CN116157739A - 化学放大型感光性组合物、感光性干膜、带镀覆用铸模的基板的制造方法及镀覆造形物的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供即使在形成膜厚较厚的图案化的抗蚀剂膜的情况下,也可形成非抗蚀剂部的截面形状为矩形、对于镀覆液的抗性较高的图案化的抗蚀剂膜的化学放大型正型感光性组合物、具备由该化学放大型正型感光性组合物构成的感光性层的感光性干膜、带镀覆用铸模的基板的制造方法、镀覆造形物的制造方法。在包含利用活性光线或者放射线的照射而产生酸的产酸剂(A)及对碱的溶解性会增大的树脂(B)的正型化学放大型感光性组合物中,含有包含规定量的源自满足规定条件的交联性单体的结构单元(bL1)的丙烯酸树脂(B1a)作为树脂(B),并将从丙烯酸树脂(B1a)中去除结构单元(bL1)的假想非交联丙烯酸树脂的玻璃化转变温度的计算值设为90℃以上120℃以下。
Description
技术领域
本发明涉及用于利用光刻法在基板上形成镀覆用的铸模的化学放大型感光性组合物、具备由该化学放大型感光性组合物构成的感光性层的感光性干膜、使用所述化学放大型感光性组合物的图案化的带镀覆用铸模的基板的制造方法、使用通过所述方法制造的带镀覆用铸模的基板的镀覆造形物的制造方法。
背景技术
目前,光电加工(photofabrication)已经成为精密微细加工技术的主流。光电加工是指,将光致抗蚀剂组合物涂布在被加工物表面从而形成光致抗蚀剂层,利用光刻技术使光致抗蚀剂层图案化,并将图案化后的光致抗蚀剂层(光致抗蚀剂图案)作为掩模进行化学蚀刻、电解蚀刻,或者进行以电镀为主体的电铸等,来制造半导体封装等各种精密部件的技术的总称。
此外,近年来,随着电子设备的小型化,半导体封装的高密度安装技术不断推进,正在谋求基于封装的多引脚薄膜安装化,封装尺寸的小型化,倒装芯片方式的2维安装技术、3维安装技术的安装密度的提高。在这样的高密度安装技术中,例如封装上突出的凸块等突起电极(安装端子)、或将从晶圆上的外围端子延伸的再布线与安装端子相连接的金属柱等作为连接端子而被高精度地配置在基板上。
在如上所述的光电加工中使用了光致抗蚀剂组合物,作为那样的光致抗蚀剂组合物,公知有包含产酸剂的化学放大型感光性组合物(参照专利文献1、2等)。化学放大型感光性组合物是指,通过照射放射线(曝光)而从产酸剂产生酸,通过加热处理促进酸的扩散,从而相对于组合物中的基体树脂等引起酸催化反应,使其碱溶解性发生变化。
这样的化学放大型感光性组合物除了被用于图案化的绝缘膜、蚀刻用掩模的形成以外,还被用于例如通过镀覆工序形成如凸块、金属柱及Cu再布线那样的镀覆造形物等。具体来说,使用化学放大型感光性组合物,在如金属基板那样的支承体上形成所期望的膜厚的光致抗蚀剂层,经由规定的掩模图案进行曝光并显影,形成作为选择性地去除(剥离)了形成镀覆造形物的部分的铸模而使用的图案化的抗蚀剂膜。然后,通过镀覆将铜等导体埋入该被去除的部分(非抗蚀剂部)后,去除其周围的抗蚀剂膜,由此能够形成凸块、金属柱及Cu再布线。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平9-176112号公报
专利文献2:日本特开平11-52562号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
一般而言,在形成抗蚀剂图案的情况下,大多期望其截面形状为矩形。尤其在上述的采用镀覆工序的凸块或金属柱等连接端子的形成、或Cu再布线的形成中,对于成为铸模的抗蚀剂图案的非抗蚀剂部,迫切期望其截面形状为矩形。
此外,在将膜厚较厚的抗蚀剂膜用作铸模的情况下,由于有时将镀覆时的温度设定得较高,或者长时间地进行镀覆,因此要求抗蚀剂膜对于镀覆液具有高度的抗性。
本发明是鉴于上述技术问题而完成的,其目的在于,提供一种即使在形成膜厚较厚的图案化的抗蚀剂膜的情况下,也能够形成非抗蚀剂部的截面形状为矩形、对于镀覆液的抗性较高的图案化的抗蚀剂膜的化学放大型正型感光性组合物、具备由该化学放大型正型感光性组合物构成的感光性层的感光性干膜、使用所述化学放大型正型感光性组合物的带镀覆用铸模的基板的制造方法、使用通过上述方法制造的带镀覆用铸模的基板的镀覆造形物的制造方法。
用于解决上述技术问题的方案
本发明人等为了达成上述目的而不断锐意研究,结果发现在包含利用活性光线或者放射线的照射而产生酸的产酸剂(A)及对碱的溶解性会增大的树脂(B)的正型化学放大型感光性组合物中,通过含有包含规定量的源自满足规定条件的交联性单体的结构单元(bL1)的丙烯酸树脂(B1a)作为所述树脂(B),并将从丙烯酸树脂(B1a)中去除结构单元(bL1)的假想非交联丙烯酸树脂的玻璃化转变温度的计算值设为90℃以上120℃以下,能够解决上述技术问题,从而完成了本发明。具体来说,本发明提供以下方案。
本发明的第1方案为一种化学放大型正型感光性组合物,用于利用光刻法在基板上形成镀覆用的铸模,含有:
产酸剂(A),通过活性光线或者放射线的照射而产生酸;及树脂(B),对碱的溶解性因酸的作用而增大,
树脂(B)包含丙烯酸树脂(B1a),丙烯酸树脂(B1a)包含源自以下述式(BL1)表示的交联性单体的结构单元(bL1),
RB1-O-RB3-O-RB2…(BL1)
(式(BL1)中,RB1及RB2分别独立地为(甲基)丙烯酰基或者乙烯基苯基,RB3为2价连接基团,式(BL1)中的2个O-RB3键中的至少一个通过酸的作用而开裂,由此生成羧基或者酚性羟基。)
结构单元(bL1)相对于丙烯酸树脂(B1a)的全部结构单元的摩尔比为1摩尔%以上10摩尔%以下,
从丙烯酸树脂(B1a)中去除结构单元(bL1)的假想非交联丙烯酸树脂的玻璃化转变温度的计算值为90℃以上120℃以下。
本发明的第2方案为一种化学放大型正型感光性组合物,用于利用光刻法在基板上形成镀覆用的铸模,含有:
产酸剂(A),通过活性光线或者放射线的照射而产生酸;及树脂(B),对碱的溶解性因酸的作用而增大,
树脂(B)包含丙烯酸树脂(B1b),丙烯酸树脂(B1b)包含源自以下述式(BL1)表示的交联性单体的结构单元(bL1),
RB1-O-RB3-O-RB2…(BL1)
(式(BL1)中,RB1及RB2分别独立地为(甲基)丙烯酰基或者乙烯基苯基,RB3为2价连接基团,式(BL1)中的2个O-RB3键中的至少一个通过酸的作用而开裂,由此生成羧基或者酚性羟基。)
丙烯酸树脂(B1b)还包含源自烷基(甲基)丙烯酸酯(BL2)的结构单元(bL2)、源自包含脂环式烃基或者芳香族基的(甲基)丙烯酸酯(BL3)的结构单元(bL3),
在烷基(甲基)丙烯酸酯(BL2)中,可被羟基或者烷氧基取代的碳原子数为1以上10以下的烷基与(甲基)丙烯酰氧基键合,且与(甲基)丙烯酰氧基键合的碳原子不属于构成sp3杂化轨道的叔碳原子,
在包含脂环式烃基或者芳香族基的(甲基)丙烯酸酯(BL3)中,脂环式烃基或者芳香族基与(甲基)丙烯酰氧基键合,脂环式烃基或者芳香族基分别可被从由烷基、烷氧基及羟基构成的组中选择的1个以上的取代基取代,与(甲基)丙烯酰氧基键合的碳原子不属于构成sp3杂化轨道的叔碳原子,
结构单元(bL1)相对于丙烯酸树脂(B1b)的全部结构单元的摩尔比为1摩尔%以上10摩尔%以下,
结构单元(bL2)相对于丙烯酸树脂(B1b)的全部结构单元的摩尔比为0.1摩尔%以上10摩尔%以下,
结构单元(bL3)相对于丙烯酸树脂(B1b)的全部结构单元的摩尔比为25摩尔%以上50摩尔%以下。
本发明的第3方案为一种感光性干膜,具有基材薄膜与形成于基材薄膜的表面的感光性层,感光性层由第1方案或者第2方案的化学放大型正型感光性组合物构成。
本发明的第4方案为一种带镀覆用铸模的基板的制造方法,包括:
层叠工序,在基板上层叠由第1方案或者第2方案的化学放大型正型感光性组合物构成的感光性层;
曝光工序,对感光性层位置选择性地照射活性光线或者放射线;与
铸模形成工序,对曝光后的感光性层进行显影,形成图案化的抗蚀剂膜作为镀覆用的铸模。
本发明的第5方案为一种镀覆造形物的制造方法,包括对由第4方案的方法制造的所述带镀覆用铸模的基板实施镀覆而形成镀覆造形物。
发明效果
根据本发明,能够提供一种即使在形成膜厚较厚的图案化的抗蚀剂膜的情况下,也能够形成非抗蚀剂部的截面形状为矩形、对于镀覆液的抗性较高的图案化的抗蚀剂膜的化学放大型正型感光性组合物、具备由该化学放大型正型感光性组合物构成的感光性层的感光性干膜、使用所述化学放大型正型感光性组合物的带镀覆用铸模的基板的制造方法、使用通过上述方法制造的带镀覆用铸模的基板的镀覆造形物的制造方法。
具体实施方式
《化学放大型正型感光性组合物》
化学放大型正型感光性组合物用于利用光刻法在基板上形成镀覆用的铸模。
接下来,将以下化学放大型正型感光性组合物作为第1化学放大型正型感光性组合物进行说明,
一种化学放大型正型感光性组合物,用于利用光刻法在基板上形成镀覆用的铸模,含有:
产酸剂(A),通过活性光线或者放射线的照射而产生酸;及树脂(B),对碱的溶解性因酸的作用而增大,
树脂(B)包含丙烯酸树脂(B1a),丙烯酸树脂(B1a)包含源自以下述式(BL1)表示的交联性单体的结构单元(bL1),
RB1-O-RB3-O-RB2…(BL1)
(式(BL1)中,RB1及RB2分别独立地为(甲基)丙烯酰基或者乙烯基苯基,RB3为2价连接基团,式(BL1)中的2个O-RB3键中的至少一个通过酸的作用而开裂,由此生成羧基或者酚性羟基。)
结构单元(bL1)相对于丙烯酸树脂(B1a)的全部结构单元的摩尔比为1摩尔%以上10摩尔%以下,
从丙烯酸树脂(B1a)中去除结构单元(bL1)的假想非交联丙烯酸树脂的玻璃化转变温度的计算值为90℃以上120℃以下。
接下来,将以下化学放大型正型感光性组合物作为第2化学放大型正型感光性组合物进行说明,
一种化学放大型正型感光性组合物,用于利用光刻法在基板上形成镀覆用的铸模,含有:
产酸剂(A),通过活性光线或者放射线的照射而产生酸;及树脂(B),对碱的溶解性因酸的作用而增大,
树脂(B)包含丙烯酸树脂(B1b),丙烯酸树脂(B1b)包含源自以下述式(BL1)表示的交联性单体的结构单元(bL1),
RB1-O-RB3-O-RB2…(BL1)
(式(BL1)中,RB1及RB2分别独立地为(甲基)丙烯酰基或者乙烯基苯基,RB3为2价连接基团,式(BL1)中的2个O-RB3键中的至少一个通过酸的作用而开裂,由此生成羧基或者酚性羟基。)
丙烯酸树脂(B1b)还包含源自烷基(甲基)丙烯酸酯(BL2)的结构单元(bL2)、源自包含脂环式烃基或者芳香族基的(甲基)丙烯酸酯(BL3)的结构单元(bL3),
在烷基(甲基)丙烯酸酯(BL2)中,可被羟基或者烷氧基取代的碳原子数为1以上10以下的烷基与(甲基)丙烯酰氧基键合,且与(甲基)丙烯酰氧基键合的碳原子不属于构成sp3杂化轨道的叔碳原子,
在包含脂环式烃基或者芳香族基的(甲基)丙烯酸酯(BL3)中,脂环式烃基或者芳香族基与(甲基)丙烯酰氧基键合,脂环式烃基或者芳香族基分别可被从由烷基、烷氧基及羟基构成的组中选择的1个以上的取代基取代,与(甲基)丙烯酰氧基键合的碳原子不属于构成sp3杂化轨道的叔碳原子,
结构单元(bL1)相对于丙烯酸树脂(B1b)的全部结构单元的摩尔比为1摩尔%以上10摩尔%以下,
结构单元(bL2)相对于丙烯酸树脂(B1b)的全部结构单元的摩尔比为0.1摩尔%以上10摩尔%以下,
结构单元(bL3)相对于丙烯酸树脂(B1b)的全部结构单元的摩尔比为25摩尔%以上50摩尔%以下。
<第1化学放大型正型感光性组合物>
第1化学放大型正型感光性组合物是用于利用光刻法在基板上形成镀覆用的铸模的化学放大型正型感光性组合物。
第1化学放大型正型感光性组合物含有通过活性光线或者放射线的照射而产生酸的产酸剂(A)、及对碱的溶解性因酸的作用而增大的树脂(B)。
树脂(B)包含丙烯酸树脂(B1a),丙烯酸树脂(B1a)包含源自以下述式(BL1)表示的交联性单体的结构单元(bL1),
RB1-O-RB3-O-RB2…(BL1)
(式(BL1)中,RB1及RB2分别独立地为(甲基)丙烯酰基或者乙烯基苯基,RB3为2价连接基团,式(BL1)中的2个O-RB3键中的至少一个通过酸的作用而开裂,由此生成羧基或者酚性羟基。)
结构单元(bL1)相对于丙烯酸树脂(B1a)的全部结构单元的摩尔比为1摩尔%以上10摩尔%以下。
从丙烯酸树脂(B1a)中去除结构单元(bL1)的假想非交联丙烯酸树脂的玻璃化转变温度的计算值为90℃以上120℃以下。
通过使用满足上述条件的第1化学放大型正型感光性组合物,即使在利用光刻法形成膜厚较厚的图案化的抗蚀剂膜的情况下,也能够形成非抗蚀剂部的截面形状为矩形、对于镀覆液的抗性较高的图案化的抗蚀剂膜。
以下,对第1化学放大型正型感光性组合物的必需或者任意的成分与制造方法进行说明。以下,也将第1化学放大型正型感光性组合物记作“第1感光性组合物”。
另外,以下说明的产酸剂(A)与各种任意成分也能够应用于后述的第2化学放大型正型感光性组合物。
〔产酸剂(A)〕
产酸剂(A)是通过活性光线或者放射线的照射而产生酸的化合物,只要是通过光直接或者间接地产生酸的化合物,就没有特别地限定。作为产酸剂(A),优选为以下所说明的第一~第五方案的产酸剂。以下,对于第1感光性组合物中优选地使用的产酸剂(A)中的优选方案,作为第一~第五方案进行说明。
作为产酸剂(A)中的第一方案,可例举以下述式(a1)表示的化合物。
【化1】
上述式(a1)中,X1a表示原子价g的硫原子或者碘原子,g为1或者2。h表示括号内的结构的重复单元数。R1a为与X1a键合的有机基团,表示碳原子数为6以上30以下的芳基、碳原子数为4以上30以下的杂环基、碳原子数为1以上30以下的烷基、碳原子数为2以上30以下的烯基或者碳原子数为2以上30以下的炔基,R1a可被从由烷基、羟基、烷氧基、烷基羰基、芳基羰基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、芳硫基羰基、酰氧基、芳硫基、烷硫基、芳基、杂环、芳氧基、烷基亚磺酰基、芳基亚磺酰基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、亚烷基氧基、氨基、氰基、硝基的各基团及卤素构成的组中选择的至少1种取代。R1a的个数为g+h(g-1)+1,R1a可以分别彼此相同也可以不同。此外,2个以上的R1a可以相互直接键合或者经由-O-、-S-、-SO-、-SO2-、-NH-、-NR2a-、-CO-、-COO-、-CONH-、碳原子数为1以上3以下的亚烷基或亚苯基键合而形成包含X1a的环结构。R2a为碳原子数为1以上5以下的烷基或者碳原子数为6以上10以下的芳基。
X2a为以下述式(a2)表示的结构。
【化2】
上述式(a2)中,X4a表示碳原子数为1以上8以下的亚烷基、碳原子数为6以上20以下的亚芳基、或者碳原子数为8以上20以下的杂环化合物的2价基团,X4a可被从由碳原子数为1以上8以下的烷基、碳原子数为1以上8以下的烷氧基、碳原子数为6以上10以下的芳基、羟基、氰基、硝基的各基团及卤素构成的组中选择的至少1种取代。X5a表示-O-、-S-、-SO-、-SO2-、-NH-、-NR2a-、-CO-、-COO-、-CONH-、碳原子数为1以上3以下的亚烷基或者亚苯基。h表示括号内的结构的重复单元数。h+1个X4a及h个X5a可以分别相同也可以不同。R2a与前述的定义相同。
X3a-为鎓的抗衡离子,可例举以下述式(a17)表示的氟代烷基氟磷酸阴离子或者以下述式(a18)表示的硼酸根阴离子。
【化3】
[(R3a)jPF6-j]- (a17)
上述式(a17)中,R3a表示80%以上的氢原子被氟原子取代而得的烷基。j表示其个数,为1以上5以下的整数。j个R3a可以分别相同也可以不同。
【化4】
上述式(a18)中,R4a~R7a分别独立地表示氟原子或者苯基,该苯基的一部分或全部的氢原子可被从由氟原子及三氟甲基构成的组中选择的至少1种取代。
作为以上述式(a1)表示的化合物中的鎓离子,可例举三苯基锍、三对甲苯基锍、4-(苯硫基)苯基二苯基锍、双[4-(二苯基锍基)苯基]硫醚、双〔4-{双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]锍基}苯基〕硫醚、双{4-[双(4-氟苯基)锍基]苯基}硫醚、4-(4-苯甲酰基-2-氯苯硫基)苯基双(4-氟苯基)锍、7-异丙基-9-氧代-10-硫代-9,10-二氢蒽-2-基二对甲苯基锍、7-异丙基-9-氧代-10-硫代-9,10-二氢蒽-2-基二苯基锍、2-[(二苯基)锍基]噻吨酮、4-[4-(4-叔丁基苯甲酰基)苯硫基]苯基二对甲苯基锍、4-(4-苯甲酰基苯硫基)苯基二苯基锍、二苯基苯甲酰甲基锍、4-羟苯基甲基苄基锍、2-萘甲基(1-乙氧基羰基)乙基锍、4-羟苯基甲基苯甲酰甲基锍、苯基[4-(4-联苯硫基)苯基]4-联苯基锍、苯基[4-(4-联苯硫基)苯基]3-联苯基锍、[4-(4-乙酰苯硫基)苯基]二苯基锍、十八烷基甲基苯甲酰甲基锍、二苯基碘鎓、二对甲苯基碘鎓、双(4-十二烷基苯基)碘鎓、双(4-甲氧基苯基)碘鎓、(4-辛氧基苯基)苯基碘鎓、双(4-癸氧基)苯基碘鎓、4-(2-羟基十四烷氧基)苯基苯基碘鎓、4-异丙基苯基(对甲苯基)碘鎓或者4-异丁基苯基(对甲苯基)碘鎓等。
以上述式(a1)表示的化合物中的鎓离子中,作为优选的鎓离子,可例举以下述式(a19)表示的锍离子。
【化5】
上述式(a19)中,R8a分别独立地表示从由氢原子、烷基、羟基、烷氧基、烷基羰基、烷基羰基氧基、烷基氧基羰基、卤素原子、可具有取代基的芳基、芳基羰基构成的组中选择的基团。X2a表示与上述式(a1)中的X2a相同的意思。
作为以上述式(a19)表示的锍离子的具体例,可例举4-(苯硫基)苯基二苯基锍、4-(4-苯甲酰基-2-氯苯硫基)苯基双(4-氟苯基)锍、4-(4-苯甲酰基苯硫基)苯基二苯基锍、苯基[4-(4-联苯硫基)苯基]4-联苯基锍、苯基[4-(4-联苯硫基)苯基]3-联苯基锍、[4-(4-乙酰苯硫基)苯基]二苯基锍、二苯基[4-(对三联苯硫基)苯基]二苯基锍。
在以上述式(a17)表示的氟代烷基氟磷酸阴离子中,R3a表示被氟原子取代而得的烷基,优选的碳原子数为1以上8以下,进一步优选的碳原子数为1以上4以下。作为烷基的具体例,可例举:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、辛基等直链烷基;异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基等支链烷基;还有环丙基、环丁基、环戊基、环己基等环烷基等,烷基的氢原子被氟原子取代的比例通常为80%以上,优选为90%以上,进一步优选为100%。在氟原子的取代率小于80%的情况下,以上述式(a1)表示的鎓氟代烷基氟磷酸盐的酸强度降低。
特别优选的R3a是碳原子数为1以上4以下且氟原子的取代率为100%的直链状或支链状的全氟烷基,作为具体例,可例举CF3、CF3CF2、(CF3)2CF、CF3CF2CF2、CF3CF2CF2CF2、(CF3)2CFCF2、CF3CF2(CF3)CF、(CF3)3C。R3a的个数j为1以上5以下的整数,优选为2以上4以下,特别优选为2或者3。
作为优选的氟代烷基氟磷酸阴离子的具体例,可例举[(CF3CF2)2PF4]-、[(CF3CF2)3PF3]-、[((CF3)2CF)2PF4]-、[((CF3)2CF)3PF3]-、[(CF3CF2CF2)2PF4]-、[(CF3CF2CF2)3PF3]-、[((CF3)2CFCF2)2PF4]-、[((CF3)2CFCF2)3PF3]-、[(CF3CF2CF2CF2)2PF4]-或者[(CF3CF2CF2)3PF3]-,其中,特别优选为[(CF3CF2)3PF3]-、[(CF3CF2CF2)3PF3]-、[((CF3)2CF)3PF3]-、[((CF3)2CF)2PF4]-、[((CF3)2CFCF2)3PF3]-或者[((CF3)2CFCF2)2PF4]-。
作为以上述式(a18)表示的硼酸根阴离子的优选的具体例,可例举四(五氟苯基)硼酸根([B(C6F5)4]-)、四[(三氟甲基)苯基]硼酸根([B(C6H4CF3)4]-)、二氟双(五氟苯基)硼酸根([(C6F5)2BF2]-)、三氟(五氟苯基)硼酸根([(C6F5)BF3]-)、四(二氟苯基)硼酸根([B(C6H3F2)4]-)等。其中,特别优选为四(五氟苯基)硼酸根([B(C6F5)4]-)。
作为产酸剂(A)中的第二方案,可例举2,4-双(三氯甲基)-6-胡椒基-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(2-呋喃基)乙烯基]均三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(5-甲基-2-呋喃基)乙烯基]均三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(5-乙基-2-呋喃基)乙烯基]均三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(5-丙基-2-呋喃基)乙烯基]均三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(3,5-二甲氧基苯基)乙烯基]均三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(3,5-二乙氧基苯基)乙烯基]均三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(3,5-二丙氧基苯基)乙烯基]均三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(3-甲氧基-5-乙氧基苯基)乙烯基]均三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(3-甲氧基-5-丙氧基苯基)乙烯基]均三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(3,4-亚甲基二氧基苯基)乙烯基]均三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-(3,4-亚甲基二氧基苯基)均三嗪、2,4-双-三氯甲基-6-(3-溴-4-甲氧基)苯基均三嗪、2,4-双-三氯甲基-6-(2-溴-4-甲氧基)苯基均三嗪、2,4-双-三氯甲基-6-(2-溴-4-甲氧基)苯乙烯基苯基均三嗪、2,4-双-三氯甲基-6-(3-溴-4-甲氧基)苯乙烯基苯基均三嗪、2-(4-甲氧基苯基)-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-甲氧基萘基)-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-[2-(2-呋喃基)乙烯基]-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-[2-(5-甲基-2-呋喃基)乙烯基]-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-[2-(3,5-二甲氧基苯基)乙烯基]-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(3,4-亚甲基二氧基苯基)-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、三(1,3-二溴丙基)-1,3,5-三嗪、三(2,3-二溴丙基)-1,3,5-三嗪等含卤素的三嗪化合物和三(2,3-二溴丙基)异氰脲酸酯等以下述式(a3)表示的含卤素的三嗪化合物。
【化6】
上述式(a3)中,R9a、R10a、R11a分别独立地表示卤代烷基。
此外,作为产酸剂(A)中的第三方案,可例举α-(对甲苯磺酰氧基亚氨基)-苯基乙腈、α-(苯磺酰氧基亚氨基)-2,4-二氯苯基乙腈、α-(苯磺酰氧基亚氨基)-2,6-二氯苯基乙腈、α-(2-氯苯磺酰氧基亚氨基)-4-甲氧基苯基乙腈、α-(乙基磺酰氧基亚氨基)-1-环戊烯基乙腈和含有肟磺酸酯基的以下述式(a4)表示的化合物。
【化7】
上述式(a4)中,R12a表示1价、2价或者3价的有机基团,R13a表示取代或未取代的饱和烃基、不饱和烃基或者芳香族基,n表示括号内的结构的重复单元数。
上述式(a4)中,作为芳香族基,例如可例举苯基、萘基等芳基或呋喃基、噻吩基等杂芳基。它们可以在环上具有1个以上的适当的取代基,例如卤素原子、烷基、烷氧基、硝基等。此外,R13a特别优选碳原子数为1以上6以下的烷基,可例举甲基、乙基、丙基、丁基。特别优选R12a为芳香族基、R13a为碳原子数为1以上4以下的烷基的化合物。
作为以上述式(a4)表示的产酸剂,在n=1时,可例举R12a为苯基、甲基苯基、甲氧基苯基中的任一个,且R13a为甲基的化合物,具体而言,可例举α-(甲基磺酰氧基亚氨基)-1-苯基乙腈、α-(甲基磺酰氧基亚氨基)-1-(对甲基苯基)乙腈、α-(甲基磺酰氧基亚氨基)-1-(对甲氧基苯基)乙腈、〔2-(丙基磺酰氧基亚氨基)-2,3-二羟基噻吩-3-亚基〕(邻甲苯基)乙腈等。在n=2时,作为以上述式(a4)表示的产酸剂,具体可例举以下述式表示的产酸剂。
【化8】
此外,作为产酸剂(A)中的第四方案,可例举在阳离子部具有萘环的鎓盐。该“具有萘环”是指具有源自萘的结构,是指至少具有2个环的结构,并且它们的芳香族性得以维持。该萘环可以具有碳原子数为1以上6以下的直链状或支链状的烷基、羟基、碳原子数为1以上6以下的直链状或支链状的烷氧基等取代基。虽然源自萘环的结构可以是1价基团(游离原子价为1),也可以是2价基团(游离原子价为2)以上,但是期望是1价基团(其中,此时去除与上述取代基键合的部分来对游离原子价进行计数)。萘环的数目优选为1以上3以下。
作为这样的在阳离子部具有萘环的鎓盐的阳离子部,优选为以下述式(a5)表示的结构。
【化9】
上述式(a5)中,R14a、R15a、R16a中的至少1个表示以下述式(a6)表示的基团,其余表示碳原子数为1以上6以下的直链状或支链状的烷基、可具有取代基的苯基、羟基、或者碳原子数为1以上6以下的直链状或支链状的烷氧基。或者,R14a、R15a、R16a中的1个为以下述式(a6)表示的基团,其余2个分别独立地为碳原子数为1以上6以下的直链状或支链状的亚烷基,它们的末端可以键合而成为环状。
【化10】
上述式(a6)中,R17a、R18a分别独立地表示羟基、碳原子数为1以上6以下的直链状或支链状的烷氧基、或者碳原子数为1以上6以下的直链状或支链状的烷基,R19a表示单键、或者可具有取代基的碳原子数为1以上6以下的直链状或支链状的亚烷基。l及m分别独立地表示0以上2以下的整数,l+m为3以下。其中,在存在多个R17a的情况下,它们可以彼此相同也可以不同。此外,在存在多个R18a的情况下,它们可以彼此相同也可以不同。
从化合物的稳定性的方面来看,上述R14a、R15a、R16a中以上述式(a6)表示的基团的数目优选为1个,其余为碳原子数为1以上6以下的直链状或支链状的亚烷基,它们的末端可以键合而成为环状。在该情况下,上述2个亚烷基包含硫原子而构成三~九元环。构成环的原子(包含硫原子)的数目优选为5以上6以下。
此外,作为上述亚烷基可具有的取代基,可例举氧原子(在该情况下,与构成亚烷基的碳原子一起形成羰基)、羟基等。
此外,作为苯基可具有的取代基,可例举羟基、碳原子数为1以上6以下的直链状或支链状的烷氧基、碳原子数为1以上6以下的直链状或支链状的烷基等。
作为这些阳离子部而优选的结构,能够例举以下述式(a7)、(a8)表示的结构等,特别优选以下述式(a8)表示的结构。
【化11】
作为这样的阳离子部,可以是碘鎓盐也可以是锍盐,从产酸效率等方面来看,期望是锍盐。
因此,作为在阳离子部具有萘环的鎓盐的阴离子部而优选的阴离子,期望是能够形成锍盐的阴离子。
作为这样的产酸剂的阴离子部,为一部分或全部的氢原子被氟化的氟烷基磺酸离子或者芳基磺酸离子。
氟烷基磺酸离子中的烷基可以为碳原子数为1以上20以下的直链状、支链状或环状的烷基,从所产生的酸的体积大小和其扩散距离来看,优选碳原子数为1以上10以下。特别是,由于支链状或环状的烷基的扩散距离短,因而优选。此外,从能够廉价地进行合成的方面来看,能够例举甲基、乙基、丙基、丁基、辛基等作为优选的基团。
芳基磺酸离子中的芳基为碳原子数为6以上20以下的芳基,可例举可被烷基、卤素原子取代或未被取代的苯基、萘基。特别地,从能够廉价地进行合成的方面来看,优选碳原子数为6以上10以下的芳基。作为优选的芳基的具体例,能够例举苯基、甲苯磺酰基、乙基苯基、萘基、甲基萘基等。
在上述氟烷基磺酸离子或者芳基磺酸离子中,一部分或全部的氢原子被氟化的情况下的氟化率优选为10%以上100%以下,更优选为50%以上100%以下,特别是将氢原子全部用氟原子取代而得的物质因酸的强度变强而优选。作为这样的物质,具体来说,可例举三氟甲烷磺酸酯、全氟丁烷磺酸酯、全氟辛烷磺酸酯、全氟苯磺酸酯等。
其中,作为优选的阴离子部,可例举以下述式(a9)表示的阴离子部。
【化12】
R20aSO3 - (a9)
在上述式(a9)中,R20a为以下述式(a10)、(a11)及(a12)表示的基团。
【化13】
上述式(a10)中,x表示1以上4以下的整数。此外,上述式(a11)中,R21a表示氢原子、羟基、碳原子数为1以上6以下的直链状或支链状的烷基、或者碳原子数为1以上6以下的直链状或支链状的烷氧基,y表示1以上3以下的整数。其中,从安全性的观点来看,优选为三氟甲烷磺酸酯、全氟丁烷磺酸酯。
此外,作为阴离子部,也能够使用以下述式(a13)、(a14)表示的含有氮的阴离子部。
【化14】
上述式(a13)、(a14)中,Xa表示至少1个氢原子被氟原子取代而得的直链状或支链状的亚烷基,该亚烷基的碳原子数为2以上6以下,优选为3以上5以下,最优选碳原子数为3。此外,Ya、Za分别独立地表示至少1个氢原子被氟原子取代而得的直链状或支链状的烷基,该烷基的碳原子数为1以上10以下,优选为1以上7以下,更优选为1以上3以下。
Xa的亚烷基的碳原子数或者Ya、Za的烷基的碳原子数越小,在有机溶剂中的溶解性也越良好,因而优选。
此外,在Xa的亚烷基或者Ya、Za的烷基中,被氟原子取代的氢原子的数目越多,酸的强度越强,因而优选。该亚烷基或者烷基中的氟原子的比例即氟化率优选为70%以上100%以下,更优选为90%以上100%以下,最优选为全部的氢原子被氟原子取代而得的全氟亚烷基或者全氟烷基。
作为这样的在阳离子部具有萘环的鎓盐而优选的化合物,可例举以下述式(a15)、(a16)表示的化合物。
【化15】
此外,作为产酸剂(A)中的第五方案,可例举双(对甲苯磺酰基)重氮甲烷、双(1,1-二甲基乙基磺酰基)重氮甲烷、双(环己基磺酰基)重氮甲烷、双(2,4-二甲基苯基磺酰基)重氮甲烷等双磺酰基重氮甲烷类;对甲苯磺酸2-硝基苄基、对甲苯磺酸2,6-二硝基苄基、甲苯磺酸硝基苄酯、甲苯磺酸二硝基苄酯、磺酸硝基苄酯、碳酸硝基苄酯、碳酸二硝基苄酯等硝基苄基衍生物;邻苯三酚三甲磺酸酯、邻苯三酚三甲苯磺酸酯、甲苯磺酸苄酯、磺酸苄酯、N-甲基磺酰氧基琥珀酰亚胺、N-三氯甲基磺酰氧基琥珀酰亚胺、N-苯基磺酰氧基马来酰亚胺、N-甲基磺酰氧基邻苯二甲酰亚胺等磺酸酯类;N-(三氟甲基磺酰氧基)邻苯二甲酰亚胺、N-(三氟甲基磺酰氧基)-1,8-萘二甲酰亚胺、N-(三氟甲基磺酰氧基)-4-丁基-1,8-萘二甲酰亚胺等三氟甲磺酸酯类;二苯基碘鎓六氟磷酸盐、(4-甲氧基苯基)苯基碘鎓三氟甲磺酸盐、双(对叔丁基苯基)碘鎓三氟甲磺酸盐、三苯基锍六氟磷酸盐、(4-甲氧基苯基)二苯基锍三氟甲磺酸盐、(对叔丁基苯基)二苯基锍三氟甲磺酸盐等鎓盐类;苯偶姻甲苯磺酸酯、α-甲基苯偶姻甲苯磺酸酯等苯偶姻甲苯磺酸酯类;其它二苯基碘鎓盐、三苯基锍盐、苯基重氮鎓盐、碳酸苄酯等。
作为产酸剂(A),还优选为以下述式(a21)表示的萘二甲酸衍生物。
【化16】
(式(a21)中,R22a为1价有机基团,R23a、R24a、R25a及R26a分别独立地为氢原子或者1价有机基团,R23a与R24a、R24a与R25a或者R25a与R26a可以分别相互键合而形成环。)
作为R22a的有机基团在不妨碍本发明的目的的范围内没有特别限定。该有机基团可以是烃基,也可以包含O、N、S、P、卤素原子等杂原子。此外,该有机基团的结构可以为直链状,也可以为支链状,也可以为环状,还可以为这些结构的组合。
作为R22a而优选的有机基团,可例举可被卤素原子及/或烷硫基取代的碳原子数为1以上18以下的脂肪族烃基、可具有取代基的碳原子数为6以上20以下的芳基、可具有取代基的碳原子数为7以上20以下的芳烷基、可具有取代基的碳原子数为7以上20以下的烷基芳基、樟脑-10-基、及以下式(a21a)表示的基团:
-R27a-(O)a-R28a-(O)b-Y1-R29a…(a21a)。
(式(a21a)中,Y1为单键或者碳原子数为1以上4以下的烷二基。R27a及R28a分别为可被卤素原子取代的碳原子数为2以上6以下的烷二基或者可被卤素原子取代的碳原子数为6以上20以下的亚芳基。R29a为可被卤素原子取代的碳原子数为1以上18以下的烷基、碳原子数为3以上12以下的脂环式烃基、可被卤素原子取代的碳原子数为6以上20以下的芳基、可被卤素原子取代的碳原子数为7以上20以下的芳烷基。a及b分别为0或者1,a及b中的至少一方为1。)
在作为R22a的有机基团具有卤素原子作为取代基的情况下,作为该卤素原子,可例举氯原子、溴原子、碘原子、氟原子。
在作为R22a的有机基团为被烷硫基取代而得的碳原子数为1以上18以下的烷基的情况下,烷硫基的碳原子数优选为1以上18以下。
作为碳原子数为1以上18以下的烷硫基,可例举甲硫基、乙硫基、正丙硫基、异丙硫基、正丁硫基、仲丁硫基、叔丁硫基、异丁硫基、正戊硫基、异戊硫基、叔戊硫基、正己硫基、正庚硫基、异庚硫基、叔庚硫基、正辛硫基、异辛硫基、叔辛硫基、2-乙基己硫基、正壬硫基、正癸硫基、正十一烷硫基、正十二烷硫基、正十三烷硫基、正十四烷硫基、正十五烷硫基、正十六烷硫基、正十七烷硫基及正十八烷硫基。
在作为R22a的有机基团为可被卤素原子及/或烷硫基取代的碳原子数为1以上18以下的脂肪族烃基的情况下,该脂肪族烃基可以包含不饱和双键。
此外,该脂肪族烃基的结构没有特别限定,可以为直链状,也可以为支链状,也可以为环状,还可以为这些结构的组合。
作为在作为R22a的有机基团为烯基的情况下的优选例,可例举烯丙基、2-甲基-2-丙烯基。
作为在作为R22a的有机基团为烷基的情况下的优选例,可例举甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、异丁基、正戊基、异戊基、叔戊基、正己基、正己烷-2-基、正己烷-3-基、正庚基、正庚烷-2-基、正庚烷-3-基、异庚基、叔庚基、正辛基、异辛基、叔辛基、2-乙基己基、正壬基、异壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基及正十八烷基。
在作为R22a的有机基团为脂环式烃基的情况下,作为构成该脂环式烃基的主骨架的脂环式烃的例子,可例举环丙烷、环丁烷、环戊烷、环己烷、环庚烷、环辛烷、环癸烷、双环[2.1.1]己烷、双环[2.2.1]庚烷、双环[3.2.1]辛烷、双环[2.2.2]辛烷及金刚烷。作为脂环式烃基,优选从这些脂环式烃中去除1个氢原子而得的基团。
作为在作为R22a的有机基团为被卤素原子取代而得的脂肪族烃基的情况下的优选例,可例举三氟甲基、五氟乙基、2-氯乙基、2-溴乙基、七氟正丙基、3-溴丙基、九氟正丁基、十三氟正己基、十七氟正辛基、2,2,2-三氟乙基、1,1-二氟乙基、1,1-二氟-正丙基、1,1,2,2-四氟-正丙基、3,3,3-三氟-正丙基、2,2,3,3,3-五氟-正丙基、2-降冰片基-1,1-二氟乙基、2-降冰片基四氟乙基及3-金刚烷基-1,1,2,2-四氟丙基。
作为在作为R22a的有机基团为被烷硫基取代而得的脂肪族烃基的情况下的优选例,可例举2-甲硫基乙基、4-甲硫基-正丁基及2-正丁硫基乙基。
作为在作为R22a的有机基团为被卤素原子及烷硫基取代而得的脂肪族烃基的情况下的优选例,可例举3-甲硫基-1,1,2,2-四氟-正丙基。
作为在作为R22a的有机基团为芳基的情况下的优选例,可例举苯基、萘基、联苯基。
作为在作为R22a的有机基团为被卤素原子取代而得的芳基的情况下的优选例,可例举五氟苯基、氯苯基、二氯苯基、三氯苯基。
作为在作为R22a的有机基团为被烷硫基取代而得的芳基的情况下的优选例,可例举4-甲硫基苯基、4-正丁硫基苯基、4-正辛硫基苯基、4-正十二烷硫基苯基。
作为在作为R22a的有机基团为被卤素原子及烷硫基取代而得的芳基的情况下的优选例,可例举1,2,5,6-四氟-4-甲硫基苯基、1,2,5,6-四氟-4-正丁硫基苯基、1,2,5,6-四氟-4-正十二烷硫基苯基。
作为在作为R22a的有机基团为芳烷基的情况下的优选例,可例举苄基、苯乙基、2-苯基丙烷-2-基、二苯基甲基、三苯基甲基。
作为在作为R22a的有机基团为被卤素原子取代而得的芳烷基的情况下的优选例,可例举五氟苯基甲基、苯基二氟甲基、2-苯基四氟乙基、2-(五氟苯基)乙基。
作为在作为R22a的有机基团为被烷硫基取代而得的芳烷基的情况下的优选例,可例举对甲硫基苄基。
作为在作为R22a的有机基团为被卤素原子及烷硫基取代而得的芳烷基的情况下的优选例,可例举2-(2,3,5,6-四氟-4-甲硫基苯基)乙基。
作为在作为R22a的有机基团为烷基芳基的情况下的优选例,可例举2-甲基苯基、3-甲基苯基、4-甲基苯基、3-异丙基苯基、4-异丙基苯基、4-正丁基苯基、4-异丁基苯基、4-叔丁基苯基、4-正己基苯基、4-环己基苯基、4-正辛基苯基、4-(2-乙基-正己基)苯基、2,3-二甲基苯基、2,4-二甲基苯基、2,5-二甲基苯基、2,6-二甲基苯基、3,4-二甲基苯基、3,5-二甲基苯基、2,4-二叔丁基苯基、2,5-二叔丁基苯基、2,6-二叔丁基苯基、2,4-二叔戊基苯基、2,5-二叔戊基苯基、2,5-二叔辛基苯基、2-环己基苯基、3-环己基苯基、4-环己基苯基、2,4,5-三甲基苯基、2,4,6-三甲基苯基、2,4,6-三异丙基苯基。
以式(a21a)表示的基团为含醚基的基团。
式(a21a)中,作为以Y1表示的碳原子数为1以上4以下的烷二基,可例举亚甲基、乙烷-1,2-二基、乙烷-1,1-二基、丙烷-1,3-二基、丙烷-1,2-二基、丁烷-1,4-二基、丁烷-1,3-二基、丁烷-2,3-二基、丁烷-1,2-二基。
式(a21a)中,作为以R27a或者R28a表示的碳原子数为2以上6以下的烷二基,可例举乙烷-1,2-二基、丙烷-1,3-二基、丙烷-1,2-二基、丁烷-1,4-二基、丁烷-1,3-二基、丁烷-2,3-二基、丁烷-1,2-二基、戊烷-1,5-二基、戊烷-1,3-二基、戊烷-1,4-二基、戊烷-2,3-二基、己烷-1,6-二基、己烷-1,2-二基、己烷-1,3-二基、己烷-1,4-二基、己烷-2,5-二基、己烷-2,4-二基、己烷-3,4-二基。
式(a21a)中,在R27a或者R28a为被卤素原子取代而得的碳原子数为2以上6以下的烷二基的情况下,作为卤素原子,可例举氯原子、溴原子、碘原子及氟原子。作为被卤素原子取代而得的烷二基的例子,可例举四氟乙烷-1,2-二基、1,1-二氟乙烷-1,2-二基、1-氟乙烷-1,2-二基、1,2-二氟乙烷-1,2-二基、六氟丙烷-1,3-二基、1,1,2,2,-四氟丙烷-1,3-二基、1,1,2,2,-四氟戊烷-1,5-二基。
式(a21a)中,作为在R27a或者R28a为亚芳基的情况下的例子,可例举1,2-亚苯基、1,3-亚苯基、1,4-亚苯基、2,5-二甲基-1,4-亚苯基、联苯-4,4’-二基、二苯基甲烷-4,4’-二基、2,2,-二苯基丙烷-4,4’-二基、萘-1,2-二基、萘-1,3-二基、萘-1,4-二基、萘-1,5-二基、萘-1,6-二基、萘-1,7-二基、萘-1,8-二基、萘-2,3-二基、萘-2,6-二基、萘-2,7-二基。
式(a21a)中,在R27a或者R28a为被卤素原子取代而得的亚芳基的情况下,作为卤素原子,可例举氯原子、溴原子、碘原子及氟原子。作为被卤素原子取代而得的亚芳基的例子,可例举2,3,5,6-四氟-1,4-亚苯基。
式(a21a)中,作为以R29a表示的可以具有支链的碳原子数为1以上18以下的烷基,可例举甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、异丁基、正戊基、异戊基、叔戊基、正己基、正己烷-2-基、正己烷-3-基、正庚基、正庚烷-2-基、正庚烷-3-基、异庚基、叔庚基、正辛基、异辛基、叔辛基、2-乙基己基、正壬基、异壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基。
式(a21a)中,在R29a为被卤素原子取代而得的碳原子数为1以上18以下的烷基的情况下,作为卤素原子,可例举氯原子、溴原子、碘原子及氟原子。作为被卤素原子取代而得的烷基的例子,可例举三氟甲基、五氟乙基、七氟-正丙基、九氟-正丁基、十三氟-正己基、十七氟-正辛基、2,2,2-三氟乙基、1,1-二氟乙基、1,1-二氟-正丙基、1,1,2,2-四氟-正丙基、3,3,3-三氟-正丙基、2,2,3,3,3-五氟-正丙基、1,1,2,2-四氟十四烷基。
式(a21a)中,在R29a为碳原子数为3以上12以下的脂环式烃基的情况下,作为构成该脂环式烃基的主骨架的脂环式烃的例子,可例举环丙烷、环丁烷、环戊烷、环己烷、环庚烷、环辛烷、环癸烷、双环[2.1.1]己烷、双环[2.2.1]庚烷、双环[3.2.1]辛烷、双环[2.2.2]辛烷及金刚烷。作为脂环式烃基,优选从这些脂环式烃中去除1个氢原子而得的基团。
式(a21a)中,在R29a为芳基、卤代芳基、芳烷基、卤代芳烷基的情况下,这些基团的优选例与R22a为这些基团的情况相同。
在以式(a21a)表示的基团中,优选的基团为以R27a表示的基团中与硫原子键合的碳原子被氟原子取代而得的基团。上述优选的基团的碳原子数优选为2以上18以下。
作为R22a,优选碳原子数为1以上8以下的全氟烷基。此外,从容易形成高精细的图案化的抗蚀剂膜的方面出发,樟脑-10-基也优选作为R22a。
式(a21)中,R23a~R26a为氢原子或者1价有机基团。此外,R23a与R24a、R24a与R25a或者R25a与R26a可以分别相互键合而形成环。例如,可以通过使R25a与R26a键合而与萘环一起形成五元环,从而形成苊骨架。
作为1价有机基团,优选可被脂环式烃基、杂环基(heterocyclyl group)或者卤素原子取代且可具有支链的碳原子数为4以上18以下的烷基、烷氧基;杂环氧基;可被脂环式烃基、杂环基(heterocyclyl group)或者卤素原子取代且可具有支链的碳原子数为4以上18以下的烷硫基;杂环硫基。
此外,还优选为该烷氧基的与氧原子不相邻的任意位置的亚甲基被-CO-取代而得的基团。
还优选为该烷氧基被-O-CO-键或者-O-CO-NH-键中断而得的基团。另外,-O-CO-键及-O-CO-NH-键的左端是靠近烷氧基中的萘二甲酸母核的一侧。
进而,可被脂环式烃基、杂环基或者卤素原子取代且可具有支链的碳原子数为4以上18以下的烷硫基也优选作为R23a~R26a。
还优选为该烷硫基的与硫原子不相邻的任意位置的亚甲基被-CO-取代而得的基团。
还优选为该烷硫基被-O-CO-键或者-O-CO-NH-键中断而得的基团。另外,-O-CO-键及-O-CO-NH-键的左端是靠近烷硫基中的萘二甲酸母核的一侧。
作为R23a~R26a,优选R23a为有机基团、R24a~R26a为氢原子,或者R24a为有机基团、R23a、R25a及R26a为氢原子。此外,R23a~R26a也可以全部为氢原子。
作为R23a~R26a为未取代的烷基的情况下的例子,可例举正丁基、仲丁基、叔丁基、异丁基、正戊基、异戊基、叔戊基、正己基、正庚基、异庚基、叔庚基、正辛基、异辛基、叔辛基、2-乙基己基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基。
作为R23a~R26a为未取代的烷氧基的情况下的例子,可例举正丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、异丁氧基、正戊氧基、异戊氧基、叔戊氧基、正己氧基、正庚氧基、异庚氧基、叔庚氧基、正辛氧基、异辛氧基、叔辛氧基、2-乙基己基、正壬氧基、正癸氧基、正十一烷氧基、正十二烷氧基、正十三烷氧基、正十四烷氧基、正十五烷氧基、正十六烷氧基、正十七烷氧基、正十八烷氧基。
作为R23a~R26a为未取代的烷硫基的情况下的例子,可例举正丁硫基、仲丁硫基、叔丁硫基、异丁硫基、正戊硫基、异戊硫基、叔戊硫基、正己硫基、正庚硫基、异庚硫基、叔庚硫基、正辛硫基、异辛硫基、叔辛硫基、2-乙基己硫基、正壬硫基、正癸硫基、正十一烷硫基、正十二烷硫基、正十三烷硫基、正十四烷硫基、正十五烷硫基、正十六烷硫基、正十七烷硫基、正十八烷硫基。
在R23a~R26a为被脂环式烃基取代而得的烷基、烷氧基或者烷硫基的情况下,作为构成脂环式烃基的主骨架的脂环式烃的例子,可例举环丙烷、环丁烷、环戊烷、环己烷、环庚烷、环辛烷、环癸烷、双环[2.1.1]己烷、双环[2.2.1]庚烷、双环[3.2.1]辛烷、双环[2.2.2]辛烷及金刚烷。作为脂环式烃基,优选从这些脂环式烃中去除1个氢原子而得的基团。
在R23a~R26a为被杂环基取代而得的烷基、烷氧基或者烷硫基的情况下,或者在R23a~R26a为杂环氧基的情况下,作为构成杂环基或者杂环氧基的主骨架的杂环的例子,可例举吡咯、噻吩、呋喃、吡喃、硫吡喃、咪唑、吡唑、噻唑、异噻唑、恶唑、异恶唑、吡啶、吡嗪、嘧啶、哒嗪、吡咯烷、吡唑烷、咪唑烷、异恶唑烷、异噻唑烷、哌啶、哌嗪、吗啉、硫代吗啉、色满、硫色满、异色满、异硫色满、吲哚啉、异吲哚啉、4-氮茚、中氮茚、吲哚、吲唑、嘌呤、喹嗪、异喹啉、喹啉、萘啶、酞嗪、喹恶啉、喹唑啉、噌啉、蝶啶、吖啶、呸啶、菲咯啉、咔唑、咔啉、吩嗪、抗溶素、噻二唑、恶二唑、三嗪、三唑、四唑、苯并咪唑、苯并恶唑、苯并噻唑、苯并噻二唑、苯并氟烷、萘并咪唑、苯并三唑、四氮杂茚。此外,还优选为使这些杂环中具有共轭键的环氢化而得的饱和杂环。
作为取代烷基、烷氧基或者烷硫基的杂环基或者杂环氧基中所含的杂环基,优选为从上述杂环中去除1个氢原子而得的基团。
作为R23a~R26a为包含脂环式烃基的烷氧基的情况下的例子,可例举环戊基氧基、甲基环戊基氧基、环己基氧基、氟环己基氧基、氯环己基氧基、环己基甲基氧基、甲基环己基氧基、降冰片基氧基、乙基环己基氧基、环己基乙基氧基、二甲基环己基氧基、甲基环己基甲基氧基、降冰片基甲基氧基、三甲基环己基氧基、1-环己基丁基氧基、金刚烷基氧基、薄荷基氧基、正丁基环己基氧基、叔丁基环己基氧基、冰片基氧基、异冰片基氧基、十氢萘基氧基、二环戊二烯氧基、1-环己基戊基氧基、甲基金刚烷基氧基、金刚烷基甲基氧基、4-戊基环己基氧基、环己基环己基氧基、金刚烷基乙基氧基、二甲基金刚烷基氧基。
作为R23a~R26a为杂环氧基的情况下的例子,可例举四氢呋喃基氧基、糠基氧基、四氢糠基氧基、四氢吡喃基氧基、丁内酯基氧基、吲哚基氧基。
作为R23a~R26a为包含脂环式烃基的烷硫基的情况下的例子,可例举环戊基硫基、环己基硫基、环己基甲硫基、降冰片基硫基、异降冰片基硫基。
作为R23a~R26a为杂环硫基的情况下的例子,可例举糠基硫基、四氢呋喃基硫基。
作为R23a~R26a为烷氧基的与氧原子不相邻的任意位置的亚甲基被-CO-取代而得的基团的情况下的例子,可例举2-酮丁基-1-氧基、2-酮戊基-1-氧基、2-酮己基-1-氧基、2-酮庚基-1-氧基、2-酮辛基-1-氧基、3-酮丁基-1-氧基、4-酮戊基-1-氧基、5-酮己基-1-氧基、6-酮庚基-1-氧基、7-酮辛基-1-氧基、3-甲基-2-酮戊烷-4-氧基、2-酮戊烷-4-氧基、2-甲基-2-酮戊烷-4-氧基、3-酮庚烷-5-氧基、2-金刚烷酮-5-氧基。
作为R23a~R26a为烷硫基的与硫原子不相邻的任意位置的亚甲基被-CO-取代而得的基团的情况下的例子,可例举2-酮丁基-1-硫基、2-酮戊基-1-硫基、2-酮己基-1-硫基、2-酮庚基-1-硫基、2-酮辛基-1-硫基、3-酮丁基-1-硫基、4-酮戊基-1-硫基、5-酮己基-1-硫基、6-酮庚基-1-硫基、7-酮辛基-1-硫基、3-甲基-2-酮戊烷-4-硫基、2-酮戊烷-4-硫基、2-甲基-2-酮戊烷-4-硫基、3-酮庚烷-5-硫基。
作为以式(a21)表示的化合物的具体例,可例举以下的化合物。
【化17】
【化18】
【化19】
【化20】
【化21】
【化22】
【化23】
【化24】
【化25】
【化26】
作为产酸剂(A),还优选为以下述式(a22)表示的萘二甲酸衍生物。
【化27】
式(a22)中,Rb1为碳原子数为1以上30以下的烃基。
在作为Rb1的烃基包含1个以上的亚甲基的情况下,至少一部分亚甲基可被从由-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-SO-、-SO2-、-CRb4Rb5-及-NRb6-构成的组中选择的基团取代。
在作为Rb1的烃基包含烃环的情况下,构成烃环的至少1个碳原子可被从由N、O、P、S及Se构成的组中选择的杂原子或者包含该杂原子的原子团取代。
Rb4及Rb5分别独立地为氢原子或者卤素原子,Rb4及Rb5中的至少一方为卤素原子。
Rb6为氢原子或者碳原子数为1以上6以下的烃基。
Ra1及Ra2分别独立地为氢原子、可具有取代基的碳原子数为1以上20以下的脂肪族烃基、可具有取代基的环构成原子数为5以上20以下的芳香族基或者以-Ra3-Ra4表示的基团。
Ra1及Ra2不同时为氢原子。
在作为Ra1或者Ra2的脂肪族烃基包含1个以上的亚甲基的情况下,至少一部分亚甲基可被从由-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-SO-、-SO2-及-NRa5-构成的组中选择的基团取代。
Ra5为氢原子或者碳原子数为1以上6以下的烃基。
Ra3为亚甲基、-O-、-CO-、-CO-O-、-SO-、-SO2-或者-NRa6-。
Ra6为氢原子或者碳原子数为1以上6以下的烃基。
Ra4为可具有取代基的环构成原子数为5以上20以下的芳香族基、碳原子数为1以上6以下的全氟烷基、可具有取代基的碳原子数为7以上20以下的芳烷基、或者包含可具有取代基的环构成原子数为5以上20以下的芳香族杂环基的杂芳基烷基。
Q1及Q2分别独立地为氟原子或者碳原子数为1以上6以下的全氟烷基。
L为酯键。
式(a22)中,作为Ra1及Ra2的碳原子数为1以上20以下的脂肪族烃基可以为直链状,也可以为支链状,也可以为环状,还可以为这些结构的组合。
作为脂肪族烃基,优选为烷基。作为烷基的优选的具体例,可例举甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、2-乙基己基、正壬基及正癸基。
作为Ra1及Ra2的碳原子数为1以上20以下的脂肪族烃基可具有的取代基,可例举羟基、巯基、氨基、卤素原子、氧原子、硝基、氰基等。取代基的数目是任意的。作为Ra1及Ra2的具有取代基的碳原子数为1以上20以下的脂肪族烃基,例如可例举碳原子数为1以上6以下的全氟烷基。作为其具体例,可例举CF3-、CF3CF2-、(CF3)2CF-、CF3CF2CF2-、CF3CF2CF2CF2-、(CF3)2CFCF2-、CF3CF2(CF3)CF-、(CF3)3C-。
式(a22)中,作为Ra1及Ra2的可具有取代基的环构成原子数为5以上20以下的芳香族基,可以为芳香族烃基,也可以为芳香族杂环基。
作为芳香族基,可例举苯基、萘基等芳基或呋喃基、噻吩基等杂芳基。
环构成原子数为5以上20以下的芳香族基可具有的取代基与作为Ra1及Ra2的碳原子数为1以上20以下的脂肪族烃基可具有的取代基相同。
式(a22)中,作为Ra4的可具有取代基的环构成原子数为5以上20以下的芳香族基与对Ra1及Ra2说明的可具有取代基的环构成原子数为5以上20以下的芳香族基相同。
式(a22)中,作为Ra4的碳原子数为1以上6以下的全氟烷基与作为Ra1及Ra2说明的碳原子数为1以上6以下的全氟烷基相同。
式(a22)中,作为Ra4的可具有取代基的碳原子数为7以上20以下的芳烷基的具体例,可例举苄基、苯乙基、α-萘基甲基、β-萘基甲基、2-α-萘基乙基及2-β-萘基乙基等。
式(a22)中,杂芳基烷基是指芳基烷基中的构成芳香族烃环的一部分碳原子被N、O或S等杂原子取代而得的基团。作为Ra4的包含可具有取代基的环构成原子数为5以上20以下的芳香族杂环基的杂芳基烷基的具体例,可例举吡啶-2-基甲基、吡啶-3-基甲基、吡啶-4-基甲基等。
式(a22)中,作为Ra5的碳原子数为1以上6以下的烃基可以为脂肪族烃基,也可以为芳香族烃基,还可以为脂肪族烃基与芳香族烃基的组合。脂肪族烃基可以为直链状,也可以为支链状,也可以为环状,还可以为这些结构的组合。
作为脂肪族烃基,可例举甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基等烷基。
作为芳香族烃基,可例举苯基。
式(a22)中,作为Ra6的碳原子数为1以上6以下的烃基与对Ra5说明的碳原子数为1以上6以下的烃基相同。
式(a22)中,作为Rb1的碳原子数为1以上30以下的烃基可以为脂肪族烃基,也可以为芳香族烃基,还可以为脂肪族烃基与芳香族烃基的组合。脂肪族烃基可以为直链状,也可以为支链状,也可以为环状,还可以为这些结构的组合。
作为脂肪族烃基,可例举甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基等链状的脂肪族烃基或环丙基、环丁基、环戊基、环己基、金刚烷基、降冰片基等环状的脂肪族烃基(烃环)。
作为芳香族烃基,可例举苯基、萘基。
作为将脂肪族烃基及芳香族烃基组合而得的基团,可例举苄基、苯乙基、呋喃基甲基。
在作为Rb1的烃基包含烃环的情况下,作为取代构成烃环的至少1个碳原子的包含杂原子的原子团,可例举-CO-、-CO-O-、-SO-、-SO2-、-SO2-O-、-P(=O)-(ORb7)3。Rb7为碳原子数为1以上6以下的烃基,与对Ra5说明的碳原子数为1以上6以下的烃基相同。
式(a22)中,作为Rb4及Rb5的卤素原子的具体例,可例举氯原子、氟原子、溴原子及碘原子。
式(a22)中,作为Rb6的碳原子数为1以上6以下的烃基,与式(a22)中作为Ra5说明的碳原子数为1以上6以下的烃基相同。
式(a22)中,作为Q1及Q2的碳原子数为1以上6以下的全氟烷基,与式(a22)中作为Ra1及Ra2说明的碳原子数为1以上6以下的全氟烷基相同。
在以式(a22)表示的化合物中,作为L的酯键的方向没有特别限定,可以是-CO-O-及-O-CO-中的任一个。
以式(a22)表示的化合物优选为以下述式(a22-1)表示的化合物。
【化28】
(式(a22-1)中的Rb1、Ra1、Q1及Q2与式(a22)中的这些相同。)
在式(a22-1)中的Ra1为可具有取代基的碳原子数为1以上20以下的脂肪族烃基、作为Ra1的脂肪族烃基包含1个以上的亚甲基的情况下,优选为至少一部分亚甲基可被从由-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-SO-、-SO2-及-NRa5-构成的组中选择的基团取代的、以式(a22-1)表示的化合物。
以式(a22)表示的化合物能够通过以下的N-有机磺酰氧基化合物的制造方法来制造。
在能够制造以式(a22)表示的化合物的N-有机磺酰氧基化合物的制造方法中,包括使N-羟基化合物(a’)与磺酰氟化合物(b’)在碱性化合物(d’)的存在下进行反应,N-有机磺酰氧基化合物的制造方法的特征在于,在使N-羟基化合物(a’)与磺酰氟化合物(b’)反应时,系统中存在硅烷化剂(c’),磺酰氟化合物(b’)以下述式(b1-1)表示,硅烷化剂(c’)可以将N-羟基化合物(a’)所具有的氮原子上的羟基转化为以下述式(ac1)表示的甲硅烷氧基。
-O-Si(Rc1)3…(ac1)
(式(ac1)中,Rc1分别独立地为碳原子数为1以上10以下的烃基。)
Rb1-L-CQ1Q2-SO2-F…(b1-1)
(式(b1-1)中,Rb1、L、Q1及Q2分别与上述式(a22)中的这些相同。)
此外,在能够制造以式(a22)表示的化合物的N-有机磺酰氧基化合物的制造方法中,包括:硅烷化工序,利用硅烷化剂(c’)使N-羟基化合物(a’)硅烷化;缩合工序,使在硅烷化工序中生成的N-羟基化合物(a’)的硅烷化物在碱性化合物(d’)的存在下,与磺酰氟化合物(b’)缩合,磺酰氟化合物(b’)以上述式(b1-1)表示,硅烷化剂(c’)可以将N-羟基化合物(a’)所具有的氮原子上的羟基转化为以上述式(ac1)表示的甲硅烷氧基。
N-羟基化合物(a’)是以下述式(a22-2)表示的化合物。
【化29】
式(a22-2)中的Ra1及Ra2与上述式(a22)中的这些相同。
N-羟基化合物(a’)能够通过例如国际公开第2014/084269号册子、日本特表2017-535595号公报中公开的那样的常规方法来合成。例如,以市售的溴化物为起始物质,通过以下述式所示的反应将萘二甲酸酐上的溴基转化为Ra1之后,使羟胺盐酸盐等羟胺化合物作用于酸酐基来进行N-羟基酰亚胺化,由此能够合成以式(a22-1)表示的Ra2为氢原子的化合物。此外,作为N-羟基化合物(a’),可以使用市售品。
【化30】
磺酰氟化合物(b’)能够通过常规方法合成。例如,在(b1-1)中,Q1及Q2为氟原子的化合物能够通过以下述式表示的反应来合成。此外,作为磺酰氟化合物(b’),可以使用市售品。
【化31】
式(ac1)中,作为Rc1的碳原子数为1以上10以下的烃基可以为脂肪族烃基,也可以为芳香族烃基,还可以为脂肪族烃基与芳香族烃基的组合。脂肪族烃基可以为直链状,也可以为支链状,也可以为环状,还可以为这些结构的组合。
作为脂肪族烃基,可例举甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、2-乙基己基、正壬基及正癸基等烷基。
作为芳香族烃基,可例举苯基、萘基。
作为硅烷化剂(c’),可例举以下述式(c’1)表示的化合物。
X-Si(Rc1)3…(c’1)
(式(c’1)中,Rc1与式(ac1)中的Rc1相同,X为卤素原子。)
式(c1)中,作为X的卤素原子的具体例,可例举氯原子、氟原子、溴原子及碘原子。
作为硅烷化剂(c’)的具体例,可例举三甲基氯硅烷、三甲基氟硅烷、三甲基溴硅烷、叔丁基二甲基氯硅烷、乙基二甲基氯硅烷、异丙基二甲基氯硅烷。
碱性化合物(d’)可以是有机碱,也可以是无机碱。
作为有机碱,例如,可例举含氮碱性化合物,作为具体例,可例举甲胺、乙胺、正丙胺、异丙胺、正丁胺、二甲胺、二乙胺、二正丙胺、二异丙胺、二正丁胺、三甲胺、三乙胺、甲基二乙胺、N-乙基二异丙胺、三正丙胺、三异丙胺、单乙醇胺、二乙醇胺及三乙醇胺等胺类;吡咯、哌啶、1,8-二氮杂双环[5,4,0]-7-十一碳烯及1,5-二氮杂双环[4,3,0]-5-壬烷等环状碱性化合物;四甲基氢氧化铵(TMAH)、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵(TPAH)、四丁基氢氧化铵、甲基三丙基氢氧化铵、甲基三丁基氢氧化铵、苄基三甲基氢氧化铵、苄基三乙基氢氧化铵及三甲基(2-羟基乙基)氢氧化铵等季铵盐等。
作为无机碱,例如可例举金属氢氧化物、金属碳酸氢盐及金属重碳酸盐。作为无机碱的具体例,可例举氢氧化锂、氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化铷、氢氧化铯、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化锶及氢氧化钡等金属氢氧化物;碳酸锂、碳酸钾、碳酸钠、碳酸铷、碳酸铯、碳酸镁、碳酸钙、碳酸锶及碳酸钡等金属碳酸盐;碳酸氢锂、碳酸氢钾、碳酸氢钠、碳酸氢铷及碳酸氢铯等金属重碳酸盐等。
在N-有机磺酰氧基化合物的制造方法中,使这样的N-羟基化合物(a’)与磺酰氟化合物(b’)在硅烷化剂(c’)及碱性化合物(d’)的存在下进行反应。
像这样,在使N-羟基化合物(a’)与磺酰氟化合物(b’)在碱性化合物(d’)的存在下进行反应时,通过使硅烷化剂(c’)存在,从而能够高效地制造N-有机磺酰氧基化合物。例如,相对于原料的N-羟基化合物(a’)及磺酰氟化合物(b’),能够以65%以上得到N-有机磺酰氧基化合物。
通过N-有机磺酰氧基化合物的制造方法,可得到具有N-羟基化合物(a’)的与氮原子键合的羟基的氢原子被去除的基团、和源自磺酰氟化合物(b’)的Rb1-SO2-键合而得的结构的N-有机磺酰氧基化合物。
在N-有机磺酰氧基化合物的制造方法中,在使N-羟基化合物(a’)与磺酰氟化合物(b’)在碱性化合物(d’)的存在下进行反应时,只要系统中存在硅烷化剂(c’)即可,可以同时混合N-羟基化合物(a’)、磺酰氟化合物(b’)、硅烷化剂(c’)及碱性化合物(d’),也可以在使N-羟基化合物(a’)与硅烷化剂(c’)部分反应后或者使N-羟基化合物(a’)与硅烷化剂(c’)完成反应后,再添加磺酰氟化合物(b’)及碱性化合物(d’)。
若使这样的N-羟基化合物(a’)与磺酰氟化合物(b’)在硅烷化剂(c’)及碱性化合物(d’)的存在下进行反应,则N-羟基化合物(a’)被硅烷化剂(c’)硅烷化,氮原子上的羟基被转化为以上述式(ac1)表示的甲硅烷氧基(步骤1:硅烷化工序)。
然后,使在硅烷化工序中生成的N-羟基化合物(a’)的硅烷化物与碱性化合物(d’)作用的磺酰氟化合物(b’)进行缩合(步骤2:缩合工序)。由此,可得到N-有机磺酰氧基化合物。
作为N-有机磺酰氧基化合物的制造方法的一例,在以下示出使用以上述式(a22-2)表示的化合物作为N-羟基化合物(a’)、使用在上述式(b1-1)中Q1及Q2为氟原子的化合物作为磺酰氟化合物(b’)、使用三甲基氯硅烷作为硅烷化剂(c’)、使用三乙胺作为碱性化合物(d’)的情况下的反应式。另外,以下所示的不是分析确认的反应机理,而是根据原材料与其反应中的行为推定的反应机理。
【化32】
步骤1
【化33】
步骤2
作为能够在反应中采用的有机溶剂,例如可例举乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸溶纤剂等酯类;丙酮、甲基乙基酮、异丁基酮、甲基异丁基酮等酮类;乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二酸二乙酯等酯类;N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺等酰胺类;二乙醚、乙基环戊醚、四氢呋喃、二氧六环等醚类;甲苯、二甲苯等芳香族烃类;己烷、庚烷、辛烷、十氢化萘等脂肪族烃类;氯仿、二氯甲烷、甲叉二氯、二氯乙烷等卤代烃类;乙腈、丙腈等腈类溶剂;二甲亚砜、二甲磺酰胺等。所使用的溶剂可以使用1种溶剂,也可以任意组合使用2种以上。
作为能够采用的反应温度,例如在-10℃~200℃的范围内,优选在0℃~150℃的范围内,更优选在5℃~120℃的范围内。
作为能够采用的反应时间,例如为5分钟以上20小时以下,为10分钟以上15小时以下,为30分钟以上12小时以下。
相对于N-羟基化合物(a’),优选分别过量地使用磺酰氟化合物(b’)、硅烷化剂(c’)及碱性化合物(d’)。例如,相对于1.0摩尔N-羟基化合物(a’),优选以1.1摩尔以上2.5摩尔以下使用磺酰氟化合物(b’)、以1.1摩尔以上2.5摩尔以下使用硅烷化剂(c’)、以1.1摩尔以上2.5摩尔以下使用碱性化合物(d’)。
可以单独使用产酸剂(A),也可以组合2种以上使用。此外,产酸剂(A)的含量相对于第1感光性组合物的总固体成分量优选设为0.1质量%以上10质量%以下,更优选设为0.2质量%以上6质量%以下,特别优选设为0.5质量%以上3质量%以下。通过使产酸剂(A)的使用量在上述范围内,容易制备具备良好的灵敏度、为均匀的溶液、且保存稳定性优异的第1感光性组合物。
〔树脂(B)〕
对碱的溶解性因酸的作用而增大的树脂(B)包含丙烯酸树脂(B1a),丙烯酸树脂(B1a)包含源自以下述式(BL1)表示的交联性单体的结构单元(bL1),
RB1-O-RB3-O-RB2…(BL1)
(式(BL1)中,RB1及RB2分别独立地为(甲基)丙烯酰基或者乙烯基苯基,RB3为2价连接基团,式(BL1)中的2个O-RB3键中的至少一个通过酸的作用而开裂,由此生成羧基或者酚性羟基。)
结构单元(bL1)相对于丙烯酸树脂(B1a)的全部结构单元的摩尔比为1摩尔%以上10摩尔%以下。
此外,从丙烯酸树脂(B1a)中去除结构单元(bL1)的假想非交联丙烯酸树脂的玻璃化转变温度的计算值为90℃以上120℃以下。
假想非交联丙烯酸树脂的玻璃化转变温度能够通过记载于《聚合物性质预测(Prediction of polymer properties)》,Marcel Dekker Inc,New York(1993)的Bicerano的方法(the method of Bicerano)来计算。
能够通过调整构成丙烯酸树脂(B1a)的结构单元的比率来调整假想非交联丙烯酸树脂的通过上述方法计算的玻璃化转变温度。特别地,通过调整提高玻璃化转变温度的结构单元的比率,能够容易地将假想非交联丙烯酸树脂的通过上述方法计算出的玻璃化转变温度调整到90℃以上120℃以下的范围内。作为提高玻璃化转变温度的结构单元,可例举作为源自包含脂环式烃基或者芳香族基的(甲基)丙烯酸酯(BL3)的结构单元的、后述的结构单元(bL3)。
通过使源自交联性单体的结构单元(bL1)相对于丙烯酸树脂(B1a)的全部构成单元的比率在上述规定范围内,可对第1感光性组合物赋予良好的显影性及分辨率。此外,通过使丙烯酸树脂(B1a)以上述规定范围内的比率包含结构单元(bL1)且假想非交联丙烯酸树脂的玻璃化转变温度的计算值在上述范围内,能够形成柔软性及硬度的平衡与耐热性优异的图案化的抗蚀剂膜。
因此,如果使用上述第1感光性组合物,则能够形成非抗蚀剂部的截面形状为矩形、对于镀覆液的抗性较高的图案化的抗蚀剂膜。
对于树脂(B),也可以在不妨碍本发明的目的的范围内,与上述丙烯酸树脂(B1a)一起包含作为对碱的溶解性因酸的作用而增大的树脂的、丙烯酸树脂(B1a)以外的其它树脂。
作为树脂(B)的其它树脂,优选丙烯酸树脂(B1a)以外的丙烯酸树脂即丙烯酸树脂(B1A)、酚醛清漆树脂(B2)及聚羟基苯乙烯树脂(B3)。树脂(B)也可以组合包含2种以上的上述其它树脂。
以下,对能够作为树脂(B)使用的上述各种树脂进行说明。
[丙烯酸树脂(B1a)]
第1感光性组合物包含丙烯酸树脂(B1a)作为树脂(B)。另外,在本申请的说明书及权利要求书中,将包含从由源自(甲基)丙烯酸酯((meth)acrylate)的结构单元、源自在构成酰胺基的氮原子上可具有取代基的(甲基)丙烯酰胺的结构单元及源自(甲基)丙烯酸的结构单元构成的组中选择的1种以上的单元的树脂定义为“丙烯酸树脂”。
(结构单元(bL1))
如上所述,丙烯酸树脂(B1a)包含源自以下述式(BL1)表示的交联性单体的结构单元(bL1)。
RB1-O-RB3-O-RB2…(BL1)
(式(BL1)中,RB1及RB2分别独立地为(甲基)丙烯酰基或者乙烯基苯基,-RB3-为2价连接基团,式(BL1)中的2个O-RB3键中的至少一个通过酸的作用而开裂,由此生成羧基或者酚性羟基。)
在式(BL1)中,如上所述,RB1及RB2分别独立地为(甲基)丙烯酰基或者乙烯基苯基。作为乙烯基苯基,可以是邻乙烯基苯基、间乙烯基苯基及对乙烯基苯基中的任一个。作为乙烯基苯基,优选为对乙烯基苯基。
在式(BL1)中,RB3为2价连接基团。其中,式(BL1)中的2个O-RB3键中的至少一个通过酸的作用而开裂,由此生成羧基或者酚性羟基。
作为满足上述条件的RB3,优选为以下的以式(BL1-A)表示的基团、以式(BL1-B)表示的基团、以式(BL1-C)表示的基团及以式(BL1-D)表示的基团。
-CRB4RB5-RB8-CRB6RB7-…(BL1-A)
(式(BL1-A)中,RB4、RB5、RB6及RB7分别独立地为碳原子数为1以上4以下的烷基,RB8为单键或者2价有机基团,RB4或者RB5可以与RB8共同形成环,RB6或者RB7可以与RB8共同形成环,RB4及RB5所键合的碳原子与RB6及RB7所键合的碳原子均为构成sp3杂化轨道的叔碳原子。)
作为RB4、RB5、RB6及RB7的烷基的具体例,可例举甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基及叔丁基。在这些之中,优选为甲基及乙基,更优选为甲基。特别优选RB4、RB5、RB6及RB7均为甲基。
只要RB4及RB5所键合的碳原子与RB6及RB7所键合的碳原子均为构成sp3杂化轨道的叔碳原子,则作为RB8的2价有机基团也可以包含O、N、S、P、B、Si及卤素原子等杂原子。
作为RB8,优选碳原子数为1以上10以下的烃基。作为烃基,优选脂肪族烃基,更优选亚烷基。作为亚烷基的具体例,可例举亚甲基、乙烷-1,2-二基(亚乙基)、乙烷-1,1-二基、丙烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基、庚烷-1,7-二基、辛烷-1,8-二基、壬烷-1,9-二基及癸烷-1,10-二基。在作为RB8的亚烷基中,优选亚甲基、乙烷-1,2-二基(亚乙基)、丙烷-1,3-二基及丁烷-1,4-二基,更优选亚甲基、乙烷-1,2-二基(亚乙基)及丙烷-1,3-二基。
即,作为以式(BL1-A)表示的基团,优选为以下述式(BL1-A-1)~下述式(BL1-A-3)表示的基团。
-C(CH3)2-CH2-C(CH3)2-…(BL1-A-1)
-C(CH3)2-CH2CH2-C(CH3)2-…(BL1-A-2)
-C(CH3)2-CH2CH2CH2-C(CH3)2-…(BL1-A-3)
-CRB4RB5-RB9-…(BL1-B)
(式(BL1-B)中,RB4及RB5分别独立地为碳原子数为1以上4以下的烷基,RB9为2价有机基团,RB4或者RB5可以与RB9共同形成环,RB4及RB5所键合的碳原子为构成sp3杂化轨道的叔碳原子。)
式(BL1-B)中的RB4及RB5与式(BL1-A)中的RB4及RB5相同。只要RB4及RB5所键合的碳原子为构成sp3杂化轨道的叔碳原子,则作为RB9的2价有机基团也可以包含O、N、S、P、B、Si及卤素原子等杂原子。
作为RB9,优选碳原子数为1以上10以下的烃基。作为上述烃基,优选脂肪族烃基,更优选亚烷基。亚烷基的具体例与对式(BL1-A)中的作为RB8的亚烷基说明的具体例相同。
作为以式(BL1-B)表示的基团,优选为以下述式(BL1-B-1)~下述式(BL1-B-3)表示的基团。
-C(CH3)2-CH2-…(BL1-B-1)
-C(CH3)2-CH2CH2-…(BL1-B-2)
-C(CH3)2-CH2CH2CH2-…(BL1-B-3)
-CRB12RB13-O-RB10-O-CRB14RB15-…(BL1-C)
(式(BL1-C)中,RB12、RB13、RB14及RB15分别独立地为氢原子或者碳原子数为1以上4以下的烷基,RB10为2价有机基团,RB10所具有的2个化学键分别键合于构成作为RB10的有机基团的碳原子上。)
式(BL1-C)中的作为RB12、RB13、RB14及RB15的碳原子数为1以上4以下的烷基与式(BL1-A)中的作为RB4及RB5的碳原子数为1以上4以下的烷基相同。作为以-CRB12RB13-表示的基团及以-CRB14RB15-表示的基团,分别优选为-CH2-及-C(CH3)H-。
只要RB10所具有的2个化学键分别键合于构成作为RB10的有机基团的碳原子上,则式(BL1-C)中的作为RB10的2价有机基团也可以包含O、N、S、P、B、Si及卤素原子等杂原子。
作为式(BL1-C)中的RB10的优选具体例,可例举以下的可被醚键中断、可被氰基取代的亚烷基。
-CH2CH2-;
-CH2CH2-O-CH2CH2-;
-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-;
-(CH2CH2-O)nC-CH2CH2-;
-CH2C(CH3)H-;
-CH2C(CH3)H-O-CH2C(CH3)H-;
-CH2C(CH3)H-O-CH2C(CH3)H-O-CH2C(CH3)H-;
-(CH2C(CH3)H-O)nC-CH2C(CH3)H-;
-(CH2)3-;
-(CH2)4-;
-(CH2)5-;
-(CH2)6-;
-(CH2)8-;
-(CH2)10-;
-CH2C(CH3)2CH2-;
-CH2C(CH2CH3)(CH2OH)CH2-;及
-CH2C(CH2OH)2CH2-
此外,作为RB10的其它优选具体例,可例举对亚苯基、间亚苯基、邻亚苯基、萘-1,4-二基、萘-1,3-二基、萘-1,2-二基、萘-1,5-二基、萘-1,6-二基、萘-1,7-二基、萘-1,8-二基、萘-2,3-二基、萘-2,6-二基、萘-2,7-二基、联苯-4,4’-二基、联苯-3,3’-二基、联苯-2,2’-二基、联苯-3,4’-二基、联苯-2,3’-二基及联苯-2,4’-二基等亚芳基。
进而,作为RB10还优选包含环式基的下述结构的2价基团。
【化34】
-CRB12RB13-O-RB11-…(BL1-D)
(式(BL1-D)中,RB12及RB13分别独立地为氢原子或者碳原子数为1以上4以下的烷基,RB10为2价有机基团,RB10所具有的2个化学键分别键合于构成作为RB10的有机基团的碳原子上。)
式(BL1-D)中的作为RB12及RB13的碳原子数为1以上4以下的烷基与式(BL1-A)中的作为RB4及RB5的碳原子数为1以上4以下的烷基相同。作为以-CRB12RB13-表示的基团,分别优选为-CH2-及-C(CH3)H-。
式(BL1-D)中的作为RB11的2价有机基团与式(BL1-C)中的作为RB10的2价有机基团相同。
出于容易取得图案化的抗蚀剂膜的良好形状与抗蚀剂膜的镀覆液抗性的平衡考虑,在以上说明的以式(BL1-A)表示的基团、以式(BL1-B)表示的基团、以式(BL1-C)表示的基团及以式(BL1-D)表示的基团中,优选以式(BL1-A)表示的基团。
如上所述,结构单元(bL1)相对于丙烯酸树脂(B1a)的全部结构单元的摩尔比为1摩尔%以上10摩尔%以下。结构单元(bL1)相对于丙烯酸树脂(B1a)的全部结构单元的摩尔比优选为1摩尔%以上7摩尔%以下,更优选为1摩尔%以上5摩尔%以下。
(结构单元(bL2)及结构单元(bL3))
优选丙烯酸树脂(B1a)进一步包含源自烷基(甲基)丙烯酸酯(BL2)的结构单元(bL2)与源自包含脂环式烃基或者芳香族基的(甲基)丙烯酸酯(BL3)的结构单元(bL3)。
在烷基(甲基)丙烯酸酯(BL2)中,可被羟基或者烷氧基取代的碳原子数为1以上10以下的烷基与(甲基)丙烯酰氧基键合,且与(甲基)丙烯酰氧基键合的碳原子不属于构成sp3杂化轨道的叔碳原子。
在包含脂环式烃基或者芳香族基的(甲基)丙烯酸酯(BL3)中,脂环式烃基或者芳香族基与(甲基)丙烯酰氧基键合,脂环式烃基或者芳香族基分别可被从由烷基、烷氧基及羟基构成的组中选择的1个以上的取代基取代,与(甲基)丙烯酰氧基键合的碳原子不属于构成sp3杂化轨道的叔碳原子。
作为烷基(甲基)丙烯酸酯(BL2)的优选例,可例举(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸正庚酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、2-乙基己基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸正壬酯及(甲基)丙烯酸正癸酯等烷基(甲基)丙烯酸酯;羟甲基(甲基)丙烯酸酯、2-羟乙基(甲基)丙烯酸酯、3-羟丙基(甲基)丙烯酸酯、4-羟基丁基(甲基)丙烯酸酯、5-羟基戊基(甲基)丙烯酸酯、6-羟基己基(甲基)丙烯酸酯、7-羟基庚基(甲基)丙烯酸酯、8-羟基辛基(甲基)丙烯酸酯、9-羟基壬基(甲基)丙烯酸酯、10-羟基癸基(甲基)丙烯酸酯等羟基烷基(甲基)丙烯酸酯;2-甲氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、3-甲氧基丙基(甲基)丙烯酸酯、4-甲氧基丁基(甲基)丙烯酸酯、5-甲氧基戊基(甲基)丙烯酸酯、6-甲氧基己基(甲基)丙烯酸酯、7-甲氧基庚基(甲基)丙烯酸酯、8-甲氧基辛基(甲基)丙烯酸酯、9-甲氧基壬基(甲基)丙烯酸酯、10-甲氧基癸基(甲基)丙烯酸酯、2-乙氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、3-乙氧基丙基(甲基)丙烯酸酯、4-乙氧基丁基(甲基)丙烯酸酯、5-乙氧基戊基(甲基)丙烯酸酯、6-乙氧基己基(甲基)丙烯酸酯、7-乙氧基庚基(甲基)丙烯酸酯、8-乙氧基辛基(甲基)丙烯酸酯、9-乙氧基壬基(甲基)丙烯酸酯及10-乙氧基癸基(甲基)丙烯酸酯等烷氧基烷基(甲基)丙烯酸酯。
其中,优选(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、羟甲基(甲基)丙烯酸酯、2-羟乙基(甲基)丙烯酸酯、3-羟丙基(甲基)丙烯酸酯、4-羟丁基(甲基)丙烯酸酯、2-甲氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、3-甲氧基丙基(甲基)丙烯酸酯、4-甲氧基丁基(甲基)丙烯酸酯、2-乙氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、3-乙氧基丙基(甲基)丙烯酸酯及4-乙氧基丁基(甲基)丙烯酸酯,更优选(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、2-羟乙基(甲基)丙烯酸酯、3-羟丙基(甲基)丙烯酸酯、4-羟丁基(甲基)丙烯酸酯、2-甲氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、3-甲氧基丙基(甲基)丙烯酸酯、4-甲氧基丁基(甲基)丙烯酸酯、2-乙氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、3-乙氧基丙基(甲基)丙烯酸酯及4-乙氧基丁基(甲基)丙烯酸酯。
结构单元(bL2)相对于丙烯酸树脂(B1a)的全部结构单元的摩尔比优选为0.1摩尔%以上10摩尔%以下,更优选为0.5摩尔%以上8摩尔%以下,进一步优选为1摩尔%以上5摩尔%以下。
通过使丙烯酸树脂(B1a)包含该范围内的量的结构单元(bL2),容易形成对基板的密合性优异的图案化的抗蚀剂膜。
作为在包含脂环式烃基或者芳香族基的(甲基)丙烯酸酯(BL3)中与(甲基)丙烯酰氧基键合的脂环式烃基,从工业上容易获得等方面考虑优选环戊基、环己基、环庚基及环辛基等环烷基;三环癸基、金刚烷基、四环十二烷基、异冰片基及降冰片基等。
作为在包含脂环式烃基或者芳香族基的(甲基)丙烯酸酯(BL3)中与(甲基)丙烯酰氧基键合的芳香族基,可例举苯基、萘-1-基、萘-2-基、邻苯基苯基、间苯基苯基及对苯基苯基等。
在包含脂环式烃基或者芳香族基的(甲基)丙烯酸酯(BL3)中,脂环式烃基或者芳香族基也可以分别被从由烷基、烷氧基及羟基构成的组中选择的1个以上的取代基取代。作为取代基的烷基及烷氧基的碳原子数没有特别限定。作为取代基的烷基及烷氧基的碳原子数优选为1以上4以下。脂环式烃基或者芳香族基所具有的取代基的数目没有特别限定。取代基的数目例如优选为0以上5以下,更优选为0以上3以下,进一步优选为0以上2以下。
作为源自包含脂环式烃基或者芳香族基的(甲基)丙烯酸酯(BL3)的结构单元(bL3)的优选具体例,能够例示下述式(bL3-1)~(bL3-9)的结构的结构单元。
【化35】
上述式(bL3-1)~(bL3-9)中,RB20表示氢原子或者甲基。
结构单元(bL3)相对于丙烯酸树脂(B1a)的全部结构单元的摩尔比优选为25摩尔%以上50摩尔%以下,更优选为27摩尔%以上45摩尔%以下,进一步优选为30摩尔%以上40摩尔%以下。
通过使丙烯酸树脂(B1a)包含该范围内的量的结构单元(bL3),容易形成对镀覆液的抗性较高的图案化的抗蚀剂膜。
(结构单元(bL4))
丙烯酸树脂(B1a)优选为含有从包含例如含-SO2-环式基或者含内酯环式基的丙烯酸酯衍生的结构单元(bL4)。在该情况下,在形成图案化的抗蚀剂膜时,容易形成具有优选的截面形状的图案化的抗蚀剂膜。
·含-SO2-环式基
在此,“含-SO2-环式基”表示在其环骨架中含有包含-SO2-的环的环式基,具体来说,为-SO2-中的硫原子(S)形成为环式基的环骨架的一部分的环式基。在该环骨架中将包含-SO2-的环计作第一个环,在只有该环的情况下称为单环式基,在还具有其它环结构的情况下,无论其结构如何均称为多环式基。含-SO2-环式基可以是单环式也可以是多环式。
含-SO2-环式基特别优选为在其环骨架中包含-O-SO2-的环式基,即含有-O-SO2-中的-O-S-形成环骨架的一部分的磺酸内酯(sultone)环的环式基。
含-SO2-环式基的碳原子数优选为3以上30以下,更优选为4以上20以下,进一步优选为4以上15以下,特别优选为4以上12以下。该碳原子数是构成环骨架的碳原子的数目,不包含取代基中的碳原子数。
含-SO2-环式基可以为含-SO2-的脂肪族环式基,也可以为含-SO2-的芳香族环式基。优选为含-SO2-的脂肪族环式基。
作为含-SO2-的脂肪族环式基,可例举从构成其环骨架的一部分碳原子被-SO2-或者-O-SO2-取代后的脂肪族烃环中去除至少1个氢原子而得的基团。更具体来说,可例举从构成其环骨架的-CH2-被-SO2-取代后的脂肪族烃环中去除至少1个氢原子而得的基团、从构成其环的-CH2-CH2-被-O-SO2-取代后的脂肪族烃环中去除至少1个氢原子而得的基团等。
该脂环式烃环的碳原子数优选为3以上20以下,更优选为3以上12以下。该脂环式烃环可以是多环式的,也可以是单环式的。作为单环式的脂环式烃环,优选为从碳原子数为3以上6以下的单环烷烃中去除2个氢原子而得的基团。作为该单环烷烃,能够例示环戊烷、环己烷等。作为多环式的脂环式烃环,优选为从碳原子数为7以上12以下的多环烷烃中去除2个氢原子而得的基团,作为该多环烷烃,具体来说,可例举金刚烷、降冰片烷、异冰片烷、三环癸烷、四环十二烷等。
含-SO2-环式基可以具有取代基。作为该取代基,可例举例如烷基、烷氧基、卤素原子、卤代烷基、羟基、氧原子(=O)、-COOR”、-OC(=O)R”、羟基烷基、氰基等。
作为该取代基的烷基,优选碳原子数为1以上6以下的烷基。该烷基优选为直链状或支链状。具体来说,可例举甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、正己基等。这些之中,优选为甲基或者乙基,特别优选为甲基。
作为该取代基的烷氧基,优选碳原子数为1以上6以下的烷氧基。该烷氧基优选为直链状或支链状。具体来说,可例举作为上述取代基的烷基所例举的烷基与氧原子(-O-)键合而得的基团。
作为该取代基的卤素原子,可例举氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,优选氟原子。
作为该取代基的卤代烷基,可例举上述烷基的一部分或全部的氢原子被上述卤素原子取代而得的基团。
作为该取代基的卤代烷基,可例举作为上述取代基的烷基所例举的烷基的一部分或全部的氢原子被上述卤素原子取代而得的基团。作为该卤代烷基,优选为氟代烷基,特别优选为全氟烷基。
上述的-COOR”、-OC(=O)R”中的R”均为氢原子或者碳原子数为1以上15以下的直链状、支链状或环状的烷基。
在R”为直链状或支链状的烷基的情况下,该链状的烷基的碳原子数优选为1以上10以下,更优选为1以上5以下,特别优选为1或者2。
在R”为环状的烷基的情况下,该环状的烷基的碳原子数优选为3以上15以下,更优选为4以上12以下,特别优选为5以上10以下。具体来说,能够例示从可被氟原子或氟代烷基取代或者未被取代的单环烷烃中、或者从双环烷烃、三环烷烃、四环烷烃等多环烷烃中去除1个以上的氢原子而得的基团等。更具体来说,可例举从环戊烷、环己烷等单环烷烃中或者从金刚烷、降冰片烷、异冰片烷、三环癸烷、四环十二烷等多环烷烃中去除1个以上的氢原子而得的基团等。
作为该取代基的羟基烷基,优选碳原子数为1以上6以下的羟基烷基。具体来说,可例举作为上述取代基的烷基所例举的烷基的至少1个氢原子被羟基取代而得的基团。
作为含-SO2-环式基,更具体来说,可例举以下述式(bL4-1)~(bL4-4)表示的基团。
【化36】
(式中,A’为可以包含氧原子或硫原子的碳原子数为1以上5以下的亚烷基、氧原子或者硫原子,z为0以上2以下的整数,R10b为烷基、烷氧基、卤代烷基、羟基、-COOR”、-OC(=O)R”、羟基烷基或者氰基,R”为氢原子或者烷基。)
在上述式(bL4-1)~(bL4-4)中,A’为可以包含氧原子(-O-)或硫原子(-S-)的碳原子数为1以上5以下的亚烷基、氧原子或者硫原子。作为A’中的碳原子数为1以上5以下的亚烷基,优选为直链状或支链状的亚烷基,可例举亚甲基、亚乙基、正亚丙基、异亚丙基等。
在该亚烷基包含氧原子或硫原子的情况下,作为其具体例,可例举在所述亚烷基的末端或碳原子间介有-O-或-S-的基团,例如可例举-O-CH2-、-CH2-O-CH2-、-S-CH2-、-CH2-S-CH2-等。作为A’,优选碳原子数为1以上5以下的亚烷基或者-O-,更优选碳原子数为1以上5以下的亚烷基,最优选亚甲基。
z可以为0、1及2中的任一个,最优选为0。在z为2的情况下,多个R10b可以分别相同也可以不同。
作为R10b中的烷基、烷氧基、卤代烷基、-COOR”、-OC(=O)R”、羟基烷基,可分别例举与上述说明的作为含-SO2-环式基可具有的取代基而例举的烷基、烷氧基、卤代烷基、-COOR”、-OC(=O)R”及羟基烷基同样的基团。
以下,例示以上述式(bL4-1)~(bL4-4)表示的具体的环式基。另外,式中的“Ac”表示乙酰基。
【化37】
【化38】
作为含-SO2-环式基,优选为在上述中的以所述式(bL4-1)表示的基团,更优选为从由以上述化学式(bL4-1-1)、(bL4-1-18)、(bL4-3-1)及(bL4-4-1)中的任一个表示的基团构成的组中选择的至少一种,最优选为以上述化学式(bL4-1-1)表示的基团。
·含内酯环式基
“含内酯环式基”表示在其环骨架中含有包含-O-C(=O)-的环(内酯环)的环式基。将内酯环计作第一个环,在仅有内酯环的情况下称为单环式基,在还具有其它环结构的情况下,无论其结构如何均称为多环式基。含内酯环式基可以为单环式基,也可以为多环式基。
作为结构单元(bL4)中的含内酯环式基,没有特别限定,能够使用任意的含内酯环式基。具体而言,作为含内酯单环式基,可例举从四~六元环内酯中去除1个氢原子而得的基团,例如从β-丙内酯中去除1个氢原子而得的基团、从γ-丁内酯中去除1个氢原子而得的基团、从δ-戊内酯中去除1个氢原子而得的基团等。此外,作为含内酯多环式基,可例举从具有内酯环的双环烷烃、三环烷烃、四环烷烃中去除1个氢原子而得的基团。
作为结构单元(bL4),只要是具有含-SO2-环式基或者含内酯环式基的结构单元,则其它部分的结构并无特别地限定,优选从作为从与α位的碳原子键合的氢原子可被取代基取代的丙烯酸酯衍生的结构单元的、包含含-SO2-环式基的结构单元(bL4-S)及作为从与α位的碳原子键合的氢原子可被取代基取代的丙烯酸酯衍生的结构单元的、包含含内酯环式基的结构单元(bL4-L)所构成的组中选择的至少1种结构单元。
·结构单元(bL4-S)
作为结构单元(bL4-S)的例子,更具体来说,可例举以下述式(bL4-S1)表示的结构单元。
【化39】
(式中,R为氢原子、碳原子数为1以上5以下的烷基或者碳原子数为1以上5以下的卤代烷基,R11b为含-SO2-环式基,R12b为单键或者2价连接基团。)
式(bL4-S1)中,R与上述相同。
R11b与上述例举的含-SO2-环式基相同。
R12b可以为单键、2价连接基团中的任一种。
作为R12b中的2价连接基团,并无特别地限定,作为优选的例子,可例举可具有取代基的2价烃基、含杂原子的2价连接基团等。
·可具有取代基的2价烃基
作为2价连接基团的烃基,可以是脂肪族烃基,也可以是芳香族烃基。脂肪族烃基表示不具有芳香族性的烃基。该脂肪族烃基可以是饱和的,也可以是不饱和的。通常优选为饱和烃基。作为该脂肪族烃基,更具体来说,可例举直链状或支链状的脂肪族烃基、在结构中含环的脂肪族烃基等。
上述直链状或支链状的脂肪族烃基的碳原子数优选为1以上10以下,更优选为1以上8以下,进一步优选为1以上5以下。
作为直链状的脂肪族烃基,优选为直链状的亚烷基。具体来说,可例举亚甲基[-CH2-]、亚乙基[-(CH2)2-]、亚丙基[-(CH2)3-]、亚丁基[-(CH2)4-]、亚戊基[-(CH2)5-]等。
作为支链状的脂肪族烃基,优选为支链状的亚烷基。具体来说,可例举-CH(CH3)-、-CH(CH2CH3)-、-C(CH3)2-、-C(CH3)(CH2CH3)-、-C(CH3)(CH2CH2CH3)-、-C(CH2CH3)2-等烷基亚甲基;-CH(CH3)CH2-、-CH(CH3)CH(CH3)-、-C(CH3)2CH2-、-CH(CH2CH3)CH2-、-C(CH2CH3)2-CH2-等烷基亚乙基;-CH(CH3)CH2CH2-、-CH2CH(CH3)CH2-等烷基亚丙基;-CH(CH3)CH2CH2CH2-、-CH2CH(CH3)CH2CH2-等烷基亚丁基等烷基亚烷基等。作为烷基亚烷基中的烷基,优选碳原子数为1以上5以下的直链状的烷基。
上述的直链状或支链状的脂肪族烃基可以具有取代氢原子的取代基(氢原子以外的基团或者原子),也可以不具有取代基。作为该取代基,可例举氟原子、被氟原子取代而得的碳原子数为1以上5以下的氟代烷基、氧代基(=O)等。
作为上述的在结构中含环的脂肪族烃基,可例举在环结构中含杂原子的可含取代基的环状的脂肪族烃基(从脂肪族烃环中去除2个氢原子而得的基团)、该环状的脂肪族烃基与直链状或支链状的脂肪族烃基的末端键合而得的基团、该环状的脂肪族烃基介于直链状或支链状的脂肪族烃基之间的基团等。作为上述的直链状或支链状的脂肪族烃基,可例举与上述同样的基团。
环状的脂肪族烃基的碳原子数优选为3以上20以下,更优选为3以上12以下。
环状的脂肪族烃基可以为多环式,也可以为单环式。作为单环式的脂肪族烃基,优选从单环烷烃去除2个氢原子而得的基团。该单环烷烃的碳原子数优选为3以上6以下。具体来说,可例举环戊烷、环己烷等。作为多环式的脂肪族烃基,优选从多环烷烃去除2个氢原子而得的基团。该多环烷烃的碳原子数优选为7以上12以下。具体来说,可例举金刚烷、降冰片烷、异冰片烷、三环癸烷、四环十二烷等。
环状的脂肪族烃基可以具有取代氢原子的取代基(氢原子以外的基团或者原子),也可以不具有取代基。作为该取代基,可例举烷基、烷氧基、卤素原子、卤代烷基、羟基、氧代基(=O)等。
作为上述取代基的烷基,优选碳原子数为1以上5以下的烷基,更优选甲基、乙基、丙基、正丁基及叔丁基。
作为上述取代基的烷氧基,优选碳原子数为1以上5以下的烷氧基,更优选甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基及叔丁氧基,特别优选甲氧基及乙氧基。
作为上述取代基的卤素原子,可例举氟原子、氯原子、溴原子及碘原子等,优选为氟原子。
作为上述取代基的卤代烷基,可例举上述烷基的一部分或全部的氢原子被上述卤素原子取代而得的基团。
环状的脂肪族烃基中,构成其环结构的一部分碳原子可被-O-或者-S-取代。作为该含杂原子的取代基,优选-O-、-C(=O)-O-、-S-、-S(=O)2-、-S(=O)2-O-。
作为2价烃基的芳香族烃基,为具有至少1个芳香环的2价烃基,可以具有取代基。芳香环只要是具有4n+2个π电子的环状共轭体系则没有特别地限定,可以是单环式,也可以是多环式。芳香环的碳原子数优选为5以上30以下,更优选为5以上20以下,进一步优选为6以上15以下,特别优选为6以上12以下。其中,该碳原子数不包含取代基中的碳原子数。
作为芳香环,具体来说,可例举苯、萘、蒽及菲等芳香族烃环;构成所述芳香族烃环的一部分碳原子被杂原子取代而得的芳香族杂环等。作为芳香族杂环中的杂原子,可例举氧原子、硫原子、氮原子等。作为芳香族杂环,具体而言,可例举吡啶环、噻吩环等。
作为2价烃基的芳香族烃基,具体来说,可例举从上述芳香族烃环或者芳香族杂环中去除2个氢原子而得的基团(亚芳基或者亚杂芳基);从包含2个以上的芳香环的芳香族化合物(例如联苯、芴等)中去除2个氢原子而得的基团;从上述芳香族烃环或者芳香族杂环中去除1个氢原子而得的基团(芳基或者杂芳基)的1个氢原子被亚烷基取代而得的基团(例如从苄基、苯乙基、1-萘基甲基、2-萘基甲基、1-萘基乙基、2-萘基乙基等芳基烷基中的芳基中进一步去除1个氢原子而得的基团)等。
与上述芳基或者杂芳基键合的亚烷基的碳原子数优选为1以上4以下,更优选为1以上2以下,特别优选为1。
在上述的芳香族烃基中,该芳香族烃基所具有的氢原子可被取代基取代。例如,该芳香族烃基中的与芳香环键合的氢原子可被取代基取代。作为该取代基,例如可例举烷基、烷氧基、卤素原子、卤代烷基、羟基、氧代基(=O)等。
作为上述取代基的烷基,优选碳原子数为1以上5以下的烷基,更优选甲基、乙基、正丙基、正丁基及叔丁基。
作为上述取代基的烷氧基,优选碳原子数为1以上5以下的烷氧基,且优选甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基及叔丁氧基,更优选甲氧基及乙氧基。
作为上述取代基的卤素原子可例举氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,优选氟原子。
作为上述取代基的卤代烷基,可例举上述烷基的一部分或全部的氢原子被所述卤素原子取代而得的基团。
·含杂原子的2价连接基团
含杂原子的2价连接基团中的杂原子是指碳原子及氢原子以外的原子,例如可例举氧原子、氮原子、硫原子及卤素原子等。
作为含杂原子的2价连接基团,具体来说,可例举-O-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-O-、-S-、-S(=O)2-、-S(=O)2-O-、-NH-、-NH-C(=O)-、-NH-C(=NH)-、=N-等非烃类连接基团、这些非烃类连接基团中的至少1种与2价烃基的组合等。作为该2价烃基,可例举与上述可具有取代基的2价烃基相同的基团,优选为直链状或支链状的脂肪族烃基。
上述中,-C(=O)-NH-中的-NH-、-NH-、-NH-C(=NH)-中的H可以分别被烷基、酰基等取代基取代。该取代基的碳原子数优选为1以上10以下,更优选为1以上8以下,特别优选为1以上5以下。
作为R12b中的2价连接基团,特别优选为直链状或支链状的亚烷基、环状的脂肪族烃基或者含杂原子的2价连接基团。
在R12b中的2价连接基团为直链状或支链状亚烷基的情况下,该亚烷基的碳原子数优选为1以上10以下,更优选为1以上6以下,特别优选为1以上4以下,最优选为1以上3以下。具体来说,可例举与在作为所述2价连接基团的“可具有取代基的2价烃基”的说明中、作为直链状或支链状的脂肪族烃基而例举的直链状的亚烷基、支链状的亚烷基相同的基团。
在R12b中的2价连接基团为环状的脂肪族烃基的情况下,作为该环状的脂肪族烃基,可例举与在作为所述2价连接基团的“可具有取代基的2价烃基”的说明中、作为“在结构中含环的脂肪族烃基”而例举的环状的脂肪族烃基相同的基团。
作为该环状的脂肪族烃基,特别优选为从环戊烷、环己烷、降冰片烷、异冰片烷、金刚烷、三环癸烷或者四环十二烷中去除两个以上的氢原子而得的基团。
在R12b中的2价连接基团为含杂原子的2价连接基团的情况下,就作为该连接基团而优选的例子而言,可例举-O-、-C(=O)-O-、-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-、-NH-(H可被烷基、酰基等取代基取代)、-S-、-S(=O)2-、-S(=O)2-O-、以通式-Y1-O-Y2-、-[Y1-C(=O)-O]m’-Y2-或者-Y1-O-C(=O)-Y2-表示的基团[式中,Y1及Y2分别独立地为可具有取代基的2价烃基,O为氧原子,m’为0以上3以下的整数。]等。
在R12b中的2价连接基团为-NH-的情况下,-NH-中的氢原子可被烷基、酰基等取代基取代。该取代基(烷基、酰基等)的碳原子数优选为1以上10以下,更优选为1以上8以下,特别优选为1以上5以下。
式-Y1-O-Y2-、-[Y1-C(=O)-O]m’-Y2-或者-Y1-O-C(=O)-Y2-中,Y1及Y2分别独立地为可具有取代基的2价烃基。作为该2价烃基,可例举与作为所述2价连接基团的说明中所例举的“可具有取代基的2价烃基”相同的基团。
作为Y1,优选直链状的脂肪族烃基,更优选直链状的亚烷基,更优选碳原子数为1以上5以下的直链状的亚烷基,特别优选亚甲基及亚乙基。
作为Y2,优选直链状或支链状的脂肪族烃基,更优选亚甲基、亚乙基及烷基亚甲基。该烷基亚甲基中的烷基优选碳原子数为1以上5以下的直链状的烷基,更优选碳原子数为1以上3以下的直链状的烷基,特别优选甲基。
在以式-[Y1-C(=O)-O]m’-Y2-表示的基团中,m’为0以上3以下的整数,优选为0以上2以下的整数,更优选为0或者1,特别优选为1。即,作为以式-[Y1-C(=O)-O]m’-Y2-表示的基团,特别优选以式-Y1-C(=O)-O-Y2-表示的基团。其中,优选以式-(CH2)a’-C(=O)-O-(CH2)b’-表示的基团。该式中,a’为1以上10以下的整数,优选为1以上8以下的整数,更优选为1以上5以下的整数,进一步优选为1或者2,最优选为1。b’为1以上10以下的整数,优选为1以上8以下的整数,更优选为1以上5以下的整数,进一步优选为1或者2,最优选为1。
对于R12b中的2价连接基团,作为含杂原子的2价连接基团,优选由至少1种非烃基与2价烃基的组合构成的有机基团。其中,优选具有氧原子作为杂原子的直链状的基团例如包含醚键或者酯键的基团,更优选以上述式-Y1-O-Y2-、-[Y1-C(=O)-O]m’-Y2-或者-Y1-O-C(=O)-Y2-表示的基团,特别优选以上述式-[Y1-C(=O)-O]m’-Y2-或者-Y1-O-C(=O)-Y2-表示的基团。
作为R12b中的2价连接基团,优选亚烷基或者包含酯键(-C(=O)-O-)的2价连接基团。
该亚烷基优选为直链状或支链状的亚烷基。作为该直链状的脂肪族烃基的优选例,可例举亚甲基[-CH2-]、亚乙基[-(CH2)2-]、亚丙基[-(CH2)3-]、亚丁基[-(CH2)4-]及亚戊基[-(CH2)5-]等。作为该支链状的亚烷基的优选例,可例举:-CH(CH3)-、-CH(CH2CH3)-、-C(CH3)2-、-C(CH3)(CH2CH3)-、-C(CH3)(CH2CH2CH3)-、-C(CH2CH3)2-等烷基亚甲基;-CH(CH3)CH2-、-CH(CH3)CH(CH3)-、-C(CH3)2CH2-、-CH(CH2CH3)CH2-、-C(CH2CH3)2-CH2-等烷基亚乙基;-CH(CH3)CH2CH2-、-CH2CH(CH3)CH2-等烷基亚丙基;-CH(CH3)CH2CH2CH2-、-CH2CH(CH3)CH2CH2-等烷基亚丁基等烷基亚烷基等。
作为包含酯键的2价连接基团,特别优选以式:-R13b-C(=O)-O-[式中,R13b为2价连接基团]表示的基团。即,结构单元(bL4-S)优选为以下述式(bL4-S1-1)表示的结构单元。
【化40】
(式中,R及R11b分别与上述相同,R13b为2价连接基团。)
作为R13b,并无特别地限定,例如可例举与所述的R12b中的2价连接基团同样的基团。
作为R13b的2价连接基团,优选为直链状或支链状的亚烷基、在结构中含环的脂肪族烃基、或者含杂原子的2价连接基团,更优选为直链状或支链状的亚烷基或者包含氧原子作为杂原子的2价连接基团。
作为直链状的亚烷基,优选为亚甲基或者亚乙基,特别优选为亚甲基。作为支链状的亚烷基,优选为烷基亚甲基或者烷基亚乙基,特别优选为-CH(CH3)-、-C(CH3)2-或者-C(CH3)2CH2-。
作为包含氧原子的2价连接基团,优选包含醚键或者酯键的2价连接基团,更优选上述的-Y1-O-Y2-、-[Y1-C(=O)-O]m’-Y2-或者-Y1-O-C(=O)-Y2-。Y1及Y2分别独立地为可具有取代基的2价烃基,m’为0以上3以下的整数。其中,优选-Y1-O-C(=O)-Y2-,特别优选以-(CH2)c-O-C(=O)-(CH2)d-表示的基团。c为1以上5以下的整数,优选为1或者2。d为1以上5以下的整数,优选为1或者2。
作为结构单元(bL4-S),特别地,优选为以下述式(bL4-S1-11)或者(bL4-S1-12)表示的结构单元,更优选为以式(bL4-S1-12)表示的结构单元。
【化41】
(式中,R、A’、R10b、z及R13b分别与上述相同。)
式(bL4-S1-11)中,A’优选为亚甲基、氧原子(-O-)或者硫原子(-S-)。
作为R13b,优选为直链状或支链状的亚烷基或者包含氧原子的2价连接基团。作为R13b中的直链状或支链状的亚烷基、包含氧原子的2价连接基团,可分别例举与所述的直链状或支链状的亚烷基、包含氧原子的2价连接基团同样的基团。
作为以式(bL4-S1-12)表示的结构单元,特别地,优选为以下述式(bL4-S1-12a)或者(bL4-S1-12b)表示的结构单元。
【化42】
(式中,R及A’分别与上述相同,c~e分别独立地为1以上3以下的整数。)
·结构单元(bL4-L)
作为结构单元(bL4-L)的例子,例如可例举将上述式(bL4-S1)中的R11b以含内酯环式基进行取代而得的结构单元,更具体来说,可例举以下述式(bL4-L1)~(bL4-L5)表示的结构单元。
【化43】
(式中,R为氢原子、碳原子数为1以上5以下的烷基或者碳原子数为1以上5以下的卤代烷基;R’分别独立地为氢原子、烷基、烷氧基、卤代烷基、羟基、-COOR”、-OC(=O)R”、羟基烷基或者氰基,R”为氢原子或者烷基;R12b为单键或者2价连接基团,s”为0以上2以下的整数;A”为可以包含氧原子或硫原子的碳原子数为1以上5以下的亚烷基、氧原子或者硫原子;r为0或者1。)
式(bL4-L1)~(bL4-L5)中的R与上述相同。
作为R’中的烷基、烷氧基、卤代烷基、-COOR”、-OC(=O)R”、羟基烷基,可分别例举与作为含-SO2-环式基可具有的取代基而例举的有关烷基、烷氧基、卤代烷基、-COOR”、-OC(=O)R”、羟基烷基的前述说明的基团相同的基团。
若考虑工业上容易获得等,则R’优选为氢原子。
R”中的烷基可以为直链状、支链状、环状的任一种。
在R”为直链状或支链状的烷基的情况下,优选碳原子数为1以上10以下,进一步优选碳原子数为1以上5以下。
在R”为环状的烷基的情况下,优选碳原子数为3以上15以下,进一步优选碳原子数为4以上12以下,最优选碳原子数为5以上10以下。具体来说,能够例示从可被氟原子或氟代烷基取代或者未被取代的单环烷烃中、或者从双环烷烃、三环烷烃、四环烷烃等多环烷烃中去除1个以上的氢原子而得的基团等。具体来说,可例举从环戊烷、环己烷等单环烷烃中或者从金刚烷、降冰片烷、异冰片烷、三环癸烷、四环十二烷等多环烷烃中去除1个以上的氢原子而得的基团等。
作为A”,可例举与上述式(3-1)中的A’相同的基团。A”优选碳原子数为1以上5以下的亚烷基、氧原子(-O-)或者硫原子(-S-),更优选碳原子数为1以上5以下的亚烷基或者-O-。作为碳原子数为1以上5以下的亚烷基,更优选亚甲基或者二甲基亚甲基,最优选亚甲基。
R12b与上述式(bL4-S1)中的R12b相同。
式(bL4-L1)中,s”优选为1或者2。
以下,对以上述式(bL4-L1)~(bL4-L3)表示的结构单元的具体例进行例示。以下的各式中,Rα表示氢原子、甲基或者三氟甲基。
【化44】
【化45】
【化46】
作为结构单元(bL4-L),优选从由以上述式(bL4-L1)~(bL4-L5)表示的结构单元构成的组中选择的至少1种,更优选从由以式(bL4-L1)~(bL4-L3)表示的结构单元构成的组中选择的至少1种,特别优选从由以上述式(bL4-L1)或者(bL4-L3)表示的结构单元构成的组中选择的至少1种。
其中,优选从由以上述式(bL4-L1-1)、(bL4-L1-2)、(bL4-L2-1)、(bL4-L2-7)、(bL4-L2-12)、(bL4-L2-14)、(bL4-L3-1)及(bL4-L3-5)表示的结构单元构成的组中选择的至少1种。
此外,作为结构单元(bL4-L),还优选以下述式(bL4-L6)~(bL4-L7)表示的结构单元。
【化47】
式(bL4-L6)及(bL4-L7)中,R及R12b与上述相同。
结构单元(bL4)相对于丙烯酸树脂(B1a)的全部结构单元的摩尔比优选为5摩尔%以上35摩尔%以下,更优选为10摩尔%以上30摩尔%以下,进一步优选为15摩尔%以上25摩尔%以下。
(结构单元(bL5))
出于调整第1感光性组合物的显影性的目的等,优选丙烯酸树脂(B1a)包含源自(甲基)丙烯酸的结构单元(bL5)。
结构单元(bL5)相对于丙烯酸树脂(B1a)的全部结构单元的摩尔比优选为5摩尔%以上30摩尔%以下,更优选为7摩尔%以上25摩尔%以下,进一步优选为10摩尔%以上20摩尔%以下。
(结构单元(bL6))
优选丙烯酸树脂(B1a)包含具有酸解离性基团的以下述式(bL6-1)~(bL6-3)表示的结构单元作为因酸的作用使丙烯酸树脂(B1a)对碱的溶解性提高的结构单元。
【化48】
上述式(bL6-1)~(bL6-3)中,R14b及R18b~R23b分别独立地表示氢原子、碳原子数为1以上6以下的直链状或支链状的烷基、氟原子、或者碳原子数为1以上6以下的直链状或支链状的氟代烷基,R15b~R17b分别独立地表示碳原子数为1以上6以下的直链状或支链状的烷基、碳原子数为1以上6以下的直链状或支链状的氟代烷基、或者碳原子数为5以上20以下的脂肪族环式基,分别独立地表示碳原子数为1以上6以下的直链状或支链状的烷基、或者碳原子数为1以上6以下的直链状或支链状的氟代烷基,R16b及R17b可以相互键合而与两者所键合的碳原子一起形成碳原子数为5以上20以下的烃环,Yb表示可具有取代基的脂肪族环式基或者烷基,p表示0以上4以下的整数,q表示0或者1。
另外,作为上述直链状或支链状的烷基,可例举甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基等。此外,氟代烷基是指,上述烷基的一部分或全部的氢原子被氟原子取代而得的基团。
作为脂肪族环式基的具体例,可例举从单环烷烃中或者从双环烷烃、三环烷烃、四环烷烃等多环烷烃中去除1个以上的氢原子而得的基团。具体来说,可例举从环戊烷、环己烷、环庚烷、环辛烷等单环烷烃中或者从金刚烷、降冰片烷、异冰片烷、三环癸烷、四环十二烷等多环烷烃中去除1个氢原子而得的基团。特别地,优选从环己烷、金刚烷中去除1个氢原子而得的基团(可进一步具有取代基)。
在上述R16b及R17b未相互键合形成烃环的情况下,从高对比度、分辨率、焦深宽度等良好的方面来看,作为上述R15b、R16b及R17b,优选碳原子数为1以上4以下的直链状或支链状的烷基,更优选碳原子数为2以上4以下的直链状或支链状的烷基。作为上述R19b、R20b、R22b、R23b,优选氢原子或者甲基。
上述R16b及R17b也可以与两者所键合的碳原子一起形成碳原子数为5以上20以下的脂肪族环式基。作为这样的脂肪族环式基的具体例,可例举从单环烷烃中或者从双环烷烃、三环烷烃、四环烷烃等多环烷烃中去除1个以上的氢原子而得的基团。具体来说,可例举从环戊烷、环己烷、环庚烷、环辛烷等单环烷烃中或者从金刚烷、降冰片烷、异冰片烷、三环癸烷、四环十二烷等多环烷烃中去除1个以上的氢原子而得的基团。特别地,优选为从环己烷、金刚烷中去除1个以上的氢原子而得的基团(可进一步具有取代基)。
进而,在上述R16b及R17b形成的脂肪族环式基在其环骨架上具有取代基的情况下,作为该取代基的例子,可例举羟基、羧基、氰基、氧原子(=O)等极性基团或者碳原子数为1以上4以下的直链状或支链状的烷基。作为极性基团,特别优选为氧原子(=O)。
上述Yb为脂肪族环式基或者烷基,可例举从单环烷烃中或者从双环烷烃、三环烷烃、四环烷烃等多环烷烃中去除1个以上的氢原子而得的基团等。具体来说,可例举从环戊烷、环己烷、环庚烷、环辛烷等单环烷烃中或者从金刚烷、降冰片烷、异冰片烷、三环癸烷、四环十二烷等多环烷烃中去除1个以上的氢原子而得的基团等。特别优选从金刚烷中去除1个以上的氢原子而得的基团(可进一步具有取代基)。
进而,在上述Yb的脂肪族环式基在其环骨架上具有取代基的情况下,作为该取代基的例子,可例举羟基、羧基、氰基、氧原子(=O)等极性基团或者碳原子数为1以上4以下的直链状或支链状的烷基。作为极性基团,特别优选为氧原子(=O)。
此外,在Yb为烷基的情况下,优选碳原子数为1以上20以下、优选为6以上15以下的直链状或支链状的烷基。这样的烷基特别优选为烷氧基烷基,作为这样的烷氧基烷基,可例举1-甲氧基乙基、1-乙氧基乙基、1-正丙氧基乙基、1-异丙氧基乙基、1-正丁氧基乙基、1-异丁氧基乙基、1-叔丁氧基乙基、1-甲氧基丙基、1-乙氧基丙基、1-甲氧基-1-甲基-乙基、1-乙氧基-1-甲基乙基等。
作为以上述式(bL6-1)表示的结构单元的优选的具体例,能够例举以下述式(bL6-1-1)~(bL6-1-33)表示的结构单元。
【化49】
上述式(bL6-1-1)~(bL6-1-33)中,R24b表示氢原子或者甲基。
作为以上述式(bL6-2)表示的结构单元的优选的具体例,能够例举以下述式(bL6-2-1)~(bL6-2-26)表示的结构单元。
【化50】
上述式(bL6-2-1)~(bL6-2-26)中,R24b表示氢原子或者甲基。
作为以上述式(bL6-3)表示的结构单元的优选的具体例,能够例举以下述式(bL6-3-1)~(bL6-3-15)表示的结构单元。
【化51】
上述式(bL6-3-1)~(bL6-3-15)中,R24b表示氢原子或者甲基。
在以上说明的以式(bL6-1)~(bL6-3)表示的结构单元中,从容易合成并且比较容易高灵敏度化的方面来看,优选为以式(bL6-2)表示的结构单元。此外,在以式(bL6-2)表示的结构单元中,优选Yb是烷基的结构单元,且优选R19b及R20b中的一方或双方是烷基的结构单元。
(其它结构单元)
进而,出于适度地控制物理、化学特性的目的,丙烯酸树脂(B1a)中也可以包含源自提供结构单元(bL1)~结构单元(bL6)的单体以外的其它聚合性化合物的结构单元。这样的提供其它结构单元的聚合性化合物可从公知的自由基聚合性化合物、阴离子聚合性化合物中适当选择。
作为这样的聚合性化合物,例如能够例举巴豆酸等一元羧酸类;马来酸、富马酸、衣康酸等二元羧酸类;2-甲基丙烯酰氧基乙基琥珀酸、2-甲基丙烯酰氧基乙基马来酸、2-甲基丙烯酰氧基乙基邻苯二甲酸、2-甲基丙烯酰氧基乙基六氢邻苯二甲酸等具有羧基及酯键的甲基丙烯酸衍生物类;(甲基)丙烯酸苄酯等(甲基)丙烯酸芳烷酯类;马来酸二乙酯、富马酸二丁酯等二元羧酸二酯类;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯苯乙烯、氯甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、羟基苯乙烯、α-甲基羟基苯乙烯、α-乙基羟基苯乙烯等含乙烯基的芳香族化合物类;乙酸乙烯酯等含乙烯基的脂肪族化合物类;丁二烯、异戊二烯等共轭二烯烃类;丙烯腈、甲基丙烯腈等含腈基的聚合性化合物类;氯乙烯、偏二氯乙烯等含氯的聚合性化合物;丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺等含酰胺键的聚合性化合物类等。
以上说明的丙烯酸树脂(B1a)的质量相对于树脂(B)的质量的比率在不妨碍本发明的目的的范围内没有特别限定。以上说明的丙烯酸树脂(B1a)的质量相对于树脂(B)的质量的比率可以为50质量%以上,也可以为70质量%以上,也可以为80质量%以上,也可以为90质量%以上,还可以为100质量%。
[丙烯酸树脂(B1A)]
树脂(B)也可以包含丙烯酸树脂(B1a)以外的丙烯酸树脂即丙烯酸树脂(B1A)。作为丙烯酸树脂(B1A),只要是属于树脂(B)的丙烯酸树脂就没有特别限定。作为丙烯酸树脂(B1A),其为不属于丙烯酸树脂(B1a)的丙烯酸树脂,可以是由对丙烯酸树脂(B1a)说明的上述各种结构单元构成的丙烯酸树脂。丙烯酸树脂(B1A)可以是均聚物,也可以是共聚物。
[酚醛清漆树脂(B2)]
作为酚醛清漆树脂(B2),能够使用包含以下述式(b2)表示的结构单元的树脂。
【化52】
上述式(b1)中,R1b表示酸解离性溶解抑制基团,R2b、R3b分别独立地表示氢原子或者碳原子数为1以上6以下的烷基。
作为以上述R1b表示的酸解离性溶解抑制基团,优选以下述式(b2)、(b3)表示的基团、碳原子数为1以上6以下的直链状、支链状或环状的烷基、乙烯基氧基乙基、四氢吡喃基、四氢呋喃基或者三烷基甲硅烷基。
【化53】
上述式(b2)、(b3)中,R4b、R5b分别独立地表示氢原子、或者碳原子数为1以上6以下的直链状或支链状的烷基,R6b表示碳原子数为1以上10以下的直链状、支链状或环状的烷基,R7b表示碳原子数为1以上6以下的直链状、支链状或环状的烷基,o表示0或者1。
作为上述直链状或支链状的烷基,可例举甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基等。此外,作为上述环状的烷基,可例举环戊基、环己基等。
在此,作为以上述式(b2)表示的酸解离性溶解抑制基团,具体可例举甲氧基乙基、乙氧基乙基、正丙氧基乙基、异丙氧基乙基、正丁氧基乙基、异丁氧基乙基、叔丁氧基乙基、环己氧基乙基、甲氧基丙基、乙氧基丙基、1-甲氧基-1-甲基-乙基、1-乙氧基-1-甲基乙基等。此外,作为以上述式(b3)表示的酸解离性溶解抑制基团,具体来说,可例举叔丁氧基羰基、叔丁氧基羰基甲基等。此外,作为上述三烷基甲硅烷基,可例举三甲基甲硅烷基、三叔丁基二甲基甲硅烷基等各烷基的碳原子数为1以上6以下的基团。
[聚羟基苯乙烯树脂(B3)]
作为聚羟基苯乙烯树脂(B3),能够使用包含以下述式(b4)表示的结构单元的树脂。
【化54】
上述式(b4)中,R8b表示氢原子或者碳原子数为1以上6以下的烷基,R9b表示酸解离性溶解抑制基团。
上述碳原子数为1以上6以下的烷基例如为碳原子数为1以上6以下的直链状、支链状或环状的烷基。作为直链状或支链状的烷基,可例举甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基等,作为环状的烷基,可例举环戊基、环己基等。
作为上述以R9b表示的酸解离性溶解抑制基团,能够使用与上述式(b2)、(b3)中例示的酸解离性溶解抑制基团同样的酸解离性溶解抑制基团。
进而,出于适度地控制物理、化学特性的目的,聚羟基苯乙烯树脂(B2)能够包含其它的聚合性化合物作为结构单元。作为这样的聚合性化合物,可例举公知的自由基聚合性化合物、阴离子聚合性化合物。此外,作为这样的聚合性化合物,例如能够例举巴豆酸等一元羧酸类;马来酸、富马酸、衣康酸等二元羧酸类;马来酸二乙酯、富马酸二丁酯等二元羧酸二酯类;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯苯乙烯、氯甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、羟基苯乙烯、α-甲基羟基苯乙烯、α-乙基羟基苯乙烯等含乙烯基的芳香族化合物类;乙酸乙烯酯等含乙烯基的脂肪族化合物类;丁二烯、异戊二烯等共轭二烯烃类;丙烯腈、甲基丙烯腈等含腈基的聚合性化合物类;氯乙烯、偏二氯乙烯等含氯的聚合性化合物等。
以上说明的树脂(B)的聚苯乙烯换算的重均分子量优选为10000以上600000以下,更优选为20000以上400000以下,进一步优选为30000以上300000以下。通过设为这样的重均分子量,能够在使感光性层从基板的剥离性不降低的前提下保持由第1感光性组合物构成的感光性层的充分的强度,进而能够防止镀覆时的外形(profile)的膨胀或裂纹的产生。
此外,树脂(B)的分子量分布系数优选为1.05以上。在此,分子量分布系数是指将重均分子量除以数均分子量得到的值。通过设为这样的分子量分布系数,能够得到所期望的相对于镀覆的应力抗性或者能够避免由镀覆处理得到的金属层变得容易膨胀的问题。
树脂(B)的含量相对于第1感光性组合物的总质量优选为5质量%以上60质量%以下。
此外,树脂(B)的含量相对于第1感光性组合物的总固体成分质量优选为5质量%以上98质量%以下,更优选为10质量%以上95质量%以下。
〔碱可溶性树脂(C)〕
为了提高裂纹抗性,第1感光性组合物优选为还含有碱可溶性树脂(C)。在此,碱可溶性树脂是指通过树脂浓度20质量%的树脂溶液(溶剂:丙二醇单甲醚乙酸酯)在基板上形成膜厚1μm的树脂膜,并在2.38质量%的TMAH水溶液中浸渍1分钟时,溶解0.01μm以上的树脂。作为碱可溶性树脂(C),优选为从由酚醛清漆树脂(C1)、聚羟基苯乙烯树脂(C2)及丙烯酸树脂(C3)构成的组中选择的至少1种树脂。
[酚醛清漆树脂(C1)]
酚醛清漆树脂例如是由具有酚性羟基的芳香族化合物(以下,简称为“酚类”)与醛类在酸催化剂下加成缩合而得。
作为上述酚类,例如可例举苯酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚、邻乙基苯酚、间乙基苯酚、对乙基苯酚、邻丁基苯酚、间丁基苯酚、对丁基苯酚、2,3-二甲苯酚、2,4-二甲苯酚、2,5-二甲苯酚、2,6-二甲苯酚、3,4-二甲苯酚、3,5-二甲苯酚、2,3,5-三甲基苯酚、3,4,5-三甲基苯酚、对苯基苯酚、间苯二酚、对苯二酚、对苯二酚单甲醚、连苯三酚、间苯三酚、羟基联苯、双酚A、没食子酸、没食子酸酯、α-萘酚、β-萘酚等。
作为上述醛类,例如可例举甲醛、糠醛、苯甲醛、硝基苯甲醛、乙醛等。
加成缩合反应时的催化剂没有特别地限定,例如可使用酸催化剂中的盐酸、硝酸、硫酸、甲酸、草酸、乙酸等。
另外,通过使用邻甲酚、将树脂中羟基的氢原子取代为其它的取代基、或者使用体积大的醛类,能够进一步提高酚醛清漆树脂的柔软性。
酚醛清漆树脂(C1)的重均分子量在不妨碍本发明的目的的范围内并无特别地限定,优选为1000以上50000以下。
[聚羟基苯乙烯树脂(C2)]
作为构成聚羟基苯乙烯树脂(C2)的羟基苯乙烯类化合物,可例举对羟基苯乙烯、α-甲基羟基苯乙烯、α-乙基羟基苯乙烯等。
进而,聚羟基苯乙烯树脂(C2)优选设为与苯乙烯树脂的共聚物。作为构成这样的苯乙烯树脂的苯乙烯类化合物,可例举苯乙烯、氯苯乙烯、氯甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯等。
聚羟基苯乙烯树脂(C2)的重均分子量在不妨碍本发明的目的的范围内并无特别地限定,优选为1000以上50000以下。
[丙烯酸树脂(C3)]
作为丙烯酸树脂(CD3),优选包含由具有醚键的聚合性化合物衍生的结构单元及由具有羧基的聚合性化合物衍生的结构单元。
作为上述具有醚键的聚合性化合物,能够例示2-甲氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、3-甲氧基丁基(甲基)丙烯酸酯、乙基卡必醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、四氢糠基(甲基)丙烯酸酯等具有醚键及酯键的(甲基)丙烯酸衍生物等。上述具有醚键的聚合性化合物优选为2-甲氧基乙基丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇丙烯酸酯。这些聚合性化合物可以单独地使用,也可以将2种以上组合使用。
作为上述具有羧基的聚合性化合物,能够例示丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等一元羧酸类;马来酸、富马酸、衣康酸等二元羧酸类;2-甲基丙烯酰氧基乙基琥珀酸、2-甲基丙烯酰氧基乙基马来酸、2-甲基丙烯酰氧基乙基邻苯二甲酸、2-甲基丙烯酰氧基乙基六氢邻苯二甲酸等具有羧基及酯键的化合物等。上述具有羧基的聚合性化合物优选为丙烯酸、甲基丙烯酸。这些聚合性化合物可以单独地使用,也可以将2种以上组合使用。
丙烯酸树脂(C3)的重均分子量在不妨碍本发明的目的的范围内并无特别地限定,优选为50000以上800000以下。
在将上述树脂(B)与碱可溶性树脂(C)的合计设为100质量份的情况下,碱可溶性树脂(C)的含量优选为0质量份以上80质量份以下,更优选为0质量份以上60质量份以下。通过将碱可溶性树脂(C)的含量设为上述的范围,从而存在能够提高裂纹抗性、防止显影时的膜减少的倾向。
〔含硫化合物(D)〕
在将第1感光性组合物用于形成在金属基板上的图案的情况下,第1感光性组合物优选包含含硫化合物(D)。含硫化合物(D)是包含能够与金属配位的硫原子的化合物。另外,关于能够产生2个以上的互变异构体的化合物,在至少1个互变异构体包含与构成金属基板的表面的金属进行配位的硫原子的情况下,该化合物属于含硫化合物。
在由Cu等金属构成的表面上形成作为镀覆用的铸模来使用的图案化的抗蚀剂膜的情况下,有时会产生底脚(折边)等截面形状的不良情况。如上所述,在使用上述的第1感光性组合物的情况下,容易形成截面形状的矩形性良好的图案化的抗蚀剂膜。另一方面,出于更可靠地抑制截面形状的不良情况的目的,优选第1感光性组合物包含含硫化合物(D)。在第1感光性组合物包含含硫化合物(D)的情况下,即使在基板中的由金属构成的表面上形成图案化的抗蚀剂膜的情况下,也容易更可靠地抑制底脚等截面形状的不良情况的发生。
可以与金属配位的硫原子例如作为巯基(-SH)、硫代羧基(-CO-SH)、二硫代羧基(-CS-SH)及硫代羰基(-CS-)等而包含于含硫化合物中。
从容易与金属配位、底脚的抑制效果优异的方面来看,含硫化合物优选具有巯基。
作为具有巯基的含硫化合物的优选例,可例举以下述式(d1)表示的化合物。
【化55】
(式(d1)中,Rd1及Rd2分别独立地表示氢原子或者烷基,Rd3表示单键或者亚烷基,Rd4表示可以包含除碳以外的原子的u价的脂肪族基,u表示2以上4以下的整数。)
在Rd1及Rd2为烷基的情况下,该烷基可以为直链状,也可以为支链状,优选为直链状。在Rd1及Rd2为烷基的情况下,该烷基的碳原子数在不妨碍本发明的目的的范围内没有特别地限定。作为该烷基的碳原子数,优选为1以上4以下,特别优选为1或者2,最优选为1。作为Rd1与Rd2的组合,优选的是一方为氢原子而另一方为烷基,特别优选的是一方为氢原子而另一方为甲基。
在Rd3为亚烷基的情况下,该亚烷基可以为直链状,也可以为支链状,优选为直链状。在Rd3为亚烷基的情况下,该亚烷基的碳原子数在不妨碍本发明的目的的范围内没有特别限定。作为该亚烷基的碳原子数,优选为1以上10以下,更优选为1以上5以下,特别优选为1或者2,最优选为1。
Rd4为可包含除碳以外的原子的2价以上4价以下的脂肪族基。作为Rd4可包含的除碳以外的原子,可例举氮原子、氧原子、硫原子、氟原子、氯原子、溴原子及碘原子等。作为Rd4的脂肪族基的结构可以为直链状,也可以为支链状,也可以为环状,还可以为将这些结构组合而得的结构。
在以式(d1)表示的化合物中,更优选以下述式(d2)表示的化合物。
【化56】
(式(d2)中,Rd4及u与式(d1)同义。)
在以上述式(d2)表示的化合物中,优选下述的化合物。
【化57】
以下述式(d3-L1)~(d3-L7)表示的化合物也被例举为具有巯基的含硫化合物的优选例。
【化58】
(式(d3-L1)~(d3-L7)中,R’、s”、A”及r与对于丙烯酸树脂(B1a)所述的式(bL4-L1)~(bL4-L7)相同。)
作为以上述式(d3-L1)~(d3-L7)表示的巯基化合物的优选的具体例,可例举下述的化合物。
【化59】
以下述式(d3-1)~(d3-4)表示的化合物也被例举为具有巯基的含硫化合物的优选例。
【化60】
(对于式(d3-1)~(d3-4)中的简写符号的定义,与关于丙烯酸树脂(B1a)所述的、对于式(3-1)~(3-4)所述的内容相同。)
作为以上述式(d3-1)~(d3-4)表示的巯基化合物的优选的具体例,可例举下述的化合物。
【化61】
此外,作为具有巯基的化合物的优选例,可例举以下述式(d4)表示的化合物。
【化62】
(在式(d4)中,Rd5为从由羟基、碳原子数为1以上4以下的烷基、碳原子数为1以上4以下的烷氧基、碳原子数为1以上4以下的烷硫基、碳原子数为1以上4以下的羟基烷基、碳原子数为1以上4以下的巯基烷基、碳原子数为1以上4以下的卤代烷基及卤素原子构成的组中选择的基团,n1为0以上3以下的整数,n0为0以上3以下的整数,在n1为2或者3的情况下,Rd5可以相同也可以不同。)
作为Rd5为碳原子数为1以上4以下的可具有羟基的烷基的情况下的具体例,可例举甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基及叔丁基。在这些烷基中,优选为甲基、羟基甲基及乙基。
作为Rd5为碳原子数为1以上4以下的烷氧基的情况下的具体例,可例举甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基及叔丁氧基。在这些烷氧基中,优选为甲氧基及乙氧基,更优选为甲氧基。
作为Rd5为碳原子数为1以上4以下的烷硫基的情况下的具体例,可例举甲硫基、乙硫基、正丙硫基、异丙硫基、正丁硫基、异丁硫基、仲丁硫基及叔丁硫基。在这些烷硫基中,优选为甲硫基及乙硫基,更优选为甲硫基。
作为Rd5为碳原子数为1以上4以下的羟基烷基的情况下的具体例,可例举羟基甲基、2-羟基乙基、1-羟基乙基、3-羟基-正丙基及4-羟基-正丁基等。在这些羟基烷基中,优选为羟基甲基、2-羟基乙基及1-羟基乙基,更优选为羟基甲基。
作为Rd5为碳原子数为1以上4以下的巯基烷基的情况下的具体例,可例举巯基甲基、2-巯基乙基、1-巯基乙基、3-巯基-正丙基及4-巯基-正丁基等。在这些巯基烷基中,优选为巯基甲基、2-巯基乙基及1-巯基乙基,更优选为巯基甲基。
在Rd5为碳原子数为1以上4以下的卤代烷基的情况下,作为卤代烷基中所含的卤素原子,可例举氟、氯、溴、碘等。作为Rd5为碳原子数为1以上4以下的卤代烷基的情况下的具体例,可例举氯甲基、溴甲基、碘甲基、氟甲基、二氯甲基、二溴甲基、二氟甲基、三氯甲基、三溴甲基、三氟甲基、2-氯乙基、2-溴乙基、2-氟乙基、1,2-二氯乙基、2,2-二氟乙基、1-氯-2-氟乙基、3-氯-正丙基、3-溴-正丙基、3-氟-正丙基及4-氯-正丁基等。在这些卤代烷基中,优选为氯甲基、溴甲基、碘甲基、氟甲基、二氯甲基、二溴甲基、二氟甲基、三氯甲基、三溴甲基及三氟甲基,更优选为氯甲基、二氯甲基、三氯甲基及三氟甲基。
作为Rd5为卤素原子的情况下的具体例,可例举氟、氯、溴或者碘。
在式(d4)中,n1为0以上3以下的整数,更优选为1。在n1为2或者3的情况下,多个Rd5可以相同也可以不同。
在以式(d4)表示的化合物中,苯环上的Rd5的取代位置并无特别地限定。苯环上的Rd5的取代位置优选相对于-(CH2)n0-SH的键合位置为间位或者对位。
作为以式(d4)表示的化合物,优选至少具有1个从由烷基、羟基烷基及巯基烷基构成的组中选择的基团作为Rd5的化合物,更优选具有1个从由烷基、羟基烷基及巯基烷基构成的组中选择的基团作为Rd5的化合物。在以式(e4)表示的化合物具有1个从由烷基、羟基烷基及巯基烷基构成的组中选择的基团作为Rd5的情况下,烷基、羟基烷基或者巯基烷基的苯环上的取代位置优选相对于-(CH2)n0-SH的键合位置为间位或者对位,更优选为对位。
在式(d4)中,n0为0以上3以下的整数。从化合物的制备、获得较为容易的方面来看,n0优选为0或者1,更优选为0。
作为以式(d4)表示的化合物的具体例,可例举对巯基苯酚、对硫代甲酚、间硫代甲酚、4-(甲硫基)苯硫醇、4-甲氧基苯硫醇、3-甲氧基苯硫醇、4-乙氧基苯硫醇、4-异丙氧基苯硫醇、4-叔丁氧基苯硫醇、3,4-二甲氧基苯硫醇、3,4,5-三甲氧基苯硫醇、4-乙基苯硫醇、4-异丙基苯硫醇、4-正丁基苯硫醇、4-叔丁基苯硫醇、3-乙基苯硫醇、3-异丙基苯硫醇、3-正丁基苯硫醇、3-叔丁基苯硫醇、3,5-二甲基苯硫醇、3,4-二甲基苯硫醇、3-叔丁基-4-甲基苯硫醇、3-叔-4-甲基苯硫醇、3-叔丁基-5-甲基苯硫醇、4-叔丁基-3-甲基苯硫醇、4-巯基苄醇、3-巯基苄醇、4-(巯基甲基)苯酚、3-(巯基甲基)苯酚、1,4-二(巯基甲基)苯酚、1,3-二(巯基甲基)苯酚、4-氟苯硫醇、3-氟苯硫醇、4-氯苯硫醇、3-氯苯硫醇、4-溴苯硫醇、4-碘苯硫醇、3-溴苯硫醇、3,4-二氯苯硫醇、3,5-二氯苯硫醇、3,4-二氟苯硫醇、3,5-二氟苯硫醇、4-巯基儿茶酚、2,6-二叔丁基-4-巯基苯酚、3,5-二叔丁基-4-甲氧基苯硫醇、4-溴-3-甲基苯硫醇、4-(三氟甲基)苯硫醇、3-(三氟甲基)苯硫醇、3,5-双(三氟甲基)苯硫醇、4-甲硫基苯硫醇、4-乙硫基苯硫醇、4-正丁硫基苯硫醇及4-叔丁硫基苯硫醇等。
此外,作为具有巯基的含硫化合物,可例举包含被巯基取代而得的含氮芳香族杂环的化合物及包含被巯基取代而得的含氮芳香族杂环的化合物的互变异构体。
作为含氮芳香族杂环的优选的具体例,可例举咪唑、吡唑、1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、恶唑、噻唑、吡啶、嘧啶、哒嗪、吡嗪、1,2,3-三嗪、1,2,4-三嗪、1,3,5-三嗪、吲哚、吲唑、苯并咪唑、苯并恶唑、苯并噻唑、1H-苯并三唑、喹啉、异喹啉、噌啉、酞嗪、喹唑啉、喹喔啉及1,8-萘啶(naphthyridine)。
作为适宜为含硫化合物的含氮杂环化合物及含氮杂环化合物的互变异构体的优选的具体例,可例举以下的化合物。
【化63】
在第1感光性组合物包含含硫化合物(D)的情况下,其使用量相对于上述树脂(B)及碱可溶性树脂(C)的合计质量100质量份优选为0.01质量份以上5质量份以下,更优选为0.02质量份以上3质量份以下,特别优选为0.05质量份以上2质量份以下。
〔酸扩散抑制剂(E)〕
第1感光性组合物可以包含酸扩散抑制剂(E)。作为酸扩散抑制剂(E),优选含氮化合物(E1),能够根据需要进一步使第1感光性组合物含有有机羧酸、或者磷的含氧酸或其衍生物(E2)。
[含氮化合物(E1)]
作为含氮化合物(E1),能够例举三甲胺、二乙胺、三乙胺、二正丙胺、三正丙胺、三正戊胺、三苄胺、二乙醇胺、三乙醇胺、正己胺、正庚胺、正辛胺、正壬胺、乙二胺、N,N,N’,N’-四甲基乙二胺、四亚甲基二胺、六亚甲基二胺、4,4’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯醚、4,4’-二氨基二苯甲酮、4,4’-二氨基二苯胺、甲酰胺、N-甲基甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、乙酰胺、N-甲基乙酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、丙酰胺、苯甲酰胺、吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、甲基脲、1,1-二甲基脲、1,3-二甲基脲、1,1,3,3-四甲基脲、1,3-二苯基脲、咪唑、苯并咪唑、4-甲基咪唑、8-羟基喹啉、吖啶、嘌呤、吡咯烷、哌啶、2,4,6-三(2-吡啶基)均三嗪、吗啉、4-甲基吗啉、哌嗪、1,4-二甲基哌嗪、1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷、吡啶等。它们可以单独使用,也可以将2种以上组合使用。
此外,还能够将ADK STAB LA-52(四(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)丁烷-1,2,3,4-羧酸酯)、ADK STAB LA-57(四(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丁烷-1,2,3,4-四羧酸酯)、ADK STAB LA-63P(1,2,3,4-丁烷四羧酸甲酯与1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶醇及β,β,β’,β’-四甲基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷-3,9-二乙醇的反应生成物)、ADK STAB LA-68(1,2,3,4-丁烷四羧酸四甲酯与2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇及β,β,β’,β’-四甲基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷-3,9-二乙醇的反应生成物)、ADK STAB LA-72(以双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯作为主要成分的受阻胺)、ADK STAB LA-77Y(双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯)、ADK STAB LA-77G(双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯)、ADKSTAB LA-81(双(1-十一烷氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)碳酸酯)、ADK STAB LA-82(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基甲基丙烯酸酯)、及ADK STAB LA-87(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基甲基丙烯酸酯)(均为ADEKA公司制)等市售的受阻胺化合物、或2,6-二苯基吡啶、2,4,6-三苯基吡啶及2,6-二叔丁基吡啶等2,6-位被烃基等取代基取代而得的吡啶作为含氮化合物(F1)使用。
含氮化合物(E1)相对于上述树脂(B)及上述碱可溶性树脂(C)的合计质量100质量份,通常以0质量份以上5质量份以下的范围来使用,特别优选以0质量份以上3质量份以下的范围来使用。
[有机羧酸、或者磷的含氧酸或其衍生物(E2)]
在有机羧酸、或者磷的含氧酸或其衍生物(E2)中,作为有机羧酸,具体来说,优选为丙二酸、柠檬酸、苹果酸、琥珀酸、苯甲酸、水杨酸等,特别优选为水杨酸。
作为磷的含氧酸或其衍生物,可例举磷酸、磷酸二正丁酯、磷酸二苯酯等磷酸及它们的酯这样的衍生物;膦酸、膦酸二甲酯、膦酸二正丁酯、苯基膦酸、膦酸二苯酯、膦酸二苄酯等膦酸及它们的酯这样的衍生物;次膦酸、苯基次膦酸等次膦酸及它们的酯这样的衍生物等。在这些之中,特别优选为膦酸。它们可以单独使用,也可以将2种以上组合使用。
相对于上述树脂(B)及上述碱可溶性树脂(C)的合计质量100质量份,有机羧酸、或者磷的含氧酸或其衍生物(E2)通常以0质量份以上5质量份以下的范围来使用,特别优选以0质量份以上3质量份以下的范围来使用。
此外,为了形成盐而使其稳定化,有机羧酸、或者磷的含氧酸或其衍生物(E2)优选使用与上述含氮化合物(E1)同等的量。
〔多官能乙烯基醚单体(F)〕
第1感光性组合物也可以含有多官能乙烯基醚单体(F)。当第1感光性组合物包含上述树脂(B)或碱可溶性树脂(C)并且还包含多官能乙烯基醚单体(B)的情况下,在形成抗蚀剂膜时,通过加热由第1感光性组合物构成的涂布膜,树脂(B)或碱可溶性树脂(C)所具有的羧基或酚性羟基与多官能乙烯基醚单体(F)反应,使树脂(B)或碱可溶性树脂(C)的分子链交联。
通过使树脂(B)或碱可溶性树脂(C)的分子链交联,能够在使用第1感光性组合物形成抗蚀剂膜时抑制裂纹的产生,此外,能够形成即使在镀覆条件下与镀覆液接触形状也难以变化的图案化的抗蚀剂膜。
如上所述,多官能乙烯基醚单体(F)能够掺混于第1感光性组合物。此外,多官能乙烯基醚单体(F)也可以在制备第1感光性组合物之前,以与树脂(B)及/或碱可溶性树脂(C)发生了交联反应的状态使用。
另外,在碱可溶性树脂(C)通过多官能乙烯基醚单体(F)交联的情况下,碱可溶性树脂(C)所具有的羧基或酚性羟基通过缩醛型的交联基团进行交联。该缩醛型的交联基团通过酸的作用从羧基或者酚性羟基解离,从而产生羧基或者酚性羟基。即,利用多官能乙烯基醚单体(F)交联的碱可溶性树脂(C)相当于对碱的溶解性因酸的作用而增大的树脂(B)。
另外,对于具有源自多官能乙烯基醚单体(F)的交联基团的树脂(B),交联基团的质量包含在树脂(B)的质量中。
多官能乙烯基醚单体(F)只要是在1分子内包含2个以上的乙烯基氧基的有机化合物就没有特别限定。作为乙烯基氧基所键合的母核的2价或多价的有机基团,可以是烃基,也可以是包含杂原子的有机基团。作为杂原子,可例举O、S、N、P、卤素原子等。
在多官能乙烯基醚单体(F)中,作为乙烯基氧基所键合的母核的2价以上的有机基团,从化学稳定性或在第1感光性组合物中的溶解性良好出发而优选烃基。该烃基可以是脂肪族烃基,也可以是芳香族烃基,还可以是脂肪族烃基与芳香族烃基的组合,优选脂肪族烃基。
在多官能乙烯基醚单体(F)中,作为乙烯基氧基所键合的母核的2价以上的有机基团为烃基的情况下,该烃基的碳原子数在不妨碍本发明的目的的范围内没有特别限定。
该烃基的碳原子数例如优选为1以上40以下,更优选为2以上20以下,进一步优选为2以上10以下。
多官能乙烯基醚单体(F)所具有的乙烯基氧基的数目没有特别限定。在1分子中,乙烯基氧基的数目优选为2以上6以下,更优选为2以上4以下,特别优选为2或者3。
作为多官能乙烯基醚单体(F)的具体例,可例举乙二醇二乙烯基醚、二乙二醇二乙烯基醚、三乙二醇二乙烯基醚、聚乙二醇二乙烯基醚、丙二醇二乙烯基醚、二丙二醇二乙烯基醚、三丙二醇二乙烯基醚、聚丙二醇二乙烯基醚、1,3-丙二醇二乙烯基醚、1,4-丁二醇二乙烯基醚、1,5-戊二醇二乙烯基醚、1,6-己二醇二乙烯基醚、1,8-辛二醇二乙烯基醚、1,10-癸二醇二乙烯基醚、新戊二醇二乙烯基醚、三羟甲基丙烷二乙烯基醚、季戊四醇二乙烯基醚等链状脂肪族二乙烯基醚;1,4-环己烷二醇二乙烯基醚、1,4-环己烷二甲醇二乙烯基醚及2-乙烯基氧基-5-(乙烯基氧基甲基)-7-氧杂双环[2.2.1]庚烷等环状脂肪族二乙烯基醚;1,4-二乙烯氧基苯、1,3-二乙烯氧基苯、1,2-二乙烯氧基苯、1,4-二乙烯氧基萘、1,3-二乙烯氧基萘、1,2-二乙烯氧基萘、1,5-二乙烯氧基萘、1,6-二乙烯氧基萘、1,7-二乙烯氧基萘、1,8-二乙烯氧基萘、2,3-二乙烯氧基萘、2,6-二乙烯氧基萘、2,7-二乙烯氧基萘、4,4’-二乙烯氧基联苯、3,3’-二乙烯氧基联苯、2,2’-二乙烯氧基联苯、3,4’-二乙烯氧基联苯、2,3’-二乙烯氧基联苯、2,4’-二乙烯氧基联苯、双酚A二乙烯基醚、1,4-苯二甲醇二乙烯基醚、1,3-苯二甲醇二乙烯基醚、1,2-苯二甲醇二乙烯基醚及萘-1,4-双甲醇二乙烯基醚等芳香族二乙烯基醚;三羟甲基丙烷三乙烯基醚、季戊四醇四乙烯基醚、山梨糖醇四乙烯基醚、山梨糖醇五乙烯基醚、二季戊四醇五乙烯基醚及二季戊四醇六乙烯基醚等3价以上的多元乙烯基醚。
第1感光性组合物中的多官能乙烯基醚单体(F)的使用量在不妨碍本发明的目的的范围内没有特别限定。从特别容易抑制抗蚀剂膜形成时的裂纹的产生、即使在镀覆条件下与镀覆液接触形状也难以变化的图案化的抗蚀剂膜的形成特别容易出发,第1感光性组合物中的多官能乙烯基醚单体(F)的使用量相对于树脂(B)的质量与碱可溶性树脂(C)的质量的合计100质量份优选为0.5质量份以上50质量份以下,更优选为1质量份以上30质量份以下。
〔有机溶剂(S)〕
第1感光性组合物含有有机溶剂(S)。在不妨碍本发明的目的的范围内,有机溶剂(S)的种类没有特别地限定,能够从以往的用于感光性组合物的有机溶剂中适当地选择并使用。
作为有机溶剂(S)的具体例,能够例举丙酮、甲基乙基酮、环己酮、甲基异戊酮、2-庚酮等酮类;乙二醇、乙二醇单乙酸酯、二乙二醇、二乙二醇单乙酸酯、丙二醇、丙二醇单乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、二丙二醇、二丙二醇单乙酸酯的单甲醚、单乙醚、单丙醚、单丁醚、单苯醚等多元醇类及其衍生物;二氧六环等环式醚类;甲酸乙酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮酸甲酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、丙酮酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、2-羟基丙酸甲酯、2-羟基丙酸乙酯、2-羟基-2-甲基丙酸乙酯、2-羟基-3-甲基丁酸甲酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯等酯类;甲苯、二甲苯等芳香族烃类等。它们可以单独使用,也可以将2种以上混合使用。
在不妨碍本发明的目的的范围内,有机溶剂(S)的含量没有特别地限定。在将第1感光性组合物用于使利用旋涂法等得到的感光性层的膜厚达到5μm以上那样的厚膜用途的情况下,优选以使第1感光性组合物的固体成分浓度达到30质量%以上55质量%以下的范围来使用有机溶剂(S)。
〔其它成分〕
为了提高可塑性,第1感光性组合物也可以还含有聚乙烯树脂。作为聚乙烯树脂的具体例,可例举聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚羟基苯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯基苯甲酸、聚乙烯甲基醚、聚乙烯乙基醚、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯基苯酚及它们的共聚物等。从玻璃化转变点较低的方面来看,聚乙烯树脂优选为聚乙烯甲基醚。
第1感光性组合物优选还含有路易斯酸性化合物。通过使第1感光性组合物包含路易斯酸性化合物,从而容易得到高灵敏度的第1感光性组合物,并且更容易使用第1感光性组合物形成截面形状为矩形的图案化的抗蚀剂膜。
此外,在使用第1感光性组合物来形成图案化的固化膜的情况下,在形成固化膜时的各工序的所需时间或各工序间的所需时间较长的情况下,有时产生难以形成所期望的形状或尺寸的图案、或者显影性恶化的不良影响。但是,通过在第1感光性组合物中掺混路易斯酸性化合物,从而能够缓和这样的对图案形状或显影性的不良影响,并且能够拓宽工艺裕度(process margin)。
在此,路易斯酸性化合物是指“具有能够接受至少1个电子对的空的轨道、且发挥作为电子对受体的作用的化合物”。
作为路易斯酸性化合物,只要是符合上述的定义且被本领域技术人员认知为路易斯酸性化合物的化合物,则并无特别地限定。作为路易斯酸性化合物,优选使用不属于布朗斯台德酸(质子酸)的化合物。
作为路易斯酸性化合物的具体例,可例举氟化硼、氟化硼的醚络合物(例如BF3·Et2O、BF3·Me2O、BF3·THF等。Et为乙基,Me为甲基,THF为四氢呋喃)、有机硼化合物(例如硼酸三正辛酯、硼酸三正丁酯、硼酸三苯酯及三苯基硼等)、氯化钛、氯化铝、溴化铝、氯化镓、溴化镓、氯化铟、三氟乙酸铊、氯化锡、氯化锌、溴化锌、碘化锌、三氟甲磺酸锌、乙酸锌、硝酸锌、四氟硼酸锌、氯化锰、溴化锰、氯化镍、溴化镍、氰化镍、乙酰丙酮镍、氯化镉、溴化镉、氯化亚锡、溴化亚锡、硫酸亚锡及酒石酸亚锡等。
此外,作为路易斯酸性化合物的其它的具体例,可例举稀土类金属元素的氯化物、溴化物、硫酸盐、硝酸盐、羧酸盐或者三氟甲磺酸盐;和氯化钴、氯化亚铁及氯化钇等。
在此,作为稀土类金属元素,例如为镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱及镥等。
从容易获得、因其添加带来的效果良好的方面来看,路易斯酸性化合物优选含有包含元素周期表第13族元素的路易斯酸性化合物。
在此,作为元素周期表第13族元素,可例举硼、铝、镓、铟及铊。
在上述的元素周期表第13族元素中,从获得路易斯酸性化合物的容易性、添加效果特别优异的方面出发,优选硼。即,路易斯酸性化合物优选含有包含硼的路易斯酸性化合物。
作为包含硼的路易斯酸性化合物,例如可例举氟化硼、氟化硼的醚络合物、氯化硼及溴化硼等卤化硼类和各种有机硼化合物。作为包含硼的路易斯酸性化合物,从路易斯酸性化合物中的卤素原子的含有比率较少、也容易将第1感光性组合物应用于要求低卤素含量的用途的方面来看,优选有机硼化合物。
作为有机硼化合物的优选例,可例举以下述式(g1)表示的硼化合物。
B(Rg1)t1(ORg2)(3-t1)…(g1)
(式(g1)中,Rg1及Rg2分别独立地为碳原子数为1以上20以下的烃基,所述烃基可以具有1个以上的取代基,t1为0以上3以下的整数,在存在多个Rg1的情况下,多个Rg1中的2个可以相互键合而形成环,在存在多个ORg2的情况下,多个ORg2中的2个可以相互键合而形成环。)
第1感光性组合物优选包含1种以上的以上述式(g1)表示的硼化合物作为路易斯酸性化合物。
式(g1)中,在Rg1及Rg2为烃基的情况下,该烃基的碳原子数为1以上20以下。作为碳原子数为1以上20以下的烃基,可以为脂肪族烃基,也可以为芳香族烃基,还可以为由脂肪族基与芳香族基的组合构成的烃基。
作为碳原子数为1以上20以下的烃基,优选饱和脂肪族烃基或者芳香族烃基。作为Rg1及Rg2的烃基的碳原子数优选为1以上10以下。在烃基为脂肪族烃基的情况下,其碳原子数更优选为1以上6以下,特别优选为1以上4以下。
作为Rg1及Rg2的烃基,可以为饱和烃基,也可以为不饱和烃基,优选为饱和烃基。
在作为Rg1及Rg2的烃基为脂肪族烃基的情况下,该脂肪族烃基可以为直链状,也可以为支链状,也可以为环状,还可以为这些结构的组合。
作为芳香族烃基的优选的具体例,可例举苯基、萘-1-基、萘-2-基、4-苯基苯基、3-苯基苯基及2-苯基苯基。其中,优选苯基。
作为饱和脂肪族烃基,优选烷基。作为烷基的优选的具体例,可例举甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、2-乙基己基、正壬基及正癸基。
作为Rg1及Rg2的烃基可以具有1个以上的取代基。作为取代基的例子,可例举卤素原子、羟基、烷基、芳烷基、烷氧基、环烷基氧基、芳氧基、芳烷基氧基、烷硫基、环烷硫基、芳硫基、芳烷硫基、酰基、酰氧基、酰硫基、烷氧基羰基、环烷氧基羰基、芳氧基羰基、氨基、N-单取代氨基、N,N-二取代氨基、氨基甲酰基(-CO-NH2)、N-单取代氨基甲酰基、N,N-二取代氨基甲酰基、硝基及氰基等。
取代基的碳原子数只要在不妨碍本发明的目的的范围内,则并无特别地限定,优选为1以上10以下,更优选为1以上6以下。
作为以上述式(g1)表示的有机硼化合物的优选的具体例,可例举下述的化合物。另外,下述式中,Pen表示戊基,Hex表示己基,Hep表示庚基,Oct表示辛基,Non表示壬基,Dec表示癸基。
【化64】
【化65】
【化66】
【化67】
【化68】
相对于上述树脂(B)及上述碱可溶性树脂(C)的合计质量100质量份,优选以0.01质量份以上5质量份以下的范围来使用路易斯酸性化合物,更优选以0.01质量份以上3质量份以下的范围来使用,进一步优选以0.05质量份以上2质量份以下的范围来使用。
此外,在将第1感光性组合物用于形成作为镀覆造形物形成用的铸模的图案的情况下,为了提高使用第1感光性组合物形成的铸模与基板的粘接性,还可以含有粘接助剂。
此外,为了提高涂布性、消泡性、流平性等,第1感光性组合物也可以还含有表面活性剂。作为表面活性剂,例如优选使用氟类表面活性剂或有机硅类表面活性剂。
作为氟类表面活性剂的具体例,可例举BM-1000、BM-1100(均为BM化学公司制)、MEGAFAC F142D、MEGAFAC F172、MEGAFAC F173、MEGAFAC F183(均为大日本油墨化学工业公司制)、Fluorad FC-135、Fluorad FC-170C、Fluorad FC-430、Fluorad FC-431(均为住友3M公司制)、Surflon S-112、Surflon S-113、Surflon S-131、Surflon S-141、Surflon S-145(均为旭硝子公司制)、SH-28PA、SH-190、SH-193、SZ-6032、SF-8428(均为东丽有机硅公司制)等市售的氟类表面活性剂,但不限定于这些。
作为有机硅类表面活性剂,能够优选地使用未改性有机硅类表面活性剂、聚醚改性有机硅类表面活性剂、聚酯改性有机硅类表面活性剂、烷基改性有机硅类表面活性剂、芳烷基改性有机硅类表面活性剂及反应性有机硅类表面活性剂等。
作为有机硅类表面活性剂,能够使用市售的有机硅类表面活性剂。作为市售的有机硅类表面活性剂的具体例,可例举PAINTADD M(东丽·道康宁公司制)、特皮卡(日文为トピカ)K1000、特皮卡K2000、特皮卡K5000(均为高千穗产业公司制)、XL-121(聚醚改性有机硅类表面活性剂,科莱恩公司制)、BYK-310(聚酯改性有机硅类表面活性剂,毕克化学公司制)等。
此外,为了进行对显影液的溶解性的微调整,第1感光性组合物也可以还含有酸、酸酐或者高沸点溶剂。
作为酸及酸酐的具体例,能够例举乙酸、丙酸、正丁酸、异丁酸、正戊酸、异戊酸、苯甲酸、肉桂酸等一元羧酸类;乳酸、2-羟基丁酸、3-羟基丁酸、水杨酸、间羟基苯甲酸、对羟基苯甲酸、2-羟基肉桂酸、3-羟基肉桂酸、4-羟基肉桂酸、5-羟基间苯二甲酸、丁香酸等羟基一元羧酸类;草酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、马来酸、衣康酸、六氢邻苯二甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、1,2-环己烷二羧酸、1,2,4-环己烷三羧酸、丁烷四羧酸、偏苯三酸、均苯四酸、环戊烷四羧酸、丁烷四羧酸、1,2,5,8-萘四羧酸等多元羧酸类;衣康酸酐、琥珀酸酐、柠康酸酐、十二烯基琥珀酸酐、三羧酸酐、马来酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、纳迪克酸酐、1,2,3,4-丁烷四羧酸酐、环戊烷四羧酸二酐、邻苯二甲酸酐、均苯四酸酐、偏苯三酸酐、二苯甲酮四羧酸酐、乙二醇双偏苯三酸酐、甘油三偏苯三酸酐等酸酐等。
此外,作为高沸点溶剂的具体例,能够例举N-甲基甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基甲酰苯胺、N-甲基乙酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、苄基乙基醚、二己基醚、丙酮基丙酮、异佛尔酮、己酸、辛酸、1-辛醇、1-壬醇、苯甲醇、乙酸苄酯、苯甲酸乙酯、草酸二乙酯、马来酸二乙酯、γ-丁内酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、苯基溶纤剂乙酸酯等。
此外,为了提高灵敏度,第1感光性组合物可以还含有公知的敏化剂。
<第2化学放大型正型感光性组合物>
第2化学放大型正型感光性组合物是用于利用光刻法在基板上形成镀覆用的铸模的化学放大型正型感光性组合物。
以下,也将第2化学放大型正型感光性组合物记作“第2感光性组合物”。
第2感光性组合物含有通过活性光线或者放射线的照射而产生酸的产酸剂(A)及对碱的溶解性因酸的作用而增大的树脂(B)。
树脂(B)包含丙烯酸树脂(B1b),丙烯酸树脂(B1b)包含源自以下述式(BL1)表示的交联性单体的结构单元(bL1),
RB1-O-RB3-O-RB2…(BL1)
(式(BL1)中,RB1及RB2分别独立地为(甲基)丙烯酰基或者乙烯基苯基,RB3为2价连接基团,式(BL1)中的2个O-RB3键中的至少一个通过酸的作用而开裂,由此生成羧基或者酚性羟基。)
丙烯酸树脂(B1b)还包含源自烷基(甲基)丙烯酸酯(BL2)的结构单元(bL2)、源自包含脂环式烃基或者芳香族基的(甲基)丙烯酸酯(BL3)的结构单元(bL3)。
在烷基(甲基)丙烯酸酯(BL2)中,可被羟基或者烷氧基取代的碳原子数为1以上10以下的烷基与(甲基)丙烯酰氧基键合,且与(甲基)丙烯酰氧基键合的碳原子不属于构成sp3杂化轨道的叔碳原子。
在包含脂环式烃基或者芳香族基的(甲基)丙烯酸酯(BL3)中,脂环式烃基或者芳香族基与(甲基)丙烯酰氧基键合,脂环式烃基或者芳香族基分别可被从由碳原子数为1以上4以下的烷基、碳原子数为1以上4以下的烷氧基及羟基构成的组中选择的1个以上的取代基取代,与(甲基)丙烯酰氧基键合的碳原子不属于构成sp3杂化轨道的叔碳原子。
结构单元(bL1)相对于丙烯酸树脂(B1b)的全部结构单元的摩尔比为1摩尔%以上10摩尔%以下。
结构单元(bL2)相对于丙烯酸树脂(B1b)的全部结构单元的摩尔比为0.1摩尔%以上10摩尔%以下。
结构单元(bL3)相对于丙烯酸树脂(B1b)的全部结构单元的摩尔比为25摩尔%以上50摩尔%以下。
通过使用满足上述条件的第2感光性组合物,即使在利用光刻法形成膜厚较厚的图案化的抗蚀剂膜的情况下,也能够形成非抗蚀剂部的截面形状为矩形、对于镀覆液的抗性较高的图案化的抗蚀剂膜。
第2感光性组合物除了改变丙烯酸树脂(B1a)而包含丙烯酸树脂(B1b)这一点、以及从丙烯酸树脂(B1b)中去除结构单元(bL1)的假想非交联丙烯酸树脂的玻璃化转变温度的计算值也可以不一定为90℃以上120℃以下这一点之外,与第1感光性组合物相同。
另外,丙烯酸树脂(B1a)中包含的丙烯酸树脂的组与丙烯酸树脂(B1b)中包含的丙烯酸的组大部分重复。
此外,从丙烯酸树脂(B1b)中去除结构单元(bL1)的假想非交联丙烯酸树脂的玻璃化转变温度的计算值优选为90℃以上120℃以下。
丙烯酸树脂(B1b)所必须包含的结构单元(bL1)、结构单元(bL2)及结构单元(bL3)与对第1感光性组合物所包含的树脂(B1a)说明的这些结构单元相同。
此外,丙烯酸树脂(B1b)也可以与丙烯酸树脂(B1a)同样地包含上述的结构单元(bL4)、结构单元(bL5)、结构单元(bL6)及其它结构单元。
《化学放大型正型感光性组合物的制备方法》
以通常的方法将第1感光性组合物及第2感光性组合物的构成成分混合、搅拌从而制备该组合物。作为能够在将上述各成分混合、搅拌时使用的装置,可例举溶解器、均化器、三辊研磨机等。在将上述各成分均匀地混合后,可进一步使用筛网、膜滤器等对得到的混合物进行过滤。
《感光性干膜》
感光性干膜具有基材薄膜与形成于该基材薄膜的表面的感光性层。在感光性干膜中,感光性层由上述的第1感光性组合物或者第2感光性组合物构成。
作为基材薄膜,优选具有透光性的薄膜。具体来说,可例举聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜、聚丙烯(PP)薄膜、聚乙烯(PE)薄膜等,从透光性及断裂强度的平衡优异的方面来看,优选聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜。
在基材薄膜上涂布上述的第1感光性组合物或者第2感光性组合物从而形成感光性层,由此制造感光性干膜。
在基材薄膜上形成感光性层时,使用涂敷器、棒涂布器、线棒涂布器、辊涂布器、幕帘涂布器等在基材薄膜上涂布第1感光性组合物或者第2感光性组合物并使其干燥,使得干燥后的膜厚优选成为0.5μm以上300μm以下,更优选成为1μm以上300μm以下,特别优选成为3μm以上100μm以下。
感光性干膜也可以在感光性层上还具有保护薄膜。作为该保护薄膜,可例举聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜、聚丙烯(PP)薄膜、聚乙烯(PE)薄膜等。
《图案化的抗蚀剂膜》
使用上述说明的第1感光性组合物或者第2感光性组合物而在基板上形成图案化的抗蚀剂膜的方法并无特别地限定。所述图案化的抗蚀剂膜被优选地用作用于形成镀覆造形物的铸模等。
可例举包括以下工序的图案化的抗蚀剂膜的制造方法作为优选的方法:
层叠工序,在基板上层叠由第1感光性组合物或者第2感光性组合物构成的感光性层;
曝光工序,对感光性层位置选择性地照射活性光线或者放射线来进行曝光;
显影工序,对曝光后的感光性层进行显影。
具备用于形成镀覆造形物的铸模的带铸模基板的制造方法除了具有在基板上层叠感光性层的工序、在显影工序中利用显影制作用于形成镀覆造形物的铸模以外,与图案化的抗蚀剂膜的制造方法相同。
作为层叠感光性层的基板,没有特别地限定,能够使用以往公知的基板,例如能够例示电子部件用的基板或在其上形成了规定的布线图案的基板等。作为基板,也能够使用硅基板或玻璃基板等。
在制造具备用于形成镀覆造形物的铸模的带铸模基板的情况下,作为基板,优选使用具有金属表面的基板。作为构成金属表面的金属种类,优选为铜、金、铝,更优选为铜。
例如以如下的方式在基板上层叠感光性层。即,在基板上涂布液状的第1感光性组合物或者第2感光性组合物,通过加热去除溶剂,由此形成所期望的膜厚的感光性层。只要能够以所期望的膜厚形成图案化的抗蚀剂膜,则感光性层的厚度没有特别地限定。感光性层的膜厚没有特别地限定,优选为0.5μm以上,更优选为0.5μm以上300μm以下,更进一步优选为0.5μm以上200μm以下,特别优选为0.5μm以上150μm以下。
此外,感光性层的厚度也优选为50μm以上300μm以下。在将膜厚较厚的抗蚀剂膜用作铸模的情况下,有时将镀覆时的温度设定得较高,或者长时间地进行镀覆。因此,要求用作铸模的图案化的抗蚀剂膜对于镀覆液具有高度的抗性。
但是,使用上述的第1感光性组合物或者第2感光性组合物形成的图案化的抗蚀剂膜具备高度的对镀覆液的抗性。因此,如果使用上述的第1感光性组合物或者第2感光性组合物,则即使用作铸模的抗蚀剂膜的膜厚较厚,也能够良好地制造镀覆造形物。
作为向基板上涂布第1感光性组合物或者第2感光性组合物的涂布方法,能够采用旋涂法、狭缝涂布法、辊涂法、筛网印刷法、涂敷器法等方法。优选对感光性层进行预烘烤。预烘烤的条件根据第1感光性组合物或者第2感光性组合物中的各成分的种类、掺混比例、涂布膜厚等的不同而不同,但通常是以70℃以上200℃以下、优选以80℃以上150℃以下,进行2分钟以上120分钟以下左右。
对如上述那样形成的感光性层,经由规定的图案的掩模,选择性地照射(曝光)活性光线或者放射线、例如波长为300nm以上500nm以下的紫外线或者可见光线。
作为放射线的线源,能够使用低压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、金属卤化物灯、氩气激光等。此外,放射线中包括微波、红外线、可见光线、紫外线、X射线、γ射线、电子射线、质子射线、中子射线、离子射线等。放射线照射量根据第1感光性组合物或者第2感光性组合物的组成、感光性层的膜厚等而不同,例如在使用超高压汞灯的情况下,为100mJ/cm2以上10000mJ/cm2以下。此外,为了产生酸,放射线中包含使产酸剂(A)活化的光线。
曝光后,使用公知的方法加热感光性层从而促进酸的扩散,在感光性树脂膜中的被曝光的部分中,使感光性层对碱性显影液等显影液的溶解性发生变化。
接着,将被曝光后的感光性层按照以往已知的方法进行显影,溶解并去除不需要的部分,由此形成图案化为规定的形状的抗蚀剂膜或者用于形成镀覆造形物的铸模。此时,作为显影液,可使用碱性水溶液。
作为显影液,例如能够使用氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、硅酸钠、偏硅酸钠、氨水、乙胺、正丙胺、二乙胺、二正丙胺、三乙胺、甲基二乙胺、二甲基乙醇胺、三乙醇胺、四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、吡咯、哌啶、1,8-二氮杂双环[5,4,0]-7-十一碳烯、1,5-二氮杂双环[4,3,0]-5-壬烷等碱类的水溶液。此外,也能够将在上述碱类的水溶液中添加有适当量的甲醇、乙醇等水溶性有机溶剂或表面活性剂的水溶液作为显影液使用。
显影时间根据第1感光性组合物或者第2感光性组合物的组成、感光性层的膜厚等的不同而不同,通常为1分钟以上30分钟以下之间。显影方法可以是盛液法、浸渍法、静态显影法、喷雾显影法等中的任一种。
在显影后,进行30秒以上90秒以下之间的流动水清洗,使用空气枪、烤箱等进行干燥。像这样地,在基板的表面上,形成图案化为期望的形状的抗蚀剂膜。此外,像这样地,能够制造在基板上具备作为铸模的图案化的抗蚀剂膜的带铸模基板。
在利用上述的方法形成的带铸模基板的铸模中的非抗蚀剂部(被显影液去除的部分)中,利用镀覆埋入金属等导体,由此能够形成例如凸块及金属柱等连接端子、或Cu再布线那样的镀覆造形物。另外,镀覆处理方法没有特别地限制,能够采用以往公知的各种方法。作为镀覆液,特别优选使用焊接镀覆液、铜镀覆液、金镀覆液、镍镀覆液。剩余的铸模在最后根据常规方法使用剥离液等去除。
在制造镀覆造形物时,优选对在成为镀覆造形物形成用的铸模的图案化的抗蚀剂膜的非图案部中所露出的基板表面进行灰化处理。
在该情况下,容易形成对基板表面的密合性优异的镀覆造形物。这是由于通过灰化,能够减轻与基板表面键合或附着的第1感光性组合物或者第2感光性组合物的成分带来的对镀覆造形物的密合性的不良影响。
灰化处理只要是不会对成为镀覆造形物形成用的铸模的图案化的抗蚀剂膜造成无法形成所期望的形状的镀覆造形物的程度的损害的方法,则并无特别地限定。
作为优选的灰化处理方法,可例举使用氧等离子体的方法。为了使用氧等离子体对基板表面进行灰化,只要使用公知的氧等离子体产生装置来产生氧等离子体,并且对基板表面照射该氧等离子体即可。
在用于产生氧等离子体的气体中,能够在不妨碍本发明的目的的范围内混合以往与氧气一起用于等离子体处理的各种气体。作为该气体,例如可例举氮气、氢气及CF4气体等。
使用氧等离子体的灰化条件在不妨碍本发明的目的的范围内并无特别地限定,处理时间为例如10秒钟以上20分钟以下的范围,优选为20秒钟以上18分钟以下的范围,更优选为30秒钟以上15分钟以下的范围。
通过将采用氧等离子体的处理时间设定为上述的范围,从而容易在不给图案化的抗蚀剂膜的形状带来变化的前提下发挥使镀覆造形物的密合性改良的效果。
实施例
以下,通过实施例对本发明更详细地进行说明,但是本发明并不限定于这些实施例。
〔实施例1~7、比较例1及比较例2〕
在实施例及比较例中,使用下述式的PAG1及PAG2作为产酸剂(A)。
【化69】
在实施例及比较例中,使用以下表1所记载的比率包含源自下表1所记载的单体M1~M11的结构单元的丙烯酸树脂即Resin-B1~Resin-B9作为对碱的溶解性因酸的作用而增大的树脂(树脂(B))。将Resin-B1~Resin-B9的重均分子量(Mw)与针对Resin-B1~Resin-B9的去除结构单元(bL1)的假想非交联丙烯酸树脂的玻璃化转变温度(Tg)的计算值记在表1中。
关于单体M1~M11的具体的结构,如下所示。
【化70】
[表1]
在实施例及比较例中,使用下述式的化合物作为含硫化合物(D)。
【化71】
在实施例及比较例中,作为酸扩散抑制剂(E),使用了ADK STAB LA-63P(1,2,3,4-丁烷四羧酸甲酯与1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶醇及β,β,β’,β’-四甲基-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷-3,9-二乙醇的反应生成物)。
将100质量份表2中记载的种类的树脂、0.1质量份上述的PAG1、1质量份上述的PAG2、0.1质量份上述含硫化合物(D)、0.05质量份上述酸扩散抑制剂(E)、0.05质量份表面活性剂(BYK310,毕克化学公司制)以固体成分浓度成为22质量%的方式溶解于丙二醇单甲醚乙酸酯中,得到各实施例及各比较例的感光性组合物。
使用得到的感光性组合物形成作为镀覆用的铸模的图案化的抗蚀剂膜,按照以下的方法对抗蚀剂膜的截面形状与抗蚀剂膜的镀覆液抗性进行评价。将评价结果记载于表2。
[抗蚀剂膜的截面形状评价]
准备在Si基板的表面设置有溅射而得的厚度200nm的铜膜的基板,将实施例及比较例的感光性组合物涂布在该基板的铜层上,在加热板上以130℃干燥20秒钟,形成了膜厚240μm的感光性层(感光性组合物的涂膜)。
接着,对于感光性层,使用线宽100μm、间距宽100μm的布线间距图案(line andspace pattern)的掩模与投影曝光装置Ultratech ghi prisma(Ultratech公司制,NA=0.12),以曝光量2000J/cm2进行曝光。曝光后,将基板载置在加热板上以100℃进行180秒钟的曝光后加热(PEB)。然后,重复进行共计12次以下操作:将四甲基氢氧化铵(TMAH)的2.38重量%水溶液(显影液,NMD-3,东京应化工业株式会社制)滴加到曝光后的感光性层之后,在23℃下静置60秒钟(静态显影)。然后,对通过显影而图案化的抗蚀剂膜的表面进行60秒钟流动水清洗(漂洗)后,进行旋转干燥,得到图案化的抗蚀剂膜作为镀覆用的铸模。
对于所得到的抗蚀剂膜,通过扫描型电子显微镜观察相对于Si基板的面方向垂直且能够观察到宽度约100μm的线部与宽度约100μm的间距部的截面,测量线部的厚度方向中央部的宽度与线部的上表面的宽度,通过以下的基准评价截面形状。另外,线部的上表面是线部的与基板接触的面的相反侧的面。
〇:线部的上表面的宽度相对于线部的厚度方向中央部的宽度为95%以上105%以下。
×:线部的上表面的宽度相对于线部的厚度方向中央部的宽度小于95%或者超过105%。
[抗蚀剂膜的镀覆液抗性评价]
将通过与上述的截面形状评价同样的方法形成的图案化的抗蚀剂膜在酸性镀覆液中以45℃浸渍120分钟。对于浸渍前的抗蚀剂膜与浸渍后的抗蚀剂膜,测量线部的厚度方向中央部的宽度,通过以下的基准评价抗蚀剂膜的镀覆液抗性。
○:浸渍后的抗蚀剂膜中的线部的厚度方向中央部的宽度相对于浸渍前的抗蚀剂膜中的线部的厚度方向中央部的宽度为97%以上103%以下。
×:浸渍后的抗蚀剂膜中的线部的厚度方向中央部的宽度相对于浸渍前的抗蚀剂膜中的线部的厚度方向中央部的宽度小于97%或者超过103%。
[表2]
丙烯酸树脂 | 截面形状评价 | 镀覆液抗性 | |
实施例1 | Resin-B1 | ○ | ○ |
实施例2 | Resin-B2 | ○ | ○ |
实施例3 | Resin-B3 | ○ | ○ |
实施例4 | Resin-B4 | ○ | ○ |
实施例5 | Resin-B5 | ○ | ○ |
实施例6 | Resin-B6 | ○ | ○ |
实施例7 | Resin-B7 | ○ | ○ |
比较例1 | Resin-B8 | × | × |
比较例2 | Resin-B9 | ○ | × |
由表1可知,若使用将同时满足关于上述第1感光性组合物的丙烯酸树脂(B1a)的条件与关于上述第2感光性组合物的丙烯酸树脂(B1b)的条件的Resin-B1~Resin-B7用作树脂(B)的化学放大型正型感光性组合物,则能够形成具有良好的截面形状、镀覆液抗性优异的图案化的抗蚀剂膜。
另一方面,可知在使用包含去除结构单元(bL1)的假想非交联丙烯酸树脂的玻璃化转变温度的计算值超过120℃且结构单元(bL3)的含量超过50摩尔%的Resin-B8的比较例1的化学放大型正型感光性组合物、或使用包含去除结构单元(bL1)的假想非交联丙烯酸树脂的玻璃化转变温度的计算值小于90℃且结构单元(bL3)的含量小于25摩尔%的Resin-B9的比较例2的化学放大型正型感光性组合物的情况下,难以形成兼具良好的截面形状与优异的镀覆液抗性的图案化的抗蚀剂膜。
Claims (10)
1.一种化学放大型正型感光性组合物,用于利用光刻法在基板上形成镀覆用的铸模,含有:
产酸剂(A),通过活性光线或者放射线的照射而产生酸;及树脂(B),对碱的溶解性因酸的作用而增大,
所述树脂(B)包含丙烯酸树脂(B1a),所述丙烯酸树脂(B1a)包含源自以下述式(BL1)表示的交联性单体的结构单元(bL1),
RB1-O-RB3-O-RB2...(BL1)
式(BL1)中,RB1及RB2分别独立地为(甲基)丙烯酰基或者乙烯基苯基,-RB3-为2价连接基团,式(BL1)中的2个O-RB3键中的至少一个通过酸的作用而开裂,由此生成羧基或者酚性羟基,
所述结构单元(bL1)相对于所述丙烯酸树脂(B1a)的全部结构单元的摩尔比为1摩尔%以上10摩尔%以下,
从所述丙烯酸树脂(B1a)中去除所述结构单元(bL1)的假想非交联丙烯酸树脂的玻璃化转变温度的计算值为90℃以上120℃以下。
2.如权利要求1所述的化学放大型正型感光性组合物,其特征在于,
所述丙烯酸树脂(B1a)进一步包含源自烷基(甲基)丙烯酸酯(BL2)的结构单元(bL2)与源自包含脂环式烃基或者芳香族基的(甲基)丙烯酸酯(BL3)的结构单元(bL3),
在所述烷基(甲基)丙烯酸酯(BL2)中,可被羟基或者烷氧基取代的碳原子数为1以上10以下的烷基与(甲基)丙烯酰氧基键合,且与所述(甲基)丙烯酰氧基键合的碳原子不属于构成sp3杂化轨道的叔碳原子,
在包含所述脂环式烃基或者所述芳香族基的所述(甲基)丙烯酸酯(BL3)中,所述脂环式烃基或者所述芳香族基与(甲基)丙烯酰氧基键合,所述脂环式烃基或者所述芳香族基分别可被从由烷基、烷氧基及羟基构成的组中选择的1个以上的取代基取代,与所述(甲基)丙烯酰氧基键合的碳原子不属于构成sp3杂化轨道的叔碳原子,
所述结构单元(bL2)相对于所述丙烯酸树脂(B1a)的全部结构单元的摩尔比为0.1摩尔%以上10摩尔%以下,
所述结构单元(bL3)相对于所述丙烯酸树脂(B1a)的全部结构单元的摩尔比为25摩尔%以上50摩尔%以下。
3.一种化学放大型正型感光性组合物,用于利用光刻法在基板上形成镀覆用的铸模,含有:
产酸剂(A),通过活性光线或者放射线的照射而产生酸;及树脂(B),对碱的溶解性因酸的作用而增大,
所述树脂(B)包含丙烯酸树脂(B1b),所述丙烯酸树脂(B1b)包含源自以下述式(BL1)表示的交联性单体的结构单元(bL1),
RB1-O-RB3-O-RB2...(BL1)
式(BL1)中,RB1及RB2分别独立地为(甲基)丙烯酰基或者乙烯基苯基,-RB3-为2价连接基团,式(BL1)中的2个O-RB3键中的至少一个通过酸的作用而开裂,由此生成羧基或者酚性羟基,
丙烯酸树脂(B1b)还包含源自烷基(甲基)丙烯酸酯(BL2)的结构单元(bL2)、源自包含脂环式烃基或者芳香族基的(甲基)丙烯酸酯(BL3)的结构单元(bL3),
在所述烷基(甲基)丙烯酸酯(BL2)中,可被羟基或者烷氧基取代的碳原子数为1以上10以下的烷基与(甲基)丙烯酰氧基键合,且与所述(甲基)丙烯酰氧基键合的碳原子不属于构成sp3杂化轨道的叔碳原子,
在包含所述脂环式烃基或者所述芳香族基的所述(甲基)丙烯酸酯(BL3)中,所述脂环式烃基或者所述芳香族基与(甲基)丙烯酰氧基键合,所述脂环式烃基或者所述芳香族基分别可被从由烷基、烷氧基及羟基构成的组中选择的1个以上的取代基取代,与所述(甲基)丙烯酰氧基键合的碳原子不属于构成sp3杂化轨道的叔碳原子,
所述结构单元(bL1)相对于所述丙烯酸树脂(B1b)的全部结构单元的摩尔比为1摩尔%以上10摩尔%以下,
所述结构单元(bL2)相对于所述丙烯酸树脂(B1b)的全部结构单元的摩尔比为0.1摩尔%以上10摩尔%以下,
所述结构单元(bL3)相对于所述丙烯酸树脂(B1b)的全部结构单元的摩尔比为25摩尔%以上50摩尔%以下。
4.如权利要求1~3的任一项所述的化学放大型正型感光性组合物,其特征在于,所述丙烯酸树脂(B1a)或者所述丙烯酸树脂(B1b)包含结构单元(bL4),所述结构单元(bL4)包含有含-SO2-环式基或者含内酯环式基。
5.如权利要求1~4的任一项所述的化学放大型正型感光性组合物,其特征在于,所述丙烯酸树脂(B1a)或者所述丙烯酸树脂(B1b)包含源自(甲基)丙烯酸的结构单元(bL5),
所述结构单元(bL5)相对于所述丙烯酸树脂(B1a)或者所述丙烯酸树脂(B1b)的全部结构单元的摩尔比为5摩尔%以上30摩尔%以下。
6.如权利要求1~5的任一项所述的化学放大型正型感光性组合物,其特征在于,所述RB3是以下述式(BL1-A)表示的2价基团,
-CRB4RB5-RB8-CRB6RB7-…(BL1-A)
式(BL1-A)中,RB4、RB5、RB6及RB7分别独立地为碳原子数为1以上4以下的烷基,RB8为单键或者2价有机基团,RB4或者RB5可以与RB8共同形成环,RB6或者RB7可以与RB8共同形成环,RB4及RB5所键合的碳原子与RB6及RB7所键合的碳原子均为构成sp3杂化轨道的叔碳原子。
7.一种感光性干膜,其特征在于,具有基材薄膜与形成于所述基材薄膜的表面的感光性层,所述感光性层由权利要求1~6的任一项所述的化学放大型正型感光性组合物构成。
8.一种带镀覆用铸模的基板的制造方法,其特征在于,包括:
层叠工序,在基板上层叠由权利要求1~6的任一项所述的化学放大型正型感光性组合物构成的感光性层;
曝光工序,对所述感光性层位置选择性地照射活性光线或者放射线;与
铸模形成工序,对曝光后的所述感光性层进行显影,形成图案化的抗蚀剂膜作为镀覆用的铸模。
9.如权利要求8所述的带镀覆用铸模的基板的制造方法,其特征在于,所述感光性层的厚度为50μm以上300μm以下。
10.一种镀覆造形物的制造方法,其特征在于,包括:对由权利要求8或者权利要求9所述的方法制造的所述带镀覆用铸模的基板实施镀覆而形成镀覆造形物。
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