JP2008096609A - Positive photosensitive composition and organic film comprising the same - Google Patents

Positive photosensitive composition and organic film comprising the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positive photosensitive composition having high sensitivity, high resolution, high heat resistance, a good profile, a sufficient focus latitude and little residue on development and capable of forming a patterned organic film obtained by development with an alkaline aqueous solution. <P>SOLUTION: The positive photosensitive composition contains a photosensitive compound and an alkali-soluble resin and may further contain an additive, wherein a compound having an adamantane ring is contained in at least one of the photosensitive compound and the additive, a quinonediazidosulfonic ester compound having an adamantane ring is contained as the photosensitive compound, and a phenol compound which is a precursor thereof is contained as the additive. An organic film formed of the positive photosensitive composition is also provided. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体素子や液晶表示素子やEL表示素子等を製造するためのポジ型感光性組成物に関する。さらに該組成物から製造した絶縁膜等の有機膜、及び該有機膜を含む素子等に関する。   The present invention relates to a positive photosensitive composition for producing a semiconductor element, a liquid crystal display element, an EL display element and the like. Further, the present invention relates to an organic film such as an insulating film manufactured from the composition, and an element including the organic film.

一般に、フェノール性OHを有する化合物をキノンジアジドスルホン酸エステル化して、半導体微細加工用の感光性組成物における感光剤として用いることは公知である(例えば、特許文献1、2、3参照)。   In general, it is known to convert a compound having phenolic OH into a quinonediazide sulfonate ester and use it as a photosensitive agent in a photosensitive composition for semiconductor microfabrication (see, for example, Patent Documents 1, 2, and 3).

すなわち、キノンジアジドを有する化合物と、アルカリに可溶なアルカリ可溶性樹脂とを含むポジ型感光性組成物を金属基板等の基板上に塗布し、これに300〜500nmの波長の光を照射すると、前記化合物のキノンジアジドが分解したのち、共存する水分あるいは現像液の水分と反応してカルボキシルを生じる。これにより、前記化合物はアルカリ不溶の状態からアルカリ可溶の状態になる。この光照射による状態変化を利用して、かかる組成物は、ポジ型レジストによるパターンが形成されるレジスト膜や樹脂膜の作製に用いられる。ポジ型レジストは、ネガ型レジストに比べて解像力に優れるという特徴を有することから、半導体用の各種集積回路の製作に利用されている。   That is, when a positive photosensitive composition containing a compound having quinonediazide and an alkali-soluble resin soluble in alkali is applied on a substrate such as a metal substrate, and irradiated with light having a wavelength of 300 to 500 nm, After the quinonediazide of the compound is decomposed, it reacts with the coexisting water or the water of the developer to produce carboxyl. Thereby, the said compound changes from an alkali-insoluble state to an alkali-soluble state. By utilizing this change in state caused by light irradiation, such a composition is used for producing a resist film or a resin film on which a pattern with a positive resist is formed. A positive resist has a feature of being excellent in resolving power as compared with a negative resist, and is therefore used for manufacturing various integrated circuits for semiconductors.

そして、半導体産業における集積回路は、近年、高集積化に伴う微細化が進み、この技術分野においては、今やサブミクロンのパターン形成が要求されるに至っている。そのなかでも、リソグラフィープロセスは、集積回路製作時の重要な地位を占めており、ポジ型レジストについても、一層優れた解像度、すなわち高いγ値が求められるようになっている。   In recent years, integrated circuits in the semiconductor industry have been miniaturized due to high integration, and in this technical field, submicron pattern formation is now required. Among them, the lithography process occupies an important position at the time of manufacturing an integrated circuit, and even a positive resist is required to have a higher resolution, that is, a higher γ value.

キノンジアジド化合物とアルカリ可溶性樹脂とを含有するポジ型感光性組成物については、各成分の組み合わせについて従来から数多くの提案がなされてきている。例えば特許文献4には、フェノール性OHを少なくとも2個有するトリフェニルメタン系の化合物をキノンジアジドスルホン酸エステル化した化合物を、感光剤として用いることが記載されている。   For positive photosensitive compositions containing a quinonediazide compound and an alkali-soluble resin, many proposals have been made for combinations of components. For example, Patent Document 4 describes that a compound obtained by converting a triphenylmethane-based compound having at least two phenolic OHs into a quinonediazide sulfonate ester is used as a photosensitive agent.

しかしながらこうした公知の感光剤は、現在の超高集積回路作製のための超微細加工用、いわゆるサブミクロンリソグラフィー用の感光剤としては、より微細な回路の作製の観点から検討の余地が残されている。   However, these known photosensitizers are still subject to investigation from the viewpoint of the production of finer circuits as photosensitizers for ultra-fine processing for the production of ultra-high integrated circuits, so-called submicron lithography. Yes.

一般に、薄膜トランジスタ型液晶表示素子や固体撮像素子等の電子部品には、層状に配置される配線の間を絶縁するために絶縁膜が設けられている。絶縁膜を形成する材料としては、必要とするパターン形状の絶縁膜を得るための工程数が少ないポジ型感光性組成物が幅広く使用されている。ポジ型感光性組成物は、絶縁膜を形成する過程において広いプロセスマージンを有することが必要である。   In general, an electronic component such as a thin film transistor type liquid crystal display element or a solid-state imaging element is provided with an insulating film for insulating between wirings arranged in layers. As a material for forming the insulating film, a positive photosensitive composition having a small number of steps for obtaining an insulating film having a required pattern shape is widely used. The positive photosensitive composition needs to have a wide process margin in the process of forming the insulating film.

さらに、絶縁膜上に透明電極を形成する場合では、この透明電極の抵抗値のさらなる低減化が求められている。絶縁膜上の透明電極の低抵抗値化では、パターン化された絶縁膜に透明電極をより高温でスパッタリングして形成することが望まれている。ポジ型感光性組成物の耐熱性が不十分であると、前記のスパッタリングによって絶縁膜にしわが生じ、製品の品質を低下させることがある。このため、絶縁膜上に低抵抗の透明電極を形成する場合に用いられる感光剤には、さらなる耐熱性が要求される。   Furthermore, when forming a transparent electrode on an insulating film, the further reduction of the resistance value of this transparent electrode is calculated | required. In order to reduce the resistance value of the transparent electrode on the insulating film, it is desired to form the transparent electrode on the patterned insulating film by sputtering at a higher temperature. If the positive photosensitive composition has insufficient heat resistance, the sputtering may cause wrinkles in the insulating film, thereby reducing the quality of the product. For this reason, further heat resistance is required for the photosensitizer used when forming a low-resistance transparent electrode on the insulating film.

このため、感光剤については、感度、解像力、耐熱性等のレジスト性能を向上させるための種々の研究が行われている。   For this reason, various studies for improving the resist performance such as sensitivity, resolving power, heat resistance and the like have been conducted on the photosensitive agent.

一方、フェノール性OHを有する化合物を、キノンジアジド化合物とアルカリ可溶性樹脂とを含有する感光性組成物におけるアルカリ可溶性低分子量添加剤として用い、レジストの高感度化を図る研究も行われている(例えば、特許文献4、5、6、7参照)。
特開平3−48249号公報 特開平3−185447号公報 特開平5−297582号公報 特開平9−194413号公報 特開平3−191351号公報 特開平3−200252号公報 特開平5−297583号公報
On the other hand, studies using a compound having phenolic OH as an alkali-soluble low molecular weight additive in a photosensitive composition containing a quinonediazide compound and an alkali-soluble resin have been conducted to increase the sensitivity of the resist (for example, (See Patent Documents 4, 5, 6, and 7).
Japanese Patent Laid-Open No. 3-48249 JP-A-3-185447 JP-A-5-297582 JP-A-9-194413 Japanese Patent Laid-Open No. 3-191351 JP-A-3-2000025 JP-A-5-297583

本発明の目的は、感光性組成物の感光剤成分として有用である、アダマンタン環を有する新規なキノンジアジドスルホン酸エステル化合物を提供すること、及びその前駆体であるフェノール性OHを有する化合物を該組成物における好適な添加物として提供することにある。   An object of the present invention is to provide a novel quinonediazide sulfonic acid ester compound having an adamantane ring, which is useful as a photosensitizer component of a photosensitive composition, and a compound having a phenolic OH as a precursor thereof. Providing as a suitable additive in the product.

本発明の別の目的は、かかるフェノール性OH含有化合物又はそのキノンジアジドスルホン酸エステル化合物を用いて、高い感度、高い解像力、高い耐熱性、良好なプロファイル、良好なフォーカス許容性、少ない現像残渣等、レジスト諸性能のバランスがとれた有機膜を形成する感光性組成物を提供することにある。   Another object of the present invention is to use such a phenolic OH-containing compound or its quinonediazide sulfonic acid ester compound, with high sensitivity, high resolution, high heat resistance, good profile, good focus tolerance, little development residue, etc. It is an object of the present invention to provide a photosensitive composition that forms an organic film in which various resist performances are balanced.

本発明者らは鋭意研究を続けた結果、フェノール性OHを有する特定構造のフェノール誘導体を見出し、そしてこの化合物をキノンジアジドスルホン酸エステル化したものが感光剤として有用であるとともに、前記フェノール誘導体は感光性組成物におけるアルカリ可溶性低分子量添加剤として用いた場合にも、優れた結果が得られることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成した。   As a result of intensive research, the present inventors have found a phenol derivative having a specific structure having phenolic OH, and a quinonediazide sulfonate esterified from this compound is useful as a photosensitizer. The present inventors have found that excellent results can be obtained even when used as an alkali-soluble low molecular weight additive in an adhesive composition, and have completed the present invention based on this finding.

[1]本発明は、アルカリに可溶なアルカリ可溶性樹脂と、下記一般式(I)で表されるフェノール化合物のキノンジアジドスルホン酸エステルと、を含有するポジ型感光性組成物を提供する。 [1] The present invention provides a positive photosensitive composition containing an alkali-soluble resin soluble in alkali and a quinonediazide sulfonic acid ester of a phenol compound represented by the following general formula (I).

Figure 2008096609
Figure 2008096609

一般式(I)中、R1及びR2は、それぞれ独立して、ハロゲン、シアノ、炭素数1〜5の
アルキル、炭素数1〜5のアルコキシ、炭素数2〜5のアルケニル、炭素数2〜5のアルキニル、炭素数3〜8のシクロアルキル、炭素数3〜8のシクロアルケニル、又はフェニルを表し、前記シクロアルキル、シクロアルケニル及びフェニルにおける環の任意の水素は、それぞれ独立して、ハロゲン、シアノ、炭素数1〜5のアルキル、炭素数1〜5のアルコキシ又は炭素数2〜5のアルケニルで置き換えられてもよく、mは0〜7の整数を表し、nは独立して0〜4の整数を表す。
In general formula (I), R 1 and R 2 are each independently halogen, cyano, alkyl having 1 to 5 carbons, alkoxy having 1 to 5 carbons, alkenyl having 2 to 5 carbons, or 2 carbons. Represents an alkynyl group having 5 to 5 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, a cycloalkenyl group having 3 to 8 carbon atoms, or phenyl, and any hydrogen in the ring in the cycloalkyl, cycloalkenyl and phenyl each independently represents a halogen atom. , Cyano, alkyl having 1 to 5 carbon atoms, alkoxy having 1 to 5 carbon atoms or alkenyl having 2 to 5 carbon atoms, m represents an integer of 0 to 7, and n is independently 0 to 0. Represents an integer of 4.

[2]また、本発明は、前記R1がすべて同一であり、前記R2がすべて同一であることを特徴とする[1]記載のポジ型感光性組成物を提供する。 [2] The present invention also provides the positive photosensitive composition as described in [1], wherein all of R 1 are the same and all of R 2 are the same.

[3]また、本発明は、前記一般式(I)におけるアダマンタン環に結合するフェニルが、その4位に水酸基を有することを特徴とする[1]又は[2]に記載のポジ型感光性組成物を提供する。 [3] The positive photosensitive property as described in [1] or [2], wherein the phenyl bonded to the adamantane ring in the general formula (I) has a hydroxyl group at the 4-position. A composition is provided.

[4]また、本発明は、前記mは0であり、前記R2は、独立してアルキル、シクロアルキル又はフェニルであることを特徴とする[3]記載のポジ型感光性組成物を提供する。 [4] The present invention provides the positive photosensitive composition as described in [3], wherein m is 0, and R 2 is independently alkyl, cycloalkyl, or phenyl. To do.

[5]また、本発明は、前記nが0であることを特徴とする[4]記載のポジ型感光性組成物を提供する。 [5] The present invention also provides the positive photosensitive composition as described in [4], wherein n is 0.

[6]また、本発明は、前記一般式(I)におけるアダマンタン環に結合するフェニルが、その3及び5位のみにR2を有し、R2がいずれもメチルであることを特徴とする[4]記載のポジ型感光性組成物を提供する。 [6] The present invention is also characterized in that the phenyl bonded to the adamantane ring in the general formula (I) has R 2 only at the 3 and 5 positions, and R 2 is both methyl. [4] The positive photosensitive composition described in [4] is provided.

[7]また、本発明は、前記一般式(I)におけるアダマンタン環に結合するフェニルが、その3位のみにR2を有し、R2がシクロヘキシルであることを特徴とする[4]記載のポジ型感光性組成物を提供する。 [7] Further, the present invention is characterized in that the phenyl bonded to the adamantane ring in the general formula (I) has R 2 only at the 3-position, and R 2 is cyclohexyl. A positive photosensitive composition is provided.

[8]また、本発明は、前記一般式(I)におけるアダマンタン環に結合するフェニルが、その3位のみにR2を有し、R2がフェニルであることを特徴とする[4]記載のポジ型感光性組成物を提供する。 [8] Further, the present invention is characterized in that the phenyl bonded to the adamantane ring in the general formula (I) has R 2 only at the 3-position, and R 2 is phenyl. A positive photosensitive composition is provided.

[9]また、本発明は、前記一般式(I)で表されるフェノール化合物のキノンジアジドスルホン酸エステルは、前記一般式(I)で表されるフェノール化合物とキノンジアジド−4−スルホン酸又はキノンジアジド−5−スルホン酸とのエステルであることを特徴とする[1]〜[8]のいずれか一項に記載のポジ型感光性組成物を提供する。 [9] Further, in the present invention, the quinonediazide sulfonic acid ester of the phenol compound represented by the general formula (I) is a quinonediazide-4-sulfonic acid or quinonediazide-phenol compound represented by the general formula (I). The positive photosensitive composition according to any one of [1] to [8], which is an ester with 5-sulfonic acid.

[10]また、本発明は、前記一般式(I)で表されるフェノール化合物のキノンジアジドスルホン酸エステルが、前記一般式(I)で表されるフェノール化合物とキノンジアジド−5−スルホン酸とのエステルであることを特徴とする[5]、[6]及び[8]のいずれか一項に記載のポジ型感光性組成物を提供する。 [10] In the present invention, the quinonediazide sulfonic acid ester of the phenol compound represented by the general formula (I) is an ester of the phenol compound represented by the general formula (I) and quinonediazide-5-sulfonic acid. The positive photosensitive composition according to any one of [5], [6] and [8], which is characterized in that

[11]また、本発明は、前記一般式(I)で表されるフェノール化合物のキノンジアジドスルホン酸エステルは、前記一般式(I)で表されるフェノール化合物とキノンジアジド−4−スルホン酸とのエステルであることを特徴とする[7]記載のポジ型感光性組成物を提供する。 [11] Further, in the present invention, the quinonediazide sulfonic acid ester of the phenol compound represented by the general formula (I) is an ester of the phenol compound represented by the general formula (I) and quinonediazide-4-sulfonic acid. The positive photosensitive composition as described in [7], wherein:

[12]また、本発明は、請求項1〜8のいずれか一項に記載の前記一般式(I)で表されるフェノール化合物をさらに含有することを特徴とする[1]〜[11]のいずれか一項に記載のポジ型感光性組成物を提供する。 [12] Further, the present invention further comprises a phenol compound represented by the general formula (I) according to any one of claims 1 to 8, wherein [1] to [11] The positive photosensitive composition as described in any one of the above is provided.

[13]また、本発明は、アルカリに可溶なアルカリ可溶性樹脂と、放射線の照射によってアルカリに可溶となる感光性化合物と、下記一般式(I)で表されるフェノール化合物とを含有するポジ型感光性組成物を提供する。 [13] The present invention also includes an alkali-soluble resin that is soluble in alkali, a photosensitive compound that is soluble in alkali upon irradiation with radiation, and a phenol compound represented by the following general formula (I). A positive photosensitive composition is provided.

Figure 2008096609
Figure 2008096609

一般式(I)中、R1及びR2は、それぞれ独立して、ハロゲン、シアノ、炭素数1〜5のアルキル、炭素数1〜5のアルコキシ、炭素数2〜5のアルケニル、炭素数2〜5のアルキニル、炭素数3〜8のシクロアルキル、炭素数3〜8のシクロアルケニル、又はフェニルを表し、前記シクロアルキル、シクロアルケニル及びフェニルにおける環の任意の水素は、それぞれ独立して、ハロゲン、シアノ、炭素数1〜5のアルキル、炭素数1〜5のアルコキシ又は炭素数2〜5のアルケニルで置き換えられてもよく、mは0〜7の整数を表し、nは独立して0〜4の整数を表す。 In general formula (I), R 1 and R 2 are each independently halogen, cyano, alkyl having 1 to 5 carbons, alkoxy having 1 to 5 carbons, alkenyl having 2 to 5 carbons, or 2 carbons. Represents an alkynyl group having 5 to 5 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, a cycloalkenyl group having 3 to 8 carbon atoms, or phenyl, and any hydrogen in the ring in the cycloalkyl, cycloalkenyl and phenyl each independently represents a halogen atom. , Cyano, alkyl having 1 to 5 carbon atoms, alkoxy having 1 to 5 carbon atoms or alkenyl having 2 to 5 carbon atoms, m represents an integer of 0 to 7, and n is independently 0 to 0. Represents an integer of 4.

[14]また、本発明は、前記R1がすべて同一であり、前記R2がすべて同一であることを特徴とする[13]記載のポジ型感光性組成物を提供する。 [14] Further, the present invention provides the positive photosensitive composition as described in [13], wherein R 1 is all the same and R 2 is all the same.

[15]また、本発明は、前記一般式(I)におけるアダマンタン環に結合するフェニルが、その4位に水酸基を有することを特徴とする[13]又は[14]記載のポジ型感光性組成物を提供する。 [15] The positive photosensitive composition as described in [13] or [14], wherein the phenyl bonded to the adamantane ring in the general formula (I) has a hydroxyl group at the 4-position. Offer things.

[16]また、本発明は、前記mは0であり、前記R2は、独立してアルキル、シクロアルキル又はフェニルであることを特徴とする[15]記載のポジ型感光性組成物を提供する。 [16] Further, the present invention provides the positive photosensitive composition as described in [15], wherein m is 0 and R 2 is independently alkyl, cycloalkyl or phenyl. To do.

[17]また、本発明は、前記nが0であることを特徴とする[16]記載のポジ型感光性組成物を提供する。 [17] The present invention also provides the positive photosensitive composition as described in [16], wherein n is 0.

[18]また、本発明は、前記一般式(I)におけるアダマンタン環に結合するフェニルが、その3及び5位のみにR2を有し、R2がいずれもメチルであることを特徴とする[16]記載のポジ型感光性組成物を提供する。 [18] Further, the present invention is characterized in that the phenyl bonded to the adamantane ring in the general formula (I) has R 2 only at the 3 and 5 positions, and R 2 is both methyl. [16] The positive photosensitive composition as described in [16].

[19]また、本発明は、前記一般式(I)におけるアダマンタン環に結合するフェニルが、その3位のみにR2を有し、R2がシクロヘキシルであることを特徴とする[16]記載のポジ型感光性組成物を提供する。 [19] Moreover, the present invention is characterized in that the phenyl bonded to the adamantane ring in the general formula (I) has R 2 only at the 3-position, and R 2 is cyclohexyl. A positive photosensitive composition is provided.

[20]また、本発明は、前記一般式(I)におけるアダマンタン環に結合するフェニルが、その3位のみにR2を有し、R2がフェニルであることを特徴とする[16]記載のポジ型感光性組成物を提供する。 [20] Further, the present invention is characterized in that the phenyl bonded to the adamantane ring in the general formula (I) has R 2 only at the 3-position, and R 2 is phenyl. A positive photosensitive composition is provided.

[21]また、本発明は、前記感光性化合物はキノンジアジドスルホン酸エステルであることを特徴とする[13]〜[20]のいずれか一項に記載のポジ型感光性組成物を提供する。 [21] Further, the present invention provides the positive photosensitive composition as described in any one of [13] to [20], wherein the photosensitive compound is a quinonediazide sulfonic acid ester.

[22]また、本発明は、[1]〜[21]のいずれか一項に記載のポジ型感光性組成物からなる有機膜を提供する。 [22] Moreover, this invention provides the organic film which consists of a positive photosensitive composition as described in any one of [1]-[21].

[23]また、本発明は、前記ポジ型感光性組成物の膜を焼成してなる[22]記載の有機膜を提供する。 [23] The present invention also provides an organic film according to [22], which is obtained by firing a film of the positive photosensitive composition.

[24]また、本発明は、パターンを有することを特徴とする[22]又は[23]に記載の有機膜を提供する。 [24] The present invention also provides the organic film according to [22] or [23], which has a pattern.

[25]また、本発明は、パターンを形成するための開口部を有するマスクを介した前記ポジ型感光性組成物の膜への放射線の照射によって感光性化合物が感光した前記ポジ型感光性組成物が、アルカリで現像されて形成されたパターンを有することを特徴とする[24]記載の有機膜を提供する。 [25] Further, the present invention provides the positive photosensitive composition in which the photosensitive compound is exposed by irradiation of the film of the positive photosensitive composition through a mask having an opening for forming a pattern. The organic film according to [24], wherein the product has a pattern formed by developing with an alkali.

本明細書中、アクリル酸とメタクリル酸の一方又は両者を示すために「(メタ)アクリル酸」のように表記することがある。また同様にアクリレートとメタクリレートの一方又は両者を示すために「(メタ)アクリレート」のように表記することがある。
本明細書中、「アルキル」とは、直鎖又は分岐鎖のアルキルであり、例えば、メチル、エチル、プロピル、n−ブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル等が挙げられる。
本明細書中、「アルケニル」とは、1〜3個の2重結合を有する直鎖又は分岐鎖のアルケニルであり、例えば、エテニル、1−プロペニル、2−プロペニル、1−メチルエテニル、1−ブテニル、2−ブテニル、3−ブテニル、2−メチル−2−プロペニル、1−ペンテニル、2−ペンテニル、4−ペンテニル、3−メチル−2−ブテニル、1−ヘキセニル、2−ヘキセニル、1−ヘプテニル、2−ヘプテニル、1−オクテニル、2−オクテニル、1,3−オクタジエニル、2−ノネニル、1,3−ノナジエニル、2−デセニル等が挙げられる。
本明細書中、「アルキニル」とは、1〜3個の3重結合を有する直鎖又は分岐鎖のアルキニルであり、例えば、エチニル、1−プロピニル、2−プロピニル、1−ブチニル、2−ブチニル、3−ブチニル、1−ペンチニル、2−ペンチニル、4−ペンチニル、1−オクチニル、6−メチル−1−ヘプチニル、2−デシニル等が挙げられる。
In this specification, in order to show one or both of acrylic acid and methacrylic acid, it may be expressed as “(meth) acrylic acid”. Similarly, in order to indicate one or both of acrylate and methacrylate, it may be expressed as “(meth) acrylate”.
In the present specification, “alkyl” is linear or branched alkyl, and examples thereof include methyl, ethyl, propyl, n-butyl, t-butyl, pentyl, hexyl and the like.
In the present specification, “alkenyl” is linear or branched alkenyl having 1 to 3 double bonds, such as ethenyl, 1-propenyl, 2-propenyl, 1-methylethenyl and 1-butenyl. 2-butenyl, 3-butenyl, 2-methyl-2-propenyl, 1-pentenyl, 2-pentenyl, 4-pentenyl, 3-methyl-2-butenyl, 1-hexenyl, 2-hexenyl, 1-heptenyl, 2 -Heptenyl, 1-octenyl, 2-octenyl, 1,3-octadienyl, 2-nonenyl, 1,3-nonadienyl, 2-decenyl and the like can be mentioned.
In the present specification, “alkynyl” is linear or branched alkynyl having 1 to 3 triple bonds, for example, ethynyl, 1-propynyl, 2-propynyl, 1-butynyl, 2-butynyl. , 3-butynyl, 1-pentynyl, 2-pentynyl, 4-pentynyl, 1-octynyl, 6-methyl-1-heptynyl, 2-decynyl and the like.

本発明のポジ型感光性組成物は例えば、感光性組成物に対して一般的に求められている高耐溶剤性、高耐水性、高耐酸性、高耐アルカリ性、高耐熱性、高透明性、下地との密着性等を有する。   The positive photosensitive composition of the present invention includes, for example, high solvent resistance, high water resistance, high acid resistance, high alkali resistance, high heat resistance, and high transparency generally required for a photosensitive composition. And adhesion to the substrate.

また、本発明に用いられるキノンジアジドスルホン酸エステル化合物はアダマンタン誘導体である。感光性組成物の感光剤成分として有用である新規なアダマンタン環を有するキノンジアジドスルホン酸エステル化合物を用いたポジ型感光性組成物を提供することができる。   Further, the quinonediazide sulfonic acid ester compound used in the present invention is an adamantane derivative. A positive photosensitive composition using a quinonediazide sulfonic acid ester compound having a novel adamantane ring, which is useful as a photosensitive agent component of the photosensitive composition, can be provided.

また、本発明に用いられるフェノール性OHを有する化合物はアダマンタン誘導体である。感光性組成物の感光剤成分として有用である新規なアダマンタン環を有するキノンジアジドスルホン酸エステル化合物の前駆体であるフェノール性OH含有化合物を該組成物における添加剤として用いたポジ型感光性組成物を提供することができる。   The compound having phenolic OH used in the present invention is an adamantane derivative. A positive photosensitive composition using a phenolic OH-containing compound, which is a precursor of a quinonediazide sulfonic acid ester compound having a novel adamantane ring, useful as a photosensitive agent component of a photosensitive composition as an additive in the composition Can be provided.

また、本発明のポジ型感光性組成物は、アルカリ可溶性樹脂と前記の本発明の感光性化合物とを含有することから、高い感度、高い解像力、高い耐熱性、良好なプロファイル、良好なフォーカス許容性、少ない現像残渣等、レジスト諸性能のバランスがとれた有機膜を形成する感光性組成物を提供することができる。   In addition, since the positive photosensitive composition of the present invention contains an alkali-soluble resin and the photosensitive compound of the present invention, it has high sensitivity, high resolution, high heat resistance, good profile, and good focus tolerance. It is possible to provide a photosensitive composition that forms an organic film in which various resist performances such as the development property and the small development residue are balanced.

また、本発明のポジ型感光性組成物は、アルカリ可溶性樹脂と感光性化合物と前記の本発明の添加剤とを含有することから、耐熱性や耐スパッタ性等のレジスト諸性能に特に優れた感光性組成物を提供することができる。   Further, since the positive photosensitive composition of the present invention contains an alkali-soluble resin, a photosensitive compound, and the additive of the present invention, it is particularly excellent in resist performances such as heat resistance and sputtering resistance. A photosensitive composition can be provided.

また、本発明の有機膜は、アダマンタン誘導体である前記の本発明の感光性化合物及びフェノール性OH含有化合物の一方又は両方を含有する感光性組成物から形成されることから、感度が高く、現像残渣が少なく、解像度が高く、耐熱性が高く、かつ基板上における密着性が高い有機膜を提供することができる。   Further, the organic film of the present invention is formed from a photosensitive composition containing one or both of the photosensitive compound of the present invention and the phenolic OH-containing compound, which is an adamantane derivative, and therefore has high sensitivity and development. An organic film with little residue, high resolution, high heat resistance, and high adhesion on a substrate can be provided.

<1 本発明のキノンジアジドスルホン酸エステルを含有するポジ型感光性組成物>
本発明の第1の態様は、アルカリに可溶なアルカリ可溶性樹脂と、アダマンタン環を有するフェノール化合物のキノンジアジドスルホン酸エステル(以下、「本発明の感光性化合物」とも言う)とを含有するポジ型感光性組成物に関する。
<1 Positive photosensitive composition containing quinonediazide sulfonic acid ester of the present invention>
A first aspect of the present invention is a positive type containing an alkali-soluble resin soluble in alkali and a quinonediazide sulfonic acid ester of a phenol compound having an adamantane ring (hereinafter also referred to as “photosensitive compound of the present invention”). The present invention relates to a photosensitive composition.

<1−1 本発明に用いられるキノンジアジドスルホン酸エステル>
本発明の感光性化合物は、下記一般式(I)で表されるフェノール化合物とキノンジアジドスルホン酸とのエステルの一化合物であってもよいし、二以上の化合物であってもよい。本発明の感光性化合物は、下記一般式(I)で表されるフェノール化合物とキノンジアジドスルホン酸とのエステル化によって得ることができる。
<1-1 Quinonediazide sulfonate used in the present invention>
The photosensitive compound of the present invention may be a compound of an ester of a phenol compound represented by the following general formula (I) and quinonediazide sulfonic acid, or may be two or more compounds. The photosensitive compound of the present invention can be obtained by esterification of a phenol compound represented by the following general formula (I) and quinonediazidesulfonic acid.

Figure 2008096609
Figure 2008096609

一般式(I)中、R1及びR2は、それぞれ独立して、ハロゲン、シアノ、炭素数1〜5のアルキル、炭素数1〜5のアルコキシ、炭素数2〜5のアルケニル、炭素数2〜5のアルキニル、炭素数3〜8のシクロアルキル、炭素数3〜8のシクロアルケニル、又はフェニルを表し、前記シクロアルキル、シクロアルケニル及びフェニルにおける環の任意の水素は、それぞれ独立して、ハロゲン、シアノ、炭素数1〜5のアルキル、炭素数1〜5のアルコキシ又は炭素数2〜5のアルケニルで置き換えられてもよく、mは1〜7の整数を表し、nは独立して1〜4の整数を表す。 In general formula (I), R 1 and R 2 are each independently halogen, cyano, alkyl having 1 to 5 carbons, alkoxy having 1 to 5 carbons, alkenyl having 2 to 5 carbons, or 2 carbons. Represents an alkynyl group having 5 to 5 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, a cycloalkenyl group having 3 to 8 carbon atoms, or phenyl, and any hydrogen in the ring in the cycloalkyl, cycloalkenyl and phenyl each independently represents a halogen atom. , Cyano, alkyl having 1 to 5 carbon atoms, alkoxy having 1 to 5 carbon atoms or alkenyl having 2 to 5 carbon atoms, m represents an integer of 1 to 7, and n is independently 1 to 1 Represents an integer of 4.

一般式(I)で表される、アダマンタン環を有するフェノール化合物は、例えば、特開2003−306461号公報に記載の方法に従って合成することができる。即ち、一般式(I)で表されるフェノール化合物は、アダマンタン−1,3,5−トリオール類とフェノール類を、酸触媒の存在下に反応させ、必要に応じて精製することにより、工業的に実施容易な反応条件において、収率良く製造することができる。   The phenol compound having an adamantane ring represented by the general formula (I) can be synthesized, for example, according to the method described in JP-A-2003-306461. That is, the phenol compound represented by the general formula (I) is industrially produced by reacting adamantane-1,3,5-triols with phenols in the presence of an acid catalyst and purifying as necessary. It can be produced in good yield under reaction conditions that are easy to implement.

前記一般式(I)で表されるフェノール化合物におけるフェノール性水酸基は、アダマンタン環に対してo、p及びmのいずれの位置に結合していてもよい。また、前記一般式(I)で表されるフェノール化合物は、前記フェノール性水酸基が全ての水酸基が同じ位置(例えばパラ位)に結合した化合物であってもよいし、前記フェノール性水酸基の複数の位置異性体の混合物であってもよい。前記一般式(I)において、R1が全て同じであり、かつR2も全て同じであることが、製造工程の簡便さや製造コストの観点から好ましい。 The phenolic hydroxyl group in the phenol compound represented by the general formula (I) may be bonded to any position of o, p and m with respect to the adamantane ring. Moreover, the phenolic compound represented by the general formula (I) may be a compound in which the phenolic hydroxyl group is bonded to all the hydroxyl groups at the same position (for example, para position), or a plurality of the phenolic hydroxyl groups. It may be a mixture of regioisomers. In the general formula (I), it is preferable from the viewpoint of the simplicity of the production process and the production cost that R 1 is all the same and R 2 is also the same.

前記一般式(I)で表されるフェノール化合物の中で、工業材料として容易に入手できる化合物の具体例として以下に示す構造式(II)〜(V)等を挙げることができるが、前記一般式(I)で表されるフェノール化合物はこれらに限定されない。 Among the phenol compounds represented by the general formula (I), specific examples of compounds that can be easily obtained as industrial materials include structural formulas (II) to (V) shown below. The phenolic compound represented by the formula (I) is not limited to these.

Figure 2008096609
Figure 2008096609

上記のフェノール化合物のキノンジアジドスルホン酸エステルの製造方法には公知の方法が用いられる。即ち、1,2−キノンジアジド骨格を有する各種のスルホン酸誘導体をエステル化剤としてエステル化反応を行うことによって、本発明の感光性化合物が得られる。前記エステル化剤には、好ましくは、1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホニルハライド、1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニルハライド、1,2−ナフトキノンジアジド−6−スルホニルハライド、1,2−ナフトキノンジアジド−7−スルホ
ニルハライド、または1,2−ナフトキノンジアジド−8−スルホニルハライドが用いられる。より好ましくは、1,2−ナフトキノンジアジド−4−又は−5−スルホニルハライドが用いられる。
A well-known method is used for the manufacturing method of quinonediazide sulfonic acid ester of said phenol compound. That is, the photosensitive compound of the present invention can be obtained by performing an esterification reaction using various sulfonic acid derivatives having a 1,2-quinonediazide skeleton as an esterifying agent. The esterifying agent is preferably 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonyl halide, 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonylhalide, 1,2-naphthoquinonediazide-6-sulfonylhalide, 1,2- Naphthoquinonediazide-7-sulfonyl halide or 1,2-naphthoquinonediazide-8-sulfonyl halide is used. More preferably, 1,2-naphthoquinonediazide-4- or -5-sulfonyl halide is used.

前記スルホニルハライドを構成するハロゲンには、例えば塩素や臭素等が挙げられるが、通常は塩素であることが好ましい。したがって、1,2−ナフトキノンジアジド−4−又は−5−スルホニルクロライドが、前記エステル化剤として好ましく用いられる。また、1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホニルハライドと1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニルハライドとの混合物を前記エステル化剤として用いることもできる。   Examples of the halogen constituting the sulfonyl halide include chlorine and bromine, but it is usually preferable to use chlorine. Therefore, 1,2-naphthoquinonediazide-4- or -5-sulfonyl chloride is preferably used as the esterifying agent. A mixture of 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonyl halide and 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl halide can also be used as the esterifying agent.

前記エステル化反応において、1,2−ナフトキノンジアジド−4−及び/又は−5−スルホニルハライドの使用量は、例えば構造式(II)〜(V)の化合物の総量に対し、通常、総量で0.5〜4.0のモル比であり、好ましくは1.0〜3.3のモル比である。   In the esterification reaction, the amount of 1,2-naphthoquinonediazide-4- and / or -5-sulfonyl halide used is usually 0 in total with respect to the total amount of compounds of structural formulas (II) to (V), for example. The molar ratio is from 0.5 to 4.0, and preferably from 1.0 to 3.3.

前記エステル化反応は、通常、脱ハロゲン化水素剤の存在下で行われる。前記脱ハロゲン化水素剤としては、一般的に塩基性の化合物が用いられ、例えば炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムのような無機塩基、エチルアミン、エタノールアミン、ジエチルアミン、ジエタノールアミン、トリエチルアミン、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジエチルアニリンのようなアミン類が挙げられる。前記脱ハロゲン化水素剤の使用量は、1,2−ナフトキノンジアジド−4−又は−5−スルホニルハライドに対して、通常、モル比で1.05〜1.5であり、好ましくは1.05〜1.2であり、さらに好ましくは1.1〜1.2である。   The esterification reaction is usually performed in the presence of a dehydrohalogenating agent. As the dehydrohalogenating agent, a basic compound is generally used. For example, an inorganic base such as sodium carbonate or sodium hydrogen carbonate, ethylamine, ethanolamine, diethylamine, diethanolamine, triethylamine, N, N-dimethylaniline. And amines such as N, N-diethylaniline. The amount of the dehydrohalogenating agent to be used is usually 1.05 to 1.5, preferably 1.05, in a molar ratio to 1,2-naphthoquinonediazide-4- or -5-sulfonyl halide. It is -1.2, More preferably, it is 1.1-1.2.

前記エステル化反応は、通常、溶剤中で行われる。前記エステル化反応における反応溶剤としては、エーテル類、ラクトン類、脂肪族ケトン類等が挙げられる。これらの反応溶剤の中でも、ジオキソラン、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン、γ−ブチロラクトン、アセトン及び2−ヘプタノンから選ばれる溶剤であることが好ましい。これらの溶剤をそれぞれ単独で、又は2種以上組み合わせて前記反応溶剤として用いることができる。前記反応溶剤には、とりわけ1,4−ジオキサンが好ましい。前記反応溶剤の使用量は、フェノール化合物とキノンジアジドスルホニルハライドとの合計量に対して、通常は2〜6重量倍であり、好ましくは3〜5重量倍であり、さらに好ましくは4〜5重量倍である。   The esterification reaction is usually performed in a solvent. Examples of the reaction solvent in the esterification reaction include ethers, lactones, and aliphatic ketones. Among these reaction solvents, a solvent selected from dioxolane, 1,4-dioxane, tetrahydrofuran, γ-butyrolactone, acetone and 2-heptanone is preferable. These solvents can be used alone or in combination of two or more as the reaction solvent. The reaction solvent is particularly preferably 1,4-dioxane. The amount of the reaction solvent used is usually 2 to 6 times by weight, preferably 3 to 5 times by weight, more preferably 4 to 5 times by weight with respect to the total amount of the phenol compound and quinonediazide sulfonyl halide. It is.

前記エステル化反応は、常圧下、常温付近でも十分進行し、一般的には20〜30℃の範囲の温度で行われ、2〜10時間程度行われる。   The esterification reaction proceeds sufficiently even under normal pressure and near room temperature, and is generally performed at a temperature in the range of 20 to 30 ° C. and is performed for about 2 to 10 hours.

反応終了後は、酢酸のような公知の酸の水溶液で前記脱ハロゲン化水素剤を中和し、生じた沈殿物を濾別し、水洗、乾燥を行うことで、目的物であるキノンジアジドスルホン酸エステルを取り出すことができる。公知の酸の水溶液とは、例えば0.1〜2重量%程度の濃度の酢酸水溶液や塩酸水溶液である。   After completion of the reaction, the dehydrohalogenating agent is neutralized with an aqueous solution of a known acid such as acetic acid, and the resulting precipitate is filtered off, washed with water and dried to obtain the target product, quinonediazidesulfonic acid. Esters can be removed. The known acid aqueous solution is, for example, an acetic acid aqueous solution or a hydrochloric acid aqueous solution having a concentration of about 0.1 to 2% by weight.

前記エステル化反応においては、用いる1,2−ナフトキノンジアジドスルホニルハライドのモル比にもよるが、通常は、一般式(I)における三つのOHのいずれか一つがキノンジアジドスルホニルとなった化合物(モノエステル)、いずれか二つがキノンジアジドスルホニルとなった化合物(ジエステル)、 三つ全てがキノンジアジドスルホニルとなった化合物(トリエステル)の2種以上の混合物が得られる。この混合物は、通常そのまま本発明の感光性化合物として用いることができる。   In the esterification reaction, although depending on the molar ratio of 1,2-naphthoquinonediazidosulfonyl halide used, a compound (monoester) in which any one of the three OHs in the general formula (I) is converted to quinonediazidesulfonyl is usually used. ), A mixture of two or more of a compound (diester) in which any two are quinonediazidosulfonyl and a compound (triester) in which all three are quinonediazidesulfonyl. This mixture can usually be used as it is as the photosensitive compound of the present invention.

また、前記混合物を分離し、精製して得られる個々のエステルも、本発明の感光性化合物として用いることができる。前記混合物の分離、精製は、混合物中の組成にもよるが、カラムクロマトグラフィーや再結晶等の公知の分離精製技術によって行うことが可能である。   In addition, individual esters obtained by separating and purifying the mixture can also be used as the photosensitive compound of the present invention. The separation and purification of the mixture can be performed by a known separation and purification technique such as column chromatography or recrystallization, although it depends on the composition in the mixture.

こうして得られる本発明の感光性化合物は、放射線、特には紫外線及び一部の可視光線、さらには紫外線に感応する感光剤として、有利に使用することができる。この感光剤は、アクリル樹脂やフェノール樹脂やポリイミド前駆体樹脂及びポリベンゾオキサゾール前駆体樹脂等のアルカリ可溶性樹脂と組み合わせて、ポジ型レジスト用の感光性組成物とした場合に、特に高い効果を発揮する。   The photosensitive compound of the present invention thus obtained can be advantageously used as a photosensitizer that is sensitive to radiation, particularly ultraviolet rays and some visible rays, and even ultraviolet rays. This photosensitizer is particularly effective when used in combination with alkali-soluble resins such as acrylic resin, phenol resin, polyimide precursor resin, and polybenzoxazole precursor resin to form a positive resist composition. To do.

本発明の感光性化合物は、アダマンタン環を有する誘導体を基本構造とすることで、高い感度、高い解像力、高い耐熱性、良好なプロファイル、良好なフォーカス許容性、少ない現像残渣等に優れ、レジスト諸性能のバランスがとれた感光性組成物となる。   The photosensitive compound of the present invention has a derivative having an adamantane ring as a basic structure, and is excellent in high sensitivity, high resolution, high heat resistance, good profile, good focus tolerance, few development residues, etc. The photosensitive composition has a balanced performance.

以下、ここで用いられるアルカリ可溶性樹脂、併用可能な1,2−キノンジアジド化合物、溶剤及びその他について順次説明する。   Hereinafter, the alkali-soluble resin, the 1,2-quinonediazide compound that can be used in combination, the solvent, and others will be sequentially described.

<1−2 アルカリ可溶性樹脂>
本発明で用いられるアルカリ可溶性樹脂とは、溶液のスピンコート及び120℃30分間の加熱で形成される厚さ0.01〜100μmの膜を、例えば25℃程度の2.38重量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で5分間浸した後に純水ですすいだときに、前記膜が残こらない程度のアルカリへの可溶性を有する樹脂である。アルカリ可溶性樹脂は単独でも二以上の樹脂であってもよい。アルカリ可溶性樹脂には、例えば、アクリル樹脂やフェノール樹脂やポリイミド前駆体樹脂及びポリベンゾオキサゾール前駆体樹脂等が挙げられるが、これらに限定されない。
<1-2 Alkali-soluble resin>
The alkali-soluble resin used in the present invention is a film having a thickness of 0.01 to 100 μm formed by spin coating of a solution and heating at 120 ° C. for 30 minutes, for example, 2.38 wt% tetramethyl at about 25 ° C. This resin is soluble in alkali to such an extent that the film does not remain when immersed in an aqueous solution of ammonium hydroxide for 5 minutes and then rinsed with pure water. The alkali-soluble resin may be a single resin or two or more resins. Examples of the alkali-soluble resin include, but are not limited to, an acrylic resin, a phenol resin, a polyimide precursor resin, a polybenzoxazole precursor resin, and the like.

<1−2−1 アクリル樹脂>
本発明で用いられるアクリル樹脂は、アルカリ可溶性であれば、単独重合体であってもよいし、共重合体であってもよいが、下記に記載のモノマーAとアルカリ可溶性モノマーBの混合物を重合させて得られる共重合体であることが好ましい。このような共重合体では、モノマーAとアルカリ可溶性モノマーBとの混合比(重量)は、それぞれ総量で、95:5〜50:50であることが好ましい。
<1-2-1 Acrylic resin>
The acrylic resin used in the present invention may be a homopolymer or a copolymer as long as it is alkali-soluble, but polymerizes a mixture of monomer A and alkali-soluble monomer B described below. It is preferable that it is a copolymer obtained by making it. In such a copolymer, the mixing ratio (weight) of the monomer A and the alkali-soluble monomer B is preferably 95: 5 to 50:50 in total.

前記モノマーAの具体例としては、スチレン、メチルスチレン、ビニルトルエン、クロルメチルスチレン、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート、α−エチルアクリル酸グリシジルエステル、3,4−エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、(3−メチル−3−オキセタニル)メチル(メタ)アクリレート、(3−エチル−3−オキセタニル)メチル(メタ)アクリレート、(3−メチル−3−オキセタニル)エチル(メタ)アクリレート、(3−エチル−3−オキセタニル)エチル(メタ)アクリレート、(2−メチル−2−オキセタニル)メチル(メタ)アクリレート、(2−エチル−2−オキセタニル)メチル(メタ)アクリレート、p−ビニルフェニル−3−エチルオキセタニル−
3−イルメチルエーテル、2−フェニル−3−(メタ)アクリロキシメチルオキセタン、2−トリフロロメチル−3−(メタ)アクリロキシメチルオキセタン、4−トリフロロメチル−2−(メタ)アクリロキシメチルオキセタン、N−フェニルマレイミド、ポリスチレンマクロモノマー、ポリメチルメタクリレートマクロモノマー、N−アクリロイルモルホリン、インデン等の一又は二以上のモノマーが挙げられる。
Specific examples of the monomer A include styrene, methyl styrene, vinyl toluene, chloromethyl styrene, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decanyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, dicyclo Pentenyloxyethyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, Glycerol mono (meth) acrylate, hydroxymethyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate , 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, methyl glycidyl (meth) acrylate, α-ethyl acrylate glycidyl ester, 3,4-epoxycyclohexyl (meth) acrylate, (3-methyl-3-oxetanyl ) Methyl (meth) acrylate, (3-ethyl-3-oxetanyl) methyl (meth) acrylate, (3-methyl-3-oxetanyl) ethyl (meth) acrylate, (3-ethyl-3-oxetanyl) ethyl (meth) Acrylate, (2-methyl-2-oxetanyl) methyl (meth) acrylate, (2-ethyl-2-oxetanyl) methyl (meth) acrylate, p-vinylphenyl-3-ethyloxetanyl-
3-ylmethyl ether, 2-phenyl-3- (meth) acryloxymethyl oxetane, 2-trifluoromethyl-3- (meth) acryloxymethyl oxetane, 4-trifluoromethyl-2- (meth) acryloxymethyl One or two or more monomers such as oxetane, N-phenylmaleimide, polystyrene macromonomer, polymethylmethacrylate macromonomer, N-acryloylmorpholine, and indene can be used.

本発明における、アルカリ可溶性モノマーBの具体例としては、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、p−ヒドロキシスチレン、イソプロペニルフェノール、(メタ)アクリルアミド等の一又は二以上のモノマーが挙げられる。   Specific examples of the alkali-soluble monomer B in the present invention include (meth) acrylic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, mesaconic acid, itaconic acid, maleic anhydride, itaconic anhydride, p-hydroxystyrene. , Isopropenyl phenol, (meth) acrylamide and the like, or one or more monomers.

<1−2−1−1 アクリル樹脂の重合方法>
アルカリ可溶性アクリル樹脂は、好ましくはモノマーAとモノマーBの混合物を重合させて得ることができる。
<1-2-1-1 Acrylic Resin Polymerization Method>
The alkali-soluble acrylic resin can be preferably obtained by polymerizing a mixture of monomer A and monomer B.

アルカリ可溶性樹脂としての前記アクリル樹脂の重合方法は特に制限されないが、溶剤を用いた溶液中でのラジカル重合が好ましい。重合温度は使用する重合開始剤からラジカルが十分発生する温度であれば特に限定されないが、通常50℃〜150℃の範囲である。重合時間も特に限定されないが、通常3〜24時間の範囲である。また、当該重合は、加圧、減圧又は大気圧のいずれの圧力下でも行うことができる。   The method for polymerizing the acrylic resin as the alkali-soluble resin is not particularly limited, but radical polymerization in a solution using a solvent is preferable. The polymerization temperature is not particularly limited as long as radicals are sufficiently generated from the polymerization initiator used. The polymerization time is not particularly limited, but is usually in the range of 3 to 24 hours. Further, the polymerization can be carried out under any pressure of pressure, reduced pressure or atmospheric pressure.

<1−2−1−2 アクリル樹脂の重合溶剤>
上記の重合反応に使用する溶剤は、モノマーA、モノマーB及び生成するアルカリ可溶性アクリル樹脂を溶解する溶剤が好ましい。当該溶剤の具体例は、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、アセトン、2−ブタノン、メチル−2−n−アミルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、乳酸エチル、ピルビン酸エチル、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、ジオキサン、トルエン、キシレン、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、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、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジ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、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、3−メ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、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、酢酸、水等である。前記溶剤にはこれらのうちの一、又は二以上の混合物を用いることができる。
<1-2-1-2 Acrylic resin polymerization solvent>
The solvent used for the polymerization reaction is preferably a solvent that dissolves the monomer A, the monomer B, and the alkali-soluble acrylic resin to be formed. Specific examples of the solvent include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, acetone, 2-butanone, methyl-2-n-amyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, and ethyl lactate. , Ethyl pyruvate, tetrahydrofuran, acetonitrile, dioxane, toluene, xylene, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether , Diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether Diethylene glycol methyl ethyl ether, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, acetic acid, water, etc. . One or a mixture of two or more of these can be used as the solvent.

アルカリ可溶性アクリル樹脂を合成する際に用いられる重合開始剤は、熱によりラジカルを発生する化合物、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系開始剤や、過酸化ベンゾイル等の過酸化物系開始剤を使用することができる。分子量を調節するために、チオグリコール酸等の連鎖移動剤を適量添加してもよい。   Polymerization initiators used when synthesizing alkali-soluble acrylic resins include compounds that generate radicals by heat, azo initiators such as azobisisobutyronitrile, and peroxide initiators such as benzoyl peroxide. Can be used. In order to adjust the molecular weight, a suitable amount of a chain transfer agent such as thioglycolic acid may be added.

<1−2−2 フェノール樹脂>
フェノール樹脂とは、例えばフェノール類とアルデヒド類との縮合反応物、フェノール類とケトン類との縮合反応物、ヒドロキシスチレン類を用いた重合体、イソプロペニルフェノール類を用いた重合体及びこれらフェノール樹脂の水素添加物等が挙げられる。
<1-2-2 Phenolic resin>
The phenol resin is, for example, a condensation reaction product of phenols and aldehydes, a condensation reaction product of phenols and ketones, a polymer using hydroxystyrenes, a polymer using isopropenyl phenols, and these phenol resins. And the like.

これらの中で、フェノール類を主成分として、酸性触媒の存在下、アルデヒド類と付加縮合させたものはノボラック樹脂と呼ばれる。   Among these, those obtained by addition-condensation with aldehydes in the presence of an acidic catalyst containing phenols as a main component are called novolak resins.

前記フェノール類としては、フェノール、m−クレゾール、p−クレゾール、o−クレゾール等のクレゾール類;2,5−キシレノール、3,5−キシレノール、3,4−キシレノール、2,3−キシレノール等のキシレノール類;m−エチルフェノール、p−エチルフェノール、o−エチルフェノール、p−t−ブチルフェノール等のアルキルフェノール類;2,3,5−トリメチルフェノール、2,3,4−トリメチルフェノール等のトリアルキルフェノール類;p−メトキシフェノール、m−メトキシフェノール、3,5−ジメトキシフェノール、2−メトキシ−4−メチルフェノール、m−エトキシフェノール、p−エトキシフェノール、m−プロポキシフェノール、p−プロポキシフェノール、m−ブトキシフェノール、p−ブトキシフェノール等のアルコキシフェノール類;2−メチル−4−イソプロピルフェノール等のビスアルキルフェノール類;m−クロロフェノール、p−クロロフェノール、o−クロロフェノール等のハロゲン化フェノール類;ジヒドロキシビフェニル、ビスフェノールA、フェニルフェノール、レゾルシノール、ナフトール等のヒドロキシ芳香族化合物;が挙げられる。前記フェノール類にはこれらのうちの一又は二以上の化合物を用いることができる。   Examples of the phenols include cresols such as phenol, m-cresol, p-cresol, and o-cresol; xylenols such as 2,5-xylenol, 3,5-xylenol, 3,4-xylenol, and 2,3-xylenol. Alkyl alkyls such as m-ethylphenol, p-ethylphenol, o-ethylphenol, pt-butylphenol; trialkylphenols such as 2,3,5-trimethylphenol and 2,3,4-trimethylphenol; p-methoxyphenol, m-methoxyphenol, 3,5-dimethoxyphenol, 2-methoxy-4-methylphenol, m-ethoxyphenol, p-ethoxyphenol, m-propoxyphenol, p-propoxyphenol, m-butoxyphenol , P-but Alkoxyphenols such as siphenol; bisalkylphenols such as 2-methyl-4-isopropylphenol; halogenated phenols such as m-chlorophenol, p-chlorophenol, o-chlorophenol; dihydroxybiphenyl, bisphenol A, phenyl And hydroxy aromatic compounds such as phenol, resorcinol and naphthol. One or more of these compounds can be used for the phenols.

アルデヒド類としては、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピルアルデヒド、ベンズアルデヒド、フェニルアセトアルデヒド、α−フェニルプロピルアルデヒド、β−フェニルプロピルアルデヒド、o−ヒドロキシベンズアルデヒド、m−ヒドロキシベンズアルデヒド、p−ヒドロキシベンズアルデヒド、o−クロロベンズアルデヒド、m−クロロベンズアルデヒド、p−クロロベンズアルデヒド、o−ニトロベンズアルデヒド、m−ニトロベンズアルデヒド、p−ニトロベンズアルデヒド、o−メチルベンズアルデヒド、m−メチルベンズアルデヒド、p−メチルベンズアルデヒド、p−エチルベンズアルデヒド、p−n−ブチルベンズアルデヒド、フルフラール、クロロアセトアルデヒド等が挙げられる。前記アルデヒド類にはこれらのうちの一又は二以上の化合物を用いることができる。   Examples of aldehydes include formaldehyde, paraformaldehyde, acetaldehyde, propylaldehyde, benzaldehyde, phenylacetaldehyde, α-phenylpropylaldehyde, β-phenylpropylaldehyde, o-hydroxybenzaldehyde, m-hydroxybenzaldehyde, p-hydroxybenzaldehyde, o-chloro. Benzaldehyde, m-chlorobenzaldehyde, p-chlorobenzaldehyde, o-nitrobenzaldehyde, m-nitrobenzaldehyde, p-nitrobenzaldehyde, o-methylbenzaldehyde, m-methylbenzaldehyde, p-methylbenzaldehyde, p-ethylbenzaldehyde, pn -Butylbenzaldehyde, furfural, chloroacetaldehyde, etc. are mentioned. One or more of these compounds can be used for the aldehydes.

酸性触媒としては、塩酸、硫酸、酢酸、シュウ酸、過塩素酸、p−トルエンスルホン酸、トリクロロ酢酸及びリン酸等を使用することができる。酸性触媒にはこれらのうちの一又は二以上の化合物を用いることができる。   As the acidic catalyst, hydrochloric acid, sulfuric acid, acetic acid, oxalic acid, perchloric acid, p-toluenesulfonic acid, trichloroacetic acid, phosphoric acid and the like can be used. One or more of these compounds can be used for the acidic catalyst.

フェノール類とケトン類との縮合反応物として用いられるケトン類には、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジフェニルケトン等を挙げることができる。ケトン類にはこれらのうちの一又は二以上の化合物を用いることができる。   Examples of ketones used as a condensation reaction product of phenols and ketones include acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, and diphenyl ketone. One or more of these compounds can be used for the ketones.

<1−2−2−1 フェノール樹脂の重合方法>
フェノール樹脂の製造における付加縮合反応は常法に従い行われる。反応は通常60〜120℃、2〜30時間で行われ、バルクで行っても適当な溶剤を使用してもよい。
<1-2-2-1 Phenolic Resin Polymerization Method>
The addition condensation reaction in the production of the phenol resin is performed according to a conventional method. The reaction is usually carried out at 60 to 120 ° C. for 2 to 30 hours, and may be carried out in bulk or an appropriate solvent may be used.

<1−2−2−2 フェノール樹脂の重合方法>
ヒドロキシスチレン類を用いた重合体、イソプロペニルフェノール類を用いた重合体は、前述のアクリル樹脂の重合方法により各種共重合体として得ることができる。
<1-2-2-2 Phenolic Resin Polymerization Method>
Polymers using hydroxystyrenes and polymers using isopropenylphenols can be obtained as various copolymers by the above-described acrylic resin polymerization method.

<1−2−2−3 フェノール樹脂の水素添加物>
上記のフェノール樹脂の水素添加物は、公知の方法によって得ることができる。すなわち、フェノール樹脂を溶剤に溶解し、水素添加触媒の存在下、水素を導入することにより得ることができる。
<1-2-2-3 Hydrogenated product of phenol resin>
The hydrogenated product of the phenol resin can be obtained by a known method. That is, it can be obtained by dissolving a phenol resin in a solvent and introducing hydrogen in the presence of a hydrogenation catalyst.

<1−2−2−4 フェノール樹脂溶液に用いられる溶剤>
上記のフェノール樹脂溶液に使用する溶剤は、該樹脂を溶解する溶剤が好ましい。当該溶剤の具体例は、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、アセ
トン、2−ブタノン、メチル−2−n−アミルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、乳酸エチル、ピルビン酸エチル、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、ジオキサン、トルエン、キシレン、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、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、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジ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、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、3−メ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、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、酢酸、水等である。前記溶剤にはこれらのうちの一、又は二以上の混合物を用いることができる。
<1-2-2-4 Solvent used for phenol resin solution>
The solvent used for the phenol resin solution is preferably a solvent that dissolves the resin. Specific examples of the solvent include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, acetone, 2-butanone, methyl-2-n-amyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, and ethyl lactate. , Ethyl pyruvate, tetrahydrofuran, acetonitrile, dioxane, toluene, xylene, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether , Diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether Diethylene glycol methyl ethyl ether, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, acetic acid, water, etc. . One or a mixture of two or more of these can be used as the solvent.

<1−2−3 ポリイミド前駆体樹脂>
本発明で用いられるポリイミド前駆体樹脂は、一般にテトラカルボン酸二無水物とジアミンの混合物を縮合重合させて得られる。
<1-2-3 Polyimide precursor resin>
The polyimide precursor resin used in the present invention is generally obtained by condensation polymerization of a mixture of tetracarboxylic dianhydride and diamine.

本発明における、テトラカルボン酸二無水物の具体例としては、すなわち、芳香族テトラカルボン酸二無水物として、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビス−(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、ビス−(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物、1,2,5,6−ナフタリンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタリンテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフロロプロパン二無水物等が挙げられ、脂環式テトラカルボン酸二無水物としては、シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、メチルシクロブタンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられ、脂肪族テトラカルボン酸二無水物としては、1,2,3,4−テトラカルボキシブタン二無水物等公知の化合物を挙げることができる。前記テトラカルボン酸二無水物にはこれらのうちの一又は二以上の化合物を用いることができる。   Specific examples of tetracarboxylic dianhydrides in the present invention include, as aromatic tetracarboxylic dianhydrides, pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic acid Anhydride, 2,2 ′, 3,3′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone Tetracarboxylic dianhydride, 2,2 ′, 3,3′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 2,3,3 ′, 4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, bis- (3,4- Dicarboxyphenyl) ether dianhydride, bis- (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride, 1,2,5,6-naphthalene tetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalene Examples include tetracarboxylic dianhydride and 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride. Examples of alicyclic tetracarboxylic dianhydride include cyclobutanetetracarboxylic dianhydride. Products, methylcyclobutanetetracarboxylic dianhydride, and the like, and examples of the aliphatic tetracarboxylic dianhydride include known compounds such as 1,2,3,4-tetracarboxybutane dianhydride. One or more of these compounds can be used for the tetracarboxylic dianhydride.

本発明における、ジアミンの具体例としては、すなわち、芳香族ジアミンとして、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’−ジ(m−アミノフェノキシ)ジフェニルスルホン、4,4’−ジ(p−アミノフェノキシ)ジフェニルスルホン、o−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、ベンジジン、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノジフェニル−2,2−プロパン、1,5−ジアミノナフタレン、1,8−ジアミノナフタレン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、2,2−ビス{4−(4−アミノフェノキシ)フェニル}ヘキサフロロプロパン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジエチル−5,5’−ジメチルジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジエチル−5,5’−テトラメチルジフェニルメタン、1,4−ジアミノトルエン、m−キシリレンジアミン、2,2’−ジメチルベンジジン等が挙げられ、脂環式ジアミンとしては、1,4−ジアミノシクロヘキサン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、イソフォロンジアミン等が挙げられ、脂肪族ジアミンとしては、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、
2,11−ドデカンジアミン等が挙げられ、グアナミン類としては、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン等を挙げられ、シリコン系ジアミンとしては、ビス(p−アミノフェノキシ)ジメチルシラン、1,4−ビス(3−アミノプロピルジメチルシリル)ベンゼン、ジアミノポリシロキサン等を挙げることができる。前記ジアミンにはこれらのうちの一又は二以上の化合物を用いることができる。
Specific examples of diamines in the present invention include, as aromatic diamines, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 3,3′-diaminodiphenylsulfone. 4,4′-diaminodiphenylsulfone, 4,4′-diaminodiphenylsulfide, 4,4′-di (m-aminophenoxy) diphenylsulfone, 4,4′-di (p-aminophenoxy) diphenylsulfone, o -Phenylenediamine, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, benzidine, 3,3'-diaminobenzophenone, 4,4'-diaminobenzophenone, 4,4'-diaminodiphenyl-2,2-propane, 1,5- Diaminonaphthalene, 1,8-diaminonaphthalene, 4,4'-bi (4-aminophenoxy) biphenyl, 2,2-bis {4- (4-aminophenoxy) phenyl} hexafluoropropane, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-amino) Phenoxy) benzene, 4,4′-diamino-3,3′-diethyl-5,5′-dimethyldiphenylmethane, 4,4′-diamino-3,3′-diethyl-5,5′-tetramethyldiphenylmethane, 1 , 4-diaminotoluene, m-xylylenediamine, 2,2′-dimethylbenzidine and the like. Examples of the alicyclic diamine include 1,4-diaminocyclohexane, bis (4-aminocyclohexyl) methane, and isophoronediamine. Aliphatic diamines include trimethylene diamine, tetramethylene diamine, hexamethylene diamine,
2,11-dodecanediamine and the like can be mentioned. Examples of guanamines include acetoguanamine and benzoguanamine. Examples of silicon-based diamines include bis (p-aminophenoxy) dimethylsilane and 1,4-bis (3-amino). Propyldimethylsilyl) benzene, diaminopolysiloxane and the like. One or more of these compounds can be used for the diamine.

<1−2−3−1 ポリイミド前駆体樹脂の重合方法>
ポリイミド前駆体樹脂の製造における縮合重合反応は常法に従い行われる。一般に反応は、通常0〜70℃、2〜30時間で行われ、適当な溶剤を使用して行われる。また、ポリイミド前駆体樹脂には、ポリイミド前駆体のポリアミド酸の一部をイミド化したり、イソイミド化したものも用いることができる。
<1-2-3-1 Polymerization Method of Polyimide Precursor Resin>
The condensation polymerization reaction in the production of the polyimide precursor resin is performed according to a conventional method. In general, the reaction is usually carried out at 0 to 70 ° C. for 2 to 30 hours, using a suitable solvent. In addition, as the polyimide precursor resin, one obtained by imidizing or isoimidizing a part of the polyamic acid of the polyimide precursor can also be used.

<1−2−3−2 ポリイミド前駆体樹脂の重合溶剤>
ポリイミド前駆体樹脂の重合に用いられる好ましい溶剤の具体例は、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、N,N−ジメチルメトキシアセトアミド、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ピリジン、ヘキサメチルホスホルアミド、メチルホルムアミド、N−アセチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、イソホロン、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、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、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジ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、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、3−メ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、アセトン、2−ブタノン、メチル−2−n−アミルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、乳酸エチル、ピルビン酸エチル、クレゾール、テトラヒドロフラン、N−メチル−ε−カプロラクタム、テトラヒドロチオフェンジオキシド[スルフォラン(sulpholan)]等である。前記溶剤にはこれらのうちの一、又は二以上の混合物を用いることができる。
<1-2-3-2 Polymerization solvent for polyimide precursor resin>
Specific examples of preferable solvents used for polymerization of the polyimide precursor resin include N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, N, N-diethylacetamide, N, N-diethyl. Formamide, N, N-dimethylmethoxyacetamide, dimethylsulfoxide, tetramethylurea, pyridine, hexamethylphosphoramide, methylformamide, N-acetyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, isophorone, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol mono Ethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol Monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, acetone, 2-butanone, methyl-2-n-amyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone , Ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, ethyl lactate, ethyl pyruvate, cresol, tetrahydrofuran, N-methyl-ε-caprolactam, tetrahydrothiophene dioxide [sulfolan] and the like. One or a mixture of two or more of these can be used as the solvent.

上記アルカリ可溶性樹脂は、ポリエチレンオキシドを標準としたGPC分析で求めた重量平均分子量が1,000〜100,000の範囲であると、露光部分がアルカリ現像液で溶解されるまでの現像時間が適正であり、かつ、現像時に膜の表面が荒れにくくなり好ましい。さらに、重量平均分子量が1,500〜50,000の範囲であると、未露光部分がアルカリ現像液で溶解されるまでの現像時間が適正であり、かつ、現像時に膜の表面が荒にくく、現像残渣も極めて少なくなるので、一層好ましい。同様の理由により、重量平均分子量が2,000〜20,000の範囲であると、特に一層好ましい。   When the above-mentioned alkali-soluble resin has a weight average molecular weight in the range of 1,000 to 100,000 determined by GPC analysis using polyethylene oxide as a standard, the development time until the exposed portion is dissolved with an alkali developer is appropriate. And the surface of the film is less likely to be rough during development. Furthermore, when the weight average molecular weight is in the range of 1,500 to 50,000, the development time until the unexposed portion is dissolved with an alkali developer is appropriate, and the surface of the film is not rough during development. Since the development residue is also extremely small, it is more preferable. For the same reason, the weight average molecular weight is particularly preferably in the range of 2,000 to 20,000.

本発明のポジ型感光性組成物は、前述した本発明の感光性化合物及びアルカリ可溶性樹脂以外の他の成分を含有していてもよい。このような他の成分としては、例えば前記本発明の感光性化合物以外の感光性化合物、溶剤、添加剤、及び前記一般式(I)で表されるフェノール化合物等が挙げられる。   The positive photosensitive composition of the present invention may contain components other than the photosensitive compound of the present invention and the alkali-soluble resin described above. Examples of such other components include photosensitive compounds other than the photosensitive compound of the present invention, solvents, additives, and phenol compounds represented by the general formula (I).

<1―3 併用可能な1,2−キノンジアジド化合物>
本態様においては、ポジ型感光性組成物に含有される感光性化合物は、アダマンタン環を有するキノンジアジドスルホン酸エステル化合物を含むが、ポジ型感光性組成物には本発明の感光性化合物と他の感光性化合物とを併用することもできる。併用可能な感光性化合物は、放射線の照射によってアルカリに可溶となる化合物であれば、すなわち半導体の集積回路の製造条件の露光及び現像が可能な程度の感光性と放射線の照射によるアルカリ可溶性とを有していれば、特に限定されない。このような併用可能な感光性化合物には、
他の公知の1,2−ベンゾキノンジアジドスルホン酸エステル、1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル、1,2−ベンゾキノンジアジドスルホンアミド、1,2−ナフトキノンジアジドスルホンアミド等が挙げられ、好ましくはキノンジアジドスルホン酸エステルである。併用可能な感光性化合物には、これらのうちの一又は二以上の化合物を用いることができる。
<1-3 Combinable 1,2-quinonediazide compound>
In this embodiment, the photosensitive compound contained in the positive photosensitive composition contains a quinonediazide sulfonic acid ester compound having an adamantane ring, but the positive photosensitive composition contains other photosensitive compounds of the present invention and other photosensitive compounds. A photosensitive compound can also be used in combination. The photosensitive compound that can be used in combination is a compound that is soluble in alkali upon irradiation with radiation, that is, photosensitivity to the extent that exposure and development under the manufacturing conditions of a semiconductor integrated circuit and alkali solubility upon irradiation with radiation are possible. If it has, it will not specifically limit. Such photosensitive compounds that can be used in combination include
Other known 1,2-benzoquinone diazide sulfonic acid ester, 1,2-naphthoquinone diazide sulfonic acid ester, 1,2-benzoquinone diazide sulfonamide, 1,2-naphthoquinone diazide sulfonamide, and the like, preferably quinone diazide sulfone It is an acid ester. One or two or more of these compounds can be used as the photosensitive compound that can be used in combination.

併用可能な感光性化合物の具体例には、下記フェノール化合物と、1,2−ベンゾキノンジアジド−4−スルホン酸、1,2−ベンゾキノンジアジド−5−スルホン酸、1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸、又は1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸とのエステル;及び、下記フェノール化合物の水酸基がアミノ基に置き換えられた化合物と、1,2−ベンゾキノンジアジド−4−スルホン酸、1,2−ベンゾキノンジアジド−5−スルホン酸、1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸、又は1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸とのスルホンアミド;が挙げられる。   Specific examples of photosensitive compounds that can be used in combination include the following phenol compounds, 1,2-benzoquinonediazide-4-sulfonic acid, 1,2-benzoquinonediazide-5-sulfonic acid, and 1,2-naphthoquinonediazide-4-. Sulfonic acid or ester with 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid; and a compound in which the hydroxyl group of the following phenol compound is replaced with an amino group, 1,2-benzoquinonediazide-4-sulfonic acid, 2-benzoquinonediazide-5-sulfonic acid, 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid, or sulfonamide with 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid.

2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,4,6−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,3,3’,4−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、
ビス(2,4−ジヒドロキシフェニル)メタン、ビス(p−ヒドロキシフェニル)メタン、トリ(p−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1,1−トリ(p−ヒドロキシフェニル)エタン、ビス(2,3,4−トリヒドロキシフェニル)メタン、2,2−ビス(2,3,4−トリヒドロキシフェニル)プロパン、1,1,3−トリス(2,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−3−フェニルプロパン、4,4’−[1−[4−[1−[4−ヒドロキシフェニル]−1−メチルエチル]フェニル]エチリデン]ビスフェノール、ビス(2,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−2−ヒドロキシフェニルメタン、3,3,3’,3’−テトラメチル−1,1’−スピロビインデン−5,6,7,5’,6’,7’−ヘキサノール、2,2,4−トリメチル−7,2’,4’−トリヒドロキシフラバン等。
2,3,4-trihydroxybenzophenone, 2,4,6-trihydroxybenzophenone, 2,2 ′, 4,4′-tetrahydroxybenzophenone, 2,3,3 ′, 4-tetrahydroxybenzophenone, 2,3 , 4,4'-tetrahydroxybenzophenone,
Bis (2,4-dihydroxyphenyl) methane, bis (p-hydroxyphenyl) methane, tri (p-hydroxyphenyl) methane, 1,1,1-tri (p-hydroxyphenyl) ethane, bis (2,3,3) 4-trihydroxyphenyl) methane, 2,2-bis (2,3,4-trihydroxyphenyl) propane, 1,1,3-tris (2,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) -3-phenylpropane 4,4 ′-[1- [4- [1- [4-hydroxyphenyl] -1-methylethyl] phenyl] ethylidene] bisphenol, bis (2,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) -2-hydroxy Phenylmethane, 3,3,3 ′, 3′-tetramethyl-1,1′-spirobiindene-5,6,7,5 ′, 6 ′, 7′-hexanol, 2,2,4- Trimethyl-7,2 ′, 4′-trihydroxyflavan and the like.

また、本発明のポジ型感光性組成物において、アルカリ可溶性樹脂100重量部に対し、感光性化合物は総量で5〜50重量部であることが好ましい。感光性化合物のうち、本発明の感光性化合物、すなわちアダマンタン環を有するキノンジアジドスルホン酸エステル化合物は感光性化合物の主成分であればよく、感光性化合物全量に対し、総量で30〜100重量%であることが好ましく、50〜100重量%であることがより好ましい。   Moreover, in the positive photosensitive composition of this invention, it is preferable that a photosensitive compound is 5-50 weight part in total with respect to 100 weight part of alkali-soluble resin. Among the photosensitive compounds, the photosensitive compound of the present invention, that is, the quinonediazide sulfonic acid ester compound having an adamantane ring may be a main component of the photosensitive compound, and the total amount is 30 to 100% by weight based on the total amount of the photosensitive compound. It is preferable that it is 50 to 100% by weight.

<1−4 溶剤>
本発明のポジ型感光性組成物は、当該組成物に含まれる本発明の感光性化合物とアルカリ可溶性樹脂との他に、さらに溶剤を含むことが好ましい。この際に用いられる溶剤は、本発明に用いられる感光性化合物とアルカリ可溶性樹脂とを溶解する溶剤が好ましい。
<1-4 Solvent>
The positive photosensitive composition of the present invention preferably further contains a solvent in addition to the photosensitive compound of the present invention and the alkali-soluble resin contained in the composition. The solvent used in this case is preferably a solvent that dissolves the photosensitive compound and alkali-soluble resin used in the present invention.

また、本発明で用いる溶剤は沸点が100℃〜300℃である化合物の少なくとも1つ、又はこの化合物を20重量%以上含有する混合溶剤であることが好ましい。沸点が100℃〜300℃である当該溶剤には、水、酢酸ブチル、プロピオン酸ブチル、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、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、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、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、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モノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、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メチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、トルエン、キシレン、γ−ブチロラクトン、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド等が挙げられる。
Moreover, it is preferable that the solvent used by this invention is a mixed solvent containing 20 weight% or more of at least 1 of the compounds whose boiling point is 100 to 300 degreeC. The solvent having a boiling point of 100 ° C. to 300 ° C. includes water, butyl acetate, butyl propionate, ethyl lactate, methyl oxyacetate, ethyl oxyacetate, butyl oxyacetate, methyl methoxyacetate, ethyl methoxyacetate, butyl methoxyacetate, Methyl ethoxy acetate, ethyl ethoxy acetate, methyl 3-oxypropionate, ethyl 3-oxypropionate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, Methyl 2-oxypropionate, ethyl 2-oxypropionate, propyl 2-oxypropionate, methyl 2-methoxypropionate, ethyl 2-methoxypropionate, propyl 2-methoxypropionate, methyl 2-ethoxypropionate, 2 -Etoki Ethyl propionate, 2-oxy-2-methylpropionic acid methyl,
Ethyl 2-oxy-2-methylpropionate, methyl 2-methoxy-2-methylpropionate, ethyl 2-ethoxy-2-methylpropionate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, propyl pyruvate, methyl acetoacetate, aceto Ethyl acetate, methyl 2-oxobutanoate, ethyl 2-oxobutanoate, dioxane, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, 1,4-butanediol, ethylene glycol monoisopropyl ether, Ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate , Propylene glycol monopropyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, cyclohexanone, cyclopentanone, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol Examples include dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, toluene, xylene, γ-butyrolactone, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide and the like. .

また、本発明のポジ型感光性組成物において、感光性化合物、アルカリ可溶性樹脂、及び溶剤の総量に対し、固形分である感光性化合物及びアルカリ可溶性樹脂が総量で5〜50重量%となるように、溶剤が配合されることが好ましい。   Further, in the positive photosensitive composition of the present invention, the total amount of the photosensitive compound and the alkali-soluble resin as solids is 5 to 50% by weight with respect to the total amount of the photosensitive compound, the alkali-soluble resin and the solvent. It is preferable that a solvent is blended.

<1−5 添加剤>
本発明のポジ型感光性組成物には、解像度、塗布均一性、現像性、接着性を向上させるために、各種の添加剤をさらに添加することができる。添加剤の例は、アクリル系、スチレン系、ポリエチレンイミン系もしくはウレタン系の高分子分散剤、アニオン系、カチオン系、ノニオン系もしくはフッ素系の界面活性剤、シリコーン樹脂系塗布性向上剤、シランカップリング剤等の密着性向上剤、アルコキシベンゾフェノン類等の紫外線吸収剤、ポリアクリル酸ナトリウム等の凝集防止剤、エポキシ化合物、メラミン化合物もしくはビスアジド化合物等の熱架橋剤、有機カルボン酸等のアルカリ溶解性促進剤等である。
<1-5 additive>
Various additives can be further added to the positive photosensitive composition of the present invention in order to improve resolution, coating uniformity, developability, and adhesion. Examples of additives include acrylic, styrene, polyethyleneimine or urethane polymer dispersants, anionic, cationic, nonionic or fluorine surfactants, silicone resin coating improvers, silane cups. Adhesion improvers such as ring agents, ultraviolet absorbers such as alkoxybenzophenones, anti-aggregation agents such as sodium polyacrylate, thermal crosslinking agents such as epoxy compounds, melamine compounds or bisazide compounds, and alkali solubility such as organic carboxylic acids Accelerators and the like.

添加剤の具体例は、ポリフローNo.45、ポリフローKL−245、ポリフローNo.75、ポリフローNo.90、ポリフローNo.95(以上いずれも商標、共栄社化学工業株式会社製)、ディスパーベイク(Disperbyk)161、ディスパーベイク162、ディスパーベイク163、ディスパーベイク164、ディスパーベイク166、ディスパーベイク170、ディスパーベイク180、ディスパーベイク181、ディスパーベイク182、BYK300、BYK306、BYK310、BYK320、BYK330、BYK344、BYK346(以上いずれも商標、ビックケミー・ジャパン株式会社製)、KP−341、KP−358、KP−368、KF−96−50CS、KF−50−100CS(以上いずれも商標、信越化学工業株式会社製)、サーフロンSC−101、サーフロンKH−40(以上いずれも商標、セイミケミカル株式会社製)、フタージェント222F、フタージェント251、FTX−218(以上いずれも商標、株式会社ネオス製)、EFTOP EF−351、EFTOP EF−352、EFTOP EF−601、EFTOP EF−801、EFTOP EF−802(以上いずれも商標、三菱マテリアル株式会社製)、メガファックF−171、メガファックF−177、メガファックF−475、メガファックR−08、メガファックR−30(以上いずれも商標、大日本インキ化学工業株式会社製)、フルオロアルキルベンゼンスルホン酸塩、フルオルアルキルカルボン酸塩、フルオロアルキルポリオキシエチレンエーテル、フルオロアルキルアンモニウムヨージド、フルオロアルキルベタイン、フルオロアルキルスルホン酸塩、ジグリセリンテトラキス(フルオロアルキルポリオキシエチレンエーテル)、フルオロ
アルキルトリメチルアンモニウム塩、フルオロアルキルアミノスルホン酸塩、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、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アルキルエーテル、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オレイルエーテル、ポリオキシエチレントリデシルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、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ラウレート、ポリオキシエチレンオレレート、ポリオキシエチレンステアレート、ポリオキシエチレンラウリルアミン、ソルビタンラウレート、ソルビタンパルミテート、ソルビタンステアレート、ソルビタンオレエート、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンオレエート、ポリオキシエチレンナフチルエーテル、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩などであり、これらから選ばれる少なくとも1つを用いることが好ましい。
Specific examples of the additive include Polyflow No. 45, polyflow KL-245, polyflow no. 75, Polyflow No. 90, polyflow no. 95 (all are trademarks, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), Disperbak 161, Disperse Bake 162, Disperse Bake 163, Disperse Bake 164, Disperse Bake 166, Disperse Bake 170, Disperse Bake 180, Disperse Bake 181, Disper Bake 182, BYK300, BYK306, BYK310, BYK320, BYK330, BYK344, BYK346 (all of which are trademarks, manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd.), KP-341, KP-358, KP-368, KF-96-50CS, KF -50-100CS (all are trademarks, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), Surflon SC-101, Surflon KH-40 (all are trademarks, manufactured by Seimi Chemical Co., Ltd.), Target 222F, Foot 251, FTX-218 (all are trademarks, manufactured by Neos Co., Ltd.), EFTOP EF-351, EFTOP EF-352, EFTOP EF-601, EFTOP EF-801, EFTOP EF-802 (all above) Trademark, manufactured by Mitsubishi Materials Corporation, MegaFuck F-171, MegaFuck F-177, MegaFuck F-475, MegaFuck R-08, MegaFuck R-30 (all of which are trademarks, Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) Co., Ltd.), fluoroalkylbenzene sulfonate, fluoroalkyl carboxylate, fluoroalkyl polyoxyethylene ether, fluoroalkyl ammonium iodide, fluoroalkyl betaine, fluoroalkyl sulfonate, diglycerin tetrakis ( Fluoroalkylpolyoxyethylene ether), fluoroalkyltrimethylammonium salt, fluoroalkylaminosulfonate, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene octylphenyl ether, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene Oleyl ether, polyoxyethylene tridecyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene laurate, polyoxyethylene oleate, polyoxyethylene stearate, polyoxyethylene laurylamine, sorbitan laurate, Sorbitan palmitate, sorbitan stearate, sorbitan oleate, sorbitan fatty acid es , Polyoxyethylene sorbitan laurate, polyoxyethylene sorbitan palmitate, polyoxyethylene sorbitan stearate, polyoxyethylene sorbitan oleate, polyoxyethylene naphthyl ether, alkyl benzene sulfonate, alkyl diphenyl ether disulfonate, etc. It is preferable to use at least one selected from these.

これらの添加剤の中でも、フルオロアルキルベンゼンスルホン酸塩、フルオルアルキルカルボン酸塩、フルオロアルキルポリオキシエチレンエーテル、フルオロアルキルアンモニウムヨージド、フルオロアルキルベタイン、フルオロアルキルスルホン酸塩、ジグリセリンテトラキス(フルオロアルキルポリオキシエチレンエーテル)、フルオロアルキルトリメチルアンモニウム塩、フルオロアルキルアミノスルホン酸塩などのフッ素系の界面活性剤、BYK306、BYK344、BYK346、KP−341、KP−358、KP−368などのシリコン樹脂系塗布性向上剤の中から選ばれる少なくとも1種が添加されると、ポジ型感光性組成物の塗布均一性が高くなるので好ましい。   Among these additives, fluoroalkyl benzene sulfonate, fluoroalkyl carboxylate, fluoroalkyl polyoxyethylene ether, fluoroalkyl ammonium iodide, fluoroalkyl betaine, fluoroalkyl sulfonate, diglycerin tetrakis (fluoroalkyl polyoxyethylene) Oxyethylene ether), fluorosurfactants such as fluoroalkyltrimethylammonium salts, fluoroalkylaminosulfonates, silicone resin coating properties such as BYK306, BYK344, BYK346, KP-341, KP-358, KP-368 Addition of at least one selected from improvers is preferred because the coating uniformity of the positive photosensitive composition is increased.

<1−6 一般式(I)で表されるフェノール化合物>
本発明のポジ型感光性組成物には、前記一般式(I)で表されるフェノール化合物をさらに含有していてもよい。前記一般式(I)で表されるフェノール化合物の中で、工業材料として容易に入手できる化合物の具体例としては、前述したように、以下に示す構造式(II)〜(V)等を挙げることができるが、前記一般式(I)で表されるフェノール化合物はこれらに限定されない。
<1-6 Phenol Compound Represented by General Formula (I)>
The positive photosensitive composition of the present invention may further contain a phenol compound represented by the general formula (I). Among the phenolic compounds represented by the general formula (I), specific examples of compounds that can be easily obtained as industrial materials include the structural formulas (II) to (V) shown below as described above. However, the phenol compound represented by the general formula (I) is not limited thereto.

Figure 2008096609
Figure 2008096609

前記一般式(I)で表されるフェノール化合物は、ポジ型感光性組成物における感光性、非露光部における不溶性、及び露光部における溶解性等の種々の物性を向上させる。したがって、前記一般式(I)で表されるフェノール化合物は、ポジ型感光性組成物に配合することによって、このポジ型感光性組成物を用いて製造される半導体用の各種集積回路の製作や液晶表示素子や固体撮像素子等の電子部品等の製品の品質や生産性を高めることができる。   The phenol compound represented by the general formula (I) improves various physical properties such as photosensitivity in the positive photosensitive composition, insolubility in the non-exposed area, and solubility in the exposed area. Therefore, the phenol compound represented by the general formula (I) is blended with the positive photosensitive composition to produce various integrated circuits for semiconductors manufactured using the positive photosensitive composition. The quality and productivity of products such as electronic components such as liquid crystal display elements and solid-state imaging elements can be improved.

前記一般式(I)で表されるフェノール化合物は、本発明の感光性化合物と同様に、アダマンタン環を有する誘導体を基本構造としていることから、該化合物との相溶性にも優れている。   Since the phenol compound represented by the general formula (I) has a basic structure of a derivative having an adamantane ring, like the photosensitive compound of the present invention, the phenol compound is excellent in compatibility with the compound.

前記一般式(I)で表されるフェノール化合物は、アルカリ可溶性樹脂100重量部に対して、0.5〜20重量部であることが好ましく、1〜10重量部であることがより好ましい。   The phenol compound represented by the general formula (I) is preferably 0.5 to 20 parts by weight, and more preferably 1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the alkali-soluble resin.

<2 一般式(I)で表されるフェノール化合物を含有するポジ型感光性組成物>
本発明の第2の態様は、アルカリに可溶なアルカリ可溶性樹脂と、放射線の照射によってアルカリに可溶となる感光性化合物と、前記一般式(I)で表されるフェノール化合物とを含有するポジ型感光性組成物である。前記一般式(I)で表されるフェノール化合物はアダマンタン誘導体である。本態様によれば、感光性組成物の感光剤成分として有用である新規なアダマンタン環を有するキノンジアジドスルホン酸エステル化合物の前駆体である前記一般式(I)で表されるフェノール化合物を、該組成物における添加剤として用いたポジ型感光性組成物を提供することができる。
<2 Positive Photosensitive Composition Containing Phenol Compound Represented by General Formula (I)>
The second aspect of the present invention contains an alkali-soluble resin soluble in alkali, a photosensitive compound that becomes soluble in alkali upon irradiation with radiation, and a phenol compound represented by the general formula (I). It is a positive photosensitive composition. The phenol compound represented by the general formula (I) is an adamantane derivative. According to this aspect, the phenol compound represented by the general formula (I), which is a precursor of a quinonediazide sulfonic acid ester compound having a novel adamantane ring, which is useful as a photosensitizer component of a photosensitive composition, The positive photosensitive composition used as an additive in the product can be provided.

本態様における前記アルカリ可溶性樹脂には、前述した第一の態様のアルカリ可溶性樹脂を第一の態様と同様に用いることができる。また本態様における感光性化合物には、前述した第一の態様の併用可能な感光性化合物を第一の態様と同様に用いることができる。さらに本態様における前記一般式(I)で表されるフェノール化合物には、前述した第一の態様における一般式(I)で表されるフェノール化合物を第一の態様と同様に用いることができる。さらには、本態様におけるポジ型感光性組成物には、前述した第一の態様の添加物や溶剤等の他の成分を第一の態様と同様にさらに含有させることができる。   As the alkali-soluble resin in this embodiment, the alkali-soluble resin of the first embodiment described above can be used in the same manner as in the first embodiment. Moreover, the photosensitive compound which can be used together with the 1st aspect mentioned above can be used for the photosensitive compound in this aspect similarly to the 1st aspect. Furthermore, the phenol compound represented by the general formula (I) in the first aspect described above can be used in the same manner as the first aspect for the phenol compound represented by the general formula (I) in the present aspect. Furthermore, the positive photosensitive composition in this embodiment can further contain other components such as the additive and solvent of the first embodiment as in the first embodiment.

本態様において、前記一般式(I)で表されるフェノール化合物は、第一の態様と同様に、ポジ型感光性組成物における感光性、非露光部における不溶性、及び露光部における溶解性等の種々の物性を向上させる。したがって、前記一般式(I)で表されるフェノール化合物は、ポジ型感光性組成物に配合することによって、このポジ型感光性組成物を用いて製造される半導体用の各種集積回路の製作や液晶表示素子や固体撮像素子等の電子部品等の製品の品質や生産性を高めることができる。   In this embodiment, the phenol compound represented by the general formula (I) is, as in the first embodiment, such as photosensitivity in the positive photosensitive composition, insolubility in the non-exposed area, and solubility in the exposed area. Improve various physical properties. Therefore, the phenol compound represented by the general formula (I) is blended with the positive photosensitive composition to produce various integrated circuits for semiconductors manufactured using the positive photosensitive composition. The quality and productivity of products such as electronic components such as liquid crystal display elements and solid-state imaging elements can be improved.

<3 ポジ型感光性組成物の保存>
本発明のポジ型感光性組成物は、温度−30℃〜25℃の範囲で遮光して保存すると、組成物の経時安定性が良好となり好ましい。保存温度が−20℃〜10℃であれば、析出物もなく一層好ましい。
<3 Preservation of positive photosensitive composition>
When the positive photosensitive composition of the present invention is stored in the light-shielded state at a temperature in the range of -30 ° C to 25 ° C, it is preferable because the stability with time of the composition is good. If the storage temperature is −20 ° C. to 10 ° C., there is no precipitate and it is more preferable.

<4 本発明のポジ型感光性組成物によって形成される有機膜>
本発明の第3の態様は、本発明の感光性組成物より形成された有機膜に関する。本発明の有機膜は、パターニングの際の解像度が比較的高く、10μm以下の小さな穴の開いたパターニングされた有機膜や絶縁膜を形成するのに最適である。ここで、有機膜とは、厚さ0.01〜100μm、より好ましくは0.10〜50μm、さらに好ましくは0.10〜20μmの前記感光性組成物の薄膜であり、用途に応じて現像(パターンの形成)、乾燥、及び焼成等の適切な処理を施された膜である。このような有機膜としては、例えば、金属配線を形成するために設けたエッチング用マスク膜や、層状に配置される配線間を絶縁するために設ける絶縁膜(層間絶縁膜)等が挙げられる。
<4 Organic Film Formed by Positive Photosensitive Composition of the Present Invention>
A third aspect of the present invention relates to an organic film formed from the photosensitive composition of the present invention. The organic film of the present invention has a relatively high resolution during patterning, and is optimal for forming a patterned organic film or insulating film having a small hole of 10 μm or less. Here, the organic film is a thin film of the photosensitive composition having a thickness of 0.01 to 100 μm, more preferably 0.10 to 50 μm, and still more preferably 0.10 to 20 μm. The film is subjected to appropriate treatment such as pattern formation), drying, and baking. Examples of such an organic film include an etching mask film provided for forming a metal wiring, and an insulating film (interlayer insulating film) provided for insulating between wirings arranged in layers.

該有機膜は、本発明の感光性組成物を用いて、フォトレジスト技術における通常の方法で形成することができる。具体的には前記有機膜は以下のようにして形成される。   The organic film can be formed by a usual method in photoresist technology using the photosensitive composition of the present invention. Specifically, the organic film is formed as follows.

まず、ポジ型感光性組成物をスピンコート、ロールコート、スリットコート等公知の方法により、ガラス、ウエハー等の基板上に塗布する。基板としては、例えば、白板ガラス、青板ガラス、シリカコート青板ガラス等の透明ガラス基板;ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエステル、アクリル樹脂、塩化ビニール樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド、ポリイミド等の合成樹脂製シート、フィルム又は基板;シリコンウエハー、アルミニウム板、銅板、ニッケル板、ステンレス板等の金属基板;その他セラミック板;光電変換素子を有する半導体基板;等を挙げることができる。これらの基板には所望により、シランカップリング剤等の薬品処理、プラズマ処理、イオンプレーティング、スパッタリング、気相反応法、真空蒸着等の前処理を行うことができる。   First, a positive photosensitive composition is applied onto a substrate such as glass or wafer by a known method such as spin coating, roll coating, or slit coating. Examples of the substrate include transparent glass substrates such as white plate glass, blue plate glass, and silica coated blue plate glass; synthetic resins such as polycarbonate, polyethersulfone, polyester, acrylic resin, vinyl chloride resin, aromatic polyamide resin, polyamideimide, and polyimide. Sheets, films or substrates; metal substrates such as silicon wafers, aluminum plates, copper plates, nickel plates, stainless steel plates; other ceramic plates; semiconductor substrates having photoelectric conversion elements; If necessary, these substrates can be subjected to pretreatment such as chemical treatment such as a silane coupling agent, plasma treatment, ion plating, sputtering, gas phase reaction method, and vacuum deposition.

有機膜の形成では、前記の塗布によって得られたポジ型感光性組成物の膜を乾燥することが好ましい。この乾燥には、例えばホットプレート又はオーブンを用いる、60〜120℃で1〜5分間の乾燥が通常は挙げられる。   In the formation of the organic film, it is preferable to dry the film of the positive photosensitive composition obtained by the above coating. This drying usually includes, for example, drying at 60 to 120 ° C. for 1 to 5 minutes using a hot plate or an oven.

さらに有機膜の形成では、前記の塗布によって得られたポジ型感光性組成物の膜又は前記乾燥後の膜を焼成することが好ましい。この焼成には、120〜400℃で2〜120分の焼成が挙げられる。   Furthermore, in the formation of the organic film, it is preferable to fire the film of the positive photosensitive composition obtained by the coating or the film after drying. This baking includes baking at 120 to 400 ° C. for 2 to 120 minutes.

有機膜におけるパターンの形成については、基板上の乾燥したポジ型感光性組成物の膜に、所望のパターン形状の開口部を有するマスクを介して放射線を照射してポジ型感光組成物を感光させる。放射線は、感光性化合物が感光する光線であれば特に限定されず、例えば感光性化合物がフェノール化合物とキノンジアジドスルホン酸とのエステルであれば紫外線や可視光線(波長:400〜500nm)が好ましい。放射線の照射条件は、例えば紫外線であればi線で5〜1000mJ/cm2が適当である。 Regarding the formation of the pattern in the organic film, the positive photosensitive composition is exposed by irradiating the dried film of the positive photosensitive composition on the substrate with radiation through a mask having an opening having a desired pattern shape. . The radiation is not particularly limited as long as the photosensitive compound is sensitive to light. For example, if the photosensitive compound is an ester of a phenol compound and quinonediazidesulfonic acid, ultraviolet rays or visible rays (wavelength: 400 to 500 nm) are preferable. For example, in the case of ultraviolet rays, the irradiation condition of radiation is suitably 5 to 1000 mJ / cm 2 for i-line.

次いで、放射線を照射したポジ型感光性組成物の膜に現像液を供給して現像する。現像には、一般的な現像方法(シャワー現像、スプレー現像、パドル現像、ディップ現像等)を用いることができる。放射線の当たった部分のポジ型感光性組成物の膜における1,2−キノンジアジド化合物はインデンカルボン酸となり、現像工程において速やかに現像液に溶解する。   Next, development is performed by supplying a developer to the film of the positive photosensitive composition irradiated with radiation. For development, a general development method (shower development, spray development, paddle development, dip development, or the like) can be used. The 1,2-quinonediazide compound in the film of the positive photosensitive composition exposed to radiation becomes indenecarboxylic acid, and quickly dissolves in the developer in the development step.

現像液には公知の現像液を用いることができる。前記現像液はアルカリ溶液が好ましい。アルカリ溶液に含まれるアルカリの具体例は、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、2−ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウムハイドロオキサイド、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等である。また、現像液としては、これらのアルカリの水溶液が好適に用いられる。さらに具体的には、現像液として、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、2−ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウムハイドロオキサイド等の有機アルカリ類等、及び、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機アルカリ類の水溶液を挙げることができる。   As the developer, a known developer can be used. The developer is preferably an alkaline solution. Specific examples of the alkali contained in the alkaline solution include tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, 2-hydroxyethyltrimethylammonium hydroxide, sodium carbonate, sodium bicarbonate, potassium carbonate, potassium bicarbonate, sodium hydroxide, water Potassium oxide and the like. As the developer, an aqueous solution of these alkalis is preferably used. More specifically, as the developing solution, organic alkalis such as tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, 2-hydroxyethyltrimethylammonium hydroxide, etc., and sodium carbonate, sodium hydroxide, potassium hydroxide, etc. Mention may be made of aqueous solutions of inorganic alkalis.

現像液には現像残渣の低減やパターン形状の適性化を目的として、メタノール、エタノールや界面活性剤を添加してもよい。界面活性剤は、例えばアニオン系、カチオン系、ノニオン系から選択して使用することができる。これらの中でも、特に、ノニオン系のポリオキシエチレンアルキルエーテルを添加すると、解像度が高くなるので好ましい。   Methanol, ethanol, or a surfactant may be added to the developer for the purpose of reducing development residue and optimizing the pattern shape. The surfactant can be selected from, for example, anionic, cationic, and nonionic surfactants. Among these, the addition of nonionic polyoxyethylene alkyl ether is particularly preferable because the resolution is increased.

前述の現像工程後に、現像されたポジ型感光性組成物の膜を純水で十分すすいだ後、前述した焼成を行うことにより、所望のパターンが形成された有機膜を好適に得ることがで
きる。
After the development step described above, the developed positive photosensitive composition film is sufficiently rinsed with pure water, and then the above baking is performed, whereby an organic film in which a desired pattern is formed can be suitably obtained. .

なお純水での水洗後、焼成する前に、再度放射線を基板全面に100〜1000mJ/cm2の強度で照射してもよい。これにより透明性の高い有機膜を好適に得ることができる。 In addition, after rinsing with pure water and before firing, the entire surface of the substrate may be irradiated again with an intensity of 100 to 1000 mJ / cm 2 . As a result, a highly transparent organic film can be suitably obtained.

このようにして得られたパターン状有機膜は、エッチング用マスク膜として用いることができ、また絶縁膜として用いることもできる。有機膜に形成された穴の形状は、真上から見た場合、正方形、長方形、円形又は楕円形であることが好ましい。さらに、該絶縁膜上に透明電極を形成し、エッチングによりパターニングを行った後、配向処理を行う膜を形成させてもよい。該絶縁膜は、耐スパッタ性が高いため、透明電極を形成しても絶縁膜にしわが発生せず、高い透明性を保つことができる。   The patterned organic film thus obtained can be used as an etching mask film or as an insulating film. The shape of the hole formed in the organic film is preferably a square, a rectangle, a circle, or an ellipse when viewed from directly above. Furthermore, a transparent electrode may be formed over the insulating film, and after patterning by etching, a film for performing an alignment process may be formed. Since the insulating film has high sputtering resistance, wrinkles are not generated in the insulating film even when a transparent electrode is formed, and high transparency can be maintained.

以下、実施例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれらによって限定されない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further, this invention is not limited by these.

[合成例1]アダマンタン環を有するキノンジアジドスルホン酸エステル化合物(感光剤a)の合成
攪拌器付3つ口フラスコにおいて、構造式(II)の化合物4.1g(0.010mol)、1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニルクロリド5.4g(0.020mol)を120gの1,4−ジオキサンに溶解し、得られた溶液に、約15℃の水浴中で、トリエチルアミン2.0g(0.020mol)を1,4−ジオキサン30gに溶解させた溶液を、徐々に滴下して加えた。発熱が収まったのを確認してから水浴を取り除き、室温で20時間攪拌した。この反応液を1%塩酸水溶液450g中に注ぎ、生じた沈殿物を濾別し、水洗、40℃で真空乾燥を行い、構造式(II)の化合物の1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステル(感光剤a)7.6gを得た。
[Synthesis Example 1] Synthesis of quinonediazide sulfonic acid ester compound having adamantane ring (photosensitive agent a) In a three-necked flask with a stirrer, 4.1 g (0.010 mol) of the compound of the structural formula (II), 1,2- 5.4 g (0.020 mol) of naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride was dissolved in 120 g of 1,4-dioxane, and 2.0 g (0.020 mol) of triethylamine was dissolved in the obtained solution in a water bath at about 15 ° C. A solution in which 30 g of 1,4-dioxane was dissolved was gradually added dropwise. After confirming that the exotherm had subsided, the water bath was removed and the mixture was stirred at room temperature for 20 hours. This reaction solution is poured into 450 g of 1% aqueous hydrochloric acid, and the resulting precipitate is filtered off, washed with water and vacuum dried at 40 ° C. to give 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfone of the compound of structural formula (II). 7.6 g of acid ester (photosensitive agent a) was obtained.

[合成例2]アダマンタン環を有するキノンジアジドスルホン酸エステル化合物(感光剤b)の合成
合成例1と同様の装置及び方法で、構造式(III)の化合物5.0g(0.010mol)、1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニルクロリド5.4g(0.020mol)を120gの1,4−ジオキサンに溶解し、得られた溶液に、約15℃の水浴中で、トリエチルアミン2.0g(0.020mol)を1,4−ジオキサン30gに溶解させた溶液を、徐々に滴下して加えた。発熱が収まったのを確認してから水浴を取り除き、室温で20時間攪拌した。この反応液を1%塩酸水溶液450g中に注ぎ、生じた沈殿物を濾別し、水洗、40℃で真空乾燥を行い、構造式(III)の化合物の1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステル(感光剤b)8.8gを得た。
[Synthesis Example 2] Synthesis of a quinonediazide sulfonic acid ester compound having adamantane ring (photosensitive agent b) In the same apparatus and method as in Synthesis Example 1, 5.0 g (0.010 mol) of the compound of the structural formula (III), 1, 5.4 g (0.020 mol) of 2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride was dissolved in 120 g of 1,4-dioxane, and 2.0 g of triethylamine (0.2 g) was added to the resulting solution in a water bath at about 15 ° C. 020 mol) in 30 g of 1,4-dioxane was slowly added dropwise. After confirming that the exotherm had subsided, the water bath was removed and the mixture was stirred at room temperature for 20 hours. The reaction solution was poured into 450 g of 1% aqueous hydrochloric acid, and the resulting precipitate was filtered off, washed with water and dried in vacuo at 40 ° C., and 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfone of the compound of structural formula (III) 8.8 g of acid ester (photosensitive agent b) was obtained.

[合成例3]アダマンタン環を有するキノンジアジドスルホン酸エステル化合物(感光剤c)の合成
合成例1と同様の装置及び方法で、構造式(IV)の化合物6.4g(0.010mol)、1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホニルクロリド5.4g(0.020mol)を120gの1,4−ジオキサンに溶解し、得られた溶液に、約15℃の水浴中で、トリエチルアミン2.0g(0.020mol)を1,4−ジオキサン30gに溶解させた溶液を、徐々に滴下して加えた。発熱が収まったのを確認してから水浴を取り除き、室温で20時間攪拌した。この反応液を1%塩酸水溶液450g中に注ぎ、生じた沈殿物を濾別し、水洗、40℃で真空乾燥を行い、構造式(IV)の化合物の1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステル(感光剤c)9.3gを得た。
[Synthesis Example 3] Synthesis of a quinonediazide sulfonic acid ester compound having an adamantane ring (photosensitive agent c) In the same apparatus and method as in Synthesis Example 1, 6.4 g (0.010 mol) of the compound of structural formula (IV), 1, 5.4 g (0.020 mol) of 2-naphthoquinonediazide-4-sulfonyl chloride was dissolved in 120 g of 1,4-dioxane, and the resulting solution was dissolved in 2.0 g of triethylamine in a water bath at about 15 ° C. 020 mol) in 30 g of 1,4-dioxane was slowly added dropwise. After confirming that the exotherm had subsided, the water bath was removed and the mixture was stirred at room temperature for 20 hours. This reaction solution is poured into 450 g of 1% aqueous hydrochloric acid, and the resulting precipitate is filtered off, washed with water and vacuum dried at 40 ° C., and 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfone of the compound of structural formula (IV). 9.3 g of acid ester (photosensitive agent c) was obtained.

[合成例4]アダマンタン環を有するキノンジアジドスルホン酸エステル化合物(感光剤d)の合成
合成例1と同様の装置及び方法で、構造式(V)の化合物6.6g(0.010mol)、1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニルクロリド6.8g(0.025mol)を120gの1,4−ジオキサンに溶解し、得られた溶液に、約15℃の水浴中で、トリエチルアミン2.5g(0.025mol)を1,4−ジオキサン30gに溶解させた溶液を、徐々に滴下して加えた。発熱が収まったのを確認してから水浴を取り除き、室温で20時間攪拌した。この反応液を1%塩酸水溶液450g中に注ぎ、生じた沈殿物を濾別し、水洗、40℃で減圧乾燥を行い、構造式(V)の化合物の1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステル(感光剤d)12.0gを得た。
[Synthesis Example 4] Synthesis of a quinonediazide sulfonic acid ester compound having adamantane ring (photosensitive agent d) In the same apparatus and method as in Synthesis Example 1, 6.6 g (0.010 mol) of the compound of structural formula (V), 1, 6.8 g (0.025 mol) of 2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride was dissolved in 120 g of 1,4-dioxane, and 2.5 g of triethylamine (0.2 g) was added to the resulting solution in a water bath at about 15 ° C. 025 mol) dissolved in 30 g of 1,4-dioxane was gradually added dropwise. After confirming that the exotherm had subsided, the water bath was removed and the mixture was stirred at room temperature for 20 hours. This reaction solution is poured into 450 g of 1% aqueous hydrochloric acid, and the resulting precipitate is filtered off, washed with water, dried under reduced pressure at 40 ° C., and 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfone of the compound of structural formula (V). 12.0 g of acid ester (photosensitive agent d) was obtained.

[合成例5]アルカリ可溶性樹脂(1)の合成
攪拌器付4つ口フラスコに、溶剤として2−ブタノン200.0g、モノマーAとしてベンジルメタクリレート40.0g、グリシジルメタクリレート30.0g、2−ヒドロキシエチルメタクリレート10.0g、モノマーBとしてメタクリル酸18.0g、重合開始剤として、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)2.0gを投入し、2−ブタノンの還流温度で4時間加熱して重合を行った。
[Synthesis Example 5] Synthesis of alkali-soluble resin (1) In a four-necked flask with a stirrer, 200.0 g of 2-butanone as a solvent, 40.0 g of benzyl methacrylate as monomer A, 30.0 g of glycidyl methacrylate, 2-hydroxyethyl 10.0 g of methacrylate, 18.0 g of methacrylic acid as the monomer B, and 2.0 g of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as the polymerization initiator are charged, and the reflux temperature of 2-butanone is 4 hours. Polymerization was performed by heating.

得られた反応液を室温まで冷却し、大量のヘキサンに投入した。生成した沈殿をN−メチル−2−ピロリドン(以下、「NMP」という)に溶解し、1.33×104Paの減圧下100℃にて重合溶剤の2−ブタノン及びヘキサンを留去し、アルカリ可溶性樹脂(1)のNMP溶液を得た。 The resulting reaction solution was cooled to room temperature and charged into a large amount of hexane. The generated precipitate was dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter referred to as “NMP”), and 2-butanone and hexane as polymerization solvents were distilled off at 100 ° C. under a reduced pressure of 1.33 × 10 4 Pa. An NMP solution of the alkali-soluble resin (1) was obtained.

得られたNMP溶液の一部をサンプリングし、220℃で30分乾燥して減少した後のサンプルの重量を求め、その重量値を重合体の重量として収率を求め、さらにこの値をもとに重合体濃度が30重量%となるようにNMPを加えて溶液を調製して重量平均分子量を測定した結果、得られたアルカリ可溶性樹脂(1)の収率は76%であった。得られたアルカリ可溶性樹脂(1)のGPC分析(ポリエチレンオキシド標準)により求めた重量平均分子量は5,500であった。   A portion of the obtained NMP solution is sampled, dried at 220 ° C. for 30 minutes, and the weight of the sample is determined. The weight value is used as the weight of the polymer to determine the yield. As a result of preparing a solution by adding NMP so that the polymer concentration was 30% by weight and measuring the weight average molecular weight, the yield of the obtained alkali-soluble resin (1) was 76%. The obtained alkali-soluble resin (1) had a weight average molecular weight of 5,500 as determined by GPC analysis (polyethylene oxide standard).

[合成例6]アルカリ可溶性樹脂(2)の合成
攪拌機、冷却器及び減圧装置を装着した4つ口フラスコに、メタクレゾール酸(JIS
K2437、メタクレゾール酸1号相当品)360g、37%ホルマリン207.9g及びシュウ酸2水和物5.04gを仕込み、窒素雰囲気下、温度106℃の油浴により2時間加熱撹拌して縮合反応させた。
[Synthesis Example 6] Synthesis of Alkali-Soluble Resin (2) To a four-necked flask equipped with a stirrer, a cooler, and a decompression device, metacresolic acid (JIS)
K2437, equivalent to metacresolic acid No. 1) 360 g, 37% formalin 207.9 g and oxalic acid dihydrate 5.04 g were charged, and the mixture was heated and stirred in an oil bath at a temperature of 106 ° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere. I let you.

次いで、温度140℃、圧力4.8×104Paになるまで徐々に加温、減圧する脱水操作を行った後、残存モノマーを除去するために、温度180℃、圧力2.0×103Paになるまで徐々に加温、減圧を行った。 Subsequently, after performing dehydration operation of gradually heating and depressurizing until the temperature reaches 140 ° C. and the pressure becomes 4.8 × 10 4 Pa, the temperature is 180 ° C. and the pressure is 2.0 × 10 3 in order to remove the residual monomer. Heating and depressurization were gradually performed until Pa was reached.

蒸留終了後、蒸留物を冷却皿に流し出し、室温下に冷却固化させることによりクレゾールノボラック樹脂311.4gを得た After the distillation, the distillate was poured into a cooling dish and cooled and solidified at room temperature to obtain 311.4 g of a cresol novolac resin.

得られたクレゾールノボラック樹脂に、固形分濃度が30重量%となるようにNMPを加えて溶液を調製した。得られたアルカリ可溶性樹脂(2)のGPC分析(ポリエチレンオキシド標準)により求めた重量平均分子量は8,300であった。   NMP was added to the obtained cresol novolac resin so that the solid concentration was 30% by weight to prepare a solution. The obtained alkali-soluble resin (2) had a weight average molecular weight of 8,300 determined by GPC analysis (polyethylene oxide standard).

[合成例7]アルカリ可溶性樹脂(3)の合成
攪拌機、滴下ロート、温度計、コンデンサー及び窒素置換装置を装着したフラスコを恒温槽中に固定した。このフラスコに脱水精製したNMP385g及び2,2−ビス[4−
(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン51.8gを投入し、撹拌を続けた。得られた溶液に2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフロロプロパン二無水物44.4gを添加し、20〜30℃で8時間の反応によりポリアミド酸溶液を得た。
[Synthesis Example 7] Synthesis of Alkali-Soluble Resin (3) A flask equipped with a stirrer, a dropping funnel, a thermometer, a condenser, and a nitrogen substitution device was fixed in a thermostatic bath. 385 g of dehydrated and purified NMP and 2,2-bis [4-
51.8 g of (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane was added and stirring was continued. To the obtained solution, 44.4 g of 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride was added, and a polyamic acid solution was obtained by a reaction at 20 to 30 ° C. for 8 hours.

この溶液に、N,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド28.9gを添加し、この温度でさらに30分間反応を行い、ポリイソイミド化させた。その後、50〜60℃で12時間反応を行った。生成する白色沈殿のN,N’−ジシクロヘキシルウレアを濾過で除去した後、得られた溶液を多量のエタノール中に滴下して得られる析出物を濾過し、50℃一昼夜減圧乾燥することにより、アルカリ可溶性樹脂(3)であるポリイミド前駆体を得た。   To this solution, 28.9 g of N, N'-dicyclohexylcarbodiimide was added and reacted at this temperature for another 30 minutes to effect polyisoimidation. Then, reaction was performed at 50-60 degreeC for 12 hours. After the white precipitate N, N′-dicyclohexylurea formed was removed by filtration, the resulting solution was dropped into a large amount of ethanol, and the resulting precipitate was filtered and dried under reduced pressure at 50 ° C. overnight to obtain an alkali. A polyimide precursor which is a soluble resin (3) was obtained.

減圧乾燥して得られたポリイミド前駆体20.0gをNMP60.0gに溶解させ、固形分濃度25.0重量%の溶液を得た。得られたアルカリ可溶性樹脂(3)のGPC分析(ポリエチレンオキシド標準)により求めた重量平均分子量は14,900であった。   20.0 g of the polyimide precursor obtained by drying under reduced pressure was dissolved in 60.0 g of NMP to obtain a solution having a solid content concentration of 25.0% by weight. The obtained alkali-soluble resin (3) had a weight average molecular weight of 14,900 determined by GPC analysis (polyethylene oxide standard).

[実施例1]
[ポジ型感光性組成物の製造]
合成例1で得られたアダマンタン環を有するキノンジアジドスルホン酸エステル化合物(感光剤a)、合成例5で得られたアルカリ可溶性樹脂(1)、添加剤としてフッ素系界面活性剤であるセイミケミカル株式会社製サーフロンSC−101(以下SC−101と略す)、及び溶剤としてNMPを、下記の重量で混合溶解し、ポジ型感光性組成物を得た。
感光剤a 0.75g
アルカリ可溶性樹脂(1)の30重量%溶液 10.00g
NMP 1.75g
SC−101 0.006g
[Example 1]
[Production of positive photosensitive composition]
The quinonediazide sulfonic acid ester compound having an adamantane ring obtained in Synthesis Example 1 (photosensitive agent a), the alkali-soluble resin (1) obtained in Synthesis Example 5, and Seimi Chemical Co., Ltd. which is a fluorosurfactant as an additive Surflon SC-101 (hereinafter abbreviated as SC-101) and NMP as a solvent were mixed and dissolved at the following weights to obtain a positive photosensitive composition.
Photosensitizer a 0.75g
10.00 g of 30 wt% solution of alkali-soluble resin (1)
NMP 1.75g
SC-101 0.006g

[ポジ型感光性組成物の評価方法]
1)パターン状有機膜の形成
ガラス基板上に実施例1で調製されたポジ型感光性組成物を800rpmで10秒間スピンコートし、100℃のホットプレート上で2分間乾燥した。この基板を空気中、ホールパターン形成用のマスクを介して、株式会社トプコン製プロキシミティー露光機TME−150PRCを使用し、波長カットフィルターを通して350nm以下の光をカットしてg、h、i線を取り出し、露光ギャップ100μmで露光した。露光量はウシオ電機株式会社製積算光量計UIT−102、受光器UVD−365PDで測定して150mJ/cm2とした。露光後のガラス基板を、2.38重量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で60秒間ディップ現像し、露光部を除去した。現像後の基板を純水で60秒間洗ってから100℃のホットプレートで2分間乾燥した。この基板をオーブン中、230℃で30分間ポストベイクし膜厚3μmのパターン状有機膜を形成した。
[Evaluation method of positive photosensitive composition]
1) Formation of Patterned Organic Film The positive photosensitive composition prepared in Example 1 was spin coated on a glass substrate at 800 rpm for 10 seconds and dried on a hot plate at 100 ° C. for 2 minutes. This substrate is passed through a mask for hole pattern formation in the air using a TOPCON CO., LTD. Proximity exposure machine TME-150PRC, and the light of 350 nm or less is cut through the wavelength cut filter to remove g, h, i lines. The film was taken out and exposed with an exposure gap of 100 μm. The exposure amount was 150 mJ / cm 2 as measured with an integrated light meter UIT-102 manufactured by USHIO INC. And a photoreceiver UVD-365PD. The exposed glass substrate was dip-developed with an aqueous 2.38 wt% tetramethylammonium hydroxide solution for 60 seconds to remove the exposed portion. The substrate after development was washed with pure water for 60 seconds and then dried on a hot plate at 100 ° C. for 2 minutes. This substrate was post-baked in an oven at 230 ° C. for 30 minutes to form a patterned organic film having a thickness of 3 μm.

2)膜厚
膜厚はKLA−Tencor株式会社製触針式膜厚計αステップ200を使用し、3箇所の測定の平均値を膜厚とした。
2) Film thickness The film thickness used the stylus type film thickness meter (alpha) step 200 by KLA-Tencor, Inc., and made the average value of the measurement of three places into the film thickness.

3)耐熱性
ポストベイク後の基板に、さらに230℃で30分間の追加ベイクを行い、同様に3箇所の測定の平均値を膜厚として、耐熱性を確認した。(追加ベイク後の膜厚)/(ポストベイク後の膜厚)の値を耐熱性の指標とした。
3) Heat resistance The substrate after post-baking was further baked at 230 ° C. for 30 minutes, and the heat resistance was confirmed using the average value of three measurements in the same manner as the film thickness. The value of (film thickness after additional baking) / (film thickness after post-baking) was used as an index of heat resistance.

4)感度及び現像後残膜率
感度は、下記未露光部の現像後残膜率が93%以上、かつ露光部が完全に溶解する露光量として求めた。
現像後残膜率は、未露光部の現像前後での膜厚を測定し、次式から計算した。
(未露光部現像後膜厚/未露光部現像前膜厚)×100(%)
4) Sensitivity and remaining film ratio after development The sensitivity was determined as an exposure amount at which the remaining film ratio after development in the following unexposed area was 93% or more and the exposed area was completely dissolved.
The post-development residual film ratio was calculated from the following equation by measuring the film thickness of the unexposed portion before and after development.
(Film thickness after unexposed portion development / film thickness before unexposed portion development) × 100 (%)

5)解像度
上記1)で得られたポストベイク後のパターン状有機膜の基板を光学顕微鏡で400倍にて観察し、ホールパターンの底にガラスが露出しているマスクサイズを確認した。
5) Resolution The post-baked patterned organic film substrate obtained in 1) above was observed at 400 times with an optical microscope, and the mask size at which the glass was exposed at the bottom of the hole pattern was confirmed.

6)密着性
上記1)で得られたパターン状有機膜の基板を碁盤目剥離試験(クロスカット試験)により評価した。評価は1mm角の碁盤目100個中のテープ剥離後の残存碁盤目数を表した。
6) Adhesiveness The substrate of the patterned organic film obtained in 1) above was evaluated by a cross-cut peel test (cross cut test). The evaluation represents the number of remaining grids after tape peeling in 100 1 mm square grids.

実施例1で合成されたポジ型感光性組成物について、上記の評価方法によって得られた結果を表1に示す。   Table 1 shows the results obtained by the evaluation method described above for the positive photosensitive composition synthesized in Example 1.

Figure 2008096609
Figure 2008096609

[実施例2]
合成例2で得られたアダマンタン環を有するキノンジアジドスルホン酸エステル化合物(感光剤b)、合成例6で得られたアルカリ可溶性樹脂(2)、添加剤としてフッ素系界面活性剤SC−101、及び溶剤としてNMPを下記の重量で混合溶解し、ポジ型感光性組成物を調製し、該組成物を実施例1と同様に評価した。結果を表1に示す。
感光剤b 0.75g
アルカリ可溶性樹脂(2)の30重量%溶液 10.00g
NMP 1.75g
SC−101 0.006g
[Example 2]
Quinonediazide sulfonic acid ester compound having an adamantane ring obtained in Synthesis Example 2 (photosensitive agent b), alkali-soluble resin (2) obtained in Synthesis Example 6, fluorine-based surfactant SC-101 as an additive, and solvent NMP was mixed and dissolved in the following weights to prepare a positive photosensitive composition, and the composition was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
Photosensitizer b 0.75g
10.00 g of 30 wt% solution of alkali-soluble resin (2)
NMP 1.75g
SC-101 0.006g

[実施例3]
合成例3で得られたアダマンタン環を有するキノンジアジドスルホン酸エステル化合物(感光剤c)、合成例7で得られたアルカリ可溶性樹脂(3)、添加剤としてフッ素系界面活性剤SC−101、及び溶剤としてNMPを下記の重量で混合溶解し、ポジ型感光性組成物を調製し、該組成物を実施例1と同様に評価した。結果を表1に示す。
感光剤c 0.625g
アルカリ可溶性樹脂(3)の25重量%溶液 10.00g
NMP 2.96g
SC−101 0.007g
[Example 3]
A quinonediazide sulfonic acid ester compound having an adamantane ring obtained in Synthesis Example 3 (photosensitive agent c), an alkali-soluble resin (3) obtained in Synthesis Example 7, a fluorine-based surfactant SC-101 as an additive, and a solvent NMP was mixed and dissolved in the following weights to prepare a positive photosensitive composition, and the composition was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
Photosensitizer c 0.625g
10.00 g of 25 wt% solution of alkali-soluble resin (3)
NMP 2.96g
SC-101 0.007g

[実施例4]
合成例4で得られたアダマンタン環を有するキノンジアジドスルホン酸エステル化合物(感光剤d)、合成例7で得られたアルカリ可溶性樹脂(3)、添加剤としてシリコン系界面活性剤である信越化学工業株式会社製KP−341、及び溶剤としてNMPを下記の重量で混合溶解し、ポジ型感光性組成物を調製し、該組成物を実施例1と同様に評価した。結果を表1に示す。
感光剤d 0.625g
アルカリ可溶性樹脂(3)の25重量%溶液 10.00g
NMP 2.96g
KP−341 0.014g
[Example 4]
The quinonediazide sulfonic acid ester compound having an adamantane ring obtained in Synthesis Example 4 (photosensitive agent d), the alkali-soluble resin (3) obtained in Synthesis Example 7, and Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. which is a silicon surfactant as an additive A positive photosensitive composition was prepared by mixing and dissolving KP-341 manufactured by company and NMP as a solvent in the following weights, and the composition was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
Photosensitizer d 0.625g
10.00 g of 25 wt% solution of alkali-soluble resin (3)
NMP 2.96g
KP-341 0.014g

[実施例5]
合成例1で得られたアダマンタン環を有するキノンジアジドスルホン酸エステル化合物(感光剤a)、構造式(II)の化合物、合成例5で得られたアルカリ可溶性樹脂(1)、添加剤としてフッ素系界面活性剤であるSC−101、及び溶剤としてNMPを、下記の重量で混合溶解し、ポジ型感光性組成物を調製し、該組成物を実施例1と同様に評価した。結果を表1に示す。
感光剤a 0.75g
構造式(II)の化合物 0.15g
アルカリ可溶性樹脂(2)の30重量%溶液 10.00g
NMP 2.31g
SC−101 0.007g
[Example 5]
The quinonediazide sulfonic acid ester compound having an adamantane ring obtained in Synthesis Example 1 (photosensitive agent a), the compound of the structural formula (II), the alkali-soluble resin (1) obtained in Synthesis Example 5, and a fluorine-based interface as an additive SC-101 as an activator and NMP as a solvent were mixed and dissolved in the following weights to prepare a positive photosensitive composition. The composition was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
Photosensitizer a 0.75g
0.15 g of compound of structural formula (II)
10.00 g of 30 wt% solution of alkali-soluble resin (2)
NMP 2.31g
SC-101 0.007g

[実施例6]
感光剤eとして2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノン−1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステル(東洋合成工業株式会社製NT−200、感光剤e)、構造式(II)の化合物、合成例6で得られたアルカリ可溶性樹脂(2)、添加剤としてフッ素系界面活性剤であるSC−101、及び溶剤としてNMPを下記の重量で混合溶解し、ポジ型感光性組成物を調製し、該組成物を実施例1と同様に評価した。結果を表1に示す。
感光剤e(NT−200) 0.84g
構造式(II)の化合物 0.15g
アルカリ可溶性樹脂(2)の30重量%溶液 10.00g
NMP 2.31g
SC−101 0.007g
[Example 6]
2,3,4-trihydroxybenzophenone-1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester (NT-200 manufactured by Toyo Gosei Co., Ltd., photosensitive agent e) as a photosensitive agent e, a compound of the structural formula (II), A positive photosensitive composition was prepared by mixing and dissolving the alkali-soluble resin (2) obtained in Synthesis Example 6, SC-101 which is a fluorosurfactant as an additive, and NMP as a solvent in the following weights. The composition was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
Photosensitizer e (NT-200) 0.84g
0.15 g of compound of structural formula (II)
10.00 g of 30 wt% solution of alkali-soluble resin (2)
NMP 2.31g
SC-101 0.007g

[実施例7]
構造式(II)の化合物に代えて構造式(III)の化合物を用いたこと以外は、実施例6と同様にしてポジ型感光性組成物を調製し、実施例1と同様に評価した。結果を表1に示す。
[Example 7]
A positive photosensitive composition was prepared in the same manner as in Example 6 except that the compound of structural formula (III) was used instead of the compound of structural formula (II), and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

[実施例8]
構造式(II)の化合物に代えて構造式(IV)の化合物を用いたこと以外は、実施例6と同様にしてポジ型感光性組成物を調製し、実施例1と同様に評価した。結果を表1に示す。
[Example 8]
A positive photosensitive composition was prepared in the same manner as in Example 6 except that the compound of structural formula (IV) was used in place of the compound of structural formula (II), and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

[実施例9]
構造式(II)の化合物に代えて構造式(V)の化合物を用いたこと以外は、実施例6と同様にしてポジ型感光性組成物を調製し、実施例1と同様に評価した。結果を表1に示す。
[Example 9]
A positive photosensitive composition was prepared in the same manner as in Example 6 except that the compound of structural formula (V) was used instead of the compound of structural formula (II), and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

[比較例1]
感光剤aの代わりに感光剤eを用いた以外は、実施例1と同様にポジ型感光性組成物を調製し、評価した。結果を表2に示す。
[Comparative Example 1]
A positive photosensitive composition was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the photosensitive agent e was used instead of the photosensitive agent a. The results are shown in Table 2.

Figure 2008096609
Figure 2008096609

[比較例2]
感光剤aの代わりに、4,4’−[1−[4−[1−[4−ヒドロキシフェニル]−1−メチルエチル]フェニル]エチリデン]ビスフェノール−1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステル(東洋合成工業株式会社製P−200、感光剤f)を用いた以外は、実施例1と同様にポジ型感光性組成物を調製し、評価した。結果を表2に示す。
[Comparative Example 2]
4,4 ′-[1- [4- [1- [4-hydroxyphenyl] -1-methylethyl] phenyl] ethylidene] bisphenol-1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid instead of sensitizer a A positive photosensitive composition was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that ester (P-200 manufactured by Toyo Gosei Kogyo Co., Ltd., photosensitive agent f) was used. The results are shown in Table 2.

[比較例3]
実施例6において用いられたポジ型感光性組成物の構成成分から、構造式(II)の化合物を除き、NMPを下記の重量で混合溶解した以外は実施例6と同様にポジ型感光性組成物を調製し、実施例1と同様に該組成物を評価した。結果を表2に示す。
感光剤e(NT−200) 0.84g
アルカリ可溶性樹脂(2)の30重量%溶液 10.00g
NMP 1.96g
SC−101 0.007g
[Comparative Example 3]
The positive photosensitive composition was the same as in Example 6 except that the compound of the structural formula (II) was excluded from the components of the positive photosensitive composition used in Example 6 and NMP was mixed and dissolved in the following weights. A product was prepared and the composition was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
Photosensitizer e (NT-200) 0.84g
10.00 g of 30 wt% solution of alkali-soluble resin (2)
NMP 1.96g
SC-101 0.007g

表1及び表2から明らかなように、実施例の組成物は、耐熱性において明らかに比較例の組成物より優れていることが判る。また実施例の組成物は、感度、現像後残膜率及び解像度において、比較例の組成物と同等かそれ以上に優れていることが判る。特に、実施例1と比較例1及び2とを比較すると、また実施例6と比較例3とを比較すると、実施例の組成物は、感度及び耐熱性の両方において明らかに比較例の組成物よりも優れていることが判る。さらには実施例の組成物は、密着性において、比較例の組成物と同等に優れていることが判る。以上より、実施例の組成物は、高い感度、高い解像力、高い耐熱性、良好なプロファイル、良好なフォーカス許容性、及び少ない現像残渣等のレジスト諸性能を示し、かつこれらの性能のバランスがとれた有機膜を形成することが判る。   As is apparent from Tables 1 and 2, it can be seen that the compositions of the examples are clearly superior to the compositions of the comparative examples in heat resistance. In addition, it can be seen that the compositions of the examples are equivalent to or better than the compositions of the comparative examples in sensitivity, remaining film ratio after development, and resolution. In particular, when Example 1 is compared with Comparative Examples 1 and 2, and when Example 6 and Comparative Example 3 are compared, the composition of the Example is clearly the composition of the Comparative Example in both sensitivity and heat resistance. It turns out that it is superior. Furthermore, it turns out that the composition of an Example is equivalent to the composition of a comparative example in adhesiveness. As described above, the compositions of the examples show high resistivities, high resolving power, high heat resistance, good profile, good focus tolerance, and low resist performance such as development residue, and these performances are balanced. It can be seen that an organic film is formed.

本発明のポジ型感光性組成物は、例えば、半導体素子、液晶表示素子及びEL表示素子の製造工程に用いられることができる。   The positive photosensitive composition of the present invention can be used, for example, in the production process of a semiconductor element, a liquid crystal display element and an EL display element.

Claims (25)

アルカリに可溶なアルカリ可溶性樹脂と、下記一般式(I)で表されるフェノール化合物のキノンジアジドスルホン酸エステルと、を含有するポジ型感光性組成物。
Figure 2008096609
(式中、R1及びR2は、それぞれ独立して、ハロゲン、シアノ、炭素数1〜5のアルキル、炭素数1〜5のアルコキシ、炭素数2〜5のアルケニル、炭素数2〜5のアルキニル、炭素数3〜8のシクロアルキル、炭素数3〜8のシクロアルケニル、又はフェニルを表し、前記シクロアルキル、シクロアルケニル及びフェニルにおける環の任意の水素は、それぞれ独立して、ハロゲン、シアノ、炭素数1〜5のアルキル、炭素数1〜5のアルコキシ又は炭素数2〜5のアルケニルで置き換えられてもよく、mは0〜7の整数を表し、nは独立して0〜4の整数を表す。)
A positive photosensitive composition containing an alkali-soluble resin soluble in alkali and a quinonediazide sulfonic acid ester of a phenol compound represented by the following general formula (I).
Figure 2008096609
(Wherein R 1 and R 2 are each independently halogen, cyano, alkyl having 1 to 5 carbons, alkoxy having 1 to 5 carbons, alkenyl having 2 to 5 carbons, or 2 to 5 carbons) Represents alkynyl, cycloalkyl having 3 to 8 carbon atoms, cycloalkenyl having 3 to 8 carbon atoms, or phenyl, and any hydrogen in the ring in the cycloalkyl, cycloalkenyl and phenyl is independently halogen, cyano, C 1-5 alkyl, C 1-5 alkoxy or C 2-5 alkenyl may be substituted, m represents an integer of 0-7, and n is an integer of 0-4 independently. Represents.)
前記R1がすべて同一であり、前記R2がすべて同一であることを特徴とする請求項1記載のポジ型感光性組成物。 2. The positive photosensitive composition according to claim 1, wherein all of R 1 are the same and all of R 2 are the same. 前記一般式(I)におけるアダマンタン環に結合するフェニルが、その4位に水酸基を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のポジ型感光性組成物。   3. The positive photosensitive composition according to claim 1, wherein the phenyl bonded to the adamantane ring in the general formula (I) has a hydroxyl group at the 4-position. 前記mは0であり、前記R2は、独立してアルキル、シクロアルキル又はフェニルであることを特徴とする請求項3記載のポジ型感光性組成物。 4. The positive photosensitive composition according to claim 3, wherein m is 0, and R 2 is independently alkyl, cycloalkyl, or phenyl. 前記nが0であることを特徴とする請求項4記載のポジ型感光性組成物。   The positive photosensitive composition according to claim 4, wherein n is 0. 前記一般式(I)におけるアダマンタン環に結合するフェニルが、その3及び5位のみにR2を有し、R2がいずれもメチルであることを特徴とする請求項4記載のポジ型感光性組成物。 5. The positive photosensitive resin according to claim 4, wherein the phenyl bonded to the adamantane ring in the general formula (I) has R 2 only at the 3 and 5 positions, and both R 2 are methyl. Composition. 前記一般式(I)におけるアダマンタン環に結合するフェニルが、その3位のみにR2を有し、R2がシクロヘキシルであることを特徴とする請求項4記載のポジ型感光性組成物。 The positive photosensitive composition according to claim 4, wherein the phenyl bonded to the adamantane ring in the general formula (I) has R 2 only at the 3-position thereof, and R 2 is cyclohexyl. 前記一般式(I)におけるアダマンタン環に結合するフェニルが、その3位のみにR2を有し、R2がフェニルであることを特徴とする請求項4記載のポジ型感光性組成物。 The positive photosensitive composition according to claim 4, wherein the phenyl bonded to the adamantane ring in the general formula (I) has R 2 only at the 3-position thereof, and R 2 is phenyl. 前記一般式(I)で表されるフェノール化合物のキノンジアジドスルホン酸エステルは、前記一般式(I)で表されるフェノール化合物とキノンジアジド−4−スルホン酸又はキノンジアジド−5−スルホン酸とのエステルであることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載のポジ型感光性組成物。 The quinonediazide sulfonic acid ester of the phenol compound represented by the general formula (I) is an ester of the phenol compound represented by the general formula (I) and quinonediazide-4-sulfonic acid or quinonediazide-5-sulfonic acid. The positive photosensitive composition as described in any one of Claims 1-8 characterized by the above-mentioned. 前記一般式(I)で表されるフェノール化合物のキノンジアジドスルホン酸エステルが、
前記一般式(I)で表されるフェノール化合物とキノンジアジド−5−スルホン酸とのエステルであることを特徴とする請求項5、6及び8のいずれか一項に記載のポジ型感光性組成物。
The quinonediazide sulfonic acid ester of the phenol compound represented by the general formula (I) is
9. The positive photosensitive composition according to claim 5, wherein the positive photosensitive composition is an ester of a phenol compound represented by the general formula (I) and a quinonediazide-5-sulfonic acid. .
前記一般式(I)で表されるフェノール化合物のキノンジアジドスルホン酸エステルは、前記一般式(I)で表されるフェノール化合物とキノンジアジド−4−スルホン酸とのエステルであることを特徴とする請求項7記載のポジ型感光性組成物。 The quinonediazide sulfonic acid ester of the phenol compound represented by the general formula (I) is an ester of the phenol compound represented by the general formula (I) and quinonediazide-4-sulfonic acid. 7. The positive photosensitive composition according to 7. 請求項1〜8のいずれか一項に記載の前記一般式(I)で表されるフェノール化合物をさらに含有することを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載のポジ型感光性組成物。   The positive photosensitive resin according to any one of claims 1 to 11, further comprising a phenol compound represented by the general formula (I) according to any one of claims 1 to 8. Sex composition. アルカリに可溶なアルカリ可溶性樹脂と、放射線の照射によってアルカリに可溶となる感光性化合物と、下記一般式(I)で表されるフェノール化合物とを含有するポジ型感光性組成物。
Figure 2008096609
(式中、R1及びR2は、それぞれ独立して、ハロゲン、シアノ、炭素数1〜5のアルキル、炭素数1〜5のアルコキシ、炭素数2〜5のアルケニル、炭素数2〜5のアルキニル、炭素数3〜8のシクロアルキル、炭素数3〜8のシクロアルケニル、又はフェニルを表し、前記シクロアルキル、シクロアルケニル及びフェニルにおける環の任意の水素は、それぞれ独立して、ハロゲン、シアノ、炭素数1〜5のアルキル、炭素数1〜5のアルコキシ又は炭素数2〜5のアルケニルで置き換えられてもよく、mは0〜7の整数を表し、nは独立して0〜4の整数を表す。)
A positive photosensitive composition containing an alkali-soluble resin soluble in alkali, a photosensitive compound that becomes soluble in alkali upon irradiation with radiation, and a phenol compound represented by the following general formula (I).
Figure 2008096609
(Wherein R 1 and R 2 are each independently halogen, cyano, alkyl having 1 to 5 carbons, alkoxy having 1 to 5 carbons, alkenyl having 2 to 5 carbons, or 2 to 5 carbons) Represents alkynyl, cycloalkyl having 3 to 8 carbon atoms, cycloalkenyl having 3 to 8 carbon atoms, or phenyl, and any hydrogen in the ring in the cycloalkyl, cycloalkenyl and phenyl is independently halogen, cyano, C 1-5 alkyl, C 1-5 alkoxy or C 2-5 alkenyl may be substituted, m represents an integer of 0-7, and n is an integer of 0-4 independently. Represents.)
前記R1がすべて同一であり、前記R2がすべて同一であることを特徴とする請求項13記載のポジ型感光性組成物。 The positive photosensitive composition according to claim 13, wherein all of R 1 are the same and all of R 2 are the same. 前記一般式(I)におけるアダマンタン環に結合するフェニルが、その4位に水酸基を有することを特徴とする請求項13又は14記載のポジ型感光性組成物。   15. The positive photosensitive composition according to claim 13 or 14, wherein the phenyl bonded to the adamantane ring in the general formula (I) has a hydroxyl group at the 4-position thereof. 前記mは0であり、前記R2は、独立してアルキル、シクロアルキル又はフェニルであることを特徴とする請求項15記載のポジ型感光性組成物。 16. The positive photosensitive composition according to claim 15, wherein m is 0, and R 2 is independently alkyl, cycloalkyl, or phenyl. 前記nが0であることを特徴とする請求項16記載のポジ型感光性組成物。   The positive photosensitive composition according to claim 16, wherein the n is 0. 前記一般式(I)におけるアダマンタン環に結合するフェニルが、その3及び5位のみにR2を有し、R2がいずれもメチルであることを特徴とする請求項16記載のポジ型感光性組成物。 17. The positive photosensitive resin according to claim 16, wherein the phenyl bonded to the adamantane ring in the general formula (I) has R 2 only at the 3 and 5 positions, and both R 2 are methyl. Composition. 前記一般式(I)におけるアダマンタン環に結合するフェニルが、その3位のみにR2を有し、R2がシクロヘキシルであることを特徴とする請求項16記載のポジ型感光性組
成物。
The positive photosensitive composition according to claim 16, wherein the phenyl bonded to the adamantane ring in the general formula (I) has R 2 only at the 3-position, and R 2 is cyclohexyl.
前記一般式(I)におけるアダマンタン環に結合するフェニルが、その3位のみにR2を有し、R2がフェニルであることを特徴とする請求項16記載のポジ型感光性組成物。 The positive photosensitive composition according to claim 16, wherein the phenyl bonded to the adamantane ring in the general formula (I) has R 2 only at the 3-position, and R 2 is phenyl. 前記感光性化合物はキノンジアジドスルホン酸エステルであることを特徴とする請求項13〜20のいずれか一項に記載のポジ型感光性組成物。   21. The positive photosensitive composition according to any one of claims 13 to 20, wherein the photosensitive compound is a quinonediazide sulfonate ester. 請求項1〜21のいずれか一項に記載のポジ型感光性組成物からなる有機膜。   The organic film which consists of a positive photosensitive composition as described in any one of Claims 1-21. 前記ポジ型感光性組成物の膜を焼成してなる請求項22記載の有機膜。   The organic film according to claim 22, wherein the film of the positive photosensitive composition is baked. パターンを有することを特徴とする請求項22又は23に記載の有機膜。   24. The organic film according to claim 22 or 23, wherein the organic film has a pattern. パターンを形成するための開口部を有するマスクを介した前記ポジ型感光性組成物の膜への放射線の照射によって感光性化合物が感光した前記ポジ型感光性組成物が、アルカリで現像されて形成されたパターンを有することを特徴とする請求項24記載の有機膜。   Formed by developing the positive photosensitive composition in which the photosensitive compound is exposed to radiation by irradiating the film of the positive photosensitive composition through a mask having an opening for forming a pattern with an alkali. The organic film according to claim 24, wherein the organic film has a patterned pattern.
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