JP5589101B2 - Photosensitive resin composition and method for producing pattern using the same - Google Patents
Photosensitive resin composition and method for producing pattern using the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP5589101B2 JP5589101B2 JP2013005568A JP2013005568A JP5589101B2 JP 5589101 B2 JP5589101 B2 JP 5589101B2 JP 2013005568 A JP2013005568 A JP 2013005568A JP 2013005568 A JP2013005568 A JP 2013005568A JP 5589101 B2 JP5589101 B2 JP 5589101B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- general formula
- resin composition
- photosensitive resin
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Description
本発明は、感光性樹脂組成物およびこれを用いたパターンの製造方法に関する。さらに、かかるパターン製造方法を含む、有機EL(有機エレクトロルミネッセンス)表示装置または液晶表示装置の製造方法、およびパターン製造方法により製造されたパターンに関する。さらに詳しくは、液晶表示装置、有機EL表示装置などの電子部品のレジストエッチングの形成に好適なポジ型感光性樹脂組成物およびそれを用いたパターンの製造方法に関する。 The present invention relates to a photosensitive resin composition and a method for producing a pattern using the same. Furthermore, it is related with the pattern manufactured by the manufacturing method of an organic EL (organic electroluminescence) display apparatus or a liquid crystal display device including this pattern manufacturing method, and a pattern manufacturing method. More specifically, the present invention relates to a positive photosensitive resin composition suitable for forming resist etching of electronic parts such as liquid crystal display devices and organic EL display devices, and a pattern manufacturing method using the same.
有機EL表示装置や液晶表示装置などには、パターン形成されたITO膜などの金属配線パターンが設けられている。このITO膜などのパターン形成には、ITO膜上で感光性樹脂組成物を塗布および溶剤除去、露光、現像し、形成されたパターンをマスクとしてITO膜をエッチングし、加工を施す方法が広く知られている。 An organic EL display device, a liquid crystal display device, and the like are provided with a metal wiring pattern such as a patterned ITO film. A widely known method for forming a pattern such as an ITO film is to apply a photosensitive resin composition on the ITO film, remove the solvent, expose and develop, and etch the ITO film using the formed pattern as a mask for processing. It has been.
また、近年は有機EL表示装置や液晶表示装置を高精細な表示特性とするため、ITO加工の高解像性が求められている。ITOを高精細で微細加工するためには、エッチングの際にマスクとして機能する感光性樹脂組成物の高解像性が求められている。 In recent years, high resolution of ITO processing has been demanded in order to make organic EL display devices and liquid crystal display devices have high-definition display characteristics. In order to finely process ITO with high definition, high resolution of a photosensitive resin composition that functions as a mask during etching is required.
高精細で微細なパターン形状が得られる感光性樹脂組成物として、例えば、特許文献1には、ヒドロキシスチレンモノマーの構成単位と、ヒドロキシル基が酸分解性基で保護されたヒドロキシスチレンモノマーの構成単位とからなる共重合体を含む感放射線性樹脂組成物が開示されている。また、特許文献2には、アルカリに対して不溶性または難溶性の状態から酸の作用でアルカリ可溶性となる樹脂に、光酸発生剤およびエーテル結合を有する第3級アミン化合物を配合したポジ型フォトレジスト組成物が開示されている。 As a photosensitive resin composition capable of obtaining a high-definition and fine pattern shape, for example, Patent Document 1 discloses a constituent unit of a hydroxystyrene monomer and a constituent unit of a hydroxystyrene monomer in which a hydroxyl group is protected with an acid-decomposable group. The radiation sensitive resin composition containing the copolymer which consists of is disclosed. Patent Document 2 discloses a positive photo compound in which a photoacid generator and a tertiary amine compound having an ether bond are blended with a resin that becomes alkali-soluble by the action of an acid from an insoluble or hardly soluble state to alkali. A resist composition is disclosed.
ここで、近年の開発の傾向としては、露光波長の短波化に伴い短波に吸収領域を持つ組成物を追い求める傾向あり、また、可視領域に吸収のない材料を求める傾向にあった。しかしながら、このような組成物は、i線ステッパーのような高価な解像力の良い露光機器を用いる必要があった。本発明は、かかる実情に鑑み成し遂げられたものであって、安価な低NA(開口度)露光機器を用いて(NA=0.1以下)も、感度が高く、解像性および矩形性に優れた感光性樹脂組成物を提供することを目的とする。 Here, as a development trend in recent years, there has been a tendency to pursue a composition having an absorption region in a short wave as the exposure wavelength is shortened, and to seek a material having no absorption in the visible region. However, such a composition requires the use of an expensive exposure apparatus with good resolving power such as an i-line stepper. The present invention has been accomplished in view of such circumstances, and it is possible to achieve high sensitivity, resolution, and rectangularity using an inexpensive low NA (aperture) exposure apparatus (NA = 0.1 or less). An object is to provide an excellent photosensitive resin composition.
かかる状況のもと、本願発明者が鋭意検討を行った結果、酸基を有する構成単位と保護された酸基を有する重合体と、PHS系重合体をブレンドすることにより、これらの構成単位すべてを1種類の重合体に含める場合(1バインダー系)や3つの構成単位をそれぞれ別々の重合体が有する場合(3バインダー系)とは、相分離(レジスト膜中のポリマー鎖の絡み合い状態)の状態が異なるものとなり、感度および解像性が向上させることに成功した。さらに、驚くべきことに、ブレンド系とすることにより、矩形性も向上することを見出し、本発明を完成するに至った。 Under such circumstances, as a result of intensive studies by the inventor of the present application, by blending a polymer having a structural unit having an acid group and a protected acid group with a PHS polymer, all of these structural units are obtained. Is included in one type of polymer (1 binder system) and each of the three structural units is a separate polymer (3 binder system), phase separation (entangled state of polymer chains in the resist film) The situation was different and the sensitivity and resolution were improved. Furthermore, surprisingly, it has been found that by using a blend system, rectangularity is improved, and the present invention has been completed.
具体的には、下記手段<1>により、好ましくは、<2>〜<12>により、上記課題は解決された。
<1>(A−1)酸基を有する構成単位、及び一般式(a−1)で表される構成単位を有する重合体、(A−2)一般式(a−2)で表される構成単位を有する重合体、
(B)光酸発生剤および、
(C)溶剤、
を含有する感光性樹脂組成物。
一般式(a−1)
一般式(a−2)
<2>(A−2)重合体が、さらに、一般式(a−3)で表される構成単位を有する、<1>に記載の感光性樹脂組成物。
一般式(a−3)
<3>一般式(a−3)のR5が、一般式(a−4)または(a−5)で表される、<2>に記載の感光性樹脂組成物。一般式(a−4)
一般式(a−5)
<4>さらに、(D)増感剤を含むことを特徴とする、<1>〜<3>のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
<5>(D)増感剤が下記一般式(O)または一般式(P)で表される化合物である、<4>に記載の感光性樹脂組成物。
一般式(P)
<6>(B)光酸発生剤がオキシムスルホネート化合物である、<1>〜<5>のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
<7>さらに、エポキシ樹脂を含むことを特徴とする、<1>〜<6>のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
<8> (1)<1>〜<7>のいずれかに記載の感光性樹脂組成物を基板上に適用する工程、
(2)適用された感光性樹脂組成物から溶剤を除去する工程、
(3)活性放射線で露光する工程、
(4)水性現像液で現像する工程、
(5)形成されたレジストパターンをマスクとして前記基板をエッチングする工程、および、
(6)前記レジストパターンを剥離する工程、を含む
パターンの製造方法。<9>前記現像工程後、エッチング工程前に、前記レジストパターンを100〜160℃でポストベークする工程を含む、<8>に記載のパターンの製造方法。
<10>前記基板が、ITO基板、モリブデン基板、シリコン基板、Cu基板、Al基板、または単結晶サファイア基板であることを特徴とする<8>または<9>に記載のパターンの製造方法。
<11><1>〜<7>のいずれかに記載の感光性樹脂組成物を硬化させてなる硬化膜。<12><8>〜<11>のいずれかに記載のパターンの製造方法を含む、有機EL表示装置または液晶表示装置の製造方法。
Specifically, the above problem has been solved by the following means <1>, preferably by <2> to <12>.
<1> (A-1) a structural unit having an acid group and a polymer having a structural unit represented by formula (a-1), (A-2) represented by formula (a-2) A polymer having a structural unit;
(B) a photoacid generator,
(C) solvent,
Containing a photosensitive resin composition.
Formula (a-1)
Formula (a-2)
<2> (A-2) The photosensitive resin composition as described in <1> in which a polymer further has a structural unit represented by general formula (a-3).
Formula (a-3)
<3> The photosensitive resin composition according to <2>, wherein R 5 in the general formula (a-3) is represented by the general formula (a-4) or (a-5). Formula (a-4)
Formula (a-5)
<4> The photosensitive resin composition according to any one of <1> to <3>, further comprising (D) a sensitizer.
<5> (D) The photosensitive resin composition as described in <4> whose sensitizer is a compound represented by the following general formula (O) or general formula (P).
General formula (P)
<6> (B) The photosensitive resin composition according to any one of <1> to <5>, wherein the photoacid generator is an oxime sulfonate compound.
<7> The photosensitive resin composition according to any one of <1> to <6>, further comprising an epoxy resin.
<8> (1) The process of applying the photosensitive resin composition in any one of <1>-<7> on a board | substrate,
(2) a step of removing the solvent from the applied photosensitive resin composition;
(3) a step of exposing with actinic radiation,
(4) a step of developing with an aqueous developer,
(5) a step of etching the substrate using the formed resist pattern as a mask; and
(6) A method for producing a pattern, comprising a step of peeling the resist pattern. <9> The method for producing a pattern according to <8>, including a step of post-baking the resist pattern at 100 to 160 ° C. after the developing step and before the etching step.
<10> The method for producing a pattern according to <8> or <9>, wherein the substrate is an ITO substrate, a molybdenum substrate, a silicon substrate, a Cu substrate, an Al substrate, or a single crystal sapphire substrate.
<11> A cured film obtained by curing the photosensitive resin composition according to any one of <1> to <7>. <12> A method for producing an organic EL display device or a liquid crystal display device, comprising the method for producing a pattern according to any one of <8> to <11>.
本発明により、感度が高く、解像性および矩形性に優れた感光性樹脂組成物を提供可能になった。特に、i線ステッパーのような高価な解像力の良い露光機器を用いたり、短波な露光光源を用いたりしなくても、安価な低NA(開口度)露光機器を用いて(NA=0.1以下)も、これらの性能を達成できる点で本発明は価値が高い。 According to the present invention, it is possible to provide a photosensitive resin composition having high sensitivity and excellent resolution and rectangularity. In particular, an inexpensive low NA (aperture) exposure apparatus (NA = 0.1) can be used without using an expensive exposure apparatus with good resolving power such as an i-line stepper or a short-wave exposure light source. The present invention is highly valuable in that these performances can be achieved.
以下において、本発明の内容について詳細に説明する。尚、本願明細書において「〜」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。また、本発明における有機EL表示装置とは、有機エレクトロルミネッセンス表示装置のことをいう。本発明における多分散度とは、Mw/Mnの値をいう。 Hereinafter, the contents of the present invention will be described in detail. In the present specification, “to” is used to mean that the numerical values described before and after it are included as a lower limit value and an upper limit value. The organic EL display device in the present invention refers to an organic electroluminescence display device. The polydispersity in the present invention refers to the value of Mw / Mn.
本発明の感光性樹脂組成物は、(A−1)酸基を有する構成単位、及び一般式(a−1)で表される構成単位を有する重合体、(A−2)一般式(a−2)で表される構成単位を有する重合体、
(B)光酸発生剤および、(C)溶剤を含有することを特徴とする。
一般式(a−1)
一般式(a−2)
It contains (B) a photoacid generator and (C) a solvent.
Formula (a-1)
Formula (a-2)
従来、酸基を有する構成単位と、一般式(a−1)で表される構成単位と、一般式(a−2)で表される構成単位は、これらの構成単位すべてを1種類の重合体に含める場合(1バインダー系)が一般的であったが、本発明では、(A−1)酸基を有する構成単位、及び一般式(a−1)で表される構成単位を有する重合体と、(A−2)一般式(a−2)で表される構成単位を有する重合体のブレンド系とすることにより、相分離の状態が異なり、感度、解像性および矩形性を向上させることに成功したものである。
本発明の感光性樹脂組成物は、化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物として好ましく用いられる。
以下、本発明の組成物について詳細に説明する。
Conventionally, the structural unit having an acid group, the structural unit represented by the general formula (a-1), and the structural unit represented by the general formula (a-2) In the case of inclusion in a coalescence (1 binder system) was common, but in the present invention, (A-1) a structural unit having an acid group and a weight having a structural unit represented by the general formula (a-1) are used. By using a blend system of the polymer and the polymer having the structural unit represented by (A-2) general formula (a-2), the state of phase separation differs, and the sensitivity, resolution, and rectangularity are improved. It has succeeded in making it happen.
The photosensitive resin composition of the present invention is preferably used as a chemically amplified positive photosensitive resin composition.
Hereinafter, the composition of the present invention will be described in detail.
<(A)重合体成分>
本発明の感光性樹脂組成物は、重合体成分として、(A−1)と(A−2)を必須成分とし、さらに、他の重合体(A−3)を含んでいてもよい。以下、これらの重合体成分について説明する。本明細書において、「(A)成分」、「重合体成分」とは、特に述べない限り、(A−1)、(A−2)および(A−3)をブレンドしたものをいう。
<(A) Polymer component>
The photosensitive resin composition of the present invention contains (A-1) and (A-2) as essential components as a polymer component, and may further contain another polymer (A-3). Hereinafter, these polymer components will be described. In the present specification, “component (A)” and “polymer component” are blends of (A-1), (A-2) and (A-3) unless otherwise specified.
(A)重合体成分はアルカリ不溶性であることが好ましく、かつ、一般式(a−1)で表される構成単位の酸分解性基が分解したときにアルカリ可溶性となる樹脂であることが好ましい。ここで、酸分解性基とは酸の存在下で分解することが可能な官能基を意味する。すなわち、一般式(a−1)は、カルボキシル基が酸分解性基で保護されている保護カルボキシル基を有する構成単位であるので、酸により保護基が分解することによって、カルボキシル基を生成可能である。ここで、本発明において「アルカリ可溶性」とは、当該化合物(樹脂)の溶液を基板上に塗布し、90℃で2分間加熱することによって形成される当該化合物(樹脂)の塗膜(厚さ3μm)の、23℃における0.4%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に対する溶解速度が、0.01μm/秒以上であることをいい、「アルカリ不溶性」とは、当該化合物(樹脂)の溶液を基板上に塗布し、90℃で2分間加熱することによって形成される当該化合物(樹脂)の塗膜(厚さ3μm)の、23℃における0.4%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に対する溶解速度が、0.01μm/秒未満であることをいう。 (A) The polymer component is preferably alkali-insoluble, and is preferably a resin that becomes alkali-soluble when the acid-decomposable group of the structural unit represented by formula (a-1) is decomposed. . Here, the acid-decomposable group means a functional group that can be decomposed in the presence of an acid. That is, since the general formula (a-1) is a structural unit having a protected carboxyl group in which the carboxyl group is protected with an acid-decomposable group, the carboxyl group can be generated by the decomposition of the protective group with an acid. is there. Here, in the present invention, “alkali-soluble” means a coating film (thickness) of the compound (resin) formed by applying a solution of the compound (resin) on a substrate and heating at 90 ° C. for 2 minutes. 3 μm) is a dissolution rate in a 0.4% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. of 0.01 μm / second or more. “Alkali insoluble” means that the solution of the compound (resin) is a substrate. The dissolution rate of the coating film (thickness 3 μm) of the compound (resin) formed by applying the coating on the substrate and heating at 90 ° C. for 2 minutes in a 0.4% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. It means less than 0.01 μm / second.
(A−1)酸基を有する構成単位、及び一般式(a−1)で表される構成単位を有する重合体
本発明における重合体(A−1)は、酸基を有する構成単位、及び一般式(a−1)で表される構成単位を有する。
(A-1) A structural unit having an acid group and a polymer having a structural unit represented by formula (a-1) The polymer (A-1) in the present invention comprises a structural unit having an acid group, and It has a structural unit represented by general formula (a-1).
(酸基)
重合体(A−1)は、酸基を含む。酸基を含むことにより、アルカリ性の現像液に溶けやすくなり、本発明の効果がより効果的に発揮される。本発明における酸基とは、pKaが7より小さいプロトン解離性基を意味する。酸基は、通常、酸基を形成しうるモノマーを用いて、酸基を有する構成単位として、樹脂に組み込まれる。このような酸基を有する構成単位を樹脂中に含めることにより、アルカリ可溶性が大きくなる傾向にある。
本発明で用いられる酸基としては、カルボン酸基由来のもの、スルホンアミド基に由来のもの、ホスホン酸基に由来のもの、スルホン酸基に由来のもの、フェノール性水酸基に由来するもの、スルホンアミド基、スルホニルイミド基等が例示され、カルボン酸基由来のものおよび/またはフェノール性水酸基に由来のものが好ましい。
本発明で用いられる酸基を有する構成単位は、スチレンに由来する構成単位や、ビニル化合物に由来する構成単位、(メタ)アクリル酸および/またはそのエステルに由来する構成単位であることがより好ましい。
(Acid group)
The polymer (A-1) contains an acid group. By containing an acid group, it becomes easy to dissolve in an alkaline developer, and the effects of the present invention are more effectively exhibited. The acid group in the present invention means a proton dissociable group having a pKa of less than 7. The acid group is usually incorporated into the resin as a structural unit having an acid group using a monomer capable of forming an acid group. Inclusion of such a structural unit having an acid group in the resin tends to increase alkali solubility.
Acid groups used in the present invention include those derived from carboxylic acid groups, those derived from sulfonamide groups, those derived from phosphonic acid groups, those derived from sulfonic acid groups, those derived from phenolic hydroxyl groups, sulfones Amide groups, sulfonylimide groups and the like are exemplified, and those derived from carboxylic acid groups and / or those derived from phenolic hydroxyl groups are preferred.
The structural unit having an acid group used in the present invention is more preferably a structural unit derived from styrene, a structural unit derived from a vinyl compound, or a structural unit derived from (meth) acrylic acid and / or an ester thereof. .
本発明では、特に、カルボキシル基を有する構成単位、または、フェノール性水酸基を有する構成単位を含有することが、感度の観点で好ましく、カルボキシル基を有する構成単位がさらに好ましい。 In the present invention, it is particularly preferable from the viewpoint of sensitivity that a structural unit having a carboxyl group or a structural unit having a phenolic hydroxyl group is contained, and a structural unit having a carboxyl group is more preferable.
酸基を有する構成単位は、重合体(A−1)成分の構成単位の1〜80モル%が好ましく、1〜50モル%がより好ましく、5〜40モル%がさらに好ましく、5〜30モル%が特に好ましく、5〜20モル%が特に好ましい。 The structural unit having an acid group is preferably 1 to 80 mol%, more preferably 1 to 50 mol%, further preferably 5 to 40 mol%, and more preferably 5 to 30 mol% of the structural unit of the polymer (A-1) component. % Is particularly preferable, and 5 to 20 mol% is particularly preferable.
(一般式(a−1)で表される構成単位を有する重合体)
本発明で用いる(A−1)重合体は、一般式(a−1)で表される構成単位を有する重合体を有する。
一般式(a−1)
アリーレン基を表す。)
(Polymer having structural unit represented by general formula (a-1))
(A-1) polymer used by this invention has a polymer which has a structural unit represented by general formula (a-1).
Formula (a-1)
R1およびR2がアルキル基の場合、炭素数は1〜10のアルキル基が好ましい。R1およびR2がアリール基の場合、フェニル基が好ましい。R1およびR2は、それぞれ、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基が好ましい。
R3は、アルキル基またはアリール基を表し、炭素数1〜10のアルキル基が好ましく、1〜6のアルキル基がより好ましい。
Xは単結合またはアリーレン基を表し、単結合が好ましい。
When R 1 and R 2 are alkyl groups, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is preferable. When R 1 and R 2 are aryl groups, a phenyl group is preferred. R 1 and R 2 are each preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
R 3 represents an alkyl group or an aryl group, preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
X represents a single bond or an arylene group, and a single bond is preferred.
一般式(a−1)で表される構成単位の好ましい具体例としては、下記の構成単位が例示できる。なお、Rは水素原子またはメチル基を表す。
一般式(a−1)で表される構成単位は、重合体(A−1)成分の構成単位の10〜80モル%が好ましく、20〜80モル%がより好ましく、30〜70モル%がより好ましい。 The structural unit represented by the general formula (a-1) is preferably 10 to 80 mol%, more preferably 20 to 80 mol%, and more preferably 30 to 70 mol% of the structural unit of the polymer (A-1) component. More preferred.
本発明における(A−1)重合体は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で他の構成単位を有していてもよい(但し、一般式(a−2)に該当するものを除く)。 The polymer (A-1) in the present invention may have other structural units within the range not departing from the gist of the present invention (except for those corresponding to the general formula (a-2)).
他の構成単位としては、(メタ)アクリル酸アルキルエステルが、密着性の観点で好ましい。具体的には(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル等が挙げられ、(メタ)アクリル酸メチルがより好ましい。 As another structural unit, (meth) acrylic acid alkyl ester is preferable from the viewpoint of adhesion. Specific examples include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, and n-butyl (meth) acrylate, and methyl (meth) acrylate is more preferable.
重合体(A−1)を構成する構成単位中、上記他の構成単位の含有率は、60モル%以下が好ましく、50モル%以下がより好ましく、40モル%以下がさらに好ましい。下限値としては、0モル%でもよいが、例えば、1モル%以上とすることができ、さらには、5モル%以上とすることができる。上記の数値の範囲内であると、感光性樹脂組成物から得られる硬化膜の諸特性が良好となる。 In the structural unit constituting the polymer (A-1), the content of the other structural unit is preferably 60 mol% or less, more preferably 50 mol% or less, and further preferably 40 mol% or less. As a lower limit, although 0 mol% may be sufficient, it can be set as 1 mol% or more, for example, Furthermore, it can be set as 5 mol% or more. When it is within the above numerical range, various properties of the cured film obtained from the photosensitive resin composition are improved.
(A−1)重合体の保護率は、好ましくは、1〜60%であり、より好ましくは5〜50%であり、さらに好ましくは10〜40%である。このような範囲とすることにより、感度が向上し、また露光部と未露光部の溶解性の差(デイスクリミネーション)が良好になる。保護率とは、(A−1)重合体中の全構成単位を100モル%として、保護された基のモル比率を言う。 (A-1) The protection rate of the polymer is preferably 1 to 60%, more preferably 5 to 50%, and still more preferably 10 to 40%. By setting it as such a range, a sensitivity improves and the difference (discrimination) of the solubility of an exposed part and an unexposed part becomes favorable. A protection rate means the molar ratio of the protected group by making all the structural units in a polymer (A-1) into 100 mol%.
上記(A−1)重合体の重量平均分子量(Mw)は、2000〜15000の範囲であることが好ましく、より好ましくは5000〜12000であり、さらに好ましくは、7500〜12000である。2000以上とすることにより、形成された画素がポストベークによる加熱後も矩形性を維持できるという効果が得られ、15000以下とすることにより感度、PED特性が向上するという効果が得られる。ここで、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーのポリスチレン換算値をもって定義される。 The weight average molecular weight (Mw) of the (A-1) polymer is preferably in the range of 2000 to 15000, more preferably 5000 to 12000, and still more preferably 7500 to 12000. By setting it to 2000 or more, an effect that the formed pixel can maintain rectangularity after heating by post-baking is obtained, and by setting it to 15000 or less, an effect that sensitivity and PED characteristics are improved is obtained. Here, the weight average molecular weight is defined by a polystyrene conversion value of gel permeation chromatography.
上記(A−1)重合体の多分散度(重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn))は、1.0〜4.0が好ましく、1.5〜3.5がより好ましく、2.0〜3.0がさらに好ましい。このような範囲とすることにより、矩形性に優れる。 The polydispersity (weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn)) of the polymer (A-1) is preferably 1.0 to 4.0, more preferably 1.5 to 3.5, 2.0 to 3.0 are more preferable. By setting it as such a range, it is excellent in rectangularity.
(A−2)一般式(a−2)で表される構成単位を有する重合体
本発明で用いる(A−2)重合体は、一般式(a−2)で表される構成単位を有する重合体を有する。
一般式(a−2)
R4は水素原子が好ましい。
OH基は、p−、m−、o−のいずれでもよいが、p−位置に結合していることが好ましい。
(A-2) Polymer having structural unit represented by general formula (a-2) The (A-2) polymer used in the present invention has a structural unit represented by general formula (a-2). Has a polymer.
Formula (a-2)
R 4 is preferably a hydrogen atom.
The OH group may be any of p-, m- and o-, but is preferably bonded to the p-position.
一般式(a−2)で表される構成単位は、重合体(A−2)成分の構成単位の5.0〜30モル%が好ましく、更に好ましくは10〜20モル%である。これより少ないと効果が得られないのと、多すぎると、高感度になりすぎて、露光プロセスマージンが狭くなるといった問題が生じる。 The structural unit represented by the general formula (a-2) is preferably 5.0 to 30 mol%, more preferably 10 to 20 mol% of the structural unit of the polymer (A-2) component. If the amount is less than this, the effect cannot be obtained. If the amount is too large, the sensitivity becomes too high and the exposure process margin becomes narrow.
本発明における(A−2)重合体は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で他の構成単位を有していてもよい。但し、他の構成単位は、酸基を有する構成単位および一般式(a−1)で表される構成単位ではない。他の構成単位は、一般式(a−3)で表される構成単位を有することが好ましい。
一般式(a−3)
R5は、直鎖、分岐、または環状の、炭素数1〜10のアルキル基であることが好ましい。また、R5は、該アルキル基中に1つの−O−を含むことが好ましい。
一般式(a−3)のR5は、一般式(a−4)または(a−5)で表されることが好ましい。
The polymer (A-2) in the present invention may have other structural units within a range not departing from the gist of the present invention. However, the other structural unit is not a structural unit having an acid group and a structural unit represented by the general formula (a-1). It is preferable that another structural unit has a structural unit represented by general formula (a-3).
Formula (a-3)
R 5 is preferably a linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. R 5 preferably contains one —O— in the alkyl group.
R 5 in the general formula (a-3) is preferably represented by the general formula (a-4) or (a-5).
一般式(a−4)
R2は炭素数1〜3の直鎖または分岐のアルキル基が好ましく、メチル基またはエチル基がより好ましい。
一般式(a−5)
Formula (a-5)
以下に、一般式(a−3)で表される構成単位の好ましい例を以下に示す。しかしながら、本発明がこれらに限定されるものではないことは言うまでもない。
重合体(A−2)を構成する構成単位中、一般式(a−3)で表される構成単位は、重合体(A−2)成分の構成単位の5〜40モル%が好ましく、10〜40モル%がより好ましく、20〜35モル%がより好ましい。 Among the structural units constituting the polymer (A-2), the structural unit represented by the general formula (a-3) is preferably 5 to 40 mol% of the structural unit of the polymer (A-2) component. -40 mol% is more preferable, and 20-35 mol% is more preferable.
重合体(A−2)は、さらに、他の構成単位を有していてもよく、他の構成単位としては、例えば、スチレン類、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸環状アルキルエステル、(メタ)アクリル酸アリールエステル、不飽和ジカルボン酸ジエステル、ビシクロ不飽和化合物類、マレイミド化合物類、不飽和芳香族化合物、共役ジエン系化合物、不飽和モノカルボン酸、不飽和ジカルボン酸、不飽和ジカルボン酸無水物、その他の不飽和化合物を挙げることができる。
また、酸基を有する構成単位や、架橋性基を有する構成単位も挙げることができる。
これらの構成単位の配合量は、重合体(A−2)の全構成単位の30モル%以下であることが好ましく、10モル%以下であることがより好ましい。
The polymer (A-2) may further have other structural units. Examples of other structural units include styrenes, (meth) acrylic acid alkyl esters, and (meth) acrylic acid cyclic alkyls. Esters, (meth) acrylic acid aryl esters, unsaturated dicarboxylic acid diesters, bicyclounsaturated compounds, maleimide compounds, unsaturated aromatic compounds, conjugated diene compounds, unsaturated monocarboxylic acids, unsaturated dicarboxylic acids, unsaturated Examples thereof include dicarboxylic acid anhydrides and other unsaturated compounds.
Moreover, the structural unit which has an acid group, and the structural unit which has a crosslinkable group can also be mentioned.
The compounding amount of these structural units is preferably 30 mol% or less, more preferably 10 mol% or less, based on all the structural units of the polymer (A-2).
(A−2)重合体の保護率は、好ましくは、1〜60%であり、より好ましくは5〜50%であり、さらに好ましくは10〜40%である。このような範囲とすることにより、画像デイスクリと感度、解像性が良好になる。保護率とは、(A−2)重合体中の全構成単位を100モル%として、保護された基のモル比率を言う。 (A-2) The protection rate of the polymer is preferably 1 to 60%, more preferably 5 to 50%, and still more preferably 10 to 40%. By setting it as such a range, an image disk, a sensitivity, and resolution become favorable. A protection rate means the molar ratio of the protected group by making all the structural units in a polymer (A-2) 100 mol%.
上記(A−2)重合体の重量平均分子量(Mw)は、2000〜15000の範囲であることが好ましく、より好ましくは5000〜12000であり、さらに好ましくは、7500〜12000である。2000以上とすることにより、形成された画素がポストベークによる加熱後も矩形性を維持できるという効果が得られ、15000以下とすることにより感度、PED特性が向上するという効果が得られる。ここで、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーのポリスチレン換算値をもって定義される。 The weight average molecular weight (Mw) of the polymer (A-2) is preferably in the range of 2000 to 15000, more preferably 5000 to 12000, and still more preferably 7500 to 12000. By setting it to 2000 or more, an effect that the formed pixel can maintain rectangularity after heating by post-baking is obtained, and by setting it to 15000 or less, an effect that sensitivity and PED characteristics are improved is obtained. Here, the weight average molecular weight is defined by a polystyrene conversion value of gel permeation chromatography.
上記(A−2)重合体の多分散度(重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn))は、1.0〜4.0が好ましく、1.5〜3.5がより好ましく、2.0〜3.0がさらに好ましい。このような範囲とすることにより、矩形性が良化する。 The polydispersity (weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn)) of the polymer (A-2) is preferably 1.0 to 4.0, more preferably 1.5 to 3.5, 2.0 to 3.0 are more preferable. By setting it as such a range, rectangularity improves.
(A−1)と(A−2)成分の配合比
本発明の感光性樹脂組成物は、重合体成分として、(A−1)と(A−2)を含むが、これらの質量比は、1:6〜6:1が好ましく、2:5〜8:1がさらに好ましい。このような範囲とすることにより、本発明の効果がより効果的に発揮される傾向にある。
(A-1) and (A-2) compounding ratio Although the photosensitive resin composition of this invention contains (A-1) and (A-2) as a polymer component, these mass ratios are as follows. 1: 6 to 6: 1 is preferable, and 2: 5 to 8: 1 is more preferable. By setting it as such a range, it exists in the tendency for the effect of this invention to be exhibited more effectively.
他の重合体(A−3)
本発明では、上記重合体以外に他の重合体(A−3)を含んでいてもよい。例えば、スチレン系重合体が例示される。これらの重合体は、全重合体成分の10重量%以下であることが好ましい。
Other polymers (A-3)
In the present invention, other polymer (A-3) may be included in addition to the above polymer. For example, a styrene polymer is exemplified. These polymers are preferably 10% by weight or less of the total polymer components.
本発明の組成物は、(A)重合体成分を、全固形分に対し、組成物中60重量%以上の割合で含むことが好ましく、80重量%以上の割合で含むことがより好ましい。 The composition of the present invention preferably contains (A) the polymer component in a proportion of 60% by weight or more, more preferably 80% by weight or more, based on the total solid content.
<(B)光酸発生剤>
本発明の感光性樹脂組成物は、(B)光酸発生剤を含有する。本発明で使用される光酸発生剤(「(B)成分」ともいう。)としては、波長300nm以上、好ましくは波長300〜450nmの活性光線に感応し、酸を発生する化合物が好ましいが、その化学構造に制限されるものではない。また、波長300nm以上の活性光線に直接感応しない光酸発生剤についても、増感剤と併用することによって波長300nm以上の活性光線に感応し、酸を発生する化合物であれば、増感剤と組み合わせて好ましく用いることができる。本発明で使用される光酸発生剤としては、pKaが4以下の酸を発生する光酸発生剤が好ましく、pKaが3以下の酸を発生する光酸発生剤がより好ましく、2以下の酸を発生する光酸発生剤が最も好ましい。
<(B) Photoacid generator>
The photosensitive resin composition of the present invention contains (B) a photoacid generator. As the photoacid generator (also referred to as “component (B)”) used in the present invention, a compound that reacts with actinic rays having a wavelength of 300 nm or more, preferably 300 to 450 nm, and generates an acid is preferable. The chemical structure is not limited. Further, a photoacid generator that is not directly sensitive to an actinic ray having a wavelength of 300 nm or more can also be used as a sensitizer if it is a compound that reacts with an actinic ray having a wavelength of 300 nm or more and generates an acid when used in combination with a sensitizer. It can be preferably used in combination. The photoacid generator used in the present invention is preferably a photoacid generator that generates an acid having a pKa of 4 or less, more preferably a photoacid generator that generates an acid having a pKa of 3 or less, and an acid of 2 or less. Most preferred are photoacid generators that generate.
光酸発生剤の例として、トリクロロメチル−s−トリアジン類、スルホニウム塩やヨードニウム塩、第四級アンモニウム塩類、ジアゾメタン化合物、イミドスルホネート化合物、および、オキシムスルホネート化合物などを挙げることができる。これらの中でも、絶縁性の観点から、オニウム塩化合物およびオキシムスルホネート化合物を用いることが好ましく、オキシムスルホネート化合物がさらに好ましい。オキシムスルホネート化合物を用いた場合、オニウム塩化合物を用いた場合と比べて、顕著に優れた効果が得られる。これら光酸発生剤は、1種単独または2種類以上を組み合わせて使用することができる。トリクロロメチル−s−トリアジン類、ジアリールヨードニウム塩類、トリアリールスルホニウム塩類、第四級アンモニウム塩類、及びジアゾメタン誘導体の具体例としては、特開2011−221494号公報の段落番号0083〜0088に記載の化合物が例示できる。 Examples of the photoacid generator include trichloromethyl-s-triazines, sulfonium salts and iodonium salts, quaternary ammonium salts, diazomethane compounds, imide sulfonate compounds, and oxime sulfonate compounds. Among these, from the viewpoint of insulation, it is preferable to use an onium salt compound and an oxime sulfonate compound, and an oxime sulfonate compound is more preferable. When the oxime sulfonate compound is used, a significantly superior effect is obtained as compared with the case where the onium salt compound is used. These photoacid generators can be used singly or in combination of two or more. Specific examples of trichloromethyl-s-triazines, diaryliodonium salts, triarylsulfonium salts, quaternary ammonium salts, and diazomethane derivatives include the compounds described in paragraph numbers 0083 to 0088 of JP2011-221494A. It can be illustrated.
オキシムスルホネート化合物、すなわち、オキシムスルホネート構造を有する化合物としては、下記一般式(B−1)で表されるオキシムスルホネート構造を含有する化合物が好ましく例示できる。 Preferred examples of the oxime sulfonate compound, that is, a compound having an oxime sulfonate structure include compounds having an oxime sulfonate structure represented by the following general formula (B-1).
一般式(B−1)
いずれの基も置換されてもよく、R21におけるアルキル基は直鎖状でも分岐状でも環状でもよい。許容される置換基は以下に説明する。
R21のアルキル基としては、炭素数1〜10の、直鎖状または分岐状アルキル基が好ましい。R21のアルキル基は、ハロゲン原子、炭素数6〜11のアリール基、炭素数1〜10のアルコキシ基、または、シクロアルキル基(7,7−ジメチル−2−オキソノルボルニル基などの有橋式脂環基を含む、好ましくはビシクロアルキル基等)で置換されてもよい。
R21のアリール基としては、炭素数6〜11のアリール基が好ましく、フェニル基またはナフチル基がより好ましい。R21のアリール基は、低級アルキル基、アルコキシ基あるいはハロゲン原子で置換されてもよい。
Any group may be substituted, and the alkyl group in R 21 may be linear, branched or cyclic. Acceptable substituents are described below.
As the alkyl group for R 21, a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is preferable. The alkyl group for R 21 is a halogen atom, an aryl group having 6 to 11 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, or a cycloalkyl group (7,7-dimethyl-2-oxonorbornyl group, etc.). It may be substituted with a bridged alicyclic group, preferably a bicycloalkyl group or the like.
As the aryl group for R 21, an aryl group having 6 to 11 carbon atoms is preferable, and a phenyl group or a naphthyl group is more preferable. The aryl group of R 21 may be substituted with a lower alkyl group, an alkoxy group, or a halogen atom.
上記一般式(B−1)で表されるオキシムスルホネート構造を含有する上記化合物は、下記一般式(B−2)で表されるオキシムスルホネート化合物であることも好ましい。 The compound containing an oxime sulfonate structure represented by the general formula (B-1) is also preferably an oxime sulfonate compound represented by the following general formula (B-2).
一般式(B−2)
R42の好ましい範囲としては、上記R21の好ましい範囲と同一である。
Xとしてのアルキル基は、炭素数1〜4の直鎖状または分岐状アルキル基が好ましい。
Xとしてのアルコキシ基は、炭素数1〜4の直鎖状または分岐状アルコキシ基が好ましい。
Xとしてのハロゲン原子は、塩素原子またはフッ素原子が好ましい。
m4は、0または1が好ましい。
上記一般式(B−2)中、m4が1であり、Xがメチル基であり、Xの置換位置がオルト位であり、R42が炭素数1〜10の直鎖状アルキル基、7,7−ジメチル−2−オキソノルボルニルメチル基、またはp−トルイル基である化合物が特に好ましい。
Preferred ranges of R 42, the same as the preferable range of the R 21.
The alkyl group as X is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
The alkoxy group as X is preferably a linear or branched alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.
The halogen atom as X is preferably a chlorine atom or a fluorine atom.
m4 is preferably 0 or 1.
In the general formula (B-2), m4 is 1, X is a methyl group, the substitution position of X is an ortho position, R 42 is a linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, 7, A compound which is a 7-dimethyl-2-oxonorbornylmethyl group or a p-toluyl group is particularly preferable.
上記一般式(B−1)で表されるオキシムスルホネート構造を含有する化合物は、下記一般式(B−3)で表されるオキシムスルホネート化合物であることもより好ましい。 The compound containing an oxime sulfonate structure represented by the general formula (B-1) is more preferably an oxime sulfonate compound represented by the following general formula (B-3).
一般式(B−3)
上記一般式(B−3)におけるR43としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−オクチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、パーフルオロ−n−プロピル基、パーフルオロ−n−ブチル基、p−トリル基、4−クロロフェニル基またはペンタフルオロフェニル基が好ましく、n−オクチル基が特に好ましい。
X1としては、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基がより好ましい。
n4としては、0〜2が好ましく、0〜1が特に好ましい。
R 43 in the general formula (B-3) is methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-octyl group, trifluoromethyl group, pentafluoroethyl group, perfluoro-n—. A propyl group, a perfluoro-n-butyl group, a p-tolyl group, a 4-chlorophenyl group or a pentafluorophenyl group is preferable, and an n-octyl group is particularly preferable.
X 1 is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and more preferably a methoxy group.
As n4, 0-2 are preferable and 0-1 are especially preferable.
上記一般式(B−3)で表される化合物の具体例としては、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)ベンジルシアニド、α−(エチルスルホニルオキシイミノ)ベンジルシアニド、α−(n−プロピルスルホニルオキシイミノ)ベンジルシアニド、α−(n−ブチルスルホニルオキシイミノ)ベンジルシアニド、α−(4−トルエンスルホニルオキシイミノ)ベンジルシアニド、α−〔(メチルスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニル〕アセトニトリル、α−〔(エチルスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニル〕アセトニトリル、α−〔(n−プロピルスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニル〕アセトニトリル、α−〔(n−ブチルスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニル〕アセトニトリル、α−〔(4−トルエンスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニル〕アセトニトリルを挙げることができる。 Specific examples of the compound represented by the general formula (B-3) include α- (methylsulfonyloxyimino) benzyl cyanide, α- (ethylsulfonyloxyimino) benzyl cyanide, α- (n-propylsulfonyl). Oxyimino) benzyl cyanide, α- (n-butylsulfonyloxyimino) benzyl cyanide, α- (4-toluenesulfonyloxyimino) benzyl cyanide, α-[(methylsulfonyloxyimino) -4-methoxyphenyl] Acetonitrile, α-[(ethylsulfonyloxyimino) -4-methoxyphenyl] acetonitrile, α-[(n-propylsulfonyloxyimino) -4-methoxyphenyl] acetonitrile, α-[(n-butylsulfonyloxyimino)- 4-methoxyphenyl] acetonitrile, α-[(4 It can be given toluenesulfonyl) -4-methoxyphenyl] acetonitrile.
好ましいオキシムスルホネート化合物の具体例としては、下記化合物(i)〜(viii)等が挙げられ、1種単独で使用、または、2種類以上を併用することができる。化合物(i)〜(viii)は、市販品として、入手することができる。また、他の種類の(B)光酸発生剤と組み合わせて使用することもできる。 Specific examples of preferred oxime sulfonate compounds include the following compounds (i) to (viii) and the like, and these can be used alone or in combination of two or more. Compounds (i) to (viii) can be obtained as commercial products. Moreover, it can also be used in combination with another kind of (B) photo-acid generator.
上記一般式(B−1)で表されるオキシムスルホネート構造を含有する化合物としては、下記一般式(OS−1)で表される化合物であることも好ましい。 As a compound containing the oxime sulfonate structure represented by the said general formula (B-1), it is also preferable that it is a compound represented by the following general formula (OS-1).
上記一般式(OS−1)中、R101は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基、カルバモイル基、スルファモイル基、スルホ基、シアノ基、アリール基、または、ヘテロアリール基を表す。R102は、アルキル基、または、アリール基を表す。
X101は−O−、−S−、−NH−、−NR105−、−CH2−、−CR106H−、または、−CR105R107−を表し、R105〜R107はアルキル基、または、アリール基を表す。
R121〜R124は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アミノ基、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アミド基、スルホ基、シアノ基、または、アリール基を表す。R121〜R124のうち2つは、それぞれ互いに結合して環を形成してもよい。
R121〜R124としては、水素原子、ハロゲン原子、および、アルキル基が好ましく、また、R121〜R124のうち少なくとも2つが互いに結合してアリール基を形成する態様もまた、好ましく挙げられる。中でも、R121〜R124がいずれも水素原子である態様が感度の観点から好ましい。
既述の官能基は、いずれも、さらに置換基を有していてもよい。
In the general formula (OS-1), R 101 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an acyl group, a carbamoyl group, a sulfamoyl group, a sulfo group, a cyano group, an aryl group, or Represents a heteroaryl group. R102 represents an alkyl group or an aryl group.
X 101 represents —O—, —S—, —NH—, —NR 105 —, —CH 2 —, —CR 106 H—, or —CR 105 R 107 —, wherein R 105 to R 107 are alkyl groups. Or an aryl group.
R 121 to R 124 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an alkoxy group, an amino group, an alkoxycarbonyl group, an alkylcarbonyl group, an arylcarbonyl group, an amide group, a sulfo group, a cyano group, Or an aryl group is represented. Two of R 121 to R 124 may be bonded to each other to form a ring.
As R 121 to R 124 , a hydrogen atom, a halogen atom, and an alkyl group are preferable, and an embodiment in which at least two of R 121 to R 124 are bonded to each other to form an aryl group is also preferable. Among these, an embodiment in which R 121 to R 124 are all hydrogen atoms is preferable from the viewpoint of sensitivity.
Any of the aforementioned functional groups may further have a substituent.
上記一般式(OS−1)で表される化合物は、下記一般式(OS−2)で表される化合物であることがより好ましい。 The compound represented by the general formula (OS-1) is more preferably a compound represented by the following general formula (OS-2).
上記一般式(OS−2)中、R101、R102、R121〜R124は、それぞれ式(OS−1)におけるのと同義であり、好ましい例もまた同様である。
これらの中でも、上記一般式(OS−1)および上記一般式(OS−2)におけるR101がシアノ基、または、アリール基である態様がより好ましく、上記一般式(OS−2)で表され、R101がシアノ基、フェニル基またはナフチル基である態様が最も好ましい。
In the general formula (OS-2), R 101 , R 102 , R 121 to R 124 are respectively synonymous with those in the formula (OS-1), and preferred examples are also the same.
Among these, an embodiment in which R 101 in the general formula (OS-1) and the general formula (OS-2) is a cyano group or an aryl group is more preferable, and is represented by the general formula (OS-2). And R 101 is most preferably a cyano group, a phenyl group, or a naphthyl group.
また、上記オキシムスルホネート化合物において、オキシムやベンゾチアゾール環の立体構造(E,Z等)のついてはそれぞれ、どちらか一方であっても、混合物であってもよい。 In the oxime sulfonate compound, the steric structure (E, Z, etc.) of the oxime or benzothiazole ring may be either one or a mixture.
本発明に好適に用いうる上記一般式(OS−1)で表される化合物の具体例としては、特開2011−221494号公報の段落番号0128〜0132に記載の化合物(例示化合物b−1〜b−34)が挙げられるが、本発明はこれに限定されない。 Specific examples of the compound represented by the general formula (OS-1) that can be suitably used in the present invention include the compounds described in paragraph numbers 0128 to 0132 of JP2011-221494A (exemplified compounds b-1 to 1). b-34), but the present invention is not limited thereto.
本発明では、上記一般式(B−1)で表されるオキシムスルホネート構造を含有する化合物としては、下記一般式(OS−3)、下記一般式(OS−4)または下記一般式(OS−5)で表されるオキシムスルホネート化合物であることが好ましい。 In this invention, as a compound containing the oxime sulfonate structure represented by the said general formula (B-1), the following general formula (OS-3), the following general formula (OS-4), or the following general formula (OS-) The oxime sulfonate compound represented by 5) is preferred.
上記一般式(OS−3)〜(OS−5)中、R22、R25およびR28におけるアルキル基、アリール基またはヘテロアリール基は、置換基を有していてもよい。
上記式(OS−3)〜(OS−5)中、R22、R25およびR28におけるアルキル基としては、置換基を有していてもよい総炭素数1〜30のアルキル基であることが好ましい。
In the general formulas (OS-3) to (OS-5), the alkyl group, aryl group or heteroaryl group in R 22 , R 25 and R 28 may have a substituent.
In the above formulas (OS-3) to (OS-5), the alkyl group in R 22 , R 25 and R 28 is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent. Is preferred.
また、上記一般式(OS−3)〜(OS−5)中、R22、R25およびR28におけるアリール基としては、置換基を有してもよい総炭素数6〜30のアリール基が好ましい。 In the general formulas (OS-3) to (OS-5), as the aryl group in R 22 , R 25 and R 28, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms which may have a substituent may be used. preferable.
また、上記一般式(OS−3)〜(OS−5)中、R1におけるヘテロアリール基としては、置換基を有してもよい総炭素数4〜30のヘテロアリール基が好ましい。 Further, in the above general formula (OS-3) ~ (OS -5), as the heteroaryl group in R 1, heteroaryl group having a total carbon number of 4-30 which may have a substituent is preferable.
上記一般式(OS−3)〜(OS−5)中、R22、R25およびR28におけるヘテロアリール基は、少なくとも1つの環が複素芳香環であればよく、例えば、複素芳香環とベンゼン環とが縮環していてもよい。 In the general formulas (OS-3) to (OS-5), at least one ring of the heteroaryl group in R 22 , R 25 and R 28 may be a heteroaromatic ring. For example, a heteroaromatic ring and benzene The ring may be condensed.
上記一般式(OS−3)〜(OS−5)中、R23、R26およびR29は、水素原子、アルキル基またはアリール基であることが好ましく、水素原子またはアルキル基であることがより好ましい。
上記一般式(OS−3)〜(OS−5)中、化合物中に2以上存在するR23、R26およびR29のうち、1つまたは2つがアルキル基、アリール基またはハロゲン原子であることが好ましく、1つがアルキル基、アリール基またはハロゲン原子であることがより好ましく、1つがアルキル基であり、かつ残りが水素原子であることが特に好ましい。
In the general formulas (OS-3) to (OS-5), R 23 , R 26 and R 29 are preferably a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group, and more preferably a hydrogen atom or an alkyl group. preferable.
In the general formulas (OS-3) to (OS-5), one or two of R 23 , R 26 and R 29 present in the compound are an alkyl group, an aryl group or a halogen atom. It is more preferable that one is an alkyl group, an aryl group or a halogen atom, and it is particularly preferable that one is an alkyl group and the rest is a hydrogen atom.
R23、R26およびR29におけるアルキル基としては、置換基を有してもよい総炭素数1〜12のアルキル基であることが好ましく、置換基を有してもよい総炭素数1〜6のアルキル基であることがより好ましい。 The alkyl group for R 23 , R 26 and R 29 is preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may have a substituent, and 1 to 1 carbon atoms which may have a substituent. More preferred is an alkyl group of 6.
R23、R26およびR29におけるアリール基としては、置換基を有してもよい総炭素数6〜30のアリール基であることが好ましい。 The aryl group for R 23 , R 26 and R 29 is preferably an aryl group having 6 to 30 carbon atoms which may have a substituent.
上記一般式(OS−3)〜(OS−5)中、X1〜X3はそれぞれ独立にOまたはSを表し、Oであることが好ましい。
上記一般式(OS−3)〜(OS−5)において、X1〜X3を環員として含む環は、5員環または6員環である。
上記一般式(OS−3)〜(OS−5)中、n1〜n3はそれぞれ独立に1または2を表し、X1〜X3がOである場合、n1〜n3はそれぞれ独立に1であることが好ましく、また、X1〜X3がSである場合、n1〜n3はそれぞれ独立に2であることが好ましい。
In the general formulas (OS-3) to (OS-5), X 1 to X 3 each independently represents O or S, and is preferably O.
In the general formulas (OS-3) to (OS-5), the ring containing X 1 to X 3 as a ring member is a 5-membered ring or a 6-membered ring.
In the general formulas (OS-3) to (OS-5), n 1 to n 3 each independently represent 1 or 2, and when X 1 to X 3 are O, n 1 to n 3 are each independently 1 is preferable, and when X 1 to X 3 are S, n 1 to n 3 are preferably 2 each independently.
上記一般式(OS−3)〜(OS−5)中、R24、R27およびR30はそれぞれ独立にハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、スルホン酸基、アミノスルホニル基またはアルコキシスルホニル基を表す。その中でも、R24、R27およびR30はそれぞれ独立にアルキル基またはアルキルオキシ基であることが好ましい。
R24、R27およびR30におけるアルキル基、アルキルオキシ基、スルホン酸基、アミノスルホニル基およびアルコキシスルホニル基は、置換基を有していてもよい。
上記一般式(OS−3)〜(OS−5)中、R24、R27およびR30におけるアルキル基としては、置換基を有していてもよい総炭素数1〜30のアルキル基であることが好ましい。
In the general formulas (OS-3) to (OS-5), R 24 , R 27 and R 30 each independently represent a halogen atom, an alkyl group, an alkyloxy group, a sulfonic acid group, an aminosulfonyl group or an alkoxysulfonyl group. Represent. Among them, R 24 , R 27 and R 30 are preferably each independently an alkyl group or an alkyloxy group.
The alkyl group, alkyloxy group, sulfonic acid group, aminosulfonyl group and alkoxysulfonyl group in R 24 , R 27 and R 30 may have a substituent.
In the general formulas (OS-3) to (OS-5), the alkyl group in R 24 , R 27 and R 30 is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent. It is preferable.
上記一般式(OS−3)〜(OS−5)中、R24、R27およびR30におけるアルキルオキシ基としては、置換基を有してもよい総炭素数1〜30のアルキルオキシ基であることが好ましい。 In the general formulas (OS-3) to (OS-5), the alkyloxy group in R 24 , R 27 and R 30 is an alkyloxy group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent. Preferably there is.
また、上記一般式(OS−3)〜(OS−5)中、m1〜m3はそれぞれ独立に0〜6の整数を表し、0〜2の整数であることが好ましく、0または1であることがより好ましく、0であることが特に好ましい。
また、上記(OS−3)〜(OS−5)のそれぞれの置換基について、特開2011−221494号公報の段落番号0092〜0109に記載の(OS−3)〜(OS−5)の置換基の好ましい範囲も同様に好ましい。
In the general formulas (OS-3) to (OS-5), m 1 to m 3 each independently represents an integer of 0 to 6, preferably an integer of 0 to 2, preferably 0 or 1. More preferably, it is particularly preferably 0.
Further, with respect to each of the substituents of (OS-3) to (OS-5), the substitution of (OS-3) to (OS-5) described in paragraph numbers 0092 to 0109 of JP2011-221494A. The preferred range of groups is likewise preferred.
また、上記一般式(B−1)で表されるオキシムスルホネート構造を含有する化合物は、下記一般式(OS−6)〜(OS−11)のいずれかで表されるオキシムスルホネート化合物であることが特に好ましい。 Moreover, the compound containing the oxime sulfonate structure represented by the general formula (B-1) is an oxime sulfonate compound represented by any one of the following general formulas (OS-6) to (OS-11). Is particularly preferred.
上記一般式(OS−6)〜(OS−11)における好ましい範囲は、特開2011−221494号公報の段落番号0110〜0112に記載される(OS−6)〜(OS−11)の好ましい範囲と同様である。 Preferred ranges in the above general formulas (OS-6) to (OS-11) are preferred ranges of (OS-6) to (OS-11) described in paragraph numbers 0110 to 0112 of JP2011-221494A. It is the same.
上記一般式(OS−3)〜上記一般式(OS−5)で表されるオキシムスルホネート化合物の具体例としては、特開2011−221494号公報の段落番号0114〜0120に記載の化合物が挙げられるが、本発明は、これらに限定されるものではない。 Specific examples of the oxime sulfonate compound represented by the general formula (OS-3) to the general formula (OS-5) include compounds described in paragraph numbers 0114 to 0120 of JP2011-221494A. However, the present invention is not limited to these.
本発明の感光性樹脂組成物において、(B)光酸発生剤は、感光性樹脂組成物中の全樹脂成分(好ましくは固形分、より好ましくは共重合体の合計)100質量部に対して、0.1〜10質量部使用することが好ましく、0.5〜10質量部使用することがより好ましい。2種以上を併用することもできる。 In the photosensitive resin composition of the present invention, (B) the photoacid generator is based on 100 parts by mass of all resin components (preferably a solid content, more preferably a total of copolymers) in the photosensitive resin composition. 0.1 to 10 parts by mass is preferably used, and 0.5 to 10 parts by mass is more preferably used. Two or more kinds can be used in combination.
<(C)溶剤>
本発明の感光性樹脂組成物は、(C)溶剤を含有する。本発明の感光性樹脂組成物は、必須成分である上記(A)および(B)成分、後述のその他の成分を(C)溶剤に溶解した溶液として調製されることが好ましい。本発明の組成物の調製に用いられる溶剤としては、必須成分および任意成分を均一に溶解し、各成分と反応しないものが用いられる。
本発明の感光性樹脂組成物に使用される(C)溶剤としては、公知の溶剤を用いることができ、エチレングリコールモノアルキルエーテル類、エチレングリコールジアルキルエーテル類、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、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ジアルキルエーテル類、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、ジエチレングリコールジアルキルエーテル類、ジエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、ジプロピレングリコールモノアルキルエーテル類、ジプロピレングリコールジアルキルエーテル類、ジプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、エステル類、ケトン類、アミド類、ラクトン類等が例示できる。また、本発明の感光性樹脂組成物に使用される溶剤の具体例としては特開2011−221494号公報の段落番号0174〜0178に記載の溶剤、特開2012−194290公報の段落番号0167〜0168に記載の溶剤も挙げられ、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
<(C) Solvent>
The photosensitive resin composition of the present invention contains (C) a solvent. The photosensitive resin composition of the present invention is preferably prepared as a solution in which the components (A) and (B), which are essential components, and other components described below are dissolved in a solvent (C). As a solvent used for the preparation of the composition of the present invention, a solvent that uniformly dissolves essential components and optional components and does not react with each component is used.
As the solvent (C) used in the photosensitive resin composition of the present invention, known solvents can be used, such as ethylene glycol monoalkyl ethers, ethylene glycol dialkyl ethers, ethylene glycol monoalkyl ether acetates, propylene. Glycol monoalkyl ethers, propylene glycol dialkyl ethers, propylene glycol monoalkyl ether acetates, diethylene glycol dialkyl ethers, diethylene glycol monoalkyl ether acetates, dipropylene glycol monoalkyl ethers, dipropylene glycol dialkyl ethers, dipropylene glycol Examples include monoalkyl ether acetates, esters, ketones, amides, lactones and the like. Moreover, as a specific example of the solvent used for the photosensitive resin composition of this invention, the solvent of paragraph number 0174-0178 of Unexamined-Japanese-Patent No. 2011-221494, paragraph number 0167-0168 of Unexamined-Japanese-Patent No. 2012-194290. And the contents thereof are incorporated herein by reference.
本発明の感光性樹脂組成物に使用される(C)溶剤の具体例としては、例えば特開2011−221494号公報の段落番号[0174]〜[0178]に記載の溶剤などが挙げられる。
また、これらの溶剤にさらに必要に応じて、ベンジルエチルエーテル、ジヘキシルエーテル、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、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、イソホロン、カプロン酸、カプリル酸、1−オクタノール、1−ノナール、ベンジルアルコール、アニソール、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、炭酸エチレン、炭酸プロピレン等の溶剤を添加することもできる。これら溶剤は、1種単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。本発明に用いることができる溶剤は、1種単独、または、2種を併用することが好ましく、2種を併用することがより好ましく、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類またはジアルキルエーテル類、ジアセテート類とジエチレングリコールジアルキルエーテル類、あるいは、エステル類とブチレングリコールアルキルエーテルアセテート類とを併用することがさらに好ましい。
Specific examples of the (C) solvent used in the photosensitive resin composition of the present invention include the solvents described in paragraph numbers [0174] to [0178] of JP2011-221494A.
In addition, benzyl ethyl ether, dihexyl ether, ethylene glycol monophenyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, isophorone, caproic acid, caprylic acid, 1-octanol, 1-nonal as necessary for these solvents , Benzyl alcohol, anisole, benzyl acetate, ethyl benzoate, diethyl oxalate, diethyl maleate, ethylene carbonate, propylene carbonate and the like can also be added. These solvents can be used alone or in combination of two or more. The solvent that can be used in the present invention is a single type or a combination of two types, more preferably a combination of two types, propylene glycol monoalkyl ether acetates or dialkyl ethers, diacetates. And diethylene glycol dialkyl ethers or esters and butylene glycol alkyl ether acetates are more preferably used in combination.
また、(C)成分としては、沸点130℃以上160℃未満の溶剤、沸点160℃以上の溶剤、または、これらの混合物であることが好ましく、沸点130℃以上160℃未満の溶剤、沸点160℃以上200℃以下の溶剤、または、これらの混合物であることがより好ましく、沸点130℃以上160℃未満の溶剤と沸点160℃以上200℃以下の溶剤との混合物であることが更に好ましい。
沸点130℃以上160℃未満の溶剤としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(沸点146℃)、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート(沸点158℃)、プロピレングリコールメチル−n−ブチルエーテル(沸点155℃)、プロピレングリコールメチル−n−プロピルエーテル(沸点131℃)が例示できる。
沸点160℃以上の溶剤としては、3−エトキシプロピオン酸エチル(沸点170℃)、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル(沸点176℃)、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート(沸点160℃)、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート(沸点213℃)、3−メトキシブチルエーテルアセテート(沸点171℃)、ジエチレングリコールジエチエルエーテル(沸点189℃)、ジエチレングリコールジメチルエーテル(沸点162℃)、プロピレングリコールジアセテート(沸点190℃)、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(沸点220℃)、ジプロピレングリコールジメチルエーテル(沸点175℃)、1,3−ブチレングリコールジアセテート(沸点232℃)が例示できる。
The component (C) is preferably a solvent having a boiling point of 130 ° C. or more and less than 160 ° C., a solvent having a boiling point of 160 ° C. or more, or a mixture thereof, a solvent having a boiling point of 130 ° C. or more and less than 160 ° C., and a boiling point of 160 ° C. A solvent having a boiling point of 200 ° C. or lower or a mixture thereof is more preferable, and a solvent having a boiling point of 130 ° C. or higher and lower than 160 ° C. and a solvent having a boiling point of 160 ° C. or higher and 200 ° C. or lower is still more preferable.
Solvents having a boiling point of 130 ° C. or higher and lower than 160 ° C. include propylene glycol monomethyl ether acetate (boiling point 146 ° C.), propylene glycol monoethyl ether acetate (boiling point 158 ° C.), propylene glycol methyl-n-butyl ether (boiling point 155 ° C.), propylene glycol An example is methyl-n-propyl ether (boiling point 131 ° C.).
Solvents having a boiling point of 160 ° C or higher include ethyl 3-ethoxypropionate (boiling point 170 ° C), diethylene glycol methyl ethyl ether (boiling point 176 ° C), propylene glycol monomethyl ether propionate (boiling point 160 ° C), dipropylene glycol methyl ether acetate. (Boiling point 213 ° C), 3-methoxybutyl ether acetate (boiling point 171 ° C), diethylene glycol diethyl ether (boiling point 189 ° C), diethylene glycol dimethyl ether (boiling point 162 ° C), propylene glycol diacetate (boiling point 190 ° C), diethylene glycol monoethyl ether acetate (Boiling point 220 ° C), dipropylene glycol dimethyl ether (boiling point 175 ° C), 1,3-butylene glycol diacetate (boiling point 232 ° C) It can be.
本発明の感光性樹脂組成物における(C)溶剤の含有量は、感光性樹脂組成物中の全樹脂成分(好ましくは固形分、より好ましくは上記(A)重合体)100重量部当たり、50〜3,000重量部であることが好ましく、100〜2,000重量部であることがより好ましく、150〜1,500重量部であることがさらに好ましい。 The content of the solvent (C) in the photosensitive resin composition of the present invention is 50 per 100 parts by weight of all resin components (preferably solid content, more preferably the (A) polymer) in the photosensitive resin composition. It is preferably ˜3,000 parts by weight, more preferably 100 to 2,000 parts by weight, and even more preferably 150 to 1,500 parts by weight.
<その他の成分>
本発明のポジ型感光性樹脂組成物には、(A)成分、(B)成分、および(C)成分に加えて、必要に応じて、(D)増感剤、(E)塩基性化合物、(F)密着改良剤、(G)界面活性剤、(H)酸化防止剤を好ましく加えることができる。さらに本発明のポジ型感光性樹脂組成物には、可塑剤、熱ラジカル発生剤、酸化防止剤、熱酸発生剤、紫外線吸収剤、増粘剤、および、有機または無機の沈殿防止剤などの公知の添加剤を加えることができる。
<Other ingredients>
In addition to the component (A), the component (B), and the component (C), the positive photosensitive resin composition of the present invention includes (D) a sensitizer and (E) a basic compound as necessary. (F) Adhesion improver, (G) surfactant, (H) antioxidant can be preferably added. Further, the positive photosensitive resin composition of the present invention includes a plasticizer, a thermal radical generator, an antioxidant, a thermal acid generator, an ultraviolet absorber, a thickener, and an organic or inorganic precipitation inhibitor. Known additives can be added.
<(D)増感剤>
本発明の感光性樹脂組成物は、(B)光酸発生剤との組み合わせにおいて、その分解を促進させるために、増感剤を含有することが好ましい。増感剤は、活性光線または放射線を吸収して電子励起状態となる。電子励起状態となった増感剤は、光酸発生剤と接触して、電子移動、エネルギー移動、発熱などの作用が生じる。これにより光酸発生剤は化学変化を起こして分解し、酸を生成する。好ましい増感剤の例としては、以下の化合物類に属しており、かつ350nmから450nmの波長域のいずれかに吸収波長を有する化合物を挙げることができる。
<(D) Sensitizer>
The photosensitive resin composition of the present invention preferably contains a sensitizer in order to promote its decomposition in combination with (B) the photoacid generator. The sensitizer absorbs actinic rays or radiation and enters an electronically excited state. The sensitizer in an electronically excited state comes into contact with the photoacid generator, and effects such as electron transfer, energy transfer, and heat generation occur. Thereby, a photo-acid generator raise | generates a chemical change and decomposes | disassembles and produces | generates an acid. Examples of preferred sensitizers include compounds belonging to the following compounds and having an absorption wavelength in any of the wavelength ranges from 350 nm to 450 nm.
多核芳香族類(例えば、ピレン、ペリレン、トリフェニレン、アントラセン、9,10−ジブトキシアントラセン、9,10−ジエトキシアントラセン,3,7−ジメトキシアントラセン、9,10−ジプロピルオキシアントラセン)、キサンテン類(例えば、フルオレッセイン、エオシン、エリスロシン、ローダミンB、ローズベンガル)、キサントン類(例えば、キサントン、チオキサントン、ジメチルチオキサントン、ジエチルチオキサントン)、シアニン類(例えばチアカルボシアニン、オキサカルボシアニン)、メロシアニン類(例えば、メロシアニン、カルボメロシアニン)、ローダシアニン類、オキソノール類、チアジン類(例えば、チオニン、メチレンブルー、トルイジンブルー)、アクリジン類(例えば、アクリジンオレンジ、クロロフラビン、アクリフラビン)、アクリドン類(例えば、アクリドン、10−ブチル−2−クロロアクリドン)、アントラキノン類(例えば、アントラキノン)、スクアリウム類(例えば、スクアリウム)、スチリル類、ベーススチリル類(例えば、2−[2−[4−(ジメチルアミノ)フェニル]エテニル]ベンゾオキサゾール)、クマリン類(例えば、7−ジエチルアミノ4−メチルクマリン、7−ヒドロキシ4−メチルクマリン、2,3,6,7−テトラヒドロ−9−メチル−1H,5H,11H[1]ベンゾピラノ[6,7,8−ij]キノリジン−11−ノン)。
これら増感剤の中でも、多核芳香族類、アクリドン類、スチリル類、ベーススチリル類、クマリン類が好ましく、多核芳香族類がより好ましい。多核芳香族類の中でも下記一般式(O)または一般式(P)で表される化合物が最も好ましい。
一般式(P)
Among these sensitizers, polynuclear aromatics, acridones, styryls, base styryls, and coumarins are preferable, and polynuclear aromatics are more preferable. Among the polynuclear aromatics, compounds represented by the following general formula (O) or general formula (P) are most preferable.
General formula (P)
(一般式(O)について)
R1およびR2は、それぞれ、アリール基、またはエチレン結合を1つ以上有するヘテロ環構造を表し、R1およびR2の少なくとも一方がエチレン結合を1つ以上有するヘテロ環構造を表すことが好ましく、R1およびR2の両方がエチレン結合を1つ以上有するヘテロ環構造を表すことがさらに好ましい。ヘテロ環は、硫黄原子を含むことが好ましい。
R1およびR2が有する環状構造は、単環であってもよいし、縮合環であってもよい。本発明では、R1およびR2における、アリール基、またはエチレン結合を1つ以上有するヘテロ環構造は、それぞれ、環状構造として、単環のみを含むことが好ましい。この場合、単環は1つのみでも、2つ以上が直接にまたは連結基を介して連結した構造でもよく、単環は、1〜4つが好ましく、1つがより好ましい。
R1およびR2に含まれる環は、5員環、6員環、5員環および6員環の2つ以上の縮合環が例示され、5員環または6員環が好ましい。
(About general formula (O))
R 1 and R 2 each preferably represents an aryl group or a heterocyclic structure having one or more ethylene bonds, and at least one of R 1 and R 2 preferably represents a heterocyclic structure having one or more ethylene bonds. More preferably, R 1 and R 2 both represent a heterocyclic structure having one or more ethylene bonds. The heterocycle preferably contains a sulfur atom.
The cyclic structure possessed by R 1 and R 2 may be a single ring or a condensed ring. In the present invention, each of the heterocyclic structures having one or more aryl groups or ethylene bonds in R 1 and R 2 preferably includes only a single ring as the cyclic structure. In this case, the structure may be such that only one monocycle or two or more monocycles are linked directly or via a linking group, and preferably 1 to 4 monocycles and more preferably one monocycle.
The ring contained in R 1 and R 2 is exemplified by two or more condensed rings of a 5-membered ring, a 6-membered ring, a 5-membered ring and a 6-membered ring, and a 5-membered ring or a 6-membered ring is preferable.
R1およびR2は、それぞれ、置換基を有していてもよいフェニル基、または、下記一般式(O−1)で表される基であることが好ましい。
一般式(O−1)
Formula (O-1)
上記フェニル基が有していてもよい置換基および一般式(O−1)における置換基は、1分子あたりの置換基部分の1つの質量が250以下であることが好ましく、100以下であることがより好ましい。上記フェニル基が有していてもよい置換基および一般式(O−1)における置換基は、それぞれ、ハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基、またはアミノ基であることが好ましく、アルコキシ基、アルキル基がより好ましく、炭素数1〜3のアルコキシ基または炭素数1〜4のアルキル基がより好ましい。
フェニル基は置換基を有していない方が好ましい。
rは0または1が好ましく、0がより好ましい。
As for the substituent which the phenyl group may have and the substituent in the general formula (O-1), the mass of one substituent portion per molecule is preferably 250 or less, and 100 or less. Is more preferable. The substituent that the phenyl group may have and the substituent in the general formula (O-1) are each preferably a halogen atom, an alkoxy group, an alkyl group, or an amino group. Are more preferable, and an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is more preferable.
The phenyl group preferably has no substituent.
r is preferably 0 or 1, more preferably 0.
R1およびR2は、同一の基であることが好ましい。 R 1 and R 2 are preferably the same group.
nおよびmは、それぞれ、1または2を表し、それぞれ、1が好ましく、両方が1であることがより好ましい。 n and m each represent 1 or 2, each is preferably 1, and both are more preferably 1.
L1は、アルケニレン基、またはエチレン結合を1つ以上有するヘテロ環構造を少なくとも有することが好ましく、下記一般式(O−2)または(O−3)で表される基であることがより好ましく、一般式(O−2)で表されることがさらに好ましい。
L1におけるエチレン結合の数が2〜3個であることが好ましく、3個であることがより好ましい。
L 1 preferably has at least an alkenylene group or a heterocyclic structure having one or more ethylene bonds, and more preferably a group represented by the following general formula (O-2) or (O-3). More preferably, it is represented by the general formula (O-2).
The number of ethylene bonds in L 1 is preferably 2 to 3, and more preferably 3.
一般式(O−2)
S1は1〜4の整数が好ましく、1がより好ましい。
一般式(O−3)
S2は、2または3が好ましい。
Formula (O-2)
S1 is preferably an integer of 1 to 4, and more preferably 1.
General formula (O-3)
S2 is preferably 2 or 3.
一般式(O)で表される化合物は、さらに、下記一般式(O−4)〜(O−6)いずれかの式で表される化合物であることが好ましい。
一般式(O−4)
一般式(O−4)〜(O−6)において、R1〜R6は、それぞれ、水素原子、ハロゲン原子、アルコキシ基、アルキル基がより好ましく、それぞれ、水素原子、炭素数1〜3のアルコキシ基または炭素数1〜4のアルキル基がより好ましく、水素原子がさらに好ましい。
The compound represented by the general formula (O) is preferably a compound represented by any one of the following general formulas (O-4) to (O-6).
General formula (O-4)
In general formulas (O-4) to (O-6), R 1 to R 6 are each more preferably a hydrogen atom, a halogen atom, an alkoxy group, or an alkyl group. An alkoxy group or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is more preferable, and a hydrogen atom is more preferable.
一般式(O)において、エチレン結合の数は、4〜14が好ましく、5〜10がより好ましい。 In the general formula (O), the number of ethylene bonds is preferably 4 to 14, and more preferably 5 to 10.
以下に、本発明で好ましく用いられる一般式(O)で表される化合物を例示するが、本発明がこれらに限定されるものではないことは言うまでもない。下記において、Meはメチル基を示す。
一般式(P)中、Rは、それぞれ、炭素数1〜8のアルキル基であり、炭素数2〜6のアルキル基がより好ましい。
In general formula (P), R is respectively a C1-C8 alkyl group, and a C2-C6 alkyl group is more preferable.
本発明の感光性樹脂組成物中における増感剤の添加量は、感光性樹脂組成物の光酸発生剤100重量部に対し、0〜1000重量部であることが好ましく、10〜500重量部であることがより好ましく、50〜200重量部であることがさらに好ましい。
2種以上を併用することもできる。
The addition amount of the sensitizer in the photosensitive resin composition of the present invention is preferably 0 to 1000 parts by weight, preferably 10 to 500 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the photoacid generator of the photosensitive resin composition. It is more preferable that it is 50 to 200 parts by weight.
Two or more kinds can be used in combination.
<(E)塩基性化合物>
本発明の感光性樹脂組成物は、塩基性化合物を含有してもよい。本発明で使用される塩基性化合物としては、化学増幅レジストで用いられるものの中から任意に選択して使用することができる。例えば、脂肪族アミン、芳香族アミン、複素環式アミン、第四級アンモニウムヒドロキシド、カルボン酸の第四級アンモニウム塩等が挙げられる。
<(E) Basic compound>
The photosensitive resin composition of the present invention may contain a basic compound. The basic compound used in the present invention can be arbitrarily selected from those used in chemically amplified resists. Examples include aliphatic amines, aromatic amines, heterocyclic amines, quaternary ammonium hydroxides, quaternary ammonium salts of carboxylic acids, and the like.
塩基性化合物の具体例としては、特開2009−98616号公報の段落番号0052〜0056に記載の化合物が例示でき、かかる内容は本願明細書に組み込まれる。
本発明に用いることができる塩基性化合物は、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよいが、2種以上を併用することが好ましく、2種を併用することがより好ましく、複素環式アミンを2種併用することがさらに好ましい。
Specific examples of the basic compound include the compounds described in paragraph numbers 0052 to 0056 of JP-A-2009-98616, the contents of which are incorporated herein.
The basic compounds that can be used in the present invention may be used singly or in combination of two or more. However, it is preferable to use two or more in combination, and it is more preferable to use two in combination. It is preferable to use two kinds of heterocyclic amines in combination.
本発明において、塩基性化合物は、下記一般式(Q−a)、(Q−b)、および(Q−c)で表される化合物の少なくとも1種であることが好ましい。
本発明で用いられる塩基性化合物は、分子内に少なくとも1つの尿素、もしくはチオ尿素結合で表わされる部分構造を有し、しかもモルフォリノ基、またはピペラジノ基を含有するという構造上の特徴を有する化合物である。
In the present invention, the basic compound is preferably at least one of compounds represented by the following general formulas (Qa), (Qb), and (Qc).
The basic compound used in the present invention is a compound having a structural feature of having a partial structure represented by at least one urea or thiourea bond in the molecule and containing a morpholino group or a piperazino group. is there.
塩基性化合物は、上記Xが硫黄原子であり、下記一般式(Q−a2)で表されるチオ尿素化合物であること、すなわちチオ尿素結合で表される部分構造を有することが好ましい。
塩基性化合物は、更に下記一般式(Q−a3)で表されるチオ尿素化合物であること、すなわちモルフォリノ基を含有することがより好ましい。
上記一般式(Q−a)〜(Q−a3)で表される化合物のR2〜R4における炭素数が1〜6のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基などの炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、直鎖の炭素数1〜4のアルキル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。 Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms in R 2 to R 4 of the compounds represented by the general formulas (Qa) to (Qa3) include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and n-butyl. C1-C4 alkyl groups, such as a group, a sec-butyl group, and a t-butyl group, are preferable, a linear C1-C4 alkyl group is more preferable, and a methyl group is especially preferable.
上記一般式(Q−a)〜(Q−a3)で表される化合物のR2〜R4における炭素数3〜10のシクロアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基などの炭素数3〜10のシクロアルキル基が好ましく、炭素数5〜10のシクロアルキル基がより好ましく、シクロヘキシル基が特に好ましい。 Examples of the cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms in R 2 to R 4 of the compounds represented by the general formulas (Qa) to (Qa3) include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclohexyl group, and an adamantyl group. A cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms such as cycloalkyl group having 5 to 10 carbon atoms is more preferable, and a cyclohexyl group is particularly preferable.
上記一般式(Q−a)で表される塩基性化合物の具体例としては、以下に示す化合物(C−1)〜(C−7)を挙げることができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Specific examples of the basic compound represented by the general formula (Qa) include the following compounds (C-1) to (C-7), but the present invention is limited to these. It is not something.
これら塩基性化合物は、単独でまたは2種以上混合して使用することができる。 These basic compounds can be used alone or in admixture of two or more.
上記一般式(Q−b)で表される化合物のR8〜R10における炭素数が1〜6のアルキル基、アリール基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基などが好ましく、直鎖の炭素数1〜4のアルキル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。 Examples of the alkyl group or aryl group having 1 to 6 carbon atoms in R 8 to R 10 of the compound represented by the general formula (Qb) include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, sec -A butyl group, a t-butyl group, a pentyl group, a neopentyl group, a hexyl group and the like are preferable, a linear alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is more preferable, and a methyl group is particularly preferable.
上記一般式(Q−b)で表される化合物のR8〜R10における炭素数3〜10のシクロアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基などの炭素数3〜10のシクロアルキル基が好ましく、炭素数5〜10のシクロアルキル基がより好ましく、シクロヘキシル基が特に好ましい。 Examples of the cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms in R 8 to R 10 of the compound represented by the general formula (Qb) include 3 to 3 carbon atoms such as a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclohexyl group, and an adamantyl group. A cycloalkyl group having 10 carbon atoms is preferable, a cycloalkyl group having 5 to 10 carbon atoms is more preferable, and a cyclohexyl group is particularly preferable.
上記一般式(Q−b)で表される化合物のR8〜R10におけるアルキル基、アリール基が有していてもよい置換基としては、一般式(Q−a2)のR3のアルキル基が有しうる好ましい置換基と同様である。 The alkyl group, the substituent which may be aryl groups have at R 8 to R 10 of the compound represented by general formula (Q-b), the alkyl group of R 3 in the general formula (Q-a2) It is the same as the preferable substituent which may have.
本発明において、塩基性化合物の添加量は、感度、および解像性のすべてを満たす観点から、感光性樹脂組成物中の全樹脂成分(好ましくは固形分、より好ましくは上記(A)重合体)を基準として、通常0.001〜20重量%の範囲で用いられ、好ましくは0.005〜10重量%、最も好ましくは0.01〜5重量%の範囲で使用される。 In the present invention, the addition amount of the basic compound is all resin components (preferably solid content, more preferably the (A) polymer in the photosensitive resin composition) from the viewpoint of satisfying all of sensitivity and resolution. ) Is usually used in the range of 0.001 to 20% by weight, preferably 0.005 to 10% by weight, and most preferably 0.01 to 5% by weight.
<(F)密着改良剤>
本発明の感光性樹脂組成物は、密着改良剤を含有してもよい。本発明の感光性樹脂組成物に用いることができる密着改良剤は、基材となる無機物、例えば、シリコン、酸化シリコン、窒化シリコン等のシリコン化合物、金、銅、アルミニウム等の金属と絶縁膜との密着性を向上させる化合物である。具体的には、シランカップリング剤、チオール系化合物等が挙げられる。本発明で使用される密着改良剤としてのシランカップリング剤は、界面の改質を目的とするものであり、特に限定することなく、公知のものを使用することができる。
好ましいシランカップリング剤としては、例えば、特開2012−042837号公報の段落番号0175の記載を参酌でき、かかる内容は本願明細書に組み込まれる。これらは1種単独または2種以上を組み合わせて使用することができる。これらは基板との密着性の向上に有効であるとともに、基板とのテーパー角の調整にも有効である。
本発明の感光性樹脂組成物における密着改良剤の含有量は、感光性樹脂組成物中の全樹脂成分(好ましくは固形分、より好ましくは上記(A)共重合体)100重量部に対して、0.1〜20重量部が好ましく、0.5〜10重量部がより好ましい。
<(F) Adhesion improver>
The photosensitive resin composition of the present invention may contain an adhesion improving agent. The adhesion improver that can be used in the photosensitive resin composition of the present invention is an inorganic material serving as a base material, for example, a silicon compound such as silicon, silicon oxide, or silicon nitride, a metal such as gold, copper, or aluminum, and an insulating film. It is a compound that improves the adhesion. Specific examples include silane coupling agents and thiol compounds. The silane coupling agent as an adhesion improving agent used in the present invention is for the purpose of modifying the interface, and any known silane coupling agent can be used without any particular limitation.
As a preferable silane coupling agent, for example, the description of paragraph number 0175 of JP2012-042837A can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification. These can be used alone or in combination of two or more. These are effective in improving the adhesion to the substrate and are also effective in adjusting the taper angle with the substrate.
The content of the adhesion improving agent in the photosensitive resin composition of the present invention is based on 100 parts by weight of all resin components (preferably solid content, more preferably (A) copolymer) in the photosensitive resin composition. 0.1 to 20 parts by weight is preferable, and 0.5 to 10 parts by weight is more preferable.
<(G)界面活性剤>
本発明の感光性樹脂組成物は、界面活性剤を含有してもよい。界面活性剤としては、アニオン系、カチオン系、ノニオン系、または、両性のいずれでも使用することができるが、好ましい界面活性剤はノニオン系界面活性剤である。
界面活性剤の好ましい例としては、例えば、特開2012−042837号公報の段落番号0184〜0196の記載を参酌でき、かかる内容は本願明細書に組み込まれる。
<(G) Surfactant>
The photosensitive resin composition of the present invention may contain a surfactant. As the surfactant, any of anionic, cationic, nonionic, or amphoteric surfactants can be used, but a preferred surfactant is a nonionic surfactant.
As preferable examples of the surfactant, for example, the description of paragraph numbers 0184 to 0196 in JP2012-042837A can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification.
これらの界面活性剤は、1種単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
本発明の感光性樹脂組成物における(G)界面活性剤の添加量は、感光性樹脂組成物中の全樹脂成分(好ましくは、固形分、より好ましくは上記(A)共重合体)100重量部に対して、10重量部以下であることが好ましく、0.01〜10重量部であることがより好ましく、0.01〜1重量部であることがさらに好ましい。
These surfactants can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.
The addition amount of (G) surfactant in the photosensitive resin composition of the present invention is 100 weights of all resin components (preferably solid content, more preferably (A) copolymer) in the photosensitive resin composition. The amount is preferably 10 parts by weight or less, more preferably 0.01 to 10 parts by weight, and still more preferably 0.01 to 1 part by weight with respect to parts.
<(H)酸化防止剤>
本発明の感光性樹脂組成物は、酸化防止剤を含有してもよい。酸化防止剤としては、公知の酸化防止剤を含有することができる。酸化防止剤を添加することにより、硬化膜の着色を防止できる、または、分解による膜厚減少を低減でき、また、耐熱透明性に優れるという利点がある。
このような酸化防止剤としては、例えば、例えば、特開2012−042837号公報の段落番号0194〜0196の記載を参酌でき、かかる内容は本願明細書に組み込まれる。
<(H) Antioxidant>
The photosensitive resin composition of the present invention may contain an antioxidant. As an antioxidant, a well-known antioxidant can be contained. By adding an antioxidant, there is an advantage that coloring of the cured film can be prevented, or a decrease in film thickness due to decomposition can be reduced, and heat-resistant transparency is excellent.
As such an antioxidant, for example, the description of paragraph numbers 0194 to 0196 in JP 2012-042837 A can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification.
酸化防止剤の含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分に対して、0.1〜6重量%であることが好ましく、0.2〜5重量%であることがより好ましく、0.5〜4重量%であることが特に好ましい。この範囲にすることで、形成された膜の十分な透明性が得られ、且つ、パターン形成時の感度も良好となる。
また、酸化防止剤以外の添加剤として、“高分子添加剤の新展開((株)日刊工業新聞社)”に記載の各種紫外線吸収剤や、金属不活性化剤等を本発明の感光性樹脂組成物に添加してもよい。
The content of the antioxidant is preferably 0.1 to 6% by weight, more preferably 0.2 to 5% by weight, based on the total solid content of the photosensitive resin composition. It is particularly preferably 5 to 4% by weight. By setting it within this range, sufficient transparency of the formed film can be obtained, and the sensitivity at the time of pattern formation becomes good.
As additives other than antioxidants, various ultraviolet absorbers described in “New Development of Polymer Additives (Nikkan Kogyo Shimbun Co., Ltd.)”, metal deactivators, and the like are used in the present invention. You may add to a resin composition.
[パターンの製造方法]
次に、本発明のパターンの製造方法を説明する。
本発明のパターンの製造方法は、以下の(1)〜(6)の工程を含むことを特徴とする。
(1)本発明の感光性樹脂組成物を基板上に適用する工程、
(2)適用された感光性樹脂組成物から溶剤を除去する工程、
(3)活性放射線で露光する工程、
(4)水性現像液で現像する工程、
(5)形成されたレジストパターンをマスクとして上記基板をエッチングする工程、および、
(6)上記レジストパターンを剥離する工程。
以下に各工程を順に説明する。
[Pattern manufacturing method]
Next, the pattern manufacturing method of the present invention will be described.
The pattern manufacturing method of the present invention includes the following steps (1) to (6).
(1) The process of applying the photosensitive resin composition of this invention on a board | substrate,
(2) a step of removing the solvent from the applied photosensitive resin composition;
(3) a step of exposing with actinic radiation,
(4) a step of developing with an aqueous developer,
(5) etching the substrate using the formed resist pattern as a mask, and
(6) A step of removing the resist pattern.
Each step will be described below in order.
(1)の工程では、本発明のポジ型感光性樹脂組成物を基板上に適用して溶剤を含む湿潤膜とすることが好ましい。
(2)の工程では、適用された上記の膜から、減圧(バキューム)および/または加熱により、溶剤を除去して基板上に乾燥塗膜を形成させる。
In the step (1), the positive photosensitive resin composition of the present invention is preferably applied onto a substrate to form a wet film containing a solvent.
In the step (2), the solvent is removed from the applied film by decompression (vacuum) and / or heating to form a dry coating film on the substrate.
(3)露光する工程では、得られた塗膜に波長300nm〜450nmの活性光線を照射する。この工程では、(B)光酸発生剤が分解し酸が発生する。発生した酸の触媒作用により、(A−1)成分中に含まれる酸基を有する構成単位(a−1)の酸分解性基(保護カルボキシル基)で保護されたヒドロキシ基が加水分解されて、フェノール性水酸基が生成する。 (3) In the exposing step, the obtained coating film is irradiated with actinic rays having a wavelength of 300 nm to 450 nm. In this step, (B) the photoacid generator is decomposed to generate an acid. By the catalytic action of the generated acid, the hydroxy group protected by the acid-decomposable group (protected carboxyl group) of the structural unit (a-1) having an acid group contained in the component (A-1) is hydrolyzed. A phenolic hydroxyl group is formed.
酸触媒の生成した領域において、上記の加水分解反応を加速させるために、必要に応じて、露光後加熱処理:Post Exposure Bake(以下、「PEB」ともいう。)を行うことができる。PEBにより、酸分解性基からのカルボキシル基またはフェノール性水酸基の生成を促進させることができる。本発明のパターンの製造方法では、上記現像工程後、エッチング工程前に、上記レジストパターンをポストベークして熱硬化させる工程を含むことが好ましい。 In order to accelerate the hydrolysis reaction in the region where the acid catalyst is generated, post-exposure heat treatment: Post Exposure Bake (hereinafter also referred to as “PEB”) can be performed as necessary. PEB can promote the formation of a carboxyl group or a phenolic hydroxyl group from an acid-decomposable group. The pattern production method of the present invention preferably includes a step of post-baking and thermosetting the resist pattern after the development step and before the etching step.
本発明における(A)成分中に含まれるヒドロキシスチレンの構成単位(A−2)のヒドロキシ基は、酸分解の活性化エネルギーが低く、露光による光酸発生剤由来の酸により容易に分解し、フェノール性水酸基を生じるため、必ずしもPEBを行うことなく、現像によりポジ画像を形成することもできるが、本発明のパターンの製造方法では、本発明の感光性樹脂組成物を用いて上記のポストベーク工程を行うことが好ましい。
本発明のパターンの製造方法では比較的低温でPEBを行うことにより、架橋反応を起こすことなく、酸分解性基の加水分解を促進することが好ましい。PEBを行う場合の温度は、30℃〜130℃であることが好ましく、40℃〜110℃がより好ましく、50℃〜100℃が特に好ましい。加熱時間は、加熱温度などにより適宜設定できるが、1〜60分の範囲内とすることが好ましい。
The hydroxy group of the structural unit (A-2) of hydroxystyrene contained in the component (A) in the present invention has low activation energy for acid decomposition, and is easily decomposed by an acid derived from a photoacid generator by exposure, Since a phenolic hydroxyl group is generated, a positive image can be formed by development without necessarily performing PEB. However, in the method for producing a pattern of the present invention, the above-described post-baking is performed using the photosensitive resin composition of the present invention. It is preferable to perform a process.
In the pattern production method of the present invention, it is preferable to promote hydrolysis of acid-decomposable groups without causing a crosslinking reaction by performing PEB at a relatively low temperature. The temperature for performing PEB is preferably 30 ° C to 130 ° C, more preferably 40 ° C to 110 ° C, and particularly preferably 50 ° C to 100 ° C. The heating time can be appropriately set depending on the heating temperature or the like, but is preferably in the range of 1 to 60 minutes.
(4)現像する工程では、遊離したカルボキシル基またはフェノール性水酸基を有する共重合体を、アルカリ性現像液を用いて現像する。アルカリ性現像液に溶解しやすいカルボキシル基またはフェノール性水酸基を有する樹脂組成物を含む露光部領域を除去することにより、ポジ画像が形成する。
比較的低温でPEBを行うことにより、架橋反応を起こすことなく、酸分解性基の加水分解を促進することが好ましい。PEBを行う場合の温度は、30℃〜130℃であることが好ましく、40℃〜110℃下がより好ましく、50℃〜80℃が特に好ましい。加熱時間は、加熱温度などにより適宜設定できるが、10〜90分の範囲内とすることが好ましい。
本発明のパターンの製造方法では、(4)現像する工程から後述のエッチング工程までの間にポストベーク工程を含むことが好ましく、上記(4)現像する工程後、エッチング工程前に、上記レジストパターンを100〜160℃でポストベークする工程を含むことがより好ましい。(4)現像する工程後のポストベーク工程において、得られたポジ画像を加熱することにより、エッチング寸法安定性向上の効果が得られる。
上記(4)現像する工程後、(5)エッチングする工程前のポストベーク工程は、120〜150℃であることがより好ましい。比較的低温でPEBを行うことにより、レジストパターンを熱フローさせずにエッチング寸法安定性を向上させる効果が得られる。
加熱時間は、加熱温度などにより適宜設定できるが、1〜60分の範囲内とすることが好ましい。
次に、本発明の感光性樹脂組成物を用いた硬化膜の形成方法を具体的に説明する。
(4) In the developing step, the copolymer having a liberated carboxyl group or phenolic hydroxyl group is developed using an alkaline developer. A positive image is formed by removing an exposed area containing a resin composition having a carboxyl group or a phenolic hydroxyl group that is easily dissolved in an alkaline developer.
By performing PEB at a relatively low temperature, it is preferable to promote hydrolysis of the acid-decomposable group without causing a crosslinking reaction. The temperature for performing PEB is preferably 30 ° C to 130 ° C, more preferably 40 ° C to 110 ° C, and particularly preferably 50 ° C to 80 ° C. The heating time can be appropriately set depending on the heating temperature or the like, but is preferably in the range of 10 to 90 minutes.
In the pattern manufacturing method of the present invention, it is preferable that a post-baking step is included between (4) the developing step and an etching step described later, and (4) the resist pattern after the developing step and before the etching step. It is more preferable to include a step of post-baking at 100 to 160 ° C. (4) By heating the obtained positive image in the post-baking step after the developing step, the effect of improving etching dimensional stability can be obtained.
The post-baking step after the step (4) developing and before the step (5) etching is more preferably 120 to 150 ° C. By performing PEB at a relatively low temperature, an effect of improving etching dimensional stability without causing heat flow of the resist pattern can be obtained.
The heating time can be appropriately set depending on the heating temperature or the like, but is preferably in the range of 1 to 60 minutes.
Next, the formation method of the cured film using the photosensitive resin composition of this invention is demonstrated concretely.
<感光性樹脂組成物の調製方法>
(A)〜(C)の必須成分および任意成分を所定の割合でかつ任意の方法で混合し、撹拌溶解して感光性樹脂組成物を調製する。例えば、各成分を、それぞれ予め上述した溶剤に溶解させた溶液とした後、これらを所定の割合で混合して樹脂組成物を調製することもできる。以上のように調製した組成物溶液は、例えば孔径0.2μmのフィルター等を用いてろ過した後に、使用に供することもできる。
<Method for preparing photosensitive resin composition>
The essential components and optional components of (A) to (C) are mixed at a predetermined ratio and by an arbitrary method, stirred and dissolved to prepare a photosensitive resin composition. For example, the resin composition can be prepared by mixing each component in a predetermined ratio after preparing each solution in advance in the above-described solvent. The composition solution prepared as described above can be used after being filtered using, for example, a filter having a pore size of 0.2 μm.
<(1)感光性樹脂組成物を基板上に適用する工程および(2)溶剤を除去する工程>
感光性樹脂組成物を、所定の基板に適用し、減圧および/または加熱(プリベーク)により溶剤を除去することにより、所望の乾燥塗膜を形成することができる。上記の基板としては、例えば液晶表示素子の製造においては、偏光板、さらに必要に応じてブラックマトリックス層、カラーフィルター層を設け、さらに透明導電回路層を設けたガラス板などが例示できる。感光性樹脂組成物を基板へ適用する方法としては特に制限はないが、その中でも、本発明では基板へ観光性樹脂組成物を塗布することが好ましい。基板への塗布方法は特に限定されず、例えば、スリットコート法、スプレー法、ロールコート法、回転塗布法等の方法を用いることができる。中でもスリットコート法が大型基板に適するという観点で好ましい。大型基板で製造すると生産性が高く好ましい。ここで大型基板とは、各辺が1m以上の大きさの基板をいう。
<(1) Step of applying photosensitive resin composition on substrate and (2) Step of removing solvent>
A desired dry coating film can be formed by applying the photosensitive resin composition to a predetermined substrate and removing the solvent by decompression and / or heating (pre-baking). Examples of the substrate include, for example, a glass plate in which a polarizing plate, a black matrix layer and a color filter layer are provided as necessary, and a transparent conductive circuit layer is further provided in the production of a liquid crystal display element. Although there is no restriction | limiting in particular as a method of applying the photosensitive resin composition to a board | substrate, Among these, it is preferable to apply | coat a touristic resin composition to a board | substrate in this invention. The coating method to a board | substrate is not specifically limited, For example, methods, such as a slit coat method, a spray method, a roll coat method, a spin coat method, can be used. Among them, the slit coating method is preferable from the viewpoint of being suitable for a large substrate. Manufacturing with a large substrate is preferable because of high productivity. Here, the large substrate means a substrate having a side of 1 m or more on each side.
また、(2)の工程の加熱条件は、未露光部における(A)成分中の構成単位(a−1)において酸分解性基が分解して、(A)成分をアルカリ現像液に可溶性としない範囲であり、各成分の種類や配合比によっても異なるが、好ましくは80〜130℃で30〜120秒間程度である。 Further, the heating condition in the step (2) is that the acid-decomposable group is decomposed in the structural unit (a-1) in the component (A) in the unexposed part, and the component (A) is soluble in the alkali developer. Although not depending on the type and blending ratio of each component, it is preferably about 80 to 130 ° C. for about 30 to 120 seconds.
<(3)露光する工程および(4)現像する工程(パターン形成方法)>
(3)の工程では、塗膜を設けた基板に所定のパターンを有するマスクを介して、活性光線を照射する。露光工程の後、必要に応じて加熱処理(PEB)を行った後、(4)の工程では、アルカリ性現像液を用いて露光部領域を除去して画像パターンを形成する。
活性光線による露光には、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、LED光源、エキシマレーザー発生装置などを用いることができ、g線(436nm)、i線(365nm)、h線(405nm)などの波長300nm〜450nmの波長を有する活性光線が好ましく使用できる。また、必要に応じて長波長カットフィルター、短波長カットフィルター、バンドパスフィルターのような分光フィルターを通して照射光を調整することもできる。
(3)の工程で使用するマスクとしては、複数の厚みを持ったパターンを一度で得ることができるハーフトーン位相マスクを使用することが好ましい。
<(3) Step of exposing and (4) Step of developing (pattern forming method)>
In the step (3), the substrate provided with the coating film is irradiated with actinic rays through a mask having a predetermined pattern. After the exposure step, heat treatment (PEB) is performed as necessary, and then in step (4), an exposed area is removed using an alkaline developer to form an image pattern.
For exposure with actinic light, a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultrahigh-pressure mercury lamp, a chemical lamp, an LED light source, an excimer laser generator, or the like can be used. Actinic rays having a wavelength of 300 nm to 450 nm such as) can be preferably used. Moreover, irradiation light can also be adjusted through spectral filters, such as a long wavelength cut filter, a short wavelength cut filter, and a band pass filter, as needed.
As the mask used in the step (3), it is preferable to use a halftone phase mask capable of obtaining a pattern having a plurality of thicknesses at a time.
(4)の工程で使用する現像液には、塩基性化合物が含まれることが好ましい。塩基性化合物としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物類;炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ金属炭酸塩類;重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウムなどのアルカリ金属重炭酸塩類;テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、コリンヒドロキシド等のアンモニウムヒドロキシド類;ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウムなどの水溶液を使用することができる。また、上記アルカリ類の水溶液にメタノールやエタノールなどの水溶性有機溶剤や界面活性剤を適当量添加した水溶液を現像液として使用することもできる。 The developer used in the step (4) preferably contains a basic compound. Examples of the basic compound include alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide, sodium hydroxide and potassium hydroxide; alkali metal carbonates such as sodium carbonate and potassium carbonate; alkalis such as sodium bicarbonate and potassium bicarbonate Metal bicarbonates; ammonium hydroxides such as tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide and choline hydroxide; aqueous solutions such as sodium silicate and sodium metasilicate can be used. An aqueous solution obtained by adding an appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol or a surfactant to the alkaline aqueous solution can also be used as a developer.
現像液のpHは、好ましくは10.0〜14.0である。
現像時間は、好ましくは30〜180秒間であり、また、現像の手法は液盛り法、ディップ法等の何れでもよい。現像後は、流水洗浄を30〜90秒間行い、所望のパターンを形成させることができる。
The pH of the developer is preferably 10.0 to 14.0.
The development time is preferably 30 to 180 seconds, and the development method may be any of a liquid piling method, a dip method, and the like. After the development, washing with running water is performed for 30 to 90 seconds, and a desired pattern can be formed.
<(5)エッチングする工程>
本発明のパターンの製造方法は、上記(5)形成されたレジストパターンをマスクとして上記基板をエッチングする工程を含む。
上記レジストパターンをマスクとして上記基板をエッチングする方法としては特に制限はなく、公知の方法を用いることができる。
<(5) Step of etching>
The pattern manufacturing method of the present invention includes the step (5) of etching the substrate using the formed resist pattern as a mask.
There is no restriction | limiting in particular as a method of etching the said board | substrate using the said resist pattern as a mask, A well-known method can be used.
<(6)レジストパターンを剥離する工程>
本発明のパターンの製造方法は、上記(6)上記レジストパターンを剥離する工程を含む。
上記レジストパターンを剥離方法としては特に制限はなく、公知の方法を用いることができる。
<(6) Step of peeling resist pattern>
The pattern production method of the present invention includes the step (6) of peeling the resist pattern.
There is no restriction | limiting in particular as a peeling method of the said resist pattern, A well-known method can be used.
<基板>
本発明のパターンの製造方法に用いられる基板は特に制限はないが、例えばクロム膜、モリブデン膜、モリブデン合金膜、タンタル膜、タンタル合金膜、酸化錫をドープした酸化インジウム(ITO)膜や酸化錫膜、Ni、Cu、Fe、Alなどのメタル基板;石英、ガラス、窒化珪素膜、シリコーン、窒化シリコーン、ポリシリコーン、酸化シリコーン、アモルファスシリコーン膜、SOG、半導体素子製造用のシリコーンウェーハ、液晶素子製造用のガラス角基板などのシリコン基板;紙、ポリエステルフイルム、ポリカーボネートフィルム、ポリイミドフィルム、有機EL表示装置に用いられるその他のポリマー基板などのポリマー基板;セラミック材料、Ti基板、Al基板、LED照明に用いられる単結晶サファイア基板などを用いることができる。その中でも本発明では、ITO基板、モリブデン基板、シリコン基板、Cu基板、Al基板、または単結晶サファイア基板であることが好ましく、ITO基板、モリブデン基板、シリコン基板、または単結晶サファイア基板であることがより好ましく、ITO基板、または単結晶サファイア基板であることがさらに好ましい。
基板の形状は、板状でもよいし、ロール状でもよい。
<Board>
The substrate used in the pattern manufacturing method of the present invention is not particularly limited. For example, a chromium film, a molybdenum film, a molybdenum alloy film, a tantalum film, a tantalum alloy film, an indium oxide (ITO) film doped with tin oxide, or tin oxide. Film, Ni, Cu, Fe, Al, etc. metal substrate; quartz, glass, silicon nitride film, silicone, silicone nitride, polysilicone, silicone oxide, amorphous silicone film, SOG, silicon wafer for semiconductor device manufacturing, liquid crystal device manufacturing Silicon substrates such as glass square substrates for use; Polymer substrates such as paper, polyester film, polycarbonate film, polyimide film, and other polymer substrates used in organic EL display devices; used for ceramic materials, Ti substrates, Al substrates, LED lighting Use single crystal sapphire substrate Rukoto can. Among them, in the present invention, an ITO substrate, a molybdenum substrate, a silicon substrate, a Cu substrate, an Al substrate, or a single crystal sapphire substrate is preferable, and an ITO substrate, a molybdenum substrate, a silicon substrate, or a single crystal sapphire substrate is preferable. More preferably, it is an ITO substrate or a single crystal sapphire substrate.
The shape of the substrate may be a plate shape or a roll shape.
[硬化膜]
本発明では、(4)現像する工程後、現像により得られた未露光領域に対応するパターンについて、ホットプレートやオーブン等の加熱装置を用いて、所定の温度、例えば、180〜250℃で所定の時間、例えばホットプレート上なら5〜60分間、オーブンならば30〜90分間、加熱処理をすることにより、耐熱性、硬度等に優れた保護膜や層間絶縁膜等の硬化膜を形成することができる。
また、加熱処理を行う際は、窒素雰囲気下で行うことにより、硬化膜の透明性を向上させることもできる。
なお、加熱処理に先立ち、硬化膜がパターン状に形成した基板に活性光線により再露光した後、加熱することが好ましい。
[Curing film]
In the present invention, (4) after the developing step, the pattern corresponding to the unexposed area obtained by development is predetermined at a predetermined temperature, for example, 180 to 250 ° C., using a heating device such as a hot plate or an oven. For example, 5 to 60 minutes on a hot plate and 30 to 90 minutes on an oven to form a cured film such as a protective film or an interlayer insulating film having excellent heat resistance and hardness. Can do.
Moreover, when performing heat processing, transparency of a cured film can also be improved by performing in nitrogen atmosphere.
Prior to the heat treatment, it is preferable that the substrate having the cured film formed in a pattern is re-exposed with actinic rays and then heated.
すなわち、本発明の硬化膜を形成するには、現像する工程と熱硬化する工程の間に、活性光線により再露光する工程を含むことが好ましい。
再露光する工程における露光は、上記露光する工程と同様の手段により行えばよいが、上記再露光する工程では、基板の本発明の感光性樹脂組成物により膜が形成された側に対し、全面露光を行うことが好ましい。再露光する工程の好ましい露光量としては、100〜1,000mJ/cm2である。
That is, in order to form the cured film of the present invention, it is preferable to include a step of re-exposing with actinic rays between the developing step and the thermosetting step.
The exposure in the re-exposure step may be performed by the same means as in the exposure step. However, in the re-exposure step, the entire surface of the substrate on the side where the film is formed by the photosensitive resin composition of the present invention is used. It is preferable to perform exposure. A preferable exposure amount for the re-exposure step is 100 to 1,000 mJ / cm 2 .
[パターン]
本発明のパターンは、本発明の感光性樹脂組成物を硬化して得られたレジストパターンをマスクとして用いて、上記基板をエッチングして得られたパターンである。本発明のパターンは、ITOパターン、モリブデンパターンまたはシリコンパターンとして好ましく用いることができ、ITOパターンとしてより好ましく用いることができる。
本発明の感光性樹脂組成物は感度、解像性および露光マージンに優れるため、矩形性に優れたレジストパターンが得られる。本発明のパターンは、上記レジストパターンを用いる本発明のパターンの製造方法で得られるため、微細加工することができ、有機EL表示装置や液晶表示装置を高精細な表示特性とすることができる。
[pattern]
The pattern of this invention is a pattern obtained by etching the said board | substrate using the resist pattern obtained by hardening | curing the photosensitive resin composition of this invention as a mask. The pattern of the present invention can be preferably used as an ITO pattern, a molybdenum pattern or a silicon pattern, and more preferably used as an ITO pattern.
Since the photosensitive resin composition of the present invention is excellent in sensitivity, resolution and exposure margin, a resist pattern having excellent rectangularity can be obtained. Since the pattern of the present invention is obtained by the method for producing a pattern of the present invention using the resist pattern, it can be finely processed, and an organic EL display device or a liquid crystal display device can have high definition display characteristics.
[有機EL表示装置、液晶表示装置]
本発明の感光性樹脂組成物は、層間絶縁膜としても使用することができ、本発明のパターンの製造方法にて、有機EL表示装置および液晶表示装置を製造することができる。本発明の有機EL表示装置および液晶表示装置はITOパターンを有することが好ましい。
本発明の有機EL表示装置や液晶表示装置としては、上記本発明の感光性樹脂組成物を用いて形成される平坦化膜や層間絶縁膜を有すること以外は特に制限されず、様々な構造をとる公知の各種有機EL表示装置や液晶表示装置を挙げることができる。
また、本発明の感光性樹脂組成物および本発明の硬化膜は、上記用途に限定されず種々の用途に使用することができる。例えば、平坦化膜や層間絶縁膜以外にも、カラーフィルターの保護膜や、液晶表示装置における液晶層の厚みを一定に保持するためのスペーサーや固体撮像素子においてカラーフィルター上に設けられるマイクロレンズ等に好適に用いることができる。
[Organic EL display device, Liquid crystal display device]
The photosensitive resin composition of the present invention can also be used as an interlayer insulating film, and an organic EL display device and a liquid crystal display device can be manufactured by the pattern manufacturing method of the present invention. The organic EL display device and the liquid crystal display device of the present invention preferably have an ITO pattern.
The organic EL display device or liquid crystal display device of the present invention is not particularly limited except that it has a planarizing film or an interlayer insulating film formed using the photosensitive resin composition of the present invention, and has various structures. Various known organic EL display devices and liquid crystal display devices can be used.
Moreover, the photosensitive resin composition of this invention and the cured film of this invention are not limited to the said use, It can be used for various uses. For example, in addition to the planarization film and interlayer insulating film, a protective film for the color filter, a spacer for keeping the thickness of the liquid crystal layer in the liquid crystal display device constant, a microlens provided on the color filter in the solid-state imaging device, etc. Can be suitably used.
図1は、有機EL表示装置の一例の構成概念図を示す。ボトムエミッション型の有機EL表示装置における基板の模式的断面図を示し、平坦化膜4を有している。
ガラス基板6上にボトムゲート型のTFT1を形成し、このTFT1を覆う状態でSi3N4から成る絶縁膜3が形成されている。絶縁膜3に、ここでは図示を省略したコンタクトホールを形成した後、このコンタクトホールを介してTFT1に接続される配線2(高さ1.0μm)が絶縁膜3上に形成されている。配線2は、TFT1間または、後の工程で形成される有機EL素子とTFT1とを接続するためのものである。
さらに、配線2の形成による凹凸を平坦化するために、配線2による凹凸を埋め込む状態で絶縁膜3上に平坦化層4が形成されている。
平坦化膜4上には、ボトムエミッション型の有機EL素子が形成されている。すなわち、平坦化膜4上に、ITOからなる第一電極5が、コンタクトホール7を介して配線2に接続させて形成されている。また、第一電極5は、有機EL素子の陽極に相当する。
第一電極5の周縁を覆う形状の絶縁膜8が形成されており、この絶縁膜8を設けることによって、第一電極5とこの後の工程で形成する第二電極との間のショートを防止することができる。
さらに、図1には図示していないが、所望のパターンマスクを介して、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層を順次蒸着して設け、次いで、基板上方の全面にAlから成る第二電極を形成し、封止用ガラス板と紫外線硬化型エポキシ樹脂を用いて貼り合わせることで封止し、各有機EL素子にこれを駆動するためのTFT1が接続されてなるアクティブマトリックス型の有機EL表示装置が得られる。
FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating an example of an organic EL display device. A schematic cross-sectional view of a substrate in a bottom emission type organic EL display device is shown, and a planarizing film 4 is provided.
A bottom gate type TFT 1 is formed on a glass substrate 6, and an insulating film 3 made of Si 3 N 4 is formed so as to cover the TFT 1. A contact hole (not shown) is formed in the insulating film 3, and then a wiring 2 (height: 1.0 μm) connected to the TFT 1 through the contact hole is formed on the insulating film 3. The wiring 2 is for connecting the TFT 1 with an organic EL element formed between the TFTs 1 or in a later process.
Further, in order to flatten the unevenness due to the formation of the wiring 2, the flattening layer 4 is formed on the insulating film 3 in a state where the unevenness due to the wiring 2 is embedded.
On the planarizing film 4, a bottom emission type organic EL element is formed. That is, the first electrode 5 made of ITO is formed on the planarizing film 4 so as to be connected to the wiring 2 through the contact hole 7. The first electrode 5 corresponds to the anode of the organic EL element.
An insulating film 8 having a shape covering the periphery of the first electrode 5 is formed. By providing the insulating film 8, a short circuit between the first electrode 5 and the second electrode formed in the subsequent process is prevented. can do.
Further, although not shown in FIG. 1, a hole transport layer, an organic light emitting layer, and an electron transport layer are sequentially deposited through a desired pattern mask, and then a first layer made of Al is formed on the entire surface above the substrate. An active matrix organic material in which two electrodes are formed and sealed by bonding using a sealing glass plate and an ultraviolet curable epoxy resin, and each organic EL element is connected to a TFT 1 for driving it. An EL display device is obtained.
図2は、アクティブマトリックス方式の液晶表示装置10の一例を示す概念的断面図である。このカラー液晶表示装置10は、背面にバックライトユニット12を有する液晶パネルであって、液晶パネルは、偏光フィルムが貼り付けられた2枚のガラス基板14,15の間に配置されたすべての画素に対応するTFT16の素子が配置されている。ガラス基板上に形成された各素子には、硬化膜17中に形成されたコンタクトホール18を通して、画素電極を形成するITO透明電極19が配線されている。ITO透明電極19の上には、液晶20の層とブラックマトリックスを配置したRGBカラーフィルター22が設けられている。 FIG. 2 is a conceptual cross-sectional view showing an example of the active matrix type liquid crystal display device 10. The color liquid crystal display device 10 is a liquid crystal panel having a backlight unit 12 on the back surface, and the liquid crystal panel includes all pixels disposed between two glass substrates 14 and 15 having a polarizing film attached thereto. The elements of the TFT 16 corresponding to are arranged. Each element formed on the glass substrate is wired with an ITO transparent electrode 19 that forms a pixel electrode through a contact hole 18 formed in the cured film 17. On the ITO transparent electrode 19, an RGB color filter 22 in which a liquid crystal 20 layer and a black matrix are arranged is provided.
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。 The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. The materials, amounts used, ratios, processing details, processing procedures, and the like shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the specific examples shown below.
以下の合成例において、以下の符号はそれぞれ以下の化合物を表す。
V−65:2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(和光純薬工業製)
V−601:ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(和光純薬工業製)
MAEVE:メタクリル酸1−エトキシエチル
MATHF:メタクリル酸テトラヒドロ−2H−フラン−2−イル
MATHP:2−テトラヒドロピラニルメタクリレート(新中村化学社製)
StOEVE:4−(1−エトキシエチルオキシ)スチレン
THFFMA:テトラヒドロフルフリルメタクリレート
MMA:メタクリル酸メチル
MAA:メタクリル酸
In the following synthesis examples, the following symbols represent the following compounds, respectively.
V-65: 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
V-601: Dimethyl-2,2′-azobis (2-methylpropionate) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
MAEVE: 1-ethoxyethyl methacrylate MATHF: tetrahydro-2H-furan-2-yl methacrylate MATHP: 2-tetrahydropyranyl methacrylate (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
StOEVE: 4- (1-Ethoxyethyloxy) styrene THF FMA: Tetrahydrofurfuryl methacrylate MMA: Methyl methacrylate MAA: Methacrylic acid
(合成例1:a−1−1の合成(MATHF/MMA/MAA=60/15/25))
<MATHFの合成>
メタクリル酸(86g、1mol)を15℃に冷却しておき、カンファースルホン酸(4.6g,0.02mol)添加した。その溶液に、2−ジヒドロフラン(71g、1mol、1.0当量)を滴下した。1時間撹拌した後に、飽和炭酸水素ナトリウム(500mL)を加え、酢酸エチル(500mL)で抽出し、硫酸マグネシウムで乾燥後、不溶物を濾過後40℃以下で減圧濃縮し、残渣の黄色油状物を減圧蒸留して沸点(bp.)54〜56℃/3.5mmHg留分のメタクリル酸テトラヒドロ−2H−フラン−2−イル(MATHF)125gを無色油状物として得た(収率80%)。
<a−1−1の合成>
3つ口フラスコにメタクリル酸50.33g(0.585mol)、カンファースルホン酸0.27g(0.2mol%)を混合して15℃に冷却した。その溶液に2,3−ジヒドロフラン41.00g(0.585mol)滴下した。反応液を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(500mL)を加え、酢酸エチル(500mL)で抽出し、硫酸マグネシウムで乾燥した。不溶物を濾過後40℃以下で減圧濃縮し、残渣の無色油状物を減圧蒸留することで沸点(bp.)54〜56℃/3.5mmHg留分の73.02gのMATHFを得た。
3つ口フラスコにPGMEA(29.6g)を入れ、窒素雰囲気下において80℃に昇温した。その溶液にMATHF(28.1g)、MMA(7.51g)、MAA(3.87g)、V−601(1.93g、モノマーに対して2.8mol%)をPGMEA(29.6g)に溶解させ、2時間かけて滴下した。滴下終了後4時間撹拌し、反応を終了させた。それによりa−1−1を得た。重量平均分子量は15,000であった。多分散度は、2.60であった。
<Synthesis of MATHF>
Methacrylic acid (86 g, 1 mol) was cooled to 15 ° C., and camphorsulfonic acid (4.6 g, 0.02 mol) was added. To the solution, 2-dihydrofuran (71 g, 1 mol, 1.0 equivalent) was added dropwise. After stirring for 1 hour, saturated sodium bicarbonate (500 mL) was added, extracted with ethyl acetate (500 mL), dried over magnesium sulfate, insolubles were filtered and concentrated under reduced pressure at 40 ° C. or lower to give a residual yellow oily product. Distillation under reduced pressure afforded 125 g of tetrahydro-2H-furan-2-yl methacrylate (MATHF) as a colorless oily substance (yield 80%) at a boiling point (bp.) Of 54 to 56 ° C./3.5 mmHg.
<Synthesis of a-1-1>
In a three-necked flask, 50.33 g (0.585 mol) of methacrylic acid and 0.27 g (0.2 mol%) of camphorsulfonic acid were mixed and cooled to 15 ° C. To the solution, 41.00 g (0.585 mol) of 2,3-dihydrofuran was added dropwise. Saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution (500 mL) was added to the reaction mixture, and the mixture was extracted with ethyl acetate (500 mL) and dried over magnesium sulfate. Insoluble matter was filtered, and the filtrate was concentrated under reduced pressure at 40 ° C. or lower. The colorless oily residue was distilled under reduced pressure to obtain 73.02 g of MATHF in a boiling point (bp.) 54-56 ° C./3.5 mmHg fraction.
PGMEA (29.6 g) was placed in a three-necked flask and heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere. MATHF (28.1 g), MMA (7.51 g), MAA (3.87 g), V-601 (1.93 g, 2.8 mol% based on monomer) were dissolved in PGMEA (29.6 g) in the solution. And added dropwise over 2 hours. After completion of the dropwise addition, the reaction was terminated by stirring for 4 hours. Thereby, a-1-1 was obtained. The weight average molecular weight was 15,000. The polydispersity was 2.60.
(合成例2:a−1−2の合成)
合成例1において、モル比がMATHFと、MAAと、MMAの比率を、15モル、15モル、70モルとなるように変更した他は同様に行った。
(Synthesis Example 2: Synthesis of a-1-2)
The same procedure as in Synthesis Example 1 was performed except that the molar ratio of MATHF, MAA, and MMA was changed to 15 mol, 15 mol, and 70 mol.
(合成例3:a−1−3の合成)
合成例1において、モル比がMATHFと、MAAと、MMAの比率を、25モル、15モル、60モルとなるように変更した他は同様に行った。
(Synthesis Example 3: Synthesis of a-1-3)
The same procedure as in Synthesis Example 1 was performed except that the molar ratio of MATHF, MAA, and MMA was changed to 25 mol, 15 mol, and 60 mol.
(合成例4:a−1−4の合成)
合成例1において、モル比がMATHFと、MAAと、MMAの比率を、35モル、15モル、50モルとなるように変更した他は同様に行った。
(Synthesis Example 4: Synthesis of a-1-4)
The same procedure as in Synthesis Example 1 was performed except that the molar ratio of MATHF, MAA, and MMA was changed to 35 mol, 15 mol, and 50 mol.
(合成例5:a−1−5の合成)
合成例1において、モル比がMATHFと、MAAと、MMAの比率を、45モル、15モル、40モルとなるように変更した他は同様に行った。
(Synthesis Example 5: Synthesis of a-1-5)
The same procedure as in Synthesis Example 1 was performed except that the molar ratio of MATHF, MAA, and MMA was changed to 45 mol, 15 mol, and 40 mol.
(合成例6:a−1−6の合成(THF/EVE/PHS/MAA=33/15/37/15))
<樹脂(R−1)の合成>
p−アセトキシスチレン110.3g(0.68モル)、メタクリル酸10.3g(0.12モル)を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)140gに溶解し、窒素気流および攪拌下、65―75℃にてジメチル2,2'―アゾビス(2―メチルプロピオネート)(V−601)6.5g(0.028モル)のPGMEA溶液を投入し、さらに6時間攪拌を続けることにより、重合反応を行った。メタノール200mlに溶解し、ナトリウムメトキシドメタノール溶液(SM−28)14gを加え、3時間反応させた。塩酸にて中和し、水200mlを加えて希釈し、酢酸エチル300mlを加えて分液操作を行い、水で3回洗浄した。その後、白色の樹脂を析出させた。この樹脂を濾別し、水洗・乾燥させた。さらにアセトン200mlに溶解し、3リットルのヘキサン/酢酸エチル=10/1溶液に攪拌しながら滴下、再沈を行った。得られた樹脂を真空乾燥器中で40℃、24時間乾燥し、ポリ(p−ヒドロキシスチレン)/MAAアルカリ可溶性樹脂(R−1)を得た。得られた樹脂の重量平均分子量は15000、多分散度は、2.60であった。
(Synthesis Example 6: Synthesis of a-1-6 (THF / EVE / PHS / MAA = 33/15/37/15))
<Synthesis of Resin (R-1)>
110.3 g (0.68 mol) of p-acetoxystyrene and 10.3 g (0.12 mol) of methacrylic acid were dissolved in 140 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) and heated to 65-75 ° C. under a nitrogen stream and stirring. Then, a PGMEA solution of 6.5 g (0.028 mol) of dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate) (V-601) was added and stirring was continued for 6 hours to carry out the polymerization reaction. It was. It melt | dissolved in 200 ml of methanol, 14 g of sodium methoxide methanol solutions (SM-28) were added, and it was made to react for 3 hours. The mixture was neutralized with hydrochloric acid, diluted with 200 ml of water, diluted with 300 ml of ethyl acetate, and washed three times with water. Thereafter, a white resin was deposited. The resin was filtered off, washed with water and dried. Furthermore, it melt | dissolved in 200 ml of acetone, and it dripped and reprecipitated, stirring to a 3 liter hexane / ethyl acetate = 10/1 solution. The obtained resin was dried in a vacuum dryer at 40 ° C. for 24 hours to obtain poly (p-hydroxystyrene) / MAA alkali-soluble resin (R-1). The obtained resin had a weight average molecular weight of 15000 and a polydispersity of 2.60.
<ポリマーTHF/EVE/PHS/MAAの合成>
上記で得られたアルカリ可溶性樹脂(R−1)23.0gおよび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)94.4gをフラスコ中で溶解し、減圧蒸留を行い、水とPGMEAを共沸留去した。含水が十分低くなったことを確認した後、2、3−ジヒドロフラン4.17g、エチルビニルエーテル2.08g、p−トルエンスルホン酸0.025gを加え、室温にて4時間撹拌した。そこへトリエチルアミンを0.090g加えて反応を止めた。反応液に酢酸エチルを添加、さらに水洗した後、減圧留去によって酢酸エチル、水を留去し、THF保護率33モル%、EVE保護率15モル%の可溶性樹脂であるポリマー(a−1−6)を得た。
<Synthesis of Polymer THF / EVE / PHS / MAA>
23.0 g of the alkali-soluble resin (R-1) obtained above and 94.4 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) were dissolved in a flask, distilled under reduced pressure, and water and PGMEA were distilled off azeotropically. After confirming that the water content was sufficiently low, 4.17 g of 2,3-dihydrofuran, 2.08 g of ethyl vinyl ether and 0.025 g of p-toluenesulfonic acid were added and stirred at room temperature for 4 hours. Thereto was added 0.090 g of triethylamine to stop the reaction. Ethyl acetate was added to the reaction solution, and the mixture was further washed with water. Then, ethyl acetate and water were removed by distillation under reduced pressure, and a polymer (a-1- 6) was obtained.
(合成例7:重合体PHS−EVEの合成)
アルカリ可溶性樹脂(マルカリンカーM S−4P 丸善石油化学株式会社製)20gおよび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)320gをフラスコ中で溶解し、減圧蒸留を行い、水とPGMEAを共沸留去した。含水が十分低くなったことを確認した後、エチルビニルエーテル4.48gおよびp−トルエンスルホン酸0.35gを加え、室温にて1時間撹拌した。そこへトリエチルアミンを0.28g加えて反応を止めた。反応液に酢酸エチルを添加、さらに水洗した後、減圧留去によって酢酸エチル、水、共沸分のPGMEAを留去し、重合体PHS−EVEを得た。得られた樹脂の重量平均分子量は11,000であった。また、多分散度は、2.6であった。
PHS−EVEの構造は、p−ヒドロキシスチレンの1−エトキシエチル保護体/p−ヒドロキシスチレン共重合体(30モル%/70モル%)である。
PHS−EVE
20 g of alkali-soluble resin (Marcalinker MS-4P manufactured by Maruzen Petrochemical Co., Ltd.) and 320 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) were dissolved in a flask and distilled under reduced pressure, and water and PGMEA were distilled off azeotropically. After confirming that the water content was sufficiently low, 4.48 g of ethyl vinyl ether and 0.35 g of p-toluenesulfonic acid were added and stirred at room temperature for 1 hour. Thereto, 0.28 g of triethylamine was added to stop the reaction. Ethyl acetate was added to the reaction solution, and the mixture was further washed with water, and then ethyl acetate, water, and azeotropic PGMEA were distilled off by distillation under reduced pressure to obtain a polymer PHS-EVE. The weight average molecular weight of the obtained resin was 11,000. The polydispersity was 2.6.
The structure of PHS-EVE is a 1-ethoxyethyl protected product of p-hydroxystyrene / p-hydroxystyrene copolymer (30 mol% / 70 mol%).
PHS-EVE
(合成例8:重合体PHS−THFの合成)
アルカリ可溶性樹脂(マルカリンカーM S−4P:丸善化学工業株式会社製)15.6gおよび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)100gをフラスコ中で溶解し、減圧蒸留を行い、水とPGMEAを共沸留去した。含水が十分低くなったことを確認した後、2,3−ジヒドロフラン2.7gおよびp−トルエンスルホン酸0.015gを加え、室温にて2時間撹拌した。そこへトリエチルアミンを0.090g加えて反応を止めた。反応液に酢酸エチルを添加、さらに水洗した後、減圧留去によって酢酸エチル、水を留去し、保護率25モル%の可溶性樹脂である重合体PHS−THFを得た。得られた樹脂の重量平均分子量は12,000であった。また、多分散度は、2.6であった。
PHS−THFの構造は、p−ヒドロキシスチレンの2−テトラヒドロフラニル保護体/p−ヒドロキシスチレン共重合体(25モル%/75モル%)である。
PHS−THF
15.6 g of alkali-soluble resin (Marcalinker MS-4P: manufactured by Maruzen Chemical Industry Co., Ltd.) and 100 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) are dissolved in a flask and distilled under reduced pressure to azeotropically distill water and PGMEA. Left. After confirming that the water content was sufficiently low, 2.7 g of 2,3-dihydrofuran and 0.015 g of p-toluenesulfonic acid were added and stirred at room temperature for 2 hours. Thereto was added 0.090 g of triethylamine to stop the reaction. Ethyl acetate was added to the reaction solution, and the mixture was further washed with water, and then ethyl acetate and water were distilled off under reduced pressure to obtain a polymer PHS-THF, which is a soluble resin having a protection rate of 25 mol%. The weight average molecular weight of the obtained resin was 12,000. The polydispersity was 2.6.
The structure of PHS-THF is a 2-tetrahydrofuranyl protected product of p-hydroxystyrene / p-hydroxystyrene copolymer (25 mol% / 75 mol%).
PHS-THF
(合成例9:重合体a−1−7の合成(MATHP/MAA/MMA=60/15/25))
重合体a−1−1の合成において、MATHFをMATHPに変え、目的とする重合体のモル比に合わせて添加量を調節した以外は同様にして重合体a−1−7(MATHP/MAA/MMA=60/15/25)を合成した。
(Synthesis Example 9: Synthesis of Polymer a-1-7 (MATHP / MAA / MMA = 60/15/25))
In the synthesis of the polymer a-1-1, the polymer a-1-7 (MATHP / MAA /) was changed in the same manner except that MATH was changed to MATHP and the addition amount was adjusted in accordance with the molar ratio of the target polymer. MMA = 60/15/25) was synthesized.
(合成例10:重合体a−1−8の合成(MAEVE/MAA/MMA=60/15/25))
重合体a−1−1の合成において、MATHFをMAEVEに変え、目的とする重合体のモル比に合わせて添加量を調節した以外は同様にして重合体a−1−8(MAEVE/MAA/MMA=60/15/25)を合成した。
(Synthesis Example 10: Synthesis of Polymer a-1-8 (MAEVE / MAA / MMA = 60/15/25))
In the synthesis of polymer a-1-1, polymer a-1-8 (MAEVE / MAA /) was similarly prepared except that MATHF was changed to MAEVE and the addition amount was adjusted in accordance with the molar ratio of the target polymer. MMA = 60/15/25) was synthesized.
重合体a−1−9:BuVE/MAA/MMA=60/15/25(下記構造)
重合体a−1−10:CyHexVE/MAA/MMA=60/15/25(下記構造)
重合体PHS:(丸善化学工業株式会社製、マルカリンカーM S−4P) Polymer PHS: (Maruzen Chemical Co., Ltd., Marcalinker MS-4P)
光酸発生剤
(B−1)下記化合物
特表2002−528451号公報の段落番号[0108]に記載の方法に従って、α−(p−トルエンスルホニルオキシイミノ)フェニルアセトニトリルを合成した。
増感剤
DBA:アントラキュラー(川崎化成工業製)
増感剤A(東京化成工業製、T1196)
増感剤B(東京化成工業製、D2077)
エポキシ樹脂
JER157S65、ジャパンエポキシレジン製
(感光性樹脂組成物の調整)
下記表に示す組成となるように、各成分を溶解混合し、口径0.2μmのポリテトラフルオロエチレン製フィルターで濾過して、実施例および比較例の感光性樹脂組成物を得た。尚、配合比は下記表のとおりとした。なお、実施例14は参考例である。
・(A)重合体 表に示す割合(重量比)で、(A−1)と(A−2)をブレンドした。
・(B)光酸発生剤 (A)重合体100重量部に対し、2.7重量部
・増感剤 (A)重合体100重量部に対し、下記表に記載の通りの量を配合した。
・エポキシ樹脂 (JER157S65、ジャパンエポキシレジン製) (A)重合体100重量部に対し、2.7重量部
・溶剤 PGMEA 不揮発分が組成物に対して10重量%となるように調整
(Adjustment of photosensitive resin composition)
Each component was dissolved and mixed so that it might become a composition shown in the following table | surface, and it filtered with the filter made from a polytetrafluoroethylene with a diameter of 0.2 micrometer, and obtained the photosensitive resin composition of an Example and a comparative example. The blending ratio was as shown in the following table. In addition, Example 14 is a reference example.
(A) Polymer (A-1) and (A-2) were blended at the ratio (weight ratio) shown in the table.
-(B) Photoacid generator (A) 2.7 parts by weight with respect to 100 parts by weight of polymer-Sensitizer (A) With respect to 100 parts by weight of polymer, the amounts shown in the following table were blended. .
・ Epoxy resin (JER157S65, manufactured by Japan Epoxy Resin) (A) 2.7 parts by weight with respect to 100 parts by weight of polymer.
以上により得られた各実施例、各比較例の感光性樹脂組成物について、以下に示す各評価を行った。 Each evaluation shown below was performed about the photosensitive resin composition of each Example obtained by the above and each comparative example.
<感度の評価>
ガラス基板(コーニング1737、0.7mm厚(コーニング社製))上に、各感光性樹脂組成物をスリット塗布した後、90℃/120秒ホットプレート上でプリベークして溶剤を揮発させ、膜厚1.5μmの感光性樹脂組成物層を形成した。
次に、得られた感光性樹脂組成物層を、キヤノン(株)製PLA−501F露光機(超高圧水銀ランプ)を用いて、所定のマスクを介して露光した。そして、露光後の感光性組成物層を、アルカリ現像液(2.38質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液)で23℃/60秒間現像した後、超純水で20秒リンスした。
これらの操作により10μmのラインアンドスペースを1:1で解像する時の最適i線露光量(Eopt)を感度とした。
以下の基準に従って評価した。
1:100mJ/cm2以上
2:45mJ/cm2以上100mJ/cm2未満
3:2.0mJ/cm2以上45mJ/cm2未満
4:1.0mJ/cm2以上2.0mJ/cm2未満
5:0.01mJ/cm2以上1.0mJ/cm2未満
<Evaluation of sensitivity>
Each photosensitive resin composition is slit-coated on a glass substrate (Corning 1737, 0.7 mm thick (Corning)), then pre-baked on a hot plate at 90 ° C. for 120 seconds to volatilize the solvent, and the film thickness A photosensitive resin composition layer having a thickness of 1.5 μm was formed.
Next, the obtained photosensitive resin composition layer was exposed through a predetermined mask using a PLA-501F exposure machine (extra-high pressure mercury lamp) manufactured by Canon Inc. The exposed photosensitive composition layer was developed with an alkali developer (2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution) at 23 ° C./60 seconds, and then rinsed with ultrapure water for 20 seconds.
By these operations, the optimum i-line exposure (Eopt) when resolving 10 μm line and space at 1: 1 was defined as sensitivity.
Evaluation was made according to the following criteria.
1: 100mJ / cm 2 or more 2: 45mJ / cm 2 or more 100 mJ / cm 2 less than 3: 2.0mJ / cm 2 or more 45 mJ / cm 2 less than 4: 1.0mJ / cm 2 or more 2.0 mJ / cm 2 less than 5 : 0.01mJ / cm 2 or more 1.0mJ / cm less than 2
<解像度の評価>
洗浄、HMDS処理したガラス基板に1.3μmの膜厚で感光性樹脂組成物を塗布し、マスクを介して露光現像し、ラインアンドスペースパターンのうち解像しうる最も小さなパターンを解像度とした。
1点:解像度が5μm以上
2点:3.0μmが解像するが2.5μmは解像しない
3点:2.5μmが解像するが2.0μmは解像しない
4点:2.0μmが解像するが1.5μmは解像しない
5点:1.5μmが解像する。
<Evaluation of resolution>
A photosensitive resin composition having a film thickness of 1.3 μm was applied to a glass substrate that had been cleaned and treated with HMDS, exposed and developed through a mask, and the smallest pattern that could be resolved in the line and space pattern was defined as the resolution.
1 point: resolution 5 μm or more 2 points: 3.0 μm resolves but 2.5 μm does not resolve 3 points: 2.5 μm resolves but 2.0 μm does not resolve 4 points: 2.0 μm Resolved but 1.5 μm not resolved 5 points: 1.5 μm resolved.
<矩形性の評価>
洗浄、HMDS処理したガラス基板に1.3μmの膜厚で感光性樹脂組成物を塗布し、マスクを介して露光現像し、その後140℃でポストベークしポストベーク後の2.5μmのラインアンドスペースパターン部分の形状の矩形性を評価した。
1点:断面形状がドーム状で角がなくテーパー角が45°未満
2点:断面形状がドーム状で角がなくテーパー角が45°以上60°未満
3点:断面形状がドーム状で角がなくテーパー角が60°以上75°未満
4点:断面形状に角がありテーパー角が60°以上75°未満
4.5点:断面形状に角がありテーパー角が75°以上80°未満
5点:断面形状に角がありテーパー角が80°以上
<Evaluation of rectangularity>
A photosensitive resin composition is applied to a cleaned and HMDS-treated glass substrate with a film thickness of 1.3 μm, exposed and developed through a mask, then post-baked at 140 ° C., and 2.5 μm line and space after post-baking. The rectangularity of the shape of the pattern part was evaluated.
1 point: Dome-shaped cross section with no corners and taper angle of less than 45 ° 2 points: Dome shape with cross-sections with no corners and taper angle of 45 ° to less than 60 ° Tapering angle of 60 ° or more and less than 75 ° 4 points: Cross section has an angle and taper angle of 60 ° or more and less than 75 ° 4.5 points: Section shape has an angle and taper angle of 75 ° or more and less than 80 ° 5 points : Cross section has corners and taper angle is 80 ° or more
<総合性能>
感度、解像性および矩形性の評価の数値をそれぞれ合計し、以下の基準で総合性能として評価した。
5: 全く問題なく使用できるレベル。
4.5 さらに問題なく使用できるレベル。
4: 問題なく使用できるレベル。
3: プロセス対処により使用できるレベル。
2: 使用に耐えられないレベル。
1: 全く使用に耐えられないレベル。
<Overall performance>
The numerical values of the sensitivity, resolution, and rectangularity were summed up, and the total performance was evaluated according to the following criteria.
5: Level that can be used without any problems.
4.5 Level that can be used without problems.
4: Level that can be used without problems.
3: Level that can be used by process handling.
2: Level that cannot be used.
1: Level that cannot be used at all.
上記表に示されるように、各実施例の感光性樹脂組成物は、各比較例の感光性樹脂組成物との対比において、感度、解像性、および矩形性のいずれかの評価についても優れた結果が得られたことがわかった。特に、重合体を1種類しか含まない場合(比較例4)、本発明の効果は全く達成されなかった。 As shown in the above table, the photosensitive resin composition of each example is excellent in any evaluation of sensitivity, resolution, and rectangularity in comparison with the photosensitive resin composition of each comparative example. It was found that the results were obtained. In particular, when only one type of polymer was included (Comparative Example 4), the effect of the present invention was not achieved at all.
(実施例100)
<有機EL表示装置>
ITOパターンを具備する有機EL表示装置を以下の方法で作製した(図1参照)。
ガラス基板6上にボトムゲート型のTFT1を形成し、このTFT1を覆う状態でSi3N4から成る絶縁膜3を形成した。次に、この絶縁膜3に、ここでは図示を省略したコンタクトホールを形成した後、このコンタクトホールを介してTFT1に接続される配線2(高さ1.0μm)を絶縁膜3上に形成した。この配線2は、TFT1間または、後の工程で形成される有機EL素子とTFT1とを接続するためのものである。
(Example 100)
<Organic EL display device>
An organic EL display device having an ITO pattern was produced by the following method (see FIG. 1).
A bottom gate type TFT 1 was formed on a glass substrate 6, and an insulating film 3 made of Si 3 N 4 was formed so as to cover the TFT 1. Next, a contact hole (not shown) is formed in the insulating film 3, and then a wiring 2 (height 1.0 μm) connected to the TFT 1 through the contact hole is formed on the insulating film 3. . The wiring 2 is used to connect the TFT 1 with an organic EL element formed between TFTs 1 or in a later process.
さらに、配線2の形成による凹凸を平坦化するために、配線2による凹凸を埋め込む状態で絶縁膜3上へ平坦化膜4を形成した。絶縁膜3上への平坦化膜4の形成は、特開2009−98616号公報の実施例1に記載の感光性樹脂組成物を基板上にスピン塗布し、ホットプレート上でプリベーク(90℃×2分)した後、マスク上から高圧水銀灯を用いてi線(365nm)を45mJ/cm2(照度20mW/cm2)照射した後、アルカリ水溶液にて現像してパターンを形成し、230℃で60分間の加熱処理を行った。
感光性樹脂組成物を塗布する際の塗布性は良好で、露光、現像、焼成の後に得られた硬化膜には、しわやクラックの発生は認められなかった。さらに、配線2の平均段差は500nm、作製した平坦化膜4の膜厚は2,000nmであった。
Further, in order to flatten the unevenness due to the formation of the wiring 2, the planarizing film 4 was formed on the insulating film 3 in a state where the unevenness due to the wiring 2 was embedded. The planarizing film 4 is formed on the insulating film 3 by spin-coating the photosensitive resin composition described in Example 1 of JP-A-2009-98616 on a substrate and pre-baking (90 ° C. × 2 minutes), after irradiating 45 mJ / cm 2 (illuminance 20 mW / cm 2 ) with i-line (365 nm) using a high-pressure mercury lamp from above the mask, developing with an alkaline aqueous solution to form a pattern at 230 ° C. A heat treatment for 60 minutes was performed.
The applicability when applying the photosensitive resin composition was good, and no wrinkles or cracks were observed in the cured film obtained after exposure, development and baking. Furthermore, the average step of the wiring 2 was 500 nm, and the thickness of the prepared planarizing film 4 was 2,000 nm.
次に、得られた平坦化膜4上に、ボトムエミッション型の有機EL素子を形成した。まず、平坦化膜4上に、ITOからなる第一電極5を、コンタクトホール7を介して配線2に接続させて形成した。その後、実施例1の感光性樹脂組成物をITO基板上にスピン塗布し、ホットプレート上でプリベーク(90℃×2分)した後、マスク上から高圧水銀灯を用いてi線(365nm)を20mJ/cm2(照度20mW/cm2)照射した後、アルカリ水溶液にて現像してパターンを形成した。その後、エッチング工程前に140℃で3分間のポストベーク加熱処理を行った。このレジストパターンをマスクとして、ITOエッチャント(3%シュウ酸水溶液)に40℃/1min浸漬させることで、ウエットエッチングによりITOのパターン加工を行った。その後、レジスト剥離液(MS2001、富士フイルムエレクトロ二クスマテリアルズ社製)に70℃/7min浸漬させて上記レジストパターンを剥離した。こうして得られた第一電極5は、有機EL素子の陽極に相当する。 Next, a bottom emission type organic EL element was formed on the obtained planarization film 4. First, a first electrode 5 made of ITO was formed on the planarizing film 4 so as to be connected to the wiring 2 through the contact hole 7. Thereafter, the photosensitive resin composition of Example 1 was spin-coated on an ITO substrate, pre-baked on a hot plate (90 ° C. × 2 minutes), and then i-line (365 nm) was 20 mJ from above the mask using a high-pressure mercury lamp. After irradiation with / cm 2 (illuminance 20 mW / cm 2 ), the pattern was formed by developing with an alkaline aqueous solution. Then, the post-baking heat processing for 3 minutes were performed at 140 degreeC before the etching process. Using this resist pattern as a mask, ITO was patterned by wet etching by dipping in an ITO etchant (3% aqueous oxalic acid solution) at 40 ° C./1 min. Thereafter, the resist pattern was peeled off by being immersed in a resist stripping solution (MS2001, manufactured by Fuji Film Electronics Materials Co., Ltd.) at 70 ° C. for 7 minutes. The first electrode 5 thus obtained corresponds to the anode of the organic EL element.
次に、第一電極5の周縁を覆う形状の絶縁膜8を形成した。絶縁膜8には、特開2009−98616号公報の実施例1に記載の感光性樹脂組成物を用い、上記と同様の方法で絶縁膜8を形成した。この絶縁膜8を設けることによって、第一電極5とこの後の工程で形成する第二電極との間のショートを防止することができる。 Next, an insulating film 8 having a shape covering the periphery of the first electrode 5 was formed. As the insulating film 8, the photosensitive resin composition described in Example 1 of JP2009-98616A was used, and the insulating film 8 was formed by the same method as described above. By providing this insulating film 8, it is possible to prevent a short circuit between the first electrode 5 and the second electrode formed in the subsequent process.
さらに、真空蒸着装置内で所望のパターンマスクを介して、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層を順次蒸着して設けた。次いで、基板上方の全面にAlから成る第二電極を形成した。得られた上記基板を蒸着機から取り出し、封止用ガラス板と紫外線硬化型エポキシ樹脂を用いて貼り合わせることで封止した。 Furthermore, a hole transport layer, an organic light emitting layer, and an electron transport layer were sequentially deposited through a desired pattern mask in a vacuum deposition apparatus. Next, a second electrode made of Al was formed on the entire surface above the substrate. The obtained board | substrate was taken out from the vapor deposition machine, and it sealed by bonding together using the glass plate for sealing, and an ultraviolet curable epoxy resin.
以上のようにして、各有機EL素子にこれを駆動するためのTFT1が接続してなるアクティブマトリックス型のITOパターンを具備する有機EL表示装置が得られた。駆動回路を介して電圧を印加したところ、良好な表示特性を示し、信頼性の高い有機EL表示装置であることが分かった。 As described above, an organic EL display device having an active matrix type ITO pattern formed by connecting each organic EL element to TFT 1 for driving the organic EL element was obtained. When a voltage was applied via the drive circuit, it was found that the organic EL display device showed good display characteristics and high reliability.
(実施例101)
<液晶表示装置>
ITOパターンを具備する液晶表示装置を以下の方法で作製した。
特許第3321003号公報の図1に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置において、層間絶縁膜として硬化膜17を以下のようにして形成し、実施例200の液晶表示装置を得た。
すなわち、上記実施例100における有機EL表示装置の平坦化膜4の形成方法と同様の方法で、層間絶縁膜として硬化膜17を形成した。
(Example 101)
<Liquid crystal display device>
A liquid crystal display device having an ITO pattern was produced by the following method.
In the active matrix liquid crystal display device described in FIG. 1 of Japanese Patent No. 3321003, a cured film 17 was formed as an interlayer insulating film as follows, and a liquid crystal display device of Example 200 was obtained.
That is, the cured film 17 was formed as an interlayer insulating film by the same method as the method for forming the planarizing film 4 of the organic EL display device in Example 100.
得られたITOパターンを具備する液晶表示装置に対して、駆動電圧を印加したところ、良好な表示特性を示し、信頼性の高い液晶表示装置であることが分かった。 When a drive voltage was applied to the obtained liquid crystal display device having the ITO pattern, it was found that the liquid crystal display device showed good display characteristics and high reliability.
(実施例102)
<パターンドサファイア基板>
単結晶サファイア基板上に実施例4の感光性樹脂組成物をスピンコーターにて塗布した後、90℃120秒ホットプレート上でプリベークして溶剤を揮発させ、膜厚2.5μmの感光性樹脂組成物層を形成した。次に、得られた感光性樹脂組成物層を、ニコン社製i線ステッパー露光機(NSR−2005i9C)を用いて、所定のマスクを介して露光した。そして露光後の感光性組成物層をアルカリ現像液(2.38質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液)で23℃/60秒現像した後、超純水で20秒リンスし、1.0μmのラインアンドスペースパターンを得た。パターンは矩形であり、残膜率は100%であった。また、この基板を140℃、3分ポストベークしたのちBCl3/HBr/Arの混合ガスを用いてサファイア基板のドライエッチングを行い、1.0μmのラインアンドスペースパターンを有するサファイア基板を得た。得られたパターンの形状は良好であった。
(Example 102)
<Patterned sapphire substrate>
After applying the photosensitive resin composition of Example 4 on a single crystal sapphire substrate with a spin coater, pre-baking on a hot plate at 90 ° C. for 120 seconds to volatilize the solvent, the photosensitive resin composition having a film thickness of 2.5 μm A physical layer was formed. Next, the obtained photosensitive resin composition layer was exposed through a predetermined mask using an i-line stepper exposure machine (NSR-2005i9C) manufactured by Nikon Corporation. The exposed photosensitive composition layer was developed with an alkaline developer (2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution) at 23 ° C./60 seconds, rinsed with ultrapure water for 20 seconds, and 1.0 μm in thickness. A line and space pattern was obtained. The pattern was rectangular and the remaining film rate was 100%. The substrate was post-baked at 140 ° C. for 3 minutes, and then the sapphire substrate was dry-etched using a mixed gas of BCl 3 / HBr / Ar to obtain a sapphire substrate having a 1.0 μm line and space pattern. The shape of the obtained pattern was good.
近年の開発の傾向としては、露光波長の短波化に伴い短波に吸収領域を持つ組成物を追い求める傾向あり、また、可視領域に吸収のない材料を求める傾向にあった。i線ステッパーのような高価な解像力の良い露光機器を用い、短波な露光光源を用い、露光域に吸収の少ない光酸発生剤を用いる傾向があった。しかしながら、本発明では、長波(ghi線、gh線)に吸収領域を持つ増感剤を採用することにより、安価な低NA(開口度)露光機器を用いて(NA=0.1以下)も、感度が高く、解像性および矩形性に優れた感光性樹脂組成物の提供が可能になった。このような感光性樹脂組成物は、既存の装置の改良したものを採用できるというメリットもある。また、本発明で用いる増感剤は、可視域で着色しているが、エッチング材料として使用する限り問題がない。 Recent development trends have tended to pursue a composition having an absorption region in the short wave with the shortening of the exposure wavelength, and to seek a material having no absorption in the visible region. There has been a tendency to use an expensive exposure apparatus such as an i-line stepper with a good resolving power, a short-wave exposure light source, and a photoacid generator with little absorption in the exposure region. However, in the present invention, by using a sensitizer having an absorption region in a long wave (ghi line, gh line), an inexpensive low NA (aperture) exposure apparatus (NA = 0.1 or less) can be used. Thus, it has become possible to provide a photosensitive resin composition having high sensitivity and excellent resolution and rectangularity. Such a photosensitive resin composition also has an advantage that an improved version of an existing apparatus can be adopted. The sensitizer used in the present invention is colored in the visible range, but there is no problem as long as it is used as an etching material.
1:TFT(薄膜トランジスター)
2:配線
3:絶縁膜
4:平坦化膜
5:第一電極
6:ガラス基板
7:コンタクトホール
8:絶縁膜
10:液晶表示装置
12:バックライトユニット
14,15:ガラス基板
16:TFT
17:硬化膜
18:コンタクトホール
19:ITO透明電極
20:液晶
22:カラーフィルター
1: TFT (Thin Film Transistor)
2: Wiring 3: Insulating film 4: Flattened film 5: First electrode 6: Glass substrate 7: Contact hole 8: Insulating film 10: Liquid crystal display device 12: Backlight unit 14, 15: Glass substrate 16: TFT
17: Cured film 18: Contact hole 19: ITO transparent electrode 20: Liquid crystal 22: Color filter
Claims (11)
(A−2)一般式(a−2)で表される構成単位および一般式(a−3)で表される構成単位を有する重合体、
(B)光酸発生剤および、
(C)溶剤、
を含有する感光性樹脂組成物。
一般式(a−1)
一般式(a−2)
一般式(a−3)
(A-2) a polymer having a structural unit represented by the general formula (a-2) and a structural unit represented by the general formula (a-3) ,
(B) a photoacid generator,
(C) solvent,
Containing a photosensitive resin composition.
Formula (a-1)
Formula (a-2)
Formula (a-3)
一般式(a−4)
一般式(a−5)
Formula (a-4)
Formula (a-5)
一般式(P)
General formula (P)
(2)適用された感光性樹脂組成物から溶剤を除去する工程、
(3)活性放射線で露光する工程、
(4)水性現像液で現像する工程、
(5)形成されたレジストパターンをマスクとして前記基板をエッチングする工程、および、
(6)前記レジストパターンを剥離する工程、を含む
パターンの製造方法。 (1) The process of applying the photosensitive resin composition of any one of Claims 1-6 on a board | substrate,
(2) a step of removing the solvent from the applied photosensitive resin composition;
(3) a step of exposing with actinic radiation,
(4) a step of developing with an aqueous developer,
(5) a step of etching the substrate using the formed resist pattern as a mask; and
(6) A method for producing a pattern, including a step of peeling the resist pattern.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013005568A JP5589101B2 (en) | 2012-03-30 | 2013-01-16 | Photosensitive resin composition and method for producing pattern using the same |
| KR1020130031907A KR102000492B1 (en) | 2012-03-30 | 2013-03-26 | Photosensitive resin composition and method for manufacturing pattern using the composition |
| CN201310105324.7A CN103365083B (en) | 2012-03-30 | 2013-03-28 | Photosensitive polymer combination, the manufacturing method of pattern, the manufacturing method of cured film, organic EL display device and liquid crystal display device |
| TW102111288A TWI570504B (en) | 2012-03-30 | 2013-03-29 | Photosensitive resin composition, method for manufacturing pattern using the same, cured film, method for manufacturing organic el display device and liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012083125 | 2012-03-30 | ||
| JP2012083125 | 2012-03-30 | ||
| JP2013005568A JP5589101B2 (en) | 2012-03-30 | 2013-01-16 | Photosensitive resin composition and method for producing pattern using the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2013228675A JP2013228675A (en) | 2013-11-07 |
| JP5589101B2 true JP5589101B2 (en) | 2014-09-10 |
Family
ID=49676324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013005568A Expired - Fee Related JP5589101B2 (en) | 2012-03-30 | 2013-01-16 | Photosensitive resin composition and method for producing pattern using the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5589101B2 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015134904A (en) * | 2013-11-18 | 2015-07-27 | 東洋合成工業株式会社 | Compound for enhancing generation of chemical species |
| JP6405772B2 (en) * | 2014-07-31 | 2018-10-17 | 住友化学株式会社 | Composition and organic thin film transistor using the same |
| JP2017078836A (en) * | 2015-10-22 | 2017-04-27 | Jsr株式会社 | Method for forming resist pattern and method for producing plated model |
| TWI696891B (en) * | 2015-12-09 | 2020-06-21 | 日商住友化學股份有限公司 | Photoresist composition and process for producing photoresist pattern |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08101507A (en) * | 1994-09-30 | 1996-04-16 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | Radiation-sensitive resin composition |
| JPH10111563A (en) * | 1996-10-07 | 1998-04-28 | Hitachi Ltd | Pattern forming method, semiconductor device manufacturing method using the same, and radiation-sensitive composition |
| JP5530787B2 (en) * | 2009-05-01 | 2014-06-25 | 富士フイルム株式会社 | Positive photosensitive resin composition and cured film forming method using the same |
| JP2011017921A (en) * | 2009-07-09 | 2011-01-27 | Panasonic Corp | Pattern formation method |
| JP5676179B2 (en) * | 2010-08-20 | 2015-02-25 | 富士フイルム株式会社 | Positive photosensitive resin composition, method for forming cured film, cured film, organic EL display device, and liquid crystal display device |
| JP5433654B2 (en) * | 2011-08-31 | 2014-03-05 | 富士フイルム株式会社 | Photosensitive resin composition, cured film, method for forming cured film, organic EL display device, and liquid crystal display device |
-
2013
- 2013-01-16 JP JP2013005568A patent/JP5589101B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2013228675A (en) | 2013-11-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5623896B2 (en) | Photosensitive resin composition, method for forming cured film, cured film, organic EL display device, and liquid crystal display device | |
| JP5846622B2 (en) | Photosensitive resin composition, cured film, method for forming cured film, organic EL display device, and liquid crystal display device | |
| JP5492812B2 (en) | Photosensitive resin composition, cured film, method for forming cured film, organic EL display device, and liquid crystal display device | |
| JP5542851B2 (en) | Photosensitive resin composition, method for producing cured film, cured film, organic EL display device and liquid crystal display device | |
| JP5531034B2 (en) | Photosensitive resin composition, method for forming cured film, cured film, organic EL display device and liquid crystal display device | |
| CN102141729B (en) | Manufacturing method of cured film, photosensitive resin composition, cured film, organic EL display device and liquid crystal display device | |
| JP5528493B2 (en) | Positive photosensitive resin composition, method for producing cured film, cured film, organic EL display device and liquid crystal display device | |
| JP5486521B2 (en) | Positive photosensitive resin composition, method for forming cured film, cured film, organic EL display device, and liquid crystal display device | |
| JP5814144B2 (en) | Photosensitive resin composition and method for producing pattern using the same | |
| JP5514284B2 (en) | Method for producing resin pattern using composition for microlens array exposure machine | |
| JP5795748B2 (en) | Photosensitive resin composition, method for producing cured film, cured film, organic EL display device and liquid crystal display device | |
| WO2013125624A1 (en) | Photosensitive resin composition, production method for cured film, cured film, organic el display device, and liquid crystal display device | |
| JP5528314B2 (en) | Method for producing cured film, photosensitive resin composition, cured film, organic EL display device, and liquid crystal display device | |
| WO2013157459A1 (en) | Photosensitive resin composition, process for producing cured film, cured film, organic el display device, and liquid-crystal display device | |
| JP5589101B2 (en) | Photosensitive resin composition and method for producing pattern using the same | |
| WO2014200013A1 (en) | Photosensitive resin composition, method for producing pattern, method for manufacturing organic el display device or liquid crystal display device, and cured film | |
| JP2014122972A (en) | Photosensitive resin composition, method of producing cured film, cured film, liquid crystal display device, and organic el display device | |
| JP5814143B2 (en) | Photosensitive resin composition and method for producing pattern using the same | |
| JP5546567B2 (en) | Photosensitive resin composition, method for producing cured film, cured film, organic EL display device and liquid crystal display device | |
| JP5546568B2 (en) | Positive photosensitive resin composition, method for producing cured film, cured film, organic EL display device and liquid crystal display device | |
| JP5628104B2 (en) | Photosensitive resin composition, pattern and method for producing the same | |
| TWI570504B (en) | Photosensitive resin composition, method for manufacturing pattern using the same, cured film, method for manufacturing organic el display device and liquid crystal display device | |
| KR102000492B1 (en) | Photosensitive resin composition and method for manufacturing pattern using the composition | |
| JP5814012B2 (en) | Photosensitive resin composition and pattern manufacturing method | |
| JP5462904B2 (en) | Photosensitive resin composition and method for producing pattern using the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130801 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140310 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140318 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140514 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140701 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140728 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5589101 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |