JP2009229567A - Radiation sensitive resin composition, interlayer dielectric, and microlens, and method of producing the same - Google Patents

Radiation sensitive resin composition, interlayer dielectric, and microlens, and method of producing the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radiation sensitive resin composition with which an interlayer dielectric having high surface hardness, excellent heat resistance and solvent resistance, and further having low dielectric constant can be formed, and with which a microlens with an excellent melted shape can be formed. <P>SOLUTION: The radiation sensitive resin composition includes: a copolymer of a mixture of unsaturated compounds containing at least one selected from a group comprising an unsaturated carboxylic acid and an unsaturated carboxylic acid anhydride, and an unsaturated compound having an oxetanyl group; a 1,2-quinonediazide compound; and a carboxylic acid with a molecular weight of ≤1,000. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、感放射線性樹脂組成物、層間絶縁膜およびマイクロレンズ、ならびにそれらの製造方法に関する。   The present invention relates to a radiation-sensitive resin composition, an interlayer insulating film and a microlens, and methods for producing them.

一般に、薄膜トランジスタ(以下、「TFT」と記す。)型液晶表示素子や磁気ヘッド素子、集積回路素子、固体撮像素子などの電子部品には、層状に配置される配線の間を絶縁するために層間絶縁膜が設けられている。層間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層間絶縁膜を得るための工程数が少なくしかも十分な平坦性を有する層間絶縁膜が得られるという特徴を持つ、感放射線性樹脂組成物が幅広く使用されている(特許文献1および特許文献2参照)。   In general, in an electronic component such as a thin film transistor (hereinafter referred to as “TFT”) type liquid crystal display element, magnetic head element, integrated circuit element, solid-state imaging element, etc., an interlayer is used to insulate between wirings arranged in layers. An insulating film is provided. As a material for forming an interlayer insulating film, a radiation-sensitive resin composition characterized in that an interlayer insulating film having a sufficient number of steps and sufficient flatness can be obtained to obtain an interlayer insulating film having a required pattern shape The thing is widely used (refer patent document 1 and patent document 2).

また一般に、ファクシミリ、電子複写機、固体撮像素子等のオンチップカラーフィルターの結像光学系あるいは光ファイバコネクタの光学系材料として5〜100μm程度のレンズ径を有するマイクロレンズ、またはそれらのマイクロレンズを規則的に配列したマイクロレンズアレイが使用されている。マイクロレンズまたはマイクロレンズアレイの形成には、レンズパターンを形成した後、加熱処理することによってパターンをメルトフローさせ、そのままレンズとして利用する方法や、メルトフローさせたレンズパターンをマスクにしてドライエッチングにより下地にレンズ形状を転写させる方法等が知られている。前記レンズパターンの形成には、望みの曲率半径を有するマイクロレンズが得られるという特徴を持つ、感放射線性樹脂組成物が幅広く使用されている(特許文献3および特許文献4参照)。   In general, microlenses having a lens diameter of about 5 to 100 μm, or those microlenses are used as an optical system material for an on-chip color filter such as a facsimile, an electronic copying machine, a solid-state image sensor, or an optical fiber connector. A regularly arranged microlens array is used. To form a microlens or microlens array, after forming a lens pattern, the pattern is melt-flowed by heat treatment and used as it is as a lens, or by dry etching using the melt-flowed lens pattern as a mask. A method for transferring a lens shape to a base is known. For the formation of the lens pattern, a radiation sensitive resin composition having a feature that a microlens having a desired radius of curvature is obtained is widely used (see Patent Document 3 and Patent Document 4).

これらの層間絶縁膜およびマイクロレンズまたはマイクロレンズアレイには、高耐熱性、高耐溶剤性、高透明性、下地との密着性等の諸性能が要求されている。また近年、TFT型液晶表示素子においては、大画面化の動向にあり、それに用いられる層間絶縁膜製造用組成物としては高感度であることが要求されている。さらに近年、モバイル用端末の普及により需要が急増しているタッチパネル用ディスプレイにおいては、通常のディスプレイと比較してパネルの強度が必要であるため、それを構成する層間絶縁膜にも表面硬度のさらなる強化が望まれている。
本出願人は、既に、オキセタニル基を有する特定の単量体の共重合体を含有せしめることにより、耐熱性、耐溶剤性、透明性、下地との密着性等の諸性能に優れた層間絶縁膜およびマイクロレンズを形成できる感放射線性樹脂組成物が得られることを開示している(特許文献5参照)。しかしながら、かかる感放射線性樹脂組成物は、感度およびこれから形成された硬化膜の強度の点においてさらに改善されるべき余地があった。
特開2001−354822号公報 特開2001−343743号公報 特開平6−18702号公報 特開平6−136239号公報 特開2001−330953号公報
These interlayer insulating films and microlenses or microlens arrays are required to have various performances such as high heat resistance, high solvent resistance, high transparency, and adhesion to the substrate. In recent years, TFT-type liquid crystal display elements have been trended toward larger screens, and high sensitivity is required as a composition for producing an interlayer insulating film used therefor. Furthermore, in recent years, the demand for a touch panel display, whose demand is rapidly increasing due to the widespread use of mobile terminals, requires the strength of the panel as compared with a normal display. Reinforcement is desired.
The present applicant has already included a copolymer of a specific monomer having an oxetanyl group, so that the interlayer insulation is excellent in various performances such as heat resistance, solvent resistance, transparency, and adhesion to the substrate. It discloses that a radiation-sensitive resin composition capable of forming a film and a microlens is obtained (see Patent Document 5). However, such a radiation sensitive resin composition has room for further improvement in terms of sensitivity and strength of a cured film formed therefrom.
JP 2001-354822 A JP 2001-343743 A JP-A-6-18702 JP-A-6-136239 JP 2001-330953 A

本発明は以上のような事情に基づいてなされたものである。それ故、本発明の目的は、高い感度を有する感放射線性組成物を提供することにある。   The present invention has been made based on the above situation. Therefore, an object of the present invention is to provide a radiation-sensitive composition having high sensitivity.

本発明の他の目的は、層間絶縁膜の製造に用いる場合にあっては、表面硬度が高く、耐熱性および耐溶剤性に優れ、さらに低誘電率の層間絶縁膜を形成でき、またマイクロレンズの製造に用いる場合にあっては、良好なメルト形状を有するマイクロレンズを形成しうる感放射線性樹脂組成物を提供することにある。   Another object of the present invention is to form an interlayer insulating film having a high surface hardness, excellent heat resistance and solvent resistance, and having a low dielectric constant when used in the production of an interlayer insulating film. When using for manufacture of this, it is providing the radiation sensitive resin composition which can form the micro lens which has a favorable melt shape.

本発明のさらに別の目的は、上記感放射線性樹脂組成物を用いて層間絶縁膜およびマイクロレンズを形成する方法を提供することにある。   Still another object of the present invention is to provide a method for forming an interlayer insulating film and a microlens using the radiation sensitive resin composition.

本発明のさらに他の目的および利点は、以下の説明から明らかになろう。   Still other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description.

本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、第1に、
[A](a1)不飽和カルボン酸および不飽和カルボン酸無水物よりなる群から選ばれる少なくとも1種と、(a2)オキセタニル基を有する不飽和化合物を含有してなる不飽和化合物混合物の共重合体(以下、「共重合体[A]」ということがある。)、
[B]1,2−キノンジアジド化合物(以下、「[B]成分」ということがある。)、ならびに
[C]分子量1,000以下のカルボン酸
を含有することを特徴とする感放射線性樹脂組成物によって達成される。
According to the present invention, the above objects and advantages of the present invention are as follows.
[A] Copolymerization of an unsaturated compound mixture comprising (a1) at least one selected from the group consisting of an unsaturated carboxylic acid and an unsaturated carboxylic acid anhydride, and (a2) an unsaturated compound having an oxetanyl group Coalescence (hereinafter sometimes referred to as “copolymer [A]”),
[B] A radiation-sensitive resin composition comprising a 1,2-quinonediazide compound (hereinafter sometimes referred to as “[B] component”), and [C] a carboxylic acid having a molecular weight of 1,000 or less. Achieved by things.

本発明の目的および利点は、第2に、
以下の工程を以下に記載順で含むことを特徴とする層間絶縁膜またはマイクロレンズの形成方法によって達成される。
(1)上記の感放射線性組成物の塗膜を基板上に形成する工程、
(2)該塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程、
(3)照射後の塗膜を現像する工程、および
(4)現像後の塗膜を加熱する工程。
The objects and advantages of the present invention are secondly:
This is achieved by a method for forming an interlayer insulating film or a microlens, which includes the following steps in the order described below.
(1) The process of forming the coating film of said radiation sensitive composition on a board | substrate,
(2) A step of irradiating at least a part of the coating film with radiation,
(3) The process of developing the coating film after irradiation, and (4) The process of heating the coating film after development.

本発明の感放射線性樹脂組成物は、高い感放射線感度を有する。上記組成物から製造された層間絶縁膜は、表面硬度が高く、耐溶剤性および耐熱性に優れ、しかも誘電率が低いものであり、電子部品の層間絶縁膜として好適に使用できる。
また、上記組成物から製造されたマイクロレンズは、耐溶剤性および耐熱性に優れ、良好なメルト形状を有するものであり、固体撮像素子のマイクロレンズとして好適に使用できる。
The radiation sensitive resin composition of the present invention has high radiation sensitivity. The interlayer insulating film produced from the above composition has high surface hardness, excellent solvent resistance and heat resistance, and a low dielectric constant, and can be suitably used as an interlayer insulating film for electronic parts.
Moreover, the microlens manufactured from the said composition is excellent in solvent resistance and heat resistance, has a favorable melt shape, and can be used suitably as a microlens of a solid-state image sensor.

以下、本発明の感放射線性樹脂組成物について詳述する。   Hereinafter, the radiation sensitive resin composition of this invention is explained in full detail.

共重合体[A]
本発明で用いられる共重合体[A]は、不飽和カルボン酸および不飽和カルボン酸無水物よりなる群から選ばれる少なくとも1種(以下、「化合物(a1)」という。)と、オキセタニル基を有する不飽和化合物(以下、「化合物(a2)」という。)を含有してなる不飽和化合物混合物を溶媒中、重合開始剤の存在下でラジカル重合することによって製造することができる。
化合物(a1)はラジカル重合性を有する不飽和カルボン酸および/または不飽和カルボン酸無水物であり、例えばモノカルボン酸、ジカルボン酸、ジカルボン酸の無水物、多価カルボン酸のモノ〔(メタ)アクリロイロキシアルキル〕エステル、両末端にカルボキシル基と水酸基とを有するポリマーのモノ(メタ)アクリレート、カルボキシル基を有する多環式化合物およびその無水物などを挙げることができる。
Copolymer [A]
The copolymer [A] used in the present invention contains at least one selected from the group consisting of an unsaturated carboxylic acid and an unsaturated carboxylic anhydride (hereinafter referred to as “compound (a1)”), and an oxetanyl group. It can manufacture by carrying out radical polymerization of the unsaturated compound mixture containing the unsaturated compound which it has (henceforth "compound (a2)") in presence of a polymerization initiator in a solvent.
The compound (a1) is an unsaturated carboxylic acid and / or unsaturated carboxylic acid anhydride having radical polymerizability, such as monocarboxylic acid, dicarboxylic acid, dicarboxylic acid anhydride, polyvalent carboxylic acid mono [(meth)]. Acryloyloxyalkyl] ester, mono (meth) acrylate of a polymer having a carboxyl group and a hydroxyl group at both ends, a polycyclic compound having a carboxyl group, and anhydrides thereof.

これらの具体例としては、モノカルボン酸として例えばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸など;
ジカルボン酸として、例えばマレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸など;
ジカルボン酸の無水物として、例えば上記ジカルボン酸として例示した化合物の無水物など;
多価カルボン酸のモノ〔(メタ)アクリロイロキシアルキル〕エステルとして、例えばコハク酸モノ〔2−(メタ)アクリロイロキシエチル〕、フタル酸モノ〔2−(メタ)アクリロイロキシエチル〕など;
両末端にカルボキシル基と水酸基とを有するポリマーのモノ(メタ)アクリレートとして、例えばω−カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレートなど;
カルボキシル基を有する多環式化合物およびその無水物として、例えば5−カルボキシビシクロ[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−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−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−エン無水物などがそれぞれ挙げられる。
これらのうち、モノカルボン酸、ジカルボン酸の無水物が好ましく使用され、特にアクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸が共重合反応性、アルカリ水溶液に対する溶解性および入手が容易である点から好ましく用いられる。これらの化合物(a1)は、単独であるいは2種以上を組み合わせて用いられる。
Specific examples thereof include monocarboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, and crotonic acid;
Examples of dicarboxylic acids include maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, mesaconic acid, itaconic acid and the like;
As anhydrides of dicarboxylic acids, for example, anhydrides of the compounds exemplified as the above dicarboxylic acids;
Examples of mono [(meth) acryloyloxyalkyl] esters of polyvalent carboxylic acids such as succinic acid mono [2- (meth) acryloyloxyethyl] and phthalic acid mono [2- (meth) acryloyloxyethyl];
Examples of the mono (meth) acrylate of a polymer having a carboxyl group and a hydroxyl group at both ends, such as ω-carboxypolycaprolactone mono (meth) acrylate;
Examples of the polycyclic compound having a carboxyl group and anhydrides thereof include 5-carboxybicyclo [2.2.1] hept-2-ene and 5,6-dicarboxybicyclo [2.2.1] hept-2-ene. Ene, 5-carboxy-5-methylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-carboxy-5-ethylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-carboxy-6- Methylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-carboxy-6-ethylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5,6-dicarboxybicyclo [2.2.1] And hept-2-ene anhydride.
Of these, monocarboxylic acid and dicarboxylic acid anhydrides are preferably used, and acrylic acid, methacrylic acid, and maleic anhydride are particularly preferably used because of their copolymerization reactivity, solubility in alkaline aqueous solutions, and availability. . These compounds (a1) are used alone or in combination of two or more.

化合物(a2)はラジカル重合性を有するオキセタニル基を有する不飽和化合物であり、例えば、3−(メタクリロイルオキシメチル)オキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−3−エチルオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−2−メチルオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−2−トリフロロメチルオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−2−ペンタフロロエチルオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−2−フェニルオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−2,2−ジフロロオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−2,2,4−トリフロロオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−2,2,4,4−テトラフロロオキセタン、3−(メタクリロイルオキシエチル)オキセタン、3−(メタクリロイルオキシエチル)−3−エチルオキセタン、2−エチル−3−(メタクリロイルオキシエチル)オキセタン、3−(メタクリロイルオキシエチル)−2−トリフロロメチルオキセタン、3−(メタクリロイルオキシエチル)−2−ペンタフロロエチルオキセタン、3−(メタクリロイルオキシエチル)−2−フェニルオキセタン、2,2−ジフロロ−3−(メタクリロイルオキシエチル)オキセタン、3−(メタクリロイルオキシエチル)−2,2,4−トリフロロオキセタン、3−(メタクリロイルオキシエチル)−2,2,4,4−テトラフロロオキセタンなどが挙げられる。   Compound (a2) is an unsaturated compound having an oxetanyl group having radical polymerizability, such as 3- (methacryloyloxymethyl) oxetane, 3- (methacryloyloxymethyl) -3-ethyloxetane, 3- (methacryloyloxymethyl). ) -2-methyloxetane, 3- (methacryloyloxymethyl) -2-trifluoromethyloxetane, 3- (methacryloyloxymethyl) -2-pentafluoroethyloxetane, 3- (methacryloyloxymethyl) -2-phenyloxetane, 3- (methacryloyloxymethyl) -2,2-difluorooxetane, 3- (methacryloyloxymethyl) -2,2,4-trifluorooxetane, 3- (methacryloyloxymethyl) -2,2,4,4- Tetrafluorooxetane, 3- (me Acryloyloxyethyl) oxetane, 3- (methacryloyloxyethyl) -3-ethyloxetane, 2-ethyl-3- (methacryloyloxyethyl) oxetane, 3- (methacryloyloxyethyl) -2-trifluoromethyloxetane, 3- (Methacryloyloxyethyl) -2-pentafluoroethyloxetane, 3- (methacryloyloxyethyl) -2-phenyloxetane, 2,2-difluoro-3- (methacryloyloxyethyl) oxetane, 3- (methacryloyloxyethyl) -2 2,4-Trifluorooxetane, 3- (methacryloyloxyethyl) -2,2,4,4-tetrafluorooxetane, and the like.

これらのうち、3−(アクリロイルオキシメチル)−2−メチルオキセタン、3−(アクリロイルオキシメチル)−3−エチルオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−2−メチルオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−3−エチルオキセタンなどが重合性の観点から好ましく用いられる。
これらの化合物(a2)は、単独であるいは2種以上を組み合わせて用いられる。
Of these, 3- (acryloyloxymethyl) -2-methyloxetane, 3- (acryloyloxymethyl) -3-ethyloxetane, 3- (methacryloyloxymethyl) -2-methyloxetane, 3- (methacryloyloxymethyl) -3-Ethyloxetane or the like is preferably used from the viewpoint of polymerizability.
These compounds (a2) may be used alone or in combination of two or more.

本発明で用いられる共重合体[A]は、上記化合物(a1)、(a2)と、さらにこれらと共重合可能な他の不飽和化合物(以下、「化合物(a3)」との共重合体であることが好ましい。化合物(a3)はラジカル重合性を有する不飽和化合物であれば特に制限されるものではないが、オキシラニル基を有する不飽和化合物(以下、「化合物(a3−1)」という。)と、化合物(a3−1)以外の化合物(a3)(以下、「化合物(a3−2)」という。)であることが好ましい。   The copolymer [A] used in the present invention is a copolymer of the above-mentioned compounds (a1) and (a2) and another unsaturated compound copolymerizable with these compounds (hereinafter referred to as “compound (a3)”). The compound (a3) is not particularly limited as long as it is an unsaturated compound having radical polymerizability, but is an unsaturated compound having an oxiranyl group (hereinafter referred to as “compound (a3-1)”). And a compound (a3) other than the compound (a3-1) (hereinafter referred to as “compound (a3-2)”).

化合物(a3−1)としては、例えばアクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、α−エチルアクリル酸グリシジル、α−n−プロピルアクリル酸グリシジル、α−n−ブチルアクリル酸グリシジル、アクリル酸−3,4−エポキシブチル、メタクリル酸−3,4−エポキシブチル、アクリル酸−3,4−エポキシシクロヘキシル、メタクリル酸−3,4−エポキシシクロヘキシル、アクリル酸−3,4−エポキシシクロヘキシルメチル、メタクリル酸−3,4−エポキシシクロヘキシルメチル、アクリル酸−6,7−エポキシヘプチル、メタクリル酸−6,7−エポキシヘプチル、α−エチルアクリル酸−6,7−エポキシヘプチル、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などが挙げられる。これらのうち、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸−3,4−エポキシシクロヘキシル、メタクリル酸−3,4−エポキシシクロヘキシルメチル、メタクリル酸−6,7−エポキシヘプチル、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などが共重合反応性および得られる層間絶縁膜またはマイクロレンズの耐熱性、表面硬度を高める点から好ましく用いられる。これらの化合物(a3−1)は、単独であるいは2種以上を組み合わせて用いられる。   Examples of the compound (a3-1) include glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, glycidyl α-ethyl acrylate, glycidyl α-n-propyl acrylate, glycidyl α-n-butyl acrylate, acrylic acid 3,4- Epoxybutyl, methacrylic acid-3,4-epoxybutyl, acrylic acid-3,4-epoxycyclohexyl, methacrylic acid-3,4-epoxycyclohexyl, acrylic acid-3,4-epoxycyclohexylmethyl, methacrylic acid-3,4 -Epoxycyclohexylmethyl, acrylic acid-6,7-epoxyheptyl, methacrylic acid-6,7-epoxyheptyl, α-ethylacrylic acid-6,7-epoxyheptyl, o-vinylbenzylglycidyl ether, m-vinylbenzylglycidyl Ether, p-vinylben Such as glycidyl ether, and the like. Among these, glycidyl methacrylate, 3,4-epoxycyclohexyl methacrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl methacrylate, methacrylic acid-6,7-epoxyheptyl, o-vinylbenzyl glycidyl ether, m-vinylbenzyl Glycidyl ether, p-vinylbenzyl glycidyl ether and the like are preferably used from the viewpoint of increasing the copolymerization reactivity and the heat resistance and surface hardness of the resulting interlayer insulating film or microlens. These compounds (a3-1) may be used alone or in combination of two or more.

化合物(a3−2)としては、例えば、メタクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸環状アルキルエステル、アクリル酸アルキルエステル、アクリル酸環状アルキルエステル、メタクリル酸アリールエステル、アクリル酸アリールエステル、不飽和ジカルボン酸ジエステル、水酸基を有するメタクリル酸エステル、ビシクロ不飽和化合物、マレイミド化合物、不飽和芳香族化合物、共役ジエン、テトラヒドロフラン骨格、フラン骨格、テトラヒドロピラン骨格、ピラン骨格、(ポリ)アルキレングリコール骨格を有する不飽和化合物、フェノール性水酸基を有する不飽和化合物およびその他の不飽和化合物を挙げることができる。   Examples of the compound (a3-2) include methacrylic acid alkyl ester, methacrylic acid cyclic alkyl ester, acrylic acid alkyl ester, acrylic acid cyclic alkyl ester, methacrylic acid aryl ester, acrylic acid aryl ester, unsaturated dicarboxylic acid diester, and hydroxyl group. Methacrylic acid ester, bicyclo unsaturated compound, maleimide compound, unsaturated aromatic compound, conjugated diene, tetrahydrofuran skeleton, furan skeleton, tetrahydropyran skeleton, pyran skeleton, unsaturated compound having (poly) alkylene glycol skeleton, phenolic Mention may be made of unsaturated compounds having a hydroxyl group and other unsaturated compounds.

これらの具体例としては、メタクリル酸アルキルエステルとして、例えば、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、sec−ブチルメタクリレート、t−ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、イソデシルメタクリレート、n−ラウリルメタクリレート、トリデシルメタクリレート、n−ステアリルメタクリレートなど;メタクリル酸の環状アルキルエステルとして、例えば、シクロヘキシルメタクリレート、2−メチルシクロヘキシルメタクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルメタクリレート(以下、「ジシクロペンタニルメタクリレート」という。)、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルオキシエチルメタクリレート、イソボロニルメタクリレートなど;アクリル酸アルキルエステルとして、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、i−プロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、sec−ブチルアクリレート、t−ブチルアクリレートなど;アクリル酸環状アルキルエステルとして、例えば、シクロヘキシルアクリレート、2−メチルシクロヘキシルアクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルアクリレート(以下、「ジシクロペンタニルアクリレート」という。)、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルオキシエチルアクリレート、イソボロニルアクリレートなど;アクリル酸アリールエステルとして、例えば、フェニルアクリレート、ベンジルアクリレートなど;メタクリル酸アリールエステルとして、例えば、フェニルメタクリレート、ベンジルメタクリレートなど;不飽和ジカルボン酸ジエステルとして、例えば、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;水酸基を有するメタクリル酸エステルとして、例えば、ヒドロキシメチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、3−ヒドロキシプロピルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクリレート、ジエチレングリコールモノメタクリレート、2,3−ジヒドロキシプロピルメタクリレート、2−メタクリロキシエチルグリコサイドなど;
ビシクロ不飽和化合物として、例えば、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−t−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(t−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−エンなど;
マレイミド化合物として、例えば、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−(4−ヒドロキシフェニル)マレイミド、N−(4−ヒドロキシベンジル)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)マレイミドなど;
不飽和芳香族化合物として、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、ビニルトルエン、p−メトキシスチレンなど;共役ジエンとして、例えば、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;テトラヒドロフラン骨格を含有する不飽和化合物として、例えば、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、2−メタクリロイルオキシ−プロピオン酸テトラヒドロフルフリルエステル、3−(メタ)アクリロイルオキシテトラヒドロフラン−2−オンなど;フラン骨格を含有する不飽和化合物として、例えば、2−メチル−5−(3−フリル)−1−ペンテン−3−オン、フルフリル(メタ)アクリレート、1−フラン−2−ブチル−3−エン−2−オン、1−フラン−2−ブチル−3−メトキシ−3−エン−2−オン、6−(2−フリル)−2−メチル−1−ヘキセン−3−オン、6−フラン−2−イル−ヘキシ−1−エン−3−オン、アクリル酸2−フラン−2−イル−1−メチル−エチルエステル、6−(2−フリル)−6−メチル−1−ヘプテン−3−オンなど;テトラヒドロピラン骨格を含有する不飽和化合物として、例えば(テトラヒドロピラン−2−イル)メチルメタクリレート、2,6−ジメチル−8−(テトラヒドロピラン−2−イルオキシ)−オクト−1−エン−3−オン、2−メタクリル酸テトラヒドロピラン−2−イルエステル、1−(テトラヒドロピラン−2−オキシ)−ブチル−3−エン−2−オンなど;ピラン骨格を含有する不飽和化合物として、例えば、4−(1,4−ジオキサ−5−オキソ−6−ヘプテニル)−6−メチル−2−ピロン、4−(1,5−ジオキサ−6−オキソ−7−オクテニル)−6−メチル−2−ピロンなど;
(ポリ)アルキレングリコール骨格を有する不飽和化合物として、例えばポリエチレングリコール(n=2〜10)モノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(n=2〜10)モノ(メタ)アクリレートなど;
フェノール性水酸基を有する不飽和化合物として、例えば4−ヒドロキシベンジル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシフェニル(メタ)アクリレート、o−ヒドロキシスチレン、p−ヒドロキシスチレン、α−メチル−p−ヒドロキシスチレン、N−(4−ヒドロキシベンジル)(メタ)アクリルアミド、N−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシベンジル)(メタ)アクリルアミド、N−(4−ヒドロキシフェニル)(メタ)アクリルアミドなど;
その他の不飽和化合物として、例えばアクリロニトリル、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、酢酸ビニルなど、をそれぞれ挙げることができる。
Specific examples thereof include methacrylic acid alkyl esters such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, sec-butyl methacrylate, t-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, isodecyl methacrylate, n-lauryl methacrylate, Tridecyl methacrylate, n-stearyl methacrylate, etc .; as cyclic alkyl esters of methacrylic acid, for example, cyclohexyl methacrylate, 2-methylcyclohexyl methacrylate, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-8-yl methacrylate (hereinafter referred to as “cyclohexyl methacrylate”) , “Dicyclopentanyl methacrylate”), tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-8-yloxyethyl methacrylate, Boronyl methacrylate, etc .; Examples of acrylic acid alkyl esters include methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, i-propyl acrylate, n-butyl acrylate, sec-butyl acrylate, t-butyl acrylate, etc .; acrylic acid cyclic alkyl ester As, for example, cyclohexyl acrylate, 2-methylcyclohexyl acrylate, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-8-yl acrylate (hereinafter referred to as “dicyclopentanyl acrylate”), tricyclo [5. 2.1.0 2,6 ] decan-8-yloxyethyl acrylate, isoboronyl acrylate, etc .; As an acrylic acid aryl ester, for example, phenyl acrylate, benzyl acrylate, etc. Methacrylic acid aryl ester, for example, phenyl methacrylate, benzyl methacrylate, etc .; unsaturated dicarboxylic acid diester, for example, diethyl maleate, diethyl fumarate, diethyl itaconate, etc .; methacrylic acid ester having a hydroxyl group, for example, hydroxymethyl Methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 3-hydroxypropyl methacrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, 2,3-dihydroxypropyl methacrylate, 2-methacryloxyethylglycoside and the like;
Examples of the bicyclo unsaturated compound include bicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-methylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, and 5-ethylbicyclo [2.2.1]. Hept-2-ene, 5-hydroxybicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-carboxybicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-hydroxymethylbicyclo [2.2. 1] Hept-2-ene, 5- (2-hydroxyethyl) bicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-methoxybicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-ethoxy Bicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5,6-dihydroxybicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5,6-dicarboxybicyclo [2.2.1] hept-2 -Ene, 5,6-di (hydroxymethyl) Bicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5,6-di (2-hydroxyethyl) bicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5,6-dimethoxybicyclo [2.2. 1] hept-2-ene, 5,6-diethoxybicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-hydroxy-5-methylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5 -Hydroxy-5-ethylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-carboxy-5-methylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-carboxy-5-ethylbicyclo [ 2.2.1] Hept-2-ene, 5-hydroxymethyl-5-methylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-carboxy-6-methylbicyclo [2.2.1] hept 2-ene, 5-carboxy-6-ethylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5,6-dicarboxybicyclo [2.2.1] hept-2-ene anhydride (hymic acid anhydride), 5-t-butoxycarbonylbicyclo [2 2.1] hept-2-ene, 5-cyclohexyloxycarbonylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-phenoxycarbonylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5, 6-di (t-butoxycarbonyl) bicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5,6-di (cyclohexyloxycarbonyl) bicyclo [2.2.1] hept-2-ene and the like;
Examples of maleimide compounds include N-phenylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide, N-benzylmaleimide, N- (4-hydroxyphenyl) maleimide, N- (4-hydroxybenzyl) maleimide, N-succinimidyl-3-maleimidobenzoate, N-succinimidyl-4-maleimidobutyrate, N-succinimidyl-6-maleimidocaproate, N-succinimidyl-3-maleimidopropionate, N- (9-acridinyl) maleimide and the like;
As unsaturated aromatic compounds, for example, styrene, α-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, vinyltoluene, p-methoxystyrene, etc .; as conjugated dienes, for example, 1,3-butadiene, isoprene, 2 As unsaturated compounds containing a tetrahydrofuran skeleton, for example, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, 2-methacryloyloxy-propionic acid tetrahydrofurfuryl ester, 3- (meth) acryloyl As unsaturated compounds containing a furan skeleton, for example, 2-methyl-5- (3-furyl) -1-penten-3-one, furfuryl (meth) acrylate, 1-furan- 2-butyl-3-en-2-one, 1 Furan-2-butyl-3-methoxy-3-en-2-one, 6- (2-furyl) -2-methyl-1-hexen-3-one, 6-furan-2-yl-hex-1- En-3-one, acrylic acid 2-furan-2-yl-1-methyl-ethyl ester, 6- (2-furyl) -6-methyl-1-hepten-3-one, etc .; containing tetrahydropyran skeleton Examples of unsaturated compounds include (tetrahydropyran-2-yl) methyl methacrylate, 2,6-dimethyl-8- (tetrahydropyran-2-yloxy) -oct-1-en-3-one, and tetrahydropyran 2-methacrylate. 2-yl ester, 1- (tetrahydropyran-2-oxy) -butyl-3-en-2-one, etc .; unsaturated compounds containing a pyran skeleton include, for example, 4- (1, 4-dioxa-5-oxo-6-heptenyl) -6-methyl-2-pyrone, 4- (1,5-dioxa-6-oxo-7-octenyl) -6-methyl-2-pyrone, etc .;
Examples of unsaturated compounds having a (poly) alkylene glycol skeleton include polyethylene glycol (n = 2 to 10) mono (meth) acrylate and polypropylene glycol (n = 2 to 10) mono (meth) acrylate;
Examples of unsaturated compounds having a phenolic hydroxyl group include 4-hydroxybenzyl (meth) acrylate, 4-hydroxyphenyl (meth) acrylate, o-hydroxystyrene, p-hydroxystyrene, α-methyl-p-hydroxystyrene, N- (4-hydroxybenzyl) (meth) acrylamide, N- (3,5-dimethyl-4-hydroxybenzyl) (meth) acrylamide, N- (4-hydroxyphenyl) (meth) acrylamide and the like;
Examples of other unsaturated compounds include acrylonitrile, methacrylonitrile, vinyl chloride, vinylidene chloride, acrylamide, methacrylamide, and vinyl acetate.

これらのうち、メタクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸環状アルキルエステル、アクリル酸環状アルキルエステル、マレイミド化合物、不飽和芳香族化合物、テトラヒドロフラン骨格、フラン骨格、テトラヒドロピラン骨格、ピラン骨格、(ポリ)アルキレングリコール骨格を有する不飽和化合物、フェノール性水酸基を有する不飽和化合物が好ましく用いられる。とりわけ、スチレン、t−ブチルメタクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルメタクリレート、p−メトキシスチレン、2−メチルシクロヘキシルアクリレート、N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(n=2〜10)モノ(メタ)アクリレート、3−(メタ)アクリロイルオキシテトラヒドロフラン−2−オン、4−ヒドロキシベンジル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシフェニル(メタ)アクリレート、o−ヒドロキシスチレン、p−ヒドロキシスチレン、α−メチル−p−ヒドロキシスチレンが共重合反応性およびアルカリ水溶液に対する溶解性の点から特に好ましい。これらの化合物(a3−2)は、単独であるいは2種以上を組み合わせて用いられる。 Among these, methacrylic acid alkyl ester, methacrylic acid cyclic alkyl ester, acrylic acid cyclic alkyl ester, maleimide compound, unsaturated aromatic compound, tetrahydrofuran skeleton, furan skeleton, tetrahydropyran skeleton, pyran skeleton, (poly) alkylene glycol skeleton The unsaturated compound which has and the unsaturated compound which has phenolic hydroxyl group are used preferably. Among them, styrene, t-butyl methacrylate, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-8-yl methacrylate, p-methoxystyrene, 2-methylcyclohexyl acrylate, N-phenylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide, Tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, polyethylene glycol (n = 2 to 10) mono (meth) acrylate, 3- (meth) acryloyloxytetrahydrofuran-2-one, 4-hydroxybenzyl (meth) acrylate, 4-hydroxyphenyl ( Of these, meth) acrylate, o-hydroxystyrene, p-hydroxystyrene, and α-methyl-p-hydroxystyrene are particularly preferable from the viewpoint of copolymerization reactivity and solubility in an aqueous alkali solution. These compounds (a3-2) are used alone or in combination of two or more.

本発明で用いられる共重合体[A]は、化合物(a1)、(a2)および(a3−2)の共重合体ならびに化合物(a1)、(a2)、(a3−1)および(a3−2)の共重合体であることが好ましく、そのうち後者の共重合体がさらに好ましい。
本発明で用いられる共重合体[A]が化合物(a1)、(a2)および(a3−2)の共重合体である場合、化合物(a1)から誘導される構成単位、化合物(a2)から誘導される構成単位、および化合物(a3−2)から誘導される構成単位を、化合物(a1)、(a2)および(a3−2)から誘導される繰り返し単位の合計に基づいて、化合物(a1)につき5〜40重量%、化合物(a2)につき10〜60重量%、および化合物(a3−2)につき5〜85重量%含有していることが好ましく、化合物(a1)につき10〜30重量%、化合物(a2)につき30〜50重量%、および化合物(a3−2)につき20〜60重量%含有していることがさらに好ましい。
The copolymer [A] used in the present invention is a copolymer of the compounds (a1), (a2) and (a3-2) and the compounds (a1), (a2), (a3-1) and (a3- The copolymer of 2) is preferred, and the latter copolymer is more preferred.
When the copolymer [A] used in the present invention is a copolymer of the compounds (a1), (a2) and (a3-2), a structural unit derived from the compound (a1), from the compound (a2) The structural unit derived and the structural unit derived from the compound (a3-2) are converted into the compound (a1) based on the sum of the repeating units derived from the compounds (a1), (a2) and (a3-2). 5 to 40 wt% per compound (a2), and 5 to 85 wt% per compound (a3-2), preferably 10 to 30 wt% per compound (a1) More preferably, the content is 30 to 50% by weight per compound (a2) and 20 to 60% by weight per compound (a3-2).

本発明で用いられる共重合体[A]が化合物(a1)、(a2)、(a3−1)および(a3−2)の共重合体である場合、化合物(a1)から誘導される構成単位、化合物(a2)から誘導される構成単位、化合物(a3−1)から誘導される構成単位および化合物(a3−2)から誘導される構成単位を、化合物(a1)、(a2)、(a3−1)および(a3−2)から誘導される繰り返し単位の合計に基づいて、化合物(a1)につき5〜40重量%、化合物(a2)につき5〜50重量%、化合物(a3−1)につき5〜50重量%および化合物(a3−2)につき5〜85重量%含有していることが好ましく、化合物(a1)につき10〜30重量%、化合物(a2)につき5〜30重量%、化合物(a3−1)につき20〜50重量%および化合物(a3−2)につき10〜70重量%含有していることがさらに好ましい。   When the copolymer [A] used in the present invention is a copolymer of the compounds (a1), (a2), (a3-1) and (a3-2), a structural unit derived from the compound (a1) A structural unit derived from the compound (a2), a structural unit derived from the compound (a3-1), and a structural unit derived from the compound (a3-2) are represented by the compounds (a1), (a2), (a3). -1) and (a3-2) based on the sum of the repeating units derived from 5a to 40% by weight per compound (a1), 5 to 50% by weight per compound (a2), per compound (a3-1) 5 to 50% by weight and preferably 5 to 85% by weight per compound (a3-2), 10 to 30% by weight per compound (a1), 5 to 30% by weight per compound (a2), 20-5 per a3-1) It is further preferred to contain 10 to 70 wt% per weight% and the compound (a3-2).

本発明で用いられる共重合体[A]の好ましい具体例としては、例えば、メタクリル酸/トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルメタクリレート/メタクリル酸グリシジル/2−メチルシクロヘキシルアクリレート/N−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシベンジル)メタクリルアミド共重合体、メタクリル酸/メタクリル酸グリシジル/1−(テトラヒドロピラン−2−オキシ)−ブチル−3−エン−2−オン/N−シクロヘキシルマレイミド/p−メトキシスチレン/3−エチル−3−メタクリロイルオキシメチルオキセタン/N−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシベンジル)メタクリルアミド共重合体、メタクリル酸/トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルメタクリレート/スチレン/N−フェニルマレイミド/N−(4−ヒドロキシフェニル)メタクリルアミド共重合体、メタクリル酸/メタクリル酸グリシジル/トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルメタクリレート/n−ラウリルメタクリレート/3−メタクリロイルオキシテトラヒドロフラン−2−オン/N−(4−ヒドロキシフェニル)メタクリルアミド共重合体、メタクリル酸/メタクリル酸グリシジル/スチレン/2−メチルシクロヘキシルアクリレート/1−(テトラヒドロピラン−2−オキシ)−ブチル−3−エン−2−オン/4−ヒドロキシベンジルメタクリレート共重合体、メタクリル酸/メタクリル酸グリシジル/トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルメタクリレート/p−メトキシスチレン/4−ヒドロキシベンジルメタクリレート共重合体、メタクリル酸/トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルメタクリレート/メタクリル酸グリシジル/スチレン/p−ビニルベンジルグリシジルエーテル/テトラヒドロフルフリルメタクリレート/4−ヒドロキシフェニルメタクリレート共重合体、メタクリル酸/メタクリル酸グリシジル/N−シクロヘキシルマレイミド/α−メチル−p−ヒドロキシスチレン/テトラヒドロフルフリルメタクリレート共重合体、メタクリル酸/メタクリル酸グリシジル/N−シクロヘキシルマレイミド/3−エチル−3−メタクリロイルオキシメチルオキセタン/3−メタクリロイルオキシテトラヒドロフラン−2−オン/テトラヒドロフルフリルメタクリレート/4−ヒドロキシフェニルメタクリレート共重合体、メタクリル酸/メタクリル酸グリシジル/3−エチル−3−メタクリロイルオキシメチルオキセタン/テトラヒドロフルフリルメタクリレート/N−フェニルマレイミド/α−メチル−p−ヒドロキシスチレン共重合体、メタクリル酸/メタクリル酸グリシジル/3−エチル−3−メタクリロイルオキシメチルオキセタン/トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルメタクリレート/N−シクロヘキシルマレイミド/n−ラウリルメタクリレート/α−メチル−p−ヒドロキシスチレン共重合体などが挙げられる。 Preferable specific examples of the copolymer [A] used in the present invention include, for example, methacrylic acid / tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-8-yl methacrylate / glycidyl methacrylate / 2-methyl. Cyclohexyl acrylate / N- (3,5-dimethyl-4-hydroxybenzyl) methacrylamide copolymer, methacrylic acid / glycidyl methacrylate / 1- (tetrahydropyran-2-oxy) -butyl-3-en-2-one / N-cyclohexylmaleimide / p-methoxystyrene / 3-ethyl-3-methacryloyloxymethyloxetane / N- (3,5-dimethyl-4-hydroxybenzyl) methacrylamide copolymer, methacrylic acid / tricyclo [5.2 1.0 2,6 ] decan-8-yl methacrylate / styrene / N-sulfur Enylmaleimide / N- (4-hydroxyphenyl) methacrylamide copolymer, methacrylic acid / glycidyl methacrylate / tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-8-yl methacrylate / n-lauryl methacrylate / 3 -Methacryloyloxytetrahydrofuran-2-one / N- (4-hydroxyphenyl) methacrylamide copolymer, methacrylic acid / glycidyl methacrylate / styrene / 2-methylcyclohexyl acrylate / 1- (tetrahydropyran-2-oxy) -butyl -3-en-2-one / 4-hydroxybenzyl methacrylate copolymer, methacrylic acid / glycidyl methacrylate / tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-8-yl methacrylate / p-methoxystyrene / 4-hydroxybenzyl Methacrylate copolymer, methacrylic acid / tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-8-yl methacrylate / glycidyl methacrylate / styrene / p-vinylbenzyl glycidyl ether / tetrahydrofurfuryl methacrylate / 4-hydroxyphenyl Methacrylate copolymer, methacrylic acid / glycidyl methacrylate / N-cyclohexylmaleimide / α-methyl-p-hydroxystyrene / tetrahydrofurfuryl methacrylate copolymer, methacrylic acid / glycidyl methacrylate / N-cyclohexylmaleimide / 3-ethyl- 3-methacryloyloxymethyloxetane / 3-methacryloyloxytetrahydrofuran-2-one / tetrahydrofurfuryl methacrylate / 4-hydroxyphenyl methacrylate copolymer Methacrylic acid / glycidyl methacrylate / 3-ethyl-3-methacryloyloxymethyloxetane / tetrahydrofurfuryl methacrylate / N-phenylmaleimide / α-methyl-p-hydroxystyrene copolymer, methacrylic acid / glycidyl methacrylate / 3 -Ethyl-3-methacryloyloxymethyloxetane / tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-8-yl methacrylate / N-cyclohexylmaleimide / n-lauryl methacrylate / α-methyl-p-hydroxystyrene copolymer Examples include coalescence.

本発明で用いられる共重合体[A]のポリスチレン換算重量平均分子量(以下、「Mw」という)は、好ましくは2×10〜1×10、より好ましくは5×10〜5×10である。Mwが2×10未満であると、現像マージンが十分ではなくなる場合があり、得られる被膜の残膜率などが低下したり、また得られる層間絶縁膜またはマイクロレンズのパターン形状、耐熱性などに劣ることがあり、一方1×10を超えると、感度が低下したりパターン形状に劣ることがある。また、分子量分布(以下、「Mw/Mn」という)は、好ましくは5.0以下、より好ましくは3.0以下であることが望ましい。Mw/Mnが5.0を越えると、得られる層間絶縁膜またはマイクロレンズのパターン形状に劣ることがある。上記共重合体[A]を含む感放射線性樹脂組成物は、現像する際に現像残りを生じることなく容易に所定パターン形状を形成することができる。
[A]共重合体は、例えば、不飽和化合物(a1)、不飽和化合物(a2)、不飽和化合物(a3)を、適当な溶媒中、ラジカル重合開始剤の存在下で重合することによって合成することができる。
The copolymer [A] used in the present invention has a polystyrene-equivalent weight average molecular weight (hereinafter referred to as “Mw”), preferably 2 × 10 3 to 1 × 10 5 , more preferably 5 × 10 3 to 5 × 10. 4. If the Mw is less than 2 × 10 3 , the development margin may not be sufficient, the remaining film ratio of the resulting film may decrease, the pattern shape of the resulting interlayer insulating film or microlens, heat resistance, etc. On the other hand, if it exceeds 1 × 10 5 , the sensitivity may be lowered or the pattern shape may be inferior. The molecular weight distribution (hereinafter referred to as “Mw / Mn”) is preferably 5.0 or less, more preferably 3.0 or less. If Mw / Mn exceeds 5.0, the pattern shape of the resulting interlayer insulating film or microlens may be inferior. The radiation-sensitive resin composition containing the copolymer [A] can easily form a predetermined pattern shape without causing a development residue during development.
[A] The copolymer is synthesized, for example, by polymerizing the unsaturated compound (a1), the unsaturated compound (a2), and the unsaturated compound (a3) in an appropriate solvent in the presence of a radical polymerization initiator. can do.

前記重合に用いられる溶媒としては、例えば、アルコール、エーテル、エチレングリコールエーテル、エチレングリコールアルキルエーテルアセテート、ジエチレングリコール類、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールアルキルエーテルアセテート、プロピレングリコールアルキルエーテルプロピオネート、芳香族炭化水素、ケトン、エステルなどを挙げることができる。   Examples of the solvent used for the polymerization include alcohol, ether, ethylene glycol ether, ethylene glycol alkyl ether acetate, diethylene glycols, propylene glycol monoalkyl ether, propylene glycol alkyl ether acetate, propylene glycol alkyl ether propionate, and aromatic. There may be mentioned hydrocarbons, ketones, esters and the like.

これらの溶媒の具体例としては、アルコールとして、メタノール、エタノール、ベンジルアルコール、2−フェニルエタノール、3−フェニル−1−プロパノールなど;エーテルとして、テトラヒドロフランなど;エチレングリコールエーテルとして、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など;エチレングリコールアルキルエーテルアセテートとして、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、エチレングリコールn−プロピルエーテルアセテート、エチレングリコールn−ブチルエーテルアセテートなど;ジエチレングリコール類として、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エチルメチルエーテルなど;
プロピレングリコールモノアルキルエーテルとして、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−ブチルエーテルなど;プロピレングリコールアルキルエーテルアセテートとして、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールn−プロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールn−ブチルエーテルアセテートなど;プロピレングリコールアルキルエーテルプロピオネートとして、プロピレングリコールメチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールエチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールn−プロピルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールn−ブチルエーテルプロピオネートなど;芳香族炭化水素として、トルエン、キシレンなど;ケトンとして、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノンなど;
エステルとして、例えば酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、ヒドロキシ酢酸メチル、ヒドロキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチル、3−ヒドロキシプロピオン酸メチル、3−ヒドロキシプロピオン酸エチル、3−ヒドロキシプロピオン酸プロピル、3−ヒドロキシプロピオン酸ブチル、2−ヒドロキシ−3−メチルブタン酸メチル、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸プロピル、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、エトキシ酢酸プロピル、エトキシ酢酸ブチル、プロポキシ酢酸メチル、プロポキシ酢酸エチル、プロポキシ酢酸プロピル、プロポキシ酢酸ブチル、ブトキシ酢酸メチル、ブトキシ酢酸エチル、ブトキシ酢酸プロピル、ブトキシ酢酸ブチル、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−メトキシプロピオン酸ブチル、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−エトキシプロピオン酸プロピル、2−エトキシプロピオン酸ブチル、2−ブトキシプロピオン酸メチル、2−ブトキシプロピオン酸エチル、2−ブトキシプロピオン酸プロピル、2−ブトキシプロピオン酸ブチル、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−メトキシプロピオン酸プロピル、3−メトキシプロピオン酸ブチル、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、3−エトキシプロピオン酸プロピル、3−エトキシプロピオン酸ブチル、3−プロポキシプロピオン酸メチル、3−プロポキシプロピオン酸エチル、3−プロポキシプロピオン酸プロピル、3−プロポキシプロピオン酸ブチル、3−ブトキシプロピオン酸メチル、3−ブトキシプロピオン酸エチル、3−ブトキシプロピオン酸プロピル、3−ブトキシプロピオン酸ブチルなどのエステルをそれぞれ挙げることができる。
Specific examples of these solvents include alcohol, methanol, ethanol, benzyl alcohol, 2-phenylethanol, 3-phenyl-1-propanol, etc .; ether, tetrahydrofuran, etc .; ethylene glycol ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene Glycol monoethyl ether, etc .; ethylene glycol alkyl ether acetate, ethylene glycol methyl ether acetate, ethylene glycol ethyl ether acetate, ethylene glycol n-propyl ether acetate, ethylene glycol n-butyl ether acetate, etc .; diethylene glycols, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol Monoethyl ether, diethylene Glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether;
As propylene glycol monoalkyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono-n-propyl ether, propylene glycol mono-n-butyl ether, etc .; as propylene glycol alkyl ether acetate, propylene glycol methyl ether acetate, propylene Glycol ethyl ether acetate, propylene glycol n-propyl ether acetate, propylene glycol n-butyl ether acetate, etc .; as propylene glycol alkyl ether propionate, propylene glycol methyl ether propionate, propylene glycol ethyl ether propionate, propylene glycol n- Propi Ether propionate, propylene glycol n- butyl ether propionate; aromatic hydrocarbons, toluene, xylene and the like; as ketone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone and the like;
Examples of esters include methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, ethyl 2-hydroxypropionate, methyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, methyl hydroxyacetate, hydroxy Ethyl acetate, hydroxybutyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, propyl lactate, butyl lactate, methyl 3-hydroxypropionate, ethyl 3-hydroxypropionate, propyl 3-hydroxypropionate, butyl 3-hydroxypropionate, 2-hydroxy -3-methylbutanoate, methyl methoxyacetate, ethyl methoxyacetate, propyl methoxyacetate, butyl methoxyacetate, methyl ethoxyacetate, ethyl ethoxyacetate, propyl ethoxyacetate, butyl ethoxyacetate, propoxy Methyl acetate, ethyl propoxyacetate, propyl propoxyacetate, butyl propoxyacetate, methyl butoxyacetate, ethyl butoxyacetate, propyl butoxyacetate, butylbutoxyacetate, methyl 2-methoxypropionate, ethyl 2-methoxypropionate, 2-methoxypropionic acid Propyl, butyl 2-methoxypropionate, methyl 2-ethoxypropionate, ethyl 2-ethoxypropionate, propyl 2-ethoxypropionate, butyl 2-ethoxypropionate, methyl 2-butoxypropionate, ethyl 2-butoxypropionate Propyl 2-butoxypropionate, butyl 2-butoxypropionate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, propyl 3-methoxypropionate, 3-methoxypropyl Butyl pionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, propyl 3-ethoxypropionate, butyl 3-ethoxypropionate, methyl 3-propoxypropionate, ethyl 3-propoxypropionate, 3-propoxypropionate Examples thereof include esters such as propyl acid, butyl 3-propoxypropionate, methyl 3-butoxypropionate, ethyl 3-butoxypropionate, propyl 3-butoxypropionate, and butyl 3-butoxypropionate.

これらのうち、エチレングリコールアルキルエーテルアセテート、ジエチレングリコール類、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールアルキルエーテルアセテートが好ましく、就中、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エチルメチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートが特に好ましい。   Of these, ethylene glycol alkyl ether acetate, diethylene glycols, propylene glycol monoalkyl ether, and propylene glycol alkyl ether acetate are preferable, and among them, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, propylene glycol methyl ether, and propylene glycol methyl ether acetate are particularly preferable. preferable.

共重合体[A]の製造に用いられる重合開始剤としては、一般的にラジカル重合開始剤として知られているものが使用できる。例えば2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス−(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)などのアゾ化合物;ベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、t−ブチルペルオキシピバレート、1,1’−ビス−(t−ブチルペルオキシ)シクロヘキサンなどの有機過酸化物;および過酸化水素が挙げられる。ラジカル重合開始剤として過酸化物を用いる場合には、過酸化物を還元剤とともに用いてレドックス型開始剤としてもよい。
共重合体[A]の製造においては、分子量を調整するために分子量調整剤を使用することができる。その具体例としては、クロロホルム、四臭化炭素等のハロゲン化炭化水素;n−ヘキシルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、tert−ドデシルメルカプタン、チオグリコール酸等のメルカプタン類;ジメチルキサントゲンスルフィド、ジイソプロピルキサントゲンジスルフィド等のキサントゲン類;ターピノーレン、α−メチルスチレンダイマー等が挙げられる。
As the polymerization initiator used for the production of the copolymer [A], those generally known as radical polymerization initiators can be used. For example, 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis- (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile) Azo compounds such as; benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, t-butyl peroxypivalate, organic peroxides such as 1,1′-bis- (t-butylperoxy) cyclohexane; and hydrogen peroxide. When a peroxide is used as the radical polymerization initiator, the peroxide may be used together with a reducing agent to form a redox initiator.
In the production of the copolymer [A], a molecular weight modifier can be used to adjust the molecular weight. Specific examples thereof include halogenated hydrocarbons such as chloroform and carbon tetrabromide; mercaptans such as n-hexyl mercaptan, n-octyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, tert-dodecyl mercaptan and thioglycolic acid; dimethylxanthogen sulfide And xanthogens such as diisopropylxanthogen disulfide; terpinolene, α-methylstyrene dimer and the like.

[B]成分
本発明で用いられる[B]成分は、放射線の照射によりカルボン酸を発生する1,2−キノンジアジド化合物であり、フェノール性化合物またはアルコール性化合物(以下、「母核」という。)と、1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸ハライドとの縮合物を用いることができる。
上記母核としては、例えば、トリヒドロキシベンゾフェノン、テトラヒドロキシベンゾフェノン、ペンタヒドロキシベンゾフェノン、ヘキサヒドロキシベンゾフェノン、(ポリヒドロキシフェニル)アルカン、その他の母核を挙げることができる。
[B] Component The [B] component used in the present invention is a 1,2-quinonediazide compound that generates a carboxylic acid upon irradiation with radiation, and is a phenolic compound or an alcoholic compound (hereinafter referred to as “mother nucleus”). And a condensate of 1,2-naphthoquinonediazide sulfonic acid halide can be used.
Examples of the mother nucleus include trihydroxybenzophenone, tetrahydroxybenzophenone, pentahydroxybenzophenone, hexahydroxybenzophenone, (polyhydroxyphenyl) alkane, and other mother nuclei.

これらの具体例としては、トリヒドロキシベンゾフェノンとして、例えば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等;
テトラヒドロキシベンゾフェノンとしては、例えば2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,3’−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、2,3,4,2’−テトラヒドロキシ−4’−メチルベンゾフェノン、2,3,4,4’−テトラヒドロキシ−3’−メトキシベンゾフェノン等;
ペンタヒドロキシベンゾフェノンとしては、例えば2,3,4,2’,6’−ペンタヒドロキシベンゾフェノン等;
ヘキサヒドロキシベンゾフェノンとしては、例えば2,4,6,3’,4’,5’−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン、3,4,5,3’,4’,5’−ヘキサヒドロキシベンゾフェノン等;
(ポリヒドロキシフェニル)アルカンとして、例えばビス(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;
その他の母核として、例えば2−メチル−2−(2,4−ジヒドロキシフェニル)−4−(4−ヒドロキシフェニル)−7−ヒドロキシクロマン、2−[ビス{(5−イソプロピル−4−ヒドロキシ−2−メチル)フェニル}メチル]、1−[1−(3−{1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル}−4,6−ジヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル]−3−(1−(3−{1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル}−4,6−ジヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル)ベンゼン、4,6−ビス{1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル}−1,3−ジヒドロキシベンゼンが挙げられる。
Specific examples thereof include trihydroxybenzophenone such as 2,3,4-trihydroxybenzophenone and 2,4,6-trihydroxybenzophenone;
Examples of tetrahydroxybenzophenone include 2,2 ′, 4,4′-tetrahydroxybenzophenone, 2,3,4,3′-tetrahydroxybenzophenone, 2,3,4,4′-tetrahydroxybenzophenone, 2,3 , 4,2′-tetrahydroxy-4′-methylbenzophenone, 2,3,4,4′-tetrahydroxy-3′-methoxybenzophenone, etc .;
Examples of pentahydroxybenzophenone include 2,3,4,2 ′, 6′-pentahydroxybenzophenone;
Examples of hexahydroxybenzophenone include 2,4,6,3 ′, 4 ′, 5′-hexahydroxybenzophenone, 3,4,5,3 ′, 4 ′, 5′-hexahydroxybenzophenone and the like;
Examples of (polyhydroxyphenyl) alkanes include bis (2,4-dihydroxyphenyl) methane, bis (p-hydroxyphenyl) methane, tri (p-hydroxyphenyl) methane, and 1,1,1-tri (p-hydroxyphenyl). ) Ethane, bis (2,3,4-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-hydroxyphenylmethane, 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;
As other mother nucleus, for example, 2-methyl-2- (2,4-dihydroxyphenyl) -4- (4-hydroxyphenyl) -7-hydroxychroman, 2- [bis {(5-isopropyl-4-hydroxy- 2-methyl) phenyl} methyl], 1- [1- (3- {1- (4-hydroxyphenyl) -1-methylethyl} -4,6-dihydroxyphenyl) -1-methylethyl] -3- ( 1- (3- {1- (4-hydroxyphenyl) -1-methylethyl} -4,6-dihydroxyphenyl) -1-methylethyl) benzene, 4,6-bis {1- (4-hydroxyphenyl) -1-methylethyl} -1,3-dihydroxybenzene.

また、上記例示した母核のエステル結合をアミド結合に変更した1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸アミド、例えば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−4−スルホン酸アミド等も好適に使用される。
これらの母核のうち、2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、1,1,1−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、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〕ビスフェノールが好ましい。
Further, 1,2-naphthoquinone diazide sulfonic acid amides in which the ester bond of the mother nucleus exemplified above is changed to an amide bond, such as 2,3,4-trihydroxybenzophenone-1,2-naphthoquinone diazide-4-sulfonic acid amide, etc. Are also preferably used.
Among these mother nuclei, 2,3,4,4′-tetrahydroxybenzophenone, 1,1,1-tri (p-hydroxyphenyl) methane, 1,1,1-tri (p-hydroxyphenyl) ethane, 4,4 ′-[1- [4- [1- [4-hydroxyphenyl] -1-methylethyl] phenyl] ethylidene] bisphenol is preferred.

また、1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸ハライドとしては、1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸クロリドが好ましく、その具体例としては1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸クロリドおよび1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸クロリドを挙げることができ、このうち、1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸クロリドを使用することが好ましい。
縮合反応においては、フェノール性化合物またはアルコール性化合物中のOH基数に対して、好ましくは30〜85モル%、より好ましくは50〜70モル%に相当する1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸ハライドを用いることができる。
縮合反応は公知の方法によって実施することができる。
The 1,2-naphthoquinone diazide sulfonic acid halide is preferably 1,2-naphthoquinone diazide sulfonic acid chloride. Specific examples thereof include 1,2-naphthoquinone diazide-4-sulfonic acid chloride and 1,2-naphthoquinone diazide. -5-sulfonic acid chloride can be mentioned, and among these, 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid chloride is preferably used.
In the condensation reaction, 1,2-naphthoquinonediazide sulfonic acid halide corresponding to 30 to 85 mol%, more preferably 50 to 70 mol% is used with respect to the number of OH groups in the phenolic compound or alcoholic compound. be able to.
The condensation reaction can be carried out by a known method.

これらの[B]成分は単独でまたは2種類以上を組み合わせて用いることができる
[B]成分の使用割合は、共重合体[A]100重量部に対して、5〜100重量部、好ましくは10〜50重量部である。この割合が5重量部未満の場合には、放射線の照射によって生成する酸量が少ないため、放射線の照射部分と未照射部分との現像液となるアルカリ水溶液に対する溶解度の差が小さく、パターニングが困難となる傾向がある。また、共重合体[A]との反応に関与する酸の量が少なくなるため、十分な耐熱性および耐溶剤性が得られない場合がある。一方、この割合が100重量部を超える場合には、短時間の放射線の照射では、未反応の[B]成分が多量に残存するため、前記アルカリ水溶液への不溶化効果が高すぎて現像することが困難となる傾向がある
These [B] components can be used alone or in combination of two or more. [B] component is used in an amount of 5 to 100 parts by weight, preferably 100 parts by weight of copolymer [A], preferably 10 to 50 parts by weight. When this ratio is less than 5 parts by weight, the amount of acid generated by irradiation with radiation is small, so the difference in solubility in an alkaline aqueous solution that is a developer between the irradiated part and the unirradiated part is small, and patterning is difficult. Tend to be. In addition, since the amount of acid involved in the reaction with the copolymer [A] decreases, sufficient heat resistance and solvent resistance may not be obtained. On the other hand, if this ratio exceeds 100 parts by weight, a large amount of unreacted [B] component remains after irradiation for a short time, so that the effect of insolubilization in the alkaline aqueous solution is too high and development is performed. Tend to be difficult

[C]成分
本発明で用いられる[C]成分は、分子量1,000以下の分子量分布を有さない単一の化合物であり、好ましくは炭素数が1〜40、より好ましくは3〜30のカルボン酸である。かかる[C]成分を含有することにより、放射線照射部分のアルカリ現像液に対する溶解性を促進し感放射線性樹脂組成物の放射線感度を高くすることができ、さらに感放射線性樹脂組成物から形成される硬化膜の硬化性も高くすることができる。炭素数が40を超える場合には、本発明の所望の効果が得られにくくなる。
本発明で用いられる[C]成分としては、脂肪族カルボン酸、脂環式カルボン酸、芳香族カルボン酸等を挙げることができる。これらのカルボン酸は、その脂肪族基、脂環式基または芳香族基に置換基を有してもよい。
[C] component [C] component used by this invention is a single compound which does not have molecular weight distribution of molecular weight 1,000 or less, Preferably it is C1-C40, More preferably, it is 3-30. Carboxylic acid. By containing such a component [C], the radiation sensitivity of the radiation-irradiated portion in the alkali developer can be promoted, and the radiation sensitivity of the radiation sensitive resin composition can be increased, and the radiation sensitive resin composition is further formed. The curability of the cured film can also be increased. When the number of carbon atoms exceeds 40, it becomes difficult to obtain the desired effect of the present invention.
Examples of the [C] component used in the present invention include aliphatic carboxylic acids, alicyclic carboxylic acids, and aromatic carboxylic acids. These carboxylic acids may have a substituent in the aliphatic group, alicyclic group or aromatic group.

上記脂肪族カルボン酸としては、例えば、
ぎ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、ピバル酸、カプロン酸、ジエチル酢酸、エナント酸、カプリル酸、フランカルボン酸等の飽和脂肪族モノカルボン酸;
しゅう酸、マロン酸、こはく酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ブラシル酸、メチルマロン酸、エチルマロン酸、ジメチルマロン酸、メチルこはく酸、テトラメチルこはく酸、シクロヘキサンジカルボン酸、イタコン酸、シトラコン酸、マレイン酸、フマル酸、メサコン酸等の飽和脂肪族ジカルボン酸;
トリカルバリル酸、アコニット酸、カンホロン酸等の飽和脂肪族トリカルボン酸;
コハク酸モノ〔2−(メタ)アクリロイロキシエチル〕、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ(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とこはく酸とのモノエステル化物、ペンタエリスリトールトリメタクリレートとこはく酸とのモノエステル化物、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとこはく酸とのモノエステル化物、ジペンタエリスリトールペンタメタアクリレートとこはく酸とのモノエステル化物等の不飽和脂肪族モノカルボン酸など;
上記脂環式カルボン酸としては、例えば、
シクロヘキシルカルボン酸、1,2−シクロヘキシルカルボン酸、シクロペンチル酢酸、1−アダマンタンカルボン酸、2−アダマンタンカルボン酸、3−ヒドロキシ−1−アダマンタンカルボン酸、1,3−アダマンタンジカルボン酸、3−メトキシ−1−アダマンタンカルボン酸、3−エトキシ−1−アダマンタンカルボン酸、3−ブトキシ−1−アダマンタンカルボン酸、3−アセトキシ−1−アダマンタンカルボン酸、3−ブロモ−1−アダマンタンカルボン酸、3−アセチル−1−アダマンタンカルボン酸、アダマンチル酢酸、コール酸、ケノデオキシコール酸、デヒドロコール酸、デオキシコール酸、リトコール酸、3−アセトキシデオコール酸、3−ブチルカルボニロキシデオキシコール酸、2,3−ノルボルナンジカルボン酸、トリシクロデカンカルボン酸等の脂環式モノカルボン酸;
上記芳香族カルボン酸としては、例えば、
安息香酸、サリチル酸、4−メチルサリチル酸、アセチルサリチル酸、2,4,5‐トリメトキシ安息香酸、トルイル酸、クミン酸、ヘメリト酸、メシチレン酸等の芳香族モノカルボン酸;
フタル酸、イソフタル酸、4−メトキシ−イソフタル酸、テレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸;
トリメリット酸、トリメシン酸、メロファン酸、ピロメリット酸等の3価以上の芳香族ポリカルボン酸など;
を挙げることができる。これらのカルボン酸は単独でまたは2種類以上を組み合わせて用いることができる。
Examples of the aliphatic carboxylic acid include:
Saturated aliphatic monocarboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, pivalic acid, caproic acid, diethyl acetic acid, enanthic acid, caprylic acid, furan carboxylic acid;
Oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, brassylic acid, methylmalonic acid, ethylmalonic acid, dimethylmalonic acid, methylsuccinic acid, tetramethylsuccinic acid , Saturated aliphatic dicarboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid, itaconic acid, citraconic acid, maleic acid, fumaric acid, mesaconic acid;
Saturated aliphatic tricarboxylic acids such as tricarballylic acid, aconitic acid, camphoric acid;
Succinic acid mono [2- (meth) acryloyloxyethyl], ω-carboxypolycaprolactone mono (meth) acrylate, monoesterified product of pentaerythritol triacrylate and succinic acid, monoester of pentaerythritol trimethacrylate and succinic acid Unsaturated fatty monocarboxylic acids such as monoesterified products of dipentaerythritol pentaacrylate and succinic acid, monoesterified products of dipentaerythritol pentamethacrylate and succinic acid, and the like;
Examples of the alicyclic carboxylic acid include
Cyclohexyl carboxylic acid, 1,2-cyclohexyl carboxylic acid, cyclopentyl acetic acid, 1-adamantane carboxylic acid, 2-adamantane carboxylic acid, 3-hydroxy-1-adamantane carboxylic acid, 1,3-adamantane dicarboxylic acid, 3-methoxy-1 -Adamantanecarboxylic acid, 3-ethoxy-1-adamantanecarboxylic acid, 3-butoxy-1-adamantanecarboxylic acid, 3-acetoxy-1-adamantanecarboxylic acid, 3-bromo-1-adamantanecarboxylic acid, 3-acetyl-1 -Adamantanecarboxylic acid, adamantyl acetic acid, cholic acid, chenodeoxycholic acid, dehydrocholic acid, deoxycholic acid, lithocholic acid, 3-acetoxydeocholic acid, 3-butylcarbonyloxydeoxycholic acid, 2,3-norbornanedicarboxylic acid Alicyclic monocarboxylic acids such as tricyclodecane acid;
Examples of the aromatic carboxylic acid include
Aromatic monocarboxylic acids such as benzoic acid, salicylic acid, 4-methylsalicylic acid, acetylsalicylic acid, 2,4,5-trimethoxybenzoic acid, toluic acid, cumic acid, hemelitic acid, mesitylene acid;
Aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid, 4-methoxy-isophthalic acid, terephthalic acid;
Trivalent or higher aromatic polycarboxylic acids such as trimellitic acid, trimesic acid, merophanic acid, and pyromellitic acid;
Can be mentioned. These carboxylic acids can be used alone or in combination of two or more.

これらのカルボン酸のうち、溶媒に対する溶解性や得られる感放射線性樹脂組成物の現像マージン、保存安定性の観点から、不飽和脂肪族モノカルボン酸、脂環式モノカルボン酸、芳香族モノカルボン酸が好ましく、感放射線性樹脂組成物の感度、得られる硬化膜の硬化性の観点から、不飽和脂肪族モノカルボン酸、芳香族モノカルボン酸がさらに好ましい。
[C]成分の使用割合は、共重合体[A]100重量部に対して、好ましくは0.001〜50重量部、より好ましくは1〜20重量部、さらに好ましくは1〜10重量部である。この割合が0.001重量部未満であると、所望の効果が得られないおそれがあり、一方50重量部を超えると、残膜率、耐熱性および現像マージンが低下するおそれがある。
Among these carboxylic acids, unsaturated aliphatic monocarboxylic acids, alicyclic monocarboxylic acids, aromatic monocarboxylic acids from the viewpoints of solubility in solvents, development margin of the resulting radiation-sensitive resin composition, and storage stability. An acid is preferable, and unsaturated aliphatic monocarboxylic acid and aromatic monocarboxylic acid are more preferable from the viewpoint of sensitivity of the radiation-sensitive resin composition and curability of the resulting cured film.
The proportion of the component [C] used is preferably 0.001 to 50 parts by weight, more preferably 1 to 20 parts by weight, and further preferably 1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the copolymer [A]. is there. If this ratio is less than 0.001 part by weight, the desired effect may not be obtained, while if it exceeds 50 parts by weight, the residual film ratio, heat resistance and development margin may be reduced.

その他の成分
本発明の感放射線性樹脂組成物は、上記の共重合体[A]、[B]および[C]成分を必須成分として含有するが、その他必要に応じて[D]感熱性酸生成化合物、[E]少なくとも1個のエチレン性不飽和二重結合を有する重合性化合物(但し、[C]成分を除く)、[F]共重合体[A]以外のエポキシ樹脂、[G]界面活性剤、あるいは[H]接着助剤を含有することができる。
上記[D]感熱性酸生成化合物は、耐熱性や硬度を向上させるために用いることができる。その具体例としては、スルホニウム塩、ベンゾチアゾニウム塩、アンモニウム塩、ホスホニウム塩などの公知のオニウム塩が挙げられる。
[D]成分の使用割合は、共重合体[A]100重量部に対して、好ましくは20重量部以下、より好ましくは5重量部以下である。この使用量が20重量部を超える場合には、塗膜形成工程において析出物が析出し、塗膜形成に支障をきたす場合がある。
Other Components The radiation-sensitive resin composition of the present invention contains the above-mentioned copolymers [A], [B] and [C] as essential components, but [D] a heat-sensitive acid as necessary. Product compound, [E] Polymerizable compound having at least one ethylenically unsaturated double bond (excluding [C] component), [F] Epoxy resin other than copolymer [A], [G] A surfactant or [H] adhesion assistant can be contained.
[D] The heat-sensitive acid generating compound can be used to improve heat resistance and hardness. Specific examples thereof include known onium salts such as sulfonium salts, benzothiazonium salts, ammonium salts, and phosphonium salts.
The proportion of the component [D] used is preferably 20 parts by weight or less, more preferably 5 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the copolymer [A]. When the amount used exceeds 20 parts by weight, precipitates may be deposited in the coating film forming step, which may hinder the coating film formation.

上記[E]成分である少なくとも1個のエチレン性不飽和二重結合を有する重合性化合物としては、例えば公知の単官能(メタ)アクリレート、2官能(メタ)アクリレートまたは3官能以上の(メタ)アクリレートを好適に挙げることができる。なかでも、3官能以上の(メタ)アクリレートが好ましく用いられ、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テトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートが特に好ましい。
[E]成分の使用割合は、共重合体[A]100重量部に対して、好ましくは50重量部以下、より好ましくは30重量部以下である。
このような割合で[E]成分を含有させることにより、本発明の感放射線性樹脂組成物から得られる層間絶縁膜またはマイクロレンズの耐熱性および表面硬度等を向上させることができる。この使用量が50重量部を超えると、基板上に感放射線性樹脂組成物の塗膜を形成する工程において膜荒れが生じることがある。
Examples of the polymerizable compound having at least one ethylenically unsaturated double bond as the component [E] include a known monofunctional (meth) acrylate, bifunctional (meth) acrylate, or trifunctional or higher (meth). An acrylate can be mentioned preferably. Of these, trifunctional or higher functional (meth) acrylates are preferably used, and trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, and dipentaerythritol hexa (meth) acrylate are particularly preferable.
[E] The use ratio of the component is preferably 50 parts by weight or less, more preferably 30 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the copolymer [A].
By including the [E] component at such a ratio, the heat resistance, surface hardness, etc. of the interlayer insulating film or microlens obtained from the radiation-sensitive resin composition of the present invention can be improved. When the amount used exceeds 50 parts by weight, film roughening may occur in the step of forming a coating film of the radiation sensitive resin composition on the substrate.

上記[F]成分である共重合体[A]以外のエポキシ樹脂(以下、「F成分」ということがある。)としては、相溶性に影響がないかぎり限定されるものではない。好ましくはビスフェノールA型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、環状脂肪族エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、グリシジルメタアクリレートを(共)重合した樹脂等を挙げることができる。これらのうち、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂等が特に好ましい。
[F]成分の使用割合は、共重合体[A]100重量部に対して、好ましくは30重量部以下である。このような割合で[F]成分が含有されることにより、本発明の感放射線性樹脂組成物から得られる保護膜または絶縁膜の耐熱性および表面硬度等をさらに向上させることができる。この割合が30重量部を超えると、基板上に感放射線性樹脂組成物の塗膜を形成する際、塗膜の膜厚均一性が不十分となる場合がある。
The epoxy resin other than the copolymer [A] as the [F] component (hereinafter sometimes referred to as “F component”) is not limited as long as the compatibility is not affected. Preferably, bisphenol A type epoxy resin, phenol novolak type epoxy resin, cresol novolak type epoxy resin, cyclic aliphatic epoxy resin, glycidyl ester type epoxy resin, glycidyl amine type epoxy resin, heterocyclic epoxy resin, glycidyl methacrylate ) Polymerized resins and the like can be mentioned. Of these, bisphenol A type epoxy resins, cresol novolac type epoxy resins, glycidyl ester type epoxy resins and the like are particularly preferable.
The proportion of the component [F] used is preferably 30 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the copolymer [A]. By containing the component [F] at such a ratio, the heat resistance and surface hardness of the protective film or insulating film obtained from the radiation-sensitive resin composition of the present invention can be further improved. When this ratio exceeds 30 parts by weight, the film thickness uniformity of the coating film may be insufficient when a coating film of the radiation sensitive resin composition is formed on the substrate.

なお、共重合体[A]にも「エポキシ樹脂」といい得るものが含まれるが、アルカリ可溶性を有する点で[F]成分とは異なる。[F]成分はアルカリ不溶性である。
本発明の感放射線性樹脂組成物には、さらに塗布性を向上するため上記[G]成分である界面活性剤を使用することができる。ここで使用できる[G]界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤およびノニオン系界面活性剤を好適に用いることができる。
The copolymer [A] also includes what can be referred to as an “epoxy resin”, but differs from the [F] component in that it has alkali solubility. [F] component is alkali-insoluble.
In the radiation sensitive resin composition of the present invention, a surfactant which is the above [G] component can be used in order to further improve the coating property. As the [G] surfactant that can be used here, fluorine-based surfactants, silicone-based surfactants, and nonionic surfactants can be suitably used.

フッ素系界面活性剤の具体例としては、1,1,2,2−テトラフロロオクチル(1,1,2,2−テトラフロロプロピル)エーテル、1,1,2,2−テトラフロロオクチルヘキシルエーテル、オクタエチレングリコールジ(1,1,2,2−テトラフロロブチル)エーテル、ヘキサエチレングリコール(1,1,2,2,3,3−ヘキサフロロペンチル)エーテル、オクタプロピレングリコールジ(1,1,2,2−テトラフロロブチル)エーテル、ヘキサプロピレングリコールジ(1,1,2,2,3,3−ヘキサフロロペンチル)エーテル、パーフロロドデシルスルホン酸ナトリウム、1,1,2,2,8,8,9,9,10,10−デカフロロドデカン、1,1,2,2,3,3−ヘキサフロロデカン、フルオロアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム類;フルオロアルキルオキシエチレンエーテル類;フルオロアルキルアンモニウムヨージド類、フルオロアルキルポリオキシエチレンエーテル類、パーフルオロアルキルポリオキシエタノール類;パーフルオロアルキルアルコキシレート類;フッ素系アルキルエステル類等を挙げることができる。これらの市販品としては、BM−1000、BM−1100(以上、BM Chemie社製)、メガファックF142D、同F172、同F173、同F183、同F178、同F191、同F471(以上、大日本インキ化学工業(株)製)、フロラードFC−170C、FC−171、FC−430、FC−431(以上、住友スリーエム(株)製)、サーフロンS−112、同S−113、同S−131、同S−141、同S−145、同S−382、同SC−101、同SC−102、同SC−103、同SC−104、同SC−105、同SC−106(旭硝子(株)製)、エフトップEF301、同303、同352(新秋田化成(株)製)などが挙げられる。   Specific examples of the fluorosurfactant include 1,1,2,2-tetrafluorooctyl (1,1,2,2-tetrafluoropropyl) ether, 1,1,2,2-tetrafluorooctylhexyl ether. , Octaethylene glycol di (1,1,2,2-tetrafluorobutyl) ether, hexaethylene glycol (1,1,2,2,3,3-hexafluoropentyl) ether, octapropylene glycol di (1,1 , 2,2-tetrafluorobutyl) ether, hexapropylene glycol di (1,1,2,2,3,3-hexafluoropentyl) ether, sodium perfluorododecyl sulfonate, 1,1,2,2,8 , 8,9,9,10,10-decafluorododecane, 1,1,2,2,3,3-hexafluorodecane, fluoroalkylbenzene Sodium sulfonates; fluoroalkyloxyethylene ethers; fluoroalkylammonium iodides, fluoroalkylpolyoxyethylene ethers, perfluoroalkylpolyoxyethanols; perfluoroalkylalkoxylates; fluorinated alkyl esters be able to. Examples of these commercially available products include BM-1000, BM-1100 (manufactured by BM Chemie), MegaFuck F142D, F172, F173, F183, F178, F191, F191 (and above, Dainippon Ink). Chemical Industries, Ltd.), Fluorad FC-170C, FC-171, FC-430, FC-431 (above, manufactured by Sumitomo 3M), Surflon S-112, S-113, S-131, S-141, S-145, S-382, SC-101, SC-102, SC-103, SC-104, SC-105, SC-106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) ), F-top EF301, 303, and 352 (manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.).

上記シリコーン系界面活性剤としては、例えばDC3PA、DC7PA、FS−1265、SF−8428、SH11PA、SH21PA、SH28PA、SH29PA、SH30PA、SH−190、SH−193、SZ−6032(以上、東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製)、TSF−4440、TSF−4300、TSF−4445、TSF−4446、TSF−4460、TSF−4452(以上、GE東芝シリコーン(株)製)等の商品名で市販されているものを挙げることができる。   Examples of the silicone surfactant include DC3PA, DC7PA, FS-1265, SF-8428, SH11PA, SH21PA, SH28PA, SH29PA, SH30PA, SH-190, SH-193, SZ-6032 (above, Toray Dow Corning)・ Silicon Co., Ltd.), TSF-4440, TSF-4300, TSF-4445, TSF-4446, TSF-4460, TSF-4442 (above, GE Toshiba Silicone Co., Ltd.) are commercially available. You can list what you have.

上記ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテルなどの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オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルなどのポリオキシエチレンアリールエーテル;ポリオキシエチレンジラウレート、ポリオキシエチレンジステアレートなどのポリオキシエチレンジアルキルエステルなど;(メタ)アクリル酸系共重合体ポリフローNo. 57、95(共栄社化学(株)製)などを使用することができる。   Examples of the nonionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, and polyoxyethylene oleyl ether; polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, and the like. Polyoxyethylene aryl ethers; polyoxyethylene dialkyl esters such as polyoxyethylene dilaurate and polyoxyethylene distearate; (meth) acrylic acid copolymer polyflow Nos. 57 and 95 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) Etc. can be used.

これらの界面活性剤は単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
これらの[G]界面活性剤は、共重合体[A]100重量部に対して、好ましくは5重量部以下、より好ましくは2重量部以下で用いられる。[G]界面活性剤の使用量が5重量部を超えると、基板上に塗膜を形成する際、塗膜の膜あれが生じやすくなることがある。
These surfactants can be used alone or in combination of two or more.
These [G] surfactants are preferably used in an amount of 5 parts by weight or less, more preferably 2 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the copolymer [A]. [G] If the amount of the surfactant used exceeds 5 parts by weight, the coating film may be easily formed when the coating film is formed on the substrate.

本発明の感放射線性樹脂組成物においてでは、また、基体との接着性を向上させるために[H]成分である接着助剤を使用することもできる。このような[H]接着助剤としては、官能性シランカップリング剤が好ましく使用され、例えばカルボキシル基、メタクリロイル基、イソシアネート基、エポキシ基などの反応性置換基を有するシランカップリング剤が挙げられる。具体的にはトリメトキシシリル安息香酸、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−イソシアナートプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランなどが挙げられる。このような[H]接着助剤は、共重合体[A]100重量部に対して、好ましくは20重量部以下、より好ましくは10重量部以下の量で用いられる。接着助剤の量が20重量部を超える場合は、現像工程において現像残りが生じやすくなる場合がある。   In the radiation sensitive resin composition of the present invention, an adhesion assistant as the [H] component can also be used in order to improve the adhesion to the substrate. As such [H] adhesion assistant, a functional silane coupling agent is preferably used, and examples thereof include a silane coupling agent having a reactive substituent such as a carboxyl group, a methacryloyl group, an isocyanate group, and an epoxy group. . Specifically, trimethoxysilylbenzoic acid, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, vinyltrimethoxysilane, γ-isocyanatopropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane and the like. Such [H] adhesion assistant is preferably used in an amount of 20 parts by weight or less, more preferably 10 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the copolymer [A]. In the case where the amount of the adhesion assistant exceeds 20 parts by weight, there may be a case where development residue is likely to occur in the development process.

感放射線性樹脂組成物
本発明の感放射線性樹脂組成物は、上記の共重合体[A]、[B]および[C]成分ならびに上記の如き任意的に添加するその他の成分を均一に混合することによって調製される。通常、本発明の感放射線性樹脂組成物は、好ましくは適当な溶媒に溶解されて溶液状態で用いられる。例えば共重合体[A]、[B]および[C]成分ならびに任意的に添加されるその他の成分を、所定の割合で混合することにより、溶液状態の感放射線性樹脂組成物を調製することができる。
本発明の感放射線性樹脂組成物の調製に用いられる溶媒としては、共重合体[A]、[B]および[C]成分ならびに任意的に配合されるその他の成分の各成分を均一に溶解し、各成分と反応しないものが用いられる。
このような溶媒としては、上述した共重合体[A]を製造するために使用できる溶媒として例示したものと同様のものを挙げることができる。
Radiation-sensitive resin composition The radiation-sensitive resin composition of the present invention is a uniform mixture of the above-mentioned copolymer [A], [B] and [C] components and other components optionally added as described above. To be prepared. Usually, the radiation-sensitive resin composition of the present invention is preferably used in a solution state after being dissolved in an appropriate solvent. For example, preparing a radiation-sensitive resin composition in a solution state by mixing the copolymer [A], [B] and [C] components and other optionally added components in a predetermined ratio. Can do.
As a solvent used for the preparation of the radiation sensitive resin composition of the present invention, each component of the copolymer [A], [B] and [C] components and other components optionally blended is uniformly dissolved. And what does not react with each component is used.
As such a solvent, the thing similar to what was illustrated as a solvent which can be used in order to manufacture copolymer [A] mentioned above can be mentioned.

このような溶媒のうち、各成分の溶解性、各成分との反応性、塗膜形成のしやすさ等の点から、アルコール、グリコールエーテル、エチレングリコールアルキルエーテルアセテート、エステルおよびジエチレングリコールが好ましく用いられる。これらのうち、ベンジルアルコール、2−フェニルエチルアルコール、3−フェニル−1−プロパノール、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モノエチルエーテルアセテート、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エチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プルピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチルが特に好ましく使用できる。   Among such solvents, alcohol, glycol ether, ethylene glycol alkyl ether acetate, ester and diethylene glycol are preferably used from the viewpoints of solubility of each component, reactivity with each component, ease of film formation, and the like. . Among these, benzyl alcohol, 2-phenylethyl alcohol, 3-phenyl-1-propanol, ethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, Purpylene glycol monomethyl ether acetate, methyl methoxypropionate, and ethyl ethoxypropionate can be particularly preferably used.

さらに前記溶媒とともに膜厚の面内均一性を高めるため、高沸点溶媒を併用することもできる。併用できる高沸点溶媒としては、例えばN−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルホルムアニリド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、ベンジルエチルエーテル、ジヘキシルエーテル、アセトニルアセトン、イソホロン、カプロン酸、カプリル酸、1−オクタノール、1−ノナノール、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、シュウ酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、γ−ブチロラクトン、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、フェニルセロソルブアセテートなどが挙げられる。これらのうち、N−メチルピロリドン、γ−ブチロラクトン、N,N−ジメチルアセトアミドが好ましい。   Furthermore, in order to improve the in-plane uniformity of the film thickness together with the solvent, a high boiling point solvent can be used in combination. Examples of the high boiling point solvent that can be used in combination include N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N-methylformanilide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, dimethylsulfoxide, and benzylethyl ether. , Dihexyl ether, acetonyl acetone, isophorone, caproic acid, caprylic acid, 1-octanol, 1-nonanol, benzyl acetate, ethyl benzoate, diethyl oxalate, diethyl maleate, γ-butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate, phenyl Examples include cellosolve acetate. Of these, N-methylpyrrolidone, γ-butyrolactone, and N, N-dimethylacetamide are preferable.

本発明の感放射性樹脂組成物の溶媒として、高沸点溶媒を併用する場合、その使用量は、溶媒全量に対して50重量%以下、好ましくは40重量%以下、さらに好ましくは30重量%以下とすることができる。高沸点溶媒の使用量がこの使用量を越えると、塗膜の膜厚均一性、感度および残膜率が低下する場合がある。
本発明の感放射線性樹脂組成物を溶液状態として調製する場合、溶液中に占める溶媒以外の成分(すなわち共重合体[A]、[B]および[C]成分ならびに任意的に添加されるその他の成分の合計量)の割合は、使用目的や所望の膜厚の値等に応じて任意に設定することができるが、好ましくは5〜50重量%、より好ましくは10〜40重量%、さらに好ましくは15〜35重量%である。
このようにして調製された組成物溶液は、孔径0.2μm程度のミリポアフィルタなどを用いて濾過した後、使用に供することもできる。
When a high boiling point solvent is used in combination as the solvent of the radiation sensitive resin composition of the present invention, the amount used is 50% by weight or less, preferably 40% by weight or less, more preferably 30% by weight or less, based on the total amount of the solvent. can do. If the amount of the high-boiling solvent used exceeds this amount, the coating film thickness uniformity, sensitivity, and residual film rate may decrease.
When the radiation-sensitive resin composition of the present invention is prepared in a solution state, components other than the solvent in the solution (that is, the copolymer [A], [B] and [C] components and other optionally added) The ratio of the total amount of the components can be arbitrarily set according to the purpose of use, the value of the desired film thickness, etc., but is preferably 5 to 50% by weight, more preferably 10 to 40% by weight, Preferably it is 15 to 35% by weight.
The composition solution thus prepared can be used after being filtered using a Millipore filter having a pore size of about 0.2 μm.

層間絶縁膜、マイクロレンズの製造
次に本発明の感放射線性樹脂組成物を用いて、本発明の層間絶縁膜、マイクロレンズを製造する方法について述べる。本発明の層間絶縁膜またはマイクロレンズの製造方法は、以下の工程を以下に記載順で含む。
(1)本発明の感放射線性組成物の塗膜を基板上に形成する工程、
(2)該塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程、
(3)照射後の塗膜を現像する工程、および
(4)現像後の塗膜を加熱する工程。
Production of Interlayer Insulating Film and Microlens Next, a method for producing the interlayer insulating film and microlens of the present invention using the radiation sensitive resin composition of the present invention will be described. The method for manufacturing an interlayer insulating film or microlens of the present invention includes the following steps in the order described below.
(1) The process of forming the coating film of the radiation sensitive composition of this invention on a board | substrate,
(2) A step of irradiating at least a part of the coating film with radiation,
(3) The process of developing the coating film after irradiation, and (4) The process of heating the coating film after development.

(1)本発明の感放射線性組成物の塗膜を基板上に形成する工程
上記(1)の工程においては、本発明の組成物溶液を基板表面に塗布し、好ましくはプレベークを行うことにより溶剤を除去して、感放射線性樹脂組成物の塗膜を形成する。
使用できる基板の種類としては、例えばガラス基板、シリコンウエハーおよびこれらの表面に各種金属が形成された基板を挙げることができる。
組成物溶液の塗布方法としては、特に限定されず、例えばスプレー法、ロールコート法、回転塗布法(スピンコート法)、スリットダイ塗布法、バー塗布法、インクジェット法等の適宜の方法を採用することができる。特にスピンコート法、スリットダイ塗布法が好ましい。プレベークの条件としては、各成分の種類、使用割合等によっても異なる。例えば、60〜110℃で30秒間〜15分間程度とすることができる。
形成される塗膜の膜厚としては、プレベーク後の値として、層間絶縁膜を形成する場合にあっては例えば3〜6μm、マイクロレンズを形成する場合にあっては例えば0.5〜3μmが好ましい。
(1) Step of forming a coating film of the radiation-sensitive composition of the present invention on a substrate In the step (1), the composition solution of the present invention is applied to the substrate surface, preferably by pre-baking. The solvent is removed to form a coating film of the radiation sensitive resin composition.
Examples of the types of substrates that can be used include glass substrates, silicon wafers, and substrates on which various metals are formed.
The method of applying the composition solution is not particularly limited, and an appropriate method such as a spray method, a roll coating method, a spin coating method (spin coating method), a slit die coating method, a bar coating method, an ink jet method, or the like is employed. be able to. In particular, a spin coating method and a slit die coating method are preferable. Prebaking conditions vary depending on the type of each component, the proportion of use, and the like. For example, it can be set at 60 to 110 ° C. for about 30 seconds to 15 minutes.
The film thickness of the coating film to be formed is, for example, 3 to 6 μm when the interlayer insulating film is formed, and 0.5 to 3 μm, for example, when the microlens is formed, as the value after pre-baking. preferable.

(2)該塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程
上記(2)の工程においては、形成された塗膜に所定のパターンを有するマスクを介して、放射線を照射した後、現像液を用いて現像処理して放射線の照射部分を除去することによりパターニングを行う。このとき用いられる放射線としては、例えば紫外線、遠紫外線、X線、荷電粒子線等が挙げられる。
上記紫外線としては例えばg線(波長436nm)、i線(波長365nm)等が挙げられる。遠紫外線としては例えばKrFエキシマレーザー等が挙げられる。X線としては例えばシンクロトロン放射線等が挙げられる。荷電粒子線として例えば電子線等を挙げることができる。
これらのうち、紫外線が好ましく、なかでもg線および/またはi線を含む放射線が特に好ましい。
露光量としては、層間絶縁膜を形成する場合にあっては50〜1,500J/m、マイクロレンズを形成する場合にあっては50〜2,000J/mとすることが好ましい。
(2) Step of irradiating at least a part of the coating film In the step (2), the developer is irradiated with radiation through a mask having a predetermined pattern on the formed coating film. The patterning is performed by removing the irradiated portion using the development process. Examples of the radiation used at this time include ultraviolet rays, far ultraviolet rays, X-rays, and charged particle beams.
Examples of the ultraviolet rays include g-line (wavelength 436 nm), i-line (wavelength 365 nm), and the like. Examples of the far ultraviolet light include KrF excimer laser. Examples of X-rays include synchrotron radiation. Examples of the charged particle beam include an electron beam.
Among these, ultraviolet rays are preferable, and radiation containing g-line and / or i-line is particularly preferable.
The exposure amount, 50~1,500J / m 2 In the case of forming an interlayer insulating film, in the case of forming a micro-lens is preferably set to 50~2,000J / m 2.

(3)現像工程
現像処理に用いられる現像液としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア、エチルアミン、n−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジエチルアミノエタノール、ジ−n−プロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、ピロール、ピペリジン、1,8−ジアザビシクロ〔5,4,0〕−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ〔4,3,0〕−5−ノナン等のアルカリ(塩基性化合物)の水溶液を用いることができる。また、上記のアルカリの水溶液にメタノール、エタノール等の水溶性有機溶媒や界面活性剤を適当量添加した水溶液、または本発明の組成物を溶解する各種有機溶媒を現像液として使用することができる。さらに、現像方法としては、例えば液盛り法、ディッピング法、揺動浸漬法、シャワー法等の適宜の方法を利用することができる。このときの現像時間は、組成物の組成によって異なるが、例えば30〜120秒間とすることができる。
(3) Development process Examples of the developer used in the development process include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, ammonia, ethylamine, n-propylamine, diethylamine, diethylaminoethanol, di-acid. N-propylamine, triethylamine, methyldiethylamine, dimethylethanolamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, pyrrole, piperidine, 1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecene An aqueous solution of an alkali (basic compound) such as 1,5-diazabicyclo [4,3,0] -5-nonane can be used. In addition, an aqueous solution obtained by adding an appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol or a surfactant to the aqueous alkali solution described above, or various organic solvents that dissolve the composition of the present invention can be used as a developing solution. Furthermore, as a developing method, for example, an appropriate method such as a liquid piling method, a dipping method, a rocking dipping method, a shower method, or the like can be used. The development time at this time varies depending on the composition of the composition, but can be, for example, 30 to 120 seconds.

(4)加熱工程
上記のように実施した(3)現像工程後に、パターニングされた薄膜に対して、好ましくは例えば流水洗浄によるリンス処理を行い、さらに、好ましくは高圧水銀灯などによる放射線を全面に照射(後露光)することにより、当該薄膜中に残存する1,2−キノンジアジト化合物の分解処理を行った後、この薄膜を、ホットプレート、オーブン等の加熱装置により加熱処理(ポストベーク処理)することにより、当該薄膜の硬化処理を行う。上記後露光工程における露光量は、好ましくは2,000〜5,000J/m程度である。また、この硬化処理における焼成温度は、例えば120〜250℃である。加熱時間は、加熱機器の種類により異なるが、例えばホットプレート上で加熱処理を行う場合には5〜30分間、オーブン中で加熱処理を行う場合には30〜90分間とすることができる。この際に、2回以上の加熱工程を行うステップベーク法等を用いることもできる。
このようにして、目的とする層間絶縁膜またはマイクロレンズに対応する、パターン状薄膜を基板の表面上に形成することができる。
上記のようにして製造された層間絶縁膜およびマイクロレンズは、後述の実施例から明らかにされるように、表面硬度が高く、耐熱性、耐溶剤性等に優れるものである。
(4) Heating step (3) Performed as described above (3) After the development step, the patterned thin film is preferably rinsed, for example, by washing with running water, and more preferably irradiated with radiation from a high-pressure mercury lamp or the like. (After post-exposure), the 1,2-quinonediadito compound remaining in the thin film is decomposed, and then the thin film is heated (post-baked) with a heating device such as a hot plate or an oven. Then, the thin film is cured. The exposure amount in the post-exposure step is preferably about 2,000 to 5,000 J / m 2 . Moreover, the baking temperature in this hardening process is 120-250 degreeC, for example. Although heating time changes with kinds of heating apparatus, for example, when performing heat processing on a hotplate, it can be set to 30 to 90 minutes when performing heat processing in oven, for example. At this time, a step baking method or the like in which a heating process is performed twice or more can also be used.
In this manner, a patterned thin film corresponding to the target interlayer insulating film or microlens can be formed on the surface of the substrate.
The interlayer insulating film and the microlens manufactured as described above have high surface hardness and excellent heat resistance, solvent resistance, and the like, as will be apparent from Examples described later.

層間絶縁膜
上記のようにして形成された本発明の層間絶縁膜は、基板への密着性が良好であり、耐溶剤性および耐熱性に優れ、高い透過率を有し、誘電率が低いものであり、電子部品の層間絶縁膜として好適に使用できる。
Interlayer Insulating Film The interlayer insulating film of the present invention formed as described above has good adhesion to the substrate, excellent solvent resistance and heat resistance, high transmittance, and low dielectric constant. Therefore, it can be suitably used as an interlayer insulating film of electronic parts.

マイクロレンズ
上記のようにして形成された本発明のマイクロレンズは、耐溶剤性および耐熱性に優れ、かつ良好なメルト形状を有するものであり、固体撮像素子のマイクロレンズとして好適に使用できる。
なお、本発明のマイクロレンズの形状は、図1(a)に示したように、半凸レンズ形状となる。
Microlens The microlens of the present invention formed as described above is excellent in solvent resistance and heat resistance and has a good melt shape, and can be suitably used as a microlens for a solid-state imaging device.
The shape of the microlens of the present invention is a semi-convex lens shape as shown in FIG.

以下に合成例、実施例および比較例を示して、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 Synthesis Examples, Examples and Comparative Examples are shown below to describe the present invention more specifically. However, the present invention is not limited to the following examples.

合成例1
冷却管と攪拌機を備えたフラスコに、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)7重量部およびプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート220重量部を仕込んだ。引き続きメタクリル酸22重量部、ジシクロペンタニルメタクリレート28重量部、3−エチル−3−メタクリロイルオキシメチルオキセタン50重量部およびα−メチルスチレンダイマー3重量部を仕込み、窒素置換しながらゆるやかに撹拌を始めた。溶液の温度を70℃に上昇させ、この温度にて4時間加熱し共重合体[A−1]を含む重合体溶液を得た。得られた重合体溶液の固形分濃度は31.1重量%であり、重合体の重量平均分子量は17,200で、分子量分布(重量平均分子量/数平均分子量の比)は1.9であった。なお、重量平均分子量および数平均分子量は、GPC(ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(東ソー(株)製HLC−8020)を用いて測定したポリスチレン換算平均分子量である。
Synthesis example 1
A flask equipped with a condenser and a stirrer was charged with 7 parts by weight of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) and 220 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether acetate. Subsequently, 22 parts by weight of methacrylic acid, 28 parts by weight of dicyclopentanyl methacrylate, 50 parts by weight of 3-ethyl-3-methacryloyloxymethyloxetane and 3 parts by weight of α-methylstyrene dimer were charged, and gently stirring was started while replacing with nitrogen. It was. The temperature of the solution was raised to 70 ° C. and heated at this temperature for 4 hours to obtain a polymer solution containing the copolymer [A-1]. The obtained polymer solution had a solid content concentration of 31.1% by weight, the polymer had a weight average molecular weight of 17,200, and a molecular weight distribution (ratio of weight average molecular weight / number average molecular weight) of 1.9. It was. In addition, a weight average molecular weight and a number average molecular weight are polystyrene conversion average molecular weights measured using GPC (Gel permeation chromatography (HLC-8020 manufactured by Tosoh Corporation)).

合成例2
冷却管と攪拌機を備えたフラスコに、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)7重量部およびジエチレングリコールエチルメチルエーテル220重量部を仕込んだ。引き続きメタクリル酸13重量部、グリシジルメタクリレート50重量部、3−エチル−3−メタクリロイルオキシメチルオキセタン10重量部、シクロヘキシルマレイミド10重量部およびテトラヒドロフルフリルメタクリレート17重量部を仕込み、窒素置換しながらゆるやかに撹拌を始めた。溶液の温度を70℃に上昇させ、この温度にて4時間加熱し共重合体[A−2]を含む重合体溶液を得た。得られた重合体溶液の固形分濃度は32.1重量%であり、重合体の重量平均分子量は18,200で分子量分布は1.8であった。
Synthesis example 2
A flask equipped with a condenser and a stirrer was charged with 7 parts by weight of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) and 220 parts by weight of diethylene glycol ethyl methyl ether. Subsequently, 13 parts by weight of methacrylic acid, 50 parts by weight of glycidyl methacrylate, 10 parts by weight of 3-ethyl-3-methacryloyloxymethyloxetane, 10 parts by weight of cyclohexylmaleimide and 17 parts by weight of tetrahydrofurfuryl methacrylate were charged and gently stirred while replacing with nitrogen. Started. The temperature of the solution was raised to 70 ° C. and heated at this temperature for 4 hours to obtain a polymer solution containing the copolymer [A-2]. The obtained polymer solution had a solid content concentration of 32.1% by weight, a weight average molecular weight of 18,200, and a molecular weight distribution of 1.8.

合成例3
冷却管と攪拌機を備えたフラスコに、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)7重量部およびジエチレングリコールエチルメチルエーテル200重量部を仕込んだ。引き続きメタクリル酸11重量部、シクロヘキシルマレイイミド12重量部、α−メチル−p−ヒドロキシスチレン9重量部、グリシジルメタクリレート50重量部、3−エチル−3−メタクリロイルオキシメチルオキセタン10重量部、テトラヒドロフルフリルメタクリレート8重量部およびα−メチルスチレンダイマー3重量部を仕込み、窒素置換しながらゆるやかに撹拌を始めた。溶液の温度を70℃に上昇させ、この温度にて5時間加熱し共重合体[A−3]を含む重合体溶液を得た。得られた重合体溶液の固形分濃度は32.4重量%であり、重合体の重量平均分子量は18,200で分子量分布は2.1であった。
Synthesis example 3
A flask equipped with a condenser and a stirrer was charged with 7 parts by weight of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) and 200 parts by weight of diethylene glycol ethyl methyl ether. Subsequently, 11 parts by weight of methacrylic acid, 12 parts by weight of cyclohexylmaleimide, 9 parts by weight of α-methyl-p-hydroxystyrene, 50 parts by weight of glycidyl methacrylate, 10 parts by weight of 3-ethyl-3-methacryloyloxymethyloxetane, tetrahydrofurfuryl methacrylate 8 parts by weight and 3 parts by weight of α-methylstyrene dimer were charged, and gently stirring was started while replacing with nitrogen. The temperature of the solution was raised to 70 ° C. and heated at this temperature for 5 hours to obtain a polymer solution containing the copolymer [A-3]. The resulting polymer solution had a solid content concentration of 32.4% by weight, a weight average molecular weight of 18,200, and a molecular weight distribution of 2.1.

合成例4
冷却管と攪拌機を備えたフラスコに、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)8重量部およびジエチレングリコールエチルメチルエーテル220重量部を仕込んだ。引き続きスチレン10重量部、メタクリル酸20重量部および3−エチル−3−メタクリロイルオキシメチルオキセタン20重量部、グリシジルメタクリレート30重量部、テトラヒドロフルフリルアクリレート20重量部、α−メチルスチレンダイマー4.0重量部を仕込み窒素置換しながらゆるやかに撹拌を始めた。溶液の温度を70℃に上昇させ、この温度にて5時間加熱し共重合体[A−4]を含む重合体溶液を得た。得られた重合体溶液の固形分濃度は32.0重量%であり、重合体の重量平均分子量は18,100で分子量分布は1.9であった。
Synthesis example 4
A flask equipped with a condenser and a stirrer was charged with 8 parts by weight of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) and 220 parts by weight of diethylene glycol ethyl methyl ether. Subsequently, 10 parts by weight of styrene, 20 parts by weight of methacrylic acid and 20 parts by weight of 3-ethyl-3-methacryloyloxymethyloxetane, 30 parts by weight of glycidyl methacrylate, 20 parts by weight of tetrahydrofurfuryl acrylate, 4.0 parts by weight of α-methylstyrene dimer Was slowly stirred while replacing nitrogen. The temperature of the solution was raised to 70 ° C. and heated at this temperature for 5 hours to obtain a polymer solution containing the copolymer [A-4]. The resulting polymer solution had a solid content concentration of 32.0% by weight, a weight average molecular weight of 18,100, and a molecular weight distribution of 1.9.

比較合成例1
冷却管と攪拌機を備えたフラスコに、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)7重量部およびジエチレングリコールメチルエチルエーテル220重量部を仕込んだ。引き続きメタクリル酸23重量部、ジシクロペンタニルメタクリレート47重量部、メタクリル酸グリシジル20重量部およびα−メチルスチレンダイマー2.0重量部を仕込み窒素置換しながらゆるやかに撹拌を始めた。溶液の温度を70℃に上昇させ、この温度を5時間保持し共重合体[A−1R]を含む重合体溶液を得た。得られた重合体溶液の固形分濃度は32.8重量%であり、重合体の重量平均分子量は24,000で分子量分布は2.3であった。
Comparative Synthesis Example 1
A flask equipped with a condenser and a stirrer was charged with 7 parts by weight of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) and 220 parts by weight of diethylene glycol methyl ethyl ether. Subsequently, 23 parts by weight of methacrylic acid, 47 parts by weight of dicyclopentanyl methacrylate, 20 parts by weight of glycidyl methacrylate and 2.0 parts by weight of α-methylstyrene dimer were charged, and the mixture was gently stirred while replacing with nitrogen. The temperature of the solution was raised to 70 ° C., and this temperature was maintained for 5 hours to obtain a polymer solution containing the copolymer [A-1R]. The resulting polymer solution had a solid content concentration of 32.8% by weight, a weight average molecular weight of 24,000, and a molecular weight distribution of 2.3.

実施例1
感放射線性樹脂組成物の調製
合成例1で得られた共重合体[A−1]100重量部(固形分換算)、[B]成分として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モル)と1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸クロリド(2モル)との縮合物(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)20重量部、[C]成分として2−アダマンタンカルボン酸5重量部およびγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン5重量部を混合し、固形分濃度が30重量%になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解させた後、孔径0.5μmのミリポアフィルタで濾過して感放射線性樹脂組成物の溶液(S−1)を調製した。
Example 1
Preparation of Radiation Sensitive Resin Composition 100 parts by weight of copolymer [A-1] obtained in Synthesis Example 1 (in terms of solid content) and 4,4 ′-[1- [4- [1] as component [B] -[4-Hydroxyphenyl] -1-methylethyl] phenyl] ethylidene] bisphenol (1 mol) and 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid chloride (2 mol) (4,4 ′-[ 1- [4- [1- [4-Hydroxyphenyl] -1-methylethyl] phenyl] ethylidene] bisphenol-1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester) 20 parts by weight, [C] 5 parts by weight of adamantanecarboxylic acid and 5 parts by weight of γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane are mixed and propylene glycol monomethyl ether is mixed so that the solid content concentration becomes 30% by weight. Was dissolved in acetate, the solution of the radiation-sensitive resin composition was filtered through a Millipore filter having a pore size 0.5μm to (S-1) was prepared.

実施例2〜12、比較例1〜2
実施例1において、[A]、[B]、[C]、[H]および[G]成分として、表1に記載のとおりの種類、量を使用した他は、実施例1と同様にして、感放射線性樹脂組成物の溶液(S−2)〜(S−12)、(S−1R)および(S−2R)を調製した。
Examples 2-12, Comparative Examples 1-2
In Example 1, as [A], [B], [C], [H], and [G] component, the kind and quantity as described in Table 1 were used, and it carried out similarly to Example 1, and using it. The solutions (S-2) to (S-12), (S-1R) and (S-2R) of the radiation sensitive resin composition were prepared.

実施例13
実施例10において、固形分濃度が20重量%になるようにジエチレングリコールエチルメチルエーテル/プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート=6/4(重量比)に溶解したことと、さらに界面活性剤としてSH−28PA(東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製)を添加したこと以外は、実施例10と同様にして感放射線性樹脂組成物の溶液(S−13)を調製した。
Example 13
In Example 10, it was dissolved in diethylene glycol ethyl methyl ether / propylene glycol monomethyl ether acetate = 6/4 (weight ratio) so that the solid concentration was 20% by weight, and SH-28PA (Toray Industries, Inc.) was used as a surfactant. A solution (S-13) of a radiation sensitive resin composition was prepared in the same manner as in Example 10 except that Dow Corning Silicone Co., Ltd.) was added.

Figure 2009229567
Figure 2009229567

表1中、各成分の略称はそれぞれ次の意味である。 In Table 1, the abbreviation of each component has the following meaning.

[B−1]: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(1.0モル)と1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸クロリド(2.0モル)の縮合物
[C−1]:2−アダマンタンカルボン酸
[C−2]:安息香酸
[C−3]:ペンタエリスリトールトリアクリレートとこはく酸とのモノエステル化物
[C−4]:シクロヘキサンジカルボン酸
[H−1]:γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
[G−1]:シリコーン系界面活性剤(商品名SH−28PA、東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製)
[B-1]: 4,4 ′-[1- [4- [1- [4-hydroxyphenyl] -1-methylethyl] phenyl] ethylidene] bisphenol (1.0 mol) and 1,2-naphthoquinonediazide Condensate of -5-sulfonic acid chloride (2.0 mol) [C-1]: 2-adamantanecarboxylic acid [C-2]: Benzoic acid [C-3]: Mono of pentaerythritol triacrylate and succinic acid Esterified product [C-4]: cyclohexanedicarboxylic acid [H-1]: γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane [G-1]: silicone surfactant (trade name SH-28PA, Toray Dow Corning Silicone ( Made by Co., Ltd.)

<層間絶縁膜の評価>
実施例14〜26、比較例3〜4
上記のように調製した感放射線性樹脂組成物を使用し、以下のように層間絶縁膜としての各種の特性を評価した。
<Evaluation of interlayer insulating film>
Examples 14 to 26, Comparative Examples 3 to 4
Using the radiation-sensitive resin composition prepared as described above, various characteristics as an interlayer insulating film were evaluated as follows.

〔感度の評価〕
シリコン基板上に、実施例14〜25および比較例3〜4についてはスピンナーを用いてそれぞれ表2に記載の組成物を塗布した後、100℃にて2分間ホットプレート上でプレベークすることにより膜厚4.0μmの塗膜を形成した。実施例26についてはスリットダイコーターによる塗布を行い、室温で15秒かけて0.5Torrまで減圧し、溶媒を除去した後、100℃にて2分間ホットプレート上でプレベークすることにより膜厚4.0μmの塗膜を形成した。
得られた塗膜にそれぞれ3.0μmのライン・アンド・スペース(10対1)のパターンを有するマスクを介してキャノン(株)製PLA−501F露光機(超高圧水銀ランプ)を用いて、露光時間を変量して露光を行った後、0.40重量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液にて25℃、80秒間、液盛り法による現像を行った。次いで超純水で1分間流水洗浄を行い、乾燥することによりシリコン基板上にパターンを形成した。このとき、スペース線幅が0.3μmとなるのに必要な最小露光量を調べた。この最小露光量を感度として表2に示した。
[Evaluation of sensitivity]
For Examples 14 to 25 and Comparative Examples 3 to 4 on a silicon substrate, the compositions shown in Table 2 were applied using a spinner, and then prebaked on a hot plate at 100 ° C. for 2 minutes. A coating film having a thickness of 4.0 μm was formed. For Example 26, coating was performed with a slit die coater, the pressure was reduced to 0.5 Torr at room temperature over 15 seconds, the solvent was removed, and then prebaked on a hot plate at 100 ° C. for 2 minutes to obtain a film thickness of 4. A 0 μm coating film was formed.
The obtained coating film was exposed using a PLA-501F exposure machine (extra-high pressure mercury lamp) manufactured by Canon Inc. through a mask having a pattern of 3.0 μm line and space (10 to 1). After exposure by varying the time, development was performed by a puddle method with a 0.40 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 25 ° C. for 80 seconds. Next, the substrate was washed with ultrapure water for 1 minute and dried to form a pattern on the silicon substrate. At this time, the minimum exposure amount necessary for the space line width to be 0.3 μm was examined. This minimum exposure amount is shown in Table 2 as sensitivity.

〔現像マージンの評価〕
シリコン基板上に、実施例14〜25および比較例3〜4についてはスピンナーを用いてそれぞれ表2に記載の組成物を塗布した後、100℃にて2分間ホットプレート上でプレベークすることにより膜厚4.0μmの塗膜を形成した。実施例26についてはスリットダイコーターによる塗布を行い、室温で15秒かけて0.5Torrまで減圧し、溶媒を除去した後、100℃にて2分間ホットプレート上でプレベークすることにより膜厚4.0μmの塗膜を形成した。
得られた塗膜にそれぞれ3.0μmのライン・アンド・スペース(10対1)のパターンを有するマスクを介してキャノン(株)製PLA−501F露光機(超高圧水銀ランプ)を用いて、上記「〔感度の評価〕」にて調べた感度の値に相当する露光量で露光を行った後、0.40重量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液にて25℃、現像時間を変量として液盛り法により現像した。次いで超純水で1分間流水洗浄を行った後、乾燥してシリコン基板上にパターンを形成した。このとき、ライン線幅が3μmとなるのに必要な現像時間を最適現像時間として表2に示した。また、最適現像時間からさらに現像を続けた際に3.0μmのライン・パターンが剥がれるまでの時間を測定し、現像マージンとして表2に示した。
[Evaluation of development margin]
For Examples 14 to 25 and Comparative Examples 3 to 4 on a silicon substrate, the compositions shown in Table 2 were applied using a spinner, and then prebaked on a hot plate at 100 ° C. for 2 minutes. A coating film having a thickness of 4.0 μm was formed. For Example 26, coating was performed with a slit die coater, the pressure was reduced to 0.5 Torr at room temperature over 15 seconds, the solvent was removed, and then prebaked on a hot plate at 100 ° C. for 2 minutes to obtain a film thickness of 4. A 0 μm coating film was formed.
Using the PLA-501F exposure machine (extra-high pressure mercury lamp) manufactured by Canon Inc. through a mask having a 3.0 μm line and space (10 to 1) pattern on the obtained coating film, the above After performing exposure with the exposure amount corresponding to the sensitivity value investigated in “[Sensitivity evaluation]”, the solution is accumulated in a 0.40% by weight tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 25 ° C. with the development time as a variable. Developed by the method. Next, the substrate was washed with ultrapure water for 1 minute and then dried to form a pattern on the silicon substrate. At this time, the development time necessary for the line width to be 3 μm is shown in Table 2 as the optimum development time. Further, when the development was further continued from the optimum development time, the time until the 3.0 μm line pattern was peeled off was measured and shown in Table 2 as a development margin.

〔耐溶剤性の評価〕
シリコン基板上に、実施例14〜25および比較例3〜4についてはスピンナーを用いてそれぞれ表2に記載の組成物を塗布した後、100℃にて2分間ホットプレート上でプレベークすることにより塗膜を形成した。実施例26についてはスリットダイコーターによる塗布を行い、室温で15秒かけて0.5Torrまで減圧し、溶媒を除去した後、100℃にて2分間ホットプレート上でプレベークすることにより塗膜を形成した。
得られた塗膜にそれぞれキャノン(株)製PLA−501F露光機(超高圧水銀ランプ)を用いて、積算照射量が3,000J/mとなるように露光を行った後、クリーンオーブン内にて220℃で1時間加熱することにより膜厚約3.0μmの硬化膜を得た。得られた硬化膜の膜厚(T1)を測定した。そして、この硬化膜が形成されたシリコン基板を70℃に温度制御されたジメチルスルホキシド中に20分間浸漬した後、当該硬化膜の浸漬後膜厚(t1)を測定し、浸漬による膜厚変化率{|t1−T1|/T1}×100〔%〕を算出した。結果を表2に示す。
なお、耐溶剤性の評価においてはパターニングが不要のため、現像工程を省略し、塗膜形成工程、放射線照射工程および加熱工程のみ行い評価に供した。
[Evaluation of solvent resistance]
For Examples 14 to 25 and Comparative Examples 3 to 4 on a silicon substrate, the compositions shown in Table 2 were applied using a spinner, and then prebaked on a hot plate at 100 ° C. for 2 minutes. A film was formed. For Example 26, coating with a slit die coater was performed, and the pressure was reduced to 0.5 Torr over 15 seconds at room temperature. After removing the solvent, a coating film was formed by prebaking on a hot plate at 100 ° C. for 2 minutes. did.
Each of the obtained coating films was exposed using a PLA-501F exposure machine (extra-high pressure mercury lamp) manufactured by Canon Co., Ltd. so that the integrated irradiation amount was 3,000 J / m 2 . Was heated at 220 ° C. for 1 hour to obtain a cured film having a thickness of about 3.0 μm. The film thickness (T1) of the obtained cured film was measured. And after immersing the silicon substrate in which this cured film was formed in the dimethyl sulfoxide temperature-controlled at 70 degreeC for 20 minutes, the film thickness (t1) after immersion of the said cured film was measured, and the film thickness change rate by immersion {| T1-T1 | / T1} × 100 [%] was calculated. The results are shown in Table 2.
In addition, since the patterning was unnecessary in the solvent resistance evaluation, the development step was omitted, and only the coating film forming step, the radiation irradiation step, and the heating step were performed for evaluation.

〔耐熱性の評価〕
上記「〔耐溶剤性の評価〕」と同様にしてシリコン基板上に硬化膜を形成し、得られた硬化膜の膜厚(T2)を測定した。次いで、この硬化膜付き基板をクリーンオーブン内にて240℃で1時間追加ベークした後、当該硬化膜の追加ベーク後膜厚(t2)を測定し、追加ベークによる膜厚変化率{|t2−T2|/T2}×100〔%〕を算出した。結果を表2に示す。
[Evaluation of heat resistance]
A cured film was formed on a silicon substrate in the same manner as in the above “[Evaluation of solvent resistance]”, and the thickness (T2) of the obtained cured film was measured. Next, the substrate with the cured film was additionally baked in a clean oven at 240 ° C. for 1 hour, and then the film thickness (t2) after the additional baking of the cured film was measured, and the film thickness change rate {| t2- T2 | / T2} × 100 [%] was calculated. The results are shown in Table 2.

〔比誘電率の評価〕
研磨したSUS304製基板上に、実施例14〜25および比較例3〜4についてはスピンナーを用いてそれぞれ表2に記載の組成物を塗布した後、100℃にて2分間ホットプレート上でプレベークすることにより膜厚3.0μmの塗膜を形成した。実施例26についてはスリットダイコーターにより塗布を行い室温で15秒かけて0.5Torrまで減圧し、溶媒を除去した後、100℃にて2分間ホットプレート上でプレベークすることにより膜厚3.0μmの塗膜を形成した。
得られた塗膜にそれぞれキャノン(株)製PLA−501F露光機(超高圧水銀ランプ)を用いて、積算照射量が3,000J/mとなるように露光を行った後、クリーンオーブン内にて220℃で1時間加熱することにより、基板上に硬化膜を形成した。この硬化膜上に蒸着法によりPt/Pd電極パターンを形成し、誘電率測定用サンプルを作成した。得られたサンプルにつき、横河・ヒューレットパッカード(株)製HP16451B電極およびHP4284AプレシジョンLCRメーターを用いてCV法により、周波数10kHzの周波数における比誘電率を測定した。結果を表2に示した。
なお、比誘電率の評価においてはパターニングが不要のため、現像工程を省略し、塗膜形成工程、放射線照射工程および加熱工程のみ行い評価に供した。
[Evaluation of relative permittivity]
On the polished SUS304 substrate, for Examples 14 to 25 and Comparative Examples 3 to 4, the compositions shown in Table 2 were applied using a spinner, and then prebaked on a hot plate at 100 ° C. for 2 minutes. As a result, a coating film having a thickness of 3.0 μm was formed. For Example 26, coating was performed using a slit die coater, the pressure was reduced to 0.5 Torr at room temperature over 15 seconds, the solvent was removed, and the film was then baked on a hot plate at 100 ° C. for 2 minutes to obtain a film thickness of 3.0 μm The coating film was formed.
Each of the obtained coating films was exposed using a PLA-501F exposure machine (extra-high pressure mercury lamp) manufactured by Canon Co., Ltd. so that the integrated irradiation amount was 3,000 J / m 2 . A cured film was formed on the substrate by heating at 220 ° C. for 1 hour. A Pt / Pd electrode pattern was formed on the cured film by vapor deposition to prepare a sample for measuring dielectric constant. About the obtained sample, the relative dielectric constant in the frequency of 10 kHz was measured by CV method using the HP16451B electrode and HP4284A precision LCR meter by Yokogawa Hewlett-Packard Co., Ltd. The results are shown in Table 2.
In addition, since the patterning was unnecessary in evaluation of a dielectric constant, the image development process was abbreviate | omitted, and only the coating-film formation process, the radiation irradiation process, and the heating process were performed for evaluation.

〔保存安定性の評価〕
上記組成物溶液を40℃のオーブン中に1週間加温保管し、加温保管前後における粘度の変化を測定することにより保存安定性を評価した。このときの粘度変化率を表1に示す。変化率が5%未満である場合を保存安定性が良好、5%以上の場合を保存安定性が不良といえる。
[Evaluation of storage stability]
The composition solution was warmed and stored in an oven at 40 ° C. for 1 week, and the storage stability was evaluated by measuring the change in viscosity before and after the warmed storage. The viscosity change rate at this time is shown in Table 1. When the rate of change is less than 5%, the storage stability is good, and when it is 5% or more, the storage stability is poor.

〔表面硬度の評価〕
上記「〔耐溶剤性の評価〕」と同様にしてシリコン基板上に硬化膜を形成し、得られた硬化膜について、JIS K−5400−1990の8.4.1鉛筆引っかき試験により鉛筆硬度を測定した。結果を表2に示す。
[Evaluation of surface hardness]
A cured film was formed on a silicon substrate in the same manner as in the above “[Evaluation of solvent resistance]”, and the obtained cured film was measured for pencil hardness by the 8.4.1 pencil scratch test of JIS K-5400-1990. It was measured. The results are shown in Table 2.

Figure 2009229567
Figure 2009229567

<マイクロレンズとしての性能評価>
実施例27〜39、比較例5〜6
上記のように調製した感放射線性樹脂組成物を使用し、以下のようにマイクロレンズとしての各種の特性を評価した。なお耐溶剤性の評価、耐熱性の評価は上記層間絶縁膜としての性能評価における結果を参照されたい。
<Performance evaluation as a micro lens>
Examples 27-39, Comparative Examples 5-6
Using the radiation-sensitive resin composition prepared as described above, various characteristics as a microlens were evaluated as follows. For the evaluation of solvent resistance and heat resistance, refer to the results of performance evaluation as the interlayer insulating film.

〔感度の評価〕
シリコン基板上に、スピンナーを用いてそれぞれ表3に記載の組成物を塗布した後、100℃にて2分間ホットプレート上でプレベークすることにより膜厚2.0μmの塗膜を形成した。得られた塗膜に所定のパターンを有するパターンマスクを介してニコン(株)製NSR1755i7A縮小投影露光機(NA=0.50、λ=365nm)を用いて、露光時間を変量して露光を行った後、0.40重量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液にて25℃、1分間液盛り法で現像した。次いで超純水でリンスし、乾燥することによりシリコン基板上にパターンを形成した。0.8μmライン・アンド・スペ−スパタ−ン(1対1)のスペース線幅が0.8μmとなるのに必要な最小露光量を調べた。この最小露光量を感度として表3に示した。
[Evaluation of sensitivity]
Each composition shown in Table 3 was applied onto a silicon substrate using a spinner, and then prebaked on a hot plate at 100 ° C. for 2 minutes to form a coating film having a thickness of 2.0 μm. Using the NSR1755i7A reduced projection exposure machine (NA = 0.50, λ = 365 nm) manufactured by Nikon Corporation, exposure is performed with the exposure time varied through a pattern mask having a predetermined pattern on the obtained coating film. After that, the film was developed with a 0.40% by weight tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 25 ° C. for 1 minute. Next, the substrate was rinsed with ultrapure water and dried to form a pattern on the silicon substrate. The minimum exposure required for the space line width of 0.8 μm line and space pattern (1 to 1) to be 0.8 μm was examined. This minimum exposure amount is shown in Table 3 as sensitivity.

〔現像マージンの評価〕
シリコン基板上に、スピンナーを用いてそれぞれ表3に記載の組成物を塗布した後、100℃にて2分間ホットプレート上でプレベークすることにより、膜厚2.0μmの塗膜を形成した。得られた塗膜に所定のパターンを有するパターンマスクを介してニコン(株)製NSR1755i7A縮小投影露光機(NA=0.50、λ=365nm)を用いて、上記「[感度の評価]」にて調べた感度の値に相当する露光量で露光を行った後、0.40重量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液にて25℃、1分間液盛り法で現像した。水でリンスし、乾燥してシリコン基板上にパターンを形成した。0.8μmライン・アンド・スペ−スパタ−ン(1対1)のスペース線幅が0.8μmとなるのに必要な現像時間を最適現像時間として表3に示した。また、最適現像時間からさらに現像を続けた際に幅0.8μmのパターンが剥がれるまでの時間を測定し、現像マージンとして表3に示した。
[Evaluation of development margin]
Each composition shown in Table 3 was applied onto a silicon substrate using a spinner and then pre-baked on a hot plate at 100 ° C. for 2 minutes to form a coating film having a thickness of 2.0 μm. Using the NSR1755i7A reduction projection exposure machine (NA = 0.50, λ = 365 nm) manufactured by Nikon Corporation through a pattern mask having a predetermined pattern on the obtained coating film, the above “[sensitivity evaluation]” After exposure with an exposure amount corresponding to the sensitivity value examined in this way, the film was developed with a 0.40 wt% aqueous tetramethylammonium hydroxide solution at 25 ° C. for 1 minute. It was rinsed with water and dried to form a pattern on the silicon substrate. Table 3 shows the development time necessary for the space line width of 0.8 μm line and space pattern (one to one) to be 0.8 μm as the optimum development time. Further, when the development was further continued from the optimum development time, the time until the pattern having a width of 0.8 μm was peeled was measured and shown in Table 3 as a development margin.

〔マイクロレンズの形成〕
シリコン基板上に、スピンナーを用いてそれぞれ表3に記載の組成物を塗布した後、100℃にて2分間ホットプレート上でプレベークすることにより、膜厚2.0μmの塗膜を形成した。得られた塗膜に4.0μmドット・2.0μmスペ−スパタ−ンを有するパターンマスクを介してニコン(株)製NSR1755i7A縮小投影露光機(NA=0.50、λ=365nm)を用いて、上記「[感度の評価]」にて調べた感度の値に相当する露光量で露光を行った後、0.40重量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液にて25℃、1分間液盛り法で現像した。次いで超純水でリンスし、乾燥することにより、シリコン基板上にパターンを形成した。その後、キャノン(株)製PLA−501F露光機(超高圧水銀ランプ)を用いて、積算照射量が3,000J/mとなるようにさらに露光を行った。その後、ホットプレートにて160℃で10分間加熱後さらに230℃で10分間加熱して、パターンをメルトフローさせてマイクロレンズを形成した。
[Formation of microlenses]
Each composition shown in Table 3 was applied onto a silicon substrate using a spinner and then pre-baked on a hot plate at 100 ° C. for 2 minutes to form a coating film having a thickness of 2.0 μm. Using the NSR1755i7A reduction projection exposure machine (NA = 0.50, λ = 365 nm) manufactured by Nikon Corporation through a pattern mask having 4.0 μm dots and 2.0 μm space pattern on the obtained coating film. After exposure at an exposure amount corresponding to the sensitivity value investigated in the above “[Sensitivity evaluation]”, a liquid piling method at 25 ° C. for 1 minute in a 0.40 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution. Developed with. Next, the substrate was rinsed with ultrapure water and dried to form a pattern on the silicon substrate. Thereafter, further exposure was performed using a PLA-501F exposure machine (extra-high pressure mercury lamp) manufactured by Canon Inc. so that the integrated irradiation amount was 3,000 J / m 2 . Thereafter, the pattern was heated at 160 ° C. for 10 minutes on a hot plate and further heated at 230 ° C. for 10 minutes to melt flow the pattern to form a microlens.

形成されたマイクロレンズの底部(基板に接する面)の寸法(直径)および断面形状を表3に示す。マイクロレンズ底部の寸法は4.0μmを超え5.0μm未満であるとき、良好といえる。この寸法が5.0μm以上となると、隣接するレンズ同士が接触する状態であり、好ましくない。また、断面形状は図1に示した模式図において、(a)のような半凸レンズ形状であるときに良好であり、(b)のような略台形上の場合は不良である。   Table 3 shows the size (diameter) and cross-sectional shape of the bottom (surface contacting the substrate) of the formed microlens. It can be said that the microlens bottom portion is good when it is larger than 4.0 μm and smaller than 5.0 μm. When this dimension is 5.0 μm or more, the adjacent lenses are in contact with each other, which is not preferable. Further, the cross-sectional shape is good when it is a semi-convex lens shape as shown in (a) in the schematic diagram shown in FIG. 1, and it is bad when it is on a substantially trapezoidal shape as shown in (b).

Figure 2009229567
Figure 2009229567

マイクロレンズの断面形状の模式図である。It is a schematic diagram of the cross-sectional shape of a micro lens.

Claims (7)

[A](a1)不飽和カルボン酸および不飽和カルボン酸無水物よりなる群から選ばれる少なくとも1種と、(a2)オキセタニル基を有する不飽和化合物を含有してなる不飽和化合物混合物の共重合体、
[B]1,2−キノンジアジド化合物、ならびに
[C]分子量1,000以下のカルボン酸
を含有することを特徴とする感放射線性樹脂組成物。
[A] Copolymerization of an unsaturated compound mixture comprising (a1) at least one selected from the group consisting of an unsaturated carboxylic acid and an unsaturated carboxylic acid anhydride, and (a2) an unsaturated compound having an oxetanyl group Coalescence,
[B] A radiation-sensitive resin composition comprising a 1,2-quinonediazide compound and [C] a carboxylic acid having a molecular weight of 1,000 or less.
[C]分子量1,000以下のカルボン酸が不飽和脂肪族モノカルボン酸、脂環式モノカルボン酸または芳香族モノカルボン酸である、請求項1に記載の感放射線性樹脂組成物。 [C] The radiation-sensitive resin composition according to claim 1, wherein the carboxylic acid having a molecular weight of 1,000 or less is an unsaturated aliphatic monocarboxylic acid, an alicyclic monocarboxylic acid, or an aromatic monocarboxylic acid. [A]共重合体が前記(a1)成分、(a2)成分および(a3−1)オキシラニル基を有する不飽和化合物を含有してなる不飽和化合物の共重合体である、請求項1または2に記載の感放射線性樹脂組成物。 [A] The copolymer is an unsaturated compound copolymer comprising the (a1) component, the (a2) component, and the (a3-1) unsaturated compound having an oxiranyl group. The radiation sensitive resin composition described in 1. 層間絶縁膜製造用である請求項1〜3のいずれかに記載の感放射線性樹脂組成物。   The radiation-sensitive resin composition according to any one of claims 1 to 3, which is used for producing an interlayer insulating film. 以下の工程を以下に記載の順序で含むことを特徴とする層間絶縁膜の製造方法。
(1)請求項4に記載の感放射線性組成物の塗膜を基板上に形成する工程、
(2)該塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程、
(3)照射後の塗膜を現像する工程、および
(4)現像後の塗膜を加熱する工程。
The manufacturing method of the interlayer insulation film characterized by including the following processes in the order as described below.
(1) The process of forming the coating film of the radiation sensitive composition of Claim 4 on a board | substrate,
(2) A step of irradiating at least a part of the coating film with radiation,
(3) A step of developing the coated film after irradiation, and (4) a step of heating the coated film after development.
マイクロレンズ製造用である請求項1〜3のいずれかに記載の感放射線性樹脂組成物。   The radiation-sensitive resin composition according to any one of claims 1 to 3, which is used for producing a microlens. 以下の工程を以下に記載順で含むことを特徴とするマイクロレンズの製造方法。
(1)請求項6に記載の感放射線性組成物の塗膜を基板上に形成する工程、
(2)該塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程、
(3)照射後の塗膜を現像する工程、および
(4)現像後の塗膜を加熱する工程。
The manufacturing method of the micro lens characterized by including the following processes in order of description below.
(1) The process of forming the coating film of the radiation sensitive composition of Claim 6 on a board | substrate,
(2) A step of irradiating at least a part of the coating film with radiation,
(3) A step of developing the coated film after irradiation, and (4) a step of heating the coated film after development.
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