JPH03154059A - ポジ型感光性組成物 - Google Patents
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
光性組成物に関するものである。更に詳しくは、高い感
度と高コントラストの画像を与えるポジ型感光性組成物
に関するものである。
脂と感光物としてのナフトキノンジアジド化合物とを含
む組成物が用いられている。
たポジ型感光性組成物に関する特許が多く出願されてい
る。
ジ型の像を形成するために、ジアゾニウム塩の如き酸を
生じる化合物を加えることにより、ポリフタルアルデヒ
ドを紫外線、電子ビームおよびX線に対し感応せしめる
ことを示している。
る化合物と、周期的に存在するオルトカルボン酸エステ
ルを有する重合性化合物とを含むポジ型のレリーフ像を
形成するための、放射線に対して感応する混合物を示し
ている。
反復的に存在する技分かれした基を有する重合体と、放
射線にさらされたときに酸を生じる光重合開始剤とを含
むレジスト組成物を示している。
ces in ResistTechnology a
nd Processing V (1988)
33頁ハ、トリフェニルホスホニウムやジフェニルヨー
ドニウム化合物の金属ハロゲン塩とノボラック樹脂とか
らなる二成分系のポジ型感光性組成物を示している。
号公報の2頁にポジ型感光性組成物が遠紫外線から可視
光線迄の種々の波長に対して感応するようにされること
が記載されているが、オニウムの構造、即ちジアリール
ヨードニウム塩およびトリアリールスルホニウム塩の場
合には増感剤の添加により、紫外線から可視光線迄のよ
り広い波長域に於けるバクーン化が可能になることを示
している。また、米国特許第4.760.013号明細
書にはオニウム化合物の構造を変化させることにより感
応波長を長波化することが記載されている。
、かつ感度の高い感光性組成物を開示していない。
画像を与え、かつ紫外線1、可視光線、電子ビームまた
はX線に対して感応する、すなわち、広い波長域に感光
性を有するポジ型感光性組成物を提供することである。
合物とオニウム化合物の芳香族スルホン酸塩を含むポジ
型感光性組成物である。
ニウム化合物の対アニオンとして組み合わせることによ
り、芳香族スルホン酸が有する吸収波長域にまで、組成
物の感光域が拡大することを見出し、本発明を完成する
に至った。
子化合物と、ジアリールヨードニウム、またはトリアリ
ールスルホニウム等のオニウム化合物の芳香族スルホン
酸塩とを組み合わせることにより、現像剤を適切に選択
することによってポジ型の画像形成材料として働く、紫
外線、可視光線、電子ビームまたはX線に対して感応す
る感光性組成物を提供するものである。上記オニウム化
合物の芳香族スルホン酸塩と水不溶かつアルカリ性水溶
液に可溶な高分子化合物とを含む組成物を基板上に薄い
被膜として被覆し、制御された条件の下でベークし、放
射線により画像露光し、そして場合によっては制御され
た条件の下でポストベークしたのち、露光領域をアルカ
リ現像剤で処理して選択的に除去することによりポジ画
像が得られる。
な高分子化合物としは、ノボラック型フェノール樹脂が
含まれ、具体的にはフェノール、0−クレゾール、m−
クレゾーノベp−クレゾーノベ2.5−キシレノール、
3.5−キシレノール、および/またはt−ブチルフェ
ノールなどのフェノール誘導体とホルムアルデヒドとの
縮合物、ポリビニルフェノール、特開昭51−3612
9号記載のヒドロキシフェニルメタクリルアミド共重合
体、ヨーロッパ特許第330239号記載のスルホンア
ミド基含育高分子化合物が含まれるがこれらに限定され
るものではない。水不溶かつアルカリ性水溶液に可溶な
高分子化合物は、感光性組成物の全重量(塗布溶媒は含
まず)を基準として約20〜95重量%、より好ましく
は50〜85重量%含有される。
の芳香族スルホン酸塩は、下記−綴代の(1)また(2
)で示される。
ていてもよく、置換又は無置換の芳香族基を示す。
クロアルキノペアリール、アルコキシ、ニトロ、カルボ
二ノペアルコキシ力ルボニル、ヒドロキシ、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。RIS″R2、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また
は芳香族基を示す。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、アリール基に
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。
r2はそれぞれ単結合又は置換基を介して結合してもよ
い。X−は芳香族スルホン酸アニオンを示す。具体的に
は、ナフタレン−1−スルホン酸、ナフタレン−2−ス
ルホン酸、アントラセン−1−スルホン酸、9−ニトロ
アントラセン−1−スルホン酸、9.10−ジクロロア
ントラセン−2−スルホン酸、9、lO−ジメトキシア
ントラセン−2−スルホン酸、9.10−1エトキシア
ントラセン−2−スルホン酸、アントラセン−2−スル
ホン酸、フェナンスレン−2−スルホン酸、9−ブロモ
フェナンスレン−3−スルホン酸、1−メチル−7−イ
ソプロビルフェナンスレン−3−スルホン酸、ピレン−
2−スルホン酸、ベンズ(a)アントラセン−4−スル
ホン酸、トリフェニレン−2−スルホン酸、クリセン−
6−スルホン酸、5.6−ジクロロアントラセン−3−
スルホン16−ニトロアセナフテン−5−スルホン酸、
2−t−7’チルナフタレン−7−スルホン酸等の縮合
多核芳香族スルホン酸アニオン、9゜10−ジオキソ−
9,10−ジヒドロアントラセン−2−スルホン酸、■
−ブロモー9.10−ジオキソー9.10−ジヒドロア
ントラセン−2−スルホン酸、2−クロロ−9,10−
ジオキソ−9,10−ジヒドロアントラセン−2−スル
ホン酸、9.10−ジオキソ−9,10−ジヒドロフェ
ナンスレン−3−スルホン酸等のアントラキノンスルホ
ン酸、フエナントラキノンスルホン酸アニオン、l、2
−ナフトキノン−4−スルホン酸、1.2−ナフトキノ
ンジアジド−4−スルホン酸、1.2−ナフトキノンジ
アジド−5−スルホン酸等のナフトキノンスルホン酸ア
ニオン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン
−5−スルホン酸、フェノールレッド、メチルオレンジ
1、アリザリンS1インジゴカルミン、パテントブルー
、クロルフェノールレッド、クリソフェニン等のスルホ
ン酸基含有染料などが挙げられるがこれに限定されるも
のではない。
物の具体例を示すが、これらに限定されるものではない
。
体例を次に示すが、 これに限られるも のではない。
ホン酸塩の量は、感光性組成物の全重量(塗布溶媒は含
まず)を基準として約2〜60重量%、より好ましくは
5〜40重量%である。
ば、J、 W、Knapczykら著、J、 Am
、 Chem、Sac、、第91巻、第145頁(1
969年)、A、L8Maycockら著、J、 Qr
g、(:hem、、第35巻、第2532頁(1970
年) 、E、 Goethalsら著、Bull、So
c。
64年) 、H,M、 Leicester著、J、
Arn、 Chem、 Soc、。
c、Polym、 Chem、 εd、。
.807.648号及び同第4.247.473号明細
書、F、 M、 Beringerら著、L、 Am、
Chem、 Soc、、第75巻、第2705頁(1
953年)、特開昭53−101331号公報などに示
された手順により製造されたオニウム化合物のハロゲン
、ビサルフエートあるいは過塩素酸塩の水溶液あるいは
アルコ−ル溶液に、芳香族スルホン酸またはそのナトリ
ウム塩水溶液あるいはアルコール溶液を添加し、生成し
た沈澱を濾取することによって得られる。
料、可塑剤、界面活性剤、増感剤、特開昭61−166
543号に記載のシリルエーテル化合物などを含有させ
ることができる。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#10Lオ
イルイエロー#103、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#6
03、オイルブラックBY、オイルブラックBS1オイ
ルブラックT−505(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ッ) (CI42555
) 、メチルバイオレット(C142535)、ローダ
ミンB(CI45170B)、マラカイトグリーン(C
I42000)、メチレンブルー(CI52015)な
どを挙げることができる。
溶かして支持体上に塗布する。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、シク
ロペンタノン、T−ブチロラクトン、メチルエチルケト
ン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレン
グリコールモノメチルエーテルペ2−メトキシエチルア
セf −ト、エチレングリコールモノエチルエーテルア
セテート、トルエン、酢酸エチル、乳酸メチノペ乳酸エ
チノペN、 N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスル
ホキシドなどが好ましく、これらの溶媒を単独あるいは
混合して使用する。
た、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0.5〜4.
0g/m’が好ましい。フォトレジストの場合には0.
3〜2.0g/m’が好ましい。
層の物性は低下する。
合、その支持体としては、親水化処理したアルミニウム
板、陽極酸化アルミニウム板、砂目立てしたアルミニウ
ム板、シリケート電着したアルミニウム板などが好まし
く、その他亜鉛板、ステンレス板、クローム処理鋼板、
親水化処理したプラスチックフィルムや紙も挙げること
ができる。
ィルム、第2原図用フィルムの製造に適する支持体とし
てはポリエチレンテレフタレートフィルム、トリアセチ
ルセルロースフィルム等の透明フィルムや、これらのプ
ラスチックフィルムの表面を化学的あるいは物理的にマ
ット化したものが好ましい。ホトマスク用フィルムの製
造に適する支持体としてはアルミニウム、アルミニウム
合金やクロムを蒸着させたポリエチレンテレフタレート
フィルムや着色層をもうけたポリエチレンテレフタレー
トフィルムが好ましい。またフォトレジストとして上記
以外にも種々の支持体、例えば鋼板、銅メツキ板、ガラ
ス板、シリコンウェハー上に本発明の感光性組成物を塗
布して使用される。
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、g
線ステッパー 1線ステツパーなどが好ましい。また高
密度エネルギービーム(レーザービーム又は電子線)に
よる走査露光も本発明に使用することが出来る。このよ
うなレーザービームとしてはヘリーム・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−ヘリウム
・カドミウムレーザー、エキシマ−レーザーなどが好ま
しい。
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、炭酸ナトリウム、アンモニア水、テトラメチルア
ンモニウムヒドロキシドなどの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0.2〜5重量%になるように添加される。
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。
波長域に感光性を有する。
発明の内容がこれにより限定されるものではない。
0重量部に溶解した水溶液に、撹拌下、9.10−ジメ
トキシアントラセン−2−スルホン酸す) IJウム3
4重量部を水500重量部に溶解した水溶液を徐々に滴
下する。次いで、混合物を2時間撹拌して、生成物の沈
澱を生ぜしめた。
0℃で減圧下に乾燥した。かくして51.3部、89.
4%の収率で目的物ジフェニルヨードニウム・9.lO
−ジメトキシアントラセン−2−スルホン酸塩を得た。
00重量部に溶解した水溶液に、撹拌下、2−ヒドロキ
シ−4−メトキシベンゾフェノン−5−スルホン酸31
重量部を水500重量部に溶解した水溶液を徐々に滴下
する。滴下終了後、混合物を2時間撹拌して生成物の沈
澱を生ぜしめた。
0℃で減圧下に乾燥した。かくして45.8a、80.
4%の収率で目的物トリフェニルスルホニウム・2−ヒ
ドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン−5−スルホン
酸塩を得た。
った第3燐酸す) IJ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室てした後アルミ
ン酸ナトリウムで約10秒間エツチングして硫酸水素す
) IJ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/dm
’に右いて2分間陽極酸化を行いアルミニウム板を作製
した。
A)−1〜[:A)−5を調製した。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〕−5を作製した。
った。
合物を第1表に示す。
f”A)と同様に塗布し、感光性平版印刷版(BEを作
製した。
感光層上に濃度差0.15のグレースケールを密着させ
、30アンペアのカーボンアーク灯で70cofの距離
から露光を行った。
]をDP−4(商品名:富士写真フィルム側製)の8倍
希釈水溶液で25℃において60秒間浸漬現像し、濃度
差0.15のグレースケールで5段目が完全にクリアー
となる露光時間を求めた。
平版印刷版CA)−1〜(A)−5はいずれもCB)よ
り露光時間が少なく、感度が高い。
ゾールとp−クレゾールのl:l混合物を、硫酸触媒下
にホルマリンで縮合して得た平均分子量約3000のポ
リマー)95重量部を乳酸メチル300重量部に溶解さ
せ、25重量%溶液とした。
本発明の化合物に代えて、比較例としてジフェニルヨー
ドニウムテトラクロロボレート塩を用いて感光液を調製
した。
ンウェハー上に1.0μm厚の塗膜を形成した。次いで
、80℃、10分でプリベークし、i線X f−/パー
LD−5010i (365nrn> (日立製作
所■製)を用いて光照射した。照射後、90℃、10分
間ポストベークし、テトラメチルアンモニウムハイドロ
キサイドの2重量%水溶液に60秒間浸漬し、照射部分
を可溶化させた。第2表の感度は未照射部の膜減りがな
く、画像が形成しつる最低のエネルギーで表示した。
るようにカーボンアーク灯の光線に感応しさらに第2表
かられかるようにi線ステッパーの光線にも感応してい
る。
れも比較例より感度が高く、かつ感光波長域が拡がって
いることがわかる。
Claims (1)
- 水不溶かつアルカリ性水溶液に可溶な高分子化合物と
、オニウム化合物の芳香族スルホン酸塩を含むポジ型感
光性組成物。
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