JPH0721629B2 - ホトレジスト用感光剤 - Google Patents

ホトレジスト用感光剤

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JPH0721629B2
JPH0721629B2 JP10977588A JP10977588A JPH0721629B2 JP H0721629 B2 JPH0721629 B2 JP H0721629B2 JP 10977588 A JP10977588 A JP 10977588A JP 10977588 A JP10977588 A JP 10977588A JP H0721629 B2 JPH0721629 B2 JP H0721629B2
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/008Azides

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ホトレジスト用感光剤、詳しくは、ホトレジ
ストに用いる新規なビスアジド感光剤に関する。
〔従来の技術〕
電子工業等における微細加工技術の分野において、ビス
アジド化合物が、感光剤として重合体に添加され、微細
パターンの形成に汎用されている。これらのビスアジド
化合物の例としては、2,6−ビス(4−アジドベンジリ
デン)シクロヘキサノン、2,6−ビス(4−アジドシン
ナミリデン)−4−メチルシクロヘキサノン等が挙げら
れる(特開昭57-168942号公報参照)。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、これらのビスアジド化合物を感光剤とし
て配合した感光性重合体組成物は、水銀灯の436nmのg
線及び405nmのh線に対して感度が低い問題がある。
従って、本発明の目的は、長波長領域に高い感度を有す
るホトレジスト用感光剤を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは、種々検討した結果、ナフタリン環内にア
ジド基及びホルミル基を含む特定の化合物と特定のケト
ン類との縮合反応で得られるビスアジド化合物が、前記
目的を達成するものであることを知見した。
本発明は、上記知見に基づきなされたもので、下記一般
式(I)で表されるホトレジスト用感光剤を提供するも
のである。
(但し、Rは、分枝アルキル基、アルコキシ基、カルボ
キシル基又はカルボキシアルキル基を示す。) 以下、本発明のホトレジスト用感光剤について詳述す
る。
前記一般式(I)で表される本発明のホトレジスト用感
光剤においてRで示される分枝アルキル基としては、t
−アミル、t−ブチル、イソプロピル、シクロヘキシ
ル、シクロヘキシルメチル、等が挙げられ、また、アル
コキシ基としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、
ブトキシ等が挙げられ、また、カルボキシアルキル基と
しては、カルボキシメチル、カルボキシエチル、カルボ
キシプロピル、カルボキシブチル等が挙げられる。
本発明のホトレジスト用感光剤は、4−アジド−1−ナ
フトアルデヒドと、4−置換シクロヘキシサノン(置換
基は、前記の分枝アルキル基、アルコキシ基、カルボキ
シル基又はカルボキシアルキル基である)とを縮合反応
させることにより得ることができる。
本発明のホトレジスト用感光剤の製造に用いられる上記
4−アジド−1−ナフトアルデヒドは、特願昭62-26741
2号に記載された方法により合成することができる。
また、本発明のホトレジスト用感光剤の製造に用いられ
る上記4−置換シクロヘキサノンは、4−置換フェノー
ル類をPd/C等の触媒の存在下に水素還元を行い、これを
さらにクロム酸酸化(A.S.Hussey,R.H.Baker,J.Org.Che
m.25,1434(1960)参照〕、パラジウム酸化(B.M.Choud
ary,N.Prabhakar Reddy,M.Lakshmi Kantam,Zafar Jami
l,Tetrahedron Letter 26 6257(1985)参照〕又はナト
リウムブロミト酸化〔T.Kageyama,Y.Ueno.M.Okawara,Sy
nthesis 815(1983)参照〕等の酸化を行うことにより
合成することができる。
本発明のホトレジスト用感光剤を得るための前記4−ア
ジド−1−ナフトアルデヒドと前記4−置換シクロヘキ
サノンとの縮合反応は、下記の如くして行うことができ
る。
アルデヒドとケトン類との縮合反応はアルカリ触媒の存
在下に容易に進行することが公知であり〔Org.Syn.col.
vol.1,78,A.Aizenshtat,M.Hausmann,Y.Pickholtz,D.Ta
l,J.Blum,J.Org.Chem,42,2386(1977)参照〕、本発明
のホトレジスト用感光剤を得るための前記4−アジド−
1−ナフトアルデヒドと前記4−置換シクロヘキサノン
との縮合反応は、上記の公知の方法に従って行うことが
できる。
その際、前記4−アジド−1−ナフトアルデヒドと前記
4−置換シクロヘキサノンとの好ましい使用割合は、前
者1モルに対して後者0.4〜0.6モルである。
また、上記縮合反応で用いられるアルカリ触媒として
は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられ
る。
また、上記縮合反応で用いられる反応溶媒としては、
水、メタノール、エタノール等が使用でき、その使用量
は、通常、4−アジド−1−ナフトアルデヒドの濃度が
0.1〜10重量%となる量とすると良い。
また、上記縮合反応の反応温度は、反応が進行する温度
であれば特に制限はないが、生成物(本発明のホトレジ
スト用感光剤であるビスアジド化合物)の安定性を考慮
して100℃以下が好ましい。
尚、出発物質の4−アジド−1−ナフトアルデヒド及び
生成物ともに感光性物質であるので、前記4−アジド−
1−ナフトアルデヒドと前記4−置換シクロヘキサノン
との縮合反応は、黄色光下で行うことが好ましい。
上述の本発明のホトレジスト用感光剤は、全て新規化合
物であり、UV測定の結果、長波長領域に強い吸収を示す
ので、ホトレジスト用のパターンの形成に有用なもので
ある。また、本発明のホトレジスト用感光剤の内、前記
一般式(I)におけるRがカルボキシル基であるもの
は、溶解性が特に良好である。
本発明のホトレジスト用感光剤は、ホトレジスト用のパ
ターンの形成に使用する場合、一般に、重合体等のパタ
ーン形成材料を溶解した有機溶媒溶液(レジスト溶液)
に溶解させて用いられる。
上記重合体としては、この種のレジスト溶液のベースポ
リマーとして通常用いられているポリマーが使用でき、
好ましくは、ビフェニルテトラカルボン酸成分と有機ジ
アミン成分との重縮合物からなる有機溶媒可溶性の芳香
族ポリイミド、環化ゴム、特開昭62-169155号公報に記
載のマレイミド共重合体等を挙げることができる。
本発明のホトレジスト用感光剤の使用量は、上記重合体
100重量部に対し、好ましくは1〜40重量部、より好ま
しくは2〜20重量部である。
〔実施例〕
以下に本発明のホトレジスト用感光剤の製造を示す実施
例、本発明のホトレジスト用感光剤をパターンの形成に
用いた使用例、及び比較使用例を挙げ、本発明を更に詳
細に説明する。尚、4−アジド−1−ナフトアルデヒド
及び本発明のホトレジスト用感光剤を感光性物質である
ので、実施例は黄色光下に実施した。
実施例1 2,6−ビス(4−アジド−1−ナフチルメチレン)−4
−シクロヘキシル−1−オキソ−シクロヘキサン(化合
物No.I)の製造 カセイソーダ0.25g、水5ml及びエタノール10mlからなる
溶液に、4−シクロヘキシルシクロヘキサノン0.36gを
加え、さらにこれに4−アジド−1−ナフトアルデヒド
0.79g/エタノール45mlの溶液を混合し、室温にて7時間
撹拌した。析出した結晶を濾過し、水洗、エタノール洗
浄して0.62gの生成物(化合物No.I)を得た(収率57
%)。
融点、元素分析、赤外吸収スペクトル及び電界脱着質量
スペクトルを測定し、生成物が目的物であることを確認
した。測定結果は下記の通りである。また、生成物の赤
外吸収スペクトルを第1図に示す。
融点:175℃ 元素分析(%) C34H30N6O(538.66) C 75.79 H 5.77 N 14.89 (計算値 C75.81 H5.61 N15.60) IR(KBr) :2100cm-1(N3) 質量スペクトル:M/Z=538(M+) 実施例2 2,6−ビス(4−アジド−1−ナフチルメチレン)−4
−t−アミル−1−オキソ−シクロヘキサン(化合物N
o.II)の製造 4−シクロヘキシルシクロヘキサノンの代わりに4−t
−アミルシクロヘキサノン0.34gを使用した以外は実施
例1と同様な操作を行い、0.44gの生成物(化合物No.I
I)を得た(収率42%)。
融点、元素分析、赤外吸収スペクトル及び電界脱着質量
スペクトルを測定し、生成物が目的物であることを確認
した。測定結果は下記の通りである。また、生成物の赤
外吸収スペクトルを第2図に示す。
融点:169℃ 元素分析(%) C33H30N6O(526.65) C 74.86 H 5.69 N 14.97 (計算値 C75.26 H5.74 N15.96) IR(KBr) :2100cm-1(N3) 質量スペクトル:M/Z=527(M+) 実施例3 2,6−ビス(4−アジド−1−ナフチルメチレン)−4
−シクロヘキシルメチル−1−オキソ−シクロヘキサン
(化合物No.III)の製造 4−シクロヘキシルシクロヘキサノンの代わりに4−シ
クロヘキシルメチル−シクロヘキサノン0.39gを使用し
た以外は実施例1と同様な操作を行い、0.56gの生成物
(化合物No.III)を得た(収率51%)。
融点、元素分析、赤外吸収スペクトル及び電界脱着質量
スペクトルを測定し、生成物が目的物であることを確認
した。測定結果は下記の通りである。また、生成物の赤
外吸収スペクトルを第3図に示す。
融点:180℃ 元素分析(%) C35H32N6O(552.68) C 75.00 H 6.08 N 13.77 (計算値 C76.06 H5.84 N15.21) IR(KBr) :2100cm-1(N3) 質量スペクトル:M/Z=553(M+) 実施例4 2,6−ビス(4−アジド−1−ナフチルメチレン)−4
−メトキシ−1−オキソ−シクロヘキサン(化合物No.I
V)の製造 4−シクロヘキシルシクロヘキサノンの代わりに4−メ
トキシシクロヘキサノン0.26gを使用し、且つカセイソ
ーダ0.41gを使用した以外は実施例1と同様な操作を行
い、0.70gの生成物(化合物No.IV)を得た(収率72
%)。
融点、元素分析、赤外吸収スペクトル及び電界脱着質量
スペクトルを測定し、生成物が目的物であることを確認
した。測定結果は下記の通りである。また、生成物の赤
外吸収スペクトルを第4図に示す。
融点:179℃(分解) 元素分析(%) C29H22N6O2(486.54) C 70.94 H 4.61 N 17.28 (計算値 C71.59 H4.56 N17.27) IR(KBr) :2105cm-1(N3) 質量スペクトル:M/Z=487(M+) 実施例5 2,6−ビス(4−アジド−1−ナフチルメチレン)−4
−カルボキシ−1−オキソ−シクロヘキサン(化合物N
o.V)の製造 4−シクロヘキシルシクロヘキサノンの代わりに4−オ
キソシクロヘキサンカルボン酸エチル0.34gを使用し、
且つカセイソーダ0.41gを使用した以外は実施例1と同
様な操作を行った。反応終了後2N-HCl5mlを加えてpH3と
し、析出した結晶を濾過し、水洗、エタノール洗浄して
0.45gの生成物(化合物No.V)を得た(収率45%)。
融点、元素分析、赤外吸収スペクトル及び電界脱着質量
スペクトルを測定し、生成物が目的物であることを確認
した。測定結果は下記の通りである。また、生成物の赤
外吸収スペクトルを第5図に示す。
融点:182℃ 元素分析(%) C29H20N6O3(500.52) C 68.53 H 4.03 N 16.43 (計算値 C69.59 H4.03 N16.79) IR(KBr) :2100cm-1(N3) 1700cm-1(CO) 質量スペクトル:M/Z=500(M+) 実施例6 2,6−ビス(4−アジド−1−ナフチルメチレン)−4
−カルボキシメチル−1−オキソ−シクロヘキサン(化
合物No.VI)の製造 4−オキソシクロヘキサンカルボン酸エチルの代わりに
4−オキソシクロヘキサン酢酸0.31gを使用した以外は
実施例5と同様な操作を行い、0.44gの生成物(化合物N
o.VI)を得た(収率41%)。
融点、元素分析、赤外吸収スペクトル及び電界脱着質量
スペクトルを測定し、生成物が目的物であることを確認
した。測定結果は下記の通りである。また、生成物の赤
外吸収スペクトルを第6図に示す。
融点:130℃(分解) 元素分析(%) C30H22N6O3(514.55) C 70.94 H 4.61 N 17.28 (計算値 C71.59 H4.56 N17.27) IR(KBr) :2100cm-1(N3) 1700cm-1(CO) 質量スペクトル:M/Z=514(M+) 次に、上記実施例1〜6で得られた本発明のホトレジス
ト用感光剤である化合物No.1〜VIのUV測定結果を下記表
−1に示す(溶媒:N−メチルピロリドン)。
使用例1 N−メチル−2−ピロリドン34.0mlに2,3,3′,4′−ビ
フェニルテトラカルボン酸二無水物5.69g、3,5−ジアミ
ノベンジルメタアクリレート2.66g及び4,4′−ジアミノ
ジフェニルエーテル1.16gを加え、20℃で24時間攪拌し
て反応させ、ポリアミック酸を得た。このポリアミック
酸にN−メチル−2−ピロリドン119mlを加え希釈した
後、無水酢酸35g及びピリジン13.5gを加え、30℃で4時
間反応させポリイミド化物を得た。このポリイミド化物
にメタノールを加えポリイミドを析出し、白色のポリイ
ミド粉末(0.5g/dlNMPの30℃での対数粘度0.52)を得
た。
得られたポリミド粉末2gをN−メチル−2−ピロリドン
10mlに溶解し、その溶液に実施例5で得られた本発明の
ホトレジスト用感光剤(化合物No.V)0.15gを加えて溶
解させ、レジスト溶液を得た。このレジスト溶液をスピ
ンナーでガラス表面に塗布し、70℃で30分間乾燥して厚
さ3.5μmの塗膜を得た。得られた塗膜を10μmのライ
ンアンドスペースの縞模様のホトマスクで密着被覆し、
500W高圧水銀灯で20秒間紫外線照射した。露光後、N−
メチル−2−ピロリドン/エタノール(4/1容)からな
る溶液で3分間現像し、次いでエタノールでリンスし、
パターンを得た。このパターンを160℃で30分間、続い
て230℃で30分間熱処理し、鮮明なポリミドのパターン
を得た。
使用例比較例1 本発明のホトレジスト用感光剤の代わりに2,6−ビス
(4−アジドベンジリデン)−4−メチルシクロヘキサ
ノン(東洋合成工業(株)製)を使用した以外は使用例
1と同様に実施したが、鮮明なパターンを得ることはで
きなかった。
〔発明の効果〕
本発明のホトレジスト用感光剤は、長波長領域に高い感
度を有する新規な化合物で、ホトレジスト用のパターン
の形成に有用なものである。
【図面の簡単な説明】
第1〜第6図は実施例1〜6でそれぞれ得られた本発明
のホトレジスト用感光剤の赤外吸収スペクトルである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記一般式(I)で表されるホトレジスト
    用感光剤。 (但し、Rは、分枝アルキル基、アルコキシ基、カルボ
    キシル基又はカルボキシアルキル基を示す。)
JP10977588A 1988-05-02 1988-05-02 ホトレジスト用感光剤 Expired - Lifetime JPH0721629B2 (ja)

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