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WO2010098183A1 - 感光性樹脂組成物、並びにこれを用いた感光性エレメント、レジストパターンの形成方法及びプリント配線板の製造方法 - Google Patents

感光性樹脂組成物、並びにこれを用いた感光性エレメント、レジストパターンの形成方法及びプリント配線板の製造方法 Download PDF

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WO2010098183A1
WO2010098183A1 PCT/JP2010/051494 JP2010051494W WO2010098183A1 WO 2010098183 A1 WO2010098183 A1 WO 2010098183A1 JP 2010051494 W JP2010051494 W JP 2010051494W WO 2010098183 A1 WO2010098183 A1 WO 2010098183A1
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WO
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resin composition
photosensitive resin
meth
phenyl
group
Prior art date
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PCT/JP2010/051494
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English (en)
French (fr)
Inventor
昌宏 宮坂
有紀子 村松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Resonac Corp
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to CN2010800075741A priority patent/CN102317864A/zh
Priority to KR1020117018231A priority patent/KR101339530B1/ko
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits

Definitions

  • the present invention relates to a photosensitive resin composition, a photosensitive element using the same, a resist pattern forming method, and a printed wiring board manufacturing method.
  • photosensitive resin compositions and photosensitive elements are widely used as resist materials used for etching and plating.
  • the printed wiring board is manufactured as follows, for example. First, the photosensitive resin composition layer of the photosensitive element is laminated (laminated) on the circuit forming substrate. Next, the predetermined part of the photosensitive resin composition layer is irradiated with an actinic ray to expose and cure the predetermined part. Thereafter, the support film is peeled and removed, and then a portion other than the predetermined portion (unexposed / uncured portion) is removed (developed) from the substrate, thereby forming a cured product of the photosensitive resin composition on the substrate. A resist pattern is formed. An etching process or a plating process is performed on the obtained resist pattern to form a circuit on the substrate, and finally the resist is peeled and removed to produce a printed wiring board.
  • the etching process is a method of removing the resist after etching away the conductor layer of the circuit forming substrate not covered with the resist pattern.
  • the plating process is a process of plating copper and solder on the conductor layer of the circuit-forming substrate that is not covered with a resist pattern, and then removing the resist and soft etching the metal surface covered with this resist. It is a method to do.
  • the exposure method conventionally, a method of exposing via a photomask using a mercury lamp as a light source has been used.
  • a direct drawing exposure method called DLP (Digital Light Processing) or LDI (Laser Direct Imaging) for directly drawing pattern digital data on a photosensitive resin composition layer (for example, non-patent literature). 1).
  • DLP Digital Light Processing
  • LDI Laser Direct Imaging
  • This direct drawing exposure method has better alignment accuracy than an exposure method through a photomask, and a high-definition pattern can be obtained. Therefore, the direct drawing exposure method is being introduced to manufacture a high-density package substrate.
  • the direct drawing exposure method described above uses a monochromatic light such as a laser as a light source and irradiates a light beam while scanning the substrate, so that it takes a lot of exposure time compared to an exposure method using a conventional photomask. There is a tendency to cost. Therefore, it is necessary to further improve the sensitivity of the photosensitive resin composition as compared with the conventional case.
  • the width between circuits is narrow, it is also important that the resist shape is excellent. If the cross-sectional shape of the resist is trapezoidal or inverted trapezoidal, or if the resist is skirted, it may cause a short circuit or disconnection in the circuit formed by the subsequent etching process or plating process. Is preferably rectangular and without skirting.
  • the photosensitive resin composition is required to have excellent peel characteristics after curing.
  • shortening the resist stripping time improves the production efficiency of the stripping process, and reducing the resist stripping piece size prevents reattachment of the stripping piece on the circuit board, resulting in a production yield. Will improve.
  • Patent Document 1 discloses a photosensitive resin composition using a specific binder polymer, a sensitizing dye, or the like as a photosensitive resin composition having good sensitivity that can be applied to a direct drawing exposure method. Yes.
  • Patent Document 2 discloses a photosensitive resin composition in which a polyfunctional acrylate compound is introduced to increase the number of crosslinking points in order to improve adhesion to a substrate (developer resistance).
  • Patent Document 3 discloses a photosensitive resin composition using a polymerization inhibitor such as catechol or hydroquinone in order to improve the contrast (imaging property) between an exposed portion and an unexposed portion.
  • a polymerization inhibitor such as catechol or hydroquinone
  • the photosensitive resin composition is required to improve each characteristic such as sensitivity, resolution, adhesion, resist shape, and peeling property after curing in a well-balanced manner.
  • Patent Document 1 Although the photosensitive resin composition of Patent Document 1 is good in terms of sensitivity and peeling properties, it is not necessarily sufficient in terms of resolution and adhesion.
  • the photosensitive resin composition of Patent Document 2 has good adhesion, but is not sufficient in terms of peeling characteristics, and the cured product tends to be difficult to peel off from the substrate.
  • Patent Document 3 Although the photosensitive resin composition of Patent Document 3 is good in terms of resolution, adhesion, and imaging properties, it is not sufficient in terms of sensitivity, and requires a lot of exposure time when using a direct drawing exposure method.
  • none of the conventional photosensitive resin compositions sufficiently satisfy each characteristic required for the photosensitive resin composition after the formation of the resist pattern in a well-balanced manner.
  • the present invention provides a photosensitive resin composition having good sensitivity, resolution, adhesion, resist shape and release properties after curing, a photosensitive element using the same, a method for forming a resist pattern, and It aims at providing the manufacturing method of a printed wiring board.
  • the present invention provides a photosensitive resin composition containing (A) a binder polymer, (B) a photopolymerizable compound, (C) a photopolymerization initiator, and (D) a sensitizing dye.
  • the binder polymer has a structural unit based on (meth) acrylic acid and a structural unit based on (meth) acrylic acid benzyl ester or (meth) acrylic acid benzyl ester derivative, and (B) photopolymerization.
  • the photosensitive compound includes a compound having one ethylenically unsaturated bond
  • the sensitizing dye includes a compound represented by the following general formula (1).
  • R 1 and R 2 each independently represents a substituted or unsubstituted phenyl group, thienyl group or furyl group
  • R 3 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or 1 to 10 carbon atoms.
  • a and b each independently represent an integer of 0 to 2
  • m represents an integer of 0 to 5
  • a plurality of R 3 may be the same or different.
  • the photosensitive resin composition of the present invention has the above-described configuration, the sensitivity, resolution, adhesion, resist shape, and release characteristics after curing are all good.
  • the present inventors can improve resolution and peelability after curing by using a (A) binder polymer having a specific structural unit, and include a compound having one ethylenically unsaturated bond (B).
  • A binder polymer having a specific structural unit
  • B ethylenically unsaturated bond
  • the resolution, adhesion, resist shape and release properties after curing can be improved in a balanced manner, and by using a (D) sensitizing dye containing the compound represented by the above general formula, It is presumed that the photosensitive resin composition satisfying all of the above characteristics could be obtained by combining the sensitivity.
  • the photopolymerizable compound may contain a compound represented by the following general formula (2) or the following general formula (3).
  • R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R 5 represents a hydrogen atom, a methyl group or a halogenated methyl group
  • R 6 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms
  • 6 represents an alkoxy group, a hydroxyl group or a halogen atom
  • n represents an integer of 0 to 4
  • p represents an integer of 1 to 4
  • a plurality of R 6 may be the same or different. May be.
  • R 7 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R 8 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, a hydroxyl group or a halogen atom
  • r represents 1 to 12 represents an integer
  • k represents an integer of 0 to 5
  • a plurality of R 8 may be the same or different.
  • the resolution, adhesion, resist shape, and release characteristics after curing of the photosensitive resin composition are improved in a more balanced manner.
  • the (B) photopolymerizable compound may further contain a bisphenol A di (meth) acrylate compound. Thereby, alkali developability, resolution, and peeling characteristics after curing are further improved.
  • the photopolymerizable compound can further contain a trimethylolpropane tri (meth) acrylate compound having a (poly) oxyethylene chain or a (poly) oxypropylene chain.
  • a trimethylolpropane tri (meth) acrylate compound having a (poly) oxyethylene chain or a (poly) oxypropylene chain.
  • the photopolymerizable compound can further contain a polyalkylene glycol di (meth) acrylate having a (poly) oxyethylene chain and a (poly) oxypropylene chain.
  • a polyalkylene glycol di (meth) acrylate having a (poly) oxyethylene chain and a (poly) oxypropylene chain.
  • the alkali developability and the release property after curing can be further improved.
  • (A) binder polymer can further have the structural unit based on styrene or a styrene derivative, and, thereby, the resolution and adhesiveness of the photosensitive resin composition further improve.
  • the acid value of (A) the binder polymer is preferably 100 to 250 mgKOH / g. Thereby, the alkali developability of the photosensitive resin composition is further improved.
  • the weight average molecular weight of the (A) binder polymer is preferably 10,000 to 100,000. Thereby, the alkali developability and adhesiveness of the photosensitive resin composition can be improved in a more balanced manner.
  • the photosensitive resin composition of the present invention may further contain (E) an amine compound.
  • the present invention also provides a photosensitive element comprising a support film and a photosensitive resin composition layer made of the photosensitive resin composition formed on the support film.
  • a photosensitive element of the present invention By using the photosensitive element of the present invention, a resist pattern having good resolution, adhesion, resist shape, and release characteristics after curing can be efficiently formed with high sensitivity.
  • the present invention further includes a laminating step of laminating a photosensitive resin composition layer comprising the above photosensitive resin composition on a substrate, and exposing the predetermined portion by irradiating a predetermined portion of the photosensitive resin composition layer with actinic rays. And an exposure step for curing, and a development step for forming a resist pattern made of a cured product of the photosensitive resin composition on the substrate by removing portions other than the predetermined portion of the photosensitive resin composition layer from the substrate. And a method for forming a resist pattern. As a result, a resist pattern having excellent resolution, adhesion, resist shape, and release characteristics after curing can be efficiently formed with high sensitivity.
  • the wavelength of the actinic ray is preferably 390 to 420 nm.
  • the present invention also provides a method for manufacturing a printed wiring board, including a step of etching or plating a substrate on which a resist pattern has been formed by the method for forming a resist pattern.
  • a printed wiring board having high-density wiring such as a high-density package substrate and silicon chip rewiring can be manufactured with high accuracy and efficiency.
  • a photosensitive resin composition having good sensitivity, resolution, adhesion, resist shape and release properties after curing, a photosensitive element using the same, a method for forming a resist pattern, and A method for manufacturing a printed wiring board can be provided.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view for explaining “bottoming” in a resist pattern. It is a schematic cross section for explaining “development residue” in a resist pattern.
  • (meth) acrylic acid means acrylic acid or methacrylic acid
  • (meth) acrylate means acrylate or methacrylate
  • (meth) acryloyl group means acryloyl group or methacryloyl.
  • the (poly) oxyethylene chain means an oxyethylene group or a polyoxyethylene chain
  • the (poly) oxypropylene chain means an oxypropylene group or a polyoxypropylene chain.
  • the photosensitive resin composition of the present embodiment comprises (A) a binder polymer (hereinafter also referred to as “component (A)”), (B) a photopolymerizable compound (hereinafter also referred to as “component (B)”), ( C) A photopolymerization initiator (hereinafter also referred to as “(C) component”) and (D) a sensitizing dye (hereinafter also referred to as “(D) component”).
  • component (A) a binder polymer
  • component (B) a photopolymerizable compound
  • component (C) component A photopolymerization initiator
  • (D) component a sensitizing dye
  • the binder polymer as the component (A) has a structural unit based on (meth) acrylic acid and a structural unit based on a (meth) acrylic acid benzyl ester or a (meth) acrylic acid benzyl ester derivative.
  • a binder polymer can be produced, for example, by radical polymerization of (meth) acrylic acid and (meth) acrylic acid benzyl ester or (meth) acrylic acid benzyl ester derivative. If necessary, other polymerizable monomers may be copolymerized.
  • Examples of (meth) acrylic acid benzyl ester derivatives include those having a substituent at the benzyl position and / or the phenyl group of (meth) acrylic acid benzyl ester.
  • the content of the structural unit based on (meth) acrylic acid benzyl ester or (meth) acrylic acid benzyl ester derivative in component (A) is the total mass of component (A) from the viewpoint of resolution and peelability after curing. Is preferably 5 to 65% by mass, more preferably 10 to 55% by mass, and still more preferably 20 to 45% by mass. If this content is less than 5% by mass, sufficient resolution tends to be difficult to obtain, and if this content exceeds 65% by mass, the peel piece tends to be large and the peel time tends to be long. .
  • Examples of other polymerizable monomers other than (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid benzyl ester or (meth) acrylic acid benzyl ester derivative include ⁇ -position such as styrene, vinyltoluene, ⁇ -methylstyrene or the like.
  • Acrylic acid derivatives such as maleic acid, maleic anhydride, monomethyl maleate, monoethyl maleate, monoisopropyl maleate; fumaric acid, cinnamic acid, ⁇ -cyanocinnamic acid, itaconic acid, crotonic acid, Examples include organic acid derivatives such as propiolic acid and acrylonitrile. These can be used alone or in any combination of two or more.
  • the binder polymer preferably contains a structural unit based on an alkyl (meth) acrylate from the viewpoint of improving alkali developability and release properties.
  • the content is 1 to 50 on the basis of the total mass of the component (A). It is preferable that it is mass%.
  • the content is preferably 1% by mass or more, more preferably 2% by mass or more, and still more preferably 3% by mass or more in terms of further improving peelability.
  • the content is preferably 50% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, and still more preferably 20% by mass or less from the viewpoint of further improving the resolution and adhesion after alkali development.
  • Examples of the (meth) acrylic acid alkyl ester include compounds represented by the following general formula (4).
  • R 9 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R 10 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms.
  • Examples of the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms represented by R 10 in the formula (4) include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, A decyl group, an undecyl group, a dodecyl group, and these structural isomers are mentioned. From the viewpoint of further improving the peeling characteristics, the alkyl group is preferably one having 4 or less carbon atoms.
  • Examples of the compound represented by the general formula (4) include (meth) acrylic acid methyl ester, (meth) acrylic acid ethyl ester, (meth) acrylic acid propyl ester, (meth) acrylic acid butyl ester, (meta ) Acrylic acid pentyl ester, (meth) acrylic acid hexyl ester, (meth) acrylic acid heptyl ester, (meth) acrylic acid octyl ester, (meth) acrylic acid 2-ethylhexyl ester, (meth) acrylic acid nonyl ester, (meth) ) Acrylic acid decyl ester, (meth) acrylic acid undecyl ester, (meth) acrylic acid dodecyl ester. These can be used alone or in any combination of two or more.
  • the binder polymer may further contain a structural unit based on styrene or a derivative thereof from the viewpoint of improving the resolution, adhesion, and peeling properties in a well-balanced manner.
  • the content thereof is 5 to 65 masses based on the total mass of the component (A) from the viewpoint of resolution, adhesion, and peeling properties. % Is preferred.
  • the content is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, further preferably 15% by mass or more, and particularly preferably 20% by mass or more. 30 mass% or more is very preferable.
  • the content is preferably 65% by mass or less, more preferably 60% by mass or less, still more preferably 55% by mass or less, and particularly preferably 50% by mass or less in terms of further improving peelability.
  • the acid value of the binder polymer is preferably 100 to 250 mgKOH / g.
  • the acid value of the binder polymer is preferably 100 mgKOH / g or more, more preferably 120 mgKOH / g or more, still more preferably 140 gKOH / g or more, and particularly preferably 150 mgKOH / g or more.
  • the acid value of the binder polymer is preferably 250 mgKOH / g or less, more preferably 230 mgKOH / g or less, still more preferably 220 mgKOH / g or less, particularly 210 mgKOH / g or less in terms of excellent developer resistance (adhesion). preferable.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the binder polymer is preferably 10,000 to 100,000 when measured by gel permeation chromatography (GPC) (converted with a calibration curve using standard polystyrene).
  • Mw of the binder polymer is preferably 10,000 or more, more preferably 20,000 or more, and further preferably 25,000 or more, from the viewpoint of improving the developer resistance (adhesion) of the cured product of the photosensitive resin composition.
  • the Mw of the binder polymer is preferably 100,000 or less, more preferably 80000 or less, and even more preferably 70000 or less from the viewpoint of excellent alkali developability.
  • the degree of dispersion (Mw / Mn) of the binder polymer is preferably 1.0 to 3.0, and more preferably 1.0 to 2.0. In the point which is excellent in adhesiveness and resolution, 3.0 or less is preferable and 2.0 or less is more preferable.
  • the binder polymer may have, in the molecule, a characteristic group having photosensitivity to light having a wavelength in the range of 350 to 440 nm, if necessary.
  • binder polymer As the binder polymer, one type of binder polymer can be used alone, or two or more types of binder polymers can be used in any combination.
  • a binder polymer in the case of using two or more types in combination, for example, two or more types of binder polymers comprising different copolymer components (including different monomer units as copolymer components), two or more types of different weight average molecular weights
  • the binder polymer include two or more binder polymers having different degrees of dispersion.
  • a polymer having a multimode molecular weight distribution described in JP-A No. 11-327137 can also be used.
  • the content of the component (A) is preferably 30 to 70 parts by mass with respect to 100 parts by mass as the total of the components (A) and (B).
  • 30 mass parts or more are preferable, 35 mass parts or more are more preferable, and 40 mass parts or more are still more preferable.
  • 70 mass parts or less are preferable at the point which is excellent in a sensitivity and resolution, 65 mass parts or less are more preferable, and 60 mass parts or less are still more preferable.
  • the photopolymerization compound as the component (B) includes a compound having one ethylenically unsaturated bond in the molecule.
  • the content thereof may include 1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total mass of the component (B).
  • 3 to 25 parts by mass are contained, more preferably 5 to 20 parts by mass.
  • Examples of the photopolymerizable compound having one ethylenically unsaturated bond in the molecule include compounds represented by the following general formula (2), the following general formula (3), and the aforementioned (meth) acrylic acid alkyl esters. Although it is mentioned, it is preferable that the compound represented by the following general formula (2) or the following general formula (3) is included from the viewpoint of obtaining the effect of the present invention better.
  • R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group.
  • R 5 represents a hydrogen atom, a methyl group or a halogenated methyl group, preferably a methyl group or a halogenated methyl group, and more preferably a halogenated methyl group.
  • the halogenated methyl group include a methyl group substituted with a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, an astatine atom or the like.
  • R 6 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxyl group or a halogen atom, and the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or the alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms is linear Or branched.
  • P represents an integer of 1 to 4 and is preferably an integer of 1 to 3.
  • n represents an integer of 0 to 4. When n is 2 to 4, a plurality of R 6 may be the same or different.
  • Examples of the compound represented by the general formula (2) include ⁇ -chloro- ⁇ -hydroxypropyl- ⁇ ′-(meth) acryloyloxyethyl-o-phthalate, ⁇ -hydroxyethyl- ⁇ ′-(meth).
  • Examples include acryloyloxyethyl-o-phthalate and ⁇ -hydroxypropyl- ⁇ ′-(meth) acryloyloxyethyl-o-phthalate, among which ⁇ -chloro- ⁇ -hydroxypropyl- ⁇ ′-(meth) acryloyloxy Ethyl-o-phthalate is preferred.
  • ⁇ -Chloro- ⁇ -hydroxypropyl- ⁇ '-methacryloyloxyethyl-o-phthalate is commercially available as FA-MECH (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.). These may be used alone or in combination of two or more.
  • R 7 represents a hydrogen atom or a methyl group.
  • R 8 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, a hydroxyl group or a halogen atom, preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and an alkyl group having 6 to 12 carbon atoms More preferably, it is a group.
  • r represents an integer of 1 to 12, preferably an integer of 3 to 10, and more preferably an integer of 4 to 8.
  • k represents an integer of 0 to 5, and when k is 2 to 5, a plurality of R 8 may be the same or different.
  • Examples of the compound represented by the general formula (3) include nonylphenoxytriethyleneoxyacrylate, nonylphenoxytetraethyleneoxyacrylate, nonylphenoxypentaethyleneoxyacrylate, nonylphenoxyhexaethyleneoxyacrylate, nonylphenoxyheptaethyleneoxyacrylate.
  • the component (B) preferably further contains a photopolymerizable compound having two or more ethylenically unsaturated bonds in the molecule from the viewpoint of improving sensitivity, resolution, and adhesion.
  • the photopolymerizable compound having two or more ethylenically unsaturated bonds in the molecule can be obtained, for example, by reacting a bisphenol A di (meth) acrylate compound or a polyhydric alcohol with an ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid.
  • Examples thereof include compounds, urethane monomers such as (meth) acrylate compounds having a urethane bond in the molecule, and compounds obtained by reacting a glycidyl group-containing compound with an ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid. These can be used alone or in combination of two or more.
  • the photopolymerizable compound preferably contains a bisphenol A-based di (meth) acrylate compound from the viewpoint of improving resolution and peeling properties after curing.
  • bisphenol A-based di (meth) acrylate compounds examples include 2,2-bis (4-((meth) acryloxypolyethoxy) phenyl) propane and 2,2-bis (4-((meth) acryloxypoly).
  • Propoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxypolybutoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxypolyethoxypolypropoxy) phenyl) propane Can be mentioned.
  • 2,2-bis (4-((meth) acryloxypolyethoxy) phenyl) propane is preferable from the viewpoint of further improving the resolution and peeling properties.
  • 2,2-bis (4-((meth) acryloxypolyethoxy) phenyl) propane examples include 2,2-bis (4-((meth) acryloxydiethoxy) phenyl) propane, 2,2- Bis (4-((meth) acryloxytriethoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxytetraethoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth)) Acryloxypentaethoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxyhexaethoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxyheptaethoxy) phenyl) propane 2,2-bis (4-((meth) acryloxyoctaethoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxynonato) C) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxydeca
  • 2,2-bis (4- (methacryloxypentaethoxy) phenyl) propane is BPE-500 (trade name, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) or FA-321M (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., (Commercial name) is commercially available.
  • BPE-1300 trade name, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.
  • 2,2-bis (4-((meth) acryloxypolypropoxy) phenyl) propane examples include 2,2-bis (4-((meth) acryloxydipropoxy) phenyl) propane, 2,2- Bis (4-((meth) acryloxytripropoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxytetrapropoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth)) Acryloxypentapropoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxyhexapropoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxyheptapropoxy) phenyl) propane 2,2-bis (4-((meth) acryloxyoctapropoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) actyl) Roxinonapropoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxydecapropoxy) phen
  • Examples of 2,2-bis (4-((meth) acryloxypolyethoxypolypropoxy) phenyl) propane include 2,2-bis (4-((meth) acryloxydiethoxyoctapropoxy) phenyl) propane, Examples include 2,2-bis (4-((meth) acryloxytetraethoxytetrapropoxy) phenyl) propane and 2,2-bis (4-((meth) acryloxyhexaethoxyhexapropoxy) phenyl) propane.
  • the content is preferably 20 to 80% by mass, and preferably 30 to 70% by mass based on the total mass of the component (B). Is more preferred.
  • Examples of the compound obtained by reacting a polyhydric alcohol with an ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid include, for example, polyethylene glycol di (meth) acrylate having 2 to 14 ethylene groups, and 2 to 14 propylene groups.
  • EO-modified means a compound (polyoxyethylenated compound) having a block structure of a (poly) oxyethylene chain
  • PO-modified means (poly) oxypropylene. This means a compound having a chain block structure (compound converted to polyoxypropylene), and “EO / PO modified” has a block structure of (poly) oxyethylene chain and (poly) oxypropylene chain. It means that the compound is a compound (polyoxyethylenated and polyoxypropylenated compound).
  • tetramethylolmethane triacrylate is A-TMM-3 (trade name, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), and EO-modified trimethylolpropane trimethacrylate is TMPT21E, TMPT30E (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., (Commercial name) is commercially available.
  • (B) component is a (poly) oxyethylene chain or (poly) oxypropylene chain in a molecule
  • numerator from a viewpoint which improves alkali developability, resolution, adhesiveness, and the peeling property after hardening in a more balanced manner.
  • a trimethylolpropane tri (meth) acrylate compound having a (poly) oxyethylene chain in the molecule is preferable.
  • the content thereof is preferably 5 to 50% by mass, more preferably 10 to 40% by mass, based on the total mass of the (B) photopolymerizable compound. preferable.
  • the component (B) is a polyalkylene having a (poly) oxyethylene chain and a (poly) oxypropylene chain in the molecule from the viewpoint of improving the flexibility of the cured product (cured film) of the photosensitive resin composition.
  • Glycol di (meth) acrylate can be included.
  • the content thereof is preferably 5 to 50% by mass, more preferably 10 to 40% by mass, based on the total mass of the (B) photopolymerizable compound. preferable.
  • polyalkylene glycol di (meth) acrylate As polyalkylene glycol di (meth) acrylate, (poly) oxyethylene chain and (poly) oxypropylene chain ((poly) oxy-n-propylene) chain or (poly) as (poly) oxyalkylene chain in the molecule Those having an oxyisopropylene chain) are preferred.
  • polyalkylene glycol di (meth) acrylate further includes (poly) oxy-n-butylene chain, (poly) oxyisobutylene chain, (poly) oxy-n-pentylene chain, (poly) oxyhexylene chain, These structural isomers and the like may have a (poly) oxyalkylene chain having about 4 to 6 carbon atoms.
  • the (poly) oxyethylene chain and the (poly) oxypropylene chain may be continuously present in blocks or randomly.
  • the secondary carbon of the propylene group may be bonded to an oxygen atom, or the primary carbon may be bonded to an oxygen atom.
  • polyalkylene glycol di (meth) acrylate a compound represented by the following general formula (5), (6) or (7) is particularly preferable. These can be used alone or in combination of two or more.
  • R each independently represents a hydrogen atom or a methyl group
  • EO represents an oxyethylene group
  • PO represents an oxypropylene group
  • m 1 , m 2 , m 3 and m 4 represent the number of repeating structural units composed of oxyethylene groups
  • n 1 , n 2 , n 3 and n 4 represent the number of repeating structural units composed of oxypropylene groups.
  • the total number of repeating oxyethylene groups m 1 + m 2 , m 3 and m 4 each independently represents an integer of 1 to 30, and the total number of repeating oxypropylene groups n 1 , n 2 + n 3 and n 4 (average value) independently represents an integer of 1 to 30.
  • the total number of repeating oxyethylene groups m 1 + m 2 , m 3 and m 4 is an integer of 1 to 30, An integer of 10 is preferable, an integer of 4 to 9 is more preferable, and an integer of 5 to 8 is still more preferable.
  • the total number of repeating oxyethylene groups is preferably 30 or less, more preferably 10 or less, still more preferably 9 or less, and particularly preferably 8 or less.
  • the total number of repeating oxypropylene groups n 1 , n 2 + n 3 and n 4 is an integer of 1 to 30, preferably an integer of 5 to 20, more preferably an integer of 8 to 16, more preferably 10 to 14. An integer is more preferred. In terms of excellent resolution and sludge reduction, the total number of repeating oxypropylene groups is preferably 30 or less, more preferably 20 or less, still more preferably 16 or less, and particularly preferably 14 or less.
  • R hydrogen atom
  • m 4 1 (average value)
  • n 4 9 (average value) vinyl compound (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., trade name) “NK ester HEMA-9P”) and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of the (meth) acrylate compound having a urethane bond in the molecule include a (meth) acryl monomer having an OH group at the ⁇ -position and a diisocyanate compound (isophorone diisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate, 2,4-toluene diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, etc.), tris ((meth) acryloxytetraethylene glycol isocyanate) hexamethylene isocyanurate, EO-modified urethane di (meth) acrylate, EO, PO-modified urethane di (meth) acrylate Can be mentioned.
  • a diisocyanate compound isophorone diisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate, 2,4-toluene diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, etc.
  • tris ((meth)
  • Examples of the EO-modified urethane di (meth) acrylate include UA-11 (trade name, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.).
  • Examples of EO and PO-modified urethane di (meth) acrylate include UA-13 (trade name, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.). These are used alone or in combination of two or more.
  • the content of the component (B) (photopolymerizable compound) is preferably 30 to 70 parts by mass with respect to 100 parts by mass as the total of the components (A) and (B). In terms of improving sensitivity and resolution, the content of the component (B) is preferably 30 parts by mass or more, more preferably 35 parts by mass or more, and still more preferably 40 parts by mass or more.
  • the content of the component (B) is preferably 70 parts by mass or less, more preferably 65 parts by mass or less, and still more preferably 60 parts by mass or less in terms of imparting film properties and excellent resist shape after curing.
  • the photopolymerization initiator is not particularly limited as long as it has a light wavelength of an exposure machine to be used and (C) a wavelength that is necessary for the functional expression of the photopolymerization initiator. It can be used without.
  • (C) As a photopolymerization initiator, for example, benzophenone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1,2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl]- Aromatic ketones such as 2-morpholino-propanone-1; quinones such as alkylanthraquinones; benzoin ether compounds such as benzoin alkyl ether; benzoin compounds such as benzoin and alkylbenzoin; benzyl derivatives such as benzyldimethyl ketal; 2,4,5-triarylimidazole dimers such as -chlorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (o-fluorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer; 9-phenyl Acridine, 1,7- (9,9′-acridinyl) heptane, etc. Examples include klys
  • the content of the component (C) is preferably 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass as the total of the components (A) and (B).
  • the content of the component (C) is preferably 0.1 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more, still more preferably 2 parts by mass or more, and 3 parts by mass in terms of excellent sensitivity, resolution, or adhesion. The above is particularly preferable.
  • the content of the component (C) is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 7 parts by mass or less, still more preferably 6 parts by mass or less, and particularly preferably 5 parts by mass or less in that the resist shape after curing is excellent. preferable.
  • sensitizing dye as component (D) contains a compound represented by the following general formula (1).
  • R 1 and R 2 each independently represent a substituted or unsubstituted phenyl group, a thienyl group or a furyl group, and from the viewpoint of further improving the resolution, a substituted or unsubstituted phenyl group Preferably there is.
  • the substituent include an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkyl ester group having 1 to 10 carbon atoms, and an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or 1 to 10 carbon atoms. It is preferably an alkoxy group having 10 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 3 to 8 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms.
  • a and b each independently represent an integer of 0 to 2.
  • R 3 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkyl ester group having 1 to 10 carbon atoms. Among these, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms is preferable, and an alkyl group having 3 to 8 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms is more preferable.
  • m represents an integer of 0 to 5. When m is 2 to 5, a plurality of R 3 may be the same as or different from each other.
  • the substituents R 1 to R 3 are preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms from the viewpoint of further improving sensitivity and solubility in a solvent.
  • the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or the alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms may be linear or branched.
  • Examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms include, but are not limited to, a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a tert-butyl group, an isopentyl group, and a tert-octyl group.
  • the sum of a and b in the general formula (1) is preferably 1 to 6, more preferably 1 to 4, and still more preferably 1 to 3.
  • Examples of the compound represented by the general formula (1) include 1- (4-methoxyphenyl) -3-styryl-5-phenyl-pyrazoline, 1-phenyl-3- (4-methoxystyryl) -5- (4-methoxyphenyl) -pyrazoline, 1,5-bis- (4-methoxyphenyl) -3- (4-methoxystyryl) -pyrazoline, 1- (4-isopropylphenyl) -3-styryl-5-phenyl- Pyrazoline, 1-phenyl-3- (4-isopropylstyryl) -5- (4-isopropylphenyl) -pyrazoline, 1,5-bis- (4-isopropylphenyl) -3- (4-isopropylstyryl) -pyrazoline, 1- (4-Methoxyphenyl) -3- (4-tert-butyl-styryl) -5- (4-tert-butyl-phenyl) -pyr
  • 1-phenyl-3- (4-methoxystyryl) -5- (4-methoxyphenyl) -pyrazoline is particularly preferable from the viewpoint of improving the ease of synthesis and sensitivity. Further, 1-phenyl-3- (4-isopropylstyryl) -5- (4-isopropylphenyl) -pyrazoline is particularly preferable from the viewpoint of improving the ease of synthesis and solubility in a solvent.
  • the content of the compound represented by the general formula (1) is 10 to 100% by mass based on the total mass of the component (D) in terms of excellent sensitivity and resolution. It is preferably 30 to 100% by mass, more preferably 50 to 100% by mass.
  • the photosensitive resin composition of the present invention can be mixed with a sensitizing dye other than the compound represented by the general formula (1) to the extent that the effects of the present invention are not impaired.
  • a sensitizing dye other than the compound represented by the general formula (1) to the extent that the effects of the present invention are not impaired.
  • the content of the component (D) is preferably 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the components (A) and (B).
  • the content of the component (D) is preferably 0.01 parts by mass or more, more preferably 0.05 parts by mass or more, and further preferably 0.1 parts by mass or more.
  • the content of the component (D) is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or less, and still more preferably 3 parts by mass or less.
  • the photosensitive resin composition of this embodiment can contain an amine compound as the component (E) from the viewpoint of further improving the sensitivity.
  • (E) amine compounds include bis [4- (dimethylamino) phenyl] methane, bis [4- (diethylamino) phenyl] methane, and leucocrystal violet. These can be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the component (E) is preferably 0.01 parts by mass or more, more preferably 0.05 parts by mass or more, and further preferably 0.1 parts by mass or more.
  • the content of component (D) is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or less, and 2 parts by mass or less. Is more preferable.
  • the photosensitive resin composition of the present embodiment includes a photopolymerizable compound (such as an oxetane compound) having at least one cationically polymerizable cyclic ether group in the molecule, a cationic polymerization initiator, malachite green, and the like.
  • a photopolymerizable compound such as an oxetane compound
  • a cationic polymerization initiator such as malachite green, and the like.
  • Photochromic agents such as dyes, tribromophenyl sulfone and leuco crystal violet, thermochromic inhibitors, plasticizers such as p-toluenesulfonamide, pigments, fillers, antifoaming agents, flame retardants, stabilizers, adhesion promoters , A leveling agent, a peeling accelerator, an antioxidant, a fragrance, an imaging agent, and a thermal crosslinking agent. These can be used alone or in combination of two or more. These contents are preferably about 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the component (A) and the component (B).
  • the photosensitive resin composition of the present embodiment can be used as a solution (coating solution) having a solid content of about 30 to 60% by mass dissolved in an organic solvent.
  • organic solvent include methanol, ethanol, acetone, methyl ethyl ketone, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, toluene, N, N-dimethylformamide, propylene glycol monomethyl ether, or a mixed solvent thereof.
  • the photosensitive resin composition layer composed of the photosensitive resin composition of the present embodiment can be formed by applying the coating liquid on the surface of a metal plate or the like and drying it.
  • the metal plate include iron alloys such as copper, copper alloys, nickel, chromium, iron, and stainless steel, preferably copper, copper alloys, and iron alloys.
  • the thickness of the photosensitive resin composition layer varies depending on its use, but is preferably about 1 to 100 ⁇ m after drying. You may coat
  • the protective film include polymer films such as polyethylene and polypropylene.
  • the photosensitive element 1 of the present invention includes a support film 2 and a photosensitive resin composition layer 3 formed on the support film 2, and if necessary, the photosensitive resin composition layer 3.
  • a protective film 4 is further provided thereon.
  • the photosensitive resin composition layer 3 made of the photosensitive resin composition can be formed on the support film 2 by applying the solution of the photosensitive resin composition onto the support film 2 and drying it.
  • the photosensitive element 1 of this embodiment provided with the support film 2 and the photosensitive resin composition layer 3 formed on this support film 2 is obtained.
  • the support film a polymer film having heat resistance and solvent resistance such as polyester such as polyethylene terephthalate, polypropylene, and polyethylene can be used.
  • the thickness of the support film (polymer film) is preferably from 1 to 100 ⁇ m, more preferably from 5 to 50 ⁇ m, and more preferably from 5 to 30 ⁇ m in view of the influence on the strength and resolution. Further preferred. When the thickness is less than 1 ⁇ m, the support film tends to be easily broken when the support film is peeled off. In order not to affect the resolution, it is preferably 100 ⁇ m or less, more preferably 50 ⁇ m or less, and further preferably 30 ⁇ m or less.
  • the photosensitive element 1 may be provided with the protective film 4 which coat
  • the protective film preferably has a lower adhesive force to the photosensitive resin composition layer than that of the support film to the photosensitive resin composition layer, and is preferably a low fish eye film.
  • fish eye means that foreign materials, undissolved materials, oxidatively deteriorated materials, etc. of the material are contained in the film when the material is melted by heat, kneaded, extruded, biaxially stretched, casting method, etc. It means what was taken in. That is, “low fish eye” means that the above-mentioned foreign matter or the like in the film is small.
  • a polymer film having heat resistance and solvent resistance such as polyester such as polyethylene terephthalate, polypropylene, polyethylene, polyester, or the like can be used.
  • polyester such as polyethylene terephthalate, polypropylene, polyethylene, polyester, or the like
  • examples of commercially available products include polypropylene films such as Alfan MA-410 and E-200C manufactured by Oji Paper Co., Ltd., Shin-Etsu Film Co., Ltd., and polyethylene terephthalate films such as PS series such as PS-25 manufactured by Teijin Limited.
  • the protective film may be the same as the support film.
  • the thickness of the protective film is preferably 1 to 100 ⁇ m, more preferably 5 to 50 ⁇ m, still more preferably 5 to 30 ⁇ m, and particularly preferably 15 to 30 ⁇ m.
  • the thickness is less than 1 ⁇ m, the protective film tends to be broken when the photosensitive resin composition layer and the protective film are laminated (laminated) on the substrate, and when the thickness exceeds 100 ⁇ m, the cost is sufficient. There is a tendency to disappear.
  • photosensitive resin composition solution onto the support film can be performed by a known method such as a roll coater, comma coater, gravure coater, air knife coater, die coater, bar coater or the like.
  • the above solution is preferably dried at 70 to 150 ° C. for about 5 to 30 minutes. After drying, the amount of the remaining organic solvent in the photosensitive resin composition layer is preferably 2 parts by mass or less from the viewpoint of preventing diffusion of the organic solvent in the subsequent step.
  • the thickness of the photosensitive resin composition layer in the photosensitive element varies depending on the use, but is preferably 1 to 100 ⁇ m, more preferably 1 to 50 ⁇ m, and more preferably 5 to 40 ⁇ m after drying. Further preferred. When this thickness is less than 1 ⁇ m, it tends to be difficult to apply industrially, and when it exceeds 100 ⁇ m, it tends to be difficult to obtain sufficient adhesion and resolution.
  • the transmittance of the photosensitive resin composition layer with respect to ultraviolet rays is preferably 5 to 75% with respect to ultraviolet rays having a wavelength of 405 nm. In terms of excellent adhesion, this transmittance is preferably 5% or more, more preferably 10% or more, and further preferably 15% or more. In terms of excellent resolution, 75% or less is preferable, 65% or less is more preferable, and 55% or less is even more preferable.
  • the transmittance can be measured with a UV spectrometer.
  • UV spectrometer examples include a 228A type W beam spectrophotometer manufactured by Hitachi, Ltd.
  • the photosensitive element may further include an intermediate layer such as a cushion layer, an adhesive layer, a light absorption layer, and a gas barrier layer.
  • an intermediate layer such as a cushion layer, an adhesive layer, a light absorption layer, and a gas barrier layer.
  • the obtained photosensitive element can be stored in the form of a sheet or a roll wound around a core.
  • the core include plastics such as polyethylene resin, polypropylene resin, polystyrene resin, polyvinyl chloride resin, and ABS resin (acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer).
  • plastics such as polyethylene resin, polypropylene resin, polystyrene resin, polyvinyl chloride resin, and ABS resin (acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer).
  • end face separator it is preferable to install an end face separator on the end face of the roll-shaped photosensitive element roll thus obtained, and it is preferable to install a moisture-proof end face separator from the standpoint of edge fusion resistance.
  • As a packaging method it is preferable to wrap and package in a black sheet with low moisture permeability.
  • a resist pattern can be formed using the photosensitive resin composition of the present invention.
  • the resist pattern forming method according to the present embodiment includes (i) a lamination step of laminating a photosensitive resin composition layer composed of the photosensitive resin composition on a substrate, and (ii) a predetermined photosensitive resin composition layer. An exposure step of irradiating a portion with actinic rays to expose and cure the predetermined portion; and (iii) removing a portion other than the predetermined portion of the photosensitive resin composition layer from the substrate, Development step of forming a resist pattern made of a cured product of the conductive resin composition.
  • the photosensitive resin composition layer which consists of a photosensitive resin composition is laminated
  • a substrate circuit forming substrate
  • Lamination of the photosensitive resin composition layer on the substrate is performed, for example, by removing the protective film of the photosensitive element and then press-bonding the photosensitive resin composition layer of the photosensitive element to the substrate while heating. Is called.
  • the laminated body which consists of a board
  • This lamination operation is preferably performed under reduced pressure from the viewpoint of adhesion and followability.
  • Heating of the photosensitive resin composition layer and / or the substrate at the time of pressure bonding is preferably performed at a temperature of 70 to 130 ° C., and at a pressure of about 0.1 to 1.0 MPa (about 1 to 10 kgf / cm 2 ).
  • pressure bonding is preferable, these conditions are not particularly limited. If the photosensitive resin composition layer is heated to 70 to 130 ° C., it is not necessary to preheat the substrate in advance, but the substrate can be preheated in order to further improve the laminate property.
  • the predetermined portion of the photosensitive resin composition layer on the substrate is irradiated with actinic rays to expose and cure the predetermined portion.
  • the support film present on the photosensitive resin composition layer is transmissive to actinic rays, it can be irradiated with actinic rays through the support film, but the support film is light-shielding.
  • the photosensitive resin composition layer is irradiated with actinic rays.
  • Examples of the exposure method include a method of irradiating an image with active light through a negative or positive mask pattern called an artwork (mask exposure method).
  • a method of irradiating actinic rays in an image form by a direct drawing exposure method such as an LDI (Laser Direct Imaging) exposure method or a DLP (Digital Light Processing) exposure method may be employed.
  • LDI Laser Direct Imaging
  • DLP Digital Light Processing
  • a known light source can be used, for example, a carbon arc lamp, a mercury vapor arc lamp, a high-pressure mercury lamp, a xenon lamp, a gas laser such as an argon laser, a solid laser such as a YAG laser, a semiconductor laser, etc. Those that effectively emit ultraviolet light, visible light, and the like are used.
  • the wavelength of the actinic ray is preferably in the range of 350 to 420 nm, more preferably in the range of 390 to 420 nm, from the viewpoint of more reliably obtaining the effects of the present invention.
  • a resist pattern made of a cured product of the photosensitive resin composition is formed on the substrate by removing portions other than the predetermined portion of the photosensitive resin composition layer from the substrate.
  • the support film is present on the photosensitive resin composition layer, the support film is removed, and then the portion (unexposed portion) other than the predetermined portion (exposed portion) is removed (developed).
  • Development methods include wet development and dry development, but wet development is widely used.
  • development is performed by a known development method using a developer corresponding to the photosensitive resin composition.
  • development methods include dip method, battle method, spray method, brushing, slapping, scrapping, rocking immersion, etc., and high-pressure spray method is most suitable from the viewpoint of improving resolution. Yes. Development can also be performed by combining these two or more methods.
  • Examples of the developer include an alkaline aqueous solution, an aqueous developer, and an organic solvent developer.
  • An alkaline aqueous solution is safe and stable when used as a developer, and has good operability.
  • Examples of the base of the alkaline aqueous solution include alkali hydroxides such as lithium, sodium, or potassium hydroxide; alkali carbonates such as lithium, sodium, potassium, or ammonium carbonate or bicarbonate; potassium phosphate, sodium phosphate, and the like.
  • Alkali metal phosphates; alkali metal pyrophosphates such as sodium pyrophosphate and potassium pyrophosphate are used.
  • Examples of the alkaline aqueous solution include a dilute solution of 0.1 to 5% by mass sodium carbonate, a dilute solution of 0.1 to 5% by mass potassium carbonate, a dilute solution of 0.1 to 5% by mass sodium hydroxide, and 0.1 to 5%.
  • a dilute solution of mass% sodium tetraborate is preferred.
  • the pH of the alkaline aqueous solution is preferably in the range of 9 to 11, and the temperature is adjusted according to the alkali developability of the photosensitive resin composition layer.
  • a surfactant, an antifoaming agent, a small amount of an organic solvent for promoting development, and the like may be mixed.
  • the aqueous developer is, for example, a developer composed of water or an alkaline aqueous solution and one or more organic solvents.
  • the base of the alkaline aqueous solution in addition to the substances described above, for example, borax, sodium metasilicate, tetramethylammonium hydroxide, ethanolamine, ethylenediamine, diethylenetriamine, 2-amino-2-hydroxymethyl-1 1,3-propanediol, 1,3-diaminopropanol-2, morpholine.
  • the pH of the aqueous developer is preferably as low as possible within a range where development is sufficiently performed, preferably pH 8 to 12, and more preferably pH 9 to 10.
  • Organic solvents used in the aqueous developer include acetone, ethyl acetate, alkoxyethanol having an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, butyl alcohol, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol mono Butyl ether is mentioned. These are used alone or in combination of two or more.
  • the concentration of the organic solvent in the aqueous developer is preferably 2 to 90% by mass, and the temperature can be adjusted according to the alkali developability.
  • a small amount of a surfactant, an antifoaming agent or the like can be mixed in the aqueous developer.
  • organic solvent developer examples include organic solvents such as 1,1,1-trichloroethane, N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, cyclohexanone, methyl isobutyl ketone, and ⁇ -butyrolactone. It is preferable to add water to these organic solvents in an amount of 1 to 20% by mass in order to prevent ignition.
  • organic solvents such as 1,1,1-trichloroethane, N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, cyclohexanone, methyl isobutyl ketone, and ⁇ -butyrolactone. It is preferable to add water to these organic solvents in an amount of 1 to 20% by mass in order to prevent ignition.
  • the resist pattern can be further cured by heating at about 60 to 250 ° C. or exposure at about 0.2 to 10 J / cm 2 as necessary.
  • a printed wiring board can be manufactured by etching or plating a substrate on which a resist pattern is formed by the above method. Etching or plating of the substrate is performed on the conductor layer of the substrate using the formed resist pattern as a mask.
  • Etching solutions used for etching include cupric chloride solution, ferric chloride solution, alkaline etching solution, and hydrogen peroxide etching solution. It is preferable to use an iron solution.
  • Plating methods for plating include copper plating such as copper sulfate plating and copper pyrophosphate plating, solder plating such as high-throw solder plating, watt bath (nickel sulfate-nickel chloride) plating, nickel plating such as nickel sulfamate, Gold plating such as hard gold plating and soft gold plating can be used.
  • the resist pattern can be peeled off with a stronger alkaline aqueous solution than the alkaline aqueous solution used for development, for example.
  • a strong alkaline aqueous solution for example, a 1 to 10% by mass sodium hydroxide aqueous solution and a 1 to 10% by mass potassium hydroxide aqueous solution are used.
  • the resist pattern peeling method examples include an immersion method and a spray method, which may be used alone or in combination.
  • the printed wiring board on which the resist pattern is formed may be a multilayer printed wiring board, may have a small-diameter through hole, and has a high-density wiring such as a high-density package substrate and silicon chip rewiring. It may be a printed wiring board.
  • Binder polymer A polymerizable monomer (monomer) of 150 g of methacrylic acid, 125 g of benzyl methacrylate, 25 g of methyl methacrylate and 200 g of styrene (mass ratio 30/25/5/40), and 9.0 g of azobisisobutyronitrile. The solution obtained by mixing was designated as “Solution a”.
  • Solution b A solution obtained by dissolving 1.2 g of azobisisobutyronitrile in 100 g of a mixed solution (mass ratio 3: 2) of 60 g of methyl cellosolve and 40 g of toluene was designated as “Solution b”.
  • the solution a was added dropwise to the mixed solution in the flask over 4 hours, and then kept at 80 ° C. for 2 hours with stirring.
  • the solution b was added dropwise to the solution in the flask over 10 minutes, and then the solution in the flask was kept at 80 ° C. for 3 hours while stirring. Further, the temperature of the solution in the flask was raised to 90 ° C. over 30 minutes, kept at 90 ° C. for 2 hours, and then cooled to obtain a binder polymer (A-1) solution.
  • the nonvolatile content (solid content) of the binder polymer (A-1) was 47.8% by mass, the weight average molecular weight was 30000, and the acid value was 196 mgKOH / g.
  • the weight average molecular weight was measured by gel permeation chromatography (GPC) and derived by conversion using a standard polystyrene calibration curve. The GPC conditions are shown below.
  • the binder polymer (A-2) was obtained in the same manner as that for obtaining the solution of the binder polymer (A-1) except that the materials shown in Table 1 were used in the mass ratio shown in the same table. ) And (A-3) were obtained.
  • (D) Sensitizing dye (D-1): 1-phenyl-3- (4-tert-butylstyryl) -5- (4-tert-butylphenyl) pyrazoline (D-2): 1-phenyl-3- (4-Methoxystyryl) -5- (4-methoxyphenyl) pyrazoline (D-3): 1-phenyl-3- (4-isopropylstyryl) -5- (4-isopropylphenyl) pyrazoline (D-4): 1,3-diphenyl-5- (4-isopropylphenyl) pyrazoline (D-5): 1-phenyl-3- (4-methoxyphenyl) -5- (4-tert-butylphenyl) pyrazoline (D-6) : 1-phenyl-3- (2-thienyl) -5- (4-tert-butylphenyl) pyrazoline (D-7): 1-phenyl-3- (2-thienyl)
  • Photosensitive element The photosensitive resin composition solutions of the above Examples and Comparative Examples were uniformly applied onto a polyethylene terephthalate film (trade name “HTF-01” manufactured by Teijin Limited) with a thickness of 16 ⁇ m, respectively, and 70 ° C. and 110 ° C.
  • a protective film (manufactured by Tamapoly Co., Ltd., trade name “NF-15”) is laminated on the photosensitive resin composition layer, and a polyethylene terephthalate film (support film), the photosensitive resin composition layer, and the protective film are formed.
  • the copper surface of a copper-clad laminate made by Hitachi Chemical Co., Ltd., trade name “MCL-E-67” made of glass epoxy material and copper foil (thickness 35 ⁇ m) formed on both sides thereof is # 600. Polishing was performed using a polishing machine (manufactured by Sankei Co., Ltd.) having an appropriate brush, washed with water, and then dried with an air flow. After heating this copper clad laminate (hereinafter referred to as “substrate”) to 80 ° C., the photosensitive elements according to Examples 1 to 14 and Comparative Examples 1 to 3 were placed on the copper surface of the substrate. Laminated. Lamination was performed under the conditions of a temperature of 120 ° C.
  • substrate was obtained.
  • a direct-drawing exposure machine (trade name “DE-1AH”, manufactured by Hitachi Via Mechanics Co., Ltd.) with a blue-violet laser diode having a wavelength of 405 nm as a light source, a photo with an energy amount (exposure amount) of 70 mJ / cm 2
  • the photosensitive resin composition layer was exposed through a tool and a polyethylene terephthalate film.
  • the illuminance was measured using an ultraviolet illuminometer (trade name “UIT-150” manufactured by USHIO INC.) Using a 405 nm probe.
  • the polyethylene terephthalate film was peeled from the laminated substrate, the photosensitive resin composition layer was exposed, and a 1% by mass aqueous sodium carbonate solution was sprayed at 30 ° C. for 24 seconds to remove unexposed portions.
  • the cured film which consists of hardened
  • the sensitivity of the photosensitive resin composition was evaluated by measuring the number of remaining steps of the step tablet obtained as a cured film. The sensitivity is indicated by the number of steps of the step tablet, and the higher the number of steps, the better the sensitivity. The results are shown in Tables 5 and 6.
  • the resist shape is trapezoidal or inverted trapezoidal, or when there is a tailing of the resist, there is a tendency that a short circuit or disconnection is likely to occur in a circuit formed by the subsequent etching process or plating process. Therefore, it is desirable that the resist shape is rectangular (rectangular), the resist does not skirt, and there is no development residue. Therefore, “rectangular” was used when the resist shape was good, “bottoming” was observed when tailing was observed in the resist pattern, and “development residue” was observed when development residue was observed.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining “bottoming” in the resist pattern.
  • bottoming means that the resist pattern 14 after development formed on the surface of the copper foil 13 of the substrate 12 is not a rectangle but a space when the cross-sectional shape of the resist pattern is observed. A shape in which a skirt is drawn on a portion (an unexposed portion).
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining “development residue” in the resist pattern.
  • the “development residue” means that when the cross-sectional shape of the resist pattern is observed, the developed resist pattern 14 is not rectangular and the tailing is remarkable, and the development residue 15 is left in the space portion and the space between the lines is filled. It means a state.
  • the photosensitive resin compositions of Examples 1 to 14 all had good sensitivity, resolution, adhesion, resist shape, and release characteristics after curing.
  • the comparative example 1 which does not use (meth) acrylic acid benzyl ester for a binder polymer the comparative examples 2 and 3 which do not use the photopolymerizable compound which has one ethylenically unsaturated bond in a molecule
  • numerator as a photopolymerizable compound.
  • the resolution, adhesion, resist shape, and peeled piece size were inferior.
  • the photosensitive resin composition of the present invention is applied as a material for forming a resist pattern for producing a printed wiring board.
  • the photosensitive resin composition has good sensitivity, resolution, adhesion, resist shape and release characteristics after curing, the wiring is thinned and densified such as a high-density package substrate. It can also be suitably used for forming a resist pattern for producing a printed wiring board having the above.

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Abstract

 本発明は、(A)バインダーポリマー、(B)光重合性化合物、(C)光重合開始剤及び(D)増感色素を含有し、(A)バインダーポリマーが、(メタ)アクリル酸に基づく構造単位と、(メタ)アクリル酸ベンジルエステル又は(メタ)アクリル酸ベンジルエステル誘導体に基づく構造単位とを有し、(B)光重合性化合物が、エチレン性不飽和結合を1つ有する化合物を含み、(D)増感色素が、下記一般式(1)で表される化合物を含む感光性樹脂組成物に関する。式(1)中、R及びRは、それぞれ独立に置換若しくは無置換のフェニル基、チエニル基又はフリル基を、Rは炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルコキシ基又は炭素数1~10のアルキルエステル基を、a及びbはそれぞれ独立に0~2の整数を、mは0~5の整数を示す。

Description

感光性樹脂組成物、並びにこれを用いた感光性エレメント、レジストパターンの形成方法及びプリント配線板の製造方法
 本発明は、感光性樹脂組成物、並びにこれを用いた感光性エレメント、レジストパターンの形成方法及びプリント配線板の製造方法に関する。
 プリント配線板の製造分野においては、エッチングやめっき等に用いられるレジスト材料として、感光性樹脂組成物や感光性エレメント(積層体)が広く用いられている。
 プリント配線板は、例えば以下のようにして製造される。まず、感光性エレメントの感光性樹脂組成物層を回路形成用基板上に積層(ラミネート)する。次に、感光性樹脂組成物層の所定部分に活性光線を照射してその所定部分を露光させ、硬化させる。その後、支持フィルムを剥離除去した後、その所定部分以外の部分(未露光・未硬化部分)を基板上から除去(現像)することにより、基板上に、感光性樹脂組成物の硬化物からなるレジストパターンが形成される。得られたレジストパターンに対しエッチング処理又はめっき処理を施して基板上に回路を形成した後、最終的にレジストを剥離除去してプリント配線板が製造される。
 ここでエッチング処理とは、レジストパターンによって被覆されていない回路形成用基板の導体層をエッチング除去した後、レジストを剥離する方法である。一方、めっき処理とはレジストパターンによって被覆されていない回路形成用基板の導体層に銅及び半田などのめっき処理を行った後、レジストを除去し、このレジストによって被覆されていた金属面をソフトエッチングする方法である。
 上記露光の方法としては、従来、水銀灯を光源としてフォトマスクを介して露光する方法が用いられている。また、近年、DLP(Digital Light Processing)やLDI(Laser Direct Imaging)と呼ばれる、パターンのデジタルデータを直接感光性樹脂組成物層に描画する直接描画露光法が提案されている(例えば、非特許文献1参照)。この直接描画露光法はフォトマスクを介した露光法よりも位置合わせ精度が良好であり、かつ高精細なパターンが得られることから、高密度パッケージ基板の作製に導入されつつある。
 露光工程では、生産効率の向上のために、なるべく露光時間を短縮する必要がある。しかし上述の直接描画露光法では、光源にレーザ等の単色光を使用すること、基板を走査しながら光線を照射することから、従来のフォトマスクを介した露光方法と比べて多くの露光時間を要する傾向がある。そのため、従来よりも感光性樹脂組成物の感度を更に向上させる必要がある。
 一方、近年のプリント配線板の高密度化に伴い、感光性樹脂組成物に対しては高解像性及び高密着性への要求も高まっている。特にパッケージ基板作製においては、ライン幅/スペース幅(L/S)が10/10(単位:μm)以下のレジストパターンを形成可能な感光性樹脂組成物が求められている。
 また、高密度パッケージ基板では、回路間の幅が狭いため、レジスト形状が優れていることも重要である。レジストの断面形状が台形又は逆台形であったり、レジストの裾引きがあったりすると、その後のエッチング処理又はめっき処理により形成された回路に短絡や断線を生じる可能性があるため望ましくなく、レジスト形状は矩形で裾引きがないことが望ましい。
 さらに、感光性樹脂組成物には、硬化後の剥離特性に優れることが要求される。すなわち、レジストの剥離時間が短縮されることにより、剥離工程の生産効率が向上し、また、レジストの剥離片サイズを小さくすることにより、回路基板上への剥離片の再付着を防ぎ、生産歩留まりが向上する。
 ここで、特許文献1には、直接描画露光法にも対応し得る良好な感度を有する感光性樹脂組成物として、特定のバインダーポリマーや増感色素等を用いる感光性樹脂組成物が開示されている。
 特許文献2には、基板への密着性(耐現像液性)を良好にするため、多官能アクリレート化合物を導入して架橋点を多くした感光性樹脂組成物が開示されている。
 特許文献3には、露光部分と未露光部分とのコントラスト(イメージング性)を良好にするため、カテコール、ヒドロキノン等の重合禁止剤を用いた感光性樹脂組成物が開示されている。
特開2005-122123号公報 特開2003-215799号公報 特開2000-162767号公報
「エレクトロニクス実装技術」、2002年6月号、p.74~79
 感光性樹脂組成物には、感度、解像性、密着性、レジスト形状及び硬化後の剥離特性といった各特性をバランス良く向上させることが要求されている。
 しかしながら、特許文献1の感光性樹脂組成物は、感度や剥離特性の点では良好であるものの、解像度及び密着性の点で必ずしも十分ではない。
 特許文献2の感光性樹脂組成物は、良好な密着性を有する反面、剥離特性の点で十分ではなく、硬化物が基板から剥離除去されにくい傾向がある。
 特許文献3の感光性樹脂組成物は、解像度、密着性及びイメージング性の点では良好であるものの、感度の点では十分でなく、直接描画露光法を用いる場合に多くの露光時間を要する。
 このように、従来の感光性樹脂組成物は、いずれもレジストパターン形成後の感光性樹脂組成物に要求される各特性をバランス良く十分に満たすものではなかった。
 そこで、本発明は、感度、解像性、密着性、レジスト形状及び硬化後の剥離特性がいずれも良好である感光性樹脂組成物、並びにこれを用いた感光性エレメント、レジストパターンの形成方法及び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、本発明は、(A)バインダーポリマー、(B)光重合性化合物、(C)光重合開始剤及び(D)増感色素を含有する感光性樹脂組成物であって、(A)バインダーポリマーが、(メタ)アクリル酸に基づく構造単位と、(メタ)アクリル酸ベンジルエステル又は(メタ)アクリル酸ベンジルエステル誘導体に基づく構造単位とを有し、(B)光重合性化合物が、エチレン性不飽和結合を1つ有する化合物を含み、(D)増感色素が、下記一般式(1)で表される化合物を含む、感光性樹脂組成物を提供する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
[式(1)中、R及びRは、それぞれ独立に置換若しくは無置換のフェニル基、チエニル基又はフリル基を示し、Rは炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルコキシ基又は炭素数1~10のアルキルエステル基を示し、a及びbは、それぞれ独立に0~2の整数を示し、mは0~5の整数を示し、mが2~5の場合、複数存在するRは互いに同一でも異なっていてもよい。]
 すなわち、本発明の感光性樹脂組成物は、上記構成を有することで、感度、解像性、密着性、レジスト形状及び硬化後の剥離特性がいずれも良好となる。本発明者らは、特定の構造単位を有する(A)バインダーポリマーを用いることにより、解像性及び硬化後の剥離性を向上でき、エチレン性不飽和結合を1つ有する化合物を含む(B)光重合性化合物を用いるにより、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良く向上でき、上記一般式で表される化合物を含む(D)増感色素を用いることにより、感度を向上でき、これらを組み合わせることで、上記特性の全てを満足する感光性樹脂組成物を得ることができたものと推測している。
 本発明の感光性樹脂組成物において、(B)光重合性化合物は、下記一般式(2)又は下記一般式(3)でそれぞれ表される化合物を含むことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
[式(2)中、Rは水素原子又はメチル基を示し、Rは水素原子、メチル基又はハロゲン化メチル基を示し、Rは炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基、水酸基又はハロゲン原子を示し、nは0~4の整数を示し、pは1~4の整数を示し、nが2~4の場合、複数存在するRは同一でも異なっていてもよい。]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
[式(3)中、Rは水素原子又はメチル基を示し、Rは炭素数1~12のアルキル基、炭素数1~12のアルコキシ基、水酸基又はハロゲン原子を示し、rは1~12の整数を示し、kは0~5の整数を示し、kが2~5の場合、複数存在するRは同一でも異なっていてもよい。]
 これにより、感光性樹脂組成物の解像性、密着性、レジスト形状及び硬化後の剥離特性がよりバランスよく向上する。
 また、(B)光重合性化合物は、ビスフェノールA系ジ(メタ)アクリレート化合物を更に含むことができる。これにより、アルカリ現像性、解像性及び硬化後の剥離特性がより向上する。
 さらに、(B)光重合性化合物は、(ポリ)オキシエチレン鎖又は(ポリ)オキシプロピレン鎖を有するトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート化合物を更に含むことができる。これにより、感光性樹脂組成物のアルカリ現像性、解像性、密着性及び硬化後の剥離特性がより一層向上する。
 さらに、(B)光重合性化合物は、(ポリ)オキシエチレン鎖及び(ポリ)オキシプロピレン鎖を有するポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートを更に含むことができる。これにより、感光性樹脂組成物の硬化物(硬化膜)の可とう性が向上する。
 本発明の感光性樹脂組成物において、(A)バインダーポリマーが、(メタ)アクリル酸アルキルエステルに基づく構造単位を更に有すると、アルカリ現像性及び硬化後の剥離特性をより向上させることができる。また、(A)バインダーポリマーは、スチレン又はスチレン誘導体に基づく構造単位を更に有することができ、これにより、感光性樹脂組成物の解像性及び密着性が更に向上する。
 また、(A)バインダーポリマーの酸価は、100~250mgKOH/gであることが好ましい。これにより、感光性樹脂組成物のアルカリ現像性がより向上する。
 また、(A)バインダーポリマーの重量平均分子量は、10000~100000であることが好ましい。これにより、感光性樹脂組成物のアルカリ現像性及び密着性をよりバランスよく向上させることができる。
 感光性樹脂組成物の感度を更に向上する観点から、本発明の感光性樹脂組成物は、(E)アミン系化合物を更に含有してもよい。
 本発明はまた、支持フィルムと、該支持フィルム上に形成された上記感光性樹脂組成物からなる感光性樹脂組成物層とを備える感光性エレメントを提供する。本発明の感光性エレメントを用いることにより、解像性、密着性、レジスト形状及び硬化後の剥離特性がいずれも良好なレジストパターンを、感度良く効率的に形成することができる。
 本発明は更に、上記感光性樹脂組成物からなる感光性樹脂組成物層を基板上に積層する積層工程と、感光性樹脂組成物層の所定部分に活性光線を照射して該所定部分を露光させ、硬化させる露光工程と、感光性樹脂組成物層の所定部分以外の部分を基板上から除去することにより、基板上に、感光性樹脂組成物の硬化物からなるレジストパターンを形成する現像工程とを有するレジストパターンの形成方法を提供する。これにより、解像性、密着性、レジスト形状及び硬化後の剥離特性がいずれも良好なレジストパターンを、感度良く効率的に形成することができる。
 上記活性光線の波長は、390~420nmであることが好ましい。これにより、解像性、密着性及びレジスト形状がより良好なレジストパターンを、更に感度良く効率的に形成することができる。
 また、本発明は、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又はめっきする工程を含む、プリント配線板の製造方法を提供する。この製造方法によれば、高密度パッケージ基板、シリコンチップ再配線のような高密度化した配線を有するプリント配線板を、精度良く効率的に製造することができる。
 本発明によれば、感度、解像性、密着性、レジスト形状及び硬化後の剥離特性がいずれも良好である感光性樹脂組成物、並びにこれを用いた感光性エレメント、レジストパターンの形成方法及びプリント配線板の製造方法を提供することができる。
本発明の感光性エレメントの好適な一実施形態を示す模式断面図である。 レジストパターンにおける「裾引き」を説明するための模式断面図である。 レジストパターンにおける「現像残渣」を説明するための模式断面図である。
 以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。なお、本明細書において、(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸又はメタクリル酸を意味し、(メタ)アクリレートとは、アクリレート又はメタクリレートを意味し、(メタ)アクリロイル基とは、アクリロイル基又はメタクリロイル基を意味する。また、(ポリ)オキシエチレン鎖は、オキシエチレン基又はポリオキシエチレン鎖を意味し、(ポリ)オキシプロピレン鎖はオキシプロピレン基又はポリオキシプロピレン鎖を意味する。
<感光性樹脂組成物>
 本実施形態の感光性樹脂組成物は、(A)バインダーポリマー(以下、「(A)成分」ともいう)、(B)光重合性化合物(以下、「(B)成分」ともいう)、(C)光重合開始剤(以下、「(C)成分」ともいう)及び(D)増感色素(以下、「(D)成分」ともいう)を含有する。
 以下、本発明の感光性樹脂組成物を構成する各成分について、より詳細に説明する。
[(A)成分:バインダーポリマー]
 (A)成分であるバインダーポリマーは、(メタ)アクリル酸に基づく構造単位と、(メタ)アクリル酸ベンジルエステル又は(メタ)アクリル酸ベンジルエステル誘導体に基づく構造単位とを有する。このようなバインダーポリマーは、例えば、(メタ)アクリル酸と、(メタ)アクリル酸ベンジルエステル又は(メタ)アクリル酸ベンジルエステル誘導体とをラジカル重合させることにより製造することができる。なお、必要に応じその他の重合性単量体を共重合してもよい。
 (メタ)アクリル酸ベンジルエステル誘導体としては、例えば、(メタ)アクリル酸ベンジルエステルのベンジル位及び/又はフェニル基に置換基を有するものが挙げられる。
 (A)成分中の(メタ)アクリル酸ベンジルエステル又は(メタ)アクリル酸ベンジルエステル誘導体に基づく構造単位の含有量は、解像性及び硬化後の剥離性の観点から、(A)成分全質量を基準として5~65質量%であることが好ましく、10~55質量%であることがより好ましく、20~45質量%であることが更に好ましい。この含有量が5質量%未満であると十分な解像性が得られにくくなる傾向があり、この含有量が65質量%を超えると、剥離片が大きくなり、剥離時間が長くなる傾向がある。
 (メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸ベンジルエステル又は(メタ)アクリル酸ベンジルエステル誘導体以外のその他の重合性単量体としては、例えば、スチレン、ビニルトルエン、α-メチルスチレン等のα位又は芳香族環において置換されている重合可能なスチレン誘導体;ジアセトンアクリルアミド等のアクリルアミド;ビニル-n-ブチルエーテル等のビニルアルコールのエステル類;(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステル、(メタ)アクリル酸フルフリルエステル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリルエステル、(メタ)アクリル酸イソボルニルエステル、(メタ)アクリル酸アダマンチルエステル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニルエステル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチルエステル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチルエステル、(メタ)アクリル酸グリシジルエステル、2,2,2-トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3-テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル;α-ブロモ(メタ)アクリル酸、α-クロル(メタ)アクリル酸、β-フリル(メタ)アクリル酸、β-スチリル(メタ)アクリル酸等の(メタ)アクリル酸誘導体;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誘導体;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、プロピオール酸等の有機酸誘導体及びアクリロニトリルが挙げられる。これらは単独で又は2種類以上を任意に組み合わせて使用することができる。
 (A)バインダーポリマーは、アルカリ現像性及び剥離特性を向上させる観点から、(メタ)アクリル酸アルキルエステルに基づく構造単位を含むことが好ましい。(A)バインダーポリマーが、(メタ)アクリル酸アルキルエステルに基づく構造単位を含む場合、アルカリ現像性及び剥離特性の観点から、その含有量は、(A)成分の全質量を基準として1~50質量%であることが好ましい。また、剥離性をより向上する点では、上記含有量は1質量%以上が好ましく、2質量%以上がより好ましく、3質量%以上が更に好ましい。さらに、アルカリ現像後の解像性及び密着性をより向上する点では、上記含有量は50質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましく、20質量%以下が更に好ましい。
 (メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、下記一般式(4)で表される化合物が挙げられる。式(4)中、Rは、水素原子又はメチル基を示し、R10は、炭素原子数1~12のアルキル基を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 式(4)中のR10で示される炭素原子数1~12のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基及びこれらの構造異性体が挙げられる。剥離特性をより向上させる観点から、上記アルキル基は、炭素原子数4以下のものであることが好ましい。
 上記一般式(4)で表される化合物としては、例えば、(メタ)アクリル酸メチルエステル、(メタ)アクリル酸エチルエステル、(メタ)アクリル酸プロピルエステル、(メタ)アクリル酸ブチルエステル、(メタ)アクリル酸ペンチルエステル、(メタ)アクリル酸ヘキシルエステル、(メタ)アクリル酸ヘプチルエステル、(メタ)アクリル酸オクチルエステル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシルエステル、(メタ)アクリル酸ノニルエステル、(メタ)アクリル酸デシルエステル、(メタ)アクリル酸ウンデシルエステル、(メタ)アクリル酸ドデシルエステルが挙げられる。これらは単独で又は2種類以上を任意に組み合わせて使用することができる。
 (A)バインダーポリマーは、解像性、密着性及び剥離特性をバランス良く向上させる観点から、スチレン又はその誘導体に基づく構造単位を更に含むことができる。(A)バインダーポリマーがスチレン又はその誘導体に基づく構造単位を有する場合、その含有量は、解像性、密着性及び剥離特性の観点から、(A)成分の全質量を基準として5~65質量%であることが好ましい。また、解像性及び密着性をより向上する点では、上記含有量は5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましく、15質量%以上が更に好ましく、20質量%以上が特に好ましく、30質量%以上が極めて好ましい。さらに、剥離性をより向上する点では、上記含有量は65質量%以下が好ましく、60質量%以下がより好ましく、55質量%以下が更に好ましく、50質量%以下が特に好ましい。
 (A)バインダーポリマーの酸価は、100~250mgKOH/gであることが好ましい。また、アルカリ現像性を向上する観点から、バインダーポリマーの酸価は100mgKOH/g以上が好ましく、120mgKOH/g以上がより好ましく、140gKOH/g以上が更に好ましく、150mgKOH/g以上が特に好ましい。さらに、耐現像液性(密着性)に優れる点で、バインダーポリマーの酸価は250mgKOH/g以下が好ましく、230mgKOH/g以下がより好ましく、220mgKOH/g以下が更に好ましく、210mgKOH/g以下が特に好ましい。なお、溶剤現像を行う場合は、(メタ)アクリル酸等のカルボキシル基を有する重合性単量体(モノマー)を少量に調製することが好ましい。
 (A)バインダーポリマーの重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定(標準ポリスチレンを用いた検量線により換算)した場合、10000~100000であることが好ましい。また、感光性樹脂組成物の硬化物の耐現像液性(密着性)を良好にする点で、バインダーポリマーのMwは10000以上が好ましく、20000以上がより好ましく、25000以上が更に好ましい。さらに、アルカリ現像性に優れる点で、バインダーポリマーのMwは100000以下が好ましく、80000以下がより好ましく、70000以下が更に好ましい。
 (A)バインダーポリマーの分散度(Mw/Mn)は、1.0~3.0であることが好ましく、1.0~2.0であることがより好ましい。密着性及び解像性に優れる点では、3.0以下が好ましく、2.0以下がより好ましい。
 (A)バインダーポリマーは、必要に応じて350~440nmの範囲内の波長を有する光に対して感光性を有する特性基をその分子内に有していてもよい。
 (A)バインダーポリマーは、1種類のバインダーポリマーを単独で使用することができ、2種類以上のバインダーポリマーを任意に組み合わせて使用することもできる。2種類以上を組み合わせて使用する場合のバインダーポリマーとしては、例えば、異なる共重合成分からなる2種類以上の(異なるモノマー単位を共重合成分として含む)バインダーポリマー、異なる重量平均分子量の2種類以上のバインダーポリマー、異なる分散度の2種類以上のバインダーポリマーが挙げられる。また、特開平11-327137号公報に記載のマルチモード分子量分布を有するポリマーを使用することもできる。
 (A)成分(バインダーポリマー)の含有量は、(A)成分及び(B)成分の総量100質量部に対して30~70質量部とすることが好まししい。フィルム性を付与する点では、30質量部以上が好ましく、35質量部以上がより好ましく、40質量部以上が更に好ましい。また、感度及び解像性に優れる点で、70質量部以下が好ましく、65質量部以下がより好ましく、60質量部以下が更に好ましい。
[(B)成分:光重合性化合物]
 (B)成分である光重合成化合物は、分子内にエチレン性不飽和結合を1つ有する化合物を含む。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、その含有量は、(B)成分全体の全質量100質量部に対して1~30質量部含むことが好ましく、3~25質量部含むことがより好ましく、5~20質量部含むことが更に好ましい。
 分子内にエチレン性不飽和結合を1つ有する光重合性化合物としては、例えば、下記一般式(2)、下記一般式(3)で表される化合物、前述の(メタ)アクリル酸アルキルエステルが挙げられるが、本発明の効果をよりよく得る観点から、下記一般式(2)又は下記一般式(3)で表される化合物を含むことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 式(2)中、Rは、水素原子又はメチル基を示す。Rは、水素原子、メチル基又はハロゲン化メチル基を示し、メチル基又はハロゲン化メチル基であることが好ましく、ハロゲン化メチル基であることがより好ましい。ハロゲン化メチル基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、アスタチン原子等により置換されたメチル基が挙げられる。Rは、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基、水酸基又はハロゲン原子を示し、上記炭素数1~6のアルキル基又は炭素数1~6のアルコキシ基は直鎖状でも分岐状でもよい。また、pは1~4の整数を示し、1~3の整数であることが好ましい。nは、0~4の整数を示し、nが2~4の場合、複数存在するRは同一でも異なっていてもよい。
 上記一般式(2)で表される化合物としては、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-フタレートが好ましい。γ-クロロ-β-ヒドロキシプロピル-β’-メタクリロイルオキシエチル-o-フタレートはFA-MECH(日立化成工業株式会社製、商品名)として商業的に入手可能である。これらは単独で又は2種類以上を組み合わせて使用される。
 上記一般式(3)中、Rは、水素原子又はメチル基を示す。Rは、炭素数1~12のアルキル基、炭素数1~12のアルコキシ基、水酸基又はハロゲン原子を示し、炭素数1~12のアルキル基であることが好ましく、炭素数6~12のアルキル基であることがより好ましい。rは1~12の整数を示し、3~10の整数であることが好ましく、4~8の整数であることがより好ましい。kは0~5の整数を示し、kが2~5の場合、複数存在するRは同一でも異なっていてもよい。
 上記一般式(3)で表される化合物としては、例えば、ノニルフェノキシトリエチレンオキシアクリレート、ノニルフェノキシテトラエチレンオキシアクリレート、ノニルフェノキシペンタエチレンオキシアクリレート、ノニルフェノキシヘキサエチレンオキシアクリレート、ノニルフェノキシヘプタエチレンオキシアクリレート、ノニルフェノキシオクタエチレンオキシアクリレート、ノニルフェノキシノナエチレンオキシアクリレート、ノニルフェノキシデカエチレンオキシアクリレート、ノニルフェノキシウンデカエチレンオキシアクリレートが挙げられる。これらは単独で、又は2種類以上を任意に組み合わせて使用することができる。
 また、(B)成分は、感度、解像性及び密着性を向上させる観点から、分子内にエチレン性不飽和結合を2つ以上有する光重合性化合物を更に含むことが好ましい。分子内にエチレン性不飽和結合を2つ以上有する光重合性化合物としては、例えば、ビスフェノールA系ジ(メタ)アクリレート化合物、多価アルコールにα,β-不飽和カルボン酸を反応させて得られる化合物、分子内にウレタン結合を有する(メタ)アクリレート化合物等のウレタンモノマー、グリシジル基含有化合物にα,β-不飽和カルボン酸を反応させて得られる化合物が挙げられる。これらは単独で、又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。
 (B)光重合性化合物は、解像性、及び硬化後の剥離特性を向上させる観点から、ビスフェノールA系ジ(メタ)アクリレート化合物を含むことが好ましい。
 ビスフェノールA系ジ(メタ)アクリレート化合物としては、例えば、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシポリエトキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシポリプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシポリブトキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシポリエトキシポリプロポキシ)フェニル)プロパンが挙げられる。中でも解像性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)プロパンが好ましい。
 2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシポリエトキシ)フェニル)プロパンとしては、例えば、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシジエトキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシトリエトキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシテトラエトキシ)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、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシヘキサエトキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシヘプタエトキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシオクタエトキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシノナエトキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシデカエトキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシウンデカエトキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシドデカエトキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシトリデカエトキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシテトラデカエトキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシペンタデカエトキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシヘキサデカエトキシ)フェニル)プロパンが挙げられる。中でも、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシポリエトキシ)フェニル)プロパンの1分子内のオキシエチレン基の数は4~20であることが好ましく、8~15であることがより好ましい。
 これらのうち、2,2-ビス(4-(メタクリロキシペンタエトキシ)フェニル)プロパンは、BPE-500(新中村化学工業株式会社製、商品名)又はFA-321M(日立化成工業株式会社製、商品名)として商業的に入手可能である。2,2-ビス(4-(メタクリロキシペンタデカエトキシ)フェニル)プロパンは、BPE-1300(新中村化学工業株式会社製、商品名)として商業的に入手可能である。これらは単独で、又は2種類以上を任意に組み合わせて使用することができる。
 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、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシトリプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシテトラプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシペンタプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシヘキサプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシヘプタプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシオクタプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシノナプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシデカプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシウンデカプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシドデカプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシトリデカプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシテトラデカプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシペンタデカプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシヘキサデカプロポキシ)フェニル)プロパンが挙げられる。
 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)プロパンとしては、例えば、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシジエトキシオクタプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシテトラエトキシテトラプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシヘキサエトキシヘキサプロポキシ)フェニル)プロパンが挙げられる。
 (B)成分がビスフェノールA系(メタ)アクリレート化合物を含む場合の含有量は、(B)成分の全質量を基準として20~80質量%であることが好ましく、30~70質量%であることがよりに好ましい。
 多価アルコールにα,β-不飽和カルボン酸を反応させて得られる化合物としては、例えば、エチレン基の数が2~14であるポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレン基の数が2~14であるポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート(オキシエチレン基の繰り返し総数が1~5のもの)、PO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、EO,PO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートが挙げられる。これらは単独で、又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。ここで、「EO変性」とは、(ポリ)オキシエチレン鎖のブロック構造を有する化合物(ポリオキシエチレン化された化合物)であることを意味し、「PO変性」とは、(ポリ)オキシプロピレン鎖のブロック構造を有する化合物(ポリオキシプロピレン化された化合物)であることを意味し、「EO・PO変性」とは、(ポリ)オキシエチレン鎖及び(ポリ)オキシプロピレン鎖のブロック構造を有する化合物(ポリオキシエチレン化及びポリオキシプロピレン化された化合物)であることを意味する。
 これらのうち、テトラメチロールメタントリアクリレートは、A-TMM-3(新中村化学工業株式会社製、商品名)として、EO変性トリメチロールプロパントリメタクリレートは、TMPT21E、TMPT30E(日立化成工業株式会社製、商品名)として商業的に入手可能である。
 また、(B)成分は、アルカリ現像性、解像性、密着性、及び硬化後の剥離特性をよりバランス良く向上させる観点から、分子内に(ポリ)オキシエチレン鎖又は(ポリ)オキシプロピレン鎖を有するトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート化合物を含むことができ、中でも分子内に(ポリ)オキシエチレン鎖を有するトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート化合物を含むことが好ましい。(B)成分がこれらの化合物を含む場合、その含有量は(B)光重合性化合物の全質量を基準として5~50質量%であることが好ましく、10~40質量%であることがより好ましい。
 また、(B)成分は、感光性樹脂組成物の硬化物(硬化膜)の可とう性を向上させる観点から、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)アクリレートを含むことができる。(B)成分がこれらの化合物を含む場合、その含有量は(B)光重合性化合物の全質量を基準として5~50質量%であることが好ましく、10~40質量%であることがより好ましい。
 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、分子内の(ポリ)オキシアルキレン鎖として、(ポリ)オキシエチレン鎖及び(ポリ)オキシプロピレン鎖((ポリ)オキシ-n-プロピレン)鎖又は(ポリ)オキシイソプロピレン鎖)を有するものが好ましい。また、ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートは、更に、(ポリ)オキシ-n-ブチレン鎖、(ポリ)オキシイソブチレン鎖、(ポリ)オキシ-n-ペンチレン鎖、(ポリ)オキシヘキシレン鎖や、これらの構造異性体等である炭素原子数4~6程度の(ポリ)オキシアルキレン鎖を有していてもよい。
 ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートの分子内において、(ポリ)オキシエチレン鎖及び(ポリ)オキシプロピレン鎖は、それぞれ連続してブロック的に存在しても、ランダムに存在してもよい。また、(ポリ)オキシイソプロピレン鎖において、プロピレン基の2級炭素が酸素原子に結合していてもよく、1級炭素が酸素原子に結合していてもよい。
 ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートとしては、特に下記一般式(5)、(6)又は(7)で表される化合物が好ましい。これらは単独で、又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 上記式(5)、(6)及び(7)中、Rは、それぞれ独立に水素原子又はメチル基を示し、EOはオキシエチレン基を示し、POはオキシプロピレン基を示す。m、m、m及びmは、オキシエチレン基からなる構造単位の繰り返し数を示し、n、n、n及びnは、オキシプロピレン基からなる構造単位の繰り返し数を示し、オキシエチレン基の繰り返し総数m+m、m及びm(平均値)は、それぞれ独立に1~30の整数を示し、オキシプロピレン基の繰り返し総数n、n+n及びn(平均値)は、それぞれ独立に1~30の整数を示す。
 上記一般式(5)、(6)又は(7)で表される化合物において、オキシエチレン基の繰り返し総数m+m、m及びmは、1~30の整数であり、中でも1~10の整数が好ましく、4~9の整数がより好ましく、5~8の整数が更に好ましい。解像性、密着性及びレジスト形状に優れる点では、オキシエチレン基の繰り返し数の総数は30以下が好ましく、10以下がより好ましく、9以下が更に好ましく、8以下が特に好ましい。
 また、オキシプロピレン基の繰り返し総数n、n+n及びnは、1~30の整数であり、中でも5~20の整数が好ましく、8~16の整数がより好ましく、10~14の整数が更に好ましい。解像性の向上及びスラッジの低減に優れる点では、オキシプロピレン基の繰り返し総数は30以下が好ましく、20以下がより好ましく、16以下が更に好ましく、14以下が特に好ましい。
 一般式(5)で表される化合物としては、R=メチル基、m+m=6(平均値)、n=12(平均値)であるビニル化合物(日立化成工業株式会社製、商品名「FA-023M」)等が挙げられる。一般式(6)で表される化合物としては、R=メチル基、m=6(平均値)、n+n=12(平均値)であるビニル化合物(日立化成工業株式会社製、商品名「FA-024M」)等が挙げられる。一般式(7)で表される化合物としては、R=水素原子、m=1(平均値)、n=9(平均値)であるビニル化合物(新中村化学工業株式会社製、商品名「NKエステルHEMA-9P」)等が挙げられる。これらは単独で、又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。
 分子内にウレタン結合を有する(メタ)アクリレート化合物としては、例えば、β位にOH基を有する(メタ)アクリルモノマーとジイソシアネート化合物(イソホロンジイソシアネート、2,6-トルエンジイソシアネート、2,4-トルエンジイソシアネート、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート等)との付加反応物、トリス((メタ)アクリロキシテトラエチレングリコールイソシアネート)ヘキサメチレンイソシアヌレート、EO変性ウレタンジ(メタ)アクリレート、EO,PO変性ウレタンジ(メタ)アクリレートが挙げられる。EO変性ウレタンジ(メタ)アクリレートとしては、UA-11(新中村化学工業株式会社製、商品名)が挙げられる。また、EO,PO変性ウレタンジ(メタ)アクリレートとしては、UA-13(新中村化学工業株式会社製、商品名)が挙げられる。これらは単独で、又は2種類以上を組み合わせて使用される。
 (B)成分(光重合性化合物)の含有量は、(A)成分及び(B)成分の総量100質量部に対して30~70質量部とすることが好ましい。感度及び解像性を向上する点で、(B)成分の含有量は30質量部以上が好ましく、35質量部以上がより好ましく、40質量部以上が更に好ましい。フィルム性を付与する点、及び硬化後のレジスト形状に優れる点で、(B)成分の含有量は70質量部以下が好ましく、65質量部以下がより好ましく、60質量部以下が更に好ましい。
[(C)成分:光重合開始剤]
 (C)光重合開始剤としては、使用する露光機の光波長と、(C)光重合開始剤の機能発現に必要な波長とがあうものを選択すれば、従来公知のものを特に制限はなく使用することができる。(C)光重合開始剤として、例えば、ベンゾフェノン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-ブタノン-1,2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノ-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類;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;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-フルオロフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール二量体等の2,4,5-トリアリールイミダゾール二量体;9-フェニルアクリジン、1,7-(9,9’-アクリジニル)ヘプタン等のアクリジン誘導体が挙げられる。これらは単独で、又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。
 (C)成分(光重合開始剤)の含有量は、(A)成分及び(B)成分の総量100質量部に対して0.1~10質量部であることが好ましい。感度、解像性又は密着性に優れる点で、(C)成分の含有量は、0.1質量部以上が好ましく、1質量部以上がより好ましく、2質量部以上が更に好ましく、3質量部以上が特に好ましい。また、硬化後のレジスト形状に優れる点で、(C)成分の含有量は、10質量部以下が好ましく、7質量部以下がより好ましく、6質量部以下が更に好ましく、5質量部以下が特に好ましい。
[(D)成分:増感色素]
 (D)成分である増感色素は、下記一般式(1)で表される化合物を含む。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 式(1)中、R及びRは、それぞれ独立に置換若しくは無置換のフェニル基、チエニル基又はフリル基を示し、解像性をより向上させる観点から、置換若しくは無置換のフェニル基であることが好ましい。その置換基としては、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルコキシ基又は炭素数1~10のアルキルエステル基が挙げられ、炭素数1~10のアルキル基又は炭素数1~10のアルコキシ基であることが好ましく、炭素数3~8のアルキル基又は炭素数1~5のアルコキシ基であることがより好ましい。a及びbは、それぞれ独立に0~2の整数を示す。
 Rは、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルコキシ基又は炭素数1~10のアルキルエステル基を示す。このうち、炭素数1~10のアルキル基又は炭素数1~10のアルコキシ基であることが好ましく、炭素数3~8のアルキル基又は炭素数1~5のアルコキシ基であることがより好ましい。mは0~5の整数を示す。mが2~5のとき、複数のRは互いに同一でも異なっていてもよい。
 R~Rの置換基は、感度及び溶媒への溶解性を更に向上させる観点から、炭素数1~3のアルキル基又は炭素数1~10のアルコキシ基であることが好ましい。
 上記炭素数1~10のアルキル基又は炭素数1~10のアルコキシ基は直鎖状であっても分岐状であってもよい。炭素数1~10のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、n-ブチル基、tert-ブチル基、イソペンチル基、tert-オクチル基が挙げられるが、これらに限定されない。また、一般式(1)中のa及びbの総和は1~6であることが好ましく、1~4であることがより好ましく、1~3であることが更に好ましい。
 上記一般式(1)で表される化合物としては、例えば、1-(4-メトキシフェニル)-3-スチリル-5-フェニル-ピラゾリン、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、1,5-ビス-(4-メトキシフェニル)-3-(4-メトキシスチリル)-ピラゾリン、1-(4-イソプロピルフェニル)-3-スチリル-5-フェニル-ピラゾリン、1-フェニル-3-(4-イソプロピルスチリル)-5-(4-イソプロピルフェニル)-ピラゾリン、1,5-ビス-(4-イソプロピルフェニル)-3-(4-イソプロピルスチリル)-ピラゾリン、1-(4-メトキシフェニル)-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、1-(4-tert-ブチル-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-(4-イソプロピル-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、1-(4-tert-ブチル-フェニル)-3-(4-イソプロピル-スチリル)-5-(4-イソプロピル-フェニル)-ピラゾリン、1-(4-メトキシフェニル)-3-(4-イソプロピルスチリル)-5-(4-イソプロピルフェニル)-ピラゾリン、1-(4-イソプロピル-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-(3,5-ジメトキシスチリル)-5-(3,5-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-フェニル-3-(3,4-ジメトキシスチリル)-5-(3,4-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-フェニル-3-(2,6-ジメトキシスチリル)-5-(2,6-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-フェニル-3-(2,5-ジメトキシスチリル)-5-(2,5-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-フェニル-3-(2,3-ジメトキシスチリル)-5-(2,3-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-フェニル-3-(2,4-ジメトキシスチリル)-5-(2,4-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-(4-メトキシフェニル)-3-(3,5-ジメトキシスチリル)-5-(3,5-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-(4-メトキシフェニル)-3-(3,4-ジメトキシスチリル)-5-(3,4-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-(4-メトキシフェニル)-3-(2,6-ジメトキシスチリル)-5-(2,6-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-(4-メトキシフェニル)-3-(2,5-ジメトキシスチリル)-5-(2,5-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-(4-メトキシフェニル)-3-(2,3-ジメトキシスチリル)-5-(2,3-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-(4-メトキシフェニル)-3-(2,4-ジメトキシスチリル)-5-(2,4-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-(4-tert-ブチル-フェニル)-3-(3,5-ジメトキシスチリル)-5-(3,5-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-(4-tert-ブチル-フェニル)-3-(3,4-ジメトキシスチリル)-5-(3,4-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-(4-tert-ブチル-フェニル)-3-(2,6-ジメトキシスチリル)-5-(2,6-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-(4-tert-ブチル-フェニル)-3-(2,5-ジメトキシスチリル)-5-(2,5-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-(4-tert-ブチル-フェニル)-3-(2,3-ジメトキシスチリル)-5-(2,3-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-(4-tert-ブチル-フェニル)-3-(2,4-ジメトキシスチリル)-5-(2,4-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-(4-イソプロピル-フェニル)-3-(3,5-ジメトキシスチリル)-5-(3,5-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-(4-イソプロピル-フェニル)-3-(3,4-ジメトキシスチリル)-5-(3,4-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-(4-イソプロピル-フェニル)-3-(2,6-ジメトキシスチリル)-5-(2,6-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-(4-イソプロピル-フェニル)-3-(2,5-ジメトキシスチリル)-5-(2,5-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-(4-イソプロピル-フェニル)-3-(2,3-ジメトキシスチリル)-5-(2,3-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-(4-イソプロピル-フェニル)-3-(2,4-ジメトキシスチリル)-5-(2,4-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-(4-tert-ブチル-フェニル)-3-スチリル-5-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、1,5-ビス-(4-tert-ブチル-フェニル)-3-(4-tert-ブチル-スチリル)-ピラゾリン、1-(4-tert-オクチル-フェニル)-3-スチリル-5-フェニル-ピラゾリン、1-フェニル-3-(4-tert-オクチル-スチリル)-5-(4-tert-オクチル-フェニル)-ピラゾリン、1,5-ビス-(4-tert-オクチル-フェニル)-3-(4-tert-オクチル-スチリル)-ピラゾリン、1-(4-ドデシル-フェニル)-3-スチリル-5-フェニル-ピラゾリン、1-フェニル-3-(4-ドデシル-スチリル)-5-(4-ドデシル-フェニル)-ピラゾリン、1-(4-ドデシル-フェニル)-3-(4-ドデシル-スチリル)-5-(4-ドデシル-フェニル)-ピラゾリン、1-(4-tert-オクチル-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、1-(4-tert-ブチル-フェニル)-3-(4-tert-オクチル-スチリル)-5-(4-tert-オクチル-フェニル)-ピラゾリン、1-(4-ドデシル-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、1-(4-tert-ブチル-フェニル)-3-(4-ドデシル-スチリル)-5-(4-ドデシル-フェニル)-ピラゾリン、1-(4-ドデシル-フェニル)-3-(4-tert-オクチル-スチリル)-5-(4-tert-オクチル-フェニル)-ピラゾリン、1-(4-tert-オクチル-フェニル)-3-(4-ドデシル-スチリル)-5-(4-ドデシル-フェニル)-ピラゾリン、1-(2,4-ジブチル-フェニル)-3-(4-ドデシル-スチリル)-5-(4-ドデシル-フェニル)-ピラゾリン、1-フェニル-3-(3,5-ジ-tert-ブチル-スチリル)-5-(3,5-ジ-tert-ブチル-フェニル)-ピラゾリン、1-フェニル-3-(2,6-ジ-tert-ブチル-スチリル)-5-(2,6-ジ-tert-ブチル-フェニル)-ピラゾリン、1-フェニル-3-(2,5-ジ-tert-ブチル-スチリル)-5-(2,5-ジ-tert-ブチル-フェニル)-ピラゾリン、1-フェニル-3-(2,6-ジ-n-ブチル-スチリル)-5-(2,6-ジ-n-ブチル-フェニル)-ピラゾリン、1-(3,4-ジ-tert-ブチル-フェニル)-3-スチリル-5-フェニル-ピラゾリン、1-(3,5-ジ-tert-ブチル-フェニル)-3-スチリル-5-フェニル-ピラゾリン、1-(4-tert-ブチル-フェニル)-3-(3,5-ジ-tert-ブチル-フェニル)-ピラゾリン、1-(3,5-ジ-tert-ブチル-フェニル)-3-(3,5-ジ-tert-ブチル-スチリル)-5-(3,5-ジ-tert-ブチル-フェニル)-ピラゾリン、1-フェニル-3-(2-チエニル)-5-(4-tert-ブチルフェニル)-ピラゾリン、1-フェニル-3-(2-チエニル)エテニル-5-(2-チエニル)-ピラゾリン、1-フェニル-3-(2-チエニル)-5-(2-チエニル)-ピラゾリン、1-フェニル-3-(2-チエニル)-5-スチリルピラゾリン等が挙げられる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
 上記化合物の中でも、合成の容易さ及び感度を向上させる観点からは、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)-ピラゾリンが特に好ましい。また、合成の容易さ及び溶媒への溶解性を向上させる観点からは、1-フェニル-3-(4-イソプロピルスチリル)-5-(4-イソプロピルフェニル)-ピラゾリンが特に好ましい。
 (D)成分における、上記一般式(1)で表される化合物の含有量は、感度及び解像性に優れる点では、(D)成分の総質量を基準として、10~100質量%であることが好ましく、30~100質量%であることがより好ましく、50~100質量%であることが更に好ましい。
 また、本発明の感光性樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない程度に、上記一般式(1)で表される化合物以外の増感色素を併せて配合することができる。具体的には、例えば、ジアルキルアミノベンゾフェノン類、アントラセン類、クマリン類、キサントン類、オキサゾール類、ベンゾオキサゾール類、チアゾール類、ベンゾチアゾール類、トリアゾール類、スチルベン類、トリアジン類、チオフェン類、ナフタルイミド類、トリアリールアミン類が挙げられる。これらは単独で、又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
 (D)成分の含有量は、(A)成分及び(B)成分の総量100質量部に対して、0.01~10質量部とすることが好ましい。感度及び解像性に優れる点で、(D)成分の含有量は0.01質量部以上が好ましく、0.05質量部以上がより好ましく、0.1質量部以上が更に好ましい。硬化後のレジスト形状に優れる点で、(D)成分の含有量は10質量部以下が好ましく、5質量部以下がより好ましく、3質量部以下が更に好ましい。
[(E)成分:アミン系化合物]
 本実施形態の感光性樹脂組成物は、感度をより向上させる観点から、(E)成分としてアミン系化合物を含有することができる。(E)アミン系化合物としては、ビス[4-(ジメチルアミノ)フェニル]メタン、ビス[4-(ジエチルアミノ)フェニル]メタン、ロイコクリスタルバイオレット等が挙げられる。これらは単独で、又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。
 感光性樹脂組成物が(E)成分(アミン系化合物)を含有する場合、その含有量は、(A)成分及び(B)成分の総量100質量部に対して0.01~10質量部とすることが好ましい。感度に優れる点で、(E)成分の含有量は0.01質量部以上が好ましく、0.05質量部以上がより好ましく、0.1質量部以上が更に好ましい。フィルム形成後に、過剰な(E)アミン系化合物が異物として析出することを防ぐためには、(D)成分の含有量は10質量部以下が好ましく、5質量部以下がより好ましく、2質量部以下が更に好ましい。
[その他の成分]
 本実施形態の感光性樹脂組成物は、必要に応じて、分子内に少なくとも1つのカチオン重合可能な環状エーテル基を有する光重合性化合物(オキセタン化合物等)、カチオン重合開始剤、マラカイトグリーン等の染料、トリブロモフェニルスルホン、ロイコクリスタルバイオレット等の光発色剤、熱発色防止剤、p-トルエンスルホンアミド等の可塑剤、顔料、充填剤、消泡剤、難燃剤、安定剤、密着性付与剤、レベリング剤、剥離促進剤、酸化防止剤、香料、イメージング剤、熱架橋剤を含有してもよい。これらは単独で、又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。これらの含有量は、(A)成分及び(B)成分の総量100質量部に対して、それぞれ0.01~20質量部程度とすることが好ましい。
<感光性樹脂組成物の溶液>
 本実施形態の感光性樹脂組成物は、有機溶剤に溶解して、固形分30~60質量%程度の溶液(塗布液)として使用することができる。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、又はこれらの混合溶剤が挙げられる。
 上記塗布液を、金属板等の表面上に塗布し、乾燥させることにより、本実施形態の感光性樹脂組成物からなる感光性樹脂組成物層を形成することができる。金属板としては、銅、銅系合金、ニッケル、クロム、鉄、ステンレス等の鉄系合金、好ましくは銅、銅系合金、鉄系合金が挙げられる。
 感光性樹脂組成物層の厚みは、その用途により異なるが、乾燥後の厚みで1~100μm程度であることが好ましい。感光性樹脂組成物層の金属板とは反対側の表面を、保護フィルムで被覆してもよい。保護フィルムとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン等の重合体フィルムが挙げられる。
<感光性エレメント>
 本発明の感光性エレメント1は、図1に示すように、支持フィルム2と、支持フィルム2上に形成された感光性樹脂組成物層3とを備え、必要により、感光性樹脂組成物層3上に保護フィルム4を更に備えるものである。
 上記感光性樹脂組成物の溶液を支持フィルム2上に塗布し、乾燥させることにより、支持フィルム2上に前記感光性樹脂組成物からなる感光性樹脂組成物層3を形成することができる。このようにして、支持フィルム2と、該支持フィルム2上に形成された感光性樹脂組成物層3とを備える、本実施形態の感光性エレメント1が得られる。
 支持フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン等の耐熱性及び耐溶剤性を有する重合体フィルムを使用することができる。支持フィルム(重合体フィルム)の厚みは、その強度及び解像性への影響を考慮すると、1~100μmであることが好ましく、5~50μmであることがより好ましく、5~30μmであることが更に好ましい。この厚みが1μm未満であると、支持フィルムを剥離する際に支持フィルムが破れやすくなる傾向がある。また、解像性に影響を与えないためには、100μm以下が好ましく、50μm以下がより好ましく、30μm以下が更に好ましい。
 感光性エレメント1は、必要に応じて、感光性樹脂組成物層3の支持フィルム2とは反対側の表面を被覆する保護フィルム4を備えてもよい。
 保護フィルムとしては、感光性樹脂組成物層に対する接着力が、支持フィルムの感光性樹脂組成物層に対する接着力よりも小さいものが好ましく、また、低フィッシュアイのフィルムが好ましい。ここで、「フィッシュアイ」とは、材料を熱溶融し、混練、押し出し、二軸延伸、キャスティング法等によりフィルムを製造する際に、材料の異物、未溶解物、酸化劣化物等がフィルム中に取り込まれたものを意味する。すなわち、「低フィッシュアイ」とは、フィルム中の上記異物等が少ないことを意味する。
 保護フィルムとして、具体的には、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン等、ポリエステル等の耐熱性及び耐溶剤性を有する重合体フィルムを用いることができる。市販のものとしては、王子製紙株式会社製アルファンMA‐410、E-200C、信越フィルム株式会社製等のポリプロピレンフィルム、帝人株式会社製PS-25等のPSシリーズ等のポリエチレンテレフタレートフィルムが挙げられる。なお、保護フィルムは支持フィルムと同一のものでもよい。
 保護フィルムの厚みは1~100μmであることが好ましく、5~50μmであることがより好ましく、5~30μmであることが更に好ましく、15~30μmであることが特に好ましい。この厚みが1μm未満であると、感光性樹脂組成物層及び保護フィルムを基板上に積層(ラミネート)する際、保護フィルムが破れやすくなる傾向があり、100μmを超えると廉価性の点で十分でなくなる傾向がある。
 感光性樹脂組成物の溶液の支持フィルム上への塗布は、ロールコータ、コンマコータ、グラビアコータ、エアーナイフコータ、ダイコータ、バーコータ等の公知の方法により行うことができる。
 上記溶液の乾燥は、70~150℃にて、5~30分間程度行うことが好ましい。乾燥後、感光性樹脂組成物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質量部以下とすることが好ましい。
 感光性エレメントにおける感光性樹脂組成物層の厚みは、用途により異なるが、乾燥後の厚みで1~100μmであることが好ましく、1~50μmであることがより好ましく、5~40μmであることが更に好ましい。この厚みが1μm未満であると、工業的に塗工しにくくなる傾向があり、100μmを超えると、密着性及び解像性が十分に得られにくくなる傾向がある。
 上記感光性樹脂組成物層の紫外線に対する透過率は、波長405nmの紫外線に対して5~75%であることが好ましい。密着性に優れる点で、この透過率は5%以上が好ましく、10%以上がより好ましく、15%以上が更に好ましい。解像性に優れる点では、75%以下が好ましく、65%以下がより好ましく、55%以下が更に好ましい。
 上記透過率は、UV分光計により測定することができる。UV分光計としては、株式会社日立製作所製228A型Wビーム分光光度計が挙げられる。
 感光性エレメントは、更にクッション層、接着層、光吸収層、ガスバリア層等の中間層等を有していてもよい。
 得られた感光性エレメントは、シート状で又は巻芯にロール状に巻き取って保管することができる。ロール状に巻き取る場合、支持フィルムが外側になるように巻き取ることが好ましい。巻芯としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ABS樹脂(アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体)等のプラスチック等が挙げられる。このようにして得られたロール状の感光性エレメントロールの端面には、端面保護の見地から端面セパレータを設置することが好ましく、耐エッジフュージョンの見地から防湿端面セパレータを設置することが好ましい。梱包方法としては、透湿性の小さいブラックシートに包んで包装することが好ましい。
<レジストパターンの形成方法>
 本発明の感光性樹脂組成物を用いて、レジストパターンを形成することができる。本実施形態に係るレジストパターンの形成方法は、(i)上記感光性樹脂組成物からなる感光性樹脂組成物層を基板上に積層する積層工程と、(ii)感光性樹脂組成物層の所定部分に活性光線を照射してその所定部分を露光させ、硬化させる露光工程と、(iii)感光性樹脂組成物層の所定部分以外の部分を基板上から除去することにより、基板上に、感光性樹脂組成物の硬化物からなるレジストパターンを形成する現像工程と、を有する。
(i)積層工程
 まず、感光性樹脂組成物からなる感光性樹脂組成物層を基板上に積層する。基板としては、絶縁層と該絶縁層上に形成された導体層とを備えた基板(回路形成用基板)を使用することができる。
 感光性樹脂組成物層の基板上への積層は、例えば、上記感光性エレメントの保護フィルムを除去した後、感光性エレメントの感光性樹脂組成物層を加熱しながら前記基板に圧着することにより行われる。これにより、基板と感光性樹脂組成物層と支持フィルムとからなり、これらが順に積層された積層体が得られる。
 この積層作業は、密着性及び追従性の見地から、減圧下で行うことが好ましい。圧着の際の感光性樹脂組成物層及び/又は基板の加熱は、70~130℃の温度で行うことが好ましく、0.1~1.0MPa程度(1~10kgf/cm程度)の圧力で圧着することが好ましいが、これらの条件には特に制限はない。なお、感光性樹脂組成物層を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、積層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。
(ii)露光工程
 次に、基板上の感光性樹脂組成物層の所定部分に活性光線を照射してその所定部分を露光させ、硬化させる。この際、感光性樹脂組成物層上に存在する支持フィルムが活性光線に対して透過性である場合には、支持フィルムを通して活性光線を照射することができるが、支持フィルムが遮光性である場合には、支持フィルムを除去した後に感光性樹脂組成物層に活性光線を照射する。
 露光方法としては、アートワークと呼ばれるネガ又はポジマスクパターンを通して活性光線を画像上に照射する方法(マスク露光法)が挙げられる。また、LDI(Laser Direct Imaging)露光法やDLP(Digital Light Processing)露光法等の直接描画露光法により活性光線を画像状に照射する方法を採用してもよい。
 活性光線の光源としては、公知の光源を使用することができ、例えば、カーボンアーク灯、水銀蒸気アーク灯、高圧水銀灯、キセノンランプ、アルゴンレーザ等のガスレーザ、YAGレーザ等の固体レーザ、半導体レーザ等の紫外線、可視光等を有効に放射するものが用いられる。
 活性光線の波長(露光波長)としては、本発明の効果をより確実に得る観点から、350~420nmの範囲内とすることが好ましく、390~420nmの範囲内とすることがより好ましい。
(iii)現像工程
 さらに、感光性樹脂組成物層の所定部分以外の部分を基板上から除去することにより、基板上に感光性樹脂組成物の硬化物からなるレジストパターンを形成する。感光性樹脂組成物層上に支持フィルムが存在している場合には、支持フィルムを除去してから、上記所定部分(露光部分)以外の部分(未露光部分)の除去(現像)を行う。現像方法には、ウェット現像とドライ現像とがあるが、ウェット現像が広く用いられている。
 ウェット現像による場合、感光性樹脂組成物に対応した現像液を用いて、公知の現像方法により現像する。現像方法としては、ディップ方式、バトル方式、スプレー方式、ブラッシング、スラッピング、スクラッピング、揺動浸漬等を用いた方法が挙げられ、解像性向上の観点からは、高圧スプレー方式が最も適している。これら2種以上の方法を組み合わせて現像を行うこともできる。
 現像液としては、アルカリ性水溶液、水系現像液、有機溶剤系現像液等が挙げられる。
 アルカリ性水溶液は、現像液として用いられる場合、安全且つ安定であり、操作性が良好である。アルカリ性水溶液の塩基としては、リチウム、ナトリウム又はカリウムの水酸化物等の水酸化アルカリ;リチウム、ナトリウム、カリウム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が用いられる。
 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が好ましい。アルカリ性水溶液のpHは9~11の範囲とすることが好ましく、その温度は、感光性樹脂組成物層のアルカリ現像性に合わせて調節される。アルカリ性水溶液中には、表面活性剤、消泡剤、現像を促進させるための少量の有機溶剤等を混入させてもよい。
 水系現像液は、例えば、水又はアルカリ性水溶液と一種以上の有機溶剤とからなる現像液である。ここで、アルカリ性水溶液の塩基としては、先に述べた物質以外に、例えば、ホウ砂やメタケイ酸ナトリウム、水酸化テトラメチルアンモニウム、エタノールアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、2-アミノ-2-ヒドロキシメチル-1,3-プロパンジオール、1,3-ジアミノプロパノール-2、モルホリンが挙げられる。水系現像液のpHは、現像が十分に行われる範囲でできるだけ小さくすることが好ましく、pH8~12とすることが好ましく、pH9~10とすることがより好ましい。
 水系現像液に使用する有機溶剤としては、アセトン、酢酸エチル、炭素原子数1~4のアルコキシ基をもつアルコキシエタノール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、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。これらは単独で、又は2種類以上を組み合わせて使用される。水系現像液における有機溶剤の濃度は、通常、2~90質量%とすることが好ましく、その温度は、アルカリ現像性に合わせて調整することができる。水系現像液中には、界面活性剤、消泡剤等を少量混入することもできる。
 有機溶剤系現像液としては、1,1,1-トリクロロエタン、N-メチルピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン、γ-ブチロラクトン等の有機溶剤が挙げられる。これらの有機溶剤には、引火防止のため、1~20質量%の範囲で水を添加することが好ましい。
 未露光部分を除去した後、必要に応じて60~250℃程度の加熱又は0.2~10J/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させることもできる。
<プリント配線板の製造方法>
 上記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又はめっきすることにより、プリント配線板を製造することができる。基板のエッチング又はめっきは、形成されたレジストパターンをマスクとして、基板の導体層等に対して行われる。
 エッチングを行う場合のエッチング液としては、塩化第二銅溶液、塩化第二鉄溶液、アルカリエッチング溶液、過酸化水素エッチング液が挙げられ、これらの中では、エッチファクタが良好な点から塩化第二鉄溶液を用いることが好ましい。
 めっきを行う場合のめっき方法としては、硫酸銅めっき、ピロリン酸銅めっき等の銅めっき、ハイスローはんだめっき等のはんだめっき、ワット浴(硫酸ニッケル-塩化ニッケル)めっき、スルファミン酸ニッケル等のニッケルめっき、ハード金メッキ、ソフト金メッキ等の金メッキが挙げられる。
 エッチング又はめっき終了後、レジストパターンは、例えば、現像に用いたアルカリ性水溶液より更に強アルカリ性の水溶液により剥離することができる。この強アルカリ性の水溶液としては、例えば、1~10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が用いられる。中でも、1~10質量%水酸化ナトリウム水溶液又は水酸化カリウム水溶液を用いることが好ましく、1~5質量%水酸化ナトリウム水溶液又は水酸化カリウム水溶液を使用することがより好ましい。
 レジストパターンの剥離方式としては、浸漬方式、スプレー方式等が挙げられ、これらは単独で用いても併用してもよい。また、レジストパターンが形成されたプリント配線板は、多層プリント配線板でもよく、小径スルーホールを有していてもよく、高密度パッケージ基板及びシリコンチップ再配線のような高密度化した配線を有するプリント配線板であってもよい。
 以下、実施例を挙げて本発明についてより具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
(A)バインダーポリマー
(A-1)
 重合性単量体(モノマー)であるメタクリル酸150g、メタクリル酸ベンジル125g、メタクリル酸メチル25g及びスチレン200g(質量比30/25/5/40)と、アゾビスイソブチロニトリル9.0gとを混合して得た溶液を「溶液a」とした。
 メチルセロソルブ60g及びトルエン40gの混合液(質量比3:2)100gに、アゾビスイソブチロニトリル1.2gを溶解して得た溶液を「溶液b」とした。
 撹拌機、還流冷却器、温度計、滴下ロート及び窒素ガス導入管を備えたフラスコに、メチルセロソルブ270g及びトルエン180gの混合液(質量比3:2)450gを投入し、フラスコ内に窒素ガスを吹き込みながら撹拌し、80℃まで加熱昇温させた。
 フラスコ内の混合液に、上記溶液aを4時間かけて滴下した後、撹拌しながら80℃にて2時間保温した。次いで、フラスコ内の溶液に、上記溶液bを10分間かけて滴下した後、フラスコ内の溶液を撹拌しながら80℃にて3時間保温した。さらに、フラスコ内の溶液を30分間かけて90℃まで昇温させ、90℃にて2時間保温した後、冷却してバインダーポリマー(A-1)の溶液を得た。
 バインダーポリマー(A-1)の不揮発分(固形分)は47.8質量%であり、重量平均分子量は30000であり、酸価は196mgKOH/gであった。なお、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(GPC)によって測定し、標準ポリスチレンの検量線を用いて換算することにより導出した。GPCの条件を以下に示す。
(GPC条件)
 ポンプ:日立 L-6000型(株式会社日立製作所製)
 カラム:以下の計3本
     Gelpack GL-R420
     Gelpack GL-R430
     Gelpack GL-R440(以上、日立化成工業株式会社製、商品名)
 溶離液:テトラヒドロフラン
 測定温度:40℃
 流量:2.05mL/分
 検出器:日立 L-3300型RI(株式会社日立製作所製、商品名)
(A-2)及び(A-3)
 重合性単量体(モノマー)として、表1に示す材料を同表に示す質量比で用いた他は、バインダーポリマー(A-1)の溶液を得るのと同様にしてバインダーポリマー(A-2)及び(A-3)の溶液を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
[感光性樹脂組成物の溶液の調製]
 以下の表2及び3に示す成分を、同表に示す配合量で混合することにより、実施例1~13及び比較例1~3の感光性樹脂組成物の溶液を調製した。なお、表2及び3に示す(A)成分の配合量は、不揮発分の質量(固形分量)である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
 上記表に示す各成分の詳細については、以下のとおりである。
(B)光重合性化合物
 TMPT21(日立化成工業株式会社製、商品名):EO変性トリメチロールプロパントリアクリレート(一般式(1)において、R=R=R=メチル基、a+b+c=21(平均値)である化合物)
 FA-321M(日立化成工業株式会社製、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
 FA-024M(日立化成工業株式会社製、商品名):一般式(6)において、R=メチル基、m=6(平均値)、n+n=12(平均値)である化合物
 M-114(東亞合成株式会社製、商品名):4-ノルマルノニルフェノキシオクタエチレングリコールアクリレート
 BPE-100(新中村化学工業株式会社製、商品名):EO変性ビスフェノールA系ジメタクリレート(オキシエチレン基の繰り返し総数が2.6)
 FA-MECH(日立化成工業株式会社製、商品名):(2-ヒドロキシ-3-クロロ)プロピル-2-メタクリロイルオキシエチルフタレート
(C)光重合開始剤
 B-CIM(Hampford社製、商品名):2,2’-ビス(2-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルビスイミダゾール
(D)増感色素
 (D-1):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
 (D-2):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-3):1-フェニル-3-(4-イソプロピルスチリル)-5-(4-イソプロピルフェニル)ピラゾリン
 (D-4):1,3-ジフェニル-5-(4-イソプロピルフェニル)ピラゾリン
 (D-5):1-フェニル-3-(4-メトキシフェニル)-5-(4-tert-ブチルフェニル)ピラゾリン
 (D-6):1-フェニル-3-(2-チエニル)-5-(4-tert-ブチルフェニル)ピラゾリン
 (D-7):1-フェニル-3-(2-チエニル)エテニル-5-(2-チエニル)ピラゾリン
 (D-8):1-フェニル-3-(2-チエニル)-5-(2-チエニル)ピラゾリン
 (D-9):1-フェニル-3-(2-チエニル)-5-スチリルピラゾリン(以上、株式会社日本化学工業所製)
(E)アミン系化合物
 LCV(山田化学株式会社製、商品名):ロイコクリスタルバイオレット
(染料)
 MKG(大阪有機化学工業株式会社製、商品名):マラカイトグリーン
[感光性エレメント]
 上記実施例及び比較例の感光性樹脂組成物の溶液を、それぞれ厚さ16μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(帝人株式会社製、商品名「HTF-01」)上に均一に塗布し、70℃及び110℃の熱風対流式乾燥器で乾燥して、乾燥後の膜厚が25μmである感光性樹脂組成物層を形成した。この感光性樹脂組成物層上に保護フィルム(タマポリ株式会社製、商品名「NF-15」)を貼り合わせ、ポリエチレンテレフタレートフィルム(支持フィルム)と、感光性樹脂組成物層と、保護フィルムとが順に積層された感光性エレメントを得た。
[積層基板]
 ガラスエポキシ材と、その両面に形成された銅箔(厚さ35μm)とからなる銅張積層板(日立化成工業株式会社製、商品名「MCL-E-67」)の銅表面を、#600相当のブラシを持つ研磨機(株式会社三啓製)を用いて研磨し、水洗後、空気流で乾燥させた。この銅張積層板(以下、「基板」という。)を加熱して80℃に昇温させた後、実施例1~14及び比較例1~3に係る感光性エレメントを、基板の銅表面にラミネート(積層)した。ラミネートは、保護フィルムを除去しながら、各感光性エレメントの感光性樹脂組成物層が基板の銅表面に密着するようにして、温度120℃、ラミネート圧力4kgf/cmの条件下で行った。このようにして、基板の銅表面上に感光性樹脂組成物層及びポリエチレンテレフタレートフィルムが積層された積層基板を得た。
[感度の評価]
 得られた積層基板を放冷し、23℃になった時点で、積層基板のポリエチレンテレフタレートフィルム上に、濃度領域0.00~2.00、濃度ステップ0.05、タブレットの大きさ20mm×187mm、各ステップの大きさが3mm×12mmである41段ステップタブレットを有するフォトツールを密着させた。波長405nmの青紫色レーザダイオードを光源とする直描露光機(日立ビアメカニクス株式会社製、商品名「DE-1AH」、)を使用して、70mJ/cmのエネルギー量(露光量)でフォトツール及びポリエチレンテレフタレートフィルムを介して感光性樹脂組成物層に対して露光を行った。なお、照度の測定は、405nm対応プローブを適用した紫外線照度計(ウシオ電機株式会社製、商品名「UIT-150」)を用いて行った。
 露光後、積層基板からポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離し、感光性樹脂組成物層を露出させ、1質量%炭酸ナトリウム水溶液を30℃にて24秒間スプレーすることにより、未露光部分を除去した。このようにして、基板の銅表面上に感光性樹脂組成物の硬化物からなる硬化膜を形成した。硬化膜として得られたステップタブレットの残存段数を測定することにより、感光性樹脂組成物の感度を評価した。感度は、ステップタブレットの段数で示され、この段数が高いほど感度が良好であることを意味する。結果を表5及び6に示す。
[解像性及び密着性の評価]
 ライン幅(L)/スペース幅(S)(以下、「L/S」と記す。)が5/5~30/30(単位:μm)である描画パターンを用いて、41段ステップタブレットの残存段数が11段となるエネルギー量で前記積層基板の感光性樹脂組成物層に対して露光(描画)を行った。露光後、前記感度の評価と同様の現像処理を行った。
 現像後、スペース部分(未露光部分)がきれいに除去され、且つライン部分(露光部分)が蛇行や欠けを生じることなく形成されたレジストパターンのうち、最も小さいライン幅/スペース幅の値により、解像性・密着性を評価した。この数値が小さいほど解像性及び密着性が共に良好であることを意味する。結果を表5及び6に示す。
[レジスト形状の評価]
 上記解像性・密着性の評価において、得られたレジスト形状(レジストパターンの断面形状)を日立走査型電子顕微鏡S-500Aを用いて観察した。結果を表5及び6に示す。
 レジスト形状が台形又は逆台形である場合や、レジストの裾引きがある場合、には、その後のエッチング処理又はめっき処理により形成された回路に短絡や断線が生じやすくなる傾向がある。したがって、レジスト形状は矩形(長方形)で、且つレジストの裾引きがなく、現像残渣も存在しないことが望ましい。そこで、レジスト形状が良好な場合は「矩形」、レジストパターンに裾引きが観察された場合は「裾引き」、現像残渣が観察された場合は「現像残渣」とした。
 ここで、図2は、レジストパターンにおける「裾引き」を説明するための模式断面図である。図2に示すように、「裾引き」とは、レジストパターンの断面形状を観察した場合に、基板12の銅箔13の表面上に形成された現像後のレジストパターン14が矩形ではなく、スペース部分(未露光部分)に裾を引くような形状をいう。また、図3は、レジストパターンにおける「現像残渣」を説明するための模式断面図である。「現像残渣」とは、レジストパターンの断面形状を観察した場合に、現像後のレジストパターン14が矩形ではなく、裾引きが顕著であり、スペース部分に現像残渣15が残りライン間が埋まっている状態であることを意味する。
[剥離特性の評価]
 各感光性エレメントを前記銅張積層板(基板)上に積層し、表4に示す条件で露光及び現像を行うことにより、基板上に硬化膜が形成された試験片(40mm×50mm)を作製した。この試験片を室温(25℃)で一昼夜放置した後、表4に示す条件で剥離を行った。撹拌開始から、硬化膜が基板から完全に剥離除去されるまでの時間を剥離時間とした。また、剥離後の剥離片のサイズを目視にて観察し、以下の基準で評価した。剥離時間が短く、剥離片サイズが小さいほど剥離特性が良好であることを意味する。なお、剥離片サイズがシート状の場合を「L」、30-40mm角の場合を「M」、30mm角より小さい場合を「S」と表記する。結果を表5及び6に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
 表5及び6から明らかなように、実施例1~14の感光性樹脂組成物は、感度、解像性、密着性、レジスト形状及び硬化後の剥離特性がいずれも良好なものであった。一方、バインダーポリマーに(メタ)アクリル酸ベンジルエステルを用いていない比較例1、光重合性化合物として分子内にエチレン性不飽和結合を1つ有する光重合性化合物を用いていない比較例2、3は、実施例に比べ、解像性、密着性、レジスト形状、剥離片サイズが劣っていた。
 本発明の感光性樹脂組成物は、プリント配線板を製造するためのレジストパターンを形成する材料として適用される。特に、上記感光性樹脂組成物は、感度、解像性、密着性、レジスト形状及び硬化後の剥離特性がいずれも良好であるため、高密度パッケージ基板等の細線化・高密度化された配線を有するプリント配線板を製造するためのレジストパターン形成にも好適に用いられる。
 1…感光性エレメント、2…支持フィルム、3…感光性樹脂組成物層、4…保護フィルム、12…基板、13…銅箔、14…レジストパターン、15…現像残渣。

Claims (14)

  1.  (A)バインダーポリマー、(B)光重合性化合物、(C)光重合開始剤及び(D)増感色素を含有する感光性樹脂組成物であって、
     前記(A)バインダーポリマーが、(メタ)アクリル酸に基づく構造単位と、(メタ)アクリル酸ベンジルエステル又は(メタ)アクリル酸ベンジルエステル誘導体に基づく構造単位とを有し、
     前記(B)光重合性化合物が、エチレン性不飽和結合を1つ有する化合物を含み、
     前記(D)増感色素が、下記一般式(1)で表される化合物を含む、感光性樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    [式(1)中、R及びRは、それぞれ独立に置換若しくは無置換のフェニル基、チエニル基又はフリル基を示し、Rは炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルコキシ基又は炭素数1~10のアルキルエステル基を示し、a及びbはそれぞれ独立に0~2の整数を示し、mは0~5の整数を示し、mが2~5の場合、複数存在するRは互いに同一でも異なっていてもよい。]
  2.  前記(B)光重合性化合物が、下記一般式(2)又は下記一般式(3)でそれぞれ表される化合物を含む、請求項1に記載の感光性樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    [式(2)中、Rは水素原子又はメチル基を示し、Rは水素原子、メチル基又はハロゲン化メチル基を示し、Rは炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基、水酸基又はハロゲン原子を示し、pは1~4の整数を示し、nは0~4の整数を示し、nが2~4の場合、複数存在するRは同一でも異なっていてもよい。]
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    [式(3)中、Rは水素原子又はメチル基を示し、Rは炭素数1~12のアルキル基、炭素数1~12のアルコキシ基、水酸基又はハロゲン原子を示し、rは1~12の整数を示し、kは0~5の整数を示し、kが2~5の場合、複数存在するRは同一でも異なっていてもよい。]
  3.  前記(B)光重合性化合物が、ビスフェノールA系ジ(メタ)アクリレート化合物を更に含む、請求項1又は2に記載の感光性樹脂組成物。
  4.  前記(B)光重合性化合物が、(ポリ)オキシエチレン鎖又は(ポリ)オキシプロピレン鎖を有するトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート化合物を更に含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。
  5.  前記(B)光重合性化合物が、(ポリ)オキシエチレン鎖及び(ポリ)オキシプロピレン鎖を有するポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートを更に含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。
  6.  前記(A)バインダーポリマーが、(メタ)アクリル酸アルキルエステルに基づく構造単位を更に有する、請求項1~5のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。
  7.  前記(A)バインダーポリマーが、スチレン又はスチレン誘導体に基づく構造単位を更に有する、請求項1~6のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。
  8.  前記(A)バインダーポリマーの酸価が、100~250mgKOH/gである、請求項1~7のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。
  9.  前記(A)バインダーポリマーの重量平均分子量が、10000~100000である、請求項1~8のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。
  10.  (E)アミン系化合物を更に含有する、請求項1~9のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。
  11.  支持フィルムと、該支持フィルム上に形成された請求項1~10のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物からなる感光性樹脂組成物層と、を備える感光性エレメント。
  12.  請求項1~10のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物からなる感光性樹脂組成物層を基板上に積層する積層工程と、
     前記感光性樹脂組成物層の所定部分に活性光線を照射して前記所定部分を露光させ、硬化させる露光工程と、
     前記感光性樹脂組成物層の前記所定部分以外の部分を前記基板上から除去することにより、前記基板上に、感光性樹脂組成物の硬化物からなるレジストパターンを形成する現像工程と、
    を有するレジストパターンの形成方法。
  13.  前記活性光線の波長が390~420nmの範囲内である、請求項12に記載のレジストパターンの形成方法。
  14.  請求項12又は13に記載の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又はめっきする工程を含む、プリント配線板の製造方法。
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