JP2007249190A - Photocurable composition, antireflection film using the same, and solid imaging element - Google Patents

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伸成 佐々木
Tsutomu Okita
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photocurable composition having good curing performance and excellent adhesion to a substrate, an antireflection film which is formed using the photocurable composition, has excellent adhesion to a substrate, suppresses production of a false signal due to stray light, and ensures few color defects, and a solid imaging element with the antireflection film. <P>SOLUTION: The photocurable composition contains a colorant, a photopolymerizable compound, a photoinitiator and an alkali-soluble resin, wherein the photopolymerizable compound contains any one of at least a bisphenol compound and an isocyanuric ring-containing compound. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、CCD,CMOSなどの固体撮像素子に用いられる光硬化性組成物、それを用いた反射防止膜、及び固体撮像素子に関する。   The present invention relates to a photocurable composition used for a solid-state imaging device such as a CCD or CMOS, an antireflection film using the same, and a solid-state imaging device.

固体撮像素子において、フォトリソ工程でカラーフィルタやマイクロレンズを形成する際に、下層に形成したアルミ遮光膜や配線からの反射光によって、パターン形状が悪化する問題があった。また固体撮像素子の性能面でも、アルミ遮光膜・配線からの反射光がカラーフィルタ・平坦化膜などの界面でさらに反射をして、迷光としてフォトダイオードに入射し、偽信号を発生させる要因となっている。
このような現象を抑えるために、アルミ遮光膜・配線上に光を吸収する黒色のパターンを形成することが行われている。
従来、パターンを形成後、黒色染料で染色し反射防止膜とする染色法が開示されている(例えば、特許文献1)。しかし、この方法では薄膜化する事が難しく、画素の開口率を低下させる。また、染料を用いることにより、耐熱性・耐光性が劣る。
また、アルミ遮光膜上に反射率の低い窒化膜を形成する方法が開示されている(例えば、特許文献2)。しかし、窒化膜は吸収する波長が限られるため、可視光から赤外光領域までの吸収はできず、一部の波長帯の光に対しては反射防止の性能は持たなかった。そのため、後から形成するカラーフィルタやマイクロレンズを形成する際のハレーションを防止し、パターン形状を矩形にするためには使用できるが、迷光による偽信号の発生を防止するためには、使用することができなかった。しかも、窒化膜を形成し、パターンニングする工程は極めて煩雑であり、特に層間膜を挟まずに窒化膜を形成した場合、エッチング時にアルミ・窒化膜間で局部電池となり、アルミを腐食するためアルミのエッジ形状が悪化や、欠けを生じるため欠陥の原因となっていた。
In a solid-state imaging device, when forming a color filter or a microlens in a photolithography process, there is a problem that a pattern shape is deteriorated by reflected light from an aluminum light-shielding film or wiring formed in a lower layer. In terms of the performance of the solid-state image sensor, the reflected light from the aluminum light-shielding film / wiring is further reflected at the interface of the color filter / flattening film, etc., and is incident on the photodiode as stray light to generate a false signal. It has become.
In order to suppress such a phenomenon, a black pattern that absorbs light is formed on an aluminum light-shielding film / wiring.
Conventionally, a dyeing method in which a pattern is formed and then dyed with a black dye to form an antireflection film has been disclosed (for example, Patent Document 1). However, it is difficult to reduce the thickness by this method, and the aperture ratio of the pixel is lowered. Moreover, heat resistance and light resistance are inferior by using a dye.
In addition, a method of forming a nitride film with low reflectance on an aluminum light shielding film is disclosed (for example, Patent Document 2). However, since the nitride film has a limited wavelength to be absorbed, it cannot absorb from the visible light to the infrared light region, and has no antireflection performance for light in some wavelength bands. Therefore, it can be used to prevent halation when forming color filters and microlenses to be formed later, and to make the pattern shape rectangular, but it is used to prevent the generation of false signals due to stray light. I could not. Moreover, the process of forming and patterning the nitride film is extremely complicated. Especially when the nitride film is formed without interposing the interlayer film, a local battery is formed between the aluminum and nitride films during etching, and the aluminum is corroded. As a result, the edge shape deteriorated and chipped, causing defects.

一方、トリスイソシアヌル酸化合物を含有する感光性組成物を用いて、フィルム転写法カラーフィルタの剥離性を改良するための方法が開示されている(例えば、特許文献3参照。)。しかし、そこには液晶ディスプレイ用カラーフィルタの開示例しかなく、固体撮像素子用の上記反射膜についての開示はなく、専らフィルム転写法によるカラーフィルタの製造に際してのカバーフィルムからの剥離性を問題にしている。
また、イソシアヌール酸エチレンオキシド変性トリ(メタ)アクリレートを光重合性化合物として含む濃色感光性樹脂組成物を用いてカラーフィルタの保存安定性・硬化性を改良する方法が開示されている(例えば、特許文献4参照。)。しかし、染色法によるカラーフィルタに関する発明であり、感光性樹脂組成物保存安定性を改良する発明である。
また、カラーフィルタの製造に用いる感光性着色画像形成材料にビスフェノール系化合物が使用できることが記載されている(例えば、特許文献5参照。)。しかし、その主体は現像液の発明であり着色画像作成材料に使用されるモノマーの一例を開示されているに過ぎない。
特開平3−276678号公報 特開平6−0342896号公報 特開平10−333330号公報 特開平8−062841号公報 特開平10−239859号公報
On the other hand, the method for improving the peelability of a film transfer method color filter using the photosensitive composition containing a tris isocyanuric acid compound is disclosed (for example, refer patent document 3). However, there is only a disclosure example of a color filter for a liquid crystal display, and there is no disclosure of the above reflective film for a solid-state imaging device, and the peelability from the cover film during the production of the color filter by the film transfer method is a problem. ing.
Also disclosed is a method for improving the storage stability and curability of a color filter using a dark photosensitive resin composition containing isocyanuric acid ethylene oxide-modified tri (meth) acrylate as a photopolymerizable compound (for example, (See Patent Document 4). However, it is an invention relating to a color filter by a dyeing method and an invention for improving the storage stability of the photosensitive resin composition.
Further, it is described that a bisphenol-based compound can be used for a photosensitive colored image forming material used for producing a color filter (see, for example, Patent Document 5). However, the main subject is the invention of the developer, and only an example of the monomer used for the colored image forming material is disclosed.
JP-A-3-276678 Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-0342896 JP 10-333330 A JP-A-8-062841 Japanese Patent Laid-Open No. 10-239859

本発明の着色剤として用いた、カーボンブラックは紫外光から赤外光領域までの波長に対して吸光特性を持つため、反射防止膜形成用感光性組成物の着色剤として用いると、紫外光から赤外光領域までの波長に対して、反射防止効果を持つことができる。しかし、固体撮像素子等の小型化、高解像度化の動向に伴い、反射防止膜を形成する線幅が1.5μmを下回るようになると、現像・リンス工程において現像液・リンス液の水流により規則的な歪みが発生する現象が発生することがわかった。
以上から、本発明は上記従来からの課題を解決することを目的とする。
即ち、本発明は、硬化性能が良好で下地との密着性に優れる光硬化性組成物を提供すること、また、該光硬化性組成物を用いて形成される、下地との密着性に優れ、迷光による偽信号の発生が軽減され色欠陥の少ないる反射防止膜を提供することを目的とする。
また、本発明は、下地との密着性に優れ、迷光による偽信号の発生が軽減され色欠陥の少ない前記反射防止膜を有する固体撮像素子を提供することを目的とする。
Since carbon black used as the colorant of the present invention has a light absorption characteristic for wavelengths from the ultraviolet light to the infrared light region, when used as a colorant for the photosensitive composition for forming an antireflection film, It can have an antireflection effect for wavelengths up to the infrared region. However, with the trend toward downsizing and higher resolution of solid-state imaging devices, etc., when the line width for forming the antireflection film becomes less than 1.5 μm, it is regulated by the flow of developer / rinse liquid in the development / rinse process. It has been found that a phenomenon in which a general distortion occurs occurs.
In view of the above, an object of the present invention is to solve the above conventional problems.
That is, the present invention provides a photocurable composition having good curing performance and excellent adhesion to the substrate, and also having excellent adhesion to the substrate formed using the photocurable composition. An object of the present invention is to provide an antireflection film that reduces the generation of false signals due to stray light and has few color defects.
It is another object of the present invention to provide a solid-state imaging device having the antireflection film that has excellent adhesion to a base, reduces generation of false signals due to stray light, and has few color defects.

前記実情に鑑み本発明者らは、鋭意研究を行ったところ、光重合性化合物として特定の化学構造のビスフェノール系化合物やイソシアヌレート環含有化合物を含有させた光硬化性組成物を黒色着色剤分散の光硬化性組成物中に用いることにより上記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成した。
即ち、硬化性能が良好で下地との密着性に優れる、ビスフェノールを骨格とし(メタ)アクリロイル基を有するモノマー、及び/またはイソシアヌル環を骨格とし(メタ)アクリロイル基を有するモノマーを硬化成分として使用することにより、歪みの発生を抑えることができることを見出し、歪みを発生しない光硬化性組成物を完成させた。
このとき着色剤としては、カーボンブラックが好ましい。カーボンブラックは安定な物質であるため、パターン形成後は染料のように分解することがなく、耐熱性・耐光性に優れ、カーボンがフィラー効果を持つため、熱による変形をしないため、加工性に優れる。
本発明は下記の手段により達成されるものである。
In view of the above circumstances, the present inventors conducted extensive research and found that a photocurable composition containing a bisphenol compound or isocyanurate ring-containing compound having a specific chemical structure as a photopolymerizable compound was dispersed in a black colorant. The present invention was completed by finding that the above-mentioned problems can be solved by using it in the photocurable composition.
In other words, a monomer having a (meth) acryloyl group having a bisphenol skeleton and / or a monomer having a (meth) acryloyl group having an isocyanuric skeleton as a curing component, which has good curing performance and excellent adhesion to the base, is used. Thus, it was found that the occurrence of distortion can be suppressed, and a photocurable composition that does not generate distortion was completed.
At this time, carbon black is preferable as the colorant. Since carbon black is a stable substance, it does not decompose like a dye after pattern formation, has excellent heat resistance and light resistance, and because carbon has a filler effect, it does not deform due to heat, so it is easy to process. Excellent.
The present invention is achieved by the following means.

<1> 着色剤、光重合性化合物、光重合開始剤およびアルカリ可溶性樹脂を含有する光硬化性組成物において、該光重合性化合物が少なくともビスフェノール系化合物及びイソシアヌル環含有化合物のいずれか1種を含む光硬化性組成物。
<2> 前記着色剤の平均一次粒子径が10nm以上30nm以下であるカーボンブラックを含む上記<1>に記載の光硬化性組成物。
<1> In a photocurable composition containing a colorant, a photopolymerizable compound, a photopolymerization initiator, and an alkali-soluble resin, the photopolymerizable compound contains at least one of a bisphenol compound and an isocyanuric ring-containing compound. A photocurable composition comprising.
<2> The photocurable composition according to <1>, wherein the colorant includes carbon black having an average primary particle size of 10 nm or more and 30 nm or less.

<3> 前記着色剤が複数色の有機顔料を含む上記<1>又は<2>に記載の光硬化性組成物。
<4> 前記光重合性化合物が下記一般式(I)及び(II)の少なくとも何れか1種を含む上記<1>〜<3>の何れか1項に記載の光硬化性組成物。
<3> The photocurable composition according to the above <1> or <2>, wherein the colorant contains a plurality of colors of organic pigments.
<4> The photocurable composition according to any one of <1> to <3>, wherein the photopolymerizable compound includes at least one of the following general formulas (I) and (II).

Figure 2007249190
Figure 2007249190

(一般式(I)中、R1、R2はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜8の炭化水素基を表し、R3、R4はそれぞれ独立にエチレン基またはプロピレン基を表し、m、nは、それぞれ独立に1以上の整数でm+nが3〜40の整数を表し(m+nは、4〜30の整数が好ましい)、A1、A2はそれぞれ独立にアクリロイル基またはアリル基を表す。) (In General Formula (I), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, R 3 and R 4 each independently represent an ethylene group or a propylene group, m , N each independently represents an integer of 1 or more and m + n represents an integer of 3 to 40 (m + n is preferably an integer of 4 to 30), and A 1 and A 2 each independently represents an acryloyl group or an allyl group. .)

Figure 2007249190
Figure 2007249190

(一般式(II)中、R1、R2、R3はそれぞれ独立にエチレン基またはプロピレン基を表し、a、b、cはそれぞれ独立に0〜6の整数を表す。m、n、lはそれぞれ整数で、かつ、m+n+lが0〜18の整数を表し、A1,A2、A3は、それぞれ独立にアクリロイル基またはアリル基を表す。) (In the general formula (II), R 1 , R 2 and R 3 each independently represents an ethylene group or a propylene group, and a, b and c each independently represents an integer of 0 to 6. m, n, l Are each an integer, and m + n + 1 represents an integer of 0 to 18, and A 1 , A 2 and A 3 each independently represents an acryloyl group or an allyl group.)

<5> 上記<1>〜<4>の何れか1項に記載の光硬化性組成物を用いてから基板上に作成された幅が1.5μm以下の反射防止膜。
<6> 上記<1>〜<4>の何れか1項に記載の光硬化性組成物を用いて基板上に作成された厚さが1.0μm以下の反射防止膜。
<5> An antireflection film having a width of 1.5 μm or less formed on the substrate after using the photocurable composition according to any one of <1> to <4>.
<6> An antireflection film having a thickness of 1.0 μm or less formed on a substrate using the photocurable composition according to any one of <1> to <4>.

<7> 上記<5>又は<6>に記載の反射防止膜を有する固体撮像素子。 <7> A solid-state imaging device having the antireflection film according to <5> or <6>.

即ち、本発明によれば、硬化性能が良好で下地との密着性に優れる光硬化性組成物を提供できる。
また、本発明によれば、該光硬化性組成物を用いて形成される、下地との密着性に優れ、迷光による偽信号の発生が軽減され色欠陥の少ない反射防止膜を提供できる。
また、本発明によれば、下地との密着性に優れ、迷光による偽信号の発生が軽減され色欠陥の少ない前記反射防止膜を有する固体撮像素子を提供することを目的とする。
That is, according to the present invention, it is possible to provide a photocurable composition having good curing performance and excellent adhesion to the base.
Further, according to the present invention, it is possible to provide an antireflection film which is formed using the photocurable composition and has excellent adhesion to the base, generation of false signals due to stray light is reduced, and there are few color defects.
Another object of the present invention is to provide a solid-state imaging device having the antireflection film that has excellent adhesion to the ground, reduces the generation of false signals due to stray light, and has few color defects.

本発明の光硬化性組成物は、着色剤、光重合性化合物、光重合開始剤およびアルカリ可溶性樹脂を含有し、該光重合性化合物が少なくともビスフェノール系化合物及びイソシアヌル環含有化合物のいずれか1種を含む。
前記光硬化性組成物が、前記光重合性化合物としてビスフェノール系化合物及びイソシアヌル環含有化合物の少なくともいずれか1種を含むことにより、硬化性能が良好で下地との密着性に優れる組成物とすることができる。
以下、本発明について詳細に説明する。
The photocurable composition of the present invention contains a colorant, a photopolymerizable compound, a photopolymerization initiator, and an alkali-soluble resin, and the photopolymerizable compound is at least one of a bisphenol compound and an isocyanuric ring-containing compound. including.
When the photocurable composition contains at least one of a bisphenol-based compound and an isocyanuric ring-containing compound as the photopolymerizable compound, the composition has excellent curing performance and excellent adhesion to the base. Can do.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.

≪光硬化性組成物≫
本発明の光硬化性組成物は着色剤、光重合性化合物、光重合開始剤およびアルカリ可溶性樹脂を含有し、該光重合性化合物としてビスフェノール系化合物及びイソシアヌル環含有化合物の少なくともいずれか1種を含む組成物である。また、一般的には、溶剤を用い、必要に応じて他の成分を添加することができる。
≪Photocurable composition≫
The photocurable composition of the present invention contains a colorant, a photopolymerizable compound, a photopolymerization initiator, and an alkali-soluble resin. As the photopolymerizable compound, at least one of a bisphenol compound and an isocyanuric ring-containing compound is used. It is a composition containing. Moreover, generally, a solvent can be used and other components can be added as needed.

−光重合性化合物−
本発明の組成物において用いられる光重合性化合物は、前述の通り、ビスフェノール系化合物及びイソシアヌル環含有化合物の少なくともいずれか1種を含む。
-Photopolymerizable compound-
As described above, the photopolymerizable compound used in the composition of the present invention contains at least one of a bisphenol compound and an isocyanuric ring-containing compound.

(ビスフェノール系化合物)
ビスフェノール系化合物として、光重合性であれば特に限定されず、従来公知の化合物を用いることができる。
上記の中でも、下記一般式(I)で表される化合物であることが好ましい。
(Bisphenol compounds)
The bisphenol compound is not particularly limited as long as it is photopolymerizable, and a conventionally known compound can be used.
Among these, a compound represented by the following general formula (I) is preferable.

Figure 2007249190
Figure 2007249190

一般式(I)中、R1、R2はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜8の炭化水素基を表し、R3、R4はそれぞれ独立にエチレン基またはプロピレン基を表し、m、nはそれぞれ独立に1以上の整数でm+nが3〜40の整数を表し、好ましくはm+nが4〜30の整数である。A1、A2はそれぞれ独立にアクリロイル基またはアリル基を表す。 In general formula (I), R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, R 3 and R 4 each independently represents an ethylene group or a propylene group, m, n is an integer of 1 or more and m + n represents an integer of 3 to 40, preferably m + n is an integer of 4 to 30. A 1 and A 2 each independently represents an acryloyl group or an allyl group.

前記R1、R2で表される炭素数1〜8の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等の脂肪族炭化水素基;フェニル基等の芳香族炭化水素基;シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、1−シクロヘキセニル基、等の脂環式炭化水素基等を挙げることができる。
前記炭化水素基は置換されても無置換であってもよい。
Examples of the hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms represented by R 1 and R 2 include aliphatic hydrocarbon groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, and a hexyl group; a phenyl group and the like And an alicyclic hydrocarbon group such as a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a 1-cyclohexenyl group.
The hydrocarbon group may be substituted or unsubstituted.

前記R3、R4はそれぞれ独立にエチレン基またはプロピレン基を表し、それぞれ同一であっても異なってもよい。
前記エチレン基及びプロピレン基は置換されても無置換であってもよい。該置換基としては、前記R1、R2で表される炭化水素基の置換基が挙げられる。
R 3 and R 4 each independently represents an ethylene group or a propylene group, and may be the same or different.
The ethylene group and propylene group may be substituted or unsubstituted. Examples of the substituent include the substituents of the hydrocarbon group represented by R 1 and R 2 .

前記ビスフェノール系化合物としては新中村化学(株)製のNKエステルABE−300、同A−BPE−4、同A−BPE−6、同A−BPE−10、同A−BPE−13、同A−BPE−20;第一工業製薬(株)製のニューフロンティアBPE−10、同BPE−20、同BPP−4、同BPEM−10;東亞合成(株)製のアロニックスM−208、同M−210、同M−211B;共栄社化学(株)製のライトエステルBP−4EM、同BP−6EM、同BP−4PA、同BP−10EA等が挙げられる。   Examples of the bisphenol compounds include NK ester ABE-300, A-BPE-4, A-BPE-6, A-BPE-10, A-BPE-13, and A manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. -BPE-20: New Frontier BPE-10, BPE-20, BPP-4, BPEM-10 manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .; Aronix M-208, M- manufactured by Toagosei Co., Ltd. 210, M-211B; Kyoeisha Chemical Co., Ltd. light ester BP-4EM, BP-6EM, BP-4PA, BP-10EA, and the like.

(イソシアヌル環含有化合物)
イソシアヌル環含有化合物としては、光重合性であれば特に限定されず、従来公知の化合物を用いることができる。
上記の中でも、下記一般式(II)で表される化合物であることが好ましい。
(Isocyanuric ring-containing compound)
The isocyanuric ring-containing compound is not particularly limited as long as it is photopolymerizable, and conventionally known compounds can be used.
Among the above, a compound represented by the following general formula (II) is preferable.

Figure 2007249190
Figure 2007249190

一般式(II)中、R1、R2、R3はそれぞれ独立にエチレン基またはプロピレン基を表し、a、b、cはそれぞれ独立に0〜6の整数を表す。m、n、lはそれぞれ整数で、かつ、m+n+lが0〜18の整数を表し、A1,A2,A3は、それぞれ独立にアクリロイル基またはアリル基を表す。 In the general formula (II), R 1, R 2, R 3 each independently represents an ethylene group or a propylene group, a, b, c are each independently represent an integer of 0-6. m, n, l is an integer, respectively, and, m + n + l represents an integer of 0~18, A 1, A 2, A 3 each independently represents an acryloyl group or an allyl group.

前記R1、R2、R3で表されるエチレン基またはプロピレン基は、置換基を有しても無置換であってもよい。
該置換基としては、前記一般式(I)中のR1、R2で表される炭化水素基の置換基が挙げられる。
The ethylene group or propylene group represented by R 1 , R 2 , or R 3 may have a substituent or may be unsubstituted.
Examples of the substituent include substituents of hydrocarbon groups represented by R 1 and R 2 in the general formula (I).

1,A2、A3は、それぞれ独立にアクリロイル基またはアリル基を表し、前記アクリロイル基またはアリル基は置換されても無置換であってもよい。該置換基としては、前記一般式(I)のR1、R2で表される炭化水素基の置換基が挙げられる。 A 1 , A 2 and A 3 each independently represents an acryloyl group or an allyl group, and the acryloyl group or allyl group may be substituted or unsubstituted. Examples of the substituent include substituents of hydrocarbon groups represented by R 1 and R 2 in the general formula (I).

前記イソシアヌル環含有化合物としては、トリ−(アクリロイロキシエチル)−イソシアヌレート(商品名:東亞合成(株)製のアロニックスM315、新中村化学工業(株)製のNKエステルA−9300、日立化成(株)製のFA−731A、第一工業製薬(株)製のニューフロンテイアTEICA等)、トリアリルイソシアヌレート(商品名:日本化成(株)製のTAIC、Degussa(株)製のTAIC等)が挙げられる。さらに側鎖とイソシアヌレート環との間にエチレンオキシドやプロピレンオキシドで鎖延長した構造の(アクリロイロキシエトキシエチル)−ジ−(アクリロイロキシエチル)−イソシアヌレート、ジ−(アクリロイロキシエトキシエチル)−(アクリロイロキシエチル)−イソシアヌレート、トリ−(アクリロイロキシエトキシエチル)−イソシアヌレートなど、あるいはこれらの化合物でエチレンオキシド、プロピレンオキシドの付加数をさらに増やしたもの(最大は一般式(ii)におけるabcも含めて炭素数の合計で21)も使用できる。トリアリルイソシアヌレートをエチレンオキシド等で鎖延長した化合物も使用可能である。   Examples of the isocyanuric ring-containing compound include tri- (acryloyloxyethyl) -isocyanurate (trade name: Aronix M315 manufactured by Toagosei Co., Ltd., NK ester A-9300 manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., Hitachi Chemical FA-731A manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., New Frontier TEICA manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), triallyl isocyanurate (trade name: TAIC manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd., TAIC manufactured by Degussa Co., Ltd.) Is mentioned. Furthermore, (acryloyloxyethoxyethyl) -di- (acryloyloxyethyl) -isocyanurate, di- (acryloyloxyethoxyethyl) with a chain extended with ethylene oxide or propylene oxide between the side chain and the isocyanurate ring -(Acryloyloxyethyl) -isocyanurate, tri- (acryloyloxyethoxyethyl) -isocyanurate or the like, or a compound obtained by further increasing the number of additions of ethylene oxide and propylene oxide (maximum is general formula (ii) 21) in total of carbon number including abc can also be used. A compound obtained by chain-extending triallyl isocyanurate with ethylene oxide or the like can also be used.

また、本発明における光重合性化合物としては、本発明の効果を損なわない範囲で、一般的な重合性モノマーを用いることができる。
該重合性モノマーとしては、少なくとも1個の付加重合可能なエチレン基を有する。常圧下で100℃以上の沸点を持つエチレン性不飽和基を持つ化合物が好ましく、中でも、4官能以上のアクリレート化合物がより好ましい。
Moreover, as a photopolymerizable compound in this invention, a general polymerizable monomer can be used in the range which does not impair the effect of this invention.
The polymerizable monomer has at least one addition-polymerizable ethylene group. A compound having an ethylenically unsaturated group having a boiling point of 100 ° C. or higher under normal pressure is preferable, and a tetrafunctional or higher acrylate compound is more preferable.

上記少なくとも1個の付加重合可能なエチレン性不飽和基をもち、沸点が常圧で100℃以上の化合物としては、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等の単官能のアクリレートやメタアクリレート;ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオール(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(アクリロイルオキシプロピル)エーテル、トリ(アクリロイロキシエチル)イソシアヌレート、グリセリンやトリメチロールエタン等の多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後(メタ)アクリレート化したもの、ペンタエリスリトール又はジペンタエリスリトールのポリ(メタ)アクリレート化したもの、特公昭48−41708号公報、特公昭50−6034号公報、特開昭51−37193号公報に記載されているようなウレタンアクリレート類、特開昭48−64183号公報、特公昭49−43191号公報、特公昭52−30490号公報に記載されているポリエステルアクリレート類、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸の反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能のアクリレートやメタアクリレートを挙げることが出来る。更に、日本接着協会誌Vol.20、No.7、300〜308頁に光硬化性モノマー及びオリゴマーとして紹介されているものも使用できる。   Examples of the compound having at least one addition-polymerizable ethylenically unsaturated group and having a boiling point of 100 ° C. or higher at normal pressure include polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, phenoxyethyl (meta ) Monofunctional acrylates and methacrylates such as acrylates; polyethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolethane tri (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra ( (Meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, hexanediol (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (acryloyloxypropyl) ether, Poly (meth) of pentaerythritol or dipentaerythritol after addition of ethylene oxide or propylene oxide to polyfunctional alcohols such as ly (acryloyloxyethyl) isocyanurate, glycerin and trimethylolethane Acrylates, urethane acrylates as described in JP-B-48-41708, JP-B-50-6034, JP-A-51-37193, JP-A-48-64183, Polyfunctional acrylates and methacrylates such as polyester acrylates and epoxy acrylates, which are reaction products of epoxy resin and (meth) acrylic acid, described in JP-B-49-43191 and JP-B-52-30490 To mention That. Furthermore, the Japan Adhesion Association Vol. 20, no. 7, what is introduced as a photocurable monomer and oligomer on pages 300 to 308 can also be used.

また、上記した多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後(メタ)アクリレート化した化合物が、特開平10−62986号公報に一般式(1)及び(2)としてその具体例と共に記載されており、これらも感光性重合成分として用いることができる。   Further, a compound obtained by adding ethylene oxide or propylene oxide to the polyfunctional alcohol and then (meth) acrylated is described in JP-A-10-62986 as general formulas (1) and (2) together with specific examples thereof. These can also be used as photosensitive polymerization components.

なかでも、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートおよびこれらのアクリロイル基が、エチレングリコール、プロピレングリコール残基を介している構造が好ましい。これらのオリゴマータイプも使用される。これらの感光性重合成分は1種単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
光硬化性組成物中における感光性重合成分の含有量は、該組成物の全固形分に対し、好ましくは0.1〜80質量%、より好ましくは1〜60質量%、特に好ましくは5〜50質量%である。感光性重合成分の使用量が上記範囲より少なすぎても、また、多すぎても硬化が不充分となるので好ましくない。
Among these, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate and a structure in which these acryloyl groups are interposed via ethylene glycol or propylene glycol residues are preferable. These oligomer types are also used. These photosensitive polymerization components can be used alone or in combination of two or more.
The content of the photosensitive polymerization component in the photocurable composition is preferably 0.1 to 80% by mass, more preferably 1 to 60% by mass, particularly preferably 5 to 5%, based on the total solid content of the composition. 50% by mass. If the amount of the photosensitive polymerization component used is too small or more than the above range, it is not preferable because curing is insufficient.

<着色剤>
本発明に用いることができる着色剤としては、特に限定されず、従来公知の種々の染料や顔料を一種または二種以上を混合して用いることができる。
本発明の光硬化性組成物を少量で高い光学濃度を必要とするような後述の反射防止膜に用いる観点からは、着色剤は黒色である。以下、黒色の着色剤について説明する。
<Colorant>
The colorant that can be used in the present invention is not particularly limited, and various conventionally known dyes and pigments can be used singly or in combination.
From the viewpoint of using the photocurable composition of the present invention in an antireflection film described later that requires a small amount and a high optical density, the colorant is black. Hereinafter, the black colorant will be described.

本発明に用いることができる前記黒色の着色剤としては、各種公知の黒色顔料や黒色染料を用いることが出来るが、特に、少量で高い光学濃度を実現できる観点から、カーボンブラック、チタンブラック、酸化チタン、酸化鉄、酸化マンガン、グラファイト等が好ましく、中でも、カーボンブラック、チタンブラックのうちの少なくとも1種を含むことが好ましく、特にカーボンブラックが好ましい。
該黒色の着色剤は、一種単独で用いても二種以上混合して用いてもよい。
As the black colorant that can be used in the present invention, various known black pigments and black dyes can be used. In particular, from the viewpoint of realizing a high optical density in a small amount, carbon black, titanium black, oxidation Titanium, iron oxide, manganese oxide, graphite, and the like are preferable. Among them, at least one of carbon black and titanium black is preferably included, and carbon black is particularly preferable.
The black colorant may be used alone or in combination of two or more.

本発明における着色剤としては、後述の反射防止膜を製造する観点から、複数色の有機顔料を含むことが好ましい。
後述の反射防止膜用の光硬化性組成物として用いる場合、前記黒色の着色剤と共に用いることが好ましい。複数色の有機顔料を併用して用いることにより、更に光硬化性組成物の光学濃度を上げることができ、より漆黒とすることができる観点から好ましい。
前記複数色の有機顔料としては、特に限定されず、各種のR,G,B系、C,M,Y系の公知の顔料などを混合して黒色としたものを用いることができる。
The colorant in the present invention preferably contains a plurality of colors of organic pigments from the viewpoint of producing an antireflection film described later.
When used as a photocurable composition for an antireflection film described later, it is preferably used together with the black colorant. By using a combination of organic pigments of a plurality of colors, the optical density of the photocurable composition can be further increased, which is preferable from the viewpoint that jet black can be obtained.
The organic pigments having a plurality of colors are not particularly limited, and various black pigments made by mixing various R, G, B, C, M, and Y known pigments can be used.

該着色剤の平均粒子径(平均一次粒子径)は、形成された画像パターンの表面の突起発生の防止及び製造効率の向上の観点から、その平均一次粒子径は小さいことが好ましい。例えば、反射防止膜パターンに突起を発生させないこと、また、固体撮像素子の製造においては、その歩留まりへの影響の観点から、前記平均一次粒子径は小さいことが好ましい。
本発明の効果、形成された画像パターンの表面の突起発生の防止、特に、迷光による偽信号の発生が軽減され、反射防止膜の画像パターンの矩形の形状を良好にするため、及び矩形のエッジ部に突起を発生させないようにするためには、できるだけ小さい方が好ましく、前記着色剤の平均一次粒子径が30nm以下であることが好ましく、10nm以上30nm以下がより好ましい。中でも、平均一次粒子径(粒子サイズ)が5〜25nmが更に好ましく、5〜20nmが特に好ましく、5〜15nm以下が最も好ましい。
The average primary particle size (average primary particle size) of the colorant is preferably small from the viewpoint of preventing the occurrence of protrusions on the surface of the formed image pattern and improving the production efficiency. For example, it is preferable that the average primary particle diameter is small in order to prevent protrusions from being generated in the antireflection film pattern and to produce a solid-state imaging device from the viewpoint of influence on the yield.
The effect of the present invention, prevention of protrusions on the surface of the formed image pattern, in particular, generation of false signals due to stray light is reduced, and the rectangular shape of the image pattern of the antireflection film is improved, and the edges of the rectangle In order to prevent protrusions from being generated in the portion, it is preferably as small as possible, and the average primary particle diameter of the colorant is preferably 30 nm or less, more preferably 10 nm or more and 30 nm or less. Among these, the average primary particle size (particle size) is more preferably 5 to 25 nm, particularly preferably 5 to 20 nm, and most preferably 5 to 15 nm.

本発明の光硬化性組成物の全固形分中の該着色剤の含有率は、特に限定されるものではないが、薄膜で高い光学濃度を得るためにはできるだけ高い方が好ましく、1〜90質量%が好ましく、3〜70質量%が更に好ましく、5〜50質量%が特に好ましい。
着色剤が少なすぎると高い光学濃度を得るために膜厚を厚くする必要があり、着色剤が多すぎると光硬化が充分に進まず膜としての強度が低下したり、アルカリ現像の際に現像ラチチュードが狭くなる傾向がある。
The content of the colorant in the total solid content of the photocurable composition of the present invention is not particularly limited, but is preferably as high as possible in order to obtain a high optical density with a thin film. % By mass is preferred, 3-70% by mass is more preferred, and 5-50% by mass is particularly preferred.
If the amount of the colorant is too small, it is necessary to increase the film thickness in order to obtain a high optical density. If the amount of the colorant is too large, the photocuring does not proceed sufficiently and the strength as a film is reduced, or development is performed during alkali development. The latitude tends to narrow.

着色剤を複数併用し、主成分としてカーボンブラックを用いた場合の質量比としては、カーボンブラックと併用する着色剤との質量比は、95:5〜60:40の範囲が好ましく、95:5〜70:30がより好ましく、90:10〜80:20が更に好ましい。該併用する着色剤の質量は、それらの合計質量となる。該カーボンブラックと併用する着色剤の質量比を95:5〜60:40の範囲とすることにより、分散液の凝集がなく、ムラのない安定した塗布膜が作成できる傾向となる。   As a mass ratio when a plurality of colorants are used in combination and carbon black is used as a main component, the mass ratio between the colorant used in combination with carbon black is preferably in the range of 95: 5 to 60:40, and 95: 5 -70: 30 are more preferable, and 90: 10-80: 20 are still more preferable. The mass of the colorant used in combination is the total mass thereof. By setting the mass ratio of the colorant used in combination with the carbon black in the range of 95: 5 to 60:40, there is a tendency that a stable coating film having no dispersion and no unevenness can be produced.

本発明における前記カーボンブラックとしては、例えば、三菱化学社製のカーボンブラック#2400、#2350、#2300、#2200、#1000、#980、#970、#960、#950、#900、#850、MCF88、#650、MA600、MA7、MA8、MA11、MA100、MA220、IL30B、IL31B、IL7B、IL11B、IL52B、#4000、#4010、#55、#52、#50、#47、#45、#44、#40、#33、#32、#30、#20、#10、#5、CF9、#3050、#3150、#3250、#3750、#3950、ダイヤブラックA、ダイヤブラックN220M、ダイヤブラックN234、ダイヤブラックI、ダイヤブラックLI、ダイヤブラックII、ダイヤブラックN339、ダイヤブラックSH、ダイヤブラックSHA、ダイヤブラックLH、ダイヤブラックH、ダイヤブラックHA、ダイヤブラックSF、ダイヤブラックN550M、ダイヤブラックE、ダイヤブラックG、ダイヤブラックR、ダイヤブラックN760M、ダイヤブラックLP。キャンカーブ社製のカーボンブラックサーマックスN990、N991、N907、N908、N990、N991、N908。旭カーボン社製のカーボンブラック旭#80、旭#70、旭#70L、旭F−200、旭#66、旭#66HN、旭#60H、旭#60U、旭#60、旭#55、旭#50H、旭#51、旭#50U、旭#50、旭#35、旭#15、アサヒサーマル、デグサ社製のカーボンブラックColorBlack Fw200、ColorBlack Fw2、ColorBlack Fw2V、ColorBlack Fw1、ColorBlack Fw18、ColorBlack S170、ColorBlack S160、SpecialBlack6、SpecialBlack5、SpecialBlack4、SpecialBlack4A、PrintexU、PrintexV、Printex140U、Printex140V等を挙げることができる。   Examples of the carbon black in the present invention include carbon blacks # 2400, # 2350, # 2300, # 2200, # 1000, # 980, # 970, # 960, # 950, # 900, # 850 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation. , MCF88, # 650, MA600, MA7, MA8, MA11, MA100, MA220, IL30B, IL31B, IL7B, IL11B, IL52B, # 4000, # 4010, # 55, # 52, # 50, # 47, # 45, # 44, # 40, # 33, # 32, # 30, # 20, # 10, # 5, CF9, # 3050, # 3150, # 3250, # 3750, # 3950, Diamond Black A, Diamond Black N220M, Diamond Black N234, Diamond Black I, Diamond Black LI, Diamond Black II, Da Diamond Black N339, Diamond Black SH, Diamond Black SHA, Diamond Black LH, Diamond Black H, Diamond Black HA, Diamond Black SF, Diamond Black N550M, Diamond Black E, Diamond Black G, Diamond Black R, Diamond Black N760M, Diamond Black LP. Carbon black thermax N990, N991, N907, N908, N990, N991, N908 made by Cancarb. Carbon black Asahi # 80, Asahi # 70, Asahi # 70L, Asahi F-200, Asahi # 66, Asahi # 66HN, Asahi # 60H, Asahi # 60U, Asahi # 60, Asahi # 55, Asahi # 50H, Asahi # 51, Asahi # 50U, Asahi # 50, Asahi # 35, Asahi # 15, Asahi Thermal, Degussa's carbon black ColorBlack Fw200, ColorBlack Fw2, ColorBlack Fw2, ColorBlack Fw1, ColorBlack 170, BlackBlack, BlackBlack S160, SpecialBlack6, SpecialBlack5, SpecialBlack4, SpecialBlack4A, PrintexU, PrintexV, Printex140U, Printex140 And the like can be given.

本発明におけるカーボンブラックとしては、必ずしも絶縁性である必要はないが、絶縁性を有するものも使用することができる。絶縁性を有するカーボンブラックとは、下記のような方法で粉末としての体積抵抗を測定した場合、絶縁性を示すカーボンブラックのことであり、例えば、カーボンブラック粒子表面に、有機物が吸着、被覆または化学結合(グラフト化)しているなど、カーボンブラック粒子表面に有機化合物を有していることをいう。   The carbon black in the present invention is not necessarily insulative, but those having insulative properties can also be used. The carbon black having an insulating property is a carbon black exhibiting an insulating property when the volume resistance as a powder is measured by the following method. For example, an organic substance is adsorbed, coated, or coated on the surface of the carbon black particles. It means having an organic compound on the surface of carbon black particles, such as chemically bonded (grafted).

カーボンブラックをベンジルメタクリレートとメタクリル酸がモル比で70:30の共重合体(質量平均分子量30,000)と20:80質量比となるように、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート中に分散し塗布液を調製し、厚さ1.1mm、10cm×10cmのクロム基板上に塗布して乾燥膜厚3μmの塗膜を作製し、さらにその塗膜をホットプレート中で220℃、約5分加熱処理した後に、JISK6911に準拠している三菱化学(株)製高抵抗率計、ハイレスターUP(MCP−HT450)で印加して、体積抵抗値を23℃相対湿度65%の環境下で測定する。そして、この体積抵抗値として、105Ω・cm以上、より好ましくは106Ω・cm以上、特により好ましくは107Ω・cm以上を示すカーボンブラックが好ましい。 Carbon black is dispersed in propylene glycol monomethyl ether acetate so that benzyl methacrylate and methacrylic acid have a molar ratio of 70:30 copolymer (mass average molecular weight 30,000) and 20:80 mass ratio. After preparing and coating on a chromium substrate having a thickness of 1.1 mm and 10 cm × 10 cm to prepare a coating film having a dry film thickness of 3 μm, the coating film is further heated in a hot plate at 220 ° C. for about 5 minutes. The volume resistance value is measured under an environment of 23 ° C. and 65% relative humidity by applying with a high resistivity meter manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd. according to JISK6911 and Hirestar UP (MCP-HT450). Carbon black having a volume resistance value of 10 5 Ω · cm or more, more preferably 10 6 Ω · cm or more, and particularly preferably 10 7 Ω · cm or more is preferable.

カーボンブラックとしては、例えば、特開平11−60988号公報、特開平11−60989号公報、特開平10−330643号公報、特開平11−80583号公報、特開平11−80584号公報、特開平9−124969号公報、特開平9−95625号公報で開示されている樹脂被覆カーボンブラックを使用することができる。
特に本発明における一般式(I)または(II)で表される化合物は比誘電率が小さく、電気信号に与える影響を小さくできる利点がある。特に一般式(II)で表される化合物は比誘電率が小さいので絶縁性のカーボンブラックと組み合わせると効果的である。
Examples of carbon black include, for example, JP-A-11-60988, JP-A-11-60989, JP-A-10-330634, JP-A-11-80583, JP-A-11-80584, and JP-A-9. The resin-coated carbon black disclosed in JP-A-124969 and JP-A-9-95625 can be used.
In particular, the compound represented by the general formula (I) or (II) in the present invention has an advantage that the relative permittivity is small and the influence on the electric signal can be reduced. In particular, since the compound represented by the general formula (II) has a small relative dielectric constant, it is effective when combined with insulating carbon black.

本発明の光硬化性組成物をカラーフィルタ用の光硬化性組成物として用いることができる。該カラーフィルタ用の光硬化性組成物として用いる場合、複数色の有機顔料を含有することにより、実質的に黒色着色剤と同等の光学的な効果、すなわち反射率の低い塗膜を形成することができるのである。   The photocurable composition of the present invention can be used as a photocurable composition for a color filter. When used as a photocurable composition for the color filter, by containing a plurality of colors of organic pigments, an optical effect substantially equivalent to that of a black colorant, that is, a coating film with low reflectance is formed. Can do it.

−アルカリ可溶性樹脂−
本発明に用いられるアルカリ可溶性樹脂は、アルカリ可溶性であれば特に限定されるものではない。
本発明においては、従来公知のアルカリ可溶性樹脂を用いることができるが、(i)無水マレイン酸(MAA)、メタクリル酸(MA)、メタクリル酸イソブチル(IBMA)、アクリル酸(AA)、及びフマル酸(FA)から選ばれた少なくとも一種の酸成分モノマーと、(ii)アルキルポリオキシエチレン(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、及びアルキル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリルエステルモノマー、及び(iii)スチレン等の重合可能なモノマーのうち少なくとも一種以上のモノマーとのアクリル系共重合体を含有することがアルカリ現像に対する適正の観点から好ましい。
-Alkali-soluble resin-
The alkali-soluble resin used in the present invention is not particularly limited as long as it is alkali-soluble.
In the present invention, conventionally known alkali-soluble resins can be used. (I) Maleic anhydride (MAA), methacrylic acid (MA), isobutyl methacrylate (IBMA), acrylic acid (AA), and fumaric acid (Ii) at least one acid component monomer selected from (FA), (ii) (meth) acrylic ester monomers such as alkyl polyoxyethylene (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, and alkyl (meth) acrylate, and ( iii) It is preferable from an appropriate viewpoint with respect to alkali development to contain an acrylic copolymer with at least one monomer among polymerizable monomers such as styrene.

前記アルカリ可溶性樹脂中の酸成分モノマーのモル含有率は、5〜50モル%、好ましくは10〜40モル%である。   The molar content of the acid component monomer in the alkali-soluble resin is 5 to 50 mol%, preferably 10 to 40 mol%.

また、本発明の組成物中のアルカリ可溶性樹脂の含有量は、1〜60質量%が好ましく、3〜50質量%がさらに好ましく、5〜40質量%が特に好ましい。上記アルカリ可溶性樹脂の含有量が、1質量%未満であると現像の進行が遅くなり製造コストの増大を招く可能性がある。また、60質量%を超えると良好なパターンプロファイルが得られなくなる場合がある。   Moreover, 1-60 mass% is preferable, as for content of alkali-soluble resin in the composition of this invention, 3-50 mass% is more preferable, and 5-40 mass% is especially preferable. If the content of the alkali-soluble resin is less than 1% by mass, the progress of development is delayed, which may increase the production cost. On the other hand, if it exceeds 60% by mass, a good pattern profile may not be obtained.

本発明の組成物においては、アルカリ可溶性樹脂として上記アクリル系共重合体の他に更に他のアルカリ可溶性樹脂を併用することもできる。アルカリ可溶性樹脂としては、線状有機高分子重合体で、有機溶剤に可溶で、弱アルカリ水溶液で現像できるものが好ましい。
このような線状有機高分子重合体としては、側鎖にカルボン酸を有するポリマー、例えば特開昭59−44615号、特公昭54−34327号、特公昭58−12577号、特公昭54−25957号、特開昭59−53836号、特開昭59−71048号各公報に記載されているようなメタクリル酸共重合体、アクリル酸共重合体、イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体等があり、また同様に側鎖にカルボン酸を有する酸性セルロース誘導体がある。この他に、水酸基を有するポリマーに酸無水物を付加させたものなども有用である。
In the composition of the present invention, other alkali-soluble resins can be used in combination with the above-mentioned acrylic copolymer as the alkali-soluble resin. The alkali-soluble resin is preferably a linear organic polymer, soluble in an organic solvent, and developable with a weak alkaline aqueous solution.
Examples of such linear organic high molecular polymers include polymers having a carboxylic acid in the side chain, such as JP-A-59-44615, JP-B-54-34327, JP-B-58-12777, and JP-B-54-25957. Methacrylic acid copolymer, acrylic acid copolymer, itaconic acid copolymer, crotonic acid copolymer as described in JP-A Nos. 59-53836 and 59-71048, There are maleic acid copolymers, partially esterified maleic acid copolymers and the like, and similarly there are acidic cellulose derivatives having a carboxylic acid in the side chain. In addition to this, a polymer having a hydroxyl group and an acid anhydride added thereto is also useful.

これらのなかでも特にベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸/および他のモノマーとの多元共重合体が好適である。この他に、水溶性ポリマーとして、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、ポリビニールピロリドンやポリエチレンオキサイド、ポリビニールアルコール等も有用である。また硬化皮膜の強度をあげるために、アルコール可溶性ナイロンや2,2−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−プロパンとエピクロルヒドリンのポリエーテルなどを含有させることもできる。   Of these, multi-component copolymers with benzyl (meth) acrylate / (meth) acrylic acid / and other monomers are particularly preferred. In addition, 2-hydroxyethyl methacrylate, polyvinyl pyrrolidone, polyethylene oxide, polyvinyl alcohol, and the like are also useful as the water-soluble polymer. Moreover, in order to raise the intensity | strength of a cured film, alcohol soluble nylon, the polyether of 2, 2-bis- (4-hydroxyphenyl) propane, and epichlorohydrin can also be contained.

アクリル系共重合体としては、例えば、ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸/および他のモノマーとの多元共重合体、特開平7−140654号公報に記載の2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート/ポリスチレンマクロモノマー/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体、2−ヒドロキシ−3−フエノキシプロピルアクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体、2−ヒドロキシエチルメタアクリレート/ポリスチレンマクロモノマー/メチルメタクリレート/メタクリル酸共重合体、2−ヒドロキシエチルメタアクリレート/ポリスチレンマクロモノマー/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体などである。これらのアクリル系共重合体と2種以上を併用させることにより、本発明の組成物の現像特性を更に改良することができる。   Examples of the acrylic copolymer include a multi-component copolymer of benzyl (meth) acrylate / (meth) acrylic acid / and other monomers, and 2-hydroxypropyl (meth) described in JP-A-7-140654. Acrylate / polystyrene macromonomer / benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate / polymethyl methacrylate macromonomer / benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer, 2-hydroxyethyl methacrylate / polystyrene Macromonomer / methyl methacrylate / methacrylic acid copolymer, 2-hydroxyethyl methacrylate / polystyrene macromonomer / benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer, and the like. The development characteristics of the composition of the present invention can be further improved by using two or more of these acrylic copolymers together.

−光重合開始剤−
本発明における光重合開始剤としては、前記光重合性化合物を重合させられるものであれば、特に限定されるものではない。従来公知の光重合開始剤を用いることができる。
-Photopolymerization initiator-
The photopolymerization initiator in the present invention is not particularly limited as long as it can polymerize the photopolymerizable compound. Conventionally known photopolymerization initiators can be used.

光重合開始剤としては、ハロメチルオキサジアゾールやハロメチル−s−トリアジン等の活性ハロゲン化合物、3−アリール置換クマリン化合物、少なくとも一種のロフィン2量体等を挙げることができる。   Examples of the photopolymerization initiator include active halogen compounds such as halomethyloxadiazole and halomethyl-s-triazine, 3-aryl-substituted coumarin compounds, and at least one lophine dimer.

ハロメチルオキサジアゾールやハロメチル−s−トリアジン等の活性ハロゲン化合物の内、ハロメチルオキサジアゾール化合物としては、特公昭57−6096号公報に記載の下記一般式IVで示される2−ハロメチル−5−ビニル−1,3,4−オキサジアゾール化合物が挙げられる。   Among the active halogen compounds such as halomethyloxadiazole and halomethyl-s-triazine, the halomethyloxadiazole compound is 2-halomethyl-5 represented by the following general formula IV described in JP-B-57-6096. -Vinyl-1,3,4-oxadiazole compounds are mentioned.

Figure 2007249190
Figure 2007249190

一般式IV中、Wは、置換された又は無置換のアリール基を、Xは水素原子、アルキル基又はアリール基を表す。Yは、弗素原子、塩素原子又は臭素原子を表す。nは、1〜3の整数を表す。
一般式IVの具体的な化合物としては、2−トリクロロメチル−5−スチリル−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(p−シアノスチリル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(p−メトキシスチリル)−1,3,4−オキサジアゾール等が挙げられる。
In general formula IV, W represents a substituted or unsubstituted aryl group, and X represents a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group. Y represents a fluorine atom, a chlorine atom or a bromine atom. n represents an integer of 1 to 3.
Specific compounds of the general formula IV include 2-trichloromethyl-5-styryl-1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5- (p-cyanostyryl) -1,3,4- Examples include oxadiazole, 2-trichloromethyl-5- (p-methoxystyryl) -1,3,4-oxadiazole.

ハロメチル−s−トリアジン系化合物としては、特公昭59−1281号公報に記載の下記一般式Vに示されるビニル−ハロメチル−s−トリアジン化合物、特開昭53−133428号公報に記載の下記一般式VIに示される2−(ナフト−1−イル)−4,6−ビス−ハロメチル−s−トリアジン化合物及び下記一般式VIIで示される4−(p−アミノフェニル)−2,6−ジ−ハロメチル−s−トリアジン化合物が挙げられる。   Examples of the halomethyl-s-triazine compound include vinyl-halomethyl-s-triazine compounds represented by the following general formula V described in JP-B-59-1281, and the following general formulas described in JP-A-53-133428. 2- (naphth-1-yl) -4,6-bis-halomethyl-s-triazine compound represented by VI and 4- (p-aminophenyl) -2,6-di-halomethyl represented by the following general formula VII -S-triazine compound is mentioned.

Figure 2007249190
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一般式V中、Qは、Br又はClを表す。Pは、−CQ3(Qは上記と同義である)、−NH2、−NHR、−N(R)2、又は−OR(ここで、Rはフェニル又はアルキル基を示す)を表す。nは、0〜3の整数を表す。Wは、置換されていてもよい芳香族基、置換されていてもよい複素環式基、又は下記一般式VAで表される一価の基を表す。 In general formula V, Q represents Br or Cl. P is, -CQ 3 (Q is as defined above), - NH 2, -NHR, -N (R) 2, or -OR (wherein, R represents a phenyl or alkyl group). n represents an integer of 0 to 3. W represents an aromatic group which may be substituted, a heterocyclic group which may be substituted, or a monovalent group represented by the following general formula VA.

Figure 2007249190
Figure 2007249190

一般式VA中、Zは−O−又は−S−であり、Rは上記と同義である。   In the general formula VA, Z is —O— or —S—, and R is as defined above.

Figure 2007249190
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一般式VI中、Xは、Br又はClを表す。m、nは0〜3の整数である。
R’は、下記一般式VIAで示され基を表す。
In the general formula VI, X represents Br or Cl. m and n are integers of 0-3.
R ′ represents a group represented by the following general formula VIA.

Figure 2007249190
Figure 2007249190

上記一般式VIA中、R1は水素原子又はORc(Rc はアルキル、シクロアルキル、アルケニル、アリール基)、R2はCl,Br、アルキル、アルケニル、アリール、又はアルコキシ基を表す。 In the general formula VIA, R 1 represents a hydrogen atom or ORc (Rc is an alkyl, cycloalkyl, alkenyl, aryl group), and R 2 represents a Cl, Br, alkyl, alkenyl, aryl, or alkoxy group.

Figure 2007249190
Figure 2007249190

一般式VII中、R1、R2は、同一または異なって、水素原子、アルキル基、置換アルキル基、アリール基、置換アリール基、下記一般式VIIA又はVIIBで示される基を表す。R3、R4は、同一または異なって、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基を表す。X、Yは、同一または異なって、Cl又はBrを表す。m、nは、同一または異なって、0、1又は2を表す。 In general formula VII, R 1 and R 2 are the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, an aryl group, a substituted aryl group, or a group represented by general formula VIIA or VIIB below. R 3 and R 4 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group or an alkoxy group. X and Y are the same or different and each represents Cl or Br. m and n are the same or different and represent 0, 1 or 2.

Figure 2007249190
Figure 2007249190

一般式VIIA及びVIIB中、R5、R6、R7は、アルキル基、置換アルキル基、アリール基、置換アリール基を表す。置換アルキル基及び置換アリール基における置換基の例としては、フェニル基等のアリール基、ハロゲン原子、アルコキシ基、カルボアルコキシ基、カルボアリールオキシ基、アシル基、ニトロ基、ジアルキルアミノ基、スルホニル誘導体等が挙げられる。 In the general formulas VIIA and VIIB, R 5 , R 6 and R 7 each represents an alkyl group, a substituted alkyl group, an aryl group or a substituted aryl group. Examples of substituents in substituted alkyl groups and substituted aryl groups include aryl groups such as phenyl groups, halogen atoms, alkoxy groups, carboalkoxy groups, carboaryloxy groups, acyl groups, nitro groups, dialkylamino groups, sulfonyl derivatives, etc. Is mentioned.

一般式VIIにおいて、R1とR2がそれらと結合している窒素原子と共に非金属原子からなる異節環を形成してもよく、その場合、異節環としては下記に示されるものが挙げられる。 In the general formula VII, R 1 and R 2 may form a heterocycle consisting of a nonmetallic atom together with the nitrogen atom bonded thereto, and in this case, examples of the heterocycle include those shown below. It is done.

Figure 2007249190
Figure 2007249190

一般式Vの具体的な例としては、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−p−メトキシスチリル−s−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(1−p−ジメチルアミノフェニル−1,3−ブタジエニル)−s−トリアジン、2−トリクロロメチル−4−アミノ−6−p−メトキシスチリル−s−トリアジン等が挙げられる。   Specific examples of general formula V include 2,4-bis (trichloromethyl) -6-p-methoxystyryl-s-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6- (1-p-dimethyl). And aminophenyl-1,3-butadienyl) -s-triazine, 2-trichloromethyl-4-amino-6-p-methoxystyryl-s-triazine, and the like.

一般式VIの具体的な例としては、2−(ナフト−1−イル)−4,6−ビス−トリクロロメチル−s−トリアジン、2−(4−メトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス−トリクロロメチル−s−トリアジン、2−(4−エトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス−トリクロロメチル−s−トリアジン、2−(4−ブトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス−トリクロロメチル−s−トリアジン、2−〔4−(2−メトキシエチル)−ナフト−1−イル〕−4,6−ビス−トリクロロメチル−s−トリアジン、2−〔4−(2−エトキシエチル)−ナフト−1−イル〕−4,6−ビス−トリクロロメチル−s−トリアジン、2−〔4−(2−ブトキシエチル)−ナフト−1−イル〕−4,6−ビス−トリクロロメチル−s−トリアジン、2−(2−メトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス−トリクロロメチル−s−トリアジン、2−(6−メトキシ−5−メチル−ナフト−2−イル)−4,6−ビス−トリクロロメチル−s−トリアジン、2−(6−メトキシ−ナフト−2−イル)−4,6−ビス−トリクロロメチル−s−トリアジン、2−(5−メトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス−トリクロロメチル−s−トリアジン、2−(4,7−ジメトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス−トリクロロメチル−s−トリアジン、2−(6−エトキシ−ナフト−2−イル)−4,6−ビス−トリクロロメチル−s−トリアジン、2−(4,5−ジメトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス−トリクロロメチル−s−トリアジン等が挙げられる。   Specific examples of general formula VI include 2- (naphth-1-yl) -4,6-bis-trichloromethyl-s-triazine, 2- (4-methoxy-naphth-1-yl) -4, 6-bis-trichloromethyl-s-triazine, 2- (4-ethoxy-naphth-1-yl) -4,6-bis-trichloromethyl-s-triazine, 2- (4-butoxy-naphth-1-yl) ) -4,6-bis-trichloromethyl-s-triazine, 2- [4- (2-methoxyethyl) -naphth-1-yl] -4,6-bis-trichloromethyl-s-triazine, 2- [ 4- (2-ethoxyethyl) -naphth-1-yl] -4,6-bis-trichloromethyl-s-triazine, 2- [4- (2-butoxyethyl) -naphth-1-yl] -4, 6-bis-trichloromethyl-s-to Azine, 2- (2-methoxy-naphth-1-yl) -4,6-bis-trichloromethyl-s-triazine, 2- (6-methoxy-5-methyl-naphth-2-yl) -4,6 -Bis-trichloromethyl-s-triazine, 2- (6-methoxy-naphth-2-yl) -4,6-bis-trichloromethyl-s-triazine, 2- (5-methoxy-naphth-1-yl) -4,6-bis-trichloromethyl-s-triazine, 2- (4,7-dimethoxy-naphth-1-yl) -4,6-bis-trichloromethyl-s-triazine, 2- (6-ethoxy- Naphth-2-yl) -4,6-bis-trichloromethyl-s-triazine, 2- (4,5-dimethoxy-naphth-1-yl) -4,6-bis-trichloromethyl-s-triazine, etc. Can be mentioned.

一般式VIIの具体例としては、4−〔p−N,N−ジ(エトキシカルボニルメチル)アミノフェニル〕−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−〔o−メチル−p−N,N−ジ(エトキシカルボニルメチル)アミノフェニル〕−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−〔p−N,N−ジ(クロロエチル)アミノフェニル〕−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−〔o−メチル−p−N,N−ジ(クロロエチル)アミノフェニル〕−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(p−N−クロロエチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(p−N−エトキシカルボニルメチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−〔p−N,N−ジ(フェニル)アミノフェニル〕−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(p−N−クロロエチルカルボニルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−〔p−N−(p−メトキシフェニル)カルボニルアミノフェニル〕2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−〔m−N,N−ジ(エトキシカルボニルメチル)アミノフェニル〕−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−〔m−ブロモ−p−N,N−ジ(エトキシカルボニルメチル)アミノフェニル〕−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−〔m−クロロ−p−N,N−ジ(エトキシカルボニルメチル)アミノフェニル〕−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−〔m−フロロ−p−N,N−ジ(エトキシカルボニルメチル)アミノフェニル〕−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−〔o−ブロモ−p−N,N−ジ(エトキシカルボニルメチル)アミノフェニル〕−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−〔o−クロロ−p−N,N−ジ(エトキシカルボニルメチル)アミノフェニル−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−〔o−フロロ−p−N,N−ジ(エトキシカルボニルメチル)アミノフェニル〕−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−〔o−ブロモ−p−N,N−ジ(クロロエチル)アミノフェニル〕−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−〔o−クロロ−p−N,N−ジ(クロロエチル)アミノフェニル〕−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−〔o−フロロ−p−N,N−ジ(クロロエチル)アミノフェニル〕−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−〔m−ブロモ−p−N,N−ジ(クロロエチル)アミノフェニル〕−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−〔m−クロロ−p−N,N−ジ(クロロエチル)アミノフェニル〕−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−〔m−フロロ−p−N,N−ジ(クロロエチル)アミノフェニル〕−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(m−ブロモ−p−N−エトキシカルボニルメチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(m−クロロ−p−N−エトキシカルボニルメチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(m−フロロ−p−N−エトキシカルボニルメチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(o−ブロモ−p−N−エトキシカルボニルメチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(o−クロロ−p−N−エトキシカルボニルメチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(o−フロロ−p−N−エトキシカルボニルメチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(m−ブロモ−p−N−クロロエチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(m−クロロ−p−N−クロロエチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(m−フロロ−p−N−クロロエチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(o−ブロモ−p−N−クロロエチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(o−クロロ−p−N−クロロエチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(o−フロロ−p−N−クロロエチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−[3−ブロモ−4−[N,N―ビス(エトキシカルボニルメチル)アミノ]フェニル]―1,3,5―トリアジン等が挙げられる。   Specific examples of the general formula VII include 4- [p-N, N-di (ethoxycarbonylmethyl) aminophenyl] -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- [o-methyl-p -N, N-di (ethoxycarbonylmethyl) aminophenyl] -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- [pN, N-di (chloroethyl) aminophenyl] -2,6- Di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- [o-methyl-pN, N-di (chloroethyl) aminophenyl] -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- (p- N-chloroethylaminophenyl) -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- (pN-ethoxycarbonylmethylaminophenyl) -2,6-di (trichloromethyl)- -Triazine, 4- [p-N, N-di (phenyl) aminophenyl] -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- (p-N-chloroethylcarbonylaminophenyl) -2, 6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- [pN- (p-methoxyphenyl) carbonylaminophenyl] 2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- [m-N, N-di (ethoxycarbonylmethyl) aminophenyl] -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- [m-bromo-pN, N-di (ethoxycarbonylmethyl) aminophenyl] -2 , 6-Di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- [m-chloro-pN, N-di (ethoxycarbonylmethyl) aminophenyl] -2,6-di (trichloro) Methyl) -s-triazine, 4- [m-fluoro-pN, N-di (ethoxycarbonylmethyl) aminophenyl] -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- [o-bromo -PN, N-di (ethoxycarbonylmethyl) aminophenyl] -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- [o-chloro-pN, N-di (ethoxycarbonylmethyl) Aminophenyl-2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- [o-fluoro-pN, N-di (ethoxycarbonylmethyl) aminophenyl] -2,6-di (trichloromethyl)- s-triazine, 4- [o-bromo-pN, N-di (chloroethyl) aminophenyl] -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- [o-chloro-pN , N-di (chloroethyl) aminophenyl] -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- [o-fluoro-pN, N-di (chloroethyl) aminophenyl] -2,6- Di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- [m-bromo-pN, N-di (chloroethyl) aminophenyl] -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- [m- Chloro-pN, N-di (chloroethyl) aminophenyl] -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- [m-fluoro-pN, N-di (chloroethyl) aminophenyl] -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- (m-bromo-pN-ethoxycarbonylmethylaminophenyl) -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- m-chloro-pN-ethoxycarbonylmethylaminophenyl) -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- (m-fluoro-pN-ethoxycarbonylmethylaminophenyl) -2,6 -Di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- (o-bromo-pN-ethoxycarbonylmethylaminophenyl) -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- (o-chloro- p-N-ethoxycarbonylmethylaminophenyl) -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- (o-fluoro-pN-ethoxycarbonylmethylaminophenyl) -2,6-di (trichloro) Methyl) -s-triazine, 4- (m-bromo-pN-chloroethylaminophenyl) -2,6-di (trichloromethyl) -s Triazine, 4- (m-chloro-pN-chloroethylaminophenyl) -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- (m-fluoro-pN-chloroethylaminophenyl)- 2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- (o-bromo-pN-chloroethylaminophenyl) -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- (o- Chloro-pN-chloroethylaminophenyl) -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- (o-fluoro-pN-chloroethylaminophenyl) -2,6-di (trichloro Methyl) -s-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6- [3-bromo-4- [N, N-bis (ethoxycarbonylmethyl) amino] phenyl] -1,3,5-tri Examples include azine.

これら開始剤には以下の増感剤を併用することができる。その具体例として、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾイン、9−フルオレノン、2−クロロ−9−フルオレノン、2−メチル−9−フルオレノン、9−アントロン、2−ブロモ−9−アントロン、2−エチル−9−アントロン、9,10−アントラキノン、2−エチル−9,10−アントラキノン、2−t−ブチル−9,10−アントラキノン、2,6−ジクロロ−9,10−アントラキノン、キサントン、2−メチルキサントン、2−メトキシキサントン、2−メトキシキサントン、チオキサントン、ベンジル、ジベンザルアセトン、p−(ジメチルアミノ)フェニルスチリルケトン、p−(ジメチルアミノ)フェニル−p−メチルスチリルケトン、ベンゾフェノン、p−(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン(またはミヒラーケトン)、p−(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、ベンゾアントロン、7−{L−4−クロロ−6−(ジエチルアミノ)−S−トリアジニル(2),1−アミノ}−3−フェニルクマリン等や特公昭51−48516号公報記載のベンゾチアゾール系化合物が挙げられる。   The following sensitizers can be used in combination with these initiators. Specific examples thereof include benzoin, benzoin methyl ether, benzoin, 9-fluorenone, 2-chloro-9-fluorenone, 2-methyl-9-fluorenone, 9-anthrone, 2-bromo-9-anthrone, 2-ethyl-9. Anthrone, 9,10-anthraquinone, 2-ethyl-9,10-anthraquinone, 2-t-butyl-9,10-anthraquinone, 2,6-dichloro-9,10-anthraquinone, xanthone, 2-methylxanthone, 2-methoxyxanthone, 2-methoxyxanthone, thioxanthone, benzyl, dibenzalacetone, p- (dimethylamino) phenylstyrylketone, p- (dimethylamino) phenyl-p-methylstyrylketone, benzophenone, p- (dimethylamino) ) Benzophenone (or Mihira) Ketone), p- (diethylamino) benzophenone, benzoanthrone, 7- {L-4-chloro-6- (diethylamino) -S-triazinyl (2), 1-amino} -3-phenylcoumarin, etc. Examples thereof include benzothiazole compounds described in Japanese Patent No. 48516.

また、上記3−アリール置換クマリン化合物は、例えば下記一般式VIIIで示される化合物である。   Moreover, the said 3-aryl substituted coumarin compound is a compound shown, for example by the following general formula VIII.

Figure 2007249190
Figure 2007249190

8は水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基(好ましくは水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基)を、R9は水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、下記一般式VIIIAで示される基(好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、一般式VIIIAで示される基、特に好ましくは一般式VIIIAで示される基)を表す。
10、R11はそれぞれ水素原子、炭素数1〜8のアルキル基(例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、オクチル基)、炭素数1〜8のハロアルキル基(例えばクロロメチル基、フロロメチル基、トリフロロメチル基など)、炭素数1〜8のアルコキシ基(例えばメトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基)、置換されてもよい炭素数6〜10のアリール基(例えばフェニル基)、アミノ基、−N(R16)(R17)、ハロゲン原子(例えばCl、Br,F)を表す。好ましくは水素原子、メチル基、エチル基、メトキシ基、フェニル基、−N(R16)(R17)、Clである。
12は、置換されてもよい炭素数6〜16のアリール基(例えばフェニル基、ナフチル基、トリル基、クミル基)を表す。置換基としてはアミノ基、−N(R16)(R17)、炭素数1〜8のアルキル基(例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、オクチル基)、炭素数1〜8のハロアルキル基(例えばクロロメチル基、フロロメチル基、トリフロロメチル基など)、炭素数1〜8のアルコキシ基(例えばメトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基)、ヒドロキシ基、シアノ基、ハロゲン原子(例えばCl、Br,F)が挙げられる。
13、R14、R16、R17は、同一または異なって、それぞれ水素原子、炭素数1〜8のアルキル基(例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、オクチル基)を表す。R13とR14及びR16とR17は、互いに結合し窒素原子とともに複素環(例えばピペリジン環、ピペラジン環、モルホリン環、ピラゾール環、ジアゾール環、トリアゾール環、ベンゾトリアゾール環等)を形成してもよい。
15は、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基(例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、オクチル基)、炭素数1〜8のアルコキシ基(例えばメトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基)、置換されてもよい炭素数6〜10のアリール基(例えばフェニル基)、アミノ基、N(R16)(R17)、ハロゲン原子(例えばCl、Br,F)を表す。Zbは=O、=Sあるいは=C(R18)(R19)を表す。好ましくは=O、=S、=C(CN)2であり、特に好ましくは=Oである。R18、R19は、同一または異なって、シアノ基、−COOR20、−COR21を表す。R20、R21はそれぞれ炭素数1〜8のアルキル基(例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、オクチル基)、炭素数1〜8のハロアルキル基(例えばクロロメチル基、フロロメチル基、トリフロロメチル基など)、置換されてもよい炭素数6〜10のアリール基(例えばフェニル基)を表す。
R 8 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms (preferably a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a butyl group), and R 9 represents a hydrogen atom or a carbon atom. An alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, a group represented by the following general formula VIIIA (preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a group represented by the general formula VIIIA, particularly preferably Represents a group represented by the general formula VIIIA).
R 10 and R 11 are each a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms (for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, an octyl group), or a haloalkyl group having 1 to 8 carbon atoms (for example, a chloromethyl group, Fluoromethyl group, trifluoromethyl group, etc.), C1-C8 alkoxy group (for example, methoxy group, ethoxy group, butoxy group), C6-C10 aryl group (for example, phenyl group) which may be substituted, amino A group, —N (R 16 ) (R 17 ), a halogen atom (for example, Cl, Br, F); Preferred are a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a methoxy group, a phenyl group, -N (R 16 ) (R 17 ), and Cl.
R 12 represents an optionally substituted aryl group having 6 to 16 carbon atoms (for example, phenyl group, naphthyl group, tolyl group, cumyl group). Examples of the substituent include an amino group, —N (R 16 ) (R 17 ), an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, octyl group), and 1 to 8 carbon atoms. Haloalkyl group (for example, chloromethyl group, fluoromethyl group, trifluoromethyl group, etc.), C1-C8 alkoxy group (for example, methoxy group, ethoxy group, butoxy group), hydroxy group, cyano group, halogen atom (for example, Cl, Br, F).
R 13 , R 14 , R 16 and R 17 are the same or different and each represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms (for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group or an octyl group). R 13 and R 14 and R 16 and R 17 are bonded to each other to form a heterocyclic ring (for example, a piperidine ring, piperazine ring, morpholine ring, pyrazole ring, diazole ring, triazole ring, benzotriazole ring, etc.) together with a nitrogen atom. Also good.
R 15 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, octyl group), an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms (for example, methoxy group, ethoxy group, butoxy group). Group), an optionally substituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms (eg, phenyl group), amino group, N (R 16 ) (R 17 ), and halogen atom (eg, Cl, Br, F). Zb represents = O, = S or = C (R 18 ) (R 19 ). Preferably, = O, = S, = C (CN) 2 , and particularly preferably = O. R 18 and R 19 are the same or different and each represents a cyano group, —COOR 20 , or —COR 21 . R 20 and R 21 are each an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, octyl group), haloalkyl group having 1 to 8 carbon atoms (for example, chloromethyl group, fluoromethyl group, A trifluoromethyl group and the like, and an optionally substituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms (for example, a phenyl group).

特に好ましい3−アリール置換クマリン化合物は一般式IXで示される{(s−トリアジン−2−イル)アミノ}−3−アリールクマリン化合物類である。   Particularly preferred 3-aryl-substituted coumarin compounds are {(s-triazin-2-yl) amino} -3-arylcoumarin compounds represented by the general formula IX.

Figure 2007249190
Figure 2007249190

ロフィン二量体は2個のロフィン残基からなる2,4,5−トリフェニルイミダゾリル二量体を意味し、その基本構造を下記に示す。   Lophine dimer means 2,4,5-triphenylimidazolyl dimer composed of two lophine residues, and its basic structure is shown below.

Figure 2007249190
Figure 2007249190

その具体例としては、2−(o−クロルフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾリル二量体、2−(o−フルオロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾリル二量体、2−(o−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾリル二量体、2−(p−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾリル二量体、2−(p−ジメトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾリル二量体、2−(2,4−ジメトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾリル二量体、2−(p−メチルメルカプトフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾリル二量体等が挙げられる。   Specific examples thereof include 2- (o-chlorophenyl) -4,5-diphenylimidazolyl dimer, 2- (o-fluorophenyl) -4,5-diphenylimidazolyl dimer, 2- (o-methoxy). Phenyl) -4,5-diphenylimidazolyl dimer, 2- (p-methoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazolyl dimer, 2- (p-dimethoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazolyl dimer 2- (2,4-dimethoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazolyl dimer, 2- (p-methylmercaptophenyl) -4,5-diphenylimidazolyl dimer, and the like.

オキシム系化合物の光重合開始剤としては、特に限定されないが、2−(O−ベンゾイルオキシム)−1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−1,2−オクタンジオン、1−(4−メチルスルファニル−フェニル)−ブタン−1,2−ブタン 2−オキシム−O−アセタート、1−(4−メチルスルファニル−フェニル)−ブタン−1−オンオキシム−O−アセタート、ヒドロキシイミノ−(4−メチルスルファニル−フェニル)−酢酸エチルエステル−O−アセタート、ヒドロキシイミノ−(4−メチルスルファニル−フェニル)−酢酸エチルエステル−O−ベンゾアート、1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−2−(O−ベンゾイルオキシム)−1,2−オクタンジオン等が挙げられる。
本発明では、以上の開始剤の他に他の公知のものも使用することができる。
例えば、米国特許第2,367,660号明細書に開示されているビシナールポリケトルアルドニル化合物、米国特許第2,367,661号および第2,367,670号明細書に開示されているα−カルボニル化合物、米国特許第2,448,828号明細書に開示されているアシロインエーテル、米国特許第2,722,512号明細書に開示されているα−炭化水素で置換された芳香族アシロイン化合物、米国特許第3,046,127号および第2,951,758号明細書に開示されている多核キノン化合物、米国特許第3,549,367号明細書に開示されているトリアリルイミダゾールダイマー/p−アミノフェニルケトンの組合せ、特公昭51−48516号公報に開示されているベンゾチアゾール系化合物/トリハロメチール−s−トリアジン系化合物等が挙げられる。
また、旭電化(株)製アデカオプトマーSP−150、同151、同170、同171、同N−1717、同N1414等も重合開始剤として使用できる。
Although it does not specifically limit as a photoinitiator of an oxime type compound, 2- (O-benzoyloxime) -1- [4- (phenylthio) phenyl] -1,2-octanedione, 1- (4-methylsulfanyl) -Phenyl) -butane-1,2-butane 2-oxime-O-acetate, 1- (4-methylsulfanyl-phenyl) -butan-1-one oxime-O-acetate, hydroxyimino- (4-methylsulfanyl-phenyl) ) -Acetic acid ethyl ester-O-acetate, hydroxyimino- (4-methylsulfanyl-phenyl) -acetic acid ethyl ester-O-benzoate, 1- [4- (phenylthio) phenyl] -2- (O-benzoyloxime) -1,2-octanedione and the like.
In the present invention, other known compounds can be used in addition to the above initiators.
For example, the vicinal polykettle aldonyl compound disclosed in US Pat. No. 2,367,660, disclosed in US Pat. Nos. 2,367,661 and 2,367,670. α-carbonyl compounds, acyloin ethers disclosed in US Pat. No. 2,448,828, aromatics substituted with α-hydrocarbons disclosed in US Pat. No. 2,722,512 Group acyloin compounds, polynuclear quinone compounds disclosed in US Pat. Nos. 3,046,127 and 2,951,758, triallyl disclosed in US Pat. No. 3,549,367 Combination of imidazole dimer / p-aminophenyl ketone, benzothiazole compound / trihalome disclosed in Japanese Patent Publication No. 51-48516 Thial-s-triazine compounds are exemplified.
Further, Adeka optomer SP-150, 151, 170, 171, N-1717, N1414, etc. manufactured by Asahi Denka Co., Ltd. can be used as the polymerization initiator.

本発明において光重合開始剤の使用量は、本発明の組成物の全固形分の0.1〜10.0質量%、好ましくは0.5〜5.0質量%である。開始剤の使用量が0.1質量%より少ないと重合が進み難く、また、10.0質量%を超えると膜強度が弱くなる。   In this invention, the usage-amount of a photoinitiator is 0.1-10.0 mass% of the total solid of the composition of this invention, Preferably it is 0.5-5.0 mass%. When the amount of the initiator used is less than 0.1% by mass, the polymerization is difficult to proceed, and when it exceeds 10.0% by mass, the film strength is weakened.

−溶剤−
本発明の組成物において必要に応じて使用される溶剤としては、組成物の溶解性、塗布性、安全性に応じて適宜選択される。
本発明の組成物を調製する際に使用する溶剤としては、エステル類、例えば酢酸エチル、酢酸−n−ブチル、酢酸イソブチル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、アルキルエステル類、乳酸メチル、乳酸エチル、オキシ酢酸メチル、オキシ酢酸エチル、オキシ酢酸ブチル、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、3−オキシプロピオン酸メチル、3−オキシプロピオン酸エチルなどの3−オキシプロピオン酸アルキルエステル類;3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、2−オキシプロピオン酸メチル、2−オキシプロピオン酸エチル、2−オキシプロピオン酸プロピル、2−メトキシプロピオン酸メチル、2−メトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシプロピオン酸プロピル、2−エトキシプロピオン酸メチル、2−エトキシプロピオン酸エチル、2−オキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−オキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、2−メトキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−エトキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2−オキソブタン酸メチル、2−オキソブタン酸エチル等;エーテル類、例えばジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、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、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコール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、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテート等;ケトン類、例えばメチルエチルケトン、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン等;芳香族炭化水素類、例えばトルエン、キシレシ等が挙げられる。
-Solvent-
The solvent used as necessary in the composition of the present invention is appropriately selected according to the solubility, applicability, and safety of the composition.
Solvents used in preparing the composition of the present invention include esters such as ethyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, amyl formate, isoamyl acetate, isobutyl acetate, butyl propionate, isopropyl butyrate, ethyl butyrate. Butyl butyrate, alkyl esters, methyl lactate, ethyl lactate, methyl oxyacetate, ethyl oxyacetate, butyl oxyacetate, methyl methoxyacetate, ethyl methoxyacetate, butyl methoxyacetate, methyl ethoxyacetate, ethyl ethoxyacetate, 3-oxypropion 3-oxypropionic acid alkyl esters such as methyl acid and ethyl 3-oxypropionate; methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, 2- Oxypro Methyl onate, ethyl 2-oxypropionate, propyl 2-oxypropionate, methyl 2-methoxypropionate, ethyl 2-methoxypropionate, propyl 2-methoxypropionate, methyl 2-ethoxypropionate, 2-ethoxypropion Ethyl acetate, methyl 2-oxy-2-methylpropionate, ethyl 2-oxy-2-methylpropionate, methyl 2-methoxy-2-methylpropionate, ethyl 2-ethoxy-2-methylpropionate, methyl pyruvate , Ethyl pyruvate, propyl pyruvate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl 2-oxobutanoate, ethyl 2-oxobutanoate, etc .; ethers such as diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, ethylene glycol monomethyl ether , Ethylene glycol monoethyl ether, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol ethyl ether acetate, propylene glycol propyl ether acetate, etc .; ketones For example, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, 2-heptanone, 3-heptanone and the like; aromatic hydrocarbons such as toluene and xyres.

これらのうち、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、エチルセロソルブアセテート、乳酸エチル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、酢酸ブチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、2−ヘプタノン、シクロヘキサノン、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等が好ましく用いられる。   Of these, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl cellosolve acetate, ethyl lactate, diethylene glycol dimethyl ether, butyl acetate, methyl 3-methoxypropionate, 2-heptanone, cyclohexanone, ethyl carbitol acetate, butyl Carbitol acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate and the like are preferably used.

これらの溶剤は、単独で用いてもあるいは2種以上組み合わせて用いてもよい。   These solvents may be used alone or in combination of two or more.

−その他の成分−
本発明の組成物には、着色剤の分散性を向上させる目的で、或いは必要に応じて従来公知の各種添加物、例えば充填剤、上記アルカリ可溶性樹脂以外の高分子化合物、界面活性剤、顔料分散剤、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤等を配合することかできる。
-Other ingredients-
The composition of the present invention has various conventionally known additives such as fillers, polymer compounds other than the above alkali-soluble resins, surfactants, and pigments for the purpose of improving the dispersibility of the colorant or as required. A dispersant, an adhesion promoter, an antioxidant, an ultraviolet absorber, an aggregation inhibitor, and the like can be blended.

これらの添加物の具体例としては、ガラス、アルミナ等の充填剤;イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体、酸性セルロース誘導体、水酸基を有するポリマーに酸無水物を付加させたもの、アルコール可溶性ナイロン、ビスフェノールAとエピクロルヒドリンから形成されたフェノキシ樹脂などのアルカリ可溶の樹脂;ノニオン系、カチン系、アニオン系等の界面活性剤、具体的にはフタロシアニン誘導体(市販品EFKA−745(森下産業製));オルガノシロキサンポリマーKP341(信越化学工業製)、(メタ)アクリル酸系(共)重合体ポリフローNo.75、No.90、No.95(共栄社油脂化学工業製)、W001(裕商製)等のカチオン系界面活性剤;ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ソルビタン脂肪酸エステル(BASF社製 プルロニックL10、L31、L61、L62、10R5、17R2、25R2、テトロニック304、701、704、901、904、150R1等のノニオン系界面活性剤;W004、W005、W017(裕商製)等のアニオン系界面活性剤;EFKA−46、EFKA−47、EFKA−47EA、EFKAポリマー100、EFKAポリマー400、EFKAポリマー401、EFKAポリマー450(以上森下産業製)、ディスパースエイド6、ディスパースエイド8、ディスパースエイド15、ディスパースエイド9100(サンノプコ製)等の高分子分散剤;ソルスパース3000、5000、9000、12000、13240、13940、17000、24000、26000、28000などの各種ソルスパース分散剤(ゼネカ株式会社製);アデカプルロニックL31,F38,L42,L44,L61,L64,F68,L72,P95,F77,P84,F87、P94,L101,P103,F108、L121、P−123(旭電化製)およびイソネットS−20(三洋化成製);   Specific examples of these additives include fillers such as glass and alumina; itaconic acid copolymer, crotonic acid copolymer, maleic acid copolymer, partially esterified maleic acid copolymer, acidic cellulose derivative, hydroxyl group A polymer having an acid anhydride added thereto, an alcohol-soluble nylon, an alkali-soluble resin such as a phenoxy resin formed from bisphenol A and epichlorohydrin; a nonionic, a kachin-based, an anionic surfactant, etc. Specifically, a phthalocyanine derivative (commercially available product EFKA-745 (manufactured by Morishita Sangyo)); organosiloxane polymer KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), (meth) acrylic acid (co) polymer polyflow No. 75, no. 90, no. Cationic surfactants such as 95 (manufactured by Kyoeisha Yushi Chemical Co., Ltd.) and W001 (manufactured by Yusho); polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octylphenyl ether, polyoxy Ethylene nonyl phenyl ether, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol distearate, sorbitan fatty acid ester (BASF Corporation Pluronic L10, L31, L61, L62, 10R5, 17R2, 25R2, Tetronic 304, 701, 704, 901, 904, 150R1 Nonionic surfactants such as W004, W005, W017 (manufactured by Yusho) and the like; EFKA-46, EFKA-47, EFKA-47EA, EF Polymer dispersion such as A polymer 100, EFKA polymer 400, EFKA polymer 401, EFKA polymer 450 (manufactured by Morishita Sangyo), Disperse Aid 6, Disperse Aid 8, Disperse Aid 15, Disperse Aid 9100 (Sannopco) Agents: Solsperse 3000, 5000, 9000, 12000, 13240, 13940, 17000, 24000, 26000, 28000, and other various Solsperse dispersants (manufactured by Zeneca); L72, P95, F77, P84, F87, P94, L101, P103, F108, L121, P-123 (Asahi Denka) and Isonet S-20 (Sanyo Kasei);

ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等の密着促進剤;
2,2−チオビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,6−ジ−t−ブチルフェノール等の酸化防止剤;
2−(3−t−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、アルコキシベンゾフェノン等の紫外線吸収剤;
およびポリアクリル酸ナトリウム等の凝集防止剤を挙げることができる。
Vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltri Methoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-chloropropyl Adhesion promoters such as methyldimethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane;
Antioxidants such as 2,2-thiobis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,6-di-tert-butylphenol;
UV absorbers such as 2- (3-t-butyl-5-methyl-2-hydroxyphenyl) -5-chlorobenzotriazole, alkoxybenzophenone;
And an aggregation inhibitor such as sodium polyacrylate.

また、放射線未照射部のアルカリ溶解性を促進し、本発明の組成物の現像性の更なる向上を図る場合には、本発明の組成物に有機カルボン酸、好ましくは分子量1000以下の低分子量有機カルボン酸の添加を行うことができる。具体的には、例えばギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、ピバル酸、カプロン酸、ジエチル酢酸、エナント酸、カプリル酸等の脂肪族モノカルボン酸;シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ブラシル酸、メチルマロン酸、エチルマロン酸、ジメチルマロン酸、メチルコハク酸、テトラメチルコハク酸、シトラコン酸等の脂肪族ジカルボン酸;トリカルバリル酸、アコニット酸、カンホロン酸等の脂肪族トリカルボン酸;安息香酸、トルイル酸、クミン酸、ヘメリト酸、メシチレン酸等の芳香族モノカルボン酸;フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリト酸、トリメシン酸、メロファン酸、ピロメリト酸等の芳香族ポリカルボン酸;フェニル酢酸、ヒドロアトロパ酸、ヒドロケイ皮酸、マンデル酸、フェニルコハク酸、アトロパ酸、ケイ皮酸、ケイ皮酸メチル、ケイ皮酸ベンジル、シンナミリデン酢酸、クマル酸、ウンベル酸等のその他のカルボン酸が挙げられる。   In addition, when promoting the alkali solubility in the unirradiated part and further improving the developability of the composition of the present invention, the composition of the present invention is an organic carboxylic acid, preferably a low molecular weight having a molecular weight of 1000 or less. An organic carboxylic acid can be added. Specifically, aliphatic monocarboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, pivalic acid, caproic acid, diethyl acetic acid, enanthic acid, caprylic acid; oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutar Aliphatic dicarboxylic acids such as acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, brassic acid, methylmalonic acid, ethylmalonic acid, dimethylmalonic acid, methylsuccinic acid, tetramethylsuccinic acid, citraconic acid; Aliphatic tricarboxylic acids such as carbaryl acid, aconitic acid, and camphoronic acid; aromatic monocarboxylic acids such as benzoic acid, toluic acid, cumic acid, hemelitic acid, and mesitylene acid; phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, trimesin Aromatic polycarboxylic acids such as acid, merophanic acid, pyromellitic acid; phenylacetic acid, Doroatoropa acid, hydrocinnamic acid, mandelic acid, phenyl succinic acid, atropic acid, cinnamic acid, methyl cinnamate, benzyl cinnamate, cinnamylidene acetic acid, coumaric acid, other carboxylic acids such as umbellic acid.

本発明の組成物には以上の他に、更に、熱重合防止剤を加えておくことが好ましく、例えば、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、p−メトキシフェノール、ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ピロガロール、t−ブチルカテコール、ベンゾキノン、4,4’−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレン
ビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2−メルカプトベンゾイミダゾール等が有用である。
In addition to the above, it is preferable to add a thermal polymerization inhibitor to the composition of the present invention. For example, hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, p-methoxyphenol, di-t-butyl-p-cresol, pyrogallol , T-butylcatechol, benzoquinone, 4,4′-thiobis (3-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2′-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2-mercaptobenzimidazole, etc. Is useful.

−光硬化性組成物の製造方法−
本発明の光硬化性組成物は、前記着色剤、アルカリ可溶性樹脂、光重合性化合物、及び光重合開始剤、更に必要に応じて用いられる前記その他の成分を前記溶剤と混合し各種の混合機、分散機を使用して混合分散することによって調製することができる。
尚、混合分散工程は、混練分散とそれに続けて行う微分散処理からなるのが好ましいが、混練分散を省略することも可能である。
-Manufacturing method of photocurable composition-
The photocurable composition of the present invention comprises the colorant, the alkali-soluble resin, the photopolymerizable compound, the photopolymerization initiator, and the other components used as necessary by mixing with the solvent. It can be prepared by mixing and dispersing using a disperser.
The mixing and dispersing step preferably includes kneading and dispersing followed by fine dispersion treatment, but kneading and dispersing can be omitted.

混練分散工程では、原料の着色剤の粒子表面をビヒクルの樹脂成分を主体とした構成成分との濡れを促進し、着色剤粒子と空気の固体/気体界面から、着色剤粒子とビヒクル溶液の固体/溶液界面に変換する。
微分散工程では、ガラスやセラミックの微粒の分散用メディアと共に混合攪拌することにより、着色剤粒子を一次粒子に近い微小な状態にまで分散する。
従って、混練分散工程では着色剤粒子表面が形成する界面を空気から溶液に変換する必要があるので、強い剪断力、圧縮力が必要となり、それにふさわしい混練機、被混練物は高粘度のものが望ましい。
一方、微分散工程では粒子を微小な状態にまで均一に安定に分布させることが必要となり、凝集している着色剤粒子に衝撃力と剪断力を付与するような分散機と、被分散物は比較的低粘度であることが望ましい。
前記均一に安定に分散させるとは、基板上に形成される固体撮像素子用反射防止膜パターンに突起を発生させないように反射防止の効果にむらがないように均一に分散させることであり、そのためには、前記光硬化性組成物中の黒色着色剤の平均一次粒子径(粒子サイズ)は前述の範囲とすることが好ましい。
該平均一次粒子径は、電子顕微鏡法を用いて測定することができる。
In the kneading and dispersing step, the surface of the colorant particles of the raw material is promoted to wet with the constituent components mainly composed of the resin component of the vehicle, and the solid colorant particles and vehicle solution are solidified from the solid / gas interface between the colorant particles and air. / Convert to solution interface.
In the fine dispersion step, the colorant particles are dispersed to a fine state close to the primary particles by mixing and stirring together with a dispersion medium for fine particles of glass or ceramic.
Therefore, in the kneading and dispersing step, it is necessary to convert the interface formed by the colorant particle surface from air to a solution. Therefore, a strong shearing force and compressive force are required. desirable.
On the other hand, in the fine dispersion step, it is necessary to uniformly and evenly distribute the particles to a fine state, and a disperser that gives impact force and shear force to the agglomerated colorant particles, A relatively low viscosity is desirable.
The uniform and stable dispersion means that the antireflection film pattern for solid-state imaging device formed on the substrate is uniformly dispersed so as not to cause unevenness in the antireflection effect so as not to generate protrusions. The average primary particle diameter (particle size) of the black colorant in the photocurable composition is preferably in the above range.
The average primary particle size can be measured using electron microscopy.

本発明の光硬化性組成物の製造における混練分散工程は、例えば、先ず黒色着色剤と、分散剤若しくは表面処理剤と、アルカリ可溶性樹脂と、及び溶剤とで混練する。混練に使用する機械は二本ロール、三本ロール、ボールミル、トロンミル、ディスパー、ニーダー、コニーダー、ホモジナイザー、ブレンダー、単軸および2軸の押出機等であり、強い剪断力を与えながら分散する。
次いで、溶剤及びアルカリ可溶性樹脂(混練工程で使用した残部)を加えて、主として縦型若しくは横型のサンドグラインダー、ピンミル、スリットミル、超音波分散機等を使用し、0.1〜1mmの粒径のガラス、ジルコニア等でできたビーズで微分散する。
尚、この混練工程を省くことも可能である。その場合には、顔料と分散剤若しくは表面処理剤、アルカリ可溶性樹脂及び溶剤でビーズ分散を行う。この場合には混練工程での残りのアルカリ可溶性樹脂は分散の途中で添加することが好ましい。
尚、混練、分散についての詳細はT.C. Patton著”Paint Flow and Pigment Dispersion”(1964年 John Wiley and Sons社刊)等にも記載されている。
In the kneading and dispersing step in the production of the photocurable composition of the present invention, for example, first, a black colorant, a dispersant or a surface treatment agent, an alkali-soluble resin, and a solvent are kneaded. The machines used for kneading are two rolls, three rolls, ball mills, tron mills, dispersers, kneaders, kneaders, homogenizers, blenders, single-screw and twin-screw extruders, etc., which disperse while giving a strong shearing force.
Next, a solvent and an alkali-soluble resin (the remainder used in the kneading step) are added, and a particle size of 0.1 to 1 mm is mainly used using a vertical or horizontal sand grinder, pin mill, slit mill, ultrasonic disperser, etc. It is finely dispersed with beads made of glass, zirconia or the like.
It is possible to omit this kneading step. In that case, beads are dispersed with a pigment and a dispersant or a surface treatment agent, an alkali-soluble resin and a solvent. In this case, the remaining alkali-soluble resin in the kneading step is preferably added during the dispersion.
For details on kneading and dispersing, see T.W. C. Also described in “Paint Flow and Pigment Dispersion” by Patton (published by John Wiley and Sons, 1964).

≪反射防止膜≫
本発明の反射防止膜は、前記光硬化性組成物を用いて基板上に作成された幅が1.5μm以下であること、または、前記光硬化性組成物を用いて基板上に作成された厚さが1.0μm以下である反射防止膜であることを特徴とする。
本発明の反射防止膜は、前記構成を有することにより、下地との密着性に優れ、迷光による偽信号の発生が軽減され色欠陥の少ないものとすることができる。
更に具体的には、基板上に、電極及び電荷転送回路を有する固体撮像素子の該電極及び/又は電荷転送回路上に設けられた遮光膜の直上に、直接又は他の層を介して形成され、例えば、カラーフィルタのRGB画素間の反射防止膜であることが好ましい。これらは、特に限定されるものではない。
≪Antireflection film≫
The antireflection film of the present invention has a width of 1.5 μm or less created on the substrate using the photocurable composition, or is created on the substrate using the photocurable composition. It is an antireflection film having a thickness of 1.0 μm or less.
Since the antireflection film of the present invention has the above-described configuration, it has excellent adhesion to the ground, can reduce the generation of false signals due to stray light, and can have few color defects.
More specifically, it is formed on the substrate, directly on the light shielding film provided on the electrode and / or the charge transfer circuit of the solid-state imaging device having the electrode and the charge transfer circuit, or via another layer. For example, an antireflection film between RGB pixels of the color filter is preferable. These are not particularly limited.

本発明の反射防止膜は、前記光硬化性組成物を用いて形成する。
詳しくは、前記光硬化性組成物を基板上に塗布して形成した反射防止膜を乾燥(プリベーク)した後、パターン露光、アルカリ現像処理の工程を経て得ることができる。
更に詳細には、例えば、前記反射防止膜形成用組成物を、直接または他の層を介して、基板上に、電極及び電荷転送回路を有する固体撮像素子の該電極及び/又は電荷転送回路上に設けられた遮光膜の直上に、回転塗布、スリット塗布、流延塗布、ロール塗布等の塗布方法により塗布して形成した光硬化性塗膜を乾燥(プリベーク)した後、所定のフォトマスクを介してパターン露光し、光照射された塗布膜部分だけを硬化させ、現像液で現像することによって、遮光膜の上にパターン状に皮膜を形成して、反射防止膜を製造することができる。
該光照射に使用される放射線としては、特に限定されず用いることができるが、用いる光重合開始剤に基づき波長を適宜選定する。前記遮光膜は特に限定されないが、アルミ遮光膜であることが好ましい。
また、前記絶縁膜としては、特に限定されないが、例えば、SiN薄膜などが使用できる。
該放射線としては、g線(436nm)、h線(405nm)、i線(365nm)及びj線(310nm)等に輝線スペクトルを有する放射線の利用が可能である。
本発明の反射防止膜の固体撮像素子における形成位置としては、(1)シリコン基板上の平坦化膜上、(2)カラーフィルタのRGB画素間、(3)遮光膜上、(4)遮光膜とカラーフィルタ画素間で平坦化膜を遮断する位置、(5)遮光膜を覆う位置等あるが、本発明の効果を損なわない範囲で、これ以外に形成してもよい。これらの中でも、遮光膜上でシリコン基板上の平坦化膜を介して、カラーフィルタのRGB画素間に形成することが好ましい。
該形成位置については、後述の固体撮像素子の項にて説明する。
The antireflection film of the present invention is formed using the photocurable composition.
Specifically, after the antireflective film formed by applying the photocurable composition on a substrate is dried (prebaked), it can be obtained through pattern exposure and alkali development processes.
More specifically, for example, the composition for forming an antireflection film is directly or via another layer on a substrate, on the electrode and / or the charge transfer circuit of a solid-state imaging device having an electrode and a charge transfer circuit. After drying (pre-baking) the photocurable coating film formed by coating by a coating method such as spin coating, slit coating, casting coating, roll coating or the like directly on the light shielding film provided on The coating film is exposed to light, and only the portion of the coating film irradiated with light is cured and developed with a developing solution, whereby a film is formed in a pattern on the light shielding film, whereby an antireflection film can be produced.
Although it does not specifically limit as a radiation used for this light irradiation, Although it can use, it can select a wavelength suitably based on the photoinitiator to be used. The light shielding film is not particularly limited, but is preferably an aluminum light shielding film.
Further, the insulating film is not particularly limited, and for example, a SiN thin film can be used.
As the radiation, it is possible to use radiation having an emission line spectrum for g-line (436 nm), h-line (405 nm), i-line (365 nm), j-line (310 nm), and the like.
The formation position of the antireflection film of the present invention in the solid-state imaging device includes (1) on a planarizing film on a silicon substrate, (2) between RGB pixels of a color filter, (3) on a light shielding film, and (4) a light shielding film. There are positions where the flattening film is blocked between the color filter pixels and (5) a position where the light shielding film is covered. However, other positions may be formed as long as the effects of the present invention are not impaired. Among these, it is preferable to form between the RGB pixels of the color filter via the planarizing film on the silicon substrate on the light shielding film.
The formation position will be described in the section of the solid-state imaging device described later.

前記現像はアルカリ現像処理が好ましく、前記露光により光未照射部分がアルカリ水溶液に溶出し、光硬化した部分だけが残る。現像液としては、光未照射部の光硬化性膜層を溶解する。現像液は、光照射部を溶解しないものであればいかなるものも用いることができる。
前記余剰の現像液を洗浄除去し、乾燥を施した後に、50℃〜240℃の温度で加熱処理(ポストベーク)を行うことができる。このように光硬化皮膜を製造することができる。これにより遮光膜が得られる。
前記光硬化性組成物はフィラー効果を発現する黒色着色物を含んでいるため、本発明の反射防止膜は膜形成後の加熱処理よって変形することがなく加工性に優れ、カーボンブラックを用いたとき、特に顕著となる。
The development is preferably an alkali development treatment, and the non-light-irradiated portion is eluted into the alkaline aqueous solution by the exposure, and only the photocured portion remains. As a developing solution, the photocurable film layer of the light non-irradiated part is dissolved. Any developer can be used as long as it does not dissolve the light irradiation part.
After the excess developer is removed by washing and drying, heat treatment (post-bake) can be performed at a temperature of 50 to 240 ° C. Thus, a photocuring film can be manufactured. Thereby, a light shielding film is obtained.
Since the photo-curable composition contains a black coloring material that exhibits a filler effect, the antireflection film of the present invention is excellent in workability without being deformed by heat treatment after film formation, and carbon black is used. When it becomes particularly prominent.

基板としては、例えば、固体撮像素子等に用いられる光電変換素子基板、例えばシリコン基板、有機半導体基板等が挙げられ、これらの基板上には、光電変換素子、転送レジスタ、信号検出部、駆動回路等の周辺回路等、各画素を形成するカラーフィルタが形成されていても良い。   Examples of the substrate include a photoelectric conversion element substrate used for a solid-state imaging element, for example, a silicon substrate, an organic semiconductor substrate, and the like. On these substrates, a photoelectric conversion element, a transfer register, a signal detection unit, a drive circuit are provided. A color filter that forms each pixel may be formed, such as a peripheral circuit.

基板上に塗布された本発明の組成物層の乾燥(プリベーク)は、ホットプレート、オーブン等で50℃〜140℃の温度で10〜300秒で行うことができ、70〜130℃の温度で、60〜180秒が好ましく、90〜120℃の温度で、90〜120秒がより好ましい。   Drying (pre-baking) of the composition layer of the present invention applied on the substrate can be performed at a temperature of 50 ° C. to 140 ° C. for 10 to 300 seconds with a hot plate, oven, etc., and at a temperature of 70 to 130 ° C. 60 to 180 seconds, preferably 90 to 120 ° C. and more preferably 90 to 120 seconds.

本発明の組成物の塗布厚み(乾燥後の反射防止膜)は、一般的に2.0μm以下であるが、画素の微小化に伴う、シリコンウェハなどの基板上に形成された光電変換素子の上面(基板表面)からオンチップマイクロレンズの下面までの有効光学機能層の薄膜化の観点から、1.0μm以下が必要であるが、0.6μm以下がより好ましく、0.5μm以下が最も好ましい。   The coating thickness (antireflection film after drying) of the composition of the present invention is generally 2.0 μm or less, but the photoelectric conversion element formed on a substrate such as a silicon wafer accompanying the miniaturization of pixels. From the viewpoint of thinning the effective optical functional layer from the upper surface (substrate surface) to the lower surface of the on-chip microlens, 1.0 μm or less is necessary, but 0.6 μm or less is more preferable, and 0.5 μm or less is most preferable. .

本発明の反射防止膜の反射率は、厚さが0.5μmで350〜800nmの波長領域の照射光を照射角5°で照射した場合で、35%以下、好ましくは25%以下、最も好ましくは20%以下である。   The reflectance of the antireflection film of the present invention is 35% or less, preferably 25% or less, most preferably when the irradiation light is irradiated at an irradiation angle of 5 ° with a thickness of 0.5 μm and a wavelength region of 350 to 800 nm. Is 20% or less.

現像液としては、本発明の固体撮像素子用反射防止膜を溶解し、一方、放射線照射部を溶解しないものであればいかなるものも用いることができる。具体的には種々の有機溶剤の組合せやアルカリ性の水溶液を用いることができ、中でも、アルカリ性の現像液を用いることが好ましい。
有機溶剤としては、本発明の組成物を調製する際に使用される前述の溶剤が挙げられる。現像温度としては、通常20℃〜50℃であり、現像時間としては20〜90秒である。
Any developer can be used as long as it dissolves the antireflection film for a solid-state imaging device of the present invention and does not dissolve the radiation irradiated portion. Specifically, a combination of various organic solvents and an alkaline aqueous solution can be used, and among them, an alkaline developer is preferably used.
Examples of the organic solvent include the aforementioned solvents used in preparing the composition of the present invention. The development temperature is usually 20 ° C. to 50 ° C., and the development time is 20 to 90 seconds.

前記アルカリとしては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、硅酸ナトリウム、メタ硅酸ナトリウム、アンモニア水、エチルアミン、ジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、コリン、ピロール、ピペリジン、1,8−ジアザビシクロ−[5,4,0]−7−ウンデセン等のアルカリ性化合物を、濃度が0.001〜10質量%、好ましくは0.01〜1質量%となるように溶解したアルカリ性水溶液が好適に用いられる。なお、このようなアルカリ性水溶液からなる現像液を使用した場合には、一般に、現像後、水で洗浄(リンス)する。   Examples of the alkali include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium bicarbonate, sodium oxalate, sodium metasuccinate, aqueous ammonia, ethylamine, diethylamine, dimethylethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium. Concentration of an alkaline compound such as hydroxide, choline, pyrrole, piperidine, 1,8-diazabicyclo- [5,4,0] -7-undecene is 0.001 to 10% by mass, preferably 0.01 to 1% by mass. An alkaline aqueous solution dissolved so as to be% is preferably used. In addition, when using the developing solution which consists of such alkaline aqueous solution, generally it wash | cleans (rinse) with water after image development.

前記ポストベークは、硬化を完全なものとするための現像後の加熱であり、通常約200℃〜220℃の加熱(ハードベーク)を行うことができる。
このポストベーク処理は、現像後の塗布膜を、上記条件になるようにホットプレートやコンベクションオーブン(熱風循環式乾燥機)、高周波加熱機等の加熱手段を用いて、連続式あるいはバッチ式で行うことができる。
また、上記ポストベーク処理と併せて、加熱しながら高圧水銀灯などで紫外線を照射することにより、塗布膜の硬化を行ってもよい(ポストキュア処理)。
The post-baking is a post-development heating for complete curing, and can usually be performed at a temperature of about 200 ° C. to 220 ° C. (hard baking).
This post-bake treatment is performed continuously or batchwise using a heating means such as a hot plate, a convection oven (hot air circulation dryer), a high-frequency heater, or the like so that the coating film after development is in the above-described condition. be able to.
In addition to the post-bake treatment, the coating film may be cured by irradiating ultraviolet rays with a high-pressure mercury lamp or the like while heating (post-cure treatment).

本発明の反射防止膜の幅(線幅)は、固体撮像素子等の微小化の観点から、1.5μm以下とする必要があるが、できるだけ小さいことが好ましい。   The width (line width) of the antireflection film of the present invention needs to be 1.5 μm or less from the viewpoint of miniaturization of a solid-state imaging device or the like, but is preferably as small as possible.

本発明の後述の固体撮像素子におけるカラーフィルタ層上には、オーバーコート層(平坦化層)が設けることができる。オーバーコート層を形成する樹脂(OC剤)としては、アクリル系樹脂組成物、エポキシ樹脂組成物、ポリイミド樹脂組成物などが挙げられる。中でも、可視光領域での透明性に優れており、また、カラーフィルタ用光硬化性組成物の樹脂成分、光硬化性組成物の樹脂成分がアクリル系樹脂を主成分としているとき、密着性に優れるとの観点からアクリル系樹脂組成物が望ましい。特に、カラーフィルタで使用されるフォトレジスト用の光硬化性の(メタ)アクリル系樹脂であると、カラーフィルタの製造工程とのマッチングが良くなり、好ましい。   An overcoat layer (flattening layer) can be provided on the color filter layer in the solid-state imaging device described later of the present invention. Examples of the resin (OC agent) that forms the overcoat layer include an acrylic resin composition, an epoxy resin composition, and a polyimide resin composition. Above all, it excels in transparency in the visible light region, and when the resin component of the photocurable composition for color filters and the resin component of the photocurable composition are mainly composed of an acrylic resin, the adhesion is improved. From the standpoint of superiority, an acrylic resin composition is desirable. In particular, a photo-curable (meth) acrylic resin for a photoresist used in a color filter is preferable because matching with the manufacturing process of the color filter is improved.

≪固体撮像素子(イメージセンサ)≫
本発明の固体撮像素子は、前記本発明の反射防止膜を有することを特徴とする。その他の構成は、特に限定されるものではなく、従来公知の構成を採用することができる。
以下に、本発明の固体撮像素子について図1〜2を用いて説明するが、これに限定されるものではない。
≪Solid-state imaging device (image sensor) ≫
The solid-state imaging device of the present invention has the antireflection film of the present invention. The other configuration is not particularly limited, and a conventionally known configuration can be adopted.
Although the solid-state image sensor of this invention is demonstrated below using FIGS. 1-2, it is not limited to this.

図1は、本発明の固体撮像素子の一例を示す構成図である。図2は、本発明の反射防止膜をシリコン基板上の平坦化膜上の転送電極直上の位置に形成した場合で本発明の固体撮像素子の好ましい一形態の断面図である。なお、実質的に同じ機能を有するものには同じ符合を付与して説明する。   FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a solid-state imaging device of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of a preferred embodiment of the solid-state imaging device of the present invention when the antireflection film of the present invention is formed at a position immediately above the transfer electrode on the planarizing film on the silicon substrate. In addition, the same code | symbol is provided and demonstrated to what has the substantially same function.

本発明の固体撮像素子は、図1に示すように、シリコン基板1からなる基板の表層部には、光電変換をなす複数の受光センサ部(光電変換部PD)2が形成されている(図2参照。)。
また、該受光センサ部2に隣接して、前記受光センサ部2で形成された電荷を転送するためのCCD構造の垂直転送レジスタ3が設けられ、更に該垂直転送レジスタ3の一端には水平転送レジスタ4が設けられている。
該水平転送レジスタ4終段に信号検出部と出力アンプが形成され、更に周辺部には駆動回路等の周辺回路部Aを形成される。CCD構造の垂直転送レジスタ3・水平転送レジスタ4上には層間膜(図示せず、図2の絶縁膜13参照。)を介して、周辺回路用遮光膜(図示せず、図2の6参照。)がスパッタ装置で形成されている。
As shown in FIG. 1, the solid-state imaging device of the present invention has a plurality of light receiving sensor portions (photoelectric conversion portions PD) 2 that perform photoelectric conversion on the surface layer portion of a substrate made of a silicon substrate 1 (see FIG. 1). 2).
In addition, a vertical transfer register 3 having a CCD structure for transferring charges formed by the light receiving sensor unit 2 is provided adjacent to the light receiving sensor unit 2, and a horizontal transfer is provided at one end of the vertical transfer register 3. A register 4 is provided.
A signal detection unit and an output amplifier are formed at the final stage of the horizontal transfer register 4, and a peripheral circuit unit A such as a drive circuit is formed in the peripheral unit. On the vertical transfer register 3 and the horizontal transfer register 4 of the CCD structure, a light shielding film for peripheral circuits (not shown, see 6 in FIG. 2) via an interlayer film (not shown, see the insulating film 13 in FIG. 2). .) Is formed by a sputtering apparatus.

図2は、本発明の固体撮像素子の一形態の断面図であり、シリコン基板1の表層部には光を電荷に変換して蓄える光電変換素子(受光センサ部)2が設けられている。また、該受光センサ部(光電変換素子部)2に隣接して電荷を転送するため、CCD構造の転送電極5が設けられている。さらに、該転送電極5を覆うようにその上層には遮光膜6が設けられる。該転送電極5は絶縁膜13等で覆われている。
さらに、該遮光膜6が形成されたシリコン基板全体には、必要に応じて平坦化膜7が設けられている。平坦化膜7とシリコン基板1との間には、通常、絶縁膜13が形成される。
前記反射防止膜8は、遮光膜6の直上(真上)に、前記平坦化膜7を介して設けることも、また、該平坦化膜7を介さずに直接設けることも好ましい。
FIG. 2 is a cross-sectional view of one embodiment of the solid-state imaging device of the present invention, and a photoelectric conversion element (light receiving sensor unit) 2 for storing light by converting it into electric charges is provided on the surface layer portion of the silicon substrate 1. In addition, a transfer electrode 5 having a CCD structure is provided to transfer charges adjacent to the light receiving sensor portion (photoelectric conversion element portion) 2. Further, a light shielding film 6 is provided on the upper layer so as to cover the transfer electrode 5. The transfer electrode 5 is covered with an insulating film 13 or the like.
Further, a flattening film 7 is provided on the entire silicon substrate on which the light shielding film 6 is formed, if necessary. An insulating film 13 is usually formed between the planarizing film 7 and the silicon substrate 1.
The antireflection film 8 is preferably provided directly above (directly above) the light shielding film 6 via the flattening film 7 or directly without using the flattening film 7.

さらに、前記反射防止膜8及び平坦化膜7が形成されたシリコン基板上には色画素を形成するR、G、Bの3色相からなるカラーフィルタ9が設けられる。該RGB各画素の中央が前記受光センサ部2の中央の直上となるような位置となし、前記反射防止膜8上で各カラーフィルタパターンの2辺それぞれの一部が反射防止膜8上に重なるようにすることが開口率を向上させる点で好ましい。
該カラーフィルタ9の各色用矩形単位画素の最大辺は、一般的には、1.5〜20μm以下であるが、中でも、シリコンウェハ等の基板の有効利用、固体撮像素子を使ったデバイスの小型化、固体撮像素子の高速作動の観点から5μm以下が好ましく、4μm以下が更に好ましく、3μm以下が特に好ましい。
Further, a color filter 9 having three colors of R, G, and B for forming color pixels is provided on the silicon substrate on which the antireflection film 8 and the flattening film 7 are formed. The RGB pixels are positioned so that the center of each pixel is directly above the center of the light receiving sensor unit 2, and a part of each of the two sides of each color filter pattern overlaps the antireflection film 8 on the antireflection film 8. This is preferable in terms of improving the aperture ratio.
The maximum side of the rectangular unit pixel for each color of the color filter 9 is generally 1.5 to 20 μm or less, and among them, the effective use of a substrate such as a silicon wafer, the miniaturization of a device using a solid-state imaging device, among others. Is preferably 5 μm or less, more preferably 4 μm or less, and particularly preferably 3 μm or less from the viewpoint of high speed operation of the solid-state imaging device.

前記カラーフィルタ9上には平坦化膜10を設けられる。さらに、集光のためのオンチップマイクロレンズ11が形成されることが好ましい。   A planarizing film 10 is provided on the color filter 9. Furthermore, it is preferable that an on-chip microlens 11 for condensing is formed.

本発明の固体撮像素子は、前記反射防止膜を有することを特徴としており、その形態は特に限定されるものではなく多くの形態が可能である。   The solid-state imaging device of the present invention is characterized by having the antireflection film, and the form thereof is not particularly limited, and many forms are possible.

次に、本発明の固体撮像素子の製造方法について図2を用いて説明するが、特に限定されず、いずれの公知の製造方法を用いることができる。該図2で示される形態以外のその他の形態についても同様の方法で製造することができる。   Next, although the manufacturing method of the solid-state image sensor of this invention is demonstrated using FIG. 2, it does not specifically limit, Any well-known manufacturing method can be used. Other forms other than the form shown in FIG. 2 can be manufactured by the same method.

(回路部の形成)
受光センサ部2、電荷転送部12(転送電極5等)、信号検出部、出力アンプ、駆動回路等の周辺回路部をシリコン基板1の表層部に有する基板を作成する。該基板は従来公知の方法で作成することできる。
(Circuit part formation)
A substrate having peripheral circuit parts such as a light receiving sensor part 2, a charge transfer part 12 (transfer electrode 5 and the like), a signal detection part, an output amplifier, and a drive circuit in the surface layer part of the silicon substrate 1 is formed. The substrate can be produced by a conventionally known method.

前記基板全面に直接或いは層間膜(絶縁膜)13を介して遮光膜6を形成する。続いて、ポジ型レジストを全面に塗布後、マスクを介して露光・現像を行い、後のエッチング工程で除去する、受光センサ部2の上部に位置する遮光膜6を露出させる。さらに、ドライエッチャーでエッチングを行ったのち、残ったレジストを剥離して転送電極を覆う部分の遮光膜6を露出させる。   A light shielding film 6 is formed on the entire surface of the substrate directly or via an interlayer film (insulating film) 13. Subsequently, after a positive resist is applied to the entire surface, exposure / development is performed through a mask to expose the light-shielding film 6 located on the upper side of the light-receiving sensor unit 2 to be removed in a later etching process. Further, after etching with a dry etcher, the remaining resist is peeled off to expose a portion of the light shielding film 6 that covers the transfer electrode.

(平坦化膜の形成)
前記基板上に平坦化膜用組成物を均一塗布後、基板をホットプレートにて加熱し、平坦化膜7を形成する。
(Formation of planarization film)
After the planarization film composition is uniformly applied on the substrate, the substrate is heated with a hot plate to form the planarization film 7.

(反射防止膜の作成)
前記遮光膜6を形成したシリコン基板上に、前記光硬化性組成物を均一に塗布する。
例えば、スピンコートを用いた場合、塗布回転数を塗布後に表面温度90℃で120秒間ホットプレートでの加熱処理後の遮光膜6正面からの膜厚が0.5μmになるように調整することにより膜厚を調整することができる。また、前記光硬化性組成物を塗布する前に、密着性向上のため遮光膜6に陽極酸化処理やベーマイト処理等の酸化皮膜を形成する処理を行うことも可能である。
次に、前記光硬化性組成物が塗布された基板を、加熱処理(例えば、90℃で120秒間ホットプレート)し、乾燥塗布膜を形成する。
次に、遮光膜6上に反射防止膜8のパターンを形成するマスクを介して、放射線(例えば、i線ステッパー、キヤノン(株)製FPA−3000i5+)露光し、現像(例えば、23℃、60秒間、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)0.3%水溶液)して、その後純水を用いて、リンス(例えば、20秒スピンシャワー)、水洗を行い、乾燥後、反射防止膜8の画像パターン(例えば、線幅0.5μm)を得る。
(Creation of antireflection film)
The photocurable composition is uniformly applied on the silicon substrate on which the light shielding film 6 is formed.
For example, when spin coating is used, the coating rotational speed is adjusted so that the film thickness from the front surface of the light-shielding film 6 after the heat treatment on the hot plate at a surface temperature of 90 ° C. for 120 seconds is 0.5 μm after coating. The film thickness can be adjusted. In addition, before applying the photocurable composition, an oxide film such as an anodizing treatment or a boehmite treatment may be formed on the light shielding film 6 to improve adhesion.
Next, the substrate coated with the photocurable composition is heat-treated (for example, hot plate at 90 ° C. for 120 seconds) to form a dry coating film.
Next, radiation (for example, i-line stepper, FPA-3000i5 + manufactured by Canon Inc.) is exposed through a mask for forming a pattern of the antireflection film 8 on the light shielding film 6, and development (for example, 23 ° C., 60 Second, tetramethylammonium hydroxide (TMAH) 0.3% aqueous solution), then rinsed with pure water (for example, 20 seconds spin shower), washed with water, dried, and then image pattern of antireflection film 8 (For example, a line width of 0.5 μm) is obtained.

前記反射防止膜8を形成した基板に、Blueのカラーレジスト(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)社製COLOR MOSAIC−EXIS SB−4000L)を均一に塗布する。
塗布後は、例えば、ホットプレートで表面温度100℃で120秒間加熱処理する。
一辺が2μmの正方ピクセルが配列されたパターンを有するマスクを介して、放射線露光(例えば、i線ステッパー、キヤノン(株)製FPA−3000i5+)し、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)0.3%水溶液を用いて、23℃にて60秒間パドル現像を行い、その後純水を用いて20秒間スピンシャワーにてリンスを行い、更に純水にて水洗を行う。
その後、付着した水滴をエアーを吹き付けて除去し、基板を自然乾燥させ、Blueのカラーフィルタパターン9Bを得る。このとき、前記反射防止膜8の上に重なるように、隣り合ったカラーフィルタの画素パターンの2辺の一部が反射防止膜8上に重なるようにすることが好ましい。
Green(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)社製COLOR MOSAIC−EXIS SG−4000L使用)とRed(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)社製COLOR MOSAIC−EXIS SR−4000L使用)についても同様の工程を繰り返し、基板上の受光センサ部2上部にカラーフィルタ9G、9Rを得る。
A blue color resist (COLOR MOSAIC-EXIS SB-4000L manufactured by FUJIFILM Electronics Materials Co., Ltd.) is uniformly applied to the substrate on which the antireflection film 8 is formed.
After the application, for example, heat treatment is performed with a hot plate at a surface temperature of 100 ° C. for 120 seconds.
Radiation exposure (for example, i-line stepper, FPA-3000i5 + manufactured by Canon Inc.) and tetramethylammonium hydroxide (TMAH) 0.3% through a mask having a pattern in which square pixels each having a side of 2 μm are arranged Paddle development is performed using an aqueous solution at 23 ° C. for 60 seconds, followed by rinsing with pure water for 20 seconds using a spin shower, followed by washing with pure water.
Thereafter, the attached water droplets are removed by blowing air, and the substrate is naturally dried to obtain a blue color filter pattern 9B. At this time, it is preferable that a part of two sides of the pixel pattern of the adjacent color filter overlaps the antireflection film 8 so as to overlap the antireflection film 8.
Repeat the same process for Green (using COLOR MOSAIC-EXIS SG-4000L manufactured by FUJIFILM Electronics Materials Co., Ltd.) and Red (using COLOR MOSAIC-EXIS SR-4000L manufactured by FUJIFILM Electronics Materials Co., Ltd.). The color filters 9G and 9R are obtained on the light receiving sensor portion 2 on the substrate.

前記カラーフィルタ9を形成したシリコン基板上に、平坦化膜用組成物(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)社製COLOR MOSAIC CT−3100L)を均一塗布後、基板をホットプレートにて220℃で4分間加熱し、平坦化膜10を形成する。さらに、その上にマイクロレンズ11を形成する。得られたシリコン基板をダイシング・パッケージングを施し、固体撮像素子を得る。   A flattening film composition (COLOR MOSAIC CT-3100L manufactured by FUJIFILM Electronics Materials Co., Ltd.) is uniformly applied on the silicon substrate on which the color filter 9 is formed, and the substrate is heated at 220 ° C. at 4 ° C. The planarization film 10 is formed by heating for a minute. Further, the microlens 11 is formed thereon. The obtained silicon substrate is subjected to dicing and packaging to obtain a solid-state imaging device.

以下、実施例を用いて本発明を具体的に説明するが、本発明の内容がこれらに限定されるものではない。尚、実施例において、部及び%は特に断らない限り、質量部及び質量%を意味する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the contents of the present invention are not limited thereto. In Examples, parts and% mean parts by mass and% by mass unless otherwise specified.

(実施例1)
<固体撮像素子(ビスフェノールを骨格とし(メタ)アクリロイル基を有するモノマーを用いた場合)>
[回路部の作成]
図1、2に示すように、固体撮像素子はシリコン基板1からなる基板の表層部に光電変換をなす複数の受光センサ部2を形成し、該受光センサ2に隣接して、この受光センサ部2で形成された電荷を転送するためのCCD構造の垂直転送レジスタを備え、垂直転送レジスタ3の列の一端には水平方向に転送する水平転送レジスタ4を備え、水平転送レジスタ終段に信号検出部(図示なし)と出力アンプ(図示なし)が形成され、更に周辺部には駆動回路等の周辺回路部Aを形成した。
周辺回路等を形成した基板全面に層間膜(絶縁層13)を介してアルミ遮光膜6をスパッタ装置で形成した。
さらに、ポジ型レジストを全面に塗布後、マスクを介して露光・現像を行い、後のエッチング工程で除去するアルミ遮光膜6を露出させた。さらに、ドライエッチャーでエッチングを行ったのち、残ったレジストを剥離してアルミ遮光膜6を露出させた。
Example 1
<Solid-state imaging device (when using monomer having bisphenol as skeleton and (meth) acryloyl group)>
[Circuit part creation]
As shown in FIGS. 1 and 2, the solid-state imaging device has a plurality of light receiving sensor portions 2 that perform photoelectric conversion on a surface layer portion of a substrate made of a silicon substrate 1, and this light receiving sensor portion is adjacent to the light receiving sensor 2. 2 is provided with a vertical transfer register of CCD structure for transferring the electric charge formed at 2, a horizontal transfer register 4 for transferring in the horizontal direction is provided at one end of the column of the vertical transfer register 3, and a signal is detected at the final stage of the horizontal transfer register A part (not shown) and an output amplifier (not shown) are formed, and a peripheral circuit part A such as a drive circuit is formed in the peripheral part.
An aluminum light-shielding film 6 was formed on the entire surface of the substrate on which the peripheral circuits and the like were formed via an interlayer film (insulating layer 13) with a sputtering apparatus.
Further, after applying a positive resist on the entire surface, exposure and development were performed through a mask to expose the aluminum light-shielding film 6 to be removed in a later etching process. Further, after etching with a dry etcher, the remaining resist was peeled off to expose the aluminum light-shielding film 6.

[平坦化膜の形成]
前記回路部を形成したシリコン基板上に、平坦化膜剤(富士フイルムエレクロニクスマテリアルズ(株)製 COLOR MOSAIC CT−3100L)を基板上に均一塗布後、基板をホットプレートにて220℃で4分間加熟し、膜厚1μmの平坦化膜7を形成した。
[Formation of planarization film]
A flattening film agent (COLOR MOSAIC CT-3100L manufactured by FUJIFILM Electronics Materials Co., Ltd.) is uniformly applied on the silicon substrate on which the circuit portion has been formed, and then the substrate is heated at 220 ° C. at 220 ° C. A flattening film 7 having a thickness of 1 μm was formed by ripening for a minute.

[反射防止膜形成用感光性組成物の調製]
(カーボンブラック分散液の調製)
反射防止膜形成用感光性組成物に使用する、カーボンブラック分散液は、下記カーボンブラック分散液の組成1を二本ロールにて高粘度分散処理を施し、分散物を得た。この際の分散物の粘度は70000mPa・sであった。
該分散物に下記カーボンブラック分散液の組成2を添加し、3000rpmの条件でホモジナイザーを用いて3時間攪拌した。得られた混合溶液を、0.3mmジルコニアビーズを用いた分散機(商品名:ディスパーマット GETZMANN社製)にて4時間微分散処理を施して、カーボンブラック分散液を調製した。この際の、混合溶液の粘度は37mPa・sであった。
[Preparation of photosensitive composition for forming antireflection film]
(Preparation of carbon black dispersion)
The carbon black dispersion used in the photosensitive composition for forming an antireflection film was obtained by subjecting the following composition 1 of carbon black dispersion to high viscosity dispersion treatment with two rolls to obtain a dispersion. The viscosity of the dispersion at this time was 70000 mPa · s.
The following carbon black dispersion composition 2 was added to the dispersion, and the mixture was stirred for 3 hours using a homogenizer at 3000 rpm. The obtained mixed solution was subjected to a fine dispersion treatment for 4 hours with a disperser (trade name: Dispermat GETZMANN) using 0.3 mm zirconia beads to prepare a carbon black dispersion. At this time, the viscosity of the mixed solution was 37 mPa · s.

(カーボンブラック分散液の組成1)
平均一次粒径15nmカーボンブラック(PigmentBlack 7)
23部
ベンジルメタクリレート/メククリル酸共重合体のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液(BzMA/MAA=70/30モル比、重量平均分子量Mw:30000、固形分:45%) 22部
ソルスパース5000(ゼネカ社製、分散剤) 1.2部
(Composition 1 of carbon black dispersion)
Average primary particle size 15nm carbon black (PigmentBlack 7)
Propylene glycol monomethyl ether acetate solution of 23 parts benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (BzMA / MAA = 70/30 molar ratio, weight average molecular weight Mw: 30000, solid content: 45%) 22 parts Solsperse 5000 (manufactured by GENECA) Dispersant) 1.2 parts

(カーボンブラック分散液の組成2)
ペンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液(BzMA/MAA=70/30モル比、重量平均分子量Mw:30000、固形分:45%) 22部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 200部
(Composition 2 of carbon black dispersion)
Propylene glycol monomethyl ether acetate solution of pendyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (BzMA / MAA = 70/30 molar ratio, weight average molecular weight Mw: 30000, solid content: 45%) 22 parts Propylene glycol monomethyl ether acetate 200 parts

(反射防止膜形成用感光性組成物の調製)
下記成分を攪拌機で混合して反射防止膜形成用感光性組成物を調製した。
(反射防止膜形成用感光性組成物の組成)
サイクロマーP(アルカリ可溶性樹脂:アクリル系共重合体プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 50%溶液、ダイセル化学工業(株)製、重量平均分子量:2万、酸価:30) 1.8部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 1.5部
NK−エステルABPE−10(ビスフェノールA化合物、新中村化学(株)製、光重合性化合物) 1.5部
上記平均一次粒径15nmカーボンブラック分散液 12.5部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 18部
エチル−3−エトキシプロピオネート 11.5部
1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−2−(O−ベンゾイルオキシム) 0.6部
(Preparation of photosensitive composition for forming antireflection film)
The following components were mixed with a stirrer to prepare a photosensitive composition for forming an antireflection film.
(Composition of photosensitive composition for forming antireflection film)
Cyclomer P (alkali-soluble resin: acrylic copolymer propylene glycol monomethyl ether acetate 50% solution, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., weight average molecular weight: 20,000, acid value: 30) 1.8 parts dipentaerythritol hexa Acrylate 1.5 parts NK-ester ABPE-10 (bisphenol A compound, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., photopolymerizable compound) 1.5 parts Carbon black dispersion 12.5 parts above 12.5 parts propylene glycol monomethyl Ether acetate 18 parts Ethyl-3-ethoxypropionate 11.5 parts 1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthio) phenyl] -2- (O-benzoyloxime) 0.6 parts

[反射防止膜の作成]
前記反射防止膜形成用感光性組成物をスピンコートの塗布回転数が、塗布後に表面温度90℃で120秒間ホットプレートでの加熱処理後の膜厚が0.5μmになるように調整し、前記平坦化膜を形成した基板上に均一に塗布した。
次に反射防止膜形成用感光性組成物が塗布された基板を120℃で120秒間ホットプレートで加熱処理し、乾燥塗布膜を形成した。
次にアルミ遮光膜6上に線幅0.5μmの格子状のパターンを形成するマスクを介して、i線ステッパー、キヤノン(株)製FPA−3000i+にて露光し、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)0.3%水溶液を用いて、23℃にて60秒間パドル現像を行い、その後純水を用いて20秒スピンシャワーにて、リンスを行い、さらに純水にて水洗を行った。その後、付着した水滴を高度のエアーを吹き付けて除去し、基板を自然乾燥させ、反射防止膜8の画像パターンを得た。
この時に得られたパターン形状を図3に示す。
[Creation of antireflection film]
The antireflection film-forming photosensitive composition was adjusted so that the coating rotation speed of spin coating was 0.5 μm after the heat treatment on the hot plate at a surface temperature of 90 ° C. for 120 seconds after coating, It apply | coated uniformly on the board | substrate with which the planarizing film was formed.
Next, the substrate coated with the anti-reflective coating forming photosensitive composition was heat-treated with a hot plate at 120 ° C. for 120 seconds to form a dry coating film.
Next, exposure is performed with an i-line stepper, FPA-3000i + manufactured by Canon Inc., through a mask for forming a grid pattern having a line width of 0.5 μm on the aluminum light-shielding film 6, and tetramethylammonium hydroxide (TMAH ) Paddle development was performed for 60 seconds at 23 ° C. using a 0.3% aqueous solution, and then rinsed with pure water for 20 seconds in a spin shower, followed by washing with pure water. Thereafter, the adhering water droplets were removed by blowing high-level air, the substrate was naturally dried, and an image pattern of the antireflection film 8 was obtained.
The pattern shape obtained at this time is shown in FIG.

[カラーフィルタの作成]
前記反射防止膜8を形成した基板に、Blueのカラーレジスト(富士フイルムエレクロニクスマテリアルズ(株)製 COLOR MOSAIC−EXIS SB−4000L)を用いて、スピンコート時の塗布回転数が、塗布後に表面温度100℃で120秒間ホットプレートでの加熱処理後の平坦化膜8からの膜厚が1.1μmになるように調整し、前記反射防止膜8を形成した基板上に均一に塗布した。
一辺が2μmの正方ピクセルが配列されたマスクのパターンを介して、i線ステッパー、キヤノン(株)製 FPA−3000i+にて露光し、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)0.3%水溶液で現像し、Blueのカラーフィルタパターン9Bを得た。このとき、前記反射防止膜8の枠内にパターンが埋め込まれるように形成されるようにした。
Green(富士フイルムエレクロニクスマテリアルズ(株)製 COLOR MOSAIC−EXIS SG−4000L使用)とRed(富士フイルムエレクロニクスマテリアルズ(株)製 COLOR MOSAIC−EXIS SR−4000L使用)についても同様の工程を繰り返し、基板上の受光センサ部2の上部にカラーフィルタ9R、9Gを得た。
[Create color filter]
Using a blue color resist (COLOR MOSAIC-EXIS SB-4000L manufactured by FUJIFILM ELECTRONICS MATERIALS) on the substrate on which the antireflection film 8 is formed, the coating rotation speed during spin coating is The film thickness from the planarization film 8 after the heat treatment on the hot plate at a temperature of 100 ° C. for 120 seconds was adjusted to 1.1 μm, and the film was uniformly applied on the substrate on which the antireflection film 8 was formed.
It is exposed with an i-line stepper, FPA-3000i + manufactured by Canon Inc., through a mask pattern in which square pixels with sides of 2 μm are arranged, and developed with a 0.3% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (TMAH). , Blue color filter pattern 9B was obtained. At this time, the pattern was formed so as to be embedded in the frame of the antireflection film 8.
Repeat the same process for Green (using COLOR MOSAIC-EXIS SG-4000L manufactured by FUJIFILM Electronics Materials Co., Ltd.) and Red (using COLOR MOSAIC-EXIS SR-4000L manufactured by FUJIFILM Electronics Materials Co., Ltd.). Color filters 9R and 9G were obtained on the light receiving sensor portion 2 on the substrate.

[カラーフィルタ上の平坦化膜の形成、固体撮像素子の作成]
前記カラーフィルタ9を形成したシリコン基板上に、平坦化膜剤(富士フイルムエレクロニクスマテリアルズ(株)製COLOR MOSAIC CT−3100L)を基板上に均―塗布後、基板をホットプレートにて220℃で4分間加熱し、平坦化膜10を形成した。さらに、その上にマイクロレンズ11を形成した。
得られたシリコン基板はダイシング・パッケージングを施し、固体撮像素子を得た。
[Formation of flattened film on color filter, creation of solid-state image sensor]
A leveling film agent (COLOR MOSAIC CT-3100L manufactured by FUJIFILM Electronics Materials Co., Ltd.) is applied onto the silicon substrate on which the color filter 9 is formed, and then the substrate is heated at 220 ° C. on a hot plate. For 4 minutes to form a planarizing film 10. Further, a microlens 11 was formed thereon.
The obtained silicon substrate was subjected to dicing packaging to obtain a solid-state imaging device.

(実施例2)
<固体撮像素子(イソシアヌル環を骨格とし(メタ)アクリロイル基を有するモノマーを用いた場合)>
実施例1の「反射防止膜形成用感光性組成物の調製」において、光重合性化合物を「NK−エステルABPE−10(新中村化学(株)製)」を「M315(イソシアヌル酸トリアクリレート、東亞合成(株)製)」に変えた以外は、実施例1と同様に行い固体撮像素子を作成した。ここで、中間工程で得られた反射防止膜形成用感光性組成物を用いて形成された反射防止膜の画像パターン形状を図4に示す。
(Example 2)
<Solid-state imaging device (when a monomer having an isocyanuric ring as a skeleton and a (meth) acryloyl group)>
In “Preparation of Photosensitive Composition for Forming Antireflection Film” in Example 1, “NK-ester ABPE-10 (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)” was designated as “M315 (isocyanuric acid triacrylate, A solid-state imaging device was produced in the same manner as in Example 1 except that the product was changed to “Toagosei Co., Ltd.”. Here, the image pattern shape of the antireflection film formed using the photosensitive composition for forming an antireflection film obtained in the intermediate step is shown in FIG.

(実施例3)
実施例1の「反射防止膜形成用感光性組成物の調製」において、光重合性化合物である「NK−エステルABPE−10」を「トリ−(アクリロイロキシエトキシエチル)−イソシアヌレート」に変えた以外は、実施例1と同様に行い固体撮像素子を作製した。ここで、中間工程で得られた反射防止膜形成用感光性組成物を用いて形成された反射防止膜の画像パターン形状を図5に示す。
(Example 3)
In “Preparation of photosensitive composition for formation of antireflection film” in Example 1, “NK-ester ABPE-10” which is a photopolymerizable compound was changed to “tri- (acryloyloxyethoxyethyl) -isocyanurate”. A solid-state imaging device was manufactured in the same manner as in Example 1 except that. Here, the image pattern shape of the antireflection film formed using the photosensitive composition for forming an antireflection film obtained in the intermediate step is shown in FIG.

(比較例1)
<固体撮像素子(本発明で挙げたモノマーを用いなかった場合)>
実施例1の「反射防止膜形成用感光性組成物の調製」において、光重合性化合物を「NK−エステルABPE−10 1.5部」を「ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 3.0部」に変更した以外は、実施例1と同様に行い固体撮像素子を作成した。ここで、中間工程で得られた反射防止膜形成用感光性組成物を用いて形成された反射防止膜の画像パターン形状を図6に示す。
(Comparative Example 1)
<Solid-state imaging device (when the monomer mentioned in the present invention is not used)>
In “Preparation of photosensitive composition for formation of antireflection film” in Example 1, the photopolymerizable compound was changed from “NK-ester ABPE-10 1.5 parts” to “3.0 parts of dipentaerythritol hexaacrylate”. A solid-state imaging device was produced in the same manner as in Example 1 except that. Here, the image pattern shape of the antireflection film formed using the photosensitive composition for forming an antireflection film obtained in the intermediate step is shown in FIG.

図3〜6は格子状の部分が反射防止膜の画像パターンである。比較例である図6は格子がゆがんでいた。これは反射防止膜と基板との密着が不良なため現像中に反射防止膜が基板から離れ浮いた状態になったことを示している。これに対し実施例の図3〜5は格子のゆがみが見られなかった。
このため、歪みを改良した格子状パターンにより、転送電極上をはみ出すことなく黒色反射防止膜によって覆うことができた。また、カラーフィルタエレメント同士が仕切られたことによって、隣接画素のカラーフィルタを通った光線が、本来入るべきではないフォトダイオードに入ることを防止し(例えば緑色のカラーフィルタを通った光が素子内部で散乱を起こし赤色または青色を検知するべきフォトダイオードに入ることを防止し)、本来の撮像画像には見られない色信号の出力を低減することができた。特に画像の周辺において効果が顕著に見られた。
これに対し、比較例では、転送電極上からはみ出しまたは転送電極を露出させてしまい、カラー固体撮像素子を製造することが困難であった。
また、比較例の反射防止膜を用いて、カラーフィルタを作製しないで、モノクロームの固体撮像素子としてデバイスを組み上げた。このものを用いて撮像すると、画素からの信号出力にバラツキがあり、撮像画像に画素間のムラが見られた。
3 to 6 are image patterns in which the lattice-like portions are antireflection films. In FIG. 6, which is a comparative example, the lattice is distorted. This indicates that since the adhesion between the antireflection film and the substrate is poor, the antireflection film floats away from the substrate during development. On the other hand, no distortion of the lattice was observed in FIGS.
For this reason, the grid pattern with improved distortion could be covered with the black antireflection film without protruding on the transfer electrode. In addition, since the color filter elements are separated from each other, the light beam that has passed through the color filter of the adjacent pixel is prevented from entering the photodiode that should not enter (e.g., the light that has passed through the green color filter is In other words, it is possible to reduce the output of color signals that cannot be seen in the original captured image. The effect was particularly noticeable around the image.
On the other hand, in the comparative example, it protruded from the transfer electrode or the transfer electrode was exposed, and it was difficult to manufacture a color solid-state imaging device.
Further, using the antireflection film of the comparative example, a device was assembled as a monochrome solid-state imaging device without producing a color filter. When imaging was performed using this, there was variation in the signal output from the pixels, and unevenness between the pixels was seen in the captured image.

本発明の固体撮像素子の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the solid-state image sensor of this invention. 本発明の反射防止膜をカラーフィルタのRGB画素間に形成した場合の固体撮像素子の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the solid-state image sensor at the time of forming the antireflection film of this invention between the RGB pixels of a color filter. 実施例1で得られた反射防止膜の画像パターンをSEM(走査型電子顕微鏡)で観察した場合の概略図である。It is the schematic at the time of observing the image pattern of the antireflection film obtained in Example 1 with SEM (scanning electron microscope). 実施例2で得られた反射防止膜の画像パターンをSEM(走査型電子顕微鏡)で観察した場合の概略図である。It is the schematic at the time of observing the image pattern of the antireflection film obtained in Example 2 with SEM (scanning electron microscope). 実施例3で得られた反射防止膜の画像パターンをSEM(走査型電子顕微鏡)で観察した場合の概略図である。It is the schematic at the time of observing the image pattern of the antireflection film obtained in Example 3 with SEM (scanning electron microscope). 比較例1で得られた反射防止膜の画像パターンをSEM(走査型電子顕微鏡)で観察した場合の概略図である。It is the schematic at the time of observing the image pattern of the anti-reflective film obtained by the comparative example 1 with SEM (scanning electron microscope).

符号の説明Explanation of symbols

1 シリコン基板
2 受光センサ部(PD)
3 垂直転送レジスタ(CCD)
4 水平転送レジスタ(CCD)
5 転送電極
6 遮光膜
7 平坦化膜(シリコン基板上)
8 反射防止膜
9 カラーフィルタ(R,G,B)
10 カラーフィルタ上平坦化膜
11 マイクロレンズ
12 電荷転送部
13 絶縁膜
A 駆動回路等の周辺回路部
1 Silicon substrate 2 Light receiving sensor (PD)
3 Vertical transfer register (CCD)
4 Horizontal transfer register (CCD)
5 Transfer electrode 6 Shading film 7 Flattening film (on silicon substrate)
8 Antireflection film 9 Color filter (R, G, B)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Color filter top planarizing film 11 Micro lens 12 Charge transfer part 13 Insulating film A Peripheral circuit parts, such as a drive circuit

Claims (7)

着色剤、光重合性化合物、光重合開始剤およびアルカリ可溶性樹脂を含有する光硬化性組成物において、該光重合性化合物が少なくともビスフェノール系化合物及びイソシアヌル環含有化合物のいずれか1種を含む光硬化性組成物。 A photocurable composition containing a colorant, a photopolymerizable compound, a photopolymerization initiator, and an alkali-soluble resin, wherein the photopolymerizable compound contains at least one of a bisphenol compound and an isocyanuric ring-containing compound. Sex composition. 前記着色剤の平均一次粒子径が10nm以上30nm以下であるカーボンブラックを含む請求項1に記載の光硬化性組成物。 The photocurable composition of Claim 1 containing the carbon black whose average primary particle diameter of the said coloring agent is 10 nm or more and 30 nm or less. 前記着色剤が複数色の有機顔料を含む請求項1又は2に記載の光硬化性組成物。 The photocurable composition according to claim 1 or 2, wherein the colorant contains a plurality of colors of organic pigments. 前記光重合性化合物が下記一般式(I)及び(II)の少なくとも何れか1種を含む請求項1〜3の何れか1項に記載の光硬化性組成物。
Figure 2007249190
(一般式(I)中、R1、R2はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜8の炭化水素基を表し、R3、R4はそれぞれ独立にエチレン基またはプロピレン基を表し、m、nは、それぞれ独立に1以上の整数でm+nが3〜40の整数を表し、A1、A2はそれぞれ独立にアクリロイル基またはアリル基を表す。)
Figure 2007249190
(一般式(II)中、R1、R2、R3はそれぞれ独立にエチレン基またはプロピレン基を表し、a、b、cはそれぞれ独立に0〜6の整数を表す。m、n、lはそれぞれ整数で、かつ、m+n+lが0〜18の整数を表し、A1,A2、A3は、それぞれ独立にアクリロイル基またはアリル基を表す。)
The photocurable composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the photopolymerizable compound contains at least one of the following general formulas (I) and (II).
Figure 2007249190
(In the general formula (I), R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, R 3 and R 4 each independently represents an ethylene group or a propylene group, m and n each independently represent an integer of 1 or more and m + n represents an integer of 3 to 40, and A 1 and A 2 each independently represents an acryloyl group or an allyl group.
Figure 2007249190
(In the general formula (II), R 1 , R 2 and R 3 each independently represents an ethylene group or a propylene group, and a, b and c each independently represents an integer of 0 to 6. m, n, l Are each an integer, and m + n + 1 represents an integer of 0 to 18, and A 1 , A 2 and A 3 each independently represents an acryloyl group or an allyl group.)
請求項1〜4の何れか1項に記載の光硬化性組成物を用いて基板上に作成された幅が1.5μm以下の反射防止膜。 An antireflection film having a width of 1.5 µm or less, which is formed on a substrate using the photocurable composition according to any one of claims 1 to 4. 請求項1〜4の何れか1項に記載の光硬化性組成物を用いて基板上に作成された厚さが1.0μm以下の反射防止膜。 An antireflection film having a thickness of 1.0 μm or less, which is formed on a substrate using the photocurable composition according to claim 1. 請求項5又は6に記載の反射防止膜を有する固体撮像素子。 A solid-state imaging device having the antireflection film according to claim 5.
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