JP2019086559A - Resin composition for negative photoresist and cured film - Google Patents

Resin composition for negative photoresist and cured film Download PDF

Info

Publication number
JP2019086559A
JP2019086559A JP2017212458A JP2017212458A JP2019086559A JP 2019086559 A JP2019086559 A JP 2019086559A JP 2017212458 A JP2017212458 A JP 2017212458A JP 2017212458 A JP2017212458 A JP 2017212458A JP 2019086559 A JP2019086559 A JP 2019086559A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
carbon atoms
resin composition
parts
negative photoresist
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2017212458A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
祝也 福長
Noriya FUKUNAGA
祝也 福長
祐作 高嶋
Yusaku Takashima
祐作 高嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
San Apro KK
Original Assignee
San Apro KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by San Apro KK filed Critical San Apro KK
Priority to JP2017212458A priority Critical patent/JP2019086559A/en
Publication of JP2019086559A publication Critical patent/JP2019086559A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

To provide a resin composition for negative photoresist which has no corrosion of a member by a residual acid, and has no problem in lowering transparency by degradation of a resin.SOLUTION: A resin composition for negative photoresist contains a component (A) formed of an acid generator containing an onium gallate salt represented by general formula (1), a component (B) that is an alkali-soluble resin having a protonic polar group, and a crosslinking agent component (C). In the formula (1), Rto Reach independently represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms or Ar, but at least one of them is Ar, Ar is an aryl group having 6 to 14 carbon atoms (excluding carbon number of substituent), a part of hydrogen atoms in the aryl group may be substituted by alkyl groups each having 1 to 18 carbon atoms, E represents an element of a valence n of the group 15 to the group 17 (IUPAC expression), n is an integer of 1 to 3, and Ris an organic group bonded to E.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、特定の構造を有するオニウムガレート塩を含有する光学特性が求められる部材用の、化学増幅型のネガ型フォトレジスト樹脂組成物及び硬化膜に関する。 The present invention relates to a chemically amplified negative photoresist resin composition and a cured film for a member that is required to have an optical property containing an onium gallate salt having a specific structure.

一般に半導体集積回路やフラットパネルディスプレイ(FPD)等の電子部品には劣化や損傷を防止するための保護膜、素子表面を平坦化するための平坦化膜、層状に配置される配線間を絶縁するための層間絶縁膜が設けられ、その形成には感光性樹脂組成物(以下、「フォトレジスト用樹脂組成物」とも称す。)が用いられてきた。中でもFPDの表示品位向上のために使用される層間絶縁膜には絶縁性のみならず、透明性も重要であり、プロセス中でかかる熱や化学処理により変色しない耐性も重要となる。更に高解像度、高精細度等の要求に対応するために高解像、高感度であることも必要となる。 In general, a protective film for preventing deterioration or damage to an electronic component such as a semiconductor integrated circuit or a flat panel display (FPD), a planarizing film for planarizing the surface of the element, and insulation between wirings arranged in layers An interlayer insulating film is provided, and a photosensitive resin composition (hereinafter, also referred to as "resin composition for photoresist") has been used for the formation. Above all, not only insulation but also transparency is important for the interlayer insulating film used to improve the display quality of FPD, and resistance to discoloration by such heat or chemical treatment during the process is also important. Furthermore, in order to meet the requirements such as high resolution and high definition, high resolution and high sensitivity are also required.

従来の層間絶縁膜はバインダー樹脂、感光剤、溶媒などからなるポジ型の感光性樹脂組成物が用いられ、バインダー樹脂としてはアクリル樹脂が主に使用されてきた(例えば、特許文献1参照。)。しかしアクリル樹脂の場合、加熱処理によって着色がみられ、透過率の観点から課題を残していた。
また保護膜としてのオーバーコート用レジスト樹脂やカラーフィルター用レジスト樹脂にはエチレン性不飽和結合を有する多官能アクリル化合物を含むネガ型の感光性樹脂組成物が使用されている(例えば、特許文献2参照。)が硬化後の熱収縮が大きいばかりか、解像度や感度に改良の余地があった。さらに、酸発生剤、樹脂及び架橋剤からなるネガ型フォトレジストに活性エネルギー線を照射し硬化させた硬化物は、特に残存する強酸により、基盤の腐食、さらに樹脂等の劣化、着色を引き起こすため透明性が低下する問題があった。
In the conventional interlayer insulating film, a positive photosensitive resin composition comprising a binder resin, a photosensitive agent, a solvent and the like is used, and an acrylic resin has been mainly used as the binder resin (see, for example, Patent Document 1). . However, in the case of acrylic resin, coloring is observed by heat treatment, leaving a problem from the viewpoint of transmittance.
In addition, a negative photosensitive resin composition containing a polyfunctional acrylic compound having an ethylenically unsaturated bond is used as a resist film for overcoating as a protective film and a resist resin for color filters (for example, Patent Document 2) There is room for improvement in resolution and sensitivity as well as heat shrinkage after curing. Furthermore, a cured product obtained by irradiating and curing an active energy ray on a negative type photoresist composed of an acid generator, a resin and a crosslinking agent causes corrosion of the base, deterioration of the resin and the like, and coloring due to the remaining strong acid. There was a problem that transparency decreased.

特開2003−076012号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-076012 再表2011/129210号公報Revised 2011/129210

本発明の目的は、層間絶縁膜、オーバーコート用レジスト、カラーフィルター用レジストに用いる樹脂組成物として好適なネガ型フォトレジスト用樹脂組成物を提供することである。 An object of the present invention is to provide a resin composition for negative photoresist, which is suitable as a resin composition used for an interlayer insulating film, a resist for overcoat, and a resist for color filter.

本発明者らは、上記目的に好適なネガ型フォトレジスト用樹脂組成物を見出した。
すなわち、本発明は、下記一般式(1)で表されるオニウムガレート塩を含む酸発生剤からなる成分(A)と、プロトン性極性基を有するアルカリ可溶性樹脂である成分(B)と、架橋剤成分(C)を含むネガ型フォトレジスト用樹脂組成物である。
The present inventors have found a resin composition for negative photoresist suitable for the above purpose.
That is, according to the present invention, a component (A) comprising an acid generator containing an onium gallate salt represented by the following general formula (1), a component (B) which is an alkali-soluble resin having a protic polar group, and It is a resin composition for negative type photoresists containing the agent component (C).

Figure 2019086559
Figure 2019086559

[式(1)中、R〜Rは、互いに独立して、炭素数1〜18のアルキル基またはArであるが、但し、少なくとも1つが、Arであり、
Arは、炭素数6〜14(以下の置換基の炭素数は含まない)のアリール基であって、アリール基中の水素原子の一部が、炭素数1〜18のアルキル基、ハロゲン原子が置換した炭素数1〜8のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、炭素数2〜18のアルキニル基、炭素数6〜14のアリール基、ニトロ基、水酸基、シアノ基、−ORで表されるアルコキシ基若しくはアリールオキシ基、RCO−で表されるアシル基、RCOO−で表されるアシロキシ基、−SRで表されるアルキルチオ基若しくはアリールチオ基、−NR1011で表されるアミノ基、又はハロゲン原子で置換されていてもよく、
〜Rは炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数6〜14のアリール基、
10及びR11は水素原子、炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数6〜14のアリール基であり;
Eは15族〜17族(IUPAC表記)の原子価nの元素を表し、
nは1〜3の整数であり、
はEに結合している有機基であり、Rの個数はn+1であり、(n+1)個のRはそれぞれ互いに同一であっても異なっても良く、2個以上のRが互いに直接または-O-、-S-、-SO-、-SO-、-NH-、-CO-、-COO-、-CONH-、アルキレン基もしくはフェニレン基を介して元素Eを含む環構造を形成しても良い。]
[In formula (1), R 1 to R 4 are each independently an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms or Ar, provided that at least one is Ar,
Ar is an aryl group having 6 to 14 carbon atoms (not including the carbon number of the following substituents), and a part of hydrogen atoms in the aryl group is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a halogen atom is A substituted alkyl group of 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group of 2 to 18 carbon atoms, an alkynyl group of 2 to 18 carbon atoms, an aryl group of 6 to 14 carbon atoms, a nitro group, a hydroxyl group, a cyano group, -OR 6 Alkoxy group or aryloxy group represented, acyl group represented by R 7 CO-, acyloxy group represented by R 8 COO-, alkylthio group or arylthio group represented by -SR 9 , -NR 10 R 11 And may be substituted with an amino group represented by or a halogen atom,
R 6 to R 9 each represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an aryl group having 6 to 14 carbon atoms,
R 10 and R 11 each represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 14 carbon atoms;
E represents an element of valence n of 15 to 17 groups (IUPAC notation),
n is an integer of 1 to 3,
R 5 is an organic group bonded to E, the number of R 5 is n + 1, and (n + 1) R 5 may be identical to or different from each other, and two or more of R 5 may be directly to each other or -O -, - S -, - SO -, - SO 2 -, - NH -, - CO -, - COO -, - CONH-, ring structure containing an element E through an alkylene group or a phenylene group You may form ]

本発明のネガ型フォトレジスト用樹脂組成物は、残存酸による部材の腐食がなく、樹脂の劣化により透明性が低下する問題がない。   The resin composition for negative photoresists of the present invention is free from corrosion of members due to residual acid, and there is no problem that the transparency is deteriorated due to the deterioration of the resin.

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

上記の一般式(1)中、R〜Rにおける、炭素数1〜18のアルキル基としては、直鎖アルキル基(メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、n−ペンチル、n−オクチル、n−デシル、n−ドデシル、n−テトラデシル、n−ヘキサデシル及びn−オクタデシル等)、分岐アルキル基(イソプロピル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、イソペンチル、ネオペンチル、tert−ペンチル、イソヘキシル、2−エチルヘキシル及び1,1,3,3−テトラメチルブチル等)、シクロアルキル基(シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル及びシクロヘキシル等)及び架橋環式アルキル基(ノルボルニル、アダマンチル及びピナニル等)が挙げられる。
カチオン重合反応における触媒活性の観点から、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基で置換されているものが好ましく、中でもフッ素原子で置換されたものがより好ましい。
In the above general formula (1), as the alkyl group having 1 to 18 carbon atoms in R 1 to R 4 , a linear alkyl group (methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl, n-pentyl, n- Octyl, n-decyl, n-dodecyl, n-tetradecyl, n-hexadecyl and n-octadecyl etc., branched alkyl groups (isopropyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, isopentyl, neopentyl, tert-pentyl, isohexyl, 2-ethylhexyl and 1,1,3,3-tetramethylbutyl etc., cycloalkyl groups (cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl and cyclohexyl etc.) and bridged cyclic alkyl groups (norbornyl, adamantyl and pinanyl etc.).
From the viewpoint of the catalytic activity in the cationic polymerization reaction, those substituted with a halogen atom, a nitro group or a cyano group are preferable, and those substituted with a fluorine atom are more preferable.

上記の一般式(1)中、R〜Rにおける、炭素数6〜14(以下の置換基の炭素数は含まない)のアリール基としては、単環式アリール基(フェニル等)、縮合多環式アリール基(ナフチル、アントラセニル、フェナンスレニル、アントラキノリル、フルオレニル及びナフトキノリル等)及び芳香族複素環炭化水素基(チエニル、フラニル、ピラニル、ピロリル、オキサゾリル、チアゾリル、ピリジル、ピリミジル、ピラジニル等単環式複素環;及びインドリル、ベンゾフラニル、イソベンゾフラニル、ベンゾチエニル、イソベンゾチエニル、キノリル、イソキノリル、キノキサリニル、キナゾリニル、カルバゾリル、アクリジニル、フェノチアジニル、フェナジニル、キサンテニル、チアントレニル、フェノキサジニル、フェノキサチイニル、クロマニル、イソクロマニル、クマリニル、ジベンゾチエニル、キサントニル、チオキサントニル、ジベンゾフラニル等縮合多環式複素環)が挙げられる。
アリール基としては、以上の他に、アリール基中の水素原子の一部が炭素数1〜18のアルキル基、ハロゲン原子が置換した炭素数1〜8のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、炭素数2〜18のアルキニル基、炭素数6〜14のアリール基、ニトロ基、水酸基、シアノ基、−ORで表されるアルコキシ基若しくはアリールオキシ基、RCO−で表されるアシル基、RCOO−で表されるアシロキシ基、−SRで表されるアルキルチオ基若しくはアリールチオ基、−NR1011で表されるアミノ基、又はハロゲン原子で置換されていてもよい。
The aryl group of 6 to 14 carbon atoms (not including the carbon number of the following substituents) in R 1 to R 4 in the above general formula (1) is a monocyclic aryl group (such as phenyl), condensation Polycyclic aryl groups (naphthyl, anthracenyl, phenanthrenyl, anthraquinolyl, fluorenyl and naphthoquinolyl, etc.) and aromatic heterocyclic hydrocarbon groups (thienyl, furanyl, pyranyl, pyrrolyl, oxazolyl, thiazolyl, pyridyl, pyrimidyl, pyrazinyl etc.) And indolyl, benzofuranyl, isobenzofuranyl, benzothienyl, isobenzothienyl, quinolyl, isoquinolyl, quinoxalinyl, quinazolinyl, carbazolyl, acridinyl, phenothiazinyl, phenazinyl, xanthenyl, tianthrenyl, phenoxazinyl, phenoxaxil; Ynyl, chromanyl, isochromanyl, coumarinyl, dibenzothienyl, Kisantoniru, Chiokisantoniru, dibenzofuranyl, etc. fused polycyclic heterocyclic ring).
As the aryl group, in addition to the above, a part of hydrogen atoms in the aryl group is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms in which a halogen atom is substituted, an alkenyl having 2 to 18 carbon atoms Group, an alkynyl group having 2 to 18 carbon atoms, an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, a nitro group, a hydroxyl group, a cyano group, an alkoxy group or aryloxy group represented by -OR 6 , or R 7 CO- It may be substituted by an acyl group, an acyloxy group represented by R 8 COO-, an alkylthio group or arylthio group represented by -SR 9 , an amino group represented by -NR 10 R 11 or a halogen atom.

上記置換基において、炭素数2〜18のアルケニル基としては、直鎖又は分岐のアルケニル基(ビニル、アリル、1−プロペニル、2−プロペニル、1−ブテニル、2−ブテニル、3−ブテニル、1−メチル−1−プロペニル、1−メチル−2−プロペニル、2−メチル−1−プロペニル及び2−メチル−2−プロぺニル等)、シクロアルケニル基(2−シクロヘキセニル及び3−シクロヘキセニル等)及びアリールアルケニル基(スチリル及びシンナミル等)が挙げられる。 In the above substituents, examples of the alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms include linear or branched alkenyl groups (vinyl, allyl, 1-propenyl, 2-propenyl, 1-butenyl, 2-butenyl, 3-butenyl, 1- Methyl-1-propenyl, 1-methyl-2-propenyl, 2-methyl-1-propenyl and 2-methyl-2-propenyl etc., cycloalkenyl groups (eg 2-cyclohexenyl and 3-cyclohexenyl) and And arylalkenyl groups such as styryl and cinnamyl.

上記置換基において、炭素数2〜18のアルキニル基としては、直鎖又は分岐のアルキニル基(エチニル、1−プロピニル、2−プロピニル、1−ブチニル、2−ブチニル、3−ブチニル、1−メチル−2−プロピニル、1,1−ジメチル−2−プロピニル、1−ぺンチニル、2−ペンチニル、3−ペンチニル、4−ペンチニル、1−メチル−2−ブチニル、3−メチル−1−ブチニル、1−デシニル、2−デシニル、8−デシニル、1−ドデシニル、2−ドデシニル及び10−ドデシニル等)及びアリールアルキニル基(フェニルエチニル等)が挙げられる。 In the above substituents, examples of the alkynyl group having 2 to 18 carbon atoms include a linear or branched alkynyl group (ethynyl, 1-propynyl, 2-propynyl, 1-butynyl, 2-butynyl, 3-butynyl, 1-methyl- 2-propynyl, 1,1-dimethyl-2-propynyl, 1-pentynyl, 2-pentynyl, 3-pentynyl, 4-pentynyl, 1-methyl-2-butynyl, 3-methyl-1-butynyl, 1-decynyl And 2-decynyl, 8-decynyl, 1-dodecynyl, 2-dodecynyl and 10-dodecynyl and the like) and arylalkynyl groups (phenylethynyl and the like).

上記置換基において、ハロゲン原子が置換した炭素数1〜8のアルキル基としては、直鎖アルキル基(トリフルオロメチル、トリクロロメチル、ペンタフルオロエチル、2,2,2−トリクロロエチル、2,2,2−トリフルオロエチル、1,1−ジフルオロエチル、ヘプタフルオロ−n−プロピル、1,1−ジフルオロ−n−プロピル、3,3,3−トリフルオロ−n−プロピル、ノナフルオロ−n−ブチル、3,3,4,4,4−ペンタフルオロ−n−ブチル、パーフルオロ−n−ペンチル、パーフルオロ−n−オクチル、等)、分岐アルキル基(ヘキサフルオロイソプロピル、ヘキサクロロイソプロピル、ヘキサフルオロイソブチル、ノナフルオロ−tert−ブチル等)、シクロアルキル基(ペンタフルオロシクロプロピル、ノナフルオロシクロブチル、パーフルオロシクロペンチル及びパーフルオロシクロヘキシル等)及び架橋環式アルキル基(パーフルオロアダマンチル等)が挙げられる。 In the above substituents, examples of the alkyl group having 1 to 8 carbon atoms substituted with a halogen atom include linear alkyl groups (trifluoromethyl, trichloromethyl, pentafluoroethyl, 2,2,2-trichloroethyl, 2,2, 2-trifluoroethyl, 1,1-difluoroethyl, heptafluoro-n-propyl, 1,1-difluoro-n-propyl, 3,3,3-trifluoro-n-propyl, nonafluoro-n-butyl, 3 , 3,4,4,4-pentafluoro-n-butyl, perfluoro-n-pentyl, perfluoro-n-octyl etc., branched alkyl group (hexafluoroisopropyl, hexachloroisopropyl, hexafluoroisobutyl, nonafluoro- tert-butyl etc.), cycloalkyl group (pentafluorocyclopropyl, nonaf Orosi black butyl, perfluorocyclopentyl and perfluorocyclohexyl, etc.) and bridged cyclic alkyl group (perfluoro adamantyl, etc.).

上記置換基において、−ORで表されるアルコキシ基、RCO−で表されるアシル基、RCOO−で表されるアシロキシ基、−SRで表されるアルキルチオ基、−NR10で表されるアミノ基の、R〜R11としては炭素数1〜8のアルキル基が挙げられ、具体的には上記のアルキル基のうち炭素数1〜8のアルキル基が挙げられる。 In the above substituents, an alkoxy group represented by -OR 6 , an acyl group represented by R 7 CO-, an acyloxy group represented by R 8 COO-, an alkylthio group represented by -SR 9 , -NR 10 Examples of R 6 to R 11 in the amino group represented by R 1 include alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms, and specific examples include alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms among the above alkyl groups. .

上記置換基において、−OR16で表されるアリールオキシ基、RCO−で表されるアシル基、RCOO−で表されるアシロキシ基、−SRで表されるアリールチオ基、−NR1011で表されるアミノ基の、R〜R11としては炭素数6〜14のアリール基が挙げられ、具体的には上記の炭素数6〜14のアリール基が挙げられる。 In the above substituents, an aryloxy group represented by -OR 16 , an acyl group represented by R 7 CO-, an acyloxy group represented by R 8 COO-, an arylthio group represented by -SR 9 , -NR Examples of R 6 to R 11 of the amino group represented by 10 R 11 include aryl groups having 6 to 14 carbon atoms, and specific examples include the above-mentioned aryl groups having 6 to 14 carbon atoms.

−ORで表されるアルコキシ基としては、メトキシ、エトキシ、n−プロポキシ、iso−プロポキシ、n−ブトキシ、sec−ブトキシ、tert−ブトキシ、n−ペントキシ、iso−ペントキシ、neo−ペントキシ及び2−メチルブトキシ等が挙げられる。
−ORで表されるアリールオキシ基としては、フェノキシ、ナフトキシ等が挙げられる。
CO−で表されるアシル基としては、アセチル、プロパノイル、ブタノイル、ピバロイル及びベンゾイル等が挙げられる。
COO−で表されるアシロキシ基としては、アセトキシ、ブタノイルオキシ及びベンゾイルオキシ等が挙げられる。
−SRで表されるアルキルチオ基としては、メチルチオ、エチルチオ、ブチルチオ、ヘキシルチオ及びシクロヘキシルチオ等が挙げられる。
−SRで表されるアリールチオ基としては、フェニルチオ、ナフチルチオ等が挙げられる。
−NR1011で表されるアミノ基としては、メチルアミノ、エチルアミノ、プロピルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、メチルエチルアミノ、ジプロピルアミノ、ジプロピルアミノ及びピペリジノ等が挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等が挙げられる。
Examples of the alkoxy group represented by —OR 6 include methoxy, ethoxy, n-propoxy, iso-propoxy, n-butoxy, sec-butoxy, tert-butoxy, n-pentoxy, iso-pentoxy, neo-pentoxy and 2- Methyl butoxy etc. are mentioned.
Examples of the aryloxy group represented by —OR 6 include phenoxy, naphthoxy and the like.
The acyl group represented by R 7 CO— includes acetyl, propanoyl, butanoyl, pivaloyl and benzoyl.
Examples of the acyloxy group represented by R 8 COO- include acetoxy, butanoyloxy and benzoyloxy.
Examples of the alkylthio group represented by -SR 9 include methylthio, ethylthio, butylthio, hexylthio and cyclohexylthio.
The arylthio group represented by -SR 9 includes phenylthio, naphthylthio and the like.
Examples of the amino group represented by -NR 10 R 11 include methylamino, ethylamino, propylamino, dimethylamino, diethylamino, methylethylamino, dipropylamino, dipropylamino and piperidino.
As a halogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, etc. are mentioned.

これら置換基において、カチオン重合反応における触媒活性の観点から、ハロゲン原子が置換した炭素数1〜8のアルキル基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基が好ましく、フッ素原子が置換した炭素数1〜8のアルキル基およびフッ素原子がより好ましい。 Among these substituents, from the viewpoint of catalytic activity in the cationic polymerization reaction, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms substituted with a halogen atom, a halogen atom, a nitro group and a cyano group are preferable, and a carbon atom having 1 to 8 carbon atoms substituted More preferred are an alkyl group and a fluorine atom.

上記の一般式(1)中のRはEに結合している有機基を表し、同一であっても異なってもよい。Rとしては、炭素数6〜14のアリール基、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基および炭素数2〜18のアルキニル基が挙げられ、アリール基はさらに炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、炭素数2〜18のアルキニル基、炭素数6〜14のアリール基、ニトロ基、水酸基、シアノ基、−ORで表されるアルコキシ基若しくはアリールオキシ基、RCO−で表されるアシル基、RCOO−で表されるアシロキシ基、−SRで表されるアルキルチオ基若しくはアリールチオ基、−NR1011で表されるアミノ基、又はハロゲン原子で置換されていてもよい。 R 5 in the above general formula (1) represents an organic group bonded to E, and may be the same or different. Examples of R 5 include aryl groups having 6 to 14 carbon atoms, alkyl groups having 1 to 18 carbon atoms, alkenyl groups having 2 to 18 carbon atoms, and alkynyl groups having 2 to 18 carbon atoms, and aryl groups further have carbon atoms An alkoxy represented by an alkyl group of 1 to 18, an alkenyl group of 2 to 18 carbon atoms, an alkynyl group of 2 to 18 carbon atoms, an aryl group of 6 to 14 carbon atoms, a nitro group, a hydroxyl group, a cyano group and -OR 6 Group or aryloxy group, an acyl group represented by R 7 CO-, an acyloxy group represented by R 8 COO-, an alkylthio group or arylthio group represented by -SR 9 or -NR 10 R 11 It may be substituted by an amino group or a halogen atom.

上記有機基の炭素数6〜14のアリール基、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基および炭素数2〜18のアルキニル基としては、一般式(1)中のR〜Rで説明したものと同じものが挙げられる。 The aryl group having 6 to 14 carbon atoms, the alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, the alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms and the alkynyl group having 2 to 18 carbon atoms of the above organic group are exemplified by R in General Formula (1) The same ones as described in 1 to R 4 can be mentioned.

また2個以上のRが互いに直接または-O-、-S-、-SO-、-SO-、-NH-、-CO-、-COO-、-CONH-、アルキレン基もしくはフェニレン基を介して元素Lを含む環構造を形成しても良い。 The two or more R 5 may bond directly or -O -, - S -, - SO -, - SO 2 -, - NH -, - CO -, - COO -, - CONH-, an alkylene group or a phenylene group A ring structure containing the element L may be formed via

上記の一般式(1)中のEは、15族〜17族(IUPAC表記)の原子価nの元素を表し、有機基Rと結合してオニウムイオン[E]を形成する。15族〜17族の元素のうち好ましいのは、O(酸素)、N(窒素)、P(リン)、S(硫黄)またはI(ヨウ素)であり、対応するオニウムイオンとしてはオキソニウム、アンモニウム、ホスホニウム、スルホニウム、ヨードニウムである。中でも、安定で取り扱いが容易な、アンモニウム、ホスホニウム、スルホニウム、ヨードニウムが好ましく、カチオン重合性能や架橋反応性能に優れるスルホニウム、ヨードニウムがさらに好ましい。
nは元素Eの原子価を表し、1〜3の整数である。
E in the above general formula (1) represents an element of valence n of groups 15 to 17 (IUPAC notation), and combines with an organic group R 5 to form an onium ion [E + ]. Among the Group 15 to 17 elements, preferred are O (oxygen), N (nitrogen), P (phosphorus), S (sulfur) or I (iodine), and the corresponding onium ions are oxonium, ammonium, Phosphonium, sulfonium and iodonium. Among them, ammonium, phosphonium, sulfonium and iodonium which are stable and easy to handle are preferable, and sulfonium and iodonium which are excellent in cationic polymerization performance and crosslinking reaction performance are more preferable.
n represents the valence of the element E and is an integer of 1 to 3.

オキソニウムイオンの具体例としては、トリメチルオキソニウム、ジエチルメチルオキソニウム、トリエチルオキソニウム、テトラメチレンメチルオキソニウムなどのオキソニウム;4−メチルピリリニウム、2,4,6−トリメチルピリリニウム、2,6−ジ−tert−ブチルピリリニウム、2,6−ジフェニルピリリニウムなどのピリリニウム;2,4−ジメチルクロメニウム、1,3−ジメチルイソクロメニウムなどのクロメニウムおよびイソクロメニウムが挙げられる。 Specific examples of the oxonium ion include oxonium such as trimethyloxonium, diethylmethyloxonium, triethyloxonium, tetramethylenemethyloxonium and the like; 4-methylpyrilinium, 2,4,6-trimethylpyrilinium, 2,6 -Pyririnium such as di-tert-butylpyrilinium and 2,6-diphenylpyrilinium; and chromenium and isochromium such as 2,4-dimethylchromium, 1,3-dimethylisochromium and the like.

アンモニウムイオンの具体例としては、テトラメチルアンモニウム、エチルトリメチルアンモニウム、ジエチルジメチルアンモニウム、トリエチルメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウムなどのテトラアルキルアンモニウム;N,N−ジメチルピロリジニウム、N−エチル−N−メチルピロリジニウム、N,N−ジエチルピロリジニウムなどのピロリジニウム;N,N'−ジメチルイミダゾリニウム、N,N'−ジエチルイミダゾリニウム、N−エチル−N'−メチルイミダゾリニウム、1,3,4−トリメチルイミダゾリニウム、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウムなどのイミダゾリニウム;N,N'−ジメチルテトラヒドロピリミジニウムなどのテトラヒドロピリミジニウム;N,N'−ジメチルモルホリニウムなどのモルホリニウム;N,N'−ジエチルピペリジニウムなどのピペリジニウム;N−メチルピリジニウム、N−ベンジルピリジニウム、N−フェナシルピリジウムなどのピリジニウム;N,N'−ジメチルイミダゾリウム、などのイミダゾリウム;N−メチルキノリウム、N−ベンジルキノリウム、N−フェナシルキノリウムなどのキノリウム;N−メチルイソキノリウムなどのイソキノリウム;ベンジルベンゾチアゾニウム、フェナシルベンゾチアゾニウムなどのチアゾニウム;ベンジルアクリジウム、フェナシルアクリジウムなどのアクリジウムが挙げられる。 Specific examples of the ammonium ion include tetraalkyl ammonium such as tetramethyl ammonium, ethyl trimethyl ammonium, diethyl dimethyl ammonium, triethyl methyl ammonium, tetraethyl ammonium and the like; N, N-dimethyl pyrrolidinium, N-ethyl-N-methyl pyrrolidine Pyrrolidinium such as N, N, N-diethylpyrrolidinium; N, N'-dimethylimidazolinium, N, N'-diethylimidazolinium, N-ethyl-N'-methylimidazolinium, 1,3, Imidazolinium such as 4-trimethylimidazolinium, 1,2,3,4-tetramethylimidazolinium; tetrahydropyrimidinium such as N, N'-dimethyltetrahydropyrimidinium; N, N'-dimethyl mole Holinium and other Piperidinium such as N, N'-diethylpiperidinium; pyridinium such as N-methyl pyridinium, N-benzyl pyridinium, N-phenacyl pyridinium; imidazolium such as N, N'-dimethyl imidazolium; N -Quinolium such as methylquinolium, N-benzylquinolium, N-phenacylquinolium; isoquinolium such as N-methylisoquinolium; thiazonium such as benzylbenzothiazonium, phenacylbenzothiazonium; benzylacridium And acridium such as phenacil acridium.

ホスホニウムイオンの具体例としては、テトラフェニルホスホニウム、テトラ−p−トリルホスホニウム、テトラキス(2−メトキシフェニル)ホスホニウム、テトラキス(3−メトキシフェニル)ホスホニウム、テトラキス(4−メトキシフェニル)ホスホニウムなどのテトラアリールホスホニウム;トリフェニルベンジルホスホニウム、トリフェニルフェナシルホスホニウム、トリフェニルメチルホスホニウム、トリフェニルブチルホスホニウムなどのトリアリールホスホニウム;トリエチルベンジルホスホニウム、トリブチルベンジルホスホニウム、テトラエチルホスホニウム、テトラブチルホスホニウム、テトラヘキシルホスホニウム、トリエチルフェナシルホスホニウム、トリブチルフェナシルホスホニウムなどのテトラアルキルホスホニウムなどが挙げられる。 Specific examples of the phosphonium ion include tetraarylphosphoniums such as tetraphenylphosphonium, tetra-p-tolylphosphonium, tetrakis (2-methoxyphenyl) phosphonium, tetrakis (3-methoxyphenyl) phosphonium, tetrakis (4-methoxyphenyl) phosphonium and the like. Triaryl phosphoniums such as triphenyl benzyl phosphonium, triphenyl phenacyl phosphonium, triphenyl methyl phosphonium, triphenyl butyl phosphonium, etc .; triethyl benzyl phosphonium, tributyl benzyl phosphonium, tetraethyl phosphonium, tetrabutyl phosphonium, tetrahexyl phosphonium, triethyl phenacil phosphonium Tetraalkyl such as tributylphenacyl phosphonium Suhoniumu and the like.

スルホニウムイオンの具体例としては、トリフェニルスルホニウム、トリ−p−トリルスルホニウム、トリ−o−トリルスルホニウム、トリス(4−メトキシフェニル)スルホニウム、1−ナフチルジフェニルスルホニウム、2−ナフチルジフェニルスルホニウム、トリス(4−フルオロフェニル)スルホニウム、トリ−1−ナフチルスルホニウム、トリ−2−ナフチルスルホニウム、トリス(4−ヒドロキシフェニル)スルホニウム、4−(フェニルチオ)フェニルジフェニルスルホニウム、4−(p−トリルチオ)フェニルジ−p−トリルスルホニウム、4−(4−メトキシフェニルチオ)フェニルビス(4−メトキシフェニル)スルホニウム、4−(フェニルチオ)フェニルビス(4−フルオロフェニル)スルホニウム、4−(フェニルチオ)フェニルビス(4−メトキシフェニル)スルホニウム、4−(フェニルチオ)フェニルジ−p−トリルスルホニウム、[4−(4−ビフェニリルチオ)フェニル]−4−ビフェニリルフェニルスルホニウム、[4−(2−チオキサントニルチオ)フェニル]ジフェニルスルホニウム、ビス[4−(ジフェニルスルホニオ)フェニル]スルフィド、ビス〔4−{ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]スルホニオ}フェニル〕スルフィド、ビス{4−[ビス(4−フルオロフェニル)スルホニオ]フェニル}スルフィド、ビス{4−[ビス(4−メチルフェニル)スルホニオ]フェニル}スルフィド、ビス{4−[ビス(4−メトキシフェニル)スルホニオ]フェニル}スルフィド、4−(4−ベンゾイル−2−クロロフェニルチオ)フェニルビス(4−フルオロフェニル)スルホニウム、4−(4−ベンゾイル−2−クロロフェニルチオ)フェニルジフェニルスルホニウム、4−(4−ベンゾイルフェニルチオ)フェニルビス(4−フルオロフェニル)スルホニウム、4−(4−ベンゾイルフェニルチオ)フェニルジフェニルスルホニウム、7−イソプロピル−9−オキソ−10−チア−9,10−ジヒドロアントラセン−2−イルジ−p−トリルスルホニウム、7−イソプロピル−9−オキソ−10−チア−9,10−ジヒドロアントラセン−2−イルジフェニルスルホニウム、2−[(ジ−p−トリル)スルホニオ]チオキサントン、2−[(ジフェニル)スルホニオ]チオキサントン、4−(9−オキソ−9H−チオキサンテン−2−イル)チオフェニル−9−オキソ−9H−チオキサンテン−2−イル フェニルスルホニウム、4−[4−(4−tert−ブチルベンゾイル)フェニルチオ]フェニルジ−p−トリルスルホニウム、4−[4−(4−tert−ブチルベンゾイル)フェニルチオ]フェニルジフェニルスルホニウム、4−[4−(ベンゾイルフェニルチオ)]フェニルジ−p−トリルスルホニウム、4−[4−(ベンゾイルフェニルチオ)]フェニルジフェニルスルホニウム、5−(4−メトキシフェニル)チアアンスレニウム、5−フェニルチアアンスレニウム、5−トリルチアアンスレニウム、5−(4−エトキシフェニル)チアアンスレニウム、5−(2,4,6−トリメチルフェニル)チアアンスレニウムなどのトリアリールスルホニウム;ジフェニルフェナシルスルホニウム、ジフェニル4−ニトロフェナシルスルホニウム、ジフェニルベンジルスルホニウム、ジフェニルメチルスルホニウムなどのジアリールスルホニウム;フェニルメチルベンジルスルホニウム、4−ヒドロキシフェニルメチルベンジルスルホニウム、4−メトキシフェニルメチルベンジルスルホニウム、4−アセトカルボニルオキシフェニルメチルベンジルスルホニウム、4−ヒドロキシフェニル(2−ナフチルメチル)メチルスルホニウム、2−ナフチルメチルベンジルスルホニウム、2−ナフチルメチル(1−エトキシカルボニル)エチルスルホニウム、フェニルメチルフェナシルスルホニウム、4−ヒドロキシフェニルメチルフェナシルスルホニウム、4−メトキシフェニルメチルフェナシルスルホニウム、4−アセトカルボニルオキシフェニルメチルフェナシルスルホニウム、2−ナフチルメチルフェナシルスルホニウム、2−ナフチルオクタデシルフェナシルスルホニウム、9−アントラセニルメチルフェナシルスルホニウムなどのモノアリールスルホニウム;ジメチルフェナシルスルホニウム、フェナシルテトラヒドロチオフェニウム、ジメチルベンジルスルホニウム、ベンジルテトラヒドロチオフェニウム、オクタデシルメチルフェナシルスルホニウムなどのトリアルキルスルホニウムなどが挙げられる。 Specific examples of the sulfonium ion include triphenylsulfonium, tri-p-tolylsulfonium, tri-o-tolylsulfonium, tris (4-methoxyphenyl) sulfonium, 1-naphthyldiphenylsulfonium, 2-naphthyldiphenylsulfonium, tris (4 (4) -Fluorophenyl) sulfonium, tri-1-naphthylsulfonium, tri-2-naphthylsulfonium, tris (4-hydroxyphenyl) sulfonium, 4- (phenylthio) phenyldiphenylsulfonium, 4- (p-tolylthio) phenyldi-p-tolyl Sulfonium, 4- (4-methoxyphenylthio) phenylbis (4-methoxyphenyl) sulfonium, 4- (phenylthio) phenylbis (4-fluorophenyl) sulfonium, 4- (phenylthio) pheny Bis (4-methoxyphenyl) sulfonium, 4- (phenylthio) phenyldi-p-tolylsulfonium, [4- (4-biphenylylthio) phenyl] -4-biphenylylphenylsulfonium, [4- (2-thioxanthone) Ruthio) phenyl] diphenylsulfonium, bis [4- (diphenylsulfonio) phenyl] sulfide, bis [4- {bis [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] sulfonio} phenyl] sulfide, bis {4- [bis ( 4-fluorophenyl) sulfonio] phenyl} sulfide, bis {4- [bis (4-methylphenyl) sulfonio] phenyl} sulfide, bis {4- [bis (4-methoxyphenyl) sulfonio] phenyl} sulfide, 4- (4 4-Benzoyl-2-chlorophenylthio) phenylbis (4-fluoro) Phenyl) sulfonium, 4- (4-benzoyl-2-chlorophenylthio) phenyldiphenylsulfonium, 4- (4-benzoylphenylthio) phenylbis (4-fluorophenyl) sulfonium, 4- (4-benzoylphenylthio) phenyldiphenyl Sulfonium, 7-isopropyl-9-oxo-10-thia-9,10-dihydroanthracene-2-yldi-p-tolylsulfonium, 7-isopropyl-9-oxo-10-thia-9,10-dihydroanthracene-2 -Yldiphenylsulfonium, 2-[(di-p-tolyl) sulfonio] thioxanthone, 2-[(diphenyl) sulfonio] thioxanthone, 4- (9-oxo-9H-thioxanthen-2-yl) thiophenyl-9-oxo -9H-thioxanthen-2-yl fe Nylsulfonium, 4- [4- (4-tert-butylbenzoyl) phenylthio] phenyl di-p-tolylsulfonium, 4- [4- (4-tert-butylbenzoyl) phenylthio] phenyldiphenylsulfonium, 4- [4- (4- Benzoylphenylthio)] phenyldi-p-tolylsulfonium, 4- [4- (benzoylphenylthio)] phenyldiphenylsulfonium, 5- (4-methoxyphenyl) thiaanthrenium, 5-phenylthiaanthrenium, 5-tolylthia Triarylsulfonium such as anthrenium, 5- (4-ethoxyphenyl) thiaanthrenium, 5- (2,4,6-trimethylphenyl) thiaanthrenium; diphenylphenacylsulfonium, diphenyl 4-nitrophenacylsulfonium, diphenyl Benzyl sul Sodium, diarylsulfonium such as diphenylmethylsulfonium; phenylmethylbenzylsulfonium, 4-hydroxyphenylmethylbenzylsulfonium, 4-methoxyphenylmethylbenzylsulfonium, 4-acetoxycarbonyloxyphenylmethylbenzylsulfonium, 4-hydroxyphenyl (2-naphthylmethyl (2-naphthylmethyl) ) Methylsulfonium, 2-naphthylmethylbenzylsulfonium, 2-naphthylmethyl (1-ethoxycarbonyl) ethylsulfonium, phenylmethylphenacylsulfonium, 4-hydroxyphenylmethylphenacylsulfonium, 4-methoxyphenylmethylphenacylsulfonium, 4- Acetcarbonyloxyphenyl methyl phenacyl sulfonium, 2-naphthyl methyl phenacyl sulfo Monoarylsulfonium such as sodium, 2-naphthyloctadecylphenacylsulfonium, 9-anthracenylmethylphenacylsulfonium, etc .; dimethylphenacylsulfonium, phenacyltetrahydrothiophenium, dimethylbenzylsulfonium, benzyltetrahydrothiophenium, octadecylmethylphena And trialkylsulfonium such as silsulfonium.

ヨードニウムイオンの具体例としては、ジフェニルヨードニウム、ジ−p−トリルヨードニウム、ビス(4−ドデシルフェニル)ヨードニウム、ビス(4−メトキシフェニル)ヨードニウム、(4−オクチルオキシフェニル)フェニルヨードニウム、ビス(4−デシルオキシ)フェニルヨードニウム、4−(2−ヒドロキシテトラデシルオキシ)フェニルフェニルヨードニウム、4−イソプロピルフェニル(p−トリル)ヨードニウムおよび4−イソブチルフェニル(p−トリル)ヨードニウムなどのヨードニウムイオンが挙げられる。 Specific examples of the iodonium ion include diphenyliodonium, di-p-tolyliodonium, bis (4-dodecylphenyl) iodonium, bis (4-methoxyphenyl) iodonium, (4-octyloxyphenyl) phenyliodonium, bis (4- Iodonium ions such as decyloxy) phenyliodonium, 4- (2-hydroxytetradecyloxy) phenylphenyliodonium, 4-isopropylphenyl (p-tolyl) iodonium and 4-isobutylphenyl (p-tolyl) iodonium.

上記の一般式(1)で表される酸発生剤のアニオン構造としては、たとえば、以下化学式(a−1)〜(a−9)で表されるものが好ましく例示できる。 As an anion structure of the acid generator represented by said General formula (1), what is represented with following Chemical formula (a-1)-(a-9) can be illustrated preferably.

Figure 2019086559
Figure 2019086559

本発明のネガ型フォトレジスト用樹脂組成物は、上記一般式(1)で表されるオニウムガレート塩を含む酸発生剤からなる成分(A)と、プロトン性極性基を有するアルカリ可溶性樹脂である成分(B)と、架橋剤成分(C)とを含んでなることを特徴とする。 The resin composition for negative photoresist of the present invention is an alkali-soluble resin having a component (A) comprising an acid generator containing an onium gallate salt represented by the above general formula (1), and a protic polar group. It is characterized by comprising the component (B) and the crosslinker component (C).

本発明のネガ型フォトレジスト用樹脂組成物において、成分(A)は、従来公知の他の酸発生剤と併用してもよい。他の酸発生剤としては、例えば、オニウム塩化合物、スルホン化合物、スルホン酸エステル化合物、スルホンイミド化合物、ジスルホニルジアゾメタン化合物、ジスルホニルメタン化合物、オキシムスルホネート化合物、ヒドラジンスルホネート化合物、トリアジン化合物、ニトロベンジル化合物のほか、有機ハロゲン化物類、ジスルホン等を挙げることができる。   In the resin composition for negative photoresists of the present invention, the component (A) may be used in combination with other known acid generators. Other acid generators include, for example, onium salt compounds, sulfone compounds, sulfonic acid ester compounds, sulfoneimide compounds, disulfonyldiazomethane compounds, disulfonylmethane compounds, oxime sulfonate compounds, hydrazine sulfonate compounds, triazine compounds, nitrobenzyl compounds Besides, organic halides, disulfone and the like can be mentioned.

従来公知の他の酸発生剤として、好ましくは、オニウム化合物、スルホンイミド化合物、ジアゾメタン化合物及びオキシムスルホネート化合物の群から選ばれる1種以上が好ましい。   As another acid generator conventionally known, preferably, one or more selected from the group of an onium compound, a sulfone imide compound, a diazomethane compound and an oxime sulfonate compound are preferable.

そのような従来公知の他の酸発生剤を併用する場合、その使用割合は任意でよいが、通常、本発明の酸発生剤100重量部に対し、他の酸発生剤は10〜900重量部、好ましくは25〜400重量部である。   When such conventionally known other acid generators are used in combination, their use ratio may be arbitrary, but usually 10 to 900 parts by weight of the other acid generator to 100 parts by weight of the acid generator of the present invention , Preferably 25 to 400 parts by weight.

上記成分(A)の含有量は、ネガ型フォトレジスト用樹脂組成物の固形分中、0.01〜10重量%とすることが好ましい。   The content of the component (A) is preferably 0.01 to 10% by weight in the solid content of the negative photoresist resin composition.

プロトン性極性基を有するアルカリ可溶性樹脂(B)
プロトン性極性基を有するアルカリ可溶性樹脂としてはプロトン性極性基を有する樹脂であれば特に制限はなく、例えば、ノボラック樹脂、ポリヒドロキシスチレン、ヒドロキシスチレンの共重合体、ヒドロキシスチレンとスチレンの共重合体、ヒドロキシスチレン、スチレン及び(メタ)アクリル酸誘導体の共重合体、フェノール−キシリレングリコール縮合樹脂、クレゾール−キシリレングリコール縮合樹脂、フェノール性水酸基を含有するポリイミド、フェノール性水酸基を含有するポリアミック酸、フェノール−ジシクロペンタジエン縮合樹脂、シクロオレフィン樹脂などのコポリマー(共重合体)やホモポリマー等が用いられる。これらのなかでも、ノボラック樹脂、ポリヒドロキシスチレン、ポリヒドロキシスチレンの共重合体、ヒドロキシスチレンとスチレンの共重合体、ヒドロキシスチレン、スチレン及び(メタ)アクリル酸誘導体の共重合体、フェノール−キシリレングリコール縮合樹脂、シクロオレフィン樹脂などのコポリマー(共重合体)やホモポリマーが好ましい。尚、これらのプロトン性極性基を有するアルカリ可溶性樹脂(B)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。
Alkali-soluble resin having protic polar group (B)
The alkali-soluble resin having a protic polar group is not particularly limited as long as it is a resin having a protic polar group. For example, novolak resin, polyhydroxystyrene, copolymer of hydroxystyrene, copolymer of hydroxystyrene and styrene , Copolymers of hydroxystyrene, styrene and (meth) acrylic acid derivatives, phenol-xylylene glycol condensation resin, cresol-xylylene glycol condensation resin, polyimide containing a phenolic hydroxyl group, polyamic acid containing a phenolic hydroxyl group, Copolymers (copolymers) such as phenol-dicyclopentadiene condensation resin and cycloolefin resin, homopolymers and the like are used. Among these, novolak resin, polyhydroxystyrene, copolymer of polyhydroxystyrene, copolymer of hydroxystyrene and styrene, copolymer of hydroxystyrene, styrene and (meth) acrylic acid derivative, phenol-xylylene glycol Preferred are copolymers (copolymers) and homopolymers such as condensation resins and cycloolefin resins. These alkali-soluble resins (B) having a protic polar group may be used alone or in combination of two or more.

ここで、プロトン性極性基とは、周期律表第15族または第16族に属する原子に水素原子が直接結合している原子を含む基をいう。周期律表第15族または第16族に属する原子のなかでも、周期律表第15族または第16族の第1または第2周期に属する原子が好ましく、より好ましくは酸素原子、窒素原子又は硫黄原子であり、特に好ましくは酸素原子である。   Here, the protic polar group means a group including an atom in which a hydrogen atom is directly bonded to an atom belonging to Group 15 or Group 16 of the periodic table. Among the atoms belonging to Group 15 or Group 16 of the Periodic Table, atoms belonging to the first or second period of Group 15 or Group 16 of the periodic table are preferable, and more preferably an oxygen atom, a nitrogen atom or sulfur It is an atom, particularly preferably an oxygen atom.

このようなプロトン性極性基の具体例としては、水酸基、カルボキシ基(ヒドロキシカルボニル基)、スルホン酸基、リン酸基等の酸素原子を有する極性基;第一級アミノ基、第二級アミノ基、第一級アミド基、第二級アミド基(イミド基)等の窒素原子を有する極性基;チオール基等の硫黄原子を有する極性基;等が挙げられる。これらの中でも、酸素原子を有するものが好ましく、より好ましくは水酸基又はカルボキシ基である。
本発明において、プロトン性極性基を有するアルカリ可溶性樹脂に結合しているプロトン性極性基の数に特に限定はなく、また、相異なる種類のプロトン性極性基が含まれていてもよい。
Specific examples of such a protic polar group include polar groups having an oxygen atom such as hydroxyl group, carboxy group (hydroxycarbonyl group), sulfonic acid group, phosphoric acid group, etc .; primary amino group, secondary amino group And polar groups having a nitrogen atom such as primary amide group and secondary amide group (imide group); polar groups having a sulfur atom such as thiol group; and the like. Among these, those having an oxygen atom are preferable, and more preferably a hydroxyl group or a carboxy group.
In the present invention, the number of protic polar groups bonded to the alkali-soluble resin having a protic polar group is not particularly limited, and different types of protic polar groups may be contained.

上記ノボラック樹脂は、例えば、フェノール類とアルデヒド類とを触媒の存在下で縮合させることにより得ることができる。 The above novolak resin can be obtained, for example, by condensing phenols and aldehydes in the presence of a catalyst.

上記フェノール類としては、例えば、フェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、o−エチルフェノール、m−エチルフェノール、p−エチルフェノール、o−ブチルフェノール、m−ブチルフェノール、p−ブチルフェノール、2,3−キシレノール、2,4−キシレノール、2,5−キシレノール、2,6−キシレノール、3,4−キシレノール、3,5−キシレノール、2,3,5−トリメチルフェノール、3,4,5−トリメチルフェノール、カテコール、レゾルシノール、ピロガロール、α−ナフトール、β−ナフトール等が挙げられる。 Examples of the above-mentioned phenols include phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, o-ethylphenol, m-ethylphenol, p-ethylphenol, o-butylphenol, m-butylphenol, p-butylphenol, 2 , 3-xylenol, 2,4-xylenol, 2,5-xylenol, 2,6-xylenol, 3,4-xylenol, 3,5-xylenol, 2,3,5-trimethylphenol, 3,4,5- Trimethylphenol, catechol, resorcinol, pyrogallol, α-naphthol, β-naphthol and the like can be mentioned.

また、上記アルデヒド類としてはホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド等が挙げられる。 Moreover, formaldehyde, paraformaldehyde, acetaldehyde, benzaldehyde etc. are mentioned as said aldehydes.

上記ノボラック樹脂の具体例としては、例えば、フェノール/ホルムアルデヒド縮合ノボラック樹脂、クレゾール/ホルムアルデヒド縮合ノボラック樹脂、フェノール−ナフトール/ホルムアルデヒド縮合ノボラック樹脂等が挙げられる。 Specific examples of the novolak resin include phenol / formaldehyde condensation novolac resin, cresol / formaldehyde condensation novolac resin, phenol-naphthol / formaldehyde condensation novolac resin, and the like.

上記プロトン性極性基を有するアルカリ可溶性樹脂(B)には、成分の一部としてフェノール性低分子化合物が含有されていてもよい。 The alkaline soluble resin (B) having a protic polar group may contain a phenolic low molecular weight compound as a part of the component.

上記フェノール性低分子化合物としては、例えば、4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、トリス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,3−ビス[1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル]ベンゼン、1,4−ビス[1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル]ベンゼン、4,6−ビス[1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル]−1,3−ジヒドロキシベンゼン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−[4−〔1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル〕フェニル]エタン、1,1,2,2−テトラ(4−ヒドロキシフェニル)エタン、4,4’−{1−[4−〔1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル〕フェニル]エチリデン}ビスフェノール等が挙げられる。これらのフェノール性低分子化合物は、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。 Examples of the above-mentioned low molecular weight phenolic compound include 4,4′-dihydroxydiphenylmethane, 4,4′-dihydroxydiphenyl ether, tris (4-hydroxyphenyl) methane and 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -1-one. Phenylethane, tris (4-hydroxyphenyl) ethane, 1,3-bis [1- (4-hydroxyphenyl) -1-methylethyl] benzene, 1,4-bis [1- (4-hydroxyphenyl) -1 -Methylethyl] benzene, 4,6-bis [1- (4-hydroxyphenyl) -1-methylethyl] -1,3-dihydroxybenzene, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -1- [4 -[1- (4-hydroxyphenyl) -1-methylethyl] phenyl] ethane, 1,1,2,2-tetra (4-hydro) Shifeniru) ethane, 4,4 '- {1- [4- [1- (4-hydroxyphenyl) -1-methylethyl] phenyl] ethylidene} bisphenol and the like. These low molecular weight phenolic compounds may be used alone or in combination of two or more.

このフェノール性低分子化合物のプロトン性極性基を有するアルカリ可溶性樹脂(B)中における含有割合は、プロトン性極性基を有するアルカリ可溶性樹脂(B)を100重量%とした場合、40重量%以下であることが好ましく、より好ましくは1〜30重量%である。 The content of the low molecular weight phenolic compound in the alkali-soluble resin (B) having a protic polar group is 40% by weight or less based on 100% by weight of the alkali-soluble resin (B) having a protic polar group. It is preferably 1 to 30% by weight.

シクロオレフィン樹脂は、例えば、主鎖に、シクロオレフィン単量体単位の環状構造(脂環または芳香環)を有する、シクロオレフィン単量体の単独重合体又は共重合体であって、プロトン性極性基を有するものである。 The cycloolefin resin is, for example, a homopolymer or copolymer of a cycloolefin monomer having a cyclic structure (alicyclic or aromatic ring) of a cycloolefin monomer unit in the main chain, and is a protic polar Having a group.

このようなシクロオレフィン樹脂としては、1または2以上のシクロオレフィン単量体の重合体、又は、1または2以上のシクロオレフィン単量体と、これと共重合可能な単量体との共重合体が挙げられるが、本発明においては、シクロオレフィン樹脂を形成するための単量体として、シクロオレフィン単量体(b)または共重合可能な単量体中に少なくともプロトン性極性基を有することが必要である。   As such cycloolefin resin, a polymer of one or more cycloolefin monomers, or a copolymer of one or more cycloolefin monomers and a monomer copolymerizable therewith. In the present invention, at least a protic polar group is contained in the cycloolefin monomer (b) or the copolymerizable monomer as a monomer for forming the cycloolefin resin, although the combination includes coalescence. is necessary.

シクロオレフィン単量体(b)(以下、適宜、「単量体(b)」という。)の具体例としてはビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、2−ヒドロキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、2−メチル−2−ヒドロキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、2−カルボキシメチル−2−ヒドロキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、2−ヒドロキシカルボニル−2−メトキシカルボニルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、2−ヒドロキシカルボニル−2−エトキシカルボニルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、2−ヒドロキシカルボニル−2−プロポキシカルボニルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、2−ヒドロキシカルボニル−2−ブトキシカルボニルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、2−ヒドロキシカルボニル−2−ペンチルオキシカルボニルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、2−ヒドロキシカルボニル−2−ヘキシルオキシカルボニルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、2−ヒドロキシカルボニル−2−シクロヘキシルオキシカルボニルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、2−ヒドロキシカルボニル−2−フェノキシカルボニルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、2−ヒドロキシカルボニル−2−ナフチルオキシカルボニルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、2−ヒドロキシカルボニル−2−ビフェニルオキシカルボニルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、2−ヒドロキシカルボニル−2−ベンジルオキシカルボニルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、2−ヒドロキシカルボニル−2−ヒドロキシエトキシカルボニルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、2,3−ジヒドロキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、2−ヒドロキシカルボニル−3−メトキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、2−ヒドロキシカルボニル−3−エトキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、2−ヒドロキシカルボニル−3−プロポキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、2−ヒドロキシカルボニル−3−ブトキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、2−ヒドロキシカルボニル−3−ペンチルオキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、2−ヒドロキシカルボニル−3−ヘキシルオキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、2−ヒドロキシカルボニル−3−シクロヘキシルオキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、2−ヒドロキシカルボニル−3−フェノキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、2−ヒドロキシカルボニル−3−ナフチルオキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、2−ヒドロキシカルボニル−3−ビフェニルオキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、2−ヒドロキシカルボニル−3−ベンジルオキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、2−ヒドロキシカルボニル−3−ヒドロキシエトキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、2−ヒドロキシカルボニル−3−ヒドロキシカルボニルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、3−メチル−2−ヒドロキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、3−ヒドロキシメチル−2−ヒドロキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、2−ヒドロキシカルボニルトリシクロ[5.2.1.02,6]デカ−3,8−ジエン、4−ヒドロキシカルボニルテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−9−エン、4−メチル−4−ヒドロキシカルボニルテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−9−エン、4,5−ジヒドロキシカルボニルテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−9−エン、(4−エキソ−5−エンド−4,5−ジヒドロキシカルボニルテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−9−エン)、4−カルボキシメチル−4−ヒドロキシカルボニルテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−9−エン、N−(ヒドロキシカルボニルメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(ヒドロキシカルボニルエチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(ヒドロキシカルボニルペンチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(ジヒドロキシカルボニルエチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(ジヒドロキシカルボニルプロピル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(ヒドロキシカルボニルフェネチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(2−(4−ヒドロキシフェニル)−1−(ヒドロキシカルボニル)エチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(ヒドロキシカルボニルフェニル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド等のカルボキシ基含有シクロオレフィン;2−(4−ヒドロキシフェニル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、2−メチル−2−(4−ヒドロキシフェニル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、4−(4−ヒドロキシフェニル)テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−9−エン、4−メチル−4−(4−ヒドロキシフェニル)テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−9−エン、2−ヒドロキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、2−ヒドロキシメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、2−ヒドロキシエチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、2−メチル−2−ヒドロキシメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、2,3−ジヒドロキシメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、2−(ヒドロキシエトキシカルボニル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、2−メチル−2−(ヒドロキシエトキシカルボニル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、2−(1−ヒドロキシ−1−トリフルオロメチル−2,2,2−トリフルオロエチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、2−(2−ヒドロキシ−2−トリフルオロメチル−3,3,3−トリフルオロプロピル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン、3−ヒドロキシトリシクロ[5.2.1.02,6]デカ−4,8−ジエン、3−ヒドロキシメチルトリシクロ[5.2.1.02,6]デカ−4,8−ジエン、4−ヒドロキシテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−9−エン、4−ヒドロキシメチルテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−9−エン、4,5−ジヒドロキシメチルテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−9−エン、4−(ヒドロキシエトキシカルボニル)テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−9−エン、4−メチル−4−(ヒドロキシエトキシカルボニル)テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−9−エン、N−(ヒドロキシエチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(ヒドロキシフェニル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、等の水酸基含有シクロオレフィン等が挙げられる。また、プロトン性極性基を有するシクロオレフィン単量体(b)として、4−ジエチルアミノテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−9−エン、4−ジメチルアミノテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−9−エン等のアミノ基含有シクロオレフィンなどを用いることできる。これら単量体(b)は、それぞれ単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Specific examples of the cycloolefin monomer (b) (hereinafter, appropriately referred to as “monomer (b)”) include bicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 2-hydroxycarbonylbicyclo [2 .2.1] Hept-5-ene, 2-methyl-2-hydroxycarbonylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene, 2-carboxymethyl-2-hydroxycarbonylbicyclo [2.2.1] Hept-5-ene, 2-hydroxycarbonyl-2-methoxycarbonylmethylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene, 2-hydroxycarbonyl-2-ethoxycarbonylmethylbicyclo [2.2.1] hept- 5-ene, 2-hydroxycarbonyl-2-propoxycarbonylmethylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene, 2-hydroxycarbonyl-2-b Xylcarbonylmethylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene, 2-hydroxycarbonyl-2-pentyloxycarbonylmethylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene, 2-hydroxycarbonyl-2-hexyl Oxycarbonylmethylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene, 2-hydroxycarbonyl-2-cyclohexyloxycarbonylmethylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene, 2-hydroxycarbonyl-2-phenoxy Carbonylmethylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene, 2-hydroxycarbonyl-2-naphthyloxycarbonylmethylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene, 2-hydroxycarbonyl-2-biphenyloxy Carbonylmethylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene, -Hydroxycarbonyl-2-benzyloxycarbonylmethylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene, 2-hydroxycarbonyl-2-hydroxyethoxycarbonylmethylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene, 2 , 3-Dihydroxycarbonylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene, 2-hydroxycarbonyl-3-methoxycarbonylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene, 2-hydroxycarbonyl-3-ethoxy Carbonylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene, 2-hydroxycarbonyl-3-propoxycarbonylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene, 2-hydroxycarbonyl-3-butoxycarbonylbicyclo [2 .2.1] Hept-5-ene, 2-hydroxycarbonyl-3-pentylo Xylcarbonylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene, 2-hydroxycarbonyl-3-hexyloxycarbonylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene, 2-hydroxycarbonyl-3-cyclohexyloxycarbonyl Bicyclo [2.2.1] hept-5-ene, 2-hydroxycarbonyl-3-phenoxycarbonylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene, 2-hydroxycarbonyl-3-naphthyloxycarbonylbicyclo [2 .2.1] Hept-5-ene, 2-hydroxycarbonyl-3-biphenyloxycarbonylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene, 2-hydroxycarbonyl-3-benzyloxycarbonylbicyclo [2.2 .1] Hept-5-ene, 2-hydroxycarbonyl-3-hydroxyeth Cyclocarbonylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene, 2-hydroxycarbonyl-3-hydroxycarbonylmethylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene, 3-methyl-2-hydroxycarbonylbicyclo [2 2.2.1] Hept-5-ene, 3-hydroxymethyl-2-hydroxycarbonylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene, 2-hydroxycarbonyltricyclo [5.2.1.02, 6] deca-3,8-diene, 4-hydroxycarbonyltetracyclo [6.2.1.13, 6.2, 7] dodec-9-ene, 4-methyl-4-hydroxycarbonyltetracyclo [6. 2.1.13, 6. 02, 7] dodec-9-ene, 4, 5-dihydroxycarbonyltetracyclo [6.2.1.13, 6.02, 7] dodeca-9 En, (4-exo-5-endo-4,5-dihydroxycarbonyltetracyclo [6.2.1.13,6.20,7] dodec-9-ene), 4-carboxymethyl-4-hydroxycarbonyl Tetracyclo [6.2.1.13,6.02,7] dodec-9-ene, N- (hydroxycarbonylmethyl) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboxy Imide, N- (hydroxycarbonylethyl) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (hydroxycarbonylpentyl) bicyclo [2.2.1] hept-5- Ene-2,3-dicarboximide, N- (dihydroxycarbonylethyl) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (dihydroxyki) (Cycarbonylpropyl) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (hydroxycarbonylphenethyl) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3 N- (2- (4-hydroxyphenyl) -1- (hydroxycarbonyl) ethyl) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- Carboxy group-containing cycloolefins such as hydroxycarbonylphenyl) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide; 2- (4-hydroxyphenyl) bicyclo [2.2.1] hept -5-ene, 2-methyl-2- (4-hydroxyphenyl) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene, 4- (4-hydroxyphenyl) tetra Chromo [6.2.1.13,6.02,7] dodec-9-ene, 4-methyl-4- (4-hydroxyphenyl) tetracyclo [6.2.1.13,6.02,7] Dodec-9-ene, 2-hydroxybicyclo [2.2.1] hept-5-ene, 2-hydroxymethylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene, 2-hydroxyethylbicyclo [2.2 .1] Hept-5-ene, 2-methyl-2-hydroxymethylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene, 2,3-dihydroxymethylbicyclo [2.2.1] hept-5-ene , 2- (hydroxyethoxycarbonyl) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene, 2-methyl-2- (hydroxyethoxycarbonyl) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene, 2- ( 1-hydroxy-1- Fluoromethyl-2,2,2-trifluoroethyl) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene, 2- (2-hydroxy-2-trifluoromethyl-3,3,3-trifluoropropyl) ) Bicyclo [2.2.1] hept-5-ene, 3-hydroxytricyclo [5.2.1.02,6] deca-4,8-diene, 3-hydroxymethyltricyclo [5.2. 1.02,6] deca-4,8-diene, 4-hydroxytetracyclo [6.2.1.13,6.02,7] dodeca-9-ene, 4-hydroxymethyltetracyclo [6.2 1.1. 3,6. 02, 7] dodec-9-ene, 4, 5-dihydroxymethyl tetracyclo [6.2.1. 36, 6. 02, 7] dodeca-9-ene, 4- (hydroxy Ethoxycarbonyl) tetracyclo [6.2. 1.13.6. 02, 7] dodec-9-ene, 4-methyl-4- (hydroxyethoxycarbonyl) tetracyclo [6.2.1.13, 6.2.7, 7] dodeca-9-ene, N -(Hydroxyethyl) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (hydroxyphenyl) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3 -A hydroxyl group-containing cycloolefin such as dicarboximide and the like, and the like can be mentioned. Further, as a cycloolefin monomer (b) having a protic polar group, 4-diethylaminotetracyclo [6.2.1.13,60.2,7] dodeca-9-ene, 4-dimethylaminotetracyclo An amino group-containing cycloolefin such as [6.2.1.1 3, 6. 02, 7] dodec-9-ene can be used. These monomers (b) may be used alone or in combination of two or more.

シクロオレフィン樹脂中における、単量体(b)の単位の含有割合は、全単量体単位に対して、好ましくは10〜90モル%、より好ましくは15〜80モル%、さらに好ましくは20〜70モル%である。単量体(b)の単位の含有割合が少なすぎると、耐熱性が不十分となるおそれがあり、一方、多すぎると、シクロオレフィン重合体(A)の極性溶剤への溶解性が不十分となるおそれがある。   The content ratio of the units of the monomer (b) in the cycloolefin resin is preferably 10 to 90 mol%, more preferably 15 to 80 mol%, still more preferably 20 to 90 mol%, based on all monomer units. It is 70 mol%. If the content ratio of the units of the monomer (b) is too small, the heat resistance may be insufficient. On the other hand, if too large, the solubility of the cycloolefin polymer (A) in the polar solvent is insufficient. May be

また、本発明で用いるシクロオレフィン樹脂は、プロトン性極性基を有するシクロオレフィン単量体(b)と、これと共重合可能な単量体とを共重合して得られる共重合体であってもよい。   The cycloolefin resin used in the present invention is a copolymer obtained by copolymerizing a cycloolefin monomer (b) having a protic polar group and a monomer copolymerizable therewith. It is also good.

シクロオレフィン樹脂の、より具体的な例としては、例えば、下記式(2)で示される共重合体で構成される。 A more specific example of the cycloolefin resin is, for example, a copolymer represented by the following formula (2).

Figure 2019086559
Figure 2019086559

式(2)中、l及びmはのポリマー中におけるモル含有率(mol%)を示し、l+m≦1、0.1≦l≦0.9、0.1≦m≦0.9である。nは0、1又は2である。
11、R12、R13及びR14はそれぞれ独立して水素又は炭素数1〜30の有機基である。R11、R12、R13及びR14は、互いに同一であってもよく、また互いに異なっていてもよい。
Qは下記式(3a)、(3b)、(3c)又は(3d)により示される構造単位である。上記式(2)により示される共重合体には、下記式(3a)、(3b)、(3c)及び(3d)から選択される1種又は2種以上の構造単位Qが含まれる。本実施形態においては、少なくとも下記式(3a)、(3b)及び(3c)から選択される1種又は2種以上の構造単位Qが含まれることが好ましい。なお、ポリマーは、上記式(Q)に示される構造単位以外の他の構造単位を含んでいてもよい。
In Formula (2), 1 and m show the molar content rate (mol%) in the polymer of, and are l + m <= 1, 0.1 <= l <= 0.9, 0.1 <= m <= 0.9. n is 0, 1 or 2.
R 11, R 12, R 13 and R 14 are each independently hydrogen or an organic group having 1 to 30 carbon atoms. R 11 , R 12 , R 13 and R 14 may be identical to each other or different from each other.
Q is a structural unit represented by the following formula (3a), (3b), (3c) or (3d). The copolymer represented by the above formula (2) contains one or more structural units Q selected from the following formulas (3a), (3b), (3c) and (3d). In the present embodiment, it is preferable that at least one or more structural units Q selected from the following formulas (3a), (3b) and (3c) be included. In addition, a polymer may contain other structural units other than the structural unit shown by said Formula (Q).

Figure 2019086559
Figure 2019086559

式(3a)及び式(3b)中、R15、R16及びR17は、それぞれ独立して炭素数1〜18の有機基である。 R < 15 >, R < 16 > and R < 17 > are respectively independently C1-C18 organic groups in Formula (3a) and Formula (3b).

11、R12、R13及びR14を構成する炭素数1〜30の有機基は、その構造中にO、N、S、P及びSiから選択される1以上を含んでいてもよい。 The organic group having 1 to 30 carbon atoms constituting R 11 , R 12 , R 13 and R 14 may contain one or more selected from O, N, S, P and Si in its structure.

本実施形態において、R11、R12、R13及びR14を構成する有機基としては、たとえばアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキリデン基、アリール基、アラルキル基、アルカリル基、シクロアルキル基、及びヘテロ環基が挙げられる。
アルキル基としては、たとえばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、及びデシル基が挙げられる。アルケニル基としては、たとえばアリル基、ペンテニル基、及びビニル基が挙げられる。アルキニル基としては、エチニル基が挙げられる。アルキリデン基としては、たとえばメチリデン基、及びエチリデン基が挙げられる。アリール基としては、たとえばフェニル基、ナフチル基、及びアントラセニル基が挙げられる。アラルキル基としては、たとえばベンジル基、及びフェネチル基が挙げられる。アルカリル基としては、たとえばトリル基、キシリル基が挙げられる。シクロアルキル基としては、たとえばアダマンチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、及びシクロオクチル基が挙げられる。ヘテロ環基としては、たとえばエポキシ基、及びオキセタニル基が挙げられる。
なお、R11、R12、R13及びR14としてアルキル基を含むことにより、ポリマーを含むネガ型フォトレジスト用樹脂組成物からなる膜の製膜性を向上させることができる。また、R11、R12、R13及びR14としてアリール基を含むことにより、ポリマーを含むネガ型フォトレジスト用樹脂組成物からなる膜について、リソグラフィ工程におけるアルカリ現像液を用いた現像の際の膜減りを抑えることができる。
In the present embodiment, the organic group constituting R 11 , R 12 , R 13 and R 14 is, for example, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an alkylidene group, an aryl group, an aralkyl group, an alkaryl group, a cycloalkyl group, And heterocyclic groups.
Examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, neopentyl group, hexyl group, heptyl group, Examples include octyl group, nonyl group and decyl group. As an alkenyl group, an allyl group, pentenyl group, and a vinyl group are mentioned, for example. The alkynyl group includes an ethynyl group. The alkylidene group includes, for example, a methylidene group and an ethylidene group. As an aryl group, a phenyl group, a naphthyl group, and an anthracenyl group are mentioned, for example. As an aralkyl group, a benzyl group and a phenethyl group are mentioned, for example. Examples of the alkaryl group include tolyl group and xylyl group. Examples of the cycloalkyl group include an adamantyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cyclooctyl group. The heterocyclic group includes, for example, an epoxy group and an oxetanyl group.
Note that by including an alkyl group as R 11, R 12, R 13 and R 14, it is possible to improve the film formability of the film made of negative type photoresist resin composition comprising a polymer. Further, by containing an aryl group as R 11 , R 12 , R 13 and R 14 , a film made of a resin composition for negative photoresist containing a polymer is developed at the time of development using an alkaline developer in the lithography step. Film loss can be suppressed.

さらに、前述したアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキリデン基、アリール基、アラルキル基、アルカリル基、シクロアルキル基、及びヘテロ環基は、1以上の水素原子が、ハロゲン原子により置換されていてもよい。ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、及びヨウ素が挙げられる。なかでもアルキル基の1以上の水素原子が、ハロゲン原子に置換されたハロアルキル基が好ましい。R11、R12、R13及びR14の少なくともいずれか1つをハロアルキル基とすることで、ポリマーを使用してネガ型フォトレジスト用樹脂組成物を構成した際、このネガ型フォトレジスト用樹脂組成物の現像性を向上させることができる。
なお、ポリマーを含んで構成される膜の光透過性を高める観点から、R11、R12、R13及びR14のいずれかが水素であることが好ましく、特に、R11、R12、R13及びR14すべてが水素であることが好ましい。
Furthermore, in the above-mentioned alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, alkylidene group, aryl group, aralkyl group, alkaryl group, cycloalkyl group and heterocyclic group, one or more hydrogen atoms may be substituted by a halogen atom. Good. The halogen atom includes fluorine, chlorine, bromine and iodine. Among them, a haloalkyl group in which at least one hydrogen atom of the alkyl group is substituted with a halogen atom is preferable. When at least one of R 11 , R 12 , R 13 and R 14 is a haloalkyl group, when a polymer is used to construct a resin composition for negative photoresist, the resin for negative photoresist The developability of the composition can be improved.
From the viewpoint of enhancing the light transmittance of a film containing a polymer, any one of R 11 , R 12 , R 13 and R 14 is preferably hydrogen, and in particular, R 11 , R 12 , R Preferably, 13 and R 14 are all hydrogen.

15、R16及びR17を構成する炭素数1〜18の有機基は、その構造中にO、N、S、P、Siのいずれか1以上を含んでいてもよい。 The organic group having 1 to 18 carbon atoms constituting R 15 , R 16 and R 17 may contain any one or more of O, N, S, P and Si in its structure.

本実施形態において、R15、R16及びR17を構成する有機基としては、たとえばアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキリデン基、アリール基、アラルキル基、アルカリル基、シクロアルキル基、及びヘテロ環基が挙げられる。ここでアルキル基としては、たとえばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、及びデシル基が挙げられる。アルケニル基としては、たとえばアリル基、ペンテニル基、及びビニル基が挙げられる。アルキニル基としては、エチニル基が挙げられる。アルキリデン基としては、たとえばメチリデン基、及びエチリデン基が挙げられる。アリール基としては、たとえばフェニル基、ナフチル基、及びアントラセニル基が挙げられる。アラルキル基としては、たとえばベンジル基、及びフェネチル基が挙げられる。アルカリル基としては、たとえばトリル基、キシリル基が挙げられる。シクロアルキル基としては、たとえばアダマンチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、及びシクロオクチル基が挙げられる。ヘテロ環基としては、たとえばエポキシ基、及びオキセタニル基が挙げられる。 In this embodiment, examples of the organic group constituting R 15 , R 16 and R 17 include, for example, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an alkylidene group, an aryl group, an aralkyl group, an alkaryl group, a cycloalkyl group, and a heterocyclic ring. Groups are mentioned. Here, examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, neopentyl group, hexyl group, heptyl group Groups, octyl group, nonyl group, and decyl group. As an alkenyl group, an allyl group, pentenyl group, and a vinyl group are mentioned, for example. The alkynyl group includes an ethynyl group. The alkylidene group includes, for example, a methylidene group and an ethylidene group. As an aryl group, a phenyl group, a naphthyl group, and an anthracenyl group are mentioned, for example. As an aralkyl group, a benzyl group and a phenethyl group are mentioned, for example. Examples of the alkaryl group include tolyl group and xylyl group. Examples of the cycloalkyl group include an adamantyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cyclooctyl group. The heterocyclic group includes, for example, an epoxy group and an oxetanyl group.

さらに、前述したアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキリデン基、アリール基、アラルキル基、アルカリル基、シクロアルキル基、及びヘテロ環基は、1以上の水素原子が、ハロゲン原子により置換されていてもよい。ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、及びヨウ素が挙げられる。なかでもアルキル基の1以上の水素原子が、ハロゲン原子に置換されたハロアルキル基が好ましい。   Furthermore, in the above-mentioned alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, alkylidene group, aryl group, aralkyl group, alkaryl group, cycloalkyl group and heterocyclic group, one or more hydrogen atoms may be substituted by a halogen atom. Good. The halogen atom includes fluorine, chlorine, bromine and iodine. Among them, a haloalkyl group in which at least one hydrogen atom of the alkyl group is substituted with a halogen atom is preferable.

上記式(2)に示される共重合体は、たとえば下記式(4)で表されるノルボルネン型モノマーに由来した繰り返し単位と、下記式(5)に示す無水マレイン酸に由来した繰り返し単位と、が交互に配列されてなる交互共重合体であることが好ましい。
なお、上記式(2)に示される共重合体は、ランダム共重合体やブロック共重合体であってもよい。
下記式(5)に示す無水マレイン酸に由来した繰り返し単位とは、上記式(2)中のQにより表される構造単位である。なお、ポリマーは、低分子量成分として下記式(4)及び(5)により示されるモノマーを含んでいてもよい。
The copolymer represented by the above formula (2) is, for example, a repeating unit derived from a norbornene type monomer represented by the following formula (4), and a repeating unit derived from maleic anhydride shown in the following formula (5) It is preferable that it is an alternating copolymer in which is arranged alternately.
The copolymer represented by the above formula (2) may be a random copolymer or a block copolymer.
The repeating unit derived from maleic anhydride shown in the following formula (5) is a structural unit represented by Q in the above formula (2). In addition, the polymer may contain the monomer shown by following formula (4) and (5) as a low molecular weight component.

Figure 2019086559
Figure 2019086559

(式(4)において、n、R11〜R14は、上記式(2)と同じである。すなわち、nは0、1,2のいずれかである。R11〜R14は、それぞれ独立した水素又は炭素数1〜30の有機基である。式(4)において、R11〜R14は、同一のものであっても異なっていてもよい) (In the formula (4), n and R 11 to R 14 are the same as the above formula (2), that is, n is either 0 or 1 or 2. R 11 to R 14 are each independently Hydrogen or an organic group having 1 to 30 carbon atoms.In formula (4), R 11 to R 14 may be the same or different)

プロトン性極性基を有するアルカリ可溶性樹脂(B)の重量平均分子量は、得られる絶縁膜の解像性、熱衝撃性、耐熱性、残膜率等の観点から、2000以上であることが好ましく、より好ましくは2000〜20000程度である。 The weight average molecular weight of the alkali-soluble resin (B) having a protic polar group is preferably 2000 or more from the viewpoints of resolution of the insulating film to be obtained, thermal shock resistance, heat resistance, residual film ratio, etc. More preferably, it is about 2000 to 20000.

また、ネガ型フォトレジスト用樹脂組成物中におけるプロトン性極性基を有するアルカリ可溶性樹脂(B)の含有割合は、溶剤を除いた組成物の全体を100重量%とした場合に、30〜90重量%であることが好ましく、より好ましくは40〜80重量%である。このプロトン性極性基を有するアルカリ可溶性樹脂(B)の含有割合が30〜90重量%である場合には、感光性絶縁樹脂組成物を用いて形成された膜がアルカリ水溶液による十分な現像性を有しているため好ましい。 In addition, the content ratio of the alkali-soluble resin (B) having a protic polar group in the resin composition for negative photoresist is 30 to 90% by weight when the entire composition excluding the solvent is 100% by weight. %, Preferably 40 to 80% by weight. When the content ratio of the alkali-soluble resin (B) having a protic polar group is 30 to 90% by weight, the film formed using the photosensitive insulating resin composition has sufficient developability by an aqueous alkaline solution. It is preferable because it has it.

架橋剤(C)
架橋剤(C)としては、前記アルカリ可溶性樹脂(B)と反応する架橋成分(硬化成分)として作用するものであれば、特に限定されない。上記架橋剤(C)としては、、例えば、ビスフェノールA系エポキシ化合物、ビスフェノールF系エポキシ化合物、ビスフェノールS系エポキシ化合物、ノボラック樹脂系エポキシ化合物、レゾール樹脂系エポキシ化合物、ポリ(ヒドロキシスチレン)系エポキシ化合物、オキセタン化合物、メチロール基含有メラミン化合物、メチロール基含有ベンゾグアナミン化合物、メチロール基含有尿素化合物、メチロール基含有フェノール化合物、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、カルボキシメチル基含有メラミン樹脂、カルボキシメチル基含有ベンゾグアナミン樹脂、カルボキシメチル基含有尿素樹脂、カルボキシメチル基含有フェノール樹脂、カルボキシメチル基含有メラミン化合物、カルボキシメチル基含有ベンゾグアナミン化合物、カルボキシメチル基含有尿素化合物及びカルボキシメチル基含有フェノール化合物等を挙げることができる。
Crosslinking agent (C)
The crosslinking agent (C) is not particularly limited as long as it acts as a crosslinking component (curing component) that reacts with the alkali-soluble resin (B). Examples of the crosslinking agent (C) include bisphenol A epoxy compounds, bisphenol F epoxy compounds, bisphenol S epoxy compounds, novolak resin epoxy compounds, resole resin epoxy compounds, poly (hydroxystyrene) epoxy compounds , Oxetane compounds, methylol group-containing melamine compounds, methylol group-containing benzoguanamine compounds, methylol group-containing urea compounds, methylol group-containing phenol compounds, alkoxyalkyl group-containing melamine compounds, alkoxyalkyl group-containing benzoguanamine compounds, alkoxyalkyl group-containing urea compounds, alkoxy Alkyl group-containing phenolic compound, carboxymethyl group-containing melamine resin, carboxymethyl group-containing benzoguanamine resin, carboxymethyl group-containing urine Resins, carboxymethyl group-containing phenol resin, carboxymethyl group-containing melamine compounds, carboxymethyl group-containing benzoguanamine compounds, mention may be made of carboxymethyl group-containing urea compounds and carboxymethyl group-containing phenol compounds and the like.

これら架橋剤(C)のうち、メチロール基含有フェノール化合物、メトキシメチル基含有メラミン化合物、メトキシメチル基含有フェノール化合物、メトキシメチル基含有グリコールウリル化合物、メトキシメチル基含有ウレア化合物及びアセトキシメチル基含有フェノール化合物が好ましく、さらに好ましくはメトキシメチル基含有メラミン化合物(例えばヘキサメトキシメチルメラミン等)、メトキシメチル基含有グリコールウリル化合物及びメトキシメチル基含有ウレア化合物等である。メトキシメチル基含有メラミン化合物は、CYMEL300、CYMEL301、CYMEL303、CYMEL305(三井サイアナミッド(株)製)等の商品名で、メトキシメチル基含有グリコールウリル化合物はCYMEL1174(三井サイアナミッド(株)製)等の商品名で、またメトキシメチル基含有ウレア化合物は、MX290(三和ケミカル(株)製)等の商品名で市販されている。 Among these crosslinking agents (C), methylol group-containing phenol compounds, methoxymethyl group-containing melamine compounds, methoxymethyl group-containing phenol compounds, methoxymethyl group-containing glycoluril compounds, methoxymethyl group-containing urea compounds and acetoxymethyl group-containing phenol compounds Preferred are methoxymethyl group-containing melamine compounds (for example, hexamethoxymethylmelamine etc.), methoxymethyl group-containing glycoluril compounds, and methoxymethyl group-containing urea compounds. Methoxymethyl group-containing melamine compounds are trade names such as CYMEL 300, CYMEL 301, CYMEL 303, CYMEL 305 (made by Mitsui Cyanamid Co., Ltd.), and methoxymethyl group-containing glycoluril compounds are trade names such as CYMEL 1174 (made by Mitsui Cyanamid Co., Ltd.) Also, methoxymethyl group-containing urea compounds are commercially available under trade names such as MX290 (manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.).

架橋剤(C)の含有量は、残膜率の低下、パターンの蛇行や膨潤及び現像性の観点から、アルカリ可溶性樹脂(B)中の全酸性官能基に対して、通常、5〜60モル%、好ましくは10〜50モル%、さらに好ましくは15〜40モル%である。
架橋微粒子(D)
本発明の化学増幅型ネガ型フォトレジスト組成物には、得られる硬化物の耐久性や熱衝撃性を向上させるために架橋微粒子(D)を更に含有させることができる。
架橋微粒子(D)としては、この架橋微粒子を構成する重合体のガラス転移温度(Tg)が0℃以下であれば特に限定されないが、不飽和重合性基を2個以上有する架橋性モノマー(以下、単に「架橋性モノマー」という。)と、架橋微粒子(D)のTgが0℃以下となるように選択される1種又は2種以上の「他のモノマー」と、を共重合したものが好ましい。
特に、上記他のモノマーを2種以上併用し、且つ他のモノマーのうちの少なくとも1種が、カルボキシル基、エポキシ基、アミノ基、イソシアネート基、ヒドロキシル基等の重合性基以外の官能基を有するものであることが好ましい。
The content of the crosslinking agent (C) is usually 5 to 60 moles relative to all the acidic functional groups in the alkali-soluble resin (B) from the viewpoint of lowering the residual film rate, meandering of the pattern, swelling and developability. %, Preferably 10 to 50 mol%, more preferably 15 to 40 mol%.
Crosslinked fine particles (D)
The chemical amplification type negative photoresist composition of the present invention may further contain crosslinked fine particles (D) in order to improve the durability and thermal shock resistance of the resulting cured product.
The crosslinked fine particles (D) are not particularly limited as long as the glass transition temperature (Tg) of the polymer constituting the crosslinked fine particles is 0 ° C. or less, but a crosslinkable monomer having two or more unsaturated polymerizable groups , Simply referred to as “crosslinkable monomer”) and one or two or more “other monomers” selected so that the Tg of the crosslinked fine particles (D) is 0 ° C. or less preferable.
In particular, two or more of the other monomers described above are used in combination, and at least one of the other monomers has a functional group other than a polymerizable group such as a carboxyl group, an epoxy group, an amino group, an isocyanate group or a hydroxyl group. It is preferred that

上記架橋性モノマーとしては、例えば、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート等の重合性不飽和基を複数有する化合物を挙げることができる。これらのなかでも、ジビニルベンゼンが好ましい。 Examples of the crosslinkable monomer include divinylbenzene, diallyl phthalate, ethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, polyethylene glycol The compound which has multiple polymerizable unsaturated groups, such as di (meth) acrylate and polypropylene glycol di (meth) acrylate, can be mentioned. Among these, divinylbenzene is preferred.

上記架橋微粒子(D)を製造する際に用いられる上記架橋性モノマーは、共重合に用いられる全モノマー100重量%に対して、1〜20重量%であることが好ましく、より好ましくは1〜10重量%、特に好ましくは1〜5重量%である。 The crosslinkable monomer used in the production of the crosslinkable fine particles (D) is preferably 1 to 20% by weight, more preferably 1 to 10% by weight, based on 100% by weight of all monomers used for copolymerization. % By weight, particularly preferably 1 to 5% by weight.

また、上記他のモノマーとしては、例えば、ブタジエン、イソプレン、ジメチルブタジエン、クロロプレン、1,3−ペンタジエン等のジエン化合物、(メタ)アクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル、α−クロロメチルアクリロニトリル、α−メトキシアクリロニトリル、α−エトキシアクリロニトリル、クロトン酸ニトリル、ケイ皮酸ニトリル、イタコン酸ジニトリル、マレイン酸ジニトリル、フマル酸ジニトリル等の不飽和ニトリル化合物類、(メタ)アクリルアミド、ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N’−メチレンビス(メタ)アクリルアミド、N,N’−エチレンビス(メタ)アクリルアミド、N,N’−ヘキサメチレンビス(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−(2−ヒドロキシエチル)(メタ)アクリルアミド、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)(メタ)アクリルアミド、クロトン酸アミド、ケイ皮酸アミド等の不飽和アミド類、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル類、スチレン、α−メチルスチレン、o−メトキシスチレン、p−ヒドロキシスチレン、p−イソプロペニルフェノール等の芳香族ビニル化合物、ビスフェノールAのジグリシジルエーテル、グリコールのジグリシジルエーテル等と(メタ)アクリル酸、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート等との反応によって得られるエポキシ(メタ)アクリレート及び、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートとポリイソシアナートとの反応によって得られるウレタン(メタ)アクリレート類、グリシジル(メタ)アクリレート、(メタ)アリルグリシジルエーテル等のエポキシ基含有不飽和化合物、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、コハク酸−β−(メタ)アクリロキシエチル、マレイン酸−β−(メタ)アクリロキシエチル、フタル酸−β−(メタ)アクリロキシエチル、ヘキサヒドロフタル酸−β−(メタ)アクリロキシエチル等の不飽和酸化合物、ジメチルアミノ(メタ)アクリレート、ジエチルアミノ(メタ)アクリレート等のアミノ基含有不飽和化合物、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシル基含有不飽和化合物等を挙げることができる。 Moreover, as said other monomer, For example, Diene compounds, such as butadiene, an isoprene, a dimethyl butadiene, a chloroprene, a 1,3- pentadiene, (meth) acrylonitrile, alpha-chloro acrylonitrile, alpha-chloromethyl acrylonitrile, alpha-methoxy acrylonitrile Unsaturated nitrile compounds such as α-ethoxyacrylonitrile, crotonic acid nitrile, cinnamic acid nitrile, itaconic acid dinitrile, maleic acid dinitrile, fumaric acid dinitrile, (meth) acrylamide, dimethyl (meth) acrylamide, N, N'- Methylenebis (meth) acrylamide, N, N'-ethylenebis (meth) acrylamide, N, N'-hexamethylenebis (meth) acrylamide, N-hydroxymethyl (meth) acrylamide, N- (2-) Unsaturated amides such as hydroxyethyl, (meth) acrylamide, N, N-bis (2- hydroxyethyl) (meth) acrylamide, crotonic acid amide, cinnamic acid amide, etc., methyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid Ethyl, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, polyethylene glycol (meth) acrylate, polypropylene glycol (meth) acrylate etc (meth) acrylate Aromatic vinyl compounds such as esters, styrene, α-methylstyrene, o-methoxystyrene, p-hydroxystyrene, p-isopropenylphenol, diglycidyl ethers of bisphenol A, diglycidyl ethers of glycols, etc. and (meth) acrylics Acid, Hydroxide Epoxy (meth) acrylate obtained by the reaction with alkyl (meth) acrylate and the like, urethane (meth) acrylates obtained by the reaction of hydroxyalkyl (meth) acrylate and polyisocyanate, glycidyl (meth) acrylate ( ) Epoxy group-containing unsaturated compounds such as allyl glycidyl ether, (meth) acrylic acid, itaconic acid, succinic acid-β- (meth) acryloxyethyl, maleic acid-β- (meth) acryloxyethyl, phthalic acid-β -Unsaturated acid compounds such as (meth) acryloxyethyl and hexahydrophthalic acid-β- (meth) acryloxyethyl, amino group-containing unsaturated compounds such as dimethylamino (meth) acrylate and diethylamino (meth) acrylate, hydroxy Ethyl (meth) acrylate, Examples thereof include hydroxyl group-containing unsaturated compounds such as hydroxypropyl (meth) acrylate and hydroxybutyl (meth) acrylate.

これらの他のモノマーのなかでも、ブタジエン、イソプレン、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリル酸アルキルエステル類、スチレン、p−ヒドロキシスチレン、p−イソプロペニルフェノール、グリシジル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート類等が好ましい。 Among these other monomers, butadiene, isoprene, (meth) acrylonitrile, (meth) acrylic acid alkyl esters, styrene, p-hydroxystyrene, p-isopropenyl phenol, glycidyl (meth) acrylate, (meth) acrylic Acids, hydroxyalkyl (meth) acrylates and the like are preferred.

また、上記架橋微粒子(D)の製造には、他のモノマーとして、少なくも1種のジエン化合物、具体的にはブタジエンが用いられていることが好ましい。このようなジエン化合物は、共重合に用いる全モノマー100重量%に対して20〜80重量%であることが好ましく、より好ましくは30〜70重量%、特に好ましくは40〜70重量%である。
他のモノマーとして、上記ブタジエン等のジエン化合物が全モノマー100重量%に対して20〜80重量%で共重合される場合には、架橋微粒子(D)がゴム状の軟らかい微粒子となり、得られる硬化膜にクラック(割れ)が発生するのを防止でき、耐久性に優れた硬化膜を得ることができる。
In addition, in the production of the crosslinked fine particles (D), it is preferable that at least one kind of diene compound, specifically, butadiene be used as another monomer. Such a diene compound is preferably 20 to 80% by weight, more preferably 30 to 70% by weight, and particularly preferably 40 to 70% by weight with respect to 100% by weight of all monomers used for copolymerization.
When a diene compound such as butadiene is copolymerized at 20 to 80% by weight with respect to 100% by weight of all monomers as another monomer, the crosslinked fine particle (D) becomes a rubber-like soft fine particle and the obtained curing The occurrence of cracks in the film can be prevented, and a cured film excellent in durability can be obtained.

尚、架橋微粒子(D)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。 The crosslinked fine particles (D) may be used alone or in combination of two or more.

架橋微粒子(D)の平均粒径は、通常30〜500nmであり、好ましくは40〜200nm、更に好ましくは50〜120nmである。
この架橋微粒子(D)の粒径のコントロール方法は特に限定されないが、例えば、乳化重合により架橋微粒子を合成する場合、使用する乳化剤の量により乳化重合中のミセルの数を制御し、粒径をコントロールすることができる。
尚、架橋微粒子(D)の平均粒径とは、光散乱流動分布測定装置等を用い、架橋微粒子の分散液を常法に従って希釈して測定した値である。
The average particle diameter of the crosslinked fine particles (D) is usually 30 to 500 nm, preferably 40 to 200 nm, more preferably 50 to 120 nm.
The method of controlling the particle size of the crosslinked fine particles (D) is not particularly limited. For example, in the case of synthesizing the crosslinked fine particles by emulsion polymerization, the number of micelles in the emulsion polymerization is controlled by the amount of the emulsifier used. It can be controlled.
The average particle diameter of the crosslinked fine particles (D) is a value measured by diluting a dispersion of the crosslinked fine particles according to a conventional method using a light scattering flow distribution measuring apparatus or the like.

架橋微粒子(D)の配合量は、前記アルカリ可溶性樹脂(B)100重量部に対して、0.5〜50重量部であることが好ましく、より好ましくは1〜30重量部である。この架橋微粒子(D)の配合量が0.5〜50重量部である場合には、他の成分との相溶性又は分散性に優れ、得られる硬化膜の熱衝撃性及び耐熱性を向上させることができる。 The compounding amount of the crosslinked fine particles (D) is preferably 0.5 to 50 parts by weight, and more preferably 1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the alkali-soluble resin (B). When the blending amount of the crosslinked fine particles (D) is 0.5 to 50 parts by weight, the compatibility or dispersibility with other components is excellent, and the thermal shock resistance and heat resistance of the obtained cured film are improved. be able to.

密着助剤(E)
本発明のネガ型フォトレジスト用樹脂組成物には、基材との密着性を向上させるために、密着助剤を含有させることができる。
上記密着助剤としては、例えば、カルボキシル基、メタクリロイル基、イソシアネート基、エポキシ基等の反応性置換基を有する官能性シランカップリング剤等が挙げられる。
Adhesion aid (E)
The resin composition for negative photoresist of the present invention may contain an adhesion assistant in order to improve the adhesion to the substrate.
As said adhesion | attachment adjuvant, the functional silane coupling agent etc. which have reactive substituents, such as a carboxyl group, a methacryloyl group, an isocyanate group, an epoxy group, etc. are mentioned, for example.

密着助剤の配合量は、前記アルカリ可溶性樹脂(B)100重量部に対して、0.2〜10重量部であることが好ましく、より好ましくは0.5〜8重量部である。この密着助剤の配合量が0.2〜10重量部である場合には、貯蔵安定性に優れ、且つ良好な密着性を得ることができるため好ましい。 The blending amount of the adhesion promoter is preferably 0.2 to 10 parts by weight, and more preferably 0.5 to 8 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the alkali-soluble resin (B). When the compounding amount of the adhesion assistant is 0.2 to 10 parts by weight, it is preferable because the storage stability is excellent and good adhesion can be obtained.

溶剤(F)
本発明のネガ型フォトレジスト用樹脂組成物には、樹脂組成物の取り扱い性を向上させたり、粘度や保存安定性を調節するために溶剤を含有させることができる。
Solvent (F)
The resin composition for a negative photoresist of the present invention can contain a solvent in order to improve the handleability of the resin composition or to adjust the viscosity and storage stability.

溶剤としては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、1,2−ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネート及びジエチルカーボネートなどのカーボネート類;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソアミルケトン、2−ヘプタノンなどのケトン類;エチレングリコール、エチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノアセテート、ジプロピレングリコール及びジプロピレングリコールモノアセテートのモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテル又はモノフェニルエーテルなどの多価アルコール類及びその誘導体;ジオキサンのような環式エーテル類;蟻酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ピルビン酸メチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、ピルビン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシ−3−メチルブタン酸メチル、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテートなどのエステル類;トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類等が挙げられる。   As the solvent, carbonates such as propylene carbonate, ethylene carbonate, 1,2-butylene carbonate, dimethyl carbonate and diethyl carbonate; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl isoamyl ketone and 2-heptanone; ethylene glycol, ethylene glycol Polyalcohols such as monoacetate, diethylene glycol, diethylene glycol monoacetate, propylene glycol, propylene glycol monoacetate, dipropylene glycol and dipropylene glycol monoacetate monoethyl ether, monoethyl ether, monopropyl ether, monobutyl ether or monophenyl ether And their derivatives; cyclic ethers such as dioxane Ethyl formate, methyl lactate, ethyl lactate, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl pyruvate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, ethyl pyruvate, ethyl ethoxyacetate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, 2- Methyl hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutanoate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, etc. Esters; and aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene.

溶剤を使用する場合、溶剤の使用割合は、本発明の式(1)で表されるオニウムガレート塩(酸発生剤)100重量部に対して、15〜1000重量部が好ましく、さらに好ましくは30〜500重量部である。使用する溶媒は、単独で使用してもよく、または2種以上を併用してもよい。   When a solvent is used, the use ratio of the solvent is preferably 15 to 1000 parts by weight, more preferably 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the onium gallate salt (acid generator) represented by Formula (1) of the present invention. -500 parts by weight. The solvents used may be used alone or in combination of two or more.

増感剤(G)
本発明のネガ型フォトレジスト用樹脂組成物には、必要により、増感剤を含有できる。このような増感剤としては、従来公知のものが使用できる。
Sensitizer (G)
The resin composition for a negative photoresist of the present invention can contain a sensitizer, if necessary. As such a sensitizer, conventionally known ones can be used.

増感剤としては、増感剤としては、ベンゾキノン{1,4−ベンゾキノン、1,2−ベンゾキノン等};ナフトキノン{1,4−ナフトキノン、1,2−ナフトキノン等};アントラキノン{2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、等}、アントラセン{アントラセン、9,10−ジブトキシアントラセン、9,10−ジメトキシアントラセン、9,10−ジエトキシアントラセン、2−エチル−9,10−ジメトキシアントラセン、9,10−ジプロポキシアントラセン等};ピレン;1,2−ベンズアントラセン;ペリレン;テトラセン;コロネン;チオキサントン{チオキサントン、2−メチルチオキサントン、2−エチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン及び2,4−ジエチルチオキサントン等};フェノチアジン{フェノチアジン、N−メチルフェノチアジン、N−エチルフェノチアジン、N−フェニルフェノチアジン等};キサントン;ナフタレン{1−ナフトール、2−ナフトール、1−メトキシナフタレン、2−メトキシナフタレン、1,4−ジヒドロキシナフタレン、及び4−メトキシ−1−ナフトール等};ケトン{ジメトキシアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、4’−イソプロピル−2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン及び4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルスルフィド等};カルバゾール{N−フェニルカルバゾール、N−エチルカルバゾール、ポリ−N−ビニルカルバゾール及びN−グリシジルカルバゾール等};クリセン{1,4−ジメトキシクリセン及び1,4−ジ−α−メチルベンジルオキシクリセン等};フェナントレン{9−ヒドロキシフェナントレン、9−メトキシフェナントレン、9−ヒドロキシ−10−メトキシフェナントレン及び9−ヒドロキシ−10−エトキシフェナントレン等}等が挙げられる。   As a sensitizer, as a sensitizer, benzoquinone {1,4-benzoquinone, 1,2-benzoquinone etc.}; naphthoquinone {1,4-naphthoquinone, 1,2-naphthoquinone etc.}; anthraquinone {2-methyl anthraquinone , 2-ethyl anthraquinone, etc.}, anthracene {anthracene, 9,10-dibutoxyanthracene, 9,10-dimethoxyanthracene, 9,10-diethoxyanthracene, 2-ethyl-9,10-dimethoxyanthracene, 9,10 -Dipropoxy anthracene etc .; Pyrene; 1,2-Benzanthracene; Perylene; Tetracene; Coronene; Thioxanthone {thioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-ethylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-isopropylthioxanthone and 2,4- Ethylthioxanthone etc .; Phenothiazine {phenothiazine, N-methylphenothiazine, N-ethylphenothiazine, N-phenylphenothiazine etc} xanthone; Naphthalene {1-naphthol, 2-naphthol, 1-methoxynaphthalene, 2-methoxynaphthalene, 1, 4-Dihydroxynaphthalene, 4-methoxy-1-naphthol, etc.}; Ketone {dimethoxyacetophenone, diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 4'-isopropyl-2-hydroxy -2-Methylpropiophenone and 4-benzoyl-4'-methyldiphenyl sulfide etc .; Carbazole {N-phenylcarbazole, N-ethylcarbazole, poly-N-vinylcarbazole and N-glycidyl Carbazole and the like}; chrysene {1,4-dimethoxychrysene and 1,4-di-α-methylbenzyloxychrysene and the like}; phenanthrene {9-hydroxyphenanthrene, 9-methoxyphenanthrene, 9-hydroxy-10-methoxyphenanthrene and 9 -Hydroxy-10-ethoxyphenanthrene etc.} and the like.

増感剤を含有する場合、増感剤の含有量は、酸発生剤100部に対して、1〜300重量部が好ましく、さらに好ましくは5〜200重量部である。   When the sensitizer is contained, the content of the sensitizer is preferably 1 to 300 parts by weight, and more preferably 5 to 200 parts by weight with respect to 100 parts of the acid generator.

これらの増感剤の使用量は、酸発生剤100重量部に対し、5〜500重量部、好ましくは10〜300重量部である。   The amount of these sensitizers used is 5 to 500 parts by weight, preferably 10 to 300 parts by weight, per 100 parts by weight of the acid generator.

他の添加剤
また、本発明のネガ型フォトレジスト用樹脂組成物には、必要に応じて他の添加剤を本発明の特性を損なわない程度に含有させることができる。このような他の添加剤としては、無機フィラー、クエンチャー、レベリング剤・界面活性剤等が挙げられる。
Other Additives The resin composition for negative photoresists of the present invention may, if necessary, contain other additives to the extent that the properties of the present invention are not impaired. As such other additives, inorganic fillers, quenchers, leveling agents, surfactants and the like can be mentioned.

本発明のネガ型フォトレジスト用樹脂組成物物の調製方法は特に限定されず、公知の方法により調製することができる。また、各成分を中に入れ完全に栓をしたサンプル瓶を、ウェーブローターの上で攪拌することによっても調製することができる。 The preparation method of the resin composition for negative photoresists of this invention is not specifically limited, It can prepare by a well-known method. It can also be prepared by stirring each component into a fully stoppered sample bottle by placing it on a wave rotor.

本発明の硬化物を形成するには、まず前述の本発明にかかるネガ型フォトレジスト用樹脂組成物を支持体(樹脂付き銅箔、銅張り積層板や金属スパッタ膜を付けたシリコンウエハーやアルミナ基板等)に塗工し、乾燥して溶剤等を揮発させて塗膜を形成する。その後、所望のマスクパターンを介して露光し、加熱処理(以下、この加熱処理を「PEB」という。)を行い、アルカリ可溶性樹脂(B)と架橋剤(C)との反応を促進させる。次いで、アルカリ性現像液により現像して、未露光部を溶解、除去することにより所望のパターンを得ることができる。更に、絶縁膜特性を発現させるために加熱処理を行うことにより、硬化膜を得ることができる。 In order to form the cured product of the present invention, first, the above-described resin composition for negative photoresist according to the present invention is used as a support (a copper foil with a resin, a silicon wafer coated with a copper-clad laminate or a metal sputtered film, alumina The composition is coated on a substrate or the like and dried to evaporate a solvent or the like to form a coating film. Thereafter, exposure is performed through a desired mask pattern, and heat treatment (hereinafter, this heat treatment is referred to as "PEB") is performed to promote the reaction between the alkali-soluble resin (B) and the crosslinking agent (C). Next, development is carried out with an alkaline developer to dissolve and remove the unexposed area, whereby a desired pattern can be obtained. Furthermore, a cured film can be obtained by performing heat treatment to develop insulating film characteristics.

樹脂組成物を支持体に塗工する方法としては、例えば、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、又はスピンコート法等の塗布方法を用いることができる。また、塗布膜の厚さは、塗布手段、組成物溶液の固形分濃度や粘度を調節することにより、適宜制御することができる。
露光に用いられる放射線としては、例えば、低圧水銀灯、高圧水銀灯、メタルハライドランプ、g線ステッパー、h線ステッパー、i線ステッパー、gh線ステッパー、ghi線ステッパー等の紫外線や電子線、レーザー光線等が挙げられる。また、露光量としては使用する光源や樹脂膜厚等によって適宜選定されるが、例えば、高圧水銀灯からの紫外線照射の場合、樹脂膜厚1〜50μmでは、100〜50000J/m2程度である。
As a method of coating a resin composition on a support body, application methods, such as a dipping method, a spray method, a bar coat method, a roll coat method, or a spin coat method, can be used, for example. In addition, the thickness of the coating film can be appropriately controlled by adjusting the solid content concentration and viscosity of the coating means and the composition solution.
Examples of radiation used for exposure include ultraviolet light such as a low pressure mercury lamp, high pressure mercury lamp, metal halide lamp, g-line stepper, h-line stepper, i-line stepper, gh-line stepper, ghi line stepper, electron beam, and laser beam. . Further, the exposure amount is appropriately selected depending on the light source to be used, the resin film thickness and the like, but for example, in the case of ultraviolet irradiation from a high pressure mercury lamp, the resin film thickness is 1 to 50 μm, it is about 100 to 50000 J / m 2.

露光後は、発生した酸によるアルカリ可溶性樹脂(B)と架橋剤(C)の硬化反応を促進させるために上記PEB処理を行う。PEB条件は樹脂組成物の配合量や使用膜厚等によって異なるが、通常、70〜150℃、好ましくは80〜120℃で、1〜60分程度である。その後、アルカリ性現像液により現像して、未露光部を溶解、除去することによって所望のパターンを形成する。この場合の現像方法としては、シャワー現像法、スプレー現像法、浸漬現像法、パドル現像法等を挙げることができる。現像条件としては通常、20〜40℃で1〜10分程度である。 After the exposure, the above-mentioned PEB treatment is carried out in order to accelerate the curing reaction of the alkali-soluble resin (B) and the crosslinking agent (C) by the generated acid. Although PEB conditions differ with the compounding quantity of a resin composition, the film thickness to be used, etc., it is 70 to 150 degreeC normally, Preferably it is 80 to 120 degreeC, and it is about 1 to 60 minutes. Thereafter, it is developed with an alkaline developer to dissolve and remove the unexposed area to form a desired pattern. As a developing method in this case, a shower developing method, a spray developing method, an immersion developing method, a paddle developing method and the like can be mentioned. As development conditions, it is about 1 to 10 minutes normally at 20-40 degreeC.

更に、現像後に絶縁膜としての特性を十分に発現させるために、加熱処理を行うことによって十分に硬化させることができる。このような硬化条件は特に制限されるものではないが、硬化物の用途に応じて、50〜250℃の温度で、30分〜10時間程度加熱し、組成物を硬化させることができる。また、硬化を十分に進行させたり、得られたパターン形状の変形を防止するために二段階で加熱することもでき、例えば、第一段階では、50〜120℃の温度で、5分〜2時間程度加熱し、更に80〜250℃の温度で、10分〜10時間程度加熱して硬化させることもできる。このような硬化条件であれば、加熱設備として一般的なオーブンや、赤外線炉等を使用することができる。 Furthermore, in order to fully develop the characteristics as an insulating film after development, it can be sufficiently cured by heat treatment. Such curing conditions are not particularly limited, but depending on the application of the cured product, the composition can be cured by heating at a temperature of 50 to 250 ° C. for about 30 minutes to 10 hours. In addition, heating can be performed in two steps to sufficiently promote curing or prevent deformation of the obtained pattern shape, for example, in the first step, at a temperature of 50 to 120 ° C., for 5 minutes to 2 It is also possible to heat for about 10 minutes to 10 hours at a temperature of 80 to 250 ° C. for curing. Under such curing conditions, a common oven, an infrared furnace, or the like can be used as heating equipment.

<用途>
次に、本発明のネガ型フォトレジスト用樹脂組成物の用途について説明する。
本発明のネガ型フォトレジスト用樹脂組成物は、フォトレジストのように所定の間だけ存在し、不要になったら除去される膜の成膜に使用されるのみならず、成膜後、除去されることなく製品中に残存し続ける永久膜(硬化膜)の成膜にも使用することができる。
<Use>
Next, applications of the resin composition for negative photoresist of the present invention will be described.
The resin composition for negative photoresist of the present invention is not only used for film formation of a film which is present only for a predetermined period like a photoresist and is removed when it becomes unnecessary, and is removed after film formation. It can also be used for film formation of a permanent film (cured film) which continues to remain in the product.

たとえば、トランジスタを覆う平坦化膜、半導体装置の再配線層を被覆する層間絶縁膜としても使用できる。
さらに良好な透明性、耐熱変色性、絶縁性を活かして、顔料や色素と配合したカラーフィルターレジストやディスプレイ用層間絶縁膜などへも応用が可能である。
For example, it can be used as a planarizing film covering a transistor, or an interlayer insulating film covering a rewiring layer of a semiconductor device.
Furthermore, it can be applied to a color filter resist blended with a pigment or a dye, an interlayer insulating film for display, etc. by taking advantage of the good transparency, heat-resistant color-changing property, and insulation property.

さらに、本発明のネガ型フォトレジスト用樹脂組成物をマイクロレンズアレイとしてもよい。たとえば、本発明のネガ型フォトレジスト用樹脂組成物を、マイクロレンズアレイ用の型に充填し、その後、光硬化及び必要に応じて熱硬化させて、マイクロレンズアレイを形成することができる。
このようにして製造されたマイクロレンズアレイは、液晶表示装置、プラズマディスプレイ、電界放出型ディスプレイ、エレクトロルミネセンスディスプレイ等に使用することができる。
Furthermore, the resin composition for negative photoresist of the present invention may be a microlens array. For example, the resin composition for a negative photoresist of the present invention can be filled into a mold for a microlens array, and then photocured and optionally thermally cured to form a microlens array.
The microlens array manufactured in this manner can be used for liquid crystal display devices, plasma displays, field emission displays, electroluminescent displays and the like.

以下、実施例により本発明を更に説明するが、本発明はこれに限定されることは意図するものではない。なお、以下特記しない限り、部は重量部、%は重量%を意味する。   Hereinafter, the present invention will be further described by way of examples, but the present invention is not intended to be limited thereto. Incidentally, unless otherwise specified, parts mean parts by weight and% mean% by weight.

<光酸発生剤の合成>
(合成例1)リチウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ガレートの合成
窒素雰囲気下で十分に乾燥させた125mL4つ口フラスコに超脱水ジエチルエーテル360部及びペンタフルオロブロモベンゼン30部仕込み、これをドライアイス/アセトン浴を用いて−78℃に冷却した。2.5mol/Lのn−ブチルリチウムヘキサン溶液70部を10分かけて滴下し、その後、−78℃で30分撹拌した。これに、塩化ガリウム(III)5部を溶解させたジエチルエーテル溶液68部を10分かけて滴下し、−78℃で3時間撹拌した。反応液を徐々に室温に戻しながら攪拌し、室温に戻してから更に5時間撹拌した。析出した固体をろ過し、反応液をエバポレーターに移し、溶媒を留去することにより、灰白色の生成物を得た。生成物を超脱水ヘキサン50部で4回洗浄した後、一晩真空乾燥させ、リチウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ガレートを得た。生成物は19F−NMRにて同定した。
<Synthesis of Photoacid Generator>
Synthesis Example 1 Synthesis of Lithium Tetrakis (pentafluorophenyl) Gallate In a 125 mL four-necked flask sufficiently dried under a nitrogen atmosphere, 360 parts of super dehydrated diethyl ether and 30 parts of pentafluorobromobenzene were charged, and this was used as dry ice / acetone. The bath was cooled to -78 ° C. 70 parts of a 2.5 mol / L n-butyllithium hexane solution was added dropwise over 10 minutes, and then stirred at -78 ° C for 30 minutes. To this, 68 parts of a diethyl ether solution in which 5 parts of gallium (III) chloride were dissolved was added dropwise over 10 minutes, and the mixture was stirred at -78 ° C for 3 hours. The reaction solution was stirred while gradually returning to room temperature, and allowed to return to room temperature and then stirred for additional 5 hours. The precipitated solid was filtered, the reaction solution was transferred to an evaporator, and the solvent was distilled off to obtain an off-white product. The product was washed four times with 50 parts of super dehydrated hexane and then vacuum dried overnight to obtain lithium tetrakis (pentafluorophenyl) gallate. The product was identified by 19 F-NMR.

(合成例2)光酸発生剤(A−1)の合成
ジフェニルスルホキシド(1.6部、8mmol)、ジフェニルスルフィド(1.5部、8mmol)、無水酢酸(2.5部、24mmol)、トリフルオロメタンスルホン酸(1.5部、10mmol)及びアセトニトリル13部を均一混合し、40℃で6時間反応させた。反応溶液を室温まで冷却し、イオン交換水60部中に投入し、ジクロロメタン60部で抽出し、水層のpHが中性になるまでイオン交換水で洗浄した。ジクロロメタン層をロータリーエバポレーターに移して、溶媒を留去し、褐色液状の生成物を得た。これに酢酸エチル20部を加え、60℃の水浴中で溶解させた後、ヘキサン60部を加え撹拌した後、5℃まで冷却し30分間静置してから上澄みを除く操作を2回行い、生成物を洗浄した。これをロータリーエバポレーターに移して溶媒を留去することにより、[4−(フェニルチオ)フェニル]スルホニウムトリフラートを得た。
(複分解法)
このトリフレートをジクロロメタン50部に溶かし、等モルのリチウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ガレートむ水溶液66部を室温下で混合し、そのまま3時間撹拌し、ジクロロメタン層を分液操作にて水で2回洗浄した後、ロータリーエバポレーターに移して溶媒を留去することにより、A−1を得た。
Synthesis Example 2 Synthesis of Photoacid Generator (A-1) Diphenyl sulfoxide (1.6 parts, 8 mmol), diphenyl sulfide (1.5 parts, 8 mmol), acetic anhydride (2.5 parts, 24 mmol), trifluoro The lomethanesulfonic acid (1.5 parts, 10 mmol) and 13 parts of acetonitrile were mixed uniformly and reacted at 40 ° C. for 6 hours. The reaction solution was cooled to room temperature, poured into 60 parts of ion exchanged water, extracted with 60 parts of dichloromethane, and washed with ion exchanged water until the pH of the aqueous layer became neutral. The dichloromethane layer was transferred to a rotary evaporator and the solvent was evaporated to give a brown liquid product. To this, add 20 parts of ethyl acetate, dissolve in a water bath at 60 ° C., add 60 parts of hexane, stir, cool to 5 ° C., leave for 30 minutes, and remove the supernatant twice. The product was washed. This was transferred to a rotary evaporator and the solvent was distilled off to obtain [4- (phenylthio) phenyl] sulfonium triflate.
(Double decomposition method)
The triflate is dissolved in 50 parts of dichloromethane, and 66 parts of an equimolar aqueous solution of lithium tetrakis (pentafluorophenyl) gallate is mixed at room temperature, stirred for 3 hours as it is, and the dichloromethane layer is separated twice with water by liquid separation operation. After washing, it was transferred to a rotary evaporator and the solvent was distilled off to obtain A-1.

(合成例3)光酸発生剤(A−2)の合成
ジフェニルスルホキシド(1.6部、8mmol)、ジフェニルスルフィド(1.5部、8mmol)を4−[(フェニル)スルフィニル]ビフェニル(2.2部、8mmol)、4−(フェニルチオ)ビフェニル(2.1部、8mmol)に変更した以外、合成例2と同様にして、A−2を得た。
Synthesis Example 3 Synthesis of Photoacid Generator (A-2) Diphenyl sulfoxide (1.6 parts, 8 mmol), diphenyl sulfide (1.5 parts, 8 mmol) was added to 4-[(phenyl) sulfinyl] biphenyl (2. A-2 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 2 except that the amount was changed to 2 parts, 8 mmol) and 4- (phenylthio) biphenyl (2.1 parts, 8 mmol).

(合成例4)光酸発生剤(A−3)の合成
ジフェニルスルホキシド(1.6部、8mmol)、ジフェニルスルフィド(1.5部、8mmol)を2−(フェニルチオ)チオキサントン(2.6部、8mmol)、2−[(フェニル)スルフィニル]チオキサントン(2.5部、8mmol)に変更した以外、合成例2と同様にして、A−3を得た。
Synthesis Example 4 Synthesis of Photoacid Generator (A-3) Diphenylsulfoxide (1.6 parts, 8 mmol), diphenyl sulfide (1.5 parts, 8 mmol), 2- (phenylthio) thioxanthone (2.6 parts, A-3 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 2 except that 8 mmol) and 2-[(phenyl) sulfinyl] thioxanthone (2.5 parts, 8 mmol) were changed.

<ポリマーの合成>
(合成例5)ポリマー(B−2a)の合成
撹拌機、冷却管を備えた適切なサイズの反応容器に、無水マレイン酸(MA,122.4部、1.25mol)、2−ノルボルネン(NB,117.6部、1.25mol)及びジメチル2,2'−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(11.5部、50.0mmol)を計量し、メチルエチルケトン(MEK,150.8部)及びトルエン(77.7部)に溶解させた。この溶解液に対して、10分間窒素を通気して酸素を除去し、その後、撹拌しつつ60℃、16時間、加熱した。その後、この溶解液に対して、MEK(320部)を加えた後、これを、水酸化ナトリウム(12.5部、0.31mol)、ブタノール(463.1部、6.25mol)、トルエン(480部)の懸濁液に加え、45℃で3時間混合した。そして、この混合液を40℃まで冷却し、ギ酸(88質量%水溶液、49.0部、0.94mol)で処理してプロトン付加し、その後、MEK及び水を加え、水層を分離することで、無機残留物を除去した。次いで、メタノール、ヘキサンを加え有機層を分離することで未反応モノマーを除去した。さらにPGMEAを添加し、系内のメタノール及びブタノールを残留量1%未満となるまで減圧留去した。その後、反応溶液を125℃まで加熱し、アルカリ溶解時間が最適範囲となるまで反応させた。
これにより、20質量%のポリマー溶液1107.7部を得た(GPC Mw=13,700、Mn=7,400)。
<Synthesis of polymer>
Synthesis Example 5 Synthesis of Polymer (B-2a) In an appropriately sized reaction vessel equipped with a stirrer and a condenser, maleic anhydride (MA, 122.4 parts, 1.25 mol), 2-norbornene (NB) , 117.6 parts, 1.25 mol) and dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate) (11.5 parts, 50.0 mmol), and methyl ethyl ketone (MEK, 150.8 parts) and It was dissolved in toluene (77.7 parts). The solution was purged with nitrogen for 10 minutes to remove oxygen, and then heated with stirring at 60 ° C. for 16 hours. Thereafter, MEK (320 parts) was added to the solution, and sodium hydroxide (12.5 parts, 0.31 mol), butanol (463.1 parts, 6.25 mol), toluene ( The mixture was added to the suspension of 480 parts) and mixed at 45 ° C. for 3 hours. Then, the mixture is cooled to 40 ° C., treated with formic acid (88 mass% aqueous solution, 49.0 parts, 0.94 mol), protonated, and then MEK and water are added to separate an aqueous layer. Removed the inorganic residue. Subsequently, methanol and hexane were added and the organic layer was separated to remove the unreacted monomer. Further, PGMEA was added, and methanol and butanol in the system were distilled off under reduced pressure to a residual amount of less than 1%. Thereafter, the reaction solution was heated to 125 ° C. and allowed to react until the alkali dissolution time was in the optimum range.
This obtained 1107.7 parts of 20 mass% polymer solutions (GPC Mw = 13,700, Mn = 7,400).

(合成例6)ポリマー(B−2b)の合成
撹拌機、冷却管を備えた適切なサイズの反応容器に、無水マレイン酸(4.9部、50mmol)、5−(2−ヒドロキシ−2,2−ビストリフロオロメチル)エチル−2−ノルボルネン(13.7部、50mmol)及びジメチル2,2'−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(1.15部、5mmol)を計量し、メチルエチルケトン(MEK,2.7部)及びトルエン(8.0部)に溶解させた。この溶解液に対して、10分間窒素を通気して酸素を除去し、その後、撹拌しつつ60℃、16時間、加熱した。その後、この溶解液に対して、MEK(35部)を加えた後、大量のメタノール中に注ぎ、ポリマーを析出させた。ポリマーを濾取しメタノールにてさらに洗浄した後、30℃16時間真空乾燥させ、5.3部の白色固体を得た(GPC Mw=10,560、Mn=6,910)。
Synthesis Example 6 Synthesis of Polymer (B-2b) Maleic anhydride (4.9 parts, 50 mmol), 5- (2-hydroxy-2), in a reactor of an appropriate size equipped with a stirrer and a condenser. Measure 2-bis trifluoromethyl) ethyl-2-norbornene (13.7 parts, 50 mmol) and dimethyl 2,2'-azobis (2-methyl propionate) (1.15 parts, 5 mmol), methyl ethyl ketone It was dissolved in MEK, 2.7 parts) and toluene (8.0 parts). The solution was purged with nitrogen for 10 minutes to remove oxygen, and then heated with stirring at 60 ° C. for 16 hours. Thereafter, MEK (35 parts) was added to the solution and poured into a large amount of methanol to precipitate a polymer. The polymer was collected by filtration and further washed with methanol, and then vacuum dried at 30 ° C. for 16 hours to obtain 5.3 parts of a white solid (GPC Mw = 10,560, Mn = 6,910).

(合成例7)ポリマー(B−2c)の合成
撹拌機、冷却管を備えた適切なサイズの反応容器に、無水マレイン酸(4.9部、50mmol)、5−フェニルエチル−2−ノルボルネン(7.5部、50mmol)及びジメチル2,2'−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(1.15部、5mmol)を計量し、メチルエチルケトン(5.5部)及びトルエン(1.8部)に溶解させた。この溶解液に対して、10分間窒素を通気して酸素を除去し、その後、撹拌しつつ60℃、16時間、加熱した。その後、この溶解液に対して、MEK(24部)を加えた後、大量のメタノール中に注ぎ、ポリマーを析出させた。ポリマーを濾取しメタノールにてさらに洗浄した後、30℃16時間真空乾燥させ、5.7部の白色固体を得た(GPC Mw=9,920、Mn=6,100)。このポリマー5.0部をTHF20部に溶解させ、そこへナトリウムメトキシド1.2部を2.5部のメタノールに溶解させた溶液を添加した。60℃で3時間反応させた後、ギ酸3.5部で中和し、水洗を3回行い中和塩を除去した。その後この反応液を大量のヘキサン中へ注ぎ、ポリマーを析出させた。ポリマーを濾取しヘキサンでさらに洗浄した後、30℃16時間真空乾燥させ、5.5部を得た(GPC Mw=10,460、Mn=6,600)。
Synthesis Example 7 Synthesis of Polymer (B-2c) Maleic anhydride (4.9 parts, 50 mmol), 5-phenylethyl-2-norbornene (In an appropriately sized reaction vessel equipped with a stirrer and a condenser) 7.5 parts, 50 mmol) and dimethyl 2,2'-azobis (2-methylpropionate) (1.15 parts, 5 mmol) are weighed, methyl ethyl ketone (5.5 parts) and toluene (1.8 parts) It was dissolved in The solution was purged with nitrogen for 10 minutes to remove oxygen, and then heated with stirring at 60 ° C. for 16 hours. Thereafter, MEK (24 parts) was added to this solution, and then poured into a large amount of methanol to precipitate a polymer. The polymer was collected by filtration and further washed with methanol, and then vacuum dried at 30 ° C. for 16 hours to obtain 5.7 parts of a white solid (GPC Mw = 9,920, Mn = 6,100). 5.0 parts of this polymer was dissolved in 20 parts of THF, and a solution of 1.2 parts of sodium methoxide in 2.5 parts of methanol was added thereto. The mixture was reacted at 60 ° C. for 3 hours, neutralized with 3.5 parts of formic acid, and washed three times with water to remove neutralized salts. The reaction solution was then poured into a large amount of hexane to precipitate a polymer. The polymer was collected by filtration, further washed with hexane, and vacuum dried at 30 ° C. for 16 hours to obtain 5.5 parts (GPC Mw = 10,460, Mn = 6,600).

(合成例8)ポリマー(B−2d)の合成
撹拌機、冷却管を備えた適切なサイズの反応容器に、無水マレイン酸(4.9部、50mmol)、5−ブチル−2−ノルボルネン(9.9部、50mmol)及びジメチル2,2'−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(1.15部、5mmol)を計量し、メチルエチルケトン(MEK,6.4部)及びトルエン(2.1部)に溶解させた。この溶解液に対して、10分間窒素を通気して酸素を除去し、その後、撹拌しつつ60℃、16時間、加熱した。その後、この溶解液に対して、MEK(29部)を加えた後、大量のメタノール中に注ぎ、ポリマーを析出させた。ポリマーを濾取しメタノールにてさらに洗浄した後、30℃16時間真空乾燥させ、8.0部の白色固体を得た(GPC Mw=10,300、Mn=6,000)。このポリマー5.0部をTHF20部に溶解させ、そこへナトリウムメトキシド1.0部を2.5部のメタノールに溶解させた溶液を添加した。60℃で3時間反応させた後、ギ酸2.8部で中和し、水洗を3回行い中和塩を除去した。その後この反応液を大量のヘキサン中へ注ぎ、ポリマーを析出させた。ポリマーを濾取しヘキサンでさらに洗浄した後、30℃16時間真空乾燥させ、5.0部を得た(GPC Mw=10,470、Mn=6,100)。
Synthesis Example 8 Synthesis of Polymer (B-2d) In an appropriately sized reaction vessel equipped with a stirrer and a condenser, maleic anhydride (4.9 parts, 50 mmol), 5-butyl-2-norbornene (9) .9 parts, 50 mmol) and dimethyl 2,2'-azobis (2-methyl propionate) (1.15 parts, 5 mmol) are weighed, methyl ethyl ketone (MEK, 6.4 parts) and toluene (2.1 parts) Dissolved in The solution was purged with nitrogen for 10 minutes to remove oxygen, and then heated with stirring at 60 ° C. for 16 hours. Thereafter, MEK (29 parts) was added to the solution and poured into a large amount of methanol to precipitate a polymer. The polymer was collected by filtration, further washed with methanol, and vacuum dried at 30 ° C. for 16 hours to obtain 8.0 parts of a white solid (GPC Mw = 10,300, Mn = 6,000). A solution of 5.0 parts of this polymer in 20 parts of THF, to which 1.0 part of sodium methoxide was dissolved in 2.5 parts of methanol, was added. The mixture was reacted at 60 ° C. for 3 hours, neutralized with 2.8 parts of formic acid, and washed three times with water to remove neutralized salts. The reaction solution was then poured into a large amount of hexane to precipitate a polymer. The polymer was collected by filtration and further washed with hexane, and then vacuum dried at 30 ° C. for 16 hours to obtain 5.0 parts (GPC Mw = 10,470, Mn = 6,100).

<ネガ型フォトレジストの調整−1>
(実施例1〜6及び比較例1〜3)
光酸発生剤(A−1〜A−4)、ノボラック樹脂(B−1a〜B−1b)、2つ以上のオキシラン環を有する化合物、メチロール基を有する化合物又はアルコキシアルキル基を有する化合物(C−1〜C−3)、密着助剤(E−1)、溶剤(F−1)及び増感剤(G−1)を表1に示した配合量で均一混合して、ネガ型フォトレジスト用樹脂組成物を得た。
<Adjustment of Negative Photoresist-1>
(Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3)
Photoacid generator (A-1 to A-4), novolak resin (B-1a to B-1b), compound having two or more oxirane rings, compound having methylol group or compound having alkoxyalkyl group (C -1 to C-3), adhesion assistant (E-1), solvent (F-1) and sensitizer (G-1) in uniform amounts as shown in Table 1 to obtain a negative photoresist Resin composition was obtained.

<UV硬化性(残膜率)評価−1>
シリコンウェハー基盤上に、上記で得た、ネガ型フォトレジスト用樹脂組成物をスピンコートした後、ホットプレートを用いて110℃で3分間加熱乾燥して約20μmの膜厚を有する樹脂塗膜を得た。その後、TME−150RSC(トプコン社製)を用いてパターン露光(i線;500mJ/cm)を行い、ホットプレートにより110℃で3分間の露光後加熱(PEB)を行った。その後、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た浸漬法により、2分間の現像処理を行い、流水洗浄し、窒素でブローして50μmのラインアンドスペースパターンを得た。
<UV curing (residual film rate) evaluation-1>
After spin-coating the resin composition for negative photoresists obtained above on a silicon wafer substrate, it is dried by heating at 110 ° C. for 3 minutes using a hot plate to form a resin coating film having a thickness of about 20 μm. Obtained. Thereafter, pattern exposure (i ray; 500 mJ / cm 2 ) was performed using TME-150 RSC (manufactured by Topcon Corporation), and post exposure bake (110 ° C.) for 3 minutes was performed on a hot plate at 110 ° C. (PEB). Thereafter, development was carried out for 2 minutes by a dipping method using a 2.38% by weight tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, washed with running water, and blown with nitrogen to obtain a 50 μm line and space pattern.

<耐熱性(黄変)試験−1>
上記UV硬化性評価で得られたパターン付きシリコン基板を200℃に温調したホットプレートにて15分間加熱し、パターン部分の色相を目視で評価した。評価基準は下記の通り。
<Heat resistance (yellowing) test-1>
The silicon substrate with a pattern obtained by the above UV curing evaluation was heated for 15 minutes on a hot plate adjusted to 200 ° C., and the hue of the pattern portion was visually evaluated. Evaluation criteria are as follows.

(評価基準)
◎:無色(塗膜の黄変なし)
○:淡黄色〜黄色
×:褐色
(Evaluation criteria)
◎: colorless (no yellowing of the coating)
○: light yellow to yellow ×: brown

<金属腐食試験−1>
上記UV硬化性評価で得られたパターン付きシリコン基板を、80℃/85%の湿熱条件下にて、720時間放置し、金属腐食試験を実施した。試験後の基板について、金属腐食の有無を目視で評価した。評価基準は下記の通り。
<Metal Corrosion Test-1>
The silicon substrate with a pattern obtained by the above-mentioned UV curing evaluation was left for 720 hours under 80 ° C./85% wet heat conditions, and a metal corrosion test was conducted. The substrate after the test was visually evaluated for metal corrosion. Evaluation criteria are as follows.

(評価基準)
◎:目視でシリコン基板の色変化は全くわからなかった。
○:目視でシリコン基板の色変化はうっすら感じられた。
△:目視でシリコン基板が少し黒っぽく見えた。
×:シリコン基板が真っ黒に変色していた。
(Evaluation criteria)
◎: The color change of the silicon substrate was not visually recognized at all.
○: The color change of the silicon substrate was slightly felt visually.
Δ: The silicon substrate appeared slightly blackish visually.
X: The silicon substrate was discolored to black.

Figure 2019086559
Figure 2019086559

A−4:トリアリールスルホニウム塩(サンアプロ(株)製、商品名:CPI−200K)
B−1a:クレゾールノボラック樹脂(旭有機材工業(株)製、商品名:EP4020G)
B−1b:ノボラック樹脂(旭有機材工業(株)製、商品名:MXP5560BF、重量平均分子量=7800)
C−1:3:トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル(新日鉄住金化学(株)製、商品名:ZX−1542)
C−2:B−5:1,3,4,6−テトラキス(メトキシメチル)グリコールウリル((株)三和ケミカル製、商品名:MX−270)
C−3::エチルグリシジルエーテル(東京化成工業(株)製、商品名)
E−1:3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越シリコーン(株)製、商品名:KBM−403)
F−1:メチルエチルケトン(和光純薬工業(株)製、商品名:2−ブタノン)
G−1:1:9,10−ブトキシアントラセン(川崎化成工業(株)製、商品名:DBA)
A-4: Triarylsulfonium salt (manufactured by San Apro Co., Ltd., trade name: CPI-200K)
B-1a: cresol novolak resin (Asahi Organic Material Industry Co., Ltd., trade name: EP 4020 G)
B-1b: Novolak resin (Asahi Organic Material Industry Co., Ltd. product name: MXP 5560 BF, weight average molecular weight = 7800)
C-1: 3: trimethylolpropane triglycidyl ether (manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd., trade name: ZX-1542)
C-2: B-5: 1,3,4,6-tetrakis (methoxymethyl) glycoluril (manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd., trade name: MX-270)
C-3 :: Ethyl glycidyl ether (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., trade name)
E-1: 3-glycidoxypropyl trimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd., trade name: KBM-403)
F-1: methyl ethyl ketone (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., trade name: 2-butanone)
G-1: 1: 9, 10-butoxyanthracene (manufactured by Kawasaki Kasei Kogyo Co., Ltd., trade name: DBA)

<ネガ型フォトレジストの調整−2>
(実施例7〜16及び比較例4〜6)
光酸発生剤(A−1〜A−4)、ポリマー(B−2a〜B−2d)、架橋剤(C−4〜C−8)、密着助剤(E−1)、溶剤(F−2)及び増感剤(G−1)を表2に示した配合量で均一混合して、ネガ型フォトレジスト用樹脂組成物を得た。
<Adjustment of Negative Photoresist-2>
(Examples 7 to 16 and Comparative Examples 4 to 6)
Photoacid generator (A-1 to A-4), polymer (B-2a to B-2d), crosslinking agent (C-4 to C-8), adhesion assistant (E-1), solvent (F-) 2) The sensitizer (G-1) was uniformly mixed in the amount shown in Table 2 to obtain a resin composition for negative photoresist.

<UV硬化性(残膜率)評価−1>
シリコンウェハー基盤上に、上記で得た、ネガ型フォトレジスト用樹脂組成物をスピンコートした後、ホットプレートを用いて110℃で3分間加熱乾燥して約20μmの膜厚を有する樹脂塗膜を得た。その後、TME−150RSC(トプコン社製)を用いてパターン露光(i線;500mJ/cm)を行い、ホットプレートにより110℃で3分間の露光後加熱(PEB)を行った。その後、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た浸漬法により、2分間の現像処理を行い、流水洗浄し、窒素でブローして50μmのラインアンドスペースパターンを得た。
<UV curing (residual film rate) evaluation-1>
After spin-coating the resin composition for negative photoresists obtained above on a silicon wafer substrate, it is dried by heating at 110 ° C. for 3 minutes using a hot plate to form a resin coating film having a thickness of about 20 μm. Obtained. Thereafter, pattern exposure (i ray; 500 mJ / cm 2 ) was performed using TME-150 RSC (manufactured by Topcon Corporation), and post exposure bake (110 ° C.) for 3 minutes was performed on a hot plate at 110 ° C. (PEB). Thereafter, development was carried out for 2 minutes by a dipping method using a 2.38% by weight tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, washed with running water, and blown with nitrogen to obtain a 50 μm line and space pattern.

<耐熱性(黄変)試験−1>
上記UV硬化性評価で得られたパターン付きシリコン基板を200℃に温調したホットプレートにて15分間加熱し、パターン部分の色相を目視で評価した。評価基準は下記の通り。
<Heat resistance (yellowing) test-1>
The silicon substrate with a pattern obtained by the above UV curing evaluation was heated for 15 minutes on a hot plate adjusted to 200 ° C., and the hue of the pattern portion was visually evaluated. Evaluation criteria are as follows.

(評価基準)
◎:無色(塗膜の黄変なし)
○:淡黄色〜黄色
×:褐色
(Evaluation criteria)
◎: colorless (no yellowing of the coating)
○: light yellow to yellow ×: brown

<金属腐食試験−1>
上記UV硬化性評価で得られたパターン付きシリコン基板を、80℃/85%の湿熱条件下にて、720時間放置し、金属腐食試験を実施した。試験後の基板について、金属腐食の有無を目視で評価した。評価基準は下記の通り。
<Metal Corrosion Test-1>
The silicon substrate with a pattern obtained by the above-mentioned UV curing evaluation was left for 720 hours under 80 ° C./85% wet heat conditions, and a metal corrosion test was conducted. The substrate after the test was visually evaluated for metal corrosion. Evaluation criteria are as follows.

(評価基準)
◎:目視でシリコン基板の色変化は全くわからなかった。
○:目視でシリコン基板の色変化はうっすら感じられた。
△:目視でシリコン基板が少し黒っぽく見えた。
×:シリコン基板が真っ黒に変色していた。
(Evaluation criteria)
◎: The color change of the silicon substrate was not visually recognized at all.
○: The color change of the silicon substrate was slightly felt visually.
Δ: The silicon substrate appeared slightly blackish visually.
X: The silicon substrate was discolored to black.

Figure 2019086559
Figure 2019086559

A−4:トリアリールスルホニウム塩(サンアプロ(株)製、商品名:CPI−200K)
C−4:トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル(エポライト100MF、共栄社化学製)
C−5:3',4'−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート(セロキサイド2021P,ダイセル株式会社製)
C−6:水添ビスフェノールAジグリシジルエーテル(エポライト4000MF、共栄社化学製)
C−7: 2,2−ビス(ヒドロキシメチル)−1−ブタノールの1,2−エポキシ−4−(2−オキシラニル)シクロヘキサン付加物(EHPE3150、ダイセル株式会社製)
C−8:キシリレンビスオキセタン(OXT−121、東亜合成製)
E−1:3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越シリコーン(株)製、商品名:KBM−403)
F−2: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、和光純薬工業(株)製、商品名:酢酸2−メトキシ−1−メチルエチル)
G−1:1:9,10−ブトキシアントラセン(川崎化成工業(株)製、商品名:DBA)
A-4: Triarylsulfonium salt (manufactured by San Apro Co., Ltd., trade name: CPI-200K)
C-4: trimethylolpropane triglycidyl ether (Epolite 100 MF, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.)
C-5: 3 ', 4'-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate (Celoxide 2021 P, manufactured by Daicel Corporation)
C-6: Hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether (Epolite 4000 MF, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.)
C-7: 1,2-Epoxy-4- (2-oxiranyl) cyclohexane adduct of 2,2-bis (hydroxymethyl) -1-butanol (EHPE 3150, manufactured by Daicel Corporation)
C-8: xylylene bis oxetane (OXT-121, manufactured by Toagosei)
E-1: 3-glycidoxypropyl trimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd., trade name: KBM-403)
F-2: Propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., trade name: acetic acid 2-methoxy-1-methylethyl)
G-1: 1: 9, 10-butoxyanthracene (manufactured by Kawasaki Kasei Kogyo Co., Ltd., trade name: DBA)

表1、2の結果より、本発明によって得られる、オニウムガレート塩を含む酸発生剤を用いたネガ型フォトレジスト用樹脂組成物は、UV硬化性能が良好で、かつ耐熱試験後の硬化物の透明性が高く(黄変し難い)、耐金属腐食性に優れることから、層間絶縁膜、オーバーコート用レジスト、カラーフィルター用レジストに用いる樹脂組成物として好適である。 From the results of Tables 1 and 2, the resin composition for negative photoresists using an acid generator containing an onium gallate salt obtained according to the present invention is excellent in UV curing performance and is a cured product after a heat resistance test. It is suitable as a resin composition used for an interlayer insulating film, a resist for overcoat, and a resist for color filter because it has high transparency (hard to yellow) and excellent resistance to metal corrosion.

本発明のネガ型フォトレジスト用樹脂組成物は、塗料、コーティング剤、各種被覆材料(ハードコート、耐汚染被覆材、防曇被覆材、耐触被覆材、光ファイバー等)、粘着テープの背面処理剤、粘着ラベル用剥離シート(剥離紙、剥離プラスチックフィルム、剥離金属箔等)の剥離コーティング材、印刷板、歯科用材料(歯科用配合物、歯科用コンポジット)インキ、インクジェットインキ、レジストフィルム、液状レジスト、ネガ型レジスト(半導体素子等の表面保護膜、層間絶縁膜、平坦化膜等の永久膜材料等)、MEMS用レジスト、ネガ型感光性材料、各種接着剤(各種電子部品用仮固定剤、HDD用接着剤、ピックアップレンズ用接着剤、FPD用機能性フィルム(偏向板、反射防止膜等)用接着剤等)、ホログラフ用樹脂、FPD材料(カラーフィルター、ブラックマトリックス、隔壁材料、ホトスペーサー、リブ、液晶用配向膜、FPD用シール剤等)、光学部材、成形材料(建築材料用、光学部品、レンズ)、注型材料、パテ、ガラス繊維含浸剤、目止め材、シーリング材、封止材、光半導体(LED)封止材、光導波路材料、ナノインプリント材料、光造用、及びマイクロ光造形用材料等に好適に用いられる。
The resin composition for negative photoresist of the present invention comprises a paint, a coating agent, various coating materials (hard coat, stain resistant coating material, antifogging coating material, anti-fogging coating material, optical fiber, etc.), back treatment agent for adhesive tape , Release coatings for pressure-sensitive adhesive labels (release papers, release plastic films, release metal foils, etc.), printing plates, dental materials (dental formulations, dental composites) inks, inkjet inks, resist films, liquid resists Negative resists (surface protective films such as semiconductor elements, interlayer insulating films, permanent film materials such as planarizing films), resists for MEMS, negative photosensitive materials, various adhesives (temporary fixing agents for various electronic parts, Adhesive for HDD, adhesive for pickup lens, adhesive for functional film for FPD (deflection plate, anti-reflection film etc.), resin for holography, FP Materials (color filter, black matrix, partition material, photo spacer, rib, alignment film for liquid crystal, sealing agent for FPD etc.), optical member, molding material (for construction material, optical component, lens), casting material, putty, It is suitably used for glass fiber impregnating agents, sealing materials, sealing materials, sealing materials, optical semiconductor (LED) sealing materials, optical waveguide materials, nanoimprint materials, materials for light fabrication, materials for micro-optical shaping, and the like.

Claims (6)

下記一般式(1)で表されるオニウムガレート塩を含む酸発生剤からなる成分(A)と、プロトン性極性基を有するアルカリ可溶性樹脂である成分(B)と、架橋剤成分(C)とを含んでなる、ネガ型フォトレジスト用樹脂組成物。
Figure 2019086559
[式(1)中、R〜Rは、互いに独立して、炭素数1〜18のアルキル基またはArであるが、但し、少なくとも1つが、Arであり、
Arは、炭素数6〜14(以下の置換基の炭素数は含まない)のアリール基であって、アリール基中の水素原子の一部が、炭素数1〜18のアルキル基、ハロゲン原子が置換した炭素数1〜8のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、炭素数2〜18のアルキニル基、炭素数6〜14のアリール基、ニトロ基、水酸基、シアノ基、−ORで表されるアルコキシ基若しくはアリールオキシ基、RCO−で表されるアシル基、RCOO−で表されるアシロキシ基、−SRで表されるアルキルチオ基若しくはアリールチオ基、−NR1011で表されるアミノ基、又はハロゲン原子で置換されていてもよく、
〜Rは炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数6〜14のアリール基、
10及びR11は水素原子、炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数6〜14のアリール基であり;
Eは15族〜17族(IUPAC表記)の原子価nの元素を表し、
nは1〜3の整数であり、
はEに結合している有機基であり、Rの個数はn+1であり、(n+1)個のRはそれぞれ互いに同一であっても異なっても良く、2個以上のRが互いに直接または-O-、-S-、-SO-、-SO-、-NH-、-CO-、-COO-、-CONH-、アルキレン基もしくはフェニレン基を介して元素Eを含む環構造を形成しても良い。]
A component (A) comprising an acid generator containing an onium gallate salt represented by the following general formula (1), a component (B) which is an alkali-soluble resin having a protic polar group, and a crosslinking agent component (C) A resin composition for negative photoresist, comprising:
Figure 2019086559
[In formula (1), R 1 to R 4 are each independently an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms or Ar, provided that at least one is Ar,
Ar is an aryl group having 6 to 14 carbon atoms (not including the carbon number of the following substituents), and a part of hydrogen atoms in the aryl group is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a halogen atom is A substituted alkyl group of 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group of 2 to 18 carbon atoms, an alkynyl group of 2 to 18 carbon atoms, an aryl group of 6 to 14 carbon atoms, a nitro group, a hydroxyl group, a cyano group, -OR 6 Alkoxy group or aryloxy group represented, acyl group represented by R 7 CO-, acyloxy group represented by R 8 COO-, alkylthio group or arylthio group represented by -SR 9 , -NR 10 R 11 And may be substituted with an amino group represented by or a halogen atom,
R 6 to R 9 each represent an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an aryl group having 6 to 14 carbon atoms,
R 10 and R 11 each represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 14 carbon atoms;
E represents an element of valence n of 15 to 17 groups (IUPAC notation),
n is an integer of 1 to 3,
R 5 is an organic group bonded to E, the number of R 5 is n + 1, and (n + 1) R 5 may be identical to or different from each other, and two or more of R 5 may be directly to each other or -O -, - S -, - SO -, - SO 2 -, - NH -, - CO -, - COO -, - CONH-, ring structure containing an element E through an alkylene group or a phenylene group You may form ]
上記の一般式(1)におけるEがS、I、N又はPである請求項1に記載のネガ型フォトレジスト用樹脂組成物。 The resin composition for a negative photoresist according to claim 1, wherein E in the above general formula (1) is S, I, N or P. 上記の一般式(1)におけるR、R、R、Rがパーフルオロアルキル基又はフッ素原子で置換されたフェニルである請求項1又は2に記載のネガ型フォトレジスト用樹脂組成物。 The resin composition for a negative photoresist according to claim 1 or 2, wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 in the above general formula (1) are phenyl substituted with a perfluoroalkyl group or a fluorine atom. . 上記の一般式(1)におけるR、R、R、Rがペンタフルオロフェニル基又はビス(トリフルオロメチル)フェニル基である請求項1又は2に記載のに記載のネガ型フォトレジスト用樹脂組成物。 Negative photoresist according to claim 1 or 2 R 1, R 2, R 3, R 4 are pentafluorophenyl group or bis (trifluoromethyl) phenyl group in the above general formula (1) Resin composition. 上記の一般式(1)における[ (R)( R)( R)( R)Ga]で表されるガレートアニオンが[Ga(C4]又は、[Ga((CF4]である請求項1又は2に記載のネガ型フォトレジスト用樹脂組成物。 The gallate anion represented by [(R 1 ) (R 2 ) (R 3 ) (R 4 ) Ga] in the above general formula (1) is [Ga (C 6 F 5 ) 4 ] or [Ga ((CF 3) 2 C 6 H 3) 4] - a is claim 1 or 2 negative photoresist resin composition according to. 請求項1〜5いずれかに記載のネガ型感光性樹脂組成物を硬化させて得られる硬化膜。
The cured film obtained by hardening the negative photosensitive resin composition in any one of Claims 1-5.
JP2017212458A 2017-11-02 2017-11-02 Resin composition for negative photoresist and cured film Pending JP2019086559A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017212458A JP2019086559A (en) 2017-11-02 2017-11-02 Resin composition for negative photoresist and cured film

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017212458A JP2019086559A (en) 2017-11-02 2017-11-02 Resin composition for negative photoresist and cured film

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2019086559A true JP2019086559A (en) 2019-06-06

Family

ID=66764134

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017212458A Pending JP2019086559A (en) 2017-11-02 2017-11-02 Resin composition for negative photoresist and cured film

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2019086559A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019183048A (en) * 2018-04-13 2019-10-24 日本化薬株式会社 Photosensitive and thermosensitive curable resin composition, adhesive and cured article thereof
JP2020042223A (en) * 2018-09-13 2020-03-19 日立化成株式会社 Photosensitive resin composition, photosensitive film, cured product, device and method for forming resist pattern
WO2020217834A1 (en) 2019-04-26 2020-10-29 ナブテスコ株式会社 Reduction gear and drive device using reduction gear
WO2022018968A1 (en) * 2020-07-23 2022-01-27 サンアプロ株式会社 Photoacid generator

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015174471A1 (en) * 2014-05-13 2015-11-19 東洋合成工業株式会社 Onium salt, photoacid generator, photosensitive resin composition, and method for producing device
JP2017048325A (en) * 2015-09-03 2017-03-09 サンアプロ株式会社 Curable composition and cured body using the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015174471A1 (en) * 2014-05-13 2015-11-19 東洋合成工業株式会社 Onium salt, photoacid generator, photosensitive resin composition, and method for producing device
JP2017048325A (en) * 2015-09-03 2017-03-09 サンアプロ株式会社 Curable composition and cured body using the same

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019183048A (en) * 2018-04-13 2019-10-24 日本化薬株式会社 Photosensitive and thermosensitive curable resin composition, adhesive and cured article thereof
JP2020042223A (en) * 2018-09-13 2020-03-19 日立化成株式会社 Photosensitive resin composition, photosensitive film, cured product, device and method for forming resist pattern
JP7196481B2 (en) 2018-09-13 2022-12-27 昭和電工マテリアルズ株式会社 Photosensitive resin composition, photosensitive film, cured product, device, and method for forming resist pattern
WO2020217834A1 (en) 2019-04-26 2020-10-29 ナブテスコ株式会社 Reduction gear and drive device using reduction gear
WO2022018968A1 (en) * 2020-07-23 2022-01-27 サンアプロ株式会社 Photoacid generator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107709403B (en) Curable composition and cured product using same
US8309295B2 (en) Photosensitive insulating resin composition, hardening product thereof, and circuit board equipped therewith
KR102032629B1 (en) Phenolic resin composition, and method for producing cured relief pattern and semiconductor
JP2019086559A (en) Resin composition for negative photoresist and cured film
KR20080017265A (en) Photosensitive insulating resin composition, hardened product thereof and electronic component comprising the same
TW200905383A (en) Photosensitive insulating resin composition
JP2014205624A (en) Onium borate-based acid generator
JP5315754B2 (en) Radiation sensitive resin composition
JP2013043864A (en) Sulfonium salt, photoacid generator, curable composition and resist composition
JP5517811B2 (en) Chemically amplified negative photoresist composition
JPWO2007125817A1 (en) Photosensitive resin composition
JP5981738B2 (en) Photosensitive resin composition and method for producing cured relief pattern
JP5141552B2 (en) Polymer and photosensitive resin composition containing the same
JP2014214129A (en) Curable composition and cured body using the same
JP5251424B2 (en) Negative photosensitive insulating resin composition and cured product thereof
JP5981737B2 (en) Photosensitive resin composition and method for producing cured relief pattern
US9541827B2 (en) Photosensitive composition, cured film and production process thereof, and electronic part
CN104871089B (en) Photosensitive resin composition, method for producing cured film, organic EL display device, and liquid crystal display device
JP2013227368A (en) Active energy ray-sensitive acid-generating agent
JP6046540B2 (en) Sulfonium salt, photoacid generator, curable composition, and resist composition
TW201833084A (en) Negative photosensitive composition, article cured therefrom, and method for curing said composition
TW202206410A (en) Nonionic photoacid generator, and photolithography resin composition
WO2018164233A1 (en) Photosensitive element, semiconductor device, and method for forming resist pattern
JP5808155B2 (en) Phenolic resin composition and method for producing cured relief pattern using the same
JP2022139056A (en) Negative type resist resin composition and negative type photoresist resin composition

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200805

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210525

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210615

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20211207