WO2016171066A1 - 感光性樹脂組成物、感光性エレメント、硬化物、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
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- H05K3/18—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using precipitation techniques to apply the conductive material
Definitions
- the present disclosure relates to a photosensitive resin composition, a photosensitive element, a cured product, a method for forming a resist pattern, and a method for manufacturing a printed wiring board.
- a layer formed on a support using a photosensitive resin composition (hereinafter referred to as a “photosensitive resin layer”) as a resist material used for etching or plating.
- the photosensitive element provided is widely used.
- a printed wiring board is manufactured by the following procedure using, for example, the photosensitive element. That is, first, a photosensitive resin layer of a photosensitive element is laminated on a circuit forming substrate (such as a copper clad laminate). At this time, lamination is performed so that the photosensitive resin layer is in close contact with the surface on which the conductor pattern (circuit) of the circuit forming substrate is formed. Lamination is performed by thermocompression bonding the photosensitive resin layer to an underlying circuit forming substrate (normal pressure laminating method).
- a desired region of the photosensitive resin layer is exposed through a mask film or the like.
- the support (support film or the like) is peeled off at any timing before exposure or after exposure.
- the unexposed portion of the photosensitive resin layer is dissolved or dispersed and removed with a developer.
- the cured portion is finally peeled off.
- the direct drawing method does not use a mask film, so that the cost of the mask film can be reduced, the alignment accuracy of the resist opening is high, and the scaling correction is easy. There are many advantages, such as no need to manage adhesion, dirt and scratches.
- a photosensitive resin composition that can be used in such a direct drawing method
- a photosensitive resin composition containing a specific binder polymer and a specific photopolymerization initiator has been proposed (for example, the following) (See Patent Documents 1 and 2).
- JP 2010-217400 A Japanese Patent No. 4849197 JP 11-327137 A
- the photosensitive resin composition greatly depend on the exposure wavelength, the photosensitive characteristics may vary greatly with respect to changes in the exposure wavelength. Therefore, it is required for the photosensitive resin composition to sufficiently reduce the influence on the change in exposure wavelength.
- an object of the present disclosure is to provide a photosensitive resin composition and a cured product thereof that can sufficiently reduce an influence on a change in exposure wavelength and can form a resist pattern with excellent resolution. Moreover, this indication aims at providing the photosensitive element using this photosensitive resin composition, the formation method of a resist pattern, and the manufacturing method of a printed wiring board.
- the present inventors have found that a photosensitive resin composition having excellent characteristics can be obtained as a result of intensive studies to solve the above problems. That is, this indication includes the following aspects.
- the first aspect of the present disclosure includes (A) component: binder polymer, (B) component: photopolymerizable compound, and (C) component: photopolymerization initiator.
- the photosensitive resin composition of the first aspect can sufficiently reduce the influence on the change in exposure wavelength and can form a resist pattern with excellent resolution.
- a solid-state laser light source (YAG laser third harmonic, main wavelength 355 nm) has been proposed as a direct drawing type laser light source.
- the exposure from the direct drawing type laser light source is a mercury lamp light source (light source centered on a 365 nm wavelength light beam) used in the conventional batch exposure method. ), It is difficult to obtain sufficient sensitivity and resolution.
- a semiconductor laser beam having a peak at a wavelength of 355 nm may be used.
- the wavelength is different from the peak wavelength of 365 nm of the conventional mercury lamp light source, and thus there is a problem that it is difficult to obtain sensitivity.
- the laser beam having the main wavelength of 355 nm has a large energy amount, it has a feature that it is easy to increase the resolution when the exposure amount is low (for example, 20 to 30 mJ / cm 2 ).
- the photosensitive resin composition of the first aspect can form a resist pattern with excellent sensitivity and resolution even when used in a direct drawing method.
- the resist pattern has a trapezoidal or inverted trapezoidal shape, and the resist pattern may partially skirt.
- the cross-sectional shape of the resist pattern is trapezoidal or inverted trapezoidal, and if tailing of the resist pattern occurs, even if a conductor pattern is formed by subsequent etching treatment or plating treatment, within the substrate surface or for each lot, There is a possibility that a short circuit or disconnection occurs between the formed conductor patterns, resulting in a decrease in yield.
- the photosensitive resin composition of the first aspect can form a resist pattern that is excellent in sensitivity and resolution and resist shape while sufficiently reducing the influence on the change in exposure wavelength.
- the mass ratio of the content of the component (C-1) to the content of the component (C-2) (component (C-1): component (C-2)) is 1: 0.01-1 There may be.
- the component (C-2) may have a heterocyclic ring or a nitro group bonded to the heterocyclic ring.
- the component (A) may have a structural unit derived from styrene or a styrene derivative.
- the photosensitive resin composition of the first aspect may be used for a direct drawing method.
- the photosensitive resin composition of a 1st aspect can be used also in uses other than a direct drawing system.
- a second aspect of the present disclosure includes a support and a photosensitive resin layer disposed on the support, and the photosensitive resin layer is the photosensitive resin composition of the first aspect or a cured product thereof. Is a photosensitive element.
- the photosensitive element of the second aspect may be used for a direct drawing method.
- the photosensitive element of the second aspect can also be used in applications other than the direct drawing method.
- the third aspect of the present disclosure is a cured product of the photosensitive resin composition of the first aspect.
- the cured product of the third aspect may be a resist pattern.
- a fourth aspect of the present disclosure includes a step of forming a photosensitive resin layer on a substrate using the photosensitive resin composition of the first aspect or the photosensitive element of the second aspect; A step of irradiating at least a part of the resin layer with actinic rays to cure the photosensitive resin layer, and a step of removing an uncured portion of the photosensitive resin layer from the substrate to form a resist pattern And a method of forming a resist pattern.
- a high-density printed wiring board such as a high-density package substrate can be accurately and efficiently manufactured.
- the present disclosure it is possible to provide a photosensitive resin composition and a cured product thereof that can sufficiently reduce the influence on a change in exposure wavelength and can form a resist pattern with excellent resolution (resolution). Moreover, according to this indication, the photosensitive element using the said photosensitive resin composition, the formation method of a resist pattern, and the manufacturing method of a printed wiring board can be provided. Further, the present disclosure can be suitably used for a direct drawing method (LDI method or the like).
- the present disclosure can provide application of a photosensitive resin composition or a photosensitive element to the formation of a resist pattern.
- the present disclosure can provide application of a photosensitive resin composition or a photosensitive element to a direct drawing system.
- the present disclosure can provide application of the photosensitive resin composition or the photosensitive element to the LDI system.
- the present disclosure can provide application of the cured product of the photosensitive resin composition to the formation of a conductor pattern (circuit) by plating or etching.
- the present disclosure can provide an application of a resist pattern to the formation of a conductor pattern (circuit) by plating or etching.
- the present disclosure can provide application of a cured product of the photosensitive resin composition to the production of a printed wiring board.
- the present disclosure can provide an application of a resist pattern to the production of a printed wiring board.
- the term “process” is not limited to an independent process, and is included in the term if the intended action of the process is achieved even when it cannot be clearly distinguished from other processes. It is.
- the numerical range indicated by using “to” indicates a range including the numerical values described before and after “to” as the minimum value and the maximum value, respectively.
- the upper limit value or lower limit value of a numerical range of a certain step may be replaced with the upper limit value or lower limit value of the numerical range of another step.
- the upper limit value or the lower limit value of the numerical range may be replaced with the values shown in the examples.
- (Meth) acrylic acid means at least one of “acrylic acid” and “methacrylic acid” corresponding thereto. The same applies to other similar expressions such as (meth) acrylate.
- the plurality of substances present in the composition when there are a plurality of substances corresponding to each component in the composition, the plurality of substances present in the composition unless otherwise specified. Means the total amount.
- room temperature indicates 25 ° C.
- the “solid content” refers to a non-volatile content excluding a volatile substance (water, solvent, etc.) in the photosensitive resin composition. That is, it refers to components other than substances (water, solvent, etc.) that remain without volatilization in the drying step, and includes liquid, syrup-like and wax-like substances at around room temperature (25 ° C.).
- (Poly) oxyethylene group means an oxyethylene group or a polyoxyethylene group in which two or more ethylene groups are linked by an ether bond.
- (Poly) oxypropylene group means an oxypropylene group or a polyoxypropylene group in which two or more propylene groups are linked by an ether bond.
- EO-modified means a compound having a (poly) oxyethylene group.
- PO-modified means a compound having a (poly) oxypropylene group.
- EO / PO modified means a compound having both a (poly) oxyethylene group and a (poly) oxypropylene group.
- the photosensitive resin composition according to the present embodiment contains (A) component: binder polymer, (B) component: photopolymerizable compound, and (C) component: photopolymerization initiator.
- the photosensitive resin composition according to the present embodiment contains (C-1) component: acridine compound and (C-2) component: compound having an oxime ester group as the component (C).
- the photosensitive resin composition according to this embodiment contains the component (C-1) and the component (C-2) in combination, a resist pattern with excellent resolution and resist shape can be formed.
- the influence on the change of the exposure wavelength can be sufficiently reduced.
- the cured product according to the present embodiment is a cured product of the photosensitive resin composition according to the present embodiment.
- the cured product according to the present embodiment may be a resist pattern.
- the component (A) that can be used in the photosensitive resin composition according to this embodiment include (meth) acrylic resins (resins having structural units derived from (meth) acrylic acid), styrene resins, Examples thereof include epoxy resins, amide resins, amide epoxy resins, alkyd resins, and phenol resins.
- the photosensitive resin composition according to this embodiment may include a (meth) acrylic resin, and the component (A) includes a structural unit derived from (meth) acrylic acid. You may have.
- (A) component may have a structural unit derived from polymerizable monomers other than (meth) acrylic acid.
- (A) component can be manufactured by radically polymerizing a polymerizable monomer, for example.
- polymerizable monomer other than (meth) acrylic acid examples include styrene; a polymerizable styrene derivative substituted at the ⁇ -position or aromatic ring, such as vinyl toluene and ⁇ -methylstyrene; (Meth) alkyl acrylate; benzyl (meth) acrylate; benzyl derivative (meth) acrylate; acrylamide such as diacetone acrylamide; acrylonitrile; esters of vinyl alcohol such as vinyl-n-butyl ether; cycloalkyl (meth) acrylate (Meth) acrylic acid furfuryl; (meth) acrylic acid tetrahydrofurfuryl; (meth) acrylic acid isobornyl; (meth) acrylic acid adamantyl; (meth) acrylic acid dicyclopentanyl; (meth) acrylic acid dimethylaminoethyl; Diethylamino (meth) acrylate Ethyl;
- Examples of the benzyl (meth) acrylate derivative include an alkoxy ring having 1 to 6 carbon atoms (the number of carbon atoms, the same shall apply hereinafter), a halogen atom, and / or an alkyl having 1 to 6 carbon atoms on the aromatic ring of the benzyl group. A compound in which a group is substituted can be mentioned.
- Examples of the benzyl (meth) acrylate derivative include ethoxybenzyl (meth) acrylate, methoxybenzyl (meth) acrylate, chlorobenzyl (meth) acrylate, methylbenzyl (meth) acrylate, and ethylbenzyl (meth) acrylate. It is done.
- the component (A) may have at least one structural unit derived from styrene or a styrene derivative from the viewpoint of further improving resolution and adhesion. By further improving the resolution, a more excellent resist shape can be obtained.
- the component (A) may have a structural unit derived from styrene and a structural unit derived from a styrene derivative.
- the component (A) may have at least one structural unit derived from an alkyl (meth) acrylate from the viewpoint of improving alkali developability and peeling properties.
- alkyl group of alkyl (meth) acrylate include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group and dodecyl group.
- each structural isomer can be used.
- alkyl (meth) acrylate examples include, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, ( Hexyl (meth) acrylate, heptyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, undecyl (meth) acrylate and An example is dodecyl (meth) acrylate.
- the number of carbon atoms of the alkyl group may be 1 to 4 from the viewpoint of further improving the peeling characteristics.
- Alkyl (meth) acrylate can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
- each structural unit constituting the component (A) is not particularly limited.
- the content of the structural unit derived from (meth) acrylic acid may be a content in which the acid value of the component (A) falls within the following range.
- the acid value of the component (A) may be 100 mgKOH / g or more, 120 mgKOH / g or more, 140 mgKOH / g or more, or 150 mgKOH / g or more from the viewpoint of suppressing an increase in development time.
- the acid value of the component (A) is 250 mgKOH / g or less, 240 mgKOH / g or less, or 230 mgKOH / g from the viewpoint of further improving the developer resistance (for example, adhesion) of the cured product of the photosensitive resin composition. It may be the following. From these viewpoints, the acid value of the component (A) may be 100 to 250 mgKOH / g, 120 to 240 mgKOH / g, 140 to 230 mgKOH / g, or 150 to 230 mgKOH / g. In addition, when performing solvent image development, you may adjust the polymerizable monomer (monomer. (Meth) acrylic acid etc.) which has a carboxy group to a small quantity from a viewpoint which is excellent in developability.
- the polymerizable monomer monomer. (Meth) acrylic acid etc.
- the content of the structural unit may be in the following range based on the total solid content (total mass) of the component (A). Good. From the viewpoint of further improving the resolution, the content may be 5% by mass or more, 10% by mass or more, or 20% by mass or more. 65 mass% or less, 55 mass% or less, or 50 mass% or less may be sufficient as the said content from a viewpoint which can suppress that a peeling piece becomes large and can suppress that peeling time becomes long. From these viewpoints, the content may be 5 to 65% by mass, 10 to 55% by mass, or 20 to 50% by mass.
- the content of the structural unit is in the following range based on the total solid content (total mass) of the component (A). May be.
- the content may be 1% by mass or more, 2% by mass or more, or 3% by mass or more from the viewpoint of suppressing an increase in the peeling piece and suppressing an increase in the peeling time.
- the content may be 80% by mass or less, 60% by mass or less, or 50% by mass or less from the viewpoint of further improving resolution and adhesion. From these viewpoints, the content may be 1 to 80% by mass, 2 to 60% by mass, or 3 to 50% by mass.
- the weight average molecular weight (Mw) of the component (A) is 10,000 or more, 20000 or more, or 25000 or more from the viewpoint that the developer resistance (for example, adhesion) of the cured product of the photosensitive resin composition tends to be further improved. There may be.
- the weight average molecular weight (Mw) of the component (A) may be 100000 or less, 80000 or less, or 60000 or less from the viewpoint of excellent development time. From these viewpoints, the weight average molecular weight (Mw) of the component (A) may be 10,000 to 100,000, 20,000 to 80,000, or 25,000 to 60,000.
- the weight average molecular weight of the component (A) is measured by gel permeation chromatography (GPC) (converted with a calibration curve using standard polystyrene).
- GPC gel permeation chromatography
- the molecular weight can be measured by another method, and the average can be calculated.
- the dispersity (Mw / Mn) of the component (A) is not particularly limited, but may be 1.0 to 3.0 or 1.5 to 2.5. When the degree of dispersion is 3.0 or less, the adhesion and resolution are further improved.
- the component (A) may have a characteristic group (such as a nitro group) that has photosensitivity to light having a wavelength in the range of 350 to 440 nm in its molecule, if necessary.
- a characteristic group such as a nitro group
- one type of binder polymer may be used alone, or two or more types of binder polymers may be used in any combination.
- the component (A) in the case of using two or more types in combination, for example, two or more types of binder polymers composed of different copolymer components (binder polymers containing different monomer units as copolymer components), different weight average molecular weights Two or more kinds of binder polymers and two or more kinds of binder polymers having different dispersities can be mentioned.
- a polymer having a multimode molecular weight distribution described in JP-A-11-327137 Patent Document 3 can also be used.
- the content of the component (A) may be in the following range based on the total solid content (total mass) of the photosensitive resin composition.
- (A) Content of a component may be 20 mass% or more, 30 mass% or more, 40 mass% or more, or 50 mass% or more from a viewpoint which is excellent in the moldability of a film.
- (A) Content of a component may be 90 mass% or less, 80 mass% or less, 65 mass% or less, or 60 mass% or less from a viewpoint which tends to be further excellent in a sensitivity and a resolution. From these viewpoints, the content of the component (A) may be 20 to 90% by mass, 30 to 80% by mass, 40 to 65% by mass, or 50 to 60% by mass.
- the content of the component (A) may be in the following range with respect to 100 parts by mass of the total amount of the component (A) and the component (B).
- the content of the component (A) may be 30 parts by mass or more, 35 parts by mass or more, 40 parts by mass or more, or 50 parts by mass or more from the viewpoint of further improving the film formability.
- the content of the component (A) may be 70 parts by mass or less, 65 parts by mass or less, or 60 parts by mass or less from the viewpoint of further improving sensitivity and resolution. From these viewpoints, the content of the component (A) may be 30 to 70 parts by mass, 35 to 65 parts by mass, 40 to 60 parts by mass, or 50 to 60 parts by mass.
- the component (B) component is not particularly limited as long as it is a compound having photopolymerizability, and examples thereof include compounds having at least one ethylenically unsaturated bond.
- a component can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
- the component (B) may contain at least one bisphenol A type (meth) acrylate compound from the viewpoint of further improving alkali developability, resolution, and release properties after curing.
- the bisphenol A-type (meth) acrylate compound examples include 2,2-bis (4-((meth) acryloxypolyethoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acrylic). Loxypolypropoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxypolybutoxy) phenyl) propane, 2,2-bis (4-((meth) acryloxypolyethoxypolypropoxy) phenyl) Examples include propane.
- the component (B) may contain 2,2-bis (4-((meth) acryloxypolyethoxy) phenyl) propane from the viewpoint of further improving the resolution and peeling characteristics.
- a bisphenol A type (meth) acrylate compound can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
- 2,2-bis (4- (methacryloxydiethoxy) phenyl) propane is commercially available as BPE-200 (trade name, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.).
- 2,2-bis (4- (methacryloxypentaethoxy) phenyl) propane is either BPE-500 (trade name, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) or FA-321M (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) As commercially available.
- the content of the bisphenol A type (meth) acrylate compound is the total solid content (total mass) of the component (B) from the viewpoint of further improving the resolution of the resist pattern.
- the following range may be used as a reference. 20 mass% or more or 40 mass% or more may be sufficient as the said content. 90 mass% or less or 80 mass% or less may be sufficient as the said content. From these viewpoints, the content may be 20 to 90% by mass, or 40 to 80% by mass.
- the component (B) may contain a compound obtained by reacting a polyhydric alcohol with an ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid from the viewpoint of improving the resolution and flexibility in a balanced manner.
- a 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.
- Polypropylene glycol di (meth) acrylate which is: alkylene glycol di (meth) acrylate having both (poly) oxyethylene groups and (poly) oxypropylene groups; trimethylolpropane di (meth) acrylate; trimethylolpropane tri (meta) ) Acrylate; EO-modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate; PO-modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate; EO / PO-modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate; tetramethylolmethane tri (meth) acrylate; Tetramethylol methane tetra (meth) acrylate may be mentioned.
- trimethylolpropane tri (meth) acrylate (hereinafter referred to as “specific trimethylolpropanetri” which may have at least one of (poly) oxyethylene group and (poly) oxypropylene group).
- (meth) acrylate) and among the specific trimethylolpropane tri (meth) acrylate, EO-modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate may be used.
- two or more selected from the group of compounds obtained by reacting the polyhydric alcohol with an ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid. May be used in combination. When two or more types are combined, the resolution is further improved.
- EO-modified trimethylolpropane triacrylate is SR454 (trade name, manufactured by Sartomer), TA-401 (trade name, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), TMPT-21E (Hitachi Chemical Co., Ltd.). ), Product name) and commercially available.
- the content (total amount) of the specific trimethylolpropane tri (meth) acrylate may be in the following range based on the total solid content (total mass) of the component (B).
- the content may be 20% by mass or more or 30% by mass or more from the viewpoint of improving flexibility. From the viewpoint of further improving the resolution, the content may be 70% by mass or less or 60% by mass or less. From these viewpoints, the content may be 20 to 70% by mass, or 30 to 60% by mass.
- the photosensitive resin composition in the present embodiment includes, as the component (B), the bisphenol A type (meth) acrylate compound, and the compound obtained by reacting a polyhydric alcohol with an ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid.
- the other polymerizable compound may be further contained.
- polymerizable compounds include nonylphenoxypolyethyleneoxy (meth) acrylate, phthalic acid compounds, alkyl (meth) acrylates, and photopolymerizable compounds (oxetane having at least one cationically polymerizable cyclic ether group in the molecule). Compound, etc.). Especially, at least 1 sort (s) chosen from the group which consists of nonylphenoxy polyethyleneoxy (meth) acrylate and a phthalic acid type compound from a viewpoint of improving the resolution, adhesiveness, a resist shape, and the peeling property after hardening with sufficient balance is preferable.
- nonylphenoxypolyethyleneoxy (meth) acrylate examples include nonylphenoxytriethyleneoxy (meth) acrylate, nonylphenoxytetraethyleneoxy (meth) acrylate, nonylphenoxypentaethyleneoxy (meth) acrylate, nonylphenoxyhexaethyleneoxy ( (Meth) acrylate, nonylphenoxyheptaethyleneoxy (meth) acrylate, nonylphenoxyoctaethyleneoxy (meth) acrylate, nonylphenoxynonaethyleneoxy (meth) acrylate, nonylphenoxydecaethyleneoxy (meth) acrylate, and nonylphenoxyundeca Ethyleneoxy (meth) acrylate is mentioned.
- Nonylphenoxypolyethyleneoxy (meth) acrylate can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
- phthalic acid compounds include ⁇ -chloro- ⁇ -hydroxypropyl- ⁇ ′-(meth) acryloyloxyethyl-o-phthalate, ⁇ -hydroxyethyl- ⁇ ′-(meth) acryloyloxyethyl-o-phthalate. And ⁇ -hydroxypropyl- ⁇ ′-(meth) acryloyloxyethyl-o-phthalate. Of these, ⁇ -chloro- ⁇ -hydroxypropyl- ⁇ '-(meth) acryloyloxyethyl-o-phthalate is preferable as the phthalic acid compound.
- ⁇ -Chloro- ⁇ -hydroxypropyl- ⁇ '-methacryloyloxyethyl-o-phthalate is commercially available as FA-MECH (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.).
- a phthalic acid type compound can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
- the photosensitive resin composition which concerns on this embodiment contains the said other photopolymerizable compound as (B) component
- content of the said photopolymerizable compound is resolution, adhesiveness, resist shape, and peeling after hardening. From the viewpoint of improving the properties in a well-balanced manner, it may be 1 to 30% by mass, 3 to 25% by mass, or 5 to 20% by mass based on the total solid content (total mass) of the component (B).
- the content of the component (B) may be in the following range based on the total solid content (total mass) of the photosensitive resin composition.
- the content of the component (B) may be 3% by mass or more, 10% by mass or more, 25% by mass or more, 30% by mass or more, or 40% by mass or more from the viewpoint of further improving sensitivity and resolution.
- (B) 70 mass% or less, 60 mass% or less, or 50 mass% or less may be sufficient from a viewpoint which exists in the tendency which is excellent in the moldability of a film. From these viewpoints, the content of the component (B) may be 3 to 70% by mass, 10 to 60% by mass, 25 to 50% by mass, 30 to 50% by mass, or 40 to 50% by mass.
- the content of the component (B) may be in the following range with respect to 100 parts by mass of the total amount of the component (A) and the component (B).
- the content of the component (B) is 5 parts by mass or more, 10 parts by mass or more, 15 parts by mass or more, 20 parts by mass or more, 30 parts by mass or more, or 40 parts by mass or more from the viewpoint of further improving sensitivity and resolution. May be.
- the content of the component (B) may be 70 parts by mass or less, 65 parts by mass or less, 60 parts by mass or less, 50 parts by mass or less, or 45 parts by mass or less from the viewpoint of further improving the film formability. From these viewpoints, the content of the component (B) is 5 to 70 parts by weight, 10 to 70 parts by weight, 15 to 65 parts by weight, 20 to 60 parts by weight, 30 to 50 parts by weight, or 40 to 45 parts by weight. There may be.
- the photosensitive resin composition according to this embodiment contains, as component (C), both (C-1) component: acridine compound and (C-2) component: compound having an oxime ester group.
- component (C) both (C-1) component: acridine compound and (C-2) component: compound having an oxime ester group.
- Examples of the component (C-1) include compounds having one or more acridinyl groups, and may include at least one of a compound having one acridinyl group and a compound having two acridinyl groups.
- a compound which has one acridinyl group the compound represented by following General formula (1) is mentioned, for example.
- Examples of the compound having two acridinyl groups include a compound represented by the following general formula (2).
- the component (C-1) can be used alone or in any combination of two or more.
- R 1 represents a halogen atom, an amino group, a carboxy group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or an alkylamino group having 1 to 6 carbon atoms.
- m represents an integer of 0 to 5.
- R 2 represents an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, an oxadialkylene group having 2 to 20 carbon atoms, or a thiodialkylene group having 2 to 20 carbon atoms.
- Examples of the compound represented by the general formula (1) include 9-phenylacridine, 9- (p-methylphenyl) acridine, 9- (m-methylphenyl) acridine, 9- (p-chlorophenyl) acridine, 9 Examples include-(m-chlorophenyl) acridine, 9-aminoacridine, 9-dimethylaminoacridine, 9-diethylaminoacridine, and 9-pentylaminoacridine.
- Examples of the compound represented by the general formula (2) include 1,2-bis (9-acridinyl) ethane, 1,3-bis (9-acridinyl) propane, 1,4-bis (9-acridinyl) butane. 1,5-bis (9-acridinyl) pentane, 1,6-bis (9-acridinyl) hexane, 1,7-bis (9-acridinyl) heptane, 1,8-bis (9-acridinyl) octane, , 9-bis (9-acridinyl) nonane, 1,10-bis (9-acridinyl) decane, 1,11-bis (9-acridinyl) undecane, 1,12-bis (9-acridinyl) dodecane, 1,14 -Bis (9-acridinyl) tetradecane, 1,16-bis (9-acridinyl) hexadecane, 1,18-bis (9-acridinyl) octadecan
- the compound represented by the general formula (1) and the compound represented by the general formula (2) can further reduce the influence on the change of the exposure wavelength, and form a resist pattern having further excellent resolution and resist shape. From the viewpoint of being able to do this, at least one of the following requirements may be satisfied.
- M in the general formula (1) may be an integer of 0 to 3, or may be an integer of 0 to 1.
- R 2 in the general formula (2) may be an alkylene group. The alkylene group may have 2 to 15 carbon atoms, 4 to 10 carbon atoms, or 5 to 8 carbon atoms.
- the compound having an oxime ester group as component (C-2) can be said to be an oxime ester type photopolymerization initiator.
- component (C-2) 1- [4- (phenylthio) phenyl] -1,2-octanedione 2- (O-benzoyloxime), 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl] ethanone O-acetyloxime, 2- (acetyloxyiminomethyl) thioxanthen-9-one, and the like.
- the component (C-2) can be used alone or in any combination of two or more.
- the component (C-2) may have a heterocyclic ring (heterocyclic structure) in the molecule.
- the component (C-2) may have at least one selected from the group consisting of a carbazole skeleton, a xanthene skeleton, and a thioxanthone skeleton as a heterocyclic ring from the viewpoint of further improving sensitivity.
- the component (C-2) may be a compound having a carbazole skeleton from the viewpoint of further improving sensitivity.
- a compound represented by the following general formula (3) can be used.
- R 3 represents a nitro group, an alkyl group having 11 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 30 carbon atoms, or 2 to 20 carbon atoms.
- R 4 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
- R 5 represents an alkyl group having 11 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms.
- the component (C-2) may have a nitro group bonded to the heterocyclic ring in the molecule.
- the component (C-2) may include a compound having an oxime ester group having a nitro group bonded to a heterocyclic ring in the molecule.
- the component (C-2) includes a compound having a nitro group bonded to a heterocyclic ring, light absorption due to electron resonance of the heterocyclic ring can be shifted to a long wavelength side, and light of a specific wavelength (for example, main wavelength The sensitivity can be further improved with respect to light having a wavelength of 355 nm. Examples of such a compound include NCI-831 (trade name, manufactured by ADEKA Corporation).
- the content of component (C-1) may be in the following range with respect to a total of 100 parts by mass of component (A) and component (B) from the viewpoint of further improving the resolution.
- the content of the component (C-1) is 0.1 part by mass or more, 0.15 part by mass or more, 0.2 part by mass or more, 0.25 part by mass or more, 0.3 part by mass or more, or 0.4 part by mass. Or more.
- the content of the component (C-1) is 5 parts by mass or less, 3 parts by mass or less, 2 parts by mass or less, 1.4 parts by mass or less, 1.2 parts by mass or less, 0.7 parts by mass or less, or 0.5. It may be less than or equal to parts by mass. From these viewpoints, the content of the component (C-1) may be 0.1 to 5 parts by mass, 0.1 to 3 parts by mass, or 0.1 to 1.2 parts by mass.
- the content of the component (C-1) is within the following range with respect to a total of 100 parts by mass of the component (A) and the component (B), from the viewpoint of further improving sensitivity to light having a dominant wavelength of 355 nm. May be.
- the content of the component (C-1) is 0.1 part by mass or more, 0.15 part by mass or more, 0.2 part by mass or more, 0.25 part by mass or more, 0.3 part by mass or more, or 0.4 part by mass. Or more.
- the content of the component (C-1) is 5 parts by mass or less, 3 parts by mass or less, 2 parts by mass or less, 1.4 parts by mass or less, 1.2 parts by mass or less, 0.7 parts by mass or less, or 0.5. It may be less than or equal to parts by mass. From these viewpoints, the content of the component (C-1) is 0.1-5 parts by mass, 0.1-2 parts by mass, 0.1-1.2 parts by mass, or 0.2-0. It may be 7 parts by mass.
- the content of the component (C-1) may be in the following range based on the total mass of the component (C) from the viewpoint of further improving the resolution.
- the content of the component (C-1) may be 50% by mass or more, 60% by mass or more, 65% by mass or more, 70% by mass or more, or 75% by mass or more.
- the content of the component (C-1) may be less than 100% by mass, 95% by mass or less, 90% by mass or less, 85% by mass or less, or 80% by mass or less. From these viewpoints, the content of the component (C-1) may be 50 to 90% by mass, 65 to 85% by mass, or 75 to 80% by mass.
- the content of component (C-2) may be in the following range with respect to a total of 100 parts by mass of component (A) and component (B) from the viewpoint of further improving the resolution.
- the content of component (C-2) may be 0.01 parts by mass or more, 0.05 parts by mass or more, 0.075 parts by mass or more, or 0.1 parts by mass or more.
- the content of the component (C-2) is 3 parts by mass or less, 2 parts by mass or less, 1 part by mass or less, 0.6 parts by mass or less, 0.5 parts by mass or less, 0.4 parts by mass or less, 0.3 It may be less than or equal to 0.2 parts by weight. From these viewpoints, the content of the component (C-2) is 0.01 to 3 parts by mass, 0.01 to 2 parts by mass, 0.01 to 1 part by mass, or 0.05 to 0.5 parts by mass. Part.
- the content of the component (C-2) is within the following range with respect to a total of 100 parts by mass of the component (A) and the component (B) from the viewpoint of further improving the resolution with respect to light having a dominant wavelength of 355 nm. May be.
- the content of component (C-2) may be 0.01 parts by mass or more, 0.05 parts by mass or more, 0.075 parts by mass or more, or 0.1 parts by mass or more.
- the content of the component (C-2) is 3 parts by mass or less, 2 parts by mass or less, 1 part by mass or less, 0.6 parts by mass or less, 0.5 parts by mass or less, 0.4 parts by mass or less, 0.3 It may be less than or equal to 0.2 parts by weight. From these viewpoints, the content of the component (C-2) may be 0.01 to 3 parts by mass, 0.01 to 1 part by mass, or 0.05 to 0.6 parts by mass.
- the content of the component (C-2) is within the following range based on the total mass of the component (C) from the viewpoint of further improving the resolution and further reducing the influence on the change of the exposure wavelength. Also good.
- the content of the component (C-2) may be more than 0% by mass, 1% by mass or more, 5% by mass or more, 10% by mass or more, 12% by mass or more, or 15% by mass or more.
- the content of the component (C-2) may be 75% by mass or less, 50% by mass or less, 45% by mass or less, 35% by mass or less, 30% by mass or less, 25% by mass or less, or 20% by mass or less. . From these viewpoints, the content of the component (C-2) may be 1 to 75% by mass, 1 to 45% by mass, 1 to 35% by mass, or 1 to 20% by mass.
- the mass ratio of the content of component (C-1) (total content) and the content of component (C-2) (total content) (component (C-1): component (C-2)) is: From the viewpoint of further improving the resolution and further reducing the influence on the change of the exposure wavelength, the following ranges may be used.
- the mass ratio may be 1: 0.01 or more, 1: 0.08 or more, 1: 0.15 or more, 1: 0.2 or more, It may be 1: 0.3 or more.
- the mass ratio may be 1: 1 or less, may be 1: 0.8 or less, may be 1: 0.75 or less, and may be 1: 0.6 or less. 1: 0.5 or less may be sufficient. From these viewpoints, the mass ratio may be 1: 0.01 to 1, may be 1: 0.01 to 0.75, and may be 1: 0.08 to 0.6. Also good.
- the photosensitive resin composition according to this embodiment may further contain a photopolymerization initiator other than the component (C-1) and the component (C-2).
- a photopolymerization initiator other than the component (C-1) and the component (C-2).
- other photopolymerization initiators include hexaarylbiimidazole derivatives.
- the photopolymerization initiator is preferably at least one of 2,4,5-triarylimidazole dimer from the viewpoint of further improving sensitivity and adhesion.
- the structure of the 2,4,5-triarylimidazole dimer may be symmetric or asymmetric.
- 2,4,5-triarylimidazole dimer examples include 2- (o-chlorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer (also known as 2,2′-bis (o-chlorophenyl)- 4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole), 2- (o-chlorophenyl) -4,5-bis- (m-methoxyphenyl) imidazole dimer, and 2 -(P-methoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer. Of these, 2- (o-chlorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer is preferable.
- photopolymerization initiators include benzophenone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1,2- (dimethylamino) -2-[(4-methylphenyl) methyl ] -1- [4- (4-morpholinyl) phenyl] -1-butanone, 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl-2- (hydroxy-2-propyl) ketone, 2-methyl-1- [4- ( Aromatic ketones such as methylthio) phenyl] -2-morpholino-propanone-1; quinones such as alkylanthraquinones; benzoin ether compounds such as benzoin alkyl ether; benzoin compounds such as benzoin and alkylbenzoin; benzyls such as benzyldimethyl ketal Derivatives; bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphospho Fin oxide; bis (2,6-di
- content of the said photoinitiator is with respect to a total of 100 mass parts of (A) component and (B) component. 0.01 to 10 parts by mass, 0.01 to 8 parts by mass, or 0.01 to 5 parts by mass. Thereby, sensitivity and adhesiveness are further improved.
- the content of component (C) may be in the following range based on the total solid content (total mass) of the photosensitive resin composition from the viewpoint of further improving sensitivity and adhesion.
- (C) 0.1 mass% or more, 0.2 mass% or more, 0.3 mass% or more, or 0.35 mass% or more may be sufficient as content of a component.
- (C) 20 mass% or less, 10 mass% or less, 3 mass% or less, 1 mass% or less, 0.5 mass% or less, or 0.4 mass% or less may be sufficient as content of a component. From these viewpoints, the content of the component (C) may be 0.1 to 20% by mass, 0.1 to 10% by mass, or 0.1 to 3% by mass.
- the photosensitive resin composition according to the present embodiment may further contain a hydrogen donor that can give hydrogen during the reaction of the exposed portion. Thereby, the sensitivity of the photosensitive resin composition further improves.
- component (D) examples include bis [4- (dimethylamino) phenyl] methane, bis [4- (diethylamino) phenyl] methane, leucocrystal violet, and N-phenylglycine.
- a component can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types arbitrarily.
- content of (D) component is the following range with respect to 100 mass parts of total amounts of (A) component and (B) component. It may be.
- (D) Content of component is 0.01 mass part or more, 0.05 mass part or more, 0.1 mass part or more, 0.3 mass part or more, 0.5 mass part from a viewpoint which a sensitivity improves further. It may be more than or 0.6 parts by mass.
- the content of the component (D) is 10 parts by mass or less, 5 parts by mass or less, 2 parts by mass or less, or 1 mass from the viewpoint of suppressing precipitation of the excessive component (D) as a foreign substance after film formation. Or less. From these viewpoints, the content of component (D) may be 0.01 to 10 parts by mass, 0.05 to 5 parts by mass, or 0.1 to 2 parts by mass.
- the photosensitive resin composition according to the present embodiment may further contain a sensitizing dye.
- a sensitizing dye examples include dialkylaminobenzophenones, pyrazolines, anthracene, coumarins, xanthones, oxazoles, benzoxazoles, thiazoles, benzothiazoles, triazoles, stilbenes, triazines, thiophenes , Naphthalimides, and triarylamines.
- a sensitizing dye can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
- sensitizing dyes are pyrazolines, anthracenes, coumarins and triaryls from the viewpoint of further improving sensitivity and adhesion.
- At least one selected from the group consisting of amines may be included, and among them, at least one selected from the group consisting of pyrazolines, anthracenes and triarylamines may be included.
- the content of the sensitizing dye is 0.01 to 10 with respect to 100 parts by mass of the total amount of the component (A) and the component (B).
- the mass may be 0.05 to 5 parts by mass, or 0.1 to 3 parts by mass.
- the content of the sensitizing dye is 0.01 parts by mass or more, sensitivity and resolution are further improved.
- the content of the sensitizing dye is 10 parts by mass or less, the resist shape is further suppressed from becoming an inverted trapezoid, and the adhesion is further improved.
- the photosensitive resin composition according to the present embodiment can contain other components as needed in addition to the above components.
- Other components include, for example, dyes (malachite green, etc.), tribromophenylsulfone, photochromic agents, thermochromic inhibitors, plasticizers (p-toluenesulfonamide, etc.), pigments, fillers, antifoaming agents, difficult Examples thereof include a flame retardant, a stabilizer, an adhesion imparting agent, 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 any combination of two or more.
- the content of each of these components is preferably about 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the components (A) and (B).
- the photosensitive resin composition according to the present embodiment can contain at least one organic solvent in order to adjust the viscosity, if necessary.
- the organic solvent a commonly used organic solvent can be used without particular limitation. Specific examples of the organic solvent include methanol, ethanol, acetone, methyl ethyl ketone, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, toluene, N, N-dimethylformamide, propylene glycol monomethyl ether, and a mixed solvent thereof.
- At least the component (A), the component (B), and the component (C) are dissolved in the organic solvent and used as a solution having a solid content of about 30 to 60% by mass (hereinafter referred to as “coating solution”). be able to.
- the coating solution can be used, for example, to form a photosensitive resin layer as follows. Forming a photosensitive resin layer derived from the photosensitive resin composition on the support by applying the coating liquid on the surface of a support (support film, metal plate, etc.) described later and drying it. it can.
- a support support film, metal plate, etc.
- the metal plate include copper, copper-based alloy, nickel, chromium, iron, iron-based alloy (stainless steel, etc.), preferably copper, copper-based alloy, iron-based alloy and the like.
- the thickness of the photosensitive resin layer varies depending on its use, but may be about 1 to 100 ⁇ m after drying.
- the photosensitive resin composition according to the present embodiment can be suitably used, for example, for a resist pattern forming method described later. Especially, it is suitable for the application to the method of forming a conductor pattern (circuit) by plating.
- the photosensitive element which concerns on this embodiment is provided with a support body and the photosensitive resin layer arrange
- the said photosensitive resin layer contains the photosensitive resin composition which concerns on this embodiment, or its hardened
- the said photosensitive resin layer is formed using the photosensitive resin composition which concerns on this embodiment, and the uncured state (coating film) may be sufficient as the said photosensitive resin composition.
- the said photosensitive element may be provided with other layers, such as a protective layer, as needed. For example, you may coat
- FIG. 1 shows an embodiment of a photosensitive element.
- the support body 2, the photosensitive resin layer 3, and the protective layer 4 are laminated
- the photosensitive element 1 can be obtained as follows, for example. After coating the coating liquid which is a photosensitive resin composition on the support body 2 to form a coating layer, the coating layer is dried to form the photosensitive resin layer 3. Next, the surface of the photosensitive resin layer 3 opposite to the support 2 is covered with a protective layer 4, thereby supporting the support 2, the photosensitive resin layer 3 formed on the support 2, and the photosensitive resin. The photosensitive element 1 provided with the protective layer 4 laminated
- the photosensitive element 1 does not necessarily have to include the protective layer 4.
- a polymer film having heat resistance and solvent resistance such as polyethylene terephthalate film, polyethylene film, polypropylene film, and polyester film can be used.
- the thickness of the support may be 1 to 100 ⁇ m, 5 to 50 ⁇ m, or 5 to 30 ⁇ m.
- the thickness of the support is 1 ⁇ m or more, the support can be easily prevented from being broken when the support is peeled off.
- the thickness of the support is 100 ⁇ m or less, when exposure is performed through the support, it is possible to easily suppress a decrease in resolution.
- the protective layer (protective film or the like) preferably has a lower adhesive force to the photosensitive resin layer than the adhesive force of the support to the photosensitive resin layer, and is preferably a low fish eye film.
- fish eye means that a material constituting a protective film is melted by heat, kneaded, extruded, biaxially stretched, a film is produced by a casting method, etc., and foreign materials, undissolved materials, oxidative deterioration of the material. This means that an object or the like is taken into the film. That is, the “low fish eye” means that there are few foreign substances in the film.
- a polymer film having heat resistance and solvent resistance such as a polyethylene terephthalate film, a polyethylene film, a polypropylene film, and a polyester film can be used as the protective layer.
- Commercially available polymer films include polypropylene films such as those manufactured by Oji Paper Co., Ltd. (for example, Alphan MA-410 and E-200C) and Shin-Etsu Film Co., Ltd .; PS-25 manufactured by Teijin Limited (for example, Polyethylene terephthalate film such as PS series).
- the protective layer may be the same type of member as the support or a different type of member.
- the thickness of the protective layer may be 1 to 100 ⁇ m, 5 to 50 ⁇ m, 5 to 30 ⁇ m, or 15 to 30 ⁇ m.
- the protective layer can be prevented from being broken when the photosensitive resin layer and the support are laminated on the base material (substrate or the like) while peeling the protective layer.
- Productivity improves because the thickness of a protective layer is 100 micrometers or less.
- the photosensitive element according to the present embodiment can be manufactured, for example, as follows.
- the photosensitive element is prepared by dissolving at least the component (A), the component (B), and the component (C) in an organic solvent to prepare a coating solution having a solid content of about 30 to 60% by mass; It can manufacture with a manufacturing method provided with the process of apply
- Application of the coating solution onto the support can be performed by a known method such as roll coating, comma coating, gravure coating, air knife coating, die coating, or bar coating.
- the drying of the coating layer is not particularly limited as long as at least a part of the organic solvent can be removed from the coating layer. For example, drying may be performed at 70 to 150 ° C. for about 5 to 30 minutes.
- the amount of the residual organic solvent in the photosensitive resin layer after drying may be 2% by mass or less from the viewpoint of preventing diffusion of the organic solvent in the subsequent step.
- the thickness of the photosensitive resin layer in the photosensitive element according to this embodiment can be appropriately selected depending on the application, but the thickness after drying may be 1 to 100 ⁇ m, 1 to 50 ⁇ m, or 5 to 40 ⁇ m. Good. Industrial coating becomes easy and productivity improves because the thickness of the photosensitive resin layer is 1 micrometer or more. Adhesiveness and resolution are further improved when the thickness of the photosensitive resin layer is 100 ⁇ m or less.
- the photosensitive element according to the present embodiment may further include a known intermediate layer such as a cushion layer, an adhesive layer, a light absorption layer, and a gas barrier layer, if necessary.
- a known intermediate layer such as a cushion layer, an adhesive layer, a light absorption layer, and a gas barrier layer, if necessary.
- the form of the photosensitive element according to this embodiment is not particularly limited.
- the photosensitive element may be in the form of a sheet, for example, or may be in a state of being wound up in a roll shape around a winding core.
- the photosensitive element according to the present embodiment can be suitably used, for example, for a resist pattern forming method described later. Especially, it is suitable for the application to the method of forming a conductor pattern (circuit) by plating.
- the resist pattern forming method includes (i) a step of forming a photosensitive resin layer on a substrate (substrate or the like) using the photosensitive resin composition or the photosensitive element (photosensitive resin layer). Forming step), (ii) irradiating at least a part of the photosensitive resin layer with actinic rays to cure the photosensitive resin layer (exposure step), and (iii) not forming the photosensitive resin layer.
- the resist pattern can also be said to be a relief pattern. It can be said that the method for forming a resist pattern according to this embodiment is a method for manufacturing a substrate with a resist pattern.
- a photosensitive resin layer is formed on a base material (substrate or the like) using the photosensitive resin composition or the photosensitive element.
- a base material which has a conductor layer
- the base material which has a conductor layer is mentioned.
- a base material having a conductor layer a circuit forming substrate provided with an insulating layer and a conductor layer formed on the insulating layer, or a die pad (lead frame base material, alloy base material, etc.) may be used. it can.
- a photosensitive resin layer on a substrate for example, after removing the protective layer from the photosensitive element, it is pressure-bonded to the substrate while heating the photosensitive resin layer of the photosensitive element.
- the method of doing is mentioned.
- the laminated body which consists of a base material, the photosensitive resin layer, and the support body and these were laminated
- This photosensitive resin layer forming step is preferably performed under reduced pressure from the viewpoint of further excellent adhesion and followability.
- Heating of the photosensitive resin layer and / or the base material (substrate or the like) at the time of pressure bonding may be performed at a temperature of 70 to 130 ° C.
- the pressure bonding may be performed at a pressure of about 0.1 to 1.0 MPa (about 1 to 10 kgf / cm 2 ). These conditions can be appropriately selected as necessary. If the photosensitive resin layer is heated to 70 to 130 ° C., it is not necessary to pre-heat the base material in advance, but in order to further improve the adhesion and followability, the base material is pre-heated. You can also.
- (Ii) Exposure process In the exposure step, at least part of the photosensitive resin layer formed on the base material (substrate or the like) is irradiated with actinic rays, so that the portion irradiated with actinic rays is cured and a latent image is formed. .
- the actinic ray can be irradiated through the support.
- the photosensitive resin layer can be irradiated with actinic rays after the support is removed.
- 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 adopted, which is called artwork.
- LDI Laser Direct Imaging
- DLP Digital Light Processing
- a method (mask exposure method) in which actinic rays are irradiated in an image form through a negative or positive mask pattern may be employed, or these may be used in combination.
- a known light source can be used as the active light source.
- a light source that effectively emits ultraviolet light or visible light such as 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-state laser (such as a YAG laser), or a semiconductor laser is used.
- the dominant wavelength of actinic rays include 355 nm and 405 nm.
- the dominant wavelength indicates a set wavelength of active light.
- light having a dominant wavelength of 355 nm can include light having a wavelength of 352 to 358 nm.
- (Iii) Development process In the development process, a resist pattern made of a cured product obtained by photocuring the photosensitive resin layer is formed on the substrate by removing the uncured portion of the photosensitive resin layer from the substrate (substrate or the like). Is done. When the support is present on the photosensitive resin layer, the support is removed, and then the unexposed portions other than the exposed portions are removed (developed). Examples of the development method include wet development and dry development, but wet development is widely used.
- development can be performed by a known development method using a developer corresponding to the photosensitive resin composition.
- the developing method include a method using a dipping method, a paddle method, a spray method, brushing, slapping, scrubbing, rocking immersion, and the like. From the viewpoint of further improving the resolution, the high pressure spray method is most suitable. Development may be performed by combining two or more of these methods.
- the configuration of the developer can be appropriately selected according to the configuration of the photosensitive resin composition.
- the developer include an alkaline aqueous solution and an organic solvent developer.
- 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; borax; sodium metasilicate; tetramethylammonium hydroxide; ethanolamine; ethylenediamine; diethylenetriamine; 2-amino-2-hydroxymethyl- 1,3-propanediol; 1,3-diamino-2-propanol; morpholine and the like.
- 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 9-11.
- the temperature of the alkaline aqueous solution is adjusted according to the alkali developability of the photosensitive resin layer.
- a surfactant, an antifoaming agent, a small amount of an organic solvent for promoting development, and the like may be mixed.
- organic solvent examples include acetone, ethyl acetate, alkoxyethanol having an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, butyl alcohol, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, and diethylene glycol monobutyl ether.
- An organic solvent can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
- the content of the organic solvent in the aqueous developer is usually preferably from 2 to 90% by mass, and the temperature can be adjusted according to the alkali developability.
- 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 in the range of 1 to 20% by mass to the organic solvent to prevent ignition.
- the resist pattern is formed by heating at about 60 to 250 ° C. or exposing at about 0.2 to 10 J / cm 2 as necessary. May be further cured.
- the method for manufacturing a printed wiring board according to the present embodiment includes a step of forming a resist pattern on a base material (substrate or the like) by the resist pattern forming method, a member having the base material (substrate or the like) and the resist pattern. And (a base material on which a resist pattern is formed, a base material with a resist pattern) are subjected to a plating process or an etching process to form a conductor pattern.
- the manufacturing method of the printed wiring board which concerns on this embodiment may be provided with other processes, such as the process of removing a resist pattern, as needed.
- the base material for example, a conductor layer provided on the base material
- the base material is subjected to a plating process or an etching process. Can do.
- the plating method in the printed wiring board manufacturing method may be one or both of an electrolytic plating process and an electroless plating process, and is preferably subjected to an electroless plating process.
- the electroless plating treatment 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 Examples include plating.
- the resist pattern can be peeled off with a stronger alkaline aqueous solution than the alkaline aqueous solution used in the developing step.
- a stronger alkaline aqueous solution examples include a 1 to 10% by mass sodium hydroxide aqueous solution and a 1 to 10% by mass potassium hydroxide aqueous solution.
- the method include an immersion method and a spray method, and these may be used alone or in combination.
- the method of etching treatment can be appropriately selected according to the conductor layer (metal layer) to be removed.
- the etching solution include a cupric chloride solution, a ferric chloride solution, an alkaline etching solution, and a hydrogen peroxide etching solution.
- a ferric chloride solution it is preferable to use from the viewpoint of a good etch factor.
- the printed wiring board manufactured by the method for manufacturing a printed wiring board according to the present embodiment may be a multilayer printed wiring board or may have a small-diameter through hole.
- the printed wiring board according to the present embodiment is manufactured by a manufacturing method including a step of forming a conductor pattern by performing an etching process or an etching process on a base material on which a resist pattern is formed by the resist pattern forming method according to the present embodiment. can do.
- a manufacturing method including a step of forming a conductor pattern by performing an etching process or an etching process on a base material on which a resist pattern is formed by the resist pattern forming method according to the present embodiment. can do.
- a substrate (circuit forming substrate) in which the conductor layer 10 is formed on the insulating layer 15 is prepared.
- the conductor layer 10 is, for example, a metal copper layer.
- the photosensitive resin layer 32 is formed on the conductor layer 10 of the substrate by the photosensitive resin layer forming step.
- the mask 20 is arrange
- the resist pattern 30 which is a photocuring part is formed on a board
- the plating layer 42 is formed on the conductor layer 10 by plating using the resist pattern 30 that is a photocured portion as a mask.
- FIG. 2F after the resist pattern 30 as the photocured portion is peeled off with a strong alkaline aqueous solution, a part of the plating layer 42 and the conductor layer 10 masked by the resist pattern 30 are flash-etched. Is removed to form a conductor pattern 40.
- the conductor layer 10 and the plating layer 42 may be made of the same material or different materials.
- the conductor layer 10 and the plating layer 42 are the same material, the conductor layer 10 and the plating layer 42 may be integrated.
- the method for forming the resist pattern 30 using the mask 20 has been described with reference to FIG. 2, the resist pattern 30 may be formed by a direct drawing exposure method without using the mask 20.
- the solution a was dropped into the mixed solution x in the flask at a constant dropping rate over 4 hours, followed by stirring at 80 ° C. for 2 hours.
- the solution b was added dropwise to the solution in the flask over 10 minutes at a constant dropping rate, and then the solution in the flask was stirred at 80 ° C. for 3 hours. Further, the temperature of the solution in the flask was raised to 90 ° C. over 30 minutes and kept at 90 ° C. for 2 hours. Thereafter, stirring was stopped and the mixture was cooled to room temperature to obtain a solution of the binder polymer (A-1).
- the nonvolatile content (solid content) of the binder polymer (A-1) was 48.0% by mass, the weight average molecular weight was 55000, and the acid value was 163 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 photosensitive resin composition was prepared by mixing each component shown in Table 2 and Table 3 by the compounding quantity (number of compounding parts. Mass part) shown in Table 2 and Table 3, respectively.
- the compounding quantity (number of compounding parts) of (A) component shown in Table 2 and Table 3 is the mass (solid content) of a non-volatile part.
- the detail of each component shown in Table 2 and Table 3 is as follows.
- B-1 2,2-bis (4- (methacryloxypentaethoxy) phenyl) propane [FA-321M (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., trade name)]
- B-2 Trimethylolpropane triacrylate having an oxyethylene group (compound having an average of 21 moles of oxyethylene group added in one molecule) [TMPT-21E (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.)]
- B-3 Trimethylolpropane triacrylate having an oxyethylene group (compound having an average of 3 moles of oxyethylene groups added in one molecule) [SR454 (trade name, manufactured by Sartomer)]
- C-1A 9-phenylacridine [9PA (manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd., trade name)]
- C-1B 1,7-bis (9,9′-acridinyl) heptane [Alternative name: 1,7-bis (9-acridinyl) heptane, N-1717 (trade name, manufactured by ADEKA Corporation)]
- C-2A nitro group-containing carbazole type oxime ester [compound represented by formula (3) (compound having a nitro group bonded to a heterocyclic ring; R 3 : nitro group), NCI-831 (manufactured by ADEKA Corporation, Product name)]
- C-2B Carbazole type oxime ester [Irgacure OXE02 (trade name, manufactured by BASF)]
- C-2C Carbazole type oxime ester [N-1919 (manufactured by ADEKA, trade name)]
- C-2B
- D-1 Leuco Crystal Violet [LCV (manufactured by Yamada Chemical Co., Ltd., trade name)]
- D-2 N-phenylglycine [NPG (trade name, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)]
- Copper-clad laminate (substrate), which is a glass epoxy material in which copper foil (thickness: 35 ⁇ m) is laminated on both sides using a surface roughening treatment solution “MEC Etch Bond CZ-8100” (trade name, manufactured by MEC Co., Ltd.) (Trade name “MLC-E-679” manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) was surface-treated. Water washing, pickling and water washing were sequentially performed, followed by drying with an air flow. The surface-treated copper clad laminate was heated to 80 ° C. While peeling off the protective layer, each of the photosensitive elements obtained above was laminated so that the photosensitive resin layer was in contact with the copper surface.
- MEC Etch Bond CZ-8100 trade name, manufactured by MEC Co., Ltd.
- MLC-E-679 manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.
- stacked in order of the copper clad laminated board, the photosensitive resin layer, and the support body was obtained, respectively.
- the obtained laminate was used as a test piece in the sensitivity, resolution, and resist shape tests shown below.
- Lamination was performed using a 110 ° C. heat roll at a pressure of 0.4 MPa and a roll speed of 1.5 m / min.
- the sensitivity of the photosensitive resin composition was evaluated by measuring the number of remaining steps (step number) of the step tablet obtained as a resist pattern.
- the sensitivity is indicated by an exposure amount (energy amount, unit: mJ / cm 2 ) at which the number of steps is 17.0, and the lower this value, the better.
- the results are shown in Tables 4 and 5.
- the absorbance was measured using a UV spectrophotometer (trade name “U-3310” manufactured by Hitachi, Ltd.).
- the protective layer of the photosensitive element having a photosensitive resin layer having a thickness of 20 ⁇ m was peeled off and then set in the apparatus.
- a UV absorption spectrum was obtained by performing continuous measurement at a wavelength of 550 to 300 nm in the absorbance mode.
- the same type of polyethylene terephthalate film as the film used as the support was used as a reference.
- the amount of change in absorbance was evaluated by the ratio of absorbance to light of wavelengths 352 nm and 358 nm, as shown in the following formula.
- a photosensitive resin composition applied as a material for forming a resist pattern for producing a printed wiring board can be provided.
- the photosensitive resin composition can sufficiently reduce the influence on the change of the exposure wavelength, and can form a resist pattern excellent in resolution and resist shape, such as a high-density package substrate, silicon chip rewiring, etc. It can also be suitably used for forming a resist pattern for producing a printed wiring board having highly densified wiring accurately and efficiently.
- SYMBOLS 1 Photosensitive element, 2 ... Support body, 3, 32 ... Photosensitive resin layer, 4 ... Protective layer, 10 ... Conductive layer, 15 ... Insulating layer, 20 ... Mask, 30 ... Resist pattern, 40 ... Conductor pattern, 42 ... plating layer, 50 ... active light.
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Abstract
(A)成分:バインダーポリマー、(B)成分:光重合性化合物、及び、(C)成分:光重合開始剤を含有し、前記(C)成分として、(C-1)成分:アクリジン化合物、及び、(C-2)成分:オキシムエステル基を有する化合物を含有する、感光性樹脂組成物。
Description
本開示は、感光性樹脂組成物、感光性エレメント、硬化物、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、エッチング処理又はめっき処理等に用いられるレジスト材料として、感光性樹脂組成物を用いて支持体上に形成される層(以下、「感光性樹脂層」という)を備える感光性エレメントが広く用いられている。
従来、プリント配線板は、例えば、前記感光性エレメントを用いて、以下の手順で製造されている。すなわち、まず、回路形成用基板(銅張積層板等)上に感光性エレメントの感光性樹脂層をラミネートする。このとき、回路形成用基板の導体パターン(回路)を形成する面に感光性樹脂層が密着するようにラミネートする。また、ラミネートは、感光性樹脂層を下地の回路形成用基板に加熱圧着することにより行う(常圧ラミネート法)。
次に、マスクフィルム等を介して、感光性樹脂層の所望の領域を露光する。このとき、露光前又は露光後のいずれかのタイミングで支持体(支持フィルム等)を剥離する。その後、感光性樹脂層の未露光部を現像液で溶解又は分散除去する。次に、エッチング処理又はめっき処理を施して導体パターンを形成した後、最終的に硬化部分を剥離除去する。
ところで、上述のパターン露光の手法としては、最近、マスクフィルムを必要とせず、CADで作成した回路データをレーザー光により直接描画する直接描画方式(LDI(Lazer Direct Imaging)方式等)が広まりつつある。
直接描画方式(LDI方式等)は、マスクフィルムを使わないため、マスクフィルムのコストを削減できる点、レジストの開口部の位置合わせ精度が高く、スケーリング補正が容易である点、マスクへの異物の付着、汚れ及び傷の管理が不要となる点等、多くの利点を有する。
このような直接描画方式に用いることができる感光性樹脂組成物として、例えば、特定のバインダーポリマーと、特定の光重合開始剤とを含有する感光性樹脂組成物が提案されている(例えば、下記特許文献1及び2参照)。
プリント配線板の高密度化に伴い、直接描画方式(LDI方式等)に用いられる感光性樹脂組成物には、高解像度に関する要求が高まっている。例えば、高精細なHDI(High Density Interconnect)基板の場合には、主波長355nmの光を用いて、感光性樹脂層の厚み20μmでL/S(ライン幅/スペース幅)が17.5/17.5以下(単位:μm。好ましくは15/15以下)のレジストパターンを形成することが求められており、ライン幅が400μmで一定の設計で、400/17.5以下(単位:μm。好ましくは400/15以下)のレジストパターンを形成することが求められている。そして、レジストパターンの解像度を1μm単位でも向上させることが強く求められている。
また、感光性樹脂組成物の物性が露光波長に大きく依存すると、露光波長の変化に対して感光特性が大きく異なる場合がある。そのため、感光性樹脂組成物に対しては、露光波長の変化に対する影響を充分に低減することが求められる。
そこで、本開示は、露光波長の変化に対する影響を充分に低減できると共に、解像度に優れるレジストパターンを形成できる感光性樹脂組成物及びその硬化物を提供することを目的とする。また、本開示は、この感光性樹脂組成物を用いる感光性エレメント、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。
本発明者らは、前記課題を解決するべく鋭意検討を重ねた結果、優れた特性を有する感光性樹脂組成物が得られることを見出した。すなわち、本開示は以下の態様を包含する。
本開示の第1の態様は、(A)成分:バインダーポリマー、(B)成分:光重合性化合物、及び、(C)成分:光重合開始剤を含有し、前記(C)成分として、(C-1)成分:アクリジン化合物、及び、(C-2)成分:オキシムエステル基を有する化合物を含有する、感光性樹脂組成物である。
第1の態様の感光性樹脂組成物は、露光波長の変化に対する影響を充分に低減できると共に、解像度に優れるレジストパターンを形成することができる。
ところで、直接描画方式(LDI方式等)では、レーザー光をスキャンしながら露光するため、感光性樹脂層が、ある程度高感度を有していなければ、スループットの点で、一般的な一括露光(マスクフィルムを介する露光)方式に比べて大幅にコストアップとなることが問題である。
また、直接描画方式のレーザー光源として、固体レーザー光源(YAGレーザー第三高調波、主波長355nm)が提案されている。この場合、従来の感光性樹脂組成物を直接描画方式に用いた場合、直接描画方式のレーザー光源由来の露光は、従来の一括露光方式で用いられる水銀灯光源(波長365nmの光線を中心とした光源)の全波長露光と比較して、感度及び解像度を充分に得ることが困難であるという問題がある。
さらに、ポリゴンミラーによる面画像露光を用いた直接描画方式の場合、波長355nmにピークを有する半導体レーザー光が用いられる場合がある。しかしながら、上述したとおり、従来の感光性樹脂組成物を直接描画方式に用いた場合、従来の水銀灯光源のピーク波長である365nmと波長が異なるため、感度が得にくいという問題がある。また、主波長355nmのレーザー光は、エネルギー量が大きいため、低露光量(例えば、20~30mJ/cm2)の場合に高解像度化し易い特徴もある。
これに対し、第1の態様の感光性樹脂組成物は、直接描画方式に用いた場合であっても、感度に優れると共に、解像度に優れるレジストパターンを形成することができる。
ところで、最近、大型の基板(パネル)で導体パターンを形成するときに、レジストパターンの断面形状が台形又は逆台形である場合、及び、レジストパターンの裾引きが部分的に発生する場合があることが分かった。レジストパターンの断面形状が台形又は逆台形である場合、及び、レジストパターンの裾引きが発生する場合、その後のエッチング処理又はめっき処理によって導体パターンを形成しても、基板面内又はロット毎で、形成された導体パターン間での短絡又は断線が生じ、歩留が低下してしまうおそれがある。
この原因としては、露光波長の変化に基づくばらつきに充分に対応しきれていないことが考えられる。すなわち、スループットのみを重視して高感度に設計する場合、光源のピークからずれた、露光波長の僅かな変化に由来する感度又は解像度のばらつきに対する問題が発生することが考えられる。
従来の感光性樹脂組成物は、解像度及びレジスト形状のすべてについて、要求される特性を充分に満たすことが困難である。また、露光波長の変化(ばらつき)に充分に対応しているとはいえない場合がある。これに対し、第1の態様の感光性樹脂組成物は、露光波長の変化に対する影響を充分に低減しつつ、感度に優れると共に、解像度及びレジスト形状に優れるレジストパターンを形成できる。
前記(C-1)成分の含有量と前記(C-2)成分の含有量との質量比((C-1)成分:(C-2)成分)は、1:0.01~1であってもよい。
前記(C-2)成分は、複素環を有してもよく、複素環に結合するニトロ基を有してもよい。
前記(A)成分は、スチレン又はスチレン誘導体に由来する構造単位を有してもよい。
第1の態様の感光性樹脂組成物は、直接描画方式に用いられてもよい。なお、第1の態様の感光性樹脂組成物は、直接描画方式以外の用途においても用いることができる。
本開示の第2の態様は、支持体と、当該支持体上に配置された感光性樹脂層とを備え、前記感光性樹脂層が、第1の態様の感光性樹脂組成物又はその硬化物を含む、感光性エレメントである。第2の態様の感光性エレメントは、直接描画方式に用いられてもよい。なお、第2の態様の感光性エレメントは、直接描画方式以外の用途においても用いることができる。
本開示の第3の態様は、第1の態様の感光性樹脂組成物の硬化物である。第3の態様の硬化物は、レジストパターンであってもよい。
本開示の第4の態様は、第1の態様の感光性樹脂組成物、又は、第2の態様の感光性エレメントを用いて感光性樹脂層を基材上に形成する工程と、前記感光性樹脂層の少なくとも一部に活性光線を照射して、前記感光性樹脂層を硬化させる工程と、前記感光性樹脂層の未硬化部分を前記基材上から除去して、レジストパターンを形成する工程と、を備える、レジストパターンの形成方法である。
本開示の第5の態様は、第4の態様のレジストパターンの形成方法によってレジストパターンを基材上に形成する工程と、前記基材及び前記レジストパターンを有する部材にめっき処理又はエッチング処理を施す工程と、を備える、プリント配線板の製造方法である。このような製造方法によれば、高密度パッケージ基板のような高密度化したプリント配線板を、精度良く、しかも効率的に製造することができる。
本開示によれば、露光波長の変化に対する影響を充分に低減できると共に、解像度(解像性)に優れるレジストパターンを形成できる感光性樹脂組成物及びその硬化物を提供することができる。また、本開示によれば、前記感光性樹脂組成物を用いた感光性エレメント、レジストパターンの形成方法、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。また、本開示は、直接描画方式(LDI方式等)に好適に用いることができる。
本開示は、レジストパターンの形成への感光性樹脂組成物又は感光性エレメントの応用を提供することができる。本開示は、直接描画方式への感光性樹脂組成物又は感光性エレメントの応用を提供することができる。本開示は、LDI方式への感光性樹脂組成物又は感光性エレメントの応用を提供することができる。本開示は、めっき処理又はエッチング処理による導体パターン(回路)の形成への感光性樹脂組成物の硬化物の応用を提供することができる。本開示は、めっき処理又はエッチング処理による導体パターン(回路)の形成へのレジストパターンの応用を提供することができる。本開示は、プリント配線板の製造への感光性樹脂組成物の硬化物の応用を提供することができる。本開示は、プリント配線板の製造へのレジストパターンの応用を提供することができる。
以下、本開示の実施形態について詳細に説明する。本開示の範囲及び趣旨から逸脱することなく、他の実施形態が検討され、作製され得ることを理解されたい。したがって、以下の「発明を実施するための形態」の記載内容は、限定する意味で理解すべきではない。
本明細書において、「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の作用が達成されれば、本用語に含まれる。「~」を用いて示された数値範囲は、「~」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、ある段階の数値範囲の上限値又は下限値は、他の段階の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。本明細書中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。「層」との語は、平面図として観察したときに、全面に形成されている形状の構造に加え、一部に形成されている形状の構造も包含される。「(メタ)アクリル酸」とは、「アクリル酸」及びそれに対応する「メタクリル酸」の少なくとも一方を意味する。(メタ)アクリレート等の他の類似表現についても同様である。
本明細書において組成物中の各成分の量について言及する場合、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合には、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。本明細書において「室温」とは、25℃を示す。本明細書において、「固形分」とは、感光性樹脂組成物において、揮発する物質(水、溶剤等)を除いた不揮発分を指す。すなわち、乾燥工程で揮発せずに残る物質(水、溶剤等)以外の成分を指し、室温(25℃)付近で液状、水飴状及びワックス状の物質も含む。
「(ポリ)オキシエチレン基」とは、オキシエチレン基、又は、2以上のエチレン基がエーテル結合で連結したポリオキシエチレン基を意味する。「(ポリ)オキシプロピレン基」とは、オキシプロピレン基、又は、2以上のプロピレン基がエーテル結合で連結したポリオキシプロピレン基を意味する。「EO変性」とは、(ポリ)オキシエチレン基を有する化合物であることを意味する。「PO変性」とは、(ポリ)オキシプロピレン基を有する化合物であることを意味する。「EO・PO変性」とは、(ポリ)オキシエチレン基及び(ポリ)オキシプロピレン基の双方を有する化合物であることを意味する。
<感光性樹脂組成物及びその硬化物>
本実施形態に係る感光性樹脂組成物は、(A)成分:バインダーポリマー、(B)成分:光重合性化合物、及び、(C)成分:光重合開始剤を含有する。また、本実施形態に係る感光性樹脂組成物は、前記(C)成分として、(C-1)成分:アクリジン化合物、及び、(C-2)成分:オキシムエステル基を有する化合物を含有する。
本実施形態に係る感光性樹脂組成物は、(A)成分:バインダーポリマー、(B)成分:光重合性化合物、及び、(C)成分:光重合開始剤を含有する。また、本実施形態に係る感光性樹脂組成物は、前記(C)成分として、(C-1)成分:アクリジン化合物、及び、(C-2)成分:オキシムエステル基を有する化合物を含有する。
本実施形態に係る感光性樹脂組成物が(C-1)成分と(C-2)成分とを組み合わせて含有することで、解像度及びレジスト形状が優れるレジストパターンを形成できる。また、直接描画方式(LDI方式等)に特に求められる特性として、露光波長の変化に対する影響を充分に低減できる。
本実施形態に係る硬化物は、本実施形態に係る感光性樹脂組成物の硬化物である。本実施形態に係る硬化物は、レジストパターンであってもよい。
((A)成分:バインダーポリマー)
本実施形態に係る感光性樹脂組成物で用いることのできる(A)成分としては、例えば、(メタ)アクリル系樹脂((メタ)アクリル酸に由来する構造単位を有する樹脂)、スチレン系樹脂、エポキシ系樹脂、アミド系樹脂、アミドエポキシ系樹脂、アルキド系樹脂及びフェノール系樹脂が挙げられる。アルカリ現像性を更に向上させる観点から、本実施形態に係る感光性樹脂組成物は、(メタ)アクリル系樹脂を含んでもよく、(A)成分は、(メタ)アクリル酸に由来する構造単位を有してもよい。また、(A)成分は、(メタ)アクリル酸以外の重合性単量体に由来する構造単位を有してもよい。このような構造単位としては、スチレン又はスチレン誘導体に由来する構造単位、(メタ)アクリル酸アルキルに由来する構造単位、(メタ)アクリル酸ベンジル又は(メタ)アクリル酸ベンジル誘導体に由来する構造単位等が挙げられる。なお、(A)成分は、例えば、重合性単量体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。
本実施形態に係る感光性樹脂組成物で用いることのできる(A)成分としては、例えば、(メタ)アクリル系樹脂((メタ)アクリル酸に由来する構造単位を有する樹脂)、スチレン系樹脂、エポキシ系樹脂、アミド系樹脂、アミドエポキシ系樹脂、アルキド系樹脂及びフェノール系樹脂が挙げられる。アルカリ現像性を更に向上させる観点から、本実施形態に係る感光性樹脂組成物は、(メタ)アクリル系樹脂を含んでもよく、(A)成分は、(メタ)アクリル酸に由来する構造単位を有してもよい。また、(A)成分は、(メタ)アクリル酸以外の重合性単量体に由来する構造単位を有してもよい。このような構造単位としては、スチレン又はスチレン誘導体に由来する構造単位、(メタ)アクリル酸アルキルに由来する構造単位、(メタ)アクリル酸ベンジル又は(メタ)アクリル酸ベンジル誘導体に由来する構造単位等が挙げられる。なお、(A)成分は、例えば、重合性単量体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。
(メタ)アクリル酸以外の前記重合性単量体の具体例としては、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;(メタ)アクリル酸アルキル;(メタ)アクリル酸ベンジル;(メタ)アクリル酸ベンジル誘導体;ジアセトンアクリルアミド等のアクリルアミド;アクリロニトリル;ビニル-n-ブチルエーテル等のビニルアルコールのエステル類;(メタ)アクリル酸シクロアルキル;(メタ)アクリル酸フルフリル;(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル;(メタ)アクリル酸イソボルニル;(メタ)アクリル酸アダマンチル;(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニル;(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル;(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチル;(メタ)アクリル酸グリシジル;2,2,2-トリフルオロエチル(メタ)アクリレート;2,2,3,3-テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート;β-フリル(メタ)アクリル酸;β-スチリル(メタ)アクリル酸;マレイン酸;マレイン酸無水物;マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノイソプロピル等のマレイン酸モノエステル;フマール酸;ケイ皮酸;α-シアノケイ皮酸;イタコン酸;クロトン酸;プロピオール酸などが挙げられる。
(メタ)アクリル酸ベンジル誘導体としては、例えば、ベンジル基の芳香環に、炭素数(炭素原子数。以下同じ)1~6のアルコキシ基、ハロゲン原子、及び/又は、炭素数1~6のアルキル基が置換した化合物を挙げることができる。(メタ)アクリル酸ベンジル誘導体としては、例えば、エトキシベンジル(メタ)アクリレート、メトキシベンジル(メタ)アクリレート、クロロベンジル(メタ)アクリレート、メチルベンジル(メタ)アクリレート、及び、エチルベンジル(メタ)アクリレートが挙げられる。
(A)成分は、解像度及び密着性を更に向上させる観点から、スチレン又はスチレン誘導体に由来する構造単位の少なくとも1種を有してもよい。解像度が更に向上することにより、更に優れたレジスト形状を得ることができる。(A)成分は、スチレンに由来する構造単位と、スチレン誘導体に由来する構造単位とを有してもよい。
(A)成分は、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に由来する構造単位の少なくとも1種を有してもよい。(メタ)アクリル酸アルキル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、ウンデシル基及びドデシル基が挙げられる。前記アルキル基としては、各構造異性体を用いることができる。(メタ)アクリル酸アルキルの具体例としては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル及び(メタ)アクリル酸ドデシルが挙げられる。前記アルキル基の炭素数は、剥離特性を更に向上させる観点から、1~4であってもよい。(メタ)アクリル酸アルキルは、1種類単独で又は2種類以上を任意に組み合わせて用いることができる。
(A)成分を構成するそれぞれの構造単位の含有量は、特に制限されない。(メタ)アクリル酸に由来する構造単位の含有量は、(A)成分の酸価が下記の範囲となる含有量であってもよい。(A)成分の酸価は、現像時間が長くなることを抑制できる観点から、100mgKOH/g以上、120mgKOH/g以上、140mgKOH/g以上、又は、150mgKOH/g以上であってもよい。(A)成分の酸価は、感光性樹脂組成物の硬化物の耐現像液性(例えば、密着性)が更に向上する観点から、250mgKOH/g以下、240mgKOH/g以下、又は、230mgKOH/g以下であってもよい。これらの観点から、(A)成分の酸価は、100~250mgKOH/g、120~240mgKOH/g、140~230mgKOH/g、又は、150~230mgKOH/gであってもよい。なお、溶剤現像を行う場合は、現像性に優れる観点から、カルボキシ基を有する重合性単量体(モノマー。(メタ)アクリル酸等)を少量に調整してもよい。
(A)成分が、スチレン又はスチレン誘導体に由来する構造単位を有する場合、当該構造単位の含有量は、(A)成分の固形分全量(全質量)を基準として、下記の範囲であってもよい。前記含有量は、解像度が更に向上する観点から、5質量%以上、10質量%以上又は20質量%以上であってもよい。前記含有量は、剥離片が大きくなることを抑制し、剥離時間が長くなることを抑制できる観点から、65質量%以下、55質量%以下又は50質量%以下であってもよい。これらの観点から、前記含有量は、5~65質量%、10~55質量%、又は、20~50質量%であってもよい。
(A)成分が、(メタ)アクリル酸アルキルに由来する構造単位を有する場合、当該構造単位の含有量は、(A)成分の固形分全量(全質量)を基準として、下記の範囲であってもよい。前記含有量は、剥離片が大きくなることが抑制でき、剥離時間が長くなることを抑制できる観点から、1質量%以上、2質量%以上又は3質量%以上であってもよい。前記含有量は、解像度及び密着性が更に向上する観点から、80質量%以下、60質量%以下又は50質量%以下であってもよい。これらの観点から、前記含有量は、1~80質量%、2~60質量%、又は、3~50質量%であってもよい。
(A)成分の重量平均分子量(Mw)は、感光性樹脂組成物の硬化物の耐現像液性(例えば、密着性)が更に優れる傾向がある観点から、10000以上、20000以上又は25000以上であってもよい。(A)成分の重量平均分子量(Mw)は、現像時間に優れる傾向がある観点から、100000以下、80000以下又は60000以下であってもよい。これらの観点から、(A)成分の重量平均分子量(Mw)は、10000~100000、20000~80000、又は、25000~60000であってもよい。なお、(A)成分の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)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)される。なお、分子量の低い化合物について、上述の重量平均分子量の測定方法で測定困難な場合には、他の方法で分子量を測定し、その平均を算出することもできる。
(A)成分の分散度(Mw/Mn)は、特に制限はないが、1.0~3.0、又は、1.5~2.5であってもよい。分散度が3.0以下であると、密着性及び解像度が更に向上する。
(A)成分は、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(ニトロ基等)をその分子内に有していてもよい。
本実施形態に係る感光性樹脂組成物において、(A)成分として、1種類のバインダーポリマーを単独で使用してもよく、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してもよい。2種類以上を組み合わせて使用する場合の(A)成分としては、例えば、異なる共重合成分からなる2種類以上のバインダーポリマー(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、及び、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。(A)成分として、特開平11-327137号公報(特許文献3)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)成分の含有量は、感光性樹脂組成物の固形分全量(全質量)を基準として、下記の範囲であってもよい。(A)成分の含有量は、フィルムの成形性に優れる傾向がある観点から、20質量%以上、30質量%以上、40質量%以上又は50質量%以上であってよい。(A)成分の含有量は、感度及び解像度に更に優れる傾向がある観点から、90質量%以下、80質量%以下、65質量%以下又は60質量%以下であってよい。これらの観点から、(A)成分の含有量は、20~90質量%、30~80質量%、40~65質量%、又は、50~60質量%であってよい。
(A)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、下記の範囲であってもよい。(A)成分の含有量は、フィルムの形成性が更に向上する観点から、30質量部以上、35質量部以上、40質量部以上又は50質量部以上であってもよい。(A)成分の含有量は、感度及び解像度が更に向上する観点から、70質量部以下、65質量部以下又は60質量部以下であってもよい。これらの観点から、(A)成分の含有量は、30~70質量部、35~65質量部、40~60質量部、又は、50~60質量部であってもよい。
((B)成分:光重合性化合物)
(B)成分としては、例えば、光重合性を有する化合物であれば特に制限はなく、例えば、エチレン性不飽和結合を少なくとも1つ有する化合物が挙げられる。(B)成分は、1種類単独で又は2種類以上を任意に組み合わせて用いることができる。(B)成分は、アルカリ現像性、解像度及び硬化後の剥離特性を更に向上させる観点から、ビスフェノールA型(メタ)アクリレート化合物の少なくとも1種を含んでもよい。
(B)成分としては、例えば、光重合性を有する化合物であれば特に制限はなく、例えば、エチレン性不飽和結合を少なくとも1つ有する化合物が挙げられる。(B)成分は、1種類単独で又は2種類以上を任意に組み合わせて用いることができる。(B)成分は、アルカリ現像性、解像度及び硬化後の剥離特性を更に向上させる観点から、ビスフェノールA型(メタ)アクリレート化合物の少なくとも1種を含んでもよい。
ビスフェノールA型(メタ)アクリレート化合物としては、具体的には、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシポリエトキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシポリプロポキシ)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)プロパン等が挙げられる。中でも、(B)成分は、解像度及び剥離特性を更に向上させる観点から、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシポリエトキシ)フェニル)プロパンを含んでもよい。ビスフェノールA型(メタ)アクリレート化合物は、1種類単独で又は2種類以上を任意に組み合わせて用いることができる。
これらのうち、2,2-ビス(4-(メタクリロキシジエトキシ)フェニル)プロパンは、BPE-200(新中村化学工業(株)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エトキシ)フェニル)プロパンは、BPE-500(新中村化学工業(株)製、商品名)又はFA-321M(日立化成(株)製、商品名)として商業的に入手可能である。
本実施形態に係る感光性樹脂組成物において、前記ビスフェノールA型(メタ)アクリレート化合物の含有量は、レジストパターンの解像度が更に向上する観点から、(B)成分の固形分全量(全質量)を基準として、下記の範囲であってもよい。前記含有量は、20質量%以上又は40質量%以上であってもよい。前記含有量は、90質量%以下又は80質量%以下であってもよい。これらの観点から、前記含有量は、20~90質量%、又は、40~80質量%であってもよい。
(B)成分は、解像度及び可とう性をバランスよく向上させる観点から、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を含んでもよい。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;(ポリ)オキシエチレン基及び(ポリ)オキシプロピレン基の双方を有するアルキレングリコールジ(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;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)アクリレートが挙げられる。中でも、解像度が更に向上する観点から、(ポリ)オキシエチレン基及び(ポリ)オキシプロピレン基の少なくとも一方を有してもよいトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート(以下、「特定のトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート」とも称する)を用いてもよく、特定のトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートの中でも、EO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートを用いてもよい。これらは、1種単独で使用することもできるが、解像度を更に向上させる観点から、前記多価アルコールにα,β-不飽和カルボン酸を反応させて得られる化合物の群から選ばれる2種類以上を組み合わせて使用してもよい。2種類以上を組み合わせると、解像度が更に向上する。
これらのうち、例えば、EO変性トリメチロールプロパントリアクリレートは、SR454(サートマー社製、商品名)、TA-401(新中村化学工業(株)製、商品名)、TMPT-21E(日立化成(株)製、商品名)として商業的に入手可能である。
前記特定のトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートの含有量(合計量)は、(B)成分の固形分全量(全質量)を基準として、下記の範囲であってもよい。前記含有量は、可とう性が向上する観点から、20質量%以上又は30質量%以上であってもよい。前記含有量は、解像度が更に向上する観点から、70質量%以下又は60質量%以下であってもよい。これらの観点から、前記含有量は、20~70質量%、又は、30~60質量%であってもよい。
本実施形態における感光性樹脂組成物は、(B)成分として、前記ビスフェノールA型(メタ)アクリレート化合物、及び、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前記化合物以外のその他の重合性化合物を更に含有することができる。
その他の重合性化合物としては、ノニルフェノキシポリエチレンオキシ(メタ)アクリレート、フタル酸系化合物、(メタ)アクリル酸アルキル、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)などが挙げられる。中でも、解像度、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、ノニルフェノキシポリエチレンオキシ(メタ)アクリレート及びフタル酸系化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種が好ましい。
前記ノニルフェノキシポリエチレンオキシ(メタ)アクリレートとしては、例えば、ノニルフェノキシトリエチレンオキシ(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシテトラエチレンオキシ(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシペンタエチレンオキシ(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシヘキサエチレンオキシ(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシヘプタエチレンオキシ(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシオクタエチレンオキシ(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシノナエチレンオキシ(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシデカエチレンオキシ(メタ)アクリレート、及び、ノニルフェノキシウンデカエチレンオキシ(メタ)アクリレートが挙げられる。ノニルフェノキシポリエチレンオキシ(メタ)アクリレートは、1種類単独で又は2種類以上を任意に組み合わせて用いることができる。
フタル酸系化合物としては、例えば、γ-クロロ-β-ヒドロキシプロピル-β’-(メタ)アクリロイルオキシエチル-o-フタレート、β-ヒドロキシエチル-β’-(メタ)アクリロイルオキシエチル-o-フタレート、及び、β-ヒドロキシプロピル-β’-(メタ)アクリロイルオキシエチル-o-フタレートが挙げられる。中でも、フタル酸系化合物としては、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(株)製、商品名)として商業的に入手可能である。フタル酸系化合物は、1種類単独で又は2種類以上を任意に組み合わせて用いることができる。
本実施形態に係る感光性樹脂組成物が(B)成分として前記その他の光重合性化合物を含有する場合、当該光重合性化合物の含有量は、解像度、密着性、レジスト形状及び硬化後の剥離特性をバランスよく向上させる観点から、(B)成分の固形分全量(全質量)を基準として、1~30質量%、3~25質量%、又は、5~20質量%であってもよい。
(B)成分の含有量は、感光性樹脂組成物の固形分全量(全質量)を基準として、下記の範囲であってもよい。(B)成分の含有量は、感度及び解像度に更に優れる傾向がある観点から、3質量%以上、10質量%以上、25質量%以上、30質量%以上又は40質量%以上であってもよい。(B)成分の含有量は、フィルムの成形性に優れる傾向がある観点から、70質量%以下、60質量%以下又は50質量%以下であってもよい。これらの観点から、(B)成分の含有量は、3~70質量%、10~60質量%、25~50質量%、30~50質量%又は40~50質量%であってもよい。
(B)成分の含有量は、(A)成分及び(B)成分の総量100質量部に対して、下記の範囲であってもよい。(B)成分の含有量は、感度及び解像度が更に向上する観点から、5質量部以上、10質量部以上、15質量部以上、20質量部以上、30質量部以上又は40質量部以上であってもよい。(B)成分の含有量は、フィルムの形成性が更に向上する観点から、70質量部以下、65質量部以下、60質量部以下、50質量部以下又は45質量部以下であってもよい。これらの観点から、(B)成分の含有量は、5~70質量部、10~70質量部、15~65質量部、20~60質量部、30~50質量部又は40~45質量部であってもよい。
((C)成分:光重合開始剤)
本実施形態に係る感光性樹脂組成物は、(C)成分として、(C-1)成分:アクリジン化合物、及び、(C-2)成分:オキシムエステル基を有する化合物の双方を含有する。これにより、露光波長の変化に対する影響を充分に低減できると共に、解像度及びレジスト形状に優れるレジストパターンを形成することができる。また、特に、直接描画方式(LDI方式等)の露光の際に、露光光の波長ばらつきに基づく影響を低減することができる。
本実施形態に係る感光性樹脂組成物は、(C)成分として、(C-1)成分:アクリジン化合物、及び、(C-2)成分:オキシムエステル基を有する化合物の双方を含有する。これにより、露光波長の変化に対する影響を充分に低減できると共に、解像度及びレジスト形状に優れるレジストパターンを形成することができる。また、特に、直接描画方式(LDI方式等)の露光の際に、露光光の波長ばらつきに基づく影響を低減することができる。
(C-1)成分としては、例えば、アクリジニル基を1つ以上有する化合物が挙げられ、アクリジニル基を1つ有する化合物、及び、アクリジニル基を2つ有する化合物の少なくとも一方を含んでもよい。アクリジニル基を1つ有する化合物としては、例えば、下記一般式(1)で表される化合物が挙げられる。アクリジニル基を2つ有する化合物としては、例えば、下記一般式(2)で表される化合物が挙げられる。(C-1)成分は、1種類単独で又は2種類以上を任意に組み合わせて用いることができる。
一般式(1)で表される化合物としては、例えば、9-フェニルアクリジン、9-(p-メチルフェニル)アクリジン、9-(m-メチルフェニル)アクリジン、9-(p-クロロフェニル)アクリジン、9-(m-クロロフェニル)アクリジン、9-アミノアクリジン、9-ジメチルアミノアクリジン、9-ジエチルアミノアクリジン、及び、9-ペンチルアミノアクリジンが挙げられる。一般式(2)で表される化合物としては、例えば、1,2-ビス(9-アクリジニル)エタン、1,3-ビス(9-アクリジニル)プロパン、1,4-ビス(9-アクリジニル)ブタン、1,5-ビス(9-アクリジニル)ペンタン、1,6-ビス(9-アクリジニル)ヘキサン、1,7-ビス(9-アクリジニル)ヘプタン、1,8-ビス(9-アクリジニル)オクタン、1,9-ビス(9-アクリジニル)ノナン、1,10-ビス(9-アクリジニル)デカン、1,11-ビス(9-アクリジニル)ウンデカン、1,12-ビス(9-アクリジニル)ドデカン、1,14-ビス(9-アクリジニル)テトラデカン、1,16-ビス(9-アクリジニル)ヘキサデカン、1,18-ビス(9-アクリジニル)オクタデカン、1,20-ビス(9-アクリジニル)エイコサン等のビス(9-アクリジニル)アルカン;1,3-ビス(9-アクリジニル)-2-オキサプロパン;1,3-ビス(9-アクリジニル)-2-チアプロパン;1,5-ビス(9-アクリジニル)-3-チアペンタンなどが挙げられる。一般式(1)で表される化合物、及び、一般式(2)で表される化合物のそれぞれは、1種類単独で又は2種類以上を任意に組み合わせて用いることができる。
一般式(1)で表される化合物、及び、一般式(2)で表される化合物は、露光波長の変化に対する影響を更に低減できると共に、解像度及びレジスト形状に更に優れるレジストパターンを形成することができる観点から、下記要件の少なくとも一つを満たしてもよい。一般式(1)中のmは、0~3の整数であってもよく、0~1の整数であってもよい。一般式(2)中のR2は、アルキレン基であってもよい。前記アルキレン基の炭素数は、2~15であってもよく、4~10であってもよく、5~8であってもよい。
(C-2)成分である、オキシムエステル基を有する化合物は、オキシムエステル型光重合開始剤であるともいえる。(C-2)成分としては、1-[4-(フェニルチオ)フェニル]-1,2-オクタンジオン2-(O-ベンゾイルオキシム)、1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]エタノンO-アセチルオキシム、2-(アセチルオキシイミノメチル)チオキサンテン-9-オン等が挙げられる。市販品としては、イルガキュアー OXE01、イルガキュアー OXE02(以上、BASF社製)、N-1919(以上、(株)ADEKA製)、PBG-304(以上、常州強力電子新材料(株)製)等が挙げられる。(C-2)成分は、1種類単独で又は2種類以上を任意に組み合わせて用いることができる。
(C-2)成分は、分子内に複素環(複素環構造)を有してもよい。(C-2)成分が複素環を有することで、波長355nm付近の光に対する吸収に優れ、感度を更に向上できる。(C-2)成分は、感度が更に向上する観点から、複素環として、特に、カルバゾール骨格、キサンテン骨格、及び、チオキサントン骨格からなる群より選ばれる少なくとも1種を有してもよい。(C-2)成分は、感度が更に向上する観点から、カルバゾール骨格を有する化合物であってもよい。カルバゾール骨格を有する化合物としては、例えば、下記一般式(3)で表される化合物を用いることができる。
(C-2)成分は、複素環に結合するニトロ基を分子内に有してもよい。例えば、(C-2)成分は、複素環に結合するニトロ基を有するオキシムエステル基を分子内に有する化合物を含んでもよい。(C-2)成分が、複素環に結合するニトロ基を有する化合物を含むことで、複素環の電子共鳴による光吸収を長波長側にシフトさせることができ、特定の波長光(例えば、主波長355nmの光)に対して感度を更に向上させることができる。このような化合物としては、例えば、NCI-831((株)ADEKA製、商品名)が挙げられる。
(C-1)成分の含有量は、解像度が更に向上する観点から、(A)成分及び(B)成分の合計100質量部に対して、下記の範囲であってもよい。(C-1)成分の含有量は、0.1質量部以上、0.15質量部以上、0.2質量部以上、0.25質量部以上、0.3質量部以上又は0.4質量部以上であってもよい。(C-1)成分の含有量は、5質量部以下、3質量部以下、2質量部以下、1.4質量部以下、1.2質量部以下、0.7質量部以下又は0.5質量部以下であってもよい。これらの観点から、(C-1)成分の含有量は、0.1~5質量部、0.1~3質量部、又は、0.1~1.2質量部であってもよい。
(C-1)成分の含有量は、主波長355nmの光に対して感度が更に向上する観点から、(A)成分及び(B)成分の合計100質量部に対して、下記の範囲であってもよい。(C-1)成分の含有量は、0.1質量部以上、0.15質量部以上、0.2質量部以上、0.25質量部以上、0.3質量部以上又は0.4質量部以上であってもよい。(C-1)成分の含有量は、5質量部以下、3質量部以下、2質量部以下、1.4質量部以下、1.2質量部以下、0.7質量部以下又は0.5質量部以下であってもよい。これらの観点から、(C-1)成分の含有量は、0.1~5質量部、0.1~2質量部、0.1~1.2質量部、又は、0.2~0.7質量部であってもよい。
(C-1)成分の含有量は、解像度が更に向上する観点から、(C)成分の全質量を基準として、下記の範囲であってもよい。(C-1)成分の含有量は、50質量%以上、60質量%以上、65質量%以上、70質量%以上又は75質量%以上であってもよい。(C-1)成分の含有量は、100質量%未満、95質量%以下、90質量%以下、85質量%以下又は80質量%以下であってもよい。これらの観点から、(C-1)成分の含有量は、50~90質量%、65~85質量%、又は、75~80質量%であってもよい。
(C-2)成分の含有量は、解像度が更に向上する観点から、(A)成分及び(B)成分の合計100質量部に対して、下記の範囲であってもよい。(C-2)成分の含有量は、0.01質量部以上、0.05質量部以上、0.075質量部以上又は0.1質量部以上であってもよい。(C-2)成分の含有量は、3質量部以下、2質量部以下、1質量部以下、0.6質量部以下、0.5質量部以下、0.4質量部以下、0.3質量部以下又は0.2質量部以下であってもよい。これらの観点から、(C-2)成分の含有量は、0.01~3質量部、0.01~2質量部、0.01~1質量部、又は、0.05~0.5質量部であってもよい。
(C-2)成分の含有量は、主波長355nmの光に対して解像度が更に向上する観点から、(A)成分及び(B)成分の合計100質量部に対して、下記の範囲であってもよい。(C-2)成分の含有量は、0.01質量部以上、0.05質量部以上、0.075質量部以上又は0.1質量部以上であってもよい。(C-2)成分の含有量は、3質量部以下、2質量部以下、1質量部以下、0.6質量部以下、0.5質量部以下、0.4質量部以下、0.3質量部以下又は0.2質量部以下であってもよい。これらの観点から、(C-2)成分の含有量は、0.01~3質量部、0.01~1質量部、又は、0.05~0.6質量部であってもよい。
(C-2)成分の含有量は、解像度が更に向上する観点、及び、露光波長の変化に対する影響を更に低減する観点から、(C)成分の全質量を基準として、下記の範囲であってもよい。(C-2)成分の含有量は、0質量%超、1質量%以上、5質量%以上、10質量%以上、12質量%以上又は15質量%以上であってもよい。(C-2)成分の含有量は、75質量%以下、50質量%以下、45質量%以下、35質量%以下、30質量%以下、25質量%以下又は20質量%以下であってもよい。これらの観点から、(C-2)成分の含有量は、1~75質量%、1~45質量%、1~35質量%、又は、1~20質量%であってもよい。
(C-1)成分の含有量(合計含有量)と(C-2)成分の含有量(合計含有量)との質量比((C-1)成分:(C-2)成分)は、解像度が更に向上する観点、及び、露光波長の変化に対する影響を更に低減する観点から、下記の範囲であってもよい。前記質量比は、1:0.01以上であってもよく、1:0.08以上であってもよく、1:0.15以上であってもよく、1:0.2以上であってもよく、1:0.3以上であってもよい。前記質量比は、1:1以下であってもよく、1:0.8以下であってもよく、1:0.75以下であってもよく、1:0.6以下であってもよく、1:0.5以下であってもよい。これらの観点から、前記質量比は、1:0.01~1であってもよく、1:0.01~0.75であってもよく、1:0.08~0.6であってもよい。
本実施形態に係る感光性樹脂組成物は、(C-1)成分及び(C-2)成分以外のその他の光重合開始剤を更に含有してもよい。その他の光重合開始剤としては、例えば、ヘキサアリールビイミダゾール誘導体が挙げられる。前記光重合開始剤としては、感度及び密着性を更に向上させる観点から、2,4,5-トリアリールイミダゾール二量体の少なくとも1種が好ましい。前記2,4,5-トリアリールイミダゾール二量体の構造は、対称であっても、非対称であってもよい。
前記2,4,5-トリアリールイミダゾール二量体としては、例えば、2-(o-クロロフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール二量体(別名:2,2’-ビス(o-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-1,2’-ビイミダゾール)、2-(o-クロロフェニル)-4,5-ビス-(m-メトキシフェニル)イミダゾール二量体、及び、2-(p-メトキシフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール二量体が挙げられる。中でも、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が好ましい。
その他の光重合開始剤としては、ベンゾフェノン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-ブタノン-1,2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルホリニル)フェニル]-1-ブタノン、4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル-2-(ヒドロキシ-2-プロピル)ケトン、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノ-プロパノン-1等の芳香族ケトン類;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;ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド;ビス(2,6-ジメチルベンゾイル)-2,4,4-トリメチル-ペンチルフォスフィンオキサイド;(2,4,6‐トリメチルベンゾイル)エトキシフェニルフォスフィンオキサイドなどが挙げられる。
本実施形態に係る感光性樹脂組成物が前記その他の光重合開始剤を含有する場合、当該光重合開始剤の含有量は、(A)成分及び(B)成分の合計100質量部に対して、0.01~10質量部、0.01~8質量部、又は、0.01~5質量部であってもよい。これによって、感度及び密着性が更に向上する。
(C)成分の含有量は、感度及び密着性が更に向上する観点から、感光性樹脂組成物の固形分全量(全質量)を基準として、下記の範囲であってもよい。(C)成分の含有量は、0.1質量%以上、0.2質量%以上、0.3質量%以上又は0.35質量%以上であってもよい。(C)成分の含有量は、20質量%以下、10質量%以下、3質量%以下、1質量%以下、0.5質量%以下又は0.4質量%以下であってもよい。これらの観点から、(C)成分の含有量は、0.1~20質量%、0.1~10質量%、又は、0.1~3質量%であってもよい。
((D)成分:水素供与体)
本実施形態に係る感光性樹脂組成物は、露光部の反応時に水素を与えることができる水素供与体を更に含有してもよい。これにより、感光性樹脂組成物の感度が更に向上する。
本実施形態に係る感光性樹脂組成物は、露光部の反応時に水素を与えることができる水素供与体を更に含有してもよい。これにより、感光性樹脂組成物の感度が更に向上する。
(D)成分としては、例えば、ビス[4-(ジメチルアミノ)フェニル]メタン、ビス[4-(ジエチルアミノ)フェニル]メタン、ロイコクリスタルバイオレット、及び、N-フェニルグリシンが挙げられる。(D)成分は、1種類単独で又は2種類以上を任意に組み合わせて用いることができる。
本実施形態に係る感光性樹脂組成物が(D)成分を含有する場合、(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、下記の範囲であってもよい。(D)成分の含有量は、感度が更に向上する観点から、0.01質量部以上、0.05質量部以上、0.1質量部以上、0.3質量部以上、0.5質量部以上又は0.6質量部以上であってもよい。(D)成分の含有量は、フィルム形成後、過剰となる(D)成分が異物として析出することが抑制される観点から、10質量部以下、5質量部以下、2質量部以下又は1質量部以下であってもよい。これらの観点から、(D)成分の含有量は、0.01~10質量部、0.05~5質量部、又は、0.1~2質量部であってもよい。
(増感色素)
本実施形態に係る感光性樹脂組成物は、増感色素を更に含有してもよい。これにより、感光性樹脂組成物の感度が更に向上する。増感色素としては、例えば、ジアルキルアミノベンゾフェノン類、ピラゾリン類、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、及び、トリアリールアミン類が挙げられる。増感色素は、1種類単独で又は2種類以上を任意に組み合わせて用いることができる。
本実施形態に係る感光性樹脂組成物は、増感色素を更に含有してもよい。これにより、感光性樹脂組成物の感度が更に向上する。増感色素としては、例えば、ジアルキルアミノベンゾフェノン類、ピラゾリン類、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、及び、トリアリールアミン類が挙げられる。増感色素は、1種類単独で又は2種類以上を任意に組み合わせて用いることができる。
特に、波長390~420nmの活性光線を用いて感光性樹脂層の露光を行う場合には、増感色素は、感度及び密着性に更に優れる観点から、ピラゾリン類、アントラセン類、クマリン類及びトリアリールアミン類からなる群より選ばれる少なくとも1種を含んでもよく、中でも、ピラゾリン類、アントラセン類及びトリアリールアミン類からなる群より選ばれる少なくとも1種を含んでもよい。
本実施形態に係る感光性樹脂組成物が増感色素を含有する場合、増感色素の含有量は、(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、0.05~5質量部、又は、0.1~3質量部であってもよい。増感色素の含有量が0.01質量部以上であることで、感度及び解像度が更に向上する。増感色素の含有量が10質量部以下であることで、レジスト形状が逆台形になることが更に抑制され、密着性が更に向上する。
(その他の成分)
本実施形態に係る感光性樹脂組成物は、前記成分に加えて、必要に応じて、その他の成分を含有することができる。その他の成分としては、例えば、染料(マラカイトグリーン等)、トリブロモフェニルスルホン、光発色剤、熱発色防止剤、可塑剤(p-トルエンスルホンアミド等)、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、及び、熱架橋剤を挙げることができる。これらは、1種類単独で又は2種類以上を任意に組み合わせて用いることができる。
本実施形態に係る感光性樹脂組成物は、前記成分に加えて、必要に応じて、その他の成分を含有することができる。その他の成分としては、例えば、染料(マラカイトグリーン等)、トリブロモフェニルスルホン、光発色剤、熱発色防止剤、可塑剤(p-トルエンスルホンアミド等)、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、及び、熱架橋剤を挙げることができる。これらは、1種類単独で又は2種類以上を任意に組み合わせて用いることができる。
これらの成分のそれぞれの含有量は、(A)成分及び(B)成分の総量100質量部に対して、それぞれ0.01~20質量部程度であることが好ましい。
本実施形態に係る感光性樹脂組成物は、必要に応じて、粘度を調整するために、有機溶剤の少なくとも1種を含有することができる。有機溶剤としては、通常用いられる有機溶剤を特に制限なく用いることができる。有機溶剤としては、具体的には、例えば、メタノール、エタノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、トルエン、N,N-ジメチルホルムアミド、プロピレングリコールモノメチルエーテル、及び、これらの混合溶剤が挙げられる。
例えば、少なくとも(A)成分と、(B)成分と、(C)成分とを前記有機溶剤に溶解して、固形分30~60質量%程度の溶液(以下、「塗布液」という)として用いることができる。
前記塗布液は、例えば、以下のようにして感光性樹脂層を形成することに用いることができる。後述する支持体(支持フィルム、金属板等)の表面上に前記塗布液を塗布し、乾燥させることにより、前記感光性樹脂組成物に由来する感光性樹脂層を支持体上に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、鉄系合金(ステンレス等)などが挙げられ、好ましくは銅、銅系合金、鉄系合金等が挙げられる。
感光性樹脂層の厚みは、その用途により異なるが、乾燥後の厚みで1~100μm程度であってもよい。
本実施形態に係る感光性樹脂組成物は、例えば、後述するレジストパターンの形成方法に好適に用いることができる。中でも、めっき処理によって導体パターン(回路)を形成する方法への応用に適している。
<感光性エレメント>
本実施形態に係る感光性エレメントは、支持体と、当該支持体上に配置された感光性樹脂層とを備える。前記感光性樹脂層は、本実施形態に係る感光性樹脂組成物又はその硬化物を含む。なお、前記感光性樹脂層は、本実施形態に係る感光性樹脂組成物を用いて形成され、前記感光性樹脂組成物は未硬化状態(塗膜)であってもよい。前記感光性エレメントは、必要に応じて、保護層等のその他の層を備えていてもよい。例えば、感光性樹脂層の支持体に対向する面とは反対側の面(表面)を保護層(保護フィルム等)で被覆してもよい。
本実施形態に係る感光性エレメントは、支持体と、当該支持体上に配置された感光性樹脂層とを備える。前記感光性樹脂層は、本実施形態に係る感光性樹脂組成物又はその硬化物を含む。なお、前記感光性樹脂層は、本実施形態に係る感光性樹脂組成物を用いて形成され、前記感光性樹脂組成物は未硬化状態(塗膜)であってもよい。前記感光性エレメントは、必要に応じて、保護層等のその他の層を備えていてもよい。例えば、感光性樹脂層の支持体に対向する面とは反対側の面(表面)を保護層(保護フィルム等)で被覆してもよい。
図1に、感光性エレメントの一実施形態を示す。図1に示す感光性エレメント1では、支持体2、感光性樹脂層3及び保護層4がこの順に積層されている。感光性エレメント1は、例えば、以下のようにして得ることができる。感光性樹脂組成物である塗布液を支持体2上に塗布して塗布層を形成した後、塗布層を乾燥することで感光性樹脂層3を形成する。次いで、感光性樹脂層3の支持体2とは反対側の面を保護層4で被覆することにより、支持体2と、当該支持体2上に形成された感光性樹脂層3と、当該感光性樹脂層3上に積層された保護層4とを備える感光性エレメント1が得られる。感光性エレメント1は、保護層4を必ずしも備えなくてもよい。
前記支持体としては、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレフィルムン、ポリプロピレンフィルム、ポリエステルフィルム等の、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。
前記支持体(支持フィルム等)の厚みは、1~100μm、5~50μm、又は、5~30μmであってもよい。支持体の厚みが1μm以上であることで、支持体を剥離する際に支持体が破れることを容易に抑制できる。支持体の厚みが100μm以下であることで、支持体を介して露光する場合、解像度が低下することを容易に抑制することができる。
前記保護層(保護フィルム等)としては、感光性樹脂層に対する接着力が、支持体の感光性樹脂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、保護フィルムを構成する材料を熱溶融し、混練、押し出し、2軸延伸、キャスティング法等によりフィルムを製造する際に、材料の異物、未溶解物、酸化劣化物等がフィルム中に取り込まれたものを意味する。すなわち、「低フィッシュアイ」とは、フィルム中の前記異物等が少ないことを意味する。
具体的に、保護層としては、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエステルフィルム等の、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。市販の重合体フィルムとしては、王子製紙(株)製(例えば、アルファンMA-410及びE-200C)、信越フィルム(株)製等のポリプロピレンフィルム;帝人(株)製PS-25(例えば、PSシリーズ)等のポリエチレンテレフタレートフィルムなどが挙げられる。なお、保護層は、前記支持体と同一種類の部材であってもよく、異なる種類の部材であってもよい。
保護層の厚みは、1~100μm、5~50μm、5~30μm、又は、15~30μmであってもよい。保護層の厚みが1μm以上であることで、保護層を剥がしながら、感光性樹脂層及び支持体を基材(基板等)上にラミネートする際、保護層が破れることを抑制できる。保護層の厚みが100μm以下であることで生産性が向上する。
本実施形態に係る感光性エレメントは、例えば、以下のようにして製造することができる。前記感光性エレメントは、少なくとも(A)成分と、(B)成分と、(C)成分とを有機溶剤に溶解して、固形分30~60質量%程度の塗布液を調製する工程と、前記塗布液を支持体上に塗布して塗布層を形成する工程と、前記塗布層を乾燥して感光性樹脂層を形成する工程と、を備える製造方法で製造することができる。
前記塗布液の支持体上への塗布は、例えば、ロールコート、コンマコート、グラビアコート、エアーナイフコート、ダイコート、バーコート等の公知の方法により行うことができる。前記塗布層の乾燥は、塗布層から有機溶剤の少なくとも一部を除去することができれば特に制限はない。例えば、70~150℃にて、5~30分間程度乾燥を行ってもよい。乾燥後の感光性樹脂層中の残存有機溶剤量は、後の工程での有機溶剤の拡散を防止する観点から、2質量%以下であってもよい。
本実施形態に係る感光性エレメントにおける感光性樹脂層の厚みは、用途により適宜選択することができるが、乾燥後の厚みで、1~100μm、1~50μm、又は、5~40μmであってもよい。感光性樹脂層の厚みが1μm以上であることで、工業的な塗工が容易になり、生産性が向上する。感光性樹脂層の厚みが100μm以下であることで、密着性及び解像度が更に向上する。
本実施形態に係る感光性エレメントは、必要に応じて、クッション層、接着層、光吸収層、ガスバリア層等の公知の中間層などを更に有していてもよい。
本実施形態に係る感光性エレメントの形態は特に制限されない。感光性エレメントは、例えば、シート状であってもよく、巻芯にロール状に巻き取った状態であってもよい。
本実施形態に係る感光性エレメントは、例えば、後述するレジストパターンの形成方法に好適に用いることができる。中でも、めっき処理によって導体パターン(回路)を形成する方法への応用に適している。
<レジストパターンの形成方法>
本実施形態に係るレジストパターンの形成方法は、(i)前記感光性樹脂組成物又は前記感光性エレメントを用いて感光性樹脂層を基材(基板等)上に形成する工程(感光性樹脂層形成工程)と、(ii)前記感光性樹脂層の少なくとも一部に活性光線を照射して、前記感光性樹脂層を硬化させる工程(露光工程)と、(iii)前記感光性樹脂層の未硬化部分を前記基材上から除去して、レジストパターンを形成する工程(現像工程)と、を備え、必要に応じてその他の工程を備える。なお、レジストパターンは、レリーフパターンともいえる。本実施形態に係るレジストパターンの形成方法は、レジストパターン付き基材の製造方法ともいえる。
本実施形態に係るレジストパターンの形成方法は、(i)前記感光性樹脂組成物又は前記感光性エレメントを用いて感光性樹脂層を基材(基板等)上に形成する工程(感光性樹脂層形成工程)と、(ii)前記感光性樹脂層の少なくとも一部に活性光線を照射して、前記感光性樹脂層を硬化させる工程(露光工程)と、(iii)前記感光性樹脂層の未硬化部分を前記基材上から除去して、レジストパターンを形成する工程(現像工程)と、を備え、必要に応じてその他の工程を備える。なお、レジストパターンは、レリーフパターンともいえる。本実施形態に係るレジストパターンの形成方法は、レジストパターン付き基材の製造方法ともいえる。
((i)感光性樹脂層形成工程)
感光性樹脂層形成工程においては、前記感光性樹脂組成物又は前記感光性エレメントを用いて感光性樹脂層を基材(基板等)上に形成する。前記基材としては、特に制限されないが、例えば、導体層を有する基材が挙げられる。導体層を有する基材としては、絶縁層と、絶縁層上に形成された導体層とを備えた回路形成用基板、又は、ダイパッド(リードフレーム用基材。合金基材等)を用いることができる。
感光性樹脂層形成工程においては、前記感光性樹脂組成物又は前記感光性エレメントを用いて感光性樹脂層を基材(基板等)上に形成する。前記基材としては、特に制限されないが、例えば、導体層を有する基材が挙げられる。導体層を有する基材としては、絶縁層と、絶縁層上に形成された導体層とを備えた回路形成用基板、又は、ダイパッド(リードフレーム用基材。合金基材等)を用いることができる。
基材(基板等)上に感光性樹脂層を形成する方法としては、例えば、前記感光性エレメントから保護層を除去した後、感光性エレメントの感光性樹脂層を加熱しながら前記基材に圧着する方法が挙げられる。これにより、基材と感光性樹脂層と支持体とからなり、これらが順に積層された積層体が得られる。また、前記感光性樹脂組成物を塗布及び乾燥することによって感光性樹脂層を形成してもよい。
この感光性樹脂層形成工程は、密着性及び追従性に更に優れる観点から、減圧下で行うことが好ましい。圧着の際の感光性樹脂層及び/又は基材(基板等)の加熱は、70~130℃の温度で行ってもよい。圧着は、0.1~1.0MPa程度(1~10kgf/cm2程度)の圧力で行ってもよい。これらの条件は、必要に応じて適宜選択することができる。なお、感光性樹脂層を70~130℃に加熱すれば、予め基材を予熱処理することは必要ではないが、密着性及び追従性を更に向上させるために、基材の予熱処理を行うこともできる。
((ii)露光工程)
露光工程においては、基材(基板等)上に形成された感光性樹脂層の少なくとも一部に活性光線を照射することで、活性光線が照射された部分が硬化して潜像が形成される。
露光工程においては、基材(基板等)上に形成された感光性樹脂層の少なくとも一部に活性光線を照射することで、活性光線が照射された部分が硬化して潜像が形成される。
この際、感光性樹脂層上に存在する支持体が活性光線に対して透過性である場合には、支持体を通して活性光線を照射することができる。支持体が遮光性である場合には、支持体を除去した後に感光性樹脂層に活性光線を照射することができる。
露光方法としては、LDI(Laser Direct Imaging)露光法、DLP(Digital Light Processing)露光法等の直接描画露光法により活性光線を画像状に照射する方法を採用してもよく、アートワークと呼ばれる、ネガ又はポジマスクパターンを介して活性光線を画像状に照射する方法(マスク露光法)を採用してもよく、これらを併用してもよい。
活性光線の光源としては、公知の光源を用いることができる。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、ガスレーザー(アルゴンレーザ等)、固体レーザー(YAGレーザー等)、半導体レーザーなどの、紫外線又は可視光を有効に放射する光源を用いることができる。活性光線の主波長としては、355nm、405nm等が挙げられる。主波長とは、活性光線の設定波長を示し、例えば、主波長355nmの光は、波長352~358nmの光を含むことができる。
((iii)現像工程)
現像工程においては、前記感光性樹脂層の未硬化部分が基材(基板等)上から除去されることで、前記感光性樹脂層が光硬化した硬化物からなるレジストパターンが基材上に形成される。感光性樹脂層上に支持体が存在している場合には、支持体を除去してから、前記露光部分以外の未露光部分の除去(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挙げられるが、ウェット現像が広く用いられている。
現像工程においては、前記感光性樹脂層の未硬化部分が基材(基板等)上から除去されることで、前記感光性樹脂層が光硬化した硬化物からなるレジストパターンが基材上に形成される。感光性樹脂層上に支持体が存在している場合には、支持体を除去してから、前記露光部分以外の未露光部分の除去(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挙げられるが、ウェット現像が広く用いられている。
ウェット現像を用いる場合、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ことができる。現像方法としては、ディップ方式、パドル方式、スプレー方式、ブラッシング、スラッピング、スクラッビング、揺動浸漬等を用いた方法が挙げられ、解像度を更に向上させる観点から、高圧スプレー方式が最も適している。これらのうちの2種以上の方法を組み合わせて現像を行ってもよい。
現像液の構成は、前記感光性樹脂組成物の構成に応じて適宜選択することができる。現像液としては、例えば、アルカリ性水溶液及び有機溶剤現像液が挙げられる。
アルカリ性水溶液は、現像液として用いられる場合、安全かつ安定であり、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;ホウ砂;メタケイ酸ナトリウム;水酸化テトラメチルアンモニウム;エタノールアミン;エチレンジアミン;ジエチレントリアミン;2-アミノ-2-ヒドロキシメチル-1,3-プロパンジオール;1,3-ジアミノ-2-プロパノール;モルホリンなどが挙げられる。
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等が好ましい。アルカリ性水溶液のpHは、9~11が好ましい。アルカリ性水溶液の温度は、感光性樹脂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。
有機溶剤としては、アセトン、酢酸エチル、炭素数1~4のアルコキシ基を有するアルコキシエタノール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル及びジエチレングリコールモノブチルエーテル等が挙げられる。有機溶剤は、1種類単独で又は2種類以上を任意に組み合わせて用いることができる。水系現像液における有機溶剤の含有量は、通常、2~90質量%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。
有機溶剤現像液としては、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。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。
本実施形態においては、現像工程において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/cm2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してもよい。
<プリント配線板の製造方法>
本実施形態に係るプリント配線板の製造方法は、前記レジストパターンの形成方法によってレジストパターンを基材(基板等)上に形成する工程と、前記基材(基板等)及び前記レジストパターンを有する部材(レジストパターンが形成された基材、レジストパターン付き基材)にめっき処理又はエッチング処理を施して導体パターンを形成する工程と、を備える。また、本実施形態に係るプリント配線板の製造方法は、必要に応じて、レジストパターンを除去する工程等のその他の工程を備えていてもよい。
本実施形態に係るプリント配線板の製造方法は、前記レジストパターンの形成方法によってレジストパターンを基材(基板等)上に形成する工程と、前記基材(基板等)及び前記レジストパターンを有する部材(レジストパターンが形成された基材、レジストパターン付き基材)にめっき処理又はエッチング処理を施して導体パターンを形成する工程と、を備える。また、本実施形態に係るプリント配線板の製造方法は、必要に応じて、レジストパターンを除去する工程等のその他の工程を備えていてもよい。
本実施形態においては、例えば、基材(基板等)上に形成されたレジストパターンをマスクとして用いて、基材(例えば、基材に設けられた導体層)にめっき処理又はエッチング処理を行うことができる。
プリント配線板の製造方法におけるめっき処理の方法としては、電解めっき処理及び無電解めっき処理の一方又は両方であってもよく、無電解めっき処理が施されることが好ましい。無電解めっき処理としては、例えば、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;金めっきなどが挙げられる。
レジストパターンを除去する工程では、例えば、前記現像工程に用いたアルカリ性水溶液よりも更に強アルカリ性の水溶液によりレジストパターンを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等が挙げられる。その方式としては、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よく、併用してもよい。
エッチング処理の方法は、除去すべき導体層(金属層)に応じて適宜選択することができる。エッチング液としては、例えば、塩化第二銅溶液、塩化第二鉄溶液、アルカリエッチング溶液及び過酸化水素エッチング液が挙げられる。これらの中では、エッチファクタが良好な観点から、塩化第二鉄溶液を用いることが好ましい。
本実施形態に係るプリント配線板の製造方法によって製造されるプリント配線板は、多層プリント配線板であってもよく、また、小径スルーホールを有していてもよい。
本実施形態に係るプリント配線板は、本実施形態に係るレジストパターンの形成方法によってレジストパターンが形成された基材にエッチング処理又はエッチング処理を施して導体パターンを形成する工程を備える製造方法によって製造することができる。以下、セミアディティブ工法によるプリント配線板の製造工程の一例について、図2を参照しながら説明する。
図2(a)では、絶縁層15上に導体層10が形成された基板(回路形成用基板)を準備する。導体層10は、例えば、金属銅層である。図2(b)では、前記感光性樹脂層形成工程により、基板の導体層10上に感光性樹脂層32を形成する。図2(c)では、感光性樹脂層32上にマスク20を配置し、活性光線50を照射して、マスク20が配置された領域以外の領域を露光して光硬化部を形成する。図2(d)では、前記露光工程により形成された光硬化部以外の領域を、現像工程により基板上から除去することにより、光硬化部であるレジストパターン30を基板上に形成する。図2(e)では、光硬化部であるレジストパターン30をマスクとして用いためっき処理により、導体層10上にめっき層42を形成する。図2(f)では、光硬化部であるレジストパターン30を強アルカリの水溶液により剥離した後、フラッシュエッチング処理により、めっき層42の一部と、レジストパターン30でマスクされていた導体層10とを除去して導体パターン40を形成する。導体層10とめっき層42とでは、材質が同じであっても、異なっていてもよい。導体層10とめっき層42とが同じ材質である場合、導体層10とめっき層42とが一体化していてもよい。なお、図2ではマスク20を用いてレジストパターン30を形成する方法について説明したが、マスク20を用いずに直接描画露光法によりレジストパターン30を形成してもよい。
以下、本開示の目的及び利点を実施例により具体的に説明するが、本開示はこれらの実施例に限定されるものではない。
<バインダーポリマーの合成>
(バインダーポリマー(A-1)の合成)
重合性単量体(モノマー)であるメタクリル酸125g、メタクリル酸メチル190g及びスチレン185g(質量比25/38/37)と、アゾビスイソブチロニトリル2.0gとを混合して、溶液aを調製した。メチルセロソルブ30g及びトルエン20gの混合液(質量比3:2)(以下、「混合液x」とする)50gにアゾビスイソブチロニトリル3.0gを溶解して、溶液bを調製した。
(バインダーポリマー(A-1)の合成)
重合性単量体(モノマー)であるメタクリル酸125g、メタクリル酸メチル190g及びスチレン185g(質量比25/38/37)と、アゾビスイソブチロニトリル2.0gとを混合して、溶液aを調製した。メチルセロソルブ30g及びトルエン20gの混合液(質量比3:2)(以下、「混合液x」とする)50gにアゾビスイソブチロニトリル3.0gを溶解して、溶液bを調製した。
撹拌機、還流冷却器、温度計、滴下ロート及び窒素ガス導入管を備えたフラスコに混合液xを500g投入した。次いで、フラスコ内に窒素ガスを吹き込みながら撹拌し、80℃まで昇温させた。
フラスコ内の前記混合液xに、滴下速度を一定にして前記溶液aを4時間かけて滴下した後、80℃にて2時間撹拌した。次いで、滴下速度を一定にして前記溶液bを10分間かけてフラスコ内の溶液に滴下した後、フラスコ内の溶液を80℃にて3時間撹拌した。さらに、フラスコ内の溶液を30分間かけて90℃まで昇温させ、90℃にて2時間保温した。その後、撹拌を止め、室温まで冷却してバインダーポリマー(A-1)の溶液を得た。
バインダーポリマー(A-1)の不揮発分(固形分)は48.0質量%であり、重量平均分子量は55000であり、酸価は163mgKOH/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)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(株)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)日立製作所製)
ポンプ:日立 L-6000型((株)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(株)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)日立製作所製)
(バインダーポリマー(A-2)~(A-3)の合成)
バインダーポリマー(A-1)の合成において、重合性単量体(モノマー)として、下記表1に示す材料を、表1に示す質量比で用いたほかは、バインダーポリマー(A-1)の溶液を得るのと同様にしてバインダーポリマー(A-2)~(A-3)の溶液をそれぞれ得た。
バインダーポリマー(A-1)の合成において、重合性単量体(モノマー)として、下記表1に示す材料を、表1に示す質量比で用いたほかは、バインダーポリマー(A-1)の溶液を得るのと同様にしてバインダーポリマー(A-2)~(A-3)の溶液をそれぞれ得た。
(感光性樹脂組成物の調製)
表2及び表3に示す各成分を、表2及び表3に示す配合量(配合部数。質量部)で混合することにより、感光性樹脂組成物をそれぞれ調製した。なお、表2及び表3に示す(A)成分の配合量(配合部数)は、不揮発分の質量(固形分量)である。表2及び表3に示す各成分の詳細は下記のとおりである。
表2及び表3に示す各成分を、表2及び表3に示す配合量(配合部数。質量部)で混合することにより、感光性樹脂組成物をそれぞれ調製した。なお、表2及び表3に示す(A)成分の配合量(配合部数)は、不揮発分の質量(固形分量)である。表2及び表3に示す各成分の詳細は下記のとおりである。
[(B)成分]
B-1:2,2-ビス(4-(メタクリロキシペンタエトキシ)フェニル)プロパン[FA-321M(日立化成(株)製、商品名)]
B-2:オキシエチレン基を有するトリメチロールプロパントリアクリレート(1分子中に、オキシエチレン基を平均21モル付加させた化合物)[TMPT-21E(日立化成(株)製、商品名)]
B-3:オキシエチレン基を有するトリメチロールプロパントリアクリレート(1分子中に、オキシエチレン基を平均3モル付加させた化合物)[SR454(サートマー社製、商品名)]
B-1:2,2-ビス(4-(メタクリロキシペンタエトキシ)フェニル)プロパン[FA-321M(日立化成(株)製、商品名)]
B-2:オキシエチレン基を有するトリメチロールプロパントリアクリレート(1分子中に、オキシエチレン基を平均21モル付加させた化合物)[TMPT-21E(日立化成(株)製、商品名)]
B-3:オキシエチレン基を有するトリメチロールプロパントリアクリレート(1分子中に、オキシエチレン基を平均3モル付加させた化合物)[SR454(サートマー社製、商品名)]
[(C)成分]
C-1A:9-フェニルアクリジン[9PA(新日鉄住金化学(株)製、商品名)]
C-1B:1,7-ビス(9,9’-アクリジニル)ヘプタン[別名:1,7-ビス(9-アクリジニル)ヘプタン、N-1717((株)ADEKA製、商品名)]
C-2A:ニトロ基含有カルバゾール型オキシムエステル[式(3)で表される化合物(複素環に結合するニトロ基を有する化合物。R3:ニトロ基)、NCI-831((株)ADEKA製、商品名)]
C-2B:カルバゾール型オキシムエステル[イルガキュアー OXE02(BASF社製、商品名)]
C-2C:カルバゾール型オキシムエステル[N-1919((株)ADEKA製、商品名)]
C-2D:カルバゾール型オキシムエステル[PBG-304(常州強力電子新材料(株)製、商品名)]
C-3A:2,2’-ビス(2-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルビイミダゾール[2-(2-クロロフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール二量体、B-CIM(Hampford社製、商品名)]
C-3B: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
C-1A:9-フェニルアクリジン[9PA(新日鉄住金化学(株)製、商品名)]
C-1B:1,7-ビス(9,9’-アクリジニル)ヘプタン[別名:1,7-ビス(9-アクリジニル)ヘプタン、N-1717((株)ADEKA製、商品名)]
C-2A:ニトロ基含有カルバゾール型オキシムエステル[式(3)で表される化合物(複素環に結合するニトロ基を有する化合物。R3:ニトロ基)、NCI-831((株)ADEKA製、商品名)]
C-2B:カルバゾール型オキシムエステル[イルガキュアー OXE02(BASF社製、商品名)]
C-2C:カルバゾール型オキシムエステル[N-1919((株)ADEKA製、商品名)]
C-2D:カルバゾール型オキシムエステル[PBG-304(常州強力電子新材料(株)製、商品名)]
C-3A:2,2’-ビス(2-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルビイミダゾール[2-(2-クロロフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール二量体、B-CIM(Hampford社製、商品名)]
C-3B: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)成分]
D-1:ロイコクリスタルバイオレット[LCV(山田化学(株)製、商品名)]
D-2:N-フェニルグリシン[NPG(和光純薬工業(株)製、商品名)]
D-1:ロイコクリスタルバイオレット[LCV(山田化学(株)製、商品名)]
D-2:N-フェニルグリシン[NPG(和光純薬工業(株)製、商品名)]
[その他の成分]
MKG:マラカイトグリーン[染料、MKG(大阪有機化学工業(株)製、商品名)]
PTSA:p-トルエンスルホンアミド[可塑剤、PTSA(和光純薬工業(株)製、商品名)]
MKG:マラカイトグリーン[染料、MKG(大阪有機化学工業(株)製、商品名)]
PTSA:p-トルエンスルホンアミド[可塑剤、PTSA(和光純薬工業(株)製、商品名)]
(感光性エレメントの作製)
前記で得られた感光性樹脂組成物のそれぞれを厚み16μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(帝人(株)製、商品名「HTF-01」、支持体)上に、厚みが均一になるように塗布した。次いで、70℃及び110℃の熱風対流式乾燥器で乾燥して、乾燥後の厚みが20μmである感光性樹脂層を形成した。この感光性樹脂層上にポリエチレンフィルム(タマポリ(株)製、商品名「NF-15」)(保護層)を貼り合わせ、支持体と、感光性樹脂層と、保護層とが順に積層された感光性エレメントをそれぞれ得た。
前記で得られた感光性樹脂組成物のそれぞれを厚み16μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(帝人(株)製、商品名「HTF-01」、支持体)上に、厚みが均一になるように塗布した。次いで、70℃及び110℃の熱風対流式乾燥器で乾燥して、乾燥後の厚みが20μmである感光性樹脂層を形成した。この感光性樹脂層上にポリエチレンフィルム(タマポリ(株)製、商品名「NF-15」)(保護層)を貼り合わせ、支持体と、感光性樹脂層と、保護層とが順に積層された感光性エレメントをそれぞれ得た。
(積層体の作製)
表面粗化処理液「メックエッチボンドCZ-8100」(メック(株)製、商品名)を用いて、銅箔(厚み:35μm)を両面に積層したガラスエポキシ材である銅張積層板(基板、日立化成(株)製、商品名「MLC-E-679」)を表面処理した。水洗、酸洗及び水洗を順に行った後、空気流で乾燥した。表面処理された銅張積層板を80℃に加温した。保護層を剥離しながら、感光性樹脂層が銅表面に接するように、前記で得られた感光性エレメントをそれぞれラミネートした。これにより、銅張積層板、感光性樹脂層及び支持体の順に積層された積層体をそれぞれ得た。得られた積層体は、以下に示す感度、解像度及びレジスト形状の試験における試験片として用いた。なお、ラミネートは、110℃のヒートロールを用いて、0.4MPaの圧着圧力、1.5m/分のロール速度で行った。
表面粗化処理液「メックエッチボンドCZ-8100」(メック(株)製、商品名)を用いて、銅箔(厚み:35μm)を両面に積層したガラスエポキシ材である銅張積層板(基板、日立化成(株)製、商品名「MLC-E-679」)を表面処理した。水洗、酸洗及び水洗を順に行った後、空気流で乾燥した。表面処理された銅張積層板を80℃に加温した。保護層を剥離しながら、感光性樹脂層が銅表面に接するように、前記で得られた感光性エレメントをそれぞれラミネートした。これにより、銅張積層板、感光性樹脂層及び支持体の順に積層された積層体をそれぞれ得た。得られた積層体は、以下に示す感度、解像度及びレジスト形状の試験における試験片として用いた。なお、ラミネートは、110℃のヒートロールを用いて、0.4MPaの圧着圧力、1.5m/分のロール速度で行った。
(評価)
[感度の評価]
前記試験片の支持体上に日立41段ステップタブレットを置いた。次いで、半導体レーザ(主波長355nm)を光源としたLDI露光機(オルボテック(株)製、商品名「Paragon9000」)を用いて、露光量10~20mJ/cm2で露光した。次いで、支持体を剥離し、30℃の1.0質量%炭酸ナトリウム水溶液を60秒間スプレーし、未露光部分を除去した。これにより、銅張積層板上に、感光性樹脂組成物の光硬化物であるレジストパターンを形成した。レジストパターンとして得られたステップタブレットの残存段数(ステップ段数)を測定することにより、感光性樹脂組成物の感度を評価した。感度は、ステップ段数が17.0段となる露光量(エネルギー量、単位:mJ/cm2)により示され、この数値が低いほど良好であることを意味する。結果を表4及び表5に示す。
[感度の評価]
前記試験片の支持体上に日立41段ステップタブレットを置いた。次いで、半導体レーザ(主波長355nm)を光源としたLDI露光機(オルボテック(株)製、商品名「Paragon9000」)を用いて、露光量10~20mJ/cm2で露光した。次いで、支持体を剥離し、30℃の1.0質量%炭酸ナトリウム水溶液を60秒間スプレーし、未露光部分を除去した。これにより、銅張積層板上に、感光性樹脂組成物の光硬化物であるレジストパターンを形成した。レジストパターンとして得られたステップタブレットの残存段数(ステップ段数)を測定することにより、感光性樹脂組成物の感度を評価した。感度は、ステップ段数が17.0段となる露光量(エネルギー量、単位:mJ/cm2)により示され、この数値が低いほど良好であることを意味する。結果を表4及び表5に示す。
[吸光度の評価]
吸光度は、UV分光光度計((株)日立製作所製、商品名「U-3310」)を用いて測定した。厚み20μmの感光性樹脂層を有する感光性エレメントの保護層を剥がした後、装置にセッティングした。次いで、吸光度モードにより、波長550~300nmの連続測定を行ってUV吸収スペクトルを得た。測定では、支持体として用いたフィルムと同じ種類のポリエチレンテレフタレートフィルムをリファレンスとして用いた。吸光度変化量は、下記に示す式のように、波長352nm及び358nmのそれぞれの光に対する吸光度の比によって評価した。この数値が少ないほど、活性光線の波長バラつきに対して良好であることを示す。また、前記UV吸収スペクトルから、波長355nmの光に対する吸光度を得た。結果を表4及び表5に示す。
吸光度変化量(%)=100-(波長358nmの光に対する吸光度)/(波長352nmの光に対する吸光度)×100
吸光度は、UV分光光度計((株)日立製作所製、商品名「U-3310」)を用いて測定した。厚み20μmの感光性樹脂層を有する感光性エレメントの保護層を剥がした後、装置にセッティングした。次いで、吸光度モードにより、波長550~300nmの連続測定を行ってUV吸収スペクトルを得た。測定では、支持体として用いたフィルムと同じ種類のポリエチレンテレフタレートフィルムをリファレンスとして用いた。吸光度変化量は、下記に示す式のように、波長352nm及び358nmのそれぞれの光に対する吸光度の比によって評価した。この数値が少ないほど、活性光線の波長バラつきに対して良好であることを示す。また、前記UV吸収スペクトルから、波長355nmの光に対する吸光度を得た。結果を表4及び表5に示す。
吸光度変化量(%)=100-(波長358nmの光に対する吸光度)/(波長352nmの光に対する吸光度)×100
[解像度(n/n)の評価]
前記試験片の支持体上に日立41段ステップタブレットを置いた。次いで、解像度評価用パターンとして、ライン幅/スペース幅がn/n(n=10~120で2.5ずつ。単位:μm)の配線パターンを有する描画データを、半導体レーザーを光源とした主波長355nmのLDI露光機(日本オルボテック(株)製、商品名「Paragon9000」)を用いて露光した。露光は、日立41段ステップタブレットの現像後の残存ステップ段数が17.0段となる露光量で行った。前記感度の評価と同様の条件で現像処理を行い、レジストパターンを形成した。得られたレジストパターンを光学顕微鏡で観察し、未露光部が完全に除去された最も小さいスペース幅の値により評価した。この数値が小さいほど解像度が良好であることを示す。結果を表4及び表5に示す。
前記試験片の支持体上に日立41段ステップタブレットを置いた。次いで、解像度評価用パターンとして、ライン幅/スペース幅がn/n(n=10~120で2.5ずつ。単位:μm)の配線パターンを有する描画データを、半導体レーザーを光源とした主波長355nmのLDI露光機(日本オルボテック(株)製、商品名「Paragon9000」)を用いて露光した。露光は、日立41段ステップタブレットの現像後の残存ステップ段数が17.0段となる露光量で行った。前記感度の評価と同様の条件で現像処理を行い、レジストパターンを形成した。得られたレジストパターンを光学顕微鏡で観察し、未露光部が完全に除去された最も小さいスペース幅の値により評価した。この数値が小さいほど解像度が良好であることを示す。結果を表4及び表5に示す。
[解像度(400/n)の評価]
ライン幅/スペース幅が400/n(n=5~47で2.5ずつ。単位:μm)の配線パターンを有する描画データを使用し、前記解像度(n/n)の評価と同様の条件でレジストパターンを形成した。得られたレジストパターンを光学顕微鏡で観察し、未露光部が完全に除去された最も小さいスペース幅の値により評価した。この数値が小さいほど解像度が良好であることを示す。結果を表4及び表5に示す。
ライン幅/スペース幅が400/n(n=5~47で2.5ずつ。単位:μm)の配線パターンを有する描画データを使用し、前記解像度(n/n)の評価と同様の条件でレジストパターンを形成した。得られたレジストパターンを光学顕微鏡で観察し、未露光部が完全に除去された最も小さいスペース幅の値により評価した。この数値が小さいほど解像度が良好であることを示す。結果を表4及び表5に示す。
[レジスト形状の評価]
前記解像度(n/n)の評価で得られたレジストパターンのうち、ライン幅/スペース幅が20/20であるレジストパターンの断面形状を観察した。具体的には、走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製、型番「S-2100A」)を用いて観察した。断面形状が台形又は逆台形である場合、エッチング処理又はめっき処理後に設計幅の配線パターンが得られない等の不良が発生するおそれがある。そのため、断面形状が矩形である場合は良好であるといえる。結果を表4及び表5に示す。
前記解像度(n/n)の評価で得られたレジストパターンのうち、ライン幅/スペース幅が20/20であるレジストパターンの断面形状を観察した。具体的には、走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製、型番「S-2100A」)を用いて観察した。断面形状が台形又は逆台形である場合、エッチング処理又はめっき処理後に設計幅の配線パターンが得られない等の不良が発生するおそれがある。そのため、断面形状が矩形である場合は良好であるといえる。結果を表4及び表5に示す。
表4及び表5から明らかなように、実施例では、解像度及びレジスト形状が良好であった。また、実施例では、吸光度変化量(358nm/352nm)が良好(20%以下)であり、レジストパターンの形成について、基板面内又はロット毎でのばらつきが少ないことが分かった。一方、比較例1~7では、解像度(n/n)及び解像度(400/n)の少なくとも一方が実施例と比較して劣っていた。また、比較例1,3,6及び7では、吸光度変化量(358nm/352nm)が実施例と比較して劣っていた。
本開示によれば、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感光性樹脂組成物を提供できる。特に、前記感光性樹脂組成物は、露光波長の変化に対する影響を充分に低減できると共に、解像度及びレジスト形状に優れるレジストパターンを形成できるため、高密度パッケージ基板、シリコンチップ再配線等のような、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ためのレジストパターン形成にも好適に用いることができる。
1…感光性エレメント、2…支持体、3,32…感光性樹脂層、4…保護層、10…導体層、15…絶縁層、20…マスク、30…レジストパターン、40…導体パターン、42…めっき層、50…活性光線。
Claims (12)
- (A)成分:バインダーポリマー、(B)成分:光重合性化合物、及び、(C)成分:光重合開始剤を含有し、
前記(C)成分として、(C-1)成分:アクリジン化合物、及び、(C-2)成分:オキシムエステル基を有する化合物を含有する、感光性樹脂組成物。 - 前記(C-1)成分の含有量と前記(C-2)成分の含有量との質量比((C-1)成分:(C-2)成分)が1:0.01~1である、請求項1に記載の感光性樹脂組成物。
- 前記(C-2)成分が複素環を有する、請求項1又は2に記載の感光性樹脂組成物。
- 前記(C-2)成分が、複素環に結合するニトロ基を有する、請求項3に記載の感光性樹脂組成物。
- 前記(A)成分が、スチレン又はスチレン誘導体に由来する構造単位を有する、請求項1~4のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。
- 直接描画方式に用いられる、請求項1~5のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。
- 支持体と、当該支持体上に配置された感光性樹脂層とを備え、
前記感光性樹脂層が、請求項1~6のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物又はその硬化物を含む、感光性エレメント。 - 直接描画方式に用いられる、請求項7に記載の感光性エレメント。
- 請求項1~6のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物の硬化物。
- レジストパターンである、請求項9に記載の硬化物。
- 請求項1~6のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物、又は、請求項7又は8に記載の感光性エレメントを用いて感光性樹脂層を基材上に形成する工程と、
前記感光性樹脂層の少なくとも一部に活性光線を照射して、前記感光性樹脂層を硬化させる工程と、
前記感光性樹脂層の未硬化部分を前記基材上から除去して、レジストパターンを形成する工程と、を備える、レジストパターンの形成方法。 - 請求項11に記載のレジストパターンの形成方法によってレジストパターンを前記基材上に形成する工程と、
前記基材及び前記レジストパターンを有する部材にめっき処理又はエッチング処理を施す工程と、を備える、プリント配線板の製造方法。
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