感光性组合物和图像形成方法技术

本发明专利技术提供了一种感光性组合物和图像形成方法，所述组合物包含下列通式（Ⅺ）至（ⅩⅢ）代表的增感剂中的至少一种类型，在所述通式（Ⅺ）～（ⅩⅢ）中，环Ａ～Ｇ各自彼此独立地具有作为基本骨架的芳烃环或芳香杂环，环Ａ和Ｂ、环Ｄ和Ｅ、或者环Ｆ和Ｇ选择性地互相键连形成包含Ｎ的键合环；在通式（Ⅻ）中，连接基团Ｌ代表包含芳烃环和／或芳香杂环的连接基团，连接基团Ｌ和Ｎ通过所述芳烃环或芳香杂环键连，ｎ代表至少２的整数；通式（ⅩⅢ）中，Ｒ代表选择性具有取代基的烷基；环Ａ～Ｇ和连接基团Ｌ选择性具有取代基，该取代基选择性地互相键连成环。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种感光性组合物，该组合物用于如抗蚀剂或电镀防护 剂，所述抗蚀剂或电镀防护剂用于在如印刷线路板、液晶显示元件、等 离子体显示、大规模集成电路、薄型晶体管、半导体封装、滤色片或有 机电致发光体中形成如导体电路或电极加工基板，具体地说，本专利技术涉 及适用于以诸如氦氖激光器、氩离子激光器、钇铝石榴石激光器、HeCd 激光器、半导体激光器或红宝石激光器等曝光光源直接记录的感光性组 合物以及采用该组合物的图像形成方法。
技术介绍
迄今为止，在例如印刷电路板、液晶显示元件、等离子体显示、大 规模集成电路、薄型晶体管、半导体封装、滤色片或有机电致发光体中， 用于形成例如导体电路或电极加工基板的感光性组合物可以是下列两种 类型。即，公知的两类感光性组合物负型感光性组合物和正型感光性 组合物，作为负型感光性组合物，通常有以下两种组合物之一包含烯 属不饱和化合物、光聚合引发剂和碱溶性树脂(例如含羧基的树脂)，通过 光照射使所述烯属不饱和化合物聚合并固化，从而使该组合物在碱性显 影剂中变得不溶；或组合物之二，该组合物包含含酚羟基的树脂(例如聚 乙烯基苯酚树脂)、用于所述树脂的交联剂、含酸性可交联基团的树脂(例 如含环氧基的甲阶酚醛树脂)和光酸产生剂(例如卤甲基化均三嗪衍生物)，所述光酸产生剂在光照射下产生酸，所述酸使该组合物发生交联从 而变得不溶于碱性显影剂。此外，作为正型感光性组合物，通常有包含 含酸分解性基团的树脂(例如包含酸分解性基团诸如烷氧基的聚乙烯基苯 酚树脂)和光酸产生剂(例如卤甲基化均三嗪衍生物)的组合物等，所述光 酸产生剂在光照射下产生酸，所述酸使该组合物分解而变得可溶于碱性 显影剂。此外，为了形成例如导体电路或电极加工基板，广泛使用平版印刷 术，其包括下列步骤(l)在临时支持膜上形成该感光性组合物层，以被 覆膜覆盖该感光性组合物层的表面以得到干膜抗蚀材料，剥离该被覆膜 后将所述干膜抗蚀材料层压在被加工基板上以制备图像形成元件，或直 接在被加工基板上形成感光性组合物层并根据情况需要在其上形成保护 层，以制备图像形成元件，该图像形成元件的感光性组合物层通过画有 电路或电极图案的掩膜进行图像曝光；(2)然后剥离掩膜；(3)此外，如果 形成临时支持膜或保护层等，则将其剥离；(4)用碱性显影剂溶解并除去 作为无图像部分(在负型情况下)的未曝光部分或用碱性显影剂溶解并除 去作为无图像部分(在正型情况下)的曝光部分，以形成与电路图案对应的 抗蚀剂图像；和(5)对以抗蚀剂图像为抗蚀剂的被加工基板进行例如蚀刻 或电镀，然后除去抗蚀剂图像，从而在所述被加工基板上形成掩膜上所 描绘的电路图案或电极图案。此外，近年来，激光直接记录方法受到了关注，该方法根据例如计 算机的数字信息，采用激光束作为曝光光源，不使用掩膜直接形成图像， 因为这样不仅可以改善生产性能而且可以改善分辨率性能、定位精度等。 因此，人们也已经在积极地研究激光束在平版印刷术中的应用。作为激 光束，已知有各种自紫外区至红外区的光源，但是作为用于图像曝光的 激光束，考虑到输出功率、稳定性、曝光性能、花费等，目前主要采用 可产生从可见光区域至红外区等光线的如氩离子激光器、氦氖激光器、 钇铝石榴石(YAG)激光器或半导体激光器。例如，实践中已经使用了采用 波长488 nm的氩离子激光器或波长532 nm的FD-YAG(倍频YAG)激光器 的平版印刷术，并且对应于365 nm紫外激光器的用于印刷线路板的材料已经商品化。然而，传统感光性组合物在利用激光束的直接记录方法中不一定具 有适当的灵敏度，并且当采用可见光激光束时，该感光性组合物在黄色 灯下缺乏安全光性能，并存在需要在暗室环境中例如用红灯照明的环境 中作业的限制。另一方面，随着近年来激光技术的显著进步，可以稳定 地在青紫色区域中振荡的半导体激光器已变得有用，该激光器可以在明 亮环境例如用黄色灯照明的环境中作业。然而，由于与其它激光束例如 可见光区域的激光束相比，该激光器的输出功率较低，因此不仅必须改 善该感光性组合物的灵敏度，而且，特别是对于在感光性组合物层较厚 的状态下使用的抗蚀材料而言，该组合物与所要得到的图像的高分辨率 性能、矩形性能等不对应，并且实际上该感光性组合物在直接记录方法 中和平版印刷术中均未达到实用水平。另一方面，作为感光性组合物，为了改善青紫色区域中的灵敏度，已经提出一种用于平版印刷术的光聚合性组合物，该组合物包含芳香环 中具有至少一个乙烯基并且邻位和对位的至少一个位置由硫原子取代的化合物作为增感剂，并结合使用二茂钛型化合物作为聚合引发剂(JP-A-2002-169282)。然而，对于作为抗蚀材料的感光性组合物，特别是 经由干膜抗蚀材料在需加工的基板上形成的感光性组合物，其厚度较大， 为至少10微米。此外，在作为生产例如印刷线路板中的步骤的电镀步骤 中，因为近年来线路的线宽变细，要求电镀厚度较厚，因此仍然需要改 善青紫色区域中的灵敏度。另一方面，当组合物具有高灵敏度时存在在 黄色灯下安全光性能易于降低的问题。此外，已经尝试将与紫外激光对应的上述材料应用于青紫色激光束， 然而，对于高灵敏度型来说，得到的图像在分辨率性能和矩形性能方面 较差，而高分辨率型又在灵敏度方面较差。
技术实现思路
在上述条件下得到了本专利技术，本专利技术的目的是提供负型青紫色激光 感光性组合物，该组合物对青紫色区域中的激光束具有高灵敏度并且在 黄色灯下具有优异的安全光性能，此外，该组合物将使所得到的图像具 有优异的分辨率性能和矩形性能，特别地，该组合物可用作干膜抗蚀材 料的感光层，并且其适用于利用青紫色激光束的直接记录。此外，本发 明的目的还在于提供一种采用该组合物的图像形成材料、图像形成元件 和图像形成方法。为克服上述问题，本专利技术人已作了广泛研究，结果发现通过使该感 光性组合物中青紫色激光束的曝光量与薄膜残留率之间或者显影速度与 曝光量之间具有特定关系，可达成上述目的，因此完成了本专利技术。艮P，本专利技术的要旨在于一种负型青紫色激光感光性组合物，其特征在于，该组合物在曝光于青紫色激光束时，使薄膜残留率达到至少90% 的最小曝光量至多为40mJ/cm2，而且，以曝光部分上的薄膜残留率(《％》 对青紫色激光束的曝光量对数(logE(mJ/cm、)作图，在得到的薄膜残留率/ 曝光量曲线中，连接所述薄膜残留率的15%点和80%点的下列公式(1)的直 线的Y值至少为4.0X1()2: t=ylogE+S (1)此外，本专利技术的要旨在于一种负型青紫色激光束感光性组合物，其 特征在于，该组合物在曝光于青紫色激光束时，使薄膜残留率达到至少 90%的最小曝光量至多为40 mJ/cm2，而且，由曝光部分处的薄膜残留率 (t(Q/o))计算得到溶解薄膜率(1004(%))后，在以该溶解薄膜率(100<%))除 以显影时间(T(秒))得到的显影速度(s^lOO-tVT (%/秒))对青紫色激光束 的曝光量对数(logE(mJ/cm^)作图而得到的显影速度/曝光量曲线中，连接 最大显影速度的80%点和20%点的下列公式(2)的直线的01值至少为12:s=-alogE+p (2)此外还发现，当所述感光性组合物为包含烯属不饱和化合物和光聚 合引发剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种感光性组合物，所述组合物包含下列通式（Ⅺ）至（ⅩⅢ）代表的增感剂中的至少一种类型：　　　　＊＊＊　　　　上述通式（Ⅺ）～（ⅩⅢ）中，环Ａ～Ｇ各自彼此独立地具有作为基本骨架的芳烃环或芳香杂环，环Ａ和Ｂ、环Ｄ和Ｅ、或者环Ｆ和Ｇ选择性地互相键连形成包含Ｎ的键合环；上述通式（Ⅻ）中，连接基团Ｌ代表包含芳烃环和／或芳香杂环的连接基团，连接基团Ｌ和Ｎ通过所述芳烃环或芳香杂环键连，ｎ代表至少２的整数；通式（ⅩⅢ）中，Ｒ代表选择性具有取代基的烷基；环Ａ～Ｇ和连接基团Ｌ选择性具有取代基，该取代基选择性地互相键连成环。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：水上润二，龟山泰弘，利光惠理子，瑞穗右二，
申请(专利权)人：三菱化学株式会社，日本合成化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]