JP2009058582A - 光硬化性樹脂組成物及びパターン形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】現像耐性に優れた光硬化性樹脂組成物、及び該光硬化性樹脂組成物を用いたパターン形成方法を提供する。
【解決手段】本発明の光硬化性樹脂組成物は、（ａ）光重合性化合物、（ｂ）光重合開始剤、及び（ｃ）チオール系連鎖移動剤を含有する。（ｃ）成分は、メルカプト有機酸誘導体及びチオグリコール酸誘導体から選ばれる１種以上であることが好ましく、含有量は（ａ）成分１００質量部に対して０．０１〜２０質量部が好ましい。
【選択図】なし

Description

本発明は、光硬化性樹脂組成物、及び該光硬化性樹脂組成物を用いたパターン形成方法に関する。

従来から、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子や、ディスプレイパネル用電極の製造等において、エッチングレジストとして光硬化性樹脂組成物が使用されている。例えば、基板上に電極を形成する場合には、金属薄膜が形成された基板上に光硬化性樹脂組成物を塗布し、ネガ型のマスクを介して露光した後、現像してレジストパターンを形成する。そして、このレジストパターンをマスクとして金属薄膜をエッチングし、レジスト層を剥離液により除去することにより、電極を形成する（特許文献１参照）。

このようなエッチングレジストとして使用される光硬化性樹脂組成物においては、現像耐性が高いこと（すなわち、現像後の残膜率が高いこと）等が要求される。また、上記のように現像耐性が高いことにより、パターンを薄膜化して、使用する光硬化性樹脂組成物の量を減少させることができ、低コスト化することができる。
特開２００６−２７６７９１号公報

しかしながら、従来、酸素存在下のギャップ露光による光硬化では酸素阻害の影響を受けるため、満足のできる現像耐性を示す光硬化性樹脂組成物は、存在しないのが現状であった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、現像耐性に優れた光硬化性樹脂組成物、及び該光硬化性樹脂組成物を用いたパターン形成方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意研究を重ねた結果、特定の化合物を増感剤として含有させることにより上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。

本発明の第一の態様は、（ａ）光重合性化合物、（ｂ）光重合開始剤、及び（ｃ）チオール系連鎖移動剤を含有することを特徴とする光硬化性樹脂組成物である。

本発明の第二の態様は、本発明の光硬化性樹脂組成物を基板上に塗布し、プレベークし、選択的に露光した後、アルカリ現像してレジストパターンを形成することを特徴とするパターン形成方法である。

本発明によれば、酸素阻害の影響を受けにくい、現像耐性に優れた光硬化性樹脂組成物、及び該光硬化性樹脂組成物を用いたパターン形成方法を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について説明する。本明細書において、「（メタ）アクリル酸」とは、アクリル酸及びメタクリル酸の一方又は両方を示す。同様に、「（メタ）アクリレート」とは、アクリレート及びメタクリレートの一方又は両方を示す。

〔光硬化性樹脂組成物〕
本発明の光硬化性樹脂組成物は、（ａ）光重合性化合物、（ｂ）光重合開始剤、及び（ｃ）チオール系連鎖移動剤を含有している。以下、本発明の光硬化性樹脂組成物に含まれる各成分について説明する。

［（ａ）光重合性化合物］
上記（ａ）光重合性化合物（以下、（ａ）成分という。）は、紫外線等の光の照射を受けて重合し、硬化する物質である。この（ａ）成分としては、エチレン性不飽和基を有する樹脂又はモノマーが好ましく、これらを組み合わせることがより好ましい。エチレン性不飽和基を有する樹脂とエチレン性不飽和基を有するモノマーとを組み合わせることにより、硬化性を向上させ、パターン形成を容易にすることができる。

＜エチレン性不飽和基を有する樹脂＞
エチレン性不飽和基を有する樹脂としては、（メタ）アクリル酸、フマル酸、マレイン酸、フマル酸モノメチル、フマル酸モノエチル、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、エチレングリコールモノメチルエーテル（メタ）アクリレート、エチレングリコールモノエチルエーテル（メタ）アクリレート、グリセロール（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルアミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ブチレングリコールジメタクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、テトラメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、カルドエポキシジアクリレート等が重合したオリゴマー類；多価アルコール類と一塩基酸又は多塩基酸とを縮合して得られるポリエステルプレポリマーに（メタ）アクリル酸を反応させて得られるポリエステル（メタ）アクリレート、ポリオールと２個のイソシアネート基を持つ化合物とを反応させた後、（メタ）アクリル酸を反応させて得られるポリウレタン（メタ）アクリレート；ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、フェノール又はクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、レゾール型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、ポリカルボン酸ポリグリシジルエステル、ポリオールポリグリシジルエステル、脂肪族又は脂環式エポキシ樹脂、アミンエポキシ樹脂、ジヒドロキシベンゼン型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂と（メタ）アクリル酸とを反応させて得られるエポキシ（メタ）アクリレート樹脂等が挙げられる。さらに、エポキシ（メタ）アクリレート樹脂に多塩基酸無水物を反応させた樹脂を用いることができる。

エチレン性不飽和基を有する樹脂の中でも、エチレン性不飽和酸を必須成分として重合して得られた酸基含有アクリル系樹脂と、エポキシ基とカルボキシル基との間の開環付加反応により形成されるエステル結合を含まない脂環式エポキシ基含有不飽和化合物との反応物が、硬化性や基板との密着性等の点から好ましい。

上記酸基含有アクリル系樹脂としては、（メタ）アクリル酸、２−カルボキシエチル（メタ）アクリレート、２−カルボキシプロピル（メタ）アクリレート、（無水）マレイン酸等のエチレン性不飽和酸と、（メタ）アクリル酸のエステル類（例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート等）；ビニル芳香族化合物（例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、ｐ−クロルスチレン等）；アミド系不飽和化合物（例えば、（メタ）アクリルアミド、ダイアセトンアクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−ブトキシメチルアクリルアミド等）；ポリオレフィン系化合物（例えば、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等）、及びその他（例えば、（メタ）アクリロニトリル、メチルイソプロペニルケトン、酢酸ビニル、ベオバモノマー（シェル化学社製）、ビニルプロピオネート、ビニルピバレート等）から選ばれる１種以上の単量体とを共重合させた共重合体が挙げられる。

この酸基含有アクリル系樹脂の酸価は、１５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上が好ましく、より好ましくは４０〜４００ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲である。

一方、上記脂環式エポキシ基含有不飽和化合物は、一分子中に１個のラジカル重合性の不飽和基と脂環式エポキシ基とを有する化合物である。具体的には、例えば、下記一般式（ａ１）〜（ａ９）で表される化合物が挙げられる。

［式（ａ１）〜（ａ９）中、Ｒ^１ａは水素原子又はメチル基を示し、Ｒ^２ａは炭素数１〜６の２価の脂肪族飽和炭化水素基を示し、Ｒ^３ａは炭素数１〜１０の２価の炭化水素基を示し、ｌは０〜１０の整数を示す。］

上記Ｒ^２ａとしては、直鎖又は分枝鎖状のアルキレン基、例えばメチレン基、エチレン基、プロピレン基、テトラメチレン基、エチルエチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基等が挙げられる。
上記Ｒ^３ａとしては、例えばメチレン基、エチレン基、プロピレン基、テトラメチレン基、エチルエチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、ポリメチレン基、フェニレン基等が挙げられる。

上記酸基含有アクリル系樹脂と上記脂環式エポキシ基含有不飽和化合物との反応物は、例えば、酸基含有アクリル系樹脂の不活性有機溶剤溶液と脂環式エポキシ基含有不飽和化合物とを、約２０〜１２０℃にて約１〜５時間反応させることにより得られる。

この反応物は、不飽和基を数平均分子量１０００当たり２．０〜４．０個有することが好ましく、より好ましくは０．７〜３．５個の範囲である。上記の範囲とすることにより、十分な硬化性、密着性を得ることができる。
また、この反応物は、数平均分子量が１０００〜１０００００であることが好ましく、より好ましくは３０００〜７００００の範囲である。上記の範囲とすることにより、良好な塗布性が得られるとともに、塗膜の耐水性を向上させることができる。
また、この反応物の酸価は、３００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下が好ましい。上記の範囲とすることにより、塗膜の耐水性を向上させることができる。

＜エチレン性不飽和基を有するモノマー＞
エチレン性不飽和基を有するモノマーには、単官能モノマーと多官能モノマーとがある。
単官能モノマーとしては、（メタ）アクリルアミド、メチロール（メタ）アクリルアミド、メトキシメチル（メタ）アクリルアミド、エトキシメチル（メタ）アクリルアミド、プロポキシメチル（メタ）アクリルアミド、ブトキシメトキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリル酸、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸、クロトン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、ｔｅｒｔ−ブチルアクリルアミドスルホン酸、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（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、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、２−フェノキシ−２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−（メタ）アクリロイルオキシ−２−ヒドロキシプロピルフタレート、グリセリンモノ（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノ（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、２，２，２−トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、２，２，３，３−テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート、フタル酸誘導体のハーフ（メタ）アクリレート等が挙げられる。これらの単官能モノマーは、単独又は２種以上組み合わせて用いることができる。

一方、多官能モノマーとしては、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、グリセリンジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、２，２−ビス（４−（メタ）アクリロキシジエトキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−（メタ）アクリロキシポリエトキシフェニル）プロパン、２−ヒドロキシ−３−（メタ）アクリロイルオキシプロピル（メタ）アクリレート、エチレングリコールジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、フタル酸ジグリシジルエステルジ（メタ）アクリレート、グリセリントリアクリレート、グリセリンポリグリシジルエーテルポリ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート（すなわち、トリレンジイソシアネート）、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートとヘキサメチレンジイソシアネートと２−ビドロキシエチル（メタ）アクリレートとの反応物、メチレンビス（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリルアミドメチレンエーテル、多価アルコールとＮ−メチロール（メタ）アクリルアミドとの縮合物等の多官能モノマーや、トリアクリルホルマール等が挙げられる。これらの多官能モノマーは、単独又は２種以上組み合わせて用いることができる。

このエチレン性不飽和基を有するモノマーの含有量は、光硬化性樹脂組成物の固形分に対して５〜５０質量％であることが好ましく、より好ましくは１０〜４０質量％の範囲である。上記の範囲とすることにより、感度、現像性、解像性のバランスがとりやすい傾向があり、好ましい。

（ａ）成分の含有量は、光硬化性樹脂組成物の固形分に対して５〜５０質量％であることが好ましく、より好ましくは１０〜４０質量％の範囲である。上記の範囲とすることにより、感度、現像性、解像性のバランスがとりやすい傾向があり、好ましい。

［（ｂ）光重合開始剤］
上記（ｂ）光重合開始剤（以下、（ｂ）成分という。）は、上記（ａ）成分の種類に応じて、適切なものを選択すればよい。
この（ｂ）成分としては、例えば、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−〔４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル〕−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、１−（４−ドデシルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、ビス（４−ジメチルアミノフェニル）ケトン、２−メチル−１−〔４−（メチルチオ）フェニル〕−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン、エタノン，１−［９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾル−３−イル］，１−（ｏ−アセチルオキシム）、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、４−ベンゾイル−４’−メチルジメチルスルフィド、４−ジメチルアミノ安息香酸、４−ジメチルアミノ安息香酸メチル、４−ジメチルアミノ安息香酸エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸ブチル、４−ジメチルアミノ−２−エチルヘキシル安息香酸、４−ジメチルアミノ−２−イソアミル安息香酸、ベンジル−β−メトキシエチルアセタール、ベンジルジメチルケタール、１−フェニル−１，２−プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシム、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、２，４−ジエチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２，４−ジメチルチオキサントン、１−クロロ−４−プロポキシチオキサントン、チオキサンテン、２−クロロチオキサンテン、２，４−ジエチルチオキサンテン、２−メチルチオキサンテン、２−イソプロピルチオキサンテン、２−エチルアントラキノン、オクタメチルアントラキノン、１，２−ベンズアントラキノン、２，３−ジフェニルアントラキノン、アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキシド、クメンパーオキシド、２−メルカプトベンゾイミダール、２−メルカプトベンゾオキサゾール、２−メルカプトベンゾチアゾール、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジ（ｍ−メトキシフェニル）−イミダゾリル二量体、ベンゾフェノン、２−クロロベンゾフェノン、ｐ，ｐ’−ビスジメチルアミノベンゾフェノン、４，４’−ビスジエチルアミノベンゾフェノン、４，４’−ジクロロベンゾフェノン、３，３−ジメチル−４−メトキシベンゾフェノン、ベンジル、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾイン−ｎ−ブチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、アセトフェノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、ｐ−ジメチルアセトフェノン、ｐ−ジメチルアミノプロピオフェノン、ジクロロアセトフェノン、トリクロロアセトフェノン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルアセトフェノン、ｐ−ジメチルアミノアセトフェノン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルトリクロロアセトフェノン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルジクロロアセトフェノン、α，α−ジクロロ−４−フェノキシアセトフェノン、チオキサントン、２−メチルチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、ジベンゾスベロン、ペンチル−４−ジメチルアミノベンゾエート、９−フェニルアクリジン、１，７−ビス−（９−アクリジニル）ヘプタン、１，５−ビス−（９−アクリジニル）ペンタン、１，３−ビス−（９−アクリジニル）プロパン、ｐ−メトキシトリアジン、２，４，６−トリス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−メチル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−［２−（５−メチルフラン−２−イル）エテニル］−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−［２−（フラン−２−イル）エテニル］−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−［２−（４−ジエチルアミノ−２−メチルフェニル）エテニル］−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−［２−（３，４−ジメトキシフェニル）エテニル］−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−メトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−エトキシスチリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−ｎ−ブトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−ビス−トリクロロメチル−６−（３−ブロモ−４−メトキシ）フェニル−ｓ−トリアジン、２，４−ビス−トリクロロメチル−６−（２−ブロモ−４−メトキシ）フェニル−ｓ−トリアジン、２，４−ビス−トリクロロメチル−６−（３−ブロモ−４−メトキシ）スチリルフェニル−ｓ−トリアジン、２，４−ビス−トリクロロメチル−６−（２−ブロモ−４−メトキシ）スチリルフェニル−ｓ−トリアジン等が挙げられる。

中でも、２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン、ヨードニウム，（４−メチルフェニル）［４−（２−メチルプロピル）フェニル］−ヘキサフルオロフォスフェート、２−［２−オキソ−２−フェニルアセトキシエトキシ］エチルエステルと２−（２−ヒドロキシエトキシ）エチルエステルとの混合物、フェニルグリコシレート、ベンゾフェノン等が好ましい。市販の光重合開始剤の中では、ＩＲＧＡＣＵＲＥ ９０７、ＩＲＧＡＣＵＲＥ ６５１、ＩＲＧＡＣＵＲＥ ２９５９、ＩＲＧＡＣＵＲＥ １８４、ＤＡＲＯＣＵＲ １１７３、ＩＲＧＡＣＵＲＥ ２５０、ＩＲＧＡＣＵＲＥ ７５４、ＤＡＲＯＣＵＲ ＭＢＦ、ＤＡＲＯＣＵＲ ＢＰ（いずれも、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）等を使用することができる。
これらの（ｂ）成分は、単独又は２種以上組み合わせて用いることができる。

（ｂ）成分の含有量は、光硬化性樹脂組成物の固形分に対して０．５〜３０質量％であることが好ましく、より好ましくは１〜２０質量％の範囲である。上記の範囲とすることにより、十分な耐熱性、耐薬品性を得ることができ、また塗膜形成能を向上させ、硬化不良を抑制することができる。

また、この（ｂ）成分に、光開始助剤を組み合わせてもよい。
この光開始助剤としては、例えば、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、４−ジメチルアミノ安息香酸メチル、４−ジメチルアミノ安息香酸エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、４−ジメチルアミノ安息香酸２−エチルヘキシル、安息香酸２−ジメチルアミノエチル、Ｎ，Ｎ−ジメチルパラトルイジン、４，４’−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、９，１０−ジメトキシアントラセン、２−エチル−９，１０−ジメトキシアントラセン、９，１０−ジエトキシアントラセン、２−エチル−９，１０−ジエトキシアントラセン等が挙げられる。これらの光開始助剤は、単独又は２種以上組み合わせて用いることができる。

［（ｃ）チオール系連鎖移動剤］
上記（ｃ）チオール系連鎖移動剤（以下、（ｃ）成分という。）は、光硬化性樹脂組成物の感度を向上させる増感剤である。特に、この（ｃ）成分は、エン・チオール反応を引き起こすため酸素阻害の影響がなく、さらに、このチオール系連鎖移動剤自体が架橋するため、良好な硬化特性が得られると推定される。
この（ｃ）成分としては、例えば、β−メルカプトプロピオン酸、β−メルカプトプロピオン酸メチルエステル、β−メルカプトプロピオン酸エチルエステル、β−メルカプトプロピオン酸２−エチルヘキシルエステル、β−メルカプトプロピオン酸ｎ−オクチルエステル、β−メルカプトプロピオン酸メトキシブチルエステル、β−メルカプトプロピオン酸ステアリルエステル、β−メルカプトプロピオン酸イソノニルエステル、トリメチロールプロパントリス（３−メルカプトプロピオネート）、ペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）、ジペンタエリスリトールヘキサキス（３−メルカプトプロピオネート）、トリス［（３−メルカプトプロピオニロキシ）−エチル］イソシアヌレート等のメルカプト有機酸（プロピオン酸）誘導体；チオグリコール酸メチル、チオグリコール酸オクチル、チオグリコール酸メトキシブチル、エチレングリコールビスチオグリコレート、ブタンジオール・ビスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート等のチオグリコール酸誘導体等が挙げられる。

（ｃ）成分の含有量は、上記（ａ）成分１００質量部に対して０．０１〜２０質量部であることが好ましく、より好ましくは１〜１０質量部の範囲である。上記の範囲とすることにより、十分な硬化性を得ることができ、残膜率を向上させることができる。

［有機溶剤］
本発明の光硬化性樹脂組成物は、塗布性の改善、粘度調整のため、有機溶剤を含むことが好ましい。この有機溶剤としては、例えば、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−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、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−ｎ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル等の（ポリ）アルキレングリコールモノアルキルエーテル類；エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジ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アセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等の（ポリ）アルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類；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、ジエチレングリコールジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等の他のエーテル類；メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン等のケトン類；２−ヒドロキシプロピオン酸メチル、２−ヒドロキシプロピオン酸エチル等の乳酸アルキルエステル類；２−ヒドロキシ−２−メチル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、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、２−ヒドロキシ−３−メチルブタン酸メチル、３−メトキシブチルアセテート、３−メチル−３−メトキシブチルアセテート、３−メチル−３−メトキシブチルプロピオネート、酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸ｉ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸ｉ−ブチル、蟻酸ｎ−ペンチル、酢酸ｉ−ペンチル、プロピオン酸ｎ−ブチル、酪酸エチル、酪酸ｎ−プロピル、酪酸ｉ−プロピル、酪酸ｎ−ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸ｎ−プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、２−オキソブタン酸エチル等の他のエステル類；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類；Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド類等が挙げられる。これらの溶剤は、単独又は２種以上組み合わせて用いることができる。

有機溶剤の含有量は、特に限定されず、基板等に塗布可能な濃度で、塗布膜厚に応じて適宜設定される。光硬化性樹脂組成物の粘度は、５〜５００ｃｐが好ましく、１０〜５０ｃｐの範囲がより好ましく、２０〜３０ｃｐの範囲がさらに好ましい。また、固形分濃度は、５〜１００質量％が好ましく、２０〜５０質量％の範囲がより好ましい。

［その他の成分］
本発明の光硬化性樹脂組成物には、必要に応じて熱重合禁止剤、消泡剤、界面活性剤等の添加剤を含有させることができる。
上記熱重合禁止剤としては、従来公知のものであってよく、ヒドロキノン、ヒドロキノンモノエチルエーテル等が挙げられる。
上記消泡剤としては、従来公知のものであってよく、シリコーン系、フッ素系化合物等が挙げられる。
上記界面活性剤としては、従来公知のものであってよく、アニオン系、カチオン系、ノニオン系等の化合物が挙げられる。

〔光硬化性樹脂組成物の調製方法〕
本発明の光硬化性樹脂組成物は、上記各成分を撹拌機で混合し、必要に応じて５μｍメンブランフィルタ等のフィルタで濾過して調製することができる。

〔光硬化性樹脂組成物を用いた電極形成方法〕
以下、本発明の光硬化性樹脂組成物を用いて電極を形成する方法について説明する。
先ず、基板上に金属薄膜をスパッタや蒸着により形成する。そして、金属薄膜上に、ロールコーター、リバースコーター、バーコーター等の接触転写型塗布装置やスピンナー（回転式塗布装置）、スリットコーター、カーテンフローコーター等の非接触型塗布装置を用いて、光硬化性樹脂組成物を塗布し、乾燥させて溶媒を除去する。

次いで、光硬化性樹脂組成物が塗布されたガラス基板に対して、ネガ型のマスクを介して、紫外線、エキシマレーザー光等の活性エネルギー線を照射して部分的に露光する。露光には、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノンランプ、カーボンアーク灯等の紫外線を発する光源を用いることができる。照射するエネルギー線量は、光硬化性樹脂組成物の組成によっても異なるが、例えば５〜２０００ｍＪ／ｃｍ^２程度が好ましい。

次いで、露光後の樹脂層を現像液で現像することにより、レジストパターンを形成する。現像方法は特に限定されず、例えば浸漬法、スプレー法等を用いることができる。現像液の具体例としては、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の有機系のものや、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、アンモニア、４級アンモニウム塩等の水溶液が挙げられる。

次いで、形成されたレジストパターンをマスクとして、金属薄膜をエッチングする。エッチングは、ウェットエッチングであってもドライエッチングであってもよい。その後、剥離液でレジストを除去することにより、電極が形成される。

以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。

＜実施例１＞
（ａ）成分としては、質量平均分子量１２０００、酸価１０１．７ｍｇＫＯＨ／ｇの（ａ−１）樹脂（ダイセル化学工業社製、ＡＣＡＺ２００Ｍ）と、（ａ−３）エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリアクリレート（日本化薬社製、カヤラッドＴＨＥ−３３０）とを用いた。

（ｂ）成分としては、（ｂ−１）２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、ＩＲＧＡＣＵＲＥ ９０７）を用いた。
（ｃ）成分としては、（ｃ−１）トリメチロールプロパンメルカプトプロピオネートを用いた。
熱重合禁止剤としては、（ｄ−１）ペンタエリスリトールテトラキス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、ＩＲＧＡＮＯＸ １０１０）を用いた。
界面活性剤としては、（ｅ−１）共栄社化学社製のグラノール４４０を用いた。

上記各成分に、有機溶剤を固形分濃度が３０質量％となるように混合し、撹拌機で２時間撹拌した後、５．０μｍメンブランフィルタで濾過して光硬化性樹脂組成物を調製した。各成分の配合量は表１の通りである。なお、表中の数値は、特に明記しない限り質量部数を表す。

＜実施例２＞
表１に示す組成にて、実施例１と同様にして光硬化性樹脂組成物を調製した。

＜実施例３〜４＞
（ａ）成分として（ａ−２）メタクリル酸メチル：メタクリル酸イソブチル：メタクリル酸＝５０：２５：２５の共重合体（質量平均分子量６００００）、（ｂ）成分として（ｂ−３）保土ヶ谷化学社製「ＥＡＢ−Ｆ」、及び（ｂ−４）保土谷化学社製「Ｂ−ＣＩＭ」、界面活性剤として（ｅ−２）ビックケミー社製「ＢＫＹ３１０」を用い、表１に示す組成にて、実施例１と同様にして光硬化性樹脂組成物を調製した。

＜実施例５＞
（ｂ）成分として（ｂ−５）チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「ＩＲＧＡＣＵＲＥ ３６９」を用い、表１に示す組成にて、実施例１と同様にして光硬化性樹脂組成物を調製した。

＜実施例６＞
（ｃ）成分として、テトラエチレングリコールビス（３-メルカプトプロピオネート）を用いたほかは、表１の組成にて、実施例１と同様にして光硬化性樹脂組成物を調製した。

＜比較例１〜３＞
表２に示す組成にて、実施例１と同様にして光硬化性樹脂組成物を調製した。

＜比較例４＞
（ｃ）成分として、（ｃ’−１）日本化薬社製「カヤキュアＥＰＡ」を用いたほかは、表２に示す組成にて、実施例１と同様にして光硬化性樹脂組成物を調製した。

有機溶剤：ＰＧＭＥ＝プロピレングリコールモノメチルエーテル
ＰＧＭＥＡ＝プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート

＜レジストパターンの形成＞
上記実施例、比較例で調製した光硬化性樹脂組成物を、ＩＴＯが１５００Åの厚さにスパッタされた１０ｃｍ角、厚さ１．８ｍｍのガラス基板（旭硝子社製、ＰＤ２００）上に、ミカサ製スピンコーターを用いて３００ｒｐｍで２０秒間塗布した後、６５℃のホットプレートで９０秒間乾燥し、約５．０μｍの膜厚を有するレジスト層を得た。次いで、レジスト層が形成されたガラス基板に対して、酸素存在下で３００μｍのギャップを空けたネガマスクを介して、３．５ｋＷ超高圧水銀灯を光源とする露光装置（伯東社製平行光露光装置、ＭＡＴ２５０１）にて３５０ｎｍでの積算露光量５０〜２００ｍＪ／ｃｍ^２となるように、紫外線を選択的に照射した。その後、２５℃にて０．２５％のＮａ_２ＣＯ_３を用いて、２０秒間、０．１５ＭＰａの条件でスプレー現像を行い、２５℃の純水による流水洗浄を２０秒間行い、窒素ブローして１００μｍのラインアンドスペースパターンを得た。

＜現像耐性の評価＞
上記形成されたレジストパターンについて、現像前後の膜厚の比である残膜率を求めた。結果を表３に示す。

表３から分かるように、実施例の光硬化性樹脂組成物を用いて形成したレジストパターンは、残膜率が７０％以上と高く、現像耐性に優れていた。一方、比較例の光硬化性樹脂組成物を用いて形成したレジストパターンは、残膜率７０％以下と低かった。

Claims (5)

1. （ａ）光重合性化合物、（ｂ）光重合開始剤、及び（ｃ）チオール系連鎖移動剤を含有することを特徴とする光硬化性樹脂組成物。
2. 前記（ｃ）成分が、メルカプト有機酸誘導体及びチオグリコール酸誘導体から選ばれる１種以上である請求項１記載の光硬化性樹脂組成物。
3. 前記（ｃ）成分を前記（ａ）成分１００質量部に対して０．０１〜２０質量部含有する請求項１又は２記載の光硬化性樹脂組成物。
4. 前記（ａ）成分が、エチレン性不飽和酸を必須成分として重合して得られた酸基含有アクリル系樹脂と、エポキシ基とカルボキシル基との間の開環付加反応により形成されるエステル結合を含まない脂環式エポキシ基含有不飽和化合物との反応物を含む請求項１〜３いずれか記載の光硬化性樹脂組成物。
5. 請求項１〜４いずれか記載の光硬化性樹脂組成物を基板上に塗布し、プレベークし、選択的に露光した後、アルカリ現像してレジストパターンを形成することを特徴とするパターン形成方法。