JP2012189875A - Resin pattern, manufacturing method for the same, manufacturing method for mems structure, manufacturing method for semiconductor element, and manufacturing method for plating pattern - Google Patents

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JP2012189875A JP2011054357A JP2011054357A JP2012189875A JP 2012189875 A JP2012189875 A JP 2012189875A JP 2011054357 A JP2011054357 A JP 2011054357A JP 2011054357 A JP2011054357 A JP 2011054357A JP 2012189875 A JP2012189875 A JP 2012189875A
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Takeshi Ando
豪 安藤
Junichi Fujimori
淳一 藤盛
Hiroyuki Yonezawa
裕之 米澤
Yasumasa Kawabe
保雅 河邉
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method for a resin pattern, that can manufacture a rectangular or substantially rectangular resin pattern even after performing thermal treatment on a formed resin pattern.SOLUTION: The manufacturing method for a resin pattern includes at least the following steps (1) to (6) in this order: (1) an application step of applying a photosensitive resin composition on a substrate; (2) a solvent removal step of removing solvent from the applied photosensitive resin composition; (3) an exposure step of exposing the photosensitive resin composition, from which the solvent has been removed, with an active light beam to form a pattern; (4) a development step of developing the exposed photosensitive resin composition with an aqueous developing solution; (5) a plasma treatment step of performing plasma treatment by having a surface of the developed photosensitive resin composition in contact with ions and/or radicals generated from the gas made into plasma; and (6) a thermal treatment step of performing thermal treatment on the photosensitive resin composition which has been subjected to the plasma treatment.

Description

本発明は、樹脂パターン及びその製造方法、MEMS構造体の製造方法、半導体素子の製造方法、並びに、メッキパターン製造方法に関する。   The present invention relates to a resin pattern and a manufacturing method thereof, a manufacturing method of a MEMS structure, a manufacturing method of a semiconductor element, and a plating pattern manufacturing method.

液晶表示装置、有機EL表示装置、半導体デバイス、MEMS等の作製プロセスにおいて、構造体やエッチングレジストとして感光性樹脂組成物が用いられている。
従来の感光性樹脂組成物としては、例えば、特許文献1には、エッチングレジスト用ポジ型感光性樹脂組成物が提案されている。
また、特許文献2には、犠牲層レジストを使用したMEMS構造体作製の一例が示されている。
In a manufacturing process of a liquid crystal display device, an organic EL display device, a semiconductor device, a MEMS, or the like, a photosensitive resin composition is used as a structure or an etching resist.
As a conventional photosensitive resin composition, for example, Patent Document 1 proposes a positive photosensitive resin composition for an etching resist.
Patent Document 2 shows an example of manufacturing a MEMS structure using a sacrificial layer resist.

特開平10−73923号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-73923 特表2008−533510号公報Special table 2008-533510 gazette

例えば、MEMS作製時には、レジストの形状制御が重要である。
また、ドライエッチングプロセスにおけるエッチングレジストとして使用する際には、エッチングによる精密なパターン作製を実現するため、矩形でテーパー角度の大きいプロファイル形成が求められる。
For example, resist shape control is important during MEMS fabrication.
In addition, when used as an etching resist in a dry etching process, a rectangular profile with a large taper angle is required to produce a precise pattern by etching.

従来の感光性樹脂組成物では、硬化膜強度を向上させるための加熱処理(ベーク)を行うと、矩形又は矩形に近いプロファイルを得ることが難しかった。
例えば、前記特許文献1に記載の感光性樹脂組成物は、ベーク時の熱フローにより矩形プロファイルが得られないという問題があった。
本発明が解決しようとする課題は、形成した樹脂パターンを熱処理した後であっても矩形又は矩形に近い樹脂パターンを製造できる樹脂パターン製造方法を提供することである。
In the conventional photosensitive resin composition, when heat treatment (baking) for improving the cured film strength is performed, it is difficult to obtain a rectangle or a profile close to a rectangle.
For example, the photosensitive resin composition described in Patent Document 1 has a problem that a rectangular profile cannot be obtained due to the heat flow during baking.
The problem to be solved by the present invention is to provide a resin pattern manufacturing method capable of manufacturing a rectangular or near-rectangular resin pattern even after heat treatment of the formed resin pattern.

本発明の上記課題は、以下の<1>又は<16>〜<20>に記載の手段により解決された。好ましい実施態様である<2>〜<15>とともに以下に記載する。
<1>少なくとも工程(1)〜(6)をこの順に含むことを特徴とする樹脂パターン製造方法、
(1)感光性樹脂組成物を基板上に塗布する塗布工程
(2)塗布された感光性樹脂組成物から溶剤を除去する溶剤除去工程
(3)溶剤が除去された感光性樹脂組成物を活性光線によりパターン状に露光する露光工程
(4)露光された感光性樹脂組成物を水性現像液により現像する現像工程
(5)現像された感光性樹脂組成物の表面とプラズマ化したガスから生じるイオン及び/又はラジカルとを接触させプラズマ処理を行うプラズマ処理工程
(6)プラズマ処理を行った感光性樹脂組成物を熱処理する熱処理工程
<2>工程(4)と工程(5)との間、又は、工程(5)と工程(6)との間に露光するポスト露光工程を含む、上記<1>に記載の樹脂パターン製造方法、
<3>工程(6)の熱処理工程後において、樹脂パターンの断面テーパー角が70°以上である、上記<1>又は<2>に記載の樹脂パターン製造方法、
<4>工程(6)の熱処理工程後において、樹脂パターンの膜厚が4〜100μmである、上記<1>〜<3>のいずれか1つに記載の樹脂パターン製造方法、
<5>前記ガスが、酸素を含まないガスである、上記<1>〜<4>のいずれか1つに記載の樹脂パターン製造方法、
<6>前記ガスが、フッ素化合物を含むガスである、上記<1>〜<5>のいずれか1つに記載の樹脂パターン製造方法、
<7>前記感光性樹脂組成物が、(成分A1)(a1−1)カルボキシ基又はフェノール性水酸基が酸分解性基で保護された残基を有するモノマー単位と、(a1−2)エポキシ基及び/又はオキセタニル基を有するモノマー単位とを有する重合体、(成分B1)光酸発生剤、並びに、(成分C1)溶剤、を含む、上記<1>〜<6>のいずれか1つに記載の樹脂パターン製造方法、
<8>前記感光性樹脂組成物が、(成分D1)熱架橋剤を更に含む、上記<7>に記載の樹脂パターン製造方法、
<9>成分D1が、ブロックイソシアネート化合物を含む、上記<8>に記載の樹脂パターン製造方法、
<10>成分A1が、前記モノマー単位(a1−1)及び(a1−2)以外に、(a1−3)環構造を有するモノマー単位を更に有する、上記<7>〜<9>のいずれか1つに記載の樹脂パターン製造方法、
The above-described problems of the present invention have been solved by means described in the following <1> or <16> to <20>. It is described below together with <2> to <15> which are preferred embodiments.
<1> A resin pattern manufacturing method comprising at least steps (1) to (6) in this order,
(1) Application process for applying photosensitive resin composition on substrate (2) Solvent removal process for removing solvent from applied photosensitive resin composition (3) Activated photosensitive resin composition from which solvent has been removed (4) Development step of developing the exposed photosensitive resin composition with an aqueous developer (5) Ions generated from the surface of the developed photosensitive resin composition and plasmaized gas And / or a plasma treatment step in which a radical is brought into contact with the plasma treatment (6) a heat treatment step of heat treating the plasma-treated photosensitive resin composition <2> between step (4) and step (5), or The resin pattern manufacturing method as described in said <1> including the post-exposure process exposed between a process (5) and a process (6),
<3> The method for producing a resin pattern according to <1> or <2>, wherein the cross-sectional taper angle of the resin pattern is 70 ° or more after the heat treatment step of the step (6),
<4> The resin pattern manufacturing method according to any one of the above <1> to <3>, wherein the film thickness of the resin pattern is 4 to 100 μm after the heat treatment step of the step (6),
<5> The resin pattern manufacturing method according to any one of <1> to <4>, wherein the gas is a gas not containing oxygen,
<6> The resin pattern manufacturing method according to any one of <1> to <5>, wherein the gas is a gas containing a fluorine compound.
<7> The photosensitive resin composition comprises (component A1) (a1-1) a monomer unit having a residue in which a carboxy group or a phenolic hydroxyl group is protected with an acid-decomposable group, and (a1-2) an epoxy group. And / or a polymer having a monomer unit having an oxetanyl group, (Component B1) a photoacid generator, and (Component C1) a solvent, according to any one of the above <1> to <6> Resin pattern manufacturing method,
<8> The method for producing a resin pattern according to <7>, wherein the photosensitive resin composition further includes (Component D1) a thermal crosslinking agent,
<9> Component D1 contains the block isocyanate compound, The resin pattern manufacturing method as described in said <8>,
<10> Any of the above <7> to <9>, wherein the component A1 further includes a monomer unit having a ring structure (a1-3) in addition to the monomer units (a1-1) and (a1-2) The resin pattern manufacturing method as described in one,

<11>成分A1が、前記モノマー単位(a1−1)及び(a1−2)以外に、(a1−4)カルボキシ基又は水酸基を有するモノマー単位を更に有する、上記<7>〜<10>のいずれか1つに記載の樹脂パターン製造方法、
<12>成分Aにおけるモノマー単位(a1−1)の含有量が、成分Aの全モノマー単位に対し、45モル%以下である、上記<7>〜<11>のいずれか1つに記載の樹脂パターン製造方法、
<13>前記感光性樹脂組成物が、化学増幅ポジ型感光性樹脂組成物である、上記<1>〜<12>のいずれか1つに記載の樹脂パターン製造方法、
<14>前記感光性樹脂組成物が、(成分A2)(a2−1)カルボキシ基又はフェノール性水酸基を有するモノマー単位と、(a2−2)エポキシ基及び/又はオキセタニル基を有するモノマー単位とを有する重合体、(成分B2)キノンジアジド化合物、並びに、(成分C2)溶剤、を含む、上記<1>〜<6>のいずれか1つに記載の樹脂パターン製造方法、
<15>前記感光性樹脂組成物が、(成分A3)カルボキシ基又はフェノール性水酸基を有する重合体、(成分B3)光重合開始剤、(成分C3)溶剤、並びに、(成分D3)重合性単量体、を含む、上記<1>〜<6>のいずれか1つに記載の樹脂パターン製造方法、
<16>上記<1>〜<15>のいずれか1つに記載の樹脂パターン製造方法により製造した樹脂パターン、
<17>上記<16>に記載の樹脂パターンを構造体積層時の犠牲層として用いて構造体を製造するMEMS構造体の製造方法、
<18>上記<16>に記載の樹脂パターンをMEMS構造体の部材として用いるMEMS構造体の製造方法、
<19>上記<16>に記載の樹脂パターンをエッチングレジストとして用いて、基板上にパターンを作製する半導体素子の製造方法、
<20>上記<16>に記載の樹脂パターンを鋳型としてメッキをすることで製造するメッキパターン製造方法。
<11> In the above <7> to <10>, the component A1 further includes (a1-4) a monomer unit having a carboxy group or a hydroxyl group in addition to the monomer units (a1-1) and (a1-2). The resin pattern manufacturing method according to any one of the above,
<12> The content of the monomer unit (a1-1) in the component A is 45 mol% or less with respect to all the monomer units of the component A, according to any one of the above <7> to <11>. Resin pattern manufacturing method,
<13> The method for producing a resin pattern according to any one of the above <1> to <12>, wherein the photosensitive resin composition is a chemically amplified positive photosensitive resin composition,
<14> The photosensitive resin composition comprises (Component A2) (a2-1) a monomer unit having a carboxy group or a phenolic hydroxyl group, and (a2-2) a monomer unit having an epoxy group and / or an oxetanyl group. A resin pattern production method according to any one of the above <1> to <6>, comprising a polymer having, (Component B2) a quinonediazide compound, and (Component C2) a solvent;
<15> The photosensitive resin composition comprises (Component A3) a polymer having a carboxy group or a phenolic hydroxyl group, (Component B3) a photopolymerization initiator, (Component C3) a solvent, and (Component D3) a polymerizable monomer. A resin pattern production method according to any one of the above <1> to <6>,
<16> A resin pattern produced by the resin pattern production method according to any one of <1> to <15> above,
<17> A MEMS structure manufacturing method for manufacturing a structure using the resin pattern according to the above <16> as a sacrificial layer at the time of stacking the structure,
<18> A method for producing a MEMS structure using the resin pattern according to <16> as a member of the MEMS structure,
<19> A method for manufacturing a semiconductor element, which uses the resin pattern described in <16> as an etching resist to produce a pattern on a substrate,
<20> A plating pattern manufacturing method for manufacturing by plating using the resin pattern according to the above <16> as a mold.

本発明によれば、形成した樹脂パターンを熱処理した後であっても矩形又は矩形に近い樹脂パターンを製造できる樹脂パターン製造方法を提供することができた。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even after it heat-processes the formed resin pattern, the resin pattern manufacturing method which can manufacture the resin pattern near a rectangle or a rectangle could be provided.

熱処理後の断面プロファイルを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the cross-sectional profile after heat processing. 樹脂パターンの一例における樹脂パターンの上端及び下端を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the upper end and lower end of the resin pattern in an example of a resin pattern. 熱処理後の断面プロファイルにおける樹脂パターンの上端及び下端の矩形性評価における例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example in the rectangularity evaluation of the upper end of a resin pattern in the cross-sectional profile after heat processing, and a lower end.

以下、本発明の樹脂パターン製造方法について詳細に説明する。
なお、本発明において、数値範囲を表す「下限〜上限」の記載は、「下限以上、上限以下」を表し、「上限〜下限」の記載は、「上限以下、下限以上」を表す。すなわち、上限及び下限を含む数値範囲を表す。
また、本発明において、「(成分A1)カルボキシ基又はフェノール性水酸基が酸分解性基で保護された残基を有するモノマー単位(a1−1)と、エポキシ基及び/又はオキセタニル基を有するモノマー単位(a1−2)とを有する重合体」等を、単に「成分A」等ともいい、「カルボキシ基又はフェノール性水酸基が酸分解性基で保護された残基を有するモノマー単位(a1−1)」等を、単に「モノマー単位(a1−1)」等ともいう。
Hereinafter, the resin pattern manufacturing method of the present invention will be described in detail.
In the present invention, the description of “lower limit to upper limit” representing a numerical range represents “lower limit or higher and lower limit or lower”, and the description of “upper limit to lower limit” represents “lower limit or higher and lower limit or higher”. That is, it represents a numerical range including an upper limit and a lower limit.
Further, in the present invention, “(Component A1) a monomer unit (a1-1) having a residue in which a carboxy group or a phenolic hydroxyl group is protected with an acid-decomposable group, and a monomer unit having an epoxy group and / or an oxetanyl group. “Polymer having (a1-2)” or the like is also simply referred to as “component A” or the like, and “a monomer unit (a1-1) having a residue in which a carboxy group or a phenolic hydroxyl group is protected by an acid-decomposable group”. "Is also simply referred to as" monomer unit (a1-1) ".

(樹脂パターン製造方法)
本発明の樹脂パターン製造方法は、少なくとも工程(1)〜(6)をこの順に含むことを特徴とする。
(1)感光性樹脂組成物を基板上に塗布する塗布工程
(2)塗布された感光性樹脂組成物から溶剤を除去する溶剤除去工程
(3)溶剤が除去された感光性樹脂組成物を活性光線によりパターン状に露光する露光工程
(4)露光された感光性樹脂組成物を水性現像液により現像する現像工程
(5)現像された感光性樹脂組成物の表面とプラズマ化したガスから生じるイオン及び/又はラジカルとを接触させプラズマ処理を行うプラズマ処理工程
(6)プラズマ処理を行った感光性樹脂組成物を熱処理する熱処理工程
以下に各工程を順に説明する。
(Resin pattern manufacturing method)
The resin pattern manufacturing method of the present invention includes at least steps (1) to (6) in this order.
(1) Application process for applying photosensitive resin composition on substrate (2) Solvent removal process for removing solvent from applied photosensitive resin composition (3) Activated photosensitive resin composition from which solvent has been removed (4) Development step of developing the exposed photosensitive resin composition with an aqueous developer (5) Ions generated from the surface of the developed photosensitive resin composition and plasmaized gas And / or plasma treatment step in which plasma treatment is performed by contacting with radicals (6) Heat treatment step in which heat treatment is performed on the photosensitive resin composition that has been subjected to the plasma treatment.

<塗布工程(工程(1))>
本発明の樹脂パターン製造方法は、(1)感光性樹脂組成物を基板上に塗布する塗布工程を含む。
工程(1)においては、感光性樹脂組成物を、所定の基板に塗布し、減圧及び/又は加熱(プリベーク)により溶剤を除去することにより、所望の乾燥塗膜を形成することが好ましい。
本発明において使用することができる基板材料、シリコン、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、アルミナ、ガラス、ガラス−セラミックス、ヒ化ガリウム、リン化インジウム、銅、アルミニウム、ニッケル、鉄、鋼、銅−シリコン合金、インジウム−スズ酸化物被覆ガラス;ポリイミド及びポリエステルなどの有機フィルム;金属、半導体、及び絶縁材料のパターニング領域を含有する任意の基板などが含まれるが、それらに限定されない。場合によって、感光性樹脂組成物を塗布する前に、吸収された湿分を除去するため基板上でベークステップを実施できる。基板への塗布方法は特に限定されず、例えば、スリットコート法、スプレー法、ロールコート法、回転塗布法等の方法を用いることができる。大型基板の場合は、中でもスリットコート法が好ましい。ここで大型基板とは、各辺が1m以上5m以下の大きさの基板をいう。
なお、工程(1)に使用することができる感光性樹脂組成物については、後述する。
<Application process (process (1))>
The resin pattern manufacturing method of the present invention includes (1) a coating step of coating a photosensitive resin composition on a substrate.
In the step (1), it is preferable to form a desired dry coating film by applying the photosensitive resin composition to a predetermined substrate and removing the solvent by reducing pressure and / or heating (pre-baking).
Substrate materials that can be used in the present invention, silicon, silicon dioxide, silicon nitride, alumina, glass, glass-ceramics, gallium arsenide, indium phosphide, copper, aluminum, nickel, iron, steel, copper-silicon alloys, Indium-tin oxide coated glass; organic films such as polyimide and polyester; including but not limited to any substrate containing patterned areas of metal, semiconductor, and insulating material. Optionally, a baking step can be performed on the substrate to remove absorbed moisture before applying the photosensitive resin composition. The coating method to a board | substrate is not specifically limited, For example, methods, such as a slit coat method, a spray method, a roll coat method, a spin coat method, can be used. In the case of a large substrate, the slit coat method is particularly preferable. Here, the large substrate means a substrate having a size of 1 m or more and 5 m or less on each side.
In addition, about the photosensitive resin composition which can be used for a process (1), it mentions later.

<溶剤除去工程(工程(2))>
本発明の樹脂パターン製造方法は、(2)塗布された感光性樹脂組成物から溶剤を除去する溶剤除去工程を含む。
工程(2)では、塗布された上記の膜から、減圧(バキューム)及び/又は加熱により、溶剤を除去して基板上に乾燥塗膜を形成させることが好ましい。加熱条件は、好ましくは70〜120℃で30〜300秒間程度である。
本発明の樹脂パターン製造方法は、形状制御性が良いため、溶剤除去後の膜厚が4μm以上の厚膜パターン製造に好適に用いられる。溶剤除去後の膜厚としては4〜500μmが好ましく、4〜100μmが特に好ましい。
<Solvent removal step (step (2))>
The resin pattern manufacturing method of the present invention includes (2) a solvent removal step of removing the solvent from the applied photosensitive resin composition.
In the step (2), it is preferable to form a dry coating film on the substrate by removing the solvent from the applied film by vacuum (vacuum) and / or heating. The heating conditions are preferably 70 to 120 ° C. and about 30 to 300 seconds.
Since the resin pattern manufacturing method of the present invention has good shape controllability, the resin pattern manufacturing method is suitably used for manufacturing a thick film pattern having a film thickness after removal of the solvent of 4 μm or more. The film thickness after removal of the solvent is preferably 4 to 500 μm, particularly preferably 4 to 100 μm.

<露光工程(工程(3))>
本発明の樹脂パターン製造方法は、(3)溶剤が除去された感光性樹脂組成物を活性光線によりパターン状に露光する露光工程を含む。
工程(3)では、乾燥塗膜を設けた基板に所定のパターンの活性光線を照射する。露光はマスクを介して行ってもよいし、所定のパターンを直接描画してもよい。波長300nm以上450nm以下の波長を有する活性光線が好ましく使用できる。活性光線による露光には、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、レーザ発生装置、LED光源などを用いることができる。
水銀灯を用いる場合には、g線(436nm)、i線(365nm)、h線(405nm)などの波長を有する活性光線が好ましく使用できる。水銀灯はレーザに比べると、大面積の露光に適するという点で好ましい。
<Exposure process (process (3))>
The method for producing a resin pattern of the present invention includes (3) an exposure step of exposing the photosensitive resin composition from which the solvent has been removed to a pattern with actinic rays.
In the step (3), the substrate provided with the dry coating film is irradiated with an actinic ray having a predetermined pattern. Exposure may be performed through a mask, or a predetermined pattern may be drawn directly. Actinic rays having a wavelength of 300 nm to 450 nm can be preferably used. For exposure with actinic light, a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultrahigh-pressure mercury lamp, a chemical lamp, a laser generator, an LED light source, or the like can be used.
When a mercury lamp is used, actinic rays having wavelengths such as g-line (436 nm), i-line (365 nm), and h-line (405 nm) can be preferably used. Mercury lamps are preferred in that they are suitable for large area exposure compared to lasers.

レーザを用いる場合には固体(YAG)レーザでは、343nm、355nmが用いられ、エキシマレーザでは351nm(XeF)が用いられ、更に半導体レーザでは375nm、405nmが用いられる。この中でも安定性、コスト等の点から355nm、又は、405nmがより好ましい。レーザは1回あるいは複数回に分けて、塗膜に照射することができる。
レーザの1パルス当たりのエネルギー密度は、0.1mJ/cm2以上10,000mJ/cm2以下であることが好ましい。塗膜を十分に硬化させるには、0.3mJ/cm2以上がより好ましく、0.5mJ/cm2以上が最も好ましく、アブレーション現象により塗膜を分解させないようにするには、1,000mJ/cm2以下がより好ましく、100mJ/cm2以下が最も好ましい。また、パルス幅は0.1nsec以上30,000nsec以下であることが好ましい。アブレーション現象により色塗膜を分解させないようにするには、0.5nsec以上がより好ましく、1nsec以上が最も好ましく、スキャン露光の際に合わせ精度を向上させるには、1,000nsec以下がより好ましく、50nsec以下が最も好ましい。
更に、レーザの周波数は1Hz以上50,000Hz以下であることが好ましい。露光処理時間を短くするには、10Hz以上がより好ましく、100Hz以上が最も好ましく、スキャン露光の際に合わせ精度を向上させるには、10,000Hz以下がより好ましく、1,000Hz以下が最も好ましい。
レーザは水銀灯と比べると、焦点を絞ることが容易であり、露光工程でのパターン形成のマスクが不要でコストダウンできるという点で好ましい。
本発明に使用可能な露光装置としては、特に制限はないが市販されているものとしては、Callisto((株)ブイ・テクノロジー製)やAEGIS((株)ブイ・テクノロジー製)やDF2200G(大日本スクリーン製造(株)製)などが使用可能である。また上記以外の装置も好適に用いられる。
また、必要に応じて長波長カットフィルタ、短波長カットフィルタ、バンドパスフィルタのような分光フィルタを通して照射光を調整することもできる。
When a laser is used, 343 nm and 355 nm are used for a solid (YAG) laser, 351 nm (XeF) is used for an excimer laser, and 375 nm and 405 nm are used for a semiconductor laser. Among these, 355 nm or 405 nm is more preferable from the viewpoints of stability and cost. The coating can be irradiated with the laser once or a plurality of times.
The energy density per pulse of the laser is preferably 0.1 mJ / cm 2 or more and 10,000 mJ / cm 2 or less. In order to sufficiently cure the coating film, 0.3 mJ / cm 2 or more is more preferable, and 0.5 mJ / cm 2 or more is most preferable. To prevent the coating film from being decomposed by an ablation phenomenon, 1,000 mJ / cm 2 cm 2 or less is more preferable, and 100 mJ / cm 2 or less is most preferable. The pulse width is preferably 0.1 nsec or more and 30,000 nsec or less. In order not to decompose the color coating film due to the ablation phenomenon, 0.5 nsec or more is more preferable, 1 nsec or more is most preferable, and in order to improve the alignment accuracy during the scan exposure, 1,000 nsec or less is more preferable, Most preferred is 50 nsec or less.
Furthermore, the frequency of the laser is preferably 1 Hz or more and 50,000 Hz or less. In order to shorten the exposure processing time, 10 Hz or more is more preferable, and 100 Hz or more is most preferable. In order to improve the alignment accuracy at the time of scanning exposure, 10,000 Hz or less is more preferable, and 1,000 Hz or less is most preferable.
Compared with a mercury lamp, a laser is preferable in that the focus can be easily reduced and a mask for forming a pattern in the exposure process is not necessary and the cost can be reduced.
There are no particular restrictions on the exposure apparatus that can be used in the present invention. Commercially available exposure apparatuses include Callisto (manufactured by Buoy Technology), AEGIS (manufactured by Buoy Technology), and DF2200G (Dainippon). Screen Manufacturing Co., Ltd.) can be used. Further, devices other than those described above are also preferably used.
Moreover, irradiation light can also be adjusted through spectral filters, such as a long wavelength cut filter, a short wavelength cut filter, and a band pass filter, as needed.

第1の実施態様の感光性組成物を用いた場合には、露光工程の後、現像工程より前に必要に応じて、PEB(露光後加熱処理)を行うことができる。PEBを行う場合の温度は、30℃以上130℃以下であることが好ましく、40℃以上110℃以下であることがより好ましく、50℃以上90℃以下であることが特に好ましい。   When the photosensitive composition of the first embodiment is used, PEB (post-exposure heat treatment) can be performed as necessary after the exposure step and before the development step. The temperature for performing PEB is preferably 30 ° C. or higher and 130 ° C. or lower, more preferably 40 ° C. or higher and 110 ° C. or lower, and particularly preferably 50 ° C. or higher and 90 ° C. or lower.

<現像工程(工程(4))>
本発明の樹脂パターン製造方法は、(4)露光された感光性樹脂組成物を水性現像液により現像する現像工程を含む。
工程(4)では、水性現像液を用いて現像する。
水性現像液としては、アルカリ性現像液が好ましく、アルカリ性現像液に使用できる塩基性化合物としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物類;炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ金属炭酸塩類;重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウムなどのアルカリ金属重炭酸塩類;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、コリンヒドロキシド等のアンモニウムヒドロキシド類;ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウムなどの水溶液を使用することができる。また、上記アルカリ類の水溶液にメタノールやエタノールなどの水溶性有機溶剤や界面活性剤を適当量添加した水溶液を現像液として使用することもできる。
現像液のpHは、10.0〜14.0であることが好ましい。
現像時間は、30〜180秒間であることが好ましく、また、現像の手法は液盛り法、ディップ法、シャワー法等のいずれでもよい。現像後は、流水洗浄を10〜90秒間行い、所望のパターンを形成させることが好ましい。
<Development process (process (4))>
The resin pattern manufacturing method of the present invention includes (4) a developing step of developing the exposed photosensitive resin composition with an aqueous developer.
In step (4), development is performed using an aqueous developer.
The aqueous developer is preferably an alkaline developer. Examples of basic compounds that can be used in the alkaline developer include alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide; sodium carbonate, carbonate Alkali metal carbonates such as potassium; alkali metal bicarbonates such as sodium bicarbonate and potassium bicarbonate; ammonium hydroxides such as tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide and choline hydroxide; sodium silicate and metasilicic acid An aqueous solution such as sodium can be used. An aqueous solution obtained by adding an appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol or a surfactant to the alkaline aqueous solution can also be used as a developer.
The pH of the developer is preferably 10.0 to 14.0.
The development time is preferably 30 to 180 seconds, and the development method may be any of a liquid piling method, a dip method, a shower method, and the like. After the development, washing with running water is preferably performed for 10 to 90 seconds to form a desired pattern.

また、本発明の樹脂パターン製造方法は、工程(4)と工程(5)との間か、工程(5)と工程(6)の間に、パターンを形成した基板を活性光線により露光する再露光工程(ポスト露光工程)を含むことが好ましい。
再露光工程における露光は、前記露光工程と同様の手段により行えばよいが、前記再露光工程では、基板の感光性樹脂組成物の膜が形成された側に対し、全面露光を行うことが好ましい。
再露光工程の好ましい露光量は、100〜1,000mJ/cm2である。
Moreover, the resin pattern manufacturing method of this invention is the re-exposure which exposes the board | substrate in which the pattern was formed with an active ray between a process (4) and a process (5) or between a process (5) and a process (6). It is preferable to include an exposure step (post-exposure step).
The exposure in the re-exposure step may be performed by the same means as in the exposure step, but in the re-exposure step, it is preferable that the entire surface of the substrate on which the photosensitive resin composition film is formed is exposed. .
A preferable exposure amount in the re-exposure step is 100 to 1,000 mJ / cm 2 .

<プラズマ処理工程(工程(5))>
本発明の樹脂パターン製造方法は、(5)現像された感光性樹脂組成物の表面とプラズマ化したガスから生じるイオン及び/又はラジカルとを接触させプラズマ処理を行うプラズマ処理工程を含む。このプラズマ処理工程により、後の熱処理工程において、樹脂パターンが流動すること(熱フロー)を抑制でき、矩形性に優れた樹脂パターンが得られる。
前記プラズマ処理工程におけるプラズマ処理は、プラズマエッチング処理であっても、反応性イオンエッチング処理であってもよいが、樹脂パターン表面が荒れない程度のマイルドな条件でプラズマ処理を行うことが好ましい。例えば、前記プラズマ処理工程の前後における現像された感光性樹脂組成物の減少量が、20重量%以下であることが好ましく、10重量%以下であることがより好ましく、5重量%以下であることが好ましく、1重量%以下であることが特に好ましい。また、前記プラズマ処理工程の前後における現像された感光性樹脂組成物層の厚みの変化量が200nm以下であることが好ましく、100nm以下であることがより好ましく、50nm以下であることが更に好ましく、10nm以下であることが特に好ましい。更に、前記プラズマ処理工程の前後において、基板の露出部分における厚みの変化量が、200nm以下であることが好ましく、100nm以下であることがより好ましく、50nm以下であることが更に好ましく、10nm以下であることが特に好ましい。
前記プラズマ処理工程におけるプラズマの発生法については、特に制限はなく、例えば、減圧プラズマ法、大気プラズマ法のいずれも適用することができる。
前記プラズマ処理工程におけるプラズマ処理時間としては、特に制限はなく、プラズマ処理の各条件を考慮して決定すればよいが、5〜200秒であることが好ましく、5〜60秒であることがより好ましく、10〜40秒であることが更に好ましい。上記範囲であると、現像された感光性樹脂組成物や基板がエッチングされることを抑制でき、また、得られる樹脂パターンや基板表面の荒れを抑制することができる。
また、前記プラズマ処理工程における各プラズマ発生条件(電圧や周波数、ガス圧、温度等)については、減圧プラズマ法又は大気プラズマ法のいずれであるか、また、使用するプラズマ処理装置等を考慮し、適宜決定すればよい。
<Plasma treatment process (process (5))>
The resin pattern manufacturing method of the present invention includes (5) a plasma processing step of performing plasma processing by bringing the surface of the developed photosensitive resin composition into contact with ions and / or radicals generated from the plasmatized gas. By this plasma treatment step, the resin pattern can be prevented from flowing (heat flow) in the subsequent heat treatment step, and a resin pattern having excellent rectangularity can be obtained.
The plasma treatment in the plasma treatment step may be a plasma etching treatment or a reactive ion etching treatment, but it is preferable to perform the plasma treatment under mild conditions such that the resin pattern surface is not roughened. For example, the reduction amount of the developed photosensitive resin composition before and after the plasma treatment step is preferably 20% by weight or less, more preferably 10% by weight or less, and more preferably 5% by weight or less. Is preferable, and it is particularly preferably 1% by weight or less. The amount of change in the thickness of the developed photosensitive resin composition layer before and after the plasma treatment step is preferably 200 nm or less, more preferably 100 nm or less, and even more preferably 50 nm or less, Particularly preferably, it is 10 nm or less. Furthermore, before and after the plasma treatment step, the amount of change in the thickness of the exposed portion of the substrate is preferably 200 nm or less, more preferably 100 nm or less, further preferably 50 nm or less, and more preferably 10 nm or less. It is particularly preferred.
There is no restriction | limiting in particular about the generation | occurrence | production method of the plasma in the said plasma treatment process, For example, both a pressure reduction plasma method and an atmospheric plasma method are applicable.
The plasma processing time in the plasma processing step is not particularly limited and may be determined in consideration of each condition of the plasma processing, but is preferably 5 to 200 seconds, more preferably 5 to 60 seconds. Preferably, the time is 10 to 40 seconds. Within the above range, etching of the developed photosensitive resin composition and the substrate can be suppressed, and roughness of the resulting resin pattern and substrate surface can be suppressed.
In addition, each plasma generation condition (voltage, frequency, gas pressure, temperature, etc.) in the plasma processing step is either a reduced pressure plasma method or an atmospheric plasma method, and also considers the plasma processing apparatus to be used, What is necessary is just to determine suitably.

前記プラズマ処理工程において、プラズマ化するガスとしては、特に制限はなく、公知のプラズマエッチングガスを用いることができる。例えば、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、キセノンなどの不活性ガス、O2、CF4、C26、N2、CO2、SF6、CHF3などの反応性ガスを好ましく使用することができる。
これらの中でも、O2を含まないガスであることがより好ましく、不活性ガスと酸素以外の反応性ガスとの混合ガスであることが更に好ましい。
また、前記ガスとしては、CF4、C24、SF6、CHF3等のフッ素化合物を含むことが好ましく、CF4、C26、CHF3等のフッ化炭化水素化合物を含むことがより好ましく、CF4を含むことが更に好ましく、CF4とアルゴンとの混合ガスであることが特に好ましい。
また、前記ガスに含んでいてもよい不活性ガスとしては、アルゴンが好ましい。
更に、前記ガスは、不活性ガスを50重量%以上含むことが好ましく、70重量%以上含むことがより好ましく、80重量%以上含むことが更に好ましい。上記範囲であると、現像された感光性樹脂組成物や基板がエッチングされることを抑制でき、また、得られる樹脂パターンや基板表面の荒れを抑制することができる。
In the plasma treatment step, the gas to be converted into plasma is not particularly limited, and a known plasma etching gas can be used. For example, an inert gas such as helium, argon, krypton, or xenon, or a reactive gas such as O 2 , CF 4 , C 2 F 6 , N 2 , CO 2 , SF 6 , or CHF 3 can be preferably used.
Among these, a gas containing no O 2 is more preferable, and a mixed gas of an inert gas and a reactive gas other than oxygen is more preferable.
The gas preferably contains a fluorine compound such as CF 4 , C 2 F 4 , SF 6 , or CHF 3 , and contains a fluorinated hydrocarbon compound such as CF 4 , C 2 F 6 , or CHF 3. Is more preferable, it is more preferable that CF 4 is contained, and a mixed gas of CF 4 and argon is particularly preferable.
Moreover, as an inert gas which may be contained in the said gas, argon is preferable.
Furthermore, the gas preferably contains 50% by weight or more of inert gas, more preferably 70% by weight or more, and still more preferably 80% by weight or more. Within the above range, etching of the developed photosensitive resin composition and the substrate can be suppressed, and roughness of the resulting resin pattern and substrate surface can be suppressed.

<熱処理工程(工程(6))>
本発明の樹脂パターン製造方法は、(6)プラズマ処理を行った感光性樹脂組成物を熱処理する熱処理工程(ベーク工程)を含む。
工程(6)において、プラズマ処理を行った感光性樹脂組成物を熱処理することにより、硬化膜を形成することができる。
熱処理温度(ベーク温度)は、180〜250℃が好ましく、熱処理時間は30〜150分が好ましい。より矩形なプロファイルを得るために、異なる温度で2段階の加熱を行ういわゆる2段ベークを行うこともできる。1段目のベーク温度としては、90℃〜150℃が好ましく、時間は10〜60分が好ましい。2段目のベーク温度としては、180〜250℃が好ましく、時間は30〜90分が好ましい。また、3段以上のベーク工程を行うことも可能である。
ベーク工程後の前記パターンの断面形状におけるテーパー角は、60°以上であることが好ましく、70°以上であることがより好ましく、80°以上であることが特に好ましい。
前記「テーパー角」とは、パターンを形成しベーク工程を行った後の断面形状において、パターンの側面と、パターンが形成されている基板平面とのなす角である。パターンの側面の断面形状が直線でない場合は、前記断面形状において、基板と接するパターン下面の端部とパターン上面の端部とを結んだ直線と、基板平面とのなす角とする。なお、パターン上面が認められない場合は、基板から最も離れた点と、基板と接するパターン下面の端部と、を結んだ直線と、基板平面とのなす角とする。
具体例としては、図1に示す各パターン断面形状におけるθがテーパー角である。
図1の評価点1の例では、パターン断面形状が弓形であり、パターン上面が認められないので、基板から最も離れた円弧上の点である円弧の頂点と基板と接するパターン下面の端部とを結んだ直線と、基板平面とのなす角をθとしている。
<Heat treatment step (step (6))>
The method for producing a resin pattern of the present invention includes (6) a heat treatment step (baking step) for heat-treating the photosensitive resin composition that has been subjected to plasma treatment.
In the step (6), a cured film can be formed by heat-treating the photosensitive resin composition subjected to the plasma treatment.
The heat treatment temperature (baking temperature) is preferably 180 to 250 ° C., and the heat treatment time is preferably 30 to 150 minutes. In order to obtain a more rectangular profile, so-called two-stage baking in which two stages of heating are performed at different temperatures can be performed. The first baking temperature is preferably 90 ° C. to 150 ° C., and the time is preferably 10 to 60 minutes. The second baking temperature is preferably 180 to 250 ° C., and the time is preferably 30 to 90 minutes. It is also possible to perform a baking process of three or more stages.
The taper angle in the cross-sectional shape of the pattern after the baking process is preferably 60 ° or more, more preferably 70 ° or more, and particularly preferably 80 ° or more.
The “taper angle” is an angle formed between the side surface of the pattern and the substrate plane on which the pattern is formed in the cross-sectional shape after the pattern is formed and the baking process is performed. When the cross-sectional shape of the side surface of the pattern is not a straight line, the cross-sectional shape is defined as an angle formed by a straight line connecting the end of the lower surface of the pattern in contact with the substrate and the end of the upper surface of the pattern and the substrate plane. When the upper surface of the pattern is not recognized, the angle is defined by the straight line connecting the point farthest from the substrate and the end of the lower surface of the pattern in contact with the substrate, and the substrate plane.
As a specific example, θ in each pattern cross-sectional shape shown in FIG. 1 is a taper angle.
In the example of the evaluation point 1 in FIG. 1, since the pattern cross-sectional shape is an arc shape and the upper surface of the pattern is not recognized, the vertex of the arc that is the point on the arc farthest from the substrate and the end of the lower surface of the pattern in contact with the substrate The angle between the straight line connecting the two and the substrate plane is θ.

本発明の樹脂パターン製造方法により、熱処理工程後でも矩形又は矩形に近いプロファイルを持った樹脂パターンを得ることができる。そのため、本発明の樹脂パターン製造方法により製造された樹脂パターン(本発明の樹脂パターン)は、MEMS構造体、エッチングレジスト、バンプ・メタルポスト形成用レジストなどに好適に使用することができる。   By the resin pattern manufacturing method of the present invention, a resin pattern having a rectangular shape or a profile close to a rectangular shape can be obtained even after the heat treatment step. Therefore, the resin pattern (resin pattern of the present invention) produced by the resin pattern production method of the present invention can be suitably used for a MEMS structure, an etching resist, a bump / metal post forming resist, and the like.

(MEMS構造体及びその製造方法、並びに、画像表示装置)
本発明のMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)構造体の製造方法は2通りある。
1つは、本発明の樹脂パターン製造方法により作製した樹脂パターンを構造体積層時の犠牲層として用いて製造するMEMS構造体であり、
もう1つは、本発明のパターン製造方法により作製した樹脂パターンをMEMS構造物として用いて作製するMEMS構造体である。
なお、MEMS(Micro Electro Mechanical System)とは、マイクロサイズ以下の微小な構造を有する電子機械素子又はシステムやマイクロマシンのことを指し、例えば、機械駆動部品、センサー、アクチュエータ、電子回路を1つのシリコン基板、ガラス基板、有機材料などの上に集積化したデバイスが挙げられる。
また、MEMSシャッターデバイス、及び、MEMSシャッターデバイスを備えた画像形成装置は、特表2008−533510号公報に記載のものが例示できる。
(MEMS structure and manufacturing method thereof, and image display device)
There are two methods for manufacturing the MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) structure of the present invention.
One is a MEMS structure manufactured by using a resin pattern manufactured by the resin pattern manufacturing method of the present invention as a sacrificial layer at the time of stacking the structure,
The other is a MEMS structure produced using a resin pattern produced by the pattern production method of the present invention as a MEMS structure.
Note that MEMS (Micro Electro Mechanical System) refers to an electromechanical element or system or micromachine having a micro structure having a micro size or less. , Devices integrated on glass substrates, organic materials, and the like.
Examples of the MEMS shutter device and the image forming apparatus provided with the MEMS shutter device are those described in JP-T-2008-533510.

(半導体素子の製造方法)
本発明の半導体素子の製造方法は、本発明の樹脂パターン製造方法により製造した樹脂パターンをエッチングレジストとして基板をエッチングすることにより集積回路などの半導体素子を製造する方法である。本発明の樹脂パターン製造方法では、矩形の樹脂パターンを製造できるため、被加工基板をきれいにエッチングできる。
(Semiconductor element manufacturing method)
The semiconductor element manufacturing method of the present invention is a method of manufacturing a semiconductor element such as an integrated circuit by etching a substrate using the resin pattern manufactured by the resin pattern manufacturing method of the present invention as an etching resist. In the resin pattern manufacturing method of the present invention, since a rectangular resin pattern can be manufactured, the substrate to be processed can be etched cleanly.

(メッキパターンの製造方法)
本発明のメッキパターンの製造方法は、本発明の樹脂パターン製造方法により製造した樹脂パターンを鋳型としてメッキしてメッキパターンを製造する方法である。本発明の樹脂パターン作製方法では矩形で膜厚の厚い樹脂パターンを製造できるため、バンプやメタルポスト用のメッキパターンを好適に製造することができる。
バンプとは、大規模集積回路(LSI)等と電子機器を接続する際に用いられる電極のことで、特許第4544219号公報に詳述されている。
(Plating pattern manufacturing method)
The plating pattern manufacturing method of the present invention is a method of manufacturing a plating pattern by plating using the resin pattern manufactured by the resin pattern manufacturing method of the present invention as a mold. Since the resin pattern production method of the present invention can produce a rectangular and thick resin pattern, a plating pattern for bumps and metal posts can be suitably produced.
The bump is an electrode used when connecting a large scale integrated circuit (LSI) or the like to an electronic device, and is described in detail in Japanese Patent No. 4544219.

(感光性樹脂組成物)
以下、感光性樹脂組成物を構成する各成分について説明する。
なお、本明細書における基(原子団)の表記において、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。
本発明に用いる感光性組成物は、感光性と現像性とを有していれば特に限定されない。熱で硬化する性質を有することが好ましい。中でも、以下に示す3つの実施態様のいずれかであることが好ましい。
(Photosensitive resin composition)
Hereinafter, each component which comprises the photosensitive resin composition is demonstrated.
In addition, in the description of the group (atomic group) in this specification, the description which does not describe substitution and non-substitution includes what has a substituent with what 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).
The photosensitive composition used for this invention will not be specifically limited if it has photosensitivity and developability. It preferably has a property of being cured by heat. Among these, any of the following three embodiments is preferable.

感光性樹脂組成物の好ましい態様である第1の実施態様は、(成分A1)(a1−1)カルボキシ基又はフェノール性水酸基が酸分解性基で保護された残基を有するモノマー単位と、(a1−2)エポキシ基及び/又はオキセタニル基を有するモノマー単位とを有する重合体、(成分B1)光酸発生剤、並びに、(成分C1)溶剤、を含む感光性樹脂組成物である。
成分A1は、前記モノマー単位(a1)及び(a2)以外に、(a1−3)環構造を有するモノマー単位、及び/又は、(a1−4)カルボキシ基又は水酸基を有するモノマー単位を含有することが好ましい。
また、成分Aは、前記モノマー単位(a1−1)〜(a1−4)以外のモノマー単位(a1−5)を含有してもよい。
なお、本発明における「モノマー単位」は、モノマー1分子から形成される構成単位だけでなく、モノマー1分子から形成される構成単位を高分子反応等により変性した構成単位も含むものとする。
また、前記カルボキシ基又はフェノール性水酸基が酸分解性基で保護された残基は、酸により前記酸分解性基を分解(脱保護)することにより、カルボキシ基又はフェノール性水酸基を生成することができる。
In the first embodiment, which is a preferred embodiment of the photosensitive resin composition, (Component A1) (a1-1) a monomer unit having a residue in which a carboxy group or a phenolic hydroxyl group is protected with an acid-decomposable group; a1-2) A photosensitive resin composition comprising a polymer having a monomer unit having an epoxy group and / or an oxetanyl group, (Component B1) a photoacid generator, and (Component C1) a solvent.
Component A1 contains (a1-3) a monomer unit having a ring structure and / or (a1-4) a monomer unit having a carboxy group or a hydroxyl group, in addition to the monomer units (a1) and (a2). Is preferred.
Component A may contain monomer units (a1-5) other than the monomer units (a1-1) to (a1-4).
The “monomer unit” in the present invention includes not only a structural unit formed from one monomer molecule but also a structural unit obtained by modifying a structural unit formed from one monomer molecule by a polymer reaction or the like.
Moreover, the residue in which the carboxy group or the phenolic hydroxyl group is protected with an acid-decomposable group may generate a carboxy group or a phenolic hydroxyl group by decomposing (deprotecting) the acid-decomposable group with an acid. it can.

(成分A1)モノマー単位(a1−1)とモノマー単位(a1−2)とを有する重合体
前記感光性樹脂組成物は、(成分A1)(a1−1)カルボキシ基又はフェノール性水酸基が酸分解性基で保護された残基を有するモノマー単位と、(a1−2)エポキシ基及び/又はオキセタニル基を有するモノマー単位とを有する重合体を含有することが好ましい。
成分A1は、アルカリ不溶性であり、前記モノマー単位(a1−1)における酸分解性基が分解したときにアルカリ可溶性となる樹脂であることが好ましい。
また、本発明における「アルカリ可溶性」とは、当該化合物(樹脂)の溶液を基板上に塗布し、90℃で2分間加熱することによって形成される当該化合物(樹脂)の塗膜(厚さ4μm)の、23℃における0.4重量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に対する溶解速度が、0.01μm/秒以上であることをいい、「アルカリ不溶性」とは、当該化合物(樹脂)の溶液を基板上に塗布し、90℃で2分間加熱することによって形成される当該化合物(樹脂)の塗膜(厚さ4μm)の、23℃における0.4重量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に対する溶解速度が0.01μm/秒未満、好ましくは0.005μm/秒未満であることをいう。
(Component A1) Polymer having monomer unit (a1-1) and monomer unit (a1-2) In the photosensitive resin composition, (Component A1) (a1-1) carboxy group or phenolic hydroxyl group is acid-decomposed. It is preferable to contain a polymer having a monomer unit having a residue protected with a functional group and a monomer unit having (a1-2) an epoxy group and / or an oxetanyl group.
Component A1 is preferably a resin that is insoluble in alkali and becomes alkali-soluble when the acid-decomposable group in the monomer unit (a1-1) is decomposed.
The term “alkali-soluble” in the present invention refers to a coating film (thickness 4 μm) of the compound (resin) formed by applying a solution of the compound (resin) on a substrate and heating at 90 ° C. for 2 minutes. ) In a 0.4 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. is 0.01 μm / second or more. “Alkali insoluble” means that the solution of the compound (resin) is a substrate. The dissolution rate of a coating film (thickness: 4 μm) of the compound (resin) formed by coating on the substrate and heating at 90 ° C. for 2 minutes in a 0.4 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. It means less than 0.01 μm / second, preferably less than 0.005 μm / second.

成分A1の重量平均分子量(Mw)は、5,000以上であることが好ましく、12,000以上であることがより好ましく、20,000以上であることが更に好ましく、また、1,000,000以下であることが好ましく、80,000以下であることがより好ましく、60,000以下であることが更に好ましい。上記範囲であると、ベーク工程後においても良好な矩形又は矩形に近いプロファイルを得ることができる。また、重量平均分子量が12,000以上であると、ベーク工程における形状変化が小さく、特に矩形又は矩形に近いプロファイルを得ることができる。また、重量平均分子量が80,000以下であると、現像時のパターン形成性に優れる。
なお、重量平均分子量は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)により測定されるポリスチレン換算の値である。溶剤はTHFを用い、カラムにはTSKgel SuperHZ3000及びTSKgel SuperHZM−M(いずれも東ソー(株)製)を使用して測定することが好ましい。
The weight average molecular weight (Mw) of component A1 is preferably 5,000 or more, more preferably 12,000 or more, still more preferably 20,000 or more, and 1,000,000. Or less, more preferably 80,000 or less, and still more preferably 60,000 or less. Within the above range, a good rectangle or a profile close to a rectangle can be obtained even after the baking step. Further, when the weight average molecular weight is 12,000 or more, the shape change in the baking process is small, and in particular, a rectangle or a profile close to a rectangle can be obtained. Further, when the weight average molecular weight is 80,000 or less, the pattern formability during development is excellent.
The weight average molecular weight is a value in terms of polystyrene measured by GPC (gel permeation chromatography). It is preferable to use THF as the solvent and TSKgel SuperHZ3000 and TSKgel SuperHZM-M (both manufactured by Tosoh Corporation) as the column.

成分A1は、アクリル系重合体であることが好ましい。
本発明における「アクリル系重合体」は、付加重合型の樹脂であり、(メタ)アクリル酸又はそのエステルに由来するモノマー単位を含む重合体であり、(メタ)アクリル酸又はそのエステルに由来するモノマー単位以外のモノマー単位、例えば、スチレン類に由来するモノマー単位やビニル化合物に由来するモノマー単位等を有していてもよい。また、成分A1は、(メタ)アクリル酸に由来するモノマー単位及び(メタ)アクリル酸エステルに由来するモノマー単位をともに含んでもよい。
なお、本明細書では、「(メタ)アクリル酸又はそのエステルに由来するモノマー単位」を「アクリル系モノマー単位」ともいう。また、(メタ)アクリル酸は、メタクリル酸及びアクリル酸を総称するものとする。
以下、モノマー単位(a1−1)、モノマー単位(a1−2)等の各モノマー単位について説明する。
Component A1 is preferably an acrylic polymer.
The “acrylic polymer” in the present invention is an addition polymerization type resin, is a polymer containing a monomer unit derived from (meth) acrylic acid or an ester thereof, and is derived from (meth) acrylic acid or an ester thereof. You may have monomer units other than a monomer unit, for example, the monomer unit derived from styrenes, the monomer unit derived from a vinyl compound, etc. In addition, Component A1 may include both a monomer unit derived from (meth) acrylic acid and a monomer unit derived from (meth) acrylic acid ester.
In the present specification, the “monomer unit derived from (meth) acrylic acid or its ester” is also referred to as “acrylic monomer unit”. (Meth) acrylic acid is a generic term for methacrylic acid and acrylic acid.
Hereinafter, each monomer unit such as the monomer unit (a1-1) and the monomer unit (a1-2) will be described.

<カルボキシ基又はフェノール性水酸基が酸分解性基で保護された残基を有するモノマー単位(a1−1)>
成分Aは、カルボキシ基又はフェノール性水酸基が酸分解性基で保護された残基を有するモノマー単位(a1−1)を少なくとも有する。
成分Aがモノマー単位(a1−1)を有することにより、極めて高感度な感光性樹脂組成物とすることができる。カルボキシ基が酸分解性基で保護された残基を有するモノマー単位は、フェノール性水酸基が酸分解性基で保護された残基を有するモノマー単位に比べると、現像が速いという特徴がある。よって、速く現像したい場合にはカルボキシ基が酸分解性基で保護された残基を有するモノマー単位が好ましい。逆に現像を遅くしたい場合にはフェノール性水酸基が酸分解性基で保護された残基を有するモノマー単位を用いることが好ましい。
<Monomer unit (a1-1) having a residue in which a carboxy group or a phenolic hydroxyl group is protected with an acid-decomposable group>
Component A has at least a monomer unit (a1-1) having a residue in which a carboxy group or a phenolic hydroxyl group is protected with an acid-decomposable group.
By having the monomer unit (a1-1) in Component A, a highly sensitive photosensitive resin composition can be obtained. A monomer unit having a residue in which a carboxy group is protected with an acid-decomposable group is characterized by faster development than a monomer unit having a residue in which a phenolic hydroxyl group is protected with an acid-decomposable group. Therefore, a monomer unit having a residue in which a carboxy group is protected with an acid-decomposable group is preferable for rapid development. Conversely, when it is desired to delay development, it is preferable to use a monomer unit having a residue in which a phenolic hydroxyl group is protected with an acid-decomposable group.

〔カルボキシ基が酸分解性基で保護された残基を有するモノマー単位(a1−1−1)〕
−カルボキシ基を有するモノマー単位−
カルボキシ基を有するモノマー単位としては、例えば、不飽和モノカルボン酸、不飽和ジカルボン酸、不飽和トリカルボン酸などの、分子中に少なくとも1個のカルボキシ基を有する不飽和カルボン酸等に由来するモノマー単位が挙げられる。
カルボキシ基を有するモノマー単位を得るために用いられる不飽和カルボン酸としては以下に挙げるようなものが用いられる。すなわち、不飽和モノカルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、α−クロロアクリル酸、ケイ皮酸などが挙げられる。また、不飽和ジカルボン酸としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸などが挙げられる。また、カルボキシ基を有するモノマー単位を得るために用いられる不飽和多価カルボン酸は、その酸無水物であってもよい。具体的には、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸などが挙げられる。また、不飽和多価カルボン酸は、多価カルボン酸のモノ(2−メタクリロイロキシアルキル)エステルであってもよく、例えば、コハク酸モノ(2−アクリロイロキシエチル)、コハク酸モノ(2−メタクリロイロキシエチル)、フタル酸モノ(2−アクリロイロキシエチル)、フタル酸モノ(2−メタクリロイロキシエチル)などが挙げられる。
更に、不飽和多価カルボン酸は、その両末端ジカルボキシポリマーのモノ(メタ)アクリレートであってもよく、例えば、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノアクリレート、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノメタクリレートなどが挙げられる。
また、不飽和カルボン酸としては、アクリル酸−2−カルボキシエチルエステル、メタクリル酸−2−カルボキシエチルエステル、マレイン酸モノアルキルエステル、フマル酸モノアルキルエステル、4−カルボキシスチレン等も用いることができる。
中でも、現像性の観点から、カルボキシ基を有するモノマー単位を形成するためには、アクリル酸、メタクリル酸、又は不飽和多価カルボン酸の無水物等を用いることが好ましく、アクリル酸又はメタクリル酸を用いることがより好ましい。
カルボキシ基を有するモノマー単位は、1種単独で構成されていてもよいし、2種以上で構成されていてもよい。
[Monomer unit (a1-1-1) having a residue in which a carboxy group is protected with an acid-decomposable group]
-Monomer unit having a carboxy group-
Examples of the monomer unit having a carboxy group include monomer units derived from an unsaturated carboxylic acid having at least one carboxy group in the molecule, such as an unsaturated monocarboxylic acid, unsaturated dicarboxylic acid, and unsaturated tricarboxylic acid. Is mentioned.
Examples of the unsaturated carboxylic acid used for obtaining the monomer unit having a carboxy group include those listed below. That is, examples of the unsaturated monocarboxylic acid include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, α-chloroacrylic acid, and cinnamic acid. Examples of the unsaturated dicarboxylic acid include maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, and mesaconic acid. Moreover, the acid anhydride may be sufficient as unsaturated polyhydric carboxylic acid used in order to obtain the monomer unit which has a carboxy group. Specific examples include maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride, and the like. The unsaturated polyvalent carboxylic acid may be a mono (2-methacryloyloxyalkyl) ester of a polyvalent carboxylic acid. For example, succinic acid mono (2-acryloyloxyethyl), succinic acid mono (2 -Methacryloyloxyethyl), mono (2-acryloyloxyethyl) phthalate, mono (2-methacryloyloxyethyl) phthalate and the like.
Further, the unsaturated polyvalent carboxylic acid may be a mono (meth) acrylate of a dicarboxy polymer at both ends, and examples thereof include ω-carboxypolycaprolactone monoacrylate and ω-carboxypolycaprolactone monomethacrylate.
As the unsaturated carboxylic acid, acrylic acid-2-carboxyethyl ester, methacrylic acid-2-carboxyethyl ester, maleic acid monoalkyl ester, fumaric acid monoalkyl ester, 4-carboxystyrene and the like can also be used.
Among these, from the viewpoint of developability, in order to form a monomer unit having a carboxy group, it is preferable to use acrylic acid, methacrylic acid, or an anhydride of unsaturated polyvalent carboxylic acid, and acrylic acid or methacrylic acid. More preferably, it is used.
The monomer unit which has a carboxy group may be comprised by 1 type individually, and may be comprised by 2 or more types.

また、カルボキシ基を有するモノマー単位は、水酸基を有するモノマー単位と酸無水物とを反応させて得られたモノマー単位であってもよい。
酸無水物としては、公知のものが使用でき、具体的には、無水マレイン酸、無水コハク酸、無水イタコン酸、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水クロレンド酸等の二塩基酸無水物;無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、ビフェニルテトラカルボン酸無水物などの酸無水物が挙げられる。これらの中では、現像性の観点から、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、又は、無水コハク酸が好ましい。
酸無水物の前記水酸基に対する反応率は、現像性の観点から、10〜100モル%であることが好ましく、30〜100モル%であることがより好ましい。
The monomer unit having a carboxy group may be a monomer unit obtained by reacting a monomer unit having a hydroxyl group with an acid anhydride.
As the acid anhydride, known ones can be used, and specific examples include maleic anhydride, succinic anhydride, itaconic anhydride, phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, chlorendic anhydride and the like. Examples include basic acid anhydrides; acid anhydrides such as trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, benzophenone tetracarboxylic acid anhydride, and biphenyl tetracarboxylic acid anhydride. Among these, phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, or succinic anhydride is preferable from the viewpoint of developability.
The reaction rate of the acid anhydride with respect to the hydroxyl group is preferably 10 to 100 mol%, more preferably 30 to 100 mol%, from the viewpoint of developability.

−カルボキシ基が酸分解性基で保護された残基を有するモノマー単位(a1−1−1)−
カルボキシ基が酸分解性基で保護された残基を有するモノマー単位(a1−1−1)とは、好ましくは前記カルボキシ基を有するモノマー単位のカルボキシ基が、以下で詳細に説明する酸分解性基によって保護された残基を有するモノマー単位である。
酸分解性基としては、これまでKrF用ポジ型レジスト、ArF用ポジ型レジストにおける酸分解性基として公知のものを使用でき、特に限定されない。従来、酸分解性基としては、酸により比較的分解し易い基(例えば、テトラヒドロピラニル基等のアセタール系官能基)や酸により比較的分解し難い基(例えば、t−ブチルエステル基、t−ブチルカーボネート基等のt−ブチル系官能基)が知られている。
これらの酸分解性基の中でも、カルボキシ基がアセタールで保護された残基、又は、カルボキシ基がケタールで保護された残基を有するモノマー単位であることが、レジストの基本物性、特に感度やパターン形状、コンタクトホールの形成性、感光性樹脂組成物の保存安定性の観点から好ましい。更に酸分解性基の中でもカルボキシ基が下記式(a1−1)で表されるアセタール又はケタールで保護された残基であることが、感度の観点からより好ましい。なお、カルボキシ基が下記式(a1−1)で表されるアセタール又はケタールで保護された残基である場合、残基の全体としては、−C(=O)−O−CR12(OR3)の構造となっている。
-Monomer unit (a1-1-1) having a residue in which a carboxy group is protected with an acid-decomposable group-
The monomer unit (a1-1-1) having a residue in which a carboxy group is protected with an acid-decomposable group is preferably the acid-decomposable property described below in detail. A monomer unit having a residue protected by a group.
As the acid-decomposable group, known acid-decomposable groups in the positive resist for KrF and the positive resist for ArF can be used and are not particularly limited. Conventionally, as an acid-decomposable group, a group that is relatively easily decomposed by an acid (for example, an acetal functional group such as a tetrahydropyranyl group) or a group that is relatively difficult to be decomposed by an acid (for example, a t-butyl ester group, t -T-butyl functional groups such as butyl carbonate groups) are known.
Among these acid-decomposable groups, the basic physical properties of the resist, in particular the sensitivity and pattern, are residues having a residue in which the carboxy group is protected with an acetal or a residue in which the carboxy group is protected with a ketal From the viewpoints of shape, contact hole formability, and storage stability of the photosensitive resin composition, it is preferable. Furthermore, among acid-decomposable groups, it is more preferable from the viewpoint of sensitivity that the carboxy group is a residue protected with an acetal or ketal represented by the following formula (a1-1). In addition, when the carboxy group is an acetal or ketal-protected residue represented by the following formula (a1-1), the entire residue is —C (═O) —O—CR 1 R 2 ( OR 3 ).

Figure 2012189875
(式(a1−1)中、R1及びR2は、それぞれ独立に水素原子又はアルキル基を表し、ただし、R1とR2とが共に水素原子の場合を除く。R3は、アルキル基を表す。R1又はR2と、R3とが連結して環状エーテルを形成してもよい。また、波線部分は、他の構造との結合位置を表す。)
Figure 2012189875
(In formula (a1-1), R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group, except that R 1 and R 2 are both hydrogen atoms. R 3 represents an alkyl group. R 1 or R 2 and R 3 may be linked to form a cyclic ether, and the wavy line represents the bonding position with another structure.)

式(a1−1)中、R1〜R3はそれぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を表し、前記アルキル基は直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれでもよい。ここで、R1及びR2の双方が水素原子を表すことはなく、R1及びR2の少なくとも一方はアルキル基を表す。
式(a1−1)において、R1、R2及びR3がアルキル基を表す場合、前記アルキル基は直鎖状、分岐鎖状又は環状のいずれであってもよい。
直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基としては、炭素原子数1〜12であることが好ましく、炭素原子数1〜6であることがより好ましく、炭素原子数1〜4であることが更に好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、ネオペンチル基、n−ヘキシル基、テキシル基(2,3−ジメチル−2−ブチル基)、n−ヘプチル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基、n−ノニル基、n−デシル基等を挙げることができる。
環状アルキル基としては、炭素原子数3〜12であることが好ましく、炭素原子数4〜8であることがより好ましく、炭素原子数4〜6であることが更に好ましい。環状アルキル基としては、例えばシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、ノルボルニル基、イソボルニル基等を挙げることができる。
In formula (a1-1), R 1 to R 3 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group, and the alkyl group may be linear, branched or cyclic. Here, both R 1 and R 2 do not represent a hydrogen atom, and at least one of R 1 and R 2 represents an alkyl group.
In formula (a1-1), when R 1 , R 2 and R 3 represent an alkyl group, the alkyl group may be linear, branched or cyclic.
The linear or branched alkyl group preferably has 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, and still more preferably 1 to 4 carbon atoms. . Specifically, methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, neopentyl group, n Examples include -hexyl group, texyl group (2,3-dimethyl-2-butyl group), n-heptyl group, n-octyl group, 2-ethylhexyl group, n-nonyl group, and n-decyl group.
The cyclic alkyl group preferably has 3 to 12 carbon atoms, more preferably 4 to 8 carbon atoms, and still more preferably 4 to 6 carbon atoms. Examples of the cyclic alkyl group include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a norbornyl group, and an isobornyl group.

前記アルキル基は、置換基を有していてもよく、置換基としては、ハロゲン原子、アリール基、アルコキシ基が例示できる。置換基としてハロゲン原子を有する場合、R1、R2、R3はハロアルキル基となり、置換基としてアリール基を有する場合、R1、R2、R3はアラルキル基となる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が例示され、これらの中でもフッ素原子又は塩素原子が好ましい。
また、前記アリール基としては、炭素原子数6〜20のアリール基が好ましく、炭素原子数6〜12のアリール基がより好ましい。具体的には、フェニル基、α−メチルフェニル基、ナフチル基等が例示できる。
前記アラルキル基としては、炭素原子数7〜32のアラルキル基が好ましく、炭素原子数7〜20のアラルキル基がより好ましい。具体的には、ベンジル基、α−メチルベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等が例示できる。
前記アルコキシ基としては、炭素原子数1〜6のアルコキシ基が好ましく、炭素原子数1〜4のアルコキシ基がより好ましく、メトキシ基又はエトキシ基が更に好ましい。
また、アルキル基がシクロアルキル基である場合、前記シクロアルキル基は置換基として炭素原子数1〜10の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基を有していてもよく、アルキル基が直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基である場合には、置換基として炭素原子数3〜12のシクロアルキル基を有していてもよい。
これらの置換基は、上記置換基で更に置換されていてもよい。
The alkyl group may have a substituent, and examples of the substituent include a halogen atom, an aryl group, and an alkoxy group. When it has a halogen atom as a substituent, R 1 , R 2 and R 3 become a haloalkyl group, and when it has an aryl group as a substituent, R 1 , R 2 and R 3 become an aralkyl group.
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and among these, a fluorine atom or a chlorine atom is preferable.
Moreover, as said aryl group, a C6-C20 aryl group is preferable and a C6-C12 aryl group is more preferable. Specific examples include a phenyl group, an α-methylphenyl group, and a naphthyl group.
As the aralkyl group, an aralkyl group having 7 to 32 carbon atoms is preferable, and an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms is more preferable. Specific examples include a benzyl group, an α-methylbenzyl group, a phenethyl group, and a naphthylmethyl group.
As the alkoxy group, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms is preferable, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms is more preferable, and a methoxy group or an ethoxy group is further preferable.
In addition, when the alkyl group is a cycloalkyl group, the cycloalkyl group may have a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms as a substituent, and the alkyl group is linear Or a branched alkyl group, it may have a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms as a substituent.
These substituents may be further substituted with the above substituents.

式(a1−1)において、R1、R2及びR3がアリール基を表す場合、前記アリール基は炭素原子数6〜12であることが好ましく、炭素原子数6〜10であることがより好ましい。前記アリール基は置換基を有していてもよく、前記置換基としては炭素原子数1〜6のアルキル基が好ましく例示できる。アリール基としては、フェニル基、トリル基、シリル基、クメニル基、1−ナフチル基等が例示できる。
また、R1、R2及びR3は互いに結合して、それらが結合している炭素原子と共に環を形成することができる。R1とR2、R1とR3又はR2とR3が結合した場合の環構造としては、例えば、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、テトラヒドロフラニル基、アダマンチル基及びテトラヒドロピラニル基等を挙げることができる。中でもテトラヒドロフラニル基が好ましい。
なお、式(a1−1)において、R1及びR2のいずれか一方が、水素原子又はメチル基であることが好ましい。
In the formula (a1-1), when R 1 , R 2 and R 3 represent an aryl group, the aryl group preferably has 6 to 12 carbon atoms, more preferably 6 to 10 carbon atoms. preferable. The aryl group may have a substituent, and preferred examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Examples of the aryl group include a phenyl group, a tolyl group, a silyl group, a cumenyl group, and a 1-naphthyl group.
R 1 , R 2 and R 3 can be bonded to each other to form a ring together with the carbon atom to which they are bonded. Examples of the ring structure when R 1 and R 2 , R 1 and R 3 or R 2 and R 3 are bonded include, for example, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a tetrahydrofuranyl group, an adamantyl group, and a tetrahydro group. A pyranyl group etc. can be mentioned. Of these, a tetrahydrofuranyl group is preferred.
In formula (a1-1), either R 1 or R 2 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.

式(a1−1)で表される残基を有するモノマー単位を形成するために用いられるラジカル重合性単量体は、市販のものを用いてもよいし、公知の方法で合成したものを用いることもできる。例えば、下記に示すように(メタ)アクリル酸を酸触媒の存在下でビニルエーテルと反応させることにより合成することができる。   As the radical polymerizable monomer used for forming the monomer unit having a residue represented by the formula (a1-1), a commercially available one may be used, or one synthesized by a known method may be used. You can also. For example, as shown below, it can be synthesized by reacting (meth) acrylic acid with vinyl ether in the presence of an acid catalyst.

Figure 2012189875
Figure 2012189875

11は、水素原子又はアルキル基を表し、水素原子又はメチル基が好ましい。
12及びR13は、−CH(R12)(R13)として、式(a1−1)におけるR2と同義であり、R14は式(a1−1)におけるR1と同義であり、R15は式(a1−1)におけるR3と同義であり、また、これらは好ましい範囲も同様である。
上記の合成は(メタ)アクリル酸をその他のモノマーと予め共重合させておき、その後に酸触媒の存在下でビニルエーテルと反応させてもよい。
R 11 represents a hydrogen atom or an alkyl group, preferably a hydrogen atom or a methyl group.
R 12 and R 13 have the same meaning as R 2 in formula (a1-1) as —CH (R 12 ) (R 13 ), R 14 has the same meaning as R 1 in formula (a1-1), R 15 has the same meaning as R 3 in formula (a1-1), and preferred ranges thereof are also the same.
In the above synthesis, (meth) acrylic acid may be previously copolymerized with other monomers and then reacted with vinyl ether in the presence of an acid catalyst.

カルボキシ基が酸分解性基で保護された残基を有するモノマー単位(a1−1−1)の好ましい具体例としては、下記のモノマー単位が例示できる。なお、Rは水素原子又はメチル基を表す。   Preferable specific examples of the monomer unit (a1-1-1) having a residue in which a carboxy group is protected with an acid-decomposable group include the following monomer units. R represents a hydrogen atom or a methyl group.

Figure 2012189875
Figure 2012189875

〔フェノール性水酸基が酸分解性基で保護された残基を有するモノマー単位(a1−1−2)〕
−フェノール性水酸基を有するモノマー単位−
フェノール性水酸基を有するモノマー単位としては、ヒドロキシスチレン系モノマー単位やノボラック系の樹脂におけるモノマー単位が挙げられる。フェノール性水酸基を有するモノマー単位の中でも、式(a1−2)で表されるモノマー単位が透明性、感度の観点から好ましい。
[Monomer unit having a residue in which a phenolic hydroxyl group is protected with an acid-decomposable group (a1-1-2)]
-Monomer unit having a phenolic hydroxyl group-
Examples of the monomer unit having a phenolic hydroxyl group include a hydroxystyrene monomer unit and a monomer unit in a novolac resin. Among the monomer units having a phenolic hydroxyl group, the monomer unit represented by the formula (a1-2) is preferable from the viewpoints of transparency and sensitivity.

Figure 2012189875
(式(a1−2)中、R20は水素原子又はメチル基を表し、R21は単結合又は二価の連結基を表し、R22はハロゲン原子又はアルキル基を表し、aは1〜5の整数を表し、bは0〜4の整数を表し、a+bは5以下である。なお、R22が2以上存在する場合、これらのR22は相互に異なっていてもよいし同じでもよい。)
Figure 2012189875
(In formula (a1-2), R 20 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 21 represents a single bond or a divalent linking group, R 22 represents a halogen atom or an alkyl group, and a represents 1 to 5 And b represents an integer of 0 to 4, and a + b is 5 or less, and when R 22 is 2 or more, these R 22 may be different from each other or the same. )

式(a1−2)中、R20は水素原子又はメチル基を表し、メチル基であることが好ましい。
また、式(a1−2)におけるR21は、単結合又は二価の連結基を示す。単結合である場合には、感度を向上させることができ、更に硬化膜の透明性を向上させることができるので好ましい。R21の二価の連結基としてはアルキレン基が例示でき、R21がアルキレン基である具体例としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、n−ブチレン基、イソブチレン基、tert−ブチレン基、ペンチレン基、イソペンチレン基、ネオペンチレン基、ヘキシレン基等が挙げられる。中でも、R21が単結合、メチレン基、エチレン基であることが好ましい。また、前記二価の連結基は、置換基を有していてもよく、置換基としては、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基等が挙げられる。
また、式(a1−2)におけるaは、1〜5の整数を表すが、本発明の効果の観点や、製造が容易であるという点から、aは1又は2であることが好ましく、aが1であることがより好ましい。
また、ベンゼン環における水酸基の結合位置は、R21と結合している炭素原子を基準(1位)としたとき、4位に結合していることが好ましい。
式(a1−2)におけるR22は、ハロゲン原子又は炭素原子数1〜5の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基である。具体的には、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基等が挙げられる。中でも、製造が容易であるという点から、塩素原子、臭素原子、メチル基又はエチル基であることが好ましい。
また、bは0又は1〜4の整数を表す。
In formula (a1-2), R 20 represents a hydrogen atom or a methyl group, and is preferably a methyl group.
R 21 in formula (a1-2) represents a single bond or a divalent linking group. A single bond is preferable because the sensitivity can be improved and the transparency of the cured film can be further improved. The divalent linking group for R 21 may be exemplified alkylene groups, specific examples R 21 is an alkylene group, a methylene group, an ethylene group, a propylene group, isopropylene group, n- butylene group, isobutylene group, tert -Butylene group, pentylene group, isopentylene group, neopentylene group, hexylene group, etc. are mentioned. Among these, R 21 is preferably a single bond, a methylene group, or an ethylene group. The divalent linking group may have a substituent, and examples of the substituent include a halogen atom, a hydroxyl group, and an alkoxy group.
Further, a in the formula (a1-2) represents an integer of 1 to 5, but a is preferably 1 or 2 from the viewpoint of the effect of the present invention and easy production. Is more preferably 1.
Further, the bonding position of the hydroxyl group in the benzene ring is preferably bonded to the 4-position when the carbon atom bonded to R 21 is the reference (first position).
R 22 in formula (a1-2) is a halogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Specific examples include fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group and the like. It is done. Among these, a chlorine atom, a bromine atom, a methyl group, or an ethyl group is preferable from the viewpoint of easy production.
B represents 0 or an integer of 1 to 4;

フェノール性水酸基を有するモノマー単位の中でも、上記式(a1−2)中、R21がアルキレン基でない場合には、式(a1−2’)で表されるモノマー単位が、透明性及び感度の観点から、更に好ましい。R21の連結基としては、アルキレン基以外に、(共重合体の主鎖の側から)アルキレンオキシカルボニル基等が好ましく例示でき、この場合は、フェノール性水酸基を有するモノマー単位が下記の式(a1−2’)で表されることが好ましい。 Among the monomer units having a phenolic hydroxyl group, when R 21 is not an alkylene group in the formula (a1-2), the monomer unit represented by the formula (a1-2 ′) is a viewpoint of transparency and sensitivity. To more preferable. Preferred examples of the linking group for R 21 include an alkyleneoxycarbonyl group (from the main chain side of the copolymer) in addition to the alkylene group. In this case, the monomer unit having a phenolic hydroxyl group is represented by the following formula ( a1-2 ′).

Figure 2012189875
(式(a1−2’)中、R30は水素原子又はメチル基を表し、R33は二価の連結基を表し、R32はハロゲン原子又はアルキル基を表し、aは1〜5の整数を表し、bは0〜4の整数を表し、a+bは5以下である。なお、R32が2以上存在する場合、これらのR22は相互に異なっていてもよいし同じでもよい。)
Figure 2012189875
(In the formula (a1-2 ′), R 30 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 33 represents a divalent linking group, R 32 represents a halogen atom or an alkyl group, and a is an integer of 1 to 5. B represents an integer of 0 to 4, and a + b is 5 or less, and when R 32 is 2 or more, these R 22 may be different or the same.

式(a1−2’)中、R30は式(a1−2)におけるR20と同義であり、R32は式(a1−2)におけるR22と同義であり、a及びbは式(a1−2)におけるa及びbとそれぞれ同義である。また、好ましい範囲も同様である。
式(a1−2’)中、R33は、二価の連結基を表し、アルキレン基が好ましく例示できる。該アルキレン基は、直鎖状又は分岐鎖状のいずれでもよく、炭素原子数2〜6であることが好ましく、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、n−ブチレン基、tert−ブチレン基、ペンチレン基、イソペンチレン基、ネオペンチレン基、ヘキシレン基等が挙げられる。また、二価の連結基は、置換基を有していてもよく、置換基としては、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基等が挙げられる。これらの中でも、R33としては、エチレン基、プロピレン基、2−ヒドロキシプロピレン基であることが、感度の観点から好ましい。
In formula (a1-2 ′), R 30 has the same meaning as R 20 in formula (a1-2), R 32 has the same meaning as R 22 in formula (a1-2), and a and b have the formula (a1 -2) are the same as a and b in -2. The preferable range is also the same.
In the formula (a1-2 ′), R 33 represents a divalent linking group, and an alkylene group can be preferably exemplified. The alkylene group may be linear or branched and preferably has 2 to 6 carbon atoms, and is an ethylene group, a propylene group, an isopropylene group, an n-butylene group, a tert-butylene group, or a pentylene. Group, isopentylene group, neopentylene group, hexylene group and the like. Further, the divalent linking group may have a substituent, and examples of the substituent include a halogen atom, a hydroxyl group, and an alkoxy group. Among these, R 33 is preferably an ethylene group, a propylene group, or a 2-hydroxypropylene group from the viewpoint of sensitivity.

−フェノール性水酸基が酸分解性基で保護された残基を有するモノマー単位(a1−1−2)−
フェノール性水酸基が酸分解性基で保護された残基を有するモノマー単位は、フェノール性水酸基を有するモノマー単位のフェノール性水酸基が、以下で詳細に説明する酸分解性基によって保護された残基を有するモノマー単位である。
酸分解性基としては、前述したように、公知のものを使用でき、特に限定されない。酸分解性基の中でもフェノール性水酸基がアセタールで保護された残基、又は、フェノール性水酸基がケタールで保護された残基を有するモノマー単位であることが、レジストの基本物性、特に感度やパターン形状、感光性樹脂組成物の保存安定性、コンタクトホールの形成性の観点から好ましい。更に、酸分解性基の中でもフェノール性水酸基が前記式(a1−1)で表されるアセタール又はケタールで保護された残基であることが、感度の観点からより好ましい。なお、フェノール性水酸基が前記式(a1−1)で表されるアセタール又はケタールで保護された残基である場合、残基の全体としては、−Ar−O−CR12(OR3)の構造となっている。なお、Arはアリーレン基を表す。
フェノール性水酸基を保護するアセタールエステル構造の好ましい例は、R1=R2=R3=メチル基やR1=R2=メチル基でR3=ベンジル基の組み合わせが例示できる。
-Monomer unit (a1-1-2) having a residue in which a phenolic hydroxyl group is protected with an acid-decomposable group-
The monomer unit having a residue in which a phenolic hydroxyl group is protected with an acid-decomposable group is a residue in which the phenolic hydroxyl group of the monomer unit having a phenolic hydroxyl group is protected by an acid-decomposable group described in detail below. It is a monomer unit having.
As the acid-decomposable group, a known group can be used as described above, and is not particularly limited. Among acid-decomposable groups, the basic physical properties of the resist, in particular the sensitivity and pattern shape, are residues having a phenolic hydroxyl group protected with an acetal or a residue having a phenolic hydroxyl group protected with a ketal. From the viewpoint of storage stability of the photosensitive resin composition and formability of the contact hole. Furthermore, among the acid-decomposable groups, the phenolic hydroxyl group is more preferably a residue protected with an acetal or ketal represented by the above formula (a1-1) from the viewpoint of sensitivity. In addition, when the phenolic hydroxyl group is an acetal or ketal-protected residue represented by the formula (a1-1), the residue as a whole is —Ar—O—CR 1 R 2 (OR 3 ). It has a structure. Ar represents an arylene group.
Preferred examples of the acetal ester structure for protecting the phenolic hydroxyl group include a combination of R 1 = R 2 = R 3 = methyl group, R 1 = R 2 = methyl group, and R 3 = benzyl group.

また、フェノール性水酸基がアセタール又はケタールで保護された残基を有するモノマー単位を形成するために用いられるラジカル重合性単量体としては、例えば、ヒドロキシスチレンの1−アルコキシアルキル保護体、ヒドロキシスチレンのテトラヒドロピラニル保護体、α−メチルヒドロキシスチレンの1−アルコキシアルキル保護体、α−メチル−ヒドロキシスチレンのテトラヒドロピラニル保護体、4−ヒドロキシフェニルメタクリレートの1−アルコキシアルキル保護体、4−ヒドロキシフェニルメタクリレートのテトラヒドロピラニル保護体、4−ヒドロキシ安息香酸(1−メタクリロイルオキシメチル)エステルの1−アルコキシアルキル保護体、4−ヒドロキシ安息香酸(1−メタクリロイルオキシメチル)エステルのテトラヒドロピラニル保護体、4−ヒドロキシ安息香酸(2−メタクリロイルオキシエチル)エステルの1−アルコキシアルキル保護体、4−ヒドロキシ安息香酸(2−メタクリロイルオキシエチル)エステルのテトラヒドロピラニル保護体、4−ヒドロキシ安息香酸(3−メタクリロイルオキシプロピル)エステルの1−アルコキシアルキル保護体、4−ヒドロキシ安息香酸(3−メタクリロイルオキシプロピル)エステルのテトラヒドロピラニル保護体、4−ヒドロキシ安息香酸(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロピル)エステルの1−アルコキシアルキル保護体、4−ヒドロキシ安息香酸(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロピル)エステルのテトラヒドロピラニル保護体などが挙げられる。   Examples of the radical polymerizable monomer used to form a monomer unit having a residue in which a phenolic hydroxyl group is protected with an acetal or ketal include, for example, a 1-alkoxyalkyl protector of hydroxystyrene, Protected tetrahydropyranyl, 1-alkoxyalkyl protected α-methylhydroxystyrene, tetrahydropyranyl protected α-methyl-hydroxystyrene, 1-alkoxyalkyl protected 4-hydroxyphenyl methacrylate, 4-hydroxyphenyl methacrylate Tetrahydropyranyl protected product, 4-hydroxybenzoic acid (1-methacryloyloxymethyl) ester 1-alkoxyalkyl protected, 4-hydroxybenzoic acid (1-methacryloyloxymethyl) ester tetra Protected hydropyranyl, 1-alkoxyalkyl protected 4-hydroxybenzoic acid (2-methacryloyloxyethyl) ester, tetrahydropyranyl protected 4-hydroxybenzoic acid (2-methacryloyloxyethyl) ester, 4-hydroxybenzoic acid 1-alkoxyalkyl protector of (3-methacryloyloxypropyl) ester, tetrahydropyranyl protector of 4-hydroxybenzoic acid (3-methacryloyloxypropyl) ester, 4-hydroxybenzoic acid (3-methacryloyloxy-2-hydroxy) 1-alkoxyalkyl protector of propyl) ester, tetrahydropyranyl protector of 4-hydroxybenzoic acid (3-methacryloyloxy-2-hydroxypropyl) ester, and the like.

フェノール性水酸基のアセタール保護基及びケタール保護基としては、式(a1−1)が好ましい。これらは単独又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。   As an acetal protecting group and a ketal protecting group for a phenolic hydroxyl group, the formula (a1-1) is preferable. These can be used alone or in combination of two or more.

モノマー単位(a1−1−2)の好ましい具体例としては、下記のモノマー単位が例示できるが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、下記モノマー単位におけるRは、水素原子又はメチル基を表す。   Preferable specific examples of the monomer unit (a1-1-2) include the following monomer units, but the present invention is not limited thereto. In the following monomer unit, R represents a hydrogen atom or a methyl group.

Figure 2012189875
Figure 2012189875

Figure 2012189875
Figure 2012189875

成分A1におけるモノマー単位(a1−1)の含有量は、感度の観点から、成分A1の全モノマー単位に対し、3〜70モル%が好ましく、5〜60モル%がより好ましく、10〜50モル%が更に好ましい。一方で、脱保護収縮によるプロファイル悪化を低減する観点からは、モノマー単位(a1−1)の含有量は、45モル%以下であることが好ましく、感度と矩形性との両者を考慮すると、10〜45モル%の範囲内であることが特に好ましい。   From the viewpoint of sensitivity, the content of the monomer unit (a1-1) in Component A1 is preferably 3 to 70 mol%, more preferably 5 to 60 mol%, and more preferably 10 to 50 mol based on all monomer units of Component A1. % Is more preferable. On the other hand, from the viewpoint of reducing profile deterioration due to deprotection shrinkage, the content of the monomer unit (a1-1) is preferably 45 mol% or less, and considering both sensitivity and rectangularity, 10 It is particularly preferable that the amount be in the range of -45 mol%.

<エポキシ基及び/又はオキセタニル基を有するモノマー単位(a1−2)>
成分Aは、エポキシ基及び/又はオキセタニル基を有するモノマー単位(a1−2)を有する。成分Aは、エポキシ基を有するモノマー単位及びオキセタニル基を有するモノマー単位の両方を有していてもよい。
エポキシ基を有する基としては、エポキシ環を有していれば、特に制限はないが、グリシジル基、3,4−エポキシシクロへキシルメチル基が好ましく例示できる。
オキセタニル基を有する基としては、オキセタン環を有していれば、特に制限はないが、(3−エチルオキセタン−3−イル)メチル基が好ましく例示できる。
モノマー単位(a1−2)は、1つのモノマー単位中にエポキシ基又はオキセタニル基を少なくとも1つ有していればよく、1つ以上のエポキシ基及び1つ以上のオキセタニル基、2つ以上のエポキシ基、又は、2つ以上のオキセタニル基を有していてもよく、特に限定されないが、エポキシ基及び/又はオキセタニル基を合計1〜3つ有することが好ましく、エポキシ基及び/又はオキセタニル基を合計1又は2つ有することがより好ましく、エポキシ基又はオキセタニル基を1つ有することが更に好ましい。
<Monomer unit having epoxy group and / or oxetanyl group (a1-2)>
Component A has a monomer unit (a1-2) having an epoxy group and / or an oxetanyl group. Component A may have both a monomer unit having an epoxy group and a monomer unit having an oxetanyl group.
The group having an epoxy group is not particularly limited as long as it has an epoxy ring, but a glycidyl group and a 3,4-epoxycyclohexylmethyl group can be preferably exemplified.
The group having an oxetanyl group is not particularly limited as long as it has an oxetane ring, but a (3-ethyloxetane-3-yl) methyl group can be preferably exemplified.
The monomer unit (a1-2) may have at least one epoxy group or oxetanyl group in one monomer unit, one or more epoxy groups and one or more oxetanyl groups, two or more epoxy groups. Group, or may have two or more oxetanyl groups, and is not particularly limited, but preferably has a total of 1 to 3 epoxy groups and / or oxetanyl groups, and a total of epoxy groups and / or oxetanyl groups It is more preferable to have one or two, and it is still more preferable to have one epoxy group or one oxetanyl group.

エポキシ基を有するモノマー単位を形成するために用いられるラジカル重合性単量体の具体例としては、例えば、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、α−エチルアクリル酸グリシジル、α−n−プロピルアクリル酸グリシジル、α−n−ブチルアクリル酸グリシジル、アクリル酸−3,4−エポキシブチル、メタクリル酸−3,4−エポキシブチル、アクリル酸−6,7−エポキシヘプチル、メタクリル酸−6,7−エポキシヘプチル、α−エチルアクリル酸−6,7−エポキシヘプチル、o−ビニルベンジルグリシジルエーテル、m−ビニルベンジルグリシジルエーテル、p−ビニルベンジルグリシジルエーテル、特許第4168443号公報の段落0031〜0035に記載の脂環式エポキシ骨格を含有する化合物などが挙げられる。
オキセタニル基を有するモノマー単位を形成するために用いられるラジカル重合性単量体の例としては、例えば、特開2001−330953号公報の段落0011〜0016に記載のオキセタニル基を有する(メタ)アクリル酸エステルなどを挙げることができる。
Specific examples of the radical polymerizable monomer used to form the monomer unit having an epoxy group include, for example, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, glycidyl α-ethyl acrylate, and glycidyl α-n-propyl acrylate. Glycidyl α-n-butyl acrylate, 3,4-epoxybutyl acrylate, 3,4-epoxybutyl methacrylate, acrylate-6,7-epoxyheptyl, methacrylic acid-6,7-epoxyheptyl, α-ethylacrylic acid-6,7-epoxyheptyl, o-vinylbenzyl glycidyl ether, m-vinylbenzyl glycidyl ether, p-vinylbenzyl glycidyl ether, cycloaliphatic described in paragraphs 0031 to 0035 of Japanese Patent No. 4168443 Compounds containing an epoxy skeleton It is.
Examples of the radical polymerizable monomer used to form a monomer unit having an oxetanyl group include, for example, (meth) acrylic acid having an oxetanyl group described in paragraphs 0011 to 0016 of JP-A No. 2001-330953. Examples include esters.

モノマー単位(a1−2)を形成するために用いられるラジカル重合性単量体の例としては、メタクリル酸エステル構造を含有するモノマー、アクリル酸エステル構造を含有するモノマーであることが好ましい。
これらのモノマーの中で、更に好ましいものとしては、メタクリル酸グリシジル、アクリル酸グリシジル、特許第4168443号公報の段落0034〜0035に記載の脂環式エポキシ骨格を含有する化合物及び特開2001−330953号公報の段落0011〜0016に記載のオキセタニル基を有する(メタ)アクリル酸エステルが挙げられる。
耐熱透明性の観点から特に好ましいものとしては、アクリル酸(3−エチルオキセタン−3−イル)メチル、及び、メタクリル酸(3−エチルオキセタン−3−イル)メチルのいずれかに由来するモノマー単位である。
これらのモノマー単位(a1−2)は、1種単独又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。
As an example of the radically polymerizable monomer used for forming the monomer unit (a1-2), a monomer containing a methacrylic ester structure and a monomer containing an acrylic ester structure are preferable.
Among these monomers, more preferred are glycidyl methacrylate, glycidyl acrylate, compounds containing an alicyclic epoxy skeleton described in paragraphs 0034 to 0035 of Japanese Patent No. 4168443, and JP-A No. 2001-330953. Examples thereof include (meth) acrylic acid esters having an oxetanyl group described in paragraphs 0011 to 0016 of the publication.
Particularly preferable from the viewpoint of heat-resistant transparency is a monomer unit derived from either (3-ethyloxetane-3-yl) methyl acrylate or methyl (3-ethyloxetane-3-yl) methacrylate. is there.
These monomer units (a1-2) can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

モノマー単位(a1−2)の好ましい具体例としては、下記のモノマー単位が例示できる。   Preferable specific examples of the monomer unit (a1-2) include the following monomer units.

Figure 2012189875
Figure 2012189875

成分Aにおけるモノマー単位(a1−2)の含有量は、成分Aの全モノマー単位に対し、20〜55モル%が好ましく、25〜55モル%が更に好ましく、25〜50モル%が特に好ましい。モノマー単位(a1−2)を上記の割合で含有させることにより、硬化膜の物性が良好となる。   The content of the monomer unit (a1-2) in Component A is preferably 20 to 55 mol%, more preferably 25 to 55 mol%, particularly preferably 25 to 50 mol%, based on all monomer units of Component A. By containing the monomer unit (a1-2) at the above ratio, the physical properties of the cured film are improved.

<環構造を有するモノマー単位(a1−3)>
成分A1は、ドライエッチング耐性や耐薬品性向上の観点から、環構造を有するモノマー単位(a1−3)を含有することが好ましい。
前記モノマー単位(a1−3)を形成するモノマーとしては、例えば、スチレン類、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシルなどの(メタ)アクリル酸環状アルキルエステル、不飽和芳香族化合物などが挙げられる。
環構造を有するモノマー単位(a1−3)としては、下記式(a3−1)又は式(a3−2)で表されるモノマー単位が好ましく例示できる。
<Monomer unit having a ring structure (a1-3)>
Component A1 preferably contains a monomer unit (a1-3) having a ring structure from the viewpoint of improving dry etching resistance and chemical resistance.
Examples of the monomer that forms the monomer unit (a1-3) include (meth) acrylic acid such as styrenes, dicyclopentanyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, and cyclohexyl (meth) acrylate. Examples thereof include cyclic alkyl esters and unsaturated aromatic compounds.
Preferred examples of the monomer unit (a1-3) having a ring structure include monomer units represented by the following formula (a3-1) or formula (a3-2).

Figure 2012189875
(式中、RAは水素原子又は炭素原子数1〜6のアルキル基を表す。)
Figure 2012189875
(In the formula, R A represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.)

前記式(a3−1)におけるRAは、重合時における各モノマーの重合速度の均一性の
観点から、水素原子又はメチル基であることが好ましく、水素原子であることが特に好ましい。
R A in the formula (a3-1) is preferably a hydrogen atom or a methyl group, particularly preferably a hydrogen atom, from the viewpoint of the uniformity of the polymerization rate of each monomer during polymerization.

Figure 2012189875
(式中、RBは水素原子又はメチル基を表し、Xは単結合又は炭素原子数1〜4のアルキ
レン基を表し、環Aはシクロペンタン環又はシクロペンテン環を表し、環Aを有していても、有していなくともよい。)
Figure 2012189875
(In the formula, R B represents a hydrogen atom or a methyl group, X represents a single bond or an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, Ring A represents a cyclopentane ring or a cyclopentene ring, and has ring A. Or do not have to.)

前記式(a3−2)におけるRBは、重合時における各モノマーの重合速度の均一性の
観点から、メチル基が好ましい。
前記式(a3−2)におけるXは、単結合、メチレン基又はエチレン基であることが好ましく、単結合であることがより好ましい。
前記式(a3−2)における環Aは、シクロペンタン環であることが好ましい。
また、前記式(a3−2)は、環Aを有していることが好ましい。環Aにおけるシクロペンテン環の二重結合の位置は、特に制限はなく、任意の位置であればよい。
R B in the formula (a3-2), from the viewpoint of the uniformity of the polymerization rate of each monomer during the polymerization is preferably a methyl group.
X in the formula (a3-2) is preferably a single bond, a methylene group or an ethylene group, and more preferably a single bond.
Ring A in formula (a3-2) is preferably a cyclopentane ring.
The formula (a3-2) preferably has a ring A. The position of the double bond of the cyclopentene ring in ring A is not particularly limited and may be any position.

成分Aにおけるモノマー単位(a1−3)の含有量は、成分Aの全モノマー単位に対し、1〜30モル%が好ましく、5〜25モル%が更に好ましく、10〜20モル%が特に好ましい。モノマー単位(a1−3)を上記の割合で含有させることにより、得られるパターンのドライエッチング耐性及び耐薬品性に優れる。   The content of the monomer unit (a1-3) in Component A is preferably from 1 to 30 mol%, more preferably from 5 to 25 mol%, particularly preferably from 10 to 20 mol%, based on all monomer units of Component A. By including the monomer unit (a1-3) at the above ratio, the resulting pattern is excellent in dry etching resistance and chemical resistance.

<カルボキシ基又は水酸基を有するモノマー単位(a1−4)>
成分A1は、現像性の観点から、カルボキシ基又は水酸基を有するモノマー単位(a1−4)を有することが好ましい。
モノマー単位(a1−4)は、成分Aがアルカリ可溶性とならない範囲で導入することが好ましい。成分Aにおけるモノマー単位(a1−4)の含有量は、成分Aの全モノマー単位に対し、2〜20モル%が好ましく、2〜15モル%が更に好ましく、3〜15モル%が特に好ましい。モノマー単位(a1−4)を上記の割合で含有させることにより、高感度が得られ、また、現像性も良好となる。
<Monomer unit having carboxy group or hydroxyl group (a1-4)>
Component A1 preferably has a monomer unit (a1-4) having a carboxy group or a hydroxyl group from the viewpoint of developability.
The monomer unit (a1-4) is preferably introduced in a range where the component A is not alkali-soluble. The content of the monomer unit (a1-4) in Component A is preferably 2 to 20 mol%, more preferably 2 to 15 mol%, particularly preferably 3 to 15 mol%, based on all monomer units of Component A. By containing the monomer unit (a1-4) in the above proportion, high sensitivity is obtained and developability is also improved.

〔カルボキシ基を有するモノマー単位(a1−4−1)〕
カルボキシ基を有するモノマー単位(a1−4−1)としては、前記カルボキシ基が酸分解性基で保護された残基を有するモノマー単位(a1−1−2)において記載した「−カルボキシ基を有するモノマー単位−」と同様のものを用いることができる。
中でも、現像性の観点から、カルボキシ基を有するモノマー単位(a1−4−1)を形成するためには、アクリル酸、メタクリル酸を用いることが好ましい。
[Monomer unit having carboxy group (a1-4-1)]
As the monomer unit (a1-4-1) having a carboxy group, the “carboxy group has a —carboxy group” described in the monomer unit (a1-1-2) having a residue protected with an acid-decomposable group. Those similar to the “monomer unit” can be used.
Among these, from the viewpoint of developability, it is preferable to use acrylic acid or methacrylic acid in order to form the monomer unit (a1-4-1) having a carboxy group.

〔フェノール性水酸基を有するモノマー単位(a1−4−2)〕
水酸基を有するモノマー単位(a1−4)としてフェノール性水酸基を有するモノマー単位(a1−4−2)を挙げることができる。
フェノール性水酸基を有するモノマー単位(a1−4−2)を形成するために用いられるラジカル重合性単量体としては、例えば、p−ヒドロキシスチレン、α−メチル−p−ヒドロキシスチレン等のヒドロキシスチレン類、特開2008−40183号公報の段落0011〜0016に記載の化合物、特許第2888454号公報の段落0007〜0010に記載の4−ヒドロキシ安息香酸誘導体類、4−ヒドロキシ安息香酸とメタクリル酸グリシジルとの付加反応物、4−ヒドロキシ安息香酸とアクリル酸グリシジルとの付加反応物等を好ましいものとして挙げることができる。
[Monomer unit having a phenolic hydroxyl group (a1-4-2)]
Examples of the monomer unit (a1-4) having a hydroxyl group include a monomer unit (a1-4-2) having a phenolic hydroxyl group.
Examples of the radical polymerizable monomer used for forming the monomer unit (a1-4-2) having a phenolic hydroxyl group include hydroxystyrenes such as p-hydroxystyrene and α-methyl-p-hydroxystyrene. And compounds described in paragraphs 0011 to 0016 of JP-A-2008-40183, 4-hydroxybenzoic acid derivatives described in paragraphs 0007 to 0010 of Japanese Patent No. 2888454, and 4-hydroxybenzoic acid and glycidyl methacrylate Preferred examples include addition reaction products, addition reaction products of 4-hydroxybenzoic acid and glycidyl acrylate, and the like.

フェノール性水酸基を有するモノマー単位(a1−4−2)を形成するために用いられるラジカル重合性単量体の中でも、メタクリル酸、アクリル酸、特開2008−40183号公報の段落0011〜0016に記載の化合物、特許第2888454号公報の段落0007〜0010に記載の4−ヒドロキシ安息香酸誘導体類、4−ヒドロキシ安息香酸とメタクリル酸グリシジルとの付加反応物、4−ヒドロキシ安息香酸とアクリル酸グリシジルとの付加反応物が更に好ましいが、透明性の観点からメタクリル酸、アクリル酸が特に好ましい。これらのモノマー単位は、1種単独又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。   Among radical polymerizable monomers used for forming a monomer unit (a1-4-2) having a phenolic hydroxyl group, methacrylic acid, acrylic acid, described in paragraphs 0011 to 0016 of JP-A-2008-40183 Compound, 4-hydroxybenzoic acid derivatives described in paragraphs 0007 to 0010 of Japanese Patent No. 2888454, addition reaction product of 4-hydroxybenzoic acid and glycidyl methacrylate, 4-hydroxybenzoic acid and glycidyl acrylate Addition reactants are more preferred, but methacrylic acid and acrylic acid are particularly preferred from the viewpoint of transparency. These monomer units can be used singly or in combination of two or more.

〔フェノール性水酸基以外の水酸基を有するモノマー単位(a1−4−3)〕
フェノール性水酸基以外の水酸基を有するモノマー単位(a1−4−3)としては、水酸基を有するモノマー単位であれば任意のものを用いることができるが、好ましいものとしては、水酸基含有(メタ)アクリル酸エステル、アルキル基末端ポリアルキレングリコールの(メタ)アクリル酸エステル及びアリール基末端ポリアルキレングリコールの(メタ)アクリル酸エステル等に由来するモノマー単位を挙げることができる。
[Monomer unit having a hydroxyl group other than phenolic hydroxyl group (a1-4-3)]
As the monomer unit (a1-4-3) having a hydroxyl group other than the phenolic hydroxyl group, any monomer unit having a hydroxyl group can be used, and a hydroxyl group-containing (meth) acrylic acid is preferable. Examples thereof include monomer units derived from esters, (meth) acrylic acid esters of alkyl group-terminated polyalkylene glycols, (meth) acrylic acid esters of aryl group-terminated polyalkylene glycols, and the like.

水酸基含有(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2,3−ジヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル等の(メタ)アクリル酸のヒドロキシアルキルエステル、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール・プロピレングリコール)−モノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール・ポリプロピレングリコール−モノ(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール・テトラメチレングリコール)−モノ(メタ)アクリレート、ポリ(プロピレングリコール・テトラメチレングリコール)−モノ(メタ)アクリレート、プロピレングリコール・ポリブチレングリコール−モノ(メタ)アクリレートを好ましい例として挙げることができる。   Examples of the hydroxyl group-containing (meth) acrylic acid ester include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, and 2,3 (meth) acrylic acid. -Hydroxyalkyl esters of (meth) acrylic acid such as dihydroxypropyl, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, poly (ethylene glycol / propylene glycol)- Mono (meth) acrylate, polyethylene glycol / polypropylene glycol-mono (meth) acrylate, poly (ethylene glycol / tetramethylene glycol) -mono (meth) acrylate, poly (propylene glycol) Le tetramethylene glycol) - mono (meth) acrylate, propylene glycol polybutylene glycol - may be mentioned as preferred examples of the mono (meth) acrylate.

アルキル基末端ポリアルキレングリコールの(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、オクトキシポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ラウロキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ステアロキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレートを好ましい例として挙げることができる。
アリール基末端ポリアルキレングリコールの(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えばフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシ−ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシ−ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシ−ポリ(エチレングリコール−プロピレングリコール)(メタ)アクリレートを好ましい例として挙げることができる。
Examples of (meth) acrylic acid esters of alkyl group-terminated polyalkylene glycols include methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, octoxypolyethylene glycol-polypropylene glycol (meth) acrylate, lauroxypolyethylene glycol (meth) acrylate, stearoxypolyethylene Glycol (meth) acrylate can be mentioned as a preferred example.
Examples of the (meth) acrylic acid ester of an aryl group-terminated polyalkylene glycol include, for example, phenoxy polyethylene glycol (meth) acrylate, phenoxy polyethylene glycol-polypropylene glycol (meth) acrylate, nonylphenoxy-polyethylene glycol (meth) acrylate, and nonylphenoxy-polypropylene. Preferred examples include glycol (meth) acrylate and nonylphenoxy-poly (ethylene glycol-propylene glycol) (meth) acrylate.

モノマー単位(a1−4−3)における、水酸基の数は、1〜30個が好ましく、1〜15個がより好ましく、1〜5個が特に好ましい。   In the monomer unit (a1-4-3), the number of hydroxyl groups is preferably 1 to 30, more preferably 1 to 15, and particularly preferably 1 to 5.

モノマー単位(a1−4)は、1種単独又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。   A monomer unit (a1-4) can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

成分Aにおけるモノマー単位(a1−4)の含有量は、成分Aの全モノマー単位に対し、0.5〜30モル%が好ましく、0.5〜25モル%が更に好ましく、1〜25モル%が特に好ましい。
また、成分Aにおけるモノマー単位(a1−4)の含有量は、成分Aの全重量に対し、3〜30重量%が好ましく、3〜25重量%が更に好ましく、5〜25重量%が特に好ましい。モノマー単位(a1−4)を上記の割合で含有させることにより、現像性が良好となり、高感度の感光性組成物を得ることができる。特に、前述のモノマー単位(a2)とモノマー単位(a1−4)とを組み合わせることにより、非常に高い感度の感光性樹脂組成物を得ることができる。
The content of the monomer unit (a1-4) in Component A is preferably 0.5 to 30 mol%, more preferably 0.5 to 25 mol%, and more preferably 1 to 25 mol% with respect to all monomer units of Component A. Is particularly preferred.
The content of the monomer unit (a1-4) in Component A is preferably 3 to 30% by weight, more preferably 3 to 25% by weight, and particularly preferably 5 to 25% by weight with respect to the total weight of Component A. . By incorporating the monomer unit (a1-4) at the above ratio, the developability is improved and a highly sensitive photosensitive composition can be obtained. In particular, a highly sensitive photosensitive resin composition can be obtained by combining the monomer unit (a2) and the monomer unit (a1-4).

<その他のモノマー単位(a1−5)>
成分Aは、本発明の効果を妨げない範囲で、前記モノマー単位(a1−1)〜(a1−4)以外のモノマー単位(a1−5)を含有してもよい。
モノマー単位(a1−5)を形成するために用いられるラジカル重合性単量体としては、例えば、特開2004−264623号公報の段落0021〜0024に記載の化合物を挙げることができる(ただし、前述のモノマー単位(a1−1)〜(a1−4)を形成するモノマーを除く。)。
成分Aは、モノマー単位(a1−5)を1種単独で有していても、2種類以上を有していてもよい。
<Other monomer units (a1-5)>
Component A may contain monomer units (a1-5) other than the monomer units (a1-1) to (a1-4) as long as the effects of the present invention are not hindered.
Examples of the radical polymerizable monomer used for forming the monomer unit (a1-5) include the compounds described in paragraphs 0021 to 0024 of JP-A No. 2004-264623 (provided above The monomers that form the monomer units (a1-1) to (a1-4) are excluded.
Component A may have one type of monomer unit (a1-5) alone or two or more types.

成分A1におけるモノマー単位(a1−5)の含有量は、成分A1の全モノマー単位に対し、0〜40モル%であることが好ましい。
また、成分Aがモノマー単位(a1−5)を含む場合は、成分A1におけるモノマー単位(a5)の含有量は、成分A1の全モノマー単位に対し、1〜40モル%が好ましく、5〜30モル%がより好ましく、5〜25モル%が特に好ましい。
なお、本発明における重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量である。
The content of the monomer unit (a1-5) in Component A1 is preferably 0 to 40 mol% with respect to all the monomer units of Component A1.
Moreover, when component A contains a monomer unit (a1-5), 1-40 mol% is preferable with respect to all the monomer units of component A1, and content of the monomer unit (a5) in component A1 is 5-30. Mole% is more preferable, and 5 to 25 mol% is particularly preferable.
In addition, the weight average molecular weight in this invention is a polystyrene conversion weight average molecular weight by gel permeation chromatography (GPC).

また、成分A1が有する各モノマー単位を導入する方法は、重合法でもよく、高分子反応法でもよく、これらの2方法を併用してもよい。
成分A1は、前記感光性樹脂組成物に1種単独又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。
Further, the method for introducing each monomer unit contained in Component A1 may be a polymerization method, a polymer reaction method, or a combination of these two methods.
Component A1 can be used singly or in combination of two or more in the photosensitive resin composition.

前記感光性樹脂組成物中における成分A1の含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分に対して、20〜99重量%であることが好ましく、40〜97重量%であることがより好ましく、60〜95重量%であることが更に好ましい。含有量がこの範囲であると、現像した際のパターン形成性が良好となる。なお、感光性樹脂組成物の固形分量とは、溶剤などの揮発性成分を除いた量を表す。
なお、前記感光性樹脂組成物中では、本発明の効果を妨げない範囲で成分A1以外の樹脂を併用してもよい。ただし、成分A1以外の樹脂の含有量は、現像性の観点から成分A1の含有量より少ない方が好ましい。
The content of component A1 in the photosensitive resin composition is preferably 20 to 99% by weight, more preferably 40 to 97% by weight, based on the total solid content of the photosensitive resin composition. 60 to 95% by weight is more preferable. When the content is within this range, the pattern formability upon development is good. In addition, the solid content amount of the photosensitive resin composition represents an amount excluding volatile components such as a solvent.
In addition, in the said photosensitive resin composition, you may use together resin other than component A1 in the range which does not prevent the effect of this invention. However, the content of the resin other than the component A1 is preferably smaller than the content of the component A1 from the viewpoint of developability.

(成分B1)光酸発生剤
本発明に用いることができる感光性樹脂組成物は、(成分B1)光酸発生剤を含有することが好ましい。
成分B1としては、波長300nm以上、好ましくは波長300〜450nmの活性光線に感応し、酸を発生する化合物が好ましいが、その化学構造に制限されるものではない。また、波長300nm以上の活性光線に直接感応しない光酸発生剤についても、増感剤と併用することによって波長300nm以上の活性光線に感応し、酸を発生する化合物であれば、増感剤と組み合わせて好ましく用いることができる。
成分B1としては、pKaが4以下の酸を発生する光酸発生剤が好ましく、pKaが3以下の酸を発生する光酸発生剤がより好ましい。
光酸発生剤の例として、トリクロロメチル−s−トリアジン類、スルホニウム塩やヨードニウム塩、第四級アンモニウム塩類、ジアゾメタン化合物、イミドスルホネート化合物、及び、オキシムスルホネート化合物などを挙げることができる。これらの中でも、高感度である観点から、オキシムスルホネート化合物を用いることが好ましい。これら光酸発生剤は、1種単独又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。
(Component B1) Photoacid Generator The photosensitive resin composition that can be used in the present invention preferably contains (Component B1) a photoacid generator.
Component B1 is preferably a compound that reacts with actinic rays having a wavelength of 300 nm or more, preferably 300 to 450 nm and generates an acid, but is not limited to its chemical structure. Further, a photoacid generator that is not directly sensitive to an actinic ray having a wavelength of 300 nm or more can also be used as a sensitizer if it is a compound that reacts with an actinic ray having a wavelength of 300 nm or more and generates an acid when used in combination with a sensitizer. It can be preferably used in combination.
Component B1 is preferably a photoacid generator that generates an acid having a pKa of 4 or less, and more preferably a photoacid generator that generates an acid having a pKa of 3 or less.
Examples of the photoacid generator include trichloromethyl-s-triazines, sulfonium salts and iodonium salts, quaternary ammonium salts, diazomethane compounds, imide sulfonate compounds, and oxime sulfonate compounds. Among these, it is preferable to use an oxime sulfonate compound from the viewpoint of high sensitivity. These photoacid generators can be used singly or in combination of two or more.

これらの具体例としては、以下が例示できる。
トリクロロメチル−s−トリアジン類として、2−(3−クロロフェニル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキシフェニル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メチルチオフェニル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキシ−β−スチリル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−ピペロニル−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−[2−(フラン−2−イル)エテニル]−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−[2−(5−メチルフラン−2−イル)エテニル]−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−[2−(4−ジエチルアミノ−2−メチルフェニル)エテニル]−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、又は、2−(4−メトキシナフチル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン等。
Specific examples of these include the following.
As trichloromethyl-s-triazines, 2- (3-chlorophenyl) -bis (4,6-trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-methoxyphenyl) -bis (4,6-trichloromethyl)- s-triazine, 2- (4-methylthiophenyl) -bis (4,6-trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-methoxy-β-styryl) -bis (4,6-trichloromethyl) -s -Triazine, 2-piperonyl-bis (4,6-trichloromethyl) -s-triazine, 2- [2- (furan-2-yl) ethenyl] -bis (4,6-trichloromethyl) -s-triazine, 2- [2- (5-Methylfuran-2-yl) ethenyl] -bis (4,6-trichloromethyl) -s-triazine, 2- [2- (4-diethylamino-2-methyl) Butylphenyl) ethenyl] - bis (4,6-trichloromethyl) -s-triazine, or 2- (4-methoxynaphthyl) - bis (4,6-trichloromethyl) -s-triazine.

ジアリールヨードニウム塩類として、ジフェニルヨードニウムトリフルオロアセテート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホナート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホナート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウムトリフルオロアセテート、フェニル−4−(2’−ヒドロキシ−1’−テトラデカオキシ)フェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホナート、4−(2’−ヒドロキシ−1’−テトラデカオキシ)フェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモナート、又は、フェニル−4−(2’−ヒドロキシ−1’−テトラデカオキシ)フェニルヨードニウムp−トルエンスルホナート等。   Examples of diaryliodonium salts include diphenyliodonium trifluoroacetate, diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, 4-methoxyphenylphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, 4-methoxyphenylphenyliodonium trifluoroacetate, phenyl-4- (2′-hydroxy-1) '-Tetradecaoxy) phenyliodonium trifluoromethanesulfonate, 4- (2'-hydroxy-1'-tetradecaoxy) phenyliodonium hexafluoroantimonate, or phenyl-4- (2'-hydroxy-1'-) Tetradecaoxy) phenyliodonium p-toluenesulfonate and the like.

トリアリールスルホニウム塩類として、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロアセテート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロアセテート、4−フェニルチオフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、又は、4−フェニルチオフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロアセテート等。   Examples of triarylsulfonium salts include triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium trifluoroacetate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium trifluoroacetate, 4-phenylthiophenyldiphenylsulfonium trifluoro. Lomethanesulfonate or 4-phenylthiophenyldiphenylsulfonium trifluoroacetate.

第四級アンモニウム塩類として、テトラメチルアンモニウムブチルトリス(2,6−ジフルオロフェニル)ボレート、テトラメチルアンモニウムヘキシルトリス(p−クロロフェニル)ボレート、テトラメチルアンモニウムヘキシルトリス(3−トリフルオロメチルフェニル)ボレート、ベンジルジメチルフェニルアンモニウムブチルトリス(2,6−ジフルオロフェニル)ボレート、ベンジルジメチルフェニルアンモニウムヘキシルトリス(p−クロロフェニル)ボレート、ベンジルジメチルフェニルアンモニウムヘキシルトリス(3−トリフルオロメチルフェニル)ボレート等。   As quaternary ammonium salts, tetramethylammonium butyltris (2,6-difluorophenyl) borate, tetramethylammonium hexyltris (p-chlorophenyl) borate, tetramethylammonium hexyltris (3-trifluoromethylphenyl) borate, benzyl Dimethylphenylammonium butyltris (2,6-difluorophenyl) borate, benzyldimethylphenylammonium hexyltris (p-chlorophenyl) borate, benzyldimethylphenylammonium hexyltris (3-trifluoromethylphenyl) borate and the like.

ジアゾメタン誘導体として、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(t−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(p−トルエンスルホニル)ジアゾメタン等。   Examples of the diazomethane derivative include bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, bis (t-butylsulfonyl) diazomethane, and bis (p-toluenesulfonyl) diazomethane.

イミドスルホネート誘導体として、トリフルオロメチルスルホニルオキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−ジカルボキシイミド、スクシンイミドトリフルオロメチルスルホネート、フタルイミドトリフルオロメチルスルホネート、N−ヒドロキシナフタルイミドメタンスルホネート、N−ヒドロキシ−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボキシイミドプロパンスルホネート等。   Examples of imide sulfonate derivatives include trifluoromethylsulfonyloxybicyclo [2.2.1] hept-5-ene-dicarboximide, succinimide trifluoromethyl sulfonate, phthalimido trifluoromethyl sulfonate, N-hydroxynaphthalimide methane sulfonate, N- Hydroxy-5-norbornene-2,3-dicarboximide propane sulfonate and the like.

前記感光性樹脂組成物は、(成分B1)光酸発生剤として、下記式(1)で表されるオキシムスルホネート残基の少なくとも1つを有するオキシムスルホネート化合物を含むことが好ましい。なお、波線部分は、他の化学構造との結合位置を表す。   The photosensitive resin composition preferably contains an oxime sulfonate compound having at least one oxime sulfonate residue represented by the following formula (1) as (Component B1) a photoacid generator. Note that the wavy line represents the bonding position with another chemical structure.

Figure 2012189875
Figure 2012189875

前記式(1)で表されるオキシムスルホネート残基の少なくとも1つを有するオキシムスルホネート化合物は、下記式(2)で表される化合物であることが好ましい。
1A−C(R2A)=N−O−SO2−R3A (2)
The oxime sulfonate compound having at least one oxime sulfonate residue represented by the formula (1) is preferably a compound represented by the following formula (2).
R 1A -C (R 2A) = N-O-SO 2 -R 3A (2)

式(2)中、R1Aは、炭素原子数1〜6のアルキル基、炭素原子数1〜4のハロゲン化アルキル基、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、2−フリル基、2−チエニル基、炭素原子数1〜4のアルコキシ基又はシアノ基を表す。R1Aが、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基又はアントラニル基である場合、これらの基は、ハロゲン原子、水酸基、炭素原子数1〜4のアルキル基、炭素原子数1〜4のアルコキシ基及びニトロ基よりなる群から選ばれた置換基によって置換されていてもよい。
式(2)中、R2Aは、炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数1〜10のアルコキシ基、炭素原子数1〜5のハロゲン化アルキル基、炭素原子数1〜5のハロゲン化アルコキシ基、Wで置換されていてもよいフェニル基、Wで置換されていてもよいナフチル基又はWで置換されていてもよいアントラニル基、ジアルキルアミノ基、モルホリノ基、又はシアノ基を表す。R2AとR1Aとは互いに結合して5員環又は6員環を形成してもよく、前記5員環又は6員環は1個又は2個の任意の置換基を有してもよいベンゼン環と結合していてもよい。
式(2)中、R3Aは、炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数1〜10のアルコキシ基、炭素原子数1〜5のハロゲン化アルキル基、炭素原子数1〜5のハロゲン化アルコキシ基、Wで置換されていてもよいフェニル基、Wで置換されていてもよいナフチル基又はWで置換されていてもよいアントラニル基を表す。Wは、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数1〜10のアルコキシ基、炭素原子数1〜5のハロゲン化アルキル基又は炭素原子数1〜5のハロゲン化アルコキシ基を表す。
In the formula (2), R 1A is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a phenyl group, a biphenyl group, a naphthyl group, a 2-furyl group, or a 2-thienyl group. Represents an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms or a cyano group. When R 1A is a phenyl group, a biphenyl group, a naphthyl group or an anthranyl group, these groups include a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and a nitro group. It may be substituted with a substituent selected from the group consisting of groups.
In the formula (2), R 2A is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogen having 1 to 5 carbon atoms. Represents an alkoxy group, a phenyl group optionally substituted with W, a naphthyl group optionally substituted with W, an anthranyl group optionally substituted with W, a dialkylamino group, a morpholino group, or a cyano group. R 2A and R 1A may be bonded to each other to form a 5-membered ring or a 6-membered ring, and the 5-membered ring or 6-membered ring may have one or two arbitrary substituents. It may be bonded to a benzene ring.
In the formula (2), R 3A represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogen having 1 to 5 carbon atoms. Represents an alkoxy group, a phenyl group optionally substituted with W, a naphthyl group optionally substituted with W, or an anthranyl group optionally substituted with W. W is a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or 1 to 5 carbon atoms. Represents a halogenated alkoxy group.

1Aで表される炭素原子数1〜6のアルキル基は、直鎖又は分岐鎖アルキル基であってよく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソアミル基、n−ヘキシル基、又は2−エチルブチル基が挙げられる。
1Aで表される炭素原子数1〜4のハロゲン化アルキル基としては、例えば、クロロメチル基、トリクロロメチル基、トリフルオロメチル基、又は2−ブロモプロピル基が挙げられる。
1Aで表される炭素原子数1〜4のアルコキシ基としては、メトキシ基又はエトキシ基が挙げられる。
1Aが、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基又はアントラニル基を表す場合、これらの基は、ハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、等)、水酸基、炭素原子数1〜4のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基)、炭素原子数1〜4のアルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−プロポキシ基、n−ブトキシ基)及びニトロ基よりなる群から選ばれた置換基によって置換されていてもよい。
The alkyl group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 1A may be a linear or branched alkyl group, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec- A butyl group, a tert-butyl group, an n-pentyl group, an isoamyl group, an n-hexyl group, or a 2-ethylbutyl group is exemplified.
Examples of the halogenated alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by R 1A include a chloromethyl group, a trichloromethyl group, a trifluoromethyl group, and a 2-bromopropyl group.
Examples of the alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms represented by R 1A include a methoxy group or an ethoxy group.
When R 1A represents a phenyl group, a biphenyl group, a naphthyl group or an anthranyl group, these groups are a halogen atom (for example, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, etc.), a hydroxyl group, and a carbon atom having 1 to 4 carbon atoms. Alkyl groups (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group), alkoxy groups having 1 to 4 carbon atoms (for example, methoxy group, ethoxy group) , N-propoxy group, i-propoxy group, n-butoxy group) and a nitro group may be substituted.

2Aで表される炭素原子数1〜10のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、n−アミル基、i−アミル基、s−アミル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基等が挙げられる。
2Aで表される炭素原子数1〜10のアルコキシ基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−プロポキシ基、n−ブトキシ基、n−アミルオキシ基、n−オクチルオキシ基、n−デシルオキシ基等が挙げられる。
2Aで表される炭素原子数1〜5のハロゲン化アルキル基の具体例としては、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、パーフルオロ−n−プロピル基、パーフルオロ−n−ブチル基、パーフルオロ−n−アミル基等が挙げられる。
2Aで表される炭素原子数1〜5のハロゲン化アルコキシ基の具体例としては、トリフルオロメトキシ基、ペンタフルオロエトキシ基、パーフルオロ−n−プロポキシ基、パーフルオロ−n−ブトキシ基、パーフルオロ−n−アミルオキシ基等が挙げられる。
Specific examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 2A include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, and s-butyl. Group, t-butyl group, n-amyl group, i-amyl group, s-amyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group and the like. .
Specific examples of the alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 2A include methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, i-propoxy group, n-butoxy group, n-amyloxy group and n-octyl. An oxy group, n-decyloxy group, etc. are mentioned.
Specific examples of the halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms represented by R 2A include trifluoromethyl group, pentafluoroethyl group, perfluoro-n-propyl group, perfluoro-n-butyl group, perfluoro group. Examples include a fluoro-n-amyl group.
Specific examples of the halogenated alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms represented by R 2A include a trifluoromethoxy group, a pentafluoroethoxy group, a perfluoro-n-propoxy group, a perfluoro-n-butoxy group, a perfluoro group. Examples include a fluoro-n-amyloxy group.

2Aで表されるWで置換されていてもよいフェニル基の具体例としては、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、o−エチルフェニル基、m−エチルフェニル基、p−エチルフェニル基、p−(n−プロピル)フェニル基、p−(i−プロピル)フェニル基、p−(n−ブチル)フェニル基、p−(i−ブチル)フェニル基、p−(s−ブチル)フェニル基、p−(t−ブチル)フェニル基、p−(n−アミル)フェニル基、p−(i−アミル)フェニル基、p−(t−アミル)フェニル基、o−メトキシフェニル基、m−メトキシフェニル基、p−メトキシフェニル基、o−エトキシフェニル基、m−エトキシフェニル基、p−エトキシフェニル基、p−(n−プロポキシ)フェニル基、p−(i−プロポキシ)フェニル基、p−(n−ブトキシ)フェニル基、p−(i−ブトキシ)フェニル基、p−(s−ブトキシ)フェニル基、p−(t−ブトキシ)フェニル基、p−(n−アミルオキシ)フェニル基、p−(i−アミルオキシ)フェニル基、p−(t−アミルオキシ)フェニル基、p−クロロフェニル基、p−ブロモフェニル基、p−フルオロフェニル基、2,4−ジクロロフェニル基、2,4−ジブロモフェニル基、2,4−ジフルオロフェニル基、2,4,6−ジクロロフェニル基、2,4,6−トリブロモフェニル基、2,4,6−トリフルオロフェニル基、ペンタクロロフェニル基、ペンタブロモフェニル基、ペンタフルオロフェニル基、p−ビフェニリル基等が挙げられる。 Specific examples of the phenyl group optionally substituted by W represented by R 2A include o-tolyl group, m-tolyl group, p-tolyl group, o-ethylphenyl group, m-ethylphenyl group, p -Ethylphenyl group, p- (n-propyl) phenyl group, p- (i-propyl) phenyl group, p- (n-butyl) phenyl group, p- (i-butyl) phenyl group, p- (s- Butyl) phenyl group, p- (t-butyl) phenyl group, p- (n-amyl) phenyl group, p- (i-amyl) phenyl group, p- (t-amyl) phenyl group, o-methoxyphenyl group , M-methoxyphenyl group, p-methoxyphenyl group, o-ethoxyphenyl group, m-ethoxyphenyl group, p-ethoxyphenyl group, p- (n-propoxy) phenyl group, p- (i-propoxy) phenyl group , P- ( -Butoxy) phenyl group, p- (i-butoxy) phenyl group, p- (s-butoxy) phenyl group, p- (t-butoxy) phenyl group, p- (n-amyloxy) phenyl group, p- (i -Amyloxy) phenyl group, p- (t-amyloxy) phenyl group, p-chlorophenyl group, p-bromophenyl group, p-fluorophenyl group, 2,4-dichlorophenyl group, 2,4-dibromophenyl group, 2, 4-difluorophenyl group, 2,4,6-dichlorophenyl group, 2,4,6-tribromophenyl group, 2,4,6-trifluorophenyl group, pentachlorophenyl group, pentabromophenyl group, pentafluorophenyl group And p-biphenylyl group.

2Aで表されるWで置換されていてもよいナフチル基の具体例としては、2−メチル−1−ナフチル基、3−メチル−1−ナフチル基、4−メチル−1−ナフチル基、5−メチル−1−ナフチル基、6−メチル−1−ナフチル基、7−メチル−1−ナフチル基、8−メチル−1−ナフチル基、1−メチル−2−ナフチル基、3−メチル−2−ナフチル基、4−メチル−2−ナフチル基、5−メチル−2−ナフチル基、6−メチル−2−ナフチル基、7−メチル−2−ナフチル基、8−メチル−2−ナフチル基等が挙げられる。 Specific examples of the naphthyl group optionally substituted by W represented by R 2A include 2-methyl-1-naphthyl group, 3-methyl-1-naphthyl group, 4-methyl-1-naphthyl group, 5 -Methyl-1-naphthyl group, 6-methyl-1-naphthyl group, 7-methyl-1-naphthyl group, 8-methyl-1-naphthyl group, 1-methyl-2-naphthyl group, 3-methyl-2- Naphthyl group, 4-methyl-2-naphthyl group, 5-methyl-2-naphthyl group, 6-methyl-2-naphthyl group, 7-methyl-2-naphthyl group, 8-methyl-2-naphthyl group, etc. It is done.

2Aで表されるWで置換されていてもよいアントラニル基の具体例としては、2−メチル−1−アントラニル基、3−メチル−1−アントラニル基、4−メチル−1−アントラニル基、5−メチル−1−アントラニル基、6−メチル−1−アントラニル基、7−メチル−1−アントラニル基、8−メチル−1−アントラニル基、9−メチル−1−アントラニル基、10−メチル−1−アントラニル基、1−メチル−2−アントラニル基、3−メチル−2−アントラニル基、4−メチル−2−アントラニル基、5−メチル−2−アントラニル基、6−メチル−2−アントラニル基、7−メチル−2−アントラニル基、8−メチル−2−アントラニル基、9−メチル−2−アントラニル基、10−メチル−2−アントラニル基等が挙げられる。 Specific examples of the anthranyl group optionally substituted with W represented by R 2A include a 2-methyl-1-anthranyl group, a 3-methyl-1-anthranyl group, a 4-methyl-1-anthranyl group, 5 -Methyl-1-anthranyl group, 6-methyl-1-anthranyl group, 7-methyl-1-anthranyl group, 8-methyl-1-anthranyl group, 9-methyl-1-anthranyl group, 10-methyl-1- Anthranyl group, 1-methyl-2-anthranyl group, 3-methyl-2-anthranyl group, 4-methyl-2-anthranyl group, 5-methyl-2-anthranyl group, 6-methyl-2-anthranyl group, 7- Examples thereof include a methyl-2-anthranyl group, an 8-methyl-2-anthranyl group, a 9-methyl-2-anthranyl group, and a 10-methyl-2-anthranyl group.

2Aで表されるジアルキルアミノ基としては、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、ジフェニルアミノ基等が挙げられる。 Examples of the dialkylamino group represented by R 2A include a dimethylamino group, a diethylamino group, a dipropylamino group, a dibutylamino group, and a diphenylamino group.

3Aで表される炭素原子数1〜10のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、n−アミル基、i−アミル基、s−アミル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基等が挙げられる。
3Aで表される炭素原子数1〜10のアルコキシ基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−プロポキシ基、n−ブトキシ基、n−アミルオキシ基、n−オクチルオキシ基、n−デシルオキシ基等が挙げられる。
3Aで表される炭素原子数1〜5のハロゲン化アルキル基の具体例としては、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、パーフルオロ−n−プロピル基、パーフルオロ−n−ブチル基、パーフルオロ−n−アミル基等が挙げられる。
3Aで表される炭素原子数1〜5のハロゲン化アルコキシ基の具体例としては、トリフルオロメトキシ基、ペンタフルオロエトキシ基、パーフルオロ−n−プロポキシ基、パーフルオロ−n−ブトキシ基、パーフルオロ−n−アミルオキシ基等が挙げられる。
Specific examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 3A include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, and s-butyl. Group, t-butyl group, n-amyl group, i-amyl group, s-amyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group and the like. .
Specific examples of the alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 3A include methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, i-propoxy group, n-butoxy group, n-amyloxy group and n-octyl. An oxy group, n-decyloxy group, etc. are mentioned.
Specific examples of the halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms represented by R 3A include trifluoromethyl group, pentafluoroethyl group, perfluoro-n-propyl group, perfluoro-n-butyl group, perfluoro group. Examples include a fluoro-n-amyl group.
Specific examples of the halogenated alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms represented by R 3A include a trifluoromethoxy group, a pentafluoroethoxy group, a perfluoro-n-propoxy group, a perfluoro-n-butoxy group, a perfluoro group. Examples include a fluoro-n-amyloxy group.

3Aで表されるWで置換されていてもよいフェニル基の具体例としては、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、o−エチルフェニル基、m−エチルフェニル基、p−エチルフェニル基、p−(n−プロピル)フェニル基、p−(i−プロピル)フェニル基、p−(n−ブチル)フェニル基、p−(i−ブチル)フェニル基、p−(s−ブチル)フェニル基、p−(t−ブチル)フェニル基、p−(n−アミル)フェニル基、p−(i−アミル)フェニル基、p−(t−アミル)フェニル基、o−メトキシフェニル基、m−メトキシフェニル基、p−メトキシフェニル基、o−エトキシフェニル基、m−エトキシフェニル基、p−エトキシフェニル基、p−(n−プロポキシ)フェニル基、p−(i−プロポキシ)フェニル基、p−(n−ブトキシ)フェニル基、p−(i−ブトキシ)フェニル基、p−(s−ブトキシ)フェニル基、p−(t−ブトキシ)フェニル基、p−(n−アミルオキシ)フェニル基、p−(i−アミルオキシ)フェニル基、p−(t−アミルオキシ)フェニル基、p−クロロフェニル基、p−ブロモフェニル基、p−フルオロフェニル基、2,4−ジクロロフェニル基、2,4−ジブロモフェニル基、2,4−ジフルオロフェニル基、2,4,6−ジクロロフェニル基、2,4,6−トリブロモフェニル基、2,4,6−トリフルオロフェニル基、ペンタクロロフェニル基、ペンタブロモフェニル基、ペンタフルオロフェニル基、p−ビフェニリル基等が挙げられる。 Specific examples of the phenyl group optionally substituted by W represented by R 3A include o-tolyl group, m-tolyl group, p-tolyl group, o-ethylphenyl group, m-ethylphenyl group, p -Ethylphenyl group, p- (n-propyl) phenyl group, p- (i-propyl) phenyl group, p- (n-butyl) phenyl group, p- (i-butyl) phenyl group, p- (s- Butyl) phenyl group, p- (t-butyl) phenyl group, p- (n-amyl) phenyl group, p- (i-amyl) phenyl group, p- (t-amyl) phenyl group, o-methoxyphenyl group , M-methoxyphenyl group, p-methoxyphenyl group, o-ethoxyphenyl group, m-ethoxyphenyl group, p-ethoxyphenyl group, p- (n-propoxy) phenyl group, p- (i-propoxy) phenyl group , P- ( -Butoxy) phenyl group, p- (i-butoxy) phenyl group, p- (s-butoxy) phenyl group, p- (t-butoxy) phenyl group, p- (n-amyloxy) phenyl group, p- (i -Amyloxy) phenyl group, p- (t-amyloxy) phenyl group, p-chlorophenyl group, p-bromophenyl group, p-fluorophenyl group, 2,4-dichlorophenyl group, 2,4-dibromophenyl group, 2, 4-difluorophenyl group, 2,4,6-dichlorophenyl group, 2,4,6-tribromophenyl group, 2,4,6-trifluorophenyl group, pentachlorophenyl group, pentabromophenyl group, pentafluorophenyl group And p-biphenylyl group.

3Aで表されるWで置換されていてもよいナフチル基の具体例としては、2−メチル−1−ナフチル基、3−メチル−1−ナフチル基、4−メチル−1−ナフチル基、5−メチル−1−ナフチル基、6−メチル−1−ナフチル基、7−メチル−1−ナフチル基、8−メチル−1−ナフチル基、1−メチル−2−ナフチル基、3−メチル−2−ナフチル基、4−メチル−2−ナフチル基、5−メチル−2−ナフチル基、6−メチル−2−ナフチル基、7−メチル−2−ナフチル基、8−メチル−2−ナフチル基等が挙げられる。 Specific examples of the naphthyl group optionally substituted by W represented by R 3A include 2-methyl-1-naphthyl group, 3-methyl-1-naphthyl group, 4-methyl-1-naphthyl group, 5 -Methyl-1-naphthyl group, 6-methyl-1-naphthyl group, 7-methyl-1-naphthyl group, 8-methyl-1-naphthyl group, 1-methyl-2-naphthyl group, 3-methyl-2- Naphthyl group, 4-methyl-2-naphthyl group, 5-methyl-2-naphthyl group, 6-methyl-2-naphthyl group, 7-methyl-2-naphthyl group, 8-methyl-2-naphthyl group, etc. It is done.

3Aで表されるWで置換されていてもよいアントラニル基の具体例としては、2−メチル−1−アントラニル基、3−メチル−1−アントラニル基、4−メチル−1−アントラニル基、5−メチル−1−アントラニル基、6−メチル−1−アントラニル基、7−メチル−1−アントラニル基、8−メチル−1−アントラニル基、9−メチル−1−アントラニル基、10−メチル−1−アントラニル基、1−メチル−2−アントラニル基、3−メチル−2−アントラニル基、4−メチル−2−アントラニル基、5−メチル−2−アントラニル基、6−メチル−2−アントラニル基、7−メチル−2−アントラニル基、8−メチル−2−アントラニル基、9−メチル−2−アントラニル基、10−メチル−2−アントラニル基等が挙げられる。 Specific examples of the anthranyl group optionally substituted with W represented by R 3A include a 2-methyl-1-anthranyl group, a 3-methyl-1-anthranyl group, a 4-methyl-1-anthranyl group, 5 -Methyl-1-anthranyl group, 6-methyl-1-anthranyl group, 7-methyl-1-anthranyl group, 8-methyl-1-anthranyl group, 9-methyl-1-anthranyl group, 10-methyl-1- Anthranyl group, 1-methyl-2-anthranyl group, 3-methyl-2-anthranyl group, 4-methyl-2-anthranyl group, 5-methyl-2-anthranyl group, 6-methyl-2-anthranyl group, 7- Examples thereof include a methyl-2-anthranyl group, an 8-methyl-2-anthranyl group, a 9-methyl-2-anthranyl group, and a 10-methyl-2-anthranyl group.

Wで表される炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数1〜10のアルコキシ基、炭素原子数1〜5のハロゲン化アルキル基、及び、炭素原子数1〜5のハロゲン化アルコキシの具体例としては、R2A又はR3Aで表される炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数1〜10のアルコキシ基、炭素原子数1〜5のハロゲン化アルキル基、及び炭素原子数1〜5のハロゲン化アルコキシ基の具体例として挙げたものと同様のものが挙げられる。 An alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and a halogenated alkoxy having 1 to 5 carbon atoms represented by W Specific examples include an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and the number of carbon atoms represented by R 2A or R 3A. The thing similar to what was mentioned as a specific example of the halogenated alkoxy group of 1-5 is mentioned.

2AとR1Aとは互いに結合して5員環又は6員環を形成してもよい。
2AとR1Aとが互いに結合して5員環又は6員環を形成する場合、該5員環又は6員環としては、炭素環式基及び複素環式環基が挙げられ、例えば、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、ピロール、フラン、チオフェン、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、ピラン、ピリジン、ピラジン、モルホリン、ピペリジン又はピペラジン環であってよい。前記5員環又は6員環は、任意の置換基を有してもよいベンゼン環と結合していてもよく、その例としては、テトラヒドロナフタレン、ジヒドロアントラセン、インデン、クロマン、フルオレン、キサンテン又はチオキサンテン環系が挙げられる。前記5員環又は6員環は、カルボニル基を含んでもよく、その例としては、シクロヘキサジエノン、ナフタレノン及びアントロン環系が挙げられる。
R 2A and R 1A may be bonded to each other to form a 5-membered ring or a 6-membered ring.
When R 2A and R 1A are bonded to each other to form a 5-membered ring or a 6-membered ring, examples of the 5-membered ring or 6-membered ring include a carbocyclic group and a heterocyclic ring group. It may be a cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, pyrrole, furan, thiophene, imidazole, oxazole, thiazole, pyran, pyridine, pyrazine, morpholine, piperidine or piperazine ring. The 5-membered ring or 6-membered ring may be bonded to an optionally substituted benzene ring, and examples thereof include tetrahydronaphthalene, dihydroanthracene, indene, chroman, fluorene, xanthene, and thiol. Xanthene ring system. The 5-membered or 6-membered ring may contain a carbonyl group, examples of which include cyclohexadienone, naphthalenone and anthrone ring systems.

前記式(2)で表される化合物の好適な態様の一つは、下記式(2−1)で表される化合物である。式(2−1)で表される化合物は、式(2)におけるR2AとR1Aとが結合して5員環を形成している化合物である。 One of the suitable aspects of the compound represented by said Formula (2) is a compound represented by following formula (2-1). The compound represented by the formula (2-1) is a compound in which R 2A and R 1A in the formula (2) are bonded to form a 5-membered ring.

Figure 2012189875
(式(2−1)中、R3Aは、式(2)におけるR3Aと同義であり、Xは、アルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子を表し、tは、0〜3の整数を表し、tが2又は3であるとき、複数のXは同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2012189875
(In Formula (2-1), R 3A has the same meaning as R 3A in Formula (2), X represents an alkyl group, an alkoxy group, or a halogen atom, t represents an integer of 0 to 3, When t is 2 or 3, the plurality of X may be the same or different.)

Xで表されるアルキル基としては、炭素原子数1〜4の、直鎖状又は分岐鎖状アルキル基が好ましい。
Xで表されるアルコキシ基としては、炭素原子数1〜4の直鎖状又は分岐鎖状アルコキシ基が好ましい。
Xで表されるハロゲン原子としては、塩素原子又はフッ素原子が好ましい。
tとしては、0又は1が好ましい。
式(2−1)中、tが1であり、Xがメチル基であり、Xの置換位置がオルト位であり、R3Aが炭素原子数1〜10の直鎖状アルキル基、7,7−ジメチル−2−オキソノルボルニルメチル基、又は、p−トルイル基である化合物が特に好ましい。
The alkyl group represented by X is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
The alkoxy group represented by X is preferably a linear or branched alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.
As the halogen atom represented by X, a chlorine atom or a fluorine atom is preferable.
t is preferably 0 or 1.
In formula (2-1), t is 1, X is a methyl group, the substitution position of X is an ortho position, R 3A is a linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, 7,7 A compound having a -dimethyl-2-oxonorbornylmethyl group or a p-toluyl group is particularly preferable.

式(2−1)で表されるオキシムスルホネート化合物の具体例としては、下記化合物(i)、化合物(ii)、化合物(iii)、化合物(iv)等が挙げられ、これらの化合物は、1種単独で使用してもよいし、2種類以上を併用することもできる。化合物(i)〜(iv)は、市販品として、入手することができる。
また、他の種類の光酸発生剤と組み合わせて使用することもできる。
Specific examples of the oxime sulfonate compound represented by the formula (2-1) include the following compound (i), compound (ii), compound (iii), compound (iv) and the like. One species may be used alone, or two or more species may be used in combination. Compounds (i) to (iv) can be obtained as commercial products.
It can also be used in combination with other types of photoacid generators.

Figure 2012189875
Figure 2012189875

式(2)で表される化合物の好ましい態様の一つとしては、
1Aが、炭素原子数1〜4のアルキル基、トリフルオロメチル基、フェニル基、クロロフェニル基、ジクロロフェニル基、メトキシフェニル基、4−ビフェニル基、ナフチル基又はアントラニル基を表し;
2Aが、シアノ基を表し;
3Aが、炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数1〜10のアルコキシ基、炭素原子数1〜5のハロゲン化アルキル基、炭素原子数1〜5のハロゲン化アルコキシ基、Wで置換されていてもよいフェニル基、Wで置換されていてもよいナフチル基又はWで置換されていてもよいアントラニル基を表し、Wは、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基基、炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数1〜10のアルコキシ基、炭素原子数1〜5のハロゲン化アルキル基又は炭素原子数1〜5のハロゲン化アルコキシ基を表すものである。
As one of the preferable embodiments of the compound represented by the formula (2),
R 1A represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a trifluoromethyl group, a phenyl group, a chlorophenyl group, a dichlorophenyl group, a methoxyphenyl group, a 4-biphenyl group, a naphthyl group, or an anthranyl group;
R 2A represents a cyano group;
R 3A is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a halogenated alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, or W A phenyl group which may be substituted, a naphthyl group which may be substituted with W, or an anthranyl group which may be substituted with W, W represents a halogen atom, a cyano group, a nitro group, or a carbon atom number of 1 Represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogenated alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms.

式(2)で表される化合物としては、下記式(2−2)で表される化合物であることも好ましい。   The compound represented by the formula (2) is also preferably a compound represented by the following formula (2-2).

Figure 2012189875
Figure 2012189875

式(2−2)中、R4Aは、ハロゲン原子、水酸基、炭素原子数1〜4のアルキル基、炭素原子数1〜4のアルコキシ基又はニトロ基を表し、Lは0〜5の整数を表す。R3Aは、炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数1〜10のアルコキシ基、炭素原子数1〜5のハロゲン化アルキル基、炭素原子数1〜5のハロゲン化アルコキシ基、Wで置換されていてもよいフェニル基、Wで置換されていてもよいナフチル基又はWで置換されていてもよいアントラニル基を表し、Wは、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数1〜10のアルコキシ基、炭素原子数1〜5のハロゲン化アルキル基又は炭素原子数1〜5のハロゲン化アルコキシ基を表す。 In formula (2-2), R 4A represents a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, or a nitro group, and L represents an integer of 0 to 5. To express. R 3A is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a halogenated alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, or W A phenyl group which may be substituted, a naphthyl group which may be substituted with W, or an anthranyl group which may be substituted with W, W represents a halogen atom, a cyano group, a nitro group, 1 to 1 carbon atoms Represents an alkyl group having 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogenated alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms.

式(2−2)におけるR3Aとしては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−オクチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、パーフルオロ−n−プロピル基、パーフルオロ−n−ブチル基、p−トリル基、4−クロロフェニル基又はペンタフルオロフェニル基が好ましく、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基又はp−トリル基であることが特に好ましい。
4Aで表されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子又は臭素原子が好ましい。
4Aで表される炭素原子数1〜4のアルキル基としては、メチル基又はエチル基が好ましい。
4Aで表される炭素原子数1〜4のアルコキシ基としては、メトキシ基又はエトキシ基が好ましい。
Lとしては、0〜2が好ましく、0〜1が特に好ましい。
R 3A in the formula (2-2) is methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-octyl group, trifluoromethyl group, pentafluoroethyl group, perfluoro-n-propyl group. Perfluoro-n-butyl group, p-tolyl group, 4-chlorophenyl group or pentafluorophenyl group is preferable, and may be methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group or p-tolyl group. Particularly preferred.
The halogen atom represented by R 4A is preferably a fluorine atom, a chlorine atom or a bromine atom.
The alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by R 4A is preferably a methyl group or an ethyl group.
The alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms represented by R 4A is preferably a methoxy group or an ethoxy group.
As L, 0-2 are preferable, and 0-1 are particularly preferable.

式(2)で表される化合物のうち、式(2−2)で表される化合物に包含される化合物の好ましい態様としては、式(2)中、R1Aが、フェニル基又は4−メトキシフェニル基を表し、R2Aがシアノ基を表し、R3Aが、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基又は4−トリル基を表す態様である。 Among the compounds represented by formula (2), as a preferred embodiment of the compound included in the compound represented by formula (2-2), in formula (2), R 1A is a phenyl group or 4-methoxy. This is an embodiment in which a phenyl group is represented, R 2A represents a cyano group, and R 3A represents a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, or a 4-tolyl group.

前記式(1)で表される化合物としては、下記式(1−2)で表される化合物であることも好ましい。   The compound represented by the formula (1) is also preferably a compound represented by the following formula (1-2).

Figure 2012189875
(式(1−2)中、R1はアルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表し、R2はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基又はハロゲン原子を表し、R6はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、スルホン酸基、アミノスルホニル基又はアルコキシスルホニル基を表し、XはO又はSを表し、nは1又は2を表し、mは0〜6の整数を表す。)
Figure 2012189875
(In Formula (1-2), R 1 represents an alkyl group, an aryl group, or a heteroaryl group, R 2 independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a halogen atom, and R 6 represents each independently. Represents a halogen atom, an alkyl group, an alkyloxy group, a sulfonic acid group, an aminosulfonyl group or an alkoxysulfonyl group, X represents O or S, n represents 1 or 2, and m represents an integer of 0 to 6. Represents.)

前記感光性樹脂組成物において、(成分B1)光酸発生剤は、成分A1の含有量100重量部に対して、0.1〜10重量部使用することが好ましく、0.5〜10重量部使用することがより好ましい。   In the photosensitive resin composition, (Component B1) the photoacid generator is preferably used in an amount of 0.1 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of Component A1, and 0.5 to 10 parts by weight. More preferably it is used.

(成分C1)溶剤
前記感光性樹脂組成物は、(成分C1)溶剤を含有することが好ましい。
前記感光性樹脂組成物は、成分A1及び成分B1、並びに、その他の後述の各種添加剤の任意成分を、(成分C1)溶剤に溶解した溶液として調製されることが好ましい。
前記感光性樹脂組成物に使用される(成分C1)溶剤としては、公知の溶剤を用いることができ、エチレングリコールモノアルキルエーテル類、エチレングリコールジアルキルエーテル類、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、プロピレングリコールモノアルキルエーテル類、プロピレングリコールジアルキルエーテル類、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、ジエチレングリコールジアルキルエーテル類、ジエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、ジプロピレングリコールモノアルキルエーテル類、ジプロピレングリコールジアルキルエーテル類、ジプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、エステル類、ケトン類、アミド類、ラクトン類等が例示できる。
上記した溶剤のうち、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、及び/又は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートが好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートが特に好ましい。
本発明に用いることができる溶剤は、1種単独で使用しても、2種を併用してもよい。
(Component C1) Solvent The photosensitive resin composition preferably contains (Component C1) a solvent.
The photosensitive resin composition is preferably prepared as a solution prepared by dissolving Component A1 and Component B1 and other optional components described later in (Component C1) solvent.
As the (Component C1) solvent used in the photosensitive resin composition, known solvents can be used, such as ethylene glycol monoalkyl ethers, ethylene glycol dialkyl ethers, ethylene glycol monoalkyl ether acetates, propylene glycol. Monoalkyl ethers, propylene glycol dialkyl ethers, propylene glycol monoalkyl ether acetates, diethylene glycol dialkyl ethers, diethylene glycol monoalkyl ether acetates, dipropylene glycol monoalkyl ethers, dipropylene glycol dialkyl ethers, dipropylene glycol mono Examples include alkyl ether acetates, esters, ketones, amides, lactones and the like.
Of the above-mentioned solvents, diethylene glycol ethyl methyl ether and / or propylene glycol monomethyl ether acetate are preferable, and propylene glycol monomethyl ether acetate is particularly preferable.
The solvent which can be used for this invention may be used individually by 1 type, or may use 2 types together.

前記感光性樹脂組成物における(成分C1)溶剤の含有量は、成分A1の含有量100重量部当たり、50〜3,000重量部であることが好ましく、100〜2,000重量部であることがより好ましく、150〜1,500重量部であることが更に好ましい。   The content of the (component C1) solvent in the photosensitive resin composition is preferably 50 to 3,000 parts by weight and 100 to 2,000 parts by weight per 100 parts by weight of the component A1. Is more preferable, and it is still more preferable that it is 150-1,500 weight part.

(成分D1)熱架橋剤
前記感光性樹脂組成物は、必要に応じ、(成分D1)熱架橋剤を含有することが好ましい。(成分D1)熱架橋剤を添加することにより、ベーク工程での熱フローを抑制することができる。なお、本発明における成分D1は、成分A1、成分A2及び成分A3以外のものとする。
熱架橋剤としては、ブロックイソシアネート系架橋剤、アルコキシメチル基含有架橋剤、後述するエポキシ基を有するエポキシ樹脂やカルボキシ基を有する(メタ)アクリル樹脂等が好ましく例示できる。
中でも、ブロックイソシアネート系架橋剤は、レジスト感度や保存安定性の観点から特に好ましい。また、アルコキシメチル基含有架橋剤も好適に用いることができ、メチロール化メラミン化合物を少なくとも含むことが好ましい。
(Component D1) Thermal crosslinking agent The photosensitive resin composition preferably contains (Component D1) a thermal crosslinking agent, if necessary. (Component D1) The heat flow in a baking process can be suppressed by adding a thermal crosslinking agent. In addition, component D1 in this invention shall be things other than component A1, component A2, and component A3.
Preferred examples of the thermal crosslinking agent include a blocked isocyanate crosslinking agent, an alkoxymethyl group-containing crosslinking agent, an epoxy resin having an epoxy group, a (meth) acrylic resin having a carboxy group, and the like.
Among these, a blocked isocyanate crosslinking agent is particularly preferable from the viewpoints of resist sensitivity and storage stability. Moreover, an alkoxymethyl group-containing crosslinking agent can also be suitably used, and preferably contains at least a methylolated melamine compound.

<アルコキシメチル基含有架橋剤>
アルコキシメチル基含有架橋剤としては、アルコキシメチル化メラミン、アルコキシメチル化ベンゾグアナミン、アルコキシメチル化グリコールウリル及びアルコキシメチル化尿素等が好ましい。これらは、それぞれメチロール化メラミン、メチロール化ベンゾグアナミン、メチロール化グリコールウリル、又は、メチロール化尿素のメチロール基をアルコキシメチル基に変換することにより得られる。このアルコキシメチル基の種類については特に限定されるものではなく、例えば、メトキシメチル基、エトキシメチル基、プロポキシメチル基、ブトキシメチル基等を挙げることができるが、アウトガスの発生量の観点から、メトキシメチル基が特に好ましい。
これらのアルコキシメチル基含有架橋剤のうち、アルコキシメチル化メラミン、アルコキシメチル化ベンゾグアナミン、アルコキシメチル化グリコールウリルが好ましいアルコキシメチル基含有架橋剤として挙げられ、透明性の観点から、アルコキシメチル化グリコールウリルが特に好ましい。
<Alkoxymethyl group-containing crosslinking agent>
As the alkoxymethyl group-containing crosslinking agent, alkoxymethylated melamine, alkoxymethylated benzoguanamine, alkoxymethylated glycoluril, alkoxymethylated urea and the like are preferable. These can be obtained by converting the methylol group of methylolated melamine, methylolated benzoguanamine, methylolated glycoluril, or methylolated urea to an alkoxymethyl group, respectively. The type of the alkoxymethyl group is not particularly limited, and examples thereof include a methoxymethyl group, an ethoxymethyl group, a propoxymethyl group, and a butoxymethyl group. From the viewpoint of outgas generation amount, A methyl group is particularly preferred.
Among these alkoxymethyl group-containing crosslinking agents, alkoxymethylated melamine, alkoxymethylated benzoguanamine, and alkoxymethylated glycoluril are mentioned as preferred alkoxymethyl group-containing crosslinking agents. From the viewpoint of transparency, alkoxymethylated glycoluril is Particularly preferred.

これらアルコキシメチル基含有架橋剤は、市販品として入手可能であり、例えば、サイメル300、301、303、370、325(以上、三井サイアナミッド(株)製)、ニカラックMX−750、−270、ニカラックMS−11、ニカラックMW−30HM、−100LM、−390、(以上、(株)三和ケミカル製)などを好ましく使用することができる。この中でも、ニカラックMX−270及びニカラックMW−100LMが特に好ましい。   These alkoxymethyl group-containing crosslinking agents are available as commercial products, for example, Cymel 300, 301, 303, 370, 325 (manufactured by Mitsui Cyanamid Co., Ltd.), Nicarax MX-750, -270, Nicarak MS. -11, Nicalac MW-30HM, -100LM, -390, (manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.) and the like can be preferably used. Among these, Nicalac MX-270 and Nicalac MW-100LM are particularly preferable.

前記感光性樹脂組成物にアルコキシメチル基含有架橋剤を用いる場合のアルコキシメチル基含有架橋剤の添加量は、成分A1の含有量100重量部に対して、0.05〜50重量部であることが好ましく、0.5〜10重量部であることがより好ましく、0.5〜5重量部であることが更に好ましい。この範囲で添加することにより、高い感度と、現像時の好ましいアルカリ溶解性が得られる。   When the alkoxymethyl group-containing crosslinking agent is used in the photosensitive resin composition, the addition amount of the alkoxymethyl group-containing crosslinking agent is 0.05 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the component A1. Is preferably 0.5 to 10 parts by weight, and more preferably 0.5 to 5 parts by weight. By adding in this range, high sensitivity and preferable alkali solubility during development can be obtained.

<ブロックイソシアネート系架橋剤>
ブロックイソシアネート系架橋剤としては、ブロックイソシアネート基を有する化合物(ブロックイソシアネート化合物)であれば特に制限はないが、硬化性の観点から、1分子内に2以上のブロックイソシアネート基を有する化合物であることが好ましい。
なお、本発明におけるブロックイソシアネート基とは、熱によりイソシアネート基を生成することが可能な基であり、例えば、ブロック剤とイソシアネート基とを反応させイソシアネート基を保護した基が好ましく例示できる。また、前記ブロックイソシアネート基は、90℃〜250℃の熱によりイソシアネート基を生成することが可能な基であることが好ましい。
また、ブロックイソシアネート系架橋剤としては、その骨格は特に限定されるものではなく、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)骨格、イソホロンジイソシアネート(IPDI)骨格、及び、HDIやIPDIから派生するプレポリマー型の骨格の化合物を好適に用いることができる。
<Block isocyanate cross-linking agent>
The blocked isocyanate crosslinking agent is not particularly limited as long as it is a compound having a blocked isocyanate group (block isocyanate compound), but is a compound having two or more blocked isocyanate groups in one molecule from the viewpoint of curability. Is preferred.
In addition, the blocked isocyanate group in this invention is a group which can produce | generate an isocyanate group with a heat | fever, For example, the group which reacted the blocking agent and the isocyanate group and protected the isocyanate group can illustrate preferably. Moreover, it is preferable that the said block isocyanate group is a group which can produce | generate an isocyanate group with the heat | fever of 90 to 250 degreeC.
Further, the block isocyanate-based crosslinking agent is not particularly limited in its skeleton, and includes hexamethylene diisocyanate (HDI) skeleton, isophorone diisocyanate (IPDI) skeleton, and a prepolymer type skeleton derived from HDI or IPDI. A compound can be preferably used.

前記ブロックイソシアネート基におけるイソシアネート基のブロック剤としては、特に限定されるものではなく、ジエステル化合物等の活性メチレン化合物、オキシム化合物、ラクタム化合物、アミン化合物等の活性水素化合物を好ましく用いることができる。これらの中でも、反応性の観点から、活性メチレン化合物が特に好ましい。
前記活性メチレン化合物としては、マロン酸ジエチル、マロン酸ジメチル、アセト酢酸エチル、アセト酢酸メチル等が例示できる。
前記オキシム化合物としては、シクロヘキサノンオキシム、ベンゾフェノンオキシム、アセトキシム等が例示できる。
前記ラクタム化合物としては、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクタム等が例示できる。
前記アミン化合物としては、アニリン、ジフェニルアミン、エチレンイミン、ポリエチレンイミン等が例示できる。
なお、前記活性水素化合物は、下記式に示すようにイソシアネート基と反応し、ブロックイソシアネート基を形成する。
R−NCO+H−R’→R−NH−C(=O)−R’
(式中、H−R’は活性水素化合物を表し、H−R’におけるHは活性水素原子を表し、Rはイソシアネート化合物における該イソシアネート基以外の部分を表し、R’は活性水素化合物における該活性水素原子以外の部分を表す。)
The blocking agent for the isocyanate group in the blocked isocyanate group is not particularly limited, and active methylene compounds such as diester compounds, active hydrogen compounds such as oxime compounds, lactam compounds, and amine compounds can be preferably used. Among these, an active methylene compound is particularly preferable from the viewpoint of reactivity.
Examples of the active methylene compound include diethyl malonate, dimethyl malonate, ethyl acetoacetate, methyl acetoacetate and the like.
Examples of the oxime compound include cyclohexanone oxime, benzophenone oxime, acetoxime, and the like.
Examples of the lactam compound include ε-caprolactam and γ-butyrolactam.
Examples of the amine compound include aniline, diphenylamine, ethyleneimine, and polyethyleneimine.
In addition, the said active hydrogen compound reacts with an isocyanate group as shown in a following formula, and forms a blocked isocyanate group.
R—NCO + HR ′ → R—NH—C (═O) —R ′
(Wherein HR ′ represents an active hydrogen compound, H in HR ′ represents an active hydrogen atom, R represents a moiety other than the isocyanate group in the isocyanate compound, and R ′ represents the active hydrogen compound in the active hydrogen compound) It represents a part other than the active hydrogen atom.)

これらブロックイソシアネート系架橋剤は、市販品として入手可能であり、例えば、デュラネート MF−K60X、MF−K60B、MF−B60X、17B−60P、TPA−B80E、E402−B80B、SBN−70D、K6000(以上、旭化成ケミカルズ(株)製)、デスモジュール BL3272、BL3575/1(以上、住化バイエルウレタン(株)製)、ウレハイパー PUR−1804(DIC(株)製)などを好ましく使用することができる。これらの中でも、デュラネート MF−K60X、MF−K60B、SBN−70D、K6000が特に好ましい。   These blocked isocyanate crosslinking agents are available as commercial products, for example, Duranate MF-K60X, MF-K60B, MF-B60X, 17B-60P, TPA-B80E, E402-B80B, SBN-70D, K6000 (or more Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.), Death Module BL3272, BL3575 / 1 (above, Sumika Bayer Urethane Co., Ltd.), Urehyper PUR-1804 (DIC Co., Ltd.) and the like can be preferably used. Among these, Duranate MF-K60X, MF-K60B, SBN-70D, and K6000 are particularly preferable.

前記感光性樹脂組成物にブロックイソシアネート系架橋剤を用いる場合のブロックイソシアネート系架橋剤の添加量は、成分A1の含有量100重量部に対して、0.1〜50重量部であることが好ましく、1〜20重量部であることがより好ましく、3〜15重量部であることが更に好ましい。この範囲で添加することにより、高い感度と、現像時の好ましいアルカリ溶解性が得られる。   When the blocked isocyanate crosslinking agent is used in the photosensitive resin composition, the addition amount of the blocked isocyanate crosslinking agent is preferably 0.1 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of component A1. 1 to 20 parts by weight, more preferably 3 to 15 parts by weight. By adding in this range, high sensitivity and preferable alkali solubility during development can be obtained.

(成分E1)エポキシ基、オキセタニル基、水酸基及びカルボキシ基を合計した官能基当量が400g/eq以上である化合物
前記感光性樹脂組成物は、膜の硬化収縮を抑制してベーク後の矩形プロファイルを得るため、エポキシ基、オキセタニル基、水酸基及びカルボキシ基を合計した官能基当量が400g/eq以上である化合物を添加することが好ましい。
成分E1としては、重量平均分子量が1,000以上の樹脂であることが好ましい。
具体的には、エポキシ基、オキセタニル基、水酸基及び/又はカルボキシ基を含むモノマー単位を含む共重合体が挙げられる。
また、ポリメチルメタクリレート(PMMA)のホモポリマーのように、前記官能基を全く含まない化合物も、成分E1として添加することができる。
なお、本発明においては、成分E1が、前記成分D1の定義を満たす場合には、その両方に分類する。例えば、成分E1がエポキシ当量400g/eq以上のエポキシ樹脂である場合、前記エポキシ樹脂は成分D1であり、かつ成分E1である。なお、本発明における成分E1は、成分A1及び成分A2以外のものとする。
また、エポキシ当量、オキセタニル当量、水酸基当量及びカルボキシ基当量の測定方法としては、特に制限はなく、公知の方法を用いることができ、例えば、特定量の化合物中における前記基の含有量を滴定等により測定することにより算出することができる。例えば、JIS K7236,K0070等に記載された方法を参照し、測定することができる。
(Component E1) Compound having a functional group equivalent of 400 g / eq or more of the total of epoxy group, oxetanyl group, hydroxyl group and carboxy group The photosensitive resin composition has a rectangular profile after baking by suppressing curing shrinkage of the film. In order to obtain it, it is preferable to add a compound having a functional group equivalent total of 400 g / eq or more of the epoxy group, oxetanyl group, hydroxyl group and carboxy group.
Component E1 is preferably a resin having a weight average molecular weight of 1,000 or more.
Specific examples include a copolymer containing a monomer unit containing an epoxy group, an oxetanyl group, a hydroxyl group and / or a carboxy group.
A compound that does not contain any of the above functional groups, such as polymethyl methacrylate (PMMA) homopolymer, can also be added as component E1.
In addition, in this invention, when the component E1 satisfy | fills the definition of the said component D1, it classify | categorizes into both. For example, when the component E1 is an epoxy resin having an epoxy equivalent of 400 g / eq or more, the epoxy resin is the component D1 and the component E1. In addition, component E1 in this invention shall be things other than component A1 and component A2.
Moreover, there is no restriction | limiting in particular as a measuring method of an epoxy equivalent, an oxetanyl equivalent, a hydroxyl group equivalent, and a carboxy group equivalent, A well-known method can be used, for example, titration of content of the said group in a specific amount of compounds etc. It can be calculated by measuring according to For example, it can be measured with reference to the method described in JIS K7236, K0070, etc.

<エポキシ樹脂>
成分E1としては、エポキシ樹脂が好ましく挙げられる。エポキシ樹脂を添加することで、ベーク時の熱フローを抑制することができる。更に、エポキシ樹脂は、架橋膜の硬化収縮を抑制して矩形又は矩形に近いプロファイルを得るため、エポキシ当量が大きいものがよい。具体的には400g/eq以上が好ましく、400〜1,000g/eqがより好ましく、400〜600g/eqが特に好ましい。上記範囲であると、硬化収縮が小さいために矩形又は矩形に近いプロファイルを得ることができ、また、硬化膜作製時のプロセス条件の許容範囲が大きい。
なお、エポキシ当量の測定方法は、JIS K7236に準拠することが好ましい。
<Epoxy resin>
As the component E1, an epoxy resin is preferably exemplified. By adding an epoxy resin, the heat flow at the time of baking can be suppressed. Further, the epoxy resin preferably has a large epoxy equivalent in order to obtain a rectangular shape or a profile close to a rectangular shape by suppressing curing shrinkage of the crosslinked film. Specifically, 400 g / eq or more is preferable, 400 to 1,000 g / eq is more preferable, and 400 to 600 g / eq is particularly preferable. Within the above range, since the curing shrinkage is small, a rectangular shape or a profile close to a rectangular shape can be obtained, and the allowable range of process conditions during the production of the cured film is large.
In addition, it is preferable that the measuring method of epoxy equivalent conforms to JIS K7236.

エポキシ樹脂としては、市販されているもの、及び、任意に合成されたものを使用することができる。エポキシ当量が400g/eq以上の市販されているエポキシ樹脂の具体例を以下に示す。
EPICLON 1050、1055、3050,4050,7050、AM−020−P、AM−040−P、HM−091、HM−101、1050−70X、1050−75X、1055−75X、1051−75M、7070−40K、HM−091−40AX、152、153、153−60T、153−60M、1121N−80M、1123P−75M、TSR−601、1650−75MPX、5500、5800、5300−70、5500−60、EXA−4850−150、EXA−4850−1000、EXA−4816、EXA−4822(以上、DIC(株)製)、が挙げられる。
As an epoxy resin, what is marketed and what was synthesize | combined arbitrarily can be used. Specific examples of commercially available epoxy resins having an epoxy equivalent of 400 g / eq or more are shown below.
EPICLON 1050, 1055, 3050, 4050, 7050, AM-020-P, AM-040-P, HM-091, HM-101, 1050-70X, 1050-75X, 1055-75X, 1051-75M, 7070-40K HM-091-40AX, 152, 153, 153-60T, 153-60M, 1121N-80M, 1123P-75M, TSR-601, 1650-75MPX, 5500, 5800, 5300-70, 5500-60, EXA-4850 -150, EXA-4850-1000, EXA-4816, EXA-4822 (manufactured by DIC Corporation).

エポキシ樹脂の添加量としては、感光性樹脂組成物の全固形分に対して、10〜50重量%が好ましく、20〜40重量%以上であることが特に好ましい。上記範囲であると、矩形又は矩形に近いプロファイルを得ること、及び、現像工程により所望のパターンを形成することが容易である。   The addition amount of the epoxy resin is preferably 10 to 50% by weight, particularly preferably 20 to 40% by weight or more based on the total solid content of the photosensitive resin composition. Within the above range, it is easy to obtain a rectangle or a profile close to a rectangle and to form a desired pattern by a development process.

エポキシ樹脂の分子量(重量平均分子量)は、500以上であることが好ましい。分子量が500以下であると、溶剤乾燥工程において揮発したり、現像工程で流出したりすることを抑制でき、エポキシ樹脂の添加効果を十分得られる。
エポキシ樹脂は、1種単独で用いることもできるし、2種以上を混合して用いることもできる。
また、本発明の感光性樹脂組成物は、より矩形に近いプロファイルを得る観点から、アルコキシメチル基含有架橋剤、及び、エポキシ当量が400g/eq以上のエポキシ樹脂を含有していることが好ましい。
The molecular weight (weight average molecular weight) of the epoxy resin is preferably 500 or more. When the molecular weight is 500 or less, volatilization in the solvent drying step or outflow in the development step can be suppressed, and the effect of adding the epoxy resin can be sufficiently obtained.
An epoxy resin can also be used individually by 1 type, and 2 or more types can also be mixed and used for it.
In addition, the photosensitive resin composition of the present invention preferably contains an alkoxymethyl group-containing crosslinking agent and an epoxy resin having an epoxy equivalent of 400 g / eq or more, from the viewpoint of obtaining a more rectangular profile.

<カルボキシ基を有する(メタ)アクリル樹脂>
成分E1としては、カルボキシ基を有する(メタ)アクリル樹脂が挙げられる。
カルボキシ基を有する(メタ)アクリル樹脂としては、架橋膜の硬化収縮を抑制して矩形プロファイルを得るため、カルボキシ基当量が大きいものがよい。具体的には400g/eq以上が好ましく、400〜1,000g/eqがより好ましく、400〜600g/eqが特に好ましい。
カルボキシ基を有する(メタ)アクリル樹脂は、公知の(メタ)アクリル単量体を用いて、カルボキシ基当量の調整は、単量体の種類、量比を調整して得ることができる。
アクリル単量体としては、例えば、不飽和モノカルボン酸、(メタ)アクリル酸エステル類、クロトン酸エステル類(メタ)アクリルアミド類が好ましい。
<(Meth) acrylic resin having carboxy group>
As component E1, (meth) acrylic resin which has a carboxy group is mentioned.
As the (meth) acrylic resin having a carboxy group, one having a large carboxy group equivalent is preferable in order to obtain a rectangular profile by suppressing curing shrinkage of the crosslinked film. Specifically, 400 g / eq or more is preferable, 400 to 1,000 g / eq is more preferable, and 400 to 600 g / eq is particularly preferable.
The (meth) acrylic resin having a carboxy group can be obtained by using a known (meth) acrylic monomer, and adjusting the carboxy group equivalent by adjusting the type and amount ratio of the monomer.
As the acrylic monomer, for example, unsaturated monocarboxylic acid, (meth) acrylic acid esters, and crotonic acid esters (meth) acrylamides are preferable.

カルボキシ基を有する(メタ)アクリル樹脂は、ベンジル(メタ)アクリレートと(メタ)アクリル酸との共重合体であることが好ましい。   The (meth) acrylic resin having a carboxy group is preferably a copolymer of benzyl (meth) acrylate and (meth) acrylic acid.

前記感光性樹脂組成物における成分E1の含有量は、成分A1の含有量100重量部に対して、0.5〜50重量部であることが好ましく、1〜40重量部であることがより好ましく、5〜30重量部であることが更に好ましい。上記範囲であると、矩形又は矩形に近いプロファイルを得ることが容易である。   The content of component E1 in the photosensitive resin composition is preferably 0.5 to 50 parts by weight and more preferably 1 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of component A1. More preferably, it is 5 to 30 parts by weight. Within the above range, it is easy to obtain a rectangle or a profile close to a rectangle.

<その他の成分>
前記感光性樹脂組成物は、前記成分A1〜成分E1以外のその他の成分を含有してもよい。
その他の成分としては、感度の観点から、(成分F1)増感剤や(成分G1)現像促進剤を添加することが好ましい。
更に、前記感光性樹脂組成物は、基板密着性の観点から(成分H1)密着改良剤を含有することが好ましく、液保存安定性の観点から(成分I1)塩基性化合物を含有することが好ましく、塗布性の観点から(成分J1)界面活性剤(フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤など)を含有することが好ましい。
更に、必要に応じて、前記感光性樹脂組成物には、(成分K1)酸化防止剤、(成分L1)可塑剤、(成分M1)熱ラジカル発生剤、(成分N1)熱酸発生剤、(成分O1)酸増殖剤、紫外線吸収剤、増粘剤、及び、有機又は無機の沈殿防止剤などの、公知の添加剤を加えることができる。
また、前記感光性樹脂組成物は、より矩形に近いプロファイルを得る観点から、エポキシ当量が400g/eq以上のエポキシ樹脂、(成分H1)密着改良剤、(成分I1)塩基性化合物、及び、(成分J1)界面活性剤を含有することが好ましく、アルコキシメチル基含有架橋剤、エポキシ当量が400g/eq以上のエポキシ樹脂、(成分H1)密着改良剤、(成分I1)塩基性化合物、及び、(成分J1)界面活性剤を含有することが特に好ましい。
以下、本発明に用いることができる感光性樹脂組成物が含むことができるその他の成分を説明する。
<Other ingredients>
The said photosensitive resin composition may contain other components other than the said component A1-component E1.
As other components, it is preferable to add (component F1) sensitizer and (component G1) development accelerator from the viewpoint of sensitivity.
Further, the photosensitive resin composition preferably contains (Component H1) an adhesion improver from the viewpoint of substrate adhesion, and preferably contains (Component I1) a basic compound from the viewpoint of liquid storage stability. From the viewpoint of applicability, (Component J1) a surfactant (such as a fluorine-based surfactant or a silicone-based surfactant) is preferably contained.
Further, if necessary, the photosensitive resin composition includes (Component K1) an antioxidant, (Component L1) a plasticizer, (Component M1) a thermal radical generator, (Component N1) a thermal acid generator, ( Component O1) Known additives such as acid proliferators, ultraviolet absorbers, thickeners, and organic or inorganic suspending agents can be added.
In addition, from the viewpoint of obtaining a more rectangular profile, the photosensitive resin composition is an epoxy resin having an epoxy equivalent of 400 g / eq or more, (Component H1) an adhesion improver, (Component I1) a basic compound, and ( Component J1) It preferably contains a surfactant, an alkoxymethyl group-containing crosslinking agent, an epoxy resin having an epoxy equivalent of 400 g / eq or more, (Component H1) an adhesion improver, (Component I1) a basic compound, and ( Component J1) It is particularly preferred to contain a surfactant.
Hereinafter, the other component which the photosensitive resin composition which can be used for this invention can contain is demonstrated.

(成分F1)増感剤
前記感光性樹脂組成物において、前述の(成分B1)光酸発生剤との組み合わせにおいて、その分解を促進させるために(成分F1)増感剤を添加することができる。
増感剤は、活性光線又は放射線を吸収して励起状態となる。励起状態となった増感剤は、光酸発生剤と接触して、電子移動、エネルギー移動、発熱などの作用が生じる。これにより光酸発生剤は化学変化を起こして分解し、酸を生成する。
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350nmから450nm域に吸収波長を有する化合物を挙げることができる。
(Component F1) Sensitizer In the photosensitive resin composition, in combination with the above-mentioned (Component B1) photoacid generator, (Component F1) a sensitizer can be added to promote the decomposition thereof. .
The sensitizer absorbs actinic rays or radiation and enters an excited state. The sensitizer in an excited state comes into contact with the photoacid generator, and effects such as electron transfer, energy transfer, and heat generation occur. Thereby, a photo-acid generator raise | generates a chemical change and decomposes | disassembles and produces | generates an acid.
Examples of preferable sensitizers include compounds belonging to the following compounds and having an absorption wavelength in the 350 nm to 450 nm region.

多核芳香族類(例えば、ピレン、ペリレン、トリフェニレン、アントラセン)、キサンテン類(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)、キサントン類(例えば、キサントン、チオキサントン、ジメチルチオキサントン、ジエチルチオキサントン)、シアニン類(例えば、チアカルボシアニン、オキサカルボシアニン)、メロシアニン類(例えば、メロシアニン、カルボメロシアニン)、ローダシアニン類、オキソノール類、チアジン類(例えば、チオニン、メチレンブルー、トルイジンブルー)、アクリジン類(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)、アクリドン類(例えば、アクリドン、10−ブチル−2−クロロアクリドン)、アントラキノン類(例えば、アントラキノン)、スクアリウム類(例えば、スクアリウム)、スチリル類、ベーススチリル類、クマリン類(例えば、7−ジエチルアミノ4−メチルクマリン)。これら増感剤の中でも、多核芳香族類、アクリドン類、クマリン類、ベーススチリル類が特に好ましい。   Polynuclear aromatics (eg, pyrene, perylene, triphenylene, anthracene), xanthenes (eg, fluorescein, eosin, erythrosine, rhodamine B, rose bengal), xanthones (eg, xanthone, thioxanthone, dimethylthioxanthone, diethylthioxanthone) ), Cyanines (eg thiacarbocyanine, oxacarbocyanine), merocyanines (eg merocyanine, carbomerocyanine), rhodocyanines, oxonols, thiazines (eg thionine, methylene blue, toluidine blue), acridines ( For example, acridine orange, chloroflavin, acriflavine), acridones (eg, acridone, 10-butyl-2-chloroacridone), anthraquinones (eg, Ntorakinon), squaryliums (e.g., squarylium), styryl compounds, base styryl, coumarins (e.g., 7-diethylamino-4-methylcoumarin). Among these sensitizers, polynuclear aromatics, acridones, coumarins, and base styryls are particularly preferable.

増感剤は、市販のものを用いてもよいし、公知の合成方法により合成してもよい。
増感剤の添加量は、感度、透明性の両立の観点から、(成分B1)光酸発生剤100重量部に対して、20〜300重量部が好ましく、30〜200重量部が特に好ましい。
A commercially available sensitizer may be used, or it may be synthesized by a known synthesis method.
The addition amount of the sensitizer is preferably 20 to 300 parts by weight, particularly preferably 30 to 200 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of (Component B1) the photoacid generator, from the viewpoint of both sensitivity and transparency.

(成分G1)現像促進剤
前記感光性樹脂組成物は、(成分G1)現像促進剤を含有することが好ましい。
(成分G1)現像促進剤としては、現像促進効果のある任意の化合物を使用できるが、カルボキシ基、フェノール性水酸基、及び、アルキレンオキシ基よりなる群から選ばれた少なくとも1種の構造を有する化合物であることが好ましく、カルボキシ基又はフェノール性水酸基を有する化合物がより好ましく、フェノール性水酸基を有する化合物が最も好ましい。
また、(成分G1)現像促進剤の分子量としては、100〜2,000が好ましく、150〜1,500が更に好ましく、150〜1,000が特に好ましい。
(Component G1) Development accelerator The photosensitive resin composition preferably contains (Component G1) a development accelerator.
(Component G1) As the development accelerator, any compound having a development acceleration effect can be used, but the compound has at least one structure selected from the group consisting of a carboxy group, a phenolic hydroxyl group, and an alkyleneoxy group. The compound having a carboxy group or a phenolic hydroxyl group is more preferable, and the compound having a phenolic hydroxyl group is most preferable.
The molecular weight of the (component G1) development accelerator is preferably 100 to 2,000, more preferably 150 to 1,500, and particularly preferably 150 to 1,000.

現像促進剤の例として、アルキレンオキシ基を有するものとしては、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコールのモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールのジメチルエーテル、ポリエチレングリコールグリセリルエステル、ポリプロピレングリコールグリセリルエステル、ポリプロピレングリコールジグリセリルエステル、ポリブチレングリコール、ポリエチレングリコール−ビスフェノールAエーテル、ポリプロピレングリコール−ビスフェノールAエーテル、ポリオキシエチレンのアルキルエーテル、ポリオキシエチレンのアルキルエステル、及び、特開平9−222724号公報に記載の化合物等を挙げることができる。
カルボキシ基を有するものとしては、特開2000−66406号公報、特開平9−6001号公報、特開平10−20501号公報、特開平11−338150号公報等に記載の化合物を挙げることができる。
フェノール性水酸基を有するものとしては、特開2005−346024号公報、特開平10−133366号公報、特開平9−194415号公報、特開平9−222724号公報、特開平11−171810号公報、特開2007−121766号公報、特開平9−297396号公報、特開2003−43679号公報等に記載の化合物を挙げる事ができる。これらの中でも、ベンゼン環数が2〜10個のフェノール化合物が好適であり、ベンゼン環数が2〜5個のフェノール化合物が更に好適である。特に好ましいものとしては、特開平10−133366号公報に溶解促進剤として開示されているフェノール性化合物を挙げることができる。
Examples of development accelerators having an alkyleneoxy group include polyethylene glycol, polyethylene glycol monomethyl ether, polyethylene glycol dimethyl ether, polyethylene glycol glyceryl ester, polypropylene glycol glyceryl ester, polypropylene glycol diglyceryl ester, polybutylene glycol, Examples thereof include polyethylene glycol-bisphenol A ether, polypropylene glycol-bisphenol A ether, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl ester, and compounds described in JP-A-9-222724.
Examples of compounds having a carboxy group include compounds described in JP-A 2000-66406, JP-A 9-6001, JP-A 10-20501, JP-A 11-338150, and the like.
Examples of those having a phenolic hydroxyl group include JP-A No. 2005-346024, JP-A No. 10-133366, JP-A No. 9-194415, JP-A No. 9-222724, JP-A No. 11-171810, Examples thereof include compounds described in JP 2007-121766, JP-A-9-297396, JP-A 2003-43679, and the like. Among these, a phenol compound having 2 to 10 benzene rings is preferable, and a phenol compound having 2 to 5 benzene rings is more preferable. Particularly preferred is a phenolic compound disclosed as a dissolution accelerator in JP-A-10-133366.

(成分G1)現像促進剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用することも可能である。
前記感光性樹脂組成物における(成分G1)現像促進剤の添加量は、感度と残膜率の観点から、成分A1の含有量100重量部に対し、0.1〜30重量部が好ましく、0.2〜20重量部がより好ましく、0.5〜10重量部であることが最も好ましい。
(Component G1) The development accelerator may be used alone or in combination of two or more.
The addition amount of (Component G1) development accelerator in the photosensitive resin composition is preferably 0.1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of Component A1 from the viewpoint of sensitivity and residual film ratio. 2 to 20 parts by weight is more preferable, and 0.5 to 10 parts by weight is most preferable.

(成分H1)密着改良剤
前記感光性樹脂組成物は、(成分H1)密着改良剤を含有することが好ましい。
前記感光性樹脂組成物に用いることができる(成分H1)密着改良剤は、基板となる無機物、例えば、シリコン、酸化シリコン、窒化シリコン等のシリコン化合物、金、銅、アルミニウム等の金属と絶縁膜との密着性を向上させる化合物である。具体的には、シランカップリング剤、チオール系化合物等が挙げられる。本発明で使用される(成分H1)密着改良剤としてのシランカップリング剤は、界面の改質を目的とするものであり、特に限定することなく、公知のものを使用することができる。
(Component H1) Adhesion Improving Agent The photosensitive resin composition preferably contains (Component H1) an adhesion improving agent.
(Component H1) adhesion improver that can be used in the photosensitive resin composition is an inorganic material that serves as a substrate, for example, a silicon compound such as silicon, silicon oxide, or silicon nitride, a metal such as gold, copper, or aluminum, and an insulating film. It is a compound that improves the adhesion. Specific examples include silane coupling agents and thiol compounds. The silane coupling agent as the (component H1) adhesion improver used in the present invention is for the purpose of modifying the interface, and any known silane coupling agent can be used without any particular limitation.

好ましいシランカップリング剤としては、例えば、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリアコキシシラン、γ−グリシドキシプロピルアルキルジアルコキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリアルコキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルアルキルジアルコキシシラン、γ−クロロプロピルトリアルコキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリアルコキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリアルコキシシラン、ビニルトリアルコキシシランが挙げられる。
これらのうち、γ−グリシドキシプロピルトリアルコキシシラン、及び、γ−メタクリロキシプロピルトリアルコキシシランがより好ましく、γ−グリシドキシプロピルトリアルコキシシランが更に好ましい。
Preferred silane coupling agents include, for example, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriacoxysilane, γ-glycidoxypropylalkyldialkoxysilane, γ- Methacryloxypropyltrialkoxysilane, γ-methacryloxypropylalkyldialkoxysilane, γ-chloropropyltrialkoxysilane, γ-mercaptopropyltrialkoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrialkoxysilane, vinyltri An alkoxysilane is mentioned.
Among these, γ-glycidoxypropyltrialkoxysilane and γ-methacryloxypropyltrialkoxysilane are more preferable, and γ-glycidoxypropyltrialkoxysilane is more preferable.

これらは1種単独又は2種以上を組み合わせて使用することができる。これらは基板との密着性の向上に有効であるとともに、基板とのテーパー角の調整にも有効である。
前記感光性樹脂組成物における(成分H1)密着改良剤の含有量は、成分A1の含有量100重量部に対して、0.1〜20重量部が好ましく、0.5〜10重量部がより好ましい。
These can be used alone or in combination of two or more. These are effective in improving the adhesion to the substrate and are also effective in adjusting the taper angle with the substrate.
The content of the (component H1) adhesion improver in the photosensitive resin composition is preferably 0.1 to 20 parts by weight, more preferably 0.5 to 10 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the component A1. preferable.

(成分I1)塩基性化合物
前記感光性樹脂組成物は、(成分I1)塩基性化合物を含有することが好ましい。
(成分I1)塩基性化合物としては、化学増幅レジストで用いられるものの中から任意に選択して使用することができる。例えば、脂肪族アミン、芳香族アミン、複素環式アミン、第四級アンモニウムヒドロキシド、及び、カルボン酸の第四級アンモニウム塩等が挙げられる。
(Component I1) Basic Compound The photosensitive resin composition preferably contains (Component I1) a basic compound.
(Component I1) The basic compound can be arbitrarily selected from those used in chemically amplified resists. Examples thereof include aliphatic amines, aromatic amines, heterocyclic amines, quaternary ammonium hydroxides, and quaternary ammonium salts of carboxylic acids.

脂肪族アミンとしては、例えば、トリメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、トリ−n−プロピルアミン、ジ−n−ペンチルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジシクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミンなどが挙げられる。
芳香族アミンとしては、例えば、アニリン、ベンジルアミン、N,N−ジメチルアニリン、ジフェニルアミンなどが挙げられる。
複素環式アミンとしては、例えば、ピリジン、2−メチルピリジン、4−メチルピリジン、2−エチルピリジン、4−エチルピリジン、2−フェニルピリジン、4−フェニルピリジン、N−メチル−4−フェニルピリジン、4−ジメチルアミノピリジン、イミダゾール、ベンズイミダゾール、4−メチルイミダゾール、2−フェニルベンズイミダゾール、2,4,5−トリフェニルイミダゾール、ニコチン、ニコチン酸、ニコチン酸アミド、キノリン、8−オキシキノリン、ピラジン、ピラゾール、ピリダジン、プリン、ピロリジン、ピペリジン、ピペラジン、モルホリン、4−メチルモルホリン、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン、1,8−ジアザビシクロ[5.3.0]−7−ウンデセンなどが挙げられる。
第四級アンモニウムヒドロキシドとしては、例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラ−n−ブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラ−n−ヘキシルアンモニウムヒドロキシドなどが挙げられる。
カルボン酸の第四級アンモニウム塩としては、例えば、テトラメチルアンモニウムアセテート、テトラメチルアンモニウムベンゾエート、テトラ−n−ブチルアンモニウムアセテート、テトラ−n−ブチルアンモニウムベンゾエートなどが挙げられる。
Examples of the aliphatic amine include trimethylamine, diethylamine, triethylamine, di-n-propylamine, tri-n-propylamine, di-n-pentylamine, tri-n-pentylamine, diethanolamine, triethanolamine, and dicyclohexylamine. , Dicyclohexylmethylamine and the like.
Examples of the aromatic amine include aniline, benzylamine, N, N-dimethylaniline, diphenylamine and the like.
Examples of the heterocyclic amine include pyridine, 2-methylpyridine, 4-methylpyridine, 2-ethylpyridine, 4-ethylpyridine, 2-phenylpyridine, 4-phenylpyridine, N-methyl-4-phenylpyridine, 4-dimethylaminopyridine, imidazole, benzimidazole, 4-methylimidazole, 2-phenylbenzimidazole, 2,4,5-triphenylimidazole, nicotine, nicotinic acid, nicotinamide, quinoline, 8-oxyquinoline, pyrazine, Pyrazole, pyridazine, purine, pyrrolidine, piperidine, piperazine, morpholine, 4-methylmorpholine, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene, 1,8-diazabicyclo [5.3.0] -7 -Undecene and the like.
Examples of the quaternary ammonium hydroxide include tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetra-n-butylammonium hydroxide, and tetra-n-hexylammonium hydroxide.
Examples of the quaternary ammonium salt of carboxylic acid include tetramethylammonium acetate, tetramethylammonium benzoate, tetra-n-butylammonium acetate, and tetra-n-butylammonium benzoate.

本発明に用いることができる塩基性化合物は、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
前記感光性樹脂組成物における(成分I1)塩基性化合物の含有量は、成分A1の含有量100重量部に対して、0.001〜1重量部であることが好ましく、0.002〜0.2重量部であることがより好ましい。
The basic compound which can be used for this invention may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together.
The content of the (Component I1) basic compound in the photosensitive resin composition is preferably 0.001 to 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of Component A1, and preferably 0.002 to 0.001. More preferably, it is 2 parts by weight.

(成分J1)界面活性剤(フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤など)
前記感光性樹脂組成物は、(成分J1)界面活性剤(フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤など)を含有することが好ましい。
界面活性剤としては、下記に示す構成単位Aと構成単位Bとを含む共重合体(3)を好ましい例として挙げることができる。該共重合体の重量平均分子量(Mw)は、1,000以上10,000以下であることが好ましく、1,500以上5,000以下であることがより好ましい。重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)で測定されるポリスチレン換算の値である。
(Component J1) Surfactant (fluorine surfactant, silicone surfactant, etc.)
The photosensitive resin composition preferably contains (Component J1) a surfactant (such as a fluorine-based surfactant or a silicone-based surfactant).
As a surfactant, a copolymer (3) containing the structural unit A and the structural unit B shown below can be given as a preferred example. The weight average molecular weight (Mw) of the copolymer is preferably 1,000 or more and 10,000 or less, and more preferably 1,500 or more and 5,000 or less. The weight average molecular weight is a value in terms of polystyrene measured by gel permeation chromatography (GPC).

Figure 2012189875
Figure 2012189875

共重合体(3)中、R21及びR23はそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を表し、R22は炭素数1以上4以下の直鎖アルキレン基を表し、R24は水素原子又は炭素数1以上4以下のアルキル基を表し、Lは炭素数3以上6以下のアルキレン基を表し、p及びqは重合比を表す重量百分率であり、pは10重量%以上80重量%以下の数値を表し、qは20重量%以上90重量%以下の数値を表し、rは1以上18以下の整数を表し、nは1以上10以下の整数を表す。
構成単位B中におけるLは、下記式(4)で表されるアルキレン基であることが好ましい。
In the copolymer (3), R 21 and R 23 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, R 22 represents a linear alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, and R 24 represents a hydrogen atom or carbon number. 1 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, L represents an alkylene group having 3 to 6 carbon atoms, p and q are weight percentages representing a polymerization ratio, and p is a numerical value of 10% to 80% by weight. Q represents a numerical value of 20% by weight to 90% by weight, r represents an integer of 1 to 18 and n represents an integer of 1 to 10.
L in the structural unit B is preferably an alkylene group represented by the following formula (4).

Figure 2012189875
Figure 2012189875

式(4)中、R25は炭素数1以上4以下のアルキル基を表し、相溶性と被塗布面に対する濡れ性の点で、炭素数1以上3以下のアルキル基が好ましく、炭素数2又は3のアルキル基がより好ましい。
また、pとqとの和(p+q)は、p+q=100、すなわち、100重量%であることが好ましい。
In the formula (4), R 25 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and is preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms in terms of compatibility and wettability to the coated surface. More preferred is an alkyl group of 3.
The sum of p and q (p + q) is preferably p + q = 100, that is, 100% by weight.

フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤の例として具体的には、特開昭62−36663号、特開昭61−226746号、特開昭61−226745号、特開昭62−170950号、特開昭63−34540号、特開平7−230165号、特開平8−62834号、特開平9−54432号、特開平9−5988号、特開2001−330953号等の各公報記載の界面活性剤を挙げることができ、市販の界面活性剤を用いることもできる。使用できる市販の界面活性剤として、例えば、エフトップEF301、EF303、(以上、三菱マテリアル電子化成(株)製)、フロラードFC430、431(以上、住友スリーエム(株)製)、メガファックF171、F173、F176、F189、R08(以上、DIC(株)製)、サーフロンS−382、SC101、102、103、104、105、106(以上、旭硝子(株)製)、PolyFoxシリーズ(OMNOVA社製)等のフッ素系界面活性剤又はシリコーン系界面活性剤を挙げることができる。また、ポリシロキサンポリマーKP−341(信越化学工業(株)製)もシリコーン系界面活性剤として用いることができる。   Specific examples of fluorine surfactants and silicone surfactants include JP-A Nos. 62-36663, 61-226746, 61-226745, and 62-170950. , JP-A-63-34540, JP-A-7-230165, JP-A-8-62834, JP-A-9-54432, JP-A-9-5988, JP-A-2001-330953, etc. An activator can be mentioned and a commercially available surfactant can also be used. Commercially available surfactants that can be used include, for example, F-top EF301, EF303 (Mitsubishi Materials Electronics Kasei Co., Ltd.), Florard FC430, 431 (Sumitomo 3M Co., Ltd.), MegaFuck F171, F173 , F176, F189, R08 (above, manufactured by DIC Corporation), Surflon S-382, SC101, 102, 103, 104, 105, 106 (above, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), PolyFox series (produced by OMNOVA), etc. Fluorine-based surfactant or silicone-based surfactant. Polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) can also be used as a silicone surfactant.

これら界面活性剤は、1種単独で又は2種以上を混合して使用することができる。また、フッ素系界面活性剤とシリコーン系界面活性剤とを併用してもよい。
前記感光性樹脂組成物における(成分J1)界面活性剤(フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤など)の添加量は、成分A1の含有量100重量部に対して、10重量部以下であることが好ましく、0.01〜10重量部であることがより好ましく、0.01〜1重量部であることが更に好ましい。
These surfactants can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types. Moreover, you may use together a fluorine-type surfactant and a silicone type surfactant.
The addition amount of (component J1) surfactant (fluorine-based surfactant, silicone-based surfactant, etc.) in the photosensitive resin composition is 10 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of component A1. Preferably, it is 0.01 to 10 parts by weight, more preferably 0.01 to 1 part by weight.

(成分K1)酸化防止剤
前記感光性樹脂組成物は、(成分K1)酸化防止剤を含有してもよい。
(成分K1)酸化防止剤としては、公知の酸化防止剤を含有することができる。(成分K1)酸化防止剤を添加することにより、硬化膜の着色を防止できる、又は、分解による膜厚減少を低減でき、また、耐熱透明性に優れるという利点がある。
このような酸化防止剤としては、例えば、リン系酸化防止剤、ヒドラジド類、ヒンダードアミン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤、アスコルビン酸類、硫酸亜鉛、糖類、亜硝酸塩、亜硫酸塩、チオ硫酸塩、ヒドロキシルアミン誘導体などを挙げることができる。これらの中では、硬化膜の着色、膜厚減少の観点から特にフェノール系酸化防止剤が好ましい。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
(Component K1) Antioxidant The photosensitive resin composition may contain (Component K1) an antioxidant.
(Component K1) As an antioxidant, a well-known antioxidant can be contained. By adding (component K1) antioxidant, coloring of the cured film can be prevented, or the film thickness reduction due to decomposition can be reduced, and the heat-resistant transparency is excellent.
Examples of such antioxidants include phosphorus antioxidants, hydrazides, hindered amine antioxidants, sulfur antioxidants, phenolic antioxidants, ascorbic acids, zinc sulfate, sugars, nitrites, sulfites. Examples thereof include salts, thiosulfates, and hydroxylamine derivatives. Among these, a phenolic antioxidant is particularly preferable from the viewpoint of coloring the cured film and reducing the film thickness. These may be used alone or in combination of two or more.

フェノール系酸化防止剤の市販品としては、例えば、アデカスタブAO−60、アデカスタブAO−80(以上、(株)ADEKA製)、イルガノックス1098(チバジャパン(株)製)が挙げられる。   As a commercial item of a phenolic antioxidant, ADK STAB AO-60, ADK STAB AO-80 (above, the product made from ADEKA), and Irganox 1098 (made by Ciba Japan Co., Ltd.) are mentioned, for example.

(成分K1)酸化防止剤の含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分に対して、0.1〜6重量%であることが好ましく、0.2〜5重量%であることがより好ましく、0.5〜4重量%であることが特に好ましい。この範囲にすることで、形成された膜の十分な透明性が得られ、かつ、パターン形成時の感度も良好となる。
また、酸化防止剤以外の添加剤として、“高分子添加剤の新展開((株)日刊工業新聞社)”に記載の各種紫外線吸収剤や、金属不活性化剤等を本発明の感光性樹脂組成物に添加してもよい。
The content of (Component K1) antioxidant is preferably 0.1 to 6% by weight, more preferably 0.2 to 5% by weight, based on the total solid content of the photosensitive resin composition. It is preferably 0.5 to 4% by weight. By setting it within this range, sufficient transparency of the formed film can be obtained, and the sensitivity at the time of pattern formation can be improved.
As additives other than antioxidants, various ultraviolet absorbers described in “New Development of Polymer Additives (Nikkan Kogyo Shimbun Co., Ltd.)”, metal deactivators, and the like are used in the present invention. You may add to a resin composition.

(成分L1)可塑剤
前記感光性樹脂組成物は、(成分L1)可塑剤を含有してもよい。
(成分L1)可塑剤としては、例えば、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジドデシルフタレート、ポリエチレングリコール、グリセリン、ジメチルグリセリンフタレート、酒石酸ジブチル、アジピン酸ジオクチル、トリアセチルグリセリンなどが挙げられる。
前記感光性樹脂組成物における(成分L1)可塑剤の含有量は、成分A1の含有量100重量部に対して、0.1〜30重量部であることが好ましく、1〜10重量部であることがより好ましい。
(Component L1) Plasticizer The photosensitive resin composition may contain (Component L1) a plasticizer.
(Component L1) Examples of the plasticizer include dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, didodecyl phthalate, polyethylene glycol, glycerin, dimethyl glycerin phthalate, dibutyl tartrate, dioctyl adipate, and triacetyl glycerin.
The content of the (component L1) plasticizer in the photosensitive resin composition is preferably 0.1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the component A1, and preferably 1 to 10 parts by weight. It is more preferable.

(成分M1)熱ラジカル発生剤
前記感光性樹脂組成物は、(成分M1)熱ラジカル発生剤を含んでいてもよく、前述の少なくとも1個のエチレン性不飽和二重結合を有する化合物のようなエチレン性不飽和化合物を含有する場合、(成分M1)熱ラジカル発生剤を含有することが好ましい。
熱ラジカル発生剤としては、公知の熱ラジカル発生剤を用いることができる。
熱ラジカル発生剤は、熱のエネルギーによってラジカルを発生し、重合性化合物の重合反応を開始又は促進させる化合物である。熱ラジカル発生剤を添加することによって、得られた硬化膜がより強靭になり、耐熱性、耐溶剤性が向上する場合がある。
好ましい熱ラジカル発生剤としては、芳香族ケトン類、オニウム塩化合物、有機過酸化物、チオ化合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、ケトオキシムエステル化合物、ボレート化合物、アジニウム化合物、メタロセン化合物、活性エステル化合物、炭素ハロゲン結合を有する化合物、アゾ系化合物、ビベンジル化合物等が挙げられる。
(成分M1)熱ラジカル発生剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用することも可能である。
前記感光性樹脂組成物における(成分M1)熱ラジカル発生剤の含有量は、膜物性向上の観点から、成分A1の含有量を100重量部としたとき、0.01〜50重量部が好ましく、0.1〜20重量部がより好ましく、0.5〜10重量部であることが最も好ましい。
(Component M1) Thermal radical generator The photosensitive resin composition may contain (Component M1) a thermal radical generator, such as a compound having at least one ethylenically unsaturated double bond as described above. When an ethylenically unsaturated compound is contained, it is preferable to contain (Component M1) a thermal radical generator.
As the thermal radical generator, a known thermal radical generator can be used.
The thermal radical generator is a compound that generates radicals by heat energy and initiates or accelerates the polymerization reaction of the polymerizable compound. By adding a thermal radical generator, the obtained cured film becomes tougher and heat resistance and solvent resistance may be improved.
Preferred thermal radical generators include aromatic ketones, onium salt compounds, organic peroxides, thio compounds, hexaarylbiimidazole compounds, ketoxime ester compounds, borate compounds, azinium compounds, metallocene compounds, active ester compounds, carbon Examples thereof include compounds having a halogen bond, azo compounds, and bibenzyl compounds.
(Component M1) A thermal radical generator may be used individually by 1 type, and it is also possible to use 2 or more types together.
The content of the (component M1) thermal radical generator in the photosensitive resin composition is preferably 0.01 to 50 parts by weight when the content of the component A1 is 100 parts by weight from the viewpoint of improving film properties. 0.1-20 weight part is more preferable, and it is most preferable that it is 0.5-10 weight part.

(成分N1)熱酸発生剤
本発明では、低温硬化での膜物性等を改良するために、(成分N1)熱酸発生剤を使用してもよい。
熱酸発生剤とは、熱により酸が発生する化合物であり、通常、熱分解点が130℃〜250℃、好ましくは150℃〜220℃の範囲の化合物であり、例えば、加熱によりスルホン酸、カルボン酸、ジスルホニルイミドなどの低求核性の酸を発生する化合物である。
発生酸としてはpKaが2以下と強い、スルホン酸や電子求引基の置換したアルキルカルボン酸又はアリールカルボン酸、同じく電子求引基の置換したジスルホニルイミドなどが好ましい。電子求引基としてはフッ素原子などのハロゲン原子、トリフルオロメチル基等のハロアルキル基、ニトロ基、シアノ基を挙げることができる。
(Component N1) Thermal acid generator In the present invention, (Component N1) a thermal acid generator may be used in order to improve film physical properties and the like in low-temperature curing.
The thermal acid generator is a compound that generates an acid by heat, and is usually a compound having a thermal decomposition point in the range of 130 ° C. to 250 ° C., preferably 150 ° C. to 220 ° C., for example, sulfonic acid, It is a compound that generates a low nucleophilic acid such as carboxylic acid or disulfonylimide.
As the generated acid, sulfonic acid, an alkylcarboxylic acid substituted with an electron withdrawing group or an arylcarboxylic acid having a strong pKa of 2 or less, and a disulfonylimide substituted with an electron withdrawing group are also preferable. Examples of the electron withdrawing group include a halogen atom such as a fluorine atom, a haloalkyl group such as a trifluoromethyl group, a nitro group, and a cyano group.

また、本発明においては露光光の照射によって実質的に酸を発生せず、熱によって酸を発生するスルホン酸エステルを使用することも好ましい。
露光光の照射によって実質的に酸を発生していないことは、化合物の露光前後でのIRスペクトル、NMRスペクトル測定により、スペクトルに変化がないことで判定することができる。
熱酸発生剤の分子量は、230〜1,000が好ましく、230〜800がより好ましい。
In the present invention, it is also preferable to use a sulfonic acid ester that does not substantially generate an acid by exposure to exposure light and generates an acid by heat.
The fact that acid is not substantially generated by exposure light exposure can be determined by no change in the spectrum by IR and NMR spectrum measurements before and after the exposure of the compound.
The molecular weight of the thermal acid generator is preferably 230 to 1,000, more preferably 230 to 800.

本発明で使用可能なスルホン酸エステルは、市販のものを用いてもよいし、公知の方法で合成したものを用いてもよい。スルホン酸エステルは、例えば、塩基性条件下、スルホニルクロリド又はスルホン酸無水物を対応する多価アルコールと反応させることにより合成することができる。
熱酸発生剤の感光性樹脂組成物への含有量は、成分A1の含有量100重量部に対し、0.5〜20重量部が好ましく、1〜15重量部が特に好ましい。
As the sulfonic acid ester usable in the present invention, a commercially available one may be used, or one synthesized by a known method may be used. The sulfonic acid ester can be synthesized, for example, by reacting a sulfonyl chloride or a sulfonic acid anhydride with a corresponding polyhydric alcohol under basic conditions.
The content of the thermal acid generator in the photosensitive resin composition is preferably 0.5 to 20 parts by weight, particularly preferably 1 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the component A1.

(成分O1)酸増殖剤
前記感光性樹脂組成物は、感度向上を目的に、(成分O1)酸増殖剤を用いることができる。本発明において用いる酸増殖剤は、酸触媒反応によって更に酸を発生して反応系内の酸濃度を上昇させることができる化合物であり、酸が存在しない状態では安定に存在する化合物である。このような化合物は、1回の反応で1つ以上の酸が増えるため、反応の進行に伴って加速的に反応が進むが、発生した酸自体が自己分解を誘起するため、ここで発生する酸の強度は、酸解離定数、pKaとして3以下であるのが好ましく、特に2以下であるのが好ましい。
酸増殖剤の具体例としては、特開平10−1508号公報の段落0203〜0223、特開平10−282642号公報の段落0016〜0055、及び、特表平9−512498号公報第39頁12行目〜第47頁2行目に記載の化合物を挙げることができる。
(Component O1) Acid Proliferator The photosensitive resin composition can use (Component O1) an acid multiplier for the purpose of improving sensitivity. The acid proliferating agent used in the present invention is a compound that can further generate an acid by an acid-catalyzed reaction to increase the acid concentration in the reaction system, and is a compound that exists stably in the absence of an acid. In such a compound, since one or more acids increase in one reaction, the reaction proceeds at an accelerated rate as the reaction proceeds. However, the generated acid itself induces self-decomposition, and is generated here. The acid strength is preferably 3 or less as an acid dissociation constant, pKa, and particularly preferably 2 or less.
Specific examples of the acid proliferating agent include paragraphs 0203 to 0223 of JP-A-10-1508, paragraphs 0016 to 0055 of JP-A-10-282642, and page 39, line 12 of JP-T 9-512498. Examples of the compounds described in the first to page 47, line 2 are listed.

本発明で用いることができる酸増殖剤としては、酸発生剤から発生した酸によって分解し、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、フェニルホスホン酸などのpKaが3以下の酸を発生させる化合物を挙げることができる。   Examples of the acid proliferating agent that can be used in the present invention include pKa such as dichloroacetic acid, trichloroacetic acid, methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, and phenylphosphonic acid, which are decomposed by acid generated from the acid generator Examples include compounds that generate 3 or less acids.

酸増殖剤の感光性樹脂組成物への含有量は、(成分B1)光酸発生剤100重量部に対して、10〜1,000重量部とするのが、露光部と未露光部の溶解コントラストの観点から好ましく、20〜500重量部とするのが更に好ましい。   The content of the acid multiplier in the photosensitive resin composition is 10 to 1,000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of (Component B1) photoacid generator. From the viewpoint of contrast, it is preferably 20 to 500 parts by weight.

前記第1の実施態様の感光性樹脂組成物は、化学増幅型のポジ型感光性樹脂組成物(化学増幅ポジ型感光性樹脂組成物)であることが特に好ましい。   The photosensitive resin composition of the first embodiment is particularly preferably a chemically amplified positive photosensitive resin composition (chemically amplified positive photosensitive resin composition).

感光性樹脂組成物の好ましい態様である第2の実施態様は、(成分A2)(a2−1)カルボキシ基又はフェノール性水酸基を有するモノマー単位と、(a2−2)エポキシ基及び/又はオキセタニル基を有するモノマー単位とを有する重合体、(成分B2)キノンジアジド化合物、並びに、(成分C2)溶剤、を含む感光性樹脂組成物である。
前記第2の実施態様の感光性樹脂組成物は、ポジ型感光性樹脂組成物であることが特に好ましい。
The second embodiment, which is a preferred embodiment of the photosensitive resin composition, includes (Component A2) (a2-1) a monomer unit having a carboxy group or a phenolic hydroxyl group, and (a2-2) an epoxy group and / or an oxetanyl group. It is the photosensitive resin composition containing the polymer which has a monomer unit which has, (Component B2) quinonediazide compound, and (Component C2) solvent.
The photosensitive resin composition of the second embodiment is particularly preferably a positive photosensitive resin composition.

(成分A2)モノマー単位(a2−1)とモノマー単位(a2−2)とを有する重合体
前記感光性樹脂組成物は、(成分A2)(a2−1)カルボキシ基又はフェノール性水酸基を有するモノマー単位と、(a2−2)エポキシ基及び/又はオキセタニル基を有するモノマー単位とを有する重合体を含有することが好ましい。
成分A2は、前述のモノマー単位(a1−1)を有しない重合体である。
モノマー単位(a2−1)は、モノマー単位(a1−1)の項で記載したカルボキシ基又はフェノール性水酸基を有するモノマー単位であることが好ましい。
モノマー単位(a2−2)は、前述のモノマー単位(a1−2)と同義であり、好ましい態様も同様である。
また、成分A2は、前述のモノマー単位(a1−3)、モノマー単位(a1−4)におけるフェノール性水酸基以外の水酸基を有するモノマー単位、モノマー単位(a1−5)を含んでいてもよい。
(Component A2) Polymer having monomer unit (a2-1) and monomer unit (a2-2) The photosensitive resin composition comprises (Component A2) (a2-1) a monomer having a carboxy group or a phenolic hydroxyl group. It is preferable to contain a polymer having a unit and (a2-2) a monomer unit having an epoxy group and / or an oxetanyl group.
Component A2 is a polymer having no monomer unit (a1-1) described above.
The monomer unit (a2-1) is preferably a monomer unit having a carboxy group or a phenolic hydroxyl group described in the section of the monomer unit (a1-1).
A monomer unit (a2-2) is synonymous with the above-mentioned monomer unit (a1-2), and its preferable aspect is also the same.
Component A2 may include the monomer unit (a1-3), a monomer unit having a hydroxyl group other than the phenolic hydroxyl group in the monomer unit (a1-4), and a monomer unit (a1-5).

前記感光性樹脂組成物中における成分A2の含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分に対して、20〜99重量%であることが好ましく、40〜97重量%であることがより好ましく、60〜95重量%であることが更に好ましい。含有量がこの範囲であると、現像した際のパターン形成性が良好となる。
なお、前記感光性樹脂組成物中では、本発明の効果を妨げない範囲で成分A2以外の樹脂を併用してもよい。ただし、成分A2以外の樹脂の含有量は、現像性の観点から成分A2の含有量より少ない方が好ましい。
The content of component A2 in the photosensitive resin composition is preferably 20 to 99% by weight, more preferably 40 to 97% by weight, based on the total solid content of the photosensitive resin composition. 60 to 95% by weight is more preferable. When the content is within this range, the pattern formability upon development is good.
In addition, in the said photosensitive resin composition, you may use together resin other than component A2 in the range which does not prevent the effect of this invention. However, the content of the resin other than the component A2 is preferably smaller than the content of the component A2 from the viewpoint of developability.

(成分B2)キノンジアジド化合物
前記感光性樹脂組成物は、(成分B2)キノンジアジド化合物を含有することが好ましい。
成分B2は、1,2−キノンジアジド化合物であることが好ましい。
キノンジアジド化合物は紫外線等の放射線の照射によりカルボン酸を生成する機能を有するキノンジアジド化合物であり、例えば、1,2−ベンゾキノンジアジドスルホン酸エステル、1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル、1,2−ベンゾキノンジアジドスルホン酸アミド及び1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸アミド等を挙げることができる。
また、成分B2としては、特開2003−307847の018段落〜024段落に記載のものを使用することができる。
(Component B2) Quinonediazide compound The photosensitive resin composition preferably contains (Component B2) a quinonediazide compound.
Component B2 is preferably a 1,2-quinonediazide compound.
The quinonediazide compound is a quinonediazide compound having a function of generating a carboxylic acid upon irradiation with radiation such as ultraviolet rays. For example, 1,2-benzoquinonediazidesulfonate, 1,2-naphthoquinonediazidesulfonate, 1,2-benzoate Examples thereof include quinone diazide sulfonic acid amide and 1,2-naphthoquinone diazide sulfonic acid amide.
Further, as the component B2, those described in paragraphs 018 to 024 of JP-A No. 2003-307847 can be used.

(成分C2)溶剤
前記感光性樹脂組成物は、(成分C2)溶剤を含有することが好ましい。
前記感光性樹脂組成物における(成分C2)溶剤の含有量は、成分A2の含有量100重量部当たり、50〜3,000重量部であることが好ましく、100〜2,000重量部であることがより好ましく、150〜1,500重量部であることが更に好ましい。
成分C2は、前述の成分C1と同義であり、好ましい態様も同様である。
(Component C2) Solvent The photosensitive resin composition preferably contains (Component C2) a solvent.
The content of the (component C2) solvent in the photosensitive resin composition is preferably 50 to 3,000 parts by weight, preferably 100 to 2,000 parts by weight per 100 parts by weight of the component A2. Is more preferable, and it is still more preferable that it is 150-1,500 weight part.
Component C2 has the same meaning as Component C1 described above, and the preferred embodiment is also the same.

<その他の成分>
前記第2の実施態様における感光性樹脂組成物は、前記成分A2〜成分C2以外のその他の成分を含有してもよい。
その他の成分としては、前述した成分D1〜成分O1、紫外線吸収剤、増粘剤、及び、有機又は無機の沈殿防止剤が例示できる。
<Other ingredients>
The photosensitive resin composition in the second embodiment may contain other components other than the components A2 to C2.
Examples of other components include the components D1 to O1, the ultraviolet absorber, the thickener, and the organic or inorganic precipitation inhibitor.

感光性樹脂組成物の好ましい態様である第3の実施態様は、(成分A3)カルボキシ基又はフェノール性水酸基を有する重合体、(成分B3)光重合開始剤、(成分C3)溶剤、並びに、(成分D3)重合性単量体、を含む感光性樹脂組成物である。
前記第3の実施態様の感光性樹脂組成物は、ネガ型感光性樹脂組成物であることが特に好ましい。
A third embodiment, which is a preferred embodiment of the photosensitive resin composition, includes (Component A3) a polymer having a carboxy group or a phenolic hydroxyl group, (Component B3) a photopolymerization initiator, (Component C3) a solvent, and ( Component D3) is a photosensitive resin composition containing a polymerizable monomer.
The photosensitive resin composition of the third embodiment is particularly preferably a negative photosensitive resin composition.

(成分A3)カルボキシ基又はフェノール性水酸基を有する重合体
前記感光性樹脂組成物は、(成分A3)カルボキシ基又はフェノール性水酸基を有する重合体を含有することが好ましい。
成分A3は、前述のモノマー単位(a1−1)を有しない重合体である。
成分A3におけるカルボキシ基又はフェノール性水酸基を有するモノマー単位(a3−1)としては、前記モノマー単位(a1−1)において前述したカルボキシ基を有するモノマー単位又はフェノール性水酸基を有するモノマー単位であることが好ましい。
また、成分A3は、前述のモノマー単位(a1−2)、モノマー単位(a1−3)、モノマー単位(a1−4)におけるフェノール性水酸基以外の水酸基を有するモノマー単位、モノマー単位(a1−5)を含んでいても良い。
(Component A3) Polymer having a carboxy group or a phenolic hydroxyl group The photosensitive resin composition preferably contains (Component A3) a polymer having a carboxy group or a phenolic hydroxyl group.
Component A3 is a polymer having no monomer unit (a1-1) described above.
The monomer unit (a3-1) having a carboxy group or a phenolic hydroxyl group in Component A3 is a monomer unit having a carboxy group or a monomer unit having a phenolic hydroxyl group described above in the monomer unit (a1-1). preferable.
Component A3 includes the monomer unit (a1-2), monomer unit (a1-3), monomer unit having a hydroxyl group other than the phenolic hydroxyl group in the monomer unit (a1-4), and monomer unit (a1-5). May be included.

前記感光性樹脂組成物中における成分A3の含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分に対して、20〜95重量%であることが好ましく、25〜80重量%であることがより好ましく、30〜50重量%であることが更に好ましい。含有量がこの範囲であると、現像した際のパターン形成性が良好となる。
なお、前記感光性樹脂組成物中では、本発明の効果を妨げない範囲で成分A3以外の樹脂を併用してもよい。ただし、成分A3以外の樹脂の含有量は、現像性の観点から成分A3の含有量より少ない方が好ましい。
The content of Component A3 in the photosensitive resin composition is preferably 20 to 95% by weight, more preferably 25 to 80% by weight, based on the total solid content of the photosensitive resin composition. 30 to 50% by weight is more preferable. When the content is within this range, the pattern formability upon development is good.
In addition, in the said photosensitive resin composition, you may use resin other than component A3 together in the range which does not prevent the effect of this invention. However, the content of the resin other than the component A3 is preferably smaller than the content of the component A3 from the viewpoint of developability.

(成分B3)光重合開始剤
前記感光性樹脂組成物は、(成分B3)光重合開始剤を含有することが好ましい。
光重合開始剤とは、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、X線等の放射線の照射より、(成分D3)重合性単量体の重合を開始しうるラジカル種を発生することができる化合物である。
このような光重合発生剤としては、例えば、オキシムエステル系化合物、イミダゾール系化合物、ベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、α−ジケトン系化合物、多核キノン系化合物、キサントン系化合物、ジアゾ系化合物等の光ラジカル重合開始剤を好ましく挙げることができる。
成分B3は、1種単独で使用しても、2種以上を混合して使用してもよい。
また、成分B3としては、オキシムエステル系化合物が好ましい。
(成分B3)光重合開始剤の含有量は、重合性単量体100重量部に対して、0.01〜80重量部であることが好ましく、1〜60重量部であることがより好ましい。
(Component B3) Photopolymerization Initiator The photosensitive resin composition preferably contains (Component B3) a photopolymerization initiator.
The photopolymerization initiator can generate radical species capable of initiating polymerization of (Component D3) polymerizable monomer by irradiation with radiation such as visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, electron beam, and X-ray. A compound.
Examples of such photopolymerization generators include light such as oxime ester compounds, imidazole compounds, benzoin compounds, benzophenone compounds, α-diketone compounds, polynuclear quinone compounds, xanthone compounds, diazo compounds, and the like. Preferable examples include radical polymerization initiators.
Component B3 may be used alone or in combination of two or more.
Moreover, as component B3, an oxime ester type compound is preferable.
(Component B3) The content of the photopolymerization initiator is preferably 0.01 to 80 parts by weight and more preferably 1 to 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymerizable monomer.

(成分C3)溶剤
前記感光性樹脂組成物は、(成分C3)溶剤を含有することが好ましい。
前記感光性樹脂組成物における(成分C3)溶剤の含有量は、成分A3の含有量100重量部当たり、50〜3,000重量部であることが好ましく、100〜2,000重量部であることがより好ましく、150〜1,500重量部であることが更に好ましい。
成分C3は、前述の成分C1と同義であり、好ましい態様も同様である。
(Component C3) Solvent The photosensitive resin composition preferably contains (Component C3) a solvent.
The content of the (component C3) solvent in the photosensitive resin composition is preferably 50 to 3,000 parts by weight and 100 to 2,000 parts by weight per 100 parts by weight of the component A3. Is more preferable, and it is still more preferable that it is 150-1,500 weight part.
Component C3 has the same meaning as Component C1 described above, and the preferred embodiment is also the same.

(成分D3)重合性単量体、
前記感光性樹脂組成物は、(成分D3)重合性単量体を含有することが好ましい。
本発明における重合性単量体とは、重合可能なエチレン性不飽和結合を有していれば、特に制限はないが、重合可能なエチレン性不飽和結合を2個以上有し、(成分B3)光重合開始剤に放射線を照射したとき発生するラジカル種によって重合しうる単量体であることが好ましい。
このような多官能性単量体としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルキレングリコールのジアクリレート又はジメタクリレート類;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコールのジアクリレートまたはジメタクリレート類;グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等の三価以上の多価アルコールのポリアクリレート又はポリメタクリレート類や、それらのジカルボン酸変性物;ポリエステル、ウレタン樹脂、アルキド樹脂、シリコーン樹脂、スピラン樹脂等のオリゴアクリレート又はオリゴメタクリレート類;両末端ヒドロキシポリ−1,3−ブタジエン、両末端ヒドロキシポリイソプレン、両末端ヒドロキシポリカプロラクトン等の両末端ヒドロキシル化重合体のジアクリレート又はジメタクリレート類のほか、トリスアクリロイルオキシエチルフォスフェート、トリスメタクリロイルオキシエチルフォスフェート等を挙げることができる。
これらの多官能性単量体のうち、三価以上の多価アルコールのポリアクリレート又はポリメタクリレート類が好ましく、具体的には、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メタクリレート、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トリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、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ペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、こはく酸変性ペンタエリスリトールトリアクリレート、こはく酸変性ペンタエリスリトールトリメタクリレート等を挙げることができ、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートが特に好ましい。
成分D3の含有量は、成分A3の含有量100重量部に対して、50〜300重量部であることが好ましく、80〜200重量部であることがより好ましい。
(Component D3) polymerizable monomer,
The photosensitive resin composition preferably contains (Component D3) a polymerizable monomer.
The polymerizable monomer in the present invention is not particularly limited as long as it has a polymerizable ethylenically unsaturated bond, but has two or more polymerizable ethylenically unsaturated bonds (component B3 It is preferably a monomer that can be polymerized by radical species generated when the photopolymerization initiator is irradiated with radiation.
Examples of such polyfunctional monomers include diacrylates or dimethacrylates of alkylene glycols such as ethylene glycol and propylene glycol; diacrylates or dimethacrylates of polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol; glycerin. , Polyacrylates or polymethacrylates of trihydric or higher polyhydric alcohols such as trimethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol, etc., and their dicarboxylic acid modified products; polyester, urethane resin, alkyd resin, silicone resin, spirane resin, etc. Oligoacrylates or oligomethacrylates of: both ends hydroxypoly-1,3-butadiene, both ends hydroxypolyisoprene, both ends hydroxypolycapro Other diacrylates or dimethacrylates of both-terminal hydroxylated polymers such as lactone, can be mentioned tris acryloyloxyethyl phosphate, tris methacryloyloxyethyl phosphate and the like.
Of these polyfunctional monomers, polyacrylates or polymethacrylates of trihydric or higher polyhydric alcohols are preferred, and specifically, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, pentaerythritol triacrylate, Pentaerythritol trimethacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol pentamethacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol hexamethacrylate, succinic acid modified pentaerythritol triacrylate, succinic acid modified Examples include pentaerythritol trimethacrylate and the like, trimethylo Le propane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate is particularly preferred.
The content of Component D3 is preferably 50 to 300 parts by weight, and more preferably 80 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of Component A3.

<その他の成分>
前記第3の実施態様における感光性樹脂組成物は、前記成分A3〜成分D3以外のその他の成分を含有してもよい。
その他の成分としては、前述した成分E1〜成分O1、紫外線吸収剤、増粘剤、及び、有機又は無機の沈殿防止剤が例示できる。
<Other ingredients>
The photosensitive resin composition in the third embodiment may contain components other than the components A3 to D3.
Examples of the other components include the above-described components E1 to O1, ultraviolet absorbers, thickeners, and organic or inorganic precipitation inhibitors.

次に、実施例により本発明を更に具体的に説明する。ただし、本発明は、これらの実施例によって限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」、「%」は重量基準である。   Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples. Unless otherwise specified, “part” and “%” are based on weight.

以下の合成例において、以下の略号はそれぞれ以下の化合物を表す。
V−65:2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)
GMA:グリシジルメタクリレート
PGMEA:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
In the following synthesis examples, the following abbreviations represent the following compounds, respectively.
V-65: 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile)
GMA: Glycidyl methacrylate PGMEA: Propylene glycol monomethyl ether acetate

<重合体A−1の合成>
エチルビニルエーテル144.2部(2モル当量)にフェノチアジン0.5部を添加し、反応系中を10℃以下に冷却しながらメタクリル酸86.1部(1モル当量)を滴下後、室温(25℃)で4時間撹拌した。p−トルエンスルホン酸ピリジニウム5.0部を添加後、室温で2時間撹拌し、一夜室温放置した。反応液に炭酸水素ナトリウム5部及び硫酸ナトリウム5部を添加し、室温で1時間撹拌し、不溶物を濾過後40℃以下で減圧濃縮し、残渣の黄色油状物を減圧蒸留して沸点(bp.)43〜45℃/7mmHg留分のメタクリル酸1−エトキシエチル134.0部を無色油状物として得た。
得られたメタクリル酸1−エトキシエチル(66.41部(0.4モル当量))、メタクリル酸(6.9部(0.10モル当量))、グリシジルメタクリレート(GMA)(49.75部(0.35モル当量))、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル(19.52部、(0.15モル等量))及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)(132.5部)の混合溶液を窒素気流下、70℃に加熱した。この混合溶液を撹拌しながら、ラジカル重合開始剤V−65(2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、和光純薬工業(株)製、12.0部)及びPGMEA(100.0部)の混合溶液を3.5時間かけて滴下した。滴下が終了してから、70℃で4時間反応させることにより共重合体A−1のPGMEA溶液(固形分濃度:40重量%)を得た。得られた共重合体A−1のゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定した重量平均分子量(Mw)は、12,000であった。
<Synthesis of Polymer A-1>
To 144.2 parts (2 molar equivalents) of ethyl vinyl ether, 0.5 part of phenothiazine was added, and 86.1 parts (1 molar equivalent) of methacrylic acid was added dropwise while cooling the reaction system to 10 ° C. or lower. ) For 4 hours. After adding 5.0 parts of pyridinium p-toluenesulfonate, the mixture was stirred at room temperature for 2 hours and allowed to stand overnight at room temperature. To the reaction solution, 5 parts of sodium bicarbonate and 5 parts of sodium sulfate were added, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. Insoluble matter was filtered and concentrated under reduced pressure at 40 ° C. or lower, and the yellow oily residue was distilled under reduced pressure to obtain a boiling point (bp .) 134.0 parts of 1-ethoxyethyl methacrylate in the 43-45 ° C./7 mmHg fraction were obtained as a colorless oil.
1-Ethoxyethyl methacrylate (66.41 parts (0.4 molar equivalent)), methacrylic acid (6.9 parts (0.10 molar equivalent)), glycidyl methacrylate (GMA) (49.75 parts ( 0.35 molar equivalent)), 2-hydroxyethyl methacrylate (19.52 parts, (0.15 molar equivalent)) and propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) (132.5 parts) in a nitrogen stream Under heating to 70 ° C. While stirring this mixed solution, radical polymerization initiator V-65 (2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 12.0 parts) and PGMEA (100 0.0 part) was added dropwise over 3.5 hours. After completion of the dropwise addition, a PGMEA solution of copolymer A-1 (solid content concentration: 40% by weight) was obtained by reacting at 70 ° C. for 4 hours. The weight average molecular weight (Mw) measured by gel permeation chromatography (GPC) of the obtained copolymer A-1 was 12,000.

<重合体A−2〜A−7の合成>
重合体A−1の合成で使用した各モノマーを表1に記載の各モノマー単位を形成するモノマーに変更し、各モノマー単位を形成するモノマーの使用量を表1に記載のものに変更した以外は、重合体A−1の合成と同様にして、重合体A−2〜A−7をそれぞれ合成した。ラジカル重合開始剤V−65の添加量は、表1に記載の分子量となるようにそれぞれ調整した。
<Synthesis of Polymers A-2 to A-7>
Each monomer used in the synthesis of polymer A-1 was changed to a monomer that forms each monomer unit shown in Table 1, and the amount of the monomer that forms each monomer unit was changed to that shown in Table 1 Respectively synthesized polymers A-2 to A-7 in the same manner as the synthesis of polymer A-1. The amount of radical polymerization initiator V-65 added was adjusted so as to have the molecular weight shown in Table 1.

Figure 2012189875
Figure 2012189875

なお、表1に記載の量は、モル比であり、種類欄に記載の各モノマー由来のモノマー単位の共重合比を表す。また、表1中「−」はそのモノマー単位を使用していないことを示す。
また、表1中の略号は以下の通りである。
MAEVE:メタクリル酸1−エトキシエチル
MATHF:メタクリル酸テトラヒドロフラン−2−イル
GMA:グリシジルメタクリレート
OXE:メタクリル酸(3−エチルオキセタン−3−イル)メチル(大阪有機化学工業(株)製)
St:スチレン
DCPM:メタクリル酸ジシクロペンタニル
HEMA:メタクリル酸2−ヒドロキシエチル
MAA:メタクリル酸
HS:p−ヒドロキシスチレン
n−BMA:n−ブチルメタクリレート
HS−EVE:下記化合物(4−(1−エトキシ)エトキシスチレン)
BVGE:ビニルベンジルグリシジルエーテル
In addition, the quantity described in Table 1 is a molar ratio, and represents a copolymerization ratio of monomer units derived from each monomer described in the type column. In Table 1, “-” indicates that the monomer unit is not used.
Abbreviations in Table 1 are as follows.
MAEVE: 1-ethoxyethyl methacrylate MATHF: tetrahydrofuran-2-yl methacrylate GMA: glycidyl methacrylate OXE: methacrylic acid (3-ethyloxetane-3-yl) methyl (manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.)
St: styrene DCPM: dicyclopentanyl methacrylate HEMA: 2-hydroxyethyl methacrylate MAA: methacrylic acid HS: p-hydroxystyrene n-BMA: n-butyl methacrylate HS-EVE: the following compound (4- (1-ethoxy ) Ethoxystyrene)
BVGE: Vinyl benzyl glycidyl ether

Figure 2012189875
Figure 2012189875

(感光性樹脂組成物の調製)
下記表2に示す各成分を混合して均一な溶液とした後、0.1μmのポアサイズを有するエチレン製フィルタを用いてろ過して、感光性樹脂組成物をそれぞれ調製した。得られた感光性樹脂組成物1〜9(組成物1〜9)を使用し、以下の評価をそれぞれ行った。評価結果を表3及び表4に示す。
(Preparation of photosensitive resin composition)
Each component shown in Table 2 below was mixed to obtain a uniform solution, and then filtered using an ethylene filter having a pore size of 0.1 μm to prepare a photosensitive resin composition. Using the obtained photosensitive resin compositions 1 to 9 (compositions 1 to 9), the following evaluations were performed. The evaluation results are shown in Tables 3 and 4.

Figure 2012189875
Figure 2012189875

なお、表2中の略号は以下の通りである。
B−1:CGI1397(下記化合物、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
B−2:α−(p−トルエンスルホニルオキシイミノ)フェニルアセトニトリル(合成方法は、下記に示したとおりである。)
B−3:下記合成方法により合成したオキシムスルホネート化合物
B−4:4,7−ジ−n−ブトキシ−1−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート
B−5:2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン(1モル)と、1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸クロリド(2モル)との縮合物(2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン−1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステル)
B−6:IRGACURE OXE 02(BASF社製、オキシムエステル型ラジカル重合開始剤)
C−1:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
D−1:ニカラック MW−100LM((株)三和ケミカル製)
D−2:デュラネート MF−K60X(ブロックイソシアネート系架橋剤、活性メチレン保護多官能型、旭化成ケミカルズ(株)製)
D−3:カヤラッドDPHA(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、日本化薬(株)製)
E−1:EPICLON EXA−4816(DIC(株)製、エポキシ当量:403g/eq))
E−2:JER157S65(三菱化学(株)製、エポキシ当量:200〜220g/eq)
F−1:9,10−ジブトキシアントラセン(DBA)
H−1:3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(KBM−403、信越化学工業(株)製)
I−1:1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン
I−2:トリフェニルイミダゾール
J−1:下記に示す化合物W−3
In addition, the symbol in Table 2 is as follows.
B-1: CGI 1397 (the following compound, manufactured by Ciba Specialty Chemicals)
B-2: α- (p-Toluenesulfonyloxyimino) phenylacetonitrile (the synthesis method is as shown below)
B-3: Oxime sulfonate compound synthesized by the following synthesis method B-4: 4,7-di-n-butoxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate B-5: 2,3,4,4′- Condensation product of tetrahydroxybenzophenone (1 mol) and 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid chloride (2 mol) (2,3,4,4′-tetrahydroxybenzophenone-1,2-naphthoquinonediazide- 4-sulfonic acid ester)
B-6: IRGACURE OXE 02 (manufactured by BASF, oxime ester type radical polymerization initiator)
C-1: Propylene glycol monomethyl ether acetate D-1: Nicalac MW-100LM (manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.)
D-2: Duranate MF-K60X (block isocyanate-based crosslinking agent, active methylene-protected polyfunctional type, manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation)
D-3: Kayalad DPHA (dipentaerythritol hexaacrylate, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
E-1: EPICLON EXA-4816 (manufactured by DIC Corporation, epoxy equivalent: 403 g / eq))
E-2: JER157S65 (Mitsubishi Chemical Corporation, epoxy equivalent: 200 to 220 g / eq)
F-1: 9,10-Dibutoxyanthracene (DBA)
H-1: 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane (KBM-403, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
I-1: 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene I-2: Triphenylimidazole J-1: Compound W-3 shown below

Figure 2012189875
Figure 2012189875

Figure 2012189875
Figure 2012189875

Figure 2012189875
Figure 2012189875

Figure 2012189875
Figure 2012189875

<B−2の合成法>
特表2002−528451号公報の段落0108に記載の方法にしたがって、α−(p−トルエンスルホニルオキシイミノ)フェニルアセトニトリルを合成した。
<Synthesis Method of B-2>
Α- (p-toluenesulfonyloxyimino) phenylacetonitrile was synthesized according to the method described in paragraph 0108 of JP-T-2002-528451.

<B−3の合成法>
2−ナフトール(10g)、クロロベンゼン(30mL)の懸濁溶液に塩化アルミニウム(10.6g)、2−クロロプロピオニルクロリド(10.1g)を添加し、混合液を40℃に加熱して2時間反応させた。氷冷下、反応液に4NHCl水溶液(60mL)を滴下し、酢酸エチル(50mL)を添加して分液した。有機層に炭酸カリウム(19.2g)を加え、40℃で1時間反応させた後、2NHCl水溶液(60mL)を添加して分液し、有機層を濃縮後、結晶をジイソプロピルエーテル(10mL)でリスラリーし、ろ過、乾燥してケトン化合物(6.5g)を得た。
得られたケトン化合物(3.0g)、メタノール(30mL)の懸濁溶液に酢酸(7.3g)、50%ヒドロキシルアミン水溶液(8.0g)を添加し、加熱還流した。放冷後、水(50mL)を加え、析出した結晶をろ過、冷メタノール洗浄後、乾燥してオキシム化合物(2.4g)を得た。
得られたオキシム化合物(1.8g)をアセトン(20mL)に溶解させ、氷冷下トリエチルアミン(1.5g)、p−トルエンスルホニルクロリド(2.4g)を添加し、室温に昇温して1時間反応させた。反応液に水(50mL)を添加し、析出した結晶をろ過後、メタノール(20mL)でリスラリーし、ろ過、乾燥してB−3(2.3g)を得た。
なお、B−3の1H−NMRスペクトル(300MHz、CDCl3)は、δ=8.3(d,1H),8.0(d,2H),7.9(d,1H),7.8(d,1H),7.6(dd,1H),7.4(dd,1H)7.3(d,2H),7.1(d.1H),5.6(q,1H),2.4(s,3H),1.7(d,3H)であった。
<Synthesis Method of B-3>
Aluminum chloride (10.6 g) and 2-chloropropionyl chloride (10.1 g) were added to a suspension of 2-naphthol (10 g) and chlorobenzene (30 mL), and the mixture was heated to 40 ° C. for 2 hours. I let you. Under ice-cooling, 4N HCl aqueous solution (60 mL) was added dropwise to the reaction solution, and ethyl acetate (50 mL) was added for liquid separation. Potassium carbonate (19.2 g) was added to the organic layer, reacted at 40 ° C. for 1 hour, 2N HCl aqueous solution (60 mL) was added and separated, and the organic layer was concentrated, and the crystals were diluted with diisopropyl ether (10 mL). The slurry was reslurried, filtered and dried to obtain a ketone compound (6.5 g).
Acetic acid (7.3 g) and 50% aqueous hydroxylamine solution (8.0 g) were added to a suspension of the obtained ketone compound (3.0 g) and methanol (30 mL), and the mixture was heated to reflux. After allowing to cool, water (50 mL) was added, and the precipitated crystals were filtered, washed with cold methanol, and dried to obtain an oxime compound (2.4 g).
The obtained oxime compound (1.8 g) was dissolved in acetone (20 mL), triethylamine (1.5 g) and p-toluenesulfonyl chloride (2.4 g) were added under ice cooling, and the temperature was raised to room temperature. Reacted for hours. Water (50 mL) was added to the reaction solution, and the precipitated crystals were filtered, reslurried with methanol (20 mL), filtered and dried to obtain B-3 (2.3 g).
In addition, the 1 H-NMR spectrum (300 MHz, CDCl 3 ) of B-3 is δ = 8.3 (d, 1H), 8.0 (d, 2H), 7.9 (d, 1H), 7. 8 (d, 1H), 7.6 (dd, 1H), 7.4 (dd, 1H) 7.3 (d, 2H), 7.1 (d.1H), 5.6 (q, 1H) , 2.4 (s, 3H), 1.7 (d, 3H).

(1)感度の評価 (第1の態様、第2の態様)(組成物1〜8)
シリコン酸化膜を有するシリコンウエハ上に感光性樹脂組成物をスリット塗布した後、90℃で120秒間ホットプレート上においてプリベークして膜厚15μmの塗膜を形成した。
次に、i線ステッパー(キヤノン(株)製FPA−3000i5+)を用いて、所定のマスクを介して露光した。2.38%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液により23℃で90秒間液盛り法により現像し、更に超純水で45秒間リンスした。これらの操作により20μmのラインアンドスペースを1:1で解像する時の最適露光量(Eopt)を感度とした。
1:Eoptが100mJ/cm2未満
2:Eoptが100mJ/cm2以上300mJ/cm2未満
3:Eoptが300mJ/cm2以上
高感度の方が好ましく、1又は2が実用範囲である。
(1) Evaluation of sensitivity (First aspect, second aspect) (Compositions 1 to 8)
A photosensitive resin composition was slit coated on a silicon wafer having a silicon oxide film, and then prebaked on a hot plate at 90 ° C. for 120 seconds to form a coating film having a thickness of 15 μm.
Next, it exposed through the predetermined | prescribed mask using i line | wire stepper (Canon Co., Ltd. product FPA-3000i5 <+> ). Development was carried out with a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. for 90 seconds, followed by rinsing with ultrapure water for 45 seconds. By these operations, the optimum exposure amount (Eopt) when resolving 20 μm line and space at 1: 1 was defined as sensitivity.
1: Eopt is less than 100 mJ / cm 2 2: Eopt is 100 mJ / cm 2 or more and less than 300 mJ / cm 2 3: Eopt is 300 mJ / cm 2 or more High sensitivity is preferable, and 1 or 2 is a practical range.

(1’)感度の評価 (第3の態様)(組成物9)
ネガ型の感光性樹脂組成物である組成物9について、上記(1)と同様の条件で20μmのラインアンドスペースを1:1で解像する時の最適露光量を測定した。最適露光量の測定結果は、50mJ/cm2であった。
(1 ') Evaluation of sensitivity (Third aspect) (Composition 9)
For composition 9, which is a negative photosensitive resin composition, the optimum exposure dose when resolving 20 μm line and space at 1: 1 was measured under the same conditions as in (1) above. The measurement result of the optimum exposure dose was 50 mJ / cm 2 .

Figure 2012189875
Figure 2012189875

光酸発生剤として、オキシムスルホネート化合物を使用した場合は、高感度であることが分かった。   It was found that when an oxime sulfonate compound was used as the photoacid generator, the sensitivity was high.

(2)樹脂パターン作製及び評価
シリコン酸化膜を有するシリコンウエハ上に、感光性樹脂組成物をスリット塗布した。
次に90℃で120秒間ホットプレート上において溶媒除去して膜厚15μmの塗膜を形成した。
次に、i線ステッパー(キヤノン(株)製FPA−3000i5+)を用いて、所定のマスクを介して最適露光量露光した。
次に2.38重量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液により23℃で90秒間液盛り法により現像し、更に超純水で45秒間リンスした。
次に超高圧水銀灯を用いて、パターン全体を300mJ/cm2全面露光した。
次に下記いずれか条件でプラズマ処理を行った。
(2) Resin pattern preparation and evaluation The photosensitive resin composition was slit-coated on the silicon wafer which has a silicon oxide film.
Next, the solvent was removed on a hot plate at 90 ° C. for 120 seconds to form a coating film having a thickness of 15 μm.
Next, an optimum exposure exposure was performed through a predetermined mask using an i-line stepper (FPA-3000i5 + manufactured by Canon Inc.).
Next, the resist film was developed with a 2.38 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. for 90 seconds and rinsed with ultrapure water for 45 seconds.
Next, the entire pattern was exposed to an entire surface of 300 mJ / cm 2 using an ultrahigh pressure mercury lamp.
Next, plasma treatment was performed under any of the following conditions.

<1>減圧プラズマ
(株)日立ハイテクノロジーズ製のドライエッチング装置「U−621」を用い、各設定条件は、ガス圧は4Pa、ガス種、ガス流量はCF4ガス(四弗化メタン) 25ml/min、Arガス 1,000ml/minとした。また、ソ−スバイアスは300W、アンテナバイアスは300W、ウェハバイアスは200Wとし、ドライエッチング処理時間は30秒とした。
また、newview7300(zygo社製)により、プラズマ処理前後での膜厚変化を測定した。
<1> Reduced pressure plasma Using a dry etching apparatus “U-621” manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, each setting condition is a gas pressure of 4 Pa, a gas type, and a gas flow rate of CF 4 gas (tetrafluoromethane) 25 ml. / Min, Ar gas 1,000 ml / min. The source bias was 300 W, the antenna bias was 300 W, the wafer bias was 200 W, and the dry etching processing time was 30 seconds.
Moreover, the film thickness change before and behind plasma processing was measured by newview7300 (made by zygo).

<2>大気圧プラズマ
特開平7−111195号公報の図1記載の大気圧プラズマ装置を用いて、ドライエッチング処理を行った。条件として、導入ガスは不活性ガスとしてアルゴンガス、更にグロー放電を安定化させるためにプロパンガスを混合した。混合の割合はアルゴンガス60L/分に対しプロパンガス2.4L/分である。この混合ガスで完全に空気を置換した後、CF4ガスを18L/分の割合で導入し、上下電極間に500Vの高周波電圧を印加した。なお、周波数は13.5MHz、ドライエッチング処理時間は15秒とした。
また、newview7300(zygo社製)により、プラズマ処理前後での膜厚変化を測定した。
<2> Atmospheric pressure plasma Using the atmospheric pressure plasma apparatus shown in FIG. 1 of JP-A-7-1111195, dry etching treatment was performed. As conditions, the introduced gas was mixed with argon gas as an inert gas, and further propane gas was mixed to stabilize glow discharge. The mixing rate is 2.4 L / min of propane gas with respect to 60 L / min of argon gas. After completely replacing the air with this mixed gas, CF 4 gas was introduced at a rate of 18 L / min, and a high frequency voltage of 500 V was applied between the upper and lower electrodes. The frequency was 13.5 MHz and the dry etching treatment time was 15 seconds.
Moreover, the film thickness change before and behind plasma processing was measured by newview7300 (made by zygo).

プラズマ処理後、230℃で60分間熱処理して樹脂パターンを作製した。   After the plasma treatment, a resin pattern was produced by heat treatment at 230 ° C. for 60 minutes.

−テーパー角の評価−
作製したライン&スペースパターンの断面を走査型電子顕微鏡(SEM)にて観察し、テーパー角を測定した。
評価点1〜3までが実用可能で問題ないレベルと判定される。形状のイメージを図1に示す。
1:ライン断面のテーパー角が80°以上90°以下
2:ライン断面のテーパー角が75°以上80°未満
3:ライン断面のテーパー角が70°以上75°未満
4:ライン断面のテーパー角が60°以上70°未満
5:ライン断面のテーパー角が60°未満
-Evaluation of taper angle-
The cross section of the produced line & space pattern was observed with a scanning electron microscope (SEM), and the taper angle was measured.
Evaluation points 1 to 3 are determined to be practically acceptable levels. An image of the shape is shown in FIG.
1: The taper angle of the line section is 80 ° or more and 90 ° or less 2: The taper angle of the line section is 75 ° or more and less than 80 ° 3: The taper angle of the line section is 70 ° or more and less than 75 ° 4: The taper angle of the line section is 60 ° or more and less than 70 ° 5: The taper angle of the line section is less than 60 °

−パターン上端の矩形性の評価−
更に、前記(2)で作製した樹脂パターンの上端(一例としては図2における14)の矩形性を評価した。上端が矩形(角ばっている)であるほうが好ましい。なお、形状のイメージを図3に示す。
1:上端が鋭く角ばっている。
2:上端が角ばっているが、エッジ先端部分がわずかに丸みを帯びている。
3:上端が角ばっておらず、丸みを帯びていた。
−Evaluation of rectangularity at the top of the pattern−
Furthermore, the rectangularity of the upper end (14 in FIG. 2 as an example) of the resin pattern produced in the above (2) was evaluated. It is preferable that the upper end is rectangular (rounded). An image of the shape is shown in FIG.
1: The upper end is sharp and square.
2: The upper end is square, but the edge tip is slightly rounded.
3: The upper end was not rounded and rounded.

−パターン下端の矩形性の評価−
更に、前記(2)で作製した樹脂パターンの下端(基板との接点、一例としては図2における16)の矩形性を評価した。上端が矩形(角ばっている)であるほうが好ましい。なお、形状のイメージを図3に示す。
1:下端が鋭く角ばっている。具体的には、実施例1の状態が挙げられる。
2:下端が角ばっているが、エッジ先端部分がわずかに丸みを帯びている。
3:下端が角ばっておらず、丸みを帯びていた。
-Evaluation of rectangularity at the bottom of the pattern-
Furthermore, the rectangularity of the lower end (contact point with the substrate, for example, 16 in FIG. 2) of the resin pattern produced in the above (2) was evaluated. It is preferable that the upper end is rectangular (rounded). An image of the shape is shown in FIG.
1: The lower end is sharp and square. Specifically, the state of Example 1 is mentioned.
2: The lower end is rounded, but the edge tip is slightly rounded.
3: The lower end was not rounded and rounded.

Figure 2012189875
Figure 2012189875

実施例1〜10において、プラズマ処理前後での感光性樹脂組成物層の減少膜厚は、いずれも50nm以下であった。
表4に示したように、樹脂パターン製造方法においてプラズマ処理を行うにより、テーパー角、パターン上端、下端の矩形性が向上した。テーパー角、矩形性の観点から第1の態様が特に好ましい。
In Examples 1 to 10, the reduced film thickness of the photosensitive resin composition layer before and after the plasma treatment was 50 nm or less.
As shown in Table 4, by performing plasma treatment in the resin pattern manufacturing method, the taper angle, the upper end of the pattern, and the rectangularity of the lower end were improved. The first aspect is particularly preferable from the viewpoint of taper angle and rectangularity.

(3)MEMSの作製及び動作評価1
感光性樹脂組成物5を減圧プラズマによりプラズマ処理する方法で、所望のパターンとし、犠牲層として用い、特表2008−533510号公報に記載の方法によりMEMSシャッターデバイス及び5インチのMEMSシャッターデバイスを用いた表示装置を作製した。作製した表示装置を駆動させたところ、きれいに画像が表示された。
(3) MEMS fabrication and operation evaluation 1
The photosensitive resin composition 5 is subjected to plasma treatment with reduced-pressure plasma to form a desired pattern, used as a sacrificial layer, and a MEMS shutter device and a 5-inch MEMS shutter device are used according to the method described in JP-T-2008-533510. A display device was manufactured. When the manufactured display device was driven, a clear image was displayed.

(4)MEMSの作製及び動作評価2
MEMSとして、特開2000−343463号公報に記載されているマイクロマシンを作製するために、該公報に記載されている図20のレジスト膜として、本発明の感光性樹脂組成物5を使用して減圧プラズマによりプラズマ処理する方法で、所望のパターンとし、MEMSデバイスを作製し、マイクロセンサーとしての性能を評価した。その結果、良好なデバイス特性が得られた。
(4) MEMS fabrication and operation evaluation 2
In order to fabricate a micromachine described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-343463 as a MEMS, the photosensitive resin composition 5 of the present invention is used as a resist film in FIG. A MEMS device was fabricated by a plasma treatment method using plasma, and a performance as a microsensor was evaluated. As a result, good device characteristics were obtained.

(5)エッチングレジストとしての評価
シリコンウエハ基板に、感光性樹脂組成物5をスリット塗布した。
次に90℃で120秒間ホットプレート上において溶媒除去して膜厚4.0μmの塗膜を形成した。
次に、i線ステッパー(キヤノン(株)製FPA−3000i5+)を用いて、所定のマスクを介して最適露光量露光した。
次に0.4重量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液により23℃で60秒間液盛り法により現像し、更に超純水で45秒間リンスした。
次に超高圧水銀灯を用いて、パターン全体を300mJ/cm2全面露光した。
前記の減圧プラズマ条件でドライエッチングした。
次に、230℃で20分熱処理してレジストパターンを得た。
(5) Evaluation as etching resist The photosensitive resin composition 5 was slit-coated on the silicon wafer substrate.
Next, the solvent was removed on a hot plate at 90 ° C. for 120 seconds to form a coating film having a thickness of 4.0 μm.
Next, an optimum exposure exposure was performed through a predetermined mask using an i-line stepper (FPA-3000i5 + manufactured by Canon Inc.).
Next, the film was developed with a 0.4 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. for 60 seconds and rinsed with ultrapure water for 45 seconds.
Next, the entire pattern was exposed to an entire surface of 300 mJ / cm 2 using an ultrahigh pressure mercury lamp.
Dry etching was performed under the reduced pressure plasma conditions.
Next, a heat treatment was performed at 230 ° C. for 20 minutes to obtain a resist pattern.

シリコンウエハ基板をエッチングするために、PMT社製ドライエッチング装置(Pinnacle8000)を用い、エッチングガスをCF4とし、ガス流量75sccm、圧力2.5mTorr、出力2,500Wの条件でドライエッチングを90秒間行った。
ジメチルスルホキシドとN,N−ジメチルホルムアミドとの混合溶液(重量比=50:50)中に10分間浸漬して、樹脂膜部分を剥離した。
光学顕微鏡及び電子顕微鏡で観察したところ、シリコンウエハ上に、マスクパターンを忠実に再現した矩形のパターンが得られたことが確認された。
In order to etch the silicon wafer substrate, dry etching is performed for 90 seconds using a dry etching apparatus (Pintacle 8000) manufactured by PMT, with an etching gas of CF 4 , a gas flow rate of 75 sccm, a pressure of 2.5 mTorr, and an output of 2500 W. It was.
The resin film part was peeled off by dipping for 10 minutes in a mixed solution (weight ratio = 50: 50) of dimethyl sulfoxide and N, N-dimethylformamide.
Observation with an optical microscope and an electron microscope confirmed that a rectangular pattern faithfully reproducing the mask pattern was obtained on the silicon wafer.

(6)バンプ形成用レジストとしての評価
<パターンの形成>
金スパッタ基板にスピンコーターを用いて、感光性樹脂組成物5を塗布したのち、ホットプレート上にて、90℃で5分間加熱して、厚さ25μmの樹脂膜を形成した。次いで、パターンマスクを介し、超高圧水銀灯(OSRAM社製HBO、出力1,000W)を用いて、最適露光量露光した。
2.38重量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用い、室温(25℃)で90秒間浸漬して現像したのち、流水洗浄した。
超高圧水銀灯(OSRAM社製HBO、出力1,000W)を用いて、パターン全体を500mJ/cm2全面露光した。
前記の減圧プラズマ条件でプラズマ処理した。
次に、230℃で20分熱処理して樹脂パターンを得た。以下、この樹脂パターンを形成した基板を、「パターニング基板(A)」という。
(6) Evaluation as a resist for bump formation <Pattern formation>
After the photosensitive resin composition 5 was applied to a gold sputter substrate using a spin coater, it was heated on a hot plate at 90 ° C. for 5 minutes to form a resin film having a thickness of 25 μm. Next, an optimum exposure exposure was performed using an ultrahigh pressure mercury lamp (HBO manufactured by OSRAM, output 1,000 W) through a pattern mask.
Using an aqueous 2.38 wt% tetramethylammonium hydroxide solution, the film was immersed for 90 seconds at room temperature (25 ° C.) for development, and then washed with running water.
The entire pattern was exposed to an entire surface of 500 mJ / cm 2 using an ultrahigh pressure mercury lamp (HBO manufactured by OSRAM, output 1,000 W).
Plasma treatment was performed under the reduced pressure plasma conditions.
Next, a heat treatment was performed at 230 ° C. for 20 minutes to obtain a resin pattern. Hereinafter, the substrate on which the resin pattern is formed is referred to as “patterning substrate (A)”.

<メッキ造形物の形成>
パターニング基板(A)に対して、電解メッキの前処理として、酸素プラズマによるアッシング処理(出力100W、酸素流量100ミリリットル、処理時間1分)を行って、親水化処理を行った。次いで、この基板をシアン金メッキ液(日本エレクトロプレイティング・エンジニヤース(株)製、商品名テンペレックス401)1リットル中に浸漬し、メッキ浴温度44℃、電流密度0.7A/dm2に設定して、約60分間電解メッキを行い、厚さ約20μmのバンプ用メッキ造形物を形成した。次いで、流水洗浄し、窒素ガスにてブローして乾燥したのち、50℃にて、ジメチルスルホキシドとN,N−ジメチルホルムアミドとの混合溶液(重量比=50:50)中に10分間浸漬して、樹脂膜部分を剥離し、更に基板上のメッキ造形物を形成した領域以外の導電層をウエットエッチングにより除去することにより、メッキ造形物を有する基板を得た。
光学顕微鏡及び電子顕微鏡で観察したところ、マスクのパターンを忠実に再現したメッキパターンであることが確認された。
<Formation of plated objects>
The patterning substrate (A) was subjected to an ashing treatment (output 100 W, oxygen flow rate 100 ml, treatment time 1 minute) by oxygen plasma as a pretreatment for electroplating to perform a hydrophilic treatment. Next, this substrate is immersed in 1 liter of a cyan gold plating solution (trade name: TEMPEREX 401 manufactured by Nippon Electroplating Engineers Co., Ltd.), and the plating bath temperature is set to 44 ° C. and the current density is set to 0.7 A / dm 2 . Then, electrolytic plating was carried out for about 60 minutes to form a bump plating model having a thickness of about 20 μm. Next, it was washed with running water, dried by blowing with nitrogen gas, and then immersed in a mixed solution of dimethyl sulfoxide and N, N-dimethylformamide (weight ratio = 50: 50) at 50 ° C. for 10 minutes. Then, the resin film portion was peeled off, and the conductive layer other than the region where the plated modeled object was formed on the substrate was removed by wet etching to obtain a substrate having the plated modeled object.
Observation with an optical microscope and an electron microscope confirmed that the plating pattern was a faithful reproduction of the mask pattern.

10:基板
12:樹脂パターン
14:樹脂パターンの上端
16:樹脂パターンの下端
θ:テーパー角
10: Substrate 12: Resin pattern 14: Upper end of resin pattern 16: Lower end of resin pattern θ: Taper angle

Claims (20)

少なくとも工程(1)〜(6)をこの順に含むことを特徴とする
樹脂パターン製造方法。
(1)感光性樹脂組成物を基板上に塗布する塗布工程
(2)塗布された感光性樹脂組成物から溶剤を除去する溶剤除去工程
(3)溶剤が除去された感光性樹脂組成物を活性光線によりパターン状に露光する露光工程
(4)露光された感光性樹脂組成物を水性現像液により現像する現像工程
(5)現像された感光性樹脂組成物の表面とプラズマ化したガスから生じるイオン及び/又はラジカルとを接触させプラズマ処理を行うプラズマ処理工程
(6)プラズマ処理を行った感光性樹脂組成物を熱処理する熱処理工程
The resin pattern manufacturing method characterized by including at least process (1)-(6) in this order.
(1) Application process for applying photosensitive resin composition on substrate (2) Solvent removal process for removing solvent from applied photosensitive resin composition (3) Activated photosensitive resin composition from which solvent has been removed (4) Development step of developing the exposed photosensitive resin composition with an aqueous developer (5) Ions generated from the surface of the developed photosensitive resin composition and plasmaized gas And / or plasma treatment step for bringing plasma into contact with radicals (6) Heat treatment step for heat treating the plasma-treated photosensitive resin composition
工程(4)と工程(5)との間、又は、工程(5)と工程(6)との間に露光するポスト露光工程を含む、請求項1に記載の樹脂パターン製造方法。   The resin pattern manufacturing method of Claim 1 including the post-exposure process exposed between a process (4) and a process (5) or between a process (5) and a process (6). 工程(6)の熱処理工程後において、樹脂パターンの断面テーパー角が70°以上である、請求項1又は2に記載の樹脂パターン製造方法。   The resin pattern manufacturing method of Claim 1 or 2 whose cross-section taper angle of a resin pattern is 70 degrees or more after the heat treatment process of a process (6). 工程(6)の熱処理工程後において、樹脂パターンの膜厚が4〜100μmである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の樹脂パターン製造方法。   The resin pattern manufacturing method of any one of Claims 1-3 whose film thickness of a resin pattern is 4-100 micrometers after the heat processing process of a process (6). 前記ガスが、酸素を含まないガスである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の樹脂パターン製造方法。   The resin pattern manufacturing method of any one of Claims 1-4 whose said gas is gas which does not contain oxygen. 前記ガスが、フッ素化合物を含むガスである、請求項1〜5のいずれか1項に記載の樹脂パターン製造方法。   The resin pattern manufacturing method according to claim 1, wherein the gas is a gas containing a fluorine compound. 前記感光性樹脂組成物が、
(成分A1)(a1−1)カルボキシ基又はフェノール性水酸基が酸分解性基で保護された残基を有するモノマー単位と、(a1−2)エポキシ基及び/又はオキセタニル基を有するモノマー単位とを有する重合体、
(成分B1)光酸発生剤、並びに、
(成分C1)溶剤、を含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の樹脂パターン製造方法。
The photosensitive resin composition is
(Component A1) (a1-1) a monomer unit having a residue in which a carboxy group or a phenolic hydroxyl group is protected with an acid-decomposable group; and (a1-2) a monomer unit having an epoxy group and / or an oxetanyl group. A polymer having,
(Component B1) a photoacid generator, and
(Component C1) The resin pattern manufacturing method of any one of Claims 1-6 containing a solvent.
前記感光性樹脂組成物が、(成分D1)熱架橋剤を更に含む、請求項7に記載の樹脂パターン製造方法。   The method for producing a resin pattern according to claim 7, wherein the photosensitive resin composition further comprises (Component D1) a thermal crosslinking agent. 成分D1が、ブロックイソシアネート化合物を含む、請求項8に記載の樹脂パターン製造方法。   The resin pattern manufacturing method of Claim 8 in which component D1 contains a blocked isocyanate compound. 成分A1が、前記モノマー単位(a1−1)及び(a1−2)以外に、(a1−3)環構造を有するモノマー単位を更に有する、請求項7〜9のいずれか1項に記載の樹脂パターン製造方法。   The resin according to any one of claims 7 to 9, wherein Component A1 further comprises a monomer unit having a ring structure (a1-3) in addition to the monomer units (a1-1) and (a1-2). Pattern manufacturing method. 成分A1が、前記モノマー単位(a1−1)及び(a1−2)以外に、(a1−4)カルボキシ基又は水酸基を有するモノマー単位を更に有する、請求項7〜10のいずれか1項に記載の樹脂パターン製造方法。   The component A1 according to any one of claims 7 to 10, further comprising (a1-4) a monomer unit having a carboxy group or a hydroxyl group in addition to the monomer units (a1-1) and (a1-2). Resin pattern manufacturing method. 成分Aにおけるモノマー単位(a1−1)の含有量が、成分Aの全モノマー単位に対し、45モル%以下である、請求項7〜11のいずれか1項に記載の樹脂パターン製造方法。   The resin pattern manufacturing method of any one of Claims 7-11 whose content of the monomer unit (a1-1) in the component A is 45 mol% or less with respect to all the monomer units of the component A. 前記感光性樹脂組成物が、化学増幅ポジ型感光性樹脂組成物である、請求項1〜12のいずれか1項に記載の樹脂パターン製造方法。   The resin pattern manufacturing method of any one of Claims 1-12 whose said photosensitive resin composition is a chemically amplified positive photosensitive resin composition. 前記感光性樹脂組成物が、
(成分A2)(a2−1)カルボキシ基又はフェノール性水酸基を有するモノマー単位と、(a2−2)エポキシ基及び/又はオキセタニル基を有するモノマー単位とを有する重合体、
(成分B2)キノンジアジド化合物、並びに、
(成分C2)溶剤、を含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の樹脂パターン製造方法。
The photosensitive resin composition is
(Component A2) (a2-1) a polymer having a monomer unit having a carboxy group or a phenolic hydroxyl group, and (a2-2) a monomer unit having an epoxy group and / or an oxetanyl group,
(Component B2) a quinonediazide compound, and
(Component C2) The resin pattern manufacturing method of any one of Claims 1-6 containing a solvent.
前記感光性樹脂組成物が、
(成分A3)カルボキシ基又はフェノール性水酸基を有する重合体、
(成分B3)光重合開始剤、
(成分C3)溶剤、並びに、
(成分D3)重合性単量体、を含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の樹脂パターン製造方法。
The photosensitive resin composition is
(Component A3) a polymer having a carboxy group or a phenolic hydroxyl group,
(Component B3) Photopolymerization initiator,
(Component C3) solvent, and
(Component D3) The resin pattern manufacturing method of any one of Claims 1-6 containing a polymerizable monomer.
請求項1〜15のいずれか1項に記載の樹脂パターン製造方法により製造した樹脂パターン。   The resin pattern manufactured by the resin pattern manufacturing method of any one of Claims 1-15. 請求項16に記載の樹脂パターンを構造体積層時の犠牲層として用いて構造体を製造するMEMS構造体の製造方法。   The manufacturing method of the MEMS structure which manufactures a structure using the resin pattern of Claim 16 as a sacrifice layer at the time of structure lamination | stacking. 請求項16に記載の樹脂パターンをMEMS構造体の部材として用いるMEMS構造体の製造方法。   The manufacturing method of the MEMS structure which uses the resin pattern of Claim 16 as a member of a MEMS structure. 請求項16に記載の樹脂パターンをエッチングレジストとして用いて、基板上にパターンを作製する半導体素子の製造方法。   A method for manufacturing a semiconductor element, wherein a pattern is formed on a substrate using the resin pattern according to claim 16 as an etching resist. 請求項16に記載の樹脂パターンを鋳型としてメッキをすることで製造するメッキパターン製造方法。   The plating pattern manufacturing method manufactured by plating using the resin pattern of Claim 16 as a casting_mold | template.
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