JP2017116657A - Manufacturing method of line pattern, light control member and optical imaging member - Google Patents

Manufacturing method of line pattern, light control member and optical imaging member Download PDF

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芳徳 木下
Yoshinori Kinoshita
芳徳 木下
工藤 和生
Kazuo Kudo
和生 工藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a line pattern consisting of a plurality of linear members arranged in parallel with each other and having a cross section shape of almost rectangular, which can reduce development residual and is excellent in resolution of the line pattern.SOLUTION: There is provided a manufacturing method of the line pattern in a light control member having the line pattern consisting of a plurality of linear members arranged in parallel with each other, wherein a cross section shape of the linear members is almost rectangular, and a light reflection surface formed in a side surface of the linear member, having (a) a process for forming a film by using a radiation-sensitive composition, (b) a process for irradiating the film with radiation in a line pattern, (c) a process for forming a pattern by developing the film after radiation irradiation and (d) a process for applying air flow to the pattern.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、光制御部材が有するラインパターンの製造方法に関し、より詳しくは、互いに平行配置された複数の平面状の光反射部(光反射面)を有する光制御部材が有するラインパターンの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a line pattern included in a light control member, and more specifically, a method for manufacturing a line pattern included in a light control member having a plurality of planar light reflecting portions (light reflecting surfaces) arranged in parallel to each other. About.

物体表面から放射された光を用いて、前記物体の像を空中に形成する立体像表示装置が知られている(特許文献1参照)。立体像表示装置の一例は、互いに平行配置された複数の平面状の光反射部を一定間隔で内部に有する光制御部材を2つ備える。これらの光制御部材(第1および第2の光制御部材)は、それぞれの平面状の光反射部を直交させた状態で向かい合わせて配置されている。   A stereoscopic image display device that forms an image of the object in the air using light emitted from the object surface is known (see Patent Document 1). An example of the stereoscopic image display device includes two light control members each having a plurality of planar light reflecting portions arranged in parallel with each other at regular intervals. These light control members (first and second light control members) are arranged to face each other in a state where the respective planar light reflection portions are orthogonal to each other.

第1の光制御部材の平面状の光反射部に物体からの光を入射させ、前記光反射部で反射した反射光を第2の光制御部材の平面状の光反射部で再度反射させる。ここで得られた反射光によって、前記物体の像を、この立体像表示装置の反対側に表示する。   Light from the object is incident on the planar light reflecting portion of the first light control member, and the reflected light reflected by the light reflecting portion is reflected again by the planar light reflecting portion of the second light control member. The image of the object is displayed on the opposite side of the stereoscopic image display device by the reflected light obtained here.

上記立体像表示装置において、平面状の光反射部を一定間隔で複数有する光制御部材を用意する必要がある。前記光制御部材は、両面または片面に光反射部を有する透明基板を、接着剤を用いて積層し、得られた積層体を一定幅で切断することにより、得ることができる。しかしながら、前記方法はコストが高く、量産化には不適当である。   In the stereoscopic image display device, it is necessary to prepare a light control member having a plurality of planar light reflecting portions at regular intervals. The said light control member can be obtained by laminating | stacking the transparent substrate which has a light reflection part on both surfaces or one side using an adhesive agent, and cut | disconnecting the obtained laminated body by fixed width. However, the method is expensive and unsuitable for mass production.

上記問題に対して、フォトリソグラフィー法により凹凸部材を形成し、前記凸部の側面に光反射部を形成する方法が提案されている(特許文献2参照)。しかしながら、上記光制御部材の用途において、従来の方法では現像残渣の低減および凹凸部材の解像性が充分ではなく、特に現像残渣は平滑な光反射面の形成を阻害する要因となりうるため、光学特性の観点から、さらなる改善が望まれる。   In order to solve the above problem, a method has been proposed in which a concavo-convex member is formed by a photolithography method, and a light reflecting portion is formed on a side surface of the convex portion (see Patent Document 2). However, in the use of the light control member, the conventional method is not sufficient in reducing the development residue and the resolution of the concavo-convex member. In particular, the development residue may cause the formation of a smooth light reflecting surface, which is an optical problem. Further improvement is desired from the viewpoint of characteristics.

特許第4865088号公報Japanese Patent No. 4865088 特許第5696264号公報Japanese Patent No. 5696264

本発明は、互いに平行配置された、断面形状が略矩形の複数の線状部材からなるラインパターンの製造方法において、現像残渣を低減でき、ラインパターンの解像性に優れた方法を提供することを課題とする。   The present invention provides a method for producing a line pattern comprising a plurality of linear members having a substantially rectangular cross-sectional shape arranged in parallel to each other, and can reduce development residue and provide a method with excellent line pattern resolution. Is an issue.

本発明者らは上記課題を解決するため鋭意検討を行った。その結果、以下に記載の方法により上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち本発明は、例えば以下の[1]〜[8]に関する。   The present inventors have intensively studied to solve the above problems. As a result, the inventors have found that the above problems can be solved by the method described below, and have completed the present invention. That is, the present invention relates to the following [1] to [8], for example.

[1]互いに平行配置された複数の線状部材からなり、前記線状部材の断面形状が略矩形であるラインパターンと、前記線状部材の側面に形成された光反射面とを有する光制御部材における前記ラインパターンの製造方法であり、(a)感放射線性組成物を用いて膜を形成する工程と、(b)前記膜に放射線をラインパターン状に照射する工程と、(c)放射線照射後の前記膜を現像してパターンを形成する工程と、(d)前記パターンに気流を当てる工程とを有することを特徴とするラインパターンの製造方法。   [1] Light control comprising a plurality of linear members arranged in parallel to each other, and having a line pattern in which the cross-sectional shape of the linear member is substantially rectangular, and a light reflecting surface formed on a side surface of the linear member. A method for producing the line pattern in a member, comprising: (a) a step of forming a film using a radiation sensitive composition; (b) a step of irradiating the film with radiation in a line pattern; and (c) radiation. A method for producing a line pattern, comprising: a step of developing the film after irradiation to form a pattern; and (d) a step of applying an air flow to the pattern.

[2](e)工程(d)後のパターンに対して、加熱および放射線照射から選ばれる少なくとも1種の処理を行う工程をさらに有する前記[1]に記載のラインパターンの製造方法。   [2] The method for producing a line pattern according to [1], further including a step of performing at least one treatment selected from heating and radiation irradiation on the pattern after step (e) (e).

[3]工程(d)における気流の流速が1〜200m/秒である、前記[1]または[2]に記載のラインパターンの製造方法。   [3] The method for producing a line pattern according to [1] or [2], wherein the flow velocity of the airflow in the step (d) is 1 to 200 m / sec.

[4]前記感放射線性組成物が、アルカリ可溶性重合体(A)と、感放射線性化合物(B)とを含有する前記[1]〜[3]の何れか1項に記載のラインパターンの製造方法。   [4] The line pattern according to any one of [1] to [3], wherein the radiation-sensitive composition contains an alkali-soluble polymer (A) and a radiation-sensitive compound (B). Production method.

[5](1)前記[1]〜[4]の何れか1項に記載の方法によりラインパターンを形成する工程と、(2)前記ラインパターンを構成する線状部材の側面に光反射面を形成する工程とを有することを特徴とする光制御部材の製造方法。   [5] (1) A step of forming a line pattern by the method described in any one of [1] to [4], and (2) a light reflecting surface on a side surface of the linear member constituting the line pattern. And a step of forming the light control member.

[6](3)前記線状部材間に透明部材を形成する工程をさらに有する前記[5]に記載の光制御部材の製造方法。   [6] (3) The method for manufacturing a light control member according to [5], further including a step of forming a transparent member between the linear members.

[7]互いに平行配置された複数の線状部材からなり、前記線状部材の断面形状が略矩形であるラインパターンと、前記線状部材の側面に形成された光反射面とを有する光制御部材を備える光学結像部材の製造方法であり、前記光制御部材を、前記[5]または[6]に記載の方法により製造することを特徴とする光学結像部材の製造方法。   [7] Light control comprising a plurality of linear members arranged in parallel to each other, and having a line pattern in which the cross-sectional shape of the linear member is substantially rectangular, and a light reflecting surface formed on a side surface of the linear member An optical imaging member manufacturing method comprising: a member, wherein the light control member is manufactured by the method according to [5] or [6].

[8]互いに平行配置された複数の線状部材からなり、前記線状部材の断面形状が略矩形であるラインパターンと、前記線状部材の側面に形成された光反射面とを有する、第1の光制御部材および第2の光制御部材を備える光学結像部材の製造方法であり、第1の光制御部材および第2の光制御部材の少なくとも一方を、前記[5]または[6]に記載の方法により製造し、続いて、第1の光制御部材および第2の光制御部材を、各々が有するラインパターンが光制御部材の上方から視た場合に交差した状態で配置することを特徴とする光学結像部材の製造方法。   [8] A plurality of linear members arranged in parallel to each other, and having a line pattern in which a cross-sectional shape of the linear member is substantially rectangular, and a light reflecting surface formed on a side surface of the linear member, An optical imaging member manufacturing method comprising one light control member and a second light control member, wherein at least one of the first light control member and the second light control member is the above-mentioned [5] or [6]. And then arranging the first light control member and the second light control member in a state where the line patterns of each of the first light control member and the second light control member intersect when viewed from above the light control member. A method for manufacturing an optical imaging member.

本発明によれば、互いに平行配置された、断面形状が略矩形の複数の線状部材からなるラインパターンの製造方法において、現像残渣を低減でき、ラインパターンの解像性を向上させることができる。前記線状部材の側面に光反射面を形成することで、互いに平行配置された複数の平面状の光反射部(光反射面)を有する光制御部材を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to reduce development residue and improve line pattern resolution in a method of manufacturing a line pattern including a plurality of linear members having a substantially rectangular cross-sectional shape arranged in parallel to each other. . By forming a light reflecting surface on the side surface of the linear member, it is possible to provide a light control member having a plurality of planar light reflecting portions (light reflecting surfaces) arranged in parallel to each other.

図1Aは、透明基板と、前記透明基板上に形成されたラインパターンとを有する部材の斜視図であり、図1Bは、前記部材の上視図であり、図1Cは、前記上視図におけるAA線断面図である。FIG. 1A is a perspective view of a member having a transparent substrate and a line pattern formed on the transparent substrate, FIG. 1B is a top view of the member, and FIG. 1C is the top view. It is AA sectional view. 図2は、光制御部材の一実施形態の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of an embodiment of a light control member. 図3Aは、光学結像部材の斜視図であり、図3Bは、第1の光制御部材の透明部材を切断するYZ平面における前記光学結像部材の断面図であり、図3Cは、第2の光制御部材の透明部材を切断するXZ平面における前記光学結像部材の断面図である。3A is a perspective view of the optical imaging member, FIG. 3B is a cross-sectional view of the optical imaging member in the YZ plane for cutting the transparent member of the first light control member, and FIG. It is sectional drawing of the said optical imaging member in the XZ plane which cut | disconnects the transparent member of the light control member.

以下、本発明を実施するための形態について説明する。
〔ラインパターンの製造方法〕
本発明のラインパターンの製造方法は、互いに平行配置された複数の線状部材からなり、前記線状部材の断面形状が略矩形であるラインパターンと、前記線状部材の側面に形成された光反射面とを有する光制御部材における前記ラインパターンの製造方法であり、好ましくは前記光制御部材を備える光学結像部材における前記ラインパターンの製造方法であり、
(a)感放射線性組成物を用いて膜を形成する工程と、
(b)前記膜に放射線をラインパターン状に照射する工程と、
(c)放射線照射後の前記膜を現像してパターンを形成する工程と、
(d)前記パターンに気流を当てる工程と
を有することを特徴とする。
Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described.
[Line pattern manufacturing method]
The line pattern manufacturing method of the present invention includes a plurality of linear members arranged in parallel to each other, and a line pattern in which the cross-sectional shape of the linear member is substantially rectangular, and light formed on a side surface of the linear member. A method of manufacturing the line pattern in a light control member having a reflective surface, preferably a method of manufacturing the line pattern in an optical imaging member comprising the light control member,
(A) forming a film using the radiation-sensitive composition;
(B) irradiating the film with radiation in a line pattern;
(C) developing the film after irradiation to form a pattern;
(D) applying an air flow to the pattern.

本発明では、フォトリソグラフィー法によりラインパターンを形成するため、従来のディスプレイ又は半導体装置製造用の設備を使用することができ、光制御部材の量産化が容易である。   In the present invention, since the line pattern is formed by the photolithography method, a conventional display or a facility for manufacturing a semiconductor device can be used, and mass production of the light control member is easy.

以下、線状部材の構造、その断面および側面、ならびにラインパターンの構造について、図1を参照しながら説明する。図1Aは、透明基板10と、前記透明基板10上に形成された、複数の線状部材21からなるラインパターン20とを有する部材1の斜視図であり、図1Bは、前記部材1の上視図であり、図1Cは、前記上視図におけるAA線断面図である。   Hereinafter, the structure of the linear member, its cross section and side surfaces, and the structure of the line pattern will be described with reference to FIG. FIG. 1A is a perspective view of a member 1 having a transparent substrate 10 and a line pattern 20 made of a plurality of linear members 21 formed on the transparent substrate 10, and FIG. FIG. 1C is a cross-sectional view taken along line AA in the top view.

線状部材21の断面とは、線状部材21の延びる方向(図1AにおいてX軸方向)に対して垂直な断面(図1AにおいてYZ平面)である。線状部材21の断面形状は、略矩形である。線状部材21の側面とは、線状部材21が互いに向き合う面であり、図1Aでは長手方向の側面であり、図1AおよびCにおいて符号22で示す面である。複数の線状部材21は、互いに長手方向が平行になるよう配置されている。ラインパターン20は、複数の線状部材21を有する。線状部材21の数は特に限定されない。   The cross section of the linear member 21 is a cross section (YZ plane in FIG. 1A) perpendicular to the extending direction of the linear member 21 (X-axis direction in FIG. 1A). The cross-sectional shape of the linear member 21 is substantially rectangular. The side surface of the linear member 21 is a surface where the linear members 21 face each other, the side surface in the longitudinal direction in FIG. 1A, and the surface indicated by reference numeral 22 in FIGS. The plurality of linear members 21 are arranged so that their longitudinal directions are parallel to each other. The line pattern 20 has a plurality of linear members 21. The number of the linear members 21 is not particularly limited.

[工程(a)]
工程(a)では、感放射線性組成物の膜を例えば基板上に形成する。例えば、感放射線性組成物を、乾燥膜厚が例えば50μm以上、好ましくは50〜500μmとなるように、基板上に塗布する。続いて、溶媒等を除去するために、ブレベークを行うことが好ましい。プレベークの条件は、例えば、オーブンおよびホットプレート等の加熱機器を用いて、加熱温度が通常は80〜150℃、好ましくは90〜140℃であり、加熱時間が通常は60〜2000秒、好ましくは600〜1500秒である。このようにして、基板上に膜を形成する。
[Step (a)]
In the step (a), a film of the radiation sensitive composition is formed on a substrate, for example. For example, the radiation-sensitive composition is applied onto the substrate so that the dry film thickness is, for example, 50 μm or more, preferably 50 to 500 μm. Subsequently, in order to remove the solvent and the like, it is preferable to perform bre-baking. Pre-baking conditions are, for example, using a heating device such as an oven and a hot plate, the heating temperature is usually 80 to 150 ° C., preferably 90 to 140 ° C., and the heating time is usually 60 to 2000 seconds, preferably 600 to 1500 seconds. In this way, a film is formed on the substrate.

感放射線性組成物の詳細については、後述する。
基板としては、特に限定されないが、基板を除去せずに光制御部材の一部として用いる場合は透明基板が用いられる。透明基板としては、例えば、ガラス基板、石英基板、透明樹脂製基板が挙げられる。基板を除去する場合には、例えば、透明基板のほか、セラミックス製基板、アルミニウム製やSUS製等の金属製基板を用いることもできる。基板の厚さは、特に限定されず、例えば200〜1500μmである。
Details of the radiation-sensitive composition will be described later.
Although it does not specifically limit as a board | substrate, When using as a part of light control member, without removing a board | substrate, a transparent substrate is used. Examples of the transparent substrate include a glass substrate, a quartz substrate, and a transparent resin substrate. In the case of removing the substrate, for example, a ceramic substrate, a metal substrate such as aluminum or SUS can be used in addition to the transparent substrate. The thickness of a board | substrate is not specifically limited, For example, it is 200-1500 micrometers.

前記組成物の塗布方法としては、例えば、スリットコート法、ディッピング法、スプレー法、バーコート法、ロールコート法、スピンコート法、カーテンコート法、グラビア印刷法、シルクスクリーン法、インクジェット法が挙げられる。   Examples of the application method of the composition include a slit coating method, a dipping method, a spray method, a bar coating method, a roll coating method, a spin coating method, a curtain coating method, a gravure printing method, a silk screen method, and an inkjet method. .

[工程(b)]
工程(b)では、所望のパターン化マスクを介して、上記膜に放射線を照射する。例えば、平行なスリットを有するマスクを介して、上記膜に放射線を照射し、露光部および非露光部を交互に形成する。上述のラインパターン形状に対応するスリット幅およびスリット間隔を有するマスクを用いる。
[Step (b)]
In the step (b), the film is irradiated with radiation through a desired patterned mask. For example, the film is irradiated with radiation through a mask having parallel slits, and exposed portions and non-exposed portions are alternately formed. A mask having a slit width and a slit interval corresponding to the above-described line pattern shape is used.

露光装置には、例えば、コンタクトアライナー、ステッパー、スキャナーを用いる。
放射線照射(以下「露光」ともいう)には、例えば、可視光線、紫外線、遠紫外線、X線、電子線を用い、好ましくは、紫外線および/または可視光線を用い、より好ましくは、波長300〜450nmの光(例:g線(436nm)、h線(405nm)、i線(365nm))を用いる。露光量は、前記組成物中の各成分の種類および含有量や、膜厚によって異なるが、i線を含む光を照射する場合、露光量は、i線換算で通常は500〜4000mJ/cm2、好ましくは800〜2000mJ/cm2である。このような態様とすることで、解像性が高いなどのパターニング特性に優れる線状部材を容易に形成することができる。
For example, a contact aligner, a stepper, or a scanner is used as the exposure apparatus.
For radiation irradiation (hereinafter also referred to as “exposure”), for example, visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, X-rays, and electron beams are used, preferably ultraviolet light and / or visible light is used, and more preferably, a wavelength of 300 to 300 is used. 450 nm light (eg, g-line (436 nm), h-line (405 nm), i-line (365 nm)) is used. The exposure amount varies depending on the type and content of each component in the composition and the film thickness, but when irradiating light containing i-line, the exposure amount is usually 500 to 4000 mJ / cm 2 in terms of i-line. It is preferably 800 to 2000 mJ / cm 2 . By setting it as such an aspect, the linear member which is excellent in patterning characteristics, such as high resolution, can be formed easily.

[工程(c)]
工程(c)では、放射線照射後の上記膜を現像して、ポジ型の場合は露光部を、ネガ型の場合は非露光部を溶解および除去することにより、互いに平行配置された複数の線状部材からなり、前記線状部材の断面形状が略矩形である所望のラインパターンを形成する。
[Step (c)]
In step (c), a plurality of lines arranged in parallel to each other are developed by developing the film after irradiation and dissolving and removing the exposed portion in the positive type and the non-exposed portion in the negative type. And forming a desired line pattern in which the cross-sectional shape of the linear member is substantially rectangular.

現像方法としては、例えば、シャワー現像法、スプレー現像法、浸漬現像法、パドル現像法、ブラシ現像法、超音波現像法が挙げられる。現像条件は、例えば、現像液の温度が例えば20〜50℃、好ましくは20〜30℃で、現像時間が例えば30〜600秒、好ましくは60〜240秒程度である。   Examples of the development method include shower development, spray development, immersion development, paddle development, brush development, and ultrasonic development. The development conditions are, for example, a developer temperature of, for example, 20 to 50 ° C., preferably 20 to 30 ° C., and a development time of, for example, 30 to 600 seconds, preferably about 60 to 240 seconds.

現像には、アルカリ性現像液を用いることが好ましい。アルカリ性現像液としては、例えば、アルカリ性化合物を含有するアルカリ性水溶液が挙げられる。前記アルカリ性水溶液中のアルカリ性化合物の濃度は、好ましくは0.01〜10.0質量%、より好ましくは0.01〜5.0質量%であり、現像後のパターンの基板に対する密着性の観点から、さらに好ましくは0.5〜4.0質量%である。   For development, an alkaline developer is preferably used. Examples of the alkaline developer include an alkaline aqueous solution containing an alkaline compound. The concentration of the alkaline compound in the alkaline aqueous solution is preferably 0.01 to 10.0% by mass, more preferably 0.01 to 5.0% by mass, from the viewpoint of adhesion of the developed pattern to the substrate. More preferably, it is 0.5-4.0 mass%.

前記アルカリ性化合物としては、例えば、窒素原子を有する化合物、ナトリウム原子を有する化合物およびカリウム原子を有する化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物が挙げられ、具体的には、アンモニア、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、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラへキシルアンモニウムヒドロキシド、トリメチル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウムヒドロキシド、コリン、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウムが挙げられる。前記アルカリ性水溶液には、例えば、水溶性有機溶媒および界面活性剤を適量添加することもできる。
なお、アルカリ性現像液で膜を現像した後は、水で洗浄してもよい。
Examples of the alkaline compound include at least one compound selected from a compound having a nitrogen atom, a compound having a sodium atom, and a compound having a potassium atom. Specifically, ammonia, tetramethylammonium hydroxide, Tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetrahexylammonium hydroxide, trimethyl (2-hydroxyethyl) ammonium hydroxide, choline, sodium hydroxide, sodium carbonate, sodium bicarbonate, hydroxide Examples include potassium, potassium carbonate, and potassium hydrogen carbonate. For example, a proper amount of a water-soluble organic solvent and a surfactant can be added to the alkaline aqueous solution.
In addition, after developing a film | membrane with an alkaline developing solution, you may wash | clean with water.

[工程(d)]
工程(d)では、現像して得られたパターンに気流を当てる。
本発明において気流とは、気体の流れを意味する。
従来の上記ラインパターンの製造方法では、現像後のパターンを加熱する場合、この加熱により、現像後の膜中に存在する水分を除去できるため、わざわざパターンに気流を当てる工程を設けることは行われていない。しかしながら、光制御部材が有する線状部材には、50μm以上の膜厚が必要とされる場合もある。この場合、現像によりパターニングする際に不要部分を充分に除去できずに残渣(現像残渣)が発生しやすい。また、現像液としてアルカリ性水溶液を用いた場合や水洗処理を行った場合に、線状部材表面に、水が存在していた箇所に水垢等の水跡(水ムラ)が残ることがある。これらの現像残渣および水ムラは、後述する光反射面を形成する際に平滑な光反射面の形成を阻害する要因となりうるため、光制御部材において光学特性の不良の原因になることがある。
[Step (d)]
In step (d), an air stream is applied to the pattern obtained by development.
In the present invention, the airflow means a gas flow.
In the conventional method for producing a line pattern, when a pattern after development is heated, moisture present in the film after development can be removed by this heating. Therefore, there is no need to provide a step of applying an air current to the pattern. Not. However, the linear member included in the light control member may require a film thickness of 50 μm or more. In this case, when patterning is performed by development, unnecessary portions cannot be sufficiently removed and a residue (development residue) is likely to be generated. In addition, when an alkaline aqueous solution is used as the developer or when a washing process is performed, water traces (water unevenness) such as scales may remain on the surface of the linear member where water was present. Since these development residues and water unevenness can be a factor that hinders the formation of a smooth light reflecting surface when forming a light reflecting surface, which will be described later, the light control member may cause poor optical characteristics.

本発明では、現像後のパターンに気流を当てる工程を設けていることから、現像残渣および水ムラが低減されており、したがって解像性が高いなどのパターニング特性に優れるラインパターンを形成できる。このため、反射強度が高く、また像の結合性の高い、輝度および像の鮮明度に優れる光制御部材を得ることができる。   In the present invention, since a step of applying an air flow to the pattern after development is provided, development residue and water unevenness are reduced, and therefore a line pattern having excellent patterning characteristics such as high resolution can be formed. Therefore, it is possible to obtain a light control member having a high reflection intensity, a high image binding property, and excellent brightness and image sharpness.

パターンに気流を当てる方法としては、具体的には、エアブロー、エアナイフ、超音波エア等の空気をパターンに吹き付ける方法のように、気体をパターンに吹き付ける方法が挙げられる。また、パターンに気流を当てる方法には、現像後のパターンを有する基板を回転させることで、相対的に気流をパターンに当てるスピン方法も含めるものとする。本発明では、気体を吹き付ける方法とスピン方法とを同時に行ってもよい。   Specific examples of the method of applying an airflow to the pattern include a method of blowing gas onto the pattern, such as a method of blowing air such as an air blow, an air knife, or ultrasonic air onto the pattern. Further, the method of applying an air current to the pattern includes a spin method in which an air current is relatively applied to the pattern by rotating the substrate having the developed pattern. In the present invention, the gas blowing method and the spinning method may be performed simultaneously.

工程(d)は、現像後のパターンから、気流により現像残渣および水分を除去できる工程であることが好ましい。全面に亘って均一に現像残渣および水ムラがより低減した線状部材を得ることができることから、気体を吹き付ける方法が好ましい。   The step (d) is preferably a step capable of removing the development residue and moisture from the developed pattern by an air flow. A method of spraying a gas is preferable because a linear member in which development residue and water unevenness are further reduced uniformly over the entire surface can be obtained.

例えば、エアブローを行う手段としては、圧縮気体をノズルより噴出させる方法や、プロペラ状のファンにより送風する方法など、現像後のパターンの表面に気流を与えられる方法であればいずれも使用することができる。   For example, as a means for performing air blowing, any method can be used as long as it can provide an airflow to the surface of the pattern after development, such as a method of ejecting compressed gas from a nozzle or a method of blowing air with a propeller fan. it can.

気流を構成する気体としては、例えば、窒素ガス等の不活性ガス、空気等の混合気体が挙げられ、製造工程の簡便さおよび安全性の観点から、空気を用いることが好ましい。
気流の流速は、好ましくは1〜200m/秒であり、基板からのパターン剥がれを防止する観点から、より好ましくは1〜100m/秒であり、さらに好ましくは5〜100m/秒である。また、気流を当てる時間としては、前記流速などにもよるが、好ましくは3〜600秒、より好ましくは5〜300秒である。気流を構成する気体の温度は、通常は10〜70℃、好ましくは15〜50℃、より好ましくは20〜30℃である。
Examples of the gas constituting the air stream include an inert gas such as nitrogen gas and a mixed gas such as air. From the viewpoint of simplicity of the manufacturing process and safety, it is preferable to use air.
The flow rate of the airflow is preferably 1 to 200 m / second, more preferably 1 to 100 m / second, and further preferably 5 to 100 m / second from the viewpoint of preventing pattern peeling from the substrate. The time for applying the airflow is preferably 3 to 600 seconds, more preferably 5 to 300 seconds, although it depends on the flow velocity. The temperature of the gas constituting the airflow is usually 10 to 70 ° C, preferably 15 to 50 ° C, more preferably 20 to 30 ° C.

またスピン方法において、現像後のパターンを有する基板の回転速度は、基板のサイズ等にもよるが、例えば100〜5000rpm、好ましくは300〜4000rpm、より好ましくは500〜3000rpmである。   In the spinning method, the rotation speed of the substrate having a developed pattern is, for example, 100 to 5000 rpm, preferably 300 to 4000 rpm, more preferably 500 to 3000 rpm, although it depends on the size of the substrate.

[工程(e)]
必要に応じて、工程(d)後のパターンに対して、加熱(ポストベーク)および放射線照射から選ばれる少なくとも1種の処理を行い、例えばパターンをさらに硬化させる。加熱条件は特に限定されないが、例えば150〜250℃で0.1〜3時間である。ラインパターンの硬化を充分に進行させたり変形を防止したりするため、多段階で加熱することもできる。放射線照射には、例えば、可視光線、紫外線、遠紫外線、X線、電子線を用い、好ましくは、紫外線および/または可視光線を用い、より好ましくは、波長300〜450nmの光を用いる。露光量は、i線を含む光を照射する場合、i線換算で通常は1000〜5000mJ/cm2である。このような工程を行うことで、膜収縮時のクラックおよび剥離を抑えることができる。
[Step (e)]
If necessary, the pattern after step (d) is subjected to at least one treatment selected from heating (post-baking) and radiation irradiation, and the pattern is further cured, for example. Although heating conditions are not specifically limited, For example, it is 0.1 to 3 hours at 150-250 degreeC. In order to sufficiently advance the curing of the line pattern or to prevent deformation, it can be heated in multiple stages. For radiation irradiation, for example, visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, X-rays, and electron beams are used, preferably ultraviolet light and / or visible light is used, and more preferably light having a wavelength of 300 to 450 nm is used. When irradiating light containing i-line, the exposure amount is usually 1000 to 5000 mJ / cm 2 in terms of i-line. By performing such a process, cracks and peeling during film shrinkage can be suppressed.

以上のようにして、複数の線状部材からなるラインパターンを得ることができる。
線状部材の高さは、図1AにおいてZ軸方向の線状部材の厚さであり、通常は50μm以上、好ましくは50〜500μmである。線状部材の高さが50μm以上であると、充分な高さの光反射面を確保することができ、したがって光学特性の点で好ましい。
As described above, a line pattern composed of a plurality of linear members can be obtained.
The height of the linear member is the thickness of the linear member in the Z-axis direction in FIG. 1A, and is usually 50 μm or more, preferably 50 to 500 μm. When the height of the linear member is 50 μm or more, a sufficiently high light reflecting surface can be secured, and therefore it is preferable in terms of optical characteristics.

線状部材の高さに対してその底面から10%の位置における線状部材の幅をBottom幅、線状部材の高さに対してその底面から90%の位置における線状部材の幅をTop幅と定義した場合に、Top幅とBottom幅の差(Top−Bottom)の絶対値を線状部材のΔ幅と定義する。線状部材のΔ幅は、Top幅およびBottom幅の大きい方の値の好ましくは15%以下であり、より好ましくは10%以下、特に好ましくは5%以下である。Δ幅が小さいことから、線状部材は、略矩形状の断面形状を有し、すなわち光制御部材の平板面に対して略垂直な側面を有する。このため、光制御部材は、互いに平行な光反射面を複数有する。   The width of the linear member at the position of 10% from the bottom surface with respect to the height of the linear member is the Bottom width, and the width of the linear member at the position of 90% from the bottom surface with respect to the height of the linear member is Top. When the width is defined, the absolute value of the difference between the Top width and the Bottom width (Top-Bottom) is defined as the Δ width of the linear member. The Δ width of the linear member is preferably 15% or less, more preferably 10% or less, and particularly preferably 5% or less of the larger value of the Top width and Bottom width. Since the Δ width is small, the linear member has a substantially rectangular cross-sectional shape, that is, a side surface substantially perpendicular to the flat plate surface of the light control member. For this reason, the light control member has a plurality of light reflecting surfaces parallel to each other.

線状部材の幅は、図1AにおいてY軸方向における線状部材の厚さであり、Top幅が、通常は10〜300μm、好ましくは15〜250μmであり;線状部材の間隔(線状部材底面でのスペース幅)は、通常は50〜400μm、好ましくは50〜300μmである。   The width of the linear member is the thickness of the linear member in the Y-axis direction in FIG. 1A, and the Top width is usually 10 to 300 μm, preferably 15 to 250 μm; the spacing between the linear members (linear members The space width at the bottom is usually 50 to 400 μm, preferably 50 to 300 μm.

線状部材の高さ、幅およびスペース幅は、走査型電子顕微鏡(SEM)観察において測定する。このようなラインパターンは、前記幅および前記スペース幅に対応するスリット幅およびスリット間隔を有するマスクを用いて露光を行うことにより、形成することができる。   The height, width, and space width of the linear member are measured by observation with a scanning electron microscope (SEM). Such a line pattern can be formed by performing exposure using a mask having a slit width and a slit interval corresponding to the width and the space width.

〔光制御部材の製造方法〕
本発明の光制御部材の製造方法は、
(1)上記〔ラインパターンの製造方法〕によりラインパターンを形成する工程と、
(2)前記ラインパターンを構成する線状部材の側面に光反射面を形成する工程と、
必要に応じて、
(3)前記線状部材間に透明部材を形成する工程と
を有することを特徴とする。
[Method for Manufacturing Light Control Member]
The manufacturing method of the light control member of the present invention includes:
(1) A step of forming a line pattern by the above-mentioned [Method for producing line pattern],
(2) forming a light reflecting surface on a side surface of the linear member constituting the line pattern;
If necessary,
(3) A step of forming a transparent member between the linear members.

[工程(1)]
工程(1)では、上述した方法により、ラインパターンを形成する。
[工程(2)]
工程(2)では、線状部材の側面に例えば金属を蒸着またはスパッタすることにより、線状部材の側面に光反射面を選択的に形成する。光反射面は、各々の線状部材の片側面に形成しても両側面に形成してもよいが、高輝度化の観点から両側面に形成することが好ましい。
[Step (1)]
In step (1), a line pattern is formed by the method described above.
[Step (2)]
In the step (2), a light reflecting surface is selectively formed on the side surface of the linear member by evaporating or sputtering metal, for example, on the side surface of the linear member. The light reflecting surfaces may be formed on one side surface or both side surfaces of each linear member, but are preferably formed on both side surfaces from the viewpoint of increasing the luminance.

前記金属としては、例えば、アルミニウム、クロム、ニッケル、チタンおよび銀から選択される少なくとも1種が挙げられる。
例えば、線状部材表面に金属を蒸着して金属膜を形成し、前記線状部材の側面に例えばフォトリソグラフィー法によりレジスト層を形成し、前記金属膜のエッチングを行い、前記レジスト層を除去する。これにより、線状部材の側面に光反射面を形成することができる。
Examples of the metal include at least one selected from aluminum, chromium, nickel, titanium, and silver.
For example, a metal film is formed by vapor-depositing metal on the surface of the linear member, a resist layer is formed on the side surface of the linear member, for example, by photolithography, the metal film is etched, and the resist layer is removed. . Thereby, a light reflection surface can be formed on the side surface of the linear member.

あるいは、線状部材の上面およびスペース部の底面を光照射により剥離可能な樹脂で覆い(この場合、線状部材の側面は露出している)、線状部材の上面、側面およびスペース部の底面に金属を蒸着して金属膜を形成し、透明基板側から紫外線を照射して、線状部材の上面およびスペース部の底面に形成された前記樹脂を、その表面に形成された金属膜とともに除去する。これにより、線状部材の側面に光反射部を形成することができる。   Alternatively, the top surface of the linear member and the bottom surface of the space portion are covered with a resin that can be peeled off by light irradiation (in this case, the side surface of the linear member is exposed), and the top surface, side surface, and bottom surface of the space portion of the linear member A metal film is formed by vapor-depositing metal on the transparent substrate, and the resin formed on the top surface of the linear member and the bottom surface of the space portion is removed together with the metal film formed on the surface by irradiating ultraviolet rays from the transparent substrate side. To do. Thereby, a light reflection part can be formed in the side surface of a linear member.

[工程(3)]
工程(3)では、光硬化型および/または熱硬化型の透明樹脂組成物をラインパターンのスペース部に充填し、光照射および/または加熱して前記組成物を硬化させることにより、線状部材間(スペース部)に透明部材を形成する。
[Step (3)]
In step (3), a linear member is obtained by filling a space portion of a line pattern with a photocurable and / or thermosetting transparent resin composition and curing the composition by light irradiation and / or heating. A transparent member is formed in the space (space part).

これにより、ラインパターンにおける線状部材とスペース部との屈折率差を小さくでき、また、線状部材の倒れを抑制でき、したがって光制御部材の光学性能および強度を高めることができる。線状部材および透明部材の表面に凹凸がある場合、前記表面を研削または研磨してもよい。これにより、光制御部材の光学性能を高めることができる。   Thereby, the difference in refractive index between the linear member and the space portion in the line pattern can be reduced, and the linear member can be prevented from falling, and thus the optical performance and strength of the light control member can be increased. When the surface of the linear member and the transparent member is uneven, the surface may be ground or polished. Thereby, the optical performance of the light control member can be enhanced.

スペース部に透明部材を形成した後、基板を除去して、線状部材、光反射面および透明部材からなる光制御部材を得てもよい。続いて、前記光制御部材の基板に接触していた面を、研削または研磨してもよい。これにより、光制御部材の光学性能を高めることができる。   After forming the transparent member in the space portion, the substrate may be removed to obtain a light control member composed of a linear member, a light reflecting surface, and a transparent member. Subsequently, the surface of the light control member that has been in contact with the substrate may be ground or polished. Thereby, the optical performance of the light control member can be enhanced.

以上のようにして、光制御部材を得ることができる。光制御部材は、互いに平行配置された複数の線状部材からなり、前記線状部材の断面形状が略矩形であるラインパターンと、前記線状部材の側面に形成された光反射面とを有する。このため光制御部材は、互いに平行配置された複数の平面状の光反射部(光反射面)を一定間隔で有する。光制御部材の一実施形態は、例えば平板状であり、その平板面に対して略垂直な複数の前記光反射面を一定間隔で有し、前記光反射面は互いに平行配置されている。   As described above, a light control member can be obtained. The light control member includes a plurality of linear members arranged in parallel to each other, and includes a line pattern in which a cross-sectional shape of the linear member is substantially rectangular, and a light reflection surface formed on a side surface of the linear member. . For this reason, the light control member has a plurality of planar light reflecting portions (light reflecting surfaces) arranged in parallel with each other at regular intervals. One embodiment of the light control member has, for example, a flat plate shape, and has a plurality of the light reflection surfaces substantially perpendicular to the flat plate surface at regular intervals, and the light reflection surfaces are arranged in parallel to each other.

図2に、光制御部材の一実施形態の断面図を示す。この光制御部材100は、透明基板10と、透明基板10上に形成された、複数の線状部材21からなるラインパターン20と、線状部材21間に形成された透明部材25とを有する。線状部材21の両側面22,22には、光反射面30,30が形成されている。   FIG. 2 shows a cross-sectional view of one embodiment of the light control member. The light control member 100 includes a transparent substrate 10, a line pattern 20 made of a plurality of linear members 21 formed on the transparent substrate 10, and a transparent member 25 formed between the linear members 21. Light reflecting surfaces 30 and 30 are formed on both side surfaces 22 and 22 of the linear member 21.

〔光学結像部材の製造方法〕
本発明の光学結像部材は、上記〔光制御部材の製造方法〕で製造された光制御部材を備えており、好ましくは、第1の光制御部材および第2の光制御部材を備えており、前記光制御部材の平板面が重なるように配置されている。前記第1および第2の光制御部材は、少なくとも一方が、上記〔光制御部材の製造方法〕で製造された光制御部材である。
[Method of manufacturing optical imaging member]
The optical imaging member of the present invention includes the light control member manufactured by the above-mentioned [Method for manufacturing light control member], and preferably includes a first light control member and a second light control member. The light control members are arranged so that the flat plate surfaces overlap. At least one of the first and second light control members is a light control member manufactured by the above-described [Method for manufacturing light control member].

本発明の光学結像部材の製造方法は、上記光制御部材を、上記〔光制御部材の製造方法〕により製造する工程を有し、好ましくは、上記第1および第2の光制御部材の少なくとも一方を、上記〔光制御部材の製造方法〕により製造する工程と、上記第1および第2の光制御部材を、各々が有するラインパターンが光制御部材の上方から視た場合に交差した状態で配置する工程とを有する。   The method of manufacturing an optical imaging member of the present invention includes a step of manufacturing the light control member by the above-described [Method of manufacturing light control member], preferably at least one of the first and second light control members. One side is manufactured by the above [Method for manufacturing light control member], and the first and second light control members are crossed when the line pattern of each of them is viewed from above the light control member. Arranging.

上記第1および第2の光制御部材の一方は従来公知の方法で製造または準備してもよいが、いずれも上記〔光制御部材の製造方法〕で製造することが、光学特性の観点から好ましい。   One of the first and second light control members may be manufactured or prepared by a conventionally known method, but both are preferably manufactured from the above [Method for manufacturing light control member] from the viewpoint of optical characteristics. .

ここで、第1の光制御部材および第2の光制御部材は、各々の光制御部材が有するラインパターンが光制御部材の上方から視た場合(図3AにおいてXY平面視した場合)に交差した状態で、すなわち各々の光制御部材が有する、線状部材の側面に形成された光反射面が交差した状態で、配置されている。   Here, the first light control member and the second light control member intersect when the line pattern of each light control member is viewed from above the light control member (when viewed in the XY plane in FIG. 3A). In this state, that is, in a state where the light reflecting surfaces formed on the side surfaces of the linear members of each light control member intersect.

第1の光制御部材および第2の光制御部材は、好ましくは、各々が有するラインパターンが向かい合うようにして、積層配置されている。第1の光制御部材および第2の光制御部材は、例えば、透明の接着剤を用いて積層される。   The first light control member and the second light control member are preferably stacked and arranged such that the line patterns that each has are opposed to each other. The first light control member and the second light control member are laminated using, for example, a transparent adhesive.

第1の光制御部材のラインパターンと第2の光制御部材のラインパターンとの交差角度は、立体像表示装置において像を形成する位置により適宜設定されるが、これらのラインパターンが直交していることが好ましい。   The intersection angle between the line pattern of the first light control member and the line pattern of the second light control member is appropriately set depending on the position where the image is formed in the stereoscopic image display device, but these line patterns are orthogonal to each other. Preferably it is.

図3に、光学結像部材の一実施形態を示す。図3Aは、第1の光制御部材101と第2の光制御部材102とが、各々が有するラインパターンが光制御部材の上方から視た場合に直交した状態で積層されている光学結像部材200の斜視図であり、図3Bは第1の光制御部材101の透明部材25を切断するYZ平面における断面図であり、図3Cは第2の光制御部材102の透明部材25を切断するXZ平面における断面図である。
図3には、透明基板10を有する光学結像部材を示したが、透明基板10を有さない光学結像部材であってもよい。
FIG. 3 shows an embodiment of the optical imaging member. FIG. 3A shows an optical imaging member in which a first light control member 101 and a second light control member 102 are stacked in a state where the line patterns of each are orthogonal to each other when viewed from above the light control member. 3B is a cross-sectional view of the first light control member 101 taken along the YZ plane, and FIG. 3C is a cross-sectional view of the second light control member 102 taken along the XZ plane. It is sectional drawing in a plane.
Although FIG. 3 shows the optical imaging member having the transparent substrate 10, the optical imaging member not having the transparent substrate 10 may be used.

〔立体像表示装置〕
立体像表示装置は、上述の光学結像部材を有し、例えば、光放射部と光学結像部材とを有する。立体像表示装置は、液晶ディスプレイ等の光放射部から放射された光を空中に結合させ、静止画および動画等の像を鮮明に表示することができ、すなわち空中ディスプレイとして機能する。
[3D image display device]
The stereoscopic image display device includes the above-described optical imaging member, and includes, for example, a light emitting unit and an optical imaging member. The stereoscopic image display device can combine light radiated from a light emitting unit such as a liquid crystal display in the air, and can clearly display images such as still images and moving images, that is, functions as an aerial display.

立体像表示装置では、光放射部からの光が、第1の光制御部材が有する平行配置された複数の光反射面に斜めに入射し、前記光反射部で反射した反射光が、第2の光制御部材が有する平行配置された複数の光反射面に入射することで、像を空中に表示することができる。   In the three-dimensional image display device, light from the light emitting unit is obliquely incident on a plurality of parallel light reflecting surfaces of the first light control member, and reflected light reflected by the light reflecting unit is second. An image can be displayed in the air by being incident on a plurality of light reflecting surfaces arranged in parallel in the light control member.

立体像表示装置の一実施形態において、第1の光制御部材の光反射面および第2の光制御部材の光反射面は、直交させて向かい合わせた状態で配置されている。したがって、光学結像部材に斜めに入射した光は、第1の光制御部材の光反射面で1回目の反射をし、その反射光が第2の光制御部材の光反射面で2回目の反射をする。2回目の反射光は、光学結像部材への入射光の入射角度と同一の角度で放射される。このため、光放射部から光学結像部材に入射した光のなかで、光反射面で連続して反射した反射光は、光学結像部材を基準として光放射部とは対称位置において収束し、空中に像が形成される。   In one embodiment of the stereoscopic image display device, the light reflecting surface of the first light control member and the light reflecting surface of the second light control member are arranged in a state of being orthogonal to each other. Therefore, the light incident obliquely on the optical imaging member is reflected on the light reflecting surface of the first light control member for the first time, and the reflected light is reflected on the light reflecting surface of the second light control member for the second time. Reflect. The second reflected light is emitted at the same angle as the incident angle of the incident light on the optical imaging member. For this reason, among the light incident on the optical imaging member from the light emitting portion, the reflected light continuously reflected by the light reflecting surface converges at a symmetrical position with respect to the light emitting portion with respect to the optical imaging member, An image is formed in the air.

〔感放射線性組成物〕
本発明において、感放射線性組成物としては、ポジ型組成物およびネガ型組成物のいずれも用いることができるが、前記線状部材を容易に作成することができる等の観点から、ネガ型組成物を用いることが好ましい。
[Radiation sensitive composition]
In the present invention, as the radiation-sensitive composition, either a positive composition or a negative composition can be used. However, from the viewpoint that the linear member can be easily prepared, the negative composition is used. It is preferable to use a product.

前記組成物は、長期にわたり性質の変化が小さい線状部材が得られる等の観点から、アルカリ可溶性重合体(A)および感放射線性化合物(B)を含有することが好ましく、前記成分に加えてさらに架橋剤(C)を含有することがより好ましい。   The composition preferably contains an alkali-soluble polymer (A) and a radiation-sensitive compound (B) from the viewpoint of obtaining a linear member having a small change in properties over a long period of time. In addition to the above components, Furthermore, it is more preferable to contain a crosslinking agent (C).

[アルカリ可溶性重合体(A)]
アルカリ可溶性重合体(A)は、上記組成物から形成された膜を現像する際に用いられる現像液、特に好ましくは2.4質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液等のアルカリ性現像液、に対して可溶または膨潤可能な重合体である。
[Alkali-soluble polymer (A)]
The alkali-soluble polymer (A) is used with respect to a developer used for developing a film formed from the above composition, particularly preferably an alkaline developer such as a 2.4% by mass tetramethylammonium hydroxide aqueous solution. A soluble or swellable polymer.

重合体(A)としては、アルカリ現像性の観点から、カルボキシル基、フェノール性水酸基およびシラノール基から選ばれる少なくとも1種の官能基(以下「可溶性基」ともいう)を有することが好ましい。   The polymer (A) preferably has at least one functional group (hereinafter also referred to as “soluble group”) selected from a carboxyl group, a phenolic hydroxyl group and a silanol group from the viewpoint of alkali developability.

重合体(A)としては、例えば、(メタ)アクリル樹脂、スチレン系樹脂、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリシロキサン、ポリオレフィン、カルド骨格を有する樹脂およびノボラック樹脂が挙げられる。アルカリ可溶性の観点から、それぞれ前記可溶性基を有する、(メタ)アクリル樹脂、スチレン系樹脂、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリシロキサン、ポリオレフィン、カルド骨格を有する樹脂およびノボラック樹脂が好ましい。   Examples of the polymer (A) include (meth) acrylic resins, styrene resins, polyimides, polybenzoxazoles, polysiloxanes, polyolefins, resins having a cardo skeleton, and novolak resins. From the viewpoint of alkali solubility, (meth) acrylic resins, styrene resins, polyimides, polybenzoxazoles, polysiloxanes, polyolefins, resins having a cardo skeleton and novolak resins each having the above-mentioned soluble group are preferred.

以下、重合体(A)の一例として、以下の重合体(Aa)を説明する。
重合体(Aa)は、カルボキシル基、フェノール性水酸基およびシラノール基から選ばれる少なくとも1種の官能基を有するエチレン性不飽和単量体(a1)に由来する構造単位を有し、前記(a1)に由来する構造単位と、前記(a1)と共重合可能な他のエチレン性不飽和単量体(a2)に由来する構造単位とを有することが好ましい。すなわち、重合体(Aa)は、単量体(a1)と単量体(a2)との共重合体であることが好ましい。重合体(Aa)は例えばランダム共重合体でもブロック共重合体でもよいが、一実施形態ではランダム共重合体である。
Hereinafter, the following polymer (Aa) will be described as an example of the polymer (A).
The polymer (Aa) has a structural unit derived from an ethylenically unsaturated monomer (a1) having at least one functional group selected from a carboxyl group, a phenolic hydroxyl group, and a silanol group, and the (a1) And a structural unit derived from another ethylenically unsaturated monomer (a2) copolymerizable with the above (a1). That is, the polymer (Aa) is preferably a copolymer of the monomer (a1) and the monomer (a2). The polymer (Aa) may be, for example, a random copolymer or a block copolymer, but is a random copolymer in one embodiment.

単量体(a1)におけるカルボキシル基を有する化合物としては、例えば、(メタ)アクリル酸等の不飽和モノカルボン酸;マレイン酸等の不飽和ジカルボン酸又はその無水物類;コハク酸モノ[2−(メタ)アクリロイロキシエチル]、フタル酸モノ[2−(メタ)アクリロイロキシエチル]等の、2価以上の多価カルボン酸のモノ[(メタ)アクリロイロキシアルキル]エステル;ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート等の、両末端にカルボキシル基および水酸基を有するポリマーのモノ(メタ)アクリレートが挙げられる。カルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体(a1)には、無水カルボン酸基を有するエチレン性不飽和単量体も含める。これらの中でも、(メタ)アクリル酸が好ましい。   Examples of the compound having a carboxyl group in the monomer (a1) include unsaturated monocarboxylic acids such as (meth) acrylic acid; unsaturated dicarboxylic acids such as maleic acid or anhydrides thereof; monosuccinic acid [2- (Meth) acryloyloxyethyl], mono [(meth) acryloyloxyalkyl] esters of divalent or higher polyvalent carboxylic acids such as mono [2- (meth) acryloyloxyethyl] phthalate; ω-carboxy Examples thereof include mono (meth) acrylates of polymers having a carboxyl group and a hydroxyl group at both ends, such as polycaprolactone mono (meth) acrylate. The ethylenically unsaturated monomer (a1) having a carboxyl group also includes an ethylenically unsaturated monomer having a carboxylic anhydride group. Among these, (meth) acrylic acid is preferable.

単量体(a1)におけるフェノール性水酸基を有する化合物としては、例えば、o,m又はp−ヒドロキシスチレン、o,m又はp−ヒドロキシ−α−メチルスチレン等のフェノール性水酸基を有するビニルモノマーが挙げられる。   Examples of the compound having a phenolic hydroxyl group in the monomer (a1) include vinyl monomers having a phenolic hydroxyl group such as o, m or p-hydroxystyrene, o, m or p-hydroxy-α-methylstyrene. It is done.

単量体(a1)におけるシラノール基を有する化合物としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン等のアルコキシシリル基含有ビニルモノマーの加水分解物が挙げられる。   Examples of the compound having a silanol group in the monomer (a1) include hydrolysates of alkoxysilyl group-containing vinyl monomers such as vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, and vinylmethyldiethoxysilane. Can be mentioned.

単量体(a1)は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
単量体(a2)としては、例えば、芳香環含有(メタ)アクリレート、芳香族ビニル化合物、N位置換マレイミド化合物、アルキル(メタ)アクリレート、脂環式基含有(メタ)アクリレート、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、ハロゲン原子含有(メタ)アクリレートが挙げられ、これらから選ばれる少なくとも1種が好ましい。
A monomer (a1) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
Examples of the monomer (a2) include aromatic ring-containing (meth) acrylates, aromatic vinyl compounds, N-substituted maleimide compounds, alkyl (meth) acrylates, alicyclic group-containing (meth) acrylates, and hydroxyalkyl (meth) ) Acrylate and halogen atom-containing (meth) acrylate, and at least one selected from these is preferable.

芳香環含有(メタ)アクリレートとしては、例えば、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、2−フェノキシエチル(メタ)アクリレートが挙げられる。   Examples of the aromatic ring-containing (meth) acrylate include benzyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, and 2-phenoxyethyl (meth) acrylate.

芳香族ビニル化合物としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、o,m又はp−ビニルトルエン、o,m又はp−メトキシスチレン、o,m又はp−ビニルベンジルメチルエーテルが挙げられる。   Examples of the aromatic vinyl compound include styrene, α-methylstyrene, o, m or p-vinyltoluene, o, m or p-methoxystyrene, o, m or p-vinylbenzylmethyl ether.

N位置換マレイミド化合物としては、例えば、N−フェニルマレイミド、N−ベンジルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミドが挙げられる。
アルキル(メタ)アクリレートとしては、例えば、n−ブチル(メタ)アクリレート等のアルキル基の炭素数が1〜12のアルキル(メタ)アクリレートが挙げられる。
Examples of the N-substituted maleimide compound include N-phenylmaleimide, N-benzylmaleimide, and N-cyclohexylmaleimide.
Examples of the alkyl (meth) acrylate include alkyl (meth) acrylates having 1 to 12 carbon atoms in the alkyl group such as n-butyl (meth) acrylate.

脂環式基含有(メタ)アクリレートとしては、例えば、シクロヘキシル(メタ)アクリレート等のシクロアルキル(メタ)アクリレート;イソボルニル(メタ)アクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル(メタ)アクリレート等の多環式基含有(メタ)アクリレートが挙げられる。 Examples of the alicyclic group-containing (meth) acrylate include cycloalkyl (meth) acrylate such as cyclohexyl (meth) acrylate; isobornyl (meth) acrylate, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane-8. -Polycyclic group containing (meth) acrylates, such as yl (meth) acrylate, are mentioned.

ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートとしては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル基の炭素数が1〜6のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートが挙げられる。   Examples of the hydroxyalkyl (meth) acrylate include hydroxyalkyl (meth) acrylates having 1 to 6 carbon atoms in the hydroxyalkyl group such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate.

ハロゲン原子含有(メタ)アクリレートとしては、例えば、2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレートが挙げられる。
単量体(a2)は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Examples of the halogen atom-containing (meth) acrylate include 2,2,2-trifluoroethyl (meth) acrylate.
A monomer (a2) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

単量体(a1)と単量体(a2)との共重合体の具体例としては、例えば、特開平7−140654号公報、特開平8−259876号公報、特開平10−31308号公報、特開平10−300922号公報、特開平11−174224号公報、特開平11−258415号公報、特開2000−56118号公報、特開2004−101728号公報、国際公開第2015/133162号に開示されている共重合体が挙げられる。   Specific examples of the copolymer of the monomer (a1) and the monomer (a2) include, for example, JP-A-7-140654, JP-A-8-259876, JP-A-10-31308, It is disclosed in JP-A-10-300922, JP-A-11-174224, JP-A-11-258415, JP-A-2000-56118, JP-A-2004-101728, and International Publication No. 2015/133162. The copolymer which is mentioned.

重合体(Aa)は、単量体(a1)由来の構造単位を、好ましくは0質量%を超えて50質量%以下、より好ましくは5〜50質量%、さらに好ましくは10〜35質量%の範囲で有し、単量体(a2)由来の構造単位を、好ましくは50質量%以上100質量%未満、より好ましくは50〜95質量%、さらに好ましくは65〜90質量%の範囲で有する。このような態様とすることで、アルカリ現像性および保存安定性に優れた組成物を得ることができる。各構造単位量は、NMRにより測定することができる。   The polymer (Aa) is a structural unit derived from the monomer (a1), preferably more than 0% by mass and 50% by mass or less, more preferably 5 to 50% by mass, and still more preferably 10 to 35% by mass. The structural unit derived from the monomer (a2) is preferably 50% by mass or more and less than 100% by mass, more preferably 50 to 95% by mass, and still more preferably 65 to 90% by mass. By setting it as such an aspect, the composition excellent in alkali developability and storage stability can be obtained. Each structural unit amount can be measured by NMR.

重合体(A)は、公知の方法により製造することができ、例えば、特開2003−222717号公報、特開2006−259680号公報、国際公開第2007/029871号、国際公開第2015/133162号に開示されている方法が挙げられる。一実施形態では、熱重合開始剤または光重合開始剤等の重合開始剤を用い、ラジカル重合により、重合体(Aa)を製造する。   The polymer (A) can be produced by a known method. For example, JP 2003-222717 A, JP 2006-259680 A, International Publication No. 2007/029871, International Publication No. 2015/133162. Can be mentioned. In one embodiment, the polymer (Aa) is produced by radical polymerization using a polymerization initiator such as a thermal polymerization initiator or a photopolymerization initiator.

重合体(A)の、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により測定されるポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは1,000〜100,000、より好ましくは3,000〜50,000である。このような態様とすることで、残膜率、パターン形状、解像度および耐熱性がより一層高められ、また塗布時の乾燥異物の発生を高水準で抑制することができる。   The weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene measured by the gel permeation chromatography (GPC) method of the polymer (A) is preferably 1,000 to 100,000, more preferably 3,000 to 50, 000. By setting it as such an aspect, a residual film rate, a pattern shape, resolution, and heat resistance can be improved further, and generation | occurrence | production of the dry foreign material at the time of application | coating can be suppressed at a high level.

重合体(A)は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
感放射線性組成物において、重合体(A)の含有量は、前記組成物の固形分100質量%中、通常は30質量%以上、好ましくは35質量%以上、より好ましくは40〜80質量%、さらに好ましくは40〜65質量%である。重合体(A)の含有量が前記範囲にある組成物は、アルカリ現像性および保存安定性に優れる。本明細書において、固形分とは、前記組成物から溶媒を除いた各成分の合計である。
A polymer (A) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
In the radiation-sensitive composition, the content of the polymer (A) is usually 30% by mass or more, preferably 35% by mass or more, more preferably 40 to 80% by mass in 100% by mass of the solid content of the composition. More preferably, it is 40-65 mass%. A composition having a content of the polymer (A) in the above range is excellent in alkali developability and storage stability. In this specification, solid content is the sum total of each component remove | excluding the solvent from the said composition.

[感放射線性化合物(B)]
感放射線性化合物(B)としては、例えば、光酸発生剤、光重合開始剤が挙げられる。感放射線性組成物は、化合物(B)を含有することで、感放射線特性を発揮することができ、かつ良好な放射線感度を有することができる。
[Radiation sensitive compound (B)]
Examples of the radiation sensitive compound (B) include a photoacid generator and a photopolymerization initiator. A radiation sensitive composition can exhibit a radiation sensitive characteristic by having a compound (B), and can have favorable radiation sensitivity.

化合物(B)は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
感放射線性組成物における化合物(B)の含有量は、前記組成物の固形分100質量%中、通常は15質量%以下であり、好ましくは0.1〜10質量%、より好ましくは0.1〜5質量%である。化合物(B)の含有量を前記範囲とすることで、現像液に対する放射線の照射部分と未照射部分との溶解度の差を大きくし、パターニング性能を向上させることができる。
A compound (B) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
The content of the compound (B) in the radiation-sensitive composition is usually 15% by mass or less, preferably 0.1 to 10% by mass, and more preferably 0.1% by mass in the solid content of 100% by mass of the composition. 1 to 5% by mass. By making content of a compound (B) into the said range, the difference of the solubility of the irradiated part with respect to a developing solution and the unirradiated part can be enlarged, and patterning performance can be improved.

《光酸発生剤》
光酸発生剤は、放射線の照射を含む処理によって酸を発生する化合物である。
光酸発生剤としては、例えば、キノンジアジド化合物、オキシムスルホネート化合物、オニウム塩、N−スルホニルオキシイミド化合物、ハロゲン含有化合物、ジアゾメタン化合物、スルホン化合物、スルホン酸エステル化合物、カルボン酸エステル化合物が挙げられる。例えばこれらの化合物を用いることで、ポジ型組成物を得ることができる。これらの中でも、キノンジアジド化合物が好ましい。
《Photoacid generator》
The photoacid generator is a compound that generates an acid by a treatment including irradiation of radiation.
Examples of the photoacid generator include quinonediazide compounds, oxime sulfonate compounds, onium salts, N-sulfonyloxyimide compounds, halogen-containing compounds, diazomethane compounds, sulfone compounds, sulfonate ester compounds, and carboxylic acid ester compounds. For example, by using these compounds, a positive composition can be obtained. Among these, a quinonediazide compound is preferable.

キノンジアジド化合物は、放射線の照射およびアルカリ性水溶液を用いた現像を含む処理によってカルボン酸を発生する。キノンジアジド化合物としては、例えば、フェノール性化合物またはアルコール性化合物と、1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸ハライドとの縮合物が挙げられる。   The quinonediazide compound generates carboxylic acid by processing including irradiation with radiation and development using an alkaline aqueous solution. Examples of the quinonediazide compound include a condensate of a phenolic compound or an alcoholic compound and 1,2-naphthoquinonediazidesulfonic acid halide.

《光重合開始剤》
光重合開始剤としては、例えば、アシルフォスフィンオキサイド系開始剤、オキシムエステル系開始剤、アルキルフェノン系開始剤、アセトフェノン系開始剤、ベンゾフェノン系開始剤、ベンゾイン系開始剤、ビイミダゾール系開始剤、トリアジン系開始剤、チオキサントン系開始剤が挙げられる。例えばこれらの光重合開始剤を用い、架橋剤(C)として後述するエチレン性不飽和基合含有化合物を用いることで、ネガ型組成物を得ることができる。これらの中でも、アシルフォスフィンオキサイド系開始剤が好ましい。
<< Photopolymerization initiator >>
As the photopolymerization initiator, for example, acyl phosphine oxide initiator, oxime ester initiator, alkylphenone initiator, acetophenone initiator, benzophenone initiator, benzoin initiator, biimidazole initiator, Examples include triazine-based initiators and thioxanthone-based initiators. For example, a negative composition can be obtained by using these photopolymerization initiators and using an ethylenically unsaturated group-containing compound described later as the crosslinking agent (C). Of these, acylphosphine oxide initiators are preferred.

アシルフォスフィンオキサイド系開始剤としては、例えば、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイドが挙げられる。   Examples of the acylphosphine oxide initiator include bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide and bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethyl-pentylphosphine. Examples thereof include oxide and bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide.

[架橋剤(C)]
架橋剤(C)は、架橋性官能基を有する化合物である。架橋剤(C)としては、例えば、1分子中に2個以上の架橋性官能基を有する化合物が挙げられる。架橋剤(C)を用いると、線状部材の耐熱性を向上させることができる。
[Crosslinking agent (C)]
The crosslinking agent (C) is a compound having a crosslinkable functional group. As a crosslinking agent (C), the compound which has a 2 or more crosslinkable functional group in 1 molecule is mentioned, for example. When a crosslinking agent (C) is used, the heat resistance of a linear member can be improved.

架橋性官能基としては、例えば、エチレン性不飽和基、エポキシ基、オキセタニル基、アルコキシアルキル基、ベンジルオキシメチル基、アセトキシメチル基、ベンゾイロキシメチル基、ホルミル基、アセチル基、ジアルキルアミノメチル基、ジメチロールアミノメチル基、ジエチロールアミノメチル基、モルホリノメチル基が挙げられる。   Examples of crosslinkable functional groups include ethylenically unsaturated groups, epoxy groups, oxetanyl groups, alkoxyalkyl groups, benzyloxymethyl groups, acetoxymethyl groups, benzoyloxymethyl groups, formyl groups, acetyl groups, dialkylaminomethyl groups. , Dimethylolaminomethyl group, diethylolaminomethyl group, morpholinomethyl group.

架橋剤(C)としては、例えば、エチレン性不飽和基含有化合物、エポキシ化合物、オキセタン化合物、アルコキシアルキル基含有化合物が好ましい。
エチレン性不飽和基含有化合物としては、分子中にエチレン性不飽和基を少なくとも2個有する化合物が挙げられ、好ましくは(メタ)アクリロイル基を少なくとも2個有する化合物(多官能(メタ)アクリレート)が挙げられる。
As the crosslinking agent (C), for example, an ethylenically unsaturated group-containing compound, an epoxy compound, an oxetane compound, and an alkoxyalkyl group-containing compound are preferable.
Examples of the ethylenically unsaturated group-containing compound include compounds having at least two ethylenically unsaturated groups in the molecule, and preferably a compound having at least two (meth) acryloyl groups (polyfunctional (meth) acrylate). Can be mentioned.

多官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、テトラメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド付加ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド付加ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートが挙げられる。   Examples of the polyfunctional (meth) acrylate include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, and 1,9-nonanediol di (meth). ) Acrylate, tricyclodecane dimethanol di (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, tetramethylolpropane tetra (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipenta Erythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, ethylene oxide-added dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, propylene oxide De adduct of dipentaerythritol hexa (meth) acrylate.

エポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノールのポリグリシジルエーテル、多価アルコールのポリグリシジルエーテル、ポリエーテルポリオールの脂肪族ポリグリシジルエーテル、3,4−エポキシシクロヘキシル基含有化合物が挙げられる。   Examples of the epoxy compound include polyglycidyl ether of bisphenol, polyglycidyl ether of polyhydric alcohol, aliphatic polyglycidyl ether of polyether polyol, and 3,4-epoxycyclohexyl group-containing compound.

オキセタン化合物としては、例えば、4,4−ビス[(3−エチル−3−オキセタニル)メチル]ビフェニル、3,7−ビス(3−オキセタニル)−5−オキサノナン、3,3’−〔1,3−(2−メチレニル)プロパンジイルビス(オキシメチレン)〕ビス(3−エチルオキセタン)、1,4−ビス〔(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシメチル〕ベンゼンが挙げられる。   Examples of the oxetane compound include 4,4-bis [(3-ethyl-3-oxetanyl) methyl] biphenyl, 3,7-bis (3-oxetanyl) -5-oxanonane, 3,3 ′-[1,3 -(2-Methylenyl) propanediylbis (oxymethylene)] bis (3-ethyloxetane), 1,4-bis [(3-ethyl-3-oxetanyl) methoxymethyl] benzene.

アルコキシアルキル基含有化合物としては、分子内にアルコキシアルキル基が含有されていればよく、特に限定されないが、例えば、アルコキシアルキル基含有メラミン化合物、アルコキシアルキル基含有ベンゾグアナミン化合物、アルコキシアルキル基含有尿素化合物、アルコキシアルキル基含有フェノール化合物が挙げられる。   The alkoxyalkyl group-containing compound is not particularly limited as long as it contains an alkoxyalkyl group in the molecule. For example, an alkoxyalkyl group-containing melamine compound, an alkoxyalkyl group-containing benzoguanamine compound, an alkoxyalkyl group-containing urea compound, Examples include alkoxyalkyl group-containing phenol compounds.

架橋剤(C)は1種単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
感放射線性組成物において、架橋剤(C)の含有量は、重合体(A)100質量部に対して、通常は50〜240質量部、好ましくは55〜200質量部、より好ましくは60〜150質量部である。このような態様とすることで、前記組成物の現像性および硬化性を良好にすることができる。
A crosslinking agent (C) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
In a radiation sensitive composition, content of a crosslinking agent (C) is 50-240 mass parts normally with respect to 100 mass parts of polymers (A), Preferably it is 55-200 mass parts, More preferably, it is 60-. 150 parts by mass. By setting it as such an aspect, the developability and sclerosis | hardenability of the said composition can be made favorable.

[添加剤]
感放射線性組成物は、必要に応じて、密着助剤、界面活性剤等の種々の添加剤を含有することができる。密着助剤としては、例えば、シランカップリング剤が挙げられ、具体例としては特開2012−256023号公報に記載の密着助剤が挙げられる。界面活性剤としては、例えば、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤が挙げられ、具体例としては特開2014−048428号公報に記載の界面活性剤が挙げられる。その他の添加剤としては、例えば、特開2006−154434号公報および特開2007−293306号公報に記載の添加剤が挙げられる。
[Additive]
The radiation-sensitive composition can contain various additives such as adhesion assistants and surfactants as necessary. Examples of the adhesion assistant include a silane coupling agent, and specific examples thereof include the adhesion assistant described in JP-A No. 2012-256023. Examples of the surfactant include a fluorine-based surfactant and a silicone-based surfactant, and specific examples include the surfactants described in JP-A-2014-048428. Examples of other additives include the additives described in JP 2006-154434 A and JP 2007-293306 A.

感放射線性組成物において、密着助剤の含有量は、アルカリ可溶性重合体(A)100質量部に対して、好ましくは1〜10質量部、より好ましくは1〜7質量部であり;界面活性剤の含有量は、アルカリ可溶性重合体(A)100質量部に対して、好ましくは0.1〜5質量部、より好ましくは0.1〜3質量部である。このような態様とすることで、前記組成物のアルカリ現像性を良好にすることができ、線状部材の高さのバラツキを抑制することができる。   In the radiation-sensitive composition, the content of the adhesion assistant is preferably 1 to 10 parts by mass, more preferably 1 to 7 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the alkali-soluble polymer (A); The content of the agent is preferably 0.1 to 5 parts by mass, more preferably 0.1 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the alkali-soluble polymer (A). By setting it as such an aspect, the alkali developability of the said composition can be made favorable and the variation in the height of a linear member can be suppressed.

[溶媒]
感放射線性組成物は、必要に応じて有機溶媒等の溶媒を配合して液状組成物として調製してもよい。有機溶媒としては、前記組成物を構成する上記成分を溶解又は分散し、かつこれらの成分と反応せず、適度の揮発性を有するものである限り、適宜に選択して使用することができる。
[solvent]
The radiation-sensitive composition may be prepared as a liquid composition by blending a solvent such as an organic solvent as necessary. The organic solvent can be appropriately selected and used as long as it dissolves or disperses the above components constituting the composition and does not react with these components and has appropriate volatility.

有機溶媒としては、例えば、(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテル、(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、(ポリ)アルキレングリコールジアルキルエーテル、(ポリ)アルキレングリコールジアセテート、(シクロ)アルキルアルコール溶媒、乳酸アルキルエステル溶媒、ギ酸アルキルエステル溶媒、脂肪酸アルキルエステル溶媒、アルコキシカルボン酸エステル溶媒、ケトン溶媒、アミド溶媒、ラクタム溶媒、環状エーテル溶媒、ケトアルコール溶媒が挙げられる。   Examples of the organic solvent include (poly) alkylene glycol monoalkyl ether, (poly) alkylene glycol monoalkyl ether acetate, (poly) alkylene glycol dialkyl ether, (poly) alkylene glycol diacetate, (cyclo) alkyl alcohol solvent, and lactic acid. Examples include alkyl ester solvents, formic acid alkyl ester solvents, fatty acid alkyl ester solvents, alkoxycarboxylic acid ester solvents, ketone solvents, amide solvents, lactam solvents, cyclic ether solvents, and keto alcohol solvents.

有機溶媒としては、各成分の溶解性又は分散性、および前記組成物の塗布性の観点から、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、1,3−ブチレングリコールジアセテート、1,6−ヘキサンジオールジアセテート、乳酸エチルが好ましい。   Examples of the organic solvent include propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, and propylene glycol from the viewpoint of solubility or dispersibility of each component and applicability of the composition. Monoethyl ether acetate, 3-methoxybutyl acetate, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, 1,3-butylene glycol diacetate, 1,6-hexanediol diacetate, and ethyl lactate are preferred.

有機溶媒は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
感放射線性組成物において、有機溶媒の含有量は、前記組成物の固形分濃度が通常は40〜90質量%となる量、好ましくは50〜75質量%となる量である。このような態様とすることにより、各成分の溶解性または分散性、塗布性および保存安定性が良好な組成物を得ることができる。
An organic solvent may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
In the radiation-sensitive composition, the content of the organic solvent is an amount such that the solid content concentration of the composition is usually 40 to 90% by mass, preferably 50 to 75% by mass. By setting it as such an aspect, the composition with favorable solubility or dispersibility of each component, applicability | paintability, and storage stability can be obtained.

[感放射線性組成物の製造]
感放射線性組成物は、樹脂組成物の加工に用いる公知の装置を必要に応じて用いて、各成分を混合することにより製造することができる。また、不純物を除く目的で、適宜、得られた混合物の濾過を行うこともできる。
[Production of radiation-sensitive composition]
A radiation sensitive composition can be manufactured by mixing each component using the well-known apparatus used for the process of a resin composition as needed. In addition, for the purpose of removing impurities, the obtained mixture can be appropriately filtered.

以下、本発明を実施例に基づいてさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。以下の記載において、特に言及しない限り、「部」は「質量部」の意味で用いる。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further more concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples. In the following description, “part” is used to mean “part by mass” unless otherwise specified.

[GPC分析]
アルカリ可溶性重合体(A)の重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法を用いて、ポリスチレン換算で測定した。
・標準物質:ポリスチレン
・装置 :東ソー(株)製、商品名:HLC−8020
・カラム :東ソー(株)製ガードカラムHXL−H、TSK gel G7000HXL、TSK gel GMHXL 2本、TSK gel G2000HXLを順次連結したもの
・溶媒 :テトラヒドロフラン
・サンプル濃度:0.7質量%
・注入量 :70μL
・流速 :1mL/min
[GPC analysis]
The weight average molecular weight (Mw) of the alkali-soluble polymer (A) was measured in terms of polystyrene using a gel permeation chromatography (GPC) method.
-Standard material: Polystyrene-Equipment: Tosoh Corporation, trade name: HLC-8020
Column: Tosoh Co., Ltd. guard column H XL- H, TSK gel G7000H XL , TSK gel GMH XL , TSK gel G2000H XL sequentially connected Solvent: Tetrahydrofuran Sample concentration: 0.7% by mass
・ Injection volume: 70 μL
・ Flow rate: 1mL / min

[合成例1]重合体(A1)の合成
国際公開第2015/133162号の[合成例1]に準拠して、溶媒として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)を用い、メタクリル酸13部、ベンジルメタクリレート46部、スチレン13部、N−フェニルマレイミド16部、n−ブチルメタクリレート2部および2−ヒドロキシエチルメタクリレート10部から、重合体(A1)を含む固形分濃度45質量%のPGMEA溶液を得た。得られた重合体(A1)のMwは12,000であった。
[Synthesis Example 1] Synthesis of Polymer (A1) According to [Synthesis Example 1] of International Publication No. 2015/133162, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) was used as a solvent, 13 parts of methacrylic acid, benzyl methacrylate From 46 parts, 13 parts of styrene, 16 parts of N-phenylmaleimide, 2 parts of n-butyl methacrylate and 10 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, a PGMEA solution containing a polymer (A1) having a solid content concentration of 45% by mass was obtained. Mw of the obtained polymer (A1) was 12,000.

[使用成分]
感放射線性組成物の調製で用いた各成分を以下に示す。
B1:ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド
(商品名「Irgacure 819」、BASF社製)
C1:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
D1:メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
(商品名「XIAMETER OFS−6030 SILANE」、
東レ・ダウコーニング(株)製)
E1:フッ素系界面活性剤(商品名「FTX−218」、(株)ネオス製)
[Use ingredients]
Each component used for preparation of a radiation sensitive composition is shown below.
B1: Bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide (trade name “Irgacure 819”, manufactured by BASF)
C1: Dipentaerythritol hexaacrylate D1: Methacryloxypropyltrimethoxysilane (trade name “XIAMETER OFS-6030 SILANE”,
(Toray Dow Corning Co., Ltd.)
E1: Fluorosurfactant (trade name “FTX-218”, manufactured by Neos Co., Ltd.)

[調製例1]感放射線性組成物の調製
合成例1で得られた重合体(A1)のPGMEA溶液を重合体(A1)換算で100部、前記(B1)5部、前記(C1)100部、前記(D1)5部、前記(E1)1部、およびPGMEAを混合することにより、固形分濃度60質量%の感放射線性組成物1を得た。
[Preparation Example 1] Preparation of radiation-sensitive composition 100 parts of PGMEA solution of polymer (A1) obtained in Synthesis Example 1 in terms of polymer (A1), 5 parts of (B1), and (C1) 100 Part, (D1) 5 parts, (E1) 1 part, and PGMEA were mixed, and the radiation sensitive composition 1 with a solid content concentration of 60 mass% was obtained.

[実施例および比較例]
上記調製例で得られた感放射線性組成物を用いて、以下に説明する方法により複数の線状部材からなるラインパターンを作製した。ガラスウエハに前記感放射線性組成物を高粘度用スリットコーターにより塗布し、ホットプレートにて120℃で20分間加熱処理(プレベーク)し、高さ(図1AのZ軸方向に相当する方向の長さ)240μmの膜を形成した。前記膜に、ライン/スペース幅=100μm/100μmのパターン化マスクを介して、露光機(キヤノン(株)製の「MPA−600FA」(ghi線混合))を用いて、i線換算で表1に記載の露光量で照射した。露光後の膜を、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)を表1に記載の濃度で含有する水溶液にて23℃かつ表1に記載した現像時間でシャワー方式で現像し、次いで、水洗処理を行った。その後、表1に記載の流速で20秒間のエアブローを行い、現像残渣および水分を除去した。ただし、比較例1ではエアブローを行わなかった。その後、露光機(キヤノン(株)製の「MPA−600FA」(ghi線混合))を用いて、i線換算で2J/cm2の露光量で照射した後、ホットプレートにて180℃で30分間加熱処理(ポストベーク)し、高さ:約200μm、幅:約100μm、スペース幅:約100μmのラインパターンを有する硬化膜を得た。
[Examples and Comparative Examples]
Using the radiation-sensitive composition obtained in the above preparation example, a line pattern composed of a plurality of linear members was produced by the method described below. The radiation sensitive composition is applied to a glass wafer with a slit coater for high viscosity, heat treated (prebaked) at 120 ° C. for 20 minutes on a hot plate, and the height (the length in the direction corresponding to the Z-axis direction in FIG. 1A). A) A 240 μm film was formed. Table 1 in terms of i-line, using an exposure machine (“MPA-600FA” (ghi line mixture) manufactured by Canon Inc.) through a patterned mask of line / space width = 100 μm / 100 μm on the film. Irradiation was performed at the exposure amount described in 1. The exposed film was developed with an aqueous solution containing tetramethylammonium hydroxide (TMAH) at the concentration shown in Table 1 at 23 ° C. and with the development time shown in Table 1, and then washed with water. It was. Thereafter, air blowing was performed at a flow rate shown in Table 1 for 20 seconds to remove development residues and moisture. However, in Comparative Example 1, no air blow was performed. Then, after using an exposure machine (“MPA-600FA” manufactured by Canon Inc. (mixed with ghi line)), it was irradiated at an exposure amount of 2 J / cm 2 in terms of i-line, and then at 180 ° C. on a hot plate at 30 ° C. A heat treatment (post-bake) was performed for a minute to obtain a cured film having a line pattern of height: about 200 μm, width: about 100 μm, and space width: about 100 μm.

[評価]
実施例および比較例で得られた線状部材を、以下の方法で評価した。
[Evaluation]
The linear members obtained in Examples and Comparative Examples were evaluated by the following methods.

[解像性]
線状部材の高さに対してガラスウエハ面から10%の位置における線状部材の幅をBottom幅、線状部材の高さに対してガラスウエハ面から90%の位置における線状部材の幅をTop幅と定義する。得られた線状部材の断面形状を走査型電子顕微鏡((株)日立ハイテクノロジーズ製、形式「S−4200」)にて観察し、Top幅およびBottom幅を測定した。Top幅およびBottom幅の差の絶対値/Top幅およびBottom幅の大きい方の値×100%が15%以下の場合を「AA」、15%を超える場合を「BB」とした。
[Resolution]
The width of the linear member at the position of 10% from the glass wafer surface with respect to the height of the linear member is the bottom width, and the width of the linear member at the position of 90% from the glass wafer surface with respect to the height of the linear member. Is defined as the Top width. The cross-sectional shape of the obtained linear member was observed with a scanning electron microscope (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, model “S-4200”), and the Top width and Bottom width were measured. The absolute value of the difference between the Top width and the Bottom width / the value of the larger of the Top width and the Bottom width × 100% is 15% or less as “AA”, and when it exceeds 15%, it is “BB”.

[パターン密着性]
走査型電子顕微鏡((株)日立ハイテクノロジーズ製、形式「SU4200」)を用いて、得られたラインパターンを観察し、ラインパターンが全面の5〜10%の範囲で剥離している場合を「やや剥離」と判断し、5%未満の範囲で剥離している場合または剥離していない場合を「無」と判断した。
[Pattern adhesion]
Using a scanning electron microscope (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, model “SU4200”), the obtained line pattern was observed, and the case where the line pattern was peeled in the range of 5 to 10% of the entire surface was “ It was judged as “slightly peeled”, and the case of peeling in the range of less than 5% or the case of not peeling was judged as “no”.

[現像残渣および水ムラ]
得られた線状部材の表面を走査型電子顕微鏡((株)日立ハイテクノロジー:SU3500)を用いて、任意の10点を目視で確認した。現像残渣または水ムラがなかった場合に「無」とし、1〜3個(1〜3箇所)あった場合に「やや有り」、3個(3箇所)を超えた場合に「有り」とした。
[Development residue and water unevenness]
Using the scanning electron microscope (Hitachi High Technology Co., Ltd .: SU3500), the surface of the obtained linear member was visually confirmed at any 10 points. “No” when there was no development residue or water unevenness, “Slightly present” when 1 to 3 (1 to 3 locations), and “Yes” when 3 (3 locations) were exceeded. .

Figure 2017116657
Figure 2017116657

1…部材
10…透明基板
20…ラインパターン
21…線状部材
22…線状部材の側面
25…透明部材
30…光反射面
100…光制御部材
101…光制御部材
102…光制御部材
200…光学結像部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Member 10 ... Transparent substrate 20 ... Line pattern 21 ... Linear member 22 ... Side surface 25 of a linear member ... Transparent member 30 ... Light reflection surface 100 ... Light control member 101 ... Light control member 102 ... Light control member 200 ... Optical Imaging member

Claims (8)

互いに平行配置された複数の線状部材からなり、前記線状部材の断面形状が略矩形であるラインパターンと、前記線状部材の側面に形成された光反射面とを有する光制御部材における前記ラインパターンの製造方法であり、
(a)感放射線性組成物を用いて膜を形成する工程と、
(b)前記膜に放射線をラインパターン状に照射する工程と、
(c)放射線照射後の前記膜を現像してパターンを形成する工程と、
(d)前記パターンに気流を当てる工程と
を有することを特徴とするラインパターンの製造方法。
The light control member comprising a plurality of linear members arranged in parallel to each other, and having a line pattern in which a cross-sectional shape of the linear member is substantially rectangular, and a light reflecting surface formed on a side surface of the linear member. A method of manufacturing a line pattern,
(A) forming a film using the radiation-sensitive composition;
(B) irradiating the film with radiation in a line pattern;
(C) developing the film after irradiation to form a pattern;
(D) A method of producing a line pattern, comprising: applying an air flow to the pattern.
(e)工程(d)後のパターンに対して、加熱および放射線照射から選ばれる少なくとも1種の処理を行う工程
をさらに有する請求項1に記載のラインパターンの製造方法。
(E) The method for producing a line pattern according to claim 1, further comprising a step of performing at least one treatment selected from heating and radiation irradiation on the pattern after step (d).
工程(d)における気流の流速が1〜200m/秒である、請求項1または2に記載のラインパターンの製造方法。   The manufacturing method of the line pattern of Claim 1 or 2 whose flow velocity of the airflow in a process (d) is 1-200 m / sec. 前記感放射線性組成物が、
アルカリ可溶性重合体(A)と、
感放射線性化合物(B)と
を含有する請求項1〜3の何れか1項に記載のラインパターンの製造方法。
The radiation sensitive composition is
An alkali-soluble polymer (A);
The manufacturing method of the line pattern of any one of Claims 1-3 containing a radiation sensitive compound (B).
(1)請求項1〜4の何れか1項に記載の方法によりラインパターンを形成する工程と、
(2)前記ラインパターンを構成する線状部材の側面に光反射面を形成する工程と
を有することを特徴とする光制御部材の製造方法。
(1) A step of forming a line pattern by the method according to any one of claims 1 to 4,
(2) A method of manufacturing a light control member, comprising: forming a light reflection surface on a side surface of a linear member constituting the line pattern.
(3)前記線状部材間に透明部材を形成する工程
をさらに有する請求項5に記載の光制御部材の製造方法。
(3) The method for producing a light control member according to claim 5, further comprising a step of forming a transparent member between the linear members.
互いに平行配置された複数の線状部材からなり、前記線状部材の断面形状が略矩形であるラインパターンと、前記線状部材の側面に形成された光反射面とを有する光制御部材を備える光学結像部材の製造方法であり、
前記光制御部材を、請求項5または6に記載の方法により製造する
ことを特徴とする光学結像部材の製造方法。
A light control member comprising a plurality of linear members arranged in parallel to each other and having a line pattern in which the cross-sectional shape of the linear member is substantially rectangular and a light reflecting surface formed on a side surface of the linear member is provided. A method for producing an optical imaging member,
A method for manufacturing an optical imaging member, wherein the light control member is manufactured by the method according to claim 5.
互いに平行配置された複数の線状部材からなり、前記線状部材の断面形状が略矩形であるラインパターンと、前記線状部材の側面に形成された光反射面とを有する、第1の光制御部材および第2の光制御部材を備える光学結像部材の製造方法であり、
第1の光制御部材および第2の光制御部材の少なくとも一方を、請求項5または6に記載の方法により製造し、続いて、
第1の光制御部材および第2の光制御部材を、各々が有するラインパターンが光制御部材の上方から視た場合に交差した状態で配置する
ことを特徴とする光学結像部材の製造方法。
First light comprising a plurality of linear members arranged in parallel to each other, and having a line pattern in which a cross-sectional shape of the linear member is substantially rectangular, and a light reflecting surface formed on a side surface of the linear member. A method for producing an optical imaging member comprising a control member and a second light control member,
At least one of the first light control member and the second light control member is manufactured by the method according to claim 5 or 6,
A method of manufacturing an optical imaging member, wherein the first light control member and the second light control member are arranged in a state where the line patterns of the first light control member and the second light control member intersect each other when viewed from above the light control member.
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