JP2004163800A - 感光性樹脂組成物 - Google Patents
感光性樹脂組成物 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004163800A JP2004163800A JP2002331916A JP2002331916A JP2004163800A JP 2004163800 A JP2004163800 A JP 2004163800A JP 2002331916 A JP2002331916 A JP 2002331916A JP 2002331916 A JP2002331916 A JP 2002331916A JP 2004163800 A JP2004163800 A JP 2004163800A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- resin
- acid
- resin composition
- sensitizer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
Abstract
【課題】本発明は酸発生剤が機能し得ない特定波長領域でも高感度の感光性を示し、特に320〜450nmの露光に適した感光性樹脂組成物を提供するものである。
【解決手段】(A)樹脂、(B)光酸発生剤及び(C)増感剤を含有する感光性組成物において、増感剤(C)が下記一般式(I)で表わされ、320〜450nmの波長の光を吸収する化合物であり、(B)の光酸発生剤が405nmの波長の露光では酸を発生しない化合物(B−1)であることを特徴とする感光性樹脂組成物。
(式中、R1〜R6,X、Yは、それぞれ独立に水素原子または有機基を表し、X及びYは、いずれか一方が少なくとも電子吸引性基を表し、R1〜R5は少なくとも一つが電子供与性基を表し、R1〜R5の内、隣接する二つが互いに結合して環を形成しても良い。)
【選択図】 なし
【解決手段】(A)樹脂、(B)光酸発生剤及び(C)増感剤を含有する感光性組成物において、増感剤(C)が下記一般式(I)で表わされ、320〜450nmの波長の光を吸収する化合物であり、(B)の光酸発生剤が405nmの波長の露光では酸を発生しない化合物(B−1)であることを特徴とする感光性樹脂組成物。
(式中、R1〜R6,X、Yは、それぞれ独立に水素原子または有機基を表し、X及びYは、いずれか一方が少なくとも電子吸引性基を表し、R1〜R5は少なくとも一つが電子供与性基を表し、R1〜R5の内、隣接する二つが互いに結合して環を形成しても良い。)
【選択図】 なし
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、青紫色レーザー光による露光、及び現像処理によってレジスト画像形成可能な、感光性樹脂組成物に関し、特に、青紫色レーザー光による直接描画によって、プリント配線基板、プラズマディスプレイ用配線板、液晶ディスプレイ用配線板、大規模集積回路、薄型トランジスタ、半導体パッケージ等の微細電子回路の形成に有用な感光性組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、プリント配線基板、プラズマディスプレイ用配線板、液晶ディスプレイ用配線板、大規模集積回路、薄型トランジスタ、半導体パッケージ等の微細電子回路の形成には、例えば、被加工基板上に感光性レジスト材層を有し、必要に応じてその上に保護層を有する画像形成材のその感光性レジスト材層を、マスクフィルムを通して紫外線照射して露光した後、マスクフィルムを剥離し、更に保護層を有する場合にはその保護層を剥離し、露光部と非露光部の現像液に対する溶解性の差を利用して現像してパターンを形成し、このパターン層をマスクとして被加工基板をエッチング加工等することにより、被加工基板に回路パターンを形成するリソグラフィー法が広く用いられている。
【0003】
更に、近年、露光光源にレーザー光を用いることにより、マスクフィルムを用いずに、コンピューター等のデジタル情報から直接画像を形成するレーザー直接描画法が、生産性のみならず、解像性や位置精度等の向上も図れることから注目されるに到り、それに伴い、リソグラフィー法においてもレーザー光の利用が盛んに研究されている。
【0004】
一方、レーザー光は、紫外から赤外までの種々の光源が知られているが、画像露光に利用できるレーザー光としては、出力、安定性、感光能力、及びコスト等の点から、アルゴンイオンレーザー、ヘリウムネオンレーザー、YAGレーザー、及び半導体レーザー等の可視から赤外領域の光を発するものが有力視されており、例えば、波長488nmのアルゴンイオンレーザー、波長532nmのFD−YAGレーザーを用いたリソグラフィー法は既に実用化に到っている。このような技術的な要求のもと、可視光で画像形成可能な感光性樹脂組成物が研究されており、(A)樹脂、(B)光酸発生剤及び(C)増感剤を含有する感光性組成物が種々提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0005】
しかしながら、これらは可視レーザー光を用いた画像形成に適した感光性樹脂組成物であり、黄色灯下でのセーフライト性に劣り、赤色灯照明のような暗室環境下での作業が必要であるという制約がある。これに対して、近年のレーザー技術の著しい進歩により、黄色灯照明のような明室環境下での作業が可能な、青紫色領域で安定的に発振できる半導体レーザーが利用できるようになったものの、その出力が他の可視領域に比して低いこともあって、感光性レジスト材の感度が必ずしも十分とは言えず、直接描画法においてはもとよりリソグラフィー法においても実用化できるレベルには達していないのが現状である。従って、青紫色領域で高感度且つ解像性の高い感光性樹脂組成物が求められている。
【0006】
一方、従来から半導体集積回路製造に用いられている化学増幅型感光性樹脂組成物は、高解像力であるとの特長は有するものの、紫外、遠紫外に感光する組成であって、青紫色領域には吸収を有さないため青紫色レーザーによる画像形成は不可能である。
また、青紫色領域に吸収を有する色素を含有する感光性樹脂組成物としては、反射防止用色素としてシアノ桂皮酸誘導体を含み、感光性溶解抑止剤としてキノンジアジド化合物を含む感光性樹脂組成物が知られている(特許文献2参照)。しかしながら、この場合、キノンジアジド化合物は広義には感光性酸発生剤ではあるものの、後述する本願明細書に規定する405nmの光で酸を発生しない酸発生剤であり、又、色素との増感作用で酸を発生する化合物ではなく、従って、この組成物では色素との増感作用により、酸発生剤が酸を発生して画像を形成するメカニズムの組成ではないため、感度が非常に低く青紫色レーザーによる直接描画法には不適である。
【0007】
【特許文献1】
特開2002−258478号公報
【特許文献2】
特開平2−275453号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は酸発生剤が機能し得ない特定波長領域でも高感度の感光性を示し、特に320〜450nmの露光に適した感光性樹脂組成物を提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、特定の酸発生剤と特定の増感色素の併用により上記目的を達成することを見い出したものであり、その要旨は(A)樹脂、(B)光酸発生剤及び(C)増感剤を含有する感光性組成物において、増感剤(C)が下記一般式(I)で表わされ、320〜450nmの波長の光を吸収する化合物であり、(B)の光酸発生剤が405nmの波長の露光では酸を発生しない化合物(B−1)であることを特徴とする感光性樹脂組成物。
【0010】
【化2】
(式中、R1〜R6,X、Yは、それぞれ独立に水素原子または有機基を表し、X及びYは、いずれか一方が少なくとも電子吸引性基を表し、R1〜R5は少なくとも一つが電子供与性基を表し、R1〜R5の内、隣接する二つが互いに結合して環を形成しても良い。)
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の感光性レジスト材層を有する画像形成材における感光性レジスト材層の組成は、前述の分光感度特性又は構造を満足する限り特に限定されるものではなく、ネガ型及びポジ型のいずれであっても良い。
<ネガ型感光性樹脂組成物>
ネガ型としては、樹脂(A)がアルカリ可溶性樹脂であり、(B)405nmの波長の露光では酸を発生しない光酸発生剤及び(C)320〜450nmの露光で増感する増感剤に加えてさらに、(N)酸性条件下でアルカリ可溶性樹脂に作用する架橋剤を含有する感光性組成物が好ましい。
【0012】
ここで、アルカリ可溶性樹脂(A)としては、現像時に未露光部がアルカリ可溶性となり、アルカリ現像液に溶出するものであれば特に限定されないが、通常、ノボラック樹脂、ポリビニルフェノール類、ポリアクリル酸、ポリビニルアルコール、スチレン−無水マレイン酸樹脂並びに、アクリル酸、ビニルアルコールまたはビニルフェノールを単量体単位として含む重合体、あるいはこれらの誘導体などが用いられる。これらのうち、特に、フェノール性水酸基を有する重合単位を含有するものが好ましく、ノボラック樹脂またはポリビニルフェノール類が好ましい。
【0013】
ノボラック樹脂としては、m−クレゾール、o−クレゾール、p−クレゾール、2,5−キシレノール、3,5−キシレノール、レゾルシン、ピロガロール、ビスフェノール、ビスフェノール−A、トリスフェノール、o−エチルフェノール、m−エチルフェノール、p−エチルフェノール、プロピルフェノール、n−ブチルフェノール、t−ブチルフェノール、1−ナフトール、2−ナフトール等の芳香族炭化水素類の少なくとも1種を酸性触媒下、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ベンズアルデヒド、フルフラール等のアルデヒド類及び、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類から選ばれた少なくとも1種のアルデヒド類又はケトン類と重縮合させたものが挙げられる。
【0014】
ホルムアルデヒド及びアセトアルデヒドの代わりに、それぞれパラホルムアルデヒド及びパラアルデヒドを使用してもよい。ノボラック樹脂のゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(以下、GPCと略す)測定によるポリスチレン換算重量平均分子量(以下、GPC測定による重量平均分子量Mwと略す)が1,000〜15,000、好ましくは1,500〜10,000のものが用いられる。
【0015】
ノボラック樹脂としては、より好ましくは、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、2,5−キシレノール、及び3,5−キシレノール、レゾルシンから選ばれる少なくとも1種のフェノール類をホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒドなどのアルデヒド類の中から選ばれる少なくとも1種と重縮合したノボラック樹脂が挙げられる。中でも、m−クレゾール:p−クレゾール:2,5−キシレノール:3,5−キシレノール:レゾルシンの混合割合がモル比で70〜100:0〜30:0〜20:0〜20:0〜20のフェノール類とアルデヒド類との重縮合物であるノボラック樹脂が好ましい。アルデヒド類の中でも、特にホルムアルデヒドが好ましい。
【0016】
ポリビニルフェノール類としては、o−ヒドロキシスチレン、m−ヒドロキシスチレン、p−ヒドロキシスチレン、2−(o−ヒドロキシフェニル)プロピレン、2−(m−ヒドロキシフェニル)プロピレン、2−(p−ヒドロキシフェニル)プロピレンなどのヒドロキシスチレン類の単独または2種以上の重合体が挙げられる。ヒドロキシスチレン類は芳香環に塩素、臭素、ヨウ素、フッ素等のハロゲンあるいはC1〜C4のアルキル置換基等の置換基を有していてもよく、従ってポリビニルフェノール類としては、芳香環にハロゲン又はC1〜C4のアルキル置換基を有していても良いポリビニルフェノールが挙げられる。
【0017】
ポリビニルフェノール類は、通常、置換基を有していてもよいヒドロキシスチレン類を単独で又は2種以上をラジカル重合開始剤またはカチオン重合開始剤の存在下で重合することにより得られる。かかるポリビニルフェノール類は、樹脂の吸光度を下げるために一部水素添加を行なったものでもよい。又、t−ブトキシカルボニル基、ピラニル基、フラニル基などでポリビニルフェノール類の一部のOH基を保護した樹脂でもよい。ポリビニルフェノール類のMwは、1,000〜100,000、好ましくは1,500〜50,000のものが用いられる。ポリビニルフェノール類としては、より好ましくは、芳香環にC1〜C4のアルキル置換基を有していてもよいポリビニルフェノールが挙げられ、未置換のポリビニルフェノールが特に好ましい。アルカリ可溶性樹脂の分子量が、上記範囲よりも小さいとレジストとしての十分な塗膜が得られず、この範囲よりも大きいと未露光部分のアルカリ現像液に対する溶解性が小さくなり、レジストのパターンが得られない傾向にある。上述のアルカリ可溶性樹脂のうち、特に、未置換のポリビニルフェノール及びノボラック樹脂が好ましい。
【0018】
酸性条件下でアルカリ可溶性樹脂に作用する架橋剤(N)としては、アルカリ可溶性樹脂と架橋反応する化合物であれば特に限定されないが、例として、メラミン、ベンゾグアナミン、グリコールウリルもしくは尿素にホルマリンを作用させた化合物またはそれらのアルキル変性化合物、エポキシ化合物、レゾール化合物等が挙げられる。
【0019】
具体的には、三井サイアナミド社のサイメル(登録商標)300、301、303、350、736、738、370、771、325、327、703、701、266、267、285、232、235、238、1141、272、254、202、1156、1158、三和ケミカル社のニカラック(登録商標)E−2151、MW−100LM、MX−750LMを、メラミンにホルマリンを作用させた化合物またはそのアルキル変性物の例として挙げることができる。
【0020】
また、サイメル(登録商標)1123、1125、1128は、ベンゾグアナミンにホルマリンを作用させた化合物またはそのアルキル変性物の例として挙げることができる。サイメル(登録商標)1170、1171、1174、1172、ニカラック(登録商標)MX−270は、グリコールウリルにホルマリンを作用させた化合物またはそのアルキル変性物の例として挙げることができる。尿素にホルマリンを作用させた化合物またはそのアルキル変性物の例としては、三井サイアミド社のUFR(登録商標)65、300、ニカラック(登録商標)MX−290を挙げることができる。
【0021】
エポキシ化合物の例としては、ノボラックエポキシ樹脂(東都化成社製、YDP N−638、701、702、703、704等)、アミンエポキシ樹脂(東都化成社製、YH−434等)、ビスフェノールAエポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン社製、エピコート825、826、827、828、1001、1002、1003、1055、1004、1007、1009、1010等)、ソルビトール(ポリ)グリシジルエーテル、(ポリ)グリセロール(ポリ)グリシジルエーテル、ペンタエリスリトール(ポリ)グリシジルエーテル、トリグリシジルトリスヒドロキシエチルイソシアヌレート、アリルグリシジルエーテル、エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、フェノールグリシジルエーテル、ラウリルアルコールグリシジルエーテル、アジピン酸グリシジルエーテル、フタル酸グリシジルエーテル、ジブロモフェニルグリシジルエーテル、ジブロモネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、グリシジルフタルイミド、(ポリ)エチレングリコールグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、グリセリンポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル等を挙げることができる。
【0022】
この中で特に好ましい化合物として、分子中に−N(CH2OR)2基(式中、Rはアルキル基または水素原子を示す)を有する化合物が挙げられる。詳しくは、尿素あるいはメラミンに、ホルマリンを作用させた化合物またはそのアルキル変性物、中でもヘキサメトキシメラミンが特に好ましい。
光酸発生剤であって、405nmの波長の露光では酸を発生しない化合物(B−1)とは、活性光線を受けたときに酸を発生させる化合物であってレジスト組成物として公知の酸発生剤のなかで405nmに吸収を持たないものであれば特に限定されない。ここで、405nmの光で酸を発生しない酸発生剤とは、酸発生剤の2.0mmol/dm3アセトニトリル溶液5mlに波長405nmのレーザーを250mJ照射した際に酸を発生しないものを言う。酸の検出には、指示薬としてCVL(クリスタルバイオレットラクトン){3,3−ビス[4−(ジメチルアミノ)フェニル]―6−(ジメチルアミノ)―1(3H)イソベンゾフラノン}を用い、レーザー照射後にCVL2.0mmol/dm3アセトニトリル溶液を等量加え、610nmのAbs.が0.01以下であれば酸を発生していないものとする。例としては、ハロゲン置換アルカン、ハロメチル化s−トリアジン誘導体等のハロゲン含有化合物類、オニウム塩類、及びスルホン化合物類等から選ばれ、中で、本発明においては、光照射により、スルホン酸を発生させるスルホン化合物から選択するのが特に好ましい。
【0023】
ここで、そのハロゲン含有化合物類の中でハロゲン置換アルカンとしては、具体的には、例えば、ジクロロメタン、トリクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、1,2−ジブロモエタン等が挙げられる。
又、そのハロゲン含有化合物類の中でハロメチル化s−トリアジン誘導体としては、具体的には、例えば、2,4,6−トリス(モノクロロメチル)−s−トリアジン、2,4,6−トリス(ジクロロメチル)−s−トリアジン、2,4,6−トリス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−メチル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−n−プロピル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(α,α,β−トリクロロエチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(3,4−エポキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−クロロフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−〔1−(p−メトキシフェニル)−2,4−ブタジエニル〕−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−トリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−メトキシナフチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−エトキシナフチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−エトキシカルボニルナフチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−フェニルチオ−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−ベンジルチオ−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4,6−トリス(ジブロモメチル)−s−トリアジン、2,4,6−トリス(トリブロモメチル)−s−トリアジン、2−メチル−4,6−ビス(トリブロモメチル)−s−トリアジン、2−メトキシ−4,6−ビス(トリブロモメチル)−s−トリアジン等が挙げられ、中で、ビス(トリハロメチル)−s−トリアジンが好ましく、2−メチル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(3,4−エポキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、等が特に好ましい。
【0024】
又、そのオニウム塩類としては、テトラメチルアンモニウムブロマイド、テトラエチルアンモニウムブロマイド等のアンモニウム塩、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアルセネート、ジフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、ジフェニルヨードニウムp−トルエンスルホネート、ジフェニルヨードニウムカンファースルホネート、ジシクロヘキシルヨードニウムヘキサフルオロアルセネート、ジシクロヘキシルヨードニウムテトラフルオロボレート、ジシクロヘキシルヨードニウムp−トルエンスルホネート、ジシクロヘキシルヨードニウムカンファースルホネート等のヨードニウム塩、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアルセネート、トリフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、トリフェニルスルホニウムp−トルエンスルホネート、トリフェニルスルホニウムカンファースルホネート、トリシクロヘキシルスルホニウムヘキサフルオロアルセネート、トリシクロヘキシルスルホニウムテトラフルオロボレート、トリシクロヘキシルスルホニウムp−トルエンスルホネート、トリシクロヘキシルスルホニウムカンファースルホネート等のスルホニウム塩等が挙げられる。
【0025】
又、スルホン化合物類としては、具体的には、例えば、ビス(フェニルスルホニル)メタン、ビス(p−ヒドロキシフェニルスルホニル)メタン、ビス(p−メトキシフェニルスルホニル)メタン、ビス(α−ナフチルスルホニル)メタン、ビス(β−ナフチルスルホニル)メタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)メタン、ビス(t−ブチルスルホニル)メタン、フェニルスルホニル(シクロヘキシルスルホニル)メタン等のビス(スルホニル)メタン化合物、フェニルカルボニル(フェニルスルホニル)メタン、ナフチルカルボニル(フェニルスルホニル)メタン、フェニルカルボニル(ナフチルスルホニル)メタン、シクロヘキシルカルボニル(フェニルスルホニル)メタン、t−ブチルカルボニル(フェニルスルホニル)メタン、フェニルカルボニル(シクロヘキシルスルホニル)メタン、フェニルカルボニル(t−ブチルカルボニル)メタン等のカルボニル(スルホニル)メタン化合物、ビス(フェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(p−ヒドロキシフェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(p−メトキシフェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(α−ナフチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(β−ナフチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(t−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、フェニルスルホニル(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(スルホニル)ジアゾメタン化合物、フェニルカルボニル(フェニルスルホニル)ジアゾメタン、ナフチルカルボニル(フェニルスルホニル)ジアゾメタン、フェニルカルボニル(ナフチルスルホニル)ジアゾメタン、シクロヘキシルカルボニル(フェニルスルホニル)ジアゾメタン、t−ブチルカルボニル(フェニルスルホニル)ジアゾメタン、フェニルカルボニル(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、フェニルカルボニル(t−ブチルカルボニル)ジアゾメタン等のカルボニル(スルホニル)ジアゾメタン化合物、下記一般式(II)及び(III)で示されるものが特に挙げられる。
【0026】
【化3】
(上記式中、Ra〜Rfは、式(II)及び(III)の化合物が光酸発生剤であって、かつ405nmの波長の露光では酸を発生しない化合物である限り、任意の置換基を表わす。)
上記一般式(II)および(III)において、Ra,Rd及びReで表される置換基としては、次のようなものが例示される。水素原子;メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ヘプチル基等の炭素数1〜18の直鎖又は分岐のアルキル基;シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基等の炭素数3〜18のシクロアルキル基;ビニル基、プロペニル基、ヘキセニル基等の炭素数2〜18の直鎖又は分岐のアルケニル基;シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等の炭素数3〜18のシクロアルケニル基;2−チエニル基、2−ピリジル基、フリル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、モルホリノ基、ピロリジニル基、テトラヒドロチオフェンジオキサイド基等の飽和もしくは不飽和の複素環基;フェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基等の炭素数6〜18のアリール基;ベンジル基、フェネチル基等の炭素数7〜20のアラルキル基;アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、イソバレリル基等の炭素数2〜18の直鎖又は分岐のアシル基;メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基等の炭素数1〜18の直鎖又は分岐のアルコキシ基;プロペニルオキシ基、ブテニルオキシ基、ペンテニルオキシ基等の炭素数3〜18の直鎖又は分岐のアルケニルオキシ基;メチルチオ基、エチルチオ基、n−プロピルチオ基、n−ブチルチオ基、sec−ブチルチオ基、tert−ブチルチオ基等の炭素数1〜18の直鎖又は分岐のアルキルチオ基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子;ニトロ基;シアノ基;ヒドロキシ基;ホルミル基;スルホン酸基;カルボキシル基;−OCORで表されるアシルオキシ基;−NRRで表されるアミノ基;−NHCORで表されるアシルアミノ基;−NHCOORで表されるカーバメート基;−NHSOORで表されるスルホンアミド基;−COORで表されるカルボン酸エステル基;−CONRRで表されるカルバモイル基;−SOONRRで表されるスルファモイル基;−SO2ORで表されるスルホン酸エステル基等が挙げられる。
【0027】
またRdとReは環を形成していても良く、その環はさらに他の環と縮合していても良い。他の環としては、飽和又は不飽和の炭化水素環又は複素環等が挙げられる。
前記一般式(II)において、Rbで示される置換基としては、水素原子、置換されても良い直鎖、分岐又は環状のアルキル基、置換されても良い直鎖、分岐又は環状のアルケニル基、置換されても良いアリール基、置換されても良いアラルキル基、カルボキシル基、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシロキシ基等があげられ、好ましくはシアノ基、アルキルオキシカルボニル基があげられる。これらの基はさらに置換基を有していても良い。
【0028】
前記一般式(II)及び(III)におけるRc及びRfで示される置換基としては、それぞれ置換されても良い直鎖、分岐又は環状のアルキル基、置換されても良い直鎖、分岐又は環状のアルケニル基、置換されても良いアリール基、置換されても良いアラルキル基、又は置換されていても良いカンファー基を表す。また、これらの置換基内の水素原子はフッ素原子で置き換えられていても良い。
【0029】
また、Rc及びRfで示される基に含まれるアルキル基、アルケニル基、アリール基、複素環基は、さらに置換されていても良い。この場合の置換基としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基等の炭素数1〜10のアルコキシ基;メトキシメトキシ基、エトキシメトキシ基、プロポキシメトキシ基、エトキシエトキシ基、プロポキシエトキシ基、メトキシブトキシ基等の炭素数2〜12のアルコキシアルコキシ基;メトキシメトキシメトキシ基、メトキシメトキシエトキシ基、メトキシエトキシメトキシ基、メトキシメトキシエトキシ基、エトキシエトキシメトキシ基等の炭素数3〜15のアルコキシアルコキシアルコキシ基;アリルオキシ基;フェニル基、トリル基、キシリル基等の炭素数6〜12のアリール基(これらは置換基でさらに置換されていても良い);フェノキシ基、トリルオキシ基、キシリルオキシ基、ナフチルオキシ基等の炭素数2〜12のアルケニルオキシ基;アセチル基、プロピオニル基等のアシル基;シアノ基;ニトロ基;ヒドロキシル基;テトラヒドロフリル基;アミノ基;N,N−ジメチルアミノ基、N,N−ジエチルアミノ基等の炭素数1〜10のアルキルアミノ基;メチルスルホニルアミノ基、エチルスルホニルアミノ基、n−プロピルスルホニルアミノ基等の炭素数1〜6のアルキルスルホニルアミノ基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n−ブトキシカルボニル基等の炭素数2〜7のアルコキシカルボニル基;メチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、n−プロピルカルボニルオキシ基、イソプロピルカルボニルオキシ基、n−ブチルカルボニルオキシ基等の炭素数2〜7のアルキルカルボニルオキシ基;メトキシカルボニルオキシ基、エトキシカルボニルオキシ基、n−プロポキシカルボニルオキシ基、イソプロポキシカルボニルオキシ基、n−ブトキシカルボニルオキシ基等の炭素数2〜7のアルコキシカルボニルオキシ基等が挙げられる。
また、これらの置換基内の水素原子はフッ素原子で置き換えられていても良い。前記一般式(II)及び(III)で示される化合物の具体的な例としては下記のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0030】
【化4】
【0031】
【化5】
増感剤(C)は、下記一般式(I)の構造を持つ320〜450nmの波長の光を吸収する化合物をさし、波長320〜450nmの青紫外領域の光を効率よく吸収すると共に、その光励起エネルギーを(B)成分の酸発生剤に伝え、該酸発生剤を分解し、酸を発生させる増感機能を有する光吸収色素が好ましい。
【0032】
【化6】
(式中、R1〜R6,X、Yは、それぞれ独立に水素原子または有機基を表し、X及びYは、いずれか一方が少なくとも電子吸引性基を表し、R1〜R5は少なくとも一つが電子供与性基を表し、R1〜R5の内、隣接する二つが互いに結合して環を形成しても良い。)
中でも350〜420nmに吸収極大をもつ化合物が好ましい。又、405nmでのモル吸光係数(ε)が100以上100000以下であるのが好ましく、特に1000以上が好ましい。
【0033】
上記一般式(I)において、R1〜R5で表される有機基としては、次のようなものが例示される。水素原子;メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ヘプチル基等の炭素数1〜18の直鎖又は分岐のアルキル基;シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基等の炭素数3〜18のシクロアルキル基;ビニル基、プロペニル基、ヘキセニル基等の炭素数2〜18の直鎖又は分岐のアルケニル基;シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等の炭素数3〜18のシクロアルケニル基;2−チエニル基、2−ピリジル基、フリル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、モルホリノ基、ピロリジニル基、テトラヒドロチオフェンジオキサイド基等の飽和もしくは不飽和の複素環基;フェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基等の炭素数6〜18のアリール基;ベンジル基、フェネチル基等の炭素数7〜20のアラルキル基;アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、イソバレリル基等の炭素数2〜18の直鎖又は分岐のアシル基;メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基等の炭素数1〜18の直鎖又は分岐のアルコキシ基;プロペニルオキシ基、ブテニルオキシ基、ペンテニルオキシ基等の炭素数3〜18の直鎖又は分岐のアルケニルオキシ基:メチルチオ基、エチルチオ基、n−プロピルチオ基、n−ブチルチオ基、sec−ブチルチオ基、tert−ブチルチオ基等の炭素数1〜18の直鎖又は分岐のアルキルチオ基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子;ニトロ基;シアノ基;ヒドロキシ基;ホルミル基;スルホン酸基;カルボキシル基;−OCOR12で表されるアシルオキシ基;−NR13R14で表されるアミノ基;−NHCOR15で表されるアシルアミノ基;−NHCOOR16で表されるカーバメート基;−NHSOOR17で表されるスルホンアミド基;−COOR18で表されるカルボン酸エステル基;−CONR19R20で表されるカルバモイル基;−SOONR21R22で表されるスルファモイル基;−SO2OR23で表されるスルホン酸エステル基等が挙げられる。
【0034】
また、複数の有機基(置換基)を有する場合、同種でも異なっていても良い。またR1〜R5のうち、隣り合う2つが環を形成する場合としては、基本骨格であるベンゼン環に縮合する、飽和又は不飽和の炭化水素環又は複素環等が挙げられる。さらに、R3に窒素が置換し、R2,R4とともに環を形成するジュロリジン環等が挙げられる。これらの環はさらに置換基を有していても良い。
【0035】
R1〜R5の電子供与性基としては、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アラルキル基、アリール基、アシルアミノ基、アルキルカルバモイル基、アリールカルバモイル基、アルキルスルファモイル基、アリールスルファモイル基、等があげられる。
また、R1,R3,R5のいずれかが電子供与性基である場合の好ましい基としては、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アルキルチオ基があげられ、ジアルキルアミノとしては、−NR7R8(R7,R8は独立に低級アルキル基又はシアノ低級アルキル基を表わす)が挙げられる。
【0036】
特に、R3が上記の好ましい電子供与性基であるのが好ましい。
X及び/またはYの電子吸引性基としては、カルボキシル基、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシロキシ基等があげられ、好ましくは、シアノ基、COR9(R9は低級アルキル基または低級アルコキシ基を表す)、−CONR10R11(R10,R11は水素原子、置換または無置換のアルキル基を表す)であり、更に好ましくはシアノ基、アルキルオキシカルボニル基があげられる。
【0037】
R6で示される有機基としては次のようなものが例示される。メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ヘプチル基等の炭素数1〜18の直鎖又は分岐のアルキル基;シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基等の炭素数3〜18のシクロアルキル基;ビニル基、プロペニル基、ヘキセニル基等の炭素数2〜18の直鎖又は分岐のアルケニル基;シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等の炭素数3〜18のシクロアルケニル基;2−チエニル基、2−ピリジル基、フリル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、モルホリノ基、ピロリジニル基、テトラヒドロチオフェンジオキサイド基等の飽和もしくは不飽和の複素環基;フェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基等の炭素数6〜18のアリール基;ベンジル基、フェネチル基等の炭素数7〜20のアラルキル基;アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、イソバレリル基等の炭素数2〜18の直鎖又は分岐のアシル基等が挙げられる。
【0038】
尚、上記有機基の置換基R12〜R23はそれぞれ水素原子、置換されても良い直鎖、分岐又は環状のアルキル基、置換されても良い直鎖、分岐又は環状のアルケニル基、置換されても良いアリール基、又は置換されても良いアラルキル基を表す。
また、R1〜R23で示される基に含まれるアルキル基、アルケニル基、アリール基、複素環基は、さらに置換されていても良い。この場合の置換基としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基等の炭素数1〜10のアルコキシ基;メトキシメトキシ基、エトキシメトキシ基、プロポキシメトキシ基、エトキシエトキシ基、プロポキシエトキシ基、メトキシブトキシ基等の炭素数2〜12のアルコキシアルコキシ基;メトキシメトキシメトキシ基、メトキシメトキシエトキシ基、メトキシエトキシメトキシ基、メトキシメトキシエトキシ基、エトキシエトキシメトキシ基等の炭素数3〜15のアルコキシアルコキシアルコキシ基;アリルオキシ基;フェニル基、トリル基、キシリル基等の炭素数6〜12のアリール基(これらは置換基でさらに置換されていても良い);フェノキシ基、トリルオキシ基、キシリルオキシ基、ナフチルオキシ基等の炭素数2〜12のアルケニルオキシ基;アセチル基、プロピオニル基等のアシル基;シアノ基;ニトロ基;ヒドロキシル基;テトラヒドロフリル基;アミノ基;N,N−ジメチルアミノ基、N,N−ジエチルアミノ基等の炭素数1〜10のアルキルアミノ基;メチルスルホニルアミノ基、エチルスルホニルアミノ基、n−プロピルスルホニルアミノ基等の炭素数1〜6のアルキルスルホニルアミノ基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n−ブトキシカルボニル基等の炭素数2〜7のアルコキシカルボニル基;メチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、n−プロピルカルボニルオキシ基、イソプロピルカルボニルオキシ基、n−ブチルカルボニルオキシ基等の炭素数2〜7のアルキルカルボニルオキシ基;メトキシカルボニルオキシ基、エトキシカルボニルオキシ基、n−プロポキシカルボニルオキシ基、イソプロポキシカルボニルオキシ基、n−ブトキシカルボニルオキシ基等の炭素数2〜7のアルコキシカルボニルオキシ基等が挙げられる。
【0039】
尚、本明細書において、低級は炭素数1〜6を表わす。
上述したネガ型感光性組成物においては、アルカリ可溶性樹脂(A)100重量部に対して、架橋剤(N)を通常1〜80重量部、好ましくは5〜60重量部、酸発生剤(B)を通常0.001〜30重量部、好ましくは0.005〜10重量部、増感剤(C)を0.01〜30重量部、好ましくは0.1〜20重量部用いる。
【0040】
光酸発生剤(B)に対する架橋剤(N)の割合は通常0.05〜30000重量部、好ましくは0.5〜10000重量部、光酸発生剤(B)に対する増感剤(C)の割合は通常0.001〜30000重量部、好ましくは0.01〜4000重量部用いる。
架橋剤(N)の量が上記の範囲よりも少ないと、十分な架橋効果が得られずレジストパターンが不良となる傾向にある。一方、架橋剤の量がこの範囲よりも多いと、レジストの塗布特性が低下する傾向がある。又、増感剤の量が、この範囲よりも少ないと感度が低くなる傾向がある。増感剤の量がこの範囲よりも多いと、増感剤によるレジスト膜の透明性の低下により、レジストパターンが逆台形になり解像力の低下を引き起こす傾向がある。
【0041】
<ポジ型感光性樹脂組成物>
又、本発明の感光性レジスト材層を有する画像形成材における感光性レジスト材層の組成として、ポジ型としては、樹脂(A)として、酸分解性基含有重合体、(B−1)405nmの波長の露光では酸を発生しない光酸発生剤および
(C)前記一般式(I)で表わされ、320〜450nmの波長の光を吸収する増感剤、を含有する感光性組成物が好ましい。
【0042】
ここで、(B)成分の酸発生剤としては、前記ネガ型感光性組成物の(B−1)成分の酸発生剤として挙げたと同様の化合物が挙げられる。同じく(C)成分の増感剤としては、前記ネガ型感光性組成物の(C)成分の増感剤として挙げたと同様の光吸収色素を挙げることができる。
本発明におけるポジ型感光性組成物を構成する(A)成分の酸分解性基含有重合体は、感光性組成物が活性光線の照射を受けたときに、(B)成分の酸発生剤が生成する酸によって分解し、重合体自体にアルカリ可溶性を付与するような酸分解性基を含有する重合体であれば、特に限定されるものではない。
【0043】
その酸分解性基としては、具体的には、例えば、メトキシ基、エトキシ基、i−プロポキシ基、t−ブトキシ基等の炭素数1〜15のアルコキシ基、メトキシメトキシ基、ジメトキシメトキシ基、エトキシメトキシ基、1−メトキシエトキシ基、1−エトキシエトキシ基、1−プロポキシエトキシ基、1−t−ブトキシエトキシ基、1−シクロヘキシルオキシエトキシ基、1−エトキシプロポキシ基等の炭素数2〜15のアルコキシアルコキシ基、メトキシカルボニルオキシ基、エトキシカルボニルオキシ基、n−プロポキシカルボニルオキシ基、i−プロポキシカルボニルオキシ基、n−ブトキシカルボニルオキシ基、t−ブトキシカルボニルオキシ基等の2〜15のアルコキシカルボニルオキシ基、エトキシカルボニルオキシメトキシ基、n−プロポキシカルボニルオキシメトキシ基、i−プロポキシカルボニルオキシメトキシ基、n−ブトキシカルボニルオキシメトキシ基、t−ブトキシカルボニルオキシメトキシ基等の炭素数2〜15のアルコキシカルボニルオキシアルコキシ基等、少なくとも末端にアルコキシ基を有する基が挙げられる。
【0044】
尚、前記酸分解性基を含有する重合体としては、例えば、ノボラック樹脂、レゾール樹脂等のフェノール樹脂、及びポリビニルフェノール樹脂等のフェノール性水酸基含有樹脂のフェノール性水酸基の少なくとも一部をエーテル化或いはエステル化して前記酸分解性基を導入した樹脂が好ましいものとして挙げられる。中で、本発明においては、ポリビニルフェノール樹脂又はノボラック樹脂に前記酸分解性基を導入した樹脂が更に好ましく、ポリビニルフェノール樹脂に前記酸分解性基を導入した樹脂が特に好ましい。
【0045】
ここで、ノボラック樹脂は、例えば、フェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、2,5−キシレノール、3,5−キシレノール、o−エチルフェノール、m−エチルフェノール、p−エチルフェノール、プロピルフェノール、n−ブチルフェノール、t−ブチルフェノール、1−ナフトール、2−ナフトール、ピロカテコール、レゾルシノール、ハイドロキノン、ピロガロール、1,2,4−ベンゼントリオール、フロログルシノール、4,4’−ビフェニルジオール、2,2−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)プロパン等のフェノール類の少なくとも1種を、酸触媒下、例えば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ベンズアルデヒド、フルフラール等のアルデヒド類(尚、ホルムアルデヒドに代えてパラホルムアルデヒドを、アセトアルデヒドに代えてパラアルデヒドを、用いてもよい。)、又は、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、の少なくとも1種と重縮合させた樹脂であり、又、レゾール樹脂は、ノボラック樹脂の重縮合における酸触媒に代えてアルカリ触媒を用いる以外は同様にして重縮合させた樹脂である。これらのノボラック樹脂及びレゾール樹脂は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー測定によるポリスチレン換算の重量平均分子量が、1,000〜15,000のものが好ましく、1,500〜10,000のものが特に好ましい。
【0046】
又、ポリビニルフェノール樹脂は、例えば、o−ヒドロキシスチレン、m−ヒドロキシスチレン、p−ヒドロキシスチレン、ジヒドロキシスチレン、トリヒドロキシスチレン、テトラヒドロキシスチレン、ペンタヒドロキシスチレン、2−(o−ヒドロキシフェニル)プロピレン、2−(m−ヒドロキシフェニル)プロピレン、2−(p−ヒドロキシフェニル)プロピレン等のヒドロキシスチレン類(尚、これらは、ベンゼン環に塩素、臭素、沃素、弗素等のハロゲン原子、或いは炭素数1〜4のアルキル基を置換基として有していてもよい。)の単独又は2種以上を、ラジカル重合開始剤又はカチオン重合開始剤の存在下で重合させた樹脂である。これらのポリビニルフェノール樹脂は、ポリスチレン換算の重量平均分子量が、1,000〜100,000のものが好ましく、1,500〜50,000のものが特に好ましい。
【0047】
又、前記酸分解性基を含有する重合体として、例えば、カルボキシル基含有ビニル系樹脂のカルボキシル基の少なくとも一部をエステル化して前記酸分解性基を導入した樹脂を好ましいものとして挙げることができる。そのカルボキシル基含有ビニル系樹脂としては、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸等の不飽和カルボン酸と、スチレン、α−メチルスチレン、ヒドロキシスチレン、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N−(メタ)アクリロイルモルホリン、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、酢酸ビニル等のビニル化合物との共重合体等が挙げられ、これらのカルボキシル基含有ビニル系樹脂は、ポリスチレン換算の重量平均分子量が1,000〜300,000であるのが好ましい。
【0048】
上述したポジ型感光性組成物においては、酸分解性基含有重合体(A)100重量部に対して、酸発生剤(B)を通常0.001〜30重量部、好ましくは0.005〜10重量部、増感剤(C)を0.01〜30重量部、好ましくは0.1〜20重量部用いる。
増感剤の量が、この範囲よりも少ないと感度が低くなる傾向がある。増感剤の量がこの範囲よりも多いと、増感剤によるレジスト膜の透明性の低下により、レジストパターンが逆台形になり解像力の低下を引き起こす傾向がある。
【0049】
光酸発生剤(B)に対する増感剤(C)の割合は通常0.001〜30000重量部、好ましくは0.01〜4000重量部用いる。
なお、本発明のレジスト組成物は、その性能を損なわない範囲で種々の添加剤、例えば染料、顔料、塗布性改良剤、現像改良剤、密着性改良剤等を含有することも可能である。
【0050】
本発明の感光性樹脂組成物は、通常溶媒に溶解して使用されるが、溶媒としては樹脂、架橋剤及び光酸発生剤に対して十分な溶解度を持ち、良好な塗膜性を与える溶媒であれば特に制限はなく、例えば、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート等のセロソルブ系溶媒、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のプロピレングリコール系溶媒、酢酸ブチル、酢酸アミル、酪酸エチル、酪酸ブチル、ジエチルオキサレート、ピルビン酸エチル、エチル−2−ヒドロキシブチレート、2−メチルアセトアセテート、乳酸メチル、乳酸エチル等のエステル系溶媒、ヘプタノール、ヘキサノール、ジアセトンアルコール、フルフリルアルコールなどのアルコール系溶媒、シクロヘキサノン、メチルアミルケトンなどのケトン系溶媒、メチルフェニルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル系溶媒、ジメチルフォルムアミド、N−メチルピロリドン等の高極性溶媒、あるいはこれらの混合溶媒、さらには芳香族炭化水素を添加した混合溶媒等が挙げられる。溶媒の使用割合は、感光性組成物中の固形分の総量に対し、重量比として1〜20倍の範囲であることが好ましい。
前記感光性組成物は通常、導電性被加工基板上に感光層を形成する工程、該感光層を放射線により露光する工程、アルカリ現像液で現像する工程を経ることによって画像形成される。次いで得られたレジストパターン層をマスクとしてエッチング加工、メッキ加工等することにより、その表面に回路パターンが形成される。
【0051】
導電性被加工基板は銅、アルミニウム、金、銀、クロム、亜鉛、錫、鉛、ニッケル等の金属板;エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、弗素樹脂等の熱可塑性樹脂等の樹脂、紙、ガラス、及び、アルミナ、シリカ、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等の無機物、又は、ガラス布基材エポキシ樹脂、ガラス不織布基材エポキシ樹脂、紙基材エポキシ樹脂、紙基材フェノール樹脂等の複合材料等からなり、その厚さが0.02〜10mm程度の絶縁性支持体表面に、前記金属或いは酸化インジウム、酸化錫、酸化インジウムドープ酸化錫等の金属酸化物等の金属箔を加熱、圧着ラミネートするか、金属をスパッタリング、蒸着、メッキする等の方法により、その厚さが1〜100μm程度の導電層を形成した金属張積層板;シリコンウエハ上に電子回路素子及び、または絶縁層が形成された上に銅、アルミニウム、金などの金属層が形成されたウエハ;ガラス基板の上にITO膜が形成された基板などが用いられる。これらのうち好ましくは金属張積層板およびウエハが用いられる。
【0052】
被加工基板上に形成される感光層は、通常その塗布方法としては、従来公知の方法、例えば、回転塗布、ワイヤーバー塗布、スプレー塗布、ディップ塗布、エアーナイフ塗布、ロール塗布、ブレード塗布、スクリーン塗布、及びカーテン塗布等を用いることができる。その際の塗布量は、乾燥膜厚として、通常、0.1〜100μm、好ましくは0.5〜70μmの範囲である。さらに好ましくは5〜70μmの範囲である。尚、その際の乾燥温度としては、例えば、30〜150℃程度、好ましくは40〜110℃程度、乾燥時間としては、例えば、5秒〜60分間程度、好ましくは10秒〜30分間程度が採られる。
【0053】
露光には、通常320〜450nmの光を用い、単色光でもブロードな光でも良い。例えば高圧水銀灯の366nm、436nmの光等を用いることができるが、特に、波長域390〜430nmの青紫色領域のレーザー光を発生する光源が好ましく、具体的には、405nmを発振する窒化インジウムガリウム半導体レーザー等が挙げられる。また、本発明の組成物を320nm以下のDeepUV光で露光する事も可能である。
【0054】
露光後加熱(PEB)の条件はホットプレートまたはオーブンを用い、90〜140℃、1分〜30分程度の条件が好適に使用される。ホットプレートの代わりにオーブンを用いた場合は通常ホットプレートを使用した場合より長い時間が必要とされる。
そして、現像液には水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア水等の無機アルカリ類、エチルアミン、n−プロピルアミン等の第一級アミン類、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン等の第二級アミン、トリエチルアミン、トリメチルアミン等の第3級アミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルヒドロキシエチルアンモニウムハイドロキシド等の第4級アンモニウム塩の水溶液よりなるアルカリ現像液が好適に使用される。現像液には必要に応じて、アルコール、界面活性剤等を添加して使用することもある。
尚、現像は、通常、前記現像液に画像形成材を浸漬するか、画像形成材に前記現像液をスプレー法、パドル法等の公知の現像法により、好ましくは10〜50℃程度、更に好ましくは15〜45℃程度の温度で、5秒〜10分程度の時間でなされる。
【0055】
【実施例】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
[実施例1]
ポリ−p−ヒドロキシスチレン(重量平均分子量5,000)100重量部、ヘキサメトキシメチルメラミン50重量部、下記構造式(IV)で表される化合物5重量部、下記構造式(V)で表される化合物(405nmでのモル吸光係数ε:38700)1重量部をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート290重量部に溶解し、感光性組成物溶液とした。得られた感光性組成物溶液をガラス基板上に10μmの膜厚となるようにスピンコートし、オーブンで90℃、10分間乾燥した。
【0056】
【化7】
得られたネガ画像形成材の感光性レジスト層について、中心波長405nm、レーザー出力5mWの日亜化学工業製レーザー光源(NLHV500C)を用いて、像面照度2μW、ビームスポット径2.5μmで、ビーム走査間隔及び走査速度を変えながら走査露光を行った。露光後、100℃で10分間オーブン中での後加熱処理を施した後、現像液として水酸化カリウム0.5重量%水溶液を用いて20℃で60秒間現像を行った。その結果、レジストの感度は3mJ/cm2であり、被加工基板表面に5μmの線幅の矩形性の良好なレジスト画像が形成された。
【0057】
[実施例2]
光酸発生剤を式(IV)のかわりに式(VI)の化合物とした以外は、実施例1と同様にしてネガ型感光性組成物溶液とした。得られた感光性組成物溶液を実施例1と同様にして画像形成を行った。その結果、レジストの感度は6mJ/cm2であり、被加工基板表面に7μmの線幅の矩形性の良好なレジスト画像が形成された。
【0058】
【化8】
[比較例1]
構造式(V)で表わされる化合物を用いなかった以外実施例1と同様にして感光性組成物溶液を調整し、画像形成を行ったが、露光部は全て現像液に溶解し、画像が形成されなかった。
【0059】
【発明の効果】
本発明の感光性樹脂組成物は、特に320〜450nmの波長の露光に適し、比較的厚膜に於いても高感度で、矩形性の良好なレジスト画像を形成することが可能である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、青紫色レーザー光による露光、及び現像処理によってレジスト画像形成可能な、感光性樹脂組成物に関し、特に、青紫色レーザー光による直接描画によって、プリント配線基板、プラズマディスプレイ用配線板、液晶ディスプレイ用配線板、大規模集積回路、薄型トランジスタ、半導体パッケージ等の微細電子回路の形成に有用な感光性組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、プリント配線基板、プラズマディスプレイ用配線板、液晶ディスプレイ用配線板、大規模集積回路、薄型トランジスタ、半導体パッケージ等の微細電子回路の形成には、例えば、被加工基板上に感光性レジスト材層を有し、必要に応じてその上に保護層を有する画像形成材のその感光性レジスト材層を、マスクフィルムを通して紫外線照射して露光した後、マスクフィルムを剥離し、更に保護層を有する場合にはその保護層を剥離し、露光部と非露光部の現像液に対する溶解性の差を利用して現像してパターンを形成し、このパターン層をマスクとして被加工基板をエッチング加工等することにより、被加工基板に回路パターンを形成するリソグラフィー法が広く用いられている。
【0003】
更に、近年、露光光源にレーザー光を用いることにより、マスクフィルムを用いずに、コンピューター等のデジタル情報から直接画像を形成するレーザー直接描画法が、生産性のみならず、解像性や位置精度等の向上も図れることから注目されるに到り、それに伴い、リソグラフィー法においてもレーザー光の利用が盛んに研究されている。
【0004】
一方、レーザー光は、紫外から赤外までの種々の光源が知られているが、画像露光に利用できるレーザー光としては、出力、安定性、感光能力、及びコスト等の点から、アルゴンイオンレーザー、ヘリウムネオンレーザー、YAGレーザー、及び半導体レーザー等の可視から赤外領域の光を発するものが有力視されており、例えば、波長488nmのアルゴンイオンレーザー、波長532nmのFD−YAGレーザーを用いたリソグラフィー法は既に実用化に到っている。このような技術的な要求のもと、可視光で画像形成可能な感光性樹脂組成物が研究されており、(A)樹脂、(B)光酸発生剤及び(C)増感剤を含有する感光性組成物が種々提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0005】
しかしながら、これらは可視レーザー光を用いた画像形成に適した感光性樹脂組成物であり、黄色灯下でのセーフライト性に劣り、赤色灯照明のような暗室環境下での作業が必要であるという制約がある。これに対して、近年のレーザー技術の著しい進歩により、黄色灯照明のような明室環境下での作業が可能な、青紫色領域で安定的に発振できる半導体レーザーが利用できるようになったものの、その出力が他の可視領域に比して低いこともあって、感光性レジスト材の感度が必ずしも十分とは言えず、直接描画法においてはもとよりリソグラフィー法においても実用化できるレベルには達していないのが現状である。従って、青紫色領域で高感度且つ解像性の高い感光性樹脂組成物が求められている。
【0006】
一方、従来から半導体集積回路製造に用いられている化学増幅型感光性樹脂組成物は、高解像力であるとの特長は有するものの、紫外、遠紫外に感光する組成であって、青紫色領域には吸収を有さないため青紫色レーザーによる画像形成は不可能である。
また、青紫色領域に吸収を有する色素を含有する感光性樹脂組成物としては、反射防止用色素としてシアノ桂皮酸誘導体を含み、感光性溶解抑止剤としてキノンジアジド化合物を含む感光性樹脂組成物が知られている(特許文献2参照)。しかしながら、この場合、キノンジアジド化合物は広義には感光性酸発生剤ではあるものの、後述する本願明細書に規定する405nmの光で酸を発生しない酸発生剤であり、又、色素との増感作用で酸を発生する化合物ではなく、従って、この組成物では色素との増感作用により、酸発生剤が酸を発生して画像を形成するメカニズムの組成ではないため、感度が非常に低く青紫色レーザーによる直接描画法には不適である。
【0007】
【特許文献1】
特開2002−258478号公報
【特許文献2】
特開平2−275453号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は酸発生剤が機能し得ない特定波長領域でも高感度の感光性を示し、特に320〜450nmの露光に適した感光性樹脂組成物を提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、特定の酸発生剤と特定の増感色素の併用により上記目的を達成することを見い出したものであり、その要旨は(A)樹脂、(B)光酸発生剤及び(C)増感剤を含有する感光性組成物において、増感剤(C)が下記一般式(I)で表わされ、320〜450nmの波長の光を吸収する化合物であり、(B)の光酸発生剤が405nmの波長の露光では酸を発生しない化合物(B−1)であることを特徴とする感光性樹脂組成物。
【0010】
【化2】
(式中、R1〜R6,X、Yは、それぞれ独立に水素原子または有機基を表し、X及びYは、いずれか一方が少なくとも電子吸引性基を表し、R1〜R5は少なくとも一つが電子供与性基を表し、R1〜R5の内、隣接する二つが互いに結合して環を形成しても良い。)
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の感光性レジスト材層を有する画像形成材における感光性レジスト材層の組成は、前述の分光感度特性又は構造を満足する限り特に限定されるものではなく、ネガ型及びポジ型のいずれであっても良い。
<ネガ型感光性樹脂組成物>
ネガ型としては、樹脂(A)がアルカリ可溶性樹脂であり、(B)405nmの波長の露光では酸を発生しない光酸発生剤及び(C)320〜450nmの露光で増感する増感剤に加えてさらに、(N)酸性条件下でアルカリ可溶性樹脂に作用する架橋剤を含有する感光性組成物が好ましい。
【0012】
ここで、アルカリ可溶性樹脂(A)としては、現像時に未露光部がアルカリ可溶性となり、アルカリ現像液に溶出するものであれば特に限定されないが、通常、ノボラック樹脂、ポリビニルフェノール類、ポリアクリル酸、ポリビニルアルコール、スチレン−無水マレイン酸樹脂並びに、アクリル酸、ビニルアルコールまたはビニルフェノールを単量体単位として含む重合体、あるいはこれらの誘導体などが用いられる。これらのうち、特に、フェノール性水酸基を有する重合単位を含有するものが好ましく、ノボラック樹脂またはポリビニルフェノール類が好ましい。
【0013】
ノボラック樹脂としては、m−クレゾール、o−クレゾール、p−クレゾール、2,5−キシレノール、3,5−キシレノール、レゾルシン、ピロガロール、ビスフェノール、ビスフェノール−A、トリスフェノール、o−エチルフェノール、m−エチルフェノール、p−エチルフェノール、プロピルフェノール、n−ブチルフェノール、t−ブチルフェノール、1−ナフトール、2−ナフトール等の芳香族炭化水素類の少なくとも1種を酸性触媒下、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ベンズアルデヒド、フルフラール等のアルデヒド類及び、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類から選ばれた少なくとも1種のアルデヒド類又はケトン類と重縮合させたものが挙げられる。
【0014】
ホルムアルデヒド及びアセトアルデヒドの代わりに、それぞれパラホルムアルデヒド及びパラアルデヒドを使用してもよい。ノボラック樹脂のゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(以下、GPCと略す)測定によるポリスチレン換算重量平均分子量(以下、GPC測定による重量平均分子量Mwと略す)が1,000〜15,000、好ましくは1,500〜10,000のものが用いられる。
【0015】
ノボラック樹脂としては、より好ましくは、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、2,5−キシレノール、及び3,5−キシレノール、レゾルシンから選ばれる少なくとも1種のフェノール類をホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒドなどのアルデヒド類の中から選ばれる少なくとも1種と重縮合したノボラック樹脂が挙げられる。中でも、m−クレゾール:p−クレゾール:2,5−キシレノール:3,5−キシレノール:レゾルシンの混合割合がモル比で70〜100:0〜30:0〜20:0〜20:0〜20のフェノール類とアルデヒド類との重縮合物であるノボラック樹脂が好ましい。アルデヒド類の中でも、特にホルムアルデヒドが好ましい。
【0016】
ポリビニルフェノール類としては、o−ヒドロキシスチレン、m−ヒドロキシスチレン、p−ヒドロキシスチレン、2−(o−ヒドロキシフェニル)プロピレン、2−(m−ヒドロキシフェニル)プロピレン、2−(p−ヒドロキシフェニル)プロピレンなどのヒドロキシスチレン類の単独または2種以上の重合体が挙げられる。ヒドロキシスチレン類は芳香環に塩素、臭素、ヨウ素、フッ素等のハロゲンあるいはC1〜C4のアルキル置換基等の置換基を有していてもよく、従ってポリビニルフェノール類としては、芳香環にハロゲン又はC1〜C4のアルキル置換基を有していても良いポリビニルフェノールが挙げられる。
【0017】
ポリビニルフェノール類は、通常、置換基を有していてもよいヒドロキシスチレン類を単独で又は2種以上をラジカル重合開始剤またはカチオン重合開始剤の存在下で重合することにより得られる。かかるポリビニルフェノール類は、樹脂の吸光度を下げるために一部水素添加を行なったものでもよい。又、t−ブトキシカルボニル基、ピラニル基、フラニル基などでポリビニルフェノール類の一部のOH基を保護した樹脂でもよい。ポリビニルフェノール類のMwは、1,000〜100,000、好ましくは1,500〜50,000のものが用いられる。ポリビニルフェノール類としては、より好ましくは、芳香環にC1〜C4のアルキル置換基を有していてもよいポリビニルフェノールが挙げられ、未置換のポリビニルフェノールが特に好ましい。アルカリ可溶性樹脂の分子量が、上記範囲よりも小さいとレジストとしての十分な塗膜が得られず、この範囲よりも大きいと未露光部分のアルカリ現像液に対する溶解性が小さくなり、レジストのパターンが得られない傾向にある。上述のアルカリ可溶性樹脂のうち、特に、未置換のポリビニルフェノール及びノボラック樹脂が好ましい。
【0018】
酸性条件下でアルカリ可溶性樹脂に作用する架橋剤(N)としては、アルカリ可溶性樹脂と架橋反応する化合物であれば特に限定されないが、例として、メラミン、ベンゾグアナミン、グリコールウリルもしくは尿素にホルマリンを作用させた化合物またはそれらのアルキル変性化合物、エポキシ化合物、レゾール化合物等が挙げられる。
【0019】
具体的には、三井サイアナミド社のサイメル(登録商標)300、301、303、350、736、738、370、771、325、327、703、701、266、267、285、232、235、238、1141、272、254、202、1156、1158、三和ケミカル社のニカラック(登録商標)E−2151、MW−100LM、MX−750LMを、メラミンにホルマリンを作用させた化合物またはそのアルキル変性物の例として挙げることができる。
【0020】
また、サイメル(登録商標)1123、1125、1128は、ベンゾグアナミンにホルマリンを作用させた化合物またはそのアルキル変性物の例として挙げることができる。サイメル(登録商標)1170、1171、1174、1172、ニカラック(登録商標)MX−270は、グリコールウリルにホルマリンを作用させた化合物またはそのアルキル変性物の例として挙げることができる。尿素にホルマリンを作用させた化合物またはそのアルキル変性物の例としては、三井サイアミド社のUFR(登録商標)65、300、ニカラック(登録商標)MX−290を挙げることができる。
【0021】
エポキシ化合物の例としては、ノボラックエポキシ樹脂(東都化成社製、YDP N−638、701、702、703、704等)、アミンエポキシ樹脂(東都化成社製、YH−434等)、ビスフェノールAエポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン社製、エピコート825、826、827、828、1001、1002、1003、1055、1004、1007、1009、1010等)、ソルビトール(ポリ)グリシジルエーテル、(ポリ)グリセロール(ポリ)グリシジルエーテル、ペンタエリスリトール(ポリ)グリシジルエーテル、トリグリシジルトリスヒドロキシエチルイソシアヌレート、アリルグリシジルエーテル、エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、フェノールグリシジルエーテル、ラウリルアルコールグリシジルエーテル、アジピン酸グリシジルエーテル、フタル酸グリシジルエーテル、ジブロモフェニルグリシジルエーテル、ジブロモネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、グリシジルフタルイミド、(ポリ)エチレングリコールグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、グリセリンポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル等を挙げることができる。
【0022】
この中で特に好ましい化合物として、分子中に−N(CH2OR)2基(式中、Rはアルキル基または水素原子を示す)を有する化合物が挙げられる。詳しくは、尿素あるいはメラミンに、ホルマリンを作用させた化合物またはそのアルキル変性物、中でもヘキサメトキシメラミンが特に好ましい。
光酸発生剤であって、405nmの波長の露光では酸を発生しない化合物(B−1)とは、活性光線を受けたときに酸を発生させる化合物であってレジスト組成物として公知の酸発生剤のなかで405nmに吸収を持たないものであれば特に限定されない。ここで、405nmの光で酸を発生しない酸発生剤とは、酸発生剤の2.0mmol/dm3アセトニトリル溶液5mlに波長405nmのレーザーを250mJ照射した際に酸を発生しないものを言う。酸の検出には、指示薬としてCVL(クリスタルバイオレットラクトン){3,3−ビス[4−(ジメチルアミノ)フェニル]―6−(ジメチルアミノ)―1(3H)イソベンゾフラノン}を用い、レーザー照射後にCVL2.0mmol/dm3アセトニトリル溶液を等量加え、610nmのAbs.が0.01以下であれば酸を発生していないものとする。例としては、ハロゲン置換アルカン、ハロメチル化s−トリアジン誘導体等のハロゲン含有化合物類、オニウム塩類、及びスルホン化合物類等から選ばれ、中で、本発明においては、光照射により、スルホン酸を発生させるスルホン化合物から選択するのが特に好ましい。
【0023】
ここで、そのハロゲン含有化合物類の中でハロゲン置換アルカンとしては、具体的には、例えば、ジクロロメタン、トリクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、1,2−ジブロモエタン等が挙げられる。
又、そのハロゲン含有化合物類の中でハロメチル化s−トリアジン誘導体としては、具体的には、例えば、2,4,6−トリス(モノクロロメチル)−s−トリアジン、2,4,6−トリス(ジクロロメチル)−s−トリアジン、2,4,6−トリス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−メチル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−n−プロピル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(α,α,β−トリクロロエチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(3,4−エポキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−クロロフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−〔1−(p−メトキシフェニル)−2,4−ブタジエニル〕−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−トリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−メトキシナフチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−エトキシナフチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−エトキシカルボニルナフチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−フェニルチオ−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−ベンジルチオ−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4,6−トリス(ジブロモメチル)−s−トリアジン、2,4,6−トリス(トリブロモメチル)−s−トリアジン、2−メチル−4,6−ビス(トリブロモメチル)−s−トリアジン、2−メトキシ−4,6−ビス(トリブロモメチル)−s−トリアジン等が挙げられ、中で、ビス(トリハロメチル)−s−トリアジンが好ましく、2−メチル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(3,4−エポキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、等が特に好ましい。
【0024】
又、そのオニウム塩類としては、テトラメチルアンモニウムブロマイド、テトラエチルアンモニウムブロマイド等のアンモニウム塩、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアルセネート、ジフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、ジフェニルヨードニウムp−トルエンスルホネート、ジフェニルヨードニウムカンファースルホネート、ジシクロヘキシルヨードニウムヘキサフルオロアルセネート、ジシクロヘキシルヨードニウムテトラフルオロボレート、ジシクロヘキシルヨードニウムp−トルエンスルホネート、ジシクロヘキシルヨードニウムカンファースルホネート等のヨードニウム塩、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアルセネート、トリフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、トリフェニルスルホニウムp−トルエンスルホネート、トリフェニルスルホニウムカンファースルホネート、トリシクロヘキシルスルホニウムヘキサフルオロアルセネート、トリシクロヘキシルスルホニウムテトラフルオロボレート、トリシクロヘキシルスルホニウムp−トルエンスルホネート、トリシクロヘキシルスルホニウムカンファースルホネート等のスルホニウム塩等が挙げられる。
【0025】
又、スルホン化合物類としては、具体的には、例えば、ビス(フェニルスルホニル)メタン、ビス(p−ヒドロキシフェニルスルホニル)メタン、ビス(p−メトキシフェニルスルホニル)メタン、ビス(α−ナフチルスルホニル)メタン、ビス(β−ナフチルスルホニル)メタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)メタン、ビス(t−ブチルスルホニル)メタン、フェニルスルホニル(シクロヘキシルスルホニル)メタン等のビス(スルホニル)メタン化合物、フェニルカルボニル(フェニルスルホニル)メタン、ナフチルカルボニル(フェニルスルホニル)メタン、フェニルカルボニル(ナフチルスルホニル)メタン、シクロヘキシルカルボニル(フェニルスルホニル)メタン、t−ブチルカルボニル(フェニルスルホニル)メタン、フェニルカルボニル(シクロヘキシルスルホニル)メタン、フェニルカルボニル(t−ブチルカルボニル)メタン等のカルボニル(スルホニル)メタン化合物、ビス(フェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(p−ヒドロキシフェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(p−メトキシフェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(α−ナフチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(β−ナフチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(t−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、フェニルスルホニル(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(スルホニル)ジアゾメタン化合物、フェニルカルボニル(フェニルスルホニル)ジアゾメタン、ナフチルカルボニル(フェニルスルホニル)ジアゾメタン、フェニルカルボニル(ナフチルスルホニル)ジアゾメタン、シクロヘキシルカルボニル(フェニルスルホニル)ジアゾメタン、t−ブチルカルボニル(フェニルスルホニル)ジアゾメタン、フェニルカルボニル(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、フェニルカルボニル(t−ブチルカルボニル)ジアゾメタン等のカルボニル(スルホニル)ジアゾメタン化合物、下記一般式(II)及び(III)で示されるものが特に挙げられる。
【0026】
【化3】
(上記式中、Ra〜Rfは、式(II)及び(III)の化合物が光酸発生剤であって、かつ405nmの波長の露光では酸を発生しない化合物である限り、任意の置換基を表わす。)
上記一般式(II)および(III)において、Ra,Rd及びReで表される置換基としては、次のようなものが例示される。水素原子;メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ヘプチル基等の炭素数1〜18の直鎖又は分岐のアルキル基;シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基等の炭素数3〜18のシクロアルキル基;ビニル基、プロペニル基、ヘキセニル基等の炭素数2〜18の直鎖又は分岐のアルケニル基;シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等の炭素数3〜18のシクロアルケニル基;2−チエニル基、2−ピリジル基、フリル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、モルホリノ基、ピロリジニル基、テトラヒドロチオフェンジオキサイド基等の飽和もしくは不飽和の複素環基;フェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基等の炭素数6〜18のアリール基;ベンジル基、フェネチル基等の炭素数7〜20のアラルキル基;アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、イソバレリル基等の炭素数2〜18の直鎖又は分岐のアシル基;メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基等の炭素数1〜18の直鎖又は分岐のアルコキシ基;プロペニルオキシ基、ブテニルオキシ基、ペンテニルオキシ基等の炭素数3〜18の直鎖又は分岐のアルケニルオキシ基;メチルチオ基、エチルチオ基、n−プロピルチオ基、n−ブチルチオ基、sec−ブチルチオ基、tert−ブチルチオ基等の炭素数1〜18の直鎖又は分岐のアルキルチオ基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子;ニトロ基;シアノ基;ヒドロキシ基;ホルミル基;スルホン酸基;カルボキシル基;−OCORで表されるアシルオキシ基;−NRRで表されるアミノ基;−NHCORで表されるアシルアミノ基;−NHCOORで表されるカーバメート基;−NHSOORで表されるスルホンアミド基;−COORで表されるカルボン酸エステル基;−CONRRで表されるカルバモイル基;−SOONRRで表されるスルファモイル基;−SO2ORで表されるスルホン酸エステル基等が挙げられる。
【0027】
またRdとReは環を形成していても良く、その環はさらに他の環と縮合していても良い。他の環としては、飽和又は不飽和の炭化水素環又は複素環等が挙げられる。
前記一般式(II)において、Rbで示される置換基としては、水素原子、置換されても良い直鎖、分岐又は環状のアルキル基、置換されても良い直鎖、分岐又は環状のアルケニル基、置換されても良いアリール基、置換されても良いアラルキル基、カルボキシル基、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシロキシ基等があげられ、好ましくはシアノ基、アルキルオキシカルボニル基があげられる。これらの基はさらに置換基を有していても良い。
【0028】
前記一般式(II)及び(III)におけるRc及びRfで示される置換基としては、それぞれ置換されても良い直鎖、分岐又は環状のアルキル基、置換されても良い直鎖、分岐又は環状のアルケニル基、置換されても良いアリール基、置換されても良いアラルキル基、又は置換されていても良いカンファー基を表す。また、これらの置換基内の水素原子はフッ素原子で置き換えられていても良い。
【0029】
また、Rc及びRfで示される基に含まれるアルキル基、アルケニル基、アリール基、複素環基は、さらに置換されていても良い。この場合の置換基としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基等の炭素数1〜10のアルコキシ基;メトキシメトキシ基、エトキシメトキシ基、プロポキシメトキシ基、エトキシエトキシ基、プロポキシエトキシ基、メトキシブトキシ基等の炭素数2〜12のアルコキシアルコキシ基;メトキシメトキシメトキシ基、メトキシメトキシエトキシ基、メトキシエトキシメトキシ基、メトキシメトキシエトキシ基、エトキシエトキシメトキシ基等の炭素数3〜15のアルコキシアルコキシアルコキシ基;アリルオキシ基;フェニル基、トリル基、キシリル基等の炭素数6〜12のアリール基(これらは置換基でさらに置換されていても良い);フェノキシ基、トリルオキシ基、キシリルオキシ基、ナフチルオキシ基等の炭素数2〜12のアルケニルオキシ基;アセチル基、プロピオニル基等のアシル基;シアノ基;ニトロ基;ヒドロキシル基;テトラヒドロフリル基;アミノ基;N,N−ジメチルアミノ基、N,N−ジエチルアミノ基等の炭素数1〜10のアルキルアミノ基;メチルスルホニルアミノ基、エチルスルホニルアミノ基、n−プロピルスルホニルアミノ基等の炭素数1〜6のアルキルスルホニルアミノ基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n−ブトキシカルボニル基等の炭素数2〜7のアルコキシカルボニル基;メチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、n−プロピルカルボニルオキシ基、イソプロピルカルボニルオキシ基、n−ブチルカルボニルオキシ基等の炭素数2〜7のアルキルカルボニルオキシ基;メトキシカルボニルオキシ基、エトキシカルボニルオキシ基、n−プロポキシカルボニルオキシ基、イソプロポキシカルボニルオキシ基、n−ブトキシカルボニルオキシ基等の炭素数2〜7のアルコキシカルボニルオキシ基等が挙げられる。
また、これらの置換基内の水素原子はフッ素原子で置き換えられていても良い。前記一般式(II)及び(III)で示される化合物の具体的な例としては下記のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0030】
【化4】
【0031】
【化5】
増感剤(C)は、下記一般式(I)の構造を持つ320〜450nmの波長の光を吸収する化合物をさし、波長320〜450nmの青紫外領域の光を効率よく吸収すると共に、その光励起エネルギーを(B)成分の酸発生剤に伝え、該酸発生剤を分解し、酸を発生させる増感機能を有する光吸収色素が好ましい。
【0032】
【化6】
(式中、R1〜R6,X、Yは、それぞれ独立に水素原子または有機基を表し、X及びYは、いずれか一方が少なくとも電子吸引性基を表し、R1〜R5は少なくとも一つが電子供与性基を表し、R1〜R5の内、隣接する二つが互いに結合して環を形成しても良い。)
中でも350〜420nmに吸収極大をもつ化合物が好ましい。又、405nmでのモル吸光係数(ε)が100以上100000以下であるのが好ましく、特に1000以上が好ましい。
【0033】
上記一般式(I)において、R1〜R5で表される有機基としては、次のようなものが例示される。水素原子;メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ヘプチル基等の炭素数1〜18の直鎖又は分岐のアルキル基;シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基等の炭素数3〜18のシクロアルキル基;ビニル基、プロペニル基、ヘキセニル基等の炭素数2〜18の直鎖又は分岐のアルケニル基;シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等の炭素数3〜18のシクロアルケニル基;2−チエニル基、2−ピリジル基、フリル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、モルホリノ基、ピロリジニル基、テトラヒドロチオフェンジオキサイド基等の飽和もしくは不飽和の複素環基;フェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基等の炭素数6〜18のアリール基;ベンジル基、フェネチル基等の炭素数7〜20のアラルキル基;アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、イソバレリル基等の炭素数2〜18の直鎖又は分岐のアシル基;メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基等の炭素数1〜18の直鎖又は分岐のアルコキシ基;プロペニルオキシ基、ブテニルオキシ基、ペンテニルオキシ基等の炭素数3〜18の直鎖又は分岐のアルケニルオキシ基:メチルチオ基、エチルチオ基、n−プロピルチオ基、n−ブチルチオ基、sec−ブチルチオ基、tert−ブチルチオ基等の炭素数1〜18の直鎖又は分岐のアルキルチオ基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子;ニトロ基;シアノ基;ヒドロキシ基;ホルミル基;スルホン酸基;カルボキシル基;−OCOR12で表されるアシルオキシ基;−NR13R14で表されるアミノ基;−NHCOR15で表されるアシルアミノ基;−NHCOOR16で表されるカーバメート基;−NHSOOR17で表されるスルホンアミド基;−COOR18で表されるカルボン酸エステル基;−CONR19R20で表されるカルバモイル基;−SOONR21R22で表されるスルファモイル基;−SO2OR23で表されるスルホン酸エステル基等が挙げられる。
【0034】
また、複数の有機基(置換基)を有する場合、同種でも異なっていても良い。またR1〜R5のうち、隣り合う2つが環を形成する場合としては、基本骨格であるベンゼン環に縮合する、飽和又は不飽和の炭化水素環又は複素環等が挙げられる。さらに、R3に窒素が置換し、R2,R4とともに環を形成するジュロリジン環等が挙げられる。これらの環はさらに置換基を有していても良い。
【0035】
R1〜R5の電子供与性基としては、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アラルキル基、アリール基、アシルアミノ基、アルキルカルバモイル基、アリールカルバモイル基、アルキルスルファモイル基、アリールスルファモイル基、等があげられる。
また、R1,R3,R5のいずれかが電子供与性基である場合の好ましい基としては、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アルキルチオ基があげられ、ジアルキルアミノとしては、−NR7R8(R7,R8は独立に低級アルキル基又はシアノ低級アルキル基を表わす)が挙げられる。
【0036】
特に、R3が上記の好ましい電子供与性基であるのが好ましい。
X及び/またはYの電子吸引性基としては、カルボキシル基、シアノ基、ニトロ基、アシル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシロキシ基等があげられ、好ましくは、シアノ基、COR9(R9は低級アルキル基または低級アルコキシ基を表す)、−CONR10R11(R10,R11は水素原子、置換または無置換のアルキル基を表す)であり、更に好ましくはシアノ基、アルキルオキシカルボニル基があげられる。
【0037】
R6で示される有機基としては次のようなものが例示される。メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ヘプチル基等の炭素数1〜18の直鎖又は分岐のアルキル基;シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基等の炭素数3〜18のシクロアルキル基;ビニル基、プロペニル基、ヘキセニル基等の炭素数2〜18の直鎖又は分岐のアルケニル基;シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等の炭素数3〜18のシクロアルケニル基;2−チエニル基、2−ピリジル基、フリル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、モルホリノ基、ピロリジニル基、テトラヒドロチオフェンジオキサイド基等の飽和もしくは不飽和の複素環基;フェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基等の炭素数6〜18のアリール基;ベンジル基、フェネチル基等の炭素数7〜20のアラルキル基;アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、イソバレリル基等の炭素数2〜18の直鎖又は分岐のアシル基等が挙げられる。
【0038】
尚、上記有機基の置換基R12〜R23はそれぞれ水素原子、置換されても良い直鎖、分岐又は環状のアルキル基、置換されても良い直鎖、分岐又は環状のアルケニル基、置換されても良いアリール基、又は置換されても良いアラルキル基を表す。
また、R1〜R23で示される基に含まれるアルキル基、アルケニル基、アリール基、複素環基は、さらに置換されていても良い。この場合の置換基としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基等の炭素数1〜10のアルコキシ基;メトキシメトキシ基、エトキシメトキシ基、プロポキシメトキシ基、エトキシエトキシ基、プロポキシエトキシ基、メトキシブトキシ基等の炭素数2〜12のアルコキシアルコキシ基;メトキシメトキシメトキシ基、メトキシメトキシエトキシ基、メトキシエトキシメトキシ基、メトキシメトキシエトキシ基、エトキシエトキシメトキシ基等の炭素数3〜15のアルコキシアルコキシアルコキシ基;アリルオキシ基;フェニル基、トリル基、キシリル基等の炭素数6〜12のアリール基(これらは置換基でさらに置換されていても良い);フェノキシ基、トリルオキシ基、キシリルオキシ基、ナフチルオキシ基等の炭素数2〜12のアルケニルオキシ基;アセチル基、プロピオニル基等のアシル基;シアノ基;ニトロ基;ヒドロキシル基;テトラヒドロフリル基;アミノ基;N,N−ジメチルアミノ基、N,N−ジエチルアミノ基等の炭素数1〜10のアルキルアミノ基;メチルスルホニルアミノ基、エチルスルホニルアミノ基、n−プロピルスルホニルアミノ基等の炭素数1〜6のアルキルスルホニルアミノ基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n−ブトキシカルボニル基等の炭素数2〜7のアルコキシカルボニル基;メチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、n−プロピルカルボニルオキシ基、イソプロピルカルボニルオキシ基、n−ブチルカルボニルオキシ基等の炭素数2〜7のアルキルカルボニルオキシ基;メトキシカルボニルオキシ基、エトキシカルボニルオキシ基、n−プロポキシカルボニルオキシ基、イソプロポキシカルボニルオキシ基、n−ブトキシカルボニルオキシ基等の炭素数2〜7のアルコキシカルボニルオキシ基等が挙げられる。
【0039】
尚、本明細書において、低級は炭素数1〜6を表わす。
上述したネガ型感光性組成物においては、アルカリ可溶性樹脂(A)100重量部に対して、架橋剤(N)を通常1〜80重量部、好ましくは5〜60重量部、酸発生剤(B)を通常0.001〜30重量部、好ましくは0.005〜10重量部、増感剤(C)を0.01〜30重量部、好ましくは0.1〜20重量部用いる。
【0040】
光酸発生剤(B)に対する架橋剤(N)の割合は通常0.05〜30000重量部、好ましくは0.5〜10000重量部、光酸発生剤(B)に対する増感剤(C)の割合は通常0.001〜30000重量部、好ましくは0.01〜4000重量部用いる。
架橋剤(N)の量が上記の範囲よりも少ないと、十分な架橋効果が得られずレジストパターンが不良となる傾向にある。一方、架橋剤の量がこの範囲よりも多いと、レジストの塗布特性が低下する傾向がある。又、増感剤の量が、この範囲よりも少ないと感度が低くなる傾向がある。増感剤の量がこの範囲よりも多いと、増感剤によるレジスト膜の透明性の低下により、レジストパターンが逆台形になり解像力の低下を引き起こす傾向がある。
【0041】
<ポジ型感光性樹脂組成物>
又、本発明の感光性レジスト材層を有する画像形成材における感光性レジスト材層の組成として、ポジ型としては、樹脂(A)として、酸分解性基含有重合体、(B−1)405nmの波長の露光では酸を発生しない光酸発生剤および
(C)前記一般式(I)で表わされ、320〜450nmの波長の光を吸収する増感剤、を含有する感光性組成物が好ましい。
【0042】
ここで、(B)成分の酸発生剤としては、前記ネガ型感光性組成物の(B−1)成分の酸発生剤として挙げたと同様の化合物が挙げられる。同じく(C)成分の増感剤としては、前記ネガ型感光性組成物の(C)成分の増感剤として挙げたと同様の光吸収色素を挙げることができる。
本発明におけるポジ型感光性組成物を構成する(A)成分の酸分解性基含有重合体は、感光性組成物が活性光線の照射を受けたときに、(B)成分の酸発生剤が生成する酸によって分解し、重合体自体にアルカリ可溶性を付与するような酸分解性基を含有する重合体であれば、特に限定されるものではない。
【0043】
その酸分解性基としては、具体的には、例えば、メトキシ基、エトキシ基、i−プロポキシ基、t−ブトキシ基等の炭素数1〜15のアルコキシ基、メトキシメトキシ基、ジメトキシメトキシ基、エトキシメトキシ基、1−メトキシエトキシ基、1−エトキシエトキシ基、1−プロポキシエトキシ基、1−t−ブトキシエトキシ基、1−シクロヘキシルオキシエトキシ基、1−エトキシプロポキシ基等の炭素数2〜15のアルコキシアルコキシ基、メトキシカルボニルオキシ基、エトキシカルボニルオキシ基、n−プロポキシカルボニルオキシ基、i−プロポキシカルボニルオキシ基、n−ブトキシカルボニルオキシ基、t−ブトキシカルボニルオキシ基等の2〜15のアルコキシカルボニルオキシ基、エトキシカルボニルオキシメトキシ基、n−プロポキシカルボニルオキシメトキシ基、i−プロポキシカルボニルオキシメトキシ基、n−ブトキシカルボニルオキシメトキシ基、t−ブトキシカルボニルオキシメトキシ基等の炭素数2〜15のアルコキシカルボニルオキシアルコキシ基等、少なくとも末端にアルコキシ基を有する基が挙げられる。
【0044】
尚、前記酸分解性基を含有する重合体としては、例えば、ノボラック樹脂、レゾール樹脂等のフェノール樹脂、及びポリビニルフェノール樹脂等のフェノール性水酸基含有樹脂のフェノール性水酸基の少なくとも一部をエーテル化或いはエステル化して前記酸分解性基を導入した樹脂が好ましいものとして挙げられる。中で、本発明においては、ポリビニルフェノール樹脂又はノボラック樹脂に前記酸分解性基を導入した樹脂が更に好ましく、ポリビニルフェノール樹脂に前記酸分解性基を導入した樹脂が特に好ましい。
【0045】
ここで、ノボラック樹脂は、例えば、フェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、2,5−キシレノール、3,5−キシレノール、o−エチルフェノール、m−エチルフェノール、p−エチルフェノール、プロピルフェノール、n−ブチルフェノール、t−ブチルフェノール、1−ナフトール、2−ナフトール、ピロカテコール、レゾルシノール、ハイドロキノン、ピロガロール、1,2,4−ベンゼントリオール、フロログルシノール、4,4’−ビフェニルジオール、2,2−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)プロパン等のフェノール類の少なくとも1種を、酸触媒下、例えば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ベンズアルデヒド、フルフラール等のアルデヒド類(尚、ホルムアルデヒドに代えてパラホルムアルデヒドを、アセトアルデヒドに代えてパラアルデヒドを、用いてもよい。)、又は、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、の少なくとも1種と重縮合させた樹脂であり、又、レゾール樹脂は、ノボラック樹脂の重縮合における酸触媒に代えてアルカリ触媒を用いる以外は同様にして重縮合させた樹脂である。これらのノボラック樹脂及びレゾール樹脂は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー測定によるポリスチレン換算の重量平均分子量が、1,000〜15,000のものが好ましく、1,500〜10,000のものが特に好ましい。
【0046】
又、ポリビニルフェノール樹脂は、例えば、o−ヒドロキシスチレン、m−ヒドロキシスチレン、p−ヒドロキシスチレン、ジヒドロキシスチレン、トリヒドロキシスチレン、テトラヒドロキシスチレン、ペンタヒドロキシスチレン、2−(o−ヒドロキシフェニル)プロピレン、2−(m−ヒドロキシフェニル)プロピレン、2−(p−ヒドロキシフェニル)プロピレン等のヒドロキシスチレン類(尚、これらは、ベンゼン環に塩素、臭素、沃素、弗素等のハロゲン原子、或いは炭素数1〜4のアルキル基を置換基として有していてもよい。)の単独又は2種以上を、ラジカル重合開始剤又はカチオン重合開始剤の存在下で重合させた樹脂である。これらのポリビニルフェノール樹脂は、ポリスチレン換算の重量平均分子量が、1,000〜100,000のものが好ましく、1,500〜50,000のものが特に好ましい。
【0047】
又、前記酸分解性基を含有する重合体として、例えば、カルボキシル基含有ビニル系樹脂のカルボキシル基の少なくとも一部をエステル化して前記酸分解性基を導入した樹脂を好ましいものとして挙げることができる。そのカルボキシル基含有ビニル系樹脂としては、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸等の不飽和カルボン酸と、スチレン、α−メチルスチレン、ヒドロキシスチレン、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N−(メタ)アクリロイルモルホリン、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、酢酸ビニル等のビニル化合物との共重合体等が挙げられ、これらのカルボキシル基含有ビニル系樹脂は、ポリスチレン換算の重量平均分子量が1,000〜300,000であるのが好ましい。
【0048】
上述したポジ型感光性組成物においては、酸分解性基含有重合体(A)100重量部に対して、酸発生剤(B)を通常0.001〜30重量部、好ましくは0.005〜10重量部、増感剤(C)を0.01〜30重量部、好ましくは0.1〜20重量部用いる。
増感剤の量が、この範囲よりも少ないと感度が低くなる傾向がある。増感剤の量がこの範囲よりも多いと、増感剤によるレジスト膜の透明性の低下により、レジストパターンが逆台形になり解像力の低下を引き起こす傾向がある。
【0049】
光酸発生剤(B)に対する増感剤(C)の割合は通常0.001〜30000重量部、好ましくは0.01〜4000重量部用いる。
なお、本発明のレジスト組成物は、その性能を損なわない範囲で種々の添加剤、例えば染料、顔料、塗布性改良剤、現像改良剤、密着性改良剤等を含有することも可能である。
【0050】
本発明の感光性樹脂組成物は、通常溶媒に溶解して使用されるが、溶媒としては樹脂、架橋剤及び光酸発生剤に対して十分な溶解度を持ち、良好な塗膜性を与える溶媒であれば特に制限はなく、例えば、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート等のセロソルブ系溶媒、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のプロピレングリコール系溶媒、酢酸ブチル、酢酸アミル、酪酸エチル、酪酸ブチル、ジエチルオキサレート、ピルビン酸エチル、エチル−2−ヒドロキシブチレート、2−メチルアセトアセテート、乳酸メチル、乳酸エチル等のエステル系溶媒、ヘプタノール、ヘキサノール、ジアセトンアルコール、フルフリルアルコールなどのアルコール系溶媒、シクロヘキサノン、メチルアミルケトンなどのケトン系溶媒、メチルフェニルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル系溶媒、ジメチルフォルムアミド、N−メチルピロリドン等の高極性溶媒、あるいはこれらの混合溶媒、さらには芳香族炭化水素を添加した混合溶媒等が挙げられる。溶媒の使用割合は、感光性組成物中の固形分の総量に対し、重量比として1〜20倍の範囲であることが好ましい。
前記感光性組成物は通常、導電性被加工基板上に感光層を形成する工程、該感光層を放射線により露光する工程、アルカリ現像液で現像する工程を経ることによって画像形成される。次いで得られたレジストパターン層をマスクとしてエッチング加工、メッキ加工等することにより、その表面に回路パターンが形成される。
【0051】
導電性被加工基板は銅、アルミニウム、金、銀、クロム、亜鉛、錫、鉛、ニッケル等の金属板;エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、弗素樹脂等の熱可塑性樹脂等の樹脂、紙、ガラス、及び、アルミナ、シリカ、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等の無機物、又は、ガラス布基材エポキシ樹脂、ガラス不織布基材エポキシ樹脂、紙基材エポキシ樹脂、紙基材フェノール樹脂等の複合材料等からなり、その厚さが0.02〜10mm程度の絶縁性支持体表面に、前記金属或いは酸化インジウム、酸化錫、酸化インジウムドープ酸化錫等の金属酸化物等の金属箔を加熱、圧着ラミネートするか、金属をスパッタリング、蒸着、メッキする等の方法により、その厚さが1〜100μm程度の導電層を形成した金属張積層板;シリコンウエハ上に電子回路素子及び、または絶縁層が形成された上に銅、アルミニウム、金などの金属層が形成されたウエハ;ガラス基板の上にITO膜が形成された基板などが用いられる。これらのうち好ましくは金属張積層板およびウエハが用いられる。
【0052】
被加工基板上に形成される感光層は、通常その塗布方法としては、従来公知の方法、例えば、回転塗布、ワイヤーバー塗布、スプレー塗布、ディップ塗布、エアーナイフ塗布、ロール塗布、ブレード塗布、スクリーン塗布、及びカーテン塗布等を用いることができる。その際の塗布量は、乾燥膜厚として、通常、0.1〜100μm、好ましくは0.5〜70μmの範囲である。さらに好ましくは5〜70μmの範囲である。尚、その際の乾燥温度としては、例えば、30〜150℃程度、好ましくは40〜110℃程度、乾燥時間としては、例えば、5秒〜60分間程度、好ましくは10秒〜30分間程度が採られる。
【0053】
露光には、通常320〜450nmの光を用い、単色光でもブロードな光でも良い。例えば高圧水銀灯の366nm、436nmの光等を用いることができるが、特に、波長域390〜430nmの青紫色領域のレーザー光を発生する光源が好ましく、具体的には、405nmを発振する窒化インジウムガリウム半導体レーザー等が挙げられる。また、本発明の組成物を320nm以下のDeepUV光で露光する事も可能である。
【0054】
露光後加熱(PEB)の条件はホットプレートまたはオーブンを用い、90〜140℃、1分〜30分程度の条件が好適に使用される。ホットプレートの代わりにオーブンを用いた場合は通常ホットプレートを使用した場合より長い時間が必要とされる。
そして、現像液には水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア水等の無機アルカリ類、エチルアミン、n−プロピルアミン等の第一級アミン類、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン等の第二級アミン、トリエチルアミン、トリメチルアミン等の第3級アミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルヒドロキシエチルアンモニウムハイドロキシド等の第4級アンモニウム塩の水溶液よりなるアルカリ現像液が好適に使用される。現像液には必要に応じて、アルコール、界面活性剤等を添加して使用することもある。
尚、現像は、通常、前記現像液に画像形成材を浸漬するか、画像形成材に前記現像液をスプレー法、パドル法等の公知の現像法により、好ましくは10〜50℃程度、更に好ましくは15〜45℃程度の温度で、5秒〜10分程度の時間でなされる。
【0055】
【実施例】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
[実施例1]
ポリ−p−ヒドロキシスチレン(重量平均分子量5,000)100重量部、ヘキサメトキシメチルメラミン50重量部、下記構造式(IV)で表される化合物5重量部、下記構造式(V)で表される化合物(405nmでのモル吸光係数ε:38700)1重量部をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート290重量部に溶解し、感光性組成物溶液とした。得られた感光性組成物溶液をガラス基板上に10μmの膜厚となるようにスピンコートし、オーブンで90℃、10分間乾燥した。
【0056】
【化7】
得られたネガ画像形成材の感光性レジスト層について、中心波長405nm、レーザー出力5mWの日亜化学工業製レーザー光源(NLHV500C)を用いて、像面照度2μW、ビームスポット径2.5μmで、ビーム走査間隔及び走査速度を変えながら走査露光を行った。露光後、100℃で10分間オーブン中での後加熱処理を施した後、現像液として水酸化カリウム0.5重量%水溶液を用いて20℃で60秒間現像を行った。その結果、レジストの感度は3mJ/cm2であり、被加工基板表面に5μmの線幅の矩形性の良好なレジスト画像が形成された。
【0057】
[実施例2]
光酸発生剤を式(IV)のかわりに式(VI)の化合物とした以外は、実施例1と同様にしてネガ型感光性組成物溶液とした。得られた感光性組成物溶液を実施例1と同様にして画像形成を行った。その結果、レジストの感度は6mJ/cm2であり、被加工基板表面に7μmの線幅の矩形性の良好なレジスト画像が形成された。
【0058】
【化8】
[比較例1]
構造式(V)で表わされる化合物を用いなかった以外実施例1と同様にして感光性組成物溶液を調整し、画像形成を行ったが、露光部は全て現像液に溶解し、画像が形成されなかった。
【0059】
【発明の効果】
本発明の感光性樹脂組成物は、特に320〜450nmの波長の露光に適し、比較的厚膜に於いても高感度で、矩形性の良好なレジスト画像を形成することが可能である。
Claims (5)
- 増感剤(C)の405nmでのモル吸光係数(ε)が100以上100000以下であることを特徴とする請求項1記載の感光性樹脂組成物。
- 一般式(I)において、少なくともR1,R3,R5のいずれかが電子供与性基である請求項1または2に記載の感光性樹脂組成物。
- 一般式(I)において、R3が−NR7R8(式中、R7,R8は独立に低級アルキル基、又はシアノ低級アルキル基を表す)、アルコキシ基又はアルキルチオ基であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
- 一般式(I)において、X及び/またはYがシアノ基、COR9(R9は低級アルキル基または低級アルコキシ基を表す)、−CONR10R11(R10,R11は水素原子、置換または無置換のアルキル基を表す)であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002331916A JP2004163800A (ja) | 2002-11-15 | 2002-11-15 | 感光性樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002331916A JP2004163800A (ja) | 2002-11-15 | 2002-11-15 | 感光性樹脂組成物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004163800A true JP2004163800A (ja) | 2004-06-10 |
Family
ID=32809146
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002331916A Pending JP2004163800A (ja) | 2002-11-15 | 2002-11-15 | 感光性樹脂組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004163800A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007269853A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Chiba Univ | 光酸発生材料、これを用いたフォトリソグラフィー材料、光パターニングまたは光リソグラフィー |
JP2009163117A (ja) * | 2008-01-09 | 2009-07-23 | Kansai Paint Co Ltd | ポジ型レジスト組成物及びレジストパターン形成方法 |
WO2019029148A1 (zh) * | 2017-08-09 | 2019-02-14 | 优缔新材料科技(苏州)有限公司 | 含吡唑啉类或/及苯丙烯酸类化合物之防蓝光系统 |
CN110437166A (zh) * | 2018-05-03 | 2019-11-12 | 优缔新材料科技(苏州)有限公司 | 一种防蓝光化合物、制备方法及其应用 |
WO2020111821A1 (ko) * | 2018-11-30 | 2020-06-04 | 주식회사 엘지화학 | 코팅 조성물 |
WO2020111864A1 (ko) * | 2018-11-30 | 2020-06-04 | 주식회사 엘지화학 | 광학 적층체 |
JP7505760B2 (ja) | 2017-08-09 | 2024-06-25 | 優締新材料科技(蘇州)有限公司 | ピラゾリン系または/およびケイ皮酸系化合物含有の青色光遮断システム |
-
2002
- 2002-11-15 JP JP2002331916A patent/JP2004163800A/ja active Pending
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4631059B2 (ja) * | 2006-03-30 | 2011-02-16 | 国立大学法人 千葉大学 | 光酸発生材料、これを用いたフォトリソグラフィー材料、光パターニングまたは光リソグラフィー |
JP2007269853A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Chiba Univ | 光酸発生材料、これを用いたフォトリソグラフィー材料、光パターニングまたは光リソグラフィー |
JP2009163117A (ja) * | 2008-01-09 | 2009-07-23 | Kansai Paint Co Ltd | ポジ型レジスト組成物及びレジストパターン形成方法 |
JP2020530140A (ja) * | 2017-08-09 | 2020-10-15 | 優締新材料科技(蘇州)有限公司 | ピラゾリン系または/およびケイ皮酸系化合物含有の青色光遮断システム |
WO2019029148A1 (zh) * | 2017-08-09 | 2019-02-14 | 优缔新材料科技(苏州)有限公司 | 含吡唑啉类或/及苯丙烯酸类化合物之防蓝光系统 |
CN109384878A (zh) * | 2017-08-09 | 2019-02-26 | 优缔新材料科技(苏州)有限公司 | 含吡唑啉类或/及苯丙烯酸类化合物之防蓝光系统 |
JP7505760B2 (ja) | 2017-08-09 | 2024-06-25 | 優締新材料科技(蘇州)有限公司 | ピラゾリン系または/およびケイ皮酸系化合物含有の青色光遮断システム |
CN109384878B (zh) * | 2017-08-09 | 2023-01-24 | 江苏裕事达新材料科技有限责任公司 | 含吡唑啉类或/及苯丙烯酸类化合物之防蓝光系统 |
TWI737927B (zh) * | 2017-08-09 | 2021-09-01 | 優禘股份有限公司 | 含吡唑啉類或/及苯丙烯酸類化合物之防藍光系統 |
CN110437166A (zh) * | 2018-05-03 | 2019-11-12 | 优缔新材料科技(苏州)有限公司 | 一种防蓝光化合物、制备方法及其应用 |
CN111527162A (zh) * | 2018-11-30 | 2020-08-11 | 株式会社Lg化学 | 光学层合体 |
JP2021517262A (ja) * | 2018-11-30 | 2021-07-15 | エルジー・ケム・リミテッド | 光学積層体 |
TWI736042B (zh) * | 2018-11-30 | 2021-08-11 | 南韓商Lg化學股份有限公司 | 塗佈組成物、由其製造的離型層及包括所述離型層的離型膜 |
KR20200066250A (ko) * | 2018-11-30 | 2020-06-09 | 주식회사 엘지화학 | 광학 적층체 |
KR102339412B1 (ko) | 2018-11-30 | 2021-12-16 | 산진 옵토일렉트로닉스 (쑤저우) 컴퍼니 리미티드 | 광학 적층체 |
JP7055306B2 (ja) | 2018-11-30 | 2022-04-18 | エルジー・ケム・リミテッド | 光学積層体 |
CN111527162B (zh) * | 2018-11-30 | 2022-04-19 | 株式会社Lg化学 | 光学层合体 |
TWI786350B (zh) * | 2018-11-30 | 2022-12-11 | 大陸商杉金光電(蘇州)有限公司 | 光學疊層以及有機發光裝置 |
WO2020111864A1 (ko) * | 2018-11-30 | 2020-06-04 | 주식회사 엘지화학 | 광학 적층체 |
WO2020111821A1 (ko) * | 2018-11-30 | 2020-06-04 | 주식회사 엘지화학 | 코팅 조성물 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2577718B2 (ja) | 輻射線感光性組成物及びそれを用いた輻射線感光要素 | |
KR101003323B1 (ko) | 청자색 레이저 감광성 레지스트재층을 갖는 화상 형성재 및그 레지스트 화상 형성 방법 | |
US5234791A (en) | Radiation-curable composition and radiation-sensitive recording material prepared therefrom for use with high-energy radiation | |
JPH05232702A (ja) | ネガ型感光性組成物およびこれを用いたパターンの形成方法 | |
JP2005128508A (ja) | ネガ型青紫色レーザー感光性組成物、並びにそれを用いた画像形成材料、画像形成材、及び画像形成方法 | |
JP4221788B2 (ja) | 耐熱性に優れたレジストパターンの形成方法及びそれに用いられるポジ型レジスト組成物 | |
JP2005128412A (ja) | 画像形成材及びそれを用いた画像形成方法 | |
KR19980087282A (ko) | 포토레지스트 조성물 | |
US5698369A (en) | Photosensitive composition comprising a sulfonimide compound according to the formula R1 -SO2 -NR3 -SO2 -R2 wherein R1, R2 and R3 each represents an aromatic group or an alkyl group | |
JP2004163800A (ja) | 感光性樹脂組成物 | |
JP2004138758A (ja) | 感光性樹脂組成物及び画像形成材 | |
KR100998459B1 (ko) | 네가티브형 청자색 레이저 감광성 조성물, 화상 형성 재료,화상 형성재, 및 화상 형성 방법 | |
JP2004272182A (ja) | 画像形成方法 | |
KR19990045397A (ko) | 레지스트 패턴 형성법 및 이 방법에 사용되는포지티브 레지스트 조성물 | |
JP4556531B2 (ja) | 青紫色レーザー感光性組成物、並びにそれを用いた画像形成材料、感光性画像形成材及び画像形成方法 | |
JP4385737B2 (ja) | 感光性樹脂組成物、並びにそれを用いた感光性画像形成材料及び感光性画像形成材 | |
JP3876991B2 (ja) | 青紫色レーザー感光性レジスト材層を有する画像形成材及びそのレジスト画像形成方法 | |
JP2004295058A (ja) | 感光性組成物 | |
JP4337485B2 (ja) | 青紫色レーザー感光性組成物、並びにそれを用いた画像形成材料、画像形成材、及び画像形成方法 | |
JP2005106991A (ja) | 青紫半導体レーザー感光性画像形成材 | |
JP4581387B2 (ja) | 感光性樹脂組成物、並びにそれを用いた感光性画像形成材料及び感光性画像形成材 | |
JP4325392B2 (ja) | 感光性樹脂組成物、並びにそれを用いた感光性画像形成材料及び感光性画像形成材 | |
JP2004251985A (ja) | ネガ型感光性樹脂組成物及び画像形成材 | |
JP2005024970A (ja) | ネガ型感光性樹脂組成物及び画像形成方法 | |
JP2007079567A (ja) | 青紫色レーザー感光性レジスト材層を有する画像形成材及びそのレジスト画像形成方法 |