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JP5487368B2 - Photoresist composition - Google Patents
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JP5487368B2 JP2008293262A JP2008293262A JP5487368B2 JP 5487368 B2 JP5487368 B2 JP 5487368B2 JP 2008293262 A JP2008293262 A JP 2008293262A JP 2008293262 A JP2008293262 A JP 2008293262A JP 5487368 B2 JP5487368 B2 JP 5487368B2
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本発明は、フォトレジスト組成物、該組成物を使用したフォトレジストパターンを形成する方法、パターン化樹脂組成物及びフォトリソグラフィーの形成方法に関する。   The present invention relates to a photoresist composition, a method for forming a photoresist pattern using the composition, a patterned resin composition, and a method for forming photolithography.

感光画像形成性コーティングは、現在、様々な半導体及び微細加工用途において広く使用されている。基板上のコーティングをパターニングした活性線に露光させた後、適切な現像液で処理し、露光又は非露光領域を選択的に除去することができるようにコーティング内の溶解性変化を誘発することによって、光像形成が達成される。   Photosensitive imageable coatings are currently widely used in various semiconductor and microfabrication applications. By exposing the coating on the substrate to patterned actinic radiation and then treating with an appropriate developer to induce solubility changes in the coating so that exposed or unexposed areas can be selectively removed Optical image formation is achieved.

感光画像形成性コーティング(フォトレジスト)は、ポジ型又はネガ型のいずれかとすることができ、その場合、活性線への露光は、現像液中への溶解性をそれぞれ増加させるか又は減少させるかのいずれかである。   The photosensitive imageable coating (photoresist) can be either positive or negative, in which case exposure to actinic radiation increases or decreases solubility in the developer, respectively. One of them.

高アスペクト比(像形成したフィーチャの高さ対幅の比と定義される)での高密度相互接続体を要する先進的な電子パッケージ用途、又は微小電子機械デバイス(MEMS)の製作を包含する用途では、均質なスピンコートした塗膜及び百ミクロンを超える厚さを有する塗膜において垂直な側壁プロフィルを有する高アスペクト比画像を作り出すことが可能な感光画像形成性層がしばしば要求される。このような状況下、光官能基を有する多くのフォトレジストが開発され、市販されてきた。   Advanced electronic packaging applications requiring high density interconnects at high aspect ratios (defined as the height to width ratio of the imaged features), or applications involving the fabrication of microelectromechanical devices (MEMS) There is often a need for a photosensitive imageable layer capable of producing high aspect ratio images with vertical sidewall profiles in homogeneous spin-coated and thicker coatings. Under such circumstances, many photoresists having photofunctional groups have been developed and marketed.

レジスト組成物は、ある種のレオロジ的特性を要し、例えば、スピンコート等のコーティング方法により塗布することができるように配合しなければならない。   The resist composition requires certain rheological properties and must be formulated so that it can be applied, for example, by a coating method such as spin coating.

更に、レジスト組成物は、塗膜の厚さの端から端まで光開始剤を光活性化するように、露光活性線の十分な透過性をもたらす性質を有しなければならず、著しく劣化したりすることなく、又は接着性を失うことなく、耐はんだ性、耐インキ性又は靭性等の適用に耐える適正な物理的及び化学的性質を有しなければならない。このフォトレジスト組成物を、エッチフォトレジスト等の他の目的に使用しようとする場合、さらに他の性質が要求され得る。   In addition, the resist composition must have the property of providing sufficient transmission of the exposure actinic radiation so as to photoactivate the photoinitiator from end to end of the coating thickness. Must have the proper physical and chemical properties to withstand applications such as solder resistance, ink resistance or toughness without loss of adhesion or loss of adhesion. If this photoresist composition is to be used for other purposes such as etch photoresist, further properties may be required.

特表2007-522531号公報には、ビスフェノールA−ノボラックエポキシ樹脂を用いた厚膜感光画像形成性組成物及びその用途について詳細に記載されている(特許文献1)。しかしながら、該組成物の合成の際に金属成分として、アンチモン、ヒ素等の有害金属を使用するので、該組成物中には有害な金属が含まれている。さらに、有機溶媒で現像するものであるため、該組成物を使用することによる環境に対する負荷は計り知れない。   Japanese Patent Application Publication No. 2007-522531 describes in detail a thick film photosensitive image-forming composition using bisphenol A-novolak epoxy resin and its use (Patent Document 1). However, since a harmful metal such as antimony or arsenic is used as a metal component in the synthesis of the composition, the composition contains a harmful metal. Furthermore, since it develops with an organic solvent, the environmental load by using this composition is immeasurable.

また、特開2005−133096号公報には、主鎖にエポキシ基及びカルコン基を有する化合物を用いたフォトレジスト組成物が開示されている(特許文献2)。しかしながら、特許文献2に記載されたフォトレジスト組成物は、有機溶媒又はアルカリ性現像水溶液で現像するものである。前記の通り、有機溶媒で現像するものは、例えば、エステル系の透明樹脂表面に塗布した際に表面が加水分解により濁ることがあり、また環境に対する負荷が大きい。また、アルカリ性水溶液を使用すると、同様に、エステル系の透明樹脂表面に塗布した際に表面が加水分解により濁ることがあるという問題点がある。
特表2007-522531号公報 特開2005−133096号公報
JP-A-2005-133096 discloses a photoresist composition using a compound having an epoxy group and a chalcone group in the main chain (Patent Document 2). However, the photoresist composition described in Patent Document 2 is developed with an organic solvent or an alkaline developing aqueous solution. As described above, when developing with an organic solvent, for example, when applied to the surface of an ester-based transparent resin, the surface may become turbid due to hydrolysis, and the load on the environment is large. Similarly, when an alkaline aqueous solution is used, there is a problem that the surface may become cloudy due to hydrolysis when applied to the surface of an ester-based transparent resin.
Special table 2007-522531 gazette JP-A-2005-133096

本発明は、フォトレジスト組成物、該組成物を使用したフォトレジストパターンを形成する方法、パターン化樹脂組成物及びフォトリソグラフィーの形成方法を提供することを主な課題とする。   The main object of the present invention is to provide a photoresist composition, a method of forming a photoresist pattern using the composition, a patterned resin composition, and a method of forming photolithography.

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、側鎖に感光画像形成性カルコン基を有するポリマーを含む特定のフォトレジスト組成物が、良好な画像解像度を有し、さらに該フォトレジスト組成物を硬化して得られる樹脂組成物は、熱安定性、耐薬品性を有し、同時に接着性、層間剥離、亀裂、クレイジング、応力、及び柔軟性特性に関する性能に優れていることを見出した。また、本発明のフォトレジスト組成物中に含まれるポリマーの合成には金属触媒を使用する必要がなく、さらにポリマー及びポリマーを硬化して得られる樹脂組成物は、水系溶媒(酸性水溶液)で現像、剥離を行うことができることを見出した。本発明は、この様な知見に基づき、さらに検討を重ねて完成されたものである。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that a specific photoresist composition containing a polymer having a photosensitive image-forming chalcone group in the side chain has a good image resolution, and The resin composition obtained by curing the photoresist composition has thermal stability and chemical resistance, and at the same time has excellent performance in terms of adhesion, delamination, cracking, crazing, stress, and flexibility properties. I found out. In addition, the synthesis of the polymer contained in the photoresist composition of the present invention does not require the use of a metal catalyst, and the polymer and the resin composition obtained by curing the polymer are developed with an aqueous solvent (acidic aqueous solution). And found that peeling can be performed. The present invention has been completed based on such findings and further studies.

本発明は、下記項1〜14に示す、フォトレジスト組成物、該組成物を使用したフォトレジストパターンを形成する方法、該方法により得られるパターン化樹脂組成物、及びフォトリソグラフィーの形成方法に関する。   The present invention relates to a photoresist composition, a method for forming a photoresist pattern using the composition, a patterned resin composition obtained by the method, and a photolithography forming method, as described in items 1 to 14 below.

項1. エチレン性不飽和二重結合を有する重合性水溶性化合物A、エポキシ基含有不飽和化合物B及び下記一般式(1)   Item 1. Polymerizable water-soluble compound A having an ethylenically unsaturated double bond, epoxy group-containing unsaturated compound B, and the following general formula (1)

Figure 0005487368
Figure 0005487368

[式中、Rは水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基、R1は水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、ハロゲン原子、アミノ基、炭素数1〜4のN,N-ジアルキルアミノ基、アジド基又はニトロ基である]
で示される化合物Cを重合して得られるポリマー、並びに溶媒を含むフォトレジスト組成物であって、モノマー成分の合計量中、化合物Aの割合が0〜90重量%、化合物Bの割合が0〜50重量%及び化合物Cの割合が15〜100重量%であるフォトレジスト組成物。
項2. モノマー成分の合計量中、前記化合物Aの割合が10〜75重量%、化合物Bの割合が0〜40重量%及び化合物Cの割合が25〜60重量%である項1に記載のフォトレジスト組成物。
項3. エチレン性不飽和二重結合を有する重合性水溶性化合物Aが、4’-オキシカルコンである項1又は2に記載のフォトレジスト組成物。
項4. エポキシ基含有不飽和化合物Bが、メタクリル酸グリシジルである項1〜3のいずれかに記載のフォトレジスト組成物。
項5. ポリマーの重量平均分子量が1×10〜4×10である項1〜4のいずれかに記載のフォトレジスト組成物。
項6. 溶媒が炭化水素、ハロゲン化炭化水素、ニトロ化合物、ニトリル、エーテル、ケトン、エステル、カーボネートからなる群から選ばれる少なくとも1種である項1〜5のいずれかに記載のフォトレジスト組成物。
項7. ポリマー100重量部に対して溶媒5〜9900重量部を含む項1〜6のいずれかに記載のフォトレジスト組成物。
項8. フォトレジストパターンを形成する方法であって、
(1)項1〜7のいずれかに記載のフォトレジスト組成物を基板に塗布する工程、
(2)フォトレジスト組成物で被覆した基板を加熱することにより溶媒の大部分を蒸発させて、基板上にポリマーの膜を形成する工程、
(3)ポリマーの膜を形成した基板にマスクを通して活性線を照射する工程、
(4)現像液により画像を現像して、基板上にマスクのレリーフ画像を形成する工程
を含む方法。
項9. 活性線が、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線又はX線である項8に記載の方法。
項10. 現像液が酸性水溶液である項8又は9に記載の方法。
項11. 前記工程(4)の後に、(5)加熱することにより前記現像したレリーフ画像を架橋させる工程を含む項8〜10のいずれかに記載の方法。
項12. 画像アスペクト比が1〜100である、項8〜11のいずれかに記載の方法により作製した剥離可能なパターン化樹脂組成物。
項13. 剥離可能なパターン化樹脂組成物が、MEMS又はマイクロマシン部品の製造において使用されるものである項12に記載のパターン化樹脂組成物。
項14. 項8〜11のいずれかに記載の方法によりパターンを形成した後、酸性水溶液でパターン化樹脂組成物を剥離する工程を含むフォトリソグラフィーの形成方法。
[Wherein, R is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 1 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom, an amino group, or a carbon number. 1 to 4 N, N-dialkylamino, azido or nitro groups]
A photoresist composition comprising a polymer obtained by polymerizing compound C represented by formula (1) and a solvent, wherein the proportion of compound A is 0 to 90% by weight and the proportion of compound B is 0 to 0 in the total amount of monomer components. A photoresist composition wherein 50% by weight and the proportion of Compound C is 15 to 100% by weight.
Item 2. Item 2. The photoresist composition according to Item 1, wherein the proportion of Compound A is 10 to 75 wt%, the proportion of Compound B is 0 to 40 wt%, and the proportion of Compound C is 25 to 60 wt% in the total amount of monomer components. object.
Item 3. Item 3. The photoresist composition according to Item 1 or 2, wherein the polymerizable water-soluble compound A having an ethylenically unsaturated double bond is 4′-oxychalcone.
Item 4. Item 4. The photoresist composition according to any one of Items 1 to 3, wherein the epoxy group-containing unsaturated compound B is glycidyl methacrylate.
Item 5. Item 5. The photoresist composition according to any one of Items 1 to 4, wherein the polymer has a weight average molecular weight of 1 × 10 3 to 4 × 10 5 .
Item 6. Item 6. The photoresist composition according to any one of Items 1 to 5, wherein the solvent is at least one selected from the group consisting of hydrocarbons, halogenated hydrocarbons, nitro compounds, nitriles, ethers, ketones, esters, and carbonates.
Item 7. Item 7. The photoresist composition according to any one of Items 1 to 6, comprising 5 to 9900 parts by weight of a solvent with respect to 100 parts by weight of the polymer.
Item 8. A method for forming a photoresist pattern comprising:
(1) The process of apply | coating the photoresist composition in any one of claim | item 1 -7 on a board | substrate,
(2) heating the substrate coated with the photoresist composition to evaporate most of the solvent to form a polymer film on the substrate;
(3) irradiating the substrate on which the polymer film is formed with active rays through a mask;
(4) A method comprising a step of developing an image with a developer to form a relief image of a mask on a substrate.
Item 9. Item 9. The method according to Item 8, wherein the active ray is visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, electron beam or X-ray.
Item 10. Item 10. The method according to Item 8 or 9, wherein the developer is an acidic aqueous solution.
Item 11. Item 11. The method according to any one of Items 8 to 10, comprising a step of crosslinking the developed relief image by heating after the step (4).
Item 12. 12. A peelable patterned resin composition produced by the method according to any one of Items 8 to 11 having an image aspect ratio of 1 to 100.
Item 13. Item 13. The patterned resin composition according to Item 12, wherein the peelable patterned resin composition is used in the production of MEMS or micromachine parts.
Item 14. Item 12. A method for forming photolithography, comprising a step of peeling a patterned resin composition with an acidic aqueous solution after forming a pattern by the method according to any one of Items 8 to 11.

フォトレジスト組成物
本発明のフォトレジスト組成物は、エチレン性不飽和二重結合を有する重合性水溶性化合物A(以下、「化合物A」ということがある)、エポキシ基含有不飽和化合物B(以下、「化合物B」ということがある)及び下記一般式(1)
Photoresist Composition The photoresist composition of the present invention comprises a polymerizable water-soluble compound A having an ethylenically unsaturated double bond (hereinafter sometimes referred to as “compound A”), an epoxy group-containing unsaturated compound B (hereinafter referred to as “compound A”). , Sometimes referred to as “Compound B”) and the following general formula (1)

Figure 0005487368
Figure 0005487368

[式中、Rは水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基、R1は水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、ハロゲン原子、アミノ基、炭素数1〜4のN,N-ジアルキルアミノ基、アジド基又はニトロ基である]
で示される化合物C(以下、「化合物C」ということがある)を重合して得られるポリマー、並びに溶媒を含み、モノマー成分の合計量中、化合物Aの割合が0〜90重量%程度、化合物Bの割合が0〜50重量%程度及び化合物Cの割合が15〜100重量%程度であることを特徴とする。
[Wherein, R is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 1 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom, an amino group, or a carbon number. 1 to 4 N, N-dialkylamino, azido or nitro groups]
A compound obtained by polymerizing the compound C (hereinafter sometimes referred to as “compound C”), and a solvent, and the proportion of the compound A is about 0 to 90% by weight in the total amount of the monomer components. The ratio of B is about 0 to 50% by weight and the ratio of compound C is about 15 to 100% by weight.

本発明においては、前記化合物A、化合物B及び化合物C、さらにこれらの化合物と共重合可能な後述の他の重合性モノマーを総称してモノマー成分という。   In the present invention, the compound A, the compound B and the compound C, and other polymerizable monomers which can be copolymerized with these compounds are generically referred to as a monomer component.

化合物A
本発明で使用するエチレン性不飽和二重結合を有する重合性水溶性化合物Aとしては、例えば、(メタ)アクリレート誘導体、(メタ)アクリルアミド誘導体、N,N-ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート誘導体、窒素原子含有ビニルモノマー誘導体、不飽和カルボン酸、不飽和スルホン酸、(メタ)アクリロイルポリオキシアルキレン(炭素数1〜6)硫酸エステル等が挙げられる。
Compound A
Examples of the polymerizable water-soluble compound A having an ethylenically unsaturated double bond used in the present invention include (meth) acrylate derivatives, (meth) acrylamide derivatives, N, N-dialkylaminoalkyl (meth) acrylate derivatives, Nitrogen atom-containing vinyl monomer derivatives, unsaturated carboxylic acids, unsaturated sulfonic acids, (meth) acryloyl polyoxyalkylene (carbon number 1 to 6) sulfates, and the like.

前記(メタ)アクリレート誘導体としては、例えば、ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートが挙げられる。   Examples of the (meth) acrylate derivative include hydroxymethyl (meth) acrylate and diethylene glycol mono (meth) acrylate.

前記(メタ)アクリルアミド誘導体としては、例えば、(メタ)アクリルアミド、N-メチル-(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピル-(メタ)アクリルアミド、N-メチロール-(メタ)アクリルアミド、3-メタクリルアミド-N,N-ジメチルプロピルアミン等が挙げられる。   Examples of the (meth) acrylamide derivative include (meth) acrylamide, N-methyl- (meth) acrylamide, N-isopropyl- (meth) acrylamide, N-methylol- (meth) acrylamide, 3-methacrylamide-N, N-dimethylpropylamine etc. are mentioned.

前記N,N-ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレートとしては、例えば、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N,N-ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N,N-ジプロピルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジプロピルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N-メチル,N-エチル-アミノエチル(メタ)アクリレート、N-メチル,N-エチル-アミノプロピル(メタ)アクリレート、N-メチル,N-プロピル-アミノエチル(メタ)アクリレート、N-メチル,N-プロピル-アミノプロピル(メタ)アクリレート、N-エチル,N-プロピル-アミノエチル(メタ)アクリレート、N-エチル,N-プロピル-アミノプロピル(メタ)アクリレートが挙げられる。   Examples of the N, N-dialkylaminoalkyl (meth) acrylate include N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylate, and N, N-diethylaminoethyl (meth). Acrylate, N, N-diethylaminopropyl (meth) acrylate, N, N-dipropylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-dipropylaminopropyl (meth) acrylate, N-methyl, N-ethyl-aminoethyl ( (Meth) acrylate, N-methyl, N-ethyl-aminopropyl (meth) acrylate, N-methyl, N-propyl-aminoethyl (meth) acrylate, N-methyl, N-propyl-aminopropyl (meth) acrylate, N -Ethyl, N-propyl-aminoethyl (meth) acrylate, N-ethyl, N-propyl-aminopropyl (meth) acrylate It is.

前記窒素原子含有ビニルモノマー誘導体としては、例えば、アクリロニトリル、N-ビニル-2-ピロリドン、ビニルイミダゾール、N-ビニルスクシンイミド、p-アミノスチレン、N-ビニルカルバゾール、2-ビニルピリジン、ビニルモルホリン、2-シアノエチル-(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Examples of the nitrogen atom-containing vinyl monomer derivative include acrylonitrile, N-vinyl-2-pyrrolidone, vinylimidazole, N-vinylsuccinimide, p-aminostyrene, N-vinylcarbazole, 2-vinylpyridine, vinylmorpholine, 2- And cyanoethyl- (meth) acrylate.

前記不飽和カルボン酸としては、例えば、(メタ)アクリル酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、ビニル安息香酸等が挙げられる。   Examples of the unsaturated carboxylic acid include (meth) acrylic acid, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, vinyl benzoic acid, and the like.

前記不飽和スルホン酸としては、例えば、炭素数2〜20の脂肪族不飽和スルホン酸、炭素数6〜20の芳香族不飽和スルホン酸、スルホン酸基含有(メタ)アクリレート、スルホン酸基含有(メタ)アクリルアミド、炭素数1〜20のアルキル基を有する(メタ)アリルスルホコハク酸エステル等が挙げられる。   Examples of the unsaturated sulfonic acid include aliphatic unsaturated sulfonic acids having 2 to 20 carbon atoms, aromatic unsaturated sulfonic acids having 6 to 20 carbon atoms, sulfonic acid group-containing (meth) acrylate, and sulfonic acid group-containing ( Examples include (meth) acrylamide, (meth) allylsulfosuccinic acid ester having an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and the like.

炭素数2〜20の脂肪族不飽和スルホン酸としては、例えば、ビニルスルホン酸等が挙げられる。   Examples of the aliphatic unsaturated sulfonic acid having 2 to 20 carbon atoms include vinyl sulfonic acid.

また、前記炭素数6〜20の芳香族不飽和スルホン酸としては、例えば、スチレンスルホン酸等が挙げられる。   Moreover, as said C6-C20 aromatic unsaturated sulfonic acid, a styrenesulfonic acid etc. are mentioned, for example.

スルホン酸基含有(メタ)アクリレートとしては、例えば、2-(メタ)アクリロイルオキシエタンスルホン酸、2-(メタ)アクリロイルオキシプロパンスルホン酸、3-(メタ)アクリロイルオキシプロパンスルホン酸、2-(メタ)アクリロイルオキシブタンスルホン酸、4-(メタ)アクリロイルオキシブタンスルホン酸、2-(メタ)アクリロイルオキシ-2,2-ジメチルエタンスルホン酸、p-(メタ)アクリロイルオキシメチルベンゼンスルホン酸等が挙げられる。   Examples of the sulfonic acid group-containing (meth) acrylate include 2- (meth) acryloyloxyethanesulfonic acid, 2- (meth) acryloyloxypropanesulfonic acid, 3- (meth) acryloyloxypropanesulfonic acid, and 2- (meth) acrylate. ) Acryloyloxybutanesulfonic acid, 4- (meth) acryloyloxybutanesulfonic acid, 2- (meth) acryloyloxy-2,2-dimethylethanesulfonic acid, p- (meth) acryloyloxymethylbenzenesulfonic acid, etc. .

スルホン酸基含有(メタ)アクリルアミドとしては、例えば、2-(メタ)アクリロイルアミノエタンスルホン酸、2-(メタ)アクリロイルアミノプロパンスルホン酸、3-(メタ)アクリロイルアミノプロパンスルホン酸、2-(メタ)アクリロイルアミノブタンスルホン酸、4-(メタ)アクリロイルアミノブタンスルホン酸、2-(メタ)アクリロイルアミノ-2,2-ジメチルエタンスルホン酸、p-(メタ)アクリロイルアミノメチルベンゼンスルホン酸等が挙げられる。   Examples of the sulfonic acid group-containing (meth) acrylamide include 2- (meth) acryloylaminoethanesulfonic acid, 2- (meth) acryloylaminopropanesulfonic acid, 3- (meth) acryloylaminopropanesulfonic acid, 2- (meth) ) Acryloylaminobutanesulfonic acid, 4- (meth) acryloylaminobutanesulfonic acid, 2- (meth) acryloylamino-2,2-dimethylethanesulfonic acid, p- (meth) acryloylaminomethylbenzenesulfonic acid, etc. .

炭素数1〜20のアルキル基を有する(メタ)アリルスルホコハク酸エステルとしては、例えば、メチル(メタ)アリルスルホコハク酸エステル等が挙げられる。   Examples of the (meth) allylsulfosuccinic acid ester having an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms include methyl (meth) allylsulfosuccinic acid ester.

前記(メタ)アクリロイルポリオキシアルキレン(炭素数1〜6)硫酸エステルとしては、例えば、(メタ)アクリロイルポリオキシエチレン(モル数2〜50のエチレンオキシド付加物)硫酸エステル等が挙げられる。   Examples of the (meth) acryloyl polyoxyalkylene (carbon number 1 to 6) sulfate ester include (meth) acryloyl polyoxyethylene (ethylene oxide adduct having 2 to 50 moles) sulfate ester.

本発明で使用する化合物Aは、これらの中でも(メタ)アクリルアミド誘導体が好ましく、3-メタクリルアミド-N,N-ジメチルプロピルアミンが特に好ましい。   Among these, the compound A used in the present invention is preferably a (meth) acrylamide derivative, and more preferably 3-methacrylamide-N, N-dimethylpropylamine.

化合物Aは1種単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。   Compound A may be used alone or in combination of two or more.

化合物Aの使用量は、モノマー成分の合計量中、通常0〜90重量%程度、好ましくは10〜75重量%程度、より好ましくは20〜70重量%程度である。   The amount of compound A used is usually about 0 to 90% by weight, preferably about 10 to 75% by weight, and more preferably about 20 to 70% by weight in the total amount of monomer components.

化合物B
本発明で使用するエポキシ基含有不飽和化合物Bとしては、例えば、アクリル酸グリシジル、α-エチルアクリル酸グリシジル、α-N-プロピルアクリル酸グリシジル、α-N-ブチルアクリル酸グリシジル、アクリル酸-β-メチルグリシジル、アクリル酸-3,4-エポキシブチル、アクリル酸-6,7-エポキシヘプチル、α-エチルアクリル酸-6,7-エポキシヘプチルメタクリル酸グリシジル等のエポキシ基含有アクリル酸;メタクリル酸-β-メチルグリシジル、メタクリル酸-3,4-エポキシブチル、メタクリル酸-6,7-エポキシヘプチル等のエポキシ基含有メタクリル酸;o-ビニルベンジルグリシジルエ-テル、m-ビニルベンジルグリシジルエ-テル、p-ビニルベンジルグリシジルエ-テル等のエポキシ基含有ビニルベンジル化合物等が挙げられる。
Compound B
Examples of the epoxy group-containing unsaturated compound B used in the present invention include glycidyl acrylate, glycidyl α-ethyl acrylate, glycidyl α-N-propyl acrylate, glycidyl α-N-butyl acrylate, acrylate-β -Epoxy group-containing acrylic acid such as methyl glycidyl, acrylic acid-3,4-epoxybutyl, acrylic acid-6,7-epoxyheptyl, α-ethylacrylic acid-6,7-epoxyheptyl glycidyl methacrylate; methacrylic acid- Epoxy group-containing methacrylic acid such as β-methylglycidyl, methacrylic acid-3,4-epoxybutyl, methacrylic acid-6,7-epoxyheptyl; o-vinylbenzyl glycidyl ether, m-vinylbenzyl glycidyl ether, and epoxy group-containing vinylbenzyl compounds such as p-vinylbenzylglycidyl ether.

本発明で使用する化合物Bは、これらの中でもエポキシ基含有メタクリル酸等が好ましく、メタクリル酸グリシジル等が特に好ましい。   Among these, the compound B used in the present invention is preferably an epoxy group-containing methacrylic acid, and particularly preferably glycidyl methacrylate.

化合物Bは1種単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。   Compound B may be used alone or in combination of two or more.

化合物Bの使用量は、モノマー成分の合計量中、通常0〜50重量%程度、好ましくは0〜40重量%程度、より好ましくは0〜30重量%程度である。   The amount of compound B used is usually about 0 to 50% by weight, preferably about 0 to 40% by weight, and more preferably about 0 to 30% by weight in the total amount of monomer components.

化合物C
本発明で使用する化合物Cは、下記一般式(1)
Compound C
Compound C used in the present invention has the following general formula (1):

Figure 0005487368
Figure 0005487368

[式中、Rは水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基、R1は水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子、アミノ基、炭素数1〜4のN,N-ジアルキルアミノ基、アジド基又はニトロ基である]
で示される化合物である。
[Wherein, R is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 1 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a hydroxyl group, a halogen atom, an amino group, It is a C 1-4 N, N-dialkylamino group, azide group or nitro group]
It is a compound shown by these.

一般式(1)で表される化合物において、Rは、メチル基であることが好ましい。また、Rは、水素原子又は炭素数1〜2のアルキル基であることが好ましく、水素原子であることが特に好ましい。 In the compound represented by the general formula (1), R is preferably a methyl group. R 1 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms, and particularly preferably a hydrogen atom.

化合物Cの好ましい具体的な化合物としては、例えば、4'-アクリロキシカルコン、4'-メタクリロキシカルコン、4'-(α-エチル)-アクリロキシカルコン、4'-(α-プロピル)-アクリロキシカルコン、4'-(α-ブチル)-アクリロキシカルコン、4'-アクリロキシ-4-メトキシカルコン、4'-アクリロキシ-4-エトキシカルコン、4'-メタクリロキシ-4-メトキシカルコン、4'-メタクリロキシ-4-エトキシカルコン、4'-アクリロキシ-4-ブトキシカルコン、4'-メタクリロキシ-4-ブトキシカルコン、4'-(α-エチル)アクリロキシ-4-メトキシカルコン、4'-(α-ブチル)アクリロキシ-4-メトキシカルコン、4'-(α-ブチル)アクリロキシ-4-エトキシカルコン、4'-アクリロキシ-4-メチルカルコン、4'-アクリロキシ-4-エチルカルコン、4'-アクリロキシ-4-ブチルカルコン、4'-アクリロキシ-4-アミノカルコン、4'-アクリロキシ-4-(N,N-ジメチル)アミノカルコン、4'-アクリロキシ-4-(N,N-ジエチル)アミノカルコン、4'-メタクリロキシ-4-アミノカルコン、4'-メタクリロキシ-4-(N,N-ジメチル)アミノカルコン、4'-メタクリロキシ-4-(N,N-ジエチル)アミノカルコン、4'-アクリロキシ-4-ニトロカルコン、4'-メタクリロキシ-4-ニトロカルコン、4'-アクリロキシ-4-クロロカルコン、4'-メタクリロキシ-4-クロロカルコン、4'-メタクリロキシ-4-アジドカルコン等が挙げられる。   Preferred specific compounds of Compound C include, for example, 4′-acryloxy chalcone, 4′-methacryloxy chalcone, 4 ′-(α-ethyl) -acryloxy chalcone, 4 ′-(α-propyl) -acrylic. Roxychalcone, 4 ′-(α-butyl) -acryloxychalcone, 4′-acryloxy-4-methoxychalcone, 4′-acryloxy-4-ethoxychalcone, 4′-methacryloxy-4-methoxychalcone, 4′-methacryloxy -4-ethoxychalcone, 4'-acryloxy-4-butoxychalcone, 4'-methacryloxy-4-butoxychalcone, 4 '-(α-ethyl) acryloxy-4-methoxychalcone, 4'-(α-butyl) acryloxy -4-methoxychalcone, 4 '-(α-butyl) acryloxy-4-ethoxychalcone, 4'-acryloxy-4-methylchalcone, 4'-acryloxy-4-ethylchalcone, 4'-acryloxy-4-butylchalcone , 4'-acrylo Cy-4-aminochalcone, 4'-acryloxy-4- (N, N-dimethyl) aminochalcone, 4'-acryloxy-4- (N, N-diethyl) aminochalcone, 4'-methacryloxy-4-aminochalcone 4'-methacryloxy-4- (N, N-dimethyl) aminochalcone, 4'-methacryloxy-4- (N, N-diethyl) aminochalcone, 4'-acryloxy-4-nitrochalcone, 4'-methacryloxy- Examples include 4-nitrochalcone, 4′-acryloxy-4-chlorochalcone, 4′-methacryloxy-4-chlorochalcone, 4′-methacryloxy-4-azidochalcone, and the like.

本発明で使用する化合物Cは、これらの中でも4'-メタクリロキシカルコン等が特に好ましい。化合物Cは1種単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。   Among these, the compound C used in the present invention is particularly preferably 4′-methacryloxychalcone. Compound C may be used alone or in combination of two or more.

化合物Cの使用量は、モノマー成分の合計量中、通常15〜100重量%程度、好ましくは25〜60重量%程度、より好ましくは30〜50重量%程度である。本発明のフォトレジスト組成物中に含まれるポリマーは、モノマーとして化合物Cを必須成分として重合して得られるものである。   The amount of compound C used is usually about 15 to 100% by weight, preferably about 25 to 60% by weight, and more preferably about 30 to 50% by weight in the total amount of monomer components. The polymer contained in the photoresist composition of the present invention is obtained by polymerizing Compound C as an essential component as a monomer.

他の重合成モノマー
本発明のフォトレジスト組成物中に含まれるポリマーは、前記化合物A、化合物B及び化合物Cの他に、さらにこれらの化合物と共重合可能な他の重合性モノマーを重合して得られるものであってもよい。
Other Polysynthetic Monomers In addition to Compound A, Compound B, and Compound C, the polymer contained in the photoresist composition of the present invention is obtained by polymerizing other polymerizable monomers copolymerizable with these compounds. It may be obtained.

このような他の重合性モノマーとしては、例えば、メタクリル酸等のラジカル重合性不飽和化合物が挙げられる。   Examples of such other polymerizable monomers include radical polymerizable unsaturated compounds such as methacrylic acid.

他の重合性モノマーは1種単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。   Another polymerizable monomer may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for it.

他の重合性モノマーの使用量は、モノマー成分の合計量中、通常0〜50重量%程度、好ましくは0〜10重量%程度、より好ましくは0〜5重量%程度である。   The usage-amount of another polymerizable monomer is about 0-50 weight% normally in the total amount of a monomer component, Preferably it is about 0-10 weight%, More preferably, it is about 0-5 weight%.

ポリマーの製造方法
前記化合物A、化合物B、化合物C及び必要に応じて他の重合性モノマーを重合してなるポリマーを製造する方法は、従来公知の方法を採用すればよく、特に限定されないが、例えば、溶液重合法等が挙げられる。
Production method of polymer The method of producing a polymer obtained by polymerizing the compound A, the compound B, the compound C and, if necessary, another polymerizable monomer may be a conventionally known method, and is not particularly limited. For example, the solution polymerization method etc. are mentioned.

溶液重合法によってポリマーを製造する場合、溶液重合法で一般的に行われる慣用の操作方法等を用いることができ、前記の割合からなるモノマー成分を溶媒と混合して重合させればよい。   When a polymer is produced by a solution polymerization method, a conventional operation method or the like generally performed by a solution polymerization method can be used, and the monomer component having the above ratio may be mixed with a solvent and polymerized.

溶液重合法に用いられる溶媒としては、例えば、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン等のエーテル類;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル類;メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート等のエチレングリコールアルキルエーテルアセテート類;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ジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル等のジエチレングリコール類;プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、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ブチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル類;プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテートプロピレングリコールブチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート類;プロピレングリコールメチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールエチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールプロピルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールブチルエーテルプロピオネート等のプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート類;メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノン等のケトン類;及び酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、2-ヒドロキシプロピオン酸エチル、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオン酸メチル、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオン酸エチル、ヒドロキシ酢酸メチル、ヒドロキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチル、3-ヒドロキシプロピオン酸メチル、3-ヒドロキシプロピオン酸エチル、3-ヒドロキシプロピオン酸プロピル、3-ヒドロキシプロピオン酸ブチル、2-ヒドロキシ-3-メチルブタン酸メチル、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸プロピル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、エトキシ酢酸プロピル、エトキシ酢酸ブチル、プロポキシ酢酸メチル、プロポキシ酢酸エチル、プロポキシ酢酸プロピル、プロポキシ酢酸ブチル、ブトキシ酢酸メチル、ブトキシ酢酸エチル、ブトキシ酢酸プロピル、ブトキシ酢酸ブチル、2-メトキシプロピオン酸メチル、2-メトキシプロピオン酸エチル、2-メトキシプロピオン酸プロピル、2-メトキシプロピオン酸ブチル、2-エトキシプロピオン酸メチル、2-エトキシプロピオン酸エチル、2-エトキシプロピオン酸プロピル、2-エトキシプロピオン酸ブチル、2-ブトキシプロピオン酸メチル、2-ブトキシプロピオン酸エチル、2-ブトキシプロピオン酸プロピル、2-ブトキシプロピオン酸ブチル、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-メトキシプロピオン酸プロピル、3-メトキシプロピオン酸ブチル、3-エトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸プロピル、3-エトキシプロピオン酸ブチル、3-プロポキシプロピオン酸メチル、3-プロポキシプロピオン酸エチル、3-プロポキシプロピオン酸プロピル、3-プロポキシプロピオン酸ブチル、3-ブトキシプロピオン酸メチル、3-ブトキシプロピオン酸エチル、3-ブトキシプロピオン酸プロピル、3-ブトキシプロピオン酸ブチル等のエステル類等が挙げられる。これらの中でも、1,4-ジオキサンが好ましい。溶液重合法に用いられる溶媒は、モノマーの種類、混合割合に応じて、1種単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。   Examples of the solvent used in the solution polymerization method include ethers such as tetrahydrofuran and 1,4-dioxane; glycol ethers such as ethylene glycol monomethyl ether and ethylene glycol monoethyl ether; ethylene such as methyl cellosolve acetate and ethyl cellosolve acetate. Glycol alkyl ether acetates; diethylene glycols such as diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether; propylene glycol methyl ether, propylene glycol ethyl ether, propylene glycol propyl ether, propylene glycol butyl ether Propylene glycol monoalkyl ethers such as propylene glycol methyl ether acetate, propylene glycol ethyl ether acetate, propylene glycol propyl ether acetate propylene glycol alkyl ether acetates such as propylene glycol butyl ether acetate; propylene glycol methyl ether propionate, propylene glycol ethyl Propylene glycol alkyl ether acetates such as ether propionate, propylene glycol propyl ether propionate, propylene glycol butyl ether propionate; ketones such as methyl ethyl ketone, cyclohexanone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone; and acetic acid Methyl, ethyl acetate, propyl acetate, vinegar Butyl, ethyl 2-hydroxypropionate, methyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, methyl hydroxyacetate, ethyl hydroxyacetate, butyl hydroxyacetate, methyl lactate, ethyl lactate, lactic acid Propyl, butyl lactate, methyl 3-hydroxypropionate, ethyl 3-hydroxypropionate, propyl 3-hydroxypropionate, butyl 3-hydroxypropionate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutanoate, methyl methoxyacetate, ethyl methoxyacetate Propyl methoxyacetate, butyl methoxyacetate, methyl ethoxy acetate, ethyl ethoxy acetate, propyl ethoxy acetate, butyl ethoxy acetate, methyl propoxyacetate, ethyl propoxyacetate, propylpropoxyacetate, butyl propoxyacetate, butoxyacetate , Ethyl butoxyacetate, propyl butoxyacetate, butyl butoxyacetate, methyl 2-methoxypropionate, ethyl 2-methoxypropionate, propyl 2-methoxypropionate, butyl 2-methoxypropionate, methyl 2-ethoxypropionate, 2 -Ethyl ethoxypropionate, propyl 2-ethoxypropionate, butyl 2-ethoxypropionate, methyl 2-butoxypropionate, ethyl 2-butoxypropionate, propyl 2-butoxypropionate, butyl 2-butoxypropionate, 3- Methyl methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, propyl 3-methoxypropionate, butyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, propyl 3-ethoxypropionate, 3-ethoxy Butyl propionate, 3-propyl Methyl lopoxypropionate, ethyl 3-propoxypropionate, propyl 3-propoxypropionate, butyl 3-propoxypropionate, methyl 3-butoxypropionate, ethyl 3-butoxypropionate, propyl 3-butoxypropionate, 3- Examples thereof include esters such as butyl butoxypropionate. Among these, 1,4-dioxane is preferable. The solvent used for the solution polymerization method may be used alone or in combination of two or more depending on the type and mixing ratio of the monomers.

溶液重合法によりポリマーを製造する場合、該溶媒の使用量は、モノマー成分の合計100重量部に対して、通常0〜50000重量部程度、好ましくは1000〜10000重量部程度である。   When a polymer is produced by a solution polymerization method, the amount of the solvent used is usually about 0 to 50000 parts by weight, preferably about 1000 to 10000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the monomer components.

溶液重合法によりポリマーを製造する場合、重合開始剤を使用してもよい。本発明において、重合開始剤としては、一般的にラジカル重合開始剤として知られているものが使用できる。例えば2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス-(2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビス-(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)等のアゾ化合物;ベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、t-ブチルペルオキシピバレート、1,1’-ビス-(t-ブチルペルオキシ)シクロヘキサン等の有機過酸化物;及び過酸化水素が挙げられる。ラジカル重合開始剤として過酸化物を用いる場合には、過酸化物を還元剤とともに用いてレドックス型開始剤としてもよい。   When a polymer is produced by a solution polymerization method, a polymerization initiator may be used. In the present invention, as the polymerization initiator, those generally known as radical polymerization initiators can be used. For example, 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobis- (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile) Azo compounds such as benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, t-butyl peroxypivalate, organic peroxides such as 1,1′-bis- (t-butylperoxy) cyclohexane, and hydrogen peroxide. When a peroxide is used as the radical polymerization initiator, the peroxide may be used together with a reducing agent to form a redox initiator.

重合開始剤の使用量は、モノマー成分100重量部に対して、通常、0.1〜20重量部程度、好ましくは1〜5重量部程度である。   The usage-amount of a polymerization initiator is about 0.1-20 weight part normally with respect to 100 weight part of monomer components, Preferably it is about 1-5 weight part.

溶液重合法において、各成分の混合順序は特に限定されないが、重合開始剤を使用する場合は、モノマー成分と溶媒との混合液に、重合開始剤を徐々に滴下することが好ましい(いわゆる滴下重合法)。   In the solution polymerization method, the mixing order of each component is not particularly limited. However, when a polymerization initiator is used, it is preferable to gradually drop the polymerization initiator into a mixed solution of the monomer component and the solvent (so-called dropping weight). legal).

溶液重合法においては、重合温度は、通常20〜100℃程度、好ましくは60〜80℃程度、重合時間は、通常2〜24時間程度、好ましくは8〜12時間程度である。   In the solution polymerization method, the polymerization temperature is usually about 20 to 100 ° C., preferably about 60 to 80 ° C., and the polymerization time is usually about 2 to 24 hours, preferably about 8 to 12 hours.

溶液重合法によりポリマーを製造した場合、ポリマーは、上記溶媒を減圧等により除去して得られる。減圧等により得られたポリマー残渣をそのままフォトレジスト組成物の調製に用いてもよく、ポリマー残渣を沈殿、再沈殿等の方法により精製後、十分に乾燥させて得られたポリマーをフォトレジスト用樹脂組成物の調製に供してもよい。   When a polymer is produced by a solution polymerization method, the polymer is obtained by removing the solvent by reducing the pressure. The polymer residue obtained by decompression or the like may be used as it is for the preparation of a photoresist composition, and after the polymer residue is purified by a method such as precipitation or reprecipitation, the polymer obtained by sufficiently drying is used as a resin for photoresist. You may use for preparation of a composition.

本発明のフォトレジスト組成物に含まれるポリマーは、金属触媒を用いなくても製造することができるので、有害な金属を全く含まないフォトレジスト組成物、及び該組成物を硬化して得られる樹脂組成物を得ることができる。   Since the polymer contained in the photoresist composition of the present invention can be produced without using a metal catalyst, the photoresist composition does not contain any harmful metals, and a resin obtained by curing the composition. A composition can be obtained.

本発明のフォトレジスト組成物中に含まれるポリマーの重量平均分子量(Mw)は、通常1×10〜4×10程度、好ましくは1×10〜1×10程度である。また、該ポリマーの分散度(Mw/Mn)は、通常1.00〜3.00程度、好ましくは1.10〜1.50程度である。本発明におけるポリマーの重量平均分子量及び分散度の測定方法は、実施例に記載の方法により測定した値である。 The weight average molecular weight (Mw) of the polymer contained in the photoresist composition of the present invention is usually about 1 × 10 3 to 4 × 10 5 , preferably about 1 × 10 3 to 1 × 10 4 . The degree of dispersion (Mw / Mn) of the polymer is usually about 1.00 to 3.00, preferably about 1.10 to 1.50. The measuring method of the weight average molecular weight and dispersion degree of the polymer in this invention is the value measured by the method as described in an Example.

フォトレジスト組成物用溶媒
本発明のフォトレジスト組成物は、前記のようにして得られたポリマーとフォトレジスト組成物用溶媒(以下、「レジスト用溶媒」ということがある)とを混合することにより得られる。
Solvent for Photoresist Composition The photoresist composition of the present invention is obtained by mixing the polymer obtained as described above and a solvent for a photoresist composition (hereinafter sometimes referred to as “resist solvent”). can get.

レジスト用溶媒としては、前記ポリマーを均一に溶解し、ポリマー、基板等の各成分と反応しないものが用いられる。   As the resist solvent, a solvent that uniformly dissolves the polymer and does not react with each component such as a polymer and a substrate is used.

レジスト用溶媒の具体例としては、メタノール、エタノール等のアルコール類;テトラヒドロフラン等のエーテル類;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル類;メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート等のエチレングリコールアルキルエーテルアセテート類;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ジメチルエーテル等のジエチレングリコール類;プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、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ブチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル類;プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテートプロピレングリコールブチルエーテルアセテート、等のプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート類;プロピレングリコールメチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールエチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールプロピルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールブチルエーテルプロピオネート等のプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノン等のケトン類;及び酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、2-ヒドロキシプロピオン酸エチル、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオン酸メチル、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオン酸エチル、ヒドロキシ酢酸メチル、ヒドロキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチル、3-ヒドロキシプロピオン酸メチル、3-ヒドロキシプロピオン酸エチル、3-ヒドロキシプロピオン酸プロチル、3-ヒドロキシプロピオン酸ブチル、2-ヒドロキシ-3-メチルブタン酸メチル、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸プロピル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、エトキシ酢酸プロピル、エトキシ酢酸ブチル、プロポキシ酢酸メチル、プロポキシ酢酸エチル、プロポキシ酢酸プロピル、プロポキシ酢酸ブチル、ブトキシ酢酸メチル、ブトキシ酢酸エチル、ブトキシ酢酸プロピル、ブトキシ酢酸ブチル、2-メトキシプロピオン酸メチル、2-メトキシプロピオン酸エチル、2-メトキシプロピオン酸プロピル、2-メトキシプロピオン酸ブチル、2-エトキシプロピオン酸メチル、2-エトキシプロピオン酸エチル、2-エトキシプロピオン酸プロピル、2-エトキシプロピオン酸ブチル、2-ブトキシプロピオン酸メチル、2-ブトキシプロピオン酸エチル、2-ブトキシプロピオン酸プロピル、2-ブトキシプロピオン酸ブチル、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-メトキシプロピオン酸プロピル、3-メトキシプロピオン酸ブチル、3-エトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸プロピル、3-エトキシプロピオン酸ブチル、3-プロポキシプロピオン酸メチル、3-プロポキシプロピオン酸エチル、3-プロポキシプロピオン酸プロピル、3-プロポキシプロピオン酸ブチル、3-ブトキシプロピオン酸メチル、3-ブトキシプロピオン酸エチル、3-ブトキシプロピオン酸プロピル、3-ブトキシプロピオン酸ブチル等のエステル類が挙げられる。これらの中でも、溶解性、塗膜の形成のしやすさから、グリコールエーテル類、エチレングリコールアルキルエーテルアセテート類、エステル類及びジエチレングリコール類が好ましく用いられる。レジスト用溶媒は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。   Specific examples of the resist solvent include alcohols such as methanol and ethanol; ethers such as tetrahydrofuran; glycol ethers such as ethylene glycol monomethyl ether and ethylene glycol monoethyl ether; ethylene glycol such as methyl cellosolve acetate and ethyl cellosolve acetate. Alkyl ether acetates; diethylene glycols such as diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether and diethylene glycol dimethyl ether; propylene glycol monoalkyl ethers such as propylene glycol methyl ether, propylene glycol ethyl ether, propylene glycol propyl ether and propylene glycol butyl ether; propylene glycol Propylene glycol alkyl ether acetates such as methyl ether acetate, propylene glycol ethyl ether acetate, propylene glycol propyl ether acetate propylene glycol butyl ether acetate, etc .; propylene glycol methyl ether propionate, propylene glycol ethyl ether propionate, propylene glycol propyl ether pro Propylene glycol alkyl ether acetates such as pionate and propylene glycol butyl ether propionate; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; ketones such as methyl ethyl ketone, cyclohexanone and 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone; and Methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, 2-hydroxypro Ethyl onate, methyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, methyl hydroxyacetate, ethyl hydroxyacetate, hydroxybutyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, propyl lactate, butyl lactate, Methyl 3-hydroxypropionate, ethyl 3-hydroxypropionate, protyl 3-hydroxypropionate, butyl 3-hydroxypropionate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutanoate, methyl methoxyacetate, ethyl methoxyacetate, propyl methoxyacetate, Butyl methoxyacetate, methyl ethoxy acetate, ethyl ethoxy acetate, ethoxy acetate propyl, butyl ethoxy acetate, methyl propoxyacetate, ethyl propoxyacetate, propylpropoxyacetate, butyl propoxyacetate, methyl butoxyacetate, ethyl butoxyacetate, Propyl butoxyacetate, butyl butoxyacetate, methyl 2-methoxypropionate, ethyl 2-methoxypropionate, propyl 2-methoxypropionate, butyl 2-methoxypropionate, methyl 2-ethoxypropionate, ethyl 2-ethoxypropionate, Propyl 2-ethoxypropionate, butyl 2-ethoxypropionate, methyl 2-butoxypropionate, ethyl 2-butoxypropionate, propyl 2-butoxypropionate, butyl 2-butoxypropionate, methyl 3-methoxypropionate, 3 -Ethyl methoxypropionate, propyl 3-methoxypropionate, butyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, propyl 3-ethoxypropionate, butyl 3-ethoxypropionate, 3- Propoxypropionic acid meth , Ethyl 3-propoxypropionate, propyl 3-propoxypropionate, butyl 3-propoxypropionate, methyl 3-butoxypropionate, ethyl 3-butoxypropionate, propyl 3-butoxypropionate, butyl 3-butoxypropionate, etc. Of these esters. Among these, glycol ethers, ethylene glycol alkyl ether acetates, esters and diethylene glycols are preferably used from the viewpoint of solubility and ease of forming a coating film. The solvent for resist may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for it.

さらに、レジスト用溶媒は、前記溶媒とともに高沸点溶媒を併用してもよい。併用できる高沸点溶媒としては、例えば、N-メチルホルムアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、N-メチルホルムアニリド、N-メチルアセトアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、ベンジルエチルエーテル、ジヘキシルエーテル、アセトニルアセトン、イソホロン、カプロン酸、カプリル酸、1-オクタノール、1-ノナノール、ベンジルアルコール、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、シュウ酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、γ-ブチロラクトン、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、フェニルセロソルブアセテート等が挙げられる。これら高沸点溶媒は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。   Further, the resist solvent may be a high-boiling solvent used in combination with the solvent. Examples of high-boiling solvents that can be used in combination include N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N-methylformanilide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, dimethylsulfoxide, and benzylethyl. Ether, dihexyl ether, acetonyl acetone, isophorone, caproic acid, caprylic acid, 1-octanol, 1-nonanol, benzyl alcohol, benzyl acetate, ethyl benzoate, diethyl oxalate, diethyl maleate, γ-butyrolactone, ethylene carbonate, Examples include propylene carbonate and phenyl cellosolve acetate. These high boiling point solvents may be used alone or in combination of two or more.

レジスト用溶媒の使用量は、ポリマー100重量部に対して、通常5〜9900重量部程度、好ましくは5〜900重量部程度、より好ましくは11〜566重量部程度である。   The amount of the resist solvent used is usually about 5 to 9900 parts by weight, preferably about 5 to 900 parts by weight, and more preferably about 11 to 566 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer.

レジスト用溶媒の正確な使用量は、所望の膜厚によって決まる。より少ない量の溶媒を含有する組成物はより高い固形分濃度をもたらし、厚膜を調製するのに有用である。一方、より多量の溶媒を含有する組成物は固形分含量を減少させ、このような組成物は薄膜を調製するのに有用である。   The exact amount of resist solvent used depends on the desired film thickness. Compositions containing lower amounts of solvent result in higher solids concentrations and are useful for preparing thick films. On the other hand, compositions containing higher amounts of solvent reduce the solids content and such compositions are useful for preparing thin films.

フォトレジストパターンの形成方法
本発明のフォトレジストパターンを形成する方法は、
(1)前記フォトレジスト組成物を基板に塗布する工程、
(2)フォトレジスト組成物で被覆した基板を加熱することにより前記レジスト用溶媒の大部分を蒸発させて、基板上にポリマーの膜を形成する工程、
(3)ポリマーの膜を形成した基板にマスクを通して活性線を照射する工程、
(4)現像液により画像を現像して、基板上にマスクのレリーフ画像を形成する工程
を含むことを特徴とする。以下、工程(1)〜(4)について詳述する。
Method for forming a photoresist pattern The method for forming a photoresist pattern of the present invention comprises:
(1) A step of applying the photoresist composition to a substrate,
(2) heating the substrate coated with the photoresist composition to evaporate most of the resist solvent to form a polymer film on the substrate;
(3) irradiating the substrate on which the polymer film is formed with active rays through a mask;
(4) The method includes developing the image with a developer to form a relief image of the mask on the substrate. Hereinafter, steps (1) to (4) will be described in detail.

工程(1)は、前記フォトレジスト組成物を下地基板表面に塗布する工程である。フォトレジスト組成物の塗布方法としては、例えば、スプレー法、ロールコート法、回転塗布法等の各種公知の方法を採用することができる。   Step (1) is a step of applying the photoresist composition to the surface of the base substrate. As a method for applying the photoresist composition, various known methods such as a spray method, a roll coating method, and a spin coating method can be employed.

フォトレジスト組成物の塗布量は、フォトレジスト組成物中の各成分の種類、配合割合、目的とするレジスト相の厚み等によっても異なるが、通常0.1〜10ml程度、好ましくは2〜5ml程度である。   The coating amount of the photoresist composition is usually about 0.1 to 10 ml, preferably about 2 to 5 ml, although it varies depending on the kind of each component in the photoresist composition, the mixing ratio, the thickness of the target resist phase, and the like. .

基板としては、ポリカーボネート、ポリエステル等の有機フィルム(プラスチック)、シリコン、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、アルミナ、ガラス、ガラス−セラミックス、ヒ化ガリウム、リン化インジウム、銅、アルミニウム、ニッケル、鉄、鋼、銅−シリコン合金、インジウム−スズ酸化物被覆ガラス、金属、半導体、及び絶縁材料のパターニング領域を含有する任意の基板等が含まれるが、それらに限定されない。必要に応じて、フォトレジスト組成物を塗布する前に、基板に吸収された湿分を除去するために基板上でベークステップを実施してもよい。   As substrates, organic films (plastic) such as polycarbonate and polyester, silicon, silicon dioxide, silicon nitride, alumina, glass, glass-ceramics, gallium arsenide, indium phosphide, copper, aluminum, nickel, iron, steel, copper -Including but not limited to silicon substrates, indium-tin oxide coated glass, metals, semiconductors, and any substrate containing a patterned region of insulating material. If necessary, a baking step may be performed on the substrate to remove moisture absorbed by the substrate before applying the photoresist composition.

工程(2)は、工程(1)においてフォトレジスト組成物で被覆した基板を加熱することにより前記レジスト用溶媒の大部分を蒸発させて、基板上にポリマーの膜を形成する工程である。溶媒は、プリベーグ等により除去することができる。プリベーグの条件は、フォトレジスト組成物中の各成分の種類、配合割合等によっても異なるが、通常90〜150℃で1〜180分間程度である。   Step (2) is a step of heating the substrate coated with the photoresist composition in step (1) to evaporate most of the resist solvent to form a polymer film on the substrate. The solvent can be removed by prepreg or the like. The pre-bake conditions vary depending on the type of each component in the photoresist composition, the blending ratio, and the like, but are usually 90 to 150 ° C. for about 1 to 180 minutes.

工程(2)で形成されるポリマーの膜の厚みは、通常1μm〜2000μm程度、好ましくは50μm〜100μm程度である。   The thickness of the polymer film formed in the step (2) is usually about 1 μm to 2000 μm, preferably about 50 μm to 100 μm.

工程(3)は、ポリマーの膜を形成した基板に所定パターンマスクを通して活性線を照射する工程である。活性線は、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、X線等が包含され、これらの中でも紫外線が好ましい。   Step (3) is a step of irradiating the substrate on which the polymer film is formed with active rays through a predetermined pattern mask. Active rays include visible light, ultraviolet rays, far ultraviolet rays, electron beams, X-rays and the like, and among these, ultraviolet rays are preferable.

例えば、紫外線(高圧水銀灯、光強度30mW/cm2)を使用する場合は、通常10分間以上、好ましくは30〜60分間程度照射すればよい。 For example, when ultraviolet rays (high pressure mercury lamp, light intensity 30 mW / cm 2 ) are used, irradiation is usually performed for 10 minutes or more, preferably about 30 to 60 minutes.

工程(4)は、現像液により画像を現像して、基板上にマスクのレリーフ画像を形成する工程である。工程(3)における活性線の照射により、ポリマーの膜が硬化し、樹脂組成物が得られる。硬化した以外の部分(マスクで覆われた不要な部分)は、工程(4)で現像液に溶解し、樹脂組成物のみが残り、マスクのレリーフ画像(所定パターン)が形成される。   Step (4) is a step of developing the image with a developer to form a relief image of the mask on the substrate. By irradiation with actinic radiation in the step (3), the polymer film is cured and a resin composition is obtained. The portion other than the cured portion (unnecessary portion covered with the mask) is dissolved in the developer in the step (4), and only the resin composition remains, and a relief image (predetermined pattern) of the mask is formed.

現像方法は、液盛り法、ディッピング法、シャワー法等のいずれでもよく、現像時間は通常180〜600秒間程度である。   The developing method may be any of a liquid piling method, a dipping method, a shower method and the like, and the developing time is usually about 180 to 600 seconds.

現像液としては、酸性水溶液を用いる。酸性水溶液の作製に用いる酸及び酸塩の種類は、特に制限は無く、無機酸、無機酸塩、有機酸、有機酸塩のいずれも使用できる。   An acidic aqueous solution is used as the developer. There is no restriction | limiting in particular in the kind of acid and acid salt used for preparation of acidic aqueous solution, Any of an inorganic acid, inorganic acid salt, organic acid, and organic acid salt can be used.

無機酸、無機酸塩としては、例えば、フッ酸、フッ酸塩、塩酸、塩酸塩、次亜塩素酸、次亜塩素酸塩、塩素酸、塩素酸塩、過塩素酸、過塩素酸塩、ヨウ化水素酸、ヨウ化水素酸塩、次亜ヨウ素酸、次亜ヨウ素酸塩、ヨウ素酸、ヨウ素酸塩、過ヨウ素酸、過ヨウ素酸塩、臭化水素酸、臭化水素酸塩、次亜臭素酸、次亜臭素酸塩、臭素酸、臭素酸塩、過臭素酸、過臭素酸塩、硫酸、硫酸塩、亜硫酸、亜硫酸塩、過硫酸、過硫酸塩、硝酸、硝酸塩、亜硝酸、亜硝酸塩、リン酸、リン酸塩、亜リン酸、亜リン酸塩、次亜リン酸、次亜燐酸塩、炭酸、炭酸塩等が挙げられる。   Examples of inorganic acids and inorganic acid salts include hydrofluoric acid, hydrofluoric acid salt, hydrochloric acid, hydrochloride, hypochlorous acid, hypochlorite, chloric acid, chlorate, perchloric acid, perchlorate, Hydroiodic acid, hydroiodide, hypoiodic acid, hypoiodite, iodic acid, iodate, periodic acid, periodate, hydrobromic acid, hydrobromide, next Bromite, hypobromite, bromate, bromate, perbromate, perbromate, sulfuric acid, sulfate, sulfite, sulfite, persulfate, persulfate, nitric acid, nitrate, nitrous acid, Examples thereof include nitrite, phosphoric acid, phosphate, phosphorous acid, phosphite, hypophosphorous acid, hypophosphite, carbonic acid, and carbonate.

また、有機酸、有機酸塩としては、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、トリクロロ酢酸等のカルボン酸、シュウ酸、クエン酸、マロン酸、リンゴ酸、グリコール酸、マレイン酸、フタル酸、フマル酸、エチレンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、グルタミン酸等のポリカルボン酸、フェノール、サリチル酸等のフェノール類、メタンスルホン酸、トルエンスルホン酸等のスルホン酸類、これらの酸の塩が挙げられる。   Examples of organic acids and organic acid salts include carboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, and trichloroacetic acid, oxalic acid, citric acid, malonic acid, malic acid, glycolic acid, maleic acid, phthalic acid, and fumaric acid. And polycarboxylic acids such as ethylenediaminetetraacetic acid, diethylenetriaminepentaacetic acid and glutamic acid, phenols such as phenol and salicylic acid, sulfonic acids such as methanesulfonic acid and toluenesulfonic acid, and salts of these acids.

これらの無機酸、無機酸塩、有機酸、有機酸塩は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。   These inorganic acids, inorganic acid salts, organic acids, and organic acid salts may be used singly or in combination of two or more.

現像液に使用される無機酸、無機酸塩、有機酸、有機酸塩の中でも、リン酸、酢酸が好ましく、リン酸が特に好ましい。   Among the inorganic acids, inorganic acid salts, organic acids, and organic acid salts used in the developer, phosphoric acid and acetic acid are preferable, and phosphoric acid is particularly preferable.

現像液(酸性水溶液)に含まれる水の割合は、水、酸及び/又は酸塩の合計体積の70〜99体積%程度、好ましくは80〜99体積%程度、より好ましくは90〜99体積%程度である。現像液に含まれる酸及び/又は酸塩の割合は、水、酸及び/又は酸塩の合計体積の1〜30体積%程度、好ましくは1〜20体積%程度、より好ましくは1〜10体積%程度である。   The proportion of water contained in the developer (acidic aqueous solution) is about 70 to 99% by volume, preferably about 80 to 99% by volume, more preferably 90 to 99% by volume of the total volume of water, acid and / or acid salt. Degree. The ratio of the acid and / or acid salt contained in the developer is about 1 to 30% by volume, preferably about 1 to 20% by volume, more preferably 1 to 10% by volume of the total volume of water, acid and / or acid salt. %.

また、上記酸性水溶液にメタノール、エタノール、テトラヒドロフラン等の水溶性有機溶媒及び/又は界面活性剤を適当量添加した酸性水溶液を現像液として使用することもできる。   Further, an acidic aqueous solution obtained by adding an appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as methanol, ethanol, or tetrahydrofuran and / or a surfactant to the acidic aqueous solution can also be used as a developer.

水溶性有機溶媒及び/又は界面活性剤を添加する場合、水の割合は、水、酸及び/又は酸塩並びに水溶性有機溶媒及び/又は界面活性剤の合計体積の70〜99体積%程度、好ましくは80〜99体積%程度、より好ましくは90〜99体積%程度である。酸及び/又は酸塩の割合は、水、酸及び/又は酸塩並びに水溶性有機溶媒及び/又は界面活性剤の合計体積の0.1〜15体積%程度、好ましくは0.5〜10体積%程度、より好ましくは0.9〜5体積%程度である。水溶性有機溶媒及び/又は界面活性剤の割合は、水、酸及び/又は酸塩並びに水溶性有機溶媒及び/又は界面活性剤の合計体積の0.01〜10体積%程度、好ましくは0.05〜5体積%程度、より好ましくは0.1〜2体積%程度である。   When adding a water-soluble organic solvent and / or surfactant, the proportion of water is about 70 to 99% by volume of the total volume of water, acid and / or acid salt and water-soluble organic solvent and / or surfactant, Preferably it is about 80-99 volume%, More preferably, it is about 90-99 volume%. The ratio of acid and / or acid salt is about 0.1 to 15% by volume, preferably 0.5 to 10% by volume of the total volume of water, acid and / or acid salt and water-soluble organic solvent and / or surfactant. %, More preferably about 0.9 to 5% by volume. The ratio of the water-soluble organic solvent and / or surfactant is about 0.01 to 10% by volume, preferably 0.8%, of the total volume of water, acid and / or acid salt and water-soluble organic solvent and / or surfactant. It is about 05-5 volume%, More preferably, it is about 0.1-2 volume%.

現像液としては、水、リン酸及びテトラヒドロフランの混合溶媒が特に好ましい。該混合溶媒中の水の割合は、通常、水、リン酸及びテトラヒドロフランの合計体積の70〜99体積%程度、好ましくは80〜99体積%程度、より好ましくは90〜99体積%程度である。リン酸の割合は、水、リン酸及びテトラヒドロフランの合計体積の0.1〜15体積%程度、好ましくは0.5〜10体積%程度、より好ましくは0.9〜5体積%程度である。テトラヒドロフランの割合は、水、リン酸及びテトラヒドロフランの合計体積の0.01〜10体積%程度、好ましくは0.05〜5体積%程度、より好ましくは0.1〜2体積%程度である。   As the developer, a mixed solvent of water, phosphoric acid and tetrahydrofuran is particularly preferable. The ratio of water in the mixed solvent is usually about 70 to 99% by volume, preferably about 80 to 99% by volume, more preferably about 90 to 99% by volume of the total volume of water, phosphoric acid and tetrahydrofuran. The proportion of phosphoric acid is about 0.1 to 15% by volume of the total volume of water, phosphoric acid and tetrahydrofuran, preferably about 0.5 to 10% by volume, more preferably about 0.9 to 5% by volume. The ratio of tetrahydrofuran is about 0.01 to 10% by volume of the total volume of water, phosphoric acid and tetrahydrofuran, preferably about 0.05 to 5% by volume, more preferably about 0.1 to 2% by volume.

本発明のフォトレジスト組成物(ポリマー)を硬化して得られる樹脂組成物は、上記のような酸性水溶液で現像できるので、有機フィルム(プラスチック)等の有機溶媒に可溶性の基板にも適用することができる。   Since the resin composition obtained by curing the photoresist composition (polymer) of the present invention can be developed with the acidic aqueous solution as described above, it can be applied to a substrate soluble in an organic solvent such as an organic film (plastic). Can do.

工程(4)の現像工程によりフォトレジストパターンを形成した後、流水洗浄を30〜90秒間行い、さらに圧縮空気や圧縮窒素で風乾させることによって、剥離可能なパターン化樹脂組成物が形成される。   After forming a photoresist pattern by the development process of step (4), washing with running water is performed for 30 to 90 seconds, and further air-dried with compressed air or compressed nitrogen to form a peelable patterned resin composition.

現像によって得られるパターン化樹脂組成物の画像アスペクト比(レジストパターンの高さ対横幅比)は、通常1〜100程度、好ましくは1〜5程度である。   The image aspect ratio (resist pattern height to width ratio) of the patterned resin composition obtained by development is usually about 1 to 100, preferably about 1 to 5.

パターン形成後、パターン化樹脂組成物で覆われていない部分(基板)を処理した後、基板上に残存する樹脂組成物のパターン(露光部分)を剥離してフォトリソグラフィーを形成することができる。   After the pattern formation, after processing the part (substrate) not covered with the patterned resin composition, the pattern (exposed part) of the resin composition remaining on the substrate can be peeled off to form photolithography.

パターン化樹脂組成物を剥離する前の基板への処理としては、例えば、金属めっき処理、エッチング処理等が挙げられる。   As a process to the board | substrate before peeling a patterned resin composition, a metal plating process, an etching process, etc. are mentioned, for example.

金属めっき処理としては、例えば、無電解めっき法、電解めっき法のいずれも採用できる。めっき処理によって析出させる金属皮膜は、特に限定されないが、例えば、銅皮膜、ニッケル皮膜、パラジウム皮膜、スズ皮膜、タングステン皮膜、コバルト皮膜、及びこれらの合金膜等が挙げられ、これらの中でも、ニッケル皮膜が好ましい。   As the metal plating treatment, for example, either an electroless plating method or an electrolytic plating method can be employed. The metal film deposited by plating is not particularly limited, and examples thereof include a copper film, a nickel film, a palladium film, a tin film, a tungsten film, a cobalt film, and an alloy film thereof. Among these, a nickel film Is preferred.

無電解めっき処理を行う場合、無電解めっき液としては、従来公知の自己触媒型の無電解めっき液を使用すればよいが、例えば、次亜リン酸ナトリウム等を還元剤とする無電解ニッケル-リンめっき液、ジメチルアミンボランを還元剤とする無電解ニッケル-ホウ素めっき液、次亜リン酸アンモニウム、次亜リン酸、水素化硼素アンモニウム、ヒドラジン、ホルマリン等を還元剤とする無電解銅めっき液、無電解パラジウムめっき液、次亜リン酸ナトリウムを還元剤とする無電解パラジウム-リンめっき液、無電解金めっき液、無電解銀めっき液、次亜リン酸ナトリウムを還元剤とする無電解ニッケル-コバルト-リンめっき液等の無電解めっき液を用いることができる。   In the case of performing electroless plating treatment, as the electroless plating solution, a conventionally known autocatalytic electroless plating solution may be used. For example, electroless nickel using sodium hypophosphite or the like as a reducing agent Phosphorus plating solution, electroless nickel-boron plating solution using dimethylamine borane as reducing agent, electroless copper plating solution using ammonium hypophosphite, hypophosphorous acid, ammonium borohydride, hydrazine, formalin, etc. as reducing agent Electroless palladium plating solution, electroless palladium-phosphorous plating solution with sodium hypophosphite as reducing agent, electroless gold plating solution, electroless silver plating solution, electroless nickel with sodium hypophosphite as reducing agent An electroless plating solution such as a cobalt-phosphorous plating solution can be used.

金属皮膜層の厚み(合計厚み)は、パターン化樹脂組成物の厚みによって異なり、通常、0.05μm〜5μm程度、好ましくは0.05μm〜3μm程度、より好ましくは0.1μm〜1μm程度である。   The thickness (total thickness) of the metal film layer varies depending on the thickness of the patterned resin composition, and is usually about 0.05 μm to 5 μm, preferably about 0.05 μm to 3 μm, more preferably about 0.1 μm to 1 μm. .

また、例えば、金属皮膜を有する基板上にレジストパターンを形成した場合、開口部を利用して、金属皮膜をエッチング処理することにより、不必要な金属皮膜を除去し、次に、レジスト膜を除去することにより、所望の金属パターンを形成することもできる。   Also, for example, when a resist pattern is formed on a substrate having a metal film, unnecessary metal film is removed by etching the metal film using openings, and then the resist film is removed. By doing so, a desired metal pattern can also be formed.

エッチング処理は、湿式エッチング処理又は乾式エッチング処理の何れの方法でもよい。   The etching process may be either a wet etching process or a dry etching process.

湿式エッチング処理による金属パターンの形成は、加熱した硝酸・塩化第二鉄混合水溶液に浸漬することにより、不必要なニッケル膜が除去できる。硝酸・塩化第二鉄混合水溶液中の硝酸濃度は、通常、5〜30%程度、好ましくは10〜20%程度であり、塩化第二鉄濃度は、通常、1〜20%程度、好ましくは3〜10%程度である。   In the formation of the metal pattern by the wet etching process, an unnecessary nickel film can be removed by immersing in a heated nitric acid / ferric chloride mixed aqueous solution. The nitric acid concentration in the nitric acid / ferric chloride mixed aqueous solution is usually about 5 to 30%, preferably about 10 to 20%, and the ferric chloride concentration is usually about 1 to 20%, preferably 3 About 10%.

湿式エッチング処理によって金属パターンを形成する場合、浸漬温度は、通常、40〜80℃程度、好ましくは50〜70℃程度、浸漬時間は、通常、10秒〜5分間程度、好ましくは30秒〜2分間程度とすることが好ましい。   When the metal pattern is formed by wet etching, the immersion temperature is usually about 40 to 80 ° C., preferably about 50 to 70 ° C., and the immersion time is usually about 10 seconds to 5 minutes, preferably 30 seconds to 2 It is preferable to set it to about a minute.

乾式エッチング処理によって金属パターンを形成する場合は、開口部からアルゴンプラズマを金属皮膜に当てることにより不必要な金属皮膜を除去すればよい。   When the metal pattern is formed by dry etching, unnecessary metal film may be removed by applying argon plasma to the metal film from the opening.

基板上に残存する樹脂組成物のパターンを剥離する方法としては、基板を室温〜50℃にて攪拌中の剥離液に1〜120分間浸漬する方法が挙げられる。   Examples of the method for peeling the pattern of the resin composition remaining on the substrate include a method of immersing the substrate in a peeling solution being stirred at room temperature to 50 ° C. for 1 to 120 minutes.

剥離液としては、酸性水溶液を用いるが、酸及び/又は酸塩に特に制限は無く、無機酸、無機酸塩、有機酸、有機酸塩のいずれも使用できる。   As the stripping solution, an acidic aqueous solution is used, but the acid and / or acid salt is not particularly limited, and any of inorganic acid, inorganic acid salt, organic acid, and organic acid salt can be used.

無機酸、無機酸塩としては、例えば、フッ酸、フッ酸塩、塩酸、塩酸塩、次亜塩素酸、次亜塩素酸塩、塩素酸、塩素酸塩、過塩素酸、過塩素酸塩、ヨウ化水素酸、ヨウ化水素酸塩、次亜ヨウ素酸、次亜ヨウ素酸塩、ヨウ素酸、ヨウ素酸塩、過ヨウ素酸、過ヨウ素酸塩、臭化水素酸、臭化水素酸塩、次亜臭素酸、次亜臭素酸塩、臭素酸、臭素酸塩、過臭素酸、過臭素酸塩、硫酸、硫酸塩、亜硫酸、亜硫酸塩、過硫酸、過硫酸塩、硝酸、硝酸塩、亜硝酸、亜硝酸塩、リン酸、リン酸塩、亜リン酸、亜リン酸塩、次亜リン酸、次亜燐酸塩、炭酸、炭酸塩等が挙げられる。   Examples of inorganic acids and inorganic acid salts include hydrofluoric acid, hydrofluoric acid salt, hydrochloric acid, hydrochloride, hypochlorous acid, hypochlorite, chloric acid, chlorate, perchloric acid, perchlorate, Hydroiodic acid, hydroiodide, hypoiodic acid, hypoiodite, iodic acid, iodate, periodic acid, periodate, hydrobromic acid, hydrobromide, next Bromite, hypobromite, bromate, bromate, perbromate, perbromate, sulfuric acid, sulfate, sulfite, sulfite, persulfate, persulfate, nitric acid, nitrate, nitrous acid, Examples thereof include nitrite, phosphoric acid, phosphate, phosphorous acid, phosphite, hypophosphorous acid, hypophosphite, carbonic acid, and carbonate.

また有機酸、有機酸塩をとしては、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、トリクロロ酢酸等のカルボン酸、シュウ酸、クエン酸、マロン酸、リンゴ酸、グリコール酸、マレイン酸、フタル酸、フマル酸、エチレンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、グルタミン酸等のポリカルボン酸、フェノール、サリチル酸等のフェノール類、メタンスルホン酸、スルファミン酸、トルエンスルホン酸等のスルホン酸類、これらの酸の塩が挙げられる。   Examples of organic acids and organic acid salts include carboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, and trichloroacetic acid, oxalic acid, citric acid, malonic acid, malic acid, glycolic acid, maleic acid, phthalic acid, and fumaric acid. And polycarboxylic acids such as ethylenediaminetetraacetic acid, diethylenetriaminepentaacetic acid and glutamic acid, phenols such as phenol and salicylic acid, sulfonic acids such as methanesulfonic acid, sulfamic acid and toluenesulfonic acid, and salts of these acids.

剥離液に使用されるこれら無機酸、無機酸塩、有機酸、有機酸塩の中でも、酢酸、燐酸が好ましく、酢酸が特に好ましい。   Among these inorganic acids, inorganic acid salts, organic acids, and organic acid salts used in the stripper, acetic acid and phosphoric acid are preferable, and acetic acid is particularly preferable.

剥離液(酸性水溶液)に含まれる水の割合は、水、酸及び/又は酸塩の合計体積の1〜99体積%程度、好ましくは80〜95体積%程度、より好ましくは90〜95体積%程度である。剥離液に含まれる酸及び/又は酸塩の割合は、水、酸及び/又は酸塩の合計体積の1〜99体積%程度、好ましくは5〜20体積%程度、より好ましくは5〜10体積%程度である。   The ratio of water contained in the stripping solution (acidic aqueous solution) is about 1 to 99% by volume, preferably about 80 to 95% by volume, more preferably 90 to 95% by volume of the total volume of water, acid and / or acid salt. Degree. The ratio of acid and / or acid salt contained in the stripper is about 1 to 99% by volume, preferably about 5 to 20% by volume, more preferably 5 to 10% by volume of the total volume of water, acid and / or acid salt. %.

剥離液は、単独で使用しても良いし、2種類以上の混合物として使用しても良い。   The stripping solution may be used alone or as a mixture of two or more.

本発明においては、現像液、剥離液共に、酸性水溶液を使用することができるので、有機フィルム(プラスチック)等の有機溶媒に可溶性の基板上にフォトレジストパターンを形成する際に好適である。また、酸性水溶液により現像及び剥離工程を行うことができるので、エステル系の透明樹脂表面が加水分解されることがなく、基板及び樹脂組成物共に濁りのない透明なフォトレジストパターン形成物を得ることができる。   In the present invention, since an acidic aqueous solution can be used for both the developer and the stripper, it is suitable for forming a photoresist pattern on a substrate soluble in an organic solvent such as an organic film (plastic). In addition, since the development and peeling process can be performed with an acidic aqueous solution, the surface of the ester-based transparent resin is not hydrolyzed, and a transparent photoresist pattern formed product in which the substrate and the resin composition are not turbid is obtained. Can do.

必要に応じて、前記工程(4)の後に、(5)加熱することにより前記現像したレリーフ画像を架橋させる工程を含んでいてもよい。加熱することにより前記現像したレリーフ画像をさらに架橋させ、パターン化樹脂組成物をより完全に硬化させることができる場合がある。具体的には、レリーフ画像についてポストベークを実施して、より高い変換度まで架橋反応を進ませる。架橋反応は、例えば、ホットプレート、対流オーブン等の加熱設備を使用することにより容易に行うことができる。   If necessary, after the step (4), (5) a step of crosslinking the developed relief image by heating may be included. By heating, the developed relief image may be further crosslinked, and the patterned resin composition may be cured more completely. Specifically, post-baking is performed on the relief image to advance the crosslinking reaction to a higher degree of conversion. The crosslinking reaction can be easily performed by using a heating facility such as a hot plate or a convection oven.

以上の方法により、パターン化樹脂組成物が得られ、基板にフォトレジストパターンを形成することができる。   By the above method, a patterned resin composition is obtained, and a photoresist pattern can be formed on the substrate.

本発明のパターン化樹脂組成物は、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)及びマイクロマシン部品を含めた製造物品におけるレジスト型として使用できる。例えば、それは日本国特開2000−343463号公報に開示されているようなマイクロマシン部品;日本国特開2001−10068号公報に開示されているようなインクジェットヘッド用オフィス部品;日本国特開2001−71299号公報に開示されているような磁気アクチュエータ(MEMS)部品;日本国特開2001−157855号公報に開示されているような毛管ゲル電気泳動用マイクロチップ(μ−TAS);並びに生物学的MEMデバイス向けマイクロ流体チャンネル及び細胞成長プラットフォーム、マイクロ反応器部品、誘電体層、絶縁層、及び樹脂基板の製造に使用することができる。   The patterned resin composition of the present invention can be used as a resist mold in manufactured articles including MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) and micromachine parts. For example, it is a micromachine component as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-343463; an office component for an inkjet head as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-10068; Magnetic actuator (MEMS) component as disclosed in Japanese Patent No. 71299; Microchip for capillary gel electrophoresis (μ-TAS) as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-157855; and biological It can be used to manufacture microfluidic channels and cell growth platforms for MEM devices, microreactor components, dielectric layers, insulating layers, and resin substrates.

本発明のフォトレジスト組成物を塗布し、画像形成し、現像によって得られたパターン化樹脂組成物は、米国特許公報第2003/0059344号に開示されているような生物学的インキ印刷向け高密度エリアアレイ印刷板の製作、米国特許第6652878号及び第6670129号に開示されているような細胞トランスフェクションプレート及びトランスフェクション装置の製作、反応性イオンエッチマスクを形成するのに使用できる。   The patterned resin composition obtained by applying, imaging and developing the photoresist composition of the present invention has a high density for biological ink printing as disclosed in US 2003/0059344. Fabrication of area array printing plates, fabrication of cell transfection plates and transfection devices as disclosed in US Pat. Nos. 6,652,878 and 6,670,129, can be used to form reactive ion etch masks.

本発明による組成物は、生物学的用途として、米国特許第6576478号及び第6682942号において教示されるような生体分子活性のパラレル生体内スクリーニング用デバイスにおける複数のマイクロ流体チャンネルを製作するのに使用できる。   The composition according to the invention is used for biological applications to fabricate a plurality of microfluidic channels in a biomolecular activity parallel in vivo screening device as taught in US Pat. Nos. 6,576,478 and 6,682,942. it can.

MEMSの分野において、本発明のパターン化樹脂組成物は、米国特許第6506989号に教示されるような微小パワースイッチングデバイス;米国特許第6624730号に教示されるようなマイクロリレーデバイス;米国特許第6663615号に教示されるような医薬送達デバイス及びセンサー;米国特許第6582890号において記述されるような多層レリーフ構造体;並びに米国特許第6674350号において記述されるような電磁アクチュエータの製作において使用できる。   In the field of MEMS, the patterned resin composition of the present invention is a micropower switching device as taught in US Pat. No. 6,506,689; a microrelay device as taught in US Pat. No. 6,624,730; US Pat. No. 6,663,615 Can be used in the manufacture of pharmaceutical delivery devices and sensors as taught in US Pat. No. 6,582,890; multilayer relief structures as described in US Pat. No. 6,582,890; and electromagnetic actuators as described in US Pat. No. 6,674,350.

さらに、センサーの領域では、本発明のフォトレジスト組成物は、例えば米国特許第6506313号に教示されるような超小型光ファイバー圧力変換器の製作において、又米国特許第6219140号に教示されるような原子間力顕微鏡(AFM)における用途向けカンチレバーチップの製作に使用できる。   Further, in the sensor domain, the photoresist compositions of the present invention are useful in the fabrication of microfiber optic pressure transducers, for example, as taught in US Pat. No. 6,506,313, and as taught in US Pat. No. 6,219,140. It can be used to fabricate cantilever tips for use in atomic force microscopy (AFM).

本発明のパターン化樹脂組成物は、米国特許第6544902号に教示されるような半導体ウェハ及び特異化デバイス上への保護コーティング形成に関連した電子パッケージ用途において使用できる。   The patterned resin composition of the present invention can be used in electronic packaging applications related to the formation of protective coatings on semiconductor wafers and specific devices as taught in US Pat. No. 6,544,902.

また、例えば、米国特許第5859655号、第6193359号、第5969736号、第6062681号、第6419346号、第6447102号、第6305790号、及び第6375313号等には、インクジェットプリンターカートリッジのプリントヘッド部品の製作におけるエポキシ樹脂含有フォトレジストの有用性が開示されており、本発明のフォトレジスト組成物は、これらの用途にも好適に使用できる。   Further, for example, U.S. Pat. Nos. 5,859,655, 6,193,359, 5,969,736, 6,606,681, 6,6419,346, 6,447,102, 6,305,790, and 6,375,313 include print head components of inkjet printer cartridges. The usefulness of epoxy resin-containing photoresists in fabrication is disclosed, and the photoresist composition of the present invention can be suitably used for these applications.

本発明のフォトレジスト組成物は、基板接合接着剤としても使用できる。すなわち、熱及び圧力の適切な条件下で2つの基板の間に接着性結合が形成されるように、本発明のフォトレジスト組成物で被覆した基板を第2の基板と接触させる接着剤としても使用できる。使用する熱及び圧力の条件に応じて、この接着性接合は一時的、又は永久的のいずれかとしてよい。この使用において、一時的な接着性接合は、接合させた基板を溶媒で処理することにより破壊することができる接着性接合であるが、永久的接合は、溶媒処理により弱められない接着性結合である。   The photoresist composition of the present invention can also be used as a substrate bonding adhesive. That is, an adhesive for contacting the substrate coated with the photoresist composition of the present invention with the second substrate so that an adhesive bond is formed between the two substrates under appropriate conditions of heat and pressure. Can be used. Depending on the heat and pressure conditions used, this adhesive bond may be either temporary or permanent. In this use, a temporary adhesive bond is an adhesive bond that can be broken by treating the bonded substrates with a solvent, whereas a permanent bond is an adhesive bond that is not weakened by solvent treatment. is there.

本発明のフォトレジスト組成物は、優れた画像形成特性を有し、良好な画像解像度、熱安定性、耐薬品性を有し、同時に接着性、層間剥離、亀裂、クレイジング、応力、及び柔軟性特性に関する性能に優れている。また、本発明のフォトレジスト組成物の合成には金属触媒を使用する必要がなく、さらにポリマー及びポリマーを硬化して得られる樹脂組成物は、水系溶媒(酸性水溶液)で現像、剥離を行うことができるので、基板が有機フィルム(プラスチック)等の有機溶媒に溶解するものに対しても適用することができる。さらに、酸性水溶液により現像及び剥離工程を行うことができるので、エステル系の透明樹脂表面が加水分解されることがなく、基板及び樹脂組成物共に濁りのない透明なフォトレジストパターン形成物を得ることができる。該樹脂組成物は、アルカリ、酸に対する優れた耐薬品性を有し、且つ良好な熱安定性性質を有している。   The photoresist composition of the present invention has excellent imaging properties, good image resolution, thermal stability, chemical resistance, and at the same time adhesion, delamination, cracking, crazing, stress, and flexibility. Excellent performance regarding sexual characteristics. Moreover, it is not necessary to use a metal catalyst for the synthesis of the photoresist composition of the present invention, and the polymer and the resin composition obtained by curing the polymer are developed and peeled with an aqueous solvent (acidic aqueous solution). Therefore, the present invention can also be applied to those in which the substrate is dissolved in an organic solvent such as an organic film (plastic). Furthermore, since the development and peeling process can be performed with an acidic aqueous solution, the transparent transparent resin pattern surface is obtained without the ester-based transparent resin surface being hydrolyzed and the substrate and the resin composition being both turbid. Can do. The resin composition has excellent chemical resistance against alkalis and acids, and has good thermal stability properties.

[実施例]
以下に、ポリマーの合成例、フォトレジスト組成物の製造例、試験例を挙げて、本発明を一層明らかにするが、本発明はこれらに限定されるものではない。
[Example]
Hereinafter, the present invention will be further clarified by giving polymer synthesis examples, photoresist composition production examples, and test examples, but the present invention is not limited thereto.

ポリマーの合成例1〜7
窒素気流下、3-メタクリルアミド-N,N-ジメチルプロピルアミン(下記表1の成分A)、メタクリル酸グリシジル(下記表1の成分B)、2-メチル-アクリル酸-4-(3-フェニルアクリロイル)-フェニルエステル(下記表1の成分C)を表1に示す量、1,4-ジオキサン200mlを4つ口フラスコに入れ、70℃に加熱した。これに、重合開始剤2,2’ -アゾビス-(2,4-ジメチルバレロニトリル)20mmolを徐々に滴下して添加した。滴下終了後、さらに70℃で8時間反応させ、成分A,B,Cの共重合物反応液を得た。表1の成分A、B及びCの反応式を下記に示す。
Polymer synthesis examples 1-7
Under a nitrogen stream, 3-methacrylamide-N, N-dimethylpropylamine (component A in Table 1 below), glycidyl methacrylate (component B in Table 1 below), 2-methyl-acrylic acid-4- (3-phenyl) An amount of acryloyl) -phenyl ester (component C in Table 1 below) shown in Table 1 and 200 ml of 1,4-dioxane were placed in a four-necked flask and heated to 70 ° C. To this, 20 mmol of a polymerization initiator 2,2′-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile) was gradually added dropwise. After completion of the dropwise addition, the mixture was further reacted at 70 ° C. for 8 hours to obtain a copolymer reaction liquid of components A, B, and C. The reaction formulas of components A, B and C in Table 1 are shown below.

Figure 0005487368
Figure 0005487368

[式中、a、b及びcは、それぞれ表1の成分C、B及びAの割合を示し、各繰り返し単位はこの順に限られず、ブロックでもよくランダムでもよい。]
得られた反応液を1000mlのメタノールに展開し、減圧濃縮にて1,4-ジオキサン及びメタノールを除去し、黄色重合体を得た。GPC測定から標準ポリスチレン換算にて得られた重合体の重量平均分子量(Mw)、分散度(Mw/Mn)を算出した。結果を表1に示す。
[Wherein, a, b and c represent the proportions of components C, B and A in Table 1, respectively, and each repeating unit is not limited to this order, and may be a block or random. ]
The resulting reaction solution was developed into 1000 ml of methanol, and 1,4-dioxane and methanol were removed by concentration under reduced pressure to obtain a yellow polymer. The weight average molecular weight (Mw) and dispersity (Mw / Mn) of the polymer obtained by standard polystyrene conversion from GPC measurement were calculated. The results are shown in Table 1.

Figure 0005487368
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ポリマーの合成例8〜16
窒素気流下、メタクリル酸-2-ヒドロキシエチル(表2の成分A)、メタクリル酸グリシジル(表2の成分B)、2-メチル-アクリル酸-4-(3-フェニルアクリロイル)-フェニルエステル(表2の成分C)を表2に示す量を入れ、1,4-ジオキサン200mlを4つ口フラスコに入れ、70℃に加熱した。これに、重合開始剤2,2’-アゾビス-(2,4-ジメチルバレロニトリル)を20mmolを徐々に滴下して添加した。滴下終了後、さらに70℃で8時間反応させ、成分A,B,Cの共重合物反応液を得た。表2の成分A、B及びCの反応式を下記に示す。
Polymer synthesis examples 8 to 16
Under nitrogen flow, 2-hydroxyethyl methacrylate (component A in Table 2), glycidyl methacrylate (component B in Table 2), 2-methyl-acrylic acid-4- (3-phenylacryloyl) -phenyl ester (table Component C) 2 was charged in the amount shown in Table 2, 200 ml of 1,4-dioxane was placed in a four-necked flask and heated to 70 ° C. To this, 20 mmol of a polymerization initiator 2,2′-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile) was gradually added dropwise. After completion of the dropwise addition, the mixture was further reacted at 70 ° C. for 8 hours to obtain a copolymer reaction liquid of components A, B, and C. The reaction formulas of components A, B and C in Table 2 are shown below.

Figure 0005487368
Figure 0005487368

[式中、d、e及びfは、それぞれ表2の成分C、B及びAの割合を示し、各繰り返し単位はこの順に限られず、ブロックでもよくランダムでもよい。]
得られた反応液を1000mlのメタノールに展開し、減圧濃縮にて1,4-ジオキサン及びメタノールを除去し、黄色重合体を得た。GPC測定から標準ポリスチレン換算にて得られた重合体の重量平均分子量(Mw)、分散度(Mw/Mn)を算出した。各実施例及び結果を表2に示す。また、得られた重合物(ポリマー12)のGPC測定結果を図1に、赤外吸収スペクトルを図2に、NMRチャートを図3及び図4に、感度曲線を図5に示す。
[Wherein, d, e, and f represent the proportions of components C, B, and A in Table 2, respectively, and each repeating unit is not limited to this order, and may be a block or random. ]
The resulting reaction solution was developed into 1000 ml of methanol, and 1,4-dioxane and methanol were removed by concentration under reduced pressure to obtain a yellow polymer. The weight average molecular weight (Mw) and dispersity (Mw / Mn) of the polymer obtained by standard polystyrene conversion from GPC measurement were calculated. Table 2 shows the examples and results. Moreover, the GPC measurement result of the obtained polymer (polymer 12) is shown in FIG. 1, the infrared absorption spectrum is shown in FIG. 2, the NMR chart is shown in FIGS. 3 and 4, and the sensitivity curve is shown in FIG.

Figure 0005487368
Figure 0005487368

比較例1〜17及び実施例1〜11(フォトレジスト組成物の作製及び現像評価)
前記ポリマー1〜16をそれぞれ乳酸エチルに溶解させて固形分濃度40質量%溶液を調製し、これを0.2μmのポリエチレンフィルターでろ過してネガ型フォトレジスト組成物を調製した。
Comparative Examples 1-17 and Examples 1-11 (Preparation of Photoresist Composition and Development Evaluation)
The polymers 1 to 16 were dissolved in ethyl lactate to prepare a 40% by mass solid content solution, which was filtered through a 0.2 μm polyethylene filter to prepare a negative photoresist composition.

無電解Niメッキ処理を表面に施したポリカーボネート基板上に各ネガ型レジスト溶液をバーコーター(#40)にて塗布し、100℃で2時間乾燥を行い、30μmのレジスト膜を形成させた。   Each negative resist solution was applied by a bar coater (# 40) on a polycarbonate substrate subjected to electroless Ni plating treatment, and dried at 100 ° C. for 2 hours to form a 30 μm resist film.

このレジスト膜に対し、直径1mmのマスクパターンを通して両面マスクアライナー((株)ユニオン光学社製PEM−800)で30分間露光(高圧水銀灯で全波長;出力は光強度30mW/cm2)し、露光後、表3に示す現像液を用いて20℃で現像を行い、30秒間純水でリンスした後、20℃にて乾燥してレジストパターンを得た。結果を表3に示す。 This resist film is exposed for 30 minutes with a double-sided mask aligner (PEM-800 manufactured by Union Optics Co., Ltd.) through a mask pattern having a diameter of 1 mm (all wavelengths with a high-pressure mercury lamp; output is light intensity 30 mW / cm 2 ). Thereafter, development was performed at 20 ° C. using the developer shown in Table 3, rinsed with pure water for 30 seconds, and then dried at 20 ° C. to obtain a resist pattern. The results are shown in Table 3.

Figure 0005487368
Figure 0005487368

実施例12〜21(レジストの剥離評価試験例)
パターニングが特に良好であったポリマー12を用いて、前記実施例の方法によりレジストパターンを10個作成し、それぞれ、室温にて下記表4に記載の剥離液に浸漬し、剥離、溶解の様子を調べた。その結果を表4に示す。
Examples 12 to 21 (Examples of resist peeling evaluation test)
Using the polymer 12 that was particularly good in patterning, ten resist patterns were prepared by the method of the above example, and each resist pattern was immersed in a stripping solution described in Table 4 below at room temperature. Examined. The results are shown in Table 4.

Figure 0005487368
Figure 0005487368

評価試験結果から明らかなように、本発明のフォトレジスト組成物は、有機フィルム(プラスチック)基板上で優れたパターニング性能を有する。また、現像液、剥離液ともに、水系溶媒であり、従来のフォトレジストにはなかった優れた性能を有する。さらに、酸性水溶液により現像及び剥離工程を行うことができるので、エステル系の透明樹脂表面が加水分解されることがなく、基板及び樹脂組成物共に濁りのない透明なフォトレジストパターン形成物を得ることができる。そのため、電鋳技術を利用して作製されるMEMS及びマイクロマシン向けの構造用材料、マイクロ反応器及びμ−TAS向け、インクジェットプリンターヘッド向け厚膜フォトレジストに使用することができる。本発明は、上記においてその特定の実施形態を参照して記述しているが、本明細書において開示した本発明の概念から逸脱せずに、多くの変更、修正及び変形を行うことができる。   As is apparent from the evaluation test results, the photoresist composition of the present invention has excellent patterning performance on an organic film (plastic) substrate. In addition, both the developing solution and the stripping solution are aqueous solvents and have excellent performance not found in conventional photoresists. Furthermore, since the development and peeling process can be performed with an acidic aqueous solution, the transparent transparent resin pattern surface is obtained without the ester-based transparent resin surface being hydrolyzed and the substrate and the resin composition being both turbid. Can do. Therefore, it can be used for structural materials for MEMS and micromachines produced using electroforming technology, thick film photoresists for microreactors and μ-TAS, and inkjet printer heads. Although the present invention has been described above with reference to specific embodiments thereof, many changes, modifications and variations can be made without departing from the inventive concepts disclosed herein.

合成例12で得られたポリマー12のGPC測定結果GPC measurement result of polymer 12 obtained in Synthesis Example 12 合成例12で得られたポリマー12の赤外吸収スペクトルInfrared absorption spectrum of polymer 12 obtained in Synthesis Example 12 合成例12で得られたポリマー12のNMRチャート(低磁場側)NMR chart of polymer 12 obtained in Synthesis Example 12 (low magnetic field side) 合成例12で得られたポリマー12のNMRチャート(高磁場側)NMR chart of polymer 12 obtained in Synthesis Example 12 (high magnetic field side) 合成例12で得られたポリマー12の感度曲線Sensitivity curve of polymer 12 obtained in Synthesis Example 12.

Claims (12)

エチレン性不飽和二重結合を有する重合性水溶性化合物A(但し、不飽和カルボン酸及びその無水物を除く)、エポキシ基含有不飽和化合物B及び下記一般式(1)
Figure 0005487368
[式中、Rは水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基、R1は水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、ハロゲン原子、アミノ基、炭素数1〜4のN,N-ジアルキルアミノ基、アジド基又はニトロ基である]
で示される化合物Cを重合して得られるポリマー、並びに溶媒を含むフォトレジスト組成物であって、モノマー成分の合計量中、化合物Aの割合が1075重量%、化合物Bの割合が50重量%以下(但し、0重量%を除く)及び化合物Cの割合が15〜60重量%であるフォトレジスト組成物。
Polymerizable water-soluble compound A having an ethylenically unsaturated double bond (excluding unsaturated carboxylic acid and its anhydride) , epoxy group-containing unsaturated compound B and the following general formula (1)
Figure 0005487368
[Wherein, R is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 1 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom, an amino group, or a carbon number. 1 to 4 N, N-dialkylamino, azido or nitro groups]
In polymer obtained by polymerizing a compound C represented, and a photoresist composition containing a solvent, in the total amount of monomer components, a compound ratio of A 10 to 75 wt%, compound rate of B is 5 0 A photoresist composition having a weight percent or less (excluding 0 wt%) and the proportion of Compound C of 15 to 60 wt%.
エポキシ基含有不飽和化合物Bが、メタクリル酸グリシジルである請求項1に記載のフォトレジスト組成物。 The photoresist composition according to claim 1, wherein the epoxy group-containing unsaturated compound B is glycidyl methacrylate. ポリマーの重量平均分子量が1×10〜4×10である請求項1又は2に記載のフォトレジスト組成物。 The photoresist composition according to claim 1 or 2 weight-average molecular weight of the polymer is 1 × 10 3 ~4 × 10 5 . 溶媒が炭化水素、ハロゲン化炭化水素、ニトロ化合物、ニトリル、エーテル、ケトン、エステル、カーボネートからなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項1〜のいずれか一項に記載のフォトレジスト組成物。 The photoresist composition according to any one of claims 1 to 3 , wherein the solvent is at least one selected from the group consisting of hydrocarbons, halogenated hydrocarbons, nitro compounds, nitriles, ethers, ketones, esters, and carbonates. . ポリマー100重量部に対して溶媒5〜9900重量部を含む請求項1〜のいずれか一項に記載のフォトレジスト組成物。 The photoresist composition according to any one of claims 1 to 4 containing solvent 5-9900 parts by weight per 100 parts by weight of the polymer. フォトレジストパターンを形成する方法であって、
(1)請求項1〜のいずれか一項に記載のフォトレジスト組成物を基板に塗布する工程、
(2)フォトレジスト組成物で被覆した基板を加熱することにより溶媒の大部分を蒸発させて、基板上にポリマーの膜を形成する工程、
(3)ポリマーの膜を形成した基板にマスクを通して活性線を照射する工程、
(4)現像液により画像を現像して、基板上にマスクのレリーフ画像を形成する工程
を含む方法。
A method for forming a photoresist pattern comprising:
(1) The process of apply | coating the photoresist composition as described in any one of Claims 1-5 to a board | substrate,
(2) heating the substrate coated with the photoresist composition to evaporate most of the solvent to form a polymer film on the substrate;
(3) irradiating the substrate on which the polymer film is formed with active rays through a mask;
(4) A method comprising a step of developing an image with a developer to form a relief image of a mask on a substrate.
活性線が、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線又はX線である請求項に記載の方法。 The method according to claim 6 , wherein the actinic ray is visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, electron beam, or X-ray. 現像液が酸性水溶液である請求項又はに記載の方法。 The method according to claim 6 or 7 , wherein the developer is an acidic aqueous solution. 前記工程(4)の後に、(5)加熱することにより前記現像したレリーフ画像を架橋させる工程を含む請求項のいずれか一項に記載の方法。 The method according to any one of claims 6 to 8 , further comprising the step of (5) crosslinking the developed relief image by heating after the step (4). 画像アスペクト比が1〜100である、請求項のいずれか一項に記載の方法により作製した剥離可能なパターン化樹脂組成物。 The peelable patterned resin composition produced by the method according to any one of claims 6 to 9 , wherein the image aspect ratio is 1 to 100. 剥離可能なパターン化樹脂組成物が、MEMS又はマイクロマシン部品の製造において使用されるものである請求項10に記載のパターン化樹脂組成物。 The patterned resin composition according to claim 10 , wherein the peelable patterned resin composition is used in the production of MEMS or micromachine parts. 請求項のいずれか一項に記載の方法によりパターンを形成した後、酸性水溶液でパターン化樹脂組成物を剥離する工程を含むフォトリソグラフィーの形成方法。 After forming a pattern by a method according to any one of claims 6-9, the method of forming the photolithography comprising the step of separating the patterned resin composition with an acidic aqueous solution.
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