JPS62255934A - Negative type photoresist composition - Google Patents

Negative type photoresist composition

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JPS62255934A
JPS62255934A JP9973986A JP9973986A JPS62255934A JP S62255934 A JPS62255934 A JP S62255934A JP 9973986 A JP9973986 A JP 9973986A JP 9973986 A JP9973986 A JP 9973986A JP S62255934 A JPS62255934 A JP S62255934A
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JP
Japan
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hydroxyphenyl
photoresist composition
film
composition
maleimide copolymer
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Pending
Application number
JP9973986A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuhiro Tsujimoto
辻本 信弘
Michinori Suzuki
通典 鈴木
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Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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Publication date
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Priority to DE19873701638 priority patent/DE3701638A1/en
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    • GPHYSICS
    • 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
    • G03F7/012Macromolecular azides; Macromolecular additives, e.g. binders

Abstract

PURPOSE:To obtain the titled composition having a good coating characteristics such as flexibility by incorporating a specific N-(hydroxyphenyl)-maleimide copolymer, a novolak resin and a photosensitive aromatic azide compd. to the titled composition. CONSTITUTION:(1): The N-(hydroxyphenyl)-maleimide polymer polymerized from constitution units shown by formulas I, II, and III wherein R1 is aryl, 1-16C alkyl or cycloalyl grop, R2 is hydrogen atom or lower alkyl group, a ratio of (n), (l) and (m) satisfys the following formulas; 0.01<n/(l+m)<=10 and 0.1<l/(l+m)<=1. (2): The novolak resin is used for one component of the titled composition. (3): The photosensitive aromatic azide compd. is exemplified by the compd. contg. at least one of the aromatic azide group in one molecule, for example, 4-azidoenzal acetophenone, etc. The titled composition is obtd. by incorporating the compds. (1), (2) and (3), Thus, the photoresist composition having the excellent sticking property against a substrate and heat-resisting property is obtd.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ネガ型フォトレジスト組成物、詳しくは、ア
ルカリ溶解性のN−(ヒドロキンフェニル)マレイミド
共重合体を、ノボラック樹脂を素材としたネガ型フォト
レジストに配合することにより、その皮膜性能、基板へ
の密着性、及び耐熱性を改良したネガ型フォトレジスト
m成物に関するもので、本発明のネガ型フォトレジスト
組成物は、シャドーマスク、プリント配線板、PS千版
、写真凸版の製作等に使用される他、通常の配線パター
ンの形成からICやLSI等の集積回路の製作にも使用
し得る等、写真工業、印刷工業、電子工業等の分野にお
いて広範囲に使用される。
Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention provides a negative photoresist composition, specifically, an alkali-soluble N-(hydroquinphenyl)maleimide copolymer made of a novolac resin as a raw material. The present invention relates to a negative-tone photoresist composition that improves film performance, adhesion to a substrate, and heat resistance by blending it into a negative-tone photoresist. In addition to being used for the production of masks, printed wiring boards, PS thousand printing plates, and photo relief printing, it can also be used for the formation of ordinary wiring patterns and the production of integrated circuits such as ICs and LSIs. Widely used in fields such as electronic industry.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、アジド基を有する化合物は、紫外線照射によりア
ンド基が分解し、該分解によって生しるナイトレンの反
応により紫外線照射部の溶解度が変化することを利用し
てネガ型感光性材料に広く用いられ、例えば平版印刷版
の製作や集積回路の製作においてネガ型フォトレジスト
として工業的に広く用いられている。
Conventionally, compounds having an azide group have been widely used in negative photosensitive materials by taking advantage of the fact that the and group decomposes when irradiated with ultraviolet rays, and the solubility of the ultraviolet irradiated part changes due to the reaction of nitrene produced by the decomposition. It is widely used industrially as a negative photoresist, for example, in the production of lithographic printing plates and the production of integrated circuits.

このようなアジド基を有する化合物は、アルカリ可溶性
のノボラック樹脂、例えばフェノールホルムアルデヒド
ノボラック樹脂やタレゾールホルムアルデヒドノボラッ
ク樹脂と混合して、膨潤の少ないアルカリ現像可能なネ
ガ型フォトレジストとして広く実用に供されている。
Compounds having such an azide group are mixed with an alkali-soluble novolac resin, such as a phenol formaldehyde novolac resin or a talezol formaldehyde novolac resin, and are widely put into practical use as negative photoresists that exhibit little swelling and can be developed with an alkali. There is.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

前記のノボラック樹脂を素材とするネガ型フォトレジス
ト組成物は、ノボラック樹脂の物性及び分子星が低いこ
とに起因して、ぞの皮膜が柔軟性を欠き、脆く、衝撃に
よる画像の欠は落ちが生し易く、且つ基板への密着性が
まだ(−分に満足し得るものではない。
Due to the physical properties and low molecular weight of the novolac resin, the film of the negative photoresist composition made from the above-mentioned novolac resin lacks flexibility and is brittle, and image defects due to impact are difficult to remove. The adhesion to the substrate is still unsatisfactory (-min.).

従って、本発明の目的は、柔軟性のある良好な皮膜性能
を有し、且つ基板への密着性に優れたネガ型フォトレジ
スト組成物を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a negative photoresist composition that is flexible, has good film performance, and has excellent adhesion to a substrate.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明者等は、種々検討した結果、特定のN−(ヒドロ
キシフェニル)マレイミド共重合体をノボラック樹脂と
?Fi合して用い、これに特定のアジド化合物を組み合
わせることにより、前記目的を達成するネガ型フォトレ
ジストm成物が得られ、且つ該組成物は耐熱性にも優れ
ていることを知見した。
As a result of various studies, the present inventors found that a specific N-(hydroxyphenyl)maleimide copolymer could be used as a novolac resin. It has been found that by using Fi and combining it with a specific azide compound, a negative photoresist composition that achieves the above object can be obtained, and the composition also has excellent heat resistance.

本発明は、上記知見に基づきなされたもので、(式中、
R,はアリール基、1〜16個の炭素原子を有するアル
キル基又はシクロアルキル基であり、R2は水素又は低
級アルキル基である。また、nと(1+m)との割合及
び2と(R14−m)との割合は、それぞれ 1  +m                  1 
 +mである。) で示される構成単位を有するN−(ヒドロキシフェニル
)マレイミド共重合体、ノボラック樹脂、及び感光性芳
香族アジ1′化合物とを含むネガ型フtトレジスト組成
物を提供するものである。
The present invention was made based on the above findings, and includes (wherein,
R is an aryl group, an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms or a cycloalkyl group, and R2 is hydrogen or a lower alkyl group. Moreover, the ratio of n and (1+m) and the ratio of 2 and (R14-m) are each 1 + m 1
+m. The present invention provides a negative photoresist composition containing an N-(hydroxyphenyl)maleimide copolymer having the structural unit represented by the following formula, a novolac resin, and a photosensitive aromatic azide 1' compound.

以下に本発明のネガ型フォトレジスト組成物について詳
述する。
The negative photoresist composition of the present invention will be explained in detail below.

本発明のネガ型フォトレジス14fl成物を構成するN
−(ヒドロキシフェニル)マレイミド共重合体は、 (式中、R1はアリール基、1〜16個の炭素原子を有
するアルキル基又はシクロアルキル基であり、R2は水
素又は低級アルキル基である。また、nとN!+m)と
の8り合及びlとN!+m)とのδり合は、それぞれ 1+m         1+m 好ましくは 1 +41          z +mである。) で示される構成単位を有する共重合体であり、上記式(
1u)で示される構成単位を構成する適当な不飽和炭化
水素化合物の例としては、イソブチレン、3−メチルブ
テン−11ヘキセン−11スチレン、α−メチルスチレ
ン、ビニルトルエン、ビニルリ°フクレン、ビニルシク
ロヘキサン、ビニルシクロヘキサン等が2ρげられる。
N constituting the negative photoresist 14fl composition of the present invention
-(Hydroxyphenyl)maleimide copolymer, (wherein R1 is an aryl group, an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, or a cycloalkyl group, and R2 is hydrogen or a lower alkyl group. 8 combinations of n and N!+m) and l and N! +m) is 1+m 1+m, preferably 1 +41 z +m, respectively. ) It is a copolymer having a structural unit represented by the above formula (
Examples of suitable unsaturated hydrocarbon compounds constituting the structural unit represented by 1u) include isobutylene, 3-methylbutene-11hexene-11styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, vinylylfurylene, vinylcyclohexane, vinyl 2ρ of cyclohexane etc. is obtained.

L記N−(ヒドロキシフェニル)マレイミド共重合体は
、上記不飽和炭化水素化合物がアリール基を有するもの
よりもアルキル基のみを有するものの方が、柔軟性に優
れた薄膜が得られ易く、且つ基板への密着性も優れてい
るため好ましい。
Regarding the N-(hydroxyphenyl)maleimide copolymer described in L, it is easier to obtain a thin film with excellent flexibility when the unsaturated hydrocarbon compound has only an alkyl group than when the unsaturated hydrocarbon compound has an aryl group. This is preferable because it also has excellent adhesion to the surface.

上記N−(ヒドロキシフェニル)マレイミド共重合体は
、nと(j! 4−m)との91合(n/(1+m))
がlOを超えると、アルカリ溶解性が低下し、またnと
(1+m)との割合が余り小さくなると、皮膜が弱くな
ったり跪くなったりするので適当ではない、また、lと
(j!+m)との割合C1/ C1+m))が0.1以
下であると、フォトレジストにおいて照射部分と非照射
部分のアルカリ溶解性にあまり差がなく適当でない。
The above N-(hydroxyphenyl)maleimide copolymer has 91 bonds of n and (j!4-m) (n/(1+m))
If it exceeds lO, the alkali solubility will decrease, and if the ratio of n and (1+m) is too small, the film will become weak or stale, which is not appropriate.Also, if l and (j!+m) If the ratio C1/C1+m) is 0.1 or less, there is not much difference in alkali solubility between irradiated and non-irradiated areas in the photoresist, which is not appropriate.

また、上記N(ヒドロキシフェニル)マレイミド共重合
体は、式(1)で示される構成単位の占める割合、即ち
lと(1+m+n)との割合が0、2 < 1 / (
1+ m 十n ) < Q、 13 、特に0.25
 <1 / (j! + m + n ) < Q、6
であるものが好ましい。
Further, in the N (hydroxyphenyl) maleimide copolymer, the proportion of the structural unit represented by formula (1), that is, the proportion of l and (1+m+n) is 0, 2 < 1 / (
1+ m 10n) < Q, 13, especially 0.25
<1 / (j! + m + n) < Q, 6
It is preferable that

また、上記N−(ヒドロキシフェニル)マレイミド共重
合体としては、単分散ポリスチレンを標串としてゲルパ
ーミェーションクロマト法(GPC法)により求、めた
数平均分子IEt(rn)が1,000〜500,00
0 、特に4 、000〜200.000のものを用い
るのが、感度、解像度、耐熱性、成膜性等に特に優れた
フォトレジストが得られるため好ましい。
The N-(hydroxyphenyl)maleimide copolymer has a number average molecular IEt (rn) of 1,000 as determined by gel permeation chromatography (GPC method) using monodisperse polystyrene as a standard. ~500,00
It is preferable to use a photoresist having a molecular weight of 0.0, particularly 4,000 to 200.000, since this yields a photoresist particularly excellent in sensitivity, resolution, heat resistance, film formability, etc.

また、上記N  (ヒドロキシフェニル)マレイミド共
重合体としては、ガラス転移温度(Tg)が160〜2
60’C,特に170〜250℃であるものを用いるの
が好ましい。
Furthermore, the above N (hydroxyphenyl)maleimide copolymer has a glass transition temperature (Tg) of 160 to 2.
It is preferable to use one having a temperature of 60'C, especially 170 to 250C.

上記N−(ヒドロキシフェニル)マレイミド共重合体は
、例えば、無水マレイン酸と上記の不飽和炭化水素化合
物とを共重合して得られた共重合体と、アミノフェノー
ルとを有機溶媒中で反応させて、無水マレイン酸成分の
一部又は全部をN−(ヒドロキンフェニル)マレアミッ
ク酸成分に変化させた後、環化脱水反応を行う方法によ
り製造することができる。また、高分子化学、第26巻
598頁(1969年)に示されるように、水酸基がエ
ステル化されたマレイミドを経て、エステル交1tA反
応により合成されたN−(p−ヒドロキンフェニル)マ
レイミドモノマーと、スチレンとを共重合することによ
っても、N −(p−ヒドロキシフェニル)マレイミド
−スチレン共重合体を製造することができる。
The N-(hydroxyphenyl)maleimide copolymer can be obtained by, for example, reacting a copolymer obtained by copolymerizing maleic anhydride with the unsaturated hydrocarbon compound and aminophenol in an organic solvent. It can be produced by a method of converting part or all of the maleic anhydride component into an N-(hydroquinphenyl)maleamic acid component and then carrying out a cyclization dehydration reaction. In addition, as shown in Kobunshi Kagaku, Vol. 26, p. 598 (1969), N-(p-hydroquinphenyl)maleimide monomer synthesized by transesterification 1tA reaction via maleimide with esterified hydroxyl group. An N-(p-hydroxyphenyl)maleimide-styrene copolymer can also be produced by copolymerizing N-(p-hydroxyphenyl)maleimide and styrene.

また、本発明のネガ型フォトレノスト組成物を構成する
好適なノボラック樹脂は、フェノ、−ル頚とホルムアル
デヒドを付加縮合反応させて得られるアルカリ可溶性ノ
ボラック樹脂であり、その例として、フェノールホルム
アルデヒドノボラノク樹脂、0−タレゾールホルムアル
デヒドノボラノク樹脂、m−タレゾールホルムアルデヒ
ドノボラノク樹脂、p−タレゾールホルムアルデヒドノ
ボラック樹脂、フェノール及びクレゾール異性体から選
沢される2挿以上の混合物とホルムアルデヒドとの付加
縮合反応によって得られるノボラック樹脂、フェノール
変性キシレン樹脂等を挙げることができる。
Further, a suitable novolak resin constituting the negative photorenost composition of the present invention is an alkali-soluble novolak resin obtained by addition-condensation reaction of phenol-formaldehyde and formaldehyde. Addition of formaldehyde with a mixture of two or more selected from resin, 0-talesol formaldehyde novolak resin, m-talesol formaldehyde novolak resin, p-talesol formaldehyde novolak resin, phenol and cresol isomers. Examples include novolac resins obtained by condensation reactions, phenol-modified xylene resins, and the like.

上記ノボラック樹脂としては、単分散ポリスチレンを標
準としてGPC法により求めた重量平均分子量が500
〜20,000、特に1,000−10,000のもの
を用いるのが好ましい6重量平均分子星が500未満で
は充分な塗膜性能が得難< 、20,000超ではアル
カリ水溶液に対する溶解性が低い。
The above novolac resin has a weight average molecular weight of 500 as determined by GPC method using monodisperse polystyrene as a standard.
~20,000, preferably 1,000-10,000. If the weight average molecular star is less than 500, sufficient coating performance cannot be obtained. If it exceeds 20,000, the solubility in alkaline aqueous solution is poor. low.

また、本発明のネガ型フォトレジスト組成物を構成する
感光性芳香族アジド化合物としては、1分子中に少な(
とも1個の芳香族アジド括を有するものが好ましく、具
体的には、4−アジドヘンザルアセトフェノン、4−ア
ジドベンザル−4゜−メトキシアセトフェノン、4−ア
ジドヘンザル7セトン、3−(4−(p−アジドフェニ
ル)−1,3−ブタジェニル)−5,5−ジメチル−2
−シクロヘキセン−1−オン、アジドピレン、4゜4′
−ノアシトカルコン、2.6−ビス(4” −アジドヘ
ンザル)シクロヘキサノン、1.3−ビス(4°−アジ
ドヘンザル)−2−プロパノン、t、3−ビス(4°−
7ジドヘンザル)−2−プロパノン−2°−スルホンP
a、2.6−ビス(4゛−アットスチリル)−4−メチ
ルシクロヘキサノン、2,6−ビス(4“ −アジドス
チリル)−4−t−フ′チールシクロヘキサノン、4.
4’  −ジアジドジフェニルメタン、4.4゛ −ジ
アジドジフェニルエーテル、4.4’  −ジアジドベ
ンゾフェノン、4,4゛ −ジアジドジフェニルスルフ
ィド、4,4° −ジアジドジフェニルジスルフィド、
4.4°−ジアジドジフェニルスルホン、3゜3゛−ジ
アジドジフェニルスルホン、2.2”  −ジ了シトス
チルベン等を挙げることができる。
In addition, as the photosensitive aromatic azide compound constituting the negative photoresist composition of the present invention, a small amount of (
Preferably, both have one aromatic azide group, and specifically, 4-azidobenzal-4-methoxyacetophenone, 4-azidobenzal-7setone, 3-(4-(p- azidophenyl)-1,3-butadienyl)-5,5-dimethyl-2
-cyclohexen-1-one, azidopyrene, 4°4'
-Noacytochalcone, 2,6-bis(4”-azidohenzal)cyclohexanone, 1,3-bis(4°-azidohenzal)-2-propanone, t,3-bis(4°-
7)-2-propanone-2°-sulfone P
a, 2,6-bis(4′-atstyryl)-4-methylcyclohexanone, 2,6-bis(4″-azidostyryl)-4-t-phthylcyclohexanone, 4.
4'-Diazidiphenylmethane, 4.4'-Diazidiphenyl ether, 4.4'-Diazidobenzophenone, 4,4'-Diazidiphenyl sulfide, 4,4'-Diazidiphenyl disulfide,
Examples include 4.4°-diazidodiphenylsulfone, 3°3′-diazidodiphenylsulfone, and 2.2''-diazidocytostilbene.

上記感光性芳香族アジド化合物の使用量は、用いるアン
ド化合物の種類や、前記N−(ヒドロキシフェニル)マ
レイミド共重合体及び前記ノボラック樹脂の種類や組み
合わせによっても異なるが、前記N−(ヒドロキシフェ
ニル)マレイミド共重合体と前記ノボラック樹脂の合計
に対して、概ね1〜50重量%、特に10〜40重量%
の範囲内にするのが好ましい。
The amount of the photosensitive aromatic azide compound used varies depending on the type of the and compound used and the type and combination of the N-(hydroxyphenyl)maleimide copolymer and the novolac resin, but the amount of the N-(hydroxyphenyl) Roughly 1 to 50% by weight, particularly 10 to 40% by weight based on the total of the maleimide copolymer and the novolak resin
It is preferable to keep it within the range of .

上記怒光性芳香族アジド化合物の使用量が1重量%より
少ないと、硬化性が充分でなく、また50ffi1%よ
り多いと、塗膜物性が低下する。
If the amount of the photogenic aromatic azide compound used is less than 1% by weight, the curability will be insufficient, and if it is more than 50ffi1%, the physical properties of the coating will deteriorate.

また、前記N −(ヒドロキシフェニル)マレイミド共
重合体と前記ノボラック樹脂との使用割合は、前記ノボ
ラック樹脂に対して、前記N−(ヒドロキンフェニル)
マレイミド共重合体をlO重ヒ%以上、特に15重量%
以上用いるのが好ましい、一 本発明のネガ型フォトレジス日且成物は、有機溶媒可溶
性であり、一般に、有a溶媒に1〜50重に%、好まし
くは5〜30重品%の割合で溶解した)容;夜(レジス
ト)溶液)として用いられる。この有機溶媒としては、
本発明のネガ型フォトレジストm成物の各構成成分を均
一に溶解し、且つシリコン、アルミニウム等の益板表面
に塗布後、該有機溶媒を蒸発させることにより、均一で
平滑な塗膜が得られるものが好ましく、具体的には、ア
セトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケ
トン系溶媒、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブ
チルセロソルブ、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等のセロソルブ系溶媒等が挙げら
れる。上記有i溶媒は、単独で用いても2種以上併用し
ても良い。
Further, the ratio of the N-(hydroxyphenyl)maleimide copolymer and the novolak resin to the novolak resin is such that the N-(hydroxyphenyl)maleimide copolymer is
Maleimide copolymer at least 10% by weight, especially 15% by weight
The negative photoresist daily composition of the present invention, which is preferably used as described above, is soluble in an organic solvent, and is generally added in an aqueous solvent at a ratio of 1 to 50% by weight, preferably 5 to 30% by weight. (dissolved) volume; night (resist) solution). As this organic solvent,
A uniform and smooth coating film can be obtained by uniformly dissolving each component of the negative photoresist composition of the present invention and applying it to the surface of a silicon, aluminum, etc. plate, and then evaporating the organic solvent. Specific examples thereof include ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, and cyclohexanone, and cellosolve solvents such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, methyl cellosolve acetate, and ethyl cellosolve acetate. The above ionic solvents may be used alone or in combination of two or more.

また、上記レジスト溶液には、必要に応じて、可塑剤、
染料、その他の樹脂、各種防止剤、密着性向上剤等を添
加することができる。
In addition, the above resist solution may contain a plasticizer,
Dyes, other resins, various inhibitors, adhesion improvers, etc. can be added.

本発明のネガ型フォトレジスト組成物によれば、前記の
如くレジスト溶液を調製することにより、例えば、次の
ようにしてパターン状に形成されている、柔軟性のある
良好な皮119性能を有する光硬化11りを得ることが
できる。
According to the negative photoresist composition of the present invention, by preparing the resist solution as described above, it has a flexible and good skin 119 performance, which is formed into a pattern as follows, for example. It is possible to obtain a photocuring level of 11.

1!IIち、先ず、前記のレジスト溶液を基板に塗布し
、これを乾燥して有機溶媒を除去する。基板への塗布は
、例えばスピンコード(回転塗布)等により行うことが
できる。また、塗膜の乾燥は、熱I@乾燥、遠赤外線乾
燥、及び熱板上での乾燥等の方法により、好ましくは1
20℃以下、より好ましくは100℃以下で行うとよい
、この際減圧はしてもしなくてもよい。
1! II. First, the above-mentioned resist solution is applied to the substrate and dried to remove the organic solvent. Coating onto the substrate can be performed using, for example, a spin cord (rotary coating). In addition, the coating film is preferably dried by a method such as heat I@drying, far-infrared drying, or drying on a hot plate.
The temperature is preferably 20° C. or lower, more preferably 100° C. or lower. At this time, the pressure may or may not be reduced.

乾燥後、塗膜上にマスクを密着させ、例えば超高圧水銀
灯、低圧水銀灯等を用いて光線を照射する。
After drying, a mask is placed on the coating film, and light is irradiated using, for example, an ultra-high pressure mercury lamp, a low-pressure mercury lamp, or the like.

次いで、これを、現像溶媒をスプレーするか現像溶媒に
浸漬する等の方法により現像し、非露光部分を溶解除去
して、パターン状に形成されている光硬化膜を得る。上
記現像溶媒としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、メタケイ酸ソーダ、テトラメチルアンモニウムハイ
ドロオキサイド、第3燐酸ソーダ等の例えば5重量%以
下の濃度の弱アルカリ水溶液を用いることができる。
Next, this is developed by spraying a developing solvent or immersing it in a developing solvent, and the non-exposed portions are dissolved and removed to obtain a photocured film formed in a pattern. As the developing solvent, a weak alkaline aqueous solution of sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium metasilicate, tetramethylammonium hydroxide, tertiary sodium phosphate, etc., having a concentration of 5% by weight or less, can be used.

更に、本発明のネガ型フォトレジスt4ft我物を用い
て上記の如くしてパターン状に形成した光硬化膜をマス
クとして基板をエツチングすることができる。
Further, the substrate can be etched using the photocured film formed in a pattern as described above using the negative photoresist t4ft of the present invention as a mask.

〔実施例〕〔Example〕

以下に本発明のネガ型フォトレジスト組成物のt14成
成分であるN−(ヒドロキンフェニル)マレイミド共重
合体の合成例、本発明の実施例、並びに本発明のネガ型
フォトレジスト・組成物を用いて、微細パターン形成、
平版印刷版及びプリント配線板の作製を行った場合の使
用例を挙げ、;1;発明を更に詳細に説明する。
Below are examples of the synthesis of N-(hydroquinphenyl)maleimide copolymer, which is the t14 component of the negative photoresist composition of the present invention, examples of the present invention, and negative photoresists and compositions of the present invention. Using, fine pattern formation,
The invention will be explained in more detail by giving examples of use in the production of lithographic printing plates and printed wiring boards.

合成例1〜6 下記第1表にそれぞれ示す、無水マレイン酸共重か体と
アミノフェノールとを脱水ジメチルホルムアミド150
m1にン容解し、80℃で反応させて、N−(ヒドロキ
シフェニル)マレアミック酸共重合体を生成させた後、
触媒としてトリーローブナルアミン12g、及び共沸溶
媒としてトルエン45+++lを添加して、140℃で
環化脱水反応を行った6反応終了後、エチルエーテルに
てポリマーを析出させ、テトラヒドロフランt8解−エ
チルエーテル析出により精製し、100°Cで24時間
真空乾燥させて、下記第1表に示す物性を有するN−(
ヒドロキシフェニル)マレイミド共重合体をそれぞれ得
た。
Synthesis Examples 1 to 6 Maleic anhydride copolymer and aminophenol shown in Table 1 below were dehydrated with 150% dimethylformamide.
After dissolving in ml and reacting at 80°C to produce an N-(hydroxyphenyl)maleamic acid copolymer,
12 g of trilobnal amine as a catalyst and 45 +++ l of toluene as an azeotropic solvent were added, and a cyclization and dehydration reaction was carried out at 140°C. After the completion of the 6 reactions, the polymer was precipitated with ethyl ether, and tetrahydrofuran t8-ethyl ether was added. It was purified by precipitation and dried under vacuum at 100°C for 24 hours to obtain N-(
A hydroxyphenyl)maleimide copolymer was obtained.

?jE)j’lクラレイソプレンケミカル社製、商品名
イソハン−04(共重合比1:1) fbl川原油化社製、商品名SMA−1000(共重合
比1;1) (cl 無水マレイン酸とα−メチルスチレンとをアゾ
ビスイソブチロニトリル(AIBN)により60゛Cで
重合して得られたもの fdl無水マレイン酸共重合体中の無水マレイン酸成分
のN−(ヒドロキシフェニル)マレイミドへの変性率で
ある。この変性率は、元素分析の窒素含けを求め、無水
マレイン酸共重合体中の無水マレイン酸成分に対する割
合 〔即ち、−X I OO)で示した。
? jE) j'l Manufactured by Clarei Soprene Chemical Co., Ltd., trade name Isohan-04 (copolymerization ratio 1:1) fbl Kawasaki Crude Oil Co., Ltd., trade name SMA-1000 (copolymerization ratio 1:1) (cl with maleic anhydride FDL is obtained by polymerizing α-methylstyrene with azobisisobutyronitrile (AIBN) at 60°C. This is the modification rate.This modification rate was determined by the nitrogen content in elemental analysis and was expressed as a ratio to the maleic anhydride component in the maleic anhydride copolymer [namely, -X I OO].

f+m 1el故平均分子間(「下)、及び重量平均分子量と数
平均分子量との比(陥/6)は、それぞれ単分散ポリス
チレンを標準とするGPC法により、求めた。
The average molecular weight (lower) and the ratio of weight average molecular weight to number average molecular weight (de/6) were each determined by the GPC method using monodisperse polystyrene as a standard.

(「)ガラス転移温度(Tg)はデュポン990熱分析
装置DSCにより測定した。
(') Glass transition temperature (Tg) was measured with a DuPont 990 Thermal Analyzer DSC.

実施例1〜8及び比較例1 下記第2表に示す条件により、N−(ヒドロキノフェニ
ル)マレイミド共重合体、m−クレゾールホルムアルデ
ヒドノボランク内脂(重量平均分子173,200)及
び感光剤として4−アンドヘンザルアセトフェノンをシ
クロヘキサノンに?溶解してレジストl溶液をそれぞれ
調製した。
Examples 1 to 8 and Comparative Example 1 According to the conditions shown in Table 2 below, N-(hydroquinophenyl)maleimide copolymer, m-cresol formaldehyde novolanc internal fat (weight average molecular 173,200) and photosensitizer were used. 4-Andhenzalacetophenone to cyclohexanone? Each resist was dissolved to prepare a resist solution.

また、下記第2表に示す条件により、m−タレゾールホ
ルムアルデヒドノボランク樹脂及び感光剤として4−ア
ジドベンザルアセトフェノンをシクロヘキサノンに溶解
してレジスト溶液を調製し、比較例とした。
Further, a resist solution was prepared by dissolving m-talesol formaldehyde novolanque resin and 4-azidobenzalacetophenone as a photosensitizer in cyclohexanone under the conditions shown in Table 2 below, and used as a comparative example.

これらのレジス)?V液を用い、下記の如く試験片を作
製し、これらの試験片について下記の耐屈曲性試験法に
より耐屈曲性試験を行った。
These Regis)? Test pieces were prepared using Liquid V as described below, and a bending resistance test was conducted on these test pieces according to the bending resistance test method described below.

(試験片の作製) 50mmx 5 Qmm、厚さ0.2 ms+の砂目型
されたアルミニウム板をよく渋滞した後、乾燥し、この
アルミニウム板上に上記レジスト溶液を回転塗布し、乾
燥して膜厚約2μm(下記第2表参照)の塗膜を形成す
る。次いで、この塗膜を、3KWの超高圧水銀灯を用い
て70cI11の距離から40秒間全面マ■光した後、
第3燐酸ソーダ3%水i8液に3分間侵lv攪拌し、水
洗、乾燥して、試験片とする。試験片は各レジスト78
液について3枚ずつ用意する。
(Preparation of test piece) A grained aluminum plate of 50 mm x 5 Q mm and a thickness of 0.2 ms+ was packed well, dried, and the above resist solution was spin-coated on the aluminum plate, and dried to form a film. A coating film with a thickness of approximately 2 μm (see Table 2 below) is formed. Next, this coating film was fully exposed to light for 40 seconds from a distance of 70cI11 using a 3KW ultra-high pressure mercury lamp, and then
The sample was immersed in 3% tertiary sodium phosphate solution (I8) and stirred for 3 minutes, washed with water, and dried to obtain a test piece. The test piece is each resist 78
Prepare 3 pieces for each liquid.

(耐屈曲性試験法) JISに5400 (塗料−触試験方法)に規定する屈
曲試験器により、上記試験片を、一定の直径を持つ心棒
を軸として180度折り曲げ、屈曲部の塗11りのわれ
、T1がれを調べる。但し、上記試験器の心棒の直径は
10m11以下であるため、直径20m1l+の心棒の
場合の耐屈曲性試験については、直径20III11の
パイプに180度折り曲げて試験を行った。
(Bending resistance test method) Using a bending tester specified in JIS 5400 (paint-touch test method), the above test piece was bent 180 degrees around a mandrel with a constant diameter, and the coating 11 of the bent part was bent. I will check for T1 debris. However, since the diameter of the mandrel of the tester is 10 m11 or less, the bending resistance test using a mandrel with a diameter of 20 m11+ was conducted by bending the pipe 180 degrees into a pipe with a diameter of 20III11.

心棒の直径の小さいものに耐えるほど耐屈曲性は優れて
いる。
The bending resistance is so good that it can withstand small diameter mandrels.

上記耐屈曲性試験の結果を下記第2表に示す。The results of the above bending resistance test are shown in Table 2 below.

この結果は、試験片3枚のうち2枚以上についてケ)1
りにわれ、?、11がれを認めないときは○、認められ
るときは×として示し、塗11りの柔軟性の指標とした
This result was confirmed for two or more of the three test pieces.
Riniware,? , 11 peeling was not observed as ○, and when it was observed, it was indicated as ×, and this was used as an index of the flexibility of coating 11.

実施例9〜+1及び比較例2 下記第3表に示す条件により、N−(ヒドロキソフェニ
ル)マレイミド共重合体、m−タレゾールホルムアルデ
ヒドノボラック樹脂(重量平均分子ht :3,200
)及び感光剤としてl−アジドピレンをシクロヘキサノ
ンに1容解してレジストン容液をそれぞれ調製した。
Examples 9 to +1 and Comparative Example 2 According to the conditions shown in Table 3 below, N-(hydroxophenyl)maleimide copolymer, m-talesol formaldehyde novolak resin (weight average molecular weight ht: 3,200
) and l-azidopyrene as a photosensitizer were dissolved in cyclohexanone to prepare resiston solutions, respectively.

また、下記第3表に示す条件により、m−タレゾールホ
ルムアルデヒドノボラック樹脂及び感光剤としてl−ア
ジドピレンをシクロヘキサノンに溶解してレジスト溶液
を調製し、比較例とした。
Further, a resist solution was prepared by dissolving m-talesol formaldehyde novolac resin and l-azidopyrene as a photosensitizer in cyclohexanone under the conditions shown in Table 3 below, and used as a comparative example.

これらのレジスト溶液を用い、実施例1と同様にして試
験片を作製し、これらの試験片について実施例1と同じ
耐屈曲性試験を行った。その結果を下記第3表に示す。
Using these resist solutions, test pieces were prepared in the same manner as in Example 1, and the same bending resistance test as in Example 1 was conducted on these test pieces. The results are shown in Table 3 below.

使用例1〜4 実施例2.6.8及びlOで調製した各レジスト溶液B
液をそれぞれシリコンウェーハ上に500゜r、p、m
、で回転塗布し、80℃で20分間乾燥して、112厚
約1μm(下記第4表参照)の塗膜を得た。
Usage Examples 1 to 4 Each resist solution B prepared in Example 2.6.8 and IO
The solution was heated to 500°r, p, m on a silicon wafer, respectively.
, and dried at 80° C. for 20 minutes to obtain a coating film having a thickness of about 1 μm (see Table 4 below).

次いで、」―記塗膜上にパターンを有するクロムマスク
を密着させ、250Wの超高圧水銀灯を用いて波長30
0〜500nlI+の光(UV光)を上記クロムマスク
を介して塗膜に照射し、下記第4表に示す時間露光した
。これをテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド
の2%水溶液で現像し、非露光部分を溶解除去して、パ
ターン状に形成されている光硬化膜をそれぞれ得た。
Next, a chrome mask with a pattern was closely attached to the coating film, and a wavelength of 30
The coating film was irradiated with 0 to 500 nlI+ light (UV light) through the chrome mask and exposed for the time shown in Table 4 below. This was developed with a 2% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide, and the non-exposed portions were dissolved and removed to obtain photocured films formed in a pattern.

現(象後のパターン状の光硬化膜は、何れも、電子顕微
鏡で観察したところ、1. O、u mのライン/スペ
ースの繰り返しパターンが精度よく形成されており、ま
た、基板への密着性も良好で、ひび割れやピンホールの
ない優れた皮膜特性を有していた。
When all of the photo-cured films in the current pattern were observed using an electron microscope, it was found that a repeating pattern of lines/spaces of 1. The film had excellent properties with no cracks or pinholes.

また、使用した本発明のネガ型フォトレジスト組成物に
ついて、UV光に対するT値及び感度を次のようにして
測定した。その結果を下記第4表に示す。
Furthermore, the T value and sensitivity to UV light of the negative photoresist composition of the present invention used were measured as follows. The results are shown in Table 4 below.

・γ 値: 本発明のネガ型フォトレジスト組成物からなる塗膜を前
記の如くして作成し、この塗膜を露光し、現像する。光
線の照射量を種々変えて、光線の照射量と現像後のレジ
スト膜厚(正規化残存膜厚)との関係を測定する。測定
結果から、横軸に光線の照射量(対数)、縦軸に残膜率
(傅膜の膜厚に対する現像後のレジスト膜厚の割合)を
とったときの曲線を特性曲線とし、その曲線の立ち上が
り部分の勾配を示す数値を求め、T値とした。
- γ value: A coating film made of the negative photoresist composition of the present invention is prepared as described above, and this coating film is exposed and developed. By varying the amount of light irradiation, the relationship between the amount of light irradiation and the resist film thickness after development (normalized residual film thickness) is measured. From the measurement results, the characteristic curve is defined as the curve where the horizontal axis is the light irradiation amount (logarithm) and the vertical axis is the residual film rate (ratio of resist film thickness after development to the resist film thickness). A numerical value indicating the slope of the rising portion of is determined and taken as the T value.

・感度: 上記特性曲線(γ値)の測定において、残膜率力0.5
 (50%) (D時の照射!it (Dg’・’)を
もって感度とした。
・Sensitivity: In the measurement of the above characteristic curve (γ value), the residual film rate is 0.5
(50%) (Irradiation at time D!it (Dg'·') was defined as sensitivity.

第4表 使用例5 1F1さ0.2 mIIの砂目立されたアルミニウム板
をよく渋柿した後、乾燥し、このアルミニウム板上に実
施例2で調製したレジスト溶液を回転塗布し、乾燥して
112J¥2.0μmのネガ型PS千版を作製した0次
いで、このPS平版の上に網点ネガフィルムを密着し、
3KWの超高圧水銀灯を用いて70Cffiの距離から
上記網点ネガフィルムを介して40秒間露光した後、第
3燐酸ソーダ3%水溶液に3分間浸潤攪拌し、非露光部
分を溶解除去し、水洗して、1cm当り100線の網点
が精度よく形成された固着画線を得た。この固着画線は
、柔軟性に優れ、脂肪性の印刷インキを呼び易く、湿し
水の存在下で平版印刷版としてオフセット印刷を行うこ
とができた。
Table 4 Usage Example 5 A grained aluminum plate of 1F1 x 0.2 mII was thoroughly rubbed and dried, and the resist solution prepared in Example 2 was spin-coated on the aluminum plate, and dried. A negative-type PS thousand plate of 112J¥2.0 μm was prepared.Next, a halftone negative film was closely adhered to this PS plate,
After exposing the above halftone negative film for 40 seconds using a 3KW ultra-high pressure mercury lamp from a distance of 70Cffi, the film was immersed in a 3% aqueous solution of sodium phosphate for 3 minutes, stirred, and the unexposed areas were dissolved and removed, and washed with water. As a result, a fixed image in which halftone dots of 100 lines per 1 cm were formed with high accuracy was obtained. This fixed image line had excellent flexibility and was easy to absorb fatty printing ink, and could be used for offset printing as a lithographic printing plate in the presence of dampening water.

使用例6 厚さ35μmの5r4ft3を積層させたプリント配線
基板上に実施例2で調製したレジスト溶液を回転塗布し
、乾燥して膜厚1.7μmのゆ膜を得た0次いで、この
塗膜上にネガフィルムを密着し、3KWの超高圧水銀灯
を用いて70cI11の距離から上記ネガフィルムを介
して40秒間露光した後、第3燐酸ソーダ3%水溶液に
3分間浸潤撹拌し、非露光部分を溶解除去し、水洗して
、上記プリント配線基板上にレジスト膜を形成した。乾
燥後、塩化第二鉄液(408g)で銅箔をエツチングし
、次いで、40℃で水酸化ナトリウム4%水溶液により
レジスト膜を溶解して剥膜し、プリント配線板を得た。
Usage Example 6 The resist solution prepared in Example 2 was spin-coated onto a printed wiring board on which 5R4ft3 with a thickness of 35 μm was laminated, and dried to obtain a film with a thickness of 1.7 μm. A negative film was tightly attached on top and exposed for 40 seconds through the negative film from a distance of 70cI11 using a 3KW ultra-high pressure mercury lamp, and then immersed in a 3% aqueous solution of tribasic sodium phosphate for 3 minutes with stirring to remove the unexposed areas. A resist film was formed on the printed wiring board by dissolving and removing and washing with water. After drying, the copper foil was etched with a ferric chloride solution (408 g), and then the resist film was dissolved and peeled off with a 4% aqueous sodium hydroxide solution at 40° C. to obtain a printed wiring board.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明のネガ型フォトレジスト組成物は、柔軟性のある
良好な皮膜特性を有し、且つ基板への密着性及び耐熱性
に優れ、しかもアルカリ水溶液で現像しくy+るため膨
潤する慣れがなく、高精度の微細なフォトレジストパタ
ーンを形成することができるもので、ンヤドーマスク、
プリント配線板、1) S平版、写真凸版の製作等に使
用できる他、通常の配線パターンの形成からICやLS
I等の集積回路の製作にも使用し得る等、写真工業、印
刷工業、電子工業等の分野において広範囲に使用するこ
とができる。
The negative photoresist composition of the present invention has good film properties with flexibility, and has excellent adhesion to a substrate and heat resistance.Moreover, since it is easily developed with an alkaline aqueous solution, it does not have the habit of swelling. It is capable of forming fine photoresist patterns with high precision.
Printed wiring boards, 1) Can be used for the production of S lithography, photo letterpress, etc., as well as for forming ordinary wiring patterns, IC and LS
It can be used in the production of integrated circuits such as I, and can be used in a wide range of fields such as the photographic industry, the printing industry, and the electronic industry.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)▲数式、化学式、表等があります▼ (2)▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R_1はアリール基、1〜16個の炭素原子を
有するアルキル基又はシクロアルキル基であり、R_2
は水素又は低級アルキル基である。また、nと(1+m
)との割合及びlと(l+m)との割合は、それぞれ 0.01<n/(l+m)≦10及び0.1<l/(l
+m)≦1である。) で示される構成単位を有するN−(ヒドロキシフェニル
)マレイミド共重合体、ノボラック樹脂、及び感光性芳
香族アジド化合物を含むネガ型フォトレジスト組成物。
[Claims] (1) ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (2) ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (In the formula, R_1 is an aryl group, having 1 to 16 carbon atoms. It is an alkyl group or a cycloalkyl group, and R_2
is hydrogen or a lower alkyl group. Also, n and (1+m
) and the ratio between l and (l+m) are 0.01<n/(l+m)≦10 and 0.1<l/(l
+m)≦1. ) A negative photoresist composition comprising an N-(hydroxyphenyl)maleimide copolymer having the structural unit represented by the following formula, a novolac resin, and a photosensitive aromatic azide compound.
JP9973986A 1986-01-21 1986-04-30 Negative type photoresist composition Pending JPS62255934A (en)

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DE19873701638 DE3701638A1 (en) 1986-01-21 1987-01-21 Material for a photographic masking agent containing an N- (hydroxyphenyl)maleimide copolymer

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02267558A (en) * 1989-04-10 1990-11-01 Toyo Gosei Kogyo Kk Photoresist composition for far ultraviolet light
KR100376984B1 (en) * 1998-04-30 2003-07-16 주식회사 하이닉스반도체 Photoresist polymer and method for forming micropattern by using the same

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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