JPH0297948A - 感光性組成物 - Google Patents

感光性組成物

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JPH0297948A
JPH0297948A JP25121788A JP25121788A JPH0297948A JP H0297948 A JPH0297948 A JP H0297948A JP 25121788 A JP25121788 A JP 25121788A JP 25121788 A JP25121788 A JP 25121788A JP H0297948 A JPH0297948 A JP H0297948A
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JP25121788A
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Inventor
Akira Umehara
梅原 明
Toshiaki Aoso
利明 青合
Norimasa Aotani
青谷 能昌
Michiko Sugimoto
杉本 美智子
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野j 本発明は、平版印刷版、多色印刷の校正刷、オーバーヘ
ッドプロジェクタ−用図面、更には半導体素子の集積回
路を製造する際に微細なレジストバクーンを形成するこ
とが可能なポジ形感光性組成物に関する。
「従来の技術」 平版印刷版等の用途において活性光線により可溶化する
、いわゆるボジチプに作用する感光性物質としては、従
来オルトキノンジアジド化合物が知られており、実際平
版印刷版等に広く利用されてきた。このようなオルトキ
ノンジアジド化合物としては、例えば米国特許第2,7
66.118号、同第2,767.092号、同第2.
772゜972号、同第2,859,112号、同第2
゜907.665号、同第3,046,110号、同第
3,046,111号、同第3. 046. 115号
、同第3,046,118号、同第3,046.119
号、同第3,046,120号、同第3,046,12
1号、同第3.046,122号、同第3,046,1
23号、同第3,061.430号、同第3,102,
809号、同第3.106,465号、同第3,635
,709号、同第3,647,443号の各明細書をは
じめ、多数の刊行物に記されている。
これらのオルトキノンジアジド化合物は、活性光線の照
射により分解を起こして5員環のカルボン酸を生じ、ア
ルカリ可溶性となることを利用したものであるが、いず
れも感光性が不十分であるという欠点を有する。これは
、オルトキノンジアジド化合物の場合、光化学的な増感
は困難であり、本質的に量子収率が1を越えないという
ことに由来するものである。また感光波長が固定化され
る為、光源適性に対する許容度が小さい、即ち白燈安全
性付与が困難であり、更にDeep −U V w4域
での吸収が大きい為、低波長光使用によるフォトレジス
トの解像力向上を目的とした用途には適さないという欠
点を有する。
これらに対しオルトキノンジアジド化合物を含む感光性
組成物の感光性を高める方法については、今までいろい
ろと試みられてきたが、現像時の現像許容性を保持した
まま感光性を高めることは非常に困難であった0例えば
、このような試みの例として、特公昭48−12242
号、特開昭52−40125号、米国特許第4,307
.173号などの公報及び明細書に記載された内容を挙
げることができる。
また最近、オルトキノンジアジド化合物を用いずにボジ
チプに作用させる感光性組成物に関して、いくつかの提
案がされている。その1つとして、例えば特公昭56−
2696号の明細書に記載されているオルトニトロカル
ビノールエステル基を有するポリマー化合物が挙げられ
る。しかし、この場合も、オルトキノンジアジドの場合
と同じ理由で感光性が十分とは言えない。
一方、半導体素子、磁気バブルメモリ、集積回路等の電
子部品を製造するためのパターン形成法としては、従来
より、紫外線又は可視光線に感光するフォトレジストを
利用する方法が幅広(実用に供されている。フォトレジ
ストには、光照射により、被照射部が現像液に不溶化す
るネガ形と、反対に可溶化するポジ形とがあるが、ネガ
形はポジ形に比べて感度が良く、湿式エツチングに必要
な基板との接着性および耐薬品性にも優れていることか
ら、近年までフォトレジストの主流を占めていた。しか
し、半導体素子等の高密度化、高集積化に伴ない、パタ
ーンの線幅や間隔が極めて小さくなり、また、基板のエ
ツチングにはドライエンチングが採用されるようになっ
たことから、フォトレジストには、高解像度および高ド
ライエツチング耐性が望まれるようになり、現在ではポ
ジ形フォトレジストが大部分を占めるようになった。
特に、ポジ形フォトレジストの中でも、感度、解像度、
ドライエツチング耐性に優れることから、例えばジェー
・シー・ストリエータ著、コダック・マイクロエレクト
ロニクス・セミナー・プロシーデインゲス・第116頁
(1976年)  (J、C。
5trieter、 Kodak Microelec
tronics ScminorProceeding
s、 116 (1976) )等に挙げられる。アル
カリ可溶性のノボラック樹脂をベースにしたアルカリ現
像型のポジ形フォトレジストが現行プロセスの主流とな
っている。
しかしながら、近年電子機器の多機能化、高度化に伴な
い、更に高密度、ならびに高集積化を図るぺ(パターン
の微細化が強く要請されている。
即ち、集積回路の横方向の寸法の縮小に比べてその縦方
向の寸法はあまり縮小されていかないために、レジスト
パターンの幅に対する高さの比は大きくならざるを得な
かった。このため、複雑な段差構造を有するウェハー上
でレジストパターンの寸法変化を押さえていくことは、
パターンの微細化が進むにつれてより困難になってきた
。更に、各種の露光方式においても、最小寸法の縮小に
伴ない問題が生じてきている0例えば、光による集光で
は、基板の段差に基づく反射光の干渉作用が、寸法精度
に大きな影響を与えるようになり、一方電子ビーム露光
においては、電子の後方散乱によって生じる近接効果に
より、微細なレジストパターンの高さと幅の比を大きく
することができなくなった。
これらの多くの問題は多層レジストシステムを用いるこ
とにより解消されることが見出された。
多層レジストシステムについては、ソリッドステート・
テクノロジー、74 (1981)  (SolidS
tate Technology、  74 (198
1) )に既説が掲載されているが、この他にもこのシ
ステムに関する多くの研究が発表されている。−船釣に
多層レジスト法には3層レジスト法と2層レジスト法が
ある、3Nレジスト法は、段差基板上に有機平坦化膜を
塗布し、その上に、無機中間層、レジストを重ね、レジ
ストをパターニングした後、これをマスクとして無機中
間層をドライエツチングし、さらに、無機中間層をマス
クとして有機平坦化膜をO,RIEによりパターニング
する方法である。
この方法は、基本的には、従来からの技術が使用できる
ために、早くから検討が開始されたが、工程が非常に複
雑であるあるいは、有機膜、無機膜、有Ial!!と三
層物性の異なるものが重なるために中間層にクラックや
ピンホールが発生しやすいといったことが問題点になっ
ている。この3層レジスト法に対して、2層レジスト法
では、3Nレジスト法でのレジストと無機中間層の両方
の性質を兼ね備えたレジスト、すなわち酸素プラズマ耐
性のあるレジストを用いるために、クラックやピンホー
ルの発生が抑えられ、また、3層法から2層になるので
工程が筒略化される。しかし、3層レジスト法では、上
層レジストに従来のレジストが使用できるに対して、2
層レジスト法では、新たに酸素プラズマ耐性のあるレジ
ストを開発しなければならないという課題があった。
以上の背景から、2Nレジスト法等の上層レジストとし
て使用できる酸素プラズマ耐性に優れた、高感度、高解
像度のポジ形フォトレジスト、特に、現行プロセスを変
えることなく使用できるアルカリ現像方式のレジストの
開発が望まれていた。
これに対し、従来のオルトキノンジアジド感光物に、ア
ルカリ可溶性を付与したポリシロキサン又はポリシルメ
チレン等のシリコンポリマーを組合せた感光性組成物、
例えば特開昭61−256347号、同62−1591
41号、同62−191849号、同62−22094
9号、同62−229136号、同63−90534号
、同63−91654号、並びに米国特許第47228
81号の各明細書記載の感光性組成物が提示されている
しかしながら、これらのシリコンポリマーは、アルカリ
可溶性の機能付与等の為に製造が著しく困難であり、ま
た経時安定性も必ずしも良好ではなかった。
また更にポリシロキサン/カーボネート等のブロック共
重合体に有効量のオニウム塩を組合せた感光性組成物が
、特開昭62−136638号公輯に提示されている。
しかし、この系は感度を十分に高める為には露光後、加
熱する必要があり、更に有機溶剤系でしか現像できない
という問題点があった。
「発明が解決しようとする問題点」 本発明の目的は、上記問題点が解決された新規なポジ形
感光性組成物を提供することにある。即ち高い感光性を
有し、光源に対する許容度の大きい新規なポジ形感光性
組成物を提供することにある。
本発明の別の目的は、酸素プラズマ耐性に優れた、アル
カリ現像方式によるポジ形感光性組成物を提供すること
にある。
更に本発明の別の目的は、製造が簡便で容易に取得でき
る新規なポジ形感光性組成物を提供することである。
「問題点を解決するための手段」 本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討を加えた結
果、本来はアルカリ可溶性を有さす、経時安定性も優れ
た有機ポリシロキサンのブロック又はグラフト共重合体
が活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物
並びにアルカリ可溶性樹脂と組合せた結果、驚くべきこ
とに未露光時にはアルカリ不溶であるが、露光により後
加熱なしでアルカリ可溶化することを見い出し、本発明
に到達した。
即ち本発明は、 (a)活性光線又は放射線の照射により酸を発生し得る
化合物、(bl直鎖型一次元構造、分枝又はラダー型二
次元構造、及び/又は三次元網状構造の有機ポリシロキ
サン単位とポリカーボネート、ポリアリールエステル、
又はポリアセタール単位の少なくとも1つとを有するブ
ロック共重合体又はグラフト共重体、及び(c)アルカ
リ可溶性ポリマーを含有することを特徴とするポジ形感
光性組成物、を提供するものである。
以下に本発明の成分について詳細に説明する。
〔有機ポリシロキサンとポリカーボネート、ポリアリールエステル、又はポリアセタールのブロック又はグラフト共重合体〕
本発明(b)の有機ポリシロキサンのブロック又はグラ
フト共重合体の有機ポリシロキサン華位は、好ましくは
一般式(1)、(11)、(nl)、(IV)、及び(
V)で示される化合物をそれぞれ単独又は数種類配合し
、加水分解あるいはアルコキシ化した後、縮合させるこ
とにより製造される。
R,−3量 −fX)x              
   (1)(n) ye 式中はR+ =R?%’ R*〜Rtい及びR13〜R
14は同一でも相異していても良く、水素原子、アルキ
ル基、置換アルキル基、了り−ル基、置換アリール基、
アルケニル基、置換アルケニル基、アリル基、シリル基
、置換シリル基、シロキシ基、もしくは置換シロキシ基
を示す、具体的には、アルキル基としては直鎖、分枝ま
たは環状のものであり、好ましくは炭素原子数が約1な
いし約10のものである。具体的には、例えばメチル基
、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オク
チル基、デシル基、イソプロピル基、イソブチル基、t
ert−ブチル基、2−エチルヘキシル基、シクロヘキ
シル基などが含まれる。また、置換アルキル基は、上記
のようなアルキル基に例えば塩素原子のようなハロゲン
原子、例えばメトキシ基のような炭素原子数1〜6個の
アルコキシ基、例えばフェニル基のようなアリール基、
例えばフェノキシ基のようなアリールオキシ基などの置
換したものが含まれ、具体的にはモノクロロメチル基、
ジクロロメチル基、トリクロロメチル基、ブロモメチル
基、2−クロロエチル基、2−ブロモエチル基、2−メ
トキシエチル基、2−エトキシエチル基、フェニルメチ
ル基、ナフチルメチル基、フェノキシメチル基などが挙
げられる。また、アリール基は単環あるいは2環のもの
が好ましく、例えばフェニル基、α−ナフチル基、β−
ナフチル基などが挙げられる。置換アリール基は上記の
ようなアリール基に、例えばメチル基、エチル基などの
炭素原子数1〜6個のアルキル基、例えばメトキシ基、
エトキシ基などの炭素原子数1〜6個のアルコキシ基、
例えば塩素原子などのハロゲン原子、ニトロ基、フェニ
ル基、カルボキシ基、ヒドロキシ基、アミド基、イミド
基、シアノ基などが置換したものが含まれ、具体的には
4−クロロフェニル基、2−クロロフェニル基、4−ブ
ロモフェニル基、4−ニトロフェニル基、4−ヒドロキ
シフェニル基、4−フェニルフェニル基、4−メチルフ
ェニル基、2−メチルフェニル基、4−エチルフェニル
基、4−メトキシフェニル基、2−メトキシフェニル基
、4−エトキシフェニル基、2−カルボキシフェニル基
、4−シアノフェニル基、4−メチル−1−ナフチル基
、4−クロロ−1−ナフチル基、5−ニトロ−1−ナフ
チル基、5−ヒドロキシ−1−ナフチル基、クロロ−2
−ナフチル基、4−ブロモ−2−ナフチル基、5−ヒド
ロキシ−2−ナフチル基などがあげられる。
アルケニル基は例えばビニル基であり、置換アルケニル
基は、ビニル基に例えばメチル基のようなアルキル基、
例えばフェニル基のようなアリール基などの置換したも
のが含まれ、具体的には1−メチルビニル基、2−メチ
ルビニル基、1.2−ジメチルビニル基、2−フェニル
ビニルL2−(p−メチルフェニル)ビニル基、2− 
(p−メトキシフェニル)ビニル基、2− (p−クロ
ロフェニル)ビニル基、2−(0−クロロフェニル)ビ
ニル基などが挙げられる。
シリル基、置換シリル基としては、例えばトリアルキル
シリル基、トリアリールシリル基などのようなアルキル
、アリール置換シリル基であり、こようなアルキル、ア
リール基としては上記に示したものが挙げられる。また
、シロキシ基もしくは置換シロキシ基である場合には、
下記に示すように、これらの基が隣接する構造単位のシ
ロキシ基もしくは置換シロキシ基と結合した構造、また
は、他の分子中のシロキシ基もしくは置換シロキシ基と
結合した構造などの二次元もしくは三次元的構造のもの
であってもよい。
R,、R1!、及びRI5は同一でも相異していても良
く、単結合、二価のアルキレン、置換アルキレン、アリ
ーレン、又は置換アリーレン基を示す。
具体的にはアルキレン基としては、直鎖、分枝、環状の
もの、より好ましくは直鎖のものであり、好ましくは炭
素原子数が1〜10個のものであって、例えばメチレン
、エチレン、ブチレン、オクチレンなどの各基が含まれ
る。置換アルキレン基は、上記アルキレン基に、例えば
塩素原子のようなハロゲン原子、炭素子原子数1〜6個
のアルコキシ基、炭素原子数6〜10個のアリーロキシ
基などが置換されたものである。アリーレン基は、好ま
しくは単環および2環のものであって、例えばフェニレ
ン基、ナフチレン基などが含まれる。
また、置換アリーレン基は、上記のようなアリーレン基
に、例えばメチル基、エチル基などの炭素原子数1〜6
個のアルキル基、例えばメトキシ基、エトキシ基などの
炭素原子数1〜6個のアルコキシ基、例えば塩素原子な
どのハロゲン原子などが置換したものが含まれる。
具体的にはクロロフェニレン基、ブロモフェニレン基、
ニトロフェニレン基、フェニルフェニレン基、メチルフ
ェニレン基、エチルフェニレン基、メトキシフェニレン
基、エトキシフェニレン基、シアノフェニレン基、メチ
ルナフチレン基、クロロナフチレン基、ブロモナフチレ
ン基、ニトロナフチレン基などがあげられる。 Xは加
水分解可能な基であり、好ましくは塩素原子、臭素原子
などのハロゲン原子、メトキシ基、エトキシ基、プロポ
キシ基などのような炭素原子数1〜10個のアルコキシ
基、フェノキシ基などのような炭素原子数6〜IO個の
アリーロキシ基、アセトキシ基などのような炭素原子数
1〜10個のカルボキシル基、メチルアルドキシムなど
のような炭素原子数1〜6個のオキシム基、更には、ア
ミド基、ウレイド基、アミノ基などが含まれる。 本発
明偽)の有機ポリシロキサン単位は、例えば具体的には
、以下に示す繰り返し単位の一種または数種から成る構
造で表わされる。
R□ +Si −0+ (Vl) R。
Rり R13 l4 RI:1 RI3 R+a RI RI3 I4 s K↑ ra 式中R0〜RI9、Rx+〜R0、及びRtll”−R
1゜は同一でも相異していても良く、上記R7〜R1、
R9−R1いR11〜RI4で示した基であり、R8゜
、R1’?、及びR1゜は同一でも相異していても良く
、上記Rs 、R+□、RI5で示した基を表わす。
一方本発明中)の有機ポリシロキサンのブロック又はグ
ラフト共重合体のポリカーボネート、ポリアリールエス
テル、又はポリアセタール単位は、好ましくは以下の一
般式で示される繰り返し単位の一種又は数種からなる構
造で表わされる。
+Rs −0−CO+、l         (A)+
Ar−0−C−)<、−じ−IJ f *    L 
Ij )R1 ここで式中のRア、R1、及びR8は一般弐N) 〜(
V)で示したRt、Rx、及びR1と同義である。Ar
は二価のアリーレン、又は置換アリーレン基であり、好
ましくは単環及び2環のものであって、例えばフェニレ
ン基、ナフチレン基、などが含まれる。また置換アリー
レン基は、上記のような了り−レン基に、例えばメチル
基、エチル基などの炭素原子数1〜6個のアルキル基、
例えばメトキシ基、エトキシ基などの炭素原子数1〜6
個のアルコキシ基、例えば塩素原子などのハロゲン原子
などが置換したものが含まれる。
本発明(blの有機ポリシロキサンのブロック又はグラ
フト共重合体は上記で示した有機ポリシロキサン単位と
ポリカーボネート、ポリアリールエステル、又はポリア
セタール単位を縮合、又はグラフト化することにより製
造できる0例えば、米国特許第2999845号、同第
3189662号公報、H,A、Vaughn著J、P
olym、Sci、Part B 7 、第569頁(
1969年) J、S、R4ff1eら著Rub。
Chem、Tech、第53S1第1160頁(198
0年)、J、S、R1ff1eら著J、Macro鰯o
1.SCI−Chew、第A15巻、第967頁(19
81年〕、更にW、No1l著’Chemistry 
and Technology of Silicon
es(AcademicPress)″P、378記載
の方法などにより製造される。また一部市版品として入
手することもできるものもある。
以下に本発明Ql+で使用される有機ポリシロキサンの
ブロック又はグラフト共重合体を例示する。
珂ぜ 1IIPl +′ CI。
CH。
CI!。
C11゜ C1l。
1lff CH。
−c−cII−o÷9 化合物例中、p、m、n及びWは、1以上の整数を示す
0本発明(b)の有機ポリシロキサンのブロック又はグ
ラフト共重合体の分子量は縮合条件を変えることで任意
に変化させることができるが、好ましい分子量としては
、重量平均で500以上、更に好ましくは1,000〜
500,000である。また有機ポリシロキサンのブロ
ック又はグラフト共重合体中の有機ポリシロキサン単位
の好ましい含量は5〜95−t%、更に好ましくは20
〜80wL%である。
なお感光性組成物中の好ましい添加量は感光性組成物全
固型分に対し、10〜90wt%、更に好ましくは20
〜70wt%の範囲である。
〔活性光線又は放射線の照射により酸を発生する化合物〕
本発明の(a)における活性光線又は放射線の照射によ
り酸を発生し得る化合物としては、多くの公知化合物及
び混合物、例えば、ジアゾニウム、ホスホニウム、スル
ホニウム、及びヨードニウムのBF、−1A s F 
h\PF、−1SbF&−1SiFiC104−などの
塩、有機ハロゲン化合物、及び有機金属/有機ハロゲン
化合物組合せ物が適当である。もちろん、米国特許第3
,779.778号、西ドイツ国特許第2,610,8
42号及び欧州特許第126712号の明細書中に記載
された光分解により酸を発生させる化合物も本発明の組
成物として適する。更に適当な染料と組合せて露光の際
、未露光部と露光物の間に可視的コントラストを与える
ことを目的とした化合物、例えば特開昭55−7774
2号、同57−163234号の公報に記載された化合
物も本発明の組成物として使用することができる。
上記光又は放射線分解により酸を発生し得る化合物の中
で、代表的なものについて以下に説明する。
(1)トリへロメチル基が置換した下記の一般式<XX
 I )で表わされるオキサジアゾール誘導体又は一般
式(双■)で表わされるS−)リアジン誘導体 (双l−3) (yxI−4) ここで式中、 R□は置換もしくは無置換のアリ ール、 アルケニル基、 RltはR31、 Ys 又は、 (双■−5) 置換もしくは無置換のアルキル基を示す。
Yは塩 素原子又は臭素原子を示す。
具体的には以下に示すものが挙げられる。
(双■−6) (XKI−7) (双l−8) (Xx■ l)  −N −N  −N (2)下記の一般式(XXlff) ラム塩又は一般式(双■) ラム塩 で表わされるヨード二 で表わされるスルホニ (双■−8) (Xxn−9) ここで式中A rl 、A rzは同一でも相異してい
てもよく、置換又は無置換の芳香族基を示す。
好ましい置換基としては、アルキル、ハロアルキル、シ
クロアルキル、アリール、アルコキシ、ニトロ、カルボ
ニル、アルコキシカルボニル、とドロキシ、メルカプト
基及びハロゲン原子であり、更に好ましくは炭素数1〜
8個のアルキル、炭素数1〜8個のアルコキシ、ニトロ
基及び塩素原子である。R33、R1いR3%は同一で
も相異していてもよく、置換又は無置換のアルキル基、
芳香族基を示す、好ましくは炭素数6〜14個のアリー
ル基、炭素数1〜8個のアルキル基及びそれらの置換誘
導体である。好ましい置換基としては、了り−ル基に対
しては炭素数1〜8個のアルコキシ、炭素数1〜8個の
アルキル、ニトロ、カルボニル、ヒドロキシ基及びハロ
ゲン原子であり、アルキル基に対しては炭素数1〜8個
のアルコキシ、カルボニル、アルコキシカルボニル基で
ある。Z−はBF4−1P F4\A s Fa−1S
bF、−1C1O4−1CFゴS Os−を示す、また
R3ff、Rs4、R3sのうちの2つ及びA r 1
 s A rzはそれぞれ単結合又は置換基を介して結
合してもよい。
一般式(双■)で示される化合物としては、例えば特開
昭50−158680号公報、特開昭51−10071
6号公報、及び特公昭52−14277号公報記載の化
合物が挙げられる。具体的には次に示す化合物が含まれ
る。
(双■−2) (yxl−3) (双■−4) (Xi(Ill (XX]I[ (XI(1−1) (X)(Iff−7) (Xi(III −8) (双■−9) (XXIff−1 (yxI[l−11) (双nu−17) (Xxl (双■ (双■ (双II[−12) (Xxm−13) (双lll−15) (双DI−16) 一般式 %式%() で示される化合物としては、例 えは悴開昭51−56885号公報、特公昭52−14
278号公報、米国特許第4゜ 442゜ 97号、西独特許第2゜ 904゜ 626号の各明 細書中に記載の化合物が挙げられる。
具体的には 次に示す化合物が含まれる。
(双■−1) (XXIV−2) (XxIV−3) (双■−4) (XxIV−5) (双■−6) (双■−7) (XxIV−8) (双■−9) (双IV−1 (双rV−15) (双IV−16) (双IV−17) (Xl(IV−10) (XKIV−11) (双■−1 (双■ (双IV−18) OXTV−19) (双IV−20) (Xi(IV−21) ○ (双■ (XxrV−23) (XKIV−28) (XXIV−24) (XKrV−29) 01XIV−25) (X)(■−26) (Xi(IV−27) 一般式(XKI[)、(XKIV)で示される上記化合
物は公知であり、例えばJ、−0Knapczykら著
、J。
As、 Chew、 Soc、、第91!、第145頁
(1969年) 、A、L、 Maycockら著、J
、 Org、 Chelll、、第35S、第2532
頁(1970年) 、 [4,[;oethalsら著
、Bull、 Soc、 Chem、Be1g、+第7
3巻、第546頁(1964年) 、H,M、 Lei
cester著、J、Am。
Chem、Soc、 *第51巻、第3587頁(19
29年)、J、V、Cr1ve11oら著、J、Pol
yw+、Sci、Po1ys、Chem、Ed、 。
第18巻、第2677頁(1980年)、米国特許第2
.807.648号及び同第4.247゜473号明細
書、F、M、Beringerら著、J、Ae+、Ch
e+w。
Soc、 *第75巻、第2705頁(1953年)、
特開昭53−101,331号公報などに示された手順
により製造することができる。
(3)下記の一般式(XXV)で表わされるジスルホン
誘導体又は一般式(X[)で表わされるイミドスルホネ
ート誘導体 Ar3  Sow  Sow  Ara    (XK
V)(XKV−2) 0fXV−3) (双v−4) ここで式中、Ar1 、Ar4は同一でも相異していて
もよ(、W換又は無置換のアリール基を示す、R1,は
置換又は無置換のアルキル、アリール基を示す、Aは置
換又は無置換のアルキレン、アルケニレン、アリーレン
基を示す。
具体的には以下に示す化合物が挙げられる。
(XxV−1) (双v−5) 0iXV−6) (双V−7) (XxV (双■−1) (XxVI−6) (XxV[−7) (XxVI (双■−9) (Xl(Vl−2) (X)(VT −3) (双■−4) (XxVT−5) (双Vl−10) (双VI−11) (双Vl−1 下記の一般式 で表わされるジアゾニ ラム塩 r5 −N、”Z− (双■) ここで式中Ars は置換又は無置換の芳香族基 を示す。
は有機スルホン酸アニオン、 有機硫 酸アニオン、 有機カルボン酸アニオン、 又はBF。
PFh−1AsF&−1SbF&−1CIOs−を示す
(Xx■−6) 具体的には次に示すものが挙げられる。
(Xl(■−1) (双■−7) (Xx■−2) (双■−8) (′xx■−3) 0X■−9) (Xx■−4) (双■−1 (Xx■ (XX■−11) (双■−15) 0iX■−1 (Xi(■−1 (X)(■−13) (yx■−1 (Xi(■−19) UL;*H*” (双■−20) 0el(■−21) (双■−22) (双■−23) (双■−24) (双■−30) 01X■−31) (双■−32) (双■−33) (双■−34) (X)(■−25) (双■−26) 01X■−27) (Xl(■−28) (双■−29) これらの光又は放射線照射により酸を発生し得る化合物
の添加量は、全組成物の固形分に対し、0.001〜4
0wt%、好ましくは0.1〜20wt%の範囲で使用
される。
〔アルカリ可溶性ポリマー〕
本発明(c1に使用されるアルカリ可溶性ポリマーは、
好ましくはフェノール性水酸基、カルボン酸基、スルホ
ン酸基、イミド基、スルホンアミド基、N−スルホニル
アミド基、N−スルホニルウレタン基、活性メチレン基
等のpKa 11以下の酸性水素原子を有するポリマー
である。好適なアルカリ可溶性ポリマーとしては、ノボ
ラック型フェノール樹脂、具体的にはフェノール−ホル
ムアルデヒド樹脂、O−タレゾール−ホルムアルデヒド
樹脂、m−クレゾール−ホルムアルデヒド樹脂、p−ク
レゾール−ホルムアルデヒド樹脂、キシレノール−ホル
ムアルデヒド樹脂、またこれらの共縮合物などがある。
更に上記のようなフェノール樹脂ト共に、【−ブチルフ
ェノールホルムアルデヒド樹脂のような炭素数3〜8の
アルキル基で置換されたフェノールまたはクレゾールと
ホルムアルデヒドとの縮合物とを併用してもよい。
またN−(4−ヒドロキシフェニル)メタクリルアミド
のようなフェノール性ヒドロキシ基含有七ツマ−を共重
合成分とするポリマー、p−ヒドロキシスチレン、0−
ヒドロキシスチレン、m−イソプロペニルフェノール、
p−イソプロペニルフェノール等の単独又は共重合のポ
リマー、更にまたこれらのポリマーの部分エーテル化、
部分エステル化したポリマーも使用できる。
更にアクリル酸、メタクリル酸等のカルボキシル基含有
上ツマ−を共重合成分とするポリマー特開昭61−26
7042号公報記載のカルボキシル基含有ポリビニルア
セタール樹脂、特開昭63−124047号公報記載の
カルボキシル基含有ポリウレタン樹脂も好適に使用され
る。
更にまた、N−(4−スルファモイルフェニル)メタク
リルアミド、N−フェニルスルホニルメタクリルアミド
、マレイミドを共重合成分とするポリマー、特開昭63
−127237号公報記載の活性メチレン基含有ポリマ
ーも使用できる。
これらのアルカリ可溶性ポリマーは単一で使用できるが
、数種の混合物として使用してもよい。
感光性組成物中の好ましい添加量は、感光性組成物全固
型分に対し、lO〜90−t%、更に好ましくは30〜
80wt%の範囲である。
(その他の好ましい成分〕 本発明のポジ形感光性組成物には必要に応じて、更に染
料、顔料、可塑剤及び前記酸を発生し得る化合物の酸発
生効率を増大させる化合物(所謂増感剤ンなどを含有さ
せることができる。
このような増悪剤として、例えば一般式(X)(III
)、C’1rV)で示される酸発生剤に対しては米国特
許第4,250,053号、同第4. 442. 19
7号の明細書中に記載された化合物を挙げることができ
る。具体的にはアントラセン、フェナンスレン、ペリレ
ン、とレン、クリセン、1.2−ベンゾアントラセン、
コロネン、1,6−ジフェニル−1,3,5−ヘキサト
リエン、1,1.4゜4−テトラフェニル−1,3−ブ
タジェン、2゜3.4.5−テトラフェニルフラン、2
,5−ジフェニルチオフェン、チオキサントン、2−ク
ロロチオキサントン、フェノチアジン、1.3−ジフェ
ニルピラゾリン、l、3−ジフェニルイソベンゾフラン
、キサントン、ベンゾフェノン、4−ヒドロキシベンゾ
フェノン、アンスロン、ニンヒドリン、9−フルオレノ
ン、2,4.7−)リニトロフルオレノン、インダノン
、フェナンスラキノン、テトラロン、7−メドキシー4
−メチルクマリン、3−ケト−ビス(7−シエチルアミ
ノクマリン)、ミヒラーケトン、エチルミヒラーケトン
などが含まれる。
これらの増悪剤と光又は放射線分解により酸を発生し得
る化合物との割合は、モル比で0.o1/1〜20/1
であり、好ましくは0.1/1〜5/1の範囲で使用さ
れる。
また着色剤として染料を用いることができるが、好適な
染料としては油溶性染料及び塩基性染料がある。具体的
には、オイルイエロー#101、オイルイエロー#13
0、オイルピンク#312、オイルグリーンBG、オイ
ルブルーBO3,オイルブルー#603、オイルブラッ
クBY、オイルブラックBS、オイルブラックT−50
5(以上、オリエント化学工業株式会社製)クリスタル
バイオレフト(cI42535)、メチルバイオレソ)
 (cI42535) 、ローダミンB(cI4517
0B)、マラカイトグリーン(cI 42000)、メ
チレンブルー(cI52015)などをあげることがで
きる。
本発明の組成物中には、更に感度を高めるために環状酸
無水物、その他のフィラーなどを加えることができる。
環状酸無水物としては米国特許第4.115,128号
明細書に記載されているように無水フタル酸、テトラヒ
ドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、3,6
−ニンドオキシーΔ4−テトラヒドロ無水フタル酸、テ
トラクロル無水フタル酸、無水マレイン酸、クロル無水
マレイン酸、α−フェニル無水マレイン酸、無水コハク
酸、ピロメリット酸等がある。これらの環状酸無水物を
全組成物中の1から15重景%含有させることによって
感度を最大3倍程度に高めることができる。
〔溶媒〕
本発明のポジ形感光性組成物は、平版印刷版用の材料と
して使用する場合は、上記各成分を溶解する溶媒に溶か
して支持体上に塗布する。また半導体等のレジスト材料
用としては、溶媒に溶解したままで使用する。ここで使
用する溶媒としては、エチレンジクロライド、シクロヘ
キサノン、メチルエチルケトン、メタノール、エタノー
ル、プロパツール、エチレングリコールモノメチルエー
テル、1−メトキシ−2−プロパツール、エチレングリ
コールモノエチルエーテル、2−メトキシエチルアセテ
ート、1−メトキシ−2−プロピルアセテート、ジメト
キシエタン、乳酸メチル、乳酸エチル、N、N−ジメチ
ルアセトアミド、N、N−ジメチルホルムアミド、テト
ラメチルウレア、N−メチルピロリドン、ジメチルスル
ホキシド、スルホラン、γ−ブチロラクトン、トルエン
、酢酸エチルなどがあり、こられの溶媒を単独あるいは
混合して使用する。そして上記成分中の濃度(添加物を
含む全固形分)は、2〜50重量%である。また、塗布
して使用する場合塗布量は用途により異なるが、例えば
感光性平版印刷版についていえば一般的に固形分として
0.5〜3.0g/dが好ましい、塗布量が少くなるに
つれて感光性は大になるが、感光膜の物性は低下する。
〔平版印刷版等の製造〕
本発明のポジ形感光性組成物を用いて平版印刷版を製造
する場合、その支持体としては、例えば、紙、プラスチ
ック(例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチ
レンなど)がラミネートされた紙、例えばアルミニウム
(アルミニウム合金も含む。)、亜鉛、銅などのような
金属の板、例えば二酢酸セルロース、三酢酸セルロース
、プロピオン酸セルロース、酪酸セルロース、酢酸醋酸
セルロース、硝酸セルロース、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、
ポリカーボネート、ポリビニルアセタールなどのような
プラスチックのフィルム、上記の如き金属がラミネート
、もしくは蒸着された紙もしくはプラスチックフィルム
などが含まれる。
これらの支持体のうち、アルミニウム板は寸度的に著し
く安定であり、しかも安価であるので特に好ましい、更
に、特公昭48−18327号公報に記されているよう
なポリエチレンテレフタレートフィルム上にアルミニウ
ムシートが結合された複合体シートも好ましい、アルミ
ニウム板の表面はワイヤブラシグレイニング、で研磨粒
子のスラリーを注ぎながらナイロンブラシ粗面化するブ
ラシダレイニング、ポールグレイニング、液体ホーニン
グによるグレイニング、パフダレイニング等の機械的方
法、HFやAlC1,、HCJをエッチャントするケミ
カルグレイニング、硝酸又は塩酸を電解液とする電解グ
レイニングやこれらの粗面化法を複合させて行なった複
合グレイニングによって表面を砂目型てした後、必要に
応じて酸又はアルカリによりエツチング処理され、引続
き硫酸、リン酸、蓚酸、ホウ酸、クロム酸、スルファミ
ン酸またはこれらの混酸中で直流又は交流電源にて陽極
酸化を行いアルミニウム表面に強固な不動態皮膜を設け
たものが好ましい。この様な不動態皮膜自体でアルミニ
ウム表面は親水化されてしまうが、更に必要に応じて米
国特許第2,714,066号明細書や米国特許第3,
181.461号明細書に記載されている珪酸塩処理(
ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム)、米国特許第2,
946.638号明細書に記載されている弗化ジルコニ
ウム酸カリウム処理、米国特許第3,201゜247号
明細書に記載されているホスホモリズデート処理、英国
特許第1.108,559号明細書に記載されているア
ルキルチタネート処理、独国特許第1,091,433
号明細書に記載されているポリアクリル酸処理、独国特
許第1.134.093号明細書や英国特許第1,23
0.447号明細書に記載されているポリビニルホスホ
ン酸処理、特公昭44−6409号公報に記載されてい
るホスホン酸処理、米国特許第3,307゜951号明
細書に記載されているフィチン酸処理、特開昭58−1
6893号や特開昭58−18291号の各公報に記載
されている親水性有機高分子化合物と2価の金属よりな
る複合処理、特開昭59−101651号公報に記載さ
れているスルホン酸基を有する水溶性重合体の下塗によ
って親木化処理を行ったものは特に好ましい、その他の
親水化処理方法としては米国特許第3,658゜662
号明細書に記載されているシリケート電着をもあげるこ
とが出来る。
また砂目立て処理、陽極酸化後、封孔処理を施したもの
も好ましい、かかる封孔処理は熱水及び無機塩又は有機
塩を含む熱水溶液への浸漬並びに水蒸気浴などによって
行われる。
〔活性光線又は放射線〕
本発明に用いられる活性光線の光源としては例えば、水
銀灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ケミカ
ルランプ、カーボンアーク灯などがある。放射線として
は、電子線、X線、イオンビーム、遠紫外線などがある
。好ましくはフォトレジスト用の光源として、g線、i
線、[)sep−UV光が使用される。また高密度エネ
ルギービー五(レーザービーム又は電子wA)による走
査露光も本発明に使用することができる。このようなレ
ーザービームとしてはヘリウム・ネオンレーザ−、アル
ゴンレーザー、クリプトンイオンレーザ島ヘリウム・カ
ドミウムレーザー、KrFエキシマ−レーザーなどが挙
げられる。
〔現像液〕
本発明のポジ形感光性組成物に対する現像液としては、
珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、水酸化ナトリウム、水
酸化カリウム、水酸化リチウム、第三リン酸ナトリウム
、第ニリン酸ナトリウム、第三リン酸アンモニウム、第
ニリン酸アンモニウム、メタ珪酸ナトリウム、重炭酸ナ
トリウム、アンモニア水などのような無機アルカリ剤及
びテトラアルキルアンモニウムOH塩などのような有機
アルカリ剤の水溶液が適当であり、それらの濃度が0.
1〜10重量%、好ましくは0.5〜5重量%になるよ
う添加される。
また、該アルカリ性水溶液には、必要に応じ界面活性剤
やアルコールなどのような有機溶媒を加えることもでき
る。
r実施例」 以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本
発明の内容がこれにより限定されるものではない。
実施例1〜4 厚さ0.24mmの23アルミニウム板を80℃に保っ
た第3燐酸ナトリウムの10%水溶液に3分間浸漬して
脱脂し、ナイロンブラシで砂目立てした後アルミン酸ナ
トリウムで約10分間エツチングして、硫酸水素ナトリ
ウム3%水溶液でデスマット処理を行った。このアルミ
ニウム板を20%硫酸中で電流密度2A/da”におい
て2分間陽掻酸化を行いアルミニウム板を作成した。
次に下記感光液(A)の本発明(ハ)の有機ポリシロキ
サン化合物の種類を変えて、4種類の感光液(A)−1
〜(A)−4を調整し、この感光液を陽極酸化されたア
ルミニウム板の上に塗布し、100℃で2分間乾燥して
、それぞれの感光性平版印刷版(A)−1〜(A)−4
を作成した。このときの塗布量は全て乾燥重量で1.5
g/rrlであった。
また感光液(A)−1〜(A)−4に用いた本発明(b
)の有機ポリシロキサン化合物は第1表に示す。
感光液(A) 次に比較例として、下記感光液(B)を用いて同様に塗
布、乾燥を行ない、感光性平版印刷版(B)を作成した
。塗布量は乾燥重量で1.5g/イであった。
感光液(B) す可溶性樹脂を含まないCB)は現像不良となった。
なお、使用した本発明の有機ポリシロキサン化合物の分
子量は、重量平均(GPC、ポリスチレン標準)で何れ
も、10,000〜30,000であった。また本発明
の有機ポリシロキサン化合物中の、有機ポリシロキサン
単位の含量は何れも50−t%であった。
第1表 感光性平版印刷版(A)−1〜(A’l−4及び(B)
の感光層上に濃度差0,15のグレースケールを密着さ
せ、2に−の高圧水銀灯で50■の別離から1分間露光
を行った。露光した感光性平版印刷版(A)−1〜(A
)−4及び(B)をDP−4(商品名:富士写真フィル
ム特製)の8希釈水溶液で25℃において60秒間浸漬
現像したところ、本発明の(A)−1〜(A)−4では
鮮明な青色のポジ画像が得られたが、比較例のアルカ実
施例5 シリコンウェハー上に下記感光t&(c)をスピナーで
塗布し、ホットプレート上で90℃において2分間、乾
燥させた。膜厚は1.0μmであつ感光液(c) ストHPR−204(富士ハントケミカル側型)をスピ
ナーで塗布し、220℃で1時間乾燥させて下層を形成
した。下層の膜厚は2.0pmであった その上に下記感光液CD)をスピナーで塗布し、ホット
プレート上で90℃において2分間乾燥させ、厚さ0.
5μmの塗膜を形成させた。
感光液(D) 次に波長436 nmの単色光を用いた縮小投影露光装
置(ステッパー)により露光し、テトラメチルアンモニ
ウムハイドロオキシドの2.4%水溶液で60秒間現像
することによりレジストパターンを形成させた。その結
果0.8μmのライン&スペースの良好なパターンが得
られた。
実施例6 シリコンウェハー上に、ノボラック系市販レジ次にガラ
スマスクを通し密着露光方式で254nmの紫外線を照
射し1、その後実施例5と同様に現像を行なうたところ
、0.7μmのライン&スペースのパターンが解像でき
た。その後、酸素がスプラズマ(2,0xlO−”τo
rr%RF O,06W/J)を用いて酸素プラズマエ
ツチングを行なった結果、レジストパターンに覆われて
いない部分の下層レジストは完全に消失した。即ち本レ
ジストが2層レジスト法の上層レジストとして使用でき
ることが確認された。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (a)活性光線又は放射線の照射により酸を発生し得る
    化合物、 (b)直鎖型一次元構造、分枝又はラダー型二次元構造
    、及び/又は三次元網状構造の有機ポリシロキサン単位
    とポリカーボネート、ポリアリールエステル、又はポリ
    アセタール単位の少なくとも1つとを有するブロック共
    重合体又はグラフト共重体、及び (c)アルカリ可溶性ポリマーを含有することを特徴と
    するポジ型感光性組成物。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03139650A (ja) * 1989-10-25 1991-06-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 微細パターン形成材料及びパターン形成方法
JPH0450947A (ja) * 1990-06-15 1992-02-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd パターン形成方法
WO1999021725A1 (en) * 1997-10-29 1999-05-06 Kodak Polychrome Graphics Company Ltd Pattern formation
US6420087B1 (en) 1996-10-31 2002-07-16 Kodak Polychrome Graphics Llc Direct positive lithographic plate

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