JP2010039052A - Photosensitive composition and method of manufacturing pattern film - Google Patents

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JP2010039052A JP2008199663A JP2008199663A JP2010039052A JP 2010039052 A JP2010039052 A JP 2010039052A JP 2008199663 A JP2008199663 A JP 2008199663A JP 2008199663 A JP2008199663 A JP 2008199663A JP 2010039052 A JP2010039052 A JP 2010039052A
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秀 中村
Takashi Shikage
崇至 鹿毛
Takashi Watanabe
貴志 渡邉
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photosensitive composition, eliminating a baking process after exposure in forming a pattern film made of a hardened material of the photosensitive composition by exposure and development, and further restraining migration of metal when metal comes into contact with the pattern film, and a method of manufacturing the pattern film using the photosensitive composition. <P>SOLUTION: This photosensitive composition includes a siloxane polymer having a carboxyl group, a compound having an olefinic double bond and a photoradical generating agent. According to this method of manufacturing a pattern film 1A, after the photosensitive composition is coated on a substrate 2 to form a photosensitive composition layer 1 on the substrate 2, the photosensitive composition layer 1 is partially exposed to harden the photosensitive composition layer 1 of an exposed part 1a and insoluble to a developing liquid, and subsequently the photosensitive composition layer 1 is developed by the developing liquid to eliminate the photosensitive composition layer 1 of an unexposed part 1b. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体装置などの電子デバイスの絶縁膜等に使用されるパターン膜を形成するのに用いられる感光性組成物に関し、より詳細には、露光及び現像により感光性組成物の硬化物からなるパターン膜を形成するのに用いられ、該パターン膜に金属が接触されている場合、金属のマイグレーションを抑制できる感光性組成物、並びに該感光性組成物を用いたパターン膜の製造方法に関する。   The present invention relates to a photosensitive composition used for forming a pattern film used for an insulating film of an electronic device such as a semiconductor device, and more specifically, from a cured product of the photosensitive composition by exposure and development. The present invention relates to a photosensitive composition capable of suppressing metal migration when a metal is in contact with the pattern film, and a method for producing a pattern film using the photosensitive composition.

半導体装置などの電子デバイスでは、小型化及び薄型化を図るために、絶縁性に優れた薄膜を形成する必要がある。また、半導体装置のパッシベーション膜やゲート絶縁膜などでは、微細パターン形状の絶縁膜を形成する必要がある。そこで、パターニング可能な感光性組成物として、アルコキシシラン縮合物を用いた感光性組成物が提案されている。   In an electronic device such as a semiconductor device, it is necessary to form a thin film having excellent insulating properties in order to reduce the size and thickness. In addition, it is necessary to form an insulating film having a fine pattern shape for a passivation film or a gate insulating film of a semiconductor device. Then, the photosensitive composition using the alkoxysilane condensate is proposed as a photosensitive composition which can be patterned.

例えば、下記の特許文献1には、アルカリ可溶性シロキサンポリマーと、光により反応促進剤を発生する化合物と、溶剤とを含む感光性組成物が開示されている。上記アルカリ可溶性シロキサンポリマーは、アルコキシシランに水及び触媒を加えて加水分解縮合させた反応溶液から、水及び触媒を除去して得られたアルコキシシラン縮合物である。また、上記光により反応促進剤を発生する化合物としては、光酸発生剤又は光塩基発生剤が用いられている。   For example, Patent Document 1 below discloses a photosensitive composition containing an alkali-soluble siloxane polymer, a compound that generates a reaction accelerator by light, and a solvent. The alkali-soluble siloxane polymer is an alkoxysilane condensate obtained by removing water and catalyst from a reaction solution obtained by hydrolyzing and condensing water and a catalyst with alkoxysilane. In addition, as the compound that generates the reaction accelerator by the light, a photoacid generator or a photobase generator is used.

上記のようなアルコキシシラン縮合物を含む感光性組成物を用いて微細パターン形状の薄膜を形成する際には、先ず感光性組成物を基板上に塗布する。次に、基板上の感光性組成物層を乾燥し、マスクを介して部分的に露光する。露光により、感光性組成物中に含まれている光酸発生剤又は光塩基発生剤から酸又は塩基が発生する。酸又は塩基により上記アルコキシシラン縮合物の架橋が進行し、露光部の感光性組成物層は硬化される。硬化された露光部の感光性組成物層は、現像液に溶解しない。その後、感光性組成物層をアルカリ溶液により現像する。現像後に、残存している感光性組成物の硬化物を加熱することにより、硬質でかつ緻密な微細パターン形状の薄膜を得る。
特開平6−148895号公報
When forming a thin film having a fine pattern shape using the photosensitive composition containing the alkoxysilane condensate as described above, first, the photosensitive composition is applied on a substrate. Next, the photosensitive composition layer on the substrate is dried and partially exposed through a mask. By exposure, an acid or a base is generated from the photoacid generator or photobase generator contained in the photosensitive composition. Crosslinking of the alkoxysilane condensate proceeds with the acid or base, and the photosensitive composition layer in the exposed area is cured. The cured photosensitive composition layer in the exposed area does not dissolve in the developer. Thereafter, the photosensitive composition layer is developed with an alkaline solution. After development, the remaining cured product of the photosensitive composition is heated to obtain a hard and dense thin film with a fine pattern.
Japanese Patent Laid-Open No. 6-148895

しかしながら、特許文献1に記載の感光性組成物を用いて微細パターン形状の薄膜を形成した場合には、基板上に塗工された感光性組成物層を露光した後、現像する前に、酸又は塩基を拡散させるために、ベイク工程を行う必要があった。そのため、工程が複雑になり、かつ現像後に残渣が生じがちであった。   However, when a thin film having a fine pattern shape is formed using the photosensitive composition described in Patent Document 1, the photosensitive composition layer coated on the substrate is exposed to an acid before being developed. Or in order to diffuse a base, it was necessary to perform a baking process. Therefore, the process becomes complicated, and a residue tends to be generated after development.

また、得られた薄膜では、露光により光酸発生剤又は光塩基発生剤から生じた酸又は塩基が残存している。そのため、薄膜に例えば金属が接触されている場合、酸又は塩基によりマイグレーションが生じやすかった。   Moreover, in the obtained thin film, the acid or base which arose from the photo-acid generator or the photobase generator by exposure remains. Therefore, for example, when a metal is in contact with the thin film, migration is likely to occur due to an acid or a base.

本発明の目的は、露光及び現像により感光性組成物の硬化物からなるパターン膜を形成する際に、露光後にベイク工程を行う必要がなく、さらにパターン膜に金属が接触されている場合、金属のマイグレーションを抑制できる感光性組成物、並びに該感光性組成物を用いたパターン膜の製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to form a patterned film made of a cured product of a photosensitive composition by exposure and development, and it is not necessary to perform a baking process after exposure, and when the metal is in contact with the pattern film, It is in providing the photosensitive composition which can suppress migration of this, and the manufacturing method of the pattern film using this photosensitive composition.

本発明によれば、カルボキシル基を有するシロキサンポリマーと、オレフィン二重結合を有する化合物と、光ラジカル発生剤とを含むことを特徴とする、感光性組成物が提供される。   According to this invention, the photosensitive composition characterized by including the siloxane polymer which has a carboxyl group, the compound which has an olefin double bond, and a photoradical generator is provided.

本発明に係る感光性組成物のある特定の局面では、前記カルボキシル基を有するシロキサンポリマーが、ケイ素原子に炭素原子が直接結合されている有機基を有し、該有機基の1〜25%がカルボキシル基を有する。この場合には、感光性組成物の現像性をより一層高めることができる。   In a specific aspect of the photosensitive composition according to the present invention, the siloxane polymer having a carboxyl group has an organic group in which a carbon atom is directly bonded to a silicon atom, and 1 to 25% of the organic group Has a carboxyl group. In this case, the developability of the photosensitive composition can be further enhanced.

本発明に係る感光性組成物の他の特定の局面では、前記オレフィン二重結合を有する化合物は、オレフィン二重結合を有するシロキサンポリマーである。   In another specific aspect of the photosensitive composition according to the present invention, the compound having an olefin double bond is a siloxane polymer having an olefin double bond.

本発明に係る感光性組成物のさらに他の特定の局面では、前記オレフィン二重結合を有するシロキサンポリマーが、ケイ素原子に炭素原子が直接結合されている有機基を有し、該有機基の5〜100%がオレフィン二重結合を有する。この場合には、オレフィン二重結合を有するシロキサンポリマーが、露光時に発生するラジカルにより効果的に架橋するため、露光後にベイク工程を行わなくても、パターンを形成できる。   In still another specific aspect of the photosensitive composition according to the present invention, the siloxane polymer having an olefin double bond has an organic group in which a carbon atom is directly bonded to a silicon atom, and 5 of the organic group. ~ 100% have olefinic double bonds. In this case, since the siloxane polymer having an olefin double bond is effectively crosslinked by radicals generated during exposure, a pattern can be formed without performing a baking step after exposure.

本発明に係る感光性組成物のさらに他の特定の局面では、前記カルボキシル基を有するシロキサンポリマーと、前記オレフィン二重結合を有するシロキサンポリマーとが同一のシロキサンポリマーであって、カルボキシル基及びオレフィン二重結合を有するシロキサンポリマーが含まれている。   In still another specific aspect of the photosensitive composition according to the present invention, the siloxane polymer having a carboxyl group and the siloxane polymer having an olefin double bond are the same siloxane polymer, and A siloxane polymer having a heavy bond is included.

本発明に係るパターン膜の製造方法は、本発明に従って構成された感光性組成物を基板上に塗工し、前記基板上に感光性組成物層を形成する工程と、前記感光性組成物層が光の照射された露光部と光の照射されていない未露光部とを有するように前記感光性組成物層を部分的に露光することにより、前記露光部の前記感光性組成物層を硬化させて、現像液に不溶にする工程と、前記感光性組成物層を現像液で現像することにより、前記未露光部の前記感光性組成物層を除去し、前記感光性組成物の硬化物からなるパターン膜を形成する工程とを備えることを特徴とする。   The method for producing a patterned film according to the present invention comprises a step of coating a photosensitive composition constituted according to the present invention on a substrate, forming a photosensitive composition layer on the substrate, and the photosensitive composition layer. The photosensitive composition layer of the exposed portion is cured by partially exposing the photosensitive composition layer so as to have an exposed portion irradiated with light and an unexposed portion not irradiated with light. And making the photosensitive composition layer insoluble in a developing solution, and developing the photosensitive composition layer with a developing solution, thereby removing the photosensitive composition layer in the unexposed area and curing the photosensitive composition. And a step of forming a pattern film comprising:

本発明に係る感光性組成物は、カルボキシル基を有するシロキサンポリマーを含むため、露光及び現像によりパターン膜を形成する際の現像性を高めることができる。また、現像に際し、比較的低濃度のアルカリ溶液を現像液として用いることができる。   Since the photosensitive composition concerning this invention contains the siloxane polymer which has a carboxyl group, the developability at the time of forming a pattern film | membrane by exposure and image development can be improved. In development, a relatively low concentration alkaline solution can be used as a developer.

さらに、本発明に係る感光性組成物では、オレフィン二重結合を有する化合物を含むため、露光によって光ラジカル発生剤から生じたラジカルにより、上記シロキサンポリマーを効果的に架橋させることができる。そのため、光酸発生剤や光塩基発生剤を用いなくてもよい。光酸発生剤や光塩基発生剤を用いなくてもよいので、形成されたパターン膜に酸や塩基が残存しない。従って、パターン膜に金属が接触されている場合、金属のマイグレーションを抑制できる。   Furthermore, since the photosensitive composition which concerns on this invention contains the compound which has an olefin double bond, the said siloxane polymer can be bridge | crosslinked effectively with the radical produced from the photoradical generator by exposure. Therefore, it is not necessary to use a photoacid generator or a photobase generator. Since it is not necessary to use a photoacid generator or a photobase generator, no acid or base remains in the formed pattern film. Therefore, when a metal is in contact with the pattern film, metal migration can be suppressed.

本発明に係るパターン膜の製造方法では、本発明に従って構成された感光性組成物からなる感光性組成物層を部分的に露光し、現像するので、現像性を高めることができる。また、得られたパターン膜に金属が接触されている場合、金属のマイグレーションを抑制できる。   In the method for producing a patterned film according to the present invention, the photosensitive composition layer made of the photosensitive composition constituted according to the present invention is partially exposed and developed, so that developability can be improved. Moreover, when a metal is in contact with the obtained pattern film, metal migration can be suppressed.

以下、本発明の詳細を説明する。   Details of the present invention will be described below.

本発明に係る感光性組成物は、カルボキシル基を有するシロキサンポリマーと、オレフィン二重結合を有する化合物と、光ラジカル発生剤とを含む。   The photosensitive composition according to the present invention includes a siloxane polymer having a carboxyl group, a compound having an olefin double bond, and a photoradical generator.

(カルボキシル基を有するシロキサンポリマー)
本発明の感光性組成物に含まれているカルボキシル基を有するシロキサンポリマーは、カルボキシル基を有するものであれば特に限定されない。シロキサンポリマーは、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。上記カルボキシル基を有するシロキサンポリマーは、アルカリ溶液などの現像液に対する溶解性に優れている。従って、本発明に係る感光性組成物では、現像性を高めることができる。
(Siloxane polymer having carboxyl group)
The siloxane polymer having a carboxyl group contained in the photosensitive composition of the present invention is not particularly limited as long as it has a carboxyl group. Only one type of siloxane polymer may be used, or two or more types may be used in combination. The siloxane polymer having a carboxyl group is excellent in solubility in a developing solution such as an alkaline solution. Therefore, developability can be improved in the photosensitive composition according to the present invention.

上記カルボキシル基を有するシロキサンポリマーは、カルボキシル基を有するアルコキシシランを縮合させて得られたカルボキシル基含有アルコキシシラン縮合物、又はカルボキシル基を有しないアルコキシシランを縮合させて得られたアルコキシシラン縮合物にカルボキシル基が導入されたカルボキシル基含有アルコキシシラン縮合物であることが好ましい。これらの好ましいカルボキシル基含有アルコキシシラン縮合物を用いた場合には、感光性組成物の現像性をより一層高めることができる。   The carboxyl group-containing siloxane polymer is a carboxyl group-containing alkoxysilane condensate obtained by condensing a carboxyl group-containing alkoxysilane or an alkoxysilane condensate obtained by condensing an alkoxysilane having no carboxyl group. A carboxyl group-containing alkoxysilane condensate into which a carboxyl group has been introduced is preferred. When these preferable carboxyl group-containing alkoxysilane condensates are used, the developability of the photosensitive composition can be further enhanced.

カルボキシル基を有しないアルコキシシランを縮合させて得られたアルコキシシラン縮合物に、カルボキシル基を導入する方法は特に限定されない。この方法として、環状エーテル基を有するアルコキシシランを縮合させて得られた環状エーテル基含有アルコキシシラン縮合物に、無水カルボン酸を反応させる方法等が挙げられる。   The method for introducing a carboxyl group into an alkoxysilane condensate obtained by condensing an alkoxysilane having no carboxyl group is not particularly limited. Examples of this method include a method in which a carboxylic anhydride is reacted with a cyclic ether group-containing alkoxysilane condensate obtained by condensing an alkoxysilane having a cyclic ether group.

カルボキシル基含有アルコキシシラン縮合物を得る際には、1種のアルコキシシランが用いられてもよく、2種以上のアルコキシシランが用いられてもよい。   When obtaining a carboxyl group-containing alkoxysilane condensate, one type of alkoxysilane may be used, or two or more types of alkoxysilane may be used.

上記アルコキシシランとして、様々なアルコキシシランを用いることができる。上記アルコキシシランは、下記式(1)で表されるアルコキシシランであることが好ましい。
Si(X1)(X2)(X3)4−p−q・・・式(1)
Various alkoxysilanes can be used as the alkoxysilane. The alkoxysilane is preferably an alkoxysilane represented by the following formula (1).
Si (X1) p (X2) q (X3) 4-pq Formula (1)

上述した式(1)中、X1は水素又は炭素数が1〜30である非加水分解性の有機基を表し、X2はアルコキシ基を表し、X3はアルコキシ基以外の加水分解性基を表し、pは0〜3の整数を表し、qは1〜4の整数を表し、p+q≦4である。pが2又は3であるとき、複数のX1は同一であってもよく異なっていてもよい。qが2〜4であるとき、複数のX2は同一であってもよく異なっていてもよい。p+q≦2であるとき、複数のX3は同一であってもよく異なっていてもよい。   In the above formula (1), X1 represents hydrogen or a non-hydrolyzable organic group having 1 to 30 carbon atoms, X2 represents an alkoxy group, X3 represents a hydrolyzable group other than an alkoxy group, p represents an integer of 0 to 3, q represents an integer of 1 to 4, and p + q ≦ 4. When p is 2 or 3, the plurality of X1s may be the same or different. When q is 2-4, several X2 may be the same and may differ. When p + q ≦ 2, the plurality of X3 may be the same or different.

上記アルコキシ基X2及びアルコキシ基以外の加水分解性基X3は、通常、過剰の水の共存下で、かつ無触媒で、室温(25℃)〜100℃に加熱されると、加水分解されてシラノール基を生成できる基、又はさらに縮合してシロキサン結合を形成できる基である。   The alkoxy group X2 and the hydrolyzable group X3 other than the alkoxy group are usually hydrolyzed and silanol when heated to room temperature (25 ° C.) to 100 ° C. in the presence of excess water and without catalyst. A group capable of generating a group or a group capable of further condensation to form a siloxane bond.

上記アルコキシ基X2は特に限定されない。上記アルコキシ基X2としては、具体的には、メトキシ基、エトキシ基又はプロポキシ基等の炭素数1〜6のアルコキシ基等が挙げられる。   The alkoxy group X2 is not particularly limited. Specifically as said alkoxy group X2, C1-C6 alkoxy groups, such as a methoxy group, an ethoxy group, or a propoxy group, etc. are mentioned.

上記アルコキシ基以外の加水分解性基X3は特に限定されない。上記アルコキシ基以外の加水分解性基X3としては、具体的には、塩素もしくは臭素等のハロゲン基、アセチル基、ヒドロキシル基又はイソシアネート基等が挙げられる。   The hydrolyzable group X3 other than the alkoxy group is not particularly limited. Specific examples of the hydrolyzable group X3 other than the alkoxy group include halogen groups such as chlorine and bromine, acetyl groups, hydroxyl groups, and isocyanate groups.

上記非加水分解性の有機基X1は特に限定されない。上記非加水分解性の有機基X1としては、加水分解を起こし難く、安定な疎水基である炭素数1〜30の有機基が挙げられる。安定な疎水基である炭素数1〜30の有機基としては、炭素数1〜30のアルキル基、ハロゲン化アルキル基、芳香族置換アルキル基、アリール基、ビニル基を含む基、エポキシ基を含む有機基、アミノ基を含む有機基又はチオール基を含む有機基等が挙げられる。   The non-hydrolyzable organic group X1 is not particularly limited. Examples of the non-hydrolyzable organic group X1 include organic groups having 1 to 30 carbon atoms, which are hardly hydrolyzed and are stable hydrophobic groups. The organic group having 1 to 30 carbon atoms which is a stable hydrophobic group includes an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a halogenated alkyl group, an aromatic substituted alkyl group, an aryl group, a group containing a vinyl group, and an epoxy group. Examples thereof include an organic group, an organic group containing an amino group, or an organic group containing a thiol group.

上記炭素数1〜30のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、ペンチル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基又はエイコシル基等が挙げられる。   Examples of the alkyl group having 1 to 30 carbon atoms include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, hexyl group, cyclohexyl group, octyl group, pentyl group, decyl group, dodecyl group, tetradecyl group, hexadecyl group, and octadecyl group. Or an eicosyl group etc. are mentioned.

上記ハロゲン化アルキル基としては、アルキル基のフッ素化物基、アルキル基の塩素化物基又はアルキル基の臭素化物基等が挙げられる。上記ハロゲン化アルキル基としては、例えば、3−クロロプロピル基、6−クロロプロピル基、6−クロロヘキシル基又は6,6,6−トリフルオロヘキシル基等が挙げられる。   Examples of the halogenated alkyl group include a fluorinated group of an alkyl group, a chlorinated group of an alkyl group, or a brominated group of an alkyl group. Examples of the halogenated alkyl group include 3-chloropropyl group, 6-chloropropyl group, 6-chlorohexyl group, 6,6,6-trifluorohexyl group, and the like.

上記芳香族置換アルキル基としては、ベンジル基又はハロゲン置換ベンジル基等が挙げられる。上記ハロゲン置換ベンジル基としては、4−クロロベンジル基又は4−ブロモベンジル基等が挙げられる。   Examples of the aromatic substituted alkyl group include a benzyl group and a halogen-substituted benzyl group. Examples of the halogen-substituted benzyl group include 4-chlorobenzyl group and 4-bromobenzyl group.

上記アリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、メシチル基又はナフチル基等が挙げられる。   Examples of the aryl group include a phenyl group, a tolyl group, a mesityl group, and a naphthyl group.

上記式(1)で表されるアルコキシシランの具体例としては、例えば、トリフェニルエトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリエチルエトキシシラン、トリフェニルメトキシシラン、トリエチルメトキシシラン、エチルジメチルメトキシシラン、メチルジエチルメトキシシラン、エチルジメチルエトキシシラン、メチルジエチルエトキシシラン、フェニルジメチルメトキシシラン、フェニルジエチルメトキシシラン、フェニルジメチルエトキシシラン、フェニルジエチルエトキシシラン、メチルジフェニルメトキシシラン、エチルジフェニルメトキシシラン、メチルジフェニルエトキシシラン、エチルジフェニルエトキシシラン、tert−ブトキシトリメチルシラン、ブトキシトリメチルシラン、ジメチルエトキシシラン、メトキシジメチルビニルシラン、エトキシジメチルビニルシラン、ジフェニルジエトキシラン、フェニルジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジアセトキシメチルシラン、ジエトキシメチルシラン、3−クロロプロピルジメトキシメチルシラン、クロロメチルジエトキシメチルシラン、ジエトキシジメチルシラン、ジアセトキシメチルビニルシラン、ジエトキシメチルビニルシラン、ジエトキシジエチルシラン、ジメチルジプロポキシシラン、ジメトキシメチルフェニルシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチル−トリ−n−プロポキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチル−トリ−n−プロポキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、プロピル−トリ−n−プロポキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、ブチルトリプロポキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、イソブチルトリプロポキシシラン、n−ヘキシルトリメトキシシラン、n−ヘキシルトリエトキシシラン、n−ヘキシルトリプロポキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリエトキシシラン、シクロヘキシルトリプロポキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、オクチルトリプロポキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、ドデシルトリエトキシシラン、ドデシルトリプロポキシシラン、テトラデシルトリメトキシシラン、テトラデシルトリエトキシシラン、テトラデシルトリプロポキシシラン、ヘキサデシルトリメトキシシラン、ヘキサデシルトリエトキシシラン、ヘキサデシルトリプロポキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン、オクタデシルトリプロポキシシラン、エイコシルデシルトリメトキシシラン、エイコシルトリエトキシシラン、エイコシルトリプロポキシシラン、6−クロロヘキシルトリメトキシシラン、6,6,6−トリフルオロヘキシルトリメトキシシラン、ベンジルトリメトキシシラン、4−クロロベンジルトリメトキシシラン、4−ブロモベンジルトリ−n−プロポキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、p−スチリルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−トリエトキシシリル−N−(1,3−ジメチル−ブチリデン)プロピルアミン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、トリエトキシシラン、トリメトキシシラン、トリイソプロポキシシラン、トリ−n−プロポキシシラン、トリアセトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−n−プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン又はテトラアセトキシシラン等が挙げられる。   Specific examples of the alkoxysilane represented by the above formula (1) include, for example, triphenylethoxysilane, trimethylethoxysilane, triethylethoxysilane, triphenylmethoxysilane, triethylmethoxysilane, ethyldimethylmethoxysilane, and methyldiethylmethoxysilane. , Ethyldimethylethoxysilane, methyldiethylethoxysilane, phenyldimethylmethoxysilane, phenyldiethylmethoxysilane, phenyldimethylethoxysilane, phenyldiethylethoxysilane, methyldiphenylmethoxysilane, ethyldiphenylmethoxysilane, methyldiphenylethoxysilane, ethyldiphenylethoxysilane , Tert-butoxytrimethylsilane, butoxytrimethylsilane, dimethylethoxysilane, methoxy Dimethylvinylsilane, ethoxydimethylvinylsilane, diphenyldiethoxysilane, phenyldiethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, diacetoxymethylsilane, diethoxymethylsilane, 3-chloropropyldimethoxymethylsilane, chloromethyldiethoxymethylsilane, diethoxydimethylsilane Diacetoxymethylvinylsilane, diethoxymethylvinylsilane, diethoxydiethylsilane, dimethyldipropoxysilane, dimethoxymethylphenylsilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyl-tri-n-propoxysilane, ethyltrimethoxysilane, Ethyltriethoxysilane, ethyl-tri-n-propoxysilane, propyltrimethoxysilane, propyltriethoxysilane, Propyl-tri-n-propoxysilane, butyltrimethoxysilane, butyltriethoxysilane, butyltripropoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, isobutyltriethoxysilane, isobutyltripropoxysilane, n-hexyltrimethoxysilane, n-hexyltri Ethoxysilane, n-hexyltripropoxysilane, cyclohexyltrimethoxysilane, cyclohexyltriethoxysilane, cyclohexyltripropoxysilane, octyltrimethoxysilane, octyltriethoxysilane, octyltripropoxysilane, dodecyltrimethoxysilane, dodecyltriethoxysilane, Dodecyltripropoxysilane, tetradecyltrimethoxysilane, tetradecyltriethoxysilane, tetradecyltripro Poxysilane, hexadecyltrimethoxysilane, hexadecyltriethoxysilane, hexadecyltripropoxysilane, octadecyltrimethoxysilane, octadecyltriethoxysilane, octadecyltripropoxysilane, eicosyldecyltrimethoxysilane, eicosyltriethoxysilane, eicosyl Tripropoxysilane, 6-chlorohexyltrimethoxysilane, 6,6,6-trifluorohexyltrimethoxysilane, benzyltrimethoxysilane, 4-chlorobenzyltrimethoxysilane, 4-bromobenzyltri-n-propoxysilane, phenyl Trimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltri Toxisilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3 -Methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyl Dimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyl Pyrtriethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N- (1,3-dimethyl-butylidene) propylamine, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyl Dimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, triethoxysilane, trimethoxysilane, triisopropoxysilane, tri-n-propoxysilane, triacetoxysilane , Tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetraacetoxysilane and the like.

上記カルボキシル基を有するシロキサンポリマーの重量平均分子量は、500〜30000の範囲内にあることが好ましく、1000〜20000の範囲内にあることがより好ましい。上記シロキサンポリマーの重量平均分子量が小さすぎると、感光性組成物の現像液への溶解性を制御することが困難になることがある。上記シロキサンポリマーの重量平均分子量が大きすぎると、感光性組成物中にゲル状物が生じやすく、現像後に残渣が生じやすくなる。   The weight average molecular weight of the siloxane polymer having a carboxyl group is preferably in the range of 500 to 30000, and more preferably in the range of 1000 to 20000. If the weight average molecular weight of the siloxane polymer is too small, it may be difficult to control the solubility of the photosensitive composition in the developer. When the weight average molecular weight of the siloxane polymer is too large, a gel-like substance is easily generated in the photosensitive composition, and a residue is easily generated after development.

上記カルボキシル基を有するシロキサンポリマーは、ケイ素原子に炭素原子が直接結合されている有機基を有し、該有機基の1〜25%が、カルボキシル基を有することが好ましい。ケイ素原子に炭素原子が直接結合されている有機基100%中に占めるカルボキシル基を有する有機基の割合が1%未満であると、感光性組成物の現像性が充分に高められないことがあり、25%を超えると、感光性組成物が現像液だけでなく水にも溶解しやすくなり、パターン膜の形成が困難になることがある。   The siloxane polymer having a carboxyl group has an organic group in which a carbon atom is directly bonded to a silicon atom, and 1 to 25% of the organic group preferably has a carboxyl group. When the ratio of the organic group having a carboxyl group in 100% of the organic group in which the carbon atom is directly bonded to the silicon atom is less than 1%, the developability of the photosensitive composition may not be sufficiently improved. If it exceeds 25%, the photosensitive composition tends to dissolve in water as well as the developer, and it may be difficult to form a pattern film.

本発明に係る感光性組成物は、環状エーテル基及びチオール基の内の少なくとも一方を有するシロキサンポリマーをさらに含むことが好ましい。この場合には、パターン膜の基板に対する密着性を高めることができる。特に、パターン膜が形成される基板が金属又は金属酸化物からなる場合に、パターン膜の基板に対する密着性を極めて高めることができる。   The photosensitive composition according to the present invention preferably further contains a siloxane polymer having at least one of a cyclic ether group and a thiol group. In this case, the adhesion of the pattern film to the substrate can be improved. In particular, when the substrate on which the pattern film is formed is made of metal or metal oxide, the adhesion of the pattern film to the substrate can be extremely enhanced.

(オレフィン二重結合を有する化合物)
本発明の感光性組成物に含まれているオレフィン二重結合基を有する化合物は、オレフィン二重結合基を有するものであれば特に限定されない。上記オレフィン二重結合を有する化合物は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
(Compound having olefin double bond)
The compound having an olefin double bond group contained in the photosensitive composition of the present invention is not particularly limited as long as it has an olefin double bond group. As for the compound which has the said olefin double bond, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.

上記オレフィン二重結合を有する化合物は、オレフィン二重結合基を有するシロキサンポリマーであることが好ましい。上記オレフィン二重結合を有するシロキサンポリマーは、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。   The compound having an olefin double bond is preferably a siloxane polymer having an olefin double bond group. As for the said siloxane polymer which has an olefin double bond, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.

上記オレフィン二重結合を有するシロキサンポリマーは、上記カルボキシル基を有するシロキサンポリマーと容易に相溶する。   The siloxane polymer having an olefin double bond is easily compatible with the siloxane polymer having a carboxyl group.

上記カルボキシル基を有するシロキサンポリマーと、上記オレフィン二重結合を有するシロキサンポリマーとは、別のシロキサンポリマーであってもよく、同一のシロキサンポリマーであってもよい。本発明に係る感光性組成物は、カルボキシル基及びオレフィン二重結合を有するシロキサンポリマーを含んでいてもよい。カルボキシル基及びオレフィン二重結合を有するシロキサンポリマーは、単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。   The siloxane polymer having a carboxyl group and the siloxane polymer having an olefin double bond may be different siloxane polymers or the same siloxane polymer. The photosensitive composition according to the present invention may contain a siloxane polymer having a carboxyl group and an olefin double bond. The siloxane polymer having a carboxyl group and an olefin double bond may be used alone or in combination of two or more.

上記オレフィン二重結合を有するシロキサンポリマーとしては、オレフィン二重結合を有するアルコキシシランを縮合させて得られたアルコキシシラン縮合物、縮合されたときにオレフィン二重結合を生成するアルコキシシランを縮合させて得られたアルコキシシラン縮合物、又はアルコキシシランを縮合させた後、オレフィン二重結合が導入されたアルコキシシラン縮合物であることが好ましい。これらのアルコキシシラン縮合物を用いた場合には、上記シロキサンポリマーをより一層効果的に架橋させることができる。   Examples of the siloxane polymer having an olefin double bond include an alkoxysilane condensate obtained by condensing an alkoxysilane having an olefin double bond, and an alkoxysilane that forms an olefin double bond when condensed. The resulting alkoxysilane condensate or an alkoxysilane condensate into which an olefinic double bond has been introduced after the alkoxysilane is condensed is preferred. When these alkoxysilane condensates are used, the siloxane polymer can be more effectively cross-linked.

アルコキシシランを縮合させた後に、オレフィン二重結合を導入する方法は特に限定されない。この方法として、ヒドロシリル化反応を用いる方法等が挙げられる。   The method for introducing the olefin double bond after the alkoxysilane is condensed is not particularly limited. Examples of this method include a method using a hydrosilylation reaction.

アルコキシシラン縮合物を得る際には、1種のアルコキシシランが用いられてもよく、2種以上のアルコキシシランが用いられてもよい。   In obtaining an alkoxysilane condensate, one type of alkoxysilane may be used, or two or more types of alkoxysilane may be used.

上記オレフィン二重結合を有するアルコキシシランとしては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、p−スチリルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン又は3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。   Examples of the alkoxysilane having an olefin double bond include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and 3-methacryloxy. Examples include loxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, and 3-acryloxypropyltrimethoxysilane.

上記オレフィン二重結合を有するアルコキシシラン縮合物を得る際には、様々なアルコキシシランを用いることができる。アルコキシシランとして、上述した式(1)で表されるアルコキシシランを用いることができる。   In obtaining the alkoxysilane condensate having the olefin double bond, various alkoxysilanes can be used. As alkoxysilane, the alkoxysilane represented by the formula (1) described above can be used.

上記オレフィン二重結合を有するシロキサンポリマーの重量平均分子量は、500〜30000の範囲内にあることが好ましく、1000〜20000の範囲内にあることがより好ましい。上記重量平均分子量が小さすぎると、露光により感光性組成物を充分に硬化させることができないことがある。上記重量平均分子量が大きすぎると、感光性組成物中にゲル状物が生じやすく、現像後に残渣が生じやすくなる。   The weight average molecular weight of the siloxane polymer having an olefin double bond is preferably in the range of 500 to 30000, and more preferably in the range of 1000 to 20000. If the weight average molecular weight is too small, the photosensitive composition may not be sufficiently cured by exposure. When the said weight average molecular weight is too large, a gel-like thing will arise easily in a photosensitive composition, and it will become easy to produce a residue after image development.

上記オレフィン二重結合を有するシロキサンポリマーは、ケイ素原子に炭素原子が直接結合されている有機基を有し、該有機基の5〜100%が、オレフィン二重結合を有することが好ましい。上記ケイ素原子に炭素原子が直接結合されている有機基100%中に占めるオレフィン二重結合を有する有機基の割合が5%未満であると、露光によりシロキサンポリマーが充分に架橋しないことがある。   The siloxane polymer having an olefin double bond has an organic group in which a carbon atom is directly bonded to a silicon atom, and 5 to 100% of the organic group preferably has an olefin double bond. When the ratio of the organic group having an olefin double bond in 100% of the organic group in which a carbon atom is directly bonded to the silicon atom is less than 5%, the siloxane polymer may not be sufficiently crosslinked by exposure.

上記カルボキシル基を有するシロキサンポリマー100重量部に対して、上記オレフィン二重結合を有する化合物は10〜1000重量部の範囲内で含有されることが好ましく、20〜500重量部の範囲内で含有されることが好ましく、50〜200重量部の範囲内で含有されることが特に好ましい。上記オレフィン二重結合を有する化合物の量が少なすぎると、シロキサンポリマーを充分に架橋させることが困難になることがある。上記オレフィン二重結合を有する化合物の量が多すぎると、感光性組成物の現像性が低下することがある。   The compound having an olefin double bond is preferably contained within a range of 10 to 1000 parts by weight, and preferably within a range of 20 to 500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the siloxane polymer having a carboxyl group. It is particularly preferable that it is contained in the range of 50 to 200 parts by weight. If the amount of the compound having an olefin double bond is too small, it may be difficult to sufficiently crosslink the siloxane polymer. When there is too much quantity of the compound which has the said olefin double bond, the developability of the photosensitive composition may fall.

(光ラジカル発生剤)
本発明に係る感光性組成物に含まれている光ラジカル発生剤の具体例としては、ハロメチル化トリアジン誘導体、ハロメチル化オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ベンゾイン、ベンゾインアルキルエーテル類、アントラキノン誘導体、ベンズアンスロン誘導体、ベンゾフェノン誘導体、アセトフェノン誘導体、チオキサントン誘導体、安息香酸エステル誘導体、アクリジン誘導体、フェナジン誘導体、チタノセン誘導体、α−アミノアルキルフェノン系化合物又はオキシム誘導体等が挙げられる。光ラジカル発生剤は、単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
(Photo radical generator)
Specific examples of the photo radical generator contained in the photosensitive composition according to the present invention include halomethylated triazine derivatives, halomethylated oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, benzoin, benzoin alkyl ethers, anthraquinone derivatives, benzanthrone. Derivatives, benzophenone derivatives, acetophenone derivatives, thioxanthone derivatives, benzoate derivatives, acridine derivatives, phenazine derivatives, titanocene derivatives, α-aminoalkylphenone compounds, oxime derivatives, and the like. A photoradical generator may be used independently and 2 or more types may be used together.

上記ハロメチル化トリアジン誘導体としては、2−(4−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキシナフチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−エトキシナフチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、又は2−(4−エトキシカルボニルナフチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン等が挙げられる。   Examples of the halomethylated triazine derivative include 2- (4-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-methoxynaphthyl) -4,6-bis (trichloromethyl)- s-triazine, 2- (4-ethoxynaphthyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, or 2- (4-ethoxycarbonylnaphthyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s- Examples include triazine.

上記イミダゾール誘導体としては、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ビス(3’−メトキシフェニル)イミダゾール2量体、2−(o−フルオロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体、2−(o−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体、又は2−(o−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体等が挙げられる。   Examples of the imidazole derivative include 2- (o-chlorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (o-chlorophenyl) -4,5-bis (3′-methoxyphenyl) imidazole dimer, 2 -(O-fluorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (o-methoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, or 2- (o-methoxyphenyl) -4,5 -Diphenylimidazole dimer etc. are mentioned.

上記ベンゾインアルキルエーテル類としては、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル又はベンゾインイソプロピルエーテル等が挙げられる。   Examples of the benzoin alkyl ethers include benzoin methyl ether, benzoin phenyl ether, benzoin isobutyl ether, and benzoin isopropyl ether.

上記アントラキノン誘導体としては、2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−t−ブチルアントラキノン又は1−クロロアントラキノン等が挙げられる。   Examples of the anthraquinone derivative include 2-methylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-t-butylanthraquinone, and 1-chloroanthraquinone.

上記ベンゾフェノン誘導体としては、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、2−メチルベンゾフェノン、3−メチルベンゾフェノン、4−メチルベンゾフェノン、2−クロロベンゾフェノン、4−ブロモベンゾフェノン又は2−カルボキシベンゾフェノン等が挙げられる。   Examples of the benzophenone derivative include benzophenone, Michler ketone, 2-methylbenzophenone, 3-methylbenzophenone, 4-methylbenzophenone, 2-chlorobenzophenone, 4-bromobenzophenone, 2-carboxybenzophenone, and the like.

上記アセトフェノン誘導体としては、2,2,−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、α−ヒドロキシ−2−メチルフェニルプロパノン、1−ヒドロキシ−1−メチルエチル−(p−イソプロピルフェニル)ケトン、1−ヒドロキシ−1−(p−ドデシルフェニル)ケトン、2−メチル−(4’−(メチルチオ)フェニル)−2−モルホリノ−1−プロパノン、又は1,1,1,−トリクロロメチル−(p−ブチルフェニル)ケトン等が挙げられる。   Examples of the acetophenone derivative include 2,2, -dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, α-hydroxy-2-methylphenylpropanone, 1-hydroxy-1- Methylethyl- (p-isopropylphenyl) ketone, 1-hydroxy-1- (p-dodecylphenyl) ketone, 2-methyl- (4 ′-(methylthio) phenyl) -2-morpholino-1-propanone, or 1, Examples include 1,1, -trichloromethyl- (p-butylphenyl) ketone.

上記チオキサントン誘導体としては、チオキサントン、2−エチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン又は2,4−ジイソプロピルチオキサントン等が挙げられる。   Examples of the thioxanthone derivative include thioxanthone, 2-ethylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, and 2,4-diisopropylthioxanthone.

上記安息香酸エステル誘導体としては、p−ジメチルアミノ安息香酸エチル又はp−ジエチルアミノ安息香酸エチル等が挙げられる。   Examples of the benzoic acid ester derivative include ethyl p-dimethylaminobenzoate and ethyl p-diethylaminobenzoate.

上記アクリジン誘導体としては、9−フェニルアクリジン又は9−(p−メトキシフェニル)アクリジン等が挙げられる。   Examples of the acridine derivative include 9-phenylacridine or 9- (p-methoxyphenyl) acridine.

上記フェナジン誘導体としては、9,10−ジメチルベンズフェナジン等が挙げられる。   Examples of the phenazine derivative include 9,10-dimethylbenzphenazine.

上記チタノセン誘導体としては、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ジ−クロライド、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−フェニル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,3,4,5,6−ペンタフルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,3,5,6−テトラフルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,4,6−トリフルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−2,6−ジ−フルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−2,4−ジ−フルオロフェニ−1−イル、ジ−メチルシクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,3,4,5,6−ペンタフルオロフェニ−1−イル、ジ−メチルシクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,6−ジ−フルオロフェニ−1−イル、又はジ−シクロペンタジエニル−Ti−2,6−ジ−フルオロ−3−(ピル−1−イル)−フェニ−1−イル等が挙げられる。   Examples of the titanocene derivative include di-cyclopentadienyl-Ti-di-chloride, di-cyclopentadienyl-Ti-bis-phenyl, and di-cyclopentadienyl-Ti-bis-2,3,4,5. , 6-pentafluorophen-1-yl, di-cyclopentadienyl-Ti-bis-2,3,5,6-tetrafluorophen-1-yl, di-cyclopentadienyl-Ti-bis-2 , 4,6-trifluorophen-1-yl, di-cyclopentadienyl-Ti-2,6-di-fluorophen-1-yl, di-cyclopentadienyl-Ti-2,4-di- Fluorophen-1-yl, di-methylcyclopentadienyl-Ti-bis-2,3,4,5,6-pentafluorophen-1-yl, di-methylcyclopentadienyl-Ti-bis-2 , - di - fluoro-1-yl, or di - cyclopentadienyl -Ti-2,6-di - fluoro-3- (pill-1-yl) - 1-yl, and the like.

上記α−アミノアルキルフェノン系化合物としては、2−メチル−1[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタン−1−オン、4−ジメチルアミノエチルベンゾエ−ト、4−ジメチルアミノイソアミルベンゾエ−ト、4−ジエチルアミノアセトフェノン、4−ジメチルアミノプロピオフェノン、2−エチルヘキシル−1,4−ジメチルアミノベンゾエート、2,5−ビス(4−ジエチルアミノベンザル)シクロヘキサノン、7−ジエチルアミノ−3−(4−ジエチルアミノベンゾイル)クマリン、又は4−(ジエチルアミノ)カルコン等が挙げられる。   Examples of the α-aminoalkylphenone compounds include 2-methyl-1 [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpho Linophenyl) -butanone-1,2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butan-1-one, 4-dimethylaminoethylbenzoate, 4-dimethylaminoisoamylbenzoe 4-diethylaminoacetophenone, 4-dimethylaminopropiophenone, 2-ethylhexyl-1,4-dimethylaminobenzoate, 2,5-bis (4-diethylaminobenzal) cyclohexanone, 7-diethylamino-3- (4- Diethylaminobenzoyl) coumarin or 4- (diethylamino) chalcone It is below.

上記オキシム誘導体類としては、1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−,2−(O−ベンゾイルオキシム)、又はエタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(O−アセチルオキシム)等が挙げられる。   Examples of the oxime derivatives include 1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthio) phenyl]-, 2- (O-benzoyloxime), or ethanone, 1- [9-ethyl-6- (2- Methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl]-, 1- (O-acetyloxime) and the like.

本発明に係る感光性組成物は、上記カルボキシル基を有するシロキサンポリマー100重量部に対し、上記光ラジカル発生剤を0.1〜30重量部の範囲内で含むことが好ましく、1〜15重量部の範囲内で含むことがより好ましい。光ラジカル発生剤の量が少なすぎると、露光により充分な量のラジカルが発生しないことがある。光ラジカル発生剤の量が多すぎると、感光性組成物を均一に塗布することが困難になったり、現像後に残渣を生じたりすることがある。   The photosensitive composition according to the present invention preferably contains the photo radical generator in the range of 0.1 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the siloxane polymer having a carboxyl group, and 1 to 15 parts by weight. It is more preferable to include within the range. If the amount of the photo radical generator is too small, a sufficient amount of radicals may not be generated by exposure. If the amount of the photo radical generator is too large, it may be difficult to uniformly apply the photosensitive composition or a residue may be generated after development.

(その他成分)
本発明に係る感光性組成物は、溶剤を含んでいてもよい。溶剤として、感光性組成物に配合される成分を溶解し得る適宜の溶剤を用いることができる。
(Other ingredients)
The photosensitive composition according to the present invention may contain a solvent. As the solvent, an appropriate solvent capable of dissolving the components blended in the photosensitive composition can be used.

上記溶剤は特に限定されない。上記溶剤としては、芳香族炭化水素化合物、飽和もしくは不飽和炭化水素化合物、エーテル類、ケトン類又はエステル類等が挙げられる。   The solvent is not particularly limited. Examples of the solvent include aromatic hydrocarbon compounds, saturated or unsaturated hydrocarbon compounds, ethers, ketones, and esters.

上記芳香族炭化水素化合物としては、例えば、ベンゼン、キシレン、トルエン、エチルベンゼン、スチレン、トリメチルベンゼン又はジエチルベンゼン等が挙げられる。   Examples of the aromatic hydrocarbon compound include benzene, xylene, toluene, ethylbenzene, styrene, trimethylbenzene, and diethylbenzene.

上記飽和もしくは不飽和炭化水素化合物としては、シクロヘキサン、シクロヘキセン、ジペンテン、n−ペンタン、イソペンタン、n−ヘキサン、イソヘキサン、n−ヘプタン、イソヘプタン、n−オクタン、イソオクタン、n−ノナン、イソノナン、n−デカン、イソデカン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロナフタレン又はスクワラン等が挙げられる。   Examples of the saturated or unsaturated hydrocarbon compound include cyclohexane, cyclohexene, dipentene, n-pentane, isopentane, n-hexane, isohexane, n-heptane, isoheptane, n-octane, isooctane, n-nonane, isononane, and n-decane. , Isodecane, tetrahydrofuran, tetrahydronaphthalene, squalane and the like.

上記エーテル類としては、ジエチルエーテル、ジ−n−プロピルエーテル、ジ−イソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、エチルプロピルエーテル、ジフェニルエーテル、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ジブチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジブチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジプロピルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチルシクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、p−メンタン、o−メンタン、m−メンタン、ジプロピルエーテル又はジブチルエーテル等が挙げられる。   Examples of the ethers include diethyl ether, di-n-propyl ether, di-isopropyl ether, dibutyl ether, ethyl propyl ether, diphenyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether. , Dipropylene glycol diethyl ether, dipropylene glycol dibutyl ether, dipropylene glycol methyl ethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol dipropyl ether, ethylene glycol methyl ethyl ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, Lopylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, dipropylene glycol methyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylcyclohexane, methylcyclohexane, p-menthane, o-menthane, m-menthane, dipropyl ether or dibutyl ether Etc.

上記ケトン類としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、メチルアミルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン又はシクロヘプタノン等が挙げられる。   Examples of the ketones include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, diethyl ketone, dipropyl ketone, methyl amyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, and cycloheptanone.

上記エステル類としては、酢酸エチル、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、酢酸シクロヘキシル、酢酸メチルセロソルブ、酢酸エチルセロソルブ、酢酸ブチルセロソルブ、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチル、乳酸イソアミル又はステアリン酸ブチル等が挙げられる。   Examples of the esters include ethyl acetate, methyl acetate, butyl acetate, propyl acetate, cyclohexyl acetate, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl acetate cellosolve, ethyl lactate, propyl lactate, butyl lactate, isoamyl lactate, and butyl stearate. It is done.

例えば基板上に感光性組成物を塗工し、感光性組成物層を形成する際に、均一に塗工されるように、上記溶剤の配合量は適宜設定される。溶剤は、固形分濃度が0.5〜70重量%の範囲内になるように含有されることが好ましく、固形分濃度が2〜50重量%の範囲内になるように含有されることがより好ましい。   For example, when the photosensitive composition is applied onto a substrate to form a photosensitive composition layer, the amount of the solvent is appropriately set so that the solvent is uniformly applied. The solvent is preferably contained so that the solid content concentration is in the range of 0.5 to 70% by weight, and more preferably contained so that the solid content concentration is in the range of 2 to 50% by weight. preferable.

本発明に係る感光性組成物には、必要に応じて、他の添加剤をさらに添加してもよい。上記添加剤としては、フィラーなどの充填剤、顔料、染料、レベリング剤、消泡剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、pH調整剤、分散剤、分散助剤、表面改質剤、可塑剤、可塑促進剤又はタレ防止剤等が挙げられる。   If necessary, other additives may be further added to the photosensitive composition according to the present invention. Examples of the additives include fillers such as fillers, pigments, dyes, leveling agents, antifoaming agents, antistatic agents, ultraviolet absorbers, pH adjusters, dispersants, dispersion aids, surface modifiers, plasticizers, Examples thereof include a plastic accelerator and a sagging inhibitor.

(パターン膜の製造方法)
以下、図1(a)〜(c)を参照しつつ、本発明の一実施形態に係るパターン膜の製造方法を説明する。
(Pattern film manufacturing method)
Hereinafter, a pattern film manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1(a)に示すように、先ず、本発明の感光性組成物を基板2上に塗工し、基板2上に感光性組成物からなる所定の厚みの感光性組成物層1を形成する。   As shown in FIG. 1 (a), first, the photosensitive composition of the present invention is coated on a substrate 2, and a photosensitive composition layer 1 having a predetermined thickness made of the photosensitive composition is formed on the substrate 2. To do.

塗工方法としては、一般的な塗工方法を用いることができる。例えば、浸漬塗工、ロール塗工、バー塗工、刷毛塗工、スプレー塗工、スピン塗工、押出塗工又はグラビア塗工等により、感光性組成物が塗工される。感光性組成物層1の厚さは、10nm〜10μm程度である。   As a coating method, a general coating method can be used. For example, the photosensitive composition is applied by dip coating, roll coating, bar coating, brush coating, spray coating, spin coating, extrusion coating, gravure coating, or the like. The thickness of the photosensitive composition layer 1 is about 10 nm to 10 μm.

感光性組成物層1が溶剤を含む場合、溶剤を除去するために、露光前に、感光性組成物層1を熱処理することが望ましい。露光前熱処理温度は、一般的には、40〜200℃の範囲内である。露光前熱処理温度は、溶剤の沸点や蒸気圧に応じて適宜選択される。   When the photosensitive composition layer 1 contains a solvent, it is desirable to heat-treat the photosensitive composition layer 1 before exposure in order to remove the solvent. The pre-exposure heat treatment temperature is generally in the range of 40 to 200 ° C. The pre-exposure heat treatment temperature is appropriately selected according to the boiling point and vapor pressure of the solvent.

次に、図1(b)に示すように、感光性組成物層1が光の照射された露光部1aと光の照射されていない未露光部1bとを有するように、感光性組成物層1を部分的に露光する。   Next, as shown in FIG. 1B, the photosensitive composition layer 1 has an exposed portion 1a irradiated with light and an unexposed portion 1b not irradiated with light. 1 is partially exposed.

感光性組成物層1を部分的に露光するには、例えば開口部3aと、マスク部3bとを有するマスク3を用いればよい。マスク3としては、市販されている一般的なマスクが用いられる。   In order to partially expose the photosensitive composition layer 1, for example, a mask 3 having an opening 3 a and a mask portion 3 b may be used. As the mask 3, a commercially available general mask is used.

光の照射された露光部1aの感光性組成物層1では、光ラジカル発生剤からラジカルが発生する。光の照射されていない未露光部1bの感光性組成物層1では、光ラジカル発生剤からラジカルは発生しない。   In the photosensitive composition layer 1 of the exposed portion 1a irradiated with light, radicals are generated from the photoradical generator. In the photosensitive composition layer 1 of the unexposed portion 1b not irradiated with light, radicals are not generated from the photoradical generator.

感光性組成物に上記オレフィン二重結合を有する化合物が含有されているので、露光部1aの感光性組成物層1では、光ラジカル発生剤から発生したラジカルの作用により、上記シロキサンポリマーの架橋が効果的に進行する。シロキサンポリマーが架橋すると、露光部1aの感光性組成物層1は硬化する。その結果、露光部1aの感光性組成物層1は現像液に不溶になる。未露光部1bの感光性組成物層1は、感光しない。従って、未露光部1bの感光性組成物層1は硬化せずに、現像液に可溶である。   Since the photosensitive composition contains the compound having the olefin double bond, in the photosensitive composition layer 1 of the exposed portion 1a, the crosslinking of the siloxane polymer is caused by the action of radicals generated from the photoradical generator. Proceed effectively. When the siloxane polymer is crosslinked, the photosensitive composition layer 1 in the exposed portion 1a is cured. As a result, the photosensitive composition layer 1 in the exposed area 1a becomes insoluble in the developer. The photosensitive composition layer 1 in the unexposed area 1b is not exposed to light. Therefore, the photosensitive composition layer 1 in the unexposed portion 1b is not cured and is soluble in the developer.

露光する際に、紫外線又は可視光線等の活性エネルギー線を照射するための光源は、特に限定されない。上記光源として、超高圧水銀灯、Deep UV ランプ、高圧水銀灯、低圧水銀灯、メタルハライドランプ又はエキシマレーザー等を使用できる。これらの光源は、感光性組成物の構成成分の感光波長に応じて適宜選択される。光の照射エネルギーは、所望とする膜厚や感光性組成物の構成成分により適宜選択される。光の照射エネルギーは、一般に、10〜3000mJ/cmの範囲内である。光の照射エネルギーが10mJ/cm未満であると、露光部1aの感光性組成物層1が充分に硬化しないことがある。光の照射エネルギーが3000mJ/cmを超えると、露光時間が長すぎることがあり、パターン膜の製造効率が低下するおそれがある。 The light source for irradiating active energy rays such as ultraviolet rays or visible rays during exposure is not particularly limited. As the light source, an ultrahigh pressure mercury lamp, a deep UV lamp, a high pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, a metal halide lamp, an excimer laser, or the like can be used. These light sources are appropriately selected according to the photosensitive wavelength of the constituent components of the photosensitive composition. The irradiation energy of light is appropriately selected depending on the desired film thickness and the constituent components of the photosensitive composition. The irradiation energy of light is generally in the range of 10 to 3000 mJ / cm 2 . When the irradiation energy of light is less than 10 mJ / cm 2 , the photosensitive composition layer 1 of the exposed portion 1a may not be sufficiently cured. When the irradiation energy of light exceeds 3000 mJ / cm 2 , the exposure time may be too long, and the production efficiency of the pattern film may be reduced.

次に、感光性組成物層1を現像液により現像する。現像により、未露光部1bの感光性組成物層1が現像液に溶解して除去される。この結果、図1(c)に示すように、感光性組成物の硬化物膜からなるパターン形状のパターン膜1Aが得られる。このパターンは、未露光部1bの感光性組成物層1が除去されることから、ネガ型パターンといわれる。   Next, the photosensitive composition layer 1 is developed with a developer. By development, the photosensitive composition layer 1 in the unexposed area 1b is dissolved in the developer and removed. As a result, as shown in FIG.1 (c), the pattern film 1A of the pattern shape which consists of a hardened | cured material film of a photosensitive composition is obtained. This pattern is referred to as a negative pattern because the photosensitive composition layer 1 in the unexposed area 1b is removed.

現像の操作は、アルカリ水溶液等の現像液により、感光性組成物層1を処理する様々な操作を含む。現像の操作としては、感光性組成物層1を現像液に浸漬する操作、感光性組成物層1の表面を現像液で洗い流す操作、又は感光性組成物層1の表面に現像液を噴射する操作等が挙げられる。   The development operation includes various operations for treating the photosensitive composition layer 1 with a developer such as an alkaline aqueous solution. As the development operation, an operation of immersing the photosensitive composition layer 1 in a developer, an operation of washing the surface of the photosensitive composition layer 1 with the developer, or a jet of the developer onto the surface of the photosensitive composition layer 1. Operation etc. are mentioned.

現像液とは、感光性組成物層1を部分的に露光した後に、未露光部1bの感光性組成物層1を溶解する液である。露光部1aの感光性組成物層1は硬化しているため、現像液に溶解しない。現像液はアルカリ水溶液に限られない。現像液として溶媒を用いてもよい。溶媒としては、前述した溶剤等が挙げられる。   The developer is a solution that dissolves the photosensitive composition layer 1 in the unexposed portion 1b after the photosensitive composition layer 1 is partially exposed. Since the photosensitive composition layer 1 of the exposed portion 1a is cured, it does not dissolve in the developer. The developer is not limited to an alkaline aqueous solution. A solvent may be used as the developer. Examples of the solvent include the solvents described above.

現像液としてアルカリ水溶液が好適に用いられる。本発明に係る感光性組成物は、カルボキシル基を有するシロキサンポリマーを含有しているため、該カルボキシル基の存在により、感光性組成物のアルカリ水溶液に対する現像性を高めることができる。カルボキシル基を有するシロキサンポリマーを含む感光性組成物は、現像液、特にアルカリ溶液に対する溶解性が高い。このため、現像により、未露光部1bの感光性組成物層1を容易に除去できる。従って、現像後に残渣が生じ難い。また、現像に際し、比較的低濃度のアルカリ溶液を現像液として用いることができる。よって、作業環境の悪化を防止でき、かつ廃液による環境負荷を低減できる。さらに、アルカリ水溶液を用いた場合には、防爆設備が不要であり、腐蝕等による設備負担も低減できる。   An alkaline aqueous solution is preferably used as the developer. Since the photosensitive composition which concerns on this invention contains the siloxane polymer which has a carboxyl group, the developability with respect to alkaline aqueous solution of a photosensitive composition can be improved by presence of this carboxyl group. A photosensitive composition containing a siloxane polymer having a carboxyl group has high solubility in a developer, particularly an alkaline solution. For this reason, the photosensitive composition layer 1 in the unexposed portion 1b can be easily removed by development. Therefore, it is difficult for residues to occur after development. In development, a relatively low concentration alkaline solution can be used as a developer. Therefore, it is possible to prevent the working environment from deteriorating and reduce the environmental load due to the waste liquid. Furthermore, when an alkaline aqueous solution is used, explosion-proof equipment is unnecessary, and equipment burden due to corrosion or the like can be reduced.

上記アルカリ水溶液としては、例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液、珪酸ナトリウム水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液又は炭酸ナトリウム水溶液等が挙げられる。現像時間は、感光性組成物層1の厚みや溶剤の種類により適宜設定される。効率良く現像でき、かつ製造効率を高めることができるため、現像時間は、1秒〜10分の範囲内にあることが好ましい。現像後に、パターン膜1Aを蒸留水で洗浄し、パターン膜1A上に残存しているアルカリ水溶液等の現像液を除去することが好ましい。   Examples of the alkaline aqueous solution include tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, sodium silicate aqueous solution, sodium hydroxide aqueous solution, potassium hydroxide aqueous solution, and sodium carbonate aqueous solution. The development time is appropriately set depending on the thickness of the photosensitive composition layer 1 and the type of solvent. The development time is preferably in the range of 1 second to 10 minutes because the development can be efficiently performed and the production efficiency can be increased. After the development, the pattern film 1A is preferably washed with distilled water to remove the developer such as an alkaline aqueous solution remaining on the pattern film 1A.

環状エーテル基及びチオール基の内の少なくとも一方を有するシロキサンポリマーを含む感光性組成物を用いた場合には、パターン膜1Aの基板2に対する密着性を高めることができる。   When a photosensitive composition containing a siloxane polymer having at least one of a cyclic ether group and a thiol group is used, the adhesion of the pattern film 1A to the substrate 2 can be enhanced.

現像後に、基板2上に残存している感光性組成物の硬化物からなるパターン膜1Aを加熱してもよい。パターン膜1Aを加熱すると、パターン膜1Aがさらに焼成される。このため、より一層緻密でかつ硬質のパターン膜を得ることができる。   After development, the pattern film 1A made of a cured product of the photosensitive composition remaining on the substrate 2 may be heated. When the pattern film 1A is heated, the pattern film 1A is further baked. For this reason, a more dense and hard pattern film can be obtained.

上記加熱の温度は100〜500℃程度である。上記加熱の時間は、30分〜2時間程度である。   The heating temperature is about 100 to 500 ° C. The heating time is about 30 minutes to 2 hours.

上記パターン膜1Aの形成に際し、露光により光ラジカル発生剤から生じたラジカルにより、上記シロキサンポリマーの架橋が効果的に進行するため、シロキサンポリマーを架橋させるのに光酸発生剤及び光塩基発生剤を用いなくてもよい。光酸発生剤及び光塩基発生剤を用いない場合、形成されたパターン膜に酸及び塩基が残存しない。よって、得られたパターン膜1Aでは、酸及び塩基が残存していないので、パターン膜1Aに例えば金属が接触されている場合、金属のマイグレーションを抑制できる。本発明に係る感光性組成物は、金属のマイグレーションを抑制できるので、光酸発生剤及び光塩基発生剤をいずれも含まないことが好ましい。   In the formation of the pattern film 1A, since the crosslinking of the siloxane polymer effectively proceeds due to radicals generated from the photoradical generator by exposure, a photoacid generator and a photobase generator are used to crosslink the siloxane polymer. It may not be used. When a photoacid generator and a photobase generator are not used, no acid and base remain in the formed pattern film. Therefore, in the obtained pattern film 1A, since an acid and a base do not remain, metal migration can be suppressed when, for example, a metal is in contact with the pattern film 1A. Since the photosensitive composition which concerns on this invention can suppress metal migration, it is preferable that neither a photo-acid generator nor a photobase generator is included.

(パターン膜の用途)
本発明に係る感光性組成物により形成されたパターン膜は、様々な装置のパターン膜を形成するのに好適に用いられる。例えば、電子デバイスの絶縁保護膜などの保護膜、液晶表示素子などの表示素子の配向膜、保護膜、EL素子の保護膜又は電界放出ディスプレイのギャップスペーサー等が、本発明の感光性組成物により形成される。
(Application of pattern film)
The pattern film formed with the photosensitive composition according to the present invention is suitably used for forming pattern films for various apparatuses. For example, a protective film such as an insulating protective film of an electronic device, an alignment film of a display element such as a liquid crystal display element, a protective film, a protective film of an EL element, or a gap spacer of a field emission display is formed by the photosensitive composition of the present invention. It is formed.

上記保護膜としては、ブラックマトリックス、スペーサー、パッシベーション膜又はオーバーコート膜等が挙げられる。   Examples of the protective film include a black matrix, a spacer, a passivation film, and an overcoat film.

また、拡散板、プリズムレンズシート、導光板、位相差板、レンチキュラーシート、マイクロレンズアレイ、屈折率傾斜シート、複屈性フィルム、楕円レンズ、導波路、光スイッチ、無反射膜、ホログラム、光ディスクHVD、感光性カバーレイ、樹脂コアバンプ、チップ積層用ギャップ保持剤、CCDのダム材、部品内臓基板用コイル材料、LSIテスティングプローバの芯、三次元配線材料、バイオフィルム、凸版原版、凹版原版、樹脂型又は研磨テープ等に、本発明の感光性組成物を用いることができる。   Also, diffusion plate, prism lens sheet, light guide plate, phase difference plate, lenticular sheet, microlens array, refractive index gradient sheet, birefringent film, elliptical lens, waveguide, optical switch, non-reflective film, hologram, optical disk HVD , Photosensitive coverlays, resin core bumps, chip stacking gap retention agents, CCD dam materials, coil materials for internal organ boards, LSI testing prober cores, three-dimensional wiring materials, biofilms, letterpress original plates, intaglio original plates, resins The photosensitive composition of the present invention can be used for a mold or a polishing tape.

次に、本発明の具体的な実施例及び比較例を挙げることにより、本発明をより明らかにする。なお、本発明は以下の実施例に限定されない。   Next, the present invention will be further clarified by giving specific examples and comparative examples of the present invention. The present invention is not limited to the following examples.

感光性組成物を調製するに際し、以下の材料を用意した。   In preparing the photosensitive composition, the following materials were prepared.

シロキサンポリマーA〜Mを合成するために、アルコキシシランとして、メチルトリメトキシシラン、3−(トリメトキシシリル)プロピル無水コハク酸トリメトキシシラン(信越化学社製、X12−967)、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン及び3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランの内の少なくとも1種を用いた。   In order to synthesize siloxane polymers A to M, methyltrimethoxysilane, 3- (trimethoxysilyl) propyl succinic anhydride trimethoxysilane (Shin-Etsu Chemical Co., X12-967), 3-acryloxypropyl as alkoxysilanes At least one of trimethoxysilane and 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane was used.

(シロキサンポリマーA)
冷却管をつけた100mlのフラスコに、メチルトリメトキシシラン40.8gと、シュウ酸0.3gと、水15mlと、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート20mlとを加え、溶液を得た。
(Siloxane polymer A)
To a 100 ml flask equipped with a condenser, 40.8 g of methyltrimethoxysilane, 0.3 g of oxalic acid, 15 ml of water and 20 ml of propylene glycol monomethyl ether acetate were added to obtain a solution.

半円形型のメカニカルスターラーを用いて、得られた溶液を撹拌しながら、マントルヒーターにより、80℃で3時間反応させた。次に、エバポレーターを用いて、水との縮合反応で生成したエタノールと残留水とを、500Paで、40℃で1時間かけて除去した。その後、フラスコを室温になるまで放置し、シロキサンポリマーAを含む溶液を得た。得られたシロキサンポリマーAを含む溶液の固形分濃度は、50重量%であった。   Using a semicircular mechanical stirrer, the resulting solution was reacted at 80 ° C. for 3 hours with a mantle heater while stirring. Next, using an evaporator, ethanol produced by a condensation reaction with water and residual water were removed at 500 Pa at 40 ° C. over 1 hour. Then, the flask was left to reach room temperature to obtain a solution containing the siloxane polymer A. The solid content concentration of the resulting solution containing the siloxane polymer A was 50% by weight.

得られたシロキサンポリマーAは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用いて測定されたポリスチレン換算重量平均分子量Mwが5500であった。   The obtained siloxane polymer A had a polystyrene-reduced weight average molecular weight Mw of 5,500 as measured using gel permeation chromatography.

(シロキサンポリマーB〜M)
アルコキシシランの種類及び配合量を下記の表1,2に示すように変更したこと以外は、シロキサンポリマーAと同様にして、シロキサンポリマーB〜Mを含む溶液を得た。得られたシロキサンポリマーB〜Mを含む溶液の固形分濃度は、50重量%であった。
(Siloxane polymers B to M)
A solution containing siloxane polymers B to M was obtained in the same manner as siloxane polymer A, except that the type and blending amount of alkoxysilane were changed as shown in Tables 1 and 2 below. The solid content concentration of the solution containing the obtained siloxane polymers B to M was 50% by weight.

また、得られたシロキサンポリマーB〜Mの重量平均分子量Mwと、シロキサンポリマーB〜Mのケイ素原子に炭素原子が直接結合されている有機基100%中に占めるカルボキシル基を有する有機基の割合と、シロキサンポリマーB〜Mのケイ素原子に炭素原子が直接結合されている有機基100%中に占めるオレフィン二重結合を有する有機基の割合とを下記の表1,2に示した。   Further, the weight average molecular weight Mw of the obtained siloxane polymers B to M, the ratio of the organic group having a carboxyl group in 100% of the organic groups in which carbon atoms are directly bonded to the silicon atoms of the siloxane polymers B to M, and Tables 1 and 2 below show the proportions of organic groups having olefinic double bonds in 100% of organic groups in which carbon atoms are directly bonded to silicon atoms of siloxane polymers B to M.

Figure 2010039052
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Figure 2010039052
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(光開始剤)
種類A:イルガキュア907(チバスペシャリティーケミカル社製、光ラジカル発生剤)
種類B:イルガキュア819(チバスペシャリティーケミカル社製、光ラジカル発生剤)
種類C:PAI−101(みどり化学社製、光酸発生剤)
(Photoinitiator)
Type A: Irgacure 907 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals, photo radical generator)
Type B: Irgacure 819 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals, photo radical generator)
Type C: PAI-101 (manufactured by Midori Chemical Co., photoacid generator)

(実施例1〜20及び比較例1〜3)
下記の表3〜5に示す割合で各成分を混合した後、溶剤であるテトラヒドロフラン500重量部に溶解させ、感光性組成物を調製した。
(Examples 1-20 and Comparative Examples 1-3)
Each component was mixed in the proportions shown in Tables 3 to 5 below, and then dissolved in 500 parts by weight of tetrahydrofuran as a solvent to prepare a photosensitive composition.

(評価)
(1)現像性
表層にアルミニウムが蒸着されたガラス基板を用意した。ガラス基板上に各感光性組成物を回転数1500rpmでスピン塗工した。塗工後、120℃の熱風オーブン内で5分間乾燥させて、塗膜を形成した。
(Evaluation)
(1) Developability A glass substrate having aluminum deposited on the surface layer was prepared. Each photosensitive composition was spin-coated at a rotation number of 1500 rpm on a glass substrate. After coating, it was dried in a 120 ° C. hot air oven for 5 minutes to form a coating film.

次に、所定のパターンを有するフォトマスクを介して、塗膜が露光部と未露光部とを有するように、塗膜に部分的に、紫外線照射装置(ウシオ電機社製、スポットキュアSP−5)を用いて、365nmの波長の紫外線を、照射エネルギーが500mJ/cmとなるように100mW/cmの紫外線照度で5秒間照射した。比較例2及び比較例3の感光性組成物では、紫外線の照射後、100℃で2分ベイクを行った。 Next, through a photomask having a predetermined pattern, the coating film is partially irradiated with an ultraviolet irradiation device (Spot Cure SP-5, manufactured by Ushio Electric Co., Ltd.) so that the coating film has an exposed portion and an unexposed portion. ) Was irradiated for 5 seconds at an ultraviolet intensity of 100 mW / cm 2 so that the irradiation energy was 500 mJ / cm 2 . The photosensitive compositions of Comparative Example 2 and Comparative Example 3 were baked at 100 ° C. for 2 minutes after irradiation with ultraviolet rays.

その後、炭酸ナトリウムの1重量%水溶液に塗膜を浸漬して現像し、未露光部の感光性組成物層を除去した。未露光部の感光性組成物層を除去した後、蒸留水で洗浄し、残存しているアルカリ水溶液を除去し、基板上に露光部の感光性組成物の硬化物からなるパターン膜を得た。   Thereafter, the coating film was immersed in a 1% by weight aqueous solution of sodium carbonate and developed to remove the photosensitive composition layer in the unexposed area. After removing the photosensitive composition layer in the unexposed area, it was washed with distilled water, and the remaining alkaline aqueous solution was removed to obtain a pattern film made of a cured product of the photosensitive composition in the exposed area on the substrate. .

上記パターン膜を得る際に、現像後にパターンが形成されているか否かを、電子顕微鏡を用いて観察することにより下記評価基準で評価した。   When the pattern film was obtained, whether or not a pattern was formed after development was evaluated by the following evaluation criteria by observing with an electron microscope.

〔現像性の評価基準〕
○:L/S 20μmのパターンが形成されていた
△:L/S 20μmのパターンが形成されているものの、パターンの長さ方向寸法に10%以上のばらつきがあった
×:L/S 20μmのパターンが形成されていなかった
[Development evaluation criteria]
○: A pattern of L / S 20 μm was formed. Δ: Although a pattern of L / S 20 μm was formed, there was a variation of 10% or more in the length direction dimension of the pattern. ×: L / S 20 μm The pattern was not formed

(2)腐食性
上記(1)現像性の評価で得られたパターン膜を85℃及び相対湿度85%の条件で、1000時間放置することにより、評価サンプルを得た。得られた評価サンプルにおいて、金属の腐食が生じているか否かを顕微鏡で観察し、下記の評価基準で評価した。
(2) Corrosiveness An evaluation sample was obtained by leaving the pattern film obtained by the evaluation of the above (1) developability for 1000 hours at 85 ° C. and a relative humidity of 85%. In the obtained evaluation samples, whether or not metal corrosion occurred was observed with a microscope and evaluated according to the following evaluation criteria.

〔腐食性の評価基準〕
○:アルミニウムパターンに変化無し
×:アルミニウムパターンに変化有
結果を下記表3〜5に示す。
[Corrosion Evaluation Criteria]
○: No change in the aluminum pattern ×: Change in the aluminum pattern The results are shown in Tables 3 to 5 below.

Figure 2010039052
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Figure 2010039052
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Figure 2010039052
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(a)〜(c)は、本発明の一実施形態に係るパターン膜を製造する方法を説明するための各工程を模式的に示す正面断面図。(A)-(c) is front sectional drawing which shows typically each process for demonstrating the method to manufacture the pattern film which concerns on one Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…感光性組成物層
1a…露光部
1b…未露光部
1A…パターン膜
2…基板
3…マスク
3a…開口部
3b…マスク部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Photosensitive composition layer 1a ... Exposed part 1b ... Unexposed part 1A ... Pattern film 2 ... Substrate 3 ... Mask 3a ... Opening part 3b ... Mask part

Claims (6)

カルボキシル基を有するシロキサンポリマーと、オレフィン二重結合を有する化合物と、光ラジカル発生剤とを含むことを特徴とする、感光性組成物。   A photosensitive composition comprising a siloxane polymer having a carboxyl group, a compound having an olefin double bond, and a photoradical generator. 前記カルボキシル基を有するシロキサンポリマーが、ケイ素原子に炭素原子が直接結合されている有機基を有し、該有機基の1〜25%がカルボキシル基を有する、請求項1に記載の感光性組成物。   The photosensitive composition according to claim 1, wherein the siloxane polymer having a carboxyl group has an organic group in which a carbon atom is directly bonded to a silicon atom, and 1 to 25% of the organic group has a carboxyl group. . 前記オレフィン二重結合を有する化合物が、オレフィン二重結合を有するシロキサンポリマーである、請求項1または2に記載の感光性組成物。   The photosensitive composition of Claim 1 or 2 whose compound which has the said olefin double bond is a siloxane polymer which has an olefin double bond. 前記オレフィン二重結合を有するシロキサンポリマーが、ケイ素原子に炭素原子が直接結合されている有機基を有し、該有機基の5〜100%がオレフィン二重結合を有する、請求項3に記載の感光性組成物。   The siloxane polymer having an olefin double bond has an organic group in which a carbon atom is directly bonded to a silicon atom, and 5 to 100% of the organic group has an olefin double bond. Photosensitive composition. 前記カルボキシル基を有するシロキサンポリマーと、前記オレフィン二重結合を有するシロキサンポリマーとが同一のシロキサンポリマーであって、カルボキシル基及びオレフィン二重結合を有するシロキサンポリマーを含む、請求項3または4に記載の感光性組成物。   The siloxane polymer having a carboxyl group and the siloxane polymer having an olefin double bond are the same siloxane polymer, and the siloxane polymer having a carboxyl group and an olefin double bond is included. Photosensitive composition. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の感光性組成物を基板上に塗工し、前記基板上に感光性組成物層を形成する工程と、
前記感光性組成物層が光の照射された露光部と光の照射されていない未露光部とを有するように前記感光性組成物層を部分的に露光することにより、前記露光部の前記感光性組成物層を硬化させて、現像液に不溶にする工程と、
前記感光性組成物層を現像液で現像することにより、前記未露光部の前記感光性組成物層を除去し、前記感光性組成物の硬化物からなるパターン膜を形成する工程とを備えることを特徴とする、パターン膜の製造方法。
Applying the photosensitive composition according to any one of claims 1 to 5 on a substrate, and forming a photosensitive composition layer on the substrate;
By partially exposing the photosensitive composition layer so that the photosensitive composition layer has an exposed portion irradiated with light and an unexposed portion not irradiated with light, the photosensitive portion of the exposed portion is exposed. Curing the composition layer to make it insoluble in a developer,
Developing the photosensitive composition layer with a developer to remove the photosensitive composition layer in the unexposed areas and forming a pattern film made of a cured product of the photosensitive composition. A method for producing a patterned film, characterized in that:
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