JP2012118295A - Polymerizable composition, as well as photosensitive layer, permanent pattern, wafer level lens, solid state imaging element and patterning method using the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polymerizable composition which has high light-shielding properties in an infrared region and high translucency in a visible light region, and with which a pattern having excellent resolution in alkali development can be formed, and which has excellent temporal stability, as well as photosensitive layer, a permanent pattern, a wafer level lens, a solid state imaging element and a pattering method using the composition.SOLUTION: A polymerizable composition contains a polymerization initiator, a polymerizable compound, a tungsten compound, an alkali-soluble binder and an elastomer.

Description

本発明は、重合性組成物に関し、特にソルダーレジストの形成に好適に使用しうる重合性組成物、並びに、これを用いた感光層、永久パターン、ウエハレベルレンズ、固体撮像素子、及び、パターン形成方法に関する。   The present invention relates to a polymerizable composition, and in particular, a polymerizable composition that can be suitably used for forming a solder resist, and a photosensitive layer, a permanent pattern, a wafer level lens, a solid-state imaging device, and pattern formation using the same. Regarding the method.

携帯電話や、デジタルカメラ、デジタルビデオ、監視カメラ等に使用される固体撮像素子(イメージセンサ)は、半導体素子の製造技術を用いて集積回路化された光電変換素子である。近年、固体撮像素子は、携帯電話、及びデジタルカメラの小型化、軽量化にともなってより一層の小型化が望まれている。
固体撮像素子の小型化の為に、貫通電極の応用、及びシリコンウエハを薄膜化する手法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。シリコンウエハを研磨して薄膜化することで小型化は実現できるが、シリコンウエハの薄膜化により、波長800nm以下の光の遮光性は維持されるが、波長800nm以上の光を透過し易くなってきた。固体撮像素子に使用されるフォトダイオードは、波長800nm以上1200nm以下の光にも反応してしまうために、波長800nm以上の光の透過により画質が低下してしまうという新たな問題が生じることがわかった。
A solid-state imaging device (image sensor) used for a mobile phone, a digital camera, a digital video, a surveillance camera, or the like is a photoelectric conversion device integrated into an integrated circuit using a semiconductor device manufacturing technique. In recent years, solid-state imaging devices have been desired to be further miniaturized as mobile phones and digital cameras become smaller and lighter.
In order to reduce the size of a solid-state imaging device, an application of a through electrode and a method of thinning a silicon wafer have been proposed (see, for example, Patent Document 1). Although it is possible to reduce the size by polishing and thinning the silicon wafer, the thinning of the silicon wafer maintains the light blocking property of light with a wavelength of 800 nm or less, but it becomes easier to transmit light with a wavelength of 800 nm or more. It was. A photodiode used in a solid-state imaging device reacts to light with a wavelength of 800 nm or more and 1200 nm or less, and thus a new problem arises that the image quality is deteriorated due to transmission of light with a wavelength of 800 nm or more. It was.

固体撮像素子の構成は、フォトダイオードの一方に隣接して、カラーフィルタ及びレンズがあり、カラーフィルタ或いはレンズ付近には赤外カットフィルタが存在して、波長800−1200nmの光を遮断しているが、カラーフィルタの反対側には、金属配線及びソルダーレジストなどが存在する。金属配線間などはソルダーレジストで埋められることが多いが、携帯電話やデジタルカメラ等の内部に入ってくる漏れ光などの赤外光を遮断できない問題があった。そこで、従来、赤外線に対する遮光性に乏しいソルダーレジストの外側に更に赤外線遮光性の層を設け、赤外遮光性を確保する手段が講じられるが、一般的に、ソルダーレジスト上は配線などにより段差が存在するために、赤外線遮光性層材料を段差のある基板表面に均一の膜厚で塗布することが難しく、薄い部分が存在するとそこから光が透過してしまう問題があった。   The solid-state imaging device has a color filter and a lens adjacent to one of the photodiodes, and an infrared cut filter in the vicinity of the color filter or the lens to block light having a wavelength of 800 to 1200 nm. However, metal wiring, solder resist, and the like exist on the opposite side of the color filter. The space between metal wirings is often filled with a solder resist, but there is a problem that infrared light such as leaked light entering the mobile phone or digital camera cannot be blocked. Therefore, conventionally, an infrared shielding layer is further provided on the outside of the solder resist that is poor in shielding against infrared rays, and means for ensuring the infrared shielding property is taken. Generally, however, there are steps on the solder resist due to wiring or the like. Therefore, there is a problem that it is difficult to apply the infrared light shielding layer material to the surface of the substrate having a step with a uniform film thickness, and if there is a thin portion, light is transmitted from there.

赤外線遮光性層を所望の部分のみに設けるためには、感光性を有し、露光によるパターニングが可能なフォトリソグラフィーの性能を有することが好ましい。フォトリソグラフィーを有する遮光性の感光性組成物としては、LCDカラーフィルタの形成に用いられるカーボンブラックを使用したブラックレジストが挙げられるが、カーボンブラックは、可視域の遮光性は高いものの赤外域での遮光性は低く、このようなブラックレジストをソルダーレジストとして適用しようとする場合、赤外域での必要な遮光性を確保する量のカーボンブラックを添加すると、可視域の遮光性が非常に高くなりすぎ、通常、画像形成に用いられる、高圧水銀灯、KrF、ArFなどの露光に用いられる可視域より短波の光を遮光してしまい、感度の低下を招いて光硬化性が十分に得られず、アルカリ現像液を用いた現像工程を経ても優れたパターンが得られないという問題がある。
また、現状では、ソルダーレジストを塗布法により形成した後に、赤外線遮光性層を別に設けるため、ソルダーレジストの形成と赤外線遮光性層の形成において、複数回の塗布、露光、現像、後加熱など工程が必要であり、工程が煩雑でありコストアップの要因ともなるため改善が望まれていた。
そこで、ソルダーレジスト自体に遮光性をもたせることが試みられ、例えば、黒色着色剤と、黒色以外の着色剤と、多官能エポキシ化合物とを含有する黒色ソルダーレジスト組成物が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。しかしながら、この組成物は、黒色以外の着色剤と併用することで黒色着色剤の含有量を低く抑えることを特徴するものであり、遮光性、特に、赤外領域での遮光性と、パターン形成性との両立という観点からは実用上不充分であった。
In order to provide the infrared light shielding layer only at a desired portion, it is preferable that the layer has photosensitivity and photolithography performance that allows patterning by exposure. Examples of the light-shielding photosensitive composition having photolithography include black resists using carbon black used for the formation of LCD color filters. Carbon black has a high light-shielding property in the visible region, but in the infrared region. The light shielding property is low, and when applying such a black resist as a solder resist, adding an amount of carbon black that secures the necessary light shielding property in the infrared region, the light shielding property in the visible region becomes too high. Usually, light used in image formation, such as a high-pressure mercury lamp, KrF, ArF, and the like, which is used for exposure, is shielded from light having a wavelength shorter than the visible range, resulting in a decrease in sensitivity and insufficient photocurability. There is a problem that an excellent pattern cannot be obtained even after a developing process using a developer.
In addition, at present, after forming the solder resist by a coating method, an infrared light shielding layer is separately provided. Therefore, in the formation of the solder resist and the formation of the infrared light shielding layer, a plurality of steps such as coating, exposure, development, post-heating, etc. Therefore, since the process is complicated and the cost increases, an improvement has been desired.
Therefore, attempts have been made to give the solder resist itself light-shielding properties. For example, a black solder resist composition containing a black colorant, a colorant other than black, and a polyfunctional epoxy compound has been proposed (for example, (See Patent Document 2). However, this composition is characterized in that the content of the black colorant is kept low by using it in combination with a colorant other than black, and has a light shielding property, in particular, a light shielding property in the infrared region and pattern formation. From the viewpoint of compatibility with the properties, it was insufficient in practice.

特開2009−194396号公報JP 2009-194396 A 特開2008−257045号公報JP 2008-257045 A 特開2009−205029号公報JP 2009-205029 A

また、固体撮像素子の製造過程において半導体基板の位置を可視光センサーによって検出することを目的に、固体撮像素子における半導体基板の金属配線及びソルダーレジスト側の表面(すなわち、カラーフィルタやレンズとは反対側の表面)の所定位置には、しばしば、凸状のアライメントマークが設けられている。
赤外線に対する遮光性に乏しいソルダーレジストの外側に更に赤外線遮光性の層を設けた上記形態の場合、赤外線遮光性の層が可視光に対しても遮光性を有する層であったとしても、赤外線遮光の目的においては、この層の厚みをさほど大きくする必要がないため(ソルダーレジスト層よりも薄い膜で、赤外線遮光の目的を達成できるため)、アライメントマークが赤外線遮光性の層で被覆されても、可視光センサーによる検出には大きな支障はなかったものと考えられる。しかしながら、特許文献2のように、特に、ソルダーレジスト自体に遮光性を持たせるために、ソルダーレジスト組成物に黒色着色剤を含有させる形態においては、アライメントマークがソルダーレジスト層で被覆されると、ソルダーレジスト層の厚みに起因してか、可視光センサーによってアライメントマークが検出されないという不具合が、より発生しやすくなる。
In addition, for the purpose of detecting the position of the semiconductor substrate with a visible light sensor in the manufacturing process of the solid-state imaging device, the surface of the solid-state imaging device on the metal wiring and solder resist side of the semiconductor substrate (that is, opposite to the color filter or lens) A convex alignment mark is often provided at a predetermined position on the side surface.
In the case of the above-described embodiment in which an infrared light shielding layer is further provided on the outer side of the solder resist having poor infrared light shielding properties, even if the infrared light shielding layer is a layer having a light shielding property with respect to visible light, the infrared light shielding. For this purpose, it is not necessary to increase the thickness of this layer so much (because the film can be thinner than the solder resist layer to achieve the purpose of shielding infrared rays), even if the alignment mark is covered with an infrared shielding layer. It is considered that there was no major hindrance to detection by a visible light sensor. However, as in Patent Document 2, in particular, in order to give the solder resist itself a light-shielding property, in a form in which the solder resist composition contains a black colorant, when the alignment mark is covered with the solder resist layer, The trouble that the alignment mark is not detected by the visible light sensor is more likely to occur due to the thickness of the solder resist layer.

以上を鑑み、赤外領域における遮光性が高く、可視光領域における透光性が高く、かつ、アルカリ現像によって優れたパターンを形成可能な重合性組成物が求められているのが実状である。   In view of the above, there is a real need for a polymerizable composition that has a high light-shielding property in the infrared region, a high light-transmitting property in the visible light region, and can form an excellent pattern by alkali development.

なお、特許文献3は、無機近赤外線吸収剤を含有する層を、画像表示装置用の近赤外線吸収層として使用する技術を開示しており、例えばその実施例に、重合性化合物、重合開始剤及び近赤外線吸収剤を含有する近赤外線吸収層形成用塗工液を開示しているが、この塗工液から得られる層は、露光及びアルカリ現像によってパターン形成されるものでない。実際、この層は、未露光領域であっても、アルカリ現像液に対する溶解性は不充分であり、アルカリ現像性をほとんど有しない。   Patent Document 3 discloses a technique of using a layer containing an inorganic near-infrared absorber as a near-infrared absorbing layer for an image display device. For example, a polymerizable compound and a polymerization initiator are disclosed in the examples. And a near-infrared absorbing layer-forming coating solution containing a near-infrared absorber, but the layer obtained from this coating solution is not patterned by exposure and alkali development. In fact, even if this layer is an unexposed region, the solubility in an alkali developer is insufficient, and the layer has little alkali developability.

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであり、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。
即ち、本発明の目的は、赤外領域における遮光性が高く、可視光領域における透光性が高く、かつ、アルカリ現像による解像性に優れたパターンを形成可能であり、更には、経時安定性に優れた重合性組成物、並びに、これを用いた感光層、永久パターン、ウエハレベルレンズ、固体撮像素子、及び、パターン形成方法を提供することにある。
This invention is made | formed in view of this present condition, and makes it a subject to solve the said various problems in the past and to achieve the following objectives.
That is, the object of the present invention is to form a pattern having high light-shielding property in the infrared region, high light-transmitting property in the visible light region, and excellent resolution by alkali development, and stable over time. Another object of the present invention is to provide a polymerizable composition having excellent properties, and a photosensitive layer, a permanent pattern, a wafer level lens, a solid-state imaging device, and a pattern forming method using the same.

本発明は、下記の構成であり、これにより本発明の上記目的が達成される。   The present invention has the following configuration, whereby the above object of the present invention is achieved.

〔1〕 重合開始剤、重合性化合物、タングステン化合物、アルカリ可溶性バインダー、及びエラストマーを含有する重合性組成物。
〔2〕 前記アルカリ可溶性バインダーが、酸基を有する上記〔1〕に記載の重合性組成物。
〔3〕 前記酸基がカルボキシル基である上記〔2〕に記載の重合性組成物。
〔4〕 前記アルカリ可溶性バインダーが、架橋性基を有する上記〔1〕〜〔3〕のいずれか1項に記載の重合性組成物。
〔5〕 前記タングステン化合物が、下記一般式(I)で表される上記〔1〕〜〔4〕のいずれか1項に記載の重合性組成物。
・・・(I)
Mは金属、Wはタングステン、Oは酸素を表す。
0.001≦x/y≦1.1
2.2≦z/y≦3.0
〔6〕 前記Mがアルカリ金属である上記〔5〕に記載の重合性組成物。
〔7〕 前記重合性化合物が、分子内に複数の重合性基を有する多官能重合性化合物である上記〔1〕〜〔6〕のいずれか1項に記載の重合性組成物。
〔8〕 フィラーを更に含有する、上記〔1〕〜〔7〕のいずれか1項に記載の重合性組成物。
〔9〕 ソルダーレジスト用である上記〔1〕〜〔8〕のいずれか1項に記載の重合性組成物。
〔10〕 上記〔1〕〜〔9〕のいずれか1項に記載の重合性組成物より形成される感光層。
〔11〕 上記〔1〕〜〔9〕のいずれか1項に記載の重合性組成物より形成される永久パターン。
〔12〕 前記永久パターンがソルダーレジスト層である上記〔11〕に記載の永久パターン。
〔13〕 前記永久パターンが赤外線遮光膜である上記〔11〕に記載の永久パターン。
〔14〕 レンズと、前記レンズの周縁部に形成された上記〔11〕に記載の永久パターンとを有するウエハレベルレンズ。
〔15〕 上記〔11〕〜〔14〕のいずれか1項に記載の永久パターンを有する固体撮像素子。
〔16〕 一方の面に撮像素子部が形成された固体撮像素子基板と、前記固体撮像素子基板の他方の面側に設けられた赤外線遮光膜とを有する固体撮像素子であって、前記赤外線遮光膜が上記〔11〕に記載の永久パターンである固体撮像素子。
〔17〕 上記〔10〕に記載の感光層を形成する工程と、該感光層をパターン露光して露光部を硬化させる工程と、未露光部をアルカリ現像により除去して永久パターンを形成する工程とを、この順で有するパターン形成方法。
[1] A polymerizable composition comprising a polymerization initiator, a polymerizable compound, a tungsten compound, an alkali-soluble binder, and an elastomer.
[2] The polymerizable composition according to [1], wherein the alkali-soluble binder has an acid group.
[3] The polymerizable composition as described in [2] above, wherein the acid group is a carboxyl group.
[4] The polymerizable composition according to any one of [1] to [3], wherein the alkali-soluble binder has a crosslinkable group.
[5] The polymerizable composition according to any one of [1] to [4], wherein the tungsten compound is represented by the following general formula (I).
M x W y O z (I)
M represents a metal, W represents tungsten, and O represents oxygen.
0.001 ≦ x / y ≦ 1.1
2.2 ≦ z / y ≦ 3.0
[6] The polymerizable composition as described in [5] above, wherein M is an alkali metal.
[7] The polymerizable composition according to any one of [1] to [6], wherein the polymerizable compound is a polyfunctional polymerizable compound having a plurality of polymerizable groups in the molecule.
[8] The polymerizable composition according to any one of [1] to [7], further containing a filler.
[9] The polymerizable composition according to any one of [1] to [8], which is for a solder resist.
[10] A photosensitive layer formed from the polymerizable composition according to any one of [1] to [9].
[11] A permanent pattern formed from the polymerizable composition according to any one of [1] to [9].
[12] The permanent pattern according to [11], wherein the permanent pattern is a solder resist layer.
[13] The permanent pattern according to [11], wherein the permanent pattern is an infrared ray shielding film.
[14] A wafer level lens having a lens and the permanent pattern according to [11] formed on a peripheral edge of the lens.
[15] A solid-state imaging device having the permanent pattern according to any one of [11] to [14].
[16] A solid-state image pickup device having a solid-state image pickup device substrate having an image pickup device portion formed on one surface and an infrared light-shielding film provided on the other surface side of the solid-state image pickup device substrate, The solid-state image sensor whose film is a permanent pattern given in the above [11].
[17] A step of forming the photosensitive layer according to the above [10], a step of pattern exposing the photosensitive layer to cure the exposed portion, and a step of removing the unexposed portion by alkali development to form a permanent pattern Are formed in this order.

本発明によれば、赤外領域における遮光性が高く、可視光領域における透光性が高く、かつ、アルカリ現像による解像性に優れたパターンを形成可能であり、更には、経時安定性に優れた重合性組成物、並びに、これを用いた感光層、永久パターン、ウエハレベルレンズ、固体撮像素子、及び、パターン形成方法を提供することにある。   According to the present invention, it is possible to form a pattern having a high light shielding property in the infrared region, a high light transmission property in the visible light region, and an excellent resolution by alkali development. It is an object to provide an excellent polymerizable composition, and a photosensitive layer, a permanent pattern, a wafer level lens, a solid-state imaging device, and a pattern forming method using the same.

本発明の実施形態に係る固体撮像素子を備えたカメラモジュールの構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the camera module provided with the solid-state image sensor which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る固体撮像素子の概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a solid-state image sensor according to an embodiment of the present invention. ウエハレベルレンズアレイの一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of a wafer level lens array. 図3に示すA−A線断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line AA shown in FIG. 3. 基板にレンズとなる成形材料を供給している状態を示す図である。It is a figure which shows the state which is supplying the molding material used as a lens to a board | substrate. 図6A〜図6Cは、基板にレンズを型で成形する手順を示す図である。6A to 6C are diagrams illustrating a procedure for forming a lens on a substrate with a mold. 図7A〜図7Cは、レンズが成形された基板にパターン状の遮光膜を形成する工程を示す概略図である。7A to 7C are schematic diagrams illustrating a process of forming a patterned light-shielding film on a substrate on which a lens is molded. ウエハレベルレンズアレイの一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of a wafer level lens array. 図9A〜図9Cは、遮光膜形成工程の他の態様を示す概略図である。9A to 9C are schematic views showing other modes of the light shielding film forming step. 図10A〜図10Cは、パターン状の遮光膜を有する基板にレンズを成形する工程を示す概略図である。FIG. 10A to FIG. 10C are schematic views showing a process of molding a lens on a substrate having a patterned light-shielding film.

以下、本発明の重合性組成物について詳細に説明する。
なお、本明細書に於ける基(原子団)の表記に於いて、置換及び無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。また、本明細書において、粘度値は25℃における値を指す。
本発明の重合性組成物は、重合開始剤、重合性化合物、タングステン化合物、アルカリ可溶性バインダー及びエラストマーを含有し、必要に応じ、上記タングステン化合物以外の赤外線遮蔽材、分散剤、増感剤、架橋剤、硬化促進剤、無機フィラー、界面活性剤、その他の成分を含有してもよい。
本発明に係る重合性組成物は、例えばネガ型の組成物であり、典型的にはネガ型のレジスト組成物である。以下、この組成物の構成を説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
なお、本明細書において、“(メタ)アクリレート”はアクリレート及びメタアクリレートを表し、“(メタ)アクリルはアクリル及びメタアクリルを表し、“(メタ)アクリロイル”は、アクリロイル及びメタクリロイルを表す。また、本明細書中において、“単量体”と“モノマー”とは同義である。本発明における単量体は、オリゴマー及びポリマーと区別され、質量平均分子量が2,000以下の化合物をいう。本明細書中において、重合性化合物とは、重合性基を有する化合物のことをいい、単量体であっても、ポリマーであってもよい。重合性基とは、重合反応に関与する基を言う。
Hereinafter, the polymerizable composition of the present invention will be described in detail.
In addition, in the description of the group (atomic group) in this specification, the description which does not describe substitution and non-substitution includes the thing which has a substituent with the thing which does not have a substituent. . For example, the “alkyl group” includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group). Moreover, in this specification, a viscosity value points out the value in 25 degreeC.
The polymerizable composition of the present invention contains a polymerization initiator, a polymerizable compound, a tungsten compound, an alkali-soluble binder, and an elastomer, and if necessary, an infrared shielding material other than the tungsten compound, a dispersant, a sensitizer, and a crosslinking agent. An agent, a curing accelerator, an inorganic filler, a surfactant, and other components may be contained.
The polymerizable composition according to the present invention is, for example, a negative composition, typically a negative resist composition. Hereinafter, the structure of this composition is demonstrated.
The description of the constituent elements described below may be made based on typical embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to such embodiments. In the present specification, a numerical range represented by using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.
In the present specification, “(meth) acrylate” represents acrylate and methacrylate, “(meth) acryl” represents acryl and methacryl, and “(meth) acryloyl” represents acryloyl and methacryloyl. In the present specification, “monomer” and “monomer” are synonymous.The monomer in the present invention is distinguished from oligomer and polymer, and refers to a compound having a mass average molecular weight of 2,000 or less. In the specification, a polymerizable compound means a compound having a polymerizable group, and may be a monomer or a polymer, and a polymerizable group is a group involved in a polymerization reaction. say.

[1]重合開始剤
本発明の重合性組成物に用いる重合開始剤については特に制限はないが、光重合性化合物であることが好ましい。光で重合を開始させる場合、紫外線領域から可視の光線に対して感光性を有するものが好ましい。これらの中でもアセトフェノン系化合物がもっとも好ましい。
以下、本発明に好適な重合開始剤の例を挙げるが、本発明はこれらに制限されるものではない。
[1] Polymerization initiator Although there is no restriction | limiting in particular about the polymerization initiator used for the polymeric composition of this invention, It is preferable that it is a photopolymerizable compound. When polymerization is initiated by light, those having photosensitivity to visible light from the ultraviolet region are preferred. Of these, acetophenone compounds are most preferred.
Examples of the polymerization initiator suitable for the present invention will be given below, but the present invention is not limited thereto.

アセトフェノン系化合物としては、具体的には、例えば、2,2−ジエトキシアセトフェノン、p−ジメチルアミノアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、p−ジメチルアミノアセトフェノン、4’−イソプロピル−2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオフェノン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン、2−トリル−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、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−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−−ブタン−1−オン、2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノン、及び、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−オンなどが挙げられる。
この中でも、α−アミノアセトフェノン系化合物が好ましく、特に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−オンが好ましい。 α−アミノアセトフェノン系化合物の市販品としては、IRGACURE 907、IRGACURE 369、IRGACURE 379(商品名:いずれもBASFジャパン社製)などを挙げることができる。
Specific examples of the acetophenone compound include 2,2-diethoxyacetophenone, p-dimethylaminoacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one, and p-dimethylaminoacetophenone. 4′-isopropyl-2-hydroxy-2-methyl-propiophenone, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butane-1 -One, 2-tolyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropane-1 -One, 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one, 2 -Benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one, 2- (dimethylamino) -2-[(4-methylphenyl) methyl] -1- [4- ( 4-morpholinyl) phenyl] -1-butanone and 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one.
Among these, α-aminoacetophenone compounds are preferable, and 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one is particularly preferable. Examples of commercially available α-aminoacetophenone compounds include IRGACURE 907, IRGACURE 369, and IRGACURE 379 (trade names: all manufactured by BASF Japan).

重合開始剤は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明の重合性組成物の全固形分質量に対する重合開始剤の含有量は、0.01質量%〜30質量%が好ましく、0.1質量%〜20質量%がより好ましく、0.1質量%〜15質量%が特に好ましい。
A polymerization initiator may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
The content of the polymerization initiator with respect to the total solid mass of the polymerizable composition of the present invention is preferably 0.01% by mass to 30% by mass, more preferably 0.1% by mass to 20% by mass, and 0.1% by mass. % To 15% by mass is particularly preferable.

[2]重合性化合物
本発明の重合性組成物は、重合性化合物を含有する。ここで用いられる重合性化合物としては、酸、ラジカル、及び、熱の少なくとも1種により反応する官能基(本明細書では、このような官能基を「重合性基」と称することがある)を分子内に有する化合物であればいずれを用いてもよく、好ましくは、分子内に複数の重合性基を有する多官能重合性化合物であることが好ましい。
本発明に好適に用いられる、酸、ラジカル、及び、熱の少なくともいずれかに反応する重合性の官能基を有する重合性化合物としては、不飽和エステル官能基、不飽和アミド基、ビニルエーテル基、アリル基等のエチレン性不飽和基を有するエチレン性不飽和基含有化合物;メチロール化合物、ビスマレイミド化合物、ベンゾシクロブテン化合物、ビスアリルナジイミド化合物、及びベンゾオキサジン化合物などが挙げられる。
[2] Polymerizable compound The polymerizable composition of the present invention contains a polymerizable compound. The polymerizable compound used here includes a functional group that reacts with at least one of an acid, a radical, and heat (in this specification, such a functional group may be referred to as a “polymerizable group”). Any compound may be used as long as it is a compound having in the molecule, and it is preferably a polyfunctional polymerizable compound having a plurality of polymerizable groups in the molecule.
Examples of the polymerizable compound having a polymerizable functional group that reacts with at least one of acid, radical, and heat, which are preferably used in the present invention, include an unsaturated ester functional group, an unsaturated amide group, a vinyl ether group, and allyl. Examples include ethylenically unsaturated group-containing compounds having an ethylenically unsaturated group such as a group; methylol compounds, bismaleimide compounds, benzocyclobutene compounds, bisallylnadiimide compounds, and benzoxazine compounds.

本発明に好ましく用いることができる重合性化合物としては、一般的なラジカル重合性化合物が挙げられ、当該産業分野においてエチレン性不飽和二重結合を有する化合物として広く知られる化合物を特に限定無く用いることができる。
これらは、例えば、モノマー、プレポリマー、すなわち2量体、3量体及びオリゴマー、又はそれらの混合物並びにそれらの共重合体などの化学的形態をもつ。
モノマー及びその共重合体の例としては、不飽和カルボン酸(例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸など)、そのエステル類、アミド類、及びこれらの共重合体が挙げられ、好ましくは、不飽和カルボン酸エステル、不飽和カルボン酸と脂肪族多価アルコール化合物とのエステル、不飽和カルボン酸と脂肪族多価アミン化合物とのアミド類が用いられる。
特に、不飽和カルボン酸と脂肪族多価アルコール化合物とのエステルは、露光部において高い疎水性を発現できるので、アルカリ現像によって所望の形状を有するパターンを形成しやすく、また、耐久性の高いパターンが得られる点で好ましい(特に、ソルダーレジストで覆われる金属配線の配線密度が高い場合など、ソルダーレジストに対してより厳しい耐久性が求められる場合、上記効果は顕著である)。
また、ヒドロキシル基やアミノ基、メルカプト基等の求核性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル或いはアミド類と単官能若しくは多官能イソシアネート類或いはエポキシ類との付加反応物、及び単官能若しくは、多官能のカルボン酸との脱水縮合反応物等も好適に使用される。
Examples of the polymerizable compound that can be preferably used in the present invention include a general radical polymerizable compound, and a compound widely known as a compound having an ethylenically unsaturated double bond in the industrial field is used without particular limitation. Can do.
These have chemical forms such as monomers, prepolymers, that is, dimers, trimers and oligomers, or mixtures thereof and copolymers thereof.
Examples of monomers and copolymers thereof include unsaturated carboxylic acids (eg, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid, etc.), esters, amides, and copolymers thereof Examples thereof include unsaturated carboxylic acid esters, esters of unsaturated carboxylic acids and aliphatic polyhydric alcohol compounds, and amides of unsaturated carboxylic acids and aliphatic polyvalent amine compounds.
In particular, an ester of an unsaturated carboxylic acid and an aliphatic polyhydric alcohol compound can exhibit high hydrophobicity in the exposed area, so that it is easy to form a pattern having a desired shape by alkali development, and a highly durable pattern. (In particular, the above-mentioned effect is remarkable when more severe durability is required for the solder resist, such as when the wiring density of the metal wiring covered with the solder resist is high).
In addition, an addition reaction product of an unsaturated carboxylic acid ester or amide having a nucleophilic substituent such as a hydroxyl group, amino group or mercapto group with a monofunctional or polyfunctional isocyanate or epoxy, and monofunctional or polyfunctional A dehydration condensation reaction product with a functional carboxylic acid is also preferably used.

また、イソシアネート基や、エポキシ基等の親電子性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル或いはアミド類と単官能若しくは多官能のアルコール類、アミン類、チオール類との付加反応物、更にハロゲン基や、トシルオキシ基等の脱離性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル或いはアミド類と単官能若しくは多官能のアルコール類、アミン類、チオール類との置換反応物も好適である。また、別の例として、上記の不飽和カルボン酸の代わりに、不飽和ホスホン酸、スチレン、ビニルエーテル等に置き換えた化合物群を使用することも可能である。   Further, an addition reaction product of an unsaturated carboxylic acid ester or amide having an electrophilic substituent such as an epoxy group or an epoxy group with a monofunctional or polyfunctional alcohol, amine or thiol, a halogen group or In addition, a substitution reaction product of an unsaturated carboxylic acid ester or amide having a leaving substituent such as a tosyloxy group and a monofunctional or polyfunctional alcohol, amine or thiol is also suitable. As another example, it is also possible to use a group of compounds substituted with unsaturated phosphonic acid, styrene, vinyl ether or the like instead of the unsaturated carboxylic acid.

不飽和カルボン酸エステルとしては、メタクリル酸エステルが好ましく、テトラメチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブタンジオールジメタクリレート、ヘキサンジオールジメタクリレート、ペンタエリスリトールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールジメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、ソルビトールトリメタクリレート、ソルビトールテトラメタクリレート、ビス〔p−(3−メタクリルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)フェニル〕ジメチルメタン、ビス−〔p−(メタクリルオキシエトキシ)フェニル〕ジメチルメタン等、及びこれらのEO変性体、PO変性体が挙げられる。   As the unsaturated carboxylic acid ester, a methacrylic acid ester is preferable, and tetramethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, trimethylolethane trimethacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, 1 , 3-butanediol dimethacrylate, hexanediol dimethacrylate, pentaerythritol dimethacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, dipentaerythritol dimethacrylate, dipentaerythritol hexamethacrylate, sorbitol trimethacrylate, sorbitol tetramethacrylate, bis [ p- (3- Takuriruokishi-2-hydroxypropoxy) phenyl] dimethyl methane, bis - [p- (methacryloxyethoxy) phenyl] dimethyl methane, and their EO-modified product, PO-modified products thereof.

また、不飽和カルボン酸エステルとしては、イタコン酸エステルも好ましく、エチレングリコールジイタコネート、プロピレングリコールジイタコネート、1,3−ブタンジオールジイタコネート、1,4−ブタンジオールジイタコネート、テトラメチレングリコールジイタコネート、ペンタエリスリトールジイタコネート、ソルビトールテトライタコネート等がある。クロトン酸エステルとしては、エチレングリコールジクロトネート、テトラメチレングリコールジクロトネート、ペンタエリスリトールジクロトネート、ソルビトールテトラジクロトネート等がある。イソクロトン酸エステルとしては、エチレングリコールジイソクロトネート、ペンタエリスリトールジイソクロトネート、ソルビトールテトライソクロトネート等がある。マレイン酸エステルとしては、エチレングリコールジマレート、トリエチレングリコールジマレート、ペンタエリスリトールジマレート、ソルビトールテトラマレート等がある。   As the unsaturated carboxylic acid ester, itaconic acid ester is also preferable, ethylene glycol diitaconate, propylene glycol diitaconate, 1,3-butanediol diitaconate, 1,4-butanediol diitaconate, tetramethylene Examples include glycol diitaconate, pentaerythritol diitaconate, sorbitol tetritaconate, and the like. Examples of crotonic acid esters include ethylene glycol dicrotonate, tetramethylene glycol dicrotonate, pentaerythritol dicrotonate, and sorbitol tetradicrotonate. Examples of isocrotonic acid esters include ethylene glycol diisocrotonate, pentaerythritol diisocrotonate, and sorbitol tetraisocrotonate. Examples of maleic acid esters include ethylene glycol dimaleate, triethylene glycol dimaleate, pentaerythritol dimaleate, and sorbitol tetramaleate.

脂肪族多価アルコール化合物と不飽和カルボン酸とのエステルのモノマーの具体例としては、(メタ)アクリル酸エステルとして、エチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、1,3−ブタンジオールジアクリレート、テトラメチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリ(アクリロイルオキシプロピル)エーテル、トリメチロールエタントリアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、1,4−シクロヘキサンジオールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジメタクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールジアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、ソルビトールトリアクリレート、ソルビトールテトラアクリレート、ソルビトールペンタアクリレート、ソルビトールヘキサアクリレート、トリ(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、ポリエステルアクリレートオリゴマー、等がある。また、これらの化合物のEO変性体、又は、PO変性体も挙げられる。
これらのなかでもジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとトリシクロデカンジメタノールジアクリレートが好ましく、トリシクロデカンジメタノールジアクリレートがもっとも好ましい。
Specific examples of the monomer of an ester of an aliphatic polyhydric alcohol compound and an unsaturated carboxylic acid include (meth) acrylic acid ester, ethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, 1,3-butanediol diacrylate, Tetramethylene glycol diacrylate, propylene glycol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane tri (acryloyloxypropyl) ether, trimethylolethane triacrylate, hexanediol diacrylate, 1,4-cyclohexane Diol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, tricyclodecane dimethanol diacrylate, tricyclodecanedi Tanol dimethacrylate, pentaerythritol diacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol diacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, tricyclodecane dimethanol diacrylate, sorbitol triacrylate, sorbitol tetraacrylate, sorbitol pentaacrylate Sorbitol hexaacrylate, tri (acryloyloxyethyl) isocyanurate, polyester acrylate oligomer, and the like. Moreover, EO modified body of these compounds, or PO modified body is also mentioned.
Among these, dipentaerythritol hexaacrylate and tricyclodecane dimethanol diacrylate are preferable, and tricyclodecane dimethanol diacrylate is most preferable.

その他のエステルの例として、例えば、特公昭51−47334号公報、特開昭57−196231号公報に記載の脂肪族アルコール系エステル類や、特開昭59−5240号公報、特開昭59−5241号公報、特開平2−226149号公報に記載の芳香族系骨格を有するもの、特開平1−165613号公報に記載のアミノ基を含有するもの等も好適に用いられる。更に、前述のエステルモノマーは混合物としても使用することができる。   Examples of other esters include aliphatic alcohol esters described in JP-B-51-47334 and JP-A-57-196231, JP-A-59-5240, JP-A-59- Those having an aromatic skeleton described in Japanese Patent No. 5241 and JP-A-2-226149, those containing an amino group described in JP-A-1-165613, and the like are also preferably used. Furthermore, the ester monomers described above can also be used as a mixture.

また、脂肪族多価アミン化合物と不飽和カルボン酸とのアミドのモノマーの具体例としては、メチレンビス−アクリルアミド、メチレンビス−メタクリルアミド、1,6−ヘキサメチレンビス−アクリルアミド、1,6−ヘキサメチレンビス−メタクリルアミド、ジエチレントリアミントリスアクリルアミド、キシリレンビスアクリルアミド、キシリレンビスメタクリルアミド等がある。その他の好ましいアミド系モノマーの例としては、特公昭54−21726記載のシクロへキシレン構造を有すものを挙げることができる。   Specific examples of amide monomers of aliphatic polyvalent amine compounds and unsaturated carboxylic acids include methylene bis-acrylamide, methylene bis-methacrylamide, 1,6-hexamethylene bis-acrylamide, 1,6-hexamethylene bis. -Methacrylamide, diethylenetriamine trisacrylamide, xylylene bisacrylamide, xylylene bismethacrylamide and the like. Examples of other preferable amide monomers include those having a cyclohexylene structure described in JP-B-54-21726.

また、イソシアネートと水酸基の付加反応を用いて製造されるウレタン系付加重合性化合物も好適であり、そのような具体例としては、例えば、特公昭48−41708号公報中に記載されている1分子に2個以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物に、下記一般式(E)で示される水酸基を含有するビニルモノマーを付加させた1分子中に2個以上の重合性ビニル基を含有するビニルウレタン化合物等が挙げられる。   In addition, urethane-based addition polymerizable compounds produced by using an addition reaction of isocyanate and hydroxyl group are also suitable, and specific examples thereof include, for example, one molecule described in JP-B-48-41708. A vinyl urethane containing two or more polymerizable vinyl groups in one molecule obtained by adding a vinyl monomer containing a hydroxyl group represented by the following general formula (E) to a polyisocyanate compound having two or more isocyanate groups. Compounds and the like.

CH=C(R)COOCHCH(R)OH (E)
〔ただし、R及びRは、各々独立に、H又はCHを示す。〕
CH 2 = C (R 4) COOCH 2 CH (R 5) OH (E)
[However, R 4 and R 5 each independently represent H or CH 3 . ]

また、特開昭51−37193号、特公平2−32293号、特公平2−16765号に記載されているようなウレタンアクリレート類や、特公昭58−49860号、特公昭56−17654号、特公昭62−39417号、特公昭62−39418号記載のエチレンオキサイド系骨格を有するウレタン化合物類も好適である。更に、特開昭63−277653号、特開昭63−260909号、特開平1−105238号に記載される、分子内にアミノ構造やスルフィド構造を有する付加重合性化合物類を用いることによっては、非常に感光スピードに優れた重合性組成物を得ることができる。   Also, urethane acrylates such as those described in JP-A-51-37193, JP-B-2-32293, and JP-B-2-16765, JP-B-58-49860, JP-B-56-17654, Urethane compounds having an ethylene oxide skeleton described in JP-B-62-39417 and JP-B-62-39418 are also suitable. Further, by using addition polymerizable compounds having an amino structure or a sulfide structure in the molecule described in JP-A-63-277653, JP-A-63-260909, and JP-A-1-105238, A polymerizable composition having an extremely excellent photosensitive speed can be obtained.

その他の例としては、特開昭48−64183号、特公昭49−43191号、特公昭52−30490号、各公報に記載されているようなポリエステルアクリレート類、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸を反応させたエポキシアクリレート類等の多官能のアクリレートやメタクリレートを挙げることができる。また、特公昭46−43946号、特公平1−40337号、特公平1−40336号記載の特定の不飽和化合物や、特開平2−25493号記載のビニルホスホン酸系化合物等も挙げることができる。また、ある場合には、特開昭61−22048号記載のペルフルオロアルキル基を含有する構造が好適に使用される。更に日本接着協会誌vol.20、No.7、300〜308ページ(1984年)に光硬化性モノマー及びオリゴマーとして紹介されているものも使用することができる。   Other examples include polyester acrylates, epoxy resins and (meth) acrylic acid as described in JP-A-48-64183, JP-B-49-43191, JP-B-52-30490, and JP-A-52-30490. Mention may be made of polyfunctional acrylates and methacrylates such as reacted epoxy acrylates. Further, specific unsaturated compounds described in JP-B-46-43946, JP-B-1-40337 and JP-B-1-40336, vinylphosphonic acid compounds described in JP-A-2-25493, and the like can also be mentioned. . In some cases, a structure containing a perfluoroalkyl group described in JP-A-61-22048 is preferably used. Furthermore, Journal of Japan Adhesion Association vol. 20, no. 7, pages 300 to 308 (1984), which are introduced as photocurable monomers and oligomers, can also be used.

本発明において、ラジカル重合性化合物をモノマーとして添加する場合、2〜6個のエチレン性不飽和結合を含有する多官能重合性化合物を用いることが好ましく、2ないし4個のエチレン性不飽和結合を含有することが更に好ましく、中でも(メタ)アクリル酸エステル構造を2個含有することが最も好ましい。
また、硬化感度、及び、未露光部の現像性の観点からは、EO変性体を含有する化合物が好ましく、硬化感度、及び、露光部強度の観点からは、ウレタン結合を含む化合物も好ましく用いられる。更に、パターン形成時の現像性の観点からは、酸基を有する化合物が好ましく用いられる。
In the present invention, when a radically polymerizable compound is added as a monomer, a polyfunctional polymerizable compound containing 2 to 6 ethylenically unsaturated bonds is preferably used, and 2 to 4 ethylenically unsaturated bonds are preferably used. It is more preferable to contain, and it is most preferable to contain two (meth) acrylic acid ester structures.
Further, from the viewpoint of curing sensitivity and developability of the unexposed area, a compound containing an EO-modified product is preferable, and from the viewpoint of curing sensitivity and exposed area strength, a compound containing a urethane bond is also preferably used. . Furthermore, from the viewpoint of developability during pattern formation, a compound having an acid group is preferably used.

また、酸基を有するエチレン性不飽和化合物類も好適であり、市販品としては、例えば、東亞合成株式会社製のカルボキシル基含有3官能アクリレートであるTO−756、及びカルボキシル基含有5官能アクリレートであるTO−1382などが挙げられる。   In addition, ethylenically unsaturated compounds having an acid group are also suitable. Examples of commercially available products include TO-756, which is a carboxyl group-containing trifunctional acrylate manufactured by Toagosei Co., Ltd., and a carboxyl group-containing pentafunctional acrylate. Some TO-1382 and the like can be mentioned.

その他、高耐熱性の重合性化合物として、例えば、ベンゾシクロブテン(BCB)、ビスアリルナジイミド(BANI)、ベンゾオキサジン、メラミン及びその類縁体などが挙げられる。   In addition, examples of the high heat-resistant polymerizable compound include benzocyclobutene (BCB), bisallylnadiimide (BANI), benzoxazine, melamine, and analogs thereof.

また、重合性化合物は2種以上を使用することが可能である。
重合性化合物の含有量は、本発明の重合性組成物の全固形分質量に対して、3質量%以上80質量%以下であることが好ましく、5質量%以上50質量%以下であることがより好ましい。
なお、重合性化合物は、アルカリ可溶性バインダーと異なっていても、同一であっても良い。
より具体的には、重合性化合物がポリマーである場合、重合性化合物が、後に詳述するアルカリ可溶性バインダーと同一であっても良い(すなわち、重合性化合物とアルカリ可溶性バインダーとが同一成分であっても良い)。この形態における、重合性化合物の含有量は、本発明の重合性組成物の全固形分質量に対して、3質量%以上80質量%以下であることが好ましく、5質量%以上60質量%以下であることがより好ましい。
Two or more polymerizable compounds can be used.
The content of the polymerizable compound is preferably 3% by mass or more and 80% by mass or less, and preferably 5% by mass or more and 50% by mass or less with respect to the total solid mass of the polymerizable composition of the present invention. More preferred.
The polymerizable compound may be the same as or different from the alkali-soluble binder.
More specifically, when the polymerizable compound is a polymer, the polymerizable compound may be the same as the alkali-soluble binder described in detail later (that is, the polymerizable compound and the alkali-soluble binder are the same component). May be). In this embodiment, the content of the polymerizable compound is preferably 3% by mass or more and 80% by mass or less, preferably 5% by mass or more and 60% by mass or less, based on the total solid content mass of the polymerizable composition of the present invention. It is more preferable that

[3]タングステン化合物
本発明の重合性組成物は、タングステン化合物を含有する。
タングステン化合物は、赤外線(波長が約800〜1200nmの光)に対しては吸収が高く(すなわち、赤外線に対する遮光性(遮蔽性)が高く)、可視光に対しては吸収が低い赤外線遮蔽材である。よって、本発明の重合性組成物によれば、タングステン化合物を含有することにより、赤外領域における遮光性が高く、可視光領域における透光性が高いパターンを形成できる。
また、タングステン化合物は、画像形成に用いられる、高圧水銀灯、KrF、ArFなどの露光に用いられる可視域より短波の光に対しても吸収が小さい。よって、タングステン化合物が、重合開始剤、重合性化合物及びアルカリ可溶性バインダーと組み合わされることにより、アルカリ現像による解像性に優れたパターンが得られる。
[3] Tungsten compound The polymerizable composition of the present invention contains a tungsten compound.
Tungsten compound is an infrared shielding material that has high absorption for infrared rays (light having a wavelength of about 800 to 1200 nm) (that is, high light shielding property (shielding property) for infrared rays) and low absorption for visible light. is there. Therefore, according to the polymerizable composition of the present invention, by containing the tungsten compound, it is possible to form a pattern having a high light shielding property in the infrared region and a high light transmitting property in the visible light region.
In addition, the tungsten compound has less absorption even for light having a shorter wavelength than that in the visible range used for exposure of a high-pressure mercury lamp, KrF, ArF, or the like used for image formation. Therefore, when the tungsten compound is combined with the polymerization initiator, the polymerizable compound, and the alkali-soluble binder, a pattern having excellent resolution by alkali development can be obtained.

タングステン化合物としては、酸化タングステン系化合物、ホウ化タングステン系化合物、硫化タングステン系化合物などを挙げることができ、下記一般式(組成式)(I)で表される酸化タングステン系化合物ことがより好ましい。
・・・(I)
Mは金属、Wはタングステン、Oは酸素を表す。
0.001≦x/y≦1.1
2.2≦z/y≦3.0
Examples of the tungsten compound include a tungsten oxide compound, a tungsten boride compound, a tungsten sulfide compound, and the like, and a tungsten oxide compound represented by the following general formula (composition formula) (I) is more preferable.
M x W y O z (I)
M represents a metal, W represents tungsten, and O represents oxygen.
0.001 ≦ x / y ≦ 1.1
2.2 ≦ z / y ≦ 3.0

Mの金属としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、Mg、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ga、In、Tl、Sn、Pb、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Re、Be、Hf、Os、Biが挙げられるが、アルカリ金属であることが好ましい。Mの金属は1種でも2種以上でも良い。   As the metal of M, alkali metal, alkaline earth metal, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Examples include Ga, In, Tl, Sn, Pb, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, and Bi, and an alkali metal is preferable. The metal of M may be one type or two or more types.

Mはアルカリ金属であることが好ましく、Rb又はCsであることが好ましく、Csであることがより好ましい。   M is preferably an alkali metal, preferably Rb or Cs, and more preferably Cs.

x/yが0.001以上であることにより、赤外線を十分に遮蔽することができ、1.1以下であることにより、タングステン化合物中に不純物相が生成されることをより確実に回避することできる。
z/yが2.2以上であることにより、材料としての化学的安定性をより向上させることができ、3.0以下であることにより赤外線を十分に遮蔽することができる。
When x / y is 0.001 or more, infrared rays can be sufficiently shielded, and when it is 1.1 or less, generation of an impurity phase in the tungsten compound can be more reliably avoided. it can.
When z / y is 2.2 or more, chemical stability as a material can be further improved, and when it is 3.0 or less, infrared rays can be sufficiently shielded.

上記一般式(I)で表される酸化タングステン系化合物の具体例としては、Cs0.33WO、Rb0.33WO、K0.33WO、Ba0.33WOなどを挙げることができ、Cs0.33WO又はRb0.33WOであることが好ましく、Cs0.33WOであることが更に好ましい。 Specific examples of the tungsten oxide compound represented by the general formula (I) include Cs 0.33 WO 3 , Rb 0.33 WO 3 , K 0.33 WO 3 , Ba 0.33 WO 3 and the like. Cs 0.33 WO 3 or Rb 0.33 WO 3 is preferable, and Cs 0.33 WO 3 is more preferable.

タングステン化合物は微粒子であることが好ましい。タングステン微粒子の平均粒子径は、800nm以下であることが好ましく、400nm以下であることがより好ましく、200nm以下であることが更に好ましい。平均粒子径がこのような範囲であることによって、タングステン微粒子が光散乱によって可視光を遮断しにくくなることから、可視光領域における透光性をより確実にすることができる。光酸乱を回避する観点からは、平均粒子径は小さいほど好ましいが、製造時における取り扱い容易性などの理由から、タングステン微粒子の平均粒子径は、通常、1nm以上である。   The tungsten compound is preferably fine particles. The average particle diameter of the tungsten fine particles is preferably 800 nm or less, more preferably 400 nm or less, and further preferably 200 nm or less. When the average particle diameter is in such a range, the tungsten fine particles are less likely to block visible light by light scattering, and thus the translucency in the visible light region can be further ensured. From the viewpoint of avoiding photoacid disturbance, the average particle size is preferably as small as possible. However, for reasons such as ease of handling during production, the average particle size of the tungsten fine particles is usually 1 nm or more.

また、タングステン化合物は2種以上を使用することが可能である。   Two or more tungsten compounds can be used.

タングステン化合物は市販品として入手可能であるが、タングステン化合物が、例えば酸化タングステン系化合物である場合、酸化タングステン系化合物は、タングステン化合物を不活性ガス雰囲気若しくは還元性ガス雰囲気中で熱処理する方法により得ることができる(特許4096205号参照)。
また、酸化タングステン系化合物は、例えば、住友金属鉱山株式会社製のYMF−02などのタングステン微粒子の分散物としても、入手可能である。
Tungsten compounds are commercially available, but when the tungsten compound is, for example, a tungsten oxide compound, the tungsten oxide compound is obtained by a method of heat-treating the tungsten compound in an inert gas atmosphere or a reducing gas atmosphere. (See Japanese Patent No. 4096205).
The tungsten oxide compound is also available as a dispersion of tungsten fine particles such as YMF-02 manufactured by Sumitomo Metal Mining Co., Ltd.

タングステン化合物の含有量は、本発明の重合性組成物の全固形分質量に対して、3質量%以上20質量%以下であることが好ましく、5質量%以上15質量%以下であることがより好ましい。   The content of the tungsten compound is preferably 3% by mass or more and 20% by mass or less, and more preferably 5% by mass or more and 15% by mass or less with respect to the total solid mass of the polymerizable composition of the present invention. preferable.

[4]アルカリ可溶性バインダー
本発明の重合性組成物は、アルカリ可溶性バインダー(アルカリ可溶性樹脂)を含有する。これにより、重合性組成物から得られる膜にパターン形成をするべく、露光を行った場合、未露光部をアルカリ現像液で除去することができ、アルカリ現像によって優れたパターンを形成できる。
[4] Alkali-soluble binder The polymerizable composition of the present invention contains an alkali-soluble binder (alkali-soluble resin). Thereby, when it exposes in order to form a pattern in the film | membrane obtained from polymeric composition, an unexposed part can be removed with an alkali developing solution, and the pattern excellent in alkali development can be formed.

前記アルカリ可溶性バインダーとしては、アルカリ可溶性であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、(メタ)アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリアミド、ポリエステルなどを挙げることができ、(メタ)アクリル系樹脂であることが好ましい。
アルカリ可溶性バインダーは、酸基を有することが好ましい。
前記酸基としては、カルボキシル基、スルホン酸基、ホスホン酸基、リン酸基、スルホンアミド基、フェノール性水酸基、チオール基等が挙げられ、原料入手の点からはカルボキシル基が好ましいが、経時安定性の観点から、カルボキシル基であることが好ましい。
The alkali-soluble binder is not particularly limited as long as it is alkali-soluble, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include (meth) acrylic resins, urethane resins, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, and polyvinyl formal. , Polyamide, polyester and the like, and a (meth) acrylic resin is preferable.
The alkali-soluble binder preferably has an acid group.
Examples of the acid group include a carboxyl group, a sulfonic acid group, a phosphonic acid group, a phosphoric acid group, a sulfonamide group, a phenolic hydroxyl group, a thiol group, and the like. From the viewpoint of properties, it is preferably a carboxyl group.

酸基を有するアルカリ可溶性バインダーは、特に限定されないが、モノマー成分として、酸基を有する重合性化合物を用いて得られた重合体であることが好ましい。   The alkali-soluble binder having an acid group is not particularly limited, but is preferably a polymer obtained using a polymerizable compound having an acid group as a monomer component.

酸基を有する重合性化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、インクロトン酸、マレイン酸、p−カルボキシルスチレン、p−ヒドロキシスチレン等が挙げられ、これらの中でも、アクリル酸、メタクリル酸、p−カルボキシルスチレン、p−ヒドロキシスチレンが好ましい。ここでp−ヒドロキシスチレンを用いて得られる重合体は、酸基としてフェノール性水酸基を有するポリマーである。フェノール性水酸基を有するアルカリ可溶性バインダーの例としては、マルカリンカーM,マルカリンカーMB(製品名 丸善石油化学製)、VP−2500、VP−12000(p−ビニルフェノールポリマー 製品名 日本曹達製)などが挙げられる。
これら酸基を有する重合性化合物の酸解離定数pKaは、4.0〜11.0が好ましく、より好ましくは4.0〜9.0であり、更に好ましくは4.0〜6.0である。
There is no restriction | limiting in particular as a polymeric compound which has an acid group, According to the objective, it can select suitably, For example, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, incrotonic acid, maleic acid, p-carboxyl Examples thereof include styrene, p-hydroxystyrene, and among these, acrylic acid, methacrylic acid, p-carboxylstyrene, and p-hydroxystyrene are preferable. Here, the polymer obtained using p-hydroxystyrene is a polymer having a phenolic hydroxyl group as an acid group. Examples of alkali-soluble binders having a phenolic hydroxyl group include Marka Linker M, Marka Linker MB (product name: Maruzen Petrochemical), VP-2500, VP-12000 (p-vinylphenol polymer product name: Nippon Soda). Can be mentioned.
The acid dissociation constant pKa of the polymerizable compound having an acid group is preferably 4.0 to 11.0, more preferably 4.0 to 9.0, and still more preferably 4.0 to 6.0. .

酸基を有さない重合性化合物としては、特に制限はないが、例えば、(メタ)アクリル酸エステル(アルキルエステル、アリールエステル、アラルキルエステルなど)を好適に挙げることができる。
(メタ)アクリル酸エステルのアルキルエステル部位におけるアルキル基は、直鎖状であっても分枝状であってもよく、炭素数1〜10のアルキル基であることが好ましく、炭素数1〜6のアルキル基であることがより好ましい。
(メタ)アクリル酸エステルのアリールエステル部位におけるアリール基は、炭素数6〜14のアリール基であることが好ましく、炭素数6〜10のアリール基であることがより好ましい。
(メタ)アクリル酸エステルのアラルキルエステル部位におけるアラルキル基は、炭素数7〜20のアラルキル基であることが好ましく、炭素数7〜12のアラルキル基であることがより好ましい。
Although there is no restriction | limiting in particular as a polymeric compound which does not have an acid group, For example, (meth) acrylic acid ester (an alkyl ester, an aryl ester, an aralkyl ester etc.) can be mentioned suitably.
The alkyl group in the alkyl ester moiety of the (meth) acrylate ester may be linear or branched, and is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and 1 to 6 carbon atoms. The alkyl group is more preferably.
The aryl group in the aryl ester moiety of the (meth) acrylic acid ester is preferably an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, and more preferably an aryl group having 6 to 10 carbon atoms.
The aralkyl group in the aralkyl ester moiety of the (meth) acrylic acid ester is preferably an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, and more preferably an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms.

酸基を有する重合性化合物に対応するモノマーと酸基を有さない重合性化合物に対応するモノマーとのモル比は、通常、1:99〜99:1であり、30:70〜99:1であることが好ましく、50:50〜99:1であることがより好ましい。
前記酸基のアルカリ可溶性バインダーにおける含有量は、特に制限はないが、0.5meq/g〜4.0meq/gであることが好ましく、1.0meq/g〜3.0meq/gであることがより好ましい。前記含有量が、0.5meq/g以上であることによりアルカリ現像性が十分に得られ、優れたパターンをより確実に得ることができる。前記含有量が4.0meq/g以下であることにより、永久パターンの強度が損なわれる虞れを確実に回避できる。
The molar ratio of the monomer corresponding to the polymerizable compound having an acid group and the monomer corresponding to the polymerizable compound having no acid group is usually 1:99 to 99: 1, and 30:70 to 99: 1. It is preferable that it is and it is more preferable that it is 50: 50-99: 1.
The content of the acid group in the alkali-soluble binder is not particularly limited, but is preferably 0.5 meq / g to 4.0 meq / g, and preferably 1.0 meq / g to 3.0 meq / g. More preferred. When the content is 0.5 meq / g or more, sufficient alkali developability can be obtained, and an excellent pattern can be obtained more reliably. When the content is 4.0 meq / g or less, it is possible to reliably avoid the possibility that the strength of the permanent pattern is impaired.

アルカリ可溶性バインダーは、更に架橋性基を有することが好ましく、これにより、特に露光部の硬化性と未露光部のアルカリ現像性の双方を向上させることができ、また、耐久性の高いパターンが得られる点で好ましい(特に、ソルダーレジストで覆われる金属配線の配線密度が高い場合など、ソルダーレジストに対してより厳しい耐久性が求められる場合、上記効果は顕著である)。ここで架橋性基とは、重合性組成物から得られた感光性層を露光又は加熱した際に感光層中で起こる重合反応の過程でバインダーポリマーを架橋させる基のことである。このような機能の基であれば特に限定されないが、例えば、付加重合反応し得る官能基としてエチレン性不飽和結合基、アミノ基、エポキシ基等が挙げられる。また光照射によりラジカルになり得る官能基であってもよく、そのような架橋性基としては、例えば、チオール基、ハロゲン基等が挙げられる。なかでも、エチレン性不飽和結合基が好ましい。エチレン性不飽和結合基としては、スチリル基、(メタ)アクリロイル基、アリル基が好ましく、露光前の架橋性基の安定性と、永久パターンの強度との両立の観点からは、(メタ)アクリロイル基であることがより好ましい。   It is preferable that the alkali-soluble binder further has a crosslinkable group, which can improve both the curability of the exposed area and the alkali developability of the unexposed area, and provides a highly durable pattern. (In particular, the above-mentioned effect is remarkable when more severe durability is required for the solder resist, such as when the wiring density of the metal wiring covered with the solder resist is high). Here, the crosslinkable group is a group that crosslinks the binder polymer in the course of a polymerization reaction that occurs in the photosensitive layer when the photosensitive layer obtained from the polymerizable composition is exposed or heated. Although it will not specifically limit if it is a group of such a function, For example, an ethylenically unsaturated bond group, an amino group, an epoxy group etc. are mentioned as a functional group which can be addition-polymerized. Moreover, the functional group which can become a radical by light irradiation may be sufficient, and as such a crosslinkable group, a thiol group, a halogen group, etc. are mentioned, for example. Of these, an ethylenically unsaturated bond group is preferable. As the ethylenically unsaturated bond group, a styryl group, a (meth) acryloyl group, and an allyl group are preferable. From the viewpoint of coexistence of the stability of the crosslinkable group before exposure and the strength of the permanent pattern, (meth) acryloyl More preferably, it is a group.

アルカリ可溶性バインダーは、例えば、その架橋性官能基にフリーラジカル(重合開始ラジカル又は重合性化合物の重合過程の生長ラジカル)が付加し、ポリマー間で直接に又は重合性化合物の重合連鎖を介して付加重合して、ポリマー分子間に架橋が形成されて硬化する。又は、ポリマー中の原子(例えば、官能性架橋基に隣接する炭素原子上の水素原子)がフリーラジカルにより引き抜かれてポリマーラジカルが生成し、それが互いに結合することによって、ポリマー分子間に架橋が形成されて硬化する。   Alkali-soluble binders, for example, have free radicals (polymerization initiation radicals or growth radicals in the polymerization process of a polymerizable compound) added to the crosslinkable functional group, and are added directly between polymers or via a polymerization chain of the polymerizable compound. Polymerizes to form crosslinks between the polymer molecules and cure. Alternatively, atoms in the polymer (eg, hydrogen atoms on carbon atoms adjacent to the functional bridging group) are abstracted by free radicals to form polymer radicals that are bonded together, thereby causing cross-linking between polymer molecules. Forms and cures.

アルカリ可溶性バインダー中の架橋性基の含有量は、特に制限はないが、0.5meq/g〜3.0meq/gが好ましく、1.0meq/g〜3.0meq/gがより好ましく、1.5meq/g〜2.8meq/gが特に好ましい。前記含有量が0.5meq/g以上であることにより、硬化反応量が充分であり、高い感度が得られ、3.0meq/g以下であることにより、重合性組成物の保存安定性を高くすることができる。
ここで、前記含有量(meq/g)は、例えば、ヨウ素価滴定により測定することができる。
架橋性基を有するアルカリ可溶性バインダーは、特開2003−262958号公報に詳細に記載され、ここに記載の化合物を本発明にも使用することができる。
これら架橋性基を含有するアルカリ可溶性バインダーは、酸基と架橋性基とを有するアルカリ可溶性バインダーであることが好ましく、その代表例を下記に示す。
(1)予めイソシアネート基とOH基を反応させ、未反応のイソシアネート基を1つ残し、かつ(メタ)アクリロイル基を少なくとも1つ含む化合物とカルボキシル基を含むアクリル樹脂との反応によって得られるウレタン変性した重合性二重結合含有アクリル樹脂。
(2)カルボキシル基を含むアクリル樹脂と分子内にエポキシ基及び重合性二重結合を共に有する化合物との反応によって得られる不飽和基含有アクリル樹脂。
(3)OH基を含むアクリル樹脂と重合性二重結合を有する2塩基酸無水物を反応させた重合性二重結合含有アクリル樹脂。
上記のうち、特に(1)及び(2)の樹脂が好ましい。
The content of the crosslinkable group in the alkali-soluble binder is not particularly limited, but is preferably 0.5 meq / g to 3.0 meq / g, more preferably 1.0 meq / g to 3.0 meq / g. 5 meq / g to 2.8 meq / g is particularly preferable. When the content is 0.5 meq / g or more, the curing reaction amount is sufficient and high sensitivity is obtained, and when the content is 3.0 meq / g or less, the storage stability of the polymerizable composition is increased. can do.
Here, the content (meq / g) can be measured by, for example, iodine value titration.
The alkali-soluble binder having a crosslinkable group is described in detail in JP-A No. 2003-262958, and the compounds described therein can also be used in the present invention.
The alkali-soluble binder containing these crosslinkable groups is preferably an alkali-soluble binder having an acid group and a crosslinkable group, and typical examples thereof are shown below.
(1) Urethane modification obtained by reacting an isocyanate group and an OH group in advance, leaving one unreacted isocyanate group and reacting at least one (meth) acryloyl group with an acrylic resin containing a carboxyl group A polymerizable double bond-containing acrylic resin.
(2) An unsaturated group-containing acrylic resin obtained by a reaction between an acrylic resin containing a carboxyl group and a compound having both an epoxy group and a polymerizable double bond in the molecule.
(3) A polymerizable double bond-containing acrylic resin obtained by reacting an acrylic resin containing an OH group with a dibasic acid anhydride having a polymerizable double bond.
Among the above, the resins (1) and (2) are particularly preferable.

また、酸基と架橋性基とを有するアルカリ可溶性バインダーとしては、酸性基とエチレン性不飽和結合とを側鎖に有し、かつ、ビスフェノールA型骨格、及びビスフェノールF型骨格を有する高分子化合物や、酸性基とエチレン性不飽和結合とを有するノボラック樹脂や、レゾール樹脂などが挙げられる。これらの樹脂は、特開平11−240930号公報段落番号〔0008〕〜〔0027〕に記載される手法により得ることができる。   Moreover, as an alkali-soluble binder having an acid group and a crosslinkable group, a polymer compound having an acidic group and an ethylenically unsaturated bond in a side chain, and having a bisphenol A skeleton and a bisphenol F skeleton And a novolak resin having an acidic group and an ethylenically unsaturated bond, a resole resin, and the like. These resins can be obtained by the technique described in paragraph Nos. [0008] to [0027] of JP-A No. 11-240930.

上記したように、アルカリ可溶性バインダーとしては、(メタ)アクリル系樹脂であることが好ましく、「(メタ)アクリル系樹脂」は、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル(アルキルエステル、アリールエステル、アラルキルエステル、など)、(メタ)アクリルアミド、及び(メタ)アクリルアミド誘導体などの(メタ)アクリル酸誘導体を重合成分として有する共重合体であることが好ましい。   As described above, the alkali-soluble binder is preferably a (meth) acrylic resin, and the “(meth) acrylic resin” includes (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid ester (alkyl ester, aryl ester). Esters, aralkyl esters, etc.), (meth) acrylamides, and copolymers having (meth) acrylic acid derivatives such as (meth) acrylamide derivatives as polymerization components.

(メタ)アクリル系樹脂の好適な一例としては、酸基を含有する繰り返し単位を有する共重合体が挙げられる。酸基としては、上記したものを好適に挙げることができる。酸基を含有する繰り返し単位としては、(メタ)アクリル酸由来の繰り返し単位や下記一般式(I)で表されるものが好ましく用いられる。   A suitable example of the (meth) acrylic resin is a copolymer having a repeating unit containing an acid group. Preferred examples of the acid group include those described above. As the repeating unit containing an acid group, a repeating unit derived from (meth) acrylic acid or one represented by the following general formula (I) is preferably used.

(一般式(I)中、Rは水素原子又はメチル基を表し、Rは単結合又はn+1価の連結基を表す。Aは酸素原子又は−NR−を表し、Rは水素原子又は炭素数1〜10の1価の炭化水素基を表す。nは1〜5の整数を表す。) (In General Formula (I), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 2 represents a single bond or an n + 1 valent linking group, A represents an oxygen atom or —NR 3 —, and R 3 represents a hydrogen atom. Or, it represents a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and n represents an integer of 1 to 5.)

一般式(I)におけるRで表される連結基は、水素原子、炭素原子、酸素原子、窒素原子、硫黄原子及びハロゲン原子からなる群から選択される1種以上の原子から構成されることが好ましく、Rで表される連結基を構成する原子の原子数は好ましくは1〜80である。具体的には、アルキレン基、アリーレン基などが挙げられ、これらの2価の基がアミド結合や、エーテル結合、ウレタン結合、ウレア結合、エステル結合の何れかで複数連結された構造を有していてもよい。Rとしては、単結合、アルキレン基、又は、アルキレン基がアミド結合、エーテル結合、ウレタン結合、ウレア結合及びエステル結合の少なくともいずれかによって複数連結された構造であることが好ましい。
アルキレン基の炭素数は1〜5であることが好ましく、1〜3であることがより好ましい。
アリーレン基の炭素数は6〜14であることが好ましく、6〜10であることがより好ましい。
アルキレン基及びアリーレン基は、更に、置換基を有していてもよく、そのような置換基としては、水素原子を除く1価の非金属原子団を挙げることができ、ハロゲン原子(−F、−Br、−Cl、−I)、ヒドロキシル基、シアノ基、アルコキシ基、アリーロキシ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、カルボキシル基及びその共役塩基基、アルコキシカルボニル基、アリーロキシカルボニル基、カルバモイル基、アリール基、アルケニル基、アルキニル基等が挙げられる。
The linking group represented by R 2 in the general formula (I) is composed of one or more atoms selected from the group consisting of a hydrogen atom, a carbon atom, an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom and a halogen atom. The number of atoms constituting the linking group represented by R 2 is preferably 1-80. Specific examples include an alkylene group, an arylene group, and the like, and these divalent groups have a structure in which a plurality of these are connected by any of an amide bond, an ether bond, a urethane bond, a urea bond, and an ester bond. May be. R 2 is preferably a single bond, an alkylene group, or a structure in which a plurality of alkylene groups are linked by at least one of an amide bond, an ether bond, a urethane bond, a urea bond, and an ester bond.
The alkylene group preferably has 1 to 5 carbon atoms, and more preferably 1 to 3 carbon atoms.
The arylene group preferably has 6 to 14 carbon atoms, and more preferably 6 to 10 carbon atoms.
The alkylene group and the arylene group may further have a substituent, and examples of such a substituent include a monovalent nonmetallic atomic group excluding a hydrogen atom, and a halogen atom (—F, -Br, -Cl, -I), hydroxyl group, cyano group, alkoxy group, aryloxy group, mercapto group, alkylthio group, arylthio group, alkylcarbonyl group, arylcarbonyl group, carboxyl group and its conjugate base group, alkoxycarbonyl group , Aryloxycarbonyl group, carbamoyl group, aryl group, alkenyl group, alkynyl group and the like.

の炭化水素基は、炭素数が1〜10であることが好ましく、1〜5であることがより好ましく、1〜3であることが更に好ましい。
は、水素原子又はメチル基であることが最も好ましい。
nは1〜3であることが好ましく、1又は2であることが特に好ましく、1であることが最も好ましい。
The hydrocarbon group for R 3 preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 5 carbon atoms, and still more preferably 1 to 3 carbon atoms.
R 3 is most preferably a hydrogen atom or a methyl group.
n is preferably 1 to 3, particularly preferably 1 or 2, and most preferably 1.

(メタ)アクリル系樹脂の全繰り返し単位成分に占める酸基を有する繰り返し単位の割合(モル%)は、現像性の観点から、10〜90%が好ましい。現像性と、永久パターンの強度の両立を考慮すると、50〜85%がより好ましく、60〜80%が特に好ましい。   The ratio (mol%) of the repeating unit having an acid group in all repeating unit components of the (meth) acrylic resin is preferably 10 to 90% from the viewpoint of developability. Considering both the developability and the strength of the permanent pattern, 50 to 85% is more preferable, and 60 to 80% is particularly preferable.

(メタ)アクリル系樹脂は、上記したように、更に架橋性基を有することが好ましく、架橋性基の具体例、及び、その含有量は前記したものと同様である。   As described above, the (meth) acrylic resin preferably further has a crosslinkable group, and specific examples of the crosslinkable group and the content thereof are the same as those described above.

本発明に用いられる(メタ)アクリル系重合体は、上記酸基を有する重合単位、架橋性基を有する重合単位の他に、(メタ)アクリル酸アルキル又はアラルキルエステルの重合単位、(メタ)アクリルアミド又はその誘導体の重合単位、α−ヒドロキシメチルアクリレートの重合単位、スチレン誘導体の重合単位を有していてもよい。(メタ)アクリル酸アルキルエステルのアルキル基は、好ましくは炭素数1〜5のアルキル基、炭素数2〜8の前述の置換基を有するアルキル基であり、メチル基がより好ましい。(メタ)アクリル酸アラルキルエステルとしては、(メタ)アクリル酸ベンジル等が挙げられる。(メタ)アクリルアミド誘導体としては、N−イソプロピルアクリルアミド、N−フェニルメタクリルアミド、N−(4−メトキシカルボニルフェニル)メタアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、モルホリノアクリルアミド等が挙げられる。α−ヒドロキシメチルアクリレートとしては、α−ヒドロキシメチルアクリル酸エチル、α−ヒドロキシメチルアクリル酸シクロヘキシル等が挙げられる。スチレン誘導体としては、スチレン、4−tertブチルスチレン等が挙げられる。   The (meth) acrylic polymer used in the present invention includes, in addition to the above-mentioned polymer unit having an acid group and polymer unit having a crosslinkable group, a polymer unit of (meth) acrylate alkyl or aralkyl ester, (meth) acrylamide. Alternatively, it may have a polymer unit of a derivative thereof, a polymer unit of α-hydroxymethyl acrylate, or a polymer unit of a styrene derivative. The alkyl group of the (meth) acrylic acid alkyl ester is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms and an alkyl group having the aforementioned substituent having 2 to 8 carbon atoms, and a methyl group is more preferable. Examples of the (meth) acrylic acid aralkyl ester include benzyl (meth) acrylate. Examples of (meth) acrylamide derivatives include N-isopropylacrylamide, N-phenylmethacrylamide, N- (4-methoxycarbonylphenyl) methacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, morpholinoacrylamide and the like. Examples of the α-hydroxymethyl acrylate include ethyl α-hydroxymethyl acrylate and cyclohexyl α-hydroxymethyl acrylate. Examples of styrene derivatives include styrene and 4-tertbutylstyrene.

(メタ)アクリル系樹脂以外のアルカリ可溶性バインダーとしては、欧州特許993966、欧州特許1204000、特開2001−318463等に記載の酸基を有するアセタール変性ポリビニルアルコール系バインダーポリマーが、膜強度、現像性のバランスに優れており、好適である。更にこの他に水溶性線状有機ポリマーとして、ポリビニルピロリドンやポリエチレンオキサイド等が有用である。また硬化皮膜の強度を上げるためにアルコール可溶性ナイロンや2,2−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−プロパンとエピクロロヒドリンのポリエーテル等も有用である。   As an alkali-soluble binder other than (meth) acrylic resin, an acetal-modified polyvinyl alcohol-based binder polymer having an acid group described in European Patent 993966, European Patent 1204000, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-318463, etc. has film strength and developability. It is excellent in balance and is suitable. In addition, polyvinyl pyrrolidone, polyethylene oxide, and the like are useful as the water-soluble linear organic polymer. In order to increase the strength of the cured film, alcohol-soluble nylon, polyether of 2,2-bis- (4-hydroxyphenyl) -propane and epichlorohydrin, and the like are also useful.

特にこれらの中で〔ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸/必要に応じてその他の付加重合性ビニルモノマー〕共重合体、及び〔アリル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸/必要に応じてその他の付加重合性ビニルモノマー〕共重合体は、膜強度、感度、現像性のバランスに優れており、好適である。   Among these, [benzyl (meth) acrylate / (meth) acrylic acid / other addition-polymerizable vinyl monomers as required] copolymers, and [allyl (meth) acrylate / (meth) acrylic acid / necessary The other addition-polymerizable vinyl monomer] copolymer is suitable because it is excellent in the balance of film strength, sensitivity and developability.

本発明の重合性組成物に使用しうるバインダーポリマーの重量平均分子量としては、好ましくは3、000以上であり、更に好ましくは5,000〜30万の範囲であり、最も好ましくは1万〜3万、数平均分子量については好ましくは1、000以上であり、更に好ましくは2、000〜25万の範囲である。多分散度(重量平均分子量/数平均分子量)は1以上が好ましく、更に好ましくは1.1〜10の範囲である。
これらのアルカリ可溶性バインダーは、ランダムポリマー、ブロックポリマー、グラフトポリマー等いずれでもよい。
The weight average molecular weight of the binder polymer that can be used in the polymerizable composition of the present invention is preferably 3,000 or more, more preferably 5,000 to 300,000, and most preferably 10,000 to 3. The number average molecular weight is preferably 1,000 or more, and more preferably in the range of 2,000 to 250,000. The polydispersity (weight average molecular weight / number average molecular weight) is preferably 1 or more, and more preferably 1.1 to 10.
These alkali-soluble binders may be random polymers, block polymers, graft polymers or the like.

アルカリ可溶性バインダーは、従来公知の方法により合成できる。合成する際に用いられる溶媒としては、例えば、テトラヒドロフラン、エチレンジクロリド、シクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、酢酸ブチル等が挙げられる。これらの溶媒は単独で又は2種以上混合して用いられる。   The alkali-soluble binder can be synthesized by a conventionally known method. Examples of the solvent used in the synthesis include tetrahydrofuran, ethylene dichloride, cyclohexanone, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, and butyl acetate. These solvents are used alone or in combination of two or more.

アルカリ可溶性バインダーは、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。   An alkali-soluble binder may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

アルカリ可溶性バインダーの含有量は、本発明の重合性組成物の全固形分質量に対して、5質量%〜80質量%が好ましく、30質量%〜60質量%がより好ましい。前記含有量が上記範囲において露光感度が良好で、加工時間が短時間で済み、かつ、良好なTCT耐性が得られる。   The content of the alkali-soluble binder is preferably 5% by mass to 80% by mass and more preferably 30% by mass to 60% by mass with respect to the total solid mass of the polymerizable composition of the present invention. When the content is in the above range, exposure sensitivity is good, processing time is short, and good TCT resistance is obtained.

[5]エラストマー
本発明の重合性組成物は、エラストマーを含有する。作用機構は定かではないが、本発明の重合性組成物がエラストマーを含有することによって、経時安定性に優れた(より具体的には、重合性組成物の液において、粘度の経時依存性が小さい)重合性組成物になるものと考えられる。
[5] Elastomer The polymerizable composition of the present invention contains an elastomer. Although the mechanism of action is not clear, since the polymerizable composition of the present invention contains an elastomer, it has excellent stability over time (more specifically, in the liquid of the polymerizable composition, the viscosity is dependent on time. (Small) polymerizable composition.

本発明に用いうるエラストマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、アクリル系エラストマー、シリコーン系エラストマー等が挙げられる。これらのエラストマーは、ハードセグメント成分とソフトセグメント成分から成り立っており、一般に前者が耐熱性、強度に、後者が柔軟性、強靭性に寄与している。これらの中でも、ポリエステル系エラストマーが、その他素材との相溶性の点で、有利である。   There is no restriction | limiting in particular as an elastomer which can be used for this invention, According to the objective, it can select suitably, For example, a styrene elastomer, an olefin elastomer, a urethane elastomer, a polyester elastomer, a polyamide elastomer, an acrylic elastomer And silicone elastomers. These elastomers are composed of a hard segment component and a soft segment component. In general, the former contributes to heat resistance and strength, and the latter contributes to flexibility and toughness. Among these, polyester elastomers are advantageous in terms of compatibility with other materials.

スチレン系エラストマーとしては、例えば、スチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロックコポリマー、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロックコポリマー等が挙げられる。スチレン系エラストマーを構成する成分としては、スチレンのほかに、α−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−プロピルスチレン、4−シクロヘキシルスチレン等のスチレン誘導体を用いることができる。具体的には、タフプレン、ソルプレンT、アサプレンT、タフテック(以上、(株)ADEKA製)、エラストマーAR(アロン化成製)、クレイトンG、過リフレックス(以上、シェルジャパン社製)、JSR−TR、TSR−SIS、ダイナロン(以上、JSR(株)製)、デンカSTR(電気化学社製)、クインタック(日本ゼオン社製)、TPE−SBシリーズ(住友化学(株)製)、ラバロン(三菱化学(株)製)、セプトン、ハイブラー(以上、クラレ社製)、スミフレックス(住友ベークライト(株)製)、レオストマー、アクティマー(以上、理研ビニル工業社製)等が挙げられる。   Examples of the styrenic elastomer include styrene-butadiene-styrene block copolymer, styrene-isoprene-styrene block copolymer, styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer, styrene-ethylene-propylene-styrene block copolymer, and the like. As a component constituting the styrene-based elastomer, styrene derivatives such as α-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-propylstyrene, and 4-cyclohexylstyrene can be used in addition to styrene. Specifically, Tufprene, Sorprene T, Asaprene T, Tuftec (above, manufactured by ADEKA), Elastomer AR (made by Aron Kasei), Kraton G, Over Reflex (above, made by Shell Japan), JSR-TR , TSR-SIS, Dynalon (above, manufactured by JSR Corporation), Denka STR (manufactured by Electrochemical Co., Ltd.), Quintac (manufactured by ZEON Corporation), TPE-SB series (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), Lavalon (Mitsubishi) Chemical Co., Ltd.), Septon, Hybler (above, Kuraray Co., Ltd.), Sumiflex (Sumitomo Bakelite Co., Ltd.), Rheostomer, Actimer (above, Riken Vinyl Kogyo Co., Ltd.) and the like.

オレフィン系エラストマーは、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−ペンテン等の炭素数2〜20のα−オレフィンの共重合体であり、例えば、エチレン−プロピレン共重合体(EPR)、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体(EPDM)等が挙げられる。また、オレフィン系エラストマーとしては、ジシクロペンタジエン、1,4−ヘキサジエン、シクロオクタンジエン、メチレンノルボルネン、エチリデンノルボルネン、ブタジエン、イソプレン等の炭素数2〜20の非共役ジエンとα−オレフィンとの共重合体、及び、エポキシ化ポリブタジエンなどが挙げられる。また、オレフィン系エラストマーとしては、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体にメタクリル酸を共重合したカルボキシ変性NBR等が挙げられる。更に、オレフィン系エラストマーとしては、エチレン−α−オレフィン共重合体ゴム、エチレン−α−オレフィン−非共役ジエン共重合体ゴム、プロピレン−α−オレフィン共重合体ゴム、ブテン−α−オレフィン共重合体ゴム等が挙げられる。   The olefin elastomer is a copolymer of an α-olefin having 2 to 20 carbon atoms such as ethylene, propylene, 1-butene, 1-hexene, 4-methyl-pentene, for example, an ethylene-propylene copolymer (EPR). ), Ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM) and the like. The olefin-based elastomer includes dicyclopentadiene, 1,4-hexadiene, cyclooctanediene, methylene norbornene, ethylidene norbornene, butadiene, isoprene, and the like. Examples include coalesced and epoxidized polybutadiene. Examples of the olefin-based elastomer include carboxy-modified NBR obtained by copolymerizing butadiene-acrylonitrile copolymer with methacrylic acid. Further, as the olefin elastomer, ethylene-α-olefin copolymer rubber, ethylene-α-olefin-nonconjugated diene copolymer rubber, propylene-α-olefin copolymer rubber, butene-α-olefin copolymer Rubber etc. are mentioned.

オレフィン系エラストマーの具体例としては、ミラストマ(三井石油化学社製)、EXACT(エクソン化学社製)、ENGAGE(ダウケミカル社製)、水添スチレン−ブタジエンラバー“DYNABON HSBR”(JSR(株)製)、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体“NBRシリーズ”(JSR(株)製)、架橋点を有する両末端カルボキシル基変性ブタジエン−アクリロニトリル共重合体の“XERシリーズ”(JSR(株)製)、ポリブタジエンを部分的にエポキシ化したエポキシ化ポリブダジエンの“BF−1000”(日本曹達社製)等が挙げられる。   Specific examples of the olefin elastomer include Miralastoma (Mitsui Petrochemical Co., Ltd.), EXACT (Exxon Chemical Co., Ltd.), ENGAGE (Dow Chemical Co., Ltd.), hydrogenated styrene-butadiene rubber “DYNABON HSBR” (manufactured by JSR Corporation). ), Butadiene-acrylonitrile copolymer “NBR series” (manufactured by JSR Corporation), “XER series” of both end carboxyl group-modified butadiene-acrylonitrile copolymers having a crosslinking point (manufactured by JSR Corporation), polybutadiene Examples thereof include “BF-1000” (manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.), which is partially epoxidized epoxidized polybutadiene.

ウレタン系エラストマーは、低分子(短鎖)ジオール及びジイソシアネートからなるハードセグメントと、高分子(長鎖)ジオール及びジイソシアネートからなるソフトセグメントと、の構造単位からなるものである。高分子(長鎖)ジオールとしては、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンオキサイド、ポリ(1,4−ブチレンアジペート)、ポリ(エチレン−1,4−ブチレンアジペート)、ポリカプロラクトン、ポリ(1,6−ヘキシレンカーボネート)、ポリ(1,6−へキシレン−ネオペンチレンアジペート)等が挙げられる。高分子(長鎖)ジオールの数平均分子量は、500〜10,000であることが好ましい。低分子(短鎖)ジオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ビスフェノールA等が挙げられる。短鎖ジオールの数平均分子量は、48〜500であることが好ましい。ウレタン系エラストマーの具体例としては、PANDEX T−2185、T−2983N(以上、大日本インキ化学工業社製)、シラクトランE790等が挙げられる。   Urethane elastomers are composed of structural units of a hard segment composed of low molecular (short chain) diol and diisocyanate and a soft segment composed of high molecular (long chain) diol and diisocyanate. Examples of the polymer (long chain) diol include polypropylene glycol, polytetramethylene oxide, poly (1,4-butylene adipate), poly (ethylene-1,4-butylene adipate), polycaprolactone, and poly (1,6-hexene). Xylene carbonate), poly (1,6-hexylene-neopentylene adipate) and the like. The number average molecular weight of the polymer (long chain) diol is preferably 500 to 10,000. Examples of the low molecular (short chain) diol include ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, and bisphenol A. The number average molecular weight of the short-chain diol is preferably 48 to 500. Specific examples of the urethane elastomer include PANDEX T-2185, T-2983N (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), sylactolan E790, and the like.

ポリエステル系エラストマーは、ジカルボン酸又はその誘導体とジオール化合物又はその誘導体とを重縮合して得られるものである。ジカルボン酸の具体例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸及びこれらの芳香環の水素原子がメチル基、エチル基、フェニル基等で置換された芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸等の炭素数2〜20の脂肪族ジカルボン酸、並びに、シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸などが挙げられる。これらの化合物は1種又は2種以上を用いることができる。ジオール化合物の具体例として、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,10−デカンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール等の脂肪族ジオール及び脂環式ジオール、ビスフェノールA、ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−メタン、ビス−(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)−プロパン、レゾルシン等が挙げられる。これらの化合物は1種又は2種以上を用いることができる。また、芳香族ポリエステル(例えば、ポリブチレンテレフタレート)部分をハードセグメント成分に、脂肪族ポリエステル(例えば、ポリテトラメチレングリコール)部分をソフトセグメント成分にしたマルチブロック共重合体を用いることができる。ポリエステル系エラストマーは、ハードセグメント及びソフトセグメントの種類、比率、並びに分子量の違い等により様々なグレードのものがある。ポリエステル系エラストマーの具体例としては、ハイトレル(デュポン−東レ社製)、ペルプレン(東洋紡績社製)、エスペル(日立化成工業社製)等が挙げられる。   The polyester elastomer is obtained by polycondensation of a dicarboxylic acid or a derivative thereof and a diol compound or a derivative thereof. Specific examples of the dicarboxylic acid include aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, and naphthalenedicarboxylic acid, and aromatic dicarboxylic acids in which hydrogen atoms of these aromatic rings are substituted with a methyl group, an ethyl group, a phenyl group, and the like, Examples thereof include aliphatic dicarboxylic acids having 2 to 20 carbon atoms such as adipic acid, sebacic acid and dodecanedicarboxylic acid, and alicyclic dicarboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid. These compounds can be used alone or in combination of two or more. Specific examples of the diol compound include aliphatic diols such as ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,10-decanediol, and 1,4-cyclohexanediol; Examples include alicyclic diol, bisphenol A, bis- (4-hydroxyphenyl) -methane, bis- (4-hydroxy-3-methylphenyl) -propane, resorcin and the like. These compounds can be used alone or in combination of two or more. In addition, a multiblock copolymer having an aromatic polyester (for example, polybutylene terephthalate) portion as a hard segment component and an aliphatic polyester (for example, polytetramethylene glycol) portion as a soft segment component can be used. Polyester elastomers are available in various grades depending on the types and ratios of hard segments and soft segments, and the difference in molecular weight. Specific examples of polyester elastomers include Hytrel (Du Pont-Toray), Perprene (Toyobo), Espel (Hitachi Chemical Industries), and the like.

ポリアミド系エラストマーは、ポリアミドからなるハードセグメントと、ポリエーテル又はポリエステルからなるソフトセグメントと、から構成されるものであり、ポリエーテルブロックアミド型とポリエーテルエステルブロックアミド型との2種類に大別される。ポリアミドとしては、ポリアミド6、ポリアミド11、ポリアミド12等が挙げられる。ポリエーテルとしては、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリテトラメチレングリコール等が挙げられる。ポリアミド系エラストマーとして具体的には、UBEポリアミドエラストマー(宇部興産社製)、ダイアミド(ダイセルヒュルス社製)、PEBAX(東レ社製)、グリロンELY(エムスジャパン社製)、ノバミッド(三菱化学社製)、グリラックス(大日本インキ化学工業社製)等が挙げられる。   Polyamide elastomers are composed of hard segments made of polyamide and soft segments made of polyether or polyester, and are roughly divided into two types: polyether block amide type and polyether ester block amide type. The Examples of the polyamide include polyamide 6, polyamide 11, and polyamide 12. Examples of the polyether include polyoxyethylene, polyoxypropylene, polytetramethylene glycol and the like. Specific examples of polyamide-based elastomers include UBE polyamide elastomer (manufactured by Ube Industries), Daiamide (manufactured by Daicel Huls), PEBAX (manufactured by Toray Industries, Inc.), Grilon ELY (manufactured by MS Japan), Novamid (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation). ), Glase (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.) and the like.

アクリル系エラストマーは、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、メトキシエチルアクリレート、エトキシエチルアクリレート等のアクリル酸エステルと、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル等のエポキシ基を有する単量体及び/又はアクリロニトリルやエチレン等のビニル系単量体とを共重合して得られるものである。アクリル系エラストマーとしては、アクリロニトリル−ブチルアクリレート共重合体、アクリロニトリル−ブチルアクリレート−エチルアクリレート共重合体、アクリロニトリル−ブチルアクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体等が挙げられる。   Acrylic elastomers are acrylic esters such as ethyl acrylate, butyl acrylate, methoxyethyl acrylate, ethoxyethyl acrylate, monomers having an epoxy group such as glycidyl methacrylate, allyl glycidyl ether, and / or vinyls such as acrylonitrile and ethylene. It is obtained by copolymerizing with a monomer. Examples of the acrylic elastomer include acrylonitrile-butyl acrylate copolymer, acrylonitrile-butyl acrylate-ethyl acrylate copolymer, acrylonitrile-butyl acrylate-glycidyl methacrylate copolymer, and the like.

シリコーン系エラストマーは、オルガノポリシロキサンを主成分としたものであり、ポリジメチルシロキサン系、ポリメチルフェニルシロキサン系、ポリジフェニルシロキサン系に分けられる。また、オルガノポリシロキサンの一部をビニル基、アルコキシ基等で変性したものを用いてもよい。シリコーン系エラストマーの具体例としては、KEシリーズ(信越化学社製)、SEシリーズ、CYシリーズ、SHシリーズ(以上、東レダウコーニングシリコーン社製)等が挙げられる。   Silicone elastomers are mainly composed of organopolysiloxane, and are classified into polydimethylsiloxane, polymethylphenylsiloxane, and polydiphenylsiloxane. Further, a part of organopolysiloxane modified with a vinyl group, an alkoxy group or the like may be used. Specific examples of the silicone elastomer include KE series (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), SE series, CY series, SH series (above, manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.) and the like.

また、上記のエラストマー以外に、ゴム変性したエポキシ樹脂を用いることができる。ゴム変性したエポキシ樹脂は、例えば、上述のビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、サリチルアルデヒド型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、又はクレゾールノボラック型エポキシ樹脂等の一部又は全部のエポキシ基を、両末端カルボン酸変性型ブタジエン−アクリルニトリルゴム、末端アミノ変性シリコーンゴム等で変性することによって得られるものである。   In addition to the above-mentioned elastomer, a rubber-modified epoxy resin can be used. The rubber-modified epoxy resin is, for example, a part or all of the epoxy groups such as the above-mentioned bisphenol F type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, salicylaldehyde type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, or cresol novolak type epoxy resin. Is obtained by modification with carboxylic acid-modified butadiene-acrylonitrile rubber, terminal amino-modified silicone rubber or the like.

エラストマーの中でも、せん断密着性及び耐熱衝撃性の観点から、両末端カルボキシル基変性ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、ポリエステル系エラストマーである水酸基を有するエスペル(エスペル1612、1620、日立化成工業社製)、エポキシ化ポブタジエンが好ましい。   Among elastomers, from the viewpoints of shear adhesion and thermal shock resistance, both terminal carboxyl group-modified butadiene-acrylonitrile copolymers, espels having hydroxyl groups which are polyester elastomers (Espel 1612, 1620, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), epoxy Polybutadiene is preferred.

本発明の重合性組成物の全固形分質量に対するエラストマーの含有量は、固形分中の0.5質量%〜30質量%が好ましく、1質量%〜10質量%がより好ましく、3質量%〜8質量%が特に好ましい。前記含有量が好ましい範囲内であると、他の性能を優れたものにしつつ、充分な経時安定性が得られる点で、有利である。   The content of the elastomer with respect to the total solid mass of the polymerizable composition of the present invention is preferably 0.5% by mass to 30% by mass, more preferably 1% by mass to 10% by mass, and more preferably 3% by mass to 3% by mass. 8% by mass is particularly preferred. When the content is within the preferable range, it is advantageous in that sufficient stability over time can be obtained while other performances are excellent.

[6]紫外線吸収剤
本発明の重合性組成物は、紫外線吸収剤を含有することが好ましい。
[6] Ultraviolet absorber The polymerizable composition of the present invention preferably contains an ultraviolet absorber.

紫外線吸収剤を、例えば、ソルダーレジスト用のレジスト組成物に含有させ、このレジスト組成物を、アライメントマークが表面に設けられた固体撮像素子用半導体基板の上に塗設することによって感光層を形成し、次いで、露光及び現像を行うことによってソルダーレジスト層を形成することにより、後述する「基板表面からの反射光に由来する問題」を解消すること、及び、可視光センサーによるアライメントマークの検出性を確保することを両立できるソルダーレジスト層をより確実に作成できる。   An ultraviolet absorber is contained in, for example, a resist composition for a solder resist, and a photosensitive layer is formed by coating the resist composition on a semiconductor substrate for a solid-state imaging device having an alignment mark provided on the surface. Next, by forming a solder resist layer by performing exposure and development, the “problem derived from the reflected light from the substrate surface” described later is solved, and the detectability of the alignment mark by the visible light sensor It is possible to more reliably create a solder resist layer that can ensure both of the above.

感光層が設けられた基板の表面が、金属等の光反射性の高い材料からなる場合、感光層に対する露光の上記基板表面からの反射光が無視できなくなって、得られるパターンの断面形状が裾引き形状になりやすい傾向となる(すなわち、断面形状の矩形性が損なわれる傾向となる)。一方、上記反射光を低減するために、露光量を抑えると、この場合は、露光量が不充分で、断面が矩形状のパターンを形成しにくい。   When the surface of the substrate on which the photosensitive layer is provided is made of a material having high light reflectivity such as metal, the reflected light from the substrate surface during exposure to the photosensitive layer cannot be ignored, and the cross-sectional shape of the pattern obtained is It tends to become a pulling shape (that is, the rectangular shape of the cross-sectional shape tends to be impaired). On the other hand, if the exposure amount is suppressed in order to reduce the reflected light, in this case, the exposure amount is insufficient and it is difficult to form a pattern having a rectangular cross section.

しかしながら、本発明の重合性組成物が、上記の紫外線吸収剤を含有する場合、断面が矩形状のパターンを得るに必要な露光量(以下、「適正露光量」とも言う)を照射した場合においても、紫外線吸収剤が上記反射光を吸収することにより、断面が矩形状のパターンを形成しやすい。   However, in the case where the polymerizable composition of the present invention contains the above-described ultraviolet absorber, the exposure amount necessary for obtaining a pattern having a rectangular cross section (hereinafter also referred to as “appropriate exposure amount”) is irradiated. However, when the ultraviolet absorber absorbs the reflected light, it is easy to form a pattern having a rectangular cross section.

紫外線吸収剤は、光や熱により重合性化合物の重合を開始する能力を持たない(すなわち、上記重合開始剤には該当しない)ものであることが好ましい。ここで、「重合性化合物の重合を開始する能力を持たない」とは、実質的には、紫外線吸収剤が、光や熱のエネルギーを受けても、重合性化合物の重合を開始するための活性種を発生しないことを意味する。
より具体的には、紫外線吸収剤は、紫外線又は可視光線(より具体的には、波長300〜450nmの波長の光)に対して感光性を有さず、また、熱(より具体的には、例えば、150℃〜250℃の熱)に対する感熱性を有さないものが好ましい。ここで、「感光性」、「感熱性」とは、紫外線又は可視光線、あるいは、熱により、化学構造の変化を伴って目的の機能を発現することを意味する。
The ultraviolet absorber is preferably one that does not have the ability to initiate polymerization of the polymerizable compound by light or heat (that is, it does not correspond to the polymerization initiator). Here, “does not have the ability to initiate polymerization of a polymerizable compound” means that the ultraviolet absorber substantially initiates polymerization of the polymerizable compound even when it receives light or heat energy. This means that no active species are generated.
More specifically, the ultraviolet absorber has no photosensitivity to ultraviolet rays or visible light (more specifically, light having a wavelength of 300 to 450 nm), and heat (more specifically, For example, those having no heat sensitivity to heat of 150 ° C. to 250 ° C. are preferable. Here, “photosensitivity” and “thermosensitivity” mean that an intended function is exhibited with a change in chemical structure by ultraviolet rays, visible light, or heat.

更に、紫外線吸収剤は、重合性化合物の重合を開始する能力を持たないのみならず、後述の増感剤の特性も持たないものが好ましい。ここで、増感剤の特性とは、自らが光を吸収して得たエネルギーを他の物質(重合開始剤)に渡すことで、重合を開始させる特性を言う。   Further, it is preferable that the ultraviolet absorber not only does not have the ability to initiate polymerization of the polymerizable compound but also does not have the characteristics of a sensitizer described later. Here, the characteristic of a sensitizer refers to a characteristic that initiates polymerization by passing energy obtained by absorbing light itself to another substance (polymerization initiator).

紫外線吸収剤は、特に波長300nmから430nmの間に極大吸収波長を有するものが好ましく、中でも330nmから420nmの間に極大吸収波長を有するものが特に好ましい。   In particular, the ultraviolet absorber preferably has a maximum absorption wavelength between 300 nm and 430 nm, and particularly preferably has a maximum absorption wavelength between 330 nm and 420 nm.

紫外線吸収剤は、より好ましくは、(I)波長340nm〜380nmの範囲、(II)波長380nm〜420nmの範囲、及び、(III)波長420nm〜450nmの範囲、のいずれか少なくとも1つの範囲に、極大吸収波長を有することが好ましい。   The ultraviolet absorber is more preferably in any one of (I) a wavelength range of 340 nm to 380 nm, (II) a wavelength range of 380 nm to 420 nm, and (III) a wavelength range of 420 nm to 450 nm. It is preferable to have a maximum absorption wavelength.

本発明の重合性組成物により形成される感光層に対して露光及び現像を行ってパターンを形成する際に、露光の光源がi線を含有する場合、紫外線吸収剤は、上記の波長範囲(I)に極大吸収波長を有することが好ましい。
露光の光源がh線を含有する場合、紫外線吸収剤は、上記の波長範囲(II)に極大吸収波長を有することが好ましい。
露光の光源がg線を含有する場合、紫外線吸収剤は、上記の波長範囲(III)に極大吸収波長を有することが好ましい。
When a light source for exposure contains i rays when the photosensitive layer formed by the polymerizable composition of the present invention is exposed to light and developed to form a pattern, the ultraviolet absorber is in the above wavelength range ( I) preferably has a maximum absorption wavelength.
When the exposure light source contains h-rays, the ultraviolet absorber preferably has a maximum absorption wavelength in the wavelength range (II).
When the exposure light source contains g-rays, the ultraviolet absorber preferably has a maximum absorption wavelength in the wavelength range (III).

紫外線吸収剤としては、サリシレート系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、置換アクリロニトリル系、トリアジン系などの紫外線吸収剤を使用することができる。   As the UV absorber, UV absorbers such as salicylate, benzophenone, benzotriazole, substituted acrylonitrile, and triazine can be used.

サリシレート系紫外線吸収剤の例としては、フェニルサリシレート、p−オクチルフェニルサリシレート、p−t−ブチルフェニルサリシレートなどが挙げられ、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤の例としては、2,2’−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクトキシベンゾフェノンなどが挙げられる。また、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤の例としては、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−tert−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−tert−アミル−5’−イソブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−イソブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−イソブチル−5’−プロピルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−[2’−ヒドロキシ−5’−(1,1,3,3−テトラメチル)フェニル]ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。   Examples of salicylate-based UV absorbers include phenyl salicylate, p-octylphenyl salicylate, pt-butylphenyl salicylate, and the like. Examples of benzophenone-based UV absorbers include 2,2′-dihydroxy-4- Methoxybenzophenone, 2,2′-dihydroxy-4,4′-dimethoxybenzophenone, 2,2 ′, 4,4′-tetrahydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2,4-dihydroxybenzophenone, 2- And hydroxy-4-octoxybenzophenone. Examples of the benzotriazole ultraviolet absorber include 2- (2′-hydroxy-3 ′, 5′-di-tert-butylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2- (2′-hydroxy-3). '-Tert-butyl-5'-methylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2- (2'-hydroxy-3'-tert-amyl-5'-isobutylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2- ( 2'-hydroxy-3'-isobutyl-5'-methylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2- (2'-hydroxy-3'-isobutyl-5'-propylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2 -(2'-hydroxy-3 ', 5'-di-tert-butylphenyl) benzotriazole, 2- (2'-hydroxy-5' Methylphenyl) benzotriazole, 2- [2'-hydroxy-5 '- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) phenyl] benzotriazole and the like.

置換アクリロニトリル系紫外線吸収剤の例としては、2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリル酸エチル、2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリル酸2−エチルヘキシルなどが挙げられる。更に、トリアジン系紫外線吸収剤の例としては、2−[4−[(2−ヒドロキシ−3−ドデシルオキシプロピル)オキシ]−2−ヒドロキシフェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−[4−[(2−ヒドロキシ−3−トリデシルオキシプロピル)オキシ]−2−ヒドロキシフェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2,4−ジヒドロキシフェニル)−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジンなどのモノ(ヒドロキシフェニル)トリアジン化合物;2,4−ビス(2−ヒドロキシ−4−プロピルオキシフェニル)−6−(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2−ヒドロキシ−3−メチル−4−プロピルオキシフェニル)−6−(4−メチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2−ヒドロキシ−3−メチル−4−ヘキシルオキシフェニル)−6−(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジンなどのビス(ヒドロキシフェニル)トリアジン化合物;2,4−ビス(2−ヒドロキシ−4−ブトキシフェニル)−6−(2,4−ジブトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス[2−ヒドロキシ−4−(3−ブトキシ−2−ヒドロキシプロピルオキシ)フェニル]−1,3,5−トリアジンなどのトリス(ヒドロキシフェニル)トリアジン化合物等が挙げられる。   Examples of the substituted acrylonitrile-based ultraviolet absorber include ethyl 2-cyano-3,3-diphenyl acrylate, 2-ethylhexyl 2-cyano-3,3-diphenyl acrylate, and the like. Furthermore, as an example of the triazine ultraviolet absorber, 2- [4-[(2-hydroxy-3-dodecyloxypropyl) oxy] -2-hydroxyphenyl] -4,6-bis (2,4-dimethylphenyl) ) -1,3,5-triazine, 2- [4-[(2-hydroxy-3-tridecyloxypropyl) oxy] -2-hydroxyphenyl] -4,6-bis (2,4-dimethylphenyl) Mono (hydroxyphenyl) triazine compounds such as 1,3,5-triazine and 2- (2,4-dihydroxyphenyl) -4,6-bis (2,4-dimethylphenyl) -1,3,5-triazine 2,4-bis (2-hydroxy-4-propyloxyphenyl) -6- (2,4-dimethylphenyl) -1,3,5-triazine, 2,4-bis (2-hydroxy-); -Methyl-4-propyloxyphenyl) -6- (4-methylphenyl) -1,3,5-triazine, 2,4-bis (2-hydroxy-3-methyl-4-hexyloxyphenyl) -6 Bis (hydroxyphenyl) triazine compounds such as (2,4-dimethylphenyl) -1,3,5-triazine; 2,4-bis (2-hydroxy-4-butoxyphenyl) -6- (2,4-di Butoxyphenyl) -1,3,5-triazine, 2,4,6-tris (2-hydroxy-4-octyloxyphenyl) -1,3,5-triazine, 2,4,6-tris [2-hydroxy And tris (hydroxyphenyl) triazine compounds such as -4- (3-butoxy-2-hydroxypropyloxy) phenyl] -1,3,5-triazine.

紫外線吸収剤は、下記一般式(A)で表される化合物であることが好ましい。   The ultraviolet absorber is preferably a compound represented by the following general formula (A).

式中、R61及びR62は、各々独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、又は互いに連結して5又は6員環を形成するのに必要な非金属原子群を表す。また、R61及びR62のいずれかが窒素原子の隣のメチン基と結合して、5又は6員環を形成してもよい。X61及びY61は、各々独立に、シアノ基、−COOR63、−CONR6364、−COR63、−SO63、又は−SO6364であり、R63及びR64は、各々独立に、水素原子、アルキル基又はアリール基を表す。X61とY61とは互いに連結して5又は6員環を形成してもよい。また、R61、R62、X61及びY61のいずれか一つが、一般式(A)で表される他の化合物におけるR61、R62、X61及びY61のいずれか一つと結合して、二量体を形成してもよい。
以下、一般式(A)で表される化合物の具体例を示すが、これに限定されるものではない。
In the formula, each of R 61 and R 62 independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a group of nonmetallic atoms necessary to form a 5- or 6-membered ring by connecting to each other. In addition, either R 61 or R 62 may be bonded to a methine group adjacent to the nitrogen atom to form a 5- or 6-membered ring. X 61 and Y 61 are each independently a cyano group, —COOR 63 , —CONR 63 R 64 , —COR 63 , —SO 2 R 63 , or —SO 2 R 63 R 64 , and R 63 and R 64 Each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group. X 61 and Y 61 may be connected to each other to form a 5- or 6-membered ring. Further, any one of R 61, R 62, X 61 and Y 61 is bonded with one of R 61, R 62, X 61 and Y 61 in another compound represented by formula (A) A dimer may be formed.
Hereinafter, although the specific example of a compound represented by general formula (A) is shown, it is not limited to this.

本発明においては、前記各種の紫外線吸収剤は一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明の重合性組成物は、紫外線吸収剤を含んでも含まなくてもよいが、含む場合、紫外線吸収剤の含有量は、本発明の重合性組成物の全固形分質量に対して、0.001質量%以上1質量%以下であることが好ましく、0.01質量%以上0.3質量%以下であることがより好ましい。
In the present invention, the various ultraviolet absorbers may be used alone or in combination of two or more.
The polymerizable composition of the present invention may or may not contain an ultraviolet absorber, but when it is included, the content of the ultraviolet absorber is 0 with respect to the total solid mass of the polymerizable composition of the present invention. It is preferably 0.001% by mass or more and 1% by mass or less, and more preferably 0.01% by mass or more and 0.3% by mass or less.

[6]タングステン化合物以外の赤外線遮蔽材
本発明の重合性組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、タングステン化合物以外の赤外線遮蔽材(以下、「その他の赤外線遮蔽材」とも言う)を含有してもよい。その他の赤外線遮蔽材としては、波長800〜1200nmに吸収を有する化合物であり、かつ、露光に用いられる光の透過性が良好であることが好ましく、そのような観点から、その他の赤外線遮蔽材は、赤外線吸収染料、及び、赤外線吸収性無機顔料から選択されることが好ましい。
赤外線吸収染料としては、シアニン色素、フタロシアニン色素、ナフタロシアニン色素、インモニウム色素、アミノウム色素、キノリウム色素、ピリリウム色素、Ni錯体色素などの金属錯体色素などが挙げられることができる。
赤外線遮蔽材として使用しうる色素は市販品としても入手可能であり、例えば、以下の市販色素が好適に挙げられる。
FEW Chemicals社製 S0345,S0389,S0450,S0253,S0322,S0585,S0402,S0337,S0391,S0094,S0325,S0260,S0229,S0447,S0378,S0306,S0484
American Dye Source, Inc.製 ADS795WS,ADS805WS,ADS819WS,ADS820WS,ADS823WS,ADS830WS,ADS850WS,ADS845MC,ADS870MC,ADS880MC,ADS890MC,ADS920MC,ADS990MC,ADS805PI,ADSW805PP,ADS810CO,ADS813MT,ADS815EI,ADS816EI,ADS818HT,ADS819MT,ADS819MT,ADS821NH,ADS822MT,ADS838MT,ADS840MT,ADS905AM,ADS956BP,ADS1040P,ADS1040T,ADS1045P,ADS1040P,ADS1050P,ADS1065A,ADS1065P,ADS1100T,ADS1120F
[6] Infrared shielding material other than tungsten compound The polymerizable composition of the present invention is an infrared shielding material other than a tungsten compound (hereinafter also referred to as “other infrared shielding material”) as long as the effects of the present invention are not impaired. You may contain. The other infrared shielding material is a compound having absorption at a wavelength of 800 to 1200 nm, and preferably has good transparency of light used for exposure. From such a viewpoint, the other infrared shielding material is It is preferably selected from infrared absorbing dyes and infrared absorbing inorganic pigments.
Examples of infrared absorbing dyes include metal complex dyes such as cyanine dyes, phthalocyanine dyes, naphthalocyanine dyes, immonium dyes, aminoum dyes, quinolium dyes, pyrylium dyes, and Ni complex dyes.
The pigment | dye which can be used as an infrared shielding material is also available as a commercial item, for example, the following commercial pigment | dyes are mentioned suitably.
F0 Chemicals S0345, S0389, S0450, S0253, S0322, S0585, S0402, S0337, S0391, S0094, S0325, S0260, S0229, S0447, S0378, S0306, S0484
American Dye Source, Inc. Ltd. ADS795WS, ADS805WS, ADS819WS, ADS820WS, ADS823WS, ADS830WS, ADS850WS, ADS845MC, ADS870MC, ADS880MC, ADS890MC, ADS920MC, ADS990MC, ADS805PI, ADSW805PP, ADS810CO, ADS813MT, ADS815EI, ADS816EI, ADS818HT, ADS819MT, ADS819MT, ADS821NH, ADS822MT, ADS838MT , ADS840MT, ADS905AM, ADS956BP, ADS1040P, ADS1040T, ADS1045P, ADS1040P, ADS1050P, ADS1065A, ADS1065P, ADS1100T, ADS1120 F

山本化成株式会社製 YKR−4010,YKR−3030,YKR−3070,MIR−327,MIR−371,SIR−159,PA−1005,MIR−369,MIR−379,SIR−128,PA−1006,YKR−2080,MIR−370,YKR−3040,YKR−3081,SIR−130,MIR−362,YKR−3080,SIR−132,PA−1001
林原生物化学研究所製 NK−123,NK−124,NK−1144,NK−2204,NK−2268,NK−3027,NKX−113,NKX−1199,NK−2674,NK−3508,NKX−114,NK−2545,NK−3555,NK−3509,NK−3519
YKR-4010, YKR-3030, YKR-3070, MIR-327, MIR-371, SIR-159, PA-1005, MIR-369, MIR-379, SIR-128, PA-1006, YKR, manufactured by Yamamoto Kasei Co., Ltd. -2080, MIR-370, YKR-3040, YKR-3081, SIR-130, MIR-362, YKR-3080, SIR-132, PA-1001
NK-123, NK-124, NK-1144, NK-2204, NK-2268, NK-3027, NKX-113, NKX-1199, NK-2674, NK-3508, NKX-114, manufactured by Hayashibara Biochemical Research Institute NK-2545, NK-3555, NK-3509, NK-3519

これら色素のなかでも、耐熱性の観点から、フタロシアニン色素及び金属錯体色素が好ましい。
これらの染料は、単独で使用してもよいが、波長800〜1200nmにおける良好な遮光性を発現させる目的で、これらのうち目的に応じた2種以上を混合して使用してもよい。
Among these dyes, phthalocyanine dyes and metal complex dyes are preferable from the viewpoint of heat resistance.
These dyes may be used alone, but for the purpose of expressing good light-shielding properties at wavelengths of 800 to 1200 nm, two or more of these dyes may be used in combination.

その他の赤外線遮光材として使用できる赤外線吸収性の無機顔料としては、例えば、亜鉛華、鉛白、リトポン、酸化チタン、酸化クロム、酸化鉄、沈降性硫酸バリウム及びバライト粉、鉛丹、酸化鉄赤、黄鉛、亜鉛黄(亜鉛黄1種、亜鉛黄2種)、ウルトラマリン青、プロシア青(フェロシアン化鉄カリ)、ジルコングレー、プラセオジムイエロー、クロムチタンイエロー、クロムグリーン、ピーコック、ビクトリアグリーン、紺青(プルシアンブルーとは無関係)、バナジウムジルコニウム青、クロム錫ピンク、陶試紅、サーモンピンク等が挙げられ、更に、黒色顔料として、Co、Cr、Cu、Mn、Ru、Fe、Ni、Sn、Ti及びAgからなる群より選ばれた1種又は2種以上の金属元素を含む金属酸化物、金属窒素物或いはそれらの混合物などを用いることができる。
黒色顔料としては、波長800〜1200nmの赤外領域での遮蔽性が良好であることから、窒化チタンを含有する黒色顔料であるチタンブラックが好ましい。
チタンブラックは、公知の手法により得ることができ、また、市販品としては、例えば、石原産業株式会社製、赤穂化成株式会社製、株式会社ジェムコ社製、三菱マテリアル株式会社製、及び、三菱マテリアル電子化成株式会社製のチタンブラックを使用してもよい。
Examples of infrared absorbing inorganic pigments that can be used as other infrared shielding materials include zinc white, lead white, lithopone, titanium oxide, chromium oxide, iron oxide, precipitated barium sulfate and barite powder, red lead, iron oxide red , Yellow lead, zinc yellow (zinc yellow 1 type, zinc yellow 2 type), ultramarine blue, procyan blue (potassium ferrocyanide), zircon gray, praseodymium yellow, chrome titanium yellow, chrome green, peacock, victoria green, Examples include bitumen (unrelated to Prussian blue), vanadium zirconium blue, chrome tin pink, ceramic red, salmon pink, etc., and black pigments such as Co, Cr, Cu, Mn, Ru, Fe, Ni, Sn, Ti And a metal oxide, metal nitride or a metal oxide containing one or more metal elements selected from the group consisting of Ag and Ag It can be used such as a mixture of.
As the black pigment, titanium black, which is a black pigment containing titanium nitride, is preferable because it has good shielding properties in the infrared region with a wavelength of 800 to 1200 nm.
Titanium black can be obtained by a known method, and as commercially available products, for example, Ishihara Sangyo Co., Ltd., Ako Kasei Co., Ltd., Gemco Co., Ltd., Mitsubishi Materials Corporation, and Mitsubishi Materials You may use the titanium black by an electronic chemical company.

チタンブラックとは、チタン原子を有する黒色粒子を指す。好ましくは低次酸化チタンや酸窒化チタン等である。チタンブラック粒子としては、分散性向上、凝集性抑制などの目的で、必要に応じ、表面を修飾した粒子を用いてもよい。
表面修飾法としては、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ゲルマニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、及び、酸化ジルコニウムから選択される1種以上により表面を被覆する方法が挙げられ、また、特開2007−302836号公報の段落番号〔0010〕〜〔0027〕に示されるような撥水性物質により表面処理してもよい。
Titanium black refers to black particles having titanium atoms. Preferred are low-order titanium oxide and titanium oxynitride. As the titanium black particles, particles whose surfaces are modified may be used as necessary for the purpose of improving dispersibility and suppressing aggregation.
Examples of the surface modification method include a method in which the surface is coated with one or more selected from silicon oxide, titanium oxide, germanium oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, and zirconium oxide, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-302836. You may surface-treat with a water-repellent substance as shown in the paragraph numbers [0010] to [0027] of the publication.

チタンブラックの製造方法としては、二酸化チタンと金属チタンの混合体を還元雰囲気で加熱し還元する方法(特開昭49−5432号公報)、四塩化チタンの高温加水分解で得られた超微細二酸化チタンを、水素を含む還元雰囲気中で還元する方法(特開昭57−205322号公報)、二酸化チタン又は水酸化チタンをアンモニア存在下で高温還元する方法(特開昭60−65069号公報、特開昭61−201610号公報)、二酸化チタン又は水酸化チタンにバナジウム化合物を付着させ、アンモニア存在下で高温還元する方法(特開昭61−201610号公報)などがあるが、これらに限定されるものではない。   Titanium black is produced by heating a mixture of titanium dioxide and metal titanium in a reducing atmosphere (Japanese Patent Laid-Open No. 49-5432), ultrafine dioxide obtained by high-temperature hydrolysis of titanium tetrachloride. A method of reducing titanium in a reducing atmosphere containing hydrogen (Japanese Patent Laid-Open No. 57-205322), a method of reducing titanium dioxide or titanium hydroxide at a high temperature in the presence of ammonia (Japanese Patent Laid-Open No. 60-65069, No. 61-201610), a method in which a vanadium compound is attached to titanium dioxide or titanium hydroxide and reduced at high temperature in the presence of ammonia (Japanese Patent Laid-Open No. 61-201610). It is not a thing.

チタンブラックの粒子の粒子径は特に制限は無いが、分散性、着色性の観点から、3〜2000nmであることが好ましく、更に好ましくは10〜500nmである。
チタンブラックの比表面積は、とくに限定がないが、かかるチタンブラックを撥水化剤で表面処理した後の撥水性が所定の性能となるために、BET法にて測定した値が通常5〜150m/g程度、特に20〜100m/g程度であることが好ましい。
The particle size of the titanium black particles is not particularly limited, but is preferably 3 to 2000 nm, more preferably 10 to 500 nm from the viewpoint of dispersibility and colorability.
The specific surface area of titanium black is not particularly limited, but the water repellency after surface treatment of such titanium black with a water repellent agent has a predetermined performance, and thus the value measured by the BET method is usually 5 to 150 m. 2 / g approximately, and preferably from 20 to 100 m 2 / g approximately.

その他の赤外線遮蔽材として用いられる無機顔料の粒径は、平均粒径が3nmから0.01mmであることが好ましく、分散性、遮光性、経時での沈降性の観点から平均粒径が10nm〜1μmであることが好ましい。   As for the particle size of the inorganic pigment used as the other infrared shielding material, the average particle size is preferably 3 nm to 0.01 mm, and the average particle size is from 10 nm to 10 nm in view of dispersibility, light shielding property, and sedimentation property with time. It is preferable that it is 1 micrometer.

重合性組成物は、その他の赤外線遮蔽材を含有してもしなくても良いが、含有する場合、その他の赤外線遮蔽材の含有量は、上記タングステン化合物の質量に対して、5質量%以上75質量%以下であることが好ましく、10質量%以上40質量%以下であることがより好ましい。   The polymerizable composition may or may not contain other infrared shielding material, but when it is contained, the content of the other infrared shielding material is 5% by mass or more and 75% by mass with respect to the mass of the tungsten compound. It is preferably at most 10 mass%, more preferably at least 10 mass% and at most 40 mass%.

[7]分散剤
本発明において、上記タングステン化合物が特にタングステン微粒子である場合、タングステン化合物の重合性組成物中での分散性、分散安定性向上を目的として、公知の分散剤により分散して用いてもよい。
分散剤としては、例えば、公知の分散剤や界面活性剤を適宜選択して用いることができる。
[7] Dispersant In the present invention, when the tungsten compound is particularly tungsten fine particles, the tungsten compound is dispersed with a known dispersant for the purpose of improving dispersibility and dispersion stability in the polymerizable composition. May be.
As the dispersant, for example, a known dispersant or surfactant can be appropriately selected and used.

具体的には、多くの種類の化合物を使用可能であり、例えば、オルガノシロキサンポリマーKP341(信越化学工業(株)製)、(メタ)アクリル酸系(共)重合体ポリフローNo.75、No.90、No.95(共栄社化学(株)製)、W001(裕商(株)社製)等のカチオン系界面活性剤;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、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、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ソルビタン脂肪酸エステル等のノニオン系界面活性剤;W004,W005,W017(裕商(株)社製)等のアニオン系界面活性剤;EFKA−46,EFKA−47,EFKA−47EA,EFKAポリマー100,EFKAポリマー400,EFKAポリマー401,EFKAポリマー450(いずれもBASFジャパン社製);ソルスパース3000,5000,9000,12000,13240,13940,17000,24000,26000,28000,32000,36000などの各種ソルスパース分散剤(日本ルーブリゾール
(株)製);アデカプルロニックL31,F38,L42,L44,L61,L64,F68,L72,P95,F77,P84,F87、P94,L101,P103,F108,L121,P−123((株)ADEKA製)及びイソネットS−20(三洋化成(株)製)、Disperbyk 101,103,106,108,109,111,112,116,130,140,142,162,163,164,166,167,170,171,174,176,180,182,2000,2001,2050,2150(ビックケミー(株)社製)が挙げられる。その他、アクリル系共重合体など、分子末端若しくは側鎖に極性基を有するオリゴマー若しくはポリマーが挙げられる。
分散性、現像性、沈降性の観点から、好ましくは、特開2010−106268号公報に記載の以下に示す樹脂が好ましく、特に、分散性の観点から、側鎖にポリエステル鎖を有する高分子分散剤が好ましく、また、分散性と、フォトリソグラフィー法により形成されたパターンの解像性の観点から、酸基とポリエステル鎖とを有する樹脂が好ましい。分散剤における好ましい酸基としては、吸着性の観点から、pKaが6以下の酸基が好ましく、特にカルボン酸、スルホン酸、リン酸が好ましい。
Specifically, many types of compounds can be used. For example, organosiloxane polymer KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), (meth) acrylic acid (co) polymer polyflow No. 75, no. 90, no. Cationic surfactants such as 95 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), W001 (manufactured by Yusho Co., Ltd.); polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octyl Nonionic surfactants such as phenyl ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol distearate, and sorbitan fatty acid ester; anionic interfaces such as W004, W005, and W017 (manufactured by Yusho Co., Ltd.) Activator: EFKA-46, EFKA-47, EFKA-47EA, EFKA polymer 100, EFKA polymer 400, EFKA polymer 401, EFKA polymer 450 (all manufactured by BASF Japan); Solsperse 3 Various Solsperse dispersants (manufactured by Nippon Lubrizol Co., Ltd.) such as 00, 5000, 9000, 12000, 13240, 13940, 17000, 24000, 26000, 28000, 32000, 36000; Adeka Pluronic L31, F38, L42, L44, L61 , L64, F68, L72, P95, F77, P84, F87, P94, L101, P103, F108, L121, P-123 (manufactured by ADEKA Corporation) and Isonet S-20 (manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd.), Disperbyk 101, 103, 106, 108, 109, 111, 112, 116, 130, 140, 142, 162, 163, 164, 166, 167, 170, 171, 174, 176, 180, 182, 2000, 2001, 2050, 2150 ( Kkukemi Co., Ltd.) and the like. In addition, an oligomer or polymer having a polar group at the molecular end or side chain, such as an acrylic copolymer, may be mentioned.
From the viewpoints of dispersibility, developability and sedimentation, the following resins described in JP-A 2010-106268 are preferred, and in particular, from the viewpoint of dispersibility, polymer dispersion having a polyester chain in the side chain An agent is preferable, and a resin having an acid group and a polyester chain is preferable from the viewpoint of dispersibility and resolution of a pattern formed by a photolithography method. As a preferable acid group in the dispersant, an acid group having a pKa of 6 or less is preferable from the viewpoint of adsorptivity, and carboxylic acid, sulfonic acid, and phosphoric acid are particularly preferable.

以下に、本発明において好ましく用いられる特開2010−106268公報に記載される分散樹脂について説明する。
好ましい分散樹脂は、分子内に、水素原子を除いた原子数が40〜10000の範囲であり、ポリエステル構造、ポリエーテル構造、及びポリアクリレート構造から選択されるグラフト鎖を有するグラフト共重合体であり、下記式(1)〜式(5)のいずれかで表される構造単位を含むグラフト共重合体である。
The dispersion resin described in JP 2010-106268 A that is preferably used in the present invention will be described below.
A preferable dispersion resin is a graft copolymer having a graft chain selected from a polyester structure, a polyether structure, and a polyacrylate structure, in which the number of atoms excluding hydrogen atoms is in the range of 40 to 10,000 in the molecule. A graft copolymer containing a structural unit represented by any one of the following formulas (1) to (5).

〔式(1)〜式(5)中、X、X、X、X、X、及びXは、それぞれ独立に、水素原子又は1価の有機基を表す。合成上の制約の観点から、好ましくは水素原子、或いは炭素数1から12のアルキル基であり、水素原子或いはメチル基であることがより好ましく、メチル基が特に好ましい。
式(3)又は(4)中、R’は、分岐若しくは直鎖のアルキレン基(炭素数は1〜10が好ましく、2又は3であることがより好ましい)を表し、式(3)においては、−CH−CH(CH)−で表される基が、式(4)においては、−CH(CH)−CH−で表される基が、それぞれ、好ましい。
式(1)〜式(5)において、Y、Y、Y、Y、及びYは、それぞれ独立に、2価の連結基であり、特に構造上制約されない。具体的には、下記の(Y−1)から(Y−20)の連結基などが挙げられる。下記構造でA、Bはそれぞれ、式(1)〜式(5)における左末端基、右末端基との結合を意味する。下記に示した構造のうち、合成の簡便性から、(Y−2)、(Y−13)であることがより好ましい。
[In Formula (1) to Formula (5), X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 5 , and X 6 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group. From the viewpoint of synthesis restrictions, a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms is preferable, a hydrogen atom or a methyl group is more preferable, and a methyl group is particularly preferable.
In the formula (3) or (4), R ′ represents a branched or straight chain alkylene group (the number of carbon atoms is preferably 1 to 10, more preferably 2 or 3, and in the formula (3), , —CH 2 —CH (CH 3 ) — is preferably a group represented by —CH (CH 3 ) —CH 2 — in the formula (4).
In the formulas (1) to (5), Y 1 , Y 2 , Y 3 , Y 4 , and Y 5 are each independently a divalent linking group and are not particularly limited in structure. Specific examples include the following (Y-1) to (Y-20) linking groups. In the following structures, A and B each represent a bond with the left terminal group and the right terminal group in Formulas (1) to (5). Of the structures shown below, (Y-2) and (Y-13) are more preferable from the viewpoint of ease of synthesis.

式(1)〜式(5)において、Z、Z、Z、Z、及びZは、それぞれ独立に、水素原子又は1価の置換基を表し、置換基の構造は特に限定されないが、具体的には、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、アリールオキシ基、或いはヘテロアリールオキシ基、アルキルチオエーテル基、アリールチオエーテル基、或いはヘテロアリールチオエーテル基、アミノ基などが挙げられる。この中でも、特に分散性向上の観点から、立体反発効果を有することが好ましく、炭素数5から24のアルキル基が好ましく、その中でも、特に炭素数5から24の分岐アルキル基或いは炭素数5から24の環状アルキル基が好ましい。
式(1)〜式(5)において、n、m、p、q、及び、rはそれぞれ1から500の整数である。
式(1)及び式(2)において、j及びkは、それぞれ独立に、2〜8の整数を表す。式(1)及び式(2)におけるj及びkは、分散安定性、現像性の観点から、4〜6の整数が好ましく、5が最も好ましい。
In Formula (1) to Formula (5), Z 1 , Z 2 , Z 3 , Z 4 , and Z 5 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent substituent, and the structure of the substituent is particularly limited. Specific examples include alkyl groups, hydroxyl groups, alkoxy groups, aryloxy groups, heteroaryloxy groups, alkylthioether groups, arylthioether groups, heteroarylthioether groups, amino groups, and the like. Among these, particularly from the viewpoint of improving dispersibility, it is preferable to have a steric repulsion effect, and an alkyl group having 5 to 24 carbon atoms is preferable, and among these, a branched alkyl group having 5 to 24 carbon atoms or 5 to 24 carbon atoms is particularly preferable. The cyclic alkyl group is preferable.
In Formula (1)-Formula (5), n, m, p, q, and r are integers of 1 to 500, respectively.
In Formula (1) and Formula (2), j and k each independently represent an integer of 2 to 8. J and k in Formula (1) and Formula (2) are preferably integers of 4 to 6, and most preferably 5, from the viewpoints of dispersion stability and developability.

式(5)中、Rは水素原子又は1価の有機基を表し、特に構造上限定はされないが、好ましくは、水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基であり、更に好ましくは、水素原子、アルキル基である。該Rがアルキル基である場合、該アルキル基としては、炭素数1〜20の直鎖状アルキル基、炭素数3〜20の分岐状アルキル基、又は炭素数5〜20の環状アルキル基が好ましく、炭素数1〜20の直鎖状アルキル基がより好ましく、炭素数1〜6の直鎖状アルキル基が特に好ましい。
また、式(5)中のRとしては特定樹脂中に構造の異なるRを2種以上混合して用いても良い。
In formula (5), R represents a hydrogen atom or a monovalent organic group and is not particularly limited in terms of structure, but is preferably a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a heteroaryl group, more preferably a hydrogen atom. An atom or an alkyl group. When R is an alkyl group, the alkyl group is preferably a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, or a cyclic alkyl group having 5 to 20 carbon atoms. A linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms is more preferable, and a linear alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is particularly preferable.
Moreover, as R in Formula (5), two or more types of R having different structures may be mixed and used in the specific resin.

前記式(1)で表される構造単位としては、分散安定性、現像性の観点から、下記式(1A)で表される構造単位であることがより好ましい。
また、前記式(2)で表される構造単位としては、分散安定性、現像性の観点から、下記式(2A)で表される構造単位であることがより好ましい。
The structural unit represented by the formula (1) is more preferably a structural unit represented by the following formula (1A) from the viewpoint of dispersion stability and developability.
The structural unit represented by the formula (2) is more preferably a structural unit represented by the following formula (2A) from the viewpoint of dispersion stability and developability.

式(1A)中、X、Y、Z及びnは、式(1)におけるX、Y、Z及びnと同義であり、好ましい範囲も同様である。
式(2A)中、X、Y、Z及びmは、式(2)におけるX、Y、Z及びmと同義であり、好ましい範囲も同様である。
なかでも、前記式(1)で示される、側鎖にポリエステル鎖を有する化合物が好ましい。これらの代表的なものは、特開2010−106268公報段落番号〔0046〕〜〔0078〕に記載の例示化合物1〜例示化合物71が本発明においても分散剤として好適に使用しうる。
なお、以下に、本発明に好適な分散剤として例示化合物1〜例示化合物50を記載するが、本発明はこれらに制限されない。下記例示化合物中、各構造単位に併記される数値(主鎖繰り返し単位に併記される数値)は、当該構造単位の含有量〔質量%:(wt%)と記載〕を表す。側鎖の繰り返し部位に併記される数値は、当該繰り返し部位の繰り返し数を示す。
Wherein (1A), X 1, Y 1, Z 1 and n are as defined X 1, Y 1, Z 1 and n in Formula (1), and preferred ranges are also the same.
Wherein (2A), X 2, Y 2, Z 2 and m are as defined X 2, Y 2, Z 2 and m in the formula (2), and preferred ranges are also the same.
Especially, the compound which has a polyester chain in a side chain shown by the said Formula (1) is preferable. As typical examples of these, Exemplified Compound 1 to Exemplified Compound 71 described in Paragraph Nos. [0046] to [0078] of JP-A-2010-106268 can be suitably used also as a dispersant in the present invention.
In addition, although the exemplary compound 1-the exemplary compound 50 are described below as a suitable dispersing agent for this invention, this invention is not restrict | limited to these. In the following exemplary compounds, the numerical value written together with each structural unit (the numerical value written together with the main chain repeating unit) represents the content of the structural unit [mass%: described as (wt%)]. The numerical value written together with the repeating part of the side chain indicates the number of repetitions of the repeating part.

分散性、現像性、沈降性の観点から、分散剤は、前記側鎖にポリエステル鎖を有する樹脂が好ましく、また、分散性と解像性の観点からは、更に酸基を有する樹脂が好ましい。好ましい酸基としては、吸着性の観点から、pKaが6以下の酸基が好ましく、特にカルボン酸、スルホン酸、リン酸由来の酸基が好ましい。
分散溶液への溶解性、分散性、現像性の観点から最も好ましくは、ポリエステル鎖がポリカプロラクトン側鎖であり、カルボン酸基を有する樹脂が好ましい。
From the viewpoints of dispersibility, developability and sedimentation, the dispersant is preferably a resin having a polyester chain in the side chain, and from the viewpoint of dispersibility and resolution, a resin having an acid group is more preferable. As a preferable acid group, an acid group having a pKa of 6 or less is preferable from the viewpoint of adsorptivity, and an acid group derived from carboxylic acid, sulfonic acid, or phosphoric acid is particularly preferable.
Most preferably, from the viewpoints of solubility in a dispersion solution, dispersibility, and developability, a resin in which the polyester chain is a polycaprolactone side chain and has a carboxylic acid group is preferable.

また、分散剤として、川研ファインケミカル(株)製 ヒノアクトT−8000Eなどの両性分散剤を用いることもできる。   In addition, amphoteric dispersants such as Hinoact T-8000E manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd. can also be used as the dispersant.

分散剤を用いる場合には、まず、タングステン化合物(及び必要に応じて上記したその他の赤外線遮蔽材)と分散剤と、適切な溶剤により分散組成物を調製した後、重合性組成物に配合することが分散性向上の観点から好ましい。
重合組成物は、分散剤を含有してもしなくても良いが、含有する場合、分散組成物中における分散剤の含有量としては、分散組成物中のタングステン化合物の全固形分質量に対して、あるいは、その他の赤外線遮蔽材を使用する場合であって、その他の赤外線遮蔽材として赤外線吸収性無機顔料を使用する場合には、タングステン化合物と当該赤外線吸収性無機顔料との全固形分質量の和に対して、1質量%〜90質量%が好ましく、3質量%〜70質量%がより好ましい。
In the case of using a dispersant, first, a dispersion composition is prepared using a tungsten compound (and other infrared shielding materials as described above), a dispersant, and an appropriate solvent, and then blended into the polymerizable composition. Is preferable from the viewpoint of improving dispersibility.
The polymerization composition may or may not contain a dispersant, but when it is contained, the content of the dispersant in the dispersion composition is based on the total solid mass of the tungsten compound in the dispersion composition. Or, when other infrared shielding material is used and an infrared absorbing inorganic pigment is used as the other infrared shielding material, the total solid mass of the tungsten compound and the infrared absorbing inorganic pigment 1 mass%-90 mass% is preferable with respect to the sum, and 3 mass%-70 mass% is more preferable.

[8]増感剤
本発明の重合性組成物は、重合開始剤のラジカル発生効率の向上、感光波長の長波長化の目的で、増感剤を含有することが好ましい。本発明に用いることができる増感剤としては、前記した光重合開始剤に対し、電子移動機構又はエネルギー移動機構で増感させるものが好ましい。本発明に用いることができる増感剤としては、以下に列挙する化合物類に属しており、かつ波長300nm〜450nmの波長領域に吸収波長を有するものが挙げられる。
[8] Sensitizer The polymerizable composition of the present invention preferably contains a sensitizer for the purpose of improving the radical generation efficiency of the polymerization initiator and increasing the photosensitive wavelength. As the sensitizer that can be used in the present invention, those that sensitize the above-mentioned photopolymerization initiator by an electron transfer mechanism or an energy transfer mechanism are preferable. Examples of the sensitizer that can be used in the present invention include those belonging to the compounds listed below and having an absorption wavelength in the wavelength region of 300 nm to 450 nm.

好ましい増感剤の例としては、以下の化合物類に属しており、かつ波長330nmから450nm域に吸収波長を有するものを挙げることができる。
例えば、多核芳香族系化合物(例えば、フェナントレン、アントラセン、ピレン、ペリレン、トリフェニレン、9,10−ジアルコキシアントラセン)、キサンテン系化合物(例えば、フルオレッセイン、エオシン、エリスロシン、ローダミンB、ローズベンガル)、チオキサントン系化合物(イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、クロロチオキサントン)、アクリドン系化合物(例えば アクリドン、クロロアクリドン、N−メチルアクリドン、N−ブチルアクリドン、10−n−ブチル−2−クロロアクリドン)、シアニン系化合物(例えばチアカルボシアニン、オキサカルボシアニン)、メロシアニン系化合物(例えば、メロシアニン、カルボメロシアニン)、フタロシアニン系化合物、チアジン系化合物(例えば、チオニン、メチレンブルー、トルイジンブルー)、アクリジン系化合物(例えば、アクリジンオレンジ、クロロフラビン、アクリフラビン)、アントラキノン系化合物(例えば、アントラキノン)、スクアリウム系化合物(例えば、スクアリウム)、アクリジンオレンジ、クマリン系化合物(例えば、クマリン、7−ジエチルアミノ−4−メチルクマリン)、ケトクマリン、フェノチアジン系化合物、フェナジン系化合物、スチリルベンゼン系化合物、アゾ化合物、ジフェニルメタン、トリフェニルメタン、ジスチリルベンゼン系化合物、カルバゾール系化合物、ポルフィリン、スピロ化合物、キナクリドン、インジゴ、スチリル、ピリリウム化合物、ピロメテン化合物、ピラゾロトリアゾール化合物、ベンゾチアゾール化合物、バルビツール酸誘導体、チオバルビツール酸誘導体、アセトフェノン、ベンゾフェノン、チオキサントン、ミヒラーズケトンなどの芳香族ケトン化合物、N−アリールオキサゾリジノンなどのヘテロ環化合物などが挙げられる。
更に欧州特許第568,993号明細書、米国特許第4,508,811号明細書、同5,227,227号明細書、特開2001−125255号公報、特開平11−271969号公報等に記載の化合物等などが挙げられる。
中でも、増感剤は、チオキサントン系化合物、アクリドン系化合物及びクマリン系化合物からなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましく、チオキサントン系化合物が特に好ましい。これらの増感剤が、前記重合開始剤と組み合わされることにより、高い感度をより確実に得ることができる。
重合性組成物は、増感剤を含んでも含まなくてもよいが、含む場合、増感剤の含有量は、本発明の重合性組成物の全固形分質量に対して、0.01質量%以上10質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以上2質量%以下であることがより好ましい。
Examples of preferred sensitizers include those belonging to the following compounds and having an absorption wavelength in the wavelength range from 330 nm to 450 nm.
For example, polynuclear aromatic compounds (for example, phenanthrene, anthracene, pyrene, perylene, triphenylene, 9,10-dialkoxyanthracene), xanthene compounds (for example, fluorescein, eosin, erythrosine, rhodamine B, rose bengal), Thioxanthone compounds (isopropylthioxanthone, diethylthioxanthone, chlorothioxanthone), acridone compounds (for example, acridone, chloroacridone, N-methylacridone, N-butylacridone, 10-n-butyl-2-chloroacridone), Cyanine compounds (eg, thiacarbocyanine, oxacarbocyanine), merocyanine compounds (eg, merocyanine, carbomerocyanine), phthalocyanine compounds, thiazine compounds (eg, Thionine, methylene blue, toluidine blue), acridine compounds (for example, acridine orange, chloroflavin, acriflavine), anthraquinone compounds (for example, anthraquinone), squalium compounds (for example, squalium), acridine orange, coumarin compounds (for example, , Coumarin, 7-diethylamino-4-methylcoumarin), ketocoumarin, phenothiazine compound, phenazine compound, styrylbenzene compound, azo compound, diphenylmethane, triphenylmethane, distyrylbenzene compound, carbazole compound, porphyrin, spiro Compound, quinacridone, indigo, styryl, pyrylium compound, pyromethene compound, pyrazolotriazole compound, benzothiazole compound, barbitu Acid derivatives, thiobarbituric acid derivatives, acetophenone, benzophenone, thioxanthone, aromatic ketone compounds such as Michler's ketone, and heterocyclic compounds such as N- aryl oxazolidinone and the like.
Further, European Patent No. 568,993, US Pat. No. 4,508,811, No. 5,227,227, JP-A-2001-125255, JP-A-11-271969, etc. And the like.
Among them, the sensitizer is preferably at least one selected from the group consisting of a thioxanthone compound, an acridone compound, and a coumarin compound, and a thioxanthone compound is particularly preferable. High sensitivity can be more reliably obtained by combining these sensitizers with the polymerization initiator.
The polymerizable composition may or may not contain a sensitizer, but when it is contained, the content of the sensitizer is 0.01 mass relative to the total solid content mass of the polymerizable composition of the present invention. % To 10% by mass, more preferably 0.1% to 2% by mass.

[9]架橋剤
本発明の重合性組成物は、永久パターンの強度を向上させる目的で、更に、架橋剤を含有していても良い。
架橋剤は、架橋性基を有する化合物であれば特に限定されず、このような化合物は、架橋性基を2個以上で有することが好ましい。架橋性基の具体例としては、オキセタン基、シアネート基、及び、アルカリ可溶性バインダーが有していてもよい架橋性基について挙げたものと同様の基を好適に挙げることができ、中でも、エポキシ基、オキセタン基又はシアネート基であることが好ましい。すなわち、架橋剤は、特にエポキシ化合物、オキセタン化合物又はシアネート化合物が好ましい。
本発明において架橋剤として好適に用いうるエポキシ化合物としては、例えば、1分子中に少なくとも2つのオキシラン基を有するエポキシ化合物、β位にアルキル基を有するエポキシ基を少なくとも1分子中に2つ含むエポキシ化合物などが挙げられる。
[9] Crosslinking agent The polymerizable composition of the present invention may further contain a crosslinking agent for the purpose of improving the strength of the permanent pattern.
The crosslinking agent is not particularly limited as long as it is a compound having a crosslinkable group, and such a compound preferably has two or more crosslinkable groups. As specific examples of the crosslinkable group, oxetane group, cyanate group, and the same groups as those mentioned for the crosslinkable group which the alkali-soluble binder may have can be suitably exemplified. , An oxetane group or a cyanate group. That is, the crosslinking agent is particularly preferably an epoxy compound, an oxetane compound or a cyanate compound.
Examples of the epoxy compound that can be suitably used as a crosslinking agent in the present invention include an epoxy compound having at least two oxirane groups in one molecule and an epoxy compound having at least two epoxy groups having an alkyl group at the β-position in one molecule. Compound etc. are mentioned.

前記1分子中に少なくとも2つのオキシラン基を有するエポキシ化合物としては、例えば、ビキシレノール型若しくはビフェノール型エポキシ化合物(「YX4000ジャパンエポキシレジン社製」等)又はこれらの混合物、イソシアヌレート骨格等を有する複素環式エポキシ化合物(「TEPIC;日産化学工業株式会社製」、「アラルダイトPT810;BASFジャパン社製」等)、ビスフェノールA型エポキシ化合物、ノボラック型エポキシ化合物、ビスフェノールF型エポキシ化合物、水添ビスフェノールA型エポキシ化合物、ビスフェノールS型エポキシ化合物、フェノールノボラック型エポキシ化合物、クレゾ−ルノボラック型エポキシ化合物、ハロゲン化エポキシ化合物(例えば低臭素化エポキシ化合物、高ハロゲン化エポキシ化合物、臭素化フェノールノボラック型エポキシ化合物など)、アリル基含有ビスフェノールA型エポキシ化合物、トリスフェノールメタン型エポキシ化合物、ジフェニルジメタノール型エポキシ化合物、フェノールビフェニレン型エポキシ化合物、ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物(「HP−7200,HP−7200H;大日本インキ化学工業株式会社製」等)、グリシジルアミン型エポキシ化合物(ジアミノジフェニルメタン型エポキシ化合物、ジグリシジルアニリン、トリグリシジルアミノフェノール等)、グリジジルエステル型エポキシ化合物(フタル酸ジグリシジルエステル、アジピン酸ジグリシジルエステル、ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、ダイマー酸ジグリシジルエステル等)ヒダントイン型エポキシ化合物、脂環式エポキシ化合物(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、   Examples of the epoxy compound having at least two oxirane groups in one molecule include a bixylenol type or biphenol type epoxy compound (“YX4000 Japan Epoxy Resin” etc.) or a mixture thereof, a complex having an isocyanurate skeleton, etc. Cyclic epoxy compounds (“TEPIC; manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.”, “Araldite PT810; manufactured by BASF Japan”, etc.), bisphenol A type epoxy compounds, novolac type epoxy compounds, bisphenol F type epoxy compounds, hydrogenated bisphenol A types Epoxy compounds, bisphenol S type epoxy compounds, phenol novolak type epoxy compounds, cresol novolak type epoxy compounds, halogenated epoxy compounds (for example, low brominated epoxy compounds, high halogenated epoxy compounds) Compound, brominated phenol novolac type epoxy compound, etc.), allyl group-containing bisphenol A type epoxy compound, trisphenol methane type epoxy compound, diphenyldimethanol type epoxy compound, phenol biphenylene type epoxy compound, dicyclopentadiene type epoxy compound (" HP-7200, HP-7200H; manufactured by Dainippon Ink Chemical Co., Ltd. "), glycidylamine type epoxy compounds (diaminodiphenylmethane type epoxy compounds, diglycidylaniline, triglycidylaminophenol, etc.), glycidyl ester type epoxy compounds ( Phthalic acid diglycidyl ester, adipic acid diglycidyl ester, hexahydrophthalic acid diglycidyl ester, dimer acid diglycidyl ester, etc.) Hydantoin type epoxy Shi compound, alicyclic epoxy compound (3,4-epoxycyclohexylmethyl-3 ', 4'-epoxycyclohexane carboxylate,

ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、ジシクロペンタジエンジエポキシド、「GT−300,GT−400,ZEHPE3150;ダイセル化学工業株式会社製」等、)、イミド型脂環式エポキシ化合物、トリヒドロキシフェニルメタン型エポキシ化合物、ビスフェノールAノボラック型エポキシ化合物、テトラフェニロールエタン型エポキシ化合物、グリシジルフタレート化合物、テトラグリシジルキシレノイルエタン化合物、ナフタレン基含有エポキシ化合物(ナフトールアラルキル型エポキシ化合物、ナフトールノボラック型エポキシ化合物、4官能ナフタレン型エポキシ化合物、市販品としては「ESN−190,ESN−360;新日鉄化学株式会社製」、「HP−4032,EXA−4750,EXA−4700;大日本インキ化学工業株式会社製」等)、フェノール化合物とジビニルベンゼンやジシクロペンタジエン等のジオレフィン化合物との付加反応によって得られるポリフェノール化合物と、エピクロルヒドリンとの反応物、4−ビニルシクロヘキセン−1−オキサイドの開環重合物を過酢酸等でエポキシ化したもの、線状含リン構造を有するエポキシ化合物、環状含リン構造を有するエポキシ化合物、α−メチルスチルベン型液晶エポキシ化合物、ジベンゾイルオキシベンゼン型液晶エポキシ化合物、アゾフェニル型液晶エポキシ化合物、アゾメチンフェニル型液晶エポキシ化合物、ビナフチル型液晶エポキシ化合物、アジン型エポキシ化合物、グリシジルメタアクリレート共重合系エポキシ化合物(「CP−50S,CP−50M;日本油脂株式会社製」等)、シクロヘキシルマレイミドとグリシジルメタアクリレートとの共重合エポキシ化合物、ビス(グリシジルオキシフェニル)フルオレン型エポキシ化合物、ビス(グリシジルオキシフェニル)アダマンタン型エポキシ化合物などが挙げられるが、これらに限られるものではない。これらのエポキシ樹脂は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Bis (3,4-epoxycyclohexylmethyl) adipate, dicyclopentadiene diepoxide, “GT-300, GT-400, ZEHPE3150; manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.”), imide type alicyclic epoxy compound, trihydroxy Phenylmethane type epoxy compound, bisphenol A novolak type epoxy compound, tetraphenylol ethane type epoxy compound, glycidyl phthalate compound, tetraglycidyl xylenoyl ethane compound, naphthalene group-containing epoxy compound (naphthol aralkyl type epoxy compound, naphthol novolak type epoxy compound) Tetrafunctional naphthalene type epoxy compounds, commercially available products are “ESN-190, ESN-360; manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.”, “HP-4032, EXA-4750, EXA-”. 700; manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.), a reaction product of a polyphenol compound obtained by addition reaction of a phenol compound with a diolefin compound such as divinylbenzene or dicyclopentadiene, and epichlorohydrin, 4-vinylcyclohexene- 1-oxide ring-opened polymer epoxidized with peracetic acid, etc., epoxy compound having linear phosphorus-containing structure, epoxy compound having cyclic phosphorus-containing structure, α-methylstilbene type liquid crystal epoxy compound, dibenzoyloxybenzene Type liquid crystal epoxy compound, azophenyl type liquid crystal epoxy compound, azomethine phenyl type liquid crystal epoxy compound, binaphthyl type liquid crystal epoxy compound, azine type epoxy compound, glycidyl methacrylate copolymer epoxy compound (“CP-50S, CP-50M; "Nippon Yushi Co., Ltd."), copolymerized epoxy compounds of cyclohexylmaleimide and glycidyl methacrylate, bis (glycidyloxyphenyl) fluorene type epoxy compounds, bis (glycidyloxyphenyl) adamantane type epoxy compounds, and the like. It is not limited to. These epoxy resins may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

また、1分子中に少なくとも2つのオキシラン基を有する前記エポキシ化合物以外に、β位にアルキル基を有するエポキシ基を少なくとも1分子中に2つ含むエポキシ化合物を用いることができ、β位がアルキル基で置換されたエポキシ基(より具体的には、β−アルキル置換グリシジル基など)を含む化合物が特に好ましい。
前記β位にアルキル基を有するエポキシ基を少なくとも含むエポキシ化合物は、1分子中に含まれる2個以上のエポキシ基のすべてがβ−アルキル置換グリシジル基であってもよく、少なくとも1個のエポキシ基がβ−アルキル置換グリシジル基であってもよい。
In addition to the epoxy compound having at least two oxirane groups in one molecule, an epoxy compound containing at least two epoxy groups having an alkyl group at the β-position can be used, and the β-position is an alkyl group. Particularly preferred is a compound containing an epoxy group substituted with a (specifically, a β-alkyl-substituted glycidyl group or the like).
In the epoxy compound containing at least an epoxy group having an alkyl group at the β-position, all of two or more epoxy groups contained in one molecule may be a β-alkyl-substituted glycidyl group, and at least one epoxy group May be a β-alkyl-substituted glycidyl group.

前記オキセタン化合物としては、例えば、1分子内に少なくとも2つのオキセタニル基を有するオキセタン樹脂が挙げられる。
具体的には、例えば、ビス[(3−メチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]エーテル、ビス[(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]エーテル、1,4−ビス[(3−メチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン、1,4−ビス[(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン、(3−メチル−3−オキセタニル)メチルアクリレート、(3−エチル−3−オキセタニル)メチルアクリレート、(3−メチル−3−オキセタニル)メチルメタクリレート、(3−エチル−3−オキセタニル)メチルメタクリレート又はこれらのオリゴマーあるいは共重合体等の多官能オキセタン類の他、オキセタン基を有する化合物と、ノボラック樹脂、ポリ(p−ヒドロキシスチレン)、カルド型ビスフェノール類、カリックスアレーン類、カリックスレゾルシンアレーン類、シルセスキオキサン等の水酸基を有する化合物など、とのエーテル化合物が挙げられ、この他、オキセタン環を有する不飽和モノマーとアルキル(メタ)アクリレートとの共重合体なども挙げられる。
前記ビスマレイミド化合物としては、例えば、4,4’−ジフェニルメタンビスマレイミド、ビス−(3−エチル−5−メチル−4−マレイミドフェニル)メタン、2,2’−ビス−[4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル]プロパン、などが挙げられる。
Examples of the oxetane compound include oxetane resins having at least two oxetanyl groups in one molecule.
Specifically, for example, bis [(3-methyl-3-oxetanylmethoxy) methyl] ether, bis [(3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) methyl] ether, 1,4-bis [(3-methyl- 3-Oxetanylmethoxy) methyl] benzene, 1,4-bis [(3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) methyl] benzene, (3-methyl-3-oxetanyl) methyl acrylate, (3-ethyl-3-oxetanyl) In addition to polyfunctional oxetanes such as methyl acrylate, (3-methyl-3-oxetanyl) methyl methacrylate, (3-ethyl-3-oxetanyl) methyl methacrylate or oligomers or copolymers thereof, compounds having an oxetane group; Novolac resin, poly (p-hydroxystyrene), cardo type bisphenol , Calixarenes, calixresorcinarenes, ether compounds such as silsesquioxanes and the like, and other compounds having an oxetane ring and alkyl (meth) acrylate. A polymer etc. are also mentioned.
Examples of the bismaleimide compound include 4,4′-diphenylmethane bismaleimide, bis- (3-ethyl-5-methyl-4-maleimidophenyl) methane, and 2,2′-bis- [4- (4-maleimide). Phenoxy) phenyl] propane, and the like.

前記シアネート化合物としては、例えば、ビスA型シアネート化合物、ビスF型シアネート化合物、クレゾールノボラック型シアネート化合物、フェノールノボラック型シアネート化合物、などが挙げられる。   Examples of the cyanate compound include a bis A type cyanate compound, a bis F type cyanate compound, a cresol novolac type cyanate compound, and a phenol novolac type cyanate compound.

重合性組成物は、架橋剤を含んでも含まなくてもよいが、含む場合、架橋剤の含有量は、本発明の重合性組成物の全固形分質量に対して、1質量%以上40質量%以下であることが好ましく、3質量%以上20質量%以下であることがより好ましい。   The polymerizable composition may or may not contain a crosslinking agent, but when it is contained, the content of the crosslinking agent is 1% by mass or more and 40% by mass with respect to the total solid content of the polymerizable composition of the present invention. % Or less, and more preferably 3% by mass or more and 20% by mass or less.

[10]硬化促進剤
本発明の重合性組成物は、前記エポキシ化合物や前記オキセタン化合物等の架橋剤の熱硬化を促進することを目的に、更に、硬化促進剤を含有してもよい。
硬化促進剤としては、例えば、アミン化合物(例えば、ジシアンジアミド、ベンジルジメチルアミン、4−(ジメチルアミノ)−N,N−ジメチルベンジルアミン、4−メトキシ−N,N−ジメチルベンジルアミン、4−メチル−N,N−ジメチルベンジルアミン等)、4級アンモニウム塩化合物(例えば、トリエチルベンジルアンモニウムクロリド等)、ブロックイソシアネート化合物(例えば、ジメチルアミン等)、イミダゾール誘導体二環式アミジン化合物及びその塩(例えば、イミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、4−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−(2−シアノエチル)−2−エチル−4−メチルイミダゾール等)、リン化合物(例えば、トリフェニルホスフィン等)、グアナミン化合物(例えば、メラミン、グアナミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン等)、S−トリアジン誘導体(例えば、2,4−ジアミノ−6−メタクリロイルオキシエチル−S−トリアジン、2−ビニル−2,4−ジアミノ−S−トリアジン、2−ビニル−4,6−ジアミノ−S−トリアジン・イソシアヌル酸付加物、2,4−ジアミノ−6−メタクリロイルオキシエチル−S−トリアジン・イソシアヌル酸付加物等)などを用いることができる。硬化促進剤は、メラミン又はジシアンジアミドであることが好ましい。
硬化促進剤は1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
重合性組成物は、硬化促進剤を含有してもしなくても良いが、含有する場合、硬化促進剤の前記重合性組成物の全固形分に対する含有量は、通常0.01〜15質量%である。
[10] Curing accelerator The polymerizable composition of the present invention may further contain a curing accelerator for the purpose of accelerating the thermal curing of the crosslinking agent such as the epoxy compound or the oxetane compound.
Examples of the curing accelerator include amine compounds (for example, dicyandiamide, benzyldimethylamine, 4- (dimethylamino) -N, N-dimethylbenzylamine, 4-methoxy-N, N-dimethylbenzylamine, 4-methyl- N, N-dimethylbenzylamine, etc.), quaternary ammonium salt compounds (eg, triethylbenzylammonium chloride, etc.), blocked isocyanate compounds (eg, dimethylamine, etc.), imidazole derivative bicyclic amidine compounds and salts thereof (eg, imidazole) 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 4-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1- (2-cyanoethyl) -2-ethyl 4-methylimidazole, etc.), phosphorus compounds (eg, triphenylphosphine, etc.), guanamine compounds (eg, melamine, guanamine, acetoguanamine, benzoguanamine, etc.), S-triazine derivatives (eg, 2,4-diamino-6-methacryloyl) Oxyethyl-S-triazine, 2-vinyl-2,4-diamino-S-triazine, 2-vinyl-4,6-diamino-S-triazine isocyanuric acid adduct, 2,4-diamino-6-methacryloyloxy Ethyl-S-triazine / isocyanuric acid adduct, etc.) can be used. The curing accelerator is preferably melamine or dicyandiamide.
A hardening accelerator may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
The polymerizable composition may or may not contain a curing accelerator, but when it is contained, the content of the curing accelerator with respect to the total solid content of the polymerizable composition is usually 0.01 to 15% by mass. It is.

[11]無機フィラー
本発明の重合性組成物には、更に無機フィラーを含んでもよい。本発明に用い得る無機フィラーとしてはシリカが好ましく、シランカップリング剤で表面処理された球状のシリカが特に好ましい。
本発明の重合性組成物がフィラーを含有することにより、耐久性の高いパターンが得られる点で好ましい(特に、ソルダーレジストで覆われる金属配線の配線密度が高い場合など、ソルダーレジストに対してより厳しい耐久性が求められる場合、上記効果は顕著である)。
シランカップリング剤で表面処理された球状のシリカを用いることにより、重合性組成物のサーマルサイクルテスト耐性、保存安定性が向上し、例えば、サーマルサイクルテストの如き厳しい雰囲気を経た後も、パターン形成直後と同様な良好な形状を維持することが可能となる。
[11] Inorganic filler The polymerizable composition of the present invention may further contain an inorganic filler. As the inorganic filler that can be used in the present invention, silica is preferable, and spherical silica surface-treated with a silane coupling agent is particularly preferable.
When the polymerizable composition of the present invention contains a filler, it is preferable in that a highly durable pattern is obtained (especially when the wiring density of the metal wiring covered with the solder resist is high, more than the solder resist). The above effect is remarkable when severe durability is required).
By using spherical silica surface-treated with a silane coupling agent, the thermal cycle test resistance and storage stability of the polymerizable composition are improved. For example, pattern formation is possible even after a harsh atmosphere such as a thermal cycle test. It becomes possible to maintain the same good shape as immediately after.

なお、球状フィラーにおける「球状」とは、粒子形状が、針状、柱状、不定形ではなく、丸みを帯びていればよく、必ずしも「真球状」である必要はないが、代表的な「球状」の形態としては「真球状」が挙げられる。
前記フィラーが球状であることは、走査型電子顕微鏡(SEM)で観察することにより、確認することができる。
The “spherical” in the spherical filler is not necessarily a needle shape, a columnar shape, or an indeterminate shape, but may be rounded, and is not necessarily “true spherical”. As the form of "", "spherical" is mentioned.
It can be confirmed that the filler is spherical by observing with a scanning electron microscope (SEM).

前記無機フィラーの一次粒子の体積平均粒径には、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.05μm〜3μmが好ましく、0.1μm〜1μmがより好ましい。前記フィラーの一次粒子の体積平均粒径が上記範囲において、チクソトロピー性の発現による加工性の低下が抑制され、かつ、最大粒子径が大きくなることもないために、得られる硬化膜における異物の付着や塗膜の不均一に起因する欠陥の発生が抑制されることから有利である。
前記無機フィラーの一次粒子の体積平均粒径は、動的光散乱法粒子径分布測定装置により測定することができる。
前記無機フィラーは前述の分散剤、バインダーを用いることにより分散することができる。前記したように、硬化性の観点から、側鎖に架橋性基を有するアルカリ可溶性バインダーポリマーが特に好ましい。
There is no restriction | limiting in particular in the volume average particle diameter of the primary particle of the said inorganic filler, Although it can select suitably according to the objective, 0.05 micrometer-3 micrometers are preferable and 0.1 micrometer-1 micrometer are more preferable. When the volume average particle size of the primary particles of the filler is in the above range, the deterioration of workability due to the expression of thixotropic properties is suppressed, and the maximum particle size is not increased, so that foreign matter adheres to the obtained cured film. And the occurrence of defects due to non-uniformity of the coating film is suppressed, which is advantageous.
The volume average particle diameter of the primary particles of the inorganic filler can be measured by a dynamic light scattering particle diameter distribution measuring apparatus.
The inorganic filler can be dispersed by using the aforementioned dispersant and binder. As described above, an alkali-soluble binder polymer having a crosslinkable group in the side chain is particularly preferable from the viewpoint of curability.

−表面処理−
次に、無機フィラーの表面処理について説明する。無機フィラーの表面処理としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、シランカップリング剤によりシリカを被覆する処理が好ましい。
-Surface treatment-
Next, the surface treatment of the inorganic filler will be described. There is no restriction | limiting in particular as surface treatment of an inorganic filler, Although it can select suitably according to the objective, The process which coat | covers a silica with a silane coupling agent is preferable.

−シランカップリング剤−
無機フィラーの表面処理に用いられるシランカップリング剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、アルコキシシリル基、クロロシリル基、及びアセトキシシリル基から選択される少なくとも1種の官能基(以下、「「第1官能基」とも称する。」と、(メタ)アクリロイル基、アミノ基及びエポキシ基から選択される少なくとも1種の官能基(以下、「第2官能基」とも称する。)が好ましく、第2官能基が(メタ)アクリロイル基、又はアミノ基がより好ましく、第2官能基が(メタ)アクリロイル基がより好ましい。前記第2官能基が(メタ)アクリロイル基であると、保存安定性やTCT耐性の点で、有利である。
-Silane coupling agent-
There is no restriction | limiting in particular as a silane coupling agent used for the surface treatment of an inorganic filler, Although it can select suitably according to the objective, At least 1 sort (s) selected from an alkoxysilyl group, a chlorosilyl group, and an acetoxysilyl group Functional group (hereinafter also referred to as “first functional group”) and at least one functional group selected from (meth) acryloyl group, amino group and epoxy group (hereinafter also referred to as “second functional group”). The second functional group is more preferably a (meth) acryloyl group or an amino group, the second functional group is more preferably a (meth) acryloyl group, and the second functional group is a (meth) acryloyl group. If it exists, it is advantageous in terms of storage stability and TCT resistance.

また、特公平7−68256号公報に記載される、第1官能基として、アルコキシシリル基、クロロシリル基、及びアセトキシシリル基から選択される少なくとも1種と、第2官能基として、イミダゾール基、アルキルイミダゾール基、及びビニルイミダゾール基から選択される少なくとも1種とを有するものも同様に好ましく用いることができる。   Further, as described in JP-B-7-68256, the first functional group is at least one selected from an alkoxysilyl group, a chlorosilyl group, and an acetoxysilyl group, and the second functional group is an imidazole group or an alkyl group. Those having at least one selected from an imidazole group and a vinylimidazole group can also be preferably used.

前記シランカップリング剤としては、特に制限はないが、例えば、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、特公平7−68256号公報に記載されるα−[[3−(トリメトキシシリル)プロポキシ]メチル]−イミダゾール−1−エタノール、2−エチル−4−メチル−α−[[3−(トリメトキシシリル)プロポキシ]メチル]−イミダゾール−1−エタノール、4−ビニル−α−[[3−(トリメトキシシリル)プロポキシ]メチル]−イミダゾール−1−エタノール、2−エチル−4−メチルイミダゾプロピルトリメトキシシラン、及びこれらの塩、分子内縮合物、分子間縮合物等が好適に挙げられる。これらは1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。   The silane coupling agent is not particularly limited. For example, γ-aminopropyltriethoxysilane, N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N- (β-aminoethyl)- γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, JP 7- [Alpha]-[[3- (trimethoxysilyl) propoxy] methyl] -imidazole-1-ethanol, 2-ethyl-4-methyl- [alpha]-[[3- (trimethoxysilyl) propoxy] described in Japanese Patent No. 68256 Methyl] -imidazole-1-ethanol, 4-vinyl-α-[[3 (Trimethoxysilyl) propoxy] methyl] - imidazole-1-ethanol, 2-ethyl-4-methyl-imidazo-trimethoxysilane, and their salts, intramolecular condensates, intermolecular condensates, and the like preferably. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more types.

前記シランカップリング剤による球状のシリカの表面処理は、該球状のシリカのみに対して予め行なってもよいし(この場合を以下「前処理」とも称す。)、重合性組成物に含まれる他のフィラーの一部又は全部と合わせて行ってもよい。
前処理を行う方法としては、特に制限はなく、例えば、乾式法、水溶液法、有機溶媒法、スプレー法等の方法が挙げられる。前処理を行なう温度は、特に制限はないが、常温〜200℃が好ましい。
前処理を行なう際には触媒を加えることも好ましい。この触媒としては、特に制限はなく、例えば、酸、塩基、金属化合物、有機金属化合物等が挙げられる。
The surface treatment of the spherical silica with the silane coupling agent may be performed only on the spherical silica in advance (this case is hereinafter also referred to as “pretreatment”), or other components included in the polymerizable composition. You may carry out together with a part or all of the filler.
The method for performing the pretreatment is not particularly limited, and examples thereof include a dry method, an aqueous solution method, an organic solvent method, and a spray method. The temperature at which the pretreatment is performed is not particularly limited, but is preferably from room temperature to 200 ° C.
It is also preferable to add a catalyst during the pretreatment. There is no restriction | limiting in particular as this catalyst, For example, an acid, a base, a metal compound, an organometallic compound etc. are mentioned.

前処理を行なう場合のシランカップリング剤の添加量は、特に制限はないが、球状のシリカ100質量部に対し、0.01質量部〜50質量部の範囲が好ましく、0.05質量部〜50質量部の範囲がより好ましい。前記添加量が上記範囲において、効果を発現するに十分な表面処理が行われ、かつ、処理後の球状のシリカの凝集に起因する取り扱い性の低下が抑制される。   The amount of the silane coupling agent added in the pretreatment is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.01 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of spherical silica, and 0.05 to The range of 50 parts by mass is more preferable. When the addition amount is in the above range, a surface treatment sufficient to exhibit the effect is performed, and a decrease in handleability due to aggregation of spherical silica after the treatment is suppressed.

前記シランカップリング剤は、前記第1官能基が、基材表面、球状のシリカ表面、及びバインダーの活性基と反応し、更に前記第2官能基が、バインダーのカルボキシル基及びエチレン性不飽和基と反応するために、基材と感光層との密着性を向上させる作用がある。一方、前記シランカップリング剤は反応性が高いため、そのものを重合性組成物中に添加した場合には、拡散作用により、保存中に主に第2官能基が反応乃至失活してしまい、シェルフライフやポットライフが短くなることがある。   In the silane coupling agent, the first functional group reacts with the substrate surface, the spherical silica surface, and the active group of the binder, and the second functional group further includes a carboxyl group and an ethylenically unsaturated group of the binder. Therefore, it has the effect of improving the adhesion between the substrate and the photosensitive layer. On the other hand, since the silane coupling agent is highly reactive, when it is added to the polymerizable composition, the second functional group mainly reacts or deactivates during storage due to the diffusion action, Shelf life and pot life may be shortened.

しかし、上述したように前記球状のシリカをシランカップリング剤で前処理したものを用いれば、拡散作用が抑制されることにより、シェルフライフやポットライフの問題が大幅に改善され、一液型とすることも可能になる。更に、球状のシリカに対して前処理を施す場合には、攪拌条件、温度条件、及び触媒の使用といった条件が自由に選べるため、前処理を行わずに添加する場合に比べてシランカップリング剤の第1官能基と球状のシリカ中の活性基との反応率を著しく高めることができる。したがって、特に無電解金メッキ、無電解半田メッキ、耐湿負荷試験といった苛酷な要求特性において非常に良好な結果が得られる。また、前記前処理を行うことでシランカップリング剤の使用量を少なくすることができ、シェルフライフ及びポットライフを更に改善できる。
本発明で用いることができるシランカップリング剤で表面処理された球状のシリカとしては、例えば、電気化学工業:FB、SFPシリーズ、龍森:1−FX、東亜合成:HSPシリーズ、扶桑化学工業:SPシリーズなどが挙げられる。
However, as described above, if the spherical silica pretreated with a silane coupling agent is used, the diffusion effect is suppressed, so that the shelf life and pot life problems are greatly improved. It is also possible to do. Furthermore, when pre-treating spherical silica, conditions such as stirring conditions, temperature conditions, and use of a catalyst can be freely selected, so that the silane coupling agent is compared with the case of adding without pre-treatment. The reaction rate between the first functional group and the active group in the spherical silica can be remarkably increased. Therefore, very good results can be obtained particularly in severe required characteristics such as electroless gold plating, electroless solder plating, and moisture resistance load test. Moreover, the amount of the silane coupling agent used can be reduced by performing the pretreatment, and the shelf life and pot life can be further improved.
Examples of the spherical silica surface-treated with a silane coupling agent that can be used in the present invention include, for example, Electrochemical Industry: FB, SFP series, Tatsumori: 1-FX, Toa Gosei: HSP series, Fuso Chemical Industries: SP series etc. are mentioned.

重合性組成物の全固形分質量に対する無機フィラーの含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1質量%〜60質量%が好ましい。添加量が上記範囲において、十分な線膨張係数の低下が達成され、かつ、形成された硬化膜の脆化が抑制され、永久パターンを用いて配線を形成した場合の配線の保護膜としての機能が十分に発現される。   There is no restriction | limiting in particular in content of the inorganic filler with respect to the total solid content mass of polymeric composition, Although it can select suitably according to the objective, 1 mass%-60 mass% are preferable. When the addition amount is in the above range, a sufficient decrease in the coefficient of linear expansion is achieved, and embrittlement of the formed cured film is suppressed, and the function as a wiring protective film when a wiring is formed using a permanent pattern Is fully expressed.

[12]界面活性剤
本発明の重合性組成物には、塗布性をより向上させる観点から、各種の界面活性剤を添加してもよい。界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤などの各種界面活性剤を使用できる。
[12] Surfactant Various polymerizable surfactants may be added to the polymerizable composition of the present invention from the viewpoint of further improving the coatability. As the surfactant, various surfactants such as a fluorine-based surfactant, a nonionic surfactant, a cationic surfactant, an anionic surfactant, and a silicone-based surfactant can be used.

特に、本発明の重合性組成物は、フッ素系界面活性剤を含有することで、塗布液として調製したときの液特性(特に、流動性)がより向上することから、塗布厚の均一性や省液性をより改善することができる。
即ち、フッ素系界面活性剤を含有する重合性組成物を適用した塗布液を用いて膜形成する場合においては、被塗布面と塗布液との界面張力を低下させることにより、被塗布面への濡れ性が改善され、被塗布面への塗布性が向上する。このため、少量の液量で数μm程度の薄膜を形成した場合であっても、厚みムラの小さい均一厚の膜形成をより好適に行える点で有効である。
In particular, since the polymerizable composition of the present invention contains a fluorosurfactant, liquid properties (particularly fluidity) when prepared as a coating liquid are further improved. The liquid-saving property can be further improved.
That is, in the case of forming a film using a coating liquid to which a polymerizable composition containing a fluorosurfactant is applied, by reducing the interfacial tension between the coated surface and the coating liquid, The wettability is improved and the coating property to the coated surface is improved. For this reason, even when a thin film of about several μm is formed with a small amount of liquid, it is effective in that it is possible to more suitably form a film having a uniform thickness with small thickness unevenness.

フッ素系界面活性剤中のフッ素含有率は、3質量%〜40質量%が好適であり、より好ましくは5質量%〜30質量%であり、特に好ましくは7質量%〜25質量%である。フッ素含有率がこの範囲内であるフッ素系界面活性剤は、塗布膜の厚さの均一性や省液性の点で効果的であり、重合性組成物中における溶解性も良好である。   The fluorine content in the fluorosurfactant is preferably 3% by mass to 40% by mass, more preferably 5% by mass to 30% by mass, and particularly preferably 7% by mass to 25% by mass. A fluorine-based surfactant having a fluorine content in this range is effective in terms of uniformity of coating film thickness and liquid-saving properties, and has good solubility in the polymerizable composition.

フッ素系界面活性剤としては、例えば、メガファックF171、同F172、同F173、同F176、同F177、同F141、同F142、同F143、同F144、同R30、同F437、同F475、同F479、同F482、同F554、同F780、同F781(以上、DIC(株)製)、フロラードFC430、同FC431、同FC171(以上、住友スリーエム(株)製)、サーフロンS−382、同SC−101、同SC−103、同SC−104、同SC−105、同SC1068、同SC−381、同SC−383、同S393、同KH−40(以上、旭硝子(株)製)、ソルスパース20000(日本ルーブリゾール(株)製)等が挙げられる。   Examples of the fluorosurfactant include Megafac F171, F172, F173, F176, F176, F177, F141, F142, F143, F144, R30, F437, F475, F479, F482, F554, F780, F780, F781 (above DIC Corporation), Florard FC430, FC431, FC171 (above, Sumitomo 3M Limited), Surflon S-382, SC-101, Same SC-103, Same SC-104, Same SC-105, Same SC1068, Same SC-381, Same SC-383, Same S393, Same KH-40 (above, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), Solsperse 20000 (Japan Rouble) Zole Co., Ltd.).

ノニオン系界面活性剤として具体的には、グリセロール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン並びにそれらのエトキシレート及びプロポキシレート(例えば、グリセロールプロポキシレート、グリセリンエトキシレート等)、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、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、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ソルビタン脂肪酸エステル(BASF社製のプルロニックL10、L31、L61、L62、10R5、17R2、25R2、テトロニック304、701、704、901、904、150R1等が挙げられる。   Specific examples of nonionic surfactants include glycerol, trimethylolpropane, trimethylolethane, and ethoxylates and propoxylates thereof (for example, glycerol propoxylate, glycerin ethoxylate, etc.), polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene Stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octylphenyl ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol distearate, sorbitan fatty acid ester (Pluronic L10, L31, L61, L62 manufactured by BASF, 10R5, 17R2, 25R2, Tetronic 304, 701, 704, 901, 904, 150R1, etc. It is.

カチオン系界面活性剤として具体的には、フタロシアニン誘導体(商品名:EFKA−745、森下産業(株)製)、オルガノシロキサンポリマーKP341(信越化学工業(株)製)、(メタ)アクリル酸系(共)重合体ポリフローNo.75、No.90、No.95(共栄社化学(株)製)、W001(裕商(株)製)等が挙げられる。   Specific examples of the cationic surfactant include phthalocyanine derivatives (trade name: EFKA-745, manufactured by Morishita Sangyo Co., Ltd.), organosiloxane polymer KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), (meth) acrylic acid ( Co) polymer polyflow no. 75, no. 90, no. 95 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), W001 (manufactured by Yusho Co., Ltd.) and the like.

アニオン系界面活性剤として具体的には、W004、W005、W017(裕商(株)社製)等が挙げられる。   Specific examples of the anionic surfactant include W004, W005, W017 (manufactured by Yusho Co., Ltd.) and the like.

シリコーン系界面活性剤としては、例えば、東レ・ダウコーニング(株)製「トーレシリコーンDC3PA」、「トーレシリコーンSH7PA」、「トーレシリコーンDC11PA」,「トーレシリコーンSH21PA」,「トーレシリコーンSH28PA」、「トーレシリコーンSH29PA」、「トーレシリコーンSH30PA」、「トーレシリコーンSH8400」、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製「TSF−4440」、「TSF−4300」、「TSF−4445」、「TSF−4460」、「TSF−4452」、信越シリコーン株式会社製「KP341」、「KF6001」、「KF6002」、ビックケミー社製「BYK307」、「BYK323」、「BYK330」等が挙げられる。
これら界面活性剤のなかでもフッ素系界面活性剤がもっとも好ましい
界面活性剤は、1種のみを用いてもよいし、2種類以上を組み合わせてもよい。
重合性組成物は、界面活性剤を含んでも含まなくてもよいが、含む場合、界面活性剤の含有量は、本発明の重合性組成物の全固形分質量に対して、0.001質量%以上1質量%以下であることが好ましく、0.01質量%以上0.1質量%以下であることがより好ましい。
Examples of the silicone surfactant include “Toray Silicone DC3PA”, “Toray Silicone SH7PA”, “Toray Silicone DC11PA”, “Tore Silicone SH21PA”, “Tore Silicone SH28PA”, “Toray Silicone” manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd. “Silicone SH29PA”, “Toresilicone SH30PA”, “Toresilicone SH8400”, “TSF-4440”, “TSF-4300”, “TSF-4445”, “TSF-4460”, “TSF” manufactured by Momentive Performance Materials, Inc. -4552 "," KP341 "," KF6001 "," KF6002 "manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.," BYK307 "," BYK323 "," BYK330 "manufactured by Big Chemie.
Among these surfactants, the surfactant having the most preferable fluorine-based surfactant may be used alone or in combination of two or more.
The polymerizable composition may or may not contain a surfactant, but when it is contained, the content of the surfactant is 0.001 mass relative to the total solid mass of the polymerizable composition of the present invention. % To 1% by mass, more preferably 0.01% to 0.1% by mass.

[13]その他の成分
本発明の重合性組成物には、前記必須成分や前記好ましい添加剤に加え、本発明の効果を損なわない限りにおいて、目的に応じてその他の成分を適宜選択して用いてもよい。
併用可能なその他の成分としては、例えば、シランカップリング剤、熱硬化促進剤、熱重合禁止剤、可塑剤、着色剤(着色顔料あるいは染料)などが挙げられ、更に基材表面への密着促進剤及びその他の助剤類(例えば、導電性粒子、充填剤、消泡剤、難燃剤、レベリング剤、剥離促進剤、酸化防止剤、香料、表面張力調整剤、連鎖移動剤など)を併用してもよい。
これらの成分を適宜含有させることにより、目的とするソルダーレジストの安定性、写真性、膜物性などの性質を調整することができる。特にシランカップリング剤を添加することは基板との密着性の向上のために好ましい。
前記熱重合禁止剤については、例えば特開2008−250074号公報の段落〔0101〕〜〔0102〕に詳細に記載されている。
前記可塑剤については、例えば特開2008−250074号公報の段落〔0103〕〜〔0104〕に詳細に記載されている。
前記着色剤については、例えば特開2008−250074号公報の段落〔0105〕〜〔0106〕や特開2009−205029号公報の段落〔0038〕,〔0039〕に詳細に記載されている。
前記密着促進剤については、例えば特開2008−250074号公報の段落〔0107〕〜〔0109〕に詳細に記載されている。
これら公報に記載の添加剤は、いずれも本発明の重合性組成物に使用可能である。
[13] Other components In the polymerizable composition of the present invention, in addition to the essential components and the preferred additives, other components are appropriately selected and used depending on the purpose as long as the effects of the present invention are not impaired. May be.
Examples of other components that can be used in combination include silane coupling agents, thermosetting accelerators, thermal polymerization inhibitors, plasticizers, colorants (color pigments or dyes), and further promotion of adhesion to the substrate surface. Agents and other auxiliary agents (for example, conductive particles, fillers, antifoaming agents, flame retardants, leveling agents, peeling accelerators, antioxidants, fragrances, surface tension modifiers, chain transfer agents, etc.) May be.
By appropriately containing these components, it is possible to adjust properties such as stability, photographic properties, and film properties of the target solder resist. In particular, the addition of a silane coupling agent is preferable for improving the adhesion to the substrate.
The thermal polymerization inhibitor is described in detail, for example, in paragraphs [0101] to [0102] of JP-A-2008-250074.
The plasticizer is described in detail, for example, in paragraphs [0103] to [0104] of JP-A-2008-250074.
The colorant is described in detail, for example, in paragraphs [0105] to [0106] of JP-A-2008-250074 and paragraphs [0038] and [0039] of JP-A-2009-205029.
The adhesion promoter is described in detail, for example, in paragraphs [0107] to [0109] of JP-A-2008-250074.
Any of the additives described in these publications can be used in the polymerizable composition of the present invention.

このようにして得られた本発明の重合性組成物は、固形分濃度は5質量%以上90質量%以下であることが好ましく、より好ましくは20質量%以上80質量%以下、最も好ましくは40質量%以上60質量%以下である。   The polymerizable composition of the present invention thus obtained preferably has a solid content concentration of 5% by mass to 90% by mass, more preferably 20% by mass to 80% by mass, and most preferably 40%. It is not less than 60% by mass.

本発明の重合性組成物は、異物の除去や欠陥の低減などの目的で、フィルタで濾過することが好ましい。従来からろ過用途等に用いられているものであれば特に限定されることなく用いることができる。例えば、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等のフッ素樹脂、ナイロン−6、ナイロン−6,6等のポリアミド系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン樹脂(高密度、超高分子量を含む)等によるフィルタが挙げられる。これら素材の中でもポリプロピレン(高密度ポリプロピレンを含む)が好ましい。
フィルタの孔径は、0.01〜7.0μm程度が適しており、好ましくは0.01〜2.5μm程度、更に好ましくは0.01〜1.5μm程度である。この範囲とすることにより、溶解した顔料等に混入しており、後工程において均一及び平滑な着色組成物の調製を阻害する、微細な異物を確実に除去することが可能となる。
フィルタを使用する際、異なるフィルタを組み合わせても良い。その際、第1のフィルタでのフィルタリングは、1回のみでもよいし、2回以上行ってもよい。異なるフィルターを組み合わせて2回以上フィルタリングを行う場合は1回目のフィルタリングの孔径より2回目以降の孔径が大きい方が好ましい。また、上述した範囲内で異なる孔径の第1のフィルタを組み合わせてもよい。ここでの孔径は、フィルタメーカーの公称値を参照することができる。市販のフィルタとしては、例えば、日本ポール株式会社、アドバンテック東洋株式会社、日本インテグリス株式会社(旧日本マイクロリス株式会社)又は株式会社キッツマイクロフィルタ等が提供する各種フィルタの中から選択することができる。
第2のフィルタは、上述した第1のフィルタと同様の材料等で形成されたものを使用することができる。第2のフィルタの孔径は、0.5〜7.0μm程度が適しており、好ましくは2.5〜7.0μm程度、更に好ましくは4.5〜6.0μm程度である。この範囲とすることにより、混合液に含有されている成分粒子を残存させたまま、混合液に混入しており、後工程でおいて均一及び平滑な重合性組成物の調製を阻害する異物を除去することができる。
例えば、第1のフィルタでのフィルタリングは、分散液のみで行い、他の成分を混合した後で、第2のフィルタリングを行ってもよい。
The polymerizable composition of the present invention is preferably filtered with a filter for the purpose of removing foreign substances or reducing defects. If it is conventionally used for the filtration use etc., it can use without being specifically limited. For example, fluorine resins such as PTFE (polytetrafluoroethylene), polyamide resins such as nylon-6 and nylon-6,6, polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene (PP) (including high density and ultra high molecular weight), etc. Filter. Among these materials, polypropylene (including high density polypropylene) is preferable.
The filter has a pore diameter of about 0.01 to 7.0 μm, preferably about 0.01 to 2.5 μm, and more preferably about 0.01 to 1.5 μm. By setting it as this range, it becomes possible to remove reliably the fine foreign material which is mixed in the dissolved pigment etc. and inhibits preparation of the uniform and smooth coloring composition in a post process.
When using filters, different filters may be combined. At that time, the filtering by the first filter may be performed only once or may be performed twice or more. When filtering two or more times by combining different filters, it is preferable that the second and subsequent pore sizes be larger than the pore size of the first filtering. Moreover, you may combine the 1st filter of a different hole diameter within the range mentioned above. The pore diameter here can refer to the nominal value of the filter manufacturer. As a commercially available filter, for example, it can be selected from various filters provided by Nippon Pole Co., Ltd., Advantech Toyo Co., Ltd., Japan Entegris Co., Ltd. (formerly Japan Microlith Co., Ltd.) or KITZ Micro Filter Co., Ltd. .
As the second filter, a filter formed of the same material as the first filter described above can be used. The pore size of the second filter is suitably about 0.5 to 7.0 μm, preferably about 2.5 to 7.0 μm, more preferably about 4.5 to 6.0 μm. By setting it within this range, the component particles contained in the mixed solution are left in the mixed solution, and foreign matters that hinder the preparation of a uniform and smooth polymerizable composition in the post-process are removed. Can be removed.
For example, the filtering by the first filter may be performed only with the dispersion, and the second filtering may be performed after mixing other components.

本発明の重合性組成物の用途は、特に限定されないが、ソルダーレジスト用、固体撮像素子におけるシリコン基板の裏面に対する遮光膜用、ウエハーレベルレンズに対する遮光膜用などを挙げることができ、ソルダーレジスト用であることが好ましい。
本発明の重合性組成物が、ソルダーレジスト用である場合、比較的厚みの大きい塗膜を形成するために、固形分濃度は30質量%以上80質量%以下であることが好ましく、より好ましくは35質量%以上70質量%以下、最も好ましくは40質量%以上60質量%以下である。
また、本発明の重合性組成物の粘度は、1mPa・s以上3000mPa・s以下の範囲にあることが好ましく、より好ましくは、10mPa・s以上2000mPa・s以下の範囲であり、最も好ましくは、100mPa・s以上1500mPa・s以下の範囲である。
本発明の重合性組成物が、ソルダーレジスト用である場合、厚膜形成性と均一塗布性の観点から、10mPa・s以上3000mPa・s以下の範囲にあることが好ましく、より好ましくは、500mPa・s以上1500mPa・s以下の範囲であり、最も好ましくは、700mPa・s以上1400mPa・s以下の範囲である。
The use of the polymerizable composition of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a solder resist, a light shielding film for a back surface of a silicon substrate in a solid-state imaging device, a light shielding film for a wafer level lens, and the like. It is preferable that
When the polymerizable composition of the present invention is for a solder resist, the solid content concentration is preferably 30% by mass or more and 80% by mass or less in order to form a relatively thick coating film, more preferably It is 35 mass% or more and 70 mass% or less, Most preferably, it is 40 mass% or more and 60 mass% or less.
The viscosity of the polymerizable composition of the present invention is preferably in the range of 1 mPa · s to 3000 mPa · s, more preferably in the range of 10 mPa · s to 2000 mPa · s, most preferably The range is from 100 mPa · s to 1500 mPa · s.
When the polymerizable composition of the present invention is for a solder resist, it is preferably in the range of 10 mPa · s or more and 3000 mPa · s or less, more preferably 500 mPa · s, from the viewpoint of thick film formability and uniform coating property. The range is from s to 1500 mPa · s, and most preferably from 700 mPa · s to 1400 mPa · s.

本発明は、上記した本発明の重合性組成物より形成される感光層にも関する。このような感光性層は、本発明の重合性組成物より形成されているので、赤外領域における遮光性が高く、可視光領域における透光性が高く、かつ、アルカリ現像による解像性に優れたパターンを形成可能な感光層である。また、上記重合性組成物は経時安定性に優れることから、重合性組成物の調液から感光層の形成までの時間に拠らず、上記各特性を確実に発現できる感光層である。
更に、本発明は、上記した本発明の重合性組成物より形成される永久パターンにも関する。本発明の永久パターンは、本発明の重合性組成物より形成された感光層に対して、露光及びアルカリ現像を行うことにより得られるものであり、本発明の重合性組成物を使用していることによって、赤外領域における遮光性が高く、可視光領域における透光性が高く、かつ、アルカリ現像による解像性に優れたパターンである。また、上記重合性組成物は経時安定性に優れることから、重合性組成物の調液から感光層の形成までの時間に拠らず、上記各特性を確実に発現できるパターンである。
更に、本発明は、本発明の重合性組成物を用いて感光層を形成する工程と、該感光層をパターン露光して露光部を硬化させる工程と、未露光部をアルカリ現像により除去して永久パターンを形成する工程とを、この順で有するパターン形成方法にも関する。
The present invention also relates to a photosensitive layer formed from the above-described polymerizable composition of the present invention. Since such a photosensitive layer is formed from the polymerizable composition of the present invention, the light-shielding property in the infrared region is high, the light-transmitting property in the visible light region is high, and the resolution by alkali development is high. It is a photosensitive layer capable of forming an excellent pattern. In addition, since the polymerizable composition is excellent in stability over time, it is a photosensitive layer that can reliably exhibit the above-described characteristics regardless of the time from preparation of the polymerizable composition to formation of the photosensitive layer.
Furthermore, this invention relates also to the permanent pattern formed from the polymeric composition of above-described this invention. The permanent pattern of the present invention is obtained by subjecting a photosensitive layer formed from the polymerizable composition of the present invention to exposure and alkali development, and uses the polymerizable composition of the present invention. Thus, the pattern has a high light-shielding property in the infrared region, a high light-transmitting property in the visible light region, and an excellent resolution by alkali development. In addition, since the polymerizable composition is excellent in stability over time, it is a pattern that can surely exhibit the above-described characteristics regardless of the time from preparation of the polymerizable composition to formation of the photosensitive layer.
Furthermore, the present invention includes a step of forming a photosensitive layer using the polymerizable composition of the present invention, a step of pattern exposing the photosensitive layer to cure an exposed portion, and removing an unexposed portion by alkali development. The present invention also relates to a pattern forming method having a process of forming a permanent pattern in this order.

以下、本発明の重合性組成物を用いてパターン状のソルダーレジストを例にとって、永久パターンを形成する方法について詳述する。しかしながら、以下の塗布液調製用の溶剤の種類や使用量、塗布液の塗布方法、感光層の厚み、露光工程やその他の工程などに関する説明は、ソルダーレジスト用途に限った内容ではない。なお、ここでは、重合性組成物を用いて感光層(重合性組成物層)を形成する場合を例に挙げる。   Hereinafter, a method for forming a permanent pattern will be described in detail by taking a patterned solder resist as an example using the polymerizable composition of the present invention. However, the following description regarding the type and amount of the solvent for preparing the coating liquid, the coating liquid coating method, the thickness of the photosensitive layer, the exposure process, and other processes is not limited to the solder resist application. Here, the case where a photosensitive layer (polymerizable composition layer) is formed using a polymerizable composition is taken as an example.

−感光層−
パターン状のソルダーレジスト(ソルダーレジストパターン)を形成するには、まず、前記本発明の重合性組成物により感光層を形成する。感光層は、前記重合性組成物を含んで形成される層であれば、特に制限はなく、膜厚、積層構造などについては、目的に応じて適宜選択することができる。
-Photosensitive layer-
In order to form a patterned solder resist (solder resist pattern), first, a photosensitive layer is formed from the polymerizable composition of the present invention. The photosensitive layer is not particularly limited as long as it is a layer formed containing the polymerizable composition, and the film thickness, the laminated structure, and the like can be appropriately selected according to the purpose.

前記感光層の形成方法としては、支持体上に、本発明の前記重合性組成物を、水又は溶剤に溶解、乳化又は分散させてなる塗布液を調製し、該塗布液を直接塗布し、乾燥させることにより形成する方法が挙げられる。   As a method for forming the photosensitive layer, a coating solution prepared by dissolving, emulsifying or dispersing the polymerizable composition of the present invention in water or a solvent is prepared on a support, and the coating solution is directly applied. The method of forming by drying is mentioned.

塗布液調製用の溶剤には、特に制限はなく、前記本発明の重合性組成物の各成分を均一に溶解或いは分散しうるものであれば、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メタノール、エタノール、ノルマル−プロパノール、イソプロパノール、ノルマル−ブタノール、セカンダリーブタノール、ノルマル−ヘキサノール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン等のケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸−ノルマル−アミル、硫酸メチル、プロピオン酸エチル、フタル酸ジメチル、安息香酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、及びメトキシプロピルアセテート等のエステル類;トルエン、キシレン、ベンゼン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素類;四塩化炭素、トリクロロエチレン、クロロホルム、1,1,1−トリクロロエタン、塩化メチレン、モノクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類;テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、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、1−メトキシ−2−プロパノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のエーテル類;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホオキサイド、スルホラン等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。また、公知の界面活性剤を添加してもよい。   The solvent for preparing the coating solution is not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the purpose as long as each component of the polymerizable composition of the present invention can be uniformly dissolved or dispersed. Alcohols such as methanol, ethanol, normal-propanol, isopropanol, normal-butanol, secondary butanol, normal-hexanol; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, diisobutyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone; acetic acid Esters such as ethyl, butyl acetate, acetic acid-normal-amyl, methyl sulfate, ethyl propionate, dimethyl phthalate, ethyl benzoate, propylene glycol monomethyl ether acetate, and methoxypropyl acetate; Aromatic hydrocarbons such as xylene, benzene, ethylbenzene; halogenated hydrocarbons such as carbon tetrachloride, trichloroethylene, chloroform, 1,1,1-trichloroethane, methylene chloride, monochlorobenzene; tetrahydrofuran, diethyl ether, ethylene glycol Examples include ethers such as monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, 1-methoxy-2-propanol, and propylene glycol monomethyl ether; dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, and sulfolane. These may be used alone or in combination of two or more. Moreover, you may add a well-known surfactant.

塗布液を支持体上に塗布する方法には、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スピンコーター、スリットスピンコーター、ロールコーター、ダイコーター、カーテンコーター等を用いて、塗布する方法が挙げられる。
また、塗膜の乾燥条件としては、各成分、溶媒の種類、使用割合等によっても異なるが、通常60℃〜150℃の温度で30秒間〜15分間程度である。
The method for applying the coating liquid on the support is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, using a spin coater, slit spin coater, roll coater, die coater, curtain coater, etc. The method of apply | coating is mentioned.
Moreover, as drying conditions of a coating film, although it changes also with each component, the kind of solvent, a usage rate, etc., it is about 30 seconds-15 minutes normally at the temperature of 60 to 150 degreeC.

前記感光層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、1μm〜100μmが好ましく、2μm〜50μmがより好ましく、4μm〜30μmが特に好ましい。   There is no restriction | limiting in particular as thickness of the said photosensitive layer, Although it can select suitably according to the objective, For example, 1 micrometer-100 micrometers are preferable, 2 micrometers-50 micrometers are more preferable, and 4 micrometers-30 micrometers are especially preferable.

(ソルダーレジストパターン形成方法)
本発明のソルダーレジスト用重合性組成物を用いてソルダーレジスト永久パターンを形成する方法は、露光工程を少なくとも含み、更に、通常は、必要に応じて適宜条件を選択した現像工程、及び、その他の工程を含む。なお、本発明において「露光」とは、各種波長の光のみならず、電子線、X線などの放射線照射をも包含する意味で用いられる。
(Solder resist pattern formation method)
The method of forming a solder resist permanent pattern using the polymerizable composition for a solder resist of the present invention includes at least an exposure step, and usually, a development step in which conditions are appropriately selected as necessary, and other Process. In the present invention, “exposure” is used to include not only light of various wavelengths but also irradiation of an electron beam, an X-ray or the like.

<露光工程>
露光工程では、前記重合性組成物層により形成された感光性層を、マスクを介して露光する工程であり、本工程により、光照射された領域のみが硬化される。
露光は放射線の照射により行うことが好ましく、露光に際して用いることができる放射線としては、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、X線等を含むものとする。放射線としては、特に、電子線、KrF、ArF、g線、h線、i線等の紫外線や可視光線が好ましく用いられる。好ましくは、g線、h線、i線が好ましい。
露光方式としては、ステッパー露光や、高圧水銀灯による露光などが挙げられる。
露光量は5mJ/cm〜3000mJ/cmが好ましく、10mJ/cm〜2000mJ/cmがより好ましく、50mJ/cm〜1000mJ/cmが最も好ましい。
<Exposure process>
In the exposure step, the photosensitive layer formed of the polymerizable composition layer is exposed through a mask, and only the region irradiated with light is cured by this step.
The exposure is preferably performed by irradiation of radiation, and the radiation that can be used for exposure includes visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, electron beams, X-rays, and the like. As the radiation, in particular, ultraviolet rays such as electron beams, KrF, ArF, g rays, h rays, i rays and visible rays are preferably used. Preferably, g-line, h-line, and i-line are preferable.
Examples of the exposure method include stepper exposure and exposure with a high-pressure mercury lamp.
Exposure is preferably 5mJ / cm 2 ~3000mJ / cm 2 , more preferably 10mJ / cm 2 ~2000mJ / cm 2 , 50mJ / cm 2 ~1000mJ / cm 2 being most preferred.

<その他の工程>
前記その他の工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、基材の表面処理工程、現像工程、硬化処理工程、ポスト露光工程などが挙げられる。
<Other processes>
There is no restriction | limiting in particular as said other process, According to the objective, it can select suitably, For example, the surface treatment process of a base material, a development process, a hardening process process, a post exposure process etc. are mentioned.

<現像工程>
露光工程に次いで、アルカリ現像処理(現像工程)を行い、露光工程における光未照射部分をアルカリ水溶液に溶出させる。これにより、光硬化した部分だけが残ってパターン状の遮光性を有するソルダーレジストが形成される。
現像液としては、下地の回路などにダメージを起さない、有機アルカリ現像液が望ましい。現像温度としては通常、20℃〜40℃であり、現像時間は10秒〜180秒である。
<Development process>
Subsequent to the exposure step, an alkali development treatment (development step) is performed, and the light non-irradiated part in the exposure step is eluted in an alkaline aqueous solution. Thereby, only the photocured part remains and the solder resist which has pattern-shaped light-shielding property is formed.
As the developer, an organic alkali developer that does not damage the underlying circuit or the like is desirable. The development temperature is usually 20 ° C. to 40 ° C., and the development time is 10 seconds to 180 seconds.

現像液に用いるアルカリとしては、例えば、アンモニア水、エチルアミン、ジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、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、コリン、ピロール、ピペリジン、1,8−ジアザビシクロ−[5,4,0]−7−ウンデセンなどの有機アルカリ性化合物を濃度が、一般的には0.001〜10質量%、好ましくは0.01〜1質量%となるように純水で希釈したアルカリ性水溶液が使用される。なお、このようなアルカリ性水溶液からなる現像液を使用した場合には、一般に現像後純水で洗浄(リンス)する。   Examples of the alkali used in the developer include ammonia water, ethylamine, diethylamine, dimethylethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, choline, pyrrole, piperidine, 1,8-diazabicyclo- [5,4,0. ] An alkaline aqueous solution obtained by diluting an organic alkaline compound such as -7-undecene with pure water so that the concentration is generally 0.001 to 10% by mass, preferably 0.01 to 1% by mass is used. . In the case where a developer composed of such an alkaline aqueous solution is used, it is generally washed (rinsed) with pure water after development.

<硬化処理工程>
前記硬化処理工程は、必要に応じ、前記現像工程が行われた後、形成されたパターンにおける感光層に対して硬化処理を行う工程であり、この処理を行うことにより、永久パターンの機械的強度が向上する。
前記硬化処理工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、全面露光処理、全面加熱処理などが好適に挙げられる。
<Curing process>
The curing treatment step is a step of performing a curing treatment on the photosensitive layer in the formed pattern after the development step, if necessary. By performing this treatment, the mechanical strength of the permanent pattern is obtained. Will improve.
There is no restriction | limiting in particular as said hardening process, Although it can select suitably according to the objective, For example, a whole surface exposure process, a whole surface heat processing, etc. are mentioned suitably.

全面露光処理の方法としては、例えば、現像工程の後に、形成されたパターン状の感光層を有する積層体上の全面を露光する方法が挙げられる。全面露光により、感光層を形成する重合性組成物中の重合成分の硬化が促進され、前記永久パターンの硬化が更に進行し、機械的強度、耐久性が改良される。
前記全面露光を行う装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、超高圧水銀灯などのUV露光機が好適に挙げられる。
Examples of the entire surface exposure processing method include a method of exposing the entire surface of the laminated body having the patterned photosensitive layer formed after the development step. By exposing the entire surface, curing of the polymerization component in the polymerizable composition forming the photosensitive layer is accelerated, curing of the permanent pattern further proceeds, and mechanical strength and durability are improved.
There is no restriction | limiting in particular as an apparatus which performs the said whole surface exposure, Although it can select suitably according to the objective, For example, UV exposure machines, such as an ultrahigh pressure mercury lamp, are mentioned suitably.

また、全面加熱処理の方法としては、現像工程の後に、形成されたパターン状の感光層を有する積層体上の全面を加熱する方法が挙げられる。全面加熱により、パターンの膜強度が高められる。
全面加熱における加熱温度は、120℃〜250℃が好ましく、120℃〜250℃がより好ましい。該加熱温度が120℃以上であれば、加熱処理によって膜強度が向上し、250℃以下であれば、前記重合性組成物中の樹脂の分解が生じ、膜質が弱く脆くなることを防止できる。
全面加熱における加熱時間は、3分〜180分が好ましく、5分〜120分がより好ましい。
全面加熱を行う装置としては、特に制限はなく、公知の装置の中から、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ドライオーブン、ホットプレート、IRヒーターなどが挙げられる。
Moreover, as a method of the entire surface heat treatment, a method of heating the entire surface of the laminate having the formed patterned photosensitive layer after the development step can be mentioned. By heating the entire surface, the film strength of the pattern is increased.
120 to 250 degreeC is preferable and the heating temperature in a whole surface heating has more preferable 120 to 250 degreeC. When the heating temperature is 120 ° C. or higher, the film strength is improved by heat treatment. When the heating temperature is 250 ° C. or lower, the resin in the polymerizable composition is decomposed, and the film quality is prevented from being weak and brittle.
The heating time in the entire surface heating is preferably 3 minutes to 180 minutes, and more preferably 5 minutes to 120 minutes.
There is no restriction | limiting in particular as an apparatus which performs whole surface heating, According to the objective, it can select suitably from well-known apparatuses, For example, a dry oven, a hot plate, IR heater etc. are mentioned.

このようにして形成されたパターン状のレジストは優れた赤外線遮蔽性を有するため、その応用範囲は広い。本発明の重合性組成物は、赤外域における遮蔽性と紫外域〜可視域における光透過性に優れるため、優れた形状を有するパターンが形成され、かつ、形成されたパターンは(硬化膜)は、優れた赤外線遮蔽性を有するために、赤外域まで感度を有するフォトダーオードを有するデバイス、特に、固体撮像素子用のソルダーレジスト形成に有用である。   Since the patterned resist thus formed has excellent infrared shielding properties, its application range is wide. Since the polymerizable composition of the present invention is excellent in shielding properties in the infrared region and light transmittance in the ultraviolet region to the visible region, a pattern having an excellent shape is formed, and the formed pattern (cured film) is In order to have excellent infrared shielding properties, it is useful for forming a solder resist for a device having a photo diode having sensitivity to the infrared region, particularly for a solid-state imaging device.

上記したように、本発明の重合性組成物は、ソルダーレジストのみならず、固体撮像素子におけるシリコン基板の裏面に対する遮光膜や、ウエハーレベルレンズに対する遮光膜の形成にも有用である。   As described above, the polymerizable composition of the present invention is useful not only for forming a solder resist, but also for forming a light shielding film on the back surface of a silicon substrate in a solid-state imaging device and a light shielding film on a wafer level lens.

このように、本発明は、本発明の重合性組成物より形成される永久パターンを有する固体撮像素子にも関する。   Thus, the present invention also relates to a solid-state imaging device having a permanent pattern formed from the polymerizable composition of the present invention.

以下、本発明の実施形態に係る固体撮像素子を、図1及び図2を参照しながら説明するが、本発明は以下の具体例によって限定されることはない。
なお、図1及び図2にわたり、共通する部分には共通する符号を付す。
また、説明に際し、「上」、「上方」及び「上側」は、シリコン基板10から見て遠い側を指し、「下」、「下方」及び「下側」は、はシリコン基板10に近い側を指す。
Hereinafter, although the solid-state image sensor which concerns on embodiment of this invention is demonstrated, referring FIG.1 and FIG.2, this invention is not limited by the following specific examples.
Throughout FIGS. 1 and 2, common portions are denoted by common reference numerals.
In the description, “upper”, “upper”, and “upper” refer to the side far from the silicon substrate 10, and “lower”, “lower”, and “lower” are the sides closer to the silicon substrate 10. Point to.

図1は、前記一実施形態の具体例に係る固体撮像素子を備えたカメラモジュールの構成を示す概略断面図である。
図1に示すカメラモジュール200は、実装基板である回路基板70に接続部材であるハンダボール60を介して接続されている。
詳細には、カメラモジュール200は、シリコン基板の第1の主面に撮像素子部を備えた固体撮像素子基板100と、固体撮像素子基板100の第1の主面側上方に配置されるガラス基板30(光透過性基板)と、ガラス基板30の上方に配置される赤外線カットフィルタ42と、ガラス基板30及び赤外線カットフィルタ42の上方に配置され内部空間に撮像レンズ40を有するレンズホルダー50と、固体撮像素子基板100及びガラス基板30の周囲を囲うように配置された遮光兼電磁シールド44と、を備えて構成されている。各部材は、接着剤20、41、43、45により接着されている。
カメラモジュール200では、外部からの入射光hνが、撮像レンズ40、赤外線カットフィルタ42、ガラス基板30を順次透過した後、固体撮像素子基板100の撮像素子部に到達するようになっている。
また、カメラモジュール200は、固体撮像素子基板100の第2の主面側で、ハンダボール60(接続材料)を介して回路基板70に接続されている。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of a camera module including a solid-state imaging device according to a specific example of the embodiment.
A camera module 200 shown in FIG. 1 is connected to a circuit board 70 that is a mounting board via solder balls 60 that are connection members.
Specifically, the camera module 200 includes a solid-state image sensor substrate 100 having an image sensor section on a first main surface of a silicon substrate, and a glass substrate disposed above the first main surface side of the solid-state image sensor substrate 100. 30 (light transmissive substrate), an infrared cut filter 42 disposed above the glass substrate 30, a lens holder 50 disposed above the glass substrate 30 and the infrared cut filter 42 and having the imaging lens 40 in the internal space, The solid-state image pickup device substrate 100 and the glass substrate 30 are configured to include a light shielding / electromagnetic shield 44 disposed so as to surround the periphery. Each member is bonded by adhesives 20, 41, 43, 45.
In the camera module 200, incident light hν from outside passes through the imaging lens 40, the infrared cut filter 42, and the glass substrate 30 in order, and then reaches the imaging element portion of the solid-state imaging element substrate 100.
The camera module 200 is connected to the circuit board 70 via a solder ball 60 (connection material) on the second main surface side of the solid-state imaging device substrate 100.

図2は、図1中の固体撮像素子基板100を拡大した断面図である。
固体撮像素子基板100は、基体であるシリコン基板10、撮像素子12、層間絶縁膜13、ベース層14、赤色のカラーフィルタ15R、緑色のカラーフィルタ15G、青色のカラーフィルタ15B、オーバーコート16、マイクロレンズ17、遮光膜18、絶縁膜22、金属電極23、ソルダレジスト層24、内部電極26、及び素子面電極27を備えて構成されている。
但し、ソルダレジスト層24は省略されていてもよい。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the solid-state imaging device substrate 100 in FIG.
The solid-state image sensor substrate 100 includes a silicon substrate 10 as a base, an image sensor 12, an interlayer insulating film 13, a base layer 14, a red color filter 15R, a green color filter 15G, a blue color filter 15B, an overcoat 16, a micro The lens 17, the light shielding film 18, the insulating film 22, the metal electrode 23, the solder resist layer 24, the internal electrode 26, and the element surface electrode 27 are configured.
However, the solder resist layer 24 may be omitted.

まず、固体撮像素子基板100の第1の主面側の構成を中心に説明する。
図2に示すように、固体撮像素子基板100の基体であるシリコン基板10の第1の主面側に、CCDやCMOS等の撮像素子12が2次元に複数配列された撮像素子部が設けられている。
撮像素子部における撮像素子12上には層間絶縁膜13が形成されており、層間絶縁膜13上にはベース層14が形成されている。更にベース層14上には、撮像素子12に対応するように、赤色のカラーフィルタ15R、緑色のカラーフィルタ15G、青色のカラーフィルタ15B(以下、これらをまとめて「カラーフィルタ15」ということがある)がそれぞれ配置されている。
赤色のカラーフィルタ15R、緑色のカラーフィルタ15G、青色のカラーフィルタ15Bの境界部、及び撮像素子部の周辺には、図示しない遮光膜が設けられていてもよい。この遮光膜は、例えば、公知のブラックのカラーレジストを用いて作製できる。
カラーフィルタ15上にはオーバーコート16が形成され、オーバーコート16上には撮像素子12(カラーフィルタ15)に対応するようにマイクロレンズ17が形成されている。
First, the configuration on the first main surface side of the solid-state imaging device substrate 100 will be mainly described.
As shown in FIG. 2, an imaging element unit in which a plurality of imaging elements 12 such as CCDs and CMOSs are two-dimensionally arranged is provided on the first main surface side of the silicon substrate 10 that is a base of the solid-state imaging element substrate 100. ing.
An interlayer insulating film 13 is formed on the image sensor 12 in the image sensor section, and a base layer 14 is formed on the interlayer insulating film 13. Furthermore, on the base layer 14, a red color filter 15 R, a green color filter 15 G, and a blue color filter 15 B (hereinafter collectively referred to as “color filter 15”) corresponding to the image sensor 12. ) Are arranged.
A light shielding film (not shown) may be provided around the boundary between the red color filter 15R, the green color filter 15G, and the blue color filter 15B, and the periphery of the imaging element unit. This light shielding film can be produced using, for example, a known black color resist.
An overcoat 16 is formed on the color filter 15, and a microlens 17 is formed on the overcoat 16 so as to correspond to the imaging element 12 (color filter 15).

また、第1の主面側の撮像素子部の周辺は、周辺回路(不図示)及び内部電極26が設けられており、内部電極26は、周辺回路を介して撮像素子12と電気的に接続されている。
更に、内部電極26上には、層間絶縁膜13を介して素子面電極27が形成されている。内部電極26と素子面電極27間の層間絶縁膜13内には、これら電極間を電気的に接続するコンタクトプラグ(不図示)が形成されている。素子面電極27は、コンタクトプラグ、内部電極26を介して電圧の印加及び信号の読み出しなどに使用される。
素子面電極27上には、ベース層14が形成されている。ベース層14上にはオーバーコート16が形成されている。素子面電極27上に形成されたベース層14及びオーバーコート16が開口されて、パッド開口部が形成され、素子面電極27の一部が露出している。
In addition, a peripheral circuit (not shown) and an internal electrode 26 are provided in the periphery of the image sensor section on the first main surface side, and the internal electrode 26 is electrically connected to the image sensor 12 via the peripheral circuit. Has been.
Furthermore, an element surface electrode 27 is formed on the internal electrode 26 with the interlayer insulating film 13 interposed therebetween. In the interlayer insulating film 13 between the internal electrode 26 and the element surface electrode 27, a contact plug (not shown) for electrically connecting these electrodes is formed. The element surface electrode 27 is used for applying a voltage and reading a signal through the contact plug and the internal electrode 26.
A base layer 14 is formed on the element surface electrode 27. An overcoat 16 is formed on the base layer 14. The base layer 14 and the overcoat 16 formed on the element surface electrode 27 are opened to form a pad opening, and a part of the element surface electrode 27 is exposed.

以上が固体撮像素子基板100の第1の主面側の構成である。
固体撮像素子基板100の第1の主面側において、撮像素子部の周辺には接着剤20が設けられ、この接着剤20を介し、固体撮像素子基板100とガラス基板30とが接着される。
The above is the configuration on the first main surface side of the solid-state imaging device substrate 100.
On the first main surface side of the solid-state image sensor substrate 100, an adhesive 20 is provided around the image sensor section, and the solid-state image sensor substrate 100 and the glass substrate 30 are bonded via the adhesive 20.

また、シリコン基板10は、該シリコン基板10を貫通する貫通孔を有しており、貫通孔内には、金属電極23の一部である貫通電極が備えられている。この貫通電極により、撮像素子部と回路基板70とが電気的に接続されている。   The silicon substrate 10 has a through hole that penetrates the silicon substrate 10, and a through electrode that is a part of the metal electrode 23 is provided in the through hole. The imaging element portion and the circuit board 70 are electrically connected by the through electrode.

次に、固体撮像素子基板100の第2の主面側の構成を中心に説明する。
該第2の主面側には、第2の主面上から貫通孔の内壁にわたり絶縁膜22が形成されている。
絶縁膜22上には、シリコン基板10の第2の主面上の領域から貫通孔の内部に至るようにパターニングされた金属電極23が設けられている。金属電極23は、固体撮像素子基板100中の撮像素子部と回路基板70との接続用の電極である。
前記貫通電極は、この金属電極23のうち、貫通孔の内部に形成された部分である。貫通電極は、シリコン基板10及び層間絶縁膜の一部を貫通して内部電極26の下側に至り、該内部電極26に電気的に接続されている。
Next, the configuration on the second main surface side of the solid-state imaging device substrate 100 will be mainly described.
On the second main surface side, an insulating film 22 is formed from the second main surface to the inner wall of the through hole.
On the insulating film 22, a metal electrode 23 patterned so as to extend from a region on the second main surface of the silicon substrate 10 to the inside of the through hole is provided. The metal electrode 23 is an electrode for connecting the image pickup element portion in the solid-state image pickup element substrate 100 and the circuit board 70.
The through electrode is a portion of the metal electrode 23 formed inside the through hole. The through electrode penetrates part of the silicon substrate 10 and the interlayer insulating film, reaches the lower side of the internal electrode 26, and is electrically connected to the internal electrode 26.

更に、第2の主面側には、金属電極23が形成された第2の主面上を覆い、かつ、該金属電極23上の1部を露出する開口部を有するソルダレジスト層24(保護絶縁膜)が設けられている。
更に、第2の主面側には、ソルダレジスト層24が形成された第2の主面上を覆い、かつ、該金属電極23上の1部が露出する開口部を有する遮光膜18が設けられている。
この構成において、(1)遮光膜18とソルダレジスト層24とが単一層となった遮光性ソルダレジスト層が、本発明の重合性組成物から形成されてもよいし、あるいは、(2)遮光膜18とソルダレジスト層24とが別層であるとともに、遮光膜18が本発明の重合性組成物から形成されてもよい(この場合、ソルダレジスト層は公知のソルダレジスト用組成物から形成されてもよい)。
なお、図2では、遮光膜18は、金属電極23の1部を覆い、残りの部分を露出させるようにパターニングされているが、金属電極23の全部を露出させるようにパターニングされていてもよい(ソルダレジスト層24のパターニングについても同様である)。
また、ソルダレジスト層24は省略されていてもよく、金属電極23が形成された第2の主面上に、遮光膜18が直接形成されていてもよい。
Further, a solder resist layer 24 (protective layer) is provided on the second main surface side, which covers the second main surface on which the metal electrode 23 is formed and has an opening that exposes a portion on the metal electrode 23. Insulating film).
Further, on the second main surface side, there is provided a light shielding film 18 that covers the second main surface on which the solder resist layer 24 is formed and has an opening through which a part of the metal electrode 23 is exposed. It has been.
In this configuration, (1) the light-shielding solder resist layer in which the light-shielding film 18 and the solder resist layer 24 are formed as a single layer may be formed from the polymerizable composition of the present invention. The film 18 and the solder resist layer 24 are separate layers, and the light-shielding film 18 may be formed from the polymerizable composition of the present invention (in this case, the solder resist layer is formed from a known solder resist composition). May be)
In FIG. 2, the light shielding film 18 is patterned so as to cover a part of the metal electrode 23 and expose the remaining part, but may be patterned so as to expose the entire metal electrode 23. (The same applies to the patterning of the solder resist layer 24).
The solder resist layer 24 may be omitted, and the light shielding film 18 may be directly formed on the second main surface on which the metal electrode 23 is formed.

露出された金属電極23上には、接続部材としてのハンダボール60が設けられ、このハンダボール60を介し、固体撮像素子基板100の金属電極23と、回路基板70の不図示の接続用電極と、が電気的に接続される。   A solder ball 60 as a connection member is provided on the exposed metal electrode 23, and the metal electrode 23 of the solid-state imaging device substrate 100 and a connection electrode (not shown) of the circuit board 70 are connected via the solder ball 60. , Are electrically connected.

以上、固体撮像素子基板100の構成について説明したが、固体撮像素子基板100のうち遮光膜18以外の各部は、特開2009−158863号公報中段落0033〜0068に記載の方法や、特開2009−99591号公報中段落0036〜0065に記載の方法など、公知の方法により形成できる。
遮光膜18の形成は、既述の本発明の遮光膜の製造方法によって形成できる。
層間絶縁膜13は、例えば、スパッタやCVD(Chemical vapor deposition)等によりSiO膜又はSiN膜として形成する。
カラーフィルタ15は、例えば、公知のカラーレジストを用い、フォトリソグラフィーにより形成する。
オーバーコート16及びベース層14は、例えば、公知の有機層間膜形成用レジストを用い、フォトリソグラフィーにより形成する。
マイクロレンズ17は、例えば、スチレン系樹脂等を用い、フォトリソグラフィー等により形成する。
ソルダレジスト層24が遮光膜18と組み合わされて単一層の遮光性ソルダレジスト層を形成する場合においては、その層は、本発明の重合性組成物により形成するのが好ましい。
一方、ソルダレジスト層24が遮光膜18と別層である場合には、ソルダレジスト層24は、例えばフェノール系樹脂、あるいはポリイミド系樹脂、アミン系樹脂を含む公知のソルダレジストを用い、フォトリソグラフィーにより形成されることが好ましい。
ハンダボール60は、例えば、Sn−Pb(共晶)、95Pb−Sn(高鉛高融点半田)、Pbフリー半田として、Sn−Ag、Sn−Cu、Sn−Ag−Cuなどを用いて形成する。ハンダボール60は、例えば、直径100μm〜1000μm(好ましくは直径150μm〜700μm)の球状に形成する。
内部電極26及び素子面電極27は、例えば、CMP(Chemical Mechanical Polishing)、又はフォトリソグラフィー及びエッチングにより、Cu等の金属電極として形成する。
金属電極23は、例えば、スパッタ、フォトリソグラフィー、エッチング、及び電解めっきにより、Cu、Au、Al、Ni、W、Pt、Mo、Cu化合物、W化合物、Mo化合物等の金属電極として形成する。金属電極23は、単層構成でも2層以上からなる積層構成であってもよい。金属電極23の膜厚は、例えば、0.1μm〜20μm(好ましくは0.1μm〜10μm)とする。シリコン基板10としては特に限定されないが、基板裏面を削ることによって薄くしたシリコン基板を用いることができる。基板の厚さは限定されないが、例えば、厚み20μm〜200μm(好ましくは30〜150μm)のシリコンウエハーを用いる。
シリコン基板10の貫通孔は、例えば、フォトリソグラフィー及びRIE(Reactive Ion Etching)により形成する。
Although the configuration of the solid-state image sensor substrate 100 has been described above, each part of the solid-state image sensor substrate 100 other than the light-shielding film 18 is the method described in paragraphs 0033 to 0068 of JP 2009-158863 A or JP 2009. It can be formed by a known method such as the method described in paragraphs 0036 to 0065 of JP-A-99591.
The light shielding film 18 can be formed by the above-described manufacturing method of the light shielding film of the present invention.
The interlayer insulating film 13 is formed as a SiO 2 film or a SiN film by sputtering, CVD (Chemical Vapor Deposition), or the like, for example.
The color filter 15 is formed by photolithography using a known color resist, for example.
The overcoat 16 and the base layer 14 are formed, for example, by photolithography using a known organic interlayer film forming resist.
The microlens 17 is formed by using styrene resin or the like, for example, by photolithography.
In the case where the solder resist layer 24 is combined with the light shielding film 18 to form a single light shielding solder resist layer, the layer is preferably formed of the polymerizable composition of the present invention.
On the other hand, when the solder resist layer 24 is a layer separate from the light shielding film 18, the solder resist layer 24 is formed by photolithography using, for example, a known solder resist containing a phenol resin, a polyimide resin, or an amine resin. Preferably it is formed.
The solder ball 60 is formed using, for example, Sn—Ag, Sn—Cu, Sn—Ag—Cu as Sn—Pb (eutectic), 95Pb—Sn (high lead high melting point solder), and Pb free solder. . The solder ball 60 is formed in a spherical shape having a diameter of 100 μm to 1000 μm (preferably a diameter of 150 μm to 700 μm), for example.
The internal electrode 26 and the element surface electrode 27 are formed as a metal electrode such as Cu by CMP (Chemical Mechanical Polishing) or photolithography and etching, for example.
The metal electrode 23 is formed as a metal electrode such as Cu, Au, Al, Ni, W, Pt, Mo, Cu compound, W compound, and Mo compound by sputtering, photolithography, etching, and electrolytic plating, for example. The metal electrode 23 may have a single layer configuration or a stacked configuration including two or more layers. The film thickness of the metal electrode 23 is, for example, 0.1 μm to 20 μm (preferably 0.1 μm to 10 μm). The silicon substrate 10 is not particularly limited, but a silicon substrate that is thinned by scraping the back surface of the substrate can be used. Although the thickness of the substrate is not limited, for example, a silicon wafer having a thickness of 20 μm to 200 μm (preferably 30 to 150 μm) is used.
The through hole of the silicon substrate 10 is formed by, for example, photolithography and RIE (Reactive Ion Etching).

以上、前記一実施形態の具体例である固体撮像素子基板100について図1及び図2を参照して説明したが、前記一実施形態は図1及び図2の形態に限られず、裏面側に金属電極及び遮光膜を有する構成であれば、その構成に特に限定はない。   As described above, the solid-state imaging device substrate 100 which is a specific example of the embodiment has been described with reference to FIGS. 1 and 2. However, the embodiment is not limited to the embodiment of FIGS. If it is the structure which has an electrode and a light shielding film, there will be no limitation in the structure in particular.

次に、本発明の重合性組成物から得られる永久パターンをウエハレベルレンズの遮光膜に適用した例を、図面を参照しながら説明する。   Next, an example in which a permanent pattern obtained from the polymerizable composition of the present invention is applied to a light shielding film of a wafer level lens will be described with reference to the drawings.

図3は、複数のウエハレベルレンズを有するウエハレベルレンズアレイの構成の一例を示す平面図である。
図3に示されるように、ウエハレベルレンズアレイは、基板410と、該基板410に配列されたレンズ412と、を備えている。ここで、図3では、複数のレンズ412は、基板410に対して2次元に配列されているが、1次元に配列されていてもよい。
また、図4は、図3に示すA−A線断面図である。
図4に示すように、ウエハレベルレンズアレイにおいて、基板410に配列された複数のレンズ412の間には、レンズ412以外の箇所からの光透過を防止する遮光膜414が設けられている。
ウエハレベルレンズは、基板410上に存在する1つのレンズ412とその周縁部に設けられた遮光膜414により構成される。本発明の重合性組成物は、この遮光膜414の形成に用いられる。
FIG. 3 is a plan view showing an example of the configuration of a wafer level lens array having a plurality of wafer level lenses.
As shown in FIG. 3, the wafer level lens array includes a substrate 410 and lenses 412 arranged on the substrate 410. Here, in FIG. 3, the plurality of lenses 412 are arranged two-dimensionally with respect to the substrate 410, but may be arranged one-dimensionally.
4 is a cross-sectional view taken along line AA shown in FIG.
As shown in FIG. 4, in the wafer level lens array, a light shielding film 414 for preventing light transmission from a portion other than the lens 412 is provided between the plurality of lenses 412 arranged on the substrate 410.
The wafer level lens is configured by one lens 412 existing on the substrate 410 and a light shielding film 414 provided on the peripheral edge thereof. The polymerizable composition of the present invention is used for forming the light shielding film 414.

以下、図3のように、複数のレンズ412が、基板410に対して2次元に配列されているウエハレベルレンズアレイの構成を例に説明する。   Hereinafter, a configuration of a wafer level lens array in which a plurality of lenses 412 are two-dimensionally arranged on the substrate 410 as shown in FIG. 3 will be described as an example.

レンズ412は、一般的には、基板410と同じ材料から構成され、該基板410上に一体的に成形されるか、或いは、別の構造体として成形され、基板上に固定化されたものである。ここでは、一例を挙げたが、本発明のウエハレベルレンズは、この態様に限定されず、多層構造をとるもの、ダイシングによりレンズモジュールに分離されたものなど種々の態様をとり得る。   The lens 412 is generally made of the same material as the substrate 410, and is molded integrally on the substrate 410 or formed as a separate structure and fixed on the substrate. is there. Although an example is given here, the wafer level lens of the present invention is not limited to this mode, and can take various modes such as a multi-layer structure and a lens module separated by dicing.

レンズ412を形成する材料としては、例えば、ガラスを挙げることができる。ガラスは種類が豊富であり、高屈折率を有するものを選択できるので、大きなパワーを持たせたいレンズの素材に好適である。また、ガラスは耐熱性に優れ、撮像ユニット等へのリフロー実装に耐えるという利点をも有する。   As a material for forming the lens 412, for example, glass can be used. There are many types of glass, and a glass having a high refractive index can be selected. Therefore, the glass is suitable for a lens material that requires a large power. Further, glass has excellent heat resistance, and has an advantage of withstanding reflow mounting on an imaging unit or the like.

レンズ412を形成する他の材料としては、樹脂が挙げられる。樹脂は加工性に優れており、型等でレンズ面を簡易かつ安価に形成するのに適している。   As another material for forming the lens 412, a resin can be used. Resin is excellent in processability and is suitable for forming a lens surface easily and inexpensively with a mold or the like.

その場合、レンズ412の形成には、エネルギー硬化性の樹脂を用いることが好ましい。該エネルギー硬化性の樹脂は、熱により硬化する樹脂、或いは活性エネルギー線の照射(例えば、熱、紫外線、電子線照射)により硬化する樹脂のいずれであってもよい。
このようなエネルギー硬化性の樹脂は、公知のものをいずれも使用することができるが、撮像ユニットのリフロー実装を考慮すると、軟化点が例えば200℃以上といった、軟化点の比較的高い樹脂が好ましく、軟化点が250℃以上の樹脂がより好ましい。
In that case, it is preferable to use an energy curable resin for forming the lens 412. The energy curable resin may be either a resin curable by heat or a resin curable by irradiation with active energy rays (for example, heat, ultraviolet rays, or electron beam irradiation).
Any known energy curable resin can be used, but considering reflow mounting of the imaging unit, a resin having a relatively high softening point such as 200 ° C. or higher is preferable. A resin having a softening point of 250 ° C. or higher is more preferable.

以下、図5〜図10を参照して、ウエハレベルレンズの形態及び作製について、ウエハレベルレンズアレイの作製方法の例にとり、具体的に説明する。   Hereinafter, with reference to FIG. 5 to FIG. 10, the form and production of the wafer level lens will be specifically described by taking an example of a production method of the wafer level lens array.

〔ウエハレベルレンズの形態及び作製(1)〕
−レンズの形成−
まず、図5及び図6(A)〜(C)を参照して、基板410上にレンズ412を形成する方法について説明する。
ここで、図5は、基板410に、レンズ形成用の樹脂組成物である成形材料(図5中にMと記載)を供給している状態を示す図である。
また、図6(A)〜(C)は、基板410にレンズ412を型460で成形する手順を示す図である。
[Wafer Level Lens Form and Fabrication (1)]
-Lens formation-
First, a method for forming the lens 412 on the substrate 410 will be described with reference to FIGS. 5 and 6A to 6C.
Here, FIG. 5 is a diagram showing a state in which a molding material (described as M in FIG. 5), which is a resin composition for lens formation, is supplied to the substrate 410.
FIGS. 6A to 6C are diagrams showing a procedure for forming the lens 412 on the substrate 410 with the mold 460.

図5に示すように、基板410のレンズ412を成形する部位にディスペンサ450を用いて成形材料Mを滴下する。ここでは、供給する1つの部位には、1つのレンズ412に相当する量の成形材料Mが供給される。   As shown in FIG. 5, the molding material M is dropped onto the portion of the substrate 410 where the lens 412 is molded using the dispenser 450. Here, an amount of the molding material M corresponding to one lens 412 is supplied to one part to be supplied.

基板410に成形材料Mを供給した後、基板410の成形材料Mを供給された面側に、図6(A)に示すように、レンズ412を成形するための型460を配置する。
ここで、型460には、レンズ412の形状を転写するための凹部462が、所望のレンズ412の数に応じて設けられている。
After the molding material M is supplied to the substrate 410, a mold 460 for molding the lens 412 is disposed on the surface of the substrate 410 to which the molding material M is supplied, as shown in FIG.
Here, the mold 460 is provided with recesses 462 for transferring the shape of the lens 412 in accordance with the number of desired lenses 412.

図6(B)に示すように、型460を基板410上の成形材料Mに押し付け、成形材料Mを凹部462の形状に倣って変形させる。そして、型460を成形材料Mに押し付けた状態で、成形材料Mが熱硬化性樹脂や紫外線硬化性樹脂の場合には、型460の外側から熱又は紫外線を照射して、成形材料Mを硬化させる。   As shown in FIG. 6B, the mold 460 is pressed against the molding material M on the substrate 410, and the molding material M is deformed following the shape of the recess 462. When the mold 460 is pressed against the molding material M and the molding material M is a thermosetting resin or an ultraviolet curable resin, heat or ultraviolet rays are irradiated from the outside of the mold 460 to cure the molding material M. Let

成形材料Mを硬化させた後、図6(C)に示すように、型460から基板410及びレンズ412を離型する。   After the molding material M is cured, the substrate 410 and the lens 412 are released from the mold 460 as shown in FIG.

−遮光膜の形成−
次に、図7(A)〜(C)を参照して、レンズ412の周縁部に遮光膜414を形成する方法について説明する。
ここで、図7(A)〜(C)は、レンズ412が成形された基板410に遮光膜414を設ける工程を示す概略断面図である。
-Formation of light shielding film-
Next, with reference to FIGS. 7A to 7C, a method for forming the light shielding film 414 on the periphery of the lens 412 will be described.
Here, FIGS. 7A to 7C are schematic cross-sectional views showing a process of providing the light-shielding film 414 on the substrate 410 on which the lens 412 is molded.

遮光膜414の形成方法は、基板410上に、本発明の重合性組成物を塗布して遮光性塗布層414Aを形成する遮光性塗布層形成工程(図7(A)参照。)と、該遮光性塗布層414Aを、マスク470を介してパターン露光する露光工程(図7(B)参照。)と、露光後の遮光性塗布層414Aを現像して未硬化部を除去し、パターン状の遮光膜414を形成する現像工程(図7(C)参照。)と、を含む。   The light-shielding film 414 is formed by a light-shielding coating layer forming step (see FIG. 7A) in which the polymerizable composition of the present invention is applied to the substrate 410 to form the light-shielding coating layer 414A. An exposure process (see FIG. 7B) in which the light-shielding coating layer 414A is subjected to pattern exposure through a mask 470, and the exposed light-shielding coating layer 414A is developed to remove uncured portions. And a developing process for forming the light-shielding film 414 (see FIG. 7C).

なお、遮光膜414の形成は、レンズ412を作製する前でも、レンズ412を作製した後でも任意に行うことができるが、ここでは、レンズ412を作製した後の方法について詳述する。
以下、遮光膜414の形成方法における各工程について説明する。
Note that the light shielding film 414 can be formed arbitrarily before or after the lens 412 is fabricated, but here, a method after the lens 412 is fabricated will be described in detail.
Hereinafter, each process in the formation method of the light shielding film 414 is demonstrated.

<遮光性塗布層形成工程>
遮光性塗布層形成工程では、図7(A)に示すように、基板410上に、重合性組成物を塗布して該重合性組成物からなる光反射率の低い遮光性塗布層414Aを形成する。このとき、遮光性塗布層414Aは、基板410の表面、及び、レンズ412のレンズ面412aとレンズ縁部412bの表面を全て覆うように形成される。
<Light-shielding coating layer forming step>
In the light-shielding coating layer forming step, as shown in FIG. 7A, a polymerizable composition is applied on the substrate 410 to form a light-shielding coating layer 414A having a low light reflectance made of the polymerizable composition. To do. At this time, the light-shielding coating layer 414A is formed so as to cover the entire surface of the substrate 410 and the surfaces of the lens surface 412a and the lens edge portion 412b of the lens 412.

本工程に用いうる基板410としては、特に制限はない。例えば、ソーダガラス、無アルカリガラス、パイレックス(登録商標)ガラス、石英ガラス、及び透明樹脂等が挙げられる。
なお、ここで言う基板410とは、レンズ412と基板410を一体形成する態様においては、レンズ412と基板410の両方を含む形態を言う。
また、これらの基板410上には、必要により、上部の層との密着改良、物質の拡散防止、或いは基板10表面の平坦化のために、下塗り層を設けてもよい。
There is no restriction | limiting in particular as the board | substrate 410 which can be used for this process. Examples include soda glass, alkali-free glass, Pyrex (registered trademark) glass, quartz glass, and transparent resin.
In addition, the board | substrate 410 said here says the form containing both the lens 412 and the board | substrate 410 in the aspect which forms the lens 412 and the board | substrate 410 integrally.
In addition, an undercoat layer may be provided on these substrates 410 as necessary in order to improve adhesion with an upper layer, prevent diffusion of substances, or flatten the surface of the substrate 10.

基板410及びレンズ412上に重合性組成物を塗布する方法としては、スリット塗布、スプレー塗布法、インクジェット法、回転塗布、流延塗布、ロール塗布、スクリーン印刷法等の各種の塗布方法を適用することができる。
重合性組成物の塗布直後の膜厚としては、塗布膜の膜厚均一性、塗布溶剤の乾燥のし易さの観点から、0.1μm〜10μmが好ましく、0.2μm〜5μmがより好ましく、0.2μm〜3μmが更に好ましい。
As a method of applying the polymerizable composition on the substrate 410 and the lens 412, various application methods such as slit coating, spray coating, inkjet method, spin coating, cast coating, roll coating, and screen printing are applied. be able to.
The film thickness immediately after application of the polymerizable composition is preferably 0.1 μm to 10 μm, more preferably 0.2 μm to 5 μm, from the viewpoint of film thickness uniformity of the coating film and ease of drying of the coating solvent. 0.2 μm to 3 μm is more preferable.

基板410上に塗布された遮光性塗布層414Aの乾燥(プリベーク)は、ホットプレート、オーブン等を用い、50℃〜140℃の温度で10秒〜300秒で行うことができる。   The light-shielding coating layer 414A applied on the substrate 410 can be dried (prebaked) at a temperature of 50 ° C. to 140 ° C. for 10 seconds to 300 seconds using a hot plate, an oven, or the like.

重合性組成物の乾燥後の塗布膜厚(以下、適宜、「乾燥膜厚」と称する)は、所望の遮光性などの性能から任意に選択することができ、概ね0.1μm以上50μm未満の範囲である。   The coating film thickness after drying of the polymerizable composition (hereinafter, appropriately referred to as “dry film thickness”) can be arbitrarily selected from the desired performance such as light shielding properties, and is generally from 0.1 μm to less than 50 μm. It is a range.

<露光工程>
露光工程では、遮光性塗布層形成工程において形成された遮光性塗布層414Aをパターン状に露光する。パターン露光は走査露光でもよいが、図7(B)に示すように、所定のマスクパターンを有するマスク470を介して露光する態様が好ましい。
<Exposure process>
In the exposure step, the light-shielding coating layer 414A formed in the light-shielding coating layer forming step is exposed in a pattern. The pattern exposure may be scanning exposure, but as shown in FIG. 7B, a mode in which exposure is performed through a mask 470 having a predetermined mask pattern is preferable.

本工程における露光においては、遮光性塗布層414Aのパターン露光は、所定のマスクパターンを介して露光し、この露光により遮光性塗布層414Aのうち光照射された部分だけを硬化する。ここでは、レンズ縁部412bの表面とレンズ412間の基板410の表面に光を照射するマスクパターンを用いる。こうすることで、レンズ面412aを除く領域の遮光性塗布層414Aのみが光照射によって硬化し、この硬化領域が遮光膜414を形成することとなる。   In the exposure in this step, pattern exposure of the light-shielding coating layer 414A is performed through a predetermined mask pattern, and only the portion irradiated with light in the light-shielding coating layer 414A is cured by this exposure. Here, a mask pattern for irradiating light onto the surface of the lens edge 412b and the surface of the substrate 410 between the lenses 412 is used. By doing so, only the light-shielding coating layer 414A in the region excluding the lens surface 412a is cured by light irradiation, and this cured region forms the light-shielding film 414.

露光に際して用いることができる放射線としては、特に、g線、h線、i線等の紫外線が好ましく用いられる。この放射線は単一波長の光源であってもよいし、高圧水銀灯のように全ての波長を含んだ光源を用いてもよい。   As radiation that can be used for exposure, ultraviolet rays such as g-line, h-line, and i-line are particularly preferably used. This radiation may be a light source having a single wavelength, or a light source including all wavelengths such as a high-pressure mercury lamp may be used.

<現像工程>
次いで、アルカリ現像処理(現像工程)を行うことにより、露光における光未照射部分、即ち、遮光性塗布層414Aの未硬化領域をアルカリ水溶液に溶出させ、光照射により硬化した領域だけを残す。
具体的には、図7(B)に示すように露光された遮光性塗布層414Aは、現像されることにより、図7(C)に示すように、レンズ面12aに形成された遮光性塗布層414Aのみが除去され、それ以外の領域に硬化された遮光膜414が形成される。
<Development process>
Next, by performing an alkali development process (development process), the light non-irradiated portion in exposure, that is, the uncured region of the light-shielding coating layer 414A is eluted into the alkaline aqueous solution, and only the region cured by light irradiation is left.
Specifically, the light-shielding coating layer 414A exposed as shown in FIG. 7B is developed to form a light-shielding coating formed on the lens surface 12a as shown in FIG. 7C. Only the layer 414A is removed, and a cured light shielding film 414 is formed in the other region.

現像工程で用いられる現像液(アルカリ性水溶液)に含まれるアルカリ剤としては、有機又は無機のアルカリ剤、及びそれらの組み合わせのいずれも用いることができる。本発明における遮光膜形成においては周囲の回路などに損傷を与えがたいという観点からは有機アルカリ剤を用いることが望ましい。
現像液に用いるアルカリ剤としては、例えば、アンモニア水、エチルアミン、ジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、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、コリン、ピロール、ピペリジン、1,8−ジアザビシクロ−[5、4、0]−7−ウンデセンなどの有機アルカリ性化合物(有機アルカリ剤)、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等の無機化合物(無機アルカリ剤)等が挙げられ、これらのアルカリ剤を濃度が0.001質量%〜10質量%、好ましくは0.01質量%〜1質量%となるように純水で希釈したアルカリ性水溶液が現像液として好ましく使用される。
As the alkali agent contained in the developer (alkaline aqueous solution) used in the development step, any of organic or inorganic alkali agents and combinations thereof can be used. In the formation of the light-shielding film in the present invention, it is desirable to use an organic alkali agent from the viewpoint of hardly damaging surrounding circuits.
Examples of the alkaline agent used in the developer include ammonia water, ethylamine, diethylamine, dimethylethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, choline, pyrrole, piperidine, 1,8-diazabicyclo- [5, 4, 0] -7-undecene and other organic alkaline compounds (organic alkaline agents), and inorganic compounds (inorganic alkaline agents) such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, and the like. An alkaline aqueous solution diluted with pure water so that the concentration is 0.001 to 10% by mass, preferably 0.01 to 1% by mass, is preferably used as the developer.

現像温度としては、通常20℃〜30℃であり、現像時間は20秒〜90秒の範囲で行なわれる。   The development temperature is usually 20 ° C. to 30 ° C., and the development time is in the range of 20 seconds to 90 seconds.

なお、このようなアルカリ性水溶液からなる現像液を使用した場合には、一般に現像液により塗布膜の未露光部を除去した後、純水で洗浄(リンス)する。即ち、現像処理後には、余剰の現像液を純水により十分に洗浄、除去し、更に、乾燥工程に付す。   When a developer composed of such an alkaline aqueous solution is used, the unexposed portion of the coating film is generally removed with a developer and then washed (rinsed) with pure water. That is, after the development process, the excess developer is sufficiently washed and removed with pure water and further subjected to a drying step.

なお、上述した、遮光性塗布層形成工程、露光工程、及び現像工程を行った後に、必要に応じて、形成された遮光膜(遮光パターン)を、加熱(ポストベーク)及び/又は露光により硬化する硬化工程を含んでいてもよい。   In addition, after performing the light-shielding coating layer forming step, the exposure step, and the development step described above, the formed light-shielding film (light-shielding pattern) is cured by heating (post-baking) and / or exposure as necessary. A curing step may be included.

ポストベークは、硬化を完全なものとするための現像後の加熱処理であり、通常100℃〜250℃の熱硬化処理を行う。ポストベークの温度、及び時間などの条件は、基板410又はレンズ412の素材により、適宜設定することができる。例えば、基板412がガラスである場合は上記温度範囲の中でも180℃〜240℃が好ましく用いられる。
このポストベーク処理は、現像後に形成された遮光膜414を、上記条件になるようにホットプレートやコンベクションオーブン(熱風循環式乾燥機)、高周波加熱機等の加熱手段を用いて、連続式或いはバッチ式で行うことができる。
Post-baking is a heat treatment after development for complete curing, and usually a heat curing treatment at 100 ° C. to 250 ° C. is performed. Conditions such as the post-baking temperature and time can be appropriately set depending on the material of the substrate 410 or the lens 412. For example, when the substrate 412 is glass, 180 ° C. to 240 ° C. is preferably used in the above temperature range.
In this post-bake treatment, the light-shielding film 414 formed after development is continuously or batch-wise used by a heating means such as a hot plate, a convection oven (hot air circulation dryer) or a high-frequency heater so as to satisfy the above conditions. It can be done with a formula.

なお、以上の手順では、レンズ412の形状が凹状である場合を例に説明したが、形状は特に限定されず、凸状や非球面の形状であってもよい。また、上記手順では、基板410の一方の面に複数のレンズ412が成形されたウエハレベルレンズを例に説明したが、基板410の両方の面に複数のレンズ412が成形された構成としてもよく、その場合には、両方の面に、レンズ面を除く領域にパターン状の遮光膜414が形成される。   In the above procedure, the case where the shape of the lens 412 is concave has been described as an example, but the shape is not particularly limited, and may be a convex shape or an aspherical shape. In the above procedure, a wafer level lens in which a plurality of lenses 412 are molded on one surface of the substrate 410 has been described as an example. However, a configuration in which a plurality of lenses 412 are molded on both surfaces of the substrate 410 may be used. In that case, a patterned light shielding film 414 is formed on both surfaces in a region excluding the lens surface.

〔ウエハレベルレンズの形態及び作製(2)〕
図8は、ウエハレベルレンズアレイの他の構成例を示す図である。
図8に示すウエハレベルレンズは、基板410とレンズ412とを同一の成形材料で同時に成形した構成(モノリシックタイプ)である。
このようなウエハレベルレンズを作成する際には、成形材料としては上述したものと同じものを用いることができる。また、この例では、基板410の一方の面(図中の上側の面)には、凹状のレンズ412が複数形成され、他方の面(図中の下側の面)には、凸状のレンズ420が複数形成されている。また、基板410のレンズ面412aを除く領域、つまり、基板410の表面及びレンズ縁部412bの表面にパターン状の遮光膜414が形成されている。遮光膜414を形成する際のパターニング方法としては、上述した手順を適用することができる。
[Wafer Level Lens Form and Fabrication (2)]
FIG. 8 is a diagram illustrating another configuration example of the wafer level lens array.
The wafer level lens shown in FIG. 8 has a configuration (monolithic type) in which the substrate 410 and the lens 412 are simultaneously molded with the same molding material.
When producing such a wafer level lens, the same molding material as described above can be used. In this example, a plurality of concave lenses 412 are formed on one surface (the upper surface in the drawing) of the substrate 410, and a convex shape is formed on the other surface (the lower surface in the drawing). A plurality of lenses 420 are formed. Further, a patterned light-shielding film 414 is formed on a region of the substrate 410 excluding the lens surface 412a, that is, on the surface of the substrate 410 and the surface of the lens edge portion 412b. As a patterning method for forming the light shielding film 414, the above-described procedure can be applied.

〔ウエハレベルレンズの形態及び作製(3)〕
次に、図9(A)〜(C)及び図10(A)〜(C)を参照して、ウエハレベルレンズアレイの更なる他の構成例と、それを作製する手順について説明する。
ここで、図9(A)〜(C)は、パターン状の遮光膜414を形成する他の工程を示す概略図である。
また、図10(A)〜(C)は、まず、パターン状の遮光膜414を形成した後、レンズ412を成形する工程を示す概略図である。
[Wafer Level Lens Form and Fabrication (3)]
Next, with reference to FIGS. 9A to 9C and FIGS. 10A to 10C, still another configuration example of the wafer level lens array and a procedure for manufacturing the same will be described.
Here, FIGS. 9A to 9C are schematic views showing other processes for forming the patterned light-shielding film 414.
FIGS. 10A to 10C are schematic views showing a process of forming a lens 412 after forming a patterned light-shielding film 414 first.

図5〜図8に示すウエハレベルレンズアレイの例では、レンズ412が設けられた基板410にパターン状の遮光膜414を形成するものであったが、以下に説明する手順では、まず、基板410にパターン状の遮光膜414を形成した後、基板410にレンズ412を成形する手順である。   In the example of the wafer level lens array shown in FIGS. 5 to 8, the patterned light shielding film 414 is formed on the substrate 410 on which the lens 412 is provided. In the procedure described below, first, the substrate 410 is used. This is a procedure for forming the lens 412 on the substrate 410 after forming the patterned light-shielding film 414 on the substrate 410.

−遮光膜の形成−
先ず、図9(A)に示すように、基板410上に重合性組成物を塗布して遮光性塗布層414Aを形成する遮光性塗布層形成工程を行う。
-Formation of light shielding film-
First, as shown in FIG. 9A, a light-shielding coating layer forming step of forming a light-shielding coating layer 414A by applying a polymerizable composition on a substrate 410 is performed.

その後、基板410上に塗布された遮光性塗布層414Aの乾燥をホットプレート、オーブン等で50℃〜140℃の温度で10秒〜300秒で行う。重合性組成物の乾燥膜厚は、所望の遮光性などの性能から任意に選択することができ、概ね0.1μm以上50μm未満の範囲である。   Thereafter, the light-shielding coating layer 414A applied on the substrate 410 is dried at a temperature of 50 ° C. to 140 ° C. for 10 seconds to 300 seconds using a hot plate, oven, or the like. The dry film thickness of the polymerizable composition can be arbitrarily selected from performances such as desired light shielding properties, and is generally in the range of 0.1 μm or more and less than 50 μm.

次に、図9(B)に示すように、遮光性塗布層形成工程において形成された遮光性塗布層414Aを、マスク470を介してパターン状に露光する露光工程を行う。マスク470は、所定のマスクパターンを有する。
本工程における露光においては、遮光性塗布層414をパターン露光することで、遮光性塗布層414Aのうち光照射された部分だけを硬化する。ここでは、後工程でレンズ412を成形した際にレンズ412のレンズ開口414aとなる部位を除く領域の遮光性塗布層414Aにのみ光を照射するマスクパターンを用いる。この方法によりレンズ412のレンズ開口414aとなる部位を除く領域の遮光性塗布層414Aのみが光照射によって硬化する。なお、露光に際して用いることができる放射線としては、先に説明した手順と同様に、g線、h線、i線等の紫外線が好ましく用いられる。
Next, as illustrated in FIG. 9B, an exposure process is performed in which the light-shielding coating layer 414 </ b> A formed in the light-shielding coating layer forming process is exposed in a pattern through a mask 470. Mask 470 has a predetermined mask pattern.
In the exposure in this step, the light-shielding coating layer 414 is subjected to pattern exposure to cure only the light-irradiated portion of the light-shielding coating layer 414A. Here, a mask pattern that irradiates light only to the light-shielding coating layer 414 </ b> A in a region excluding a portion that becomes the lens opening 414 a of the lens 412 when the lens 412 is molded in a later process is used. By this method, only the light-shielding coating layer 414A in the region excluding the portion that becomes the lens opening 414a of the lens 412 is cured by light irradiation. As radiation that can be used for exposure, ultraviolet rays such as g-line, h-line, and i-line are preferably used as in the procedure described above.

次いで、アルカリ現像処理(現像工程)を行うことにより、上記パターン露光における遮光性塗布層414Aの未硬化領域であるレンズ412のレンズ開口414aに相当する領域の遮光性塗布層414Aのみがアルカリ水溶液に溶出される。この際、図9(C)に示すように、レンズ412のレンズ開口414aの領域を除く領域の光硬化した遮光性塗布層414Aが基板410上に残存して、遮光膜414を形成する。
ここで、現像液であるアルカリ水溶液中のアルカリ剤としては、先に説明した手順と同じものを用いることができる。
現像処理後は、その後、余剰の現像液を洗浄除去し、乾燥を施す。
Next, by performing alkali development processing (development process), only the light-shielding coating layer 414A in the region corresponding to the lens opening 414a of the lens 412 which is an uncured region of the light-shielding coating layer 414A in the pattern exposure is converted into an alkaline aqueous solution. Is eluted. At this time, as shown in FIG. 9C, the light-cured light-shielding coating layer 414A except for the region of the lens opening 414a of the lens 412 remains on the substrate 410 to form a light-shielding film 414.
Here, as the alkaline agent in the alkaline aqueous solution as the developer, the same procedure as described above can be used.
After the development process, the excess developer is then washed away and dried.

本実施形態においても、上述した、遮光性塗布層形成工程、露光工程、及び現像工程を行った後に、必要により、形成された遮光膜を上述のポストベーク及び/又は露光により硬化する硬化工程を施してもよい。   Also in this embodiment, after performing the light-shielding coating layer forming step, the exposure step, and the development step, the curing step of curing the formed light-shielding film by the above-described post-baking and / or exposure as necessary. You may give it.

本発明の重合性組成物は、例えば、塗布装置吐出部のノズル、塗布装置の配管部、塗布装置内等に付着した場合でも、公知の洗浄液を用いて容易に洗浄除去することができる。この場合、より効率の良い洗浄除去を行うためには、本発明の重合性組成物に含まれる溶剤として前掲した溶剤を洗浄液として用いることが好ましい。   Even when the polymerizable composition of the present invention adheres to, for example, a nozzle of a coating apparatus discharge section, a piping section of a coating apparatus, or the inside of a coating apparatus, the polymerizable composition can be easily cleaned and removed using a known cleaning liquid. In this case, in order to perform more efficient cleaning and removal, it is preferable to use the solvent described above as the cleaning liquid as the solvent contained in the polymerizable composition of the present invention.

また、特開平7−128867号公報、特開平7−146562号公報、特開平8−278637号公報、特開2000−273370号公報、特開2006−85140号公報、特開2006−291191号公報、特開2007−2101号公報、特開2007−2102号公報、特開2007−281523号公報などに記載の洗浄液も、本発明の重合性組成物の洗浄除去用の洗浄液として好適に用いることができる。
洗浄液としては、アルキレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレート、又はアルキレングリコールモノアルキルエーテルを用いることが好ましい。
洗浄液として用いうるこれら溶剤は、単独で用いても2種以上を混合して用いてもよい。
溶剤を2種以上を混合する場合、水酸基を有する溶剤と水酸基を有しない溶剤とを混合してなる混合溶剤が好ましい。水酸基を有する溶剤と水酸基を有しない溶剤との質量比は、1/99〜99/1、好ましくは10/90〜90/10、更に好ましくは20/80〜80/20である。混合溶剤としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA;別名1−メトキシ−2−アセトキシプロパン)とプロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME;別名1−メトキシ−2−プロパノール)の混合溶剤で、その比率が60/40であることが特に好ましい。
なお、重合性組成物に対する洗浄液の浸透性を向上させるために、洗浄液には、重合性組成物が含有しうる界面活性剤として前掲した界面活性剤を添加してもよい。
JP-A-7-128867, JP-A-7-146562, JP-A-8-278737, JP-A-2000-273370, JP-A-2006-85140, JP-A-2006-291191, The cleaning liquids described in JP 2007-2101 A, JP 2007-2102 A, JP 2007-281523 A and the like can also be suitably used as cleaning liquids for cleaning and removing the polymerizable composition of the present invention. .
As the cleaning liquid, it is preferable to use alkylene glycol monoalkyl ether carboxylate or alkylene glycol monoalkyl ether.
These solvents that can be used as the cleaning liquid may be used alone or in combination of two or more.
When mixing 2 or more types of solvent, the mixed solvent formed by mixing the solvent which has a hydroxyl group, and the solvent which does not have a hydroxyl group is preferable. The mass ratio of the solvent having a hydroxyl group and the solvent having no hydroxyl group is from 1/99 to 99/1, preferably from 10/90 to 90/10, more preferably from 20/80 to 80/20. The mixed solvent is a mixed solvent of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA; also known as 1-methoxy-2-acetoxypropane) and propylene glycol monomethyl ether (PGME; also known as 1-methoxy-2-propanol). 40 is particularly preferred.
In addition, in order to improve the permeability of the cleaning liquid to the polymerizable composition, the surfactant described above as a surfactant that can be contained in the polymerizable composition may be added to the cleaning liquid.

−レンズの形成−
次に、遮光膜414を形成後に、レンズ412を形成する工程について説明する。
図10(A)に示すように、パターン状の遮光膜414が形成された基板410の上に、レンズ412を構成する成形材料Mがディスペンサ450により滴下される。成形材料Mは、レンズ412のレンズ開口414aに相当する領域を覆うように、該開口に隣接する遮光膜414の端部を一部含むように供給される。
-Lens formation-
Next, a process of forming the lens 412 after forming the light shielding film 414 will be described.
As shown in FIG. 10A, a molding material M constituting the lens 412 is dropped by a dispenser 450 on a substrate 410 on which a patterned light-shielding film 414 is formed. The molding material M is supplied so as to partially include an end portion of the light shielding film 414 adjacent to the opening so as to cover a region corresponding to the lens opening 414 a of the lens 412.

基板410に成形材料Mを供給した後、基板410の成形材料Mを供給された面側に、図10(B)に示すように、レンズを成形するための型480を配置する。型480には、レンズ412の形状を転写するための凹部482が、所望のレンズ412の数に応じて設けられている。   After the molding material M is supplied to the substrate 410, a mold 480 for molding a lens is disposed on the surface side of the substrate 410 to which the molding material M is supplied, as shown in FIG. The mold 480 is provided with concave portions 482 for transferring the shape of the lens 412 according to the number of desired lenses 412.

型480を基板410上の成形材料Mに押し付け、成形材料Mを凹部の形状に倣って変形させる。そして、型480を成形材料Mに押し付けた状態で、成形材料Mが熱硬化性樹脂や紫外線硬化性樹脂の場合には型の外側から熱又は紫外線を照射することで、成形材料Mを硬化させる。   The mold 480 is pressed against the molding material M on the substrate 410, and the molding material M is deformed following the shape of the recess. When the mold 480 is pressed against the molding material M and the molding material M is a thermosetting resin or an ultraviolet curable resin, the molding material M is cured by irradiating heat or ultraviolet rays from the outside of the mold. .

成形材料Mを硬化させた後、型480から基板410及びレンズ412を離型し、図10(C)に示すように、基板410にパターン状の遮光膜414を備えるウエハレベルレンズを得る。   After the molding material M is cured, the substrate 410 and the lens 412 are released from the mold 480 to obtain a wafer level lens having a patterned light-shielding film 414 on the substrate 410 as shown in FIG.

上述のように、ウエハレベルレンズに備えられるパターン状の遮光膜414は、図7に示すようにレンズ412のレンズ面412aを除く領域に設けた構成だけでなく、図10(C)に示すように、遮光膜414をレンズ412のレンズ開口414aを除く領域に設けた構成としてもよい。   As described above, the patterned light shielding film 414 provided in the wafer level lens is not only provided in the region excluding the lens surface 412a of the lens 412 as shown in FIG. 7, but also as shown in FIG. In addition, the light shielding film 414 may be provided in a region of the lens 412 excluding the lens opening 414a.

ウエハレベルレンズは、基板410の少なくとも一方の表面にパターン上に形成された、光反射率が低い遮光膜414によって、レンズ412のレンズ面412a又はレンズ開口414a以外の領域で遮光を十分にしつつ、反射光の発生を抑制できる。このため、固体撮像素子を備えた撮像モジュールに適用した場合に、撮像時に反射光に伴うゴーストやフレアといった不具合の発生を防止できる。   The wafer level lens has sufficient light shielding in a region other than the lens surface 412a of the lens 412 or the lens opening 414a by a light shielding film 414 having a low light reflectance formed on a pattern on at least one surface of the substrate 410. Generation of reflected light can be suppressed. For this reason, when applied to an imaging module having a solid-state imaging device, it is possible to prevent the occurrence of problems such as ghosts and flares associated with reflected light during imaging.

また、遮光膜414は基板の表面に設けられるため、ウエハレベルレンズに別の遮光部材などを取り付ける必要がなく、製造コストの増加を抑えることができる。   Further, since the light shielding film 414 is provided on the surface of the substrate, it is not necessary to attach another light shielding member or the like to the wafer level lens, and an increase in manufacturing cost can be suppressed.

なお、レンズの周囲に表面が凹凸の構造物を設ける構成の場合には、該構造物に入射した光が反射又は発散することで、ゴースト等の不具合が生じやすいことが懸念される。そこで、図7に示すようにレンズ412のレンズ面412aを除く領域にパターニングされた遮光膜414を設けた構成とすれば、レンズ面412a以外では光を遮光することができ、光学性能を改善できる。   Note that in the case where a structure having an uneven surface is provided around the lens, there is a concern that light incident on the structure may be reflected or diverged, which may cause problems such as ghosts. Therefore, if the light shielding film 414 patterned in the region excluding the lens surface 412a of the lens 412 is provided as shown in FIG. 7, light can be shielded except the lens surface 412a, and the optical performance can be improved. .

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.

<バインダー溶液Aの調製>
1,000mL三口フラスコに1−メトキシ−2−プロパノール159gを入れ、窒素気流下、85℃まで加熱した。これに、ベンジルメタクリレート63.4g、メタクリル酸72.3g、V−601(和光純薬製)4.15gを1−メトキシ−2−プロパノール159gに添加して調製した溶液を、2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に5時間加熱して反応させた。
次いで、加熱を止め、ベンジルメタクリレート/メタクリル酸(30/70mol比)の共重合体を得た。
次に、前記共重合体溶液の内、120.0gを300mL三口フラスコに移し、グリシジルメタクリレート16.6g、p−メトキシフェノール0.16gを加え、撹拌し溶解させた。溶解後、トリフェニルホスフィン3.0gを加え、100℃に加熱し、付加反応を行った。グリシジルメタクリレートが消失したことを、ガスクロマトグラフィーで確認し、加熱を止めた。1−メトキシ−2−プロパノール38gを加え、酸基含有量2meq/g(酸価112mgKOH/g)、架橋性基含有量2.23meq/g、質量平均分子量24,000(GPC法によりポリスチレン換算値)、固形分46質量%のバインダー溶液Aを調製した。
<Preparation of binder solution A>
In a 1,000 mL three-necked flask, 159 g of 1-methoxy-2-propanol was placed and heated to 85 ° C. under a nitrogen stream. A solution prepared by adding 63.4 g of benzyl methacrylate, 72.3 g of methacrylic acid and 4.15 g of V-601 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) to 159 g of 1-methoxy-2-propanol was added dropwise over 2 hours. did. After completion of the dropwise addition, the reaction was further continued by heating for 5 hours.
Subsequently, the heating was stopped to obtain a copolymer of benzyl methacrylate / methacrylic acid (30/70 mol ratio).
Next, 120.0 g of the copolymer solution was transferred to a 300 mL three-necked flask, and 16.6 g of glycidyl methacrylate and 0.16 g of p-methoxyphenol were added and stirred to dissolve. After dissolution, 3.0 g of triphenylphosphine was added and heated to 100 ° C. to carry out an addition reaction. The disappearance of glycidyl methacrylate was confirmed by gas chromatography, and heating was stopped. 38 g of 1-methoxy-2-propanol was added, acid group content 2 meq / g (acid value 112 mgKOH / g), crosslinkable group content 2.23 meq / g, mass average molecular weight 24,000 (polystyrene conversion value by GPC method) ), A binder solution A having a solid content of 46% by mass was prepared.

<バインダー溶液Bの調製>
VP−2500[日本曹達製のポリ(p−ビニルフェノール)(質量平均分子量3500、分散度1.39)]を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し、固形分46質量%のバインダー溶液Bを調製した。
<Preparation of binder solution B>
VP-2500 [Nippon Soda poly (p-vinylphenol) (mass average molecular weight 3500, dispersity 1.39)] was dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate to prepare a binder solution B having a solid content of 46% by mass. .

<バインダー溶液Cの調製>
サイクロマーP ACA230AA[ダイセル化学工業製のカルボキシル基と不飽和基とを有するアクリルポリマー(質量平均分子量14000、酸価21mgKOH/g)の1−メトキシ−2−プロパノール溶液(固形分55質量%)]に1−メトキシ−2−プロパノールを追加して、固形分46質量%のバインダー溶液Cを調製した。
<Preparation of binder solution C>
Cyclomer P ACA230AA [Acrylic polymer having a carboxyl group and an unsaturated group (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd. (mass average molecular weight 14000, acid value 21 mgKOH / g) in 1-methoxy-2-propanol solution (solid content 55% by mass)] 1-methoxy-2-propanol was added to the mixture to prepare a binder solution C having a solid content of 46% by mass.

<バインダー溶液Dの調製>
1,000mL三口フラスコに1−メトキシ−2−プロパノール159gを入れ、窒素気流下、85℃まで加熱した。これに、ベンジルメタクリレート63.4g、メタクリル酸72.3g、V−601(和光純薬製)4.15gを1−メトキシ−2−プロパノール159gに添加して調製した溶液を、2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に5時間加熱して反応させた。
次いで、加熱を止め、ベンジルメタクリレート/メタクリル酸(30/70mol比)の共重合体を得た。
次に、前記共重合体溶液の内、120.0gを300mL三口フラスコに移し、グリシジルメタクリレート48.6g、p−メトキシフェノール0.16gを加え、撹拌し溶解させた。溶解後、トリフェニルホスフィン3.0gを加え、100℃に加熱し、付加反応を行った。反応の進行を酸価の測定により確認し、酸価が0になった時点で、加熱を止めた。1−メトキシ−2−プロパノールを加え、酸基含有量0meq/g(酸価0mgKOH/g)、固形分46質量%のバインダー溶液Dを調製した。
<Preparation of binder solution D>
In a 1,000 mL three-necked flask, 159 g of 1-methoxy-2-propanol was placed and heated to 85 ° C. under a nitrogen stream. A solution prepared by adding 63.4 g of benzyl methacrylate, 72.3 g of methacrylic acid and 4.15 g of V-601 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) to 159 g of 1-methoxy-2-propanol was added dropwise over 2 hours. did. After completion of the dropwise addition, the reaction was further continued by heating for 5 hours.
Subsequently, the heating was stopped to obtain a copolymer of benzyl methacrylate / methacrylic acid (30/70 mol ratio).
Next, 120.0 g of the copolymer solution was transferred to a 300 mL three-necked flask, 48.6 g of glycidyl methacrylate and 0.16 g of p-methoxyphenol were added, and the mixture was stirred and dissolved. After dissolution, 3.0 g of triphenylphosphine was added and heated to 100 ° C. to carry out an addition reaction. The progress of the reaction was confirmed by measuring the acid value, and when the acid value became zero, the heating was stopped. 1-Methoxy-2-propanol was added to prepare a binder solution D having an acid group content of 0 meq / g (acid value of 0 mgKOH / g) and a solid content of 46% by mass.

<無機フィラー分散液1の調製>
シリカ(アドマテックス(株)製、SO−C1)(無機フィラー)30質量部と、前記バインダー溶液A 48.2質量部とを予め混合した後、モーターミルM−50(アイガー社製)で、直径1.0mmのジルコニアビーズを用い、周速9m/sにて1.5時間分散して、無機フィラー分散液1を調製した。
<Preparation of inorganic filler dispersion 1>
After mixing 30 parts by mass of silica (manufactured by Admatechs Co., Ltd., SO-C1) (inorganic filler) and 48.2 parts by mass of the binder solution A, with a motor mill M-50 (manufactured by Eiger), An inorganic filler dispersion liquid 1 was prepared by dispersing zirconia beads having a diameter of 1.0 mm for 1.5 hours at a peripheral speed of 9 m / s.

<無機フィラー分散液2の調製>
シリカ(アドマテックス(株)製、SO−C1)(無機フィラー)30質量部と、前記バインダー溶液C 48.2質量部とを予め混合した後、モーターミルM−50(アイガー社製)で、直径1.0mmのジルコニアビーズを用い、周速9m/sにて1.5時間分散して、無機フィラー分散液2を調製した。
<Preparation of inorganic filler dispersion 2>
After mixing 30 parts by mass of silica (manufactured by Admatechs Co., Ltd., SO-C1) (inorganic filler) and 48.2 parts by mass of the binder solution C, with a motor mill M-50 (manufactured by Eiger), An inorganic filler dispersion liquid 2 was prepared by dispersing zirconia beads having a diameter of 1.0 mm for 1.5 hours at a peripheral speed of 9 m / s.

<重合性組成物溶液の調製> <Preparation of polymerizable composition solution>

(実施例1)
下記組成を混合し、第1のフィルタでろ過し、次いで、第2のフィルタでろ過して、実施例1の重合性組成物溶液を得た。
第1のフィルタは日本ポール製プロファイル・スター(ポリプロピレン濾過精度1.5μm)を用い、第2のフィルタには日本ポール製HDCII(高密度ポリプロピレン濾過精度6.0μm)を用いた。
Example 1
The following composition was mixed, filtered with a first filter, and then filtered with a second filter to obtain a polymerizable composition solution of Example 1.
Nippon Pall Profile Star (polypropylene filtration accuracy 1.5 μm) was used for the first filter, and Nippon Pole HDCII (high density polypropylene filtration accuracy 6.0 μm) was used for the second filter.

・上記バインダー溶液A(アルカリ可溶性バインダー) 14.9質量部
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(商品名:KAYARAD DPHA、製造元:日本化薬(株))(重合性化合物) 7.72質量部
・Irgacure 907(BASFジャパン社製のアセトフェノン系化合物)(重合開始剤)
2.03質量部
・Kayacure DETX−S(日本化薬社製のチオキサントン系化合物)(増感剤) 0.43質量部
・メガファックF−780(大日本インキ株式会社製)(界面活性剤)
0.14質量部
・YMF−02(住友金属鉱山(株)製 セシウムタングステン酸化物(Cs0.33WO)(平均分散粒径800nm以下)の18.5質量%分散液)
11.6質量部
・エスペル9940A(日立化成工業(株)製のエラストマー)5.0重量部
-14.9 parts by mass of the above binder solution A (alkali-soluble binder)-Dipentaerythritol hexaacrylate (trade name: KAYARAD DPHA, manufacturer: Nippon Kayaku Co., Ltd.) (polymerizable compound) 7.72 parts by mass-Irgacure 907 (Acetophenone compound manufactured by BASF Japan) (polymerization initiator)
2.03 parts by mass · Kayacure DETX-S (thioxanthone compound manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) (sensitizer) 0.43 parts by mass · Megafac F-780 (manufactured by Dainippon Ink Co., Ltd.) (surfactant)
0.14 parts by mass / YMF-02 (18.5% by mass dispersion of cesium tungsten oxide (Cs 0.33 WO 3 ) (average dispersed particle size of 800 nm or less) manufactured by Sumitomo Metal Mining Co., Ltd.)
11.6 parts by mass / Espel 9940A (Elastomer manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) 5.0 parts by weight

(実施例2)
実施例1に対して、バインダー溶液Aを上記バインダー溶液Cにした以外は、実施例1と同様にして実施例2の組成物を作成した。
(Example 2)
A composition of Example 2 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the binder solution A was changed to the binder solution C with respect to Example 1.

(実施例3)
実施例1に対して、バインダー溶液Aをバインダー溶液Bにした以外は、実施例1と同様にして、実施例3の組成物を作成した。
(Example 3)
A composition of Example 3 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the binder solution A was changed to the binder solution B with respect to Example 1.

(実施例4)
実施例2に対して、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートをトリシクロデカンジメタノールジアクリレート(商品名:A−DCP、製造元:新中村化学)にした以外は、実施例2と同様にして、実施例4の組成物を作成した。
Example 4
Example 4 is the same as Example 2 except that dipentaerythritol hexaacrylate is changed to tricyclodecane dimethanol diacrylate (trade name: A-DCP, manufacturer: Shin-Nakamura Chemical). A composition was prepared.

(実施例5)
下記組成を混合し、実施例5の重合性組成物溶液を得た。
(Example 5)
The following composition was mixed to obtain a polymerizable composition solution of Example 5.

・上記バインダー溶液C(アルカリ可溶性バインダー) 14.9質量部
・トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(商品名:A−DCP 、製造元:新中村化学)(重合性化合物) 7.72質量部
・Irgacure 907(BASFジャパン社製のアセトフェノン系化合物)(重合開始剤)
2.03質量部
・Kayacure DETX−S(日本化薬社製のチオキサントン系化合物)(増感剤) 0.43質量部
・上記無機フィラー分散液1(無機フィラー) 45.09質量部
・メガファックF−780(大日本インキ株式会社製)(界面活性剤)
0.14質量部
・YMF−02(住友金属鉱山(株)製 セシウムタングステン酸化物(Cs0.33WO3(平均分散粒径800nm以下)の18.5質量%分散液)
26.97質量部
・エスペル9940A(日立化成工業(株)製のエラストマー)5.0重量部
-14.9 parts by mass of the binder solution C (alkali-soluble binder)-Tricyclodecane dimethanol diacrylate (trade name: A-DCP, manufacturer: Shin-Nakamura Chemical) (polymerizable compound) 7.72 parts by mass-Irgacure 907 (Acetophenone compound manufactured by BASF Japan) (polymerization initiator)
2.03 parts by mass · Kayacure DETX-S (Nippon Kayaku Co., Ltd. thioxanthone compound) (sensitizer) 0.43 parts by mass · Inorganic filler dispersion 1 (inorganic filler) 45.09 parts by mass · Megafuck F-780 (Dainippon Ink Co., Ltd.) (surfactant)
0.14 parts by mass. YMF-02 (Cesium tungsten oxide (18.5% by mass dispersion of Cs 0.33 WO 3 (average dispersion particle size 800 nm or less)) manufactured by Sumitomo Metal Mining Co., Ltd.)
26.97 parts by mass, 5.0 parts by weight of Esper 9940A (Elastomer manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.)

(実施例6)
上記無機フィラー分散液1を上記無機フィラー分散液2にした以外は実施例5と同様にして、実施例6の組成物を作成した。
(Example 6)
A composition of Example 6 was prepared in the same manner as in Example 5 except that the inorganic filler dispersion liquid 1 was changed to the inorganic filler dispersion liquid 2.

(比較例1)
実施例1からバインダー溶液Aを除いた以外は、実施例1と同様にして比較例1の組成物を作成した。
(Comparative Example 1)
A composition of Comparative Example 1 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the binder solution A was removed from Example 1.

(比較例2)
実施例1からYMF−02(セシウムタングステン酸化物の分散液)を除いた以外は、実施例1と同様にして比較例2の組成物を作成した。
(Comparative Example 2)
A composition of Comparative Example 2 was prepared in the same manner as in Example 1 except that YMF-02 (cesium tungsten oxide dispersion) was removed from Example 1.

(比較例3)
バインダー溶液Aを上記バインダー溶液Dに置き換えた以外は、実施例1と同様の組成とすることにより、比較例3の組成物を得た。
(Comparative Example 3)
A composition of Comparative Example 3 was obtained by using the same composition as in Example 1 except that the binder solution A was replaced with the binder solution D.

(比較例4)
YMF−02(セシウムタングステン酸化物の分散液)を、下記カーボンブラック分散液Aに置き換えた以外は、実施例1と同様の組成とすることにより、比較例4の組成物を得た。
(Comparative Example 4)
A composition of Comparative Example 4 was obtained by using the same composition as in Example 1 except that YMF-02 (dispersion of cesium tungsten oxide) was replaced with the following carbon black dispersion A.

(カーボンブラック分散液Aの調製)
下記組成Iを二本ロールにて高粘度分散処理を施し、分散物を得た。この際の分散物の粘度は70000mPa・sであった。
その後、この分散物に下記組成IIの混合物を添加し、3000rpmの条件でホモジナイザーを用いて3時間攪拌した。得られた混合溶液を、直径0.3mmジルコニアビーズを用いた分散機(商品名:ディスパーマット,GETZMANN社製)にて4時間微分散処理を施して、カーボンブラック分散液Aを調製した。
(Preparation of carbon black dispersion A)
The following composition I was subjected to a high viscosity dispersion treatment with two rolls to obtain a dispersion. The viscosity of the dispersion at this time was 70000 mPa · s.
Then, the mixture of the following composition II was added to this dispersion, and it stirred for 3 hours using the homogenizer on 3000 rpm conditions. The obtained mixed solution was subjected to fine dispersion treatment for 4 hours with a disperser (trade name: Dispermat, manufactured by GETZMANN) using zirconia beads having a diameter of 0.3 mm to prepare a carbon black dispersion A.

(組成I)
・平均一次粒径15nmカーボンブラック(PigmentBlack7)23質量部
・ベンジルメタアクリレート/メタアクリル酸共重合体のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート45質量%溶液 22質量部
(ベンジルメタアクリレート単位/メタアクリル酸単位=67/33(mol%),Mw:28000)
・ソルスパース5000(日本ルーブリゾール(株)製) 1.2質量部
(Composition I)
-Average primary particle size 15 nm carbon black (Pigment Black 7) 23 parts by mass- Benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer propylene glycol monomethyl ether acetate 45% by mass solution 22 parts by mass (benzyl methacrylate unit / methacrylic acid unit = 67 / 33 (mol%), Mw: 28000)
・ Solsperth 5000 (Nippon Lubrizol Co., Ltd.) 1.2 parts by mass

(組成II)
・ベンジルメタアクリレート/メタアクリル酸共重合体のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート45質量%溶液 22質量部
(ベンジルメタアクリレート単位/メタアクリル酸単位=67/33(mol%),Mw:28000)
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 200質量部
(Composition II)
-Benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer propylene glycol monomethyl ether acetate 45% by mass solution 22 parts by mass (benzyl methacrylate unit / methacrylic acid unit = 67/33 (mol%), Mw: 28000)
・ 200 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate

<重合性組成物の評価>
(経時安定性評価)
上記実施例及び比較例の重合性組成物に関し、調液時における重合性組成物溶液の25℃における粘度値(V)を測定した。次いで、重合性組成物溶液の60日経時後の25℃における粘度値(V60)を測定した。式[V60/V×100]で示される相対値を使用して、経時安定性を評価した。前記相対値が100に近いほど、初期粘度からの変化が少なく、良好である。なお、粘度は、東機産業株式会社製の粘度計RE−80Lを用いて測定した。
<Evaluation of polymerizable composition>
(Stability evaluation over time)
Regarding the polymerizable compositions of the above Examples and Comparative Examples, the viscosity value (V i ) at 25 ° C. of the polymerizable composition solution at the time of preparation was measured. Next, the viscosity value (V 60 ) at 25 ° C. after 60 days of aging of the polymerizable composition solution was measured. The relative value represented by the formula [V 60 / V i × 100] was used to evaluate the stability over time. The closer the relative value is to 100, the better the change from the initial viscosity is. The viscosity was measured using a viscometer RE-80L manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.

(レジストパターン形成と感度評価)
得られた実施例及び比較例の重合性組成物を、それぞれ、シリコンウエハにスピンコート法で、膜厚が25μmになるよう塗布し、その後、ホットプレート上において120℃で2分加熱して感光性層を得た。
次いで、得られた感光性層を、i線ステッパーを用い、一辺100μmの正方形パターンを有するフォトマスクを介して露光量50〜2000mJ/cmの範囲の露光量を、50mJ/cmの刻みで変化させて照射した。
前記露光後の感光性層に対し、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド2.38質量%水溶液を用い、25℃40秒間パドル現像を行った。その後スピンシャワーにてリンスを行い更に純水にて水洗し、赤外線遮蔽性のソルダーレジストパターンを得た。現像工程を60秒実施した際に一辺100μmの正方形パターンが得られた最低露光量(感度)を測定し、パターン形成性の目安とした。数値が小さい程、感度が良好であると評価する。
(Resist pattern formation and sensitivity evaluation)
The obtained polymerizable compositions of Examples and Comparative Examples were each applied to a silicon wafer by spin coating so that the film thickness was 25 μm, and then heated on a hot plate at 120 ° C. for 2 minutes for photosensitivity. A sex layer was obtained.
Then, the resulting light-sensitive layer, using an i-line stepper, the exposure amount in the range of exposure amount 50~2000mJ / cm 2 through a photomask having a square pattern of one side 100 [mu] m, in increments of 50 mJ / cm 2 Irradiated with a change.
The photosensitive layer after the exposure was subjected to paddle development at 25 ° C. for 40 seconds using a 2.38 mass% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide. Thereafter, rinsing was performed with a spin shower, followed by washing with pure water to obtain an infrared shielding solder resist pattern. When the development process was carried out for 60 seconds, the minimum exposure amount (sensitivity) at which a square pattern with a side of 100 μm was obtained was measured and used as a measure of pattern formability. The smaller the value, the better the sensitivity.

(赤外線遮蔽性、可視光線透過性評価)
上記条件でガラス基板に重合性組成物をスピンコートして膜厚が25μmの感光層(重合性組成物層)塗膜を形成し、紫外可視近赤外分光光度計UV3600(島津製作所製)を用いて、塗膜の波長1200nmの透過率を測定した。数値が低いほど赤外線遮蔽性に優れると評価する。透過性が2%以下で実用上良好な赤外線遮蔽性を示すといえる。
更に、上記塗膜の波長550nmの透過率を、紫外可視近赤外分光光度計UV3600(島津製作所製)を用いて測定した。数値が高いほど可視光線透過性に優れると評価する。可視光透過性が30%以上で実用上良好な可視光線透過性を示すといえる。
(Evaluation of infrared shielding and visible light transmission)
Under the above conditions, a polymerizable composition is spin-coated on a glass substrate to form a photosensitive layer (polymerizable composition layer) coating film having a film thickness of 25 μm, and an ultraviolet-visible near-infrared spectrophotometer UV3600 (manufactured by Shimadzu Corporation) is used. Using, the transmittance | permeability of wavelength 1200nm of a coating film was measured. The lower the numerical value, the better the infrared shielding property. It can be said that the transmittance is 2% or less and a practically good infrared shielding property is exhibited.
Furthermore, the transmittance | permeability of wavelength 550nm of the said coating film was measured using ultraviolet visible near-infrared spectrophotometer UV3600 (made by Shimadzu Corporation). It is evaluated that the higher the numerical value, the better the visible light transmittance. It can be said that the visible light transmittance is 30% or more, and the practically good visible light transmittance is exhibited.

(解像性評価)
感度評価で算出された最低露光量(感度)でレジストパターン形成と同様の条件で、線幅が100μmの1:1ラインアンドスペースパターンを有するフォトマスクで露光、現像処理を行い、線幅100μmの1:1ラインアンドスペースパターンのレジストパターンを得た。形成されたパターンの直線性を電子顕微鏡(株式会社日立ハイテクノロジーズ製のS−4800)を用いて観察して、以下の評価でランク付けをおこなった。
(Resolution evaluation)
Under the same conditions as resist pattern formation with the minimum exposure amount (sensitivity) calculated in the sensitivity evaluation, exposure and development are performed with a photomask having a 1: 1 line and space pattern with a line width of 100 μm. A resist pattern having a 1: 1 line and space pattern was obtained. The linearity of the formed pattern was observed using an electron microscope (S-4800 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation), and ranked according to the following evaluation.

ランク5:パターンの直線性も良好で、断面も矩形で良好なレベル
ランク4:パターンの直線性はほぼ良好で、断面もほぼ矩形で問題ないレベル
ランク3:パターンの直線性、及び、断面の矩形がやや悪いが、実用上は問題ないレベル
ランク2:パターンの直線性がかなり悪く、断面が矩形からずれている。
ランク1:パターンの直線性、断面の矩形がどちらも明らかに悪い。
Rank 5: Good pattern linearity, good cross section and rectangular level 4. Rank 4: Pattern linearity is almost good and cross section is almost rectangular Level rank 3: Pattern linearity and cross section Although the rectangle is somewhat bad, there is no problem in practical use. Level rank 2: The linearity of the pattern is considerably poor, and the cross section deviates from the rectangle.
Rank 1: Both the linearity of the pattern and the rectangular shape of the cross section are clearly bad.

上記の評価の結果を、下記表に示す。   The results of the above evaluation are shown in the following table.

表1の結果より、本発明の重合性組成物によれば、(1)赤外領域における遮光性が高い、(2)可視光領域における透光性が高い、及び、(3)アルカリ現像による解像性に優れる、の全てを満足するパターンを形成できることが分かった。また、重合性組成物の経時安定性に優れることが分かった。
一方、比較例1、3、4においては、パターン解像することができなかった。そのため、比較例1、3、4については、感度及び解像性の評価を行うこともできなかった。また、比較例2については、赤外領域における遮光性が得られなかった。
From the results of Table 1, according to the polymerizable composition of the present invention, (1) high light shielding property in the infrared region, (2) high light transmission property in the visible light region, and (3) by alkali development. It was found that it was possible to form a pattern satisfying all of the excellent resolution. Moreover, it turned out that it is excellent in the temporal stability of polymeric composition.
On the other hand, in Comparative Examples 1, 3, and 4, pattern resolution could not be performed. Therefore, it was not possible to evaluate sensitivity and resolution for Comparative Examples 1, 3, and 4. Moreover, about the comparative example 2, the light-shielding property in an infrared region was not acquired.

10 シリコン基板
12 撮像素子
13 層間絶縁膜
14 ベース層
15 カラーフィルタ
16 オーバーコート
17 マイクロレンズ
18 遮光膜
20 接着剤
22 絶縁膜
23 金属電極
24 ソルダレジスト層
26 内部電極
27 素子面電極
30 ガラス基板
40 撮像レンズ
41 接着剤
42 赤外線カットフィルタ
43 接着剤
44 遮光兼電磁シールド
45 接着剤
50 レンズホルダー
60 ハンダボール
70 回路基板
100 固体撮像素子基板
200 カメラモジュール
410 基板
412,420 レンズ
412a レンズ面
412b レンズ縁部
414 遮光膜
414A 遮光性塗布層
414a レンズ開口
450 ディスペンサ
460,480 型
462,482 凹部
470 マスク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Silicon substrate 12 Image pick-up element 13 Interlayer insulating film 14 Base layer 15 Color filter 16 Overcoat 17 Micro lens 18 Light shielding film 20 Adhesive 22 Insulating film 23 Metal electrode 24 Solder resist layer 26 Internal electrode 27 Element surface electrode 30 Glass substrate 40 Imaging Lens 41 Adhesive 42 Infrared cut filter 43 Adhesive 44 Light shielding / electromagnetic shield 45 Adhesive 50 Lens holder 60 Solder ball 70 Circuit board 100 Solid-state imaging device substrate 200 Camera module 410 Substrate 412 and 420 Lens 412a Lens surface 412b Lens edge 414 Light-shielding film 414A Light-shielding coating layer 414a Lens opening 450 Dispenser 460, 480 Mold 462, 482 Recess 470 Mask

Claims (17)

重合開始剤、重合性化合物、タングステン化合物、アルカリ可溶性バインダー、及びエラストマーを含有する重合性組成物。   A polymerizable composition comprising a polymerization initiator, a polymerizable compound, a tungsten compound, an alkali-soluble binder, and an elastomer. 前記アルカリ可溶性バインダーが、酸基を有する請求項1に記載の重合性組成物。   The polymerizable composition according to claim 1, wherein the alkali-soluble binder has an acid group. 前記酸基がカルボキシル基である請求項2に記載の重合性組成物。   The polymerizable composition according to claim 2, wherein the acid group is a carboxyl group. 前記アルカリ可溶性バインダーが、架橋性基を有する請求項1〜3のいずれか1項に記載の重合性組成物。   The polymerizable composition according to claim 1, wherein the alkali-soluble binder has a crosslinkable group. 前記タングステン化合物が、下記一般式(I)で表される請求項1〜4のいずれか1項に記載の重合性組成物。
・・・(I)
Mは金属、Wはタングステン、Oは酸素を表す。
0.001≦x/y≦1.1
2.2≦z/y≦3.0
The polymerizable composition according to claim 1, wherein the tungsten compound is represented by the following general formula (I).
M x W y O z (I)
M represents a metal, W represents tungsten, and O represents oxygen.
0.001 ≦ x / y ≦ 1.1
2.2 ≦ z / y ≦ 3.0
前記Mがアルカリ金属である請求項5に記載の重合性組成物。   The polymerizable composition according to claim 5, wherein M is an alkali metal. 前記重合性化合物が、分子内に複数の重合性基を有する多官能重合性化合物である請求項1〜6のいずれか1項に記載の重合性組成物。   The polymerizable composition according to claim 1, wherein the polymerizable compound is a polyfunctional polymerizable compound having a plurality of polymerizable groups in the molecule. 無機フィラーを更に含有する、請求項1〜7のいずれか1項に記載の重合性組成物。   The polymerizable composition according to claim 1, further comprising an inorganic filler. ソルダーレジスト用である請求項1〜8のいずれか1項に記載の重合性組成物。   The polymerizable composition according to claim 1, which is for a solder resist. 請求項1〜9のいずれか1項に記載の重合性組成物より形成される感光層。   The photosensitive layer formed from the polymeric composition of any one of Claims 1-9. 請求項1〜9のいずれか1項に記載の重合性組成物より形成される永久パターン。   The permanent pattern formed from the polymeric composition of any one of Claims 1-9. 前記永久パターンがソルダーレジスト層である請求項11に記載の永久パターン。   The permanent pattern according to claim 11, wherein the permanent pattern is a solder resist layer. 前記永久パターンが赤外線遮光膜である請求項11に記載の永久パターン。   The permanent pattern according to claim 11, wherein the permanent pattern is an infrared ray shielding film. レンズと、前記レンズの周縁部に形成された請求項11に記載の永久パターンとを有するウエハレベルレンズ。   The wafer level lens which has a lens and the permanent pattern of Claim 11 formed in the peripheral part of the said lens. 請求項11〜14のいずれか1項に記載の永久パターンを有する固体撮像素子。   The solid-state image sensor which has a permanent pattern of any one of Claims 11-14. 一方の面に撮像素子部が形成された固体撮像素子基板と、前記固体撮像素子基板の他方の面側に設けられた赤外線遮光膜とを有する固体撮像素子であって、前記赤外線遮光膜が請求項11に記載の永久パターンである固体撮像素子。   A solid-state imaging device having a solid-state imaging device substrate having an imaging device section formed on one surface and an infrared shielding film provided on the other surface side of the solid-state imaging device substrate, wherein the infrared shielding film is claimed. Item 12. A solid-state imaging device which is the permanent pattern according to Item 11. 請求項10に記載の感光層を形成する工程と、該感光層をパターン露光して露光部を硬化させる工程と、未露光部をアルカリ現像により除去して永久パターンを形成する工程とを、この順で有するパターン形成方法。   The step of forming the photosensitive layer according to claim 10, the step of pattern exposure of the photosensitive layer to cure the exposed portion, and the step of removing the unexposed portion by alkali development to form a permanent pattern. The pattern formation method which has in order.
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