TW201945845A - 化學增幅型正型感光性樹脂組成物、附有鑄模之基板的製造方法及鍍敷造形物的製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明的課題係提供一種即使是在金屬表面上形成阻劑圖型之情形時,亦能夠形成非阻劑部的斷面垂直性為優異的阻劑圖型的化學增幅型正型感光性樹脂組成物、以及使用該組成物的附有鑄模之基板的製造方法及鍍敷造形物的製造方法。
解決課題之技術手段的本發明的組成物,其係含有酸產生劑、樹脂、及含硫化合物。含硫化合物包含:式(c1-1)及(c1-2)之至少一方所表示之含硫化合物(C1)、與和含硫化合物(C1)相異的硫醇化合物(C2)。式中,環A係環構成原子數為4以上8以下的單環等,X係-CR1cR2c-、-NR3c-、=CR4c-、=N-等,R1c~R4c係氫原子、有機基等。式(c1-1)的化合物係分子內具有1個巰基且不具有羥基。式(c1-2)的化合物係分子內不具有巰基及羥基。

Description

化學增幅型正型感光性樹脂組成物、附有鑄模之基板的製造方法及鍍敷造形物的製造方法
本發明係關於化學增幅型正型感光性樹脂組成物、附有鑄模之基板的製造方法、及鍍敷造形物的製造方法。
現在,感光蝕刻加工(photofabrication)成為精密微細加工技術的主流。所謂的感光蝕刻加工,係指對被加工物表面賦予感光性樹脂組成物從而形成感光性樹脂層,藉由光微影技術將感光性樹脂層圖型化,並將經圖型化的感光性樹脂層(阻劑圖型)作為遮罩,進行化學蝕刻、電鍍敷等作為主體的電鑄成形(electroforming),來製造半導體封裝體等的各種精密零件之技術的總稱。
又,近年來隨著半導體封裝體的高密度安裝技術之發展,正嘗試著封裝體的多引腳薄膜安裝化、封裝體尺寸的小型化、及基於藉由倒裝晶片方式之二次元安裝技術或三次元安裝技術之安裝密度的提升。如此般的高密度安裝技術中,作為連接端子,係將封裝體上突出的凸塊等的突起電極(安裝端子)、或從晶圓上的週邊端子起延伸的再配線與安裝端子連接的金屬柱等在基板上高精度地配置。
因此,作為感光蝕刻加工中所使用的感光性樹脂組成物,已知含有酸產生劑的化學增幅型正型感光性樹脂組成物(參考例如專利文獻1)。化學增幅型正型感光性樹脂組成物係藉由活性光線或放射線之照射(曝光)而由酸產生劑來產生酸,藉由該酸從而使組成物中的基質樹脂引起酸觸媒反應,而增大鹼可溶解性者。
如此般的化學增幅型正型感光性樹脂組成物,例如,在藉由鍍敷步驟從而製造凸塊、金屬柱等的鍍敷造形物時被使用著。具體而言,使用化學增幅型正型感光性樹脂組成物在金屬基板等的支撐體上形成感光性樹脂層,隔著指定的遮罩圖型進行曝光、顯影來形成阻劑圖型,該阻劑圖型係使形成凸塊或金屬柱的部分被選擇性的除去(剝離)。然後,藉由鍍敷將銅等的導體埋入該被除去的部分(非阻劑部)後,藉由除去其周圍的阻劑圖型,從而可製造凸塊或金屬柱。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2004-347951號公報
[發明所欲解決之課題]
藉由鍍敷步驟來製造凸塊、金屬柱等的鍍敷造形物之情形時,成為鑄模(template)的阻劑圖型的非阻劑部,被期待著斷面垂直性為優異。因阻劑圖型的非阻劑部的斷面垂直性為優異,故所得到的鍍敷造形物的垂直性亦為優異。
但,專利文獻1等所揭示的使用以往的化學增幅型正型感光性樹脂組成物並在金屬基板上形成阻劑圖型之情形時,阻劑圖型的非阻劑部的斷面垂直性尚無法稱得上為充分,仍有改善的空間。
本發明係有鑑於以上之情形,本發明的課題在於提供一種即使是在金屬表面上形成阻劑圖型之情形時,亦能夠形成非阻劑部的斷面垂直性為優異的阻劑圖型的化學增幅型正型感光性樹脂組成物、以及使用該化學增幅型正型感光性樹脂組成物的附有鑄模之基板的製造方法及鍍敷造形物的製造方法。

[解決課題之手段]
本發明人為達成上述課題經深入研究之結果發現,藉由使化學增幅型正型感光性樹脂組成物中含有特定的含硫化合物,從而可解決上述課題,因而完成本發明。具體而言,本發明係提供如以下般之發明。
本發明的第1樣態係一種化學增幅型正型感光性樹脂組成物,其特徵係含有:藉由活性光線或放射線之照射而產生酸的酸產生劑(A)、藉由酸之作用而增大對於鹼之溶解性的樹脂(B)、與含硫化合物(C),上述含硫化合物(C)包含:含硫化合物(C1)、與和上述含硫化合物(C1)相異的硫醇化合物(C2),上述含硫化合物(C1)為下述式(c1-1)及(c1-2)之至少一方所表示之化合物。

(式(c1-1)及式(c1-2)中,環A係環構成原子數為4以上8以下的單環,或環構成原子數為5以上20以下的多環,X係-CR1c R2c -、-NR3c -、-O-、-S-、-Se-、-Te-、=CR4c -、或=N-,R1c 、R2c 、R3c 、及R4c 係分別獨立為氫原子、鹵素原子、硝基、氰基、或有機基。但,式(c1-1)所表示之化合物為分子內具有1個巰基且不具有羥基。式(c1-2)所表示之化合物為分子內不具有巰基及羥基)。
本發明的第2樣態係一種附有鑄模之基板的製造方法,其係包含:
在具有金屬表面的基板的上述金屬表面上,層合由第1樣態相關之化學增幅型正型感光性樹脂組成物所成的感光性樹脂層;
對上述感光性樹脂層照射活性光線或放射線來進行曝光;與
將曝光後的前述感光性樹脂層進行顯影來製成用於形成鍍敷造形物的鑄模。
本發明的第3樣態係一種鍍敷造形物的製造方法,其係包含:
對藉由第2樣態相關之方法所製造的附有鑄模之基板施予鍍敷,在鑄模內形成鍍敷造形物。

[發明的效果]
依據本發明可提供一種即使是在金屬表面上形成阻劑圖型之情形時,亦能夠形成非阻劑部的斷面垂直性為優異的阻劑圖型的化學增幅型正型感光性樹脂組成物、以及使用該化學增幅型正型感光性樹脂組成物的附有鑄模之基板的製造方法及鍍敷造形物的製造方法。
[實施發明之最佳形態]
≪化學增幅型正型感光性樹脂組成物≫
化學增幅型正型感光性樹脂組成物(以下亦記載為「感光性樹脂組成物」)係含有:藉由活性光線或放射線之照射而產生酸的酸產生劑(A)(以下亦記載為「酸產生劑(A)」)、藉由酸之作用而增大對於鹼之溶解性的樹脂(B)(以下亦記載為「樹脂(B)」)、與含硫化合物(C)。感光性樹脂組成物係因應所需亦可含有鹼可溶性樹脂(D)、酸擴散抑制劑(E)、有機溶劑(S)等的成分。
以下,對於感光性樹脂組成物中所含有的必須或任意的成分、與感光性樹脂組成物的調製方法依序地進行說明。
<酸產生劑(A)>
酸產生劑(A)係藉由活性光線或放射線之照射而產生酸的化合物,故只要是藉由光而可直接或間接的產生酸的化合物即可,並無特別限定。作為酸產生劑(A),以下述所說明的第1~第5樣態的酸產生劑為較佳。
作為酸產生劑(A)中的第1樣態,可舉出下述式(a1)所表示之化合物。
上述式(a1)中,X1a 係表示原子價g的硫原子或碘原子,g係表示1或2。h係表示括弧內的構造的重複單位數。R1a 係鍵結於X1a 的有機基,並表示碳原子數6以上30以下的芳基、碳原子數4以上30以下的雜環基、碳原子數1以上30以下的烷基、碳原子數2以上30以下的烯基、或碳原子數2以上30以下的炔基。R1a 係可被由烷基、羥基、烷氧基、烷基羰基、芳基羰基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、芳硫基羰基、醯氧基、芳硫基、烷硫基、芳基、雜環、芳氧基、烷基亞磺醯基、芳基亞磺醯基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、伸烷氧基、胺基、氰基、硝基的各基、及鹵素所成之群中選出的至少1種所取代。R1a 的個數係g+h(g-1)+1,R1a 係可分別相同也可以不同。又,2個以上的R1a 可以互相直接鍵結、或隔著-O-、-S-、-SO-、-SO2 -、-NH-、-NR2a -、-CO-、-COO-、-CONH-、碳原子數1以上3以下的伸烷基、或伸苯基來鍵結,從而形成包含X1a 的環構造。R2a 係表示碳原子數1以上5以下的烷基或碳原子數6以上10以下的芳基。
X2a 係下述式(a2)所表示之構造。
上述式(a2)中,X4a 係表示碳原子數1以上8以下的伸烷基、碳原子數6以上20以下的伸芳基、或碳原子數8以上20以下的雜環化合物的2價的基。X4a 係可被由碳原子數1以上8以下的烷基、碳原子數1以上8以下的烷氧基、碳原子數6以上10以下的芳基、羥基、氰基、硝基的各基、及鹵素所成之群中選出的至少1種所取代。X5a 係表示-O-、-S-、-SO-、-SO2 -、-NH-、-NR2a -、-CO-、-COO-、-CONH-、碳原子數1以上3以下的伸烷基、或伸苯基。h係表示括弧內的構造的重複單位數。作為h可舉出0以上的整數。h+1個的X4a 及h個的X5a 係可分別相同也可以不同。R2a 係與前述的定義為相同。
X3a- 係鎓的對離子(counter ion),可舉出下述式(a17)所表示之氟化烷基氟磷酸陰離子或下述式(a18)所表示之硼酸根陰離子。
上述式(a17)中,R3a 係表示氫原子的80%以上被氟原子所取代的烷基。J係表示R3a 的個數,並表示1以上5以下的整數。j個的R3a 係可分別相同也可以不同。
上述式(a18)中,R4a ~R7a 係分別獨立表示為氟原子或苯基。該苯基的氫原子的一部份或全部係可被由氟原子及三氟甲基所成之群中選出的至少1種所取代。
作為上述式(a1)所表示之化合物中的鎓離子,可舉出三苯基鋶、三-p-甲苯基鋶、4-(苯硫基)苯基二苯基鋶、雙[4-(二苯基鋶基)苯基]硫醚、雙[4-{雙[4-(2-羥基乙氧基)苯基]鋶基}苯基]硫醚、雙{4-[雙(4-氟苯基)鋶基]苯基}硫醚、4-(4-苯甲醯基-2-氯苯硫基)苯基雙(4-氟苯基)鋶、7-異丙基-9-氧代-10-硫雜-9,10-二氫蒽-2-基二-p-甲苯基鋶、7-異丙基-9-氧代-10-硫雜-9,10-二氫蒽-2-基二苯基鋶、2-[(二苯基)鋶基]噻吨酮、4-[4-(4-tert-丁基苯甲醯基)苯硫基]苯基二-p-甲苯基鋶、4-(4-苯甲醯基苯硫基)苯基二苯基鋶、二苯基苯甲醯甲基鋶、4-羥基苯基甲基苄基鋶、2-萘甲基(1-乙氧基羰基)乙基鋶、4-羥基苯基甲基苯甲醯甲基鋶、苯基[4-(4-聯苯硫基)苯基]4-聯苯基鋶、苯基[4-(4-聯苯硫基)苯基]3-聯苯基鋶、[4-(4-乙醯苯硫基)苯基]二苯基鋶、十八烷基甲基苯甲醯甲基鋶、二苯基碘、二-p-甲苯基碘鎓、雙(4-十二烷基苯基)碘鎓、雙(4-甲氧基苯基)碘鎓、(4-辛氧基苯基)苯基碘鎓、雙(4-癸氧基)苯基碘鎓、4-(2-羥基十四烷基氧基)苯基苯基碘鎓、4-異丙基苯基(p-甲苯基)碘鎓、4-異丁基苯基(p-甲苯基)碘鎓等。
上述式(a1)所表示之化合物中的鎓離子中,作為較佳的鎓離子可舉出下述式(a19)所表示之鋶離子。
上述式(a19)中,R8a 係分別獨立表示由氫原子、烷基、羥基、烷氧基、烷基羰基、烷基羰氧基、烷氧基羰基、鹵素原子、可具有取代基的芳基、及芳基羰基所成之群中選出的基。X2a 係與上述式(a1)中的X2a 為相同意思。
作為上述式(a19)所表示之鋶離子之具體例,可舉出4-(苯硫基)苯基二苯基鋶、4-(4-苯甲醯基-2-氯苯硫基)苯基雙(4-氟苯基)鋶、4-(4-苯甲醯基苯硫基)苯基二苯基鋶、苯基[4-(4-聯苯硫基)苯基]4-聯苯基鋶、苯基[4-(4-聯苯硫基)苯基]3-聯苯基鋶、[4-(4-乙醯苯硫基)苯基]二苯基鋶、二苯基[4-(p-三聯苯硫基)苯基]二苯基鋶等。
上述式(a17)所表示之氟化烷基氟磷酸陰離子中,R3a 係表示被氟原子取代的烷基,較佳的碳原子數為1以上8以下,又較佳的碳原子數為1以上4以下。作為烷基的具體例,可舉出甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、辛基等的直鏈烷基;異丙基、異丁基、sec-丁基、tert-丁基等的分枝烷基;環丙基、環丁基、環戊基、環己基等的環烷基等。烷基的氫原子被取代成氟原子的比例為80%以上,較佳為90%以上,又較佳為100%。藉由氟原子的取代率為80%以上,可提升上述式(a1)所表示之氟化烷基氟磷酸鎓鹽的酸強度。
特佳的R3a 係碳原子數為1以上4以下,且氟原子的取代率為100%的直鏈狀或分枝狀的全氟烷基,作為具體例,可舉出CF3 、CF3 CF2 、(CF3 )2 CF、CF3 CF2 CF2 、CF3 CF2 CF2 CF2 、(CF3 )2 CFCF2 、CF3 CF2 (CF3 )CF、(CF3 )3 C等。R3a 的個數j係1以上5以下的整數,較佳為2以上4以下,又較佳為2或3。
作為較佳的氟化烷基氟磷酸陰離子之具體例,可舉出[(CF3 CF2 )2 PF4 ]- 、[(CF3 CF2 )3 PF3 ]-
[((CF3 )2 CF)2 PF4 ]- 、[((CF3 )2 CF)3 PF3 ]-
[(CF3 CF2 CF2 )2 PF4 ]- 、[(CF3 CF2 CF2 )3 PF3 ]-
[((CF3 )2 CFCF2 )2 PF4 ]- 、[((CF3 )2 CFCF2 )3 PF3 ]-
[(CF3 CF2 CF2 CF2 )2 PF4 ]- 、[(CF3 CF2 CF2 )3 PF3 ]- 等,以
[(CF3 CF2 )3 PF3 ]- 、[(CF3 CF2 CF2 )3 PF3 ]- 、[((CF3 )2 CF)3 PF3 ]- 、[((CF3 )2 CF)2 PF4 ]- 、[((CF3 )2 CFCF2 )3 PF3 ]- 、及
[((CF3 )2 CFCF2 )2 PF4 ]- 為較佳。
作為上述式(a18)所表示之硼酸根陰離子的較佳具體例,可舉出肆(五氟苯基)硼酸根([B(C6 F5 )4 ]- )、肆[(三氟甲基)苯基]硼酸根([B(C6 H4 CF3 )4 ]- )、二氟雙(五氟苯基)硼酸根([(C6 F5 )2 BF2 ]- )、三氟(五氟苯基)硼酸根([(C6 F5 )BF3 ]- )、肆(二氟苯基)硼酸根([B(C6 H3 F2 )4 ]- )等。該等之中,以肆(五氟苯基)硼酸根([B(C6 F5 )4 ]- )為較佳。
作為酸產生劑(A)中的第2樣態,可舉出2,4-雙(三氯甲基)-6-向日葵基-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(2-呋喃基)乙烯基]-s-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(5-甲基-2-呋喃基)乙烯基]-s-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(5-乙基-2-呋喃基)乙烯基]-s-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(5-丙基-2-呋喃基)乙烯基]-s-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(3,5-二甲氧基苯基)乙烯基]-s-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(3,5-二乙氧基苯基)乙烯基]-s-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(3,5--二丙氧基苯基)乙烯基]-s-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(3-甲氧基-5-乙氧基苯基)乙烯基]-s-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(3-甲氧基-5-丙氧基苯基)乙烯基]-s-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(3,4-亞甲基二氧苯基)乙烯基]-s-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-(3,4-亞甲基二氧苯基)-s-三嗪、2,4-雙-三氯甲基-6-(3-溴-4-甲氧基)苯基-s-三嗪、2,4-雙-三氯甲基-6-(2-溴-4-甲氧基)苯基-s-三嗪、2,4-雙-三氯甲基-6-(2-溴-4-甲氧基)苯乙烯基苯基-s-三嗪、2,4-雙-三氯甲基-6-(3-溴-4-甲氧基)苯乙烯基苯基-s-三嗪、2-(4-甲氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-甲氧基萘基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-[2-(2-呋喃基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-[2-(5-甲基-2-呋喃基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-[2-(3,5-二甲氧基苯基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(3,4-亞甲基二氧苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、參(1,3-二溴丙基)-1,3,5-三嗪、參(2,3-二溴丙基)-1,3,5-三嗪等的含有鹵素的三嗪化合物、參(2,3-二溴丙基)異氰脲酸酯等的下述式(a3)所表示之含有鹵素的三嗪化合物。
上述式(a3)中,R9a ~R11a 係分別獨立表示為鹵素化烷基。
作為酸產生劑(A)中的第3樣態,可舉出α-(p-甲苯磺醯氧基亞胺基)-苯基乙腈、α-(苯磺醯氧基亞胺基)-2,4-二氯苯基乙腈、α-(苯磺醯氧基亞胺基)-2,6-二氯苯基乙腈、α-(2-氯苯磺醯氧基亞胺基)-4-甲氧基苯基乙腈、及α-(乙基磺醯氧基亞胺基)-1-環戊烯乙腈、以及含有肟磺酸酯基的下述式(a4)所表示之化合物。
上述式(a4)中,R12a 係表示1價、2價、或3價的有機基,R13a 係表示取代或未取代的飽和烴基、不飽和烴基、或芳香族性化合物基,n係表示括弧內的構造的重複單位數。
上述式(a4)中,所謂的芳香族性化合物基,係指展現芳香族化合物特有的物理性及化學性性質的化合物的基,可舉出苯基、萘基等的芳基、呋喃基、噻吩基等的雜芳基等。該等的基係可以在環上具有1個以上的鹵素原子、烷基、烷氧基、硝基等的取代基。又,R13a 係以碳原子數1以上6以下的烷基為較佳,作為具體例可舉出甲基、乙基、丙基、丁基等。特別是以R12a 為芳香族性化合物基、R13a 為碳原子數1以上4以下的烷基的化合物為較佳。
作為上述式(a4)所表示之酸產生劑,若n=1時,R12a 為苯基、甲基苯基、及甲氧基苯基中任一者且R13a 為甲基的化合物,具體而言,可舉出α-(甲基磺醯氧基亞胺基)-1-苯基乙腈、α-(甲基磺醯氧基亞胺基)-1-(p-甲基苯基)乙腈、α-(甲基磺醯氧基亞胺基)-1-(p-甲氧基苯基)乙腈、[2-(丙基磺醯氧基亞胺基)-2,3-二羥基噻吩-3-亞基](o-甲苯基)乙腈等。若n=2時,作為上述式(a4)所表示之酸產生劑,可舉出下述式所表示之酸產生劑。
作為酸產生劑(A)中的第4樣態,可舉出在陽離子部具有萘環的鎓鹽。此所謂的「具有萘環」,係指具有源自萘的構造之意,意指至少2個環的構造及可維持該等的芳香族性之意。該萘環係可以具有碳原子數1以上6以下的直鏈狀或分枝狀的烷基、羥基、碳原子數1以上6以下的直鏈狀或分枝狀的烷氧基等的取代基。源自萘環的構造可以是1價基(游離原子價為1)、亦可以是2價基(游離原子價為2)以上,但以1價基為宜(但,此時,扣除與上述取代基鍵結的部分來計算游離原子價)。萘環的數量係以1以上3以下為較佳。
作為如此般的在陽離子部具有萘環的鎓鹽的陽離子部,以下述式(a5)所表示之構造為較佳。
上述式(a5)中,R14a ~R16a 中之至少1個係表示下述式(a6)所表示之基,剩餘係表示碳原子數1以上6以下的直鏈狀或分枝狀的烷基、可具有取代基的苯基、羥基、或碳原子數1以上6以下的直鏈狀或分枝狀的烷氧基。或者,R14a ~R16a 中之1個為下述式(a6)所表示之基,剩餘的2個分別獨立為碳原子數1以上6以下的直鏈狀或分枝狀的伸烷基,該等的末端亦可鍵結成為環狀。
上述式(a6)中,R17a 及R18a 係分別獨立表示為羥基、碳原子數1以上6以下的直鏈狀或分枝狀的烷氧基、或碳原子數1以上6以下的直鏈狀或分枝狀的烷基,R19a 係表示單鍵或可具有取代基的碳原子數1以上6以下的直鏈狀或分枝狀的伸烷基。l及m係分別獨立表示0以上2以下的整數,l+m係3以下。但,若R17a 存在多個之情形時,該等可以相同也可以不同。又,若R18a 存在多個之情形時,該等可以相同也可以不同。
上述R14a ~R16a 中之上述式(a6)所表示之基的數量,就化合物的穩定性之點而言,較佳為1個,剩餘的為碳原子數1以上6以下的直鏈狀或分枝狀的伸烷基,該等的末端可以鍵結而成為環狀。此情形時,上述2個的伸烷基係包含硫原子來構成3~9員環。構成環的原子(包含硫原子)的數量,較佳為5以上6以下。
又,作為上述伸烷基可具有的取代基,可舉出氧原子(此情形時,與構成伸烷基的碳原子一起形成羰基)、羥基等。
又,作為苯基可具有的取代基,可舉出羥基、碳原子數1以上6以下的直鏈狀或分枝狀的烷氧基、碳原子數1以上6以下的直鏈狀或分枝狀的烷基等。
作為該等的陽離子部之適合者,可舉出下述式(a7)或(a8)所表示者等,以下述式(a8)所表示之構造為較佳。
作為如此般的陽離子部,可以是碘鎓鹽,也可以是鋶鹽,但就酸產生效率等的方面而言,以鋶鹽為宜。
因此,作為在陽離子部具有萘環的鎓鹽的陰離子部,作為適合者可舉出能夠形成鋶鹽的陰離子。具體而言,可舉出氫原子的一部份或全部被氟化的氟烷基磺酸離子或芳基磺酸離子。
作為氟烷基磺酸離子中的烷基,可舉出碳原子數1以上20以下的直鏈狀、分枝狀、或環狀的烷基。從產生酸的體積大小及其擴散距離而言,烷基係以碳原子數1以上10以下為較佳。特別是,分枝狀或環狀的烷基由於擴散距離短,故為較佳。又,從能夠廉價地合成而言,可舉出甲基、乙基、丙基、丁基、辛基等作為較佳者。
作為芳基磺酸離子中的芳基,可舉出碳原子數6以上20以下的芳基,具體而言,可舉出可被烷基或鹵素原子所取代的苯基、萘基等。特別是,從能夠廉價地合成而言,以碳原子數6以上10以下的芳基為較佳。作為較佳者的具體例,可舉出苯基、甲苯磺醯基、乙基苯基、萘基、甲基萘基等。
上述氟烷基磺酸離子或芳基磺酸離子中,氫原子的一部份或全部被氟化之情形時的氟化率,較佳為10%以上100%以下,又較佳為50%以上100%以下,特別是將氫原子全部用氟原子取代者,由於酸的強度變強故為較佳。作為如此般者,具體而言可舉出三氟甲烷磺酸碘、全氟丁烷磺酸酯、全氟辛烷磺酸酯、全氟苯磺酸酯等。
該等之中,作為較佳的陰離子部,可舉出下述式(a9)所表示者。
上述式(a9)中,R20a 係下述式(a10)、(a11)、或(a12)所表示之基。
上述式(a10)中,x係表示1以上4以下的整數。上述式(a11)中,R21a 係表示氫原子、羥基、碳原子數1以上6以下的直鏈狀或分枝狀的烷基、或碳原子數1以上6以下的直鏈狀或分枝狀的烷氧基,y係表示1以上3以下的整數。該等之中,就安全性之觀點而言,以三氟甲烷磺酸碘及全氟丁烷磺酸酯為較佳。
又,作為陰離子部,係亦可使用下述式(a13)或(a14)所表示之含有氮者。
上述式(a13)、(a14)中,Xa 係表示至少1個氫原子被氟原子所取代的直鏈狀或分枝狀的伸烷基,該伸烷基的碳原子數為2以上6以下,較佳為3以上5以下,又較佳為碳原子數3。又,Ya 及Za 係分別獨立表示為至少1個氫原子被氟原子所取代的直鏈狀或分枝狀的烷基,該烷基的碳原子數為1以上10以下,較佳為1以上7以下,又較佳為1以上3以下。
Xa 的伸烷基的碳原子數、或Ya 或Za 的烷基的碳原子數越小,則因對有機溶劑之溶解性為越良好,故為較佳。
又,Xa 的伸烷基、或Ya 或Za 的烷基中,被氟原子所取代的氫原子的數越多,則因酸的強度變強故為較佳。該伸烷基或烷基中的氟原子的比例,即,氟化率係較佳為70%以上100%以下,又較佳為90%以上100%以下,更佳為全部的氫原子被氟原子所取代的全氟伸烷基或全氟烷基。
作為如此般的在陽離子部具有萘環的鎓鹽的較佳者,可舉出下述式(a15)或(a16)所表示之化合物。
作為酸產生劑(A)中的第5樣態,可舉出雙(p-甲苯磺醯基)重氮甲烷、雙(1,1-二甲基乙基磺醯基)重氮甲烷、雙(環己基磺醯基)重氮甲烷、雙(2,4-二甲基苯基磺醯基)重氮甲烷等的雙磺醯基重氮甲烷類;p-甲苯磺酸2-硝基苄酯、p-甲苯磺酸2,6-二硝基苄酯、硝基苄基甲苯磺酸酯、二硝基苄基甲苯磺酸酯、硝基苄基磺酸酯、硝基苄基碳酸酯、二硝基苄基碳酸酯等的硝基苄基衍生物;鄰苯三酚三甲磺酸酯、鄰苯三酚三甲苯磺酸酯、苄基甲苯磺酸酯、苄基磺酸酯、N-(甲基磺醯氧基)琥珀醯亞胺、N-(三氯甲基磺醯氧基)琥珀醯亞胺、N-(苯基磺醯氧基)馬來醯亞胺、N-(甲基磺醯氧基)鄰苯二甲醯亞胺等的磺酸酯類;N-(三氟甲基磺醯氧基)鄰苯二甲醯亞胺、N-(三氟甲基磺醯氧基)-1,8-萘醯亞胺、N-(三氟甲基磺醯氧基)-4-丁基-1,8-萘醯亞胺等的三氟甲烷磺酸酯類;二苯基碘鎓六氟磷酸酯、(4-甲氧基苯基)苯基碘鎓三氟甲烷磺酸酯、雙(p-tert-丁基苯基)碘鎓三氟甲烷磺酸酯、三苯基鋶六氟磷酸酯、(4-甲氧基苯基)二苯基鋶三氟甲烷磺酸酯、(p-tert-丁基苯基)二苯基鋶三氟甲烷磺酸酯等的鎓鹽類;苯偶姻甲苯磺酸酯、α-甲基苯偶姻甲苯磺酸酯等的苯偶姻甲苯磺酸酯類;其他的二苯基碘鎓鹽、三苯基鋶鹽、苯基重氮鹽、苄基碳酸酯等。
該等的酸產生劑(A)係可單獨使用1種、亦可組合2種以上來使用。
相對於感光性樹脂組成物的全質量,酸產生劑(A)的含有率係以0.1質量%以上10質量%以下為較佳,以0.5質量%以上3質量%以下為又較佳。
<樹脂(B)>
作為藉由酸之作用而增大對於鹼之溶解性的樹脂(B),並無特別限定,可使用藉由酸之作用而增大對於鹼之溶解性的任意的樹脂。其中,以含有由酚醛清漆樹脂(B1)、聚羥基苯乙烯樹脂(B2)、及丙烯酸樹脂(B3)所成之群中選出的至少1種的樹脂為較佳,以含有丙烯酸樹脂(B3)為又較佳。
[酚醛清漆樹脂(B1)]
作為酚醛清漆樹脂(B1),可使用包含下述式(b1)所表示之構成單位的樹脂。
上述式(b1)中,R1b 係表示酸解離性溶解抑制基,R2b 及R3b 係分別獨立表示為氫原子或碳原子數1以上6以下的烷基。
作為上述R1b 所表示之酸解離性溶解抑制基,以下述式(b2)或(b3)所表示之基、碳原子數1以上6以下的直鏈狀、分枝狀、或環狀的烷基、乙烯基氧基乙基、四氫吡喃基、四呋喃基、或三烷基矽烷基為較佳。
上述式(b2)及(b3)中,R4b 及R5b 係分別獨立表示為氫原子、或碳原子數1以上6以下的直鏈狀或分枝狀的烷基,R6b 係表示為碳原子數1以上10以下的直鏈狀、分枝狀、或環狀的烷基,R7b 係表示為碳原子數1以上6以下的直鏈狀、分枝狀、或環狀的烷基,o係表示為0或1。
作為上述直鏈狀或分枝狀的烷基,可舉出甲基、乙基、丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、tert-丁基、戊基、異戊基、新戊基等。又,作為上述環狀的烷基,可舉出環戊基、環己基等。
於此,作為上述式(b2)所表示之酸解離性溶解抑制基,具體而言,可舉出甲氧基乙基、乙氧基乙基、n-丙氧基乙基、異丙氧基乙基、n-丁氧基乙基、異丁氧基乙基、tert-丁氧基乙基、環己氧基乙基、甲氧基丙基、乙氧基丙基、1-甲氧基-1-甲基-乙基、1-乙氧基-1-甲基乙基等。又,作為上述式(b3)所表示之酸解離性溶解抑制基,具體而言,可舉出tert-丁氧基羰基、tert-丁氧基羰基甲基等。又,作為上述三烷基矽烷基,可舉出三甲基甲矽烷基、三-tert-丁基二甲基甲矽烷基等的各烷基的碳原子數為1以上6以下的三烷基矽烷基。
[聚羥基苯乙烯樹脂(B2)]
作為聚羥基苯乙烯樹脂(B2),可使用包含下述式(b4)所表示之構成單位的樹脂。
上述式(b4)中,R8b 係表示氫原子或碳原子數1以上6以下的烷基,R9b 係表示酸解離性溶解抑制基。
上述碳原子數1以上6以下的烷基係例如碳原子數1以上6以下的直鏈狀、分枝狀、或環狀的烷基。作為直鏈狀或分枝狀的烷基,可舉出甲基、乙基、丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、tert-丁基、戊基、異戊基、新戊基等,作為環狀的烷基,可舉出環戊基、環己基等。
作為上述R9b 所表示之酸解離性溶解抑制基,可使用與上述式(b2)及(b3)所示例者為相同的酸解離性溶解抑制基。
進而,就適度地控制物理性、化學性特性之目的,聚羥基苯乙烯樹脂(B2)可包含其他的聚合性化合物來作為構成單位。作為如此般的聚合性化合物,可舉出周知的自由基聚合性化合物或陰離子聚合性化合物。又,作為如此般的聚合性化合物,可舉出丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等的單羧酸類;馬來酸、福馬酸、伊康酸等的二羧酸類;2-甲基丙烯醯氧基乙基琥珀酸、2-甲基丙烯醯氧基乙基馬來酸、2-甲基丙烯醯氧基乙基鄰苯二甲酸、2-甲基丙烯醯氧基乙基六氫鄰苯二甲酸等的具有羧基及酯鍵的甲基丙烯酸衍生物類;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯等的(甲基)丙烯酸烷基酯類;(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯等的(甲基)丙烯酸羥基烷基酯類;(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯等的(甲基)丙烯酸芳基酯類;馬來酸二乙酯、福馬酸二丁酯等的二羧酸二酯類;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯苯乙烯、氯甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、羥基苯乙烯、α-甲基羥基苯乙烯、α-乙基羥基苯乙烯等的含有乙烯基的芳香族化合物類;乙酸乙烯酯等的含有乙烯基的脂肪族化合物類;丁二烯、異戊二烯等的共軛二烯烴類;丙烯腈、甲基丙烯腈等的含有腈基的聚合性化合物類;氯乙烯、偏二氯乙烯等的含有氯的聚合性化合物;丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺等的含有醯胺鍵的聚合性化合物類等。
[丙烯酸樹脂(B3)]
作為丙烯酸樹脂(B3),可使用包含下述式(b5)~(b7)所表示之構成單位的樹脂。
上述式(b5)~(b7)中,R10b 及R14b ~R19b 係分別獨立表示為氫原子、碳原子數1以上6以下的直鏈狀或分枝狀的烷基、氟原子、或碳原子數1以上6以下的直鏈狀或分枝狀的氟化烷基,R11b ~R13b 係分別獨立表示為碳原子數1以上6以下的直鏈狀或分枝狀的烷基、碳原子數1以上6以下的直鏈狀或分枝狀的氟化烷基、或碳原子數5以上20以下的脂肪族環式基,R12b 及R13b 係可以相互鍵結並與兩者所鍵結的碳原子一起形成碳原子數5以上20以下的烴環,Yb 係表示可具有取代基的脂肪族環式基或烷基,p係表示0以上4以下的整數,q係表示0或1。
尚,作為上述直鏈狀或分枝狀的烷基,可舉出甲基、乙基、丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、tert-丁基、戊基、異戊基、新戊基等。又,氟化烷基係指上述烷基的氫原子的一部份或全部被氟原子所取代者。
作為脂肪族環式基的具體例,可舉出從單環烷烴、雙環烷烴、三環烷烴、四環烷烴等的多環烷烴中除去1個以上的氫原子的基。具體而言,可舉出從環戊烷、環己烷、環庚烷、環辛烷等的單環烷、或金剛烷、降莰烷、異冰片烷、三環癸烷、四環十二烷等的從多環烷烴中除去1個氫原子的基。特別是以從環己烷、金剛烷中除去1個氫原子的基(進而可具有取代基)為較佳。
R12b 及R13b 未相互鍵結形成烴環之情形時,作為R11b 、R12b 、及R13b ,就高對比度且解析度、焦點深度(depth of focus)等為良好的方面而言,以碳原子數2以上4以下的直鏈狀或分枝狀的烷基為較佳。作為R15b 、R16b 、R18b 、及R19b ,以氫原子或甲基為較佳。
R12b 及R13b 係可以與兩者所鍵結的碳原子一起形成碳原子數5以上20以下的脂肪族環式基。作為如此般的脂肪族環式基的具體例,可舉出從單環烷烴、雙環烷烴、三環烷烴、四環烷烴等的多環烷烴中除去1個以上的氫原子的基。具體而言,可舉出從環戊烷、環己烷、環庚烷、環辛烷等的單環烷、或金剛烷、降莰烷、異冰片烷、三環癸烷、四環十二烷等的多環烷烴中除去1個以上的氫原子的基。特別是以從環己烷、金剛烷中除去1個以上的氫原子的基(進而可具有取代基)為較佳。
進而,在R12b 及R13b 形成的脂肪族環式基在其環骨架上具有取代基之情形時,作為取代基的例子,可舉出羥基、羧基、氰基、氧原子(=O)等的極性基、或碳原子數1以上4以下的直鏈狀或分枝狀的烷基。做為極性基係特別以氧原子(=O)為較佳。
Yb 係脂肪族環式基或烷基,可舉出從單環烷烴、雙環烷烴、三環烷烴、四環烷烴等的多環烷烴中除去1個以上的氫原子的基等。具體而言,可舉出從環戊烷、環己烷、環庚烷、環辛烷等的單環烷、或金剛烷、降莰烷、異冰片烷、三環癸烷、四環十二烷等的多環烷烴中除去1個以上的氫原子的基等。特別是以從金剛烷中除去1個以上的氫原子的基(可具有取代基)為較佳。
進而,在Yb 的脂肪族環式基在其環骨架上具有取代基之情形時,作為取代基的例子,可舉出羥基、羧基、氰基、氧原子(=O)等的極性基、或碳原子數1以上4以下的直鏈狀或分枝狀的烷基。作為極性基係特別以氧原子(=O)為較佳。
又,若Yb 為烷基之情形時為碳原子數1以上20以下,較佳以6以上15以下的直鏈狀或分枝狀的烷基為較佳。如此般的烷基係特別以烷氧基烷基為較佳,作為如此般的烷氧基烷基,可舉出1-甲氧基乙基、1-乙氧基乙基、1-n-丙氧基乙基、1-異丙氧基乙基、1-n-丁氧基乙基、1-異丁氧基乙基、1-tert-丁氧基乙基、1-甲氧基丙基、1-乙氧基丙基、1-甲氧基-1-甲基-乙基、1-乙氧基-1-甲基乙基等。
作為上述式(b5)所表示之構成單位之較佳的具體例,可舉出下述式(b5-1)~(b5-33)所表示者。
上述式(b5-1)~(b5-33)中,R20b 係表示氫原子或甲基。
作為上述式(b6)所表示之構成單位之較佳的具體例,可舉出下述式(b6-1)~(b6-25)所表示者。
上述式(b6-1)~(b6-25)中,R20b 係表示氫原子或甲基。
作為上述式(b7)所表示之構成單位之較佳的具體例,可舉出下述式(b7-1)~(b7-15)所表示者。
上述式(b7-1)~(b7-15)中,R20b 係表示氫原子或甲基。
進而,丙烯酸樹脂(B3)係以由下述共聚物所成的樹脂為較佳,所述共聚物係相對於上述式(b5)~(b7)所表示之構成單位,進而包含由具有醚鍵的聚合性化合物所衍生的構成單位。
作為上述具有醚鍵的聚合性化合物,可示例具有醚鍵及酯鍵的(甲基)丙烯酸衍生物等的自由基聚合性化合物。作為具體例,可舉出(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、甲氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸3-甲氧基丁酯、乙基卡必醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯等。又,上述具有醚鍵的聚合性化合物係較佳為(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、甲氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯。該等的聚合性化合物係可單獨使用1種、亦可組合2種以上來使用。
進而,丙烯酸樹脂(B3)中,就適度地控制物理性及化學性特性的目的下,可包含其他的聚合性化合物來作為構成單位。作為如此般的聚合性化合物,可舉出周知的自由基聚合性化合物或陰離子聚合性化合物。
作為如此般的聚合性化合物,可舉出丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等的單羧酸類;馬來酸、福馬酸、伊康酸等的二羧酸類;2-甲基丙烯醯氧基乙基琥珀酸、2-甲基丙烯醯氧基乙基馬來酸、2-甲基丙烯醯氧基乙基鄰苯二甲酸、2-甲基丙烯醯氧基乙基六氫鄰苯二甲酸等的具有羧基及酯鍵的甲基丙烯酸衍生物類;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸環己酯等的(甲基)丙烯酸烷基酯類;(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯等的(甲基)丙烯酸羥基烷基酯類;(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯等的(甲基)丙烯酸芳基酯類;馬來酸二乙酯、福馬酸二丁酯等的二羧酸二酯類;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯苯乙烯、氯甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、羥基苯乙烯、α-甲基羥基苯乙烯、α-乙基羥基苯乙烯等的含有乙烯基的芳香族化合物類;乙酸乙烯酯等的含有乙烯基的脂肪族化合物類;丁二烯、異戊二烯等的共軛二烯烴類;丙烯腈、甲基丙烯腈等的含有腈基的聚合性化合物類;氯乙烯、偏二氯乙烯等的含有氯的聚合性化合物;丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺等的含有醯胺鍵的聚合性化合物類等。
又,作為聚合性化合物,可舉出具有酸非解離性的脂肪族多環式基的(甲基)丙烯酸酯類、含有乙烯基的芳香族化合物類等。作為酸非解離性的脂肪族多環式基,特別是三環癸基、金剛烷基、四環十二烷基、異莰基、降莰基等,就工業上易於取得等的方面而言為較佳。該等的脂肪族多環式基係亦可具有碳原子數1以上5以下的直鏈狀或分枝狀的烷基來作為取代基。
作為具有酸非解離性的脂肪族多環式基的(甲基)丙烯酸酯類,具體而言,可示例下述式(b8-1)~(b8-5)的構造者。
上述式(b8-1)~(b8-5)中,R21b 係表示氫原子或甲基。
該等的樹脂(B)係可單獨使用1種、亦可組合2種以上來使用。
樹脂(B)的聚苯乙烯換算質量平均分子量係以10000以上600000以下為較佳,以20000以上400000以下為又較佳,以30000以上300000以下為更佳。藉由設為如此般的質量平均分子量,從而能夠在與基板表面的剝離性不降低之情形下保持感光性樹脂層的充分的強度,進而可防止鍍敷時的輪廓的膨脹或破裂的產生。
又,樹脂(B)係以分散度為1.05以上的樹脂為較佳。於此,所謂的分散度,係指質量平均分子量除以數量平均分子量而得的值。藉由設為如此般的分散度,從而可使對於鍍敷的應力耐性提升,又,可避免藉由鍍敷處理所得到的金屬層變得易於膨脹之類的問題。
又,樹脂(B)的分散度的上限並無特別限定,但例如為4.5以下。
尚,樹脂(B)亦可與前述成分以複數種組合來使用。此情形時,以包含各成分的狀態下來測定質量平均分子量與數量平均分子量,而可算出分散度。
相對於感光性樹脂組成物的全質量,樹脂(B)的含有率係以5質量%以上60質量%以下為較佳,以10質量%以上40質量%以下為又較佳。
<含硫化合物(C)>
含硫化合物(C)包含:特定式所表示之含硫化合物(C1)、與和含硫化合物(C1)相異的硫醇化合物(C2)。感光性樹脂組成物係藉由含有含硫化合物(C1)與硫醇化合物(C2),即使是在金屬表面上形成阻劑圖型之情形時,亦可形成非阻劑部的斷面垂直性為優異的阻劑圖型。
[含硫化合物(C1)]
含硫化合物(C1)為下述式(c1-1)及(c1-2)之至少一方所表示之化合物。
上述式(c1-1)及(c1-2)中,環A係環構成原子數為4以上8以下的單環,或環構成原子數為5以上20以下的多環,X係-CR1c R2c -、-NR3c -、-O-、-S-、-Se-、-Te-、=CR4c -、或=N-,R1c 、R2c 、R3c 、及R4c 係分別獨立為氫原子、鹵素原子、硝基、氰基、或有機基,但,式(c1-1)所表示之化合物為分子內具有1個巰基且不具有羥基,式(c1-2)所表示之化合物為分子內不具有巰基及羥基。
環A係環構成原子數為4以上8以下的單環,或環構成原子數為5以上20以下的多環,以環構成原子數為5以上7以下、且包含1個以上3個以下的氮原子來作為環構成原子為較佳。
作為R1c 、R2c 、R3c 、或R4c 所表示之有機基,可舉出碳原子數1以上30以下的烷基、碳原子數2以上30以下的烯基、碳原子數2以上30以下的炔基、碳原子數6以上30以下的芳基、碳原子數4以上30以下的雜環基、羧基等。
作為上述(c1-1)所表示之化合物,可舉出可分別被取代的、巰基吡啶、巰基嘧啶、巰基嗒嗪、巰基吡嗪、巰基三嗪、巰基咪唑、巰基三唑、巰基噻二唑、巰基苯并咪唑等。
作為上述(c1-1)所表示之化合物的具體例,可舉出2-巰基吡啶、2-巰基菸鹼酸、2-巰基嘧啶、4-巰基嘧啶、3-巰基嗒嗪、2-巰基吡嗪、2-巰基-1,3,5-三嗪、3-巰基-1,2,4-三嗪、2-巰基咪唑、3-巰基-1,2,4-三唑、5-巰基-1,2,4-三唑、2-巰基-1,3,4-噻二唑、2-巰基苯并咪唑等。該等的上述(c1-1)所表示之化合物之中,以由2-巰基吡啶、2-巰基菸鹼酸、3-巰基-1,2,4-三唑、及2-巰基-1,3,4-噻二唑所成之群中選出的至少1種為較佳。
上述(c1-1)所表示之化合物係可單獨使用1種、亦可組合2種以上來使用。
又,作為上述(c1-2)所表示之化合物,可舉出硫內醯胺(thiolactam)化合物、硫尿嘧啶(thiouracil)衍生物、上述(c1-1)所表示之化合物的互變異構物等。
作為硫內醯胺化合物的具體例,可舉出γ-硫丁內醯胺、δ-硫戊內醯胺、ε-硫己內醯胺等。
作為硫尿嘧啶衍生物的具體例,可舉出2-硫尿嘧啶、5-甲基-2-硫尿嘧啶、5,6-二甲基-2-硫尿嘧啶、6-乙基-5-甲基-2-硫尿嘧啶、6-甲基-5-n-丙基-2-硫尿嘧啶、5-乙基-2-硫尿嘧啶、5-n-丙基-2-硫尿嘧啶、5-n-丁基-2-硫尿嘧啶、5-n-己基-2-硫尿嘧啶、5-n-丁基-6-乙基-2-硫尿嘧啶、5-甲氧基-2-硫尿嘧啶、5-n-丁氧基-2-硫尿嘧啶、5-甲氧基-6-n-丙基-2-硫尿嘧啶、5-溴-2-硫尿嘧啶、5-氯-2-硫尿嘧啶、5-氟-2-硫尿嘧啶、5-胺基-2-硫尿嘧啶、5-胺基-6-甲基-2-硫尿嘧啶、5-胺基-6-苯基-2-硫尿嘧啶、5,6-二胺基-2-硫尿嘧啶、5-烯丙基-2-硫尿嘧啶、5-烯丙基-3-乙基-2-硫尿嘧啶、5-烯丙基-6-苯基-2-硫尿嘧啶、5-苄基-2-硫尿嘧啶、5-苄基-6-甲基-2-硫尿嘧啶、5-乙醯胺-2-硫尿嘧啶、6-甲基-5-硝基-2-硫尿嘧啶、6-胺基-2-硫尿嘧啶、6-胺基-5-甲基-2-硫尿嘧啶、6-胺基-5-n-丙基-2-硫尿嘧啶、6-溴-2-硫尿嘧啶、6-氯-2-硫尿嘧啶、6-氟-2-硫尿嘧啶、6-溴-5-甲基-2-硫尿嘧啶、6-乙醯胺-2-硫尿嘧啶、6-n-辛基-2-硫尿嘧啶、6-十二烷基-2-硫尿嘧啶、6-十四烷基-2-硫尿嘧啶、6-十六烷基-2-硫尿嘧啶、6-(3-異丙基辛基)-5-甲基-2-硫尿嘧啶、6-(m-硝基苯基)-2-硫尿嘧啶、6-(m-硝基苯基)-5-n-丙基-2-硫尿嘧啶、6-α-萘基-2-硫尿嘧啶、6-α-萘基-5-t-丁基-2-硫尿嘧啶、6-(p-氯苯基)-2-硫尿嘧啶、6-(p-氯苯基)-2-乙基-2-硫尿嘧啶、5-乙基-6-二十烷基-2-硫尿嘧啶、6-乙醯胺-5-乙基-2-硫尿嘧啶、6-二十烷基-5-烯丙基-2-硫尿嘧啶、5-胺基-6-苯基-2-硫尿嘧啶、5-胺基-6-(p-氯苯基)-2-硫尿嘧啶、5-甲氧基-6-苯基-2-硫尿嘧啶、5-乙基-6-(3,3-二甲基辛基)-2-硫尿嘧啶、6-(2-溴乙基)-2-硫尿嘧啶等。
該等的上述(c1-2)所表示之化合物之中,以硫內醯胺化合物為較佳為,以ε-硫己內醯胺為又較佳。
上述(c1-2)所表示之化合物係可單獨使用1種、亦可組合2種以上來使用。
相對於含硫化合物(C)的總量100質量份,含硫化合物(C1)的含有量係以0.1質量份以上99.9質量份以下為較佳,以1質量份以上99質量份以下為又較佳,以10質量份以上90質量份以下為更佳。
[硫醇化合物(C2)]
硫醇化合物(C2)係只要是分子內具有巰基、且和含硫化合物(C1)相異者即可並無特別限定。作為硫醇化合物(C2),以如下述所說明的第1~第3樣態的硫醇化合物為較佳。
作為硫醇化合物(C2)中的第1樣態,可舉出下述式(c2-1)所表示之化合物。
上述式(c2-1)中,Y係表示N或CH,s係表示1以上3以下的整數,t係表示0以上2以下的整數,s+t係2或3。
作為上述式(c2-1)所表示之化合物的具體例,可舉出2,4-二巰基-1,3,5-三嗪、2,4,6-三巰基-1,3,5-三嗪、2,4-二巰基-1,3,5-三嗪-6-醇、2-巰基-1,3,5-三嗪-4,6-二醇、2,4-二巰基嘧啶、2-巰基嘧啶-4-醇、2-巰基嘧啶-4,6-二醇等。
作為硫醇化合物(C2)中的第2樣態,可舉出下述式(c2-2)所表示之化合物。
上述式(c2-2)中,Rc5 及Rc6 係分別獨立表示為氫原子或烷基,Rc7 係表示單鍵或伸烷基,Rc8 係表示可包含碳原子以外的原子的u價的脂肪族基,u係表示2以上4以下的整數。
若Rc5 或Rc6 為烷基之情形時,該烷基可以是直鏈狀亦可以是分枝狀,以直鏈狀為較佳。若Rc5 或Rc6 為烷基之情形時,該烷基的碳原子數係以1以上4以下為較佳,以1或2為又較佳,以1為更佳。作為Rc5 及Rc6 的組合,以一方為氫原子而另一方為烷基者為較佳,以一方為氫原子而另一邊為甲基者為又較佳。
若Rc7 為伸烷基之情形時,該伸烷基係可以是直鏈狀亦可以是分枝狀,以直鏈狀為較佳。若Rc7 為伸烷基之情形時,該伸烷基的碳原子數係以1以上10以下為較佳,以1以上5以下為又較佳,以1或2為更佳,以1為特佳。
Rc8 係可包含碳原子以外的原子的價數為2以上4以下的脂肪族基。作為Rc7 可包含的碳原子以外的原子,可舉出氮原子、氧原子、硫原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。Rc7 的脂肪族基係可以是直鏈狀,亦可以是分枝狀亦可以是環狀,亦可以是組合該等的構造之構造。
上述式(c2-2)所表示之化合物之中,以下述式(c2-2-1)所表示之化合物為又較佳。下述式(c2-2-1)中,Rc8 及u係表示與上述式(c2-2)中的Rc8 及u為相同之意。
上述式(c2-2-1)所表示之化合物之中,以下述式(c2-2-2)~(c2-2-4)所表示之化合物為較佳。
作為硫醇化合物(C2)中的第3樣態,可舉出1,2-苯二硫醇、1,3-苯二硫醇、1,4-苯二硫醇、1,2-雙(巰基甲基)苯、1,3-雙(巰基甲基)苯、1,4-雙(巰基甲基)苯、1,2-雙(巰基乙基)苯、1,3-雙(巰基乙基)苯、1,4-雙(巰基乙基)苯、1,2,3-三巰基苯、1,2,4-三巰基苯、1,3,5-三巰基苯、1,2,3-參(巰基甲基)苯、1,2,4-參(巰基甲基)苯、1,3,5-參(巰基甲基)苯、1,2,3-參(巰基乙基)苯、1,2,4-參(巰基乙基)苯、1,3,5-參(巰基乙基)苯、2,5-甲苯二硫醇、3,4-甲苯二硫醇、1,3-二(p-甲氧基苯基)丙烷-2,2-二硫醇、1,3-二苯基丙烷-2,2-二硫醇、苯基甲烷-1,1-二硫醇、2,4-二(p-巰基苯基)戊烷、1,2-雙(巰基乙硫基)苯、1,3-雙(巰基乙硫基)苯、1,4-雙(巰基乙硫基)苯、1,2,3-參(巰基甲硫基)苯、1,2,4-參(巰基甲硫基)苯、1,3,5-參(巰基甲硫基)苯、1,2,3-參(巰基乙硫基)苯、1,2,4-參(巰基乙硫基)苯、1,3,5-參(巰基乙硫基)苯等的芳香族聚硫醇化合物。
該等的硫醇化合物(C2)之中,以由2,4,6-三巰基-1,3,5-三嗪、2-巰基-1,3,5-三嗪-4,6-二醇、2,4-二巰基嘧啶、上述式(c2-2-2)~(c2-2-4)所表示之化合物、及1,4-雙(巰基甲基)苯所成之群中所選出的至少1種為較佳。
該等的硫醇化合物(C2)係可單獨使用1種、亦可組合2種以上來使用。
相對於含硫化合物(C)的總量100質量份,硫醇化合物(C2)的含有量係以0.1質量份以上99.9質量份以下為較佳,以1質量份以上99質量份以下為又較佳,以10質量份以上90質量份以下為更佳。
相對於上述樹脂(B)及後述的鹼可溶性樹脂(D)的合計100質量份,含硫化合物(C)係以0.01質量份以上5質量份以下為較佳,以0.05質量份以上2質量份以下為又較佳。
<鹼可溶性樹脂(D)>
為了提升破裂耐性,感光性樹脂組成物係以進而含有鹼可溶性樹脂(D)為較佳。於此,所謂的鹼可溶性樹脂,係指藉由樹脂濃度20質量%的樹脂溶液(溶劑:丙二醇單甲基醚乙酸酯),在基板上形成膜厚1μm的樹脂膜,浸漬在2.38質量%的TMAH水溶液中1分鐘時,樹脂膜為溶解0.01μm以上者。作為鹼可溶性樹脂(D),以由酚醛清漆樹脂(D1)、聚羥基苯乙烯樹脂(D2)、及丙烯酸樹脂(D3)所成之群中選出的至少1種的樹脂為較佳。
[酚醛清漆樹脂(D1)]
酚醛清漆樹脂(D1)係藉由例如使具有酚性羥基的芳香族化合物(以下簡稱為「酚類」)與醛類在酸觸媒下進行加成縮合而得到。
作為上述酚類,可舉出苯酚、o-甲酚、m-甲酚、p-甲酚、o-乙基苯酚、m-乙基苯酚、p-乙基苯酚、o-丁基苯酚、m-丁基苯酚、p-丁基苯酚、2,3-二甲苯酚、2,4-二甲苯酚、2,5-二甲苯酚、2,6-二甲苯酚、3,4-二甲苯酚、3,5-二甲苯酚、2,3,5-三甲基苯酚、3,4,5-三甲基苯酚、p-苯基苯酚、間苯二酚、氫醌、氫醌單甲基醚、鄰苯三酚、間苯三酚、羥基聯苯、雙酚A、沒食子酸、沒食子酸酯、α-萘酚、β-萘酚等。
作為上述醛類,可舉出甲醛、糠醛、苯甲醛、硝基苯甲醛、乙醛等。
加成縮合反應時的觸媒,並無特別限定,作為例如酸觸媒,可舉出鹽酸、硝酸、硫酸、甲酸、草酸、乙酸等。
尚,藉由使用o-甲酚、將樹脂中的羥基的氫原子取代成其他的取代基、或者使用體積較大的醛類,將可能使酚醛清漆樹脂的柔軟性進一步提升。
酚醛清漆樹脂(D1)的質量平均分子量係以1000以上50000以下為較佳。
[聚羥基苯乙烯樹脂(D2)]
作為構成聚羥基苯乙烯樹脂(D2)的羥基苯乙烯系化合物,可舉出p-羥基苯乙烯、α-甲基羥基苯乙烯、α-乙基羥基苯乙烯等。
聚羥基苯乙烯樹脂(D2)較佳為製成與苯乙烯樹脂的共聚物。作為構成如此般的苯乙烯樹脂的苯乙烯系化合物,可舉出苯乙烯、氯苯乙烯、氯甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯等。
進而,就適度地控制物理性、化學性特性的目的下,聚羥基苯乙烯樹脂(D2)可包含源自其他的聚合性化合物的構成單位。作為如此般的構成單位,可舉例如上述式(b5)~(b7)所表示之構成單位。
聚羥基苯乙烯樹脂(D2)的質量平均分子量係以1000以上50000以下為較佳。
[丙烯酸樹脂(D3)]
作為丙烯酸樹脂(D3),以包含源自具有醚鍵的聚合性化合物的構成單位、及源自具有羧基的聚合性化合物的構成單位為較佳。
作為上述具有醚鍵的聚合性化合物,可舉出(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、甲氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸3-甲氧基丁酯、乙基卡必醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸四氫糠基酯等的具有醚鍵及酯鍵的(甲基)丙烯酸衍生物等。上述具有醚鍵的聚合性化合物,較佳為丙烯酸2-甲氧基乙酯或甲氧基三乙二醇丙烯酸酯。該等的聚合性化合物係可單獨使用1種、亦可組合2種以上來使用。
作為上述具有羧基的聚合性化合物,可舉出丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等的單羧酸類;馬來酸、福馬酸、伊康酸等的二羧酸類;2-甲基丙烯醯氧基乙基琥珀酸、2-甲基丙烯醯氧基乙基馬來酸、2-甲基丙烯醯氧基乙基鄰苯二甲酸、2-甲基丙烯醯氧基乙基六氫鄰苯二甲酸等的具有羧基及酯鍵的化合物等。上述具有羧基的聚合性化合物,較佳為丙烯酸或甲基丙烯酸。該等的聚合性化合物係可單獨使用1種、亦可組合2種以上來使用。
丙烯酸樹脂(D3)的質量平均分子量係以50000以上800000以下為較佳。
該等的鹼可溶性樹脂(D)係可單獨使用1種、亦可組合2種以上來使用。
相對於上述樹脂(B)與鹼可溶性樹脂(D)的合計100質量份,鹼可溶性樹脂(D)的含有量係以0質量份以上80質量份以下為較佳,以0質量份以上70質量份以下為又較佳。
<酸擴散控制劑(E)>
為了提升作為鑄模所使用的阻劑圖型的形狀或感光性樹脂層的放置穩定性等,感光性樹脂組成物係以進而含有酸擴散控制劑(E)為較佳。作為酸擴散控制劑(E),以含氮化合物(E1)為較佳,進而可因應所需含有有機羧酸、或磷的含氧酸或其衍生物(E2)。
[含氮化合物(E1)]
作為含氮化合物(E1),可舉出三甲基胺、二乙基胺、三乙基胺、二-n-丙基胺、三-n-丙基胺、三-n-戊基胺、三苄基胺、二乙醇胺、三乙醇胺、n-己基胺、n-庚基胺、n-辛基胺、n-壬基胺、乙二胺、N,N,N’,N’-四甲基乙二胺、四亞甲基二胺、六亞甲基二胺、4,4’-二胺基二苯基甲烷、4,4’-二胺基二苯基醚、4,4’-二胺基二苯甲酮、4,4’-二胺基二苯胺、甲醯胺、N-甲基甲醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、乙醯胺、N-甲基乙醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、丙醯胺、苯甲醯胺、吡咯啶酮、N-甲基吡咯啶酮、甲基脲、1,1-二甲基脲、1,3-二甲基脲、1,1,3,3-四甲基脲、1,3-二苯基脲、咪唑、苯并咪唑、4-甲基咪唑、8-氧基喹啉、吖啶、嘌呤、吡咯啶、哌啶、2,4,6-三(2-吡啶)-S-三嗪、嗎福林、4-甲基嗎福林、哌嗪、1,4-二甲基哌嗪、1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷、吡啶等。該等係可1種單獨使用、亦可組合2種以上來使用。
相對於上述樹脂(B)及上述鹼可溶性樹脂(D)的合計100質量份,含氮化合物(E1)的含有量係以0質量份以上5質量份以下為較佳,以0質量份以上3質量份以下為又較佳。
[有機羧酸、或磷的含氧酸或其衍生物(E2)]
有機羧酸、或磷的含氧酸或其衍生物(E2)之中,作為有機羧酸,可舉出丙二酸、檸檬酸、蘋果酸、琥珀酸、苯甲酸、水楊酸等,以水楊酸為較佳。
作為磷的含氧酸或其衍生物,可舉出磷酸、磷酸二-n-丁基酯、磷酸二苯基酯等的磷酸及此等的酯之類的衍生物;膦酸、膦酸二甲基酯、膦酸-二-n-丁基酯、苯基膦酸、膦酸二苯基酯、膦酸二苄基酯等的膦酸及此等的酯之類的衍生物;亞膦酸、苯基亞膦酸等的亞膦酸及此等的酯之類的衍生物等。該等之中,係以膦酸為較佳。該等係可1種單獨使用、亦可組合2種以上來使用。
有機羧酸、或磷的含氧酸或其衍生物(E2)的含有量,相對於上述樹脂(B)及上述鹼可溶性樹脂(D)的合計100質量份以0質量份以上5質量份以下為較佳,以0質量份以上3質量份以下為又較佳。
又,為了使形成鹽並使其穩定,有機羧酸、或磷的含氧酸或其衍生物(E2)係以使用與上述含氮化合物(E1)同等量為較佳。
<有機溶劑(S)>
感光性樹脂組成物係以進而含有有機溶劑(S)為較佳。有機溶劑(S)的種類並無特別限定,可從以往正型的感光性樹脂組成物所使用的有機溶劑中適當選擇來使用。
作為有機溶劑(S)的具體例,可舉出丙酮、甲基乙基酮、環己酮、甲基異戊基酮、2-庚酮等的酮類;乙二醇、乙二醇單乙酸酯、二乙二醇、二乙二醇單乙酸酯、丙二醇、丙二醇單乙酸酯、二丙二醇、二丙二醇單乙酸酯的單甲基醚、單乙基醚、單丙基醚、單丁基醚、單苯基醚等的多元醇類及其衍生物;二噁烷等的環式醚類;甲酸乙酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮酸甲酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、丙酮酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、2-羥基丙酸甲酯、2-羥基丙酸乙酯、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、2-羥基-3-甲基丁酸甲酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯等的酯類;甲苯、二甲苯等的芳香族烴類等。該等係可單獨使用1種、亦可混合2種以上來使用。
有機溶劑(S)的含有量並無特別限定,可舉例如感光性樹脂組成物的固形分濃度成為30質量%以上55質量%以下的含有量。
<其他的成分>
為了使可塑性提升,感光性樹脂組成物可進而含有聚乙烯基樹脂。作為聚乙烯基樹脂的具體例,可舉出聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚羥基苯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯基苯甲酸、聚乙烯基甲基醚、聚乙烯基乙基醚、聚乙烯基醇、聚乙烯基吡咯啶酮、聚乙烯基苯酚、及該等的共聚物等。聚乙烯基樹脂係就玻璃轉移點為低的方面而言,較佳為聚乙烯基甲基醚。
又,為了讓使用感光性樹脂組成物所形成的鑄模與金屬基板的接著性提升,感光性樹脂組成物可進而含有接著助劑。
又,為了使塗布性、消泡性、調平性等提升,感光性樹脂組成物可進而含有界面活性劑。作為界面活性劑的具體例,可舉出BM-1000、BM-1100(均為BMChemie公司製)、MEGAFACE F142D、MEGAFACE F172、MEGAFACE F173、MEGAFACE F183(均為大日本ink化學工業公司製)、Fluorad FC-135、Fluorad FC-170C、Fluorad FC-430、Fluorad FC-431(均為住友3M公司製)、Surflon S-112、Surflon S-113、Surflon S-131、Surflon S-141、Surflon S-145(均為旭硝子公司製)、SH-28PA、SH-190、SH-193、SZ-6032、SF-8428(均為Toray Silicone公司製)等的市售的氟系界面活性劑、或BYK306、BYK307、BYK310(均為BYK公司製)等的市售的聚矽氧系界面活性劑,但並非被限定於該等。
又,為了進行對顯影液的溶解性的微調整,感光性樹脂組成物可進而含有酸、酸酐、或高沸點溶劑。
作為酸及酸酐的具體例,可舉出乙酸、丙酸、n-丁酸、異丁酸、n-戊酸、異戊酸、苯甲酸、肉桂酸等的單羧酸類;乳酸、2-羥基丁酸、3-羥基丁酸、水楊酸、m-羥基苯甲酸、p-羥基苯甲酸、2-羥基肉桂酸、3-羥基肉桂酸、4-羥基肉桂酸、5-羥基間苯二甲酸、丁香酸等的羥基單羧酸類;草酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、馬來酸、伊康酸、六氫鄰苯二甲酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、1,2-環己烷二羧酸、1,2,4-環己烷三羧酸、丁烷四羧酸、偏苯三甲酸、焦蜜石酸、環戊烷四羧酸、丁烷四羧酸、1,2,5,8-萘四羧酸等的多元羧酸類;伊康酸酐、琥珀酸酐、檸康酸酐、十二烯基琥珀酸酐、丙三甲酸酐、馬來酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、甲基四氫鄰苯二甲酸酐、降冰片烯二酸酐、1,2,3,4-丁烷四羧酸酐、環戊烷四羧酸二酐、鄰苯二甲酸酐、焦蜜石酸酐、偏苯三甲酸酐、二苯甲酮四羧酸酐、乙二醇雙偏苯三(甲)酸酐、甘油參偏苯三(甲)酸酐等的酸酐等。
又,作為高沸點溶劑的具體例,可舉出N-甲基甲醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、N-甲基甲醯胺、N-甲基乙醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮、二甲基亞碸、苄基乙基醚、二己基醚、丙酮基丙酮、異佛酮、己酸、辛酸、1-辛醇、1-壬醇、苄基醇、乙酸苄基酯、苯甲酸乙酯、草酸二乙酯、馬來酸二乙酯、γ-丁內酯、碳酸伸乙酯、碳酸伸丙酯、苯基溶纖劑乙酸酯等。
又,為了使感度提升,感光性樹脂組成物可進而含有增感劑。
<感光性樹脂組成物的調製方法>
感光性樹脂組成物係可藉由通常的方法來混合或攪拌上述的各成分而調製。作為將上述的各成分混合或攪拌時可使用的裝置,可舉出溶解機、均質機、三軸輥磨機等。將上述的各成分均勻地混合後,可進而使用網篩、薄膜濾器等來將得到的混合物進行過濾。
≪附有鑄模之基板的製造方法≫
使用以上說明的感光性樹脂組成物,在具有金屬表面的基板的金屬表面上形成阻劑圖型的方法並無特別限定,該阻劑圖型係成為用來形成鍍敷造形物的鑄模。
作為適合的方法,可舉出以下的附有鑄模之基板的製造方法,其係包含:在具有金屬表面的基板的金屬表面上,層合由感光性樹脂組成物所成的感光性樹脂層;對感光性樹脂層照射活性光線或放射線來進行曝光;與將曝光後的感光性樹脂層進行顯影來製成用於形成鍍敷造形物的鑄模。
作為層合感光性樹脂層的基板並無特別限定,可使用以往周知者,可示例如電子零件用的基板、或對此形成了指定的配線圖型的基板等。作為該基板,可使用具有金屬表面者,作為構成金屬表面的金屬種類,以銅、金、鋁為較佳,以銅為又較佳。
感光性樹脂層係例如以下述般之方式被層合至基板上。即,將液狀的感光性樹脂組成物塗布在基板上,藉由加熱除去溶劑從而形成所期望的膜厚的感光性樹脂層。感光性樹脂層的厚度,只要是能以所望的膜厚來形成成為鑄模的阻劑圖型即可,並無特別限定。感光性樹脂層的膜厚並無特別限定,但以1μm以上為較佳,以2μm以上150μm以下為又較佳,以3μm以上120μm以下為更佳,以4μm以上100μm以下為特佳。
作為對基板上塗布感光性樹脂組成物的方法,可採用旋轉塗佈法、隙缝塗布法、輥塗覆法、網板印刷法、塗抹器法等的方法。對於感光性樹脂層係以進行預烘烤為較佳。預烘烤條件係依感光性樹脂組成物中的各成分的種類、調配比例、塗布膜厚等而有所不同,但通常為在70℃以上150℃以下、2分鐘以上60分鐘以下左右。
對於依如上述般之方式所形成的感光性樹脂層,隔著指定的圖型的遮罩,選擇性的照射(曝光)活性光線或放射線,例如波長為300nm以上500nm以下的紫外線或可見光線。
作為放射線的線源,可使用低壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、金屬鹵素燈、氬氣體雷射等。又,放射線中係可包含微波、紅外線、可見光線、紫外線、X線、γ線、電子線、陽子線、中性子線、離子線等。放射線照射量係依感光性樹脂組成物的組成或感光性樹脂層的膜厚等而有所不同,例如若超高壓水銀燈使用之情形時為100 mJ/cm2 以上10000mJ/cm2 以下。又,放射線中,為了產生酸,包含使酸產生劑(A)活性化的光線。
曝光後係藉由使用周知的方法加熱感光性樹脂層,從而促進酸的擴散,在感光性樹脂膜中的被曝光的部分中,使感光性樹脂層的鹼可溶解性產生變化。
接下來,將被曝光的感光性樹脂層依據以往已知的方法顯影,將不需要溶解的部分溶解、除去,從而形成指定的阻劑圖型。此時,作為顯影液可使用鹼性水溶液。
作為顯影液,可使用例如氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、矽酸鈉、偏矽酸鈉、氨水、乙基胺、n-丙基胺、二乙基胺、二-n-丙基胺、三乙基胺、甲基二乙基胺、二甲基乙醇胺、三乙醇胺、四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨、吡咯、哌啶、1,8-二氮雜雙環[5,4,0]-7-十一烯、1,5-二氮雜雙環[4,3,0]-5-壬烷等的鹼類的水溶液。又,亦可使用在上述鹼類的水溶液中添加適當量的甲醇、乙醇等的水溶性有機溶劑或界面活性劑的水溶液來作為顯影液。
顯影時間係依據感光性樹脂組成物的組成或感光性樹脂層的膜厚等而有所不同,通常為1分鐘以上30分鐘以下。顯影方法係可以是滴液法、浸漬法、混拌法、噴霧顯影法等的任一種。
顯影後進行流水洗淨30秒鐘以上90秒鐘以下,使用氣槍、或烘箱等來使其乾燥。如此般之方式,可在具有金屬表面的基板的金屬表面上,製造具備成為鑄模的阻劑圖型的附有鑄模之基板。
≪鍍敷造形物的製造方法≫
在藉由上述的方法所形成的附有鑄模之基板的鑄模中的非阻劑部(利用顯影液除去的部分),藉由鍍敷埋入金屬等的導體,從而可形成例如凸塊或金屬柱等的連接端子之類的鍍敷造形物。尚,鍍敷處理方法並無特別限制,可採用以往以來周知的各種方法。作為鍍敷液,特別適合使用鍍錫、鍍銅、鍍金、鍍鎳液。殘留的鑄模係最後依據常法使用剝離液等來除去。

[實施例]
以下,藉由實施例進而詳細地說明本發明,但本發明並不被限定於該等的實施例。
<實施例1~10及比較例1~5>
[感光性樹脂組成物的調製]
作為酸產生劑(A)係使用下述的酸產生劑A1。
作為樹脂(B)係使用下述的樹脂B1-1(質量平均分子量:36000、分散度:2.4)與樹脂B1-2(質量平均分子量:45000、分散度:2.8)以質量比1:1的混合品(將該等合併稱為「樹脂B1」)。下述構造式中各構成單位中的括弧的右下的數字係表示各樹脂中的構成單位的含有率(質量%)。
含硫化合物(C)之中,作為特定式所表示之含硫化合物(C1)係使用下述的含硫化合物C1-1~C1-5;作為硫醇化合物(C2)係使用下述的硫醇化合物C2-1~C2-6。
作為代替含硫化合物(C)的比較用化合物(C3),係使用下述的比較用化合物C3-1~C3-3。
作為鹼可溶性樹脂(D)係使用下述的樹脂D1及D2。
D1:聚羥基苯乙烯樹脂(p-羥基苯乙烯/苯乙烯=75/25(質量比)的共聚物、質量平均分子量:2500)
D2:酚醛清漆樹脂(將m-甲酚與p-甲酚以m-甲酚/p-甲酚=60/40(質量比)混合,並在甲醛及酸觸媒的存在下加成縮合從而得到的酚醛清漆樹脂(質量平均分子量:8000、分散度:2.6)
將2質量份的酸產生劑A1、30質量份的樹脂B1、20質量份的樹脂D1、50質量份的樹脂D2、表1及表2所表示之種類及數量(質量份)的含硫化合物(C1)或比較用化合物(C3)、與表1及表2所表示之種類及數量(質量份)的硫醇化合物(C2),以固形分濃度成為51質量%之方式,使該等溶解在3-甲氧基丁基乙酸酯(MA)中,從而得到實施例1~10及比較例1~5的各感光性樹脂組成物。
尚,表1及表2中「-」係表示不含有該成分。表2中的實施例1係為了方便比較,故重複記載了表1中的實施例1。
[評估]
使用所得的感光性樹脂組成物,並根據以下之方法,對非阻劑部的斷面垂直性來進行評估。
首先,在矽晶圓上依序層合有鈦及銅的基板的表面上,塗布實施例1~10及比較例1~5的各感光性樹脂組成物,從而形成膜厚50μm的感光性樹脂層。接下來,將感光性樹脂層以100℃下預烘烤100秒鐘後,再以150℃下預烘烤300秒鐘。預烘烤後,使用10μm徑的孔洞圖型的遮罩與曝光裝置Prisma GHI(Ultratech公司製),以形成阻劑圖型而言為必須的最低曝光量的1.2倍的曝光量,利用ghi線來進行圖型曝光。
接下來,將基板載置到加熱板上並以100℃下進行180秒鐘的曝光後加熱(PEB)。接下來,對於曝光後的感光性樹脂層滴下四甲基氫氧化銨的2.38質量%水溶液(顯影液、NMD-3、東京應化工業股份有限公司製)後,以23℃下靜置60秒鐘,並將該操作重複進行4次。之後,將阻劑圖型表面以流水洗淨後,進行氮氣吹氣從而得到阻劑圖型。
藉由掃描式電子顯微鏡來觀察所得的阻劑圖型的斷面形狀,對於膜厚方向的36部位來測定非阻劑部(孔洞)的徑。又,若徑的最大值(CD-Max)與最小值(CD-Min)的差未滿1.0μm之情形時設為○,若為1.0μm以上之情形時設為×來進行評估。將評估結果表示於表1及表2。
由表1及表2可得知,使用含有特定的含硫化合物(C1)與特定的硫醇化合物(C2)的感光性樹脂組成物而得的實施例1~10,即使是在金屬表面上形成阻劑圖型之情形時,亦能夠形成非阻劑部的斷面垂直性為優異的阻劑圖型。
另一方面,使用含有比較用化合物(C3)的感光性樹脂組成物來代替特定的含硫化合物(C1)而得的比較例1~3、5、及使用不含有特定的硫醇化合物(C2)的感光性樹脂組成物而得的比較例4,非阻劑部的斷面垂直性較實施例1~10為差。
<實施例11、12及比較例6~10>
[感光性樹脂組成物的調製]
作為酸產生劑(A)係使用下述的酸產生劑A2。
作為樹脂(B)係使用下述的樹脂B2(質量平均分子量:103000)。下述構造式中各構成單位中的括弧的右下的數字係表示各樹脂中的構成單位的含有率(質量%)。
含硫化合物(C)之中,作為特定式所表示之含硫化合物(C1)係使用下述的含硫化合物C1-1及C1-3;作為硫醇化合物(C2)係使用下述的硫醇化合物C2-1。
作為代替含硫化合物(C)的比較用化合物(C3),係使用下述的比較用化合物C3-1、C3-4~C3-7。
作為鹼可溶性樹脂(D)係使用下述的樹脂D3~D5。
D3:聚羥基苯乙烯樹脂(p-羥基苯乙烯/苯乙烯/丙烯酸tert-丁酯=60/15/25(質量比)的共聚物、質量平均分子量:10000)
D4:酚醛清漆樹脂(將m-甲酚與p-甲酚以m-甲酚/p-甲酚=40/60(質量比)混合,並在甲醛及酸觸媒的存在下加成縮合從而得到的酚醛清漆樹脂(質量平均分子量:5000)
D5:酚醛清漆樹脂(將m-甲酚與p-甲酚以m-甲酚/p-甲酚=40/60(質量比)混合,並在甲醛及酸觸媒的存在下加成縮合從而得到的酚醛清漆樹脂(質量平均分子量:7000)
將1質量份的酸產生劑A2、35質量份的樹脂B2、10質量份的樹脂D3、27.5質量份的樹脂D4、27.5質量份的樹脂D5、表3所示的種類及數量(質量份)的含硫化合物(C1)或比較用化合物(C3)、表3所表示的種類及數量(質量份)的硫醇化合物(C2)、與0.05質量份的界面活性劑(BYK310、BYK公司製),以固形分濃度成為40質量%之方式,使該等溶解在3-甲氧基丁基乙酸酯(MA)與丙二醇單甲基醚乙酸酯(PM)的混合溶劑(MA/PM=6/4(體積比))中,從而得到實施例11、12及比較例6~10的各感光性樹脂組成物。尚,表3中「-」係表示不含有該成分。
[評估]
使用所得的感光性樹脂組成物,並根據以下之方法對於非阻劑部的斷面垂直性來進行評估。
首先,在矽晶圓上依序層合有鈦及銅的基板的表面上,塗布實施例11、12及比較例6~10的各感光性樹脂組成物,從而形成膜厚8μm的感光性樹脂層。接下來,將感光性樹脂層以120℃下預烘烤300秒鐘。預烘烤後,使用線寬2μm、間距寬2μm的線和間距圖型的遮罩與曝光裝置Prisma GHI(Ultratech公司製),以形成阻劑圖型而言為必須的最低曝光量的1.2倍的曝光量,利用ghi線來進行圖型曝光。
接下來,將基板載置到加熱板上以90℃下進行90秒鐘的曝光後加熱(PEB)。接下來,對於曝光後的感光性樹脂層滴下四甲基氫氧化銨的2.38質量%水溶液(顯影液、NMD-3、東京應化工業股份有限公司製)後,以23℃下靜置30秒鐘,並將該操作重複進行2次。之後,將阻劑圖型表面以流水洗淨後,進行氮氣吹氣從而得到阻劑圖型。
藉由掃描式電子顯微鏡來觀察所得到的阻劑圖型的斷面形狀,並測定阻劑部(線)的錐形角(線的底面與側面所成的角)。又,若錐形角為88度以上之情形時設為○,若未滿88度之情形時設為×來進行評估。將評估結果表示於表3。
由表3可得知,使用含有特定的含硫化合物(C1)與特定的硫醇化合物(C2)的感光性樹脂組成物而得的實施例11、12,即使是在金屬表面上形成阻劑圖型之情形時,亦能夠形成非阻劑部的斷面垂直性為優異的阻劑圖型。
另一方面,使用含有比較用化合物(C3)的感光性樹脂組成物來代替特定的含硫化合物(C1)而得的比較例6~10,非阻劑部的斷面垂直性較實施例11、12為差。
<實施例13、14>
[感光性樹脂組成物的調製]
作為酸產生劑(A)係使用上述的酸產生劑A2。作為樹脂(B)係使用上述的樹脂B2。含硫化合物(C)之中,作為特定式所表示之含硫化合物(C1)係使用上述的含硫化合物C1-3,作為硫醇化合物(C2)係使用上述的硫醇化合物C2-1及C2-3。作為鹼可溶性樹脂(D)係使用上述的樹脂D3~D5。
將1質量份的酸產生劑A2、35質量份的樹脂B2、表4所表示的數量(質量份)的樹脂D3~D5、表4所表示的種類及數量(質量份)的含硫化合物(C1)、表4所表示的種類及數量(質量份)的硫醇化合物(C2)、與0.05質量份的界面活性劑(BYK310、BYK公司製),以固形分濃度成為40質量%之方式,使該等溶解在3-甲氧基丁基乙酸酯(MA)與丙二醇單甲基醚乙酸酯(PM)的混合溶劑(MA/PM=6/4(體積比))中,從而得到實施例13、14的各感光性樹脂組成物。
[評估]
使用所得到的感光性樹脂組成物,根據以下之方法對於感光性樹脂組成物的感度及非阻劑部的斷面垂直性來進行評估。
(感度的評估)
首先,在矽晶圓上依序層合有鈦及銅的基板的表面上,塗布實施例13及14的各感光性樹脂組成物,從而形成膜厚8μm的感光性樹脂層。接下來,將感光性樹脂層以120℃下預烘烤300秒鐘。預烘烤後,使用線寬1.8μm、間距寬2μm的線和間距圖型的遮罩與曝光裝置Prisma GHI(Ultratech公司製),一邊使曝光量階段性的變化,一邊利用ghi線來進行圖型曝光。
接下來,將基板載置到加熱板上以90℃下進行90秒鐘的曝光後加熱(PEB)。接下來,對於曝光後的感光性樹脂層滴下四甲基氫氧化銨的2.38質量%水溶液(顯影液、NMD-3、東京應化工業股份有限公司製)後,以23℃下靜置30秒鐘,並將該操作重複進行2次。之後,將阻劑圖型表面以流水洗淨後,進行氮氣吹氣從而得到阻劑圖型。
如上述般,求出一邊使曝光量階段性的變化,一邊形成阻劑圖型,且未識別到圖型殘渣的曝光量(即,對形成阻劑圖型而言為必須的最低曝光量)來作為感度的指標。將評估結果表示於表4。
(非阻劑部的斷面垂直性的評估)
首先,在矽晶圓上依序層合有鈦及銅的基板的表面上,塗布實施例13及14的各感光性樹脂組成物,從而形成膜厚8μm的感光性樹脂層。接下來,將感光性樹脂層以120℃下預烘烤300秒鐘。預烘烤後,使用線寬1.8μm、間距寬2μm的線和間距圖型的遮罩與曝光裝置Prisma GHI(Ultratech公司製),以形成阻劑圖型而言為必須的最低曝光量的1.2倍的曝光量,利用ghi線來進行圖型曝光。
接下來,將基板載置到加熱板上以90℃下進行90秒鐘的曝光後加熱(PEB)。接下來,對於曝光後的感光性樹脂層滴下四甲基氫氧化銨的2.38質量%水溶液(顯影液、NMD-3、東京應化工業股份有限公司製)後,以23℃下靜置30秒鐘,並將該操作重複進行2次。之後,將阻劑圖型表面以流水洗淨後,進行氮氣吹氣從而得到阻劑圖型。
藉由掃描式電子顯微鏡來觀察所得到的阻劑圖型的斷面形狀,並測定阻劑部(線)的錐形角(線的底面與側面所成的角)。又,若錐形角為88度以上之情形時設為○,若未滿88度之情形時設為×來進行評估。將評估結果表示於表4。
由表4可得知,使用含有特定的含硫化合物(C1)與特定的硫醇化合物(C2)的感光性樹脂組成物而得的實施例13、14,即使是在金屬表面上形成阻劑圖型之情形時,亦能夠形成非阻劑部的斷面垂直性為優異的阻劑圖型。特別是,相較於使用硫醇化合物C2-3而得的實施例14,使用硫醇化合物C2-1而得的實施例13的感度更為優異。

Claims (6)

  1. 一種化學增幅型正型感光性樹脂組成物,其特徵係含有:藉由活性光線或放射線之照射而產生酸的酸產生劑(A)、藉由酸之作用而增大對於鹼之溶解性的樹脂(B)、與含硫化合物(C), 前述含硫化合物(C)包含:含硫化合物(C1)、與和前述含硫化合物(C1)相異的硫醇化合物(C2), 前述含硫化合物(C1)為下述式(c1-1)及(c1-2)之至少一方所表示之化合物, (式(c1-1)及(c1-2)中,環A係環構成原子數為4以上8以下的單環,或環構成原子數為5以上20以下的多環,X係 -CR1c R2c -、-NR3c -、-O-、-S-、-Se-、-Te-、=CR4c -、或=N-,R1c 、R2c 、R3c 、及R4c 係分別獨立為氫原子、鹵素原子、硝基、氰基、或有機基,但,式(c1-1)所表示之化合物為分子內具有1個巰基且不具有羥基,式(c1-2)所表示之化合物為分子內不具有巰基及羥基)。
  2. 如請求項1所記載之化學增幅型正型感光性樹脂組成物,其中,前述環A的環構成原子數為5以上7以下,前述環A包含1個以上3個以下的氮原子來作為環構成原子。
  3. 如請求項1或2所記載之化學增幅型正型感光性樹脂組成物,其中,進而含有鹼可溶性樹脂(D)。
  4. 如請求項3所記載之化學增幅型正型感光性樹脂組成物,其中,前述鹼可溶性樹脂(D)包含由酚醛清漆樹脂(D1)、聚羥基苯乙烯樹脂(D2)、及丙烯酸樹脂(D3)所成之群中選出的至少1種的樹脂。
  5. 一種附有鑄模之基板的製造方法,其係包含: 在具有金屬表面的基板的前述金屬表面上,層合由請求項1~4中任一項所記載之化學增幅型正型感光性樹脂組成物所成的感光性樹脂層; 對前述感光性樹脂層照射活性光線或放射線來進行曝光;與 將曝光後的前述感光性樹脂層進行顯影來製成用於形成鍍敷造形物的鑄模。
  6. 一種鍍敷造形物的製造方法,其係包含: 對藉由請求項5所記載之方法所製造的附有鑄模之基板施予鍍敷,在鑄模內形成鍍敷造形物。
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