JP4921230B2 - Negative resist composition for lift-off and pattern forming method - Google Patents

Negative resist composition for lift-off and pattern forming method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a negative resist composition for lift-off that can achieve both adhesiveness and detachability with a substrate and is excellent in halation preventive performance with less outgas generated from a resist film, and a resist pattern forming method. <P>SOLUTION: The negative resist composition for lift-off contains: 0.5-50 pts.wt. of (B) ethylene-based unsaturated compound; 0.01-30 pts.wt. of (C) silane coupling agents; 0.5-20 pts.wt. of (D) photopolymerization initiator; and 0.01-10 pts.wt. of (E) light absorption agents per 100 pts.wt. of acrylic resin having (A) a polymerizable unsaturated group. A resist pattern forming method that uses the composition is also provided. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、リフトオフ法による金属パターンの形成に適したネガ型レジスト組成物及びそのパターン形成方法に関する。   The present invention relates to a negative resist composition suitable for forming a metal pattern by a lift-off method and a pattern forming method thereof.

従来、基材上に電極等の金属パターンを形成する際には、ドライエッチングやウェットエッチング等のプロセスが利用されている。ウェットエッチングによる金属パターン形成の一般的なプロセスは、金属薄膜を有する基材上にレジスト膜を形成する工程、該レジスト膜へマスクを介しまたは直接に一定のパターンを有する紫外線を照射しその後現像することでレジストパターンを形成する工程、金属薄膜を溶解するエッチング工程、レジスト膜を剥離する工程、からなる。   Conventionally, when a metal pattern such as an electrode is formed on a substrate, a process such as dry etching or wet etching is used. A general process for forming a metal pattern by wet etching is a process of forming a resist film on a substrate having a metal thin film, irradiating the resist film with ultraviolet light having a certain pattern directly through a mask, and then developing the resist film. Thus, the method includes a step of forming a resist pattern, an etching step of dissolving the metal thin film, and a step of peeling the resist film.

しかし、上記プロセスは、加工精度の点や難エッチング性金属パターンを形成する点において問題があり、近年、リフトオフ法による金属パターン形成プロセスが利用されつつある。リフトオフ法とは、例えば、基材上にレジストパターンを形成する工程、該レジストパターンが形成された基材上に金属薄膜を形成する工程、レジストパターンを剥離する工程からなり、エッチング工程を要することなく、基材上に金属パターンを形成することができる。   However, the above process has a problem in terms of processing accuracy and formation of a hard-to-etch metal pattern, and in recent years, a metal pattern formation process by a lift-off method is being used. The lift-off method includes, for example, a step of forming a resist pattern on a substrate, a step of forming a metal thin film on the substrate on which the resist pattern is formed, and a step of peeling the resist pattern, and requires an etching step. And a metal pattern can be formed on the substrate.

リフトオフ法に使用されるレジスト組成物として、例えば、特許文献1には、ベースポリマー、エチレン性不飽和化合物及び光重合開始剤からなるレジスト組成物が開示されている。また、特許文献2には、アルカリ可溶性樹脂、特定の組合せからなる光重合開始剤成分、希釈剤からなるネガ型レジスト組成物が開示されている。しかしながら、これらのレジスト組成物は、基材との密着性、剥離性、レジスト膜から発生するアウトガスの抑制、及びレジスト膜形成基材を透過した照射光がステージで反射してレジストパターン形状を阻害する(ハレーション)といった課題に対しては十分満足するものではない。   As a resist composition used in the lift-off method, for example, Patent Document 1 discloses a resist composition including a base polymer, an ethylenically unsaturated compound, and a photopolymerization initiator. Patent Document 2 discloses a negative resist composition comprising an alkali-soluble resin, a photopolymerization initiator component comprising a specific combination, and a diluent. However, these resist compositions prevent adhesion to the substrate, releasability, suppression of outgas generated from the resist film, and the irradiation light transmitted through the resist film forming substrate is reflected on the stage to inhibit the resist pattern shape. We are not fully satisfied with the problem of doing halation.

特開平11−339574号公報JP 11-339574 A 特開2003−207904号公報JP 2003-207904 A

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光硬化性に優れ、基材との密着性及び剥離性を両立し、レジスト膜から発生するアウトガスが少なく、さらにハレーション防止性能に優れたリフトオフ用ネガ型レジスト組成物を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object thereof is excellent in photocurability, compatible with adhesion and peelability with a substrate, and less outgas generated from a resist film, Furthermore, it is providing the negative resist composition for lift-off excellent in the halation prevention performance.

本発明は、(A)重合性不飽和基を有するアクリル樹脂100重量部に対して、(B)エチレン性不飽和化合物を0.5〜50重量部、(C)シランカップリング剤を0.01〜30重量部、(D)光重合開始剤を0.5〜20重量部、及び(E)400nm以上の波長を吸収する光吸収剤としてモノアゾ系化合物を0.01〜10重量部含有することを特徴とするリフトオフ用ネガ型レジスト組成物に関する。

In the present invention, (A) 0.5 to 50 parts by weight of the ethylenically unsaturated compound and (C) the silane coupling agent are added to 0.1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the acrylic resin having a polymerizable unsaturated group. 01 to 30 parts by weight, (D) 0.5 to 20 parts by weight of a photopolymerization initiator, and (E) 0.01 to 10 parts by weight of a monoazo compound as a light absorber that absorbs a wavelength of 400 nm or more. The present invention relates to a negative resist composition for lift-off.

さらに本発明は、
(1)基材上に前記リフトオフ用ネガ型レジスト組成物を塗布して、所定厚のレジスト膜を形成する工程、
(2)前記レジスト膜に活性エネルギー線を直接もしくはネガマスクを介して照射して、所望のパターン状に硬化させる工程、及び、
(3)所望のパターン状に硬化させたレジスト膜を現像処理して基材上にレジストパターンを形成する工程
を含むレジストパターン形成方法に関する。
Furthermore, the present invention provides
(1) A step of applying a lift-off negative resist composition on a substrate to form a resist film having a predetermined thickness;
(2) A step of irradiating the resist film with an active energy ray directly or through a negative mask and curing the resist film in a desired pattern, and
(3) It is related with the resist pattern formation method including the process of developing the resist film hardened | cured in the desired pattern shape, and forming a resist pattern on a base material.

本発明によれば、重合性不飽和基を有するアクリル樹脂を含有するレジスト組成物にエチレン性不飽和化合物、シランカップリング剤及び光吸収剤を併用することにより、光硬化性に優れ、基材との密着性及び剥離性を両立し、レジスト膜から発生するアウトガスが少なく、さらにハレーション防止能に優れたリフトオフ用ネガ型レジスト組成物を得ることができる。   According to the present invention, a resist composition containing an acrylic resin having a polymerizable unsaturated group is used together with an ethylenically unsaturated compound, a silane coupling agent, and a light absorber, thereby providing excellent photocurability and a base material. Thus, a lift-off negative resist composition having both excellent adhesion and releasability, little outgas generated from the resist film, and excellent antihalation ability can be obtained.

本発明のリフトオフ用ネガ型レジスト組成物は、(A)重合性不飽和基を有するアクリル樹脂100重量部に対して、(B)エチレン性不飽和化合物を0.5〜50重量部、(C)シランカップリング剤を0.01〜30重量部、(D)光重合開始剤を0.5〜20重量部、及び(E)光吸収剤を0.01〜10重量部含有することを特徴とする。   The negative resist composition for lift-off of the present invention comprises (A) 0.5 to 50 parts by weight of (B) an ethylenically unsaturated compound with respect to 100 parts by weight of an acrylic resin having a polymerizable unsaturated group, (C ) 0.01-30 parts by weight of silane coupling agent, (D) 0.5-20 parts by weight of photopolymerization initiator, and (E) 0.01-10 parts by weight of light absorber. And

重合性不飽和基を有するアクリル樹脂(A)は、光重合開始剤(D)の存在下での活性エネルギー線照射により重合性不飽和基が重合反応してアルカリ現像液又は酸現像液等の現像液に対して実質的に不溶ないし難溶となるものであって、照射しない部分は、前記現像液に可溶である。例えば、樹脂中に多くのアニオン性基を有する場合にはアルカリ現像液に可溶であり、多くのカチオン性基を有する場合には酸現像液に可溶であり、樹脂中にイオン性基を有さない場合には有機溶剤に可溶である。   The acrylic resin (A) having a polymerizable unsaturated group is prepared by reacting the polymerizable unsaturated group with an active energy ray in the presence of the photopolymerization initiator (D) to cause an alkali developer or an acid developer. The portion that is substantially insoluble or hardly soluble in the developer and is not irradiated is soluble in the developer. For example, when the resin has many anionic groups, it is soluble in an alkaline developer, and when it has many cationic groups, it is soluble in an acid developer, and the resin contains ionic groups. If not, it is soluble in organic solvents.

上記重合性不飽和基は、光重合開始剤(D)の存在下、活性エネルギー線照射により重合しうる基であり、具体例としては、例えば、(メタ)アクリロイル基〔CH=CR−CO−(式中、Rは、水素原子又はメチル基を示す)〕、シンナモイル基、アリル基、アジド基、シンナミリデン基等が挙げられる。 The polymerizable unsaturated group is a group that can be polymerized by irradiation with active energy rays in the presence of the photopolymerization initiator (D). Specific examples thereof include (meth) acryloyl group [CH 2 ═CR—CO -(Wherein R represents a hydrogen atom or a methyl group)], cinnamoyl group, allyl group, azide group, cinnamylidene group and the like.

上記樹脂(A)における重合性不飽和基の濃度は、樹脂の種類や分子量等に依存して広い範囲にわたって変えることができるが、好ましくは樹脂固形分1kgに対して0.2〜7.0モル、より好ましくは0.7〜4.5モルの濃度で含まれていることが光硬化性確保及びアウトガス抑制の点から適当である。   The concentration of the polymerizable unsaturated group in the resin (A) can be varied over a wide range depending on the type and molecular weight of the resin, but preferably 0.2 to 7.0 with respect to 1 kg of the resin solid content. It is suitable from the point of ensuring photocurability and suppressing outgas that it is contained at a concentration of 0.7 to 4.5 mol, more preferably 0.7 to 4.5 mol.

ここでアウトガスとは、レジスト膜から発生する揮発性ガスのことである。この揮発性ガスの発生量が多いと、金属薄膜を蒸着等により形成する際に、チャンバー内の減圧度の低下や、金属薄膜への不純物の混入が起こり易くなる。その結果、形成される金属薄膜の導電性が低下する恐れがある。   Here, outgas is volatile gas generated from the resist film. When the amount of volatile gas generated is large, when the metal thin film is formed by vapor deposition or the like, the degree of reduced pressure in the chamber is reduced, and impurities are easily mixed into the metal thin film. As a result, the conductivity of the formed metal thin film may be reduced.

また、重合性不飽和基を有するアクリル樹脂(A)は、一般に1,000〜100,000、好ましくは3,000〜80,000の範囲内の数平均分子量を有することができ、そのガラス転移温度(Tg)は−20℃〜100℃が好ましく、特に−10〜90℃の範囲内であればレジスト膜のタック性及び光硬化性確保の点で好ましい。   The acrylic resin (A) having a polymerizable unsaturated group generally has a number average molecular weight in the range of 1,000 to 100,000, preferably 3,000 to 80,000, and its glass transition. The temperature (Tg) is preferably −20 ° C. to 100 ° C., and particularly preferably within the range of −10 to 90 ° C. from the viewpoint of ensuring tackiness and photocurability of the resist film.

ここで、本明細書において、数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(東ソー(株)社製、「HLC8120GPC」)で測定した数平均分子量をポリスチレンの数平均分子量を基準にして換算した値である。カラムは、「TSKgel G−4000H×L」、「TSKgel G−3000H×L」、「TSKgel G−2500H×L」、「TSKgel G−2000H×L」(いずれも東ソー(株)社製、商品名)の4本を用い、移動相;テトラヒドロフラン、測定温度;40℃、流速;1cc/分、検出器;RIの条件で行ったものである。   Here, in this specification, the number average molecular weight is a value obtained by converting the number average molecular weight measured with a gel permeation chromatograph (“HLC8120GPC” manufactured by Tosoh Corporation) based on the number average molecular weight of polystyrene. is there. Columns are “TSKgel G-4000H × L”, “TSKgel G-3000H × L”, “TSKgel G-2500H × L”, “TSKgel G-2000H × L” (both manufactured by Tosoh Corporation, trade names) ), Mobile phase: tetrahydrofuran, measurement temperature: 40 ° C., flow rate: 1 cc / min, detector: RI.

また、本発明において、ガラス転移温度(℃)は、示差走査熱量計「DSC−220U」(セイコーインスツルメント社製)を用いて測定される値である。試料を測定カップにとり、真空吸引して完全に溶剤を除去した後、10℃/分の昇温速度で−20℃〜+200℃の範囲で熱量変化を測定し、低温側の最初のベースラインの変化点をガラス転移温度とする。   In the present invention, the glass transition temperature (° C.) is a value measured using a differential scanning calorimeter “DSC-220U” (manufactured by Seiko Instruments Inc.). Take the sample in a measuring cup, remove the solvent completely by vacuum suction, measure the change in calorie in the range of -20 ° C to + 200 ° C at a rate of temperature increase of 10 ° C / min. The change point is defined as the glass transition temperature.

以下、重合性不飽和基を有するアクリル樹脂(A)の具体例について説明する。   Hereinafter, specific examples of the acrylic resin (A) having a polymerizable unsaturated group will be described.

(A−1)(メタ)アクリロイル基を有するアクリル樹脂:この樹脂は、例えば、高酸価アクリル樹脂にグリシジル基含有不飽和化合物を付加せしめることにより製造することができる。その際使用される高酸価アクリル樹脂は、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸等のα,β−エチレン性不飽和酸を必須成分とし、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、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸のエステル類;スチレン、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド等のその他の重合性不飽和単量体を共重合させることにより得られる。   (A-1) Acrylic resin having a (meth) acryloyl group: This resin can be produced, for example, by adding a glycidyl group-containing unsaturated compound to a high acid value acrylic resin. The high acid value acrylic resin used in that case is, for example, an α, β-ethylenically unsaturated acid such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid and the like as an essential component, methyl (meth) acrylate, Ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, etc. (Meth) acrylic acid esters; obtained by copolymerizing other polymerizable unsaturated monomers such as styrene, (meth) acrylonitrile, (meth) acrylamide and the like.

本明細書において、(メタ)アクリレートとは、「メタクリレート」と「アクリレート」の両方を意味するものとする。   In the present specification, (meth) acrylate means both “methacrylate” and “acrylate”.

α,β−エチレン性不飽和酸は、高酸価アクリル樹脂の酸価が一般に10〜650(mgKOH/g)、好ましくは20〜500(mgKOH/g)の範囲になるような量で使用することができる。また、高酸価アクリル樹脂の数平均分子量及びガラス転移温度(Tg)は、該高酸価アクリル樹脂にグリシジル基含有不飽和化合物が付加されて得られる樹脂が前記した数平均分子量及びTgを有するように適宜調整される。   The α, β-ethylenically unsaturated acid is used in an amount such that the acid value of the high acid value acrylic resin is generally in the range of 10 to 650 (mgKOH / g), preferably 20 to 500 (mgKOH / g). be able to. The number average molecular weight and glass transition temperature (Tg) of the high acid value acrylic resin have the number average molecular weight and Tg described above for the resin obtained by adding a glycidyl group-containing unsaturated compound to the high acid value acrylic resin. Is adjusted as appropriate.

ここで、本明細書において、酸価(mgKOH/g)は、樹脂固形分1gに含まれる酸基の量を水酸化カリウムに換算したときの水酸化カリウムのmg数で表したものである。水酸化カリウムの分子量は56.1とする。   Here, in this specification, the acid value (mgKOH / g) is expressed in mg of potassium hydroxide when the amount of acid groups contained in 1 g of resin solid content is converted into potassium hydroxide. The molecular weight of potassium hydroxide is 56.1.

酸価の測定は、JIS K−5601−2−1(1999)に準拠して行う。試料をトルエン/エタノール=2/1体積比の混合溶剤で溶解し、フェノールフタレインを指示薬として水酸化カリウム溶液で滴定し、下記式により算出する。
酸価(mgKOH/g)=56.1×V×C/m
V:滴定量(ml)、C:滴定液の濃度(mol/l)、m:試料の固形分重量(g)
The acid value is measured according to JIS K-5601-2-1 (1999). A sample is dissolved in a mixed solvent of toluene / ethanol = 2/1 volume ratio, titrated with a potassium hydroxide solution using phenolphthalein as an indicator, and calculated by the following formula.
Acid value (mgKOH / g) = 56.1 × V × C / m
V: titration volume (ml), C: concentration of titrant (mol / l), m: weight of solid content of sample (g)

一方、上記高酸価アクリル樹脂に付加せしめられるグリシジル基含有不飽和化合物としては、具体的には、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート等が挙げられる。   On the other hand, specific examples of the glycidyl group-containing unsaturated compound added to the high acid value acrylic resin include glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate.

前記した高酸価アクリル樹脂とグリシジル基含有不飽和化合物との付加反応は、それ自体既知の方法に従い、例えば、テトラエチルアンモニウムブロマイド等の触媒を用いて80〜120℃で1〜5時間反応させることによって容易に行うことができる。   The addition reaction between the high acid value acrylic resin and the glycidyl group-containing unsaturated compound is carried out according to a method known per se, for example, at 80 to 120 ° C. for 1 to 5 hours using a catalyst such as tetraethylammonium bromide. Can be done easily.

また、(メタ)アクリロイル基を有するアクリル樹脂は、ヒドロキシル基含有重合性不飽和化合物とジイソシアネート化合物との反応物を、ヒドロキシル基含有アクリル樹脂に付加させることによっても製造することができる。   The acrylic resin having a (meth) acryloyl group can also be produced by adding a reaction product of a hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated compound and a diisocyanate compound to a hydroxyl group-containing acrylic resin.

ヒドロキシル基含有重合性不飽和化合物としては、例えば2−ヒドロキシエチルアクリレート、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アクリレート、N−メチロールアクリルアミド等が挙げられ、またジイソシアネート化合物としては、無黄変型のものが好ましく、例えば、イソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等が挙げられる。   Examples of the hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated compound include 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, N-methylol acrylamide and the like, and the diisocyanate compound is non-yellowing type. Are preferable, and examples include isophorone diisocyanate, xylylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and lysine diisocyanate.

上記ヒドロキシル基含有アクリル樹脂は、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等のヒドロキシル基含有重合性不飽和化合物を必須成分とし、必要に応じてヒドロキシル基を有さない(メタ)アクリル酸のエステル類、α、β−エチレン性不飽和酸、その他の重合性不飽和単量体を共重合させることにより得ることができる。   The hydroxyl group-containing acrylic resin has a hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated compound such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and 2-hydroxypropyl (meth) acrylate as an essential component, and does not have a hydroxyl group as necessary. It can be obtained by copolymerizing esters of (meth) acrylic acid, α, β-ethylenically unsaturated acid, and other polymerizable unsaturated monomers.

(A−2)シンナモイル基を有するアクリル樹脂:この樹脂は、例えば、ヒドロキシル基含有アクリル樹脂と置換もしくは未置換のケイ皮酸のハライドとを、塩基の存在下、例えば、ピリジン溶液中で反応せしめることにより製造することができる。その際使用されるヒドロキシル基含有アクリル樹脂は、前(A−1)項で述べたヒドロキシル基含有アクリル樹脂と同様のものを使用することができる。   (A-2) Acrylic resin having a cinnamoyl group: This resin reacts, for example, a hydroxyl group-containing acrylic resin and a substituted or unsubstituted cinnamic acid halide in the presence of a base, for example, in a pyridine solution. Can be manufactured. The hydroxyl group-containing acrylic resin used at that time can be the same as the hydroxyl group-containing acrylic resin described in the section (A-1).

また、置換もしくは未置換のケイ皮酸ハライドは、一般に上記ヒドロキシル基含有アクリル樹脂100重量部当り6〜180重量部、好ましくは30〜140重量部の範囲内になるような量で使用することができる。   The substituted or unsubstituted cinnamic acid halide is generally used in an amount of 6 to 180 parts by weight, preferably 30 to 140 parts by weight per 100 parts by weight of the hydroxyl group-containing acrylic resin. it can.

使用しうる置換もしくは未置換のケイ皮酸ハライドとしては、ベンゼン環上にニトロ基、低級アルコキシ基等から選ばれる置換基を1〜3個有していてもよいケイ皮酸ハライドが包含され、より具体的には、ケイ皮酸クロライド、p−ニトロケイ皮酸クロライド、p−メトキシケイ皮酸クロライド、p−エトキシケイ皮酸クロライド等が挙げられる。   Examples of the substituted or unsubstituted cinnamic acid halide that can be used include cinnamic acid halides that may have 1 to 3 substituents selected from a nitro group, a lower alkoxy group, and the like on the benzene ring, More specifically, cinnamic acid chloride, p-nitrocinnamic acid chloride, p-methoxycinnamic acid chloride, p-ethoxycinnamic acid chloride and the like can be mentioned.

(A−3)アリル基を有するアクリル樹脂:この樹脂は、例えば、前(A−1)項で用いた高酸価アクリル樹脂に、アリルグリシジルエーテルを付加せしめるか又は、前(A−1)項で述べたヒドロキシル基含有アクリル樹脂に、(メタ)アリルアルコールと前(A−1)項で述べたジイソシアネート化合物との反応物を付加させることによって製造することができる。   (A-3) Acrylic resin having an allyl group: For example, this resin can be obtained by adding allyl glycidyl ether to the high acid value acrylic resin used in the previous (A-1) item, or (A-1) The hydroxyl group-containing acrylic resin described in the section can be produced by adding a reaction product of (meth) allyl alcohol and the diisocyanate compound described in the previous section (A-1).

前記した高酸価アクリル樹脂とアリルグリシジルエーテルとの付加反応は、前(A−1)項に記載した高酸価アクリル樹脂とグリシジル基含有(メタ)アクリル酸エステルとの反応と同様にして行うことができる。   The addition reaction between the high acid value acrylic resin and allyl glycidyl ether is performed in the same manner as the reaction between the high acid value acrylic resin and the glycidyl group-containing (meth) acrylic acid ester described in the previous section (A-1). be able to.

また、本発明のレジスト組成物において、重合性不飽和基を有するアクリル樹脂(A)は、カルボキシル基等の酸基を有するアニオン性樹脂、アミノ基等のカチオン性基を有するカチオン性樹脂、イオン性基を有さない樹脂のいずれであってもよい。   In the resist composition of the present invention, the acrylic resin (A) having a polymerizable unsaturated group is an anionic resin having an acid group such as a carboxyl group, a cationic resin having a cationic group such as an amino group, or an ion. Any of resins having no functional group may be used.

前記イオン性基を有さない樹脂としては、例えば前記(A−1)、(A−2)、(A−3)において、高酸価アクリル樹脂に重合性不飽和基を導入する際にアクリル樹脂中の酸基のすべてに実質的に反応させて酸基を消失させること等によって得ることができる。   As the resin having no ionic group, for example, in (A-1), (A-2), and (A-3), an acrylic resin is introduced when a polymerizable unsaturated group is introduced into a high acid value acrylic resin. It can be obtained by reacting substantially all of the acid groups in the resin to eliminate the acid groups.

本発明では、重合性不飽和基を有するアクリル樹脂(A)として、(A−1)〜(A−3)の樹脂を単独で又は2種以上組合せて使用することができる。   In this invention, the resin of (A-1)-(A-3) can be used individually or in combination of 2 or more types as an acrylic resin (A) which has a polymerizable unsaturated group.

エチレン性不飽和化合物(B)は、その化学構造中にエチレン性不飽和二重結合を少なくとも1個以上含有する化合物で、活性エネルギー線照射により重合することで、照射部分の現像液に対する不溶化等をもたらす機能を有するような化合物が挙げられる。   The ethylenically unsaturated compound (B) is a compound containing at least one ethylenically unsaturated double bond in its chemical structure, and is polymerized by irradiation with active energy rays to insolubilize the irradiated portion with respect to the developer. And a compound having a function of bringing about.

1官能のエチレン性不飽和化合物としては、例えば、一価アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル化物等が挙げられる。具体的には、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(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、t−ブチル(メタ)アクリレート、ネオペンチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Examples of the monofunctional ethylenically unsaturated compound include esterified products of monohydric alcohol and (meth) acrylic acid. Specifically, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (Meth) acrylate, neopentyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate Etc.

2官能以上の多官能エチレン性不飽和化合物としては、例えば、多価アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル化物等が挙げられる。具体的には、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAエチレンオキサイド変性ジ(メタ)アクリレート、ポリエステルジ(メタ)アクリレート、ウレタンジ(メタ)アクリレート等のジ(メタ)アクリレート化合物;グリセリントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンプロピレンオキサイド変性トリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキサイド変性トリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート等のトリ(メタ)アクリレート化合物;ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート等のテトラ(メタ)アクリレート化合物;その他、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。これらのエチレン性不飽和化合物は、単独で又は2種以上組合せて使用することができる。   Examples of the bifunctional or higher polyfunctional ethylenically unsaturated compound include an esterified product of a polyhydric alcohol and (meth) acrylic acid. Specifically, for example, ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, 1,3-butylene glycol di (meth) Acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, glycerin di (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, Neopentyl glycol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, bisphenol A ethylene oxide modified di (meth) acrylate, polyester di (meth) acrylate, urethane Di (meth) acrylate compounds such as (meth) acrylate; glycerin tri (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolpropane propylene oxide modified tri (meth) acrylate, trimethylolpropane ethylene oxide modified tri (meth) ) Acrylates, tri (meth) acrylate compounds such as pentaerythritol tri (meth) acrylate; tetra (meth) acrylate compounds such as pentaerythritol tetra (meth) acrylate; other dipentaerythritol penta (meth) acrylates, dipentaerythritol hexa Examples include (meth) acrylate. These ethylenically unsaturated compounds can be used alone or in combination of two or more.

エチレン性不飽和化合物(B)は、光硬化性確保及びアウトガス抑制の点から、2官能以上の多官能エチレン性不飽和化合物であることが好ましい。   The ethylenically unsaturated compound (B) is preferably a bifunctional or higher polyfunctional ethylenically unsaturated compound from the viewpoint of ensuring photocurability and suppressing outgas.

エチレン性不飽和化合物(B)の含有量は、重合性不飽和基を有するアクリル樹脂(A)100重量部に対して、0.5〜50重量部の範囲である。好ましくは1〜40重量部の範囲である。この範囲の下限値は、光硬化性確保の点で意義があり、上限値はレジスト膜のタック性やアウトガス抑制の点で意義がある。   Content of an ethylenically unsaturated compound (B) is the range of 0.5-50 weight part with respect to 100 weight part of acrylic resin (A) which has a polymerizable unsaturated group. Preferably it is the range of 1-40 weight part. The lower limit of this range is significant in terms of ensuring photocurability, and the upper limit is significant in terms of tackiness of the resist film and suppression of outgassing.

シランカップリング剤(C)は、例えば、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)−エチルトリメトキシシラン等のエポキシ基含有シランカップリング剤;N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノ基含有シランカップリング剤;γ−クロロプロピルトリメトキシシラン等のクロロ基含有シランカップリング剤;γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリス(メトキシエトキシ)シラン等のビニル基含有シランカップリング剤等が挙げられる。これらの中でも、ビニル基含有シランカップリング剤を用いることが、基材に対する密着性を保持しつつ剥離液に対する剥離性が優れる点、光硬化性確保の点及びアウトガス抑制の点から好ましい。   Examples of the silane coupling agent (C) include γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, and 2- (3,4-epoxy). Epoxy group-containing silane coupling agents such as cyclohexyl) -ethyltrimethoxysilane; N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane Amino group-containing silane coupling agents such as N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane; γ-chloropropyltrimethoxysilane Chloro group-containing silane coupling agent such as γ- (meth) a Liloyloxypropyltrimethoxysilane, γ- (meth) acryloyloxypropylmethyldimethoxysilane, γ- (meth) acryloyloxypropyltriethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltris (methoxyethoxy) silane, etc. Examples include vinyl group-containing silane coupling agents. Among these, it is preferable to use a vinyl group-containing silane coupling agent from the viewpoint of excellent peelability with respect to the stripping solution while maintaining adhesion to the substrate, securing photocurability, and suppressing outgas.

シランカップリング剤(C)の含有量は、重合性不飽和基を有するアクリル樹脂(A)100重量部に対して0.01〜30重量部の範囲である。好ましくは0.05〜20重量部の範囲、さらに好ましくは0.1〜15重量部の範囲である。これら範囲の下限値は、基材に対する密着性向上の点で意義があり、上限値はアウトガス抑制及び剥離性の点で意義がある。また、含有量が上限値を越える場合、レジスト膜の作成後から活性エネルギー線照射までの時間が長いと、得られるレジストパターンの線幅が太くなったり、照射部と未照射部の境界部のシャープさがなくなるため、好ましくない。   Content of a silane coupling agent (C) is the range of 0.01-30 weight part with respect to 100 weight part of acrylic resin (A) which has a polymerizable unsaturated group. Preferably it is the range of 0.05-20 weight part, More preferably, it is the range of 0.1-15 weight part. The lower limit value of these ranges is significant in terms of improving the adhesion to the substrate, and the upper limit value is significant in terms of outgas suppression and peelability. In addition, when the content exceeds the upper limit, if the time from the creation of the resist film to the irradiation of the active energy ray is long, the line width of the resulting resist pattern becomes thicker or the boundary between the irradiated part and the unirradiated part Since sharpness is lost, it is not preferable.

光重合開始剤(D)は、活性エネルギー線を吸収してラジカルを発生する開始剤であれば特に限定されることなく使用できる。光重合開始剤(D)としては、例えばベンジル、ジアセチル等のα−ジケトン類;ベンゾイン等のアシロイン類;ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル等のアシロインエーテル類;チオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、チオキサントン−4−スルホン酸等のチオキサントン類;ベンゾフェノン、4,4′−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4′−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン等のベンゾフェノン類;ミヒラーケトン類;アセトフェノン、2−(4−トルエンスルホニルオキシ)−2−フェニルアセトフェノン、p−ジメチルアミノアセトフェノン、α,α′−ジメトキシアセトキシベンゾフェノン、2,2′−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、p−メトキシアセトフェノン、2−メチル〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルフォリノ−1−プロパノン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン、α−イソヒドロキシイソブチルフェノン、α,α′−ジクロル−4−フェノキシアセトフェノン、1−ヒドロキシ−1−シクロヘキシルアセトフェノン等のアセトフェノン類;2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ビス(アシル)フォスフィンオキサイド等のアシルフォスフィンオキサイド類;アントラキノン、1,4−ナフトキノン等のキノン類;フェナシルクロライド、トリハロメチルフェニルスルホン、トリス(トリハロメチル)−s−トリアジン等のハロゲン化合物;ジ−t−ブチルパーオキサイド等の過酸化物等が挙げられる。これらは単独で又は2種以上組合せて使用することができる。   The photopolymerization initiator (D) can be used without particular limitation as long as it is an initiator that absorbs active energy rays and generates radicals. Examples of the photopolymerization initiator (D) include α-diketones such as benzyl and diacetyl; acyloins such as benzoin; acyloin ethers such as benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether and benzoin isopropyl ether; thioxanthone, 2, 4 -Thioxanthones such as diethylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, thioxanthone-4-sulfonic acid; Benzophenones such as benzophenone, 4,4'-bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4'-bis (diethylamino) benzophenone; Michler's ketone Acetophenone, 2- (4-toluenesulfonyloxy) -2-phenylacetophenone, p-dimethylaminoacetophenone, α, α'-dimethoxyacetoxybenzophenone, 2,2'-dimethyl Xyl-2-phenylacetophenone, p-methoxyacetophenone, 2-methyl [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-1-propanone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) Acetophenones such as -butan-1-one, α-isohydroxyisobutylphenone, α, α'-dichloro-4-phenoxyacetophenone, 1-hydroxy-1-cyclohexylacetophenone; 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide Acylphosphine oxides such as bis (acyl) phosphine oxide; quinones such as anthraquinone and 1,4-naphthoquinone; phenacyl chloride, trihalomethylphenylsulfone, tris (trihalomethyl) -s-triazine, etc. Androgenic compounds; peroxides such as di -t- butyl peroxide and the like. These can be used alone or in combination of two or more.

上記光重合開始剤(D)の市販品としては、例えば、イルガキュア(IRGACURE)−184、同261、同369、同500、同651、同907、同CGI−1700(チバ スペシャルティ ケミカルズ社製、商品名)、ダロキュア(Darocur)−1173、同1116、同2959、同1664、同4043(メルクジャパン社製、商品名)、カヤキュア(KAYACURE)−DETX、同MBP、同DMBI、同EPA、同OA(日本化薬社製、商品名)、ビキュア(VICURE)−10、同55〔ストウファー社(STAUFFER Co., LTD.)製、商品名〕、トリゴナル(TRIGONAL)P1〔アクゾ社(AKZO Co., LTD.)製、商品名〕、サンドレイ(SANDORAY)1000〔サンドズ社(SANDOZ Co., LTD.)製、商品名〕、ディープ(DEAP)〔アプジョン社(APJOHN Co., LTD.)製、商品名〕、カンタキュア(QUANTACURE)−PDO、同ITX、同EPD〔ウォードブレキンソプ社(WARD BLEKINSOP Co., LTD.)製、商品名〕等を挙げることができる。光重合開始剤(D)としては、光硬化性確保、現像性等の点からアセトフェノン類が好ましい。   Commercially available products of the photopolymerization initiator (D) include, for example, IRGACURE-184, 261, 369, 500, 651, 907, CGI-1700 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals, Inc., product) Name), Darocur-1173, 1116, 2959, 1664, 4064 (manufactured by Merck Japan Ltd., trade name), KAYACURE-DETX, MBP, DMBI, EPA, OA ( Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name), VICURE-10, 55 (made by STAUFFER Co., LTD., Trade name), TRIGONAL P1 [AKZO Co., LTD. .), Product name], SANDORAY 1000 (manufactured by SANDOZ Co., LTD., Product name), Deep (DEAP) (manufactured by APJOHN Co., LTD., Product name) , Kang Cure (QUANTACURE) -PDO, the ITX, the EPD [Ward shake Kin Sopu, Inc. (WARD BLEKINSOP Co., LTD.), Trade name], and the like can be given. As the photopolymerization initiator (D), acetophenones are preferable from the viewpoints of ensuring photocurability and developability.

光重合開始剤(D)の含有量は、重合性不飽和基を有するアクリル樹脂(A)100重量部に対して、0.5〜20重量部の範囲である。好ましくは1〜10重量部の範囲である。この範囲の下限値は、光硬化性確保の点で意義があり、上限値はパターン形成性及びコストの点で意義がある。   Content of a photoinitiator (D) is the range of 0.5-20 weight part with respect to 100 weight part of acrylic resins (A) which have a polymerizable unsaturated group. Preferably it is the range of 1-10 weight part. The lower limit of this range is significant in terms of ensuring photocurability, and the upper limit is significant in terms of pattern formability and cost.

光吸収剤(E)としては、例えば、400nm以上の波長を吸収する光吸収剤が挙げられる。400nm以上の波長を吸収する光吸収剤としては、例えばモノアゾ系化合物等が挙げられる。また、モノアゾ系化合物としては例えば下記一般式(I)で表される化合物等が挙げられる。   As a light absorber (E), the light absorber which absorbs the wavelength of 400 nm or more is mentioned, for example. Examples of the light absorber that absorbs a wavelength of 400 nm or longer include a monoazo compound. Examples of the monoazo compound include compounds represented by the following general formula (I).

Figure 0004921230
(ここで、R1は水素原子、アルキル基、アリール基、シクロアルキル基又はアラルキル基を表し、R2は5個以上の炭素原子を有するアルキル基を表し、R3は水素原子又は1〜6個の炭素原子を有するアルキル基を表し、Bはニトロ基、シアノ基、アルキル基、アルコキシ基、塩素、臭素、フェニル基又はフェノキシ基を有していてもよいベンゼン環を表す。)。
Figure 0004921230
(Wherein R 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a cycloalkyl group or an aralkyl group, R 2 represents an alkyl group having 5 or more carbon atoms, and R 3 represents a hydrogen atom or 1 to 6) Represents an alkyl group having one carbon atom, and B represents a benzene ring optionally having a nitro group, a cyano group, an alkyl group, an alkoxy group, chlorine, bromine, a phenyl group or a phenoxy group.

光吸収剤(E)の具体例としては、ORASOL YELLOW 4GN(チバ スペシャルティ ケミカルズ社製、商品名)、OIL COLORS YELLOW 3G SOLVENT YELLOW 16 (オリエント化学社製、商品名)、OIL COLORS YELLOW GGS SOLVENT YELLOW 56 (同左)、OIL COLORS YELLOW 105(同左)、OIL COLORS YELLOW 129 SOLVENT YELLOW 29 (同左)、NEPTUN YELLOW 075 (BASF社製、商品名)などが挙げられる。   Specific examples of the light absorber (E) include ORASOL YELLOW 4GN (trade name, manufactured by Ciba Specialty Chemicals), OIL COLORS YELLOW 3G SOLVENT YELLOW 16 (trade name, manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.), OIL COLORS YELLOW GLS SOLV GTS SOLG (Same as left), OIL COLORS YELLOW 105 (same as left), OIL COLORS YELLOW 129 SOLVENT YELLOW 29 (same as left), NEPTU YELLOW 075 (trade name, manufactured by BASF) and the like.

光吸収剤(E)としては、レジスト組成物への溶解性及びハレーション防止性能の点から、下記化学式(II)で表される化合物を使用することが好ましい。   As the light absorber (E), it is preferable to use a compound represented by the following chemical formula (II) from the viewpoint of solubility in a resist composition and antihalation performance.

Figure 0004921230
Figure 0004921230

光吸収剤(E)の含有量は、重合性不飽和基を有するアクリル樹脂(A)100重量部に対して、0.01〜10重量部の範囲である。好ましくは0.1〜7重量部の範囲、さらに好ましくは0.8〜7重量部の範囲である。   Content of a light absorber (E) is the range of 0.01-10 weight part with respect to 100 weight part of acrylic resins (A) which have a polymerizable unsaturated group. Preferably it is the range of 0.1-7 weight part, More preferably, it is the range of 0.8-7 weight part.

本発明のレジスト組成物は上記した以外に、飽和樹脂を使用することができる。該飽和樹脂としては、本発明のレジスト組成物の現像液に対する溶解性を調整するために使用することができる。このものとしては、例えば、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂、ビニル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、天然樹脂、合成ゴム、シリコン樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン樹脂等が包含される。これらの樹脂は単独で又は2種以上組合せて使用することができる。   In addition to the above, the resist composition of the present invention can use a saturated resin. As this saturated resin, it can be used in order to adjust the solubility with respect to the developing solution of the resist composition of this invention. This includes, for example, polyester resin, alkyd resin, acrylic resin, vinyl resin, epoxy resin, phenol resin, natural resin, synthetic rubber, silicone resin, fluorine resin, polyurethane resin and the like. These resins can be used alone or in combination of two or more.

また、本発明のレジスト組成物は上記した以外に、光増感剤を使用することもできる。光増感剤としては、例えば、チオキサンテン系、キサンテン系、ケトン系、チオピリリウム塩系、ベーススチリル系、メロシアニン系、3ー置換クマリン系、クマリン系、3.4ー置換クマリン系、シアニン系、アクリジン系、チアジン系、フェノチアジン系、アントラセン系、コロネン系、ベンズアントラセン系、ペリレン系、メロシアニン系、ケトクマリン系、フマリン系、ボレート系等の色素が挙げられる。これらのものは1種もしくは2種以上組み合わせて使用することができる。ボレート系光増感色素としては、例えば、特開平5-241338号公報、特開平7-5685号公報及び特開平7-225474号公報等に記載のものが挙げられる。   In addition to the above, the resist composition of the present invention can also use a photosensitizer. Examples of the photosensitizer include thioxanthene, xanthene, ketone, thiopyrylium salt, base styryl, merocyanine, 3-substituted coumarin, coumarin, 3.4-substituted coumarin, cyanine, Examples include acridine, thiazine, phenothiazine, anthracene, coronene, benzanthracene, perylene, merocyanine, ketocoumarin, fumarine, and borate dyes. These can be used alone or in combination of two or more. Examples of the borate photosensitizing dye include those described in JP-A-5-241338, JP-A-7-5685, JP-A-7-225474, and the like.

また、本発明のレジスト組成物は、必要に応じて有機溶剤、表面調整剤等を含有していてもよい。上記有機溶剤は粘度調整等の目的で使用される。この有機溶剤としては、成分(A)〜(E)を溶解できる有機溶剤であれば特に限定されることなく使用できる。具体的には、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルアミルケトン、エチルイソアミルケトン、ジイソブチルケトン、メチルへキシルケトン等のケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチル、安息香酸メチル、プロピオン酸メチル等のエステル類;テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメトキシエタン等のエーテル類;メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3−メトキシブチルアセテート等のセロソルブ類;エチルアルコール、ベンジルアルコール等のアルコール類;芳香族炭化水素類、脂肪族炭化水素類等が挙げられる。   Moreover, the resist composition of this invention may contain the organic solvent, the surface adjusting agent, etc. as needed. The organic solvent is used for the purpose of adjusting the viscosity. The organic solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the components (A) to (E). Specifically, for example, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, methyl amyl ketone, ethyl isoamyl ketone, diisobutyl ketone, methyl hexyl ketone; ethyl acetate, butyl acetate, methyl benzoate, methyl propionate, etc. Esters such as tetrahydrofuran, dioxane and dimethoxyethane; cellosolves such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve, diethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate and 3-methoxybutyl acetate; alcohols such as ethyl alcohol and benzyl alcohol Aromatic hydrocarbons, aliphatic hydrocarbons and the like.

続いて、本発明のリフトオフ用ネガ型レジスト組成物を用いたレジストパターン形成方法について説明する。   Then, the resist pattern formation method using the negative resist composition for lift-off of this invention is demonstrated.

本発明のレジストパターン形成方法は、
(1)基材上に本発明のリフトオフ用ネガ型レジスト組成物を塗布して、所定厚のレジスト膜を形成する工程、
(2)前記レジスト膜に活性エネルギー線を直接もしくはネガマスクを介して照射して、所望のパターン状に硬化させる工程、及び、
(3)所望のパターン状に硬化させたレジスト膜を現像処理して基材上にレジストパターンを形成する工程を含む。
The resist pattern forming method of the present invention comprises:
(1) A step of applying a lift-off negative resist composition of the present invention on a substrate to form a resist film having a predetermined thickness;
(2) A step of irradiating the resist film with an active energy ray directly or through a negative mask and curing the resist film in a desired pattern, and
(3) A step of developing the resist film cured in a desired pattern to form a resist pattern on the substrate is included.

本発明において、基材表面に被覆されるレジスト膜は、上記レジスト組成物を塗装し、必要に応じて有機溶剤を揮発させた乾燥膜である。また、PETフィルムのようなベースフィルム表面に有機溶剤系のレジスト組成物を塗装・乾燥し、ベースフィルム表面に乾燥レジスト膜を形成してなるドライフィルムを、基材表面と乾燥レジスト膜とが接するように加熱・圧着し、ベースフィルムを乾燥レジスト膜から剥離してレジスト膜を形成することもできる。   In the present invention, the resist film to be coated on the substrate surface is a dry film obtained by coating the resist composition and volatilizing the organic solvent as necessary. In addition, a dry film formed by coating and drying an organic solvent resist composition on the surface of a base film such as a PET film and forming a dry resist film on the surface of the base film is in contact with the substrate surface and the dry resist film. The base film can be peeled off from the dry resist film to form a resist film.

上記で使用する基材は、特に限定されるものではなく、例えば、シリコンウエハーやガラス等を使用することができる。   The base material used above is not particularly limited, and for example, a silicon wafer or glass can be used.

塗装方法は、特に限定されるものではなく、従来公知の方法を使用することができる。具体的には、例えば、ローラー、ロールコーター、スピンコーター、カーテンロールコーター、スリットコーター、スプレー、静電塗装、浸漬塗装、シルク印刷、スピン塗装等により塗装することができる。   The coating method is not particularly limited, and a conventionally known method can be used. Specifically, it can be applied by, for example, a roller, a roll coater, a spin coater, a curtain roll coater, a slit coater, spray, electrostatic coating, dip coating, silk printing, spin coating or the like.

本発明において、照射される活性エネルギー線の光源は、従来から公知の光源を使用することができる。具体的には、例えば、超高圧、高圧、中圧、低圧の水銀灯、ケミカルランプ灯、カーボンアーク灯、キセノン灯、メタルハライド灯、タングステン灯等が挙げられる。   In the present invention, a conventionally known light source can be used as the light source of the active energy ray to be irradiated. Specific examples include ultra-high pressure, high pressure, medium pressure, and low pressure mercury lamps, chemical lamps, carbon arc lamps, xenon lamps, metal halide lamps, tungsten lamps, and the like.

活性エネルギー線としては、特に限定されるものではなく、例えば、紫外線、可視光線、レーザー光(近赤外線、可視光レーザー、紫外線レーザー等)が挙げられる。特に、紫外線が好ましく、i線(波長365nm)、h線(波長405nm)及びg線(波長436nm)の3混線を含むものがさらに好ましい。   The active energy ray is not particularly limited, and examples thereof include ultraviolet light, visible light, and laser light (near infrared light, visible light laser, ultraviolet laser, etc.). In particular, ultraviolet rays are preferable, and those containing three mixed lines of i-line (wavelength 365 nm), h-line (wavelength 405 nm) and g-line (wavelength 436 nm) are more preferable.

活性エネルギー線の照射量は、特に限定されないが、好ましくは100〜10000J/m、さらに好ましくは300〜7000J/mの範囲である。この範囲の下限値は光硬化性確保の点で意義がある。また上限値はパターン形状向上の点で意義がある。 The dose of the active energy ray is not particularly limited, is preferably in the range 100~10000J / m 2, more preferably of 300~7000J / m 2. The lower limit of this range is significant in terms of ensuring photocurability. The upper limit is significant in improving the pattern shape.

レジスト膜の膜厚は0.5〜20μm、好ましくは1〜10μmであり、さらに好ましくは1〜5μmである。これら範囲の下限値はパターン形成性の点で意義があり、上限値はアウトガス抑制の点で意義がある。   The thickness of the resist film is 0.5 to 20 μm, preferably 1 to 10 μm, and more preferably 1 to 5 μm. The lower limit of these ranges is significant in terms of pattern formation, and the upper limit is significant in terms of outgas suppression.

現像処理で使用される現像液としては、例えば、トリエチルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、アンモニア、メタ珪酸ソーダ、メタ珪酸カリ、炭酸ソーダ、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等のアルカリ現像液が挙げられる。
また、酸性現像液としては、例えば、酢酸、蟻酸、ヒドロキシ酢酸等の酸性現像液が挙げられる。現像液の濃度は、通常、0.1〜3重量%、好ましくは0.2〜2重量%の範囲である。現像処理は、通常、20〜50℃の温度で通常20〜120秒間の範囲である。
Examples of the developer used in the development process include alkali developers such as triethylamine, diethanolamine, triethanolamine, ammonia, sodium metasilicate, potassium metasilicate, sodium carbonate, and tetraethylammonium hydroxide.
Examples of the acidic developer include acidic developers such as acetic acid, formic acid, and hydroxyacetic acid. The density | concentration of a developing solution is 0.1 to 3 weight% normally, Preferably it is the range of 0.2 to 2 weight%. The development processing is usually at a temperature of 20 to 50 ° C. and usually in a range of 20 to 120 seconds.

上記工程により、レジストパターンが形成される。   A resist pattern is formed by the above process.

続いて、レジストパターン形成後の金属パターンの形成工程について説明する。   Next, the metal pattern forming process after forming the resist pattern will be described.

金属パターンの形成工程は、レジストパターンを有する基材表面の全面に金属パターン膜を形成する工程、レジストパターンを剥離する工程を含む。   The metal pattern forming step includes a step of forming a metal pattern film on the entire surface of the substrate surface having the resist pattern, and a step of peeling the resist pattern.

該レジストパターンを有する基材表面の全面に、蒸着、スパッタリング等の方法によりアルミニウム、銅、金、ITO、酸化錫、タンタル等の金属膜を形成する。なお、金属膜と基材の密着性を向上させるためにレジストパターンの形成後にUVオゾンアッシングや、酸素プラズマ処理を行ってから前記蒸着等を行うことも可能である。   A metal film made of aluminum, copper, gold, ITO, tin oxide, tantalum or the like is formed on the entire surface of the substrate having the resist pattern by a method such as vapor deposition or sputtering. In addition, in order to improve the adhesion between the metal film and the substrate, it is also possible to perform the above-described deposition or the like after performing UV ozone ashing or oxygen plasma treatment after the resist pattern is formed.

その後レジストパターンは、アルカリ水溶液、有機溶剤等の剥離液を用いて洗い流すことにより剥離される。アルカリ水溶液は、通常、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、トリエタノールアミン、トリエチルアミン等の水溶液を使用することができる。また、有機溶剤としては、例えば、1,1,1−トリクロロエタン、メチルエチルケトン、塩化メチレン等の溶剤を使って照射部を溶解することによって行うことができる。剥離は、上記剥離液に20〜80℃の温度で通常1〜30分間浸漬することにより行われる。   Thereafter, the resist pattern is peeled off by rinsing with a stripping solution such as an alkaline aqueous solution or an organic solvent. As the alkaline aqueous solution, an aqueous solution of sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia, triethanolamine, triethylamine or the like can be usually used. Moreover, as an organic solvent, it can carry out by melt | dissolving an irradiation part using solvents, such as 1,1,1-trichloroethane, methyl ethyl ketone, a methylene chloride, for example. Peeling is usually performed by immersing in the stripping solution at a temperature of 20 to 80 ° C. for usually 1 to 30 minutes.

上記工程により、基材上に金属パターンが形成される。   Through the above process, a metal pattern is formed on the substrate.

以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。尚、「部」及び「%」は、別記しない限り「重量部」及び「重量%」を示す。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. “Part” and “%” indicate “part by weight” and “% by weight” unless otherwise specified.

<合成例1(樹脂1の合成)>
スチレン60部、メチルアクリレート10部、アクリル酸30部及びアゾビスイソブチロニトリル3部からなる混合液を、窒素ガス雰囲気下において120℃に保持したエチレングリコールモノメチルエーテル90部中に3時間を要して滴下した。滴下後、1時間熟成させ、アゾビスジメチルバレロニトリル1部とエチレングリコールモノメチルエーテル10部からなる混合液を1時間要して滴下し、さらに5時間熟成させて高酸価アクリル樹脂(樹脂酸価約230mgKOH/g)溶液を得た。次に、この溶液にグリシジルメタクリレート35部、ハイドロキノン0.13部及びテトラエチルアンモニウムブロマイド0.6部を加えて空気を吹き込みながら110℃で5時間反応させて重合性不飽和基を有するアクリル樹脂(樹脂酸価約70mgKOH/g、重合性不飽和基濃度1.83モル/kg、Tg点45℃、数平均分子量約15,000)溶液(樹脂1)を得た。この樹脂溶液は固形分含有量が約57%であった。
<Synthesis Example 1 (Synthesis of Resin 1)>
It takes 3 hours in 90 parts of ethylene glycol monomethyl ether in which a mixed liquid composed of 60 parts of styrene, 10 parts of methyl acrylate, 30 parts of acrylic acid and 3 parts of azobisisobutyronitrile is maintained at 120 ° C. in a nitrogen gas atmosphere. And then dropped. After dropping, the mixture was aged for 1 hour, and a mixture of 1 part of azobisdimethylvaleronitrile and 10 parts of ethylene glycol monomethyl ether was added dropwise over 1 hour, and further aged for 5 hours to obtain a high acid value acrylic resin (resin acid value). About 230 mg KOH / g) solution was obtained. Next, 35 parts of glycidyl methacrylate, 0.13 part of hydroquinone and 0.6 part of tetraethylammonium bromide are added to this solution and reacted at 110 ° C. for 5 hours while blowing air, and an acrylic resin having a polymerizable unsaturated group (resin A solution (resin 1) having an acid value of about 70 mg KOH / g, a polymerizable unsaturated group concentration of 1.83 mol / kg, a Tg point of 45 ° C., and a number average molecular weight of about 15,000 was obtained. This resin solution had a solid content of about 57%.

<合成例2(樹脂2の合成)>
メチルメタクリレート40部、ブチルアクリレート40部、アクリル酸20部及びアゾビスイソブチロニトリル2部からなる混合液を、窒素ガス雰囲気下において110℃に保持したプロピレングリコールモノメチルエーテル90部中に3時間を要して滴下した。滴下後、1時間熟成させ、アゾビスジメチルバレロニトリル1部及びプロピレングリコールモノメチルエーテル10部からなる混合液を1時間要して滴下し、さらに5時間熟成させて高酸価アクリル樹脂(樹脂酸価約155mgKOH/g)溶液を得た。次に、この溶液にグリシジルメタクリレート24部、ハイドロキノン0.12部及びテトラエチルアンモニウムブロマイド0.6部を加えて空気を吹き込みながら110℃で5時間反応させて重合性不飽和基を有するアクリル樹脂(樹脂酸価約50mgKOH/g、重合性不飽和基濃度1.35モル/kg、Tg点20℃、数平均分子量約20,000)溶液(樹脂2)を得た。この樹脂溶液は固形分含有量が約54%であった。
<Synthesis Example 2 (Synthesis of Resin 2)>
3 hours in 90 parts of propylene glycol monomethyl ether in which a mixed liquid composed of 40 parts of methyl methacrylate, 40 parts of butyl acrylate, 20 parts of acrylic acid and 2 parts of azobisisobutyronitrile was maintained at 110 ° C. in a nitrogen gas atmosphere. In short, it was dripped. After the dropwise addition, the mixture was aged for 1 hour, and a mixture of 1 part of azobisdimethylvaleronitrile and 10 parts of propylene glycol monomethyl ether was added dropwise over 1 hour, and further aged for 5 hours to obtain a high acid value acrylic resin (resin acid value). About 155 mg KOH / g) solution was obtained. Next, 24 parts of glycidyl methacrylate, 0.12 part of hydroquinone and 0.6 part of tetraethylammonium bromide were added to this solution and reacted for 5 hours at 110 ° C. while blowing air, and an acrylic resin having a polymerizable unsaturated group (resin An acid value of about 50 mg KOH / g, a polymerizable unsaturated group concentration of 1.35 mol / kg, a Tg point of 20 ° C., and a number average molecular weight of about 20,000) (resin 2) were obtained. This resin solution had a solid content of about 54%.

<合成例3(樹脂3の合成)>
メチルメタクリレート20部、アクリル酸60部、メタクリル酸20部及びt−ブチルパーオキシオクトエート6部からなる混合液を、窒素ガス雰囲気下において110℃に保持したn−ブチルアルコール90部中に3時間を要して滴下した。滴下後、1時間熟成させ、アゾビスジメチルバレロニトリル1部及びn−ブチルアルコール10部からなる混合液を1時間要して滴下し、さらに5時間熟成させて高酸価アクリル樹脂(樹脂酸価約520mgKOH/g)溶液を得た。次に、この溶液にグリシジルメタクリレート114部、ハイドロキノン0.24部及びテトラエチルアンモニウムブロマイド1.0部を加えて空気を吹き込みながら110℃で5時間反応させて重合性不飽和基を有するアクリル樹脂(樹脂酸価約70mgKOH/g、重合性不飽和基濃度3.75モル/kg、Tg点8℃、数平均分子量約18,000)溶液(樹脂3)を得た。この樹脂溶液は固形分含有量が約68%であった。
<Synthesis Example 3 (Synthesis of Resin 3)>
A mixed solution consisting of 20 parts of methyl methacrylate, 60 parts of acrylic acid, 20 parts of methacrylic acid and 6 parts of t-butyl peroxyoctoate was placed in 90 parts of n-butyl alcohol maintained at 110 ° C. in a nitrogen gas atmosphere for 3 hours. Was added dropwise. After dropping, the mixture was aged for 1 hour, and a mixture of 1 part of azobisdimethylvaleronitrile and 10 parts of n-butyl alcohol was added dropwise over 1 hour, and further aged for 5 hours to obtain a high acid value acrylic resin (resin acid value). About 520 mg KOH / g) solution was obtained. Next, 114 parts of glycidyl methacrylate, 0.24 parts of hydroquinone and 1.0 part of tetraethylammonium bromide were added to this solution and reacted for 5 hours at 110 ° C. while blowing air, and an acrylic resin having a polymerizable unsaturated group (resin A solution (resin 3) having an acid value of about 70 mg KOH / g, a polymerizable unsaturated group concentration of 3.75 mol / kg, a Tg point of 8 ° C., and a number average molecular weight of about 18,000 was obtained. This resin solution had a solid content of about 68%.

<合成例4(樹脂4の合成)>
スチレン50部、n−ブチルアクリレート10部、メチルアクリレート30部、アクリル酸10部及びアゾビスイソブチロニトリル0.5部からなる混合液を窒素ガス雰囲気下において120℃に保持したセロソルブ90部中に3時間を要して滴下した。滴下後、1時間熟成させ、アゾビスジメチルバレロニトリル1部とセロソルブ10部からなる混合液を1時間要して滴下し、さらに2時間熟成させてアクリル樹脂(樹脂酸価約78mgKOH/g、Tg点47℃、数平均分子量約15,000)溶液(樹脂4)を得た。この樹脂溶液は固形分含有量が約50%であった。
<Synthesis Example 4 (Synthesis of Resin 4)>
In 90 parts of cellosolve maintained at 120 ° C. in a nitrogen gas atmosphere with a mixed solution consisting of 50 parts of styrene, 10 parts of n-butyl acrylate, 30 parts of methyl acrylate, 10 parts of acrylic acid and 0.5 part of azobisisobutyronitrile. It was dripped in 3 hours. After dropping, the mixture was aged for 1 hour, and a mixture of 1 part of azobisdimethylvaleronitrile and 10 parts of cellosolve was added dropwise over 1 hour, and further aged for 2 hours to obtain an acrylic resin (resin acid value of about 78 mgKOH / g, Tg). A solution (resin 4) having a point of 47 ° C. and a number average molecular weight of about 15,000 was obtained. This resin solution had a solid content of about 50%.

<実施例1>
合成例1で得た重合性不飽和基を有するアクリル樹脂溶液(樹脂1)175部(固形分量で100部)をメチルアミルケトン330部に溶解させた後、アロニックスM−210(商品名、東亞合成社製、ビスフェノールAエチレンオキサイド変性ジアクリレート)20部、シリコーンKBM−503(商品名、信越化学工業社製、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン)1部、イルガキュア−369(商品名、チバ スペシャルティ ケミカルズ社製、光重合開始剤)5部、NEPTUN YELLOW 075[商品名、BASF社製、化学式(II)で表される光吸収剤]5部を加えて混合し、均一なレジスト組成物を得た。
<Example 1>
After 175 parts (100 parts in solid content) of the acrylic resin solution (resin 1) having a polymerizable unsaturated group obtained in Synthesis Example 1 was dissolved in 330 parts of methyl amyl ketone, Aronix M-210 (trade name, Tojo) 20 parts by synthesizer, bisphenol A ethylene oxide modified diacrylate, 1 part by silicone KBM-503 (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane), Irgacure-369 (trade name, Ciba Specialty) 5 parts of Chemicals, photopolymerization initiator), 5 parts of NEPTU YELLOW 075 [trade name, manufactured by BASF, light absorber represented by chemical formula (II)] are added and mixed to obtain a uniform resist composition. It was.

<実施例2〜10及び比較例1〜6>
レジスト組成物の組成を表1に示す配合組成に従って配合した以外は、実施例1と同様の方法で、実施例2〜10及び比較例1〜6の各レジスト組成物を製造した(表1中の樹脂1〜4の配合量は固形分表示である)。
<Examples 2 to 10 and Comparative Examples 1 to 6>
Each resist composition of Examples 2-10 and Comparative Examples 1-6 was manufactured by the method similar to Example 1 except having mix | blended the composition of the resist composition according to the compounding composition shown in Table 1 (in Table 1). The blending amount of the resins 1 to 4 is a solid content display).

<評価試験>
上記のようにして得たレジスト組成物を、厚さ1.8mm、大きさ100mm×100mmのガラス基材にスピンコーターを用いて塗装し、60℃で1分間乾燥し、乾燥膜厚3μmのレジスト膜を得た。
<Evaluation test>
The resist composition obtained as described above was applied to a glass substrate having a thickness of 1.8 mm and a size of 100 mm × 100 mm using a spin coater, dried at 60 ° C. for 1 minute, and a resist having a dry film thickness of 3 μm. A membrane was obtained.

得られたレジスト膜について、下記の評価試験に供した。試験結果を表1に示した。   The obtained resist film was subjected to the following evaluation test. The test results are shown in Table 1.

Figure 0004921230
(注1)アロニックスM−309:商品名、東亞合成社製、トリメチロールプロパントリアクリレート
(注2)シリコーンKBE−503:商品名、信越化学工業社製、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン
(注3)イルガキュア−907:商品名、チバ スペシャルティ ケミカルズ社製、光重合開始剤
(注4)ORASOL YELLOW 4GN:商品名、チバ スペシャルティ ケミカルズ社製、光吸収剤
Figure 0004921230
(Note 1) Aronix M-309: Trade name, manufactured by Toagosei Co., Ltd., trimethylolpropane triacrylate (Note 2) Silicone KBE-503: Trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., γ-methacryloyloxypropyltriethoxysilane (Note) 3) Irgacure-907: trade name, manufactured by Ciba Specialty Chemicals, photopolymerization initiator (Note 4) ORASOL YELLOW 4GN: trade name, manufactured by Ciba Specialty Chemicals, light absorber

<光硬化性>
上記レジスト膜形成基材に、21段ステップタブレットフィルム(日立化成社製、フォテック21段ステップタブレットフィルム)を通じて、i線(波長365nm)、h線(波長405nm)及びg線(波長436nm)の3混線を含むUVランプ(35気圧)の活性エネルギー線を照射量500J/mで照射を行った。次いで、25℃の0.25重量%炭酸ソーダ水溶液で30秒間現像を行った。
現像後のレジスト膜のステップタブレット感度を表1に示した。ここで、ステップタブレット感度とは、段階的に異なった光透過率を有するフィルム(ここでは21段のステップタブレットフィルム)を用い、光照射、現像させた場合に良好な光硬化性(レジストパターン)を示す最低光透過率の段数を意味する。段数が大きいほどフイルムの光透過率が低くなり、段数が大きいほど良好な光硬化性であることを示す。
<Photocurability>
3 lines of i-line (wavelength 365 nm), h-line (wavelength 405 nm), and g-line (wavelength 436 nm) are passed through a 21-step tablet film (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., Photec 21-step tablet film). An active energy ray of a UV lamp (35 atm) including a mixed line was irradiated at an irradiation amount of 500 J / m 2 . Next, development was carried out with a 0.25 wt% sodium carbonate aqueous solution at 25 ° C. for 30 seconds.
Table 1 shows the step tablet sensitivity of the resist film after development. Here, the step tablet sensitivity is a photocurability (resist pattern) that is excellent when irradiated with light and developed using a film having a light transmittance that varies stepwise (here, a 21-step step tablet film). Means the number of steps of the minimum light transmittance. The larger the step number, the lower the light transmittance of the film, and the larger the step number, the better the photocurability.

<密着性>
上記レジスト膜形成基材に、i線(波長365nm)、h線(波長405nm)及びg線(波長436nm)の3混線を含むUVランプ(35気圧)の活性エネルギー線をライン&スペース(L/S)パターンが30μm/100μmのマスクを介して照射を行った。ここで、活性エネルギー線照射は、各々のレジスト膜についてステップタブレット感度が7段となる照射量で行った。次いで、25℃の0.25重量%炭酸ソーダ水溶液で30秒間現像を行い、レジストパターン形成基材を得た。
得られたレジストパターンについて下記基準により密着性を評価した。
「○」:レジストパターンの剥がれは見られない。
「△」:レジストパターンが一部剥がれている。
「×」:レジストパターンの大部分が剥がれている。
<Adhesion>
An active energy ray of a UV lamp (35 atm) including three mixed lines of i-line (wavelength 365 nm), h-line (wavelength 405 nm), and g-line (wavelength 436 nm) is applied to the resist film forming substrate in a line-and-space (L / S) Irradiation was performed through a mask having a pattern of 30 μm / 100 μm. Here, the irradiation with active energy rays was performed at an irradiation dose at which the step tablet sensitivity was 7 steps for each resist film. Next, development was performed with a 0.25 wt% sodium carbonate aqueous solution at 25 ° C. for 30 seconds to obtain a resist pattern forming substrate.
The resulting resist pattern was evaluated for adhesion according to the following criteria.
“◯”: The resist pattern is not peeled off.
“Δ”: The resist pattern is partially peeled off.
“×”: Most of the resist pattern is peeled off.

<パターン形成性>
上記レジスト膜形成基材を作成後1時間放置した後、照射光が反射しない黒化アルマイト処理アルミニウム製ステージの上に載せ、レジスト膜形成基材に、i線(波長365nm)、h線(波長405nm)及びg線(波長436nm)の3混線を含むUVランプ(35気圧)の活性エネルギー線をライン&スペース(L/S)パターンが30μm/100μmのマスクを介して照射を行った。ここで、活性エネルギー線照射は、各々のレジスト膜についてステップタブレット感度が7段となる照射量で行った。次いで、時間を置かずに25℃の0.25重量%炭酸ソーダ水溶液で30秒間現像を行い、形成されたレジストパターンの形状を観察した。
「◎」:線幅がL/Sとほぼ同じ〜5%太くなる程度、かつ照射部と未照射部との境界部はシャープで、特に良好なレジストパターンが形成できた。
「○」:線幅がL/Sと比較し5〜10%程度太くなるものの、照射部と未照射部との境界部はシャープで、良好なレジストパターンが形成できた。
「×」:線幅がL/Sと比較し10%以上太くなる、若しくは照射部と未照射部との境界部はシャープさが無く、レジストパターンは実用性がなかった。
<Pattern formability>
The resist film-forming substrate is left for 1 hour after being prepared, and then placed on a black alumite-treated aluminum stage where the irradiated light is not reflected. The resist film-forming substrate is coated with i-line (wavelength 365 nm), h-ray (wavelength 405 nm) and active energy rays of a UV lamp (35 atm) including three lines of g-line (wavelength 436 nm) were irradiated through a mask having a line & space (L / S) pattern of 30 μm / 100 μm. Here, the irradiation with active energy rays was performed at an irradiation dose at which the step tablet sensitivity was 7 steps for each resist film. Next, development was performed for 30 seconds with a 0.25 wt% sodium carbonate aqueous solution at 25 ° C. without taking time, and the shape of the formed resist pattern was observed.
“◎”: The line width was about the same as L / S by about 5%, and the boundary between the irradiated part and the unirradiated part was sharp, and a particularly good resist pattern could be formed.
“◯”: Although the line width is about 5 to 10% thicker than L / S, the boundary between the irradiated part and the unirradiated part is sharp, and a good resist pattern can be formed.
“X”: The line width was 10% or more thicker than L / S, or the boundary between the irradiated part and the non-irradiated part was not sharp, and the resist pattern was not practical.

<ハレーション防止性能>
上記レジスト膜形成基材を照射光が反射するアルミニウム製ステージの上に載せ、レジスト膜形成基材に、i線(波長365nm)、h線(波長405nm)及びg線(波長436nm)の3混線を含むUVランプ(35気圧)の活性エネルギー線をライン&スペース(L/S)パターンが30μm/100μmのマスクを介して照射を行った。ここで、活性エネルギー線照射は、各々のレジスト膜についてステップタブレット感度が7段となる照射量で行った。次いで、25℃の0.25重量%炭酸ソーダ水溶液で30秒間現像を行い、形成されたレジストパターンの形状を観察した。なおレジスト膜形成基材作成後、照射・現像までの時間を30分以内として試験を行った。
「◎」:照射部と未照射部との境界部は特にシャープで、特に良好なレジストパターンが形成できた。
「○」:照射部と未照射部との境界部はシャープで、良好なレジストパターンが形成できた。
「×」:照射部と未照射部との境界部はシャープさが無く、レジストパターンは実用性がなかった。
<Anti-halation performance>
The resist film forming substrate is placed on an aluminum stage that reflects irradiated light, and three lines of i-line (wavelength 365 nm), h-ray (wavelength 405 nm), and g-line (wavelength 436 nm) are applied to the resist film-forming substrate. The active energy ray of a UV lamp (35 atm) containing was irradiated through a mask having a line & space (L / S) pattern of 30 μm / 100 μm. Here, the irradiation with active energy rays was performed at an irradiation dose at which the step tablet sensitivity was 7 steps for each resist film. Subsequently, development was performed with a 0.25 wt% sodium carbonate aqueous solution at 25 ° C. for 30 seconds, and the shape of the formed resist pattern was observed. The test was performed with the time from irradiation to development within 30 minutes after creation of the resist film-forming substrate.
“◎”: The boundary portion between the irradiated portion and the non-irradiated portion was particularly sharp, and a particularly good resist pattern could be formed.
“◯”: The boundary between the irradiated part and the non-irradiated part was sharp, and a good resist pattern could be formed.
“X”: The boundary between the irradiated portion and the unirradiated portion was not sharp, and the resist pattern was not practical.

<アウトガス評価>
上記密着性試験と同様にしてレジストパターン形成基材を得た。得られたレジストパターン形成基材について、蒸着により酸化錫からなる金属膜を形成し、その金属膜の導電性からレジスト組成物のアウトガス性能を評価した。導電性の評価は、同じ蒸着条件下で、レジストパターンを形成していないガラス基材上に酸化錫からなる金属膜(リファレンス)を形成し、そのリファレンスと導電性を比較して、下記基準により評価した。
「◎」:リファレンスと同等で導電性良好
「○」:リファレンスよりもわずかに劣るものの導電性良好で実用性あり
「×」:リファレンスよりも劣り導電性不良で実用性なし
<Outgas evaluation>
A resist pattern forming substrate was obtained in the same manner as in the adhesion test. About the obtained resist pattern formation base material, the metal film which consists of a tin oxide was formed by vapor deposition, and the outgas performance of the resist composition was evaluated from the electroconductivity of the metal film. Conductivity is evaluated by forming a metal film (reference) made of tin oxide on a glass substrate on which the resist pattern is not formed under the same vapor deposition conditions. evaluated.
“◎”: Same as reference and good conductivity “◯”: Slightly inferior to reference but good conductivity and practicality “×”: Inferior to reference and poor conductivity and no practicality

<剥離性>
上記密着性試験と同様にしてレジストパターン形成基材を得た。得られたレジストパターン形成基材について、50℃の5.0%水酸化ナトリウム水溶液に浸漬した。レジストパターンが基材より剥離するまでに要した時間を測定し、下記基準により剥離性を評価した。
「○」: 剥離時間≦1分
「△」:1分<剥離時間≦2分
「×」:2分<剥離時間
<Peelability>
A resist pattern forming substrate was obtained in the same manner as in the adhesion test. About the obtained resist pattern formation base material, it immersed in 50 degreeC 5.0% sodium hydroxide aqueous solution. The time required for the resist pattern to peel from the substrate was measured, and the peelability was evaluated according to the following criteria.
“◯”: peeling time ≦ 1 minute “Δ”: 1 minute <peeling time ≦ 2 minutes “×”: 2 minutes <peeling time

Claims (5)

(A)重合性不飽和基を有するアクリル樹脂100重量部に対して、(B)エチレン性不飽和化合物を0.5〜50重量部、(C)シランカップリング剤を0.01〜30重量部、(D)光重合開始剤を0.5〜20重量部、及び(E)400nm以上の波長を吸収する光吸収剤としてモノアゾ系化合物を0.01〜10重量部含有することを特徴とするリフトオフ用ネガ型レジスト組成物。 (A) 0.5 to 50 parts by weight of (B) ethylenically unsaturated compound and (C) 0.01 to 30 parts by weight of silane coupling agent with respect to 100 parts by weight of acrylic resin having a polymerizable unsaturated group Part (D) 0.5 to 20 parts by weight of a photopolymerization initiator, and (E) 0.01 to 10 parts by weight of a monoazo compound as a light absorber that absorbs a wavelength of 400 nm or longer. A negative resist composition for lift-off. エチレン性不飽和化合物(B)が、多官能エチレン性不飽和化合物である請求項1記載のリフトオフ用ネガ型レジスト組成物。 The negative resist composition for lift-off according to claim 1, wherein the ethylenically unsaturated compound (B) is a polyfunctional ethylenically unsaturated compound. シランカップリング剤(C)が、ビニル基含有シランカップリング剤である請求項1又は2記載のリフトオフ用ネガ型レジスト組成物。 The negative resist composition for lift-off according to claim 1 or 2, wherein the silane coupling agent (C) is a vinyl group-containing silane coupling agent. モノアゾ系化合物が、が下記一般式(I)
Figure 0004921230
(ここで、R1は水素原子、アルキル基、アリール基、シクロアルキル基又はアラルキル基を表し、R2は5個以上の炭素原子を有するアルキル基を表し、R3は水素原子又は1〜6個の炭素原子を有するアルキル基を表し、Bはニトロ基、シアノ基、アルキル基、アルコキシ基、塩素、臭素、フェニル基又はフェノキシ基を有していてもよいベンゼン環を表す。)で表される化合物である請求項1ないし3のいずれか1項に記載のリフトオフ用ネガ型レジスト組成物。
The monoazo compound is represented by the following general formula (I)
Figure 0004921230
(Wherein R 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a cycloalkyl group or an aralkyl group, R 2 represents an alkyl group having 5 or more carbon atoms, and R 3 represents a hydrogen atom or 1 to 6) Represents an alkyl group having one carbon atom, and B represents a benzene ring which may have a nitro group, a cyano group, an alkyl group, an alkoxy group, chlorine, bromine, a phenyl group or a phenoxy group. The negative resist composition for liftoff according to any one of claims 1 to 3, wherein the negative resist composition is a compound.
(1)基材上に請求項1〜のいずれか1項に記載のリフトオフ用ネガ型レジスト組成物を塗布して、所定厚のレジスト膜を形成する工程、
(2)前記レジスト膜に活性エネルギー線を直接もしくはネガマスクを介して照射して、所望のパターン状に硬化させる工程、及び、
(3)所望のパターン状に硬化させたレジスト膜を現像処理して基材上にレジストパターンを形成する工程
を含むレジストパターン形成方法。
(1) The process of apply | coating the negative resist composition for lift-off of any one of Claims 1-4 on a base material, and forming a resist film of predetermined thickness,
(2) A step of irradiating the resist film with an active energy ray directly or through a negative mask and curing the resist film in a desired pattern, and
(3) A resist pattern forming method including a step of developing a resist film cured in a desired pattern to form a resist pattern on a substrate.
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