JPH03103856A - 陽画処理照射感応性混合物およびそれから製造した照射感応性複写材料 - Google Patents

陽画処理照射感応性混合物およびそれから製造した照射感応性複写材料

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JPH03103856A
JPH03103856A JP2238857A JP23885790A JPH03103856A JP H03103856 A JPH03103856 A JP H03103856A JP 2238857 A JP2238857 A JP 2238857A JP 23885790 A JP23885790 A JP 23885790A JP H03103856 A JPH03103856 A JP H03103856A
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ラルフ、ダメル
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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】 〔技術分野〕 本発明は、必須成分として、 a)照射により強酸を形成する化合物、b)少なくとも
一つの、酸により開裂し得るC−O−C−またはC−0
−Si一結合を有する化合物、 C)水に不溶であるが、アルカリ水溶液には可溶、もし
くは少なくとも膨潤し得る結合剤を含む、陽画処理照射
感応性混合物に関する。
さらに、本発明は、それから調製した、感光性樹脂、電
子部品、印刷版の製作、または化学的腐食加工に適した
照射感応性複写材料に関する。
〔発明の背景〕
UV平版山刷では、分解性の限界は、使用する4 ー 照射の波長により左右される。したがって、構造寸法の
連続縮小、例えばチップ製造においては、ミクロン単位
以下の区域における改良された平版印刷技術が必要であ
る。例えば、高エネルギーUV光線または電子線および
X一線などが、その短波超の故に使用される。しかし、
平版印刷技術の改良は、特に、照射感応性混合物に課せ
られる必要条件の改良を意味する。これらの必要条件の
概要は、例えば、「有機レジスト材料一理論と化学」と
節するC.  G.  ウィルソンの論文(マイクロ平
版印刷概論、理論、材料および処理、L.  F.トム
プソン、C.G.  ウィルソン、M.J.  ボウデ
ン、ACS Symp. Ser.’,219. 87
 (1983),米国化学協会、ワシントン)に記載さ
れている。したがって、好ましくは広いスペクトル領域
で感応性があり、そのために従来のUV平版印刷または
、感度を失うことなく、中UVまたは深UV,電子線ま
たはX一線平版印刷にも使用できる照射感応性混合物が
強く要求されている。
上記の組成の混合物は、本質的に公知であり、例えばD
E−A 2306248(−US−A 3,779.7
78) 、DE−A2610842(−US−A 4,
lOl,323)、DE−A 2718254(−US
−A4,247,[111)、DE−A 271825
9(−US−A 4,189,323)、DB−A 2
928636(−US−A 4,311,782) 、
DB−A 315107g(−LIS−A 4,50G
,00G) 、DB−A 3544165(−US=A
4.78[i,577)、DE−A 3B012B4(
−tls−A 4,840,867)、DE−A 37
30783、3730785および37307Jll7
 、BP−A000B62B(−LIS−A 4.25
0.247)、EP−A 0006B27(−US−A
4,248,957)、BP−A 00425G2(−
US−A 4,506,003)、BP−A 0202
196および0302359 、およびUS−A4,4
91,828および4,603,lotに記載されてい
る。
上記の物質を照射すると、化合物(a)の光分解により
酸が形成され、この酸が化合物(b)のC−O−C一ま
たはC−0−Si一結合を開裂させ、感光性層の照射さ
れた区域が水性アルカリ現像剤に可溶になる。
光分解性酸供与体として特徴付けられる化合物(a)と
しては、特に、非求核性酸、例えばHSbF   HA
sF   またはHPF6 [J.V.6 ゝ    
   6 ゝ Crivello, Polym. Eng. Set
., 23, 953 (1983))のジアゾニウム
塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩およびイオドニウ
ム塩などのオニウム塩、ハロゲン化合物CEP−A 0
232972、DE−A 1572089(一GB−A
 1183324) 、DIE−A 1817540(
−US−A 3,615.455)、DE−A 194
9010(−US−A 3,686.084) 、DE
−A 2317846(一GB−A 1381471お
よび1381472)、US−A 3.912.608
)、特にトリクロロメチルトリアジン誘導体(.DB−
A1298414(−Gl3−A 1234648)、
DE−A 2243[i21(−CB−A138849
2)、DE−A 230B248、DB−A 2718
259 DE−A333450(−ZA8477165
)およびDB−A 3337024(−118−A4,
619,998および4,896,888)およびUS
−A3,515,552 、3,530,489および
3,[il5..830 )または1・リクロロメチル
 オキサジアゾール誘導体[DE−A 2851472
(−US−A 4,212,970および4,232,
lO[i)、DE−A 294939B(−US−A 
4,279,982)、DB−A 3021590(−
US−A 4,371,607) 、DB−A 302
1599(−US−A 4,371,[106)および
DE−A 3333450) 、oキノンジアジドスル
ホクロリドまたは有機金属/有機ハロゲンの組み合わせ
がこれまで推奨されている。
7 しかし、その様な光分解性供与体の使用には特定の欠点
が関与し、各種の応用分野における使用の可能性が著し
く制限される。例えば、オニウム塩の多くは毒性である
。それらの溶解性は多くの溶剤において不十分であり、
レジスト塗装溶剤の選択が制限される。さらに、オニウ
ム塩を使用すると、好ましくは異原子が導入され、特に
マイクロ平版印刷において処理上の問題が起こる。その
上、オニウム塩は、光分解の際に非常に強い腐食作用を
持つブレンステッド酸を形成するので、これらのオニウ
ム塩を含む照射感応性混合物を感受性の高い基材に使用
するのは好ましくない。/\ロゲン化合物およびキノン
ジアジドスルホニルクロリドも、強い腐食作用を有する
ハロゲン化水素酸を形成する。その上、特定の基利上で
は、その様な化合物の貯蔵寿命は非常に短い。この寿命
は、DE−A 362137B(−US−A 4,’8
40,887)の開示により、過去において、M4Aと
(a)の種類の化合物を含む照射感応性層との間に中間
層を導入することによって改良されてはいるが、このた
めに好ましくな8 ー い欠点が増え、処理の再現性が低下している。それに加
えて、(b)の種類の化合物は、感光性層中で良好な移
動度を有する上記の種類の酸によってのみ開裂し得ると
いう見方もあった。
しかし、P.M. Houlihan ら、SPIE 
920.87(1988)の研究により、上記の酸供与
体に加えて、露光することにより移動度の低いスルホン
酸を形成するニトロベンジルトシレートを、特定の酸−
レイビルレジスト配合に使用できることが分かつている
しかし、その様な場合に達成される感度、および感光性
樹脂の熱安定性は不十分である。
上記の欠点のために、光分解的に作用し、照射感応性混
合物の成分として上記の欠点を持たず、そのため、短い
露光時間でも、(b)の種類の化合物をその開裂生戊物
に転換するだけの充分な反応性および酸強度を持つ、他
の酸供与体が必要とされている。
〔発明の開示〕
したがって、゛本発明の目的は、酸を形成する化合物と
、酸により開裂し得る化合物との組み合わせからなる混
合物において、光分解的に酸を形戊する化合物(a)が
公知のすべての基村上でできるだけ安定であり、光反応
生戒物として腐食作用の無い酸を発生する、照射感応性
混合物を提案することである。
本発明により、必須成分として、 (a)活性線照射により酸を形成する化合物、(b)少
なくとも一つの、酸により開裂し得るC−O−C一また
はC−0−Si一結合を脊する化合物、 (C)水に不溶であるが、アルカリ水溶液には可溶、も
しくは少なくとも膨潤し得る結合剤を含む照射感応性混
合物を提供する。
本発明に係わる混合物では、照射により強酸を形成する
化合物(a)は、一般式(1)のα−カルボニル−α−
スルホニルージアゾメタンであり、ここで、 R およびR2は、所望により置換したアルキl ル、シクロアルキル、アリールまたはへテロアリール基
であり RlおよびR2は同一である必要はない。
本発明により、さらに、適当な支持体上の照射感応性層
として上記の混合物を含む、照射感応性複写材料をも提
案する。
本発明に係わる照射感応性混合物は、広いスペクトル領
域にわたって感度が高いのが特徴である。
この混合物は、熱安定性が高く、構造的な精密さを持つ
原画の最も細かい構造も再現できる。露光により、腐食
性の光分解生成物は全く形威されないので、感受性の高
い基材にも使用できる。
照射感応性混合物の調製には、R1およびR2が、それ
ぞれ独立して、所望により置換したアルキルまたはシク
ロアルキル基、所望により置換したアリール基または所
望により置換したヘテロアリール基である、一般式(I
)の化合物を使用することができる。
一般式(i)のα−カルボニル−α−スルホニルージア
ゾメタンにおける好適な置換基R1およ11 びR2の例としては、 メチル、エチル、プロビル、ブチル、ペンチル、ヘキシ
ル、シクロヘキシル、ノニル、デシルまたはウンデシル
基、およびそれらの位置異性体、ベンゼンおよびナフタ
レン、およびそれらの一つ以上の水素が、例えばアルキ
ル、アルコキシ、アルコキシアルキル、アリール、アリ
ールオキシ、アリールアルコキシ、ハロ、シアノ、ニト
ロ、カルボニル、カルボキシルまたは類似の基で置換し
た誘導体がある。特に好ましい置換基は、アルキル、ア
ルコキシ、アルコキシアルキル、ハロゲン、特に塩素ま
たは臭素、およびシアノであり、アルキルまたはアルコ
キシ基は、特に1〜3個の炭素原子を含む。
一般式(I)の化合物の中で好ましい化合物は、R お
よびR2が、それぞれ独立して、1〜6個1 の炭素原子を持つアルキル基、または所望により置換し
たアリール基を表わし、基R およびR2■ は少なくとも一つが所望により置換したアリール基を表
わし、特に好ましくは単核または二核アリ12 ール基を表わす。
最も好ましい一般式(1)の化合物は、R1およびR2
がそれぞれ独立して少なくとも一つの、所望により置換
したアリール基、特に メチルスルホニルーペンゾイルージアゾメタン、エチル
スルホニルーベンゾイルージアゾメタン、メチルスルホ
ニル−4−プロモベンゾイルージアゾメタン、 エチルスルホニル−4−プロモベンゾイルージアゾメタ
ン、 フェニルスルホニルーペンゾイルージアゾメタン、 フエニルスルホニル−m−トルオイルージアゾメタン、 フエニルスルホニルーp一トルオイルージアゾメタン、 フエニルスルホニル−3−メトキシベンゾイルージアゾ
メタン、 フェニルスルホニル−4−メトキシベンゾイルージアゾ
メタン、 フェニルスルホニル−3−クロロベンゾイルージアゾメ
タン、 フェニルスルホニル−4−クロロベンゾイルージアゾメ
タン、 フエニルスルホニル−2−プロモベンゾイルージアゾメ
タン、 フェニルスルホニル−3−プロモベンゾイルージアゾメ
タン、 フエニルスルホニル−4−プロモベンゾイルージアゾメ
タン、 フェニルスルホニル−4−シアノベンゾイルジアゾメタ
ン、 フエニルスルホニル−1−ナフトニルージアゾメタン、 フエニルスルホニル−2−ナフトニルージアゾメタン、 p−トリルスルホニルーペンゾイルージアゾメタン、 p−1・リルスルホニルーm−1・リオイルージアゾメ
タン、 p−トリルスルホニルーp−トリオイルージアゾメタン
、 p−トリルスルホニル−3−メトキシーベンゾイルージ
アゾメタン、 p−トリルスルホニル−4−メトキシーベンゾイルージ
アゾメタン、 p−}リルスルホニル−3−クロロベンゾイルージアゾ
メタン、 p一トリルスルホニル−4−クロロベンゾイルジアゾメ
タン、 p−トリルスルホニル−2−プロモベンゾイルジアゾメ
タン、 p−}リルスルホニル−3−プロモベンゾイルジアゾメ
タン、 p−トリルスルホニル−4−プロモベンゾイルージアゾ
メタン、 p−}リルスルホニル−4−シアノベンゾイルジアゾメ
タン、 p−トリルスルホニル−1−ナフトイルージアゾメタン
、 15 p一トリルスルホニル−2−ナフトイルージアゾメタン
、 これらの化合物は、一方で高い光分解反応性を有し、他
方、十分な熱安定性を備えているので、特に好ましい。
本発明により使用するα−カルボニル−α−スルホニル
ージアゾメタン誘導体の調製はそれ自体公知である。こ
れらの誘導体の調製方法は、例えばW.イルガー、A.
リードゲーヘーゲナーおよびM,レギッツ、Ann. 
l. (1972)により記載されている。これらの誘
導体の調製および特性に関してはM.レギッッおよびG
.マースにより、「ジアゾ化合物、特性と合成」、アカ
デミックプレス、オルランド、1986で調査されてい
る。
さらに、これらの誘導体の陽画処理材料、特に印刷版用
の溶解防止剤としての使用は、過去に、A.ブートら、
J. Photogr. Set.. 19. 88 
(1971)により調査されているが、感光性樹脂配合
におけるそれらの実用性は、感光性が不十分なために認
められていない。
16 したがって、本発明により使用する一般式(I)の化合
物が、それらの光分解の際に、適切な量の十分に強い酸
を形成し、本発明に係わる高感光性の、陽画処理照射感
応性混合物を調製できることは特に驚くべきことであっ
た。形成される酸の程度および性質に関する正確な見解
はないが、光分解の結果、スルホン酸およびスルフォン
酸が生じると考えられる。
これまで使用されてきた光分解により形成される酸、例
えば塩酸と比較して、これらの酸は、その分子量が高い
ために、本発明に係わる照射感応性混合物における拡散
傾向または移動度がはるかに低く、その結果、一方で驚
くべきことに最も高度の要件を満たす画像識別性が達成
され、他方、尚驚くべきことは、同等の感度において、
照射感応性混合物のコントラスト、およびその結果分解
能力がさらに増加したことである。その上、一般式(I
)のα−カルボニル−α−スルホニルージアゾメタンは
、高エネルギー短波照射によっても活性化され、その結
果、例えば、高エネルギーUV2照射( 2 4 8 
t+m)用の高感度感光性樹脂を製造できることは驚く
べきことであった。しかし、特に、従来の光学的平版印
刷領域(436nm)でも十分なスペクトル感度が尚存
在することは予期せぬことであった。
これに関して、活性線照射とは、少なくとも短波長可視
光線のエネルギーと同等のエネルギーを有するすべての
照射を意味するものとする。これに関して、特に、19
0〜4 5 0 nm,好ましくは2 0 0 〜4 
0 0nm,特にこのしくは200〜300nmの領域
のUV照射を使用するが、電子線およびX一線照射も好
適である。
本発明により使用する、その中の幾つかは新奇である。
α−カルボニル−α−スルホニルージアゾメタンの調製
を、好ましいp−フェニルスルホニルー4−プロモベン
ゾイルージアゾメタンを例にとって説明する。
27,8重量部の4−プロモフエナシルブロミドおよび
16.4重量部のベンゼンスルフィン酸ナトリウムを2
50重量部のエタノールに分散させ、還流下で5時間加
熱する。この温溶液を枦過する。冷却後、得られた沈殿
物を吸引分離し、エタノールから再結晶させる。25,
5重量部のほとんど無色の結晶が得られるが、これは分
析により、純粋なフェニルスルホニルー (4−プロモ
ベンゾイル)一メタンであることが確認される。
10重量部の上で得られた生戊物を、4,8重量部のト
シルアジドと共に、90重量部のアセトニトリルに溶解
し、0℃に冷却する。この混合物に、温度が10℃未満
に維持される様にして、2.5重量部のトリエチルアミ
ンを滴下して加える。室温でこの混合物を8時間攪拌し
続け、次いで混合物から溶剤を除去する。残留物を塩化
メチレンに採り、100重量部の5%濃度の水酸化ナト
リウム水溶液で2回抽出し、中性になるまで洗浄し、乾
燥する。溶剤を蒸発させた後、7.5重量部の、分解温
度122℃の、淡黄色結晶が得られるが、これは分析に
より、純粋なフェニルスルホニル− (4−プロモベン
ゾイル)一ジアゾメタンであることが確認される。
1つ この化合物の分析値を以下に示す。
計算値:C  46.02%、H2.47%、N7.6
7%、S8.76%、Br  21.91% 実測値:”C  47.  1%、 H 2.3%、N
 7.5%、S ,8. 4%、Br22.7% lH NMR (CDC Ig ) : 7− 4 8
= 2ppm (m,9H)λ  (CHC 13) 
−242nmIIlax 上記の一般式(I)の、他の化合物も類似の方法で調製
できる。
本発明に係わる照射感応性混合物に含まれる光分解性酸
供与体は、単独でも、上記の種類の他の酸供与体と組み
合わせても使用できる。しかし、他の酸供与体との組み
合わせも可能であり、その目的には、特に、これと同時
に提出したドイツ出願P3930086.2に記載する
α,α−ビスースルホニルージアゾメタンが好適である
さらに、本発明に係わる一般式(I)の酸供与体は、非
求核性酸、例えばHS.bF6、HAsF   または
HPF(,  (J.V. Crivello,6 ゝ Polym. Eng. Sci.. 23, 958
 (1983)のジアゾニウ− 20 一 ム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩およびイオドニ
ウム塩などのオニウム塩、ハロゲン化合物(BP−A 
02B2972、DB−A .1572089、DE−
A l817540,DB−A 1949010SUS
−A 3,912.8OB、DE−A 231784B
)、特にトリクロロメチルトリアジン誘導体( US−
A3,515,552 、3,538,489 、3,
615,680 、および3,779,778 、DE
−A 2718259、DB−A 3337024、D
E−A3338450 , DB−A 2308248
、DE−A 2243B21、DE−AI29g4]4
)またはトリクロロメチル オキサジアゾール誘導体(
DE−A 3021590、DE−A 8021599
、DBA 2851472、DE−A 2949398
、DB−A 3333450、EP−A135348)
 、o−キノンジアジドスルホクロリドまたは有機金属
/有機ハロゲン組み合わせと併用することができる。し
かし、その様な併用は、前文で述べた欠点がその様な照
射感応性混合物に再び生じるので、全体として好ましく
ない。
本発明に係わる混合物中の、一般式(I)の酸供与体の
含有量は、それぞれの場合に層の総重量に対して、一般
的に0.5〜25重量%、好ましくは1〜10重量%で
ある。
本発明に係わる照射感応性混合物において、酸により開
裂し得る物質として、特に下記の種類の化合物が効果的
であることが分かつている。
a)少なくとも一つのオルトカルボン酸エステルおよび
/またはカルボン酸アミドアセタール群を含み、その化
合物が重合性を有することができ、上記の群が主鎖中の
架橋要素として、または側方置換基として生じ得る様な
化合物、 b)主鎖中に反復アセタールおよび/またはケタール群
を含むオリゴマー性または重合体化合物C〉 少なくと
も一つのエノールエーテルまたはN−アシルアミノカー
ボネート群を含む化合物、d〉 β−ケトエステルまた
はβ−ケトアミドの環状アセタールまたはケタール、 e〉 シリルエーテル群を含むイヒ合物、f) シリル
エノールエーテル群を含む化合物、g)アルデヒドまた
はケトン或分が、現像剤に対して、0.1〜100g/
lの溶解性を有するモノアセタールまたはモノケタール
、 h〉 第三級アルコール系のエータル、およびi〉 第
三級アリル位またはベンジル位アルコールのカルボン酸
エステルおよび炭酸エステル。
照射感応性混合物の成分として酸により開裂し得る種類
(a)の化合物は、DB−A 2810842および2
92883Bに記載されている。種類(b)の化合物を
含む混合物は、DB−C 2308248および271
8254に記載されている。種類(e)の化合物は、B
P−A000662Bおよび0008627に記載され
ている。種類(d)の化合物は、BP−A 02021
9Bに記載されており、種類(e)として使用する化合
物は、DB−A 3544185および3[i0128
4に記載されている。種類(f)の化合物は、DB−A
 3730785および3730783に記載されてお
り、種類(g)の化合物は、DB−A 3730783
に記載されている。種類(h)の化合物は、例えばUS
−A4.603,101に記載されており、種類(1)
の化合物は、例えばUS−A 4,491.628およ
びJ.M. Frechetら、J. iIIlagi
ng Set. 30. 59−84 (198B)に
も記載されている。
上記の、酸で開裂し得る物質の混合物を使用することも
できる。しかし、特に、酸により開裂し23 得るC−0−C一結合を有するものを含めて、上記の種
類に割り当てられる、酸により開裂し得る物質が好まし
い。特に好ましいのは種類(a〉,(b) , (g)
および(i)に属する物質である。種類(b)の中では
、重合性アセタールに特に注目しなければならず、酸に
より開裂し得る種類(g)の物質の中では、特に、アル
デヒドまたはケトン成分が、150℃を超える、好まし
くは200℃を超える沸点を有する様な化合物に注目し
なければならない。
本発明に係わる照射感応性混合物中の、酸により開裂し
得る物質の含有量は、それぞれの場合層の総重量に対し
て1〜50重量%、好ましくは5〜25重量%である。
本発明に係わる照射感応性混合物はさらに少なくとも一
つの、水には不溶であるが、アリカル水溶液には可溶、
もしくは少なくとも膨潤し得る、重合体結合剤を含む。
この結合剤は、特に、本発明に係わる照射感応性混合物
の成分を容易に溶解し、できるだけ低い固有吸収性、即
ち高い透明度− 24 − を、特に190〜300ni+の波長領域で有する。
この結合剤は、原則的に光活性成分としてナトフキノン
ジアジドとの組み合わせで使用されているノボラック縮
合樹脂系の結合剤を含まない。ノボラック縮合樹脂は、
水性アルカリ現像剤に比較して、画像を露光した後、未
露光区域の溶解性が低下するが、それらの固有吸収は、
露光に必要な波長領域で高過ぎる。
しかし、上記のノボラック樹脂は、透明度の高い他の樹
脂との混合物として使用でき、結合剤として適している
。これに関して、混合比は、主としてノボラック樹脂と
混合する結合剤の性質により左右される。特に、上記の
波長領域における固有吸収の程度が重要な役割を果すが
、照射感応性混合物の他の成分との混合性も重要である
。しかし、一般に、本発明に係わる照射感応性混合物は
、30重量%までの、特に20重量%までのノボラック
縮合樹脂を含むことができる。
好適な結合剤は、p−ヒドロキシスチレンおよびそのア
ルキル誘導体、例えば3−メチルヒドロキシスチレンの
単独重合体または共重合体、および他のポリビニルフェ
ノール、例えば3−ヒドロキシスチレンの単独重合体ま
たは共重合体、またはアクリル酸と、フェノール越を含
む芳香族化合物とのエステルまたはアミドである。スチ
レン、メタクリル酸メタクリレート、アクリル酸メタク
リレート等を共重合体中のコモノマーとして使用できる
ケイ素を含むビニルモノマー、例えばビニルトリメチル
シランを使用して上記の種類の共重合体を調製すると、
プラズマエッチングに対する耐性を高めた混合物が得ら
れる。これらの結合剤の透明度は問題となる領域におい
て一般に高いので、パターン形戊を改善することができ
る。
マレインイミドの単独重合体または共重合体を使用して
も同じ効果が得られる。これらの結合剤も上記波長領域
で高い透明度を発揮する。スチレン、置換したスチレン
、ビニルエーテル、ビニルエステル、ビニルシリル化合
物または(メタ)アクリル酸エステルもコモノマーとし
て使用できる。
最後に、スチレンの共重合体を、水性アルカリ溶液にお
ける溶解性を増加させるコモノマーと共に使用すること
も可能である。これらには、例えば無水マレイン酸、マ
レイン酸半エステル、等が含まれる。
これらの結合剤は、混合可能で、照射感応性混合物の光
学的特性を損なわなければ、混合物中にあってもよい。
しかし、好ましいのは、上記の種類の一つを含む結合剤
である。
結合剤の量は、一般的に、照射感応性混合物の総重量に
対して、1〜90重量%、特に5〜90重量%、好まし
《は50〜90Tli量%である。
さらに、所望により、染料、顔料、湿潤剤およびレベリ
ング剤の他に、ポリグリコール、セルロースエーテル、
例えばエチルセルロースを本発明に係わる照射感応性混
合物に加えて、可撓性、密着性および光沢などの特殊な
要件を改良することができる。
奸ましくは、本発明に係わる照射感応性混合物は、例え
ばエチレングリコール、グリコールエー− 27 = テル、グリコールモノメチルエーテル、グリコールジメ
チルエーテル、グリコールモノエチルエーテル、または
プロピレングリコールモノアルキルエーテル、特にプロ
ピレングリコールメチルエーテル、脂肪族エステル(例
えば酢酸エチル、酢酸ヒドロキシエチル、酢酸アルコキ
シエチル、酢酸n−ブチル、プロピレングリコールモノ
アルキルエーテルアセテート、特にプロピレングリコー
ルメチルエーテルアセテートまたは酢酸アミル)、エー
テル(例えばジオキサン)、ケ1・ン(例えばメチルエ
チルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノ
ンおよびシクロヘキサノン)、ジメチルホルムアミド、
ジメチルアセ1・アミド、ヘキサメチルリン酸アミド、
N−メチルピロリドン、プチロラクトン、テトラヒド口
フランおよびこれらの混合物などの溶剤に溶解する。グ
リコールエーテル、脂肪族エステルおよびケトンが特に
好ましい。
最終的には、溶剤の選択は、使用する塗装方法、望まし
い層の厚さおよび乾燥条件によって決まる。
28 また、溶剤は化学的に中性でなければならない、即ち溶
剤は他の層成分と不可逆的に反応してはならない。
この照射感応性混合物の戒分で調製した溶液は原則的に
、5〜60重量%、好ましくは50重量%までの固形分
を含有する。
本発明により、さらに、本質的に基材およびそれに塗布
した照射感応性混合物からなる照射感応性複写材料も特
許請求する。
好適な基材としては、キャパシター、半導体、多層プリ
ント回路または集積回路を構成または製造するあらゆる
材料を使用できる。特に、熱的に酸化したケイ素材料お
よび/または所望によりドーピングしてあってもよいア
ルミニウム被覆したケイ素材料、その他、例えば窒化ケ
イ素、ガリウムヒ素、およびリン化インジウムなどの半
導体技術で一般的な基材を挙げることができる。さらに
、戒晶表示装置製造で公知の基材、例えばガラスおよび
酸化インジウムスズ、さらに金属板および金属ホイル(
例えばアルミニウム、銅または亜鉛)、二重および三重
金属ホイル、あるいは金属蒸着した非導電性シート、所
望によりアルミニウム被覆したS iO 2材料、およ
び紙などが好適である。
これらの基材は、熱的前処理、表面粗粒化、初期エッチ
ング、または試薬で処理して、望ましい特性の改良、例
えば親水性の強化などを行なってもよい。
特別な実施形態では、照射感応性混合物は、レジスト内
の、またはレジストと基材との間の密着性を改良するた
めに、密着性促進剤を含むことができる。ケイ素または
二酸化ケイ素の場合、3アミノプロピルトリエトキシシ
ランまたはへキサメチルジシラザンなどのアミノシラン
型の密着性促進剤がこの目的に適している。
凸版印刷、平版印刷およびスクリーン印刷用の印刷版な
どの光学機械的複写層およびエンボスコピー製作するの
に使用できる支持体の例としては、所望により陽極酸化
、粗粒化、および/またはケイ酸塩処理したアルミニウ
ム板、亜鉛板、および所望によりクロムめっきした鋼板
、およびプラスチックシ一トまたは紙がある。
本発明に係わる複写材料は、画像を映す様に露光する。
活性線照射源は、ハロゲン化金属ランプ、カーボンアー
クランプ、キセノンランプおよび水銀蒸気ランプである
。レーザー照射、電子線照射またはX一線などの高エネ
ルギー照射で露光してもよい。しかし、特に好ましいの
は、波長が190〜260nmの光を照射できるランプ
、即ち特にキセノンおよび/または水銀蒸気ランプであ
る。さらに、レーザー光源、例えばエキシマレーザー、
特にそれぞれ249または193nmで放射するKrF
またはArFレーザーも使用できる。
照射源は、上記の波長領域で適切な放射を行なうもので
なければならない。
層の厚さはその応用分野により異なり、0.  1〜1
00μm1特に1〜10μmの範囲にある。
本発明はさらに、照射感応性複写材料を製造する方法に
も関する。照射感応性混合物は、吹き付け、流し塗り、
ロール塗り、スピンコーティングおよび浸し塗りにより
基利に塗布することができ31 る。次いで、溶剤を蒸発により除去し、照射感応性層を
基村上に残す。溶剤除去は、所望により、その層を15
0℃までの温度に加熱して促進することができる。しか
し、混合物を上記の方法により、先ず中間支持体に塗布
し、そこから圧力および高温をかけて最終的な支持体材
料に転写してもよい。中間支持体としては、基材として
も使用するすべての材料を使用することができる。次い
で、その層に画像を映す様に照射する。続いて、その層
を現像剤溶液で処理し、材料の照射された区域を溶解つ
まり除去し、照射感応性層中に画像パターンを出現させ
る。
現像剤としては、例えばアルカリ金属および/またはア
ルカリ土類金属、特にアンモニウムイオンのケイ酸塩、
メタケイ酸塩、水酸化物、リン酸水素塩またはリン酸二
水素塩、炭酸塩または炭酸水素塩、あるいはアンモニア
等を使用する。金属イオンを含まない現像剤は、US−
A 4,729,94LEP−A 0062733、U
S−A 4.628,023、US−A 4,141,
733、IEP−A 0097282およびIEP−A
 0023758に記載されてい= 32 る。現像剤溶lT&中のこれらの物質の含有量は、現像
剤溶液の重量に対して、一般的に0.  1”−15重
量%、好ましくは0.5〜5重量である。金属イオンを
含まない現像剤を特に使用する。所望により、露光区域
を現像剤に溶解し易くするために、現像剤に少量の湿潤
剤を加えることもできる。
現像したレジスト構造は、所望により後硬化させる。こ
れは一般的に、ホットプレート上でレジスト構造を流動
温度より下の温度まで加熱し、次いでその全面を、キセ
ノンー水銀蒸気ランプ(200〜250nIIlの範囲
)のUV光線で露光することによって行なう。この後硬
化により、レジスト構造が架橋し、一般的に200℃を
超える温度まで流動抵抗を持つ様になる。この後処理は
、高エネルギーUV光線照射により、温度を上げずに行
なうこともできる。
この照射感応性混合物は、好ましくは集積回路または個
別の電子部品を製造するために、平版印刷工程に使用す
る。この混合物から調製した複写材料は、その後に続く
処理工程のためのマスクとして役立つ。
これらの工程には、支持体のエッチング、支持体内への
イオン移植、あるいは支持体上への金属または他の物質
の堆積が含まれる。
下記の実施例は、本発明の一部に過ぎない。したがって
、これらの実施例に限定するものではない。
実施例1〜8により、本発明に係わる混合物の、非常に
広範囲のエネルギー照射を使用するマイクロ平版印刷に
おける複写材料に対する適性を確認する。比較例9およ
び10により、先行技術に対する本発明に係わる混合物
の優越性を確認する。
実施例11および12は、この混合物の、プリン1・回
路および平版印刷印刷版への有用性を示す。
実施例1 下記の組成を持つ塗装溶液を調製した。
7.5重量部の、軟化点105〜120℃のタレゾール
ホルムアルデヒドノボラック、 2.0重量部の、DB−A 3730787の調製実施
例1に準じて調製したp−メトキシベンズアルデヒド 
ビス(フェノキシエチル)一アセタール、および 0. 7重量部の、フエニルスルホニル−4−メトキシ
ベンゾイルージアゾメタンを 42 重量部のプロピレングリコールモノメチルエーテ
ルアセテートに溶解。
この溶液を、細孔径0. 2μmのフィルターを通して
炉過し、密着性促進剤(ヘキサメチルジシラザン)で処
理したウエーハーに毎分3,  200回転でスピン塗
布した。ホットプレート上で、100℃で1分間乾燥し
た後、1,1μmの層厚が得られた。
この複写祠料を、原画の下で、キセノンー水銀蒸気ラン
プのUV照射により、80mJ/c−のエネルギーを持
つ365nmで露光した。
この複写刊料を、下記の組成の0.3N−アルカリ性現
像剤で現像した。
5.3重量部の、メタケイ酸ナトリウム九水塩3.4重
量部の、リン酸三ナトリウム−二水塩0.3重量部の、
リン酸二水素ナトリウムおよび= 35 − 91 重量部の、完全軟水 60秒間の現像時間の後、急なレジスト縁部を持つ、く
1μmの構造も正確に分解している、マスクの欠陥のな
い画像が得られた。走査電子顕微鏡を使ったレジストプ
ロファイル縁部の検査により、これらの縁部は基材表面
に対して、事実上直角であることが分かった。
実施例2 下記の組或を持つ塗装溶液を調製した。
7.5重量部の、平均分子量が32,000のスチレン
/p−ヒドロキシスチレン(20/80)の共重合体、 2.0重量部の、DE−A 3730787の調製実施
例1に準じて調製した3,4−ジメトキシベンズアルデ
ヒド ビス(フェノキシエチル)アセタール、および 0.7重量部の、フェニルスルホニルートルオイルージ
アゾメタンを 42 重量部のプロピレングリコールモノメチルエーテ
ルアセテートに溶解。
36 一 この溶液を、細孔径0,2μmのフィルターを通して枦
過し、密着性促進剤(ヘキサメチルジシラザン)で処理
したウエーハーに3,000回転でスピン塗布した。ホ
ットプレート上で、100℃で1分間乾燥した後、1.
12μmの層厚が得られた。
この複写材料を、原画の下で、キセノンー水銀蒸気ラン
プのUV照射により、92IIIJ/cIIIのエネル
ギーを持つ260nmで露光し、実施例1に記載する現
像剤で処理した。
60秒間の現像時間の後、縁部の安定性が高い、く1μ
mの構造も正確に分解している、マスクの欠陥のない画
像が得られた。
実施例3 実施例1により調製したウエーハーを原画の下で、10
0mJ/c+ffのエネルギー、405nmの波長を持
つUV光線により照射した。現像後、構造が細部まで正
確に再現された、原画の画像が得られた。
実施例4 436nl1の波長を持つUV光線を使用して、実施例
3の実験を繰り返した。急な縁部を持つ原画の画像を得
るには、2 5 0 mL/ cJの露光エネルギーを
使用する必要があった。
実施例5 下記の組成を持つ塗装溶戚を調製した。
7.5重量部の、軟化点が165〜180℃の、スチレ
ンおよびマレイミドの1:1共重合体、 2.  Offlffi部の、DIE−A 37307
87ノg製実施例1に準じて調製したベンズアルデヒド
 ビス(フェノキシエチル)一アセタール、および 0,7重量部の、フエニルスルホニルー(4−クロロベ
ンゾイル)一ジアゾメタンを 42 重量部のプロピレングリコールモノメチルエーテ
ルアセテートに溶解。
この溶液を、細孔径0.  2μmのフィルターを通し
て冫戸過し、密着性促進剤(ヘキサメチルジシラザン)
で処理したウエーハーに3,700回転でスピン塗布し
た。ホットプレート上で、100℃で1分間乾燥した後
、0.98μmの層厚が得られた。
この複写材料を、原画の下で、キセノンー水銀蒸気ラン
プのUV照射により、1 2 0mJ/c−のエネルギ
ーを持つ260nmで露光した。
この複写材料を、水酸化テトラメチルアンモニウムの0
.02N−水溶液で現像したが、露光した区域は60秒
間以内に、残留物を全く残さずに除去された。
やはり、急なレジスト縁部を持つ、マスクの欠陥のない
画像が得られた。未露光区域の除去は<20nmで、く
1μmの構造も正確に分解している。
実施例6 下記の組成を持つ塗装溶液を調製した。
7.5重量部の、軟化点が165〜180℃の、スチレ
ンおよびマレイミドの1:1共重合体、 3つ − 2.0重量部の、3,4−メチレンジオキシベンズアル
デヒドビス(フェノキシエチル)一アセタールおよび 0.8重量部の、2−ナフトイルーフェニルスルホニル
ージアゾメタンを 42 重量部のプロピレングリコールモノメチルエーテ
ルアセテートに溶解。
この溶液を、細孔径0.  2μmのフィルターを通し
て枦過し、密着性促進剤(ヘキサメチルジシラザン)で
処理したウエーハーに3,500回転でスピン塗布した
。ホットプレート上で、100℃で1分間乾燥した後、
16 00μmの層厚が得られた。
この複写材料を、原画の下で、キセノンー水銀蒸気ラン
プのUV照射により、1 0 2mJ/cdのエネルギ
ーを持つ26Or+mで露光した。
この複写材料を、水酸化テトラメチルアンモニウムの0
.02.N一水溶液で現像したが、露光した区域は60
秒間以内に、残留物を全く残さずに除去され、正確一詳
細な原画の画像が得られた。
4〇 一 画像の縁部の急傾斜度は優れていた。
実施例7 下記の組成を持つ塗装溶液を調製した。
7.5重量部の、実施例2に記載する共重合体、2. 
 0重量部の、1モルの7,7−ビスヒドロキシメチル
ーノナノールと1モルのオルトギ酸メチルを縮合させて
調製したポリオルトエステル、 0.8重量部の、4−プロモベンゾイルーフェニルスル
ホニルージアゾメタンを 42 重量部のプロピレングリコールモノメチル工−テ
ルアセテートに溶解。
この溶液を、細孔径0,2μmのフィルターを通して枦
過し、密着性促進剤(ヘキサメチルジシラザン)で処理
したウエーハーに3,500回転でスピン塗布した。ホ
ットプレート上で、100℃で1分間乾燥した後、1.
04μmの層厚が得られた。
この複写材料を、原画の下で、キセノンー水銀蒸気ラン
プのUV照射により、1 1 2mJ/c−のエネルギ
ーを持つ260nmで露光した。
この複写材料を、水酸化テトラメチルアンモニウムの0
.27N−水溶液で現像したが、露光した区域は60秒
間以内に、残留物を全く残さずに除去され、正確一詳細
な原画の画像が得られた。
0.7μmまでの線および間隙が、原画に忠実に再現さ
れた。
実施例8 実施例7から得た複写材料を、シンクロトロン照財(B
ESSY,ベルリン、754MeV)で、金−ケイ素マ
スクで180mJ/cJの照射量で照射した。この実験
配置はA,ホイベルガー、Mjcro−electr.
 Eng., 3,535(1985)に記載されてい
る。
火施例7に記載する現像剤および現像時間70秒間で現
像後、〈0.6μmの構造まで欠陥のない、マスクの画
像が得られた。レジストの縁部は、平らな基利表面に対
して事実上垂直であった。
実施例9および10(比較例) 実施例7のレジスト配合を、そこに使用する酸形成化合
物を同量の I・リフェニルスルホニウムへキサフルオロリン酸塩(
実施例9)または 2−ニトロペンジル トシレート(実施例10)で置き
換える様に修正した。
波長2 6 0 nm,エネルギー105または140
m J / atの照射で露光し、実施例1に記載する
組成の現像剤で現像した後、得られた構造が示す画像の
識別性は、実際の作業には適していなかった。
オニウム塩(実施例9)の使用により、いわゆる「レジ
ストフット」を持つ構造が得られた、即ち露光区域で基
材にレジストが付着したのに対し、トシル エステル(
実施例10)を使用すると、表面の架橋(リップ)が見
られ、むき出しになっている基祠の区域に広がった。ど
ちらの場合も満足なパターンは形成されなかった。
実施例11 オフセット印刷版を製作するために、機械的に粗くし、
前処理したアルミニウム板に下記の組成の塗装溶液をス
ピンコーティングにより塗布した。
7.5重量部の、軟化点105〜120℃のクレ43 
− ゾールホルムアルデヒドノボラック、 2.  Offiffi部の、p−メトキシベンズアル
デヒドービス(フェノキシエチル)一アセタール、0.
5重量部の、フェニルスルホニルー4−メトキシベンゾ
イルージアゾメタン、 0.05重量部の、クリスタルバイオレットベースを 90 重量部のプロピレングリコールモノメチルエーテ
ルアセテートに溶解。
この層を乾燥した後(層重量約2.5g/rd)、陽画
試験原画の下で30秒間露光を行ない、次いで下記の組
成の現像剤で現像した。
0.  5重量部の、水酸化ナトリウム、0.8重量部
の、メタケイ酸ナトリウム九水塩1、0重量部の、2−
n−ブトキシエタノールを、97.7重量部の、完全軟
水 水洗後、1%濃度のリン酸で全体を拭い、この板を印刷
に使用できる様にした。印刷機に取り付けられた後、5
5,000部の、原画の完璧な印刷物が得られた。
44 実施例12 下記の組成物を調製して、腐食液および電気めっき陽画
ドライレジストの溶液を作製した。
12,5重量部の、実施例11に記載するノボラック、 10.0重量部の、ブチルアルデヒドとジエチレングリ
コールとの縮合により調製した、平均分子量が約1,4
00のオリゴマー性脂肪族ポリアセタール、 0.5重量部のフエニルスルホニル−4−t−プチルベ
ンゾイルージアゾメタン、 0.1重量部のクリスタルバイオレットを25 重量部
のブタノンに溶解。
この目的は標準品である、25μm厚のポリエチレンテ
レフタレートフィルムにこの溶液を塗布し、乾燥層の厚
さを18μmにした。このドライレジストフィルムの表
面に、さらにポリエチレンテレフタレートフィルムを重
ねた。カバーフィルムを剥離した後、圧力と熱をかけて
、このドライフィルムを黄銅シート上に張り合せた。冷
却し、一時的な支持体フィルムを剥離した後、このシト
を原画を通して露光したが、この間に良好な画像コント
ラストが見える様になった。露光区域を実施例11に記
載する組成物の現像剤でスプレー現像した。次いで、こ
のシートを市販の塩化鉄溶液で、滑らかな縁部が食刻さ
れるまでエッチング処理した。得られた形状部品は、単
一部品に分ける前に、さらに処理することができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、必須成分として、 (a)照射により酸を形成する化合物、 (b)少なくとも一つの、酸により開裂し得るC−O−
    C−またはC−O−Si−結合を有する化合物、 (c)水に不溶であるが、アルカリ水溶液には可溶、も
    しくは少なくとも膨潤し得る結合剤を含む混合物であっ
    て、前記化合物(a)が、下記一般式( I )のα−カ
    ルボニル−α−スルホニル−ジアゾメタンであり、 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) ここで、 R^1およびR^2は、互いに独立して、アルキル基、
    シクロアルキル基、アリール基またはヘテロアリール基
    であることを特徴とする、陽画処理照射感応性混合物。 2、式( I )の化合物の基R^1およびR^2が、所
    望により置換されたアルキル基またはシクロアルキル基
    、所望により化置換されたアリール基またはヘテロアリ
    ール基であることを特徴とする、請求項1に記載する陽
    画処理照射感応性混合物。 3、式( I )の化合物の基R^1およびR^2の少な
    くとも一つが、所望により置換された、1〜6個の炭素
    原子を有するアルキル基、または所望により置換された
    アリール基であることを特徴とする、請求項1または2
    に記載する陽画処理照射感応性混合物。 4、式( I )の化合物の基R^1およびR^2の少な
    くとも一つが、所望により置換されたアリール基である
    ことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載
    する陽画処理照射感応性混合物。 5、芳香族基R^1およびR^2の置換基を、アルキル
    、アルコキシ、アルコキシアルキルおよびシアノ基また
    はハロゲン原子からなるグループから選択することを特
    徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載する陽画
    処理照射感応性混合物。 6、照射として190〜450nmの波長を有するUV
    光線を使用することを特徴とする、請求項1〜5のいず
    れか1項に記載する陽画処理照射感応性混合物。 7、照射として200〜400nmの波長を有するUV
    光線を使用することを特徴とする、請求項1〜6のいず
    れか1項に記載する陽画処理照射感応性混合物。 8、式( I )の酸を形成する化合物の濃度が0.5〜
    25重量%であることを特徴する、請求項1〜7のいず
    れか1項に記載する陽画処理照射感応性混合物。 9、結合剤が、照射の波長領域において、 <0.5μm^−^1の吸光度を有することを特徴とす
    る、請求項1〜8のいずれか1項に記載する陽画処理照
    射感応性混合物。 10、結合剤として30重量%までの、特に20重量%
    までのノボラック縮合樹脂を含むことを特徴とする、請
    求項1〜9のいずれか1項に記載する陽画処理照射感応
    性混合物。 11、結合剤がフェノール性水酸基を含むことを特徴と
    する、請求項9または10に記載する陽画処理照射感応
    性混合物。 12、結合剤が、照射感応性混合物中に、 60〜96重量%、特に70〜94重量%の濃度で含ま
    れることを特徴とする、請求項9〜11のいずれか1項
    に記載する陽画処理照射感応性混合物。 13、結合剤が、240nm上で、<0.3μm^−^
    1の吸光度を有することを特徴とする、請求項9〜12
    のいずれか1項に記載する陽画処理照射感応性混合物。 14、式( I )の化合物が、148nmで、そのすべ
    てのレジスト成分の中で最も高い分子吸光度を有するこ
    とを特徴とする、請求項1に記載する陽画処理照射感応
    性混合物。 15、本質的に、支持体および照射感応性層からなり、
    その層が請求項1〜14のいずれか1項に記載する照射
    硬化性混合物からなることを特徴とする、陽画処理照射
    感応性複写材料。
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