [化18]
{式中,R
51
表示可經取代之直鏈烷基、支鏈烷基、芳基、環己基、經由2價連結基連結之直鏈烷基、經由2價連結基連結之支鏈烷基、經由2價連結基連結之環己基或經由2價連結基連結之芳基,並且R
52
、R
53
及R
54
各自獨立地表示氫、或者可經取代之直鏈烷基、支鏈烷基、芳基、環己基、經由2價連結基連結之直鏈烷基、經由2價連結基連結之支鏈烷基、經由2價連結基連結之環己基或經由2價連結基連結之芳基}所表示之化合物作為受阻酚。 通式(V)所表示之化合物就提高感光性樹脂組合物之解像性之觀點、及抑制感光性樹脂組合物之感度降低之觀點而言優異。再者,通式(V)所表示之化合物之特徵在於:不會於1個芳香環上具有2個以上之酚性羥基,並且酚性羥基之兩鄰位中僅一鄰位具有取代基而控制酚性羥基周邊之立體阻礙。認為藉由為此種結構而表現出上述優異性能。 就提高感光性樹脂組合物之解像性之觀點、及抑制感光性樹脂組合物之感度降低之觀點而言,通式(V)所表示之化合物較佳為於式(V)中R
51
、R
52
、R
53
及R
54
中之至少1者具有芳香環。就相同之觀點而言,受阻酚之羥基濃度較佳為0.10 mol/100 g~0.75 mol/100 g。又,就相同之觀點而言,上述通式(V)中,R
51
、R
52
、R
53
及R
54
中之至少1者較佳為直鏈或支鏈烷基、或者經由2價連結基連結之芳基,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,並且,作為較佳之2價連結基,例如可列舉:硫醚基、經取代或未經取代之伸烷基等,並且芳基可經羥基或烷基取代。 又,就相同之觀點而言,作為上述通式(V)所表示之化合物,較佳為例如下述通式(VI): [化19]
{式中,R
55
表示通式(VII): [化20]
[式中,R
59
及R
60
各自獨立地表示氫、或可經取代之直鏈烷基、支鏈烷基、芳基、環己基],並且R
56
、R
57
及R
58
各自獨立地表示氫、或上述通式(VII)}所表示之化合物、下述通式(VIII): [化21]
{式中,R
61
及R
64
各自獨立地表示直鏈或支鏈烷基,並且R
62
、R
63
、R
65
及R
66
各自獨立地表示氫、或者直鏈或支鏈烷基,X
1
表示2價連結基}所表示之化合物、下述通式(IX): [化22]
{式中,R
67
、R
70
及R
73
各自獨立地表示直鏈或支鏈烷基,並且R
68
、R
69
、R
71
、R
72
、R
74
及R
75
各自獨立地表示氫、或者直鏈或支鏈烷基,Y
1
表示3價連結基}所表示之化合物、下述通式(X): [化23]
{式中,R
76
、R
79
、R
82
及R
85
各自獨立地表示直鏈或支鏈烷基,並且R
77
、R
78
、R
80
、R
81
、R
83
、R
84
、R
86
及R
87
各自獨立地表示氫、或者直鏈或支鏈烷基,Z
1
表示4價連結基}所表示之化合物。並且,作為上述通式(VIII)中之X
1
,可列舉:硫醚基、經取代或未經取代之伸烷基等。 就提高感光性樹脂組合物之解像性之觀點、及抑制感光性樹脂組合物之感度降低之觀點而言,通式(V)所表示之化合物較佳為具有約130~約1,000之分子量,更佳為具有約200~約800之分子量,進而較佳為具有約300~約500之分子量,最佳為具有約300~約400之分子量。又,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、或者於水中為難溶性且於甲醇、丙酮、甲苯等有機溶劑中為易溶性、或者於使用時為固體(例如粉末、結晶等)或液體。 作為通式(V)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)、苯乙烯化苯酚(川口化學工業股份有限公司製造,Antage SP)、三苄基苯酚(川口化學工業股份有限公司製造,TBP,具有1~3個苄基之苯酚)等。該等之中,就藉由通式(I)所表示之化合物之含量較多而提高解像性之觀點及抑制感光性樹脂組合物之感度降低之觀點而言,較佳為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)。 上述通式(V)所表示之化合物相對於感光性樹脂組合物之總質量之比率為0.001質量%~10質量%。就解像性提高之方面而言,該比率為0.001質量%以上,較佳為0.01質量%以上,更佳為0.05質量%以上,進而較佳為0.1質量%以上,尤佳為0.5質量%以上,最佳為0.7質量%以上。另一方面,就感度降低較小之方面及解像性提高之方面而言,該比率為10質量%以下,較佳為5質量%以下,更佳為3質量%以下,進而較佳為2質量%以下,尤佳為1.5質量%以下。 本第四實施形態中,作為受阻酚,亦可進而含有通式(V)所表示之化合物以外之化合物。作為通式(V)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-第三戊基氫醌、2,5-二-第三丁基氫醌、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-二乙基酯、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二-第三丁基-4-羥基苄基)苯、三-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苄基)-異氰尿酸酯等。 本第四實施形態中,相對於感光性樹脂組合物之總質量,感光性樹脂組合物中之全部之受阻酚之合計含量較佳為0.001質量%~10質量%。 本第四實施形態中,感光性樹脂組合物亦可包含受阻酚以外之穩定化劑。作為受阻酚以外之穩定化劑,較佳為包含選自由自由基聚合抑制劑,例如對甲氧基苯酚、氫醌、連苯三酚、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)、二苯基亞硝基胺、三乙二醇-雙(3-3-第三丁基-5-甲基-4-羥基苯基丙酸酯)、及亞硝基苯基羥基胺鋁鹽等;苯并三唑類,例如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、1-(2-二-正辛基胺基甲基)-苯并三唑、及雙(N-2-羥基乙基)胺基亞甲基-1,2,3-苯并三唑等;羧基苯并三唑類,例如4-羧基-1,2,3-苯并三唑、5-羧基-1,2,3-苯并三唑、6-羧基-1,2,3-苯并三唑、1-(2-二-正丁基胺基甲基)-5-羧基苯并三唑與1-(2-二-正丁基胺基甲基)-6-羧基苯并三唑之1:1混合物、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、及N-(N,N-二-2-乙基己基)胺基伸乙基羧基苯并三唑等;以及具有縮水甘油基之環氧烷化合物,例如新戊二醇二縮水甘油醚(例如共榮社化學股份有限公司製造,Epolight 1500NP)、九乙二醇二縮水甘油醚(例如共榮社化學股份有限公司製造,Epolight 400E)、雙酚A-環氧丙烷2莫耳加成物二縮水甘油醚(例如共榮社化學股份有限公司製造,Epolight 3002)、氫化雙酚A二縮水甘油醚(例如共榮社化學股份有限公司製造,Epolight 4000)、1,6-己二醇二縮水甘油醚(例如共榮社化學股份有限公司製造,Epolight 1600)等所組成之群中之至少1種。 本第四實施形態中,感光性樹脂組合物中之全部之穩定化劑之總含量較佳為0.001質量%~3質量%、更佳為0.01質量%~1質量%、進而較佳為0.05質量%~0.7質量%之範圍內。穩定化劑之總含量就對感光性樹脂組合物賦予良好之保存穩定性之觀點而言,較佳為0.001質量%以上,就維持感光性樹脂層之感度之觀點而言,較佳為3質量%以下。 [其他成分] 本第四實施形態之感光性樹脂組合物亦可含有上述說明之(A)~(D)成分以外之其他成分。作為此種其他成分,例如可列舉:隱色染料、基礎染料、塑化劑、抗氧化劑、自由基聚合抑制劑、溶劑等。 [隱色染料] 為了對抗蝕劑硬化膜賦予適宜之顯色性與優異之剝離特性,可於本第四實施形態之感光性樹脂組合物中調配上述隱色染料。 作為隱色染料之具體例,例如可列舉:隱色結晶紫(三[4-(二甲基胺基)苯基]甲烷)、3,3-雙(對二甲基胺基苯基)-6-二甲基胺基苯酞、3-(4-二乙基胺基苯基)-3-(1-乙基-2-甲基吲哚-3-基)苯酞、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、1,3-二甲基-6-二乙基胺基熒烷、2-氯-3-甲基-6-二甲基胺基熒烷、3-二丁基胺基-6-甲基-7-苯胺基熒烷、3-二乙基胺基-6-甲基-7-苯胺基熒烷、3-二乙基胺基-6-甲基-7-茬胺基熒烷、2-(2-氯苯胺基)-6-二丁基胺基熒烷、3,6-二甲氧基熒烷、3,6-二-正丁氧基熒烷、1,2-苯并-6-二乙基胺基熒烷、1,2-苯并-6-二丁基胺基熒烷、1,2-苯并-6-乙基異戊基胺基熒烷、2-甲基-6-(N-對甲苯基-N-乙基胺基)熒烷、2-(N-苯基-N-甲基胺基)-6-(N-對甲苯基-N-乙基胺基)熒烷、2-(3'-三氟甲基苯胺基)-6-二乙基胺基熒烷、3-氯-6-環己基胺基熒烷、2-甲基-6-環己基胺基熒烷、3-甲氧基-4-十二烷氧基苯乙烯基喹啉等。該等之中,較佳為隱色結晶紫。 本第四實施形態之感光性樹脂組合物中之隱色染料之含量較佳為0.6質量%~1.6質量%,更佳為0.7質量%~1.2質量%。藉由將隱色染料之使用比率設定為該範圍,可實現良好之顯色性與良好之剝離性。 [基礎染料] 作為上述基礎染料,例如可列舉:鹼性綠1[CAS編號(以下相同):633-03-4](例如Aizen Diamond Green GH(商品名),保土谷化學工業製造)、孔雀綠草酸鹽[2437-29-8](例如Aizen Malachite Green(商品名),保土谷化學工業製造)、亮綠[633-03-4]、品紅[632-99-5]、甲基紫[603-47-4]、甲基紫2B[8004-87-3]、結晶紫[548-62-9]、甲基綠[82-94-0]、維多利亞藍B[2580-56-5]、鹼性藍7[2390-60-5](例如Aizen Victoria Pure Blue BOH(商品名),保土谷化學工業製造)、若丹明B[81-88-9]、若丹明6G[989-38-8]、鹼性黃2[2465-27-2]、鑽石綠等。該等之中,較佳為選自鹼性綠1、孔雀綠草酸鹽、鹼性藍7及鑽石綠中之1種以上,就色相穩定性及曝光對比度之觀點而言,尤佳為鹼性綠1。 本第四實施形態之感光性樹脂組合物中之基礎染料之含量較佳為0.001質量%~3質量%,更佳為0.01質量%~2質量%之範圍,進而較佳為0.01質量%~1.2質量%之範圍。藉由設為該範圍之使用比率,可兼具良好之顯色性與較高之感度。 [溶劑] 本第四實施形態之感光性樹脂組合物可為上述(A)~(C)成分及任意使用之其他成分之混合物,或者亦可以對該等成分添加適宜溶劑而構成之感光性樹脂組合物調合液之形式使用。 作為此處使用之溶劑,例如可列舉:甲基乙基酮(MEK)等酮化合物;乙醇、乙醇及異丙醇等醇等。 作為溶劑之使用比率,較佳為設為如使感光性樹脂組合物調合液於25℃下之黏度成為500~4,000 mPa・sec之比率。 <感光性元件> 本第四實施形態中,感光性元件為於支持體上積層有包含上述感光性樹脂組合物之感光性樹脂層之積層體(感光性樹脂積層體)。視需要亦可於上述感光性樹脂層之與支持體相反之側之表面具有保護層。 [支持體] 作為支持體,較佳為可使自曝光光源放射出之光透過之透明基材。作為此種支持體,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。作為該等膜,視需要亦可使用經延伸者。 支持體之霧度較佳為5以下。 支持體之厚度較薄而有利於圖像形成性及經濟性,但必須維持強度。考慮到該等雙方,可較佳地使用10 μm~30 μm之支持體。 [感光性樹脂層] 於用於形成感光性樹脂層之感光性樹脂組合物含有溶劑之情形時,溶劑可殘存於感光性樹脂層中,但較佳為經去除。 感光性樹脂層之厚度較佳為5 μm~100 μm,更佳為7 μm~60 μm。該厚度越薄則解像度越提高,越厚則膜強度越提高。因此,該組合物層之厚度可根據用途而於上述範圍內適當選擇。 [保護層] 保護層之重要特性在於其與感光性樹脂層之密接力充分小於支持體與感光性樹脂層之密接力而可容易地剝離。作為保護層,例如可較佳地使用聚乙烯膜、聚丙烯膜等,另外亦可使用例如日本專利特開昭59-202457號公報中揭示之剝離性優異之膜。 保護層之厚度較佳為10 μm~100 μm,更佳為10 μm~50 μm。 [感光性元件之製造方法] 感光性元件可藉由將支持體及感光性樹脂層、以及視需要之保護層依序積層而製造。作為支持體、感光性樹脂層及保護層之積層方法,可採用公知方法。 例如以上述感光性樹脂組合物調合液之形式製備感光性樹脂組合物,首先,使用棒式塗佈機或輥式塗佈機塗佈於支持體上,使之乾燥,而於支持體上形成包含感光性樹脂組合物之感光性樹脂層。繼而,視需要於所形成之感光性樹脂層上積層保護層,藉此可製造感光性元件。 <抗蝕圖案之形成方法> 可使用如上所述之感光性元件於基板上形成抗蝕圖案。 抗蝕圖案之形成方法較佳為按照下述記載順序包括以下之步驟: 層壓步驟,其係於導體基板上積層感光性元件之感光性樹脂層; 曝光步驟,其係對所積層之感光性樹脂層進行曝光;及 顯影步驟,其係將經曝光之感光性樹脂層進行顯影。 本第四實施形態之抗蝕圖案之形成方法中,首先,於層壓步驟中,使用貼合機於基板上形成感光性樹脂層。具體而言,於感光性元件具有保護層之情形時,將保護層剝離後,使用貼合機將感光性樹脂層加熱壓接至基板表面而進行層壓。 作為基板,使用金屬板或具有金屬皮膜之絕緣性基板。作為金屬之材質,例如可列舉:銅、不鏽鋼(SUS)、玻璃、氧化銦錫(ITO)等。該等基板亦可具有用以應對多層基板之通孔。 此處,可僅於基板表面之單面層壓感光性樹脂層,視需要亦可於基板兩面層壓感光性樹脂層。此時之加熱溫度較佳為設為40℃~160℃。就進一步提高所獲得之抗蝕圖案與基板之密接性之觀點而言,較佳為進行2次以上之加熱壓接。於進行2次以上之壓接之情形時,可使用具備雙聯輥之二段式貼合機,亦可使基板與感光性樹脂層之積層物反覆通過輥若干次而進行壓接。 又,於層壓步驟中,可於導體基板上經由濕潤劑積層感光性元件之感光性樹脂層。此就追隨性及良率提高之觀點而言為較佳積層方法。作為濕潤劑,較佳為包含選自純水、去離子水及電解水中之1種以上與銅螯合化劑(例如選自由咪唑化合物、三唑化合物、吡啶化合物及吡唑化合物所組成之群中之1種以上之化合物)。 繼而,於曝光步驟中,使用曝光機對感光性樹脂層進行曝光。該曝光可不將支持體剝離而隔著該支持體進行,視需要亦可將支持體剝離後進行。 藉由按照圖案狀進行該曝光,經過下述顯影步驟後可獲得具有所需圖案之抗蝕膜(抗蝕圖案)。圖案狀之曝光可藉由隔著光罩曝光、及無遮罩曝光中之任一方法進行。於隔著光罩曝光之情形時,曝光量取決於光源照度及曝光時間。曝光量可使用光量計進行測定。 無遮罩曝光中,不使用光罩而於基板上直接利用繪圖裝置進行曝光。作為光源,使用波長350 nm~410 nm之半導體雷射、超高壓水銀燈等。無遮罩曝光中,所繪圖案由電腦進行控制,曝光量取決於曝光光源之照度及基板之移動速度。 繼而,於顯影步驟中,將經曝光之感光性樹脂層進行顯影。例如利用顯影液去除感光性樹脂層之未曝光部。於感光性樹脂層上具有支持體之情形時,較佳為於曝光後將其去除後供於顯影步驟。 顯影步驟中,使用包含鹼性水溶液之顯影液,將未曝光部顯影去除而獲得抗蝕劑圖像。作為鹼性水溶液,較佳為使用例如Na
2
CO
3
、K
2
CO
3
等之水溶液。鹼性水溶液係根據感光性樹脂層之特性而選擇,較佳為使用濃度0.2質量%~2質量%之Na
2
CO
3
水溶液。亦可於該鹼性水溶液中混入界面活性劑、消泡劑、用以促進顯影之少量有機溶劑等。 顯影步驟中之顯影液之溫度較佳為於20℃~40℃之範圍內保持恆定。 藉由上述步驟而獲得抗蝕圖案。根據情況亦可進而進行100℃~300℃之加熱步驟。實施該加熱步驟就進一步提高耐化學品性之觀點而言較佳。加熱可使用熱風、紅外線、遠紅外線等適宜方式之加熱爐。 <配線板之形成方法> 本第四實施形態之配線板之形成方法較佳為按照下述記載順序包括以下之步驟: 層壓步驟,其係於導體基板上積層感光性元件之感光性樹脂層; 曝光步驟,其係對所積層之感光性樹脂層進行曝光; 顯影步驟,其係將經曝光之感光性樹脂層進行顯影; 導體圖案形成步驟,其係對藉由顯影而形成有抗蝕圖案之導體基板進行蝕刻或鍍覆;及 剝離步驟,其係剝離抗蝕圖案。 導體圖案形成步驟中,可於形成有抗蝕圖案之基板上,採用公知之蝕刻法或鍍覆法於經顯影步驟而露出之基板表面(例如銅面)形成導體圖案。 上述剝離步驟中,藉由使形成有導體圖案之基板與適宜之剝離液接觸而將抗蝕圖案剝離去除。藉由該步驟而獲得所需之配線板。 剝離步驟中所使用之剝離液較佳為鹼性水溶液。作為該鹼性水溶液,較佳為使用例如2質量%~5質量%之NaOH水溶液或KOH水溶液。亦可於剝離液中添加少量之水溶性溶劑、例如醇等。剝離步驟中之剝離液之溫度較佳為設為40℃~70℃。 本第四實施形態之感光性樹脂組合物、感光性元件、抗蝕圖案之形成方法及配線板之製造方法可極佳地用於製造例如印刷配線板、引線框架、具有凹凸圖案之基材、半導體封裝體等。 再者,上述各種參數之測定方法只要無特別說明,則依據下述實施例中之測定方法進行測定。 [實施例] <第一實施形態之相關實施例及比較例> 以下,藉由實施例之形式而具體地說明本第一實施形態之感光性樹脂組合物。 (1)原料物性值之測定 <重量平均分子量之測定> 高分子之重量平均分子量係使用日本分光股份有限公司製造之凝膠滲透層析儀(GPC)(泵:Gulliver,PU-1580型,管柱:昭和電工股份有限公司製造之Shodex(註冊商標)(KF-807、KF-806M、KF-806M、KF-802.5)4根串聯,流動層溶劑:四氫呋喃,使用基於聚苯乙烯標準樣品(昭和電工股份有限公司製造之Shodex STANDARD SM-105)之校準曲線),作為聚苯乙烯換算值而求出。 <酸當量> 本說明書中,所謂酸當量意指分子中具有1當量之羧基之聚合物之質量(克)。使用平沼產業股份有限公司製造之平沼自動滴定裝置(COM-555),藉由使用0.1 mol/L之氫氧化鈉水溶液之電位差滴定法測定酸當量。 (2)評價用樣品之製作方法與分析 <感光性元件之製作> 將表1所示之各成分、及以下之各成分: 作為著色物質之鑽石綠0.04質量份; 作為隱色染料之隱色結晶紫0.6質量份; 作為鹵素化合物之三溴甲基苯基碸0.7質量份; 作為塑化劑之對甲苯磺醯胺2質量份; 作為苯并三唑類之羧基苯并三唑0.05質量份; 作為苯并三唑類之1-(2-二正辛基胺基甲基)-苯并三唑0.15質量份; 作為抗氧化劑之氫化雙酚A二縮水甘油醚(共榮社化學,Epolight 4000)0.05質量份;及 作為自由基聚合抑制劑之三(亞硝基苯基羥基胺)鋁0.004質量份 加以混合,進而追加甲基乙基酮(MEK),而製備固形物成分濃度53質量%之感光性樹脂組合物。表1中之各成分欄內之數字為供製備組合物之各成分之量(質量份)。 使用棒式塗佈機於作為支持體之厚度16 μm之聚對苯二甲酸乙二酯膜(三菱樹脂股份有限公司製造之R310,霧度值2.1%)上均勻地塗佈所獲得之感光性樹脂組合物後,於調溫為95℃之乾燥機中進行2.5分鐘之加熱乾燥,而於支持體上形成厚度25 μm之感光性樹脂組合物層。 繼而,於上述感光性樹脂組合物層之與支持體相反之側之面上貼附作為保護層之厚度19 μm之聚乙烯膜(Tamapoly股份有限公司製造之GF-18),藉此獲得感光性元件。 <用於評價之基板> 作為蓋孔性評價用基板,使用於積層有厚度35 μm之銅箔之厚度1.6 mm之覆銅積層基板上形成1,008個直徑6 mm之通孔而成之基板; 作為蓋孔性以外之評價用基板,使用積層有厚度18 μm之銅箔之厚度0.4 mm之覆銅積層基板。 蓋孔性評價用基板係藉由使用噴砂刷磨機之表面處理而經整面後供於評價。 蓋孔性以外之評價用基板係依序進行使用軟蝕刻劑(菱江化學股份有限公司製造,CPE-900)之表面處理、及使用10質量%H
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SO
4
水溶液之表面清洗而經整面後供於評價。 <層壓> 一面將各實施例或比較例中獲得之感光性元件之聚乙烯膜剝離,一面利用加熱輥貼合機(旭化成股份有限公司製造,AL-70)於輥溫度105℃、空氣壓力0.35 MPa及層壓速度1.5 m/min之條件下層壓至整面後之基板上。 <曝光> 使用直接繪圖式曝光裝置(Nippon Orbotech股份有限公司製造,Paragon Ultra 200,主波長355 nm),藉由直接繪圖式曝光方法進行曝光。 曝光圖案記載於下述各評價項目中。 <顯影> 自曝光後之感光性樹脂組合物層將支持體剝離後,使用鹼性顯影機(富士機工製造,乾膜用顯影機),歷時最小顯影時間之2倍之時間噴灑30℃之1質量%Na
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CO
3
水溶液而將感光性樹脂組合物層之未曝光部分溶解去除。顯影後,歷時顯影時間之1.5倍之時間進行純水清洗,經氣刀除水處理後進行溫風乾燥,藉此獲得具有評價用硬化膜之基板。 上述所謂最小顯影時間係指直至感光性樹脂組合物層之未曝光部分完全溶解去除所需之最小時間。 <感度之評價> 感度之評價係使用上述<層壓>後經過15分鐘後之層壓基板。 對該層壓基板直接繪圖曝光線/間隙=40 μm/40 μm且存在10根線之遮罩圖案後,藉由上述<顯影>中記載之方法進行顯影。利用光學顯微鏡測定所獲得之抗蝕圖案之抗蝕劑頂部寬度,依據下述基準評價感度。 抗蝕劑頂部寬度成為39.0 μm之曝光量為28 mJ以下:感度「○(良好)」 抗蝕劑頂部寬度成為39.0 μm之曝光量超過28 mJ:感度「×(不良)」 此處,抗蝕劑線之測定部位係設為自10根線中之一端起第5根線上之距離長度方向之一端約5 mm的位置,採用3次測定之平均值作為測定值。圖案於端部與於中央部之線寬因顯影液及水洗水之擴散之影響而不同,存在端側之抗蝕劑線變細之傾向。 以下之評價項目中之曝光量如上述<感度之評價>中之記載,設為使線/間隙=40 μm/40 μm之遮罩圖案之抗蝕劑頂部寬度成為39.0 μm之曝光量。 <解像性之評價> 解像性之評價係使用上述<層壓>後經過15分鐘後之層壓基板。 對該層壓基板直接繪圖曝光各種尺寸之線/間隙=1/1之圖案後,藉由上述<顯影>中記載之方法進行顯影。 對所獲得之圖案,利用光學顯微鏡觀察所形成之最小之圖案寬度,依據下述基準評價解像性。 最小圖案寬度為20 μm以下之情形:解像性「○(良好)」 最小圖案寬度超過20 μm且為24 μm以下之情形:解像性「△(可)」 最小圖案寬度超過24 μm之情形:解像性「×(不良)」 <密接性> 密接性之評價係使用上述<層壓>後經過15分鐘後之層壓基板。 對該層壓基板直接繪圖曝光各種尺寸之獨立線之圖案後,藉由上述<顯影>中記載之方法進行顯影。 利用光學顯微鏡觀察所獲得之圖案,依據下述基準評價密接性。 正常形成之最小圖案寬度為18 μm以下之情形:密接性「○(良好)」 正常形成之最小圖案寬度超過18 μm且為22 μm以下之情形:密接性「△(可)」 正常形成之最小圖案寬度超過22 μm:密接性「×(不良)」 此處,所謂線圖案非正常形成之情形係指該線圖案崩塌之情形、該線圖案彎曲之情形、或基板上不存在該線圖案之情形。 <蓋孔性> 蓋孔性之評價係觀察使用具有通孔之基板所獲得之上述<層壓>後之層壓基板而進行。 計測通孔上所形成之感光性樹脂組合物層(蓋孔膜)發生破損之孔數,算出相對於全部孔之比率(蓋孔膜破損率),依據下述基準進行評價。 蓋孔膜破損率未達0.1%之情形:蓋孔性「◎(極良好)」 蓋孔膜破損率為0.1%以上且未達2%之情形:蓋孔性「○(良好)」 蓋孔膜破損率為2%以上之情形:蓋孔性「×(不良)」 <蝕刻速度(配線底部寬度)> 蝕刻速度(配線底部寬度)之評價係使用上述<層壓>後經過15分鐘後之層壓基板。 對層壓基板直接繪圖曝光線/間隙=50 μm/30 μm且存在10根線之圖案。曝光後經過15分鐘後,自感光性樹脂組合物層將支持體剝離,使用鹼性顯影機(富士機工製造,乾膜用顯影機),歷時最小顯影時間之2倍之時間噴灑30℃之1質量%Na
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CO
3
水溶液而將感光性樹脂組合物層之未曝光部分溶解去除。顯影後,歷時顯影時間之1.5倍之時間進行純水清洗。 繼而,無需乾燥該具有線/間隙圖案之水洗後之基板,將其以該基板之線/間隙之指向與搬送方向正交(MD)之狀態導入氯化銅蝕刻裝置(東京化工機製造,NLE-2000)內,於鹽酸濃度3.2 mol/L、氯化銅濃度2.0 mol/L、蝕刻噴射壓力0.2 MPa及蝕刻液溫度50℃之條件下以線速度2.0 m/min進行55秒之蝕刻。 上述蝕刻後,使用濃度3.0質量%之NaOH水溶液作為剝離液,利用光學顯微鏡測定於溫度50℃下剝離去除基板上之硬化膜所獲得之銅線之MD方向之配線圖案之底部寬度。 此處,配線圖案之線之測定部位係設為自所存在之10根線中之一端起第5根線上之距離長度方向之一端約5 mm的位置,採用3次測定之平均值作為測定值。於圖案之端部與中央部,由顯影液及水洗水之擴散引起之對抗蝕劑之影響不同,因此最終配線之線寬不同,存在端側之配線寬度變細之傾向。 <配線寬度之縱橫差> 配線寬度之縱橫差之評價係使用上述<層壓>後經過15分鐘後之層壓基板。 對層壓基板直接繪圖曝光線/間隙=50 μm/30 μm且存在10根線之圖案沿MD方向及TD方向配置成拼塊(tile)狀之曝光圖案。 曝光後經過15分鐘後,自感光性樹脂組合物層將支持體剝離,使用鹼性顯影機(富士機工製造,乾膜用顯影機),歷時最小顯影時間之2倍之時間噴灑30℃之1質量%Na
2
CO
3
水溶液而將感光性樹脂組合物層之未曝光部分溶解去除。顯影後,歷時顯影時間之1.5倍之時間進行純水清洗。 繼而,無需乾燥該具有線/間隙圖案之水洗後之基板,將其以該基板之線/間隙之指向與搬送方向正交(MD)之狀態導入氯化銅真空蝕刻裝置(富士機工製造,投入口寬度750 mm、槽長2.6 m),於MD方向上存在14列蝕刻液配管(配管間隔約18 cm)、且每根配管於TD方向上具有14個噴嘴(狹縫噴嘴,噴射方向與TD方向平行,噴嘴間隔約14 cm、與基板之距離約5 cm),於無振盪、鹽酸濃度2.85 mol/L、氯化銅濃度2.0 mol/L、蝕刻噴射壓力0.3 MPa、真空壓力0.15 MPa及蝕刻液溫度48℃之條件下以線速度2.2 m/min進行71秒之蝕刻。 上述蝕刻後,使用濃度3.0質量%之NaOH水溶液作為剝離液,於溫度50℃下剝離去除基板上之硬化膜,對所獲得之MD方向、TD方向之2組銅線圖案,利用光學顯微鏡測定底部寬度。 此處,配線圖案之線之測定部位係設為自所存在之10根線中之一端起第5根線上之距離長度方向之一端約5 mm的位置,採用3次測定值之平均值作為測定值。於圖案之端部與中央部,由顯影液、水洗水之擴散引起之對抗蝕劑之影響不同,因此最終配線之線寬不同,存在端側之配線寬度變細之傾向。 並且,根據下述數式: 配線寬度之縱橫差(μm)=TD-MD 計算配線寬度之縱橫差,依據下述基準進行評價。 配線寬度之縱橫差為1 μm以下之情形:配線底部寬度 縱橫差「◎(極良好)」 配線寬度之縱橫差超過1 μm且為2 μm以下之情形:配線底部寬度 縱橫差「○(良好)」 配線寬度之縱橫差超過2 μm且為4 μm以下之情形:配線底部寬度 縱橫差「△(可)」 配線寬度之縱橫差超過4 μm之情形:配線底部寬度 縱橫差「×(不良)」 實施例1~23及比較例1~8 將實施例及比較例中使用之感光性樹脂組合物之組成示於表1, 將表1中記載之各成分名之詳細說明示於表2。表1中之各成分之調配量均為固形物成分換算之質量份。 將使用各組合物進行之評價結果一併示於表1。 [表1]
[表2]
[表2]
<第二實施形態之相關實施例及比較例> 以下,藉由實施例之形式而具體地說明本第二實施形態之感光性樹脂組合物。 (1)原料物性值之測定 <酸當量> 所謂酸當量係指其中具有1當量之羧基之鹼可溶性高分子之質量。酸當量之測定係使用自動滴定裝置(例如平沼產業股份有限公司製造之平沼自動滴定裝置(COM-555)),使用0.1 mol/L之氫氧化鈉水溶液,藉由電位差滴定法進行。 <重量平均分子量之測定> 高分子之重量平均分子量係使用日本分光股份有限公司製造之凝膠滲透層析儀(GPC)(泵:Gulliver,PU-1580型,管柱:昭和電工股份有限公司製造之Shodex(註冊商標)(KF-807、KF-806M、KF-806M、KF-802.5)4根串聯,流動層溶劑:四氫呋喃,使用基於聚苯乙烯標準樣品(昭和電工股份有限公司製造之Shodex STANDARD SM-105)之校準曲線),作為聚苯乙烯換算值而求出。 (2)評價用樣品之製作方法 <感光性元件之製作> 將表3所示之各成分加以混合,進而追加甲基乙基酮(MEK),而製備固形物成分濃度55質量%之感光性樹脂組合物。 使用棒式塗佈機,於作為支持體之厚度16 μm之聚對苯二甲酸乙二酯膜(Teijin Dupont Films股份有限公司製造,GR-16)上均勻地塗佈所獲得之感光性樹脂組合物後,於調溫為95℃之乾燥機中進行4分鐘之加熱乾燥,而於支持體上形成厚度33 μm之感光性樹脂層。 繼而,於上述感光性樹脂層之與支持體相反之側之面上貼附作為保護層之厚度19 μm之聚乙烯膜(Tamapoly股份有限公司製造之GF-18),藉此獲得感光性元件。 <用於評價之基板> 作為評價用基板,使用藉由濕式拋光輥研磨對積層有35 μm壓延銅箔之厚度1.6 mm之覆銅積層板之表面進行整面而成者。研磨係藉由使用3M股份有限公司製造之Scotch-Brite(註冊商標)HD#600,通過2次而進行。 <層壓> 一面將各實施例或比較例中獲得之感光性元件之聚乙烯膜剝離,一面利用加熱輥貼合機(旭化成股份有限公司製造,AL-70)於輥溫度105℃、空氣壓力0.35 MPa及層壓速度1.5 m/min之條件下層壓至經整面之預熱至60℃之基板上。 <曝光> 利用直接繪圖曝光機(Hitachi Via Mechanics股份有限公司製造,DE-1DH,光源:GaN藍紫光二極體,主波長405±5 nm),使用Stouffer 41級階段式曝光尺或特定之DI曝光用遮罩圖案,於照度80 mW/cm
2
之條件下,以實現Stouffer 41級階段式曝光尺中之14級所相當之曝光量進行曝光。 <顯影> 自曝光後之感光性樹脂層將支持體剝離後,使用鹼性顯影機(富士機工製造,乾膜用顯影機),歷時最小顯影時間之2倍之時間噴灑30℃之1質量%Na
2
CO
3
水溶液而將感光性樹脂層之未曝光部分溶解去除。顯影後,歷時顯影時間之1.5倍之時間進行純水清洗,經氣刀除水處理後進行溫風乾燥,藉此獲得具有評價用硬化膜之基板。 所謂最小顯影時間係指直至感光性樹脂層之未曝光部分完全溶解去除所需之最小時間。 <蝕刻> 使用氯化銅蝕刻裝置(東京化工機股份有限公司公司製造,氯化銅蝕刻裝置),歷時60秒對藉由顯影而形成有抗蝕圖案之評價基板噴灑50℃之氯化銅蝕刻液(氯化銅濃度250 g/L,HCl濃度3 mol/L),而將覆銅積層板上之未經抗蝕圖案被覆之部分之銅箔溶解去除。 <剝離> 藉由對蝕刻後之評價用基板噴灑加熱至50℃之3質量%之氫氧化鈉水溶液而將硬化之抗蝕劑剝離。 (3)評價方法 (i)顯影凝集性試驗 使光聚合性樹脂積層體中之厚度50 μm、面積0.6 m
2
之感光層(抗蝕劑層)溶解於200 ml之1質量%Na
2
CO
3
水溶液,使用循環式噴霧裝置以0.1 MPa之噴射壓力噴灑3小時。其後,將顯影液放置1天,觀察有無凝集物產生。若產生大量凝集物,則會於噴霧裝置之底部及側面觀察到粉狀物或油狀物。又,亦存在凝集物懸浮於顯影液中之情況。若為顯影液凝集性良好之組成,則完全不會產生此種凝集物、或即便產生亦為極微量且可簡單地藉由水洗而去除。藉由目視觀察將凝集物之產生狀態分為如下等級。 ◎(顯著良好):完全未產生凝集物。 ○(良好):於噴霧裝置之底部或側面無凝集物,於顯影液中觀察到可目視確認之極微量之懸浮凝集物,但經過簡單水洗即可去除。 △(可):於噴霧裝置之底部或側面之一部分及顯影液中存在懸浮凝集物。即便進行水洗亦無法將凝集物全部去除。 ×(不良):噴霧裝置整體中可見凝集物,且於顯影液中存在懸浮凝集物。即便進行水洗亦無法將凝集物全部去除,其大部分殘留。 (ii)感度試驗 使用各實施例及比較例中獲得之感光性元件,依據上述方法進行層壓及曝光,根據各曝光量及顯影後殘留之級數,調查實現Stouffer 41級階段式曝光尺中之14級所相當之曝光量(mj/cm
2
,14/41ST曝光量),依照下述基準進行評價。 感度「〇」(良好):14/41ST曝光量為25 mj/cm
2
以下之情形 感度「×」(不良):14/41ST曝光量超過25 mj/cm
2
之情形 (iii)解像度試驗 使用各實施例及比較例中獲得之感光性元件,依據上述方法進行層壓,使用層壓後經過15分鐘之試樣,線/間隙設定為1/1,進而依據上述方法進行直接繪圖曝光。繼而,依據上述方法進行顯影。 進而,調查硬化抗蝕劑線正常形成之最小之遮罩線寬,依照下述基準進行評價。 解像度「〇」(良好):最小線寬未達25 μm之情形 解像度「△」(可):最小線寬為25 μm以上且未達30 μm之情形 解像度「×」(不良):最小線寬為30 μm以上之情形 (iv)密接性試驗 使用各實施例及比較例中獲得之感光性元件,依據上述方法進行層壓,使用層壓後經過15分鐘之試樣,依據上述方法進行直接繪圖曝光。繼而,依據上述方法進行顯影。 進而,將線/間隙設為線/間隙=X/200,調查此時正常形成之最小之遮罩線寬作為X,依照下述基準進行評價。 密接性「〇」(良好):最小線寬未達25 μm之情形 密接性「△」(可):最小線寬為25 μm以上且未達30 μm之情形 密接性「×」(不良):最小線寬為30 μm以上之情形 實施例1~6及比較例1~5 將實施例及比較例中使用之感光性樹脂組合物之組成示於表3,並將表3中之各成分名之詳細說明示於表4。表4中之各成分之調配量均為固形物成分換算之質量份。 將使用各組合物進行之評價結果一併示於表4。 [表3]
[表4]
<第三實施形態之相關實施例及比較例> 以下,藉由實施例之形式而具體地說明本第三實施形態之感光性樹脂組合物。 說明高分子及單體之物性值之測定、以及實施例及比較例之評價用樣品之製作方法,繼而揭示針對所獲得之樣品之評價方法及其評價結果。 (1)物性值之測定或計算 <高分子之重量平均分子量或數量平均分子量之測定> 高分子之重量平均分子量或數量平均分子量係利用日本分光股份有限公司製造之凝膠滲透層析儀(GPC)(泵:Gulliver,PU-1580型,管柱:昭和電工股份有限公司製造之Shodex(註冊商標)(KF-807、KF-806M、KF-806M、KF-802.5)4根串聯,流動層溶劑:四氫呋喃,使用基於聚苯乙烯標準樣品(昭和電工股份有限公司製造之Shodex STANDARD SM-105)之校準曲線),作為聚苯乙烯換算而求出。 進而,高分子之分散度係作為重量平均分子量相對於數量平均分子量之比(重量平均分子量/數量平均分子量)而算出。 <酸當量> 本說明書中,所謂酸當量意指分子中具有1當量之羧基之聚合物之質量(克)。使用平沼產業股份有限公司製造之平沼自動滴定裝置(COM-555),使用0.1 mol/L之氫氧化鈉水溶液藉由電位差滴定法而測定酸當量。 (2)評價用樣品之製作方法 實施例1~12及比較例1~5中之評價用樣品係藉由如下方式製作。 <感光性樹脂積層體之製作> 將下述表5或6所示之成分(其中,各成分之數字表示作為固形物成分之調配量(質量份))及溶劑充分攪拌、混合而獲得感光性樹脂組合物調合液。將表5及6中以簡寫符號表示之成分之名稱示於下述表7。使用厚度16 μm之聚對苯二甲酸乙二酯膜(三菱樹脂股份有限公司製造,R310-16B)作為支持膜,於其表面使用棒式塗佈機均勻地塗佈該調合液,於95℃之乾燥機中乾燥3分鐘而形成感光性樹脂組合物層。感光性樹脂組合物層之乾燥厚度為30 μm。 繼而,於感光性樹脂組合物層之未積層聚對苯二甲酸乙二酯膜一側之表面上貼合厚度19 μm之聚乙烯膜(Tamapoly股份有限公司製造,GF-818)作為保護層而獲得感光性樹脂積層體。 <基板整面> 使用研削材(Japan Carlit股份有限公司製造,Sakurundum R(註冊商標#220)),對積層有35 μm壓延銅箔之厚度0.4 mm之覆銅積層板以0.2 MPa之噴射壓力進行噴砂刷磨,藉此製作評價用基板。 <層壓> 一面剝離感光性樹脂積層體之聚乙烯膜,一面利用加熱輥貼合機(旭化成股份有限公司公司製造,AL-700)於輥溫度105℃下將感光性樹脂積層體層壓至經整面之預熱至60℃之覆銅積層板而獲得試驗片。空氣壓力設為0.35 MPa,層壓速度設為1.5 m/min。 <曝光> 利用直接繪圖式曝光裝置(Via Mechanics股份有限公司製造,DE-1DH,主波長405 nm),以15 mJ/cm
2
之曝光量進行曝光。 <顯影> 自感光性樹脂積層體將聚對苯二甲酸乙二酯膜剝離後,使用富士機工股份有限公司製造之顯影裝置,利用全錐形噴嘴以0.15 MPa之顯影噴射壓力、歷時特定時間噴灑30℃之1質量%Na
2
CO
3
水溶液進行顯影,而將感光性樹脂層之未曝光部分溶解去除。此時,測定最小顯影時間、即未曝光部分之感光性樹脂層完全溶解所需之最少時間,進行最小顯影時間之2倍之時間之顯影而製作抗蝕圖案。此時,水洗步驟係利用扁平噴嘴以0.15 MPa之水洗噴射壓力進行與顯影步驟同時間之處理。 (3)樣品之評價方法 <蓋孔性> 利用噴砂刷磨機對寬度2.0 mm×長度15 mm之具有通孔之厚度0.6 mm之雙面覆銅積層板進行表面處理。藉由上述<層壓>中所說明之方法於兩面進行層壓,利用直接繪圖式曝光裝置(Via Mechanics股份有限公司製造,DE-1DH,主波長405 nm)對兩面進行全面曝光。藉由上述<顯影>中所說明之方法進行顯影,計測此時破損之蓋孔數,計算相對於全部蓋孔之破損率,依據下述基準分級。 ◎◎(最良):顯影後之膜破損率為2%以下。 ◎(極良好):顯影後之膜破損率超過2%且為4%以下。 ○(良好):顯影後之膜破損率超過4%且為10%以下。 ×(不良):顯影後之膜破損率超過10%。 <接觸角(殘留水短路不良抑制性)> 於接觸角(殘留水短路不良抑制性)之評價中,藉由上述<層壓>中所說明之方法進行層壓後,藉由上述<曝光>中所說明之方法進行全面曝光,繼而藉由上述<顯影>中所說明之方法進行顯影。 顯影後,於30分鐘以內將樣品供於接觸角之測定。 接觸角之測定係依據JIS R3257之靜滴法,使用NIC股份有限公司製造之光學顯微鏡式接觸角計「LSE-B100」,於溫度23℃、濕度50RH%之環境下向硬化膜上滴下0.5 μL之純水後,開始測定接觸角,採用120秒後之值,依據下述基準進行分級。於接觸角之值較大之情形時,表示硬化抗蝕劑之疏水性較高,可抑制殘留水短路不良。 ◎(極良好):接觸角為35°以上。 ○(良好):接觸角為30°以上且未達35°。 △(許容):接觸角為25°以上且未達30°。 ×(不良):接觸角未達25°。 (4)評價結果 將實施例1~12之評價結果示於下述表5,並將比較例1~5之評價結果示於下述表6。 [表5]
[表6]
[表7]
<第四實施形態之相關實施例及比較例> 以下,藉由實施例之形式而具體地說明本第四實施形態之感光性樹脂組合物。 (1)原料物性值之測定 <重量平均分子量之測定> 高分子之重量平均分子量係使用日本分光股份有限公司製造之凝膠滲透層析儀(GPC)(泵:Gulliver,PU-1580型,管柱:昭和電工股份有限公司製造之Shodex(註冊商標)(KF-807、KF-806M、KF-806M、KF-802.5)4根串聯,流動層溶劑:四氫呋喃,使用基於聚苯乙烯標準樣品(昭和電工股份有限公司製造之Shodex STANDARD SM-105)之校準曲線),作為聚苯乙烯換算值而求出。 <酸當量> 本說明書中,所謂酸當量意指分子中具有1當量之羧基之聚合物之質量(克)。使用平沼產業股份有限公司製造之平沼自動滴定裝置(COM-555),藉由使用0.1 mol/L之氫氧化鈉水溶液之電位差滴定法測定酸當量。 (2)評價用樣品之製作方法與分析 <感光性元件之製作> 將表8所示之各成分加以混合,進而追加甲基乙基酮(MEK),而製備固形物成分濃度56質量%之感光性樹脂組合物。表8中之各成分欄內之數字為供製備組合物之各成分之量(質量份)。 使用棒式塗佈機於作為支持體之厚度16 μm之聚對苯二甲酸乙二酯膜(Teijin Dupont Films股份有限公司製造之GR-16,霧度值2.7%)上均勻地塗佈所獲得之感光性樹脂組合物後,於調溫為95℃之乾燥機中進行3分鐘20秒之加熱乾燥,而於支持體上形成厚度33 μm之感光性樹脂層。 繼而,於上述感光性樹脂層之與支持體相反之側之面上貼附作為保護層之厚度19 μm之聚乙烯膜(Tamapoly股份有限公司製造之GF-18),藉此獲得感光性元件。 <用於評價之基板> 作為評價用基板,使用藉由濕式拋光輥研磨對積層有35 μm壓延銅箔之厚度1.6 mm之覆銅積層板之表面進行整面而成者。研磨係藉由使用3M股份有限公司製造之Scotch-Brite(註冊商標)HD#600,通過2次而進行。 <層壓> 一面將各實施例或比較例中獲得之感光性元件之聚乙烯膜剝離,一面利用加熱輥貼合機(旭化成股份有限公司製造,AL-70)於輥溫度105℃、空氣壓力0.35 MPa及層壓速度1.5 m/min之條件下層壓至整面後之基板上。 <曝光> 利用直接繪圖曝光機(Hitachi Via Mechanics股份有限公司製造,DE-1AH,光源:GaN藍紫光二極體,主波長405±5 nm),使用特定之DI曝光用遮罩圖案,於照度15 mW/cm
2
之條件下進行曝光。 曝光圖案及曝光量於下述各評價項目中進行說明。 <顯影> 自曝光後之感光性樹脂層將支持體剝離後,使用鹼性顯影機(富士機工製造,乾膜用顯影機),歷時最小顯影時間之2倍之時間噴灑29℃之0.8質量%Na
2
CO
3
水溶液而將感光性樹脂層之未曝光部分溶解去除。顯影後,進行與顯影時間為相同時間之純水清洗,水洗後不進行溫風乾燥處理而使基板自然乾燥,藉此獲得具有評價用硬化膜之基板。 所謂上述最小顯影時間係指直至感光性樹脂層之未曝光部分完全溶解去除所需之最小時間,取決於顯影液之濃度或溫度、噴射方向或噴霧量、壓力、振盪頻率等而變化。 此處,對最小顯影時間進行如下分級: ○:最小顯影時間超過30秒。 ×:最小顯影時間為30秒以下。 <感度之評價> 感度之評價係使用上述<層壓>後經過15分鐘後之層壓基板。 對該層壓基板直接繪圖曝光線/間隙=40 μm/40 μm且存在10根線之遮罩圖案後,藉由上述<顯影>中記載之方法進行顯影。利用光學顯微鏡測定所獲得之抗蝕圖案之抗蝕劑頂部寬度,基於抗蝕劑頂部寬度成為39 μm之曝光量而評價感度。 此處,抗蝕劑線之測定部位係設為自所存在之10根線中之一端起第5根線上之距離長度方向之一端約5 mm的位置,採用3次測定之平均值作為測定值。圖案於端部與於中央部之線寬因顯影液及水洗水之擴散之影響而不同,存在端側之抗蝕劑線變細之傾向,因此對測定位置加以特定較為重要。 以下之評價項目中之曝光量係如上述<感度之評價>之記載,設為相對於線/間隙=40 μm/40 μm之遮罩圖案,抗蝕劑頂部寬度成為39 μm之曝光量。此處,基於曝光量,對感度進行如下分級: ○:線寬成為39 μm之曝光量為28 mJ/cm
2
以下。 ×:線寬成為39 μm之曝光量超過28 mJ/cm
2
。 <解像性之評價> 解像性之評價係使用上述<層壓>後經過15分鐘後之層壓基板。 對該層壓基板直接繪圖曝光各種尺寸之線/間隙=1/1之圖案後,藉由上述<顯影>中記載之方法進行顯影。 對所獲得之圖案利用光學顯微鏡觀察所形成之最小之圖案寬度,依據下述基準評價解像性。 ○:所形成之最小之圖案寬度為28 μm以下。 ×:所形成之最小之圖案寬度超過28 μm。 <密接性之評價> 密接性之評價係使用上述<層壓>後經過15分鐘後之層壓基板。 對該層壓基板直接繪圖曝光各種尺寸之獨立線之圖案後,藉由上述<顯影>中記載之方法進行顯影。 利用光學顯微鏡觀察所獲得之圖案,依據下述基準評價密接性。 此處,所謂線圖案非正常形成之情形係指該線圖案崩塌之情形、該線圖案彎曲之情形、或基板上不存在該線圖案之情形。 ○:所形成之最小之圖案寬度為28 μm以下。 ×:所形成之最小之圖案寬度超過28 μm。 <凝集性之評價> 使光聚合性樹脂積層體中之厚度50 μm、面積0.6 m
2
之感光層(抗蝕劑層)溶解於200 ml之1質量%Na
2
CO
3
水溶液,使用循環式噴霧裝置以0.1 MPa之噴射壓力噴灑3小時。其後,將顯影液靜置1天,觀察有無凝集物產生。若產生大量凝集物,則會於噴霧裝置之底面及側面觀察到粉狀物或油狀物。若為顯影液凝集性良好之組合物,則完全不會產生如上所述之凝集物。根據凝集物之產生狀態,對凝集性進行如下分級: ○:完全未產生凝集物。 △:於噴霧裝置之底部或側面之一部分可見凝集物。 ×:於噴霧裝置整體中可見凝集物。 <剝離性之評價> 使用上述<層壓>中說明之處理後經過15分鐘後之基板,對該層壓基板直接繪圖曝光4 cm×6 cm之長方形圖案後,藉由上述<顯影>中記載之方法進行顯影。 將所獲得之基板上之硬化抗蝕劑浸漬於50℃、3質量%之NaOH中,測定直至抗蝕劑完全自基板剝離之時間,記為剝離時間。 此處,對剝離性進行如下分級: ○:直至完全剝離之時間為40秒以下。 ×:直至完全剝離之時間超過40秒。 實施例1~7及比較例1~4 將實施例及比較例中使用之感光性樹脂組合物之組成示於表8,並將表8中記載之各成分名之詳細說明示於表9。表8中之各成分之調配量均為固形物成分換算之質量份。 將使用各組合物進行之評價結果一併示於表8。 [表8]
[表9]