(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-01-20
(54)【発明の名称】ヘキサアリールビスイミダゾール混合光開始剤
(51)【国際特許分類】
C08F 2/50 20060101AFI20220113BHJP
G03F 7/031 20060101ALI20220113BHJP
G03F 7/033 20060101ALI20220113BHJP
G03F 7/004 20060101ALI20220113BHJP
H05K 3/06 20060101ALI20220113BHJP
H05K 3/18 20060101ALI20220113BHJP
【FI】
C08F2/50
G03F7/031
G03F7/033
G03F7/004 501
G03F7/004 512
H05K3/06 H
H05K3/18 D
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021530322
(86)(22)【出願日】2019-11-25
(85)【翻訳文提出日】2021-05-27
(86)【国際出願番号】 CN2019120523
(87)【国際公開番号】W WO2020108420
(87)【国際公開日】2020-06-04
(31)【優先権主張番号】201811451251.6
(32)【優先日】2018-11-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(81)【指定国・地域】
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
(71)【出願人】
【識別番号】521231307
【氏名又は名称】常州正潔智造科技有限公司
【氏名又は名称原語表記】CHANGZHOU ZHENGJIE INTELLIGENT MANUFACTURE TECHNOLOGY CO., LTD
【住所又は居所原語表記】Qianjia Industry, Yaoguan Town Changzhou, Jiangsu 213100 China
(74)【代理人】
【識別番号】110000796
【氏名又は名称】特許業務法人三枝国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】銭 彬
【テーマコード(参考)】
2H225
4J011
5E339
5E343
【Fターム(参考)】
2H225AC34
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(57)【要約】
1-2’結合位置を有する式(I)化合物と具有2’-3結合位置を有する式(II)化合物を含有し、且つ2種類の化合物の含有量の合計が、この混合光開始剤の97%以上を占める、2,2’-ビス(o-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルジイミダゾール混合光開始剤。2,2’-ビス(o-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルジイミダゾール混合光開始剤は、感光性樹脂組成物に使用すると、感光度に優れ、分解能がよく、ドライフィルムとウェットフィルムの形でプリント回路板、保護パターン、導体パターン、リード線、半導体パッケージ等の製造に広く使用できる。
【選択図】
図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
1-2’結合位置を有する式(I)化合物と2’-3結合位置を有する式(II)化合物を含有する2,2’-ビス(o-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルジイミダゾール混合光開始剤であって、該2種類の化合物の含有量の合計が、前記混合光開始剤合計量の97%以上を占める混合光開始剤。
【請求項2】
式(I)と式(II)の2種類の化合物の含有量の合計が、前記混合光開始剤の99%以上を占める、ことを特徴とする請求項1に記載の2,2’-ビス(o-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルジイミダゾール混合光開始剤。
【請求項3】
請求項1又は2に記載の2,2’-ビス(o-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルジイミダゾール混合光開始剤を含む、感光性樹脂組成物。
【請求項4】
更に、アルカリ可溶性ポリマー、エチレン性不飽和二重結合を有する化合物、他の光開始剤及び/又は増感剤、及び任意の助剤を含む、請求項3に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項5】
前記アルカリ可溶性ポリマーは、(メタ)アクリル酸系重合体、スチレン系重合体、エポキシ系重合体、脂肪族ポリウレタン(メタ)アクリレート重合体、芳香族ポリウレタン(メタ)アクリレート重合体、アミド系樹脂、アミドエポキシ系樹脂、アルキド系樹脂、及びフェノール系樹脂から選択される、ことを特徴とする請求項4に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項6】
前記アルカリ可溶性ポリマーは、カルボキシル基を有するアルカリ可溶性ポリマーである、ことを特徴とする請求項4又は5に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項7】
前記カルボキシル基を有するアルカリ可溶性ポリマーは、(メタ)アクリレート、エチレン性不飽和カルボン酸、及び他の共重合可能な単量体で共重合されてなる(メタ)アクリレート系重合体である、ことを特徴とする請求項6に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項8】
前記エチレン性不飽和二重結合を有する化合物は、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光重合性化合物である、ことを特徴とする請求項4に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項9】
前記エチレン性不飽和二重結合を有する化合物は、ビスフェノールA類(メタ)アクリレート化合物、及び分子内にウレタン結合を有する(メタ)アクリレート化合物から選択される、ことを特徴とする請求項4又は8に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項10】
前記の他の光開始剤及び/又は増感剤は、ビスイミダゾール類、ピラゾリン類、芳香族ケトン類、アントラキノン類、ベンゾインとベンゾインアルキルエーテル類、オキシムエステル類、トリアジン類、トリフェニルアミン類、クマリン類、チオキサントン類、アクリジン類光開始剤の少なくとも1種から選択されることを特徴とする請求項4に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項11】
前記助剤は、染料、光発色剤、顔料、充填剤、可塑剤、安定剤、コーティング助剤、剥離促進剤の少なくとも種から選択される、ことを特徴とする請求項4に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項12】
請求項3-11のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物から形成される感光性樹脂層、及び当該感光性樹脂層を支持する支持体を含む、感光性樹脂積層体。
【請求項13】
プリント回路板、保護パターン、導体パターン、リード線、半導体パッケージの製造における請求項12に記載の感光性樹脂積層体の使用。
【請求項14】
プリント回路板、保護パターン、導体パターン、リード線、半導体パッケージの製造における請求項3-11のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、有機化学分野に属し、具体的には、2,2’-ビス(o-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルジイミダゾール混合光開始剤、この開始剤を含む感光性樹脂組成物及びその使用に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、パソコンなどの精密電子デバイスに使用されるプリント基板の小型化に伴い、高感光度、高解像性と分解能を有する感光性樹脂組成物が、研究のホットスポットになっている。感光性樹脂組成物における不可欠な成分の1つとして、光開始剤には、高い開始効率、体系との良好な相溶性及び良好な溶解性等の優れた性能を有することが要求される。ラジカル重合系において、ヘキサアリールビスイミダゾール類化合物は、特別な化学構造を有し、紫外線の作用で光分解されて高分子ラジカルが発生するので、感光性樹脂組成物において非常に重要な光開始剤となっている。
【0003】
ヘキサアリールビスイミダゾール類光開始剤において、2,2’-ビス(o-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルジイミダゾール(BCIM)が最も広く使用されている。BCIMは、多種類の結合位置の異性体を有するが、現在の市販のBCIMは、基本的に多種類の結合位置を有する異性体で混合してなる。これまでに報告されている感光性樹脂組成物へのBCIMの使用は、いずれも内部異性体の組成と含有量に対して更なる要求がなく、BCIM混合物を直接に組成物に使用するだけである。しかし、市販の様々なメーカーによって製造されたBCIMの使用性能の差はかなり大きく、後進メーカーに大きな困惑ををもたらしている。
【0004】
発明者の研究開発チームは、ヘキサアリールビスイミダゾール類光開始剤における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’-ジフェニルジイミダゾール(TCDM-HABI)と2,2’,4,4’-テトラ(o-クロロフェニル)-5,5’-ジ(3,4-ジメトキシフェニル)ジイミダゾール(TCTM-HABI)を研究する際に、結合位置及び特定の結合位置を有する光開始剤の含有量が、開始剤の感光度に明らかな影響を与えることを予期せずに発見した。そこで、この研究に基づいて、異性体の構造と含有量がBCIM混合光開始剤の性能に及ぼす影響を検討することは、BCIMの実際的な使用性能を更に改善するための効果的な手段の1つであると認めた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
結合位置の異なるBCIMの性能は、特に溶解性と感光度の点で大きく異なり、既存の市販のBCIMは成分が不安定で差別性が大きいから、性能が異なり、顧客の使用に影響する。本発明の目的は、先行技術の不足について、先ず、特定の結合位置の異性体を含むBCIM混合光開始剤を提供することにある。現在のBCIM製品と比べると、本発明の光開始剤は、安定で優れた使用性能を有し、感光度等の点で明らかな利点を有する。
【0006】
具体的には、本発明の2,2’-ビス(o-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルジイミダゾール混合光開始剤は、主に1-2’結合位置を有する式(I)化合物と2’-3結合位置を有する式(II)化合物を含有し、且つ2種類の化合物の含有量の合計が、この混合光開始剤の97%以上を占める。
【0007】
【0008】
本発明の別の目的は、上記の2,2’-ビス(o-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルジイミダゾール混合光開始剤を含む感光性樹脂組成物、及びこの組成物の光硬化分野での使用を提供することにある。
【0009】
本発明の2,2’-ビス(o-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルジイミダゾール混合光開始剤は、感光性樹脂組成物に使用すると、感光度に優れ、分解能がよく、ドライフィルムとウェットフィルムの形でプリント回路板、保護パターン、導体パターン、リード線、半導体パッケージ等の製造に広く使用されている。
【発明の詳細な説明】
【0010】
本発明の目的に基づいて、以下、各方面について更に詳しく説明する。
【0011】
<2,2’-ビス(o-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルジイミダゾール混合光開始剤>
本発明の2,2’-ビス(o-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルジイミダゾール混合光開始剤は、1-2’結合位置を有する式(I)化合物と2’-3結合位置を有する式(II)化合物を含有し、且つ該2種類の化合物の含有量の合計が、この混合光開始剤の97%以上を占める。
【0012】
【0013】
さらに、上記の式(I)と(II)の2種類の化合物の含有量の合計が、この混合光開始剤の99%以上を占める。
【0014】
本発明の2,2’-ビス(o-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルジイミダゾール混合光開始剤において、式(I)化合物と式(II)化合物との比率は特に限定されず、両方の含有量の合計が、上記の要件を満たすれば、本発明の目的を達成することができる。
【0015】
上記の式(I)と(II)の2種類の化合物以外に、2,2’-ジ(o-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルジイミダゾール(BCIM)には、さらに1-4’、1-5’、3-4’、3-5’、1-1’、1-3’、3-3’等の結合位置の異性体が含まれるが、本発明の構造と含有量を満たす2,2’-ビス(o-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルジイミダゾール混合光開始剤こそ、最も優れた感光度を表すことができる。これに対し、両方の含有量の合計が、97%未満であると、BCIMの感光度は明らかに低くなる傾向がある。なお、BCIM混合光開始剤における成分の含有量は、高速液体クロマトグラフィーで検出される。
【0016】
2,2’-ビス(o-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルジイミダゾールの合成法は、フォトレジストの分野で公知されている1つの光開始剤の合成法であり、置換トリフェニルイミダゾール類化合物の酸化カップリングによって調製することができ、反応に使用される酸化剤は例えば、次亜塩素酸ナトリウム、フェリシアン化カリウム等が挙げられ、用いられる相間移動触媒は、例えば、臭化テトラブチルアンモニウム、塩化ベンジルトリエチルアンモニウム、クラウンエーテル(15-クラウンエーテル-5,18-クラウンエーテル-6)、ポリエチレングリコール等が挙げられ、具体的な調製工程は、例えば、US3784557、US4622286及びUS4311783等の先行技術に記載されている内容(ここで参考としてその全文を引用する)を参照することができる。現在の技術プロセスで得られた2,2’-ビス(o-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルジイミダゾールのうち、上記の式(I)と(II)の2種類の化合物の含有量の合計が、BCIM混合光開始剤の含有量において占める比率が比較的に低く、その不純物成分は主に他の結合位置のジイミダゾール化合物であり、現在の工程の上で、溶媒叩解又は再結晶工程を増加すると、便利的に本発明の組成要件を満たす2,2’-ビス(o-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルジイミダゾール混合光開始剤が得られる。前記溶媒は、トルエン、ピュアベンゼン、メタノール、エタノール、酢酸エチル、ジクロロメタン、水の一種又は2種以上の組成物であってもよい。
【0017】
<感光性樹脂組成物>
本発明は、更に、上記の2,2’-ビス(o-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルジイミダゾール混合光開始剤を含む感光性樹脂組成物に関する。
【0018】
代表的に、上記の2,2’-ビス(o-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルジイミダゾール混合光開始剤以外に、前記組成物は、更に、アルカリ可溶性ポリマー、エチレン性不飽和二重結合を有する化合物、他の光開始剤及び/又は増感剤、及び任意の助剤を含む。
【0019】
以下、各成分について更に詳しく説明する。
【0020】
2,2’-ビス(o-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルジイミダゾール混合光開始剤
本発明の感光性樹脂組成物において、成分としての2,2’-ビス(o-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルジイミダゾール混合光開始剤は以上の通りである。
【0021】
感光性樹脂組成物100質量部において、2,2’-ビス(o-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルジイミダゾール混合光開始剤の含有量は、好ましくは1-10質量部である。この含有量の范囲にいると、2,2’-ビス(o-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルジイミダゾール混合光開始剤は、優れた感光性と分解能を表しながら、より優れた体系相溶性を兼ね備えられる。
【0022】
アルカリ可溶性ポリマー
アルカリ可溶性ポリマーは、感光性樹脂組成物に皮膜形成機能を与えることができる。アルカリ可溶性ポリマーとして、このような特性を有する重合体であれば、特に制限なく使用できる。
【0023】
例えば、適用されるアルカリ可溶性ポリマーは、(メタ)アクリル酸系重合体、スチレン系重合体、エポキシ系重合体、脂肪族ポリウレタン(メタ)アクリレート重合体、芳香族ポリウレタン(メタ)アクリレート重合体、アミド系樹脂、アミドエポキシ系樹脂、アルキド系樹脂、及びフェノール系樹脂等であっても良い。
【0024】
さらに、アルカリ可溶性ポリマーは、重合性単量体のラジカル重合によって得られる。重合性単量体としては、スチレン、ビニルトルエン、α-メチルスチレン、p-メチルスチレン、p-エチルスチレン、p-クロロスチレン等のα-位又は芳香族環上で置換された重合可能なスチレン誘導体、アクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド等のアクリルアミド誘導体、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誘導体、(メタ)アクリル酸、α-ブロモ(メタ)アクリル酸、α-クロロ(メタ)アクリル酸、β-フリル(メタ)アクリル酸、β-スチリル(メタ)アクリル酸等の(メタ)アクリル酸誘導体、アルキル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、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、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート類、マレイン酸、無水マレイン酸、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;フマル酸、桂皮酸、α-シアノ桂皮酸、イタコン酸、クロトン酸、プロピオール酸、N-ビニルカプロラクタム、N-ビニルピロリドン等が挙げられる。これらの重合性単量体は単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
【0025】
さらに、アルカリ現像性と密着性の観点から、カルボキシル基を有するアルカリ可溶性ポリマーを使用することが好ましい。カルボキシル基を有するアルカリ可溶性ポリマーは、単量体単位として(メタ)アクリル酸を含むアクリル酸樹脂であってもよく、これは単量体単位として(メタ)アクリル酸を使用することでカルボキシル基を導入する;(メタ)アクリル酸に加えて単量体単位としてアルキル(メタ)アクリレートを更に含む共重合体であってもよく;(メタ)アクリル酸に加えて単量体成分として(メタ)アクリル酸とアルキル(メタ)アクリレート以外の重合性単量体(例えば、エチレン性不飽和基を有する単量体)を更に含む共重合体であっても良い。
【0026】
さらに、カルボキシル基を有するアルカリ可溶性ポリマーは、カルボキシル基を有する重合性単量体と他の重合性単量体とのラジカル重合により得られ、特に、(メタ)アクリレート、エチレン性不飽和カルボン酸と他の共重合可能な単量体で共重合されてなる(メタ)アクリレート系重合体である。前記の(メタ)アクリレートは、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、フルフリル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレートの少なくとも一種であってもよい。前記のエチレン性不飽和カルボン酸は、アクリル酸、メタクリル酸、ブテン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸の少なくとも一種であることが好ましく、アクリル酸及び/又はメタクリル酸が特に好ましい。前記の他の共重合可能な単量体は、(メタ)アクリルアミド、n-ブチル(メタ)アクリレート、スチレン、ビニルナフタレン、(メタ)アクリロニトリル、酢酸ビニル、ビニルシクロヘキサン等の少なくとも一種であることが好ましい。
【0027】
アルカリ可溶性ポリマーは、一種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。2種以上を組み合わせて使用されるアルカリ可溶性ポリマーとしては、異なる共重合成分で構成した2種以上のアルカリ可溶性ポリマー、重量平均分子量の異なる2種以上のアルカリ可溶性ポリマー、分散度の異なる2種以上のアルカリ可溶性ポリマー等が挙げられる。
【0028】
本発明の感光性樹脂組成物において、アルカリ可溶性ポリマーの重量平均分子量は特に制限されないが、機械的強度とアルカリ現像性の方面で総合的に考えると、重量平均分子量は、15000-200000が好ましく、30000-150000がより好ましく、30000-120000が特に好ましい。重量平均分子量が15000を超えると、露光後の耐現像液性が更に向上する傾向があり、当該重量平均分子量が200000未満であると、現像時間がより短くなる傾向があり、且つ光開始剤等の他の成分との相溶性を維持することができる。なお、アルカリ可溶性ポリマーの重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)によって測定され、標準ポリスチレンの検量線を用いて換算することで得られる。
【0029】
さらに、アルカリ現像性が良い観点から、アルカリ可溶性ポリマーの酸価は、50-300mgKOH/gが好ましく、50-250mgKOH/gがより好ましく、70-250mgKOH/gが更に好ましく、100-250mgKOH/gが特に好ましい。アルカリ可溶性樹脂の酸価が50mgKOH/g未満であると、十分な現像速度を確保することが困難であり、300mgKOH/gを超えると、密着性が低下し、パターンショートが発生しやすく、且つ組成物の貯蔵安定性が低下し、粘度が上昇する問題が起こりやすい。
【0030】
アルカリ可溶性樹脂の分子量分布[重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)]は、1.5-6.0が好ましく、1.8-3.7が特に好ましい。分子量分布が前記范囲にいると、現像性に優れている。
【0031】
感光性樹脂組成物の合計量100質量部に対して、組成物中のアルカリ可溶性ポリマーの含有量は、20-70質量部が好ましく、30-60質量部がより好ましい。アルカリ可溶性ポリマーの含有量が、20質量部以上の場合、感光性樹脂組成物のめっき処理、エッチング処理等への耐久性が向上することを確保でき、含有量が70質量部以下の場合、感光性樹脂組成物の感度の向上に有利である。
【0032】
エチレン性不飽和二重結合を有する化合物
エチレン性不飽和二重結合を有する化合物は、感光性樹脂組成物の成膜を促進することができる。
【0033】
エチレン性不飽和二重結合を有する化合物の種類は特に制限されないが、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光重合性化合物であれば良い。例えば、α、β-不飽和カルボン酸をポリオールと反応させて得られる化合物、ビスフェノールA類(メタ)アクリレート化合物、α、β-不飽和カルボン酸をグリシジル基含有化合物と反応させて得られる化合物、分子内にウレタン結合を有する(メタ)アクリレート化合物等のウレタン単量体、ノニルフェノキシエチレンオキシ(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシオクタエチレンオキシ(メタ)アクリレート、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-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-フタレート、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-フタレート、フタル酸類化合物、アルキル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの化合物は単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
【0034】
上記のα、β-不飽和カルボン酸をポリオールと反応させて得られる化合物としては、例えば、エチレンオキシ基数が2-14のポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシ基数が2-14のポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシ基数が2-14且つプロピレンオキシ基数が2-14のポリエチレンオキシ・ポリプロピレンオキシグリコールジ(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ス(メタ)アクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリス(メタ)アクリレート、PO変性トリメチロールプロパントリス(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ス(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリス(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの化合物は単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。ここで、“EO”は、エチレンオキサイドを示し、EO変性された化合物は、オキシエチレン基のブロック構造を有する化合物を指し;“PO”は、プロピレンオキシドを示し、PO変性された化合物は、オキシプロピレン基のブロック構造を有する化合物を指す。
【0035】
上記のビスフェノールA類(メタ)アクリレート化合物としては、例えば、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロイルオキシポリエトキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロイルオキシポリプロポキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロイルオキシポリブトキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロイルオキシポリエトキシポリプロポキシ)フェニル)プロパン等が挙げられる。上記の2,2-ビス(4-((メタ)アクリロイルオキシポリエトキシ)フェニル)プロパンとしては、例えば、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロイルオキシジエトキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロイルオキシトリエトキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロイルオキシテトラエトキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロイルオキシペンタエトキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロイルオキシヘキサエトキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロイルオキシヘプトエトキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロイルオキシオクタエトキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロイルオキシノナエトキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロイルオキシデカエトキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロイルオキシウンデカエトキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロイルオキシドデカエトキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロイルオキシトリデカエトキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロイルオキシテトラデカエトキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロキシペンタデカエトキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロイルオキシヘキサデカエトキシ)フェニル)プロパン等が挙げられる。単独の2,2-ビス(4-((メタ)アクリロイルオキシポリエトキシ)フェニル)プロパン分子内のオキシエチレン基の数は、4-20が好ましく、8-15がより好ましい。これらの化合物は単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
【0036】
上記の分子内にウレタン結合を有する(メタ)アクリレート化合物としては、例えば、β位にOH基を有する(メタ)アクリル酸類単量体とジイソシアネート化合物(例えば、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)の付加反応生成物、トリス((メタ)アクリロイルオキシテトラエチレングリコールイソシアナート)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、PO変性ウレタンジ(メタ)アクリレート、EO、PO変性ウレタンジ(メタ)アクリレートが挙げられる。これらの化合物は単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
【0037】
上記のノニルフェノキシポリビニル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ビニルオキシアクリレート、ノニルフェノキシペンタビニルオキシアクリレート、ノニルフェノキシヘキサビニルオキシアクリレート、ノニルフェノキシヘプタビニルオキシアクリレート、ノニルフェノキシオクタビニルオキシアクリレート、ノニルフェノキシノナビニルオキシアクリレート、ノニルフェノキシデカビニルオキシアクリレート、ノニルフェノキシウンデカビニルオキシアクリレートが挙げられる。これらの化合物は単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
【0038】
上記のフタル酸類化合物としては、例えば、γ-クロロ-β-ヒドロキシプロピル-β’-(メタ)アクリロイルオキシエチルフタレート、β-ヒドロキシアルキル-β’-(メタ)アクリロイルオキシアルキルフタレートが挙げられる。これらの化合物は単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
【0039】
上記のアルキル(メタ)アクリレートとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、sec-ブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、エトキシル化ノニルフェノール(メタ)アクリレート、プロピレングリコールポリプロプレンエーテルジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10-デカンジオールジ(メタ)アクリレート、エトキシル化ポリテトラヒドロフランジオールジ(メタ)アクリレート、エトキシル化ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。その中で、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリス(メタ)アクリレート、エトキシル化トリメチロールプロパントリス(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリス(メタ)アクリレート、エトキシル化ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートが好ましい。これらの化合物は単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
【0040】
分解能、耐めっき性、密着性の向上の観点から、前記のエチレン性不飽和二重結合を有する化合物は、ビスフェノールA類(メタ)アクリレート化合物と分子内にウレタン結合を有する(メタ)アクリレート化合物から選択することが好ましい。感度と解像度の向上の観点から、ビスフェノールA類(メタ)アクリレート化合物が好ましい。ビスフェノールA類(メタ)アクリレート化合物の市販品としては、例えば、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロイルオキシポリエトキシ)フェニル)プロパン(例えば、新中村化学工業(株)制、BPE-200)、ポリエトキシビスフェノールAメタクリレート(例えば、新中村化学工業(株)制、BPE-5000;日立化成(株)制、FA-321M)、2,2-ビス(4-((メタ)アクリロイルオキシポリブトキシ)フェニル)プロパン(例えば、新中村化学工業(株)、BPE-1300)等がある。
【0041】
感光性樹脂組成物100質量部において、エチレン性不飽和二重結合を有する化合物の含有量は、20-50質量部が好ましく、25-45質量部がより好ましい。前記エチレン性不飽和二重結合を有する化合物の含有量が20質量部以上であると、感光性樹脂組成物の感度と解像度が更に向上し、その含有量が50質量部以下であると、感光性樹脂組成物が薄膜化がよりし易くなり、且つエッチング処理に対する耐久性が更に向上する。
【0042】
他の光開始剤及び/又は増感剤
感光性樹脂組成物には、更に、相乗効果により感光樹脂体系の相溶性、感光度及び解像度を増加するために、他の光開始剤又は増感剤を含む。前記の他の光開始剤及び/又は増感剤は、ビスイミダゾール類、ピラゾリン類、芳香族ケトン類、アントラキノン類、ベンゾイン及びベンゾインアルキルエーテル類、オキシムエステル類、トリアジン類、トリフェニルアミン類、クマリン類、チオキサントン類、アクリジン類及び他の当業者が知られている光開始剤を含むことができる(ただし、これらに限定されない)。これらの光開始剤は単独で用いても、又は2種以上を併用してもよい。
【0043】
ビスイミダゾール誘導体は、例えば、2,2’,5-トリス(2-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-ジイミダゾール、2,2’,5-トリス(2-フルオロフェニル)-4-(3,4-ジメトキシフェニル)-4’,5’-ジフェニル-ジイミダゾール、2,2’-ビス(2,4-ジクロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-ジイミダゾール、2,2’-ビス(2-フルオロフェニル)-4-(2-クロロフェニル)-5-(3,4-ジメトキシフェニル)-4’,5’-ジフェニル-ジイミダゾール、2,2’-ビス(2-フルオロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-ジイミダゾール、2,2’-ビス(2-メトキシフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-ジイミダゾール、2,2’-ビス(2-クロロ-5-ニトロフェニル)-4,4’-ビス(3,4-ジメトキシフェニル)-5,5’-ビス(2-クロロフェニル)-ジイミダゾール、2,2’-ビス(2-クロロ-5-ニトロフェニル)-4-(3,4-ジメトキシフェニル)-5-(2-クロロフェニル)-4’,5’-ジフェニル-ジイミダゾール、2,2’-ビス(2,4-ジクロロフェニル)-4,4’-ビス(3,4-ジメトキシフェニル)-5,5’-ビス(2-クロロフェニル)-ジイミダゾール、2-(2,4-ジクロロフェニル)-4-(3,4-ジメトキシフェニル)-2’,5-ビス(2-クロロフェニル)-4’,5’-ジフェニル-ジイミダゾール、2-(2,4-ジクロロフェニル)-2’-(2-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-ジイミダゾール、2,2’-ビス(2,4-ジクロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-ジイミダゾール、及び類似物であっても良い。これらのビスイミダゾール誘導体は単独で用いても、又は2種以上を併用してもよい。
【0044】
ピラゾリン類化合物は、例えば、1-フェニル-3-(4-t-ブチルスチリル)-5-(4-t-ブチルフェニル)ピラゾリン、1-フェニル-3-ビフェニル-5-(4-t-ブチルフェニル)ピラゾリン、エトキシル化(9)トリメチロールピラゾリンエステル、エトキシル化(10)ビスフェノールAピラゾリンエステル、及びその類似物であっても良い。これらのピラゾリン類化合物は単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
【0045】
芳香族ケトン類誘導体は、例えば、アセトフェノン、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、2,2-ジエトキシ-2-フェニルアセトフェノン、1,1-ジクロロアセトフェノン、ベンゾフェノン、4-ベンゾイルジフェニルスルフィド、4-ベンゾイル-4’-メチルジフェニルスルフィド、4-ベンゾイル-4’-エチルジフェニルスルフィド、4-ベンゾイル-4’-プロピルジフェニルスルフィド、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4-p-トルエンメルカプトベンゾフェノン、2,4,6-トリメチルベンゾフェノン、4-メチルベンゾフェノン、4,4’-ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’-ビス(メチル、エチルアミノ)ベンゾフェノン、アセトフェノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタール、α,α’-ジメチルベンジルケタール、α,α-ジエトキシアセトフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルアセトン、1-ヒドロキシシクロヘキシルベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-p-ヒドロキシエチルエーテルフェニルアセトン、2-メチル1-(4-メチルメルカプトフェニル)-2-モルホリン1-アセトン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリンフェニル)1-ブタノン、フェニルビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニルホスフィンオキシド、2-ヒドロキシ-1-{3-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチル-プロピオニル)-フェニル]-1、1,3-トリメチル-インデン-5-イル}-2-メチルアセトン、2-ヒドロキシ-1-{1-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチル-プロピオニル)-フェニル]-1,3,3-トリメチル-インデン-5-イル}-2-メチルアセトン、1-(4-イソプロピルフェニル)-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オン、4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル-(2-ヒドロキシ-2-プロピル)ケトン、及び類似物であっても良い。これらの芳香族ケトン類誘導体は単独で用いても、又は2種以上を併用してもよい。
【0046】
アントラキノン類誘導体は、例えば、2-フェニルアントラキノン、2,3-ジフェニルアントラキノン、1-クロロアントラキノン、2-メチルアントラキノン、2,3-ジメチルアントラキノン、2-エチルアントラセン-9,10-ジエチルエステル、1,2,3-トリメチルアントラセン-9,10-ジオクチルエステル、2-エチルアントラセン-9,10-ビス(4-クロロ酪酸メチルエステル)、2-(3-((3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシ)-3-オキソプロピル)アントラセン-9,10-ジエチルエステル、9,10-ジブトキシアントラセン、9,10-ジエトキシ-2-エチルアントラセン、9,10-ビス(3-クロロプロポキシ)アントラセン、9,10-ビス(2-ヒドロキシエチルメルカプト)アントラセン、9,10-ビス(3-ヒドロキシ-1-プロピルメルカプト)アントラセン、及び類似物であっても良い。これらのアントラキノン類誘導体は単独で用いても、又は2種以上を併用してもよい。
【0047】
ベンゾインとベンゾインアルキルエーテル類誘導体は、例えば、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル、及び類似物であっても良い。これらのベンゾインとベンゾインアルキルエーテル類誘導体は単独で用いても、又は2種以上を併用してもよい。
【0048】
オキシムエステル類誘導体は、例えば、1-(4-フェニルチオフェニル)-n-オクタン-1,2-ジオン-2-安息香酸オキシムエステル、1-(6-(2-メチルベンゾイル)-9-エチルカルバゾール-3-イル)-エタン-1-オン-オキシムアセテート、1-(6-(2-メチルベンゾイル)-9-エチルカルバゾール-3-イル)-ブタン-1-オン-オキシムアセテート、1-(6-(2-メチルベンゾイル)-9-エチルカルバゾール-3-イル)-プロパン-1-オン-オキシムアセテート、1-(6-(2-メチルベンゾイル)-9-エチルカルバゾール-3-イル)-1-シクロヘキシル-メタン-1-オン-オキシムアセテート、1-(6-(2-メチルベンゾイル)-9-エチルカルバゾール-3-イル)-3-シクロペンチル-プロパン-1-オン-オキシムアセテート、1-(4-フェニルチオフェニル)-(3-シクロペンチル)-プロパン-1,2-ジオン-2-安息香酸オキシムエステル、1-(4-フェニルチオフェニル)-(3-シクロヘキシル)-プロパン-1,2-ジオン-2-シクロヘキシルカルボン酸オキシムエステル、1-(6-(2-メチルベンゾイル)-9-エチルカルバゾール-3-イル)-(3-シクロペンチル)-プロパン-1,2-ジオン-2-オキシムアセテート、1-(6-o-メチルベンゾイル-9-エチルカルバゾール-3-イル)-(3-シクロペンチル)-プロパン-1,2-ジオン-2-安息香酸オキシムエステル、1-(4-ベンゾイルジフェニルスルフィド)-(3-シクロペンチルアセトン)-1-オキシムアセテート、1-(6-o-メチルベンゾイル-9-エチルカルバゾール-3-イル)-(3-シクロペンチルアセトン)-1-オキシムシクロヘキシルカルボキシレート、1-(4-ベンゾイルジフェニルスルフィド)-(3-シクロペンチルアセトン)-1-オキシムシクロヘキシルカルボキシレート、1-(6-o-メチルベンゾイル-9-エチルカルバゾール-3-イル)-(3-シクロペンチル)-プロパン-1,2-ジオン-2-o-メチル安息香酸オキシムエステル、1-(4-フェニルチオフェニル)-(3-シクロペンチル)-プロパン-1,2-ジオン-2-シクロヘキシルカルボン酸オキシムエステル、1-(4-テノイル-ジフェニレンスルフィド-4’-イル)-3-シクロペンチル-プロパン-1-オン-オキシムアセテート、1-(4-ベンゾイルジフェニルスルフィド)-(3-シクロペンチル)-プロパン-1,2-ジオン-2-オキシムアセテート、1-(6-ニトロ-9-エチルカルバゾール-3-イル)-3-シクロヘキシル-プロパン-1-オン-オキシムアセテート、1-(6-o-メチルベンゾイル-9-エチルカルバゾール-3-イル)-3-シクロヘキシル-プロパン-1-オン-オキシムアセテート、1-(6-テノイル-9-エチルカルバゾール-3-イル)-(3-シクロヘキシルアセトン)-1-オキシムアセテート、1-(6-フルフルフリルホルミル-9-エチルカルバゾール-3-イル)-(3-シクロペンチルアセトン)-1-オキシムアセテート、1,4-ジフェニルプロパン-1,3-ジオン-2-オキシムアセテート、1-(6-フロイル-9-エチルカルバゾール-3-イル)-(3-シクロヘキシル)-プロパン-1,2-ジオン-2-オキシムアセテート、1-(4-フェニルチオフェニル)-(3-シクロヘキシル)-プロパン-1,2-ジオン-2-オキシムアセテート、1-(6-フルフルフリルホルミル-9-エチルカルバゾール-3-イル)-(3-シクロヘキシルアセトン)-1-オキシムアセテート、1-(4-フェニルチオフェニル)-(3-シクロヘキシル)-プロパン-1,2-ジオン-3-安息香酸オキシムエステル、1-(6-テノイル-9-エチルカルバゾール-3-イル)-(3-シクロヘキシル)-プロパン-1,2-ジオン-2-オキシムアセテート、2-((ベンゾイルオキシ)イミノ)-1-フェニルプロパン-1-オン、1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-(オキソアセチル)オキシム、1-(4-フェニルチオフェニル)-2-(2-メチルフェニル)-エタン-1,2-ジオン-2-オキシムアセテート、1-(9,9-ジブチル-7-ニトロフルオレン-2-イル)-3-シクロヘキシル-プロパン-1-オン-オキシムアセテート、1-(4-(4-(チオフェン-2-ホルミル)チオフェニル)フェニル)-3-シクロペンチルプロパン-1,2-ジオン-2-オキシムアセテート、1-(9,9-ジブチル-2-イル)-3-シクロヘキシルプロピルプロパン-1,2-ジオン-2-オキシムアセテート、1-(6-(2-(ベンゾイルオキシイミノ)-3-シクロヘキシルプロピル-9-エチルカルバゾール-3-イル)オクタン-1,2-ジオン-2-安息香酸オキシムエステル、1-(7-ニトロ-9,9-ジアリルフルオレン-2-イル)-1-(2-メチルフェニル)メタノン-オキシムアセテート、1-(6-(2-メチルベンゾイル)-9-エチルカルバゾール-3-イル)-3-シクロペンチル-プロパン-1-オン-安息香酸オキシムエステル、1-(7-(2-メチルベンゾイル)-9,9-ジブチルフルオレン-2-イル)-3-シクロヘキシルプロパン-1,2-ジオン-2-オキシムアセテート、1-(6-(フラン-2-ホルミル)-9-エチルカルバゾール-3-イル)-3-シクロヘキシルプロパン-1,2-ジオン-2-エトキシカルボニルオキシムエステル、及び類似物であっても良い。これらのオキシムエステル類誘導体は単独で用いても、又は2種以上を併用してもよい。
【0049】
トリアジン誘導体は、例えば、2-(4-エチルビフェニル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-1,3,5-トリアジン、2-(3,4-メチレンオキシフェニル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-1,3,5-トリアジン、3-{4-[2,4-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン-6-イル]フェニルチオ}プロピオン酸、1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロイソプロピル-3-{4-[2,4-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン-6-イル]フェニルチオ}プロパン酸エステル、エチル-2-{4-[2,4-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン-6-イル]フェニルチオ}アセテート、2-エトキシエチル-2-{4-[2,4-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン-6-イル]フェニルチオ}アセテート、シクロヘキシル-2-{4-[2,4-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン-6-イル]フェニルチオ}アセテート、ベンジル-2-{4-[2,4-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン-6-イル]フェニルチオ}アセテート、3-{クロロ-4-[2,4-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン-6-イル]フェニルチオ}プロピオン酸、3-{4-[2,4-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン-6-イル]フェニルチオ}プロピオンアミド、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-p-メトキシスチリル-s-トリアジン、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-(1-p-ジメチルアミノフェニル)-1,3,-ブタジエニル-s-トリアジン、2-トリクロロメチル-4-アミノ-6-p-メトキシスチリル-s-トリアジン、及び類似物であっても良い。これらのトリアジン誘導体は単独で用いても、又は2種以上を併用してもよい。
【0050】
トリフェニルアミン類化合物は、例えば、N,N-ビス-[4-(2-スチリル-1-イル)-フェニル]-N,N-ビス(2-エチル-6―メチルフェニル)-1,1-ビスフェニル-4,4-ジアミン、N,N-ビス-[4-(2-スチリル-1-イル)-4′-メチルフェニル]-N,N-ビス(2-エチル-6―メチルフェニル)-1,1-ビスフェニル-4,4-ジアミン、及びその類似物であっても良い。これらのトリフェニルアミン類化合物は単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
【0051】
クマリン誘導体は、例えば、3,3’-カルボニルビス(7-ジエチルアミンクマリン)、3-ベンゾイル-7-ジエチルアミンクマリン、3,3’-カルボニルビス(7-メトキシクマリン)、7-(ジエチルアミノ)-4-メチルクマリン、3-(2-ベンゾチアゾール)-7-(ジエチルアミン)クマリン、7-(ジエチルアミノ)-4-メチル-2H-1-ベンゾピラン-2-オン(7-(ジエチルアミノ)-4-メチルクマリン)、3-ベンゾイル-7-メトキシクマリン、及び類似物であっても良い。これらのクマリン誘導体は単独で用いても、又は2種以上を併用してもよい。
【0052】
チオキサントン類誘導体は、例えば、チオキサントン、2,4-ジメチルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、2,4-ジイソプロピルチオキサントン、2-クロロチオキサントン、1-クロロ-4-プロポキシチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、ジイソプロピルチオキサントン、及び類似物であっても良い。これらのチオキサントン類誘導体は単独で用いても、又は2種以上を併用してもよい。
【0053】
アクリジン類誘導体は、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-o-クロロフェニルアクリジン、9-o-フルオロフェニルアクリジン、2-エチル-2-(ヒドロキシメチル)-1,3-プロピレングリコールエーテルシクロエタンエーテルの[4-(9-アクリジニル)フェノキシ]アセテート、1,7-ビス(9-アクリジニル)ヘプタン、9-エチルアクリジン、9-(4-ブロモフェニル)アクリジン、9-(3-クロロフェニル)アクリジン、1,7-ビス(9-アクリジン)ヘプタン、1,5-ビス(9-アクリジンペンタン)、1,3-ビス(9-アクリジン)プロパン、及び類似物であっても良い。これらのアクリジン類誘導体は単独で用いても、又は2種以上を併用してもよい。
【0054】
感光性樹脂組成物100質量部において、前記の他の光開始剤又は増感剤の含有量は、8質量部を超えないことが好ましい。
【0055】
助剤
上記の各成分以外に、本発明の感光性樹脂組成物には、任意的に、必要に応じて、適量の他の助剤を更に含むことができる。例えば、助剤は、マラカイトグリーン等の染料、トリブロモフェニルスルホン、無色のクリスタルバイオレット等の光発色剤、顔料、充填剤、可塑剤、安定剤、コーティング助剤、剥離促進剤等であっても良い。
【0056】
上記の染料、顔料及び光発色剤としては、例えば、トリス(4-ジメチルアミノフェニル)メタン、トリス(4-ジメチルアミノ-2メチルフェニル)メタン、フルオラン染料、トルエンスルホン酸一水和物、アルカリ性フクシン、フタロシアニングリーン及びフタロシアニンブルー等のフタロシアニン系、オーラミン塩基、パラマジエンタ、クリスタルバイオレット、メチルオレンジ、ナイルブルー2B、ビクトリアブルー、マラカイトグリーン、ダイアモンドグリーン、ベーシックブルー20、ブリリアントグリーン、エオシン、エチルバイオレット、エリスロシンナトリウムB、メチルグリーン、フェノールフタレイン、アリザリンレッドS、チモールフタレインフタレイン、メチルバイオレット2B、キナディンレッド、ローズベンガルナトリウム寒天、ミタニルイエロー、チモールスルホフタレイン、キシレノールブルー、メチルオレンジ、オレンジIV、ジフェニルチオカルバゾン、2,7-ジクロロフルオレセイン、パンメチルレッド、コンゴーレッド、ベンゾプルプリン4B、α-ナフチルレッド、フェナセチン、メチルバイオレット、ビクトリアピュアブルーBOH、ローダミン6G、ジフェニルアミン、ジベンジルフェニルアミン、トリフェニルアミン、ジエチルフェニルアミン、ジフェニル-p-フェニレンジアミン、p-トルイジン、ベンゾトリアゾール、メチルベンゾトリアゾール、4,4’-ビフェニルジアミン、o-クロロフェニルアミン、ホワイトクリスタルバイオレット、ホワイトマラカイトグリーン、ホワイトフェニルアミン、ホワイトメチルバイオレット、アゾ系等の有機顔料、二酸化チタン等の無機顔料であっても良い。良いコントラストを有する点から、トリス(4-ジメチルアミノフェニル)メタン(即ち、ロイコクリスタルバイオレット、LCV)を使用することが好ましい。これらの染料、顔料及び光発色剤は単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
【0057】
上記の充填剤としては、例えば、シリカ、アルミナ、タルク、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等の充填剤(上記の無機顔料を除く)であっても良い。充填剤は単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
【0058】
上記の可塑剤としては、例えば、フタル酸ジブチル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジアリル等のフタル酸エステル、トリエチレングリコールジアセテート、テトラエチレングリコールジアセテート等のエチレングリコールエステル、p-トルエンスルホンアミド、ベンゼンスルホンアミド、n-ブチルベンゼンスルホンアミド等のスルホンアミド類、トリフェニルホスフェイト、トリメチルホスフェイト、トリエチルホスフェイト、トリフェニルホスフェイト、トリクレジルホスフェイト、トリキシリルホスフェート、トリルジフェニルホスフェート、トリキシリルホスフェート、2-ナフチルジフェニルホスフェート、トリルビス-2,6-キシリルホスフェート、芳香族縮合リン酸エステル、トリス(クロロプロピル)ホスフェート、トリス(トリブロモネオペンチル)ホスフェート、ハロゲン含有縮合リン酸エステル、トリエチレングリコールジカプリレート、ビス(2-エチルヘキサン酸)トリエチレングリコールエステル、テトラエチレングリコールジヘプタノエート、セバシン酸ジエチル、スベリン酸ジブチル、トリス(2-エチルエチル)ホスフェート、Brij30〔C12H25(OCH2CH2)4OH〕、及びBrij35〔C12H25(OCH2CH2)20OH〕等であっても良い。可塑剤は単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
【0059】
上記の安定剤としては、例えば、ハイドロキノン、1,4,4-トリメチル-ジアゾビシクロ(3.2.2)-ノン-2-エン-2,3-ジオキシド、1-フェニル-3-ピラゾリジノン、p-メチルオキシフェノール、アルキルとアリールで置換されたハイドロキノンおよびキノン、t-ブチルカテコール、1,2,3-ベンゼントリオール、レジネート、ナフチルアミン、β-ナフトール、塩化第一銅、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール、フェノチアジン、ピリジン、ニトロベンゼン、ジニトロベンゼン、p-トルオキノン及びクロラニル等であっても良い。安定剤は単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
【0060】
安全性、汎用性を考えると、上記のコーティング助剤としては、アセトン、メタノール、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、メチルエチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、乳酸エチル、シクロヘキサノン、γ-ブチロラクトン、ジクロロメタン等であっても良い。コーティング助剤は単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
【0061】
上記の剥離促進剤としては、例えば、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、キシレンスルホン酸、フェノールスルホン酸、メチル、プロピル、ヘプチル、オクチル、デシル、ドデシル等のアルキルベンゼンスルホン酸等であっても良い。剥離促進剤は単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
【0062】
感光性樹脂組成物100質量部において、助剤の含有量は、10質量部を超えないことが好ましい。
【0063】
<使用>
本発明の感光性樹脂組成物は、ドライフィルムに製造して、即ち、感光性樹脂積層体の形で、プリント回路板、保護パターン、導体パターン、リード線、半導体パッケージの製造に使用することができ、各々の工程を経て異なる基材に必要なパターンを形成できる。
【0064】
本発明の感光性樹脂組成物は、ウェットフィルムコーターにて対応する各製造ステップにおける対応する基材に塗布することができる。即ち、ウェットフィルムとしてプリント回路板、保護パターン、導体パターン、リード線、半導体パッケージの製造に使用し、各々の工程を経て異なる基材に必要なパターンを形成できる。
【0065】
ドライフィルムの使用
本発明のドライフィルム、即ち、感光性樹脂積層体は、感光性樹脂組成物から形成される感光性樹脂層、及び当該感光性樹脂層を支持する支持体を含む。
【0066】
一般に、ドライフィルムの作製は、感光性樹脂組成物を支持体に塗布し、乾燥して感光性樹脂層を形成することと、任意的に、必要に応じてカバーフィルム(保護層)を貼り付けることを含む。乾燥条件は、60-100℃で0.5-15minの乾燥であることが好ましい。感光性樹脂層の厚さは、5-95μmが好ましく、10-50μmがより好ましく、15-30μmが更に好ましい。感光性樹脂層の厚さが5μm未満であると、絶縁性が悪く、感光性樹脂層の厚さが95μmを超えると、解像度が低下する場合がある。
【0067】
支持体としては、具体的な例は、各種のプラスチックフィルムであり、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロプレン、ポリエチレン、酢酸セルロース、ポリアルキルメタクリレート、メタクリレート共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリスチレン、セロハン、塩化ビニル共重合体、ポリアミド、ポリイミド、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、ポリテトラフルオロエチレン、ポリトリフルオロエチレン、及びその類似物である。さらに、2種又はそれ以上の材料で形成される複合材を使用することができる。好ましくは、極めて優れた光透過性を有するポリエチレンテレフタレートを使用する。支持体の厚さは、好ましくは5-150μmであり、より好ましくは10-50μmである。
【0068】
感光性樹脂組成物に対する塗布は、特に制限されないが、例えば、スプレーコーティング、ドラムコーティング、ロータリー式コーティング、スリットコーティング、圧縮コーティング、カーテンコーティング、染料コーティング、ラインコーティング、ナイフコーティング、ロールコート法、ナイフコーティング、スプレーコーティング、ディップコーティング法等の通常の方法を使用することができる。
【0069】
さらに、本発明は、
(1)感光性樹脂積層体を銅張積層板又はフレキシブル基板に積層する積層工程と、
(2)感光性樹脂積層体における感光性樹脂層を露光し、画像状に活性光線を照射し、露光された部分を光硬化させる露光工程と、
(3)感光性樹脂層の露光されてない部分を現像液で除去して保護パターンを形成する現像工程と、
(4):保護パターンで覆われていない銅張積層板又はフレキシブル基板の表面の部分に対してエッチングまたはめっきする導体パターン形成工程と、
(5)保護パターンを該銅張積層板又はフレキシブル基板から剥離する剥離工程、を含むプリント回路板の製造における前記ドライフィルムの使用を提供する。
【0070】
さらに、本発明は、上記のような積層工程、露光工程及び現像工程を含む保護パターンの製造における上記のドライフィルムの使用を提供しており、相違点は、積層工程では、感光性樹脂積層体は、各種の異なる材質の基板に積層できることにある。
【0071】
さらに、本発明は、前記のような積層工程、露光工程、現像工程及び導体パターン形成工程を含む導体パターンの製造における上記のドライフィルムの使用を提供しており、相違点は、積層工程では、感光性樹脂積層体は、金属板又は金属皮膜絶縁板に積層することにある。
【0072】
さらに、本発明は、前記のような積層工程、露光工程、現像工程、及び導体パターン形成工程を含むリード線の製造における上記のドライフィルムの使用を提供しており、相違点は、積層工程では、感光性樹脂積層体は、金属板に積層され、導体パターン形成工程では、保護パターンで覆われていない部分をエッチングすることにある。
【0073】
さらに、本発明は、前記のような積層工程、露光工程、現像工程、及び導体パターン形成工程を含む半導体パッケージの製造における上記のドライフィルムの使用を提供しており、相違点は、積層工程では、感光性樹脂積層体は、大規模集積回路を有する晶片に積層され、導体パターン形成工程では、保護パターンで覆われていない部分をめっきすることにある。
【0074】
ウェットフィルムの使用
本発明の感光性樹脂組成物は、ウェットフィルムの形で直接に基板に塗布して、プリント回路板、保護パターン、導体パターン、リード線、半導体パッケージ等の製造に使用することができる。
【0075】
ロールコーティング、ナイフコーティング、スプレーコーティング、ディップコーティング等の通常の方法を制限なく利用して感光性樹脂組成物を基板に塗布し、乾燥した後、感光性樹脂層を形成することができる。
【0076】
基板に感光性樹脂層を形成した後、例えば露光工程、現像工程、導体パターン形成工程及び剥離工程などの後続工程は、いずれもドライフィルムの使用の方式を参照して行うことができる。
【0077】
工程ステップ
露光工程において、露光は、例えば、マスク露光法(配線パターンのネガティブまたはポジティブマスクパターンで画像状に活性光線を照射する方法)、投影露光法が挙げられ、レーザー直接成像露光法、デジタル光学処理露光法等の直接描画露光法により画像状に活性光線を照射する方法を採用しても良い。活性光線の光源としては、公知の光源、例えばカーボンアークランプ、水銀蒸気アークランプ、超高圧インジケータランプ、高圧インジケータランプ、キセノンランプ、アルゴンガスレーザー等のガスレーザー、YAGレーザー等の固体レーザー、半導体レーザー及び窒化ガリウム系青紫色レーザー等の紫外線を効果的に射出する光源を使用することができる。さらに、写真用フラッド電球、蛍光灯等の可視光を効果的に射出する光源も使用することができる。
【0078】
本発明の感光性樹脂組成物は、活性光線の光源種類について特に制限されないが、露光量は、10-1000mJ/cm2が好ましい。
【0079】
現像工程において、感光性樹脂層の未露光部分を現像液で除去する。感光性樹脂層に支持体がある場合は、まず、自動剥離器等を用いて支持体を除去し、その後、アルカリ性水溶液、水系現像液、有機溶媒等の現像液を使用して未露光部分を除去する。アルカリ性水溶液の例は、例えば、0.1-5質量%の炭酸ナトリウム溶液、0.1-5質量%の炭酸カリウム溶液、0.1-5質量%の水酸化ナトリウム溶液等であっても良く、pH値は、好ましくは9-11である。アルカリ性水溶液に、更に、界面活性剤、消泡剤、有機溶媒等を加えることができる。現像の方式は、浸漬、噴霧、ブラッシング等の通常の方式であっても良い。
【0080】
エッチング処理において、基板上に形成されたレジストパターン(即ち、保護パターン)をマスクとし、覆われていない回路形成用基板の導体層をエッチングして除去することで、導体パターンを形成する。エッチング処理の方法は、除去される導体層に応じて選択することができる。エッチング液としては、例えば、酸化銅溶液、酸化鉄溶液、アルカリエッチング溶液、過酸化水素系エッチング液等が挙げられる。
【0081】
めっき処理において、基板上に形成されたレジストパターンをマスクとし、覆われていない回路形成用基板の絶縁板上に銅とはんだ等をめっきする。めっき処理後、レジストパターンを除去することで、導体パターンを形成する。めっき処理の方法としては、電気めっき処理であっても良く、無電解メッキ処理であっても良いが、無電解メッキ処理が好ましい。無電解メッキ処理としては、例えば、硫酸銅メッキ及びピロリン酸銅メッキ等の銅メッキ、高均一なはんだ(high-throw solder)メッキ等のはんだメッキ、ワット浴(硫酸ニッケル-塩化ニッケル)メッキ及びスルファミン酸ニッケルメッキ等のニッケルメッキ、ハード金メッキ及びソフト金メッキ等の金メッキが挙げられる。
【0082】
レジストパターンの除去は、現像工程で使用されるアルカリ性水溶液よりもアルカリ性が強い水溶液によって剥離することができる。アルカリ性が強い水溶液の例としては、例えば1-10質量%の水酸化ナトリウム水溶液を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0083】
【
図1】
図1は、比較用生成物1の高速液体クロマトグラフチャートである。
【
図2】
図2は、BCIMにおける2種類の結合位置化合物の構造概略図である。
【
図3】
図3は、比較用生成物2の高速液体クロマトグラフチャートである。
【
図4】
図4は、比較用生成物3の高速液体クロマトグラフチャートである。
【
図5】
図5は、生成物1の高速液体クロマトグラフチャートである。
【
図6】
図6は、生成物2の高速液体クロマトグラフチャートである。
【
図7】
図7は、生成物1-2及び比較用生成物1-3の感光度測定結果の比較である。
【発明を実施するための形態】
【0084】
以下、具体的な実施例を組み合わせて、本発明について更に詳しく説明するが、本発明の保護范囲に対する制限として理解されるべきではない。
【0085】
一、2,2’-ビス(o-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルジイミダゾール混合光開始剤
1.実施例の調製
(1)比較用生成物1の調製
1Lの4つ口フラスコに、2-(2-クロロフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール79g、酢酸1.2g、臭化テトラブチルアンモニウム0.5g及びトルエン300gを投げ込み、加熱して攪拌し、60-65℃で次亜塩素酸ナトリウム163g(11%次亜塩素酸ナトリウム水溶液)を滴下し、滴下後に反応温度を維持し、反応中で、2-(2-クロロフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾールの反応が完了するまで、サンプリングをHPLCによって制御した後に、保温を終了する。保温反応終了後、純水40gで4回洗浄し、更にトルエン20gで水層を1回抽出し、その後、上記抽出で得られた有機層を約65℃に加熱してろ過し、更にろ過後の有機層を減圧下で蒸留して製品を完全に析出させ、更に純水50gを加え、攪拌、冷却、排水、乾燥して、75g比較用生成物1を得た。
【0086】
比較用生成物1は、高速液体クロマトグラフィー及び単結晶回折を使用して検出した。
図1は比較用生成物1の高速液体クロマトグラフチャートであり、比較用生成物1の主成分が合計量の82.52%を占めることを示している。
【0087】
生成物1の主成分は、液体クロマトグラムにおいてピークが1つだけであるが、分離された単一の主成分について単結晶回折分析を行った結果、単結晶回折には2つのピーク形状があることを示している。構造特徴によると、2つのモノイミダゾールで結合した主な生成物は、一方のイミダゾールの水素含有Nと、もう一方のイミダゾールの2位のCとが連結してなる混合物であり、
図2に示めす構造は、単結晶回折によって得られたステレオ構造であり、この構造は、本発明に記載されている1-2’と2’-3の2種類の結合位置であると示すことが確定できる。
【0088】
比較用生成物1の主成分は、1-2’と3-2’の2種類の結合位置の化合物であり、構造式は、それぞれに次のとおりである。
【0089】
(I):2,2’-ジ(o-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-1,2’-ジイミダゾール、及び
(II):2,2’-ジ(o-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-2’,3-ジイミダゾール、
【0090】
【0091】
LCMSによって構造を更に確認する。質量分析では、機器に付属のソフトウェアを利用して、659と660の分子フラグメントピークが得られ、製品の分子量が658であり、T+1、T+2と合致している。
【0092】
(2)比較用生成物2の調製
上記の比較用生成物1の調製を参照して調製するが、相違点は、比較用生成物1が得られた後に叩解処理を行い、使用される叩解液はトルエンと水との混合溶液であり、トルエンと水との割合が1:4、叩解液と生成物1との重量比が1:1であり、叩解後に遠心、吸引ろ過、乾燥することにあり、生成物2が得られる。
【0093】
高速液体クロマトグラフィーを使用して比較用生成物2を検出した。結果として、比較用生成物2の主成分(式(I)と式(II)に示す構造を有する化合物)が比較用生成物2の合計量の86.18%を占めることを示めす(
図3を参照)。
【0094】
(3)比較用生成物3の調製
上記の比較用生成物2の調製を参照して調製するが、相違点は、使用される叩解液はメタノールであり、叩解液と生成物1との重量比が1:1であり、叩解後に遠心、吸引ろ過、乾燥することにあり、比較用生成物3が得られる。
【0095】
検出される結果として、比較用生成物3の主成分(式(I)と式(II)で表される構造の化合物)が比較用生成物3の合計量の92.10%を占めることを示めす(
図4を参照)。
【0096】
(4)生成物1の調製
上記の比較用生成物1の調製を参照して調製するが、相違点は、比較用生成物1を得た後で再結晶処理(昇温回流して攪拌後に更に冷却結晶)を行い、使用される再結晶溶液がトルエンであり、再結晶溶液と生成物1との重量比が1.2:1であり、冷却後に遠心、リンス、乾燥することにあり、生成物1が得られる。
【0097】
検出される結果として、生成物1の主成分(式(I)と式(II)で表される構造の化合物)が生成物1合計量の97.45%を占めることを示めす(
図5を参照)。
【0098】
(5)生成物2の調製
上記の生成物1の調製を参照して調製するが、相違点は、使用される再結晶溶液がトルエンとメタノールとの混合溶媒であり、トルエンとメタノールとの割合が1:1であり、再結晶溶液と生成物1との重量比が1.2:1であり、冷却後に遠心、吸引ろ過、乾燥することにあり、生成物5が得られる。
【0099】
検出される結果として、生成物2の主成分(式(I)と式(II)で表される構造の化合物)が生成物2の合計量の99.27%を占めることを示めす(
図6を参照)。
【0100】
(6)生成物3の調製
上記の生成物1の調製を参照して調製するが、相違点は、使用される相間移動触媒が18-クラウンエーテル-6であることにあり、最終に生成物3が得られる。
【0101】
検出される結果として、生成物3の主成分(式(I)と式(II)で表される構造の化合物)が生成物3の合計量の97.23%を占めることを示めす。
【0102】
(7)比較用生成物4の調製
上記の比較用生成物1の調製を参照して調製するが、相違点は、酢酸が添加されていないことであり、最終に比較用生成物4が得られる。
【0103】
検出される結果として、比較用生成物4の主成分(式(I)と式(II)で表される構造の化合物)が比較用生成物4の合計量の93.30%を占めることを示めす。
【0104】
(8)生成物4の調製
上記の比較用生成物4の調製を参照して調製するが、相違点は、比較用生成物4が得られた後に叩解処理を行い、使用される叩解液がトルエンとメタノールとの混合溶液であり、トルエンとメタノールとの割合が1:1であり、叩解液と生成物1との重量比が0.6:1であり、叩解後に遠心、吸引ろ過、乾燥することにあり、生成物4が得られる。
【0105】
検出される結果として、生成物4の主成分(式(I)と式(II)で表される構造の化合物)が生成物4の合計量の98.67%を占めることを示めす。
【0106】
(9)生成物5の調製
1Lの4つ口フラスコに、2-(2-クロロフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾール79g、苛性ソーダフレーク1.3g、臭化テトラブチルアンモニウム0.5g及びトルエン300gを投げ込み、加熱して攪拌し、60-65℃で次亜塩素酸ナトリウム156g(11%次亜塩素酸ナトリウム水溶液)を滴下し、滴下後に反応温度を維持し、反応中、2-(2-クロロフェニル)-4,5-ジフェニルイミダゾールの反応が完了するまでに、サンプリングはHPLCによって制御し、その後保温を終了する。保温反応終了後、純水40gで4回を洗浄し、更にトルエン20gで水層を1回抽出し、その後、上記抽出で得られた有機層を約65℃に加熱してろ過し、更に製品が析出するまで、ろ過後の有機層を減圧下で蒸留し、冷却、排水、乾燥し、69g生成物5が得られる。
【0107】
検出される結果として、生成物5の主成分(式(I)と式(II)で表される構造の化合物)が生成物5の合計量の99.41%を占めることを示めしている。
【0108】
2.感光度測定
表1に示す配合に従って、感光度を測定するために、各成分を均一に混合して、実施例1-2及び比較例1-3の感光性樹脂組成物を調製する。表中の各成分の用量単位は全てgである。
【0109】
【0110】
表1において、TMPTAは、Tianjin Beilian Fine Chemicals Development社から購入し、NPGは、Shenzhen Pengshunxing Technologyから購入し、PGMEAは、Jinan Huifengda Chemicalから購入した。
【0111】
上記の配合に従って試料を調製し、均一に混合した後、試料1.0mgを取り、るつぼの底に広げ、その後、示差走査熱量計(型番:DSC8000、メーカー:PerkinElmer)の炉に入れて測定を行った。
【0112】
ピーク値は、最大放熱量mw/mgを示し、放熱量が大きいほど、感光度が高くなる。
【0113】
傾きは、硬化速率を示し、傾きが小さいほど、感光度が高くなる。
【0114】
図7に示すように、感光度測定の結果は、比較用生成物1<比較用生成物2<比較用生成物3<生成物1<生成物2である。この結果は、BCIM混合光開始剤を使用した後の感光度が、式(I)と式(II)の2種類の化合物の含有量と密接に関連していることを示す。BCIMにおける両方の比率が徐々に増加すると、感光度全体がそれに応じて向上し、特に含有量が97%を超えると、BCIMの放熱量が12mw/mgに達し、ドライフィルムの露光時間に対する要件を満たすことができる。
【0115】
光開始剤の感光度がドライフィルムの露光時間を決定し、露光時間は、ドライフィルムの画像に影響を与える非常に重要な要因であり、露光が足りないと、レジストフィルムの重合が足りなく、現像時にガム膜が膨潤、軟化、線が不明瞭となり、色が薄暗い、更に脱ガムが発生すし、露光が過度すると、現像が難しく、ガム膜が脆く、ガム残り等の問題が発生する。そこで、本発明のBCIM混合光開始剤における式(I)と式(II)化合物の総含有量は、97%以上が好ましく、99%以上がより好ましい。
【0116】
二、感光性樹脂組成物
1.調製
1.1アルカリ可溶性ポリマーC1の調製
窒素ガス雰囲気で、攪拌機、還流冷却器、温度計及び滴下ロートを備えるフラスコに、メチルセロソルブとトルエンを質量比3:2で調製した混合溶媒500gを加えて、攪拌して80℃に加熱する。メタクリル酸100g、メタクリル酸エチル200g、アクリル酸エチル100g、スチレン100g及びアゾビスイソブチロニトリル0.8gを混合して溶液を調製して、フラスコにゆっくりと滴下し、滴下時間は4時間であり、滴下後に引き続き2時間反応を行う。次に、フラスコにアゾビスイソブチロニトリル1.2gを溶解した混合溶媒(組成同上)100gを滴下し、滴下時間が10分間であり、滴下後に、80℃で更に3時間反応させ、更に90℃に昇温して引き続き2時間反応を行う。反応完了後、ろ過し、アルカリ可溶性ポリマーC1が得られ、重量平均分子量が、約80000である。
【0117】
1.2感光性樹脂組成物の調製
表2に示す配合に従って、各成分を均一に混合して、感光性樹脂組成物が得られる。特に説明がない限り、表2に示す部数はいずれも質量部である。
【0118】
【0119】
表2における各成分の番号で示す意味は表3の通りである。
【0120】
【0121】
2.性能評価
2.1評価方法
ドライフィルム使用方式を例として、上記の実施例及び比較例に示す感光性樹脂組成物の各使用性能を検出した。
【0122】
<ドライフィルムの作製>
感光性樹脂組成物を十分に攪拌し、バーコータを使用して、それを支持体としての厚さ25μmのポリエチレンテレフタレートフィルムの表面に均一に塗布し、乾燥機で95℃で5分間乾燥し、厚さ40μmの感光性樹脂層を形成し、その後、感光性樹脂層のポリエチレンテレフタレートフィルムが積層されていない表面に保護層としての厚さ15μmのポリエチレンフィルムを貼り付け、ドライフィルムが得られる。
【0123】
<基板表面の整面>
基板として、厚さ35μmの圧延銅箔を積層した厚さ1.2mmの銅張積層板を使用し、表面について湿式バフロールによる研磨を行った(3M社で製造されるScotch-Brite(登録商標)HD#600、通過2回)。
【0124】
<積層>
ポリエチレンフィルムの保護層をドライフィルムから剥離し、その後、ホットロールラミネーター(旭化成(株)で製造されるAL-70)を使用して、105℃のロール温度でそれを60℃に予熱した銅張積層板に積層する。ガス圧力が0.35MPaであり、積層速度が1.5m/minである。
【0125】
<露光>
支持体としてのポリエチレンテレフタレートフィルム上にマスクを置き、超高圧水銀ランプ(ORCMANUFACTURINGCO.、LTD.で製造されるHMW-201KB)を用いて露光を行う。
【0126】
<現像>
ポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離し、アルカリ現像機(FujiKikoCo.、Ltd.で製造されるドライフィルム用現像機)を使用して、30℃の1質量%Na2CO3水溶液を感光性樹脂層に噴霧し、最小現像時間の2倍の時間で感光性樹脂層の未露光部分を溶解除去する。未露光部分の感光性樹脂層が完全に溶解するのに必要な最短時間を最小現像時間とする。
【0127】
2.2評価内容
(1)相溶性
感光性樹脂組成物を十分に攪拌し、バーコータを使用して組成物を均一に支持体としての厚さ25μmのポリエチレンテレフタレートフィルムの表面に塗布する。乾燥機に95℃で5min乾燥し、感光性樹脂層を形成する。その後、感光性樹脂層表面を目視で観察し、下記のように分類した。
◇:表面が均一となっている。
◆:表面に未溶物が析出した。
【0128】
(2)感光度
透明から黒色までの21段階の輝度変化を有するStoufferで製造される21段階の段階式露光表を使用して、感光性樹脂層を15min露光させ、その感光度を評価する。露光後、最小現像時間の2倍の時間で現像を行い、レジストフィルムが完全に残った段階式露光表の級数が8の露光量によって、下記のような分類を行う。
○:露光量が20mJ/cm2以下である。
◎:露光量が20mJ/cm2-50mJ/cm2であるが、端点値を除く。
●:露光量が50mJ/cm2以上である。
【0129】
(3)分解能
Line/Space=10:10-150:150(単位:μm)の配線パターンを有する光マスクを利用して露光現像を行った後、ドライフィルムの分解能を測定する。分解能は、露光後に現像により形成されたレジストパターンのうち、未露光部分が除去された後のパターンの最小値である。
○:分解能値が30μm以下である。
◎:分解能値が30μm-50μmであり、端点値を除く。
●:分解能値が50μm以上である。
【0130】
(4)親水性
親水性は、感光性樹脂層が溶解した後の沈殿量によって評価されている。
【0131】
感光性樹脂組成物を十分に攪拌し、バーコータを使用して支持体としての厚さ25μmのポリエチレンテレフタレートフィルムの表面に均一に塗布する。乾燥機に95℃で4min乾燥し、感光性樹脂層を形成する。感光性樹脂層の層厚が約30.5μmであり、層重が約3.2gである。
【0132】
炭酸ナトリウム20gを2Lの水に溶解し、1.5mlのP1uronic RPG3110(BASF、Mt.Olive、NJ、この試薬はポリオキシエチレンとポリオキシプロピレン共重合体可塑剤である)を加え、現像液を調製する。上記の感光性樹脂層付きフィルムを100g現像液に入れ、樹脂層が溶解するまで試料を静置し、沈殿量は下記の等級に従って確定する。
0=沈殿量が0.005g未満である。
1=少量の細かく分散した淡黄色の物質があり、沈殿量が0.005-0.01gである。
5=中等量程度の淡黄色の物質(通常は細かい)があり、沈殿量が0.05-0.08gである。
10=固体層には大量の淡黄色の物質(通常は薄片状)があり、沈殿量が0.1g以上である。
【0133】
(5)現像性
現像後、走査型電子顕微鏡(SEM)によりフォトレジストパターンを観察し、現像性を評価した。
【0134】
現像性は、以下の標準で評価されました。
□:未露光部分に残存物が見られなかった。
△:未露光部分に少量の残存物が見られるが、残存量が許容範囲内にある。
×:未露光部分に明らかな残存物が見られる。
【0135】
2.3評価結果
評価結果は表4の通りである。
【0136】
【0137】
本発明のBCIM混合光開始剤は、感光性樹脂組成物に使用する際に優れた相溶性を有し、組成物の感光度が高く、分解能、親水性及び現像性が良い。比較例4-6の感光性樹脂組成物と比べると、本発明は、感光度、分解能及び親水性の方面で性能が明らかに向上されている。
【0138】
上記の実施例は、本発明の好ましい実施形態であるが、本発明の実施形態は上記の実施例に制限されなく、他の何ら本発明の精神と原理から逸脱しない範囲内で行われる他の変更、修正、置換、組み合わせ、および簡略化は、いずれも同等の置換方法であり、それらは全て本発明の保護范囲に含まれるべきである。
【国際調査報告】