感光性树脂组合物、感光性元件及抗蚀剂图案的形成方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201210325546.5

申请日:

2012.09.05

公开号:

CN102981357A

公开日:

2013.03.20

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效IPC(主分类):G03F 7/00申请日:20120905|||公开

IPC分类号:

G03F7/00; G03F7/09; G03F7/032; G03F7/033; H05K3/06

主分类号:

G03F7/00

申请人:

日立化成工业株式会社

发明人:

味冈芳树; 石充; 矶纯一; 薄叶爱美

地址:

日本东京

优先权:

2011.09.06 JP 194439/2011; 2012.08.02 JP 172377/2012

专利代理机构:

永新专利商标代理有限公司 72002

代理人:

陈建全

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内容摘要

本发明提供感光性树脂组合物、感光性元件及抗蚀剂图案的形成方法。该抗蚀剂图案的形成方法具备:在基板上形成含有粘合剂聚合物、具有烯键式不饱和键的聚合性化合物以及由下述通式(1)表示的光聚合引发剂的感光性树脂组合物层的工序;曝光工序,该工序在所述感光性树脂组合物层的至少一部分区域中,将在以碳弧灯、水银蒸气弧灯、超高压水银灯、高压水银灯或者氙灯作为光源的光中的波长为350nm以下的光的至少一部分被除去后的活性光线以图案状进行直接描绘,从而形成光固化部;和显影工序,该工序除去所述光固化部以外的区域。式(1)中,R1表示卤原子、氨基、羧基、烷基、烷氧基或者烷基氨基。m表示0~5的整数。

权利要求书

权利要求书一种抗蚀剂图案的形成方法,其具备:
在基板上形成含有粘合剂聚合物、具有烯键式不饱和键的聚合性化合物以及由下述通式(1)表示的光聚合引发剂的感光性树脂组合物层的工序;
曝光工序,该工序在所述感光性树脂组合物层的至少一部分区域中,将在以碳弧灯、水银蒸气弧灯、超高压水银灯、高压水银灯或者氙灯作为光源的光中的波长为350nm以下的光的至少一部分被除去后的活性光线以图案状进行直接描绘,从而形成光固化部;和
显影工序,该工序除去所述光固化部以外的区域,

式(1)中,R1表示卤原子、氨基、羧基、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为1~6的烷氧基或者碳原子数为1~6的烷基氨基;m表示0~5的整数。
根据权利要求1所述的抗蚀剂图案的形成方法,其中,所述具有烯键式不饱和键的聚合性化合物包含具有来自三羟甲基丙烷的骨架的(甲基)丙烯酸酯化合物。
根据权利要求1或2所述的抗蚀剂图案的形成方法,其中,还包含由下述通式(2)表示的化合物作为添加剂,

式(2)中,X表示次甲基或者氮原子;R3、R4以及R5分别独立地表示卤原子或者碳原子数为1~5的烷基;R3、R4以及R5中的至少一个表示卤原子;R6表示碳原子数为1~5的烷基或者碳原子数为1~5的烷氧基;n表示0~4的整数。
一种直接描绘曝光用的感光性树脂组合物,其包含:粘合剂聚合物、具有烯键式不饱和键的聚合性化合物和由下述通式(1)表示的光聚合引发剂,所述感光性树脂组合物在采用在以碳弧灯、水银蒸气弧灯、超高压水银灯、高压水银灯或者氙灯作为光源的光中的波长为350nm以下的光的至少一部分被除去后的活性光线进行直接描绘时使用,

式(1)中,R1表示卤原子、氨基、羧基、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为1~6的烷氧基或者碳原子数为1~6的烷基氨基;m表示0~5的整数。
根据权利要求4所述的感光性树脂组合物,其中,所述具有烯键式不饱和键的聚合性化合物包含具有来自三羟甲基丙烷的骨架的(甲基)丙烯酸酯化合物。
根据权利要求4或5所述的感光性树脂组合物,其中,还包含由下述通式(2)表示的化合物作为添加剂,

式(2)中,X表示次甲基或者氮原子;R3、R4以及R5分别独立地表示卤原子或者碳原子数为1~5的烷基;R3、R4以及R5中的至少一个表示卤原子;R6表示碳原子数为1~5的烷基或者碳原子数为1~5的烷氧基;n表示0~4的整数。
一种感光性元件,其具备:支撑体和在该支撑体上配置的作为权利要求4~6中任一项所述的感光性树脂组合物的涂膜的感光性树脂组合物层。
一种印刷电路板的制造方法,其具有:对通过权利要求1~3中任一项所述的抗蚀剂图案的形成方法形成有抗蚀剂图案的基板进行蚀刻处理或者镀敷处理而形成导体图案的工序。

说明书

说明书感光性树脂组合物、感光性元件及抗蚀剂图案的形成方法
技术领域
本发明涉及感光性树脂组合物、感光性元件、抗蚀剂图案的形成方法、以及印刷电路板的制造方法。
背景技术
以往,在印刷电路板的制造领域中,作为用于蚀刻和镀敷等的抗蚀剂材料,广泛使用感光性树脂组合物、和将其在支撑体上层叠并用保护膜覆盖的感光性元件。
在使用感光性元件制造电路板的情况下,首先,一边剥离保护膜一边将感光性元件层压到用铜箔覆盖的绝缘基板等基板上,将由感光性树脂组合物构成的感光性树脂组合物层层叠到基板上。接着,通过掩膜(mask film)等对感光性树脂组合物层进行图案曝光后,通过用显影液除去感光性树脂组合物层的未曝光部,形成抗蚀剂图案。接着,将该抗蚀剂图案作为掩模(mask),对形成抗蚀剂图案的基板实施蚀刻或者镀敷处理,形成电路图案,最终从基板上剥离除去感光性树脂组合物层的固化部分(抗蚀剂图案)。
这样的电路板的制造方法中,在不通过掩膜的情况下使用数字数据将活性光线以图像状进行直接照射的激光直接描绘法正在不断实用化。作为用于激光直接描绘法的光源,从安全性和处理性等方面考虑,使用YAG激光、半导体激光等。另外,最近,提出了作为光源使用长寿命且高输出功率的氮化镓系蓝色激光等的技术。
另外,近年来,随着电路板中的高精细化、高密度化,采用能够形成比以往更微细的图案(fine pattern)的被称为DLP(数字光处理,Digital Light Processing)曝光法的直接描绘法。通常来说,DLP曝光法使用以蓝紫色半导体激光作为光源的波长为390nm~430nm的活性光线。另外,也使用在主要广泛使用的印刷电路板中能够应对少量多品种且采用以YAG激光作为光源的波长为355nm的多边形多波束(polygon multibeam)的曝光法。
为了与这样的激光直接描绘曝光法对应,研究了各种感光性树脂组合物。例如,公开了在能够与激光光源的各波长对应的355nm~430nm处具有极大吸收的增感剂(例如参照日本特开2005‑107191号公报、日本特开2005‑122123号公报、日本特开2005‑215142号公报)。
另外,为了与上述相关使光感度提高,也研究了增加感光性树脂组合物中包含的光引发剂和增感剂的量。但是,如果增加感光性树脂组合物中的光引发剂和增感剂的量,则在感光性树脂组合物层的表层部光反应局部地进行,感光性树脂组合物层的底部的固化性降低,因此,产生在光固化后所得到的抗蚀剂图案的分辨率(也称为清晰度)以及粘附性和抗蚀剂形状变差这样的问题。
为了解决上述课题,作为与激光直接描绘曝光法对应的感光性树脂组合物,公开了通过并用具有特定的结构的吖啶化合物而使得光感度、分辨率以及抗蚀剂形状优良的感光性树脂组合物(例如参照国际公开WO2009/154194号、国际公开WO2010/103918号)。
另一方面,提出了采用高压水银灯等作为激光以外的光源的直接描绘法。作为采用高压水银灯作为光源的直接描绘法,可以列举出下述方法:使用从碳弧灯、水银蒸气弧灯、超高压水银灯、高压水银灯或者氙灯照射出的光中除去了波长为350nm以下的光的至少一部分的活性光线。
对于使用这样的高压水银灯等的直接描绘法来说,与激光直接描绘法的曝光方法同样,与使用碳弧灯、水银蒸气弧灯、超高压水银灯、高压水银灯或者氙灯等光源对曝光对象物进行成批曝光的曝光方法相比,具有每个光点的曝光能量小、生产效率降低的倾向。因此,对于在使用高压水银灯等的直接描绘法中使用的感光性树脂组合物,要求与激光直接描绘法用的感光性树脂组合物同样地具有优良的感度。
发明内容
发明所要解决的课题
但是,在将上述专利文献4或者5中记载的激光直接描绘法用的感光性树脂组合物用于采用高压水银灯等作为光源并在没有隔着掩膜等的情况下以图案状进行曝光的直接描绘法的情况下,不能说光感度充分,另外,具有产生所谓的鼠齿状缺口(mouse bite)这样的抗蚀剂形状的故障的课题。
这样,就以往的感光性树脂组合物而言,在应用于以碳弧灯、水银蒸气弧灯、超高压水银灯、高压水银灯或者氙灯作为光源的直接描绘法的情况下,难以在良好地保持所得到的光固化后的抗蚀剂形状的同时得到充分的光感度。
本发明是鉴于上述现有技术所具有的课题而进行的,提供一种抗蚀剂图案的形成方法,其中,将以碳弧灯、水银蒸气弧灯、超高压水银灯、高压水银灯或者氙灯作为光源的光中的波长为350nm以下的光的至少一部分被除去后的活性光线应用于直接描绘法,能够形成优良的形状的抗蚀剂图案。另外,其目的在于,提供适于该形成方法的感光性树脂组合物以及印刷电路板的制造方法。
用于解决课题的手段
用于解决上述课题的具体手段如下。
<1>一种抗蚀剂图案的形成方法,其具备:在基板上形成含有(A)粘合剂聚合物、(B)具有烯键式不饱和键的聚合性化合物以及(C)由下述通式(1)表示的光聚合引发剂的感光性树脂组合物层的工序;曝光工序,该工序在上述感光性树脂组合物层的至少一部分区域中,将在以碳弧灯、水银蒸气弧灯、超高压水银灯、高压水银灯或者氙灯作为光源的光中的波长为350nm以下的光的至少一部分被除去后的活性光线以图案状进行直接描绘,从而形成光固化部;和显影工序,该工序除去上述光固化部以外的区域。

[式(1)中,R1表示卤原子、氨基、羧基、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为1~6的烷氧基或者碳原子数为1~6的烷基氨基。m表示0~5的整数]。
<2>如上述<1>所述的抗蚀剂图案的形成方法,其中,上述(B)具有烯键式不饱和键的聚合性化合物包含具有来自三羟甲基丙烷的骨架的(甲基)丙烯酸酯化合物。
由此,能够更有效地抑制鼠齿状缺口的发生。
<3>上述<1>或<2>所述的抗蚀剂图案的形成方法,其中,还包含由下述通式(2)表示的化合物作为(D)添加剂。

[式(2)中,X表示次甲基或者氮原子。R3、R4以及R5分别独立地表示卤原子或者碳原子数为1~5的烷基,R3、R4以及R5中的至少一个表示卤原子。R6表示碳原子数为1~5的烷基或者碳原子数为1~5的烷氧基,n表示0~4的整数]。
由此,能够使光感度以及抗蚀剂形状更加优良。
<4>一种直接描绘曝光用的感光性树脂组合物,其包含:(A)粘合剂聚合物、(B)具有烯键式不饱和键的聚合性化合物和(C)由下述通式(1)表示的光聚合引发剂,所述感光性树脂组合物在采用在以碳弧灯、水银蒸气弧灯、超高压水银灯、高压水银灯或者氙灯作为光源的光中的波长为350nm以下的光的至少一部分被除去后的活性光线进行直接描绘时使用。

[式(1)中,R1表示卤原子、氨基、羧基、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为1~6的烷氧基或者碳原子数为1~6的烷基氨基。m表示0~5的整数]。
通过包含由上述通式(1)表示的化合物作为光聚合引发剂,感光性树脂组合物能够有效地抑制在使用采用除去了波长为350nm以下的光的至少一部分后的活性光线的直接描绘曝光法时的课题即鼠齿状缺口的发生。
<5>上述<4>所述的感光性树脂组合物,其中,上述(B)具有烯键式不饱和键的聚合性化合物包含具有来自三羟甲基丙烷的骨架的(甲基)丙烯酸酯化合物。
由此,能够更有效地抑制鼠齿状缺口的发生。
<6>上述<4>或<5>所述的感光性树脂组合物,其中,还包含由下述通式(2)表示的化合物作为(D)添加剂。

[式(2)中,X表示次甲基或者氮原子。R3、R4以及R5分别独立地表示卤原子或者碳原子数为1~5的烷基,R3、R4以及R5中的至少一个表示卤原子。R6表示碳原子数为1~5的烷基或者碳原子数为1~5的烷氧基,n表示0~4的整数]。
由此,能够使光感度以及抗蚀剂形状更加优良。
<7>一种感光性元件,其具备:支撑体和在该支撑体上配置的作为上述<4>~<6>中任一项所述的感光性树脂组合物的涂膜的感光性树脂组合物层。
<8>一种印刷电路板的制造方法,其具有:对通过上述<1>~<3>中任一项所述的抗蚀剂图案的形成方法形成有抗蚀剂图案的基板进行蚀刻处理或者镀敷处理而形成导体图案的工序。
发明效果
根据本发明,能够提供一种抗蚀剂图案的形成方法,其中,将在以碳弧灯、水银蒸气弧灯、超高压水银灯、高压水银灯或者氙灯作为光源的光中的波长为350nm以下的光的至少一部分被除去后的活性光线应用于直接描绘法,能够形成优良的形状的抗蚀剂图案。另外,能够提供适合于该形成方法的感光性树脂组合物以及印刷电路板的制造方法。
具体实施方式
本说明书中“工序”这个词不仅仅是独立的工序,在不能与其他工序明确区别的情况下如果实现了该工序的期望的目的,也包括在本用语内。另外,使用“~”表示的数值范围是表示包含“~”的前后记载的数值分别作为最小值以及最大值的范围。另外,组合物中的各成分的含量在组合物中存在多个与各成分相当的物质的情况下,只要没有特别说明,则是指组合物中存在的该多个物质的合计量。
本说明书中的(甲基)丙烯酸是指丙烯酸以及甲基丙烯酸的至少之一,(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯以及与其对应的甲基丙烯酸酯的至少之一,(甲基)丙烯酰基是指丙烯酰基以及甲基丙烯酰基的至少之一。
<抗蚀剂图案的形成方法>
本发明的抗蚀剂图案的形成方法具备:(i)在基板上形成含有(A)粘合剂聚合物、(B)具有烯键式不饱和键的聚合性化合物、以及(C)由下述通式(1)表示的光聚合引发剂的感光性树脂组合物层的工序(以下也称为“层叠工序”);(ii)曝光工序,该工序在上述感光性树脂组合物层的至少一部分区域,将在以碳弧灯、水银蒸气弧灯、超高压水银灯、高压水银灯或者氙灯作为光源(以下也称为“特定光源”)的光中的波长为350nm以下的光的至少一部分被除去后的活性光线(以下也称为“特定活性光线”)以图案状进行直接描绘,从而形成光固化部;和显影工序,该工序除去上述光固化部以外的区域。根据需要,抗蚀剂图案的形成方法还可以具备其他工序。
虽然通过具有本发明的构成产生的效果的呈现机理并非明确,但本发明者们推测,通过在由通式(1)表示的光引发剂的9位上取代的苯基的效果,与其他光引发剂相比,容易产生稳定的自由基,因此,构成感光性树脂组合物层的感光性树脂组合物的光感度提高,并且能够抑制在感光性树脂组合物层的表层部局部地进行光反应。
另外,在使用具有与由上述通式(1)表示的光引发剂同样的紫外线吸收特性、且与通式(1)不同的结构的吖啶系光引发剂的情况下,不能抑制鼠齿状缺口的发生。另外,虽然用于激光直接描绘法的光源为单波长的激光,但在以特定光源作为光源的情况下,以包含多种波长的紫外线作为光源进行曝光。因此认为,对于设想单波长的激光来构成的感光性树脂组合物而言,得不到充分的光感度,另外,不能充分地抑制所形成的抗蚀剂的形状异常。另一方面认为,对于设想以特定光源作为光源来构成的感光性树脂组合物而言,光感度、分辨率以及粘附性优良,并且能够形成抗蚀剂形状优良的抗蚀剂图案。
(i)层叠工序
上述层叠工序中,在基板上形成感光性树脂组合物层。作为上述基板没有特别限制,通常使用具备绝缘层和在绝缘层上形成的导体层的基板、或者合金基材等下垫板(die pad)(引线框用基材)。需要说明的是,关于构成感光性树脂组合物层的感光性树脂组合物的细节后述。
作为在基板上层叠感光性树脂组合物层的方法,例如,从在支撑体上层叠有感光性树脂组合物层和保护膜的感光性元件上除去保护膜后,在对感光性元件的感光性树脂组合物层进行加热的同时将其压接在上述基板上,由此能够进行上述层叠。由此,得到由基板、感光性树脂组合物层和支撑体构成并由它们依次层叠而成的层叠体。需要说明的是,关于感光性元件的细节后述。
从粘附性以及追随性的观点出发,优选上述层叠工序在减压下进行。压接时的感光性树脂组合物层的加热优选在70℃~130℃的温度下进行。另外,压接优选在0.1MPa~1.0MPa左右(1kgf/cm2~10kgf/cm2左右)的压力下进行,这些条件根据需要来适当选择。需要说明的是,如果将感光性树脂组合物层加热至70℃~130℃,则不需要预先对基板进行预热处理,但为了使粘附性以及追随性进一步提高,也可以进行基板的预热处理。
(ii)曝光工序
曝光工序中,对在基板上形成的感光性树脂组合物层的至少一部分区域通过直接描绘法照射从以碳弧灯、水银蒸气弧灯、超高压水银灯、高压水银灯或者氙灯作为光源的光中除去了350nm以下的光的至少一部分后的活性光线(特定活性光线),形成作为潜像的光固化部。此时,在感光性树脂组合物层上存在的支撑体(支撑膜)对特定活性光线为透过性的情况下,能够透过支撑膜照射特定活性光线,但支撑膜对特定活性光线为遮光性的情况下,在除去支撑膜后对感光性树脂层照射活性光线。
作为曝光方法,采用下述的方法:与LDI(激光直接成像,Laser Direct Imaging)曝光法或DLP(数字光处理,Digital Light Processing)曝光法等直接描绘曝光法同样操作,将特定活性光线在不隔着掩膜等的情况下以图像状进行照射。
曝光所采用的特定活性光线是从以碳弧灯、水银蒸气弧灯、超高压水银灯、高压水银灯或者氙灯作为光源(特定光源)的光中除去了350nm以下的光的至少一部分后的活性光线。碳弧灯、水银蒸气弧灯、超高压水银灯、高压水银灯以及氙灯可以从通常使用的灯中适当选择。另外,特定光源的输出功率没有特别限制,可以根据感光性树脂组合物的构成等来适当选择。
作为从上述特定光源中除去350nm以下的光的至少一部分的方法,可以列举出:使用剖切过滤器的方法。作为剖切过滤器,只要能够除去350nm以下的光,则没有特别限制,能够从通常使用的剖切过滤器中适当选择使用。
(iii)显影工序
显影工序中,通过从基板上除去上述感光性树脂组合物层的未固化部分的区域,从而在基板上形成由来自感光性树脂组合物层的光固化部构成的抗蚀剂图案。在感光性树脂组合物层上存在支撑膜的情况下,除去支撑膜后,进行上述曝光部分以外的未曝光部分的除去(显影)。关于显影方法,具有湿式显影和干式显影,但广泛使用湿式显影。
显影液的构成根据上述感光性树脂组合物层的构成来适当选择。例如可以列举出:碱性水溶液、水系显影液以及有机溶剂系显影液。
作为碱性水溶液,优选为0.1质量%~5质量%碳酸钠的溶液、0.1质量%~5质量%碳酸钾的溶液、0.1质量%~5质量%氢氧化钠的溶液、0.1质量%~5质量%四硼酸钠的溶液等。碱性水溶液的pH优选为9~11的范围,其温度根据感光性树脂组合物层的碱显影性来进行调节。在碱性水溶液中也可以混入表面活性剂、消泡剂、用于促进显影的少量的有机溶剂等。
本发明的抗蚀剂图案的制造方法中,在显影工序中除去未曝光部分后,根据需要,也可以通过进一步进行60℃~250℃左右的加热或者0.2J/cm2~10J/cm2左右的曝光,进一步使抗蚀剂图案固化。
如上所述形成有抗蚀剂图案的基板由于粘附性以及抗蚀剂形状优良,因此,能够优选用于后述的电路板的制造方法。
<感光性树脂组合物>
构成上述感光性树脂组合物层的感光性树脂组合物包含:(A)至少一种粘合剂聚合物、(B)至少一种具有烯键式不饱和键的聚合性化合物和(C)至少一种由下述通式(1)表示的光聚合引发剂。根据需要,上述感光性树脂组合物也可以包含(D)添加剂等其他成分。另外,上述感光性树脂组合物是在采用在以碳弧灯、水银蒸气弧灯、超高压水银灯、高压水银灯或者氙灯作为光源的光中的350nm以下的光的至少一部分被除去后的活性光线进行直接描绘时使用的直接描绘曝光用感光性树脂组合物。

式(1)中,R1表示卤原子、氨基、羧基、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为1~6的烷氧基或者碳原子数为1~6的烷基氨基。m表示0~5的整数。
(A)粘合剂聚合物
作为上述粘合剂聚合物,可以列举出:丙烯酸树脂、苯乙烯树脂、环氧树脂、酰胺树脂、酰胺环氧树脂、醇酸树脂、酚醛树脂等。从碱显影性的观点出发,优选为丙烯酸树脂。它们可以单独使用,或者也可以组合使用二种以上。
上述(A)粘合剂聚合物例如能够通过使聚合性单体进行自由基聚合来制造。作为上述聚合性单体,例如可以列举出:苯乙烯、乙烯基甲苯、α‑甲基苯乙烯等在α‑位或者芳香族环中通过任意的取代基取代的能够聚合的苯乙烯衍生物;二丙酮丙烯酰胺等丙烯酰胺;丙烯腈;乙烯基正丁基醚等乙烯基醇醚;(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸金刚烷酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油基酯、(甲基)丙烯酸2,2,2‑三氟乙酯、(甲基)丙烯酸2,2,3,3‑四氟丙酯等(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸;α‑溴丙烯酸、α‑氯丙烯酸、β‑呋喃基(甲基)丙烯酸、β‑苯乙烯基(甲基)丙烯酸等(甲基)丙烯酸衍生物;马来酸;马来酸酐;马来酸单甲酯、马来酸单乙酯、马来酸单异丙酯等马来酸单酯系;富马酸;肉桂酸;α‑氰基肉桂酸;衣康酸;巴豆酸;丙炔酸。它们可以单独使用,或者也可以组合使用二种以上。
作为上述(甲基)丙烯酸烷基酯,可以列举出:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2‑乙基己酯等。它们可以单独使用,或者也可以组合使用二种以上。
另外,从碱显影性的观点出发,作为(A)成分的粘合剂聚合物优选包含具有羧基的构成单元。包含具有羧基的构成单元的粘合剂聚合物例如能够通过使具有羧基的聚合性单体与其他聚合性单体进行自由基聚合来制造。作为上述具有羧基的聚合性单体,优选为(甲基)丙烯酸,其中,更优选为甲基丙烯酸。
在上述粘合剂聚合物包含具有羧基的构成单元的情况下,从碱显影性与碱耐受性的平衡的观点出发,具有羧基的构成单元的含有率(用于制造粘合剂聚合物的聚合性单体的总质量中的具有羧基的聚合性单体的质量比例)优选为12质量%~50质量%,更优选为12质量%~40质量%,特别优选为15质量%~30质量%,极其优选为15质量%~25质量%。该具有羧基的构成单元的含有率为12质量%以上时,能得到良好的碱显影性,具有显影时间缩短的倾向。另外,该具有羧基的构成单元的含有率为50质量%以下时,显影液耐受性提高,进而,具有粘附性提高的倾向。
另外,从粘附性以及剥离特性的观点出发,作为(A)成分的粘合剂聚合物优选包含来自苯乙烯或者苯乙烯衍生物的构成单元。
粘合剂聚合物包含来自苯乙烯或者苯乙烯衍生物的构成单元的情况下,从使粘附性以及剥离特性均良好的观点出发,其含有率(用于制造粘合剂聚合物的聚合性单体的总质量中的苯乙烯或者苯乙烯衍生物的质量比例)优选为1质量%~30质量%,更优选为5质量%~25质量%,特别优选为5质量%~20质量%。从粘附性优良的观点出发,来自苯乙烯或者苯乙烯衍生物的构成单元的含有率优选为1质量%以上,更优选为5质量%以上。另外,从剥离性优良的观点出发,来自苯乙烯或者苯乙烯衍生物的构成单元的含有率优选为30质量%以下,更优选为25质量%以下,特别优选为20质量%以下。
另外,从粘附性以及分辨率的观点出发,作为(A)成分的粘合剂聚合物优选包含来自(甲基)丙烯酸烷基酯的构成单元。
在粘合剂聚合物包含来自(甲基)丙烯酸烷基酯的构成单元的情况下,从使粘附性以及分辨率均良好的观点出发,其含有率(用于制造粘合剂聚合物的聚合性单体的总质量中的(甲基)丙烯酸烷基酯的质量比例)优选为40质量%~80质量%,更优选为50质量%~80质量%,特别优选为60质量%~80质量%。
从膜形成性、显影液耐受性以及碱显影性的平衡的观点出发,上述(A)粘合剂聚合物的重均分子量优选为20000~300000,更优选为40000~150000,进一步优选为40000~120000,特别优选为60000~100000。从保持膜形成性的方面考虑,上述(A)粘合剂聚合物的重均分子量优选为20000以上,更优选为40000以上,进一步优选为60000以上。需要说明的是,本发明中的重均分子量是通过凝胶渗透色谱法测定、通过使用标准聚苯乙烯制作的标准曲线换算而得到的值。需要说明的是,重均分子量是通过凝胶渗透色谱法测定、使用标准聚苯乙烯的标准曲线进行换算而计算出来的。GPC的条件如下。
(GPC条件)
泵:日立L‑6000型[株式会社日立制作所制]
色谱柱:Gelpack GL‑R420+Gelpack GL‑R430+Gelpack GL‑R440(共计3根)[以上均为日立化成工业株式会社制]
洗脱液:四氢呋喃
测定温度:25℃
流量:2.05mL/分钟
检测器:日立L‑3300型RI[株式会社日立制作所制]
上述(A)粘合剂聚合物的含量相对于(A)成分以及(B)成分的总量100质量份优选为30质量份~80质量份,更优选为40质量份~75质量份,特别优选为50质量份~70质量份。(A)成分的含量为该范围时,感光性树脂组合物的涂膜性以及光固化物的强度变得更良好。
在上述感光性树脂组合物中,通过在如上所述的粘合剂聚合物中组合由通式(1)表示的光聚合引发剂,使显影液耐受性与碱显影性的平衡及粘附性与剥离特性的平衡优良。
(B)具有烯键式不饱和键的聚合性化合物
作为上述具有烯键式不饱和键的聚合性化合物,例如可以列举出:聚亚烷氧基二(甲基)丙烯酸酯、双酚A二(甲基)丙烯酸酯、具有来自三羟甲基丙烷的骨架的(甲基)丙烯酸酯化合物、使含缩水甘油基的化合物与α,β‑不饱和羧酸反应而得到的化合物、具有氨基甲酸酯键的(甲基)丙烯酸酯化合物等氨基甲酸酯单体、壬基苯氧基四亚乙氧基(甲基)丙烯酸酯、壬基苯氧基八亚乙氧基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸烷基酯、邻苯二甲酸酯系丙烯酸酯化合物。它们可以单独使用或者组合使用二种以上。
作为上述(B)成分,可以没有特别限定地使用如上所述的聚合性化合物。其中,从抑制使用特定活性光线进行直接描绘时成为问题的鼠齿状缺口的发生的方面考虑,优选上述氨基甲酸酯单体的含有率在(B)成分中低于25质量%,更优选低于10质量%,进一步优选低于5质量%,特别优选不含有该氨基甲酸酯单体。
上述(B)成分中,从抑制在直接描绘法中使用特定活性光线时成为问题的鼠齿状缺口的发生方面考虑,优选包含具有来自三羟甲基丙烷的骨架的(甲基)丙烯酸酯化合物。
作为上述具有来自三羟甲基丙烷的骨架的(甲基)丙烯酸酯化合物,更优选包含EO改性三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯以及EO改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯的至少一种。在此,EO改性是指为具有(聚)亚乙氧基的化合物,(聚)亚乙氧基是指亚乙氧基或者2个以上的亚乙基用醚键连结而成的聚氧亚乙基的至少一种。
EO改性三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯以及EO改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯中的亚乙氧基的总数只要在发挥本发明的效果的范围内就行,可以没有特别限制地使用,优选为1~40,更优选为3~25。
另外,在上述(B)成分含有具有来自三羟甲基丙烷的骨架的(甲基)丙烯酸酯化合物的情况下,从更有效地发挥上述效果的方面考虑,其含有率在(B)成分中优选为1质量%~50质量%,更优选为5质量%~45质量%,进一步优选为10质量%~30质量%。
另外,从使光感度以及剥离性更良好的观点出发,(B)成分的具有烯键式不饱和键的聚合性化合物优选包含选自由γ‑氯‑β‑羟基丙基‑β’‑(甲基)丙烯酰氧乙基‑邻苯二甲酸酯、β‑羟基乙基‑β’‑(甲基)丙烯酰氧乙基‑邻苯二甲酸酯、以及β‑羟基丙基‑β’‑(甲基)丙烯酰氧乙基‑邻苯二甲酸酯构成的组中的至少一种的邻苯二甲酸酯系丙烯酸酯化合物,更优选包含γ‑氯‑β‑羟基丙基‑β’‑(甲基)丙烯酰氧乙基‑邻苯二甲酸酯。γ‑氯‑β‑羟基丙基‑β’‑甲基丙烯酰氧乙基‑邻苯二甲酸酯能够以FA‑MECH(日立化成工业株式会社制、制品名)从商业渠道购得。它们可以单独使用或者组合使用二种以上。
在(B)成分含有上述邻苯二甲酸酯系丙烯酸酯化合物的情况下,从光感度、剥离特性以及涂膜性的平衡的观点出发,其含有率在(B)成分中优选为1质量%~50质量%,更优选为5质量%~45质量%,进一步优选为10质量%~30质量%。
另外,从使在直接描绘法中使用特定活性光线时的光感度、分辨率以及粘附性变良好的观点出发,(B)成分优选包含双酚A二(甲基)丙烯酸酯化合物的至少一种。
作为双酚A二(甲基)丙烯酸酯化合物,例如可以列举出:2,2‑双(4‑((甲基)丙烯酰氧基聚乙氧基)苯基)丙烷、2,2‑双(4‑((甲基)丙烯酰氧基聚丙氧基)苯基)丙烷、以及2,2‑双(4‑((甲基)丙烯酰氧基聚乙氧基聚丙氧基)苯基)丙烷。从使分辨率进一步提高的观点出发,其中,优选为2,2‑双(4‑((甲基)丙烯酰氧基聚乙氧基)苯基)丙烷。
2,2‑双(4‑(甲基丙烯酰氧基五乙氧基)苯基)丙烷能够以BPE‑500(新中村化学工业株式会社制、制品名)从商业渠道购得,2,2‑双(4‑(甲基丙烯酰氧基十五乙氧基)苯基)丙烷能够以BPE‑1300(新中村化学工业株式会社制、制品名)从商业渠道购得。它们可以单独使用或者组合使用二种以上。
另外,在上述(B)成分含有双酚A二(甲基)丙烯酸酯化合物的情况下,从光感度以及分辨率的平衡的观点出发,其含有率在(B)成分整体的质量中优选为10质量%~90质量%,更优选为20质量%~85质量%,进一步优选为30质量%~80质量%。
从抑制在直接描绘法中使用特定活性光线时的鼠齿状缺口的发生并且从光感度、分辨率以及粘附性的观点出发,上述(B)成分优选包含至少一种双酚A二(甲基)丙烯酸酯化合物、至少一种具有来自三羟甲基丙烷的骨架的(甲基)丙烯酸酯化合物和至少一种邻苯二甲酸酯系丙烯酸酯化合物。
上述(B)具有至少一个烯键式不饱和键的光聚合性化合物的含量相对于(A)成分以及(B)成分的总量100质量份优选为20质量份~60质量份,更优选为30质量份~55质量份,特别优选为35质量份~50质量份。(B)成分的含量为该范围时,感光性树脂组合物的光感度以及涂膜性变得更良好。
在上述感光性树脂组合物中,通过在具有如上所述的构成的(B)成分中组合由通式(1)表示的光聚合引发剂,由此鼠齿状缺口的发生得以抑制,光感度优良,分辨率以及粘附性进一步提高。
(C)光聚合引发剂
上述感光性树脂组合物包含至少一种由下述通式(1)表示的光聚合引发剂。

上述通式(1)中,R1表示卤原子、氨基、羧基、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为1~6的烷氧基或者碳原子数为1~6的烷基氨基。另外,R1存在多个的情况下,各个R1可以相同也可以彼此不同。其中,从更确实地得到本发明的效果的观点出发,优选为卤原子、碳原子数为1~6的烷基或者碳原子数为1~6的烷氧基,更优选为卤原子或者碳原子数为1~6的烷基,进一步优选为碳原子数为1~6的烷基,特别优选为碳原子数为1~3的烷基。
m表示0~5的整数。其中,从更确实地得到本发明的效果的观点出发,优选为0~3,更优选为0~2。
作为由上述通式(1)表示的化合物,可以列举出:9‑苯基吖啶、9‑(对甲基苯基)吖啶、9‑(对乙基苯基)吖啶、9‑(对正丙基苯基)吖啶、9‑(对异丙基苯基)吖啶、9‑(对正丁基苯基)吖啶、9‑(对叔丁基苯基)吖啶、9‑(对甲氧基苯基)吖啶、9‑(对乙氧基苯基)吖啶、9‑(对丙氧基苯基)吖啶、9‑(对氨基苯基)吖啶、9‑(对二甲基氨基苯基)吖啶、9‑(对二乙基氨基苯基)吖啶、9‑(对氯苯基)吖啶、9‑(对溴苯基)吖啶、9‑(对羧基苯基)吖啶、9‑(间甲基苯基)吖啶、9‑(间正丙基苯基)吖啶、9‑(间异丙基苯基)吖啶、9‑(间正丁基苯基)吖啶、9‑(间叔丁基苯基)吖啶、9‑(间甲氧基苯基)吖啶、9‑(间乙氧基苯基)吖啶、9‑(间丙氧基苯基)吖啶、9‑(间氨基苯基)吖啶、9‑(间二甲基氨基苯基)吖啶、9‑(间二乙基氨基苯基)吖啶、9‑(间氯苯基)吖啶以及9‑(间溴苯基)吖啶。它们可以单独使用,也可以组合使用二种以上。
从进一步发挥本发明的效果的方面考虑,由上述通式(1)表示的化合物优选为选自由9‑苯基吖啶、9‑(对甲基苯基)吖啶、9‑(对乙基苯基)吖啶、9‑(对正丙基苯基)吖啶、9‑(对异丙基苯基)吖啶、9‑(对甲氧基苯基)吖啶、9‑(对氯苯基)吖啶、9‑(对溴苯基)吖啶、9‑(间甲基苯基)吖啶、9‑(间正丙基苯基)吖啶、9‑(间异丙基苯基)吖啶、9‑(间甲氧基苯基)吖啶、9‑(间氯苯基)吖啶以及9‑(间溴苯基)吖啶构成的组中的至少一种。
另外,更优选为选自由9‑苯基吖啶、9‑(对甲基苯基)吖啶、9‑(对乙基苯基)吖啶、9‑(对正丙基苯基)吖啶、9‑(对异丙基苯基)吖啶、9‑(对氯苯基)吖啶、9‑(间甲基苯基)吖啶、9‑(间正丙基苯基)吖啶、9‑(间异丙基苯基)吖啶以及9‑(间氯苯基)吖啶构成的组中的至少一种。
另外,进一步优选为9‑苯基吖啶、9‑(对甲基苯基)吖啶、9‑(对乙基苯基)吖啶、9‑(对正丙基苯基)吖啶、9‑(对异丙基苯基)吖啶、9‑(对氯苯基)吖啶、9‑(间甲基苯基)吖啶、9‑(间正丙基苯基)吖啶、9‑(间异丙基苯基)吖啶或者9‑(间氯苯基)吖啶。
上述感光性树脂组合物中,从进一步发挥本发明的效果的观点出发,由上述通式(1)表示的化合物的含量相对于(A)成分以及(B)成分的总量100质量份优选为0.01质量份~10质量份,更优选为0.05质量份~5质量份,进一步优选为0.1质量份~3质量份,更进一步优选为0.5质量份~1.3质量份,特别优选为0.5质量份~1.2质量份。
上述感光性树脂组合物中,从光感度以及粘附性优良的方面考虑,由上述通式(1)表示的化合物的含量优选为0.01质量份以上,更优选为0.05质量份以上,进一步优选为0.1质量份以上,特别优选为0.5质量份以上。另外,从抑制鼠齿状缺口的发生的方面考虑,由上述通式(1)表示的化合物的含量优选为10质量份以下,更优选为5质量份以下,进一步优选为3质量份以下,更进一步优选为1.3质量份以下,特别优选为1.2质量份以下。
另外,由上述通式(1)表示的化合物的含量超过1.3质量份时,能够抑制鼠齿状缺口的发生,但具有光固化后的抗蚀剂形状成为倒梯形的倾向,因此,从该观点出发,由上述通式(1)表示的化合物的含量优选为1.3质量份以下。
上述感光性树脂组合物也可以包含由上述通式(1)表示的化合物以外的其他光聚合引发剂。作为由上述通式(1)表示的化合物以外的光聚合引发剂,例如可以列举出:二苯甲酮、N,N’‑四甲基‑4,4’‑二氨基二苯甲酮(米蚩酮)、N,N’‑四乙基‑4,4’‑二氨基二苯甲酮、4‑甲氧基‑4’‑二甲基氨基二苯甲酮、2‑苄基‑2‑二甲基氨基‑1‑(4‑吗啉代苯基)‑丁酮‑1、以及2‑甲基‑1‑[4‑(甲基硫)苯基]‑2‑吗啉代‑丙酮‑1等芳香族酮;苄基二甲基缩酮等苄基衍生物;9,10‑二甲氧基蒽、9,10‑二乙氧基蒽、9,10‑二丙氧基蒽、9,10‑二丁氧基蒽、以及9,10‑二戊氧基蒽等取代蒽化合物;2‑(邻氯苯基)‑4,5‑二苯基咪唑二聚物、2‑(邻氯苯基)‑4,5‑二(甲氧基苯基)咪唑二聚物、2‑(邻甲氧基苯基)‑4,5‑二苯基咪唑二聚物、以及2‑(对甲氧基苯基)‑4,5‑二苯基咪唑二聚物等2,4,5‑三芳基咪唑二聚物;香豆素系化合物;恶唑系化合物;吡唑啉系化合物;三芳基胺系化合物;1,6‑双(9‑吖啶基)己烷、1,7‑双(9‑吖啶基)庚烷等双(9‑吖啶基)烷烃衍生物。它们可以单独使用,也可以组合使用二种以上。
在上述感光性树脂组合物包含由上述通式(1)表示的化合物以外的其他光聚合引发剂的情况下,其他光聚合引发剂的含量与由上述通式(1)表示的化合物的含量的合计是:相对于(A)成分以及(B)成分的固体成分总量100质量份优选为0.01质量份~20质量份,更优选为0.1质量份~10质量份,特别优选为0.2质量份~5质量份。其他光聚合引发剂的含量为该范围时,感光性树脂组合物的光感度以及内部的光固化性变得更良好。
上述感光性树脂组合物中,从使鼠齿状缺口进一步降低的方面考虑,双(9‑吖啶基)烷烃以及双(9‑吖啶基)烷烃衍生物的含有率相对于由上述通式(1)表示的化合物的含量优选为50质量%以下,更优选为25质量%以下,进一步优选为10质量%以下,特别优选为0质量%。
上述感光性树脂组合物优选含有单独一种由上述通式(1)表示的化合物作为光聚合引发剂,其含量相对于(A)成分以及(B)成分的固体成分总量100质量份为0.1质量份~1.1质量份。
(D)添加剂
从光感度以及抗蚀剂形状的观点出发,上述感光性树脂组合物优选包含至少一种添加剂。作为添加剂,具体而言,优选为至少一种由下述通式(2)表示的化合物。

上述通式(2)中,X表示次甲基或者氮原子。从更确实地得到本发明的效果的观点出发,优选为次甲基。
R3、R4以及R5分别独立地表示卤原子或者碳原子数为1~5的烷基,R3、R4以及R5中的至少一个表示卤原子。优选R3、R4以及R5中的至少二个表示卤原子,更优选全部为卤原子。作为上述卤原子,可以列举出:Cl(氯)、Br(溴)、F(氟)等。其中,从使光感度更良好的观点出发,优选为Br。作为上述碳原子数为1~5的烷基,可以为直链状,也可以为支链状,例如可以列举出:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基以及它们的结构异构体。另外,这些烷基在不阻碍本发明的效果的范围内还可以具有任意的取代基。
R6表示碳原子数为1~5的烷基、芳基、杂环基、氨基或者碳原子数为1~5的烷基氨基。其中,从光感度以及抗蚀剂形状的观点出发,优选为碳原子数为1~5的烷基。
n表示0~4的整数。其中,从光感度以及抗蚀剂形状的观点出发,优选为0~3,更优选为0~1。
作为由上述通式(2)表示的化合物,具体而言,可以列举出:三溴甲基苯基砜、2‑三溴甲基磺酰基吡啶等。它们可以单独使用,也可以组合使用二种以上。这些化合物可以使用市售的化合物例如能够以BMPS(住友精化株式会社制、制品名)从商业渠道购得。
另外,上述感光性树脂组合物作为添加剂包含由上述通式(2)表示的化合物的情况下,从光感度、分辨率以及膜的稳定性的观点出发,其含量相对于(A)成分以及(B)成分的固体成分总量100质量份优选为0.01质量份~10质量份,更优选为0.05质量份~5质量份,特别优选为0.2质量份~3质量份。该含量为0.01质量份以上时,具有光感度进一步提高的倾向。另外,该含量为10质量份以下时,具有能够抑制未曝光的感光性树脂组合物层发生蓝色化的倾向。
上述感光性树脂组合物中,通过使由通式(1)表示的光聚合引发剂与由通式(2)表示的添加剂组合,由此光感度更优良,分辨率以及粘附性进一步提高,另外,更加有效地抑制鼠齿状缺口的发生。
另外,根据需要,上述感光性树脂组合物还可以包含其他成分。作为其他成分,可以列举出:孔雀绿、维多利亚纯蓝、艳绿以及甲基紫等染料、隐色结晶紫、二苯基胺、苄基胺、三苯基胺、二乙基苯胺以及邻氯苯胺等光发色剂、热发色防止剂、对甲苯砜酰胺等增塑剂、颜料、填充剂、消泡剂、阻燃剂、粘附性赋予剂、匀化剂、剥离促进剂、抗氧化剂、阻聚剂、香料、成像剂、热交联剂等。它们可以单独使用一种,也可以组合使用二种以上。
其他成分的含量没有特别限制。在上述感光性树脂组合物包含其他成分的情况下,例如相对于(A)成分以及(B)成分的固体成分总量100质量份,能够分别含有0.01~20质量份左右的上述其他成分。
上述感光性树脂组合物根据需要也可以包含至少一种溶剂。能够从作为溶剂通常使用的溶剂中适当选择。具体而言,可以列举出:甲醇、乙醇等醇系溶剂、丙酮、甲乙酮等酮系溶剂、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂等二醇醚乙酸酯系溶剂、甲苯等烃系溶剂、N,N‑二甲基甲酰胺等非质子性极性溶剂、丙二醇单甲基醚等二醇醚系溶剂等。溶剂可以单独使用一种,也可以组合使用二种以上。
上述感光性树脂组合物可以是将上述必需成分溶解在上述溶剂或者它们的混合溶剂中从而以固体成分为30质量%~60质量%左右的溶液(以下也称为“涂布液”)形式来使用。
上述涂布液例如能够以如下方式用于形成感光性树脂组合物层。通过将上述涂布液涂布在后述的支撑膜或金属板等支撑体的表面上,使其干燥,由此能够在支撑体上形成作为上述感光性树脂组合物的涂膜的感光性树脂组合物层。
作为金属板,可以列举出:铜、铜系合金、镍、铬、铁、不锈钢等铁系合金,优选列举:铜、铜系合金、铁系合金等。
所形成的感光性树脂组合物层的厚度根据其用途而不同,以干燥后的厚度计优选为1μm~200μm左右,更优选为5μm~100μm,特别优选为10μm~50μm。该厚度为1μm以上时,具有工业上的涂布变得容易的倾向。另外,该厚度为200μm以下时,本发明的效果更大,另外,光感度进一步提高,具有抗蚀剂底部的光固化性变得更良好的倾向。
本实施方式的感光性树脂组合物能够适宜地用于采用高压水银灯等特定光源作为如上所述的激光以外的光源的直接描绘法曝光方法。即,本发明的优选的实施方式之一为直接描绘曝光用的感光性树脂组合物,上述感光性树脂组合物包含(A)粘合剂聚合物、(B)具有烯键式不饱和键的聚合性化合物和(C)由上述通式(1)表示的光聚合引发剂,并且是采用除去了波长为350nm以下的光的至少一部分后的活性光线进行直接描绘时所使用的直接描绘曝光用感光性树脂组合物。另外,本发明的实施方式包括包含(A)粘合剂聚合物、(B)具有烯键式不饱和键的聚合性化合物和(C)由上述通式(1)表示的光聚合引发剂的感光性树脂组合物用于使用了上述特定活性光线的直接描绘曝光法中的用途。
<感光性元件>
本发明的感光性元件具备:支撑体和在上述支撑体上形成的作为上述感光性树脂组合物的涂膜的感光性树脂层。感光性元件还可以具备根据需要而设置的保护膜等其他层。
作为上述支撑体,可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚乙烯、聚酯等具有耐热性以及耐溶剂性的聚合体膜。其中,从透明性的观点出发,优选使用聚对苯二甲酸乙二醇酯。
上述支撑体(以下也称为“支撑膜”)的厚度优选为1μm~100μm,更优选为1μm~50μm,进一步优选为1μm~30μm。支撑体的厚度为1μm以上时,能够在剥离支撑膜时抑制支撑膜破裂。另外,支撑体的厚度为100μm以下时,能够抑制分辨率降低。
根据需要,上述感光性元件还可以具备对与感光性树脂层的支撑体相对向的面相反一侧的面(表面)进行覆盖的保护膜。作为上述保护膜,对感光性树脂层的粘接力优选小于支撑膜对感光性树脂层的粘接力,另外,优选为鱼眼少的膜。
具体而言,作为保护膜,可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚乙烯、聚酯等具有耐热性以及耐溶剂性的聚合体膜。作为市售品,可以列举出:王子制纸公司制ALPHAN MA‑410、E‑200C、信越膜公司制等的聚丙烯膜、帝人公司制PS‑25等的PS系列等聚对苯二甲酸乙二醇酯膜等。需要说明的是,保护膜也可以与上述支撑体相同。
保护膜的厚度优选为1μm~100μm,更优选为5μm~50μm,进一步优选为5μm~30μm,特别优选为15μm~30μm。保护膜的厚度为1μm以上时,在一边剥离保护膜一边将感光性树脂层以及支撑膜层压在基板上时能够抑制保护膜破裂。另外,保护膜的厚度为100μm以下时,生产率提高。
上述感光性元件例如能够按照如下方式制造。可以通过如下的制造方法来制造,所述制造方法包括:将(A)粘合剂聚合物、(B)聚合性化合物和(C)特定的光聚合引发剂溶解在溶剂中而制备固体成分为30质量%~60质量%左右的涂布液的工序;将上述涂布液涂布在支撑体上而形成涂布层的工序;和干燥上述涂布层而形成感光性树脂组合物层的工序。
上述涂布液向支撑体上的涂布例如能够通过辊涂机、逗号涂布机、凹版涂布机、气刀涂布机、模涂机、刮棒涂布机的公知方法进行。
另外,上述涂布层的干燥只要能够从涂布层中除去溶剂的至少一部分就行,没有特别限制。例如,优选在70℃~150℃下进行5分钟~30分钟左右。干燥后,从防止后续的工序中的溶剂的扩散的观点出发,感光性树脂层中的残存溶剂量优选为2质量%以下。
上述感光性元件中的感光性树脂层的厚度可以根据用途适当选择,但以干燥后的厚度计优选为1μm~200μm,更优选为5μm~100μm,进一步优选为10μm~50μm。
感光性树脂层的厚度为1μm以上时,工业上的涂布变容易,生产率提高。另外,感光性树脂层的厚度为200μm以下时,粘附性以及分辨率提高。
<电路板的制造方法>
作为本发明的实施方式的电路板的制造方法,其包括:将通过上述抗蚀剂图案制造方法形成有抗蚀剂图案的基板进行蚀刻处理或者镀敷处理而形成导体图案的工序。根据需要,上述电路板的制造方法还可以包含抗蚀剂除去工序等其他工序。
本发明中,以在基板的导体层上形成的抗蚀剂图案作为掩模,对在基板上设置的导体层进行蚀刻处理或者镀敷处理。蚀刻处理以及镀敷处理可以从公知的方法中适当选择使用。
作为基板,可以从通常使用的基板中适当选择使用。例如,使用设置了绝缘层和在上述绝缘层的至少一个面上设置了导体层的基板。
进行蚀刻处理的情况下,在导体层的蚀刻中可以使用氯化铜溶液、氯化铁溶液、碱蚀刻溶液、过氧化氢系蚀刻液。其中,从蚀刻因子(etch factor)良好的观点出发,优选使用氯化铁溶液。
另外,进行镀敷处理的情况下,作为镀敷处理的方法,可以为电镀处理,也可以为化学镀处理(也称为非电解镀处理),但优选为化学镀处理。作为化学镀处理,例如可以列举出:镀硫酸铜、镀焦磷酸铜等镀铜、高均匀性酸性铜镀液配方(high throw)焊料镀覆等焊料镀覆、瓦特浴(硫酸镍‑氯化镍)镀、氨基磺酸镍等镀镍、硬镀金、软镀金等镀金。这些可以适当使用公知的方法。
上述蚀刻处理或者镀敷处理后,优选除去基板上的抗蚀剂图案。抗蚀剂图案例如能够通过比上述抗蚀剂图案的形成方法中的显影工序所使用的碱性水溶液具有更强碱性的水溶液进行剥离、除去。作为该强碱性的水溶液,例如,使用1质量%~10质量%氢氧化钠水溶液、1质量%~10质量%氢氧化钾水溶液。其中,优选使用1质量%~10质量%氢氧化钠水溶液或者氢氧化钾水溶液,更优选使用1质量%~5质量%氢氧化钠水溶液或者氢氧化钾水溶液。
另外,在进行镀敷处理的情况下,除去抗蚀剂图案后,进一步进行蚀刻处理,除去不需要的导体层,由此,能够制造印刷电路板。
蚀刻处理的方法根据待除去的导体层来适当选择。例如,作为蚀刻液,可以列举出:氯化铜溶液、氯化铁溶液、碱蚀刻溶液以及过氧化氢蚀刻液,这些蚀刻液中,从蚀刻因子良好的观点出发,优选使用氯化铁溶液。
通过上述印刷电路板的制造方法制造的印刷电路板可以为多层印刷电路板,另外也可以具有小径通孔。
本实施方式的感光性树脂组合物能够优选用于印刷电路板的制造。即,本发明的优选的实施方式包括感光性树脂组合物用于制造印刷电路板的用途,该感光性树脂组合物是含有(A)粘合剂聚合物、(B)光聚合性化合物和(C)光聚合引发剂的感光性树脂组合物,其中上述(C)光聚合引发剂包含上述由式(1)表示的化合物。
实施例
以下,通过实施例对本发明更加具体地进行说明,但本发明并不限定于这些实施例。另外,只要没有特别说明,则“份”以及“%”为质量基准。
(合成例1)
在具备搅拌机、回流冷却器、温度计、滴液漏斗以及氮气导入管的烧瓶中,加入质量比为6:4的甲基溶纤剂以及甲苯的配合物400g,在吹入氮气的同时进行搅拌,加热至80℃。另一方面,准备将作为共聚单体的甲基丙烯酸100g、甲基丙烯酸甲酯250g、丙烯酸乙酯100g和苯乙烯50g与偶氮二异丁腈0.8g混合而成的溶液(以下称为“溶液a”),在加热至80℃的质量比为6:4的甲基溶纤剂以及甲苯的上述配合物中用4小时滴加溶液a后,在80℃下搅拌的同时进一步保温2小时。进而,用10分钟将在质量比为6:4的甲基溶纤剂以及甲苯的配合物100g中溶解偶氮二异丁腈1.2g而成的溶液滴加到烧瓶内。在对滴加后的溶液进行搅拌的同时,在80℃下进一步保温3小时后,用30分钟升温至90℃。在90℃下进一步保温2小时,然后,进行冷却,得到作为(A)成分的粘合剂聚合物溶液(以下也称为“A‑1”)。在该粘合剂聚合物溶液中加入丙酮,进行制备以使得不挥发成分(固体成分)达到50质量%。所得到的粘合剂聚合物的重均分子量为80000。需要说明的是,重均分子量通过凝胶渗透色谱法测定,使用标准聚苯乙烯的标准曲线进行换算来导出。GPC的条件如下所示。
(GPC条件)
泵:日立L‑6000型[株式会社日立制作所制]
色谱柱:Gelpack GL‑R420+Gelpack GL‑R430+Gelpack GL‑R440(共计3根)[以上均为日立化成工业株式会社制]
洗脱液:四氢呋喃
测定温度:25℃
流量:2.05mL/分钟
检测器:日立L‑3300型RI[株式会社日立制作所制]
[实施例1~4以及比较例1]
(感光性树脂组合物的制备)
通过以表1所示的配合量(单位:g)混合下述表1所示的材料,制备实施例1~4以及比较例1的感光性树脂组合物的溶液。需要说明的是,表1所示的(A)成分的配合量为固体成分(不挥发成分)量,“‑”表示没有配合。
表1

表1所示的材料的简称如下。
BPE‑500:2,2‑双(4‑(甲基丙烯酰氧基五乙氧基)苯基)丙烷(新中村化学工业株式会社制、制品名)
FA‑137M:三羟甲基丙烷三(庚氧基乙烯醚甲基丙烯酸酯)(日立化成工业株式会社制)
FA‑MECH:γ‑氯‑β‑羟基丙基‑β’‑甲基丙烯酰氧乙基‑邻苯二甲酸酯(日立化成工业株式会社制、制品名)
BMPS:三溴甲基苯基砜(住友精化株式会社制、制品名)
9‑X:9‑(对甲基苯基)吖啶(常州市强力电子新材料有限公司制)
9‑Y:9‑(间甲基苯基)吖啶(常州市强力电子新材料有限公司制)
9‑Z:9‑(对氯苯基)吖啶(常州市强力电子新材料有限公司制)
9‑PA:9‑苯基吖啶(新日铁化学株式会社制)
N‑1717:1,7‑双(9‑吖啶基)庚烷(株式会社ADEKA制、制品名)
(感光性元件的制备)
接着,将上述得到的感光性树脂组合物的溶液均匀地涂布在16μm厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(商品名G2‑16、帝人株式会社制)上,用100℃的热风对流式干燥机进行10分钟干燥,在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜上形成感光性树脂组合物层。接着,将感光性树脂组合物层用聚乙烯制保护膜(商品名:NF‑13、Tamapoly株式会社制)保护,由此得到作为感光性树脂组合物层叠体的感光性元件。
所得到的感光性元件的感光性树脂组合物层的干燥后的膜厚为30μm。
使用具有相当于#600的刷子的研磨机(三启株式会社制),对在双面上层叠了铜箔(厚度35μm)的玻璃纤维环氧树脂复合材料即覆铜层叠板(日立化成工业株式会社制商品名MCL‑E‑67)的铜表面进行研磨,水洗后,在空气流下进行干燥。将所得到的覆铜层叠板加热至80℃,在该铜表面上使用110℃的热辊以1.5m/分钟的速度一边剥离保护膜一边层压上述得到的感光性元件的感光性树脂组合物层,分别得到试验基板1~4以及C1。
对于所得到的试验基板,进行以下的评价。将评价结果示于表2。
(光感度的评价)
在上述得到的试验基板的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜上设置日立41段梯型板,使用DXP‑3350(株式会社ORC制作所制、直接曝光装置:通过在从高压水银灯照射的活性光线中用透镜进行过滤,除去350nm以下的波长。350nm以上的光使用DMD对基板进行曝光),以14mJ/cm2进行曝光。曝光后,剥离聚对苯二甲酸乙二醇酯膜,通过在30℃下喷雾1.0质量%碳酸钠水溶液40秒的显影处理,除去未固化部分。接着,通过目视判断求出在覆铜层叠板上形成的光固化膜(固化树脂层)的梯型板(step tablet)的段数,评价感光性树脂组合物的光感度。光感度用梯型板的段数表示,该梯型板的段数越高,表示光感度越高。
(粘附性的评价)
关于粘附性,使用DXP‑3350(株式会社ORC制作所制、直接曝光装置),对在层压了上述感光性树脂组合物层的覆铜层叠板上作为粘附性评价用图案的具有线宽/间隔宽为5/400~200/400(单位:μm)的配线图案的光掩膜数据,以曝光量达到14mJ/cm2的方式通过直接描绘法进行曝光。在与光感度的评价同样的条件下进行显影处理后,使用光学显微镜观察所形成的抗蚀剂图案,根据没有剥离以及偏移地残存的最小的线宽的值,评价粘附性(μm)。粘附性的评价是,所得的数值越小,为越良好的值。
(分辨率的评价)
关于分辨率,使用DXP‑3350(株式会社ORC制作所制、直接曝光装置),对在层压了上述感光性树脂组合物层的覆铜层叠板上作为分辨率评价用图案的具有线宽/间隔宽为400/5~500/200(单位:μm)的配线图案的光掩膜数据,以曝光量达到14mJ/cm2的方式通过直接描绘法进行曝光。在与光感度的评价同样的条件下进行显影处理后,使用光学显微镜观察所形成的抗蚀剂图案,根据未曝光部被完全除去后的最小的间隔宽的值,评价分辨率(μm)。分辨率的评价是,所得数值越小,为越良好的值。
(鼠齿状缺口的评价)
关于鼠齿状缺口,在上述粘附性的评价所用的抗蚀剂图案中,将线宽/间隔宽为45/400(单位:μm)部分用S‑2100A型扫描型电子显微镜(株式会社日立制作所制)观察,根据以下的评价基准进行评价。
A:在抗蚀剂的下端部分没有观察到鼠齿状缺口。
B:在抗蚀剂的下端部分略微观察到鼠齿状缺口。
C:在抗蚀剂的下端部分明确观察到鼠齿状缺口。
表2

由表2可知,实施例1~4的光感度高,粘附性、分辨率以及抗蚀剂形状良好。与此相对,比较例1产生鼠齿状缺口,抗蚀剂形状不良。因此,能够提供光感度优良,抗蚀剂形状良好的感光性树脂组合物、以及使用其的感光性元件、抗蚀剂图案的形成方法以及印刷电路板的制造方法。
(比较例2~6)
关于实施例1~4以及比较例1所得到的试验基板1~4以及C1,作为曝光机使用Paragon‑9000m(以波长355nm的半导体激光作为光源的直接描绘曝光装置(日本ORBOTECH株式会社制、激光直接描绘装置),将曝光量设为22mJ/cm2,除此以外,与上述同样操作来进行评价。其结果,对于任意一种试验基板,鼠齿状缺口的评价均为B或者C。
(比较例7~11)
除了分别使用下述表3所示的感光性树脂组合物以外,与上述比较例2~6同样操作来进行评价。其结果,对于任意一种试验基板,鼠齿状缺口的评价均为B或者C。
表3

由上可知,即使使用包含由通式(1)表示的化合物作为光聚合引发剂的感光性树脂组合物,也会在利用特定活性光线以外的激光进行的直接描绘曝光法中产生鼠齿状缺口,无法得到良好的抗蚀剂形状。

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1、(10)申请公布号 CN 102981357 A(43)申请公布日 2013.03.20CN102981357A*CN102981357A*(21)申请号 201210325546.5(22)申请日 2012.09.05194439/2011 2011.09.06 JP172377/2012 2012.08.02 JPG03F 7/00(2006.01)G03F 7/09(2006.01)G03F 7/032(2006.01)G03F 7/033(2006.01)H05K 3/06(2006.01)(71)申请人日立化成工业株式会社地址日本东京(72)发明人味冈芳树 石充 矶纯一薄叶爱美(74。

2、)专利代理机构永新专利商标代理有限公司 72002代理人陈建全(54) 发明名称感光性树脂组合物、感光性元件及抗蚀剂图案的形成方法(57) 摘要本发明提供感光性树脂组合物、感光性元件及抗蚀剂图案的形成方法。该抗蚀剂图案的形成方法具备:在基板上形成含有粘合剂聚合物、具有烯键式不饱和键的聚合性化合物以及由下述通式(1)表示的光聚合引发剂的感光性树脂组合物层的工序;曝光工序,该工序在所述感光性树脂组合物层的至少一部分区域中,将在以碳弧灯、水银蒸气弧灯、超高压水银灯、高压水银灯或者氙灯作为光源的光中的波长为350nm以下的光的至少一部分被除去后的活性光线以图案状进行直接描绘,从而形成光固化部;和显影工。

3、序,该工序除去所述光固化部以外的区域。式(1)中,R1表示卤原子、氨基、羧基、烷基、烷氧基或者烷基氨基。m表示05的整数。(30)优先权数据(51)Int.Cl.权利要求书2页 说明书19页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 2 页 说明书 19 页1/2页21.一种抗蚀剂图案的形成方法,其具备:在基板上形成含有粘合剂聚合物、具有烯键式不饱和键的聚合性化合物以及由下述通式(1)表示的光聚合引发剂的感光性树脂组合物层的工序;曝光工序,该工序在所述感光性树脂组合物层的至少一部分区域中,将在以碳弧灯、水银蒸气弧灯、超高压水银灯、高压水银灯或者氙灯作为光源的光中的波长为。

4、350nm以下的光的至少一部分被除去后的活性光线以图案状进行直接描绘,从而形成光固化部;和显影工序,该工序除去所述光固化部以外的区域,式(1)中,R1表示卤原子、氨基、羧基、碳原子数为16的烷基、碳原子数为16的烷氧基或者碳原子数为16的烷基氨基;m表示05的整数。2.根据权利要求1所述的抗蚀剂图案的形成方法,其中,所述具有烯键式不饱和键的聚合性化合物包含具有来自三羟甲基丙烷的骨架的(甲基)丙烯酸酯化合物。3.根据权利要求1或2所述的抗蚀剂图案的形成方法,其中,还包含由下述通式(2)表示的化合物作为添加剂,式(2)中,X表示次甲基或者氮原子;R3、R4以及R5分别独立地表示卤原子或者碳原子数为。

5、15的烷基;R3、R4以及R5中的至少一个表示卤原子;R6表示碳原子数为15的烷基或者碳原子数为15的烷氧基;n表示04的整数。4.一种直接描绘曝光用的感光性树脂组合物,其包含:粘合剂聚合物、具有烯键式不饱和键的聚合性化合物和由下述通式(1)表示的光聚合引发剂,所述感光性树脂组合物在采用在以碳弧灯、水银蒸气弧灯、超高压水银灯、高压水银灯或者氙灯作为光源的光中的波长为350nm以下的光的至少一部分被除去后的活性光线进行直接描绘时使用,式(1)中,R1表示卤原子、氨基、羧基、碳原子数为16的烷基、碳原子数为16的烷氧基或者碳原子数为16的烷基氨基;m表示05的整数。权 利 要 求 书CN 1029。

6、81357 A2/2页35.根据权利要求4所述的感光性树脂组合物,其中,所述具有烯键式不饱和键的聚合性化合物包含具有来自三羟甲基丙烷的骨架的(甲基)丙烯酸酯化合物。6.根据权利要求4或5所述的感光性树脂组合物,其中,还包含由下述通式(2)表示的化合物作为添加剂,式(2)中,X表示次甲基或者氮原子;R3、R4以及R5分别独立地表示卤原子或者碳原子数为15的烷基;R3、R4以及R5中的至少一个表示卤原子;R6表示碳原子数为15的烷基或者碳原子数为15的烷氧基;n表示04的整数。7.一种感光性元件,其具备:支撑体和在该支撑体上配置的作为权利要求46中任一项所述的感光性树脂组合物的涂膜的感光性树脂组合。

7、物层。8.一种印刷电路板的制造方法,其具有:对通过权利要求13中任一项所述的抗蚀剂图案的形成方法形成有抗蚀剂图案的基板进行蚀刻处理或者镀敷处理而形成导体图案的工序。权 利 要 求 书CN 102981357 A1/19页4感光性树脂组合物、 感光性元件及抗蚀剂图案的形成方法技术领域0001 本发明涉及感光性树脂组合物、感光性元件、抗蚀剂图案的形成方法、以及印刷电路板的制造方法。背景技术0002 以往,在印刷电路板的制造领域中,作为用于蚀刻和镀敷等的抗蚀剂材料,广泛使用感光性树脂组合物、和将其在支撑体上层叠并用保护膜覆盖的感光性元件。0003 在使用感光性元件制造电路板的情况下,首先,一边剥离保。

8、护膜一边将感光性元件层压到用铜箔覆盖的绝缘基板等基板上,将由感光性树脂组合物构成的感光性树脂组合物层层叠到基板上。接着,通过掩膜(mask film)等对感光性树脂组合物层进行图案曝光后,通过用显影液除去感光性树脂组合物层的未曝光部,形成抗蚀剂图案。接着,将该抗蚀剂图案作为掩模(mask),对形成抗蚀剂图案的基板实施蚀刻或者镀敷处理,形成电路图案,最终从基板上剥离除去感光性树脂组合物层的固化部分(抗蚀剂图案)。0004 这样的电路板的制造方法中,在不通过掩膜的情况下使用数字数据将活性光线以图像状进行直接照射的激光直接描绘法正在不断实用化。作为用于激光直接描绘法的光源,从安全性和处理性等方面考虑。

9、,使用YAG激光、半导体激光等。另外,最近,提出了作为光源使用长寿命且高输出功率的氮化镓系蓝色激光等的技术。0005 另外,近年来,随着电路板中的高精细化、高密度化,采用能够形成比以往更微细的图案(fine pattern)的被称为DLP(数字光处理,Digital Light Processing)曝光法的直接描绘法。通常来说,DLP曝光法使用以蓝紫色半导体激光作为光源的波长为390nm430nm的活性光线。另外,也使用在主要广泛使用的印刷电路板中能够应对少量多品种且采用以YAG激光作为光源的波长为355nm的多边形多波束(polygon multibeam)的曝光法。0006 为了与这样的。

10、激光直接描绘曝光法对应,研究了各种感光性树脂组合物。例如,公开了在能够与激光光源的各波长对应的355nm430nm处具有极大吸收的增感剂(例如参照日本特开2005-107191号公报、日本特开2005-122123号公报、日本特开2005-215142号公报)。0007 另外,为了与上述相关使光感度提高,也研究了增加感光性树脂组合物中包含的光引发剂和增感剂的量。但是,如果增加感光性树脂组合物中的光引发剂和增感剂的量,则在感光性树脂组合物层的表层部光反应局部地进行,感光性树脂组合物层的底部的固化性降低,因此,产生在光固化后所得到的抗蚀剂图案的分辨率(也称为清晰度)以及粘附性和抗蚀剂形状变差这样的。

11、问题。0008 为了解决上述课题,作为与激光直接描绘曝光法对应的感光性树脂组合物,公开了通过并用具有特定的结构的吖啶化合物而使得光感度、分辨率以及抗蚀剂形状优良的感光性树脂组合物(例如参照国际公开WO2009/154194号、国际公开WO2010/103918号)。0009 另一方面,提出了采用高压水银灯等作为激光以外的光源的直接描绘法。作为采说 明 书CN 102981357 A2/19页5用高压水银灯作为光源的直接描绘法,可以列举出下述方法:使用从碳弧灯、水银蒸气弧灯、超高压水银灯、高压水银灯或者氙灯照射出的光中除去了波长为350nm以下的光的至少一部分的活性光线。0010 对于使用这样的。

12、高压水银灯等的直接描绘法来说,与激光直接描绘法的曝光方法同样,与使用碳弧灯、水银蒸气弧灯、超高压水银灯、高压水银灯或者氙灯等光源对曝光对象物进行成批曝光的曝光方法相比,具有每个光点的曝光能量小、生产效率降低的倾向。因此,对于在使用高压水银灯等的直接描绘法中使用的感光性树脂组合物,要求与激光直接描绘法用的感光性树脂组合物同样地具有优良的感度。发明内容0011 发明所要解决的课题0012 但是,在将上述专利文献4或者5中记载的激光直接描绘法用的感光性树脂组合物用于采用高压水银灯等作为光源并在没有隔着掩膜等的情况下以图案状进行曝光的直接描绘法的情况下,不能说光感度充分,另外,具有产生所谓的鼠齿状缺口。

13、(mouse bite)这样的抗蚀剂形状的故障的课题。0013 这样,就以往的感光性树脂组合物而言,在应用于以碳弧灯、水银蒸气弧灯、超高压水银灯、高压水银灯或者氙灯作为光源的直接描绘法的情况下,难以在良好地保持所得到的光固化后的抗蚀剂形状的同时得到充分的光感度。0014 本发明是鉴于上述现有技术所具有的课题而进行的,提供一种抗蚀剂图案的形成方法,其中,将以碳弧灯、水银蒸气弧灯、超高压水银灯、高压水银灯或者氙灯作为光源的光中的波长为350nm以下的光的至少一部分被除去后的活性光线应用于直接描绘法,能够形成优良的形状的抗蚀剂图案。另外,其目的在于,提供适于该形成方法的感光性树脂组合物以及印刷电路板。

14、的制造方法。0015 用于解决课题的手段0016 用于解决上述课题的具体手段如下。0017 一种抗蚀剂图案的形成方法,其具备:在基板上形成含有(A)粘合剂聚合物、(B)具有烯键式不饱和键的聚合性化合物以及(C)由下述通式(1)表示的光聚合引发剂的感光性树脂组合物层的工序;曝光工序,该工序在上述感光性树脂组合物层的至少一部分区域中,将在以碳弧灯、水银蒸气弧灯、超高压水银灯、高压水银灯或者氙灯作为光源的光中的波长为350nm以下的光的至少一部分被除去后的活性光线以图案状进行直接描绘,从而形成光固化部;和显影工序,该工序除去上述光固化部以外的区域。0018 0019 式(1)中,R1表示卤原子、氨基。

15、、羧基、碳原子数为16的烷基、碳原子数为16的说 明 书CN 102981357 A3/19页6烷氧基或者碳原子数为16的烷基氨基。m表示05的整数。0020 如上述所述的抗蚀剂图案的形成方法,其中,上述(B)具有烯键式不饱和键的聚合性化合物包含具有来自三羟甲基丙烷的骨架的(甲基)丙烯酸酯化合物。0021 由此,能够更有效地抑制鼠齿状缺口的发生。0022 上述或所述的抗蚀剂图案的形成方法,其中,还包含由下述通式(2)表示的化合物作为(D)添加剂。0023 0024 式(2)中,X表示次甲基或者氮原子。R3、R4以及R5分别独立地表示卤原子或者碳原子数为15的烷基,R3、R4以及R5中的至少一个。

16、表示卤原子。R6表示碳原子数为15的烷基或者碳原子数为15的烷氧基,n表示04的整数。0025 由此,能够使光感度以及抗蚀剂形状更加优良。0026 一种直接描绘曝光用的感光性树脂组合物,其包含:(A)粘合剂聚合物、(B)具有烯键式不饱和键的聚合性化合物和(C)由下述通式(1)表示的光聚合引发剂,所述感光性树脂组合物在采用在以碳弧灯、水银蒸气弧灯、超高压水银灯、高压水银灯或者氙灯作为光源的光中的波长为350nm以下的光的至少一部分被除去后的活性光线进行直接描绘时使用。0027 0028 式(1)中,R1表示卤原子、氨基、羧基、碳原子数为16的烷基、碳原子数为16的烷氧基或者碳原子数为16的烷基氨。

17、基。m表示05的整数。0029 通过包含由上述通式(1)表示的化合物作为光聚合引发剂,感光性树脂组合物能够有效地抑制在使用采用除去了波长为350nm以下的光的至少一部分后的活性光线的直接描绘曝光法时的课题即鼠齿状缺口的发生。0030 上述所述的感光性树脂组合物,其中,上述(B)具有烯键式不饱和键的聚合性化合物包含具有来自三羟甲基丙烷的骨架的(甲基)丙烯酸酯化合物。0031 由此,能够更有效地抑制鼠齿状缺口的发生。0032 上述或所述的感光性树脂组合物,其中,还包含由下述通式(2)表示的化合物作为(D)添加剂。0033 说 明 书CN 102981357 A4/19页70034 式(2)中,X表。

18、示次甲基或者氮原子。R3、R4以及R5分别独立地表示卤原子或者碳原子数为15的烷基,R3、R4以及R5中的至少一个表示卤原子。R6表示碳原子数为15的烷基或者碳原子数为15的烷氧基,n表示04的整数。0035 由此,能够使光感度以及抗蚀剂形状更加优良。0036 一种感光性元件,其具备:支撑体和在该支撑体上配置的作为上述中任一项所述的感光性树脂组合物的涂膜的感光性树脂组合物层。0037 一种印刷电路板的制造方法,其具有:对通过上述中任一项所述的抗蚀剂图案的形成方法形成有抗蚀剂图案的基板进行蚀刻处理或者镀敷处理而形成导体图案的工序。0038 发明效果0039 根据本发明,能够提供一种抗蚀剂图案的形。

19、成方法,其中,将在以碳弧灯、水银蒸气弧灯、超高压水银灯、高压水银灯或者氙灯作为光源的光中的波长为350nm以下的光的至少一部分被除去后的活性光线应用于直接描绘法,能够形成优良的形状的抗蚀剂图案。另外,能够提供适合于该形成方法的感光性树脂组合物以及印刷电路板的制造方法。具体实施方式0040 本说明书中“工序”这个词不仅仅是独立的工序,在不能与其他工序明确区别的情况下如果实现了该工序的期望的目的,也包括在本用语内。另外,使用“”表示的数值范围是表示包含“”的前后记载的数值分别作为最小值以及最大值的范围。另外,组合物中的各成分的含量在组合物中存在多个与各成分相当的物质的情况下,只要没有特别说明,则是。

20、指组合物中存在的该多个物质的合计量。0041 本说明书中的(甲基)丙烯酸是指丙烯酸以及甲基丙烯酸的至少之一,(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯以及与其对应的甲基丙烯酸酯的至少之一,(甲基)丙烯酰基是指丙烯酰基以及甲基丙烯酰基的至少之一。0042 0043 本发明的抗蚀剂图案的形成方法具备:(i)在基板上形成含有(A)粘合剂聚合物、(B)具有烯键式不饱和键的聚合性化合物、以及(C)由下述通式(1)表示的光聚合引发剂的感光性树脂组合物层的工序(以下也称为“层叠工序”);(ii)曝光工序,该工序在上述感光性树脂组合物层的至少一部分区域,将在以碳弧灯、水银蒸气弧灯、超高压水银灯、高压水银灯或者氙灯作为光源(。

21、以下也称为“特定光源”)的光中的波长为350nm以下的光的至少一部分被除去后的活性光线(以下也称为“特定活性光线”)以图案状进行直接描绘,从而形成光固化部;和显影工序,该工序除去上述光固化部以外的区域。根据需要,抗蚀剂图案的形成方法还可以具备其他工序。0044 虽然通过具有本发明的构成产生的效果的呈现机理并非明确,但本发明者们推测,通过在由通式(1)表示的光引发剂的9位上取代的苯基的效果,与其他光引发剂相比,说 明 书CN 102981357 A5/19页8容易产生稳定的自由基,因此,构成感光性树脂组合物层的感光性树脂组合物的光感度提高,并且能够抑制在感光性树脂组合物层的表层部局部地进行光反应。

22、。0045 另外,在使用具有与由上述通式(1)表示的光引发剂同样的紫外线吸收特性、且与通式(1)不同的结构的吖啶系光引发剂的情况下,不能抑制鼠齿状缺口的发生。另外,虽然用于激光直接描绘法的光源为单波长的激光,但在以特定光源作为光源的情况下,以包含多种波长的紫外线作为光源进行曝光。因此认为,对于设想单波长的激光来构成的感光性树脂组合物而言,得不到充分的光感度,另外,不能充分地抑制所形成的抗蚀剂的形状异常。另一方面认为,对于设想以特定光源作为光源来构成的感光性树脂组合物而言,光感度、分辨率以及粘附性优良,并且能够形成抗蚀剂形状优良的抗蚀剂图案。0046 (i)层叠工序0047 上述层叠工序中,在基。

23、板上形成感光性树脂组合物层。作为上述基板没有特别限制,通常使用具备绝缘层和在绝缘层上形成的导体层的基板、或者合金基材等下垫板(die pad)(引线框用基材)。需要说明的是,关于构成感光性树脂组合物层的感光性树脂组合物的细节后述。0048 作为在基板上层叠感光性树脂组合物层的方法,例如,从在支撑体上层叠有感光性树脂组合物层和保护膜的感光性元件上除去保护膜后,在对感光性元件的感光性树脂组合物层进行加热的同时将其压接在上述基板上,由此能够进行上述层叠。由此,得到由基板、感光性树脂组合物层和支撑体构成并由它们依次层叠而成的层叠体。需要说明的是,关于感光性元件的细节后述。0049 从粘附性以及追随性的。

24、观点出发,优选上述层叠工序在减压下进行。压接时的感光性树脂组合物层的加热优选在70130的温度下进行。另外,压接优选在0.1MPa1.0MPa左右(1kgf/cm210kgf/cm2左右)的压力下进行,这些条件根据需要来适当选择。需要说明的是,如果将感光性树脂组合物层加热至70130,则不需要预先对基板进行预热处理,但为了使粘附性以及追随性进一步提高,也可以进行基板的预热处理。0050 (ii)曝光工序0051 曝光工序中,对在基板上形成的感光性树脂组合物层的至少一部分区域通过直接描绘法照射从以碳弧灯、水银蒸气弧灯、超高压水银灯、高压水银灯或者氙灯作为光源的光中除去了350nm以下的光的至少一。

25、部分后的活性光线(特定活性光线),形成作为潜像的光固化部。此时,在感光性树脂组合物层上存在的支撑体(支撑膜)对特定活性光线为透过性的情况下,能够透过支撑膜照射特定活性光线,但支撑膜对特定活性光线为遮光性的情况下,在除去支撑膜后对感光性树脂层照射活性光线。0052 作为曝光方法,采用下述的方法:与LDI(激光直接成像,Laser Direct Imaging)曝光法或DLP(数字光处理,Digital Light Processing)曝光法等直接描绘曝光法同样操作,将特定活性光线在不隔着掩膜等的情况下以图像状进行照射。0053 曝光所采用的特定活性光线是从以碳弧灯、水银蒸气弧灯、超高压水银灯、。

26、高压水银灯或者氙灯作为光源(特定光源)的光中除去了350nm以下的光的至少一部分后的活性光线。碳弧灯、水银蒸气弧灯、超高压水银灯、高压水银灯以及氙灯可以从通常使用的灯中适当选择。另外,特定光源的输出功率没有特别限制,可以根据感光性树脂组合物的构成等来适当选择。说 明 书CN 102981357 A6/19页90054 作为从上述特定光源中除去350nm以下的光的至少一部分的方法,可以列举出:使用剖切过滤器的方法。作为剖切过滤器,只要能够除去350nm以下的光,则没有特别限制,能够从通常使用的剖切过滤器中适当选择使用。0055 (iii)显影工序0056 显影工序中,通过从基板上除去上述感光性树。

27、脂组合物层的未固化部分的区域,从而在基板上形成由来自感光性树脂组合物层的光固化部构成的抗蚀剂图案。在感光性树脂组合物层上存在支撑膜的情况下,除去支撑膜后,进行上述曝光部分以外的未曝光部分的除去(显影)。关于显影方法,具有湿式显影和干式显影,但广泛使用湿式显影。0057 显影液的构成根据上述感光性树脂组合物层的构成来适当选择。例如可以列举出:碱性水溶液、水系显影液以及有机溶剂系显影液。0058 作为碱性水溶液,优选为0.1质量%5质量%碳酸钠的溶液、0.1质量%5质量%碳酸钾的溶液、0.1质量%5质量%氢氧化钠的溶液、0.1质量%5质量%四硼酸钠的溶液等。碱性水溶液的pH优选为911的范围,其温。

28、度根据感光性树脂组合物层的碱显影性来进行调节。在碱性水溶液中也可以混入表面活性剂、消泡剂、用于促进显影的少量的有机溶剂等。0059 本发明的抗蚀剂图案的制造方法中,在显影工序中除去未曝光部分后,根据需要,也可以通过进一步进行60250左右的加热或者0.2J/cm210J/cm2左右的曝光,进一步使抗蚀剂图案固化。0060 如上所述形成有抗蚀剂图案的基板由于粘附性以及抗蚀剂形状优良,因此,能够优选用于后述的电路板的制造方法。0061 0062 构成上述感光性树脂组合物层的感光性树脂组合物包含:(A)至少一种粘合剂聚合物、(B)至少一种具有烯键式不饱和键的聚合性化合物和(C)至少一种由下述通式(1。

29、)表示的光聚合引发剂。根据需要,上述感光性树脂组合物也可以包含(D)添加剂等其他成分。另外,上述感光性树脂组合物是在采用在以碳弧灯、水银蒸气弧灯、超高压水银灯、高压水银灯或者氙灯作为光源的光中的350nm以下的光的至少一部分被除去后的活性光线进行直接描绘时使用的直接描绘曝光用感光性树脂组合物。0063 0064 式(1)中,R1表示卤原子、氨基、羧基、碳原子数为16的烷基、碳原子数为16的烷氧基或者碳原子数为16的烷基氨基。m表示05的整数。0065 (A)粘合剂聚合物0066 作为上述粘合剂聚合物,可以列举出:丙烯酸树脂、苯乙烯树脂、环氧树脂、酰胺树脂、酰胺环氧树脂、醇酸树脂、酚醛树脂等。从。

30、碱显影性的观点出发,优选为丙烯酸树脂。它说 明 书CN 102981357 A7/19页10们可以单独使用,或者也可以组合使用二种以上。0067 上述(A)粘合剂聚合物例如能够通过使聚合性单体进行自由基聚合来制造。作为上述聚合性单体,例如可以列举出:苯乙烯、乙烯基甲苯、-甲基苯乙烯等在-位或者芳香族环中通过任意的取代基取代的能够聚合的苯乙烯衍生物;二丙酮丙烯酰胺等丙烯酰胺;丙烯腈;乙烯基正丁基醚等乙烯基醇醚;(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸金刚烷酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨。

31、基乙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油基酯、(甲基)丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、(甲基)丙烯酸2,2,3,3-四氟丙酯等(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸;-溴丙烯酸、-氯丙烯酸、-呋喃基(甲基)丙烯酸、-苯乙烯基(甲基)丙烯酸等(甲基)丙烯酸衍生物;马来酸;马来酸酐;马来酸单甲酯、马来酸单乙酯、马来酸单异丙酯等马来酸单酯系;富马酸;肉桂酸;-氰基肉桂酸;衣康酸;巴豆酸;丙炔酸。它们可以单独使用,或者也可以组合使用二种以上。0068 作为上述(甲基)丙烯酸烷基酯,可以列举出:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯等。它们可以单独使用,或。

32、者也可以组合使用二种以上。0069 另外,从碱显影性的观点出发,作为(A)成分的粘合剂聚合物优选包含具有羧基的构成单元。包含具有羧基的构成单元的粘合剂聚合物例如能够通过使具有羧基的聚合性单体与其他聚合性单体进行自由基聚合来制造。作为上述具有羧基的聚合性单体,优选为(甲基)丙烯酸,其中,更优选为甲基丙烯酸。0070 在上述粘合剂聚合物包含具有羧基的构成单元的情况下,从碱显影性与碱耐受性的平衡的观点出发,具有羧基的构成单元的含有率(用于制造粘合剂聚合物的聚合性单体的总质量中的具有羧基的聚合性单体的质量比例)优选为12质量%50质量%,更优选为12质量%40质量%,特别优选为15质量%30质量%,极。

33、其优选为15质量%25质量%。该具有羧基的构成单元的含有率为12质量%以上时,能得到良好的碱显影性,具有显影时间缩短的倾向。另外,该具有羧基的构成单元的含有率为50质量%以下时,显影液耐受性提高,进而,具有粘附性提高的倾向。0071 另外,从粘附性以及剥离特性的观点出发,作为(A)成分的粘合剂聚合物优选包含来自苯乙烯或者苯乙烯衍生物的构成单元。0072 粘合剂聚合物包含来自苯乙烯或者苯乙烯衍生物的构成单元的情况下,从使粘附性以及剥离特性均良好的观点出发,其含有率(用于制造粘合剂聚合物的聚合性单体的总质量中的苯乙烯或者苯乙烯衍生物的质量比例)优选为1质量%30质量%,更优选为5质量%25质量%,。

34、特别优选为5质量%20质量%。从粘附性优良的观点出发,来自苯乙烯或者苯乙烯衍生物的构成单元的含有率优选为1质量%以上,更优选为5质量%以上。另外,从剥离性优良的观点出发,来自苯乙烯或者苯乙烯衍生物的构成单元的含有率优选为30质量%以下,更优选为25质量%以下,特别优选为20质量%以下。0073 另外,从粘附性以及分辨率的观点出发,作为(A)成分的粘合剂聚合物优选包含来自(甲基)丙烯酸烷基酯的构成单元。0074 在粘合剂聚合物包含来自(甲基)丙烯酸烷基酯的构成单元的情况下,从使粘附性以及分辨率均良好的观点出发,其含有率(用于制造粘合剂聚合物的聚合性单体的总质说 明 书CN 102981357 A10。

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