JP7655226B2 - Photosensitive element, method for forming resist pattern, and method for manufacturing printed wiring board - Google Patents
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Description
本開示は、感光性エレメント、レジストパターンの形成方法及びプリント配線板の製造方法に関する。 The present disclosure relates to a photosensitive element, a method for forming a resist pattern, and a method for manufacturing a printed wiring board.
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、支持フィルム上に感光性樹脂組成物を用いて形成された層(以下、「感光層」ともいう。)を備える感光性エレメントが広く用いられている。In the field of printed wiring board manufacturing, photosensitive elements comprising a layer (hereinafter also referred to as "photosensitive layer") formed using a photosensitive resin composition on a support film are widely used as resist materials for etching, plating, and other processes.
プリント配線板は、感光性エレメントを用いて、例えば、以下の手順で製造されている。すなわち、まず、感光性エレメントの感光層を銅張積層板等の回路形成用基板上にラミネートする。次に、マスクフィルム等を介して感光層を露光し、光硬化部を形成する。このとき、露光前又は露光後に支持フィルムを剥離する。その後、感光層の光硬化部以外の領域を現像液で除去し、レジストパターンを形成する。次に、レジストパターンをレジストとして、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させ、最終的に感光層の光硬化部(レジストパターン)を剥離(除去)する。 Printed wiring boards are manufactured using a photosensitive element, for example, in the following manner. That is, first, the photosensitive layer of the photosensitive element is laminated onto a circuit-forming substrate such as a copper-clad laminate. Next, the photosensitive layer is exposed to light through a mask film or the like to form a photocured portion. At this time, the support film is peeled off before or after exposure. After that, the areas of the photosensitive layer other than the photocured portion are removed with a developer to form a resist pattern. Next, the resist pattern is used as a resist to perform an etching process or a plating process to form a conductor pattern, and finally the photocured portion of the photosensitive layer (resist pattern) is peeled off (removed).
感光性エレメントに用いられる支持フィルムとしては、ヘーズ値を規定した支持フィルム、滑剤粒子サイズを限定した支持フィルム等が用いられる場合がある(例えば、特許文献1及び2参照)。
Support films used for photosensitive elements may include those with a specified haze value and those with a limited lubricant particle size (see, for example,
近年の回路形成の高解像度化に伴い、それに用いられる感光性エレメント及び露光装置に求められる解像度が高くなり、感光性エレメントの支持フィルムの滑剤又はその凝集物由来のレジスト欠損(例えば、レジストのカケ等の欠陥)の増加が問題となっている。また、支持フィルムの感光層を形成していない面に空気中の異物等が付着すると、支持フィルムを剥離せずに感光層の露光を行う際に支持フィルムに付着した異物等に起因するレジスト欠損が生じ易くなる。As the resolution of circuit formation has increased in recent years, the resolution required of the photosensitive elements and exposure equipment used in circuit formation has also increased, resulting in an increase in resist defects (e.g. defects such as chipped resist) caused by the lubricant or its aggregates in the support film of the photosensitive element. Furthermore, if foreign matter in the air adheres to the side of the support film on which the photosensitive layer is not formed, resist defects are likely to occur due to the foreign matter adhered to the support film when the photosensitive layer is exposed without peeling off the support film.
本開示は、レジスト欠損の発生を低減できる感光性エレメント、該感光性エレメントを用いた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。The present disclosure aims to provide a photosensitive element that can reduce the occurrence of resist defects, a method for forming a resist pattern using the photosensitive element, and a method for manufacturing a printed wiring board.
本開示に係る感光性エレメントは、支持フィルムと、該支持フィルムの第1の面上に形成された感光層と、を備え、支持フィルムにおける第1の面の表面抵抗率が1×1013~1×1017Ωであり、第1の面と反対側の第2の面の表面抵抗率が1×108~1×1012Ωである。 The photosensitive element according to the present disclosure comprises a support film and a photosensitive layer formed on a first surface of the support film, wherein the first surface of the support film has a surface resistivity of 1×10 13 to 1×10 17 Ω, and the second surface opposite the first surface has a surface resistivity of 1×10 8 to 1×10 12 Ω.
本開示に係るレジストパターンの形成方法は、上記感光性エレメントを、感光層、支持フィルムの順に基板上に積層する積層工程と、支持フィルムを通して感光層の所定部分に活性光線を照射して、光硬化部を形成させる露光工程と、感光層における光硬化部以外の領域を除去する現像工程と、を含む。The method for forming a resist pattern according to the present disclosure includes a lamination process in which the above-mentioned photosensitive element is laminated on a substrate in the order of a photosensitive layer and a support film; an exposure process in which a predetermined portion of the photosensitive layer is irradiated with active light through the support film to form a photocured portion; and a development process in which areas of the photosensitive layer other than the photocured portion are removed.
本開示に係るプリント配線板の製造方法は、上記レジストパターンの形成方法により形成されたレジストパターンを有する基板を、エッチング処理又はめっき処理して導体パターンを形成する工程を備える。The method for manufacturing a printed wiring board according to the present disclosure includes a step of etching or plating a substrate having a resist pattern formed by the above-mentioned resist pattern forming method to form a conductor pattern.
本開示によれば、レジスト欠損数を低減できる感光性エレメント、該感光性エレメントを用いた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。The present disclosure provides a photosensitive element that can reduce the number of resist defects, a method for forming a resist pattern using the photosensitive element, and a method for manufacturing a printed wiring board.
以下、本開示について詳細に説明する。本明細書において、「~」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。The present disclosure will be described in detail below. In this specification, a numerical range indicated using "~" indicates a range that includes the numerical values before and after "~" as the minimum and maximum values, respectively. In a numerical range described in stages in this specification, the upper or lower limit of a numerical range of a certain stage may be replaced with the upper or lower limit of a numerical range of another stage. In a numerical range described in this specification, the upper or lower limit of the numerical range may be replaced with a value shown in an example.
本明細書において、「(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し、(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。In this specification, "(meth)acrylic acid" means at least one of "acrylic acid" and its corresponding "methacrylic acid", and the same applies to other similar expressions such as (meth)acrylate.
本明細書において、「固形分」とは、感光性樹脂組成物に含まれる水、溶媒等の揮発する物質を除いた不揮発分のことであり、該樹脂組成物を乾燥させた際に、揮発せずに残る成分を示し、また25℃付近の室温で液状、水飴状、及びワックス状のものも含む。In this specification, "solids" refers to the non-volatile components excluding volatile substances such as water and solvents contained in the photosensitive resin composition, and refers to the components that remain without volatilization when the resin composition is dried, and also includes liquid, starch syrup, and wax-like components at room temperature around 25°C.
[感光性エレメント]
本実施形態の感光性エレメントは、支持フィルムと、該支持フィルムの第1の面上に形成された感光層とを備える。図1は、感光性エレメントの一実施形態を示す模式断面図である。本実施形態に係る感光性エレメント1は、図1に示すように支持フィルム10と、感光層20とを備える。
[Photosensitive element]
The photosensitive element of the present embodiment includes a support film and a photosensitive layer formed on a first surface of the support film. Fig. 1 is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of a photosensitive element. The
(支持フィルム)
支持フィルム10の第1の面10a上に感光層20が設けられている。支持フィルム10は、第1の面10aとは反対側に第2の面10bを有している。支持フィルムにおける第1の面10aの表面抵抗率は、第2の面10bの表面抵抗率よりも大きい。
(Support film)
A
レジスト欠損を低減する観点から、第1の面の表面抵抗率は1×1013~1×1017Ωであり、第2の面の表面抵抗率は1×108~1×1012Ωである。第1の面の表面抵抗率は、1×1014~1×1016Ωであってもよい。第2の面の表面抵抗率は、1×109~1×1011であってもよい。 From the viewpoint of reducing resist defects, the surface resistivity of the first surface is 1×10 13 to 1×10 17 Ω, and the surface resistivity of the second surface is 1×10 8 to 1×10 12 Ω. The surface resistivity of the first surface may be 1×10 14 to 1×10 16 Ω. The surface resistivity of the second surface may be 1×10 9 to 1×10 11 .
レジスト欠損を更に低減する観点から、本実施形態に係る支持フィルムは、第1の面側に滑剤を含む第1の層を有し、第2の面側に耐電防止剤及び滑剤を含む第2の層を有することができる。支持フィルムは、第1の層と第2の層とを有する2層構造であってもよく、第1の層と第2の層との間に基材層を更に有する3層構造であってもよい。From the viewpoint of further reducing resist defects, the support film according to this embodiment can have a first layer containing a lubricant on the first surface side and a second layer containing an antistatic agent and a lubricant on the second surface side. The support film can have a two-layer structure having a first layer and a second layer, or a three-layer structure further having a base layer between the first layer and the second layer.
図2は、3層構造の支持フィルムの一実施形態を示す模式断面図である。支持フィルム10は、第1の層12、基材層16及び第2の層14を有している。第1の層12は、感光層20が設けられる支持フィルムの第1の面10a側に位置している。第2の層14は、基材層16における第1の層12とは反対側に設けられ、支持フィルム10の第2の面10b側に位置している。支持フィルムは、3層構造の二軸配向ポリエステルフィルムであってもよい。
Figure 2 is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of a three-layer support film. The
第1の層12は滑剤を含む層である。第1の層12の厚さは、0.05~3.0μm、0.1~2.0μm、又は0.2~1.0μmであってよい。The
第2の層14は耐電防止剤及び滑剤を含む層である。第2の層14の厚さは、0.05~3.0μm、0.1~2.0μm、又は0.2~1.0μmであってよい。耐電防止剤は、第2の層14に均一に分散していなくともよく、第2の層14の基材層16と接しない側(第2の面10b側)に存在していてもよい。The second layer 14 is a layer containing an antistatic agent and a lubricant. The thickness of the second layer 14 may be 0.05 to 3.0 μm, 0.1 to 2.0 μm, or 0.2 to 1.0 μm. The antistatic agent does not have to be uniformly dispersed in the second layer 14, and may be present on the side of the second layer 14 that is not in contact with the base layer 16 (the
基材層16は、滑剤及び帯電防止剤を含まない層である。基材層は、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレン-2,6-ナフタレート(PEN)等のポリエステルを含むポリエステルフィルムから構成されてよい。基材層16の厚さは、5~40μm、8~30μm、又は10~25μmであってもよい。The
3層構造の支持フィルムは、例えば、基材層上に、ロールコート、フローコート、スプレーコート、カーテンフローコート、ディップコート、スリットダイコート等の公知の方法を用いて、第1の層及び第2の層をそれぞれ形成することで作製することができる。A three-layer support film can be produced, for example, by forming a first layer and a second layer on a base layer using known methods such as roll coating, flow coating, spray coating, curtain flow coating, dip coating, and slit die coating.
図3は、2層構造の支持フィルムの一実施形態を示す模式断面図である。支持フィルム10は、第1の層22及び第2の層24を有している。第1の層22は、感光層20が設けられる支持フィルムの第1の面10a側に位置している。第2の層24は、第2の面10b側に位置している。支持フィルムは、2層構造の二軸配向ポリエステルフィルムであってもよい。
Figure 3 is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of a support film having a two-layer structure. The
第1の層22は、滑剤を含む層である。第1の層22の厚さは、6~50μm、8~40μm、又は10~25μmであってよい。The
第1の層は、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレン-2,6-ナフタレート(PEN)等のポリエステルに、滑剤を練り込む方法で形成してもよい。The first layer may be formed by kneading a lubricant into polyester such as polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), or polyethylene-2,6-naphthalate (PEN).
第2の層24は、耐電防止剤及び滑剤を含む層である。第2の層24の厚さは、0.05~3.0μm、0.1~2.0μm、又は0.2~1.0μmであってよい。耐電防止剤は、第2の層24に均一に分散していなくともよく、第2の層24の第1の層22と接しない側(第2の面10b側)に存在していてもよい。The
2層構造の支持フィルムは、例えば、第1の層22を形成した後、第1の層22上に、ロールコート、フローコート、スプレーコート、カーテンフローコート、ディップコート、スリットダイコート等の公知の方法を用いて、第2の層24を形成することができる。A two-layer support film can be produced, for example, by forming a
第1の層及び第2の層に含まれる滑剤の平均粒径は、1μm以下であることが好ましく、0.1~1μm、0.1~0.8μm、又は0.2~0.5μmであってもよい。支持フィルムの第1の面10aの平滑性を高める観点から、第1の層に含まれる滑剤の平均粒径は、第2の層に含まれる滑剤の平均粒径よりも小さいことが好ましい。滑剤の平均粒径は、走査型電子顕微鏡を用いて支持フィルムの表面を観察することで測定することができる。The average particle size of the lubricant contained in the first layer and the second layer is preferably 1 μm or less, and may be 0.1 to 1 μm, 0.1 to 0.8 μm, or 0.2 to 0.5 μm. From the viewpoint of enhancing the smoothness of the
支持フィルムの第1の面10aの平滑性を高める観点から、第1の層に含まれる滑剤の個数は、第2の層に含まれる滑剤の個数よりも少ないことが好ましい。第1の層に含まれる滑剤の個数は、15μm×15μm当たり150以下であることが好ましく、10~120、又は15~100であってもよい。第2の層に含まれる滑剤の個数は、150μm×150μm角当たり500以下であることが好ましく、200~480、又は300~460であってもよい。滑剤の個数は、共焦点レーザ顕微鏡を用いて支持フィルムの表面を観察することで測定することができる。From the viewpoint of enhancing the smoothness of the
滑剤としては、支持フィルムの光透過性を阻害せず、ポリエステルフィルムの作製に用いられる成分であれば特に限定されず、無機系滑材又は有機系滑剤であってもよい。無機系滑材としては、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、アルミナ、ワラストナイト、カオリン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、リン酸カルシウム、カルシウム、バリウム、亜鉛又はマンガンとテレフタル酸との塩が挙げられる。有機系滑剤としては、例えば、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート等の架橋高分子が挙げられる。The lubricant is not particularly limited as long as it does not inhibit the light transmittance of the support film and is a component used in the production of polyester films, and may be an inorganic or organic lubricant. Examples of inorganic lubricants include silica, calcium carbonate, alumina, wollastonite, kaolin, zinc oxide, barium sulfate, calcium phosphate, and salts of calcium, barium, zinc, or manganese with terephthalic acid. Examples of organic lubricants include crosslinked polymers such as polystyrene and polymethyl methacrylate.
帯電防止剤は、支持フィルムの光透過性を阻害しない範囲で選択することができる。帯電防止剤としては、例えば、ポリオキシアルキレングリコール等の水酸基含有化合物、アルコキシポリチオフェン等のπ共役系ポリマー、グリセリントリステアレート等の3個以上の水酸基を有する多価アルコールと炭素数が12以上の脂肪族モノカルボン酸とのエステル生成物、ドデシルベンゼンスルホン酸リチウム等のリチウム金属含有化合物、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等の有機スルホン酸金属塩、及びトリフルオロメタンスルホン酸リチウム等のリチウム金属含有化合物が挙げられる。The antistatic agent can be selected within a range that does not impair the light transmittance of the support film. Examples of the antistatic agent include hydroxyl group-containing compounds such as polyoxyalkylene glycol, π-conjugated polymers such as alkoxypolythiophenes, ester products of polyhydric alcohols having three or more hydroxyl groups such as glycerin tristearate and aliphatic monocarboxylic acids having 12 or more carbon atoms, lithium metal-containing compounds such as lithium dodecylbenzenesulfonate, organic sulfonic acid metal salts such as sodium dodecylbenzenesulfonate, and lithium metal-containing compounds such as lithium trifluoromethanesulfonate.
支持フィルムのヘーズ(Haze)は、0.01~5.0%、0.01~1.5%、0.01~1.0%、又は、0.01~0.5%であってもよい。ヘーズは、JIS K7105に規定される方法に準拠して、市販の曇り度計(濁度計)を用いて測定された値をいう。ヘーズは、例えば、NDH-5000(日本電色工業株式会社製、商品名)等の市販の濁度計で測定が可能である。The haze of the support film may be 0.01 to 5.0%, 0.01 to 1.5%, 0.01 to 1.0%, or 0.01 to 0.5%. Haze refers to a value measured using a commercially available haze meter (turbidity meter) in accordance with the method specified in JIS K7105. Haze can be measured, for example, using a commercially available turbidity meter such as NDH-5000 (product name, manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.).
支持フィルムの厚さは、5~50μm、8~40μm、10~30μm、又は10~25μmであってもよい。The thickness of the support film may be 5 to 50 μm, 8 to 40 μm, 10 to 30 μm, or 10 to 25 μm.
(感光層)
感光層20は、感光性樹脂組成物から形成された層である。感光層20を形成するために用いられる感光性樹脂組成物としては、特に限定されない。感光性樹脂組成物は、(A)バインダーポリマー、(B)光重合性化合物及び(C)光重合開始剤を含有してもよい。
(Photosensitive Layer)
The
(A)バインダーポリマー(以下、「(A)成分」ともいう)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。重合性単量体としては、例えば、スチレン又はスチレン誘導体、ジアセトンアクリルアミド等のアクリルアミド、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ーテル類、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸ベンジルエステル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリルエステル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチルエステル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチルエステル、(メタ)アクリル酸グリシジルエステル、2,2,2-トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3-テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸、α-ブロモアクリル酸、α-クロルアクリル酸、β-フリル(メタ)アクリル酸、β-スチリル(メタ)アクリル酸、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、及びプロピオール酸が挙げられる。重合性単量体は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。The (A) binder polymer (hereinafter also referred to as "component (A)") can be produced, for example, by radical polymerization of a polymerizable monomer. Examples of the polymerizable monomer include styrene or a styrene derivative, acrylamide such as diacetone acrylamide, acrylonitrile, ethers of vinyl alcohol such as vinyl-n-butyl ether, (meth)acrylic acid alkyl esters, (meth)acrylic acid benzyl ester, (meth)acrylic acid tetrahydrofurfuryl ester, (meth)acrylic acid dimethylaminoethyl ester, (meth)acrylic acid diethylaminoethyl ester, (meth)acrylic acid glycidyl ester, 2,2,2-trifluoroethyl (meth)acrylate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl (meth)acrylate, (meth)acrylic acid, α-bromoacrylic acid, α-chloroacrylic acid, β-furyl (meth)acrylic acid, β-styryl (meth)acrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, maleic acid monoesters such as monomethyl maleate, monoethyl maleate, and monoisopropyl maleate, fumaric acid, cinnamic acid, α-cyanocinnamic acid, itaconic acid, crotonic acid, and propiolic acid. The polymerizable monomers may be used alone or in combination of two or more.
(A)成分は、アルカリ現像性の見地から、カルボキシ基を有してもよい。カルボキシ基を有する(A)成分は、例えば、カルボキシ基を有する重合性単量体とその他の重合性単量体とをラジカル重合させることにより製造することができる。カルボキシ基を有する重合性単量体としては、(メタ)アクリル酸であってもよく、メタクリル酸であってもよい。From the viewpoint of alkaline developability, the (A) component may have a carboxy group. The (A) component having a carboxy group can be produced, for example, by radical polymerization of a polymerizable monomer having a carboxy group and another polymerizable monomer. The polymerizable monomer having a carboxy group may be (meth)acrylic acid or methacrylic acid.
アルカリ現像性とアルカリ耐性とをバランスよく向上させる見地から、カルボキシ基を有する重合性単量体に基づく構造単位の含有量は、(A)成分の全体量を基準として、10~50質量%、15~40質量%、又は20~35質量%であってもよい。カルボキシ基含有量が10質量%以上ではアルカリ現像性が向上する傾向があり、50質量%以下ではアルカリ耐性に優れる傾向がある。From the standpoint of achieving a well-balanced improvement in alkaline developability and alkaline resistance, the content of structural units based on polymerizable monomers having carboxy groups may be 10 to 50% by mass, 15 to 40% by mass, or 20 to 35% by mass, based on the total amount of component (A). When the carboxy group content is 10% by mass or more, alkaline developability tends to be improved, and when it is 50% by mass or less, alkaline resistance tends to be excellent.
カルボキシ基を有する(A)成分の酸価は、50~250mgKOH/g、50~200mgKOH/g、又は100~200mgKOH/gであってもよい。The acid value of component (A) having a carboxy group may be 50 to 250 mg KOH/g, 50 to 200 mg KOH/g, or 100 to 200 mg KOH/g.
(A)成分は、密着性及び剥離特性の観点から、スチレン又はスチレン誘導体に基づく構造単位を有してもよい。スチレン誘導体は、ビニルトルエン、α-メチルスチレン等のスチレンのα位又は芳香環における水素原子が置換された重合可能な化合物である。(A)成分中におけるスチレン又はスチレン誘導体に基づく構造単位の含有量は、10~60質量%、15~50質量%、35~50質量%、又は40~50質量%であってもよい。この含有量が10質量%以上では、密着性が向上する傾向があり、60質量%以下では、現像時に剥離片が大きくなることを抑制でき、剥離に要する時間の長時間化が抑えられる傾向がある。From the viewpoint of adhesion and peeling properties, component (A) may have a structural unit based on styrene or a styrene derivative. Styrene derivatives are polymerizable compounds in which hydrogen atoms at the α-position or aromatic ring of styrene, such as vinyltoluene and α-methylstyrene, are substituted. The content of structural units based on styrene or a styrene derivative in component (A) may be 10 to 60% by mass, 15 to 50% by mass, 35 to 50% by mass, or 40 to 50% by mass. When this content is 10% by mass or more, adhesion tends to improve, and when it is 60% by mass or less, it is possible to suppress the peeling pieces from becoming large during development, and there is a tendency to suppress the time required for peeling from increasing.
(A)成分は、解像度を向上する見地から、(メタ)アクリル酸ベンジルエステルに基づく構造単位を有してもよい。(A)成分中における(メタ)アクリル酸ベンジルエステルに由来する構造単位の含有量は、10~40質量%、15~35質量%、又は20~30質量%であってもよい。 From the viewpoint of improving resolution, component (A) may have a structural unit based on benzyl (meth)acrylic acid ester. The content of structural units derived from benzyl (meth)acrylic acid ester in component (A) may be 10 to 40% by mass, 15 to 35% by mass, or 20 to 30% by mass.
(A)成分は、可塑性を向上する見地から、(メタ)アクリル酸アルキルエステルに基づく構造単位を有してもよい。(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチルエステル、(メタ)アクリル酸エチルエステル、(メタ)アクリル酸プロピルエステル、(メタ)アクリル酸ブチルエステル、(メタ)アクリル酸ペンチルエステル、(メタ)アクリル酸ヘキシルエステル、(メタ)アクリル酸ヘプチルエステル、(メタ)アクリル酸オクチルエステル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシルエステル、(メタ)アクリル酸ノニルエステル、(メタ)アクリル酸デシルエステル、(メタ)アクリル酸ウンデシルエステル、及び(メタ)アクリル酸ドデシルエステルが挙げられる。From the viewpoint of improving plasticity, the (A) component may have a structural unit based on an alkyl (meth)acrylate ester. Examples of the alkyl (meth)acrylate ester include methyl (meth)acrylate ester, ethyl (meth)acrylate ester, propyl (meth)acrylate ester, butyl (meth)acrylate ester, pentyl (meth)acrylate ester, hexyl (meth)acrylate ester, heptyl (meth)acrylate ester, octyl (meth)acrylate ester, 2-ethylhexyl (meth)acrylate ester, nonyl (meth)acrylate ester, decyl (meth)acrylate ester, undecyl (meth)acrylate ester, and dodecyl (meth)acrylate ester.
(A)成分の重量平均分子量(Mw)は、10000~300000、150000~150000、200000~100000、又は25000~80000であってもよい。(A)成分のMwが10000以上では、耐現像液性に優れる傾向があり、300000以下では、現像時間が長くなるのが抑えられる傾向がある。(A)成分は、分散度(重量平均分子量/数平均分子量)が1.0~3.0、又は1.0~2.0であってもよい。分散度が小さくなると解像度が向上する傾向にある。The weight average molecular weight (Mw) of component (A) may be 10,000 to 300,000, 150,000 to 150,000, 200,000 to 100,000, or 25,000 to 80,000. When component (A) has an Mw of 10,000 or more, it tends to have excellent developer resistance, and when it is 300,000 or less, it tends to prevent the development time from becoming long. Component (A) may have a degree of dispersion (weight average molecular weight/number average molecular weight) of 1.0 to 3.0, or 1.0 to 2.0. When the degree of dispersion is smaller, the resolution tends to improve.
本明細書における重量平均分子量及び数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定され、標準ポリスチレンを標準試料として換算した値である。The weight average molecular weight and number average molecular weight in this specification are values measured by gel permeation chromatography (GPC) and converted using standard polystyrene as the standard sample.
(A)成分は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。2種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、異なる重合性単量体からなる2種以上のバインダーポリマー、異なるMwの2種以上のバインダーポリマー、及び、異なる分散度の2種以上のバインダーポリマーが挙げられる。 The (A) component may be used alone or in combination of two or more. When two or more types of (A) components are used in combination, examples of the (A) component include two or more binder polymers made of different polymerizable monomers, two or more binder polymers having different Mw, and two or more binder polymers having different dispersities.
(A)成分の含有量は、(A)成分及び後述する(B)成分の総量100質量部に対して、30~80質量部、40~75質量部、50~70質量部、又は50~60質量部であってもよい。(A)成分の含有量がこの範囲内であると、感光層の光硬化部の強度がより良好となる。The content of component (A) may be 30 to 80 parts by mass, 40 to 75 parts by mass, 50 to 70 parts by mass, or 50 to 60 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the total amount of component (A) and component (B) described below. When the content of component (A) is within this range, the strength of the photocured portion of the photosensitive layer is improved.
(B)光重合性化合物(以下、「(B)成分」ともいう)として、分子内に少なくとも1つのエチレン性不飽和結合を有する化合物を用いることができる。(B)成分は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。As the (B) photopolymerizable compound (hereinafter also referred to as "(B) component"), a compound having at least one ethylenically unsaturated bond in the molecule can be used. The (B) component can be used alone or in combination of two or more types.
(B)成分が有するエチレン性不飽和結合は、光重合が可能なであれば特に限定されない。エチレン性不飽和結合としては、例えば、(メタ)アクリロイル基等のα,β-不飽和カルボニル基が挙げられる。α,β-不飽和カルボニル基を有する光重合性化合物としては、例えば、多価アルコールのα,β-不飽和カルボン酸エステル、ビスフェノール型(メタ)アクリレート、グリシジル基含有化合物のα,β-不飽和カルボン酸付加物、ウレタン結合を有する(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレンオキシアクリレート、フタル酸骨格を有する(メタ)アクリレート、及び(メタ)アクリル酸アルキルエステルが挙げられる。The ethylenically unsaturated bond of component (B) is not particularly limited as long as it is photopolymerizable. Examples of ethylenically unsaturated bonds include α,β-unsaturated carbonyl groups such as (meth)acryloyl groups. Examples of photopolymerizable compounds having α,β-unsaturated carbonyl groups include α,β-unsaturated carboxylic acid esters of polyhydric alcohols, bisphenol-type (meth)acrylates, α,β-unsaturated carboxylic acid adducts of glycidyl group-containing compounds, (meth)acrylates having urethane bonds, nonylphenoxy polyethyleneoxy acrylates, (meth)acrylates having a phthalic acid skeleton, and (meth)acrylic acid alkyl esters.
多価アルコールのα,β-不飽和カルボン酸エステルとしては、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、エチレン基の数が2~14でありプロピレン基の数が2~14であるポリエチレン・ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、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、及びジペンタエリスリトール又はペンタエリスリトール由来の骨格を有する(メタ)アクリレート化合物が挙げられる。「EO変性」とはエチレンオキサイド(EO)基のブロック構造を有するものであることを意味し、「PO変性」とはプロピレンオキサイド(PO)基のブロック構造を有するものであることを意味する。Examples of α,β-unsaturated carboxylic acid esters of polyhydric alcohols include polyethylene glycol di(meth)acrylate having 2 to 14 ethylene groups, polypropylene glycol di(meth)acrylate having 2 to 14 propylene groups, polyethylene-polypropylene glycol di(meth)acrylate having 2 to 14 ethylene groups and 2 to 14 propylene groups, trimethylolpropane di(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, EO-modified trimethylolpropane tri(meth)acrylate, PO-modified trimethylolpropane tri(meth)acrylate, EO,PO-modified trimethylolpropane tri(meth)acrylate, tetramethylolmethane tri(meth)acrylate, tetramethylolmethane tetra(meth)acrylate, and (meth)acrylate compounds having a skeleton derived from dipentaerythritol or pentaerythritol. "EO-modified" means that it has a block structure of ethylene oxide (EO) groups, and "PO-modified" means that it has a block structure of propylene oxide (PO) groups.
(B)成分は、レジストパターンの柔軟性を向上する観点から、ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートを含んでもよい。ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートは、EO基及びPO基の少なくとも一方を有してもよく、EO基及びPO基の双方を有してもよい。EO基及びPO基の双方を有するポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートにおいて、EO基及びPO基は、それぞれ連続してブロック的に存在しても、ランダムに存在してもよい。また、PO基は、オキシ-n-プロピレン基又はオキシイソプロピレン基のいずれであってもよい。なお、(ポリ)オキシイソプロピレン基において、プロピレン基の2級炭素が酸素原子に結合していてもよく、1級炭素が酸素原子に結合していてもよい。 From the viewpoint of improving the flexibility of the resist pattern, the (B) component may contain a polyalkylene glycol di(meth)acrylate. The polyalkylene glycol di(meth)acrylate may have at least one of an EO group and a PO group, or may have both an EO group and a PO group. In a polyalkylene glycol di(meth)acrylate having both an EO group and a PO group, the EO group and the PO group may each be present in a continuous block form or may be present randomly. In addition, the PO group may be either an oxy-n-propylene group or an oxyisopropylene group. In the (poly)oxyisopropylene group, the secondary carbon of the propylene group may be bonded to an oxygen atom, and the primary carbon may be bonded to an oxygen atom.
ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートの市販品としては、例えば、FA-023M(日立化成株式会社製)、FA-024M(日立化成株式会社製)、及びNKエステルHEMA-9P(新中村化学工業株式会社製)が挙げられる。Commercially available examples of polyalkylene glycol di(meth)acrylates include FA-023M (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), FA-024M (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), and NK Ester HEMA-9P (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.).
(B)成分は、レジストパターンの柔軟性を向上する観点から、ウレタン結合を有する(メタ)アクリレートを含んでもよい。ウレタン結合を有する(メタ)アクリレートとしては、例えば、β位にOH基を有する(メタ)アクリルモノマーとジイソシアネート(イソホロンジイソシアネート、2,6-トルエンジイソシアネート、2,4-トルエンジイソシアネート、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート等)との付加反応物、トリス((メタ)アクリロキシテトラエチレングリコールイソシアネート)ヘキサメチレンイソシアヌレート、EO変性ウレタンジ(メタ)アクリレート、及びEO,PO変性ウレタンジ(メタ)アクリレートが挙げられる。 From the viewpoint of improving the flexibility of the resist pattern, the (B) component may contain a (meth)acrylate having a urethane bond. Examples of the (meth)acrylate having a urethane bond include an addition reaction product of a (meth)acrylic monomer having an OH group at the β-position with a diisocyanate (isophorone diisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate, 2,4-toluene diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, etc.), tris((meth)acryloxytetraethylene glycol isocyanate)hexamethylene isocyanurate, EO-modified urethane di(meth)acrylate, and EO,PO-modified urethane di(meth)acrylate.
EO変性ウレタンジ(メタ)アクリレートの市販品としては、例えば、「UA-11」及び「UA-21EB」(新中村化学工業株式会社製)が挙げられる。EO,PO変性ウレタンジ(メタ)アクリレートの市販品としては、例えば、「UA-13」(新中村化学工業株式会社製)が挙げられる。Commercially available EO-modified urethane di(meth)acrylates include, for example, "UA-11" and "UA-21EB" (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.). Commercially available EO, PO-modified urethane di(meth)acrylates include, for example, "UA-13" (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.).
(B)成分は、厚膜のレジストパターンが形成し易く、解像度及び密着性をバランスよく向上させる観点から、ジペンタエリスリトール又はペンタエリスリトール由来の骨格を有する(メタ)アクリレート化合物を含んでもよい。ジペンタエリスリトール又はペンタエリスリトール由来の骨格を有する(メタ)アクリレート化合物は、(メタ)アクリロイル基を4つ以上有することが好ましく、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、又はジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートであってもよい。 From the viewpoint of facilitating the formation of a thick resist pattern and improving resolution and adhesion in a well-balanced manner, component (B) may contain a (meth)acrylate compound having a skeleton derived from dipentaerythritol or pentaerythritol. The (meth)acrylate compound having a skeleton derived from dipentaerythritol or pentaerythritol preferably has four or more (meth)acryloyl groups, and may be dipentaerythritol penta(meth)acrylate or dipentaerythritol hexa(meth)acrylate.
(B)成分として、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多官能(メタ)アクリレート化合物を含有してもよい。多官能(メタ)アクリレート化合物は、EO基及びPO基の少なくとも一方を有してもよく、EO基及びPO基の双方を有してもよい。このような化合物としては、EO基を有するジペンタエリスリトール(メタ)アクリレート等を用いることができる。EO基を有するジペンタエリスリトール(メタ)アクリレートの市販品としては、例えば、DPEA-12(日本化薬株式会社製)等が挙げられる。 As component (B), a polyfunctional (meth)acrylate compound obtained by reacting a polyhydric alcohol with an α,β-unsaturated carboxylic acid may be contained. The polyfunctional (meth)acrylate compound may have at least one of an EO group and a PO group, or may have both an EO group and a PO group. As such a compound, dipentaerythritol (meth)acrylate having an EO group, etc., can be used. As a commercially available product of dipentaerythritol (meth)acrylate having an EO group, for example, DPEA-12 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) etc. can be mentioned.
解像度及び硬化後の剥離特性を向上させる観点から、(B)成分は、ビスフェノール型(メタ)アクリレートを含んでもよく、ビスフェノール型(メタ)アクリレートの中でもビスフェノールA型(メタ)アクリレートを含んでもよい。ビスフェノールA型(メタ)アクリレートとしては、例えば、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシポリエトキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシポリプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシポリブトキシ)フェニル)プロパン、及び2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシポリエトキシポリプロポキシ)フェニル)プロパンが挙げられる。From the viewpoint of improving the resolution and release properties after curing, component (B) may contain a bisphenol type (meth)acrylate, and among the bisphenol type (meth)acrylates, it may contain a bisphenol A type (meth)acrylate. Examples of bisphenol A type (meth)acrylates include 2,2-bis(4-((meth)acryloxypolyethoxy)phenyl)propane, 2,2-bis(4-((meth)acryloxypolypropoxy)phenyl)propane, 2,2-bis(4-((meth)acryloxypolybutoxy)phenyl)propane, and 2,2-bis(4-((meth)acryloxypolyethoxypolypropoxy)phenyl)propane.
商業的に入手可能なものとしては、例えば、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシジエトキシ)フェニル)プロパンは、BPE-200(新中村化学工業株式会社)、2,2-ビス(4-(メタクリロキシペンタエトキシ)フェニル)プロパンは、BPE-500(新中村化学工業株式会社)、FA-321M(日立化成株式会社)等が挙げられる。Commercially available examples include 2,2-bis(4-((meth)acryloxydiethoxy)phenyl)propane (BPE-200, Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), 2,2-bis(4-(methacryloxypentaethoxy)phenyl)propane (BPE-500, Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), and FA-321M (Hitachi Chemical Co., Ltd.).
ノニルフェノキシポリエチレンオキシアクリレートとしては、例えば、ノニルフェノキシテトラエチレンオキシアクリレート、ノニルフェノキシペンタエチレンオキシアクリレート、ノニルフェノキシヘキサエチレンオキシアクリレート、ノニルフェノキシヘプタエチレンオキシアクリレート、ノニルフェノキシオクタエチレンオキシアクリレート、ノニルフェノキシノナエチレンオキシアクリレート、ノニルフェノキシデカエチレンオキシアクリレート、及びノニルフェノキシウンデカエチレンオキシアクリレートが挙げられる。Examples of nonylphenoxy polyethyleneoxyacrylates include nonylphenoxytetraethyleneoxyacrylate, nonylphenoxypentaethyleneoxyacrylate, nonylphenoxyhexaethyleneoxyacrylate, nonylphenoxyheptaethyleneoxyacrylate, nonylphenoxyoctaethyleneoxyacrylate, nonylphenoxynonaethyleneoxyacrylate, nonylphenoxydecaethyleneoxyacrylate, and nonylphenoxyundecaethyleneoxyacrylate.
フタル酸骨格を有する(メタ)アクリレートとしては、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。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(日立化成株式会社)として商業的に入手可能である。Examples of (meth)acrylates having a phthalic acid skeleton include γ-chloro-β-hydroxypropyl-β'-(meth)acryloyloxyethyl-o-phthalate, β-hydroxyethyl-β'-(meth)acryloyloxyethyl-o-phthalate, and β-hydroxypropyl-β'-(meth)acryloyloxyethyl-o-phthalate. γ-chloro-β-hydroxypropyl-β'-methacryloyloxyethyl-o-phthalate is commercially available as FA-MECH (Hitachi Chemical Co., Ltd.).
(C)光重合開始剤(以下、「(C)成分」ともいう)としては、(B)成分を重合させることができるものであれば、特に制限は無く、通常用いられる光重合開始剤から適宜選択することができる。(C)成分は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 The (C) photopolymerization initiator (hereinafter also referred to as "component (C)") is not particularly limited as long as it can polymerize component (B), and can be appropriately selected from commonly used photopolymerization initiators. Component (C) can be used alone or in combination of two or more types.
(C)成分として、例えば、アシルホスフィンオキサイド系、オキシムエステル系、芳香族ケトン系、キノン系、アルキルフェノン系、イミダゾール系、アクリジン系、フェニルグリシン系、クマリン系等の光重合開始剤が挙げられる。(C)成分は、感度及び解像度をバランスよく向上する点で、アクリジン系光重合開始剤、フェニルグリシン系光重合開始剤、又は、イミダゾール系光重合開始剤を含んでもよい。 Examples of component (C) include photopolymerization initiators such as acylphosphine oxides, oxime esters, aromatic ketones, quinones, alkylphenones, imidazoles, acridines, phenylglycine, and coumarins. Component (C) may contain an acridine-based photopolymerization initiator, a phenylglycine-based photopolymerization initiator, or an imidazole-based photopolymerization initiator in order to improve sensitivity and resolution in a well-balanced manner.
アクリジン系光重合開始剤としては、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、9-ペンチルアミノアクリジン、1,2-ビス(9-アクリジニル)エタン、1,4-ビス(9-アクリジニル)ブタン、1,6-ビス(9-アクリジニル)ヘキサン、1,8-ビス(9-アクリジニル)オクタン、1,10-ビス(9-アクリジニル)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、及び1,5-ビス(9-アクリジニル)-3-チアペンタンが挙げられる。Examples of acridine-based photopolymerization initiators include 9-phenylacridine, 9-(p-methylphenyl)acridine, 9-(m-methylphenyl)acridine, 9-(p-chlorophenyl)acridine, 9-(m-chlorophenyl)acridine, 9-aminoacridine, 9-dimethylaminoacridine, 9-diethylaminoacridine, 9-pentylaminoacridine, 1,2-bis(9-acridinyl)ethane, 1,4-bis(9-acridinyl)butane, 1,6-bis(9-acridinyl)hexane, and 1,8-bis(9-acridinyl)octa bis(9-acridinyl)alkanes such as 1,10-bis(9-acridinyl)decane, 1,12-bis(9-acridinyl)dodecane, 1,14-bis(9-acridinyl)tetradecane, 1,16-bis(9-acridinyl)hexadecane, 1,18-bis(9-acridinyl)octadecane, and 1,20-bis(9-acridinyl)eicosane; 1,3-bis(9-acridinyl)-2-oxapropane, 1,3-bis(9-acridinyl)-2-thiapropane, and 1,5-bis(9-acridinyl)-3-thiapentane.
フェニルグリシン系光重合開始剤としては、例えば、N-フェニルグリシン、N-メチル-N-フェニルグリシン、及びN-エチル-N-フェニルグリシンが挙げられる。 Examples of phenylglycine-based photopolymerization initiators include N-phenylglycine, N-methyl-N-phenylglycine, and N-ethyl-N-phenylglycine.
ヘキサアリールビイミダゾール系光重合開始剤としては、例えば、2-(o-クロロフェニル)-4,5-ジフェニルビイミダゾール、2,2’,5-トリス-(o-クロロフェニル)-4-(3,4-ジメトキシフェニル)-4’,5’-ジフェニルビイミダゾール、2,4-ビス-(o-クロロフェニル)-5-(3,4-ジメトキシフェニル)-ジフェニルビイミダゾール、2,4,5-トリス-(o-クロロフェニル)-ジフェニルビイミダゾール、2-(o-クロロフェニル)-ビス-4,5-(3,4-ジメトキシフェニル)-ビイミダゾール、2,2’-ビス-(2-フルオロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラキス-(3-メトキシフェニル)-ビイミダゾール、2,2’-ビス-(2,3-ジフルオロメチルフェニル)-4,4’,5,5’-テトラキス-(3-メトキシフェニル)-ビイミダゾール、2,2’-ビス-(2,4-ジフルオロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラキス-(3-メトキシフェニル)-ビイミダゾール、及び2,2’-ビス-(2,5-ジフルオロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラキス-(3-メトキシフェニル)-ビイミダゾールが挙げられる。Examples of hexaarylbiimidazole-based photopolymerization initiators include 2-(o-chlorophenyl)-4,5-diphenylbiimidazole, 2,2',5-tris-(o-chlorophenyl)-4-(3,4-dimethoxyphenyl)-4',5'-diphenylbiimidazole, 2,4-bis-(o-chlorophenyl)-5-(3,4-dimethoxyphenyl)-diphenylbiimidazole, 2,4,5-tris-(o-chlorophenyl)-diphenylbiimidazole, 2-(o-chlorophenyl)-bis-4,5-(3,4-dimethoxyphenyl)-biimidazole, Examples include 2,2'-bis-(2-fluorophenyl)-4,4',5,5'-tetrakis-(3-methoxyphenyl)-biimidazole, 2,2'-bis-(2,3-difluoromethylphenyl)-4,4',5,5'-tetrakis-(3-methoxyphenyl)-biimidazole, 2,2'-bis-(2,4-difluorophenyl)-4,4',5,5'-tetrakis-(3-methoxyphenyl)-biimidazole, and 2,2'-bis-(2,5-difluorophenyl)-4,4',5,5'-tetrakis-(3-methoxyphenyl)-biimidazole.
(C)成分の含有量は、(A)成分及び(B)成分の総量100質量部に対して、0.1~10質量部、1~5質量部、又は、2~4.5質量部であってもよい。(C)成分の含有量が0.1質量部以上では、光感度、解像度及び密着性が向上する傾向があり、10質量部以下では、レジストパターン形成性により優れる傾向がある。The content of component (C) may be 0.1 to 10 parts by mass, 1 to 5 parts by mass, or 2 to 4.5 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the total amount of components (A) and (B). When the content of component (C) is 0.1 part by mass or more, photosensitivity, resolution, and adhesion tend to be improved, and when it is 10 parts by mass or less, resist pattern formability tends to be better.
本実施形態に係る感光性樹脂組成物は、(D)光増感剤(以下、「(D)成分」ともいう。)を更に含有してもよい。(D)成分を含有することにより、露光に用いる活性光線の吸収波長を有効に利用することができる。(D)成分は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。The photosensitive resin composition according to this embodiment may further contain (D) a photosensitizer (hereinafter also referred to as "component (D)"). By containing component (D), it is possible to effectively utilize the absorption wavelength of the actinic radiation used for exposure. The component (D) may be used alone or in combination of two or more types.
(D)成分としては、例えば、ジアルキルアミノベンゾフェノン化合物、ピラゾリン化合物、アントラセン化合物、クマリン化合物、キサントン化合物、チオキサントン化合物、オキサゾール化合物、ベンゾオキサゾール化合物、チアゾール化合物、ベンゾチアゾール化合物、トリアゾール化合物、スチルベン化合物、トリアジン化合物、チオフェン化合物、ナフタルイミド化合物、トリアリールアミン化合物、及びアミノアクリジン化合物が挙げられる。(D)成分は、解像度をより向上する観点からピラゾリン化合物又はアントラセン化合物を含んでもよい。 Examples of the (D) component include a dialkylaminobenzophenone compound, a pyrazoline compound, an anthracene compound, a coumarin compound, a xanthone compound, a thioxanthone compound, an oxazole compound, a benzoxazole compound, a thiazole compound, a benzothiazole compound, a triazole compound, a stilbene compound, a triazine compound, a thiophene compound, a naphthalimide compound, a triarylamine compound, and an aminoacridine compound. The (D) component may contain a pyrazoline compound or an anthracene compound from the viewpoint of further improving resolution.
ピラゾリン化合物としては、例えば、1-(4-メトキシフェニル)-3-スチリル-5-フェニル-ピラゾリン、1-フェニル-3-(4-メトキシスチリル)-5-(4-メトキシフェニル)-ピラゾリン、1,5-ビス-(4-メトキシフェニル)-3-(4-メトキシスチリル)-ピラゾリン、1-(4-イソプロピルフェニル)-3-スチリル-5-フェニル-ピラゾリン、1-フェニル-3-(4-イソプロピルスチリル)-5-(4-イソプロピルフェニル)-ピラゾリン、1,5-ビス-(4-イソプロピルフェニル)-3-(4-イソプロピルスチリル)-ピラゾリン、1-(4-メトキシフェニル)-3-(4-tert-ブチル-スチリル)-5-(4-tert-ブチル-フェニル)-ピラゾリン、1-(4-tert-ブチル-フェニル)-3-(4-メトキシスチリル)-5-(4-メトキシフェニル)-ピラゾリン、1-(4-イソプロピル-フェニル)-3-(4-tert-ブチル-スチリル)-5-(4-tert-ブチル-フェニル)-ピラゾリン、1-(4-tert-ブチル-フェニル)-3-(4-イソプロピル-スチリル)-5-(4-イソプロピル-フェニル)-ピラゾリン、1-(4-メトキシフェニル)-3-(4-イソプロピルスチリル)-5-(4-イソプロピルフェニル)-ピラゾリン、1-(4-イソプロピル-フェニル)-3-(4-メトキシスチリル)-5-(4-メトキシフェニル)-ピラゾリン、1-フェニル-3-(3,5-ジメトキシスチリル)-5-(3,5-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-フェニル-3-(3,4-ジメトキシスチリル)-5-(3,4-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-フェニル-3-(2,6-ジメトキシスチリル)-5-(2,6-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-フェニル-3-(2,5-ジメトキシスチリル)-5-(2,5-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-フェニル-3-(2,3-ジメトキシスチリル)-5-(2,3-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-フェニル-3-(2,4-ジメトキシスチリル)-5-(2,4-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-(4-メトキシフェニル)-3-(3,5-ジメトキシスチリル)-5-(3,5-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-(4-メトキシフェニル)-3-(3,4-ジメトキシスチリル)-5-(3,4-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-(4-メトキシフェニル)-3-(2,6-ジメトキシスチリル)-5-(2,6-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-(4-メトキシフェニル)-3-(2,5-ジメトキシスチリル)-5-(2,5-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-(4-メトキシフェニル)-3-(2,3-ジメトキシスチリル)-5-(2,3-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-(4-メトキシフェニル)-3-(2,4-ジメトキシスチリル)-5-(2,4-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-(4-tert-ブチル-フェニル)-3-(3,5-ジメトキシスチリル)-5-(3,5-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-(4-tert-ブチル-フェニル)-3-(3,4-ジメトキシスチリル)-5-(3,4-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-(4-tert-ブチル-フェニル)-3-(2,6-ジメトキシスチリル)-5-(2,6-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-(4-tert-ブチル-フェニル)-3-(2,5-ジメトキシスチリル)-5-(2,5-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-(4-tert-ブチル-フェニル)-3-(2,3-ジメトキシスチリル)-5-(2,3-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-(4-tert-ブチル-フェニル)-3-(2,4-ジメトキシスチリル)-5-(2,4-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-(4-イソプロピル-フェニル)-3-(3,5-ジメトキシスチリル)-5-(3,5-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-(4-イソプロピル-フェニル)-3-(3,4-ジメトキシスチリル)-5-(3,4-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-(4-イソプロピル-フェニル)-3-(2,6-ジメトキシスチリル)-5-(2,6-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-(4-イソプロピル-フェニル)-3-(2,5-ジメトキシスチリル)-5-(2,5-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、1-(4-イソプロピル-フェニル)-3-(2,3-ジメトキシスチリル)-5-(2,3-ジメトキシフェニル)-ピラゾリン、及び1-(4-イソプロピル-フェニル)-3-(2,4-ジメトキシスチリル)-5-(2,4-ジメトキシフェニル)-ピラゾリンが挙げられる。Examples of pyrazoline compounds include 1-(4-methoxyphenyl)-3-styryl-5-phenyl-pyrazoline, 1-phenyl-3-(4-methoxystyryl)-5-(4-methoxyphenyl)-pyrazoline, 1,5-bis-(4-methoxyphenyl)-3-(4-methoxystyryl)-pyrazoline, 1-(4-isopropylphenyl)-3-styryl-5-phenyl-pyrazoline, 1-phenyl-3-(4-isopropylstyryl)-5-(4-isopropylphenyl)-pyrazoline, and 1,5-bis-(4-isopropylphenyl)-3-(4-isopropylphenyl)-pyrazoline. propylstyryl)-pyrazoline, 1-(4-methoxyphenyl)-3-(4-tert-butyl-styryl)-5-(4-tert-butyl-phenyl)-pyrazoline, 1-(4-tert-butyl-phenyl)-3-(4-methoxystyryl)-5-(4-methoxyphenyl)-pyrazoline, 1-(4-isopropyl-phenyl)-3-(4-tert-butyl-styryl)-5-(4-tert-butyl-phenyl)-pyrazoline, 1-(4-tert-butyl-phenyl)-3-(4-isopropyl-styryl)-5-(4-isopropyl-phenyl) 1-(4-methoxyphenyl)-3-(4-isopropylstyryl)-5-(4-isopropylphenyl)-pyrazoline, 1-(4-isopropyl-phenyl)-3-(4-methoxystyryl)-5-(4-methoxyphenyl)-pyrazoline, 1-phenyl-3-(3,5-dimethoxystyryl)-5-(3,5-dimethoxyphenyl)-pyrazoline, 1-phenyl-3-(3,4-dimethoxystyryl)-5-(3,4-dimethoxyphenyl)-pyrazoline, 1-phenyl-3-(2,6-dimethoxystyryl)-5-(2,6- dimethoxyphenyl)-pyrazoline, 1-phenyl-3-(2,5-dimethoxystyryl)-5-(2,5-dimethoxyphenyl)-pyrazoline, 1-phenyl-3-(2,3-dimethoxystyryl)-5-(2,3-dimethoxyphenyl)-pyrazoline, 1-phenyl-3-(2,4-dimethoxystyryl)-5-(2,4-dimethoxyphenyl)-pyrazoline, 1-(4-methoxyphenyl)-3-(3,5-dimethoxystyryl)-5-(3,5-dimethoxyphenyl)-pyrazoline, 1-(4-methoxyphenyl)-3-(3,4-dimethoxystyryl)- styryl)-5-(3,4-dimethoxyphenyl)-pyrazoline, 1-(4-methoxyphenyl)-3-(2,6-dimethoxystyryl)-5-(2,6-dimethoxyphenyl)-pyrazoline, 1-(4-methoxyphenyl)-3-(2,5-dimethoxystyryl)-5-(2,5-dimethoxyphenyl)-pyrazoline, 1-(4-methoxyphenyl)-3-(2,3-dimethoxystyryl)-5-(2,3-dimethoxyphenyl)-pyrazoline, 1-(4-methoxyphenyl)-3-(2,4-dimethoxystyryl)-5-(2,4-dimethoxyphenyl )-pyrazoline, 1-(4-tert-butyl-phenyl)-3-(3,5-dimethoxystyryl)-5-(3,5-dimethoxyphenyl)-pyrazoline, 1-(4-tert-butyl-phenyl)-3-(3,4-dimethoxystyryl)-5-(3,4-dimethoxyphenyl)-pyrazoline, 1-(4-tert-butyl-phenyl)-3-(2,6-dimethoxystyryl)-5-(2,6-dimethoxyphenyl)-pyrazoline, 1-(4-tert-butyl-phenyl)-3-(2,5-dimethoxystyryl)-5-(2,5-dimethoxyphenyl) -pyrazoline, 1-(4-tert-butyl-phenyl)-3-(2,3-dimethoxystyryl)-5-(2,3-dimethoxyphenyl)-pyrazoline, 1-(4-tert-butyl-phenyl)-3-(2,4-dimethoxystyryl)-5-(2,4-dimethoxyphenyl)-pyrazoline, 1-(4-isopropyl-phenyl)-3-(3,5-dimethoxystyryl)-5-(3,5-dimethoxyphenyl)-pyrazoline, 1-(4-isopropyl-phenyl)-3-(3,4-dimethoxystyryl)-5-(3,4-dimethoxyphenyl)-pyrazoline 1-(4-isopropyl-phenyl)-3-(2,6-dimethoxystyryl)-5-(2,6-dimethoxyphenyl)-pyrazoline, 1-(4-isopropyl-phenyl)-3-(2,5-dimethoxystyryl)-5-(2,5-dimethoxyphenyl)-pyrazoline, 1-(4-isopropyl-phenyl)-3-(2,3-dimethoxystyryl)-5-(2,3-dimethoxyphenyl)-pyrazoline, and 1-(4-isopropyl-phenyl)-3-(2,4-dimethoxystyryl)-5-(2,4-dimethoxyphenyl)-pyrazoline.
アントラセン化合物としては、例えば、9,10-ジメトキシアントラセン、9,10-ジエトキシアントラセン、9,10-ジプロポキシアントラセン、9,10-ジブトキシアントラセン、及び9,10-ジペントキシアントラセンが挙げられる。Examples of anthracene compounds include 9,10-dimethoxyanthracene, 9,10-diethoxyanthracene, 9,10-dipropoxyanthracene, 9,10-dibutoxyanthracene, and 9,10-dipentoxyanthracene.
(D)成分の含有量は、光感度及び解像度を向上させる観点から、(A)成分及び(B)成分の総量100質量部に対して、0.01~5質量部、0.01~1質量部、又は0.01~0.2質量部であってもよい。 From the viewpoint of improving light sensitivity and resolution, the content of component (D) may be 0.01 to 5 parts by mass, 0.01 to 1 part by mass, or 0.01 to 0.2 parts by mass per 100 parts by mass of the total amount of components (A) and (B).
本実施形態に係る感光性樹脂組成物には、必要に応じて、染料、光発色剤、熱発色防止剤、可塑剤、顔料、充填剤、消泡剤、難燃剤、密着性付与剤、レベリング剤、剥離促進剤、酸化防止剤、香料、イメージング剤、熱架橋剤、重合禁止剤等の添加剤を更に含有してもよい。これらの添加剤は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。The photosensitive resin composition according to this embodiment may further contain additives such as dyes, photocoloring agents, thermal color-developing inhibitors, plasticizers, pigments, fillers, defoamers, flame retardants, adhesion-imparting agents, leveling agents, peeling promoters, antioxidants, fragrances, imaging agents, thermal crosslinking agents, and polymerization inhibitors, as necessary. These additives may be used alone or in combination of two or more.
染料としては、例えば、マラカイトグリーン、ビクトリアピュアブルー、ブリリアントグリーン、及びメチルバイオレットが挙げられる。光発色剤としては、例えば、トリブロモフェニルスルホン、ロイコクリスタルバイオレット、ジフェニルアミン、ベンジルアミン、トリフェニルアミン、ジエチルアニリン、及びo-クロロアニリンが挙げられる。可塑剤としては、例えば、p-トルエンスルホンアミドが挙げられる。 Examples of dyes include malachite green, Victoria Pure Blue, brilliant green, and methyl violet. Examples of photochromic agents include tribromophenyl sulfone, leuco crystal violet, diphenylamine, benzylamine, triphenylamine, diethylaniline, and o-chloroaniline. Examples of plasticizers include p-toluenesulfonamide.
感光性樹脂組成物は、必要に応じて、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等の溶媒又はこれらの混合溶媒に溶解して、固形分が30~60質量%程度の溶液として調製することができる。If necessary, the photosensitive resin composition can be dissolved in a solvent such as methanol, ethanol, acetone, methyl ethyl ketone, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, toluene, N,N-dimethylformamide, propylene glycol monomethyl ether, or a mixture of these solvents, to prepare a solution with a solids content of approximately 30 to 60% by mass.
感光層20の厚さは、1~200μm、5~100μm、10~50μm、又は10~30μmであってもよい。The thickness of the
(保護フィルム)
本実施形態に係る感光性エレメントは、感光層20の支持フィルム10とは反対側に保護フィルム(図示せず。)を備えてもよい。保護フィルムとしては、感光層20と支持フィルム10との間の接着力よりも、感光層20と保護フィルムとの間の接着力が小さくなるようなフィルムを用いることが好ましい。保護フィルムとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンフィルムを用いることができる。保護フィルムはポリエチレンフィルムであってもよい。
(Protective film)
The photosensitive element according to this embodiment may include a protective film (not shown) on the side of the
保護フィルムの厚さは、5~100μm、5~70μm、10~60μm、10~50μm、15~40μm、又は15~30μmであってもよい。The thickness of the protective film may be 5 to 100 μm, 5 to 70 μm, 10 to 60 μm, 10 to 50 μm, 15 to 40 μm, or 15 to 30 μm.
(中間層)
本実施形態の感光性エレメントは、支持フィルムと感光層との間に中間層(図示せず。)を備えてもよい。支持フィルムと中間層との接着力は、中間層と感光層との接着力より小さくてもよい。中間層は、水溶性を有していてもよく、現像液に対する溶解性を有していてもよい。中間層は、後述する中間層形成用樹脂組成物を用いて形成される層である。
(Middle class)
The photosensitive element of the present embodiment may include an intermediate layer (not shown) between the support film and the photosensitive layer. The adhesive strength between the support film and the intermediate layer may be smaller than the adhesive strength between the intermediate layer and the photosensitive layer. The intermediate layer may be water-soluble or soluble in a developer. The intermediate layer is a layer formed using a resin composition for forming an intermediate layer, which will be described later.
中間層形成用樹脂組成物は、水溶性樹脂を含んでもよい。水溶性樹脂を含むことによって、形成される中間層の溶解性が向上する傾向がある。また、形成される中間層と感光層との層分離を長い期間保ち続け易くするため、安定性が向上する傾向がある。水溶性樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。酸素透過係数が低く、露光に用いられる活性光線によって発生したラジカルの失活をより抑制できる観点から、中間層形成用樹脂組成物は、ポリビニルアルコールを含んでもよい。ポリビニルアルコールは、例えば、酢酸ビニルを重合して得られるポリ酢酸ビニルをケン化して得ることができる。本実施形態で用いられるポリビニルアルコールのケン化度は、50モル%以上、70モル%以上、又は80モル%以上であってもよい。ケン化度が50モル%以上であるポリビニルアルコールを用いることにより、中間層のガスバリア性をより向上させることができ、形成されるレジストパターンの解像性をより向上させることができる傾向がある。なお、本明細書における「ケン化度」は、日本工業規格で規定するJIS K 6726(1994)(ポリビニルアルコールの試験方法)に準拠して測定される値をいう。また、かかるケン化度の上限値は、100モル%であってもよい。The resin composition for forming the intermediate layer may contain a water-soluble resin. By including a water-soluble resin, the solubility of the intermediate layer to be formed tends to be improved. In addition, the layer separation between the intermediate layer to be formed and the photosensitive layer tends to be easily maintained for a long period of time, so that the stability tends to be improved. Examples of water-soluble resins include polyvinyl alcohol and polyvinylpyrrolidone. From the viewpoint of having a low oxygen permeability coefficient and being able to further suppress the deactivation of radicals generated by the active light used for exposure, the resin composition for forming the intermediate layer may contain polyvinyl alcohol. Polyvinyl alcohol can be obtained, for example, by saponifying polyvinyl acetate obtained by polymerizing vinyl acetate. The saponification degree of the polyvinyl alcohol used in this embodiment may be 50 mol% or more, 70 mol% or more, or 80 mol% or more. By using polyvinyl alcohol having a saponification degree of 50 mol% or more, the gas barrier property of the intermediate layer can be further improved, and the resolution of the formed resist pattern tends to be further improved. In this specification, the "saponification degree" refers to a value measured in accordance with JIS K 6726 (1994) (Testing method for polyvinyl alcohol) specified by the Japanese Industrial Standards. The upper limit of the saponification degree may be 100 mol%.
ポリビニルアルコールの平均重合度は、300~3500、300~2500、又は300~1000であってもよい。また、ポリビニルピロリドンの平均重合度は、10000~100000又は10000~50000であってもよい。上記ポリビニルアルコールは、ケン化度、粘度、重合度、変性種等の異なる2種以上のポリビニルアルコールを併用してもよい。The average degree of polymerization of polyvinyl alcohol may be 300 to 3500, 300 to 2500, or 300 to 1000. The average degree of polymerization of polyvinylpyrrolidone may be 10,000 to 100,000, or 10,000 to 50,000. The polyvinyl alcohol may be used in combination with two or more types of polyvinyl alcohol having different degrees of saponification, viscosities, degrees of polymerization, modified species, etc.
中間層形成用樹脂組成物は、現像液に対する溶解性を有する樹脂を含んでもよい。現像液に対する溶解性を有する樹脂としては、例えば、感光性樹脂組成物に使用される(A)成分を含んでもよく、(B)成分を含んでもよい。現像液に対する溶解性を有する樹脂を含むことによって、形成される中間層と感光層との密着性が向上する傾向があり、また、形成される中間層上に感光層を形成し易くする傾向がある。The resin composition for forming the intermediate layer may contain a resin that is soluble in the developer. The resin that is soluble in the developer may contain, for example, the (A) component used in the photosensitive resin composition, or may contain the (B) component. By containing a resin that is soluble in the developer, the adhesion between the intermediate layer and the photosensitive layer to be formed tends to be improved, and also tends to make it easier to form the photosensitive layer on the intermediate layer to be formed.
中間層形成用樹脂組成物は、樹脂組成物の取り扱い性を向上させたり、粘度及び保存安定性を調節したりするために、必要に応じて少なくとも1種の溶剤を含むことができる。溶剤としては、例えば、水、有機溶剤等が挙げられる。有機溶剤としては、例えば、メタノール、アセトン、トルエン又はこれらの混合溶剤等が挙げられる。中間層を形成する際の乾燥の効率を向上させる観点から、メタノールを含んでもよい。また、中間層形成用樹脂組成物が水溶性樹脂、水及びメタノールを含有する場合、メタノールの含有量は、水溶性樹脂に対する溶解性の観点から、水100質量部に対し、1~100質量部、10~80質量部、又は20~60質量部であってもよい。水溶性樹脂の含有量は、水100質量部に対し、1~50質量部、又は、10~30質量部であってもよい。The resin composition for forming the intermediate layer may contain at least one solvent as necessary to improve the handleability of the resin composition or to adjust the viscosity and storage stability. Examples of the solvent include water, organic solvents, etc. Examples of the organic solvent include methanol, acetone, toluene, or a mixed solvent thereof. Methanol may be included from the viewpoint of improving the efficiency of drying when forming the intermediate layer. In addition, when the resin composition for forming the intermediate layer contains a water-soluble resin, water, and methanol, the content of methanol may be 1 to 100 parts by mass, 10 to 80 parts by mass, or 20 to 60 parts by mass per 100 parts by mass of water from the viewpoint of solubility in the water-soluble resin. The content of the water-soluble resin may be 1 to 50 parts by mass, or 10 to 30 parts by mass per 100 parts by mass of water.
中間層形成用樹脂組成物は、界面活性剤、可塑剤、レベリング剤等の公知の添加剤を配合してもよい。レベリング剤としては、例えば、シリコーン系レベリング剤等が挙げられる。シリコーン系レベリング剤の市販品としては、例えば、ポリフロー KL-401(共栄社化学株式会社製)等が挙げられる。レベリング剤を含有する場合、レベリング剤の含有量は、中間層の形成し易さの観点から、中間層形成用樹脂組成物100質量部に対して、0.01~2.0質量部又は0.05~1.0質量部であってもよい。The resin composition for forming the intermediate layer may contain known additives such as surfactants, plasticizers, and leveling agents. Examples of leveling agents include silicone-based leveling agents. Examples of commercially available silicone-based leveling agents include Polyflow KL-401 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.). When a leveling agent is contained, the content of the leveling agent may be 0.01 to 2.0 parts by mass or 0.05 to 1.0 parts by mass per 100 parts by mass of the resin composition for forming the intermediate layer, from the viewpoint of ease of forming the intermediate layer.
界面活性剤としては、支持フィルムとの剥離性を向上させる観点で、シリコーン系界面活性剤又はフッ素系界面活性剤を含むことができる。これらの界面活性剤は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。界面活性剤を含有する場合、界面活性剤の含有量は、中間層の形成し易さの観点から、中間層形成用樹脂組成物100質量部に対して、0.01~1.0質量部、0.05~0.5質量部、又は0.1~0.3質量部であってもよい。The surfactant may include a silicone-based surfactant or a fluorine-based surfactant from the viewpoint of improving the peelability from the support film. These surfactants may be used alone or in combination of two or more. When a surfactant is included, the content of the surfactant may be 0.01 to 1.0 parts by mass, 0.05 to 0.5 parts by mass, or 0.1 to 0.3 parts by mass relative to 100 parts by mass of the resin composition for forming the intermediate layer from the viewpoint of ease of forming the intermediate layer.
可塑剤としては、例えば、中間層の形成し易さを向上させる観点で、多価アルコール化合物を含むことができる。可塑剤としては、例えば、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン等のグリセリン類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール等の(ポリ)アルキレングリコール類;及びトリメチロールプロパンが挙げられる。これらの可塑剤は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。The plasticizer may contain, for example, a polyhydric alcohol compound in order to improve the ease of forming the intermediate layer. Examples of the plasticizer include glycerins such as glycerin, diglycerin, and triglycerin; (poly)alkylene glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, and polypropylene glycol; and trimethylolpropane. These plasticizers may be used alone or in combination of two or more.
中間層の厚みは特に限定されないが、現像性の観点から、12μm以下、10μm以下、又は8μm以下であってもよい。また、中間層の厚みは、中間層の形成し易さ及び解像性の観点から、1.0μm以上、1.5μm以上、又は2μm以上であってもよい。The thickness of the intermediate layer is not particularly limited, but may be 12 μm or less, 10 μm or less, or 8 μm or less from the viewpoint of developability. In addition, the thickness of the intermediate layer may be 1.0 μm or more, 1.5 μm or more, or 2 μm or more from the viewpoint of ease of forming the intermediate layer and resolution.
[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、感光性エレメント1の感光層20を感光層、支持フィルムの順に基板上に積層する積層工程と、支持フィルム10を通して活性光線を感光層20の所定部分に照射して光硬化部を形成する露光工程と、感光層20における光硬化部以外の領域を除去する現像工程と、を備える。
[Method of forming a resist pattern]
The method for forming a resist pattern according to this embodiment includes a lamination process in which the
積層工程では、例えば、感光性エレメントの感光層及び支持フィルムをこの順に基板上に積層する。積層工程において、感光層20を基板上に積層する方法としては、例えば、感光層20上に保護フィルムが存在している場合には、保護フィルムを除去した後、感光層20を70~130℃程度に加熱しながら基板に0.1~1MPa程度の圧力で圧着することにより積層する方法が挙げられる。積層工程において、減圧下で積層することも可能である。なお、基板における感光層20が積層される表面は、通常、金属面であるが、特に制限されない。また、積層性を更に向上させるために、基板の予熱処理を行ってもよい。In the lamination process, for example, the photosensitive layer and the support film of the photosensitive element are laminated on the substrate in this order. In the lamination process, the
次に、露光工程では、例えば、支持フィルム10を通して感光層20の所定部分に活性光線を照射して、感光層20に光硬化部を形成させる。露光方法としては、アートワークと呼ばれるネガ又はポジマスクパターンを介して活性光線を画像状に照射する方法(マスク露光法)、投影露光法により活性光線を画像状に照射する方法、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が挙げられる。Next, in the exposure step, for example, active light rays are irradiated to a predetermined portion of the
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、例えば、カーボンアーク灯、水銀蒸気アーク灯、高圧水銀灯、キセノンランプ、アルゴンレーザ等のガスレーザ、YAGレーザ等の固体レーザ、半導体レーザ等の紫外線、可視光を有効に放射するものが用いられる。 As a light source for actinic rays, any known light source can be used, for example, a carbon arc lamp, a mercury vapor arc lamp, a high-pressure mercury lamp, a xenon lamp, a gas laser such as an argon laser, a solid-state laser such as a YAG laser, a semiconductor laser, etc., which effectively emits ultraviolet light and visible light.
密着性向上の観点から、露光後、現像前に露光後加熱(PEB:Post exposure bake)を行ってもよい。PEBを行う場合の温度は50~100℃であってよい。加熱機としては、ホットプレート、箱型乾燥機、加熱ロール等を用いてよい。From the viewpoint of improving adhesion, post-exposure bake (PEB) may be performed after exposure and before development. The temperature when performing PEB may be 50 to 100°C. As a heater, a hot plate, a box dryer, a heating roll, etc. may be used.
現像工程においては、上記感光層の光硬化部以外の少なくとも一部が基板上から除去されることで、レジストパターンが基板上に形成される。In the development process, at least a portion of the photosensitive layer other than the photocured portion is removed from the substrate, thereby forming a resist pattern on the substrate.
現像工程では、支持フィルム10を感光層20から剥離除去した後、感光層における上記光硬化部以外の領域を除去する。現像工程では、例えば、アルカリ性水溶液、水系現像液、有機溶剤等の現像液によるウェット現像、ドライ現像等で感光層20の未露光部(未光硬化部)を除去して現像し、レジストパターンを製造することができる。In the development process, the
アルカリ性水溶液としては、例えば、0.1~5質量%炭酸ナトリウム溶液、0.1~5質量%炭酸カリウム溶液、及び0.1~5質量%水酸化ナトリウム溶液が挙げられる。アルカリ性水溶液のpHは、9~11の範囲であることが好ましい。アルカリ性水溶液の温度は、感光層20の現像性に合わせて調節される。また、アルカリ性水溶液は、表面活性剤、消泡剤、有機溶剤等を含有してもよい。現像方法としては、例えば、ディップ方式、スプレー方式、ブラッシング及びスラッピングが挙げられる。
Examples of the alkaline aqueous solution include a 0.1 to 5% by mass sodium carbonate solution, a 0.1 to 5% by mass potassium carbonate solution, and a 0.1 to 5% by mass sodium hydroxide solution. The pH of the alkaline aqueous solution is preferably in the range of 9 to 11. The temperature of the alkaline aqueous solution is adjusted according to the developability of the
現像工程後の処理として、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。 As a treatment after the development step, the resist pattern may be further hardened by heating at about 60 to 250° C. or exposing to about 0.2 to 10 J/cm 2 , if necessary.
[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、上記レジストパターンの形成方法により形成されたレジストパターンを有する基板を、エッチング処理又はめっき処理して導体パターンを形成する工程を備える。ここで、基板のエッチング又はめっきは、レジストパターンをマスクとして用いて、基板の表面を公知の方法によりエッチング又はめっきすることによって行うことができる。
[Method of manufacturing a printed wiring board]
The method for producing a printed wiring board according to the present embodiment includes a step of forming a conductor pattern by etching or plating a substrate having a resist pattern formed by the above-described method for forming a resist pattern. Here, the etching or plating of the substrate can be performed by etching or plating the surface of the substrate by a known method using the resist pattern as a mask.
エッチングに用いられ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、及び、アルカリエッチング溶液を用いることができる。めっきとしては、例えば、銅めっき、はんだめっき、ニッケルめっき、及び金めっきが挙げられる。Examples of the etching solution used for etching include a cupric chloride solution, a ferric chloride solution, and an alkaline etching solution. Examples of plating include copper plating, solder plating, nickel plating, and gold plating.
エッチング又はめっきを行った後、レジストパターンは、例えば、現像に用いたアルカリ性水溶液より更に強アルカリ性の水溶液で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、及び1~10質量%水酸化カリウム水溶液が用いられる。また、剥離方法としては、例えば、浸漬方式及びスプレー方式が挙げられる。なお、レジストパターンが形成されたプリント配線板は、多層プリント配線板であってもよく、小径スルーホールを有していてもよい。After etching or plating, the resist pattern can be stripped off, for example, with an aqueous solution that is more strongly alkaline than the aqueous solution used for development. Examples of such strongly alkaline aqueous solutions include a 1-10% by weight aqueous solution of sodium hydroxide and a 1-10% by weight aqueous solution of potassium hydroxide. Stripping methods include, for example, a dipping method and a spraying method. The printed wiring board on which the resist pattern is formed may be a multilayer printed wiring board and may have small diameter through holes.
絶縁層と、絶縁層上に形成された導体層と、を備えた基板に対してめっきが行われる場合には、レジストパターン以外の導体層を除去する必要がある。この除去方法としては、例えば、レジストパターンを剥離した後に軽くエッチングする方法;前記めっきに続いてはんだめっき等を行った後にレジストパターンを剥離することで配線部分をはんだでマスクし、次いで、はんだでマスクされていない部分の導体層のみをエッチング可能なエッチング液を用いて処理する方法が挙げられる。When plating is performed on a substrate that has an insulating layer and a conductor layer formed on the insulating layer, it is necessary to remove the conductor layer other than the resist pattern. Examples of this removal method include a method in which the resist pattern is peeled off and then lightly etched; a method in which the plating is followed by solder plating or the like and then the resist pattern is peeled off to mask the wiring portion with solder, and then the conductor layer is treated with an etching solution that can etch only the portion not masked by solder.
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではない。 The above describes a preferred embodiment of the present invention, but the present invention is in no way limited to the above embodiment.
以下に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
[感光性樹脂組成物]
表1に示す配合量(質量部)の各成分を混合することにより、感光性樹脂組成物を調製した。表1に示す各成分の詳細は、以下のとおりである。
[Photosensitive resin composition]
Photosensitive resin compositions were prepared by mixing the components in the amounts (parts by mass) shown in Table 1. Details of each component shown in Table 1 are as follows.
(バインダーポリマー)
A-1:メタクリル酸/メタクリル酸メチル/スチレン/メタクリル酸ベンジルの共重合体(質量比:27/5/45/23、Mw:45000、酸価:107mgKOH/g)のエチレングリコールモノメチルエーテル/トルエン溶液(固形分:40質量%)
(光重合性化合物)
FA-321M:EO変性ビスフェノールAジメタクリレート(日立化成株式会社、EO基の数:10(平均値))
FA-024M:ポリアルキレングリコールジメタクリレート(日立化成株式会社、EO基の数:12(平均値)、PO基の数:4(平均値))
BPE-200:2,2-ビス(4-(メタクリロキシジエトキシ)フェニル)プロパン(新中村化学工業株式会社)
(光重合開始剤)
B-CIM: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(保土谷化学工業株式会社)
(増感剤)
EAB:4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン(保土谷化学工業株式会社製)
(Binder Polymer)
A-1: Ethylene glycol monomethyl ether/toluene solution (solid content: 40% by mass) of a copolymer of methacrylic acid/methyl methacrylate/styrene/benzyl methacrylate (mass ratio: 27/5/45/23, Mw: 45,000, acid value: 107 mg KOH/g)
(Photopolymerizable Compound)
FA-321M: EO-modified bisphenol A dimethacrylate (Hitachi Chemical Co., Ltd., number of EO groups: 10 (average value))
FA-024M: Polyalkylene glycol dimethacrylate (Hitachi Chemical Co., Ltd., number of EO groups: 12 (average value), number of PO groups: 4 (average value))
BPE-200: 2,2-bis(4-(methacryloxydiethoxy)phenyl)propane (Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
(Photopolymerization initiator)
B-CIM: 2,2'-bis(2-chlorophenyl)-4,4',5,5'-tetraphenylbiimidazole (Hodogaya Chemical Co., Ltd.)
(Sensitizer)
EAB: 4,4'-bis(diethylamino)benzophenone (manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.)
[支持フィルム]
感光性エレメントの支持フィルムとして、表2に示す層構造を有する支持フィルムS1~S7(厚さ:16μm)を用意した。
S1:3層構造の二軸配向ポリエステルフィルム(東レ株式会社、商品名「QS64」、第1の層及び第2の層の厚さ:1μm以下)
S2:3層構造の二軸配向ポリエステルフィルム(東レ株式会社、商品名「QS66」、第1の層及び第2の層の厚さ:1μm以下)
S3:2層構造の二軸配向ポリエステルフィルム(三菱ケミカル株式会社製、商品名「R-705」、第2の層の厚さ:1μm以下)
S4:3層構造の二軸配向ポリエステルフィルム(東レ株式会社、商品名「FB40」、第1の層及び第2の層の厚さ:1μm以下)
S5:3層構造の二軸配向ポリエステルフィルム(東レ株式会社、商品名「QS61」、第1の層及び第2の層の厚さ:1μm以下)
S6:3層構造の二軸配向ポリエステルフィルム(東レ株式会社、商品名「QS63」、第1の層及び第2の層の厚さ:1μm以下)
[Support film]
As support films for photosensitive elements, support films S1 to S7 (thickness: 16 μm) having the layer structures shown in Table 2 were prepared.
S1: Three-layer biaxially oriented polyester film (Toray Industries, Inc., product name "QS64", thickness of first layer and second layer: 1 μm or less)
S2: Three-layer biaxially oriented polyester film (Toray Industries, Inc., product name "QS66", thickness of first layer and second layer: 1 μm or less)
S3: Two-layer biaxially oriented polyester film (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, product name "R-705", thickness of second layer: 1 μm or less)
S4: Three-layer biaxially oriented polyester film (Toray Industries, Inc., product name "FB40", thickness of first layer and second layer: 1 μm or less)
S5: Three-layer biaxially oriented polyester film (Toray Industries, Inc., product name "QS61", thickness of first layer and second layer: 1 μm or less)
S6: Three-layer biaxially oriented polyester film (Toray Industries, Inc., product name "QS63", thickness of first layer and second layer: 1 μm or less)
(支持フィルムの表面抵抗率)
10cm×10cmにカットした支持フィルムを、温度23℃、湿度60±10%の環境下においた。支持フィルム上に電極を置き、デジタル超高抵抗/微少電流計(株式会社エーディーシーADCMT社、商品名「8340A」)を用いて、100Vで1分間放置した後の表面抵抗率を測定した。
(Surface resistivity of support film)
The support film cut to 10 cm x 10 cm was placed in an environment with a temperature of 23° C. and a humidity of 60±10%. An electrode was placed on the support film, and the surface resistivity was measured after leaving it for 1 minute at 100 V using a digital ultra-high resistance/microcurrent meter (ADCMT Corporation, product name "8340A").
(滑剤の平均粒径)
走査型電子顕微鏡「SU-1500」(株式会社日立製作所製)を用いて、支持フィルムの表面を観察し、滑剤の平均粒径を測定した。
(Average particle size of lubricant)
The surface of the support film was observed using a scanning electron microscope "SU-1500" (manufactured by Hitachi, Ltd.) and the average particle size of the lubricant was measured.
(滑剤の個数)
共焦点レーザ顕微鏡「OPTELICS HYBRID」(レーザーテック株式会社)を用いて、支持フィルムの表面を観察し、150μm×150μm角に存在する滑剤の個数を測定した。
(Number of lubricants)
The surface of the support film was observed using a confocal laser microscope "OPTELICS HYBRID" (Lasertec Corporation), and the number of lubricant particles present in a 150 μm×150 μm square was counted.
[感光性エレメント]
感光性樹脂組成物の溶液を、支持フィルムの第1の層上にコンマコーターを用いて均一に塗布した。続いて、100℃の熱風対流式乾燥機で2分間乾燥して、厚さ15μmの感光層を形成した。次いで、感光層の上に、保護フィルムとしてPEフィルム(タマポリ株式会社製、商品名「NF-15A」、厚さ:28μm)をラミネートして、感光性エレメントを作製した。
[Photosensitive element]
The solution of the photosensitive resin composition was uniformly applied onto the first layer of the support film using a comma coater. The solution was then dried for 2 minutes in a hot air convection dryer at 100° C. to form a photosensitive layer having a thickness of 15 μm. A PE film (manufactured by Tamapoly Corporation, product name "NF-15A", thickness: 28 μm) was then laminated onto the photosensitive layer as a protective film to produce a photosensitive element.
(レジストパターンの評価)
銅箔(厚さ: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(日立化成株式会社製、商品名「MLC-E-679」)の銅表面を、酸洗、水洗後、空気流で乾燥した。得られた銅張積層板を80℃に加温し、保護フィルムを剥離しながら、感光層が銅表面に接するように感光性エレメントをラミネートした。こうして、銅張積層板、感光層、支持フィルムの順に積層された積層体を得た。ラミネートは、120℃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なった。
(Evaluation of Resist Pattern)
The copper surface of a copper-clad laminate (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., product name "MLC-E-679"), which is a glass epoxy material with copper foil (thickness: 35 μm) laminated on both sides, was pickled, washed with water, and then dried with an air flow. The obtained copper-clad laminate was heated to 80°C, and a photosensitive element was laminated so that the photosensitive layer was in contact with the copper surface while peeling off the protective film. In this way, a laminate was obtained in which the copper-clad laminate, the photosensitive layer, and the support film were laminated in this order. The lamination was performed using a heat roll at 120°C at a pressure of 0.4 MPa and a roll speed of 1.5 m/min.
41段ステップタブレットを有するフォトツールと、解像度評価用ネガとしてライン幅/スペース幅が2/2~20/20(単位:μm)の配線パターンを有するガラスクロムタイプのフォトツールと、高圧水銀灯を有する投影露光機(UX-7シリーズ、ウシオ電機株式会社製)とを用いて、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9段となる照射エネルギー量で積層体の感光層の露光を行った。次に、支持フィルムを剥離し、30℃で1質量%炭酸ナトリウム水溶液を最少現像時間の2倍の時間でスプレー現像し、未露光部分を除去して現像を行った。 Using a phototool with a 41-step tablet, a glass chrome-type phototool with a wiring pattern of line width/space width of 2/2 to 20/20 (unit: μm) as a negative for resolution evaluation, and a projection exposure machine (UX-7 series, manufactured by Ushio Inc.) with a high-pressure mercury lamp, the photosensitive layer of the laminate was exposed with an irradiation energy amount that resulted in 9 remaining steps after development of the 41-step tablet. Next, the support film was peeled off, and development was performed by spraying a 1% by weight aqueous solution of sodium carbonate at 30°C for twice the minimum development time, removing the unexposed parts and carrying out development.
走査型電子顕微鏡「SU-1500」(株式会社日立製作所製)を用いて、レジスト幅10μm、スペース幅10μm、ライン長さ18mmであるレジストパターンを3本観察し、1μm以上のレジスト欠損の数を評価した。Using a scanning electron microscope "SU-1500" (manufactured by Hitachi, Ltd.), three resist patterns with a resist width of 10 μm, space width of 10 μm, and line length of 18 mm were observed, and the number of resist defects of 1 μm or more was evaluated.
1…感光性エレメント、10…支持フィルム、10a…第1の面、10b…第2の面、12,22…第1の層、14,24…第2の層、16…基材層、20…感光層。 1...photosensitive element, 10...support film, 10a...first side, 10b...second side, 12, 22...first layer, 14, 24...second layer, 16...base layer, 20...photosensitive layer.
Claims (8)
前記支持フィルムにおける前記第1の面の表面抵抗率が1×1013~1×1017Ωであり、前記第1の面と反対側の第2の面の表面抵抗率が1×108~1×1012Ωであり、
前記感光層が、(A)バインダーポリマー、(B)光重合性化合物及び(C)光重合開始剤を含有する感光性樹脂組成物から形成された層であり、前記(A)バインダーポリマーが、(メタ)アクリル酸ベンジルエステルに基づく構造単位を有し、前記(メタ)アクリル酸ベンジルエステルに由来する構造単位の含有量が、前記(A)バインダーポリマーの全体量を基準として、10~40質量%であり、
前記光重合開始剤が、イミダゾール系光重合開始剤を含む、感光性エレメント。 A photosensitive element comprising a support film and a photosensitive layer formed on a first surface of the support film,
the surface resistivity of the first surface of the support film is 1×10 13 to 1×10 17 Ω, and the surface resistivity of the second surface opposite to the first surface is 1×10 8 to 1×10 12 Ω;
the photosensitive layer is a layer formed from a photosensitive resin composition containing (A) a binder polymer, (B) a photopolymerizable compound, and (C) a photopolymerization initiator, the (A) binder polymer has a structural unit based on a (meth)acrylic acid benzyl ester, and a content of the structural unit derived from the (meth)acrylic acid benzyl ester is 10 to 40 mass% based on the total amount of the (A) binder polymer,
The photosensitive element , wherein the photoinitiator comprises an imidazole-based photoinitiator .
前記支持フィルムを通して前記感光層の所定部分に活性光線を照射して、光硬化部を形成させる露光工程と、
前記感光層における前記光硬化部以外の領域を除去する現像工程と、
を含む、レジストパターンの形成方法。 A lamination step of laminating the photosensitive element according to any one of claims 1 to 6 on a substrate in the order of a photosensitive layer and a support film;
an exposure step of irradiating a predetermined portion of the photosensitive layer with active light through the support film to form a photocured portion;
a developing step of removing an area of the photosensitive layer other than the photocured portion;
A method for forming a resist pattern comprising the steps of:
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