JP2015218364A - レジスト組成物及びこれを用いた導電パターンの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明に係るレジスト組成物は、めっき造形物製造用の鋳型の形成に用いられるものであって、ノボラック樹脂(A)と、SiO2粒子(B)及び/又は少なくとも2個の窒素原子を含む5員芳香環を有する複素環式化合物からなる密着剤(C)と、溶剤(D)とを含有する。本発明に係るレジスト組成物は、基板に印刷した際の印刷性、基板に対する密着性、耐めっき性、及び剥離液による剥離性に優れる。
以下、本発明に係るレジスト組成物に含有される各成分について詳細に説明する。
ノボラック樹脂(A)としては、特に限定されず、公知のノボラック樹脂を用いることができる。ノボラック樹脂(A)としては、例えば、下記に例示するフェノール類と、下記に例示するアルデヒド類とを塩酸、硫酸、ギ酸、シュウ酸、パラトルエンスルホン酸等の酸性触媒下で反応させて得られるノボラック樹脂等が挙げられる。
SiO2粒子(B)は、単独で、又は、少なくとも2個の窒素原子を含む5員芳香環を有する複素環式化合物からなる密着剤(C)との組み合わせで、本発明に係るレジスト組成物に対し、優れた印刷性、密着性、及び耐めっき性を付与する。SiO2粒子(B)は、単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。
少なくとも2個の窒素原子を含む5員芳香環を有する複素環式化合物からなる密着剤(C)は、単独で、又は、SiO2粒子(B)との組み合わせで、本発明に係るレジスト組成物に対し、優れた印刷性及び密着性を付与する。上記密着剤(C)は、単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。
溶剤(D)としては、特に限定されず、公知の溶剤を用いることができる。溶剤(D)の具体例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン等の多価アルコール類;ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールプロピルエーテル、プロピレングリコールジアセテート、1,3−ブチレングリコールジアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、3−エチル−3−メトキシブチルアセテート、2−メトキシペンチルアセテート、3−メトキシペンチルアセテート、4−メトキシペンチルアセテート、2−メチル−3−メトキシペンチルアセテート、3−メチル−3−メトキシペンチルアセテート、3−メチル−4−メトキシペンチルアセテート、4−メチル−4−メトキシペンチルアセテート等の多価アルコール類の誘導体;ベンジルアルコール、テルピネオール等の1価アルコール;ジヘキシルエーテル等のエーテル;酢酸ベンジル、安息香酸エチル、マレイン酸ジエチル、γ−ブチロラクトン、酢酸ブチル、アセト酢酸エチル、乳酸ブチル、シュウ酸ジエチル等のその他のエステル類;シクロヘキサノン、メチル−n−ペンチルケトン、メチルイソペンチルケトン、2−ヘプタノン等のケトン類が挙げられる。これらの中では、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル及びジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートが好ましい。なお、溶剤(D)としては、上記密着剤(C)を溶解させるために、テトラヒドロフラン(沸点:66℃)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP、沸点:202℃)、ジメチルスルホキシド(DMSO、沸点:189℃)等の非プロトン性極性溶剤を用いてもよい。中でも、本発明に係るレジスト組成物の印刷性の点で、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルスルホキシド等の沸点150℃以上の非プロトン性極性溶剤が好適に用いられる。溶剤(D)は、単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。
本発明に係るレジスト組成物は、その他の成分として、各種添加剤を含有してもよい。各種添加剤としては、例えば、消泡剤、レベリング剤、分散剤、分散安定剤、酸化防止剤、腐食抑制剤、可塑剤等が挙げられる。
本発明に係る導電パターンの製造方法は、本発明に係るレジスト組成物を用いて、印刷法により基板の表面上にレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、上記レジストパターンを鋳型として、めっきにより上記基板の表面上に導電層を形成する導電層形成工程とを含む。
続いて、レジストパターン剥離工程を経て、上記レジストパターンを剥離してもよい。レジストパターン剥離工程では、強アルカリ性水溶液(例えば、1〜10質量%水酸化ナトリウム水溶液、1〜10質量%水酸化カリウム水溶液)、アセトン、イソプロパノール等の剥離液により、上記レジストパターンを剥離する。適宜、超音波処理を併用してもよい。
表1に示す成分を混合して、レジスト組成物を得た。なお、各成分の含有量は、表1のかっこ内に示す通りである(単位:質量%)。また、各成分の詳細は、下記の通りである。
・ノボラック樹脂
樹脂1:m−クレゾールとp−クレゾールとをm−クレゾール/p−クレゾール=60/40(質量比)で混合し、ホルマリンを加えて常法により付加縮合して得たクレゾールノボラック樹脂(質量平均分子量12000)
・フィラー
表2に示す通りである。
・密着剤
密着剤1:下記式(c1)で表される複素環式化合物
密着剤2:下記式(c2)で表される複素環式化合物
密着剤3:下記式(c3)で表される複素環式化合物
溶剤1:トリプロピレングリコールモノメチルエーテル
溶剤2:ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート
溶剤A:N−メチル−2−ピロリドン、非プロトン性極性溶剤
溶剤B:ジメチルスルホキシド、非プロトン性極性溶剤
実施例又は比較例のレジスト組成物をスクリーン印刷法により、銅基板に印刷し、印刷デザイン幅として100μm幅、150μm、及び200μm幅の3パターンを形成した。なお、スクリーン印刷の条件は以下の通りである。
メッシュ:SUS#400、クリアランス:2.0mm、スキージ圧:0.16MPa、スクレッパ圧:0.16MPa、スキージ速度:100mm/秒、スクレッパ速度:100mm/秒
◎(良好):全てのパターンの印刷にじみが20μm以下
○(可):印刷にじみが20μm以下のパターンが2つ
×(不良):印刷にじみが20μm以下のパターンが1つ又は0
なお、印刷にじみは、以下の式により算出される。
印刷にじみ=仕上がり線幅−印刷デザイン幅
銅基板上に、実施例又は比較例のレジスト組成物を、スクリーン印刷(条件は上記の通り)にて一様に塗布し、150℃のホットプレートにおいて3分間乾燥した。形成された組成物層に対して垂直にエポキシ接着剤付きスタッドピンを取り付け、150℃で60分間、加熱乾燥させて、上記スタッドピンを固定した。島津小型卓上試験機EZ test(商品名、島津製作所製)を用いて0.5mm/minの速度で上記組成物層に対して垂直に上記スタッドピンを引張り、引張り強度を測定した。結果を表3に示す。
「スクリーン印刷の印刷性評価」で作製したレジストパターン付き銅基板を10質量%硫酸に10分間浸漬して洗浄した後、水で洗浄した。その後、この銅基板に対し、銅めっき液(商品名:SC−50、日本エレクトロプレイティング・エンジニヤース製)を用いて23℃、1〜2A/dm2の条件で2時間、電解銅めっき処理を行った。その後、上記銅基板を2質量%水酸化カリウム水溶液に23℃で3分間浸漬し、レジストパターンを剥離させた。電解銅めっき処理後のレジストパターンを光学顕微鏡及び走査型電子顕微鏡で観察し、以下の評価基準で評価した。結果を表3に示す。
◎(良好):レジストパターンに全く変化が見られなかった。
○(可):レジストパターンに部分的なめっき浸食が見られた。
△(不良):レジストパターン全体にめっき浸食が見られた
×(極めて不良):電解銅めっき処理中にレジストパターンの剥離が起きた。
「スクリーン印刷の印刷性評価」で作製したレジストパターン付き銅基板をアセトン又はイソプロパノールに30℃で3分間浸漬し、同時に超音波処理を行って、レジストパターンを剥離させた。更に、剥離液としてイソプロパノールを用いた場合には、超音波処理を省略した以外は上記と同じ条件でも、レジストパターンを剥離させた。剥離処理後の銅基板表面を目視で観察し、以下の評価基準で評価した。結果を表3に示す。
◎(良好):レジストパターンが完全に剥離した。
○(可):レジストパターンの残渣が一部生じた。
×(不良):レジストパターンが剥離しなかった。
Claims (4)
- めっき造形物製造用の鋳型の形成に用いられるレジスト組成物であって、ノボラック樹脂(A)と、SiO2粒子(B)及び/又は少なくとも2個の窒素原子を含む5員芳香環を有する複素環式化合物からなる密着剤(C)と、溶剤(D)とを含有するレジスト組成物。
- 前記複素環式化合物はイミダゾール系化合物である請求項1に記載のレジスト組成物。
- 請求項1又は2に記載のレジスト組成物を用いて、印刷法により基板の表面上にレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、
前記レジストパターンを鋳型として、めっきにより前記基板の表面上に導電層を形成する導電層形成工程とを含む、導電パターンの製造方法。 - 前記レジストパターン形成工程において、前記基板は、その表面の少なくとも一部に、前記導電層と同一の材質からなるシード層を有する請求項3に記載の導電パターンの製造方法。
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