JPH03153257A - 照射感受性混合物およびレリーフ原型の製造法 - Google Patents
照射感受性混合物およびレリーフ原型の製造法Info
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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。
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)
本発明は、水不溶性、アルカリ水溶液可溶性のバインダ
ー 照射の作用下で酸を生成する化合物だよびカルバメ
ート基を含むポジ型照射感受注混合物、並びにレリーフ
原型の製造法に、係るものである。本発明混合物は、紫
外線、電子線Rよびレントゲン線に感光性であり、特に
レジスト材料゛として好適である。
ー 照射の作用下で酸を生成する化合物だよびカルバメ
ート基を含むポジ型照射感受注混合物、並びにレリーフ
原型の製造法に、係るものである。本発明混合物は、紫
外線、電子線Rよびレントゲン線に感光性であり、特に
レジスト材料゛として好適である。
(従来技術)
ポジ型照射感受注混合物は、周知である。アルカリ水溶
液に可fg注のバインダー、例えばノボラックまたはp
−ビニルフェノールポリマー中K。
液に可fg注のバインダー、例えばノボラックまたはp
−ビニルフェノールポリマー中K。
−キノンジアジドを含有するボン型レジスト材料は、既
に市販されている。このシステムの照射に対する感受性
、特に短波長の照射に対する感受性は、しかしながら部
分的に不十分である。
に市販されている。このシステムの照射に対する感受性
、特に短波長の照射に対する感受性は、しかしながら部
分的に不十分である。
第−次元反応中で反応種を生成させ、次に照射とは無関
係に接触第二次反応を起こさせるような照射感受性7ス
テムにRける増感現象が、同様に記載されている。例え
ば米国特許第3915706号においては、強酸を生成
させ、次に第二次反応で陵に不安定な基、例えばポリア
ルデヒド基を分解させるような光反応開始剤が開示され
ている。
係に接触第二次反応を起こさせるような照射感受性7ス
テムにRける増感現象が、同様に記載されている。例え
ば米国特許第3915706号においては、強酸を生成
させ、次に第二次反応で陵に不安定な基、例えばポリア
ルデヒド基を分解させるような光反応開始剤が開示され
ている。
さらに酸を生成し得る化合物に基づいた照射感受性混合
物が周知であり、これはバインダーとじてアルカリ水溶
液に可溶性のポリマー並びに光化学反応で強酸を生成す
る化合物Sよび酸の作用でアルカリ性現象液への溶解度
を増加する別の化合物で酸により分解し得る結合を有す
る化合物を含んでいる(参照、西独特許公開公報第34
06927号)光化学反応的に知識ヲ生成する化合物と
しては、ジアゾニウム−ホスホニウム−、スルホニウム
−Nよびヨウドニウムー 並びにハロゲン化合物が、知
られている。光化学的な酸提供化合物としてこのオニウ
ム塩tレジスト材料に使用することは、例えばまた米国
特許第4491628号から周知である。レジスト材料
に8けるオニウム塩利用についての概説を、クリペロ(
Cr1vθ110 )が有機塗料および応用ポリマー科
学(Org、 Coatings andAppl、
Polym、 Sci、 ) 48巻、65−69頁(
1985)中で発表している。
物が周知であり、これはバインダーとじてアルカリ水溶
液に可溶性のポリマー並びに光化学反応で強酸を生成す
る化合物Sよび酸の作用でアルカリ性現象液への溶解度
を増加する別の化合物で酸により分解し得る結合を有す
る化合物を含んでいる(参照、西独特許公開公報第34
06927号)光化学反応的に知識ヲ生成する化合物と
しては、ジアゾニウム−ホスホニウム−、スルホニウム
−Nよびヨウドニウムー 並びにハロゲン化合物が、知
られている。光化学的な酸提供化合物としてこのオニウ
ム塩tレジスト材料に使用することは、例えばまた米国
特許第4491628号から周知である。レジスト材料
に8けるオニウム塩利用についての概説を、クリペロ(
Cr1vθ110 )が有機塗料および応用ポリマー科
学(Org、 Coatings andAppl、
Polym、 Sci、 ) 48巻、65−69頁(
1985)中で発表している。
階下安定の側鎖基を有するポリマーSよび光化学的酸提
供化合物の照射感受性混合物は、例えば米国特許第44
91628号、フランス特許公開公報第2570844
号および米国化学会ポリマー物質科学およびエンジニア
リング(Polymeric MaterialSci
ence and Engineering 、 A、
O,S+) 61巻、’417−421頁(1989
) Kより開示されテいる。
供化合物の照射感受性混合物は、例えば米国特許第44
91628号、フランス特許公開公報第2570844
号および米国化学会ポリマー物質科学およびエンジニア
リング(Polymeric MaterialSci
ence and Engineering 、 A、
O,S+) 61巻、’417−421頁(1989
) Kより開示されテいる。
しかしながら、これらのポリマーバインダーは疎水性で
あり、照射後になって始めてアルカリ可溶性になる。
あり、照射後になって始めてアルカリ可溶性になる。
フェノール注Sよび階下安定基?有するコポリマー、例
エバポリ−(p−ヒドロキシスチロールーコーt −フ
トキシ力ルポニルーオキシスチロール)は、ポリマー・
サイエンス誌(J、 Polym。
エバポリ−(p−ヒドロキシスチロールーコーt −フ
トキシ力ルポニルーオキシスチロール)は、ポリマー・
サイエンス誌(J、 Polym。
Sci、 )、パートA、ポリマーケミストリー(Po
ly+n、 Chem、 Ed、 )、24巻、297
1−2980頁(1986年)から周知である。しかし
ながら、尚アルカリ溶解性であるこの基の同じコポリマ
ーt、市販のホスホニウム塩、例えば米国特許第449
1628号にも記載されているようなトリフェニルホス
ホニウムへキサフルオロアルセナートと組合せて使用す
ると、この混合物は、上記のホスホニウム塩が十分な溶
解度抑制作用を表わさないために、照射されていない領
域の非常に高い崩壊が起こるという欠点暑有している。
ly+n、 Chem、 Ed、 )、24巻、297
1−2980頁(1986年)から周知である。しかし
ながら、尚アルカリ溶解性であるこの基の同じコポリマ
ーt、市販のホスホニウム塩、例えば米国特許第449
1628号にも記載されているようなトリフェニルホス
ホニウムへキサフルオロアルセナートと組合せて使用す
ると、この混合物は、上記のホスホニウム塩が十分な溶
解度抑制作用を表わさないために、照射されていない領
域の非常に高い崩壊が起こるという欠点暑有している。
西独特許公開公報第3721741号に照射感受性混合
物が記載されてsつ、これはアルカリ水溶液に可溶性の
ポリマーバインダー並びに有機化合物を含み、この有機
化合物のアルカリ水溶性現像液への溶解度が酸の作用に
より高められ、さらに少なくとも酸により分解し得る基
を含んでいて、この有機化合物が放射線の作用により強
酸を生成することが開示されている。
物が記載されてsつ、これはアルカリ水溶液に可溶性の
ポリマーバインダー並びに有機化合物を含み、この有機
化合物のアルカリ水溶性現像液への溶解度が酸の作用に
より高められ、さらに少なくとも酸により分解し得る基
を含んでいて、この有機化合物が放射線の作用により強
酸を生成することが開示されている。
(発明の目的)
本発明の目的は、アルカリ水溶液で現像され、短波UV
に感光性の層を製造できるレリーフ構造体の製造に好適
な、新規ポジ型高活性照射感受性システムを得ることで
ある。
に感光性の層を製造できるレリーフ構造体の製造に好適
な、新規ポジ型高活性照射感受性システムを得ることで
ある。
(発明の構成)
驚くべきことに、カルバメート基の導入によって短波U
vKおけるレリーフ構造体の製造に好適な、高活性の照
射感受性システムが製造できることが見出され、この照
射感受性物質は非常に良好な再現性および高い溶解性を
示している。
vKおけるレリーフ構造体の製造に好適な、高活性の照
射感受性システムが製造できることが見出され、この照
射感受性物質は非常に良好な再現性および高い溶解性を
示している。
本発明の対象は照射感受性混合物であり、本質的に以下
の成分から構成される 装置 (a)水下f8性、アルカリ水溶液可溶性バインダーま
たはバインダー混合物 8よび (b)照射に際して強酸を生成する化合物を含むもので
あり、この混合物にさらに加えて有機化合物Cc)’l
含ませることを特徴としてSつ、この有機化合物は酸に
より分解し得るカルバメート単位 を有しているか、または 成分(a) !たは成分(b)が酸により分解し得るカ
ルバメート単位 を有していること馨特徴とするかの、いずれかである。
の成分から構成される 装置 (a)水下f8性、アルカリ水溶液可溶性バインダーま
たはバインダー混合物 8よび (b)照射に際して強酸を生成する化合物を含むもので
あり、この混合物にさらに加えて有機化合物Cc)’l
含ませることを特徴としてSつ、この有機化合物は酸に
より分解し得るカルバメート単位 を有しているか、または 成分(a) !たは成分(b)が酸により分解し得るカ
ルバメート単位 を有していること馨特徴とするかの、いずれかである。
バインダー(a)としては、例えばフェノール樹脂が考
えられ、特に重量平均分子量Mが300Sよび30,0
00の間にあるノボラック樹脂、並びに好適には重量平
均分子量Mが200りよび200,000の間にあるポ
リ−(p−ヒドロキシスチロール)1、t’1J−(1
)−ヒドロキシ−α−メチルスチロール)またはp−ヒ
ドロキシスチロールのコポリマーが、対象として考えら
れろ。
えられ、特に重量平均分子量Mが300Sよび30,0
00の間にあるノボラック樹脂、並びに好適には重量平
均分子量Mが200りよび200,000の間にあるポ
リ−(p−ヒドロキシスチロール)1、t’1J−(1
)−ヒドロキシ−α−メチルスチロール)またはp−ヒ
ドロキシスチロールのコポリマーが、対象として考えら
れろ。
照射の際!/C?JJ酸’v生成する化合物(b)とし
ては、特に一般式(I)のスルホニウム塩 1 が適用されることがでさ、ここにだいてRI R2お
よびR3は相互に同じであるかまたは異なってにつ、そ
れぞれKl乃至3個の炭素原子に有するアルキル、アリ
ール、置換アリールまたはアラル−?#でJ9、ρが。
ては、特に一般式(I)のスルホニウム塩 1 が適用されることがでさ、ここにだいてRI R2お
よびR3は相互に同じであるかまたは異なってにつ、そ
れぞれKl乃至3個の炭素原子に有するアルキル、アリ
ール、置換アリールまたはアラル−?#でJ9、ρが。
、。4oA82゜O,5bP60PF60BIP40だ
よび/または0F3So、Oであり、ここテ特に一般式
(I)のスルホニウム塩において、少なくともR’
R”j+5よびRs基の内の1個がD の基を意味し、ここでR’ $6よびR1は相互に同じ
であるかまたは異なって2つ、それぞれにH,OHまた
は基 − / であり、ここでR@SよびR’lは相互に同じであるか
または異なっていて、それぞれKHまたは1乃至5個の
炭素原子を有するアルキルであるか、またはR・とR?
が一緒になって5員環または6員環を形成し、必望の場
合には1個以上の置換基を有する複素環基となる。
よび/または0F3So、Oであり、ここテ特に一般式
(I)のスルホニウム塩において、少なくともR’
R”j+5よびRs基の内の1個がD の基を意味し、ここでR’ $6よびR1は相互に同じ
であるかまたは異なって2つ、それぞれにH,OHまた
は基 − / であり、ここでR@SよびR’lは相互に同じであるか
または異なっていて、それぞれKHまたは1乃至5個の
炭素原子を有するアルキルであるか、またはR・とR?
が一緒になって5員環または6員環を形成し、必望の場
合には1個以上の置換基を有する複素環基となる。
本発明の照射感受性混合物は、照射で強酸を生成する化
合物(b)を、一般的に(a) + (b)の合計重量
当りで1乃至301!量外の量で含有している。
合物(b)を、一般的に(a) + (b)の合計重量
当りで1乃至301!量外の量で含有している。
酸により分解し得るカルバメート単位
を含有する添加有機化合物((1)としては、特に−数
式(If)の化合物 6 / が好適であり、ここで14j+5よびRFは相互に同じ
であるかまたは異なってにつ、それぞれにHまたは1乃
至5個の炭素原子を有するアルキルであるか、またはR
@およびR’lが一緒になって5員環または6員環を形
成し、必要の場合には1個以上の置換基を有する複素環
基となり、R8は1乃至10個の炭素原子を有する直鎖
または分校アルキル基、l乃至lOmの炭素原子を有す
るハロゲン含有直鎖または分校アルキル基、フェニル基
、アルキルフェニル基、アルコキシフェニル基またはハ
ロゲンフェニル基、アルキル基に1乃至3個の炭素原子
を有するフェニルアルキル基、アルキル基にl乃至3個
の炭素原子ン有するハロゲンフェニルアルキル基または
アルコキシフェニルアルキル基、または複素環基で置換
されているメチル基またはエチル基である。
式(If)の化合物 6 / が好適であり、ここで14j+5よびRFは相互に同じ
であるかまたは異なってにつ、それぞれにHまたは1乃
至5個の炭素原子を有するアルキルであるか、またはR
@およびR’lが一緒になって5員環または6員環を形
成し、必要の場合には1個以上の置換基を有する複素環
基となり、R8は1乃至10個の炭素原子を有する直鎖
または分校アルキル基、l乃至lOmの炭素原子を有す
るハロゲン含有直鎖または分校アルキル基、フェニル基
、アルキルフェニル基、アルコキシフェニル基またはハ
ロゲンフェニル基、アルキル基に1乃至3個の炭素原子
を有するフェニルアルキル基、アルキル基にl乃至3個
の炭素原子ン有するハロゲンフェニルアルキル基または
アルコキシフェニルアルキル基、または複素環基で置換
されているメチル基またはエチル基である。
本発明混合物は、さらに添加物として増感剤の多核芳香
族化合物ン含むことができ、この増感剤は放熱線を吸収
して、照射の際に強酸を生成する化合物(b)に移行す
ることかでざる。
族化合物ン含むことができ、この増感剤は放熱線を吸収
して、照射の際に強酸を生成する化合物(b)に移行す
ることかでざる。
これらのほかに、本発明の対象は、ホトレジスト溶液を
0.1乃至5μmの層厚になるように常法により前処理
した基材上に塗布し、乾燥し、画像形成の照射暑し、5
0℃から150℃の温度に加熱してからアルカリ水溶液
で現像してレリーフ構造体またはレリーフ原型を製造す
る方法に8いて、ホトレジス、FFg液が本発明による
照射感受性混合物乞含むことを特徴とするレリーフ構造
体またはレリーフ原型の製造法である。
0.1乃至5μmの層厚になるように常法により前処理
した基材上に塗布し、乾燥し、画像形成の照射暑し、5
0℃から150℃の温度に加熱してからアルカリ水溶液
で現像してレリーフ構造体またはレリーフ原型を製造す
る方法に8いて、ホトレジス、FFg液が本発明による
照射感受性混合物乞含むことを特徴とするレリーフ構造
体またはレリーフ原型の製造法である。
本発明照射感受性混合物の構成成分については、個々に
ついてさらに以下のように説明する。
ついてさらに以下のように説明する。
(a)望ましいプラズマ腐食安定性のために、水不溶性
、アルカリ水溶液可溶性または少なくとも分散性のバイ
ンダー(a)として、特にフェノール樹脂が使用され、
例えばノボラック、即ち1ポジ型レジスト系で使用され
るノボラックm脂’ [ティー・パンバ07 (T、P
am−palone )、固相技術(5olid 5t
ate Tech−nology )、6月1984年
、115−120頁記載〕が使用され、ここでは特に短
波UV−領域(λ〈300 nm )にkける照射に対
して好適なp−クレゾール/ホルムアルデヒドを基礎に
したノボ2ツク樹脂が、好適である。さらに特に、ポリ
−(p−ヒドロキシスチロールボ1J−(p−ヒドロキ
シ−α−メチルスチロール)並ヒにp−ヒドロキクスチ
ロールのフボリマーが、適している。バインダー(a)
中にカルバメート基が含まれている限りでは、これは以
下の一般式により示されることができる: ここに8いて 。 ≧ 。
、アルカリ水溶液可溶性または少なくとも分散性のバイ
ンダー(a)として、特にフェノール樹脂が使用され、
例えばノボラック、即ち1ポジ型レジスト系で使用され
るノボラックm脂’ [ティー・パンバ07 (T、P
am−palone )、固相技術(5olid 5t
ate Tech−nology )、6月1984年
、115−120頁記載〕が使用され、ここでは特に短
波UV−領域(λ〈300 nm )にkける照射に対
して好適なp−クレゾール/ホルムアルデヒドを基礎に
したノボ2ツク樹脂が、好適である。さらに特に、ポリ
−(p−ヒドロキシスチロールボ1J−(p−ヒドロキ
シ−α−メチルスチロール)並ヒにp−ヒドロキクスチ
ロールのフボリマーが、適している。バインダー(a)
中にカルバメート基が含まれている限りでは、これは以
下の一般式により示されることができる: ここに8いて 。 ≧ 。
X=フェノール江七ツマ−単位、
例えばp−ヒドロキシスチロールまたはp−ヒドロキシ
−α−メチルスチロール例えば次式のN−アルコキシヵ
ルボニルマレイ/−イミド O=C\N10工0 0−OR” 1 または次式のカルバメート変性p−とドロキシスチロー
ル単位であり ここでR@R″%よびR8の基は、上述で与えられた意
味′%:有することができる。
−α−メチルスチロール例えば次式のN−アルコキシヵ
ルボニルマレイ/−イミド O=C\N10工0 0−OR” 1 または次式のカルバメート変性p−とドロキシスチロー
ル単位であり ここでR@R″%よびR8の基は、上述で与えられた意
味′%:有することができる。
成分(L)は、本発明照射感受性混合物に8いて一般的
に、(a) + (b) 十(a)からの混合物全量当
りで70乃至99、好適には75乃至95 ][童%の
量で含まれている。
に、(a) + (b) 十(a)からの混合物全量当
りで70乃至99、好適には75乃至95 ][童%の
量で含まれている。
(b)酸提供化合物としては、原則的に照射によって強
1!i!’2生成するすべての化合物が使用されること
ができる。しかしながら短波Iffによる照射用VCは
、一般式(I)のスルホニウム塩 1 が好適であり、ここにおいてR’ R”:%よびR3
は相互に同じであるかまたは異なっており、それぞれが
1乃至3個の炭素原子を有するアルキル、例えはメチル
Rよびエチル、了り−ル例えばフェニルまたはアラルキ
ル、例えばベンジルであり、xoがアニオンC104O
A8F60.8bF60.PF60BF40 および/
。
1!i!’2生成するすべての化合物が使用されること
ができる。しかしながら短波Iffによる照射用VCは
、一般式(I)のスルホニウム塩 1 が好適であり、ここにおいてR’ R”:%よびR3
は相互に同じであるかまたは異なっており、それぞれが
1乃至3個の炭素原子を有するアルキル、例えはメチル
Rよびエチル、了り−ル例えばフェニルまたはアラルキ
ル、例えばベンジルであり、xoがアニオンC104O
A8F60.8bF60.PF60BF40 および/
。
たはCF、5030であることができる。
特に好適なのは一般式(1)のスルホニウム塩に2いて
、基R’ R”j6よびR3の少なくとも1つが次式
の基を意味しており 4 ここにおいてR’ 16よびR1′は相互に同じである
かまたは異なっていて、それぞれにHlOHまたは次式
の基であり ここでR’jciよびR7は相互に同じであるかまたは
異なっていて、それぞれに水素、1乃至10個、好適に
は1乃至5個の炭素原子を有する直鎖アルキル、例えは
メチル、エチル、または3乃至10個、好適には3乃至
5僻の炭素原子を有する分校アルキルであり、ここでア
ルキル基はまたハロゲン、例えば塩素、臭素、好適には
塩素で置換されていることかでさ、そのほかにも、OH
,SH,1乃至4g3の炭素原子を有するアルコキシ、
例えばメトキシ、エトキシ、0−アリール、O−アラル
キル1乃至4個の炭素原子を有するアルキルチオ、S−
アリール、例えばS−フェニルまたはS−アラルキル例
えばS−ベンジル等で置換されていることができ、 さらにアリール、例えはフェニル ハロゲン置換子り−ル、例えばクロルフェニル、ブロム
フェニル、 アルキル置換アリール、例えばトリル、アルキル置換ア
リール、例えばメトキシフェニル、 アラルキル、例c−ハベンジル、フェニルエチル であるか、またはR6とH’lが一緒になって含窒素複
素環基で5員環乃至8員環、特に好適には5乃至6員環
を形成するように配列し、このためには例えばカルバメ
ート基のアミド窒素を引抜いて以下のような環状基を与
えることができ さらにまたR6および/ヱたはH’lはアシル基である
こともでき、従ってカルバメート基のNを引抜くことで
、例えば次式の置換基となり 0 0 または次式の置換基であることもできる。
、基R’ R”j6よびR3の少なくとも1つが次式
の基を意味しており 4 ここにおいてR’ 16よびR1′は相互に同じである
かまたは異なっていて、それぞれにHlOHまたは次式
の基であり ここでR’jciよびR7は相互に同じであるかまたは
異なっていて、それぞれに水素、1乃至10個、好適に
は1乃至5個の炭素原子を有する直鎖アルキル、例えは
メチル、エチル、または3乃至10個、好適には3乃至
5僻の炭素原子を有する分校アルキルであり、ここでア
ルキル基はまたハロゲン、例えば塩素、臭素、好適には
塩素で置換されていることかでさ、そのほかにも、OH
,SH,1乃至4g3の炭素原子を有するアルコキシ、
例えばメトキシ、エトキシ、0−アリール、O−アラル
キル1乃至4個の炭素原子を有するアルキルチオ、S−
アリール、例えばS−フェニルまたはS−アラルキル例
えばS−ベンジル等で置換されていることができ、 さらにアリール、例えはフェニル ハロゲン置換子り−ル、例えばクロルフェニル、ブロム
フェニル、 アルキル置換アリール、例えばトリル、アルキル置換ア
リール、例えばメトキシフェニル、 アラルキル、例c−ハベンジル、フェニルエチル であるか、またはR6とH’lが一緒になって含窒素複
素環基で5員環乃至8員環、特に好適には5乃至6員環
を形成するように配列し、このためには例えばカルバメ
ート基のアミド窒素を引抜いて以下のような環状基を与
えることができ さらにまたR6および/ヱたはH’lはアシル基である
こともでき、従ってカルバメート基のNを引抜くことで
、例えば次式の置換基となり 0 0 または次式の置換基であることもできる。
対イオンρとし又は、例えハC104OABF@0sb
y60oF、so、O[−) 1775 ッ)(Tri
41at ) ]、PF、o 、よびBF40が適当で
ある。
y60oF、so、O[−) 1775 ッ)(Tri
41at ) ]、PF、o 、よびBF40が適当で
ある。
好適なスルホニウム塩は、%K、
トリフェニルスルホニウムへキサフルオロアルセナート
、 ジメチル−4−ヒドロキシ−フェニルスルホニウムトリ
フラット8よび ジメチル−4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル
スルホニウムへキサフルオローアルセナートである。
、 ジメチル−4−ヒドロキシ−フェニルスルホニウムトリ
フラット8よび ジメチル−4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル
スルホニウムへキサフルオローアルセナートである。
さらなる酸提供化合物(b)には、例えば次式の一数式
ヨウドニウム塩 1 を含む11S合物が、考えられる。
ヨウドニウム塩 1 を含む11S合物が、考えられる。
好適には一般式CIりの化合物であり
R′
/
2
があり、ここでのR’ R” %よびρは一般式CI
)と同様の意味を有し1いる。
)と同様の意味を有し1いる。
照射により強酸を生成する化合物、その内でも特に上述
のスルホニウム塩が好適であり、これらの強酸生成化合
物は本発明による照射感受性混合物中に、一般的には(
a) + (b) +(Q)の全量当りで1乃至30
i[量%、好適には3乃至tozz%の量で含まれてい
る。
のスルホニウム塩が好適であり、これらの強酸生成化合
物は本発明による照射感受性混合物中に、一般的には(
a) + (b) +(Q)の全量当りで1乃至30
i[量%、好適には3乃至tozz%の量で含まれてい
る。
(C)有機1し合物(0)としては、少なくともl佃の
酸により分解し得るカルバメート単位ここに8いてR6
によびR″は相互に同じであるかまたは異なっており、
それぞれが水素、l乃至10個、好適にはl乃至5個の
炭素原子Z有する直鎖アルキル基、例えばメチル、エチ
ル、フロビル n−ブチル、n−ペンチル、3乃至10
個、好適には3乃至5個の炭素原子!有する分校アルキ
ル基、例えばイソプロピル、イソブチル、ハロゲン例え
ば塩素、臭素、OH,5H11乃至5個の炭素原子を有
するアルコキシルまたはチオアルキルで置換されている
対応アルキル基、アリール基、例えばフェニル、アラル
キル基、例えばベンジル、フェニルエチル、アルキル、
アルコキシまたはハロゲンの1個以上で置換されている
アリール基またはアラルキル基、例えばトリル、メトキ
クフェニル、4−メトキシベンジル、4−クロルベンジ
ル、またはR’HよびR″が一緒になって5乃至8員環
、好適には5乃至6員環の含窒素複素環基を形成するよ
うに結合するものであり、従って例えばカルバメート基
のアミド窒素を引抜いて次式のような複素環を与えるも
のである: 同様にR6RよびH?の基は、またポリマー鎖ン意味す
ることもでき、例えば次式のようであり R−8よびR?は、またアシル基であることもでき、従
ってカルバメート基のNを引抜いて例えは次式の基を与
えることができる。
酸により分解し得るカルバメート単位ここに8いてR6
によびR″は相互に同じであるかまたは異なっており、
それぞれが水素、l乃至10個、好適にはl乃至5個の
炭素原子Z有する直鎖アルキル基、例えばメチル、エチ
ル、フロビル n−ブチル、n−ペンチル、3乃至10
個、好適には3乃至5個の炭素原子!有する分校アルキ
ル基、例えばイソプロピル、イソブチル、ハロゲン例え
ば塩素、臭素、OH,5H11乃至5個の炭素原子を有
するアルコキシルまたはチオアルキルで置換されている
対応アルキル基、アリール基、例えばフェニル、アラル
キル基、例えばベンジル、フェニルエチル、アルキル、
アルコキシまたはハロゲンの1個以上で置換されている
アリール基またはアラルキル基、例えばトリル、メトキ
クフェニル、4−メトキシベンジル、4−クロルベンジ
ル、またはR’HよびR″が一緒になって5乃至8員環
、好適には5乃至6員環の含窒素複素環基を形成するよ
うに結合するものであり、従って例えばカルバメート基
のアミド窒素を引抜いて次式のような複素環を与えるも
のである: 同様にR6RよびH?の基は、またポリマー鎖ン意味す
ることもでき、例えば次式のようであり R−8よびR?は、またアシル基であることもでき、従
ってカルバメート基のNを引抜いて例えは次式の基を与
えることができる。
ここでH&は、1乃至10個、好適にはl乃至5個の炭
素原子y!′有する直鎖アルキル基、例えばメチル、エ
チル、プロピル、n−ブチル、n−ペンチル、3乃至1
0個、好適には3乃至5個の炭素原子を有する分校アル
キル基、例えばイソプロピル、イソブチル、4乃至10
個の炭素原子を有する三級アルキル基、例えば三級ブチ
ルであることかでさ、ここで前述のアルキル基はまたハ
ロゲン置換、即ちハロゲンの例えば塩素、臭素、好適に
は1個以上の塩素で置換されることかでさ、例えばβ−
クロルエチル、β−ブロムエチル、β−トリクロルエチ
ル、β−クロルイソグロビル、β−トリクロルイソグロ
ビルであり、 さらに、 アリール基、例えばフェニル、ビフェニル、ハロゲン置
換アリール基、例えばクロルフェニル アラルキル基、例えばベンジル、フェニルエチル、 ハロゲン置換アラルキル基1例えばペンゾール環のハロ
ゲン置換、例えばクロル置換またはアルフキシ基置換ベ
ンジルであることができる。
素原子y!′有する直鎖アルキル基、例えばメチル、エ
チル、プロピル、n−ブチル、n−ペンチル、3乃至1
0個、好適には3乃至5個の炭素原子を有する分校アル
キル基、例えばイソプロピル、イソブチル、4乃至10
個の炭素原子を有する三級アルキル基、例えば三級ブチ
ルであることかでさ、ここで前述のアルキル基はまたハ
ロゲン置換、即ちハロゲンの例えば塩素、臭素、好適に
は1個以上の塩素で置換されることかでさ、例えばβ−
クロルエチル、β−ブロムエチル、β−トリクロルエチ
ル、β−クロルイソグロビル、β−トリクロルイソグロ
ビルであり、 さらに、 アリール基、例えばフェニル、ビフェニル、ハロゲン置
換アリール基、例えばクロルフェニル アラルキル基、例えばベンジル、フェニルエチル、 ハロゲン置換アラルキル基1例えばペンゾール環のハロ
ゲン置換、例えばクロル置換またはアルフキシ基置換ベ
ンジルであることができる。
本発明による照射感受性混合物中の成分(c)の含tは
、成分(a) Mよび/または成分(b)中にどれだけ
カーバメート基が含fれているかに係っている。成分(
a)にも成分(b)にもカルバメート基が含まれていな
い場合には、成分(C)の本発明照射感受性混合物中で
の含量は、(a) + (b) + (c)成分の合計
全量当りで5乃至40、好適には15乃至30重量%と
なる。
、成分(a) Mよび/または成分(b)中にどれだけ
カーバメート基が含fれているかに係っている。成分(
a)にも成分(b)にもカルバメート基が含まれていな
い場合には、成分(C)の本発明照射感受性混合物中で
の含量は、(a) + (b) + (c)成分の合計
全量当りで5乃至40、好適には15乃至30重量%と
なる。
に示す方法に従って行なわれることができるニーX−−
0R1−N、、−ORjたは 0−0−OR@本発明混
合物は有機溶剤中に良好な溶解性を示して8つ、一般的
に固体含量は5乃至4011Lit%の範囲にある。溶
剤として好適なのは、脂肪族ケトン、エーテル並びにこ
れらの混合物であり、特にエチル−セロソルブ、ブチル
グリコール、メチル−セロソルブおよびl−メトキシ−
2−グロパノール、アルキレングリコール−アルキルエ
ーテル−エステル、伝えばメチル−セロソルブ−アセ、
テート、エチル−セロソルブ−アセテート、メチル−プ
ロピレングリコール−アセテート?よびエチル−プロ、
ピレン−グリコール−アセテート、ケトン1B 例エバ
シクロヘキサノン、シクロペンタノ/およびメチル−エ
チル−ケトン並びにアセテート、例えばブチルアセテー
トタよび芳香族類、例えばドルオールおよびキジロール
等である。対応する溶剤の選択、並びにその混合は、そ
れぞれのフェノール樹脂、ノボラック2よび光感受性成
分の選択に従って、決められる。
0R1−N、、−ORjたは 0−0−OR@本発明混
合物は有機溶剤中に良好な溶解性を示して8つ、一般的
に固体含量は5乃至4011Lit%の範囲にある。溶
剤として好適なのは、脂肪族ケトン、エーテル並びにこ
れらの混合物であり、特にエチル−セロソルブ、ブチル
グリコール、メチル−セロソルブおよびl−メトキシ−
2−グロパノール、アルキレングリコール−アルキルエ
ーテル−エステル、伝えばメチル−セロソルブ−アセ、
テート、エチル−セロソルブ−アセテート、メチル−プ
ロピレングリコール−アセテート?よびエチル−プロ、
ピレン−グリコール−アセテート、ケトン1B 例エバ
シクロヘキサノン、シクロペンタノ/およびメチル−エ
チル−ケトン並びにアセテート、例えばブチルアセテー
トタよび芳香族類、例えばドルオールおよびキジロール
等である。対応する溶剤の選択、並びにその混合は、そ
れぞれのフェノール樹脂、ノボラック2よび光感受性成
分の選択に従って、決められる。
さらに別の添加物、例えば接着助剤、架橋剤、染料およ
び可塑剤等が、加えられることができる。
び可塑剤等が、加えられることができる。
必要の場合には、また増感剤が少量加えられることがで
き、これによって長波UVから可視光までの範囲で化合
物の感度を増強させることができる。多核芳香族、例え
ばピレンおよびペリレン等がこのために優れているが、
しかしまた増感剤として作用する別の染料も使用するこ
とができる。
き、これによって長波UVから可視光までの範囲で化合
物の感度を増強させることができる。多核芳香族、例え
ばピレンおよびペリレン等がこのために優れているが、
しかしまた増感剤として作用する別の染料も使用するこ
とができる。
照射感受性混合物の溶液は、孔径0.2μmの濾材2通
して濾過されることができる。回転数が1000Rよび
10000回/分間の範囲でレジスト溶液を遠心分離す
ることにより、厚さ0.1乃至5μmのレジストフィル
ムをウェーハ(例えば表面が酸化ケイ素−、ウエーノS
)上に生成させることができろ。
して濾過されることができる。回転数が1000Rよび
10000回/分間の範囲でレジスト溶液を遠心分離す
ることにより、厚さ0.1乃至5μmのレジストフィル
ムをウェーハ(例えば表面が酸化ケイ素−、ウエーノS
)上に生成させることができろ。
このウェーハは l乃至5分間90℃乃至80℃で加熱
されろ。
されろ。
レリーフ原型製造のための本発明方法では、本質的に本
発明照射感受性混合物からなる照射感受性塗膜層が、照
射範囲の溶解度が60°Cかも120℃の間の温度で加
熱した後にアルカリ水溶液溶剤中で増加し、この範囲が
選択的にアルカリ性現像液で除去されることができるよ
うな線量で画像生成用に照射される。
発明照射感受性混合物からなる照射感受性塗膜層が、照
射範囲の溶解度が60°Cかも120℃の間の温度で加
熱した後にアルカリ水溶液溶剤中で増加し、この範囲が
選択的にアルカリ性現像液で除去されることができるよ
うな線量で画像生成用に照射される。
レジストフィルムは、一般的にクロム被覆構造石英マス
クを通して、水銀灯のυV−光、エキシマレーザ元、電
子線またはレントゲン線で照射すれる。画像生成用に照
射されたフィルムは、5秒から2分間丁での時間に60
℃から110℃までの温度に加熱され、アルカリ水溶液
現像液で現像され、ここで照射された部分が選択的に溶
解し、−方では未照射部分はほとんど影llされないで
残る。
クを通して、水銀灯のυV−光、エキシマレーザ元、電
子線またはレントゲン線で照射すれる。画像生成用に照
射されたフィルムは、5秒から2分間丁での時間に60
℃から110℃までの温度に加熱され、アルカリ水溶液
現像液で現像され、ここで照射された部分が選択的に溶
解し、−方では未照射部分はほとんど影llされないで
残る。
実施例で示された部Sよびパーセントは、別に指示され
ていない限り、重量部または1量パーセントを表わして
いる。
ていない限り、重量部または1量パーセントを表わして
いる。
(実 施 例)
実施例 1
80部のポリ(p−ヒドロキシスチロール)〔=ポリサ
イ1フ2社(Fa、 Po1ysciencea )市
販品、M=1500乃至7000 t 1モル〕、5部
のトリフェニルスルホニウムへキサフルオロアルセナー
ト〔四アルファ社(Pa、 Alfa )市販品〕、1
5部のN−エトキシカルボニルモルホリンだよヒ280
部のメチルグリコールアセテートから、ホトレジスト溶
液が製造される。同溶液は続いて、孔径0.2部1mの
濾材ン通して濾過される。
イ1フ2社(Fa、 Po1ysciencea )市
販品、M=1500乃至7000 t 1モル〕、5部
のトリフェニルスルホニウムへキサフルオロアルセナー
ト〔四アルファ社(Pa、 Alfa )市販品〕、1
5部のN−エトキシカルボニルモルホリンだよヒ280
部のメチルグリコールアセテートから、ホトレジスト溶
液が製造される。同溶液は続いて、孔径0.2部1mの
濾材ン通して濾過される。
レジスト溶液は遠心分離で、酸化ケイ素つェーハ上VC
1prn厚さで塗布される。次にウェーハが1分間90
℃で乾燥され、続いてテストマスクにより7秒間の接触
時間で、波長λ−248のエキシマレーザ−元で照射さ
れる。この後で30秒間90℃に加熱され、pH−価1
2.0乃至13.5の現像液で約加秒間現像される。
1prn厚さで塗布される。次にウェーハが1分間90
℃で乾燥され、続いてテストマスクにより7秒間の接触
時間で、波長λ−248のエキシマレーザ−元で照射さ
れる。この後で30秒間90℃に加熱され、pH−価1
2.0乃至13.5の現像液で約加秒間現像される。
実施例 2
ホトレジスト溶液が、80部のポリ(p−ヒドロキシス
チロール)、5部のトリフェニルスルホニウムへキサフ
ルオロアルセナート、 15部のN−2−トリクロルエ
チル−オキシカルボニルピロリドンHよび280部のメ
チルグリフールアセテートから、製造される。このホト
レジスト溶液が、実施例1と同様に処理される。1μm
層厚の感度は、175 mJ / c−となる。
チロール)、5部のトリフェニルスルホニウムへキサフ
ルオロアルセナート、 15部のN−2−トリクロルエ
チル−オキシカルボニルピロリドンHよび280部のメ
チルグリフールアセテートから、製造される。このホト
レジスト溶液が、実施例1と同様に処理される。1μm
層厚の感度は、175 mJ / c−となる。
実施例 3
ホトレジスト溶液が、80部のポリ(p−ヒドロキシス
チロール)、5部のトリフェニルスルホニウムへキサフ
ルオロアyセナート、15部の三級ブチル−N、N−ジ
エチル−カルバメート及ヒ280部ツメチル−グリコー
ルアセテートから、製造される。このホトレジスト溶液
が、実施例1と同様に処理される。1μm層高の感度は
、80 rnJ/ c−となる。
チロール)、5部のトリフェニルスルホニウムへキサフ
ルオロアyセナート、15部の三級ブチル−N、N−ジ
エチル−カルバメート及ヒ280部ツメチル−グリコー
ルアセテートから、製造される。このホトレジスト溶液
が、実施例1と同様に処理される。1μm層高の感度は
、80 rnJ/ c−となる。
実施例 4
ホトレジスト溶液が、95部のポリ(p−ヒドロキシス
テロ−ルーフ−20モル%N−クロルエチルオキシ−カ
ルボニルマレインイミド)、5部のトリフェニルスルホ
ニウムへキサフルオロアルセナートおよびエチル−グリ
コールアセテートから、製造される。l pm層高の感
度は、150 mJ / C1l”である。
テロ−ルーフ−20モル%N−クロルエチルオキシ−カ
ルボニルマレインイミド)、5部のトリフェニルスルホ
ニウムへキサフルオロアルセナートおよびエチル−グリ
コールアセテートから、製造される。l pm層高の感
度は、150 mJ / C1l”である。
Claims (10)
- (1)本質的に、 (a)水不溶性でアルカリ性水溶液に可溶性のバインダ
ーまたはバインダー混合物 および (b)照射により強酸を生成する化合物 からなる照射感受性混合物において、この混合物が、酸
により分解し得るカルバメート単位 ▲数式、化学式、表等があります▼ を含む有機化合物(c)を添加物として含むか、または 成分(a)または成分(b)が酸により分解し得るカル
バメート単位 ▲数式、化学式、表等があります▼ を含むことを特徴とする照射感受性混合物。 - (2)バインダー(a)としてフェノール樹脂が使用さ
れることを特徴とする、請求項1記載の照射感受性混合
物。 - (3)フェノール樹脂として、重量平均分子量@M@が
300と30、000の間にあるノボラックを使用する
ことを特徴とする、請求項2記載の照射感受性混合物。 - (4)バインダー(a)としてポリ−(p−ヒドロキシ
スチロール)、ポリ−(p−ヒドロキシ−α−メチルス
チロール)またはp−ヒドロキシスチロールの共重合体
が使用され、このバインダー(a)の重量平均分子量@
M@が200と200,000の間にあることを特徴と
する、請求項1または2記載の照射感受性混合物。 - (5)照射により強酸を生成する化合物(b)として、
一般式(I)のスルホニウム塩 ▲数式、化学式、表等があります▼(I) が使用され、ここでR^1、R^2およびR^3が相互
に同一かまたは異なつていて、1乃至3個の炭素原子を
有するアルキル、アリール、置換アリールまたはアラル
キルであり、X^■がClO_4^■、AsF_6^■
、SbF_6^■、PF_6^■、BF_4^■および
/またはCF_3SO_3^■であることを特徴とする
、先行の請求項の1つに記載の照射感受性混合物。 - (6)一般式(I)のスルホニウム塩において、少なく
ともR^1、R^2およびR^3基の1つが、次の基を
意味しており ▲数式、化学式、表等があります▼ ここでR^4およびR^5が相互に同一かまたは異なつ
ていて、H、OHまたは次の基であり ▲数式、化学式、表等があります▼ ここでR^6およびR^7が相互に同一かまたは異なつ
ていて、Hまたは1乃至5個の炭素原子を有するアルキ
ル基であるか、またはR^6とR^7が一緒になつて5
員環または6員環を形成し、場合により1個以上の置換
基を有する複素環基であることを特徴とする、請求項5
記載の照射感受性混合物。 - (7)照射の際に強酸を生成する化合物(b)が、照射
感受性混合物中で物質(a)+(b)の総量に対して1
乃至30重量%の量で含まれていることを特徴とする、
先行請求項の1つに記載の照射感受性混合物。 - (8)酸によつて分解し得るカルバメート単位▲数式、
化学式、表等があります▼ を含有する添加有機化合物(c)として一般式(II)
の化合物が使用され ▲数式、化学式、表等があります▼(II) ここで、R^6およびR^7が相互に同一かまたは異な
つていて、Hまたは炭素原子1乃至5個のアルキルであ
るか、またはR^6がR^7と一緒になつて、場合によ
り1個以上の置換基を有する5員環または6員環の複素
環基を形成し、 R^8が1乃至10個の炭素原子を有する直鎖または分
枝アルキル基、1乃至10個の炭素原子を有するハロゲ
ン含有直鎖または分枝アルキル基、フェニル基、ハロゲ
ンフェニル基、アルキルフェニル基またはアルコキシフ
ェニル基、アルキル基が1乃至3個の炭素原子からなる
フェニルアルキル基、アルキル基が1乃至3個の炭素原
子からなるハロゲンフェニルアルキル基またはアルコキ
シフェニルアルキル基、または複素環基で置換されてい
るメチル−またはエチル基であることを特徴とする先行
請求項の1つに記載の照射感受性混合物。 - (9)放射線を吸収して照射の際に強、酸を生成する化
合物(b)に移行する多核芳香族化合物を、増感剤とし
て添加して含むことを特徴とする、先行請求項の1つに
記載の照射感受性混合物。 - (10)常法により前処理された基材上に0.1乃至5
μmの層厚でホトレジスト溶液を塗布し、乾燥、画像形
成照射し、50乃至150℃の温度に加熱し、アルカリ
性水溶液で現像することによるレリーフ構造体またはレ
リーフ原型の製造方法において、先行請求項の1つによ
る照射感受性混合物を含むホトレジスト溶液を適用する
ことを特徴とする製造法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3935875A DE3935875A1 (de) | 1989-10-27 | 1989-10-27 | Strahlungsempfindliches gemisch und verfahren zur herstellung von reliefmustern |
DE3935875.5 | 1989-10-27 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03153257A true JPH03153257A (ja) | 1991-07-01 |
Family
ID=6392399
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2284511A Pending JPH03153257A (ja) | 1989-10-27 | 1990-10-24 | 照射感受性混合物およびレリーフ原型の製造法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5110708A (ja) |
EP (1) | EP0424766A3 (ja) |
JP (1) | JPH03153257A (ja) |
DE (1) | DE3935875A1 (ja) |
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---|---|---|---|---|
JPH05197148A (ja) * | 1991-08-14 | 1993-08-06 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 感光性ポリアミック・アルキル・エステル組成物およびその使用方法 |
JP2006189591A (ja) * | 2005-01-05 | 2006-07-20 | Tokyo Institute Of Technology | 感光性樹脂組成物、レリーフパターンの製造方法及び半導体装置 |
JP2006290798A (ja) * | 2005-04-11 | 2006-10-26 | Jsr Corp | オニウム塩、それを用いた感放射線性酸発生剤及びポジ型感放射線性樹脂組成物 |
JP2008209948A (ja) * | 2008-04-30 | 2008-09-11 | Jsr Corp | ネガ型感放射線性樹脂組成物 |
JP2008299349A (ja) * | 2008-08-20 | 2008-12-11 | Jsr Corp | ポジ型感放射線性樹脂組成物 |
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JPH05247386A (ja) * | 1991-11-27 | 1993-09-24 | Hitachi Chem Co Ltd | ポジ型感光性アニオン電着塗料樹脂組成物、ポジ型感光性アニオン電着塗料、電着塗装浴、電着塗装法及びプリント回路板の製造法 |
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DE4222968A1 (de) * | 1992-07-13 | 1994-01-20 | Hoechst Ag | Positiv-arbeitendes strahlungsempfindliches Gemisch und damit hergestelltes Aufzeichnungsmaterial |
DE4242050A1 (de) * | 1992-12-14 | 1994-06-16 | Hoechst Ag | Polymere mit N,N-disubstituierten Sulfonamid-Seitengruppen und deren Verwendung |
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FR2570844B1 (fr) * | 1984-09-21 | 1986-11-14 | Commissariat Energie Atomique | Film photosensible a base de polymere silicie et son utilisation comme resine de masquage dans un procede de lithographie |
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1989
- 1989-10-27 DE DE3935875A patent/DE3935875A1/de not_active Withdrawn
-
1990
- 1990-10-03 US US07/592,296 patent/US5110708A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-10-15 EP EP19900119671 patent/EP0424766A3/de not_active Withdrawn
- 1990-10-24 JP JP2284511A patent/JPH03153257A/ja active Pending
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Publication number | Publication date |
---|---|
EP0424766A3 (en) | 1992-03-04 |
DE3935875A1 (de) | 1991-05-02 |
US5110708A (en) | 1992-05-05 |
EP0424766A2 (de) | 1991-05-02 |
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