專利名稱:感光性組合物、感光性膜、感光性層疊體、永久圖案形成方法和印制電路板的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及能夠高效地形成沒有邊緣粗糙(端面熔融)、且粘性和經(jīng)時的性能穩(wěn)定性優(yōu)異、易于膜化、高精細圖案(保護膜、層間絕緣膜和阻焊劑圖案等)的感光性組合物、感光性膜、感光性層疊體、使用該感光性層疊體的永久圖案形成方法及利用該永久圖案形成方法形成永久圖案的印制電路板。
背景技術:
一直以來,在形成阻焊劑圖案等永久圖案時,使用在支撐體上涂布感光性組合物并進行干燥從而形成有感光層的感光性膜。作為上述永久圖案的制造方法,例如在形成有上述永久圖案的鍍銅層疊板等的基體上層疊上述感光性膜形成層疊體,對該層疊體的上述感光層進行曝光,在該曝光后將上述感光層顯影形成圖案,之后進行固化處理等,從而形成上述永久圖案。
對于上述永久圖案而言,在封裝基板、撓性基板等具有可撓性的基板用途的阻焊劑中,為了防止龜裂而要求緩和應力。另外,上述基板或其中使用的部件也正在小型化,當使用液狀抗蝕劑型的感光性組合物時,由于在基板上進行涂布和干燥,因此難以平滑地涂布,從而要求將感光性組合物膜化。
這里,以緩和應力為目的,例如提出了以含酸改性乙烯基的環(huán)氧樹脂(A)、彈性體(B)、光聚合引發(fā)劑(C)、稀釋劑(D)和固化劑(E)為必須成分的光固化性樹脂組合物(參照專利文獻1)。
但是,當使用上述提案的含酸改性乙烯基的環(huán)氧樹脂作為粘合劑時,特別在構建膜狀的圖案形成材料時,具有發(fā)生邊緣粗糙(端面熔融)、粘性和經(jīng)時的性能穩(wěn)定性差的問題,難以膜化。
但是,仍未提供能夠高效地形成沒有邊緣粗糙(端面熔融)、且粘性和經(jīng)時的性能穩(wěn)定性優(yōu)異、易于膜化、高精細圖案(保護膜、層間絕緣膜和阻焊劑圖案等)的感光性組合物、使用其的感光性膜、感光性層疊體、使用該感光性層疊體的永久圖案形成方法及通過該永久圖案形成方法形成永久圖案的印制電路板,期待進一步的改良開發(fā),此為現(xiàn)狀。
專利文獻1日本特開平11-240930號公報
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于該現(xiàn)狀而完成,其課題在于解決以往的上述諸問題、達成以下的目的。即,本發(fā)明的目的在于提供能夠高效地形成沒有邊緣粗糙(端面熔融)、且粘性和經(jīng)時的性能穩(wěn)定性優(yōu)異、易于膜化、高精細圖案(保護膜、層間絕緣膜和阻焊劑圖案等)的感光性組合物、使用其的感光性膜及感光性層疊體、使用該感光性層疊體的永久圖案形成方法及通過該永久圖案形成方法形成永久圖案的印制電路板。
為了解決上述課題,本發(fā)明人等進行了深入研究,結果發(fā)現(xiàn)含有粘合劑、聚合性化合物、光聚合引發(fā)劑、彈性體和熱交聯(lián)劑,并且上述粘合劑含有在側(cè)鏈具有酸性基團和乙烯性不飽和鍵的高分子化合物的感光性組合物,能夠高效地形成沒有邊緣粗糙(端面熔融)、且粘性和經(jīng)時的性能穩(wěn)定性優(yōu)異、易于膜化、高精細的永久圖案。
本發(fā)明鑒于本發(fā)明人的發(fā)現(xiàn)而完成,作為用于解決上述課題的方法如下所述。即 <1>一種感光性組合物,其特征在于,其含有粘合劑、聚合性化合物、光聚合引發(fā)劑、彈性體和熱交聯(lián)劑,所述粘合劑含有在側(cè)鏈具有酸性基團和乙烯性不飽和鍵的高分子化合物。
<2>上述<1>所述的感光性組合物,其中,粘合劑含有在側(cè)鏈具有酸性基團、可含雜環(huán)的芳香族基團和乙烯性不飽和鍵的高分子化合物。
<3>上述<1>~<2>中的任一項所述的感光性組合物,其中,高分子化合物含有0.5~3.0meq/g的乙烯性不飽和鍵。
<4>上述<1>~<3>中的任一項所述的感光性組合物,其中,高分子化合物的酸基為羧基,所述羧基在所述高分子化合物中的含量為1.0~4.0meq/g。
<5>上述<1>~<4>中的任一項所述的感光性組合物,其中,高分子化合物的質(zhì)均分子量為10000以上且小于100000。
<6>上述<1>~<5>中的任一項所述的感光性組合物,其中,高分子化合物含有20mol%以上的如下結構式(I)所示的結構單元。
上述結構式(I)中,R1、R2和R3表示氫原子或1價的有機基團。L表示有機基團,也可以沒有。Ar表示芳香族基團。
<7>上述<1>~<6>中的任一項所述的感光性組合物,其中,彈性體對于堿性水溶液顯示為溶脹性和溶解性中的任一種。
<8>上述<1>~<7>中的任一項所述的圖案形成方法,其中,彈性體為選自苯乙烯系彈性體、烯烴系彈性體、聚氨酯系彈性體、聚酯系彈性體、聚酰胺系彈性體、丙烯酸系彈性體和硅酮系彈性體中的至少1種。
<9>上述<1>~<8>中的任一項所述的圖案形成方法,其中,彈性體為選自丁二烯-苯乙烯系彈性體和丁二烯-丙烯酸酯系彈性體的至少1種。
<10>上述<1>~<9>中的任一項所述的圖案形成方法,其中,彈性體的含量相對于粘合劑100質(zhì)量份為2~50質(zhì)量份。
<11>上述<1>~<10>中的任一項所述的感光性組合物,其中,光聚合引發(fā)劑含有選自鹵化烴衍生物、六芳基二咪唑、肟衍生物、有機過氧化物、硫化合物、酮化合物、芳香族鎓鹽、金屬茂類和?;⒀趸锘衔镏械闹辽?種。
<12>上述<1>~<11>中的任一項所述的感光性組合物,其中,光聚合引發(fā)劑含有肟衍生物。
<13>上述<1>~<12>中的任一項所述的感光性組合物,其中,聚合性化合物含有具有1個以上乙烯性不飽和鍵的化合物。
<14>上述<1>~<13>中的任一項所述的感光性組合物,其中,聚合性化合物含有選自具有(甲基)丙烯酸基的單體的至少1種。
<15>上述<1>~<14>中的任一項所述的感光性組合物,其中,熱交聯(lián)劑為堿不溶性。
<16>上述<15>所述的感光性組合物,其中,熱交聯(lián)劑為選自環(huán)氧化合物、氧雜環(huán)丁烷化合物、聚異氰酸酯化合物、使封閉劑與聚異氰酸酯化合物反應而獲得的化合物以及蜜胺衍生物中的至少1種。
<17>上述<1>~<16>中的任一項所述的感光性組合物,其中,感光性組合物含有感光劑,該感光劑為雜稠環(huán)系酮化合物。
<18>一種感光性膜,其特征在于,具有支撐體、和在該支撐體上的由上述<1>~<17>中的任一項所述感光性組合物構成的感光層。
<19>上述<18>所述的感光性膜,其中,支撐體含有合成樹脂且為透明。
<20>上述<18>~<19>中的任一項所述的感光性膜,其中,支撐體為長條狀。
<21>上述<18>~<20>中的任一項所述的感光性膜,其為長條狀、卷繞成輥狀。
<22>上述<18>~<21>中的任一項所述的感光性膜,其中,在感光性膜的感光層上具有保護膜。
<23>一種感光性層疊體,其特征在于,在基體上具有由上述<1>~<17>中的任一項所述感光性組合物構成的感光層。
<24>上述<23>所述的感光性層疊體,其特征在于,感光層由上述<18>~<22>中的任一項所述感光性膜形成。
<25>上述<23>~<24>中的任一項所述感光性層疊體,其中,感光層的厚度為1~100μm。
<26>一種圖案形成裝置,其具備上述<23>~<25>中任一項所述感光性層疊體的感光層,其特征在于,至少具有能夠照射光的光照射機構;調(diào)制來自該光照射機構的光,對上述該感光性膜的感光層進行曝光的光調(diào)制機構。在上述<26>所述的圖案形成裝置中,上述光照射機構朝向上述光調(diào)制機構照射光。上述光調(diào)制機構將由上述光照射機構接收的光調(diào)制。使通過上述光調(diào)制機構調(diào)制的光對上述感光層曝光。然后將上述感光層顯影,形成高精細的圖案。
<27>上述<26>所述的圖案形成裝置,其中,光調(diào)制機構進一步具有根據(jù)所形成的圖案信息產(chǎn)生控制信號的圖案信號生成機構,根據(jù)該圖案信號生成機構產(chǎn)生的控制信號調(diào)制由光照射機構照射的光。在上述<27>所述的圖案形成裝置中,通過上述光調(diào)制機構具有上述圖案信號生成機構,根據(jù)該圖案信號生成機構產(chǎn)生的控制信號調(diào)制由上述光照射機構照射的光。
<28>上述<26>~<27>中任一項所述的圖案形成裝置,其中,光調(diào)制機構具有n個描素部(描素部),可以根據(jù)所形成的圖案信息控制從該n個描素部中開始連續(xù)配置的任意少于n個的上述描素部。在上述<28>所述的圖案形成裝置中,通過根據(jù)圖案信息控制從上述光調(diào)制機構的n個描素部中開始連續(xù)配置的任意少于n個的描素部,高速地調(diào)制來自上述光照射機構的光。
<29>上述<26>~<28>中的任一項所述的圖案形成裝置,其中光調(diào)制機構為空間光調(diào)制元件。
<30>上述<29>所述的圖案形成裝置,其中,空間光調(diào)制元件為數(shù)碼微鏡元件(DMD)。
<31>上述<28>~<30>中的任一項所述的圖案形成裝置,其中,描素部為微鏡。
<32>上述<26>~<31>中的任一項所述的圖案形成裝置,其中光照射機構能夠合成2種以上的光進行照射。上述<32>所述的圖案形成裝置中,上述光照射機構通過能夠合成2種以上的光進行照射,曝光通過焦點深度深的曝光光進行。結果,對上述感光層的曝光極為高精細地進行。之后對上述感光層進行顯影時,形成極為高精細的圖案。
<33>上述<26>~<32>中的任一項所述的圖案形成裝置,其中,光照射機構具有多個激光、多模光纖、將由該多個激光分別照射的激光聚光而結合在上述多模光纖上的集合光學體系。上述<33>所述的圖案形成裝置中,上述光照射機構通過能夠利用上述集合光學體系將由上述多個激光分別照射的激光聚光并結合在上述多模光纖上,曝光通過焦點深度深的曝光光進行。結果,對上述感光層的曝光極為高精細地進行。之后對上述感光層進行顯影時,形成極為高精細的圖案。
<34>一種永久圖案形成方法,其特征在于,包括對上述<23>~<25>中的任一項所述的感光性層疊體的感光層進行曝光。
<35>上述<34>所述的永久圖案形成方法,其中曝光是使用波長350~415nm的激光光進行的。
<36>上述<34>~<35>任一項所述的永久圖案形成方法,其中,曝光是根據(jù)所形成的圖案信息形狀(像樣)進行。
<37>上述<34>~<36>的任一項所述的永久圖案形成方法,其中,曝光時使用的曝光頭具有光照射機構和光調(diào)制機構,所述光調(diào)制機構具有接受來自上述光照射機構的光并射出的n個(n為2以上的自然數(shù))2維排列的描素部,并可以按照圖案信息控制上述描素部,使上述描素部的列方向相對于該曝光頭的掃描方向成規(guī)定的設定傾斜角度θ;曝光時,對于上述曝光頭,通過使用描素部指定機構來指定可以使用的上述描素部中用于N重曝光(N為2以上的自然數(shù))的上述描素部;并通過描素部控制機構對上述描素部進行控制,以使只有由上述使用描素部指定機構指定的上述描素部參與曝光;同時使上述曝光頭相對于上述感光層,沿掃描方向相對移動。
在上述<37>所述的永久圖案形成方法中,對于上述曝光頭,利用使用描素部指定機構,指定可以使用的上述描素部中用于N重曝光(N為2以上的自然數(shù))的上述描素部,并通過描素部控制機構控制上述描素部,以使只有由上述使用描素部指定機構指定的上述描素部參與曝光。通過使上述曝光頭相對上述感光層沿掃描方向相對移動而進行曝光,可以淡化上述曝光頭的安裝位置或安裝角度的偏差所造成的、在上述感光層的被曝光面上形成的上述圖案的析像度的不均勻或濃度不均。其結果,可以使上述感光層的曝光高精細地進行,然后通過上述感光層的顯影形成高精細的圖案。
<38>上述<37>所述的永久圖案形成方法,其中曝光由多個曝光頭進行,使用描素部指定機構在參與由多個上述曝光頭形成的被曝光面上的重復曝光區(qū)域即曝光頭間連接區(qū)域的曝光的描素部中,指定為了實現(xiàn)上述曝光頭間連接區(qū)域的N重曝光而使用的上述描素部。在上述<38>所述的永久圖案形成方法中,通過使曝光由多個曝光頭進行,使用描素部指定機構在參與由多個上述曝光頭形成的被曝光面上的重復曝光區(qū)域即曝光頭間連接區(qū)域的曝光的描素部中,指定為了實現(xiàn)上述曝光頭間連接區(qū)域的N重曝光而使用的上述描素部,可以淡化由于上述曝光頭的安裝位置或安裝角度的偏差造成的、在上述感光層的被曝光面上的曝光頭間連接區(qū)域內(nèi)形成的上述圖案的析像度的不均勻或濃度不均。其結果,可以高精細地進行上述感光層的曝光。其后通過使上述感光層顯影可以形成高精細的圖案。
<38>上述<38>所述的永久圖案形成方法,其中曝光由多個曝光頭進行,使用描素部指定機構在參與由多個上述曝光頭形成的被曝光面上的重復曝光區(qū)域即曝光頭間連接區(qū)域以外區(qū)域的曝光的描素部中,指定為了實現(xiàn)上述曝光頭間連接區(qū)域以外的區(qū)域的N重曝光而使用的上述描素部。在上述<39>所述的永久圖案形成方法中,通過使曝光由多個曝光頭進行,使用描素部指定機構在參與由多個上述曝光頭形成的被曝光面上的重復曝光區(qū)域即曝光頭間連接區(qū)域以外區(qū)域的曝光的描素部中,指定為了實現(xiàn)上述曝光頭間連接區(qū)域以外的區(qū)域的N重曝光而使用的上述描素部,可以淡化由于上述曝光頭的安裝位置或安裝角度的偏差造成的、在上述感光層的被曝光面上的曝光頭間連接區(qū)域以外的區(qū)域形成的上述圖案的析像度的不均勻或濃度不均。其結果,可以高精細地進行上述感光層的曝光。其后通過使上述感光層顯影可以形成高精細的圖案。
<40>上述<37>~<39>任一項所述的永久圖案形成方法,其中,其中設定傾斜角度θ被設定為滿足θ≧θideal的關系,其中θideal滿足式spsin θideal≧Nδ,其中N為N重曝光數(shù),s為描素部的列方向的個數(shù),p為上述描素部的列方向的間隔,δ為曝光頭傾斜的狀態(tài)下與該曝光頭的掃描方向垂直的方向上的描素部的列方向的間距。
<41>上述<37>~<40>任一項所述的永久圖案形成方法,其中,N重曝光的N為3以上的自然數(shù)。上述<41>所述的永久圖案形成方法中,由于N重曝光的N為3以上的自然數(shù),可以進行多重描繪。其結果,由于補償?shù)男Ч?,由上述曝光頭的安裝位置或安裝角度的偏差造成的、上述感光層的被曝光面上形成的上述圖案析像度的不均勻或濃度不均會更精密地被淡化。
<42>上述<37>~<41>任一項所述的永久圖案形成方法,其中使用描素部指定機構包括光點位置檢測機構和描素部選擇機構,所述光點位置檢測機構在被曝光面上檢測由描素部生成的、作為構成被曝光面上的曝光區(qū)域的描素單元的光點位置,所述描素部選擇機構根據(jù)上述光點位置檢測機構的檢測結果,選擇為了實現(xiàn)N重曝光而使用的描素部。
<43>上述<37>~<42>任一項所述的永久圖案形成方法,其中,使用描素部指定機構以行單位指定用于實現(xiàn)N重曝光而使用的使用描素部。
<44>上述<42>~<43>任一項所述的永久圖案形成方法,其中光點位置檢測機構基于所檢測的至少2個光點位置,設定使曝光頭傾斜的狀態(tài)下被曝光面上光點的列方向和上述曝光頭的掃描方向形成的實際傾斜角度θ′,描素部選擇機構選擇使用描素部以消除上述實際傾斜角度θ′和設定傾斜角度θ間的誤差。
<45>上述<44>所述的永久圖案形成方法,其實際傾斜角度θ′為使曝光頭傾斜的狀態(tài)下被曝光面上光點的列方向和上述曝光頭的掃描方向所形成的多個實際傾斜角的平均值、中間值、最大值和最小值中的任何一個。
<46>上述<42>~<45>任一項所述的永久圖案形成方法,其中描素部選擇機構基于實際傾斜角度θ′,導出接近滿足關系ttanθ′=N(N表示N重曝光數(shù)的N)的t的自然數(shù)T,并且從排列成m行(m表示2以上的自然數(shù))的描素部中,選擇第1行到上述第T行的上述描素部作為使用描素部。
<47>上述<42>~<46>任一項所述的永久圖案形成方法,其中描素部選擇機構基于實際傾斜角度θ′,導出接近滿足關系ttanθ′=N(N表示N重曝光數(shù)的N)的t的自然數(shù)T,將排列成m行(m表示2以上的自然數(shù))的描素部中的第(T+1)行到第m行的上述描素部設定為不使用描素部,將選擇除去該不使用描素部的上述描素部作為使用描素部。
<48>上述<42>~<47>任一項所述的永久圖案形成方法,其中描素部選擇機構為以如下所述的(1)—(4)中任一種方式選擇使用描素部的機構, 在至少含有由多個描素部列形成的被曝光面上的重復曝光區(qū)域的區(qū)域內(nèi), (1)相對于理想的N重曝光,曝光過度的區(qū)域和曝光不足的區(qū)域的合計面積達到最??; (2)相對于理想的N重曝光,曝光過度區(qū)域的描素單元數(shù)和曝光不足區(qū)域的描素單元數(shù)相等; (3)相對于理想的N重曝光,曝光過度區(qū)域的面積最小,而且盡量不產(chǎn)生曝光不足的區(qū)域; (4)相對于理想的N重曝光,曝光不足區(qū)域的面積最小,而且盡量不產(chǎn)生曝光過度的區(qū)域。
<49>上述<42>~<48>任一項所述的永久圖案形成方法,其中,描素部選擇裝置在作為由多個曝光頭形成的被曝光面上的重復曝光區(qū)域的頭之間連接區(qū)域中為下述裝置的任一種 (1)相對于理想的N重曝光,按照曝光過多區(qū)域和曝光不足區(qū)域的總面積達到最小,從所述頭之間連接區(qū)域的曝光有關的描素部中特定不使用描素部,選擇除去該不使用描素部的所述描素部作為使用描素部的裝置、 (2)相對于理想的N重曝光,按照曝光過多區(qū)域的描素單元數(shù)和曝光不足區(qū)域的描素單元數(shù)相等,從所述頭之間連接區(qū)域的曝光有關的描素部中特定不使用描素部,選擇除去該不使用描素部的所述描素部作為使用描素部的裝置、 (3)相對于理想的N重曝光,按照曝光過多區(qū)域的面積最小、且不會產(chǎn)生曝光不足的區(qū)域,從所述頭之間連接區(qū)域的曝光有關的描素部中特定不使用描素部,選擇除去該不使用描素部的所述描素部作為使用描素部的裝置、 (4)相對于理想的N重曝光,按照曝光不足區(qū)域的面積最小、且不會產(chǎn)生曝光過多的區(qū)域,從所述頭之間連接區(qū)域的曝光有關的描素部中特定不使用描素部,選擇除去該不使用描素部的所述描素部作為使用描素部的裝置。
<50>上述<49>所述的永久圖案形成方法,其中不使用描素部以行單位特定。
<51>上述<37>~<50>任一項所述的永久圖案形成方法,其中為了用使用描素部指定機構指定使用描素部,在可以使用的上述描素部中,只使用對于N重曝光的N構成每(N-1)列的描素部列的上述描素部進行參照曝光。在上述<51>所述的永久圖案形成方法中,為了用使用描素部指定機構指定使用描素部,在可以使用的上述描素部中,只使用相對于N重曝光的N構成每(N-1)列的描素部列的上述描素部進行參照曝光,得到近似1重描繪的單純圖案。其結果,容易指定上述頭間連接區(qū)域的上述描素部。
<52>上述<37>~<50>任一項所述的永久圖案形成方法,其中為了用使用描素部指定機構指定使用描素部,在可以使用的上述描素部中,只使用相對于N重曝光的N構成每1/N行的描素部行的上述描素部進行參照曝光。在上述<52>所述的永久圖案形成方法中,為了用使用描素部指定機構指定使用描素部,在可以使用的上述描素部中,只使用對于N重曝光的N構成每1/N行的描素部行的上述描素部進行參照曝光,得到近似1重描繪的單純圖案。其結果,容易指定上述曝光頭間連接區(qū)域的上述描素部。
<53>上述<37>~<52>任一項所述的永久圖案形成方法,其中,使用描素部指定機構具有作為光點位置檢測裝置的狹縫和光檢測器以及作為描素部選擇裝置的與所述光檢測器相連的演算裝置。
<54>上述<37>~<53>任一項所述的永久圖案形成方法,其中,N重曝的N為3以上7以下的自然數(shù)。
<55>上述<37>~<54>任一項所述的永久圖案形成方法,其中光調(diào)制機構還具有基于形成的圖案信息生成控制信號的圖案信號生成機構,對于由光照射機構照射的光,按照該圖案信號生成機構生成的控制信號進行調(diào)制。上述<55>所述的永久圖案形成裝置中,由于上述光調(diào)制機構具有上述圖案信號生成機構,因此來自于上述光照射機構的照射光可以按照該圖案信號生成機構生成的控制信號被加以調(diào)制。
<56>上述<37>~<55>任一項所述的永久圖案形成方法,其中,光調(diào)制機構為空間光調(diào)制元件。
<57>上述<56>所述的永久圖案形成方法,其中,空間光調(diào)制元件為數(shù)碼微鏡元件(DMD)。
<58>上述<37>~<57>任一項所述的永久圖案形成方法,其中,描素部為微鏡。
<59>上述<37>~<58>任一項所述的永久圖案形成方法,其具有按照圖案信息所示圖案的規(guī)定部分尺寸與通過所指定的使用描素部能夠?qū)崿F(xiàn)的對應部分尺寸一致而變換所述圖案信息的變換裝置。
<60>上述<37>~<59>任一項所述的永久圖案形成方法,其中,光照射機構能夠合成2種以上的光進行照射。所述<60>所述的永久圖案形成方法中,由于上述光照射機構能夠合成2種以上的光進行照射,曝光通過焦點深度深的曝光光進行。結果,極為高精細地進行上述感光性膜的曝光。之后對所述感光層顯影時,形成極為高精細的永久圖案。
<61>上述<37>~<60>任一項所述的永久圖案形成方法,其中光照射機構具有多個激光器、多模式光學纖維、將由該多個激光器分別照射的激光聚光并結合于上述多模式光學纖維的聚光光學系統(tǒng)。所述<61>所述的永久圖案形成方法中,由于上述光照射機構中可以通過上述聚光光學系統(tǒng)將上述多種激光分別照射的激光聚光并結合于上述多模式光學纖維,因此可以由焦點深度深的曝光光進行曝光。結果,對上述感光性薄膜的曝光可以極其高精細地進行。例如,如果其后進行上述感光層的顯影,則可以形成極其高精細的圖案。
<62>上述<34>~<61>任一項所述的永久圖案形成方法,其中,在進行曝光后進行感光層的顯影。所述<62>所述的永久圖案形成方法中,在進行所述曝光后,將所述感光層進行顯影,從而形成高精細的圖案。
<63>上述<62>所述的永久圖案形成方法,其中,在進行顯影后,進行永久圖案的形成。
<64>一種永久圖案,其特征在于,其通過上述<34>~<63>任一項所述圖案形成方法形成。該<64>所述的永久圖案由于通過上述圖案形成方法形成,因此具有優(yōu)異的耐化學藥品性、表面硬度、耐熱性等,且為高精細,對于半導體或部件在多層導線基板或組裝導線基板等上的高密度安裝有用。
<65>上述<64>所述的永久圖案,其為保護膜、層間絕緣膜和阻焊劑圖案中的至少1種。該<65>所述的永久圖案為保護膜、層間絕緣膜和阻焊劑圖案中的至少1種,通過該膜具有的絕緣性、耐熱性等,保護導線免受來自外部的沖擊或彎曲等。
<66>一種印制電路板,其特征在于,通過上述<34>~<63>任一項所述永久圖案形成方法形成永久圖案。
根據(jù)本發(fā)明可以提供能夠解決以往的問題,能夠高效地形成沒有邊緣粗糙(端面熔融)、且粘性和經(jīng)時的性能穩(wěn)定性優(yōu)異、易于膜化、高精細圖案(保護膜、層間絕緣膜和阻焊劑圖案等)的感光性組合物、使用其的感光性膜及感光性層疊體、使用該感光性層疊體的永久圖案形成方法及通過該永久圖案形成方法形成永久圖案的印制電路板。
圖1為表示圖案形成裝置的一例外觀的透視圖。
圖2為表示圖案形成裝置的掃描器構成的一例的透視圖。
圖3A為表示形成于感光層的被曝光面上的經(jīng)曝光區(qū)域的平面圖。
圖3B為表示該曝光頭所產(chǎn)生的曝光區(qū)域的排列的平面圖。
圖4為表示曝光頭的概略構成一例的透視圖。
圖5A為表示曝光頭的詳細構成一例的仰視圖。
圖5B為表示曝光頭的詳細構成一例的側(cè)面圖。
圖6為表示圖1的圖案形成裝置的DMD一例的局部放大圖。
圖7A為用于說明DMD動作的透視圖。
圖7B為用于說明DMD動作的透視圖。
圖8為表示在具有曝光頭的安裝角度誤差和圖案變形時在被曝光面上的圖案中產(chǎn)生的不均的說明圖。
圖9為表示1個DMD產(chǎn)生的曝光區(qū)域與相應狹縫的位置關系的仰視圖。
圖10為用于說明使用狹縫測定被曝光面上光點位置的方法的仰視圖。
圖11為表示曝光中僅使用所選微鏡的結果、產(chǎn)生于被曝光面的圖案中的不均有所改善的狀態(tài)的說明圖。
圖12為表示相鄰曝光頭之間具有相對位置的偏移時、產(chǎn)生于被曝光面上的圖案中的不均的例子的說明圖。
圖13為表示相鄰2個曝光頭所產(chǎn)生的曝光區(qū)域與相應狹縫的位置關系的仰視圖。
圖14為表示說明使用狹縫測定被曝光面上的光點位置的方法的仰視圖。
圖15為表示僅圖12的例中所選使用像素實際工作、產(chǎn)生于被曝光面上的圖案中的不均有所改善的狀態(tài)的說明圖。
圖16為表示在相鄰曝光頭之間具有相對位置的偏離和安裝角度誤差時產(chǎn)生于被曝光面的圖案中的不均的例子的說明圖。
圖17為表示僅使用圖16的例中所選使用描素部的曝光的說明圖。
圖18A為表示倍率變形的例子的說明圖。
圖18B為表示光束直徑變形的例子的說明圖。
圖19A為表示使用單一曝光頭的參照曝光第一例的說明圖。
圖19B為表示使用單一曝光頭的參照曝光第一例的說明圖。
圖20為表示使用多個曝光頭的參照曝光第一例的說明圖。
圖21A為表示使用單一曝光頭的參照曝光第二例的說明圖。
圖21B為表示使用單一曝光頭的參照曝光第二例的說明圖。
圖22為表示使用多個曝光頭的參照曝光第二例的說明圖。
具體實施例方式 (感光性組合物) 含有粘合劑、聚合性化合物、光聚合引發(fā)劑、彈性體和熱交聯(lián)劑,根據(jù)需要含有其它成分。
[粘合劑] 上述粘合劑使用在側(cè)鏈含有酸性基團和乙烯性不飽和鍵的高分子化合物。上述酸性基團例如可以舉出羧基、磷酸基、磺酸基等,從原料獲得的方面出發(fā)優(yōu)選羧基。
上述粘合劑優(yōu)選不溶于水且由堿性水溶液進行溶脹或溶解的化合物。
另外,上述粘合劑可以使用在分子內(nèi)具有至少一個能夠聚合的雙鍵、例如(甲基)丙烯酸酯基或(甲基)丙烯酰胺基等丙烯酸基、羧酸的乙烯基酯、乙烯醚、烯丙醚等各種聚合性雙鍵。更具體地說,可以舉出使含有環(huán)狀醚基的聚合性化合物、例如丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、桂皮酸等不飽和脂肪酸的縮水甘油酯或具有脂環(huán)式環(huán)氧基(例如同一分子中氧化環(huán)己烯等環(huán)氧基)和(甲基)丙烯?;幕衔锏群h(huán)氧基的聚合性化合物加成于含有羧基作為酸性基團的丙烯酸樹脂而獲得的化合物等。另外,還可以舉出使異氰酸酯(甲基)丙烯酸乙酯等含異氰酸酯基的聚合性化合物加成于含有酸性基團和羥基的丙烯酸樹脂而獲得的化合物、使(甲基)丙烯酸羥基烷基酯等含羥基的聚合性化合物加成于含有酸酐基的丙烯酸樹脂而獲得的化合物等。另外,還可以舉出將甲基丙烯酸縮水甘油酯等含環(huán)狀醚基的聚合性化合物與(甲基)丙烯?;榛サ鹊囊蚁┗鶈误w共聚,在側(cè)鏈的環(huán)氧基上加成(甲基)丙烯酸而獲得的化合物等。
這些例子可以舉出日本專利2763775號公報、日本特開平3-172301號公報、日本特開2000-232264號公報等。
這些物質(zhì)中,上述粘合劑優(yōu)選為選自在高分子化合的酸性基團的一部分上加成含有環(huán)狀醚基(例如部分結構具有環(huán)氧基、氧雜環(huán)丁烷基的基團)的聚合性化合物的物質(zhì)和在高分子化合物的環(huán)狀醚基的一部分或全部上加成含羧基聚合性化合物的物質(zhì)中的任一種高分子化合物。此時,酸性基團與具有環(huán)狀醚基的化合物的加成反應優(yōu)選在催化劑的存在下實施,特別優(yōu)選該催化劑選自酸性化合物和中性化合物。
其中,從感光性組合物的經(jīng)時顯影穩(wěn)定性的觀點出發(fā),粘合劑優(yōu)選在側(cè)鏈含有羧基和可含有雜環(huán)的芳香族基團以及在側(cè)鏈具有乙烯性不飽和鍵的高分子化合物。
-可含有雜環(huán)的芳香族基團- 上述可含有雜環(huán)的芳香族基團(下文也僅稱為“芳香族基團”)例如可以舉出苯環(huán)、2個~3個苯環(huán)形成稠合環(huán)的基團、苯環(huán)與5元不飽和環(huán)形成稠合環(huán)的基團等。
上述芳香族基團的具體例子可以舉出苯基、萘基、蒽基、菲基、茚基、苊基、芴基、苯并吡咯環(huán)基、苯并呋喃環(huán)基、苯并噻吩環(huán)基、吡唑環(huán)基、異噁唑環(huán)基、異噻唑環(huán)基、吲唑環(huán)基、苯并異噁唑環(huán)基、苯并異噻唑環(huán)基、咪唑環(huán)基、噁唑環(huán)基、噻唑環(huán)基、苯并咪唑環(huán)基、苯并噁唑環(huán)基、苯并噻唑環(huán)基、吡啶環(huán)基、喹啉環(huán)基、異喹啉環(huán)基、噠嗪環(huán)基、嘧啶環(huán)基、吡嗪環(huán)基、酞嗪環(huán)基、喹唑啉環(huán)基、喹噁啉環(huán)基、氮吖啶環(huán)基、菲啶環(huán)基、咔唑環(huán)基、嘌呤環(huán)基、吡喃環(huán)基、哌啶環(huán)基、哌嗪環(huán)基、吲哚環(huán)基、吲哚嗪環(huán)基、色烯環(huán)基、噌啉環(huán)基、吖啶環(huán)基、吩噻嗪環(huán)基、四唑環(huán)基、三嗪環(huán)基等。這些物質(zhì)中優(yōu)選烴基芳香族基,更優(yōu)選苯基、萘基。
上述芳香族基團可以具有取代基,上述取代基例如可以舉出鹵原子、可以具有取代基的氨基、烷氧基羰基、羥基、醚基、巰基、硫醚基、甲硅烷基、硝基、氰基、分別可以具有取代基的烷基、烯基、炔基、芳基、雜環(huán)基等。
上述烷基例如可以舉出碳原子數(shù)1~20的直鏈狀烷基、支鏈狀的烷基、環(huán)狀的烷基等。
上述烷基的具體例子可以舉出甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十六烷基、十八烷基、二十烷基、異丙基、異丁基、仲丁基、叔丁基、異戊基、新戊基、1-甲基丁基、異己基、2-乙基己基、2-甲基己基、環(huán)己基、環(huán)戊基、2-降冰片烷基等。這些物質(zhì)中,優(yōu)選碳原子數(shù)1~12的直鏈狀烷基、碳原子數(shù)3~12的支鏈狀烷基、碳原子數(shù)5~10的環(huán)狀烷基。
上述烷基可以具有的取代基例如可以舉出除去氫原子的一元非金屬原子團所構成的基團。這種取代基例如可以舉出鹵原子(-F、-Br、-Cl-、-I)、羥基、烷氧基、芳氧基、巰基、烷硫基、芳硫基、烷基二硫基、芳基二硫基、氨基、N-烷基氨基、N,N-二烷基氨基、N-芳基氨基、N,N-二芳基氨基、N-烷基-N-芳基氨基、酰氧基、咔唑氧基、N-烷基咔唑氧基、N-芳基咔唑氧基、N,N-二烷基咔唑氧基、N,N-二芳基咔唑氧基、N-烷基-N-芳基咔唑氧基、烷基硫氧基(スルホキシ)、芳基硫氧基、酰硫基、酰氨基、N-烷基酰氨基、N-芳基酰氨基、脲基、N’-烷基脲基、N’,N’-二烷基脲基、N’-芳基脲基、N’,N’-二芳基脲基、N’-烷基-N’-芳基脲基、N-烷基脲基、N-芳基脲基、N’-烷基-N-烷基脲基、N’-烷基-N-芳基脲基、N’,N’-二烷基-N-烷基脲基、N’,N’-二烷基-N-芳基脲基、N’-芳基-N-烷基脲基、N’-芳基-N-芳基脲基、N’,N’-二芳基-N-烷基脲基、N’,N’-二芳基-N-芳基脲基、N’-烷基-N’-芳基-N-烷基脲基、N’-烷基-N’-芳基-N-芳基脲基、烷氧基羰基氨基、芳氧基羰基氨基、N-烷基-N-烷氧基羰基氨基、N-烷基-N-芳氧基羰基氨基、N-芳基-N-烷氧基羰基氨基、N-芳基-N-芳氧基羰基氨基、甲?;?、?;?、羧基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、氨基甲酰基、N-烷基氨基甲酰基、N,N-二烷基氨基甲?;-芳基氨基甲?;?、N,N-二芳基氨基甲?;?、N-烷基-N-芳基氨基甲?;?、烷基亞硫?;?、芳基亞硫酰基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、磺基(-SO3H)及其共軛堿基(稱作磺酸根(sulfonato)基)、烷氧基磺?;?、芳氧基磺?;眮喕撬狨?sulfinamoyl,スルフイナモイル)基、N-烷基氨亞磺酸?;,N-二烷基氨亞磺酸酰基、N-芳基氨亞磺酸?;?、N,N-二芳基氨亞磺酸?;?、N-烷基-N-芳基氨亞磺酸酰基、氨磺酰基、N-烷基氨磺酰基、N,N-二烷基氨磺酰基、N-芳基氨磺酰基、N,N-二芳基氨磺酰基、N-烷基-N-芳基氨磺?;㈧Ⅴ;?-PO3H2)及其共軛堿基(稱作膦酸根(phosphonato,ホスホナト)基)、二烷基膦?;?-PO3(alkyl)2)(以下“alkyl”是指烷基)、二芳基膦?;?-PO3(aryl)2)(以下“aryl”是指芳基)、烷基芳基膦?;?-PO3(alkyl)(aryl))、單烷基膦酰基(-PO3(alkyl))及其共軛堿基(稱作烷基膦酸根基)、單芳基膦?;?-PO3H(aryl))及其共軛堿基(稱作芳基膦酸根基)、膦酰氧基(-OPO3H2)及其共軛堿基(稱作膦酸根氧基)、二烷基膦酰氧基(-OPO3H(alkyl)2)、二芳基膦酰氧基(-OPO3H(aryl)2)、烷基芳基膦酰氧基(-OPO3(alkyl)(aryl))、單烷基膦酰氧基(-OPO3H(alkyl)))及其共軛堿基(稱作烷基膦酸根氧基)、單芳基膦酰氧基(-OPO3H(aryl)))及其共軛堿基(稱作芳基膦酸根氧基)、氰基、硝基、芳基、烯基、炔基、雜環(huán)基、甲硅烷基等。
這些取代基的烷基的具體例子可以舉出上述烷基。
上述取代基的芳基的具體例子,可以舉出苯基、聯(lián)苯基、萘基、甲苯基、二甲苯基、米(mesityl)基、枯烯基、氯苯基、溴苯基、氯甲基苯基、羥基苯基、甲氧苯基、乙氧苯基、苯氧苯基、乙酸基苯基、苯甲酸基苯基、甲硫基苯基、苯硫基苯基、甲胺基苯基、二甲胺基苯基、乙酰胺基苯基、羧苯基、甲氧羰基苯基、乙氧苯基羰基、苯氧羰基苯基、N—苯羰基苯基、氰基苯基、磺基苯基、磺酸根苯基、膦酰苯基、膦酸根苯基等。
上述取代基的烯基的具體例子可以舉出乙烯基、1-丙烯基、1-丁烯基、桂皮?;?、2-氯-1-乙烯基等。
上述取代基的炔基的具體例子可以舉出乙炔基、1-丙炔基、1-丁炔基、三甲基甲硅烷基乙炔基等。
上述取代基的?;?R01CO-)的R01可以舉出氫原子、上述烷基、芳基等。
這些取代基中,優(yōu)選鹵原子(-F、-Br、-Cl-、-I)、烷氧基、芳氧基、烷基硫基、芳基硫基、N-烷基氨基、N,N-二烷基氨基、酰氧基、N-烷基咔唑氧基、N-芳基咔唑氧基、?;被⒓柞;?、?;?、羧基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、氨基甲?;?、N-烷基氨基甲酰基、N,N-二烷基氨基甲?;?、N-芳基氨基甲?;?、N-烷基-N-芳基氨基甲酰基、磺基、磺酸根基、氨磺酰基、N-烷基氨磺?;?、N,N-二烷基氨磺?;-芳基氨磺?;?、N-烷基-N-芳基氨磺?;㈧Ⅴ;?、膦酸根基、二烷基膦酰基、二芳基膦酰基、單烷基膦?;?、烷基膦酸根基、單芳基膦?;?、芳基膦酸根基、膦酰氧基、膦酸根氧基、芳基、烯基等。
另外,上述取代基的雜環(huán)基例如可以舉出吡啶基、哌啶基等,上述取代基的甲硅烷基可以舉出三甲基甲硅烷基等。
另一方面,上述烷基的烯基例如可以舉出將上述碳原子數(shù)1~20的烷基上的氫原子的任一個除去后的2價有機殘基,例如碳原子數(shù)1~12的直鏈狀烯基、碳原子數(shù)3~12的支鏈狀烯基、碳原子數(shù)5~10的環(huán)狀烯基等。
通過組合這種取代基與烯基而獲得的取代烷基的優(yōu)選具體例子可以舉出氯甲基、溴甲基、2-氯乙基、三氟甲基、甲氧基甲基、異丙氧基甲基、丁氧基甲基、仲丁氧基丁基、甲氧基乙氧基乙基、烯丙氧基甲基、苯氧基甲基、甲基硫甲基、甲苯基硫甲基、吡啶基甲基、四甲基哌啶基甲基、N-乙?;募谆哙せ谆?、三甲基甲硅烷基甲基、甲氧基乙基、乙基氨基乙基、二乙基氨基丙基、嗎啉代丙基、乙酰氧基甲基、苯甲酰氧基甲基、N-環(huán)己基咔唑氧基乙基、N-苯基咔唑氧基乙基、乙?;被一?、N-甲基苯甲?;被?、2-氧代乙基、2-氧代丙基、羧基丙基、甲氧基羰基乙基、烯丙氧基羰基丁基、氯苯氧基羰基甲基、氨基甲?;谆?、N-甲基氨基甲?;一?、N,N-二丙基氨基甲酰基甲基、N-(甲氧基苯基)氨基甲酰基乙基、N-甲基-N-(磺苯基)氨基甲?;谆⒒嵌』?、磺酸基丁基、氨磺酰基丁基、N-乙基氨磺?;谆?、N,N-二丙基氨磺?;-甲苯基氨磺?;?、N-甲基-N-(膦?;交?氨磺酰基辛基、膦?;』?、磷酸基己基、二乙基膦?;』⒍交Ⅴ;?、甲基膦酰基丁基、甲基磷酸基丁基、甲苯基膦酰基己基、甲苯基磷酸基己基、膦酰氧基丙基、磷酸氧基丁基、芐基、苯乙基、α-甲基芐基、1-甲基-1-苯基乙基、對甲基芐基、桂皮?;?、烯丙基、1-丙烯基甲基、2-丁烯基、2-甲基烯丙基、2-甲基丙烯基甲基、2-丙炔基、2-丁炔基、3-丁炔基等。
上述芳基例如可以舉出苯環(huán)、2個~3個苯環(huán)形成稠合環(huán)者、苯環(huán)與5元環(huán)形成稠合環(huán)者等。
上述芳基的具體例子例如可以舉出苯基、萘基、蒽基、菲基、茚基、苊基、芴基等。其中優(yōu)選苯基、萘基。
上述烷基可以具有取代基,作為這種具有取代基的芳基(以下也稱作“取代芳基”)例如可以舉出在上述芳基的環(huán)形成碳原子上具有由氫原子以外的一價非金屬原子構成的基團作為取代基者。
上述芳基可以具有的取代基例如優(yōu)選上述烷基、取代烷基、作為上述烷基可以具有的取代基所示例的基團。
上述取代芳基的優(yōu)選具體例可以舉出聯(lián)苯基、甲苯基、二甲苯基、米基、枯烯基、氯苯基、溴苯基、氟苯基、氯甲基苯基、三氟甲基苯基、羥基苯基、甲氧基苯基、甲氧基乙氧基苯基、烯丙氧基苯基、苯氧基苯基、甲基硫苯基、甲苯基硫苯基、乙基氨基苯基、二乙基氨基苯基、嗎啉代苯基、乙酰氧基苯基、苯甲酰氧基苯基、N-環(huán)己基咔唑氧基苯基、N-苯基咔唑氧基苯基、乙?;被交?、N-甲基苯甲酰基氨基苯基、羧基苯基、甲氧基羰基苯基、烯丙氧基羰基苯基、氯苯氧基羰基苯基、氨基甲?;交?、N-甲基氨基甲酰基苯基、N,N-二丙基氨基甲酰基苯基、N-(甲氧基苯基)氨基甲酰基苯基、N-甲基-N-(磺苯基)氨基甲酰基苯基、磺苯基、磺酸根基苯基、氨磺?;交?、N-乙基氨磺?;交?、N,N-二丙基氨磺?;交-甲苯基氨磺?;交?、N-甲基-N-(膦?;交?氨磺?;交?、膦?;交?、膦酸根基苯基、二乙基膦?;交?、二苯基膦?;交?、甲基膦?;交?、甲基膦酸根苯基、甲苯基膦?;交?、甲苯基膦酸根苯基、烯丙基苯基、1-丙烯基甲基苯基、2-丁烯基苯基、2-甲基烯丙基苯基、2-甲基丙烯基苯基、2-丙炔基苯基、2-丁炔基苯基、3-丁炔基苯基等。
上述烯基(-C(R02)=C(R03)(R04))和炔基(-C≡C(R05))例如可以舉出R02、R03、R04和R05由一價非金屬原子團構成的基團。
上述R02、R03、R04和R05例如可以舉出氫原子、鹵原子、烷基、取代烷基、芳基、取代芳基等。它們的具體例子可以舉出上述例子示出的基團。這些中,優(yōu)選氫原子、鹵原子、碳原子數(shù)1~10的直鏈狀烷基、支鏈狀烷基、環(huán)狀烷基。
上述烯基和炔基的優(yōu)選具體例可以舉出乙烯基、1-丙烯基、1-丁烯基、1-戊烯基、1-己烯基、1-辛烯基、1-甲基-1-丙烯基、2-甲基-1-丙烯基、2-甲基-1-丁烯基、2-苯基-1-乙烯基、2-氯-1-乙烯基、乙炔基、1-丙炔基、1-丁炔基、苯基乙炔基等。
上述雜環(huán)基例如可以舉出作為取代烷基的取代基示例的基團等。
上述氧基(R06O-)可以舉出R06去除氫原子的一價非金屬原子團構成的基團。
這種氧基例如可以舉出烷氧基、芳氧基、酰氧基、咔唑氧基、N-烷基咔唑氧基、N-芳基咔唑氧基、N,N-二烷基咔唑氧基、N,N-二芳基咔唑氧基、N-烷基-N-芳基咔唑氧基、烷基硫氧基、芳基硫氧基、膦酰氧基、膦酸根氧基等。
它們中的烷基和芳基可以舉出作為上述烷基、取代烷基、芳基、取代芳基示例的基團。另外,酰氧基的?;?R07CO-)可以舉出R07為作為之前例子舉出的烷基、取代烷基、芳基以及取代芳基者。這些取代基中,更優(yōu)選烷氧基、芳氧基、酰氧基、芳基硫氧基。
優(yōu)選的氧基的具體例子可以舉出甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、十二烷氧基、芐氧基、烯丙氧基、苯乙氧基、羧基乙基氧基、甲氧基羰基乙基氧基、乙氧基羰基乙基氧基、甲氧基乙氧基、苯氧基乙氧基、甲氧基乙氧基乙氧基、乙氧基乙氧基乙氧基、嗎啉代乙氧基、嗎啉代丙氧基、烯丙氧基乙氧基乙氧基、苯氧基、甲苯基氧基、二甲苯基氧基、米基氧基、枯烯基氧基、甲氧基苯基氧基、乙氧基苯基氧基、氯苯基氧基、溴苯基氧基、乙酰氧基、苯甲酰氧基、萘氧基、苯基磺酰氧基、膦酰氧基、膦酸根氧基等。
可以含有酰胺基的氨基(R08NH-、(R09)(R10)N-)例如可以舉出R08、R09和R10為去除氫原子的一價非金屬原子團構成的基團。予以說明,R09和R10可以鍵合形成環(huán)。
上述氨基例如可以舉出N-烷基氨基、N,N-二烷基氨基、N-芳基氨基、N,N-二芳基氨基、N-烷基-N-芳基氨基、?;被?、N-烷基?;被?、N-芳基?;被?、脲基、N’-烷基脲基、N’,N’-二烷基脲基、N’-芳基脲基、N’,N’-二芳基脲基、N’-烷基-N’-芳基脲基、N-烷基脲基、N-芳基脲基、N’-烷基-N-烷基脲基、N’-烷基-N-芳基脲基、N’,N’-二烷基-N-烷基脲基、N’-烷基-N’-芳基脲基、N’,N’-二烷基-N-烷基脲基、N’,N’-二烷基-N′-芳基脲基、N’-芳基-N-烷基脲基、N’-芳基-N-芳基脲基、N’,N’-二芳基-N-烷基脲基、N’,N’-二芳基-N-芳基脲基、N’-烷基-N’-芳基-N-烷基脲基、N’-烷基-N’-芳基-N-芳基脲基、烷氧基羰基氨基、芳氧基羰基氨基、N-烷基-N-烷氧基羰基氨基、N-烷基-N-芳氧基羰基氨基、N-芳基-N-烷氧基羰基氨基、N-芳基-N-芳氧基羰基氨基等。它們中的烷基和芳基可以舉出作為上述烷基、取代烷基、芳基、取代芳基示例過的基團。另外,酰基氨基、N-烷基?;被?、N-芳基?;被孽;?R07CO-)的R07如上所述。這些中,更優(yōu)選N-烷基氨基、N,N-二烷基氨基、N-芳基氨基、?;被?。
優(yōu)選的氨基的具體例子可以舉出甲基氨基、乙基氨基、二乙基氨基、嗎啉基、哌啶基、吡咯烷基、苯基氨基、苯甲?;被?、乙?;被?。
上述磺?;?R011-SO2-)例如可以舉出R011由一價非金屬原子團構成的基團。
這種磺酰基例如優(yōu)選烷基磺酰基、芳基磺?;?。它們的烷基和芳基可以舉出作為上述烷基、取代烷基、芳基、取代芳基示例過的基團。
上述磺?;木唧w例子可以舉出丁基磺酰基、苯基磺?;?、氯苯基磺?;取?br>
上述磺酸根基(-SO3-)如上所述,表示磺基(-SO3H)的共軛堿陰離子基,通常優(yōu)選與對陽離子一起使用。
這種對陽離子可以適當使用一般已知的離子,例如鎓類(例如銨類、锍類、膦類、碘鎓類、疊氮鎓(アジニウム)類等)、金屬離子類(例如Na+、K+、Ca2+、Zn2+等)。
上述羰基(R013-CO-)例如可以舉出R013由一價非金屬原子團構成的基團。
這種羰基例如可以舉出甲?;?、酰基、羧基、烷氧羰基、芳氧羰基、氨基甲?;?、N—烷基氨基甲?;,N—二烷基氨基甲?;—芳基氨基甲?;,N—二芳基氨基甲酰基、N—烷基—N’—芳基氨基甲?;K鼈冎械耐榛头蓟梢耘e出作為上述烷基、取代烷基、芳基、取代芳基示例過的基團。
上述羰基優(yōu)選甲?;Ⅴ;Ⅳ然?、烷氧基羰基、芳氧基羰基、氨基甲?;-烷基氨基甲?;,N-二烷基氨基甲?;?、N-芳基氨基甲酰基,更優(yōu)選甲?;?、酰基、烷氧基羰基、芳氧基羰基。
上述羰基的具體例子可以優(yōu)選地舉出甲?;⒁阴;⒈郊柞;?、羧基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、烯丙氧基羰基、二甲基氨基苯基乙烯基羰基、甲氧基羰基甲氧基羰基、N-甲基氨基甲?;-苯基氨基甲?;.N-二乙基氨基甲?;?、嗎啉代羰基等。
上述亞磺酰基(R014-SO-)例如可以舉出R014由一價非金屬原子團構成的基團。
這種亞磺?;缈梢耘e出烷基亞磺?;⒎蓟鶃喕酋;眮喕酋;?、N-烷基氨亞磺?;?、N,N-二烷基氨亞磺酰基、、N-芳基氨亞磺?;,N-二芳基氨亞磺酰基、N-烷基-N-芳基氨亞磺?;K鼈冎械耐榛头蓟梢耘e出作為上述烷基、取代烷基、芳基、和取代芳基示例過的基團。其中優(yōu)選烷基亞磺酰基、芳基亞磺酰基。
上述取代亞磺酰基的具體例子,可以優(yōu)選地舉出己基亞磺酰基、芐基亞磺?;⒓妆交鶃喕酋;取?br>
上述膦?;侵胳Ⅴ;系牧u基的一個~兩個被其它有機氧代基團取代的基團,例如優(yōu)選上述二烷基膦酰基、二芳基膦酰基、烷基芳基膦?;?、單烷基膦酰基、單芳基膦?;取F渲?,更優(yōu)選二烷基膦酰基、二芳基膦酰基。
上述膦?;膬?yōu)選具體例可以舉出二乙基膦?;?、二丁基膦酰基、二苯基膦?;?。
上述膦酸根基(-PO3H2-、-PO3H-)如上所述,是指膦酰基(-PO3H2-)的來源于酸第一解離或酸第二解離的共軛堿陰離子基團。通常優(yōu)選與對陽離子一起使用。這種對陽離子可以適當選擇一般已知的基團,例如鎓類(例如銨類、锍類、膦類、碘鎓類、疊氮鎓(アジニウム)類等)、金屬離子類(例如Na+、K+、Ca2+、Zn2+等)。
上述膦酸根基可以是膦?;辛u基被取代為一個有機氧代基團的共軛堿陰離子基,這種具體例子可以舉出上述單烷基膦?;?-PO3H(alkyl))、單芳基膦酰基(-PO3H(aryl))的共軛堿。
上述芳香族基團可以通過使1種以上含有芳香族基團的自由基聚合性化合物與1種以上根據(jù)需要作為共聚成分的其它自由基聚合性化合物發(fā)生通常的自由基聚合法而制造。
上述自由基聚合法例如一般可以舉出懸浮聚合法或溶液聚合法等。
作為具有含有上述芳香族基團的自由基聚合性化合物例如優(yōu)選結構式(A)所示的化合物、結構式(B)所示的化合物。
結構式(A) 上述結構式(A)中,R1、R2和R3表示氫原子或1價有機基團。L表示有機基團,也可以沒有。Ar表示可含有雜環(huán)的芳香族基團。
結構式(B) 上述結構式(B)中,R1、R2和R3以及Ar表示與上述結構式(A)相同的意義。
上述L的有機基團例如可以為非金屬原子構成的多元有機基團,可以具有由1~60個碳原子、0~10個氮原子、0~50個氧原子、1~100個氫原子、0~20個硫原子構成的基團。
更具體地說,上述L的有機基團可以舉出下述結構單元組合構成的基團、多元萘、多元蒽等。
上述L連接基團可以具有取代基,上述取代基可以舉出上述鹵原子、羥基、羧基、磺酸根基、硝基、氰基、酰胺基、氨基、烷基、烯基、炔基、芳基、取代氧基、取代磺?;?、取代羰基、取代亞磺?;?、磺基、膦?;㈧⑺岣?、甲硅烷基、雜環(huán)基。
上述結構式(A)所示的化合物和結構式(B)所示化合物中,從靈敏度的觀點出發(fā)優(yōu)選結構式(A)。上述結構式(A)中,從穩(wěn)定性的觀點出發(fā)優(yōu)選具有連接基團,上述L的有機基團從非顯影部的除去性(顯影性)的觀點出發(fā)優(yōu)選碳原子數(shù)1~4的亞烷基。
上述結構式(A)所示的化合物成為含有下述結構式(I)結構單元的化合物。另外,上述結構式(B)所示的化合物成為含有下述結構式(II)結構單元的化合物。其中,從保存穩(wěn)定性的觀點出發(fā)優(yōu)選結構式(I)的結構單元。
結構式(II) 上述結構式(I)和(II)中,R1、R2和R3以及Ar表示與上述結構式(A)和(B)相同的意義。
上述結構式(I)和(II)中,從非圖像部的除去性(顯影性)的觀點出發(fā),優(yōu)選R1、R2為氫原子、R3為甲基。
另外,從非圖像部的除去性(顯影性)的觀點出發(fā),優(yōu)選上述結構式(I)的L為碳原子數(shù)1~4的亞烷基。
上述結構式(A)所示化合物或結構式(B)所示化合物并無特別限定,例如可以舉出下述化合物(1)~(30)。
上述示例化合物(1)~(30)中,優(yōu)選(5)、(6)、(11)、(14)和(28),其中從保存穩(wěn)定性和顯影性的觀點出發(fā)優(yōu)選(5)和(6)。
上述可含有雜環(huán)的芳香族基團的上述粘合劑的含量并無特別限定,在以高分子化合物的總結構單元作為100摩爾%時,優(yōu)選含有20摩爾%以上的上述結構式(I)所示結構單元,更優(yōu)選含有30~45摩爾%。上述含量小于20摩爾%時,保存穩(wěn)定性會降低,超過45摩爾%時,顯影性會降低。
-乙烯性不飽和鍵- 上述乙烯性不飽和鍵并無特別限定,可以根據(jù)目的適當選擇,例如優(yōu)選用下述結構式(III)~(V)表示。
結構式(III)
結構式(IV)
結構式(V) 上述結構式(III)~(V)中,R1~R11各自獨立地表示1價有機基團。X和Y各自獨立地表示氧原子、硫原子或-N-R4。Z表示氧原子、硫原子、-N-R4、或亞苯基。R4表示氫原子或1價有機基團。
上述結構式(III)中,R1優(yōu)選各自獨立地表示例如氫原子、可以具有取代基的烷基等,從自由基反應性高的方面出發(fā)更優(yōu)選氫原子、甲基。
上述R2和R3各自獨立地舉出例如氫原子、鹵原子、氨基、羧基、烷氧基羰基、磺基、硝基、氰基、可具有取代基的烷基、可具有取代基的芳基、可具有取代基的烷氧基、可具有取代基的芳氧基、可具有取代基的烷基氨基、可以具有取代基的芳基氨基、可以具有取代基的烷基磺?;?、可具有取代基的芳基磺?;?,從自由基反應性高的觀點出發(fā)更優(yōu)選氫原子、羧基、烷氧基羰基、可具有取代基的烷基、可具有取代基的芳基。
上述R4例如優(yōu)選可具有取代基的烷基等,由于自由基反應性高,因此更優(yōu)選氫原子、甲基、乙基、異丙基。
這里,可以導入的上述取代基例如可以舉出烷基、烯基、炔基、芳基、烷氧基、芳氧基、鹵原子、氨基、烷基氨基、芳基氨基、羧基、烷氧基羰基、磺基、硝基、氰基、酰胺基、烷基磺酰基、芳基磺?;?。
上述結構式(IV)中,R4~R8例如可以舉出氫原子、鹵原子、氨基、二烷基氨基、羧基、烷氧基羰基、磺基、硝基、氰基、可具有取代基的烷基、可具有取代基的芳基、可具有取代基的烷氧基、可具有取代基的芳氧基、可具有取代基的烷基氨基、可具有取代基的芳基氨基、可具有取代基的烷基磺?;?、可具有取代基的芳基磺?;?,更優(yōu)選氫原子、羧基、烷氧基羰基、可具有取代基的烷基、可具有取代基的芳基。
可以導入的上述取代基例如可以舉出在上述結構式(III)中舉出的例子。
上述結構式(V)中,R9例如可以舉出氫原子、可具有取代基的烷基等,從自由基反應性高的觀點出發(fā),更優(yōu)選氫原子、甲基。
上述R10、R11各自獨立地優(yōu)選例如氫原子、鹵原子、氨基、二烷基氨基、羧基、烷氧基羰基、磺基、硝基、氰基、可具有取代基的烷基、可具有取代基的芳基、可具有取代基的烷氧基、可具有取代基的芳氧基、可具有取代基的烷基氨基、可具有取代基的芳基氨基、可具有取代基的烷基磺?;⒖删哂腥〈姆蓟酋;龋捎谧杂苫磻愿?,因此更優(yōu)選氫原子、羧基、烷氧基羰基、可具有取代基的烷基、可具有取代基的芳基。
可以導入的上述取代基例如可以舉出在上述結構式(III)中舉出的例子。
上述Z表示氧原子、硫原子、-NR13-、或可具有取代基的亞苯基。R13表示可具有取代基的烷基,由于自由基反應性高,因此優(yōu)選氫原子、甲基、乙基、異丙基。
上述結構式(III)~(V)所示的側(cè)鏈乙烯性不飽和鍵中,結構式(III)者的聚合反應性更高、靈敏度更高,更為優(yōu)選。
上述乙烯性不飽和鍵的上述高分子化合物的含量并無特別限定,優(yōu)選為0.5~3.0meq/g、更優(yōu)選1.0~3.0meq/g、特別優(yōu)選1.5~2.8meq/g。上述含量小于0.5meq/g時,由于固化反應量少,因此成為低靈敏度,超過3.0meq/g時,保存穩(wěn)定性會惡化。
這里,上述含量(meq/g)例如可以通過碘價滴定測定。
作為上述結構式(III)所示、在側(cè)鏈導入乙烯性不飽和鍵的方法并無特別限定,例如可以舉出使側(cè)鏈含有羧基的高分子化合物與具有乙烯性不飽和鍵和環(huán)氧基的化合物加成反應而獲得。
上述側(cè)鏈含有羧基的高分子化合物例如可以使1種以上含有羧基的自由基聚合性化合物與1種以上根據(jù)需要的作為共聚成份的其它自由基聚合性化合物發(fā)生通常的自由基聚合法而制造,上述自由基聚合法例如可以舉出懸浮聚合法、溶液聚合法等。
上述具有乙烯性不飽和鍵和環(huán)氧基的化合物并無特別限定,例如優(yōu)選下述結構式(VI)所示的化合物和(VII)所示的化合物。特別是從高靈敏度化的觀點出發(fā)優(yōu)選使用結構式(VI)所示化合物。
結構式(VI) 上述結構式(VI)中,R1表示氫原子或甲基。L1表示有機基團。
結構式(VII) 上述結構式(VII)中,R2表示氫原子或甲基。L2表示有機基團。W表示4~7元環(huán)的脂肪族烴基。
上述結構式(VI)所示化合物和結構式(VII)所示化合物中,優(yōu)選結構式(VI)所示的化合物,上述結構式(VI)中,L1更優(yōu)選碳原子數(shù)1~4的亞烷基。
上述結構式(VI)所示化合物和結構式(VII)所示化合物并無特別限定,例如可以舉出下述化合物(31)~(40)。
上述含有羧基的自由基聚合性化合物例如有丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、異巴豆酸、馬來酸、對羧基苯乙烯等,特別優(yōu)選丙烯酸、甲基丙烯酸等。
作為向上述側(cè)鏈上的導入反應,例如可以通過以三乙胺、芐基甲基胺等叔胺,十二烷基三甲基氯化銨、四甲基氯化銨、四乙基氯化銨等季銨鹽,吡啶,三苯基磷等作為催化劑,在有機溶劑中反應溫度50~150℃下反應數(shù)小時~數(shù)十小時來進行。
上述側(cè)鏈具有乙烯性不飽和鍵的結構單元并無特別限定,例如優(yōu)選下述結構式(i)所示的結構、結構式(ii)所示的結構以及它們的混合所表示的結構。
結構式(i)
結構式(ii) 上述結構式(i)和(ii)中,Ra~Rc表示氫原子或1價有機基團。R1表示氫原子或甲基。L1表示可具有連接基團的有機基團。
上述結構式(i)所示結構及結構式(ii)所示結構在高分子化合物中的含量優(yōu)選為20摩爾%以上、更優(yōu)選為20~50摩爾%、特別優(yōu)選為25~45摩爾%。上述含量小于20摩爾%時,由于固化反應量少,因此變?yōu)榈挽`敏度,多于50摩爾%時,保存穩(wěn)定性會惡化。
-羧基- 本發(fā)明的高分子化合物中,為了提高非圖像部除去性等諸性能,可以含有羧基。
上述羧基可以通過使具有酸性基團的自由基聚合性化合物共聚而賦予至上述高分子化合物。
這種具有自由基聚合性的酸性基團例如可以舉出羧酸、磺酸、磷酸基等,特別優(yōu)選羧酸。
具有上述羧基的自由基聚合性化合物并無特別限定,可以根據(jù)目的適當?shù)剡x擇,例如可以舉出丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、異巴豆酸、馬來酸、對羧基苯乙烯等,特別優(yōu)選丙烯酸、甲基丙烯酸、對羧基苯乙烯等。這些物質(zhì)可以單獨使用1種還可以并用2種以上。
上述羧基在粘合劑中的含量為1.0~4.0meq/g、優(yōu)選1.5~3.0meq/g。上述含量小于1.0meq/g時,顯影性會變得不足,超過4.0meq/g時,易于受到堿水顯影所導致的圖像強度受損。
本發(fā)明的高分子化合物為了提高圖像強度等諸性能,除了上述自由基聚合性化合物之外,優(yōu)選進一步共聚其它自由基聚合性化合物。
上述其它自由基聚合性化合物例如可以舉出選自丙烯酸酯類、甲基丙烯酸酯類、苯乙烯類等的自由基聚合性化合物等。
具體地可以舉出丙烯酸烷基酯等丙烯酸酯類,丙烯酸芳基酯、甲基丙烯酸烷基酯等甲基丙烯酸酯類,甲基丙烯酸芳基酯、苯乙烯、烷基苯乙烯等苯乙烯類,烷氧基苯乙烯、鹵代苯乙烯等。
上述丙烯酸酯類優(yōu)選烷基的碳原子數(shù)為1~20者,例如可以舉出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸乙基己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸叔辛酯、丙烯酸氯乙酯、丙烯酸2,2-二甲基羥基丙酯、丙烯酸5-羥基戊酯、三羥甲基丙烷單丙烯酸酯、季戊四醇單丙烯酸酯、丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸芐酯、丙烯酸甲氧基芐酯、丙烯酸糠酯、丙烯酸四氫糠酯等。
上述丙烯酸芳基酯例如可以舉出丙烯酸苯酯等。
上述甲基丙烯酸酯類優(yōu)選烷基的碳原子數(shù)為1~20者,例如可以舉出甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸環(huán)己酯、甲基丙烯酸芐酯、甲基丙烯酸氯芐酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸4-羥基丁酯、甲基丙烯酸5-羥基戊酯、甲基丙烯酸2,2-二甲基-3-羥基丙酯、三羥甲基丙烷單甲基丙烯酸酯、季戊四醇單甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸糠酯、甲基丙烯酸四氫糠酯等。
上述甲基丙烯酸芳基酯例如可以舉出甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸甲苯酯、甲基丙烯酸萘酯等。
上述苯乙烯類例如可以舉出甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、三甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、二乙基苯乙烯、異丙基苯乙烯、丁基苯乙烯、己基苯乙烯、環(huán)己基苯乙烯、癸基苯乙烯、芐基苯乙烯、氯甲基苯乙烯、三氟甲基苯乙烯、乙氧基甲基苯乙烯、乙酰氧基甲基苯乙烯等。
上述烷氧基苯乙烯例如可以舉出甲氧基苯乙烯、4-甲氧基-3-甲基苯乙烯、二甲氧基苯乙烯等。
上述鹵代苯乙烯例如可以舉出氯苯乙烯、二氯苯乙烯、三氯苯乙烯、四氯苯乙烯、五氯苯乙烯、溴苯乙烯、二溴苯乙烯、碘苯乙烯、氟苯乙烯、三氟苯乙烯、2-溴-4-三氟甲基苯乙烯、4-氟-3-三氟甲基苯乙烯等。
這些自由基聚合性化合物可以單獨使用1種,還可以并用2種以上。
合成本發(fā)明高分子化合物時使用的溶劑并無特別限定,可以根據(jù)目的適當?shù)剡x擇,例如可以舉出二氯乙烯、環(huán)己酮、甲乙酮、丙酮、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、2-甲氧基乙基乙酸酯、1-甲氧基-2-丙醇、1-甲氧基-2-丙基乙酸酯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、甲苯、乙酸乙酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯等。這些物質(zhì)可以單獨使用1種,還可以混合使用2種以上。
本發(fā)明的高分子化合物的分子量以質(zhì)均分子量表示優(yōu)選為10000以上、更優(yōu)選為10000~50000。上述質(zhì)均分子量低于10000時,有固化膜強度不足的情況,超過50000時,有顯影性降低的傾向。
另外,本發(fā)明的高分子化合物中可以含有未反應的單體。此時,上述單倍體在上述高分子化合物中的含量優(yōu)選為15質(zhì)量%以下。
本發(fā)明的高分子化合物可以單獨使用1種,還可以混合使用2種以上。另外,還可以混合使用其它高分子化合物。此時,上述其它高分子化合物在上述本發(fā)明高分子化合物中的含量優(yōu)選為50質(zhì)量%以下、更優(yōu)選為30質(zhì)量%以下。
上述粘合劑在上述感光性組合物中的固態(tài)成分含量優(yōu)選為5~80質(zhì)量%、更優(yōu)選為10~70質(zhì)量%。
[彈性體] 上述彈性體通過與上述粘合劑并用、聚合物合金化,具有下述功能固化膜的固化收縮、可撓性被改善,在作為回流焊(リフロ—)時溫度的200~220℃溫度區(qū)域的動態(tài)粘彈性測定中、彈性率可以降低至1~100MPa,提高與密封材料的剪切粘接性。即,通過添加具有柔軟性的彈性體,可以緩和固化膜的應力、進行固化涂膜的改質(zhì)。上述彈性率低于1MPa時,機械強度降低,超過100MPa時,剪切粘接力降低。
上述彈性體并無特別限定,可以根據(jù)目的適當選擇,例如可以舉出苯乙烯系彈性體、烯烴系彈性體、聚氨酯系彈性體、聚酯系彈性體、聚酰胺系彈性體、丙烯酸系彈性體和硅酮系彈性體,這些彈性體由硬片段成分和軟片段成分構成,一般來說,前者對耐熱性、強度起作用,后者對柔軟性、強韌性起作用。另外,上述彈性體的性質(zhì)并無特別限定,可以根據(jù)目的適當選擇,例如在顯影工序的生產(chǎn)效率性等方面出發(fā),優(yōu)選具有堿可溶性或溶脹性。
上述苯乙烯系彈性體并無特別限定,可以根據(jù)目的適當選擇,例如可以舉出苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-異丙烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物。除了作為構成苯乙烯系彈性體的成分的苯乙烯之外,還可以使用α-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-丙基苯乙烯、4-環(huán)己基苯乙烯等苯乙烯衍生物。具體地說可以舉出塔浮普聯(lián)(タフプレン)、素魯普聯(lián)(ソルプレン)T、阿撒普聯(lián)(アサプレン)T、塔福特(タフテツク)(以上,旭化成工業(yè)(株)制),彈性體AR(アロン化成制),庫壘易頓(クレイトン)G、過立夫勒柯(過リフレツクス)(以上為シエルジヤパン制),JSR-TR、TSR-SIS、達意那論(ダイナロン)、XSK-系列、XFR-系列(以上為日本合成橡膠(株)制),掂卡(デンカ)STR(電氣化學工業(yè)(株)制),庫因塔柯(クインタツク)(日本ゼオン制),TPE-SB系列(住友化學工業(yè)(株)制),拉巴論(ラバロン)(三菱化學(株)制),色譜頓(七プトン)、海不辣(ハイブデラ—)(以上為クラレ制)、絲米覆勒克斯(スミフレツクス)(住友ベ—クライト(株)制),壘歐斯多麻(レオストマ一)、阿庫梯麻(アクテイマ—)(以上為理研ビニル工業(yè)制),VANDEX系列(Dic Bayer Polymer社制),海圖勒魯系列(ハイトレルシリ—ズ)(東レ·デユポン社制)等。
上述烯烴系彈性體并無特別限定,可以根據(jù)目的適當選擇,例如為乙烯、丙烯、1-丁烯、1-己烯、4-甲基-戊烯等碳原子數(shù)2~20的α-烯烴的共聚物,例如可以舉出乙烯-丙烯共聚物(EPR)、乙烯-丙烯-二烯共聚物(EPDM)等,另外可以舉出二環(huán)戊二烯、1,4-己二烯、環(huán)辛二烯、亞甲基降冰片烯、亞乙基降冰片烯、丁二烯、異丙烯等碳原子數(shù)2~20的非共軛二烯與α-烯烴的共聚物。另外,可以具有在丁二烯-丙烯腈共聚物上共聚甲基丙烯酸的羧基改性NBR。具體地說,可以舉出乙烯·α-烯烴共聚物橡膠、乙烯·α-烯烴·非共軛二烯共聚物橡膠、丙烯·α-烯烴共聚物橡膠、丁烯·α-烯烴共聚物橡膠等。更具體地說,可以舉出米拉素托麻(ミラストマ,(三井石油化學制)、EXACT(エクソン化學制)、ENGAGE(ダウケミカル制)、氫化苯乙烯-丁二烯橡膠“DYNABON HSBR”(日本合成橡膠(株)制)、丁二烯-丙烯腈共聚物“NBR系列”(日本合成橡膠(株)制)或具有交聯(lián)點的兩末端羧基改性丁二烯-丙烯腈共聚物的“XER系列”(日本合成橡膠(株)制)等。
上述聚氨酯系彈性體并無特別限定,可以根據(jù)目的適當選擇,例如可以舉出由低分子二醇與二異氰酸酯構成的硬片段和高分子(長鏈)二醇與二異氰酸酯構成的軟片段的結構單元構成,作為高分子(長鏈)二醇可以舉出聚丙二醇、聚四氫呋喃、聚(1,4-丁烯己二酸酯)、聚(乙烯·1,4-丁烯己二酸酯)、聚己內(nèi)酯、聚(1,6-己烯碳酸酯)、聚(1,6-己烯·新戊烯己二酸酯)等。高分子(長鏈)二醇的數(shù)均分子量優(yōu)選為500~10000。除了乙二醇之外,還可以使用丙二醇、1,4-丁二醇、雙酚A等短鏈二醇,短鏈二醇的數(shù)均分子量優(yōu)選為48~500。聚氨酯彈性體的具體例可以舉出PANDEX T—2185、T—2983N(大日本インキ公司制),斯拉客特蘭(シラクトラン)E790等。
作為所述聚酯系彈性體沒有特別限制,根據(jù)目的可以適當選擇,例如可以舉出二羧酸或者其衍生物及二醇化合物或其衍生物進行縮聚而得到的物質(zhì)。二羧酸的具體例可以舉出對苯二甲酸、間苯二甲酸、萘二甲酸等芳香族二羧酸以及它們的芳香環(huán)的氫原子被甲基、以及、苯基等取代的芳香族二羧酸、己二酸、癸二酸、十二烷二羧酸等碳原子數(shù)2~20的脂肪族二羧酸、以及環(huán)己烷二羧酸等脂環(huán)式而所關等。這些化合物可以單獨使用或者2種以上一起使用。二醇化合物的具體例可以舉出乙二醇、1,3—丙二醇、1,4—丁二醇、1,6-己二醇、1,10-癸二醇、1,4-環(huán)己二醇等脂肪族二醇和脂環(huán)式二醇或下述結構式所示的二元酚。
上述結構式中,Y表示碳原子數(shù)1~10的亞烷基、碳原子數(shù)4~8的環(huán)烷基、-O-、-S-和-SO2-的任一個,或者表示苯環(huán)之間的直接鍵。R1和R2表示鹵原子或碳原子數(shù)1~12的烷基。1和m表示0~4的整數(shù),p為0或1。
上述聚酯系彈性體的具體例子可以舉出雙酚A、雙-(4-羥基苯基)甲烷、雙-(4-羥基-3-甲基苯基)丙烷、間苯二酚等。這些化合物可以單獨食用或者使用2種以上。
另外,上述聚酯系彈性體可以使用使芳香族聚酯(例如聚對苯二甲酸丁二醇酯)部分作為硬片段成分、使脂肪族聚酯(例如聚四亞甲基二醇)部分作為軟片段成分的多嵌段共聚物。
上述多嵌段共聚物可以隨硬片段和軟片段的種類、比例和分子量的不同舉出各種級別。具體例子可以舉出海托勒(ハイトレル)(デユポン—東レ(株)制)、佩魯普鏈(ペルプレン)(東洋紡織(株)制)、埃斯佩魯(エスペル)(日立化成工業(yè)(株)制)等。
上述聚酰胺系彈性體并無特別限定,可以根據(jù)目的適當選擇,例如大致分為硬相中使用聚酰胺、軟相中使用聚醚或聚酯的聚醚嵌段酰胺型和聚醚酯嵌段酰胺型的2種類,作為聚酰胺使用聚酰胺-6、11、12等,作為聚醚使用聚氧乙烯、聚氧丙烯、聚四亞甲基二醇等。具體地可以舉出UBE聚酰胺彈性體(宇部興產(chǎn)(株)制)、代安(ダイアミド、ダイセルヒユルス(株)制)、PEBAX(東レ(株)制)、骨力倫(グリロン)ELY(エムスジヤパン(株)制)、諾怕米多(ノパミツド、三菱化學(株)制)、骨力拉克斯(グリラツクス)(大日本油墨(株)制)等。
上述丙烯酸系彈性體并無特別限定,可以根據(jù)目的適當選擇,例如以丙烯酸酯作為主成分使用丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸甲氧基乙酯、丙烯酸乙氧基乙酯等,另外交聯(lián)點單體使用甲基丙烯酸縮水甘油酯、烯丙基縮水甘油基醚等。而且,還可以共聚丙烯腈或乙烯。具體地可以舉出丙烯腈-丙烯酸丁酯共聚物、丙烯腈-丙烯酸丁酯-丙烯酸乙酯共聚物、丙烯腈-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物等。
上述硅酮系彈性體并無特別限定,可以根據(jù)目的適當選擇,例如以有機聚硅氧烷為主成分者,分為聚二甲基硅氧烷系、聚甲基苯基硅氧烷系、聚二苯基硅氧烷系。還可以舉出部分被乙烯基、烷氧基等改性的物質(zhì)。具體例子可以舉出KE系列(信越化學工業(yè)(株)制)、SE系列、CY系列、SH系列(以上東レダウコ—ニングシリコ—ン(株)制)等。
另外,除了上述熱塑性彈性體以外還可以使用橡膠改性的環(huán)氧樹脂。橡膠改性的環(huán)氧樹脂例如通過用兩末端羧酸改性型丁二烯-丙烯腈橡膠或末端氨基改性硅酮橡膠等將上述雙酚F型環(huán)氧樹脂、雙酚A型環(huán)氧樹脂、水楊醛型環(huán)氧樹脂、酚醛酚醛清漆樹脂型環(huán)氧樹脂或甲酚酚醛清漆樹脂型環(huán)氧樹脂的一部分或全部環(huán)氧基改性而獲得的樹脂。在這些彈性體中,從剪切粘接性的方面出發(fā),優(yōu)選兩末端羧基改性丁二烯-丙烯腈共聚物、作為具有羥基的聚酯系彈性體的埃斯佩魯(エスペル、日立化成工業(yè)(株)制、埃斯佩魯1612、1620)等。
上述彈性體的含量并無特別限定,可以根據(jù)目的適當選擇,例如相對于粘合劑100質(zhì)量份優(yōu)選為2~50質(zhì)量份、更優(yōu)選為4~20質(zhì)量份。小于2質(zhì)量份時,有固化膜的高溫領域的彈性率降低的傾向,超過50質(zhì)量份時,有未曝光部不會被顯影液溶出的傾向。
[聚合性化合物] 上述聚合性化合物并無特別限定,可以根據(jù)目的適當?shù)剡x擇,例如優(yōu)選具有1個以上乙烯性不飽和鍵的化合物。
上述乙烯性不飽和鍵例如可以舉出(甲基)丙烯?;?、(甲基)丙烯酰胺基、苯乙烯基、乙烯基酯或乙烯基醚等乙烯基、烯丙基醚或烯丙基酯等的烯丙基等。
作為上述具有1個以上乙烯性不飽和鍵的化合物并無特別限定,可以根據(jù)目的適當選擇,例如可以優(yōu)選地舉出選自具有(甲基)丙烯酸基的單體的至少1種。
上述具有(甲基)丙烯酸基的單體并無特別限定,可以根據(jù)目的適當?shù)剡x擇,例如可以舉出聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇單(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯等單官能丙烯酸酯或單官能甲基丙烯酸酯;聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基乙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷二丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三 (丙烯酰氧基丙基)醚、三(丙烯酰氧基乙基)異氰酸酯、三(丙烯酰氧基乙基)氰酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷或甘油,在雙酚等多官能醇上加成反應環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷后而(甲基)丙烯酸酯化的產(chǎn)物,特公昭48-41708號公報、特公昭50-6034號、特開昭51-37193號各公報所記載的聚氨酯丙烯酸酯類;特開昭48-64183號、特開昭49-43191號、特公昭52-30490號各公報所記載的聚酯丙烯酸酯類;作為環(huán)氧樹脂與(甲基)丙烯酸的反應產(chǎn)物的環(huán)氧基丙烯酸酯類等多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯等。其中,特別優(yōu)選三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯。
上述聚合性化合物的上述感光性組合為固態(tài)成分中的固態(tài)成分含量優(yōu)選為5~50質(zhì)量%、更優(yōu)選為10~40質(zhì)量%。該固態(tài)成分含量小于5質(zhì)量%時,會發(fā)生顯影性受損、曝光靈敏度降低等問題,超過50質(zhì)量%時,感光層的粘合性變得過強。
<光聚合引發(fā)劑> 上述光聚合引發(fā)劑只要具有引發(fā)上述聚合性化合物的聚合的能力,則無特別限定,可以從公知的光聚合引發(fā)劑中適當選擇,例如優(yōu)選相對于紫外線區(qū)域~可見光的光線具有感光性的物質(zhì),還可以是與光激發(fā)的感光劑發(fā)生某種作用產(chǎn)生活性自由基的活性劑,還可以是對應單體的種類引發(fā)陽離子聚合的引發(fā)劑。
上述光聚合引發(fā)劑優(yōu)選含有至少1種在波長約300~800nm的范圍內(nèi)至少具有約50分子吸光系數(shù)的成分。上述波長更優(yōu)選為330~500nm。
上述光聚合引發(fā)劑例如可以舉出具有鹵化烴衍生物(例如具有三嗪骨架者、具有噁二唑骨架者等)、六芳基二咪唑、肟衍生物、有機過氧化物、硫化合物、酮化合物、芳香族鎓鹽、金屬茂類等。這些中,從感光層的靈敏度、保存性以及感光層與印制配線板形成用基板的密合性等的觀點出發(fā),優(yōu)選具有三嗪骨架者的鹵化烴、肟衍生物、酮化合物、六芳基二咪唑系化合物。
具體地例如可以舉出特開2005-258431號公報的
~
所記載的化合物等。
上述光聚合引發(fā)劑的更優(yōu)選例子可以舉出在后述的曝光中能夠?qū)诓ㄩL為405nm激光光的膦氧化物類、α-氨基烷基酮類、組合有上述具有三嗪骨架的鹵化烴化合物和作為后述感光劑的胺化合物的復合光引發(fā)劑、上述肟衍生物、上述六芳基二咪唑系化合物、茂鈦等。
另外,還優(yōu)選組合α-氨基烷基酮類與硫雜蒽酮等芳香族酮化合物作為感光劑者。
特別是優(yōu)選肟衍生物,其原因在于為高靈敏度。
上述光聚合引發(fā)劑在上述感光性組合物中的含量優(yōu)選為0.1~30質(zhì)量%、更優(yōu)選為0.5~20質(zhì)量%、特別優(yōu)選為0.5~15質(zhì)量%。
[熱交聯(lián)劑] 上述熱交聯(lián)劑并無特別限定,可以根據(jù)目的適當選擇,為了改良使用上述感光性組合物形成的感光層的固化后膜強度,可以在不對顯影性等產(chǎn)生不良影響的范圍內(nèi)使用1分子內(nèi)具有至少2個環(huán)氧乙烷基的環(huán)氧化合物、1分子內(nèi)具有至少2個氧雜環(huán)丁烷基的氧雜環(huán)丁烷(oxetane)化合物。上述熱交聯(lián)劑從耐鍍金性的觀點出發(fā),優(yōu)選堿不溶性。
上述1分子中具有至少2個環(huán)氧乙烷基的環(huán)氧化合物例如可以舉出對二甲苯酚型或雙酚型環(huán)氧樹脂(“YX4000日本環(huán)氧樹脂社制”等)或它們的混合物、具有異氰酸酯骨架的雜環(huán)式環(huán)氧樹脂(“TEPIC;日產(chǎn)化學工業(yè)(株)制”)、“アラルダイトPT810;チバ·スペシヤルテイ·ケミカルズ社制”等)、雙酚A型環(huán)氧樹脂、酚醛清漆型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、氫化雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚S型環(huán)氧樹脂、酚醛酚醛清漆樹脂型環(huán)氧樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂型環(huán)氧樹脂、鹵化環(huán)氧樹脂(例如低溴化環(huán)氧樹脂、高鹵化環(huán)氧樹脂、溴化酚醛酚醛清漆樹脂型環(huán)氧樹脂等)、含烯丙基的雙酚A型環(huán)氧樹脂、三苯酚甲烷型環(huán)氧樹脂、二苯基二甲醇型環(huán)氧樹脂、雙酚聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂、二環(huán)戊二烯型環(huán)氧樹脂(“HP-7200、HP-7200H;大日本油墨化學工業(yè)(株)制等”)、縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂(二氨基二苯基甲烷型環(huán)氧樹脂、二縮水甘油苯胺、三縮水甘油氨基苯酚等);縮水甘油酯型環(huán)氧樹脂(苯二甲酸二縮水甘油酯、己二酸二縮水甘油酯、六氫苯二甲酸二縮水甘油醚、二聚酸二縮水甘油酯等)乙內(nèi)酰脲型環(huán)氧樹脂、脂環(huán)式環(huán)氧樹脂(3,4-環(huán)氧基環(huán)己基甲基-3’,4’-環(huán)氧基環(huán)己烷羧酸酯、雙(3,4-環(huán)氧基環(huán)己基甲基)己二酸酯、二環(huán)戊二烯二環(huán)氧化物、“GT-300、GT-400、ZEHPE3150;ダイセル化學工業(yè)制”等)、酰亞胺型脂環(huán)式環(huán)氧樹脂、三羥基苯基甲烷型環(huán)氧樹脂、雙酚A酚醛清漆樹脂型環(huán)氧樹脂、四苯基乙烷型環(huán)氧樹脂、縮水甘油基苯二甲酸酯樹脂、四縮水甘油基二甲苯酚乙烷樹脂、含萘基的環(huán)氧樹脂(萘酚芳烷型環(huán)氧樹脂、萘酚酚醛清漆樹脂型環(huán)氧樹脂、4官能萘型環(huán)氧樹脂、市售品“ESN-190、ESN-360;新日鐵化學(株)制”)、“HP-4032、EXA-4750、EXA-4700;大日本油墨化學工業(yè)(株)制等”、苯酚化合物與二乙烯基苯或二環(huán)戊二烯等二烯烴化合物的加成反應而獲得的聚苯酚化合物與表氯醇的反應物、用過乙酸等將4-乙烯基環(huán)己烯-1-氧化物的開環(huán)聚合物進行環(huán)氧化的產(chǎn)物、具有線狀含磷結構的環(huán)氧樹脂、具有環(huán)狀含磷結構的環(huán)氧樹脂、α-甲基苯乙烯型液晶環(huán)氧樹脂、二苯甲酰氧基苯型液晶環(huán)氧樹脂、偶氮苯基型液晶環(huán)氧樹脂、偶氮甲川苯基型液晶環(huán)氧樹脂、聯(lián)萘型液晶環(huán)氧樹脂、吖嗪型環(huán)氧樹脂、縮水甘油基甲基丙烯酸酯共聚系環(huán)氧樹脂(“CP-50S、CP-50M;日本油脂(株)制”等)、環(huán)己基馬來酰亞胺與縮水甘油基甲基丙烯酸酯的共聚環(huán)氧樹脂、雙(縮水甘油氧基苯基)芴型環(huán)氧樹脂、雙(縮水甘油氧基苯基)金剛烷型環(huán)氧樹脂等,但并非局限于這些。這些環(huán)氧樹脂可以單獨使用1種,還可以并用2種以上。
另外,除了1分子中具有至少2個環(huán)氧乙烷基的上述環(huán)氧化合物以外,還可以使用至少1分子中含有2個β位具有烷基的環(huán)氧基的環(huán)氧化合物,特別優(yōu)選含有β位被烷基取代的環(huán)氧基(更具體地β-烷基取代縮水甘油基等)的化合物。
上述至少含有β位具有烷基的環(huán)氧基的環(huán)氧化合物可以是分子中所含2個以上的環(huán)氧基全部為β-烷基取代縮水甘油基,還可以是至少1個的環(huán)氧基為β-烷基取代縮水甘油基。
上述β-烷基取代縮水甘油基并無特別限定,可以根據(jù)目的適當?shù)剡x擇,例如可以舉出β-甲基縮水甘油基、β-乙基縮水甘油基、β-丙基縮水甘油基、β-丁基縮水甘油基等,其中,從提高上述感光性樹脂組合物的保存穩(wěn)定性的觀點以及合成容易性的觀點出發(fā),優(yōu)選β-甲基縮水甘油基。
作為上述含有β位具有烷基的環(huán)氧基的環(huán)氧化合物例如優(yōu)選由多元酚化合物與β-烷基表氯醇衍生的環(huán)氧化合物。
上述β-烷基表氯醇并無特別限定,可以根據(jù)目的適當選擇,例如可以舉出β-甲基表氯醇、β-甲基表溴醇、β-甲基表氟醇等β-甲基表鹵醇;β-乙基表氯醇、β-乙基表溴醇、β-乙基表氟醇等β-乙基表鹵醇;β-丙基表氯醇、β-丙基表溴醇、β-丙基表氟醇等β-丙基表鹵醇;β-丁基表氯醇、β-丁基表溴醇、β-丁基表氟醇等β-丁基表鹵醇等。其中,從與多元酚化合物的反應性和流動性的觀點出發(fā)優(yōu)選β-甲基表鹵醇。
上述多元酚化合物只要是1分子中含有2個以上芳香族羥基的化合物則無特別限定,可以根據(jù)目的適當決定,例如可以舉出雙酚A、雙酚F、雙酚S等雙酚化合物,聯(lián)苯、四甲基聯(lián)苯等聯(lián)苯化合物,二羥基萘、聯(lián)萘等萘酚化合物,苯酚-甲醛縮聚物等酚醛酚醛清漆樹脂型樹脂、甲酚-甲醛縮聚物等碳原子數(shù)1~10的單烷基取代苯酚-甲醛縮聚物、二甲苯酚-甲醛縮聚物等碳原子數(shù)1~10的二烷基取代苯酚-甲醛縮聚物、雙酚A-甲醛縮聚物等雙酚化合物-甲醛縮聚物、苯酚與碳原子數(shù)1~10的單烷基取代苯酚與甲醛的共縮聚物、苯酚化合物與二乙烯基苯的加成聚合物等。其中,在以提高流動性和保存穩(wěn)定性為目的進行選擇時,優(yōu)選上述雙酚化合物。
作為上述含有β位具有烷基的環(huán)氧基的環(huán)氧化合物例如可以舉出雙酚A的二-β-烷基縮水甘油醚、雙酚F的二-β-烷基縮水甘油醚、雙酚S的二-β-烷基縮水甘油醚等雙酚化合物的二-β-烷基縮水甘油醚;聯(lián)苯的二-β-烷基縮水甘油醚、四甲基聯(lián)苯的二-β-烷基縮水甘油醚等聯(lián)苯化合物的二-β-烷基縮水甘油醚;二羥基萘的二-β-烷基縮水甘油醚、聯(lián)萘的二-β-烷基縮水甘油醚等萘酚化合物的β-烷基縮水甘油醚;苯酚-甲醛縮聚物的多-β-烷基縮水甘油醚、甲酚-甲醛縮聚物的多-β-烷基縮水甘油醚等碳原子數(shù)1~10的單烷基取代苯酚-甲醛縮聚物的多-β-烷基縮水甘油醚;二甲苯酚-甲醛縮聚物的多-β-烷基縮水甘油醚等碳原子數(shù)1~10的二烷基取代苯酚-甲醛縮聚物的多-β-烷基縮水甘油醚、雙酚A-甲醛縮聚物的多-β-烷基縮水甘油醚等雙酚化合物-甲醛縮聚物的多-β-烷基縮水甘油醚;苯酚化合物與二乙烯基苯的加成聚合物的多-β-烷基縮水甘油醚等。
其中,優(yōu)選下述結構式(iii)所示的雙酚化合物、由其與表氯醇等獲得的聚合物衍生的β-烷基縮水甘油醚、下述結構式(iv)所示苯酚化合物-甲醛縮聚物的多-β-烷基縮水甘油醚。
結構式(iii)
結構式(iv) 上述結構式(iii)中,R表示氫原子和碳原子數(shù)1~6的烷基的任一個,n表示0~20的整數(shù)。
上述結構式(iv)中,R表示氫原子和碳原子數(shù)1~6的烷基的任一個,R”表示氫原子和CH3的任一個,n表示0~20的整數(shù)。
這些含有β位具有烷基的環(huán)氧基的環(huán)氧化合物可以單獨使用1種,還可以并用2種以上。另外,還可并用1分子中具有至少2個環(huán)氧乙烷基的環(huán)氧化合物以及含有β位具有烷基的環(huán)氧基的環(huán)氧化合物。
上述氧雜環(huán)丁烷化合物,除了可以舉出雙[(3-甲基-3-氧雜環(huán)丁烷基甲氧基)甲基]醚、雙[(3-乙基-3-氧雜環(huán)丁烷基甲氧基)甲基]醚、1,4-雙[(3-甲基-3-氧雜環(huán)丁烷基甲氧基)甲基]苯、1,4-雙[(3-乙基-3-氧雜環(huán)丁烷基甲氧基)甲基]苯、丙烯酸(3-甲基-3-氧雜環(huán)丁烷基)甲酯、丙烯酸(3-乙基-3-氧雜環(huán)丁烷基)甲酯、甲基丙烯酸(3-甲基-3-氧雜環(huán)丁烷基)甲酯、甲基丙烯酸(3-乙基-3-氧雜環(huán)丁烷基)甲酯和它們的寡聚物或共聚物等多官能氧雜環(huán)丁烷類之外,還可以舉出具有氧雜環(huán)丁烷基的化合物與酚醛清漆型樹脂、聚(對羥基苯乙烯)、卡爾多(カルド)型雙酚類、杯(Calix,カリツクス)芳烴類、杯(Calix,カリツクス)間苯二酚芳烴類、硅倍半氧烷(Silsesquioxane,シルセスキオキサン)等具有羥基的樹脂等的醚化合物,另外,還可以舉出具有氧雜環(huán)丁烷環(huán)的不飽和單體與(甲基)丙烯酸烷基酯的共聚物等。
另外,為了促進所述環(huán)氧化合物或所述氧雜環(huán)丁烷化合物的熱固化,例如可以使用胺化合物(例如雙氰二酰胺、芐基二甲胺、4—(二甲胺基)—N,N—二甲芐胺、4—甲氧基—N,N—二甲芐胺、4—甲基—N,N—二甲芐胺等)、季銨鹽化合物(例如三乙基芐基氯化銨等)、嵌段異氰酸酯化合物(例如二甲胺等)、咪唑衍生物二環(huán)式脒化合物及其鹽(例如咪唑、2—甲基咪唑、2—乙基咪唑、2—乙基—4—甲基咪唑、2—苯基咪唑、4—苯基咪唑、1—氰乙基—2—苯基咪唑、1—(2—氰乙基)—2—乙基—4—甲基咪唑等)、磷化合物(例如三苯膦等)、鳥糞胺化合物(例如蜜胺、鳥糞胺、甲基胍胺、苯鳥糞胺等)、S—三嗪衍生物(例如2,4—二氨基—6—甲基丙烯酰氧基乙基—S—三嗪、2—乙烯基—2,4—二氨基—S—三嗪、2—乙烯基—4,6—二氨基—S—三嗪·三聚異氰酸加成物、2,4—二氨基—6—甲基丙烯酰氧基乙基—S—三嗪·三聚異氰酸加成物等)等。它們可以單獨使用一種或并用兩種以上。此外,只要是所述環(huán)氧化合物或所述氧雜環(huán)丁烷化合物的固化催化劑或者可以促進羧基與它們進行反應的物質(zhì)即可,沒有特別限制,也可以使用上述以外的可以促進熱固化的化合物。
上述環(huán)氧樹脂化合物、上述氧雜環(huán)丁烷化合物以及能夠促進它們與羧酸的熱固化的化合物在上述感光性組合物固態(tài)成分中的固態(tài)成分含量通常為0.01~15質(zhì)量%。
另外,上述熱交聯(lián)劑可以使用特開平5-9407號公報所記載的聚異氰酸酯化合物,該聚異氰酸酯化合物可以由含有至少2個異氰酸酯基的脂肪族、環(huán)式脂肪族或芳香族取代脂肪族化合物衍生。具體地可以舉出2官能異氰酸酯(例如1,3-亞苯基二異氰酸酯與1,4-亞苯基二異氰酸酯的混合物、2,4-和2,6-甲苯二異氰酸酯、1,3-和1,4-二甲苯二異氰酸酯、雙(4-異氰酸酯-苯基)甲烷、雙(4-異氰酸酯環(huán)己基)甲外、異佛樂酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、三甲基六亞甲基二異氰酸酯等)、該2官能異氰酸酯與三羥甲基丙烷、季戊四醇、甘油等的多官能醇;該多官能醇的烷氧化物加成體與上述2官能異氰酸酯的加成體;六亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基-1,6-二異氰酸酯及其衍生物的環(huán)式三聚體等。
而且,為了提高本發(fā)明感光性組合物的保存性,還可以使用使嵌段劑與上述聚異氰酸酯及其衍生物的異氰酸酯基反應而獲得的化合物。
作為所述異氰酸酯基嵌段劑,可以舉出醇類(例如異丙醇、叔丁醇等)、內(nèi)酰胺類(例如ε—己內(nèi)酰胺等)、苯酚類(例如苯酚、甲酚、對叔丁基苯酚、對仲丁基苯酚、對仲戊基苯酚、對辛基苯酚、對壬基苯酚等)、雜環(huán)式羥基化合物(例如3—羥基吡啶、8—羥基喹啉等)、活性亞甲基化合物(例如丙二酸二烷基酯、甲基乙基甲酮肟、乙酰丙酮、烷基乙酰乙酸肟、丙酮肟、環(huán)己酮肟等)等。此外,還可以使用特開平6—295060號公報中記載的在分子內(nèi)具有至少一個可以聚合的雙鍵及至少一個嵌段異氰酸酯基的任意一方的化合物等。
另外,上述熱交聯(lián)劑可以使用蜜胺衍生物。該蜜胺衍生物例如可以舉出羥甲基蜜胺、烷基化羥甲基蜜胺(用甲基、乙基、丁基等將羥甲基醚化的化合物)等。這些物質(zhì)可以單獨使用1種,還可并用2種以上。其中,從保存穩(wěn)定性良好、感光層的表面硬度或固化膜的膜強度本身的提高有效的方面出發(fā),優(yōu)選烷基化羥甲基蜜胺,特別優(yōu)選六甲基化羥甲基蜜胺。
另外,為了促進上述熱交聯(lián)劑的熱固化,例如可以使用胺化合物(例如雙氰二酰胺、芐基二甲基胺、4-(二甲基氨基)-N,N-二甲基芐胺、4-甲氧基-N,N-二甲基芐胺、4-甲基-N,N-二甲基芐胺等)、季銨鹽化合物(例如三乙基芐基氯化銨等)、嵌段異氰酸酯化合物(例如二甲基胺等)、咪唑衍生物二環(huán)式脒化合物及其鹽(例如咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、4-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、1-(2-氰基乙基)-2-乙基-4-甲基咪唑等)、磷化合物(例如三苯基磷等)、二氨基三嗪化合物(例如蜜胺、二氨基三嗪、乙?;被?、苯并二氨基三嗪等)、S-三嗪衍生物(例如2,4-二氨基-6-甲基丙烯酰氧基乙基-S-三嗪、2-乙烯基-2,4-二氨基-S-三嗪、2-乙烯基-4,6-二氨基-S-三嗪·異氰酸加成物、2,4-二氨基-6-甲基丙烯酰氧基乙基-S-三嗪·異氰酸加成物等)等。這些物質(zhì)可以單獨使用1種,還可以并用2種以上。予以說明,只要是上述熱交聯(lián)劑的固化催化劑或者是能夠促進它們與羧基的反應的物質(zhì),則無特別限定,可以使用上述以外的能夠促進熱固化的化合物。
上述熱交聯(lián)劑和能夠促進它們與羧基的熱固化的化合物在上述感光性組合物固態(tài)成分中的固態(tài)成分含量優(yōu)選為0.01~15質(zhì)量%。
上述熱交聯(lián)劑在上述感光性組合物中的固態(tài)成分含量優(yōu)選為1~50質(zhì)量%、更優(yōu)選為3~30質(zhì)量%。該固態(tài)成分含量小于1質(zhì)量%時,未見固化膜的膜強度提高,超過50質(zhì)量%時,會發(fā)生顯影性降低或曝光靈敏度降低。
<其它成分> 上述其它成分例如可以舉出感光劑、熱聚合停止劑、增塑劑、著色劑(著色顏料或染料)、填充顏料等,還可以并用對基體表面的密合促進劑及其輔助劑類(例如導電性粒子、填充劑、消泡劑、阻燃劑、均化劑、剝離促進劑、抗氧化劑、香料、表面張力調(diào)整劑、鏈轉(zhuǎn)移劑等)。
通過適當含有這些成分,可以調(diào)整目標感光性組合物的穩(wěn)定性、照片性、膜物性等性質(zhì)。
-感光劑- 為了調(diào)整對感光層曝光的曝光靈敏度和感光波長,除了上述光聚合引發(fā)劑之外,還可以添加感光劑。
上述感光劑可以根據(jù)作為后述光照射機構的可見光線或紫外光激光和可見光激光等適當選擇。
上述感光劑由于活性能量射線而成為激發(fā)狀態(tài),通過與其它物質(zhì)(例如自由基引發(fā)劑、氧產(chǎn)生劑等)相互作用(例如能量移動、電子移動等),有可能產(chǎn)生自由基或氧等有用基團。
上述光聚合引發(fā)劑和上述感光劑的組合例如可以舉出特開2001-305734號公報所記載的電子移動型引發(fā)劑[(1)供電子型引發(fā)劑和增感色素、(2)受電子型引發(fā)劑及增感色素、(3)供電子型引發(fā)劑、增感色素和受電子型引發(fā)劑(三元引發(fā)劑)]等的組合。
上述感光劑并無特別限定,可以從公知的感光劑中適當選擇,例如可以舉出公知的多核芳香族類(例如芘、苝、三亞苯)、呫噸類(例如熒光素、曙紅、赤蘚紅、羅丹明B、玫瑰紅)、花青類(例如吲哚菁、硫雜羰花青、氧雜羰花青)、部花青類(例如部花青、羰部花青)、噻嗪類(例如硫堇、亞甲基藍、甲苯胺藍)、吖啶類(例如吖啶橙、氯黃素、吖啶黃、9-苯基吖啶、1,7雙(9,9’-吖啶基)庚烷)、蒽醌類(例如蒽醌)、斯夸琳(スクアリウム)類(例如斯夸琳)、吖啶酮類(例如吖啶酮、氯吖啶酮、N-甲基吖啶酮、N-丁基吖啶酮、N-丁基-氯吖啶酮(例如2-氯-10-丁基吖啶酮等)等)、香豆素類(例如3-(2-苯甲?;?-7-二乙基氨基香豆素、3-(2-苯甲?;?-7-(1-吡咯烷基)香豆素、3-苯甲?;?7-二乙基氨基香豆素、3-(2-甲氧基苯甲?;?-7-二乙基氨基香豆素、3-(4-二甲基氨基苯甲?;?-7-二乙基氨基香豆素、3,3’-羰基雙(5,7-二正丙氧基香豆素)、3,3’-羰基雙(7-二乙基氨基香豆素)、3-苯甲酰基-7-甲氧基香豆素、3-(2-呋喃甲?;?-7-二乙基氨基香豆素、3-(4-二乙基氨基桂皮?;?-7-二乙基氨基香豆素、7-甲氧基-3-(3-吡啶基羰基)香豆素、3-苯甲酰基-5,7-二丙氧基香豆素、特開平5-19475號、特開平7-271028號、特開2002-363206號、特開2002-363207號、特開2002-363208號、特開2002-363209號公報等記載的香豆素化合物等)、硫雜蒽酮化合物(硫雜蒽酮、異丙基硫雜蒽酮、2,4-二乙基硫雜蒽酮、1-氯-4-丙基氧基硫雜蒽酮、QuantacureQTX等)等,其中優(yōu)選芳香族環(huán)或雜環(huán)縮環(huán)化的化合物(縮環(huán)系化合物)以及至少2個芳香族烴環(huán)和芳香族雜環(huán)的任一個取代的胺系化合物。
上述縮環(huán)系化合物中,更優(yōu)選雜縮環(huán)系酮化合物(吖啶酮系化合物、硫雜蒽酮系化合物、香豆素系化合物)和吖啶系化合物。上述雜縮環(huán)系酮化合物中,特別優(yōu)選吖啶化合物和硫雜蒽酮化合物。
上述由至少2個芳香族烴環(huán)和芳香族雜環(huán)的任一個取代的胺系化合物優(yōu)選相對于波長為330~450nm的區(qū)域的光具有最大吸收的感光劑,例如可以舉出二取代氨基二苯甲酮系化合物,相對于苯環(huán)上的氨基、對位的碳原子上具有雜環(huán)基作為取代基的二取代氨基-苯系化合物,相對于苯環(huán)上的氨基、對位的碳原子上具有含有磺酰亞胺基的取代基的二取代氨基-苯系化合物,形成有喹諾酮骨架的二取代氨基-苯系化合物以及作為部分結構含有具有至少2個芳香族環(huán)鍵合在氮原子上的結構的化合物等的二取代氨基-苯的化合物。
上述感光劑可以單獨使用1種,還可以并用2種以上。
上述感光劑的配合量優(yōu)選為上述感光性組合物總固態(tài)成分中的0.01~4質(zhì)量%、更優(yōu)選為0.02~2質(zhì)量%、特別優(yōu)選為0.05~1質(zhì)量%。
上述含量小于0.01質(zhì)量%時,靈敏度會降低,超過4質(zhì)量%時,圖案的形狀會受損。
-熱聚合停止劑- 上述熱聚合停止劑可以為了防止上述聚合性化合物的熱聚合或經(jīng)時聚合而添加。
上述熱聚合停止劑例如可以舉出4-甲氧基苯酚、氫醌、烷基或芳基取代氫醌、叔丁基鄰苯二酚、聯(lián)苯三酚、2-羥基二苯甲酮、4-甲氧基-2-羥基二苯甲酮、氯化亞銅、吩噻嗪、氯醌、萘胺、β-萘酚、2,6-二叔丁基-4-甲酚、2,2’-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、吡啶、硝基苯、二硝基苯、苦味酸、4-甲苯胺、亞甲藍、與酮的有機螯合劑反應物、水楊酸甲酯、吩噻嗪、亞硝基化合物、亞甲基化合物與Al的螯合劑等。
上述熱聚合停止劑的含量相對于上述聚合性化合物優(yōu)選為0.001~5質(zhì)量%、更優(yōu)選為0.005~2質(zhì)量%、特別優(yōu)選為0.01~1質(zhì)量%。
上述含量小于0.001質(zhì)量%時,保存時的穩(wěn)定性會降低,超過5質(zhì)量%時,相對于活性射線的靈敏度會降低。
-增塑劑- 上述增塑劑可以為了控制上述感光層的膜物性(可撓性)而添加。
作為所述增塑劑,例如可以舉出鄰苯二酸二甲酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二異丁酯、鄰苯二甲酸二庚酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯、鄰苯二甲酸二十三烷基酯、鄰苯二甲酸丁基芐基酯、鄰苯二甲酸二異癸酯、鄰苯二甲酸二苯基酯、鄰苯二甲酸二烯丙基酯、鄰苯二甲酸辛基癸?;サ揉彵蕉姿狨ヮ?;三甘醇二乙酸酯、四甘醇二乙酸酯、鄰苯二甲酸二甲基葡萄糖酯、乙基鄰苯二甲?;一掖妓狨?、甲基鄰苯二甲?;一掖妓狨?、丁基鄰苯二甲酰基丁基乙醇酸酯、三甘醇二辛酸酯等二醇酯類;磷酸三甲苯酚酯、磷酸三苯酯等磷酸酯類;4—甲苯磺酰胺、苯磺酰胺、N—正丁基苯磺酰胺、N—正丁基乙酰胺等酰胺類;己二酸二異丁酯、己二酸二辛酯、癸二酸二甲酯、癸二酸二丁酯、癸二酸二辛酯、壬二酸二辛酯、順丁烯二酸二丁酯等脂肪酸二元酸酯類;檸檬酸三乙酯、檸檬酸三丁酯、甘油三乙酸酯、月桂酸丁酯、4,5—二乙氧基環(huán)己烷—1,2—二羧酸二辛酯等聚乙二醇、聚丙二醇等乙二醇類。
上述增塑劑的含量相對于上述感光層的總成分優(yōu)選為0.1~50質(zhì)量%、更優(yōu)選為0.5~40質(zhì)量%、特別優(yōu)選為1~30質(zhì)量%。
-著色顏料- 作為所述著色顏料,沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當選擇,例如可以舉出維多利亞純藍BO(C.I.42595)、(堿性)槐黃(C.I.41000)、脂溶(fat)黑HB(C.I.26150)、莫諾賴特·黃GT(C.I.顏料黃12)、永久黃GR(C.I.顏料黃17)、永久黃HR(C.I.顏料黃83)、永久胭脂紅FBB(C.I.顏料紅146)、廣告畫顏料紅ESB(C.I.顏料紫19)、永久紅寶石FBH(C.I.顏料紅11)、法斯特爾粉紅B蘇普拉(C.I.顏料紅81)、莫鈉斯特拉爾堅牢藍(C.I.顏料藍15)、莫諾賴特堅牢黑B(C.I.顏料黑1)、碳、C.I.顏料紅97、C.I.顏料紅122、C.I.顏料紅149、C.I.顏料紅168、C.I.顏料紅177、C.I.顏料紅180、C.I.顏料紅192、C.I.顏料紅215、C.I.顏料綠7、C.I.顏料綠36、C.I.顏料藍151、C.I.顏料藍154、C.I.顏料藍156、C.I.顏料藍22、C.I.顏料藍60、C.I.顏料藍64等。它們可以單獨使用一種或并用兩種以上。另外,根據(jù)需要,也可以使用從公知的染料中適當選擇的染料。
上述著色顏料在上述感光性組合物固態(tài)成分中的固態(tài)成分含量可以考慮永久圖案形成時的感光層的曝光靈敏度、析像度等決定,隨上述著色顏料的種類而不同,一般優(yōu)選為0.01~10質(zhì)量%、更優(yōu)選為0.05~5質(zhì)量%。
-填充顏料- 上述感光性組合物中,為了提高永久圖案的表面硬度、較低地抑制線膨脹系數(shù)或者較低地抑制固化膜本身的介電常數(shù)或介質(zhì)損耗正切,可以根據(jù)需要添加無機鹽料或有機微粒子。
上述無機鹽料并無特別限定,可以從公知物質(zhì)中適當選擇,例如可以舉出高嶺土、硫酸鋇、鈦酸鋇、氧化硅粉、微粉狀氧化硅、氣相法二氧化硅、無定形二氧化硅、結晶性二氧化硅、熔融二氧化硅、球狀二氧化硅、滑石、粘土、碳酸鎂、碳酸鈣、氧化鋁、氫氧化鋁、云母等。
上述無機鹽料的平均粒徑優(yōu)選小于10μm、更優(yōu)選3μm以下。該平均粒徑為10μm以上時,由于光散射會發(fā)生析像度降低。
上述有機微粒子并無特別限定,可以根據(jù)目的適當選擇,例如可以舉出蜜胺樹脂、苯并二氨基三嗪樹脂、交聯(lián)苯乙烯樹脂等。另外,可以使用平均粒徑1~5μm、吸油量100~200m2/g左右的二氧化硅、由交聯(lián)樹脂而成的球狀多孔微粒子等。
上述填充顏料的添加量優(yōu)選為5~60質(zhì)量%。該添加量少于5質(zhì)量%時,無法充分地降低線膨脹系數(shù),超過60質(zhì)量%時,則在感光層表面上形成固化膜時,該固化膜的膜質(zhì)變脆,在使用永久圖案形成導線時,會有損作為導線的保護膜的功能。
--密合促進劑-- 為了提高含有使用本發(fā)明感光性組合物而成的感光層的感光性膜的各層間的密合性或者上述感光性膜與基體的密合性,可以在各層中使用公知的所謂密合促進劑。
上述密合促進劑例如可以優(yōu)選地舉出特開平5-11439號公報、特開平5-341532號公報、特開平6-43638號公報等所記載的密合促進劑。具體地可以舉出苯并咪唑、苯并噁唑、苯并噻唑、2-巰基苯并咪唑、2-巰基苯并噁唑、2-巰基苯并噻唑、3-嗎啉代甲基-1-苯基-三唑-2-硫、3-嗎啉代甲基-5-苯基-噁二唑-2-硫、5-氨基-3-嗎啉代甲基-噻二唑-2-硫、2-巰基-5-甲基硫代-噻二唑、三唑、四唑、苯并三唑、羧基苯并三唑、含氨基的苯并三唑、硅烷偶聯(lián)劑等。
上述密合促進劑的含量相對于上述感光性組合物中的總成分優(yōu)選為0.001質(zhì)量%~20質(zhì)量%、更優(yōu)選為0.01~10質(zhì)量%、特別優(yōu)選為0.1質(zhì)量%~5質(zhì)量%。
本發(fā)明的感光性組合物能夠高效地形成沒有邊緣粗糙(端面熔融)、且粘性和經(jīng)時的性能穩(wěn)定性優(yōu)異、易于膜化、高精細的圖案。因此,可以廣泛作為印制配線板、濾波器或柱材、肋條材料、隔離物、隔壁等顯示用構件、全息照片、微型機器、校樣等永久圖案形成用使用,特別是可以優(yōu)選地用于印制電路板的永久圖案形成用。
(感光性膜) 上述感光性膜優(yōu)選至少具有支撐體和由形成在該支撐體上的上述本發(fā)明感光性組合物構成的感光層,進而根據(jù)需要適當具有熱塑性樹脂層等其它層。予以說明,感光層如上所述。
<感光層> 上述感光層使用本發(fā)明的感光性組合物形成。
另外,在對由所述感光性組合物形成的感光層進行曝光、顯影的情況下,作為該感光層的曝光部分的厚度在該曝光及顯影后的前后不發(fā)生變化的、在所述曝光中使用的光的最小能量優(yōu)選為,0.1~200mJ/cm2、更優(yōu)選為0.2~100mJ/cm2、進一步優(yōu)選為0.5~50mJ/cm2、特別優(yōu)選為1~30mJ/cm2。
上述最小能量小于0.1mJ/cm2時,在處理工序中會發(fā)生灰霧,超過200mJ/cm2時,曝光所需要的時間延長、處理速度變慢。
這里“使該感光層的曝光部分的厚度在該曝光及顯影后不發(fā)生變化的、在所述曝光中使用的光的最小能量”是指所謂的顯影靈敏度,例如可以由表示對上述感光層進行曝光時的上述曝光所用光的能量(曝光量)與通過上述曝光之后的上述顯影處理而產(chǎn)生的上述固化層厚度的關系的曲線(靈敏度曲線)求得。
上述固化層的厚度隨著上述曝光量的增加而增加,之后,達到與上述曝光前的上述感光層的厚度基本一致且基本一定。上述顯影靈敏度為通過讀取上述固化層厚度基本達到一定時的最小曝光量而求得的值。
這里,當上述固化層的厚度與上述曝光前的上述感光層的厚度為±1μm以內(nèi)時,視為上述固化層的厚度不會隨曝光和顯影而變化。
作為上述固化層和上述曝光前的上述感光層的厚度的測定方法并無特別限定,可以根據(jù)目的適當?shù)剡x擇,可以舉出使用膜厚測定裝置、表面粗糙度測定機(例如サ—フコム1400D(東京精密(株)制))等進行測定的方法。
上述感光層的厚度并無特別限定,可以根據(jù)目的適當選擇,例如優(yōu)選為1~100μm、更優(yōu)選為2~50μm、特別優(yōu)選為4~30μm。
<支撐體和保護膜> 上述支撐體并無特別限定,可以根據(jù)目的適當選擇,優(yōu)選能夠剝離上述感光層、且透光性良好,更優(yōu)選表面的平滑性良好。上述支撐體和保護膜具體地記載于特開2005-258431號公報的
~
中。
<其它層> 上述感光性膜的其它層并無特別限定,可以根據(jù)目的適當選擇,例如可以具有緩沖層、阻氧層(PC層)、剝離層、粘接層、光吸收層、表面保護層等層。這些層可以具有單獨1種,還可以具有2種以上。另外,在上述感光層上還可以具有保護膜。
-緩沖層- 上述緩沖層并無特別限定,可以根據(jù)目的適當選擇,可以相對于堿性液為溶脹性~可溶性、還可以為不溶性。
上述緩沖層相對于堿性液為溶脹性~可溶性時,上述熱塑性樹脂例如可以舉出乙烯和丙烯酸酯共聚物的皂化物、苯乙烯與(甲基)丙烯酸酯共聚物的皂化物、乙烯基甲苯與(甲基)丙烯酸酯共聚物的皂化物、聚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸丁酯與乙酸乙烯酯等的(甲基)丙烯酸酯共聚物等的皂化物、(甲基)丙烯酸酯與(甲基)丙烯酸的共聚物、苯乙烯與(甲基)丙烯酸酯與(甲基)丙烯酸的共聚物等。
此時的熱塑性樹脂的軟化點(Vicat)并無特別限定,可以根據(jù)目的適當選擇,例如優(yōu)選為80℃以下。
上述軟化點為80℃以下的熱塑性樹脂除了上述熱塑性樹脂之外,還可以舉出《塑料性能便覽》(日本塑料工業(yè)聯(lián)盟、全日本塑料成形工業(yè)聯(lián)合會編著、工業(yè)調(diào)查會發(fā)行、1968年10月25日發(fā)行)的軟化點約為80℃以下的有機高分子內(nèi)可溶于堿性液的物質(zhì)。另外,在軟化點為80℃以上的有機高分子物質(zhì)中,可以在該有機高分子物質(zhì)中添加與該有機高分子物質(zhì)具有互溶性的各種增塑劑、使實質(zhì)的軟化點為80℃以下。
另外,上述緩沖層相對于堿性液為溶脹性~可溶性時,上述感光性膜的層間粘接力并無特別限定,可以根據(jù)目的適當選擇,例如,優(yōu)選在各層的層間粘接力中上述支撐體與上述緩沖層之間的層間粘接力為最小。通過成為這種層間粘接力,可以從上述感光性膜上僅剝離上述支撐體,隔著上述緩沖層曝光上述感光層后,使用堿性顯影液將該感光層顯影。另外,還可以在殘留上述支撐體的狀態(tài)下曝光上述感光層后,從上述感光性膜上僅剝離上述支撐體,使用堿性顯影液顯影該感光層。
上述層間粘接力的調(diào)整方法并無特別限定,可以根據(jù)目的適當選擇,例如可以舉出在上述熱塑性樹脂中添加公知的聚合物、過冷卻物質(zhì)、密合改良劑、表面活性劑、脫模劑等的方法。
上述增塑劑并無特別限定,可以根據(jù)目的適當選擇,例如可以舉出聚丙二醇、聚乙二醇、苯二甲酸二辛酯、苯二甲酸二庚酯、苯二甲酸二丁酯、三枯基磷、枯基二苯基磷、聯(lián)苯二苯基磷等醇類或酯類;甲苯磺酰胺等酰胺類等。
上述緩沖層相對于堿性液為不溶性時,上述熱塑性樹脂例如可以舉出主成分以乙烯為必須共聚成分的共聚物。
作為上述以乙烯為必須共聚成分的共聚物,并無特別限定,可以根據(jù)目的適當選擇,例如可以舉出乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)等。
上述緩沖層相對于堿性液為不溶性時,上述感光性膜的層間粘接力并無特別限定,可以根據(jù)目的適當選擇,例如優(yōu)選各層層間粘接力中上述感光層與上述緩沖層的粘接力最小。通過成為這種層間粘接力,可以從上述感光性膜上僅剝離上述支撐體和緩沖層,將上述感光層曝光后,使用堿性顯影液將該感光層顯影。另外,還可以在殘留上述支撐體的狀態(tài)下曝光上述感光層后,從上述感光性膜上剝離上述支撐體和上述緩沖層,使用堿性顯影液顯影該感光層。
上述層間粘接力的調(diào)整方法并無特別限定,可以根據(jù)目的適當選擇,例如可以舉出在上述熱塑性樹脂中添加各種的聚合物、過冷卻物質(zhì)、密合改良劑、表面活性劑、脫模劑等的方法;以下說明的調(diào)整乙烯共聚比的方法等。
上述以乙烯為必須共聚成分的共聚物中的乙烯共聚比并無特別限定,可以根據(jù)目的適當選擇,例如優(yōu)選為60~90質(zhì)量%、更優(yōu)選為60~80質(zhì)量%、特別優(yōu)選為65~80質(zhì)量%。
上述乙烯的共聚比小于60質(zhì)量%時,上述緩沖層與上述感光層的層間粘接力增高、該緩沖層與該感光層的界面處難以剝離,超過90質(zhì)量%時,由于上述緩沖層與上述感光層的層間粘接力變得過小、該緩沖層與該感光層之間非常易于剝離、難以制造含有上述緩沖層的感光性膜。
上述緩沖層的厚度并無特別限定,可以根據(jù)目的適當選擇,例如優(yōu)選為5~50μm、更優(yōu)選為10~50μm、特別優(yōu)選為15~40μm。
上述厚度小于5μm時,基體表面的凹凸或?qū)馀莸鹊陌纪闺S動性降低,無法形成高精細的永久圖案,超過50μm時,會發(fā)生制造上的干燥負荷增大等的問題。
-阻氧層(PC層)- 上述阻氧層通常優(yōu)選以聚乙烯醇為主成分進行,優(yōu)選為厚度0.5~5μm左右的覆膜。
(感光性膜的制造方法) 上述感光性膜例如可以如下制造。
首先將上述感光性組合物所含的材料溶解于水或有機溶劑中使其乳化或分散,制備感光性組合物用的感光性組合物溶液。
上述溶劑并無特別限定,可以根據(jù)目的適當選擇,例如可以舉出甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、仲丁醇、正己醇等醇類;丙酮、甲乙酮、甲基異丁基酮、環(huán)己酮、二異丁基酮等酮類;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸正戊酯、硫酸甲酯、丙酸乙酯、苯二甲酸二甲酯、苯甲酸乙酯、甲氧基丙基乙酸酯等酯類;甲苯、二甲苯、苯、乙基苯等芳香族烴類;四氯化碳、三氯乙烯、氯仿、1,1,1-三氯乙烷、二氯甲烷、單氯苯等鹵化烴類;四氫呋喃、二乙基醚、乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、1-甲氧基-2-丙醇等醚類;二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、環(huán)丁砜等。這些物質(zhì)可以單獨使用1種,還可以并用2種以上。另外,還可以添加公知的表面活性劑。
接著,將上述感光性樹脂組合物溶液涂布在上述支撐體上將其干燥,形成感光層,可以制造感光性膜。
上述感光性組合物溶液的涂布方法并無特別限定,可以根據(jù)目的適當選擇,例如可以使用噴霧法、輥涂法、旋涂法、狹縫旋涂機、擠涂法、淋涂法、塑模涂布法、凹版涂布法、絲棒涂布法、刮刀涂布法等各種涂布方法。
上述干燥條件隨各成分、溶劑的種類、使用比例等不同,通常為60~110℃的溫度下進行30秒鐘~15分鐘左右。
上述感光性膜例如優(yōu)選卷繞成圓筒狀的卷芯,以長條狀卷成輥狀而保管 上述長條狀的感光性膜的長度并無特別限定,例如可以從10~20000m的范圍內(nèi)適當選擇。另外,為了使用者易于使用,還可以進行剪切加工,將100~1000m范圍的長條體制成輥狀。予以說明,此時優(yōu)選按照上述支撐體處于最外側(cè)的方式卷繞。另外,還可以將上述輥狀的感光性膜剪切成片狀。從保管時進行端面的保護、防止邊緣粗糙的觀點出發(fā),優(yōu)選在端面上設置隔離物(特別是防濕性隔離物、裝有干燥劑的隔離物),另外包裝也優(yōu)選使用透濕性低的原料。
本發(fā)明的感光性膜通過使用本發(fā)明的感光性組合物,由于能夠高效地形成沒有邊緣粗糙(端面熔融)、且粘性和經(jīng)時的性能穩(wěn)定性優(yōu)異、易于膜化、高精細的圖案,因此,可以優(yōu)選地用于保護膜、層間絕緣膜和阻焊劑圖案等永久圖案等各種圖案形成用,濾波器、柱材、肋條材料、隔離物、隔壁等液晶構造構件的制造用,全息照片、微型機器、校樣等圖案形成用,特別是可以優(yōu)選地用于印制電路板的永久圖案形成用。
另外,本發(fā)明的感光性膜由于該膜的厚度均勻,因此在形成永久圖案時,即便在薄層化永久圖案(保護膜、層間絕緣膜、阻焊劑圖案等),在高加速度試驗(HAST)中也不會發(fā)生離子遷移(ion migration),獲得耐熱性、耐濕性優(yōu)異的高精細的永久圖案,因此能夠更為精密地層疊在基材上。
(感光性層疊體) 本發(fā)明的感光性層疊體在基體上至少具有由上述本發(fā)明感光性組合物構成的感光層,根據(jù)目的層疊適當選擇的其它層而成。
<基體> 上述基體為形成感光層的被處理基體或者本發(fā)明感光性膜的至少轉(zhuǎn)印有感光層的被轉(zhuǎn)印體,并無特別限定,可以根據(jù)目的適當選擇,例如可以從表面平滑性高的基體至具有帶凹凸表面的基體任意地選擇。優(yōu)選板狀的基體,使用所有的基板。具體地可以舉出公知的印制配線板制造用的基板(印制電路板)、玻璃基板(堿玻璃板等)、合成樹脂性的膜、紙、金屬板等。
[感光性層疊體的制造方法] 上述感光性層疊體的制造方法,作為第1方式可以舉出將上述感光性組合物涂布在上述基體的表面上進行干燥的方法,作為第2方式可以舉出對本發(fā)明的感光性膜中的至少感光層進行加熱及加壓的至少一種,并同時轉(zhuǎn)印進而層疊的方法。
上述第1方式的感光性層疊體的制造方法為在上述基體上涂布上述感光性組合物進行干燥,形成感光層。
上述涂布和干燥的方法并無特別限定,可以根據(jù)目的適當選擇,例如可以舉出將上述感光性組合物溶解于水中或溶劑中,使其乳化或分散制備感光性組合物溶液,將該溶液直接涂布在上述基體的表面上進行干燥,從而進行層疊的方法。
上述感光性組合物溶液的溶劑并無特別限定,可以根據(jù)目的適當選擇,可以舉出與上述感光性膜所用溶劑相同的溶劑。這些溶劑可以單獨使用1種,還可以并用2種以上。另外,還可以添加公知的表面活性劑。
上述涂布方法和干燥條件并無特別限定,可以根據(jù)目的適當選擇,在相同于上述感光性膜所用的方法和條件下進行。
上述第2方式的感光性層疊體的制造方法為在所述基體的表面上邊進行加熱及加壓的至少一方邊層疊本發(fā)明的感光性膜。予以說明,上述感光性膜具有上述保護膜時,優(yōu)選剝離該保護膜,按照上述感光層重疊于上述基體而進行層疊。
作為所述加熱溫度,沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當選擇,但例如優(yōu)選15~180℃,更優(yōu)選60~140℃。
上述加壓的壓力并無特別限定,可以根據(jù)目的適當選擇,例如優(yōu)選為0.1~1.0MPa、更優(yōu)選為0.2~0.8MPa。
作為進行所述加熱及加壓的至少任意一種的裝置,沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當選擇,例如可以優(yōu)選舉出層壓機(例如大成層壓機公司制,VP—II,ニチゴ—モ—トン(株)制VP130)等。
本發(fā)明的感光性層疊體通過使用本發(fā)明的感光性組合物,由于能夠高效地形成沒有邊緣粗糙(端面熔融)、且粘性和經(jīng)時的性能穩(wěn)定性優(yōu)異、高精細的永久圖案,因此,可以優(yōu)選地用于保護膜、層間絕緣膜和阻焊劑圖案等永久圖案等各種圖案形成用,濾波器、柱材、肋條材料、隔離物、隔壁等液晶構造構件的制造用,全息照片、微型機器、校樣等圖案形成用,特別是可以優(yōu)選地用于印制電路板的永久圖案形成用。
(圖案形成裝置和永久圖案形成方法) 本發(fā)明的圖案形成裝置具備上述感光層,并至少具有光照射機構和光調(diào)制機構。
本發(fā)明的永久圖案形成方法至少含有曝光工序,還含有適當選擇的顯影工序等的其它工序。
予以說明,本發(fā)明的圖案形成裝置通過本發(fā)明的上述永久圖案形成方法的說明可知。
[曝光工序] 上述曝光工序為對本發(fā)明的感光性膜的感光層進行曝光的工序。本發(fā)明的上述感光性膜和基體的材料如上所述。
作為所述曝光的對象,只要是所述感光層即可,沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當選擇,例如,如上所述,優(yōu)選對在基體上邊進行加熱及加壓的至少一方邊層疊感光性組合物從而形成的感光性層疊體中的感光層進行。
作為所述曝光,沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當選擇,可以舉出數(shù)字曝光、模擬曝光等,其中,優(yōu)選數(shù)字曝光。
上述模擬曝光并無特別限定,可以根據(jù)目的適當選擇,例如舉出介由具有規(guī)定圖案的負型掩模用高壓水銀燈、超高壓水銀燈、氙燈等進行曝光的方法。
上述數(shù)字曝光并無特別限定,可以根據(jù)目的適當選擇,例如優(yōu)選使用根據(jù)所形成的圖案形成信息產(chǎn)生控制信號并對應于該控制信號而被調(diào)制的光,例如優(yōu)選相對于上述感光層使下述曝光頭在掃描方向上相對地移動而進行的方法,所述曝光頭具備相對于上述感光層的光照射機構、接收并將來自上述光照射機構的光出射的n個(n為2以上的自然數(shù))排列為2維狀的描素部、對應圖案信息能夠控制上述描素部的光調(diào)制機構,使用按照相對于該曝光頭的掃描方向、所述描素部的列方向成所需的設定傾斜角度θ而配置的曝光頭,對于上述曝光頭,利用使用描素部指定機構在能夠使用的上述描素部中指定用于N重曝光(N為2以上的自然數(shù))的上述描素部,對于上述曝光頭,利用描素部控制裝置按照僅用上述使用描素部指定機構指定的上述描素部與曝光有關進行上述描素部的控制。
本發(fā)明中“N重曝光”是指在上述感光層的被曝光面上曝光區(qū)域的幾乎所有區(qū)域上,按照平行于所述曝光頭的掃描方向的直線與照射在上述被曝光面上的N根光點列(像素列)相交的方式設定,從而進行的曝光。這里“光點列(像素列)”是指在作為由上述描素部產(chǎn)生的描素單元的光點(像素)的排列中,與上述曝光頭的掃描方向所成角度更小的方向的排列。予以說明,上述描素部的配置并非必須為矩形格子狀,例如還可以為平行四邊形狀的配置等。
這里,曝光區(qū)域的“幾乎所有區(qū)域”的原因在于在各描素部的兩側(cè)緣部處,通過傾斜描素部列,與平行于上述曝光頭掃描方向的直線相交的使用描素部的描素部列的數(shù)量減少;即便在該情況下連接多個曝光頭進行使用,由于該曝光頭的安裝角度或配置等的誤差,也會微量地增減與平行于掃描方向的直線相交的使用描素部的描素部列的數(shù)量;在各使用描素部的描素部列間的連接的析像度以下的極少部分處,由于安裝角度或描素部配置等的誤差,沿著與掃描方向垂直方向的描素部的間隔不會嚴密地與其它部分的描素部間隔一致,與平行于掃描方向的直線相交的使用描素部的描素部列的數(shù)量會在±1的范圍內(nèi)增減。予以說明,以下的說明中,將N為2以上自然數(shù)的N重曝光總稱作“多重曝光”。在以下的說明中,對于作為描繪裝置或描繪方法實施本發(fā)明的曝光裝置或曝光方法的方式,作為對應于“N重曝光”或“多重曝光”的用語使用“N重描繪”和“多重描繪”的用語。
上述N重曝光的N只要為2以上的自然數(shù)則無特別限定,可以根據(jù)目的適當選擇,優(yōu)選為3以上的自然數(shù)、更優(yōu)選為3以上7以下的自然數(shù)。
參照
本發(fā)明永久圖案形成方法所涉圖案形成裝置的一例。
上述圖案形成裝置,被設計成所謂的平板型曝光裝置,如圖1所示,具有平板狀移動臺14,該移動臺14表面上吸附、保持有上述感光性膜中至少層疊有上述感光層的片狀感光材料12(以下稱為“感光層12”)。在被4根腿16支承的厚板狀設置臺18上面,設置有沿臺移動方向延伸的2條導軌20。臺14設置為其長度方向與臺移動方向一致,同時導軌20可以支持其往復移動。在這一圖案形成裝置10上設置有沿導軌20驅(qū)動臺14的臺驅(qū)動裝置(沒有圖示)。
在設置臺18的中央部分設置有跨過臺14的移動路線的コ字形的門22。コ字形門22的各端部固定于設置臺18的兩側(cè)面。在該門22的兩側(cè),一側(cè)設置有掃描器24,另一側(cè)設置有檢測感光材料12的前端及后端的多個(如2個)傳感器26。掃描器24和傳感器26分別安裝于門22上,固定配置在臺14的移動路線的上方。另外,掃描器24和傳感器26連結于控制它們的沒有圖示的控制器上。
在此,為了說明,如圖1所示,在與臺14的表面平行的平面內(nèi)規(guī)定了相互垂直的X軸和Y軸。
臺14的掃描方向上的上游側(cè)(以下有時簡單稱“上游”)的邊緣部分,以等間隔形成有10條朝X軸方向開口的“く”字型狹縫28。各狹縫28由位于上游的狹縫28a和位于下游的狹縫28b組成。狹縫28a和狹縫28b相互垂直,同時狹縫28a與X軸呈-45度角,狹縫28b與X軸呈+45度角。
狹縫28的位置與上述曝光頭30的中心大致一致。另外,各狹縫28的大小被定為能充分覆蓋所對應的曝光頭30的曝光區(qū)域32的寬度的大小。狹縫28的位置,可以與相鄰的已曝光區(qū)域34間的重復部分的中心位置大致一致。這種情況下,各狹縫28的大小定為能充分覆蓋已曝光區(qū)域34間的重復部分的寬的大小。
在臺14內(nèi)部的各狹縫28下方的位置,分別裝入有后述的使用描素部指定處理中作為檢測描素單元即光點的光點位置檢測機構的單一單元型的光檢測器(沒有圖示)。另外,各光檢測器連結于后述的使用描素部指定處理中作為選擇上述描素部的描素部選擇機構的演算裝置(沒有圖示)。
作為曝光時上述圖案形成裝置的動作形態(tài),既可以是邊使曝光頭移動邊進行連續(xù)曝光的形態(tài),也可以是邊使曝光頭分階段地移動邊在各移動位置使曝光頭靜止而進行曝光的形態(tài)。
<<曝光頭>> 各曝光頭30安裝于掃描器24,以使后述的內(nèi)部的數(shù)碼微鏡元件(DMD)36的各描素部(微鏡)列方向與掃描方向成規(guī)定的設定傾斜角度θ。為此,由各曝光頭30形成的曝光區(qū)域32成為對掃描方向成傾斜的矩形形狀的區(qū)域。隨著臺14的移動,每個曝光頭30都在感光層12形成帶狀的已曝光區(qū)域34。圖2及圖3B所示例子中,呈2行5列的近似矩陣形排列的10個曝光頭被安裝在掃描器24上。
以下表示在第m行的第n列排列的各個曝光頭時,記為曝光頭30mn,表示在第m行的第n列排列的各個曝光頭的曝光區(qū)域時,記為曝光區(qū)域32mn。
另外,如圖3A和圖3B所示,呈線狀排列的各行的各曝光頭30,在其排列方向被錯開一定間隔(曝光區(qū)域長邊的自然數(shù)倍,本實施方式中為2倍)配置,以使各帶狀的已曝光區(qū)域34與相鄰的已曝光區(qū)域34部分重疊。因此第1行的曝光區(qū)域3211與曝光區(qū)域3212之間不能曝光的部分,可以由第2行的曝光區(qū)域3221曝光。
如圖4、圖5A和圖5B所示,各曝光頭30中,作為根據(jù)圖像數(shù)據(jù)針對各描素部調(diào)制入射光的光調(diào)制機構(針對每一描素部調(diào)制的空間光調(diào)制元件)具有DMD36(美國德克薩斯州儀器(テキサス·インスツルメンツ)公司制)。這一DMD36與配備了數(shù)據(jù)處理部分和鏡驅(qū)動控制部分的作為描素部控制機構的控制器連接。在該控制器的數(shù)據(jù)處理部分,基于所接收的圖像數(shù)據(jù),針對每個曝光頭30生成用于驅(qū)動控制DMD36上的使用區(qū)域內(nèi)各微鏡的控制信號。另外,在鏡驅(qū)動控制部分,根據(jù)圖像數(shù)據(jù)處理部分生成的控制信號,針對每個曝光頭30控制DMD36的各微鏡的反射面角度。
如圖4所示,在DMD36的光入射一側(cè),依次設置有光纖組光源38、修正由光纖組(fiber array)光源38射出的激光并集中于DMD上的透鏡系列40、向DMD36反射透過該透鏡系列40的激光的鏡42,所述光纖組光源38具有光纖的射出端部分(發(fā)光點)沿與曝光區(qū)域32的長邊方向一致的方向呈一列排列的激光射出部。圖4中粗略表示了透鏡系列40。
如圖5A和圖5B詳示,上述透鏡系列40具有使光纖組光源38射出的激光平行化的1對組合透鏡44、修正被平行化的激光的光量分布使其均勻的1對組合透鏡46、及使光量分布被修正了的激光集中于DMD36上的聚光透鏡48。
另外,在DMD36的光反射側(cè)配置有將DMD36反射的激光在感光層12的被曝光面上成像的透鏡系列50。透鏡系列50由被配置成使DMD36與感光層12的被曝光面成共軛關系的2面透鏡52和透鏡54組成。
本實施方式中,由光纖組光源38射出的激光被實質(zhì)上放大5倍后,來自于DMD36上的各微鏡的光線由透鏡系列50縮小至約5μm。
-光調(diào)制機構- 作為上述光調(diào)制機構,只要具有n個(n為2以上的自然數(shù))呈二維排列的上述描素部并且可根據(jù)圖案信息控制上述描素部,就沒有特別的限制,可以根據(jù)需要適當選擇,例如優(yōu)選為空間光調(diào)制元件。
作為上述空間光調(diào)制元件,可以列舉如數(shù)碼微鏡元件(DMD)、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)型空間光調(diào)制元件(SLM;SpatialLight Modulator)、通過電光學效果調(diào)制透射光的光學元件(PLZT元件)、液晶快門(FLC)等,其中DMD是合適的。
另外,上述光調(diào)制機構優(yōu)選具有根據(jù)形成的圖案信息生成控制信號的圖案信號生成機構。此時,上述光調(diào)制機構根據(jù)上述圖案信號生成機構生成的控制信號對光進行調(diào)制。
作為上述控制信號沒有特別的限制,可以根據(jù)需要適當選擇,可以適當列舉如數(shù)字信號。
下面參照附圖對上述光調(diào)制機構例加以說明。
如圖6所示,DMD36是在SRAM單元(儲存單元)56上,作為構成各個像素(pixel)的描素部,將多個微鏡58排列成格子狀而成的鏡元件。本實施方式中使用的是配備了1024列×768行微鏡58的DMD36,其中由連接于DMD36的控制器可以驅(qū)動即可以使用的微鏡58,只設定成1024列×256行。DMD36的數(shù)據(jù)處理速度是有限度的,由于每1排的調(diào)制速度與使用的微鏡數(shù)成比例,通過這樣只使用一部分微鏡就可以加速每1排的調(diào)制速度。各微鏡58由支柱支撐,其表面上蒸鍍有鋁等反射率高的材料。本實施形態(tài)中,各微鏡58的反射率為90%以上,其縱、橫方向的排列間距均為13.7μm。SRAM單元56是,借助含鉸鏈和軸叉(yoke)的支柱,由通常的半導體儲存器制造線制造的硅柵(silicon gate)的CMOS體,全體呈一體(一體型)構成。
如果將以2值表示構成所需2維圖案的各點濃度的圖像信號輸入于DMD36的SRAM單元(儲存單元)56,則被支柱支撐的各微鏡58將以對角線為中心相對于配置有DMD36的基板一側(cè)呈傾斜±α度(如±10度)的任何角度。圖7A表示微鏡58傾斜+α度的狀態(tài)即開通狀態(tài),圖7B表示微鏡58傾斜-α度的關閉狀態(tài)。這樣,根據(jù)圖像信號,通過如圖6所示地控制DMD36的各像素中微鏡58的傾斜,可以將入射到DMD36的激光B向各微鏡58的傾斜方向反射。
圖6中擴大了DMD36的一部分,表示將各微鏡58控制在+α度或-α的狀態(tài)的一例。各微鏡58的開關狀態(tài)的控制是通過連接于DMD36的上述控制器進行的。另外,在關閉狀態(tài)的微鏡58反射的激光B行進的方向上,配置有光吸收體(沒有圖示)。
-光照射機構- 作為上述光照射機構沒有特別的限制,可以根據(jù)需要適當選擇,可以列舉如(超)高壓汞燈、氙燈、碳弧燈、鹵素燈、復印機等用熒光管、LED、半導體激光等已知光源、或可將2種以上的光合成照射的機構,其中優(yōu)選可將2種以上的光合成照射的機構。
作為由上述光照射機構照射的光,可以列舉如,在隔著支撐體進行光照射時,透過該支撐體且使所用光聚合引發(fā)劑或增感劑活化的電磁波、紫外線至可見光、電子射線、X射線、激光等,其中優(yōu)選為激光,更優(yōu)選為將2種以上的光合成而成的激光(下面有時稱為“合波激光”)。而即使在剝離支撐體后進行光照射的情況下,也可以使用同樣的光。
上述紫外至可見光的波長,優(yōu)選為300~1,500nm,更優(yōu)選為320~800nm,特別優(yōu)選為330~650nm。
上述激光的波長,優(yōu)選為200~1,500nm,尤其優(yōu)選為300~800nm,更優(yōu)選為330~500nm,特別優(yōu)選為400~450nm。
作為上述可以照射合波激光的機構,優(yōu)選為具有多個激光器、多模光纖、和將由該多個激光器照射的各種激光束聚光并結合于上述多模光纖的聚光光學系統(tǒng)的機構。
作為可以照射上述合波激光的機構(光纖組光源),可以用特開2005-258431號公報
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記載的機構。
<<使用描素部指定機構>> 作為上述使用描素部指定機構,優(yōu)選至少具備光點位置檢測機構和描素部選擇機構,所述光點位置檢測機構檢測被曝光面上作為描素單元的光點位置,所述描素部選擇機構基于上述光點位置檢測機構檢測的結果,選擇為了實現(xiàn)N重曝光而使用的描素部。
下面對利用上述使用描素部指定機構的、用于N重曝光的描素部的指定方法的例子加以說明。
(1)單一曝光頭內(nèi)的使用描素部的指定方法 本實施方式(1)中,對于使用描素部的指定方法加以說明,即,在由圖案形成裝置10對感光材料12進行2重曝光的情況下,用于減輕各曝光頭30的安裝角度誤差引起的析像度不均勻和濃度不均、實現(xiàn)理想的2重曝光的使用描素部的指定方法加以說明。
作為描素部(微鏡58)的列方向?qū)ζ毓忸^30的掃描方向的設定傾斜角度θ,與曝光頭30的安裝角度沒有誤差等的理想狀態(tài)下使用可以使用的1024列×256行的描素部正好成為2重曝光的角度θideal相比,采用稍大一些的角度。
這一角度θideal由下述式(1)給出,其中N為N重曝光的數(shù)N,s為可以使用的微鏡58的列方向的個數(shù),p為可以使用的微鏡58的列方向的間隔,δ為使曝光頭30傾斜的狀態(tài)下由微鏡形成的掃描線的間距。
spsinθideal≥Nδ(式1) 本實施方式中的DMD36,如上所述,由縱橫配置間隔相等的多個微鏡58配置成矩形格子狀而成,因此為式 pcosθideal=δ(式2) 上述式1成為 stanθideal=N(式3) 本實施方式(1)中,如上所述,由于s=256,N=2,由上述式3,角度θideal約為0.45度。因此,設定傾斜角度θ,可以采用0.50度左右的角度。圖案形成裝置10,在可以調(diào)整的范圍內(nèi)被實施初期調(diào)整,以使各曝光頭30即各DMD36的安裝角度接近于該設定傾斜角度θ。
圖8說明如下的例子,即,被如上所述地實施初期調(diào)整的圖案形成裝置10中,由于一個曝光頭30的安裝角度誤差和圖案變形的影響,在被曝光面上的圖案上產(chǎn)生斑點的例子。以下的圖及說明中,對于由各描素部(微鏡)生成的、作為構成被曝光面上曝光區(qū)域的描素單元的光點,將第m行的光點記為r(m),第n列的光點記為c(n),第m行第n列的光點記為P(m,n)。
圖8的上段部分表示的是使臺14處于靜止的狀態(tài)下投影到感光材料12的被曝光面上的、來自于可以使用的微鏡58的光點群的圖案,下段部分表示的是在上段部分所示的光點群圖案所表現(xiàn)的狀態(tài)下,移動臺14進行連續(xù)曝光時,在被曝光面上形成的曝光圖案的狀態(tài)。
圖8中,為說明方便,將可以使用的微發(fā)射鏡58的奇數(shù)列的曝光圖案與偶數(shù)列的曝光圖案分開表示,而實際的被曝光面上的曝光圖案中,這2個曝光圖案是重疊的。
圖8的例子中,將設定傾斜角度θ采用為比上述的角度θideal大一些的角度,另外,由于曝光頭30的安裝角度的微調(diào)整難以進行,而實際的安裝角度與上述的設定傾斜角度θ具有誤差,其結果被曝光面上所有區(qū)域都產(chǎn)生了濃度不均。具體地講,奇數(shù)列的微鏡形成的曝光圖案和偶數(shù)列的微鏡形成的曝光圖案中,在由多個描素部列形成的被曝光面上的重復曝光區(qū)域內(nèi),與理想的2重曝光相比均呈現(xiàn)曝光過度,產(chǎn)生描繪冗長的區(qū)域,生成了濃度不均。
進而,圖8也是被曝光面上出現(xiàn)圖案變形的一例,產(chǎn)生了投影到被曝光面上的各像素列的傾斜角度變得不均勻的“角度失真”。作為產(chǎn)生這樣的角度失真的原因,可以列舉DMD36與被曝光面間光學系統(tǒng)的各種像差或定位偏差以及DMD 36自身的失真或微鏡的配置誤差等。
圖8的例中顯現(xiàn)的角度失真是,相對掃描方向的傾斜角度,比圖左側(cè)的列小、比圖右側(cè)的列大的形態(tài)的失真。作為這一角度失真的結果,曝光過度的區(qū)域,在靠近圖的左側(cè)的被曝光面上變得更小,靠近圖的右側(cè)的被曝光面上變得更大。
如上述,為了減輕多個描素部列形成的被曝光面上的重復曝光區(qū)域中的濃度不均,作為上述光點位置檢測機構使用上述狹縫28及光檢測器的組合,對每個曝光頭30設定實際傾斜角度θ′,以該實際傾斜角度θ′為基礎,使用連接于上述光檢測器的上述演算裝置作為上述描素部檢測機構,進行選擇用于實際曝光的微鏡的處理。
實際傾斜角度θ′,基于光點位置檢測機構檢測的至少2個光點位置,由曝光頭傾斜狀態(tài)下被曝光面上光點的列方向與上述曝光頭的掃描方向形成的角度設定。
下面用圖9和圖10對上述實際傾斜角度θ′的設定及使用像素選擇處理加以說明。
-實際傾斜角度θ’的特定- 圖9是表示1個DMD36的曝光區(qū)域32與對應的狹縫28的位置關系的仰視圖。狹縫28的大小設為充分覆蓋曝光區(qū)域32的寬的大小。
本實施方式(1)的例子中,測定位于曝光區(qū)域32大致中心的第512列的光點列與曝光頭30的掃描方向形成的角度作為上述的實際傾斜角度θ′。具體地講,是將DMD36上第1行第512列的微鏡58和第256行第512列的微鏡58設為開通狀態(tài),檢測與這些分別對應的被曝光面上的光點P(1,512)和P(256,512)的位置,將連接它們的直線與曝光頭的掃描方向形成的角度設定為實際傾斜角度θ′。
圖10是說明光點P(256,512)的位置的檢測方法的仰視圖。
首先,在點亮第256行第512列的微鏡58的狀態(tài)下,緩慢移動臺14,使狹縫28沿Y軸方向做相對移動,使狹縫28位于使光點P(256,512)移至上游的狹縫28a和下游的狹縫28b之間任意位置的位置。將此時狹縫28a和狹縫28b的交點坐標定為(X0,Y0)。這一坐標(X0,Y0)的值取決于賦予臺14的驅(qū)動信號所示的臺14移動至上述位置的移動距離和已知的狹縫28在X軸方向的位置,并被記錄。
其次,移動臺14,使狹縫28沿Y軸方向向圖10中的右側(cè)相對移動。然后如圖10中二點連線所示,在光點P(256,512)的光通過左側(cè)的狹縫28b并被光檢測器檢測的位置停止臺14。此時狹縫28a和狹縫28b的交點的坐標(X0,Y1)記錄為光點P(256,512)的位置。
接著向相反方向移動臺14,使狹縫28沿Y軸向圖10中左方相對移動。然后如圖10中二點連線所示,在光點P(256,512)的光通過右側(cè)的狹縫28a并被光檢測器檢測的位置停止臺14。此時狹縫28a和狹縫28b的交點的坐標(X0,Y2)記錄為光點P(256,512)的位置。
由以上的測定結果,通過X=X0+(Y1-Y2)/2、Y=(Y1+Y2)/2的計算決定表示光點P(256,512)在被曝光面上位置的坐標(X,Y)。也用同樣的方法決定表示P(1,512)位置的坐標,導出連接各個坐標的直線與曝光頭30的掃描方向形成的傾斜角度,將此設定為實際傾斜角度θ′。
-使用描素部的選擇- 使用這樣設定的實際傾斜角度θ′,連接于上述光檢測器的上述演算裝置導出與滿足下述式4 t tanθ′=N(式4) 的關系的值t最接近的自然數(shù)T,進行選擇DMD36上第1行至第T行的微鏡作為主曝光時實際使用的微鏡的處理。由此,在第512列附近的曝光區(qū)域內(nèi),可以選擇相對于理想的2重曝光,曝光過度區(qū)域與曝光不足區(qū)域的合計面積為最小的微鏡作為實際使用的微鏡。
在此,可以以導出t值以上的最小的自然數(shù)來代替導出最接近上述t值的自然數(shù)。這種情況下,在第512列附近的曝光區(qū)域中,可以選擇相對于理想的2重曝光,曝光過度區(qū)域的面積變得最小而且不產(chǎn)生曝光不足的區(qū)域的微鏡作為實際使用的微鏡。
另外,也可以導出t值以下的最大的自然數(shù)。這種情況下,在第512列附近的曝光區(qū)域,可以選擇對于理想的2重曝光,曝光不足區(qū)域的面積變得最小而且不產(chǎn)生曝光過度的區(qū)域的微鏡作為實際使用的微鏡。
圖11是只使用通過上述方法被作為實際使用的微鏡所選擇的微鏡生成的光點進行的曝光中,如何改善圖8所示的被曝光面上的不均的說明圖。
該例中作為上述自然數(shù)T導出T=253,第1行至第253行的微鏡被選中。對于沒被選擇的第254行至第256行的微鏡,通過上述描素部控制機構,輸送設定為平時關閉狀態(tài)角度的信號,這些微鏡實質(zhì)上沒有參與曝光。如圖11所示,第512列附近的曝光區(qū)域內(nèi),曝光過度和曝光不足幾乎完全被消除,實現(xiàn)了非常接近于理想的2重曝光的均一的曝光。
另一方面,在圖11左側(cè)的區(qū)域(圖中c(1)附近),由于上述角度失真,被曝光面上光點列的傾斜角度變得比中央附近(圖中c(512)附近)區(qū)域光線列的傾斜角度還小。因此,以c(512)為基準測定實際傾斜角度θ′后基于此選擇微鏡,并利用該微鏡進行曝光時,各偶數(shù)列的曝光圖案和奇數(shù)列的曝光圖案,與理想的2重曝光相比,只產(chǎn)生了一點曝光不足的區(qū)域。
然而,將圖示的奇數(shù)列曝光圖案和偶數(shù)列曝光圖案重合形成的實際曝光圖案中,曝光量不足的范圍相互被補充,可以通過2重曝光的補償效果使上述角度變形引起的曝光不均成為最小。
另外,在圖11右側(cè)的區(qū)域(圖中c(1024)附近),由于上述角度失真,被曝光面上光線列的傾斜角度變得比中央附近(圖中c(512)附近)區(qū)域光線列的傾斜角度還大。因此,以c(512)為基準測定實際傾斜角度θ′后基于此選擇微鏡,并利用該微鏡進行曝光時,如圖所示,與理想的2重曝光相比,只產(chǎn)生了一點曝光過多的區(qū)域。
然而,將圖示的奇數(shù)列曝光圖案和偶數(shù)列曝光圖案重合形成的實際曝光圖案中,曝光量過多的區(qū)域相互補充,可以通過2重曝光的補償效果使上述角度失真引起的濃度不均成為最小。
本實施方式(1)中,如上所述,測定第512列的光線列的實際傾斜角度θ′,用該實際傾斜角度θ′,基于由上述式(4)導出的T,選擇使用的微鏡58,作為上述實際傾斜角度θ′的設定方法,可以分別測定多個描素部的列方向(光點列)與上述曝光頭的掃描方向形成的多個實際傾斜角度,將它們的平均值、中間值、最大值和最小值中的任一個設定為實際傾斜角度θ′,根據(jù)上述式4等選擇實際曝光時實際使用的微鏡。
若將上述平均值或上述中間值定為實際傾斜角度θ′,則可以實現(xiàn)相對于理想的N重曝光而言曝光過度區(qū)域和曝光不足區(qū)域的平衡良好的曝光。例如,可以實現(xiàn)將曝光過度區(qū)域和曝光量不足區(qū)域的合計面積控制到最小、而且曝光過度區(qū)域的描素單元數(shù)(光點數(shù))和曝光不足區(qū)域的描素單元數(shù)(光點數(shù))相等的曝光。
另外,若將上述最大值定為實際傾斜角度θ′,則可以實現(xiàn)更重視排除相對于理想的N重曝光而言曝光過度的區(qū)域的曝光,例如,可以實現(xiàn)將曝光不足區(qū)域的面積控制為最小且不產(chǎn)生曝光過度區(qū)域的曝光。
若將上述最小值定為實際傾斜角度θ′,則可以實現(xiàn)更重視排除相對于理想的N重曝光而言曝光不足的區(qū)域的曝光,例如,可以實現(xiàn)將曝光過度區(qū)域的面積控制為最小而且不產(chǎn)生曝光不足區(qū)域的曝光。
另一方面,上述實際傾斜角度θ′的設定,并不限定于基于同一描素部的列(光點列)中至少2個光點的位置的方法。例如,可以設定從同一描素部列c(n)中1個或多個光點的位置和該c(n)附近的列中1個或多個光點的位置求得的角度作為實際傾斜角度θ′。
具體地講,檢測c(n)中1個光點的位置和位于沿曝光頭的掃描方向延伸的直線上且含于附近的光點列的1個或多個光點位置,由這些位置信息求得實際傾斜角度θ′。進而,也可以設定基于c(n)列附近的光點列中至少2個光點(如跨過c(n)配置的2個光點)的位置求得的角度作為實際傾斜角度θ′。
如上,根據(jù)使用圖案形成裝置10的本實施方式(1)的使用描素部的指定方法,可以減輕由各曝光頭的安裝角度誤差或圖案失真的影響引起的析像度的不均勻或濃度不均,實現(xiàn)理想的N重曝光。
(2)多個曝光頭間使用描素部的指定方法<1> 本實施方式(2)說明如下的方法,即利用圖案形成裝置10對感光材料12進行2重曝光的情況下,由多個曝光頭30形成的被曝光面上的重復曝光區(qū)域即曝光頭間連結區(qū)域中,由于2個曝光頭(以曝光頭3012和3021作為一例)的與X軸方向有關的相對位置與理想的狀態(tài)偏離而引起析像度的不均勻和濃度不均的情況下,減輕這些并實現(xiàn)理想的2重曝光的使用描素部的指定方法。
作為各曝光頭30即各DMD36的設定傾斜角度θ采用如果是曝光頭30沒有安裝角度誤差的理想的狀態(tài),則使用可以使用的1024列×256行的描素部微鏡58正好成為2重曝光的角度θideal。
該角度θideal,與上述實施方式(1)同樣,由上述式1~3求得。本實施方式(2)中,圖案形成裝置10被實施初期調(diào)整,以使各曝光頭30即各DMD36的安裝角度成為該角度θideal。
圖12是表示如上述地被實施初期調(diào)整的圖案形成裝置10中,由于2個曝光頭(以曝光頭3012和3021作為一例)的與X軸方向有關的相對位置與理想狀態(tài)偏離的影響,而在被曝光面上的圖案上生成濃度不均的例子的說明圖。各曝光頭的與X軸方向有關的相對位置的不吻合,是由于曝光頭間的相對位置難以進行微調(diào)整而產(chǎn)生的。
圖12的上段部分是表示使臺14處于靜止的狀態(tài)下投影于感光材料12的被曝光面上的、來自曝光頭3012和3021具有的DMD36的可以使用的微鏡58的光點群圖案的圖。圖12的下段部分表示的是關于曝光區(qū)域3212和3221,在如上段部分所示的光點群圖案表現(xiàn)出的狀態(tài)下,移動臺14進行連續(xù)曝光時,在被曝光面上形成的曝光圖案的狀態(tài)。
圖12中,為說明方便,將可以使用的微鏡58的每隔一列的曝光圖案分為像素列群A的曝光圖案和像素列群B的曝光圖案表示,但實際被曝光面上的曝光圖案是這2個曝光圖案重合在一起的產(chǎn)物。
圖12的例子中,作為上述與X方向有關的曝光頭3012和3021間相對位置與理想狀態(tài)偏離的結果,在像素列群A的曝光圖案和像素列群B的曝光圖案上,在曝光區(qū)域3212和3221的上述曝光頭間連接區(qū)域內(nèi),均出現(xiàn)了相對于理想的2重曝光的狀態(tài)而言曝光量過多的部分。
為了減輕這樣的多個上述曝光頭在被曝光面上形成的上述曝光頭間連接區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的濃度不均,本實施方式(2)中,將狹縫28和光檢測器的組合作為上述光點位置檢測機構使用,檢測來自曝光頭3012和3021的光點群中構成被曝光面上形成的上述曝光頭間連接區(qū)域的幾個光點的位置(坐標)?;谠撐恢?坐標),使用連接于上述光檢測器的演算裝置作為上述描素部選擇機構,進行選擇用于實際曝光的微鏡的處理。
-位置(坐標)的檢測- 圖13是表示與圖12同樣的曝光區(qū)域3212和3221與對應的狹縫28的位置關系的仰視圖。狹縫28的大小定為充分覆蓋曝光頭3012和3021的已曝光區(qū)域34間重復部分的寬的大小,即充分覆蓋曝光頭3012和3021在被曝光面上形成的上述曝光頭間連接區(qū)域的大小。
圖14是作為一個例子說明檢測曝光區(qū)域3221的光點P(256,1024)的位置時的檢測手法的仰視圖。
首先,在第256行第1024列的微鏡被點亮的狀態(tài)下,緩慢移動臺14,使狹縫28沿Y軸方向相對移動,使狹縫28位于使光點P(256,1024)移至上游的狹縫28a和下游的狹縫28b之間任意位置的位置。將此時的狹縫28a和狹縫28b的交點坐標定為(X0,Y0)。這一坐標(X0,Y0)的值取決于賦予臺14的驅(qū)動信號所示的臺14移動至上述位置的移動距離和已知的狹縫28在X方向的位置,并被記錄。
其次,移動臺14,使狹縫28沿Y軸方向向圖14中的右側(cè)相對移動。然后如圖14中二點連線所示,在光點P(256,1024)的光通過左側(cè)的狹縫28b并被光檢測器檢測的位置,停止臺14。此時狹縫28a和狹縫28b的交點的坐標(X0,Y1)記錄為光點P(256,1024)的位置。
接著向相反方向移動臺14,使狹縫28沿Y軸向圖14中左側(cè)相對移動。然后如圖14中二點連線所示,在光點P(256,1024)的光通過右側(cè)的狹縫28a并被光檢測器檢測的位置,停止臺14。此時狹縫28a和狹縫28b的交點的坐標(X0,Y2)記錄為光點P(256,1024)。
由以上的測定結果,通過X=X0+(Y1-Y2)/2、Y=(Y1+Y2)/2的計算決定表示光點P(256,1024)在被曝光面上位置的坐標(X,Y)。
-不使用描素部的特定- 圖12的例子中,首先用作為上述光點位置檢測機構的狹縫28和光檢測器的組合,檢測曝光區(qū)域3212的光點P(256,1)的位置。接著,按照P(256,1024)、P(256,1023)、...的順序檢測曝光區(qū)域3221的第256行的光點行r(256)上各光點的位置,表示比曝光區(qū)域3212的光點P(256,1)還要大的X坐標的曝光區(qū)域3221的光點P(256,n)被檢測時,結束檢測動作。接下來,設定與構成曝光區(qū)域3221的光點列c(n+1)至c(1024)的光點對應的微鏡,作為主曝光時不使用的微鏡(不使用描素部)。
例如,圖12中,如果曝光區(qū)域3221的光點P(256,1020)表示比曝光區(qū)域3212的光點P(256,1)還要大的X坐標,該曝光區(qū)域3221的光點P(256,1020)被檢測后檢測動作結束,則對應于構成曝光區(qū)域3221的第1021行至第1024行(相當于圖15中斜線覆蓋部分70)的光點的微鏡,被設定為主曝光時不使用的微鏡。
其次,對于N重曝光的數(shù)N,檢測曝光區(qū)域3212的光點P(256,N)的位置。本實施方式(2)中,由于N=2,檢測光點P(256,2)的位置。
接著,曝光區(qū)域3221的光點列中,除去與被設定為上述主曝光時不使用的微鏡對應的光點列,從P(1,1020)起,按照P(1,1020)、P(2,1020)...的順序檢測構成最右側(cè)的第1020列的光點的位置,表示比曝光區(qū)域3212的光點P(256,2)還要大的X坐標的光點P(m,1020)被檢測后,結束檢測動作。
其后,連接于上述光檢測器的演算裝置中,比較曝光區(qū)域3212的光點P(256,2)的X坐標和曝光區(qū)域3221的光點P(m,1020)及P(m-1,1020)的X坐標,在曝光區(qū)域3221的光點P(m,1020)的X坐標接近于曝光區(qū)域3212的光點P(256,2)的X坐標的情況下,設定對應于曝光區(qū)域3221的光點P(1,1020)至P(m-1,1020)的微鏡作為主曝光時不使用的微鏡。
另外,曝光區(qū)域3221的光點P(m-1,1020)的X坐標接近于曝光區(qū)域3212的光點P(256,2)的X坐標的情況下,設定對應于曝光區(qū)域3221的光點P(1,1020)至P(m-2,1020)的微鏡作為不用于主曝光的微鏡。
還有,對于曝光區(qū)域3212的光點P(256,N-1)即光點P(256,1)的位置和構成曝光區(qū)域3221的次列即第1019列的各光點的位置,也進行同樣的檢測處理及不使用的微鏡的設定。
其結果,如圖15中,構成由網(wǎng)線覆蓋的區(qū)域72的光點所對應的微鏡,作為實際曝光時不使用的微鏡被加以追加。將平時把該微鏡的角度設定至關閉狀態(tài)角度的信號送至這些微鏡,這些微鏡實際上不用于曝光。
這樣,設定實際曝光時不使用的微鏡,通過選擇除去該不使用的微鏡的微鏡作為實際曝光時使用的微鏡,在曝光區(qū)域3212和3221的上述曝光頭間的連接區(qū)域內(nèi),可以將相對于理想的2重曝光而言曝光過度的區(qū)域及曝光不足的區(qū)域的合計面積變?yōu)樽钚?,如圖15的下段所示,可以實現(xiàn)非常接近于理想的2重曝光的均一的曝光。
上述的例子中,設定構成圖15中由網(wǎng)線覆蓋的區(qū)域72的光點時,可以不進行曝光區(qū)域3212的光點P(256,2)的X坐標與曝光區(qū)域3221的光點P(m,1020)及P(m-1,1020)的X坐標的比較,直接設定對應于曝光區(qū)域3221的光點P(1,1020)至P(m-2,1020)的微鏡作為主曝光時不使用的微鏡。這種情況下,可以選擇上述曝光頭間連接區(qū)域內(nèi)相對于理想2重曝光而言曝光過度的區(qū)域的面積變得最小、而且不產(chǎn)生曝光不足區(qū)域的微鏡作為實際使用的微鏡。
另外,可以設定曝光區(qū)域3221的光點P(1,1020)至P(m-1,1020)所對應的微鏡作為不用于主曝光的微鏡,這種情況下,可以選擇上述曝光頭間連接范圍內(nèi)相對于理想的2重曝光而言曝光不足的區(qū)域的面積變得最小、而且不產(chǎn)生曝光過度區(qū)域的微鏡作為實際使用的微鏡。
進而,還可以以在上述曝光頭間連接區(qū)域內(nèi)相對于理想的2重描繪而言曝光過度的區(qū)域的描素單元數(shù)(光點數(shù))和曝光不足區(qū)域內(nèi)的描素單元數(shù)(光點數(shù))相等的方式選擇實際使用的微鏡。
如上所述,根據(jù)使用圖案形成裝置10的本實施方式(2)的使用描素部的指定方法,可以減輕多個曝光頭的與X軸方向有關的相對位置的錯位引起的析像度的不均勻和濃度不均,實現(xiàn)理想的N重曝光。
(3)多個曝光頭間的使用描素部的指定方法<2> 本實施方式(3)中說明如下指定方法,即利用圖案形成裝置10對感光材料12進行2重曝光的情況下,由多個曝光頭30形成的被曝光面上的重復曝光區(qū)域即曝光頭間連結區(qū)域中,減輕由2個曝光頭(以曝光頭3012和3021作為一例)的與X軸方向有關的相對位置與理想的狀態(tài)偏離、各曝光頭的安裝角度誤差以及2個曝光頭間的相對安裝角度誤差而引起的析像度的不均勻和濃度不均,用于實現(xiàn)理想的2重曝光的使用描素部的指定方法。
作為各曝光頭30即各DMD36的設定傾斜角度,采用比角度θideal稍大一些的角度,所述θideal為如果是沒有曝光頭30的安裝角度誤差等的理想狀態(tài)則使用可以使用的1024列×256行的描素部(微鏡58)正好成為2重曝光的角度。
該角度θideal是與上述(1)的實施方式同樣用上述式1~3求得的值,本實施方式中,如上所述,由于s=256、N=2,所以角度θideal約為0.45度。因此,作為設定傾斜角度θ,可以采用如0.50度左右的角度。圖案形成裝置10,在可以調(diào)制的范圍內(nèi)可以被實施初期調(diào)整,以使各曝光頭30即各DMD36的安裝角度成為接近于該設定傾斜角度θ的角度。
圖16是表示說明如下例子的圖,即,各曝光頭30即各DMD36的安裝角度被如上所述地初期調(diào)整的圖案形成裝置10中,由于2個曝光頭(以曝光頭3012和3021作為一例)的安裝角度誤差以及各曝光頭3012和3021間的相對安裝角度誤差和相對位置不吻合的影像,于被曝光面的圖案上產(chǎn)生斑的例子。
圖16的例子中,作為與圖12的例子同樣的、與X軸方向有關的曝光頭3012和3021的相對位置不吻合的結果,在每隔一列光點群(像素列群A和B)的曝光圖案上,在曝光區(qū)域3212和3221的被曝光面上的與上述曝光頭的掃描方向垂直的坐標軸上重復的曝光區(qū)域內(nèi),均產(chǎn)生了相對于理想的2重曝光狀態(tài)曝光量過多的區(qū)域74,由此引起了濃度不均。
進而,圖16的例子中,將各曝光頭的設定傾斜角度θ設定為比滿足上述式(1)的角度θideal稍大一些,同時由于各曝光頭的安裝角度難以進行微調(diào)整,實際的安裝角度與上述設定傾斜角度θ不吻合,其結果,即使在被曝光面上的與上述曝光頭的掃描方向垂直的坐標軸上重復的曝光區(qū)域以外的區(qū)域,在每隔一列光點群(像素列群A和B)的曝光圖案上,在由多個描素部列形成的、被曝光面上的重復曝光區(qū)域即描素部列間連接區(qū)域內(nèi),也均會產(chǎn)生相對于理想的2重曝光的狀態(tài)呈曝光過度的區(qū)域76,這進一步引起了濃度不均。
本實施方式(3)中,首先,為了減輕各曝光頭3012和3021的安裝角度誤差及由于相對安裝角度不吻合的影響而引起的濃度不均,進行使用像素選擇處理。
具體是,使用狹縫28及光檢測器的組合作為上述光點位置檢測機構,對各曝光頭3012和3021分別設定實際傾斜角度θ′,基于該實際傾斜角度θ′,作為上述描素部選擇機構使用連接于光檢測器的演算裝置,進行選擇用于實際曝光的微鏡的處理。
-實際傾斜角度θ’的特定- 實際傾斜角度θ′的設定中,利用上述實施方式(2)中所用的狹縫28和光檢測器的組合,分別檢測曝光頭3012的曝光區(qū)域3212內(nèi)的光點P(1,1)和P(256,1)的位置、以及曝光頭3021的曝光區(qū)域3221內(nèi)的光點P(1,1024)和P(256,1024)的位置,測定連接它們的直線的傾斜角度和與曝光頭的掃描方向所成的角度。
-不使用描素部的特定- 連接于光檢測器的演算裝置,使用這樣設定的實際傾斜角度θ′,與上述實施方式(1)的演算裝置同樣,針對曝光頭3012和3021分別導出最接近于滿足下述式4的關系的t值的自然數(shù)T, t tanθ′=N(式4) 進行設定DMD36上第(T+1)行至第256行的微鏡作為不用于主曝光的微鏡的處理。
例如,如果導出曝光頭3012的T=254,曝光頭3021的T=255,則設定與構成圖17中被斜線覆蓋的部分78和80的光點相對應的微鏡作為不用于主曝光的微鏡。由此,可以將曝光區(qū)域3212和3221中曝光頭間連接區(qū)域以外的各區(qū)域中,相對于理想的2重曝光而言曝光過度的區(qū)域和曝光不足區(qū)域的合計面積變?yōu)樽钚 ?br>
在此,可以用導出t值以上的最小自然數(shù)的步驟取代導出上述最接近于t值的自然數(shù)的步驟。這種情況下,曝光區(qū)域3212和3221的由多個曝光頭形成的被曝光面上的重復曝光區(qū)域即曝光頭間連接區(qū)域以外的各區(qū)域內(nèi),可以使相對于理想的2重曝光而言曝光量過多的面積變得最小,而且不產(chǎn)生曝光量不足的面積。
或者可以定為導出t值以下的最大自然數(shù)。這種情況下,曝光區(qū)域3212和3221的由多個曝光頭形成的被曝光面上的重復曝光區(qū)域即曝光頭間連接區(qū)域以外的各區(qū)域內(nèi),可以使相對于理想的2重曝光而言曝光不足的面積變得最小,而且不產(chǎn)生曝光量過多的區(qū)域。
也可以如下所述地設定不用于主曝光的微鏡,即,由多個曝光頭形成的被曝光面上的重復曝光區(qū)域即曝光頭間連接區(qū)域以外的各區(qū)域內(nèi),相對于理想的2重曝光而言曝光過度的區(qū)域的描素單元數(shù)(光點數(shù))和曝光不足區(qū)域的描素單元數(shù)(光點數(shù))趨于相等。
其后,對與構成圖17中被斜線覆蓋的區(qū)域78和80的光點以外的光點相對應的微鏡,進行與用圖12至圖15說明的本實施方式(3)同樣的處理,設定與構成圖17中斜線覆蓋區(qū)域82和網(wǎng)線覆蓋區(qū)域84的光點相對應的微鏡,并作為主曝光時不使用的微鏡追加。
對于這些作為曝光時不使用的微鏡而被設定的微鏡,通過上述描素部控制機構,輸送平時設定為關閉狀態(tài)角度的信號,這些微鏡實質(zhì)上不參與曝光。
如上所述,根據(jù)使用圖案形成裝置10的本實施方式(3)的使用描素部的指定方法,可以減輕多個曝光頭的與X軸方向有關的相對位置的不吻合以及各曝光頭的安裝角度誤差和曝光頭間的相對安裝角度誤差引起的析像度的不均勻和濃度不均,實現(xiàn)理想的N重曝光。
以上對圖案形成裝置10的使用描素部指定方法進行了詳細的說明,但上述實施方式(1)~(3)只不過是例子,不脫離本發(fā)明的范圍的種種變化也是可以的。
另外,上述實施方式(1)~(3)中,使用狹縫28和單一單元型光檢測器的組合作為檢測被曝光面上光點位置的機構,但不限于此,也可以使用任何形態(tài),例如可以使用2維檢測器。
還有,上述實施方式(1)~(3)中,由狹縫28和光檢測器的組合所得的被曝光面上的光點的位置檢測結果求得實際傾斜角度θ′,并基于該實際傾斜角度θ′,選擇了使用的微鏡,但也可以不借助實際傾斜角度θ′的導出而直接選擇可以使用的微鏡。本發(fā)明的范圍也可以包含如下的形態(tài),如,使用所有可以使用的微鏡進行參照曝光,通過對參照曝光結果由目視確認析像度或濃度不均,由操作者通過手動指定所使用的微鏡的形態(tài)。
另外,被曝光面上產(chǎn)生的圖案變形,除了上述例子說明的角度失真,還存在各種的形態(tài)。
作為一例,如圖18A所示,有來自DMD36上的各微鏡58的光線以不同倍率到達被曝光面上曝光區(qū)域32的倍率失真的形態(tài)。
另外,作為其它的例子,如圖18B所示,有來自DMD36上各微鏡58的光線,以不同光束徑到達被曝光面上曝光區(qū)域32的光束徑失真的形態(tài)。這些倍率失真和光束徑失真主要起因于DMD36和被曝光面間光學系統(tǒng)的各種像差或定位不準。
作為另外的例子,有來自DMD36上各微鏡58的光線以不同光量到達被曝光面上曝光區(qū)域32的光量失真的形態(tài)。該光量失真,除了各種像差或定位不準,還起因于DMD36與被曝光面間光學因素(如作為1個透鏡的圖5A和圖5B的透鏡52和54)的透過率的位置依賴性或DMD36自身的光量斑。這些形態(tài)的圖案失真也會在形成于被曝光面上的圖案上生成析像度不均或濃度不均。
根據(jù)上述實施方式(1)~(3),選擇實際用于主曝光的微鏡后的、這些形態(tài)的圖案失真的殘留要素,也同上述角度失真的殘留要素,可以由多重曝光的補償效果使之變均勻,可以在各曝光頭的全部曝光區(qū)域減輕析像度不均或濃度不均。
<<參照曝光>> 作為上述實施方式(1)~(3)的變更例,實施如下例子。即,在可以使用的微鏡中,只使用每隔(N—1)列的微鏡列、或者全光點行中構成相當于1/N行的相鄰行的微鏡群,進行參照曝光,并以能夠?qū)崿F(xiàn)均一的曝光的方式,從用于所述參照曝光的微鏡中設定實際曝光時不使用的微鏡。
采樣輸出上述參照曝光機構產(chǎn)生的參照曝光結果,對該輸出的參照曝光結果,確認析像度的不均勻或濃度不均,進行推定實際傾斜角度等的分析。對于上述參照曝光結果的分析可以通過操作者的目視進行。
圖19A和圖19B是表示使用單一的曝光頭并只使用每隔(N—1)列的微鏡進行參照曝光的形態(tài)的一例的說明圖。
該例中,主曝光時定為2重曝光,因此N=2。首先只使用圖19A中用實線表示的奇數(shù)列的光點列所對應的微鏡進行參照曝光,將參照曝光結果采樣輸出。以上述采樣輸出的參照曝光結果為基礎,確認析像度的不均勻或濃度不均,推定實際傾斜角度,由此可以指定主曝光時使用的微鏡。
例如,圖19B中以斜線覆蓋表示的光點列對應的微鏡以外的微鏡被指定為構成奇數(shù)列的光點列的微鏡中,實際用于主曝光的微鏡。對于偶數(shù)列的光點列,可以同樣進行參照曝光來指定主曝光時使用的微鏡,也可以適用與對應于奇數(shù)列的光點列的圖案同樣的圖案。
通過如此指定主曝光時使用的微鏡,使用奇數(shù)列和偶數(shù)列雙方的微鏡的主曝光中,可以實現(xiàn)接近于理想的2重曝光的狀態(tài)。
圖20是表示用多個曝光頭并只使用每隔(N—1)列的微鏡進行參照曝光的形態(tài)之一例的說明圖。
該例中,主曝光時定為2重曝光,因此N=2。首先,只使用圖20中實線所示的在X軸方向上相鄰的2個曝光頭(例如曝光頭3012和3021)的奇數(shù)列的光點列所對應的微鏡,進行參照曝光,將參照曝光結果采樣輸出。以上述輸出的參照曝光結果為基礎,確認2個曝光頭在被曝光面上形成的曝光頭間連接區(qū)域以外的區(qū)域內(nèi)析像度的不均勻或濃度不均、或推定實際傾斜角度,由此可以指定主曝光時使用的微鏡。
例如,圖20中以斜線覆蓋表示的區(qū)域86和網(wǎng)線表示的區(qū)域88內(nèi)的光點列所對應的微鏡以外的微鏡,被指定為構成奇數(shù)列的光點的微鏡中,實際用于主曝光的微鏡。對于偶數(shù)列的光點列,可以同樣進行參照曝光來指定主曝光時使用的微鏡,也可以適用與對應于奇數(shù)列的像素列的圖案同樣的圖案。
通過如此指定主曝光時使用的微鏡,使用奇數(shù)列和偶數(shù)列雙方的微鏡的主曝光中,在由2個曝光頭于被曝光面上形成的上述曝光頭間連接區(qū)域以外的區(qū)域,可以實現(xiàn)接近于理想的2重曝光的狀態(tài)。
圖21A和圖21B是表示用單一曝光頭并只使用構成相當于全光點行數(shù)的1/N行的相鄰行的微鏡群進行參照曝光的形態(tài)之一例的說明圖。
該例中,主曝光時定為2重曝光,因此N=2。首先,只使用圖21A中實線所示的第1行至第128(=256/2)行的光點所對應的微鏡,進行參照曝光,將參照曝光結果采樣輸出。以上述輸出的參照曝光結果為基礎,可以指定主曝光時使用的微鏡。
例如,圖21B中以斜線覆蓋表示的光點群所對應的微鏡以外的微鏡,可以被指定為第1行至第128行的微鏡中,實際用于主曝光時的微鏡。對于第129行至第256行的微鏡,可以同樣進行參照曝光來指定主曝光時使用的微鏡,也可以適用與對應于第1行至第128行的微鏡的圖案同樣的圖案。
通過如此指定主曝光時使用的微鏡,在使用全部微鏡的主曝光,可以實現(xiàn)接近于理想的2重曝光的狀態(tài)。
圖22是表示用多個曝光頭,對于X軸方向上相鄰的2個曝光頭(例如曝光頭3012和3021),只使用分別構成相當于全光點行數(shù)的1/N行的相鄰行的微鏡群進行參照曝光的形態(tài)之一例的說明圖。
該例中,主曝光時定為2重曝光,因此N=2。首先,只使用圖22中實線所示的第1行至第128(=256/2)行的光點所對應的微鏡,進行參照曝光,將參照曝光結果采樣輸出。以上述輸出的參照曝光結果為基礎,可以指定主曝光時使用的微鏡,以實現(xiàn)由2個曝光頭于被曝光面上形成的曝光頭間連接區(qū)域以外的區(qū)域中的析像度的不均勻或濃度不均被控制為最小的主曝光。
例如,圖22中以斜線覆蓋表示的區(qū)域90和網(wǎng)線表示的區(qū)域92內(nèi)的光點列所對應的微鏡以外的微鏡被指定為第1行至第128行的微鏡中,實際用于主曝光時的微鏡。對于第129行至第256行的微鏡,可以同樣進行參照曝光來指定主曝光時使用的微鏡,也可以適用與對應于第1行至第128行的微鏡的圖案同樣的圖案。
通過如此指定主曝光時使用的微鏡,在由2個曝光頭于被曝光面上形成的上述曝光頭間連接區(qū)域以外的區(qū)域,可以實現(xiàn)接近于理想的2重曝光的狀態(tài)。
以上實施方式(1)~(3)及變更例中,任何一個都是將主曝光定為2重曝光的情況加以說明,但并不限于此,可以定為2重曝光以上的任何多重曝光。特別是通過定為3重至7重左右的曝光,可以實現(xiàn)確保高析像度、析像度的不均勻和濃度不均被減輕的曝光。
另外,上述實施方式及變更例所涉及的曝光裝置中,為了使圖像數(shù)據(jù)表示的2維圖案的規(guī)定部分的尺寸、與由所選擇的使用像素可以實現(xiàn)的對應部分的尺寸一致,優(yōu)選設置變換圖像數(shù)據(jù)的裝置。通過如此變換圖像數(shù)據(jù),可以在被曝光面上形成如所需2維圖案的高精細的圖案。
[顯影工序] 上述顯影工序,是通過除去上述感光層的未曝光部分而進行的。
作為上述未固化區(qū)域的除去方法沒有特別的限制,可以根據(jù)需要適當選擇,可以列舉如使用顯影液除去的方法。
作為上述顯影液沒有特別的限制,可以根據(jù)需要適當選擇,可以列舉如堿性水溶液、水系顯影液、有機溶劑等,其中優(yōu)選為弱堿性水溶液。作為該弱堿性水溶液的堿成分,可以列舉如氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鋰、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、磷酸鈉、磷酸鉀、焦磷酸鈉、焦磷酸鉀、硼酸等。
上述弱堿性水溶液的pH值優(yōu)選為如約8~12,更優(yōu)選為約9~11。作為上述弱堿性水溶液,可以列舉如0.1~5質(zhì)量%的碳酸鈉水溶液或碳酸鉀水溶液等。
上述顯影液的溫度可以根據(jù)上述感光層的顯影性適當選擇,例如優(yōu)選為約25~40℃。
上述顯影液可以與表面活性劑、消泡劑、有機堿(如乙二胺、乙醇胺、氫氧化四甲基銨、二亞乙基三胺、三亞乙基五胺、嗎啉、三乙醇胺等)或促進顯影的有機溶劑(如醇類、酮類、酯類、醚類、酰胺類、內(nèi)酯類等)等并用。另外,上述顯影液可以是將水或堿水溶液與有機溶劑混合而成的水系顯影液,也可以是單獨的有機溶劑。
[固化處理工序] 上述固化處理工序是上述顯影工序后,對所形成圖案中的感光層進行固化處理的工序。
作為上述固化處理工序,沒有特別的限制,可以根據(jù)需要適當選擇,可以適當列舉如全面曝光處理、全面加熱處理等。
作為上述全面曝光處理的方法,可以列舉如上述顯影后,使形成有上述永久圖案的上述層疊體的整個面曝光的方法。通過該全面曝光,可促進形成上述感光層的感光性組合物中樹脂的固化,使上述永久圖案的表面固化。
作為進行上述全面曝光的裝置,沒有特別的限制,可以根據(jù)需要適當選擇,可以適當列舉如超高壓汞燈等UV曝光機、使用氙燈的曝光機、激光曝光機等。曝光量通常為10~2,000mJ/cm2。
作為上述全面加熱處理的方法,可以列舉如上述顯影后,加熱形成有上述永久圖案的上述層疊體的整個面的方法。通過該全面加熱,可提高上述永久圖案表面的膜強度。
上述全面加熱中的加熱溫度優(yōu)選為120~250℃,尤其優(yōu)選為120~200℃。該加熱溫度如果低于120℃,則不能通過加熱處理提高膜強度,如果超過250℃,則上述感光性組合物中的樹脂發(fā)生分解,膜質(zhì)變?nèi)踝兇唷?br>
上述全面加熱中的加熱時間優(yōu)選為10~120分鐘,尤其優(yōu)選為15~60分鐘。
作為進行上述全面加熱的裝置沒有特別的限制,可以從已知的裝置中適當選擇,可以列舉如干燥烘箱、(電)熱板、IR加熱器等。
-保護膜、層間絕緣膜、阻焊劑圖案形成方法- 當上述圖案的形成方法為形成保護薄膜、層間絕緣膜及抗焊劑圖案中至少一個的永久圖案形成方法的情況下,在印刷布線板上,能夠通過永久圖案形成方法形成永久圖案,并如下所述地進行錫焊。
即,通過上述顯影形成上述永久圖案即固化層,在上述印刷布線板的表面露出金屬層。對該印刷布線板的表面露出的金屬層的部位進行鍍金后進行錫焊。在經(jīng)錫焊的部位安裝半導體或部件等。此時,由上述固化層形成的永久圖案發(fā)揮作為保護薄膜或絕緣膜(層間絕緣膜)、阻焊劑的機能,防止來自外部的沖擊或相鄰部件間電極的導通。
本發(fā)明的上述圖案形成裝置和永久圖案形成方法中,如果由上述永久圖案形成方法形成的永久圖案是上述保護薄膜或上述層間絕緣膜,則能夠保護布線免受外部的沖擊或折彎,特別是為上述層間絕緣膜的情況下,有利于將半導體或部件以高密度安裝于多層布線板或組合布線板等上。
本發(fā)明的上述永久圖案形成方法中,由于使用了本發(fā)明的上述感光性層疊體,因此可以適用于保護薄膜、層間絕緣膜、阻焊劑圖案等永久圖案等各種圖案的形成、濾色器、柱材、肋材、墊片、隔板等液晶結構件的制造、全息圖、微電機、校樣等的制造,特別適用于印刷電路板的永久圖案的形成。
實施例 以下,通過實施例更加具體地說明本發(fā)明,但本發(fā)明并非局限于此。
(合成例1) 在1000mL三口燒瓶中放入1-甲氧基-2丙醇159g,在氮氣流下加熱至85℃。向其中用2小時的時間滴加63.4g甲基丙烯酸芐酯、72.3g甲基丙烯酸、4.15gV-601(和光純藥(株)制)的1-甲氧基-2-丙醇159g溶液。滴加結束后進一步加熱反應5小時。接著,停止加熱,獲得甲基丙烯酸芐酯/甲基丙烯酸(30/70mol%比)的共聚物。
接著,將上述共聚物溶液內(nèi)的120.0g移至300mL三口燒瓶中,加入16.6g甲基丙烯酸縮水甘油酯、0.16g對甲氧基苯酚,攪拌使其溶解。溶解后加入四乙基氯化銨2.4g,加熱至100℃,進行加成反應。利用氣相色譜法確認甲基丙烯酸縮水甘油酯的消失,停止加熱。加入1-甲氧基-2-丙醇,制備固態(tài)成分30質(zhì)量%的如下結構式所示的高分子化合物1的溶液。
利用以聚苯乙烯為標準物質(zhì)的凝膠滲透色譜法(GPC)測定所得高分子化合物的質(zhì)均分子量(Mw),結果為15000。
另外,由使用氫氧化鈉的滴定可知,單位固態(tài)成分的酸價(羧基的含量)為2.2meq/g。
而且,通過碘滴定法求得的單位固態(tài)成分的乙烯性不飽和鍵的含量(C=C價)為2.1meq/g。
*1表示下述結構式(a)所示結構和下述結構式(b)所示結構的混合。
結構式(a)
結構式(b) (合成例2) 在1000mL三口燒瓶中放入1-甲氧基-2丙醇159g,在氮氣流下加熱至85℃。向其中用2小時的時間滴加36g甲基丙烯酸甲酯、72.3g甲基丙烯酸、4.15gV-601(和光純藥(株)制)的1-甲氧基-2-丙醇159g溶液。滴加結束后進一步加熱反應5小時。接著,停止加熱,獲得甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸(30/70mol%比)的共聚物。
接著,將上述共聚物溶液內(nèi)的120.0g移至300mL三口燒瓶中,加入16.6g甲基丙烯酸縮水甘油酯、0.16g對甲氧基苯酚,攪拌使其溶解。溶解后加入三苯基磷2.4g,加熱至100℃,進行加成反應。利用氣相色譜法確認甲基丙烯酸縮水甘油酯的消失,停止加熱。加入1-甲氧基-2-丙醇,制備固態(tài)成分30質(zhì)量%的如下結構式所示高分子化合物2的溶液。
利用以聚苯乙烯為標準物質(zhì)的凝膠滲透色譜法(GPC)測定所得高分子化合物的質(zhì)均分子量(Mw),結果為15000。
另外,由使用氫氧化鈉的滴定可知,單位固態(tài)成分的酸價為2.3meq/g。
而且,通過碘滴定法求得的單位固態(tài)成分的乙烯性不飽和鍵的含量(C=C價)為2.6meq/g。
*1表示下述結構式(a)所示結構和下述結構式(b)所示結構的混合。
(實施例1) -感光性組合物的制備- 以下述量配合各成分,制備感光性組合物溶液。
[感光性組合物溶液的各成分量] ·所述高分子化合物1(上述1-甲氧基-2-丙醇溶液中固態(tài)成分質(zhì)量30質(zhì)量%)......87.4質(zhì)量份 ·二季戊四醇六丙烯酸酯(聚合性化合物)......13質(zhì)量份 ·易魯甲秋(ィルガュア)819(?;⒀趸锘衔?、光聚合引發(fā)劑I-1)......6質(zhì)量份 ·下述式S-1所示的感光劑(硫雜蒽酮系化合物)......0.6質(zhì)量份 ·艾普頭圖(エポト—ト)YD-8125(環(huán)氧基等量170g/eq、東都化成社制、雙酚A系環(huán)氧樹脂)......8質(zhì)量份 ·熱固化劑(雙氰二酰胺)......0.77質(zhì)量份 ·XSK-500(20%質(zhì)量甲乙酮溶液、日本合成橡膠社制、苯乙烯系(苯乙烯丁二烯系)彈性體)......50質(zhì)量份 ·氟系表面活性劑(メガフアツクF-176、大日本油墨化學工業(yè)(株)制、30質(zhì)量%2-丁烷溶液)......0.2質(zhì)量份 ·硫酸鋇分散液(堺化學工業(yè)(株)B-30)......80質(zhì)量份 予以說明,上述硫酸鋇分散液如下制備預先混合硫酸鋇(堺化學工業(yè)(株)、B30)10質(zhì)量份、高分子化合物1(上述1-甲氧基-2-丙醇溶液中固態(tài)成分質(zhì)量30質(zhì)量%)溶液29.2質(zhì)量份、0.2質(zhì)量份C.I.顏料藍153、0.05質(zhì)量份C.I.顏料黃185、40.55質(zhì)量份甲乙酮,使用電動攪拌器M-200(アイガ—社制)用直徑1.0mm的二氧化鋯株粒以周速9m/s分散3.5小時,從而制備。
--感光性層疊體的制備— 接著,作為上述基體,對作為印制電路板的導線形成的鍍銅層疊板(無穿通孔、銅厚度12μm)的表面實施化學研磨處理進行制備。在該鍍銅層疊板上,利用絲網(wǎng)印刷法使用120目的滌綸絲網(wǎng)涂布上述感光性組合物,使得干燥后膜厚達到30μm,在80℃下用熱風循環(huán)式干燥機干燥15分鐘,形成感光層,制備按順序?qū)盈B有上述鍍銅層疊板和上述感光層的感光性層疊體。
對于上述感光性層疊體,分別利用以下的方法進行最短顯影時間、靈敏度、析像度、粘性和邊緣粗糙的評價。最短顯影時間以外的結果示于表2。
<最短顯影時間的評價> 以0.15MPa的壓力將30℃的1質(zhì)量%碳酸鈉水溶液噴霧在上述鍍銅層疊板上的上述感光層的整個面上,測定從碳酸鈉水溶液的噴霧開始至鍍銅層疊板上的感光層被溶解除去所需要的時間,將其作為最短顯影時間。予以說明,上述最短顯影時間為18秒鐘。
<靈敏度的評價> 對于上述制備的感光性層疊體的感光層,使用以下說明的圖案形成裝置,以21/2倍間隔從0.1mJ/cm2照射不同光能量至100mJ/cm2的光,進行2重曝光,使上述感光層的一部分區(qū)域固化。在室溫下靜置10分鐘后,在鍍銅層疊板上的感光層整個面上以0.15MPa噴霧30℃的1質(zhì)量%碳酸鈉水溶液,噴霧時間2倍于上述最短顯影時間,將未固化的區(qū)域溶解除去,測定剩余固化區(qū)域的厚度。接著,對光照射量與固化層厚度的關系做曲線,獲得靈敏度曲線。由該靈敏度曲線,將固化區(qū)域厚度與曝光前感光層相同、達到30μm時的光能量作為用于固化感光層所必需的能量。
<<圖案形成裝置>> 使用具有曝光頭30的圖案形成裝置10,其具備作為上述光照射機構的特開2005-258431號公報所記載的合波激光光源;作為上述光調(diào)制機構的按照在圖6所示概略圖的主掃描方向上排列有1024個微鏡58的微鏡列、但在副掃描方向排列的768組中僅驅(qū)動1024個×256列而控制的DMD36;將圖5A和圖5B所示光成像在上述感光性膜的光學體系。
作為各曝光頭30即各DMD36的設定傾斜角度,采用若干大于使用能夠使用的1024列×256行的微鏡58恰好達到2重曝光的角度θideal的角度。該角度θideal如下求得對于N重曝光的數(shù)N、能夠使用的微鏡58的列方向的個數(shù)s、能夠使用的微鏡58的列方向間隔p以及在傾斜曝光頭30的狀態(tài)下由微鏡形成的掃描線的間隔δ,用下述式1spsinθideal≧Nδ(式1)求得。本實施方式的DMD36如上所述,由于縱橫的配置間隔相等的多個微鏡58配置成矩形格子狀,因此為pcosθideal=δ(式2)、上述式1成為stanθideal=N(式3),由于s=256、N=2,因此角度θideal約為0.45度。因而,設定傾斜角度θ例如可以采用0.50度左右的角度。
首先,為了校正2重曝光的析像度不均和曝光不均,研究被曝光面的曝光圖案的狀態(tài)。結果示于圖16。圖16表示在使臺14靜止的狀態(tài)下投影于感光性膜12的被曝光面上的、來自具有曝光頭3012和3021的DMD36的能夠使用的微鏡58的光點群圖案。另外,下段部分表示在呈現(xiàn)示于上段部分的光點群的圖案的狀態(tài)下移動臺14進行連續(xù)曝光時,對于曝光區(qū)域3212和3221顯示形成在被曝光面上的曝光圖案的狀態(tài)。予以說明,圖16中為了說明方便,以像素列群A所產(chǎn)生的曝光圖案和像素列B所產(chǎn)生的曝光圖案分別顯示能夠使用的微鏡58的每隔1列的曝光圖案,但實際的被曝光面上的曝光圖案為重疊這2個曝光圖案的結果。
如圖16所示,作為曝光頭3012和3021之間的相對位置偏離理想狀態(tài)的結果,為像素列群A所產(chǎn)生的曝光圖案和像素列B所產(chǎn)生的曝光圖案兩者在垂直于曝光區(qū)域3212和3221的上述曝光頭掃描方向的坐標軸上重復的曝光區(qū)域上產(chǎn)生相比較于理想2重曝光狀態(tài)曝光量過多的區(qū)域。
作為上述光點位置檢測裝置使用狹縫28和光檢測器的組,對于曝光頭3012檢測曝光區(qū)域3212內(nèi)的光點P(1,1)和P(256,1)的位置,對于曝光頭3021檢測曝光區(qū)域3221內(nèi)的光點P(1,1024)和P(256,1024)的位置,測定連接它們的直線的傾斜角度與曝光頭掃描方向所成的角度。
使用實際傾斜角度θ’,對于曝光頭3012和3021分別導出最接近于滿足下述式4的ttanθ’=N(式4)關系的t的自然數(shù)T。對于曝光頭3012導出T=254、對于曝光頭3021導出T=255時,結果,特定構成圖17中被斜線覆蓋的部分78和80的微鏡作為主曝光中不使用的微鏡。
之后,對于構成圖17中被斜線覆蓋的部分78和80的光點以外的光點的微鏡,同樣地特定對應于構成圖17中被斜線覆蓋的區(qū)域82和被網(wǎng)格覆蓋區(qū)域84的光點的微鏡,作為主曝光時不使用的微鏡追加。
相對于這些作為曝光時不使用的微鏡而特定的微鏡,利用上述描素部控制裝置送出經(jīng)常設定為關閉狀態(tài)的角度的信號,進行控制使得這些微鏡與曝光基本無關。
由此,在曝光區(qū)域3212和3221中,在作為由多個上述曝光頭形成的被曝光面上重復曝光區(qū)域的頭之間連接區(qū)域以外的各區(qū)域上,可以使相對于理想的2重曝光成為曝光過多區(qū)域和成為曝光不足區(qū)域的總面積為最小。
<析像度的評價> 在與上述最短顯影時間評價方法相同的方法和條件下制作上述感光性層疊體,在室溫(23℃、55%RH)下靜置10分鐘。由所得層疊體的感光層上,使用上述圖案形成裝置以線/間隔=1/1用1μm刻痕進行各線寬的曝光至線寬為10~100μm。此時的曝光量為用于固化上述感光層而必需的光能量。在室溫下靜置10分鐘后,以噴霧壓0.15MPa將30℃的1質(zhì)量%碳酸鈉水溶液噴霧在鍍銅層疊板上的感光層整個面上,其時間2倍于上述最短顯影時間,從而溶解除去未固化區(qū)域。用光學顯微鏡觀察這樣得到的帶固化樹脂圖案的鍍銅疊層板的表面,在固化樹脂圖案的線中測定沒有堵塞、皺巴等異常而且可以形成空間的最小線寬,將其作為析像度。該析像度的數(shù)值越小越為良好。
<粘性的評價> 根據(jù)以下標準評價上述感光性層疊體的感光層表面的粘性。
[評價標準] ◎感光層的表面完全未見粘性。
○感光層的表面未見很強的粘性。
△感光層的表面可見一定的粘性。
×感光層的表面可見很強的粘性。
<邊緣粗糙的評價> 使用上述圖案形成裝置,按照形成與上述曝光頭掃描方向垂直方向的橫線圖案對上述感光性層疊體進行照射的方式進行2重曝光,與上述析像度測定的(3)同樣,將上述感光層的一部分區(qū)域形成圖案。所得圖案中,對于線寬50μm的線的任意5個位置,使用激光顯微鏡(VK-9500、キ—エンス(株)制;物鏡50倍)進行觀察,在視野內(nèi)的邊緣位置中,作為絕對值求得最為鼓起的位置(峰頂部)和最為陷入的位置(谷底部)之差,計算所觀察的5個位置的平均值,將其作為邊緣粗糙。該邊緣粗糙的值越小則越顯示良好的性能,因此優(yōu)選。
(實施例2) -感光性膜的制造- 利用棒涂機將實施例1獲得的感光性組合物溶液涂布在作為上述支撐體的厚度16μm、寬300mm、長200m的PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)膜上,在80℃熱風循環(huán)式干燥機中干燥,形成厚度30μm的感光層。接著,在該感光層上利用層壓機層疊作為保護膜的膜厚20μm、寬度310mm、長度210m的聚丙烯膜,制造上述感光性膜。
--感光性層疊體的制備— 接著,作為上述基體,在與實施例1同樣的鍍銅層疊板的表面上,一邊按照上述感光性膜的感光層與上述鍍銅層疊板相接而剝離上述感光性膜的保護膜,一邊使用真空層壓機(ニチゴ—モ—トン(株)制、VP130)將其層疊,制備按順序?qū)盈B有上述鍍銅層疊板、上述感光層、上述聚對苯二甲酸乙二醇酯膜(支撐體)的感光性層疊體。
壓接條件為抽真空的時間40秒、壓接溫度70℃、壓接壓力0.2MPa、加壓時間10秒鐘。
對于上述感光性層疊體,進行靈敏度、析像度、粘性、保存穩(wěn)定性和邊緣粗糙的評價。予以說明,對于析像度、粘性和邊緣粗糙,與實施例1同樣地進行評價。結果示于表2。
<靈敏度的評價> 對于上述制備的感光性層疊體的感光性膜的感光層,從上述支撐體側(cè)利用實施例1說明的圖案形成裝置與實施例1同樣地使上述感光層的一部分區(qū)域固化。在室溫下靜置10分鐘后,從上述感光性層疊體上剝離上述支撐體,測定用于與實施例1同樣地固化感光層所必需的光能量。
<保存穩(wěn)定性的評價> 使用卷繞機卷繞上述感光性膜,制造感光性膜原反輥。
使用同軸切條機剪切所得上述感光性膜原反輥,以250mm寬度卷繞在長度300mm、內(nèi)徑76mm的ABS樹脂制圓筒狀卷繞芯上,卷繞150m,制作感光性膜輥。
用黑色聚乙烯制筒狀袋(膜厚80μm、水蒸氣透過率25g/m2·24hr以下)包裹如此獲得的上述感光性膜輥,將聚丙烯制套筒擠入卷繞芯的兩端,用黑色聚乙烯制筒狀袋(膜厚80μm、水蒸氣透過率25g/m2·24hr以下)包裹如此獲得的上述感光性膜輥,將聚丙烯制套筒擠入卷繞芯的兩端。
將用上述套筒堵住兩端的輥狀樣品放置在25℃、55%RH下40天,觀察有無端面熔融,用下述標準評價保存穩(wěn)定性。
[評價標準] ○無端面熔融、層疊體可以良好使用的狀態(tài)。
△端面的一部分具有光澤,發(fā)生若干量端面熔融的狀態(tài)(使用界限)。
×整個端面具有光澤,多量地發(fā)生端面熔融的狀態(tài)。
(實施例3) 除了將實施例2中XSK-500如表1所示替換成XER-91(15質(zhì)量%甲乙酮溶液、日本合成橡膠社制、聚烯烴系彈性體)25質(zhì)量份之外,與實施例2同樣進行靈敏度、析像度、粘性、保存穩(wěn)定性和邊緣粗糙的評價。結果示于表2。
(實施例4) 除了將實施例2中XSK-500如表1所示替換成XER-92(15質(zhì)量%甲乙酮溶液、日本合成橡膠社制、聚烯烴系彈性體)20質(zhì)量份之外,與實施例2同樣進行靈敏度、析像度、粘性、保存穩(wěn)定性和邊緣粗糙的評價。結果示于表2。
(實施例5) 除了將實施例2中XSK-500如表1所示替換成VANDEX T-8190(DICBayer Polymer社制、聚氨酯系彈性體)10質(zhì)量份之外,與實施例2同樣進行靈敏度、析像度、粘性、保存穩(wěn)定性和邊緣粗糙的評價。結果示于表2。
(實施例6) 除了將實施例2中XSK-500如表1所示替換成海托壘魯(ハイトレル)SB654(東レデユポン社制、聚酯系彈性體)5質(zhì)量份之外,與實施例2同樣進行靈敏度、析像度、粘性、保存穩(wěn)定性和邊緣粗糙的評價。結果示于表2。
(實施例7) 除了將實施例2中上述高分子化合物1如表1所示替換成合成例2中合成的高分子化合物2;7.4質(zhì)量份之外,與實施例2同樣進行靈敏度、析像度、粘性、保存穩(wěn)定性和邊緣粗糙的評價。結果示于表2。
(實施例8) 除了將實施例2中光聚合引發(fā)劑改為下述式I-2所示化合物2質(zhì)量份、將感光劑改為N-甲基吖啶酮0.6質(zhì)量份之外,與實施例2同樣進行靈敏度、析像度、粘性、保存穩(wěn)定性和邊緣粗糙的評價。結果示于表2。
(實施例9) 除了將實施例2中光聚合引發(fā)劑如表1所述改為下述式I-3所示化合物2質(zhì)量份之外,與實施例2同樣進行靈敏度、析像度、粘性、保存穩(wěn)定性和邊緣粗糙的評價。結果示于表2。
(實施例10) 在實施例2中代替上述圖案形成裝置、另外制作具有與其相同圖案的玻璃制負型掩模,使該負型掩模接觸于感光性層疊體上用超高壓水銀燈以40mJ/cm2的曝光量進行曝光。之后利用與實施例2同樣的方法進行顯影、測定析像度,除此之外,與實施例2同樣進行靈敏度、析像度、粘性、保存穩(wěn)定性和邊緣粗糙的評價。
(實施例11) 在實施例2中除了根據(jù)上述式3以N=1計算設定傾斜角度θ、根據(jù)上述式4導出最接近滿足ttanθ’=1的t值的自然數(shù)T,進行N重曝光(N=1),除此之外,與實施例2同樣進行靈敏度、析像度、粘性、保存穩(wěn)定性和邊緣粗糙的評價。結果示于表2。
(比較例1) 在實施例2中除了將上述高分子化合物1替換為下述式B-1所示化合物(1-甲氧基-2-丙醇溶液中固態(tài)成分質(zhì)量30質(zhì)量%);87.4質(zhì)量份之外,與實施例2同樣進行靈敏度、析像度、粘性、保存穩(wěn)定性和邊緣粗糙的評價。結果示于表2。
(比較例2) 在實施例2中除了將上述高分子化合物1替換為下述式B-2所示環(huán)氧基丙烯酸酯(50質(zhì)量%1-甲氧基-2-丙醇溶液中,Mw8000、酸價80mgKOH/g)52.4質(zhì)量份之外,與實施例2同樣進行靈敏度、析像度、粘性、保存穩(wěn)定性和邊緣粗糙的評價。結果示于表2。
表1 表2 由表2的結果可知,實施例1~11中由于使用本發(fā)明的感光性組合物,因此粘性優(yōu)異。特別是可知,制作感光性膜的實施例2~11的析像度和保存穩(wěn)定性也高。另外,可知進行了激光曝光的實施例2~9和實施例11的靈敏度也高。特別是使用了肟衍生物的實施例8和實施例9的靈敏度極高。另一方面可知,校正了2重曝光的析像度不均和曝光不均的實施例2~9的圖案的邊緣粗糙也小。
產(chǎn)業(yè)實用性 本發(fā)明的感光性組合物、感光性膜和感光性層疊體由于能夠高效地形成沒有邊緣粗糙(端面熔融)、且膠粘性和經(jīng)時的性能穩(wěn)定性優(yōu)異、易于膜化、高精細的圖案,因此可以優(yōu)選地用于保護膜、層間絕緣膜和阻焊劑圖案等永久圖案等各種圖案形成,濾波器、柱材、肋條材料、隔離物、隔壁等液晶結構構件的制造,全息照片、微型機器、校樣的制造等,特別是可以優(yōu)選地用于印制電路板的永久圖案形成用。
本發(fā)明的永久圖案形成方法由于使用本發(fā)明的上述感光性層疊體,因而可以優(yōu)選地用于保護膜、層間絕緣膜和阻焊劑圖案等永久圖案等各種圖案形成,濾波器、柱材、肋條材料、隔離物、隔壁等液晶結構構件的制造,全息照片、微型機器、校樣的制造等,特別是可以優(yōu)選地用于印制電路板的永久圖案形成用。
權利要求
1.一種感光性組合物,其特征在于,其含有粘合劑、聚合性化合物、光聚合引發(fā)劑、彈性體和熱交聯(lián)劑,所述粘合劑含有在側(cè)鏈具有酸性基團和乙烯性不飽和鍵的高分子化合物。
2.根據(jù)權利要求1所述的感光性組合物,其中,粘合劑含有在側(cè)鏈具有酸性基團、可含有雜環(huán)的芳香族基團和乙烯性不飽和鍵的高分子化合物。
3.根據(jù)權利要求1~2中的任一項所述的感光性組合物,其中,高分子化合物的酸性基團為羧基,所述羧基在所述高分子化合物中的含量為1.0~4.0meq/g。
4.根據(jù)權利要求1~3中的任一項所述的感光性組合物,其中,高分子化合物含有20mol%以上的如下結構式(I)所示的結構單元
上述結構式(I)中,R1、R2和R3表示氫原子或1價的有機基團;L表示有機基團,也可以沒有;Ar表示芳香族基團。
5.根據(jù)權利要求1~4中的任一項所述的感光性組合物,其中,彈性體為選自苯乙烯系彈性體、烯烴系彈性體、聚氨酯系彈性體、聚酯系彈性體、聚酰胺系彈性體、丙烯酸系彈性體和硅酮系彈性體中的至少1種。
6.根據(jù)權利要求1~5中的任一項所述的感光性組合物,其中,彈性體的含量相對于粘合劑100質(zhì)量份為2~50質(zhì)量份。
7.根據(jù)權利要求1~6中的任一項所述的感光性組合物,其中,光聚合引發(fā)劑含有肟衍生物。
8.一種感光性膜,其特征在于,具有支撐體和在該支撐體上的由權利要求1~7中的任一項所述感光性組合物構成的感光層。
9.根據(jù)權利要求8所述的感光性膜,其為長條狀并卷繞成輥狀。
10.一種感光性層疊體,其特征在于,在基體上具有由權利要求1~7中的任一項所述感光性組合物構成的感光層。
11.根據(jù)權利要求10所述的感光性層疊體,其特征在于,感光層由權利要求8~9中的任一項所述感光性膜形成。
12.一種永久圖案形成方法,其特征在于,包括對權利要求10~11中的任一項所述感光性層疊體的感光層進行曝光的步驟。
13.根據(jù)權利要求12所述的永久圖案形成方法,其中,曝光使用波長為350~415nm的激光進行。
14.一種印制電路板,其特征在于,利用權利要求12~13中的任一項所述永久圖案形成方法形成永久圖案。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供能夠高效地形成沒有邊緣粗糙(端面熔融)、且膠粘性和經(jīng)時的性能穩(wěn)定性優(yōu)異、易于膜化、高精細的永久圖案(保護膜、層間絕緣膜和阻焊劑圖案等)的感光性組合物、感光性膜、感光性層疊體、使用上述感光性層疊體的永久圖案形成方法以及通過上述永久圖案形成方法形成永久圖案的印制電路板。因此,本發(fā)明提供一種感光性組合物,其至少含有粘合劑、聚合性化合物、光聚合引發(fā)劑、彈性體和熱交聯(lián)劑,其特征在于,所述粘合劑含有在側(cè)鏈具有酸性基團和乙烯性不飽和鍵的高分子化合物。
文檔編號G03F7/004GK101401038SQ20068005381
公開日2009年4月1日 申請日期2006年11月22日 優(yōu)先權日2006年3月16日
發(fā)明者高島正伸, 藤牧一廣, 林利明 申請人:富士膠片株式會社