JP2007187721A - Photosensitive composition and semiconductor element - Google Patents

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JP2007187721A JP2006003506A JP2006003506A JP2007187721A JP 2007187721 A JP2007187721 A JP 2007187721A JP 2006003506 A JP2006003506 A JP 2006003506A JP 2006003506 A JP2006003506 A JP 2006003506A JP 2007187721 A JP2007187721 A JP 2007187721A
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Hide Nakamura
秀 中村
Kenichi Azuma
賢一 東
Yasunari Kusaka
康成 日下
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photosensitive composition used for forming an interlayer insulation film or the like of a semiconductor element and for forming a thick film pattern with irradiation of radiation or the like, has photosensitiveness, and enables a development without using a crosslinking agent, and to provide the semiconductor element using the photosensive composition. <P>SOLUTION: The photosensitive composition contains at least one component (A) selected from a group consisting of a silane compound denoted by formula (1) (in formula (1), X denotes a hydrolytic group, Ra denotes a non-hydrolytic organic group, and m denotes an integer of 1-4), a hydrolyzate of the silane compound and a condensate of hydrolyzate; at least one component (B) selected from a group consisting of a compound denoted by formula (2) (in formula (2), R1-R6 denote hydrogen atoms, a polarity group or 1-10 carbon organic group, and n denotes an integer of ≥1) and a compound denoted by formula (3) (in formula (3), R7 and R8 are hydrogen atoms, a polarity group or 1-10 carbon organic group, and l denotes an integer of ≥2) and a component (C) generating acid or salt by irradiation with an optical beam or radiation. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば半導体素子の層間絶縁膜等を形成するのに用いられる感光性組成物に関し、より詳細には、放射線等の照射により架橋構造が導入される感光性組成物及び該感光性組成物を用いてなる半導体素子に関する。   The present invention relates to a photosensitive composition used for forming, for example, an interlayer insulating film of a semiconductor element, and more specifically, a photosensitive composition into which a crosslinked structure is introduced by irradiation with radiation or the like, and the photosensitive composition. The present invention relates to a semiconductor element using an object.

半導体デバイス、液晶表示装置またはプリント回路基板などの製造に際しては、保護膜や層間絶縁膜をはじめとする様々な構成部分が、パターン形成法により形成されている。近年、フォトリソグラフィー技術を用いたパターンの形成方法が広く用いられており、かつ露光用の光の短波長化が試みられている。   In manufacturing a semiconductor device, a liquid crystal display device, a printed circuit board, or the like, various components including a protective film and an interlayer insulating film are formed by a pattern forming method. In recent years, a pattern forming method using a photolithography technique has been widely used, and attempts have been made to shorten the wavelength of light for exposure.

下記の特許文献1には、下記の構造式(X)で示されるポリ(シルセスキオキサン)化合物10〜90重量%と、活性光線または放射線の照射により強酸を発生し得る化合物0.01〜20重量%と、架橋剤5〜60重量%とを含む感光性組成物が開示されている。   In the following Patent Document 1, 10 to 90% by weight of a poly (silsesquioxane) compound represented by the following structural formula (X), and a compound that can generate a strong acid upon irradiation with actinic rays or radiation 0.01 to A photosensitive composition containing 20% by weight and 5 to 60% by weight of a crosslinking agent is disclosed.

Figure 2007187721
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なお、上記式(X)において、R及びRは同一または異なる有機基であり、nは重合度であり、上記R、Rはフェノール性水酸基であることが好ましいとされている。 In the formula (X), R 1 and R 2 are the same or different organic groups, n is the degree of polymerization, and R 1 and R 2 are preferably phenolic hydroxyl groups.

特許文献1に記載の上記感光性組成物は、上記特定のポリ(シルセスキオキサン)化合物(X)を用いているため、短波長の光を用いて微細なパターンを形成することができるとされている。   Since the said photosensitive composition of patent document 1 uses the said specific poly (silsesquioxane) compound (X), when a fine pattern can be formed using light of a short wavelength. Has been.

しかしながら、特許文献1に記載の感光性組成物では、上記のように、ポリ(シルセスキオキサン)化合物(X)と、光の照射により酸を発生させる光酸発生剤だけでなく、アルカリに不溶な部分を形成するために、ポリ(シルセスキオキサン)化合物(X)を架橋する架橋剤が含有されている。すなわち、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオール、エリスリトールもしくはペンタエリスリトールなどの脂肪族アルコール、またメチロール含有メラミン化合物もしくはアルキルエーテル含有メラミン化合物などからなる架橋剤が樹脂分100重量部に対し、5〜95重量部の程度配合されていた。
特開平10−268520号公報
However, in the photosensitive composition described in Patent Document 1, as described above, not only the poly (silsesquioxane) compound (X) and a photoacid generator that generates an acid by irradiation with light, but also an alkali. In order to form an insoluble part, the crosslinking agent which bridge | crosslinks poly (silsesquioxane) compound (X) is contained. That is, a crosslinking agent comprising an aliphatic alcohol such as 2,5-dimethyl-2,5-hexanediol, erythritol or pentaerythritol, a methylol-containing melamine compound or an alkyl ether-containing melamine compound, and the like, with respect to 100 parts by weight of the resin component, About 5 to 95 parts by weight were blended.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-268520

半導体装置などの電子部品分野などでは薄膜パターンを得るための感光性組成物が不純物をできるだけ含まないことが好ましい。すなわち、上記架橋剤などの不純物が残存すると、得られた薄膜パターンが着色したり、薄膜パターンの機械的強度や電気的特性などが劣化するおそれがあった。また、上記架橋剤が、後の製造工程における加熱等により揮散し、それによって薄膜パターンの特性が変動するおそれもあった。   In the field of electronic components such as semiconductor devices, it is preferable that the photosensitive composition for obtaining a thin film pattern contains as little impurities as possible. That is, if impurities such as the crosslinking agent remain, the obtained thin film pattern may be colored, or the mechanical strength and electrical characteristics of the thin film pattern may be deteriorated. In addition, the cross-linking agent may be volatilized by heating or the like in a later manufacturing process, which may change the characteristics of the thin film pattern.

ところで、近年、素子の高集積化に伴って、パターンの微細化がより一層進んでいる。そのため、短波長の光を用いてより一層微細なパターンを形成し得る感光性組成物が求められている。一方、このような感光性組成物には、場合によっては厚みのある膜パターンを形成することもでき、かつ膜厚が厚くされた場合でもクラック等が発生しないことも求められている。   By the way, in recent years, with the high integration of elements, pattern miniaturization is further advanced. Therefore, there is a demand for a photosensitive composition that can form a finer pattern using light having a short wavelength. On the other hand, such a photosensitive composition is required to be able to form a thick film pattern depending on the case and to be free from cracks even when the film thickness is increased.

本発明の目的は、上述した従来技術の現状に鑑み、感光性を有し、架橋剤を用いることなく現像が可能であり、かつ放射線等の照射により厚みのある膜パターンを形成することが可能な感光性組成物及び該感光性組成物を用いてなる半導体素子を提供することにある。   The object of the present invention is to provide a film pattern that has photosensitivity, can be developed without using a crosslinking agent, and can be formed by irradiation with radiation, etc. It is providing a photosensitive element and a semiconductor element using the photosensitive composition.

本発明に係る感光性組成物は、下記式(1)で表されるシラン化合物、前記シラン化合物の加水分解物、および前記加水分解物の縮合物からなる群から選択された少なくとも1種の成分(A)と、下記式(2)で表される化合物及び下記式(3)で表される化合物からなる群から選択された少なくとも1種の成分(B)と、光線若しくは放射線の照射により酸または塩基を発生する化合物(C)とを含有する。   The photosensitive composition according to the present invention includes at least one component selected from the group consisting of a silane compound represented by the following formula (1), a hydrolyzate of the silane compound, and a condensate of the hydrolyzate. (A), at least one component (B) selected from the group consisting of a compound represented by the following formula (2) and a compound represented by the following formula (3), and an acid by irradiation with light or radiation Or a compound (C) that generates a base.

Figure 2007187721
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上記式(1)中、Xは加水分解性基を表し、Raは非加水分解性の有機基を表し、mは1〜4の整数を表す。mが2〜4の整数であるとき、複数のXは同一であってもよく異なっていてもよい。mが1又は2であるとき、複数のRaは同一であってもよく異なっていてもよい。   In the above formula (1), X represents a hydrolyzable group, Ra represents a non-hydrolyzable organic group, and m represents an integer of 1 to 4. When m is an integer of 2 to 4, a plurality of X may be the same or different. When m is 1 or 2, the plurality of Ras may be the same or different.

Figure 2007187721
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上記式(2)中、R〜Rは水素原子、極性基または炭素数1〜10の有機基を表し、nは1以上の整数を表す。R〜Rは同一であってもよく異なっていてもよい。nが2以上の整数であるとき、複数のRは同一であってもよく異なっていてもよく、複数のRは同一であってもよく異なっていてもよい。 In the above formula (2), R 1 ~R 6 represents a hydrogen atom, a polar group or an organic group having 1 to 10 carbon atoms, n represents an integer of 1 or more. R 1 to R 6 may be the same or different. When n is an integer of 2 or more, the plurality of R 1 may be the same or different, and the plurality of R 2 may be the same or different.

Figure 2007187721
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上記式(3)中、R及びRは水素原子、極性基または炭素数1〜10の有機基を表し、lは2以上の整数を表す。R及びRは同一であってもよく異なっていてもよい。複数のRは同一であってもよく異なっていてもよく、複数のRは同一であってもよく異なっていてもよい。 In the above formula (3), R 7 and R 8 represents a hydrogen atom, a polar group or an organic group having 1 to 10 carbon atoms, l is an integer of 2 or more. R 7 and R 8 may be the same or different. The plurality of R 7 may be the same or different, and the plurality of R 8 may be the same or different.

本発明に係る感光性組成物のある特定の局面では、成分(A)100重量部に対して、成分(B)を2〜250重量部の割合で含んでいる。   On the specific situation with the photosensitive composition concerning this invention, the component (B) is included in the ratio of 2-250 weight part with respect to 100 weight part of component (A).

本発明に係る感光性組成物の他の特定の局面では、基材上に塗工乾燥されて塗膜とされたときに、該塗膜表面の水の接触角が60度以下である。   In another specific aspect of the photosensitive composition according to the present invention, the contact angle of water on the surface of the coating film is 60 degrees or less when coated and dried on the substrate to form a coating film.

本発明に係る半導体素子は、ゲート絶縁膜、パッシベーション膜及び層間絶縁膜からなる群から選択された少なくとも1種の膜を備え、該膜が本発明に従って構成された感光性組成物を用いて形成された膜である。   A semiconductor device according to the present invention includes at least one film selected from the group consisting of a gate insulating film, a passivation film, and an interlayer insulating film, and the film is formed using a photosensitive composition configured according to the present invention. Film.

本発明に係る感光性組成物は、上述した式(1)で表されるシラン化合物、このシラン化合物の加水分解物、およびこの加水分解物の縮合物からなる群から選択された少なくとも1種の成分(A)と、上述した式(2)で表される化合物及び上述した式(3)で表される化合物からなる群から選択された少なくとも1種の成分(B)と、光線若しくは放射線の照射により酸または塩基を発生する化合物(C)とを含有する。   The photosensitive composition according to the present invention includes at least one selected from the group consisting of the silane compound represented by the above formula (1), a hydrolyzate of the silane compound, and a condensate of the hydrolyzate. Component (A), at least one component (B) selected from the group consisting of the compound represented by formula (2) and the compound represented by formula (3), and light or radiation. And a compound (C) that generates an acid or a base upon irradiation.

従って、成分(A)と成分(B)とが反応性に優れており、かつ光線もしくは放射線の照射により化合物(C)が酸または塩基を発生するので、感光性組成物では速やかに架橋し、現像液に不溶となる。よって、架橋させるために、架橋剤を用いる必要がなく、かつ短時間で現像も可能である。従って、架橋剤の使用による着色、特性の劣化等を効果的に抑制することができる。   Therefore, the component (A) and the component (B) are excellent in reactivity, and the compound (C) generates an acid or a base upon irradiation with light or radiation, so that the photosensitive composition quickly crosslinks, Insoluble in developer. Therefore, it is not necessary to use a crosslinking agent for crosslinking, and development is possible in a short time. Accordingly, coloring due to the use of the crosslinking agent, deterioration of characteristics, and the like can be effectively suppressed.

また、本発明では、成分(B)が直鎖状もしくは環状の化合物であり、かつシロキサン結合を有するため、微細なパターンを形成し得るだけでなく、厚みのある膜パターンも形成でき、かつ厚みのある膜を構成してもクラック等が発生し難い。   In the present invention, since the component (B) is a linear or cyclic compound and has a siloxane bond, not only a fine pattern can be formed, but also a thick film pattern can be formed. Even if a film having a thickness is formed, cracks or the like hardly occur.

成分(A)100重量部に対して、成分(B)を2〜250重量部の割合で含んでいる場合には、より一層厚みのある膜パターンを形成することができ、厚みのある膜を構成してもクラック等の発生を効果的に抑制することができる。   When the component (B) is contained at a ratio of 2 to 250 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the component (A), a thicker film pattern can be formed. Even if comprised, generation | occurrence | production of a crack etc. can be suppressed effectively.

基材上に塗工乾燥されて塗膜とされたときに、該塗膜表面の水の接触角が60度以下である場合には、5分以下の現像時間でパターニングすることができる。   When the contact angle of water on the surface of the coating film is 60 degrees or less when coated and dried on the substrate to form a coating film, patterning can be performed with a development time of 5 minutes or less.

本発明に係る半導体素子は、ゲート絶縁膜、パッシベーション膜及び層間絶縁膜からなる群から選択された少なくとも1種の膜を備えている。本発明では、該膜が本発明に従って構成された感光性組成物を用いて形成された膜であるため、該膜では、架橋剤の使用による着色、特性の劣化等が抑制されている。さらに、ゲート絶縁膜、パッシベーション膜もしくは層間絶縁膜の膜厚が厚い場合でも、クラック等が発生し難く、半導体素子の信頼性に優れている。   The semiconductor element according to the present invention includes at least one film selected from the group consisting of a gate insulating film, a passivation film, and an interlayer insulating film. In this invention, since this film | membrane is a film | membrane formed using the photosensitive composition comprised according to this invention, the coloring by use of a crosslinking agent, the deterioration of a characteristic, etc. are suppressed in this film | membrane. Further, even when the gate insulating film, the passivation film, or the interlayer insulating film is thick, cracks and the like hardly occur, and the reliability of the semiconductor element is excellent.

以下、本発明の詳細を説明する。   Details of the present invention will be described below.

本発明に係る感光性組成物は、上述した式(1)で表されるシラン化合物、このシラン化合物の加水分解物、およびこの加水分解物の縮合物からなる群から選択された少なくとも1種の成分(A)と、上述した式(2)で表される化合物及び上述した式(3)で表される化合物からなる群から選択された少なくとも1種の成分(B)と、光線若しくは放射線の照射により酸または塩基を発生する化合物(C)とを含有する。   The photosensitive composition according to the present invention includes at least one selected from the group consisting of the silane compound represented by the above formula (1), a hydrolyzate of the silane compound, and a condensate of the hydrolyzate. Component (A), at least one component (B) selected from the group consisting of the compound represented by formula (2) and the compound represented by formula (3), and light or radiation. And a compound (C) that generates an acid or a base upon irradiation.

感光性化合物に含まれる上記成分(A)は、酸または塩基により速やかに架橋する。   The said component (A) contained in a photosensitive compound bridge | crosslinks rapidly with an acid or a base.

上述した式(1)で表されるシラン化合物において、Xは加水分解性基を表し、Raは非加水分解性の有機基を表し、mは1〜4の整数を表す。また、mが2〜4の整数であるとき、複数のXは同一であってもよく異なっていてもよく、mが1又は2であるとき、複数のRaは同一であってもよく異なっていてもよい。   In the silane compound represented by the above formula (1), X represents a hydrolyzable group, Ra represents a non-hydrolyzable organic group, and m represents an integer of 1 to 4. In addition, when m is an integer of 2 to 4, a plurality of X may be the same or different, and when m is 1 or 2, a plurality of Ra may be the same or different. May be.

上記加水分解性基Xは、通常、過剰の水の共存下、無触媒で、室温(25℃)〜100℃の温度範囲内で加熱することにより、加水分解されてシラノール基を生成することができる基、またはさらに縮合してシロキサン結合を形成することができる基である。   The hydrolyzable group X is usually hydrolyzed to form a silanol group by heating within the temperature range of room temperature (25 ° C.) to 100 ° C. without catalyst in the presence of excess water. Or a group that can be further condensed to form a siloxane bond.

加水分解性基Xとしては、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等の炭素数1〜6のアルコキシ基が挙げられる。なお、加水分解性基Xは、塩素、臭素等のハロゲン、アミノ基、ヒドロキシル基、又はカルボキシル基であってもよい。   Specific examples of the hydrolyzable group X include an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, and a propoxy group. The hydrolyzable group X may be a halogen such as chlorine or bromine, an amino group, a hydroxyl group, or a carboxyl group.

非加水分解性の有機基Raとしては、加水分解を起こしにくく、安定な疎水基である炭素数1〜30の有機基が挙げられる。安定な疎水基である炭素数1〜30の有機基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、ペンチル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基及びエイコシル基等の炭素数1〜30のアルキル基、アルキル基のフッ素化物、塩素化物、臭素化物等のハロゲン化アルキル基(例えば、3−クロロプロピル基、6−クロロプロピル基、6−クロロヘキシル基および、6,6,6−トリフルオロヘキシル基等)、ハロゲン置換ベンジル基等の芳香族置換アルキル基(例えば、ベンジル基、4−クロロベンジル基及び4−ブロモベンジル基等)、アリール基(例えば、フェニル基、トリル基、メシチル基、ナフチル基等)、ビニル基やエポキシ基を含む有機基、アミノ基を含む有機基、チオール基を含む有機基等が挙げられる。   Examples of the non-hydrolyzable organic group Ra include an organic group having 1 to 30 carbon atoms that hardly causes hydrolysis and is a stable hydrophobic group. As the organic group having 1 to 30 carbon atoms which is a stable hydrophobic group, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, hexyl group, cyclohexyl group, octyl group, pentyl group, decyl group, dodecyl group, tetradecyl group, Alkyl groups having 1 to 30 carbon atoms such as hexadecyl group, octadecyl group and eicosyl group, and alkyl halide groups such as fluorinated, chlorinated and brominated alkyl groups (for example, 3-chloropropyl group, 6-chloropropyl group) , 6-chlorohexyl group, 6,6,6-trifluorohexyl group, etc.), aromatic substituted alkyl groups such as halogen-substituted benzyl groups (for example, benzyl group, 4-chlorobenzyl group, 4-bromobenzyl group, etc.) ), Aryl groups (eg phenyl group, tolyl group, mesityl group, naphthyl group, etc.), vinyl groups and epoxy groups Group, an organic group containing an amino group, and the like organic group containing a thiol group.

上記式(1)で表されるシラン化合物の具体例としては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチル−トリ−n−プロポキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチル−トリ−n−プロポキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、プロピル−トリ−n−プロポキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、ブチルトリプロポキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、イソブチルトリプロポキシシラン、n−ヘキシルトリメトキシシラン、n−ヘキシルトリエトキシシラン、n−ヘキシルトリプロポキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリエトキシシラン、シクロヘキシルトリプロポキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、オクチルトリプロポキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、ドデシルトリエトキシシラン、ドデシルトリプロポキシシラン、テトラデシルトリメトキシシラン、テトラデシルトリエトキシシラン、テトラデシルトリプロポキシシラン、ヘキサデシルトリメトキシシラン、ヘキサデシルトリエトキシシラン、ヘキサデシルトリプロポキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン、オクタデシルトリプロポキシシラン、エイコシルデシルトリメトキシシラン、エイコシルトリエトキシシラン、エイコシルトリプロポキシシラン、6−クロロヘキシルトリメトキシシラン、6,6,6−トリフルオロヘキシルトリメトキシシラン;ベンジルトリメトキシシラン、4−クロロベンジルトリメトキシシラン、4−ブロモベンジルトリ−n−プロポキシシラン;ドデシルトリクロロシラン、ドデシルトリブロモシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシシラン)、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。これらのシラン化合物は、単独で用いてもよく、2種以上が併用されてもよい。   Specific examples of the silane compound represented by the above formula (1) include, for example, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyl-tri-n-propoxysilane, Ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, ethyl-tri-n-propoxysilane, propyltrimethoxysilane, propyltriethoxysilane, propyl-tri-n-propoxysilane, butyltrimethoxysilane, butyltriethoxysilane, butyltri Propoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, isobutyltriethoxysilane, isobutyltripropoxysilane, n-hexyltrimethoxysilane, n-hexyltriethoxysilane, n-hexyltripropoxysilane Cyclohexyltrimethoxysilane, cyclohexyltriethoxysilane, cyclohexyltripropoxysilane, octyltrimethoxysilane, octyltriethoxysilane, octyltripropoxysilane, dodecyltrimethoxysilane, dodecyltriethoxysilane, dodecyltripropoxysilane, tetradecyltrimethoxysilane , Tetradecyltriethoxysilane, tetradecyltripropoxysilane, hexadecyltrimethoxysilane, hexadecyltriethoxysilane, hexadecyltripropoxysilane, octadecyltrimethoxysilane, octadecyltriethoxysilane, octadecyltripropoxysilane, eicosyldecyltri Methoxysilane, eicosyltriethoxysilane, eicosyltripropoxysila , 6-chlorohexyltrimethoxysilane, 6,6,6-trifluorohexyltrimethoxysilane; benzyltrimethoxysilane, 4-chlorobenzyltrimethoxysilane, 4-bromobenzyltri-n-propoxysilane; dodecyltrichlorosilane, Dodecyltribromosilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane; vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (β-methoxyethoxysilane), β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ -Glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrieth Sisilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, etc. It is done. These silane compounds may be used alone or in combination of two or more.

なお、本発明に係る感光性組成物には、上記成分(A)として、上述した式(1)で表されるシラン化合物、このシラン化合物の加水分解物、およびこの加水分解物の縮合物からなる群から選択された少なくとも1種が含有されていればよく、従って2種以上が含まれていてもよい。   The photosensitive composition according to the present invention includes, as the component (A), a silane compound represented by the above formula (1), a hydrolyzate of the silane compound, and a condensate of the hydrolyzate. It suffices that at least one selected from the group consisting of these is contained, and therefore two or more may be contained.

本発明に係る感光性組成物は、上述した式(2)で表される化合物及び上述した式(3)で表される化合物からなる群から選択された少なくとも1種の成分(B)を含んでいる。上述した式(2)で表される化合物及び上述した式(3)で表される化合物は直鎖状もしくは環状の化合物であり、かつシロキサン結合を有する。感光性組成物が上記成分(B)を含むと、厚みのある膜パターンの形成が可能となり、かつ厚みのある膜を構成してもクラック等が発生し難くなる。   The photosensitive composition according to the present invention includes at least one component (B) selected from the group consisting of the compound represented by the above formula (2) and the compound represented by the above formula (3). It is out. The compound represented by the above formula (2) and the compound represented by the above formula (3) are linear or cyclic compounds and have a siloxane bond. When the photosensitive composition contains the component (B), a thick film pattern can be formed, and cracks and the like are hardly generated even when a thick film is formed.

なお、感光性組成物は、成分(B)として、上述した式(2)で表される化合物及び上述した式(3)で表される化合物のいずれか一方の化合物のみを含んでいてもよく、両方の化合物を含んでいてもよい。さらに、感光性組成物は、成分(B)として、上述した式(2)で表される化合物を2種以上含んでいてもよく、また上述した式(3)で表される化合物を2種以上含んでいてもよい。感光性組成物が、成分(B)として2種以上の化合物を含む場合には、その含有比率は特に限定されない。   The photosensitive composition may contain only one of the compound represented by the above formula (2) and the compound represented by the above formula (3) as the component (B). , Both compounds may be included. Furthermore, the photosensitive composition may contain two or more compounds represented by the above formula (2) as the component (B), and two compounds represented by the above formula (3). The above may be included. In the case where the photosensitive composition contains two or more compounds as the component (B), the content ratio is not particularly limited.

上述した式(2)及び式(3)中、R〜Rはそれぞれ水素原子、極性基または炭素数1〜10の有機基を表す。R〜Rの具体例としては、水素原子、水酸基、アミノ基、置換アミノ基、ハロゲノ基、アルコキシ基、アシル基、脂肪酸基、炭素数1〜10のアルキル基、フェニル基、置換アルキル基、置換フェニル基、ビニル基等が挙げられる。 In Formula (2) and Formula (3) described above, R 1 to R 8 each represent a hydrogen atom, a polar group, or an organic group having 1 to 10 carbon atoms. Specific examples of R 1 to R 8 include a hydrogen atom, a hydroxyl group, an amino group, a substituted amino group, a halogeno group, an alkoxy group, an acyl group, a fatty acid group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group, and a substituted alkyl group. , Substituted phenyl group, vinyl group and the like.

上述した式(2)で表される化合物の具体例としては、1,1,3,3−テトラメチル−1,3−ジクロロジシロキサン、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3−ビス(ジクロロメチル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3−ジメトキシテトラメチルジシロキサン、1,3−ジエチニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3−ジエトキシテトラメチルジシロキサン、1,3−ビス(アセトキシメチル)テトラメチルジシロキサン、1,3−ジクロロテトライソプロピルジシロキサン、1,1,3,3,5,5−ヘキサメチル−1,5−ジクロロトリシロキサン、1,1,3,3,5,5−ヘキサメチルトリシロキサン、1,1,1,3,5,5,5−ヘプタメチルトリシロキサン、ヘプタメチル−3−(3−ヒドロキシプロピル)トリシロキサン、1,7−ジクロロ−1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサン、1,1,1,3,5,7,7,7−オクタメチルテトラシロキサン、1,7−ジアセトキシオクタメチルテトラシロキサン、1,7−ジヒドロキシオクタメチルテトラシロキサン、市販のシリコーンオイル類などが挙げられる。   Specific examples of the compound represented by the above formula (2) include 1,1,3,3-tetramethyl-1,3-dichlorodisiloxane, 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, , 3-bis (dichloromethyl) -1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, 1,3-dimethoxytetramethyldisiloxane, 1,3-diethynyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, 1,3-diethoxytetramethyldisiloxane, 1,3-bis (acetoxymethyl) tetramethyldisiloxane, 1,3-dichloro Tetraisopropyldisiloxane, 1,1,3,3,5,5-hexamethyl-1,5-dichlorotrisiloxane, 1,1,3,3,5,5-hexamethyltrisiloxane, 1,1,3,5,5,5-heptamethyltrisiloxane, heptamethyl-3- (3-hydroxypropyl) trisiloxane, 1,7-dichloro-1,1,3,3,5,5,7, 7-octamethyltetrasiloxane, 1,1,1,3,5,7,7-octamethyltetrasiloxane, 1,7-diacetoxyoctamethyltetrasiloxane, 1,7-dihydroxyoctamethyltetrasiloxane, commercially available Silicone oils and the like.

上述した式(3)で表される化合物の具体例としては、ドデカメチルシクロヘキサシロキサン、1,3,5,7,9−ペンタエトキシ−1,3,5,7,9−ペンタメチルシクロペンタシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、1,3,5,7,9−ペンタメチルシクロペンタシロキサン、オクタフェニルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラフェニルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7−テトラブトキシ−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7−テトライソプロポキシ−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラプロポキシシクロテトラシロキサン、1,3,5,7−テトラキス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7−テトラエトキシ−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラビニルシクロテトラシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、ヘキサフェニルシクロトリシロキサン、1,3,5−トリメチル−1,3,5−トリビニルシクロトリシロキサン、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサンなどが挙げられる。   Specific examples of the compound represented by the above formula (3) include dodecamethylcyclohexasiloxane, 1,3,5,7,9-pentaethoxy-1,3,5,7,9-pentamethylcyclopenta. Siloxane, decamethylcyclopentasiloxane, 1,3,5,7,9-pentamethylcyclopentasiloxane, octaphenylcyclotetrasiloxane, 1,3,5,7-tetramethyl-1,3,5,7-tetra Phenylcyclotetrasiloxane, 1,3,5,7-tetrabutoxy-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 1,3,5,7-tetraisopropoxy-1,3,5,7- Tetramethylcyclotetrasiloxane, 1,3,5,7-tetramethyl-1,3,5,7-tetrapropoxycyclotetrasiloxane, 1,3,5,7- Trakis (3,3,3-trifluoropropyl) -1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 1,3,5,7-tetraethoxy-1,3,5,7-tetramethylcyclotetra Siloxane, 1,3,5,7-tetramethyl-1,3,5,7-tetravinylcyclotetrasiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane, hexaphenylcyclotrisiloxane, 1,3,5-trimethyl-1,3 , 5-trivinylcyclotrisiloxane, hexamethylcyclotrisiloxane, 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, and the like.

本発明においては、成分(A)100重量部に対し、成分(B)を2〜250重量部の範囲で含むことが好ましい。成分(B)が2重量部未満であると膜厚を厚くしたときにクラックが発生し易くなり、成分(B)が250重量部を越えるとパターニングが困難なことがある。   In this invention, it is preferable to contain a component (B) in 2-250 weight part with respect to 100 weight part of components (A). If the component (B) is less than 2 parts by weight, cracks are likely to occur when the film thickness is increased, and if the component (B) exceeds 250 parts by weight, patterning may be difficult.

上記化合物(C)は、光線もしくは放射線の照射により酸または塩基を発生する化合物である。   The compound (C) is a compound that generates an acid or a base upon irradiation with light or radiation.

上記光線もしくは放射線の照射により酸を発生する化合物(C)としては、特に限定されないが、例えば、オニウム塩などが挙げられる。より具体的には、ジアゾニウム、ホスホニウム及びヨードニウムのBF 、PF 、SBF 、ClO などの塩や、その他、有機ハロゲン化合物、有機金属、及び有機ハロゲン化物などが挙げられる。さらに具体的には、酸を発生する化合物としては、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンアンチモナート、トリフェニルスルホニウムベンゾスルホナート、シクロヘキシルメチル(2−オキソシクロヘキシル)スルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、ジシクロヘキシル(2−オキソシクロヘキシル)スルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、ジシクロヘキシルスルホニルシクロヘキサノン、ジメチル(2−オキソシクロヘキシル)スルホニウムトリフルオロメタンスルホナート等のスルホニウム塩化合物、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホナート等のヨードニウム塩、N−ヒドロキシスクシンイミドトリフルオロメタンスルホナート等が挙げられる。上記光線もしくは放射線の照射により酸を発生する化合物(C)は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。 Although it does not specifically limit as a compound (C) which generate | occur | produces an acid by irradiation of the said light ray or a radiation, For example, onium salt etc. are mentioned. More specifically, salts of diazonium, phosphonium and iodonium such as BF 4 , PF 6 , SBF 6 and ClO 4 , and other organic halogen compounds, organic metals, and organic halides can be used. More specifically, the acid-generating compound includes triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium trifluoromethane antimonate, triphenylsulfonium benzosulfonate, cyclohexylmethyl (2-oxocyclohexyl) sulfonium trifluoromethanesulfonate. Sulfonium salt compounds such as dicyclohexyl (2-oxocyclohexyl) sulfonium trifluoromethanesulfonate, dicyclohexylsulfonylcyclohexanone, dimethyl (2-oxocyclohexyl) sulfonium trifluoromethanesulfonate, iodonium salts such as diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, N-hydroxy Succinimide trifluoromethanesulfonate, etc. It is below. Only 1 type may be used for the compound (C) which generate | occur | produces an acid by irradiation of the said light ray or a radiation, and 2 or more types may be used together.

上記光線もしくは放射線の照射により酸を発生する化合物(C)としては、好ましくは、より反応性の高いオニウム塩、ジアゾニウム塩、及びスルホン酸エステルからなる群から選択した少なくとも1種の化合物が用いられる。   As the compound (C) that generates an acid upon irradiation with light or radiation, preferably, at least one compound selected from the group consisting of a more reactive onium salt, diazonium salt, and sulfonic acid ester is used. .

上記酸を発生させる化合物(C)の含有割合は、上記成分(A)と上記成分(B)との合計100重量部に対し、0.01〜10重量部の範囲であることが好ましい。酸を発生させる化合物(C)が0.01重量部未満では、感度が十分でないことがあり、パターンの形成が困難となることがあり、10重量部を超えると、感光性組成物を均一に塗布することが困難となり、さらに現像後に残渣が生じ易くなることがある。   The content ratio of the compound (C) that generates the acid is preferably in the range of 0.01 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight in total of the component (A) and the component (B). If the acid generating compound (C) is less than 0.01 parts by weight, the sensitivity may not be sufficient, and it may be difficult to form a pattern. If it exceeds 10 parts by weight, the photosensitive composition is made uniform. It becomes difficult to apply, and a residue may easily occur after development.

これら感光剤である化合物(C)に加え、より感度を高めるために、さらに増感剤を加えてもよい。   In addition to the compound (C) which is a photosensitive agent, a sensitizer may be further added in order to further increase sensitivity.

上記増感剤としては、特に限定されず、具体的には、ベンゾフェノン、p,p′−テトラメチルジアミノベンゾフェノン、p,p′−テトラエチルアミノベンゾフェノン、2−クロロチオキサントン、アントロン、9−エトキシアントラセン、アントラセン、ピレン、ペリレン、フェノチアジン、ベンジル、アクリジンオレンジ、ベンゾフラビン、セトフラビン−T、9,10−ジフェニルアントラセン、9−フルオレノン、アセトフェノン、フェナントレン、2−ニトロフルオレン、5−ニトロアセナフテン、ベンゾキノン、2−クロロ−4−ニトロアニリン、N−アセチル−p−ニトロアニリン、p−ニトロアニリン、N−アセチル−4−ニトロ−1−ナフチルアミン、ピクラミド、アントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−tert−ブチルアントラキノン、1,2−ベンズアンスラキノン、3−メチル−1,3−ジアザ−1,9−ベンズアンスロン、ジベンザルアセトン、1,2−ナフトキノン、3,3′−カルボニル−ビス(5,7−ジメトキシカルボニルクマリン)及びコロネン等が好ましく用いられる。   The sensitizer is not particularly limited. Specifically, benzophenone, p, p′-tetramethyldiaminobenzophenone, p, p′-tetraethylaminobenzophenone, 2-chlorothioxanthone, anthrone, 9-ethoxyanthracene, Anthracene, pyrene, perylene, phenothiazine, benzyl, acridine orange, benzoflavin, cetoflavin-T, 9,10-diphenylanthracene, 9-fluorenone, acetophenone, phenanthrene, 2-nitrofluorene, 5-nitroacenaphthene, benzoquinone, 2- Chloro-4-nitroaniline, N-acetyl-p-nitroaniline, p-nitroaniline, N-acetyl-4-nitro-1-naphthylamine, picramide, anthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-t rt-butylanthraquinone, 1,2-benzanthraquinone, 3-methyl-1,3-diaza-1,9-benzanthrone, dibenzalacetone, 1,2-naphthoquinone, 3,3′-carbonyl-bis ( 5,7-dimethoxycarbonylcoumarin) and coronene are preferably used.

上記光線もしくは放射線の照射により塩基を発生する化合物(C)としては、特に限定されないが、例えばコバルトアミン錯体、o−アシルオキシム、カルバミン酸誘導体、ホルムアミド誘導体、第4級アンモニウム塩、トシルアミン、カルバメート、アミンイミド化合物などを挙げることができる。具体的には、2−ニトロベンジルカルバメート、2,5−ジニトロベンジルシクロヘキシルカルバメート、N−シクロヘキシル−4−メチルフェニルスルホンアミド、1,1−ジメチル−2−フェニルエチル−N−イソプロピルカルバメート等が好適に用いられる。   The compound (C) that generates a base upon irradiation with light or radiation is not particularly limited, and examples thereof include cobaltamine complexes, o-acyloximes, carbamic acid derivatives, formamide derivatives, quaternary ammonium salts, tosylamines, carbamates, An amine imide compound etc. can be mentioned. Specifically, 2-nitrobenzylcarbamate, 2,5-dinitrobenzylcyclohexylcarbamate, N-cyclohexyl-4-methylphenylsulfonamide, 1,1-dimethyl-2-phenylethyl-N-isopropylcarbamate and the like are preferable. Used.

上記光線もしくは放射線の照射により塩基を発生する化合物(C)として、好ましくは、光線もしくは放射線の照射により塩基を発生させるアミンイミド化合物がより好適に用いられる。このようなアミンイミド化合物については、光線もしくは放射線が照射された際に塩基を発生する限り特に限定されない。このようなアミンイミド化合物としては、例えば、下記式(4)または(5)で表される化合物が挙げられる。   As the compound (C) that generates a base upon irradiation with light or radiation, an amine imide compound that generates a base upon irradiation with light or radiation is more preferably used. Such an amine imide compound is not particularly limited as long as it generates a base when irradiated with light or radiation. Examples of such amine imide compounds include compounds represented by the following formula (4) or (5).

Figure 2007187721
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Figure 2007187721
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上記式(4)及び(5)において、R、R、Rとしては、独立に水素、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数1〜8のアルコキシ基、炭素数1〜8のアルキリデン基、炭素数4〜8のシクロアルキル基、炭素数4〜8のシクロアルケニル基、炭素数1〜6のフェノキシアルキル基、フェニル基、電子供与性基及び/または電子吸引性基が置換したフェニル基、ベンジル基、電子供与性基及び/または電子吸引性基が置換したベンジル基等が挙げられる。炭素数1〜8のアルキル基としては、直鎖上のアルキル基の他に、置換基を有するアルキル基、例えばイソプロピル基、イソブチル基、t−ブチル基等も含む。これらの置換基の中で、合成の簡便性、アミンイミドの溶解性等の点から、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数6〜8のシクロアルキル基、炭素数1〜6のフェノキシアルキル基が好ましい。また、Rは独立に炭素数1〜5のアルキル基、水酸基、炭素数4〜8のシクロアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、フェニル基を表す。上記式(4)中のArは芳香族基であり、このようなアミンイミド化合物は、例えば特開2003−35949号公報に開示されているように、本願出願前において知られており、かつ一般的に入手可能である。上記式(5)中のArは芳香族基である。 In the above formula (4) and (5), the R 1, R 2, R 3 , independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, 1 to 8 carbon atoms An alkylidene group, a cycloalkyl group having 4 to 8 carbon atoms, a cycloalkenyl group having 4 to 8 carbon atoms, a phenoxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a phenyl group, an electron donating group and / or an electron withdrawing group substituted. Examples thereof include a benzyl group substituted with a phenyl group, a benzyl group, an electron donating group and / or an electron withdrawing group. As a C1-C8 alkyl group, the alkyl group which has a substituent other than a linear alkyl group, for example, an isopropyl group, an isobutyl group, t-butyl group etc. are included. Among these substituents, from the viewpoint of ease of synthesis, solubility of amine imide, etc., an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a cycloalkyl group having 6 to 8 carbon atoms, and a phenoxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Is preferred. R 4 independently represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a hydroxyl group, a cycloalkyl group having 4 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, or a phenyl group. Ar 1 in the above formula (4) is an aromatic group, and such an amine imide compound is known prior to the filing of the present application as disclosed in, for example, JP-A-2003-35949, and generally Are available. Ar 2 in the above formula (5) is an aromatic group.

上記アミンイミド化合物は、光線もしくは放射線が照射されると、1級もしくは2級アミンを発生させる化合物に比べて、塩基発生効率が高い。従って、アミンイミド化合物を含むことが、露光時間の短縮、ひいては製造工程の短縮を図ることができるので、望ましい。   The amine imide compound has higher base generation efficiency when irradiated with light or radiation than a compound that generates a primary or secondary amine. Therefore, it is desirable to include an amine imide compound because the exposure time can be shortened and the manufacturing process can be shortened.

上記光線もしくは放射線の照射により塩基を発生する化合物(C)は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。なお、塩基を発生させる化合物(C)の含有割合は、上記成分(A)と上記成分(B)との合計100重量部に対し、0.01〜10重量部の範囲であることが好ましい。塩基を発生させる化合物(C)が0.01重量部未満では、感度が低下し、薄膜パターンの形成が困難となることがあり、10重量部を超えると、感光性組成物を均一に塗布することが困難となり、さらに現像後に残渣が生じ易くなることがある。   Only 1 type may be used for the compound (C) which generate | occur | produces a base by the said irradiation of a light ray or a radiation, and 2 or more types may be used together. In addition, it is preferable that the content rate of the compound (C) which generate | occur | produces a base is the range of 0.01-10 weight part with respect to a total of 100 weight part of the said component (A) and the said component (B). If the compound (C) generating the base is less than 0.01 parts by weight, the sensitivity may be lowered, and it may be difficult to form a thin film pattern. If it exceeds 10 parts by weight, the photosensitive composition is uniformly applied. In some cases, a residue is likely to occur after development.

なお、最適なレジスト形状を得るために、上記光線もしくは放射線の照射により酸を発生する化合物(C)、及び上記光線もしくは放射線の照射により塩基を発生する化合物(C)は、それぞれを2種類以上を組み合せて用いられてもよい。   In order to obtain an optimal resist shape, two or more types of the compound (C) that generates an acid upon irradiation with light or radiation and the compound (C) that generates a base upon irradiation with light or radiation are used. May be used in combination.

本発明においては、上記成分(A)と、成分(B)と、化合物(C)とに加えて適宜の溶剤が添加され得る。溶剤の添加により、容易に塗布し得る感光性組成物を提供することができる。   In the present invention, an appropriate solvent may be added in addition to the component (A), the component (B), and the compound (C). By adding a solvent, a photosensitive composition that can be easily applied can be provided.

上記溶剤としては、上記成分(A)及び成分(B)を溶解し得る限り、特に限定されないが、ベンゼン、キシレン、トルエン、エチルベンゼン、スチレン、トリメチルベンゼン、ジエチルベンゼンなどの芳香族炭化水素化合物;シクロヘキサン、シクロヘキセン、ジペンテン、n−ペンタン、イソペンタン、n−ヘキサン、イソヘキサン、n−ヘプタン、イソヘプタン、n−オクタン、イソオクタン、n−ノナン、イソノナン、n−デカン、イソデカン、テトラヒドロナフタレン、スクワランなどの飽和または不飽和炭化水素化合物;ジエチルエーテル、ジ−n−プロピルエーテル、ジ−イソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、エチルプロピルエーテル、ジフェニルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジブチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジプロピルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチルシクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、p−メンタン、o−メンタン、m−メンタン;ジプロピルエーテル、ジブチルエーテルなどのエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、メチルアミルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノンなどのケトン類;酢酸エチル、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、酢酸シクロヘキシル、酢酸メチルセロソルブ、酢酸エチルセロソルブ、酢酸ブチルセロソルブ、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチル、乳酸イソアミル、ステアリン酸ブチルなどのエステル類などが挙げられる。これらの溶剤は、単独で用いられてもよく、2種類以上が併用されてもよい。   The solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the component (A) and the component (B), but aromatic hydrocarbon compounds such as benzene, xylene, toluene, ethylbenzene, styrene, trimethylbenzene, and diethylbenzene; cyclohexane, Saturated or unsaturated such as cyclohexene, dipentene, n-pentane, isopentane, n-hexane, isohexane, n-heptane, isoheptane, n-octane, isooctane, n-nonane, isononane, n-decane, isodecane, tetrahydronaphthalene, squalane Hydrocarbon compounds: diethyl ether, di-n-propyl ether, di-isopropyl ether, dibutyl ether, ethyl propyl ether, diphenyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glyco Didiethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol diethyl ether, dipropylene glycol dibutyl ether, dipropylene glycol methyl ethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol dipropyl Ether, ethylene glycol methyl ethyl ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, dipropylene glycol methyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, ethyl cyclohexane Sun, methylcyclohexane, p-menthane, o-menthane, m-menthane; ethers such as dipropyl ether, dibutyl ether; acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, diethyl ketone, dipropyl ketone, methyl amyl ketone, cyclopentanone Ketones such as cyclohexanone and cycloheptanone; ethyl acetate, methyl acetate, butyl acetate, propyl acetate, cyclohexyl acetate, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, ethyl lactate, propyl lactate, butyl lactate, isoamyl lactate, stearin And esters such as butyl acid. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

上記溶剤の配合割合は、例えば基板上に感光性組成物を塗工し、感光性組成物層を形成する際に、均一に塗工されるように適宜選択すればよい。好ましくは、感光性組成物の濃度は、固形分濃度で、0.5〜60重量%、より好ましくは、2〜40重量%程度とされる。   What is necessary is just to select suitably the mixture ratio of the said solvent so that it may apply uniformly, for example, when a photosensitive composition is applied on a board | substrate and a photosensitive composition layer is formed. Preferably, the concentration of the photosensitive composition is 0.5 to 60% by weight, more preferably about 2 to 40% by weight in terms of solid content.

本発明に係る感光性組成物には、必要に応じて、他の添加剤をさらに添加してもよい。このような添加剤としては、充填剤、顔料、染料、レベリング剤、消泡剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、pH調整剤、分散剤、分散助剤、表面改質剤、可塑剤、可塑促進剤、タレ防止剤などが挙げられる。   If necessary, other additives may be further added to the photosensitive composition according to the present invention. Such additives include fillers, pigments, dyes, leveling agents, antifoaming agents, antistatic agents, UV absorbers, pH adjusters, dispersants, dispersion aids, surface modifiers, plasticizers, plasticizers. Examples include accelerators and sagging inhibitors.

本発明の感光性組成物は、基材上に塗工乾燥されたときに、塗膜表面の水の接触角が60度以下であることが好ましい。水の接触角が60度以下であると、5分以内の現像が可能となる。   When the photosensitive composition of the present invention is coated and dried on a substrate, the contact angle of water on the surface of the coating film is preferably 60 degrees or less. When the contact angle of water is 60 degrees or less, development within 5 minutes is possible.

本発明に係る感光性組成物を用いてパターンを形成する方法としては、例えば図1(a)に示すように、本発明に係る感光性組成物からなる感光性組成物層1を形成する工程と、次に、感光性組成物層1をパターンに応じたフォトマスク3を用いて選択的に露光してパターン状の潜像1Aを形成する工程(図1(b))と、潜像が形成された感光層1Bをアルカリ水溶液にて現像する工程(図1(c))とを備える。ここで、現像とは、アルカリ水溶液に、潜像が形成された感光層1Bを浸漬する操作の他、該感光層1Bの表面をアルカリ水溶液で洗い流す操作、あるいはアルカリ水溶液を上記感光層1B表面に噴射する操作など、アルカリ水溶液で感光層1Bを処理する様々な操作を含むものとする。なお、現像液としては、アルカリ水溶液に限らず、酸性水溶液や各種溶媒を用いてもよい。溶媒としては、前述した各種溶剤が挙げられる。酸性水溶液としては、シュウ酸、ギ酸、酢酸等が挙げられる。   As a method for forming a pattern using the photosensitive composition according to the present invention, for example, as shown in FIG. 1 (a), a step of forming a photosensitive composition layer 1 made of the photosensitive composition according to the present invention. Next, a step of selectively exposing the photosensitive composition layer 1 using a photomask 3 corresponding to the pattern to form a patterned latent image 1A (FIG. 1B), And a step of developing the formed photosensitive layer 1B with an alkaline aqueous solution (FIG. 1C). Here, development means an operation of immersing the photosensitive layer 1B on which a latent image is formed in an alkaline aqueous solution, an operation of washing the surface of the photosensitive layer 1B with an alkaline aqueous solution, or an alkaline aqueous solution on the surface of the photosensitive layer 1B. It includes various operations for treating the photosensitive layer 1B with an alkaline aqueous solution, such as a spraying operation. The developing solution is not limited to an alkaline aqueous solution, and an acidic aqueous solution or various solvents may be used. Examples of the solvent include the various solvents described above. Examples of the acidic aqueous solution include oxalic acid, formic acid, acetic acid and the like.

上記感光性組成物層を形成する工程は、特に限定されないが、例えば本発明に係る感光性組成物を図1に示す基板2上に付与し、感光性組成物層1を形成する方法が挙げられる。この場合の具体的な方法としては、一般的な塗工方法を用いることができ、例えば、浸漬塗工、ロール塗工、バー塗工、刷毛塗工、スプレー塗工、スピン塗工、押出塗工、グラビア塗工などを使用することができる。感光性組成物が塗工される基板としては、シリコン基板、ガラス基板、金属板、プラスチックス板などが用途に応じて用いられる。感光性組成物層の厚さは、用途によって異なるが、10nm〜10μmが目安となる。基板上に塗工された感光性組成物層は、感光性樹脂を溶解させるために溶剤を用いた場合、その溶剤を乾燥させるために加熱処理することが望ましい。加熱処理温度は、一般には40℃〜200℃であり、溶剤の沸点や蒸気圧に応じて適宜選択される。   Although the process of forming the said photosensitive composition layer is not specifically limited, For example, the method of providing the photosensitive composition which concerns on this invention on the board | substrate 2 shown in FIG. 1, and forming the photosensitive composition layer 1 is mentioned. It is done. As a specific method in this case, a general coating method can be used, for example, dip coating, roll coating, bar coating, brush coating, spray coating, spin coating, extrusion coating. Work, gravure coating, etc. can be used. As a substrate to which the photosensitive composition is applied, a silicon substrate, a glass substrate, a metal plate, a plastics plate, or the like is used depending on the application. The thickness of the photosensitive composition layer varies depending on the use, but 10 nm to 10 μm is a standard. When the photosensitive composition layer coated on the substrate uses a solvent to dissolve the photosensitive resin, it is desirable to heat-treat the solvent to dry the solvent. The heat treatment temperature is generally 40 ° C. to 200 ° C., and is appropriately selected according to the boiling point and vapor pressure of the solvent.

感光性組成物層を基板上に形成し、必要に応じて加熱処理した後、該感光性組成物層をフォトマスクで被覆して光をパターン状に照射する。これにより、必要なパターン形状の潜像を形成することができる。フォトマスクとしては、市販されている一般的なものを用いればよい。   A photosensitive composition layer is formed on a substrate, heat-treated as necessary, and then the photosensitive composition layer is covered with a photomask and irradiated with light in a pattern. Thereby, a latent image having a necessary pattern shape can be formed. What is necessary is just to use the common thing marketed as a photomask.

紫外線や可視光線などの光線、もしくは放射線を照射するための光源としては、特に限定されないが、超高圧水銀灯、Deep UV ランプ、高圧水銀灯、低圧水銀灯、メタルハライドランプ、エキシマレーザーなどを使用することができる。これらの光源は、増感剤の感光波長に応じて適宜選択される。光の照射エネルギーは、所望とする膜厚や増感剤の種類にもよるが、一般に、10〜1000mJ/cmが用いられる。10mJ/cmよりも小さいと、シリコン含有ポリマーが十分に感光しない。また、1000mJ/cmより大きいと露光時間が長くなるおそれがあり、パターンの時間あたりの製造効率が低下するおそれがある。 The light source for irradiating light rays such as ultraviolet rays and visible rays, or radiation is not particularly limited, and an ultrahigh pressure mercury lamp, a deep UV lamp, a high pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, a metal halide lamp, an excimer laser, etc. can be used. . These light sources are appropriately selected according to the photosensitive wavelength of the sensitizer. The irradiation energy of light depends on the desired film thickness and the type of sensitizer, but generally 10 to 1000 mJ / cm 2 is used. When it is less than 10 mJ / cm 2 , the silicon-containing polymer is not sufficiently exposed. On the other hand, if it is larger than 1000 mJ / cm 2 , the exposure time may be long, and the production efficiency per pattern time may be reduced.

パターン形状に光照射された感光性組成物層の露光部分では、上述のように、露光により化合物(C)から生じた酸または塩基の作用により、成分(A)及び成分(B)の架橋が進行する。そのため、露光部分では架橋が進行した結果、現像液に不溶となる。露光後の感光性組成物層を現像液を用いて現像することにより、感光性組成物層の未露光部分が現像液に溶解して除去され、露光部分が基板上に残る。その結果、膜パターンが形成される。この膜パターンは、未露光部分が除去されることから、ネガ型パターンといわれるものである。   In the exposed part of the photosensitive composition layer irradiated with light in the pattern shape, as described above, the crosslinking of the component (A) and the component (B) is caused by the action of the acid or base generated from the compound (C) by exposure. proceed. Therefore, the exposed portion becomes insoluble in the developer as a result of the progress of crosslinking. By developing the photosensitive composition layer after exposure using a developer, the unexposed portion of the photosensitive composition layer is dissolved and removed in the developer, and the exposed portion remains on the substrate. As a result, a film pattern is formed. This film pattern is called a negative pattern because the unexposed part is removed.

現像液としては、防爆設備が不要であり、腐蝕等による設備負担も少ないので、アルカリ水溶液が好ましく用いられる。例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液、珪酸ナトリウム水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液などのアルカリ水溶液が挙げられる。現像に要する時間は、感光性組成物層の厚みや溶剤の種類にもよるが、一般には、10秒〜5分である。現像後に、膜パターンは蒸留水で洗浄され、膜上に残留しているアルカリ水溶液を除去することが好ましい。   As the developer, an explosion-proof facility is unnecessary, and the burden on the facility due to corrosion or the like is small, so an alkaline aqueous solution is preferably used. For example, alkaline aqueous solutions, such as tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, sodium silicate aqueous solution, sodium hydroxide aqueous solution, potassium hydroxide aqueous solution, are mentioned. The time required for development depends on the thickness of the photosensitive composition layer and the type of solvent, but is generally 10 seconds to 5 minutes. After development, the film pattern is preferably washed with distilled water to remove the aqueous alkali solution remaining on the film.

なお、本発明に係る感光性組成物は、様々な装置において、膜パターンを形成するのに好適に用いられるが、電子機器の絶縁保護膜に上記膜パターンが好適に用いられる。電子機器の絶縁保護膜として、本発明に係る感光性組成物を用いて構成された膜パターンを用いることにより、得られた絶縁保護膜の形状安定性を効果的に高めることができる。このような電子機器の絶縁保護膜の例としては、例えば、液晶表示素子において、薄膜トランジスタ(TFT)を保護するためのTFT保護膜や、カラーフィルタにおいてフィルタを保護する保護膜などが挙げられる。   In addition, although the photosensitive composition concerning this invention is used suitably for forming a film pattern in various apparatuses, the said film pattern is used suitably for the insulation protective film of an electronic device. By using a film pattern formed using the photosensitive composition according to the present invention as an insulating protective film of an electronic device, the shape stability of the obtained insulating protective film can be effectively increased. Examples of such an insulating protective film for an electronic device include a TFT protective film for protecting a thin film transistor (TFT) in a liquid crystal display element, and a protective film for protecting a filter in a color filter.

また、本発明に係る感光性組成物は、半導体素子の層間絶縁膜、あるいはパッシベーション膜を構成するのにより好適に用いられる。   The photosensitive composition according to the present invention is more preferably used to constitute an interlayer insulating film or a passivation film of a semiconductor element.

図2は、本発明に係る感光性組成物からなるパッシベーション膜および層間絶縁膜を備える半導体素子を模式的に示す正面断面図である。   FIG. 2 is a front sectional view schematically showing a semiconductor element provided with a passivation film and an interlayer insulating film made of the photosensitive composition according to the present invention.

図2に示す半導体素子11では、基板12の上表面の中央にゲート電極13が設けられている。ゲート電極13を覆うように、基板12の上表面にゲート絶縁膜14が形成されている。ゲート絶縁膜14上に、ソース電極15とドレイン電極16とが設けられている。ソース電極15の一部及びドレイン電極16の一部を覆うように、ゲート絶縁膜14上に半導体層17が形成されている。さらに、ソース電極15及びドレイン電極16の半導体層17により覆われていない部分と半導体層17とを覆うように、パッシベーション膜18が形成されている。半導体素子11では、上記ゲート絶縁膜14及びパッシベーション膜18が、本発明に係る感光性組成物を用いて形成された膜である。   In the semiconductor element 11 shown in FIG. 2, a gate electrode 13 is provided at the center of the upper surface of the substrate 12. A gate insulating film 14 is formed on the upper surface of the substrate 12 so as to cover the gate electrode 13. A source electrode 15 and a drain electrode 16 are provided on the gate insulating film 14. A semiconductor layer 17 is formed on the gate insulating film 14 so as to cover part of the source electrode 15 and part of the drain electrode 16. Further, a passivation film 18 is formed so as to cover the portion of the source electrode 15 and the drain electrode 16 that are not covered with the semiconductor layer 17 and the semiconductor layer 17. In the semiconductor element 11, the gate insulating film 14 and the passivation film 18 are films formed using the photosensitive composition according to the present invention.

感光性組成物を用いて形成された膜は、様々な用途に用いられる。ここで、「感光性組成物を用いて形成された膜」とは、熱や光線若しくは放射線などのエネルギーを感光性組成物に与えて架橋構造を導入して得られた膜であることを意味する。   The film | membrane formed using the photosensitive composition is used for various uses. Here, the “film formed using the photosensitive composition” means a film obtained by introducing energy such as heat, light or radiation to the photosensitive composition to introduce a crosslinked structure. To do.

本発明に係る感光性組成物は、例えば、有機EL素子のTFT保護膜、ICチップの層間保護膜、センサの絶縁層などの様々な電子機器用絶縁保護膜としても広く用いられ得る。   The photosensitive composition according to the present invention can be widely used as an insulating protective film for various electronic devices such as a TFT protective film for organic EL elements, an interlayer protective film for IC chips, and an insulating layer for sensors.

以下、本発明の実施例及び比較例を挙げることにより、本発明を明らかにする。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be clarified by giving examples and comparative examples of the present invention. In addition, this invention is not limited to a following example.

(使用した化合物)
・成分(A)
冷却管をつけた100mlのフラスコに、フェニルトリエトキシシラン5g、トリエトキシシラン10g、シュウ酸0.5g、水5ml及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50mlを加えた。半円形型のメカニカルスターラーを用いて溶液を撹拌し、マントルヒーターで70℃・6時間反応させた。次いでエバポレーターを用いて水との縮合反応で生成したエタノールを除去した。反応終了後、フラスコを室温になるまで放置し、シリコン含有ポリマー混合物である成分(A)を調製した。
(Used compounds)
・ Ingredient (A)
To a 100 ml flask equipped with a condenser, 5 g of phenyltriethoxysilane, 10 g of triethoxysilane, 0.5 g of oxalic acid, 5 ml of water and 50 ml of propylene glycol monomethyl ether acetate were added. The solution was stirred using a semicircular type mechanical stirrer and reacted at 70 ° C. for 6 hours with a mantle heater. Subsequently, the ethanol produced | generated by the condensation reaction with water was removed using the evaporator. After completion of the reaction, the flask was left to reach room temperature to prepare a component (A) which is a silicon-containing polymer mixture.

・成分(B)1
1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサンを用いた。
・ Ingredient (B) 1
1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane was used.

・成分(B)2
1,7−ジヒドロキシオクタメチルテトラシロキサンを用いた。
・ Ingredient (B) 2
1,7-dihydroxyoctamethyltetrasiloxane was used.

・化合物(C)
スルホニウム塩系光酸発生剤(Naphtalimide camphorsulfonate(CASNo.83697−56−7)、ミドリ化学社製、商品名:NAI−106)を使用した。
・ Compound (C)
A sulfonium salt photoacid generator (Naphtalimide camphorsulfate (CAS No. 83697-56-7), manufactured by Midori Chemical Co., Ltd., trade name: NAI-106) was used.

(実施例1〜5及び比較例1)
上記成分(A)と、成分(B)1または成分(B)2を、下記表1に示す組成で配合した。
(Examples 1-5 and Comparative Example 1)
The said component (A) and the component (B) 1 or the component (B) 2 were mix | blended with the composition shown in following Table 1.

次に、成分(A)と成分(B)との合計100重量部を取出し、該100重量部に対し、化合物(C)を5重量部添加し混合した後、溶剤であるプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート400重量部に溶解させ、感光性組成物を調製した。   Next, a total of 100 parts by weight of component (A) and component (B) is taken out, 5 parts by weight of compound (C) is added to and mixed with 100 parts by weight, and then propylene glycol monomethyl ether acetate as a solvent. It was dissolved in 400 parts by weight to prepare a photosensitive composition.

なお、成分(B)95重量部と、化合物(B)5重量部とを溶剤であるプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート400重量部に溶解させた感光性組成物も調製したが、この感光性組成物では後述するパターン形成において、膜を構成できなかった。   A photosensitive composition was also prepared by dissolving 95 parts by weight of component (B) and 5 parts by weight of compound (B) in 400 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether acetate as a solvent. In this photosensitive composition, The film could not be formed in the pattern formation described later.

(パターン形成)
実施例1〜5及び比較例1の感光性組成物を、厚さ0.75mmのシリコンウエハー上に、回転数1000rpmでスピン塗工した。塗工後、80℃の熱風オーブンで乾燥させ、塗膜を形成した。次に、所定のパターンを有するフォトマスクを介して、紫外線照射装置(ウシオ電機社製、スポットキュアSP−5)を用い、塗膜に365nmの波長の紫外線を、照射エネルギーが500mJ/cmとなるように100mW/cmの紫外線照度で5秒間照射した。照射後、塗膜を80℃の熱風オーブンで5分間加熱した。その後、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの2.38%水溶液に、塗膜を浸漬し現像した。
(Pattern formation)
The photosensitive compositions of Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 were spin-coated on a silicon wafer having a thickness of 0.75 mm at a rotation speed of 1000 rpm. After coating, it was dried in a hot air oven at 80 ° C. to form a coating film. Next, ultraviolet rays having a wavelength of 365 nm are applied to the coating film through a photomask having a predetermined pattern (USHIO Inc., Spot Cure SP-5), and the irradiation energy is 500 mJ / cm 2 . It was irradiated for 5 seconds with an ultraviolet illuminance of 100 mW / cm 2 . After irradiation, the coating film was heated in a hot air oven at 80 ° C. for 5 minutes. Thereafter, the coating film was immersed in a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide and developed.

その結果、紫外線が照射されていない部分では塗膜が溶解し、フォトマスクに由来するL/S10μmのパターンが形成された。次に、250℃で1時間焼成した後、クラックの発生状況を確認した。   As a result, the coating film was dissolved in the portion not irradiated with ultraviolet rays, and a pattern of L / S 10 μm derived from the photomask was formed. Next, after firing at 250 ° C. for 1 hour, the occurrence of cracks was confirmed.

(実施例及び比較例の評価)
(1)クラック未発生の膜厚の最大値
塗膜を形成する際にその厚みを変更し、厚みの異なるパターンを形成した。形成されたパターンにおいて、クラックが発生しなかった厚みの最大値を求めた。膜厚に関しては、大塚電子社製E−3000を用いて反射率を測定し、その結果をフィッティングすることにより膜厚を算出した。
(Evaluation of Examples and Comparative Examples)
(1) Maximum value of thickness of crack-free film When forming a coating film, the thickness was changed to form patterns having different thicknesses. In the formed pattern, the maximum thickness at which cracks did not occur was determined. Regarding the film thickness, the reflectance was measured using E-3000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd., and the result was fitted to calculate the film thickness.

(2)接触角
基材上に塗工乾燥された塗膜表面の水の接触角を静的接触角計を用いて求めた。
(2) Contact angle The contact angle of water on the surface of the coating film coated and dried on the substrate was determined using a static contact angle meter.

(3)現像時間
現像に要した時間を評価した。なお、現像液としてはテトラメチルアンモニウムヒドロキシドの2.38%水溶液を用いた。
(3) Development time The time required for development was evaluated. Note that a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide was used as the developer.

結果を下記表1に示す。   The results are shown in Table 1 below.

Figure 2007187721
Figure 2007187721

実施例1〜5と比較例1とを比較すると、化合物(B)1又は化合物(B)2を混合することによりクラック未発生最大膜厚が増加することがわかる。実施例1〜4を比較すると、化合物(B)1の混合割合を増やすほど、クラック未発生最大膜厚が増大し、厚みのある膜を形成してもクラックの発生を抑制し得ることがわかる。   When Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 are compared, it can be seen that the maximum film thickness without cracks is increased by mixing Compound (B) 1 or Compound (B) 2. Comparing Examples 1 to 4, it can be seen that as the mixing ratio of compound (B) 1 is increased, the maximum crack-free film thickness increases, and even when a thick film is formed, the generation of cracks can be suppressed. .

(a)〜(c)は、本発明に係る膜パターン形成方法を説明するための各工程の断面図。(A)-(c) is sectional drawing of each process for demonstrating the film | membrane pattern formation method which concerns on this invention. 本発明に係る感光性組成物からなるパッシベーション膜および層間絶縁膜を備える半導体素子を示す正面断面図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Front sectional drawing which shows a semiconductor element provided with the passivation film and interlayer insulation film which consist of a photosensitive composition concerning this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…感光性組成物層
1A…潜像
1B…感光層
1C…薄膜パターン
2…基板
3…フォトマスク
11…半導体素子
12…基板
13…ゲート電極
14…ゲート絶縁膜
15…ソース電極
16…ドレイン電極
17…半導体層
18…パッシベーション膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Photosensitive composition layer 1A ... Latent image 1B ... Photosensitive layer 1C ... Thin film pattern 2 ... Substrate 3 ... Photomask 11 ... Semiconductor element 12 ... Substrate 13 ... Gate electrode 14 ... Gate insulating film 15 ... Source electrode 16 ... Drain electrode 17 ... Semiconductor layer 18 ... Passivation film

Claims (4)

下記式(1)で表されるシラン化合物、前記シラン化合物の加水分解物、および前記加水分解物の縮合物からなる群から選択された少なくとも1種の成分(A)と、下記式(2)で表される化合物及び下記式(3)で表される化合物からなる群から選択された少なくとも1種の成分(B)と、光線若しくは放射線の照射により酸または塩基を発生する化合物(C)とを含有することを特徴とする、感光性組成物。
Figure 2007187721
上記式(1)中、Xは加水分解性基を表し、Raは非加水分解性の有機基を表し、mは1〜4の整数を表す。mが2〜4の整数であるとき、複数のXは同一であってもよく異なっていてもよい。mが1又は2であるとき、複数のRaは同一であってもよく異なっていてもよい。
Figure 2007187721
上記式(2)中、R〜Rは水素原子、極性基または炭素数1〜10の有機基を表し、nは1以上の整数を表す。R〜Rは同一であってもよく異なっていてもよい。nが2以上の整数であるとき、複数のRは同一であってもよく異なっていてもよく、複数のRは同一であってもよく異なっていてもよい。
Figure 2007187721
上記式(3)中、R及びRは水素原子、極性基または炭素数1〜10の有機基を表し、lは2以上の整数を表す。R及びRは同一であってもよく異なっていてもよい。複数のRは同一であってもよく異なっていてもよく、複数のRは同一であってもよく異なっていてもよい。
At least one component (A) selected from the group consisting of a silane compound represented by the following formula (1), a hydrolyzate of the silane compound, and a condensate of the hydrolyzate, and the following formula (2) At least one component (B) selected from the group consisting of a compound represented by formula (3) and a compound represented by the following formula (3), and a compound (C) that generates an acid or a base upon irradiation with light or radiation: A photosensitive composition comprising:
Figure 2007187721
In the above formula (1), X represents a hydrolyzable group, Ra represents a non-hydrolyzable organic group, and m represents an integer of 1 to 4. When m is an integer of 2 to 4, a plurality of X may be the same or different. When m is 1 or 2, the plurality of Ras may be the same or different.
Figure 2007187721
In the above formula (2), R 1 ~R 6 represents a hydrogen atom, a polar group or an organic group having 1 to 10 carbon atoms, n represents an integer of 1 or more. R 1 to R 6 may be different may be the same. When n is an integer of 2 or more, the plurality of R 1 may be the same or different, and the plurality of R 2 may be the same or different.
Figure 2007187721
In the above formula (3), R 7 and R 8 represents a hydrogen atom, polar group or an organic group having 1 to 10 carbon atoms, l represents an integer of two or more. R 7 and R 8 may be the same or different. The plurality of R 7 may be the same or different, and the plurality of R 8 may be the same or different.
前記成分(A)100重量部に対して、前記成分(B)を2〜250重量部の割合で含む、請求項1に記載の感光性組成物。   The photosensitive composition of Claim 1 which contains the said component (B) in the ratio of 2-250 weight part with respect to 100 weight part of said components (A). 基材上に塗工乾燥されて塗膜とされたときに、該塗膜表面の水の接触角が60度以下である、請求項1または2に記載の感光性組成物。   The photosensitive composition of Claim 1 or 2 whose contact angle of water of this coating-film surface is 60 degrees or less when it is applied and dried on a base material and it is set as a coating film. ゲート絶縁膜、パッシベーション膜及び層間絶縁膜からなる群から選択された少なくとも1種の膜を備え、該膜が請求項1〜3のいずれか1項に記載の感光性組成物を用いて形成された膜であることを特徴とする、半導体素子。   It comprises at least one film selected from the group consisting of a gate insulating film, a passivation film, and an interlayer insulating film, and the film is formed using the photosensitive composition according to any one of claims 1 to 3. A semiconductor element characterized by being a film.
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