JP2009216727A - マイクロレンズ及びマイクロレンズ用感光性組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】屈折率、可視領域での透明性、及び耐熱性に優れるマイクロレンズ及びマイクロレンズ用感光性組成物を提供する。
【解決手段】式（Ｉ）で表される構成単位を有する重合体（Ａ）、重合性化合物（Ｂ）、光重合開始剤（Ｃ）、及び溶剤（Ｄ）を含有する感光性組成物を用いて形成されるマイクロレンズ。

［式（Ｉ）中、Ｒ¹は、水素原子、ハロゲン原子で置換されていてもよいＣ_1-12の炭化水素基、又はＣ_7-12のアラルキル基を示す。］
【選択図】なし

Description

本発明はマイクロレンズ及びマイクロレンズ用感光性組成物に関する。

近年、ＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサに代表される固体撮像素子の需要が急速に拡大している。これらの固体撮像素子には、受光感度を高くするためにマイクロレンズが用いられており、該マイクロレンズには高い屈折率が求められている。
マイクロレンズの形成材料としては、ヒドロキシスチレンとメチルメタクリレートとの共重合体を含有する感光性組成物を用いて形成されたマイクロレンズが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平５−１５８２３２号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたヒドロキシスチレンとメチルメタクリレートとの共重合体を含有する感光性組成物を用いて形成されたマイクロレンズは、熱により着色し透明性の低下を招くことがある。従って本発明の目的は、感光性組成物の熱着色を防止することにある。
さらにマイクロレンズは、その使用目的から明らかなように、屈折率、透明性などに優れていることが求められる場合がある。従って本発明の好ましい目的は、屈折率、透明性などを劣化させることなく、感光性組成物の熱着色を防止することにある。

本発明者らは、前記の課題を解決し得る新たなマイクロレンズについて鋭意検討した結果、特定の重合体を用いると、屈折率、透明性などに悪影響を与えることなく、熱着色を防止できることを見出し、本発明に至った。

すなわち、上記課題を解決することができた本発明のマイクロレンズは、式（Ｉ）で表される構成単位（以下、構成単位（Ｉ）と称する場合がある）を有する重合体（Ａ）、重合性化合物（Ｂ）、光重合開始剤（Ｃ）、及び溶剤（Ｄ）を含有する感光性組成物（感光性樹脂組成物ともいう。）を用いて形成される。

［式（Ｉ）中、Ｒ¹は、水素原子、ハロゲン原子で置換されていてもよいＣ_1-12の炭化水素基（例えば、鎖式または脂環式のアルキル基）、又はＣ_7-12のアラルキル基を示す。］

構成単位（Ｉ）は、式（ＩＩ）で表される構成単位（以下、構成単位（ＩＩ）と称する場合がある）と式（ＩＩＩ）で表される構成単位（以下、構成単位（ＩＩＩ）と称する場合がある）とからなる群として表すこともできる。構成単位（Ｉ）は、構成単位（ＩＩ）及び構成単位（ＩＩＩ）の一方であってもよく、両方であってもよい。

［式（ＩＩＩ）中、Ｒ²は、ハロゲン原子で置換されていてもよいＣ_1-12の炭化水素基（例えば、鎖式または脂環式のアルキル基）、又はＣ_7-12のアラルキル基を示す。］

前記重合体（Ａ）は、さらに式（ＩＶ）で表される構成単位（以下、構成単位（ＩＶ）と称する場合がある）を有していてもよい。

［式（ＩＶ）中、Ｒ³は、水素原子、ハロゲン原子で置換されていてもよいＣ_1-12の炭化水素基（例えば、鎖式または脂環式のアルキル基）、Ｃ_7-12のアラルキル基、Ｃ_1-12のアルコキシ基、又はアリル基を示す。］

構成単位（Ｉ）の重合比（重合体（Ａ）の全構成単位の合計モル％を１００モル％としたときの重合比）は、例えば、２５〜１００モル％の範囲から選択でき、構成単位（ＩＶ）と組み合わせる場合には、例えば、２５〜５０モル％である。

構成単位（ＩＩ）の重合比（重合体（Ａ）全構成単位の合計モル％を１００モル％としたときの重合比）は、例えば、１０〜８０モル％であってもよい。また重合体（Ａ）は構成単位（ＩＩＩ）を有さなくてもよいが、構成単位（ＩＩＩ）を有する場合のその重合比（重合体（Ａ）の全構成単位の合計モル％を１００モル％としたときの重合比）は、２０〜５０モル％にすることが好ましい。

前記重合性化合物（Ｂ）は、好ましくは３官能以上の多官能モノマーであり、前記光重合開始剤（Ｃ）は、好ましくはオキシム系化合物である。

本発明にかかるマイクロレンズは、以下の工程を有する方法によって製造される。
（１）上記式（Ｉ）で表される構成単位を有する重合体（Ａ）、重合性化合物（Ｂ）、光重合開始剤（Ｃ）、及び溶剤（Ｄ）を含有する感光性組成物を支持体上に塗布する工程
（２）溶剤（Ｄ）を除去する工程
（３）塗布により得られた被膜に目的のパターンに対応するマスクパターンを介して露光する工程
（４）現像工程
（５）得られたパターンに紫外線を照射する工程
（６）パターンを加熱する工程

本発明には、上記式（Ｉ）で表される構成単位を有する重合体（Ａ）、重合性化合物（Ｂ）、光重合開始剤（Ｃ）、及び溶剤（Ｄ）を含有するマイクロレンズ用感光性組成物が包含される。

本発明によれば、屈折率、可視領域での透明性、及び耐熱性（熱着色性）に優れたマイクロレンズ及びマイクロレンズ用感光性組成物を提供できる。また本発明の感光性組成物は、平坦化特性にも優れる。

本発明のマイクロレンズは感光性組成物を用いて形成される。この感光性組成物は、式（Ｉ）で表される構成単位（構成単位（Ｉ））を有する重合体（Ａ）、重合性化合物（Ｂ）、光重合開始剤（Ｃ）、及び溶剤（Ｄ）を含有している。初めに構成単位（Ｉ）について、詳細に説明する。

［式（Ｉ）中、Ｒ¹は、水素原子、ハロゲン原子で置換されていてもよいＣ_1-12の炭化水素基（例えば、鎖式または脂環式のアルキル基）、又はＣ_7-12のアラルキル基を示す。］
本明細書中、Ｃ_a-bの表記は、炭素数がａ以上、ｂ以下であることを意味する。

ハロゲン原子で置換されていてもよいＣ_1-12の炭化水素基としては、鎖式アルキル基、鎖式ハロゲン化アルキル基などの鎖式アルキル基、及び脂環式アルキル基などが例示できる。鎖式アルキル基には、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基などの直鎖状あるいは分岐鎖状アルキル基が挙げられ、好ましくは、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基などのＣ_1-4鎖式アルキル基である。

鎖式ハロゲン化アルキル基としては、クロロメチル基、ブロモメチル基、ヨードメチル基、クロロエチル基、ブロモエチル基、ヨードエチル基、クロロプロピル基、ブロモプロピル基、ヨードプロピル基などの直鎖状あるいは分岐鎖状ハロゲン化アルキル基が例示でき、好ましくはブロモメチル基、ブロモエチル基、ブロモプロピル基などのハロゲン化Ｃ_1-4鎖式アルキル基である。

脂環式アルキル基には、アダマンチル基（例えば、２−メチル−２−アダマンチル基、２−エチル−２−アダマンチル基、１−メチル−１−アダマンチルエチル基など）などのＣ_10-12脂環式アルキル基（橋かけ環式アルキル基）が含まれる。

Ｃ_7-12のアラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基などが挙げられ、好ましくはベンジル基である。
Ｒ¹は、好ましくは、水素原子、ハロゲン原子で置換されていてもよいＣ_1-12の炭化水素基（鎖式または脂環式のアルキル基など。特に鎖式アルキル基）である。

前記構成単位（Ｉ）は、式（ＩＩ）で表される構成単位（構成単位（ＩＩ））と式（ＩＩＩ）で表される構成単位（構成単位（ＩＩＩ））とからなる群として表すこともできる。構成単位（Ｉ）は、構成単位（ＩＩ）及び構成単位（ＩＩＩ）の一方であってもよく、両方の組み合わせでもよい。

［式（ＩＩＩ）中、Ｒ²は、ハロゲン原子で置換されていてもよいＣ_1-12の炭化水素基、又はＣ_7-12のアラルキル基を表す。］

ハロゲン原子で置換されていてもよいＣ_1-12の炭化水素基、Ｃ_7-12のアラルキル基としては、式（Ｉ）において例示したものと同じ基が挙げられる。
Ｒ²として、好ましくは、ハロゲン原子で置換されていてもよいＣ_1-12の炭化水素基（鎖式または脂環式のアルキル基など。特に鎖式アルキル基）が挙げられる。

構成単位（ＩＩ）は、オルト型構成単位、メタ型構成単位、パラ型構成単位のいずれか一つであってもよく、これらの２つ以上の組合せであってもよい。なおオルト、メタ、パラは、対応するビニルモノマー（構成単位（ＩＩ）の場合はビニル安息香酸）におけるビニル基とカルボキシ基の置換位置に従って命名される（オルト、メタ、パラの命名基準は、以下同様）。構成単位（ＩＩ）は、好ましくは、パラ型構成単位である。
構成単位（ＩＩ）は、全て、対応するビニル化合物から導くことができる。

構成単位（ＩＩＩ）としては、例えば、式（ＩＩＩ−１）〜式（ＩＩＩ−１５）で表される構成単位が挙げられる。構成単位（ＩＩＩ）は、構成単位（ＩＩＩ−１）〜（ＩＩＩ−１５）のいずれか一つであってもよく、これらの２つ以上の組合せであってもよい。構成単位（ＩＩＩ）は、好ましくは、構成単位（ＩＩＩ−１）〜（ＩＩＩ−７）から選ばれる。
構成単位（ＩＩＩ−１）〜（ＩＩＩ−１５）は、オルト型構成単位、メタ型構成単位、パラ型構成単位のいずれか一つであってもよく、これらの２つ以上の組合せであってもよい。構成単位（ＩＩＩ−１）〜（ＩＩＩ−１５）は、好ましくはパラ型構成単位である。

構成単位（ＩＩＩ−１）〜（ＩＩＩ−１５）は、対応するビニル化合物から導くことができる。

重合体（Ａ）は、必要に応じて、式（ＩＶ）で表される構成単位（構成単位（ＩＶ））を有していてもよい。

［式（ＩＶ）中、Ｒ³は、水素原子、ハロゲン原子で置換されていてもよいＣ_1-12の炭化水素基（例えば、鎖式または脂環式のアルキル基）、Ｃ_7-12のアラルキル基、Ｃ_1-12のアルコキシ基、又はアリル基を表す。］

ハロゲン原子で置換されていてもよいＣ_1-12の炭化水素基、Ｃ_7-12のアラルキル基としては、式（Ｉ）におけるものと同じものが挙げられる。
Ｃ_1-12のアルコキシ基は分岐していてもよく、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ｎ−ペンチルオキシ基、ｎ−ヘキシルオキシ基、ｎ−ヘプチルオキシ基、ｎ−オクチルオキシ基、ｎ−ノニルオキシ基、ｎ−デシルオキシ基、ｎ−ウンデシルオキシ基、ｎ−ドデシルオキシ基などが挙げられ、好ましくはメトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基などのＣ_1-4のアルコキシ基が挙げられる。

構成単位（ＩＶ）としては、例えば、式（ＩＶ−１）〜式（ＩＶ−３３）で表される構成単位などが挙げられる。構成単位（ＩＶ）は、構成単位（ＩＶ−１）〜（ＩＶ−３３）のいずれか一つであってもよく、これらの２つ以上の組合せであってもよい。構成単位（ＩＶ）は、好ましくは構成単位（ＩＶ−１）である。
構成単位（ＩＶ−２）〜（ＩＶ−３３）は、オルト型構成単位、メタ型構成単位、パラ型構成単位のいずれか一つであってもよく、これらの２つ以上の組合せであってもよい。構成単位（ＩＶ−２）〜（ＩＶ−３３）は、好ましくはパラ型構成単位である。

構成単位（ＩＶ−１）〜（ＩＶ−３３）は、全て、対応するビニル化合物から導かれる。

本発明では、構成単位（ＩＶ）は必須ではなく、構成単位（Ｉ）のみで、又は構成単位（Ｉ）と後述する他の構成単位で重合体（Ａ）を形成してもよい。構成単位（ＩＶ）を除いて重合体（Ａ）を形成する場合、構成単位（Ｉ）の重合比（重合体（Ａ）の全構成単位の合計モル％を１００モル％としたときの重合比）は、例えば、２５〜１００モル％、好ましくは６０〜１００モル％、さらに好ましくは８０〜１００モル％の範囲から選択できる。
一方、構成単位（ＩＶ）を含めて重合体（Ａ）を形成する場合、構成単位（Ｉ）の重合比（前記と同じ意味）は、例えば、２５〜５０モル％、好ましくは２８〜４５モル％である。また構成単位（ＩＶ）の重合比（前記と同じ意味）は、例えば、５０〜７５モル％、好ましくは５５〜７２モル％である。

構成単位（Ｉ）を構成単位（ＩＩ）、（ＩＩＩ）に分けたとき、構成単位（Ｉ）は、構成単位（ＩＩ）及び構成単位（ＩＩＩ）の一方であってもよく、両方の組み合わせでもよい。構成単位（Ｉ）は、好ましくは、構成単位（ＩＩ）単独、又は構成単位（ＩＩ）と構成単位（ＩＩＩ）の組合せである。
なお、構成単位（ＩＩ）が単独で構成単位（Ｉ）を示すことがあり、また構成単位（Ｉ）は上述した通り単独で重合体（Ａ）を形成することがあるが、構成単位（ＩＩ）が単独で構成単位（Ｉ）を示す場合、通常、構成単位（ＩＩ）は構成単位（ＩＶ）や後述する他の構成単位と組み合わされる。

構成単位（ＩＩ）の重合比（前記と同じ意味）は、例えば、１０〜８０モル％、好ましくは２０〜７５モル％である。構成単位（ＩＩ）の重合比は、組み合わせる構成単位に応じてより厳密に規定してもよく、構成単位（ＩＩ）を構成単位（ＩＩＩ）と組み合わせるとき、構成単位（ＩＩ）の重合比（前記と同じ意味）は、例えば、５０〜８０モル％、好ましくは６０〜７５モル％にしてもよい。構成単位（ＩＩ）を構成単位（ＩＶ）と組み合わせるとき、構成単位（ＩＩ）の重合比（前記と同じ意味）は、例えば、１０〜５０モル％、好ましくは２０〜４５モル％にしてもよい。

構成単位（ＩＩＩ）は、上述の通り必須ではないが、構成単位（ＩＩＩ）が構成単位（ＩＩ）と共に構成単位（Ｉ）を構成する場合、構成単位（ＩＩＩ）の重合比（前記と同じ意味）は、例えば、２０〜５０モル％、好ましくは２５〜４０モル％である。

重合体（Ａ）は、好ましくは構成単位（ＩＩ）と構成単位（ＩＶ）を含むか、又は構成単位（ＩＩ）と構成単位（ＩＩＩ）を含む。構成単位（ＩＩ）と構成単位（ＩＶ）の好ましい組合せには、ｐ−ビニル安息香酸とスチレンを構成モノマーとする組合せ（下記組合せ１に相当）が含まれる。構成単位（ＩＩ）と構成単位（ＩＩＩ）の好ましい組合せには、ｐ−ビニル安息香酸とｐ−ビニル安息香酸メチルを構成モノマーとする組合せ（下記組合せ２に相当）が含まれる。

前記好ましい重合体（Ａ）において、構成単位（ＩＩ）の重合比（前記と同じ意味）は、例えば、２０〜８０モル％である。好ましい重合体（Ａ）においても、構成単位（ＩＩ）の重合比は、前記と同様、この構成単位（ＩＩ）を構成単位（ＩＶ）と組み合わせるか構成単位（ＩＩＩ）と組み合わせるかに応じてより厳密に規定してもよく、その数値範囲も前記と同じである。各構成単位の重合比が前記の範囲にあると、本発明の感光性組成物の現像時の現像性が良好で、かつパターンの膜減りも低い傾向にあり、好ましい。

重合体（Ａ）は、さらに、構成単位（Ｉ）を導くビニル化合物（以下、ビニル化合物（Ｉ）と称することがある）と共重合可能な他のビニル化合物との共重合体であってもよい。この他のビニル化合物は、前記他の構成単位を形成する。
他のビニル化合物としては、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、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｓｅｃ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチル（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリル酸鎖状アルキルエステル類；
シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２−メチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、トリシクロ［５．２．１．０^2,6］デカン−８−イル（メタ）アクリレート（本発明の属する技術分野では「ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート」ともいわれている。）、ジシクロペンタニルオキシエチル（メタ）アクリレート、イソボロニル（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリル酸環状アルキルエステル類；
フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリル酸アリールエステル類；
マレイン酸ジエチル、フマル酸ジエチル、イタコン酸ジエチルなどの不飽和ジカルボン酸ジエステル；
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）アクリレートなどの（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル類；
ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−メチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−エチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−ヒドロキシビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−カルボキシビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−ヒドロキシメチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−（２’−ヒドロキシエチル）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−メトキシビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−エトキシビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５，６−ジヒドロキシビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５，６−ジカルボキシビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５，６−ジ（ヒドロキシメチル）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５，６−ジ（２’−ヒドロキシエチル）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５，６−ジメトキシビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５，６−ジエトキシビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−ヒドロキシ−５−メチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−ヒドロキシ−５−エチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−カルボキシ−５−メチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−カルボキシ−５−エチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−ヒドロキシメチル−５−メチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−カルボキシ−６−メチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−カルボキシ−６−エチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５，６−ジカルボキシビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン無水物（ハイミック酸無水物）、５−ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−シクロヘキシルオキシカルボニルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５−フェノキシカルボニルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５，６−ジ（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、５，６−ジ（シクロヘキシルオキシカルボニル）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン等のビシクロ不飽和化合物類；
Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、Ｎ−ベンジルマレイミド、Ｎ−スクシンイミジル−３−マレイミドベンゾエート、Ｎ−スクシンイミジル−４−マレイミドブチレート、Ｎ−スクシンイミジル−６−マレイミドカプロエート、Ｎ−スクシンイミジル−３−マレイミドプロピオネート、Ｎ−（９−アクリジニル）マレイミド等のジカルボニルイミド誘導体類；
アクリロニトリル、メタクリロニトリル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリルアミド、メタクリルアミド、酢酸ビニル、１，３−ブタジエン、イソプレン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエンなどが挙げられる。

好ましい他のビニル化合物は、アクリロニトリル、メタクリロニトリルである。

なお、本明細書中（メタ）アクリルの記載は、アクリル、メタクリル、およびそれらの混合を意味する。

また重合体（Ａ）は、ビニル化合物（Ｉ）と、脂肪族エポキシ基及び脂環式エポキシ基からなる群から選ばれる少なくとも１種の基を有し、かつ不飽和結合を有する化合物（化合物ａ１）、又はオキセタニル基を有し、かつ不飽和結合を有する化合物（化合物ａ２。なお化合物ａ１と化合物ａ２を合わせて化合物ａという）との共重合体（イ１）；
ビニル化合物（Ｉ）と、不飽和カルボン酸及び不飽和カルボン酸無水物からなる群から選ばれる少なくも一種（化合物ｂ）と、化合物ｂと共重合可能な単量体（化合物ｃ）との共重合体における化合物ｂに由来するカルボキシ基の一部を、前述の化合物ａに由来するエポキシ基又はオキセタニル基と反応させることで得られる共重合体（イ２）が挙げられる。なお化合物ａ、化合物ｂ、化合物ｃなども前記他の構成単位を形成する。
脂肪族エポキシ基を有する化合物ａ１としては、例えば、グリシジル（メタ）アクリレート、β−メチルグリシジル（メタ）アクリレート、β−エチルグリシジル（メタ）アクリレート、ｏ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｍ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｐ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、グリシジルビニルエーテルなどが挙げられる。
脂環式エポキシ基を有する化合物ａ１には、例えば、ビニルシクロヘキセンモノオキサイド１，２−エポキシ−４−ビニルシクロヘキサン（例えば、セロキサイド２０００；ダイセル化学工業（株）製）、３，４−エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート（例えば、サイクロマー（登録商標）Ａ４００；ダイセル化学工業（株）製）、３，４−エポキシシクロヘキシルメチルメタアクリレート（例えば、サイクロマーＭ１００；ダイセル化学工業（株）製）、式（Ｖ）で表される化合物、及び式（ＶＩ）で表される化合物などが含まれる。

［式（Ｖ）及び式（ＶＩ）において、Ｒ⁴は、それぞれ独立に、水素原子又はヒドロキシ基で置換されていてもよいＣ_1-4のアルキル基を示す。Ｘは、それぞれ独立に、単結合又はヘテロ原子を含んでもよいＣ_1-6のアルキレン基を示す。］

Ｒ⁴としては、例えば、水素原子；メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基などのＣ_1-4のアルキル基；ヒドロキシメチル基、１−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシエチル基、１−ヒドロキシ−ｎ−プロピル基、２−ヒドロキシ−ｎ−プロピル基、３−ヒドロキシ−ｎ−プロピル基、１−ヒドロキシ−イソプロピル基、２−ヒドロキシ−イソプロピル基、１−ヒドロキシ−ｎ−ブチル基、２−ヒドロキシ−ｎ−ブチル基、３−ヒドロキシ−ｎ−ブチル基、４−ヒドロキシ−ｎ−ブチル基などのＣ_1-4のヒドロキシ基含有アルキル基が挙げられる。好ましいＲ⁴は、水素原子；メチル基、ヒドロキシメチル基、１−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシエチル基などのヒドロキシ基で置換されていてもよいＣ_1-2のアルキル基などであり、より好ましいＲ⁴は、水素原子、メチル基である。

Ｘとして、単結合；メチレン基、エチレン基、プロピレン基などのＣ_1-3のアルキレン基；オキシメチレン基、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、チオメチレン基、チオエチレン基、チオプロピレン基、アミノメチレン基、アミノエチレン基、アミノプロピレン基などのＣ_1-3のヘテロ原子含有アルキレン基などが挙げられる。好ましいＸは、単結合、メチレン基、エチレン基、オキシメチレン基、オキシエチレン基などであり、より好ましいＸは単結合、オキシエチレン基である。

式（Ｖ）で表される化合物としては、例えば、式（Ｖ−１）〜式（Ｖ−１５）で表される化合物などが含まれ、好ましくは式（Ｖ−１）、式（Ｖ−３）、式（Ｖ−５）、式（Ｖ−７）、式（Ｖ−９）、式（Ｖ−１１）〜式（Ｖ−１５）で表される化合物が例示され、より好ましくは式（Ｖ−１）、式（Ｖ−７）、式（Ｖ−９）、式（Ｖ−１５）で表される化合物が挙げられる。

式（ＶＩ）で表される化合物としては、例えば、式（ＶＩ−１）〜式（ＶＩ−１５）で表される化合物などが含まれ、好ましくは式（ＶＩ−１）、式（ＶＩ−３）、式（ＶＩ−５）、式（ＶＩ−７）、式（ＶＩ−９）、式（ＶＩ−１１）〜式（ＶＩ−１５）で表される化合物が例示され、より好ましくは式（ＶＩ−１）、式（ＶＩ−７）、式（ＶＩ−９）、式（ＶＩ−１５）で表される化合物が挙げられる。

式（Ｖ）で表される化合物及び式（ＶＩ）で表される化合物は、それぞれ、単独で用いても２種以上を組み合わせてもよい。また、式（Ｖ）で表される化合物と式（ＶＩ）で表される化合物は、いずれか一方を用いてもよく、両方を任意の比率で混合してもよい。混合する場合、その混合比率（式（Ｖ）：式（ＶＩ）、モル比）は、例えば、５：９５〜９５：５、好ましくは１０：９０〜９０：１０、より好ましくは２０：８０〜８０：２０である。

化合物ａとしては、例えば、３−メチル−３−メタクリルオキシメチルオキセタン、３−メチル−３−アクリロキシメチルオキセタン、３−エチル−３−メタクリロキシメチルオキセタン、３−エチル−３−アクリロキシメチルオキセタン、３−メチル−３−メタクリロキシエチルオキセタン、３−メチル−３−アクリロキシエチルオキセタン、３−エチル−３−メタクリロキシエチルオキセタン、３−エチル−３−アクリロキシエチルオキセタンなどが挙げられる。
化合物ｂとしては、例えば、（メタ）アクリル酸、クロトン酸などの不飽和モノカルボン酸類；マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸などの不飽和ジカルボン酸類及びこの無水物；コハク酸モノ［２−（メタ）アクリロイルオキシエチル］、フタル酸モノ［２−（メタ）アクリロイルオキシエチル］などの多価カルボン酸のモノ［（メタ）アクリロイルオキシアルキル］エステル類などが挙げられる。
化合物ｃとしては、ビニル化合物（Ｉ）と共重合可能な他のビニル化合物として列挙した化合物が挙げられる。

重合体（Ａ）の重量平均分子量（ポリスチレン換算）は、例えば、５，０００〜１００，０００、好ましくは７，０００〜８０，０００、さらに好ましくは１０，０００〜５０，０００である。また重合体（Ａ）の分散度［重量平均分子量（Ｍｗ）／数平均分子量（Ｍｎ）］は、例えば、１．５〜１５程度、好ましくは２．０〜１０程度である。

本発明で使用する重合性化合物（Ｂ）としては、例えば、単官能モノマー、２官能モノマー、３官能以上の多官能モノマーなどが使用できる。好ましい重合性化合物は、２官能以上の多官能モノマーであり、より好ましくは３官能の多官能モノマーである。
単官能モノマーとしては、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピル（メタ）アクリレート等のヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート；ノニルフェニルカルビトール（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシルカルビトール（メタ）アクリレート、２−（２−エトキシエトキシ）エチル（メタ）アクリレート等のエーテル化アルキレングリコール単位を有する（メタ）アクリレート；ラウリル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート等の長鎖アルキル（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、カプロラクトン（メタ）アクリレート等の複素環を有する（メタ）アクリレート；エトキシ化ノニルフェノール（メタ）アクリレート、プロポキシ化ノニルフェノール（メタ）アクリレート等の芳香族環を有する（メタ）アクリレート；Ｎ−ビニルピロリドンなどが挙げられる。
また２官能モノマーとしては、１，３―ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート等の直鎖状アルキルジ（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、プロポキシ化ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、エトキシ化ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、３−メチルペンタンジオールジ（メタ）アクリレート等の分岐鎖状アルキルジ（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（メタ）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、ポリエチレングリコールジアクリレート等のアルキレングリコールジ（メタ）アクリレート；ビスフェノールＡのビス（アクリロイロキシエチル）エーテル；エトキシ化ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレートなどが挙げられる。
３官能以上の多官能モノマーとしては、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート等の分岐鎖状アルキルトリ（メタ）アクリレート；トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリ（メタ）アクリレート；エトキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート等のアルコキシ化分岐鎖状アルキルトリ（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、トリペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールヘプタ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ（メタ）アクリレート等のペンタエリスリトール（メタ）アクリレート類；ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレートと酸無水物との反応物、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレートと酸無水物との反応物、トリペンタエリスリトールヘプタ（メタ）アクリレートと酸無水物との反応物などのペンタエリスリトール（メタ）アクリレート類と酸無水物との反応物；カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性トリペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性トリペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性トリペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性トリペンタエリスリトールヘプタ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性トリペンタエリスリトールオクタ（メタ）アクリレート等のカプロラクトン変性多官能（メタ）アクリレート；カプロラクトン変性ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレートと酸無水物との反応物、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレートと酸無水物との反応物、カプロラクトン変性トリペンタエリスリトールヘプタ（メタ）アクリレートと酸無水物との反応物などのカプロラクトン変性多官能（メタ）アクリレートと酸無水物との反応物などが挙げられる。好ましくは、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールヘプタ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ（メタ）アクリレート等の縮合ペンタエリスリトール（メタ）アクリレートである。これらの重合性化合物（Ｂ）は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

光重合開始剤（Ｃ）としては、例えば、オキシム系化合物、アセトフェノン系化合物、ビイミダゾール系化合物、トリアジン系化合物及びアシルフォスフィンオキサイド系化合物が含まれる（以下、これらを第１の光重合開始剤という）。光重合開始剤は、単独で用いても良く、２種以上を組み合わせてもよい。

オキシム系化合物の具体例としては、Ｏ−エトキシカルボニル−α−オキシイミノ−１−フェニルプロパン−１−オン、式（ＶＩＩ）で表される化合物（１．２−オクタンジオン,１−[４−(フェニルチオ)−,２−(Ｏ−ベンゾイルオキシム)]）、及び式（ＶＩＩＩ）で表される化合物（エタノン,１−[９−エチル−６−(２−メチルベンゾイル)−９Ｈ−カルバゾール−３−イル]−,１−(Ｏ−アセチルオキシム）)などが挙げられる。

アセトフェノン系化合物としては、ジエトキシアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、ベンジルジメチルケタール、２−ヒドロキシ−１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−メチルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−２−モルホリノ（４−チオメチルフェニル）プロパン−１−オン、２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルホリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）ブタン−１−オン、２−（２−メチルベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタン−１−オン、２−（３−メチルベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタン−１−オン、２−（４−メチルベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタン−１−オン、２−（２−エチルベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタン−１−オン、２−（２−プロピルベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタン−１−オン、２−（２−ブチルベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタン−１−オン、２−（２，３−ジメチルベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタン−１−オン、２−（２、４−ジメチルベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタン−１−オン、２−（２−クロロベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタン−１−オン、２−（２−ブロモベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタン−１−オン、２−（３−クロロベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタン−１−オン、２−（４−クロロベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタン−１−オン、２−（３−ブロモベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタン−１−オン、２−（４−ブロモベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタン−１−オン、２−（２−メトキシベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタン−１−オン、２−（３−メトキシベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタン−１−オン、２−（４−メトキシベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタン−１−オン、２−（２−メチル−４−メトキシベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタン−１−オン、２−（２−メチル−４−ブロモベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタン−１−オン、２−（２−ブロモ−４−メトキシベンジル）−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタン−１−オン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−［４−（１−メチルビニル）フェニル］プロパン−１−オンなどが挙げられる。

ビイミダゾール系化合物としては、２，２’−ビス（２−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニルビイミダゾール、２，２’−ビス（２，３−ジクロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニルビイミダゾール（例えば特開平６−７５３７２号公報及び特開平６−７５３７３号公報などを参照）、２，２’−ビス（２−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラ（アルコキシフェニル）ビイミダゾール、２，２’−ビス（２−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラ（ジアルコキシフェニル）ビイミダゾール、２，２’−ビス（２−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラ（トリアルコキシフェニル）ビイミダゾール（例えば特公昭４８−３８４０３号公報及び特開昭６２−１７４２０４号公報などを参照）、及び４，４’，５，５’−位のフェニル基がカルボアルコキシ基により置換されているビイミダゾール化合物（例えば、特開平７−１０９１３号公報など参照。）などが挙げられる。

トリアジン系化合物には、例えば、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（４−メトキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（４−メトキシナフチル）−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−ピペロニル−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（４−メトキシスチリル）−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［２−（５−メチルフラン−２−イル）エテニル］−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［２−（フラン−２−イル）エテニル］−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［２−（４−ジエチルアミノ−２−メチルフェニル）エテニル］−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［２−（３，４−ジメトキシフェニル）エテニル］−１，３，５−トリアジンなどが含まれる。

アシルフォスフィンオキサイド系化合物は、例えば、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイドなどである。

上記例示の光重合開始剤（Ｃ）（オキシム系化合物、アセトフェノン系化合物、ビイミダゾール系化合物、トリアジン系化合物、アシルフォスフィンオキサイド系化合物などの第１の光重合開始剤）は、第２の光重合開始剤の１種又は２種以上と併用しても良い。第２の光重合開始剤には、例えば、ベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、チオキサントン系化合物、アントラセン系化合物などが含まれる。

ベンゾイン系化合物としては、例えば、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、及びベンゾインイソブチルエーテルなどが挙げられる。

ベンゾフェノン系化合物は、例えば、ベンゾフェノン、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド、３，３’，４，４’−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン、及び２，４，６−トリメチルベンゾフェノンなどである。

チオキサントン系化合物には、例えば、２−イソプロピルチオキサントン、４−イソプロピルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２，４−ジクロロチオキサントン及び１−クロロ−４−プロポキシチオキサントンなどが含まれる。

アントラセン系化合物としては、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などが例示できる。

第２の光重合開始剤には、前記例示の化合物の他、１０−ブチル−２−クロロアクリドン、ベンジル（＝「１，２−ジフェニルエタン−１，２−ジオン」）、フェニルグリオキシル酸メチル、チタノセン化合物、２−エチルアントラキノン、９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノンなどが挙げられる。

また第２の光重合開始剤として、特表２００２−５４４２０５号公報に記載されているような連鎖移動を起こし得る基を有する化合物を使用することができる。このような化合物として、例えば、式（ＩＸ−１）〜（ＩＸ−６）で表される化合物などが挙げられる。

重合体（Ａ）、重合性化合物（Ｂ）、及び光重合開始剤（Ｃ）の含有量（重合体（Ａ）、重合性化合物（Ｂ）、及び光重合開始剤（Ｃ）の合計１００質量部に対する量）は、それぞれ以下の通りである。

重合体（Ａ）の含有量は、例えば、４０〜８０質量部程度、好ましくは５０〜７５質量部程度、より好ましくは５５〜７０質量部程度である。重合体（Ａ）の含有量が前記範囲であれば、感光性組成物の現像液に対する溶解度が充分であり、また現像工程での膜減りを生じにくく、フォトリソグラフィー法でパターンを形成する際の露光量が少なくなり好ましい。

重合性化合物（Ｂ）の含有量は、例えば、５〜８０質量部程度、好ましくは１５〜６０質量部程度、より好ましくは２０〜３５質量部程度である。重合性化合物（Ｂ）の含有量が前記の範囲にあると、感光性組成物の感度や、塗膜およびパターンの強度や平滑性、信頼性、機械強度が良好になる傾向があり、好ましい。

光重合開始剤（Ｃ）の含有量は、例えば、１〜１５質量部程度、好ましくは３〜１０質量部程度である。光重合開始剤（Ｃ）の量が前記範囲であれば、フォトリソグラフィー法でパターンを形成する際の露光量を少なくできる。また現像後のパターンの形状が良好であり、該パターンを加熱して硬化させた後のパターンの機械的強度も充分である。

本発明の感光性組成物中で使用する溶剤（Ｄ）は、感光性組成物中に含まれる重合体（Ａ）、重合性化合物（Ｂ）、及び光重合開始剤（Ｃ）などの溶解度や塗布性によって、適宜選択される。

溶剤（Ｄ）としては、例えば、エチレングリコール類（メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、メチルセルソルブアセテート、エチルセルソルブアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテルなど）、プロピレングリコール類（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など）、Ｎ−メチルピロリドン、γ−ブチロラクトン、ジメチルスルホキシド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ケトン類（４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノン（別名ジアセトンアルコール）、シクロヘキサノンなど）、カルボン酸エステル類（酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、ピルビン酸エチル、乳酸エチル、乳酸ｎ−ブチルなど）などが挙げられる。これら溶剤は、単独で用いてもよく、混合して用いてもよい。

溶剤（Ｄ）の含有量は、感光性組成物全体を１００質量％としたとき、例えば４０〜９５質量％程度、好ましくは７０〜９０質量％程度である。溶剤量が上記範囲にあると、塗布膜の均一性が良好となる。

本発明の感光性組成物は、必要に応じて、界面活性剤なども含有していてもよい。界面活性剤には、シリコーン系界面活性剤［例えば、トーレシリコーンＤＣ３ＰＡ、同ＳＨ７ＰＡ、同ＤＣ１１ＰＡ、同ＳＨ２１ＰＡ、同ＳＨ２８ＰＡ、同２９ＳＨＰＡ、同ＳＨ３０ＰＡ、ポリエーテル変性シリコンオイルＳＨ８４００（以上はトーレシリコーン（株）製）、ＫＰ３２１、ＫＰ３２２、ＫＰ３２３、ＫＰ３２４、ＫＰ３２６、ＫＰ３４０、ＫＰ３４１（以上は信越シリコーン製）、ＴＳＦ４００、ＴＳＦ４０１、ＴＳＦ４１０、ＴＳＦ４３００、ＴＳＦ４４４０、ＴＳＦ４４４５、ＴＳＦ−４４４６、ＴＳＦ４４５２、ＴＳＦ４４６０（以上はジーイー東芝シリコーン（株）製）などのシロキサン結合を有する界面活性剤など］；フッ素系界面活性剤［例えば、フロラードＦＣ４３０、同ＦＣ４３１（以上は住友スリーエム（株）製）、メガファック（登録商標）Ｆ１４２Ｄ、同Ｆ１７１、同Ｆ１７２、同Ｆ１７３、同Ｆ１７７、同Ｆ１８３、同Ｒ３０（以上は大日本インキ化学工業（株）製）、エフトップＥＦ３０１、同ＥＦ３０３、同ＥＦ３５１、同ＥＦ３５２（以上は新秋田化成（株）製）、サーフロンＳ３８１、同Ｓ３８２、同ＳＣ１０１、同ＳＣ１０５（以上は旭硝子（株）製）、Ｅ５８４４（（株）ダイキンファインケミカル研究所製）、ＢＭ−１０００、ＢＭ−１１００（以上はＢＭ Ｃｈｅｍｉｅ社製）などのフルオロカーボン鎖を有する界面活性剤など］；フッ素原子を有するシリコーン系界面活性剤［メガファックＲ０８、同ＢＬ２０、同Ｆ４７５、同Ｆ４７７、同Ｆ４４３（以上は大日本インキ化学工業（株）製）などのシロキサン結合及びフルオロカーボン鎖を有する界面活性剤など］が含まれる。これらの界面活性剤は、単独でも２種類以上を組合せて用いてもよい。

界面活性剤を用いる場合、その使用量は、感光性組成物全体を１００質量％としたとき、例えば、０．０００５質量％〜０．６質量％程度、好ましくは０．００１質量％〜０．５質量％程度である。界面活性剤の使用量が前記の範囲であると、感光性組成物の塗布時における平坦性がさらに良好になる。

さらに本発明にかかる感光性組成物は、本発明の効果を損なわない程度で、種々の添加成分（エポキシ系樹脂、オキセタン化合物、紫外線吸収剤、酸化防止剤、キレート剤など）を含んでいてもよい。

本発明の感光性組成物は、溶剤中で各成分を混合することにより調製できる。この調製された感光性組成物は、通常、ポアサイズが０．２μｍ以下程度のフィルタでろ過する。ろ過により、感光性組成物を塗布する際の均一性が向上する。

本発明におけるマイクロレンズの製造方法は、以下の工程を有する。
（１）式（Ｉ）で表される構成単位を有する重合体（Ａ）、重合性化合物（Ｂ）、光重合開始剤（Ｃ）、及び溶剤（Ｄ）を含有する感光性組成物を支持体上に塗布する工程
（２）溶剤（Ｄ）を除去する工程
（３）塗布により得られた被膜に目的のパターンに対応するマスクパターンを介して露光する工程
（４）現像工程
（５）得られたパターンに紫外線を照射する工程
（６）パターンを加熱する工程

感光性組成物が塗布される支持体としては、公知のものが使用でき、例えばＣＣＤやＣＭＯＳなどの固体結合素子などイメージセンサが形成されたシリコンウエハ、透明なガラス板、石英ウエハなどが使用できる。

支持体上に感光性組成物の被膜を形成する方法は特に限定されず、スピンコート法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法、ディップ法、流延塗布法、ロール塗布法、スリット＆スピンコート法、スリットコート法などの通常の塗布方法を適宜採用できる。

本発明の感光性組成物を支持体上に塗布した後、溶剤などの揮発成分を加熱（例えば７０〜１２０℃の加熱）などによって除去することにより、被膜を形成できる。

被膜を露光する際には、目的のパターンに対応するマスクパターンを介して、被膜に光線を照射する。光線としては、例えば、ｇ線、ｈ線、ｉ線などを用いることができ、これらにはｇ線ステッパー、ｈ線ステッパー、ｉ線ステッパーなどの露光機を利用すればよい。照射領域における光線の照射量は、重合体（Ａ）、重合性化合物（Ｂ）、及び光重合開始剤（Ｃ）の種類及び含有量などによって適宜選択される。

現像では、通常の感光性組成物を用いた場合と同様に、被膜が設けられた支持体を通常の現像液に接触させればよい。現像液としては、特に制限は無いが、例えばアルカリ水溶液などが用いられ、必要に応じて界面活性剤を混合してもよい。現像液を振り切り、次いで水洗して現像液を除去することにより、パターンを形成する。なお現像液を振り切った後、リンス液でリンスをしてから、水洗する場合もある。このリンスにより、現像時に支持体上に残った感光性組成物の残渣を取り除くことができる。こうして、被膜からパターンが形成される。

得られたパターンには、紫外線を照射する。紫外線照射により、パターン中に残存する感光成分が分解される。

ついで、パターンへの紫外線照射後に、パターンは加熱される。加熱により、パターンの機械的強度を向上させることができ、かつマイクロレンズとしての形状が得られる。加熱温度は、通常、１６０℃〜２２０℃程度である。加熱温度が上記の範囲にあると、硬化が充分に進行しながら、パターン表面が曲面化してマイクロレンズが形成される。

上記のようにして得られるマイクロレンズの厚みは、例えば０．４〜３．０μｍ程度である。また各マイクロレンズの縦及び横の長さは、それぞれ独立に１．０〜２０μｍ程度の範囲で設定できる。
本発明のマイクロレンズは、固体撮像素子（ＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサなど）や液晶表示素子などの素子上に形成でき、入射光の集光効率を上げるのに有用である。

なお本発明の感光性組成物は、支持体に塗布した後、パターニングすることなく硬化（特に光硬化）してもよい。このようにして得られる塗膜は、塗布面の段差を解消する特性（平坦化特性）に優れており、平坦化膜や保護膜として使用できる。

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例によって制限を受けるものではなく、上記・下記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。以下の成分量における「％」及び「部」は、特記されない限り、質量％及び質量部である。

合成例１
滴下ロート及びジムロート冷却管、温度計、メカニカルスターラーを備えた１Ｌの４つ口フラスコに、メチルイソブチルケトン（１１３ｇ）を仕込み、攪拌しながら１５分間窒素ガスをフラスコ内に流した後、そのまま９０℃まで昇温した。１Ｌビーカーに、構成単位（ＩＶ）を形成するためのスチレン（６９ｇ；０．６６ｍｏｌ）、及び、構成単位（ＩＩ）を形成するためのｐ−ビニル安息香酸（４２ｇ；０．２８ｍｏｌ）、２，２’−アゾビス（イソブチロニトリル）（３．１ｇ；０．０１８９ｍｏｌ）、メチルイソブチルケトン（４５０ｇ）を加え、室温で攪拌して均一溶液にした。この溶液を滴下ロートに加え、９０℃に保温した４つ口フラスコ内に１時間かけて滴下した。滴下終了後、４つ口フラスコ内を９０℃に保温して４時間攪拌したところ、白色沈殿と無色上澄み液が得られた。４つ口フラスコ内を室温まで冷却し、無色上澄み液を傾斜によって除いた。得られた白色沈殿を１Ｌナス型フラスコに移し、ロータリーエバポレーターで溶媒留去した後、６０℃で減圧乾燥して、７４ｇの重合体（Ａ−１）を得た。得られた重合体（Ａ−１）の数平均分子量（Ｍｎ）は５７００、重量平均分子量（Ｍｗ）は１５３００、分散度は２．７であった。

共重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）及び数平均分子量（Ｍｎ）の測定については、ＧＰＣ法を用いて、以下の条件で行った。
装置；Ｋ２４７９（（株）島津製作所製）
カラム；ＳＨＩＭＡＤＺＵ Ｓｈｉｍ−ｐａｃｋ ＧＰＣ−８０Ｍ
カラム温度；４０℃
溶離溶媒；ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）
流速；１．０ｍＬ／ｍｉｎ
検出器；ＲＩ
被検液；濃度２質量％ＴＨＦ溶液
上記で得られたポリスチレン換算の重量平均分子量及び数平均分子量の比を分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）とした。

合成例２
滴下ロート及びジムロート冷却管、温度計、メカニカルスターラーを備えた１Ｌの４つ口フラスコに、メチルイソブチルケトン（１０５ｇ）を仕込み、攪拌しながら１５分間窒素ガスをフラスコ内に流した後、そのまま９０℃まで昇温した。１Ｌビーカーに、構成単位（ＩＶ）を形成するためのスチレン（６０ｇ；０．５８ｍｏｌ）、及び、構成単位（ＩＩ）を形成するためのｐ−ビニル安息香酸（４６ｇ；０．３１ｍｏｌ）、２，２’−アゾビス（イソブチロニトリル）（３．７ｇ；０．０２２ｍｏｌ）、メチルイソブチルケトン（４２０ｇ）を加え、室温で攪拌して均一溶液にした。この溶液を滴下ロートに加え、９０℃に保温した４つ口フラスコ内に１時間かけて滴下した。滴下終了後、４つ口フラスコ内を９０℃に保温して４時間攪拌したところ、白色沈殿と無色上澄み液が得られた。４つ口フラスコ内を室温まで冷却し、無色上澄み液を傾斜によって除いた。得られた白色沈殿を１Ｌナス型フラスコに移し、ロータリーエバポレーターで溶媒留去した後、６０℃で減圧乾燥して、７４ｇの重合体（Ａ−２）を得た。得られた重合体（Ａ−２）の数平均分子量（Ｍｎ）は５８００、重量平均分子量（Ｍｗ）は２３０００、分散度は４．１であった。

合成例３
滴下ロート及びジムロート冷却管、温度計、メカニカルスターラーを備えた１Ｌの４つ口フラスコに、メチルイソブチルケトン（１０９ｇ）を仕込み、攪拌しながら１５分間窒素ガスをフラスコ内に流した後、そのまま９０℃まで昇温した。１Ｌビーカーに、構成単位（ＩＶ）を形成するためのスチレン（５２ｇ；０．５０ｍｏｌ）、及び、構成単位（ＩＩ）を形成するためのｐ−ビニル安息香酸（４９ｇ；０．３３ｍｏｌ）、２，２’−アゾビス（イソブチロニトリル）（４．１ｇ；０．０２５ｍｏｌ）、メチルイソブチルケトン（４５０ｇ）を加え、室温で攪拌して均一溶液にした。この溶液を滴下ロートに加え、９０℃に保温した４つ口フラスコ内に１時間かけて滴下した。滴下終了後、４つ口フラスコ内を９０℃に保温して４時間攪拌したところ、白色沈殿と無色上澄み液が得られた。４つ口フラスコ内を室温まで冷却し、無色上澄み液を傾斜によって除いた。得られた白色沈殿を１Ｌナス型フラスコに移し、ロータリーエバポレーターで溶媒留去した後、６０℃で減圧乾燥して、６０ｇの重合体（Ａ−３）を得た。得られた重合体（Ａ−３）の数平均分子量（Ｍｎ）は７６００、重量平均分子量（Ｍｗ）は１５６００、分散度は２．１であった。

合成例４
滴下ロート及びジムロート冷却管、温度計、メカニカルスターラーを備えた１Ｌの４つ口フラスコに、メチルイソブチルケトン（４９ｇ）を仕込み、攪拌しながら１５分間窒素ガスをフラスコ内に流した後、そのまま９０℃まで昇温した。１Ｌビーカーに、構成単位（ＩＩＩ）を形成するためのｐ−ビニル安息香酸メチル（１０．０ｇ；６２ｍｍｏｌ）、及び構成単位（ＩＩ）を形成するためのｐ−ビニル安息香酸（２１ｇ；１４４ｍｍｏｌ）、２，２’−アゾビス（イソブチロニトリル）（３．４ｇ；２１ｍｍｏｌ）、メチルイソブチルケトン（１９６ｇ）を加え、室温で攪拌して均一溶液にした。この溶液を滴下ロートに加え、９０℃に保温した４つ口フラスコ内に１時間かけて滴下した。滴下終了後、４つ口フラスコ内を９０℃に保温して４．５時間攪拌したところ、白色沈殿と無色上澄み液が得られた。４つ口フラスコ内を室温まで冷却し、得られた白色沈殿と無色上澄み液を１Ｌナス型フラスコに移し、ロータリーエバポレーターで溶媒留去した後、６０℃で減圧乾燥して、３６ｇの重合体（Ａ−４）を得た。得られた重合体（Ａ−４）の数平均分子量（Ｍｎ）は３０００、重量平均分子量（Ｍｗ）は２８０００、分散度は９．４であった。

実施例１〜４、及び比較例１
表１のように、重合体（Ａ−１）〜（Ａ−４）又はパラビニルフェノール樹脂（「マルカリンカー（登録商標）ＣＭＭ」、丸善石油化学（株）製）と、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（重合性化合物（Ｂ））、１，２−オクタンジオン，１−[４−(フェニルチオ)−,２−(Ｏ−ベンゾイルオキシム)]（光重合開始剤（Ｃ）、ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標） ＯＸＥ０１，チバ・ジャパン（株）製）、ジアセトンアルコール（溶剤（Ｄ））などとを、それぞれ所定量混合した後、孔径０．２μｍのメンブランフィルタでろ過して感光性組成物１〜５を得た。

＜マイクロレンズの形成＞
イメージセンサが形成されたシリコン基板上に、感光性組成物１〜５をスピンコート法で膜厚が１μｍとなるよう塗布し、９０℃で１分間加熱して揮発成分を除去して塗布膜を形成した。
次いでｉ線ステッパー〔Ｎｉｋｏｎ ＮＳＲ２００５ｉ９Ｃ；（株）ニコン製；ＮＡ＝・０．５０〕を用いて２．０μｍの市松模様のマスクパターンを介して、露光量を２５〜４７５ｍＪ／ｃｍ²の範囲で段階的に変化させて、パターンを露光した。
次いで得られた露光後の塗布膜を、現像液［実施例１〜４は、０．１質量％のテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液、比較例１は２．３８質量％のテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液を用いた。］に６０秒間浸漬して現像した。
現像後、水洗し、乾燥後、波長３００〜４５０ｎｍの紫外線（紫外光）２００ｍＪ／ｃｍ²を照射し、１８０℃で３分間加熱し、線幅２．０μｍ、厚み０．９μｍのマイクロレンズを得た。

＜屈折率測定＞
シリコンウエハ上にスピンコート法で、後述の１８０℃での加熱工程後に膜厚が１．０μｍとなるように、感光性組成物１〜５を塗布し、９０℃で１分間加熱して揮発成分を除去して被膜を形成した。
次いで、得られた被膜に波長３００〜４５０ｎｍの紫外線（紫外光）２００ｍＪ／ｃｍ²を照射し、１８０℃で３分間加熱し、得られた被膜を、分光エリプソメータ（Ｍ−２２０；日本分光（株）製）を用いて、５５０ｎｍにおける屈折率を測定した。屈折率は、高いほどレンズ材として好ましい。

＜透明性＞
石英ウエハ上にスピンコート法で膜厚が１．０μｍとなるように、感光性組成物１〜５を塗布し、９０℃で１分間加熱して揮発成分を除去して被膜を形成した。
次いで、得られた被膜に、波長３００〜４５０ｎｍの紫外線（紫外光）２００ｍＪ／ｃｍ²を照射後、１８０℃で３分間加熱し、得られた１８０℃３分間加熱後の塗膜を、分光光度計（ＤＵ−６４０；ＢＥＣＫＭＡＮ社製）を用いて、その可視領域（４００〜７００ｎｍ）の透過率を測定し、平均透過率（Ｔ０）値を算出した。平均透過率が高いほど透明性に優れることを意味し、レンズ材として好ましい。

＜耐熱性＞
石英ウエハ上にスピンコート法で膜厚が１．０μｍとなるように、感光性組成物１〜５を塗布し、９０℃で１分間加熱して揮発成分を除去して被膜を形成した。
次いで、波長３００〜４５０ｎｍの紫外線（紫外光）２００ｍＪ／ｃｍ²を照射し、１８０℃で３分間加熱し、得られた被膜の４００〜７００ｎｍにおける透過率を分光光度計を用いて測定し、平均透過率（Ｔ０）を算出した。
次いで、前記の１８０℃３分間加熱後の被膜を、さらにオーブン中で２４０℃で１２０分間加熱した。得られた２４０℃１２０分間加熱後の被膜の可視領域（４００〜７００ｎｍ）における透過率を分光光度計を用いて測定し、平均透過率（Ｔａ）を算出し、ＴａからＴ０を差し引いた値を耐熱性とした。耐熱性は、前記の数値が小さいほど加熱前後の変化が少ないことを意味し、好ましい。

＜平坦化特性＞
シリコンウエハ上に、０．４μｍ間隔で、幅０．４μｍ、高さ０．４μｍのラインパターンをパターニングした段差基板に、スピンコート法によりポストベーク後の膜厚が３μｍとなるように感光性組成物１〜５を塗布し、９０℃で１分間加熱して揮発成分を除去して被膜を形成した。
次いで、波長３００〜４５０ｎｍの紫外線（紫外光）２００ｍＪ／ｃｍ²照射し、１８０℃で３分間加熱し、走査型電子顕微鏡を用いて、段差上（ＬＩＮＥ）と非段差上（ＳＰＡＣＥ）の膜厚を測定し、平坦化特性（非段差上膜厚／［段差上膜厚＋ライン高さ］）を算出した。１に近いほど平坦化特性に優れることを示す。
本発明の感光性組成物１〜５を用いて得られる硬化物の上記各物性を、表２に示す。

表２の結果から明らかなように、本発明の感光性組成物１〜４は、重合体（Ａ−１）〜（Ａ−４）以外の重合体を用いて得られる感光性組成物５に比べて、屈折率、透明性などが劣化することなく、耐熱性が向上している。また本発明の感光性組成物は、平坦化特性にも優れている。

本発明によれば、屈折率、可視領域での透明性、及び耐熱性に優れるマイクロレンズ及びマイクロレンズ用感光性組成物を提供できる。

Claims (11)

1. 式（Ｉ）で表される構成単位を有する重合体（Ａ）、重合性化合物（Ｂ）、光重合開始剤（Ｃ）、及び溶剤（Ｄ）を含有する感光性組成物を用いて形成されるマイクロレンズ。
   
   ［式（Ｉ）中、Ｒ¹は、水素原子、ハロゲン原子で置換されていてもよいＣ_1-12の炭化水素基、又はＣ_7-12のアラルキル基を示す。］
2. 式（Ｉ）で表される構成単位が、式（ＩＩ）で表される構成単位、及び式（ＩＩＩ）で表される構成単位からなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１に記載のマイクロレンズ。
   
   ［式（ＩＩＩ）中、Ｒ²は、ハロゲン原子で置換されていてもよいＣ_1-12の炭化水素基、又はＣ_7-12のアラルキル基を示す。］
3. 前記重合体（Ａ）が、さらに式（ＩＶ）で表される構成単位を有する請求項１又は２に記載のマイクロレンズ。
   
   ［式（ＩＶ）中、Ｒ³は、水素原子、ハロゲン原子で置換されていてもよいＣ_1-12の炭化水素基、Ｃ_7-12のアラルキル基、Ｃ_1-12のアルコキシ基、又はアリル基を示す。］
4. 式（Ｉ）で表される構成単位の重合比が、重合体（Ａ）の全構成単位の合計モル％を１００モル％としたときに、２５〜１００モル％である請求項１又は２に記載のマイクロレンズ。
5. 式（Ｉ）で表される構成単位の重合比が、重合体（Ａ）の全構成単位の合計モル％を１００モル％としたときに、２５〜５０モル％である請求項３に記載のマイクロレンズ。
6. 式（ＩＩ）で表される構成単位の重合比が、重合体（Ａ）の全構成単位の合計モル％を１００モル％としたときに、１０〜８０モル％である請求項２〜５のいずれかに記載のマイクロレンズ。
7. 式（ＩＩＩ）で表される構成単位の重合比が、重合体（Ａ）の全構成単位の合計モル％を１００モル％としたときに、２０〜５０モル％である請求項２〜６のいずれかに記載のマイクロレンズ。
8. 前記重合性化合物（Ｂ）が３官能以上の多官能モノマーである請求項１〜７のいずれかに記載のマイクロレンズ。
9. 前記光重合開始剤（Ｃ）がオキシム系化合物である請求項１〜８のいずれかに記載のマイクロレンズ。
10. 以下の工程を有するマイクロレンズの製造方法。
    （１）式（Ｉ）で表される構成単位を有する重合体（Ａ）、重合性化合物（Ｂ）、光重合開始剤（Ｃ）、及び溶剤（Ｄ）を含有する感光性組成物を支持体上に塗布する工程
    （２）溶剤（Ｄ）を除去する工程
    （３）塗布により得られた被膜に目的のパターンに対応するマスクパターンを介して露光する工程
    （４）現像工程
    （５）得られたパターンに紫外線を照射する工程
    （６）パターンを加熱する工程
    
    ［式（Ｉ）中、Ｒ¹は、水素原子、ハロゲン原子で置換されていてもよいＣ_1-12の炭化水素基、又はＣ_7-12のアラルキル基を示す。］
11. 式（Ｉ）で表される構成単位を有する重合体（Ａ）、重合性化合物（Ｂ）、光重合開始剤（Ｃ）、及び溶剤（Ｄ）を含有するマイクロレンズ用感光性組成物。
    
    ［式（Ｉ）中、Ｒ¹は、水素原子、ハロゲン原子で置換されていてもよいＣ_1-12の炭化水素基、又はＣ_7-12のアラルキル基を示す。］