WO2024009870A1 - 感光性樹脂組成物、感光性エレメント、レジストパターンの形成方法、及び、半導体パッケージ基板又は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、レジストパターンの形成方法、及び、半導体パッケージ基板又はプリント配線板の製造方法 Download PDF

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WO2024009870A1
WO2024009870A1 PCT/JP2023/024004 JP2023024004W WO2024009870A1 WO 2024009870 A1 WO2024009870 A1 WO 2024009870A1 JP 2023024004 W JP2023024004 W JP 2023024004W WO 2024009870 A1 WO2024009870 A1 WO 2024009870A1
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WO
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resin composition
mass
photosensitive resin
photosensitive
parts
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Application number
PCT/JP2023/024004
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French (fr)
Inventor
哲也 加藤
健一 岩下
絢香 黒田
博史 小野
陽介 賀口
夏木 戸田
Original Assignee
株式会社レゾナック
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials

Definitions

  • the present disclosure relates to a photosensitive resin composition, a photosensitive element, a method for forming a resist pattern, and a method for manufacturing a semiconductor package substrate or a printed wiring board.
  • photosensitive resin compositions and layers containing this photosensitive resin composition are used as resist materials used in etching, plating, etc.
  • a photosensitive element (laminate) having a structure in which a photosensitive layer is formed on a support and a protective film is disposed on a photosensitive layer is widely used.
  • the photosensitive layer of the photosensitive element is laminated onto a circuit forming substrate.
  • a predetermined portion of the photosensitive layer is irradiated with actinic light to cure the exposed portion.
  • a resist pattern is formed on the substrate by removing the unexposed portion of the photosensitive layer with a developer.
  • the substrate on which the resist pattern has been formed is subjected to etching or plating to form a circuit pattern on the substrate, and finally the cured portion of the photosensitive layer (resist pattern) is peeled off from the substrate.
  • the photosensitive layer is exposed in a pattern through a mask film or the like.
  • a projection exposure method has been used in which a photosensitive layer is exposed to light by irradiating the active light beam onto which an image of a photomask is projected through a lens.
  • An ultra-high pressure mercury lamp is used as a light source for projection exposure.
  • exposure machines that use I-line monochromatic light (365 nm) as the exposure wavelength are often used, but H-line monochromatic light (405 nm) and IHG crosstalk exposure wavelengths may also be used.
  • the projection exposure method is an exposure method that can ensure higher resolution and higher alignment than the contact exposure method. Therefore, the projection exposure method has been attracting a lot of attention in recent years when miniaturization of circuit formation on semiconductor package substrates and printed wiring boards is required.
  • Patent Document 1 considers improving resolution and adhesion by using a specific photopolymerizable compound.
  • photosensitive resin compositions are required to have good near-rectangular shapes, as well as further improvements in resolution and adhesion. It is required to be able to form a resist pattern having a resist shape.
  • the present disclosure provides a photosensitive resin composition, a photosensitive element, a method for forming a resist pattern, and a semiconductor package, which can form a resist pattern having a good resist shape and have good resolution and adhesion.
  • An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a substrate or a printed wiring board.
  • the present disclosure provides the following photosensitive resin composition, photosensitive element, method for forming a resist pattern, and method for manufacturing a semiconductor package substrate or printed wiring board.
  • a photosensitive resin composition containing (A) a binder polymer, (B) a photopolymerizable compound having an ethylenically unsaturated bond, and (C) a photopolymerization initiator, the photosensitive resin composition described above.
  • a photosensitive resin composition having an absorbance of more than 0.0041 and less than or equal to 0.0130 for light having a wavelength of 365 nm per 1 ⁇ m of thickness.
  • the content of the photopolymerization initiator (C) is 3.0 parts by mass or more based on 100 parts by mass of the total amount of the binder polymer (A) and the photopolymerizable compound (B). 1] or the photosensitive resin composition according to [2].
  • the content of the photopolymerization initiator (C) is 5.0 parts by mass or more based on 100 parts by mass of the total amount of the binder polymer (A) and the photopolymerizable compound (B).
  • (D) The photosensitive resin composition according to any one of [1] to [4] above, further containing a sensitizer.
  • sensitizer (D) contains at least one selected from the group consisting of dialkylaminobenzophenone compounds, pyrazoline compounds, anthracene compounds, and coumarin compounds. thing.
  • the content of the sensitizer (D) is 0.03 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the total amount of the binder polymer (A) and the photopolymerizable compound (B), [5] ] or the photosensitive resin composition according to [6].
  • Mass ratio of the content of the above (C) photoinitiator and the content of the above (D) sensitizer ((C) photoinitiator content/(D) sensitizer content ) is 80 or more, the photosensitive resin composition according to any one of [5] to [7] above.
  • the content of the hydrogen donor (E) is 0.55 parts by mass or more based on 100 parts by mass of the total amount of the binder polymer (A) and the photopolymerizable compound (B), [9] The photosensitive resin composition described in ].
  • the total content of the photopolymerization initiator (C) and the hydrogen donor (E) is 4 parts by mass based on 100 parts by mass of the binder polymer (A) and the photopolymerizable compound (B).
  • the photosensitive resin composition according to the above [9] or [10] which contains .0 part by mass or more.
  • a photosensitive element comprising a support and a photosensitive layer containing the photosensitive resin composition according to any one of [1] to [12] above, formed on the support.
  • a method for forming a resist pattern comprising: an exposure step of forming a photocured portion using a photosensitive layer; and a developing step of removing a region of the photosensitive layer other than the predetermined portion from the substrate.
  • a method for forming a resist pattern comprising: an exposure step for forming a portion of the photosensitive layer; and a developing step for removing a region other than the predetermined portion of the photosensitive layer from the substrate.
  • a semiconductor package substrate or printed material which includes the step of etching or plating a substrate on which a resist pattern is formed by the method for forming a resist pattern according to [17] or [18] above to form a conductor pattern.
  • Method of manufacturing wiring boards [22] A semiconductor package substrate or printed circuit board, which includes the step of forming a conductor pattern by etching or plating a substrate on which a resist pattern is formed by the method for forming a resist pattern according to [19] or [20] above. Method of manufacturing wiring boards.
  • a photosensitive resin composition a photosensitive element, a method for forming a resist pattern, and a semiconductor package that can form a resist pattern having a good resist shape and have good resolution and adhesion.
  • a method for manufacturing a substrate or a printed wiring board can be provided.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a photosensitive element according to one embodiment.
  • the term “process” is used not only to refer to an independent process, but also to include any process that achieves the intended effect even if it cannot be clearly distinguished from other processes. It will be done.
  • the term “layer” includes not only a structure formed on the entire surface but also a structure formed on a part of the layer when observed in a plan view.
  • (meth)acrylic acid means at least one of "acrylic acid” and “methacrylic acid” corresponding thereto. The same applies to other similar expressions such as (meth)acrylate.
  • a numerical range indicated using "-" indicates a range that includes the numerical values written before and after "-" as the minimum and maximum values, respectively.
  • the upper limit or lower limit of the numerical range of one step may be replaced with the upper limit or lower limit of the numerical range of another step.
  • the upper limit or lower limit of the numerical range may be replaced with the value shown in the Examples.
  • the photosensitive resin composition of this embodiment includes (A) component: a binder polymer, (B) component: a photopolymerizable compound having an ethylenically unsaturated bond, and (C) component: a photopolymerization initiator. contains.
  • the photosensitive resin composition has an absorbance of more than 0.0041 and less than 0.0130 for light with a wavelength of 365 nm per 1 ⁇ m of thickness.
  • the photosensitive resin composition of this embodiment contains the above components (A) to (C) as essential components, and has an absorbance of more than 0.0041 and less than or equal to 0.0130 for light with a wavelength of 365 nm per 1 ⁇ m of thickness. As a result, a resist pattern having a good resist shape can be formed, and good resolution and adhesion can be obtained.
  • the photosensitive resin composition of this embodiment may contain component (D): a sensitizer. Moreover, the photosensitive resin composition of this embodiment may contain (E) component: hydrogen donor. Furthermore, the photosensitive resin composition of the present embodiment may further contain components other than the components (A) to (E) described above. Each component used in the photosensitive resin composition of this embodiment will be explained in more detail below.
  • the photosensitive resin composition contains one or more components (A).
  • the component (A) include acrylic resins, styrene resins, epoxy resins, amide resins, amide epoxy resins, alkyd resins, and phenol resins.
  • Component (A) may contain an acrylic resin from the viewpoint of further improving alkali developability.
  • the acrylic resin has, for example, a structural unit derived from (meth)acrylic acid, and may further have a structural unit derived from a monomer other than (meth)acrylic acid.
  • the number of other monomers may be one or more.
  • Other monomers may include, for example, (meth)acrylic acid ester.
  • (meth)acrylic acid ester examples include (meth)acrylic acid alkyl ester, (meth)acrylic acid cycloalkyl ester, (meth)acrylic acid aryl ester, and the like.
  • Other monomers may include (meth)acrylic acid alkyl esters from the viewpoint of improving alkali developability and peeling properties.
  • the alkyl group of the (meth)acrylic acid alkyl ester is, for example, a methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, or These structural isomers may be used, and from the viewpoint of further improving the release properties, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms may be used.
  • the content of the (meth)acrylic acid alkyl ester is determined based on the total amount of the monomers constituting component (A), from the viewpoint of excellent release properties.
  • the content may be 1% by mass or more, 2% by mass or more, or 3% by mass or more, and from the viewpoint of further improving resolution and adhesion, it may be 80% by mass or less, 60% by mass or less, or 50% by mass or less. It's okay.
  • styrene or styrene derivatives from the viewpoint of further improving resolution and adhesion.
  • the styrene derivative may be, for example, vinyltoluene, ⁇ -methylstyrene, or the like.
  • the content of styrene and styrene derivatives is 40% by mass based on the total amount of monomers constituting component (A), from the viewpoint of further improving resolution.
  • the content may be 45% by mass or more, 47% by mass or more, or 50% by mass or more, and from the viewpoint of developability, it may be 90% by mass or less, 85% by mass or less, or 80% by mass or less.
  • hydroxyalkyl (meth)acrylate examples include, for example, hydroxymethyl (meth)acrylate, hydroxyethyl (meth)acrylate, hydroxypropyl (meth)acrylate, hydroxybutyl (meth)acrylate, hydroxypentyl (meth)acrylate, and hydroxyhexyl (meth)acrylate. It may be acrylate or the like. Moreover, when the number of carbon atoms in the alkyl part in the hydroxyalkyl (meth)acrylate unit is 3 or more, it may have a branched structure.
  • the minimum development time can be shortened and productivity can be improved, and the photosensitive resin composition can be The lamination properties of the photosensitive layer can be improved.
  • the content of hydroxyalkyl (meth)acrylate is 0 from the viewpoint of dispersibility, based on the total amount of monomers constituting component (A). It may be .5% by mass or more, 0.75% by mass or more, or 1.0% by mass or more, and from the viewpoint of water absorption, it may be 20% by mass or less, 15% by mass or less, or 8% by mass or less. .
  • acrylamide such as diacetone acrylamide, acrylonitrile
  • vinyl alcohol ethers such as vinyl-n-butyl ether
  • benzyl (meth)acrylate such as alkyl (meth)acrylate
  • benzyl methacrylate such as alkyl (meth)acrylate
  • ester (meth)acrylic acid tetrahydrofurfuryl ester, (meth)acrylic acid dimethylaminoethyl ester, (meth)acrylic acid diethylaminoethyl ester, (meth)acrylic acid glycidyl ester, 2,2,2-trifluoroethyl (meth)acrylic acid ) acrylate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl (meth)acrylate, ⁇ -bromoacrylic acid, ⁇ -chloroacrylic acid, ⁇ -furyl (meth)acrylic acid, ⁇ -styryl (meth)acrylic acid, maleic acid Examples include acid, maleic anhydride, maleic acid monoesters such as monomethyl maleate, monoethyl maleate, monoisopropyl maleate, fumaric acid, cinnamic acid, ⁇ -cyanocinnamic acid, itaconic acid, crotonic acid, propio
  • the acid value of the component (A) may be 100 mgKOH/g or more, 120 mgKOH/g or more, 140 mgKOH/g or more, or 150 mgKOH/g or more from the viewpoint of suitably developing the photosensitive resin composition. From the viewpoint of improving adhesion (developer resistance), it may be 250 mgKOH/g or less, 240 mgKOH/g or less, or 230 mgKOH/g or less.
  • the acid value of component (A) can be adjusted by the content of structural units (for example, structural units derived from (meth)acrylic acid) constituting component (A).
  • the acid value of component (A) can be measured as follows. First, 1 g of the binder polymer whose acid value is to be measured is precisely weighed. Add 30 g of acetone to the precisely weighed binder polymer and uniformly dissolve it. Next, an appropriate amount of phenolphthalein as an indicator is added to the solution, and titration is performed using a 0.1N aqueous potassium hydroxide (KOH) solution. The acid value is determined by calculating the number of mg of KOH required to neutralize the acetone solution of the binder polymer to be measured. When measuring a solution in which a binder polymer is mixed with a synthetic solvent, a diluent solvent, etc., the acid value is calculated using the following formula.
  • Acid value 0.1 x Vf x 56.1/(Wp x I/100)
  • Vf indicates the titer (mL) of the KOH aqueous solution
  • Wp indicates the mass (g) of the solution containing the measured binder polymer
  • I indicates the proportion of nonvolatile content in the solution containing the measured binder polymer. (% by mass).
  • volatile components such as synthetic solvents and diluting solvents
  • the acid value can also be measured after removing the components.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the component (A) may be preferably 10,000 or more, 20,000 or more, or 25,000 or more from the viewpoint of excellent adhesion (developer resistance) of the cured product of the photosensitive resin composition. From the viewpoint of being able to be developed, the molecular weight may be 100,000 or less, 80,000 or less, or 60,000 or less.
  • the degree of dispersion (Mw/Mn) of component (A) may be, for example, 1.0 or more or 1.5 or more, and from the viewpoint of further improving adhesion and resolution, it is 3.0 or less or 2.5 or less. It's good.
  • the weight average molecular weight and dispersity can be measured, for example, by gel permeation chromatography (GPC) using a standard polystyrene calibration curve. More specifically, it can be measured under the conditions described in Examples.
  • GPC gel permeation chromatography
  • the content of component (A) may be 20% by mass or more, 30% by mass or more, or 40% by mass or more based on the total solid content of the photosensitive resin composition, from the viewpoint of excellent moldability of the film. , from the viewpoint of better sensitivity and resolution, it may be 90% by mass or less, 80% by mass or less, or 65% by mass or less.
  • the photosensitive resin composition contains one or more components (B).
  • Component (B) is not particularly limited as long as it is a photopolymerizable compound that has at least one ethylenically unsaturated bond.
  • Component (B) may include a polyfunctional monomer having two or more reactive groups that react with radicals.
  • Component (B) may contain a bisphenol A type (meth)acrylate compound from the viewpoint of further improving alkali developability, resolution, and peeling characteristics after curing.
  • Bisphenol A type (meth)acrylate compounds include 2,2-bis(4-((meth)acryloxypolyethoxy)phenyl)propane(2,2-bis(4-((meth)acryloxypentaethoxy)phenyl) ) propane, etc.), 2,2-bis(4-((meth)acryloxypolypropoxy)phenyl)propane, 2,2-bis(4-((meth)acryloxypolybutoxy)phenyl)propane, 2,2 -bis(4-((meth)acryloxypolyethoxypolypropoxy)phenyl)propane and the like.
  • Component (B) is 2,2-bis(4-((meth)acryloxypolyethoxy)phenyl)propane(2,2-bis(4-((meth) (acryloxypentaethoxy)phenyl)propane, etc.).
  • bisphenol A type (meth)acrylates include BPE-200 (Shin Nakamura Chemical Co., Ltd.) as 2,2-bis(4-((meth)acryloxydipropoxy)phenyl)propane. ), ethoxylated bisphenol A dimethacrylate, BP-2EM (Kyoeisha Chemical Co., Ltd., trade name), 2,2-bis(4-(methacryloxypentaethoxy)phenyl)propane, BPE -500 (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd., trade name) and FA-321M (manufactured by Showa Denko Materials Co., Ltd., trade name). These bisphenol A type (meth)acrylates may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of bisphenol A type (meth)acrylate may be 40 to 98% by mass, 50 to 97% by mass, 60 to 95% by mass, or 70 to 90% by mass, based on the total amount of component (B). .
  • this content is 40% by mass or more, resolution, adhesion, and ability to suppress the occurrence of resist streaks will be better, and when this content is 98% by mass or less, the development time will be appropriately shortened, and the development The rest are less likely to occur.
  • component (B) other than bisphenol type (meth)acrylate from the viewpoint of improving the flexibility of the cured product (cured film), at least one of a (poly)oxyethylene chain and a (poly)oxypropylene chain is used in the molecule.
  • the polyalkylene glycol di(meth)acrylate may further contain at least one polyalkylene glycol di(meth)acrylate having both a (poly)oxyethylene chain and a (poly)oxypropylene chain in the molecule. It may further include.
  • polyalkylene glycol di(meth)acrylate examples include FA-023M (trade name, manufactured by Showa Denko Materials Co., Ltd.), FA-024M (trade name, manufactured by Showa Denko Materials Co., Ltd.), and NK Ester HEMA-9P (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., trade name) is mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of polyalkylene glycol di(meth)acrylate may be 2 to 40% by mass, 3 to 30% by mass, or 5 to 20% by mass, based on the total amount of component (B).
  • component (B) other than the above nonylphenoxy polyethylene oxyacrylate, phthalic acid compounds, (meth)acrylic acid polyol esters, (meth)acrylic acid alkyl esters, etc. may be used.
  • component (B) contains at least one selected from nonylphenoxy polyethylene oxyacrylate and phthalic acid compounds. good.
  • the content thereof is 5 to 50% by mass, 5 to 40% by mass, based on the total amount of component (B). Or it may be 10 to 30% by mass.
  • nonylphenoxypolyethyleneoxyacrylate examples include nonylphenoxytriethyleneoxyacrylate, nonylphenoxytetraethyleneoxyacrylate, nonylphenoxypentaethyleneoxyacrylate, nonylphenoxyhexaethyleneoxyacrylate, nonylphenoxyheptaethyleneoxyacrylate, and nonylphenoxyoctaethyleneoxyacrylate.
  • phthalic acid compounds include ⁇ -chloro- ⁇ -hydroxypropyl- ⁇ '-(meth)acryloyloxyethyl-o-phthalate and ⁇ -hydroxyethyl- ⁇ '-(meth)acryloyloxyethyl-o-phthalate. , and ⁇ -hydroxypropyl- ⁇ '-(meth)acryloyloxyethyl-o-phthalate, among which ⁇ -chloro- ⁇ -hydroxypropyl- ⁇ '-(meth)acryloyloxyethyl-o-phthalate.
  • ⁇ -Chloro- ⁇ -hydroxypropyl- ⁇ '-methacryloyloxyethyl-o-phthalate is commercially available as FA-MECH (manufactured by Showa Denko Materials Co., Ltd., trade name).
  • the component (B) may contain a (meth)acrylic acid polyol.
  • the (meth)acrylic acid polyol ester include trimethylolpropane polyethoxy tri(meth)acrylate, trimethylolpropane polypropoxy tri(meth)acrylate, trimethylolpropane polybutoxytri(meth)acrylate, and trimethylolpropane polyethoxy Polypropoxy tri(meth)acrylate, Trimethylolethane polyethoxy tri(meth)acrylate, Trimethylolethane polypropoxy tri(meth)acrylate, Trimethylolethane polybutoxy tri(meth)acrylate, Trimethylolethane polyethoxy polypropoxy tri( meth)acrylate, pentaerythritol polyethoxytri(meth)acrylate, pentaerythritol polypropoxytri(meth)acrylate, pentaerythritol polybutoxytri(
  • the content of component (B) is preferably 20 to 60 parts by mass, more preferably 30 to 55 parts by mass, based on 100 parts by mass of the total amount of components (A) and (B). More preferably, the amount is 35 to 50 parts by mass.
  • the photosensitive resin composition will have better resolution, adhesion, and resistance to resist streaks, as well as better photosensitivity and coating properties.
  • the photosensitive resin composition contains one or more components (C).
  • Component (C) includes hexaarylbiimidazole compounds; benzophenone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-1-butanone, 2-(dimethylamino)-2-[(4- methylphenyl)methyl]-1-[4-(4-morpholinyl)phenyl]-1-butanone, 4-(2-hydroxyethoxy)phenyl-2-(hydroxy-2-propyl)ketone, 2-methyl-1- Aromatic ketones such as [4-(methylthio)phenyl]-2-morpholino-propanone-1; quinones such as alkyl anthraquinone; benzoin ether compounds such as benzoin alkyl ether; benzoin compounds such as benzoin and alkylbenzoin; benzyl dimethyl ketal, etc. benzyl derivative of -
  • Component (C) may contain a hexaarylbiimidazole compound from the viewpoint of easily obtaining excellent sensitivity, resolution, and adhesion.
  • the aryl group in the hexaarylbiimidazole compound may be a phenyl group or the like.
  • the hydrogen atom bonded to the aryl group in the hexaarylbiimidazole compound may be substituted with a halogen atom (chlorine atom, etc.).
  • the hexaarylbiimidazole compound may be a 2,4,5-triarylimidazole dimer.
  • 2,4,5-triarylimidazole dimer examples include 2-(o-chlorophenyl)-4,5-diphenylimidazole dimer, 2-(o-chlorophenyl)-4,5-bis-( Examples include m-methoxyphenyl)imidazole dimer and 2-(p-methoxyphenyl)-4,5-diphenylimidazole dimer.
  • the hexaarylbiimidazole compound may contain a 2-(o-chlorophenyl)-4,5-diphenylimidazole dimer from the viewpoint of easily obtaining excellent sensitivity, resolution, and adhesion, and may include a 2,2'- Bis(2-chlorophenyl)-4,4',5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole may be included.
  • the content of the hexaarylbiimidazole compound is 90% by mass or more, 95% by mass or more, or 99% by mass based on the total amount of component (C) from the viewpoint of easily obtaining excellent sensitivity, resolution, and adhesion. It may be more than that.
  • Component (C) may consist only of a hexaarylbiimidazole compound.
  • the content of component (C) is determined from the viewpoint that sensitivity, resolution, and adhesion can be further improved, and a resist pattern having a better resist shape can be easily formed.
  • the amount may be 3.0 parts by mass or more, 4.0 parts by mass or more, 5.0 parts by mass or more, or 5.5 parts by mass or more, and 10 parts by mass or less, 9
  • the amount may be .0 parts by weight or less, 8.5 parts by weight or less, or 8.0 parts by weight or less. That is, the content of component (C) may be 3.0 to 10 parts by mass, and 4.0 to 9.0 parts by mass, based on 100 parts by mass of the total amount of components (A) and (B).
  • the amount may be 5.0 to 8.5 parts by weight, and may be 5.5 to 8.0 parts by weight.
  • the content of component (C) may be 3.0 parts by mass or more, the adhesion can be further improved.
  • the absorbance of the photosensitive resin composition for light with a wavelength of 365 nm per 1 ⁇ m of thickness is adjusted within the range of more than 0.0041 and less than or equal to 0.0130. It's easy to do.
  • the photosensitive resin composition may contain one or more components (D).
  • Component (D) may be a photosensitizer.
  • Examples of the component (D) include dialkylaminobenzophenone compounds, pyrazoline compounds, anthracene compounds, coumarin compounds, xanthone compounds, stilbene compounds, and triarylamine compounds.
  • Examples of pyrazoline compounds include 1-phenyl-3-(4-methoxystyryl)-5-(4-methoxyphenyl)pyrazoline, 1-phenyl-3-(4-tert-butylstyryl)-5-(4- tert-butylphenyl)pyrazoline, and 1-phenyl-3-biphenyl-5-(4-tert-butylphenyl)pyrazoline.
  • Examples of anthracene compounds include 9,10-dibutoxyanthracene and 9,10-diphenylanthracene.
  • Coumarin compounds include, for example, 3-benzoyl-7-diethylaminocoumarin, 7-diethylamino-4-methylcoumarin, 3,3'-carbonylbis(7-diethylaminocoumarin), and 2,3,6,7-tetrahydro- Examples include 9-methyl-1H, 5H,11H-[1]benzopyrano[6,7,8-ij]chirolidin-11-one.
  • Component (D) is a dialkylaminobenzophenone compound, a pyrazoline compound, an anthracene compound, from the viewpoint of being able to further improve sensitivity, resolution, and adhesion, and making it easier to form a resist pattern having a better resist shape.
  • 9,10-dibutoxyanthracene, 4,4'-bis(diethylamino)benzophenone, and 1-phenyl-3-(4- It may contain at least one selected from the group consisting of (methoxystyryl)-5-(4-methoxyphenyl)pyrazoline.
  • component (D) contains at least one selected from the group consisting of pyrazoline compounds and anthracene compounds. It's okay to stay.
  • the photosensitive resin composition contains component (D)
  • its content can further improve sensitivity, resolution, and adhesion, and from the viewpoint that it becomes easier to form a resist pattern having a better resist shape.
  • the resist shape can be improved.
  • the content of component (D) is 0.03 parts by mass or less, the resistance of the resist to acidic degreasing treatment before plating and the resistance of the resist to a plating solution tend to be further improved.
  • the absorbance of the photosensitive resin composition for light with a wavelength of 365 nm per 1 ⁇ m of thickness is adjusted within the range of more than 0.0041 and less than or equal to 0.0130. It's easy to do.
  • the mass ratio of the content of component (C) to the content of component (D) may be 40 or more, 50 or more, 80 or more, 100 or more, 150 or more, or 200 or more, and may be 500 or less, 400 or less, or 300 or less.
  • adhesion can be further improved.
  • the absorbance of the photosensitive resin composition for light with a wavelength of 365 nm per 1 ⁇ m of thickness can be easily adjusted to within the range of more than 0.0041 and less than or equal to 0.0130.
  • the mass ratio within the above range there is a tendency to easily obtain a photosensitive resin composition suitable for forming a resist pattern using a projection exposure method.
  • the photosensitive resin composition may contain one or more components (E).
  • Component (E) is a hydrogen-donating compound.
  • the photosensitive resin composition contains the component (E)
  • the sensitivity, resolution, and adhesion of the photosensitive resin composition become even better, and it becomes easier to form a resist pattern having a better resist shape.
  • component (E) examples include bis[4-(dimethylamino)phenyl]methane, bis[4-(diethylamino)phenyl]methane, N-phenylglycine, and leucocrystal violet. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the photosensitive resin composition contains component (E), its content can further improve sensitivity, resolution, and adhesion relative to 100 parts by mass of the total amount of components (A) and (B).
  • component (E) its content can further improve sensitivity, resolution, and adhesion relative to 100 parts by mass of the total amount of components (A) and (B).
  • 0.3 parts by mass or more 0.5 parts by mass or more, 0.55 parts by mass or more, 0.6 parts by mass or more, 0.
  • the amount may be 7 parts by weight or more, or 0.75 parts by weight or more, and may be 2 parts by weight or less, 1.5 parts by weight or less, 1.0 parts by weight or less, or 0.9 parts by weight or less.
  • the adhesion can be further improved.
  • component (E) Furthermore, by increasing the content of component (E), it is possible to improve adhesion under conditions where adhesion is disadvantageous, such as low exposure conditions or longer development conditions than usual. Moreover, since the content of the component (E) is 2 parts by mass or less, the peeling time of the resist pattern can be further shortened.
  • the total content of the (C) component and the (E) component can further improve sensitivity, resolution, and adhesion, and provide a better resist.
  • the total content of the (C) component and the (E) component can further improve sensitivity, resolution, and adhesion, and provide a better resist.
  • 4.0 parts by mass or more 5.0 parts by mass or more, or 6.0 parts by mass, based on 100 parts by mass of the total amount of components (A) and (B).
  • the amount may be at least 12.0 parts by weight, 10.0 parts by weight or less, or 9.0 parts by weight or less.
  • Adhesion can be further improved by setting the total content of component (C) and component (E) to 4.0 parts by mass or more.
  • the absorbance of the photosensitive resin composition for light with a wavelength of 365 nm per 1 ⁇ m of thickness can be increased to more than 0.0041. It is easy to adjust to within the range of 0130 or less. Furthermore, by setting the total content of component (C) and component (E) within the above range, it is easy to obtain a photosensitive resin composition suitable for forming a resist pattern using a projection exposure method.
  • the photosensitive resin composition of this embodiment may further contain a heterocyclic compound.
  • a heterocyclic compound examples include 5-carboxybenzotriazole and 5-amino-1H-tetrazole.
  • the photosensitive resin composition contains a benzotriazole derivative such as 5-carboxybenzotriazole, the resist removability from the substrate can be improved. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the photosensitive resin composition contains a heterocyclic compound
  • its content is 0.01 to 5.0% by mass, 0.03 to 3.0% by mass based on the total solid content of the photosensitive resin composition. % or 0.1 to 1.5% by mass.
  • the content of the heterocyclic compound is 0.01% by mass or more, resolution and adhesion tend to be further improved, and when it is 5.0% by mass or less, the development time and peeling time of the photosensitive layer are shortened. There is a tendency to do so.
  • the photosensitive resin composition of this embodiment may further contain a polymerization inhibitor. This improves the resolution of the photosensitive resin composition. Furthermore, the temperature stability of the film is improved.
  • the polymerization inhibitor include tert-butylcatechol and 2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxypiperidine-1-oxyl.
  • the photosensitive resin composition contains 2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxypiperidine-1-oxyl (4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-N-oxyl). In this case, the lamination properties of the photosensitive layer containing the photosensitive resin composition can be improved. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the content thereof is 0.001 to 1.0% by mass, 0.005 to 0.5% by mass, based on the total solid content of the photosensitive resin composition. , or 0.01 to 0.1% by mass.
  • the content of the polymerization inhibitor is 0.001% by mass or more, resolution can be further improved, and when it is 1.0% by mass or less, sensitivity can be further improved.
  • the photosensitive resin composition can further contain other components as necessary.
  • Other components include, for example, a photopolymerizable compound having at least one cationically polymerizable cyclic ether group in the molecule (such as an oxetane compound), a cationic polymerization initiator, tribromophenyl sulfone, a photocoloring agent, and a thermal coloration inhibitor.
  • plasticizers p-toluenesulfonamide, etc.
  • silane coupling agents pigments, dyes (malachite green, diamond green, etc.)
  • fillers antifoaming agents, flame retardants, stabilizers, adhesion agents, leveling agents , a release accelerator, an antioxidant, a fragrance, an imaging agent, a thermal crosslinking agent, and the like.
  • antifoaming agents flame retardants
  • stabilers adhesion agents
  • leveling agents a release accelerator, an antioxidant, a fragrance, an imaging agent, a thermal crosslinking agent, and the like.
  • the content of other components may be about 0.01 to 20% by mass, respectively.
  • the photosensitive resin composition can contain at least one organic solvent in order to improve the handleability of the photosensitive composition and adjust the viscosity and storage stability.
  • organic solvent commonly used organic solvents can be used without particular limitation.
  • examples of the organic solvent include methanol, ethanol, acetone, methyl ethyl ketone, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, toluene, N,N-dimethylformamide, propylene glycol monomethyl ether, and mixed solvents thereof.
  • components (A), (B), and (C) may be dissolved in an organic solvent and used as a solution with a solid content of approximately 30 to 60% by mass (hereinafter referred to as "coating solution"). Can be done.
  • the solid content refers to the remaining components after removing volatile components from the solution of the photosensitive resin composition.
  • the photosensitive resin composition of this embodiment has an absorbance for light with a wavelength of 365 nm per 1 ⁇ m of thickness that is greater than 0.0041 and less than or equal to 0.0130.
  • absorbance is greater than 0.0041, sensitivity, resolution, and adhesion can be improved.
  • the absorbance is 0.0130 or less, sensitivity, resolution, and adhesion can be improved, and a resist pattern having a good resist shape can be formed.
  • the above absorbance may be 0.0045 or more, 0.0050 or more, 0.0055 or more, or 0.0060 or more from the viewpoint of further improving sensitivity, resolution, and adhesion. From the viewpoint of further improving the resist shape and making the resist shape better, it may be 0.0120 or less, 0.0110 or less, 0.0100 or less, 0.0090 or less, or 0.0080 or less.
  • the absorbance of the photosensitive resin composition depends on the type and content of the above-mentioned (B) photopolymerizable compound, (C) photopolymerization initiator, (D) sensitizer, (E) hydrogen donor, and other components. The amount can be adjusted as appropriate.
  • the absorbance of the photosensitive resin composition is determined by forming a film of the photosensitive resin composition to form a photosensitive layer, and measuring the absorbance of the photosensitive layer using, for example, a U-3310 spectrophotometer (manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd.).
  • the absorbance of light with a wavelength of 365 nm can be measured using a UV-visible spectrophotometer such as .
  • the absorbance per 1 ⁇ m of thickness of the photosensitive resin composition can be determined by dividing the absorbance measured for the photosensitive layer by the thickness of the photosensitive layer (unit: ⁇ m).
  • the photosensitive element of this embodiment includes a support and a photosensitive layer containing the photosensitive resin composition formed on the support.
  • the photosensitive layer may be laminated onto the substrate and then exposed to light without peeling off the support.
  • the photosensitive element may be provided with a protective layer on the side of the photosensitive layer opposite the support.
  • the photosensitive element may also include an intermediate layer between the support and the photosensitive layer.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a photosensitive element according to one embodiment.
  • the photosensitive element 1 includes a support 2, a photosensitive layer 3 provided on the support 2, and a protective layer 4 provided on the opposite side of the photosensitive layer 3 to the support 2. We are prepared.
  • a polymer film (support film) having heat resistance and solvent resistance such as polyester such as polyethylene terephthalate (PET), polyolefin such as polypropylene and polyethylene, can be used.
  • PET film may be used because it is easily available and has excellent handling properties in the manufacturing process (especially heat resistance, heat shrinkage rate, and breaking strength).
  • the haze of the support may be 0.01 to 1.0%, or 0.01 to 0.5%.
  • haze means cloudiness.
  • Haze in the present disclosure refers to a value measured using a commercially available haze meter (turbidity meter) in accordance with the method specified in JIS K 7105. Haze can be measured, for example, with a commercially available turbidity meter such as NDH-5000 (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.).
  • the number of particles with a diameter of 5 ⁇ m or more contained in the support may be 5 or less/mm 2 , and the support may contain particles. This improves the slipperiness of the support surface, suppresses light scattering during exposure in a well-balanced manner, and improves resolution and adhesion.
  • the average particle diameter of the particles may be 5 ⁇ m or less, 1 ⁇ m or less, or 0.1 ⁇ m or less. Note that the lower limit of the average particle diameter is not particularly limited, but may be 0.001 ⁇ m or more.
  • Such supports include, for example, "QS48” (Toray Industries, Inc.) and "FB40", which are biaxially oriented PET films with a three-layer structure containing particles in the outermost layer. (Toray Industries, Ltd.), “FS-31” (Toray Industries, Ltd.), “HTF-01” (Teijin Film Solutions Ltd.), and two-layer structure with a layer containing particles on one side. Examples include “A-1517” (Toyobo Co., Ltd.) and “R705G” (Mitsubishi Chemical Co., Ltd.), which are biaxially oriented PET films.
  • the thickness of the support may be 1 to 100 ⁇ m, 5 to 50 ⁇ m, or 5 to 30 ⁇ m. When the thickness is 1 ⁇ m or more, it is possible to suppress the support from being torn when it is peeled off, and when the thickness is 100 ⁇ m or less, it is possible to suppress the resolution from decreasing.
  • the photosensitive element may further include an intermediate layer (not shown) between the support and the photosensitive layer.
  • the intermediate layer may be a barrier layer having gas barrier properties. By providing such an intermediate layer (barrier layer), it is possible to reduce the adverse effect on the photosensitive layer due to oxygen contamination when the support is peeled off and exposed.
  • the intermediate layer may be a layer containing a water-soluble resin.
  • the intermediate layer may be a layer containing a water-soluble resin and an alcohol having 3 or more carbon atoms, and in that case, the support can be smoothly peeled from the intermediate layer even if the intermediate layer does not contain a peel accelerator. Therefore, when the photosensitive layer is exposed through the intermediate layer after peeling off the support, deterioration in resolution of the resist pattern to be formed can be suppressed.
  • the intermediate layer may be a layer formed using a resin composition for forming an intermediate layer of the present embodiment, which will be described later.
  • the intermediate layer forming resin composition of this embodiment may contain a water-soluble resin, an alcohol having 3 or more carbon atoms, and water.
  • the intermediate layer may have water solubility or may have solubility in a developer.
  • the adhesive force between the support and the intermediate layer may be smaller than the adhesive force between the intermediate layer and the photosensitive layer. That is, when the support is peeled off from the photosensitive element, it can be said that unintended peeling between the intermediate layer and the photosensitive layer is suppressed.
  • water-soluble resin means a resin whose solubility in 100 mL of hexane at 25° C. is 5 g or less. This solubility can be calculated by mixing hexane at 25° C. with a dried water-soluble resin and examining the presence or absence of cloudiness.
  • sample 1 was obtained by placing a mixed solution of dried water-soluble resin A (g) and hexane (100 mL-A) in a colorless and transparent glass container with a ground glass stopper, and hexane.
  • Sample 2 obtained by adding 100 mL of the sample. Next, after thoroughly shaking the sample in the glass container, confirm that the bubbles have disappeared.
  • both containers are placed side by side under diffused daylight or equivalent light, and the state of the liquid in sample 1 and the state of the liquid in sample 2 are compared. Compare Sample 1 and Sample 2, and determine the amount A (g) added when Sample 1 begins to become more cloudy or solid content begins to float. Solubility in 100 mL.
  • water-soluble resins examples include polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, and water-soluble polyimides.
  • the water-soluble resin may contain polyvinyl alcohol.
  • Polyvinyl alcohol can be obtained, for example, by saponifying polyvinyl acetate obtained by polymerizing vinyl acetate.
  • the degree of saponification of the polyvinyl alcohol used in this embodiment may be 50 mol% or more, 70 mol% or more, or 80 mol% or more. Note that the upper limit of the degree of saponification is 100 mol%.
  • the "saponification degree" in this specification refers to the value measured in accordance with JIS K 6726 (1994) (test method for polyvinyl alcohol) defined by the Japanese Industrial Standards.
  • Two or more polyvinyl alcohols having different saponification degrees, viscosity, polymerization degrees, modified types, etc. may be used in combination.
  • the average degree of polymerization of polyvinyl alcohol may be 300 to 5000, 300 to 3500, or 300 to 2000.
  • the above-mentioned water-soluble resins can be used alone or in combination of two or more.
  • Water-soluble resins may include, for example, polyvinyl alcohol and polyvinylpyrrolidone.
  • the mass ratio of polyvinyl alcohol to polyvinylpyrrolidone (PVA:PVP) may be 40:60 to 90:10, 50:50 to 90:10, or 60:40 to 90:10.
  • the content of the water-soluble resin in the resin composition for forming an intermediate layer of the present embodiment is 50 to 300 parts by mass, 60 to 250 parts by mass, and 70 to 200 parts by mass, based on 500 parts by mass of water.
  • the amount may be 80 to 150 parts by mass, or 80 to 125 parts by mass.
  • the alcohol having 3 or more carbon atoms may be a monohydric alcohol or a polyhydric alcohol (excluding the plasticizer of the polyhydric alcohol compound described below).
  • the number of carbon atoms in an alcohol having 3 or more carbon atoms means the sum of the number of carbon atoms in the alcohol, and may be 10 or less, 8 or less, 7 or less, 6 or less, or 5 or less.
  • the alcohol having 3 or more carbon atoms may contain at least one selected from the group consisting of compounds represented by the following chemical formulas (1) to (3) and compounds represented by the following general formula (4). .
  • R 11 represents an alkyl group
  • R 12 represents an alkylene group.
  • the sum of the carbon numbers of the R 11 group and the R 12 group is 3 or more.
  • the sum of the carbon numbers of the R 11 group and the R 12 group may be 10 or less, 8 or less, 7 or less, 6 or less, or 5 or less, from the viewpoint of further improving the affinity with water. Good too.
  • the alkyl group represented by R 11 may be an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms
  • the alkylene group represented by R 12 may be an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms. Note that the alkyl group represented by R 11 and the alkylene group represented by R 12 may each have a substituent or may not have a substituent.
  • the number of carbon atoms in the R 11 group and the number of carbon atoms in the R 12 group each include the number of carbon atoms in the substituent.
  • the alcohol having 3 or more carbon atoms represented by the general formula (4) may be 2-butoxy-ethanol or 1-methoxy-2-propanol.
  • the alcohols having 3 or more carbon atoms may be used alone or in combination of two or more.
  • the solubility of alcohols having 3 or more carbon atoms in water at 20°C is set at 300 mL/100 mL or more, 500 mL/100 mL or more, or 1000 mL/100 mL or more of water in order to further suppress layer separation in the intermediate layer. There may be.
  • the solubility of an alcohol having 3 or more carbon atoms in water at 20°C can be calculated by mixing the alcohol with water at 20°C and examining the presence or absence of cloudiness.
  • sample 3 obtained by pouring a mixture of the alcohol AmL and water (100-A) mL into a colorless and transparent glass container with a ground glass stopper, and water alone (100 mL).
  • sample 4 obtained by adding the sample.
  • both containers are placed side by side under diffused daylight or equivalent light, and the state of the liquid in Sample 3 and the state of the liquid in Sample 4 are compared.
  • Sample 3 and Sample 4 are compared, and the amount AmL of the alcohol added when Sample 3 is observed to be cloudier is defined as the solubility of the alcohol in water at 20°C.
  • the content of the alcohol having 3 or more carbon atoms in the resin composition for forming an intermediate layer of the present embodiment is 100 to 500 parts by mass, 110 to 480 parts by mass, 120 to 460 parts by mass, based on 500 parts by mass of water. It may be 125 to 440 parts by weight, 125 to 420 parts by weight, or 125 to 400 parts by weight.
  • this content is 100 parts by mass or more, the releasability between the formed intermediate layer and the support tends to improve, and when it is 500 parts by mass or less, the solubility of the water-soluble resin improves, There is a tendency for layers to form easily.
  • the content of alcohols having 3 or more carbon atoms in the intermediate layer of the present embodiment is more than 2% by mass based on the total amount of the intermediate layer (the total solid content of the intermediate layer forming resin composition forming the intermediate layer). It may be 0.0% by mass or less, 0.001 to 2.0% by mass, or 0.005 to 1.0% by mass. When this content is 2.0% by mass or less, it tends to suppress the diffusion of alcohols in subsequent steps, and when it is more than 0% by mass, the peelability between the intermediate layer and the support is reduced. When the content is 0.001% by mass or more, the releasability between the intermediate layer and the support tends to be further improved.
  • the intermediate layer forming resin composition of the present embodiment may contain an alcohol having less than 3 carbon atoms.
  • the content When containing an alcohol having less than 3 carbon atoms, the content may be 125 to 375 parts by mass, or 150 to 325 parts by mass, based on 500 parts by mass of water. When this content is 125 parts by mass or more, the solubility of the water-soluble resin improves and the intermediate layer tends to be formed easily, and when the content is 375 parts by mass or less, the formed intermediate layer and support There is a tendency for the releasability from the body to be improved.
  • the content of alcohols having less than 3 carbon atoms in the intermediate layer of this embodiment is set to 0.1 based on the total amount of alcohols in the intermediate layer, from the viewpoint of improving the releasability between the intermediate layer and the support.
  • the amount may be from 10% by weight to 100 parts by weight, or from 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of alcohols having 3 or more carbon atoms in the intermediate layer.
  • the resin composition for forming an intermediate layer of the present embodiment may contain known additives such as a plasticizer and a surfactant within a range that does not impede the effects of the present disclosure.
  • a peeling accelerator may be contained within a range that does not impede the effects of the present disclosure.
  • a polyhydric alcohol compound can be contained from the viewpoint of improving stretchability.
  • glycerin such as glycerin, diglycerin, and triglycerin
  • (poly)alkylene glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, and polypropylene glycol, and trimethylol.
  • propane propane.
  • the intermediate layer in the photosensitive element of this embodiment can be formed, for example, by applying the intermediate layer forming resin composition of this embodiment onto a support and drying it.
  • the thickness of the intermediate layer is not particularly limited.
  • the thickness of the intermediate layer may be 12 ⁇ m or less, 10 ⁇ m or less, 8 ⁇ m or less, 7 ⁇ m or less, or 6 ⁇ m or less from the viewpoint of ease of removing the intermediate layer. Further, the thickness of the intermediate layer may be 1.0 ⁇ m or more, 1.5 ⁇ m or more, 2 ⁇ m or more, 3 ⁇ m or more, or 4 ⁇ m or more from the viewpoint of ease of forming the intermediate layer and resolution.
  • the intermediate layer in this embodiment may have photosensitivity, but its photosensitivity is lower than that of the photosensitive layer. Further, the intermediate layer does not need to have photosensitivity. When the intermediate layer does not have photosensitivity, the photosensitivity stability of the photosensitive layer tends to be further improved.
  • photosensitivity refers to, for example, exposing the photosensitive layer to light, subjecting it to post-exposure heat treatment as necessary, and then removing the uncured portion of the photosensitive layer using a developer. This means that a resist pattern can be formed when developed.
  • the photosensitive layer 3 is a layer formed using the photosensitive resin composition described above.
  • the thickness of the photosensitive layer 3 after drying (after volatilizing the organic solvent if the photosensitive resin composition contains an organic solvent) can be appropriately selected depending on the application, but the thickness after drying is 1. ⁇ 100 ⁇ m, 3-50 ⁇ m, 5-40 ⁇ m, or 10-30 ⁇ m.
  • the thickness of the photosensitive layer is 1 ⁇ m or more, industrial coating becomes easy and productivity is improved, and when it is 100 ⁇ m or less, adhesiveness and resolution are further improved.
  • the photosensitive element may be a polymeric film that is heat and solvent resistant.
  • a film may be used in which the adhesive force between the photosensitive layer and the protective layer is smaller than that between the photosensitive layer and the support, and a film with low fisheye may be used. May be used. Specifically, for example, those that can be used as the above-mentioned support may be mentioned. From the viewpoint of peelability from the photosensitive layer, a polyethylene film may be used.
  • the thickness of the protective layer varies depending on the application, but may be about 1 to 100 ⁇ m.
  • the photosensitive element can be manufactured, for example, as follows.
  • the photosensitive element is prepared by preparing a coating solution of the photosensitive resin composition described above, coating the coating solution on a support to form a coating layer, and drying the coating layer to form a photosensitive layer. It can be manufactured by a manufacturing method including.
  • the coating liquid can be applied onto the support by known methods such as roll coating, comma coating, gravure coating, air knife coating, die coating, and bar coating.
  • Drying of the coating layer is not particularly limited as long as at least part of the organic solvent can be removed from the coating layer. Drying may be performed, for example, at 70 to 150° C. for about 5 to 30 minutes. After drying, the amount of organic solvent remaining in the photosensitive layer may be 2% by mass or less from the viewpoint of preventing diffusion of the organic solvent in subsequent steps.
  • the photosensitive layer in the photosensitive element is a layer formed using the above-mentioned photosensitive resin composition
  • the absorbance for light with a wavelength of 365 nm per 1 ⁇ m of thickness is greater than 0.0041 and less than or equal to 0.0130. good.
  • sensitivity, resolution, and adhesion can be improved.
  • the absorbance is 0.0130 or less, sensitivity, resolution, and adhesion can be improved, and a resist pattern having a good resist shape can be formed.
  • the above absorbance may be 0.0045 or more, 0.0050 or more, 0.0055 or more, or 0.0060 or more from the viewpoint of further improving sensitivity, resolution, and adhesion. From the viewpoint of further improving the resist shape and making the resist shape better, it may be 0.0120 or less, 0.0110 or less, 0.0100 or less, 0.0090 or less, or 0.0080 or less.
  • the photosensitive element can be suitably used, for example, in the resist pattern forming method described below. Among these, from the viewpoint of resolution, it is suitable for application to manufacturing methods in which conductive patterns are formed by plating. Further, the photosensitive element described above can be suitably used when forming a resist pattern using a projection exposure method.
  • the resist pattern forming method of the present embodiment includes a photosensitive layer forming step of laminating a photosensitive layer containing the photosensitive resin composition or a photosensitive layer of the photosensitive element on a substrate, and a predetermined portion of the photosensitive layer is exposed to actinic light.
  • the method includes an exposure step of irradiating the photosensitive layer to form a photocured portion, and a development step of removing a region other than a predetermined portion of the photosensitive layer from the substrate.
  • the resist pattern forming method may include other steps as necessary.
  • the resist pattern can be said to be a pattern of a photocured product of a photosensitive resin composition, or a relief pattern.
  • the method for forming a resist pattern can also be said to be a method for manufacturing a substrate with a resist pattern.
  • Photosensitive layer forming process As a method for forming a photosensitive layer on a substrate, for example, a photosensitive resin composition may be applied and dried, or a protective layer may be removed from a photosensitive element and then the photosensitive layer of the photosensitive element may be heated. However, it may also be crimped onto the substrate.
  • a photosensitive element When a photosensitive element is used, a laminate consisting of a substrate, a photosensitive layer, and a support is obtained, which are laminated in this order. Note that when the photosensitive element includes an intermediate layer, the intermediate layer is placed between the photosensitive layer and the support.
  • the substrate is not particularly limited, it is usually a circuit formation substrate comprising an insulating layer and a conductor layer formed on the insulating layer, a metal base material for metal mask manufacturing, or a die pad (for lead frame) made of an alloy base material, etc. base material) etc. are used.
  • the surface roughness (Sa) of the substrate may be 1 to 200 nm or 3 to 100 nm from the viewpoint of further improving resolution.
  • Sa is 3 to 100 nm, halation caused by unevenness on the substrate surface can be suppressed, and resolution can be further improved.
  • the photosensitive layer and/or the substrate may be heated at a temperature of 70 to 130° C. during pressure bonding.
  • the pressure bonding may be performed at a pressure of approximately 0.1 to 1.0 MPa (approximately 1 to 10 kgf/cm 2 ), but these conditions are appropriately selected as necessary. Note that if the photosensitive layer is heated to 70 to 130° C., it is not necessary to preheat the substrate, but it is also possible to preheat the substrate in order to further improve adhesion and followability.
  • the exposure step at least a portion of the photosensitive layer formed on the substrate is irradiated with actinic rays, so that the portion irradiated with the actinic rays is photocured and a latent image is formed.
  • the support present on the photosensitive layer is transparent to actinic rays, the actinic rays can be irradiated through the support, but if the support is light-shielding, the support After removing the photosensitive layer, the photosensitive layer is irradiated with actinic rays.
  • an intermediate layer is provided between the photosensitive layer and the support, only the support is removed and the intermediate layer is left in the photosensitive layer. In this case, the photosensitive layer is exposed to actinic radiation via the intermediate layer.
  • the exposure method examples include a method (mask exposure method) of irradiating actinic rays imagewise through a negative or positive mask pattern called artwork. Alternatively, a method of irradiating actinic rays imagewise using a projection exposure method may be adopted. In the resist pattern forming method according to the present embodiment, it is preferable that the photocured portion is formed by irradiating actinic light using a projection exposure method. Further, as the exposure method, a contact exposure method, a direct exposure method, etc. may be used.
  • the active light source known light sources can be used, such as carbon arc lamps, mercury vapor arc lamps, high pressure mercury lamps, ultra-high pressure mercury lamps, xenon lamps, gas lasers such as argon lasers, solid state lasers such as YAG lasers, A device that effectively emits ultraviolet rays and visible light, such as a semiconductor laser or an LED, is used.
  • the wavelength of the actinic light may be within the range of 340 nm to 430 nm, and may be within the range of 355 nm to 375 nm.
  • post-exposure bake may be performed using a hot plate, dryer, etc. after exposure. Heating conditions are not particularly limited, but heating may be performed at a temperature of 60 to 120°C or 70 to 110°C for a time of 15 seconds to 5 minutes or 30 seconds to 3 minutes.
  • the development step At least a portion of the photosensitive layer other than the photocured portion is removed from the substrate, thereby forming a resist pattern on the substrate. If a support is present on the photosensitive layer, the support is removed and then the area other than the photocured area (which can also be called an unexposed area) is removed (developed). If an intermediate layer is present and the intermediate layer is water-soluble, the intermediate layer may be removed by washing with water, and then the uncured portion other than the photocured portion may be removed using a developer. When it has solubility in a developer, the intermediate layer may be removed with the developer along with the uncured parts other than the photocured part. Development methods include wet development and dry development, and wet development is widely used.
  • development is performed by a known development method using a developer compatible with the photosensitive resin composition.
  • Development methods include methods using dip method, paddle method, spray method, brushing, slapping, scrubbing, rocking immersion, etc. From the viewpoint of improving resolution, high-pressure spray method may be used. . Development may be performed by combining two or more of these methods.
  • composition of the developer is appropriately selected depending on the composition of the photosensitive resin composition.
  • examples include alkaline aqueous solutions and organic solvent developers.
  • alkaline aqueous solution may be used as the developer because it is safe, stable, and has good operability.
  • Bases for alkaline aqueous solutions include alkali hydroxides such as hydroxides of lithium, sodium or potassium; alkali carbonates such as carbonates or bicarbonates of lithium, sodium, potassium or ammonium; potassium phosphates, sodium phosphates, etc.
  • Alkali metal phosphates such as sodium pyrophosphate and potassium pyrophosphate
  • borax sodium metasilicate, tetramethylammonium hydroxide, ethanolamine, ethylenediamine, diethylenetriamine, 2-amino-2-hydroxymethyl- 1,3-propanediol, 1,3-diaminopropanol-2, morpholine, etc. are used.
  • the alkaline aqueous solution used for development includes 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, and a dilute solution of 0.1 to 5% by mass of sodium hydroxide.
  • a dilute solution of 1 to 5% by mass sodium tetraborate, etc. can be used.
  • the pH of the alkaline aqueous solution used for development may be in the range of 9 to 11, and the temperature can be adjusted depending on the alkaline developability of the photosensitive layer.
  • a surfactant, an antifoaming agent, a small amount of an organic solvent for accelerating development, etc. may be mixed into the alkaline aqueous solution.
  • organic solvents used in the alkaline aqueous solution include acetone, ethyl acetate, alkoxyethanol having an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, butyl alcohol, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, and diethylene glycol monobutyl ether.
  • organic solvent used in the organic solvent developer examples include 1,1,1-trichloroethane, N-methylpyrrolidone, N,N-dimethylformamide, cyclohexanone, methylisobutylketone, and ⁇ -butyrolactone.
  • water may be added to these organic solvents in an amount in the range of 1 to 20% by mass to form an organic solvent developer.
  • the method for forming a resist pattern in this embodiment after removing the uncured portion in the development step, heating at about 60 to 250°C or exposure to about 0.2 to 10 J/cm 2 is performed as necessary.
  • the method may also include a step of further curing the resist pattern.
  • the method for manufacturing a semiconductor package substrate or printed wiring board of this embodiment includes the step of etching or plating a substrate on which a resist pattern is formed by the above-described resist pattern forming method to form a conductor pattern.
  • the method for manufacturing a semiconductor package substrate or a printed wiring board may include other steps such as a resist pattern removal step, if necessary.
  • plating is performed on the conductor layer provided on the substrate using a resist pattern formed on the substrate as a mask.
  • a conductor pattern may be formed by removing the resist by removing a resist pattern, which will be described later, and further etching the conductor layer covered with this resist.
  • the plating method may be electrolytic plating or electroless plating.
  • a conductor layer provided on the substrate is etched away using a resist pattern formed on the substrate as a mask to form a conductor pattern.
  • the etching method is appropriately selected depending on the conductor layer to be removed. Examples of the etching solution include a cupric chloride solution, a ferric chloride solution, an alkaline etching solution, and a hydrogen peroxide-based etching solution.
  • the resist pattern on the substrate may be removed.
  • the resist pattern can be removed, for example, using an aqueous solution that is more strongly alkaline than the alkaline aqueous solution used in the above-mentioned developing step.
  • an amine stripping solution 15 volume % R-100S + 8 volume % R-101 aqueous solution (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.)
  • the strongly alkaline aqueous solution a 1 to 10% by mass aqueous sodium hydroxide solution, a 1 to 10% by mass aqueous potassium hydroxide solution, etc. may be used.
  • the conductor layer covered with the resist is further etched by an etching process to form a conductor pattern, thereby manufacturing the desired semiconductor package substrate and printed wiring board.
  • the etching method at this time is appropriately selected depending on the conductor layer to be removed. For example, the above-mentioned etching solution can be applied.
  • the method for manufacturing a semiconductor package substrate or printed wiring board according to this embodiment is applicable not only to the manufacture of a single-layer semiconductor package substrate or printed wiring board, but also to the manufacture of a multilayer semiconductor package substrate or printed wiring board. It is also applicable to manufacturing semiconductor package substrates or printed wiring boards having small diameter through holes.
  • a solution (a) was prepared by mixing 270 g of methacrylic acid, 500 g of styrene, 200 g of benzyl methacrylate, and 30 g of 2-hydroxyethyl methacrylate, which are polymerizable monomers (monomers), and 9 g of azobisisobutyronitrile. . Further, a solution (b) was prepared by mixing 1.4 g of azobisisobutyronitrile with a mixed solution of 160 g of 1-methoxy-2-propanol and 120 g of toluene.
  • the solution in the flask was heated to 90°C over 30 minutes, kept at 90°C for 6 hours, then stirring was stopped, and the solution was cooled to room temperature (25°C). Obtained.
  • the nonvolatile content (solid content) of the solution of binder polymer A-1 was 49% by mass.
  • Table 1 shows the weight average molecular weight (Mw) of binder polymer A-1.
  • a solution (a) was prepared by mixing 270 g of methacrylic acid, 450 g of styrene, 230 g of benzyl methacrylate, and 50 g of methyl methacrylate, which are polymerizable monomers, and 6 g of azobisisobutyronitrile. Further, a solution (b) was prepared by mixing 1.4 g of azobisisobutyronitrile with a mixed solution of 180 g of 1-methoxy-2-propanol and 150 g of toluene.
  • the solution in the flask was heated to 90°C over 30 minutes, kept at 90°C for 6 hours, then stirring was stopped, and the solution was cooled to room temperature (25°C). Obtained.
  • the nonvolatile content (solid content) of the solution of binder polymer A-2 was 49% by mass.
  • Table 1 shows the weight average molecular weight (Mw) of binder polymer A-2.
  • the weight average molecular weight was determined by gel permeation chromatography (GPC) and calculated using a standard polystyrene calibration curve.
  • GPC gel permeation chromatography
  • the conditions for GPC are as shown below.
  • Flow rate 2.05mL/min
  • Detector Hitachi L-2490 type RI (Hitachi, Ltd.)
  • Examples 1 to 14 and Comparative Examples 1 to 5 ⁇ Preparation of photosensitive resin composition> In the blending amounts (parts by mass) shown in Tables 2 to 4 below, (A) binder polymer, (B) photopolymerizable compound, (C) photoinitiator, (D) sensitizer, and (E) hydrogen. Photosensitive resin compositions of Examples and Comparative Examples were prepared by mixing the donor, other components, and a solvent, respectively. Note that the blending amounts of components other than the solvent shown in Tables 2 to 4 are the mass of nonvolatile components (solid content). Furthermore, the evaluation results of the evaluation described later are also shown in Tables 2 to 4.
  • Binder polymers A-1 and A-2 synthesized by the above method were used.
  • B-1 2,2-bis(4-(methacryloxypentaethoxy)phenyl)propane (manufactured by Showa Denko Materials Co., Ltd., product name: FA-321M, number of EO groups: 10 (average value))
  • B-2 (PO) (EO) (PO) modified polyethylene glycol dimethacrylate (manufactured by Showa Denko Materials Co., Ltd., product name: FA-024M, number of EO groups: 6 (average value), number of PO groups :12 (average value))
  • B-3 Ethoxylated bisphenol A dimethacrylate (number of EO groups: 2.6 (average value)) (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., product name: BP-2EM)
  • B-4 2,2-bis(4-(methacryloxypolyethoxy)phenyl)propane (manufactured by Shin Nakamura Chemical Co., Ltd.
  • C-1 2,2'-bis(2-chlorophenyl)-4,4',5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole (manufactured by Hodogaya Chemical Industry Co., Ltd., product name: B -CIM)
  • D-1 1-phenyl-3-(4-methoxystyryl)-5-(4-methoxyphenyl)-pyrazoline
  • D-2 9,10-dibutoxyanthracene (manufactured by Kawasaki Chemical Industries, Ltd., product name: DBA )
  • D-3 4,4'-bis(diethylamino)benzophenone (manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd., trade name: EAB)
  • E-1 Leuco crystal violet (manufactured by Yamada Chemical Co., Ltd.)
  • F-1 Malachite green (manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.) (dye)
  • F-2 tert-butylcatechol (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) (polymerization inhibitor)
  • F-3 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-N-oxyl (manufactured by Adeka Co., Ltd., trade name: LA-7RD)
  • F-4 Benzotriazole derivative (manufactured by Sanwa Kasei Co., Ltd., trade name: SF-808H (heterocyclic compound)
  • polyvinylpyrrolidone manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd., trade name: K-30
  • the intermediate layer forming resin composition was coated on the support shown in Table 2 below so that the thickness was uniform, and the resin composition was dried for 10 minutes in a hot air convection dryer at 95°C. An intermediate layer having a length of 5 ⁇ m was formed.
  • a solution of the photosensitive resin composition was uniformly applied onto the intermediate layer. Thereafter, it was dried for 10 minutes in a hot air convection dryer at 90° C., and after drying, a photosensitive layer having the thickness shown in Tables 2 to 4 below was formed.
  • a polyethylene film manufactured by Tamapoly Co., Ltd., trade name "NF-15A"
  • NF-15A trade name
  • (Support) FS-31 Biaxially oriented polyethylene terephthalate film with a three-layer structure, which has a layer containing fine particles on the front and back sides, and has an antistatic layer on the opposite side to the side to which the photosensitive resin composition is applied (Toray Industries, Inc.) (product name: "FS-31", thickness: 16 ⁇ m, number of particles with a diameter of 5 ⁇ m or more: 0 pieces/mm 2 , haze: 0.4%)
  • FB40 Biaxially oriented polyethylene terephthalate film with a three-layer structure having layers containing fine particles on the front and back sides (manufactured by Toray Industries, Inc., product name "FB40", thickness: 16 ⁇ m, number of particles, etc.
  • R705G Biaxially oriented polyethylene terephthalate with a two-layer structure, which has an antistatic layer on the side opposite to the side to which the photosensitive resin composition is applied, and contains fine particles on the side opposite to the side to which the photosensitive resin composition is applied.
  • Film manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, product name "R705G", thickness: 16 ⁇ m, number of particles with a diameter of 5 ⁇ m or more: 0 pieces/mm 2 , haze: 0.4%)
  • a photosensitive element was laminated on the surface of a slide glass (manufactured by Matsunami Glass Industry Co., Ltd., white slide glass cut-out No. 1 S1126). Lamination was performed using a heat roll at 110° C. with a pressure of 0.4 MPa and a roll speed of 1.0 m/min, while peeling off the protective layer so that the photosensitive layer of the photosensitive element was in contact with the surface of the slide glass. I went there. After laminating the photosensitive layer on the slide glass, the support was peeled off. When an intermediate layer was provided on the support, both the support and the intermediate layer were peeled off.
  • the intermediate layer cannot be peeled off from the photosensitive layer, separately prepare a photosensitive element without the intermediate layer consisting of the photosensitive layer and the support, laminate the photosensitive layer on a slide glass using the method described above, and measure absorbance and light. Transmittance was measured.
  • the absorbance and light transmittance of the photosensitive layer were measured using a U-3310 spectrophotometer (manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd.) at a wavelength range of 330 to 700 nm, a scan speed of 300 nm/min, and a scan interval of 0.50 nm. , slit width: 2 nm. Baseline measurements were performed using untreated glass slides as references and samples.
  • a slide glass on which a photosensitive layer was laminated was installed in the sample side holder, and an untreated slide glass was installed in the reference side holder, and measurements were performed. From the obtained absorption spectrum, the absorbance and light transmittance at the exposure wavelength (365 nm) were recorded and used as the absorbance and light transmittance of the photosensitive layer. Furthermore, the absorbance of this photosensitive layer was divided by the thickness of the photosensitive layer to determine the absorbance per 1 ⁇ m of thickness.
  • a substrate with copper sputtered on a polyethylene terephthalate film (surface roughness Sa: 3 nm, manufactured by Geomatec Co., Ltd., with a thickness of 125 ⁇ m on the flat side surface of a polyethylene terephthalate film (manufactured by Toyobo Co., Ltd., product name: A4160)
  • a film in which a 10 nm thick titanium film is formed by sputtering and a 100 nm thick copper film is further formed on the titanium surface by sputtering is heated to 80°C, and a photosensitive element is laminated on the copper surface of the substrate. did.
  • the laminate was laminated using a heat roll at 110°C with a pressure of 0.4 MPa and 1.0 m/min while peeling off the protective layer so that the photosensitive layer of the photosensitive element was in contact with the copper surface of the copper substrate. I did it at roll speed. Thereby, a laminate in which the substrate, the photosensitive layer, and the support were laminated in this order, or a laminate in which the substrate, the photosensitive layer, the intermediate layer, and the support were laminated in this order was obtained. The obtained laminate was used as a test piece for the test shown below.
  • a glass chrome type photo tool (resolution negative: line width/space width of 3x/x and x/x (x: 1.0 to 18.0) was placed on the support of the test piece as a negative for resolution and adhesion evaluation. 0.5 increments), unit: ⁇ m), adhesive negative: line width/space width x/3x and x/x (x: 1.0 to 18.0 (0.5 increments) , unit: ⁇ m)) and uses an ultra-high-pressure mercury lamp (365 nm) as a light source (manufactured by Ushio Inc., product name "UX-2240-SM-XJ01"). The photosensitive layer was exposed to light using a predetermined amount of energy.
  • the resolution and adhesion were evaluated.
  • a glass chrome type photo tool (adhesion negative: line width/space A projection exposure apparatus (manufactured by Ushio Inc., product name: UX-2240-SM-XJ01) using an ultra-high pressure mercury lamp (365 nm) as a light source. ) was used to expose the photosensitive layer to a predetermined amount of energy.
  • Ushio Inc. line width/space A projection exposure apparatus (manufactured by Ushio Inc., product name: UX-2240-SM-XJ01) using an ultra-high pressure mercury lamp (365 nm) as a light source. ) was used to expose the photosensitive layer to a predetermined amount of energy.
  • Example 5 by providing an intermediate layer with gas barrier properties, it is possible to reduce the inhibition of the progress of the photocuring reaction due to radical polymerization inhibition caused by oxygen in the air.
  • the support was peeled off to expose the photosensitive layer, and a 1% by mass aqueous sodium carbonate solution at 30° C. was sprayed for twice the minimum development time to remove unexposed areas (development treatment).
  • the number of resist defects where the resist was missing by 5 ⁇ m or more was counted.
  • the observation unit was 5000 lines with a line length of 1 mm, and the average value when the number n was 5 was taken as the number of resist minute defects.
  • the number of resist minute defects less than 10 defects were evaluated as "A,” and cases with 10 or more defects were evaluated as "B.”

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Abstract

(A)バインダーポリマー、(B)エチレン性不飽和結合を有する光重合性化合物、及び、(C)光重合開始剤を含有する感光性樹脂組成物であって、感光性樹脂組成物の、厚さ1μm当たりの波長365nmの光に対する吸光度が0.0041より大きく0.0130以下である、感光性樹脂組成物。

Description

感光性樹脂組成物、感光性エレメント、レジストパターンの形成方法、及び、半導体パッケージ基板又は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、レジストパターンの形成方法、及び、半導体パッケージ基板又はプリント配線板の製造方法に関する。
 半導体パッケージ基板及びプリント配線板の製造分野においては、エッチング及びめっき等に用いられるレジスト材料として、感光性樹脂組成物、及びこの感光性樹脂組成物を含有する層(以下、「感光層」という)を支持体上に形成し、感光層上に保護フィルムを配置させた構造を有する感光性エレメント(積層体)が広く用いられている。
 感光性エレメントを用いて半導体パッケージ基板又はプリント配線板を製造する場合は、まず、感光性エレメントの感光層を回路形成用基板上にラミネートする。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。その後、支持体を剥離除去した後、感光層の未露光部を現像液で除去することにより、基板上にレジストパターンを形成する。次いで、このレジストパターンをマスクとし、レジストパターンを形成させた基板にエッチング処理又はめっき処理を施して基板上に回路パターンを形成させ、最終的に感光層の硬化部分(レジストパターン)を基板から剥離除去する。
 露光の方法としては、マスクフィルム等を通して感光層をパターン露光する。近年、フォトマスクの像を投影させた活性光線を、レンズを介して感光層に照射して露光する投影露光法が使用されている。投影露光法に用いられる光源としては、超高圧水銀灯が使用されている。一般的に、i線単色光(365nm)を露光波長に用いた露光機が多く使用されているが、h線単色光(405nm)、ihg混線の露光波長も使用されることがある。
 投影露光方式は、コンタクト露光方式に比べ、高解像度及び高アライメント性が確保できる露光方式である。そのため、半導体パッケージ基板及びプリント配線板における回路形成の微細化が求められる昨今において、投影露光方式は非常に注目されている。
 近年の半導体パッケージ基板及び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感光性樹脂組成物に対する要求が高まっている。特に、パッケージ基板作製において、ライン幅/スペース幅が10/10(単位:μm)以下のレジストパターンを形成することが可能な感光性樹脂組成物が求められている。例えば、特許文献1では、特定の光重合性化合物を用いることで、解像性及び密着性を向上することが検討されている。
特開2013-195712号公報
 半導体パッケージ基板及びプリント配線板の更なる高密度化、及び、半導体パッケージの更なる高集積化に伴い、感光性樹脂組成物には、解像度及び密着性の更なる向上と共に、矩形に近い良好なレジスト形状を有するレジストパターンを形成できることが求められている。
 そこで、本開示は、良好なレジスト形状を有するレジストパターンを形成可能であり、且つ、良好な解像度及び密着性を有する感光性樹脂組成物、感光性エレメント、レジストパターンの形成方法、及び、半導体パッケージ基板又はプリント配線板の製造方法を提供することを目的とする。
 上記目的を達成するために、本開示は、以下の感光性樹脂組成物、感光性エレメント、レジストパターンの形成方法、及び、半導体パッケージ基板又はプリント配線板の製造方法を提供する。
[1](A)バインダーポリマー、(B)エチレン性不飽和結合を有する光重合性化合物、及び、(C)光重合開始剤を含有する感光性樹脂組成物であって、上記感光性樹脂組成物の、厚さ1μm当たりの波長365nmの光に対する吸光度が0.0041より大きく0.0130以下である、感光性樹脂組成物。
[2]上記感光性樹脂組成物の、厚さ1μm当たりの波長365nmの光に対する吸光度が0.0080以下である、上記[1]に記載の感光性樹脂組成物。
[3]上記(C)光重合開始剤の含有量が、上記(A)バインダーポリマー及び上記(B)光重合性化合物の総量100質量部に対して3.0質量部以上である、上記[1]又は[2]に記載の感光性樹脂組成物。
[4]上記(C)光重合開始剤の含有量が、上記(A)バインダーポリマー及び上記(B)光重合性化合物の総量100質量部に対して5.0質量部以上である、上記[1]~[3]のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
[5](D)増感剤を更に含有する、上記[1]~[4]のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
[6]上記(D)増感剤が、ジアルキルアミノベンゾフェノン化合物、ピラゾリン化合物、アントラセン化合物、及び、クマリン化合物からなる群より選択される少なくとも一種を含む、上記[5]に記載の感光性樹脂組成物。
[7]上記(D)増感剤の含有量が、上記(A)バインダーポリマー及び上記(B)光重合性化合物の総量100質量部に対して0.03質量部以下である、上記[5]又は[6]に記載の感光性樹脂組成物。
[8]上記(C)光重合開始剤の含有量と上記(D)増感剤の含有量との質量比((C)光重合開始剤の含有量/(D)増感剤の含有量)が80以上である、上記[5]~[7]のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
[9](E)水素供与体を更に含有し、上記(E)水素供与体の含有量が、上記(A)バインダーポリマー及び上記(B)光重合性化合物の総量100質量部に対して0.3質量部以上である、上記[1]~[8]のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
[10]上記(E)水素供与体の含有量が、上記(A)バインダーポリマー及び上記(B)光重合性化合物の総量100質量部に対して0.55質量部以上である、上記[9]に記載の感光性樹脂組成物。
[11]上記(C)光重合開始剤及び上記(E)水素供与体の合計の含有量が、上記(A)バインダーポリマー及び上記(B)光重合性化合物の総量100質量部に対して4.0質量部以上である、上記[9]又は[10]に記載の感光性樹脂組成物。
[12]投影露光方式を用いてレジストパターンを形成するために用いられる、上記[1]~[11]のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
[13]支持体と、該支持体上に形成された上記[1]~[12]のいずれかに記載の感光性樹脂組成物を含む感光層と、を備える感光性エレメント。
[14]上記支持体のヘーズが0.01~1.0%である、上記[13]に記載の感光性エレメント。
[15]上記支持体中に含まれる直径5μm以上の粒子の数が5個/mm以下である、上記[13]又は[14]に記載の感光性エレメント。
[16]上記支持体と上記感光層との間に、ポリビニルアルコールを含有する中間層を備える、上記[13]~[15]のいずれかに記載の感光性エレメント。
[17]上記[1]~[12]のいずれかに記載の感光性樹脂組成物を含む感光層を基板上に積層する感光層形成工程と、上記感光層の所定部分に活性光線を照射して光硬化部を形成する露光工程と、上記感光層の上記所定部分以外の領域を上記基板上から除去する現像工程と、を有するレジストパターンの形成方法。
[18]上記露光工程において、投影露光方式により活性光線を照射して上記光硬化部を形成する、上記[17]に記載のレジストパターンの形成方法。
[19]上記[13]~[16]のいずれかに記載の感光性エレメントの感光層を基板上に積層する感光層形成工程と、上記感光層の所定部分に活性光線を照射して光硬化部を形成する露光工程と、上記感光層の上記所定部分以外の領域を上記基板上から除去する現像工程と、を有するレジストパターンの形成方法。
[20]上記露光工程において、投影露光方式により活性光線を照射して上記光硬化部を形成する、上記[19]に記載のレジストパターンの形成方法。
[21]上記[17]又は[18]に記載のレジストパターンの形成方法によりレジストパターンが形成された基板をエッチング処理又はめっき処理して、導体パターンを形成する工程を含む、半導体パッケージ基板又はプリント配線板の製造方法。
[22]上記[19]又は[20]に記載のレジストパターンの形成方法によりレジストパターンが形成された基板をエッチング処理又はめっき処理して、導体パターンを形成する工程を含む、半導体パッケージ基板又はプリント配線板の製造方法。
 本開示によれば、良好なレジスト形状を有するレジストパターンを形成可能であり、且つ、良好な解像度及び密着性を有する感光性樹脂組成物、感光性エレメント、レジストパターンの形成方法、及び、半導体パッケージ基板又はプリント配線板の製造方法を提供することができる。
一実施形態に係る感光性エレメントを示す模式断面図である。
 以下、本開示の実施の形態について詳細に説明する。但し、本開示は以下の実施形態に限定されるものではない。
 本明細書において、「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の作用が達成されれば、本用語に含まれる。本明細書において、「層」との語は、平面図として観察したときに、全面に形成されている形状の構造に加え、一部に形成されている形状の構造も包含される。本明細書において、「(メタ)アクリル酸」とは、「アクリル酸」及びそれに対応する「メタクリル酸」の少なくとも一方を意味する。(メタ)アクリレート等の他の類似表現についても同様である。
 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、ある段階の数値範囲の上限値又は下限値は、他の段階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。
 本明細書において組成物中の各成分の量について言及する場合、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合には、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。
[感光性樹脂組成物]
 本実施形態の感光性樹脂組成物は、(A)成分:バインダーポリマーと、(B)成分:エチレン性不飽和結合を有する光重合性化合物と、(C)成分:光重合開始剤と、を含有する。上記感光性樹脂組成物は、厚さ1μm当たりの波長365nmの光に対する吸光度が0.0041より大きく0.0130以下である。
 本実施形態の感光性樹脂組成物は、上記(A)~(C)成分を必須成分として含有し、厚さ1μm当たりの波長365nmの光に対する吸光度が0.0041より大きく0.0130以下であることにより、良好なレジスト形状を有するレジストパターンを形成可能であると共に、良好な解像度及び密着性を得ることができる。
 本実施形態の感光性樹脂組成物は、(D)成分:増感剤を含有していてもよい。また、本実施形態の感光性樹脂組成物は、(E)成分:水素供与体を含有していてもよい。更に、本実施形態の感光性樹脂組成物は、上記(A)~(E)成分以外の他の成分を更に含有してもよい。以下、本実施形態の感光性樹脂組成物で用いられる各成分についてより詳細に説明する。
((A)成分:バインダーポリマー)
 感光性樹脂組成物は、(A)成分の1種又は2種以上を含んでいる。(A)成分としては、例えば、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、エポキシ系樹脂、アミド系樹脂、アミドエポキシ系樹脂、アルキド系樹脂、及び、フェノール系樹脂が挙げられる。(A)成分は、アルカリ現像性を更に向上させる観点から、アクリル系樹脂を含んでもよい。
 アクリル系樹脂は、例えば(メタ)アクリル酸に由来する構造単位を有しており、(メタ)アクリル酸以外のその他の単量体に由来する構造単位を更に有していてもよい。その他の単量体は、1種又は2種以上であってよい。
 その他の単量体は、例えば、(メタ)アクリル酸エステルを含んでいてよい。(メタ)アクリル酸エステルとしては、(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)アクリル酸アリールエステル等が挙げられる。
 その他の単量体は、アルカリ現像性及び剥離特性を向上させる観点から、(メタ)アクリル酸アルキルエステルを含んでいてよい。(メタ)アクリル酸アルキルエステルのアルキル基は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基又はこれらの構造異性体であってよく、剥離特性を更に向上させる観点から、炭素数1~4のアルキル基であってもよい。
 その他の単量体が(メタ)アクリル酸アルキルエステルを含む場合、(メタ)アクリル酸アルキルエステルの含有量は、(A)成分を構成する単量体の全量を基準として、剥離特性に優れる観点から、1質量%以上、2質量%以上、又は3質量%以上であってよく、解像度及び密着性が更に向上する観点から、80質量%以下、60質量%以下、又は50質量%以下であってよい。
 その他の単量体は、解像度及び密着性を更に向上させる観点から、スチレン又はスチレン誘導体を含んでいてよい。スチレン誘導体は、例えば、ビニルトルエン、α-メチルスチレン等であってよい。
 その他の単量体がスチレン又はスチレン誘導体を含む場合、スチレン及びスチレン誘導体の含有量は、(A)成分を構成する単量体の全量を基準として、解像度が更に向上する観点から、40質量%以上、45質量%以上、47質量%以上、又は50質量%以上であってよく、現像性の観点から、90質量%以下、85質量%以下、又は80質量%以下であってよい。
 その他の単量体は、解像度及び密着性を更に向上させる観点から、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートを含んでいてよい。ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートは、例えば、ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート等であってよい。また、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート単位中、アルキル部の炭素数が3以上の場合、分岐構造を有していてもよい。(A)成分として、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートに由来する構造単位を有するアクリル系樹脂を用いることで、最小現像時間が短くなり生産性を向上させることができ、また、感光性樹脂組成物を含む感光層のラミネート性を向上させることができる。
 その他の単量体がヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートを含む場合、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートの含有量は、(A)成分を構成する単量体の全量を基準として、分散性の観点から、0.5質量%以上、0.75質量%以上、又は1.0質量%以上であってよく、吸水性の観点から、20質量%以下、15質量%以下、又は8質量%以下であってよい。
 また、その他の単量体としては、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類、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、ベンジルメタクリレート等の(メタ)アクリル酸ベンジルエステル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリルエステル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチルエステル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチルエステル、(メタ)アクリル酸グリシジルエステル、2,2,2-トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3-テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、α-ブロモアクリル酸、α-クロルアクリル酸、β-フリル(メタ)アクリル酸、β-スチリル(メタ)アクリル酸、マレイン酸、マレイン酸無水物、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノイソプロピル等のマレイン酸モノエステル、フマール酸、ケイ皮酸、α-シアノケイ皮酸、イタコン酸、クロトン酸、プロピオール酸などが挙げられる。
 (A)成分の酸価は、好適に現像できる観点から、100mgKOH/g以上、120mgKOH/g以上、140mgKOH/g以上、又は150mgKOH/g以上であってよく、感光性樹脂組成物の硬化物の密着性(耐現像液性)が向上する観点から、250mgKOH/g以下、240mgKOH/g以下、又は230mgKOH/g以下であってよい。(A)成分の酸価は、(A)成分を構成する構造単位の含有量(例えば、(メタ)アクリル酸に由来する構造単位)により調整できる。
 (A)成分の酸価は、次のようにして測定することができる。まず、酸価の測定対象であるバインダーポリマー1gを精秤する。精秤したバインダーポリマーにアセトンを30g添加し、これを均一に溶解する。次いで、指示薬であるフェノールフタレインをその溶液に適量添加して、0.1Nの水酸化カリウム(KOH)水溶液を用いて滴定を行う。測定対象であるバインダーポリマーのアセトン溶液を中和するのに必要なKOHのmg数を算出することで、酸価を求める。バインダーポリマーを合成溶媒、希釈溶媒等と混合した溶液を測定対象とする場合には、次式により酸価を算出する。
 酸価=0.1×Vf×56.1/(Wp×I/100)
 式中、VfはKOH水溶液の滴定量(mL)を示し、Wpは測定したバインダーポリマーを含有する溶液の質量(g)を示し、Iは測定したバインダーポリマーを含有する溶液中の不揮発分の割合(質量%)を示す。
 なお、バインダーポリマーを合成溶媒、希釈溶媒等の揮発分と混合した状態で配合する場合は、精秤前に予め、揮発分の沸点よりも10℃以上高い温度で1~4時間加熱し、揮発分を除去してから酸価を測定することもできる。
 (A)成分の重量平均分子量(Mw)は、感光性樹脂組成物の硬化物の密着性(耐現像液性)が優れる観点から、10000以上、20000以上、又は25000以上であってよく、好適に現像できる観点から、100000以下、80000以下、又は60000以下であってよい。(A)成分の分散度(Mw/Mn)は、例えば1.0以上又は1.5以上であってよく、密着性及び解像度が更に向上する観点から、3.0以下又は2.5以下であってよい。
 重量平均分子量及び分散度は、例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により標準ポリスチレンの検量線を用いて測定することができる。より具体的には実施例に記載の条件で測定することができる。なお、分子量の低い化合物について、上述の重量平均分子量の測定方法で測定困難な場合には、他の方法で分子量を測定し、その平均を算出することもできる。
 (A)成分の含有量は、感光性樹脂組成物の固形分全量を基準として、フィルムの成形性に優れる観点から、20質量%以上、30質量%以上、又は40質量%以上であってよく、感度及び解像度に更に優れる観点から、90質量%以下、80質量%以下、又は65質量%以下であってよい。
((B)成分:光重合性化合物)
 感光性樹脂組成物は、(B)成分の1種又は2種以上を含んでいる。(B)成分としては、エチレン性不飽和結合の少なくとも1つを有し、光重合可能な化合物であれば特に限定されない。(B)成分は、ラジカルにより反応する反応基を2以上有する多官能モノマーを含んでもよい。(B)成分は、アルカリ現像性、解像度、及び、硬化後の剥離特性を更に向上させる観点から、ビスフェノールA型(メタ)アクリレート化合物を含んでもよい。
 ビスフェノールA型(メタ)アクリレート化合物としては、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシポリエトキシ)フェニル)プロパン(2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシペンタエトキシ)フェニル)プロパン等)、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシポリプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシポリブトキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシポリエトキシポリプロポキシ)フェニル)プロパンなどが挙げられる。(B)成分は、解像度及び剥離特性を更に向上させる観点から、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシポリエトキシ)フェニル)プロパン(2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシペンタエトキシ)フェニル)プロパン等)を含んでもよい。
 商業的に入手可能なビスフェノールA型(メタ)アクリレートとしては、例えば、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシジプロポキシ)フェニル)プロパンとして、BPE-200(新中村化学工業(株)製、商品名)、エトキシ化ビスフェノールAジメタクリレートとして、BP-2EM(共栄社化学(株)製、商品名)、2,2-ビス(4-(メタクリロキシペンタエトキシ)フェニル)プロパンとして、BPE-500(新中村化学工業(株)製、商品名)、及びFA-321M(昭和電工マテリアルズ(株)製、商品名)が挙げられる。これらのビスフェノールA型(メタ)アクリレートは、1種単独で又は2種以上を組み合わせ用いてもよい。
 ビスフェノールA型(メタ)アクリレートの含有量は、(B)成分の総量を基準として、40~98質量%、50~97質量%、60~95質量%、又は70~90質量%であってよい。この含有量が40質量%以上であると、解像性、密着性、及びレジストすそ発生の抑制性がより良好となり、98質量%以下であると、現像時間が適度に短くなり、また、現像残りがより発生し難くなる。
 ビスフェノール型(メタ)アクリレート以外の(B)成分としては、硬化物(硬化膜)の可とう性が向上する観点で、分子内に(ポリ)オキシエチレン鎖及び(ポリ)オキシプロピレン鎖の少なくとも一方を有するポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートの少なくとも1種を更に含んでもよく、また、分子内に(ポリ)オキシエチレン鎖及び(ポリ)オキシプロピレン鎖の双方を有するポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートを更に含んでもよい。上記ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートとしては、例えば、FA-023M(昭和電工マテリアルズ(株)製、商品名)、FA-024M(昭和電工マテリアルズ(株)製、商品名)、及びNKエステルHEMA-9P(新中村化学(株)製、商品名)が挙げられる。これらは1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートの含有量は、(B)成分の総量を基準として、2~40質量%、3~30質量%、又は5~20質量%であってよい。
 上記以外の(B)成分として、ノニルフェノキシポリエチレンオキシアクリレート、フタル酸系化合物、(メタ)アクリル酸ポリオールエステル、(メタ)アクリル酸アルキルエステル等を用いてもよい。中でも、解像性、密着性、レジスト形状及び硬化後の剥離特性をバランスよく向上させる観点から、(B)成分は、ノニルフェノキシポリエチレンオキシアクリレート及びフタル酸系化合物から選ばれる少なくとも1種を含んでよい。但し、これらの化合物の屈折率は比較的低いため、解像性を向上させる観点で、その含有量は、(B)成分の総量を基準として、5~50質量%、5~40質量%、又は10~30質量%であってよい。
 ノニルフェノキシポリエチレンオキシアクリレートとしては、例えば、ノニルフェノキシトリエチレンオキシアクリレート、ノニルフェノキシテトラエチレンオキシアクリレート、ノニルフェノキシペンタエチレンオキシアクリレート、ノニルフェノキシヘキサエチレンオキシアクリレート、ノニルフェノキシヘプタエチレンオキシアクリレート、ノニルフェノキシオクタエチレンオキシアクリレート、ノニルフェノキシノナエチレンオキシアクリレート、ノニルフェノキシデカエチレンオキシアクリレート、及びノニルフェノキシウンデカエチレンオキシアクリレートが挙げられる。
 フタル酸系化合物としては、例えば、γ-クロロ-β-ヒドロキシプロピル-β’-(メタ)アクリロイルオキシエチル-o-フタレート、β-ヒドロキシエチル-β’-(メタ)アクリロイルオキシエチル-o-フタレート、及びβ-ヒドロキシプロピル-β’-(メタ)アクリロイルオキシエチル-o-フタレートが挙げられ、中でも、γ-クロロ-β-ヒドロキシプロピル-β’-(メタ)アクリロイルオキシエチル-o-フタレートであってもよい。γ-クロロ-β-ヒドロキシプロピル-β’-メタクリロイルオキシエチル-o-フタレートは、FA-MECH(昭和電工マテリアルズ(株)製、商品名)として商業的に入手可能である。
 感度の向上及びすそ引きを低減する観点から、(B)成分は、(メタ)アクリル酸ポリオールを含んでよい。(メタ)アクリル酸ポリオールエステルとしては、例えば、トリメチロールプロパンポリエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンポリプロポキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンポリブトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンポリエトキシポリプロポキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタンポリエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタンポリプロポキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタンポリブトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタンポリエトキシポリプロポキシトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールポリエトキシトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールポリプロポキシトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールポリブトキシトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールポリエトキシポリプロポキシトリ(メタ)アクリレート、グリセリルポリエトキシトリ(メタ)アクリレート、グリセリルポリプロポキシトリ(メタ)アクリレート、グリセリルポリブトキシトリ(メタ)アクリレート、及びグリセリルポリエトキシポリプロポキシトリ(メタ)アクリレートが挙げられる。
 (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、20~60質量部とすることが好ましく、30~55質量部とすることがより好ましく、35~50質量部とすることが更に好ましい。(B)成分の含有量がこの範囲であると、感光性樹脂組成物の解像性及び密着性、レジストすそ発生性に加えて、光感度及び塗膜性がより良好となる。
((C)成分:光重合開始剤)
 感光性樹脂組成物は、(C)成分の1種又は2種以上を含んでいる。(C)成分としては、ヘキサアリールビイミダゾール化合物;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)-1-ブタノン、2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルホリニル)フェニル]-1-ブタノン、4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル-2-(ヒドロキシ-2-プロピル)ケトン、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;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;ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド;ビス(2,6-ジメチルベンゾイル)-2,4,4-トリメチル-ペンチルフォスフィンオキサイド;(2,4,6-トリメチルベンゾイル)エトキシフェニルフォスフィンオキサイドなどが挙げられる。
 (C)成分は、優れた感度、解像性及び密着性を得やすい観点から、ヘキサアリールビイミダゾール化合物を含んでよい。ヘキサアリールビイミダゾール化合物におけるアリール基は、フェニル基等であってよい。ヘキサアリールビイミダゾール化合物におけるアリール基に結合する水素原子は、ハロゲン原子(塩素原子等)により置換されていてもよい。
 ヘキサアリールビイミダゾール化合物は、2,4,5-トリアリールイミダゾール二量体であってよい。2,4,5-トリアリールイミダゾール二量体としては、例えば、2-(o-クロロフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール二量体、2-(o-クロロフェニル)-4,5-ビス-(m-メトキシフェニル)イミダゾール二量体、及び2-(p-メトキシフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール二量体が挙げられる。ヘキサアリールビイミダゾール化合物は、優れた感度、解像性及び密着性を得やすい観点から、2-(o-クロロフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール二量体を含んでよく、2,2’-ビス(2-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-1,2’-ビイミダゾールを含んでよい。
 ヘキサアリールビイミダゾール化合物の含有量は、優れた感度、解像性及び密着性を得やすい観点から、(C)成分の全量を基準として、90質量%以上、95質量%以上、又は99質量%以上であってよい。(C)成分は、ヘキサアリールビイミダゾール化合物のみからなっていてよい。
 (C)成分の含有量は、感度、解像度及び密着性をより向上させることができ、且つ、より良好なレジスト形状を有するレジストパターンを形成しやすくなる観点から、(A)成分及び(B)成分の総量100質量部に対して、3.0質量部以上、4.0質量部以上、5.0質量部以上、又は、5.5質量部以上であってよく、10質量部以下、9.0質量部以下、8.5質量部以下、又は、8.0質量部以下であってよい。すなわち、(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、3.0~10質量部であってよく、4.0~9.0質量部であってよく、5.0~8.5質量部であってよく、5.5~8.0質量部であってよい。特に、(C)成分の含有量を3.0質量部以上とすることで、密着性をより向上させることができる。また、(C)成分の含有量を上記範囲内とすることで、感光性樹脂組成物の、厚さ1μm当たりの波長365nmの光に対する吸光度を0.0041超0.0130以下の範囲内に調整しやすい。更に、(C)成分の含有量を上記範囲内とすることで、投影露光方式を用いてレジストパターンを形成するのに好適な感光性樹脂組成物が得られやすい。
((D)成分:増感剤)
 感光性樹脂組成物は、(D)成分の1種又は2種以上を含んでいてよい。(D)成分は光増感剤であってよい。(D)成分としては、例えば、ジアルキルアミノベンゾフェノン化合物、ピラゾリン化合物、アントラセン化合物、クマリン化合物、キサントン化合物、スチルベン化合物、及びトリアリールアミン化合物が挙げられる。
 ピラゾリン化合物としては、例えば、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、1-フェニル-3-(4-tert-ブチルスチリル)-5-(4-tert-ブチルフェニル)ピラゾリン、及び1-フェニル-3-ビフェニル-5-(4-tert-ブチルフェニル)ピラゾリンが挙げられる。アントラセン化合物としては、例えば、9,10-ジブトキシアントラセン及び9,10-ジフェニルアントラセンが挙げられる。クマリン化合物としては、例えば、3-ベンゾイル-7-ジエチルアミノクマリン、7-ジエチルアミノ-4-メチルクマリン、3,3’-カルボニルビス(7-ジエチルアミノクマリン)、及び2,3,6,7-テトラヒドロ-9-メチル-1H、5H,11H-[1]ベンゾピラノ[6,7,8-ij]キロリジン-11-オンが挙げられる。
 (D)成分は、感度、解像度及び密着性をより向上させることができ、且つ、より良好なレジスト形状を有するレジストパターンを形成しやすくなる観点から、ジアルキルアミノベンゾフェノン化合物、ピラゾリン化合物、アントラセン化合物、及び、クマリン化合物からなる群より選択される少なくとも一種を含んでいてもよく、9,10-ジブトキシアントラセン、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、及び、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)ピラゾリンからなる群より選択される少なくとも一種を含んでいてもよい。また、405nm付近の露光波長で露光する場合、感度、解像度及び密着性をより向上させる観点からは、(D)成分は、ピラゾリン化合物、及び、アントラセン化合物からなる群より選択される少なくとも一種を含んでいてもよい。
 感光性樹脂組成物が(D)成分を含む場合、その含有量は、感度、解像度及び密着性をより向上させることができ、且つ、より良好なレジスト形状を有するレジストパターンを形成しやすくなる観点から、(A)成分及び(B)成分の総量100質量部に対して、0.01質量部以上、又は、0.02質量部以上であってよく、1.5質量部以下、1.0質量部以下、0.8質量部以下、0.5質量部以下、0.2質量部以下、0.1質量部以下、0.05質量部以下、又は、0.03質量部以下であってよい。特に、(D)成分の含有量を上記上限値以下に低減することで、レジスト形状をより良好にできる傾向がある。また、(D)成分の含有量を0.03質量部以下とした場合、レジストのめっき前の酸性脱脂処理耐性及びレジストのめっき液耐性がより向上する傾向がある。また、(D)成分の含有量を上記範囲内とすることで、感光性樹脂組成物の、厚さ1μm当たりの波長365nmの光に対する吸光度を0.0041超0.0130以下の範囲内に調整しやすい。更に、(D)成分の含有量を上記範囲内とすることで、投影露光方式を用いてレジストパターンを形成するのに好適な感光性樹脂組成物が得られやすい。
 感光性樹脂組成物が(D)成分を含む場合、(C)成分の含有量と(D)成分の含有量との質量比((C)成分の含有量/(D)成分の含有量)は、40以上、50以上、80以上、100以上、150以上、又は、200以上であってよく、500以下、400以下、又は、300以下であってよい。上記質量比を上記範囲内とすることで、密着性をより向上させることができる傾向がある。また、上記質量比を上記範囲内とすることで、感光性樹脂組成物の、厚さ1μm当たりの波長365nmの光に対する吸光度を0.0041超0.0130以下の範囲内に調整しやすい。更に、上記質量比を上記範囲内とすることで、投影露光方式を用いてレジストパターンを形成するのに好適な感光性樹脂組成物が得られやすい傾向がある。
((E)成分:水素供与体)
 感光性樹脂組成物は、(E)成分の1種又は2種以上を含んでいてよい。(E)成分は、水素供与性の化合物である。感光性樹脂組成物が(E)成分を含むことで、感光性樹脂組成物の感度と解像度及び密着性が更に良好となると共に、より良好なレジスト形状を有するレジストパターンを形成しやすくなる。
 (E)成分としては、例えば、ビス[4-(ジメチルアミノ)フェニル]メタン、ビス[4-(ジエチルアミノ)フェニル]メタン、N-フェニルグリシン、及びロイコクリスタルバイオレットが挙げられる。これらは1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用される。
 感光性樹脂組成物が(E)成分を含む場合、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、感度、解像度及び密着性をより向上させることができ、且つ、より良好なレジスト形状を有するレジストパターンを形成しやすくなる観点から、0.3質量部以上、0.5質量部以上、0.55質量部以上、0.6質量部以上、0.7質量部以上、又は、0.75質量部以上であってよく、2質量部以下、1.5質量部以下、1.0質量部以下、又は、0.9質量部以下であってよい。特に、(E)成分の含有量を0.3質量部以上とすることで、密着性をより向上させることができる。また、(E)成分の含有量を高くすることで、低露光量条件又は通常よりも長時間の現像条件等の密着性が不利となる条件において、密着性を向上させることができる。また、(E)成分の含有量が2質量部以下であることで、レジストパターンの剥離時間をより短縮することができる。
 感光性樹脂組成物が(E)成分を含む場合、(C)成分及び(E)成分の合計の含有量は、感度、解像度及び密着性をより向上させることができ、且つ、より良好なレジスト形状を有するレジストパターンを形成しやすくなる観点から、(A)成分及び(B)成分の総量100質量部に対して、4.0質量部以上、5.0質量部以上、又は、6.0質量部以上であってよく、12.0質量部以下、10.0質量部以下、又は、9.0質量部以下であってよい。(C)成分及び(E)成分の合計の含有量を4.0質量部以上とすることで、密着性をより向上させることができる。また、(C)成分及び(E)成分の合計の含有量を上記範囲内とすることで、感光性樹脂組成物の、厚さ1μm当たりの波長365nmの光に対する吸光度を0.0041超0.0130以下の範囲内に調整しやすい。更に、(C)成分及び(E)成分の合計の含有量を上記範囲内とすることで、投影露光方式を用いてレジストパターンを形成するのに好適な感光性樹脂組成物が得られやすい。
(複素環式化合物)
 本実施形態の感光性樹脂組成物は、複素環式化合物を更に含有してよい。これにより、感光性樹脂組成物の解像度及び密着性をより向上させることができる。複素環式化合物としては、例えば、5-カルボキシベンゾトリアゾール、5-アミノ-1H-テトラゾールが挙げられる。特に、感光性樹脂組成物が5-カルボキシベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール誘導体を含有することで、基板からのレジスト除去性を向上させることができる。これらは1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用される。
 感光性樹脂組成物が複素環式化合物を含む場合、その含有量は、感光性樹脂組成物の固形分全量を基準として、0.01~5.0質量%、0.03~3.0質量%、又は、0.1~1.5質量%であってよい。複素環式化合物の含有量が0.01質量%以上であると、解像度及び密着性をより向上できる傾向があり、5.0質量%以下であると、感光層の現像時間及び剥離時間を短縮できる傾向がある。
(重合禁止剤)
 本実施形態の感光性樹脂組成物は、重合禁止剤を更に含有してよい。これにより、感光性樹脂組成物の解像性が良好となる。また、フィルムの温度安定性が向上する。重合禁止剤としては、例えば、tert-ブチルカテコール、2,2,6,6-テトラメチル-4-ヒドロキシピペリジン-1-オキシルが挙げられる。特に、感光性樹脂組成物が2,2,6,6-テトラメチル-4-ヒドロキシピペリジン-1-オキシル(4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-N-オキシル)を含有する場合、感光性樹脂組成物を含む感光層のラミネート性を向上させることができる。これらは1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用される。
 感光性樹脂組成物が重合禁止剤を含む場合、その含有量は、感光性樹脂組成物の固形分全量を基準として、0.001~1.0質量%、0.005~0.5質量%、又は、0.01~0.1質量%であってよい。重合禁止剤の含有量が0.001質量%以上であると、解像性をより向上でき、1.0質量%以下であると、感度をより向上できる。
(その他の成分)
 感光性樹脂組成物は、必要に応じて、その他の成分を更に含有することができる。その他の成分としては、例えば、分子内に少なくとも1つのカチオン重合可能な環状エーテル基を有する光重合性化合物(オキセタン化合物等)、カチオン重合開始剤、トリブロモフェニルスルホン、光発色剤、熱発色防止剤、可塑剤(p-トルエンスルホンアミド等)、シランカップリング剤、顔料、染料(マラカイトグリーン、ダイヤモンドグリーン等)、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、熱架橋剤等が挙げられる。これらは1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用される。その他の成分の含有量は、それぞれ0.01~20質量%程度であってもよい。
 感光性樹脂組成物は、感光性組成物の取り扱い性を向上させたり、粘度及び保存安定性を調節したりするために、有機溶剤の少なくとも1種を含有することができる。有機溶剤としては、通常用いられる有機溶剤を特に制限はなく用いることができる。有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、トルエン、N,N-ジメチルホルムアミド、プロピレングリコールモノメチルエーテル、及びこれらの混合溶剤が挙げられる。例えば、(A)成分と、(B)成分と、(C)成分とを有機溶剤に溶解して、固形分が30~60質量%程度の溶液(以下、「塗布液」という)として用いることができる。なお、固形分とは、感光性樹脂組成物の溶液から揮発性成分を除いた残りの成分を意味する。
(吸光度)
 本実施形態の感光性樹脂組成物は、その厚さ1μm当たりの波長365nmの光に対する吸光度が0.0041より大きく0.0130以下である。上記吸光度が0.0041より大きいことで、感度、解像度及び密着性を向上させることができる。また、上記吸光度が0.0130以下であることで、感度、解像度及び密着性を向上させることができると共に、良好なレジスト形状を有するレジストパターンを形成することが可能となる。上記吸光度は、感度、解像度及び密着性をより向上させる観点から、0.0045以上、0.0050以上、0.0055以上、又は、0.0060以上であってよく、感度、解像度及び密着性をより向上させ且つレジスト形状をより良好にする観点から、0.0120以下、0.0110以下、0.0100以下、0.0090以下、又は、0.0080以下であってよい。
 感光性樹脂組成物の吸光度は、上述した(B)光重合性化合物、(C)光重合開始剤、(D)増感剤、(E)水素供与体、及び、その他の成分の種類及び含有量により、適宜調整することができる。
 感光性樹脂組成物の吸光度は、感光性樹脂組成物を製膜して感光層を形成し、この感光層の吸光度を、例えば、U-3310形分光光度計((株)日立ハイテクサイエンス製)等の紫外可視分光光度計を用いて、波長365nmの光に対する吸光度を測定することができる。感光性樹脂組成物の厚さ1μm当たりの吸光度は、上記感光層について測定された吸光度を、感光層の厚さ(単位:μm)で割ることで求めることができる。
[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、該支持体上に形成された上記感光性樹脂組成物を含む感光層と、を備える。本実施形態の感光性エレメントを用いる場合には、感光層を基板上にラミネートした後、支持体を剥離することなく露光してもよい。感光性エレメントは、感光層の支持体とは反対側の面上に、保護層を備えていてもよい。また、感光性エレメントは、支持体と感光層との間に中間層を備えていてもよい。
 図1は、一実施形態に係る感光性エレメントの模式断面図である。図1に示すように、感光性エレメント1は、支持体2と、支持体2上に設けられた感光層3と、感光層3の支持体2と反対側に設けられた保護層4とを備えている。
(支持体2)
 支持体としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)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(支持フィルム)を用いることができる。中でも、入手し易く、かつ、製造工程におけるハンドリング性(特に、耐熱性、熱収縮率、破断強度)に優れる点で、PETフィルムであってもよい。
 支持体のヘーズは、0.01~1.0%、又は0.01~0.5%であってよい。支持体のヘーズが0.01%以上であると、支持体自体を製造し易くなる傾向があり、1.0%以下であると、レジストパターンに発生し得る微小欠損を低減する傾向がある。ここで、「ヘーズ」とは、曇り度を意味する。本開示におけるヘーズは、JIS K 7105に規定される方法に準拠して、市販の曇り度計(濁度計)を用いて測定された値をいう。ヘーズは、例えば、NDH-5000(日本電色工業(株)製)等の市販の濁度計で測定が可能である。
 支持体中に含まれる直径5μm以上の粒子等は、5個/mm以下であって、粒子を含有する支持体であってもよい。これにより、支持体表面の滑り性が向上すると共に、露光時の光散乱の抑制をバランスよく、解像性及び密着性を向上できる。粒子の平均粒子径は、5μm以下、1μm以下、又は0.1μm以下であってもよい。なお、平均粒子径の下限値は、特に制限はないが、0.001μm以上であってもよい。
 このような支持体として商業的に入手可能なものとしては、例えば、最外層に粒子を含有する3層構造の二軸配向PETフィルムである、「QS48」(東レ(株))、「FB40」(東レ(株))、「FS-31」(東レ(株))、「HTF-01」(帝人フィルムソリューション(株))、並びに、粒子を含有する層を一方の面に有する2層構造の二軸配向PETフィルムである、「A-1517」(東洋紡(株))、「R705G」(三菱ケミカル(株))等が挙げられる。
 支持体の厚さは、1~100μm、5~50μm、又は5~30μmであってよい。厚さが1μm以上であることで、支持体を剥離する際に支持体が破れることを抑制でき、100μm以下であることで、解像性が低下することを抑制することができる。
(中間層)
 感光性エレメントは、上記支持体と感光層との間に、中間層(図示せず)を更に備えてもよい。中間層は、ガスバリア性を有するバリア層であってよい。このような中間層(バリア層)を備えることで、支持体を剥離して露光する場合の酸素混入に伴う感光層への悪影響を軽減することができる。中間層は、水溶性樹脂を含有する層であってよい。また、中間層は、水溶性樹脂と炭素数3以上のアルコール類とを含有する層であってよく、その場合、中間層に剥離促進剤を含有しない場合でも中間層から支持体をスムーズに剥離することができるため、支持体を剥離してから中間層を介して感光層を露光した場合、形成されるレジストパターンの解像性の悪化を抑制することができる。
 中間層は、後述する本実施形態の中間層形成用樹脂組成物を用いて形成される層であってもよい。本実施形態の中間層形成用樹脂組成物は、水溶性樹脂と、炭素数3以上のアルコール類と、水とを含有してよい。また、中間層は、水溶性を有していてもよく、現像液に対する溶解性を有していてもよい。なお、中間層によるガスバリア性をより向上できる観点で、支持体と中間層との接着力は、中間層と感光層との接着力より小さくてもよい。すなわち、感光性エレメントから支持体を剥離した場合、中間層と感光層との意図せぬ剥離が抑制されている、ともいえる。
 ここで、「水溶性樹脂」とは、25℃のヘキサン100mLに対する溶解度が5g以下である樹脂を意味する。この溶解度は、25℃のヘキサンと乾燥した水溶性樹脂とを混合し、白濁の有無を調べることで算出できる。具体的には、すり合わせガラス栓付で無色透明のガラス容器に、乾燥後の水溶性樹脂A(g)とヘキサン(100mL-A)との混合液を入れて得られた試料1、及び、ヘキサンのみ100mLを入れて得られた試料2をそれぞれ用意する。次いで、ガラス容器内の試料を十分に振り混ぜた後、泡が消えたことを確認する。確認後直ちに、拡散昼光又はそれと同等の光の下で、両容器を並べ、試料1の液の状態と試料2の液の状態とを比較する。試料1と試料2とを比較し、試料1がより曇ることが観察され始めた又は固形分の浮遊が観察され始めたときの添加量A(g)を、該水溶性樹脂の25℃のヘキサン100mLに対する溶解度とする。
 水溶性樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、水溶性ポリイミド類等が挙げられる。中間層のガスバリア性をより向上させ、露光に用いられる活性光線によって発生したラジカルの失活をより抑制する観点から、水溶性樹脂は、ポリビニルアルコールを含んでもよい。ポリビニルアルコールは、例えば、酢酸ビニルを重合して得られるポリ酢酸ビニルをけん化して得ることができる。本実施形態で用いられるポリビニルアルコールのけん化度は、50モル%以上、70モル%以上、又は、80モル%以上であってもよい。なお、かかるけん化度の上限は、100モル%である。けん化度が50モル%以上であるポリビニルアルコールを含むことにより、中間層のガスバリア性をより向上させ、形成されるレジストパターンの解像性をより向上させることができる傾向がある。なお、本明細書における「けん化度」は、日本工業規格で規定するJIS K 6726(1994)(ポリビニルアルコールの試験方法)に準拠して測定した値をいう。
 上記ポリビニルアルコールは、けん化度、粘度、重合度、変性種等の異なる2種以上のものを併用してもよい。ポリビニルアルコールの平均重合度は、300~5000、300~3500、又は、300~2000であってもよい。また、上記水溶性樹脂は、1種を単独又は2種以上を組み合わせて使用することができる。水溶性樹脂は、例えば、ポリビニルアルコール及びポリビニルピロリドンを含んでもよい。この場合、ポリビニルアルコールとポリビニルピロリドンとの質量比(PVA:PVP)は、40:60~90:10、50:50~90:10、又は、60:40~90:10であってもよい。
 本実施形態の中間層形成用樹脂組成物における水溶性樹脂の含有量は、ガスバリア性向上の観点から、水500質量部に対して、50~300質量部、60~250質量部、70~200質量部、80~150質量部、又は、80~125質量部であってもよい。
 炭素数3以上のアルコール類は、一価アルコール類であってもよく、多価アルコール類であってもよい(後述する多価アルコール化合物の可塑剤を除く)。炭素数3以上のアルコール類における炭素数は、当該アルコール類における炭素数の和を意味し、10以下、8以下、7以下、6以下、又は、5以下であってもよい。炭素数3以上のアルコール類は、下記化学式(1)~(3)で表される化合物及び下記一般式(4)で表される化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種を含有してもよい。これらの炭素数3以上のアルコール類を含有することにより、中間層と支持体との剥離性をより向上させることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 一般式(4)中、R11はアルキル基を示し、R12はアルキレン基を示す。また、R11の基とR12の基との炭素数の和は、3以上である。また、R11の基とR12の基との炭素数の和は、水との親和性がより向上する観点から、10以下、8以下、7以下、6以下、又は、5以下であってもよい。R11で表されるアルキル基は、炭素数1~4のアルキル基であってもよく、R12で表されるアルキレン基は、炭素数1~3のアルキレン基であってもよい。なお、R11で表されるアルキル基及びR12で表されるアルキレン基は、それぞれ置換基を有してもよく、置換基を有さなくてもよい。置換基を有する場合には、R11の基の炭素数及びR12の基の炭素数は、それぞれ置換基の炭素数を含むものとする。また、一般式(4)で表される炭素数3以上のアルコール類は、2-ブトキシ-エタノール又は1-メトキシ-2-プロパノールであってもよい。
 上記炭素数3以上のアルコール類は、1種を単独又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。また、炭素数3以上のアルコール類の20℃の水に対する溶解度は、中間層の層分離をより抑制できる観点から、300mL/水100mL以上、500mL/水100mL以上、又は、1000mL/水100mL以上であってもよい。
 本明細書における「炭素数3以上のアルコール類の20℃の水に対する溶解度」とは、該アルコール類と20℃の水とを混合し、白濁の有無を調べることで算出できる。具体的には、すり合わせガラス栓付で無色透明のガラス容器に、該アルコール類AmLと水(100-A)mLとの混合液を入れて得られた試料3、及び、水のみ(100mL)を入れて得られた試料4をそれぞれ用意する。次いで、ガラス容器内の試料3及び試料4をそれぞれ十分に振り混ぜた後、泡が消えたことを確認する。確認直後に、拡散昼光又はそれと同等の光の下で、両容器を並べ、試料3内の液の状態と試料4内の液の状態とを比較する。試料3と試料4とを比較し、試料3がより曇って観察されたときの該アルコール類の添加量AmLを、該アルコール類の20℃の水に対する溶解度とする。
 本実施形態の中間層形成用樹脂組成物における炭素数3以上のアルコール類の含有量は、水500質量部に対して、100~500質量部、110~480質量部、120~460質量部、125~440質量部、125~420質量部、又は、125~400質量部であってもよい。この含有量が100質量部以上であると、形成される中間層と支持体との剥離性が向上する傾向があり、500質量部以下であると、水溶性樹脂の溶解性が向上し、中間層が形成し易くなる傾向がある。
 本実施形態の中間層における炭素数3以上のアルコール類の含有量は、中間層の総量(中間層を形成する中間層形成用樹脂組成物の固形分総量)を基準として、0質量%超2.0質量%以下、0.001~2.0質量%、又は、0.005~1.0質量%であってもよい。この含有量が2.0質量%以下であることで、後の工程でのアルコール類の拡散を抑制できる傾向があり、0質量%超であることで、中間層と支持体との剥離性が向上する傾向があり、0.001質量%以上であることで、中間層と支持体との剥離性がより向上する傾向がある。
 本実施形態の中間層形成用樹脂組成物は、炭素数3未満のアルコール類を含有してもよい。炭素数3未満のアルコール類を含有する場合、その含有量は、水500質量部に対し、125~375質量部、又は、150~325質量部であってもよい。この含有量が125質量部以上であることで、水溶性樹脂の溶解性が向上し、中間層が形成し易くなる傾向があり、375質量部以下であることで、形成される中間層と支持体との剥離性が向上する傾向がある。また、本実施形態の中間層における炭素数3未満のアルコール類の含有量は、中間層と支持体との剥離性が向上する観点で、中間層におけるアルコール類の総量を基準として、0.1~10質量%であってもよく、又は、中間層における炭素数3以上のアルコール類の総量100質量部に対して0.1~10質量部であってもよい。
 また、本実施形態の中間層形成用樹脂組成物は、本開示の効果を妨げない範囲で、可塑剤、界面活性剤等の公知の添加剤を含有してもよい。また、本開示の効果を妨げない範囲で、剥離促進剤を含有してもよい。
 可塑剤としては、例えば、延伸性を向上させる観点で、多価アルコール化合物を含有することができる。例えば、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン等のグリセリン類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール等の(ポリ)アルキレングリコール類、トリメチロールプロパンなどが挙げられる。これらの可塑剤は1種を単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。
 本実施形態の感光性エレメントにおける中間層は、例えば、支持体上に、本実施形態の中間層形成用樹脂組成物を塗布して乾燥することにより形成することができる。
 中間層の厚さは、特に限定されない。中間層の厚さは、中間層の除去し易さの観点から、12μm以下、10μm以下、8μm以下、7μm以下、又は、6μm以下であってもよい。また、中間層の厚さは、中間層の形成し易さ及び解像性の観点から、1.0μm以上、1.5μm以上、2μm以上、3μm以上、又は、4μm以上であってもよい。
 なお、本実施形態における中間層は、感光性を有していてもよいが、その感光性は、感光層の感光性に比べて低い。また、中間層は感光性を有していなくてもよい。中間層が感光性を有していない場合、感光層の光感度安定性がより向上する傾向がある。なお、「感光性」とは、例えば、感光層を露光し、必要に応じて露光後の加熱処理をし、次いで、感光層の未硬化部を除去するための現像液を用いて感光層を現像した場合、レジストパターンが形成できることをいう。
(感光層3)
 感光層3は、上述した感光性樹脂組成物を用いて形成された層である。感光層3の乾燥後(感光性樹脂組成物が有機溶剤を含有する場合は有機溶剤を揮発させた後)の厚さは、用途により適宜選択することができるが、乾燥後の厚さで1~100μm、3~50μm、5~40μm、又は10~30μmであってよい。感光層の厚さが1μm以上であることで、工業的な塗工が容易になり、生産性が向上し、100μm以下であることで、密着性及び解像性がより向上する。
(保護層4)
 感光性エレメントは、耐熱性及び耐溶剤性を有する重合体フィルムであってよい。保護層としては、感光層と支持体との間の接着力よりも、感光層と保護層との間の接着力が小さくなるようなフィルムを用いてもよく、また、低フィッシュアイのフィルムを用いてもよい。具体的には、例えば、上述する支持体として用いることができるものが挙げられる。感光層からの剥離性の見地から、ポリエチレンフィルムであってもよい。保護層の厚さは、用途により異なるが、1~100μm程度であってよい。
[感光性エレメントの製造方法]
 感光性エレメントは、例えば、以下のようにして製造することができる。感光性エレメントは、上述した感光性樹脂組成物の塗布液を調製することと、塗布液を支持体上に塗布して塗布層を形成することと、塗布層を乾燥して感光層を形成することと、を含む製造方法で製造することができる。塗布液の支持体上への塗布は、例えば、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。乾燥は、例えば、70~150℃で5~30分間程度行ってもよい。乾燥後、感光層中の残存有機溶剤量は、後の工程での有機溶剤の拡散を防止する観点から、2質量%以下であってもよい。
 感光性エレメントにおける感光層は、上記感光性樹脂組成物を用いて形成された層であるため、その厚さ1μm当たりの波長365nmの光に対する吸光度が0.0041より大きく0.0130以下であってよい。上記吸光度が0.0041より大きいことで、感度、解像度及び密着性を向上させることができる。また、上記吸光度が0.0130以下であることで、感度、解像度及び密着性を向上させることができると共に、良好なレジスト形状を有するレジストパターンを形成することが可能となる。上記吸光度は、感度、解像度及び密着性をより向上させる観点から、0.0045以上、0.0050以上、0.0055以上、又は、0.0060以上であってよく、感度、解像度及び密着性をより向上させ且つレジスト形状をより良好にする観点から、0.0120以下、0.0110以下、0.0100以下、0.0090以下、又は、0.0080以下であってよい。
 感光性エレメントは、例えば、後述するレジストパターンの形成方法に好適に用いることができる。中でも、解像性の観点で、めっき処理によって導体パターンを形成する製造方法への応用に適している。また、上記感光性エレメントは、投影露光方式を用いてレジストパターンを形成する際に好適に用いることができる。
[レジストパターンの形成方法]
 本実施形態のレジストパターンの形成方法は、上記感光性樹脂組成物を含む感光層、又は上記感光性エレメントの感光層を基板上に積層する感光層形成工程と、感光層の所定部分に活性光線を照射して光硬化部を形成する露光工程と、感光層の所定部分以外の領域を基板上から除去する現像工程と、を有する。レジストパターンの形成方法は、必要に応じてその他の工程を有してもよい。なお、レジストパターンとは、感光性樹脂組成物の、光硬化物パターンともいえ、レリーフパターンともいえる。また、レジストパターンの形成方法は、レジストパターン付き基板の製造方法ともいえる。
(感光層形成工程)
 基板上に感光層を形成する方法としては、例えば、感光性樹脂組成物を塗布及び乾燥してもよく、又は、感光性エレメントから保護層を除去した後、感光性エレメントの感光層を加熱しながら上記基板に圧着してもよい。感光性エレメントを用いた場合、基板と感光層と支持体とからなり、これらが順に積層された積層体が得られる。なお、感光性エレメントが中間層を備える場合には、感光層と支持体との間に中間層が配置された状態となる。基板としては特に制限されないが、通常、絶縁層と絶縁層上に形成された導体層とを備えた回路形成用基板、メタルマスク製造用金属基材、又は合金基材等のダイパッド(リードフレーム用基材)等が用いられる。
 基板の表面粗さ(Sa)は、解像性を更に向上させる観点から、1~200nm、又は、3~100nmであってよい。Saが3~100nmであることで、基板表面の凹凸によるハレーションを抑制でき、解像性がより向上する。
 感光性エレメントを用いた場合、圧着の際の感光層及び/又は基板の加熱は、70~130℃の温度で行ってもよい。圧着は、0.1~1.0MPa程度(1~10kgf/cm程度)の圧力で行ってもよいが、これらの条件は必要に応じて適宜選択される。なお、感光層を70~130℃に加熱すれば、予め基板を予熱処理することは必要ではないが、密着性及び追従性を更に向上させるために、基板の予熱処理を行うこともできる。
(露光工程)
 露光工程においては、基板上に形成された感光層の少なくとも一部に活性光線を照射することで、活性光線が照射された部分が光硬化して、潜像が形成される。この際、感光層上に存在する支持体が活性光線に対して透過性である場合には、支持体を通して活性光線を照射することができるが、支持体が遮光性の場合には、支持体を除去した後に感光層に活性光線を照射する。なお、感光層と支持体との間に中間層が設けられている場合には、支持体のみが除去され、中間層は感光層に残す。この場合、中間層を介して感光層を活性光線によって露光する。
 露光方法としては、アートワークと呼ばれるネガ又はポジマスクパターンを介して活性光線を画像状に照射する方法(マスク露光法)が挙げられる。また、投影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。本実施形態に係るレジストパターンの形成方法では、投影露光方式により活性光線を照射して光硬化部を形成することが好ましい。また、露光方法としては、コンタクト露光法、直描露光方式等を用いてもよい。
 活性光線の光源としては、公知の光源を用いることができ、例えば、カーボンアーク灯、水銀蒸気アーク灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、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、LED等の紫外線、可視光を有効に放射するものが用いられる。活性光線の波長は、340nm~430nmの範囲内であってよく、355nm~375nmの範囲内であってよい。
 また、パターン形成性を向上させる観点で、露光後、ホットプレート、乾燥機等を用いて露光後加熱(PEB:Post exposure bake)を行ってもよい。加熱条件は特に制限はないが、60~120℃、又は、70~110℃の温度で、15秒~5分、又は、30秒~3分の時間で行えばよい。
(現像工程)
 現像工程においては、感光層の光硬化部以外の少なくとも一部が基板上から除去されることで、レジストパターンが基板上に形成される。感光層上に支持体が存在している場合には、支持体を除去してから、上記光硬化部以外の領域(未露光部分ともいえる)の除去(現像)を行う。中間層が存在し、中間層が水溶性である場合には、水洗して中間層を除去してから、上記光硬化部以外の未硬化部を現像液により除去してもよく、中間層が現像液に対して溶解性を有する場合には、上記光硬化部以外の未硬化部と共に中間層を現像液により除去してもよい。現像方法には、ウェット現像とドライ現像とがあるが、ウェット現像が広く用いられている。
 ウェット現像による場合、感光性樹脂組成物に対応した現像液を用いて、公知の現像方法により現像する。現像方法としては、ディップ方式、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、解像性向上の観点からは、高圧スプレー方式を用いてもよい。これら2種以上の方法を組み合わせて現像を行ってもよい。
 現像液の構成は、感光性樹脂組成物の構成に応じて適宜選択される。例えば、アルカリ性水溶液及び有機溶剤現像液が挙げられる。
 安全かつ安定であり、操作性が良好である見地から、現像液として、アルカリ性水溶液を用いてもよい。アルカリ性水溶液の塩基としては、リチウム、ナトリウム又はカリウムの水酸化物等の水酸化アルカリ;リチウム、ナトリウム、カリウム又はアンモニウムの炭酸塩又は重炭酸塩等の炭酸アルカリ;リン酸カリウム、リン酸ナトリウム等のアルカリ金属リン酸塩;ピロリン酸ナトリウム、ピロリン酸カリウム等のアルカリ金属ピロリン酸塩;ホウ砂、メタケイ酸ナトリウム、水酸化テトラメチルアンモニウム、エタノールアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、2-アミノ-2-ヒドロキシメチル-1,3-プロパンジオール、1,3-ジアミノプロパノール-2、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を用いることができる。現像に用いるアルカリ性水溶液のpHは、9~11の範囲としてもよく、その温度は、感光層のアルカリ現像性に合わせて調節できる。
 アルカリ性水溶液中には、例えば、表面活性剤、消泡剤、現像を促進させるための少量の有機溶剤等を混入させてもよい。なお、アルカリ性水溶液に用いられる有機溶剤としては、例えば、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、及びジエチレングリコールモノブチルエーテルが挙げられる。
 有機溶剤現像液に用いられる有機溶剤としては、例えば、1,1,1-トリクロロエタン、N-メチルピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン、及びγ-ブチロラクトンが挙げられる。これらの有機溶剤には、引火防止のため、1~20質量%の範囲となるように水を添加して有機溶剤現像液としてもよい。
 本実施形態におけるレジストパターンの形成方法においては、現像工程において未硬化部分を除去した後、必要に応じて60~250℃程度での加熱又は0.2~10J/cm程度の露光を行うことにより、レジストパターンを更に硬化する工程を含んでもよい。
[半導体パッケージ基板又はプリント配線板の製造方法]
 本実施形態の半導体パッケージ基板又はプリント配線板の製造方法は、上記レジストパターンの形成方法によりレジストパターンが形成された基板をエッチング処理又はめっき処理して、導体パターンを形成する工程を含む。半導体パッケージ基板又はプリント配線板の製造方法は、必要に応じて、レジストパターン除去工程等のその他の工程を含んでもよい。
 めっき処理では、基板上に形成されたレジストパターンをマスクとして、基板上に設けられた導体層にめっき処理が行われる。めっき処理の後、後述するレジストパターンの除去によりレジストを除去し、更にこのレジストによって被覆されていた導体層をエッチングして、導体パターンを形成してもよい。
 めっき処理の方法としては、電解めっき処理であっても、無電解めっき処理であってもよい。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をマスクとして、基板上に設けられた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、例えば、塩化第二銅溶液、塩化第二鉄溶液、アルカリエッチング溶液、過酸化水素系エッチング液等が挙げられる。
 上記エッチング処理又はめっき処理の後、基板上のレジストパターンは除去してもよい。レジストパターンの除去は、例えば、上記現像工程に用いたアルカリ性水溶液よりも更に強アルカリ性の水溶液により剥離することができる。この強アルカリ性の水溶液としては、例えば、アミン系剥離液(15体積% R-100S+8体積% R-101水溶液(三菱ガス化学(株)製))が使用される。また、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を用いてもよい。
 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レジストで被覆されていた導体層をエッチングし、導体パターンを形成することで所望の半導体パッケージ基板及びプリント配線板を製造することができる。この際の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。
 本実施形態に係る半導体パッケージ基板又はプリント配線板の製造方法は、単層の半導体パッケージ基板又はプリント配線板のみならず、多層の半導体パッケージ基板又は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半導体パッケージ基板又はプリント配線板等の製造にも適用可能である。
 以下、実施例により本開示を更に具体的に説明するが、本開示はこれらの実施例に限定されるものではない。
<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270g、スチレン500g、ベンジルメタクリレート200g、及び2-ヒドロキシエチルメタクリレート30g、並びに、アゾビスイソブチロニトリル9gを混合して、溶液(a)を調製した。また、1-メトキシ―2-プロパノール160g及びトルエン120gの混合液にアゾビスイソブチロニトリル1.4gを混合して、溶液(b)を調製した。撹拌機、還流冷却器、温度計、滴下ロート及び窒素ガス導入管を備えたフラスコに、1-メトキシ―2-プロパノール450g及びトルエン380gの混合液を投入した後、フラスコ内に窒素ガスを吹き込みながら撹拌し、80℃まで昇温させた。フラスコ内の上記混合液に、滴下速度を一定にして上記溶液(a)を4時間かけて滴下した後、80℃にて2時間撹拌した。次いで、フラスコ内の溶液に、滴下速度を一定にして上記溶液(b)を10分間かけて滴下した後、フラスコ内の溶液を80℃にて3時間撹拌した。さらに、フラスコ内の溶液を30分間かけて90℃まで昇温させ、90℃にて6時間保温した後、撹拌を止め、室温(25℃)まで冷却して、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の溶液の不揮発分(固形分)は49質量%であった。バインダーポリマーA-1の重量平均分子量(Mw)を表1に示す。
<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270g、スチレン450g、ベンジルメタクリレート230g、及びメタクリル酸メチル50g、並びに、アゾビスイソブチロニトリル6gを混合して、溶液(a)を調製した。また、1-メトキシ―2-プロパノール180g及びトルエン150gの混合液にアゾビスイソブチロニトリル1.4gを混合して、溶液(b)を調製した。撹拌機、還流冷却器、温度計、滴下ロート及び窒素ガス導入管を備えたフラスコに、1-メトキシ―2-プロパノール400g及びトルエン340gの混合液を投入した後、フラスコ内に窒素ガスを吹き込みながら撹拌し、80℃まで昇温させた。フラスコ内の上記混合液に、滴下速度を一定にして上記溶液(a)を4時間かけて滴下した後、80℃にて2時間撹拌した。次いで、フラスコ内の溶液に、滴下速度を一定にして上記溶液(b)を10分間かけて滴下した後、フラスコ内の溶液を80℃にて3時間撹拌した。さらに、フラスコ内の溶液を30分間かけて90℃まで昇温させ、90℃にて6時間保温した後、撹拌を止め、室温(25℃)まで冷却して、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の溶液の不揮発分(固形分)は49質量%であった。バインダーポリマーA-2の重量平均分子量(Mw)を表1に示す。
 なお、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(GPC)によって測定し、標準ポリスチレンの検量線を用いて換算することにより導出した。GPCの条件は、以下に示す通りである。
(GPC条件)
カラム:Gelpack GL-R440、Gelpack GL-R450及びGelpack GL-R400M(以上、昭和電工マテリアルズ株式会社)を連結
溶離液:テトラヒドロフラン
測定温度:40℃
流量:2.05mL/分
検出器:日立 L-2490型RI((株)日立製作所)
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
[実施例1~14及び比較例1~5]
<感光性樹脂組成物の調製>
 下記表2~表4に示す配合量(質量部)で、(A)バインダーポリマーを、(B)光重合性化合物、(C)光重合開始剤、(D)増感剤、(E)水素供与体、その他の成分、及び溶剤と混合することにより、実施例及び比較例の感光性樹脂組成物をそれぞれ調製した。なお、表2~表4に示す溶剤以外の成分の配合量は、不揮発分の質量(固形分量)である。また、後述する評価の評価結果も表2~表4に示す。
((A)成分:バインダーポリマー)
 上記方法で合成したバインダーポリマーA-1~A-2を用いた。
((B)成分:光重合性化合物)
B-1:2,2-ビス(4-(メタクリロキシペンタエトキシ)フェニル)プロパン(昭和電工マテリアルズ(株)製、商品名:FA-321M、EO基の数:10(平均値))
B-2:(PO)(EO)(PO)変性ポリエチレングリコールジメタクリレート(昭和電工マテリアルズ(株)製、商品名:FA-024M、EO基の数:6(平均値)、PO基の数:12(平均値))
B-3:エトキシ化ビスフェノールAジメタクリレート(EO基の数:2.6(平均値))(共栄社化学(株)製、商品名:BP-2EM)
B-4:2,2-ビス(4-(メタクリロキシポリエトキシ)フェニル)プロパン(新中村化学工業株式会社製、商品名:BPE-200、EO基の数:4(平均値))
B-5:EO変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(日本化薬株式会社製、商品名:DPEA-12)
((C)成分:光重合開始剤)
C-1:2,2’-ビス(2-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-1,2’-ビイミダゾール(保土谷化学工業(株)製、商品名:B-CIM)
((D)成分:増感剤)
D-1:1-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
D-2:9,10-ジブトキシアントラセン(川崎化成工業株式会社製、商品名:DBA)
D-3:4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン(保土谷化学工業株式会社製、商品名:EAB)
((E)成分:水素供与体)
E-1:ロイコクリスタルバイオレット(山田化学(株)製)
(その他の成分)
F-1:マラカイトグリーン(大阪有機化学工業(株)製)(染料)
F-2:tert-ブチルカテコール(富士フイルム和光純薬(株)製)(重合禁止剤)
F-3:4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-N-オキシル((株)アデカ製、商品名:LA-7RD)
F-4:ベンゾトリアゾール誘導体(サンワ化成(株)製、商品名:SF-808H(複素環式化合物)
<中間層を有さない感光性エレメント(実施例1~4、6、8~14及び比較例1~5)の作製>
 感光性樹脂組成物の溶液を、下記表2~表4に示す支持体上に均一に塗布した。その後、90℃の熱風対流式乾燥機で10分間乾燥し、乾燥後に下記表2~表4に示す厚さを有する感光層を形成した。続いて、感光層上に保護層としてポリエチレンフィルム(タマポリ(株)製、商品名「NF-15A」)を積層し、感光性エレメントを得た。
<中間層を有する感光性エレメント(実施例5及び7)の作製>
 ポリビニルアルコール(株式会社クラレ製、商品名:PVA-205、けん化度=87モル%)60質量部と、ポリビニルピロリドン(株式会社日本触媒製、商品名:K-30)40質量部とを、水500質量部及び1-プロパノール250質量部に室温でゆっくりと加えて混合した。混合液を90℃に加熱して1時間撹拌し、室温まで冷却して中間層形成用樹脂組成物を得た。次いで、下記表2に示す支持体上に厚さが均一になるように、中間層形成用樹脂組成物を塗布して、95℃の熱風対流式乾燥機で10分間乾燥し、乾燥後の厚さが5μmである中間層を形成した。次に、感光性樹脂組成物の溶液を、上記中間層上に均一に塗布した。その後、90℃の熱風対流式乾燥機で10分間乾燥し、乾燥後に下記表2~表4に示す厚さを有する感光層を形成した。続いて、感光層上に保護層としてポリエチレンフィルム(タマポリ(株)製、商品名「NF-15A」)を積層し、感光性エレメントを得た。
(支持体)
FS-31:感光性樹脂組成物を塗布する側の反対面に帯電防止層を有している、微粒子を含有する層を表裏に有する3層構造の二軸配向ポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ(株)製、商品名「FS-31」、厚さ:16μm、直径5μm以上の粒子等の個数:0個/mm、ヘーズ:0.4%)
FB40:微粒子を含有する層を表裏に有する3層構造の二軸配向ポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ(株)製、商品名「FB40」、厚さ:16μm、直径5μm以上の粒子等の個数:1個/mm、ヘーズ:0.7%)
R705G:感光性樹脂組成物を塗布する側の反対面に帯電防止層を有している、感光性樹脂組成物を塗布する側の反対面に微粒子を含有する2層構造の二軸配向ポリエチレンテレフタレートフィルム(三菱ケミカル(株)製、商品名「R705G」、厚さ:16μm、直径5μm以上の粒子等の個数:0個/mm、ヘーズ:0.4%)
<吸光度及び光透過率の測定>
 スライドガラス(松浪硝子工業(株)製、白スライドグラス 切放No.1 S1126)表面に、感光性エレメントをラミネート(積層)した。ラミネートは、保護層を剥離しながら、感光性エレメントの感光層がスライドガラス表面に接するようにして、110℃のヒートロールを用いて、0.4MPaの圧着圧力、1.0m/分のロール速度で行った。スライドガラス上に感光層を積層した後、支持体を剥離した。支持体上に中間層が設けられている場合には、支持体及び中間層の両方を剥離した。感光層から中間層を剥離できない場合は、該感光層と支持体から成る中間層を設けない感光性エレメントを別途作製して、前述の方法でスライドガラスに感光層を積層して、吸光度及び光透過率を測定した。感光層の吸光度及び光透過率は、U-3310形分光光度計((株)日立ハイテクサイエンス製)を用いて、波長範囲:330~700nm、スキャンスピード:300nm/分、スキャン間隔:0.50nm、スリット幅:2nmの測定条件で測定した。ベースライン測定は、リファレンス及びサンプルに未処理のスライドガラスを用いて行った。サンプル側ホルダには感光層が積層されたスライドガラスを設置し、リファレンス側ホルダには未処理のスライドガラスを設置して測定を行った。得られた吸収スペクトルから、露光波長(365nm)における吸光度及び光透過率を記録し、感光層の吸光度及び光透過率とした。また、この感光層の吸光度を感光層の厚さで割ることで、厚さ1μm当たりの吸光度を求めた。
<積層体の作製>
 ポリエチレンテレフタレートフィルム上に銅をスパッタした基板(表面粗さSa:3nm、ジオマテック(株)製、厚さ125μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(東洋紡(株)製、商品名:A4160)のフラット面側表面に厚さ10nmのチタンをスパッタリングで成膜し、さらにチタンの表面に厚さ100nmの銅をスパッタリングで成膜したフィルム)を80℃に加温し、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、保護層を剥離しながら、感光性エレメントの感光層が銅基板の銅表面に接するようにして、110℃のヒートロールを用いて、0.4MPaの圧着圧力、1.0m/分のロール速度で行った。これにより、基板と感光層と支持体とがこの順で積層された積層体、又は、基板と感光層と中間層と支持体とがこの順で積層された積層体を得た。得られた積層体は以下に示す試験の試験片として用いた。
<最小現像時間の測定>
 試験片から支持体を剥離し、感光層を露出させ、30℃の1質量%炭酸ナトリウム水溶液をスプレーした。感光層が完全に除去されるまでの時間を計測し、最小現像時間とした。
<解像度及び密着性の評価>
 試験片の支持体上に、解像度及び密着性評価用ネガとしてガラスクロムタイプのフォトツール(解像度ネガ:ライン幅/スペース幅が3x/x及びx/x(x:1.0~18.0(0.5刻み)、単位:μm)の配線パターンを有するもの、密着性ネガ:ライン幅/スペース幅がx/3x及びx/x(x:1.0~18.0(0.5刻み)、単位:μm)の配線パターンを有するもの)を配置し、超高圧水銀ランプ(365nm)を光源とする投影露光装置(ウシオ電機(株)製、商品名「UX-2240-SM-XJ01」)を用いて、所定のエネルギー量で感光層を露光した。露光後、支持体を剥離し、感光層を露出させ、30℃の1質量%炭酸ナトリウム水溶液を最小現像時間の2倍の時間でスプレーし、未露光部分を除去した(現像処理)。但し、実施例5及び実施例7については、ガスバリア性を有する中間層を備えることで空気中の酸素によるラジカル重合阻害に起因する光硬化反応進行抑制を低減できるため、支持体を介さないで露光することで優れたレジストパターンを形成するために、支持体を剥離後、中間層上にフォトツールを配置して露光を行った。
 現像処理後、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)がヨレ、蛇行及び欠けを生じることなく形成されたレジストパターンのうち、最も小さいライン幅/スペース幅の値により、解像度及び密着性を評価した。この時、密着性ネガパターン(x/x)のライン幅/スペース幅=10μm/10μmのレジスト線幅が10.0μmとなる露光量を、上記所定のエネルギー量として評価したライン幅/スペース幅の値を、解像度(3x/x)及び密着性(x/3x)として記録した。この数値が小さいほど、解像度及び密着性が良好であることを意味する。
<レジスト形状の評価>
 現像処理後のレジストパターンのうち、ライン幅/スペース幅=8μm/8μmのパターンについて、走査型電子顕微鏡(SEM、商品名:SU-1500、(株)日立ハイテクノロジーズ製、加速電圧:15.0kV)を用いて、レジスト上部(x)及び底部(y)の線幅を測定した。その測定値から、レジスト形状の評価基準としてテーパー率(y/x)を求めた。テーパー率が1に近いほどレジスト形状が矩形に近く、良好といえる。レジスト形状は、テーパー率が0.85以上1.1未満を「A」、テーパー率が0.85未満を「B」と評価した。
(レジスト微小欠損部発生性測定試験)
 一部の実施例においてレジストの微小欠損部発生性を調べるため、試験片の支持体上に、レジスト微小欠損部発生性測定用ネガとしてガラスクロムタイプのフォトツール(密着性ネガ:ライン幅/スペース幅が15/15μm)の配線パターンを有するもの)を配置し、超高圧水銀ランプ(365nm)を光源とする投影露光装置(ウシオ電機(株)製、商品名「UX-2240-SM-XJ01」)を用いて、所定のエネルギー量で感光層を露光した。但し、実施例5については、ガスバリア性を有する中間層を備えることで空気中の酸素によるラジカル重合阻害に起因する光硬化反応進行抑制を低減できるため、支持体を介さないで露光することで優れたレジストパターンを形成するために、支持体を剥離後、中間層上にフォトツールを配置して露光を行った。この時、<解像度及び密着性の評価>において密着性ネガパターン(x/x)のライン幅/スペース幅=10μm/10μmのレジスト線幅が10.0μmとなる露光量を、上記所定のエネルギー量とした。露光後、支持体を剥離し、感光層を露出させ、30℃の1質量%炭酸ナトリウム水溶液を最小現像時間の2倍の時間でスプレーし、未露光部分を除去した(現像処理)。次いで、顕微鏡又は自動光学検査装置(AOI)を用いて、レジストが5μm以上欠損しているレジスト欠損部の個数を数えた。ライン長さが1mmでライン本数が5000本を観察単位とし、n数を5とした時の平均値をレジスト微小欠損部発生数とした。レジスト微小欠損部発生数は、欠損発生数が10未満を「A」、欠損発生数が10以上を「B」と評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
 1…感光性エレメント、2…支持体、3…感光層、4…保護層。

Claims (20)

  1.  (A)バインダーポリマー、(B)エチレン性不飽和結合を有する光重合性化合物、及び、(C)光重合開始剤を含有する感光性樹脂組成物であって、
     前記感光性樹脂組成物の、厚さ1μm当たりの波長365nmの光に対する吸光度が0.0041より大きく0.0130以下である、感光性樹脂組成物。
  2.  前記感光性樹脂組成物の、厚さ1μm当たりの波長365nmの光に対する吸光度が0.0080以下である、請求項1に記載の感光性樹脂組成物。
  3.  前記(C)光重合開始剤の含有量が、前記(A)バインダーポリマー及び前記(B)光重合性化合物の総量100質量部に対して3.0質量部以上である、請求項1に記載の感光性樹脂組成物。
  4.  前記(C)光重合開始剤の含有量が、前記(A)バインダーポリマー及び前記(B)光重合性化合物の総量100質量部に対して5.0質量部以上である、請求項1に記載の感光性樹脂組成物。
  5.  (D)増感剤を更に含有する、請求項1に記載の感光性樹脂組成物。
  6.  前記(D)増感剤が、ジアルキルアミノベンゾフェノン化合物、ピラゾリン化合物、アントラセン化合物、及び、クマリン化合物からなる群より選択される少なくとも一種を含む、請求項5に記載の感光性樹脂組成物。
  7.  前記(D)増感剤の含有量が、前記(A)バインダーポリマー及び前記(B)光重合性化合物の総量100質量部に対して0.03質量部以下である、請求項5に記載の感光性樹脂組成物。
  8.  前記(C)光重合開始剤の含有量と前記(D)増感剤の含有量との質量比((C)光重合開始剤の含有量/(D)増感剤の含有量)が80以上である、請求項5に記載の感光性樹脂組成物。
  9.  (E)水素供与体を更に含有し、
     前記(E)水素供与体の含有量が、前記(A)バインダーポリマー及び前記(B)光重合性化合物の総量100質量部に対して0.3質量部以上である、請求項1に記載の感光性樹脂組成物。
  10.  前記(E)水素供与体の含有量が、前記(A)バインダーポリマー及び前記(B)光重合性化合物の総量100質量部に対して0.55質量部以上である、請求項9に記載の感光性樹脂組成物。
  11.  前記(C)光重合開始剤及び前記(E)水素供与体の合計の含有量が、前記(A)バインダーポリマー及び前記(B)光重合性化合物の総量100質量部に対して4.0質量部以上である、請求項9に記載の感光性樹脂組成物。
  12.  投影露光方式を用いてレジストパターンを形成するために用いられる、請求項1に記載の感光性樹脂組成物。
  13.  支持体と、該支持体上に形成された請求項1~12のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物を含む感光層と、を備える感光性エレメント。
  14.  前記支持体のヘーズが0.01~1.0%である、請求項13に記載の感光性エレメント。
  15.  前記支持体中に含まれる直径5μm以上の粒子の数が5個/mm以下である、請求項13に記載の感光性エレメント。
  16.  前記支持体と前記感光層との間に、ポリビニルアルコールを含有する中間層を備える、請求項13に記載の感光性エレメント。
  17.  請求項1~12のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物を含む感光層を基板上に積層する感光層形成工程と、
     前記感光層の所定部分に活性光線を照射して光硬化部を形成する露光工程と、
     前記感光層の前記所定部分以外の領域を前記基板上から除去する現像工程と、
    を有するレジストパターンの形成方法。
  18.  請求項13に記載の感光性エレメントの感光層を基板上に積層する感光層形成工程と、
     前記感光層の所定部分に活性光線を照射して光硬化部を形成する露光工程と、
     前記感光層の前記所定部分以外の領域を前記基板上から除去する現像工程と、
    を有するレジストパターンの形成方法。
  19.  請求項17に記載のレジストパターンの形成方法によりレジストパターンが形成された基板をエッチング処理又はめっき処理して、導体パターンを形成する工程を含む、半導体パッケージ基板又はプリント配線板の製造方法。
  20.  請求項18に記載のレジストパターンの形成方法によりレジストパターンが形成された基板をエッチング処理又はめっき処理して、導体パターンを形成する工程を含む、半導体パッケージ基板又はプリント配線板の製造方法。
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