TW201641279A - 乾膜、硬化物、半導體裝置及抗蝕劑圖案的形成方法 - Google Patents
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Abstract
本發明的目的是提供一種即便在形成具有超過20 μm的厚度的感光層的情況下,亦可形成解析性及耐熱性優異的抗蝕劑圖案的乾膜;本發明提供一種乾膜,其依序具備支撐體、矽酮樹脂層或醇酸樹脂層、及感光層,所述感光層含有:(A)成分、(B)成分及(C)成分中的一者或兩者、及(D)成分。
Description
本揭示是有關於一種乾膜、硬化物、半導體裝置及抗蝕劑圖案的形成方法。
在半導體元件或印刷配線板的製造中,為了形成微細的圖案,例如使用負型感光性樹脂組成物。在所述方法中,藉由塗佈感光性樹脂組成物等,而在基材(在半導體元件的情況下為晶片、在印刷配線板的情況下為基板)上形成感光層,透過規定的圖案照射光化射線。繼而,藉由使用顯影液選擇性除去未曝光部,而在基材上形成樹脂圖案。因此,對於感光性樹脂組成物,要求顯影時間短(顯影性)、對光化射線的感光度、可形成微細的圖案(解析性)等優異。因此,提出了含有可溶於鹼性水溶液的酚醛清漆樹脂、環氧樹脂及光酸產生劑的感光性樹脂組成物,及含有具有羧基的鹼可溶性環氧化合物及光陽離子聚合起始劑的感光性樹脂組成物等(例如參照專利文獻1~專利文獻3)。隨著近年來的印刷配線板的高密度化,對於可形成解析性優異的抗蝕劑圖案的感光性樹脂組成物的要求提高。
此外,就在基材上形成感光層時的作業性的觀點而言,對感光性樹脂組成物亦要求對基材的貼附性(黏性)優異。在使用不具有充分黏性的感光性樹脂組成物時,有藉由顯影處理而容易除去曝光部的感光層,而基材與抗蝕劑圖案的密接性惡化的傾向。
而且,作為用於半導體元件的表面保護膜及層間絕緣膜,要求耐熱性、電特性、機械特性等絕緣可靠性。因此,提出了進一步含有交聯性單體的感光性樹脂組成物(例如參照專利文獻4)。
此外,藉由形成厚的層間絕緣膜,而使層的厚度方向的配線間的絕緣性提高,可防止配線的短路,因此與配線間的絕緣相關的可靠性提高。此外,在安裝晶片時,藉由半導體元件具有厚的層間絕緣膜,可緩和對焊料凸塊的焊墊所施加的應力,因此在安裝時難以產生連接不良。因此,就絕緣可靠性及安裝晶片時的生產性的觀點而言,亦要求可形成超過20 μm的厚的感光性樹脂組成物的膜。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平06-059444號公報 [專利文獻2]日本專利特開平09-087366號公報 [專利文獻3]國際公開第2008/010521號 [專利文獻4]日本專利特開2003-215802號公報
[發明所欲解決之課題] 特別是在封裝基板製作中,難以形成L/S(線寬/間隙寬)為10/10(單位:μm)以下的抗蝕劑圖案。因此,強烈要求以1 μm單位降低抗蝕劑圖案的解析度而提高解析性。
然而,在所述現有技術文獻所記載的感光性樹脂組成物中,雖然絕緣可靠性等優異,但另一方面,厚膜化時的高解析性化困難。例如在專利文獻2所記載的感光性樹脂組成物中,在塗膜的厚度為50 μm時,是間隙寬為40 μm左右的解析性,對於高積體化的半導體元件而言不充分。此外,在專利文獻3所記載的感光性樹脂組成物中,有時無法表現出充分的耐熱性。此外,在專利文獻1或專利文獻4所記載的感光性樹脂組成物中,在塗膜的厚度為10 μm時,可獲得間隙寬為5 μm左右的良好的解析性,但在厚膜化時無法獲得良好的解析性。
本揭示的目的在於解決如上所述的伴隨現有技術的問題,提供一種即便在形成具有超過20 μm的厚度的感光層的情況下,亦可形成解析性及耐熱性優異的抗蝕劑圖案的乾膜。此外,本揭示的另一目的在於提供一種使用所述乾膜中的感光層而得的硬化物、使用所述硬化物的半導體裝置、及使用所述乾膜的抗蝕劑圖案的形成方法。 [解決課題之手段]
本揭示的乾膜依序具備:支撐體、矽酮樹脂層或醇酸樹脂層、及感光層;感光層含有(A)成分:具有酚性羥基的樹脂;(B)成分:具有選自由芳香環、雜環及脂環所組成的群組中的至少一種、且具有羥甲基或烷氧基烷基的化合物,(C)成分:具有2個以上選自丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、縮水甘油氧基及羥基的一種以上官能基的脂肪族化合物;以及(D)成分:光感應性酸產生劑。
所述感光層的厚度可小於50 μm。
相對於所述(A)成分100質量份,所述感光層可含有20質量份~70質量份所述(C)成分。
所述(C)成分可具有3個以上所述官能基。
本揭示提供一種硬化物,其使用所述乾膜中的感光層而得。此外,本揭示提供一種半導體裝置,其具備所述硬化物作為表面保護膜或層間絕緣膜。
繼而,本揭示提供一種抗蝕劑圖案的形成方法,其包括:使用乾膜在基材上形成感光層的步驟;將所述感光層曝光成規定的圖案,並在曝光後進行加熱處理的步驟;對加熱處理後的感光層進行顯影,並對所得的樹脂圖案進行加熱處理的步驟。 [發明的效果]
根據本揭示的乾膜,即便在形成具有超過20 μm的厚度的感光層的情況下,亦可形成解析性及耐熱性優異的抗蝕劑圖案。此外,根據本揭示,可提供一種使用所述乾膜中的感光層而得的硬化物、使用所述硬化物的半導體裝置、及使用所述乾膜的抗蝕劑圖案的形成方法。
以下,一邊參照圖式一邊對本揭示的一實施方式進行具體地說明,但本揭示並不限定於此。另外,在以下的說明中,對相同或相當部分標附相同符號,並省略重複的說明。
此外,在本說明書中,所謂「EO改質」,是指具有(聚)氧伸乙基的化合物,所謂「PO改質」,是指具有(聚)氧伸丙基的化合物。此處,所謂(聚)氧伸乙基,是指氧伸乙基或2個以上伸乙基由醚鍵連結的聚氧伸乙基的至少一種。所謂(聚)氧伸丙基,是指氧伸丙基或2個以上伸丙基由醚鍵連結的聚氧伸丙基的至少一種。
此外,在本說明書中,「步驟」這一用語不僅是獨立的步驟,在無法與其他步驟明確區別的情況下,只要可達成所述步驟的預期作用,則亦包括在本用語中。此外,在本說明書中,使用「~」表示的數值範圍,表示包含「~」的前後所記載的數值分別作為最小值及最大值的範圍。此外,在本說明書中在分階段記載的數值範圍中,某階段的數值範圍的上限值或下限值可替換成其他階段的數值範圍的上限值或下限值。此外,在本說明書中所記載的數值範圍中,所述數值範圍的上限值或下限值可替換成實施例所示的值。此外,在本說明書中,關於「層」這一用語,除了包含在俯視時形成於整個面的形狀的結構以外,亦包含形成於一部分的面的形狀的結構。
繼而,在本說明書中,關於組成物中的各成分的含量,在組成物中存在多種與各成分相當的物質時,只要無特別說明,是指存在於組成物中的所述多種物質的合計量。
[乾膜] 在本實施方式的乾膜中,一邊參照圖1一邊進行說明。圖1是本實施方式的乾膜10的示意剖面圖。如圖1所示般,本實施方式的乾膜依序具備:支撐體1、矽酮樹脂層或醇酸樹脂層3、及感光層5。在所述感光層5上可進一步具備被覆所述感光層5的保護層7。
<感光性樹脂組成物> 本實施方式的形成感光層5的感光性樹脂組成物含有:(A)成分、(B)成分及(C)成分中的一者或兩者、以及(D)成分。此處,(A)成分是具有酚性羥基的樹脂,(B)成分是具有選自由芳香環、雜環及脂環所組成的群組中的至少一種、且具有羥甲基或烷氧基烷基的化合物,(C)成分是具有2個以上選自丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、縮水甘油氧基及羥基的一種以上官能基的脂肪族化合物,(D)成分是光感應性酸產生劑。此外,感光性樹脂組成物根據需要亦可含有:(E)成分:溶劑、(F)成分:無機填料、(G)成分:矽烷偶合劑、(H)成分:增感劑、(I)成分:胺、(J)成分:有機過氧化物、(K)成分:勻平劑等。
本發明者等人認為藉由所述感光性樹脂組成物,可形成解析性及耐熱性優異的樹脂圖案的理由如以下所述。在含有(C)成分時,在未曝光部,(A)成分對顯影液的溶解性較(C)成分大幅提高。在含有(B)成分時,在曝光部,藉由由(D)成分產生的酸而(B)成分中的羥甲基或烷氧基烷基與(A)成分的酚性羥基反應,感光性樹脂組成物對顯影液的溶解性大幅降低。在含有(B)成分及(C)成分這兩者時,(B)成分中的羥甲基或烷氧基烷基可與(C)成分一起反應。如此藉由包含(B)成分及/或(C)成分,在進行顯影時,由於未曝光部及曝光部對顯影液的溶解性的顯著性差異,而可獲得充分的解析性。另外,由於(C)成分的結構,感光性樹脂組成物即便不含有(B)成分,亦可形成負型圖案。此外,藉由包含(B)成分及(C)成分的任一者,而可提高樹脂圖案的耐熱性,但就形成耐熱性更高的負型圖案的觀點而言,感光性樹脂組成物亦可含有(B)成分及(C)成分這兩者。作為其理由,本發明者等人推測:藉由顯影後樹脂圖案的加熱處理,(B)成分與(C)成分或(A)成分的反應進一步進行,而可獲得具有充分耐熱性的硬化物。
<(A)成分> 作為(A)成分的具有酚性羥基的樹脂並無特別限定,可為可溶解於鹼性水溶液的樹脂,亦可為酚醛清漆樹脂。此種酚醛清漆樹脂可藉由在觸媒的存在下使酚類與醛類縮合而得。
作為所述酚類,例如可列舉:苯酚、鄰甲酚、間甲酚、對甲酚、鄰乙基苯酚、間乙基苯酚、對乙基苯酚、鄰丁基苯酚、間丁基苯酚、對丁基苯酚、2,3-二甲苯酚、2,4-二甲苯酚、2,5-二甲苯酚、2,6-二甲苯酚、3,4-二甲苯酚、3,5-二甲苯酚、2,3,5-三甲基苯酚、3,4,5-三甲基苯酚、鄰苯二酚、間苯二酚、鄰苯三酚、α-萘酚、β-萘酚等。
此外,作為所述醛類,可列舉:甲醛、多聚甲醛、乙醛、苯甲醛等。
作為此種酚醛清漆樹脂的具體例,可列舉:苯酚/甲醛縮合酚醛清漆樹脂、甲酚/甲醛縮合酚醛清漆樹脂、苯酚-萘酚/甲醛縮合酚醛清漆樹脂等。
此外,作為酚醛清漆樹脂以外的(A)成分,例如可列舉:聚羥基苯乙烯及其共聚物、苯酚-苯二甲醇縮合樹脂、甲酚-苯二甲醇縮合樹脂、苯酚-二環戊二烯縮合樹脂等。(A)成分可單獨使用一種或混合兩種以上而使用。就進一步提高解析性的觀點而言,酚醛清漆樹脂以外的(A)成分以(A)成分總量為基準可為小於50質量%、30質量%以下、10質量%以下、5質量%以下、或1質量%以下。另外,亦可實質上不含有酚醛清漆樹脂以外的(A)成分。
就所得的樹脂圖案的解析性、顯影性、熱衝擊性、耐熱性等更優異的觀點而言,(A)成分的重量平均分子量可為100000以下、1000~80000、2000~50000、2000~20000、或5000~15000。「重量平均分子量」是指根據凝膠滲透層析(gel permeation chromatography,GPC)法使用標準聚苯乙烯的校準曲線測定的值,更具體而言,作為GPC測定裝置,使用泵(日立製作所股份有限公司製造、L-6200型)、管柱(TSKgel-G5000HXL及TSKgel-G2000HXL、均為東曹(Tosoh)股份有限公司製造、商品名)及檢測器(日立製作所股份有限公司製造、L-3300RI型),作為洗滌液,使用四氫呋喃,在溫度30℃、流量1.0 mL/min的條件下測定。
在所述感光性樹脂組成物中,相對於感光性樹脂組成物的總量(其中,在使用(E)成分時將(E)成分除外)100質量份,(A)成分的含量可為30質量份~90質量份、或40質量份~80質量份。若(A)成分的含量為所述範圍內,則使用所得的感光性樹脂組成物而形成的膜具有利用鹼性水溶液的顯影性更優異的傾向。
<(B)成分> 所述感光性樹脂組成物可含有如下化合物作為(B)成分,所述化合物具有選自由芳香環、雜環及脂環所組成的群組中的至少一種,且具有羥甲基或烷氧基烷基。此處,所謂芳香環,是指具有芳香族性的烴基(例如碳原子數為6~10的烴基),例如可列舉苯環及萘環。所謂雜環,是指具有至少一個氮原子、氧原子、硫原子等雜原子的環狀基(例如碳原子數為3~10的環狀基),例如可列舉:吡啶環、咪唑環、吡咯啶酮環、噁唑啶酮環、咪唑啶酮環及嘧啶酮環。此外,所謂脂環,是指不具有芳香族性的環狀烴基(例如碳原子數為3~10的環狀烴基),例如可列舉:環丙烷環、環丁烷環、環戊烷環及環己烷環。所謂烷氧基烷基,是指烷基經由氧原子而鍵結在烷基上的基團。此外,2個烷基可彼此相同亦可不同。烷基例如是碳原子數為1~10的烷基等。
藉由含有(B)成分,在對樹脂圖案形成後的感光層進行加熱而使其硬化時,(B)成分與(A)成分反應而形成交聯結構,可防止樹脂圖案的脆弱化及樹脂圖案的變形,並可提高耐熱性。此外,(B)成分具體可使用:進一步具有酚性羥基的化合物、進一步具有羥基甲基胺基的化合物、或進一步具有烷氧基甲基胺基的化合物,不包括(A)成分及(C)成分。(B)成分可單獨使用一種或混合兩種以上而使用。
如後述般,藉由在感光性樹脂組成物中含有(D)成分,而藉由光化射線等的照射而產生酸。藉由所產生的酸的觸媒作用,使(B)成分中的烷氧基烷基彼此或(B)成分中的烷氧基烷基與(A)成分伴有脫醇(dealcoholization)而進行反應,藉此可形成負型圖案。此外,藉由所述產生的酸的觸媒作用,使(B)成分中的羥甲基彼此或(B)成分中的羥甲基與(A)成分隨著脫醇而進行反應,藉此可形成負型圖案。
用作(B)成分的「進一步具有酚性羥基的化合物」,藉由具有羥甲基或烷氧基烷基,不僅可進行與(C)成分或(A)成分的反應,而且可使藉由鹼性水溶液顯影時的未曝光部的溶解速度增加,並提高解析性。關於所述具有酚性羥基的化合物的分子量,考慮到平衡性佳地提高對鹼性水溶液的溶解性、解析性、機械特性等,以重量平均分子量計可為94~2000、108~2000、或108~1500。另外,對於分子量低的化合物,在藉由所述重量平均分子量的測定方法難以測定時,亦可藉由其他方法測定分子量,並算出其平均值。
作為所述進一步具有酚性羥基的化合物,可使用先前公知的化合物,但就促進未曝光部的溶解的效果與防止顯影後的樹脂圖案的硬化(加熱處理)時的熔融的效果的平衡性優異而言,亦可為下述通式(1)所表示的化合物。 [化1]
通式(1)中,Z表示單鍵或2價有機基,R24
及R25
分別獨立地表示氫原子或1價有機基,R26
及R27
分別獨立地表示1價有機基,a及b分別獨立地表示1~3的整數,c及d分別獨立地表示0~3的整數。此處,作為1價有機基,例如可列舉:甲基、乙基、丙基等碳原子數為1~10的烷基;乙烯基等碳原子數為2~10的烯基;苯基等碳原子數為6~30的芳基;藉由氟原子等鹵素原子取代該等烴基的氫原子的一部分或全部而成的基團。在存在多個R24
~R27
時,可彼此相同亦可不同。
通式(1)所表示的化合物亦可為下述通式(2)所表示的化合物。 [化2]
通式(2)中,X1
表示單鍵或2價有機基,多個R分別獨立地表示烷基(例如碳原子數為1~10的烷基)。
此外,作為所述進一步具有酚性羥基的化合物,可使用下述通式(3)所表示的化合物。 [化3]
通式(3)中,多個R分別獨立地表示烷基(例如碳原子數為1~10的烷基)。
此外,在通式(1)中,Z為單鍵的化合物是聯苯二酚(二羥基聯苯)衍生物。此外,作為Z所示的2價有機基,可列舉:亞甲基、伸乙基、伸丙基等碳原子數為1~10的伸烷基;亞乙基等碳原子數為2~10的亞烷基;伸苯基等碳原子數為6~30的伸芳基;藉由氟原子等鹵素原子取代該等烴基的氫原子的一部分或全部而成的基團;磺醯基;羰基;醚鍵;硫醚鍵;醯胺鍵等。該等中,Z亦可為下述通式(4)所表示的2價有機基。 [化4]
通式(4)中,X2
表示單鍵、伸烷基(例如碳原子數為1~10的伸烷基)、亞烷基(例如碳原子數為2~10的亞烷基)、藉由鹵素原子取代該等的氫原子的一部分或全部而成的基團、磺醯基、羰基、醚鍵、硫醚鍵或醯胺鍵。R28
表示氫原子、羥基、烷基(例如碳原子數為1~10的烷基)或鹵代烷基,e表示1~10的整數。多個R28
及X2
可彼此相同亦可不同。此處,所謂鹵代烷基,是指藉由鹵素原子取代而成的烷基。
作為所述進一步具有羥基甲基胺基的化合物,可列舉:(聚)(N-羥基甲基)三聚氰胺、(聚)(N-羥基甲基)甘脲、(聚)(N-羥基甲基)苯代三聚氰胺、(聚)(N-羥基甲基)脲等。此外,亦可使用將該等化合物的羥基甲基胺基的全部或一部分進行烷基醚化而成的含氮化合物等。此處,作為烷基醚的烷基,可列舉:甲基、乙基、丁基或對該等基團進行混合而成的基團等,亦可含有一部分自縮合而成的寡聚物成分。具體可列舉:六(甲氧基甲基)三聚氰胺、六(丁氧基甲基)三聚氰胺、四(甲氧基甲基)甘脲、四(丁氧基甲基)甘脲、四(甲氧基甲基)脲等。
作為所述進一步具有烷氧基甲基胺基的化合物,具體而言,可為下述通式(5)所表示的化合物或下述通式(6)所表示的化合物。 [化5]
通式(5)中,多個R分別獨立地表示烷基(例如碳原子數為1~10的烷基)。 [化6]
通式(6)中,多個R分別獨立地表示烷基(例如碳原子數為1~10的烷基)。
就解析性及耐熱性更優異的觀點而言,(B)成分亦可包含通式(5)所表示的化合物及通式(6)所表示的化合物這兩者。藉由(B)成分包含通式(5)所表示的化合物,而可進一步提高耐熱性,藉由包含通式(6)所表示的化合物,而可進一步提高解析性。藉由(B)成分包含通式(5)所表示的化合物及通式(6)所表示的化合物這兩者,而能以更高水準且平衡性佳地提高解析性及耐熱性。
關於通式(5)所表示的化合物在(B)成分中的含量,就解析性及耐熱性更優異的觀點而言,以(B)成分總量為基準可為20質量%以上、35質量%以上、45質量%以上或60質量%以上,且可為100質量%以下、95質量%以下、90質量%以下或85質量%以下。關於通式(6)所表示的化合物在(B)成分中的含量,就解析性及耐熱性更優異的觀點而言,以(B)成分總量為基準可為5質量%以上、10質量%以上或15質量%以上,且可為100質量%以下、80質量%以下、65質量%以下或55質量%以下。
相對於(A)成分100質量份,(B)成分的含量可為5質量份~60質量份、10質量份~45質量份、或10質量份~35質量份。若(B)成分的含量為5質量份以上,則有因曝光部的反應變得充分而解析性難以降低,耐藥品性與耐熱性變得良好的傾向,若為60質量份以下,則有容易將感光性樹脂組成物成膜在所期望的支撐體上,解析性變得良好的傾向。
<(C)成分> (C)成分:具有2個以上選自丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、縮水甘油氧基及羥基的一種以上官能基的脂肪族化合物可使感光性樹脂組成物與支撐體的黏著性、即黏性變得良好。而且,可使藉由鹼性水溶液顯影時的未曝光部的溶解速度增加,並提高解析性。另外,(C)成分可具有各1個不同的兩種以上官能基,亦可具有2個以上一種官能基。就黏性、對鹼性水溶液的溶解性的觀點而言,考慮到平衡性,(C)成分的分子量以重量平均分子量計可為92~2000、106~1500、或134~1300。對於分子量低的化合物,在藉由所述重量平均分子量的測定方法難以測定時,亦可藉由其他方法測定分子量,並算出其平均值。另外,所謂「脂肪族化合物」,是指主骨架為脂肪族骨架、不含芳香環或芳香族雜環的化合物。
作為(C)成分的官能基,可為縮水甘油氧基、丙烯醯氧基或甲基丙烯醯氧基,亦可為縮水甘油氧基或丙烯醯基,還可為丙烯醯氧基。此外,(C)成分可具有3個以上所述官能基。所述官能基數的上限並無特別限制,例如為12個。作為(C)成分的具體例,可列舉:下述通式(7)~通式(10)所表示的化合物等。 [化7][化8][化9][化10][化11][化12][化13]
通式(7)~通式(10)中,R1
、R5
、R16
及R19
分別表示氫原子、甲基、乙基、羥基或通式(11)所表示的基團,R21
表示羥基、縮水甘油氧基、丙烯醯氧基或甲基丙烯醯氧基,R2
、R3
、R4
、R6
、R7
、R8
、R9
、R10
、R11
、R12
、R13
、R14
、R15
、R17
、R18
及R20
分別表示羥基、縮水甘油氧基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、通式(12)所表示的基團或通式(13)所表示的基團,R22
及R23
分別表示羥基、縮水甘油氧基、丙烯醯氧基或甲基丙烯醯氧基,n及m分別為1~10的整數。
作為具有縮水甘油氧基的化合物,例如可列舉:乙二醇二縮水甘油醚、二乙二醇二縮水甘油醚、丙二醇二縮水甘油醚、三丙二醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚、1,6-己二醇二縮水甘油醚、甘油二縮水甘油醚、二季戊四醇六縮水甘油醚、季戊四醇四縮水甘油醚、季戊四醇三縮水甘油醚、三羥甲基乙烷三縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、甘油聚縮水甘油醚、甘油三縮水甘油醚、甘油丙氧基三縮水甘油醚、1,4-環己烷二甲醇二縮水甘油醚、1,2-環己烷二甲酸二縮水甘油酯等。該等具有縮水甘油氧基的化合物可單獨使用一種或混合兩種以上而使用。
在具有縮水甘油氧基的化合物中,就感光度及解析性優異的方面而言,亦可為三羥甲基乙烷三縮水甘油醚或三羥甲基丙烷三縮水甘油醚。
具有縮水甘油氧基的化合物例如能以Epolight 40E、Epolight 100E、Epolight 70P、Epolight 200P、Epolight 1500NP、Epolight 1600、Epolight 80MF、Epolight 100MF(以上為共榮社化學股份有限公司製造、製品名),烷基型環氧樹脂ZX-1542(新日鐵住金化學股份有限公司製造、製品名),DENACOL EX-212L、DENACOL EX-214L、DENACOL EX-216L、DENACOL EX-321L及DENACOL EX-850L(以上為長瀨化成(Nagase chemteX)股份有限公司製造、製品名)在商業上獲得。
作為具有丙烯醯氧基的化合物,可列舉:EO改質二季戊四醇六丙烯酸酯、PO改質二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、EO改質二-三羥甲基丙烷四丙烯酸酯、PO改質二-三羥甲基丙烷四丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四丙烯酸酯、EO改質季戊四醇四丙烯酸酯、PO改質季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、EO改質季戊四醇三丙烯酸酯、PO改質季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、EO改質三羥甲基丙烷丙烯酸酯、PO改質三羥甲基丙烷丙烯酸酯、三羥甲基丙烷丙烯酸酯、EO改質甘油三丙烯酸酯、PO改質甘油三丙烯酸酯、甘油三丙烯酸酯等。該等具有丙烯醯氧基的化合物可單獨使用一種或混合兩種以上而使用。
作為具有甲基丙烯醯氧基的化合物,可列舉:EO改質二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、PO改質二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、EO改質二-三羥甲基丙烷四甲基丙烯酸酯、PO改質二-三羥甲基丙烷四甲基丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四甲基丙烯酸酯、EO改質季戊四醇四甲基丙烯酸酯、PO改質季戊四醇四甲基丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、EO改質季戊四醇三甲基丙烯酸酯、PO改質季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、EO改質三羥甲基丙烷甲基丙烯酸酯、PO改質三羥甲基丙烷甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷甲基丙烯酸酯、EO改質甘油三甲基丙烯酸酯、PO改質甘油三甲基丙烯酸酯、甘油三甲基丙烯酸酯等。該等具有甲基丙烯醯氧基的化合物可單獨使用一種或混合兩種以上而使用。
作為具有羥基的化合物,可列舉:二季戊四醇、季戊四醇、甘油等多元醇等。該等具有羥基的化合物可單獨使用一種或混合兩種以上而使用。
相對於(A)成分100質量份,(C)成分的含量可為20質量份~70質量份、25質量份~65質量份、或35質量份~55質量份。若(C)成分的含量為20質量份以上,則有曝光部中的交聯變得充分,而黏性變得充分的傾向,若為70質量份以下,則有容易將感光性樹脂組成物成膜在所期望的支撐體上,解析性難以降低的傾向。
<(D)成分> 作為(D)成分的光感應性酸產生劑是藉由光化射線等的照射而產生酸的化合物。此外,在包含(B)成分時,藉由所述產生的酸,不僅(B)成分彼此反應,而且(B)成分與(A)成分或(C)成分亦反應,而使感光性樹脂組成物對顯影液的溶解性降低,藉此可形成負型圖案。另外,在(C)成分為具有丙烯醯氧基或甲基丙烯醯氧基的化合物時,藉由光化射線等的照射,而亦進行丙烯醯氧基或甲基丙烯醯氧基的自由基聚合。
若(D)成分為藉由光化射線等的照射而產生酸的化合物,則並無特別限定,例如可列舉:鎓鹽化合物、含有鹵素的化合物、重氮酮化合物、碸化合物、磺酸化合物、磺醯亞胺化合物、重氮甲烷化合物等。其中,就獲得的容易性的觀點而言,可使用鎓鹽化合物或磺醯亞胺化合物。特別是在使用溶劑作為(E)成分時,就對溶劑的溶解性的觀點而言,可使用鎓鹽化合物。以下,表示其具體例。
鎓鹽化合物: 作為鎓鹽化合物,例如可列舉:錪鹽、鋶鹽、鏻鹽、重氮鎓鹽及吡啶鎓鹽。作為鎓鹽化合物的具體例,可列舉:二苯基錪三氟甲磺酸鹽、二苯基錪對甲苯磺酸鹽、二苯基錪六氟銻酸鹽、二苯基錪六氟磷酸鹽、二苯基錪四氟硼酸鹽等二芳基錪鹽;三苯基鋶三氟甲磺酸鹽、三苯基鋶對甲苯磺酸鹽、三苯基鋶六氟銻酸鹽等三芳基鋶鹽;4-第三丁基苯基-二苯基鋶三氟甲磺酸鹽;4-第三丁基苯基-二苯基鋶對甲苯磺酸鹽;4,7-二-正丁氧基萘基四氫噻吩鎓三氟甲磺酸鹽等。
磺醯亞胺化合物: 作為磺醯亞胺化合物的具體例,可列舉:N-(三氟甲磺醯氧基)丁二醯亞胺、N-(三氟甲磺醯氧基)鄰苯二甲醯亞胺、N-(三氟甲磺醯氧基)二苯基順丁烯二醯亞胺、N-(三氟甲磺醯氧基)雙環[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二甲醯亞胺、N-(三氟甲磺醯氧基)萘二甲醯亞胺、N-(對甲苯磺醯氧基)-1,8-萘二甲醯亞胺、N-(10-樟腦磺醯氧基)-1,8-萘二甲醯亞胺等。
在本實施方式中,就感光度及解析性更優異的方面而言,(D)成分亦可為具有三氟甲磺酸鹽基、六氟銻酸鹽基、六氟磷酸鹽基或四氟硼酸鹽基的化合物。此外,(D)成分可單獨使用一種或混合兩種以上而使用。
就使感光度、解析性、圖案形狀等更良好的觀點而言,相對於(A)成分100質量份,(D)成分的含量可為0.1質量份~15質量份、或0.3質量份~10質量份。
<(E)成分> 為了提高感光性樹脂組成物的操作性、或調節黏度及保存穩定性,在感光性樹脂組成物中可進一步含有溶劑作為(E)成分。(E)成分可為有機溶劑。作為此種有機溶劑,若可發揮出所述性能,則並無特別限制,例如可列舉:乙二醇單甲基醚乙酸酯、乙二醇單乙基醚乙酸酯等乙二醇單烷基醚乙酸酯類;丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、丙二醇單丙基醚、丙二醇單丁基醚等丙二醇單烷基醚類;丙二醇二甲基醚、丙二醇二乙基醚、丙二醇二丙基醚、丙二醇二丁基醚等丙二醇二烷基醚類;丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、丙二醇單丙基醚乙酸酯、丙二醇單丁基醚乙酸酯等丙二醇單烷基醚乙酸酯類;乙基溶纖劑、丁基溶纖劑等溶纖劑:丁基卡必醇等卡必醇;乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丙酯、乳酸異丙酯等乳酸酯;乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、乙酸正戊酯、乙酸異戊酯、丙酸異丙酯、丙酸正丁酯、丙酸異丁酯等脂肪族羧酸酯;3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯等其他酯;甲苯、二甲苯等芳香族烴;2-丁酮、2-庚酮、3-庚酮、4-庚酮、環己酮等酮;N,N-二甲基甲醯胺、N-甲基乙醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮等醯胺;γ-丁內酯等內酯。該等有機溶劑可單獨使用一種或混合兩種以上而使用。
相對於除了(E)成分以外的感光性樹脂組成物的總量100質量份,(E)成分的含量可為30質量份~200質量份、50質量份~120質量份、或60質量份~120質量份。
<(F)成分> 感光性樹脂組成物藉由含有無機填料作為(F)成分,而根據(F)成分的含量,可降低將樹脂圖案形成後的感光層加熱而得的硬化物的熱膨脹係數。(F)成分可單獨使用一種或混合兩種以上而使用。無機填料在分散於樹脂組成物中時可分散至最大粒徑為2 μm以下。
作為無機填料,例如可列舉:氧化鋁、氫氧化鋁等鋁化合物;鹼金屬化合物;碳酸鈣、氫氧化鈣、硫酸鋇、碳酸鋇、氧化鎂、氫氧化鎂等鹼土類金屬化合物;滑石、雲母等源自礦物的無機化合物;熔融球狀二氧化矽、熔融粉碎二氧化矽、煙霧狀二氧化矽、溶膠凝膠二氧化矽等二氧化矽等。該等可藉由粉碎機進行粉碎,根據情況進行分級,以最大粒徑為2 μm以下進行分散。
作為無機填料的種類,可使用任意種類,但可為二氧化矽。此外,二氧化矽的熱膨脹係數可為5.0×10-6
/℃以下,就粒徑的觀點而言,可為熔融球狀二氧化矽、煙霧狀二氧化矽、溶膠凝膠二氧化矽等二氧化矽,亦可為煙霧狀二氧化矽或溶膠凝膠二氧化矽。作為二氧化矽,可使用平均一次粒徑為5 nm~100 nm的範圍的二氧化矽(奈米二氧化矽)。該等在感光性樹脂組成物中能以最大粒徑為2 μm以下進行分散。此時,為了在不凝聚的狀態下分散於樹脂中,而可使用矽烷偶合劑。
在測定各無機填料的粒徑時,可使用公知的粒度分佈計。例如,無機填料的最大粒徑是在分散於感光性樹脂組成物中的狀態下的無機填料的最大粒徑,設為按照以下方式測定而得的值。首先,藉由甲基乙基酮將感光性樹脂組成物稀釋(或溶解)至1000倍(體積比)後,使用次微米粒子分析器(貝克曼庫爾特(Beckman Coulter)股份有限公司製造、商品名、型號:N5),依據國際標準規格ISO13321,以折射率1.38測定分散在溶劑中的粒子,將粒度分佈中的累計值為99.9%(體積基準)時的粒徑設為最大粒徑。此外,即便是設置在支撐體上的感光層或感光性樹脂組成物的硬化物,亦可如上所述般使用溶劑稀釋(或溶解)至1000倍(體積比)後,使用所述次微米粒子分析器進行測定。
以除了(E)成分以外的感光性樹脂組成物總量為基準,(F)成分的含量可為1質量%以上、70質量%以下,或可為3質量%以上、65質量%以下。
本實施方式中所用的無機填料的平均一次粒徑可為100 nm以下、或80 nm以下,就感光度的觀點而言,特別是可為50 nm以下。若平均一次粒徑為100 nm以下,則有如下傾向:感光性樹脂組成物難以產生白濁,曝光用光化射線等光容易透射所述樹脂組成物,容易除去未曝光部,解析性難以降低。
所述平均一次粒徑設為根據布厄特(Brunauer-Emmett-Teller,BET)比表面積進行換算而得的值。
<(G)成分> 感光性樹脂組成物可含有矽烷偶合劑作為(G)成分。藉由含有(G)成分,而可提高樹脂圖案形成後的感光層與基材的密接強度。
作為(G)成分,可使用通常可獲得者,例如可使用:烷基矽烷、烷氧基矽烷、乙烯基矽烷、環氧矽烷、胺基矽烷、丙烯醯基矽烷、甲基丙烯醯基矽烷、巰基矽烷、硫醚矽烷、異氰酸酯矽烷、硫矽烷、苯乙烯基矽烷、烷基氯矽烷等。
作為(G)成分的具體例,有甲基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、三甲基甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、甲基三苯氧基矽烷、乙基三甲氧基矽烷、正丙基三甲氧基矽烷、二異丙基二甲氧基矽烷、異丁基三甲氧基矽烷、二異丁基二甲氧基矽烷、異丁基三乙氧基矽烷、正己基三甲氧基矽烷、正己基三乙氧基矽烷、環己基甲基二甲氧基矽烷、正辛基三乙氧基矽烷、正十二烷基甲氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、二苯基二甲氧基矽烷、三苯基矽烷醇、甲基三氯矽烷、二甲基二氯矽烷、三甲基氯矽烷、正辛基二甲基氯矽烷、四乙氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-(2-胺基乙基)胺基丙基三甲氧基矽烷、3-(2-胺基乙基)胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-苯基胺基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、雙(3-(三乙氧基矽烷基)丙基)二硫醚、雙(3-(三乙氧基矽烷基)丙基)四硫醚、乙烯基三乙醯氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三異丙氧基矽烷、烯丙基三甲氧基矽烷、二烯丙基二甲基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-巰基丙基三乙氧基矽烷、N-(1,3-二甲基亞丁基)-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、胺基矽烷等。
作為(G)成分,可為具有一個以上縮水甘油氧基的環氧矽烷,亦可為具有三甲氧基矽烷基或三乙氧基矽烷基的環氧矽烷。此外,可使用丙烯醯基矽烷、甲基丙烯醯基矽烷。
相對於(A)成分100質量份,(G)成分的含量可為1質量份~20質量份、或3質量份~10質量份。
<(H)成分> 感光性樹脂組成物可含有增感劑作為(H)成分。作為增感劑,例如可列舉:9,10-二丁氧基蒽。此外,(H)成分可單獨使用一種或混合兩種以上而使用。藉由含有(H)成分,而可提高感光性樹脂組成物的感光度。
相對於(A)成分100質量份,(H)成分的含量可為0.01質量份~1.5質量份、或0.05質量份~0.5質量份。
此外,感光性樹脂組成物中除了(A)成分以外,亦可含有分子量小於1000的酚性低分子化合物(以下稱為「酚化合物(a)」)。例如可列舉:4,4'-二羥基二苯基甲烷、4,4'-二羥基二苯基醚、三(4-羥基苯基)甲烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-1-苯基乙烷、三(4-羥基苯基)乙烷、1,3-雙[1-(4-羥基苯基)-1-甲基乙基]苯、1,4-雙[1-(4-羥基苯基)-1-甲基乙基]苯、4,6-雙[1-(4-羥基苯基)-1-甲基乙基]-1,3-二羥基苯、1,1-雙(4-羥基苯基)-1-[4-{1-(4-羥基苯基)-1-甲基乙基}苯基]乙烷、1,1,2,2-四(4-羥基苯基)乙烷等。相對於(A)成分,該等酚化合物(a)可在0質量%~40質量%、特別是0質量%~30質量%的範圍內含有。
此外,感光性樹脂組成物亦可含有所述成分以外的其他成分。作為其他成分,可列舉:伴隨著光化射線的照射的反應的抑制劑、密接助劑等。
<支撐體> 作為所述支撐體,例如可使用:聚對苯二甲酸乙二酯等聚酯,聚丙烯、聚乙烯等具有耐熱性及耐溶劑性的聚合物膜。另外,所述聚合物膜可將一個作為支撐體,將另一個作為保護層,以夾持感光層的方式積層在感光層的兩面而使用。
<矽酮樹脂層或醇酸樹脂層> 本實施方式的乾膜在支撐體上具備矽酮樹脂層或醇酸樹脂層。藉此,於在基材上層壓感光層時,感光層容易轉印至基材,特別是可提高解析性。在乾膜10中,在支撐體1上形成矽酮樹脂層或醇酸樹脂層3。另外,在將支撐體1與感光層5剝離時,只要在支撐體1上具備矽酮樹脂層或醇酸樹脂層3即可。即,可以說支撐體1與矽酮樹脂層或醇酸樹脂層3可一體化亦可不一體化。支撐體的至少一個表面可藉由矽酮樹脂或醇酸樹脂進行處理。此處,所謂藉由矽酮樹脂或醇酸樹脂的處理,是指將矽酮樹脂或醇酸樹脂薄薄地塗佈(coat)在支撐體的表面的化學處理。作為矽酮樹脂,可列舉:矽酮改質樹脂、聚二甲基矽氧烷等。
於在支撐體上塗佈所述矽酮樹脂或醇酸樹脂時,能以獲得脫模的效果的限度薄薄地塗佈。塗佈後,可藉由熱或紫外線(Ultraviolet,UV)處理將矽酮樹脂或醇酸樹脂固定在支撐體上。在塗佈矽酮樹脂或醇酸樹脂之前,可對支撐體實施底塗層。
此外,就感光層的剝離性(脫模性)的觀點而言,支撐體的矽酮樹脂處理面或醇酸樹脂處理面的23℃時的180℃剝離強度可為5 gf/inch~300 gf/inch(1.97 gf/cm~118 gf/cm或19.3×10-3
N/cm~1156.4×10-3
N/cm)、5 gf/inch~200 gf/inch(1.97 gf/cm~78.7 gf/cm或19.3×10-3
N/cm~771.3×10-3
N/cm)、或100 gf/inch~200 gf/inch(39.4 gf/cm~78.7 gf/cm或386.1×10-3
N/cm~771.3×10-3
N/cm)。所述180°剝離強度可使用膠帶(日東電工股份有限公司製造、製品名:「NITTO31B」),藉由通常的方法(例如依據JIS K6854-2的方法等)進行測定。
矽酮樹脂層或醇酸樹脂層的厚度可為0.005 μm~1 μm左右,特別是可為0.01 μm~0.1 μm。若矽酮樹脂層或醇酸樹脂層的厚度為所述範圍,則支撐體與矽酮樹脂層或醇酸樹脂層的密接性變得良好。另外,乾膜亦可具備矽酮樹脂層及醇酸樹脂層這兩者。
作為至少一個表面藉由矽酮樹脂或醇酸樹脂處理的聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate,PET)膜,例如能以市售品獲得杜邦帝人薄膜(Teijin Dupont Films)股份有限公司製造的製品名「Purex A53」、「Purex A70」、「Purex A31-25」、「Purex A51-25」及「Purex A53-38」(「Purex」為註冊商標)。就獲得容易性的觀點而言,本實施方式的乾膜中的支撐體可在支撐體上具備矽酮樹脂層。
至少一個表面藉由矽酮樹脂或醇酸樹脂處理的支撐體的厚度可為15 μm~50 μm、或25 μm~40 μm。若所述支撐體的厚度為15 μm以上,則有藉由矽酮樹脂或醇酸樹脂的處理時的應變難以殘留,在將乾膜捲取成卷狀時抑制卷紋的產生的傾向。若所述支撐體的厚度為50 μm以下,則有於在基材上層壓感光層時的加熱壓接時,在基材與感光層之間難以捲入氣泡的傾向。
<保護層> 作為保護層7,例如可使用:聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯等聚酯等聚合物膜。此外,與支撐體同樣,可使用藉由矽酮樹脂或醇酸樹脂實施處理的聚合物膜。就將乾膜捲取成卷狀時的柔軟性的觀點而言,作為保護層,亦可為聚乙烯膜。此外,為了可降低感光層表面的凹陷,保護層可為低魚眼的膜。
保護層7的厚度可為10 μm~100 μm、或15 μm~80 μm。
所述感光層可藉由將所述感光性樹脂組成物塗佈在支撐體的矽酮樹脂處理面或醇酸樹脂處理面、支撐體上的矽酮樹脂層或醇酸樹脂層、或保護層上而形成。作為塗佈方法,例如可列舉:浸漬法、噴霧法、棒塗法、輥塗法、旋塗法等。感光層的厚度根據用途而異,就乾膜的感光層在支撐體上的成膜性與感光層的解析性變得良好的方面而言,特佳為將所述感光層乾燥後為1 μm~100 μm、3 μm~60 μm、5 μm~50 μm、5 μm以上且小於50 μm、或5 μm~25 μm。
[抗蝕劑圖案的形成方法] 繼而,對本實施方式的抗蝕劑圖案的形成方法進行說明。
首先,在應形成抗蝕劑圖案的基材(附有樹脂的銅箔、銅箔積層板、附有金屬濺鍍膜的矽晶圓、氧化鋁基板等)上,使用所述乾膜形成感光層。
繼而,經由規定的遮罩圖案,將所述感光層曝光成規定的圖案。作為用於曝光的光化射線,例如可列舉:來自g射線步進機等的可見光線;來自低壓水銀燈、高壓水銀燈、金屬鹵化物燈、i射線步進機等的紫外線;電子束;雷射光線等。曝光量根據所使用的光源及感光層的厚度等進行適當選擇,例如在照射來自高壓水銀燈的紫外線時,感光層的厚度為10 μm~50 μm時,曝光量為100 mJ/cm2
~5000 mJ/cm2
左右。另外,在將感光層曝光時,可透過支撐體對感光層進行曝光,亦可將支撐體剝離後對感光層進行曝光。
繼而,在曝光後進行加熱處理(曝光後烘烤)。藉由進行曝光後烘烤,而可促進因由光感應性酸產生劑產生的酸引起的(A)成分與(B)成分的硬化反應。曝光後烘烤的條件根據感光性樹脂組成物的組成、各成分的含量、感光層的厚度等而異,通常可在70℃~150℃下加熱1分鐘~60分鐘,亦可在80℃~120℃下加熱1分鐘~60分鐘。
繼而,藉由鹼性顯影液對進行了曝光後烘烤的感光層進行顯影,將未曝光部的區域溶解而除去,藉此可獲得所期望的樹脂圖案。作為此時的顯影方法,可列舉:噴淋顯影法、噴霧顯影法、浸漬顯影法、覆液顯影法等。作為顯影條件,通常在20℃~40℃下為1分鐘~10分鐘。
作為所述鹼性顯影液,例如可列舉:將氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化四甲基銨、膽鹼等鹼性化合物以濃度成為1質量%~10質量%左右的方式溶解於水中而得的鹼性水溶液、或氨水等鹼性水溶液等。在所述鹼性水溶液中,例如亦可添加適量的甲醇、乙醇等水溶性有機溶劑或界面活性劑等。另外,藉由所述鹼性顯影液進行顯影後,藉由水進行清洗並乾燥。就解析性優異的方面而言,所述鹼性顯影液可為氫氧化四甲基銨水溶液。
繼而,為了表現出絕緣膜特性而對所得的樹脂圖案進行加熱處理,藉此獲得感光性樹脂組成物的硬化物(抗蝕劑圖案)。所述硬化條件並無特別限制,可根據硬化物的用途,在50℃~250℃下加熱30分鐘~10小時,使樹脂圖案硬化。
此外,為了充分地進行硬化,或為了防止所得的樹脂圖案的變形,亦可分兩個階段進行加熱。例如,亦可在第一階段,在50℃~120℃下加熱5分鐘~2小時,繼而在第二階段,在80℃~200℃下加熱10分鐘~10小時使其硬化。
若為所述硬化條件,則加熱設備並無特別限制,可使用通常的烘箱、紅外線爐等。
[多層印刷配線板] 包含所述感光性樹脂組成物的硬化物例如可較佳地用作多層印刷配線板中的阻焊劑及/或層間絕緣膜。圖2(a)~圖2(f)是表示包含本實施方式的硬化物作為阻焊劑及/或層間絕緣膜的多層印刷配線板的製造方法的圖。圖2(f)所示的多層印刷配線板100A在表面及內部具有配線圖案。以下,根據圖2(a)~圖2(f)對本揭示的一實施方式的多層印刷配線板100A的製造方法進行簡單說明。
首先,於在表面具有配線圖案102的基材101的兩面形成層間絕緣膜103(參照圖2(a))。層間絕緣膜103是預先準備所述乾膜,使用貼合機,在基材101的表面貼附所述乾膜的感光層而形成。繼而,在需要與外部電性連接的部位,使用釔鋁石榴石(Yttrium Aluminum Garnet,YAG)雷射或二氧化碳雷射形成開口部104(參照圖2(b))。開口部104周邊的膠渣(殘渣)藉由除膠渣處理而除去。繼而,藉由無電電鍍法形成種子層105(參照圖2(c))。在所述種子層105上積層包含半加成用感光性樹脂組成物的感光層,對規定的部位進行曝光、顯影處理,而形成樹脂圖案106(參照圖2(d))。在所述種子層上形成密接層、例如厚度為30 nm左右的鈦層,繼而形成厚度為100 nm左右的Cu層。該等密接層可藉由濺鍍法而形成。繼而,藉由電鍍法,在種子層105的未形成樹脂圖案106的部分形成配線圖案107,藉由剝離液除去樹脂圖案106後,藉由蝕刻除去所述種子層105(參照圖2(e))。反覆進行以上操作,在最表面形成包含所述感光性樹脂組成物的硬化物的阻焊劑108,藉此可製作多層印刷配線板100A(參照圖2(f))。
如此而得的多層印刷配線板100A可在對應的部位安裝半導體元件,並確保電性連接。 [實施例]
以下,藉由實施例對本揭示進行詳細地說明,但本揭示並不受該等實施例任何限定。另外,以下的實施例、比較例中的份只要無特別說明以質量份的含義使用。
<感光性樹脂組成物的製備> 相對於酚醛清漆樹脂(A-1~A-2)100質量份,而以表1及2所示的規定量調配:具有2個以上羥甲基或烷氧基烷基的化合物(B-1~B-3)、具有2個以上選自丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、縮水甘油氧基及羥基的一種以上官能基的化合物(C-1~C-8、C'-9~C'-10)、光感應性酸產生劑(D-1)、溶劑(E-1)以及無機填料(F-1),而獲得感光性樹脂組成物。
<乾膜的製作> 作為支撐體,準備在支撐體上形成矽酮樹脂層或醇酸樹脂層者與未形成者。在支撐體上或矽酮樹脂層或醇酸樹脂層上,以感光性樹脂組成物的厚度變得均勻的方式塗佈所述感光性樹脂組成物,藉由90℃的熱風對流式乾燥機乾燥10分鐘,而形成具有表1及表2所示的乾燥後的厚度的感光層。在所述感光層上貼合聚乙烯膜(塔瑪泊麗(Tamapoly)股份有限公司製造、製品名:NF-15)作為保護層,在所述支撐體上或矽酮樹脂層或醇酸樹脂層上,分別獲得依序積層感光層與保護層而成的乾膜。
<脫模性評價> 一邊將保護層剝離,一邊將所述乾膜的感光層以感光層與矽表面接觸的方式,在6吋的矽晶圓上層壓所述乾膜。繼而將支撐體剝離後,觀察支撐體表面與矽晶圓表面,將在矽晶圓上感光層已成膜者設為「A」,將在支撐體上(或矽酮樹脂層或醇酸樹脂層上)感光層即便是一部分亦殘存者設為「B」,而對脫模性進行評價。另外,層壓是使用120℃的加熱輥,在0.4 MPa的壓接壓力下、以1.0 m/min的輥速度進行。
<解析性的評價> 一邊將所述乾膜的保護層剝離,一邊以感光層與矽表面接觸的方式,在6吋的矽晶圓上層壓所述乾膜。將支撐體剝離後對感光層使用i射線步進機(佳能(Canon)股份有限公司製造、製品名:FPA-3000iW)以i射線(365 nm)經由遮罩進行縮小投影曝光。作為遮罩,使用以1 μm刻度計在2 μm:2 μm~30 μm:30 μm為止具有如曝光部及未曝光部的寬度成為1:1的圖案者。此外,曝光量是在100 mJ/cm2
~3000 mJ/cm2
的範圍內,一邊每次改變100 mJ/cm2
,一邊進行縮小投影曝光。
繼而,將經曝光的感光層在65℃下加熱1分鐘、繼而在95℃下加熱4分鐘(曝光後烘烤),使用2.38質量%氫氧化四甲基銨水溶液以相當於最短顯影時間(除去未曝光部的最短時間)的2倍的時間進行浸漬,藉此進行顯影,除去未曝光部而進行顯影處理。在顯影處理後,使用金屬顯微鏡觀察所形成的樹脂圖案。在以完全除去間隙部分(未曝光部),且線部分(曝光部)不產生蜿蜒或缺陷的方式形成的圖案中,在曝光量為100 mJ/cm2
~3000 mJ/cm2
的範圍內將最小的間隙寬的值評價為最小解析度。
<耐熱性的評價> 藉由所述方法製作感光層的厚度為40 μm的乾膜。將所述乾膜的保護層剝離,繼而使用具有高壓水銀燈的曝光機(ORC製作所(ORC MANUFACTURING)股份有限公司製造、製品名:EXM-1201),以照射能量量成為3000 mJ/cm2
的方式將感光層曝光。將經曝光的感光層在加熱板上在65℃下加熱2分鐘,繼而在95℃下加熱8分鐘,藉由熱風對流式乾燥機在180℃下進行60分鐘加熱處理,將支撐體剝離而獲得硬化膜。使用熱機械分析裝置(精工電子(Seiko Instruments)公司製造、製品名:TMA/SS6000),測定以升溫速度5℃/min使溫度上升時的所述硬化膜的熱膨脹量,求出根據其曲線而得的反曲點作為玻璃轉移溫度Tg。若Tg為145℃以上,則可以說耐熱性優異,若Tg為170℃以上,則可以說耐熱性更優異。
[表1]
*1:由於在支撐體上殘存感光層,因此無法形成圖案。 *2:藉由顯影,亦除去感光層的曝光部,因此無法形成圖案。
[表2]
PET-1:聚對苯二甲酸乙二酯膜(杜邦帝人薄膜股份有限公司製造、製品名:Purex A53、厚度:25 μm):具備使用矽酮改質樹脂而形成的矽酮樹脂層的膜 PET-2:聚對苯二甲酸乙二酯膜(杜邦帝人薄膜股份有限公司製造、製品名:Purex A70、厚度:25 μm):具備使用聚二甲基矽氧烷而形成的矽酮樹脂層的膜 PET-3:聚對苯二甲酸乙二酯膜(東麗(Toray)股份有限公司製造、製品名「FB-40」、厚度:16 μm):不具備矽酮樹脂層或醇酸樹脂層的膜 A-1:甲酚酚醛清漆樹脂(旭有機材工業股份有限公司製造、製品名:TR4020G、重量平均分子量:15300) A-2:甲酚酚醛清漆樹脂(旭有機材工業股份有限公司製造、製品名:TR4080G、重量平均分子量:4800) B-1:1,3,4,6-四(甲氧基甲基)甘脲(三和化學(Sanwa Chemical)股份有限公司製造、製品名:MX-270) B-2:甲基化脲樹脂(三和化學股份有限公司製造、製品名:MX-280) B-3:4,4'-(1,1,1,3,3,3-六氟異亞丙基)雙[2,6-雙(羥基甲基)苯酚](本州化學工業股份有限公司製造、製品名:TML-BPAF) C-1:三羥甲基丙烷三縮水甘油醚(新日鐵住金化學股份有限公司製造、製品名:ZX-1542、參照下述式(14)) [化14]C-2:三羥甲基乙烷三縮水甘油醚(奧德里奇(Aldrich)製造) C-3:季戊四醇聚縮水甘油醚(長瀨化成製造、製品名:EX-411) C-4:三羥甲基丙烷(和光純藥工業股份有限公司製造) C-5:三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(日本化藥股份有限公司製造、製品名:TMPTA) C-6:季戊四醇三丙烯酸酯(日本化藥股份有限公司製造、製品名:PET-30) C-7:二季戊四醇六丙烯酸酯(共榮社化學股份有限公司製造、製品名:Light Acrylate DPE-6A) C-8:EO改質三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(日立化成股份有限公司製造、製品名:FA-137M) C'-9:2,2-雙(4-(甲基丙烯醯氧基二乙氧基)苯基)丙烷(日立化成股份有限公司製造、製品名:FA-324M、芳香族化合物) C'-10:2,2-雙(4-(甲基丙烯醯氧基乙氧基)苯基)丙烷(日立化成股份有限公司製造、製品名:FA-320M、芳香族化合物) D-1:三芳基鋶鹽(三亞普羅(San-Apro)股份有限公司製造、製品名:CPI-310B) E-1:甲基乙基酮(和光純藥工業股份有限公司製造) F-1:藉由3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷進行偶合處理的平均一次粒徑為15 nm的二氧化矽。
根據表1及表2可知,關於在經矽酮樹脂處理的支撐體的矽酮樹脂層上形成感光層的乾膜(實施例1~實施例25),層壓後的感光層與支撐體的脫模性良好,最小解析度為10 μm以下,Tg良好至145℃以上。若在未進行矽酮樹脂處理或醇酸樹脂處理的支撐體上形成感光層,則如比較例1及比較例2般感光層與支撐體的脫模性惡化。 [產業上之可利用性]
本揭示的乾膜在形成印刷配線板的阻焊劑或層間絕緣膜、或者半導體元件等的表面保護膜(保護膜)或層間絕緣膜(鈍化膜)時可較佳地使用。特別是本揭示的乾膜的感光層由於解析性及硬化後的耐熱性均良好,因此本揭示的乾膜可較佳地用於經細線化、高密度化的高密度封裝基板等。
1‧‧‧支撐體
3‧‧‧矽酮樹脂層或醇酸樹脂層
5‧‧‧感光層
7‧‧‧保護層
10‧‧‧乾膜
100A‧‧‧多層印刷配線板
101‧‧‧基材
102、107‧‧‧配線圖案
103‧‧‧層間絕緣膜
104‧‧‧開口部
105‧‧‧種子層
106‧‧‧樹脂圖案
108‧‧‧阻焊劑
3‧‧‧矽酮樹脂層或醇酸樹脂層
5‧‧‧感光層
7‧‧‧保護層
10‧‧‧乾膜
100A‧‧‧多層印刷配線板
101‧‧‧基材
102、107‧‧‧配線圖案
103‧‧‧層間絕緣膜
104‧‧‧開口部
105‧‧‧種子層
106‧‧‧樹脂圖案
108‧‧‧阻焊劑
圖1是本揭示的一實施方式的乾膜的示意剖面圖。 圖2(a)~圖2(f)是表示本揭示的一實施方式的多層印刷配線板的製造方法的示意圖。
1‧‧‧支撐體
3‧‧‧矽酮樹脂層或醇酸樹脂層
5‧‧‧感光層
7‧‧‧保護層
10‧‧‧乾膜
Claims (7)
- 一種乾膜,其依序具備支撐體、矽酮樹脂層或醇酸樹脂層、及感光層, 所述感光層含有: (A)成分:具有酚性羥基的樹脂; (B)成分及(C)成分中的一者或兩者,所述(B)成分是具有選自由芳香環、雜環及脂環所組成的群組中的至少一種,且具有羥甲基或烷氧基烷基的化合物;及所述(C)成分是具有2個以上選自丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、縮水甘油氧基及羥基的一種以上官能基的脂肪族化合物;以及 (D)成分:光感應性酸產生劑。
- 如申請專利範圍第1項所述的乾膜,其中所述感光層的厚度小於50 μm。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的乾膜,其中相對於所述(A)成分100質量份,所述感光層含有20質量份~70質量份的所述(C)成分。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的乾膜,其中所述(C)成分具有3個以上所述官能基。
- 一種硬化物,其是使用如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的乾膜中的感光層而得。
- 一種半導體裝置,其具備如申請專利範圍第5項所述的硬化物作為表面保護膜或層間絕緣膜。
- 一種抗蝕劑圖案的形成方法,其包括:使用如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的乾膜,在基材上形成感光層的步驟; 將所述感光層曝光成規定的圖案,並在曝光後進行加熱處理的步驟;以及 對加熱處理後的所述感光層進行顯影,並對所得的樹脂圖案進行加熱處理的步驟。
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