WO2017159873A1 - 感光性樹脂組成物、感光性エレメント、レジストパターン付き基板の製造方法、及びプリント配線板の製造方法 - Google Patents

感光性樹脂組成物、感光性エレメント、レジストパターン付き基板の製造方法、及びプリント配線板の製造方法 Download PDF

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    • 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

Definitions

  • the present disclosure relates to a photosensitive resin composition, a photosensitive element, a method for manufacturing a substrate with a resist pattern, and a method for manufacturing a printed wiring board.
  • a photosensitive resin composition is widely used as a resist material used when etching or plating is performed on a circuit forming substrate.
  • a photosensitive resin composition includes a support and a layer (hereinafter also referred to as “photosensitive layer”) using the photosensitive resin composition provided on the support. ) Is often used.
  • the printed wiring board is manufactured as follows, for example. First, a photosensitive layer is formed on a circuit forming substrate using a photosensitive element (photosensitive layer forming step). Next, the exposed portion is cured by irradiating a predetermined portion of the photosensitive layer with actinic rays (exposure step). Then, after peeling off and removing the support, a resist pattern made of a cured product of the photosensitive resin composition is formed on the circuit forming substrate by removing (developing) the unexposed portion of the photosensitive layer from the substrate. (Development process).
  • the conductor pattern (circuit) is formed on the substrate by performing etching or plating on the substrate using the formed resist pattern as a resist (circuit formation process), the resist pattern is finally peeled off and removed. (Peeling step) to produce a printed wiring board.
  • DLP Digital Light Processing
  • LDI Laser Direct Imaging
  • Patent Document 1 proposes a photosensitive resin composition that improves the above-described required characteristics by using a styrylpyridine compound as a sensitizing dye.
  • Patent Documents 2 to 5 disclose photosensitive resin compositions that have improved the above-mentioned required characteristics by using a specific binder polymer, photopolymerizable compound, photopolymerization initiator, and sensitizing dye. Proposed.
  • the resist pattern formed by the photosensitive resin composition is excellent in chemical resistance.
  • plating dipping may occur.
  • plating dive means a phenomenon in which a plating solution enters between the resist pattern and the substrate.
  • the conductor pattern is connected and short-circuited when plating submergence occurs.
  • the present disclosure relates to a photosensitive resin composition capable of forming a resist pattern excellent in chemical resistance with excellent sensitivity, a photosensitive element using the photosensitive resin composition, a method for manufacturing a substrate with a resist pattern, and a printed wiring board. It is an object to provide a manufacturing method.
  • R 1 , R 2 , and R 3 each independently represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alkyl ester group having 1 to 6 carbon atoms, An amino group, an alkylamino group having 1 to 20 carbon atoms, a carboxy group, a cyano group, a nitro group, an acetyl group, or a (meth) acryloyl group, and a, b, and c are each independently 0 to 5 Indicates an integer. ]
  • Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , and Ar 4 are each independently substituted with at least one substituent selected from the group consisting of an alkyl group, an alkenyl group, and an alkoxy group.
  • X 1 and X 2 each independently represents a halogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, or an alkoxy group, and p and q each independently represents an integer of 1 to 5 Show.
  • a photosensitive element comprising a support and a photosensitive layer using the photosensitive resin composition according to ⁇ 1> or ⁇ 2> provided on the support.
  • ⁇ 4> a step of forming a photosensitive layer using the photosensitive resin composition according to ⁇ 1> or ⁇ 2> on a substrate; Irradiating at least a part of the photosensitive layer with actinic rays to photocuring the region to form a cured product region; Removing at least a portion of the photosensitive layer other than the cured product region from the substrate, and forming a resist pattern on the substrate.
  • ⁇ 5> The method for producing a substrate with a resist pattern according to ⁇ 4>, wherein the wavelength of the actinic ray is in a range of 340 to 430 nm.
  • a method for manufacturing a printed wiring board including a step of performing an etching process on a substrate on which a resist pattern is formed by the method for manufacturing a substrate with a resist pattern according to ⁇ 4> or ⁇ 5>.
  • a method for manufacturing a printed wiring board including a step of performing a plating process on a substrate on which a resist pattern is formed by the method for manufacturing a substrate with a resist pattern according to ⁇ 4> or ⁇ 5>.
  • a photosensitive resin composition capable of forming a resist pattern with excellent chemical resistance with excellent sensitivity, a photosensitive element using the photosensitive resin composition, a method for producing a substrate with a resist pattern, and a print A method for manufacturing a wiring board can be provided.
  • (meth) acrylic acid means acrylic acid or methacrylic acid
  • (meth) acrylate means acrylate or methacrylate
  • (meth) acryloyl means acryloyl. Or methacryloyl.
  • the “(poly) ethyleneoxy group” means at least one of an ethyleneoxy group (hereinafter also referred to as “EO group”) or a polyethyleneoxy group in which two or more ethylene groups are connected by an ether bond.
  • EO group ethyleneoxy group
  • (poly) propyleneoxy group” means at least one of a propyleneoxy group (hereinafter also referred to as “PO group”) or a polypropyleneoxy group in which two or more propylene groups are connected by an ether bond.
  • PO group propyleneoxy group
  • EO-modified means a compound having a (poly) ethyleneoxy group
  • PO-modified means a compound having a (poly) propyleneoxy group
  • EO ⁇ PO means a compound having both a (poly) ethyleneoxy group and a (poly) propyleneoxy group.
  • the term “layer” is formed only in a part of the region in addition to the case where the layer is formed over the entire region when the region in which the layer is present is observed. Cases are also included.
  • the term “stacked” indicates that the layers are stacked, and two or more layers may be bonded, or two or more layers may be detachable.
  • the term “process” is not limited to an independent process, and even if it cannot be clearly distinguished from other processes, the term is used as long as the intended purpose of the process is achieved. include.
  • numerical ranges indicated using “to” indicate ranges including the numerical values described before and after “to” as the minimum value and the maximum value, respectively.
  • the upper limit value or the lower limit value described in one numerical range may be replaced with the upper limit value or the lower limit value of another numerical range. Good. Further, in the numerical ranges described in this specification, the upper limit value or the lower limit value of the numerical range may be replaced with the values shown in the examples.
  • the content of each component in the composition is such that when there are a plurality of substances corresponding to each component in the composition, the plurality of kinds present in the composition unless otherwise specified. It means the total amount of substance.
  • the photosensitive resin composition of this embodiment comprises (A) component: a binder polymer having a structural unit derived from (meth) acrylic acid, and (B) component: bisphenol A having an EO group having less than 6 structural units.
  • a photopolymerizable compound containing a type di (meth) acrylate hereinafter also referred to as “specific photopolymerizable compound”
  • a styrylpyridine compound represented by formula (1)
  • the said photosensitive resin composition may contain the other component as needed.
  • a photosensitive resin composition capable of forming a resist pattern having excellent chemical solution resistance (particularly resistance to plating solution) with excellent sensitivity can be formed.
  • the reaction rate is increased while having low swelling.
  • a resist pattern can be formed. This presumes that the cross-linking network in the resist pattern is further densified and the chemical resistance is improved.
  • (A) component Binder polymer
  • the said photosensitive resin composition contains the binder polymer (henceforth a "specific binder polymer") which has a structural unit derived from (meth) acrylic acid as (A) component.
  • the component (A) may further contain a binder polymer other than the specific binder polymer as necessary.
  • the content of the structural unit derived from (meth) acrylic acid is based on the total mass of the polymerizable monomer constituting the specific binder polymer (100% by mass) from the viewpoint of excellent balance between developability and resist pattern adhesion. The same applies hereinafter), and may be 15 to 40% by mass, 18 to 38% by mass, or 20 to 35% by mass. From the viewpoint of further improving developability, the content may be 15% by mass or more, 18% by mass or more, or 20% by mass or more. Further, from the viewpoint of further improving the adhesion of the resist pattern, the content may be 40% by mass or less, 38% by mass or less, or 35% by mass or less.
  • the specific binder polymer may further have a structural unit derived from styrene or ⁇ -methylstyrene.
  • the content of the structural unit derived from styrene or ⁇ -methylstyrene is from the viewpoint of further improving the adhesion and peelability of the resist pattern. Further, it may be 10 to 70% by mass, 15 to 60% by mass, or 20 to 55% by mass based on the total mass of the polymerizable monomers constituting the specific binder polymer. Good.
  • the content may be 10% by mass or more, 15% by mass or more, or 20% by mass or more. Further, from the viewpoint of further improving the releasability of the resist pattern, the content may be 70% by mass or less, 60% by mass or less, or 55% by mass or less.
  • the specific binder polymer may have other structural units other than the above structural units.
  • Examples of the other structural units include structural units derived from the following other polymerizable monomers.
  • polymerizable monomers can be polymerized with (meth) acrylic acid, styrene, or ⁇ -methylstyrene, and are different from (meth) acrylic acid, styrene, and ⁇ -methylstyrene. If so, there is no particular limitation.
  • polymerizable monomers include (meth) acrylic acid alkyl ester, (meth) acrylic acid cycloalkyl ester, (meth) acrylic acid hydroxyalkyl ester, (meth) acrylic acid benzyl, (meth) acrylic acid furfuryl, Tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, adamantyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, Glycidyl (meth) acrylate, 2,2,2-trifluoroethyl (meth) acrylate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl (meth) acrylate, dicyclopentenyloxyethyl (meth) acrylate, (meta ) Dicyclopentanyl acrylate Cyethyl
  • the content of the other structural units is the total mass of the polymerizable monomer constituting the specific binder polymer from the viewpoint of further improving the resolution and releasability of the resist pattern.
  • it may be 3 to 85% by mass, 5 to 75% by mass, 10 to 70% by mass, or 10 to 50% by mass.
  • the specific binder polymer is, for example, (meth) acrylic acid as a polymerizable monomer (monomer), styrene or ⁇ -methylstyrene and other polymerizable monomers used as necessary, by a conventional method. It can be obtained by radical polymerization.
  • a specific binder polymer may be used alone, or two or more specific binder polymers may be used in any combination. Moreover, you may use other binder polymers other than a specific binder polymer with a specific binder polymer.
  • the acid value of the specific binder polymer may be 90 to 250 mgKOH / g, 100 to 240 mgKOH / g, or 120 to 235 mgKOH / g from the viewpoint of good balance between developability and resist pattern adhesion. Or 130 to 230 mg KOH / g. From the viewpoint of further shortening the development time, the acid value may be 90 mgKOH / g or more, 100 mgKOH / g or more, 120 mgKOH / g or more, or 130 mgKOH / g or more. May be.
  • the acid value may be 250 mgKOH / g or less, 240 mgKOH / g or less, 235 mgKOH / g or less, or 230 mgKOH. / G or less.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the specific binder polymer is measured by gel permeation chromatography (GPC) (converted by a calibration curve using standard polystyrene), it is excellent in balance between developability and resist pattern adhesion. It may be 10,000 to 200,000, 15,000 to 100,000, 20,000 to 80,000, or 23,000 to 60,000. From the viewpoint of further shortening the development time, the weight average molecular weight may be 200000 or less, 100000 or less, 80000 or less, or 60000 or less. From the viewpoint of further improving the adhesion of the resist pattern, the weight average molecular weight may be 10,000 or more, 15000 or more, 20000 or more, 23000 or more, 25000 It may be the above.
  • the degree of dispersion (weight average molecular weight / number average molecular weight) of the specific binder polymer may be 3.0 or less or 2.8 or less from the viewpoint of further improving the resolution and adhesion of the resist pattern. 2.5 or less.
  • the specific binder polymer may have a characteristic group in its molecule that is sensitive to light having a wavelength in the range of 340 to 430 nm, if necessary.
  • the characteristic group include a group constituted by removing at least one hydrogen atom from a sensitizing dye such as component (D) described later.
  • the content of the component (A) in the photosensitive resin composition is 100 parts by mass of the total amount of the component (A) and the component (B) from the viewpoint of further improving the formability of the photosensitive layer, the sensitivity, and the resolution of the resist pattern.
  • it may be 30 to 70 parts by mass, 35 to 65 parts by mass, or 40 to 60 parts by mass.
  • the content may be 30 parts by mass or more, 35 parts by mass or more, or 40 parts by mass or more.
  • the content may be 70 parts by mass or less, 65 parts by mass or less, or 60 parts by mass or less.
  • the photosensitive resin composition is a bisphenol A type di (meth) acrylate having a number of structural units of the EO group of less than 6 (specific) as the photopolymerizable compound that is the component (B). At least one of photopolymerizable compounds).
  • the component (B) may further contain a photopolymerizable compound other than the specific photopolymerizable compound as necessary.
  • the number of structural units of the EO group is less than 6.
  • the number of structural units of the EO group (structural unit) can be said to indicate how much the EO group is added in the molecule. Therefore, an integer value is shown for a single molecule.
  • the number of structural units of the EO group may be less than 4 or less than 3 from the viewpoint of improving the chemical resistance of the resist pattern.
  • the lower limit of the number of structural units of the EO group is 0 or more and may be 2 or more.
  • the specific photopolymerizable compound may be a compound represented by the following formula (3).
  • R 4 and R 5 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.
  • XO each independently represents an EO group.
  • (XO) m1 and (XO) m2 each represent a (poly) ethyleneoxy group.
  • m1 and m2 can independently take a numerical value of 0 or more and less than 6.
  • m1 + m2 is 0 or more and less than 6.
  • m1 and m2 represent the number of structural units.
  • the content of the specific photopolymerizable compound in the photosensitive resin composition is the component (A) and the component (B) from the viewpoint of suppressing swelling by suppressing molecular motion in the crosslinked network after curing and improving chemical resistance.
  • the total amount may be 1 to 60 parts by mass, 5 to 55 parts by mass, or 10 to 50 parts by mass.
  • the photosensitive resin composition may contain another photopolymerizable compound other than the specific photopolymerizable compound as the component (B).
  • Other photopolymerizable compounds are not particularly limited as long as photopolymerization is possible.
  • the other photopolymerizable compound may be a compound having an ethylenically unsaturated bond group.
  • the compound having an ethylenically unsaturated bond group includes a compound having one ethylenically unsaturated bond group in the molecule, a compound having two ethylenically unsaturated bond groups in the molecule, and an ethylenically unsaturated bond in the molecule. Examples thereof include compounds having 3 or more groups.
  • the total amount of component B) may be 1 to 60 parts by weight, 6 to 50 parts by weight, or 10 to 40 parts by weight.
  • the component (B) may contain at least one compound having two ethylenically unsaturated bond groups in the molecule (excluding the specific photopolymerizable compound) as the other photopolymerizable compound.
  • the content is 100 parts by mass of the total amount of the component (A) and the component (B).
  • the amount may be 5 to 60 parts by mass, 5 to 55 parts by mass, or 10 to 50 parts by mass.
  • the compound having two ethylenically unsaturated bond groups in the molecule includes bisphenol A type di (meth) acrylate, hydrogenated bisphenol A type di (meth) acrylate different from the specific photopolymerizable compound, and EO group in the molecule. And polyalkylene glycol di (meth) acrylate having at least one of PO groups, di (meth) acrylate having a urethane bond in the molecule, and trimethylolpropane di (meth) acrylate.
  • Component (B) is a bisphenol A-type di (meth) acrylate or hydrogenated bisphenol A-type diester different from the specific photopolymerizable compound as another photopolymerizable compound from the viewpoint of improving the resolution and peelability of the resist pattern.
  • Examples of the bisphenol A type di (meth) acrylate different from the specific photopolymerizable compound include compounds represented by the following formula (4).
  • R 6 and R 7 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.
  • XO and YO each independently represent an EO group or a PO group.
  • (XO) x1 , (XO) x2 , (YO) y1 , and (YO) y2 each represent a (poly) ethyleneoxy group or a (poly) propyleneoxy group.
  • x1, x2, y1, and y2 can each independently take a numerical value of 0 to 40.
  • x1, x2, y1, and y2 indicate the number of structural units.
  • the number of structural units of the PO group in the molecule may be 2 or more, or 3 or more from the viewpoint of improving the resolution of the resist pattern. Good. Further, the number of structural units of PO groups in the molecule may be 5 or less from the viewpoint of improving developability.
  • the number of structural units of the EO group in the molecule may be 6 or more, or 8 or more from the viewpoint of improving developability.
  • the number of structural units of the EO group in the molecule may be 16 or less or 14 or less from the viewpoint of improving the resolution of the resist pattern.
  • the component (B) contains a bisphenol A type di (meth) acrylate that is different from the specific photopolymerizable compound, its content suppresses swelling by suppressing molecular motion in the crosslinked network after curing and improves chemical resistance.
  • the total amount of the component (A) and the component (B) may be 1 to 65 parts by weight, 5 to 60 parts by weight, or 10 to 55 parts by weight. There may be.
  • the content of the bisphenol A type di (meth) acrylate having a total number of structural units of EO groups and PO groups of 10 or less is (A) from the viewpoint of improving the resolution, adhesion, and chemical resistance of the resist pattern.
  • the content of the bisphenol A type di (meth) acrylate having a total number of structural units of EO groups and PO groups of 10 or less is (B) from the viewpoint of improving the resolution, adhesion, and chemical resistance of the resist pattern. It may be 70 parts by weight or less, 65 parts by weight or less, 55 parts by weight or less, or 50 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the total amount of components. It may be 45 parts by mass or less, or 40 parts by mass or less.
  • Examples of the hydrogenated bisphenol A type di (meth) acrylate include 2,2-bis (4- (methacryloxypentaethoxy) cyclohexyl) propane.
  • the component (B) contains hydrogenated bisphenol A type di (meth) acrylate, the content thereof is suppressed from the viewpoint of suppressing swelling by suppressing molecular motion in the crosslinked network after curing, and improving chemical resistance (A )
  • Component and (B) component may be 1 to 50 parts by mass or 5 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total.
  • Component (B) is a polyalkylene glycol diester having at least one of an EO group and a PO group in the molecule as another photopolymerizable compound from the viewpoint of improving the flexibility, resolution, and adhesion of the resist pattern in a balanced manner.
  • You may contain at least 1 sort (s) of (meth) acrylate.
  • the component (B) contains polyalkylene glycol di (meth) acrylate, the content thereof is based on 100 parts by mass of the total amount of the component (A) and the component (B) from the viewpoint of the resolution and flexibility of the resist pattern. It may be 1 to 30 parts by mass, 2 to 20 parts by mass, or 2 to 15 parts by mass.
  • the polyalkylene glycol di (meth) acrylate may be EO / PO-modified polyalkylene glycol di (meth) acrylate.
  • the (poly) ethyleneoxy group and the (poly) propyleneoxy group may be continuously present in a block manner or may be present randomly.
  • the PO group in the (poly) propyleneoxy group may be either an n-propyleneoxy group or an isopropyleneoxy group.
  • the secondary carbon of the propylene group may be bonded to an oxygen atom, or the primary carbon may be bonded to an oxygen atom.
  • Polyalkylene glycol di (meth) acrylate includes (poly) n-butyleneoxy group, (poly) isobutyleneoxy group, (poly) n-pentyleneoxy group, (poly) hexyleneoxy group, structural isomers thereof, etc. (Poly) alkyleneoxy group having about 4 to 6 carbon atoms and the like.
  • the component (B) may contain at least one photopolymerizable compound having three or more ethylenically unsaturated bond groups in the molecule as the other photopolymerizable compound.
  • Examples of the compound having three or more ethylenically unsaturated bond groups include trimethylolpropane tri (meth) acrylate and EO-modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate (one having 1 to 5 structural units of EO group).
  • photopolymerizable compounds having three or more ethylenically unsaturated bond groups in the molecule include EO-modified trimethylolpropane trimethacrylate (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., “TMPT21E” and “TMPT30E”), pentaerythritol tris.
  • the amount may be 3 to 30 parts by mass, 5 to 25 parts by mass, or 5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of component (A) and component (B). It may be.
  • the component (B) is ethylene in the molecule as another photopolymerizable compound.
  • a photopolymerizable compound having one polymerizable unsaturated bond group may be included.
  • Examples of the photopolymerizable compound having one ethylenically unsaturated bond group in the molecule include nonylphenoxypolyethyleneoxy (meth) acrylate, phthalic acid compound, and (meth) acrylic acid alkyl ester.
  • nonylphenoxypolyethyleneoxy (meth) acrylate or a phthalic acid compound may be included from the viewpoint of improving the resist pattern shape and the resolution, adhesion, and peelability of the resist pattern in a well-balanced manner.
  • (B) component contains the photopolymerizable compound which has one ethylenically unsaturated bond group in a molecule
  • the content is 1 with respect to 100 mass parts of total amounts of (A) component and (B) component. It may be ⁇ 20 parts by mass, 3 to 15 parts by mass, or 5 to 12 parts by mass.
  • the content of the component (B) in the photosensitive resin composition may be 30 to 70 parts by weight, or 35 to 65 parts by weight with respect to 100 parts by weight as the total of the components (A) and (B). It may be.
  • the content of the component (B) is 30 parts by mass or more, the sensitivity and the resolution of the resist pattern tend to be improved.
  • the content of the component (B) is 70 parts by mass or less, a photosensitive layer is easily formed, and a good resist pattern shape tends to be easily obtained.
  • Component (C) Photopolymerization initiator
  • the photosensitive resin composition contains at least one photopolymerization initiator as the component (C).
  • Component (C) is a 2,4,5-triarylimidazole compound represented by the following formula (2) from the viewpoint of improving sensitivity and resolution and adhesion of the resist pattern while maintaining the chemical resistance of the resist pattern. It may contain a mer.
  • Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , and Ar 4 are each independently substituted with at least one substituent selected from the group consisting of an alkyl group, an alkenyl group, and an alkoxy group.
  • X 1 and X 2 each independently represents a halogen atom, an alkyl group, an alkenyl group or an alkoxy group, and p and q each independently represent an integer of 1 to 5 .
  • p is 2 or more
  • a plurality of X 1 may be the same or different
  • q is 2 or more
  • a plurality of X 2 may be the same or different.
  • X 1 and X 2 are each independently a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, etc.), an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. It may be an alkoxy group. It is preferable that at least one of X 1 and X 2 is a chlorine atom.
  • the substitution position of X 1 and X 2 is not particularly limited, and is preferably an ortho position or a para position.
  • p and q are each independently an integer of 1 to 5, preferably an integer of 1 to 3, and more preferably 1.
  • Examples of the aryl group represented by Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , and Ar 4 include a phenyl group, a naphthyl group, and an anthracenyl group, and a phenyl group is preferable.
  • Examples of the substituent that Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , and Ar 4 may have include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. And at least one substituent selected from the group consisting of groups.
  • the number of substituents is preferably 1 to 5, more preferably 1 to 3, More preferably it is.
  • the substitution position is not particularly limited, and is preferably the ortho position or the para position.
  • Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , and Ar 4 are preferably all unsubstituted.
  • Examples of the 2,4,5-triarylimidazole dimer represented by the formula (2) include 2- (2-chlorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (2-chlorophenyl)- 4,5-di (methoxyphenyl) imidazole dimer, 2- (2-fluorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (2-methoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer And 2- (4-methoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer.
  • substituents of the aryl groups of two 2,4,5-triarylimidazoles may give the same and symmetric compounds, or differently give asymmetric compounds.
  • 2,4,5-triarylimidazole dimer represented by the formula (2) one kind may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.
  • the component (C) contains the 2,4,5-triarylimidazole dimer represented by the formula (2)
  • the content thereof is 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total component (C).
  • the above may be sufficient, 50 mass parts or more may be sufficient, and 75 mass parts or more may be sufficient.
  • the photopolymerization initiator that is component (C) may contain other commonly used photopolymerization initiators in addition to the 2,4,5-triarylimidazole dimer represented by the formula (2). Good.
  • Other photopolymerization initiators include benzophenone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1,2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2- Aromatic ketones such as morpholino-propanone-1; quinone compounds such as alkylanthraquinones; benzoin ether compounds such as benzoin alkyl ethers; benzoin compounds such as benzoin and alkylbenzoins; benzyl derivatives such as benzyldimethyl ketal; 9-phenylacridine, 1 , 7- (9,9′-acridinyl) heptane and the like.
  • the content of the component (C) in the photosensitive resin composition may be 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the components (A) and (B). It may be part by mass, 2 to 6 parts by mass, or 3 to 5 parts by mass.
  • the content of the component (C) is 0.1 parts by mass or more, the sensitivity, the resolution of the resist pattern, and the adhesiveness tend to be improved.
  • the content of the component (C) is 10 parts by mass or less, a good resist pattern shape tends to be easily obtained.
  • Component (D) styrylpyridine compound represented by formula (1)
  • the photosensitive resin composition contains at least one styrylpyridine compound represented by the following formula (1) as the component (D).
  • a component may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
  • R 1 , R 2 , and R 3 each independently represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alkyl ester group having 1 to 6 carbon atoms, amino Group, an alkylamino group having 1 to 20 carbon atoms, a carboxy group, a cyano group, a nitro group, an acetyl group, or a (meth) acryloyl group, and a, b, and c are each independently an integer of 0 to 5 Indicates.
  • a is 2 or more
  • a plurality of R 1 may be the same or different
  • b is 2 or more
  • a plurality of R 2 may be the same or different
  • c is 2 or more
  • a plurality of R 3 may be the same or different.
  • carbon number of an alkyl ester group means carbon number of an alkyl part.
  • R 1 , R 2 , and R 3 in formula (1) are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or 1 carbon atom. It may be an alkyl ester group having 6 to 6, an amino group, or an alkylamino group having 1 to 20 carbon atoms.
  • A, b and c each independently represent an integer of 0 to 5, preferably an integer of 0 to 3, more preferably an integer of 0 to 2.
  • Examples of the styrylpyridine compound represented by the formula (1) include 3,5-dibenzylidenedicyclopentano [b, e] -4-phenylpyridine, 3,5-bis (4-methylbenzylidenedicyclopentano). [B, e])-4- (4-methylphenyl) pyridine, 3,5-bis (4-methoxybenzylidenedicyclopentano [b, e])-4- (4-methoxyphenyl) pyridine, 3, 5-bis (4-aminobenzylidenedicyclopentano [b, e])-4- (4-aminophenyl) pyridine, 3,5-bis (4-dimethylaminobenzylidenedicyclopentano [b, e]) -4- (4-dimethylaminophenyl) pyridine, 3,5-bis (4-carboxybenzylidenedicyclopentano [b, e])-4- (4-carboxyphenyl) pyrid 3,5-bis (4
  • the styrylpyridine compound represented by the formula (1) can be synthesized, for example, by a condensation reaction of a benzaldehyde derivative, a cyclic alkyl ketone, and ammonium acetate.
  • the content of the component (D) in the photosensitive resin composition may be 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the components (A) and (B). It may be ⁇ 5 parts by mass, or 0.08 to 3 parts by mass.
  • the content of the component (D) is 0.01 parts by mass or more, the sensitivity and the resolution of the resist pattern are improved, and a resist pattern excellent in chemical resistance tends to be obtained.
  • the content of the component (D) is 10 parts by mass or less, a good resist pattern shape tends to be obtained.
  • (E) component amine compound
  • the said photosensitive resin composition may contain at least 1 sort (s) of an amine compound as (E) component.
  • examples of the amine compound include bis [4- (dimethylamino) phenyl] methane, bis [4- (diethylamino) phenyl] methane, and leuco crystal violet. These amine compounds may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
  • the content may be 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the components (A) and (B). It may be 0.05 to 5 parts by mass, or 0.1 to 2 parts by mass.
  • the content of component (E) is 0.01 parts by mass or more, sufficient sensitivity tends to be obtained.
  • the content of the component (E) is 10 parts by mass or less, it tends to be suppressed that the excessive component (E) is deposited as a foreign substance after the formation of the photosensitive layer.
  • the photosensitive resin composition may be used in addition to a photopolymerizable compound (oxetane compound, etc.) having at least one cationically polymerizable cyclic ether group in the molecule, a cationic polymerization initiator, and a component (D) as necessary.
  • a photopolymerizable compound oxetane compound, etc.
  • Sensitizing dyes dyes such as malachite green, Victoria pure blue, brilliant green and methyl violet
  • photochromic agents such as tribromophenylsulfone, diphenylamine, benzylamine, triphenylamine, diethylaniline and 2-chloroaniline
  • thermal coloring Inhibitors plasticizers such as 4-toluenesulfonamide, pigments, fillers, antifoaming agents, flame retardants, stabilizers, adhesion promoters, leveling agents, peeling accelerators, antioxidants, perfumes, imaging agents, heat
  • plasticizers such as 4-toluenesulfonamide
  • pigments such as fillers, antifoaming agents, flame retardants, stabilizers, adhesion promoters, leveling agents, peeling accelerators, antioxidants, perfumes, imaging agents, heat
  • Other components such as a crosslinking agent may be contained. These other components may be used alone or in combination of two or more for each component.
  • the content thereof is about 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the component (A) and the component (B). It may be.
  • the photosensitive resin composition may further contain at least one organic solvent.
  • Organic solvents include alcohol solvents such as methanol and ethanol; ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone; glycol ether solvents such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve, and propylene glycol monomethyl ether; aromatic hydrocarbon solvents such as toluene; N, N— And aprotic polar solvents such as dimethylformamide.
  • These organic solvents may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
  • Content of the organic solvent contained in the said photosensitive resin composition can be suitably selected according to the objective etc. For example, it can be used as a solution having a solid content of about 30 to 60 mass% by adding an organic solvent to the photosensitive resin composition.
  • the photosensitive resin composition containing an organic solvent is also referred to as “coating liquid”.
  • a photosensitive layer which is a coating film of the photosensitive resin composition, can be formed by applying the coating solution on the surface of a support, a metal plate or the like described later and drying it. It does not restrict
  • the metal plate include metal plates such as copper, copper alloys, iron alloys such as nickel, chromium, iron, and stainless steel.
  • metal plates such as copper, a copper alloy, and an iron alloy, are mentioned.
  • the thickness of the photosensitive layer to be formed is not particularly limited and can be appropriately selected depending on its use.
  • the thickness after drying may be about 1 to 100 ⁇ m.
  • the surface of the photosensitive layer may be covered with a protective layer.
  • the protective layer include polymer films such as polyethylene and polypropylene.
  • the said photosensitive resin composition can be applied to formation of the photosensitive layer of the photosensitive element mentioned later. That is, another embodiment of the present disclosure relates to (A) component: a binder polymer having a structural unit derived from (meth) acrylic acid, and (B) component: bisphenol A in which the number of structural units of the EO group is less than 6.
  • Photosensitive resin composition comprising a photopolymerizable compound containing a di (meth) acrylate, a component (C): a photopolymerization initiator, and a component (D): a styrylpyridine compound represented by formula (1)
  • the said photosensitive resin composition can be used for the manufacturing method of the board
  • Photosensitive resin composition comprising a photopolymerizable compound containing a di (meth) acrylate, a component (C): a photopolymerization initiator, and a component (D): a styrylpyridine compound represented by formula (1)
  • the photosensitive element of this embodiment is equipped with a support body and the photosensitive layer which uses the said photosensitive resin composition provided on this support body.
  • a photosensitive layer is a coating film formed using the said photosensitive resin composition, Comprising:
  • the said photosensitive resin composition is a thing of an unhardened state.
  • the photosensitive element may have other layers, such as a protective layer, as needed.
  • FIG. 1 shows an example of a photosensitive element.
  • the support body 2, the photosensitive layer 3, and the protective layer 4 are laminated
  • the photosensitive element 1 can be obtained as follows, for example.
  • a coating solution which is the photosensitive resin composition containing an organic solvent, is applied to form a coating layer, which is dried to form the photosensitive layer 3.
  • the surface of the photosensitive layer 3 opposite to the support 2 is covered with a protective layer 4, thereby laminating the support 2, the photosensitive layer 3 formed on the support 2, and the photosensitive layer 3.
  • the photosensitive element 1 provided with the protective layer 4 obtained is obtained.
  • the photosensitive element 1 does not necessarily have to include the protective layer 4.
  • a polymer film having heat resistance and solvent resistance such as polyester such as polyethylene terephthalate, polypropylene, and polyethylene can be used.
  • the thickness of the support 2 may be 1 to 100 ⁇ m, 5 to 50 ⁇ m, or 5 to 30 ⁇ m. When the thickness of the support 2 is 1 ⁇ m or more, the support 2 tends to be prevented from being broken when the support 2 is peeled off. Moreover, it exists in the tendency for the fall of the resolution to be suppressed as the thickness of the support body 2 is 100 micrometers or less.
  • the protective layer 4 is preferably such that the adhesive force of the photosensitive layer 3 to the protective layer 4 is smaller than the adhesive force of the photosensitive layer 3 to the support 2.
  • a low fish eye film is preferred.
  • fish eye means that when a material is heat-melted, kneaded, extruded, biaxially stretched, casting method, etc., foreign materials, undissolved materials, oxidatively deteriorated materials, etc. are present in the film. It means what was taken in. That is, “low fish eye” means that the above-mentioned foreign matter or the like in the film is small.
  • the protective layer 4 a polymer film having heat resistance and solvent resistance such as polyester such as polyethylene terephthalate, polyolefin such as polypropylene and polyethylene can be used.
  • Commercially available products include Alfane MA-410 and E-200 manufactured by Oji Paper Co., Ltd., polypropylene film manufactured by Shin-Etsu Film Co., Ltd., and PS series polyethylene terephthalate films such as PS-25 manufactured by Teijin Limited. It is done.
  • the protective layer 4 may be the same as the support 2.
  • the thickness of the protective layer 4 may be 1 to 100 ⁇ m, 5 to 50 ⁇ m, 5 to 30 ⁇ m, or 15 to 30 ⁇ m.
  • the thickness of the protective layer 4 is 1 ⁇ m or more, the protective layer 4 tends to be prevented from being broken when the photosensitive layer 3 and the support 2 are laminated on the substrate while peeling off the protective layer 4.
  • the thickness of the protective layer 4 is 100 ⁇ m or less, the handling property and the inexpensiveness tend to be excellent.
  • the photosensitive element can be produced, for example, as follows.
  • a photosensitive element can be manufactured with the manufacturing method including.
  • Application of the coating liquid onto the support 2 can be performed by a known method such as roll coating, comma coating, gravure coating, air knife coating, die coating, or bar coating.
  • 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.
  • the coating layer is preferably dried at 70 to 150 ° C. for about 5 to 30 minutes. After drying, the amount of the remaining organic solvent in the photosensitive layer 3 may be 2% by mass or less from the viewpoint of preventing the diffusion of the organic solvent in the subsequent step.
  • the thickness of the photosensitive layer 3 in the photosensitive element can be appropriately selected depending on the application.
  • the thickness of the photosensitive layer 3 after drying may be 1 to 100 ⁇ m, 1 to 50 ⁇ m, or 5 to 40 ⁇ m.
  • the thickness of the photosensitive layer 3 is 1 ⁇ m or more, industrial coating tends to be facilitated.
  • the thickness of the photosensitive layer 3 is 100 ⁇ m or less, sufficient adhesion and resolution of the resist pattern tend to be obtained.
  • the transmittance of the photosensitive layer 3 with respect to ultraviolet rays may be 5 to 75%, 10 to 65%, or 15 to 55% with respect to ultraviolet rays in the wavelength range of 350 to 420 nm. Good. When the transmittance is 5% or more, the resist pattern tends to have sufficient adhesion. If the transmittance is 75% or less, the resolution of the resist pattern tends to be sufficiently obtained.
  • the transmittance can be measured with an ultraviolet spectrometer. Examples of the ultraviolet spectrometer include a 228A type W beam spectrophotometer manufactured by Hitachi, Ltd.
  • the photosensitive element may further have an intermediate layer such as a cushion layer, an adhesive layer, a light absorption layer, and a gas barrier layer.
  • an intermediate layer such as a cushion layer, an adhesive layer, a light absorption layer, and a gas barrier layer.
  • an intermediate layer described in JP-A-2006-098982 can be applied to this embodiment.
  • the form of the obtained photosensitive element is not particularly limited.
  • the photosensitive element may be in the form of a sheet, or may be in the form of a roll wound around a core.
  • the core include plastics such as polyethylene resin, polypropylene resin, polystyrene resin, polyvinyl chloride resin, and ABS resin (acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer).
  • plastics such as polyethylene resin, polypropylene resin, polystyrene resin, polyvinyl chloride resin, and ABS resin (acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer).
  • end face separator it is preferable to install an 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.
  • 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 method for manufacturing a substrate with a resist pattern described later.
  • a substrate with a resist pattern can be produced using the photosensitive resin composition.
  • the method for manufacturing a substrate with a resist pattern according to this embodiment includes (i) a step of forming a photosensitive layer using the photosensitive resin composition on the substrate (photosensitive layer forming step), and (ii) the photosensitive layer. Irradiating at least a part of the actinic ray to photocuring the region to form a cured product region (exposure step); and (iii) at least a part of the photosensitive layer other than the cured product region. Is removed from the substrate and a resist pattern is formed on the substrate (development step).
  • substrate with a resist pattern may have another process further as needed.
  • the photosensitive layer 3 is formed on a board
  • a substrate for example, a substrate (circuit forming substrate) including an insulating layer and a conductor layer formed on the insulating layer can be used.
  • a glass epoxy material is mentioned, for example.
  • An example of the conductor layer is copper foil.
  • the photosensitive layer 3 is formed on the substrate by removing the protective layer 4 and then heating the photosensitive layer 3 of the photosensitive element. This is done by pressure bonding to the substrate. Thereby, a laminate in which the substrate, the photosensitive layer 3 and the support 2 are laminated in this order is obtained.
  • This photosensitive layer forming step is preferably performed under reduced pressure from the viewpoint of adhesion and followability.
  • Heating to at least one of the photosensitive layer 3 and the substrate at the time of pressure bonding is preferably performed at a temperature of 70 to 130 ° C., and the pressure bonding is performed at a pressure of about 0.1 to 1.0 MPa (about 1 to 10 kgf / cm 2 ). It is preferable. These conditions are not particularly limited, and are appropriately selected as necessary. If the photosensitive layer 3 is heated to 70 to 130 ° C., the substrate need not be preheated. Adhesion and follow-up can be further improved by pre-heating the substrate.
  • (Ii) Exposure Step In the exposure step, the exposed portion irradiated with the actinic ray is photocured by irradiating at least a part of the photosensitive layer 3 formed on the substrate as described above with the actinic ray. Thus, a latent image is formed.
  • the support 2 existing on the photosensitive layer 3 is transparent to the active light, the active light can be irradiated through the support 2.
  • the support 2 shows a light-shielding property against actinic rays
  • the photosensitive layer 3 is irradiated with actinic rays after the support 2 is removed.
  • 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). Further, 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.
  • 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.
  • the light source for active light is not particularly limited, and a known light source can be used. Specifically, carbon arc lamps, mercury vapor arc lamps, high pressure mercury lamps, xenon lamps, gas lasers such as argon lasers, solid state lasers such as YAG lasers, semiconductor lasers, ultraviolet rays such as gallium nitride blue-violet lasers, visible light, etc. What emits effectively is used.
  • the wavelength of the actinic ray may be in the range of 340 to 430 nm or in the range of 350 to 420 nm.
  • development step the uncured portion of the photosensitive layer 3 is removed from the substrate by development processing, whereby a resist pattern, which is a cured product obtained by photocuring the photosensitive layer 3, is formed on the substrate. .
  • development processing includes wet development and dry development, and 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 dipping method, a paddle method, a spray method, brushing, slapping, scrubbing, rocking immersion, and the like. From the viewpoint of improving resolution, the high pressure spray method is most suitable. You may develop by combining these 2 or more types of methods.
  • the developer is appropriately selected according to the configuration of the photosensitive resin composition.
  • the developer include an alkaline aqueous solution and an organic solvent developer.
  • 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 Alkali metal phosphates such as sodium pyrophosphate and potassium pyrophosphate, borax (sodium tetraborate), sodium metasilicate, tetramethylammonium hydroxide, ethanolamine, ethylenediamine, diethylenetriamine, 2 -Amino-2-hydroxymethyl-1,3-propanediol, 1,3-diamino-2-propanol, morpholine and the like are used.
  • Examples of the alkaline aqueous solution used for development include a dilute solution of 0.1 to 5% by mass of sodium carbonate, a dilute solution of 0.1 to 5% by mass of potassium carbonate, a dilute solution of 0.1 to 5% by mass of sodium hydroxide, A dilute solution of 1 to 5% by mass sodium tetraborate is preferred.
  • the pH of the alkaline aqueous solution is preferably in the range of 9-11.
  • the temperature is adjusted according to the alkali developability of the photosensitive layer 3.
  • the alkaline aqueous solution may contain a surfactant, an antifoaming agent, a small amount of an organic solvent for promoting development, and the like.
  • the alkaline aqueous solution may contain one or more organic solvents.
  • the organic solvent to be used 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, diethylene glycol monobutyl ether and the like. These are used alone or in combination of two or more.
  • the alkaline aqueous solution contains an organic solvent
  • the content of the organic solvent is preferably 2 to 90% by mass based on the total amount of the alkaline aqueous solution.
  • organic solvent used in the organic solvent developer examples include 1,1,1-trichloroethane, N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, cyclohexanone, methyl isobutyl ketone, and ⁇ -butyrolactone.
  • water in an amount of 1 to 20% by mass to these organic solvents to obtain an organic solvent developer.
  • the above-described method for producing a substrate with a resist pattern comprises removing a non-exposed portion and then performing heating at 60 to 250 ° C. or exposure with an energy amount of 0.2 to 10 J / cm 2 as necessary. You may have further the process of further hardening.
  • the method for manufacturing a printed wiring board according to the present embodiment includes a step of performing at least one of an etching process and a plating process on a substrate on which a resist pattern is formed by the method for manufacturing a substrate with a resist pattern. That is, the method for manufacturing a printed wiring board according to the first embodiment includes a step of performing an etching process on a substrate on which a resist pattern is formed by the method for manufacturing a substrate with a resist pattern. Moreover, the method for manufacturing a printed wiring board according to the second embodiment includes a step of performing a plating process on a substrate on which a resist pattern is formed by the method for manufacturing a substrate with a resist pattern.
  • a substrate for example, a substrate (circuit forming substrate) including an insulating layer and a conductor layer formed on the insulating layer is preferably used.
  • the method for manufacturing a printed wiring board may have other steps such as a resist removal step as necessary.
  • the etching process and the plating process of the substrate are performed on the conductor layer of the substrate using the formed resist pattern as a mask.
  • the conductor layer of the circuit forming substrate that is not covered with the cured resist is removed by etching to form a conductor pattern.
  • the etching method is appropriately selected according to the conductor layer to be removed.
  • the etching solution include a cupric chloride aqueous solution, a ferric chloride aqueous solution, an alkali etching solution, and a hydrogen peroxide etching solution.
  • the plating process copper, solder, or the like is plated on the conductor layer of the circuit forming substrate that is not covered with the cured resist, using the resist pattern (cured resist) formed on the substrate as a mask. After the plating treatment, the hardened resist is removed, and the conductor layer covered with the hardened resist is etched to form a conductor pattern.
  • the method of plating treatment may be electrolytic plating treatment or electroless plating treatment.
  • Plating treatment includes copper plating such as copper sulfate plating, copper pyrophosphate plating, solder plating such as high-throw solder plating, watt bath (nickel sulfate-nickel chloride) plating, nickel plating such as nickel sulfamate, hard gold plating, soft Examples thereof include gold plating such as gold plating.
  • the resist pattern on the substrate is removed (peeled).
  • the removal of the resist pattern can be performed, for example, using a stronger alkaline aqueous solution than the alkaline aqueous solution used in the development step.
  • a stronger alkaline aqueous solution a 1 to 10% by mass sodium hydroxide aqueous solution, a 1 to 10% by mass potassium hydroxide aqueous solution and the like are used.
  • a 1 to 10% by mass sodium hydroxide aqueous solution or a 1 to 10% by mass potassium hydroxide aqueous solution is preferably used, and a 1 to 5% by mass sodium hydroxide aqueous solution or a 1 to 5% by mass potassium hydroxide aqueous solution is more preferably used.
  • Examples of a method for applying a strong alkaline aqueous solution to a resist pattern include an immersion method and a spray method, and these may be used alone or in combination of two or more.
  • a desired printed wiring board can be manufactured by further removing the conductor layer covered with the cured resist by the etching treatment and forming the conductor pattern.
  • the etching method is appropriately selected according to the conductor layer to be removed. For example, the above-described etching solution can be applied.
  • the above-described printed wiring board manufacturing method can be applied not only to a single-layer printed wiring board but also to a multilayer printed wiring board, and also to a printed wiring board having a small diameter through hole.
  • the said photosensitive resin composition can be used conveniently for manufacture of a printed wiring board. That is, in one preferred embodiment, component (A): a binder polymer having a structural unit derived from (meth) acrylic acid, and component (B): bisphenol A having an EO group having less than 6 structural units Photosensitive resin composition comprising a photopolymerizable compound containing a di (meth) acrylate, a component (C): a photopolymerization initiator, and a component (D): a styrylpyridine compound represented by formula (1) Application to the production of printed wiring boards.
  • component (A) a binder polymer having a structural unit derived from (meth) acrylic acid
  • component (B) bisphenol A having an EO group having less than 6 structural units
  • Photosensitive resin composition comprising a photopolymerizable compound containing a di (meth) acrylate, a component (C): a photopolymerization initiator, and a component (D): a s
  • a more preferred embodiment is application of the photosensitive resin composition to the production of a high-density package substrate, and application of the photosensitive resin composition to a semi-additive construction method.
  • FIG. 2 An example of the manufacturing process of the wiring board by a semi-additive construction method is demonstrated, referring FIG.
  • the size of the members in FIG. 2 is conceptual, and the relative relationship between the sizes of the members is not limited to this.
  • FIG. 2A a substrate (circuit forming substrate) in which the conductor layer 10 is formed on the insulating layer 15 is prepared.
  • the conductor layer 10 is, for example, a metal copper layer.
  • FIG. 2B the photosensitive layer 32 is formed on the conductor layer 10 of the substrate by the photosensitive layer forming step.
  • FIG.2 (c) the mask 20 is arrange
  • a region other than the photocured portion in the photosensitive layer 32 is removed from the substrate by a developing process, thereby forming a resist pattern 30 that is a photocured portion on the substrate.
  • a plating layer 42 is formed on the conductor layer 10 by plating using the resist pattern 30 that is a photocured portion as a mask.
  • FIG. 2F after the resist pattern 30 which is a photocured portion is peeled off with a strong alkaline aqueous solution, a part of the plating layer 42 and the conductor layer 10 masked by the resist pattern 30 are removed by flash etching.
  • the conductor pattern 40 is formed by removing.
  • the conductor layer 10 and the plating layer 42 may be made of the same material or different materials.
  • Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 ⁇ Preparation of solution of photosensitive resin composition>
  • Each component shown in Table 2 and Table 3 was mixed with 9 g of acetone, 5 g of toluene, and 5 g of methanol in the blending amount (unit: g) shown in the same table, whereby Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 were mixed.
  • Each solution of the photosensitive resin composition was prepared.
  • the blending amount of the component (A) shown in Tables 2 and 3 is the mass (solid content) of the nonvolatile content. Details of each component shown in Tables 2 and 3 are as follows. “-” Means not blended.
  • Binder polymer [synthesis of binder polymer (A-1)] A polymerizable monomer (monomer) 81 g of methacrylic acid, 135 g of styrene, 69 g of benzyl methacrylate, and 15 g of methyl methacrylate (mass ratio: 27/45/23/5) and 1.5 g of azobisisobutyronitrile A solution obtained by mixing the above was designated as “Solution a”.
  • Solution b A solution obtained by dissolving 0.5 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 was designated as “Solution b”.
  • a flask equipped with a stirrer, reflux condenser, thermometer, dropping funnel, and nitrogen gas inlet tube was charged with 300 g of a mixed solution of 180 g of methyl cellosolve and 120 g of toluene (mass ratio: 3: 2), and nitrogen was introduced into the flask.
  • the mixture was heated with stirring while blowing gas, and the temperature was raised to 80 ° C.
  • 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 solution of binder polymer (A-1).
  • the non-volatile content (solid content) of the binder polymer (A-1) was 41.5% by mass, the weight average molecular weight was 44000, the acid value was 176 mgKOH / g, and the degree of dispersion was 2.2.
  • the weight average molecular weight was measured by a gel permeation chromatography (GPC) method and was derived by conversion using a standard polystyrene calibration curve.
  • GPC gel permeation chromatography
  • GPC condition Pump Hitachi L-6000 type (manufactured by Hitachi, Ltd.) Column: 3 in total, column specifications: 10.7 mm ⁇ x 300 mm Gelpack GL-R440 Gelpack GL-R450 Gelpack GL-R400M (Hitachi Chemical Co., Ltd.) Eluent: Tetrahydrofuran (THF) Sample concentration: 120 mg of a resin solution having a solid content of 40% by mass was sampled and dissolved in 5 mL of THF to prepare a sample.
  • THF Tetrahydrofuran
  • Binder Polymer (A-2) A polymerizable monomer (monomer) 81 g of methacrylic acid, 9 g of 2-hydroxyethyl methacrylate, 141 g of styrene, 69 g of benzyl methacrylate (mass ratio: 27/3/47/23), and azobisisobutyronitrile The solution obtained by mixing 2.4 g was designated as “solution c”, and the binder polymer (A-1) was obtained in the same manner as in the case of obtaining the solution of the binder polymer (A-1) except that the solution c was used instead of the solution a. A solution of (A-2) was obtained.
  • the binder polymer (A-2) had a nonvolatile content (solid content) of 41.7% by mass, a weight average molecular weight of 38000, an acid value of 176 mgKOH / g, and a dispersity of 1.8.
  • Table 1 shows the mass ratio (%), the acid value, the weight average molecular weight, and the dispersity of the polymerizable monomers (monomers) for the binder polymers (A-1) and (A-2). “-” Means not blended.
  • H-MOP-DSP 4,6-bis (4-methoxybenzylidenedicyclohexano [b, e])-5- (4-methoxyphenyl) ) Pyridine
  • the photosensitive resin composition solution obtained above was applied onto a 16 ⁇ m thick polyethylene terephthalate film (“FB-40”, manufactured by Toray Industries, Inc.) (support), and hot air at 70 ° C. and 110 ° C. A drying process was sequentially performed with a convection dryer to form a photosensitive layer having a dried film thickness of 25 ⁇ m.
  • a polyethylene film (“E-200K” manufactured by Oji Paper Co., Ltd.) (protective layer) was bonded onto the photosensitive layer to obtain a photosensitive element in which a support, a photosensitive layer, and a protective layer were sequentially laminated.
  • a copper-clad laminate (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., “MCL-E-679F”) (hereinafter referred to as “substrate”) (hereinafter referred to as “substrate”) composed of a glass epoxy material and copper foil (thickness 16 ⁇ m) formed on both sides thereof.
  • the photosensitive elements according to Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 were laminated (laminated) on the copper surface of the substrate.
  • the obtained laminated substrate was allowed to cool to 23 ° C.
  • the support was peeled from the laminated substrate to expose the photosensitive layer, and a 1% by mass aqueous sodium carbonate solution was sprayed at 30 ° C. for 60 seconds to remove unexposed portions.
  • the resist pattern which consists of hardened
  • the sensitivity of the photosensitive resin composition was evaluated by measuring the number of remaining steps (step number) of the step tablet obtained as a resist pattern (cured film). Sensitivity is indicated by the above step number when exposed at 100 mJ / cm 2 , and the higher this value, the better the sensitivity. The results are shown in Tables 4 and 5.
  • the space portion (unexposed portion) is removed cleanly, and the line portion (exposed portion) is the minimum of the line width / space width values in the resist pattern formed without causing meandering, chipping, or other defects.
  • the resolution and adhesion were evaluated based on the values. The smaller this value, the better the resolution and adhesion of the resist pattern.
  • the obtained resist pattern was observed with an optical microscope at a magnification of 1000 times to confirm the presence or absence of defects. The results are shown in Tables 4 and 5.
  • a glass phototool having a wiring pattern with L / S of 5/5, 8/8, 10/10, and 15/15 (unit: ⁇ m) is brought into close contact with the support of the evaluation laminate and developed.
  • the exposure was performed with an energy amount that resulted in 14 remaining steps.
  • the support was peeled off, and an unexposed portion was removed by spraying a 1% by mass aqueous sodium carbonate solution at 30 ° C. to obtain a substrate for evaluation.
  • the development time was a time corresponding to twice the shortest development time (the shortest time for removing the unexposed area).
  • the substrate for evaluation was immersed in a degreasing solution (Meltex Co., Ltd., “PC-455”, 25 mass%) for 5 minutes, washed with water, immersed in a soft etch solution (ammonium persulfate 150 g / L) for 2 minutes, and washed with water. Pretreatment was sequentially performed in the order of immersion in 10% by mass sulfuric acid for 1 minute.
  • Copper sulfate plating solution copper sulfate 75 g / L, sulfuric acid 190 g / L, chloride ion 50 mass ppm, made by Meltex Co., Ltd., “Capper Grime PCM”, 5 mL / L
  • Copper plating treatment was performed until the plating thickness reached 12 ⁇ m.
  • the substrate for evaluation after the copper plating treatment was washed with water and dried, and then the resist pattern was peeled off by dipping in a stripping solution (Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd., “R-100”, 0.2% by volume) at 50 ° C.
  • the base copper was etched with an aqueous solution containing 0.1% by mass sulfuric acid and 0.1% by mass hydrogen peroxide.
  • the plating latent was confirmed from above using an optical microscope, and “A (excellent)” was evaluated when the plating latent was not generated, and “C (defect)” was evaluated when the plating latent was generated.
  • plating submergence arises the metal copper which precipitated by copper plating in the area
  • photopolymerization includes a binder polymer having a structural unit derived from (meth) acrylic acid and a bisphenol A type di (meth) acrylate having an EO group having a number of structural units of less than 6.
  • Examples 1 to 6 using a photosensitive resin composition containing a photosensitive compound, a photopolymerization initiator, and a styrylpyridine compound represented by the formula (1) are sensitive to the sensitivity of the photosensitive resin composition and the resist. It was excellent in all of the resolution of a pattern, adhesiveness, and chemical
  • Comparative Example 1 using a photosensitive resin composition containing no bisphenol A type di (meth) acrylate having less than 6 EO group structural units was excellent in the sensitivity of the photosensitive resin composition.
  • the resolution, adhesion, and chemical resistance of the resist pattern were inferior to those of Examples 1-6.
  • Comparative Examples 2 to 4 using the photosensitive resin composition not containing the styrylpyridine compound represented by the formula (1) the sensitivity of the photosensitive resin composition and the chemical resistance of the resist pattern are higher than those of Examples 1 to 6.
  • Comparative Examples 3 to 4 were also inferior in the resolution and adhesion of the resist pattern.

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Abstract

感光性樹脂組成物は、(メタ)アクリル酸に由来する構造単位を有するバインダーポリマーと、エチレンオキシ基の構造単位数が6未満であるビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレートを含む光重合性化合物と、光重合開始剤と、式(1)で示されるスチリルピリジン化合物と、を含有する。式中、R、R、及びRは、それぞれ独立に、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基等を示し、a、b、及びcはそれぞれ独立に0~5の整数を示す。

Description

感光性樹脂組成物、感光性エレメント、レジストパターン付き基板の製造方法、及びプリント配線板の製造方法
 本開示は、感光性樹脂組成物、感光性エレメント、レジストパターン付き基板の製造方法、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、回路形成用基板に対してエッチング処理又はめっき処理を行う際に用いられるレジスト材料として、感光性樹脂組成物が広く用いられている。感光性樹脂組成物は、支持体と、該支持体上に設けられた感光性樹脂組成物を用いてなる層(以下、「感光層」ともいう。)と、を備える感光性エレメント(積層体)として用いられることが多い。
 プリント配線板は、例えば、以下のようにして製造される。まず、回路形成用基板上に、感光性エレメントを用いて感光層を形成する(感光層形成工程)。次に、感光層の所定部分に活性光線を照射して露光部を硬化させる(露光工程)。その後、支持体を剥離し除去した後、感光層の未露光部を基板上から除去(現像)することにより、回路形成用基板上に、感光性樹脂組成物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)。形成されたレジストパターンをレジストとして基板に対してエッチング処理又はめっき処理を行うことにより、基板上に導体パターン(回路)を形成した後(回路形成工程)、最終的にレジストパターンを剥離し除去して(剥離工程)、プリント配線板を製造する。
 露光の方法としては、従来、水銀灯を光源としてフォトマスクを介して露光する方法が用いられている。また、近年、DLP(Digital Light Processing)又はLDI(Laser Direct Imaging)と呼ばれる、パターンを感光層に直接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法よりも位置合わせ精度が良好であり、且つ、高精細な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ている。
 一般に露光工程では、生産効率の向上のために露光時間を短縮することが望まれる。しかし、上述の直接描画露光法では、光源にレーザ等の単色光を用いるほか、基板を走査しながら光線を照射するため、従来のフォトマスクを介した露光方法と比べて多くの露光時間を要する傾向にある。そのため、露光時間を短縮して生産効率を高めるには、従来よりも感光性樹脂組成物の感度を向上させる必要がある。
 一方で、近年のプリント配線板の高密度化に伴い、解像度(解像性)及び密着性に優れたレジストパターンを形成可能な感光性樹脂組成物の要求が高まっている。
 これらの要求に対して、従来、種々の感光性樹脂組成物が検討されている。例えば、特許文献1には、スチリルピリジン化合物を増感色素として用いることで、上述の要求される特性を向上させた感光性樹脂組成物が提案されている。また、特許文献2~5には、特定のバインダーポリマー、光重合性化合物、光重合開始剤、及び増感色素を用いることで、上述の要求される特性を向上させた感光性樹脂組成物が提案されている。
中国特許出願公開第101738861号明細書 特開2005-122123号公報 特開2007-114452号公報 国際公開第10/098183号 国際公開第12/067107号
 ところで、感光性樹脂組成物により形成されるレジストパターンは、薬液耐性に優れることが好ましい。薬液耐性に乏しいレジストパターンをレジストとして基板に対してめっき処理を行う場合、めっき潜りが生じることがある。ここで、「めっき潜り」とは、レジストパターンと基板との間にめっき液が浸入する現象を意味する。特に、近年ではプリント配線板が高密度化されているため、めっき潜りが生じた場合には、導体パターンが繋がって短絡するおそれがある。
 しかし、特許文献1~5に記載の感光性樹脂組成物は、感度は比較的高いものの、形成されるレジストパターンの薬液耐性には未だ向上の余地があった。
 本開示は、薬液耐性に優れるレジストパターンを優れた感度で形成可能な感光性樹脂組成物、並びにこの感光性樹脂組成物を用いた感光性エレメント、レジストパターン付き基板の製造方法、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。
 上記課題を解決するための具体的な手段には、以下の実施態様が含まれる。
<1> (メタ)アクリル酸に由来する構造単位を有するバインダーポリマーと、
 エチレンオキシ基の構造単位数が6未満であるビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレートを含む光重合性化合物と、
 光重合開始剤と、
 下記式(1)で示されるスチリルピリジン化合物と、を含有する感光性樹脂組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
[式(1)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、炭素数1~6のアルコキシ基、炭素数1~6のアルキルエステル基、アミノ基、炭素数1~20のアルキルアミノ基、カルボキシ基、シアノ基、ニトロ基、アセチル基、又は(メタ)アクリロイル基を示し、a、b、及びcは、それぞれ独立に、0~5の整数を示す。]
<2> 前記光重合開始剤が、下記式(2)で示される2,4,5-トリアリールイミダゾール二量体を含む、<1>に記載の感光性樹脂組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
[式(2)中、Ar、Ar、Ar、及びArは、それぞれ独立に、アルキル基、アルケニル基、及びアルコキシ基からなる群より選択される少なくとも1種の置換基で置換されていてもよいアリール基を示し、X及びXは、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、又はアルコキシ基を示し、p及びqは、それぞれ独立に、1~5の整数を示す。]
<3> 支持体と、前記支持体上に設けられた<1>又は<2>に記載の感光性樹脂組成物を用いてなる感光層と、を備える感光性エレメント。
<4> 基板上に、<1>又は<2>に記載の感光性樹脂組成物を用いてなる感光層を形成する工程と、
 前記感光層の少なくとも一部の領域に活性光線を照射して、前記領域を光硬化させて硬化物領域を形成する工程と、
 前記感光層の前記硬化物領域以外の少なくとも一部を前記基板上から除去して、前記基板上にレジストパターンを形成する工程と、を有するレジストパターン付き基板の製造方法。
<5> 前記活性光線の波長が340~430nmの範囲内である、<4>に記載のレジストパターン付き基板の製造方法。
<6> <4>又は<5>に記載のレジストパターン付き基板の製造方法によりレジストパターンが形成された基板に対してエッチング処理を行う工程を有するプリント配線板の製造方法。
<7> <4>又は<5>に記載のレジストパターン付き基板の製造方法によりレジストパターンが形成された基板に対してめっき処理を行う工程を有するプリント配線板の製造方法。
 本開示によれば、薬液耐性に優れるレジストパターンを優れた感度で形成可能な感光性樹脂組成物、並びにこの感光性樹脂組成物を用いた感光性エレメント、レジストパターン付き基板の製造方法、及びプリント配線板の製造方法を提供することができる。
感光性エレメントの一例を示す模式断面図である。 セミアディティブ工法によるプリント配線板の製造工程の一例を模式的に示す斜視図である。
 以下、本発明の実施形態について説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態において、その構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場合を除き、必須ではない。数値及びその範囲についても同様であり、本発明を制限するものではない。
 本明細書において、「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸又はメタクリル酸を意味し、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート又はメタクリレートを意味し、「(メタ)アクリロイル」とは、アクリロイル又はメタクリロイルを意味する。「(ポリ)エチレンオキシ基」とは、エチレンオキシ基(以下、「EO基」ともいう。)又は2以上のエチレン基がエーテル結合で連結したポリエチレンオキシ基の少なくとも1種を意味する。「(ポリ)プロピレンオキシ基」とは、プロピレンオキシ基(以下、「PO基」ともいう。)又は2以上のプロピレン基がエーテル結合で連結したポリプロピレンオキシ基の少なくとも1種を意味する。「EO変性」とは、(ポリ)エチレンオキシ基を有する化合物であることを意味し、「PO変性」とは、(ポリ)プロピレンオキシ基を有する化合物であることを意味し、「EO・PO変性」とは、(ポリ)エチレンオキシ基及び(ポリ)プロピレンオキシ基の双方を有する化合物であることを意味する。
 本明細書において、「層」との語には、当該層が存在する領域を観察したときに、当該領域の全体に形成されている場合に加え、当該領域の一部にのみ形成されている場合も含まれる。「積層」との語は、層を積み重ねることを示し、二以上の層が結合されていてもよく、二以上の層が着脱可能であってもよい。
 また、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目的が達成されれば、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。本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本明細書中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
 また、本明細書において、組成物中の各成分の含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計量を意味する。
<感光性樹脂組成物>
 本実施形態の感光性樹脂組成物は、(A)成分:(メタ)アクリル酸に由来する構造単位を有するバインダーポリマーと、(B)成分:EO基の構造単位数が6未満であるビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレート(以下、「特定光重合性化合物」ともいう。)を含む光重合性化合物と、(C)成分:光重合開始剤と、(D)成分:式(1)で示されるスチリルピリジン化合物と、を含有する。上記感光性樹脂組成物は、必要に応じてその他の成分を含有していてもよい。
 (メタ)アクリル酸に由来する構造単位を有するバインダーポリマーと、特定光重合性化合物を含む光重合性化合物と、光重合開始剤と、式(1)で示されるスチリルピリジン化合物とを含有することで、薬液耐性(特に、めっき液に対する耐性)に優れるレジストパターンを優れた感度で形成可能な感光性樹脂組成物を構成することができる。上記効果を奏する詳細な理由は必ずしも明らかではないが、本発明者らは、以下のように推察している。疎水性であってレジストパターンの低膨潤性に効果のある特定光重合性化合物と、光増感性に優れるスチリルピリジン化合物とを組み合わせて用いることで、低膨潤性を有しながら反応率を高くして、レジストパターンを形成することができる。これによって、レジストパターンにおける架橋ネットワークがより緻密化され、薬液耐性が向上すると推察している。
 なお、特開昭58-1142号公報の実施例には、特定の線状共重合体と、EO基の構造単位数が10であるビスフェノールA型ジメタクリレートとを組み合わせて用いることで、めっき液に対する耐性が向上することが開示されている。EO基の構造単位数が6未満であるビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレートと、式(1)で示されるスチリルピリジン化合物とを組み合わせて用いることで、薬液耐性(特に、めっき液に対する耐性)が向上することは、驚くべきことである。
(A)成分:バインダーポリマー
 上記感光性樹脂組成物は、(A)成分として、(メタ)アクリル酸に由来する構造単位を有するバインダーポリマー(以下、「特定バインダーポリマー」ともいう。)を含む。(A)成分は、必要に応じて特定バインダーポリマー以外のバインダーポリマーを更に含んでいてもよい。
 (メタ)アクリル酸に由来する構造単位の含有率は、現像性及びレジストパターンの密着性にバランスよく優れる点から、特定バインダーポリマーを構成する重合性単量体の全質量を基準(100質量%、以下同様)として、15~40質量%であってもよく、18~38質量%であってもよく、20~35質量%であってもよい。現像性をより向上させる観点からは、この含有率が15質量%以上であってもよく、18質量%以上であってもよく、20質量%以上であってもよい。また、レジストパターンの密着性をより向上させる観点からは、この含有率が40質量%以下であってもよく、38質量%以下であってもよく、35質量%以下であってもよい。
 特定バインダーポリマーは、スチレン又はα-メチルスチレンに由来する構造単位を更に有していてもよい。特定バインダーポリマーがスチレン又はα-メチルスチレンに由来する構造単位を更に有する場合、スチレン又はα-メチルスチレンに由来する構造単位の含有率は、レジストパターンの密着性及び剥離性をより向上させる観点から、特定バインダーポリマーを構成する重合性単量体の全質量を基準として、10~70質量%であってもよく、15~60質量%であってもよく、20~55質量%であってもよい。レジストパターンの密着性をより向上させる観点からは、この含有率が10質量%以上であってもよく、15質量%以上であってもよく、20質量%以上であってもよい。また、レジストパターンの剥離性をより向上させる観点からは、この含有率が70質量%以下であってもよく、60質量%以下であってもよく、55質量%以下であってもよい。
 特定バインダーポリマーは、上述の構造単位以外のその他の構造単位を有していてもよい。その他の構造単位としては、例えば、下記のその他の重合性単量体に由来する構造単位を挙げることができる。
 その他の重合性単量体としては、(メタ)アクリル酸、スチレン、又はα-メチルスチレンと重合可能であり、(メタ)アクリル酸、スチレン、及びα-メチルスチレンとは異なる重合性単量体であれば、特に制限はない。その他の重合性単量体としては、(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)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸フルフリル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸アダマンチル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸グリシジル、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、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニルオキシエチル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニルオキシエチル、(メタ)アクリル酸イソボルニルオキシエチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシルオキシエチル、(メタ)アクリル酸アダマンチルオキシエチル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニルオキシプロピルオキシエチル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニルオキシプロピルオキシエチル、(メタ)アクリル酸アダマンチルオキシプロピルオキシエチル等の(メタ)アクリル酸エステル;α-ブロモアクリル酸、α-クロロアクリル酸、β-フリル(メタ)アクリル酸、β-スチリル(メタ)アクリル酸等の(メタ)アクリル酸誘導体;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ーテル化合物;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、プロピオール酸等の不飽和カルボン酸誘導体などが挙げられる。これらの重合性単量体は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 特定バインダーポリマーがその他の構造単位を有する場合、その他の構造単位の含有率は、レジストパターンの解像度及び剥離性をより向上させる観点から、特定バインダーポリマーを構成する重合性単量体の全質量を基準として、3~85質量%であってもよく、5~75質量%であってもよく、10~70質量%であってもよく、10~50質量%であってもよい。
 特定バインダーポリマーは、例えば、重合性単量体(モノマー)として、(メタ)アクリル酸、更には必要に応じて用いられるスチレン又はα-メチルスチレン及びその他の重合性単量体を、常法により、ラジカル重合させることにより得られる。
 (A)成分としては、特定バインダーポリマーを1種単独で用いてもよく、2種以上の特定バインダーポリマーを任意に組み合わせて用いてもよい。また、特定バインダーポリマー以外のその他のバインダーポリマーを特定バインダーポリマーとともに用いてもよい。
 特定バインダーポリマーの酸価は、現像性及びレジストパターンの密着性にバランスよく優れる点から、90~250mgKOH/gであってもよく、100~240mgKOH/gであってもよく、120~235mgKOH/gであってもよく、130~230mgKOH/gであってもよい。現像時間をより短縮する観点からは、この酸価が90mgKOH/g以上であってもよく、100mgKOH/g以上であってもよく、120mgKOH/g以上であってもよく、130mgKOH/g以上であってもよい。また、レジストパターンの密着性をより向上させる観点からは、この酸価が250mgKOH/g以下であってもよく、240mgKOH/g以下であってもよく、235mgKOH/g以下であってもよく、230mgKOH/g以下であってもよい。
 特定バインダーポリマーの重量平均分子量(Mw)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)した場合、現像性及びレジストパターンの密着性にバランスよく優れる点から、10000~200000であってもよく、15000~100000であってもよく、20000~80000であってもよく、23000~60000であってもよい。現像時間をより短縮する観点からは、重量平均分子量が200000以下であってもよく、100000以下であってもよく、80000以下であってもよく、60000以下であってもよい。レジストパターンの密着性をより向上させる観点からは、重量平均分子量が10000以上であってもよく、15000以上であってもよく、20000以上であってもよく、23000以上であってもよく、25000以上であってもよい。
 特定バインダーポリマーの分散度(重量平均分子量/数平均分子量)は、レジストパターンの解像度及び密着性をより向上させる観点から、3.0以下であってもよく、2.8以下であってもよく、2.5以下であってもよい。
 特定バインダーポリマーは、必要に応じて、340~430nm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。特性基としては、後述する(D)成分等の増感色素から水素原子を少なくとも1つ取り除いて構成される基を挙げることができる。
 上記感光性樹脂組成物における(A)成分の含有量は、感光層の形成性、感度、及びレジストパターンの解像度をより向上させる観点から、(A)成分及び(B)成分の総量100質量部に対して、30~70質量部であってもよく、35~65質量部であってもよく、40~60質量部であってもよい。感光層の形成性をより向上させる観点からは、この含有量が30質量部以上であってもよく、35質量部以上であってもよく、40質量部以上であってもよい。また、感度及びレジストパターンの解像度をより向上させる観点からは、この含有量が70質量部以下であってもよく、65質量部以下であってもよく、60質量部以下であってもよい。
(B)成分:光重合性化合物
 上記感光性樹脂組成物は、(B)成分である光重合性化合物として、EO基の構造単位数が6未満であるビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレート(特定光重合性化合物)の少なくとも1種を含む。(B)成分は、必要に応じて、特定光重合性化合物以外の光重合性化合物を更に含んでいてもよい。
 特定光重合性化合物において、EO基の構造単位数は6未満である。ここで、EO基(構造単位)の構造単位数とは、分子中にどの程度EO基が付加されているかを示すものともいえる。したがって、単一の分子については整数値を示す。以下、構造単位の構造単位数については同様である。
 また、特定光重合性化合物において、EO基の構造単位数は、レジストパターンの薬液耐性を向上させる観点から、4未満であってもよく、3未満であってもよい。また、EO基の構造単位数の下限値は、0以上であり、2以上であってもよい。
 特定光重合性化合物は、下記式(3)で示される化合物であってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 式(3)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す。XOは、それぞれ独立に、EO基を示す。(XO)m1及び(XO)m2は、それぞれ(ポリ)エチレンオキシ基を示す。m1及びm2は、それぞれ独立に、0以上6未満の数値を採り得る。m1+m2は0以上6未満である。m1及びm2は、構造単位の構造単位数を示す。
 式(3)で示される化合物の市販品としては、2,2-ビス(4-(メタクリロキシジエトキシ)フェニル)プロパン(EO基:4mol(平均値))(日立化成株式会社製、「FA-324ME」)、2,2-ビス(4-(アクリロキシポリエトキシ)フェニル)プロパン(EO基:3mol(平均値))(新中村化学工業株式会社製、「ABE-300」)、2,2-ビス(4-(メタクリロキシエトキシ)フェニル)プロパン(EO基:2.6mol(平均値))(新中村化学工業株式会社製、「BPE-100」)、2,2-ビス(4-(メタクリロキシエトキシ)フェニル)プロパン(EO基:2.3mol(平均値))(新中村化学工業株式会社製、「BPE-80N」)等が挙げられる。これらの化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 上記感光性樹脂組成物における特定光重合性化合物の含有量は、硬化後に架橋ネットワーク中の分子運動の抑制により膨潤を抑制させ、薬液耐性を向上させる観点から、(A)成分及び(B)成分の総量100質量部に対して、1~60質量部であってもよく、5~55質量部であってもよく、10~50質量部であってもよい。
 上記感光性樹脂組成物は、(B)成分として、特定光重合性化合物以外のその他の光重合性化合物を含んでいてもよい。その他の光重合性化合物としては、光重合が可能なものであれば特に制限はない。その他の光重合性化合物は、エチレン性不飽和結合基を有する化合物であってもよい。エチレン性不飽和結合基を有する化合物としては、分子内にエチレン性不飽和結合基を1つ有する化合物、分子内にエチレン性不飽和結合基を2つ有する化合物、分子内にエチレン性不飽和結合基を3つ以上有する化合物等が挙げられる。
 (B)成分がその他の光重合性化合物を含む場合、特定光重合性化合物の含有量は、硬化後に架橋ネットワーク中の分子運動の抑制により膨潤を抑制させ、薬液耐性を向上させる観点から、(B)成分の総量100質量部に対して、1~60質量部であってもよく、6~50質量部であってもよく、10~40質量部であってもよい。
 (B)成分は、その他の光重合性化合物として、分子内にエチレン性不飽和結合基を2つ有する化合物(但し、特定光重合性化合物を除く)の少なくとも1種を含んでいてもよい。(B)成分がその他の光重合性化合物として、分子内にエチレン性不飽和結合基を2つ有する化合物を含む場合、その含有量は、(A)成分及び(B)成分の総量100質量部に対して、5~60質量部であってもよく、5~55質量部であってもよく、10~50質量部であってもよい。
 分子内にエチレン性不飽和結合基を2つ有する化合物としては、特定光重合性化合物とは異なるビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレート、水添ビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレート、分子内にEO基及びPO基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、分子内にウレタン結合を有するジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 (B)成分は、レジストパターンの解像度及び剥離性を向上させる観点から、その他の光重合性化合物として、特定光重合性化合物とは異なるビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレート、水添ビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレート、並びに分子内にEO基及びPO基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)アクリレートからなる群より選ばれる分子内にエチレン性不飽和結合基を2つ有する化合物の少なくとも1種を含んでいてもよい。
 特定光重合性化合物とは異なるビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレートとしては、下記式(4)で示される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 式(4)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す。XO及びYOは、それぞれ独立に、EO基又はPO基を示す。(XO)x1、(XO)x2、(YO)y1、及び(YO)y2は、それぞれ(ポリ)エチレンオキシ基又は(ポリ)プロピレンオキシ基を示す。x1、x2、y1、及びy2は、それぞれ独立に、0~40の数値を採り得る。x1、x2、y1、及びy2は、構造単位の構造単位数を示す。
 式(4)で示される化合物がPO基を有する場合、分子中におけるPO基の構造単位数は、レジストパターンの解像度を向上させる観点から、2以上であってもよく、3以上であってもよい。また、分子中におけるPO基の構造単位数は、現像性を向上させる観点から、5以下であってもよい。
 式(4)で表される化合物がEO基を有する場合、分子中におけるEO基の構造単位数は、現像性を向上させる観点から、6以上であってもよく、8以上であってもよい。また、分子中におけるEO基の構造単位数は、レジストパターンの解像度を向上させる観点から、16以下であってもよく、14以下であってもよい。
 式(4)で示される化合物の市販品としては、2,2-ビス(4-(メタクリロキシエトキシプロポキシ)フェニル)プロパン(EO基:12mol(平均値)、PO基:4mol(平均値))(日立化成株式会社製、「FA-3200MY」)、2,2-ビス(4-(メタクリロキシポリエトキシ)フェニル)プロパン(EO基:10mol(平均値))(新中村化学工業株式会社製、「BPE-500」)、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(EO基:10mol(平均値))(日立化成株式会社製、「FA-321M」)、2,2-ビス(4-(メタクリロキシポリエトキシ)フェニル)プロパン(EO基:30mol(平均値))(新中村化学工業株式会社製、「BPE-1300」)等が挙げられる。これらの化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 (B)成分が特定光重合性化合物とは異なるビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレートを含む場合、その含有量は、硬化後に架橋ネットワーク中の分子運動の抑制により膨潤を抑制させ、薬液耐性を向上させる観点から、(A)成分及び(B)成分の総量100質量部に対して、1~65質量部であってもよく、5~60質量部であってもよく、10~55質量部であってもよい。また、EO基及びPO基の合計の構造単位数が10以下のビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレートの含有量は、レジストパターンの解像度、密着性、及び薬液耐性を向上させる観点から、(A)成分及び(B)成分の総量100質量部に対して、55質量部以下であってもよく、50質量部以下であってもよく、45質量部以下であってもよく、40質量部以下であってもよい。また、EO基及びPO基の合計の構造単位数が10以下のビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレートの含有量は、レジストパターンの解像度、密着性、及び薬液耐性を向上させる観点から、(B)成分の総量100質量部に対して、70質量部以下であってもよく、65質量部以下であってもよく、55質量部以下であってもよく、50質量部以下であってもよく、45質量部以下であってもよく、40質量部以下であってもよい。
 水添ビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレートとしては、例えば、2,2-ビス(4-(メタクリロキシペンタエトキシ)シクロヘキシル)プロパンが挙げられる。
 (B)成分が水添ビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレートを含む場合、その含有量は、硬化後に架橋ネットワーク中の分子運動の抑制により膨潤を抑制させ、薬液耐性を向上させる観点から、(A)成分及び(B)成分の総量100質量部に対して、1~50質量部であってもよく、5~40質量部であってもよい。
 (B)成分は、レジストパターンの屈曲性、解像度、及び密着性をバランスよく向上させる観点から、その他の光重合性化合物として、分子内にEO基及びPO基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種を含んでいてもよい。(B)成分がポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートを含む場合、その含有量は、レジストパターンの解像度及び屈曲性の観点から、(A)成分及び(B)成分の総量100質量部に対して、1~30質量部であってもよく、2~20質量部であってもよく、2~15質量部であってもよい。
 ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートは、EO・PO変性ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートであってもよい。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)エチレンオキシ基及び(ポリ)プロピレンオキシ基は、それぞれ連続してブロック的に存在していても、ランダムに存在していてもよい。なお、(ポリ)プロピレンオキシ基におけるPO基は、n-プロピレンオキシ基及びイソプロピレンオキシ基のいずれであってもよい。また、(ポリ)イソプロピレンオキシ基において、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。
 ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートは、(ポリ)n-ブチレンオキシ基、(ポリ)イソブチレンオキシ基、(ポリ)n-ペンチレンオキシ基、(ポリ)ヘキシレンオキシ基、これらの構造異性体等である炭素数4~6程度の(ポリ)アルキレンオキシ基等を有していてもよい。
 (B)成分は、その他の光重合性化合物として、分子内にエチレン性不飽和結合基を3つ以上有する光重合性化合物の少なくとも1種を含んでいてもよい。
 エチレン性不飽和結合基を3つ以上有する化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート(EO基の構造単位数が1~5のもの)、PO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、EO・PO変性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、EO変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、及びジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートが挙げられる。これらの化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 分子内にエチレン性不飽和結合基を3つ以上有する光重合性化合物の市販品としては、EO変性トリメチロールプロパントリメタクリレート(日立化成株式会社製、「TMPT21E」及び「TMPT30E」)、ペンタエリスリトールトリアクリレート(サートマー社製、「SR444」及び新中村化学工業株式会社製、「A-TMM-3」)、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(新中村化学工業株式会社製、「A-DPH」)、EO変性ペンタエリスリトールテトラアクリレート(新中村化学工業株式会社製、「ATM-35E」)等が挙げられる。
 (B)成分が分子内にエチレン性不飽和結合基を3つ以上有する光重合性化合物を含む場合、その含有量は、レジストパターン形状、並びにレジストパターンの解像度、密着性及び剥離性をバランスよく向上させる観点から、(A)成分及び(B)成分の総量100質量部に対して、3~30質量部であってもよく、5~25質量部であってもよく、5~20質量部であってもよい。
 (B)成分は、レジストパターン形状、並びにレジストパターンの解像度、密着性、及び剥離性をバランスよく向上させる観点、又はスカム発生を抑制する観点から、その他の光重合性化合物として、分子内にエチレン性不飽和結合基を1つ有する光重合性化合物を含んでいてもよい。
 分子内にエチレン性不飽和結合基を1つ有する光重合性化合物としては、例えば、ノニルフェノキシポリエチレンオキシ(メタ)アクリレート、フタル酸化合物、及び(メタ)アクリル酸アルキルエステルが挙げられる。上記の中でも、レジストパターン形状、並びにレジストパターンの解像度、密着性、及び剥離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(メタ)アクリレート又はフタル酸化合物を含んでいてもよい。
 (B)成分が分子内にエチレン性不飽和結合基を1つ有する光重合性化合物を含む場合、その含有量は、(A)成分及び(B)成分の総量100質量部に対して、1~20質量部であってもよく、3~15質量部であってもよく、5~12質量部であってもよい。
 上記感光性樹脂組成物における(B)成分の含有量は、(A)成分及び(B)成分の総量100質量部に対して、30~70質量部であってもよく、35~65質量部であってもよい。(B)成分の含有量が30質量部以上であると、感度及びレジストパターンの解像度が向上する傾向にある。(B)成分の含有量が70質量部以下であると、感光層を形成し易くなり、また、良好なレジストパターン形状が得られ易くなる傾向にある。
(C)成分:光重合開始剤
 上記感光性樹脂組成物は、(C)成分として、光重合開始剤の少なくとも1種を含有する。(C)成分は、レジストパターンの薬液耐性を維持しつつ、感度、並びにレジストパターンの解像度及び密着性を向上させる点から、下記式(2)で示される2,4,5-トリアリールイミダゾール二量体を含んでいてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 式(2)中、Ar、Ar、Ar、及びArは、それぞれ独立に、アルキル基、アルケニル基、及びアルコキシ基からなる群より選択される少なくとも1種の置換基で置換されていてもよいアリール基を示し、X及びXは、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、又はアルコキシ基を示し、p及びqは、それぞれ独立に、1~5の整数を示す。但し、pが2以上の場合、複数存在するXはそれぞれ同一でも異なっていてもよく、qが2以上の場合、複数存在するXはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
 X及びXは、それぞれ独立に、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、炭素数1~6のアルキル基、炭素数2~6のアルケニル基、又は炭素数1~6のアルコキシ基であってもよい。X及びXのうち少なくとも1つは塩素原子であることが好ましい。
 X及びXの置換位置は特に限定されず、オルト位又はパラ位であることが好ましい。
 p及びqは、それぞれ独立に、1~5の整数であり、1~3の整数であることが好ましく、1であることがより好ましい。
 Ar、Ar、Ar、及びArで表されるアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基等が挙げられ、フェニル基であることが好ましい。
 Ar、Ar、Ar、及びArが有していてもよい置換基としては、炭素数1~6のアルキル基、炭素数2~6のアルケニル基、及び炭素数1~6のアルコキシ基からなる群より選択される少なくとも1種の置換基が挙げられる。Ar、Ar、Ar、及びArが、それぞれ独立に上記置換基を有する場合、置換基の数は1~5であることが好ましく、1~3であることがより好ましく、1であることが更に好ましい。また、Ar、Ar、Ar、及びArが、それぞれ独立に上記置換基を有する場合、その置換位置は特に限定されず、オルト位又はパラ位であることが好ましい。Ar、Ar、Ar、及びArは、いずれも無置換であることが好ましい。
 式(2)で示される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-(2-クロロフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール二量体、2-(2-クロロフェニル)-4,5-ジ(メトキシフェニル)イミダゾール二量体、2-(2-フルオロフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール二量体、2-(2-メトキシフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール二量体、及び2-(4-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。なお、2つの2,4,5-トリアリールイミダゾールのアリール基の置換基は、同一で対称な化合物を与えてもよいし、相違して非対称な化合物を与えてもよい。式(2)で示される2,4,5-トリアリールイミダゾール二量体は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 (C)成分が式(2)で示される2,4,5-トリアリールイミダゾール二量体を含有する場合、その含有量は、(C)成分の総量100質量部に対して、25質量部以上であってもよく、50質量部以上であってもよく、75質量部以上であってもよい。
 (C)成分である光重合開始剤としては、式(2)で示される2,4,5-トリアリールイミダゾール二量体以外にも、通常用いられるその他の光重合開始剤を含んでいてもよい。その他の光重合開始剤としては、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等の芳香族ケトン;アルキルアントラキノン等のキノン化合物;ベンゾインアルキルエーテル等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等のベンゾイン化合物;ベンジルジメチルケタール等のベンジル誘導体;9-フェニルアクリジン、1,7-(9,9’-アクリジニル)ヘプタン等のアクリジン誘導体などが挙げられる。
 上記感光性樹脂組成物における(C)成分の含有量は、(A)成分及び(B)成分の総量100質量部に対して、0.1~10質量部であってもよく、1~7質量部であってもよく、2~6質量部であってもよく、3~5質量部であってもよい。(C)成分の含有量が0.1質量部以上であると、感度、並びにレジストパターンの解像度及び密着性が向上する傾向にある。(C)成分の含有量が10質量部以下であると、良好なレジストパターン形状が得られ易くなる傾向にある。
(D)成分:式(1)で示されるスチリルピリジン化合物
 上記感光性樹脂組成物は、(D)成分として、下記式(1)で示されるスチリルピリジン化合物の少なくとも1種を含有する。(D)成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 式(1)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、炭素数1~6のアルコキシ基、炭素数1~6のアルキルエステル基、アミノ基、炭素数1~20のアルキルアミノ基、カルボキシ基、シアノ基、ニトロ基、アセチル基、又は(メタ)アクリロイル基を示し、a、b、及びcは、それぞれ独立に、0~5の整数を示す。但し、aが2以上の場合、複数存在するRはそれぞれ同一でも異なっていてもよく、bが2以上の場合、複数存在するRはそれぞれ同一でも異なっていてもよく、cが2以上の場合、複数存在するRはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
 なお、アルキルエステル基の炭素数は、アルキル部分の炭素数を意味する。
 感度をより向上できる観点から、式(1)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、炭素数1~6のアルコキシ基、炭素数1~6のアルキルエステル基、アミノ基、又は炭素数1~20のアルキルアミノ基であってもよい。
 また、a、b、及びcは、それぞれ独立に、0~5の整数を示し、0~3の整数が好ましく、0~2の整数がより好ましい。
 式(1)で示されるスチリルピリジン化合物としては、例えば、3,5-ジベンジリデンジシクロペンタノ[b,e]-4-フェニルピリジン、3,5-ビス(4-メチルベンジリデンジシクロペンタノ[b,e])-4-(4-メチルフェニル)ピリジン、3,5-ビス(4-メトキシベンジリデンジシクロペンタノ[b,e])-4-(4-メトキシフェニル)ピリジン、3,5-ビス(4-アミノベンジリデンジシクロペンタノ[b,e])-4-(4-アミノフェニル)ピリジン、3,5-ビス(4-ジメチルアミノベンジリデンジシクロペンタノ[b,e])-4-(4-ジメチルアミノフェニル)ピリジン、3,5-ビス(4-カルボキシベンジリデンジシクロペンタノ[b,e])-4-(4-カルボキシフェニル)ピリジン、3,5-ビス(4-アセチルベンジリデンジシクロペンタノ[b,e])-4-(4-アセチルフェニル)ピリジン、3,5-ビス(4-シアノベンジリデンジシクロペンタノ[b,e])-4-(4-シアノフェニル)ピリジン、3,5-ビス(4-ニトロベンジリデンジシクロペンタノ[b,e])-4-(4-ニトロフェニル)ピリジン、3,5-ビス(4-アクリロイルベンジリデンジシクロペンタノ[b,e])-4-(4-アクリロイルフェニル)ピリジン、3,5-ビス(4-(メトキシカルボニル)ベンジリデンジシクロペンタノ[b,e])-4-(4-(メトキシカルボニル)フェニル)ピリジン、及び3,5-ビス(2,4-ジメトキシベンジリデンジシクロペンタノ[b,e])-4-(2,4-ジメトキシフェニル)ピリジンが挙げられる。
 式(1)で示されるスチリルピリジン化合物は、例えば、ベンズアルデヒド誘導体、環状アルキルケトン、及び酢酸アンモニウムの縮合反応により合成できる。
 上記感光性樹脂組成物における(D)成分の含有量は、(A)成分及び(B)成分の総量100質量部に対して、0.01~10質量部であってもよく、0.05~5質量部であってもよく、0.08~3質量部であってもよい。(D)成分の含有量が0.01質量部以上であると、感度及びレジストパターンの解像度が向上し、また、薬液耐性に優れるレジストパターンが得られ易くなる傾向にある。(D)成分の含有量が10質量部以下であると、良好なレジストパターン形状が得られ易くなる傾向にある。
(E)成分:アミン化合物
 上記感光性樹脂組成物は、(E)成分として、アミン化合物の少なくとも1種を含有していてもよい。アミン化合物としては、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等が挙げられる。これらのアミン化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 上記感光性樹脂組成物が(E)成分を含有する場合、その含有量は、(A)成分及び(B)成分の総量100質量部に対して、0.01~10質量部であってもよく、0.05~5質量部であってもよく、0.1~2質量部であってもよい。(E)成分の含有量が0.01質量部以上であると、充分な感度が得られ易くなる傾向にある。(E)成分の含有量が10質量部以下であると、感光層の形成後に、過剰な(E)成分が異物として析出することが抑制される傾向にある。
(他の成分)
 上記感光性樹脂組成物は、必要に応じて、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、(D)成分以外の他の増感色素、マラカイトグリーン、ビクトリアピュアブルー、ブリリアントグリーン、メチルバイオレット等の染料、トリブロモフェニルスルホン、ジフェニルアミン、ベンジルアミン、トリフェニルアミン、ジエチルアニリン、2-クロロアニリン等の光発色剤、熱発色防止剤、4-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、熱架橋剤などの他の成分を含有していてもよい。これらの他の成分は、それぞれの成分について、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 上記感光性樹脂組成物がこれらの他の成分を含有する場合、これらの含有量は、(A)成分及び(B)成分の総量100質量部に対して、それぞれ0.01~20質量部程度であってもよい。
[感光性樹脂組成物の溶液]
 上記感光性樹脂組成物は、有機溶剤の少なくとも1種を更に含有していてもよい。有機溶剤としては、メタノール、エタノール等のアルコール溶剤;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン溶剤;メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル溶剤;トルエン等の芳香族炭化水素溶剤;N,N-ジメチルホルムアミド等の非プロトン性極性溶剤などが挙げられる。これらの有機溶剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。上記感光性樹脂組成物に含まれる有機溶剤の含有量は目的等に応じて適宜選択することができる。例えば、感光性樹脂組成物に有機溶剤を含有させて固形分が30~60質量%程度の溶液として用いることができる。以下、有機溶剤を含有する感光性樹脂組成物を「塗布液」ともいう。
 上記塗布液を、後述する支持体、金属板等の表面上に塗布し、乾燥させることにより、上記感光性樹脂組成物の塗膜である感光層を形成することができる。金属板としては特に制限されず、目的等に応じて適宜選択できる。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などの金属板を挙げることができる。金属板として、好ましくは銅、銅系合金、鉄系合金等の金属板が挙げられる。
 形成される感光層の厚みは特に制限されず、その用途により適宜選択できる。例えば、乾燥後の厚みで1~100μm程度であってもよい。金属板上に感光層を形成した場合、感光層の表面を、保護層で被覆してもよい。保護層としては、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。
 上記感光性樹脂組成物は、後述する感光性エレメントの感光層の形成に適用することができる。すなわち、本開示の別の実施形態は、(A)成分:(メタ)アクリル酸に由来する構造単位を有するバインダーポリマーと、(B)成分:EO基の構造単位数が6未満であるビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレートを含む光重合性化合物と、(C)成分:光重合開始剤と、(D)成分:式(1)で示されるスチリルピリジン化合物と、を含有する感光性樹脂組成物の感光性エレメントへの応用である。
 また、上記感光性樹脂組成物は、後述するレジストパターン付き基板の製造方法に使用できる。すなわち、本開示の別の実施形態は、(A)成分:(メタ)アクリル酸に由来する構造単位を有するバインダーポリマーと、(B)成分:EO基の構造単位数が6未満であるビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレートを含む光重合性化合物と、(C)成分:光重合開始剤と、(D)成分:式(1)で示されるスチリルピリジン化合物と、を含有する感光性樹脂組成物のレジストパターン付き基板の製造方法への応用である。
<感光性エレメント>
 本実施形態の感光性エレメントは、支持体と、該支持体上に設けられた上記感光性樹脂組成物を用いてなる感光層と、を備える。なお、感光層は、上記感光性樹脂組成物を用いて形成される塗膜であって、上記感光性樹脂組成物が未硬化状態のものである。感光性エレメントは、必要に応じて保護層等のその他の層を有していてもよい。
 図1に、感光性エレメントの一例を示す。図1に示す感光性エレメント1では、支持体2、感光層3、及び保護層4がこの順に積層されている。感光性エレメント1は、例えば、以下のようにして得ることができる。支持体2上に、有機溶剤を含有する上記感光性樹脂組成物である塗布液を塗布して塗布層を形成し、これを乾燥することで感光層3を形成する。次いで、感光層3の支持体2とは反対側の面を保護層4で被覆することにより、支持体2と、支持体2上に形成された感光層3と、感光層3上に積層された保護層4と、を備える感光性エレメント1が得られる。感光性エレメント1は、保護層4を必ずしも備えなくてもよい。
 支持体2としては、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレンなど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。
 支持体2の厚みは、1~100μmであってもよく、5~50μmであってもよく、5~30μmであってもよい。支持体2の厚みが1μm以上であると、支持体2を剥離する際に支持体2が破れるのが抑制される傾向にある。また、支持体2の厚みが100μm以下であると、解像度の低下が抑制される傾向にある。
 保護層4としては、感光層3の保護層4に対する接着力が、感光層3の支持体2に対する接着力よりも小さくなるものが好ましい。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、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、保護層4としては、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィンなど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、王子製紙株式会社製のアルファンMA-410、E-200、信越フィルム株式会社製のポリプロピレンフィルム、帝人株式会社製のPS-25等のPSシリーズのポリエチレンテレフタレートフィルムなどが挙げられる。なお、保護層4は支持体2と同一のものでもよい。
 保護層4の厚みは、1~100μmであってもよく、5~50μmであってもよく、5~30μmであってもよく、15~30μmであってもよい。保護層4の厚みが1μm以上であると、保護層4を剥がしながら、感光層3及び支持体2を基板上にラミネートする際、保護層4が破れることを抑制できる傾向にある。保護層4の厚みが100μm以下であると、取扱い性及び廉価性に優れる傾向にある。
 上記感光性エレメントは、具体的には例えば以下のようにして製造することができる。上記(A)成分:バインダーポリマー、上記(B)成分:光重合性化合物、上記(C)成分:光重合開始剤、及び上記(D)成分:式(1)で示されるスチリルピリジン化合物を上記有機溶剤に溶解した塗布液を準備する工程と、上記塗布液を支持体2上に塗布して塗布層を形成する工程と、上記塗布層を乾燥して感光層3を形成する工程と、を含む製造方法で感光性エレメントを製造することができる。
 塗布液の支持体2上への塗布は、ロールコート、コンマコート、グラビアコート、エアーナイフコート、ダイコート、バーコート等の公知の方法により行うことができる。
 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。塗布層の乾燥は、70~150℃にて、5~30分間程度行うことが好ましい。乾燥後、感光層3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%以下であってもよい。
 感光性エレメントにおける感光層3の厚みは、用途により適宜選択することができる。感光層3の乾燥後の厚みは、1~100μmであってもよく、1~50μmであってもよく、5~40μmであってもよい。感光層3の厚みが1μm以上であることで、工業的な塗工が容易になる傾向にある。感光層3の厚みが100μm以下であると、レジストパターンの密着性及び解像度が充分に得られる傾向にある。
 感光層3の紫外線に対する透過率は、波長350~420nmの範囲の紫外線に対して、5~75%であってもよく、10~65%であってもよく、15~55%であってもよい。この透過率が5%以上であると、レジストパターンの密着性が充分に得られる傾向にある。この透過率が75%以下であると、レジストパターンの解像度が充分に得られる傾向にある。なお、上記透過率は、紫外線分光計により測定することができる。紫外線分光計としては、(株)日立製作所製の228A型Wビーム分光光度計が挙げられる。
 上記感光性エレメントは、更にクッション層、接着層、光吸収層、ガスバリア層等の中間層などを有していてもよい。これらの中間層としては、例えば、特開2006-098982号公報に記載の中間層を本実施形態においても適用することができる。
 得られた感光性エレメントの形態は特に制限されない。感光性エレメントは、例えば、シート状であってもよく、巻芯にロール状に巻き取った形状であってもよい。ロール状に巻き取る場合、支持体2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。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。
 上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付き基板の製造方法に好適に用いることができる。
<レジストパターン付き基板の製造方法>
 上記感光性樹脂組成物を用いて、レジストパターン付き基板を製造することができる。本実施形態のレジストパターン付き基板の製造方法は、(i)基板上に、上記感光性樹脂組成物を用いてなる感光層を形成する工程(感光層形成工程)と、(ii)上記感光層の少なくとも一部の領域に活性光線を照射して、上記領域を光硬化させて硬化物領域を形成する工程(露光工程)と、(iii)上記感光層の上記硬化物領域以外の少なくとも一部を上記基板上から除去して、上記基板上にレジストパターンを形成する工程(現像工程)と、を有する。上記レジストパターン付き基板の製造方法は、必要に応じて更にその他の工程を有していてもよい。
(i)感光層形成工程
 まず、上記感光性樹脂組成物を用いて感光層3を基板上に形成する。基板としては、例えば、絶縁層と該絶縁層上に形成された導体層とを備える基板(回路形成用基板)を用いることができる。絶縁層としては、例えば、ガラスエポキシ材が挙げられる。導体層としては、例えば、銅箔が挙げられる。
 感光層3の基板上への形成は、例えば、上記感光性エレメントが保護層4を有している場合には、保護層4を除去した後、感光性エレメントの感光層3を加熱しながら上記基板に圧着することにより行われる。これにより、基板と感光層3と支持体2とがこの順に積層された積層体が得られる。
 この感光層形成工程は、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。圧着の際の感光層3及び基板の少なくとも一方に対する加熱は、70~130℃の温度で行うことが好ましく、0.1~1.0MPa程度(1~10kgf/cm程度)の圧力で圧着することが好ましい。これらの条件は特に制限されず、必要に応じて適宜選択される。なお、感光層3を70~130℃に加熱すれば、基板を予熱処理しておかなくてもよい。基板を予熱処理することで密着性及び追従性を更に向上させることができる。
(ii)露光工程
 露光工程では、上記のようにして基板上に形成された感光層3の少なくとも一部の領域に活性光線を照射することで、活性光線が照射された露光部が光硬化して、潜像が形成される。この際、感光層3上に存在する支持体2が活性光線に対して透明である場合には、支持体2を通して活性光線を照射することができる。一方、支持体2が活性光線に対して遮光性を示す場合には、支持体2を除去した後で感光層3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通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、DLP(Digital Light Processing)露光法等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特に制限されず、公知の光源を用いることができる。具体的には、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、窒化ガリウム系青紫色レーザ等の紫外線、可視光等を有効に放射するものが用いられる。
 活性光線の波長(露光波長)は、340~430nmの範囲内であってもよく、350~420nmの範囲内であってもよい。活性光線の波長を340~430nmの範囲内とすることで、薬液耐性に優れたレジストパターンを優れた感度でより効率的に形成することができる傾向にある。
(iii)現像工程
 現像工程では、上記感光層3の未硬化部分が基板上から現像処理により除去されることで、感光層3が光硬化した硬化物であるレジストパターンが基板上に形成される。感光層3上に支持体2が存在している場合には、支持体2を除去してから、未露光部分の除去(現像)を行う。現像処理には、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、パドル方式、スプレー方式、ブラッシング、スラッピング、スクラッビング、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。
 現像液は上記感光性樹脂組成物の構成に応じて適宜選択される。現像液としては、アルカリ性水溶液、有機溶剤現像液等が挙げられる。
 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、若しく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、ホウ砂(四ホウ酸ナトリウム)、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-2-プロパノール、モルホリンなどが用いられる。
 現像に用いるアルカリ性水溶液としては、0.1~5質量%炭酸ナトリウムの希薄溶液、0.1~5質量%炭酸カリウムの希薄溶液、0.1~5質量%水酸化ナトリウムの希薄溶液、0.1~5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い。またその温度は、感光層3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含有させてもよい。
 アルカリ性水溶液は、1種以上の有機溶剤を含有していてもよい。用いる有機溶剤としては、アセトン、酢酸エチル、炭素数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、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、1種類単独で又は2種類以上を組み合わせて使用される。アルカリ性水溶液が有機溶剤を含有する場合、有機溶剤の含有率は、アルカリ性水溶液の全量を基準として、2~90質量%とすることが好ましい。
 有機溶剤現像液に用いられる有機溶剤としては、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、γ-ブチロラクトン等が挙げられる。これらの有機溶剤に、引火防止のため、1~20質量%の範囲で水を添加して有機溶剤現像液とすることが好ましい。
 上記レジストパターン付き基板の製造方法は、未露光部分を除去した後、必要に応じて60~250℃の加熱又は0.2~10J/cmのエネルギー量での露光を行うことにより、レジストパターンを更に硬化する工程を更に有していてもよい。
<プリント配線板の製造方法>
 本実施形態のプリント配線板の製造方法は、上記レジストパターン付き基板の製造方法によりレジストパターンが形成された基板に対してエッチング処理及びめっき処理の少なくとも一方の処理を行う工程を有する。
 つまり、第1実施形態のプリント配線板の製造方法は、上記レジストパターン付き基板の製造方法によりレジストパターンが形成された基板に対してエッチング処理を行う工程を有する。
 また、第2実施形態のプリント配線板の製造方法は、上記レジストパターン付き基板の製造方法によりレジストパターンが形成された基板に対してめっき処理を行う工程を有する。
 基板としては、例えば、絶縁層と該絶縁層上に形成された導体層とを備える基板(回路形成用基板)を用いることが好ましい。上記プリント配線板の製造方法は、必要に応じてレジスト除去工程等のその他の工程を有していてもよい。基板のエッチング処理及びめっき処理は、形成されたレジストパターンをマスクとして、基板の導体層等に対して行われる。
 エッチング処理では、基板上に形成されたレジストパターン(硬化レジスト)をマスクとして、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導体層をエッチング除去し、導体パターンを形成する。エッチング処理の方法は、除去すべき導体層に応じて適宜選択される。エッチング液としては、塩化第二銅水溶液、塩化第二鉄水溶液、アルカリエッチング溶液、過酸化水素エッチング液等が挙げられる。これらの中でもエッチファクタが良好な点から、塩化第二鉄水溶液を用いることが好ましい。
 一方、めっき処理では、基板上に形成されたレジストパターン(硬化レジスト)をマスクとして、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導体層上に銅、はんだ等をめっきする。めっき処理の後、硬化レジストを除去し、更にこの硬化レジストによって被覆されていた導体層をエッチング処理して、導体パターンを形成する。めっき処理の方法は、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。めっき処理としては、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、ハード金めっき、ソフト金めっき等の金めっきなどが挙げられる。
 エッチング処理及びめっき処理の後、基板上のレジストパターンは除去(剥離)される。レジストパターンの除去は、例えば、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を用いて行うことができる。この強アルカリ性の水溶液としては、1~10質量%水酸化ナトリウム水溶液、1~10質量%水酸化カリウム水溶液等が用いられる。中でも1~10質量%水酸化ナトリウム水溶液又は1~10質量%水酸化カリウム水溶液を用いることが好ましく、1~5質量%水酸化ナトリウム水溶液又は1~5質量%水酸化カリウム水溶液を用いることがより好ましい。強アルカリ性の水溶液のレジストパターンへの付与方式としては、浸漬方式、スプレー方式等が挙げられ、これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 めっき処理を施してからレジストパターンを除去した場合、更にエッチング処理によって硬化レジストで被覆されていた導体層を除去し、導体パターンを形成することで所望のプリント配線板を製造することができる。エッチング処理の方法は、除去すべき導体層に応じて適宜選択される。例えば、上述のエッチング液を適用することができる。
 上記プリント配線板の製造方法は、単層プリント配線板のみならず多層プリント配線板の製造にも適用可能であり、また小径スルーホールを有するプリント配線板等の製造にも適用可能である。
 上記感光性樹脂組成物は、プリント配線板の製造に好適に使用することができる。すなわち、好適な実施形態の一つは、(A)成分:(メタ)アクリル酸に由来する構造単位を有するバインダーポリマーと、(B)成分:EO基の構造単位数が6未満であるビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレートを含む光重合性化合物と、(C)成分:光重合開始剤と、(D)成分:式(1)で示されるスチリルピリジン化合物と、を含有する感光性樹脂組成物のプリント配線板の製造への応用である。
 また、より好適な実施形態は、上記感光性樹脂組成物の高密度パッケージ基板の製造への応用であり、上記感光性樹脂組成物のセミアディティブ工法への応用である。以下に、セミアディティブ工法による配線板の製造工程の一例について、図2を参照しながら説明する。図2における部材の大きさは概念的なものであり、部材間の大きさの相対的な関係はこれに限定されない。
 図2(a)では、絶縁層15上に導体層10が形成された基板(回路形成用基板)を準備する。導体層10は、例えば、金属銅層である。図2(b)では、上記感光層形成工程により、基板の導体層10上に感光層32を形成する。図2(c)では、感光層32上にマスク20を配置し、上記露光工程により、活性光線50を感光層32に照射して、マスク20が配置された領域以外の領域を露光して、感光層32に光硬化部を形成する。図2(d)では、感光層32において、光硬化部以外の領域を現像工程により基板上から除去することにより、基板上に光硬化部であるレジストパターン30を形成する。図2(e)では、光硬化部であるレジストパターン30をマスクとしためっき処理により、導体層10上にめっき層42を形成する。図2(f)では、光硬化部であるレジストパターン30を強アルカリの水溶液により剥離した後、フラッシュエッチング処理により、めっき層42の一部とレジストパターン30でマスクされていた導体層10とを除去して導体パターン40を形成する。導体層10とめっき層42とでは、材質が同じであっても、異なっていてもよい。
 なお、図2ではマスク20を用いてレジストパターン30を形成する方法について説明したが、マスク20を用いずに直接描画露光法によりレジストパターン30を形成してもよい。
 以下、実施例により本発明を更に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。
(実施例1~6及び比較例1~4)
<感光性樹脂組成物の溶液の調製>
 表2及び表3に示す各成分を同表に示す配合量(単位:g)で、アセトン9g、トルエン5g、及びメタノール5gと混合することにより、実施例1~6及び比較例1~4の感光性樹脂組成物の溶液をそれぞれ調製した。表2及び表3に示す(A)成分の配合量は不揮発分の質量(固形分量)である。表2及び表3に示す各成分の詳細については、以下のとおりである。なお、「-」は未配合を意味する。
(A)バインダーポリマー
[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81g、スチレン135g、メタクリル酸ベンジル69g、及びメタクリル酸メチル15g(質量比:27/45/23/5)と、アゾビスイソブチロニトリル1.5gとを混合して得た溶液を「溶液a」とした。
 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0.5gを溶解して得た溶液を「溶液b」とした。
 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180g及びトルエン120gの混合液(質量比:3:2)300gを投入し、フラスコ内に窒素ガスを吹き込みつつ撹拌しながら加熱し、80℃まで昇温させた。
 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。更に、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41.5質量%であり、重量平均分子量は44000であり、酸価は176mgKOH/gであり、分散度は2.2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(GPC)法によって測定し、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(株式会社日立製作所製)
  カラム:以下の計3本、カラム仕様:10.7mmφ×300mm
    Gelpack GL-R440
    Gelpack GL-R450
    Gelpack GL-R400M(以上、日立化成株式会社製)
  溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
  試料濃度:固形分が40質量%の樹脂溶液を120mg採取し、5mLのTHFに溶解して試料を調製した。
  測定温度:40℃
  注入量:200μL
  圧力:49kgf/cm(4.8MPa)
  流量:2.05mL/分
  検出器:日立 L-3300型RI(株式会社日立製作所製)
[バインダーポリマー(A-2)の合成]
 重合性単量体(モノマー)であるメタクリル酸81g、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル9g、スチレン141g、及びメタクリル酸ベンジル69g(質量比:27/3/47/23)と、アゾビスイソブチロニトリル2.4gとを混合して得た溶液を「溶液c」とし、溶液aの代わりに溶液cを用いたほかは、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)の溶液を得た。
 バインダーポリマー(A-2)の不揮発分(固形分)は41.7質量%であり、重量平均分子量は38000であり、酸価は176mgKOH/gであり、分散度は1.8であった。
 バインダーポリマー(A-1)及び(A-2)について、重合性単量体(モノマー)の質量比(%)、酸価、重量平均分子量、及び分散度を表1に示す。なお、「-」は未配合を意味する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
(B)光重合性化合物
 ・BPE-100(新中村化学工業株式会社製):2,2-ビス(4-(メタクリロキシエトキシ)フェニル)プロパン(EO基:2.6mol(平均値))
 ・BPE-80N(新中村化学工業株式会社製):2,2-ビス(4-(メタクリロキシエトキシ)フェニル)プロパン(EO基:2.3mol(平均値))
 ・FA-324ME(日立化成株式会社製):2,2-ビス(4-(メタクリロキシジエトキシ)フェニル)プロパン(EO基:4mol(平均値))
 ・ABE-300(新中村化学工業株式会社製):2,2-ビス(4-(アクリロキシポリエトキシ)フェニル)プロパン(EO基:3mol(平均値))
 ・FA-321M(日立化成株式会社製):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(EO基:10mol(平均値))
 ・FA-3200MY(日立化成株式会社製):2,2-ビス(4-(メタクリロキシエトキシプロポキシ)フェニル)プロパン(EO基:12mol(平均値)、PO基:4mol(平均値))
 ・FA-024M(日立化成株式会社製):(PO)(EO)(PO)変性ポリプロピレングリコール#700ジメタクリレート
 なお、EO基及びPO基についてのmol数は、各EO基又はPO基の構造単位数を意味する。
(C)光重合開始剤
 ・B-CIM(Hampford社製):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[2-(2-クロロフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール二量体]
(D)式(1)で示されるスチリルピリジン化合物
 ・2,4-DMOP-DSP:3,5-ビス(2,4-ジメトキシベンジリデンジシクロペンタノ[b,e])-4-(2,4-ジメトキシフェニル)ピリジン
(D)成分以外の他の増感色素
 ・PYR-1(株式会社日本化学工業所製):1-フェニル-3-(4-メトキシスチリル)-5-(4-メトキシフェニル)ピラゾリン
 ・EAB(保土谷化学工業株式会社製):4,4’-ジエチルアミノベンゾフェノン
 ・H-MOP-DSP:4,6-ビス(4-メトキシベンジリデンジシクロヘキサノ[b,e])-5-(4-メトキシフェニル)ピリジン
(E)アミン化合物
 ・LCV(山田化学工業株式会社製):ロイコクリスタルバイオレット
染料
 ・MKG(大阪有機化学工業株式会社製):マラカイトグリーン
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
<感光性エレメントの作製>
 上記で得られた感光性樹脂組成物の溶液を、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(東レ株式会社製、「FB-40」)(支持体)上に塗布し、70℃及び110℃の熱風対流式乾燥器で順次乾燥処理して、乾燥後の膜厚が25μmである感光層を形成した。この感光層上にポリエチレンフィルム(王子製紙株式会社製、「E-200K」)(保護層)を貼り合わせ、支持体と感光層と保護層とが順に積層された感光性エレメントをそれぞれ得た。
<積層基板の作製>
 ガラスエポキシ材と、その両面に形成された銅箔(厚さ16μm)とからなる銅張積層板(日立化成株式会社製、「MCL-E-679F」)(以下、「基板」という。)を加熱して80℃に昇温させた後、実施例1~6及び比較例1~4に係る感光性エレメントを、基板の銅表面にラミネート(積層)した。ラミネートは、保護層を除去しながら、各感光性エレメントの感光層が基板の銅表面に密着するようにして、温度110℃、ラミネート圧力4kgf/cm(0.4MPa)の条件下で行った。このようにして、基板の銅表面上に感光層及び支持体が積層された積層基板を得た。得られた積層基板は23℃まで放冷した。
<感度の評価>
 上記積層基板の支持体上に、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配置させた。波長405nmの青紫色レーザダイオードを光源とする直描露光機(ビアメカニクス株式会社製、「DE-1UH」)を使用して、所定のエネルギー量(露光量)でフォトツール及び支持体を介して感光層に対して露光した。なお、照度の測定には、405nm対応プローブを適用した紫外線照度計(ウシオ電機株式会社製、「UIT-150」)を用いた。
 露光後、積層基板から支持体を剥離して感光層を露出させ、1質量%炭酸ナトリウム水溶液を30℃にて60秒間スプレーすることにより、未露光部分を除去した。このようにして、基板の銅表面上に感光性樹脂組成物の硬化物からなるレジストパターンを形成した。レジストパターン(硬化膜)として得られたステップタブレットの残存段数(ステップ段数)を測定することにより、感光性樹脂組成物の感度を評価した。感度は、100mJ/cmで露光した際の上記ステップ段数により示され、この数値が高いほど感度が良好であることを意味する。結果を表4及び表5に示す。
<解像度及び密着性の評価>
 ライン幅(L)/スペース幅(S)(以下、「L/S」と記す。)が3/3~30/30(単位:μm)である描画パターンを用いて、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基板の感光層に対して露光(描画)した。露光後、上記感度の評価と同様の現像処理を行った。
 現像後、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、欠け等の不良を生じることなく形成されたレジストパターンにおけるライン幅/スペース幅の値のうちの最小値により、解像度及び密着性を評価した。この数値が小さいほどレジストパターンの解像度及び密着性が共に良好であることを意味する。なお、得られたレジストパターンは、光学顕微鏡を用いて、倍率1000倍で拡大して観察することで不良の有無を確認した。結果を表4及び表5に示す。
<反応率の評価>
 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感光性エレメントの感光層に対して露光し、光硬化物を得た。露光前後に、フーリエ変換型赤外分光(FT-IR)装置(ブルカー・オプティクス株式会社製、「VERTEX70」)を用いて、感光層又はその光硬化物のFT-IR測定を行った。そして、1570cm-1における芳香族に由来するピークを内部標準とし、1637cm-1に観察されるビニル基に由来するピークから、以下の式に従って反応率(%)を算出した。結果を表4及び表5に示す。
 反応率(%)=(1-I/I)×100
 I:露光後におけるピーク強度
 I:露光前におけるピーク強度
<めっき液耐性(薬液耐性)の評価>
 フレキシブルプリント配線板用銅張積層板(ニッカン工業株式会社製、「F30VC1」)を加熱して80℃に昇温させた後、実施例1~6及び比較例1~4に係る感光性エレメントを、基板の銅表面にラミネート(積層)した。ラミネートは、保護層を除去しながら、各感光性エレメントの感光層が基板の銅表面に密着するようにして、温度110℃、ラミネート圧力4kgf/cm(0.4MPa)の条件下で行った。このようにして、基板の銅表面上に感光層及び支持体が積層された評価用積層体を得た。得られた評価用積層体は23℃まで放冷した。
 上記評価用積層体の支持体上に、L/Sが5/5、8/8、10/10、及び15/15(単位:μm)の配線パターンを有するガラス製フォトツールを密着させ、現像後の残存ステップ段数が14段となるエネルギー量により露光した。次いで、支持体を剥離し、1質量%炭酸ナトリウム水溶液を30℃にてスプレーすることにより未露光部分を除去し、評価用基板を得た。現像時間は、最短現像時間(未露光部が除去される最短時間)の2倍に相当する時間とした。
 上記評価用基板に対して、脱脂液(メルテックス株式会社製、「PC-455」、25質量%)に5分間浸漬、水洗、ソフトエッチ液(過硫酸アンモニウム150g/L)に2分間浸漬、水洗、10質量%硫酸に1分間浸漬の順で順次前処理を行った。そして、硫酸銅めっき液(硫酸銅75g/L、硫酸190g/L、塩素イオン50質量ppm、メルテックス株式会社製、「カパーグリームPCM」、5mL/L)に入れ、1A/dmの条件でめっき厚みが12μmになるまで銅めっき処理を行った。
 銅めっき処理後の評価用基板を水洗し乾燥した後、50℃の剥離液(三菱ガス化学株式会社製、「R-100」、0.2体積%)に浸漬することによりレジストパターンを剥離し、下地銅を0.1質量%硫酸及び0.1質量%過酸化水素を含む水溶液でエッチングした。その後、上方から光学顕微鏡を用いてめっき潜りの確認を行い、めっき潜りが生じていないものを「A(優良)」、めっき潜りが生じたものを「C(不良)」として評価した。なお、めっき潜りが生じた場合、レジストパターンでマスクされていた領域に銅めっきにより析出した金属銅が観察される。結果を表4及び表5に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
 表4及び表5から明らかなように、(メタ)アクリル酸に由来する構造単位を有するバインダーポリマーと、EO基の構造単位数が6未満であるビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレートを含む光重合性化合物と、光重合開始剤と、式(1)で示されるスチリルピリジン化合物と、を含有する感光性樹脂組成物を用いた実施例1~6は、感光性樹脂組成物の感度、並びにレジストパターンの解像度、密着性、及び薬液耐性のいずれにも優れていた。
 一方、EO基の構造単位数が6未満であるビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレートを含有しない感光性樹脂組成物を用いた比較例1は、感光性樹脂組成物の感度には優れていたものの、レジストパターンの解像度、密着性、及び薬液耐性が実施例1~6よりも劣っていた。
 また、式(1)で示されるスチリルピリジン化合物を含有しない感光性樹脂組成物を用いた比較例2~4は、感光性樹脂組成物の感度及びレジストパターンの薬液耐性が実施例1~6よりも劣っており、特に比較例3~4は、レジストパターンの解像度及び密着性にも劣っていた。
 2016年3月17日に出願された日本国特許出願2016-053771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。
 また、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、およ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、本明細書中に参照により取り込まれる。
 1…感光性エレメント、2…支持体、3…感光層、4…保護層、10…導体層、15…絶縁層、20…マスク、30…レジストパターン、32…感光層、40…導体パターン、42…めっき層

Claims (7)

  1.  (メタ)アクリル酸に由来する構造単位を有するバインダーポリマーと、
     エチレンオキシ基の構造単位数が6未満であるビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレートを含む光重合性化合物と、
     光重合開始剤と、
     下記式(1)で示されるスチリルピリジン化合物と、を含有する感光性樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001

    [式(1)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、炭素数1~6のアルコキシ基、炭素数1~6のアルキルエステル基、アミノ基、炭素数1~20のアルキルアミノ基、カルボキシ基、シアノ基、ニトロ基、アセチル基、又は(メタ)アクリロイル基を示し、a、b、及びcは、それぞれ独立に、0~5の整数を示す。]
  2.  前記光重合開始剤が、下記式(2)で示される2,4,5-トリアリールイミダゾール二量体を含む、請求項1に記載の感光性樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002

    [式(2)中、Ar、Ar、Ar、及びArは、それぞれ独立に、アルキル基、アルケニル基、及びアルコキシ基からなる群より選択される少なくとも1種の置換基で置換されていてもよいアリール基を示し、X及びXは、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、又はアルコキシ基を示し、p及びqは、それぞれ独立に、1~5の整数を示す。]
  3.  支持体と、前記支持体上に設けられた請求項1又は請求項2に記載の感光性樹脂組成物を用いてなる感光層と、を備える感光性エレメント。
  4.  基板上に、請求項1又は請求項2に記載の感光性樹脂組成物を用いてなる感光層を形成する工程と、
     前記感光層の少なくとも一部の領域に活性光線を照射して、前記領域を光硬化させて硬化物領域を形成する工程と、
     前記感光層の前記硬化物領域以外の少なくとも一部を前記基板上から除去して、前記基板上にレジストパターンを形成する工程と、を有するレジストパターン付き基板の製造方法。
  5.  前記活性光線の波長が340~430nmの範囲内である、請求項4に記載のレジストパターン付き基板の製造方法。
  6.  請求項4又は請求項5に記載のレジストパターン付き基板の製造方法によりレジストパターンが形成された基板に対してエッチング処理を行う工程を有するプリント配線板の製造方法。
  7.  請求項4又は請求項5に記載のレジストパターン付き基板の製造方法によりレジストパターンが形成された基板に対してめっき処理を行う工程を有するプリント配線板の製造方法。
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