JP2019143033A - Resin, photosensitive composition, substrate with liquid-repellent film, and method for producing the same - Google Patents

Resin, photosensitive composition, substrate with liquid-repellent film, and method for producing the same Download PDF

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正樹 小尾
Masaki Koo
正樹 小尾
太平 谷口
Tahei Taniguchi
太平 谷口
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Abstract

To provide a resin providing a photosensitive composition capable of forming a liquid-repellent film perforated with a hole or groove in a thickness direction at a high aspect ratio; to provide a photosensitive composition capable of forming a liquid-repellent film perforated with a hole or groove in a thickness direction at a high aspect ratio; to provide a substrate with a liquid-repellent film using the photosensitive composition; and to provide a producing method therefor.SOLUTION: The resin includes a unit u1 having a fluorine-containing organic group, a unit u2 having an alkali-soluble group protected by an acid-dissociable group, and a unit u3 having an oxyalkylene group. The photosensitive composition includes the resin, a photo-acid generator, and a solvent.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、樹脂、感光性組成物、撥液性膜付き基板及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a resin, a photosensitive composition, a substrate with a liquid repellent film, and a method for producing the same.

バイオチップは、DNA、蛋白質、糖鎖等のバイオ分子や標的化合物等を大量かつ同時並行的に検出できるデバイスである。バイオチップを用いた高感度な検出方法として、ターゲット分子に特異的に相互作用する別の抗体等で標識されたビーズ等を用いて、ターゲット分子とビーズを相互作用させた後に、ビーズをバイオチップ内のマイクロウェルに封入し、蛍光分析等により検出する方法がある。   A biochip is a device that can detect biomolecules such as DNA, proteins, sugar chains, target compounds, etc. in large quantities simultaneously. As a highly sensitive detection method using a biochip, the beads are labeled with another antibody that specifically interacts with the target molecule, etc., and the target molecule interacts with the bead. There is a method of enclosing in an inner microwell and detecting by fluorescence analysis or the like.

バイオチップを製造する方法として、フォトリソグラフィにより所定パターンの撥液性膜を形成可能な感光性組成物を用いる方法がある。かかる感光性組成物を用いて親水性基板上に撥水性の膜を形成し、所定パターンで露光し、現像して親水性基板の一部を露出させることで、親水部と撥水部とを作り分けることができる。マイクロウェルの底面を親水性、側壁を撥水性にすることで、ビーズを効率よくマイクロウェルに収容できる。   As a method for producing a biochip, there is a method using a photosensitive composition capable of forming a liquid repellent film having a predetermined pattern by photolithography. By forming a water-repellent film on a hydrophilic substrate using such a photosensitive composition, exposing in a predetermined pattern, and developing to expose a part of the hydrophilic substrate, the hydrophilic portion and the water-repellent portion are formed. Can be made separately. By making the bottom surface of the microwell hydrophilic and the water repellency of the side wall, beads can be efficiently accommodated in the microwell.

バイオチップ用感光性組成物として、フルオロアルキル基と架橋性基とを有する重合体を含み又はフルオロアルキル基を有する重合体及び重合性架橋基を有する重合体を含み、光開始剤を含む感光性組成物が提案されている(特許文献1)。
特許文献1の感光性組成物を塗布し、必要に応じて溶剤を除去して形成される感光性膜を露光すると、露光部で光開始剤から発生した酸の作用により重合性架橋基が架橋する。そのため、露光後の感光性膜を現像すると、未露光部が除去され、厚さ方向に貫通した孔が形成された撥液性硬化膜が得られる。
Photosensitive composition comprising a polymer having a fluoroalkyl group and a crosslinkable group or a polymer having a fluoroalkyl group and a polymer having a polymerizable crosslinkable group, as a photosensitive composition for a biochip, and containing a photoinitiator A composition has been proposed (Patent Document 1).
When the photosensitive film formed by applying the photosensitive composition of Patent Document 1 and removing the solvent as necessary is exposed, the polymerizable crosslinking group is crosslinked by the action of the acid generated from the photoinitiator in the exposed portion. To do. Therefore, when the exposed photosensitive film is developed, a non-exposed portion is removed, and a liquid repellent cured film having holes penetrating in the thickness direction is obtained.

国際公開第2017/082307号International Publication No. 2017/082307

マイクロウェルの径に対する深さの比であるアスペクト比を大きくすると、マイクロウェルに収容したビーズがマイクロウェルから飛び出しにくくなる。
しかし、特許文献1の感光性組成物では、マイクロウェルのような微細な孔のアスペクト比を充分に大きくすることが難しい。例えばアスペクト比を大きくするために膜厚を厚くすると、孔が膜を貫通しなくなる。
Increasing the aspect ratio, which is the ratio of the depth to the diameter of the microwell, makes it difficult for the beads contained in the microwell to jump out of the microwell.
However, in the photosensitive composition of Patent Document 1, it is difficult to sufficiently increase the aspect ratio of a fine hole such as a microwell. For example, when the film thickness is increased to increase the aspect ratio, the holes do not penetrate the film.

本発明の目的は、厚さ方向に貫通した孔又は溝が高アスペクト比で形成された撥液性膜を形成できる感光性組成物が得られる樹脂、厚さ方向に貫通した孔又は溝が高アスペクト比で形成された撥液性膜を形成できる感光性組成物、前記感光性組成物を用いた撥液性膜付き基板及びその製造方法の提供にある。   An object of the present invention is to provide a resin from which a photosensitive composition capable of forming a liquid-repellent film in which holes or grooves penetrating in the thickness direction are formed with a high aspect ratio, and having high holes or grooves penetrating in the thickness direction. The present invention provides a photosensitive composition capable of forming a liquid repellent film formed at an aspect ratio, a substrate with a liquid repellent film using the photosensitive composition, and a method for manufacturing the same.

本発明は、以下の〔1〕〜〔10〕の構成を有する、樹脂、感光性組成物、撥液性膜付き基板及びその製造方法を提供する。
〔1〕含フッ素有機基を有する単位u1と、酸解離性基で保護されたアルカリ可溶性基を有する単位u2と、オキシアルキレン基を有する単位u3とを含む樹脂。
〔2〕前記単位u1と前記単位u2と前記単位u3とを含む共重合体Aを含む前記〔1〕の樹脂。
〔3〕前記単位u1と前記単位u2とを含む共重合体Bと、前記単位u1と前記単位u3とを含む共重合体Cとを含む前記〔1〕又は〔2〕の樹脂。
〔4〕環状エーテル基を有する単位u4をさらに含む前記〔1〕〜〔3〕のいずれかの樹脂。
〔5〕下式1、下式2及び下式3のいずれかで表される末端基を含む前記〔1〕〜〔4〕のいずれかの樹脂。
−X−C(R)(R)(R) 式1
−X−R 式2
−X−N(R)(R) 式3
ただし、R〜Rはそれぞれ独立に、水酸基、オキソ基もしくはエーテル性酸素原子を有していてもよい炭素数40以下の鎖式炭化水素基、炭素数40以下の環式基、水酸基、ハロゲン原子、アミノ基、又は水素原子であり、R〜Rのうち少なくとも2つは水素原子以外の原子又は基であり、
は炭素数40以下の環式基であり、
及びRはそれぞれ独立に、水酸基、オキソ基もしくはエーテル性酸素原子を有していてもよい炭素数40以下の鎖式炭化水素基、又は炭素数40以下の環式基であり、
〜Xはそれぞれ独立に、単結合、−S−、−S−R−、−R−、−O−R−又は−O−であり、R、R及びRはそれぞれ独立に、炭素数1〜40の直鎖アルキレン基である。
〔6〕前記〔1〕〜〔5〕のいずれかの樹脂と、光酸発生剤と、溶剤とを含む感光性組成物。
〔7〕前記光酸発生剤の波長365nmにおける吸光係数が400mL・g−1・cm−1以下である前記〔6〕の感光性組成物。
〔8〕基板の表面に、前記〔6〕又は〔7〕の感光性組成物から形成された撥液性膜を有する撥液性膜付き基板。
〔9〕バイオチップ用である前記〔8〕の撥液性膜付き基板。
〔10〕基板の表面に、前記〔6〕又は〔7〕の感光性組成物を塗布し、乾燥して感光性膜を形成し、
前記感光性膜を露光し、
露光された感光性膜を、アルカリ水溶液を用いて現像する、撥液性膜付き基板の製造方法。
The present invention provides a resin, a photosensitive composition, a substrate with a liquid repellent film, and a method for producing the same, having the following configurations [1] to [10].
[1] A resin comprising a unit u1 having a fluorine-containing organic group, a unit u2 having an alkali-soluble group protected with an acid dissociable group, and a unit u3 having an oxyalkylene group.
[2] The resin according to [1], including a copolymer A including the unit u1, the unit u2, and the unit u3.
[3] The resin according to [1] or [2], including a copolymer B including the unit u1 and the unit u2, and a copolymer C including the unit u1 and the unit u3.
[4] The resin according to any one of [1] to [3], further including a unit u4 having a cyclic ether group.
[5] The resin according to any one of the above [1] to [4], comprising a terminal group represented by any one of the following formula 1, the following formula 2 and the following formula 3.
-X 1 -C (R 1) ( R 2) (R 3) Equation 1
-X 2 -R 4 Equation 2
-X 3 -N (R 5) ( R 6) Equation 3
However, R 1 to R 3 are each independently a hydroxyl group, an oxo group or a chain hydrocarbon group having 40 or less carbon atoms which may have an etheric oxygen atom, a cyclic group having 40 or less carbon atoms, a hydroxyl group, A halogen atom, an amino group, or a hydrogen atom, and at least two of R 1 to R 3 are atoms or groups other than a hydrogen atom;
R 4 is a cyclic group having 40 or less carbon atoms,
R 5 and R 6 are each independently a hydroxyl group, an oxo group or a chain hydrocarbon group having 40 or less carbon atoms which may have an etheric oxygen atom, or a cyclic group having 40 or less carbon atoms,
X 1 to X 3 each independently represent a single bond, —S—, —S—R 7 —, —R 8 —, —O—R 9 — or —O—, and R 7 , R 8 and R 9 Are each independently a linear alkylene group having 1 to 40 carbon atoms.
[6] A photosensitive composition comprising the resin according to any one of [1] to [5], a photoacid generator, and a solvent.
[7] The photosensitive composition of [6], wherein the photoacid generator has an extinction coefficient at a wavelength of 365 nm of 400 mL · g −1 · cm −1 or less.
[8] A substrate with a liquid repellent film having a liquid repellent film formed from the photosensitive composition of [6] or [7] on the surface of the substrate.
[9] The substrate with a liquid repellent film according to [8], which is used for a biochip.
[10] The photosensitive composition of [6] or [7] is applied to the surface of the substrate and dried to form a photosensitive film,
Exposing the photosensitive film;
A method for producing a substrate with a liquid repellent film, wherein the exposed photosensitive film is developed using an alkaline aqueous solution.

本発明の樹脂によれば、厚さ方向に貫通した孔又は溝が高アスペクト比で形成された撥液性膜を形成できる感光性組成物が得られる。
本発明の感光性組成物によれば、厚さ方向に貫通した孔又は溝が高アスペクト比で形成された撥液性膜を形成できる。
本発明の撥液性膜付き基板にあっては、撥液性膜を、厚さ方向に貫通した孔又は溝が高アスペクト比で形成されたものにできる。
本発明の撥液性膜付き基板の製造方法によれば、厚さ方向に貫通した孔又は溝が高アスペクト比で形成された撥液性膜を有する撥液性膜付き基板を製造できる。
According to the resin of the present invention, a photosensitive composition capable of forming a liquid repellent film in which holes or grooves penetrating in the thickness direction are formed with a high aspect ratio is obtained.
According to the photosensitive composition of the present invention, a liquid repellent film in which holes or grooves penetrating in the thickness direction are formed with a high aspect ratio can be formed.
In the substrate with a liquid-repellent film of the present invention, the liquid-repellent film can be formed such that holes or grooves penetrating in the thickness direction are formed with a high aspect ratio.
According to the method for producing a substrate with a liquid repellent film of the present invention, a substrate with a liquid repellent film having a liquid repellent film in which holes or grooves penetrating in the thickness direction are formed with a high aspect ratio can be produced.

本発明の撥液性膜付き基板の製造方法の一実施形態における各工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows each process in one Embodiment of the manufacturing method of the board | substrate with a liquid repellent film of this invention.

本明細書においては、式m11で表される単量体を、単量体m11と記す。他の式で表される単量体も同様に記す。
本明細書における下記の用語の意味は以下の通りである。
「撥液性膜」とは、撥液性膜以外の部分(基板表面等)に比べ撥液性を示す膜、具体的には所定の液の接触角が撥液性膜以外の部分に比べ大きくなる膜を意味する。
「親水性基材」とは、撥液性膜と比べ親液性を示す基材、具体的には所定の液の接触角が撥液性膜と比べ小さくなる基材を意味する。
「末端基」とは、重合体の主鎖の末端部に存在する基を意味する。
「環状エーテル」とは、飽和炭化水素環の一部の炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する環構造を意味する。
「エーテル性酸素原子」とは、2つの炭素原子間に1つ存在する酸素原子を意味する。
「単量体に基づく単位」は、単量体1分子が重合して直接形成される原子団と、該原子団の一部を化学変換して得られる原子団との総称である。
「単量体」とは、重合性炭素−炭素二重結合を有する化合物を意味する。
「(メタ)アクリロイル基」とは、アクリロイル基及びメタクリロイル基の総称である。
「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート及びメタクリレートの総称である。
「光酸発生剤」とは、光を照射することによって酸を発生する化合物を意味する。
「光」とは、紫外線、可視光線、赤外線、電子線及び放射線の総称である。
「波長365nmにおける吸光係数」は、光酸発生剤の0.001〜0.1質量%メタノール溶液の、濃度と吸光度との関係から、ランベルトベール式により算出した値である。
樹脂及び重合体における「各単位の割合」は、重合体のH−核磁気共鳴(NMR)スペクトルにおける各単位に特有のピークの積分比から求める。
樹脂及び重合体の「重量平均分子量」は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィによって求めた標準ポリメチルメタクリレート換算の値である。
図1における寸法比は、説明の便宜上、実際のものとは異なったものである。
In this specification, the monomer represented by the formula m11 is referred to as a monomer m11. The same applies to monomers represented by other formulas.
The meanings of the following terms in this specification are as follows.
“Liquid-repellent film” refers to a film that exhibits liquid repellency compared to parts other than the liquid-repellent film (such as the substrate surface). Specifically, the contact angle of a given liquid is compared to parts other than liquid-repellent films It means a film that grows.
“Hydrophilic substrate” means a substrate exhibiting lyophilicity compared to a liquid repellent film, specifically, a substrate having a contact angle of a predetermined liquid smaller than that of the liquid repellent film.
The “end group” means a group present at the end of the main chain of the polymer.
“Cyclic ether” means a ring structure having an etheric oxygen atom between some carbon atoms of a saturated hydrocarbon ring.
An “etheric oxygen atom” means an oxygen atom that exists once between two carbon atoms.
“Unit based on monomer” is a general term for an atomic group directly formed by polymerizing one monomer molecule and an atomic group obtained by chemically converting a part of the atomic group.
“Monomer” means a compound having a polymerizable carbon-carbon double bond.
The “(meth) acryloyl group” is a general term for an acryloyl group and a methacryloyl group.
“(Meth) acrylate” is a general term for acrylate and methacrylate.
The “photo acid generator” means a compound that generates an acid when irradiated with light.
“Light” is a general term for ultraviolet rays, visible rays, infrared rays, electron beams and radiation.
The “absorption coefficient at a wavelength of 365 nm” is a value calculated by the Lambert Beer equation from the relationship between the concentration and the absorbance of a 0.001 to 0.1% by mass methanol solution of a photoacid generator.
The “ratio of each unit” in the resin and the polymer is determined from the integral ratio of peaks peculiar to each unit in the 1 H-nuclear magnetic resonance (NMR) spectrum of the polymer.
The “weight average molecular weight” of the resin and the polymer is a standard polymethyl methacrylate conversion value obtained by gel permeation chromatography.
The dimensional ratio in FIG. 1 is different from the actual one for convenience of explanation.

〔樹脂〕
本発明の樹脂(以下、「本樹脂」とも記す。)は、含フッ素有機基を有する単位u1と、酸解離性基で保護されたアルカリ可溶性基を有する単位u2と、オキシアルキレン基を有する単位u3とを含む。
本樹脂は、環状エーテル基を有する単位u4をさらに含むことが好ましい。
本樹脂は、必要に応じて、単位u1、単位u2、単位u3及び単位u4以外の単位u5をさらに含んでいてもよい。
〔resin〕
The resin of the present invention (hereinafter also referred to as “the present resin”) includes a unit u1 having a fluorine-containing organic group, a unit u2 having an alkali-soluble group protected with an acid-dissociable group, and a unit having an oxyalkylene group. u3.
The resin preferably further includes a unit u4 having a cyclic ether group.
The resin may further include a unit u5 other than the unit u1, the unit u2, the unit u3, and the unit u4 as necessary.

単位u1は含フッ素有機基を有する。本樹脂が単位u1を有することによって、本樹脂を含む感光性組成物から形成される膜が撥液性を発揮できる。   The unit u1 has a fluorine-containing organic group. When this resin has unit u1, the film formed from the photosensitive composition containing this resin can exhibit liquid repellency.

含フッ素有機基としては、炭素原子間にエーテル性酸素原子を有していてもよいフルオロアルキル基、フッ素原子を1つ以上有する脂環式基等が挙げられ、撥液性膜に撥液性を充分に付与できる点から、炭素原子間にエーテル性酸素原子を有していてもよいフルオロアルキル基が好ましい。
フルオロアルキル基は直鎖状、分岐状のいずれであってもよい。フルオロアルキル基における水素原子とフッ素原子の合計数に対するフッ素原子の数の割合は50%以上が好ましい。
Examples of the fluorine-containing organic group include a fluoroalkyl group which may have an etheric oxygen atom between carbon atoms, an alicyclic group having at least one fluorine atom, and the like. From the viewpoint that can be sufficiently imparted, a fluoroalkyl group which may have an etheric oxygen atom between carbon atoms is preferred.
The fluoroalkyl group may be linear or branched. The ratio of the number of fluorine atoms to the total number of hydrogen atoms and fluorine atoms in the fluoroalkyl group is preferably 50% or more.

フルオロアルキル基としては、炭素原子間にエーテル性酸素原子を有していてもよいペルフルオロアルキル部分を有するフルオロアルキル基が好ましい。
ペルフルオロアルキル部分を有するフルオロアルキル基としては、−R13−Rで表されるフルオロアルキル基が挙げられる。ただし、Rは、炭素原子間にエーテル性酸素原子を有していてもよいペルフルオロアルキル部分であり、R13は、フッ素原子を有しないアルキレン部分である。
As the fluoroalkyl group, a fluoroalkyl group having a perfluoroalkyl moiety which may have an etheric oxygen atom between carbon atoms is preferable.
The fluoroalkyl group having a perfluoroalkyl moiety include fluoroalkyl group represented by -R 13 -R f. However, R f, is a good perfluoroalkyl moiety may have an etheric oxygen atom between carbon atoms, R 13 is an alkylene moiety having no fluorine atom.

がエーテル性酸素原子を有しないペルフルオロアルキル部分の場合、その炭素数は、撥液性膜に撥液性を充分に付与できる点から、4以上の整数が好ましく、環境への影響が少ない点から、6以下の整数が好ましい。したがって、前記炭素数は、4、5又は6が好ましく、6が特に好ましい。Rは直鎖でも分岐鎖でもよいが直鎖が好ましい。
が炭素原子間にエーテル性酸素原子を有するペルフルオロアルキル部分の場合、エーテル性酸素原子の数は、1〜3が好ましい。最も末端側のエーテル性酸素原子よりさらに末端側(R13側とは反対側)のペルフルオロアルキル部分の炭素数は1〜6が好ましい。エーテル性酸素原子間及びエーテル性酸素原子とR13との間のペルフルオロアルキレン部分の炭素数は、1〜4が好ましい。エーテル性酸素原子を有するペルフルオロアルキル部分は全体としては直鎖でも分岐鎖でもよく、その全炭素数は3〜12が好ましく、4〜8がより好ましい。
としては、−(CFCF、−(CFCF、−(CFCF、−CF(CF)OCFCFCF、−CFOCFCFOCF、−CFOCFCFOCFCF、−CFOCFCFOCFCFOCF等が挙げられる。
13は、直鎖状でも分岐状でもよいが直鎖状が好ましい。R13の炭素数は1〜6が好ましく、1〜4がより好ましい。R13としては、−CH−、−CHCH−が特に好ましい。
In the case where R f is a perfluoroalkyl moiety having no etheric oxygen atom, its carbon number is preferably an integer of 4 or more from the viewpoint of sufficiently imparting liquid repellency to the liquid repellent film, and has little influence on the environment. From the viewpoint, an integer of 6 or less is preferable. Therefore, the carbon number is preferably 4, 5 or 6, and 6 is particularly preferable. R f may be linear or branched, but is preferably linear.
When Rf is a perfluoroalkyl moiety having an etheric oxygen atom between carbon atoms, the number of etheric oxygen atoms is preferably 1 to 3. The number of carbon atoms of the perfluoroalkyl moiety further on the terminal side (opposite to the R 13 side) than the ethereal oxygen atom on the most terminal side is preferably 1-6. The number of carbon atoms in the perfluoroalkylene portion between the inter-etheric oxygen atoms and ether oxygen atom and R 13 is 1-4 are preferable. The perfluoroalkyl moiety having an etheric oxygen atom may be linear or branched as a whole, and the total number of carbon atoms is preferably 3 to 12, more preferably 4 to 8.
The R f, - (CF 2) 3 CF 3, - (CF 2) 4 CF 3, - (CF 2) 5 CF 3, -CF (CF 3) OCF 2 CF 2 CF 3, -CF 2 OCF 2 CF 2 OCF 3, -CF 2 OCF 2 CF 2 OCF 2 CF 3, etc. -CF 2 OCF 2 CF 2 OCF 2 CF 2 OCF 3 , and the like.
R 13 may be linear or branched, but is preferably linear. The number of carbon atoms of R 13 is 1 to 6 preferably 1 to 4 is more preferred. R 13 is particularly preferably —CH 2 — or —CH 2 CH 2 —.

単位u1は、含フッ素有機基を有する単量体m1に基づく単位であることが好ましい。単量体m1は、典型的には、含フッ素有機基と重合性炭素−炭素二重結合とを有する化合物である。単量体m1としては、HO−R13−Rで表されるモノオールと不飽和モノカルボン酸とのエステルからなる単量体が好ましい。不飽和モノカルボン酸としては、メタクリル酸、アクリル酸、α−ハロアクリル酸等が挙げられる。
単量体m1としては、−R13−Rで表されるフルオロアルキル基を有する(メタ)アクリレートが特に好ましい。このような(メタ)アクリレートとしては、例えば、下記単量体m11が挙げられる。
CH=C(R12)COO−R13−R 式m11
ただし、R12は水素原子、メチル基又はハロゲン原子である。
12のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子等が挙げられる。
The unit u1 is preferably a unit based on the monomer m1 having a fluorine-containing organic group. The monomer m1 is typically a compound having a fluorine-containing organic group and a polymerizable carbon-carbon double bond. As the monomer m1, a monomer composed of an ester of a monool represented by HO—R 13 —R f and an unsaturated monocarboxylic acid is preferable. Examples of the unsaturated monocarboxylic acid include methacrylic acid, acrylic acid, α-haloacrylic acid and the like.
The monomer m1, having a fluoroalkyl group represented by -R 13 -R f (meth) acrylate are particularly preferred. As such a (meth) acrylate, the following monomer m11 is mentioned, for example.
CH 2 = C (R 12) COO-R 13 -R f formula m11
However, R 12 is hydrogen atom, a methyl group or a halogen atom.
Examples of the halogen atom for R 12 include a fluorine atom and a chlorine atom.

具体的な単量体m1(m11)としては、CH=C(CH)COO−C−(CFCF、CH=CHCOO−C−(CFCF、CH=C(CH)COO−C−(CFCF、CH=CHCOO−C−(CFCF、CH=C(CH)COO−C−(CFCF、CH=CHCOO−C−(CFCF、CH=C(CH)COO−CHCF(CF)OCFCFCF、CH=CHCOO−CHCF(CF)OCFCFCF、CH=C(CH)COO−CHCFOCFCFOCF、CH=CHCOO−CHCFOCFCFOCF、CH=C(CH)COO−CHCFOCFCFOCFCF、CH=CHCOO−CHCFOCFCFOCFCF、CH=C(CH)COO−CHCFOCFCFOCFCFOCF、CH=CHCOO−CHCFOCFCFOCFCFOCF等が挙げられる。このうち良好な撥液性が得られる点で、CH=C(CH)COO−C−(CFCF、及びCH=C(CH)COO−CHCFOCFCFOCFが好ましい。
単量体m1は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Specific monomer m1 (m11), CH 2 = C (CH 3) COO-C 2 H 4 - (CF 2) 3 CF 3, CH 2 = CHCOO-C 2 H 4 - (CF 2) 3 CF 3, CH 2 = C (CH 3) COO-C 2 H 4 - (CF 2) 4 CF 3, CH 2 = CHCOO-C 2 H 4 - (CF 2) 4 CF 3, CH 2 = C ( CH 3) COO-C 2 H 4 - (CF 2) 5 CF 3, CH 2 = CHCOO-C 2 H 4 - (CF 2) 5 CF 3, CH 2 = C (CH 3) COO-CH 2 CF ( CF 3) OCF 2 CF 2 CF 3, CH 2 = CHCOO-CH 2 CF (CF 3) OCF 2 CF 2 CF 3, CH 2 = C (CH 3) COO-CH 2 CF 2 OCF 2 CF 2 OCF 3, CH 2 = CHCOO-CH 2 F 2 OCF 2 CF 2 OCF 3 , CH 2 = C (CH 3) COO-CH 2 CF 2 OCF 2 CF 2 OCF 2 CF 3, CH 2 = CHCOO-CH 2 CF 2 OCF 2 CF 2 OCF 2 CF 3, CH 2 = C (CH 3) COO-CH 2 CF 2 OCF 2 CF 2 OCF 2 CF 2 OCF 3, CH 2 = CHCOO-CH 2 CF 2 OCF 2 CF 2 OCF 2 CF 2 OCF 3 , and the like. Of these, CH 2 ═C (CH 3 ) COO—C 2 H 4 — (CF 2 ) 5 CF 3 , and CH 2 ═C (CH 3 ) COO—CH 2 CF in that good liquid repellency can be obtained. 2 OCF 2 CF 2 OCF 3 are preferred.
Monomer m1 may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

単位u2は、酸解離性基で保護されたアルカリ可溶性基を有する。本樹脂が単位u2を含むことによって、本樹脂と光酸発生剤とを含む組成物が感光性を有する。本樹脂と光酸発生剤とを含む感光性膜を露光すると、露光部において酸解離性基が解離してアルカリ可溶性基が生じ、アルカリ水溶液によって露光部を溶解除去できる。
アルカリ可溶性基としては、カルボキシ基、スルホン酸基等が挙げられ、単量体の入手および合成の容易性の点で、カルボキシ基が好ましい。
The unit u2 has an alkali-soluble group protected with an acid-dissociable group. When this resin contains unit u2, the composition containing this resin and a photo-acid generator has photosensitivity. When the photosensitive film containing the resin and the photoacid generator is exposed, the acid-dissociable group is dissociated in the exposed portion to produce an alkali-soluble group, and the exposed portion can be dissolved and removed with an aqueous alkali solution.
Examples of the alkali-soluble group include a carboxy group and a sulfonic acid group, and a carboxy group is preferable from the viewpoint of availability of monomers and ease of synthesis.

酸解離性基で保護されたアルカリ可溶性基としては、−C(O)OC(R21)(R22)OR23で表される基、−C(O)OC(R24)(R25)(R26)で表される基等が挙げられる。ただし、R21は、アルキル基又はシクロアルキル基であり、R22は、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基であり、R23は、水素原子の一部が置換されていてもよいアルキル基、水素原子の一部が置換されていてもよいシクロアルキル基、又は水素原子の一部が置換されていてもよいアラルキル基であり、R21とR23とが連結して環状エーテル基を形成してもよい。R24〜R26はそれぞれ独立にアルキル基である。
これらの基は、光酸発生剤から発生した酸の作用によって加水分解し、カルボキシ基を生じる。
Examples of the alkali-soluble group protected with an acid-dissociable group include a group represented by —C (O) OC (R 21 ) (R 22 ) OR 23 , —C (O) OC (R 24 ) (R 25 ). And a group represented by (R 26 ). However, R 21 is an alkyl group or a cycloalkyl group, R 22 is a hydrogen atom, an alkyl group or a cycloalkyl group, and R 23 is an alkyl group in which a part of the hydrogen atoms may be substituted, A cycloalkyl group in which part of the hydrogen atom may be substituted, or an aralkyl group in which part of the hydrogen atom may be substituted, and R 21 and R 23 are linked to form a cyclic ether group. May be. R 24 to R 26 are each independently an alkyl group.
These groups are hydrolyzed by the action of an acid generated from the photoacid generator to produce a carboxy group.

21としては、炭素数1〜6の直鎖又は分岐のアルキル基、炭素数3〜6のシクロアルキル基が好ましく、原料の単量体の入手容易な点から、メチル基が特に好ましい。
22としては、水素原子、炭素数1〜6の直鎖又は分岐のアルキル基、炭素数3〜6のシクロアルキル基が好ましく、原料の単量体の入手容易な点から、水素原子が特に好ましい。
23としては、炭素数1〜10の直鎖又は分岐のアルキル基、炭素数3〜10のシクロアルキル基、炭素数7〜10のアラルキル基が好ましい。
21とR23が連結して環状エーテル基を形成する場合、R21とR23が連結して炭素数2〜5のアルキレン基を形成することが好ましい。
23のアルキル基、シクロアルキル基又はアラルキル基中の水素原子の一部が置換されている場合、その置換基としては、たとえば、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子等が挙げられる。なおR23が置換基を有する場合、総炭素数の好ましい範囲は前述の通りである。
24〜R26はそれぞれ、炭素数1〜40のアルキル基、特にメチル基が好ましい。
R 21 is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms, and a methyl group is particularly preferable from the viewpoint of easy availability of the raw material monomer.
R 22 is preferably a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms. From the viewpoint of easy availability of the raw material monomer, a hydrogen atom is particularly preferable. preferable.
R 23 is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 10 carbon atoms.
When R 21 and R 23 are linked to form a cyclic ether group, it is preferable that R 21 and R 23 are linked to form an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms.
When a part of hydrogen atoms in the alkyl group, cycloalkyl group or aralkyl group of R 23 is substituted, examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. Group, halogen atom and the like. In the case where R 23 has a substituent, preferable range of the total number of carbon atoms are as defined above.
R 24 to R 26 are each preferably an alkyl group having 1 to 40 carbon atoms, particularly a methyl group.

−C(O)OC(R21)(R22)OR23で表される基のC(R21)(R22)OR23としては、1−エトキシエチル基、1−メトキシエチル基、1−n−ブトキシエチル基、1−イソブトキシエチル基、1−(2−クロルエトキシ)エチル基、1−(2−エチルヘキシルオキシ)エチル基、1−n−プロポキシエチル基、1−シクロヘキシルオキシエチル基、1−(2−シクロヘキシルエトキシ)エチル基、1−ベンジルオキシエチル基等が挙げられる。
−C(O)OC(R24)(R25)(R26)で表される基としては、tert−ブトキシカルボニル基(−C(O)OC(CH)等が挙げられる。
-C (O) as the OC (R 21) (R 22 ) of the group represented by OR 23 C (R 21) ( R 22) OR 23, 1- ethoxyethyl group, a 1-methoxyethyl group, 1- n-butoxyethyl group, 1-isobutoxyethyl group, 1- (2-chloroethoxy) ethyl group, 1- (2-ethylhexyloxy) ethyl group, 1-n-propoxyethyl group, 1-cyclohexyloxyethyl group, Examples include 1- (2-cyclohexylethoxy) ethyl group, 1-benzyloxyethyl group, and the like.
Examples of the group represented by —C (O) OC (R 24 ) (R 25 ) (R 26 ) include a tert-butoxycarbonyl group (—C (O) OC (CH 3 ) 3 ) and the like.

酸解離性基で保護されたアルカリ可溶性基としては、−C(O)OC(R21)(R22)OR23で表される基が好ましい。−C(O)OC(R21)(R22)OR23で表される基は、tert−ブトキシカルボニル基等に比べ酸分解の活性化エネルギーが低く、光酸発生剤からの酸によって容易に加水分解する。そのため、露光後にポストエクスポージャーベーク(PEB)を行わなくても現像が可能となる。また、本樹脂が単位u4を含む場合に、PEBによって単位u4の環状エーテル基が反応し現像前に架橋が進むことを抑制できる。 As the alkali-soluble group protected with an acid-dissociable group, a group represented by —C (O) OC (R 21 ) (R 22 ) OR 23 is preferable. The group represented by —C (O) OC (R 21 ) (R 22 ) OR 23 has a lower activation energy for acid decomposition than a tert-butoxycarbonyl group and the like, and is easily generated by an acid from a photoacid generator. Hydrolyzes. Therefore, development is possible without performing post-exposure baking (PEB) after exposure. Moreover, when this resin contains the unit u4, it can suppress that the cyclic ether group of the unit u4 reacts with PEB, and bridge | crosslinking advances before image development.

単位u2は、酸解離性基で保護されたアルカリ可溶性基を有する単量体m2に基づく単位であることが好ましい。単量体m2は、典型的には、酸解離性基で保護されたアルカリ可溶性基と重合性炭素−炭素二重結合とを有する化合物である。
単量体m2としては、酸解離性基で保護されたアルカリ可溶性基を有する(メタ)アクリレートが特に好ましい。このような(メタ)アクリレートとしては、下記単量体m21、下記単量体m22等が挙げられ、単量体m21が好ましい。
CH=CH(R20)C(O)OC(R21)(R22)OR23 式m21
CH=CH(R20)C(O)OC(R24)(R25)(R26) 式m22
ただし、R20は、水素原子又はメチル基である。
The unit u2 is preferably a unit based on the monomer m2 having an alkali-soluble group protected with an acid-dissociable group. The monomer m2 is typically a compound having an alkali-soluble group protected with an acid-dissociable group and a polymerizable carbon-carbon double bond.
As the monomer m2, (meth) acrylate having an alkali-soluble group protected with an acid-dissociable group is particularly preferable. As such (meth) acrylate, the following monomer m21, the following monomer m22, etc. are mentioned, and monomer m21 is preferable.
CH 2 = CH (R 20 ) C (O) OC (R 21 ) (R 22 ) OR 23 formula m21
CH 2 = CH (R 20) C (O) OC (R 24) (R 25) (R 26) Formula m22
However, R 20 is hydrogen atom or a methyl group.

具体的な単量体m21としては、1−エトキシエチル(メタ)アクリレート、1−メトキシエチル(メタ)アクリレート、1−n−ブトキシエチル(メタ)アクリレート、1−イソブトキシエチル(メタ)アクリレート、1−(2−クロルエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、1−(2−エチルヘキシルオキシ)エチル(メタ)アクリレート、1−n−プロポキシエチル(メタ)アクリレート、1−シクロヘキシルオキシエチル(メタ)アクリレート、1−(2−シクロヘキシルエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、1−ベンジルオキシエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
具体的な単量体m22としては、tert−ブトキシカルボニル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
単位u2は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Specific monomers m21 include 1-ethoxyethyl (meth) acrylate, 1-methoxyethyl (meth) acrylate, 1-n-butoxyethyl (meth) acrylate, 1-isobutoxyethyl (meth) acrylate, 1 -(2-chloroethoxy) ethyl (meth) acrylate, 1- (2-ethylhexyloxy) ethyl (meth) acrylate, 1-n-propoxyethyl (meth) acrylate, 1-cyclohexyloxyethyl (meth) acrylate, 1- Examples include (2-cyclohexylethoxy) ethyl (meth) acrylate, 1-benzyloxyethyl (meth) acrylate, and the like.
Specific examples of the monomer m22 include tert-butoxycarbonyl (meth) acrylate.
As the unit u2, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

単位u3は、オキシアルキレン基を有する。本樹脂が単位u3を含むことによって、本樹脂を含む感光性組成物から、厚さ方向に貫通した孔又は溝が高アスペクト比で形成された撥液性膜を形成できる。   The unit u3 has an oxyalkylene group. When the resin contains the unit u3, a liquid repellent film in which holes or grooves penetrating in the thickness direction are formed with a high aspect ratio can be formed from the photosensitive composition containing the resin.

オキシアルキレン基の炭素数は、2〜4が好ましい。オキシアルキレン基としては、CHCHO、CHCHCHO、CH(CH)CHO、CHCHCHCHO等が挙げられる。このうちオキシエチレン基が特に好ましい。
単位u3中、オキシアルキレン基の繰り返し数は、1〜30の整数が好ましく、3〜25の整数がより好ましく、3〜20が特に好ましい。
As for carbon number of an oxyalkylene group, 2-4 are preferable. Examples of the oxyalkylene group include CH 2 CH 2 O, CH 2 CH 2 CH 2 O, CH (CH 3 ) CH 2 O, CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O, and the like. Of these, an oxyethylene group is particularly preferred.
In the unit u3, the number of repeating oxyalkylene groups is preferably an integer of 1 to 30, more preferably an integer of 3 to 25, and particularly preferably 3 to 20.

単位u3は、オキシアルキレン基を有する単量体m3に基づく単位であることが好ましい。単量体m3は、典型的には、オキシアルキレン基と重合性炭素−炭素二重結合とを有する化合物である。
単量体m3としては、オキシアルキレン基を有する(メタ)アクリレートが好ましい。このような(メタ)アクリレートとしては、例えば、下記単量体m31が挙げられる。
CH=CH(R30)C(O)O(R31O)32 式m31
ただし、R30は、水素原子又はメチル基であり、R31は、炭素数2〜4のアルキレン基であり、nは1〜30の整数であり、R32は水素原子又はアルキル基である。
31はエチレン基が好ましい。nは、2〜25の整数が好ましく、3〜20が特に好ましい。R32のアルキル基の炭素数は、1〜25が好ましく、1〜4がより好ましく、1又は2が特に好ましい。
The unit u3 is preferably a unit based on the monomer m3 having an oxyalkylene group. The monomer m3 is typically a compound having an oxyalkylene group and a polymerizable carbon-carbon double bond.
The monomer m3 is preferably a (meth) acrylate having an oxyalkylene group. As such a (meth) acrylate, the following monomer m31 is mentioned, for example.
CH 2 = CH (R 30) C (O) O (R 31 O) n R 32 Formula m31
However, R 30 is a hydrogen atom or a methyl group, R 31 is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, n is an integer of 1 to 30, R 32 is a hydrogen atom or an alkyl group.
R 31 is preferably an ethylene group. n is preferably an integer of 2 to 25, particularly preferably 3 to 20. The number of carbon atoms in the alkyl group for R 32 is preferably 1 to 25, more preferably 1 to 4, 1 or 2 are particularly preferred.

具体的な単量体m31としては、以下の化合物が挙げられる。
CH=CHC(O)O(CO)H、CH=CHC(O)O(CO)H、CH=CHC(O)O(CO)H、CH=CHC(O)O(CO)H、CH=CHC(O)O(CO)CH、CH=CHC(O)O(CO)CH、CH=CHC(O)O(CO)CH、CH=CHC(O)O(CO)CH、CH=CHC(O)O(CO)、CH=C(CH)C(O)O(CO)H、CH=C(CH)C(O)O(CO)H、CH=C(CH)C(O)O(CO)H、CH=C(CH)C(O)O(CO)H、CH=C(CH)C(O)O(CO)CH、CH=C(CH)C(O)O(CO)CH、CH=C(CH)C(O)O(CO)CH、CH=C(CH)C(O)O(CO)CH、CH=C(CH)C(O)O(CO)、CH=CHC(O)O(CO)g1(CO)g2H、CH=CHC(O)O(CO)g1(CO)g2CH、CH=C(CH)C(O)O(CO)g1(CO)g2H、CH=C(CH)C(O)O(CO)g1(CO)g2CH等。ただし、g1及びg2は、それぞれ独立に1以上の整数であり、g1+g2は、2〜30の整数である。
単位u3は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Specific examples of the monomer m31 include the following compounds.
CH 2 = CHC (O) O (C 2 H 4 O) 9 H, CH 2 = CHC (O) O (C 2 H 4 O) 5 H, CH 2 = CHC (O) O (C 2 H 4 O ) 4 H, CH 2 ═CHC (O) O (C 2 H 4 O) 3 H, CH 2 ═CHC (O) O (C 2 H 4 O) 9 CH 3 , CH 2 ═CHC (O) O ( C 2 H 4 O) 5 CH 3, CH 2 = CHC (O) O (C 2 H 4 O) 4 CH 3, CH 2 = CHC (O) O (C 2 H 4 O) 3 CH 3, CH 2 = CHC (O) O (C 2 H 4 O) 3 C 2 H 5, CH 2 = C (CH 3) C (O) O (C 2 H 4 O) 9 H, CH 2 = C (CH 3) C (O) O (C 2 H 4 O) 5 H, CH 2 = C (CH 3) C (O) O (C 2 H 4 O) 4 H, CH 2 = C (CH 3) C (O) O (C 2 4 O) 3 H, CH 2 = C (CH 3) C (O) O (C 2 H 4 O) 9 CH 3, CH 2 = C (CH 3) C (O) O (C 2 H 4 O) 5 CH 3, CH 2 = C (CH 3) C (O) O (C 2 H 4 O) 4 CH 3, CH 2 = C (CH 3) C (O) O (C 2 H 4 O) 3 CH 3, CH 2 = C (CH 3) C (O) O (C 2 H 4 O) 3 C 2 H 5, CH 2 = CHC (O) O (C 2 H 4 O) g1 (C 4 H 8 O ) g2 H, CH 2 = CHC (O) O (C 2 H 4 O) g1 (C 4 H 8 O) g2 CH 3, CH 2 = C (CH 3) C (O) O (C 2 H 4 O ) g1 (C 4 H 8 O ) g2 H, CH 2 = C (CH 3) C (O) O (C 2 H 4 O) g1 (C 4 H 8 O) g2 CH 3 and the like. However, g1 and g2 are each independently an integer of 1 or more, and g1 + g2 is an integer of 2 to 30.
As the unit u3, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

単位u4は、環状エーテル基を有する単位である(ただし、単位u2を除く。)。
本樹脂が単位u4を含む場合、現像後に撥液性膜を加熱処理することによって、単位u4中の環状エーテル基と、単位u2において酸解離性基の解離によって生成したアルカリ可溶性基(カルボキシ基等)とが反応して架橋構造が形成され、より撥液性に優れる撥液性膜が形成される。
The unit u4 is a unit having a cyclic ether group (except for the unit u2).
When this resin contains the unit u4, the liquid repellent film is subjected to heat treatment after development, whereby the cyclic ether group in the unit u4 and the alkali-soluble group (carboxy group or the like) generated by the dissociation of the acid-dissociable group in the unit u2. ) React with each other to form a crosslinked structure, and a liquid repellent film having better liquid repellency is formed.

環状エーテル基としては、3員又は4員の環状エーテル基が好ましく、エポキシ基、オキセタン基、3,4−エポキシシクロヘキシル基等が挙げられる。
環状エーテル基には、反応性を損なわない限り、アルキル基が置換していてもよい。アルキル基の炭素数は1〜6が好ましい。
エポキシ基、3,4−エポキシシクロヘキシル基は、無置換であることが好ましい。オキセタン基は、無置換であってもよくアルキル基が置換していてもよく、(3−アルキルオキセタン−3−イル)基であることが好ましい。
The cyclic ether group is preferably a 3-membered or 4-membered cyclic ether group, and examples thereof include an epoxy group, an oxetane group, and a 3,4-epoxycyclohexyl group.
The cyclic ether group may be substituted with an alkyl group as long as the reactivity is not impaired. As for carbon number of an alkyl group, 1-6 are preferable.
The epoxy group and the 3,4-epoxycyclohexyl group are preferably unsubstituted. The oxetane group may be unsubstituted or substituted with an alkyl group, and is preferably a (3-alkyloxetane-3-yl) group.

環状エーテル基としては、下記の理由から、エポキシ基、又はアルキル基が置換していてもよいオキセタン基が好ましく、エポキシ基が特に好ましい。
エポキシ基及びオキセタン基は、比較的低温ではカルボキシ基等のアルカリ可溶性基と反応しにくく、比較的高温ではアルカリ可溶性基と反応しやすい。すなわち、エポキシ基及びオキセタン基は、露光によって光酸発生剤から発生した酸によって単位u2において酸解離性基が解離して生成したアルカリ可溶性基とは反応しにくく、現像後の加熱処理によって単位u2において酸解離性基が解離して生成したカルボキシ基とは反応しやすい。そのため、露光から現像までの間は単位u4と単位u2とが架橋構造を形成しにくく、感光性膜の現像性に影響を及ぼさない。一方、現像後の加熱処理によって単位u4と単位u2とが架橋構造を形成し、架橋構造を含む撥液性膜(以下、「撥液性硬化膜」とも記す。)が形成される。
As the cyclic ether group, an oxetane group which may be substituted with an epoxy group or an alkyl group is preferable for the following reasons, and an epoxy group is particularly preferable.
Epoxy groups and oxetane groups hardly react with alkali-soluble groups such as carboxy groups at a relatively low temperature, and easily react with alkali-soluble groups at a relatively high temperature. That is, the epoxy group and the oxetane group are unlikely to react with the alkali-soluble group formed by dissociation of the acid-dissociable group in the unit u2 by the acid generated from the photoacid generator by exposure, and the unit u2 is subjected to heat treatment after development. In this case, it easily reacts with a carboxy group formed by dissociation of an acid dissociable group. Therefore, the unit u4 and the unit u2 hardly form a cross-linked structure from exposure to development and does not affect the developability of the photosensitive film. On the other hand, the unit u4 and the unit u2 form a crosslinked structure by heat treatment after development, and a liquid repellent film including the crosslinked structure (hereinafter also referred to as “liquid repellent cured film”) is formed.

単位u4を有する重合体を得る方法としては、(1)環状エーテル基を有する単量体m4と他の単量体を共重合させる方法、(2)特定反応部位を有する単量体m4’と他の単量体を共重合させて重合体を得た後、該重合体に、前記特定反応部位と結合しうる反応性官能基と環状エーテル基とを有する化合物(以下、「反応性化合物」とも記す。)を反応させる方法が挙げられる。
前記(1)の方法で得られる重合体が有する単位u4は、環状エーテル基を有する単量体m4に基づく単位である。前記(2)の方法で得られる重合体が有する単位u4は、特定反応部位を有する単量体m4’に基づく単位の前記特定反応部位に環状エーテル基を導入した単位である。
単量体m4等の重合反応においては通常、環状エーテル基を有する単量体の環状エーテル基は反応しない。そのため、単位u4は、単量体m4に基づく単位であってもよく、単量体m4’に基づく単位の前記特定反応部位に環状エーテル基を導入した単位であってもよい。製造が容易な点では、単量体m4に基づく単位であることが好ましい。
As a method for obtaining a polymer having a unit u4, (1) a method of copolymerizing a monomer m4 having a cyclic ether group and another monomer, (2) a monomer m4 ′ having a specific reaction site, After copolymerization with other monomers to obtain a polymer, the polymer has a reactive functional group capable of binding to the specific reaction site and a cyclic ether group (hereinafter referred to as “reactive compound”). And a method of reacting.).
The unit u4 of the polymer obtained by the method (1) is a unit based on the monomer m4 having a cyclic ether group. The unit u4 of the polymer obtained by the method (2) is a unit in which a cyclic ether group is introduced into the specific reaction site of a unit based on the monomer m4 ′ having a specific reaction site.
In the polymerization reaction of the monomer m4 or the like, the cyclic ether group of the monomer having a cyclic ether group usually does not react. Therefore, the unit u4 may be a unit based on the monomer m4 or a unit in which a cyclic ether group is introduced into the specific reaction site of the unit based on the monomer m4 ′. In terms of easy production, the unit is preferably based on the monomer m4.

単量体m4は、典型的には、環状エーテル基と重合性炭素−炭素二重結合とを有する化合物である。単量体m4としては、環状エーテル基を有する(メタ)アクリレートが好ましい。このような(メタ)アクリレートとしては、例えば下記単量体m41が挙げられる。
CH=C(R40)COO−R41−R42 式m41
ただし、R40は、水素原子又はメチル基であり、R41はアルキレン基であり、R42は3員又は4員の環状エーテル基を含む基である。R41の炭素数は1〜20が好ましい。
具体的な単量体m4としては、グリシジル(メタ)アクリレート、4−グリシジルオキシブチル(メタ)アクリレート、(3−エチルオキセタン−3−イル)メチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
The monomer m4 is typically a compound having a cyclic ether group and a polymerizable carbon-carbon double bond. The monomer m4 is preferably a (meth) acrylate having a cyclic ether group. As such (meth) acrylate, the following monomer m41 is mentioned, for example.
CH 2 = C (R 40) COO-R 41 -R 42 Formula m41
However, R 40 is a hydrogen atom or a methyl group, R 41 is an alkylene group, and R 42 is a group containing a 3-membered or 4-membered cyclic ether group. R 41 preferably has 1 to 20 carbon atoms.
Specific examples of the monomer m4 include glycidyl (meth) acrylate, 4-glycidyloxybutyl (meth) acrylate, (3-ethyloxetane-3-yl) methyl (meth) acrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl ( And (meth) acrylate.

単量体m4’の特定反応部位としては、水酸基、カルボキシ基、イソシアネート基、エポキシ基、アミノ基等が挙げられる。
単量体m4’は、典型的には、前記特定反応部位と重合性炭素−炭素二重結合とを有する化合物であり、例えば水酸基又はカルボキシル基を有する(メタ)アクリレートが挙げられる。
単量体m4’のうち特定反応部位として水酸基を有する単量体の具体例としては、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、5−ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシシクロヘキシル(メタ)アクリレートが挙げられる。
単量体m4’のうち特定反応部位としてカルボキシル基を有する単量体の具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、ビニル酢酸が挙げられる。
Examples of the specific reaction site of the monomer m4 ′ include a hydroxyl group, a carboxy group, an isocyanate group, an epoxy group, and an amino group.
The monomer m4 ′ is typically a compound having the specific reaction site and a polymerizable carbon-carbon double bond, and examples thereof include a (meth) acrylate having a hydroxyl group or a carboxyl group.
Specific examples of the monomer having a hydroxyl group as a specific reaction site among the monomers m4 ′ include 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxy Examples include butyl (meth) acrylate, 5-hydroxypentyl (meth) acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate, and 4-hydroxycyclohexyl (meth) acrylate.
Specific examples of the monomer having a carboxyl group as the specific reaction site in the monomer m4 ′ include acrylic acid, methacrylic acid, and vinyl acetic acid.

反応性化合物の反応性官能基としては、特定反応部位に応じたものが適宜選定される。例えば、特定反応部位が水酸基の場合は、イソシアネート基、カルボキシ基、ハロアシル基(塩化アシル基等)、エポキシ基等が挙げられ、特定反応部位がカルボキシ基の場合は、水酸基、イソシアネート基、エポキシ基等が挙げられる。
イソシアネート基及び重合性架橋基を有する化合物としては、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート等が挙げられる。塩化アシル基及び重合性架橋基を有する化合物としては、(メタ)アクリロイルクロライド等が挙げられる。エポキシ基及び重合性架橋基を有する化合物としては、グリシジル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートグリシジルエーテル、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
単位u4は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
The reactive functional group of the reactive compound is appropriately selected according to the specific reaction site. For example, when the specific reaction site is a hydroxyl group, an isocyanate group, a carboxy group, a haloacyl group (acyl chloride group, etc.), an epoxy group and the like can be mentioned. When the specific reaction site is a carboxy group, a hydroxyl group, an isocyanate group, an epoxy group Etc.
Examples of the compound having an isocyanate group and a polymerizable crosslinking group include 2- (meth) acryloyloxyethyl isocyanate. Examples of the compound having an acyl chloride group and a polymerizable crosslinking group include (meth) acryloyl chloride. Examples of the compound having an epoxy group and a polymerizable crosslinking group include glycidyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate glycidyl ether, 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate, and the like.
As the unit u4, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

単位u5は、単位u1、単位u2、単位u3及び単位u4以外の単位である。
単位u5としては、前記含フッ素有機基、前記酸解離性基で保護されたアルカリ可溶性基、前記オキシアルキレン基及び前記環状エーテル基を有しない単量体m5に基づく単位が挙げられる。
単量体m5は、典型的には、前記含フッ素有機基、前記酸解離性基で保護されたアルカリ可溶性基、前記オキシアルキレン基及び前記環状エーテル基を有しない、重合性炭素−炭素二重結合を有する化合物である。具体的な単量体m5としては、以下の化合物が挙げられる。
メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、2−フェノキシエチル(メタ)アクリレート、2−{(メタ)アクリロイルオキシ}エチル−2’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、3−{(メタ)アクリロイルオキシ}プロピル−2’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、4−{(メタ)アクリロイルオキシ}ブチル−2’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、5−{(メタ)アクリロイルオキシ}ペンチル−2’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、6−{(メタ)アクリロイルオキシ}ヘキシル−2’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2−{(メタ)アクリロイルオキシ}エチル−2’−(トリエチルアンモニオ)エチルホスフェート、2−{(メタ)アクリロイルオキシ}エチル−2’−(トリプロピルアンモニオ)エチルホスフェート、2−{(メタ)アクリロイルオキシ}エチル−2’−(トリブチルアンモニオ)エチルホスフェート、2−{(メタ)アクリロイルオキシ}エチル−2’−(トリシクロヘキシルアンモニオ)エチルホスフェート、2−{(メタ)アクリロイルオキシ}エチル−2’−(トリフェニルアンモニオ)エチルホスフェート、2−{(メタ)アクリロイルオキシ}エチル−2’−(トリメタノールアンモニオ)エチルホスフェート、2−{(メタ)アクリロイルオキシ}プロピル−2’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2−{(メタ)アクリロイルオキシ}ブチル−2’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2−{(メタ)アクリロイルオキシ}ペンチル−2’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2−{(メタ)アクリロイルオキシ}ヘキシル−2’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2−(ビニルオキシ)エチル−2’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2−(アリルオキシ)エチル−2’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2−(p−ビニルベンジルオキシ)エチル−2’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2−(p−ビニルベンゾイルオキシ)エチル−2’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2−(スチリルオキシ)エチル−2’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2−(p−ビニルベンジル)エチル−2’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2−(ビニルオキシカルボニル)エチル−2’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2−(アリルオキシカルボニル)エチル−2’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2−(アクリロイルアミノ)エチル−2’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2−(ビニルカルボニルアミノ)エチル−2’−(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、エチル−(2’−トリメチルアンモニオエチルホスホリルエチル)フマレート、ブチル−(2’−トリメチルアンモニオエチルホスホリルエチル)フマレート、ヒドロキシエチル−(2’−トリメチルアンモニオエチルホスホリルエチル)フマレート、エチル−(2’−トリメチルアンモニオエチルホスホリルエチル)マレート、ブチル−(2’−トリメチルアンモニオエチルホスホリルエチル)マレート、又はヒドロキシエチル−(2’−トリメチルアンモニオエチルホスホリルエチル)マレート等。
単位u5は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
The unit u5 is a unit other than the unit u1, the unit u2, the unit u3, and the unit u4.
As the unit u5, a unit based on the monomer m5 having no fluorine-containing organic group, an alkali-soluble group protected with the acid-dissociable group, the oxyalkylene group or the cyclic ether group may be mentioned.
The monomer m5 typically has a polymerizable carbon-carbon double group that does not have the fluorine-containing organic group, the alkali-soluble group protected with the acid-dissociable group, the oxyalkylene group, and the cyclic ether group. A compound having a bond. Specific examples of the monomer m5 include the following compounds.
Methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) Acrylate, octyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, isodecyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, adamantyl (meth) acrylate, Dimethylaminoethyl (meth) acrylate, 2-phenoxyethyl (meth) acrylate, 2-{(meth) acryloyloxy} ethyl-2 ′-(trimethylammonio) ethyl Phosphate, 3-{(meth) acryloyloxy} propyl-2 '-(trimethylammonio) ethyl phosphate, 4-{(meth) acryloyloxy} butyl-2'-(trimethylammonio) ethyl phosphate, 5-{( Meth) acryloyloxy} pentyl-2 ′-(trimethylammonio) ethyl phosphate, 6-{(meth) acryloyloxy} hexyl-2 ′-(trimethylammonio) ethyl phosphate, 2-{(meth) acryloyloxy} ethyl -2 '-(triethylammonio) ethyl phosphate, 2-{(meth) acryloyloxy} ethyl-2'-(tripropylammonio) ethyl phosphate, 2-{(meth) acryloyloxy} ethyl-2 '-( Tributylammonio) ethyl phosphate, 2-{(medium Ta) acryloyloxy} ethyl-2 ′-(tricyclohexylammonio) ethyl phosphate, 2-{(meth) acryloyloxy} ethyl-2 ′-(triphenylammonio) ethyl phosphate, 2-{(meth) acryloyloxy } Ethyl-2 ′-(trimethanolammonio) ethyl phosphate, 2-{(meth) acryloyloxy} propyl-2 ′-(trimethylammonio) ethyl phosphate, 2-{(meth) acryloyloxy} butyl-2 ′ -(Trimethylammonio) ethyl phosphate, 2-{(meth) acryloyloxy} pentyl-2 '-(trimethylammonio) ethyl phosphate, 2-{(meth) acryloyloxy} hexyl-2'-(trimethylammonio) Ethyl phosphate, 2- (vinyloxy) ester Tyl-2 '-(trimethylammonio) ethyl phosphate, 2- (allyloxy) ethyl-2'-(trimethylammonio) ethyl phosphate, 2- (p-vinylbenzyloxy) ethyl-2 '-(trimethylammonio) Ethyl phosphate, 2- (p-vinylbenzoyloxy) ethyl-2 '-(trimethylammonio) ethyl phosphate, 2- (styryloxy) ethyl-2'-(trimethylammonio) ethyl phosphate, 2- (p-vinyl Benzyl) ethyl-2 ′-(trimethylammonio) ethyl phosphate, 2- (vinyloxycarbonyl) ethyl-2 ′-(trimethylammonio) ethyl phosphate, 2- (allyloxycarbonyl) ethyl-2 ′-(trimethylammoni) E) Ethyl phosphate, 2- (acryloylua) C) ethyl-2 '-(trimethylammonio) ethyl phosphate, 2- (vinylcarbonylamino) ethyl-2'-(trimethylammonio) ethyl phosphate, ethyl- (2'-trimethylammonioethylphosphorylethyl) fumarate, Butyl- (2′-trimethylammonioethyl phosphorylethyl) fumarate, hydroxyethyl- (2′-trimethylammonioethyl phosphorylethyl) fumarate, ethyl- (2′-trimethylammonioethyl phosphorylethyl) malate, butyl- (2 '-Trimethylammonioethyl phosphorylethyl) malate, hydroxyethyl- (2'-trimethylammonioethyl phosphorylethyl) malate, or the like.
As the unit u5, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

本樹脂中の単位u1の割合は、本樹脂の全単位中、3〜40モル%が好ましく、5〜30モル%が特に好ましい。単位u1の割合が前記範囲の下限値以上であると、撥液性膜に撥液性を充分に付与できる。単位u1の割合が前記範囲の上限値以下であると、感光性膜の現像不良が抑えられ、パターンの解像度が高くなる。   The proportion of the unit u1 in the resin is preferably 3 to 40 mol%, particularly preferably 5 to 30 mol%, based on all units of the resin. When the ratio of the unit u1 is not less than the lower limit of the above range, the liquid repellency can be sufficiently imparted to the liquid repellency film. When the ratio of the unit u1 is less than or equal to the upper limit of the above range, the development failure of the photosensitive film is suppressed and the pattern resolution is increased.

本樹脂中の単位u2の割合は、本樹脂の全単位中、10〜70モル%が好ましく、15〜60モル%が特に好ましい。単位u2の割合が前記範囲の下限値以上であると、感光性膜の現像不良がさらに抑えられ、パターンの解像度がさらに高くなる。単位u2の割合が前記範囲の上限値以下であると、他の単位による効果を損ないにくい。   The proportion of the unit u2 in the resin is preferably 10 to 70 mol%, particularly preferably 15 to 60 mol%, based on all units of the resin. When the ratio of the unit u2 is equal to or higher than the lower limit of the above range, the development failure of the photosensitive film is further suppressed, and the resolution of the pattern is further increased. When the ratio of the unit u2 is less than or equal to the upper limit of the above range, it is difficult to impair the effects of other units.

本樹脂中の単位u3の割合は、本樹脂の全単位中、2〜25モル%が好ましく、2〜15モル%が特に好ましい。単位u3の割合が前記範囲の下限値以上であると、感光性膜に形成する孔又は溝を高アスペクトにできる。単位u3の割合が前記範囲の上限値以下であると、他の単位による効果を損ないにくい。
上記の単位u1の割合と単位u2の割合と単位u3の割合の合計が100モル%にならない場合があるが、この場合の残部は単位u1と単位u2と単位u3以外の単位である。
The ratio of the unit u3 in the resin is preferably 2 to 25 mol%, particularly preferably 2 to 15 mol%, based on all units of the resin. When the ratio of the unit u3 is not less than the lower limit of the above range, the holes or grooves formed in the photosensitive film can have a high aspect. When the ratio of the unit u3 is less than or equal to the upper limit value of the above range, it is difficult to impair the effects of other units.
In some cases, the sum of the ratio of the unit u1, the ratio of the unit u2, and the ratio of the unit u3 may not be 100 mol%, but the remainder in this case is a unit other than the unit u1, the unit u2, and the unit u3.

本樹脂中の単位u4の割合は、本樹脂の全単位中、0〜70モル%が好ましく、10〜60モル%が特に好ましい。単位u4の割合が前記範囲の下限値以上であると、撥液性硬化膜の強度が高くなる。単位u4の割合が前記範囲の上限値以下であると、他の単位による効果を損ないにくい。   The proportion of the unit u4 in the resin is preferably 0 to 70 mol%, particularly preferably 10 to 60 mol%, based on all units of the resin. When the ratio of the unit u4 is not less than the lower limit of the above range, the strength of the liquid repellent cured film is increased. When the ratio of the unit u4 is less than or equal to the upper limit value of the above range, it is difficult to impair the effects of other units.

本樹脂中の単位u5の割合は、本樹脂の全単位中、0〜50モル%が好ましい。単位u5の割合が前記範囲の上限値以下であると、他の単位による効果を損ないにくい。   The proportion of the unit u5 in the resin is preferably 0 to 50 mol% in all units of the resin. When the ratio of the unit u5 is less than or equal to the upper limit of the above range, it is difficult to impair the effects of other units.

本樹脂は、下式1、下式2及び下式3のいずれかで表される末端基(以下、「末端基J」とも記す。)を含むことが好ましい。本樹脂が末端基Jを含むと、本樹脂、光酸発生剤及び溶剤を含む感光性組成物を基材上に塗布し、乾燥して感光性膜を形成したときに、感光性膜に局所的な厚さのムラ(塗布ムラ)が生じにくい。特に、樹脂の重量平均分子量が6,000〜20,000程度の場合に、塗布ムラを抑制する効果が顕著である。   The resin preferably contains a terminal group represented by any one of the following formula 1, the following formula 2 and the following formula 3 (hereinafter also referred to as “terminal group J”). When the resin contains a terminal group J, a photosensitive composition containing the resin, a photoacid generator and a solvent is applied onto a substrate and dried to form a photosensitive film. Thickness unevenness (coating unevenness) is less likely to occur. In particular, when the weight average molecular weight of the resin is about 6,000 to 20,000, the effect of suppressing coating unevenness is remarkable.

−X−C(R)(R)(R) 式1
−X−R 式2
−X−N(R)(R) 式3
ただし、R〜Rはそれぞれ独立に、水酸基、オキソ基もしくはエーテル性酸素原子を有していてもよい炭素数40以下の鎖式炭化水素基、炭素数40以下の環式基、水酸基、ハロゲン原子、アミノ基、又は水素原子であり、R〜Rのうち少なくとも2つは水素原子以外の原子又は基であり、
は炭素数40以下の環式基であり、
及びRはそれぞれ独立に、水酸基、オキソ基もしくはエーテル性酸素原子を有していてもよい炭素数40以下の鎖式炭化水素基、又は炭素数40以下の環式基であり、
〜Xはそれぞれ独立に、単結合、−S−、−S−R−、−R−、−O−R−又は−O−であり、R、R及びRはそれぞれ独立に、炭素数1〜40の直鎖アルキレン基である。
-X 1 -C (R 1) ( R 2) (R 3) Equation 1
-X 2 -R 4 Equation 2
-X 3 -N (R 5) ( R 6) Equation 3
However, R 1 to R 3 are each independently a hydroxyl group, an oxo group or a chain hydrocarbon group having 40 or less carbon atoms which may have an etheric oxygen atom, a cyclic group having 40 or less carbon atoms, a hydroxyl group, A halogen atom, an amino group, or a hydrogen atom, and at least two of R 1 to R 3 are atoms or groups other than a hydrogen atom;
R 4 is a cyclic group having 40 or less carbon atoms,
R 5 and R 6 are each independently a hydroxyl group, an oxo group or a chain hydrocarbon group having 40 or less carbon atoms which may have an etheric oxygen atom, or a cyclic group having 40 or less carbon atoms,
X 1 to X 3 each independently represent a single bond, —S—, —S—R 7 —, —R 8 —, —O—R 9 — or —O—, and R 7 , R 8 and R 9 Are each independently a linear alkylene group having 1 to 40 carbon atoms.

〜Rにおいて、炭素数40以下の鎖式炭化水素基は、直鎖状であってもよく分岐状であってもよい。また、飽和炭化水素基であってもよく不飽和炭化水素基であってもよい。不飽和炭化水素基が有する不飽和結合(二重結合、三重結合等)の数は、例えば1〜20個であってよい。
鎖式炭化水素基は、水酸基、オキソ基(=O)またはエーテル性酸素原子(−O−)を有していてもよい。すなわち、鎖式炭化水素基の水素原子の少なくとも1つが水酸基で置換された基であってもよく、鎖式炭化水素基のメチレン基の少なくとも1つが>C=Oで置換された基であってもよく、鎖式炭化水素基の末端又は/及び炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する基であってもよく、これらの基の2種以上を組み合わせた基であってもよい。
鎖式炭化水素基が水酸基を有する場合、該鎖式炭化水素基における水酸基の結合位置は特に限定されない。該鎖式炭化水素基が有する水酸基の数は、例えば1〜4個であってよい。
鎖式炭化水素基がオキソ基を有する場合、該鎖式炭化水素基におけるオキソ基の結合位置は特に限定されない。該鎖式炭化水素基が有するオキソ基の数は、例えば1〜10個であってよい。
鎖式炭化水素基がエーテル性酸素原子を有する場合、該鎖式炭化水素基におけるエーテル性酸素原子の位置は特に限定されない。例えば鎖式炭化水素基の末端(式1中のCに結合する側の末端)であってもよく、鎖式炭化水素基の炭素原子間であってもよく、それらの両方であってもよい。鎖式炭化水素基が有するエーテル性酸素原子の数は、例えば1〜10個であってよい。
鎖式炭化水素基の炭素数は、炭素原子間にエーテル性酸素原子を有しない場合には、1〜40であり、1〜20が好ましい。炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する場合には、2〜40であり、2〜20が好ましい。
〜Rにおける鎖式炭化水素基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、イソプロピル基、イソブチル基、2−エチルヘキシル基等のアルキル基;アリル基、−CCH=CH等のアルケニル基;−C(=O)CHCH、アセチル基等のアシル基等が挙げられる。
In R 1 to R 3 , the chain hydrocarbon group having 40 or less carbon atoms may be linear or branched. Further, it may be a saturated hydrocarbon group or an unsaturated hydrocarbon group. The number of unsaturated bonds (double bonds, triple bonds, etc.) of the unsaturated hydrocarbon group may be 1 to 20, for example.
The chain hydrocarbon group may have a hydroxyl group, an oxo group (═O), or an etheric oxygen atom (—O—). That is, it may be a group in which at least one of the hydrogen atoms of the chain hydrocarbon group is substituted with a hydroxyl group, and at least one of the methylene groups of the chain hydrocarbon group is a group substituted with> C═O. Alternatively, it may be a group having an etheric oxygen atom at the end of the chain hydrocarbon group or / and between the carbon atoms, or a group in which two or more of these groups are combined.
When the chain hydrocarbon group has a hydroxyl group, the bonding position of the hydroxyl group in the chain hydrocarbon group is not particularly limited. The number of hydroxyl groups of the chain hydrocarbon group may be, for example, 1 to 4.
When the chain hydrocarbon group has an oxo group, the bonding position of the oxo group in the chain hydrocarbon group is not particularly limited. The number of oxo groups in the chain hydrocarbon group may be, for example, 1 to 10.
When the chain hydrocarbon group has an etheric oxygen atom, the position of the etheric oxygen atom in the chain hydrocarbon group is not particularly limited. For example, it may be the terminal of the chain hydrocarbon group (the terminal bonded to C in Formula 1), may be between the carbon atoms of the chain hydrocarbon group, or may be both of them. . The number of etheric oxygen atoms contained in the chain hydrocarbon group may be, for example, 1 to 10.
When the chain hydrocarbon group does not have an etheric oxygen atom between carbon atoms, it is 1 to 40, preferably 1 to 20. When it has an etheric oxygen atom between carbon atoms, it is 2-40, and 2-20 are preferable.
Specific examples of the chain hydrocarbon group in R 1 to R 3 include alkyl groups such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, isopropyl group, isobutyl group, and 2-ethylhexyl group; allyl group , An alkenyl group such as —C 3 H 6 CH═CH 2 ; an acyl group such as —C (═O) CH 2 CH 3 , an acetyl group, and the like.

〜Rにおいて、炭素数40以下の環式基は、単環式であってもよく多環式であってもよい。また、脂環式基であってもよく芳香族基であってもよい。また、炭化水素環式基であってもよく環骨格に炭素原子以外の原子(ヘテロ原子)を含む複素環式基であってもよい。ヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。
環式基の炭素数は、炭化水素環式基である場合には、3〜40であり、5〜20が好ましい。複素環式基である場合には、2〜40であり、2〜20が好ましい。
環式基の環骨格に置換基が結合していてもよい。置換基としては、炭素数1〜20のアルキル基、アリール基等が挙げられる。
〜Rにおける環式基のうち炭化水素環式基の具体例としては、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボルニル基等の脂環式炭化水素基、フェニル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素基等が挙げられる。複素環式基の具体例としては、フリル基、チオフェニル基、ピリジニル基等が挙げられる。
〜Rにおいて、ハロゲン原子としては、塩素原子、ヨウ素原子、臭素原子等が挙げられる。
In R 1 to R 3 , the cyclic group having 40 or less carbon atoms may be monocyclic or polycyclic. Further, it may be an alicyclic group or an aromatic group. Further, it may be a hydrocarbon cyclic group or a heterocyclic group containing an atom (hetero atom) other than a carbon atom in the ring skeleton. Examples of the hetero atom include an oxygen atom, a sulfur atom, and a nitrogen atom.
When the cyclic group is a hydrocarbon cyclic group, the number of carbon atoms is 3 to 40, and 5 to 20 is preferable. When it is a heterocyclic group, it is 2-40, and 2-20 are preferable.
A substituent may be bonded to the ring skeleton of the cyclic group. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms and an aryl group.
Specific examples of the hydrocarbon cyclic group among the cyclic groups represented by R 1 to R 3 include alicyclic hydrocarbon groups such as cyclohexyl group, adamantyl group and norbornyl group, and aromatic hydrocarbons such as phenyl group and naphthyl group. Groups and the like. Specific examples of the heterocyclic group include a furyl group, a thiophenyl group, a pyridinyl group, and the like.
In R 1 to R 3 , examples of the halogen atom include a chlorine atom, an iodine atom, and a bromine atom.

〜Rはそれぞれ同一であってもよく異なっていてもよい。ただし、R〜Rのうち少なくとも2つは水素原子以外の原子又は基、つまり前記鎖式炭化水素基、前記環式基、水酸基、ハロゲン原子又はアミノ基である。式1中のC(R〜Rが結合した炭素原子)に、水素原子よりもサイズの大きい原子又は基が少なくとも2つ結合していることで、式1で表される基が嵩高い構造となっている。 R 1 to R 3 may be the same or different. However, at least two of R 1 to R 3 are atoms or groups other than hydrogen atoms, that is, the chain hydrocarbon group, the cyclic group, a hydroxyl group, a halogen atom, or an amino group. The group represented by Formula 1 is bulky because at least two atoms or groups having a size larger than the hydrogen atom are bonded to C (carbon atom to which R 1 to R 3 are bonded) in Formula 1. It has a structure.

としては、R〜Rにおける炭素数40以下の環式基と同様のものが挙げられ、好ましい態様も同様である。
及びRにおける炭素数40以下の鎖式炭化水素としては、R〜Rにおける炭素数40以下の環式基と同様のものが挙げられ、好ましい態様も同様である。ただし、R及びRにおける鎖式炭化水素基がエーテル性酸素原子を有する場合、エーテル性酸素原子の位置は、鎖式炭化水素基の炭素原子間である。
及びRにおける炭素数40以下の環式基としては、R〜Rにおける炭素数40以下の環式基と同様のものが挙げられ、好ましい態様も同様である。
Examples of R 4 include those similar to the cyclic group having 40 or less carbon atoms in R 1 to R 3 , and preferred embodiments thereof are also the same.
Examples of the chain hydrocarbon having 40 or less carbon atoms in R 5 and R 6 include those similar to the cyclic group having 40 or less carbon atoms in R 1 to R 3 , and preferred embodiments are also the same. However, when the chain hydrocarbon group in R 5 and R 6 has an etheric oxygen atom, the position of the etheric oxygen atom is between the carbon atoms of the chain hydrocarbon group.
Examples of the cyclic group having 40 or less carbon atoms in R 5 and R 6 include those similar to the cyclic group having 40 or less carbon atoms in R 1 to R 3 , and preferred embodiments thereof are also the same.

及びRの直鎖アルキレン基は、−(CH−で表すことができる。直鎖アルキレン基の炭素数(−(CH−のpの値)は1〜40であり、1〜20が好ましい。
〜Xとしては、対応する連鎖移動剤を用いて重合体を製造する際の連鎖移動のしやすさの点で、−S−R−、−O−が好ましい。
The linear alkylene group of R 7 and R 8 can be represented by — (CH 2 ) p —. The number of carbon atoms of straight-chain alkylene group (- (CH 2) p - value of p) is 1 to 40, 1 to 20 are preferred.
X 1 to X 3 are preferably —S—R 7 — and —O— in terms of ease of chain transfer when a polymer is produced using a corresponding chain transfer agent.

末端基Jの具体例としては、−S−CH−CH(OH)−CHOH、−S−CH−CH(CHCH)−CHCHCHCH、−S−R10(R10はシクロヘキシル基)、−S−CH−R11(R11はフリル基又はフェニル基)、−CCl、−O−CHCH(CH、−CH(CH)−C(=O)CHCH、−O−CHCH10、−O−CHCH(CHCHCHCHCHCH)CHCHCHCHCHCHCHCH等が挙げられる。低臭気性の点では、−S−CH−CH(OH)−CHOHが好ましい。 Specific examples of the terminal group J include —S—CH 2 —CH (OH) —CH 2 OH, —S—CH 2 —CH (CH 2 CH 3 ) —CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 , —S—. R 10 (R 10 is a cyclohexyl group), —S—CH 2 —R 11 (R 11 is a furyl group or a phenyl group), —CCl 3 , —O—CH 2 CH (CH 3 ) 2 , —CH (CH 3) ) -C (= O) CH 2 CH 3, -O-CH 2 CH 2 R 10, -O-CH 2 CH (CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3) CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 etc. CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 and the like. In terms of low odor, -S-CH 2 -CH (OH ) -CH 2 OH is preferred.

末端基Jは、典型的には、下式11、下式12及び下式13のいずれかで表される連鎖移動剤(以下、「連鎖移動剤j」とも記す。)に由来する基である。
−X−C(R)(R)(R) 式11
−X−R 式12
−X−N(R)(R) 式13
ただし、Z〜Zはそれぞれ独立に、水素原子又はハロゲン原子である。
〜Zにおけるハロゲン原子としては、塩素原子、ヨウ素原子、臭素原子等が挙げられる。
連鎖移動剤jの具体例としては、チオグリセロール、2−エチルヘキサンチオール、シクロヘキサンチオール、フルフリルメルカプタン、ベンジルチオール、四塩化炭素、イソブチルアルコール、3−ペンタノン、シクロヘキシルエタノール、2−ヘキシルー1−デカノール等が挙げられる。
連鎖移動剤jとしては、沸点が高く分子量調整が容易で、取り扱いやすい点から、式11中のXが−S−R−であるものが好ましい。低臭気性の点では、チオグリセロールが好ましい。
The terminal group J is typically a group derived from a chain transfer agent represented by any one of the following formula 11, the following formula 12 and the following formula 13 (hereinafter also referred to as “chain transfer agent j”). .
Z 1 -X 1 -C (R 1 ) (R 2) (R 3) Equation 11
Z 2 —X 2 —R 4 Formula 12
Z 3 —X 3 —N (R 5 ) (R 6 ) Formula 13
However, Z < 1 > -Z < 3 > is a hydrogen atom or a halogen atom each independently.
Examples of the halogen atom in Z 1 to Z 3 include a chlorine atom, an iodine atom, and a bromine atom.
Specific examples of the chain transfer agent j include thioglycerol, 2-ethylhexanethiol, cyclohexanethiol, furfuryl mercaptan, benzylthiol, carbon tetrachloride, isobutyl alcohol, 3-pentanone, cyclohexylethanol, 2-hexyl-1-decanol, and the like. Is mentioned.
As the chain transfer agent j, X 1 in the formula 11 is preferably —S—R 7 — because the boiling point is high, the molecular weight can be easily adjusted and the handling is easy. From the viewpoint of low odor, thioglycerol is preferable.

本樹脂の重量平均分子量(Mw)は、4,000〜500,000が好ましく、5,000〜200,000がより好ましく、6,000〜20,000がさらに好ましく、6,000〜19,000が特に好ましい。Mwが前記範囲内であると、リソグラフィによる加工が安定して可能となる。特に、Mwが15,000以下であると、感光性膜を露光したときに、露光部のアルカリ水溶液に対する溶解性が優れ、高アスペクト比の孔又は溝を形成しやすい。
本樹脂の数平均分子量(Mn)に対するMwの比である分散度(Mw/Mn)は、例えば、1.2〜2.8である。
なお、本樹脂のMwが6,000〜20,000である場合は、末端基Jを含むことが好ましい。これにより、感光性組成物を基材の表面に塗布して感光性膜を形成する際の塗布ムラを抑制できる。
The weight average molecular weight (Mw) of the resin is preferably 4,000 to 500,000, more preferably 5,000 to 200,000, still more preferably 6,000 to 20,000, and 6,000 to 19,000. Is particularly preferred. When Mw is within the above range, processing by lithography can be stably performed. In particular, when Mw is 15,000 or less, when the photosensitive film is exposed, the exposed portion is excellent in solubility in an alkaline aqueous solution, and a high aspect ratio hole or groove is easily formed.
The degree of dispersion (Mw / Mn), which is the ratio of Mw to the number average molecular weight (Mn) of the resin, is, for example, 1.2 to 2.8.
In addition, when Mw of this resin is 6,000-20,000, it is preferable that the terminal group J is included. Thereby, the coating nonuniformity at the time of apply | coating the photosensitive composition to the surface of a base material and forming a photosensitive film | membrane can be suppressed.

本樹脂において、単位u1、単位u2及び単位u3は、1つの重合体に含まれていても含まれていなくてもよいが1つの重合体に含まれていることが好ましい。単位u1、単位u2及び単位u3が1つの重合体に含まれていない場合、本樹脂は、単位u1、単位u2及び単位u3のうちの1種又は2種を含む重合体を2種以上含む。
本樹脂が単位u4を含む場合、単位u1、単位u2、単位u3及び単位u4は、1つの重合体に含まれていても含まれていなくてもよいが1つの重合体に含まれていることが好ましい。単位u1、単位u2、単位u3及び単位u4が1つの重合体に含まれていない場合、本樹脂は、単位u1、単位u2、単位u3及び単位u4のうちの1種、2種又は3種を含む重合体を2種以上含む。
本樹脂が末端基Jを含む場合、末端基Jは、本樹脂を構成する重合体の一部に含まれていてもよく、全部に含まれていてもよい。
In the present resin, the unit u1, the unit u2 and the unit u3 may or may not be contained in one polymer, but are preferably contained in one polymer. When the unit u1, the unit u2, and the unit u3 are not included in one polymer, the resin includes two or more types of polymers including one or two of the unit u1, the unit u2, and the unit u3.
When this resin contains the unit u4, the unit u1, the unit u2, the unit u3 and the unit u4 may or may not be included in one polymer, but are included in one polymer. Is preferred. When the unit u1, the unit u2, the unit u3, and the unit u4 are not included in one polymer, the resin contains one, two, or three of the units u1, u2, unit u3, and unit u4. Two or more kinds of polymers are contained.
When this resin contains the terminal group J, the terminal group J may be contained in a part of polymer which comprises this resin, and may be contained in all.

本樹脂の好ましい一態様は、単位u1と単位u2と単位u3とを含む共重合体Aを含む樹脂(以下、「樹脂P1」とも記す。)である。共重合体Aは1分子中に単位u1、単位u2及び単位u3を含むため、感光性膜中で単位u2や単位u3の分布の偏りが生じにくく、感光性膜のパターニング性、耐水性に優れる。
樹脂P1を構成する共重合体Aは、1種でも2種以上でもよい。共重合体Aについては後で詳しく説明する。
樹脂P1は、共重合体Aのみからなるものであっても、共重合体Aと他の重合体との混合物であってもよい。
樹脂P1が単位u4を含む場合、共重合体Aが単位u4を含んでもよく、単位u4を含む他の重合体をさらに含んでもよい。単位u4の分布の均一性に優れる点で、共重合体Aが単位u4を含むことが好ましい。樹脂P1が単位u5を含む場合も同様である。
A preferred embodiment of the present resin is a resin (hereinafter, also referred to as “resin P1”) including a copolymer A including units u1, u2, and u3. Since copolymer A contains unit u1, unit u2, and unit u3 in one molecule, the distribution of units u2 and unit u3 is not easily biased in the photosensitive film, and the patterning property and water resistance of the photosensitive film are excellent. .
The copolymer A constituting the resin P1 may be one type or two or more types. The copolymer A will be described in detail later.
Resin P1 may consist only of copolymer A, or may be a mixture of copolymer A and another polymer.
When the resin P1 includes the unit u4, the copolymer A may include the unit u4, and may further include another polymer including the unit u4. It is preferable that the copolymer A contains the unit u4 in that the uniformity of the distribution of the unit u4 is excellent. The same applies when the resin P1 contains the unit u5.

本樹脂の他の好ましい一態様は、単位u1と単位u2とを含む共重合体Bと、単位u1と単位u3とを含む共重合体Cとを含む樹脂(以下、「樹脂P2」とも記す。)である。共重合体B及び共重合体Cはともに単位u1を含むため、混和性に優れる。そのため、感光性膜中で単位u2や単位u3の分布の偏りが生じにくく、感光性膜のパターニング性、耐水性に優れる。
樹脂P2を構成する共重合体B及び共重合体Cはそれぞれ1種でも2種以上でもよい。共重合体B、共重合体Cについては後で詳しく説明する。
樹脂P2は、共重合体B及び共重合体Cのみからなるものであっても、共重合体Bと共重合体Cと他の重合体との混合物であってもよい。
樹脂P2が単位u4を含む場合、共重合体Bが単位u4を含んでもよく、共重合体Cが単位u4を含んでもよく、共重合体B及び共重合体Cの両方が単位u4を含んでもよく、単位u4を含む他の重合体をさらに含んでもよい。単位u4の分布の均一性に優れる点で、共重合体B及び共重合体Cの少なくとも一方が単位u4を含むことが好ましく、共重合体B及び共重合体Cの両方が単位u4を含むことが好ましい。樹脂P2が単位u5を含む場合も同様である。
Another preferable embodiment of the present resin is a resin (hereinafter, also referred to as “resin P2”) including a copolymer B including the units u1 and u2 and a copolymer C including the units u1 and u3. ). Since both the copolymer B and the copolymer C contain the unit u1, they are excellent in miscibility. Therefore, the distribution of the unit u2 and the unit u3 in the photosensitive film is less likely to occur, and the patterning property and water resistance of the photosensitive film are excellent.
The copolymer B and the copolymer C constituting the resin P2 may each be one type or two or more types. The copolymer B and copolymer C will be described in detail later.
The resin P2 may be composed only of the copolymer B and the copolymer C, or may be a mixture of the copolymer B, the copolymer C, and another polymer.
When the resin P2 includes the unit u4, the copolymer B may include the unit u4, the copolymer C may include the unit u4, and both the copolymer B and the copolymer C may include the unit u4. Of course, another polymer containing the unit u4 may be further included. It is preferable that at least one of the copolymer B and the copolymer C contains the unit u4 in that the uniformity of the distribution of the unit u4 is excellent, and both the copolymer B and the copolymer C contain the unit u4. Is preferred. The same applies when the resin P2 contains the unit u5.

樹脂P1、樹脂P2それぞれの全単位中の単位u1、単位u2、単位u3、単位u4、単位u5それぞれの好ましい割合(モル%)は、本樹脂の全単位中の各単位の好ましい割合と同様である。
樹脂P1、樹脂P2それぞれの好ましいMwは、本樹脂の好ましいMwと同様である。
樹脂P1の総質量に対する共重合体Aの割合、樹脂P2の総質量に対する共重合体B及び共重合体Cの合計の割合はそれぞれ、1〜100質量%が好ましく、5〜100質量%がより好ましく、10〜100質量%が特に好ましい。
共重合体Bと共重合体Cとの合計質量に対する共重合体Bの割合は、樹脂P2中の各単位の割合を前記の好ましい割合としやすい点で、50〜95質量%が好ましく、60〜95質量%がより好ましく、65〜95質量%が特に好ましい。
Preferred proportions (mol%) of units u1, u2, units u3, units u4 and units u5 in all units of resin P1 and resin P2 are the same as the preferred proportions of each unit in all units of the resin. is there.
The preferable Mw of each of the resin P1 and the resin P2 is the same as the preferable Mw of the resin.
The ratio of the copolymer A to the total mass of the resin P1 and the total ratio of the copolymer B and the copolymer C to the total mass of the resin P2 are each preferably 1 to 100 mass%, more preferably 5 to 100 mass%. 10 to 100% by mass is preferable.
The ratio of the copolymer B to the total mass of the copolymer B and the copolymer C is preferably 50 to 95% by mass in terms of easily setting the ratio of each unit in the resin P2 to the above-described preferable ratio. 95 mass% is more preferable, and 65-95 mass% is especially preferable.

(共重合体A)
重合体Aは、単位u1と単位u2と単位u3とを含む。共重合体Aは、単位u4をさらに含んでいてもよい。共重合体Aは、単位u5をさらに含んでいてもよい。共重合体Aは、末端基Jを有していてもよい。
(Copolymer A)
The polymer A includes a unit u1, a unit u2, and a unit u3. Copolymer A may further contain unit u4. The copolymer A may further contain a unit u5. The copolymer A may have a terminal group J.

共重合体Aの全単位中の単位u1、単位u2、単位u3、単位u4、単位u5それぞれの好ましい割合(モル%)は、本樹脂の全単位中の各単位の好ましい割合と同様である。
共重合体Aの好ましいMwは、本樹脂の好ましいMwと同様である。
The preferred ratio (mol%) of each of the units u1, u2, unit u3, unit u4 and unit u5 in all units of the copolymer A is the same as the preferred ratio of each unit in all units of the resin.
The preferable Mw of the copolymer A is the same as the preferable Mw of the present resin.

共重合体Aの製造方法としては、例えば以下の製造方法1が挙げられる。
製造方法1:前記単量体m1と前記単量体m2と前記単量体m3とを含む単量体混合物を重合する方法。
単量体混合物は、前記単量体m4及び前記単量体m5からなる群から選ばれる少なくとも1種をさらに含んでいてもよい。
As a manufacturing method of the copolymer A, the following manufacturing method 1 is mentioned, for example.
Production method 1: A method of polymerizing a monomer mixture containing the monomer m1, the monomer m2, and the monomer m3.
The monomer mixture may further include at least one selected from the group consisting of the monomer m4 and the monomer m5.

単量体混合物は、溶液重合法、バルク重合法、乳化重合法等の公知の重合法によって重合できる。このうち溶液重合法が好ましい。
溶液重合において、重合溶媒の総質量に対する単量体混合物の総質量の割合(重合濃度)は、5〜70質量%が好ましく、10〜40質量%がより好ましい。重合濃度が高いほど、共重合体Aの製造効率が優れる。重合溶媒としては、感光性組成物の溶剤と同じものが好ましい。
重合条件としては、例えば40〜60℃で5〜30時間の条件が挙げられる。
重合の際、重合開始剤を用いてもよく、連鎖移動剤を用いてもよい。
重合後、必要に応じて、ろ過、再沈等の精製処理、溶媒留去、溶媒置換等の処理を行ってもよい。
The monomer mixture can be polymerized by a known polymerization method such as a solution polymerization method, a bulk polymerization method, or an emulsion polymerization method. Among these, the solution polymerization method is preferable.
In the solution polymerization, the ratio of the total mass of the monomer mixture to the total mass of the polymerization solvent (polymerization concentration) is preferably 5 to 70% by mass, and more preferably 10 to 40% by mass. The higher the polymerization concentration, the better the production efficiency of the copolymer A. The polymerization solvent is preferably the same as the solvent for the photosensitive composition.
Examples of the polymerization conditions include conditions at 40 to 60 ° C. for 5 to 30 hours.
In the polymerization, a polymerization initiator may be used, or a chain transfer agent may be used.
After the polymerization, a purification treatment such as filtration and reprecipitation, a solvent distillation, a solvent substitution and the like may be performed as necessary.

重合を前記連鎖移動剤jの存在下で行うと、末端基Jを有する共重合体Aが得られる。
連鎖移動剤jの使用量は、製造する共重合体の分子量に応じて適宜選定でき、重合開始剤の使用量や重合溶液濃度によっても異なるが、典型的には、単量体混合物を構成する単量体の全量(100モル%)に対して0.1〜20モル%であり、1〜10モル%が好ましい。
なお、重合開始剤の使用量が増えると、所望の分子量とするために必要な連鎖移動剤の使用量は少なくなる傾向がある。溶液濃度が低いと、所望の分子量とするために必要な連鎖移動剤の使用量は少なくなる傾向がある。
When the polymerization is carried out in the presence of the chain transfer agent j, a copolymer A having a terminal group J is obtained.
The amount of chain transfer agent j used can be appropriately selected according to the molecular weight of the copolymer to be produced, and varies depending on the amount of polymerization initiator used and the concentration of the polymerization solution, but typically constitutes a monomer mixture. It is 0.1-20 mol% with respect to the whole quantity (100 mol%) of a monomer, and 1-10 mol% is preferable.
In addition, when the usage-amount of a polymerization initiator increases, there exists a tendency for the usage-amount of the chain transfer agent required in order to set it as the desired molecular weight to decrease. When the solution concentration is low, the amount of the chain transfer agent used for obtaining a desired molecular weight tends to decrease.

共重合体Aが単位u4を含む場合、以下の製造方法2によっても共重合体Aを製造できる。
製造方法2:前記単量体m1と前記単量体m2と前記単量体m3と前記単量体m4’とを含む単量体混合物を重合して共重合体A’を得て、前記共重合体A’に前記反応性化合物を反応させる方法。
単量体混合物は、単量体m5をさらに含んでもよい。
When the copolymer A contains the unit u4, the copolymer A can also be produced by the following production method 2.
Production Method 2: A monomer mixture containing the monomer m1, the monomer m2, the monomer m3, and the monomer m4 ′ is polymerized to obtain a copolymer A ′. A method of reacting the reactive compound with the polymer A ′.
The monomer mixture may further include a monomer m5.

製造方法2において、単量体混合物は、製造方法1と同様にして重合できる。
反応性化合物の使用量は、単量体m4’の特定反応部位の総数を100モル%としたときに、10〜100モル%が好ましく、80〜100モル%がより好ましい。単量体m4’の特定反応部位の総数は、単量体m4’が1種である場合は、(単量体m4’の総モル数)×(単量体m4’の特定反応部位の数)により求められる。単量体m4’が複数種である場合には、各単量体について前記と同様にして(単量体m4’の総モル数)×(単量体m4’の特定反応部位の数)の値を求め、それらの合計を単量体m4’の特定反応部位の総数とする。
反応性化合物を反応させる際の反応条件としては、例えば0〜60℃で5〜48時間の条件が挙げられる。
重合後、又は反応性化合物を反応させた後、必要に応じて、ろ過、再沈等の精製処理、溶媒留去、溶媒置換等の処理を行ってもよい。
In Production Method 2, the monomer mixture can be polymerized in the same manner as Production Method 1.
The amount of the reactive compound used is preferably 10 to 100 mol%, more preferably 80 to 100 mol%, when the total number of specific reaction sites of the monomer m4 ′ is 100 mol%. The total number of specific reaction sites of monomer m4 ′ is (total number of moles of monomer m4 ′) × (number of specific reaction sites of monomer m4 ′) when monomer m4 ′ is one kind. ). When the monomer m4 ′ is a plurality of types, the same for each monomer as described above (total number of moles of monomer m4 ′) × (number of specific reaction sites of monomer m4 ′) The values are obtained, and the sum thereof is taken as the total number of specific reaction sites of the monomer m4 ′.
As a reaction condition at the time of making a reactive compound react, the conditions for 5 to 48 hours are mentioned at 0-60 degreeC, for example.
After the polymerization or after reacting the reactive compound, purification treatment such as filtration and reprecipitation, solvent distillation, solvent substitution and the like may be performed as necessary.

(共重合体B)
共重合体Bは、単位u1と単位u2とを含む。共重合体Bは、単位u3を含まない。共重合体Bは、単位u4をさらに含んでいてもよい。共重合体Bは、単位u5をさらに含んでいてもよい。
(Copolymer B)
Copolymer B includes unit u1 and unit u2. Copolymer B does not contain unit u3. Copolymer B may further contain unit u4. The copolymer B may further contain a unit u5.

共重合体Bの全単位中の単位u1の割合は、例えば3〜70モル%である。
共重合体Bの全単位中の単位u2の割合は、例えば30〜97モル%である。
共重合体Bの全単位中の単位u4の割合は、例えば0〜60モル%である。
共重合体Bの全単位中の単位u5の割合は、例えば0〜60モル%である。
The ratio of the unit u1 in all the units of the copolymer B is, for example, 3 to 70 mol%.
The ratio of the unit u2 in all the units of the copolymer B is, for example, 30 to 97 mol%.
The ratio of the unit u4 in all the units of the copolymer B is, for example, 0 to 60 mol%.
The ratio of the unit u5 in all the units of the copolymer B is, for example, 0 to 60 mol%.

共重合体Bの好ましいMwは、本樹脂の好ましいMwと同様である。
共重合体Bの製造方法は、共重合体Aの製造方法と同様である。ただし、共重合体Bの製造に用いられる単量体混合物は単量体m3を含まない。
The preferable Mw of the copolymer B is the same as the preferable Mw of the present resin.
The method for producing the copolymer B is the same as the method for producing the copolymer A. However, the monomer mixture used for the production of the copolymer B does not contain the monomer m3.

(共重合体C)
共重合体Cは、単位u1と単位u3とを含む。共重合体Cは、単位u2を含まない。共重合体Cは、単位u4をさらに含んでいてもよい。共重合体Cは、単位u5をさらに含んでいてもよい。
(Copolymer C)
Copolymer C includes unit u1 and unit u3. Copolymer C does not contain unit u2. The copolymer C may further contain a unit u4. Copolymer C may further contain unit u5.

共重合体Cの全単位中の単位u1の割合は、例えば3〜80モル%である。
共重合体Cの全単位中の単位u3の割合は、例えば5〜50モル%である。
共重合体Cの全単位中の単位u4の割合は、例えば0〜60モル%である。
共重合体Cの全単位中の単位u5の割合は、例えば0〜60モル%である。
The ratio of the unit u1 in all the units of the copolymer C is, for example, 3 to 80 mol%.
The ratio of the unit u3 in all the units of the copolymer C is, for example, 5 to 50 mol%.
The ratio of the unit u4 in all the units of the copolymer C is, for example, 0 to 60 mol%.
The ratio of the unit u5 in all the units of the copolymer C is, for example, 0 to 60 mol%.

共重合体Cの好ましいMwは、本樹脂の好ましいMwと同様である。
共重合体Cの製造方法は、共重合体Aの製造方法と同様である。ただし、共重合体Cの製造に用いられる単量体混合物は単量体m2を含まない。
The preferable Mw of the copolymer C is the same as the preferable Mw of the present resin.
The method for producing the copolymer C is the same as the method for producing the copolymer A. However, the monomer mixture used for the production of the copolymer C does not contain the monomer m2.

本樹脂にあっては、単位u1と単位u2と単位u3とを含むため、光酸発生剤と組み合わせて感光性組成物とすることができる。
本樹脂と光酸発生剤とを含む感光性組成物によれば、下記のように、フォトリソグラフィによって、厚さ方向に貫通した孔又は溝を有する撥液性膜を形成できる。
前記感光性組成物を基板上に塗布し、必要に応じて乾燥することで、本樹脂と光酸発生剤とを含む感光性膜が形成される。この感光性膜を、形成しようとする孔又は溝に対応したパターンで選択的に露光すると、感光性膜の露光部で、光酸発生剤から酸が発生し、その作用によって単位u2の酸解離性基が解離し、アルカリ可溶性基が生じる。これにより、露光部のアルカリ水溶液(現像液)に対する溶解性が向上する。一方、未露光部では、アルカリ水溶液に対する溶解性は実質的に変化しない。そのため、露光後の感光性膜をアルカリ水溶液により現像すると、露光部はアルカリ水溶液に溶解し除去され、一方、未露光部は除去されずに残る。これにより、露光部の位置に厚さ方向に貫通した孔又は溝が形成された膜が形成される。前記膜は、単位u1に由来して含フッ素有機基を含むため、撥液性を示す。
本樹脂が単位u3を含むことで、単位u3を含まない場合に比べて、前記孔又は溝を高アスペクト比にできる。例えば、同じ直径の孔を形成しようとしたときに、現像後に露光部が完全に抜ける膜厚を厚くできる。孔又は溝を高アスペクト比にできる理由としては、単位u3のオキシアルキレン基によってアルカリ水溶液との親和性が高まり、露光後の感光性膜の露光部にアルカリ水溶液が浸透しやすくなることが考えられる。
また、前記感光性組成物は、露光部が溶解除去されるポジ型感光性組成物である。一方、特許文献1の感光性組成物は、露光部が硬化し、未露光部が溶解除去されるネガ型感光性組成物である。フォトリソグラフィでは一般に、ネガ型よりもポジ型の方が、孔又は溝を高解像度で形成できる。
したがって、本樹脂を用いた感光性組成物によれば、微細な孔又は溝を高アスペクト比で形成できる。このような孔又は溝は、バイオチップにおいてビーズ等を収容するマイクロウェルとして有用である。
Since this resin contains the unit u1, the unit u2, and the unit u3, it can be combined with a photoacid generator to form a photosensitive composition.
According to the photosensitive composition containing the present resin and the photoacid generator, a lyophobic film having holes or grooves penetrating in the thickness direction can be formed by photolithography as described below.
The photosensitive composition containing the present resin and a photoacid generator is formed by applying the photosensitive composition onto a substrate and drying it as necessary. When this photosensitive film is selectively exposed with a pattern corresponding to the hole or groove to be formed, an acid is generated from the photoacid generator at the exposed portion of the photosensitive film, and the action causes acid dissociation of unit u2. The functional group is dissociated to produce an alkali-soluble group. Thereby, the solubility with respect to the aqueous alkali solution (developer) of an exposure part improves. On the other hand, in the unexposed area, the solubility in the alkaline aqueous solution does not substantially change. Therefore, when the exposed photosensitive film is developed with an alkaline aqueous solution, the exposed portion is dissolved and removed in the alkaline aqueous solution, while the unexposed portion remains without being removed. As a result, a film in which a hole or groove penetrating in the thickness direction is formed at the position of the exposed portion is formed. Since the film includes a fluorine-containing organic group derived from the unit u1, it exhibits liquid repellency.
By including the unit u3 in the resin, the hole or groove can have a high aspect ratio as compared with the case where the unit u3 is not included. For example, when an attempt is made to form holes having the same diameter, the film thickness at which the exposed portion can be completely removed after development can be increased. The reason why the hole or groove can have a high aspect ratio is that the oxyalkylene group of the unit u3 increases the affinity with the alkaline aqueous solution, and the alkaline aqueous solution easily penetrates into the exposed portion of the photosensitive film after exposure. .
The photosensitive composition is a positive photosensitive composition in which an exposed portion is dissolved and removed. On the other hand, the photosensitive composition of Patent Document 1 is a negative photosensitive composition in which an exposed part is cured and an unexposed part is dissolved and removed. In photolithography, in general, a positive type can form holes or grooves with higher resolution than a negative type.
Therefore, according to the photosensitive composition using the present resin, fine holes or grooves can be formed with a high aspect ratio. Such a hole or groove is useful as a microwell for accommodating beads or the like in a biochip.

〔感光性組成物〕
本発明の感光性組成物(以下、「本組成物」とも記す。)は、本樹脂と光酸発生剤と溶剤とを含む。本組成物は、本樹脂、光酸発生剤及び溶剤以外の他の成分をさらに含んでいてもよい。なお、溶剤等の揮発性成分は、感光性膜を形成する際、露光前に除去される。
[Photosensitive composition]
The photosensitive composition of the present invention (hereinafter also referred to as “the present composition”) contains the present resin, a photoacid generator, and a solvent. This composition may further contain other components other than this resin, a photo-acid generator, and a solvent. Note that volatile components such as a solvent are removed before exposure when forming the photosensitive film.

本組成物が含む本樹脂は、樹脂P1及び樹脂P2からなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましい。樹脂P1及び樹脂P2は、いずれか一方のみを用いてもよく、両方を併用してもよい。   The present resin contained in the present composition is preferably at least one selected from the group consisting of the resin P1 and the resin P2. Only one of the resin P1 and the resin P2 may be used, or both may be used in combination.

光酸発生剤の波長365nmでの吸光係数は、400mL・g−1・cm−1以下が好ましく、200mL・g−1・cm−1以下がより好ましい。吸光係数が前記上限値以下であると、本組成物から形成された撥液性膜を備えるバイオチップについて蛍光分析する際に、撥液性膜から発生するノイズとなる光が抑制される。具体的にノイズとなる光とは、レーザ光励起型蛍光分析装置で測定した際に蛍光として観測される光である。
光酸発生剤の波長365nmでの吸光係数は、低ければ低いほどよいが、例えば1mL・g−1・cm−1以上であってよく、10mL・g−1・cm−1以上であってよい。
Extinction coefficient at wavelength 365nm of the photoacid generator is preferably 400mL · g -1 · cm -1 or less, 200mL · g -1 · cm -1 or less is more preferable. When the extinction coefficient is less than or equal to the above upper limit value, light that becomes noise generated from the liquid repellent film is suppressed when a biochip having a liquid repellent film formed from the present composition is subjected to fluorescence analysis. Specifically, the light that becomes noise is light that is observed as fluorescence when measured by a laser beam excitation type fluorescence analyzer.
The absorption coefficient at a wavelength of 365 nm of the photoacid generator is preferably as low as possible. For example, it may be 1 mL · g −1 · cm −1 or more, or 10 mL · g −1 · cm −1 or more. .

光酸発生剤としては、トリアリールスルホニウム塩、ジアリールヨードニウム塩、スルホニルジアゾメタン等が挙げられる。
トリアリールスルホニウム塩、ジアリールヨードニウム塩のカチオン部分の具体例としては、トリフェニルスルホニウム、ジフェニル−4−メチルフェニルスルホニウム、トリス(4−メチルフェニル)スルホニウム、ジフェニル−2,4,6−トリメチル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、ジフェニルヨードニウム、4−イソプロピル−4’−メチルジフェニルヨードニウム、4−メチル−4’−メチルプロピルジフェニルヨードニウム、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウム、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウムが挙げられる。
トリアリールスルホニウム塩、ジアリールヨードニウム塩のアニオン部分の具体例としては、トリフルオロメタンスルホネート、ノナフルオロブタンスルホネート、ヘキサフルオロホスフェート、テトラフルオロボレート、トリス(ペンタフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、トリス(ヘプタフルオロプロピル)トリフルオロホスフェート、トリス(ノナフルオロイソブチル)トリフルオロホスフェート、ビス(ノナフルオロイソブチル)テトラフルオロホスフェートが挙げられる。
スルホニルジアゾメタンの具体例としては、ビス(フェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(tert−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(p−トルエンスルホニル)ジアゾメタンが挙げられる。
これらの光酸発生剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Examples of the photoacid generator include triarylsulfonium salts, diaryliodonium salts, sulfonyldiazomethane, and the like.
Specific examples of the cation moiety of the triarylsulfonium salt and diaryliodonium salt include triphenylsulfonium, diphenyl-4-methylphenylsulfonium, tris (4-methylphenyl) sulfonium, diphenyl-2,4,6-trimethylphenylsulfonium, 4- (phenylthio) phenyldiphenylsulfonium, diphenyliodonium, 4-isopropyl-4′-methyldiphenyliodonium, 4-methyl-4′-methylpropyldiphenyliodonium, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium, 4-methoxyphenyl Phenyl iodonium is mentioned.
Specific examples of the anion moiety of the triarylsulfonium salt and diaryliodonium salt include trifluoromethanesulfonate, nonafluorobutanesulfonate, hexafluorophosphate, tetrafluoroborate, tris (pentafluoroethyl) trifluorophosphate, and tris (heptafluoropropyl). Examples thereof include trifluorophosphate, tris (nonafluoroisobutyl) trifluorophosphate, and bis (nonafluoroisobutyl) tetrafluorophosphate.
Specific examples of the sulfonyldiazomethane include bis (phenylsulfonyl) diazomethane, bis (tert-butylsulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, and bis (p-toluenesulfonyl) diazomethane.
These photoacid generators may be used alone or in combination of two or more.

光酸発生剤としては、撥液性膜から発生する蛍光が小さく、光酸発生性能に優れる点から、4−(フェニルチオ)フェニルジフェニルスルホニウムトリス(ヘプタフルオロプロピル)トリフルオロホスフェート、4−(フェニルチオ)フェニルジフェニルスルホニウムトリス(ノナフルオロイソブチル)トリフルオロホスフェート、4−(フェニルチオ)フェニルジフェニルスルホニウムビス(ノナフルオロイソブチル)テトラフルオロホスフェート、4−(フェニルチオ)フェニルジフェニルスルホニウム(ペンタフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、ジフェニル−2,4,6−トリメチルフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニル−2,4,6−トリメチルフェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネート、ビス(フェニルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(p−トルエンスルホニル)ジアゾメタンが好ましい。   As the photoacid generator, 4- (phenylthio) phenyldiphenylsulfonium tris (heptafluoropropyl) trifluorophosphate, 4- (phenylthio) has a small fluorescence generated from the liquid repellent film and is excellent in photoacid generation performance. Phenyldiphenylsulfonium tris (nonafluoroisobutyl) trifluorophosphate, 4- (phenylthio) phenyldiphenylsulfonium bis (nonafluoroisobutyl) tetrafluorophosphate, 4- (phenylthio) phenyldiphenylsulfonium (pentafluoroethyl) trifluorophosphate, diphenyl- 2,4,6-trimethylphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, diphenyl-2,4,6-trimethylphenylsulfonium nonafluorobutans Honeto, bis (phenylsulfonyl) diazomethane, bis (p- toluenesulfonyl) diazomethane is preferred.

溶剤は、本樹脂及び光酸発生剤を溶解又は分散させるものであればよく、溶解させるものが好ましい。
溶剤としては、含フッ素化合物(1H−トリデカフルオロヘキサン(旭硝子社製、アサヒクリン(登録商標)AC2000)、1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6−トリデカフルオロオクタン(旭硝子社製、アサヒクリン(登録商標)AC6000)、1,1,2,2−テトラフルオロ−1−(2,2,2−トリフルオロエトキシ)エタン(旭硝子社製、アサヒクリン(登録商標)AE3000)、ジクロロペンタフルオロプロパン(旭硝子社製、アサヒクリン(登録商標)AK−225)、1、1、1、2、3、4、4、5、5、5−デカフルオロ−3−メトキシ−2−(トリフルオロメチル)ペンタン(旭硝子社製、サイトップ(登録商標)CT−solv100E)、1−メトキシノナフルオロブタン(スリーエムジャパン社製、Novec(登録商標)7100)、1−エトキシノナフルオロブタン(スリーエムジャパン社製、Novec(登録商標)7200)、1,1,1,2,3,3−ヘキサフルオロ−4−(1,1,2,3,3,3−ヘキサフルオロプロポキシ)ペンタン(スリーエムジャパン社製、Novec(登録商標)7600)、2H,3H−ペルフルオロペンタン(三井・デュポンフロロケミカル社製、Vertrel(登録商標)XF)、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロ−1−オクタノール、4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,9−トリデカフルオロ−1−ノナノール、ヘキサフルオロベンゼン、ヘキサフルオロ−2−プロパノール、2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロ−1−ペンタノール、1H,1H,7H−ドデカフルオロ−1−ヘプタノール等)、非フッ素ケトン(シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルアミルケトン、2−ブタノン等)、非フッ素エステル(乳酸エチル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸ベンジル、メチルセルソルブアセテート、エチルセルソルブアセテート、プロピレングリコールメチルエチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレンカーボネート等)、非フッ素エーテル(ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、アニソール、ジグライム、トリグライム等)等が挙げられる。溶剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
The solvent only needs to dissolve or disperse the resin and the photoacid generator, and preferably dissolves the solvent.
Examples of the solvent include fluorine-containing compounds (1H-tridecafluorohexane (Asahi Glass Co., Ltd., Asahi Clin (registered trademark) AC2000), 1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,5. 6,6-tridecafluorooctane (Asahi Glass Co., Ltd., Asahiclin (registered trademark) AC6000), 1,1,2,2-tetrafluoro-1- (2,2,2-trifluoroethoxy) ethane (Asahi Glass Co., Ltd.) Manufactured by Asahi Culin (registered trademark) AE3000), dichloropentafluoropropane (Asahi Glass Co., Ltd., Asahi Culin (registered trademark) AK-225) 1, 1, 1, 2, 3, 4, 4, 5, 5, 5 -Decafluoro-3-methoxy-2- (trifluoromethyl) pentane (Asahi Glass Co., Ltd., Cytop (registered trademark) CT-solv 100E), 1-methoxynonafluorobutane (Three M) Manufactured by Napan, Novec (registered trademark) 7100), 1-ethoxynonafluorobutane (manufactured by 3M Japan, Novec (registered trademark) 7200), 1,1,1,2,3,3-hexafluoro-4- ( 1,1,2,3,3,3-hexafluoropropoxy) pentane (manufactured by 3M Japan, Novec (registered trademark) 7600), 2H, 3H-perfluoropentane (manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd., Vertrel (registered trademark) ) XF), 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridecafluoro-1-octanol, 4,4,5,5,6,6 7,7,8,8,9,9,9-tridecafluoro-1-nonanol, hexafluorobenzene, hexafluoro-2-propanol, 2,2,3,3,4,4,5,5 Octafluoro-1-pentanol, 1H, 1H, 7H-dodecafluoro-1-heptanol, etc.), non-fluorine ketones (cyclopentanone, cyclohexanone, methyl amyl ketone, 2-butanone, etc.), non-fluorine esters (ethyl lactate, Methyl benzoate, ethyl benzoate, benzyl benzoate, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, propylene glycol methyl ethyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene carbonate, etc.), non-fluorine ether ( Diethylene glycol methyl ethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, dimethoxyethane, diethoxyethane, anisole, diglyme, triglyme, etc.) It is. A solvent may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

溶剤としては、溶解性が高く、沸点が高く、製膜性に優れる点から、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ヘキサフルオロ−2−プロパノール、2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロ−1−ペンタノール、1H,1H,7H−ドデカフルオロ−1−ヘプタノールが好ましい。   As a solvent, from the point of high solubility, high boiling point, and excellent film forming properties, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol methyl ethyl ether, hexafluoro-2-propanol, 2,2, 3,3,4,4,5,5-octafluoro-1-pentanol, 1H, 1H, 7H-dodecafluoro-1-heptanol is preferred.

本組成物が含んでいてもよい他の成分としては、共重合体(A)、(B)、(C)以外の共重合体、光増感剤、酸化防止剤、熱重合開始剤、熱重合防止剤、接着促進剤、レベリング剤、消泡剤、沈殿防止剤、分散剤、可塑剤、増粘剤等、その他の添加剤等が挙げられる。
接着促進剤としては、シランカップリング剤等のカップリング剤を用いることができる。好ましいシランカップリング剤としては、例えば、3−グリシドキシプロピルトリアコキシシラン、3−グリシドキシプロピルアルキルジアルコキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリアルコキシシラン、3−メタクリロキシプロピルアルキルジアルコキシシラン、3−クロロプロピルトリアルコキシシラン、3−メルカプトプロピルトリアルコキシシラン、3−アミノプロピルトリアルコキシシラン、3−アミノプロピルアルキルジアルコキシシラン、ヘプタデカフルオロオクチルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリアルコキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリアルコキシシランが挙げられる。
これらのうち、3−グリシドキシプロピルトリアルコキシシランや3−メタクリロキシプロピルトリアルコキシシランがより好ましく、3−グリシドキシプロピルトリアルコキシシランがさらに好ましい。
Other components that may be contained in the composition include copolymers other than the copolymers (A), (B), and (C), photosensitizers, antioxidants, thermal polymerization initiators, heat Examples thereof include a polymerization inhibitor, an adhesion promoter, a leveling agent, an antifoaming agent, a suspending agent, a dispersant, a plasticizer, and a thickener, and other additives.
As the adhesion promoter, a coupling agent such as a silane coupling agent can be used. Preferred examples of the silane coupling agent include 3-glycidoxypropyltriacoxysilane, 3-glycidoxypropylalkyldialkoxysilane, 3-methacryloxypropyltrialkoxysilane, and 3-methacryloxypropylalkyldialkoxysilane. , 3-chloropropyltrialkoxysilane, 3-mercaptopropyltrialkoxysilane, 3-aminopropyltrialkoxysilane, 3-aminopropylalkyldialkoxysilane, heptadecafluorooctyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxy (Cyclohexyl) ethyltrialkoxysilane, vinyltrichlorosilane, vinyltrialkoxysilane.
Of these, 3-glycidoxypropyltrialkoxysilane and 3-methacryloxypropyltrialkoxysilane are more preferable, and 3-glycidoxypropyltrialkoxysilane is more preferable.

本組成物中の本樹脂の割合は、10〜70質量%が好ましく、10〜60質量%がより好ましく、10〜50質量%がさらに好ましく、10〜40質量%が特に好ましい。本樹脂の割合が前記範囲の下限値以上であれば、膜厚制御が容易になり、前記上限値以下であれば、塗布性がより優れる。   The ratio of the present resin in the present composition is preferably 10 to 70% by mass, more preferably 10 to 60% by mass, further preferably 10 to 50% by mass, and particularly preferably 10 to 40% by mass. If the ratio of this resin is more than the lower limit of the said range, film thickness control will become easy, and if it is below the said upper limit, applicability | paintability will be more excellent.

本組成物中の光酸発生剤の割合は、0.1〜20質量%が好ましく、0.5〜15質量%がより好ましく、0.5〜10質量%がさらに好ましく、1〜10質量%が特に好ましい。
本組成物中の他の成分の割合は、0〜80質量%が好ましく、0〜60質量%がより好ましく、0〜59質量%がさらに好ましく、0〜10質量%が特に好ましい。
本組成物中の溶剤の含有量は、本組成物から本樹脂、光酸発生剤及び他の成分を除いた残部である。
The ratio of the photoacid generator in the composition is preferably 0.1 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 15% by mass, further preferably 0.5 to 10% by mass, and 1 to 10% by mass. Is particularly preferred.
0-80 mass% is preferable, as for the ratio of the other component in this composition, 0-60 mass% is more preferable, 0-59 mass% is further more preferable, and 0-10 mass% is especially preferable.
The content of the solvent in the composition is the balance obtained by removing the resin, photoacid generator and other components from the composition.

本組成物は、本樹脂の10〜70質量%、光酸発生剤の1〜10質量%、溶剤の20〜89質量%、及び他の成分の0〜59質量%からなる組成物であることが好ましく、本樹脂の10〜40質量%、光酸発生剤の1〜4質量%、溶剤の46〜89質量%、及び他の成分の0〜10質量%からなる組成物であることが特に好ましい。   The present composition is a composition comprising 10 to 70% by mass of the present resin, 1 to 10% by mass of the photoacid generator, 20 to 89% by mass of the solvent, and 0 to 59% by mass of the other components. It is particularly preferable that the composition is composed of 10 to 40% by mass of the present resin, 1 to 4% by mass of the photoacid generator, 46 to 89% by mass of the solvent, and 0 to 10% by mass of the other components. preferable.

本組成物は、本樹脂と、光酸発生剤と、溶剤と、必要に応じて他の成分を混合することにより製造できる。各成分の混合順序は特に限定されない。   This composition can be manufactured by mixing this resin, a photo-acid generator, a solvent, and another component as needed. The mixing order of each component is not particularly limited.

〔撥液性膜付き基板〕
本発明の撥液性膜付き基板は、基板の表面に、本組成物から形成された撥液性膜を有する。撥液性膜の形成方法については後で詳しく説明する。
[Substrate with liquid repellent film]
The substrate with a liquid repellent film of the present invention has a liquid repellent film formed from the present composition on the surface of the substrate. The method for forming the liquid repellent film will be described in detail later.

基材としては、各種のガラス板、熱可塑性プラスチックシート(ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン等)、シリコンウェハ、金属基板(ステンレス鋼(SUS)、アルミニウム等);銅箔等の金属箔を表面に貼りつけた樹脂基板等が挙げられる。
基材としては、蛍光強度が小さいものが好ましい。
基材としては、耐熱性の点から、ガラス板が好ましく、石英ガラス板が特に好ましい。
撥液性膜付き基板がバイオチップ用である場合、基材としては、親水性基材が好ましい。親液性基材としては、上述したガラス板、熱可塑性プラスチックシート等が挙げられる。親液性基材としては、水の接触角が50度未満のものが好ましい。水の接触角は後述する実施例に記載の方法により測定される。
Base materials include various glass plates, thermoplastic sheets (polypropylene, polyethylene, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polystyrene, etc.), silicon wafers, metal substrates (stainless steel (SUS), aluminum, etc.); metals such as copper foil Examples thereof include a resin substrate having a foil attached to the surface.
As a base material, a thing with small fluorescence intensity is preferable.
As a base material, a glass plate is preferable from a heat resistant point, and a quartz glass plate is particularly preferable.
When the substrate with a liquid repellent film is for biochips, the substrate is preferably a hydrophilic substrate. Examples of the lyophilic substrate include the glass plate and thermoplastic plastic sheet described above. As the lyophilic substrate, those having a water contact angle of less than 50 degrees are preferred. The contact angle of water is measured by the method described in Examples described later.

撥液性膜は、含フッ素有機基を含むため、撥液性を示す。
撥液性膜のフッ素含量(撥液性膜中のフッ素原子の割合)は、3〜75質量%が好ましく、5〜60質量%がより好ましい。フッ素含量が前記範囲の下限値以上であると、撥液性がより優れる。フッ素含量が前記範囲の上限値以下であると、撥液性膜を形成する際に、露光した感光性膜の露光部のアルカリ水溶液への溶解性が良好である。
Since the liquid repellent film contains a fluorine-containing organic group, it exhibits liquid repellency.
The fluorine content of the liquid repellent film (ratio of fluorine atoms in the liquid repellent film) is preferably 3 to 75% by mass, and more preferably 5 to 60% by mass. When the fluorine content is at least the lower limit of the above range, the liquid repellency is more excellent. When the fluorine content is not more than the upper limit of the above range, the solubility of the exposed portion of the exposed photosensitive film in the alkaline aqueous solution is good when the liquid repellent film is formed.

撥液性膜のフッ素含量は、撥液性膜中の本樹脂の割合、本樹脂を構成する重合体のフッ素含量等から算出される。
重合体のフッ素含量は下式で求められる。
=[19×N/M]×100
ただし、Qは、フッ素含量であり、Nは、重合体を構成する単位の種類毎に、単位のフッ素原子数と、全単位に対する当該単位のモル比率とを乗じた値の総和であり、Mは、重合体を構成する単位の種類毎に、単位を構成する全ての原子の原子量の合計と、全単位に対する当該単位のモル比率とを乗じた値の総和である。
The fluorine content of the liquid repellent film is calculated from the ratio of the resin in the liquid repellent film, the fluorine content of the polymer constituting the resin, and the like.
The fluorine content of the polymer is obtained by the following formula.
Q F = [19 × N F / M A ] × 100
However, Q F is the fluorine content, and N F is the sum of the values obtained by multiplying the number of fluorine atoms of the unit and the molar ratio of the unit to the total unit for each type of unit constituting the polymer. M A is the sum of values obtained by multiplying the total of the atomic weights of all atoms constituting the unit and the molar ratio of the unit with respect to all units for each type of unit constituting the polymer.

撥液性膜の水の接触角は、90度以上が好ましく、95度以上が特に好ましい。水の接触角が前記下限値以上であると、撥液性が充分に優れる。接触角は、後述する実施例に記載の方法により測定される。接触角は、撥液性膜のフッ素含量により調整できる。   The water contact angle of the liquid repellent film is preferably 90 ° or more, and particularly preferably 95 ° or more. When the contact angle of water is not less than the lower limit, the liquid repellency is sufficiently excellent. A contact angle is measured by the method as described in the Example mentioned later. The contact angle can be adjusted by the fluorine content of the liquid repellent film.

撥液性膜には、厚さ方向に貫通した孔又は溝が形成されていることが好ましい。この場合、撥液性膜付き基板をバイオチップに適用できる。
撥液性膜に形成された孔は、バイオチップにおいて、ターゲット分子に特異的に相互作用する別の抗体等で標識されたビーズ等を収容するマイクロウェルとして使用できる。
The liquid repellent film preferably has a hole or groove penetrating in the thickness direction. In this case, a substrate with a liquid repellent film can be applied to the biochip.
The pores formed in the liquid repellent film can be used as a microwell that accommodates beads labeled with another antibody that specifically interacts with the target molecule in the biochip.

撥液性膜付き基板の表面の法線方向から見た孔の形状としては、円形、楕円形、半円形、三角形、四角形、六角形、他の多角形等が挙げられる。
撥液性膜付き基板の表面の法線方向から見た溝の形状としては、ライン状、波線状、サークル状等が挙げられる。
Examples of the shape of the hole viewed from the normal direction of the surface of the substrate with the liquid repellent film include a circle, an ellipse, a semicircle, a triangle, a quadrangle, a hexagon, and other polygons.
Examples of the shape of the groove viewed from the normal direction of the surface of the substrate with a liquid repellent film include a line shape, a wavy line shape, and a circle shape.

撥液性膜付き基板の表面の法線方向から見た孔又は溝の大きさは、撥液性膜付き基板の用途等に応じて適宜設定すればよい。
孔の平面視での形状が円形である場合、孔の直径は、0.1〜1,000μmが好ましく、1〜500μmがより好ましい。複数の孔が形成される場合、隣り合う孔間の距離は、0.1〜1,000μmが好ましく、1〜500μmがより好ましい。
溝の平面視での形状がライン状である場合、溝の幅は、0.1〜2,000μmが好ましく、1〜1,000μmがより好ましい。複数の溝が平行に配列して形成される場合、隣り合う溝間の距離は、0.1〜2,000μmが好ましく、1〜1,000μmがより好ましい。
What is necessary is just to set suitably the magnitude | size of the hole or groove | channel seen from the normal line direction of the surface of a board | substrate with a liquid-repellent film according to the use etc. of a board | substrate with a liquid-repellent film.
When the shape of the hole in plan view is a circle, the diameter of the hole is preferably 0.1 to 1,000 μm, and more preferably 1 to 500 μm. When a plurality of holes are formed, the distance between adjacent holes is preferably 0.1 to 1,000 μm, and more preferably 1 to 500 μm.
When the shape of the groove in plan view is a line shape, the width of the groove is preferably 0.1 to 2,000 μm, and more preferably 1 to 1,000 μm. When a plurality of grooves are formed in parallel, the distance between adjacent grooves is preferably 0.1 to 2,000 μm, and more preferably 1 to 1,000 μm.

孔又は溝のアスペクト比は、1以上が好ましく、1超がより好ましく、1.2以上が特に好ましい。アスペクト比の上限に特に制限は無いが、例えば100である。アスペクト比が前記範囲の下限値以上であると、孔又は溝に収容されたビーズ等が孔又は溝から飛び出しにくい。
孔のアスペクト比は、孔の孔径に対する溝の深さ(撥液性膜の厚さ)の比率である。孔の孔径は、孔が平面視で円形である場合は直径であり、円形以外の形状である場合は、短軸である。
溝のアスペクト比は、撥液性膜付き基板の表面の法線方向から見た溝の幅に対する溝の深さ(撥液性膜の厚さ)の比率である。
The aspect ratio of the hole or groove is preferably 1 or more, more preferably more than 1, and particularly preferably 1.2 or more. The upper limit of the aspect ratio is not particularly limited, but is 100, for example. When the aspect ratio is not less than the lower limit of the above range, beads or the like accommodated in the holes or grooves are unlikely to jump out of the holes or grooves.
The aspect ratio of the hole is the ratio of the groove depth (the thickness of the liquid repellent film) to the hole diameter. The hole diameter is a diameter when the hole is circular in plan view, and a short axis when the hole has a shape other than circular.
The aspect ratio of the groove is the ratio of the groove depth (the thickness of the liquid repellent film) to the width of the groove as viewed from the normal direction of the surface of the substrate with the liquid repellent film.

撥液性膜に複数の孔又は溝が形成される場合、複数の孔又は溝が配列して形成されるパターンとしては、孔が縦方向及び横方向に配列されたドットパターン、ライン状の溝が所定間隔をあけて所定方向に引き揃えられたライン・アンド・スペースパターン、ライン状の溝が所定間隔を開けて縦方向及び横方向に引き揃えられた格子状パターン等が挙げられる。   When a plurality of holes or grooves are formed in the liquid repellent film, a pattern formed by arranging a plurality of holes or grooves includes a dot pattern in which the holes are arranged in the vertical direction and the horizontal direction, and a line-shaped groove. Are line-and-space patterns that are aligned in a predetermined direction with a predetermined interval, and lattice patterns in which line-shaped grooves are aligned in a vertical direction and a horizontal direction with a predetermined interval.

撥液性膜の厚さは、例えば、0.1〜10μmにできる。
前記の孔の孔径又は溝の幅は、用途によって好ましい値が定まる。そのため、撥液性膜の厚さは、所定の孔径の孔又は所定の幅の溝を形成したときに、孔又は溝のアスペクト比が前記の好ましい範囲内となる厚さとすることが好ましい。
The thickness of the liquid repellent film can be set to 0.1 to 10 μm, for example.
A preferable value of the hole diameter or the groove width is determined depending on the application. Therefore, it is preferable that the thickness of the liquid repellent film is such that the aspect ratio of the hole or groove is within the above-described preferable range when a hole having a predetermined hole diameter or a groove having a predetermined width is formed.

撥液性膜付き基板が蛍光分析バイオチップ用である場合、撥液性膜の蛍光強度は、15,000以下が好ましく、10,000以下がより好ましく、5,000以下がさらに好ましく、4,000以下が特に好ましい。蛍光強度が前記上限値以下であれば、蛍光分析用として有用である。
撥液性膜の蛍光強度は、マイクロアレイスキャナー(Molecular Devices社製、GenePix4000B)を用い、励起波長532nm、解像度5μm、レーザ出力100%、フォトマルチプライヤーの電圧1,000Vの条件で)測定される。
撥液性膜の蛍光強度は、光酸発生剤の種類及び含有量により調整できる。
When the substrate with a liquid repellent film is for a fluorescence analysis biochip, the fluorescence intensity of the liquid repellent film is preferably 15,000 or less, more preferably 10,000 or less, further preferably 5,000 or less, 000 or less is particularly preferable. If the fluorescence intensity is less than or equal to the upper limit, it is useful for fluorescence analysis.
The fluorescence intensity of the liquid repellent film is measured using a microarray scanner (Molecular Devices, GenePix 4000B) under the conditions of an excitation wavelength of 532 nm, a resolution of 5 μm, a laser output of 100%, and a photomultiplier voltage of 1,000 V.
The fluorescence intensity of the liquid repellent film can be adjusted by the type and content of the photoacid generator.

蛍光分析バイオチップを用いた蛍光分析では、蛍光分析バイオチップに光線を照射し、放出される蛍光を測定する。蛍光分析は、蛍光顕微鏡及びマイクロアレイスキャナーを用いて行うことが好ましい。励起光源にはレーザ光を用いることが好ましい。励起波長は一般的に使われる蛍光色素を励起するために、450nm〜800nmの間であることが好ましく、488nm、532nm、594nm、635nm、650nmの波長が好ましい。特に、532nm、635nmの波長が好ましい。放出された蛍光の測定には光倍増管を用いることが好ましい。   In fluorescence analysis using a fluorescence analysis biochip, the fluorescence analysis biochip is irradiated with light and the emitted fluorescence is measured. The fluorescence analysis is preferably performed using a fluorescence microscope and a microarray scanner. Laser light is preferably used as the excitation light source. The excitation wavelength is preferably between 450 nm and 800 nm in order to excite commonly used fluorescent dyes, and wavelengths of 488 nm, 532 nm, 594 nm, 635 nm, and 650 nm are preferable. In particular, wavelengths of 532 nm and 635 nm are preferable. A photomultiplier tube is preferably used for measuring the emitted fluorescence.

〔撥液性膜付き基板の製造方法〕
本発明の撥液性膜付き基板の製造方法(以下、「本製造方法」とも記す。)は、基板の表面に、本組成物を塗布し、乾燥して感光性膜を形成し、前記感光性膜を露光し、露光された感光性膜を、アルカリ水溶液を用いて現像する方法である。
[Method for producing substrate with liquid repellent film]
In the method for producing a substrate with a liquid repellent film of the present invention (hereinafter also referred to as “the present production method”), the composition is applied to the surface of the substrate and dried to form a photosensitive film. The photosensitive film is exposed, and the exposed photosensitive film is developed using an alkaline aqueous solution.

以下、本製造方法の一実施形態を示す。なお、本製造方法は以下の一実施形態に限定されない。
図1は、本製造方法の一実施形態における工程(a)〜(c)を示す断面図である。
本実施形態の製造方法は、下記の工程を有する。
工程(a):本組成物を用いて基板10の表面に感光性膜12を形成する工程。
工程(b):感光性膜12を所定パターンで露光する工程。
工程(c):露光された感光性膜12を、アルカリ水溶液で現像して所定パターンの撥液性膜18を形成する工程。
Hereinafter, an embodiment of the present manufacturing method will be described. In addition, this manufacturing method is not limited to the following one embodiment.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing steps (a) to (c) in an embodiment of the present manufacturing method.
The manufacturing method of this embodiment has the following processes.
Process (a): The process of forming the photosensitive film | membrane 12 on the surface of the board | substrate 10 using this composition.
Step (b): A step of exposing the photosensitive film 12 in a predetermined pattern.
Step (c): A step of developing the exposed photosensitive film 12 with an alkaline aqueous solution to form a liquid repellent film 18 having a predetermined pattern.

本樹脂が単位u4を含む場合、本実施形態の製造方法は、必要に応じて、前記工程(a)〜(c)に加えて、下記の工程を有することができる。
工程(d):撥液性膜18を露光する工程。
工程(e):撥液性膜18に加熱処理を施して架橋構造を形成する工程。
When this resin contains the unit u4, the manufacturing method of this embodiment can have the following process in addition to the said process (a)-(c) as needed.
Step (d): A step of exposing the liquid repellent film 18.
Step (e): A step of applying heat treatment to the liquid repellent film 18 to form a crosslinked structure.

(工程(a))
図1に示すように、本組成物を基板10の表面に塗布して湿潤状態の感光性膜(図示略)を形成し、乾燥することによって乾燥状態の感光性膜12を形成する。
(Process (a))
As shown in FIG. 1, the composition is applied to the surface of a substrate 10 to form a wet photosensitive film (not shown), and dried to form a dry photosensitive film 12.

塗布方法としては、スプレー法、ロールコート法、スピンコート法、バー塗布法等が挙げられる。
本組成物を塗布して得られた湿潤状態の感光性膜は、ベーク(以下、プリベークともいう。)されることが好ましい。プリベークすることによって、速やかに溶剤が揮発し、流動性のない乾燥状態の感光性膜12が得られる。プリベーク条件は、50〜120℃、10〜2,000秒間が好ましい。
乾燥状態の感光性膜12の厚さは、形成する撥液性膜18の厚さである。
Examples of the coating method include a spray method, a roll coating method, a spin coating method, and a bar coating method.
The wet photosensitive film obtained by applying the present composition is preferably baked (hereinafter also referred to as pre-baking). By pre-baking, the solvent is quickly volatilized, and a dry photosensitive film 12 having no fluidity is obtained. Prebaking conditions are preferably 50 to 120 ° C. and 10 to 2,000 seconds.
The thickness of the photosensitive film 12 in the dry state is the thickness of the liquid repellent film 18 to be formed.

(工程(b))
工程(a)の後、図1に示すように、所定パターンのマスク20を介して感光性膜12に光源22からの光を照射し、感光性膜12を所定パターンで露光する。
露光された感光性膜12の露光部14においては、光酸発生剤から酸が発生し、前記酸によって本樹脂における単位u2の酸解離性基が解離し、アルカリ可溶性基が生じ、結果、アルカリ水溶液に対する溶解性が高まる。一方、感光性膜12の未露光部16のアルカリ水溶液に対する溶解性は変化しない。そのため、次の工程(c)で感光性膜12を現像したときに、露光部14が溶解除去され、所定パターンの撥液性膜18が形成される。
(Process (b))
After the step (a), as shown in FIG. 1, the photosensitive film 12 is irradiated with light from the light source 22 through a mask 20 having a predetermined pattern, and the photosensitive film 12 is exposed with a predetermined pattern.
In the exposed portion 14 of the exposed photosensitive film 12, an acid is generated from the photoacid generator, and the acid-dissociable group of the unit u2 in the resin is dissociated by the acid to generate an alkali-soluble group. Increases solubility in aqueous solutions. On the other hand, the solubility of the unexposed portion 16 of the photosensitive film 12 in the alkaline aqueous solution does not change. Therefore, when the photosensitive film 12 is developed in the next step (c), the exposed portion 14 is dissolved and removed, and a liquid repellent film 18 having a predetermined pattern is formed.

マスク20のパターンは、形成する撥液性膜18の孔又は溝に対応したパターンである。マスク20を介して露光したときに、感光性膜12の孔又は溝に対応した箇所が露光されるようになっている。
光としては、波長100〜500nmの光線が好ましく、波長200〜450nmの光線がより好ましく、i線(365nm)が特に好ましい。
光源22としては、高圧水銀灯、(紫外線)LED、レーザ等が挙げられる。
露光量は、5〜10,000mJ/cmの範囲が好ましい。
The pattern of the mask 20 is a pattern corresponding to the holes or grooves of the liquid repellent film 18 to be formed. When exposed through the mask 20, portions corresponding to the holes or grooves of the photosensitive film 12 are exposed.
The light is preferably a light beam having a wavelength of 100 to 500 nm, more preferably a light beam having a wavelength of 200 to 450 nm, and particularly preferably i-line (365 nm).
Examples of the light source 22 include a high-pressure mercury lamp, an (ultraviolet) LED, and a laser.
The exposure amount is preferably in the range of 5 to 10,000 mJ / cm 2 .

露光後、必要に応じて、露光後の塗膜に対し、酸解離性基の解離反応を促進するために、露光後ベーク(PEB)処理を行うことができる。
PEB処理条件は、例えば50〜150℃、10〜2,000秒間の範囲である。
After the exposure, a post-exposure bake (PEB) treatment can be performed on the coated film after the exposure, if necessary, in order to promote the dissociation reaction of the acid dissociable group.
The PEB treatment conditions are, for example, in the range of 50 to 150 ° C. and 10 to 2,000 seconds.

本樹脂が単位u4を含む場合は、生じたアルカリ可溶性基と環状エーテル基と反応して架橋構造が形成されることを抑制するため、PEB処理を行わないか、又はPEB処理を低めの温度で行うことが好ましい。本樹脂が単位u4を含む場合のPEB処理温度は、50〜130℃が好ましく、50〜110℃がより好ましく、50〜80℃が特に好ましい。
また、本樹脂が単位u4を含む場合は、PEB処理を行わなくても酸解離性基が良好に解離する点から、酸解離性基で保護されたアルカリ可溶性基が、−C(O)OC(R21)(R22)OR23で表される基であることが好ましい。
When this resin contains the unit u4, the PEB treatment is not performed or the PEB treatment is performed at a lower temperature in order to suppress formation of a crosslinked structure by reacting with the generated alkali-soluble group and the cyclic ether group. Preferably it is done. When this resin contains the unit u4, the PEB treatment temperature is preferably 50 to 130 ° C, more preferably 50 to 110 ° C, and particularly preferably 50 to 80 ° C.
Moreover, when this resin contains the unit u4, the acid-dissociable group can be satisfactorily dissociated without performing PEB treatment, so that the alkali-soluble group protected with the acid-dissociable group is —C (O) OC. A group represented by (R 21 ) (R 22 ) OR 23 is preferred.

(工程(c))
工程(b)の後、図1に示すように、露光された感光性膜12を、アルカリ水溶液で現像し、露光部14を除去して所定パターンの撥液性膜18を形成する。
アルカリ現像液(アルカリ水溶液)のアルカリとしては、アルカリ金属水酸化物(水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等)、アルカリ金属炭酸塩(炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等)、アルカリ金属重炭酸塩(重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム等)、アンモニウムヒドロキシド(テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、コリンヒドロキシド等)、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム等が挙げられる。アルカリ水溶液のpHは、10〜14が好ましい。アルカリ水溶液は、水溶性有機溶媒(メタノール、エタノール等)、界面活性剤等を含んでもよい。界面活性剤としては非イオン性界面活性剤が挙げられる。
(Process (c))
After the step (b), as shown in FIG. 1, the exposed photosensitive film 12 is developed with an alkaline aqueous solution, and the exposed portion 14 is removed to form a liquid repellent film 18 having a predetermined pattern.
Examples of the alkali in the alkaline developer (alkaline aqueous solution) include alkali metal hydroxides (lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, etc.), alkali metal carbonates (sodium carbonate, potassium carbonate, etc.), alkali metal bicarbonates. (Sodium bicarbonate, potassium bicarbonate, etc.), ammonium hydroxide (tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, choline hydroxide, etc.), sodium silicate, sodium metasilicate and the like. The pH of the alkaline aqueous solution is preferably 10-14. The alkaline aqueous solution may contain a water-soluble organic solvent (methanol, ethanol, etc.), a surfactant and the like. Examples of the surfactant include nonionic surfactants.

現像方法としては、液盛り法、ディッピング法、シャワー法等が挙げられる。現像時間は、例えば30〜180秒間である。
現像後、撥液性膜18を溶解しない溶剤、水等を用いて、撥液性膜18を洗浄(リンス)してもよい。リンス時間は、例えば30〜180秒間である。
リンス後は、撥液性膜18を乾燥することが好ましい。
Examples of the developing method include a liquid piling method, a dipping method, and a shower method. The development time is, for example, 30 to 180 seconds.
After the development, the liquid repellent film 18 may be washed (rinsed) using a solvent, water, or the like that does not dissolve the liquid repellent film 18. The rinse time is, for example, 30 to 180 seconds.
After rinsing, the liquid repellent film 18 is preferably dried.

(工程(d))
工程(c)の後、必要に応じて、本樹脂における単位u2の酸解離性基を解離させるために、撥液性膜18を露光(ポスト露光)してもよい。
工程(d)での露光は全面露光でもよい。露光に用いる光及び光源は工程(b)と同様であってよい。露光量は、100〜3,000mJ/cmの範囲が好ましい。
(Process (d))
After the step (c), the liquid repellent film 18 may be exposed (post-exposure) in order to dissociate the acid dissociable group of the unit u2 in the present resin, if necessary.
The exposure in the step (d) may be full exposure. The light and light source used for exposure may be the same as in step (b). The exposure amount is preferably in the range of 100 to 3,000 mJ / cm 2 .

(工程(e))
工程(d)の後、必要に応じて、撥液性膜18に含まれる本樹脂の架橋を促進するために、撥液性膜18に加熱処理(キュア)を施してもよい。
本樹脂が単位u4を有する場合、撥液性膜18を加熱処理することによって、単位u4の環状エーテル基と、本樹脂において単位u2の酸解離性基の解離によって生成したアルカリ可溶性基とが反応して架橋構造が形成され、撥液性硬化膜が形成される。撥液性硬化膜も本発明における撥液性膜に相当する。
加熱処理方法としては、ホットプレート、オーブン等の加熱装置を用いる方法が挙げられる。加熱処理の条件は、120〜250℃、5〜90分間が好ましい。
(Process (e))
After the step (d), the liquid repellent film 18 may be subjected to heat treatment (curing) in order to promote cross-linking of the resin contained in the liquid repellent film 18 as necessary.
When the resin has the unit u4, the liquid-repellent film 18 is heated to react the cyclic ether group of the unit u4 with the alkali-soluble group generated by dissociation of the acid-dissociable group of the unit u2 in the resin. Thus, a crosslinked structure is formed, and a liquid repellent cured film is formed. The liquid repellent cured film also corresponds to the liquid repellent film in the present invention.
Examples of the heat treatment method include a method using a heating device such as a hot plate or an oven. The conditions for the heat treatment are preferably 120 to 250 ° C. and 5 to 90 minutes.

なお、撥液性膜18は、未架橋の状態でも充分な耐水性がある。そのため、単位u4を含む場合でも、工程(d)及び工程(e)を行わなくてもよい。   The liquid repellent film 18 has sufficient water resistance even in an uncrosslinked state. Therefore, even when the unit u4 is included, the step (d) and the step (e) may not be performed.

以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定して解釈されない。
例1〜16は実施例であり、例17〜18は比較例である。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not construed as being limited thereto.
Examples 1 to 16 are examples, and examples 17 to 18 are comparative examples.

(Mw、Mw/Mn)
重合体のMw及びMnは、高速ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)装置(東ソー社製、HLC−8220)によって得られたクロマトグラムから、分子量既知の標準ポリメチルメタクリレート試料を用いて作成した検量線を用いて求めた。
(Mw, Mw / Mn)
Mw and Mn of the polymer are calibration curves prepared using standard polymethyl methacrylate samples with known molecular weights from chromatograms obtained by a high-speed gel permeation chromatography (GPC) apparatus (HLC-8220, manufactured by Tosoh Corporation). Obtained using.

(解像度及びアスペクト比)
4インチシリコンウェハ(三菱マテリアルトレーディング社製)の表面に感光性組成物を、1,000回転/分〜2,000回転/分で30秒間スピンコートし、ホットプレートを用いて100℃で5分間加熱して乾燥状態の感光性膜を形成した。光源として高圧水銀ランプを用い、マスク(直径が4μmと6μmの円形のホールパターンを形成できるマスク)を介し、i線の露光量が300mJ/cmとなるように感光性膜を露光した。感光性膜に対し、現像液(2.38質量% テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液)としてNMD−W(東京応化工業社製)を用いて40秒間現像を行い、純水を用いて30秒間リンスを行い、ホールパターンを有する撥液性膜を形成した。現像液及びリンス液を除去するために、2,000回転/分で30秒間スピンドライを行った。現像後の基板の全面にi線の露光量が1,000mJ/cmとなるようにポスト露光し、その後150℃で30分間ポストベークした。
ポストベーク後の撥液性膜の断面形状を走査型電子顕微鏡顕微鏡(日本電子社製JSM−IT100)で観察し、ホールが開口した最小のホールパターン径X(μm)と撥液性膜の膜厚Y(μm)からアスペクト比(Y/X)を算出した。
(Resolution and aspect ratio)
A photosensitive composition is spin-coated on the surface of a 4-inch silicon wafer (Mitsubishi Materials Trading Co., Ltd.) for 30 seconds at 1,000 rpm to 2,000 rpm, and 5 minutes at 100 ° C. using a hot plate. A photosensitive film in a dry state was formed by heating. A high pressure mercury lamp was used as a light source, and the photosensitive film was exposed through a mask (a mask capable of forming a circular hole pattern having a diameter of 4 μm and 6 μm) so that the exposure amount of i-line was 300 mJ / cm 2 . The photosensitive film is developed for 40 seconds using NMD-W (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) as a developer (2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution), and rinsed with pure water for 30 seconds. And a liquid repellent film having a hole pattern was formed. In order to remove the developer and the rinse solution, spin drying was performed at 2,000 rpm for 30 seconds. The entire surface of the developed substrate was post-exposed so that the i-line exposure amount was 1,000 mJ / cm 2, and then post-baked at 150 ° C. for 30 minutes.
The cross-sectional shape of the liquid-repellent film after post-baking is observed with a scanning electron microscope microscope (JSM-IT100 manufactured by JEOL Ltd.), and the minimum hole pattern diameter X (μm) with holes opened and the film of the liquid-repellent film The aspect ratio (Y / X) was calculated from the thickness Y (μm).

(タンパク質接着性)
下記手順(1)〜(6)によりタンパク質吸着率Q(%)を求めた。
(1)ウェルの準備:
3個の35mmΦのガラスシャーレ(AGCテクノグラス社製)それぞれに感光性組成物の4mLを分注し、1日間放置して溶媒を揮発させて乾燥塗膜を形成し、この乾燥塗膜全体を、架橋させない場合はそのまま、架橋させる場合は露光エネルギーが800mJ/cmとなるように露光し、150℃で30分間加熱することでウェル表面に被覆層を形成した。
(2)発色液、タンパク質溶液の調製:
発色液は、ペルオキシダーゼ発色液(3,3’,5,5’−テトラメチルベンジジン(TMBZ)、KPL社製)の50mLと、3,3’,5,5’−テトラメチルベンジジンペルオキシダーゼ基質(TMB Peroxidase Substrate)(KPL社製)の50mLとを混合したものを使用した。また、タンパク質溶液として、タンパク質(POD−goat anti mouse IgG、Biorad社)をリン酸緩衝溶液(D−PBS、Sigma社製)で16,000倍に希釈したものを使用した。
(3)タンパク質の吸着:
上記(1)で得られた被覆層を形成した3個のガラスシャーレそれぞれに前記タンパク質溶液の3mLを分注し、室温で1時間放置した。ブランクとして、何も被覆されていない96ウェルマイクロプレートにおいて、3ウェルにそれぞれ前記タンパク質溶液の2μLを分注(1ウェル毎に2μL分注)した。
(4)ガラスシャーレの洗浄:
上記(3)でタンパク質の吸着を行った3個のガラスシャーレをそれぞれ、界面活性剤(Tween20、和光純薬社製)を0.05質量%含ませたリン酸緩衝溶液(D−PBS(ダルベッコリン酸緩衝生理食塩水)、Sigma社製)の6mLで4回洗浄した(1個のガラスシャーレ毎に6mLを使用)。
(5)発色液の分注:
上記(4)での洗浄を終えた3個のガラスシャーレそれぞれに、前記発色液の3mLを分注し、7分間発色反応を行った後、2N硫酸の1.5mLを加えることで発色反応を停止させた。ブランクは、96ウェルマイクロプレートの各ウェルに、発色液の100μLを分注し(1ウェル毎に100μLを使用)、7分間発色反応を行い、2N硫酸の50μLを加えることで(1ウェル毎に50μLを使用)発色反応を停止させた。
(6)吸光度測定及びタンパク質吸着率Qの計算:
上記(5)で発色液の分注を行った3個のガラスシャーレそれぞれから150μLの液を取り、96ウェルマイクロプレートの3ウェルそれぞれに移し、MTP−810Lab(コロナ電気社製)により波長450nmの吸光度を測定した。ここで、ブランクの吸光度(N=3)の平均値をAとした。ガラスシャーレから96ウェルマイクロプレートに移動させた液の吸光度をAとし、タンパク質吸着率Qを下式により求めた。求めた3つのタンパク質吸着率Qの平均値をタンパク質吸着率Qとした。タンパク質吸着率Qは2%以下が好ましく、1%以下が特に好ましい。
=A/{A×(100/ブランクのタンパク質溶液の分注量(μL))}×100
=A/{A×(100/2μL)}×100 [%]
(Protein adhesion)
The protein adsorption rate Q (%) was determined by the following procedures (1) to (6).
(1) Well preparation:
Dispense 4 mL of the photosensitive composition into each of three 35 mmφ glass petri dishes (manufactured by AGC Techno Glass Co., Ltd.), leave it for one day to evaporate the solvent, and form a dry coating film. When not crosslinked, the coating was exposed as it was, and when crosslinked, the exposure energy was 800 mJ / cm 2 and heated at 150 ° C. for 30 minutes to form a coating layer on the well surface.
(2) Preparation of coloring solution and protein solution:
The coloring solution was 50 mL of peroxidase coloring solution (3,3 ′, 5,5′-tetramethylbenzidine (TMBZ), manufactured by KPL) and 3,3 ′, 5,5′-tetramethylbenzidine peroxidase substrate (TMB). A mixture of 50 mL of Peroxidase Substrate (manufactured by KPL) was used. As the protein solution, a protein (POD-goat anti mouse IgG, Biorad) diluted 16,000 times with a phosphate buffer solution (D-PBS, Sigma) was used.
(3) Protein adsorption:
3 mL of the protein solution was dispensed to each of the three glass petri dishes on which the coating layer obtained in (1) was formed, and left at room temperature for 1 hour. As a blank, in a 96-well microplate without any coating, 2 μL of the protein solution was dispensed into 3 wells (2 μL was dispensed per well).
(4) Cleaning of glass petri dish:
A phosphate buffer solution (D-PBS (Dulbecco) containing 0.05% by mass of a surfactant (Tween 20, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), each of the three glass petri dishes subjected to protein adsorption in (3) above. Washed 4 times with 6 mL of phosphate buffered saline (manufactured by Sigma) (use 6 mL for each glass petri dish).
(5) Dispensing of coloring solution:
Dispense 3 mL of the coloring solution into each of the three glass dishes that have been washed in (4) above, and perform a coloring reaction for 7 minutes. Then, add 1.5 mL of 2N sulfuric acid to perform the coloring reaction. Stopped. In the blank, 100 μL of the coloring solution was dispensed into each well of a 96-well microplate (use 100 μL for each well), color development reaction was performed for 7 minutes, and 50 μL of 2N sulfuric acid was added (per well). The color reaction was stopped.
(6) Absorbance measurement and calculation of protein adsorption rate Q:
150 μL of each of the three glass petri dishes to which the color developing solution was dispensed in (5) above was taken and transferred to each of the 3 wells of a 96-well microplate. Absorbance was measured. Here, the average absorbance of the blank (N = 3) was A 0. The absorbance of the liquid is moved from the glass petri dish to a 96-well microplate and A 1, the protein adsorption rate Q 1 was determined by the following equation. Three average protein adsorption rate Q 1 obtained was protein adsorption rate Q. The protein adsorption rate Q is preferably 2% or less, particularly preferably 1% or less.
Q 1 = A 1 / {A 0 × (100 / amount of dispensed blank protein solution (μL))} × 100
= A 1 / {A 0 × (100/2 μL)} × 100 [%]

(耐水性)
ガラス基板(25mm×50mm)の表面に感光性組成物をスピンコートし、ホットプレートを用い、100℃で300秒間加熱し、未架橋の場合はそのまま、架橋する場合はその後150℃で30分間加熱して、厚さ3μmの乾燥状態の感光性膜を形成した。感光性膜を形成したガラス基板を、23℃の水に30分間浸漬した。水に浸漬前の感光性膜の膜厚をT、水に30分浸漬後の膜厚をTとし、耐水性Dを以下の式から求めた。膜厚は触針式膜厚計(Bruker社製OM−DEKTAK−XT)を用いて測定した。
D(%)=(T/T)×100
(water resistant)
A photosensitive composition is spin-coated on the surface of a glass substrate (25 mm × 50 mm) and heated at 100 ° C. for 300 seconds using a hot plate. If uncrosslinked, it is left as it is, and then crosslinked at 150 ° C. for 30 minutes. Then, a dry photosensitive film having a thickness of 3 μm was formed. The glass substrate on which the photosensitive film was formed was immersed in water at 23 ° C. for 30 minutes. The film thickness of the photosensitive film before being immersed in water was T 1 , the film thickness after being immersed in water for 30 minutes was T 2 , and the water resistance D was determined from the following equation. The film thickness was measured using a stylus type film thickness meter (OM-DEKTAK-XT manufactured by Bruker).
D (%) = (T 2 / T 1 ) × 100

(水の接触角)
ガラス基板(25mm×50mm)の表面に感光性組成物をスピンコートし、ホットプレートを用い、100℃で300秒間加熱し、その後150℃で30分間加熱して厚さ3μmの乾燥状態の感光性膜を形成した。感光性膜の表面に置いた、約2μLの蒸留水の接触角を、23℃にて、接触角計(協和界面科学社製、DM−701)を用いて測定した。
(Water contact angle)
The photosensitive composition is spin-coated on the surface of a glass substrate (25 mm × 50 mm), heated at 100 ° C. for 300 seconds using a hot plate, and then heated at 150 ° C. for 30 minutes to dry the photosensitive property in a thickness of 3 μm. A film was formed. The contact angle of about 2 μL of distilled water placed on the surface of the photosensitive film was measured at 23 ° C. using a contact angle meter (DM-701, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.).

(マルテンス硬さ)
ガラス基板(25mm×50mm)の表面に感光性組成物をスピンコートし、ホットプレートを用い、100℃で300秒間加熱し、未架橋の場合はそのまま、架橋する場合はその後150℃で30分間加熱して、厚さ3μmの乾燥状態の感光性膜を形成した。感光性膜の表面におけるマルテンス硬さをピコデンター(フィッシャーインストルメンツ社製、HM500)を用いて測定した。
(Martens hardness)
A photosensitive composition is spin-coated on the surface of a glass substrate (25 mm × 50 mm) and heated at 100 ° C. for 300 seconds using a hot plate. If uncrosslinked, it is left as it is, and then crosslinked at 150 ° C. for 30 minutes. Then, a dry photosensitive film having a thickness of 3 μm was formed. The Martens hardness on the surface of the photosensitive film was measured using a picodenter (Fisher Instruments, HM500).

(単量体、重合溶媒及び重合開始剤)
下記の共重合体の製造に用いた単量体、連鎖移動剤、重合溶媒及び重合開始剤は下記のとおりである。
<単量体m1>
C6FMA:3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロオクチルメタクリレート。C6FMAは、特開2004−359616号公報の例1に記載の方法によって得た。
<単量体m2>
EEMA:1−エトキシエチルメタクリレート。EEMAは、国際公開第2017/126570号の[0092]に記載の方法によって得た。
<単量体m3>
PEG9MA:メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(PEG9MA)(日油社製、ブレンマー(登録商標)PME400)。
PEG3MA:エトキシポリエチレングリコールメタクリレート(PEG3MA)(ポリマーサイエンス社製)。
<単量体m4>
GMA:グリシジルメタクリレート(東京化成工業社製)。
<連鎖移動剤>
チオグリセロール(東京化成工業社製)。
<重合用溶媒>
PGMEA:プロピレングリコール1−モノメチルエーテル2−アセテート。
<重合開始剤>
V65:2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(和光純薬工業社製、V−65)。
(Monomer, polymerization solvent and polymerization initiator)
Monomers, chain transfer agents, polymerization solvents and polymerization initiators used for the production of the following copolymers are as follows.
<Monomer m1>
C6FMA: 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridecafluorooctyl methacrylate. C6FMA was obtained by the method described in Example 1 of JP-A No. 2004-359616.
<Monomer m2>
EEMA: 1-ethoxyethyl methacrylate. EEMA was obtained by the method described in [0092] of WO 2017/126570.
<Monomer m3>
PEG9MA: methoxypolyethylene glycol methacrylate (PEG9MA) (manufactured by NOF Corporation, Blemmer (registered trademark) PME400).
PEG3MA: Ethoxypolyethylene glycol methacrylate (PEG3MA) (manufactured by Polymer Science).
<Monomer m4>
GMA: glycidyl methacrylate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.).
<Chain transfer agent>
Thioglycerol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.).
<Solvent for polymerization>
PGMEA: Propylene glycol 1-monomethyl ether 2-acetate.
<Polymerization initiator>
V65: 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, V-65).

(樹脂)
<共重合体A−1>
C6FMAの1.0g、GMAの3.95g、EEMAの2.20g、PEG9MAの1.09g、V65の0.38g、チオグリセロールの0.10gをPGMEAの9.54gに溶解し、窒素雰囲気下で、50℃で24時間撹拌し、さらに70℃で2時間撹拌して、共重合体A−1のPGMEA溶液を得た。
共重合体における各単位の割合(モル%)は、H−NMR(d−Acetone、TMS)の4.4ppm(単量体m1単位)、3.3ppm(単量体m2単位)、5.7ppm(単量体m3単位)、4.1ppm(単量体m4単位)のシグナルから算出した。
また、チオグリセロール由来の末端基のピークに相当する2.5ppmのシグナルから、共重合体A−1が末端基Jを有することが確認できた。
(resin)
<Copolymer A-1>
Dissolve 1.0 g of C6FMA, 3.95 g of GMA, 2.20 g of EEMA, 1.09 g of PEG9MA, 0.38 g of V65, and 0.10 g of thioglycerol in 9.54 g of PGMEA, and under nitrogen atmosphere The mixture was stirred at 50 ° C. for 24 hours, and further stirred at 70 ° C. for 2 hours to obtain a PGMEA solution of copolymer A-1.
The ratio (mol%) of each unit in the copolymer is 4.4 ppm (monomer m1 unit) of 1 H-NMR (d-acetone, TMS), 3.3 ppm (monomer m2 unit), and 5. It calculated from the signal of 7 ppm (monomer m3 unit) and 4.1 ppm (monomer m4 unit).
Moreover, it has confirmed that the copolymer A-1 had the terminal group J from the signal of 2.5 ppm corresponding to the peak of the terminal group derived from thioglycerol.

<共重合体A−2〜A−16、比較例用の共重合体X−1〜X−2>
各単量体の種類及び仕込量を変更した以外は、共重合体A−1を製造した際の手順と同様にして、共重合体A−2〜A−16、及び比較例用の共重合体X−1〜X−2を製造した。共重合体A−2〜A−9、A−14〜A−16、X−1〜X−2における各単位の割合(モル%)は、共重合体A−1のH−NMR(d−Acetone、TMS)の同様のシグナルから算出した。PEG3MAを用いた共重合体A−10〜A−13については、各単量体の仕込比(モル%)を、各単位の割合とした。
表1に、各共重合体の各単位の割合、Mw及びMw/Mnを示す。
<Copolymers A-2 to A-16, Copolymers X-1 to X-2 for Comparative Examples>
The copolymer A-2 to A-16, and the copolymer weight for the comparative example were the same as the procedure for producing the copolymer A-1, except that the type and amount of each monomer were changed. Combined X-1 to X-2 were produced. The ratio (mol%) of each unit in the copolymers A-2 to A-9, A-14 to A-16, and X-1 to X-2 was determined by 1 H-NMR (d -Acetone, TMS). For copolymers A-10 to A-13 using PEG3MA, the charging ratio (mol%) of each monomer was defined as the ratio of each unit.
In Table 1, the ratio of each unit of each copolymer, Mw, and Mw / Mn are shown.

(光酸発生剤)
CPI210S:4−(フェニルチオ)フェニルジフェニルスルホニウムトリス(ヘプタフルオロプロピル)トリフルオロホスフェート(サンアプロ社製、CPI(商品名)−210S、波長365nmにおける吸光係数:98mL・g−1・cm−1)。
(Photoacid generator)
CPI210S: 4- (phenylthio) phenyldiphenylsulfonium tris (heptafluoropropyl) trifluorophosphate (manufactured by San Apro, CPI (trade name) -210S, extinction coefficient at wavelength 365 nm: 98 mL · g −1 · cm −1 ).

(例1)
共重合体A−1のPGMEA溶液の5.0g、CPI210Sの0.2gをガラスバイアル(20mL)に入れ、充分に撹拌し、均一の溶液とした。得られた溶液を孔径0.20μmのPTFEフィルタでろ過して、感光性組成物を得た。
(Example 1)
5.0 g of the PGMEA solution of copolymer A-1 and 0.2 g of CPI210S were placed in a glass vial (20 mL) and stirred thoroughly to obtain a uniform solution. The obtained solution was filtered with a PTFE filter having a pore size of 0.20 μm to obtain a photosensitive composition.

(例2〜18)
共重合体A−1のPGMEA溶液の代わりに、共重合体A−2〜A−16、共重合体X−1〜X−2それぞれのPGMEA溶液を用いた以外は例1と同様にして感光性組成物を得た。
(Examples 2 to 18)
Photosensitization was performed in the same manner as in Example 1 except that the PGMEA solutions of copolymers A-2 to A-16 and copolymers X-1 to X-2 were used instead of the PGMEA solution of copolymer A-1. Sex composition was obtained.

各例の感光性組成物を用いて、解像度及びアスペクト比、水接触角、耐水性、たんぱく質接着性、並びにマルテンス硬さの評価を行った。結果を表2に示す。なお、例14については、共重合体A−14が単位u4を有していないため、マルテンス硬さの評価は行わなかった。   Using the photosensitive composition of each example, the resolution and aspect ratio, water contact angle, water resistance, protein adhesion, and Martens hardness were evaluated. The results are shown in Table 2. In Example 14, since the copolymer A-14 did not have the unit u4, the Martens hardness was not evaluated.

Figure 2019143033
Figure 2019143033

Figure 2019143033
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例1〜16の感光性組成物によれば、アスペクト比が1.2以上の孔を形成できた。   According to the photosensitive compositions of Examples 1 to 16, holes having an aspect ratio of 1.2 or more could be formed.

本発明の感光性組成物は、パターニングされた撥液性膜を有する部材又は装置、例えば、パターニングされた撥液性膜を有するバイオチップ、パターニングされた撥液性バンク材を有する画素形成用基板、パターニングされた撥液性絶縁膜を有するエレクトロウェッティング装置等の製造に有用である。   The photosensitive composition of the present invention is a member or device having a patterned liquid repellent film, for example, a biochip having a patterned liquid repellent film, a pixel forming substrate having a patterned liquid repellent bank material It is useful for manufacturing an electrowetting device or the like having a patterned liquid repellent insulating film.

10 基板、12 感光性膜、14 露光部、16 未露光部、18 撥液性膜、20 マスク、22 光源   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Substrate, 12 Photosensitive film, 14 Exposed part, 16 Unexposed part, 18 Liquid repellent film, 20 Mask, 22 Light source

Claims (10)

含フッ素有機基を有する単位u1と、酸解離性基で保護されたアルカリ可溶性基を有する単位u2と、オキシアルキレン基を有する単位u3とを含む樹脂。   A resin comprising a unit u1 having a fluorine-containing organic group, a unit u2 having an alkali-soluble group protected with an acid-dissociable group, and a unit u3 having an oxyalkylene group. 前記単位u1と前記単位u2と前記単位u3とを含む共重合体Aを含む請求項1に記載の樹脂。   The resin of Claim 1 containing the copolymer A containing the said unit u1, the said unit u2, and the said unit u3. 前記単位u1と前記単位u2とを含む共重合体Bと、前記単位u1と前記単位u3とを含む共重合体Cとを含む請求項1又は2に記載の樹脂。   The resin according to claim 1 or 2, comprising a copolymer B containing the unit u1 and the unit u2, and a copolymer C containing the unit u1 and the unit u3. 環状エーテル基を有する単位u4をさらに含む請求項1〜3のいずれか一項に記載の樹脂。   The resin according to any one of claims 1 to 3, further comprising a unit u4 having a cyclic ether group. 下式1、下式2及び下式3のいずれかで表される末端基を含む請求項1〜4のいずれか一項に記載の樹脂。
−X−C(R)(R)(R) 式1
−X−R 式2
−X−N(R)(R) 式3
ただし、R〜Rはそれぞれ独立に、水酸基、オキソ基もしくはエーテル性酸素原子を有していてもよい炭素数40以下の鎖式炭化水素基、炭素数40以下の環式基、水酸基、ハロゲン原子、アミノ基、又は水素原子であり、R〜Rのうち少なくとも2つは水素原子以外の原子又は基であり、
は炭素数40以下の環式基であり、
及びRはそれぞれ独立に、水酸基、オキソ基もしくはエーテル性酸素原子を有していてもよい炭素数40以下の鎖式炭化水素基、又は炭素数40以下の環式基であり、
〜Xはそれぞれ独立に、単結合、−S−、−S−R−、−R−、−O−R−又は−O−であり、R、R及びRはそれぞれ独立に、炭素数1〜40の直鎖アルキレン基である。
The resin as described in any one of Claims 1-4 containing the terminal group represented by either the following formula 1, the following formula 2, or the following formula 3.
-X 1 -C (R 1) ( R 2) (R 3) Equation 1
-X 2 -R 4 Equation 2
-X 3 -N (R 5) ( R 6) Equation 3
However, R 1 to R 3 are each independently a hydroxyl group, an oxo group or a chain hydrocarbon group having 40 or less carbon atoms which may have an etheric oxygen atom, a cyclic group having 40 or less carbon atoms, a hydroxyl group, A halogen atom, an amino group, or a hydrogen atom, and at least two of R 1 to R 3 are atoms or groups other than a hydrogen atom;
R 4 is a cyclic group having 40 or less carbon atoms,
R 5 and R 6 are each independently a hydroxyl group, an oxo group or a chain hydrocarbon group having 40 or less carbon atoms which may have an etheric oxygen atom, or a cyclic group having 40 or less carbon atoms,
X 1 to X 3 each independently represent a single bond, —S—, —S—R 7 —, —R 8 —, —O—R 9 — or —O—, and R 7 , R 8 and R 9 Are each independently a linear alkylene group having 1 to 40 carbon atoms.
請求項1〜5のいずれか一項に記載の樹脂と、光酸発生剤と、溶剤とを含む感光性組成物。   The photosensitive composition containing resin as described in any one of Claims 1-5, a photo-acid generator, and a solvent. 前記光酸発生剤の波長365nmにおける吸光係数が400mL・g−1・cm−1以下である請求項6に記載の感光性組成物。 The photosensitive composition according to claim 6, wherein the photoacid generator has an extinction coefficient at a wavelength of 365 nm of 400 mL · g −1 · cm −1 or less. 基板の表面に、請求項6又は7に記載の感光性組成物から形成された撥液性膜を有する撥液性膜付き基板。   A substrate with a liquid repellent film having a liquid repellent film formed from the photosensitive composition according to claim 6 on the surface of the substrate. バイオチップ用である請求項8に記載の撥液性膜付き基板。   The substrate with a liquid repellent film according to claim 8, which is used for a biochip. 基板の表面に、請求項6又は7に記載の感光性組成物を塗布し、乾燥して感光性膜を形成し、
前記感光性膜を露光し、
露光された感光性膜を、アルカリ水溶液を用いて現像し、撥液性膜を形成する、撥液性膜付き基板の製造方法。
A photosensitive composition according to claim 6 or 7 is applied to the surface of a substrate and dried to form a photosensitive film,
Exposing the photosensitive film;
The manufacturing method of the board | substrate with a liquid repellent film which develops the exposed photosensitive film | membrane using aqueous alkali solution, and forms a liquid repellent film.
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