[发明专利]碱产生剂、感光性树脂组合物、包含该感光性树脂组合物的图案形成用材料、使用了该感光性树脂组合物的图案形成方法以及物品

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过电磁波的照射和加热而产生碱的碱产生剂及使用了该碱产生剂的感光性树脂组合物，特别涉及一种感光性树脂组合物、包含该感光性树脂组合物的图案形成用材料、图案形成方法及使用该树脂组合物制成的物品，所述感光性树脂组合物可以优选用作经过利用电磁波的图案形成工序或固化促进工序而形成的制品或构件的材料。

背景技术

感光性树脂组合物用于例如电子部件、光学制品、光学部件的成形材料、层形成材料或胶粘剂等，特别优选用于经过利用电磁波的图案形成工序而形成的制品或构件。

例如，作为高分子材料的聚酰亚胺因其耐热性、尺寸稳定性、绝缘特性的性能在有机物中显示最高级的性能，因此，被广泛应用于电子部件的绝缘材料等，并作为半导体元件中的芯片涂膜或挠性蓝图电路布线板的基材等而广泛地利用。

另外，近年来，为了解决聚酰亚胺具有的课题，也积极地研究应用与聚酰亚胺类似的加工工序且以低吸水性显示低介电常数的聚苯并噁唑或与基板的密合性优异的聚苯并咪唑等。

一般而言，聚酰亚胺对溶剂的溶解性不足且加工困难，因此，作为将聚酰亚胺进行图案化而成为所期望的形状的方法，有在溶剂溶解性优异的聚酰亚胺母体的状态下进行利用曝光和显影的图案化，其后再利用热处理等进行酰亚胺化来得到聚酰亚胺的图案的方法。

作为利用聚酰亚胺母体形成图案的方法，提出了各种方法。其代表性的方法为以下的两个。

(1)聚酰亚胺母体没有图案形成能力，而通过在聚酰亚胺母体上设置感光性树脂作为抗蚀层来形成图案的方法；

(2)使聚酰亚胺母体本身结合或配位并导入感光性部位，在该作用下形成图案的方法。或将感光性成分与聚酰亚胺母体混合并作成树脂组合物，在该感光性成分的作用下形成图案的方法。

作为使用上述(2)的图案形成方法的代表性的方法，以下的方法已被实用化，即，(i)聚酰亚胺母体的聚酰胺酸在利用电磁波进行曝光前起溶解抑止剂的作用，而曝光后形成羧酸，与作为溶解促进剂的萘醌二叠氮衍生物混合后，增大了曝光部和未曝光部在显影液中的溶解速度的对比度，由此进行图案的形成，其后再进行酰亚胺化，得到聚酰亚胺图案的方法(专利文献1)；(ii)通过在聚酰亚胺母体上经由酯键或离子键导入甲基丙烯酰基，再在其中添加光自由基发生剂使曝光部交联，从而增大对曝光部和未曝光部在显影液中的溶解速度的对比度，由此进行图案的形成，其后进行酰亚胺化，得到聚酰亚胺图案的方法等(专利文献2)。

(2)的方法与(1)的方法相比，不需要抗蚀层，因此，可以使工艺大幅度地简化，但(i)的方法存在如下问题：为了提高溶解性对比度而增加萘醌二叠氮衍生物的添加量时，无法获得聚酰亚胺本来的物性。另外，(ii)的方法存在聚酰亚胺母体的结构受限制的问题。

作为其它图案形成方法，报道有如下方法：(iii)通过将光产碱剂与聚酰亚胺母体的聚酰胺酸混合并进行曝光，然后进行加热，在由曝光产生的碱的作用下进行环化，使在显影液中的溶解性降低，从而增大对曝光部和未曝光部在显影液中的溶解速度的对比度，由此进行图案的形成，其后进行酰亚胺化，得到聚酰亚胺图案的方法(专利文献3)。

作为使用了光产碱剂的感光性树脂组合物，除了上述以外，还有使用环氧类化合物的实例(例如专利文献4)。通过对光产碱剂照射光，在含有环氧类化合物的层中产生胺类，由此，胺类起到了引发剂或催化剂的作用，从而可以仅在曝光部使环氧类化合物固化，由此进行图案的形成。

专利文献1：日本特开昭52-13315号公报

专利文献2：日本特开昭54-145794号公报

专利文献3：日本特开平8-227154号公报

专利文献4：日本特开2003-212856号公报

发明内容

使用了光产碱剂的感光性树脂组合物可以仅通过将光产碱剂与现有的高分子母体以一定比率混合来得到感光性高分子母体，因此，制造树脂组合物的工艺简便。特别是对限制了目前使用的母体化合物的结构的聚酰亚胺母体而言，具有如下优点：由于可以应用于各种结构的聚酰亚胺母体，因此通用性高。但是，现有的光产碱剂存在如下问题：由于灵敏度低，因此，电磁波的照射量增多。也存在如下问题：电磁波的照射量增多时，单位时间的处理量(吞吐量)降低。

另外，例如与聚酰亚胺母体组合时，在由曝光产生的碱的催化作用下，仅在曝光部进行酰亚胺化，而仅使该部分不溶于显影液，基于该机理，对于在显影液中的溶解性本来就大的聚酰亚胺母体而言，曝光部在溶解速度快，增大曝光部、未曝光部的溶解性的对比度方面，也存在限制。