WO2014141969A1 - めっきレジスト用樹脂組成物およびそれを用いた基板の製造方法 - Google Patents

めっきレジスト用樹脂組成物およびそれを用いた基板の製造方法 Download PDF

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WO2014141969A1
WO2014141969A1 PCT/JP2014/055639 JP2014055639W WO2014141969A1 WO 2014141969 A1 WO2014141969 A1 WO 2014141969A1 JP 2014055639 W JP2014055639 W JP 2014055639W WO 2014141969 A1 WO2014141969 A1 WO 2014141969A1
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acid
meth
acrylate
polyol
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PCT/JP2014/055639
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English (en)
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Inventor
佐藤 哲夫
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日産化学工業株式会社
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/027Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • G03F7/032Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with binders
    • G03F7/035Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with binders the binders being polyurethanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J115/00Adhesives based on rubber derivatives
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10Apparatus 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
    • H05K3/18Apparatus 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
    • 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
    • H05K3/182Apparatus 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 characterised by the patterning method
    • H05K3/184Apparatus 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 characterised by the patterning method using masks
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F36/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds
    • C08F36/02Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds
    • C08F36/04Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds conjugated
    • C08F36/14Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds conjugated containing elements other than carbon and hydrogen
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0306Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01Dielectrics
    • H05K2201/0137Materials
    • H05K2201/0179Thin film deposited insulating layer, e.g. inorganic layer for printed capacitor

Definitions

  • the present invention relates to a photosensitive resin composition suitable for forming a resist film when electroless plating a substrate, and a method for producing various substrates having a metal wiring pattern formed using the composition.
  • the photolithographic method is a method in which a photosensitive resin composition is applied onto a substrate, pattern exposure is performed to polymerize and cure the exposed portion of the photosensitive resin composition, and an unexposed portion is removed with a developer to form a resist on the substrate.
  • This refers to a method of forming a conductor pattern on a substrate by forming a pattern and performing a plating process to form a conductor pattern and then peeling and removing the resist pattern from the substrate.
  • Plating technology can impart electrical properties to non-conductive materials such as printed wiring boards and ceramic substrates, and can provide functions (bonding properties) convenient for joining, such as solderability, and is stable. This is because a new characteristic can be imparted, for example, the contact resistance value can be given.
  • Various materials having many characteristics have been developed for plating materials.
  • gold plating having excellent corrosion resistance, low change in contact resistance due to change with time and excellent bonding properties, and silver plating which is easier to oxidize than gold but is inexpensive are used for electronic parts.
  • Each of the gold plating and silver plating includes a cyan bath (alkaline bath, neutral bath, acid bath), a non-cyan bath, and the like, and the plating bath is selected according to the required characteristics of the coating.
  • the photosensitive resin composition used for resists resists substrate washing with strong acids and alkalis and acidic to alkaline plating baths, has excellent resistance to contamination of plating baths, and has excellent resolution and adhesion.
  • a photosensitive resin composition (Patent Document 1) using a binder polymer mainly composed of a benzyl (meth) acrylate derivative and a styrene derivative, a photo-curing / thermosetting containing polybutadiene having an internal epoxide group and polyurethane fine particles.
  • Curable resin compositions (Patent Document 2), photocurable / thermosetting resin compositions (Patent Document 3) containing a compound in which a heterocyclic compound having a thiol group is latentized by a protecting group have been proposed. Yes.
  • hydrofluoric acid has high penetrating power among acids, so it is difficult to form a film having a hydrofluoric acid barrier property. For this reason, even if the resist is resistant to conventional plating baths and cleaning processes, hydrofluoric acid permeates, causing problems such as peeling and substrate corrosion. Further, from the viewpoint of workability, it is desired to further improve acid resistance / alkali resistance and peelability.
  • an object of the present invention is to provide a method for producing various substrates using a resin composition suitable for forming a resist film when an electroless plating process is performed on a wiring substrate.
  • the problem of the present invention is that it has sufficient resistance to, for example, a cleaning solution and a plating solution containing hydrofluoric acid, and has sufficient adhesion to a glass substrate or an inorganic substrate such as SiO 2 or SiN.
  • a resist film that can accurately perform a desired pattern processing by suppressing scum and footing during electroless plating, and further, various substrates using resin compositions that are easily peeled off after processing. It is to provide a manufacturing method.
  • the present inventors have intensively studied to solve the above problems. As a result, it has been found that the above problems can be solved by using a polyester resin and / or a polyurethane resin produced from polybutadiene polyol as a raw material, and the present invention has been completed.
  • a composition comprising a resin obtained by reacting a crosslinking agent (a2) with a polyol (a1) selected from polybutadiene polyol, hydrogenated polybutadiene polyol, polyisoprene polyol and hydrogenated polyisoprene polyol as component (A)
  • a substrate having a pattern formed by electroless plating comprising: a step of applying a resist film to form a resist film; and a step of performing electroless plating and patterning the substrate on which the resist film is formed. Production method.
  • the (B) ethylenically unsaturated monomer is an aliphatic or alicyclic alkyl (meth) acrylate having 6 or more carbon atoms.
  • the composition further comprises (C) a photopolymerization initiator. 10.
  • the polybutadiene polyol (a1) and the crosslinking agent (a2) form an ester bond or a urethane bond, and if necessary, a resin containing a (meth) acrylate group and / or an alkali-soluble group is an excellent hydrofluoric acid. Shows barrier properties, and does not corrode even with high concentrations of acid or alkali. Furthermore, the present resin can be used as an adhesive and exhibits good adhesion without adding a silane coupling agent that causes residue. From the above, this resin is very promising as an easily peelable acid / alkali prevention film.
  • the resin composition in the present invention has sufficient resistance to, for example, a cleaning solution or a plating solution containing hydrofluoric acid, and has sufficient adhesion to a glass substrate or an inorganic substrate such as SiO 2 or SiN.
  • a resist film capable of accurately processing a desired pattern while suppressing scum and footing during electroless plating, and further, it can be easily peeled off and removed.
  • FIG. 3 shows an enlarged view of a patterned substrate pattern manufactured using the manufacturing method of the present invention. The enlarged view of the electroless nickel plating film manufactured using the manufacturing method of this invention is shown.
  • the polyol (a1) selected from polybutadiene polyol, hydrogenated polybutadiene polyol, polyisoprene polyol and hydrogenated polyisoprene polyol as the component (A) and the crosslinking agent (a2) are ester bonds or urethane bonds.
  • a resin containing a (meth) acrylate group and / or an alkali-soluble group, if necessary, and, optionally, a compound having at least one ethylenically unsaturated double bond ( B) and / or a radiation radical polymerization initiator (C) is contained.
  • the polybutadiene-based resin (hereinafter also referred to as resin (A)) used in the present invention is a polyol (a1) selected from polybutadiene polyol, hydrogenated polybutadiene polyol, polyisoprene polyol and hydrogenated polyisoprene polyol.
  • a reaction product with the crosslinking agent (a2) is a polyvalent carboxylic acid (a2-1) and / or a polyvalent acid chloride (a2-2), and the polyol (a1)
  • a part of the polyol (a1) is a monool or polyol containing an alkali-soluble group such as (meth) acrylate (b) and / or a carboxyl group containing a substituent selected from halogen, an isocyanate group and a hydroxyl group.
  • an alkali-soluble group such as (meth) acrylate (b) and / or a carboxyl group containing a substituent selected from halogen, an isocyanate group and a hydroxyl group.
  • a2 crosslinking agent
  • polyol (a1) selected from the polybutadiene polyol, hydrogenated polybutadiene polyol, polyisoprene polyol and hydrogenated polyisoprene polyol used in the present invention include those obtained by hydrogenating unsaturated bonds in the molecule, polyethylene-based polyols, Polypropylene polyols, polybutadiene polyols, hydrogenated polybutadiene polyols, polyisoprene polyols, hydrogenated polyisoprene polyols and the like can be mentioned.
  • the polybutadiene polyol preferably has a 1,4-bond type, a 1,2-bond type or a polybutadiene structure in which two or more hydroxyl groups are present in the molecule, and two hydroxyl groups at both ends of the chain polybutadiene structure. What has is more preferable.
  • polyols can be used singly or in combination of two or more.
  • polybutadiene polyol examples include conventionally known general ones, such as liquid polybutadiene having hydroxyl groups at both ends, such as NISSO PB (G series) from Nippon Soda Co., Ltd., Poly-Pd from Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. ; Nipponso Soda Co., Ltd. NISSO PB (GI series), Mitsubishi Chemical Co., Ltd. polytail H, hydrogenated polybutadiene having hydroxyl groups at both ends, such as Poly-iP manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.
  • NISSO PB G series
  • NISSO PB GI series
  • Mitsubishi Chemical Co., Ltd. polytail H hydrogenated polybutadiene having hydroxyl groups at both ends, such as Poly-iP manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.
  • Epole manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. hydrogenated polyisoprene having hydroxyl groups at both ends, such as TH-1, TH-2, TH-3 manufactured by Kuraray Co., Ltd.
  • Commercially available or commercially available can be used, but is not limited to this. Not.
  • hydrogenated polybutadiene polyol is particularly preferably used in terms of barrier properties against hydrofluoric acid and film strength.
  • Such polyol is useful, for example, having a molecular weight of 300 to 6,000, preferably 500 to 3,000.
  • the iodine value is 0 to 50, preferably 0 to 20, and the hydroxyl value is 15 to 400 mgKOH / g, preferably 30 to 250 mgKOH / g.
  • the polyvalent carboxylic acid (a2-1) used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include aromatic, aliphatic, and alicyclic polycarboxylic acids such as phthalic acid.
  • Aromatic polycarboxylic acids such as succinic acid, glutaric acid, adipic acid, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid and the like; hexahydro Phthalic acid, 3,4-dimethyltetrahydrophthalic acid, hexahydroisophthalic acid, hexahydroterephthalic acid, 1,2,4-cyclopentanetricarboxylic acid, 1,2,4-cyclohe Suntory carboxylic acid, cyclopentane tetracarboxylic acid, 1,2,4,5-cyclohexane alicyclic polycarboxylic acids such as t
  • polyvalent carboxylic acids aromatic or alicyclic polycarboxylic acids are particularly preferably used in terms of barrier properties to hydrofluoric acid and film strength. These polyvalent carboxylic acids can be used singly or in combination of two or more.
  • the polyvalent acid chloride (a2-2) used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include aromatic, aliphatic, and alicyclic polyvalent acid chlorides, such as phthalic dichloride, 3,4-dimethylphthalic acid dichloride, isophthalic acid dichloride, terephthalic acid dichloride, pyromellitic acid dichloride, trimellitic acid dichloride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic acid tetrachloride, 3,3 ', 4,4 Aromatic polyhydric acid chlorides such as' -benzophenone tetracarboxylic acid tetrachloride; succinic acid dichloride, glutaric acid dichloride, adipic acid dichloride, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid tetrachloride, maleic acid dichloride, fumarate Aliphatic polyvalent acid chlorides such as acid dichloride and it
  • polyvalent acid chlorides aromatic or alicyclic polyvalent acid chlorides are particularly preferably used in terms of barrier properties against hydrofluoric acid and film strength. These polyvalent acid chlorides can be used singly or in combination of two or more.
  • the polyisocyanate (a2-3) used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include aromatic, aliphatic and alicyclic polyisocyanates, among which tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, Hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, modified diphenylmethane diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, norbornene diisocyanate, 1,3-bis (isocyanato Diisocyanates such as methyl) cyclohexane or their trimers, burette type polyisocyanates, etc. are preferably used. .
  • the molecular weight of the polyisocyanate (a2-3) is preferably 150 to 700 from the viewpoint of reactivity with a hydroxyl group.
  • These polyisocyanates can be used singly or in combination of two or more.
  • the resin (A) of the present invention is characterized in that the polybutadiene polyol (a1) and the crosslinking agent (a2) form an ester bond or a urethane bond.
  • these can be selected according to the purpose, but urethane bonds are more preferable from the viewpoint of film strength and substrate adhesion. The reason is that the urethane bond has a stronger hydrogen bond than the ester bond, and thus has excellent affinity between molecules and the substrate.
  • the resin (A) is obtained by reacting the polyol (a1) with the polyvalent carboxylic acid (a2-1), the polyvalent acid chloride (a2-2), or the polyisocyanate (a2-3). When it is desired to form an ester bond, it may be reacted with a polyvalent carboxylic acid (a2-1) or a polyvalent acid chloride (a2-2). When a urethane bond is desired to be formed, polyisocyanate (a2-3) is added. What is necessary is just to make it react.
  • the reaction is preferably carried out in a solvent.
  • the solvent is not particularly limited as long as it is inert to the reaction.
  • hydrocarbons such as hexane, cyclohexane, benzene and toluene; halogen-based carbonization such as carbon tetrachloride, chloroform and 1,2-dichloroethane.
  • ethers such as diethyl ether, diisopropyl ether, 1,4-dioxane, tetrahydrofuran; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone; nitriles such as acetonitrile, propionitrile; ethyl acetate, propionic acid Carboxylic acid esters such as ethyl; nitrogen-containing aprotic polar solvents such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone Dimethyl sulfoxide, sulfur Sulfur-containing aprotic polar solvents such as Horan like. These solvents may be used alone, or two or more of these may be mixed and used.
  • the amount of solvent used is not particularly limited, but 0.1 to 100 times by mass of solvent may be used with respect to polyol (a1).
  • the amount is preferably 1 to 10 times by mass, more preferably 2 to 5 times by mass.
  • the reaction temperature is not particularly limited, but when the reaction forms a urethane bond, a range of 30 to 90 ° C., particularly 40 to 80 ° C. is preferable.
  • the temperature is preferably 30 to 150 ° C, particularly 80 to 150 ° C.
  • the reaction time is usually 0.05 to 200 hours, preferably 0.5 to 100 hours.
  • a catalyst for the purpose of accelerating the reaction.
  • a catalyst include organic metal compounds such as dibutyltin dilaurate, trimethyltin hydroxide, tetra-n-butyltin, and octoic acid.
  • Metal salts such as zinc, tin octoate, cobalt naphthenate, stannous chloride, stannic chloride, pyridine, triethylamine, benzyldiethylamine, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonane, N, N, N ′, N′-tetramethyl-1,3-butanediamine, N -Amine-based catalysts such as ethylmorpholine, etc.
  • dibutyltin dilaurate (hereinafter referred to as dilaurin) Also referred to) is preferably a dibutyltin
  • dilaurin when forming an ester bond, pyridine, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene is preferred.
  • the addition amount in the case of adding the catalyst is not particularly limited, but is 0.00001 to 5 parts by mass, preferably 0.001 to 0.1 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyol (a1).
  • a (meth) acrylate group may be introduced into the resin (A) of the present invention for the purpose of imparting curability by radiation.
  • the method for introducing the (meth) acrylate group is not particularly limited, and is selected from a halide such as 2-chloroethyl acrylate, an isocyanate compound such as 2-isocyanatoethyl acrylate, and a hydroxyl group-containing compound such as hydroxyethyl acrylate (meta
  • the acrylate (b) is mixed with the polyol (a1) and the polyvalent carboxylic acid (a2-1), the polyvalent acid chloride (a2-2), or the polyisocyanate (a2-3) at the time of reaction. (A) can be introduced.
  • any of these (meth) acrylate compounds can be selected and / or mixed depending on the purpose, but a hydroxyl group-containing (meth) acrylate compound is more preferable because of easy availability of raw materials.
  • the halogen group-containing (meth) acrylate is not particularly limited, and examples thereof include 2-chloroethyl (meth) acrylate, 2-chloropropyl (meth) acrylate, 2-chlorobutyl (meth) acrylate, and 2-chloroethyl acryloyl phosphate.
  • the isocyanate group-containing (meth) acrylate is not particularly limited, and examples thereof include 2-isocyanate ethyl (meth) acrylate, 2-isocyanate propyl (meth) acrylate, 2-isocyanate butyl (meth) acrylate, and 2-isocyanate ethyl.
  • Examples include acryloyl phosphate and 4-isocyanatobutyl (meth) acrylate.
  • the hydroxyl group-containing (meth) acrylate is not particularly limited, and examples thereof include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, and 2-hydroxyethylacryloyl.
  • Phosphate 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2- (meth) acryloyloxyethyl-2-hydroxypropyl phthalate, glycerin di (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-acryloyloxypropyl (meth) acrylate, caprolactone Modified 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, caprolactone modified 2-hydroxyethyl (meth) acrylate Rate, and the like.
  • a hydroxyl group-containing (meth) acrylate having an alkyl group with 2 to 20 carbon atoms is useful in terms of tackiness and weather resistance.
  • an alkali-soluble group may be introduced into the resin (A) for the purpose of imparting developability and / or peelability with an aqueous alkali solution.
  • the method for introducing an alkali-soluble group into the resin (A) include a method of mixing with an alkali-soluble resin to form a composition, or a method of introducing an alkali-soluble group into the resin by chemical bonding. From the viewpoint of solubility in the resin, a method of introducing an alkali-soluble group into the resin by chemical bonding is more preferable.
  • alkali-soluble group examples include an acidic group such as a carboxyl group or an acid-dissociable group such as a t-butyl ester group of a carboxylic acid, and any one can be selected and / or mixed depending on the purpose. Can do.
  • the monool or polyol (c) containing an alkali-soluble group such as a carboxyl group is used as the alkali-soluble group.
  • a monool or polyol (c) containing an alkali-soluble group is converted into a polyol (a1), a polyvalent carboxylic acid (a2-1), a polyvalent acid chloride (a2-2) or a polyisocyanate (a2-3).
  • an alkali-soluble group can be introduced into the resin (A).
  • the carboxyl group-containing monool or polyol (c) is not particularly limited, and examples of the carboxyl group-containing monool include hydroxyacetic acid, hydroxypropionic acid, hydroxybutanoic acid, 12-hydroxystearic acid, hydroxypivalic acid, 15 -Hydroxypentadecanoic acid, 16-hydroxyhexadecanoic acid, malic acid, citric acid and the like.
  • carboxyl group-containing polyols examples include 2,2-bis (hydroxymethyl) butyric acid, tartaric acid, 2,4-dihydroxybenzoic acid, 3 , 5-dihydroxybenzoic acid, 2,2-bis (hydroxymethyl) propionic acid, 2,2-bis (hydroxyethyl) propionic acid, 2,2-bis (hydroxypropyl) propionic acid, dihydroxymethylacetic acid, bis (4 -Hydroxy Eniru) acetic acid, 4,4-bis (4-hydroxyphenyl) pentanoic acid, and homogentisic acid.
  • carboxyl group-containing monools or polyols (c) 12-hydroxystearic acid and 2,2-bis (hydroxyethyl) propionic acid are particularly preferable in terms of adhesive strength.
  • the polyol (a1) and the polyisocyanate (a2-3) are converted into k: k + 1 (molar ratio) (k is 1 or more). (Is an integer) to obtain an isocyanate group-containing compound [a], and then the carboxyl group-containing monool or polyol (c) is added to the isocyanate group-containing compound [a] in a 1: 1 reaction mole.
  • the (meth) acrylate (b) is further reacted with the reaction product at a reaction molar ratio of 1: 1 to 1.10, or the isocyanate group-containing compound [a] is subjected to (meta) ) Acrylate (b) is reacted at a reaction molar ratio of 1: 1, and the reaction product obtained is reacted with carboxyl group-containing monool or polyol (c) at a ratio of 1: 1 to 1.10.
  • a method of reacting Le ratio is preferred.
  • the resin (A) when the resulting resin (A) has a high viscosity, an ethylenically unsaturated monomer (B) described later is charged in a reaction can in advance as necessary,
  • the resin (A) can also be produced by reacting each component in the unsaturated monomer (B).
  • the resin (A) used in the present invention is obtained.
  • the resin (A) preferably has a weight average molecular weight of 5,000 to 400,000, more preferably 10,000 to 200,000. Preferably there is. When the weight average molecular weight is less than 5,000, the strength of the coating film is insufficient, and when it exceeds 200,000, the solubility and the coating property are deteriorated.
  • the above-mentioned weight average molecular weight is a weight average molecular weight in terms of standard polystyrene molecular weight, and the column: Shodex GPC KF-806L (shown by Shoden GPC system-11 type, manufactured by Showa Denko KK) Exclusion limit molecular weight: 2 ⁇ 10 7 , separation range: 100 to 2 ⁇ 10 7 , theoretical plate number: 10,000 plates / piece, filler material: styrene-divinylbenzene copolymer, filler particle size: 10 ⁇ m) 3 Measured by using this series.
  • the glass transition temperature of the resin (A) [measured by TMA (thermomechanical analysis) method] is preferably 0 ° C. or higher. When the temperature is lower than 0 ° C., tackiness is generated on the resist surface, which is not preferable.
  • the number of ethylenically unsaturated groups in one molecule of the resin (A) is preferably 1 to 3, and if it exceeds 3, the adhesiveness of the cured film due to irradiation with active energy rays is lowered. Moreover, the hydrofluoric acid barrier property is also lowered, which is not preferable.
  • the resin (A) produced in this manner may be a commercially available product.
  • commercially available products include UC-203 manufactured by Kuraray Co., Ltd. and UV- manufactured by Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd. 3610ID80, UV-3630ID80, and the like.
  • an ethylenically unsaturated monomer (B) that is, a compound having at least one ethylenically unsaturated double bond can be further contained for the purpose of improving adhesive properties and coatability.
  • the ethylenically unsaturated monomer (B) is not particularly limited, and examples thereof include monofunctional (meth) acrylates, bifunctional (meth) acrylates, and trifunctional or higher (meth) acrylates. From the standpoint, monofunctional (meth) acrylate is effective, and (meth) acrylate of aliphatic or alicyclic alkyl having 6 or more carbon atoms is particularly preferable.
  • Examples of the aliphatic or alicyclic alkyl (meth) acrylate having 6 or more carbon atoms include hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, heptyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, isooctyl (meta) ) Acrylate, nonyl (meth) acrylate, isononyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, isodecyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, isostearyl (meth) acrylate, lauryl (meth) Acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, isoamyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth
  • monofunctional (meth) acrylates that do not contain a hydroxyl group are preferred, and those acrylates having a molecular weight of about 100 to 300 are more preferred.
  • bifunctional (meth) acrylate examples include ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, and propylene glycol di (meth) acrylate.
  • Examples of the trifunctional or higher functional (meth) acrylate include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, and dipentaerythritol.
  • Examples include hexa (meth) acrylate, tri (meth) acryloyloxyethoxytrimethylolpropane, and glycerin polyglycidyl ether poly (meth) acrylate.
  • the ethylenically unsaturated monomer (B) may be used alone or in combination of two or more.
  • (A) :( B) is 10:90 to 95: 5 (mass). Ratio), more preferably 50:50 to 80:20 (mass ratio).
  • ⁇ (C) Radiation radical polymerization initiator (photopolymerization initiator) examples include ⁇ -diketones such as diacetyl; acyloins such as benzoin; acyloin ethers such as benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, and benzoin isopropyl ether; Benzophenones such as thioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, thioxanthone-4-sulfonic acid, benzophenone, 4,4'-bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4'-bis (diethylamino) benzophenone; acetophenone, p-dimethyl Aminoacetophenone, ⁇ , ⁇ -dimethoxy- ⁇ -acetoxyacetophenone, ⁇ , ⁇ -dimethoxy- ⁇ -phenylacetophen
  • Acetophenones such as ⁇ , ⁇ -dimethoxy- ⁇ -phenylacetophenone, phenacyl chloride, tribromomethylphenylsulfone, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 1,2′-bisimidazoles and 4
  • a combination of 4′-diethylaminobenzophenone and mercaptobenzothiazole, Lucillin TPO (trade name), Irgacure 651 (trade name), and Irgacure 369 (trade name) are preferred.
  • the radiation radical polymerization initiator (C) may be used singly or in combination of two or more.
  • the radiation radical polymerization initiator (C) is preferably 0.1 to 50 parts by mass, more preferably 1 to 30 parts by mass, and particularly preferably 2 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin (A). Can be used. If the amount of the radiation radical polymerization initiator (C) used is less than the above range, it is easily affected by radical deactivation (sensitivity reduction) due to oxygen, and if it is more than the above range, the compatibility may be deteriorated or stored. The stability tends to decrease.
  • composition of the present invention if necessary, a compound having a hydrogen donating property such as mercaptobenzothioazole or mercaptobenzoxazole, or a radiosensitizer can be used in combination with the radiation radical polymerization initiator (C). .
  • the resin composition of the present invention comprises the above-described resin (A) and, if necessary, a compound (B) having at least one ethylenically unsaturated double bond and / or a radiation radical polymerization initiator (C).
  • other components such as surfactants (D), thermal polymerization inhibitors (E), acid anhydrides (F), and other additives and solvents may be contained as necessary.
  • a surfactant (D) can be blended for the purpose of improving applicability, antifoaming property, leveling property and the like.
  • Examples of such a surfactant (D) include BM-1000, BM-1100 (above, manufactured by BM Sakai Chemie), MegaFuck F142D, F172, F173, F173 (above, manufactured by DIC Corporation). ), Fluorad FC-135, FC-170C, FC-430, FC-431 (above, manufactured by Sumitomo 3M), Surflon S-112, S-113, S-131, S- 141, S-145 (above, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), SH-28PA, -190, -193, SZ-6032, SF-8428 (above, manufactured by Toray Dow Corning Silicone) Fluorosurfactants marketed by name can be used.
  • the blending amount of the surfactant (D) is preferably 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the resin (A).
  • thermal polymerization inhibitor can be added to the resin composition of the present invention.
  • thermal polymerization inhibitors (E) include pyrogallol, benzoquinone, hydroquinone, methylene blue, tert-butylcatechol, monobenzyl ether, methylhydroquinone, amylquinone, amyloxyhydroquinone, n-butylphenol, phenol, hydroquinone monopropyl.
  • the amount of the thermal polymerization inhibitor (E) used is preferably 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the resin (A).
  • ⁇ (F) Acid or acid anhydride for the resin composition of the present invention, for example, acetic acid, propionic acid, n-butyric acid, iso-butyric acid, n-valeric acid, iso-valeric acid, benzoic acid are used for fine adjustment of solubility in an alkali developer.
  • Monocarboxylic acids such as cinnamic acid; lactic acid, 2-hydroxybutyric acid, 3-hydroxybutyric acid, salicylic acid, m-hydroxybenzoic acid, p-hydroxybenzoic acid, 2-hydroxycinnamic acid, 3-hydroxycinnamic acid, Hydroxy monocarboxylic acids such as 4-hydroxycinnamic acid, 5-hydroxyisophthalic acid, and syringic acid; oxalic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, maleic acid, itaconic acid, hexahydrophthalic acid, phthalic acid, isophthalic acid Terephthalic acid, 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid, trimellitic acid, Polycarboxylic acids such as lomellitic acid, cyclopentanetetracarboxylic acid, butanetetracarboxylic acid, 1,2,5,8-naphthale
  • solvent those that can uniformly dissolve the resin (A) and each component and that do not react with each component are used.
  • a solvent a solvent similar to the polymerization solvent used in the production of the urethane (meth) acrylate resin (A) can be used, and N-methylformamide, N, N-dimethylformamide can be used.
  • polyhydric alcohol alkyl ethers such as ethylene glycol monoethyl ether and diethylene glycol monomethyl ether; ethylene glycol ethyl ether acetate, propylene glycol due to solubility, reactivity with each component and ease of film formation
  • alkyl ether acetates of polyhydric alcohols such as monomethyl ether acetate; esters such as ethyl 3-ethoxypropionate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 2-hydroxypropionate and ethyl lactate; ketones such as diacetone alcohol Is preferred.
  • the amount of the solvent used can be determined as appropriate according to the application and application method.
  • the above-mentioned resin (A), if necessary (B) and / or (C), and if necessary, the above-mentioned component (D) and other components are known methods.
  • Mix with stirring For example, a necessary amount of each raw material is put into a SUS preparation tank having stirring blades, and stirred at room temperature until uniform. Moreover, you may filter the composition obtained using the mesh, the membrane filter, etc. further as needed.
  • the resin composition of the present invention is applied to a glass substrate or a substrate covered with an insulating film such as a SiO 2 film or SiN film, and the solvent is removed by heating to form a desired resist film. can do.
  • a spin coating method, a slit coating method, a roll coating method, a screen printing method, an applicator method and the like can be applied.
  • the drying condition of the coating film of the resin composition of the present invention varies depending on the type of each component in the composition, the blending ratio, the thickness of the coating film, etc., but is usually 40 to 160 ° C., preferably 60 to 120 ° C. 3 to 15 minutes. If the drying time is too short, the adhesion state at the time of development deteriorates, and if it is too long, the resolution may be lowered due to heat fogging.
  • the exposed portion can be cured by irradiating the obtained coating film with radiation such as ultraviolet rays or visible rays having a wavelength of 300 to 500 nm through a photomask having a desired pattern.
  • radiation such as ultraviolet rays or visible rays having a wavelength of 300 to 500 nm through a photomask having a desired pattern.
  • radiation means ultraviolet rays, visible rays, far ultraviolet rays, X-rays, electron beams, and the like
  • a low pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, a metal halide lamp, an argon gas laser, or the like can be used as a light source.
  • the amount of radiation irradiation varies depending on the type of each component in the composition, the blending amount, the thickness of the coating film, and the like, but is, for example, in the range of 100 to 1500 mJ / cm 2 when using a high-pressure mercury lamp.
  • alkaline developer examples include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, aqueous ammonia, ethylamine, n-propylamine, diethylamine, di-n-propylamine, triethylamine, methyl Diethylamine, dimethylethanolamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, pyrrole, piperidine, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene, 1,5-diazabicyclo [4. 3.0] -5-Nonane and other alkaline aqueous solutions can be used.
  • an aqueous solution obtained by adding an appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol or a surfactant to the alkaline aqueous solution can be used as a developer.
  • the organic solvent developer is not particularly limited as long as it can dissolve the resin (A) satisfactorily.
  • aromatic compounds such as toluene and xylene, aliphatic compounds such as n-hexane, cyclohexane and isoparaffin, tetrahydrofuran Ether compounds such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone, ester compounds such as acetate, halogen compounds such as 1,1,1-trichloroethane, and the like can be used.
  • a solvent that does not dissolve the resin (A) such as ethanol or isopropanol can be added to the developer and used.
  • the development time varies depending on the type of each component in the composition, the blending ratio, the thickness of the coating film, etc., but is usually 30 to 1000 seconds.
  • the development method is a dipping method, paddle method, spray method, shower development. Any of the methods may be used. After development, washing with running water is performed for 30 to 90 seconds, and air drying is performed using a spin dry or an air gun, or drying is performed under heating such as a hot plate or oven.
  • the coating film obtained from the resin composition of the present invention can be sufficiently cured only by the above-mentioned radiation irradiation, it can be further cured by additional radiation irradiation (hereinafter referred to as “post-exposure”) or heating. It can be cured.
  • the post-exposure can be carried out by the same method as the above-mentioned radiation irradiation method, and the radiation irradiation amount is not particularly limited, but is preferably in the range of 100 to 2000 mJ / cm 2 when using a high-pressure mercury lamp.
  • the heating method is performed using a heating device such as a hot plate or oven at a predetermined temperature, for example, 60 to 150 ° C., for a predetermined time, for example, 5 to 30 minutes on the hot plate, or 5 in the oven. Heat treatment may be performed for up to 60 minutes.
  • Electroless Plating Processing As a method for electroless plating the various substrates on which the cured film pattern is formed as described above, a known method is employed. That is, if necessary, the surface is cleaned by pretreatment such as degreasing, etching, washing, or preliminary plating, or after activation, electroless plating is performed in a plating bath. When electroless plating is performed, electroplating may then be performed as necessary.
  • silver plating silver cyanide plating bath
  • copper plating copper cyanide plating bath, copper sulfate bath, copper pyrophosphate bath, electroless copper plating bath, for nickel plating, acidic nickel bath, electroless An acid or alkaline gold plating bath, neutral bath, and cyan bath can be applied to the nickel plating bath and gold plating.
  • plating baths include metal components such as silver, copper, nickel and gold to be plated, inorganic complexing agents such as cyan and pyrophosphoric acid, organic complexing agents such as formic acid, acetic acid and citric acid, and chemical plating.
  • a complexing agent such as succinic acid, gluconic acid and triethanolamine
  • buffering agents such as formic acid, boric acid and ammonia
  • conductive salts such as sulfuric acid, hydrochloric acid, chloride and carbonate
  • catalysts and auxiliary components
  • a pH adjuster, an oxidizing agent, a reducing agent, an ion sequestering agent, a suspending agent, a brightening agent, a physical property adjusting agent and the like may be added.
  • the stripping solution used here includes inorganic alkali components such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, tertiary amines such as trimethanolamine, triethanolamine and dimethylaniline, tetramethylammonium hydroxide, and tetraethylammonium hydroxide. And quaternary ammonium organic alkali components such as those dissolved in water, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone alone or a mixed solution thereof. Further, by using an aliphatic solvent such as toluene or xylene as a stripping solution, the resist film can be swollen and stripped.
  • inorganic alkali components such as sodium hydroxide and potassium hydroxide
  • tertiary amines such as trimethanolamine, triethanolamine and dimethylaniline
  • tetramethylammonium hydroxide tetraethylammonium hydroxide
  • quaternary ammonium organic alkali components such as those dissolved in
  • stripping solutions can be used for stripping by methods such as spraying, showering and paddles. Specifically, the resist film is removed by heating a stripping solution in which 2% by mass of tetramethylammonium hydroxide is dissolved in dimethyl sulfoxide to 30 to 80 ° C., immersing the substrate for 5 to 30 minutes, and stirring. can do.
  • a-1-1 Hydroxylated polybutadiene having hydroxyl groups at both ends GI-3000 (manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.)
  • a-1-2 Hydroxylated polybutadiene having hydroxyl groups at both ends GI-1000 (manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.)
  • a-1-3 Hydroxyl-terminated liquid polybutadiene R-45HT (manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.)
  • a-2-1 Isophorone diisocyanate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
  • a-2-2 Hexamethylene diisocyanate (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
  • a-2-3 Methylenediphenyl 4,4′-diisocyanate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
  • a-2-4 terephthaloyl chloride (manufactured by Tokyo Chemical Industry
  • a film (resist) was formed.
  • an ethylenically unsaturated monomer (B) (127 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin (A)) and a photopolymerization initiator (C) (resin ( A) and (B) 3 parts by mass with respect to the total of 100 parts by mass of the component (B)
  • a coating film having a film thickness of 40 ⁇ m was formed in the same manner as in Example 1, and 2J ultraviolet rays were used using a high-pressure mercury lamp.
  • the coating film (resist) was hardened by exposing to.
  • the surface tackiness of the resist was confirmed by touching with a finger. When tackiness was recognized, “Yes” was indicated, and when it was not recognized, “No” was indicated.
  • the resist-coated substrate prepared by the above method was immersed in a 20% aqueous hydrofluoric acid solution at 25 ° C. for 1 hour, and then the resist was physically peeled off and covered with the resist.
  • the thickness of the portion of the thermal oxide film was measured using an ellipsometer (JA Woollam M-2000). The case where the thickness of the thermal oxide film was 290 nm or more was “ ⁇ ”, the case where it was 200 nm or more was “ ⁇ ”, and the case where it was less than 200 nm was “ ⁇ ”.
  • Example 9 After applying the resin composition used in Example 9 on a silicon substrate using a spin coater, the resultant was baked on a hot plate at 120 ° C. for 10 minutes, and then a mask aligner (MA manufactured by SUSS MICROTECH). The pattern was cured by exposing to 2J ultraviolet rays using -6). Further, after baking at 120 ° C. for 10 minutes, a substrate having a linear resist pattern having a height of about 70 ⁇ m and a width of about 40 ⁇ m is obtained by removing unexposed portions with a solvent in which 60 parts by mass of methyl isobutyl ketone and 40 parts by mass of isopropanol are mixed. Was made. The produced substrate was cut by cleavage to a size of 4 cm square, and the shape of the resist pattern was observed using a scanning electron microscope. A microscopic image is shown in FIG.
  • Electroless plating solution resistance Electrolytic nickel plating prototype kit (Melplate G / Si process kit) manufactured by Meltex on a silicon substrate having a line resist pattern prepared in the above (4) Patterning section. A series of treatments of degreasing, etching, conditioning, catalyst application, and electroless nickel plating were performed according to the standard steps of the kit. The substrate after the electroless plating treatment was washed with water, the resist was peeled off by peeling, and the shape of the nickel plating film pattern was observed using an optical microscope. A microscopic image is shown in FIG.
  • UC-203 Kuraray-made methacryloyl-modified liquid isoprene rubber
  • V-4221 DIC Corporation polyester polyurethane
  • G-3000 Nippon Soda Co.
  • B-1 Isodecyl acrylate (manufactured by Sartomer)
  • C-1 Irgacure (Irgacure) 907 (manufactured by BASF)
  • the resin of the present invention does not contain a silane coupling agent and has good substrate adhesion, it adheres to the substrate even after etching, and also has excellent hydrofluoric acid barrier properties.
  • polyurethane resin that is not polybutadiene (Comparative Example 1) has good adhesion, but does not have hydrofluoric acid barrier properties.
  • a hydrofluoric acid barrier property cannot be obtained (Comparative Examples 2 and 3).
  • the resin of the present invention is soft, tackiness may remain on the film surface after baking, but the tackiness can be controlled by the amount of hydrogen bonds. That is, if the amount of the sites forming hydrogen bonds such as urethane bonds and carboxylic acid groups is increased, the film becomes hard and surface tackiness can be eliminated. On the other hand, when the hydrogen bond is weak or the amount of hydrogen bond is small, the hydrofluoric acid barrier property is slightly reduced (Example 7, Example 9, and Example 10).
  • the resist of the present invention exhibits good resistance without being altered even in a high concentration acidic aqueous solution or alkaline aqueous solution.
  • a general resin resist is dissolved in concentrated nitric acid having a concentration of 70%, but the resist of the present invention maintains good substrate adhesion without being altered.
  • the resist (Example 9) containing the ethylenically unsaturated monomer (B) for the purpose of reducing the viscosity has reduced nitric acid resistance, and the resist was peeled off from the substrate after the temporary immersion, but for 30 minutes. After immersion, no alteration such as peeling was observed.
  • the resin of the present invention can be developed and peeled off by selecting a suitable protective solvent.
  • a good pattern with a high aspect is obtained by pattern UV exposure and development processing.
  • it can be easily peeled without residue by swelling with an organic solvent such as xylene or toluene.
  • the resist into which an alkali-soluble group has been introduced can be peeled off with an alkaline aqueous solution.
  • the nickel plating film was not formed in the substrate region covered with the resist of the present invention, and the coating pattern contamination due to the penetration of the plating solution such as scum and fitting was hardly confirmed.

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Abstract

(A)成分としてポリブタジエンポリオール、水添ポリブタジエンポリオール、ポリイソプレンポリオール及び水添ポリイソプレンポリオールから選ばれるポリオール(a1)と架橋剤(a2)とを反応させて得られる樹脂を含む組成物を基板上に塗布してレジスト膜を形成する工程と、当該レジスト膜を形成した基板を無電解めっき加工してパターニングする工程とを含むことを特徴とする無電解めっき加工により形成されたパターンを有する基板の製造方法。

Description

めっきレジスト用樹脂組成物およびそれを用いた基板の製造方法
 本発明は、基板を無電解めっき加工する際のレジスト膜の形成に好適な感光性樹脂組成物、及び該組成物を用いて形成された金属配線パターンを有する各種基板の製造方法に関する。
 従来、プリント配線板などの金属配線パターンはフォトリソグラフィー法によって製造されている。フォトリソグラフィー法とは、感光性樹脂組成物を基板上に塗布し、パターン露光して該感光性樹脂組成物の露光部を重合硬化させ、未露光部を現像液で除去して基板上にレジストパターンを形成し、めっき処理を施して導体パターンを形成した後、該レジストパターンを該基板上から剥離除去することによって、基板上に導体パターンを形成する方法を言う。
 電子部品にはめっき技術が多く使用されている。めっき技術は、プリント配線板やセラミック基板などのように非導電性の材質に電気特性を付与できること、はんだ付け性のような接合に都合のよい機能(ボンディング性)を持たせることができ、安定した接触抵抗値を持たせることができるなど、新たな特性を付与できるからである。めっき用素材には多くの特性を持った様々な素材が開発されている。特に電子部品には耐食性が優れ、経時変化による接触抵抗値の変化が低く、かつボンディング性に優れる金めっき、また、金よりは酸化されやすいが、安価である銀めっきなどが用いられている。金めっき、銀めっきにはそれぞれ、シアン性浴(アルカリ性浴、中性浴、酸性浴)、非シアン性浴などがあり、被膜の要求特性に応じて、めっき浴が選択される。
 このような理由からレジストに用いられる感光性樹脂組成物は、強酸や強アルカリによる基板洗浄及び酸性~アルカリ性のめっき浴に耐え、めっき浴の汚染への耐性に優れ、解像度、密着性に優れ、かつレジスト剥離性に優れていることが必要であり、これまでに様々な提案がなされている。例えば、ベンジル(メタ)アクリレート誘導体及びスチレン誘導体を主成分とするバインダーポリマーを用いた感光樹脂組成物(特許文献1)や、内部エポキシド基を有するポリブタジエン及びポリウレタン微粒子を含有する光硬化性・熱硬化性樹脂組成物(特許文献2)、チオール基を持った複素環化合物を保護基によって潜在化した化合物を含有する光硬化性・熱硬化性樹脂組成物(特許文献3)、などが提案されている。
 近年、銀めっきより安価で導電性の高い被膜の作製方法として無電解ニッケルめっきが盛んに検討されている。そのなかで、フッ化水素酸(以下、フッ酸ともいう)を促進剤としてニッケルめっき溶液に加える方法(例えば、特許文献4及び5)や、基板洗浄に希釈フッ化水素酸を用いる方法(例えば、特許文献6)、さらには希釈フッ化水素酸と塩化パラジウム水溶液により基板を触媒化処理する方法(例えば、特許文献6及び7)などが提案されている。
 ところが、酸のなかでもフッ酸は浸透力が高いため、フッ酸バリア性のある膜を作るのは難しい。そのため従来のめっき浴や洗浄工程では耐性のあったレジストであってもフッ酸が浸透してしまい、剥離や基板腐蝕といった問題が発生してしまう。また作業性の観点からも、耐酸性・耐アルカリ性及び剥離性をさらに向上させることが望まれている。
特開2012-252320 特開2002-293882 特開2002-293815 特開2011-174180 特開2011-168889 特開平10-125628 特開平10-287980
 一般的な有機膜はフッ酸(HF)の浸透を防ぐことができず、下地基板が腐食して剥離する。また基板洗浄に用いる高濃度の酸及びアルカリ溶液では膨潤もしくは溶解して剥離してしまう。そこで、本発明の課題は、配線基板を無電解めっき加工する際のレジスト膜の形成に好適な樹脂組成物を用いた各種基板の製造方法を提供することである。
 より詳しくは、本発明の課題は、例えばフッ酸を含む洗浄液及びめっき液に対して十分な耐性を有し、ガラス基板やSiO又はSiN等の無機基板に対しても十分な密着性を有し、無電解めっき時のスカム及びフッティングを抑制して精度よく所望のパターン加工ができるレジスト膜を形成することができ、さらには加工後の剥離が容易な樹脂組成物を用いた各種基板の製造方法を提供することにある。
 本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討を行った。その結果、ポリブタジエンポリオールを原料として製造されるポリエステル樹脂及び/又はポリウレタン樹脂を用いることにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
 すなわち、本発明は、下記1~15に関する。
1.(A)成分としてポリブタジエンポリオール、水添ポリブタジエンポリオール、ポリイソプレンポリオール及び水添ポリイソプレンポリオールから選ばれるポリオール(a1)と架橋剤(a2)とを反応させて得られる樹脂を含む組成物を基板上に塗布してレジスト膜を形成する工程と、当該レジスト膜を形成した基板を無電解めっき加工してパターニングする工程とを含むことを特徴とする無電解めっき加工により形成されたパターンを有する基板の製造方法。
2.前記ポリオール(a1)と前記架橋剤(a2)との反応がエステル結合形成反応であることを特徴とする1に記載の基板の製造方法。
3.前記ポリオール(a1)と前記架橋剤(a2)との反応がウレタン結合形成反応であることを特徴とする1に記載の基板の製造方法。
4.前記ポリオール(a1)が、水添ポリブタジエンポリオールであることを特徴とする1~3のいずれかに記載の基板の製造方法。
5.前記(A)成分の樹脂が、更に、(メタ)アクリレート基を有してなることを特徴とする1~4のいずれかに記載の基板の製造方法。
6.前記(A)成分の樹脂が、更に、アルカリ可溶性基を有してなることを特徴とする1~5のいずれかに記載の基板の製造方法。
7.前記組成物が、更に、(B)エチレン性不飽和単量体を含有してなることを特徴とする1~6のいずれかに記載の基板の製造方法。
8.前記(B)エチレン性不飽和単量体が、炭素数6以上の脂肪族又は脂環族アルキルの(メタ)アクリレートであることを特徴とする7に記載の基板の製造方法。
9.前記組成物が、更に(C)光重合開始剤を含有してなることを特徴とする1~8のいずれかに記載の基板の製造方法。
10.前記組成物を基板上に塗布する方法が、スピンコート法、スリットコート法、ロールコート法、スクリーン印刷法又はアプリケーター法であることを特徴とする1~9のいずれかに記載の基板の製造方法。
11.前記基板がガラス基板であることを特徴とする1~10のいずれかに記載の基板の製造方法。
12.前記基板が珪素を含む絶縁層で被覆された基板であることを特徴とする1~10のいずれかに記載の基板の製造方法。
13.前記珪素を含む絶縁層がSiO又はSiNで構成されていることを特徴とする12に記載の基板の製造方法。
14.1~13のいずれかに記載の製造方法により製造されたことを特徴とする基板。
15.14に記載の基板を用いたことを特徴とする電子部品。
 ポリブタジエンポリオール(a1)と架橋剤(a2)とがエステル結合もしくはウレタン結合を形成しており、必要に応じて(メタ)アクリレート基及び/又はアルカリ可溶性基を含有している樹脂は優れたフッ酸バリア性を示し、高濃度の酸・アルカリでも腐食されない。さらに本樹脂は粘着剤として利用でき、残渣の原因となるシランカップリング剤を添加せずとも良好な密着性を発揮する。以上から本樹脂は剥離の容易な酸・アルカリ防止膜として非常に有望である。本発明における樹脂組成物を用いれば、例えばフッ酸を含む洗浄液やめっき液に対して十分な耐性を有し、さらにガラス基板やSiO又はSiN等の無機基板に対して十分な密着性を有し、無電解めっき時のスカム及びフッティングを抑制して精度よく所望のパターン加工ができるレジスト膜を形成することができ、さらには容易に剥離し除去することができる。
本発明の製造方法を利用して製造された、パターン化された基板のパターンの拡大図を示す。 本発明の製造方法を利用して製造された、無電解ニッケルめっき被膜の拡大図を示す。
 以下、本発明の樹脂組成物を用いて形成されたエッチングパターンを有する各種基板の製造方法について詳細に説明する。
<樹脂組成物>
 本発明の樹脂組成物は、(A)成分としてポリブタジエンポリオール、水添ポリブタジエンポリオール、ポリイソプレンポリオール及び水添ポリイソプレンポリオールから選ばれるポリオール(a1)と架橋剤(a2)とがエステル結合もしくはウレタン結合を形成しており、必要に応じて(メタ)アクリレート基及び/又はアルカリ可溶性基を含有している樹脂、及び、必要に応じて、少なくとも1個のエチレン性不飽和二重結合を有する化合物(B)及び/又は放射線ラジカル重合開始剤(C)を含有することを特徴とする。
<(A)ポリブタジエン系樹脂>
 本発明で用いられる(A)成分のポリブタジエン系樹脂(以下、樹脂(A)とも言う)は、ポリブタジエンポリオール、水添ポリブタジエンポリオール、ポリイソプレンポリオール及び水添ポリイソプレンポリオールから選ばれるポリオール(a1)と架橋剤(a2)との反応物であり、より具体的には架橋剤(a2)が多価カルボン酸(a2-1)及び/又は多価酸クロリド(a2-2)でありポリオール(a1)とエステル結合を形成してなるポリブタジエン系ポリエステル樹脂、及び、架橋剤(a2)がポリイソシアネート(a2-3)でありポリオール(a1)とウレタン結合を形成してなるポリブタジエン系ポリウレタン樹脂、のことを言う。また必要に応じてポリオール(a1)の一部分をハロゲン、イソシアネート基及び水酸基から選ばれる置換基を含有する(メタ)アクリレート(b)及び/又はカルボキシル基等のアルカリ可溶性基を含有するモノオール又はポリオール(c)と置き換えて、架橋剤(a2)と反応させてもよい。
 該樹脂(A)を構成する各成分について以下に説明する。
<ポリオール(a1)>
 本発明に用いるポリブタジエンポリオール、水添ポリブタジエンポリオール、ポリイソプレンポリオール及び水添ポリイソプレンポリオールから選ばれるポリオール(a1)としては、その分子内の不飽和結合を水添したものも含み、ポリエチレン系ポリオール、ポリプロピレン系ポリオール、ポリブタジエン系ポリオール、水添ポリブタジエンポリオール、ポリイソプレンポリオール、水添ポリイソプレンポリオール等が挙げられる。
 前記ポリブタジエンポリオールとしては、分子中に1,4-結合型、1,2-結合型又はそれらが混在したポリブタジエン構造及び2つの水酸基を有するものが好ましく、鎖状のポリブタジエン構造の両端にそれぞれ水酸基を有するものがより好ましい。
 これらのポリオールは、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。
 前記ポリブタジエンポリオールとしては、従来公知の一般的なものが挙げられ、例えば、日本曹達株式会社のNISSO PB(Gシリーズ)、出光石油化学株式会社のPoly-Pd等の両末端に水酸基を有する液状ポリブタジエン;日本曹達株式会社のNISSO PB(GIシリーズ)、三菱化学株式会社のポリテールH、ポリエーテルHA等の両末端に水酸基を有する水素添加ポリブタジエン;出光石油化学株式会社製のPoly-iP等の両末端に水酸基を有する液状C5系重合体;出光石油化学株式会社製のエポール、クラレ株式会社製のTH-1、TH-2、TH-3等の両末端に水酸基を有する水素添加ポリイソプレンなどのような市販されている、もしくは市販されていたものを用いることができるが、これに限定されるものではない。
 前記ポリオールの中でも、特に水添ポリブタジエンポリオールがフッ酸へのバリア性や膜強度の点で好ましく用いられる。
 かかるポリオールは、例えば、分子量が300~6,000、好ましくは500~3,000のものが有用である。また、ヨウ素価は0~50、好ましくは0~20で、水酸基価は15~400mgKOH/g、好ましくは30~250mgKOH/gが適当である。
<多価カルボン酸(a2-1)>
 本発明に用いる多価カルボン酸(a2-1)としては、特に限定されることなく、例えば芳香族系、脂肪族系、脂環式系等の多価カルボン酸が挙げられ、例えば、フタル酸、3,4-ジメチルフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、1,4,5,8-ナフタレンテトラカルボン酸、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸等の芳香族多価カルボン酸;こはく酸、グルタル酸、アジピン酸、1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の脂肪族多価カルボン酸;ヘキサヒドロフタル酸、3,4-ジメチルテトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、1,2,4-シクロペンタントリカルボン酸、1,2,4-シクロヘキサントリカルボン酸、シクロペンタンテトラカルボン酸、1,2,4,5-シクロヘキサンテトラカルボン酸等の脂環式多価カルボン酸;等が挙げられる。
 前記多価カルボン酸の中でも、特に芳香族系又は脂環式系の多価カルボン酸がフッ酸へのバリア性や膜強度の点で好ましく用いられる。これらの多価カルボン酸は、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。
<多価酸クロリド(a2-2)>
 本発明に用いる多価酸クロリド(a2-2)としては、特に限定されることなく、例えば芳香族系、脂肪族系、脂環式系等の多価酸クロリドが挙げられ、フタル酸ジクロリド、3,4-ジメチルフタル酸ジクロリド、イソフタル酸ジクロリド、テレフタル酸ジクロリド、ピロメリット酸ジクロリド、トリメリット酸ジクロリド、1,4,5,8-ナフタレンテトラカルボン酸テトラクロリド、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸テトラクロリド、等の芳香族多価酸クロリド;こはく酸ジクロリド、グルタル酸ジクロリド、アジピン酸ジクロリド、1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸テトラクロリド、マレイン酸ジクロリド、フマル酸ジクロリド、イタコン酸ジクロリド、等の脂肪族多価酸クロリド;ヘキサヒドロフタル酸ジクロリド、ヘキサヒドロテレフタル酸ジクロリド、シクロペンタンテトラカルボン酸、等の脂環式多価酸クロリド;等が挙げられる。
 前記多価酸クロリドの中でも、特に芳香族系又は脂環式系の多価酸クロリドがフッ酸へのバリア性や膜強度の点で好ましく用いられる。これらの多価酸クロリドは、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。
<ポリイソシアネート(a2-3)>
 本発明に用いるポリイソシアネート(a2-3)としては、特に限定されることなく、例えば芳香族系、脂肪族系、脂環式系等のポリイソシアネートが挙げられ、中でもトリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、水添化ジフェニルメタンジイソシアネート、変性ジフェニルメタンジイソシアネート、水添化キシリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン等のジイソシアネートあるいはこれらの3量体、ビューレット型ポリイソシアネート等が好適に用いられる。
 該ポリイソシアネート(a2-3)の分子量は、水酸基との反応性の点から150~700が好ましい。これらのポリイソシアネートは、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。
 本発明の樹脂(A)は、ポリブタジエンポリオール(a1)と架橋剤(a2)とがエステル結合もしくはウレタン結合を形成していることを特徴とする。これらは目的に応じて選択することができるが、膜強度や基板密着性の観点からはウレタン結合がより好ましい。その理由として、エステル結合と比べてウレタン結合はより水素結合が強いため、分子間や基板への親和性に優れることが挙げられる。
<樹脂(A)の製造>
 樹脂(A)は、ポリオール(a1)と、多価カルボン酸(a2-1)、多価酸クロリド(a2-2)又はポリイソシアネート(a2-3)を反応させることにより得られる。エステル結合を形成したい場合は、多価カルボン酸(a2-1)又は多価酸クロリド(a2-2)と反応させればよく、ウレタン結合を形成したい場合は、ポリイソシアネート(a2-3)を反応させればよい。
 反応は、好ましくは溶媒中で行なわれる。溶媒としては、反応に不活性なものであれば特に限定はないが、例えば、ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン等の炭化水素類;四塩化炭素、クロロホルム、1,2-ジクロロエタン等のハロゲン系炭化水素類;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、1,4-ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル類;酢酸エチル、プロピオン酸エチル等のカルボン酸エステル類;N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン等の含窒素非プロトン性極性溶媒;ジメチルスルホキシド、スルホラン等の含硫黄非プロトン性極性溶媒が挙げられる。これらの溶媒は単独で用いても、これらのうちの2種類以上を混合して用いても良い。好ましくはトルエン、シクロヘキサノン等が挙げられる。
 溶媒の使用量(反応濃度)は特に限定されないが、ポリオール(a1)に対し、0.1~100質量倍の溶媒を用いてもよい。好ましくは1~10質量倍であり、さらに好ましくは2~5質量倍である。
 反応温度は特に限定されないが、反応がウレタン結合を形成するものである場合、30~90℃、特には40~80℃の範囲が好ましい。
 反応がエステル結合を形成するものである場合、30~150℃、特には80~150℃の範囲が好ましい。
 反応時間は、通常、0.05~200時間、好ましくは0.5~100時間である。
 また、かかる反応においては、反応を促進する目的で触媒を用いることも好ましく、かかる触媒としては、例えば、ジブチル錫ジラウレート、トリメチル錫ヒドロキシド、テトラ-n-ブチル錫等の有機金属化合物、オクトエ酸亜鉛、オクトエ酸錫、ナフテン酸コバルト、塩化第1錫、塩化第2錫等の金属塩、ピリジン、トリエチルアミン、ベンジルジエチルアミン、1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-7-ウンデセン、1,5-ジアザビシクロ[4.3.0]-5-ノナン、N,N,N’,N’-テトラメチル-1,3-ブタンジアミン、N-エチルモルホリン等のアミン系触媒等が挙げられ、中でも、ウレタン結合を形成する場合はジブチル錫ジラウレート(以下、ジラウリン酸ジブチルすずとも言う)、が好ましく、エステル結合を形成する場合は、ピリジン、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-7-ウンデセンが好適である。
 触媒を添加する場合の添加量は特に限定されないが、ポリオール(a1)の100質量部に対し、0.00001~5質量部であり、好ましくは0.001~0.1質量部である。
 また本発明の樹脂(A)には放射線による硬化性を付与する目的で、(メタ)アクリレート基を導入してもよい。(メタ)アクリレート基の導入方法としては特に限定されることなく、2-クロロエチルアクリレート等のハロゲン化物、2-イソシアネートエチルアクリレート等のイソシアネート化合物、ヒドロキシエチルアクリレート等の水酸基含有化合物から選ばれる(メタ)アクリレート(b)を、ポリオール(a1)と、多価カルボン酸(a2-1)、多価酸クロリド(a2-2)又はポリイソシアネート(a2-3)との反応時に混在させることで、樹脂(A)に導入することができる。
 これらの(メタ)アクリレート化合物は、目的に応じていずれかを選択及び/又は混合して用いることができるが、原料の入手が容易なことから水酸基含有(メタ)アクリレート化合物がより好ましい。
 ハロゲン基含有(メタ)アクリレートとしては、特に限定されることなく、例えば、2-クロロエチル(メタ)アクリレート、2-クロロプロピル(メタ)アクリレート、2-クロロブチル(メタ)アクリレート、2-クロロエチルアクリロイルホスフェート、4-クロロブチル(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイロキシエチル-2-クロロプロピルフタレート、2-クロロ-3-アクリロイロキシプロピル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 イソシアネート基含有(メタ)アクリレートとしては、特に限定されることなく、例えば、2-イソシアネートエチル(メタ)アクリレート、2-イソシアネートプロピル(メタ)アクリレート、2-イソシアネートブチル(メタ)アクリレート、2-イソシアネートエチルアクリロイルホスフェート、4-イソシアネートブチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 水酸基含有(メタ)アクリレートとしては、特に限定されることなく、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイロキシエチル-2-ヒドロキシプロピルフタレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-アクリロイロキシプロピル(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 これらの中でもアルキル基の炭素数が2~20の水酸基含有(メタ)アクリレートが粘着性、耐候性の点で有用である。
 また樹脂(A)にはアルカリ水溶液による現像性及び/又は剥離性を付与する目的で、アルカリ可溶性基を導入してもよい。樹脂(A)にアルカリ可溶性基を導入する方法としては、アルカリ可溶性樹脂と混合して組成物とする方法、又は、アルカリ可溶性基を化学結合により樹脂中に導入する方法が挙げられるが、アルカリ水溶液に対する溶解性の観点からは、アルカリ可溶性基を化学結合により樹脂中に導入する方法がより好ましい。
 またアルカリ可溶性基としては、カルボキシル基等の酸性基、又は、カルボン酸のt-ブチルエステル基等の酸解離性基が挙げられ、目的に応じていずれかを選択及び/又は混合して用いることができる。
 本発明の樹脂(A)の製造の観点からは前記アルカリ可溶性基として、カルボキシル基等のアルカリ可溶性基を含有するモノオール又はポリオール(c)、を用いることが原料の入手が容易な点から好ましい。
 例えば、アルカリ可溶性基を含有するモノオール又はポリオール(c)を、ポリオール(a1)と、多価カルボン酸(a2-1)、多価酸クロリド(a2-2)又はポリイソシアネート(a2-3)との反応時に混在させることで、樹脂(A)にアルカリ可溶性基を導入することができる。
 カルボキシル基含有モノオール又はポリオール(c)としては、特に限定されることなく、カルボキシル基含有モノオールとして例えば、ヒドロキシ酢酸、ヒドロキシプロピオン酸、ヒドロキシブタン酸、12-ヒドロキシステアリン酸、ヒドロキシピバリン酸、15-ヒドロキシペンタデカン酸、16-ヒドロキシヘキサデカン酸、リンゴ酸、クエン酸等が挙げられ、カルボキシル基含有ポリオールとして例えば、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)酪酸、酒石酸、2,4-ジヒドロキシ安息香酸、3,5-ジヒドロキシ安息香酸、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸、2,2-ビス(ヒドロキシエチル)プロピオン酸、2,2-ビス(ヒドロキシプロピル)プロピオン酸、ジヒドロキシメチル酢酸、ビス(4-ヒドロキシフェニル)酢酸、4,4-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ペンタン酸、ホモゲンチジン酸等が挙げられる。
 上記カルボキシル基含有モノオール又はポリオール(c)の中でも、特に12-ヒドロキシステアリン酸及び2,2-ビス(ヒドロキシエチル)プロピオン酸が粘着力の点で好ましい。
 尚、明細書中のカルボキシル基含有モノオール又はポリオール(c)の具体例として、「・・・酸」という一般的な慣用名で表現したが、これら具体例はいずれも、COOH基を1個以上有し、かつOH基を1個以上有する化合物である。
 本発明の樹脂(A)に(メタ)アクリレート基及び/又はアルカリ可溶性基を導入する場合、(イ)ポリイソシアネート(a2-3)中に、ポリオール(a1)と、必要に応じてカルボキシル基含有モノオール又はポリオール(c)及び必要に応じて(メタ)アクリレート(b)を一括に仕込み反応させる方法、(ロ)ポリイソシアネート(a2-3)とポリオール(a1)と、必要に応じてカルボキシル基含有モノオール又はポリオール(c)を反応させた後、必要に応じて(メタ)アクリレート(b)を反応させる方法、(ハ)ポリイソシアネート(a2-3)と、必要に応じて(メタ)アクリレート(b)を反応させた後、必要に応じてカルボキシル基含有モノオール又はポリオール(c)を反応させる方法、が挙げられる。
 本発明の樹脂(A)に(メタ)アクリレート基及びアルカリ可溶性基を導入する場合、例えば、ポリオール(a1)とポリイソシアネート(a2-3)をk:k+1(モル比)(kは1以上の整数である)の反応モル比で反応させ、イソシアネート基含有化合物[a]を得た後、該イソシアネート基含有化合物[a]にカルボキシル基含有モノオール又はポリオール(c)を1:1の反応モル比で反応させ、更に得られた反応生成物に(メタ)アクリレート(b)を1:1~1.10の反応モル比で反応させる方法、あるいは、該イソシアネート基含有化合物[a]に(メタ)アクリレート(b)を1:1の反応モル比で反応させ、更に得られた反応生成物にカルボキシル基含有モノオール又はポリオール(c)を1:1~1.10の反応モル比で反応させる方法が好ましい。
 また、上記樹脂(A)の製造において、得られる樹脂(A)が高粘度となる場合は、必要に応じて反応缶にあらかじめ後述のエチレン性不飽和単量体(B)を仕込み、エチレン性不飽和単量体(B)中で各成分を反応させて樹脂(A)を製造することもできる。
 かくして本発明で用いられる樹脂(A)が得られるが、本発明では樹脂(A)の重量平均分子量が5,000~400,000であることが好ましく、更には10,000~200,000であることが好ましい。かかる重量平均分子量が5,000未満では塗膜の強度が不足し、200,000を越えると溶解性及び塗工性が悪くなり好ましくない。
 尚、上記の重量平均分子量とは、標準ポリスチレン分子量換算による重量平均分子量であり、高速液体クロマトグラフィー(昭和電工社製、「Shodex GPC system-11型」)に、カラム:Shodex GPC KF-806L(排除限界分子量:2×10、分離範囲:100~2×10、理論段数:10,000段/本、充填剤材質:スチレン-ジビニルベンゼン共重合体、充填剤粒径:10μm)の3本直列を用いることにより測定される。
 また、樹脂(A)のガラス転移温度〔TMA(熱機械的分析)法により測定〕としては、0℃以上が好ましい。0℃より下だとレジスト表面にタック性がでてしまうので好ましくない。
 更に、本発明では、樹脂(A)1分子中のエチレン性不飽和基数が1~3個であることが好ましく、3個を越えると活性エネルギー線照射による硬化被膜の接着性が低下することとなり、またフッ酸バリア性も低下することとなるので好ましくない。
 なおこのようにして製造された樹脂(A)は市販されているものを用いることも可能であり、市販品としては例えば、クラレ株式会社製のUC-203や、日本合成化学社製のUV-3610ID80、UV-3630ID80、などが挙げられる。
<(B)エチレン性不飽和単量体>
 本発明では、粘着特性及び塗工性の改善を目的として、更にエチレン性不飽和単量体(B)、すなわち、少なくとも1個のエチレン性不飽和二重結合を有する化合物を含有することができる。かかるエチレン性不飽和単量体(B)としては、特に限定されず、単官能(メタ)アクリレート、2官能(メタ)アクリレート、3官能以上の(メタ)アクリレート等が挙げられ、中でも接着性の点から単官能(メタ)アクリレートが有効であり、特には炭素数6以上の脂肪族又は脂環族アルキルの(メタ)アクリレートが好ましい。
 炭素数6以上の脂肪族又は脂環族アルキルの(メタ)アクリレートとしては、例えばヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート等が挙げられ、中でもイソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレートが好適に用いられる。
 炭素数6以上の脂肪族又は脂環族アルキルの(メタ)アクリレート以外の単官能(メタ)アクリレートとしては、例えばメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノールエチレンオキサイド変性(n=2)(メタ)アクリレート、ノニルフェノールプロピレンオキサイド変性(n=2.5)(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、フルフリル(メタ)アクリレート、カルビトール(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2-フェノキシ-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、3-クロロ-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 これらの中でも、水酸基を含有しない単官能(メタ)アクリレートが好ましく、更には、分子量が100~300程度の該アクリレートが好ましい。
 2官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性ビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド変性ビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、フタル酸ジグリシジルエステルジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸変性ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 3官能以上の(メタ)アクリレートとしては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリ(メタ)アクリロイルオキシエトキシトリメチロールプロパン、グリセリンポリグリシジルエーテルポリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 上記エチレン性不飽和単量体(B)は、単独で用いても又は2種以上併用して用いてもよい。
 また本発明において、上記ウレタン(メタ)アクリレート系樹脂(A)とエチレン性不飽和単量体(B)の含有量については、(A):(B)が10:90~95:5(質量比)であることが好ましく、更には50:50~80:20(質量比)であることが好ましい。樹脂(A)の含有量が上記範囲未満では接着力が悪くなり、一方上記範囲を越えると塗工性が悪くなり、実用上問題が起こり好ましくない。
<(C)放射線ラジカル重合開始剤(光重合開始剤)>
 本発明で用いられる放射線ラジカル重合開始剤(C)としては、例えば、ジアセチルなどのα-ジケトン類;ベンゾインなどのアシロイン類;ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテルなどのアシロインエーテル類;チオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、チオキサントン-4-スルホン酸、ベンゾフェノン、4,4’-ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンなどのベンゾフェノン類;アセトフェノン、p-ジメチルアミノアセトフェノン、α,α-ジメトキシ-α-アセトキシアセトフェノン、α,α-ジメトキシ-α-フェニルアセトフェノン、p-メトキシアセトフェノン、1-[2-メチル-4-メチルチオフェニル]-2-モルフォリノ-1-プロパノン、α,α-ジメトキシ-α-モルホリノ-メチルチオフェニルアセトフェノン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタン-1-オンなどのアセトフェノン類;アントラキノン、1,4-ナフトキノンなどのキノン類;フェナシルクロライド、トリブロモメチルフェニルスルホン、トリス(トリクロロメチル)-s-トリアジンなどのハロゲン化合物;[1,2’-ビスイミダゾール]-3,3’,4,4’-テトラフェニル、[1,2’-ビスイミダゾール]-1,2’-ジクロロフェニル-3,3’,4,4’-テトラフェニルなどのビスイミダゾール類、ジ-tert-ブチルパーオキサイドなどの過酸化物;2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイドなどのアシルフォスフィンオキサイド類などが挙げられる。
 市販品としては、イルガキュア184、651、500、907、CGI369、CG24-61、ルシリンLR8728、ルシリンTPO、ダロキュア1116、1173(以上、BASF(株)製)、ユベクリルP36(UCB(株)製)などの商品名で市販されているものを挙げることができる。
 上記の中では、1-[2-メチル-4-メチルチオフェニル]-2-モルフォリノ-1-プロパノン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタン-1-オン、α,α-ジメトキシ-α-フェニルアセトフェノンなどのアセトフェノン類、フェナシルクロライド、トリブロモメチルフェニルスルホン、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、1,2’-ビスイミダゾール類と4,4’-ジエチルアミノベンゾフェノンとメルカプトベンゾチアゾールとの併用、ルシリンTPO(商品名)、イルガキュア651(商品名)、イルガキュア369(商品名)が好ましい。
 上記放射線ラジカル重合開始剤(C)は、1種単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。上記放射線ラジカル重合開始剤(C)は、上記樹脂(A)100質量部に対して、好ましくは0.1~50質量部、より好ましくは1~30質量部、特に好ましくは2~30質量部の量で用いることができる。放射線ラジカル重合開始剤(C)の使用量が前記範囲より少ないと、酸素によるラジカルの失活の影響(感度の低下)を受けやすく、前記範囲よりも多いと、相溶性が悪くなったり、保存安定性が低下したりする傾向がある。
 本発明の組成物では、必要に応じてメルカプトベンゾチオアゾール、メルカプトベンゾオキサゾールのような水素供与性を有する化合物や、放射線増感剤を上記放射線ラジカル重合開始剤(C)と併用することもできる。
<他の成分>
 本発明の樹脂組成物は、上述した樹脂(A)、及び、必要に応じて、少なくとも1個のエチレン性不飽和二重結合を有する化合物(B)及び/又は放射線ラジカル重合開始剤(C)の他に、必要に応じて、界面活性剤(D)、熱重合禁止剤(E)、酸無水物(F)等の各種添加剤や溶剤などの他の成分を含有してもよい。
<(D)界面活性剤>
 本発明の樹脂組成物には、塗布性、消泡性、レベリング性などを向上させる目的で界面活性剤(D)を配合することもできる。
 このような界面活性剤(D)としては、例えば、BM-1000、BM-1100(以上、BM ケミー社製)、メガファックF142D、同F172、同F173、同F183(以上、DIC(株)製)、フロラードFC-135、同FC-170C、同FC-430、同FC-431(以上、住友スリーエム(株)製)、サーフロンS-112、同S-113、同S-131、同S-141、同S-145(以上、旭硝子(株)製)、SH-28PA、同-190、同-193、SZ-6032、SF-8428(以上、東レダウコーニングシリコーン(株)製)などの商品名で市販されているフッ素系界面活性剤を使用することができる。
 上記界面活性剤(D)の配合量は、上記樹脂(A)100質量部に対して好ましくは5質量部以下である。
<(E)熱重合禁止剤>
 本発明の樹脂組成物には、熱重合禁止剤(E)を添加することができる。このような熱重合禁止剤(E)としては、例えば、ピロガロール、ベンゾキノン、ヒドロキノン、メチレンブルー、tert-ブチルカテコール、モノベンジルエーテル、メチルヒドロキノン、アミルキノン、アミロキシヒドロキノン、n-ブチルフェノール、フェノール、ヒドロキノンモノプロピルエーテル、4,4’-(1-メチルエチリデン)ビス(2-メチルフェノール)、4,4’-(1-メチルエチリデン)ビス(2,6-ジメチルフェノール)、4,4’-[1-〔4-(1-(4-ヒドロキシフェニル)-1-メチルエチル)フェニル〕エチリデン]ビスフェノール、4,4’,4’’-エチリデントリス(2-メチルフェノール)、4,4’,4’’-エチリデントリスフェノール、1,1,3-トリス(2,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)-3-フェニルプロパンなどを挙げることができる。
 上記熱重合禁止剤(E)の使用量は、樹脂(A)100質量部に対して好ましくは5質量部以下である。
<(F)酸又は酸無水物>
 本発明の樹脂組成物には、アルカリ現像液に対する溶解性の微調整を行うために、例えば、酢酸、プロピオン酸、n-酪酸、iso-酪酸、n-吉草酸、iso-吉草酸、安息香酸、けい皮酸などのモノカルボン酸;乳酸、2-ヒドロキシ酪酸、3-ヒドロキシ酪酸、サリチル酸、m-ヒドロキシ安息香酸、p-ヒドロキシ安息香酸、2-ヒドロキシけい皮酸、3-ヒドロキシけい皮酸、4-ヒドロキシけい皮酸、5-ヒドロキシイソフタル酸、シリンギン酸などのヒドロキシモノカルボン酸;シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、マレイン酸、イタコン酸、ヘキサヒドロフタル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、1,2-シクロヘキサンジカルボン酸、1,2,4-シクロヘキサントリカルボン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、シクロペンタンテトラカルボン酸、ブタンテトラカルボン酸、1,2,5,8-ナフタレンテトラカルボン酸などの多価カルボン酸;無水イタコン酸、無水コハク酸、無水シトラコン酸、無水ドデセニルコハク酸、無水トリカルバニル酸、無水マレイン酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水メチルテトラヒドロフタル酸、無水ハイミック酸、1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、無水フタル酸、無水ピロメリット酸、無水トリメリット酸、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸、エチレングリコールビス無水トリメリテート、グリセリントリス無水トリメリテートなどの酸又は酸無水物(F)を添加してもよい。
<溶剤>
 溶剤としては、樹脂(A)及び各成分を均一に溶解させることができ、また各成分と反応しないものが用いられる。このような溶剤としては、上記ウレタン(メタ)アクリレート系樹脂(A)を製造する際に用いられる重合溶剤と同様の溶剤を用いることができ、さらに、N-メチルホルムアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、N-メチルホルムアニリド、N-メチルアセトアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、ベンジルエチルエーテル、ジヘキシルエーテル、アセトニルアセトン、イソホロン、カプロン酸、カプリル酸、1-オクタノール、1-ノナノール、ベンジルアルコール、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、シュウ酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、γ-ブチロラクトン、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、フェニルセロソルブアセテートなどの高沸点溶媒を添加することもできる。
 これらの中では、溶解性、各成分との反応性及び塗膜形成の容易性から、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルなどの多価アルコールのアルキルエーテル類;エチレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどの多価アルコールのアルキルエーテルアセテート類;3-エトキシプロピオン酸エチル、3-メトキシプロピオン酸メチル、2-ヒドロキシプロピオン酸エチル、乳酸エチルなどのエステル類;ジアセトンアルコールなどのケトン類が好適である。上記溶剤の使用量は、用途や塗布方法などに応じて適宜決めることができる。
<樹脂組成物の調製>
 本発明の樹脂組成物を調製するには、上記樹脂(A)、必要に応じて(B)及び/又は(C)、ならびに必要に応じて上記成分(D)やその他の成分を公知の方法で混合して攪拌する。例えば、攪拌羽根を有するSUS製調製タンクに各原料を必要量投入し、室温下において均一になるまで攪拌する。また必要に応じて、さらにメッシュ、メンブレンフィルターなどを用いて得られた組成物をろ過してもよい。
<導体パターンを有する各種基板の製造方法>
 本発明の導体パターンを有する各種基板の製造方法は、上述した本発明の樹脂組成物を、ガラス基板又はSiO膜もしくはSiN膜等の絶縁膜で被覆された基板等に塗布してレジスト膜を形成する工程と、無電解めっき加工してパターニングする工程とを含む。以下、本発明の導体パターンを有する各種基板の製造方法について、工程ごとに詳しく説明する。
(1)レジスト膜の形成
 本発明の樹脂組成物をガラス基板又はSiO膜もしくはSiN膜等の絶縁膜で被覆された基板に塗布し、加熱により溶媒を除去することにより所望のレジスト膜を形成することができる。
 基板への塗布方法としては、スピンコート法、スリットコート法、ロールコート法、スクリーン印刷法、アプリケーター法などが適用できる。
 本発明の樹脂組成物の塗膜の乾燥条件は、組成物中の各成分の種類、配合割合、塗膜の厚さなどによって異なるが、通常は40~160℃、好ましくは60~120℃で、3~15分程度である。乾燥時間が短すぎると、現像時の密着状態が悪くなり、また、長すぎると熱かぶりによる解像度の低下を招くことがある。
(2)放射線照射
 得られた塗膜に所望のパターンを有するフォトマスクを介し、例えば波長が300~500nmの紫外線又は可視光線などの放射線を照射することにより、露光部を硬化させることができる。
 ここで放射線とは、紫外線、可視光線、遠紫外線、X線、電子線などを意味し、光源として、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、アルゴンガスレーザーなどを用いることができる。
 放射線照射量は、組成物中の各成分の種類、配合量、塗膜の厚さなどによって異なるが、例えば高圧水銀灯使用の場合、100~1500mJ/cmの範囲である。
(3)現像
 放射線照射後の現像方法としては、アルカリ性水溶液又は有機溶媒を現像液として用いて、不要な非露光部を溶解、除去し、露光部のみを残存させ、所望のパターンの硬化膜を得る。アルカリ性の現像液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア水、エチルアミン、n-プロピルアミン、ジエチルアミン、ジ-n-プロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、ピロール、ピペリジン、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-7-ウンデセン、1,5-ジアザビシクロ[4.3.0]-5-ノナンなどのアルカリ類の水溶液を使用することができる。
 また、上記アルカリ類の水溶液にメタノール、エタノールなどの水溶性有機溶媒や界面活性剤を適当量添加した水溶液を現像液として使用することもできる。
 有機溶媒の現像液は樹脂(A)を良好に溶解するものなら特に制限は受けず、例えば、トルエン、キシレンなどの芳香族系化合物、n-ヘキサン、シクロヘキサン、イソパラフィンなどの脂肪族系化合物、テトラヒドロフランなどのエーテル系化合物、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系化合物、酢酸エステルなどのエステル系化合物、1,1,1-トリクロロエタンなどのハロゲン系化合物、などを使用することができる。また現像速度を調整する目的で上記現像液にエタノール、イソプロパノール等の樹脂(A)を溶解しない溶媒を適当量添加して使用することもできる。
 現像時間は、組成物中の各成分の種類、配合割合、塗膜の厚さなどによって異なるが、通常30~1000秒間であり、また現像の方法はディッピング法、パドル法、スプレー法、シャワー現像法などのいずれでもよい。現像後は、流水洗浄を30~90秒間行い、スピンドライやエアーガンなどを用いて風乾させたり、ホットプレート、オーブンなど加熱下で乾燥させたりする。
(4)後処理
 本発明の樹脂組成物から得られる塗膜は、前記の放射線照射のみでも、十分に硬化させることができるが、追加の放射線照射(以下「後露光」という)や加熱によってさらに硬化させることができる。
 後露光としては、上記放射線照射方法と同様の方法で行うことができ、放射線照射量は特に限定されるものではないが、高圧水銀灯使用の場合100~2000mJ/cmの範囲が好ましい。また、加熱する際の方法は、ホットプレート、オーブンなどの加熱装置を用いて、所定の温度、例えば60~150℃で、所定の時間、例えばホットプレート上なら5~30分間、オーブン中では5~60分間加熱処理をすればよい。この後処理によって、さらに良好な特性を有する所望のパターンの硬化膜を得ることができる。
(5)無電解めっき加工
 上記のようにして硬化膜のパターンが形成された各種基板を無電解めっきする方法としては、公知の方法が採用される。すなわち、必要に応じて、脱脂、エッチング、洗浄等の前処理や予備めっきで表面を清浄し、あるいは活性化後、めっき浴中で無電解めっきする。無電解めっきしたときは、その後、必要に応じて電気めっきしてもよい。
 例えば、銀めっきには、シアン化銀めっき浴、銅めっきには、シアン化銅めっき浴、硫酸銅浴、ピロリン酸銅浴、無電解銅めっき浴、ニッケルめっきには、酸性ニッケル浴、無電解ニッケルめっき浴、金めっきには、酸性又はアルカリ性金めっき浴、中性浴、シアン浴を適用することができる。これらのめっき浴には、めっきされる銀、銅、ニッケル、金などの金属成分のほか、シアン、ピロリン酸などの無機錯化剤、ギ酸、酢酸、クエン酸などの有機錯化剤、化学めっきで使用されるコハク酸、グルコン酸、トリエタノールアミンなどの錯化剤、ギ酸、ほう酸、アンモニアなどの緩衝剤、硫酸、塩酸、塩化物、炭酸塩などの電導度塩や、触媒、補助成分としてpH調整剤、酸化剤、還元剤、イオン封鎖剤、沈殿防止剤、光沢剤、物性調整剤などが添加されていてもよい。
(6)剥離処理
 エッチング後、レジスト膜を基板から剥離する。ここで使用される剥離液は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機アルカリ成分や、トリメタノールアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアニリン等の第3級アミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の第4級アンモニウムの有機アルカリ成分を、水、ジメチルスルホキシド、N-メチルピロリドン単独又はこれらの混合溶液に溶解したものが挙げられる。またトルエン、キシレンなどの脂肪族系溶媒を剥離液として使用することで、レジスト膜を膨潤させて剥離することもできる。
 これらの剥離液を使用し、スプレー法、シャワー法及びパドル法等の方法で剥離することも可能である。具体的には、ジメチルスルホキシドに2質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシドを溶解した剥離液を30~80℃に加温し、上記基板を5~30分間浸漬し、攪拌することでレジスト膜を剥離することができる。
 さらには、加温したアルコールに浸漬して超音波処理により膨潤剥離する方法や、手動でピーリングにより物理的に剥離することも可能である。
 以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
[合成例1]
・ポリブタジエン系ポリウレタン樹脂[A-1]
 温度計、撹拌機、水冷コンデンサー、窒素ガス吹き込み口を備えた4つ口フラスコに、両末端水酸基水素化ポリブタジエン(日本曹達社製GI-3000)100g、ジイソシアン酸イソホロン7g、シクロヘキサノン(溶媒)200g、ジラウリン酸ジブチルすず(触媒)0.002gを仕込み、70℃で一晩反応させて水添ポリブタジエン系ポリウレタン樹脂[A-1]〔重量平均分子量79,000〕を樹脂溶液として得た。
[合成例2]~[合成例5]
 各化合物の量を表1に記載の組成に変更した以外は合成例1と同様にして、樹脂[A-2]~[A-5]をそれぞれ合成した。
[合成例6]
・アルカリ可溶性基導入ポリブタジエン系ポリウレタン樹脂[A-6]
 温度計、撹拌機、水冷コンデンサー、窒素ガス吹き込み口を備えた4つ口フラスコに、両末端水酸基水素化ポリブタジエン(日本曹達社製GI-3000)100g、2,2-ビス(ヒドロキシエチル)プロピオン酸2.7g、ジイソシアン酸イソホロン18.4g、シクロヘキサノン(溶媒)200g、ジラウリン酸ジブチルすず(触媒)0.005gを仕込み、70℃で3時間反応させて水添ポリブタジエン系ポリウレタン樹脂[A-6]〔重量平均分子量19,000〕を樹脂溶液として得た。
[合成例7]
・ポリブタジエン系ポリエステル樹脂[A-7]
 温度計、撹拌子、ディーン・スターク装置、水冷コンデンサーを備えたフラスコに、両末端水酸基水素化ポリブタジエン(日本曹達社製GI-3000)100g、テレフタロイルクロリド5.9g、トルエン(溶媒)200g、ピリジン(触媒)6.9gを仕込み、130℃で一晩反応させてポリブタジエン系ポリエステル樹脂[A-7]〔重量平均分子量49,000〕を得た。
[合成例8]
・(メタ)アクリレート基導入ポリブタジエン系ポリウレタン樹脂[A-8]
 温度計、撹拌機、水冷コンデンサー、窒素ガス吹き込み口を備えた4つ口フラスコに、両末端水酸基水素化ポリブタジエン(日本曹達社製GI-3000)100g、ジイソシアン酸イソホロン13.8g、シクロヘキサノン(溶媒)200g、ジラウリン酸ジブチルすず(触媒)0.005gを仕込み、70℃で3時間反応させた後、さらにジイソシアン酸イソホロン3.4g、アクリル酸2-ヒドロキシエチル3.6gを加えて70℃で3時間反応させて(メタ)アクリレート基導入ポリブタジエン系ポリウレタン樹脂[A-8]〔重量平均分子量17,000〕を樹脂溶液として得た。以下、樹脂[A-1]~樹脂[A-8]の組成を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
a-1-1:両末端水酸基水素化ポリブタジエン GI-3000 (日本曹達社製)
a-1-2:両末端水酸基水素化ポリブタジエン GI-1000 (日本曹達社製)
a-1-3:水酸基末端液状ポリブタジエン R-45HT (出光興産社製)
a-2-1:ジイソシアン酸イソホロン (東京化成工業社製)
a-2-2:ヘキサメチレンジイソシアナート (東京化成工業社製)
a-2-3:4,4’-ジイソシアン酸メチレンジフェニル (東京化成工業社製)
a-2-4:テレフタロイルクロリド (東京化成工業社製)
b-1:アクリル酸2-ヒドロキシエチル (東京化成工業社製)
c-1:2,2-ビス(ヒドロキシエチル)プロピオン酸
<実用特性の評価>
(1)レジスト付き基板の作製
 表2に記載の実施例1~実施例7及び比較例1では、熱酸化膜(SiO膜厚:300nm)を有するシリコン基板上にスピンコーターを用いて上述の樹脂溶液を塗布した後、ホットプレートにて120℃で10分間ベークして膜厚40μmの塗膜(レジスト)を形成した。比較例2~比較例3では樹脂液に触媒としてp-トルエンスルホン酸4質量%を配合したのち、ベーク条件を220℃で5分間とした以外は実施例1と同様にして膜厚40μmの塗膜(レジスト)を形成した。実施例8~実施例10では樹脂溶液もしくは樹脂液にエチレン性不飽和単量体(B)(樹脂(A)100質量部に対して127質量部)と光重合開始剤(C)(樹脂(A)及び(B)成分の合計100質量部に対して3質量部)を混合した後、実施例1と同様にして膜厚40μmの塗膜を形成し、さらに高圧水銀灯を用いて2Jの紫外線に露光させることで塗膜(レジスト)を硬化させた。レジストの表面タック性を指で触って確認し、タック性が認められた場合は「あり」、認められない場合は「なし」とした。
(2)洗浄液(フッ酸溶液)耐性
 上述の方法により作製したレジスト付き基板を25℃のフッ化水素酸20%水溶液に1時間浸漬後、レジストを物理的に剥離し、レジストに覆われていた部分の熱酸化膜の膜厚をエリプソメーター(J.A.Woollam社製M-2000)を用いて測定した。熱酸化膜の膜厚が290nm以上の場合を「◎」、200nm以上の場合を「○」、200nm未満の場合を「×」とした。
(3)洗浄液(酸・アルカリ)耐性
 フッ酸溶液耐性と同様にして表3に記載の酸性水溶液もしくはアルカリ性水溶液に1時間浸漬した後、水洗して乾燥させた。レジストに膨潤・溶解・剥離などの変質が認められた場合は「×」、認められない場合は「○」とした。
(4)パターニング性
 シリコン基板上にスピンコーターを用いて実施例9に用いた樹脂組成物を塗布した後、ホットプレートにて120℃で10分間ベークし、さらにマスクアライナ(ズース マイクロテック社製MA-6)を用いて2Jの紫外線に露光させることでパターン硬化させた。さらに120℃で10分間ベークした後、メチルイソブチルケトン60質量部とイソプロパノール40質量部を混合した溶媒により未露光部を除去することで高さ約70μm、幅約40μmのライン状レジストパターンを有する基板を作製した。作製した基板をへき開により切断して4cm角の大きさにし、レジストパターンの形状を走査型電子顕微鏡を用いて観察した。顕微鏡画像を図1に示す。
(5)無電解めっき液耐性
 上記の(4)パターニング性の欄で作製したライン状レジストパターンを有するシリコン基板にメルテックス社の無電解ニッケルめっき試作用キット(メルプレート G・Si プロセスキット)を用いて、同キットの標準工程に従って脱脂、エッチング、コンディショニング、触媒付与、無電解ニッケルめっき、の一連の処理を行った。無電解めっき処理後の基板は水洗後、レジストをピーリングにより剥離し、ニッケルめっき被膜パターンの形状を光学顕微鏡を用いて観察した。顕微鏡画像を図2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
UC-203:クラレ社製 メタクロイル変性液状イソプレンゴム
V-4221:DIC社製 ポリエステル系ポリウレタン
G-3000:日本曹達社製 両末端水酸基ポリブタジエン
R-45HT:出光興産社製 水酸基末端液状ポリブタジエン 
B-1:イソデシルアクリレート (サートマー社製)
C-1:Irgacure(イルガキュア) 907 (BASF社製)
 表2から次のことが言える。本発明の樹脂はシランカップリング剤を含まずとも基板密着性が良好なためエッチング後も基板に密着しており、またフッ酸のバリア性にも優れている。一方でポリブタジエン系ではないポリウレタン樹脂(比較例1)は密着性は良好なものの、フッ酸バリア性が得られない。またポリブタジエン系であってもウレタン結合やエステル結合などにより形成される水素結合がない場合はフッ酸バリア性が得られない(比較例2,3)。本発明の樹脂は軟質であるため、ベーク後も膜表面にタック性が残る場合があるが、水素結合の量によりタック性は制御することができる。すなわちウレタン結合やカルボン酸基などの水素結合を形成する部位の量を多くすると、膜が硬質になり表面タック性をなくすことができる。一方で水素結合が弱い、もしくは水素結合の量が少ない場合、フッ酸バリア性は若干ではあるが低下する(実施例7,実施例9,実施例10)。
 また表3に示すように、本発明のレジストは高濃度の酸性水溶液もしくはアルカリ性水溶液中でも変質することなく良好な耐性を示す。特に、濃度70%の濃硝酸中では一般的な樹脂レジストは溶解してしまうが、本発明のレジストは変質することなく良好な基板密着性を維持した。なお粘度を低下させる目的でエチレン性不飽和単量体(B)を含有させたレジスト(実施例9)は硝酸耐性が低下し、一時間の浸漬後ではレジストが基板から剥離したが、30分間の浸漬後では剥離などの変質は見られなかった。
 また本発明の樹脂は、保護適切な溶媒の選択により現像・剥離が可能である。パターンUV露光及び現像処理により図1に示すように高アスペクトの良好なパターンが得られている。またエッチングプロセス後はキシレンやトルエンなどの有機溶媒で膨潤させることで残渣なく容易に剥離することができる。実際、図1に示すパターンをキシレンに浸漬すると約5秒でレジストが膨潤・剥離した。なお本発明においてアルカリ可溶性基を導入したレジスト(実施例6)はアルカリ性水溶液により剥離することも可能である。また図2に示すように本発明のレジストに覆われていた基板領域はニッケルめっき被膜が形成されておらず、スカムやフィッティングといっためっき液の浸透による被膜パターン汚染はほとんど確認されなかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
1…ガラス基板、2…ニッケル被膜

Claims (15)

  1. (A)成分としてポリブタジエンポリオール、水添ポリブタジエンポリオール、ポリイソプレンポリオール及び水添ポリイソプレンポリオールから選ばれるポリオール(a1)と架橋剤(a2)とを反応させて得られる樹脂を含む組成物を基板上に塗布してレジスト膜を形成する工程と、当該レジスト膜を形成した基板を無電解めっき加工してパターニングする工程とを含むことを特徴とする無電解めっき加工により形成されたパターンを有する基板の製造方法。
  2. 前記ポリオール(a1)と前記架橋剤(a2)との反応がエステル結合形成反応であることを特徴とする請求項1に記載の基板の製造方法。
  3. 前記ポリオール(a1)と前記架橋剤(a2)との反応がウレタン結合形成反応であることを特徴とする請求項1に記載の基板の製造方法。
  4. 前記ポリオール(a1)が、水添ポリブタジエンポリオールであることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の基板の製造方法。
  5. 前記(A)成分の樹脂が、更に、(メタ)アクリレート基を有してなることを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の基板の製造方法。
  6. 前記(A)成分の樹脂が、更に、アルカリ可溶性基を有してなることを特徴とする請求項1~5のいずれか一項に記載の基板の製造方法。
  7. 前記組成物が、更に、(B)エチレン性不飽和単量体を含有してなることを特徴とする請求項1~6のいずれか一項に記載の基板の製造方法。
  8. 前記(B)エチレン性不飽和単量体が、炭素数6以上の脂肪族又は脂環族アルキルの(メタ)アクリレートであることを特徴とする請求項7に記載の基板の製造方法。
  9. 前記組成物が、更に(C)光重合開始剤を含有してなることを特徴とする請求項1~8のいずれか一項に記載の基板の製造方法。
  10. 前記組成物を基板上に塗布する方法が、スピンコート法、スリットコート法、ロールコート法、スクリーン印刷法又はアプリケーター法であることを特徴とする請求項1~9のいずれか一項に記載の基板の製造方法。
  11. 前記基板がガラス基板であることを特徴とする請求項1~10のいずれか一項に記載の基板の製造方法。
  12. 前記基板が珪素を含む絶縁層で被覆された基板であることを特徴とする請求項1~10のいずれか一項に記載の基板の製造方法。
  13. 前記珪素を含む絶縁層がSiO又はSiNで構成されていることを特徴とする請求項12に記載の基板の製造方法。
  14. 請求項1~13のいずれか一項に記載の製造方法により製造されたことを特徴とする基板。
  15. 請求項14に記載の基板を用いたことを特徴とする電子部品。
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