WO2012014580A1 - 感光性樹脂組成物、並びに、これを用いた感光性エレメント、レジストパターン製造方法、リードフレームの製造方法、プリント配線板、及びプリント配線板の製造方法 - Google Patents

感光性樹脂組成物、並びに、これを用いた感光性エレメント、レジストパターン製造方法、リードフレームの製造方法、プリント配線板、及びプリント配線板の製造方法 Download PDF

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meth
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健一 岩下
昌孝 櫛田
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日立化成工業株式会社
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    • H05K3/181Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using precipitation techniques to apply the conductive material by electroless plating

Definitions

  • the present invention relates to a photosensitive resin composition, a photosensitive element using the same, a resist pattern manufacturing method, a lead frame manufacturing method, a printed wiring board, and a printed wiring board manufacturing method.
  • photosensitive resin layers In the field of printed wiring board production, as a resist material used for etching and plating, supports photosensitive resin compositions and layers containing these photosensitive resin compositions (hereinafter referred to as “photosensitive resin layers”). Photosensitive elements (laminates) that are formed on a film and have a structure in which a protective film is disposed on a photosensitive resin layer are widely used.
  • a printed wiring board is manufactured by using the above photosensitive element, for example, by the following procedure. That is, first, the photosensitive resin layer of the photosensitive element is laminated on a circuit forming substrate such as a copper-clad laminate. At this time, the surface (hereinafter referred to as the “upper surface” of the photosensitive resin layer) opposite to the surface in contact with the support film of the photosensitive resin layer (hereinafter referred to as the “lower surface” of the photosensitive resin layer) The circuit forming substrate is brought into close contact with the surface on which the circuit is formed. Therefore, when the protective film is arrange
  • the photosensitive resin layer is pattern-exposed through a mask film or the like.
  • the support film is peeled off at any timing before or after exposure.
  • the unexposed portion of the photosensitive resin layer is dissolved or dispersed and removed with a developer.
  • an etching process or a plating process is performed to form a pattern, and finally the cured portion is peeled and removed.
  • the etching treatment is a method of removing the cured resist after etching away the metal surface of the circuit forming substrate not covered with the cured resist formed after development.
  • the plating treatment was performed by plating copper and solder on the metal surface of the circuit forming substrate that was not covered with the cured resist formed after development, and then the cured resist was removed and covered with this resist. This is a method of etching a metal surface.
  • DLP Digital Light Processing
  • the width between circuits is narrow, it is also important that the resist shape is excellent. If the cross-sectional shape of the resist is trapezoidal or inverted trapezoidal, or if the resist is skirted, it may cause a short circuit or disconnection in the circuit formed by the subsequent etching process or plating process. Is preferably rectangular and without skirting.
  • the etching method has an effect of side etching at the time of etching. There is a limit to increasing the density (coexistence of circuit thickness and circuit width). Further, in the plating method, since it is difficult to obtain a required circuit thickness (copper thickness) when the photosensitive resin layer is made a thin film, there is a limit to increasing the density of the printed wiring board.
  • JP-A-1-221735 and JP-A-2-230149 disclose that two or more photosensitive resin layers are used and a layer that is in direct contact with the phototool is a non-adhesive resin. Layering is done. However, this method takes time and effort to coat the photosensitive resin layer to make it multi-layered, and is ineffective for sensitivity reduction.
  • a semi-additive construction method has attracted attention as a manufacturing method.
  • printing is performed by sequentially forming an ultra-thin conductor layer by electroless plating on the substrate, forming a resist pattern, plating, stripping the resist, and quick etching (removing unnecessary ultra-thin conductor layer).
  • a wiring board is formed. Advantages of this method include that a good circuit can be obtained because there is almost no influence of side etching, and that the printed wiring board can be densified.
  • the photosensitive resin composition is excellent in resolution, resist stripping properties, and adhesion. If the photosensitive resin composition can provide a resist pattern with excellent resolution and adhesion, it is possible to sufficiently reduce short circuits and disconnections between circuits. In addition, if the photosensitive resin composition can form a resist with excellent peeling characteristics, the resist patterning efficiency is improved by shortening the resist peeling time, and the size of the resist peeling pieces By reducing, the resist peeling residue is reduced and the yield of circuit formation is improved.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-327137 proposes a photosensitive resin composition having excellent sensitivity, resolution, and resist stripping characteristics using a specific binder polymer, a photopolymerization initiator, and the like. ing.
  • JP-A-2003-215799 and JP-A-2000-162767 a polymerization inhibitor such as catechol or hydroquinone is used in order to improve the contrast (imaging property) between the exposed part and the unexposed part.
  • a photosensitive resin composition is disclosed.
  • the photosensitive resin composition described in JP-A No. 11-327137 has good releasability, but is not sufficient in terms of resolution.
  • the photosensitive resin compositions described in JP-A Nos. 2003-215799 and 2000-162767 are good in terms of resolution and imaging properties, the sensitivity is increased when the amount of polymerization inhibitor added is excessive. In some cases, the adhesion decreased.
  • the conventional photosensitive resin composition does not sufficiently satisfy the required properties for all of sensitivity, resolution, adhesion, resist shape, and peeling characteristics after curing.
  • the present invention provides a photosensitive resin composition that is excellent in all of sensitivity, resolution, adhesion, resist shape, and release characteristics after curing, and a photosensitive element, a resist pattern manufacturing method, and a lead frame manufacturing using the same. It is an object to provide a method, a printed wiring board, and a manufacturing method of the printed wiring board.
  • the present invention includes the following aspects.
  • the first aspect of the present invention is a binder polymer having a structural unit derived from (A) (meth) acrylic acid, and a structural unit derived from (meth) acrylic acid benzyl ester or (meth) acrylic acid benzyl ester derivative;
  • a photosensitive resin composition comprising: (B) a polymerizable compound having at least one ethylenically unsaturated bond; and (C) a photopolymerization initiator containing an acylphosphine oxide compound and a hexaarylbiimidazole derivative. is there.
  • the photosensitive resin composition of the said structure is excellent in all of a sensitivity, resolution, adhesiveness, a resist shape, and the peeling characteristic after hardening.
  • the acylphosphine oxide compound is preferably a compound represented by the following general formula (I) or general formula (II). Thereby, the resolution is further improved, and a more excellent resist shape can be obtained.
  • R 1 , R 2 and R 3 each independently represents an alkyl group or aryl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • R 4 , R 5 and R 6 each independently represents an alkyl group or aryl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • the hexaarylbiimidazole derivative is preferably a 2,4,5-triarylimidazole dimer. This further improves sensitivity and resolution.
  • a second aspect of the present invention is a photosensitive element comprising a support and a photosensitive resin layer that is a coating film of the photosensitive resin composition formed on the support.
  • a photosensitive resin layer forming step of forming a photosensitive resin layer which is a coating film of the photosensitive resin composition, on a substrate, and active in at least a part of the photosensitive resin layer.
  • a fourth aspect of the present invention is a lead frame manufacturing method including a step of forming a conductor pattern by plating a substrate on which a resist pattern has been formed by the above resist pattern manufacturing method.
  • a printed wiring board manufacturing method including a step of plating a substrate on which a resist pattern is formed by the resist pattern manufacturing method to form a conductor pattern. According to this manufacturing method, a high-density printed wiring board such as a high-density package substrate can be accurately and efficiently manufactured.
  • a sixth aspect of the present invention is a printed wiring board manufactured by the method for manufacturing a printed wiring board.
  • the photosensitive resin composition which is excellent in all of sensitivity, resolution, adhesiveness, a resist shape, and the peeling characteristic after hardening, and the photosensitive element using this, a resist pattern manufacturing method, manufacture of a lead frame A method and a printed wiring board manufacturing method can be provided.
  • the term “process” is not limited to an independent process, and is included in the term if the intended action of the process is achieved even when it cannot be clearly distinguished from other processes. .
  • a numerical range indicated using “to” indicates a range including the numerical values described before and after “to” as the minimum value and the maximum value, respectively.
  • the amount of each component in the composition in the present specification when there are a plurality of substances corresponding to each component in the composition, the plurality of the components present in the composition unless otherwise specified. It means the total amount of substance.
  • the photosensitive resin composition of the present invention comprises (A) a structural unit derived from (meth) acrylic acid and a structural unit derived from (meth) acrylic acid benzyl ester or (meth) acrylic acid benzyl ester derivative. At least one polymer, (B) at least one polymerizable compound having at least one ethylenically unsaturated bond, and (C) a photopolymerization initiator containing an acylphosphine oxide compound and a hexaarylbiimidazole derivative; , Containing.
  • Such a structure exhibits excellent characteristics in all of sensitivity, resolution, adhesion, resist shape, and peeling characteristics after curing.
  • the binder polymer in the present invention is particularly suitable if it has a structural unit derived from (meth) acrylic acid and a structural unit derived from benzyl (meth) acrylate or a benzyl derivative (meth) acrylate. There is no limit. In addition to the structural unit derived from the (meth) acrylic acid and the structural unit derived from a benzyl (meth) acrylate or a benzyl derivative (meth) acrylate, the binder polymer is optionally (meth) acrylic acid. Other structural units such as a structural unit derived from an alkyl ester and a structural unit derived from styrene or a styrene derivative may be further included.
  • Examples of the (meth) acrylic acid benzyl ester derivative include compounds in which an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, halogen, or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is substituted on the aromatic ring of the benzyl group. Specific examples include ethoxybenzyl (meth) acrylate, methoxybenzyl (meth) acrylate, chlorobenzyl (meth) acrylate, methylbenzyl (meth) acrylate, and ethylbenzyl (meth) acrylate.
  • Examples of other polymerizable monomers other than (meth) acrylic acid and (meth) acrylic acid benzyl ester or (meth) acrylic acid benzyl ester derivatives include styrene; vinyltoluene, ⁇ -methylstyrene, and the like.
  • Maleic acid monoester fumaric acid, cinnamic acid, ⁇ -cyanocinnamic acid, itaconic acid, crotonic acid, and propiolic acid. These may be used alone or in any combination of two or more.
  • the (A) binder polymer preferably further includes at least one structural unit derived from a (meth) acrylic acid alkyl ester from the viewpoint of improving alkali developability and release properties.
  • Examples of the (meth) acrylic acid alkyl ester include compounds represented by the following general formula (IV).
  • R 9 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R 10 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms.
  • Examples of the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms represented by R 10 in the general formula (IV) include methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, and nonyl. Group, decyl group, undecyl group, dodecyl group and structural isomers thereof. From the viewpoint of further improving the peeling characteristics, the alkyl group preferably has 1 to 4 carbon atoms.
  • Specific examples of the compound represented by the general formula (IV) include, for example, (meth) acrylic acid methyl ester, (meth) acrylic acid ethyl ester, (meth) acrylic acid propyl ester, (meth) acrylic acid butyl ester.
  • the binder polymer preferably further contains at least one structural unit derived from styrene or a derivative thereof from the viewpoint of improving resolution and adhesion.
  • each structural unit constituting the binder polymer is not particularly limited.
  • the content of the structural unit derived from (meth) acrylic acid is preferably such that the acid value of the binder polymer is 100 mgKOH / g to 250 mgKOH / g, and is 120 mgKOH / g to 240 mgKOH / g.
  • the content is more preferably 140 mg KOH / g to 230 mg KOH / g, still more preferably 150 mg KOH / g to 230 mg KOH / g. It can suppress that development time becomes long because the acid value of a binder polymer is 100 mgKOH / g or more.
  • cured material of the photosensitive resin composition improves because an acid value is 250 mgKOH / g or less.
  • the content of the structural unit derived from the (A) binder polymer (meth) acrylic acid benzyl ester or (meth) acrylic acid benzyl ester derivative is 5 mass% to 65 mass% based on the total mass of the binder polymer molecule. It is preferably 10% by mass to 55% by mass, and more preferably 20% by mass to 50% by mass.
  • the resolution is further improved when the content is 5% by mass or more. Moreover, it can suppress that a peeling piece becomes large because this content rate is 65 mass% or less, and can suppress that peeling time becomes long.
  • the binder polymer contains a structural unit derived from an alkyl (meth) acrylate
  • the content is preferably 1% by mass to 50% by mass based on the total mass of the binder polymer molecule. % To 30% by mass is more preferable, and 3% to 20% by mass is even more preferable. It can suppress that a peeling piece becomes large because this content is 1 mass% or more, and it can suppress that peeling time becomes long. Moreover, resolution and adhesiveness improve more because this content is 50 mass% or less.
  • the content is preferably 5% by mass to 65% by mass based on the total mass of the binder polymer molecule.
  • the mass is more preferably from 60% by mass to 60% by mass, further preferably from 15% by mass to 55% by mass, and particularly preferably from 20% by mass to 50% by mass. Adhesiveness improves more because this content rate is 5 mass% or less. Moreover, it can suppress that a peeling piece becomes large because this content rate is 65 mass% or less, and can suppress that peeling time becomes long.
  • the binder polymer preferably has a weight average molecular weight (Mw) of 10,000 to 100,000, more preferably 20,000 to 80,000, and even more preferably 25,000 to 60,000.
  • Mw weight average molecular weight
  • the weight average molecular weight of the binder polymer is measured by gel permeation chromatography (GPC) (converted with a calibration curve using standard polystyrene).
  • the degree of dispersion (Mw / Mn) of the binder polymer is not particularly limited, but is preferably 1.0 to 3.0, and more preferably 1.5 to 2.5. When the degree of dispersion is 3.0 or less, adhesion and resolution are further improved.
  • the binder polymer may have, in the molecule, a characteristic group that has photosensitivity to light having a wavelength in the range of 350 nm to 440 nm, if necessary.
  • the binder polymer in the present invention contains, in the binder polymer, 5% by mass to 65% by mass of a structural unit derived from (meth) acrylic acid, a structural unit derived from benzyl (meth) acrylate or a derivative thereof, ) 1% to 50% by mass of a structural unit derived from an alkyl acrylate ester and 5% to 65% by mass of a structural unit derived from styrene or a derivative thereof, and an acid value of 100 mgKOH / g to 250 mgKOH / g, and the weight average molecular weight is preferably 10,000 to 100,000.
  • it has a structural unit derived from (meth) acrylic acid, 10% to 55% by weight of a structural unit derived from benzyl (meth) acrylate, and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms (meta ) 2% to 30% by mass of a structural unit derived from an alkyl acrylate ester and 10% to 60% by mass of a structural unit derived from styrene or a derivative thereof, and an acid value of 120 mgKOH / g to 230 mgKOH / g, and the weight average molecular weight is 20,000 to 80,000.
  • the acid value is 140 mgKOH / g to 230 mgKOH / g and a weight average molecular weight of 25,000 to 60,000.
  • the binder polymer in the present invention can be produced by a usual method. Specifically, for example, radical polymerization of (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid benzyl ester or (meth) acrylic acid benzyl ester derivative, and other polymerizable monomers used as necessary. Can be manufactured.
  • binder polymer one kind of binder polymer may be used alone, or two or more kinds of binder polymers may be used in any combination.
  • a binder polymer in the case of using two or more types in combination, for example, two or more types of binder polymers comprising different copolymer components (including different monomer units as copolymer components), two or more types of different weight average molecular weights
  • the binder polymer include two or more binder polymers having different degrees of dispersion.
  • a polymer having a multimode molecular weight distribution described in JP-A No. 11-327137 can also be used.
  • the content of the (A) binder polymer in the photosensitive resin composition of the present invention is preferably 20% by mass to 90% by mass, and preferably 30% by mass to 80% by mass in the photosensitive resin composition. More preferably, it is 40% by mass to 65% by mass.
  • the moldability of a film is excellent in the content rate of a binder polymer being 20 mass% or more.
  • the content of the (A) binder polymer in the photosensitive resin composition is 30 to 70 parts by mass in 100 parts by mass of the total amount of the (A) binder polymer component and (B) polymerizable compound component. Preferably, it is 35 to 65 parts by mass, more preferably 40 to 60 parts by mass. When the content is 30 parts by mass or more, the film formability is further improved. Moreover, a sensitivity and resolution improve more because it is 70 mass parts or less.
  • the photosensitive resin composition of the present invention contains at least one polymerizable compound having at least one ethylenically unsaturated bond.
  • the content of the polymerizable compound is preferably 3% by mass to 70% by mass in the photosensitive resin composition, more preferably 10% by mass to 60% by mass, and more preferably 25% by mass to 50% by mass. More preferably.
  • sensitivity and resolution tend to be excellent.
  • the polymerizable compound is not particularly limited as long as it has at least one ethylenically unsaturated bond and is a polymerizable compound.
  • R 7 and R 8 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group
  • X each independently represents an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms.
  • the structural unit of — (X—O) — may be present randomly or in a block form.
  • R 7 and R 8 are preferably methyl groups.
  • a plurality of Xs present in one molecule are each independently an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms (for example, ethylene group, propylene group, isopropylene group, butylene group, isobutylene group, pentylene group, and hexylene group).
  • X is preferably an ethylene group, a propylene group or an isopropylene group, and more preferably an ethylene group, from the viewpoint of improving the precious metal plating resistance and the resolution of the resist pattern.
  • m and n are 2 or more, two or more adjacent Xs in the molecule may be the same or different.
  • the structural unit of — (X—O) — may be present randomly or in a block form.
  • the content ratio (IIIa / IIIb) is preferably 1/10 to 1/1, and more preferably 1/7 to 1/3.
  • bisphenol A-based (meth) acrylate compound examples include 2,2-bis (4-((meth) acryloxypolyethoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acrylic). Loxypolypropoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxypolybutoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxypolyethoxypolypropoxy) phenyl) Examples include propane. Of these, 2,2-bis (4-((meth) acryloxypolyethoxy) phenyl) propane is preferred from the viewpoint of further improving the resolution and peeling properties.
  • 2,2-bis (4-((meth) acryloxydipropoxy) phenyl) propane is commercially available as BPE-200 (product name, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.).
  • BPE-200 product name, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.
  • 2,2-bis (4- (methacryloxypentaethoxy) phenyl) propane is either BPE-500 (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., product name) or FA-321M (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) The product name) is commercially available.
  • the content of the bisphenol A-based (meth) acrylate compound is 30 in the total mass of the polymerizable compound component (B).
  • the mass is preferably from 100% by mass to 100% by mass, and more preferably from 50% by mass to 90% by mass. The resolution of a resist improves more because the said content rate is this range.
  • the polymerizable compound component (B) at least one of polyalkylene glycol di (meth) acrylates having at least one of (poly) oxyethylene chain and (poly) oxypropylene chain in the molecule. It is preferable to further include a seed, and it is more preferable to further include a polyalkylene glycol di (meth) acrylate having both a (poly) oxyethylene chain and a (poly) oxypropylene chain in the molecule. Thereby, the flexibility of the cured product (cured film) of the photosensitive resin composition is improved.
  • the (poly) oxyethylene chain and the (poly) oxypropylene chain may be continuously present in blocks or randomly.
  • the secondary carbon of the isopropylene group may be bonded to an oxygen atom, or the primary carbon may be bonded to an oxygen atom.
  • the polyalkylene glycol di (meth) acrylate is particularly preferably a compound represented by the following general formula (V), general formula (VI) or general formula (VII). These are used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • R independently represents a hydrogen atom or a methyl group
  • EO represents an oxyethylene group
  • PO represents an oxypropylene group
  • m 1 , m 2 , m 3 and m 4 represent the number of repeating structural units composed of oxyethylene groups
  • n 1 , n 2 , n 3 and n 4 represent the number of repeating structural units composed of oxypropylene groups
  • the total number of repeating oxyethylene groups m 1 + m 2 , m 3 and m 4 (average value) each independently represents a number of 1 to 30, and the total number of repeating oxypropylene groups n 1 , n 2 + n 3 and n 4 (average)
  • Each value is independently a number from 1 to 30.
  • the total number of repeating oxyethylene groups m 1 + m 2 , m 3 and m 4 (average value) is 1. It is a number of ⁇ 30, preferably a number of 1 to 10, more preferably a number of 4 to 9, and particularly preferably a number of 5 to 8.
  • the total number of repetitions is 30 or less, the resolution, adhesion, and resist shape are further improved.
  • the total number of repeating oxypropylene groups n 1 , n 2 + n 3 and n 4 is a number from 1 to 30, preferably a number from 5 to 20, more preferably a number from 8 to 16. And the number is particularly preferably 10 to 14. When the total number of repetitions is 30 or less, the resolution is improved and the generation of sludge is suppressed.
  • the content of the polyalkylene glycol di (meth) acrylate in the present invention is preferably 5% by mass to 50% by mass in the total mass of the polymerizable compound component (B), and 5% by mass to 15% by mass. Is more preferable.
  • a flexibility improves because the said content rate is 5 mass% or more.
  • resolution improves because the said content rate is 50 mass% or less.
  • the photosensitive resin composition in this invention can further contain other polymerizable compounds other than the said bisphenol A type (meth) acrylate compound and polyalkylene glycol di (meth) acrylate as (B) polymeric compound.
  • other polymerizable compounds include nonylphenoxypolyethyleneoxyacrylate, phthalic acid compounds, (meth) acrylic acid polyol esters, (meth) acrylic acid alkyl esters, and the like.
  • nonylphenoxypolyethyleneoxyacrylate examples include nonylphenoxytriethyleneoxyacrylate, nonylphenoxytetraethyleneoxyacrylate, nonylphenoxypentaethyleneoxyacrylate, nonylphenoxyhexaethyleneoxyacrylate, nonylphenoxyheptaethyleneoxyacrylate, nonylphenoxyoctaethylene Examples include oxyacrylate, nonylphenoxynonaethyleneoxyacrylate, nonylphenoxydecaethyleneoxyacrylate, and nonylphenoxyundecaethyleneoxyacrylate. These are used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • phthalic acid compounds examples include ⁇ -chloro- ⁇ -hydroxypropyl- ⁇ '-(meth) acryloyloxyethyl-o-phthalate, ⁇ -hydroxyethyl- ⁇ '-(meth) acryloyloxyethyl-o- Phthalates, and ⁇ -hydroxypropyl- ⁇ '-(meth) acryloyloxyethyl-o-phthalate, among which ⁇ -chloro- ⁇ -hydroxypropyl- ⁇ '-(meth) acryloyloxyethyl-o-phthalate Is preferred.
  • ⁇ -Chloro- ⁇ -hydroxypropyl- ⁇ ′-methacryloyloxyethyl-o-phthalate is commercially available as FA-MECH (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., product name). These are used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • (meth) acrylic acid polyol ester for example, trimethylolpropane polyethoxytri (meth) acrylate, trimethylolpropane polypropoxytri (meth) acrylate, trimethylolpropane polybutoxytri (meth) acrylate, trimethylolpropane poly Ethoxy polypropoxy tri (meth) acrylate, trimethylol ethane polyethoxy tri (meth) acrylate, trimethylol ethane polypropoxy tri (meth) acrylate, trimethylol ethane polybutoxy tri (meth) acrylate, trimethylol ethane polyethoxy polypropoxy tri (Meth) acrylate, pentaerythritol polyethoxytri (meth) acrylate, pentaerythritol polypropoxytri (meta Acrylate, pentaerythritol polybutoxytri (meth) acrylate, pentaerythri
  • the content ratio is a viewpoint of improving the resolution, adhesion, resist shape, and peeling property after curing in a well-balanced manner. Therefore, the content is preferably 1% by mass to 30% by mass, more preferably 3% by mass to 25% by mass, more preferably 5% by mass to 5% by mass in the total mass of the polymerizable compound component (B). More preferably, it is 20 mass%.
  • the photosensitive resin composition comprises (C-1) at least one acylphosphine oxide compound and (C-2) at least one hexaarylbiimidazole derivative. Contains initiator. By including at least two kinds of compounds as a photopolymerization initiator, sensitivity and resolution are improved, and the resist shape is also improved. Further, since the change in the line width value of the resist pattern with respect to the exposure amount becomes small, the process margin becomes wide and good.
  • the content of the photopolymerization initiator is preferably 0.1% by mass to 20% by mass in the total mass of the photosensitive resin composition, and 1% by mass to 10% by mass. More preferably, it is more preferably 3% by mass to 7% by mass.
  • the content of the photopolymerization initiator is 0.1% by mass or more, sufficient sensitivity and resolution tend to be obtained.
  • the moldability of a film to become more favorable that it is 20 mass% or less.
  • the (C-1) acylphosphine oxide compound is preferably a compound represented by the following general formula (I) or general formula (II).
  • R 1 , R 2 and R 3 each independently represents an alkyl group or aryl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • R 4 , R 5 and R 6 each independently represents an alkyl group or aryl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • R 1 , R 2 or R 3 in the general formula (I) is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms
  • the alkyl group may be linear, branched or cyclic. Further, the alkyl group preferably has 5 to 10 carbon atoms.
  • R 4 , R 5 or R 6 in the general formula (II) is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms
  • the alkyl group may be linear, branched or cyclic. Further, the alkyl group preferably has 5 to 10 carbon atoms.
  • R 1 , R 2 or R 3 in the general formula (I) is an aryl group
  • the aryl group may have a substituent.
  • the substituent include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.
  • R 4 , R 5 or R 6 in the general formula (II) is an aryl group
  • the aryl group may have a substituent.
  • the substituent include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.
  • Specific examples of the compound represented by the general formula (II) include bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethyl-pentylphosphine oxide.
  • the compounds represented by the general formula (I) or the general formula (II) can be used singly or in combination of two or more.
  • the (C-1) acylphosphine oxide compound is preferably a compound represented by the above general formula (I) or general formula (II), and is represented by the following general formula (VIII) or general formula (IX). More preferably, it is a compound.
  • R 11 , R 12 and R 13 each independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms
  • p1, p2 and p3 are each independently , Represents an integer of 0 to 5.
  • p1, when p2 or p3 is 2 or more, there exist a plurality of R11, R 12 and R 13 may be the same as or different from each other.
  • the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, tert-butyl group, pentyl group, and hexyl group.
  • alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms examples include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, a butoxy group, and a tert-butoxy group.
  • R 11 is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and more preferably a methyl group.
  • p1 is preferably an integer of 1 to 4, and more preferably 3. Moreover, it is preferable that p2 and p3 are 0.
  • R 14 , R 15 and R 16 each independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms
  • q 1, q 2 and q 3 are each independently , Represents an integer of 0 to 5.
  • q1, q2 or q3 is 2 or more
  • a plurality of R 14 , R 15 and R 16 may be the same or different.
  • the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, tert-butyl group, pentyl group, and hexyl group.
  • alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms examples include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, a butoxy group, and a tert-butoxy group.
  • R 14 and R 15 are each independently preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and more preferably a methyl group.
  • q1 and q2 are preferably integers of 1 to 4, and more preferably 3. Further, q3 is preferably 0.
  • the compound represented by the general formula (VIII) is preferably 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide from the viewpoint of more effectively improving sensitivity and resist shape.
  • 2,4,6-Trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide is commercially available, for example, as DAROCUR-TPO (trade name, manufactured by BASF Japan).
  • the compound represented by the general formula (IX) is preferably bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide from the viewpoint of more effectively improving sensitivity and resist shape.
  • Bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide is commercially available, for example, as IRGACURE-819 (trade name, manufactured by BASF Japan).
  • the compounds represented by the general formula (VIII) or the general formula (IX) can be used singly or in combination of two or more.
  • the content of these (C-1) acylphosphine oxide compounds is preferably 20% by mass to 60% by mass with respect to the total amount of the (C) photopolymerization initiator, More preferably, the content is from mass% to 45 mass%.
  • the (C-2) hexaarylbiimidazole derivative preferably contains at least one 2,4,5-triarylimidazole dimer from the viewpoint of improving sensitivity and adhesion.
  • the 2,4,5-triarylimidazole dimer may have a symmetric structure or an asymmetric structure.
  • Examples of the 2,4,5-triarylimidazole dimer include 2- (o-chlorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (o-chlorophenyl) -4,5-bis- And (m-methoxyphenyl) imidazole dimer and 2- (p-methoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer. Of these, 2- (o-chlorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer is preferable.
  • the content of the (C-2) hexaarylbiimidazole derivative is preferably 30% by mass to 70% by mass with respect to the total amount of the (C) photopolymerization initiator component. More preferably, it is 45 mass% to 65 mass%.
  • the content ratio (C-1 / C-2) of (C-1) acylphosphine oxide compound to (C-2) hexaarylbiimidazole derivative is not particularly limited.
  • the content ratio (C-1 / C-2) is preferably 0.1 to 0.9, and more preferably 0.3 to 0.9. More preferably, it is 0.5 to 0.8.
  • the photosensitive resin composition may further contain other photopolymerization initiator other than the acylphosphine oxide compound and the hexaarylbiimidazole derivative.
  • Other photopolymerization initiators include, for example, benzophenone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1,2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2 -Aromatic ketones such as morpholino-propanone-1, quinones such as alkylanthraquinones, benzoin ether compounds such as benzoin alkyl ether, benzoin compounds such as benzoin and alkylbenzoin, benzyl derivatives such as benzyldimethyl ketal, 9-phenylacridine And acridine derivatives such as 1,7- (9,9′-acridinyl) heptane. These can be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the (C) photopolymerization initiator component in the photosensitive resin composition is 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass as the total of (A) the binder polymer component and (B) the polymerizable compound component. Part by weight, more preferably from 1 part by weight to 7 parts by weight, even more preferably from 2 parts by weight to 6 parts by weight, and particularly preferably from 3 parts by weight to 5 parts by weight.
  • the content of the photopolymerization initiator is 0.1 parts by mass or more, sensitivity, resolution, and adhesion are further improved. Moreover, the more excellent resist shape can be obtained because it is 10 mass parts or less.
  • the photosensitive resin composition has a content of the binder polymer of 20% by mass to 90% by mass, a content of the polymerizable compound of 3% by mass to 70% by mass, and the content of the photopolymerization initiator.
  • the rate is preferably 0.1% by mass to 20% by mass. More preferably, the content of the binder polymer is 30% by mass to 80% by mass, the content of the polymerizable compound is 10% by mass to 60% by mass, and the content of the photopolymerization initiator is 1% by mass. ⁇ 10% by mass.
  • the content of the binder polymer is 40% by mass to 65% by mass
  • the content of the polymerizable compound is 25% by mass to 50% by mass
  • the content of the photopolymerization initiator is 3% by mass. -7% by mass.
  • the photosensitive resin composition preferably further comprises (D) a sensitizing dye. Thereby, the curing sensitivity of the photosensitive resin composition is further improved.
  • sensitizing dye examples include dialkylaminobenzophenones, pyrazolines, anthracene, coumarins, xanthones, oxazoles, benzoxazoles, thiazoles, benzothiazoles, triazoles, stilbenes, and triazines. , Thiophenes, naphthalimides, and triarylamines. These are used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • (D) sensitizing dyes are pyrazolines, anthracenes, coumarins, and triaryls. It is preferable to include at least one selected from the group consisting of amines, and more preferable to include at least one selected from the group consisting of pyrazolines, anthracenes and triarylamines.
  • the content of the (D) sensitizing dye is preferably 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the (A) binder polymer component and the (B) polymerizable compound component.
  • the amount is more preferably 05 parts by mass to 5 parts by mass, and further preferably 0.1 parts by mass to 3 parts by mass.
  • Sensitivity and resolution are further improved when the content of the (D) sensitizing dye is 0.01 parts by mass or more. Moreover, it is suppressed that a resist shape turns into an inverted trapezoid because it is 10 mass parts or less, and adhesiveness improves.
  • the photosensitive resin composition preferably further comprises (E) an amine compound. Thereby, the sensitivity of the photosensitive resin composition is further improved.
  • Examples of the (E) amine compound include bis [4- (dimethylamino) phenyl] methane, bis [4- (diethylamino) phenyl] methane, and leucocrystal violet. These are used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • the photosensitive resin composition contains (E) an amine compound component
  • the content is 0.01 parts by mass with respect to 100 parts by mass as a total of (A) the binder polymer component and (B) the polymerizable compound component. It is preferably from 10 to 10 parts by mass, more preferably from 0.05 to 5 parts by mass, and particularly preferably from 0.1 to 2 parts by mass. Sensitivity improves more because content of the said (E) amine compound is 0.01 mass part or more. Moreover, it is suppressed that an excessive (E) amine compound component precipitates as a foreign material after film formation because it is 10 mass parts or less.
  • the said photosensitive resin composition can contain another component as needed in addition to the said component.
  • Other components include, for example, a photopolymerizable compound (oxetane compound or the like) having at least one cationically polymerizable cyclic ether group in the molecule, a cationic polymerization initiator, a dye such as malachite green, tribromophenylsulfone, photochromic color.
  • the content of these other components is preferably about 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of (A) the binder polymer component and (B) the polymerizable compound component.
  • the photosensitive resin composition may contain at least one organic solvent.
  • a commonly used organic solvent is not particularly limited and can be used. Specific examples include methanol, ethanol, acetone, methyl ethyl ketone, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, toluene, N, N-dimethylformamide, propylene glycol monomethyl ether, and mixed solvents thereof.
  • the (A) binder polymer, (B) polymerizable compound, and (C) photopolymerization initiator are dissolved in the organic solvent to obtain a solution having a solid content of about 30% by mass to about 60% by mass (hereinafter, It can be used as a “coating liquid”.
  • solid content means the remaining component remove
  • the coating liquid can be used for forming a photosensitive resin layer as follows, for example.
  • a photosensitive resin layer derived from the photosensitive resin composition can be formed on the support by applying the coating liquid onto the surface of a support such as a support film or a metal plate described later and drying.
  • the metal plate include iron alloys such as copper, copper alloys, nickel, chromium, iron, and stainless steel, preferably copper, copper alloys, and iron alloys.
  • the thickness of the photosensitive resin layer to be formed varies depending on the use, but it is preferably about 1 ⁇ m to 100 ⁇ m after drying. You may coat
  • the protective film include polymer films such as polyethylene and polypropylene.
  • the photosensitive resin composition can be suitably used, for example, in a resist pattern manufacturing method described later. Especially, it is suitable for the application to the manufacturing method which forms a circuit by plating processing.
  • the photosensitive element 10 of the present invention is a photosensitive resin that is a coating of the support 2 and the photosensitive resin composition formed on the support, as shown in FIG. Layer 4, and other layers such as a protective film 6 provided as necessary.
  • a polymer film having heat resistance and solvent resistance such as polyethylene terephthalate, polypropylene, polyethylene, and polyester can be used.
  • the thickness of the support (hereinafter sometimes referred to as “support film”) is preferably 1 ⁇ m to 100 ⁇ m, more preferably 5 ⁇ m to 50 ⁇ m, and still more preferably 5 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • the support film can be prevented from being broken when the support film is peeled off. Moreover, it can suppress that the resolution falls by being 100 micrometers or less.
  • the photosensitive element 10 may further include a protective film 6 that covers the surface (surface) opposite to the surface facing the support 2 of the photosensitive resin layer 4 as necessary.
  • the protective film preferably has a lower adhesive force to the photosensitive resin layer than the adhesive force of the support film to the photosensitive resin layer, and is preferably a low fish eye film.
  • fish eye means that a material constituting a protective film is melted by heat, kneaded, extruded, biaxially stretched, a film is produced by a casting method, etc., and foreign materials, undissolved materials, oxidative deterioration of the material. This means that an object or the like is taken into the film. That is, “low fish eye” means that the above-mentioned foreign matter or the like in the film is small.
  • a polymer film having heat resistance and solvent resistance such as polyethylene terephthalate, polypropylene, polyethylene, and polyester can be used.
  • examples of commercially available products include polypropylene films such as Alphan MA-410 and E-200C manufactured by Oji Paper Co., Ltd., Shin-Etsu Film Co., Ltd., and PS series such as PS series such as Teijin PS-25, and the like.
  • the protective film may be the same as the support.
  • the thickness of the protective film is preferably 1 ⁇ m to 100 ⁇ m, more preferably 5 ⁇ m to 50 ⁇ m, still more preferably 5 ⁇ m to 30 ⁇ m, and particularly preferably 15 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • the protective film can be prevented from being broken when the photosensitive resin layer and the support film are laminated on the substrate while peeling off the protective film.
  • productivity improves by being 100 micrometers or less.
  • the photosensitive element can be manufactured as follows, for example.
  • (A) a binder polymer, (B) a polymerizable compound, and (C) a photopolymerization initiator are dissolved in an organic solvent to prepare a coating solution having a solid content of about 30% by mass to 60% by mass; It can be produced by a production method comprising applying the coating solution on a support to form a coating layer, and drying the coating layer to form a photosensitive resin layer.
  • Application of the coating solution onto the support can be performed by a known method such as a roll coater, a comma coater, a gravure coater, an air knife coater, a die coater, or a bar coater.
  • the drying of the coating layer is not particularly limited as long as at least a part of the organic solvent can be removed from the coating layer. For example, it is preferably performed at 70 to 150 ° C. for about 5 to 30 minutes. After drying, the amount of the remaining organic solvent in the photosensitive resin layer is preferably 2% by mass or less from the viewpoint of preventing diffusion of the organic solvent in the subsequent step.
  • the thickness of the photosensitive resin layer in the photosensitive element can be appropriately selected depending on the use, but the thickness after drying is preferably 1 ⁇ m to 100 ⁇ m, more preferably 1 ⁇ m to 50 ⁇ m, and more preferably 5 ⁇ m to 40 ⁇ m. More preferably. Industrial coating becomes easy and productivity improves because the thickness of the photosensitive resin layer is 1 micrometer or more. Moreover, adhesiveness and resolution improve by being 100 micrometers or less.
  • the transmittance of the photosensitive resin layer for ultraviolet rays is preferably 5% to 75%, more preferably 10% to 65%, and more preferably 15% to 55% for ultraviolet rays having a wavelength of 365 nm. Is particularly preferred. Adhesiveness improves more because this transmittance
  • the transmittance can be measured with a UV spectrometer.
  • An example of the UV spectrometer is a 228A type W beam spectrophotometer manufactured by Hitachi, Ltd.
  • the photosensitive element may further have a known intermediate layer such as a cushion layer, an adhesive layer, a light absorption layer, and a gas barrier layer, if necessary.
  • a known intermediate layer such as a cushion layer, an adhesive layer, a light absorption layer, and a gas barrier layer, if necessary.
  • the form of the photosensitive element is not particularly limited.
  • it may be in the form of a sheet, or may be in a state of being wound up in a roll shape around a core. When it winds up in roll shape, it is preferable to wind up so that a support film may become an outer side.
  • the core include plastics such as polyethylene resin, polypropylene resin, polystyrene resin, polyvinyl chloride resin, and ABS resin (acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer).
  • end face separator On the end face of the roll-shaped photosensitive element roll thus obtained, and it is preferable to install a moisture-proof end face separator from the standpoint of edge fusion resistance. Moreover, as a packaging method, it is preferable to wrap and package in a black sheet with low moisture permeability.
  • the photosensitive element can be suitably used, for example, in a resist pattern manufacturing method described later. Especially, it is suitable for the application to the manufacturing method which forms a circuit by plating processing.
  • the resist pattern manufacturing method of the present invention includes (i) a photosensitive resin layer forming step of forming a photosensitive resin layer which is a coating film of the photosensitive resin composition on a substrate, and (ii) the photosensitive resin layer An exposure step of irradiating at least a portion with actinic rays and photocuring; and (iii) removing a non-cured portion of the photosensitive resin layer from the substrate to form a cured product derived from the photosensitive resin layer.
  • a developing process for forming a resist pattern includes other processes as necessary.
  • the photosensitive resin layer which is a coating film of the said photosensitive resin composition is formed on a board
  • substrate Usually, die pads (base material for lead frames), such as a circuit formation board
  • the photosensitive resin layer on the substrate As a method of forming the photosensitive resin layer on the substrate, for example, it is performed by removing the protective film from the photosensitive element and then pressing the photosensitive resin layer of the photosensitive element on the substrate while heating. it can. Thereby, the laminated body which consists of a board
  • This photosensitive resin layer forming step is preferably performed under reduced pressure from the viewpoint of adhesion and followability.
  • the photosensitive resin layer and / or the substrate is preferably heated at a temperature of 70 ° C. to 130 ° C. during the pressure bonding.
  • the pressure bonding is preferably performed at a pressure of about 0.1 MPa to 1.0 MPa (about 1 kgf / cm 2 to 10 kgf / cm 2 ), but these conditions are appropriately selected as necessary. If the photosensitive resin layer is heated to 70 ° C. to 130 ° C., it is not necessary to pre-heat the substrate in advance, but the substrate may be pre-heated to further improve the adhesion and followability. it can.
  • (Ii) Exposure Step In the exposure step, at least part of the photosensitive resin layer formed on the substrate is irradiated with actinic rays, so that the portion irradiated with actinic rays is photocured to form a latent image. Is done.
  • the support (support film) present on the photosensitive resin layer is transparent to actinic rays, it can be irradiated with actinic rays through the support film, but the support film is light-shielding.
  • the photosensitive resin layer is irradiated with actinic rays after removing the support film.
  • Examples of the exposure method include a method of irradiating an actinic ray in an image form through a negative or positive mask pattern called an artwork (mask exposure method).
  • a method of irradiating actinic rays in an image form by a direct drawing exposure method such as an LDI (Laser Direct Imaging) exposure method or a DLP (Digital Light Processing) exposure method may be employed.
  • LDI Laser Direct Imaging
  • DLP Digital Light Processing
  • a known light source can be used.
  • development step a resist pattern made of a cured product obtained by photocuring the photosensitive resin layer is formed on the substrate by removing an uncured portion of the photosensitive resin layer from the substrate.
  • the support film exists on the photosensitive resin layer the support film is removed, and then the unexposed portions other than the exposed portions are removed (developed).
  • Development methods include wet development and dry development, but wet development is widely used.
  • development is performed by a known development method using a developer corresponding to the photosensitive resin composition.
  • the developing method include a method using a dip method, a battle method, a spray method, brushing, slapping, scraping, rocking immersion, and the like. From the viewpoint of improving the resolution, the high pressure spray method is most suitable. You may develop by combining these 2 or more types of methods.
  • the configuration of the developer is appropriately selected according to the configuration of the photosensitive resin composition.
  • an alkaline aqueous solution for example, an alkaline aqueous solution, an aqueous developer, and an organic solvent developer can be used.
  • An alkaline aqueous solution is safe and stable when used as a developer, and has good operability.
  • Examples of the base of the alkaline aqueous solution include alkali hydroxides such as lithium, sodium, or potassium hydroxide; alkali carbonates such as lithium, sodium, potassium, or ammonium carbonate or bicarbonate; potassium phosphate, sodium phosphate, and the like.
  • Alkali metal phosphates; alkali metal pyrophosphates such as sodium pyrophosphate and potassium pyrophosphate are used.
  • Examples of the alkaline aqueous solution include a dilute solution of 0.1% by mass to 5% by mass of sodium carbonate, a dilute solution of 0.1% by mass to 5% by mass of potassium carbonate, and a dilute solution of 0.1% by mass to 5% by mass of sodium hydroxide.
  • a dilute solution of 0.1% to 5% by weight sodium tetraborate is preferred.
  • the pH of the alkaline aqueous solution is preferably in the range of 9 to 11, and the temperature is adjusted according to the alkali developability of the photosensitive resin layer.
  • a surfactant, an antifoaming agent, a small amount of an organic solvent for promoting development, and the like may be mixed.
  • the aqueous developer is, for example, a developer composed of water or an alkaline aqueous solution and one or more organic solvents.
  • the base of the alkaline aqueous solution in addition to the substances described above, for example, borax, sodium metasilicate, tetramethylammonium hydroxide, ethanolamine, ethylenediamine, diethylenetriamine, 2-amino-2-hydroxymethyl-1 1,3-propanediol, 1,3-diaminopropanol-2, morpholine and the like.
  • the pH of the aqueous developer is preferably as low as possible within the range where development is sufficiently performed, preferably pH 8 to 12, and more preferably pH 9 to 10.
  • Examples of the organic solvent used in the aqueous developer include acetone, ethyl acetate, alkoxyethanol having an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, butyl alcohol, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, and diethylene glycol monobutyl ether. Etc. These are used alone or in combination of two or more.
  • the concentration of the organic solvent in the aqueous developer is preferably 2 to 90% by mass, and the temperature can be adjusted according to the alkali developability.
  • a small amount of a surfactant, an antifoaming agent or the like can be mixed in the aqueous developer.
  • organic solvent developer examples include organic solvents such as 1,1,1-trichloroethane, N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, cyclohexanone, methyl isobutyl ketone and ⁇ -butyrolactone. It is preferable to add water to these organic solvents in an amount of 1 to 20% by mass in order to prevent ignition.
  • organic solvents such as 1,1,1-trichloroethane, N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, cyclohexanone, methyl isobutyl ketone and ⁇ -butyrolactone. It is preferable to add water to these organic solvents in an amount of 1 to 20% by mass in order to prevent ignition.
  • a resist pattern is formed by performing heating at about 60 ° C. to 250 ° C. or exposure at about 0.2 J / cm 2 to 10 J / cm 2 as necessary. May be further cured.
  • the lead frame manufacturing method of the present invention includes a step of plating a substrate on which a resist pattern is formed by the resist pattern manufacturing method to form a conductor pattern, and if necessary, a resist removing step and an etching step. It is comprised including other processes, such as.
  • a die pad such as an alloy substrate is used.
  • the support is plated using the resist pattern formed on the support as a mask.
  • the plating treatment method may be electrolytic plating treatment or electroless plating treatment, but electroless plating treatment is preferred.
  • electroless plating treatment include copper plating such as copper sulfate plating and copper pyrophosphate plating, solder plating such as high throw solder plating, watt bath (nickel sulfate-nickel chloride) plating, nickel plating such as nickel sulfamate, and hard Gold plating such as gold plating and soft gold plating can be used.
  • the resist pattern on the support is removed.
  • the resist pattern can be removed by, for example, a stronger alkaline aqueous solution than the alkaline aqueous solution used in the development step.
  • a strong alkaline aqueous solution for example, a 1% by mass to 10% by mass sodium hydroxide aqueous solution, a 1% by mass to 10% by mass potassium hydroxide aqueous solution, or the like is used.
  • a 1% by mass to 10% by mass sodium hydroxide aqueous solution or a potassium hydroxide aqueous solution is preferably used, and a 1% by mass to 5% by mass sodium hydroxide aqueous solution or a potassium hydroxide aqueous solution is more preferably used.
  • Examples of the resist pattern peeling method include an immersion method and a spray method, which may be used alone or in combination.
  • the lead frame After removing the resist pattern, the lead frame can be manufactured by further performing an etching process to remove an unnecessary metal layer.
  • the method of etching treatment is appropriately selected according to the metal layer to be removed.
  • the etching solution include a cupric chloride solution, a ferric chloride solution, an alkaline etching solution, and a hydrogen peroxide etching solution.
  • a ferric chloride solution is used because it has a good etch factor. It is preferable to use it.
  • the printed wiring board manufacturing method of the present invention includes a step of forming a conductor pattern by plating a substrate on which a resist pattern is formed by the resist pattern manufacturing method, and if necessary, a resist removing step, an etching process It includes other processes such as processes.
  • the plating process is performed on the conductor layer provided on the substrate using the resist pattern formed on the substrate as a mask.
  • the plating method, the resist pattern removing method, and the etching process are the same as those of the lead frame manufacturing method.
  • the printed wiring board produced by the method for producing a printed wiring board of the present invention may be a multilayer printed wiring board or may have a small diameter through hole.
  • the printed wiring board can also be manufactured by a manufacturing method including a step of etching a substrate on which a resist pattern is formed to form a conductor pattern by the resist pattern manufacturing method.
  • a manufacturing method including a step of etching a substrate on which a resist pattern is formed to form a conductor pattern by the resist pattern manufacturing method.
  • an etching process is performed on a conductor layer provided on a substrate using a resist pattern formed on the substrate as a mask.
  • a solution b was prepared by dissolving 1.2 g of azobisisobutyronitrile in 100 g of a mixed solution (mass ratio 3: 2) of 60 g of methyl cellosolve and 40 g of toluene.
  • the solution a was added dropwise to the mixed solution in the flask over 4 hours, and then kept at 80 ° C. for 2 hours with stirring.
  • the solution b was added dropwise to the solution in the flask over 10 minutes, and then the solution in the flask was kept at 80 ° C. for 3 hours while stirring. Further, the temperature of the solution in the flask was raised to 90 ° C. over 30 minutes, kept at 90 ° C. for 2 hours, and then cooled to obtain a binder polymer (A-1) solution.
  • the nonvolatile content (solid content) of the binder polymer (A-1) was 47.8% by mass, the weight average molecular weight was 30,000, and the acid value was 196 mgKOH / g.
  • the weight average molecular weight was measured by gel permeation chromatography (GPC) and derived by conversion using a standard polystyrene calibration curve. The GPC conditions are shown below.
  • C Photopolymerization initiator
  • C-1A 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide [DAROCUR-TPO (trade name, manufactured by BASF Japan)]
  • C-1B Bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide [IRGACURE-819 (trade name, manufactured by BASF Japan)]
  • C-2A 2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenylbisimidazole [B-CIM (trade name, manufactured by Hampton)
  • the photosensitive resin composition obtained above was uniformly applied onto a polyethylene terephthalate film (product name “HTF-01” manufactured by Teijin Limited) having a thickness of 16 ⁇ m, and hot air convection at 70 ° C. and 110 ° C. It dried with the type
  • a protective film (manufactured by Tamapoly Co., Ltd., product name “NF-15”) is bonded onto this photosensitive resin layer, and a polyethylene terephthalate film (support film), a photosensitive resin layer, and a protective film are laminated in order.
  • the photosensitive elements P1 to P11 and P1c to P4c were obtained.
  • a copper-clad laminate (substrate, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., trade name “MLC-E-679”), which is a glass epoxy material laminated on both sides with copper foil (thickness: 35 ⁇ m), is subjected to surface roughening treatment liquid “MEC”.
  • MEC surface roughening treatment liquid
  • Surface treatment was performed using “Hetch Bond CZ-8100” (trade name, manufactured by MEC Co., Ltd.), followed by water washing, pickling and water washing, followed by drying with an air stream.
  • the surface-treated copper clad laminate was heated to 80 ° C., and the photosensitive element obtained above was laminated so that the photosensitive resin layer was in contact with the copper surface while peeling off the protective film.
  • stacked in order of the copper clad laminated board, the photosensitive resin layer, and the support film was each obtained.
  • the obtained laminate was used as a test piece in the following tests.
  • the lamination was performed using a 120 ° C. heat roll at a pressure of 0.4 MPa and a roll speed of 1.0 m / min.
  • the photosensitivity of the photosensitive resin composition was evaluated by measuring the number of steps of the step tablet of the photocured film formed on the substrate. The photosensitivity is indicated by the number of steps of the step tablet, and the higher the number of steps of the step tablet, the higher the photosensitivity. The results are shown in Table 3.
  • the space part (unexposed part) is removed neatly, and the line part (exposed part) is the smallest line width / space width value among the resist patterns formed without meandering or chipping.
  • the resolution and adhesion were evaluated. A smaller value means better resolution and adhesion. The results are shown in Table 3.
  • the obtained resist shape (resist pattern cross-sectional shape) was observed using a Hitachi scanning electron microscope S-500A.
  • the resist shape is trapezoidal or inverted trapezoidal, or when there is a skirting or cracking of the resist, there is a tendency that a short circuit or disconnection is likely to occur in a circuit formed by the subsequent etching process or plating process. Therefore, it is desirable that the resist shape is rectangular (rectangular) and that there is no bottoming or cracking of the resist.
  • the results are shown in Table 3.
  • the term “crack” means that a line portion (exposed portion) of the resist pattern is cracked or cracked, or accompanying this, the line portion is chipped or broken.
  • the test piece was cut into a size of 40 mm ⁇ 50 mm square, and the entire surface of the photosensitive resin layer of the laminate was exposed with an energy amount such that the number of remaining steps of the 41-step tablet was 14. After the exposure, the same development processing as in the photosensitivity measurement test was performed. Each test piece for peeling property evaluation thus obtained was immersed in a 3 mass% sodium hydroxide aqueous solution at 50 ° C. while stirring with a stirrer, and the resist surface of each test piece was visually observed. . The time from the start of stirring until the cured film was completely peeled and removed from the substrate was defined as the peeling time. Moreover, the size of the peeling piece after peeling was observed visually, and the following evaluation criteria evaluated. The shorter the peeling time and the smaller the peeling piece size, the better the peeling characteristics. The results are shown in Table 3.
  • the peeled piece size was a sheet.
  • M The peel piece size was 30 mm or more and less than 40 mm.
  • S The peeled piece size was smaller than 30 mm square.
  • the photosensitive elements prepared from the photosensitive resin compositions of Examples 1 to 11 were excellent in sensitivity, resolution, adhesion, resist shape, and release characteristics after curing. It was. Further, the line width value when the number of remaining stages of the 41-step tablet was 14 steps was close to 10 ⁇ m, and even when the exposure amount was increased to 17 steps, the change amount of the line width value was small. On the other hand, the photosensitive elements prepared from the photosensitive resin compositions of Comparative Examples 1 and 2 were inferior in any of resolution, adhesion, resist shape, resist line width accuracy, or peeling characteristics. In addition, the photosensitive elements prepared from the photosensitive resin compositions of Comparative Examples 3 to 4 had low photosensitivity and pattern formation was not possible.
  • the photosensitive resin composition of the present invention is applied as a material for forming a resist pattern for producing a printed wiring board.
  • the photosensitive resin composition is excellent in all of sensitivity, resolution, adhesion, resist shape, and release characteristics after curing, and therefore has a printed wiring having fine lines and high density wiring such as a high density package substrate. It is also suitably used for forming a resist pattern for manufacturing a wiring board.

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Abstract

 感光性樹脂組成物を、(メタ)アクリル酸に由来する構成単位及び(メタ)アクリル酸ベンジルエステル又は(メタ)アクリル酸ベンジルエステル誘導体に由来する構成単位を有するバインダーポリマーと、エチレン性不飽和結合を少なくとも1つ有する重合性化合物と、アシルホスフィンオキサイド系化合物及びヘキサアリールビイミダゾール誘導体を含む光重合開始剤とを含有して構成する。

Description

感光性樹脂組成物、並びに、これを用いた感光性エレメント、レジストパターン製造方法、リードフレームの製造方法、プリント配線板、及びプリント配線板の製造方法
 本発明は、感光性樹脂組成物、並びに、これを用いた感光性エレメント、レジストパターン製造方法、リードフレームの製造方法、プリント配線板、及びプリント配線板の製造方法に関する。
 プリント配線板の製造分野においては、エッチングやめっきなどに用いられるレジスト材料として、感光性樹脂組成物や、この感光性樹脂組成物を含有する層(以下、「感光性樹脂層」という)を支持フィルム上に形成し、感光性樹脂層上に保護フィルムを配置させた構造を有する感光性エレメント(積層体)が広く用いられている。
 従来、プリント配線板は、上記感光性エレメントを用いて、例えば以下の手順で製造されている。すなわち、まず、感光性エレメントの感光性樹脂層を銅張り積層板などの回路形成用基板上にラミネートする。このとき、感光性樹脂層の支持フィルムに接触している面(以下、感光性樹脂層の「下面」という)とは反対側の面(以下、感光性樹脂層の「上面」という)が、回路形成用基板の回路を形成する面に密着するようにする。そのため、保護フィルムを感光性樹脂層の上面に配置している場合、このラミネートの作業を保護フィルムを剥がしながら行う。また、ラミネートは、感光性樹脂層を下地の回路形成用基板に加熱圧着することにより行う(常圧ラミネート法)。
 次に、マスクフィルムなどを通して感光性樹脂層をパターン露光する。このとき、露光前又は露光後の何れかのタイミングで支持フィルムを剥離する。その後、感光性樹脂層の未露光部を現像液で溶解又は分散除去する。次に、エッチング処理又はめっき処理を施してパターンを形成させ、最終的に硬化部分を剥離除去する。
 ここでエッチング処理とは、現像後に形成した硬化レジストによって被覆されていない回路形成用基板の金属面をエッチング除去した後、硬化レジストを剥離する方法である。
 一方、めっき処理とは現像後に形成した硬化レジストによって被覆されていない回路形成用基板の金属面に銅及び半田などのめっき処理を行った後、硬化レジストを除去し、このレジストによって被覆されていた金属面をエッチングする方法である。
 ところで、上述のパターン露光の手法としては、従来、水銀灯を光源として用いてフォトマスクを介して露光する手法が用いられている。また、近年、新露光技術としてDLP(Digital Light Processing)という、パターンのデジタルデータを直接、感光性樹脂層に描画する直接描画露光法が提案されている。この直接描画露光法はフォトマスクを介した露光方法よりも位置合わせ精度が良好であり、かつファインパターンが得られることから、高密度パッケージ基板作製のために導入されつつある。
 一方、近年のプリント配線板の高密度化に伴い、感光性樹脂組成物に対しては高解像性および高密着性への要求も高まっている。特にパッケージ基板作製において、L/S(ライン幅/スペース幅)が10/10(単位:μm)以下のレジストパターンを形成可能な感光性樹脂組成物が求められている。
 高密度パッケージ基板では、回路間の幅が狭いため、レジスト形状が優れていることも重要である。レジストの断面形状が台形又は逆台形であったり、レジストの裾引きがあったりすると、その後のエッチング処理又はめっき処理により形成された回路に短絡や断線を生じる可能性があるため望ましくなく、レジスト形状は矩形で裾引きがないことが望ましい。
 また、感光性樹脂層の解像度を向上させるためには、感光性樹脂層の薄膜化が有効である。しかしながら、プリント配線板形成時にある程度の回路厚(銅厚等)が必要な場合、エッチング工法では、エッチング時のサイドエッチングの影響があるため、細線部のレジストラインが欠落しやすく、プリント配線板の高密度化(回路厚と回路幅との両立)には限界がある。また、めっき工法では、感光性樹脂層を薄膜にすると必要とする回路厚(銅厚)を得ることが困難であるため、プリント配線板の高密度化には限界がある。
 近年、感光性樹脂層の薄膜化をせず高解像度化を達成するために様々な試みがなされている。例えば、露光前に支持フィルムを剥離して感光性樹脂層の上に直接フォトツールを密着させる方法である。通常、感光性樹脂層は基材に密着するようにある程度の粘着性を保持しており、この方法を適用すると、フォトツールと感光性樹脂層とが密着してしまい、フォトツールを剥がしにくく作業性が低下したり、感光性樹脂組成物によりフォトツールが汚染されたり、酸素阻害の影響により感度が低下したりする等の問題が生じる。
 そこで、この方法を改良する試みとして、特開平1-221735号公報、特開平2-230149号公報には、感光性樹脂層を2層以上とし、フォトツールと直接接触する層を非粘着性樹脂層とすることが行なわれている。しかし、この方法は、感光性樹脂層を多層化するために塗工するのに手間がかかるうえ、感度低下に対しては効果のないものである。
 また、プリント配線板の高密度化を達成するために、製造方法としてセミアディティブ工法が注目されている。本工法では、基材上への無電解めっき等による極薄膜導体層の形成、レジストパターンの形成、めっき、レジストの剥離及びクイックエッチング(不必要な極薄膜導体層除去)を順次行うことによりプリント配線板を形成する。この工法の利点としては、サイドエッチングの影響がほとんどないため良好な回路を得ることができ、プリント配線板の高密度化が可能であることが挙げられる。
 また、感光性樹脂組成物は、上述の感度に加えて解像度、レジストの剥離特性及び密着性にも優れていることが重要である。感光性樹脂組成物が解像度及び密着性に優れたレジストパターンを提供できれば、回路間の短絡や断線を充分に低減することが可能となる。
また、感光性樹脂組成物が、剥離特性に優れたレジストを形成可能であると、レジストの剥離時間を短縮化することによりレジストパターンの形成効率が向上し、また、レジストの剥離片の大きさを小さくすることによりレジストの剥離残りが少なくなり、回路形成の歩留まりが向上する。
 このような要求に対して、特開平11-327137号公報には、特定のバインダーポリマー、光重合開始剤などを用いた、優れた感度、解像度及びレジスト剥離特性の感光性樹脂組成物が提案されている。
 また、特開2003-215799号公報、特開2000-162767号公報には、露光部分と未露光部分とのコントラスト(イメージング性)を良好にするため、カテコール、ヒドロキノン等の重合禁止剤を用いた感光性樹脂組成物が開示されている。
 しかしながら、特開平11-327137号公報に記載の感光性樹脂組成物は、良好な剥離性を有する反面、解像度の点で充分ではない場合があった。
 さらに特開2003-215799号公報及び特開2000-162767号公報に記載の感光性樹脂組成物は、解像度及びイメージング性の点では良好であるものの、重合禁止剤の添加量が多くなりすぎると感度が低下し、さらに密着性が低下する場合があった。
 このように、従来の感光性樹脂組成物は、感度、解像度、密着性、レジスト形状及び硬化後の剥離特性のすべてについて、要求される特性を充分に満たすものではなかった。
 さらにフォトマスクを介したパターン露光では深部硬化性を発現させるために露光量を大きくするとフォトマスクの線幅に対してパターン断面の表面部(上部)が大きくなり、解像性が低下する問題があった。
 そこで、本発明は、感度、解像度、密着性、レジスト形状及び硬化後の剥離特性のいずれにも優れる感光性樹脂組成物、並びにこれを用いた感光性エレメント、レジストパターン製造方法、リードフレームの製造方法、プリント配線板及びプリント配線板の製造方法を提供することを課題とする。
 本発明は以下の態様を包含する。
 本発明の第1の態様は、(A)(メタ)アクリル酸に由来する構成単位、及び(メタ)アクリル酸ベンジルエステル又は(メタ)アクリル酸ベンジルエステル誘導体に由来する構成単位を有するバインダーポリマーと、(B)少なくとも1つのエチレン性不飽和結合を有する重合性化合物と、(C)アシルホスフィンオキサイド系化合物及びヘキサアリールビイミダゾール誘導体を含む光重合開始剤と、を含有する感光性樹脂組成物である。
 上記構成の感光性樹脂組成物は、感度、解像度、密着性、レジスト形状及び硬化後の剥離特性のいずれにも優れる。
 前記アシルホスフィンオキサイド系化合物は、下記一般式(I)又は一般式(II)で表される化合物であることが好ましい。これにより、解像度がさらに向上し、さらに優れたレジスト形状が得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
[一般式(I)中、R、R及びRはそれぞれ独立に、炭素数1~20のアルキル基又はアリール基を示す。式(II)中、R、R及びRはそれぞれ独立に、炭素数1~20のアルキル基又はアリール基を示す。]
 前記ヘキサアリールビイミダゾール誘導体は、2,4,5-トリアリールイミダゾール二量体であることが好ましい。これにより、感度及び解像度がさらに向上する。
 本発明の第2の態様は、支持体と、前記支持体上に形成された上記感光性樹脂組成物の塗膜である感光性樹脂層と、を備える感光性エレメントである。
 本発明の第3の態様は、基板上に、上記感光性樹脂組成物の塗膜である感光性樹脂層を形成する感光性樹脂層形成工程と、前記感光性樹脂層の少なくとも一部に活性光線を照射して光硬化させる露光工程と、前記感光性樹脂層の未硬化部分を基板上から除去して、前記感光性樹脂層の硬化物からなるレジストパターンを形成する現像工程と、を有するレジストパターン製造方法である。
 本発明の第4の態様は、上記レジストパターン製造方法によりレジストパターンが形成された基板をめっき処理して導体パターンを形成する工程を含むリードフレームの製造方法である。
 本発明の第5の態様は、上記レジストパターン製造方法によりレジストパターンが形成された基板をめっき処理して導体パターンを形成する工程を含むプリント配線板の製造方法である。
 この製造方法によれば、高密度パッケージ基板のような高密度化したプリント配線板を、精度良く、しかも効率的に製造することができる。
 本発明の第6の態様は、上記プリント配線板の製造方法により製造されるプリント配線板である。
 本発明によれば、感度、解像度、密着性、レジスト形状及び硬化後の剥離特性のいずれにも優れる感光性樹脂組成物、並びにこれを用いた感光性エレメント、レジストパターン製造方法、リードフレームの製造方法、及びプリント配線板の製造方法を提供するができる。
本発明の感光性エレメントの一実施形態を示す模式断面図である。
 本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の作用が達成されれば、本用語に含まれる。
 また本明細書において「~」を用いて示された数値範囲は、「~」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。
 さらに本明細書において組成物中の各成分の量について言及する場合、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合には、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。
<感光性樹脂組成物>
 本発明の感光性樹脂組成物は、(A)(メタ)アクリル酸に由来する構成単位、及び、(メタ)アクリル酸ベンジルエステル又は(メタ)アクリル酸ベンジルエステル誘導体に由来する構成単位を有するバインダーポリマーの少なくとも1種と、(B)少なくとも1つのエチレン性不飽和結合を有する重合性化合物の少なくとも1種と、(C)アシルホスフィンオキサイド系化合物及びヘキサアリールビイミダゾール誘導体を含む光重合開始剤と、を含有する。
 かかる構成であることで、感度、解像度、密着性、レジスト形状及び硬化後の剥離特性のいずれについても優れた特性を示す。
(A)バインダーポリマー
 本発明におけるバインダーポリマーは、(メタ)アクリル酸に由来する構成単位、及び(メタ)アクリル酸ベンジル又は(メタ)アクリル酸ベンジル誘導体に由来する構成単位を有するものであれば特に制限はない。また前記バインダーポリマーは、前記(メタ)アクリル酸に由来する構成単位、及び(メタ)アクリル酸ベンジル又は(メタ)アクリル酸ベンジル誘導体に由来する構成単位に加えて必要に応じて(メタ)アクリル酸アルキルエステルに由来する構成単位やスチレン又はスチレン誘導体に由来する構成単位等のその他の構成単位をさらに有して構成されてもよい。
 前記(メタ)アクリル酸ベンジルエステル誘導体としては、例えば、ベンジル基の芳香環上に炭素数1~6のアルコキシ基、ハロゲン、炭素数1~6のアルキル基が置換した化合物を挙げることができる。具体的には、エトキシベンジル(メタ)アクリレート、メトキシベンジル(メタ)アクリレート、クロロベンジル(メタ)アクリレート、メチルベンジル(メタ)アクリレート、エチルベンジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 また、(メタ)アクリル酸、及び(メタ)アクリル酸ベンジルエステル又は(メタ)アクリル酸ベンジルエステル誘導体以外のその他の重合性単量体としては、例えば、スチレン;ビニルトルエン、α-メチルスチレン等のα-位若しくは芳香族環において置換されている重合可能なスチレン誘導体;ジアセトンアクリルアミド等のアクリルアミド;アクリロニトリル;ビニル-n-ブチルエーテル等のビニルアルコールのエステル類;(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステル、(メタ)アクリル酸フルフリルエステル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリルエステル、(メタ)アクリル酸イソボルニルエステル、(メタ)アクリル酸アダマンチルエステル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニルエステル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチルエステル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチルエステル、(メタ)アクリル酸グリシジルエステル、2,2,2-トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3-テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、β-フリル(メタ)アクリル酸、β-スチリル(メタ)アクリル酸、マレイン酸、マレイン酸無水物、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノイソプロピル等のマレイン酸モノエステル、フマール酸、ケイ皮酸、α-シアノケイ皮酸、イタコン酸、クロトン酸、プロピオール酸が挙げられる。これらは単独で又は2種類以上を任意に組み合わせて使用してもよい。
 前記(A)バインダーポリマーは、アルカリ現像性及び剥離特性を向上させる観点から、(メタ)アクリル酸アルキルエステルに由来する構成単位の少なくとも1種をさらに含むことが好ましい。
 (メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、下記一般式(IV)で表される化合物が挙げられる。下記一般式(IV)中、Rは水素原子又はメチル基を示し、R10は炭素原子数1~12のアルキル基を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 上記一般式(IV)中のR10で示される炭素原子数1~12のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基及びこれらの構造異性体が挙げられる。剥離特性をより向上させる観点から、上記アルキル基は、炭素原子数1~4のものであることが好ましい。
 上記一般式(IV)で表される化合物の具体例としては、例えば、(メタ)アクリル酸メチルエステル、(メタ)アクリル酸エチルエステル、(メタ)アクリル酸プロピルエステル、(メタ)アクリル酸ブチルエステル、(メタ)アクリル酸ペンチルエステル、(メタ)アクリル酸ヘキシルエステル、(メタ)アクリル酸ヘプチルエステル、(メタ)アクリル酸オクチルエステル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシルエステル、(メタ)アクリル酸ノニルエステル、(メタ)アクリル酸デシルエステル、(メタ)アクリル酸ウンデシルエステル、(メタ)アクリル酸ドデシルエステルが挙げられる。これらは単独で又は2種以上を任意に組み合わせて用いることができる。
 また前記バインダーポリマーは、解像度及び密着性を良好にする観点から、スチレン又はその誘導体に由来する構成単位の少なくとも1種をさらに含むこともまた好ましい。
 前記バインダーポリマーを構成するそれぞれの構成単位の含有率は特に制限されない。
例えば、(メタ)アクリル酸に由来する構成単位の含有率としては、バインダーポリマーの酸価が100mgKOH/g~250mgKOH/gとなる含有率であることが好ましく、120mgKOH/g~240mgKOH/gとなる含有率であることがより好ましく、140mgKOH/g~230mgKOH/gとなる含有率であることがさらに好ましく、150mgKOH/g~230mgKOH/gとなる含有率であることが特に好ましい。
 バインダーポリマーの酸価が100mgKOH/g以上であることで現像時間が長くなることを抑制できる。また酸価を250mgKOH/g以下であることで、感光性樹脂組成物の硬化物の耐現像液性(密着性)が向上する。なお、溶剤現像を行う場合は、(メタ)アクリル酸等のカルボキシル基を有する重合性単量体(モノマー)を少量に調製することもまた好ましい。
 また、(A)バインダーポリマーにおける(メタ)アクリル酸ベンジルエステル又は(メタ)アクリル酸ベンジルエステル誘導体に由来する構成単位の含有率は、バインダーポリマー分子の全質量を基準として5質量%~65質量%であることが好ましく、10質量%~55質量%であることがより好ましく、20質量%~50質量%であることがさらに好ましい。
 この含有率が5質量%以上であることで解像度がより向上する。またこの含有率が65質量%以下であることで、剥離片が大きくなることを抑制し、剥離時間が長くなることを抑制できる。
 また前記バインダーポリマーが(メタ)アクリル酸アルキルエステルに由来する構成単位を含む場合、その含有率は、バインダーポリマー分子の全質量を基準として1質量%~50質量%であることが好ましく、2質量%~30質量%であることがより好ましく、3質量%~20質量%であることがさらに好ましい。
 この含有量が1質量%以上であることで剥離片が大きくなることが抑制でき、剥離時間が長くなることを抑制できる。またこの含有量が50質量%以下であることで解像度及び密着性がより向上する。
 さらに前記バインダーポリマーが、分子内にスチレン又はその誘導体に由来する構成単位を有する場合、その含有率は、バインダーポリマー分子の全質量を基準として5質量%~65質量%であることが好ましく、10質量%~60質量%であることがより好ましく、15質量%~55質量%であることがさらに好ましく、20質量%~50質量%であることが特に好ましい。
 この含有率が5質量%以下であることで密着性がより向上する。またこの含有率が65質量%以下であることで、剥離片が大きくなることを抑制し、剥離時間が長くなることを抑制できる。
 前記バインダーポリマーの重量平均分子量(Mw)は10000~100000であることが好ましく、20000~80000であることがより好ましく、25000~60000であることがさらに好ましい。
 Mwが10000以上であると、感光性樹脂組成物の硬化物の耐現像液性(密着性)が優れる傾向があり、100000以下であると、現像時間に優れる傾向がある。
 尚、バインダーポリマーの重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定(標準ポリスチレンを用いた検量線により換算)される。
 前記バインダーポリマーの分散度(Mw/Mn)には特に制限はないが、1.0~3.0であることが好ましく、1.5~2.5であることがより好ましい。
 分散度が3.0以下であると密着性及び解像度がより向上する。
 また、前記バインダーポリマーは、必要に応じて350nm~440nmの範囲内の波長を有する光に対して感光性を有する特性基をその分子内に有していてもよい。
 本発明におけるバインダーポリマーは、バインダーポリマー中に、(メタ)アクリル酸に由来する構成単位と、(メタ)アクリル酸ベンジル又はその誘導体に由来する構成単位の5質量%~65質量%と、(メタ)アクリル酸アルキルエステルに由来する構成単位の1質量%~50質量%と、スチレン又はその誘導体に由来する構成単位の5質量%~65質量%とを含み、酸価が100mgKOH/g~250mgKOH/gであり、重量平均分子量が10000~100000であることが好ましい。
 より好ましくは、(メタ)アクリル酸に由来する構成単位と、(メタ)アクリル酸ベンジルに由来する構成単位の10質量%~55質量%と、炭素数が1~4のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルに由来する構成単位の2質量%~30質量%と、スチレン又はその誘導体に由来する構成単位の10質量%~60質量%とを含み、酸価が120mgKOH/g~230mgKOH/gであり、重量平均分子量が20000~80000である。
 さらに好ましくは、(メタ)アクリル酸に由来する構成単位と、(メタ)アクリル酸ベンジルに由来する構成単位の20質量%~50質量%と、炭素数が1~4のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルに由来する構成単位の3質量%~20質量%と、スチレン又はその誘導体に由来する構成単位の15質量%~55質量%とを含み、酸価が140mgKOH/g~230mgKOH/gであり、重量平均分子量が25000~60000である。
 本発明におけるバインダーポリマーは、通常の方法によって製造することができる。具体的には例えば、(メタ)アクリル酸と、(メタ)アクリル酸ベンジルエステル又は(メタ)アクリル酸ベンジルエステル誘導体と、必要に応じて用いられるその他の重合性単量体とをラジカル重合させることにより製造することができる。
 本発明の感光性樹脂組成物においてバインダーポリマーは、1種類のバインダーポリマーを単独で使用してもよく、2種類以上のバインダーポリマーを任意に組み合わせて使用してもよい。
 2種類以上を組み合わせて使用する場合のバインダーポリマーとしては、例えば、異なる共重合成分からなる2種類以上の(異なるモノマー単位を共重合成分として含む)バインダーポリマー、異なる重量平均分子量の2種類以上のバインダーポリマー、異なる分散度の2種類以上のバインダーポリマーが挙げられる。また、特開平11-327137号公報に記載のマルチモード分子量分布を有するポリマーを使用することもできる。
 本発明の感光性樹脂組成物における(A)バインダーポリマーの含有率は、感光性樹脂組成物中の20質量%~90質量%であることが好ましく、30質量%~80質量%であることがより好ましく、40質量%~65質量%であることがさらに好ましい。
 バインダーポリマーの含有率が20質量%以上であると、フィルムの成形性に優れる傾向がある。また90質量%以下であると、感度及び解像度に優れる傾向がある。
 また前記感光性樹脂組成物における(A)バインダーポリマーの含有率は、(A)バインダーポリマー成分及び(B)重合性化合物成分の総量100質量部中に30質量部~70質量部とすることが好ましく、35質量部~65質量部とすることがより好ましく、40質量部~60質量部とすることが特に好ましい。
 この含有率が30質量部以上であることでフィルムの形成性がより向上する。また、70質量部以下であることで、感度及び解像度がより向上する。
(B)重合性化合物
 本発明の感光性樹脂組成物は、エチレン性不飽和結合を少なくとも1つ有する重合性化合物の少なくとも1種を含有する。
 前記重合性化合物の含有率は、感光性樹脂組成物中の3質量%~70質量%であることが好ましく、10質量%~60質量%であることがより好ましく、25質量%~50質量%であることがさらに好ましい。
 重合性化合物の含有率が3質量%以上であると、感度及び解像度が優れる傾向がある。また70質量%以下であると、フィルムの成形性に優れる傾向がある。
 前記重合性化合物は、エチレン性不飽和結合の少なくとも1つを有し、重合可能な化合物であれば特に制限はない。中でも、アルカリ現像性、解像度及び硬化後の剥離特性を向上させる観点から、ビスフェノールA型(メタ)アクリレート化合物の少なくとも1種を含むことが好ましく、下記一般式(III)で表される化合物の少なくとも1種を含むことがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 上記一般式(III)中、R及びRはそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を示し、Xはそれぞれ独立に炭素数2~6のアルキレン基を示す。m及びnはm+n=2~10を満たす整数を示す。Xが2種以上のアルキレン基である場合、-(X-O)-の構造単位はランダムに存在してもよいし、ブロック的に存在してもよい。
 上記一般式(III)中、R及びRは、いずれもメチル基であることが好ましい。
 また、1分子中に複数存在するXはそれぞれ独立に炭素数2~6のアルキレン基(例えば、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ブチレン基、イソブチレン基、ペンチレン基、及びへキシレン基)であるが、貴金属めっき耐性及びレジストパターンの解像度を良好にする観点から、Xはエチレン基、プロピレン基又はイソプロピレン基であることが好ましく、エチレン基であることがより好ましい。
 m及びnが2以上の場合、分子内で隣り合った2つ以上のXはそれぞれ同一であっても異なってもよい。また、Xが2種以上のアルキレン基である場合、-(X-O)-の構造単位はランダムに存在してもよいし、ブロック的に存在してもよい。
 また、上記一般式(III)中、m及びnはm+n=2~10を満たす整数である。m+n=3~6であることで、上記一般式(III)で表される化合物を含む感光性樹脂組成物から形成したレジストの現像液に対する膨潤が抑制されるために解像度が向上し、好ましい。またm+n=8~10であることでレジストの剥離特性がさらに向上するため、好ましい。
 (m+n)が2以上であると、(A)バインダーポリマー成分と(B)重合性化合物成分の相溶性が向上する傾向がある。また(m+n)が10以下であると上記一般式(III)で表される化合物を含む感光性樹脂組成物から形成したレジストの現像液に対する膨潤が抑制され、密着性がより向上する傾向がある。
 前記感光性樹脂組成物においては、上記一般式(III)で表される化合物においてm+n=3~6である化合物と、m+n=8~10である化合物の2種類を組み合わせて使用すると解像度及び剥離特性がバランスよく向上するため、より好ましい。
 前記感光性樹脂組成物が、上記一般式(III)で表される化合物として、m+n=3~6である化合物(IIIa)と、m+n=8~10である化合物(IIIb)とを含む場合、その含有比(IIIa/IIIb)としては1/10~1/1であることが好ましく、1/7~1/3であることがより好ましい。
 また前記ビスフェノールA系(メタ)アクリレート化合物として具体的には、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシポリエトキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシポリプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシポリブトキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシポリエトキシポリプロポキシ)フェニル)プロパン等が挙げられる。なかでも解像性及び剥離特性をさらに向上させる観点から、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシポリエトキシ)フェニル)プロパンが好ましい。
 これらのうち、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシジプロポキシ)フェニル)プロパンは,BPE-200(新中村化学工業(株)製、製品名)として、商業的に入手可能であり、2,2-ビス(4-(メタクリロキシペンタエトキシ)フェニル)プロパンは、BPE-500(新中村化学工業(株)製、製品名)又はFA-321M(日立化成工業(株)製、製品名)として商業的に入手可能である。
 これらのビスフェノールA系(メタ)アクリレート化合物は1種単独で又は2種類以上を任意に組み合わせて使用される。
 前記感光性樹脂組成物において、前記ビスフェノールA系(メタ)アクリレート化合物(好ましくは、一般式(III)で表される化合物)の含有率は、(B)重合性化合物成分の総質量中に30質量%~100質量%であることが好ましく、50質量%~90質量%であることがより好ましい。前記含有率がかかる範囲であることでレジストの解像度がより向上する。
 前記感光性樹脂組成物においては、(B)重合性化合物成分として、分子内に(ポリ)オキシエチレン鎖及び(ポリ)オキシプロピレン鎖の少なくとも一方を有するポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートの少なくとも1種を更に含むことが好ましく、分子内に(ポリ)オキシエチレン鎖及び(ポリ)オキシプロピレン鎖の双方を有するポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートを更に含むことがより好ましい。これにより、感光性樹脂組成物の硬化物(硬化膜)の可とう性が向上する。
 前記ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートの分子内において、(ポリ)オキシエチレン鎖及び(ポリ)オキシプロピレン鎖は、それぞれ連続してブロック的に存在しても、ランダムに存在してもよい。また、(ポリ)オキシイソプロピレン鎖において、イソプロピレン基の2級炭素が酸素原子に結合していてもよく、1級炭素が酸素原子に結合していてもよい。
 前記ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートとしては、特に下記一般式(V)、一般式(VI)又は一般式(VII)で表される化合物が好ましい。これらは1種単独で又は2種類以上を組み合わせて使用される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 上記一般式(V)、一般式(VI)及び一般式(VII)中、Rはそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を示し、EOはオキシエチレン基を示し、POはオキシプロピレン基を示す。m、m、m及びmはオキシエチレン基からなる構成単位の繰り返し数を示し、n、n、n及びnはオキシプロピレン基からなる構成単位の繰り返し数を示し、オキシエチレン基の繰り返し総数m+m、m及びm(平均値)はそれぞれ独立に1~30の数を示し、オキシプロピレン基の繰り返し総数n、n+n及びn(平均値)はそれぞれ独立に1~30の数を示す。
 上記一般式(V)、一般式(VI)及び一般式(VII)のいずれかで表される化合物において、オキシエチレン基の繰り返し総数m+m、m及びm(平均値)は1~30の数であるが、好ましくは1~10の数であり、より好ましくは4~9の数であり、特に好ましくは5~8の数である。この繰り返し数の総数が30以下であることで、解像度、密着性及びレジスト形状がより向上する。
 また、オキシプロピレン基の繰り返し総数n、n+n及びn(平均値)は1~30の数であり、好ましくは5~20の数であり、より好ましくは8~16の数であり、特に好ましくは10~14の数である。この繰り返し数の総数が30以下であることで、解像度が向上し、スラッジの発生が抑制される。
 上記一般式(V)で表される化合物として具体的には、R=メチル基、m+m=6(平均値)、n=12(平均値)であるビニル化合物(日立化成工業(株)製、商品名FA-023M)等が挙げられる。また上記一般式(VI)で表される化合物として具体的には、R=メチル基、m=6(平均値)、n+n=12(平均値)であるビニル化合物(日立化成工業(株)製、商品名FA-024M)等が挙げられる。さらに上記一般式(VII)で表される化合物として具体的には、R=水素原子、m=1(平均値)、n=9(平均値)であるビニル化合物(新中村化学工業(株)製、サンプル名NKエステルHEMA-9P)等が挙げられる。これらは1種単独で又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。
 本発明における前記ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートの含有率としては、(B)重合性化合物成分の総質量中に5質量%~50質量%であることが好ましく、5質量%~15質量%であることより好ましい。
 前記含有率が5質量%以上であることで可とう性が向上する。また前記含有率が50質量%以下であることで解像性が向上する。
 本発明における感光性樹脂組成物は、(B)重合性化合物として、前記ビスフェノールA系(メタ)アクリレート化合物及びポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート以外のその他の重合性化合物をさらに含むことができる。
 その他の重合性化合物としては、ノニルフェノキシポリエチレンオキシアクリレート、フタル酸系化合物、(メタ)アクリル酸ポリオールエステル、(メタ)アクリル酸アルキルエステル等が挙げられる。中でも、解像度、密着性、レジスト形状及び硬化後の剥離特性をバランスよく向上させる観点から、ノニルフェノキシポリエチレンオキシアクリレート及びフタル酸系化合物から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。
 前記ノニルフェノキシポリエチレンオキシアクリレートとしては、例えば、ノニルフェノキシトリエチレンオキシアクリレート、ノニルフェノキシテトラエチレンオキシアクリレート、ノニルフェノキシペンタエチレンオキシアクリレート、ノニルフェノキシヘキサエチレンオキシアクリレート、ノニルフェノキシヘプタエチレンオキシアクリレート、ノニルフェノキシオクタエチレンオキシアクリレート、ノニルフェノキシノナエチレンオキシアクリレート、ノニルフェノキシデカエチレンオキシアクリレート、ノニルフェノキシウンデカエチレンオキシアクリレートが挙げられる。
 これらは1種単独で、又は2種類以上を任意に組み合わせて使用される。
 またフタル酸系化合物としては、例えば、γ-クロロ-β-ヒドロキシプロピル-β’-(メタ)アクリロイルオキシエチル-o-フタレート、β-ヒドロキシエチル-β’-(メタ)アクリロイルオキシエチル-o-フタレート、及びβ-ヒドロキシプロピル-β’-(メタ)アクリロイルオキシエチル-o-フタレートが挙げられ、なかでも、γ-クロロ-β-ヒドロキシプロピル-β’-(メタ)アクリロイルオキシエチル-o-フタレートが好ましい。γ-クロロ-β-ヒドロキシプロピル-β’-メタクリロイルオキシエチル-o-フタレートはFA-MECH(日立化成工業(株)製、製品名)として商業的に入手可能である。
 これらは1種単独で又は2種類以上を組み合わせて使用される。
 さらに(メタ)アクリル酸ポリオールエステルとしては、例えば、トリメチロールプロパンポリエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンポリプロポキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンポリブトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンポリエトキシポリプロポキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタンポリエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタンポリプロポキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタンポリブトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタンポリエトキシポリプロポキシトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールポリエトキシトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールポリプロポキシトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールポリブトキシトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールポリエトキシポリプロポキシトリ(メタ)アクリレート、グリセリルポリエトキシトリ(メタ)アクリレート、グリセリルポリプロポキシトリ(メタ)アクリレート、グリセリルポリブトキシトリ(メタ)アクリレート、グリセリルポリエトキシポリプロポキシトリ(メタ)アクリレートが挙げられる。
 これらは1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
 本発明の感光性樹脂組成物が(B)重合性化合物として、その他の重合性化合物を含む場合、その含有率は、解像度、密着性、レジスト形状及び硬化後の剥離特性をバランスよく向上させる観点から、その含有率は、(B)重合性化合物成分の総質量中に1質量%~30質量%であることが好ましく、3質量%~25質量%であることがより好ましく、5質量%~20質量%であることがさらに好ましい。
(C)光重合開始剤
 前記感光性樹脂組成物は、(C-1)アシルホスフィンオキサイド系化合物の少なくとも1種、及び、(C-2)ヘキサアリールビイミダゾール誘導体の少なくとも1種を含む光重合開始剤を含む。光重合開始剤として少なくとも2種の化合物を含むことで、感度、解像度が向上し、さらにレジスト形状も良好となる。また露光量に対するレジストパターンの線幅値の変化が小さくなるため、プロセス裕度が広くなり、良好となる。
 前記感光性樹脂組成物において、前記光重合開始剤の含有率は、感光性樹脂組成物の総質量中に0.1質量%~20質量%であることが好ましく、1質量%~10質量%であることがより好ましく、3質量%~7質量%であることが更に好ましい。
 光重合開始剤の含有率が、0.1質量%以上であると、充分な感度、解像度が得られる傾向がある。また20質量%以下であるとフィルムの成形性がより良好になる傾向がある。
 前記(C-1)アシルホスフィンオキサイド系化合物としては、下記一般式(I)又は一般式(II)で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 一般式(I)中、R、R及びRはそれぞれ独立に、炭素数1~20のアルキル基又はアリール基を示す。一般式(II)中、R、R及びRはそれぞれ独立に、炭素数1~20のアルキル基又はアリール基を示す。
 一般式(I)におけるR、R又はRが、炭素数1~20のアルキル基の場合、該アルキル基は直鎖状、分岐鎖状、及び環状のいずれであってもよい。また該アルキル基の炭素数は5~10であることがより好ましい。また一般式(II)におけるR、R又はRが炭素数1~20のアルキル基の場合、該アルキル基は直鎖状、分岐鎖状、及び環状のいずれであってもよい。また該アルキル基の炭素数は5~10であることがより好ましい。
 一般式(I)におけるR、R又はRがアリール基の場合、該アリール基は置換基を有していてもよい。該置換基としては例えば、炭素数1~6のアルキル基及び炭素数1~4のアルコキシ基を挙げることができる。また一般式(II)におけるR、R又はRがアリール基の場合、該アリール基は置換基を有していてもよい。該置換基としては例えば、炭素数1~6のアルキル基及び炭素数1~4のアルコキシ基を挙げることができる。
 一般式(II)で表わされる化合物として、具体的には例えば、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチル-ペンチルホスフィンオキサイドが挙げられる。前記一般式(I)または一般式(II)で表わされる化合物は、1種単独で又は2種類以上を組み合わせて用いることができる。
 前記(C-1)アシルホスフィンオキサイド系化合物は、上記一般式(I)又は一般式(II)で表わされる化合物であることが好ましく、下記一般式(VIII)又は一般式(IX)で表わされる化合物であることがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 上記一般式(VIII)中、R11、R12及びR13はそれぞれ独立に、炭素数1~6のアルキル基又は炭素数1~4のアルコキシ基を示し、p1、p2及びp3はそれぞれ独立に、0~5の整数を示す。p1、p2又はp3が2以上のとき、複数存在するR11、R12及びR13はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
 上記炭素数1~6のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基が挙げられる。上記炭素数1~4のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、tert-ブトキシ基が挙げられる。
 R11は炭素数1~4のアルキル基であることが好ましく、メチル基であることがより好ましい。p1は1~4の整数であることが好ましく、3であることがより好ましい。また、p2及びp3は0であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 上記一般式(IX)中、R14、R15及びR16はそれぞれ独立に、炭素数1~6のアルキル基又は炭素数1~4のアルコキシ基を示し、q1、q2及びq3はそれぞれ独立に、0~5の整数を示す。q1、q2又はq3が2以上のとき、複数存在するR14、R15及びR16はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
 上記炭素数1~6のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基が挙げられる。上記炭素数1~4のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、tert-ブトキシ基が挙げられる。
 R14及びR15はそれぞれ独立に、炭素数1~4のアルキル基であることが好ましく、メチル基であることがより好ましい。q1及びq2は1~4の整数であることが好ましく、3であることがより好ましい。また、q3は0であることが好ましい。
 上記一般式(VIII)で表わされる化合物としては、感度及びレジスト形状をより効果的に向上させる観点から、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-ホスフィンオキサイドが好ましい。2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-ホスフィンオキサイドは例えば、DAROCUR-TPO(BASFジャパン社製、商品名)として商業的に入手可能である。
 また上記一般式(IX)で表わされる化合物としては、感度及びレジスト形状をより効果的に向上させる観点から、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキサイドが好ましい。ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキサイドは例えば、IRGACURE-819(BASFジャパン社製、商品名)として商業的に入手可能である。
 本発明において上記一般式(VIII)又は一般式(IX)で表わされる化合物は、1種類を単独で又は2種類以上を組み合わせて用いることができる。
 前記感光性樹脂組成物において、これら(C-1)アシルホスフィンオキサイド系化合物の含有率は、(C)光重合開始剤の総量に対して20質量%~60質量%であることが好ましく、30質量%~45質量%であることがより好ましい。
 前記(C-2)ヘキサアリールビイミダゾール誘導体としては、感度及び密着性を向上させる観点から、2,4,5-トリアリールイミダゾール二量体の少なくとも1種を含むことが好ましい。前記2,4,5-トリアリールイミダゾール二量体はその構造が対称であっても非対称であってもよい。
 前記2,4,5-トリアリールイミダゾール二量体としては、例えば、2-(o-クロロフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール二量体、2-(o-クロロフェニル)-4,5-ビス-(m-メトキシフェニル)イミダゾール二量体、2-(p-メトキシフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール二量体が挙げられる。中でも、2-(o-クロロフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール二量体であることが好ましい。
 前記感光性樹脂組成物において、前記(C-2)ヘキサアリールビイミダゾール誘導体の含有率としては、(C)光重合開始剤成分の総量に対して30質量%~70質量%であることが好ましく、45質量%~65質量%であることがより好ましい。
 前記感光性樹脂組成物において、(C-1)アシルホスフィンオキサイド系化合物の(C-2)ヘキサアリールビイミダゾール誘導体に対する含有比率(C-1/C-2)は特に制限されない。感度、解像度及び密着性の観点から、前記含有比率(C-1/C-2)は、0.1~0.9であることが好ましく、0.3~0.9であることがより好ましく、0.5~0.8であることがさらに好ましい。
 前記感光性樹脂組成物は、前記アシルホスフィンオキサイド系化合物及びヘキサアリールビイミダゾール誘導体以外のその他の光重合開始剤をさらに含んでいてもよい。その他の光重合開始剤としては例えば、ベンゾフェノン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-ブタノン-1,2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノ-プロパノン-1などの芳香族ケトン類、アルキルアントラキノンなどのキノン類、ベンゾインアルキルエーテルなどのベンゾインエーテル化合物、ベンゾイン、アルキルベンゾインなどのベンゾイン化合物、ベンジルジメチルケタールなどのベンジル誘導体、9-フェニルアクリジン、1,7-(9,9’-アクリジニル)ヘプタンなどのアクリジン誘導体が挙げられる。
 これらは1種単独でも、又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。
 前記感光性樹脂組成物における(C)光重合開始剤成分の含有量は、(A)バインダーポリマー成分及び(B)重合性化合物成分の総量100質量部に対して0.1質量部~10質量部であることが好ましく、1質量部~7質量部であることがより好ましく、2質量部~6質量部であることがさらに好ましく、3質量部~5質量部であることが特に好ましい。
 前記光重合開始剤の含有量が、0.1質量部以上であることで、感度、解像度および密着性がより向上する。また、10質量部以下であることで、より優れたレジスト形状を得ることができる。
 前記感光性樹脂組成物は、前記バインダーポリマーの含有率が20質量%~90質量%であり、前記重合性化合物の含有率が3質量%~70質量%であり、前記光重合開始剤の含有率が0.1質量%~20質量%であることが好ましい。
 より好ましくは前記バインダーポリマーの含有率が30質量%~80質量%であり、前記重合性化合物の含有率が10質量%~60質量%であり、前記光重合開始剤の含有率が1質量%~10質量%である。
 さらに好ましくは前記バインダーポリマーの含有率が40質量%~65質量%であり、前記重合性化合物の含有率が25質量%~50質量%であり、前記光重合開始剤の含有率が3質量%~7質量%である。
 前記感光性樹脂組成物は(D)増感色素を更に含むことが好ましい。これにより、感光性樹脂組成物の硬化感度がさらに良好となる。
 (D)増感色素としては、例えば、ジアルキルアミノベンゾフェノン類、ピラゾリン類、アントラセン類、クマリン類、キサントン類、オキサゾール類、ベンゾオキサゾール類、チアゾール類、ベンゾチアゾール類、トリアゾール類、スチルベン類、トリアジン類、チオフェン類、ナフタルイミド類、トリアリールアミン類が挙げられる。これらは1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用される。
 特に、390nm~420nmの活性光線を用いて感光性樹脂層の露光を行う場合には、感度及び密着性の観点から、(D)増感色素は、ピラゾリン類、アントラセン類、クマリン類及びトリアリールアミン類からなる群より選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましく、中でもピラゾリン類、アントラセン類及びトリアリールアミン類からなる群より選ばれる少なくとも1種を含むことがより好ましい。
 (D)増感色素の含有量は、(A)バインダーポリマー成分及び(B)重合性化合物成分の総量100質量部に対して0.01質量部~10質量部とすることが好ましく、0.05質量部~5質量部とすることがより好ましく、0.1質量部~3質量部とすることがさらに好ましい。
 前記(D)増感色素の含有量が、0.01質量部以上であることで感度及び解像度がより向上する。また10質量部以下であることで、レジスト形状が逆台形になることを抑制し、密着性が向上する。
 前記感光性樹脂組成物は、(E)アミン系化合物を更に含むことが好ましい。これにより、感光性樹脂組成物の感度がさらに良好となる
 前記(E)アミン系化合物としては、例えば、ビス[4-(ジメチルアミノ)フェニル]メタン、ビス[4-(ジエチルアミノ)フェニル]メタン、ロイコクリスタルバイオレットが挙げられる。これらは1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用される。
 前記感光性樹脂組成物が(E)アミン系化合物成分を含む場合、その含有量は、(A)バインダーポリマー成分及び(B)重合性化合物成分の総量100質量部に対して0.01質量部~10質量部とすることが好ましく、0.05質量部~5質量部とすることがより好ましく、0.1質量部~2質量部とすることが特に好ましい。
 前記(E)アミン系化合物の含有量が、0.01質量部以上であることで、感度がより向上する。また10質量部以下であることで、フィルム形成後、過剰な(E)アミン系化合物成分が異物として析出することが抑制される。
 前記感光性樹脂組成物は、上記成分に加えて必要に応じて、その他の成分を含むことができる。その他の成分としては例えば、分子内に少なくとも1つのカチオン重合可能な環状エーテル基を有する光重合性化合物(オキセタン化合物等)、カチオン重合開始剤、マラカイトグリーン等の染料、トリブロモフェニルスルホン、光発色剤、熱発色防止剤、p-トルエンスルホンアミド等の可塑剤、顔料、充填剤、消泡剤、難燃剤、安定剤、密着性付与剤、レベリング剤、剥離促進剤、酸化防止剤、香料、イメージング剤、熱架橋剤を挙げることができる。
 これらは、1種単独で又は2種類以上を組み合わせて使用される。
 またこれらその他の成分の含有量は、(A)バインダーポリマー成分及び(B)重合性化合物成分の総量100質量部に対して、それぞれ0.01質量部~20質量部程度とすることが好ましい。
 前記感光性樹脂組成物は有機溶剤の少なくとも1種を含むことができる。前記有機溶剤としては通常用いられる有機溶剤を特に制限はなく用いることができる。具体的には例えば、メタノール、エタノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、トルエン、N,N-ジメチルホルムアミド、プロピレングリコールモノメチルエーテル、及びこれらの混合溶剤が挙げられる。
 例えば、前記(A)バインダーポリマーと、(B)重合性化合物と、(C)光重合開始剤とを前記有機溶剤に溶解して、固形分30質量%~60質量%程度の溶液(以下、「塗布液」という)として用いることができる。
 尚、固形分とは、前記溶液(感光性樹脂組成物)から揮発性成分を除いた残りの成分を意味する。
 前記塗布液は、例えば以下のようにして感光性樹脂層を形成することに用いることができる。前記塗布液を後述する支持フィルムや金属板などの支持体の表面上に塗布し、乾燥させることにより、前記感光性樹脂組成物に由来する感光性樹脂層を支持体上に形成することができる。
 金属板としては、銅、銅系合金、ニッケル、クロム、鉄、ステンレス等の鉄系合金、好ましくは銅、銅系合金、鉄系合金などが挙げられる。
 形成される感光性樹脂層の厚みは、その用途により異なるが、乾燥後の厚みで1μm~100μm程度であることが好ましい。感光性樹脂層の支持体に対向する面とは反対側の面(表面)を、保護フィルムで被覆してもよい。保護フィルムとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン等の重合体フィルムなどが挙げられる。
 前記感光性樹脂組成物は、例えば、後述するレジストパターン製造方法に好適に用いることができる。中でも、めっき処理によって回路を形成する製造方法への応用に適している。
<感光性エレメント>
 本発明の感光性エレメント10は、図1にその一例の略断面図を示すように、支持体2と、前記支持体上に形成された前記感光性樹脂組成物の塗膜である感光性樹脂層4と、を備え、必要に応じて設けられる保護フィルム6等のその他の層を備えて構成される。
 前記支持体としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル等の耐熱性及び耐溶剤性を有する重合体フィルムを用いることができる。
 前記支持体(以下、「支持フィルム」ということがある)の厚みは、1μm~100μmであることが好ましく、5μm~50μmであることがより好ましく、5μm~30μmであることが更に好ましい。支持体の厚みが1μm以上であることで、支持フィルムを剥離する際に支持フィルムが破れることを抑制できる。また100μm以下であることで解像度が低下することを抑制することができる。
 前記感光性エレメント10は、必要に応じて、感光性樹脂層4の支持体2に対抗する面とは反対側の面(表面)を被覆する保護フィルム6をさらに備えてもよい。
 前記保護フィルムとしては、感光性樹脂層に対する接着力が、支持フィルムの感光性樹脂層に対する接着力よりも小さいものが好ましく、また、低フィッシュアイのフィルムが好ましい。
 ここで、「フィッシュアイ」とは、保護フィルムを構成する材料を熱溶融し、混練、押し出し、2軸延伸、キャスティング法等によりフィルムを製造する際に、材料の異物、未溶解物、酸化劣化物等がフィルム中に取り込まれたものを意味する。すなわち、「低フィッシュアイ」とは、フィルム中の上記異物等が少ないことを意味する。
 具体的に、保護フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル等の耐熱性及び耐溶剤性を有する重合体フィルムを用いることができる。市販のものとしては、王子製紙社製アルファンMA‐410、E-200C、信越フィルム社製等のポリプロピレンフィルム、帝人社製PS-25等のPSシリーズなどのポリエチレンテレフタレートフィルム等が挙げられる。なお、保護フィルムは前記支持体と同一のものでもよい。
 保護フィルムの厚みは、1μm~100μmであることが好ましく、5μm~50μmであることがより好ましく、5μm~30μmであることが更に好ましく、15μm~30μmであることが特に好ましい。保護フィルムの厚みが1μm以上であることで、保護フィルムを剥がしながら、感光性樹脂層及び支持フィルムを基板上にラミネートする際、保護フィルムが破れることを抑制できる。また100μm以下であることで生産性が向上する。
 前記感光性エレメントは、例えば以下のようにして製造することができる。(A)バインダーポリマーと、(B)重合性化合物と、(C)光重合開始剤とを有機溶剤に溶解して、固形分30質量%~60質量%程度の塗布液を調製することと、前記塗布液を支持体上に塗布して塗布層を形成することと、前記塗布層を乾燥して感光性樹脂層を形成することと、を含む製造方法で製造することができる。
 前記塗布液の支持体上への塗布は、例えば、ロールコータ、コンマコータ、グラビアコータ、エアーナイフコータ、ダイコータ、バーコータの公知の方法により行うことができる。
 また前記塗布層の乾燥は、塗布層から有機溶剤の少なくとも一部を除去することができれば特に制限はない。例えば、70℃~150℃にて、5分間~30分間程度行うことが好ましい。乾燥後、感光性樹脂層中の残存有機溶剤量は、後の工程での有機溶剤の拡散を防止する観点から、2質量%以下とすることが好ましい。
 前記感光性エレメントにおける感光性樹脂層の厚みは、用途により適宜選択することができるが、乾燥後の厚みで1μm~100μmであることが好ましく、1μm~50μmであることがより好ましく、5μm~40μmであることが更に好ましい。
 感光性樹脂層の厚みが1μm以上であることで、工業的な塗工が容易になり、生産性が向上する。また100μm以下であることで、密着性及び解像度が向上する。
 前記感光性樹脂層の紫外線に対する透過率は、波長365nmの紫外線に対して5%~75%であることが好ましく、10%~65%であることがより好ましく、15%~55%であることが特に好ましい。
 この透過率が5%以上であることで、密着性がより向上する。また透過率が75%以下であることで、解像度がより向上する。尚、上記透過率は、UV分光計により測定することができる。UV分光計としては、日立製作所製228A型Wビーム分光光度計が挙げられる。
 前記感光性エレメントは、必要に応じて、更にクッション層、接着層、光吸収層、ガスバリア層等の公知の中間層等を有していてもよい。
 前記感光性エレメントの形態は特に制限されない。例えば、シート状であってもよく、又は巻芯にロール状に巻き取った状態であってもよい。
 ロール状に巻き取る場合、支持フィルムが外側になるように巻き取ることが好ましい。
巻芯としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ABS樹脂(アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体)等のプラスチックなどが挙げられる。このようにして得られたロール状の感光性エレメントロールの端面には、端面保護の見地から端面セパレータを設置することが好ましく、耐エッジフュージョンの見地から防湿端面セパレータを設置することが好ましい。また、梱包方法としては、透湿性の小さいブラックシートに包んで包装することが好ましい。
 前記感光性エレメントは、例えば、後述するレジストパターン製造方法に好適に用いることができる。中でも、めっき処理によって回路を形成する製造方法への応用に適している。
<レジストパターン製造方法>
 本発明のレジストパターン製造方法は、(i)基板上に前記感光性樹脂組成物の塗膜である感光性樹脂層を形成する感光性樹脂層形成工程と、(ii)前記感光性樹脂層の少なくとも一部に活性光線を照射して、光硬化させる露光工程と、(iii)前記感光性樹脂層の未硬化部分を基板上から除去して、前記感光性樹脂層に由来する硬化物からなるレジストパターンを形成する現像工程と、を備え、必要に応じてその他の工程を含んで構成される。
(i)感光性樹脂層形成工程
 感光性樹脂層形成工程においては、基板上に前記感光性樹脂組成物の塗膜である感光性樹脂層が形成される。前記基板としては特に制限されないが、通常、絶縁層と絶縁層上に形成された導体層とを備えた回路形成用基板、又は合金基材等のダイパッド(リードフレーム用基材)が用いられる。
 基板上に感光性樹脂層を形成する方法としては、例えば、前記感光性エレメントから保護フィルムを除去した後、感光性エレメントの感光性樹脂層を加熱しながら上記基板に圧着することにより行うことができる。これにより、基板と感光性樹脂層と支持体とからなり、これらが順に積層された積層体が得られる。
 この感光性樹脂層形成工程は、密着性及び追従性の見地から、減圧下で行うことが好ましい。圧着の際の感光性樹脂層及び/又は基板の加熱は、70℃~130℃の温度で行うことが好ましい。また圧着は、0.1MPa~1.0MPa程度(1kgf/cm~10kgf/cm程度)の圧力で行うことが好ましいが、これらの条件は必要に応じて適宜選択される。なお、感光性樹脂層を70℃~130℃に加熱すれば、予め基板を予熱処理することは必要ではないが、密着性及び追従性をさらに向上させるために、基板の予熱処理を行うこともできる。
(ii)露光工程
 露光工程においては、基板上に形成された感光性樹脂層の少なくとも一部に活性光線を照射することで、活性光線が照射された部分が光硬化して、潜像が形成される。
 この際、感光性樹脂層上に存在する支持体(支持フィルム)が活性光線に対して透過性である場合には、支持フィルムを通して活性光線を照射することができるが、支持フィルムが遮光性である場合には、支持フィルムを除去した後に感光性樹脂層に活性光線を照射する。
 露光方法としては、アートワークと呼ばれるネガ又はポジマスクパターンを介して活性光線を画像状に照射する方法(マスク露光法)が挙げられる。また、LDI(Laser Direct Imaging)露光法やDLP(Digital Light Processing)露光法などの直接描画露光法により活性光線を画像状に照射する方法を採用してもよい。
 活性光線の光源としては、公知の光源を用いることができ、例えば、カーボンアーク灯、水銀蒸気アーク灯、高圧水銀灯、キセノンランプ、アルゴンレーザ等のガスレーザ、YAGレーザ等の固体レーザ、半導体レーザ等の紫外線、可視光を有効に放射するものが用いられる。
(iii)現像工程
 現像工程においては、前記感光性樹脂層の未硬化部分が基板上から除去されることで、前記感光性樹脂層が光硬化した硬化物からなるレジストパターンが基板上に形成される。
 感光性樹脂層上に支持フィルムが存在している場合には、支持フィルムを除去してから、上記露光部分以外の未露光部分の除去(現像)を行う。現像方法には、ウェット現像とドライ現像とがあるが、ウェット現像が広く用いられている。
 ウェット現像による場合、感光性樹脂組成物に対応した現像液を用いて、公知の現像方法により現像する。現像方法としては、ディップ方式、バトル方式、スプレー方式、ブラッシング、スラッピング、スクラッピング、揺動浸漬等を用いた方法が挙げられ、解像度向上の観点からは、高圧スプレー方式が最も適している。これら2種以上の方法を組み合わせて現像を行ってもよい。
 現像液の構成は前記感光性樹脂組成物の構成に応じて適宜選択される。例えば、アルカリ性水溶液、水系現像液及び有機溶剤系現像液が挙げられる。
 アルカリ性水溶液は、現像液として用いられる場合、安全且つ安定であり、操作性が良好である。アルカリ性水溶液の塩基としては、リチウム、ナトリウム又はカリウムの水酸化物等の水酸化アルカリ;リチウム、ナトリウム、カリウム又はアンモニウムの炭酸塩又は重炭酸塩等の炭酸アルカリ;リン酸カリウム、リン酸ナトリウム等のアルカリ金属リン酸塩;ピロリン酸ナトリウム、ピロリン酸カリウム等のアルカリ金属ピロリン酸塩などが用いられる。
 アルカリ性水溶液としては、0.1質量%~5質量%炭酸ナトリウムの希薄溶液、0.1質量%~5質量%炭酸カリウムの希薄溶液、0.1質量%~5質量%水酸化ナトリウムの希薄溶液、0.1質量%~5質量%四ホウ酸ナトリウムの希薄溶液等が好ましい。アルカリ性水溶液のpHは9~11の範囲とすることが好ましく、その温度は、感光性樹脂層のアルカリ現像性に合わせて調節される。アルカリ性水溶液中には、表面活性剤、消泡剤、現像を促進させるための少量の有機溶剤等を混入させてもよい。
 水系現像液は、例えば、水又はアルカリ性水溶液と1種以上の有機溶剤とからなる現像液である。ここで、アルカリ性水溶液の塩基としては、先に述べた物質以外に、例えば、ホウ砂やメタケイ酸ナトリウム、水酸化テトラメチルアンモニウム、エタノールアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、2-アミノ-2-ヒドロキシメチル-1,3-プロパンジオール、1,3-ジアミノプロパノール-2及びモルホリン等が挙げられる。
 水系現像液のpHは、現像が充分に行われる範囲でできるだけ小さくすることが好ましく、pH8~12とすることが好ましく、pH9~10とすることがより好ましい。
 水系現像液に用いる有機溶剤としては、アセトン、酢酸エチル、炭素原子数1~4のアルコキシ基をもつアルコキシエタノール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル及びジエチレングリコールモノブチルエーテル等が挙げられる。これらは、単独で又は2種類以上を組み合わせて使用される。水系現像液における有機溶剤の濃度は、通常、2~90質量%とすることが好ましく、その温度は、アルカリ現像性に合わせて調整することができる。水系現像液中には、界面活性剤、消泡剤等を少量混入することもできる。
 有機溶剤系現像液としては、1,1,1-トリクロロエタン、N-メチルピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン及びγ-ブチロラクトン等の有機溶剤が挙げられる。これらの有機溶剤には、引火防止のため、1~20質量%の範囲で水を添加することが好ましい。
 本発明においては、現像工程において未露光部分を除去した後、必要に応じて60℃~250℃程度の加熱又は0.2J/cm~10J/cm程度の露光を行うことにより、レジストパターンを更に硬化してもよい。
<リードフレームの製造方法>
 本発明のリードフレームの製造方法は、前記レジストパターン製造方法によって、レジストパターンが形成された基板をめっき処理して導体パターンを形成する工程を含み、必要に応じて、レジスト除去工程、エッチング処理工程等のその他の工程を含んで構成される。
 前記基板としては、合金基材等のダイパッド(リードフレーム用基材)が用いられる。
 本発明においては、支持体上に形成されたレジストパターンをマスクとして、支持体にめっき処理が行われる。
 めっき処理の方法としては、電解めっき処理であっても、無電解めっき処理であってもよいが、無電解めっき処理が好ましい。無電解めっき処理としては、例えば、硫酸銅めっき、ピロリン酸銅めっき等の銅めっき、ハイスローはんだめっき等のはんだめっき、ワット浴(硫酸ニッケル-塩化ニッケル)めっき、スルファミン酸ニッケル等のニッケルめっき、ハード金メッキ、ソフト金メッキ等の金メッキが挙げられる。
 前記めっき処理の後、支持体上のレジストパターンは除去される。レジストパターンの除去は、例えば、前記現像工程に用いたアルカリ性水溶液よりも更に強アルカリ性の水溶液により剥離することができる。この強アルカリ性の水溶液としては、例えば、1質量%~10質量%水酸化ナトリウム水溶液、1質量%~10質量%水酸化カリウム水溶液等が用いられる。
なかでも、1質量%~10質量%水酸化ナトリウム水溶液又は水酸化カリウム水溶液を用いることが好ましく、1質量%~5質量%水酸化ナトリウム水溶液又は水酸化カリウム水溶液を用いることがより好ましい。
 レジストパターンの剥離方式としては、浸漬方式、スプレー方式等が挙げられ、これらは単独で用いても併用してもよい。
 レジストパターンを除去した後、さらにエッチング処理を行って、不要な金属層を除去することでリードフレームを製造することができる。
 エッチング処理の方法は、除去すべき金属層に応じて適宜選択される。例えば、エッチング液としては、塩化第二銅溶液、塩化第二鉄溶液、アルカリエッチング溶液及び過酸化水素エッチング液が挙げられ、これらの中では、エッチファクタが良好な点から塩化第二鉄溶液を用いることが好ましい。
<プリント配線板の製造方法>
 本発明のプリント配線板の製造方法は、前記レジストパターン製造方法によって、レジストパターンが形成された基板をめっき処理して導体パターンを形成する工程を含み、必要に応じて、レジスト除去工程、エッチング処理工程等のその他の工程を含んで構成される。
 本発明においては、基板上に形成されたレジストパターンをマスクとして、基板上に設けられた導体層にめっき処理が行われる。
 プリント配線板の製造方法における、めっき処理の方法、レジストパターンの除去方法、エッチング処理については、前記リードフレームの製造方法と同様である。
 本発明のプリント配線板の製造方法によって製造されるプリント配線板は、多層プリント配線板であってもよく、また小径スルーホールを有していてもよい。
 また前記プリント配線板は、前記レジストパターン製造方法によって、レジストパターンが形成された基板を、エッチング処理して導体パターンを形成する工程を含む製造方法によって製造することもできる。
 この製造方法では、基板上に形成されたレジストパターンをマスクとして、基板上に設けられた導体層に対してエッチング処理が行われる。
 日本出願2010-173083号の開示はその全体が参照により本明細書に取り込まれる。
 本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書に参照により取り込まれる。
 以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。尚、特に断りのない限り、「部」及び「%」は質量基準である。
<合成例>
(バインダーポリマー(A-1)の合成)
 重合性単量体(モノマー)であるメタクリル酸150g、メタクリル酸ベンジル125g、メタクリル酸メチル25g及びスチレン200g(質量比30/25/5/40)と、アゾビスイソブチロニトリル9.0gとを混合して、溶液aを調製した。
 メチルセロソルブ60g及びトルエン40gの混合液(質量比3:2)100gに、アゾビスイソブチロニトリル1.2gを溶解して、溶液bを調製した。
 撹拌機、還流冷却器、温度計、滴下ロート及び窒素ガス導入管を備えたフラスコに、メチルセロソルブ270g及びトルエン180gの混合液(質量比3:2)450gを投入し、フラスコ内に窒素ガスを吹き込みながら撹拌し、80℃まで加熱昇温させた。
 フラスコ内の上記混合液に、上記溶液aを4時間かけて滴下した後、撹拌しながら80℃にて2時間保温した。次いで、フラスコ内の溶液に、上記溶液bを10分間かけて滴下した後、フラスコ内の溶液を撹拌しながら80℃にて3時間保温した。さらに、フラスコ内の溶液を30分間かけて90℃まで昇温させ、90℃にて2時間保温した後、冷却してバインダーポリマー(A-1)の溶液を得た。
 バインダーポリマー(A-1)の不揮発分(固形分)は47.8質量%であり、重量平均分子量は30,000であり、酸価は196mgKOH/gであった。なお、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(GPC)によって測定し、標準ポリスチレンの検量線を用いて換算することにより導出した。GPCの条件を以下に示す。
 GPC条件
  ポンプ:日立 L-6000型((株)日立製作所製)
  カラム:以下の計3本
      Gelpack GL-R420
      Gelpack GL-R430
      Gelpack GL-R440(以上、日立化成工業(株)製、商品名)
  溶離液:テトラヒドロフラン
  測定温度:40℃
  流量:2.05mL/分
  検出器:日立 L-3300型RI((株)日立製作所製)
(バインダーポリマー(A-2)~(A-6)の合成)
 バインダーポリマー(A-1)の合成において、重合性単量体(モノマー)として、下記表1に示す材料を同表に示す質量比で用いたほかは、バインダーポリマー(A-1)の溶液を得るのと同様にしてバインダーポリマー(A-2)~(A-6)の溶液をそれぞれ得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
<実施例1~11及び比較例1~4>
[感光性樹脂組成物の調製]
 (A)バインダーポリマーとして上記で得られたA-1~A-6を、(B)重合性化合物として以下に示すB-1~B-4を、(C)光重合開始剤として以下に示すC-1A、C-1B、C-2を、その他の成分として以下に示す成分を、それぞれ用い、下記表2に示す配合量(配合部数)で混合することにより、実施例1~11及び比較例1~4の感光性樹脂組成物をそれぞれ調製した。なお、表2に示す(A)バインダーポリマーの配合量(配合部数)は、不揮発分の質量(固形分量)である。
(B)光重合性化合物
 B-1:2,2-ビス(4-(メタクリロキシペンタエトキシ)フェニル)プロパン[FA-321M(日立化成工業(株)製、製品名)]
 B-2:2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシジプロポキシ)フェニル)プロパン[BPE-200(新中村化学工業(株)製、製品名)]
 B-3:上記一般式(V)において、R=メチル基、m+m=6(平均値)、n=12(平均値)である化合物[FA-023M(日立化成工業(株)製、製品名)] 
 B-4:上記一般式(VI)においてR=メチル基、m=6(平均値)、n+n=12(平均値)である化合物[FA-024M(日立化成工業(株)製、製品名)]
(C)光重合開始剤
 C-1A:2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-ホスフィンオキサイド[DAROCUR-TPO(BASFジャパン社製、商品名)]
 C-1B:ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキサイド[IRGACURE-819(BASFジャパン社製、商品名)]
 C-2A:2,2’-ビス(2-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルビスイミダゾール[B-CIM(Hampford社製、商品名)]
(D)増感色素
 D-1:4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン
(E)アミン系化合物
 E-1:ロイコクリスタルバイオレット[LCV(山田化学社製、商品名)] 
染料
 MKG(大阪有機化学工業社製、商品名):マラカイトグリーン
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
<感光性エレメントの調製>
 上記で得られた感光性樹脂組成物を、それぞれ厚さ16μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(帝人(株)製、製品名「HTF-01」)上に均一に塗布し、70℃及び110℃の熱風対流式乾燥器で乾燥して、乾燥後の膜厚が25μmである感光性樹脂層を形成した。 
 この感光性樹脂層上に保護フィルム(タマポリ(株)製、製品名「NF-15」)を貼り合わせ、ポリエチレンテレフタレートフィルム(支持フィルム)と、感光性樹脂層と、保護フィルムとが順に積層された感光性エレメントP1~P11及びP1c~P4cをそれぞれ得た。
<積層体の作製>
 銅箔(厚さ:35μm)を両面に積層したガラスエポキシ材である銅張積層板(基板、日立化成工業社製、商品名「MLC-E-679」)を、表面粗化処理液「メックエッチボンドCZ-8100」(メック社製、商品名)を用いて表面処理し、水洗、酸洗及び水洗後、空気流で乾燥した。表面処理された銅張積層板を80℃に加温し、保護フィルムを剥離しながら、感光性樹脂層が銅表面に接するように、上記で得られた感光性エレメントをそれぞれラミネートした。こうして、銅張積層板、感光性樹脂層、支持フィルムの順に積層された積層体をそれぞれ得た。得られた積層体は、以下に示す試験における試験片として用いた。
 尚、ラミネートは、120℃のヒートロールを用いて、0.4MPaの圧着圧力、1.0m/分のロール速度で行なった。
<評価>
(光感度測定試験)
 上記で得られた試験片の支持フィルム上に、ネガマスクとして濃度領域0.00~2.00、濃度ステップ0.05、タブレットの大きさ20mm×187mm、各ステップの大きさが3mm×12mmである41段ステップタブレットを有するフォトツールを載置し、高圧水銀灯ランプを有する露光機(オーク社製、商品名「EXM-1201」)を用いて、70mJ/cmの照射エネルギー量となるように感光性樹脂層を露光した。
 次に、支持フィルムを剥離し、30℃の1質量%炭酸ナトリウム水溶液を最少現像時間(未露光部分が除去される最少時間)の2倍の時間でスプレー現像し、未露光部分を除去して現像処理を行った。
 現像処理後、基板上に形成された光硬化膜のステップタブレットの段数を測定することにより、感光性樹脂組成物の光感度を評価した。光感度は、ステップタブレットの段数で示され、このステップタブレットの段数が高いほど、光感度が高いことを示す。結果を表3に示す。
(解像度及び密着性の測定試験)
 解像度及び密着性を調べるため、密着性評価用ネガとしてライン幅/スペース幅が2/2~30/30(単位:μm)の配線パターンを有するガラスクロムタイプのフォトツールを、上記で得られた試験片の支持フィルム上に密着させ、高圧水銀灯ランプを有する露光機を用いて、41段ステップタブレットの残存段数が14段となるエネルギー量で上記積層体の感光性樹脂層に対して露光を行った。露光後、上記光感度測定試験と同様の現像処理を行った。
 現処理像後、スペース部分(未露光部分)がきれいに除去され、且つライン部分(露光部分)が蛇行や欠けを生じることなく形成されたレジストパターンのうち、最も小さいライン幅/スペース幅の値により、解像度・密着性を評価した。この数値が小さいほど解像度及び密着性が共に良好であることを意味する。結果を表3に示す。
(レジスト形状の評価)
 上記解像度・密着性の評価において、得られたレジスト形状(レジストパターンの断面形状)を日立走査型電子顕微鏡S-500Aを用いて観察した。
 レジスト形状が台形又は逆台形である場合や、レジストの裾引き又はクラックがある場合には、その後のエッチング処理又はめっき処理により形成された回路に短絡や断線が生じやすくなる傾向がある。従って、レジスト形状は矩形(長方形)で、且つレジストの裾引き又はクラックがないことが望ましい。結果を表3に示す。
 尚、「クラック」とは、レジストパターンのライン部分(露光部分)に、ひびや亀裂が生じ、あるいはそれに伴いライン部分に欠けや断裂が生じたことを意味する。
(レジストの線幅精度の評価)
 レジストの線幅精度を評価するために解像度評価用ネガとしてライン幅/スペース幅が10/10(単位:μm)の配線パターン有するガラスクロムタイプのフォトツールを、上記で得られた試験片の支持フィルム上に密着させ、高圧水銀灯ランプを有する露光機を用いて、41段ステップタブレットの残存段数が14段及び17段となるエネルギー量で上記積層体の感光性樹脂層に対して露光を行った。露光後、上記光感度測定試験と同様の現像処理を行った。
 得られたレジストパターンについて日立走査型電子顕微鏡S-500Aを用いてレジスト最上部の線幅値を測定した。ここで,線幅値は10μmに近い値ほど,線幅精度が高いことを示す。結果を表3に示す
(剥離特性の評価)
 試験片を40mm×50mm四方の大きさに切断し、41段ステップタブレットの残存段数が14段となるエネルギー量で上記積層体の感光性樹脂層に対して全面露光を行った。露光後、上記光感度測定試験と同様の現像処理を行った。
 このようにして得られた剥離特性評価用の各試験片を、50℃の3質量%水酸化ナトリウム水溶液中に、撹拌子で撹拌しながら浸漬し、各試験片のレジスト表面を目視により観察した。
 撹拌開始から、硬化膜が基板から完全に剥離除去されるまでの時間を剥離時間とした。
また、剥離後の剥離片のサイズを目視にて観察し、以下の評価基準で評価した。剥離時間が短く、剥離片サイズが小さいほど剥離特性が良好であることを意味する。結果を表3に示す
~評価基準~ 
  L:剥離片サイズがシート状だった。
  M:剥離片サイズが30mm以上40mm未満角であった。
  S:剥離片サイズが30mm角より小さかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
 表3から明らかなように、実施例1~11の感光性樹脂組成物から調製した感光性エレメントは、感度、解像度、密着性、レジスト形状及び硬化後の剥離特性のいずれにも優れるものであった。また41段ステップタブレットの残存段数が14段のときの線幅値が10μmに近く、17段と露光量を増やしても線幅値の変化量が小さかった。
 一方、比較例1~2の感光性樹脂組成物から調製した感光性エレメントは、解像度、密着性、レジスト形状、レジストの線幅精度、又は、剥離特性のいずれかが劣っていた。
 また、比較例3~4の感光性樹脂組成物から調製した感光性エレメントは光感度が低くパターン形成ができなかった。
 本発明の感光性樹脂組成物は、プリント配線板を製造するためのレジストパターンを形成する材料として適用される。特に、上記感光性樹脂組成物は、感度、解像度、密着性、レジスト形状及び硬化後の剥離特性のいずれにも優れるため、高密度パッケージ基板等の細線化・高密度化された配線を有するプリント配線板を製造するためのレジストパターン形成にも好適に用いられる。
2 支持体
4 感光性樹脂層
6 保護フィルム
10 感光性エレメント

Claims (8)

  1.  (A)(メタ)アクリル酸に由来する構成単位、及び、(メタ)アクリル酸ベンジルエステル又は(メタ)アクリル酸ベンジルエステル誘導体に由来する構成単位を有するバインダーポリマーと、
     (B)エチレン性不飽和結合を少なくとも1つ有する重合性化合物と、
     (C)アシルホスフィンオキサイド系化合物及びヘキサアリールビイミダゾール誘導体を含む光重合開始剤と、を含有する感光性樹脂組成物。
  2.  前記アシルホスフィンオキサイド系化合物が、下記一般式(I)又は一般式(II)で表される化合物である請求項1に記載の感光性樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001

    [一般式(I)中、R、R及びRはそれぞれ独立に、炭素数1~20のアルキル基又はアリール基を示す。式(II)中、R、R及びRはそれぞれ独立に、炭素数1~20のアルキル基又はアリール基を示す。]
  3.  前記ヘキサアリールビイミダゾール誘導体が、2,4,5-トリアリールイミダゾール二量体である請求項1又は請求項2に記載の感光性樹脂組成物。
  4.  支持体と、前記支持体上に形成された請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物の塗膜である感光性樹脂層と、を備える感光性エレメント。
  5.  基板上に、請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物の塗膜である感光性樹脂層を形成する感光性樹脂層形成工程と、
     前記感光性樹脂層の少なくとも一部に活性光線を照射して光硬化させる露光工程と、
     前記感光性樹脂層の未硬化部分を基板上から除去して、前記感光性樹脂層の硬化物からなるレジストパターンを形成する現像工程と、
    を有するレジストパターン製造方法。
  6.  請求項5に記載のレジストパターン製造方法によりレジストパターンが形成された基板をめっき処理して導体パターンを形成する工程を含むリードフレームの製造方法。
  7.  請求項5に記載のレジストパターン製造方法によりレジストパターンが形成された基板をめっき処理して導体パターンを形成する工程を含むプリント配線板の製造方法。
  8.  請求項7に記載のプリント配線板の製造方法により製造されるプリント配線板。
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