感光性树脂组合物、感光性元件、抗蚀图案的形成方法和印刷配线板的制造方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201380060035.8

申请日:

2013.11.14

公开号:

CN104781730A

公开日:

2015.07.15

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 7/027申请日:20131114|||公开

IPC分类号:

G03F7/027; C08F20/30; C08L25/02; C08L33/14; G03F7/004; G03F7/031; G03F7/033; G03F7/40; H05K3/06; H05K3/18

主分类号:

G03F7/027

申请人:

日立化成株式会社

发明人:

冈出翔太; 宫坂昌宏; 村松有纪子

地址:

日本东京都

优先权:

2012-254405 2012.11.20 JP

专利代理机构:

北京银龙知识产权代理有限公司11243

代理人:

钟晶; 李家浩

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内容摘要

本发明提供一种感光性树脂组合物,含有:粘合剂聚合物,其具有来自(甲基)丙烯酸的结构单元、来自苯乙烯或α-甲基苯乙烯的结构单元和来自(甲基)丙烯酸苄酯的结构单元;光聚合性化合物,其含有第一双酚型二(甲基)丙烯酸酯,前述第一双酚型二(甲基)丙烯酸酯具有亚乙氧基和亚丙氧基,前述亚乙氧基的结构单元数为1~20,前述亚丙氧基的结构单元数为2~7,前述亚乙氧基和前述亚丙氧基的总结构单元数大于10;以及光聚合引发剂。

权利要求书

权利要求书1.  一种感光性树脂组合物,含有: 粘合剂聚合物,其具有来自(甲基)丙烯酸的结构单元、来自苯乙烯或α-甲 基苯乙烯的结构单元和来自(甲基)丙烯酸苄酯的结构单元; 光聚合性化合物,其含有第一双酚型二(甲基)丙烯酸酯,所述第一双酚型 二(甲基)丙烯酸酯具有亚乙氧基和亚丙氧基,所述亚乙氧基的结构单元数为 1~20,所述亚丙氧基的结构单元数为2~7,所述亚乙氧基和所述亚丙氧基的总 结构单元数大于10;以及 光聚合引发剂。 2.  根据权利要求1所述的感光性树脂组合物,进一步含有从吡唑啉衍生 物和二烷氧基蒽所组成的组中选择的至少1种敏化色素。 3.  根据权利要求1或权利要求2所述的感光性树脂组合物,进一步含有 与所述第一双酚型二(甲基)丙烯酸酯不同的第二双酚型二(甲基)丙烯酸酯,所 述第二双酚型二(甲基)丙烯酸酯具有亚乙氧基并且所述亚乙氧基的结构单元 数小于或等于8。 4.  一种感光性元件,具备: 支撑膜,以及 设置于所述支撑膜上的、作为权利要求1~权利要求3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。 5.  一种抗蚀图案的形成方法,具有如下工序: 在基板上形成作为权利要求1~权利要求3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的感光层形成工序, 对所述感光性树脂组合物层的至少一部分区域照射活性光线的工序,以及 将所述感光性树脂组合物层的照射了所述活性光线的区域以外的区域从 所述基板上除去的工序。 6.  根据权利要求5所述的抗蚀图案的形成方法,所述活性光线的波长在 340nm~430nm的范围内。 7.  一种印刷配线板的制造方法,包含如下工序:对通过权利要求5或权 利要6所述的抗蚀图案的形成方法形成了抗蚀图案的基板进行蚀刻处理或镀 敷处理的工序。

说明书

说明书感光性树脂组合物、感光性元件、抗蚀图案的形成方法和印刷配线板的制造方法
技术领域
本发明涉及感光性树脂组合物、感光性元件、抗蚀图案的形成方法以及印 刷配线板的制造方法。
背景技术
在印刷配线板的制造领域中,作为用于蚀刻处理或镀敷处理的抗蚀材料, 广泛使用感光性树脂组合物。感光性树脂组合物多用作具有支撑膜和在该支撑 膜上使用感光性树脂组合物形成的层(以下也称为“感光性树脂组合物层”)的感 光性元件(层叠体)。
印刷配线板例如如下操作进行制造。首先,在电路形成用基板上形成(层 压)感光性元件的感光性树脂组合物层(感光层形成工序)。接着,剥离除去支撑 膜后,对感光性树脂组合物层的规定部分照射活性光线而使曝光部固化(曝光 工序)。然后,将感光性树脂组合物层的未曝光部从基板上除去(显影),从而在 基板上形成由感光性树脂组合物的固化物(以下也称为“抗蚀固化物”)构成的抗 蚀图案(显影工序)。将所得的抗蚀图案作为掩模,实施蚀刻处理或镀敷处理而 在基板上形成电路后(电路形成工序),最后剥离除去抗蚀剂而制造印刷配线板 (剥离工序)。
作为曝光的方法,以往使用以汞灯为光源隔着光掩模进行曝光的方法。此 外,近年来提出了被称作DLP(Digital Light Processing,数字光处理)或 LDI(Laser Direct Imaging,激光直接成像)的、将图案的数字数据直接描画于感 光性树脂组合物层的直接描画曝光法。与隔着光掩模的曝光法相比,该直接描 画曝光法定位精度良好,并且能够得到高精细的图案,因此正引入该方法用于 制作高密度封装基板。
通常在曝光工序中,有必要为了提高生产效率而缩短曝光时间。但是,就 上述的直接描画曝光法而言,除了光源使用激光等单色光之外,还一边扫描基 板一边照射光线,因此与以往的隔着光掩模的曝光方法相比,存在需要更多曝 光时间的倾向。因此,为了缩短曝光时间、提高生产效率,需要与以往相比提 高感光性树脂组合物的灵敏度。
另一方面,随着近年来印刷配线板的高密度化,对于能够形成分辨率(分 辨力)和密合性优异的抗蚀图案的感光性树脂组合物的要求提高。特别是在封 装基板制作中,要求能够形成L/S(线宽/间隔宽)小于或等于10/10(单位:μm) 的抗蚀图案的感光性树脂组合物。
此外,通常抗蚀图案的高分辨率化例如通过提高感光性树脂组合物在固化 后的交联密度来实现。但是,如果提高交联密度则抗蚀图案变硬变脆,在运送 工序等中容易产生抗蚀图案缺口的问题。作为解决该问题的方法,有提高抗蚀 图案的弯曲性的方法。但是,若提高弯曲性,则抗蚀图案容易倒塌,结果存在 分辨力降低的倾向。因此,可以说所形成的抗蚀图案的高分辨率化与弯曲性是 彼此相悖的特性。
进一步在显影工序中,为了提高生产效率,需要缩短未固化的感光性树脂 组合物的剥离时间。
对于这些要求,以往研究了各种感光性树脂组合物。
例如,日本特开2005-301101号公报、日本特开2007-114452号公报、日 本特开2007-122028号公报、国际公开第08/078483号小册子、国际公开第 10/098175号小册子、国际公开第10/098183号小册子和国际公开第12/067107 号小册子中,公开了通过使用特定的粘合剂聚合物、光聚合性化合物、光聚合 引发剂以及敏化色素从而提高了上述要求的特性的感光性树脂组合物。
发明内容
发明要解决的问题
但是,在以往的感光性树脂组合物中,在以下方面尚有改善的余地:在维 持了所形成的抗蚀图案的分辨率和密合性的情况下弯曲性优异并进一步改善 显影性。
本发明的目的在于,提供一种能够以优异的显影性形成分辨率、密合性和 弯曲性都优异的抗蚀图案的感光性树脂组合物,以及使用其的感光性元件、抗 蚀图案的形成方法和印刷配线板的制造方法。
解决问题的方法
本发明人等为了解决上述问题而进行了潜心研究,结果发现,通过将下述 光聚合性化合物与下述粘合剂聚合物组合,可获得能够以优异的显影性形成分 辨率、密合性和弯曲性都优异的抗蚀图案的感光性树脂组合物,其中,上述光 聚合性化合物具有总结构单元数大于10的、结构单元数1~20的亚乙氧基和结 构单元数2~7的亚丙氧基,并且具有双酚型结构和2个乙烯性不饱和结合基团, 上述粘合剂聚合物具有来自(甲基)丙烯酸的结构单元、来自苯乙烯的结构单元 和来自(甲基)丙烯酸苄酯的结构单元,由此完成了本发明。
即,本发明的第一方式为一种感光性树脂组合物,包含:粘合剂聚合物, 其具有来自(甲基)丙烯酸的结构单元、来自苯乙烯或α-甲基苯乙烯的结构单元 和来自(甲基)丙烯酸苄酯的结构单元;光聚合性化合物,其含有第一双酚型二 (甲基)丙烯酸酯,上述第一双酚型二(甲基)丙烯酸酯具有亚乙氧基和亚丙氧基, 上述亚乙氧基的结构单元数为1~20,上述亚丙氧基的结构单元数为2~7,上述 亚乙氧基和上述亚丙氧基的总结构单元数大于10;以及光聚合引发剂。
通过采用上述方式,上述感光性树脂组合物能够以优异的显影性形成分辨 率、密合性和弯曲性都优异的抗蚀图案。根据上述感光性树脂组合物,能够形 成L/S(线宽/间隔宽)小于或等于10/10(单位:μm)的抗蚀图案。
从进一步提高灵敏度、以及所形成的抗蚀图案的分辨率、密合性、弯曲性 和固化后的剥离特性的方面考虑,上述感光性树脂组合物优选进一步含有从吡 唑啉衍生物和二烷氧基蒽所组成的组中选择的至少1种敏化色素。
从进一步提高分辨率、密合性和弯曲性、以及显影性的方面考虑,上述感 光性树脂组合物优选进一步含有与上述第一双酚型二(甲基)丙烯酸酯不同的 第二双酚型二(甲基)丙烯酸酯,上述第二双酚型二(甲基)丙烯酸酯具有亚乙氧 基并且上述亚乙氧基的结构单元数小于或等于8。
本发明的第二方式为一种感光性元件,具备:支撑膜;以及设置于上述支 撑膜上的、作为上述第一方式的感光性树脂组合物的涂膜的感光性树脂组合物 层。通过使用这样的感光性元件,能够高效地以优异的灵敏度和显影性形成尤 其分辨率、密合性、弯曲性和抗蚀形状优异的抗蚀图案。
本发明的第三方式为一种抗蚀图案的形成方法,包含如下工序:在基板上 形成作为上述第一方式的感光性树脂组合物的涂膜的感光性树脂组合物层的 工序(感光层形成工序);对上述感光性树脂组合物层的至少一部分区域照射活 性光线的工序(曝光工序);以及将上述感光性树脂组合物层的照射了上述活性 光线的区域以外的区域从上述基板上除去的工序(显影工序)。根据上述抗蚀图 案的形成方法,能够高效地以优异的灵敏度和显影性形成分辨率、密合性和弯 曲性都优异的抗蚀图案。
在上述抗蚀图案的形成方法中,照射的活性光线的波长优选在 340nm~430nm的范围内。由此,能够更高效地以优异的灵敏度和显影性形成 分辨率、密合性、弯曲性和抗蚀形状更加良好的抗蚀图案。
本发明的第四方式为一种印刷配线板的制造方法,其包含如下工序:对通 过上述抗蚀图案的形成方法形成了抗蚀图案的基板进行蚀刻处理或镀敷处理 的工序。根据该制造方法,能够以优异的精度、良好的生产率高效地制造高密 度封装基板那样的具有高密度化的配线的印刷配线板。
发明的效果
根据本发明,可提供一种能够以优异的显影性形成分辨率、密合性和弯曲 性都优异的抗蚀图案的感光性树脂组合物,以及使用其的感光性元件、抗蚀图 案的形成方法和印刷配线板的制造方法。
附图说明
图1是表示本发明的感光性元件的一个实施方式的示意截面图。
图2中,图2(a)~图2(f)为示意性地表示采用半加成(semi-additive)法的印 刷配线板的制造工序的一例的立体图。
具体实施方式
下面,对用于实施本发明的方式进行详细说明。但是,本发明不限于以下 的实施方式。另外,本说明书中,(甲基)丙烯酸是指丙烯酸或甲基丙烯酸,(甲 基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯或与其对应的甲基丙烯酸酯,(甲基)丙烯酰氧基是指 丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基。(聚)亚乙氧基是指亚乙氧基或2个以上亚乙基 以醚键连结而成的聚亚乙氧基的至少1种。另外,亚乙氧基是指(-CH2CH2-O-) 所表示的基团,也称为氧化亚乙基。(聚)亚丙氧基是指亚丙氧基或2个以上亚 丙基以醚键连结而成的聚亚丙氧基的至少1种。另外,亚丙氧基是指 (-CHCH3CH2-O-)所表示的基团、(-CH2CHCH3-O-)所表示的基团或 (-CH2CH2CH2-O-)所表示的基团,也称为氧化亚丙基。进一步,“EO改性”是指 具有(聚)亚乙氧基的化合物,“PO改性”是指具有(聚)亚丙氧基的化合物,“EO ·PO改性”是指具有(聚)亚乙氧基和(聚)亚丙氧基二者的化合物。
本说明书中,“工序”这一用语不仅是独立的工序,即使在与其它工序不能 明确区别的情况下,若能实现该工序的预期目的,则也包含在本用语中。此外, 采用“~”表示的数值范围表示包含“~”前后所记载的数值分别作为最小值和最 大值的范围。进一步,关于组合物中各成分的含量,在组合物中存在多种与各 成分相对应的物质的情况下,只要没有特别的说明,就是指在组合物中存在的 上述多种物质的合计量。此外,关于“层”这一用语,作为平面图观察时除了在 整个面上形成的形状的结构之外,还包括在一部分上形成的形状的结构。此外, “层叠”这一用语表示将层堆叠,可以两个以上的层是结合的,也可以两个以上 的层是可脱离的。
<感光性树脂组合物>
本发明的一个实施方式的感光性树脂组合物含有:(A)成分:粘合剂聚合 物,其具有来自(甲基)丙烯酸的结构单元、来自苯乙烯的结构单元和来自(甲基) 丙烯酸苄酯的结构单元;(B)成分:光聚合性化合物,其含有第一双酚型二(甲 基)丙烯酸酯,上述第一双酚型二(甲基)丙烯酸酯具有亚乙氧基和亚丙氧基,上 述亚乙氧基的结构单元数为1~20,上述亚丙氧基的结构单元数为2~7,上述亚 乙氧基和上述亚丙氧基的总结构单元数大于10;以及(C)成分:光聚合引发剂。 上述感光性树脂组合物还可以根据需要进一步含有其他成分。
通过含有作为光聚合性化合物的具有总结构单元数大于10的、结构单元 数1~20的亚乙氧基和结构单元数2~7的亚丙氧基的第一双酚型二(甲基)丙烯 酸酯以及具有来自(甲基)丙烯酸的结构单元、来自苯乙烯或α-甲基苯乙烯的结 构单元和来自(甲基)丙烯酸苄酯的结构单元的粘合剂聚合物,可构成能够以优 异的显影性形成灵敏度、分辨率、密合性和弯曲性都优异的抗蚀图案的感光性 树脂组合物。实现上述效果的详细理由不一定清楚,但本发明人等推测,通过 将除了具有为疏水性并且对低膨润性有效的亚丙氧基和双酚A衍生物结构之 外还具有柔软性优异的亚乙氧基的光聚合性化合物与具有特定结构的粘合剂 聚合物组合使用,能够具有低膨润性并且形成粗的交联网络,能够平衡性良好 地提高密合性与显影性这一彼此相悖的特性。进一步还推测,通过将上述光聚 合性化合物与具有来自苯乙烯或α-甲基苯乙烯的结构单元和来自(甲基)丙烯 酸苄酯的结构单元的粘合剂聚合物组合,分辨率和弯曲性提高。
(A)成分:粘合剂聚合物
上述感光性树脂组合物中,包含具有述通式(1)所示的来自(甲基)丙烯酸的 结构单元、下述通式(2)所示的来自苯乙烯或α-甲基苯乙烯的结构单元以及下 述通式(3)所示的来自(甲基)丙烯酸苄酯的结构单元的粘合剂聚合物中的至少1 种作为(A)成分。
[化1]

通式(1)、(2)和(3)中,R1、R2和R3各自独立地表示氢原子或甲基,优选均 为甲基。
上述粘合剂聚合物例如通过如下方式得到:按照通常的方法,使作为聚合 性单体(monomer)的(甲基)丙烯酸、苯乙烯或α-甲基苯乙烯、(甲基)丙烯酸苄酯 和根据需要使用的其他聚合性单体发生自由基聚合。
作为其他的聚合性单体,只要是能够与(甲基)丙烯酸、苯乙烯或α-甲基苯 乙烯和(甲基)丙烯酸苄酯聚合并且不同于(甲基)丙烯酸、苯乙烯和(甲基)丙烯酸 苄酯的聚合性单体,则没有特别限制。作为其他聚合性单体的例子,可列举(甲 基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸环烷基酯、(甲基)丙烯酸苄酯衍生物、(甲基) 丙烯酸糠酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸金 刚烷基酯、(甲基)丙烯酸二环戊基酯、(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)丙烯酸缩水甘油酯、2,2,2-三氟乙基(甲基)丙烯 酸酯、2,2,3,3-四氟丙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯氧基乙酯、(甲 基)丙烯酸二环戊氧基乙酯、(甲基)丙烯酸异冰片氧基乙酯、(甲基)丙烯酸环己 氧基乙酯、(甲基)丙烯酸金刚烷氧基乙酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯氧基丙氧基 乙酯、(甲基)丙烯酸二环戊氧基丙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸金刚烷氧基丙氧基 乙酯等(甲基)丙烯酸酯;α-溴代丙烯酸、α-氯代丙烯酸、β-氟代(甲基)丙烯酸、 β-苯乙烯基(甲基)丙烯酸等(甲基)丙烯酸衍生物;乙烯基甲苯等在芳香族环上 进行了取代的可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的醚化合物;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;富马酸、肉桂酸、α-氰基肉桂 酸、衣康酸、巴豆酸、丙醇酸等不饱和羧酸衍生物等。它们可以单独使用1 种或者任意组合2种以上使用。
从分辨率和剥离性优异的方面考虑,以构成粘合剂聚合物的聚合性单体的 总质量为基准(100质量%,以下同样),上述粘合剂聚合物中来自(甲基)丙烯酸 苄酯的结构单元的含有率优选为3质量%~85质量%,更优选为5质量%~75 质量%,进一步优选为10质量%~70质量%,特别优选为10质量%~50质量%。 从分辨率优异的方面考虑,该含有率优选为大于或等于3质量%,更优选为大 于或等于5质量%,进一步优选为大于或等于10质量%。此外,从剥离性和 密合性优异的方面考虑,该含有率优选为小于或等于85质量%,更优选为小 于或等于75质量%,进一步优选为小于或等于70质量%,特别优选为小于或 等于50质量%。
从所形成的抗蚀图案的密合性和剥离性优异的方面考虑,以构成粘合剂聚 合物的聚合性单体的总质量为基准,上述粘合剂聚合物中来自苯乙烯或α-甲基 苯乙烯的结构单元的含有率优选为10质量%~70质量%,更优选为15质 量%~60质量%,进一步优选为20质量%~55质量%。从所形成的抗蚀图案的 密合性优异的方面考虑,该含有率优选为大于或等于10质量%,更优选为大 于或等于15质量%,进一步优选为大于或等于20质量%。此外,从所形成的 抗蚀图案的剥离性优异的方面考虑,该含有率优选为小于或等于70质量%, 更优选为小于或等于60质量%,进一步优选为小于或等于55质量%。
此外,从提高显影性和剥离特性的观点考虑,粘合剂聚合物优选进一步具 有来自(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元。
作为(甲基)丙烯酸烷基酯,优选具有碳原子数为1~12的烷基的(甲基)丙烯 酸烷基酯,更优选具有碳原子数1~8的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯。作为(甲基) 丙烯酸烷基酯,例如可列举(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯 酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙 烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸壬酯、 (甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯和(甲基)丙烯酸十二烷基酯。它们 可以单独使用1种或者任意组合2种以上使用。
在粘合剂聚合物具有来自(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元时,从所形成的 抗蚀图案的剥离性、分辨率和密合性优异的方面出发,以构成粘合剂聚合物的 聚合性单体的总质量(100质量%)为基准,该结构单元的含有率优选为1质 量%~30质量%,更优选为1质量%~20质量%,进一步优选为2质量%~10质 量%。从剥离性优异的方面出发,该含量优选为大于或等于1质量%,更优选 为大于或等于2质量%。此外,从分辨率和密合性优异的方面出发,该含量优 选为小于或等于30质量%,更优选为小于或等于20质量%,进一步优选为小 于或等于10质量%。
从所形成的抗蚀图案的显影性和密合性优异的方面出发,粘合剂聚合物的 酸值优选为90mgKOH/g~250mgKOH/g,更优选为 100mgKOH/g~240mgKOH/g,进一步优选为120mgKOH/g~235mgKOH/g,特 别优选为130mgKOH/g~230mgKOH/g。从缩短显影时间的方面考虑,该酸值 优选为大于或等于90mgKOH/g,更优选为大于或等于100mgKOH/g,进一步 优选为大于或等于120mgKOH/g,特别优选为大于或等于130mgKOH/g。此外, 从充分实现感光性树脂组合物的固化物的密合性的方面考虑,该酸值优选为小 于或等于250mgKOH/g,更优选为小于或等于240mgKOH/g,进一步优选为小 于或等于235mgKOH/g,特别优选为小于或等于230mgKOH/g。另外,在进行 溶剂显影时,优选少量调制(甲基)丙烯酸等具有羧基的聚合性单体(monomer)。
粘合剂聚合物的重均分子量(Mw)通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定(通过使 用了标准聚苯乙烯的标准曲线进行换算)时,从显影性和密合性优异的方面出 发,优选为10000~200000,更优选为15000~100000,进一步优选为 20000~80000,特别优选为23000~60000。从显影性优异的方面出发,上述重 均分子量优选为小于或等于200000,更优选为小于或等于100000,进一步优 选为小于或等于80000,特别优选为小于或等于60000。从密合性优异的方面 出发,上述重均分子量优选为大于或等于10000,更优选为大于或等于15000, 进一步优选为大于或等于23000,特别优选为大于或等于30000。
从分辨率和密合性优异的方面出发,粘合剂聚合物的分散度(重均分子量/ 数均分子量)优选为小于或等于3.0,更优选为小于或等于2.8,进一步优选为 小于或等于2.5。
粘合剂聚合物可以根据需要在其分子内具有对于340nm~430nm范围内的 波长光有感光性的特性基团。作为上述特性基团,可列举从后述的敏化色素去 掉至少一个氢原子而构成的基团。
作为(A)成分,可以将1种粘合剂聚合物单独使用1种,也可以任意地组 合使用2种以上的粘合剂聚合物。
从膜形成性、灵敏度和分辨率优异的方面出发,在(A)成分和(B)成分的总 量100质量份中,上述感光性树脂组合物中(A)成分的含量优选为30质量份~70 质量份,更优选为35质量份~65质量份,特别优选为40质量份~60质量份。 从膜(感光性树脂组合物层)的形成性的方面考虑,该含量优选为大于或等于30 质量份,更优选为大于或等于35质量份,特别优选为大于或等于40质量份。 此外,从充分获得灵敏度和分辨率的方面考虑,该含量优选为小于或等于70 质量份,更优选为小于或等于65质量份,进一步优选为小于或等于60质量份。
(B)成分:光聚合性化合物
接着,对光聚合性化合物(以下也称为“(B)成分”)进行说明。作为(B)成分 的光聚合性化合物含有至少1种第一双酚型二(甲基)丙烯酸酯(以下也称为“特 定聚合性化合物”)作为必须成分,上述第一双酚型二(甲基)丙烯酸酯具有亚 乙氧基和亚丙氧基,上述亚乙氧基的结构单元数为1~20,上述亚丙氧基的结 构单元数为2~7,上述亚乙氧基和上述亚丙氧基的总结构单元数大于10。(B) 成分可根据需要进一步含有第一双酚型二(甲基)丙烯酸酯以外的光聚合性化 合物。
关于上述特定聚合性化合物,认为:通过具有亚丙氧基,从而由于光固化 后抑制交联网络的分子运动而显示低膨润性,因此所形成的抗蚀图案的分辨力 优异。认为:通过进一步具有作为柔软的部分结构的亚乙氧基,从而所形成的 抗蚀图案的弯曲性进一步提高。
在上述特定聚合性化合物中,一分子中亚丙氧基的总结构单元数为2~7。 这里的结构单元数表示亚丙氧基在分子中的加成数。因此,对于单一分子表示 整数值,而作为多种分子的集合体则表示作为平均值的有理数。
在上述特定聚合性化合物中,一分子中亚乙氧基的总结构单元数为1~20。 这里的结构单元数表示亚乙氧基在分子中以何种程度进行加成。因此,对于单 一分子表示整数值,而作为多种分子的集合体则表示作为平均值的有理数。
从抗蚀剂的分辨力优异的方面考虑,上述特定聚合性化合物中亚丙氧基的 总结构单元数大于或等于2,优选为大于或等于3。此外,从显影性的观点考 虑,优选为小于或等于5。
从显影性优异的方面考虑,上述特定聚合性化合物中亚乙氧基的总结构单 元数优选为大于或等于4,更优选为大于或等于6,进一步优选为大于或等于 8。此外,从分辨力的观点考虑,优选为小于或等于16,更优选为小于或等于 14。
上述特定聚合性化合物优选为下述通式(4a)所示的化合物。
[化2]

上述通式(4a)中,R41和R42各自独立地表示氢原子或甲基。XO和YO各 自独立地表示亚乙氧基或亚丙氧基。(XO)m1、(XO)m2、(YO)n1和(YO)n2分别 表示(聚)亚乙氧基或(聚)亚丙氧基。m1、m2、n1和n2各自独立地表示0~20。当 XO为亚乙氧基、YO为亚丙氧基时,m1+m2为1~20,n1+n2为2~7。当XO为 亚丙氧基、YO为亚乙氧基时,m1+m2为2~7,n1+n2为1~20。m1+m2+n1+n2大 于10。m1、m2、n1和n2表示结构单元的结构单元数。因此,在单一分子中表 示整数值,作为多种分子的集合体则表示作为平均值的有理数。下面,关于结 构单元的结构单元数同样。
作为上述化合物的市售品,可列举2,2-双(4-(甲基丙烯酰氧基十二乙氧基 四丙氧基)苯基)丙烷(日立化成株式会社,“FA-3200MY”)等。
从光固化后通过抑制交联网络中的分子运动来抑制膨润的观点考虑,在(A) 成分和(B)成分的总量100质量份中,上述感光性树脂组合物中上述特定聚合 性化合物的含量优选为1质量份~60质量份,更优选为5重量部~50质量份, 进一步优选为10质量份~40质量份。此外,从抗蚀剂的底部固化性优异的方 面考虑,优选为小于或等于30质量份,更优选为小于或等于25质量份,进一 步优选为小于或等于23质量份。
上述感光性树脂组合物可以含有上述特定聚合性化合物以外的其他光聚 合性化合物作为(B)成分。作为其他光聚合性化合物,只要是能够光聚合的化 合物则没有特别限制。其他光聚合性化合物优选为具有乙烯性不饱和键的化合 物。作为具有乙烯性不饱和键的化合物,可列举分子内具有1个乙烯性不饱和 键的化合物、分子内具有2个乙烯性不饱和键的化合物、分子内具有3个以上 乙烯性不饱和键的化合物等。
当上述(B)成分含有其他光聚合性化合物时,从利用交联网络中的蓬松度 在物理上抑制膨润的观点考虑,在(B)成分的总量100质量份中,(B)成分中上 述其他光聚合性化合物的含量优选为2质量份~60质量份,更优选为6质量份 ~50质量份,进一步优选为10质量份~40质量份。
上述(B)成分优选含有至少1种在分子内具有2个乙烯性不饱和键的化合 物作为其他光聚合性化合物。当上述(B)成分含有分子内具有2个乙烯性不饱 和键的化合物作为其他光聚合性化合物时,在(A)成分和(B)成分的总量100质 量份中,其含量优选为5质量份~60质量份,更优选为5质量份~55质量份, 进一步优选为10质量份~50质量份。
作为分子内具有2个乙烯性不饱和键的化合物的例子,可列举与特定聚合 性化合物不同的双酚型二(甲基)丙烯酸酯化合物、氢化双酚A系二(甲基)丙烯 酸酯化合物、分子内具有氨基甲酸酯键的二(甲基)丙烯酸酯化合物、分子内具 有(聚)亚乙氧基和(聚)亚丙氧基两者的聚亚烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲 基丙烷二(甲基)丙烯酸酯等。
从提高分辨率和剥离特性的观点考虑,上述(B)成分中,作为其他光聚合 性化合物,优选含有从不同于特定聚合性化合物的双酚型二(甲基)丙烯酸酯化 合物、氢化双酚A系二(甲基)丙烯酸酯化合物和分子内具有(聚)亚乙氧基和(聚) 亚丙氧基的聚亚烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯所组成的组中选择的分子内具有2 个乙烯性不饱和键的化合物中的至少1种,更优选含有不同于特定聚合性化合 物的双酚型二(甲基)丙烯酸酯化合物中的至少1种,进一步优选含有具有亚乙 氧基并且上述亚乙氧基的结构单元数小于或等于8的不同于特定聚合性化合 物的双酚型二(甲基)丙烯酸酯化合物(以下也称为“第二双酚型二(甲基)丙烯酸 酯化合物”)中的至少1种。
作为上述不同于特定聚合性化合物的双酚型二(甲基)丙烯酸酯化合物,可 列举下述通式(4b)所示的化合物。
[化3]

上述通式(4b)中,R41和R42各自独立地表示氢原子或甲基。XO各自独立 地表示亚乙氧基,(XO)m1和(XO)m2分别表示(聚)亚乙氧基。m1和m2为各结 构单元的结构单元数,各自独立地表示0~40。
从分辨力优异的方面考虑,优选使用上述通式(4b)中m1和m2各自独立地 为0~8、m1+m2小于或等于8的化合物,更优选使用m1和m2各自独立地为0~6、 m1+m2小于或等于6的化合物。从弯曲性的方面考虑,m1+m2的下限值优选为 大于或等于2,更优选为大于或等于4。
上述通式(4b)所示的化合物中,作为可商购的化合物,可列举2,2-双(4-(甲 基丙烯酰氧基二乙氧基)苯基)丙烷(日立化成株式会社,“FA-324M”等)、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, “BPE-500”),(日立化成株式会社,“FA-321M”)等)、2,2-双(4-(甲基丙烯酰氧基 十五乙氧基)苯基)丙烷(新中村化学工业株式会社,“BPE-1300”)等。它们可以 单独使用1种或任意组合使用2种以上。
当上述感光性树脂组合物进一步含有不同于特定聚合性化合物的双酚型 二(甲基)丙烯酸酯化合物作为(B)成分时,作为其含量,在(A)成分和(B)成分的 总量100质量份中,优选为1质量份~50质量份,更优选为5质量份~50质量 份,进一步优选为10质量份~45质量份。
作为氢化双酚A系二(甲基)丙烯酸酯化合物,可列举2,2-双(4-(甲基丙烯 酰氧基五乙氧基)环己基)丙烷。当上述感光性树脂组合物含有氢化双酚A系二 (甲基)丙烯酸酯化合物时,作为其含量,在(A)成分和(B)成分的总量100质量 份中,优选为1质量份~50质量份,更优选为5质量份~40质量份。
从提高抗蚀图案的弯曲性的观点考虑,上述(B)成分优选含有至少1种聚 亚烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯作为其他光聚合性化合物。当上述感光性树脂组 合物含有聚亚烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯时,作为其含量,在(A)成分和(B)成 分的总量100质量份中,优选为5质量份~30质量份,更优选为10质量份~25 质量份。
作为聚亚烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯化合物,优选分子内具有(聚)亚乙氧 基和(聚)亚丙氧基两者的聚亚烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯。在聚亚烷基二醇二 (甲基)丙烯酸酯的分子内,(聚)亚乙氧基和(聚)亚丙氧基可以分别连续以嵌段状 存在,也可以无规存在。另外,(聚)亚丙氧基中的亚丙氧基可以为亚正丙氧基 或亚异丙氧基中的任一种。此外,(聚)亚异丙氧基中,可以是亚丙基的仲碳与 氧原子结合,也可以是伯碳与氧原子结合。
聚亚烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯可以具有(聚)亚正丁氧基、(聚)亚异丁氧 基、(聚)亚正戊氧基、(聚)亚己氧基、它们的结构异构体等碳原子数4~6程度 的(聚)亚烷氧基。
上述(B)成分可以含有至少1种在分子内具有3个以上乙烯性不饱和键的 光聚合性化合物作为其他光聚合性化合物。
作为具有3个以上乙烯性不饱和键的化合物,可列举例如三羟甲基丙烷三 (甲基)丙烯酸酯、EO改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯(亚乙氧基的结构单 元数为1~5)、PO改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、EO·PO改性三羟甲基 丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四(甲 基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯和二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。它 们可以单独使用1种或者组合使用2种以上。
上述具有3个以上乙烯性不饱和键的化合物中,作为可商购的化合物,可 列举四羟甲基甲烷三丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社,“A-TMM-3”等)、EO 改性三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(日立化成株式会社,“TMPT21E”, “TMPT30E”等)、季戊四醇三丙烯酸酯(Sartomer株式会社,“SR444”等)、二季 戊四醇六丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社,“A-DPH”等)、乙氧基化季戊四 醇四丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社,“ATM-35E”等)等。
当上述(B)成分含有分子内具有3个以上乙烯性不饱和键的光聚合性化合 物作为其他光聚合性化合物时,从平衡性良好地提高分辨率、密合性、抗蚀形 状和固化后的剥离特性的观点考虑,在(A)成分和(B)成分的总量100质量份中, 其含量优选为3质量份~30质量份,更优选为5质量份~25质量份,进一步优 选为5质量份~20质量份。
从平衡性良好地提高所形成的抗蚀图案的分辨率、密合性、抗蚀形状和固 化后的剥离特性的方面或抑制浮渣产生的方面考虑,上述(B)成分也可含有分 子内具有1个乙烯性不饱和键的光聚合性化合物作为其他光聚合性化合物。
作为分子内具有1个乙烯性不饱和键的光聚合性化合物,例如可列举壬基 苯氧基聚亚乙氧基丙烯酸酯、邻苯二甲酸系化合物和(甲基)丙烯酸烷基酯。上 述当中,从平衡性良好地提高所形成的抗蚀图案的分辨率、密合性、抗蚀形状 和固化后的剥离特性的观点考虑,优选含有壬基苯氧基聚亚乙氧基丙烯酸酯或 邻苯二甲酸系化合物。
当上述(B)成分含有分子内具有1个乙烯性不饱和键的光聚合性化合物作 为其他光聚合性化合物时,在(A)成分和(B)成分的总量100质量份中,其含量 优选为1质量份~20质量份,更优选为3质量份~15质量份,进一步优选为5 质量份~12质量份。
上述感光性树脂组合物中(B)成分的全体含量优选相对于(A)成分和(B)成 分的总量100质量份设为30质量份~70质量份,更优选设为35质量份~65质 量份,特别优选设为35质量份~50质量份。若该含量大于或等于30质量份, 则有容易得到足够的感光性树脂组合物的灵敏度和所形成的抗蚀图案的分辨 率的倾向。若小于或等于70质量份,则有容易形成膜(感光性树脂组合物层) 的倾向,而且有容易得到良好的抗蚀形状的倾向。
(C)成分:光聚合引发剂
上述感光性树脂组合物含有至少1种光聚合引发剂作为(C)成分。作为(C) 成分的光聚合引发剂没有特别限制,可以从通常使用的光聚合引发剂中适当选 择。作为光聚合引发剂的例子,可列举二苯甲酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4- 吗啉代苯基)-丁酮-1,2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代-丙酮-1等芳香族酮; 烷基蒽醌等醌类;苯偶姻烷基醚等苯偶姻醚化合物;苯偶姻、烷基苯偶姻等苯 偶姻化合物;苯偶酰二甲基缩酮等苯偶酰衍生物;2-(2-氯苯基)-4,5-二苯基咪 唑二聚物、2-(2-氟苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物等2,4,5-三芳基咪唑二聚物;9- 苯基吖啶、1,7-(9,9’-吖啶基)庚烷等吖啶衍生物。它们可以单独使用1种或组 合使用2种以上。
从提高感光性树脂组合物的灵敏度和所形成的抗蚀图案的密合性的方面 考虑,(C)成分优选含有至少1种2,4,5-三芳基咪唑二聚物,更优选含有2-(2- 氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物。就2,4,5-三芳基咪唑二聚物而言,其结构可以 对称也可以不对称。
上述感光性树脂组合物中(C)成分的含量优选相对于(A)成分和(B)成分的 总量100质量份为0.1质量份~10质量份,更优选为1质量份~7质量份,进一 步优选为2质量份~6质量份,特别优选为3质量份~5质量份。若(C)成分的含 量大于或等于0.1质量份,则有容易得到良好的灵敏度、分辨率或密合性的倾 向,若小于或等于10质量份,则有容易得到良好的抗蚀形状的倾向。
(D)成分:敏化色素
本实施方式的感光性树脂组合物优选含有从吡唑啉衍生物和二烷氧基蒽 所组成的组中选择的至少1种敏化色素作为(D)成分。作为(D)成分的敏化色素 可以单独使用1种,或组合使用2种以上。
特别是在采用340nm~430nm的活性光线进行感光性树脂组合物层的曝光 的情况下,从灵敏度和密合性的观点考虑,(D)成分优选含有从吡唑啉衍生物 和二烷氧基蒽所组成的组中选择的至少1种敏化色素。
作为上述吡唑啉化合物,优选为从下述通式(8)所示的化合物和通式(9)所 示的化合物所组成的组中选择的至少1种。
[化4]

上述通式(8)中,R9~R11各自独立地表示碳原子数1~12的直链状或支链状 的烷基、碳原子数1~10的直链状或支链状的烷氧基、碳原子数6~8的芳基或 卤原子。此外,a、b和c各自独立地表示0~5的整数,并且a、b和c的总和 为1~6。当a、b和c的总和大于或等于2时,存在的多个R9~R11彼此可以相 同也可以不同。
上述通式(8)中,R9~R11中的至少一个优选为碳原子数1~12的直链状或支 链状的烷基、或碳原子数1~10的直链状或支链状的烷氧基,更优选为碳原子 数1~4的直链状或支链状的烷基、碳原子数1~4的直链状或支链状的烷氧基或 苯基,进一步优选为叔丁基、异丙基、甲氧基或乙氧基。
作为上述通式(8)所示的吡唑啉化合物,可以没有特别限制地使用,作为 具体例子,可列举1-苯基-3-(4-异丙基苯乙烯基)-5-(4-异丙基苯基)-吡唑啉、1- 苯基-3-(4-叔丁基-苯乙烯基)-5-(4-叔丁基苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(4-甲氧基苯 乙烯基)-5-(4-甲氧基苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(3,5-二甲氧基苯乙烯基)-5-(3,5-二 甲氧基苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(3,4-二甲氧基苯乙烯基)-5-(3,4-二甲氧基苯基)- 吡唑啉、1-苯基-3-(2,6-二甲氧基苯乙烯基)-5-(2,6-二甲氧基苯基)-吡唑啉、1- 苯基-3-(2,5-二甲氧基苯乙烯基)-5-(2,5-二甲氧基苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(2,3- 二甲氧基苯乙烯基)-5-(2,3-二甲氧基苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(2,4-二甲氧基苯乙 烯基)-5-(2,4-二甲氧基苯基)-吡唑啉等上述通式(8)中a=0所对应的吡唑啉化合 物。
[化5]

上述通式(9)中,R12~R14各自独立地表示碳原子数1~12的直链状或支链状 的烷基、碳原子数1~10的直链状或支链状的烷氧基、碳原子数6~8的芳基或 卤原子。此外,d、e和f各自独立地表示0~5的整数,并且d、e和f的总和 为1~6。d、e和f的总和大于或等于2时,存在的多个R12~R14彼此可以相同 也可以不同。
上述通式(9)中,R12~R14中的至少一个优选为碳原子数1~12的直链状或支 链状的烷基、碳原子数1~10的直链状或支链状的烷氧基或苯基,更优选为碳 原子数1~4的直链状或支链状的烷基、碳原子数1~4的直链状或支链状的烷氧 基或苯基,进一步优选为叔丁基、异丙基、甲氧基、乙氧基或苯基。
此外,作为上述通式(9)所示的吡唑啉化合物,可以没有特别限制地使用, 作为例子,可列举1-苯基-3,5-双(4-叔丁基苯基)-吡唑啉、1-苯基-3,5-双(4-甲氧 基苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(4-甲氧基苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-吡唑啉、1-苯基 -3-(4-叔丁基苯基)-5-(4-甲氧基苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(4-异丙基苯基)-5-(4-叔 丁基苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(4-叔丁基苯基)-5-(4-异丙基苯基)-吡唑啉、1-苯基 -3-(4-甲氧基苯基)-5-(4-异丙基苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(4-异丙基苯基)-5-(4-甲 氧基苯基)-吡唑啉、1,5-二苯基-3-(4-叔丁基苯基)-吡唑啉、1,3-二苯基-5-(4-叔 丁基苯基)-吡唑啉、1,5-二苯基-3-(4-异丙基苯基)-吡唑啉、1,3-二苯基-5-(4-异 丙基苯基)-吡唑啉、1,5-二苯基-3-(4-甲氧基苯基)-吡唑啉、1,3-二苯基-5-(4-甲 氧基苯基)-吡唑啉、1-苯基-3,5-双(4-叔丁基苯基)-吡唑啉、1,5-二苯基-3-(4-叔 丁基苯基)-吡唑啉等上述通式(9)中d=0所对应的吡唑啉化合物;1-苯基-3-(4- 联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-吡唑啉、1-苯基-3-(4-联苯基)-5-(4-叔辛基苯基)-吡唑 啉等上述通式(9)中e=1、R13=苯基的吡唑啉化合物。
作为上述二烷氧基蒽化合物,优选含有下述通式(10)所示的化合物。
[化6]

上述通式(10)中,R15和R16各自独立地表示碳原子数1~20的烷基、碳原 子数5~12的环烷基、苯基、苄基、碳原子数2~12的烷酰基或苯甲酰基。R17~R24各自独立地表示氢原子、碳原子数1~12的烷基、卤原子、氰基、羧基、苯基、 碳原子数2~6的烷氧基羰基、碳原子数6~8的芳氧基或苯甲酰基。
作为上述通式(10)中R15和R16的例子,可优选列举甲基、乙基、丙基、丁 基、戊基、己基等。作为R15和R16的组合,可列举例如乙基彼此的组合、丙 基彼此的组合和丁基彼此的组合。
作为R17~R24,可列举例如氢原子、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己 基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、乙氧基羰基、羟基乙氧基羰 基和苯氧基。作为R17~R24的组合,可列举:它们全部为氢原子;它们中的任 1个为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己 烯基、庚烯基、乙氧基羰基、羟基乙氧基羰基、或苯氧基,除此之外全部为氢 原子;它们中的任2个各自独立地为从甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、 丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、乙氧基羰基、羟基乙氧基羰基和 苯氧基所组成的组中选择的基团,除此之外全部为氢原子等组合。
上述R15和R16各自独立地优选为碳原子数1~4的烷基。R17、R18、R19、 R20、R21、R22、R23和R24分别优选为氢原子。
作为上述通式(10)所示的化合物的例子,具体而言可列举9,10-二甲氧基 蒽、9,10-二乙氧基蒽、9,10-二丁氧基蒽等。
上述感光性树脂组合物中(D)成分的含量优选相对于(A)成分和(B)成分的 总量100质量份设为0.01质量份~10质量份,更优选设为0.05质量份~5质量 份,进一步优选设为0.1质量份~3质量份。若该含量大于或等于0.01质量份, 则有容易得到灵敏度和分辨率的倾向,若小于或等于10质量份,则有容易得 到充分良好的抗蚀形状的倾向。
(E)成分:胺系化合物
上述感光性树脂组合物优选含有至少1种胺系化合物作为(E)成分。作为 胺系化合物的例子,可列举双[4-(二甲基氨基)苯基]甲烷、双[4-(二乙基氨基) 苯基]甲烷、结晶紫等。它们可以单独使用1种或者组合2种以上使用。
当感光性树脂组合物含有(E)成分时,其含量优选相对于(A)成分和(B)成分 的总量100质量份设为0.01质量份~10质量份,更优选设为0.05~5质量份, 进一步优选设为0.1质量份~2质量份。若该含量大于或等于0.01质量份,则 有容易得到充分的灵敏度的倾向。若小于或等于10质量份,则有抑制膜形成 后过量的(E)成分作为异物析出的倾向。
(其他成分)
上述感光性树脂组合物可根据需要含有:分子内具有至少1个能够发生阳 离子聚合的环状醚基的光聚合性化合物(氧杂环丁烷化合物等)、阳离子聚合引 发剂、孔雀绿、维多利亚纯蓝、亮绿、甲基紫等染料、三溴苯基砜、二苯胺、 苄胺、三苯胺、二乙基苯胺、2-氯苯胺等光显色剂、热显色防止剂、4-甲苯磺 酰胺等增塑剂、颜料、填充剂、消泡剂、阻燃剂、稳定剂、密合性赋予剂、流 平剂、剥离促进剂、抗氧化剂、香料、成像剂、热交联剂等。它们可以单独使 用1种或组合使用2种以上。当感光性树脂组合物含有其他成分时,相对于(A) 成分和(B)成分的总量100质量份,它们的含量(当含有多种时为总含量)优选分 别设为0.01质量份~20质量份程度。
[感光性树脂组合物的溶液]
本实施方式的感光性树脂组合物可进一步含有至少1种有机溶剂。作为有 机溶剂的例子,可列举甲醇、乙醇等醇溶剂;丙酮、甲基乙基酮等酮溶剂;甲 基溶纤剂、乙基溶纤剂、丙二醇单甲基醚等二醇醚溶剂;甲苯等芳香族烃溶剂; N,N-二甲基甲酰胺等非质子性极性溶剂等。它们可以单独使用1种也可以混合 2种以上使用。上述感光性树脂组合物所含有的有机溶剂的含量可根据目的等 适当选择。例如,可以作为固体成分为30质量%~60质量%程度的溶液使用。 下面,将含有有机溶剂的感光性树脂组合物也称作“涂布液”。
将上述涂布液涂布于后述的支撑膜、金属板等的表面上,使其干燥,从而 能够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,没有特别限制,可以根据目的等适当选择。作为金属板的例子,可列举铜、 铜系合金、镍、铬、铁、不锈钢等铁系合金等的金属板。作为金属板,优选列 举铜、铜系合金、铁系合金等的金属板。
所形成的感光性树脂组合物层的厚度没有特别限制,可以根据其用途适当 选择。关于感光性树脂组合物层的厚度,例如以干燥后的厚度计优选为 1μm~100μm程度。当在金属板上形成感光性树脂组合物层的情况下,可用保 护膜被覆感光性树脂组合物层的与金属板相反侧的表面。作为保护膜,可列举 聚乙烯、聚丙烯等聚合物膜等。
上述感光性树脂组合物能够适用于形成后述的感光性元件的感光性树脂 组合物层。也就是说,本发明的另一实施方式为一种感光性树脂组合物在感光 性元件中的应用,上述感光性树脂组合物含有(A)成分:粘合剂聚合物,其具 有来自(甲基)丙烯酸的结构单元、来自苯乙烯或α-甲基苯乙烯的结构单元和来 自(甲基)丙烯酸苄酯的结构单元;(B)成分:光聚合性化合物,其含有第一双酚 型二(甲基)丙烯酸酯,上述第一双酚型二(甲基)丙烯酸酯具有亚乙氧基和亚丙 氧基,上述亚乙氧基的结构单元数为1~20,上述亚丙氧基的结构单元数为2~7, 上述亚乙氧基和上述亚丙氧基的总结构单元数大于10;以及(C)成分:光聚合 引发剂。此外,本发明的另一实施方式的感光性树脂组合物能够使用于后述的 抗蚀图案的形成方法。也就是说,本发明的另一实施方式为一种感光性树脂组 合物在抗蚀图案的形成方法中的应用,上述感光性树脂组合物含有(A)成分: 粘合剂聚合物,其具有来自(甲基)丙烯酸的结构单元、来自苯乙烯或α-甲基苯 乙烯的结构单元和来自(甲基)丙烯酸苄酯的结构单元;(B)成分:光聚合性化合 物,其含有第一双酚型二(甲基)丙烯酸酯,上述第一双酚型二(甲基)丙烯酸酯 具有亚乙氧基和亚丙氧基,上述亚乙氧基的结构单元数为1~20,上述亚丙氧 基的结构单元数为2~7,上述亚乙氧基和上述亚丙氧基的总结构单元数大于 10;以及(C)成分:光聚合引发剂。
<感光性元件>
本发明的感光性元件具有支撑膜、以及设置于该支撑膜上的作为上述感光 性树脂组合物的涂膜的感光性树脂组合物层。另外,上述涂膜是上述感光性树 脂组合物为未固化状态的涂膜。上述感光性元件可以根据需要具有保护膜等其 他层。
图1示出上述感光性元件的一个实施方式。图1所示的感光性元件1中, 支撑膜2、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3以及保 护膜4依次层叠。感光性元件1例如可以按照如下的方式得到。在支撑膜2 上涂布含有有机溶剂的作为上述感光性树脂组合物的涂布液,形成涂布层,使 其干燥,从而形成感光性树脂组合物层3。接着,将感光性树脂组合物层3的 与支撑膜2相反侧的面用保护膜4被覆,从而得到具有支撑膜2、在该支撑膜 2上形成的感光性树脂组合物层3、以及在该感光性树脂组合物层3上层叠的 保护膜4的本实施方式的感光性元件1。感光性元件1可以不一定具有保护膜 4。
作为支撑膜,可使用聚对苯二甲酸乙二酯等聚酯、聚丙烯、聚乙烯等具有 耐热性和耐溶剂性的聚合物膜。
支撑膜(聚合物膜)的厚度优选为1μm~100μm,更优选为5μm~50μm,进一 步优选为5μm~30μm。通过使支撑膜的厚度大于或等于1μm,能够抑制剥离支 撑膜时支撑膜破损。此外,通过使其小于或等于100μm,能够抑制分辨率降低。
作为保护膜,优选对感光性树脂组合物层的粘接力比支撑膜对感光性树脂 组合物层的粘接力小的保护膜。此外,优选低鱼眼(fish eye)的膜。这里,“鱼 眼”是指将材料通过热熔融、混炼、挤出、双轴延伸、铸造法等制造膜时,材 料的异物、未溶解物、氧化劣化物等进入膜中的现象。也就是说,“低鱼眼” 是指膜中的上述异物等少。
具体而言,作为保护膜,能够使用聚对苯二甲酸乙二酯等聚酯、聚丙烯、 聚乙烯等聚烯烃等具有耐热性和耐溶剂性的聚合物膜。作为市售的材料,可列 举王子制纸株式会社的Alphan MA-410、E-200,信越膜株式会社等的聚丙烯 膜,帝人株式会社的PS-25等PS系列的聚对苯二甲酸乙二酯膜。另外,保护 膜4可以与支撑膜2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。若保护膜的厚度大于或等于1μm,则 能够抑制在剥下保护膜并将感光性树脂组合物层和支撑膜层压于基板上时保 护膜破损。若小于或等于100μm,则处理性和经济性优异。
具体而言,本实施方式的感光性元件例如能够如下操作进行制造。也就是 说,感光性元件能够通过包含如下工序的制造方法制造:准备涂布液的工序, 上述涂布液通过将上述(A)成分:粘合剂聚合物、上述(B)成分:光聚合性化合 物和上述(C)光聚合引发剂溶解于上述有机溶剂而得到;将上述涂布液涂布于 支撑体(支撑膜)上从而形成涂布层的工序;以及将上述涂布层干燥从而形成感 光性树脂组合物层的工序。
感光性树脂组合物的溶液在支撑膜上的涂布能够通过辊涂、缺角轮涂布、 凹版涂布、气刀涂布、模涂、棒涂等公知的方法来进行。
关于上述涂布层的干燥条件,只要能从涂布层除去有机溶剂的至少一部分 则没有特别限制。优选在70℃~150℃进行5分钟~30分钟程度。从防止后续工 序中的有机溶剂扩散的观点考虑,干燥后感光性树脂组合物层中的残存有机溶 剂量优选为小于或等于2质量%。
感光性元件中感光性树脂组合物层的厚度可以根据用途适当选择。以干燥 后的厚度计优选为1μm~100μm,更优选为1μm~50μm,进一步优选为 5μm~40μm。通过使感光性树脂组合物层的厚度大于或等于1μm,工业上容易 涂覆。通过使其小于或等于100μm,有能够充分获得密合性和分辨率的倾向。
关于上述感光性树脂组合物层对于紫外线的透过率,相对于波长 350nm~420nm范围的紫外线优选为5%~75%,更优选为10%~65%,进一步优 选为15%~55%。如果该透过率大于或等于5%,则有容易得到充分的密合性的 倾向。如果小于或等于75%,则有容易得到充分的分辨率的倾向。另外,上述 透过率能够通过UV分光计测定。
作为UV分光计,能够使用228A型W光束分光光度计(株式会社日立制 作所)。
感光性元件可进一步具有缓冲层、粘接层、光吸收层、阻气层等中间层等。 作为这些中间层,也能够将例如日本特开2006-098982号公报记载的中间层适 用于本发明中。
所得到的感光性元件的形态没有特别限制。感光性元件例如可以为片状, 或者也可以为在卷芯上卷绕成卷状的形状。当卷绕为卷状时,优选以支撑膜成 为外侧的方式卷绕。作为卷芯的材料,可列举聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯 乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、ABS树脂(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)等塑料等。 在如此得到的感光性元件卷的端面上,从端面保护的观点出发优选设置端面隔 膜,从耐熔边的观点出发优选设置防湿端面隔膜。作为捆包方法,优选包在透 湿性小的黑薄片中进行包装。
本实施方式的感光性元件例如能够适用于后述的抗蚀图案的形成方法。
<抗蚀图案的形成方法>
使用上述感光性树脂组合物能够形成抗蚀图案。本发明的一个实施方式的 抗蚀图案的形成方法包括:(i)在基板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的工序(感光层形成工序),(ii)对上述感光性树脂组合物 层的至少一部分区域照射活性光线的工序(曝光工序),(iii)将上述感光性树脂 组合物层的照射了上述活性光线的区域以外的区域从上述基板上除去的工序 (显影工序)。上述抗蚀图案的形成方法可以根据需要进一步包括其他工序。
(i)感光层形成工序
首先,在基板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。作为基板,能够使用具有绝缘层和在该绝缘层上形成的导体层的基板(电 路形成用基板)。
感光性树脂组合物层在基板上的形成例如如下进行:当上述感光性元件具 有保护膜4时,将保护膜除去后,将感光性元件的感光性树脂组合物层一边加 热一边压接于上述基板。由此,可得到基板、感光性树脂组合物层和支撑膜依 次层叠而成的层叠体。
从密合性和追随性的观点出发,感光层形成工序优选在减压下进行。压接 时对感光性树脂组合物层和基板中的至少一方的加热优选在70℃~130℃的温 度进行,优选以0.1MPa~1.0MPa程度(1kgf/cm2~10kgf/cm2程度)的压力进行压 接。不特别限制为这些条件,可以根据需要适当选择。另外,如果将感光性树 脂组合物层加热至70℃~130℃,则无须预先对基板进行预热处理。通过进行 电路形成用基板的预热处理,能够进一步提高密合性和追随性。
(ii)曝光工序
曝光工序中,通过对如上述那样在基板上形成的感光性树脂组合物层的至 少一部分区域照射活性光线,从而照射了活性光线的曝光部发生光固化,形成 潜像。这时,当存在于感光性树脂组合物层上的支撑膜对于活性光线透明时, 能够透过支撑膜照射活性光线。另一方面,当支撑膜对于活性光线显示遮光性 时,将支撑膜除去之后对感光性树脂组合物层照射活性光线。
作为曝光方法的例子,可列举透过被称为原图的负或者正掩模图案以图像 状照射活性光线的方法。此外,也可以采用通过LDI(Laser Direct Imaging,激 光直接成像)曝光法或DLP(Digital Light Processing,数字光处理)曝光法等直接 描画曝光法以图像状照射活性光线的方法。
作为活性光线的光源,没有特别限制,可以使用公知的光源。作为光源的 例子,可以使用碳弧灯、汞蒸气弧灯、高压汞灯、氙灯、氩激光器等气体激光 器、YAG激光器等固体激光器、半导体激光器、氮化镓系蓝紫色激光器等有 效放射紫外线、可见光等的光源。
作为活性光线的波长(曝光波长),从更确实得到本发明的效果的观点考 虑,优选设为340nm~430nm的范围内,更优选设为350nm~420nm的范围内。
(iii)显影工序
显影工序中,通过显影处理将上述感光性树脂组合物层的未固化部分从电 路形成用基板上除去,从而在基板上形成作为感光性树脂组合物层光固化所得 的固化物的抗蚀图案。当感光性树脂组合物层上存在支撑膜时,将支撑膜除去 后,进行未曝光部分的除去(显影)。对于显影处理,有湿式显影和干式显影, 广泛使用的是湿式显影。
利用湿式显影时,使用与感光性树脂组合物对应的显影液,通过公知的显 影方法进行显影。作为显影方法的例子,可列举使用浸渍方式、旋覆浸没方式、 喷雾方式、刷涂、拍打、刮擦、摇动浸渍等的方法,从提高分辨率的观点考虑, 高压喷雾方式最合适。可以将2种以上的这些方法组合来进行显影。
显影液根据上述感光性树脂组合物的构成适当选择。作为显影液的例子, 可列举碱性水溶液、水系显影液、有机溶剂系显影液等。
当上述碱性水溶液用作显影液时,安全且稳定,操作性良好。作为碱性水 溶液的碱,可以使用锂、钠或钾的氢氧化物等氢氧化碱;锂、钠、钾或铵的碳 酸盐或碳酸氢盐等碳酸碱;磷酸钾、磷酸钠等碱金属磷酸盐;焦磷酸钠、焦磷 酸钾等碱金属焦磷酸盐等。
作为显影所用的碱性水溶液,优选0.1质量%~5质量%碳酸钠的稀溶液、 0.1质量%~5质量%碳酸钾的稀溶液、0.1质量%~5质量%氢氧化钠的稀溶液、 0.1质量%~5质量%四硼酸钠的稀溶液等。碱性水溶液的pH优选设为9~11的 范围。此外,其温度可根据感光性树脂组合物层的碱显影性来调节。碱性水溶 液中可以混入表面活性剂、消泡剂、用于促进显影的少量有机溶剂等。
上述水系显影液例如为含有水或碱性水溶液与1种以上有机溶剂的显影 液。这里,作为碱性水溶液的碱的例子,除了先前所述的物质以外,还可列举 硼砂、偏硅酸钠、四甲基氢氧化铵、乙醇胺、乙二胺、二乙烯三胺、2-氨基-2- 羟基甲基-1,3-丙二醇、1,3-二氨基-2-丙醇、吗啉等。水系显影液的pH优选在 能够充分进行显影的范围内尽量小,优选设为pH8~12,更优选设为pH9~10。
作为在水系显影液中使用的有机溶剂的例子,可列举丙酮、乙酸乙酯、具 有碳原子数1~4的烷氧基的烷氧基乙醇、乙醇、异丙醇、丁醇、二乙二醇单甲 基醚、二乙二醇单乙基醚、二乙二醇单丁基醚等。它们可以单独使用1种或组 合使用2种以上。水系显影液中有机溶剂的含有率通常优选设为2质量%~90 质量%。此外,其温度可以根据碱显影性来调整。水系显影液中还可以少量混 入表面活性剂、消泡剂等。
作为在有机溶剂系显影液中使用的有机溶剂的例子,可列举1,1,1-三氯乙 烷、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、环己酮、甲基异丁基酮、γ-丁内酯 等。优选在这些有机溶剂的至少1种中为了防止着火而以1质量%~20质量% 的范围添加水从而制成有机溶剂系显影液。
上述抗蚀图案的形成方法中,可以进一步包括如下工序:将未曝光部分除 去后,根据需要进行60℃~250℃程度的加热或0.2J/cm2~10J/cm2程度的曝光, 从而使抗蚀图案进一步固化。
<印刷配线板的制造方法>
本发明的印刷配线板的制造方法包括如下工序:在具备绝缘层和形成于该 绝缘层上的导体层的基板(电路形成用基板)的该导体层上,对通过上述抗蚀图 案的形成方法形成了抗蚀图案的基板进行蚀刻处理或镀敷处理,从而形成导体 图案。印刷配线板的制造方法还可以根据需要包含抗蚀剂除去工序等其他工 序。基板的蚀刻处理或镀敷处理是将所形成的抗蚀图案作为掩模而对基板的导 体层等进行。
蚀刻处理中,将形成于基板上的抗蚀图案(固化抗蚀剂)作为掩模,将没有 被固化抗蚀剂被覆的电路形成用基板的导体层蚀刻除去,形成导体图案。蚀刻 处理的方法可以根据要除去的导体层适当选择。作为蚀刻液的例子,可列举氯 化铜溶液、氯化铁溶液、碱蚀刻溶液,过氧化氢蚀刻液等。从蚀刻因子良好的 方面考虑,它们之中优选使用氯化铁溶液。
另一方面,镀敷处理中,将形成于基板上的抗蚀图案(固化抗蚀剂)作为掩 模,在没有被固化抗蚀剂被覆的电路形成用基板的导体层上镀敷铜和焊料等。 镀敷处理之后,将固化抗蚀剂除去,进一步对被该固化抗蚀剂被覆的导体层进 行蚀刻处理,形成导体图案。镀敷处理的方法可以为电镀处理,也可以为化学 镀处理。作为镀敷处理,可列举硫酸铜镀敷、焦磷酸铜镀敷等铜镀敷,高均匀 (High Throw)焊料镀敷等焊料镀敷,瓦特浴(硫酸镍-氯化镍)镀敷、氨基磺酸 镍等镍镀敷,硬金镀敷、软金镀敷等金镀敷等。
上述蚀刻处理和镀敷处理之后,基板上的抗蚀图案被除去(剥离)。抗蚀图 案的除去例如能够使用与上述显影工序中使用的碱性水溶液相比更强碱性的 水溶液来进行。作为该强碱性的水溶液,可以使用1质量%~10质量%氢氧化 钠水溶液、1质量%~10质量%氢氧化钾水溶液等。其中优选使用1质量%~10 质量%氢氧化钠水溶液或氢氧化钾水溶液,更优选使用1质量%~5质量%氢氧 化钠水溶液或氢氧化钾水溶液。作为抗蚀图案的剥离方式,可列举浸渍方式、 喷雾方式等,它们可以单独使用1种也可以并用。
当实施镀敷处理后将抗蚀图案除去时,进一步通过蚀刻处理将被固化抗蚀 剂被覆的导体层除去,形成导体图案,从而能够制造期望的印刷配线板。蚀刻 处理的方法可以根据要除去的导体层适当选择。例如能够适用上述的蚀刻液。
本发明的印刷配线板的制造方法不但能够适用于单层印刷配线板的制造, 而且能够适用于多层印刷配线板的制造,此外还能够适用于具有小直径通孔的 印刷配线板等的制造。
本发明的一个实施方式的感光性树脂组合物能够适宜地用于配线板的制 造。也就是说,本发明的一个适宜的实施方式为感光性树脂组合物在印刷配线 板的制造中的应用,上述感光性树脂组合物含有(A)成分:粘合剂聚合物,其 具有来自(甲基)丙烯酸的结构单元、来自苯乙烯或α-甲基苯乙烯的结构单元和 来自(甲基)丙烯酸苄酯的结构单元;(B)成分:光聚合性化合物,其含有第一双 酚型二(甲基)丙烯酸酯,上述第一双酚型二(甲基)丙烯酸酯具有亚乙氧基和亚 丙氧基,上述亚乙氧基的结构单元数为1~20,上述亚丙氧基的结构单元数为 2~7,上述亚乙氧基和上述亚丙氧基的总结构单元数大于10;以及(C)成分: 光聚合引发剂。此外,更适宜的实施方式为上述感光性树脂组合物在高密度封 装基板的制造中的应用,为上述感光性树脂组合物在半加成法中的应用。下面, 参照附图对利用半加成法的配线板的制造工序的一例进行说明。
图2(a)中,准备在绝缘层15上形成有导体层10的基板(电路形成用基板)。 导体层10例如为金属铜层。图2(b)中,通过上述感光层形成工序,在基板的 导体层10上形成感光性树脂组合物层32。图2(c)中,在感光性树脂组合物层 32上配置掩模20,照射活性光线50,对配置有掩模20的区域以外的区域进 行曝光从而形成光固化部。图2(d)中,通过显影工序将通过上述曝光工序形成 的光固化部以外的区域从基板上除去,从而在基板上形成作为光固化部的抗蚀 图案30。图2(e)中,将作为光固化部的抗蚀图案30作为掩模进行镀敷处理, 从而在导体层10上形成镀敷层42。图2(f)中,利用强碱的水溶液将作为光固 化部的抗蚀图案30剥离后,通过蚀刻处理将镀敷层42的一部分和被抗蚀图案 30掩蔽的导体层10除去,从而形成电路图案40。对于图2(a)~2(f)中使用掩模 20形成抗蚀图案30的方法进行了说明,但也可以不使用掩模20而是通过直 接描画曝光法形成抗蚀图案30。
实施例
下面,通过实施例具体说明本发明,但本发明不限定于这些实施例。
(实施例1~7和比较例1~5)
(感光性树脂组合物溶液的调制)
将表2和表3所示的(A)~(E)成分和染料以表2和表3所示的配合量(单位 g)与丙酮9g、甲苯5g和甲醇5g一起混合,从而分别调制实施例1~7和比较 例1~5的感光性树脂组合物的溶液。表2和表3所示的(A)成分的配合量为不 挥发成分的质量(固体成分量)。表2和表3所示的各成分的详细内容如下。另 外,表2和表3中“-”意思是未配合。
(A)粘合剂聚合物
[粘合剂聚合物(A-1)的合成]
将作为聚合性单体(monomer)的甲基丙烯酸90g、甲基丙烯酸甲酯6g、苯 乙烯150g和甲基丙烯酸苄酯54g(质量比30/2/50/18)与偶氮二异丁腈1.5g混合 所得的溶液作为“溶液a”。
将偶氮二异丁腈0.5g溶解于甲基溶纤剂60g和甲苯40g的混合液(质量比 3:2)100g中所得的溶液作为“溶液b”。
向具有搅拌机、回流冷却器、温度计、滴液漏斗和氮气导入管的烧瓶中, 投入甲基溶纤剂180g和甲苯120g的混合液(质量比3:2)300g,一边向烧瓶内 吹入氮气一边进行搅拌并加热,使其升温至80℃。
用4小时向烧瓶内的上述混合液中滴加上述溶液a后,一边搅拌一边在 80℃保温2小时。接着,用10分钟向烧瓶内的溶液中滴加上述溶液b后,一 边搅拌烧瓶内的溶液一边在80℃保温3小时。进一步,用30分钟使烧瓶内的 溶液升温至90℃,在90℃保温2小时后,进行冷却从而得到粘合剂聚合物(A-1) 的溶液。
粘合剂聚合物(A-1)的不挥发成分(固体成分)为47.4质量%,重均分子量为 23000,酸值为196mgKOH/g,分散度为2.7。
其中,重均分子量通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定,使用标准聚苯乙烯的 标准曲线进行换算而导出。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)
柱:以下共计3根,柱规格:
Gelpack GL-R440
Gelpack GL-R450
Gelpack GL-R400M(以上,日立化成株式会社)
洗提液:四氢呋喃(THF)
试样浓度:取120mg固体成分为47.4质量%的粘合剂聚合物溶液,溶解 于5mL的THF中,从而调制试样。
测定温度:40℃
注入量:200μL
压力:49Kgf/cm2(4.8MPa)
流量:2.05mL/分钟
检测器:日立L-3300型RI(株式会社日立制作所)
[粘合剂聚合物(A-2)的合成]
将作为聚合性单体(monomer)的甲基丙烯酸90g、甲基丙烯酸甲酯6g、苯 乙烯150g和甲基丙烯酸苄酯54g(质量比30/2/50/18)与偶氮二异丁腈0.72g混 合所得的溶液作为“溶液a’”。
向具有搅拌机、回流冷却器、温度计、滴液漏斗以及氮气导入管的烧瓶中, 投入甲基溶纤剂180g和甲苯120g的混合液(质量比3:2)300g,一边向烧瓶内 吹入氮气一边进行搅拌并加热,使其升温至80℃。
用4小时向烧瓶内的上述混合液中滴加上述溶液a’后,一边搅拌一边在 80℃保温2小时。接着,用10分钟向烧瓶内的溶液中滴加上述溶液b后,一 边搅拌烧瓶内的溶液一边在80℃保温3小时。进一步,用30分钟使烧瓶内的 溶液升温至90℃,在90℃保温2小时后,进行冷却从而得到粘合剂聚合物(A-2) 的溶液。
[粘合剂聚合物(A-3)~(A-4)的合成]
作为聚合性单体(monomer),除了以表1所示的质量比使用表1所示的材 料之外,与得到粘合剂聚合物(A-1)的溶液同样地操作,得到粘合剂聚合物 (A-3)~(A-4)的溶液。
关于粘合剂聚合物(A-1)~(A-4),将聚合性单体(monomer)的质量比(%)、酸 值、重均分子量和分散度示于表1。另外,表1中“-”意思是未配合。
[表1]

(B)光聚合性化合物
·FA-321M:2,2-双(4-(甲基丙烯酰氧基五乙氧基)苯基)丙烷(日立化成株式 会社,“FA-321M”)
·FA-324M:2,2-双(4-(甲基丙烯酰氧基二乙氧基)苯基)丙烷(日立化成株式 会社,“FA-324M”)
·FA-3200MY:2,2-双(4-(甲基丙烯酰氧基乙氧基丙氧基)苯基)丙烷(环氧乙 烷平均12mol和环氧丙烷平均4mol的加成物)(日立化成株式会社, “FA-3200MY”)
·BA-4PO10EO-DM:2,2-双(4-(甲基丙烯酰氧基乙氧基丙氧基)苯基)丙烷 (环氧乙烷平均10mol和环氧丙烷平均4mol的加成物)(日立化成株式会社, “BA-4PO10EO-DM”)
·BA-4PO8EO-DM:2,2-双(4-(甲基丙烯酰氧基乙氧基丙氧基)苯基)丙烷(环 氧乙烷平均8mol和环氧丙烷平均4mol的加成物)(日立化成株式会社, “BA-4PO8EO-DM”)
·BA-4PO6EO-DM:2,2-双(4-(甲基丙烯酰氧基乙氧基丙氧基)苯基)丙烷(环 氧乙烷平均6mol和环氧丙烷平均4mol的加成物)(日立化成株式会社, “BA-4PO6EO-DM”)
·BA-2PO8EO-DM:2,2-双(4-(甲基丙烯酰氧基乙氧基丙氧基)苯基)丙烷(环 氧乙烷平均8mol和环氧丙烷平均2mol的加成物)(日立化成株式会社, “BA-2PO8EO-DM”)
(C)光聚合引发剂
·B-CIM:2,2’-双(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑[2-(2-氯苯基)-4,5-二苯 基咪唑二聚物](Hampford公司,“B-CIM”)
(D)敏化色素
·PYR-1:1-苯基-3-(4-甲氧基苯乙烯基)-5-(4-甲氧基苯基)吡唑啉(株式会社 日本化学工业所)
(E)胺系化合物
·LCV:结晶紫(山田化学株式会社,“LCV”)
染料
·MKG:孔雀绿(大阪有机化学工业株式会社,“MKG”)
[表2]

[表3]

<感光性元件的制作>
将通过上述得到的感光性树脂组合物的溶液分别涂布于厚度16μm的聚对 苯二甲酸乙二酯膜(东丽株式会社,“FB-40”)上,用70℃和110℃的热风对流式 干燥器顺次进行干燥处理,形成干燥后膜厚为25μm的感光性树脂组合物层。 在该感光性树脂组合物层上贴合保护膜(王子制纸株式会社,“E-200K”),分别 得到由聚对苯二甲酸乙二酯膜(支撑膜)、感光性树脂组合物层和保护膜依次层 叠而成的感光性元件。
<层叠基板的制作>
将由玻璃环氧材料和在其两面形成的铜箔(厚度16μm)构成的覆铜层叠板 (日立化成株式会社,“MCL-E-679F”)(以下称为“基板”。)加热并升温至80℃后, 使用实施例1~7和比较例1~5涉及的感光性元件,分别在基板的铜表面上形成 (层压)感光层。层压如下进行:一边除去保护膜,一边使各感光性元件的感光 性树脂组合物层密合于基板的铜表面,在温度120℃、层压压力 4kgf/cm2(0.4MPa)的条件下进行。由此,得到了在基板的铜表面上层叠有感光 性树脂组合物层和聚对苯二甲酸乙二酯膜的层叠基板。
将所得的层叠基板放置冷却至23℃。接着,在层叠基板的聚对苯二甲酸 乙二酯膜上,配置具有浓度区域0.00~2.00、浓度梯度0.05、曝光表大小 20mm×187mm、各阶段的大小为3mm×12mm的41级阶段式曝光表的光具。 使用以波长405nm的蓝紫色激光二极管为光源的直描曝光机(日立Via  Mechanics株式会社,“DE-1UH”),以100mJ/cm2的能量(曝光量)隔着光具和聚 对苯二甲酸乙二酯膜对感光性树脂组合物层进行曝光。另外,照度的测定使用 应用了与405nm对应的探针的紫外线照度计(USHIO电机株式会社,“UIT-150”) 来进行。
<灵敏度的评价>
曝光后,从层叠基板剥离聚对苯二甲酸乙二酯膜,使感光性树脂组合物层 露出,将30℃的1质量%碳酸钠水溶液喷雾60秒,从而除去未曝光部分。这 样,在基板的铜表面上形成由感光性树脂组合物的固化物构成的抗蚀图案。测 定作为抗蚀图案(固化膜)而获得的阶段式曝光表的残存级数(阶段级数),从而 评价感光性树脂组合物的灵敏度。灵敏度通过上述阶段级数表示,该级数越高 则意味着灵敏度越良好。将结果示于表4和表5。
<分辨率和密合性的评价>
使用线宽(L)/间隔宽(S)(以下记为“L/S”。)为3/3~30/30(单位:μm)的描画图 案,以41级阶段式曝光表的残存级数为16级的能量对上述层叠基板的感光性 树脂组合物层进行曝光(描画)。曝光后,进行与上述灵敏度的评价同样的显影 处理。
使用显影后间隔部分(未曝光部分)没有残渣地完全被除去并且线部分(曝 光部分)未产生曲折和缺口地形成的抗蚀图案的线宽/间隔宽的值中的最小值, 来评价分辨率和密合性。该数值越小则意味着分辨率和密合性均越良好。将结 果示于表4和表5。
<弯曲性的评价>
对抗蚀图案的弯曲性如下进行评价。将FPC(Flexible Printed Circuit,柔性 印刷电路)基板(Nikkan工业株式会社,“F-30VC1”,基板厚:25μm,铜厚:18μm) 加温至80℃,在其铜表面上,以感光性树脂组合物层与FPC基板侧相对的方 式,一边剥离保护膜一边使用110℃的加热辊以1.5m/分钟的速度层压实施例 1~7和比较例1~5涉及的感光性元件的感光性树脂组合物层和支撑膜。将层叠 有该感光性树脂组合物层和支撑体的FPC基板作为用于评价弯曲性的试验片。 对于上述试验片,使用以405nm的蓝紫色激光二极管为光源的直描曝光机(日 立Via Mechanics株式会社,“DE-1UH”),以41级阶段式曝光表的显影后的残 存阶段级数达到16级的能量进行曝光,使感光性树脂组合物层光固化。然后, 剥离支撑膜,进行显影从而得到在FPC基板上层叠有抗蚀图案的弯曲性评价 用基板。
弯曲性通过芯棒(Mandrel)试验进行评价,将弯曲性评价用基板切断为宽度 2cm、长度10cm的长条状,在圆筒状的棒上以180°进行5往复刮擦(擦り合せ)。 然后,求出FPC基板与抗蚀图案之间没有剥落的最小圆筒直径(mm)。圆筒的 直径越小,则弯曲性越优异。将结果示于表4和表5。
<显影性的评价>
感光性树脂组合物层的显影性评价如下述那样通过测定最小显影时间(秒) 来评价。
将上述层叠基板切断为5cm的四边形,制成评价用的层叠基板。测定当 将所得的评价用层叠基板不曝光而进行显影时,感光性树脂组合物层在基板上 没有残留所需的最小显影时间(秒)。
[表4]

[表5]

从表4和表5可以看出,由含有特定的粘合剂聚合物以及具有合计结构单 元数大于10的、结构单元数1~20的亚乙氧基和结构单元数2~7的亚丙氧基的 双酚型二(甲基)丙烯酸酯的感光性树脂组合物形成的抗蚀图案,其分辨率、密 合性和弯曲性均优异。进一步感光性树脂组合物的显影性优异。
下面记载本发明的实施方式。
<1>一种感光性树脂组合物,含有:
粘合剂聚合物,其具有来自(甲基)丙烯酸的结构单元、来自苯乙烯或α-甲 基苯乙烯的结构单元和来自(甲基)丙烯酸苄酯的结构单元,
光聚合性化合物,其含有第一双酚型二(甲基)丙烯酸酯,上述第一双酚型 二(甲基)丙烯酸酯具有亚乙氧基和亚丙氧基,上述亚乙氧基的结构单元数为 1~20,上述亚丙氧基的结构单元数为2~7,上述亚乙氧基和上述亚丙氧基的总 结构单元数大于10,以及
光聚合引发剂。
<2>如<1>所述的感光性树脂组合物,进一步含有从吡唑啉衍生物和二烷 氧基蒽所组成的组中选择的至少1种敏化色素。
<3>如<1>或<2>所述的感光性树脂组合物,进一步含有与上述第一双酚型 二(甲基)丙烯酸酯不同的第二双酚型二(甲基)丙烯酸酯,上述第二双酚型二(甲 基)丙烯酸酯具有亚乙氧基并且上述亚乙氧基的结构单元数小于或等于8。
<4>一种感光性元件,具备:
支撑膜,以及
设置于上述支撑膜上的、作为<1>~<3>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。
<5>一种抗蚀图案的形成方法,包括如下工序:
在基板上形成作为<1>~<3>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的感光层形成工序,
对上述感光性树脂组合物层的至少一部分区域照射活性光线的工序,以及
将上述感光性树脂组合物层的照射了上述活性光线的区域以外的区域从 上述基板上除去的工序。
<6>如<5>所述的抗蚀图案的形成方法,上述活性光线的波长在 340nm~430nm的范围内。
<7>一种印刷配线板的制造方法,其包含:对通过<5>或<6>所述的抗蚀图 案的形成方法形成了抗蚀图案的基板进行蚀刻处理或镀敷处理的工序。
另外,在2012年11月20日提出的日本申请2012-254405的公开内容通 过参照将其整体引入本说明书中。
本说明书中记载的全部文献、专利申请和技术标准,与具体并且独立记载 各个文献、专利申请和技术标准通过参照而引入的情况同等程度地通过参照引 入本说明书中。

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本发明提供一种感光性树脂组合物,含有:粘合剂聚合物,其具有来自(甲基)丙烯酸的结构单元、来自苯乙烯或-甲基苯乙烯的结构单元和来自(甲基)丙烯酸苄酯的结构单元;光聚合性化合物,其含有第一双酚型二(甲基)丙烯酸酯,前述第一双酚型二(甲基)丙烯酸酯具有亚乙氧基和亚丙氧基,前述亚乙氧基的结构单元数为120,前述亚丙氧基的结构单元数为27,前述亚乙氧基和前述亚丙氧基的总结构单元数大于10;以及光聚合引发剂。。

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