感光性树脂组合物以及电路图案的形成方法技术

一种感光性树脂组合物，其特征在于，其含有：(A)碱溶性高分子：40～80质量％、(B)光聚合引发剂：0.1～20质量％、以及(C)具有烯属双键的化合物：5～50质量％，在基板表面上形成由该感光性树脂组合物形成的厚度25μm的感光性树脂层，在将曝光时的焦点的位置从基板表面沿该基板的厚度方向向基板内侧移动200μm的条件下进行曝光和显影而得到的抗蚀图案的抗蚀层下摆宽度为0.01μm～3.5μm，而且，前述感光性树脂组合物用于直接成像曝光。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及利用碱性水溶液能够进行显影的感光性树脂组合物以及使用该感光性树脂组合物的电路图案形成方法。更详细而言，本专利技术涉及对于印刷电路板的制造、柔性印刷电路板的制造、IC芯片安装用引线框的制造、金属掩模制造等金属箔精密加工；BGA(球栅阵列)、CSP(芯片尺寸封装)等半导体封装制造；以TAB(带式自动焊接，TapeAutomatedBonding)以及COF(ChipOnFilm：在薄膜状的微细电路板上安装了半导体IC的薄膜)为代表的带状基板的制造；半导体凸块的制造；平板显示器领域中的ITO电极、寻址电极、电磁波屏蔽体等构件的制造而言赋予合适的抗蚀图案的感光性树脂组合物、以及使用该感光性树脂组合物的电路图案形成方法。
技术介绍
一直以来，印刷电路板的制造、金属的精密加工等通过光刻法来进行制造。用于光刻法的感光性树脂组合物被分类为负型组合物和正型组合物。使用负型感光性树脂组合物的光刻法例如如下地进行：在基板上涂布负型感光性树脂组合物，进行图案曝光，以使该感光性树脂组合物的曝光部聚合固化。接着，将未曝光部用显影液去除而在基板上形成抗蚀图案。进而，实施蚀刻或镀覆处理而形成导体图案之后，将该抗蚀图案从该基板上剥离去除，从而在基板上形成导体图案。对于光刻法，将感光性树脂组合物涂布于基板上时，可使用如下方法中的任一者：(1)将光致抗蚀剂溶液涂布于基板上使之干燥的方法；以及(2)使用依次层叠了支承体、由感光性树脂组合物形成的层(以下，称为“感光性树脂层”)以及根据需要层叠的保护层的感光性树脂层叠体，将感光性树脂层层叠于基板上的方法。在印刷电路板的制造中大多使用后一方法。以下，简单说明使用上述感光性树脂层叠体来制造印刷电路板的方法。首先，从感光性树脂层叠体剥离保护层。接着，使用层压机，按照该基板、感光性树脂层、以及支承体的顺序，将感光性树脂层和支承体层叠于覆铜层叠板等基板上。接着，隔着具有所希望的布线图案的光掩模，对该感光性树脂层进行曝光，从而使曝光部分聚合固化。接着，将前述支承体剥离。然后，利用显影液将感光性树脂层的未曝光部分溶解或分散去除，从而在基板上形成抗蚀图案。作为上述保护层，优选使用例如聚乙烯薄膜等；作为支承体，优选使用例如聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜等；作为显影液，优选使用例如具有弱碱性的水溶液等。将上述通过显影液将未曝光部分的感光性树脂层溶解或分散去除的工序称为显影工序。每次重复进行该显影工序时，显影液中的感光性树脂组合物的未曝光部分的溶解量均会增加。因此，重复显影工序时，显影液的发泡性趋于变高。该显影液的发泡性显著地降低显影工序中的工作效率。接着，将经过上述显影工序而形成的抗蚀图案作为保护掩模，进行蚀刻处理或图案镀覆处理。最后，将该抗蚀图案从基板剥离，从而制造具有导体图案的基板(即印刷电路板)。近年来，随着电子设备的小型化和轻量化，配线的线/空间(L/S)的细化和高密度化正在推进。而且，具有多层的配线结构的积层基板(Buildupsubstrate)的需求也在增加。积层工艺中，需要将多层基板间的位置正确地对准的技术，因此可适用对准精度优异的直接成像(DI)法的感光性树脂层逐渐成为主流。因此，需要感光性树脂的高灵敏度化和高分辨率化。在这方面，专利文献1和2中记载了含有特定的碱溶性高分子、单体、以及光聚合性引发剂的感光性树脂组合物，且说明了通过该感光性树脂组合物能够实现上述高灵敏度化和高分辨率化。专利文献3中报道了，为了抑制显影液的发泡性，作为感光性树脂组合物的添加剂而使用聚亚烷基二醇。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2009/147913号专利文献2：国际公开第2010/098175号专利文献3：日本特开2012-159651号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题为了应对配线的细化和高密度化，要求能够稳定地实现蚀刻后的导线(例如铜线)的精加工线宽。为此，需要显影后的抗蚀层宽度稳定。然而，在显影后的抗蚀层底部常常可以看到被称为“抗蚀层下摆”的微小的下摆伸出现象(参照图1)。而且，该抗蚀层下摆的存在成为蚀刻后的导线的宽度发生波动的重要原因。另外，该抗蚀层下摆的存在在通过图案镀覆处理来形成导体图案的制造方法中还会明显影响所得导体图案对于基材的密合性。这些现象尤其在近年来所使用的DI型曝光方式中为显著的现象，成为伴随技术的进步而出现的新的课题。针对DI曝光中抗蚀层下摆的产生变得显著的机理考虑如下。但本专利技术不限于以下理论。DI曝光是利用激光焦点的扫描进行曝光的方式。激光焦点的照射强度基于高斯分布。因此，在曝光图案的两端部产生曝光量少的区域(微弱曝光区域)。该微弱曝光区域的固化抗蚀层的显影液耐性降低，因此在其后的显影工序中被部分地溶解。可以认为，此时的溶解残留物发生沉淀、堆积于抗蚀层底部，由此产生抗蚀层下摆。该微弱曝光区域对于使用焦点的多重曝光的DI而言是特有的问题。更重要的是，微弱光区域的宽度被确定为固定值，因此设计线宽越窄则问题越明显。各曝光机制造商为了提高分辨率，致力于激光焦点直径以及焦点间的分辨能力的提高。然而，现实情况是，曝光机的性能没有满足越来越高性能化的印刷电路板的要求规范。另外，前述专利文献3(日本特开2012-159651号公报)中报道了，为了抑制显影工序中的发泡性而在感光性树脂组合物中添加作为消泡剂的聚亚烷基二醇的方法。然而，若根据专利文献3的技术，则因消泡剂的添加导致单体的密度减少，因此存在曝光带来的光聚合效率降低、灵敏度降低的倾向。因此，本专利技术的课题在于，提供蚀刻后的导线宽度的稳定性或镀覆后的导线的密合性优异、或者这两者优异的直接成像用感光性树脂组合物以及使用该感光性树脂组合物的电路图案的形成方法。用于解决问题的方案本专利技术人等为了解决上述课题进行了深入研究，并反复进行了实验。其结果，发现通过以下技术方法能够解决上述课题，从而完成了本专利技术。本专利技术公开以下实施方式。[1]一种感光性树脂组合物，其特征在于，其含有：(A)碱溶性高分子：40～80质量％、(B)光聚合引发剂：0.1～20质量％、以及(C)具有烯属双键的化合物：5～50质量％，在基板表面上形成由该感光性树脂组合物形成的厚度25μm的感光性树脂层，在将曝光时的焦点的位置从基板表面沿该基板的厚度方向向基板内侧移动200μm的条件下进行曝光和显影而得到的抗蚀图案的抗蚀层下摆宽度为0.01μm～3.5μm，而且，前述感光性树脂组合物用于直接成像曝光。[2]根据前述[1]所述的感光性树脂组合物，其中，在基板表面上形成由前述感光性树脂组合物形成的厚度25μm的感光性树脂层，以将斯图费21级曝光尺作为掩模进行曝光、接着进行显影时的最高残膜级数为6级的曝光量对该感光性树脂层进行曝光时，将前述(C)化合物中的烯属双键的平均个数设为Q、将进行前述曝光后的前述(C)化合物中的烯属双键的反应率设为P时的P×Q/100的值为0.7以上。[3]根据前述[1]或[2]所述的感光性树脂组合物，其中，在基板表面上形成由前述感光性树脂组合物形成的厚度25μm的感光性树脂层，以将斯图费21级曝光尺作为掩模进行曝光、接着进行显影时的最高残膜级数为6级的曝光量的1/10的曝光量对该感光性树脂层进行曝光时，将前述(C)化合物中的烯属双键的平均个数设为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种感光性树脂组合物，其特征在于，其含有：(A)碱溶性高分子：40～80质量％、(B)光聚合引发剂：0.1～20质量％、以及(C)具有烯属双键的化合物：5～50质量％，在基板表面上形成由该感光性树脂组合物形成的厚度25μm的感光性树脂层，在将曝光时的焦点的位置从基板表面沿该基板的厚度方向向基板内侧移动200μm的条件下进行曝光和显影而得到的抗蚀图案的抗蚀层下摆宽度为0.01μm～3.5μm，而且，所述感光性树脂组合物用于直接成像曝光。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.21 JP 2014-1052671.一种感光性树脂组合物，其特征在于，其含有：(A)碱溶性高分子：40～80质量％、(B)光聚合引发剂：0.1～20质量％、以及(C)具有烯属双键的化合物：5～50质量％，在基板表面上形成由该感光性树脂组合物形成的厚度25μm的感光性树脂层，在将曝光时的焦点的位置从基板表面沿该基板的厚度方向向基板内侧移动200μm的条件下进行曝光和显影而得到的抗蚀图案的抗蚀层下摆宽度为0.01μm～3.5μm，而且，所述感光性树脂组合物用于直接成像曝光。2.根据权利要求1所述的感光性树脂组合物，其中，在基板表面上形成由所述感光性树脂组合物形成的厚度25μm的感光性树脂层，以将斯图费21级曝光尺作为掩模进行曝光、接着进行显影时的最高残膜级数为6级的曝光量对该感光性树脂层进行曝光时，将所述(C)化合物中的烯属双键的平均个数设为Q、将进行所述曝光后的所述(C)化合物中的烯属双键的反应率设为P时的P×Q/100的值为0.7以上。3.根据权利要求1或2所述的感光性树脂组合物，其中，在基板表面上形成由所述感光性树脂组合物形成的厚度25μm的感光性树脂层，以将斯图费21级曝光尺作为掩模进行曝光、接着进行显影时的最高残膜级数为6级的曝光量的1/10的曝光量对该感光性树脂层进行曝光时，将所述(C)化合物中的烯属双键的平均个数设为Q、将进行所述曝光后的所述(C)化合物中的烯属双键的反应率设为P’时的P’×Q/100的值为0.3以上。4.根据权利要求1～3中任一项所述的感光性树脂组合物，其中，所述(A)碱溶性高分子的Tg的重量平均值Tgtotal为30℃以上且125℃以下。5.根据权利要求1～4中任一项所述的感光性树脂组合物，其中，所述(C)化合物包含一分子中具有3个以上甲基丙烯酰基的化合物。6.根据权利要求1～5中任一项所述的感光性树脂组合物，其中，所述(C)化合物包含一分子中具有4个以上甲基丙烯酰基的化合物。7.根据权利要求1～6中任一项所述的感光性树脂组合物，其中，所述(C)化合物包含下述通式(IV)所示的化合物：式(IV)中，n1、n2、n3、以及n4各自独立地表示1～25的整数，n1+n2+n3+n4为9～60的整数，R1、R2、R3、以及R4各自独立地表示烷基，R5、R6、R7、以及R8各自独立地表示亚烷基，R5、R6、R7、以及R8分别存在多个时，该多个R5、R6、R7、以及R8相同或不同。8.根据权利要求7所述的感光性树脂组合物，其中，所述通式(IV)中，n1+n2+n3+n4为15～40的整数。9.根据权利要求7所述的感光性树脂组合物，其中，所述式(IV)中，n1+n2+n3+n4为15～28的整数。10.根据权利要求1～9中任一项所述的感光性树脂组合物，其中，所述(B)光聚合引发剂包含吖啶系化合物。11.根据权利要求1～10中任一项所述的感光性树脂组合物，其还包含卤化物。12.根据权利要求1～11中任一项所述的感光性树脂组合物，其中，所述(B)光聚合引发剂包含N-苯基甘氨酸或其衍生物。13.根据权利要求1～12中任一项所述的感光性树脂组合物，其中，所述(A)碱溶性高分子具有芳香族烃基。14.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：内藤一也，松田隆之，
申请(专利权)人：旭化成株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP