JPWO2020129873A1 - Laminates, compositions, and laminate forming kits - Google Patents

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Abstract

基材、有機層、保護層及び感光層をこの順に含み、上記保護層がポリビニルアルコールを含み、上記ポリビニルアルコールのけん化度が50モル%以上85モル%以下であり、上記感光層は現像液を用いた現像に供せられ、上記保護層は剥離液を用いた除去に供せられる、積層体、上記積層体に含まれる保護層又は感光層の形成に用いられる組成物、及び、上記積層体の形成に用いられる積層体形成用キット。The base material, the organic layer, the protective layer and the photosensitive layer are contained in this order, the protective layer contains polyvinyl alcohol, the saponification degree of the polyvinyl alcohol is 50 mol% or more and 85 mol% or less, and the photosensitive layer contains a developing solution. The laminated body, the composition used for forming the protective layer or the photosensitive layer contained in the laminated body, and the laminated body, which are subjected to the development used and the protective layer is subjected to removal using a stripping solution. A kit for forming a laminate used for forming.

Description

本発明は、積層体、組成物、及び、積層体形成用キットに関する。 The present invention relates to a laminate, a composition, and a laminate forming kit.

近年、有機半導体を用いた半導体デバイスなど、パターニングされた有機層を利用したデバイスが広く用いられている。
例えば有機半導体を用いたデバイスは、従来のシリコンなどの無機半導体を用いたデバイスと比べて簡便なプロセスにより製造される、分子構造を変化させることで容易に材料特性を変化させられる、などの特性を有している。また、材料のバリエーションが豊富であり、無機半導体では成し得なかったような機能や素子を実現することが可能になると考えられている。有機半導体は、例えば、有機太陽電池、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ、有機光ディテクター、有機電界効果トランジスタ、有機電界発光素子、ガスセンサ、有機整流素子、有機インバータ、情報記録素子等の電子機器に適用される可能性がある。
このような有機半導体等の有機層のパターニングを、有機層と、感光層等の層と、を含む積層体を用いて行うことが知られている。
In recent years, devices using patterned organic layers, such as semiconductor devices using organic semiconductors, have been widely used.
For example, devices using organic semiconductors are manufactured by a simpler process than conventional devices using inorganic semiconductors such as silicon, and material properties can be easily changed by changing the molecular structure. have. In addition, there are a wide variety of materials, and it is thought that it will be possible to realize functions and elements that could not be achieved with inorganic semiconductors. Organic semiconductors can be applied to electronic devices such as organic solar cells, organic electroluminescence displays, organic optical detectors, organic field effect transistors, organic field light emitting devices, gas sensors, organic rectifying elements, organic inverters, and information recording elements. There is sex.
It is known that such patterning of an organic layer such as an organic semiconductor is performed using a laminate containing an organic layer and a layer such as a photosensitive layer.

例えば、特許文献1には、有機半導体膜上に、水溶性樹脂を含む水溶性樹脂層と感光性樹脂を含む感光性樹脂層とをこの順に含み、かつ、水溶性樹脂層と感光性樹脂層が隣接しており、水溶性樹脂は、重量平均分子量300,000以上のポリビニルピロリドン及び重量平均分子量15,000以上のポリビニルアルコールの少なくとも1種であり、感光性樹脂は、重量平均分子量が30,000以上である、積層体が記載されている。
また、特許文献2には、有機半導体層を形成する工程と、上記有機半導体層をマスク層から保護する保護層を上記有機半導体層に積層して形成する工程と、所定のパターンを有する上記マスク層を上記保護層に積層して形成する工程と、上記マスク層をマスクとするエッチングによって上記保護層、更には上記有機半導体層を同一形状にパターニングする工程とを有する、有機半導体層のパターニング方法において、上記マスク層とは材質が異なり、かつ、親水性を有する有機高分子化合物又は絶縁性無機化合物によって上記保護層を形成することを特徴とする、有機半導体層のパターニング方法が記載されている。
For example, Patent Document 1 includes an organic semiconductor film containing a water-soluble resin layer containing a water-soluble resin and a photosensitive resin layer containing a photosensitive resin in this order, and the water-soluble resin layer and the photosensitive resin layer. The water-soluble resin is at least one of polyvinylpyrrolidone having a weight average molecular weight of 300,000 or more and polyvinyl alcohol having a weight average molecular weight of 15,000 or more. Laminates of 000 or more are listed.
Further, Patent Document 2 describes a step of forming an organic semiconductor layer, a step of laminating a protective layer for protecting the organic semiconductor layer from a mask layer on the organic semiconductor layer, and a mask having a predetermined pattern. A method for patterning an organic semiconductor layer, which comprises a step of laminating and forming the layer on the protective layer and a step of patterning the protective layer and the organic semiconductor layer in the same shape by etching using the mask layer as a mask. Describes a method for patterning an organic semiconductor layer, wherein the protective layer is formed of an organic polymer compound or an insulating inorganic compound which is different in material from the mask layer and has hydrophilicity. ..

国際公開第2016/175220号International Publication No. 2016/175220 特開2006−041317号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-041317

このように、有機半導体等の有機層のパターニングを行う場合、ポリビニルアルコール等を含む保護層を形成することにより、有機層を、パターニングに用いられる薬液(例えば、感光層の現像に用いる現像液)等によるダメージから保護することが行われている。
上記保護層は、パターニングされた有機層上から、剥離液を用いて除去される場合がある。しかし、このような除去において、保護層に含まれる成分(例えば、ポリビニルアルコール等の樹脂成分)の一部が、除去されずに残渣として残ってしまう場合があることがわかった。
In this way, when patterning an organic layer such as an organic semiconductor, a chemical solution used for patterning the organic layer by forming a protective layer containing polyvinyl alcohol or the like (for example, a developing solution used for developing a photosensitive layer). It is protected from damage caused by such factors.
The protective layer may be removed from the patterned organic layer using a stripping solution. However, it has been found that in such removal, a part of the components contained in the protective layer (for example, a resin component such as polyvinyl alcohol) may remain as a residue without being removed.

本発明は、保護層の除去において、残渣の発生が抑制される積層体、上記積層体に含まれる保護層又は感光層の形成に用いられる組成物、及び、上記積層体の形成に用いられる積層体形成用キットを提供することを目的とする。 The present invention relates to a laminate in which the generation of residues is suppressed in removing the protective layer, a composition used for forming a protective layer or a photosensitive layer contained in the laminate, and a laminate used for forming the laminate. It is an object of the present invention to provide a kit for body formation.

本発明の代表的な実施態様を以下に示す。
<1> 基材、有機層、保護層及び感光層をこの順に含み、
上記保護層がポリビニルアルコールを含み、
上記ポリビニルアルコールのけん化度が50モル%以上85モル%以下であり、
上記感光層は現像液を用いた現像に供せられ、
上記保護層は剥離液を用いた除去に供せられる、
積層体。
<2> 上記ポリビニルアルコールの含有量が、上記保護層の全質量に対して、50質量%以上である、<1>に記載の積層体。
<3> 上記ポリビニルアルコールのけん化度が60モル%以上80モル%以下である、<1>又は<2>に記載の積層体。
<4> 上記ポリビニルアルコールのけん化度が65モル%以上75モル%以下である、<1>〜<3>のいずれか1つに記載の積層体。
<5> 上記感光層が光酸発生剤を含む、<1>〜<4>のいずれか1つに記載の積層体。
<6> 上記現像がネガ型である、<1>〜<5>のいずれか1つに記載の積層体。
<7> 上記現像液の全質量に対する有機溶剤の含有量が、90〜100質量%である、<1>〜<6>のいずれか1つに記載の積層体。
<8> 上記剥離液の全質量に対する水の含有量が、90〜100質量%である、<1>〜<7>のいずれか1つに記載の積層体。
<9> 上記感光層が、酸基が酸分解性基により保護された構造を有する繰返し単位を有する樹脂を含む、<1>〜<8>のいずれか1つに記載の積層体。
<10> 上記繰返し単位が、側鎖に環状エーテルエステル構造を含む繰返し単位である、<9>に記載の積層体。
<11> 上記繰返し単位が、下記式(1)で表される繰返し単位である、<9>に記載の積層体;

Figure 2020129873
式(1)中、R8は水素原子又はアルキル基を表し、L1はカルボニル基又はフェニレン基を表し、R1〜R7はそれぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を表す。
<12> けん化度が50モル%以上85モル%以下であるポリビニルアルコールを含む、<1>〜<11>のいずれか1つに記載の積層体に含まれる上記保護層の形成に用いられる組成物。
<13> <1>〜<11>のいずれか一つに記載の積層体に含まれる上記感光層の形成に用いられる組成物。
<14> 下記A及びBを含む、積層体形成用キット;
A:けん化度が50モル%以上85モル%以下のポリビニルアルコールを含む、<1>〜<11>のいずれか1つに記載の積層体に含まれる上記保護層の形成に用いられる組成物;
B:<1>〜<11>のいずれか一つに記載の積層体に含まれる上記感光層の形成に用いられる組成物。Typical embodiments of the present invention are shown below.
<1> The base material, the organic layer, the protective layer and the photosensitive layer are included in this order.
The protective layer contains polyvinyl alcohol and contains
The saponification degree of the polyvinyl alcohol is 50 mol% or more and 85 mol% or less.
The photosensitive layer is subjected to development using a developing solution, and is subjected to development.
The protective layer is used for removal using a stripping solution.
Laminated body.
<2> The laminate according to <1>, wherein the content of the polyvinyl alcohol is 50% by mass or more with respect to the total mass of the protective layer.
<3> The laminate according to <1> or <2>, wherein the degree of saponification of the polyvinyl alcohol is 60 mol% or more and 80 mol% or less.
<4> The laminate according to any one of <1> to <3>, wherein the degree of saponification of the polyvinyl alcohol is 65 mol% or more and 75 mol% or less.
<5> The laminate according to any one of <1> to <4>, wherein the photosensitive layer contains a photoacid generator.
<6> The laminate according to any one of <1> to <5>, wherein the development is a negative type.
<7> The laminate according to any one of <1> to <6>, wherein the content of the organic solvent with respect to the total mass of the developer is 90 to 100% by mass.
<8> The laminate according to any one of <1> to <7>, wherein the content of water with respect to the total mass of the stripping liquid is 90 to 100% by mass.
<9> The laminate according to any one of <1> to <8>, wherein the photosensitive layer contains a resin having a repeating unit having a structure in which an acid group is protected by an acid-degradable group.
<10> The laminate according to <9>, wherein the repeating unit is a repeating unit containing a cyclic ether ester structure in a side chain.
<11> The laminate according to <9>, wherein the repeating unit is a repeating unit represented by the following formula (1);
Figure 2020129873
In formula (1), R 8 represents a hydrogen atom or an alkyl group, L 1 represents a carbonyl group or a phenylene group, and R 1 to R 7 independently represent a hydrogen atom or an alkyl group.
<12> A composition used for forming the protective layer contained in the laminate according to any one of <1> to <11>, which contains polyvinyl alcohol having a saponification degree of 50 mol% or more and 85 mol% or less. thing.
<13> A composition used for forming the photosensitive layer contained in the laminate according to any one of <1> to <11>.
<14> A laminate forming kit containing the following A and B;
A: A composition used for forming the protective layer contained in the laminate according to any one of <1> to <11>, which contains polyvinyl alcohol having a saponification degree of 50 mol% or more and 85 mol% or less;
B: A composition used for forming the photosensitive layer contained in the laminate according to any one of <1> to <11>.

本発明によれば、保護層の除去において、残渣の発生が抑制される積層体、上記積層体に含まれる保護層又は感光層の形成に用いられる組成物、及び、上記積層体の形成に用いられる積層体形成用キットが提供される。 According to the present invention, it is used for forming a laminate in which the generation of residues is suppressed in removing the protective layer, a composition used for forming the protective layer or the photosensitive layer contained in the laminate, and the laminate. A kit for forming a laminate is provided.

本発明の好ましい実施形態に係る積層体の加工過程を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the processing process of the laminated body which concerns on a preferable embodiment of this invention.

以下において、本発明の内容について詳細に説明する。
本明細書において、「〜」とはその前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
本明細書における基(原子団)の表記において、置換及び無置換を記していない表記は、置換基を有さない基(原子団)と共に置換基を有する基(原子団)をも包含する。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含する。
本明細書において「露光」とは、特に断らない限り、光を用いた露光のみならず、電子線、イオンビーム等の粒子線を用いた描画も露光に含める。また、露光に用いられる光としては、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザに代表される遠紫外線、極紫外線(EUV光)、X線、電子線等の活性光線又は放射線が挙げられる。
本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、アクリレート及びメタクリレートの双方、又は、いずれかを表し、「(メタ)アクリル」は、アクリル及びメタクリルの双方、又は、いずれかを表し、「(メタ)アクリロイル」は、アクリロイル及びメタクリロイルの双方、又は、いずれかを表す。
本明細書において、構造式中のMeはメチル基を表し、Etはエチル基を表し、Buはブチル基を表し、Phはフェニル基を表す。
本明細書において、特段の記載がない限り、ポリビニルアルコール等の水溶性樹脂の重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)法により測定したポリエチレンオキサイド(PEO)換算値である。
本明細書において、特段の記載がない限り、(メタ)アクリル樹脂等の非水溶性樹脂の重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、GPC法により測定したポリスチレン換算値である。
本明細書において、全固形分とは、組成物の全成分から溶剤を除いた成分の総質量をいう。
本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の作用が達成されれば、本用語に含まれる。
本明細書において、「上」「下」と記載したときには、その構造の上側又は下側であればよい。すなわち、他の構造を介在していてもよく、接している必要はない。なお、特に断らない限り、有機層からみた感光層側の方向を「上」、有機層からみた基材側の方向を「下」と称する。
本明細書において、特段の記載がない限り、組成物は、組成物に含まれる各成分として、その成分に該当する2種以上の化合物を含んでもよい。また、特段の記載がない限り、組成物における各成分の含有量とは、その成分に該当する全ての化合物の合計含有量を意味する。
本明細書において、特段の記載がない限り、構造式中の波線部又は*(アスタリスク)は他の構造との結合部位を表す。
本発明における沸点測定時の気圧は、特に述べない限り、101325Pa(1気圧)とする。本発明における温度は、特に述べない限り、23℃とする。
本明細書において、好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
Hereinafter, the contents of the present invention will be described in detail.
In the present specification, "~" is used to mean that the numerical values described before and after it are included as the lower limit value and the upper limit value.
In the notation of a group (atomic group) in the present specification, the notation not describing substitution and non-substituent also includes a group having a substituent (atomic group) as well as a group having no substituent (atomic group). For example, the "alkyl group" includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).
In the present specification, "exposure" includes not only exposure using light but also drawing using particle beams such as an electron beam and an ion beam, unless otherwise specified. Examples of the light used for exposure include the emission line spectrum of a mercury lamp, far ultraviolet rays typified by an excimer laser, extreme ultraviolet rays (EUV light), X-rays, active rays such as electron beams, or radiation.
In the present specification, "(meth) acrylate" represents both acrylate and methacrylate, or either, and "(meth) acrylic" represents both acrylic and methacrylic, or either. ) Acryloyl ”represents both acryloyl and methacrylic acid, or either of them.
In the present specification, Me in the structural formula represents a methyl group, Et represents an ethyl group, Bu represents a butyl group, and Ph represents a phenyl group.
Unless otherwise specified, in the present specification, the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) of a water-soluble resin such as polyvinyl alcohol are polyethylene oxide (PEO) measured by a GPC (gel permeation chromatography) method. ) Converted value.
In the present specification, unless otherwise specified, the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) of a water-insoluble resin such as (meth) acrylic resin are polystyrene-equivalent values measured by the GPC method.
In the present specification, the total solid content means the total mass of all the components of the composition excluding the solvent.
In the present specification, the term "process" is included in this term not only as an independent process but also as long as the desired action of the process is achieved even if it cannot be clearly distinguished from other processes. ..
In the present specification, when "upper" and "lower" are described, it may be the upper side or the lower side of the structure. That is, other structures may intervene and do not need to be in contact with each other. Unless otherwise specified, the direction of the photosensitive layer side as seen from the organic layer is referred to as "upper", and the direction of the base material side as seen from the organic layer is referred to as "lower".
Unless otherwise specified in the present specification, the composition may contain, as each component contained in the composition, two or more compounds corresponding to the component. Unless otherwise specified, the content of each component in the composition means the total content of all the compounds corresponding to the component.
In the present specification, unless otherwise specified, the wavy line portion or * (asterisk) in the structural formula represents a binding site with another structure.
Unless otherwise specified, the atmospheric pressure at the time of boiling point measurement in the present invention is 101325 Pa (1 atmospheric pressure). Unless otherwise specified, the temperature in the present invention is 23 ° C.
In the present specification, the combination of preferred embodiments is a more preferred embodiment.

(積層体)
本発明の積層体は、
基材、有機層、保護層及び感光層をこの順に含み、
上記保護層がポリビニルアルコールを含み、
上記ポリビニルアルコールのけん化度が50モル%以上85モル%以下であり、
上記感光層は現像液を用いた現像に供せられ、
上記保護層は剥離液を用いた除去に供せられる。
(Laminated body)
The laminate of the present invention
The base material, organic layer, protective layer and photosensitive layer are included in this order.
The protective layer contains polyvinyl alcohol and contains
The saponification degree of the polyvinyl alcohol is 50 mol% or more and 85 mol% or less.
The photosensitive layer is subjected to development using a developing solution, and is subjected to development.
The protective layer is used for removal using a stripping solution.

本発明の積層体によれば、保護層の除去において、残渣の発生が抑制される。上記効果が得られる理由としては、下記のように推測される。 According to the laminate of the present invention, the generation of residues is suppressed in the removal of the protective layer. The reason why the above effect is obtained is presumed as follows.

本発明者の検討により、保護層としてポリビニルアルコール(以下、「PVA」ともいう。)を含む層を用いた場合、上記保護層に含まれる成分の一部が、残渣として有機層(有機半導体膜)上に残る場合があることがわかった。
また本発明者は、鋭意検討した結果、上記残渣の発生を抑制するためには、けん化度が50〜85モル%という特定の範囲であるPVAを用いることが有効であることを見出した。
上記効果が得られる理由は定かではないが、以下のように推測される。
保護層に含まれるPVAのけん化度が85モル%以下であることにより、保護層と有機層との相互作用(水素結合など)が少なくなる、PVA同士の相互作用(水素結合など)が少なくなる、けん化度が低いためPVAの結晶度が低く、剥離液又は剥離液に含まれる成分(例えば、水)の浸入パスが形成されやすい、等の理由により、剥離液による保護層の除去性が向上し、残渣の発生が抑制されると考えられる。
また、保護層に含まれるPVAのけん化度が50モル%以上であることにより、剥離液に対する溶解性、分散性等が向上するため、剥離液を用いた保護層の除去における残渣の発生が抑制されると考えられる。
更に、本発明によれば、PVAのけん化度が85モル%以下であることにより、保護層への光酸発生剤から発生する酸の染み込みが抑制されやすいと考えられる。そのため、感光層の現像時においても、感光層のアンダーカット等の発生が抑制され、感光層のパターン形状が良好となりやすいと考えられる。
According to the study of the present inventor, when a layer containing polyvinyl alcohol (hereinafter, also referred to as “PVA”) is used as the protective layer, a part of the components contained in the protective layer is an organic layer (organic semiconductor film) as a residue. ) It turns out that it may remain on.
Further, as a result of diligent studies, the present inventor has found that it is effective to use PVA having a saponification degree in a specific range of 50 to 85 mol% in order to suppress the generation of the residue.
The reason why the above effect is obtained is not clear, but it is presumed as follows.
When the degree of saponification of PVA contained in the protective layer is 85 mol% or less, the interaction between the protective layer and the organic layer (hydrogen bonds, etc.) is reduced, and the interaction between PVAs (hydrogen bonds, etc.) is reduced. Since the degree of saponification is low, the crystallinity of PVA is low, and the release liquid or the component (for example, water) contained in the stripping liquid is likely to form an infiltration path. Therefore, the removability of the protective layer by the stripping liquid is improved. However, it is considered that the generation of residue is suppressed.
Further, since the saponification degree of PVA contained in the protective layer is 50 mol% or more, the solubility and dispersibility in the stripping solution are improved, so that the generation of residue in the removal of the protective layer using the stripping solution is suppressed. It is thought that it will be done.
Further, according to the present invention, it is considered that when the saponification degree of PVA is 85 mol% or less, the permeation of the acid generated from the photoacid generator into the protective layer is likely to be suppressed. Therefore, it is considered that the occurrence of undercut and the like of the photosensitive layer is suppressed even during the development of the photosensitive layer, and the pattern shape of the photosensitive layer tends to be good.

ここで、特許文献1においては、ポリビニルアルコールのけん化度を特定の値とすることについては記載も示唆もなく、一切の検討がなされていない。
また、特許文献2においては、PVAを含む層を最終的に製造されるデバイスにおいて保護層として残す態様が記載されている。このような態様においては、PVAを含む層の強度を増加させる必要があるため、PVAとしてけん化度が85モル%を超えるもの(例えば、けん化度が98モル%以上のものなど)を使用することが通常である。すなわち、特許文献2には、本発明において用いられるけん化度が85モル%以下であるPVAを用いることについては記載も示唆もなく、また、けん化度が85モル%以下であるPVAを用いることに対する動機づけと成り得るものもない。
Here, in Patent Document 1, there is no description or suggestion that the saponification degree of polyvinyl alcohol is set to a specific value, and no study has been made.
Further, Patent Document 2 describes a mode in which a layer containing PVA is left as a protective layer in a device finally manufactured. In such an embodiment, since it is necessary to increase the strength of the layer containing PVA, a PVA having a saponification degree of more than 85 mol% (for example, a saponification degree of 98 mol% or more) should be used. Is normal. That is, there is no description or suggestion in Patent Document 2 that PVA having a saponification degree of 85 mol% or less used in the present invention is used, and there is no description or suggestion regarding the use of PVA having a saponification degree of 85 mol% or less. There is nothing that can be motivating.

本発明の積層体は、積層体に含まれる有機層のパターニングに用いることができる。
図1は、本発明の好ましい実施形態に係る積層体の加工過程を模式的に示す概略断面図である。本発明の一実施形態においては、図1(a)に示した例のように、基材4の上に有機層3(例えば、有機半導体層)が配設されている。更に、有機層3を保護する保護層2が接する形でその表面に配設されている。有機層3と保護層2の間には他の層が設けられていてもよいが、本発明の効果がより得られやすい観点からは、有機層3と保護層2とが直接接している態様が、好ましい態様の一例として挙げられる。また、この保護層の上に感光層1が配置されている。感光層1と保護層2とは直接接していてもよいし、感光層1と保護層2との間に他の層が設けられていてもよい。
図1(b)には、感光層1の一部を露光現像した状態の一例が示されている。例えば、所定のマスク等を用いる等の方法により感光層1を部分的に露光し、露光後に有機溶剤等の現像液を用いて現像することにより、除去部5における感光層1が除去され、露光現像後の感光層1aが形成される。このとき、保護層2は現像液により除去されにくいため残存し、有機層3は残存した上記保護層2によって現像液によるダメージから保護される。
図1(c)には、保護層2と有機層3の一部を除去した状態の一例が示されている。例えば、ドライエッチング処理等により、現像後の感光層(レジスト)1aのない除去部5における保護層2と有機層3とを除去することにより、保護層2及び有機層3に除去部5aが形成される。このようにして、除去部5aにおいて有機層3を取り除くことができる。すなわち、有機層3のパターニングを行うことができる。
図1(d)には、上記パターニング後に、感光層1a及び保護層2を除去した状態の一例が示されている。例えば、上記図1(c)に示した状態の積層体における感光層1a及び保護層2を水を含む剥離液で洗浄する等により、加工後の有機層3a上の感光層1a及び保護層2が除去される。
以上のとおり、本発明の好ましい実施形態によれば、有機層3に所望のパターンを形成し、かつレジストとなる感光層1と保護膜となる保護層2を除去することができる。これらの工程の詳細は後述する。
The laminate of the present invention can be used for patterning the organic layer contained in the laminate.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view schematically showing a processing process of a laminated body according to a preferred embodiment of the present invention. In one embodiment of the present invention, the organic layer 3 (for example, an organic semiconductor layer) is arranged on the base material 4 as in the example shown in FIG. 1 (a). Further, the protective layer 2 that protects the organic layer 3 is arranged on the surface of the protective layer 2 in contact with the protective layer 2. Another layer may be provided between the organic layer 3 and the protective layer 2, but from the viewpoint that the effect of the present invention can be more easily obtained, the organic layer 3 and the protective layer 2 are in direct contact with each other. However, an example of a preferred embodiment is given. Further, the photosensitive layer 1 is arranged on the protective layer. The photosensitive layer 1 and the protective layer 2 may be in direct contact with each other, or another layer may be provided between the photosensitive layer 1 and the protective layer 2.
FIG. 1B shows an example of a state in which a part of the photosensitive layer 1 is exposed and developed. For example, the photosensitive layer 1 is partially exposed by a method such as using a predetermined mask, and after the exposure, the photosensitive layer 1 is removed and exposed by developing with a developing solution such as an organic solvent. The photosensitive layer 1a after development is formed. At this time, the protective layer 2 remains because it is difficult to be removed by the developer, and the organic layer 3 is protected from damage by the developer by the remaining protective layer 2.
FIG. 1C shows an example of a state in which a part of the protective layer 2 and the organic layer 3 is removed. For example, by removing the protective layer 2 and the organic layer 3 in the removing portion 5 without the photosensitive layer (resist) 1a after development by dry etching treatment or the like, the removing portion 5a is formed in the protective layer 2 and the organic layer 3. Will be done. In this way, the organic layer 3 can be removed in the removing portion 5a. That is, the organic layer 3 can be patterned.
FIG. 1D shows an example in which the photosensitive layer 1a and the protective layer 2 are removed after the patterning. For example, the photosensitive layer 1a and the protective layer 2 on the organic layer 3a after processing are washed with a stripping solution containing water, for example, by washing the photosensitive layer 1a and the protective layer 2 in the laminated body in the state shown in FIG. 1C. Is removed.
As described above, according to the preferred embodiment of the present invention, it is possible to form a desired pattern on the organic layer 3 and remove the photosensitive layer 1 as a resist and the protective layer 2 as a protective film. Details of these steps will be described later.

<基材>
本発明の積層体は基材を含む。
基材としては、例えば、シリコン、石英、セラミック、ガラス、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエチレンテレフタレート(PET)などのポリエステルフィルム、ポリイミドフィルムなどの種々の材料により形成された基材が挙げられ、用途に応じていかなる基材を選択してもよい。例えば、フレキシブルな素子に用いる場合にはフレキシブルな材料により形成された基材を用いることができる。また、基材は複数の材料により形成された複合基材や、複数の材料が積層された積層基材であってもよい。
また、基材の形状も特に限定されず、用途に応じて選択すればよく、例えば、板状の基材(以下「基板」ともいう。)が挙げられる。基板の厚さ等についても、特に限定されない。
<Base material>
The laminate of the present invention contains a base material.
Examples of the base material include a base material formed of various materials such as silicon, quartz, ceramic, glass, polyester film such as polyethylene naphthalate (PEN) and polyethylene terephthalate (PET), and polyimide film. Any substrate may be selected depending on the situation. For example, when used for a flexible element, a base material formed of a flexible material can be used. Further, the base material may be a composite base material formed of a plurality of materials or a laminated base material in which a plurality of materials are laminated.
Further, the shape of the base material is not particularly limited and may be selected according to the intended use, and examples thereof include a plate-shaped base material (hereinafter, also referred to as “base material”). The thickness of the substrate is also not particularly limited.

<有機層>
本発明における積層体は、有機層を含む。
有機層としては、有機半導体層、樹脂層等が挙げられる。
本発明に係る積層体において、有機層は基材よりも上に含まれていればよく、基材と有機層とが接していてもよいし、有機層と基材との間に別の層が更に含まれていてもよい。
<Organic layer>
The laminate in the present invention contains an organic layer.
Examples of the organic layer include an organic semiconductor layer and a resin layer.
In the laminate according to the present invention, the organic layer may be contained above the base material, the base material may be in contact with the organic layer, or another layer may be provided between the organic layer and the base material. May be further included.

〔有機半導体層〕
有機半導体層は、半導体の特性を示す有機材料(「有機半導体化合物」ともいう。)を含む層である。
[Organic semiconductor layer]
The organic semiconductor layer is a layer containing an organic material (also referred to as an "organic semiconductor compound") exhibiting the characteristics of a semiconductor.

−有機半導体化合物−
有機半導体化合物には、無機材料からなる半導体の場合と同様に、正孔をキャリアとして伝導するp型有機半導体化合物と、電子をキャリアとして伝導するn型有機半導体化合物がある。
有機半導体層中のキャリアの流れやすさはキャリア移動度μで表される。用途にもよるが、一般に移動度は高い方がよく、10−7cm/Vs以上であることが好ましく、10−6cm/Vs以上であることがより好ましく、10−5cm/Vs以上であることが更に好ましい。移動度μは電界効果トランジスタ(FET)素子を作製したときの特性や飛行時間計測(TOF)法により求めることができる。
-Organic semiconductor compound-
Similar to the case of semiconductors made of inorganic materials, organic semiconductor compounds include p-type organic semiconductor compounds that conduct holes as carriers and n-type organic semiconductor compounds that conduct electrons as carriers.
The ease of carrier flow in the organic semiconductor layer is represented by the carrier mobility μ. Although it depends on the application, the mobility is generally higher, preferably 10-7 cm 2 / Vs or more, more preferably 10-6 cm 2 / Vs or more, and 10-5 cm 2 / Vs or more. It is more preferably Vs or more. The mobility μ can be obtained by the characteristics when the field effect transistor (FET) element is manufactured and the flight time measurement (TOF) method.

有機半導体層に使用し得るp型有機半導体化合物としては、ホール(正孔)輸送性を示す材料であれば有機半導体材料のうちいかなる材料を用いてもよいが、好ましくはp型π共役高分子化合物(例えば、置換又は無置換のポリチオフェン(例えば、ポリ(3−ヘキシルチオフェン)(P3HT、シグマ アルドリッチ ジャパン合同会社製)など)、ポリセレノフェン、ポリピロール、ポリパラフェニレン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリチオフェンビニレン、ポリアニリンなど)、縮合多環化合物(例えば、置換又は無置換のアントラセン、テトラセン、ペンタセン、アントラジチオフェン、ヘキサベンゾコロネンなど)、トリアリールアミン化合物(例えば、m−MTDATA(4,4’,4’’−Tris[(3− methylphenyl)phenylamino] triphenylamine)、2−TNATA(4,4’,4’’−Tris[2−naphthyl(phenyl) amino] triphenylamine)、NPD(N,N’−Di[(1−naphthyl)−N,N’−diphenyl]−1,1’−biphenyl)−4,4’− diamine)、TPD(N,N’−Diphenyl−N,N’−di(m−tolyl)benzidine、mCP(1,3−bis(9−carbazolyl)benzene)、CBP(4,4’−bis(9−carbazolyl)−2,2’−biphenyl)など)、ヘテロ5員環化合物(例えば、置換又は無置換のオリゴチオフェン、TTF(Tetrathiafulvalene)など)、フタロシアニン化合物(置換又は無置換の各種中心金属のフタロシアニン、ナフタロシアニン、アントラシアニン、テトラピラジノポルフィラジン)、ポルフィリン化合物(置換又は無置換の各種中心金属のポルフィリン)、カーボンナノチューブ、半導体ポリマーを修飾したカーボンナノチューブ、グラフェンのいずれかであり、より好ましくはp型π共役高分子化合物、縮合多環化合物、トリアリールアミン化合物、ヘテロ5員環化合物、フタロシアニン化合物、ポルフィリン化合物のいずれかであり、更に好ましくは、p型π共役高分子化合物である。 As the p-type organic semiconductor compound that can be used for the organic semiconductor layer, any material among organic semiconductor materials may be used as long as it is a material exhibiting hole transportability, but a p-type π-conjugated polymer is preferable. Compounds (eg, substituted or unsubstituted polythiophene (eg, poly (3-hexylthiophene) (P3HT, manufactured by Sigma Aldrich Japan LLC), etc.), polyselenophen, polypyrrole, polyparaphenylene, polyparaphenylene vinylene, polythiophenine vinylene. , Polyaniline, etc.), fused polycyclic compounds (eg, substituted or unsubstituted anthracene, tetracene, pentacene, anthradithiophene, hexabenzocoronene, etc.), triarylamine compounds (eg, m-MTDATA (4,4', 4). '' -Tris [(3-methylphenyl) compound] triphenylamine), 2-TNATA (4,4', 4''-Tris [2-naphthyl (phenyl) amino] triphenyllamine), NPD (N, N'-Di [ (1-naphyl) -N, N'-diphenyl] -1,1'-biphenyl) -4,4'-diamine), TPD (N, N'-Diphenyl-N, N'-di (m-polyl) benzidine, mCP (1,3-bis (9-carbazolyl) benzene), CBP (4,4'-bis (9-carbazolyl) -2,2'-biphenyl), etc.), hetero 5-membered ring compounds (eg, substitutions) Alternatively, unsubstituted oligothiophene, TTF (Tetrasia fullvalene), phthalocyanine compounds (substituted or unsubstituted various central metals phthalocyanine, naphthalocyanine, anthracianin, tetrapyrazinoporphyrazine), porphyrin compounds (various substituted or unsubstituted). Porphyrin), carbon nanotubes, semiconductor polymer-modified carbon nanotubes, and graphene, more preferably p-type π-conjugated polymer compounds, condensed polycyclic compounds, triarylamine compounds, and hetero 5-membered ring compounds. , A phthalocyanine compound or a porphyrin compound, more preferably a p-type π-conjugated polymer compound.

有機半導体層に使用し得るn型半導体化合物としては、電子輸送性を含むものであれば有機半導体材料のうち、いかなるものでもよいが、好ましくはフラーレン化合物、電子欠乏性フタロシアニン化合物、ナフタレンテトラカルボニル化合物、ペリレンテトラカルボニル化合物、TCNQ化合物(テトラシアノキノジメタン化合物)、n型π共役高分子化合物であり、より好ましくはフラーレン化合物、電子欠乏性フタロシアニン化合物、ナフタレンテトラカルボニル化合物、ペリレンテトラカルボニル化合物、n型π共役高分子化合物であり、特に好ましくはフラーレン化合物、n型π共役高分子化合物である。本発明において、フラーレン化合物とは、置換又は無置換のフラーレンを指し、フラーレンとしてはC60、C70、C76、C78、C80、C82、C84、C86、C88、C90、C96、C116、C180、C240、C540フラーレンなどのいずれでもよいが、好ましくは置換又は無置換のC60、C70、C86フラーレンであり、特に好ましくはPCBM([6,6]−フェニル−C61−酪酸メチルエステル、シグマ アルドリッチ ジャパン合同会社製など)及びその類縁体(C60部分をC70、C86等に置換したもの、置換基のベンゼン環を他の芳香環又はヘテロ環に置換したもの、メチルエステルをn−ブチルエステル、i−ブチルエステル等に置換したもの)である。電子欠乏性フタロシアニン類とは、電子求引基が4つ以上結合した各種中心金属のフタロシアニン(F16MPc、FPc−S8など、ここで、Mは中心金属を、Pcはフタロシアニンを、S8は(n−octylsulfonyl基)を表す)、ナフタロシアニン、アントラシアニン、置換又は無置換のテトラピラジノポルフィラジンなどである。ナフタレンテトラカルボニル化合物としてはいかなるものでもよいが、好ましくはナフタレンテトラカルボン酸無水物(NTCDA)、ナフタレンビスイミド化合物(NTCDI)、ペリノン顔料(Pigment Orange 43、Pigment Red 194など)である。ペリレンテトラカルボニル化合物としてはいかなるものでもよいが、好ましくはペリレンテトラカルボン酸無水物(PTCDA)、ペリレンビスイミド化合物(PTCDI)、ベンゾイミダゾール縮環体(PV)である。TCNQ化合物とは、置換又は無置換のTCNQ及び、TCNQのベンゼン環部分を別の芳香環やヘテロ環に置き換えたものであり、例えば、TCNQ、TCNAQ(テトラシアノキノジメタン)、TCN3T(2,2’−((2E,2’’E)−3’,4’−Alkyl substituted−5H,5’’H− [2,2’:5’,2’’−terthiophene]−5,5’’−diylidene)dimalononitrile derivatives)などである。更にグラフェンも挙げられる。n型有機半導体化合物の特に好ましい例を以下に構造式で示す。The n-type semiconductor compound that can be used in the organic semiconductor layer may be any organic semiconductor material as long as it has electron transportability, but is preferably a fullerene compound, an electron-deficient phthalocyanine compound, or a naphthalenetetracarbonyl compound. , Perylene tetracarbonyl compound, TCNQ compound (tetracyanoquinodimethane compound), n-type π-conjugated polymer compound, more preferably fullerene compound, electron-deficient phthalocyanine compound, naphthalene tetracarbonyl compound, perylene tetracarbonyl compound, n It is a type π-conjugated polymer compound, and particularly preferably a fullerene compound and an n-type π-conjugated polymer compound. In the present invention, the fullerene compound refers to a substituted or unsubstituted fullerene, and the fullerenes are C 60 , C 70 , C 76 , C 78 , C 80 , C 82 , C 84 , C 86 , C 88 , C 90. , C 96 , C 116 , C 180 , C 240 , C 540 fullerenes, etc., but are preferably substituted or unsubstituted C 60 , C 70 , C 86 fullerenes, and particularly preferably PCBM ([6,]. 6] -Phenyl-C 61- butyl methyl ester, manufactured by Sigma Aldrich Japan LLC, etc.) and its analogs (C 60 portion substituted with C 70 , C 86, etc., benzene ring of substituent is another aromatic ring Alternatively, a heterocycle is substituted, or a methyl ester is substituted with n-butyl ester, i-butyl ester, or the like). The electron-deficient phthalocyanines are phthalocyanines (F 16 MPc, FPc-S8, etc., which are various central metals in which four or more electron attracting groups are bonded, where M is the central metal, Pc is phthalocyanine, and S8 is (. (Representing an n-octylsulfonyl group), naphthalocyanine, anthracyanine, substituted or unsubstituted tetrapyrazinoporphyrazine and the like. Any naphthalene tetracarbonyl compound may be used, but naphthalene tetracarboxylic acid anhydride (NTCDA), naphthalene bisimide compound (NTCDI), and perinone pigments (Pigment Orange 43, Pigment Red 194, etc.) are preferable. Any perylenetetracarbonyl compound may be used, but perylenetetracarboxylic dianhydride (PTCDA), perylenebisimide compound (PTCDI), and benzimidazole fused ring (PV) are preferable. The TCNQ compound is a substituted or unsubstituted TCNQ and a compound in which the benzene ring portion of TCNQ is replaced with another aromatic ring or heterocycle. For example, TCNQ, TCNAQ (tetracyanoquinodimethane), TCN3T (2, 2'-((2E, 2''E) -3', 4'-Alkyl substationed-5H, 5''H- [2,2': 5', 2''-terthiophene] -5,5'' -Diylidene) dimalononirile derivatives) and the like. Further, graphene can be mentioned. A particularly preferable example of the n-type organic semiconductor compound is shown below by the structural formula.

なお、式中のRとしては、いかなるものでも構わないが、水素原子、置換又は無置換で分岐又は直鎖のアルキル基(好ましくは炭素数1〜18、より好ましくは1〜12、更に好ましくは1〜8のもの)、置換又は無置換のアリール基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは6〜20、更に好ましくは6〜14のもの)のいずれかであることが好ましい。構造式中のMeはメチル基であり、Mは金属元素である。 The R in the formula may be any, but is hydrogen atom, substituted or unsubstituted, branched or linear alkyl group (preferably 1 to 18 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, still more preferably. 1 to 8), substituted or unsubstituted aryl groups (preferably those having 6 to 30, more preferably 6 to 20, and even more preferably 6 to 14 carbon atoms). Me in the structural formula is a methyl group, and M is a metal element.

Figure 2020129873
Figure 2020129873
有機半導体層に含まれる有機半導体化合物は、1種でもよいし、2種以上であってもよい。
有機半導体層の全質量に対する有機半導体化合物の含有量は、1〜100質量%であることが好ましく、10〜100質量%であることがより好ましい。
Figure 2020129873
Figure 2020129873
The organic semiconductor compound contained in the organic semiconductor layer may be one kind or two or more kinds.
The content of the organic semiconductor compound with respect to the total mass of the organic semiconductor layer is preferably 1 to 100% by mass, more preferably 10 to 100% by mass.

−バインダー樹脂−
有機半導体層は、バインダー樹脂を更に含んでもよい。
バインダー樹脂としては、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、ポリシロキサン、ポリスルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、セルロース、ポリエチレン、ポリプロピレン等の絶縁性ポリマー、及びこれらの共重合体、ポリビニルカルバゾール、ポリシラン等の光伝導性ポリマー、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリパラフェニレンビニレン等の導電性ポリマーなどを挙げることができる。
有機半導体層は、バインダー樹脂を、1種のみ含有してもよく、2種以上を含有してもよい。有機半導体層の機械的強度を考慮すると、ガラス転移温度の高いバインダー樹脂が好ましく、電荷移動度を考慮すると、極性基を有しない構造の光伝導性ポリマー又は導電性ポリマーよりなるバインダー樹脂が好ましい。
有機半導体層がバインダー樹脂を含む場合、バインダー樹脂の含有量は、有機半導体層の全質量に対し、0.1〜30質量%であることが好ましい。
-Binder resin-
The organic semiconductor layer may further contain a binder resin.
Binder resins include insulating polymers such as polystyrene, polycarbonate, polyarylate, polyester, polyamide, polyimide, polyurethane, polysiloxane, polysulphon, polymethylmethacrylate, polymethylacrylate, cellulose, polyethylene, and polypropylene, and their co-weights. Examples thereof include photoconductive polymers such as coalescing, polyvinylcarbazole and polysilane, and conductive polymers such as polythiophene, polypyrrole, polyaniline and polyparaphenylene vinylene.
The organic semiconductor layer may contain only one type of binder resin, or may contain two or more types of binder resin. Considering the mechanical strength of the organic semiconductor layer, a binder resin having a high glass transition temperature is preferable, and considering charge mobility, a binder resin having a structure having no polar group or a conductive polymer is preferable.
When the organic semiconductor layer contains a binder resin, the content of the binder resin is preferably 0.1 to 30% by mass with respect to the total mass of the organic semiconductor layer.

−膜厚−
有機半導体層の膜厚は、特に制限されず、最終的に製造されるデバイスの種類などにより異なるが、好ましくは5nm〜50μm、より好ましくは10nm〜5μm、更に好ましくは20nm〜500nmである。
− Film thickness −
The film thickness of the organic semiconductor layer is not particularly limited and varies depending on the type of device to be finally produced and the like, but is preferably 5 nm to 50 μm, more preferably 10 nm to 5 μm, and further preferably 20 nm to 500 nm.

−有機半導体層形成用組成物−
有機半導体層は、例えば、溶剤と、有機半導体化合物と、を含有する有機半導体層形成用組成物を用いて形成される。
形成方法の一例としては、有機半導体層形成用組成物を、基材上に層状に適用し、乾燥して製膜する方法が挙げられる。適用方法としては、例えば、後述する保護層における保護層形成用組成物の適用方法についての記載を参酌できる。
-Composition for forming an organic semiconductor layer-
The organic semiconductor layer is formed by using, for example, a composition for forming an organic semiconductor layer containing a solvent and an organic semiconductor compound.
As an example of the forming method, a method of applying the composition for forming an organic semiconductor layer in a layer on a substrate and drying to form a film can be mentioned. As the application method, for example, the description of the application method of the composition for forming a protective layer in the protective layer described later can be taken into consideration.

有機半導体層形成用組成物に含まれる溶剤としては、ヘキサン、オクタン、デカン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、1−メチルナフタレン等の炭化水素系溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤;ジクロロメタン、クロロホルム、テトラクロロメタン、ジクロロエタン、トリクロロエタン、テトラクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、クロロトルエン等のハロゲン化炭化水素系溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル等のエステル系溶剤;メタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチレングリコール等のアルコール系溶剤;ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アニソール等のエーテル系溶剤;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、1−メチル−2−ピロリドン、1−メチル−2−イミダゾリジノン、ジメチルスルフォキサイド等の極性溶剤などが挙げられる。これらの溶剤は1種のみを用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。
有機半導体層形成用組成物の全質量に対する有機半導体化合物の含有量は、0.1〜80質量%であることが好ましく、0.1〜30質量%であることがより好ましい。上記有機半導体の含有量は、形成したい有機半導体層の厚さ等に応じて、適宜設定すればよい。
Solvents contained in the composition for forming an organic semiconductor layer include hydrocarbon solvents such as hexane, octane, decane, toluene, xylene, ethylbenzene and 1-methylnaphthalene; and ketones such as acetone, methylethylketone, methylisobutylketone and cyclohexanone. Solvents: Halogenated hydrocarbon solvents such as dichloromethane, chloroform, tetrachloromethane, dichloroethane, trichloroethane, tetrachloroethane, chlorobenzene, dichlorobenzene, chlorotoluene; ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate, amyl acetate; methanol, propanol , Butanol, pentanol, hexanol, cyclohexanol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, ethylene glycol and other alcohol solvents; dibutyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, anisole and other ether solvents; N, N-dimethylformamide, N, N- Examples thereof include polar solvents such as dimethylacetamide, 1-methyl-2-pyrrolidone, 1-methyl-2-imidazolidinone, and dimethylsulfoxide. Only one kind of these solvents may be used, or two or more kinds may be used.
The content of the organic semiconductor compound with respect to the total mass of the composition for forming the organic semiconductor layer is preferably 0.1 to 80% by mass, more preferably 0.1 to 30% by mass. The content of the organic semiconductor may be appropriately set according to the thickness of the organic semiconductor layer to be formed and the like.

また、有機半導体層形成用組成物は、上述のバインダー樹脂を更に含んでもよい。
バインダー樹脂は、有機半導体層形成用組成物に含まれる溶剤に溶解していてもよいし、分散していてもよい。
また、有機半導体層形成用組成物がバインダー樹脂を含む場合、バインダー樹脂の含有量は、有機半導体層形成用組成物の全固形分に対し、0.1〜30質量%であることが好ましい。
Further, the composition for forming an organic semiconductor layer may further contain the above-mentioned binder resin.
The binder resin may be dissolved or dispersed in a solvent contained in the composition for forming an organic semiconductor layer.
When the composition for forming an organic semiconductor layer contains a binder resin, the content of the binder resin is preferably 0.1 to 30% by mass with respect to the total solid content of the composition for forming an organic semiconductor layer.

有機半導体層形成用組成物は、上記有機半導体化合物以外の他の半導体材料を含んでもよいし、他の添加剤を更に含んでもよい。上記他の半導体材料、又は、上記他の添加剤を含有する有機半導体層形成用組成物を用いることにより、他の半導体材料、又は、他の添加剤を含むブレンド膜を形成することが可能である。
例えば、光電変換層を作製する場合等に、他の半導体材料を更に含む有機半導体層形成用組成物を用いること等ができる。
また、製膜の際、基材を加熱又は冷却してもよく、基材の温度を変化させることで有機半導体層の膜質や膜中での分子のパッキングを制御することが可能である。基材の温度としては特に制限はないが、好ましくは−200℃〜400℃、より好ましくは−100℃〜300℃、更に好ましくは0℃〜200℃である。
形成された有機半導体層は、後処理により特性を調整することができる。例えば、形成された有機半導体層に対し、加熱処理、蒸気化した溶剤への暴露処理等を行うことにより、膜のモルホロジーや膜中での分子のパッキングを変化させ、所望の特性を得ることなども考えられる。また、形成された有機半導体層を、酸化性又は還元性のガス又は溶剤等の物質に曝す、あるいはこれらを混合することで酸化あるいは還元反応を起こすことにより、膜中でのキャリア密度を調整することができる。
The composition for forming an organic semiconductor layer may contain a semiconductor material other than the above-mentioned organic semiconductor compound, or may further contain other additives. By using the other semiconductor material or the composition for forming an organic semiconductor layer containing the other additive, it is possible to form a blend film containing the other semiconductor material or the other additive. be.
For example, when producing a photoelectric conversion layer, a composition for forming an organic semiconductor layer further containing another semiconductor material can be used.
Further, during film formation, the base material may be heated or cooled, and the film quality of the organic semiconductor layer and the packing of molecules in the film can be controlled by changing the temperature of the base material. The temperature of the base material is not particularly limited, but is preferably −200 ° C. to 400 ° C., more preferably −100 ° C. to 300 ° C., and even more preferably 0 ° C. to 200 ° C.
The characteristics of the formed organic semiconductor layer can be adjusted by post-treatment. For example, the formed organic semiconductor layer is heat-treated, exposed to a vaporized solvent, or the like to change the morphology of the film or the packing of molecules in the film to obtain desired properties. Is also possible. Further, the carrier density in the film is adjusted by exposing the formed organic semiconductor layer to a substance such as an oxidizing or reducing gas or a solvent, or by mixing these to cause an oxidation or reduction reaction. be able to.

〔樹脂層〕
樹脂層は、上記有機半導体層以外の有機層であって、樹脂を含む層である。
樹脂層に含まれる樹脂としては、特に限定されないが、(メタ)アクリル樹脂、エン・チオール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリアリーレンエーテルホスフィンオキシド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、環状オレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリウレア樹脂、などが挙げられる。
これらの中でも、本発明の効果が得られやすい観点からは、(メタ)アクリル樹脂が好ましく挙げられる。
また、樹脂層に含まれる樹脂は、非水溶性の樹脂であることが好ましく、25℃における100gの水に対する溶解量が0.1g以下である樹脂がより好ましく、上記溶解量が0.01g以下である樹脂が更に好ましい。
[Resin layer]
The resin layer is an organic layer other than the organic semiconductor layer, and is a layer containing a resin.
The resin contained in the resin layer is not particularly limited, but is (meth) acrylic resin, en-thiol resin, polycarbonate resin, polyether resin, polyarylate resin, polysulfone resin, polyethersulfone resin, polyphenylene resin, polyarylene ether. Examples thereof include phosphine oxide resin, polyimide resin, polyamideimide resin, polyolefin resin, cyclic olefin resin, polyester resin, styrene resin, polyurethane resin, polyurea resin, and the like.
Among these, (meth) acrylic resin is preferably mentioned from the viewpoint that the effect of the present invention can be easily obtained.
The resin contained in the resin layer is preferably a water-insoluble resin, more preferably a resin having a dissolution amount of 0.1 g or less in 100 g of water at 25 ° C., and a dissolution amount of 0.01 g or less. The resin is more preferable.

樹脂層は、樹脂以外に、着色剤、分散剤、屈折率調整剤、等の公知の添加剤を含んでいてもよい。これらの添加剤の種類及び含有量は、公知の技術を参考に用途に応じて適宜設計すればよい。
樹脂層の用途としては、カラーフィルター等の着色層、屈折率調整層等の高屈折率層又は低屈折率層、配線の絶縁層等が挙げられる。
In addition to the resin, the resin layer may contain known additives such as a colorant, a dispersant, and a refractive index adjuster. The types and contents of these additives may be appropriately designed according to the intended use with reference to known techniques.
Examples of the use of the resin layer include a colored layer such as a color filter, a high refractive index layer or a low refractive index layer such as a refractive index adjusting layer, and an insulating layer for wiring.

−膜厚−
樹脂層の膜厚は、特に制限されず、最終的に製造されるデバイスの種類又は有機層自体の種類などにより異なるが、好ましくは5nm〜50μm、より好ましくは10nm〜5μm、更に好ましくは20nm〜500nmである。
− Film thickness −
The film thickness of the resin layer is not particularly limited and varies depending on the type of the device to be finally produced or the type of the organic layer itself, but is preferably 5 nm to 50 μm, more preferably 10 nm to 5 μm, and further preferably 20 nm to 20 nm. It is 500 nm.

−樹脂層形成用組成物−
樹脂層は、例えば、樹脂と溶剤とを含む樹脂層形成用組成物を用いて形成される。形成方法の一例としては、樹脂層形成用組成物を、基材上に層状に適用し、乾燥して製膜する方法が挙げられる。適用方法としては、例えば、後述する保護層における保護層形成用組成物の適用方法についての記載を参酌できる。
また樹脂層は、樹脂の原料を含む樹脂層形成用組成物を用いて形成されてもよい。例えば、樹脂の原料として、樹脂の前駆体である樹脂を含む樹脂層形成用組成物、又は、樹脂におけるモノマー単位を構成する重合性化合物(重合性基を有する化合物)、及び、必要に応じて重合開始剤等を含む樹脂層形成用組成物を、基材上に層状に適用し、乾燥及び硬化の少なくとも一方を行い製膜する方法が挙げられる。適用方法としては、例えば、後述する保護層における保護層形成用組成物の適用方法についての記載を参酌できる。硬化方法としては、樹脂の前駆体の種類、重合開始剤の種類等に応じて、加熱、露光等の公知の方法を用いればよい。
-Composition for forming a resin layer-
The resin layer is formed by using, for example, a composition for forming a resin layer containing a resin and a solvent. An example of the forming method is a method in which the composition for forming a resin layer is applied in a layered manner on a substrate and dried to form a film. As the application method, for example, the description of the application method of the composition for forming a protective layer in the protective layer described later can be taken into consideration.
Further, the resin layer may be formed by using a resin layer forming composition containing a resin raw material. For example, as a raw material for the resin, a composition for forming a resin layer containing a resin that is a precursor of the resin, a polymerizable compound (a compound having a polymerizable group) constituting a monomer unit in the resin, and, if necessary, a polymerizable compound. Examples thereof include a method in which a resin layer forming composition containing a polymerization initiator or the like is applied in a layered manner on a substrate, and at least one of drying and curing is performed to form a film. As the application method, for example, the description of the application method of the composition for forming a protective layer in the protective layer described later can be taken into consideration. As the curing method, known methods such as heating and exposure may be used depending on the type of resin precursor, the type of polymerization initiator and the like.

<保護層>
本発明の積層体は保護層を含み、上記保護層はポリビニルアルコールを含み、上記ポリビニルアルコールのけん化度が50モル%以上85モル%以下であり、上記保護層は剥離液を用いた除去に供せられる。
以下、保護層に含まれる、けん化度が50モル%以上85モル%以下であるポリビニルアルコールを、「特定ポリビニルアルコール」ともいう。
<Protective layer>
The laminate of the present invention contains a protective layer, the protective layer contains polyvinyl alcohol, the saponification degree of the polyvinyl alcohol is 50 mol% or more and 85 mol% or less, and the protective layer is used for removal using a stripping solution. Be forced.
Hereinafter, polyvinyl alcohol having a saponification degree of 50 mol% or more and 85 mol% or less contained in the protective layer is also referred to as "specific polyvinyl alcohol".

〔特定ポリビニルアルコール〕
特定ポリビニルアルコールのけん化度は、50モル%以上85モル%以下であり、60モル%以上80モル%以下であることが好ましく、65モル%以上75モル%以下であることがより好ましい。
本発明において、ポリビニルアルコールのけん化度は、特開2006−028233号公報の段落0020〜0023に記載の方法により測定される。
[Specific polyvinyl alcohol]
The saponification degree of the specific polyvinyl alcohol is 50 mol% or more and 85 mol% or less, preferably 60 mol% or more and 80 mol% or less, and more preferably 65 mol% or more and 75 mol% or less.
In the present invention, the saponification degree of polyvinyl alcohol is measured by the method described in paragraphs 0020 to 0023 of JP-A-2006-028233.

保護層に含まれる特定ポリビニルアルコールの重量平均分子量(Mw)は、5,000〜100,000であることが好ましく、8,000〜50,000であることがより好ましく、10,000〜30,000であることが更に好ましく、12,000〜25,000が特に好ましい。 The weight average molecular weight (Mw) of the specific polyvinyl alcohol contained in the protective layer is preferably 5,000 to 100,000, more preferably 8,000 to 50,000, and 10,000 to 30, It is more preferably 000, and particularly preferably 12,000 to 25,000.

特定ポリビニルアルコールの含有量は、保護層の全質量に対して、50質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることが更に好ましい。上記含有量の上限は特に限定されず、100質量%以下であってもよい。 The content of the specific polyvinyl alcohol is preferably 50% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and further preferably 90% by mass or more, based on the total mass of the protective layer. The upper limit of the content is not particularly limited and may be 100% by mass or less.

〔他の水溶性樹脂〕
保護層は、特定ポリビニルアルコール以外の他の水溶性樹脂を含んでもよい。
本明細書において、水溶性樹脂とは、23℃における水100gに対する溶解量が1g以上である樹脂をいい、5g以上である樹脂が好ましく、10g以上である樹脂がより好ましく、30g以上である樹脂が更に好ましい。上記溶解量について、上限はないが、例えば100g以下とすることができる。また、本明細書において、非水溶性樹脂とは、23℃における水100gに対する溶解量が1g未満である樹脂をいう。
[Other water-soluble resins]
The protective layer may contain a water-soluble resin other than the specific polyvinyl alcohol.
In the present specification, the water-soluble resin refers to a resin having a dissolution amount of 1 g or more in 100 g of water at 23 ° C., preferably 5 g or more, more preferably 10 g or more, and 30 g or more. Is more preferable. There is no upper limit to the amount of dissolution, but it can be, for example, 100 g or less. Further, in the present specification, the water-insoluble resin means a resin having a dissolution amount of less than 1 g in 100 g of water at 23 ° C.

また、本発明においては、水溶性樹脂として、アルコール溶解性の樹脂を用いることもできる。アルコール溶解性の樹脂としては、ポリビニルアセタールを挙げることができる。溶剤として利用できるアルコールとして、通常用いられるものを選定すればよいが、例えば、イソプロピルアルコールが挙げられる。アルコール溶解性樹脂とは、23℃におけるアルコール(例えば)100gに対する溶解度が1g以上である樹脂をいい、10g以上である樹脂が好ましく、20g以上であることがより好ましい。上限はないが、30g以下であることが実際的である。なお、特に断らない限り、本発明においては、アルコール溶解性樹脂を水溶性樹脂に含めて定義することとする。 Further, in the present invention, an alcohol-soluble resin can also be used as the water-soluble resin. Examples of the alcohol-soluble resin include polyvinyl acetal. As the alcohol that can be used as a solvent, an alcohol that is usually used may be selected, and examples thereof include isopropyl alcohol. The alcohol-soluble resin refers to a resin having a solubility in 100 g of alcohol (for example) at 23 ° C. of 1 g or more, preferably a resin having a solubility of 10 g or more, and more preferably 20 g or more. There is no upper limit, but it is practical that it is 30 g or less. Unless otherwise specified, the alcohol-soluble resin is included in the water-soluble resin in the present invention.

他の水溶性樹脂は、親水性基を含む樹脂が好ましく、親水性基としては、ヒドロキシ基、カルボキシ基、スルホン酸基、リン酸基、アミド基、イミド基などが例示される。 The other water-soluble resin is preferably a resin containing a hydrophilic group, and examples of the hydrophilic group include a hydroxy group, a carboxy group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, an amide group, and an imide group.

他の水溶性樹脂としては、具体的には、ポリビニルピロリドン(PVP)、水溶性多糖類(水溶性のセルロース(メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等)、プルラン又はプルラン誘導体、デンプン、ヒドロキシプロピルデンプン、カルボキシメチルデンプン、キトサン、シクロデキストリン)、ポリエチレンオキシド、ポリエチルオキサゾリン等を挙げることができる。また、これらの中から、2種以上を選択して使用してもよく、共重合体として使用してもよい。
本発明における保護層は、他の水溶性樹脂として、特定ポリビニルアルコール以外のポリビニルアルコール(けん化度が85モル%を超えるか、又は、50モル%未満であるポリビニルアルコール、以下、「他のポリビニルアルコール」ともいう。)を含有してもよいが、保護層の除去における残渣の発生を抑制する観点から、他のポリビニルアルコールの含有量が、保護層の全質量に対して、5質量%以下であることが好ましく、3質量%以下であることがより好ましく、1質量%以下であることが更に好ましく、0.1質量%以下であることが特に好ましく、0質量%(含有しない)ことが最も好ましい。
Specific examples of other water-soluble resins include polyvinylpyrrolidone (PVP), water-soluble polysaccharides (water-soluble cellulose (methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, hydroxyethyl methyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, etc.), pullulan or Pullulan derivatives, starch, hydroxypropyl starch, carboxymethyl starch, chitosan, cyclodextrin), polyethylene oxide, polyethyloxazoline and the like can be mentioned. Further, two or more kinds may be selected and used from these, or may be used as a copolymer.
The protective layer in the present invention is, as another water-soluble resin, polyvinyl alcohol other than the specific polyvinyl alcohol (polyvinyl alcohol having a saponification degree of more than 85 mol% or less than 50 mol%, hereinafter, "other polyvinyl alcohol". However, from the viewpoint of suppressing the generation of residues in the removal of the protective layer, the content of other polyvinyl alcohol is 5% by mass or less based on the total mass of the protective layer. It is preferably 3% by mass or less, more preferably 1% by mass or less, particularly preferably 0.1% by mass or less, and most preferably 0% by mass (not contained). preferable.

他の水溶性樹脂については、国際公開第2016/175220号に記載の水溶性樹脂を用いることもできる。 As for other water-soluble resins, the water-soluble resins described in International Publication No. 2016/175220 can also be used.

他の水溶性樹脂の重量平均分子量は、ポリビニルピロリドンである場合は、50,000〜400,000が好ましく、他のポリビニルアルコールである場合は、15,000〜100,000であることが好ましく、他の樹脂である場合は、10,000〜300,000の範囲内であることが好ましい。
また、本発明で用いる他の水溶性樹脂の分子量分散度(重量平均分子量/数平均分子量)は、1.0〜5.0が好ましく、2.0〜4.0がより好ましい。
The weight average molecular weight of the other water-soluble resin is preferably 50,000 to 400,000 in the case of polyvinylpyrrolidone, and preferably 15,000 to 100,000 in the case of other polyvinyl alcohol. In the case of other resins, it is preferably in the range of 10,000 to 300,000.
The molecular weight dispersion (weight average molecular weight / number average molecular weight) of the other water-soluble resin used in the present invention is preferably 1.0 to 5.0, more preferably 2.0 to 4.0.

本発明において用いられる保護層が他の水溶性樹脂を含む場合、他の水溶性樹脂の含有量は、保護層の全質量に対して、0.1〜50質量%であることが好ましく、0.1〜40質量%であることがより好ましく、0.1〜20質量%であることが更に好ましい。 When the protective layer used in the present invention contains another water-soluble resin, the content of the other water-soluble resin is preferably 0.1 to 50% by mass, preferably 0 to 50% by mass, based on the total mass of the protective layer. .1 to 40% by mass is more preferable, and 0.1 to 20% by mass is further preferable.

〔アセチレン基を含む界面活性剤〕
残渣の発生を抑制するという観点から、保護層は、アセチレン基を含む界面活性剤を含むことが好ましい。
アセチレン基を含む界面活性剤における、分子内のアセチレン基の数は、特に制限されないが、1〜10個が好ましく、1〜5個がより好ましく、1〜3個が更に好ましく、1〜2個が一層好ましい。
[Surfactant containing acetylene group]
From the viewpoint of suppressing the generation of residues, the protective layer preferably contains a surfactant containing an acetylene group.
The number of acetylene groups in the molecule in the surfactant containing an acetylene group is not particularly limited, but is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 5, still more preferably 1 to 2, and even 1 to 2. Is more preferable.

アセチレン基を含む界面活性剤の分子量は比較的小さいことが好ましく、2,000以下であることが好ましく、1,500以下であることがより好ましく、1,000以下であることが更に好ましい。下限値は特にないが、200以上であることが好ましい。 The molecular weight of the surfactant containing an acetylene group is preferably relatively small, preferably 2,000 or less, more preferably 1,500 or less, and even more preferably 1,000 or less. There is no particular lower limit, but it is preferably 200 or more.

−式(9)で表される化合物−
アセチレン基を含む界面活性剤は下記式(9)で表される化合物であることが好ましい。

Figure 2020129873
式中、R91及びR92は、それぞれ独立に、炭素数3〜15のアルキル基、炭素数6〜15の芳香族炭化水素基、又は、炭素数4〜15の芳香族複素環基である。芳香族複素環基の炭素数は、1〜12が好ましく、2〜6がより好ましく、2〜4が更に好ましい。芳香族複素環は5員環又は6員環が好ましい。芳香族複素環が含むヘテロ原子は窒素原子、酸素原子、又は硫黄原子が好ましい。
91及びR92は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよく、置換基としては下記置換基Tが挙げられる。-Compound represented by formula (9)-
The surfactant containing an acetylene group is preferably a compound represented by the following formula (9).
Figure 2020129873
In the formula, R 91 and R 92 are independently an alkyl group having 3 to 15 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 15 carbon atoms, or an aromatic heterocyclic group having 4 to 15 carbon atoms. .. The aromatic heterocyclic group preferably has 1 to 12 carbon atoms, more preferably 2 to 6 carbon atoms, and even more preferably 2 to 4 carbon atoms. The aromatic heterocycle is preferably a 5-membered ring or a 6-membered ring. The hetero atom contained in the aromatic heterocycle is preferably a nitrogen atom, an oxygen atom, or a sulfur atom.
R 91 and R 92 may each independently have a substituent, and examples of the substituent include the following substituent T.

置換基Tとしては、アルキル基(炭素数1〜24が好ましく、1〜12がより好ましく、1〜6が更に好ましい)、アリールアルキル基(炭素数7〜21が好ましく、7〜15がより好ましく、7〜11が更に好ましい)、アルケニル基(炭素数2〜24が好ましく、2〜12がより好ましく、2〜6が更に好ましい)、アルキニル基(炭素数2〜12が好ましく、2〜6がより好ましく、2〜3が更に好ましい)、ヒドロキシ基、アミノ基(炭素数0〜24が好ましく、0〜12がより好ましく、0〜6が更に好ましい)、チオール基、カルボキシ基、アリール基(炭素数6〜22が好ましく、6〜18がより好ましく、6〜10が更に好ましい)、アルコキシル基(炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3が更に好ましい)、アリールオキシ基(炭素数6〜22が好ましく、6〜18がより好ましく、6〜10が更に好ましい)、アシル基(炭素数2〜12が好ましく、2〜6がより好ましく、2〜3が更に好ましい)、アシルオキシ基(炭素数2〜12が好ましく、2〜6がより好ましく、2〜3が更に好ましい)、アリーロイル基(炭素数7〜23が好ましく、7〜19がより好ましく、7〜11が更に好ましい)、アリーロイルオキシ基(炭素数7〜23が好ましく、7〜19がより好ましく、7〜11が更に好ましい)、カルバモイル基(炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3が更に好ましい)、スルファモイル基(炭素数0〜12が好ましく、0〜6がより好ましく、0〜3が更に好ましい)、スルホ基、アルキルスルホニル基(炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3が更に好ましい)、アリールスルホニル基(炭素数6〜22が好ましく、6〜18がより好ましく、6〜10が更に好ましい)、ヘテロ環基(炭素数1〜12が好ましく、1〜8がより好ましく、2〜5が更に好ましい、5員環又は6員環を含むことが好ましい)、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、オキソ基(=O)、イミノ基(=NR)、アルキリデン基(=C(R)などが挙げられる。Rは水素原子又はアルキル基(炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3が更に好ましい)であり、水素原子、メチル基、エチル基、又はプロピル基が好ましい。各置換基に含まれるアルキル部位、アルケニル部位、及びアルキニル部位は鎖状でも環状でもよく、直鎖でも分岐でもよい。上記置換基Tが置換基を取りうる基である場合には更に置換基Tを有してもよい。例えば、アルキル基はハロゲン化アルキル基となってもよいし、(メタ)アクリロイルオキシアルキル基、アミノアルキル基やカルボキシアルキル基になっていてもよい。置換基がカルボキシ基やアミノ基などの塩を形成しうる基の場合、その基が塩を形成していてもよい。As the substituent T, an alkyl group (preferably 1 to 24 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, further preferably 1 to 6 carbon atoms) and an arylalkyl group (preferably 7 to 21 carbon atoms, more preferably 7 to 15 carbon atoms). , 7-11 is more preferred), an alkenyl group (preferably 2 to 24 carbon atoms, more preferably 2 to 12 and even more preferably 2 to 6), an alkynyl group (preferably 2 to 12 carbon atoms, 2 to 6 carbon atoms). More preferably, 2-3 are more preferable), hydroxy group, amino group (preferably 0 to 24 carbon atoms, more preferably 0 to 12 and even more preferably 0 to 6), thiol group, carboxy group, aryl group (carbon). Numbers 6 to 22 are preferable, 6 to 18 are more preferable, 6 to 10 are more preferable), alkoxyl groups (1 to 12 carbon atoms are preferable, 1 to 6 are more preferable, and 1 to 3 are more preferable), aryloxy. Group (preferably 6 to 22 carbon atoms, more preferably 6 to 18 carbon atoms, further preferably 6 to 10), acyl group (preferably 2 to 12 carbon atoms, more preferably 2 to 6 carbon atoms, further preferably 2 to 3) , Acyloxy group (preferably 2 to 12 carbon atoms, more preferably 2 to 6 carbon atoms, further preferably 2 to 3 carbon atoms), allyloyl group (preferably 7 to 23 carbon atoms, more preferably 7 to 19 carbon atoms, further preferably 7 to 11 carbon atoms). (Preferably), allyloyloxy group (preferably 7 to 23 carbon atoms, more preferably 7 to 19 carbon atoms, further preferably 7 to 11), carbamoyl group (preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms 1). ~ 3 is more preferable), sulfamoyl group (preferably 0 to 12 carbon atoms, more preferably 0 to 6 and even more preferably 0 to 3), sulfo group, alkylsulfonyl group (preferably 1 to 12 carbon atoms, 1 to 1). 6 is more preferable, 1 to 3 are more preferable), an arylsulfonyl group (6 to 22 carbon atoms is preferable, 6 to 18 is more preferable, 6 to 10 is more preferable), and a heterocyclic group (1 to 12 carbon atoms is preferable). Preferably, 1 to 8 are more preferable, 2 to 5 are even more preferable, and a 5-membered ring or a 6-membered ring is preferably contained), a (meth) acryloyl group, a (meth) acryloyloxy group, a halogen atom (for example, a fluorine atom). , a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom), oxo (= O), imino (= NR N), an alkylidene group (= C (R N) 2 ) , and the like. RN is a hydrogen atom or an alkyl group (preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, still more preferably 1 to 3 carbon atoms), and a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, or a propyl group is preferable. The alkyl moiety, alkenyl moiety, and alkynyl moiety contained in each substituent may be chain or cyclic, and may be linear or branched. When the substituent T is a group capable of taking a substituent, it may further have a substituent T. For example, the alkyl group may be an alkyl halide group, a (meth) acryloyloxyalkyl group, an aminoalkyl group or a carboxyalkyl group. When the substituent is a group capable of forming a salt such as a carboxy group or an amino group, the group may form a salt.

−式(91)で表される化合物−
式(9)で表される化合物としては、下記式(91)で表される化合物であることが好ましい。

Figure 2020129873
-Compound represented by formula (91)-
The compound represented by the formula (9) is preferably a compound represented by the following formula (91).
Figure 2020129873

93〜R96は、それぞれ独立に、炭素数1〜24の炭化水素基であり、n9は1〜6の整数であり、m9はn9の2倍の整数であり、n10は1〜6の整数であり、m10はn10の2倍の整数であり、l9及びl10は、それぞれ独立に、0以上12以下の数である。
93〜R96は炭化水素基であるが、なかでもアルキル基(炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3が更に好ましい)、アルケニル基(炭素数2〜12が好ましく、2〜6がより好ましく、2〜3が更に好ましい)、アルキニル基(炭素数2〜12が好ましく、2〜6がより好ましく、2〜3が更に好ましい)、アリール基(炭素数6〜22が好ましく、6〜18がより好ましく、6〜10が更に好ましい)、アリールアルキル基(炭素数7〜23が好ましく、7〜19がより好ましく、7〜11が更に好ましい)であることが好ましい。アルキル基、アルケニル基、アルキニル基は直鎖状でも環状でもよく、直鎖でも分岐でもよい。R93〜R96は本発明の効果を奏する範囲で置換基Tを有していてもよい。また、R93〜R96は互いに結合して、又は下記連結基Lを介して環を形成していてもよい。置換基Tは、複数あるときは互いに結合して、あるいは下記連結基Lを介して又は介さずに式中の炭化水素基と結合して環を形成していてもよい。
93及びR94はアルキル基(炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3が更に好ましい)であることが好ましい。なかでもメチル基が好ましい。
95及びR96はアルキル基(炭素数1〜12が好ましく、2〜6がより好ましく、3〜6が更に好ましい)であることが好ましい。なかでも、−(Cn1198 m11)-R97が好ましい。R95、R96はとくにイソブチル基であることが好ましい。
n11は1〜6の整数であり、1〜3の整数が好ましい。m11はn11の2倍の数である。
97及びR98は、それぞれ独立に、水素原子又はアルキル基(炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3が更に好ましい)であることが好ましい。
n9は1〜6の整数であり、1〜3の整数が好ましい。m9はn9の2倍の整数である。
n10は1〜6の整数であり、1〜3の整数が好ましい。m10はn10の2倍の整数である。
l9及びl10は、それぞれ独立に、0〜12の数である。ただし、l9+l10は0〜12の数であることが好ましく、0〜8の数であることがより好ましく、0〜6の数が更に好ましく、0を超え6未満の数が一層好ましく、0を超え3以下の数がより一層好ましい。なお、l9、l10については、式(91)の化合物がその数において異なる化合物の混合物となる場合があり、そのときはl9及びl10の数、あるいはl9+l10が、小数点以下が含まれた数であってもよい。
R 93 to R 96 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, n9 is an integer of 1 to 6, m9 is an integer twice n9, and n10 is an integer of 1 to 6. It is an integer, m10 is an integer twice n10, and l9 and l10 are independently numbers of 0 or more and 12 or less.
R 93 to R 96 are hydrocarbon groups, and among them, an alkyl group (preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, further preferably 1 to 3 carbon atoms) and an alkenyl group (2 to 12 carbon atoms are preferable). Preferably, 2 to 6 are more preferable, 2 to 3 are more preferable), an alkynyl group (2 to 12 carbon atoms are preferable, 2 to 6 are more preferable, 2 to 3 are more preferable), and an aryl group (6 to 3 carbon atoms is more preferable). 22 is preferable, 6 to 18 is more preferable, 6 to 10 is more preferable), and an arylalkyl group (7 to 23 carbon atoms is preferable, 7 to 19 is more preferable, and 7 to 11 is further preferable). .. The alkyl group, alkenyl group, and alkynyl group may be linear or cyclic, and may be linear or branched. R 93 to R 96 may have a substituent T as long as the effects of the present invention are exhibited. Further, R 93 to R 96 may be bonded to each other or form a ring via the following connecting group L. When there are a plurality of substituents T, they may be bonded to each other, or may be bonded to the hydrocarbon group in the formula with or without the following linking group L to form a ring.
R 93 and R 94 are preferably alkyl groups (preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, still more preferably 1 to 3 carbon atoms). Of these, a methyl group is preferable.
R 95 and R 96 are preferably alkyl groups (preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably 2 to 6 carbon atoms, still more preferably 3 to 6 carbon atoms). Of these, − (C n11 R 98 m11 ) -R 97 is preferable. R 95 and R 96 are particularly preferably isobutyl groups.
n11 is an integer of 1 to 6, preferably an integer of 1 to 3. m11 is twice the number of n11.
R 97 and R 98 are each independently preferably a hydrogen atom or an alkyl group (preferably having 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, still more preferably 1 to 3 carbon atoms).
n9 is an integer of 1 to 6, preferably an integer of 1 to 3. m9 is an integer that is twice n9.
n10 is an integer of 1 to 6, preferably an integer of 1 to 3. m10 is an integer that is twice n10.
l9 and l10 are independently numbers 0-12, respectively. However, l9 + l10 is preferably a number from 0 to 12, more preferably a number from 0 to 8, further preferably a number from 0 to 6, even more preferably a number exceeding 0 and less than 6, and exceeding 0. A number of 3 or less is even more preferable. Regarding l9 and l10, the compound of the formula (91) may be a mixture of compounds having different numbers, and in that case, the numbers of l9 and l10, or l9 + l10 are the numbers including the decimal point. You may.

連結基Lとしては、アルキレン基(炭素数1〜24が好ましく、1〜12がより好ましく、1〜6が更に好ましい)、アルケニレン基(炭素数2〜12が好ましく、2〜6がより好ましく、2〜3が更に好ましい)、アルキニレン基(炭素数2〜12が好ましく、2〜6がより好ましく、2〜3が更に好ましい)、(オリゴ)アルキレンオキシ基(1つの繰返し単位中のアルキレン基の炭素数は1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3が更に好ましい;繰り返し数は1〜50が好ましく、1〜40がより好ましく、1〜30が更に好ましい)、アリーレン基(炭素数6〜22が好ましく、6〜18がより好ましく、6〜10が更に好ましい)、酸素原子、硫黄原子、スルホニル基、カルボニル基、チオカルボニル基、−NR−、及びそれらの組み合わせにかかる連結基が挙げられる。アルキレン基は下記置換基Tを有していてもよい。例えば、アルキレン基がヒドロキシ基を有していてもよい。連結基Lに含まれる原子数は水素原子を除いて1〜50が好ましく、1〜40がより好ましく、1〜30が更に好ましい。連結原子数は連結に関与する原子団のうち最短の道程に位置する原子数を意味する。例えば、−CH−(C=O)−O−だと、連結に関与する原子は6個であり、水素原子を除いても4個である。一方連結に関与する最短の原子は−C−C−O−であり、3つとなる。この連結原子数として、1〜24が好ましく、1〜12がより好ましく、1〜6が更に好ましい。なお、上記アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、(オリゴ)アルキレンオキシ基は、鎖状でも環状でもよく、直鎖でも分岐でもよい。連結基が−NR−などの塩を形成しうる基の場合、その基が塩を形成していてもよい。As the linking group L, an alkylene group (preferably 1 to 24 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, further preferably 1 to 6 carbon atoms) and an alkenylene group (preferably 2 to 12 carbon atoms, more preferably 2 to 6 carbon atoms). 2-3 are more preferred), alkynylene groups (2-12 carbon atoms are preferred, 2-6 are more preferred, 2-3 are more preferred), (oligo) alkyleneoxy groups (alkylene groups in one repeating unit. The number of carbon atoms is preferably 1-12, more preferably 1-6, still more preferably 1-3; the number of repetitions is preferably 1-50, more preferably 1-40, even more preferably 1-30), arylene group ( 6 to 22 carbon atoms are preferable, 6 to 18 are more preferable, and 6 to 10 are more preferable), oxygen atom, sulfur atom, sulfonyl group, carbonyl group, thiocarbonyl group, -NR N- , and combinations thereof. Linking groups can be mentioned. The alkylene group may have the following substituent T. For example, the alkylene group may have a hydroxy group. The number of atoms contained in the linking group L is preferably 1 to 50, more preferably 1 to 40, and even more preferably 1 to 30, excluding hydrogen atoms. The number of linked atoms means the number of atoms located in the shortest path among the atomic groups involved in the linking. For example, in the case of -CH 2- (C = O) -O-, the number of atoms involved in the connection is 6, and even excluding the hydrogen atom, it is 4. On the other hand, the shortest atom involved in the connection is -C-C-O-, which is three. The number of connected atoms is preferably 1 to 24, more preferably 1 to 12, and even more preferably 1 to 6. The alkylene group, alkenylene group, alkynylene group, and (oligo) alkyleneoxy group may be chain-like or cyclic, and may be linear or branched. When the linking group is a group capable of forming a salt such as −NR N− , the group may form a salt.

−式(92)で表される化合物−
式(91)で表される化合物は、下記式(92)で表される化合物であることが好ましい。

Figure 2020129873
93、R94、R97〜R100は、それぞれ独立に、炭素数1〜24の炭化水素基であり、l11及びl12は、それぞれ独立に、0以上12以下の数である。
93、R94、R97〜R100はなかでもアルキル基(炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3が更に好ましい)、アルケニル基(炭素数2〜12が好ましく、2〜6がより好ましく、2〜3が更に好ましい)、アルキニル基(炭素数2〜12が好ましく、2〜6がより好ましく、2〜3が更に好ましい)、アリール基(炭素数6〜22が好ましく、6〜18がより好ましく、6〜10が更に好ましい)、アリールアルキル基(炭素数7〜23が好ましく、7〜19がより好ましく、7〜11が更に好ましい)であることが好ましい。アルキル基、アルケニル基、アルキニル基は鎖状でも環状でもよく、直鎖でも分岐でもよい。R93、R94、R97〜R100は本発明の効果を奏する範囲で置換基Tを有していてもよい。また、R93、R94、R97〜R100は互いに結合して、又は連結基Lを介して環を形成していてもよい。置換基Tは、複数あるときは互いに結合して、あるいは連結基Lを介して又は介さずに式中の炭化水素基と結合して環を形成していてもよい。
93、R94、R97〜R100は、それぞれ独立に、アルキル基(炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3が更に好ましい)であることが好ましい。なかでもメチル基が好ましい。
l11+l12は0〜12の数であることが好ましく、0〜8の数であることがより好ましく、0〜6の数が更に好ましく、0を超え6未満の数が一層好ましく、0を超え5以下の数がより一層好ましく、0を超え4以下の数が更に一層好ましく、0を超え3以下の数であってもよく、0を超え1以下の数であってもよい。なお、l11、l12は、式(92)の化合物がその数において異なる化合物の混合物となる場合があり、そのときはl11及びl12の数、あるいはl11+l12が、小数点以下が含まれた数であってもよい。-Compound represented by formula (92)-
The compound represented by the formula (91) is preferably a compound represented by the following formula (92).
Figure 2020129873
R 93 , R 94 , and R 97 to R 100 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, and l11 and l12 are each independently a number of 0 or more and 12 or less.
Among them, R 93 , R 94 , and R 97 to R 100 are alkyl groups (preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, further preferably 1 to 3 carbon atoms) and alkenyl groups (preferably 2 to 12 carbon atoms). , 2-6 are more preferred, 2-3 are more preferred), alkynyl groups (2-12 carbon atoms are preferred, 2-6 are more preferred, 2-3 are more preferred), aryl groups (6-22 carbon atoms are preferred). Is preferable, 6 to 18 is more preferable, 6 to 10 is more preferable), and an arylalkyl group (7 to 23 carbon atoms is preferable, 7 to 19 is more preferable, and 7 to 11 is further preferable). The alkyl group, alkenyl group, and alkynyl group may be chain or cyclic, and may be linear or branched. R 93 , R 94 , and R 97 to R 100 may have a substituent T as long as the effects of the present invention are exhibited. Further, R 93 , R 94 , and R 97 to R 100 may be bonded to each other or form a ring via a connecting group L. When there are a plurality of the substituents T, they may be bonded to each other, or may be bonded to the hydrocarbon group in the formula with or without the linking group L to form a ring.
R 93 , R 94 , and R 97 to R 100 are each independently preferably an alkyl group (preferably having 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, and even more preferably 1 to 3 carbon atoms). Of these, a methyl group is preferable.
The number of l11 + l12 is preferably 0 to 12, more preferably 0 to 8, further preferably 0 to 6, more preferably more than 0 and less than 6, more than 0 and 5 or less. The number of is even more preferable, the number of more than 0 and less than 4 is even more preferable, the number of more than 0 and less than 3 or more than 0 and less than or equal to 1. In addition, l11 and l12 may be a mixture of compounds having different numbers in the compound of the formula (92), and in that case, the numbers of l11 and l12, or l11 + l12 are the numbers including the decimal point. May be good.

アセチレン基を含む界面活性剤としては、サーフィノール(Surfynol)104シリーズ(商品名、日信化学工業株式会社)、アセチレノール(Acetyrenol)E00、同E40、同E13T、同60(いずれも商品名、川研ファインケム社製)が挙げられ、中でも、サーフィノール104シリーズ、アセチレノールE00、同E40、同E13Tが好ましく、アセチレノールE40、同E13Tがより好ましい。なお、サーフィノール104シリーズとアセチレノールE00とは同一構造の界面活性剤である。 Surfactants containing an acetylene group include Surfynol 104 series (trade name, Nisshin Kagaku Kogyo Co., Ltd.), Acetyrenol E00, E40, E13T, and 60 (all trade names, rivers). (Manufactured by Ken Finechem Co., Ltd.), among which Surfinol 104 series, Acetyleneol E00, E40 and E13T are preferable, and Acetyleneol E40 and E13T are more preferable. The Surfinol 104 series and acetylenol E00 are surfactants having the same structure.

〔他の界面活性剤〕
保護層は、後述する保護層形成用組成物の塗布性を向上させる等の目的のため、上記アセチレン基を含む界面活性剤以外の、他の界面活性剤を含んでいてもよい。
他の界面活性剤としては、表面張力を低下させるものであれば、ノニオン系、アニオン系、両性フッ素系など、どのようなものでもかまわない。
他の界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル類、ポリオキシエチレンステアレート等のポリオキシエチレンアルキルエステル類、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンジステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンセスキオレエート、ソルビタントリオレエート等のソルビタンアルキルエステル類、グリセロールモノステアレート、グリセロールモノオレエート等のモノグリセリドアルキルエステル類等、フッ素あるいはケイ素を含むオリゴマー等のノニオン系界面活性剤;ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸塩類、ブチルナフタレンスルホン酸ナトリウム、ペンチルナフタレンスルホン酸ナトリウム、ヘキシルナフタレンスルホン酸ナトリウム、オクチルナフタレンスルホン酸ナトリウム等のアルキルナフタレンスルホン酸塩類、ラウリル硫酸ナトリウム等のアルキル硫酸塩類、ドデシルスルホン酸ナトリウム等のアルキルスルホン酸塩類、ジラウリルスルホコハク酸ナトリウム等のスルホコハク酸エステル塩類等の、アニオン系界面活性剤;ラウリルベタイン、ステアリルベタイン等のアルキルベタイン類、アミノ酸類等の、両性界面活性剤が使用可能である。
[Other surfactants]
The protective layer may contain other surfactants other than the above-mentioned surfactant containing an acetylene group for the purpose of improving the coatability of the protective layer forming composition described later.
The other surfactant may be any other surfactant, such as nonionic surfactant, anionic surfactant, and amphoteric fluorine surfactant, as long as it lowers the surface tension.
Examples of other surfactants include polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene cetyl ether, and polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene octylphenyl ether, and polyoxyethylene nonylphenyl ether. Polyoxyethylene alkylaryl ethers, polyoxyethylene alkyl esters such as polyoxyethylene stearate, sorbitan monolaurate, sorbitan monostearate, sorbitan distearate, sorbitan monooleate, sorbitan sesquioleate, sorbitan triole Nonionic surfactants such as sorbitan alkyl esters such as ate, monoglyceride alkyl esters such as glycerol monostearate and glycerol monooleate, oligomers containing fluorine or silicon; alkylbenzene sulfonates such as sodium dodecylbenzene sulfonate. , Alkylnaphthalene sulfonates such as sodium butylnaphthalene sulfonate, sodium pentylnaphthalene sulfonate, sodium hexylnaphthalene sulfonate, sodium octylnaphthalene sulfonate, alkyl sulfates such as sodium lauryl sulphate, alkyl sulfonic acid such as sodium dodecyl sulfonate, etc. Anionic surfactants such as salts and sulfosuccinate salts such as sodium dilauryl sulfosuccinate; and amphoteric surfactants such as alkyl betaines such as lauryl betaine and stearyl betaine and amino acids can be used.

保護層がアセチレン基を含む界面活性剤と、他の界面活性剤と、を含む場合、アセチレン基を含む界面活性剤と他の界面活性剤との総量で、界面活性剤の添加量は、保護層の全質量に対し、好ましくは0.05〜20質量%、より好ましくは0.07〜15質量%、更に好ましくは0.1〜10質量%の割合で含まれる量である。これらの界面活性剤は、1種を用いても複数のものを用いてもよい。複数のものを用いる場合はその合計量が上記の範囲となる。
また、本発明では他の界面活性剤を実質的に含まない構成とすることもできる。実質的に含まないとは、他の界面活性剤の含有量が、アセチレン基を含む界面活性剤の含有量の5質量%以下であることをいい、3質量%以下が好ましく、1質量%以下が更に好ましい。
When the protective layer contains a surfactant containing an acetylene group and another surfactant, the total amount of the surfactant containing an acetylene group and the other surfactant is used, and the amount of the surfactant added is protective. The amount is preferably 0.05 to 20% by mass, more preferably 0.07 to 15% by mass, still more preferably 0.1 to 10% by mass, based on the total mass of the layer. These surfactants may be used alone or in combination of two or more. When a plurality of items are used, the total amount is within the above range.
Further, in the present invention, the structure may be substantially free of other surfactants. The term "substantially free" means that the content of the other surfactant is 5% by mass or less of the content of the surfactant containing an acetylene group, preferably 3% by mass or less, and 1% by mass or less. Is more preferable.

保護層は、界面活性剤として、アセチレン基を含む界面活性剤と、他の界面活性剤と、の両方を含んでもよいし、いずれか一方のみを含んでもよい。
保護層において、界面活性剤の含有量は、保護層の全質量に対し、好ましくは0.05質量%以上、より好ましくは0.07質量%以上、更に好ましくは0.1質量%以上である。また、上限値は、好ましくは20質量%以下、より好ましくは15質量%以下、更に好ましくは10質量%以下である。界面活性剤は、1種を用いても複数のものを用いてもよい。複数のものを用いる場合はその合計量が上記の範囲となることが好ましい。
The protective layer may contain both a surfactant containing an acetylene group and another surfactant as the surfactant, or may contain only one of them.
In the protective layer, the content of the surfactant is preferably 0.05% by mass or more, more preferably 0.07% by mass or more, still more preferably 0.1% by mass or more, based on the total mass of the protective layer. .. The upper limit is preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, and further preferably 10% by mass or less. As the surfactant, one type or a plurality of types may be used. When a plurality of products are used, the total amount is preferably in the above range.

界面活性剤の、23℃における、0.1質量%水溶液の表面張力は45mN/m以下であることが好ましく、40mN/m以下であることがより好ましく、35mN/m以下であることが更に好ましい。下限としては、5mN/m以上であることが好ましく、10mN/m以上であることがより好ましく、15mN/m以上であることが更に好ましい。界面活性剤の表面張力は選択される界面活性剤の種類により適宜選択されればよい。 The surface tension of the 0.1% by mass aqueous solution of the surfactant at 23 ° C. is preferably 45 mN / m or less, more preferably 40 mN / m or less, and further preferably 35 mN / m or less. .. As the lower limit, it is preferably 5 mN / m or more, more preferably 10 mN / m or more, and further preferably 15 mN / m or more. The surface tension of the surfactant may be appropriately selected depending on the type of the surfactant to be selected.

〔防腐剤、防カビ剤(防腐剤等)〕
保護層が防腐剤又は防カビ剤を含有することも好ましい態様である。
防腐剤、防カビ剤(以下、防腐剤等)としては、抗菌又は防カビ作用を含む添加剤は水溶性又は水分散性有機化合物から選ばれる少なくとも1つを含むことが好ましい。防腐剤等抗菌又は防カビ作用を含む添加剤としては有機系の抗菌剤又は防カビ剤、無機系の抗菌剤又は防カビ剤、天然系の抗菌剤又は防カビ剤等を挙げることができる。例えば抗菌又は防カビ剤は(株)東レリサーチセンター発刊の「抗菌・防カビ技術」に記載されているものを用いることができる。
本発明において、保護層に防腐剤等を配合することにより、長期室温保管後の溶液内部の菌増殖による、塗布欠陥増加を抑止するという効果がより効果的に発揮される。
[Preservatives, fungicides (preservatives, etc.)]
It is also a preferred embodiment that the protective layer contains an antiseptic or antifungal agent.
As the preservative and antifungal agent (hereinafter, preservative and the like), it is preferable that the additive having an antibacterial or antifungal action contains at least one selected from water-soluble or water-dispersible organic compounds. Examples of the additive having an antibacterial or antifungal action such as an antiseptic include an organic antibacterial agent or an antifungal agent, an inorganic antibacterial agent or an antifungal agent, a natural antibacterial agent or an antifungal agent and the like. For example, as the antibacterial or antifungal agent, those described in "Antibacterial / Antifungal Technology" published by Toray Research Center Co., Ltd. can be used.
In the present invention, by blending a preservative or the like in the protective layer, the effect of suppressing the increase of coating defects due to the growth of bacteria inside the solution after long-term storage at room temperature is more effectively exhibited.

防腐剤等としては、フェノールエーテル系化合物、イミダゾール系化合物、スルホン系化合物、N・ハロアルキルチオ化合物、アニリド系化合物、ピロール系化合物、第四級アンモニウム塩、アルシン系化合物、ピリジン系化合物、トリアジン系化合物、ベンゾイソチアゾリン系化合物、イソチアゾリン系化合物などが挙げられる。具体的には、例えば2(4チオシアノメチル)ベンズイミダゾール、1,2ベンゾチアゾロン、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン、N−フルオロジクロロメチルチオ−フタルイミド、2,3,5,6−テトラクロロイソフタロニトリル、N−トリクロロメチルチオ−4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボキシイミド、8−キノリン酸銅、ビス(トリブチル錫)オキシド、2−(4−チアゾリル)ベンズイミダゾール、2−ベンズイミダゾールカルバミン酸メチル、10,10'−オキシビスフェノキシアルシン、2,3,5,6−テトラクロロ−4−(メチルスルフォン)ピリジン、ビス(2−ピリジルチオ−1−オキシド)亜鉛、N,N−ジメチル−N'−(フルオロジクロロメチルチオ)−N’−フェニルスルファミド、ポリ−(ヘキサメチレンビグアニド)ハイドロクロライド、ジチオ−2−2'−ビス、2−メチル−4,5−トリメチレン−4−イソチアゾリン−3−オン、2−ブロモ−2−ニトロ−1,3−プロパンジオール、ヘキサヒドロ−1,3−トリス−(2−ヒドロキシエチル)−S−トリアジン、p−クロロ−m−キシレノール、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン、メチルフェノール等が挙げられる。 Examples of preservatives include phenol ether compounds, imidazole compounds, sulfone compounds, N. haloalkylthio compounds, anilide compounds, pyrrol compounds, quaternary ammonium salts, alcine compounds, pyridine compounds, and triazine compounds. , Benzoisothiazolin-based compounds, isothiazoline-based compounds and the like. Specifically, for example, 2 (4 thiocyanomethyl) benzimidazolone, 1,2 benzothiazolone, 1,2-benzisothiazolin-3-one, N-fluorodichloromethylthio-phthalimide, 2,3,5,6-tetrachloro. Isophthalonitrile, N-trichloromethylthio-4-cyclohexene-1,2-dicarboxyimide, copper 8-quinophosphate, bis (tributyltin) oxide, 2- (4-thiazolyl) benzimidazole, 2-benzimidazole carbamate Methyl, 10,10'-oxybisphenoxyarcin, 2,3,5,6-tetrachloro-4- (methylsulphon) pyridine, bis (2-pyridylthio-1-oxide) zinc, N, N-dimethyl-N '-(Fluorodichloromethylthio) -N'-Phenylsulfamide, Poly- (Hexamethylenebiguanide) Hydrochloride, Dithio-2-2'-Bis, 2-Methyl-4,5-Trimethylene-4-isothiazolin-3 -On, 2-bromo-2-nitro-1,3-propanediol, hexahydro-1,3-tris- (2-hydroxyethyl) -S-triazine, p-chloro-m-xylenol, 1,2-benz Examples thereof include isothiazolin-3-one and methylphenol.

天然系抗菌・防カビ剤としては、カニやエビの甲殻等に含まれるキチンを加水分解して得られる塩基性多糖類のキトサンがある。アミノ酸の両側に金属を複合させたアミノメタルから成る日鉱の「商品名ホロンキラービースセラ」が好ましい。 As a natural antibacterial and antifungal agent, there is chitosan, a basic polysaccharide obtained by hydrolyzing chitin contained in the crustacean of crabs and shrimp. Nikko's "trade name Holon Killer Bees Cera", which is composed of an amino metal in which a metal is compounded on both sides of an amino acid, is preferable.

保護層における防腐剤等の含有量は、保護層の全質量に対し、0.005〜5質量%であることが好ましく、0.01〜3質量%であることがより好ましく、0.05〜2質量%であることが更に好ましく、0.1〜1質量%であることが一層好ましい。防腐剤等とは1種を用いても複数のものを用いてもよい。複数のものを用いる場合はその合計量が上記の範囲となる。
防腐剤等の抗菌効果の評価は、JIS Z 2801(抗菌加工製品−抗菌性試験方法・抗菌効果)に準拠して行うことができる。また、防カビ効果の評価は、JIS Z 2911(カビ抵抗性試験)に準拠して行うことができる。
The content of the preservative or the like in the protective layer is preferably 0.005 to 5% by mass, more preferably 0.01 to 3% by mass, and 0.05 to 0.05 to the total mass of the protective layer. It is more preferably 2% by mass, and even more preferably 0.1 to 1% by mass. As the preservative or the like, one kind or a plurality of preservatives may be used. When a plurality of items are used, the total amount is within the above range.
The antibacterial effect of preservatives and the like can be evaluated in accordance with JIS Z 2801 (antibacterial processed product-antibacterial test method / antibacterial effect). In addition, the antifungal effect can be evaluated in accordance with JIS Z 2911 (mold resistance test).

〔遮光剤〕
保護層は遮光剤を含むことが好ましい。遮光剤を配合することにより、有機層などへの光によるダメージ等の影響がより抑制される。
遮光剤としては、例えば公知の着色剤等を用いることができ、有機又は無機の顔料又は染料が挙げられ、無機顔料が好ましく挙げられ、中でもカーボンブラック、酸化チタン、窒化チタン等がより好ましく挙げられる。
遮光剤の含有量は、保護層の全質量に対し、好ましくは1〜50質量%、より好ましくは3〜40質量%、更に好ましくは5〜25質量%である。遮光剤は、1種を用いても複数のものを用いてもよい。複数のものを用いる場合はその合計量が上記の範囲となる。
[Shading agent]
The protective layer preferably contains a light-shielding agent. By blending a light-shielding agent, the influence of light damage to the organic layer and the like can be further suppressed.
As the light-shielding agent, for example, a known colorant or the like can be used, and examples thereof include organic or inorganic pigments or dyes, preferably inorganic pigments, and more preferably carbon black, titanium oxide, titanium nitride and the like. ..
The content of the light-shielding agent is preferably 1 to 50% by mass, more preferably 3 to 40% by mass, and further preferably 5 to 25% by mass with respect to the total mass of the protective layer. As the light-shielding agent, one type or a plurality of types may be used. When a plurality of items are used, the total amount is within the above range.

〔厚さ〕
保護層の厚さは、0.1μm以上であることが好ましく、0.5μm以上であることがより好ましく、1.0μm以上であることが更に好ましく、2.0μm以上が一層好ましい。保護層の厚さの上限値としては、10μm以下が好ましく、5.0μm以下がより好ましく、3.0μm以下が更に好ましい。
〔thickness〕
The thickness of the protective layer is preferably 0.1 μm or more, more preferably 0.5 μm or more, further preferably 1.0 μm or more, and even more preferably 2.0 μm or more. The upper limit of the thickness of the protective layer is preferably 10 μm or less, more preferably 5.0 μm or less, still more preferably 3.0 μm or less.

〔剥離液〕
本発明における保護層は、剥離液を用いた除去に供せられる。
剥離液を用いた保護層の除去方法については後述する。
剥離液としては、水、水と水溶性溶剤との混合物、水溶性溶剤等が挙げられ、水又は水と水溶性溶剤との混合物であることが好ましい。
上記剥離液の全質量に対する水の含有量は、90〜100質量%であることが好ましく、95〜100質量%であることが好ましい。また、上記剥離液は水のみからなる剥離液であってもよい。
本明細書において、水、水と水溶性溶剤との混合物、及び、水溶性溶剤をあわせて、水系溶剤と呼ぶことがある。
水溶性溶剤としては、23℃における水への溶解度が1g以上の有機溶剤が好ましく、上記溶解度が10g以上の有機溶剤がより好ましく、上記溶解度が30g以上の有機溶剤が更に好ましい。
水溶性溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、エチレングリコール、グリセリン等のアルコール系溶剤;アセトン等のケトン系溶剤;ホルムアミド等のアミド系溶剤、等が挙げられる。
また、剥離液は、保護層の除去性を向上するため、界面活性剤を含有してもよい。
界面活性剤としては公知の化合物を用いることができるが、ノニオン系界面活性剤が好ましく挙げられる。
[Stripping liquid]
The protective layer in the present invention is subjected to removal using a stripping solution.
The method of removing the protective layer using the stripping liquid will be described later.
Examples of the stripping solution include water, a mixture of water and a water-soluble solvent, a water-soluble solvent, and the like, and water or a mixture of water and a water-soluble solvent is preferable.
The content of water with respect to the total mass of the stripping liquid is preferably 90 to 100% by mass, and preferably 95 to 100% by mass. Further, the stripping liquid may be a stripping liquid consisting only of water.
In the present specification, water, a mixture of water and a water-soluble solvent, and a water-soluble solvent may be collectively referred to as an aqueous solvent.
As the water-soluble solvent, an organic solvent having a solubility in water at 23 ° C. of 1 g or more is preferable, an organic solvent having a solubility of 10 g or more is more preferable, and an organic solvent having a solubility of 30 g or more is further preferable.
Examples of the water-soluble solvent include alcohol solvents such as methanol, ethanol, propanol, ethylene glycol and glycerin; ketone solvents such as acetone; and amide solvents such as formamide.
In addition, the stripping liquid may contain a surfactant in order to improve the removability of the protective layer.
As the surfactant, a known compound can be used, but a nonionic surfactant is preferable.

〔保護層形成用組成物〕
本発明の保護層形成用組成物は、特定ポリビニルアルコールを含む、本発明の積層体に含まれる保護層の形成に用いられる組成物である。
本発明の積層体において、保護層は、例えば、保護層形成用組成物を有機層の上に適用し、乾燥させることよって形成することができる。
保護層形成用組成物の適用方法としては、塗布が好ましい。適用方法の例としては、スリットコート法、キャスト法、ブレードコーティング法、ワイヤーバーコーティング法、スプレーコーティング法、ディッピング(浸漬)コーティング法、ビードコーティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法、インクジェット法、スピンコート法、ラングミュア−ブロジェット(Langmuir−Blodgett)(LB)法などを挙げることができる。キャスト法、スピンコート法、及びインクジェット法を用いることが更に好ましい。このようなプロセスにより、表面が平滑で大面積の保護層を低コストで生産することが可能となる。
また、保護層形成用組成物は、あらかじめ仮支持体上に上記付与方法等によって付与して形成した塗膜を、適用対象(例えば、有機層)上に転写する方法により形成することもできる。
転写方法に関しては、特開2006−023696号公報の段落0023、0036〜0051、特開2006−047592号公報の段落0096〜0108等の記載を参酌することができる。
[Composition for forming a protective layer]
The composition for forming a protective layer of the present invention is a composition containing a specific polyvinyl alcohol and used for forming a protective layer contained in the laminate of the present invention.
In the laminate of the present invention, the protective layer can be formed, for example, by applying the protective layer forming composition onto the organic layer and drying it.
As a method of applying the composition for forming a protective layer, coating is preferable. Examples of application methods include slit coating method, casting method, blade coating method, wire bar coating method, spray coating method, dipping coating method, bead coating method, air knife coating method, curtain coating method, inkjet method, etc. Examples include the spin coat method and the Langmuir-Blodgett (LB) method. It is more preferable to use the casting method, the spin coating method, and the inkjet method. Such a process makes it possible to produce a protective layer having a smooth surface and a large area at low cost.
Further, the protective layer forming composition can also be formed by a method of transferring a coating film previously formed on a temporary support by the above-mentioned applying method or the like onto an application target (for example, an organic layer).
Regarding the transfer method, the description of paragraphs 0023, 0036 to 0051 of JP-A-2006-023696, paragraphs 096 to 0108 of JP-A-2006-047592, and the like can be referred to.

保護層形成用組成物は、上述の保護層に含まれる成分(例えば、特定ポリビニルアルコール、他の水溶性樹脂、アセチレン基を含む界面活性剤、他の界面活性剤、防腐剤、遮光剤等)、及び、溶剤を含むことが好ましい。
保護層形成用組成物に含まれる成分の含有量は、上述した各成分の保護層の全質量に対する含有量を、保護層形成用組成物の固形分量に対する含有量に読み替えたものとすることが好ましい。
The composition for forming a protective layer is a component contained in the above-mentioned protective layer (for example, a specific polyvinyl alcohol, another water-soluble resin, a surfactant containing an acetylene group, another surfactant, a preservative, a light-shielding agent, etc.). , And preferably contain a solvent.
Regarding the content of the components contained in the protective layer forming composition, the content of each component with respect to the total mass of the protective layer may be read as the content with respect to the solid content of the protective layer forming composition. preferable.

保護層形成用組成物に含まれる溶剤としては、上述の水系溶剤が挙げられ、水又は水と水溶性溶剤との混合物が好ましく、水がより好ましい。
水系溶剤が混合溶剤である場合は、23℃における水への溶解度が1g以上の有機溶剤と水との混合溶剤であることが好ましい。有機溶剤の23℃における水への溶解度は10g以上がより好ましく、30g以上が更に好ましい。
Examples of the solvent contained in the composition for forming a protective layer include the above-mentioned aqueous solvent, and water or a mixture of water and a water-soluble solvent is preferable, and water is more preferable.
When the aqueous solvent is a mixed solvent, it is preferably a mixed solvent of an organic solvent having a solubility in water at 23 ° C. of 1 g or more and water. The solubility of the organic solvent in water at 23 ° C. is more preferably 10 g or more, further preferably 30 g or more.

保護層形成用組成物の固形分濃度は、保護層形成用組成物の適用時により均一に近い厚さで適用しやすい観点からは、0.5〜30質量%であることが好ましく、1.0〜20質量%であることがより好ましく、2.0〜14質量%であることが更に好ましい。 The solid content concentration of the protective layer forming composition is preferably 0.5 to 30% by mass from the viewpoint of being more uniform in thickness when the protective layer forming composition is applied and being easy to apply. It is more preferably 0 to 20% by mass, and even more preferably 2.0 to 14% by mass.

<感光層>
本発明の積層体は感光層を含む。
本発明において、感光層は現像液を用いた現像に供せられる層である。
上記現像は、ネガ型現像であることが好ましい。
感光層としては、本技術分野で使用される公知の感光層(例えば、フォトレジスト層)を適宜利用することができる。
本発明の積層体において、感光層は、ネガ型感光層であっても、ポジ型感光層であってもよい。
<Photosensitive layer>
The laminate of the present invention includes a photosensitive layer.
In the present invention, the photosensitive layer is a layer to be subjected to development using a developing solution.
The development is preferably a negative type development.
As the photosensitive layer, a known photosensitive layer (for example, a photoresist layer) used in the present technical field can be appropriately used.
In the laminated body of the present invention, the photosensitive layer may be a negative type photosensitive layer or a positive type photosensitive layer.

感光層は、その露光部が有機溶剤を含む現像液に対して難溶であることが好ましい。難溶とは、露光部が現像液に溶けにくいことをいう。
露光部における感光層の現像液に対する溶解速度は、未露光部における感光層の現像液に対する溶解速度よりも小さくなる(難溶となる)ことが好ましい。
具体的には、波長365nm(i線)、波長248nm(KrF線)及び波長193nm(ArF線)の少なくとも1つの波長の光を50mJ/cm以上の照射量で露光することによって極性が変化し、sp値(溶解度パラメータ)が19.0(MPa)1/2未満の溶剤に対して難溶となることが好ましく、18.5(MPa)1/2以下の溶剤に対して難溶となることがより好ましく、18.0(MPa)1/2以下の溶剤に対して難溶となることが更に好ましい。
本発明において、溶解度パラメーター(sp値)は、沖津法によって求められる値〔単位:(MPa)1/2〕である。沖津法は、従来周知のsp値の算出方法の一つであり、例えば、日本接着学会誌Vol.29、No.6(1993年)249〜259頁に詳述されている方法である。
更に、波長365nm(i線)、波長248nm(KrF線)及び波長193nm(ArF線)の少なくとも1つの波長の光を50〜250mJ/cmの照射量で露光することによって、上記のとおり極性が変化することがより好ましい。
It is preferable that the exposed portion of the photosensitive layer is sparingly soluble in a developing solution containing an organic solvent. The poorly soluble means that the exposed portion is difficult to dissolve in the developing solution.
It is preferable that the dissolution rate of the photosensitive layer in the exposed portion in the developing solution is smaller (difficult to dissolve) than the dissolution rate of the photosensitive layer in the developing solution in the unexposed portion.
Specifically, the polarity is changed by exposing light having at least one wavelength having a wavelength of 365 nm (i line), a wavelength of 248 nm (KrF line) and a wavelength of 193 nm (ArF line) at an irradiation amount of 50 mJ / cm 2 or more. , It is preferable that the sp value (solubility parameter) is poorly soluble in a solvent of less than 19.0 (MPa) 1/2 , and is poorly soluble in a solvent of 18.5 (MPa) 1/2 or less. It is more preferable that the solvent is poorly soluble in a solvent of 18.0 (MPa) 1/2 or less.
In the present invention, the solubility parameter (sp value) is a value [unit: (MPa) 1/2 ] obtained by the Okitsu method. The Okitsu method is one of the well-known methods for calculating the sp value. For example, Vol. 29, No. 6 (1993) The method described in detail on pages 249-259.
Further, by exposing light having at least one wavelength having a wavelength of 365 nm (i line), a wavelength of 248 nm (KrF line) and a wavelength of 193 nm (ArF line) at an irradiation amount of 50 to 250 mJ / cm 2 , the polarity can be changed as described above. It is more preferable to change.

感光層は、i線の照射に対して感光能を有することが好ましい。
感光能とは、活性光線及び放射線の少なくとも一方の照射(i線の照射に対して感光能を有する場合は、i線の照射)により、有機溶剤(好ましくは、酢酸ブチル)に対する溶解速度が変化することをいう。
The photosensitive layer preferably has a photosensitivity to i-ray irradiation.
The photosensitivity means that the dissolution rate in an organic solvent (preferably butyl acetate) is changed by irradiation with at least one of active rays and radiation (irradiation with i-rays if the photosensitivity is with respect to i-ray irradiation). To do.

感光層としては、酸の作用により現像液に対する溶解速度が変化する樹脂(以下、「特定樹脂」ともいう。)を含む感光層が挙げられる。
特定樹脂における溶解速度の変化は、溶解速度の低下であることが好ましい。
特定樹脂の、溶解速度が変化する前の、sp値が18.0(MPa)1/2以下の有機溶剤への溶解速度は、40nm/秒以上であることがより好ましい。
特定樹脂の、溶解速度が変化した後の、sp値が18.0(MPa)1/2以下の有機溶剤への溶解速度は、1nm/秒未満であることがより好ましい。
特定樹脂は、また、溶解速度が変化する前には、sp値(溶解度パラメータ)が18.0(MPa)1/2以下の有機溶剤に可溶であり、かつ、溶解速度が変化した後には、sp値が18.0(MPa)1/2以下の有機溶剤に難溶である樹脂であることが好ましい。
ここで、「sp値(溶解度パラメータ)が18.0(MPa)1/2以下の有機溶剤に可溶」とは、化合物(樹脂)の溶液を基材上に塗布し、100℃で1分間加熱することによって形成される化合物(樹脂)の塗膜(厚さ1μm)の、23℃における現像液に対して浸漬した際の溶解速度が、20nm/秒以上であることをいい、「sp値が18.0(MPa)1/2以下の有機溶剤に難溶」とは、化合物(樹脂)の溶液を基材上に塗布し、100℃で1分間加熱することによって形成される化合物(樹脂)の塗膜(厚さ1μm)の、23℃における現像液に対する溶解速度が、10nm/秒未満であることをいう。
Examples of the photosensitive layer include a photosensitive layer containing a resin (hereinafter, also referred to as “specific resin”) whose dissolution rate in a developing solution changes due to the action of an acid.
The change in the dissolution rate in the specific resin is preferably a decrease in the dissolution rate.
The dissolution rate of the specific resin in an organic solvent having an sp value of 18.0 (MPa) 1/2 or less before the dissolution rate changes is more preferably 40 nm / sec or more.
The dissolution rate of the specific resin in an organic solvent having an sp value of 18.0 (MPa) 1/2 or less after the dissolution rate is changed is more preferably less than 1 nm / sec.
The specific resin is also soluble in an organic solvent having an sp value (solubility parameter) of 18.0 (MPa) 1/2 or less before the dissolution rate changes, and after the dissolution rate changes. , A resin having a sp value of 18.0 (MPa) 1/2 or less, which is poorly soluble in an organic solvent, is preferable.
Here, "soluble in an organic solvent having an sp value (solubility parameter) of 18.0 (MPa) 1/2 or less" means that a solution of a compound (resin) is applied onto a substrate and the temperature is 100 ° C. for 1 minute. The dissolution rate of a coating film (thickness 1 μm) of a compound (resin) formed by heating when immersed in a developing solution at 23 ° C. is 20 nm / sec or more, which means that the “sp value”. Is sparingly soluble in an organic solvent of 18.0 (MPa) 1/2 or less "means a compound (resin) formed by applying a solution of a compound (resin) on a substrate and heating at 100 ° C. for 1 minute. ), The dissolution rate of the coating film (thickness 1 μm) in the developing solution at 23 ° C. is less than 10 nm / sec.

感光層としては、例えば、特定樹脂及び光酸発生剤を含む感光層、重合性化合物及び光重合開始剤等を含む感光層等が挙げられる。
また、感光層は、高い保存安定性と微細なパターン形成性を両立する観点からは、化学増幅型感光層であることが好ましい。
以下、特定樹脂及び光酸発生剤を含む感光層の例について説明する。
Examples of the photosensitive layer include a photosensitive layer containing a specific resin and a photoacid generator, a photosensitive layer containing a polymerizable compound, a photopolymerization initiator, and the like.
Further, the photosensitive layer is preferably a chemically amplified photosensitive layer from the viewpoint of achieving both high storage stability and fine pattern formation.
Hereinafter, an example of the photosensitive layer containing the specific resin and the photoacid generator will be described.

〔特定樹脂〕
本発明における感光層は、特定樹脂を含むことが好ましい。
特定樹脂は、アクリル系重合体であることが好ましい。
「アクリル系重合体」は、付加重合型の樹脂であり、(メタ)アクリル酸又はそのエステルに由来する繰返し単位を含む重合体であり、(メタ)アクリル酸又はそのエステルに由来する繰返し単位以外の繰返し単位、例えば、スチレン類に由来する繰返し単位やビニル化合物に由来する繰返し単位等を含んでいてもよい。アクリル系重合体は、(メタ)アクリル酸又はそのエステルに由来する繰返し単位を、重合体における全繰返し単位に対し、50モル%以上含むことが好ましく、80モル%以上含むことがより好ましく、(メタ)アクリル酸又はそのエステルに由来する繰返し単位のみからなる重合体であることが特に好ましい。
[Specific resin]
The photosensitive layer in the present invention preferably contains a specific resin.
The specific resin is preferably an acrylic polymer.
The "acrylic polymer" is an addition polymerization type resin, a polymer containing a repeating unit derived from (meth) acrylic acid or an ester thereof, and other than the repeating unit derived from (meth) acrylic acid or an ester thereof. The repeating unit of the above, for example, a repeating unit derived from styrenes, a repeating unit derived from a vinyl compound, and the like may be included. The acrylic polymer preferably contains 50 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, of repeating units derived from (meth) acrylic acid or an ester thereof, based on all the repeating units in the polymer. It is particularly preferable that the polymer consists only of repeating units derived from (meth) acrylic acid or an ester thereof.

特定樹脂としては、酸基が酸分解性基により保護された構造を有する繰返し単位を有する樹脂が好ましく挙げられる
上記酸基が酸分解性基により保護された構造としては、カルボキシ基が酸分解性基により保護された構造、フェノール性ヒドロキシ基が酸分解性基により保護された構造等が挙げられる。
また、酸基が酸分解性基により保護された構造を有する繰返し単位としては、(メタ)アクリル酸に由来するモノマー単位におけるカルボキシ基が酸分解性基により保護された構造を有する繰返し単位、p−ヒドロキシスチレン、α−メチル−p−ヒドロキシスチレン等のヒドロキシスチレン類に由来するモノマー単位におけるフェノール性ヒドロキシ基が酸分解性基により保護された構造を有する繰返し単位等が挙げられる。
As the specific resin, a resin having a repeating unit having a structure in which an acid group is protected by an acid-degradable group is preferably mentioned. As a structure in which the acid group is protected by an acid-degradable group, a carboxy group is acid-decomposable. Examples thereof include a structure protected by a group, a structure in which a phenolic hydroxy group is protected by an acid-degradable group, and the like.
Further, as the repeating unit having a structure in which the acid group is protected by an acid-degradable group, a repeating unit having a structure in which the carboxy group in the monomer unit derived from (meth) acrylic acid is protected by an acid-degradable group, p. Examples thereof include a repeating unit having a structure in which a phenolic hydroxy group in a monomer unit derived from hydroxystyrenes such as −hydroxystyrene and α-methyl-p-hydroxystyrene is protected by an acid-degradable group.

酸基が酸分解性基により保護された構造を有する繰返し単位としては、アセタール構造を含む繰返し単位等が挙げられ、側鎖に環状エーテルエステル構造を含む繰返し単位が好ましい。環状エーテルエステル構造としては、環状エーテル構造における酸素原子とエステル結合における酸素原子とが同一の炭素原子に結合し、アセタール構造を形成していることが好ましい。 Examples of the repeating unit having a structure in which the acid group is protected by an acid-degradable group include a repeating unit containing an acetal structure, and a repeating unit containing a cyclic ether ester structure in the side chain is preferable. As the cyclic ether ester structure, it is preferable that the oxygen atom in the cyclic ether structure and the oxygen atom in the ester bond are bonded to the same carbon atom to form an acetal structure.

また、酸基が酸分解性基により保護された構造を有する繰返し単位としては、下記式(1)で表される繰返し単位が好ましい。
以下、「式(1)で表される繰返し単位」等を、「繰返し単位(1)」等ともいう。

Figure 2020129873
式(1)中、Rは水素原子又はアルキル基(炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3が更に好ましい)を表し、Lはカルボニル基又はフェニレン基を表し、R〜Rはそれぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を表す。
式(1)中、Rは、水素原子又はメチル基であることが好ましく、メチル基であることがより好ましい。
式(1)中、Lは、カルボニル基又はフェニレン基を表し、カルボニル基であることが好ましい。
式(1)中、R〜Rはそれぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を表す。R〜Rにおけるアルキル基は、Rと同義であり、好ましい態様も同様である。また、R〜Rのうち、1つ以上が水素原子であることが好ましく、R〜Rの全てが水素原子であることがより好ましい。Further, as the repeating unit having a structure in which the acid group is protected by an acid-degradable group, the repeating unit represented by the following formula (1) is preferable.
Hereinafter, the “repetition unit represented by the equation (1)” and the like are also referred to as the “repetition unit (1)” and the like.
Figure 2020129873
In the formula (1), R 8 represents a hydrogen atom or an alkyl group (preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, further preferably 1 to 3 carbon atoms), and L 1 represents a carbonyl group or a phenylene group. , R 1 to R 7 independently represent a hydrogen atom or an alkyl group.
In the formula (1), R 8 is preferably a hydrogen atom or a methyl group, and more preferably a methyl group.
In the formula (1), L 1 represents a carbonyl group or a phenylene group, and is preferably a carbonyl group.
In formula (1), R 1 to R 7 independently represent a hydrogen atom or an alkyl group. The alkyl groups in R 1 to R 7 are synonymous with R 8 and the preferred embodiments are the same. Further, among R 1 to R 7, preferably more than one is a hydrogen atom, more preferably all of R 1 to R 7 is a hydrogen atom.

繰返し単位(1)としては、下記式(1−1)で表される繰返し単位、又は、下記式(1−2)で表される繰返し単位が好ましい。

Figure 2020129873
As the repeating unit (1), a repeating unit represented by the following formula (1-1) or a repeating unit represented by the following formula (1-2) is preferable.
Figure 2020129873

繰返し単位(1)を形成するために用いられるラジカル重合性単量体は、市販のものを用いてもよいし、公知の方法で合成したものを用いることもできる。例えば、(メタ)アクリル酸を酸触媒の存在下でジヒドロフラン化合物と反応させることにより合成することができる。あるいは、前駆体モノマーと重合した後に、カルボキシ基又はフェノール性ヒドロキシ基をジヒドロフラン化合物と反応させることによっても形成することができる。 As the radically polymerizable monomer used for forming the repeating unit (1), a commercially available one may be used, or one synthesized by a known method may be used. For example, it can be synthesized by reacting (meth) acrylic acid with a dihydrofuran compound in the presence of an acid catalyst. Alternatively, it can also be formed by reacting a carboxy group or a phenolic hydroxy group with a dihydrofuran compound after polymerization with a precursor monomer.

また、酸基が酸分解性基により保護された構造を有する繰返し単位としては、下記式(2)で表される繰返し単位も好ましく挙げられる。

Figure 2020129873
式(2)中、Aは、水素原子又は酸の作用により脱離する基を表す。酸の作用により脱離する基としては、アルキル基(炭素数1〜12が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜3が更に好ましい)、アルコキシアルキル基(炭素数2〜12が好ましく、2〜6がより好ましく、2〜3が更に好ましい)、アリールオキシアルキル基(総炭素数7〜40が好ましく、7〜30がより好ましく、7〜20が更に好ましい)、アルコキシカルボニル基(炭素数2〜12が好ましく、2〜6がより好ましく、2〜3が更に好ましい)、アリールオキシカルボニル基(炭素数7〜23が好ましく、7〜19がより好ましく、7〜11が更に好ましい)が好ましい。Aは更に置換基を有していてもよく、置換基として上記置換基Tの例が挙げられる。
式(2)中、R10は置換基を表し、置換基Tの例が挙げられる。Rは式(1)におけるRと同義の基を表す。
式(2)中、nxは、0〜3の整数を表す。Further, as the repeating unit having a structure in which the acid group is protected by an acid-degradable group, a repeating unit represented by the following formula (2) is also preferably mentioned.
Figure 2020129873
In formula (2), A represents a group eliminated by the action of a hydrogen atom or an acid. As the group desorbed by the action of the acid, an alkyl group (preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, further preferably 1 to 3 carbon atoms) and an alkoxyalkyl group (preferably 2 to 12 carbon atoms, 2). ~ 6 is more preferred, 2-3 is more preferred), aryloxyalkyl group (total carbon number 7-40 is preferred, 7-30 is more preferred, 7-20 is more preferred), alkoxycarbonyl group (carbonyl 2). ~ 12 is preferable, 2 to 6 is more preferable, 2 to 3 is more preferable), and an aryloxycarbonyl group (7 to 23 carbon atoms is preferable, 7 to 19 is more preferable, and 7 to 11 is further preferable) is preferable. A may further have a substituent, and examples of the above-mentioned Substituent T can be mentioned as the substituent.
In the formula (2), R 10 represents a substituent, and an example of the substituent T can be given. R 9 represents a group synonymous with R 8 in the formula (1).
In equation (2), nx represents an integer from 0 to 3.

酸の作用によって脱離する基としては、特開2008−197480号公報の段落番号0039〜0049に記載の化合物のうち、酸によって脱離する基を含む繰返し単位も好ましく、また、特開2012−159830号公報(特許第5191567号)の段落番号0052〜0056に記載の化合物も好ましく、これらの内容は本明細書に組み込まれる。 As the group desorbed by the action of an acid, among the compounds described in paragraphs 0039 to 0049 of JP-A-2008-197480, a repeating unit containing a group desorbed by an acid is also preferable, and JP-A-2012- The compounds described in paragraphs 0052 to 0056 of Japanese Patent No. 159830 (Patent No. 5191567) are also preferred, and their contents are incorporated herein.

繰返し単位(2)の具体的な例を以下に示すが、本発明がこれにより限定して解釈されるものではない。

Figure 2020129873
Figure 2020129873
Specific examples of the repeating unit (2) are shown below, but the present invention is not construed as being limited thereto.
Figure 2020129873
Figure 2020129873

特定樹脂に含まれる、酸基が酸分解性基により保護された構造を有する繰返し単位(好ましくは、繰返し単位(1)又は繰返し単位(2))の含有量は、5〜80モル%が好ましく、10〜70モル%がより好ましく、10〜60モル%が更に好ましい。アクリル系重合体は、繰返し単位(1)又は繰返し単位(2)を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上用いる場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。 The content of the repeating unit (preferably, repeating unit (1) or repeating unit (2)) having a structure in which the acid group is protected by an acid-degradable group contained in the specific resin is preferably 5 to 80 mol%. , 10 to 70 mol% is more preferable, and 10 to 60 mol% is further preferable. The acrylic polymer may contain only one type of repeating unit (1) or repeating unit (2), or may contain two or more types. When two or more types are used, the total amount is preferably in the above range.

特定樹脂は、架橋性基を含む繰返し単位を含有してもよい。架橋性基の詳細については、特開2011−209692号公報の段落番号0032〜0046の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
特定樹脂は、架橋性基を含む繰返し単位(繰返し単位(3))を含む態様も好ましいが、架橋性基を含む繰返し単位(3)を実質的に含まない構成とすることが好ましい。このような構成とすることにより、パターニング後に、感光層をより効果的に除去することが可能になる。ここで、実質的に含まないとは、例えば、特定樹脂の全繰返し単位の3モル%以下をいい、好ましくは1モル%以下をいう。
The specific resin may contain a repeating unit containing a crosslinkable group. For details of the crosslinkable group, the description in paragraphs 0032 to 0046 of JP2011-209692A can be referred to, and these contents are incorporated in the present specification.
The specific resin preferably contains a repeating unit (repeating unit (3)) containing a crosslinkable group, but preferably has a structure that does not substantially contain the repeating unit (3) containing a crosslinkable group. With such a configuration, the photosensitive layer can be removed more effectively after patterning. Here, substantially not contained means, for example, 3 mol% or less, preferably 1 mol% or less, of all repeating units of the specific resin.

特定樹脂は、その他の繰返し単位(繰返し単位(4))を含有してもよい。繰返し単位(4)を形成するために用いられるラジカル重合性単量体としては、例えば、特開2004−264623号公報の段落番号0021〜0024に記載の化合物を挙げることができる。繰返し単位(4)の好ましい例としては、ヒドロキシ基含有不飽和カルボン酸エステル、脂環構造含有不飽和カルボン酸エステル、スチレン、及び、N置換マレイミドからなる群から選ばれる少なくとも1種に由来する繰返し単位が挙げられる。これらの中でも、ベンジル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル、(メタ)アクリル酸トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルオキシエチル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸2−メチルシクロヘキシルのよう脂環構造含有の(メタ)アクリル酸エステル類、又は、スチレンのような疎水性のモノマーが好ましい。
繰返し単位(4)は、1種又は2種以上を組み合わせて使用することができる。特定樹脂を構成する全モノマー単位中、繰返し単位(4)を含有させる場合における繰返し単位(4)を形成するモノマー単位の含有率は、1〜60モル%が好ましく、5〜50モル%がより好ましく、5〜40モル%が更に好ましい。2種以上用いる場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
The specific resin may contain other repeating units (repeating units (4)). Examples of the radically polymerizable monomer used for forming the repeating unit (4) include the compounds described in paragraphs 0021 to 0024 of JP2004-246623A. A preferred example of the repeating unit (4) is a repeating derived from at least one selected from the group consisting of a hydroxy group-containing unsaturated carboxylic acid ester, an alicyclic structure-containing unsaturated carboxylic acid ester, styrene, and an N-substituted maleimide. The unit is mentioned. Among these, benzyl (meth) acrylate, tricyclo (meth) acrylate [5.2.1.0 2,6 ] decane-8-yl, tricyclo (meth) acrylate [5.2.1.0 2,] 6 ] (Meta) acrylic acid esters containing alicyclic structure such as decane-8-yloxyethyl, isobornyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 2-methylcyclohexyl (meth) acrylate, or Hydrophobic monomers such as styrene are preferred.
The repetition unit (4) may be used alone or in combination of two or more. Among all the monomer units constituting the specific resin, the content of the monomer unit forming the repeating unit (4) when the repeating unit (4) is contained is preferably 1 to 60 mol%, more preferably 5 to 50 mol%. It is preferable, and more preferably 5 to 40 mol%. When two or more types are used, the total amount is preferably in the above range.

特定樹脂の合成法については様々な方法が知られているが、一例を挙げると、少なくとも繰返し単位(1)、繰返し単位(2)等を形成するために用いられるラジカル重合性単量体を含むラジカル重合性単量体混合物を、有機溶剤中、ラジカル重合開始剤を用いて重合することにより合成することができる。
特定樹脂としては、不飽和多価カルボン酸無水物類を共重合させた前駆共重合体中の酸無水物基に、2,3−ジヒドロフランを、酸触媒の不存在下、室温(25℃)〜100℃程度の温度で付加させることにより得られる共重合体も好ましい。
以下の樹脂も特定樹脂の好ましい例として挙げられる。
BzMA/THFMA/t−BuMA(モル比:20〜60:35〜65:5〜30)
BzMA/THFAA/t−BuMA(モル比:20〜60:35〜65:5〜30)
BzMA/THPMA/t−BuMA(モル比:20〜60:35〜65:5〜30)
BzMA/PEES/t−BuMA(モル比:20〜60:35〜65:5〜30)
BzMAは、ベンジルメタクリレートであり、THFMAは、テトラヒドロフラン−2−イル メタクリレートであり、t−BuMAは、t−ブチルメタクリレートであり、THFAAは、テトラヒドロフラン−2−イル アクリレートであり、THPMAは、テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル メタクリレートであり、PEESは、p−エトキシエトキシスチレンである。
Various methods are known for synthesizing a specific resin, and for example, it contains at least a radically polymerizable monomer used for forming a repeating unit (1), a repeating unit (2), and the like. It can be synthesized by polymerizing a radically polymerizable monomer mixture in an organic solvent with a radical polymerization initiator.
As a specific resin, 2,3-dihydrofuran was added to an acid anhydride group in a precursor copolymer copolymerized with unsaturated polyvalent carboxylic acid anhydrides at room temperature (25 ° C.) in the absence of an acid catalyst. ) To a copolymer obtained by adding at a temperature of about 100 ° C. is also preferable.
The following resins are also mentioned as preferable examples of the specific resin.
BzMA / THFMA / t-BuMA (molar ratio: 20-60: 35-65: 5-30)
BzMA / THFAA / t-BuMA (molar ratio: 20-60: 35-65: 5-30)
BzMA / THPMA / t-BuMA (molar ratio: 20-60: 35-65: 5-30)
BzMA / PEES / t-BuMA (molar ratio: 20-60: 35-65: 5-30)
BzMA is benzyl methacrylate, THFMA is tetrahydrofuran-2-yl methacrylate, t-BuMA is t-butyl methacrylate, THFAA is tetrahydrofuran-2-yl acrylate, THPMA is tetrahydro-2H. -Pyran-2-yl methacrylate, PEES is p-ethoxyethoxystyrene.

また、ポジ型現像に用いられる特定樹脂としては、特開2013−011678号公報に記載のものが例示され、これらの内容は本明細書に組み込まれる。 Further, as the specific resin used for positive type development, those described in JP2013-011678A are exemplified, and these contents are incorporated in the present specification.

現像時のパターン形成性を良好とする観点から、特定樹脂の含有量は、感光層の全質量に対し、20〜99質量%であることが好ましく、40〜99質量%であることがより好ましく、70〜99質量%であることが更に好ましい。特定樹脂は1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上用いる場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
また、特定樹脂の含有量は、感光層に含まれる樹脂成分の全質量に対し、10質量%以上であることが好ましく、50質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることが更に好ましい。
From the viewpoint of improving the pattern forming property during development, the content of the specific resin is preferably 20 to 99% by mass, more preferably 40 to 99% by mass, based on the total mass of the photosensitive layer. , 70 to 99% by mass, more preferably. The specific resin may contain only one type, or may contain two or more types. When two or more types are used, the total amount is preferably in the above range.
The content of the specific resin is preferably 10% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, and more preferably 90% by mass or more, based on the total mass of the resin components contained in the photosensitive layer. Is more preferable.

特定樹脂の重量平均分子量は、10,000以上であることが好ましく、20,000以上がより好ましく、35,000以上が更に好ましい。上限値としては、特に定めるものでは無いが、100,000以下であることが好ましく、70,000以下としてもよく、50,000以下としてもよい。
また、特定樹脂に含まれる重量平均分子量1,000以下の成分の量が、特定樹脂の全質量に対し、10質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましい。
特定樹脂の分子量分散度(重量平均分子量/数平均分子量)は、1.0〜4.0が好ましく、1.1〜2.5がより好ましい。
The weight average molecular weight of the specific resin is preferably 10,000 or more, more preferably 20,000 or more, and even more preferably 35,000 or more. The upper limit value is not particularly specified, but is preferably 100,000 or less, and may be 70,000 or less, or 50,000 or less.
Further, the amount of the component having a weight average molecular weight of 1,000 or less contained in the specific resin is preferably 10% by mass or less, and more preferably 5% by mass or less, based on the total mass of the specific resin.
The molecular weight dispersion (weight average molecular weight / number average molecular weight) of the specific resin is preferably 1.0 to 4.0, more preferably 1.1 to 2.5.

〔光酸発生剤〕
感光層は、光酸発生剤を含むことが好ましい。光酸発生剤は、波長365nmにおいて100mJ/cmの露光量で感光層が露光されると80モル%以上分解する光酸発生剤であることが好ましい。
光酸発生剤の分解度は、以下の方法によって求めることができる。下記感光層形成用組成物の詳細については後述する。
感光層形成用組成物を用い、シリコンウェハ基板上に感光層を製膜し、100℃で1分間加熱し、加熱後に上記感光層を波長365nmの光を用いて100mJ/cmの露光量で露光する。加熱後の感光層の厚さは700nmとする。その後、上記感光層が形成された上記シリコンウェハ基板を、メタノール/テトラヒドロフラン(THF)=50/50(質量比)溶液に超音波を当てながら10分浸漬させる。上記浸漬後に、上記溶液に抽出された抽出物をHPLC(高速液体クロマトグラフィ)を用いて分析することで光酸発生剤の分解率を以下の式より算出する。
分解率(%)=分解物量(mol)/露光前の感光層に含まれる光酸発生剤量(mol)×100
光酸発生剤としては、波長365nmにおいて、100mJ/cmの露光量で感光層を露光したときに、85モル%以上分解するものであることが好ましい。
[Photoacid generator]
The photosensitive layer preferably contains a photoacid generator. The photoacid generator is preferably a photoacid generator that decomposes by 80 mol% or more when the photosensitive layer is exposed to an exposure amount of 100 mJ / cm 2 at a wavelength of 365 nm.
The degree of decomposition of the photoacid generator can be determined by the following method. Details of the following composition for forming a photosensitive layer will be described later.
Using the composition for forming a photosensitive layer, a photosensitive layer is formed on a silicon wafer substrate, heated at 100 ° C. for 1 minute, and after heating, the photosensitive layer is exposed to 100 mJ / cm 2 using light having a wavelength of 365 nm. To expose. The thickness of the photosensitive layer after heating is 700 nm. Then, the silicon wafer substrate on which the photosensitive layer is formed is immersed in a methanol / tetrahydrofuran (THF) = 50/50 (mass ratio) solution for 10 minutes while applying ultrasonic waves. After the immersion, the extract extracted into the solution is analyzed by HPLC (high performance liquid chromatography) to calculate the decomposition rate of the photoacid generator from the following formula.
Decomposition rate (%) = decomposition product amount (mol) / amount of photoacid generator contained in the photosensitive layer before exposure (mol) x 100
The photoacid generator preferably decomposes by 85 mol% or more when the photosensitive layer is exposed to an exposure amount of 100 mJ / cm 2 at a wavelength of 365 nm.

光酸発生剤は、オキシムスルホネート基を含む化合物(以下、単に「オキシムスルホネート化合物」ともいう)であることが好ましい。
オキシムスルホネート化合物は、オキシムスルホネート基を有していれば特に制限はないが、下記式(OS−1)、後述する式(OS−103)、式(OS−104)、又は、式(OS−105)で表されるオキシムスルホネート化合物であることが好ましい。

Figure 2020129873
式(OS−1)中、Xは、アルキル基、アルコキシル基、又は、ハロゲン原子を表す。Xが複数存在する場合は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。上記Xにおけるアルキル基及びアルコキシル基は、置換基を有していてもよい。上記Xにおけるアルキル基としては、炭素数1〜4の、直鎖状又は分岐状アルキル基が好ましい。上記Xにおけるアルコキシル基としては、炭素数1〜4の直鎖状又は分岐状アルコキシル基が好ましい。上記Xにおけるハロゲン原子としては、塩素原子又はフッ素原子が好ましい。
式(OS−1)中、m3は、0〜3の整数を表し、0又は1が好ましい。m3が2又は3であるとき、複数のXは同一でも異なっていてもよい。
式(OS−1)中、R34は、アルキル基又はアリール基を表し、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシル基、炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基、炭素数1〜5のハロゲン化アルコキシル基、Wで置換されていてもよいフェニル基、Wで置換されていてもよいナフチル基又はWで置換されていてもよいアントラニル基であることが好ましい。Wは、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシル基、炭素数1〜5のハロゲン化アルキル基又は炭素数1〜5のハロゲン化アルコキシル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数6〜20のハロゲン化アリール基を表す。The photoacid generator is preferably a compound containing an oxime sulfonate group (hereinafter, also simply referred to as "oxime sulfonate compound").
The oxime sulfonate compound is not particularly limited as long as it has an oxime sulfonate group, but the following formula (OS-1), the formula (OS-103) described later, the formula (OS-104), or the formula (OS-) It is preferably an oxime sulfonate compound represented by 105).
Figure 2020129873
Wherein (OS-1), X 3 is an alkyl group, an alkoxyl group, or a halogen atom. If X 3 there are a plurality, each be the same or may be different. Alkyl group and an alkoxyl group represented by X 3 may have a substituent. The alkyl group in the above X 3, 1 to 4 carbon atoms, straight-chain or branched alkyl group is preferable. The alkoxyl group represented by X 3, preferably a linear or branched alkoxyl group having 1 to 4 carbon atoms. The halogen atom in the X 3, a chlorine atom or a fluorine atom is preferable.
In the formula (OS-1), m3 represents an integer of 0 to 3, and 0 or 1 is preferable. When m3 is 2 or 3, a plurality of X 3 may be the same or different.
In the formula (OS-1), R 34 represents an alkyl group or an aryl group, which is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkyl halide group having 1 to 5 carbon atoms, and carbon. It is preferably an alkoxyl group of numbers 1 to 5, a phenyl group optionally substituted with W, a naphthyl group optionally substituted with W or an anthranyl group optionally substituted with W. W is a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkyl halide group having 1 to 5 carbon atoms or an alkoxyl halide having 1 to 5 carbon atoms. It represents a group, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and an aryl halide group having 6 to 20 carbon atoms.

式(OS−1)中、m3が3であり、Xがメチル基であり、Xの置換位置がオルト位であり、R34が炭素数1〜10の直鎖状アルキル基、7,7−ジメチル−2−オキソノルボルニルメチル基、又は、p−トリル基である化合物が特に好ましい。Wherein (OS-1), m3 is 3, X 3 is a methyl group, the substitution position of X 3 is ortho, a linear alkyl group R 34 is 1 to 10 carbon atoms, 7, A compound having a 7-dimethyl-2-oxonorbornylmethyl group or a p-tolyl group is particularly preferable.

式(OS−1)で表されるオキシムスルホネート化合物の具体例としては、特開2011−209692号公報の段落番号0064〜0068、特開2015−194674号公報の段落番号0158〜0167に記載された以下の化合物が例示され、これらの内容は本明細書に組み込まれる。

Figure 2020129873
式(OS−103)〜式(OS−105)中、Rs1はアルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表し、複数存在する場合のあるRs2はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基又はハロゲン原子を表し、複数存在する場合のあるRs6はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、スルホン酸基、アミノスルホニル基又はアルコキシスルホニル基を表し、XsはO又はSを表し、nsは1又は2を表し、msは0〜6の整数を表す。
式(OS−103)〜式(OS−105)中、Rs1で表されるアルキル基(炭素数1〜30が好ましい)、アリール基(炭素数6〜30が好ましい)又はヘテロアリール基(炭素数4〜30が好ましい)は、置換基Tを有していてもよい。Specific examples of the oxime sulfonate compound represented by the formula (OS-1) are described in paragraphs 0064 to 0068 of JP2011-209692A and paragraph numbers 0158 to 0167 of JP2015-194674A. The following compounds are exemplified and their contents are incorporated herein.
Figure 2020129873
In formulas (OS-103) to (OS-105), R s1 represents an alkyl group, an aryl group or a heteroaryl group, and R s2, which may be present in a plurality of R s2, independently represents a hydrogen atom, an alkyl group and an aryl group. R s6 , which represents a group or a halogen atom and may be present in a plurality, independently represents a halogen atom, an alkyl group, an alkyloxy group, a sulfonic acid group, an aminosulfonyl group or an alkoxysulfonyl group, and Xs represents O or S. Represented, ns represents 1 or 2, ms represents an integer from 0 to 6.
In formulas (OS-103) to (OS-105), an alkyl group represented by R s1 (preferably having 1 to 30 carbon atoms), an aryl group (preferably having 6 to 30 carbon atoms) or a heteroaryl group (carbon). (Preferably numbers 4 to 30) may have a substituent T.

式(OS−103)〜式(OS−105)中、Rs2は、水素原子、アルキル基(炭素数1〜12が好ましい)又はアリール基(炭素数6〜30が好ましい)であることが好ましく、水素原子又はアルキル基であることがより好ましい。化合物中に2以上存在する場合のあるRs2のうち、1つ又は2つがアルキル基、アリール基又はハロゲン原子であることが好ましく、1つがアルキル基、アリール基又はハロゲン原子であることがより好ましく、1つがアルキル基であり、かつ残りが水素原子であることが特に好ましい。Rs2で表されるアルキル基又はアリール基は、置換基Tを有していてもよい。
式(OS−103)、式(OS−104)、又は、式(OS−105)中、XsはO又はSを表し、Oであることが好ましい。上記式(OS−103)〜(OS−105)において、Xsを環員として含む環は、5員環又は6員環である。
In formulas (OS-103) to (OS-105), R s2 is preferably a hydrogen atom, an alkyl group (preferably having 1 to 12 carbon atoms) or an aryl group (preferably having 6 to 30 carbon atoms). , Hydrogen atom or alkyl group is more preferable. Of the R s2 that may be present in two or more in the compound, one or two are preferably an alkyl group, an aryl group or a halogen atom, and one is more preferably an alkyl group, an aryl group or a halogen atom. It is particularly preferable that one is an alkyl group and the rest is a hydrogen atom. The alkyl group or aryl group represented by R s2 may have a substituent T.
In the formula (OS-103), the formula (OS-104), or the formula (OS-105), Xs represents O or S, and is preferably O. In the above formulas (OS-103) to (OS-105), the ring containing Xs as a ring member is a 5-membered ring or a 6-membered ring.

式(OS−103)〜式(OS−105)中、nsは1又は2を表し、XsがOである場合、nsは1であることが好ましく、また、XsがSである場合、nsは2であることが好ましい。
式(OS−103)〜式(OS−105)中、Rs6で表されるアルキル基(炭素数1〜30が好ましい)及びアルキルオキシ基(炭素数1〜30が好ましい)は、置換基を有していてもよい。
式(OS−103)〜式(OS−105)中、msは0〜6の整数を表し、0〜2の整数であることが好ましく、0又は1であることがより好ましく、0であることが特に好ましい。
In formulas (OS-103) to (OS-105), ns represents 1 or 2, and when Xs is O, ns is preferably 1, and when Xs is S, ns is. It is preferably 2.
In formulas (OS-103) to (OS-105), the alkyl group represented by R s6 (preferably having 1 to 30 carbon atoms) and the alkyloxy group (preferably having 1 to 30 carbon atoms) have substituents. You may have.
In the formulas (OS-103) to (OS-105), ms represents an integer of 0 to 6, preferably an integer of 0 to 2, more preferably 0 or 1, and 0. Is particularly preferable.

また、上記式(OS−103)で表される化合物は、下記式(OS−106)、式(OS−110)又は式(OS−111)で表される化合物であることが特に好ましく、上記式(OS−104)で表される化合物は、下記式(OS−107)で表される化合物であることが特に好ましく、上記式(OS−105)で表される化合物は、下記式(OS−108)又は式(OS−109)で表される化合物であることが特に好ましい。

Figure 2020129873
式(OS−106)〜式(OS−111)中、Rt1はアルキル基、アリール基又はヘテロアリール基を表し、Rt7は、水素原子又は臭素原子を表し、Rt8は水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、ハロゲン原子、クロロメチル基、ブロモメチル基、ブロモエチル基、メトキシメチル基、フェニル基又はクロロフェニル基を表し、Rt9は水素原子、ハロゲン原子、メチル基又はメトキシ基を表し、Rt2は水素原子又はメチル基を表す。
式(OS−106)〜式(OS−111)中、Rt7は、水素原子又は臭素原子を表し、水素原子であることが好ましい。
式(OS−106)〜式(OS−111)中、Rt8は、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、ハロゲン原子、クロロメチル基、ブロモメチル基、ブロモエチル基、メトキシメチル基、フェニル基又はクロロフェニル基を表し、炭素数1〜8のアルキル基、ハロゲン原子又はフェニル基であることが好ましく、炭素数1〜8のアルキル基であることがより好ましく、炭素数1〜6のアルキル基であることが更に好ましく、メチル基であることが特に好ましい。
式(OS−106)〜式(OS−111)中、Rt9は、水素原子、ハロゲン原子、メチル基又はメトキシ基を表し、水素原子であることが好ましい。
t2は、水素原子又はメチル基を表し、水素原子であることが好ましい。
また、上記オキシムスルホネート化合物において、オキシムの立体構造(E,Z)については、いずれか一方であっても、混合物であってもよい。
上記式(OS−103)〜式(OS−105)で表されるオキシムスルホネート化合物の具体例としては、特開2011−209692号公報の段落番号0088〜0095、特開2015−194674号公報の段落番号0168〜0194に記載の化合物が例示され、これらの内容は本明細書に組み込まれる。The compound represented by the above formula (OS-103) is particularly preferably a compound represented by the following formula (OS-106), formula (OS-110) or formula (OS-111). The compound represented by the formula (OS-104) is particularly preferably a compound represented by the following formula (OS-107), and the compound represented by the above formula (OS-105) is a compound represented by the following formula (OS-105). -108) or a compound represented by the formula (OS-109) is particularly preferable.
Figure 2020129873
In formulas (OS-106) to (OS-111), R t1 represents an alkyl group, an aryl group or a heteroaryl group, R t7 represents a hydrogen atom or a bromine atom, and R t8 represents a hydrogen atom and the number of carbon atoms. 1 to 8 alkyl groups, halogen atoms, chloromethyl groups, bromomethyl groups, bromoethyl groups, methoxymethyl groups, phenyl groups or chlorophenyl groups, R t9 represents hydrogen atoms, halogen atoms, methyl groups or methoxy groups, and R t2 represents a hydrogen atom or a methyl group.
In formulas (OS-106) to (OS-111), R t7 represents a hydrogen atom or a bromine atom, and is preferably a hydrogen atom.
In formulas (OS-106) to (OS-111), R t8 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a halogen atom, a chloromethyl group, a bromomethyl group, a bromoethyl group, a methoxymethyl group, and a phenyl group. Alternatively, it represents a chlorophenyl group, preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a halogen atom or a phenyl group, more preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. It is more preferable to have a methyl group, and it is particularly preferable to have a methyl group.
In formulas (OS-106) to (OS-111), R t9 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a methyl group or a methoxy group, and is preferably a hydrogen atom.
R t2 represents a hydrogen atom or a methyl group, and is preferably a hydrogen atom.
Further, in the above-mentioned oxime sulfonate compound, the three-dimensional structure (E, Z) of the oxime may be either one or a mixture.
Specific examples of the oxime sulfonate compound represented by the above formulas (OS-103) to (OS-105) include paragraphs 008 to 0995 of JP2011-209692A and paragraphs of JP2015-194674A. The compounds of Nos. 0168 to 0194 are exemplified and their contents are incorporated herein.

オキシムスルホネート基を少なくとも1つを含むオキシムスルホネート化合物の好適な他の態様としては、下記式(OS−101)、式(OS−102)で表される化合物が挙げられる。

Figure 2020129873
式(OS−101)又は式(OS−102)中、Ru9は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルコキシル基、アルコキシカルボニル基、アシル基、カルバモイル基、スルファモイル基、スルホ基、シアノ基、アリール基又はヘテロアリール基を表す。Ru9がシアノ基又はアリール基である態様がより好ましく、Ru9がシアノ基、フェニル基又はナフチル基である態様が更に好ましい。
式(OS−101)又は式(OS−102)中、Ru2aは、アルキル基又はアリール基を表す。
式(OS−101)又は式(OS−102)中、Xuは、−O−、−S−、−NH−、−NRu5−、−CH−、−CRu6H−又はCRu6u7−を表し、Ru5〜Ru7はそれぞれ独立に、アルキル基又はアリール基を表す。
式(OS−101)又は式(OS−102)中、Ru1〜Ru4はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アルコキシル基、アミノ基、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アミド基、スルホ基、シアノ基又はアリール基を表す。Ru1〜Ru4のうちの2つがそれぞれ互いに結合して環を形成してもよい。このとき、環が縮環してベンゼン環ともに縮合環を形成していてもよい。Ru1〜Ru4としては、水素原子、ハロゲン原子又はアルキル基が好ましく、また、Ru1〜Ru4のうちの少なくとも2つが互いに結合してアリール基を形成する態様も好ましい。中でも、Ru1〜Ru4がいずれも水素原子である態様が好ましい。上記した置換基は、いずれも、更に置換基を有していてもよい。
上記式(OS−101)で表される化合物は、式(OS−102)で表される化合物であることがより好ましい。
また、上記オキシムスルホネート化合物において、オキシムやベンゾチアゾール環の立体構造(E,Z等)についてはそれぞれ、いずれか一方であっても、混合物であってもよい。
式(OS−101)で表される化合物の具体例としては、特開2011−209692号公報の段落番号0102〜0106、特開2015−194674号公報の段落番号0195〜0207に記載の化合物が例示され、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
上記化合物の中でも、b−9、b−16、b−31、b−33が好ましい。
市販品としては、WPAG−336(富士フイルム和光純薬(株)製)、WPAG−443(富士フイルム和光純薬(株)製)、MBZ−101(みどり化学(株)製)等を挙げることができる。Other preferable embodiments of the oxime sulfonate compound containing at least one oxime sulfonate group include compounds represented by the following formulas (OS-101) and (OS-102).
Figure 2020129873
In formula (OS-101) or formula (OS-102), Ru9 is a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an alkoxyl group, an alkoxycarbonyl group, an acyl group, a carbamoyl group, a sulfamoyl group, a sulfo group, a cyano group, Represents an aryl group or a heteroaryl group. The embodiment in which R u9 is a cyano group or an aryl group is more preferable, and the embodiment in which R u9 is a cyano group, a phenyl group or a naphthyl group is further preferable.
In formula (OS-101) or formula (OS-102), Ru2a represents an alkyl or aryl group.
In formula (OS-101) or formula (OS-102), Xu is -O-, -S-, -NH- , -NR u5-, -CH 2- , -CR u6 H- or CR u6 R u7. Represents −, and R u5 to R u7 independently represent an alkyl group or an aryl group.
In the formula (OS-101) or the formula (OS-102), Ru1 to Ru4 are independently hydrogen atom, halogen atom, alkyl group, alkenyl group, alkoxyl group, amino group, alkoxycarbonyl group and alkylcarbonyl group, respectively. , Arylcarbonyl group, amide group, sulfo group, cyano group or aryl group. 2 in turn, each may be bonded to each other to form a ring of the R u1 to R u4. At this time, the ring may be condensed to form a fused ring together with the benzene ring. The R u1 to R u4, hydrogen atom, preferably a halogen atom or an alkyl group, also aspects to form the at least two aryl groups bonded to each other of R u1 to R u4 preferred. Above all, embodiments R u1 to R u4 are both hydrogen atom. Any of the above-mentioned substituents may further have a substituent.
The compound represented by the above formula (OS-101) is more preferably a compound represented by the formula (OS-102).
Further, in the above-mentioned oxime sulfonate compound, the three-dimensional structure (E, Z, etc.) of the oxime and the benzothiazole ring may be either one or a mixture.
Specific examples of the compound represented by the formula (OS-101) include the compounds described in paragraph numbers 0102 to 0106 of JP2011-209692A and paragraph numbers 0195 to 0207 of JP2015-194674. These contents are incorporated herein by reference.
Among the above compounds, b-9, b-16, b-31, and b-33 are preferable.
Examples of commercially available products include WPAG-336 (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), WPAG-443 (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), MBZ-101 (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.), and the like. Can be done.

活性光線に感応する光酸発生剤として1,2−キノンジアジド化合物を含まないものが好ましい。その理由は、1,2−キノンジアジド化合物は、逐次型光化学反応によりカルボキシ基を生成するが、その量子収率は1以下であり、オキシムスルホネート化合物に比べて感度が低いためである。
これに対して、オキシムスルホネート化合物は、活性光線に感応して生成する酸が保護された酸基の脱保護に対して触媒として作用するので、1個の光量子の作用で生成した酸が、多数の脱保護反応に寄与し、量子収率は1を超え、例えば、10の数乗のような大きい値となり、いわゆる化学増幅の結果として、高感度が得られると推測される。
また、オキシムスルホネート化合物は、広がりのあるπ共役系を有しているため、長波長側にまで吸収を有しており、遠紫外線(DUV)、ArF線、KrF線、i線のみならず、g線においても非常に高い感度を示す。
感光層における酸分解性基としてテトラヒドロフラニル基を用いることにより、アセタール又はケタールに比べ同等又はそれ以上の酸分解性を得ることができる。これにより、より短時間のポストベークで確実に酸分解性基を消費することができる。更に、光酸発生剤であるオキシムスルホネート化合物を組み合わせて用いることで、スルホン酸発生速度が上がるため、酸の生成が促進され、樹脂の酸分解性基の分解が促進される。また、オキシムスルホネート化合物が分解することで得られる酸は、分子の小さいスルホン酸であることから、硬化膜中での拡散性も高く、より高感度化することができる。
光酸発生剤は、感光層の全質量に対して、0.1〜20質量%使用することが好ましく、0.5〜18質量%使用することがより好ましく、0.5〜10質量%使用することが更に好ましく、0.5〜3質量%使用することが一層好ましく、0.5〜1.2質量%使用することがより一層好ましい。
光酸発生剤は、1種を単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。2種以上用いる場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
As the photoacid generator sensitive to active light, those containing no 1,2-quinonediazide compound are preferable. The reason is that the 1,2-quinonediazide compound produces a carboxy group by a sequential photochemical reaction, but its quantum yield is 1 or less, which is lower in sensitivity than the oxime sulfonate compound.
On the other hand, the oxime sulfonate compound acts as a catalyst for the deprotection of the protected acid group by the acid generated in response to the active light, so that a large number of acids are produced by the action of one photon. Contributes to the deprotection reaction of, the quantum yield exceeds 1, and becomes a large value such as a power of 10, and it is presumed that high sensitivity can be obtained as a result of so-called chemical amplification.
Further, since the oxime sulfonate compound has a broad π-conjugated system, it has absorption even on the long wavelength side, and not only far ultraviolet rays (DUV), ArF rays, KrF rays, and i rays, but also It also shows very high sensitivity in the g-line.
By using a tetrahydrofuranyl group as the acid-decomposable group in the photosensitive layer, it is possible to obtain acid-decomposability equal to or higher than that of acetal or ketal. As a result, the acid-degradable group can be reliably consumed by post-baking in a shorter time. Further, by using the oxime sulfonate compound which is a photoacid generator in combination, the sulfonic acid generation rate is increased, so that the acid production is promoted and the decomposition of the acid-degradable group of the resin is promoted. Further, since the acid obtained by decomposing the oxime sulfonate compound is a sulfonic acid having a small molecule, it has high diffusibility in the cured membrane and can be made more sensitive.
The photoacid generator is preferably used in an amount of 0.1 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 18% by mass, and 0.5 to 10% by mass with respect to the total mass of the photosensitive layer. It is more preferable to use 0.5 to 3% by mass, and even more preferably 0.5 to 1.2% by mass.
As the photoacid generator, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination. When two or more types are used, the total amount is preferably in the above range.

〔塩基性化合物〕
感光層は、後述する感光層形成用組成物の液保存安定性の観点から、塩基性化合物を含むことが好ましい。
塩基性化合物としては、公知の化学増幅レジストで用いられるものの中から任意に選択して使用することができる。例えば、脂肪族アミン、芳香族アミン、複素環式アミン、第四級アンモニウムヒドロキシド、及び、カルボン酸の第四級アンモニウム塩等が挙げられる。
脂肪族アミンとしては、例えば、トリメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、トリ−n−プロピルアミン、ジ−n−ペンチルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジシクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミンなどが挙げられる。
芳香族アミンとしては、例えば、アニリン、ベンジルアミン、N,N−ジメチルアニリン、ジフェニルアミンなどが挙げられる。
複素環式アミンとしては、例えば、ピリジン、2−メチルピリジン、4−メチルピリジン、2−エチルピリジン、4−エチルピリジン、2−フェニルピリジン、4−フェニルピリジン、N−メチル−4−フェニルピリジン、4−ジメチルアミノピリジン、イミダゾール、ベンズイミダゾール、4−メチルイミダゾール、2−フェニルベンズイミダゾール、2,4,5−トリフェニルイミダゾール、ニコチン、ニコチン酸、ニコチン酸アミド、キノリン、8−オキシキノリン、ピラジン、ピラゾール、ピリダジン、プリン、ピロリジン、ピペリジン、シクロヘキシルモルホリノエチルチオウレア、ピペラジン、モルホリン、4−メチルモルホリン、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン、1,8−ジアザビシクロ[5.3.0]−7−ウンデセンなどが挙げられる。
第四級アンモニウムヒドロキシドとしては、例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラ−n−ブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラ−n−ヘキシルアンモニウムヒドロキシドなどが挙げられる。
カルボン酸の第四級アンモニウム塩としては、例えば、テトラメチルアンモニウムアセテート、テトラメチルアンモニウムベンゾエート、テトラ−n−ブチルアンモニウムアセテート、テトラ−n−ブチルアンモニウムベンゾエートなどが挙げられる。
感光層が、塩基性化合物を含む場合、塩基性化合物の含有量は、特定樹脂100質量部に対して、0.001〜1質量部であることが好ましく、0.002〜0.5質量部であることがより好ましい。
塩基性化合物は、1種を単独で使用しても、2種以上を併用してもよいが、2種以上を併用することが好ましく、2種を併用することがより好ましく、複素環式アミンを2種併用することが更に好ましい。2種以上用いる場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
[Basic compound]
The photosensitive layer preferably contains a basic compound from the viewpoint of liquid storage stability of the composition for forming a photosensitive layer, which will be described later.
As the basic compound, it can be arbitrarily selected and used from those used in known chemically amplified resists. Examples thereof include aliphatic amines, aromatic amines, heterocyclic amines, quaternary ammonium hydroxides, and quaternary ammonium salts of carboxylic acids.
Examples of the aliphatic amine include trimethylamine, diethylamine, triethylamine, di-n-propylamine, tri-n-propylamine, di-n-pentylamine, tri-n-pentylamine, diethanolamine, triethanolamine and dicyclohexylamine. , Dicyclohexylmethylamine and the like.
Examples of the aromatic amine include aniline, benzylamine, N, N-dimethylaniline, diphenylamine and the like.
Examples of the heterocyclic amine include pyridine, 2-methylpyridine, 4-methylpyridine, 2-ethylpyridine, 4-ethylpyridine, 2-phenylpyridine, 4-phenylpyridine, N-methyl-4-phenylpyridine, and the like. 4-Dimethylaminopyridine, imidazole, benzimidazole, 4-methylimidazole, 2-phenylbenzimidazole, 2,4,5-triphenylimidazole, nicotine, nicotinic acid, nicotinic acid amide, quinoline, 8-oxyquinolin, pyrazine, Pyrazole, pyridazine, purine, pyrrolidine, piperidine, cyclohexylmorpholinoethylthiourea, piperazine, morpholin, 4-methylmorpholine, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonen, 1,8-diazabicyclo [5.3] .0] -7-Undesen and the like.
Examples of the quaternary ammonium hydroxide include tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetra-n-butylammonium hydroxide, tetra-n-hexylammonium hydroxide and the like.
Examples of the quaternary ammonium salt of the carboxylic acid include tetramethylammonium acetate, tetramethylammonium benzoate, tetra-n-butylammonium acetate, and tetra-n-butylammonium benzoate.
When the photosensitive layer contains a basic compound, the content of the basic compound is preferably 0.001 to 1 part by mass, and 0.002 to 0.5 part by mass with respect to 100 parts by mass of the specific resin. Is more preferable.
As the basic compound, one type may be used alone or two or more types may be used in combination, but it is preferable to use two or more types in combination, more preferably two types in combination, and a heterocyclic amine. It is more preferable to use two kinds in combination. When two or more types are used, the total amount is preferably in the above range.

〔界面活性剤〕
感光層は、後述する感光層形成用組成物の塗布性を向上する観点から、界面活性剤を含むことが好ましい。
界面活性剤としては、アニオン系、カチオン系、ノニオン系、又は、両性のいずれでも使用することができるが、好ましい界面活性剤はノニオン系界面活性剤である。
ノニオン系界面活性剤の例としては、ポリオキシエチレン高級アルキルエーテル類、ポリオキシエチレン高級アルキルフェニルエーテル類、ポリオキシエチレングリコールの高級脂肪酸ジエステル類、フッ素系、シリコーン系界面活性剤を挙げることができる。
界面活性剤として、フッ素系界面活性剤、又はシリコーン系界面活性剤を含むことがより好ましい。
これらのフッ素系界面活性剤、又は、シリコーン系界面活性剤として、例えば、特開昭62−036663号、特開昭61−226746号、特開昭61−226745号、特開昭62−170950号、特開昭63−034540号、特開平7−230165号、特開平8−062834号、特開平9−054432号、特開平9−005988号、特開2001−330953号の各公報に記載の界面活性剤を挙げることができ、市販の界面活性剤を用いることもできる。
使用できる市販の界面活性剤として、例えば、エフトップEF301、EF303(以上、新秋田化成(株)製)、フロラードFC430、431(以上、住友スリーエム(株)製)、メガファックF171、F173、F176、F189、R08(以上、DIC(株)製)、サーフロンS−382、SC101、102、103、104、105、106(以上、AGCセイミケミカル(株)製)、PF−6320等のPolyFoxシリーズ(OMNOVA社製)などのフッ素系界面活性剤又はシリコーン系界面活性剤を挙げることができる。また、ポリシロキサンポリマーKP−341(信越化学工業(株)製)も、シリコーン系界面活性剤として用いることができる。
[Surfactant]
The photosensitive layer preferably contains a surfactant from the viewpoint of improving the coatability of the composition for forming a photosensitive layer, which will be described later.
As the surfactant, any of anionic, cationic, nonionic, or amphoteric surfactants can be used, but the preferred surfactant is a nonionic surfactant.
Examples of nonionic surfactants include polyoxyethylene higher alkyl ethers, polyoxyethylene higher alkylphenyl ethers, polyoxyethylene glycol higher fatty acid diesters, fluorine-based and silicone-based surfactants. ..
It is more preferable that the surfactant contains a fluorine-based surfactant or a silicone-based surfactant.
Examples of these fluorine-based surfactants or silicone-based surfactants include JP-A-62-0366663, JP-A-61-226746, JP-A-61-226745, and JP-A-62-170950. , JP-A-63-034540, JP-A-7-230165, JP-A-8-062834, JP-A-9-054432, JP-A-9-005988, JP-A-2001-330953. Activators can be mentioned, and commercially available surfactants can also be used.
As commercially available surfactants that can be used, for example, Ftop EF301, EF303 (above, manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), Florard FC430, 431 (above, manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.), Megafuck F171, F173, F176. , F189, R08 (above, manufactured by DIC Co., Ltd.), Surfron S-382, SC101, 102, 103, 104, 105, 106 (above, manufactured by AGC Seimi Chemical Co., Ltd.), PolyFox series such as PF-6320 ( Fluorine-based surfactants such as OMNOVA) or silicone-based surfactants can be mentioned. Further, the polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) can also be used as a silicone-based surfactant.

また、界面活性剤として、下記式(41)で表される繰返し単位A及び繰返し単位Bを含み、テトラヒドロフラン(THF)を溶剤とした場合のゲルパーミエーションクロマトグラフィで測定されるポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)が1,000以上10,000以下である共重合体を好ましい例として挙げることができる。

Figure 2020129873
式(41)中、R41及びR43はそれぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表し、R42は炭素数1以上4以下の直鎖アルキレン基を表し、R44は水素原子又は炭素数1以上4以下のアルキル基を表し、Lは炭素数3以上6以下のアルキレン基を表し、p4及びq4は重合比を表す質量百分率であり、p4は10質量%以上80質量%以下の数値を表し、q4は20質量%以上90質量%以下の数値を表し、r4は1以上18以下の整数を表し、n4は1以上10以下の整数を表す。
式(41)中、Lは、下記式(42)で表される分岐アルキレン基であることが好ましい。式(42)におけるR45は、炭素数1以上4以下のアルキル基を表し、被塗布面に対する濡れ性の点で、炭素数1以上3以下のアルキル基が好ましく、炭素数2又は3のアルキル基がより好ましい。
−CH−CH(R45)− (42)
上記共重合体の重量平均分子量は、1,500以上5,000以下であることがより好ましい。
感光層が界面活性剤を含む場合、界面活性剤の添加量は、特定樹脂100質量部に対して、10質量部以下であることが好ましく、0.01〜10質量部であることがより好ましく、0.01〜1質量部であることが更に好ましい。
界面活性剤は、1種を単独で、又は2種以上を混合して使用することができる。2種以上用いる場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。Further, as a surfactant, a polystyrene-equivalent weight average molecular weight measured by gel permeation chromatography when a repeating unit A and a repeating unit B represented by the following formula (41) is contained and tetrahydrofuran (THF) is used as a solvent. A copolymer having (Mw) of 1,000 or more and 10,000 or less can be mentioned as a preferable example.
Figure 2020129873
In formula (41), R 41 and R 43 independently represent a hydrogen atom or a methyl group, R 42 represents a linear alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, and R 44 represents a hydrogen atom or 1 carbon atom. above 4 represents an alkyl group, L 4 represents an alkylene group having 3 to 6 carbon atoms, p4 and q4 is the mass percentage representing the polymerization ratio, p4 is a number from 10% by weight to 80% by weight Represented, q4 represents a numerical value of 20% by mass or more and 90% by mass or less, r4 represents an integer of 1 or more and 18 or less, and n4 represents an integer of 1 or more and 10 or less.
In the formula (41), L 4 is preferably a branched alkylene group represented by the following formula (42). R 45 in the formula (42) represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms is preferable, and an alkyl having 2 or 3 carbon atoms is preferable in terms of wettability to the surface to be coated. Groups are more preferred.
-CH 2- CH (R 45 )-(42)
The weight average molecular weight of the copolymer is more preferably 1,500 or more and 5,000 or less.
When the photosensitive layer contains a surfactant, the amount of the surfactant added is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 0.01 to 10 parts by mass, based on 100 parts by mass of the specific resin. , 0.01 to 1 part by mass is more preferable.
As the surfactant, one type may be used alone, or two or more types may be mixed and used. When two or more types are used, the total amount is preferably in the above range.

〔その他の成分〕
感光層には、更に、必要に応じて、酸化防止剤、可塑剤、熱ラジカル発生剤、熱酸発生剤、酸増殖剤、紫外線吸収剤、増粘剤、及び、有機又は無機の沈殿防止剤などの公知の添加剤を、それぞれ、1種又は2種以上加えることができる。これらの詳細は、特開2011−209692号公報の段落番号0143〜0148の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
[Other ingredients]
Further, if necessary, the photosensitive layer contains an antioxidant, a plasticizer, a thermal radical generator, a thermoacid generator, an acid growth agent, an ultraviolet absorber, a thickener, and an organic or inorganic precipitation inhibitor. One or more known additives such as, etc. can be added, respectively. For these details, the description in paragraphs 0143 to 0148 of JP2011-209692A can be referred to, and these contents are incorporated in the present specification.

また、感光層として、重合性化合物及び光重合開始剤等を含む感光層を用いる態様も挙げられる。
このような感光層としては、上記光重合開始剤として光ラジカル重合開始剤(A)と、上記重合性化合物としてラジカル重合性化合物(B)と、を含む、特開2015−087610号公報に記載のレジスト膜が好適に用いられる。上記感光層は、増感色素(C)、バインダーポリマー(D)等の、特開2015−087610号公報に記載の他の化合物を更に含んでもよい。上記文献における上記レジスト膜についての記載は本明細書に組み込まれる。
以下、このような感光層に含まれる各成分について説明する。
Further, as the photosensitive layer, there is also an embodiment in which a photosensitive layer containing a polymerizable compound, a photopolymerization initiator and the like is used.
Such a photosensitive layer is described in JP-A-2015-087610, which comprises a photoradical polymerization initiator (A) as the photopolymerization initiator and a radical polymerizable compound (B) as the polymerizable compound. The resist film of is preferably used. The photosensitive layer may further contain other compounds described in JP-A-2015-087610, such as the sensitizing dye (C) and the binder polymer (D). The description of the resist membrane in the above document is incorporated herein.
Hereinafter, each component contained in such a photosensitive layer will be described.

〔光ラジカル重合開始剤(A)〕
光ラジカル開始剤(A)は、後述するラジカル重合性化合物(B)における重合反応(架橋反応)を開始させる能力を有していれば特に限定されず、公知の重合開始剤の中から適宜選択することができる。例えば、紫外線領域から可視領域の光線に対して感光性を有するものが好ましい。また、光励起された増感色素(例えば、後述する増感色素(C))と何らかの作用を生じ、活性ラジカルを生成する活性剤であってもよい。
また、光ラジカル重合開始剤(A)は、約300nm〜800nm(好ましくは330nm〜500nm)の範囲内に少なくとも約50のモル吸光係数を有する化合物を、少なくとも1種含有していることが好ましい。
[Photoradical polymerization initiator (A)]
The photoradical initiator (A) is not particularly limited as long as it has the ability to initiate a polymerization reaction (crosslinking reaction) in the radically polymerizable compound (B) described later, and is appropriately selected from known polymerization initiators. can do. For example, those having photosensitivity to light rays in the ultraviolet region to the visible region are preferable. Further, it may be an activator that produces an active radical by causing some action with a photoexcited sensitizing dye (for example, a sensitizing dye (C) described later).
Further, the photoradical polymerization initiator (A) preferably contains at least one compound having a molar extinction coefficient of at least about 50 in the range of about 300 nm to 800 nm (preferably 330 nm to 500 nm).

光ラジカル重合開始剤(A)としては、公知の化合物を用いることができ、例えば、ハロゲン化炭化水素誘導体(例えば、トリアジン骨格を有するもの、オキサジアゾール骨格を有するもの、トリハロメチル基を有するものなど)、アシルホスフィンオキサイド等のアシルホスフィン化合物、ヘキサアリールビイミダゾール、オキシム誘導体等のオキシム化合物、有機過酸化物、チオ化合物、ケトン化合物、芳香族オニウム塩、ケトオキシムエーテル、アミノアセトフェノン化合物、ヒドロキシアセトフェノン、アゾ系化合物、アジド化合物、メタロセン化合物、有機ホウ素化合物、鉄アレーン錯体などが挙げられる。
これらの化合物としては、例えば、特開2015−087610号公報の段落0045〜0049に記載の化合物等が好適に用いられる。
As the photoradical polymerization initiator (A), a known compound can be used, and for example, a halogenated hydrocarbon derivative (for example, one having a triazine skeleton, one having an oxadiazole skeleton, or one having a trihalomethyl group) can be used. Etc.), acylphosphine compounds such as acylphosphine oxide, oxime compounds such as hexaarylbiimidazole, oxime derivatives, organic peroxides, thio compounds, ketone compounds, aromatic onium salts, ketooxime ethers, aminoacetophenone compounds, hydroxyacetophenone , Azo compounds, azide compounds, metallocene compounds, organic boron compounds, iron arene complexes and the like.
As these compounds, for example, the compounds described in paragraphs 0045 to 0049 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-087610 are preferably used.

光ラジカル重合開始剤(A)として、より好ましくはオキシム系化合物が挙げられる。オキシム系開始剤の具体例としては、特開2001−233842号公報に記載の化合物、特開2000−080068号公報に記載の化合物、特開2006−342166号公報に記載の化合物を用いることができる。 The photoradical polymerization initiator (A) is more preferably an oxime compound. As specific examples of the oxime-based initiator, the compounds described in JP-A-2001-233842, the compounds described in JP-A-2000-080068, and the compounds described in JP-A-2006-342166 can be used. ..

光ラジカル重合開始剤(A)として好適に用いられる、オキシム誘導体等のオキシム化合物としては、例えば、3−ベンゾイルオキシイミノブタン−2−オン、3−アセトキシイミノブタン−2−オン、3−プロピオニルオキシイミノブタン−2−オン、2−アセトキシイミノペンタン−3−オン、2−アセトキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オン、2−ベンゾイルオキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オン、3−(4−トルエンスルホニルオキシ)イミノブタン−2−オン、2−エトキシカルボニルオキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オンなどが挙げられる。 Examples of the oxime compound such as an oxime derivative preferably used as the photoradical polymerization initiator (A) include 3-benzoyloxyiminobutane-2-one, 3-acetoxyiminovtan-2-one, and 3-propionyloxy. Iminobutane-2-one, 2-acetoxyiminopentane-3-one, 2-acetoxyimino-1-phenylpropan-1-one, 2-benzoyloxyimino-1-phenylpropan-1-one, 3- (4) -Toluenesulfonyloxy) iminobutane-2-one, 2-ethoxycarbonyloxyimino-1-phenylpropan-1-one and the like can be mentioned.

オキシムエステル化合物としては、J.C.S.Perkin II(1979年)p p.1653−1660)、J.C.S.Perkin II(1979年)pp.156−162、Journal of Photopolymer Science and Technology(1995年)pp.202−232の各文献に記載の化合物、特開2000−066385号公報に記載の化合物、特開2000−080068号公報、特表2004−534797号公報、特開2006−342166号公報の各公報に記載の化合物等が挙げられる。
市販品ではIrgacure OXE 01(BASF社製)、Irgacure OXE 02(BASF社製)、N−1919も好適に用いられる。
Examples of the oxime ester compound include J.I. C. S. Perkin II (1979) pp. 1653-1660), J. Mol. C. S. Perkin II (1979) pp. 156-162, Journal of Photopolymer Science and Technology (1995) pp. In each of the compounds described in each document of 202-232, the compounds described in JP-A-2000-066385, JP-A-2000-080068, JP-A-2004-534977, and JP-A-2006-342166. The described compounds and the like can be mentioned.
As commercially available products, Irgacure OXE 01 (manufactured by BASF), Irgacure OXE 02 (manufactured by BASF), and N-1919 are also preferably used.

また上記記載以外のオキシムエステル化合物として、カルバゾール環のN位にオキシムが連結した特表2009−519904号公報に記載の化合物、ベンゾフェノン部位にヘテロ置換基が導入された米国特許第7626957号明細書に記載の化合物、色素部位にニトロ基が導入された特開2010−015025号公報及び米国特許出願公開第2009−292039号明細書に記載の化合物、国際公開第2009−131189号に記載のケトオキシム系化合物、トリアジン骨格とオキシム骨格を同一分子内に含有する米国特許第7556910号明細書に記載の化合物、405nmに吸収極大を有しg線光源に対して良好な感度を有する特開2009−221114号公報に記載の化合物、などを用いてもよい。 Further, as an oxime ester compound other than the above, the compound described in JP-A-2009-5199004, in which an oxime is linked to the N-position of the carbazole ring, and US Pat. No. 6,626,957 in which a heterosubstituted group is introduced at the benzophenone moiety. The compound described, the compound described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-015025 in which a nitro group is introduced into a dye moiety, and the compound described in US Patent Application Publication No. 2009-292039, and the ketooxime-based compound described in International Publication No. 2009-131189. , A compound described in US Pat. No. 7,556,910, which contains a triazine skeleton and an oxime skeleton in the same molecule, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-221114 having an absorption maximum at 405 nm and good sensitivity to a g-ray light source. The compound described in 1 and the like may be used.

好ましくは更に、特開2007−231000号公報、及び、特開2007−322744号公報に記載される環状オキシム化合物に対しても好適に用いることができる。環状オキシム化合物の中でも、特に特開2010−032985号公報、特開2010−185072号公報に記載されるカルバゾール色素に縮環した環状オキシム化合物は、高い光吸収性を有し高感度化の観点から好ましい。
また、オキシム化合物の特定部位に不飽和結合を有する特開2009−242469号公報に記載の化合物も、重合不活性ラジカルから活性ラジカルを再生することで高感度化を達成でき好適に使用することができる。
Preferably, it can also be preferably used for the cyclic oxime compounds described in JP-A-2007-231000 and JP-A-2007-322744. Among the cyclic oxime compounds, the cyclic oxime compound fused to the carbazole dye described in JP-A-2010-032985 and JP-A-2010-185072 has high light absorption and is highly sensitive. preferable.
Further, the compound described in JP-A-2009-242469, which has an unsaturated bond at a specific site of the oxime compound, can also be suitably used because it can achieve high sensitivity by regenerating the active radical from the polymerization inactive radical. can.

特に好ましくは、特開2007−269779号公報に示される特定置換基を有するオキシム化合物や、特開2009−191061号公報に示されるチオアリール基を有するオキシム化合物が挙げられる。
その他の光ラジカル重合開始剤(A)として、トリフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、トリ−p−トリルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホナート等を用いることもできる。
Particularly preferably, an oxime compound having a specific substituent shown in JP-A-2007-269779 and an oxime compound having a thioaryl group shown in JP-A-2009-191061 can be mentioned.
As the other photoradical polymerization initiator (A), triphenylsulfonium tetrafluoroborate, tri-p-tolylsulfonium trifluoromethanesulfonate, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate and the like can also be used. ..

化合物のモル吸光係数は、公知の方法を用いて測定することができるが、具体的には、例えば、紫外可視分光光度計(Varian社製Cary−5 spectrophotometer)にて、酢酸エチル溶媒を用い、0.01g/Lの濃度で測定することが好ましい。 The molar absorption coefficient of the compound can be measured by using a known method. Specifically, for example, an ultraviolet-visible spectrophotometer (Cary-5 spectrophotometer manufactured by Varian) is used with an ethyl acetate solvent. It is preferable to measure at a concentration of 0.01 g / L.

光ラジカル重合開始剤(A)は、イオン性でもノニオン系であってもよいが、露光感度の観点及び保護膜との混合を避けるために、ノニオン系光ラジカル開始剤であることが好ましい。
ノニオン系光ラジカル開始剤としては、トリハロメチルトリアジン化合物、ベンジルジメチルケタール化合物、α−ヒドロキシケトン化合物、α−アミノケトン化合物、アシルホスフィン化合物、フォスフィンオキサイド化合物、オキシム化合物、トリアリールイミダゾールダイマー、ベンゾチアゾール化合物、ベンゾフェノン化合物、アセトフェノン化合物及びその誘導体、シクロペンタジエン−ベンゼン−鉄錯体及びその塩、ハロメチルオキサジアゾール化合物、3−アリール置換クマリン化合物からなる群より選択される化合物が好ましい。
The photoradical polymerization initiator (A) may be ionic or nonionic, but is preferably a nonionic photoradical initiator from the viewpoint of exposure sensitivity and avoiding mixing with the protective film.
Nonionic photoradical initiators include trihalomethyltriazine compounds, benzyldimethylketal compounds, α-hydroxyketone compounds, α-aminoketone compounds, acylphosphine compounds, phosphine oxide compounds, oxime compounds, triarylimidazole dimers, and benzothiazole compounds. , A benzophenone compound, an acetophenone compound and a derivative thereof, a cyclopentadiene-benzene-iron complex and a salt thereof, a halomethyloxaziazole compound, and a 3-aryl substituted coumarin compound.

更に好ましくは、トリハロメチルトリアジン化合物、α−アミノケトン化合物、アシルホスフィン化合物、フォスフィンオキサイド化合物、オキシム化合物、トリアリールイミダゾールダイマー、ベンゾフェノン化合物、アセトフェノン化合物であり、トリハロメチルトリアジン化合物、α−アミノケトン化合物、オキシム化合物、トリアリールイミダゾールダイマー、ベンゾフェノン化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物がより好ましく、オキシム化合物を用いるのが更に好ましい。
また、オキシム化合物、α−アミノケトン化合物、チタノセン化合物、フォスフィンオキサイド化合物、ケトン化合物及びオニウム塩化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物が好ましく、オキシム化合物、α−アミノケトン化合物、チタノセン化合物、フォスフィンオキサイド化合物及びケトン化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物がより好ましい。
More preferably, it is a trihalomethyltriazine compound, an α-aminoketone compound, an acylphosphine compound, a phosphine oxide compound, an oxime compound, a triarylimidazole dimer, a benzophenone compound, an acetophenone compound, and a trihalomethyltriazine compound, an α-aminoketone compound, an oxime. At least one compound selected from the group consisting of a compound, a triarylimidazole dimer, and a benzophenone compound is more preferable, and an oxime compound is further preferable.
Further, at least one compound selected from the group consisting of an oxime compound, an α-aminoketone compound, a titanosen compound, a phosphine oxide compound, a ketone compound and an onium salt compound is preferable, and an oxime compound, an α-aminoketone compound, a titanosen compound and a phosphine are preferable. At least one compound selected from the group consisting of oxide compounds and ketone compounds is more preferable.

感光層中の光ラジカル重合開始剤(A)の含有量は、感光層の全質量に対し0.1質量%以上50質量%以下が好ましく、0.1質量%以上30質量%以下がより好ましく、0.1質量%以上20質量%以下が更に好ましく、1質量%以上10質量%以下が特に好ましい。
光ラジカル重合開始剤(A)は、1種類のみ単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。光ラジカル重合開始剤(A)を2種類以上併用する場合は、その合計量が上記範囲であることが好ましい。
The content of the photoradical polymerization initiator (A) in the photosensitive layer is preferably 0.1% by mass or more and 50% by mass or less, and more preferably 0.1% by mass or more and 30% by mass or less with respect to the total mass of the photosensitive layer. , 0.1% by mass or more and 20% by mass or less is more preferable, and 1% by mass or more and 10% by mass or less is particularly preferable.
Only one type of photoradical polymerization initiator (A) may be used alone, or two or more types may be used in combination. When two or more kinds of photoradical polymerization initiators (A) are used in combination, the total amount thereof is preferably in the above range.

〔ラジカル重合性化合物(B)〕
感光層におけるラジカル重合性化合物(B)は、以下で説明するラジカル重合性化合物の中から任意に選択することができる。
ラジカル重合性化合物(B)はラジカル重合性基を有する化合物である。ラジカル重合性基とは、活性光線若しくは放射線の照射、又は、ラジカルの作用により、重合することが可能な基であり、エチレン性不飽和基であることが好ましい。
[Radical polymerizable compound (B)]
The radically polymerizable compound (B) in the photosensitive layer can be arbitrarily selected from the radically polymerizable compounds described below.
The radically polymerizable compound (B) is a compound having a radically polymerizable group. The radically polymerizable group is a group that can be polymerized by irradiation with active light or radiation or by the action of radicals, and is preferably an ethylenically unsaturated group.

ラジカル重合性基は、例えば、付加重合反応し得る官能基であることが好ましい。付加重合反応し得る官能基としては、エチレン性不飽和結合基が挙げられる。エチレン性不飽和結合基としては、ビニルフェニル基、(メタ)アクリロイル基及びアリル基が好ましく、(メタ)アクリロイル基がより好ましい。すなわち、本発明で用いるラジカル重合性化合物(B)は、(メタ)アクリレート化合物であることが好ましく、アクリレート化合物であることが更に好ましい。 The radically polymerizable group is preferably, for example, a functional group capable of an addition polymerization reaction. Examples of the functional group capable of the addition polymerization reaction include an ethylenically unsaturated bond group. As the ethylenically unsaturated bond group, a vinylphenyl group, a (meth) acryloyl group and an allyl group are preferable, and a (meth) acryloyl group is more preferable. That is, the radically polymerizable compound (B) used in the present invention is preferably a (meth) acrylate compound, and more preferably an acrylate compound.

ラジカル重合性化合物(B)は、例えば、モノマーやプレポリマー、すなわち、2量体、3量体及びオリゴマー、ポリマー、又はそれらの混合物並びにそれらの多量体などの化学的形態のいずれであってもよいが、モノマー及び/又はオリゴマーが好ましく、モノマーがより好ましい。
モノマーは、典型的には、低分子化合物であり、分子量2,000以下が好ましく、1,500以下がより好ましく、分子量900以下が更に好ましい。なお、分子量の下限は、通常、100以上である。
オリゴマーは、典型的には、比較的低い分子量の重合体であり、10個から100個のモノマーが結合した重合体であることが好ましい。重量平均分子量は、2,000〜20,000が好ましく、2,000〜15,000がより好ましく、2,000〜10,000が更に好ましい。
ポリマーは、高い分子量の重合体であり、重量平均分子量が20,000以上であることが好ましい。
The radically polymerizable compound (B) may be in any chemical form such as, for example, a monomer or prepolymer, that is, a dimer, a trimer and an oligomer, a polymer, or a mixture thereof and a multimer thereof. It is preferable, but a monomer and / or an oligomer is preferable, and a monomer is more preferable.
The monomer is typically a low molecular weight compound, preferably having a molecular weight of 2,000 or less, more preferably 1,500 or less, and even more preferably 900 or less. The lower limit of the molecular weight is usually 100 or more.
The oligomer is typically a polymer with a relatively low molecular weight, preferably a polymer in which 10 to 100 monomers are bonded. The weight average molecular weight is preferably 2,000 to 20,000, more preferably 2,000 to 15,000, and even more preferably 2,000 to 10,000.
The polymer is a polymer having a high molecular weight, and the weight average molecular weight is preferably 20,000 or more.

ラジカル重合性化合物(B)は、保護膜との混合を避けるために、実質的に水に不溶であることが好ましい。実質的に水に不溶とは、ラジカル重合性化合物(B)のみを酢酸ブチル等の溶剤に溶解し、固形分濃度3.5質量%とした組成物をシリコンウエハ上に塗布して得られる塗膜(膜厚100nm)を形成した際、QCM(水晶発振子マイクロバランス)センサー等を用いて測定した室温(25℃)におけるイオン交換水に対して、上記塗膜を1000秒間浸漬させた際の平均の溶解速度(膜厚の減少速度)が、1nm/s以下、好ましくは0.1nm/s以下であることを示す。
本発明で用いるラジカル重合性化合物(B)は、25℃における水に対する溶解度が1g/水100g未満であることが好ましく、溶解度が0.1g/水100g未満であることがより好ましい。このような構成とすることにより、保護膜に水溶性樹脂を用いた場合も、保護膜にラジカル重合性化合物(B)が浸透しにくくなり、本発明の効果がより効果的に発揮される。
The radically polymerizable compound (B) is preferably substantially insoluble in water in order to avoid mixing with the protective film. Substantially insoluble in water is a coating obtained by dissolving only the radically polymerizable compound (B) in a solvent such as butyl acetate and applying a composition having a solid content concentration of 3.5% by mass on a silicon wafer. When the coating film (thickness 100 nm) is formed, the coating film is immersed in ion-exchanged water at room temperature (25 ° C.) measured using a QCM (quartz crystal microbalance) sensor or the like for 1000 seconds. It shows that the average dissolution rate (decrease rate of film thickness) is 1 nm / s or less, preferably 0.1 nm / s or less.
The radically polymerizable compound (B) used in the present invention preferably has a solubility in water at 25 ° C. of less than 1 g / 100 g of water, and more preferably a solubility of less than 0.1 g / 100 g of water. With such a configuration, even when a water-soluble resin is used for the protective film, the radically polymerizable compound (B) is less likely to permeate into the protective film, and the effect of the present invention is more effectively exhibited.

感光性樹脂組成物中のラジカル重合性化合物(B)の重合性基当量(mmol/g)は、0.1〜7.0が好ましく、1.0〜6.0がより好ましく、2.0〜5.0が更に好ましい。ラジカル重合性化合物(B)の重合性基当量が上記範囲内であれば、硬化時の硬化収縮による感光層の亀裂の発生が抑制され、かつ、硬化性も十分となりやすいなお、重合性基当量(mmol/g)は、感光性樹脂組成物の全固形分質量当たりに含まれる重合性基の(mmol)数を表す。 The polymerizable group equivalent (mmol / g) of the radically polymerizable compound (B) in the photosensitive resin composition is preferably 0.1 to 7.0, more preferably 1.0 to 6.0, and 2.0. ~ 5.0 is more preferable. When the polymerizable radical equivalent of the radically polymerizable compound (B) is within the above range, the generation of cracks in the photosensitive layer due to curing shrinkage during curing is suppressed, and the curability is likely to be sufficient. (Mmol / g) represents the number of (mmol) of polymerizable radicals contained in the total solid content mass of the photosensitive resin composition.

ラジカル重合性化合物(B)がモノマー又はオリゴマーである場合の例としては、不飽和カルボン酸(例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸など)やそのエステル類、アミド類、並びにこれらの多量体が挙げられ、好ましくは、不飽和カルボン酸と多価アルコール化合物とのエステル、及び不飽和カルボン酸と多価アミン化合物とのアミド類、並びにこれらの多量体である。
また、ヒドロキシ基やアミノ基、メルカプト基等の求核性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル或いはアミド類と、単官能若しくは多官能イソシアネート類或いはエポキシ類との付加反応物や、単官能若しくは多官能のカルボン酸との脱水縮合反応物等も好適に使用される。
また、イソシアネート基やエポキシ基等の親電子性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル或いはアミド類と、単官能若しくは多官能のアルコール類、アミン類、チオール類との付加反応物、更に、ハロゲン基やトシルオキシ基等の脱離性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル或いはアミド類と、単官能若しくは多官能のアルコール類、アミン類、チオール類との置換反応物も好適である。
また、別の例として、上記の不飽和カルボン酸の代わりに、不飽和ホスホン酸、スチレン等のビニルベンゼン誘導体、ビニルエーテル、アリルエーテル等に置き換えた化合物群を使用することも可能である。
Examples of the case where the radically polymerizable compound (B) is a monomer or an oligomer include unsaturated carboxylic acids (for example, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid, etc.) and esters thereof. Examples thereof include amides and multimers thereof, preferably esters of unsaturated carboxylic acids and polyhydric alcohol compounds, amides of unsaturated carboxylic acids and polyvalent amine compounds, and multimers thereof. ..
Further, an addition reaction product of an unsaturated carboxylic acid ester or amide having a nucleophilic substituent such as a hydroxy group, an amino group or a mercapto group with a monofunctional or polyfunctional isocyanate or an epoxy, or a monofunctional or polyfunctional group. A dehydration condensation reaction product with a functional carboxylic acid is also preferably used.
Further, an addition reaction product of an unsaturated carboxylic acid ester or amide having a parentionic substituent such as an isocyanate group or an epoxy group with a monofunctional or polyfunctional alcohol, an amine or a thiol, and a halogen group. Substitution reaction products of unsaturated carboxylic acid esters or amides having a releasable substituent such as tosyloxy group and monofunctional or polyfunctional alcohols, amines and thiols are also suitable.
Further, as another example, it is also possible to use a compound group in which the above-mentioned unsaturated carboxylic acid is replaced with a vinylbenzene derivative such as unsaturated phosphonic acid or styrene, vinyl ether, allyl ether or the like.

多価アルコール化合物と不飽和カルボン酸とのエステルのモノマーの具体例としては、アクリル酸エステルとして、エチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、1,3−ブタンジオールジアクリレート、テトラメチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリ(アクリロイルオキシプロピル)エーテル、トリメチロールエタントリアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、1,4−シクロヘキサンジオールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールジアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ソルビトールトリアクリレート、ソルビトールテトラアクリレート、ソルビトールペンタアクリレート、ソルビトールヘキサアクリレート、トリ(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、イソシアヌル酸エチレンオキシド(EO)変性トリアクリレート、ポリエステルアクリレートオリゴマー等がある。 Specific examples of the monomer of the ester of the polyhydric alcohol compound and the unsaturated carboxylic acid include ethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, 1,3-butanediol diacrylate, and tetramethylene glycol diacrylate as acrylic acid esters. , Propylene glycol diacrylate, Neopentyl glycol diacrylate, Trimethylol propan triacrylate, Trimethylol propantri (acryloyloxypropyl) ether, Trimethylol ethanetriacrylate, Hexandiol diacrylate, 1,4-Cyclohexanediol diacrylate, Tetra Ethylene glycol diacrylate, pentaerythritol diacrylate, pentaerythritol triacrylate, dipentaerythritol diacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, sorbitol triacrylate, sorbitol tetraacrylate, sorbitol pentaacrylate, sorbitol hexaacrylate, tri ( Acryloyloxyethyl) isocyanurate, isocyanurate ethylene oxide (EO) modified triacrylate, polyester acrylate oligomer and the like.

メタクリル酸エステルとしては、テトラメチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブタンジオールジメタクリレート、ヘキサンジオールジメタクリレート、ペンタエリスリトールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールジメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、ソルビトールトリメタクリレート、ソルビトールテトラメタクリレート、ビス〔p−(3−メタクリルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)フェニル〕ジメチルメタン、ビス−〔p−(メタクリルオキシエトキシ)フェニル〕ジメチルメタン等がある。
その他、ラジカル重合性化合物(B)としては、特開2015−087610号公報に記載のエステル化合物、又は、アミド系モノマーも好適に用いられる。
また、ラジカル重合性化合物(B)としては、特開2015−087610号公報に記載のウレタン系付加重合性モノマーも好適に用いられる。
Examples of methacrylic acid esters include tetramethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, trimethylpropantrimethacrylate, trimethylol ethanetrimethacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, and 1,3-butanediol dimethacrylate. Hexylenediol dimethacrylate, pentaerythritol dimethacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, dipentaerythritol dimethacrylate, dipentaerythritol hexamethacrylate, sorbitol trimethacrylate, sorbitol tetramethacrylate, bis [p- (3-methacrylicyloxy-). 2-Hydroxypropoxy) phenyl] dimethylmethane, bis- [p- (methacrylicoxyethoxy) phenyl] dimethylmethane and the like.
In addition, as the radically polymerizable compound (B), the ester compound described in JP-A-2015-087610 or an amide-based monomer is also preferably used.
Further, as the radically polymerizable compound (B), the urethane-based addition polymerizable monomer described in JP-A-2015-087610 is also preferably used.

また、ラジカル重合性化合物(B)としては、特開2015−087610号公報に記載の少なくとも1個の付加重合可能なエチレン基を有する、常圧下で100℃以上の沸点を持つエチレン性不飽和基を持つ化合物も好ましい。
その他、ラジカル重合性化合物(B)としては、特開2015−087610号公報に記載のラジカル重合性ポリマー等も好適に用いられる。
The radically polymerizable compound (B) is an ethylenically unsaturated group having at least one addition-polymerizable ethylene group described in JP-A-2015-087610 and having a boiling point of 100 ° C. or higher under normal pressure. Compounds with are also preferred.
In addition, as the radically polymerizable compound (B), the radically polymerizable polymer described in JP-A-2015-087610 is also preferably used.

〔増感色素(C)〕
感光層は、光ラジカル重合開始剤(A)の分解を促進させるために、増感色素(C)を含むことができる。
増感色素(C)は、活性光線又は放射線を吸収して電子励起状態となる。電子励起状態となった増感色素(C)は、光ラジカル重合開始剤と接触して、電子移動、エネルギー移動、発熱などの作用が生じる。これにより光ラジカル重合開始剤は化学変化を起こして分解し、ラジカルを生成する。
好ましい増感色素(C)の例としては、以下の化合物類に属しており、かつ350nmから450nm域のいずれかに吸収極大波長を有する化合物を挙げることができる。
[Sensitizing dye (C)]
The photosensitive layer can contain a sensitizing dye (C) in order to accelerate the decomposition of the photoradical polymerization initiator (A).
The sensitizing dye (C) absorbs active light rays or radiation and becomes an electron-excited state. The sensitizing dye (C) in the electron-excited state comes into contact with the photoradical polymerization initiator to cause actions such as electron transfer, energy transfer, and heat generation. As a result, the photoradical polymerization initiator undergoes a chemical change and decomposes to generate radicals.
Examples of the preferable sensitizing dye (C) include compounds belonging to the following compounds and having an absorption maximum wavelength in any of the 350 nm to 450 nm ranges.

多核芳香族類(例えば、ピレン、ペリレン、トリフェニレン、アントラセン、9,10−ジブトキシアントラセン、9,10−ジエトキシアントラセン,3,7−ジメトキシアントラセン、9,10−ジプロピルオキシアントラセン)、キサンテン類(例えば、フルオレッセイン、エオシン、エリスロシン、ローダミンB、ローズベンガル)、キサントン類(例えば、キサントン、チオキサントン、ジメチルチオキサントン、ジエチルチオキサントン)、シアニン類(例えばチアカルボシアニン、オキサカルボシアニン)、メロシアニン類(例えば、メロシアニン、カルボメロシアニン)、ローダシアニン類、オキソノール類、チアジン類(例えば、チオニン、メチレンブルー、トルイジンブルー)、アクリジン類(例えば、アクリジンオレンジ、クロロフラビン、アクリフラビン)、アクリドン類(例えば、アクリドン、10−ブチル−2−クロロアクリドン)、アントラキノン類(例えば、アントラキノン)、スクアリリウム類(例えば、スクアリリウム)、スチリル類、ベーススチリル類(例えば、2−[2−[4−(ジメチルアミノ)フェニル]エテニル]ベンゾオキサゾール)、クマリン類(例えば、7−ジエチルアミノ4−メチルクマリン、7−ヒドロキシ4−メチルクマリン、2,3,6,7−テトラヒドロ−9−メチル−1H,5H,11H−[1]ベンゾピラノ[6,7,8−ij]キノリジン−11−オン)。 Multinuclear aromatics (eg pyrene, perylene, triphenylene, anthracene, 9,10-dibutoxyanthracene, 9,10-diethoxyanthracene, 3,7-dimethoxyanthracene, 9,10-dipropyloxyanthracene), xanthenes (For example, fluoressein, eosin, erythrosin, rhodamine B, rosebengal), xanthones (eg, xanthone, thioxanthone, dimethylthioxanthone, diethylthioxanthone), cyanines (eg, thiacarbocyanine, oxacarbocyanine), merocyanines (for example) For example, merocyanines, carbomerocyanins), rhodacyanines, oxonors, thiazines (eg, thionin, methylcoumarin, toluisin blue), acridins (eg, acrydin orange, chloroflavin, acryflabin), acridons (eg, acrydon, etc.) 10-Butyl-2-chloroacrydone), anthracenes (eg, anthracene), squaryliums (eg, squarylium), styryls, base styryls (eg, 2- [2- [4- (dimethylamino) phenyl]] Ethenyl] benzoxazole), coumarins (eg, 7-diethylamino4-methylcoumarin, 7-hydroxy4-methylcoumarin, 2,3,6,7-tetrahydro-9-methyl-1H, 5H, 11H- [1] Benzopyrano [6,7,8-ij] quinolidine-11-one).

これら増感色素(C)の中でも、多核芳香族類、アクリドン類、スチリル類、ベーススチリル類、クマリン類が好ましく、多核芳香族類がより好ましい。多核芳香族類の中でもアントラセン誘導体が最も好ましい。
増感色素(C)の市販品としては、例えばアントラキュアー UVS−1331(川崎化成工業(株)製)を用いることができる。
Among these sensitizing dyes (C), polynuclear aromatics, acridones, styryls, base styryls, and coumarins are preferable, and polynuclear aromatics are more preferable. Among the polynuclear aromatics, anthracene derivatives are the most preferable.
As a commercially available product of the sensitizing dye (C), for example, Anthracure UVS-1331 (manufactured by Kawasaki Kasei Chemicals Co., Ltd.) can be used.

増感色素(C)の配合量は、増感色素(C)と光ラジカル重合開始剤(A)の質量比率(増感色素(C)/光ラジカル重合開始剤(A))が0.1/1.0〜10/1.0が好ましく、0.2/1.0〜5.0/1.0がより好ましい。増感色素(C)は、1種のみ用いてもよいし、2種以上用いてもよい。2種以上用いる場合は、その合計量が上記範囲となる。 The blending amount of the sensitizing dye (C) is 0.1 for the mass ratio of the sensitizing dye (C) and the photoradical polymerization initiator (A) (sensitizing dye (C) / photoradical polymerization initiator (A)). /1.0 to 10 / 1.0 is preferable, and 0.2 / 1.0 to 5.0 / 1.0 is more preferable. Only one type of sensitizing dye (C) may be used, or two or more types may be used. When two or more types are used, the total amount is within the above range.

〔バインダーポリマー(D)〕
本発明に用いられる感光層は、感度と現像性とドライエッチングへの耐性をバランスよく向上させる等の目的で、バインダーポリマー(D)を添加してもよい。
このようなバインダーポリマー(D)としては、(メタ)アクリル系重合体、ポリウレタン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂(好ましくは、ポリビニルブチラール樹脂)、ポリビニルホルマール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、及び、ノボラック樹脂などが用いられる。
[Binder polymer (D)]
The binder polymer (D) may be added to the photosensitive layer used in the present invention for the purpose of improving sensitivity, developability and resistance to dry etching in a well-balanced manner.
Examples of such a binder polymer (D) include (meth) acrylic polymers, polyurethane resins, polyvinyl alcohol resins, polyvinyl acetal resins (preferably polyvinyl butyral resins), polyvinyl formal resins, polyamide resins, polyester resins, and epoxy resins. , And novolak resin and the like are used.

本発明において、「(メタ)アクリル系重合体」とは、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル(アルキルエステル、アリールエステル、アリルエステルなど)、(メタ)アクリルアミド及び(メタ)アクリルアミド誘導体などの(メタ)アクリル酸誘導体を重合成分として有する共重合体のことをいう。例えば、ポリメタクリル酸メチル、メタクリル酸ベンジルとメタクリル酸メチルとの共重合体等が挙げられる。
「ポリウレタン樹脂」とは、イソシアネート基を2つ以上有する化合物とヒドロキシ基を2つ以上有する化合物の縮合反応により生成されるポリマーのことをいう。
In the present invention, the "(meth) acrylic polymer" refers to (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid ester (alkyl ester, aryl ester, allyl ester, etc.), (meth) acrylamide and (meth) acrylamide derivative. It refers to a copolymer having a (meth) acrylic acid derivative as a polymerization component. For example, polymethyl methacrylate, a copolymer of benzyl methacrylate and methyl methacrylate and the like can be mentioned.
The "polyurethane resin" refers to a polymer produced by a condensation reaction of a compound having two or more isocyanate groups and a compound having two or more hydroxy groups.

「ポリビニルブチラール樹脂」とは、ポリ酢酸ビニルを一部又は全て鹸化して得られるポリビニルアルコールとブチルアルデヒドを酸性条件下で反応(アセタール化反応)させて合成されるポリマーのことをいい、更に、残存したヒドロキシ基と酸基等有する化合物を反応させる方法等により酸基等を導入したポリマーも含まれる。 The "polyvinyl butyral resin" refers to a polymer synthesized by reacting polyvinyl alcohol obtained by saponifying part or all of polyvinyl acetate with butylaldehyde under acidic conditions (acetalization reaction), and further. A polymer in which an acid group or the like is introduced by a method of reacting the remaining hydroxy group with a compound having an acid group or the like is also included.

「ノボラック樹脂」とは、フェノール類(フェノールやクレゾールなど)とアルデヒド類(ホルムアルデヒドなど)の縮合反応によって生成されるポリマーのことをいう。更に、残存したヒドロキシ基に対して別の化合物を反応させる方法等により置換基を導入したポリマーも含まれる。
ノボラック樹脂の好適な一例としては、フェノールホルムアルデヒド樹脂、m−クレゾールホルムアルデヒド樹脂、p−クレゾールホルムアルデヒド樹脂、m−/p−混合クレゾールホルムアルデヒド樹脂、フェノール/クレゾール(m−,p−,又はm−/p−混合のいずれでもよい)混合ホルムアルデヒド樹脂等のノボラック樹脂が挙げられる。重量平均分子量が500〜20,000、数平均分子量が200〜10,000のノボラック樹脂が好ましい。また、ノボラック樹脂中のヒドロキシ基に対して別の化合物とを反応させて置換基を導入した化合物も好ましく使用できる。
"Novolak resin" refers to a polymer produced by the condensation reaction of phenols (phenol, cresol, etc.) and aldehydes (formaldehyde, etc.). Further, a polymer in which a substituent is introduced by a method of reacting the remaining hydroxy group with another compound or the like is also included.
Preferable examples of novolak resin are phenol formaldehyde resin, m-cresol formaldehyde resin, p-cresol formaldehyde resin, m- / p-mixed cresol formaldehyde resin, phenol / cresol (m-, p-, or m- / p). -Mixed) Novolac resin such as mixed formaldehyde resin can be mentioned. Novolac resins having a weight average molecular weight of 500 to 20,000 and a number average molecular weight of 200 to 10,000 are preferable. Further, a compound in which a substituent is introduced by reacting a hydroxy group in a novolak resin with another compound can also be preferably used.

バインダーポリマー(D)は、重量平均分子量5,000以上が好ましく、10,000〜300,000がより好ましい。また、数平均分子量は、1,000以上が好ましく、2,000〜250,000がより好ましい。多分散度(重量平均分子量/数平均分子量)は、1.1〜10が好ましい。 The binder polymer (D) preferably has a weight average molecular weight of 5,000 or more, and more preferably 10,000 to 300,000. The number average molecular weight is preferably 1,000 or more, more preferably 2,000 to 250,000. The degree of polydispersity (weight average molecular weight / number average molecular weight) is preferably 1.1 to 10.

バインダーポリマー(D)の含有量は、良好な感度の観点から、感光性樹脂組成物の全固形分に対して、5〜95質量%が好ましく、10〜90質量%がより好ましく、20〜80質量%が更に好ましい。
バインダーポリマーは、単独で用いても2種以上を混合して用いてもよい。
バインダーポリマー(D)の形態としては、ランダム型、ブロック型、グラフト型、スター型のいずれの形態でもよい。バインダーポリマー(D)は、例えば、各構造に対応する不飽和モノマーのラジカル、カチオン、又はアニオン重合により合成することができる。また各構造の前駆体に相当する不飽和モノマーを用いて重合した後に、高分子反応を行うことにより目的とする樹脂を得ることも可能である。
The content of the binder polymer (D) is preferably 5 to 95% by mass, more preferably 10 to 90% by mass, and 20 to 80% by mass, based on the total solid content of the photosensitive resin composition, from the viewpoint of good sensitivity. Mass% is more preferred.
The binder polymer may be used alone or in combination of two or more.
The form of the binder polymer (D) may be any of a random type, a block type, a graft type, and a star type. The binder polymer (D) can be synthesized, for example, by radical, cationic, or anionic polymerization of unsaturated monomers corresponding to each structure. It is also possible to obtain the desired resin by carrying out a polymer reaction after polymerizing using an unsaturated monomer corresponding to a precursor of each structure.

〔その他の成分〕
重合性化合物及び光重合開始剤等を含む感光層は、その他の成分を更に含んでもよい。
その他の成分としては、界面活性剤、重合禁止剤等が挙げられ、特開2015−087610号公報に記載のその他の成分が好適に用いられる。
[Other ingredients]
The photosensitive layer containing the polymerizable compound, the photopolymerization initiator and the like may further contain other components.
Examples of other components include surfactants and polymerization inhibitors, and other components described in JP-A-2015-087610 are preferably used.

〔厚さ〕
本発明における感光層の厚さ(膜厚)は、解像力向上の観点から、0.1μm以上が好ましく、0.5μm以上がより好ましく、0.75μm以上が更に好ましく、0.8μm以上が特に好ましい。感光層の厚さの上限値としては、10μm以下が好ましく、5.0μm以下がより好ましく、2.0μm以下が更に好ましい。
感光層と保護層との厚さの合計は、0.2μm以上であることが好ましく、1.0μm以上であることがより好ましく、2.0μm以上であることが更に好ましい。上限値としては、20.0μm以下であることが好ましく、10.0μm以下であることがより好ましく、5.0μm以下であることが更に好ましい。
〔thickness〕
From the viewpoint of improving the resolving power, the thickness (thickness) of the photosensitive layer in the present invention is preferably 0.1 μm or more, more preferably 0.5 μm or more, further preferably 0.75 μm or more, and particularly preferably 0.8 μm or more. .. The upper limit of the thickness of the photosensitive layer is preferably 10 μm or less, more preferably 5.0 μm or less, still more preferably 2.0 μm or less.
The total thickness of the photosensitive layer and the protective layer is preferably 0.2 μm or more, more preferably 1.0 μm or more, and further preferably 2.0 μm or more. The upper limit is preferably 20.0 μm or less, more preferably 10.0 μm or less, and further preferably 5.0 μm or less.

〔現像液〕
本発明における感光層は、現像液を用いた現像に供せられる。
現像液としては、有機溶剤を含む現像液が好ましい。
現像液の全質量に対する有機溶剤の含有量は、90〜100質量%であることが好ましく、95〜100質量%であることがより好ましい。また、現像液は有機溶剤のみからなる現像液であってもよい。
現像液を用いた感光層の現像方法については後述する。
[Developer]
The photosensitive layer in the present invention is subjected to development using a developing solution.
As the developing solution, a developing solution containing an organic solvent is preferable.
The content of the organic solvent with respect to the total mass of the developing solution is preferably 90 to 100% by mass, more preferably 95 to 100% by mass. Further, the developing solution may be a developing solution containing only an organic solvent.
The method for developing the photosensitive layer using a developing solution will be described later.

−有機溶剤−
現像液に含まれる有機溶剤のsp値は、19MPa1/2未満であることが好ましく、18MPa1/2以下であることがより好ましい。
現像液に含まれる有機溶剤としては、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アミド系溶剤等の極性溶剤、及び炭化水素系溶剤が挙げられる。
ケトン系溶剤としては、例えば、1−オクタノン、2−オクタノン、1−ノナノン、2−ノナノン、2−ヘプタノン(メチルアミルケトン)、4−ヘプタノン、1−ヘキサノン、2−ヘキサノン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、フェニルアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセチルアセトン、アセトニルアセトン、イオノン、ジアセトニルアルコール、アセチルカービノール、アセトフェノン、メチルナフチルケトン、イソホロン、プロピレンカーボネート等を挙げることができる。
エステル系溶剤としては、例えば、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチル、酢酸アミル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチル−3−エトキシプロピオネート、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、蟻酸メチル、蟻酸エチル、蟻酸ブチル、蟻酸プロピル、乳酸エチル、乳酸ブチル、乳酸プロピル等を挙げることができる。
アミド系溶剤としては、例えば、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルホスホリックトリアミド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等を使用することができる。
炭化水素系溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤、ペンタン、ヘキサン、オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素系溶剤が挙げられる。
上記有機溶剤は、1種のみでも、2種以上用いてもよい。また、上記以外の有機溶剤と混合して使用してもよい。但し、現像液の全質量に対する水の含有量が10質量%未満であることが好ましく、実質的に水を含有しないことがより好ましい。ここでの実質的とは、例えば、現像液の全質量に対する水の含有量が3質量%以下であり、より好ましくは測定限界以下であることをいう。
すなわち、有機現像液に対する有機溶剤の使用量は、現像液の全量に対して、90質量%以上100質量%以下であることが好ましく、95質量%以上100質量%以下であることがより好ましい。
特に、有機現像液は、ケトン系溶剤、エステル系溶剤及びアミド系溶剤からなる群より選択される少なくとも1種の有機溶剤を含むことが好ましい。
また、有機現像液は、必要に応じて塩基性化合物を適当量含有していてもよい。塩基性化合物の例としては、上記の塩基性化合物の項で述べたものを挙げることができる。
有機現像液の蒸気圧は、23℃において、5kPa以下であることが好ましく、3kPa以下がより好ましく、2kPa以下が更に好ましい。有機現像液の蒸気圧を5kPa以下にすることにより、現像液の基材上あるいは現像カップ内での蒸発が抑制され、ウェハ面内の温度均一性が向上し、結果としてウェハ面内の寸法均一性が改善する。
5kPa以下の蒸気圧を有する溶剤の具体的な例としては、1−オクタノン、2−オクタノン、1−ノナノン、2−ノナノン、2−ヘプタノン(メチルアミルケトン)、4−ヘプタノン、2−ヘキサノン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、フェニルアセトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤、酢酸ブチル、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチル、酢酸アミル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチル−3−エトキシプロピオネート、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、蟻酸ブチル、蟻酸プロピル、乳酸エチル、乳酸ブチル、乳酸プロピル等のエステル系溶剤、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド系溶剤、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤、オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素系溶剤が挙げられる。
特に好ましい範囲である2kPa以下の蒸気圧を有する溶剤の具体的な例としては、1−オクタノン、2−オクタノン、1−ノナノン、2−ノナノン、4−ヘプタノン、2−ヘキサノン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、フェニルアセトン等のケトン系溶剤、酢酸ブチル、酢酸アミル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチル−3−エトキシプロピオネート、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、乳酸エチル、乳酸ブチル、乳酸プロピル等のエステル系溶剤、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド系溶剤、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤、オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素系溶剤が挙げられる。
-Organic solvent-
Sp value of the organic solvent contained in the developer is preferably less than 19 MPa 1/2, and more preferably 18 MPa 1/2 or less.
Examples of the organic solvent contained in the developing solution include polar solvents such as ketone solvents, ester solvents and amide solvents, and hydrocarbon solvents.
Examples of the ketone solvent include 1-octanone, 2-octanone, 1-nonanone, 2-nonanone, 2-heptanone (methylamyl ketone), 4-heptanone, 1-hexanone, 2-hexanone, diisobutyl ketone, cyclohexanone, and the like. Examples thereof include methylcyclohexanone, phenylacetone, methylethylketone, methylisobutylketone, acetylacetone, acetonylacetone, ionone, diacetonyl alcohol, acetylcarbinol, acetophenone, methylnaphthylketone, isophorone, and propylene carbonate.
Examples of the ester solvent include methyl acetate, butyl acetate, ethyl acetate, isopropyl acetate, pentyl acetate, isopentyl acetate, amyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, and diethylene glycol monoethyl. Ether acetate, ethyl-3-ethoxypropionate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, methyl formate, ethyl formate, butyl formate, propyl formate, ethyl lactate, butyl lactate, propyl lactate, etc. Can be mentioned.
Examples of the amide solvent include N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, hexamethylphosphoric triamide, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and the like. Can be used.
Examples of the hydrocarbon solvent include aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene, and aliphatic hydrocarbon solvents such as pentane, hexane, octane and decane.
The organic solvent may be used alone or in combination of two or more. Further, it may be used by mixing with an organic solvent other than the above. However, the content of water with respect to the total mass of the developing solution is preferably less than 10% by mass, and more preferably substantially no water. The term "substantial" as used herein means that, for example, the content of water with respect to the total mass of the developing solution is 3% by mass or less, more preferably not more than the measurement limit.
That is, the amount of the organic solvent used with respect to the organic developer is preferably 90% by mass or more and 100% by mass or less, and more preferably 95% by mass or more and 100% by mass or less with respect to the total amount of the developing solution.
In particular, the organic developer preferably contains at least one organic solvent selected from the group consisting of a ketone solvent, an ester solvent and an amide solvent.
Further, the organic developer may contain an appropriate amount of a basic compound, if necessary. Examples of the basic compound include those described in the above section of the basic compound.
The vapor pressure of the organic developer is preferably 5 kPa or less, more preferably 3 kPa or less, and even more preferably 2 kPa or less at 23 ° C. By reducing the vapor pressure of the organic developer to 5 kPa or less, evaporation of the developer on the substrate or in the developing cup is suppressed, temperature uniformity in the wafer surface is improved, and as a result, dimensional uniformity in the wafer surface is improved. Gender improves.
Specific examples of solvents having a vapor pressure of 5 kPa or less include 1-octanone, 2-octanone, 1-nonanonone, 2-nonanonone, 2-heptanone (methylamylketone), 4-heptanone, 2-hexanone, and diisobutyl. Ketone solvents such as ketone, cyclohexanone, methylcyclohexanone, phenylacetone, methylisobutylketone, butyl acetate, pentyl acetate, isopentyl acetate, amyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol Ester solvents such as monoethyl ether acetate, ethyl-3-ethoxypropionate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, butyl nitate, propyl silicate, ethyl lactate, butyl lactate, propyl lactate, etc. Amido-based solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene, and aliphatic hydrocarbon solvents such as octane and decane. Can be mentioned.
Specific examples of the solvent having a vapor pressure of 2 kPa or less, which is a particularly preferable range, include 1-octanone, 2-octanone, 1-nonanonone, 2-nonanonone, 4-heptanone, 2-hexanone, diisobutylketone, cyclohexanone, and the like. Ketone solvents such as methylcyclohexanone and phenylacetone, butyl acetate, amyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, ethyl-3-ethoxypropionate, Ester solvents such as 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, ethyl lactate, butyl lactate, propyl lactate, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethyl Examples thereof include amide-based solvents such as formamide, aromatic hydrocarbon-based solvents such as xylene, and aliphatic hydrocarbon-based solvents such as octane and decane.

−界面活性剤−
現像液は、界面活性剤を含有してもよい。
界面活性剤としては特に限定されないが、例えば、上記の保護層の項で述べた界面活性剤が好ましく用いられる。
現像液に界面活性剤を配合する場合、その配合量は現像液の全量に対して、通常0.001〜5質量%であり、好ましくは0.005〜2質量%であり、より好ましくは0.01〜0.5質量%である。
-Surfactant-
The developer may contain a surfactant.
The surfactant is not particularly limited, but for example, the surfactant described in the above section of the protective layer is preferably used.
When a surfactant is blended in the developing solution, the blending amount is usually 0.001 to 5% by mass, preferably 0.005 to 2% by mass, and more preferably 0, based on the total amount of the developing solution. It is 0.01 to 0.5% by mass.

〔感光層形成用組成物〕
本発明の感光層形成用組成物は、本発明の積層体に含まれる感光層の形成に用いられる組成物である。
本発明の積層体において、感光層は、例えば、感光層形成用組成物を保護層の上に適用し、乾燥させることによって形成することができる。適用方法としては、例えば、後述する保護層における保護層形成用組成物の適用方法についての記載を参酌できる。
[Composition for forming a photosensitive layer]
The composition for forming a photosensitive layer of the present invention is a composition used for forming a photosensitive layer contained in the laminate of the present invention.
In the laminate of the present invention, the photosensitive layer can be formed, for example, by applying a composition for forming a photosensitive layer onto a protective layer and drying it. As the application method, for example, the description of the application method of the composition for forming a protective layer in the protective layer described later can be taken into consideration.

感光層形成用組成物は、上述の感光層に含まれる成分(例えば、特定樹脂、光酸発生剤、塩基性化合物、界面活性剤、及び、その他の成分、又は、光ラジカル重合開始剤(A)、ラジカル重合性化合物(B)、増感色素(C)、バインダーポリマー(D)、及び、その他の成分等)と、溶剤と、を含むことが好ましい。これらの感光層に含まれる成分は、溶剤に溶解又は分散していることが好ましく、溶解していることがより好ましい。
感光層形成用組成物に含まれる成分の含有量は、上述した各成分の感光層の全質量に対する含有量を、感光層形成用組成物の固形分量に対する含有量に読み替えたものとすることが好ましい。
The composition for forming a photosensitive layer is a component contained in the above-mentioned photosensitive layer (for example, a specific resin, a photoacid generator, a basic compound, a surfactant, and other components, or a photoradical polymerization initiator (A). ), The radically polymerizable compound (B), the sensitizing dye (C), the binder polymer (D), and other components), and a solvent. The components contained in these photosensitive layers are preferably dissolved or dispersed in a solvent, and more preferably dissolved.
Regarding the content of the components contained in the composition for forming a photosensitive layer, the content of each component with respect to the total mass of the photosensitive layer may be read as the content with respect to the solid content of the composition for forming a photosensitive layer. preferable.

−有機溶剤−
感光層形成用組成物に使用される有機溶剤としては、公知の有機溶剤を用いることができ、エチレングリコールモノアルキルエーテル類、エチレングリコールジアルキルエーテル類、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、プロピレングリコールモノアルキルエーテル類、プロピレングリコールジアルキルエーテル類、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類、ジエチレングリコールジアルキルエーテル類、ジエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、ジプロピレングリコールモノアルキルエーテル類、ジプロピレングリコールジアルキルエーテル類、ジ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類、エステル類、ケトン類、アミド類、ラクトン類等が例示できる。
有機溶剤としては、例えば、
(1)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エチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル等のエチレングリコールモノアルキルエーテル類;
(2)エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジプロピルエーテル等のエチレングリコールジアルキルエーテル類;
(3)エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート等のエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;
(4)プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル類;
(5)プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル等のプロピレングリコールジアルキルエーテル類;
(6)プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート等の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類;
(7)ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル等のジエチレングリコールジアルキルエーテル類;
(8)ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート等のジエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;
(9)ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル等のジプロピレングリコールモノアルキルエーテル類;
(10)ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールエチルメチルエーテル等のジプロピレングリコールジアルキルエーテル類;
(11)ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート等のジ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類;
(12)乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸n−プロピル、乳酸イソプロピル、乳酸n−ブチル、乳酸イソブチル、乳酸n−アミル、乳酸イソアミル等の乳酸エステル類;
(13)酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸n−アミル、酢酸イソアミル、酢酸n−ヘキシル、酢酸2−エチルヘキシル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸n−プロピル、プロピオン酸イソプロピル、プロピオン酸n−ブチル、プロピオン酸イソブチル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸n−プロピル、酪酸イソプロピル、酪酸n−ブチル、酪酸イソブチル等の脂肪族カルボン酸エステル類;
(14)ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシ−3−メチル酪酸エチル、メトキシ酢酸エチル、エトキシ酢酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネート、3−メチル−3−メトキシブチルブチレート、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル等の他のエステル類;
(15)メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチル−n−ブチルケトン、メチルイソブチルケトン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、シクロヘキサノン等のケトン類;
(16)N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド類;
(17)γ−ブチロラクトン等のラクトン類等を挙げることができる。
また、これらの有機溶剤に更に必要に応じて、ベンジルエチルエーテル、ジヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、イソホロン、カプロン酸、カプリル酸、1−オクタノール、1−ノナノール、ベンジルアルコール、アニソール、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、シュウ酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、炭酸エチレン、炭酸プロピレン等の有機溶剤を添加することもできる。
上記した有機溶剤のうち、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類、又は、ジエチレングリコールジアルキルエーテル類が好ましく、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、又は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートが特に好ましい。
感光層形成用組成物が、有機溶剤を含む場合、有機溶剤の含有量は、特定樹脂100質量部当たり、1〜3,000質量部であることが好ましく、5〜2,000質量部であることがより好ましく、10〜1,500質量部であることが更に好ましい。
これら有機溶剤は、1種を単独で、又は2種以上を混合して使用することができる。
2種以上用いる場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
-Organic solvent-
As the organic solvent used in the composition for forming a photosensitive layer, a known organic solvent can be used, and ethylene glycol monoalkyl ethers, ethylene glycol dialkyl ethers, ethylene glycol monoalkyl ether acetates, and propylene glycol monoalkyl. Ethers, propylene glycol dialkyl ethers, propylene glycol monoalkyl ether acetates, diethylene glycol dialkyl ethers, diethylene glycol monoalkyl ether acetates, dipropylene glycol monoalkyl ethers, dipropylene glycol dialkyl ethers, dipropylene glycol monoalkyl ethers Examples thereof include acetates, esters, ketones, amides, lactones and the like.
As an organic solvent, for example
(1) Ethylene glycol monoalkyl ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, and ethylene glycol monobutyl ether;
(2) Ethylene glycol dialkyl ethers such as ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, and ethylene glycol dipropyl ether;
(3) Ethylene glycol monoalkyl ether acetates such as ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monopropyl ether acetate, and ethylene glycol monobutyl ether acetate;
(4) Propylene glycol monoalkyl ethers such as propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, and propylene glycol monobutyl ether;
(5) Propylene glycol dialkyl ethers such as propylene glycol dimethyl ether and propylene glycol diethyl ether;
(6) Propylene glycol monoalkyl ether acetates such as propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, and propylene glycol monobutyl ether acetate;
(7) Diethylene glycol dialkyl ethers such as diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, and diethylene glycol ethyl methyl ether;
(8) Diethylene glycol monoalkyl ether acetates such as diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monopropyl ether acetate, and diethylene glycol monobutyl ether acetate;
(9) Dipropylene glycol monoalkyl ethers such as dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, and dipropylene glycol monobutyl ether;
(10) Dipropylene glycol dialkyl ethers such as dipropylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol diethyl ether, and dipropylene glycol ethyl methyl ether;
(11) Dipropylene glycol monoalkyl ether acetates such as dipropylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol monoethyl ether acetate, dipropylene glycol monopropyl ether acetate, and dipropylene glycol monobutyl ether acetate;
(12) Lactic acid esters such as methyl lactate, ethyl lactate, n-propyl lactate, isopropyl lactate, n-butyl lactate, isobutyl lactate, n-amyl lactate, and isoamyl lactate;
(13) n-butyl acetate, isobutyl acetate, n-amyl acetate, isoamyl acetate, n-hexyl acetate, 2-ethylhexyl acetate, ethyl propionate, n-propyl propionate, isopropyl propionate, n-butyl propionate, propion Alibocarboxylic acid esters such as isobutyl acid, methyl butyrate, ethyl butyrate, n-propyl butyrate, isopropyl butyrate, n-butyl butyrate, isobutyl butyrate;
(14) Ethyl hydroxyacetate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl 2-hydroxy-3-methylbutyrate, ethyl methoxyacetate, ethyl ethoxyacetate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, Methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl propionate, 3-methyl-3-methoxybutyl Other esters such as butyrate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate;
(15) Ketones such as methyl ethyl ketone, methyl propyl ketone, methyl-n-butyl ketone, methyl isobutyl ketone, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, cyclohexanone;
(16) Amides such as N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone;
(17) Examples of lactones such as γ-butyrolactone can be mentioned.
Further, if necessary, benzyl ethyl ether, dihexyl ether, ethylene glycol monophenyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, isophorone, caproic acid, capric acid, 1-octanol, 1- Organic solvents such as nonanol, benzyl alcohol, anisole, benzyl acetate, ethyl benzoate, diethyl oxalate, diethyl maleate, ethylene carbonate and propylene carbonate can also be added.
Among the above-mentioned organic solvents, propylene glycol monoalkyl ether acetates or diethylene glycol dialkyl ethers are preferable, and diethylene glycol ethyl methyl ether or propylene glycol monomethyl ether acetate is particularly preferable.
When the composition for forming a photosensitive layer contains an organic solvent, the content of the organic solvent is preferably 1 to 3,000 parts by mass, preferably 5 to 2,000 parts by mass, per 100 parts by mass of the specific resin. It is more preferable, and it is further preferable that the amount is 10 to 1,500 parts by mass.
These organic solvents may be used alone or in admixture of two or more.
When two or more types are used, the total amount is preferably in the above range.

(積層体形成用キット)
本発明の積層体形成用キットは、下記A及びBを含む。
A:けん化度が50モル%以上85モル%以下のポリビニルアルコールを含む、本発明の積層体に含まれる上記保護層の形成に用いられる組成物;
B:本発明の積層体に含まれる上記感光層の形成に用いられる組成物。
ここで、Aは上述の保護層形成用組成物と、Bは上述の感光層形成用組成物とそれぞれ同義であり、好ましい態様も同様である。
また、本発明の積層体形成用キットは、上述の、有機半導体層形成用組成物又は樹脂層形成用組成物を更に含んでもよい。
(Laminated body formation kit)
The laminate forming kit of the present invention includes the following A and B.
A: A composition used for forming the protective layer contained in the laminate of the present invention, which contains polyvinyl alcohol having a saponification degree of 50 mol% or more and 85 mol% or less;
B: A composition used for forming the photosensitive layer contained in the laminate of the present invention.
Here, A is synonymous with the above-mentioned composition for forming a protective layer, and B is synonymous with the above-mentioned composition for forming a photosensitive layer, and the preferred embodiments are also the same.
Further, the laminate forming kit of the present invention may further include the above-mentioned organic semiconductor layer forming composition or resin layer forming composition.

(有機層のパターニング方法)
本発明において好適に採用できるパターニング方法として下記の形態を挙げることができる。
本実施形態の有機層のパターニング方法は、
(1)有機層の上に、保護層を製膜する工程、
(2)保護層の有機層と反対側の上に、感光層を製膜する工程、
(3)感光層を露光する工程、
(4)有機溶剤を含む現像液を用いて感光層を現像しマスクパターンを作製する工程、
(5)非マスク部の保護層及び有機層を除去する工程、
(6)保護層を剥離液を用いて除去する工程、
を含む。
(Method of patterning organic layer)
The following forms can be mentioned as a patterning method that can be suitably adopted in the present invention.
The method of patterning the organic layer of the present embodiment is
(1) A process of forming a protective layer on the organic layer,
(2) A step of forming a photosensitive layer on the side opposite to the organic layer of the protective layer.
(3) Step of exposing the photosensitive layer,
(4) A step of developing a photosensitive layer with a developing solution containing an organic solvent to prepare a mask pattern.
(5) A step of removing the protective layer and the organic layer of the non-masked portion,
(6) Step of removing the protective layer with a stripping solution,
including.

<(1)有機層の上に、保護層を製膜する工程>
本実施形態の有機層のパターニング方法は、有機層の上に保護層を製膜する工程を含む。通常は、基材の上に有機層を製膜した後に、本工程を行う。この場合、保護層は、有機層の基材側の面と反対側の面に製膜する。保護層は、有機層と直接接するように製膜されることが好ましいが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で他の層が間に設けられてもよい。他の層としては、フッ素系の下塗り層等が挙げられる。また、保護層は1層のみ設けられてもよいし、2層以上設けられてもよい。保護層は、上述のとおり、好ましくは、保護層形成用組成物を用いて形成される。
形成方法の詳細は、上述の本発明の積層体における保護層形成用組成物の適用方法を参照できる。
<(1) Step of forming a protective layer on the organic layer>
The method for patterning the organic layer of the present embodiment includes a step of forming a protective layer on the organic layer. Usually, this step is performed after forming an organic layer on the base material. In this case, the protective layer is formed on the surface of the organic layer opposite to the surface on the substrate side. The protective layer is preferably formed so as to be in direct contact with the organic layer, but other layers may be provided between the protective layers as long as the gist of the present invention is not deviated. Examples of the other layer include a fluorine-based undercoat layer and the like. Further, only one protective layer may be provided, or two or more protective layers may be provided. As described above, the protective layer is preferably formed using a composition for forming a protective layer.
For details of the forming method, refer to the above-mentioned method of applying the protective layer forming composition in the laminate of the present invention.

<(2)保護層の有機層と反対側の上に、感光層を製膜する工程>
上記(1)の工程後、保護層の有機層側の面と反対側の上(好ましくは表面上)に、感光層を製膜する。
感光層は、上述のとおり、好ましくは、感光層形成用組成物を用いて形成される。
形成方法の詳細は、上述の本発明の積層体における感光層形成用組成物の適用方法を参照できる。
<(2) Step of forming a photosensitive layer on the side opposite to the organic layer of the protective layer>
After the step (1) above, a photosensitive layer is formed on the surface of the protective layer opposite to the organic layer side (preferably on the surface).
As described above, the photosensitive layer is preferably formed by using the composition for forming the photosensitive layer.
For details of the forming method, refer to the above-mentioned method of applying the composition for forming a photosensitive layer in the laminate of the present invention.

<(3)感光層を露光する工程>
(2)の工程で感光層を製膜後、上記感光層を露光する。具体的には、例えば、感光層の少なくとも一部に活性光線を照射(露光)する。
上記露光は所定のパターンとなるように行うことが好ましい。また、露光はフォトマスクを介して行ってもよいし、所定のパターンを直接描画してもよい。
露光時の活性光線の波長としては、好ましくは180nm以上450nm以下の波長、より好ましくは365nm(i線)、248nm(KrF線)又は193nm(ArF線)の波長を有する活性光線を使用することができる。
<(3) Step of exposing the photosensitive layer>
After forming the photosensitive layer in the step (2), the photosensitive layer is exposed. Specifically, for example, at least a part of the photosensitive layer is irradiated (exposed) with active light rays.
It is preferable that the exposure is performed so as to have a predetermined pattern. Further, the exposure may be performed through a photomask, or a predetermined pattern may be drawn directly.
As the wavelength of the active ray at the time of exposure, an active ray having a wavelength of 180 nm or more and 450 nm or less, more preferably 365 nm (i line), 248 nm (KrF line) or 193 nm (ArF line) can be used. can.

活性光線の光源としては、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、レーザ発生装置、発光ダイオード(LED)光源などを用いることができる。
光源として水銀灯を用いる場合には、g線(436nm)、i線(365nm)、h線(405nm)などの波長を有する活性光線を好ましく使用することができる。本発明においては、i線を用いることがその効果が好適に発揮されるため好ましい。
光源としてレーザ発生装置を用いる場合には、固体(YAG)レーザでは343nm、355nmの波長を有する活性光線が好適に用いられ、エキシマレーザでは、193nm(ArF線)、248nm(KrF線)、351nm(Xe線)の波長を有する活性光線が好適に用いられ、更に半導体レーザでは375nm、405nmの波長を有する活性光線が好適に用いられる。この中でも、安定性、コスト等の点から355nm、又は、405nmの波長を有する活性光線がより好ましい。レーザは、1回あるいは複数回に分けて、感光層に照射することができる。
As the light source of the active light, a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultra-high-pressure mercury lamp, a chemical lamp, a laser generator, a light emitting diode (LED) light source, or the like can be used.
When a mercury lamp is used as a light source, active rays having wavelengths such as g-line (436 nm), i-line (365 nm), and h-line (405 nm) can be preferably used. In the present invention, it is preferable to use the i-ray because the effect is preferably exhibited.
When a laser generator is used as the light source, active light having a wavelength of 343 nm and 355 nm is preferably used for the solid-state (YAG) laser, and 193 nm (ArF line), 248 nm (KrF line) and 351 nm (KrF line) for the excimer laser. An active ray having a wavelength of (Xe line) is preferably used, and further, an active ray having a wavelength of 375 nm or 405 nm is preferably used in a semiconductor laser. Among these, active rays having a wavelength of 355 nm or 405 nm are more preferable from the viewpoint of stability, cost and the like. The laser can irradiate the photosensitive layer once or in a plurality of times.

露光量は、40〜120mJが好ましく、60〜100mJがより好ましい。
レーザの1パルス当たりのエネルギー密度は、0.1mJ/cm以上10,000mJ/cm以下であることが好ましい。塗膜を十分に硬化させるには、0.3mJ/cm以上がより好ましく、0.5mJ/cm以上が更に好ましい。アブレーション現象による感光層等の分解を抑制する観点からは、露光量を1,000mJ/cm以下とすることが好ましく、100mJ/cm以下がより好ましい。
また、パルス幅は、0.1ナノ秒(以下、「ns」と称する)以上30,000ns以下であることが好ましい。アブレーション現象により色塗膜を分解させないようにするには、0.5ns以上がより好ましく、1ns以上が一層好ましい。スキャン露光の際に合わせ精度を向上させるには、1,000ns以下がより好ましく、50ns以下が更に好ましい。
The exposure amount is preferably 40 to 120 mJ, more preferably 60 to 100 mJ.
The energy density per pulse of the laser is preferably 0.1 mJ / cm 2 or more and 10,000 mJ / cm 2 or less. In order to sufficiently cure the coating film, 0.3 mJ / cm 2 or more is more preferable, and 0.5 mJ / cm 2 or more is further preferable. From the viewpoint of suppressing decomposition of the photosensitive layer due ablation phenomenon, the exposure amount is preferably set to 1,000 mJ / cm 2 or less, 100 mJ / cm 2 or less being more preferred.
The pulse width is preferably 0.1 nanosecond (hereinafter referred to as “ns”) or more and 30,000 ns or less. In order to prevent the color coating film from being decomposed by the ablation phenomenon, 0.5 ns or more is more preferable, and 1 ns or more is more preferable. In order to improve the matching accuracy during scan exposure, 1,000 ns or less is more preferable, and 50 ns or less is further preferable.

光源としてレーザ発生装置を用いる場合、レーザの周波数は、1Hz以上50,000Hz以下が好ましく、10Hz以上1,000Hz以下がより好ましい。
更に、露光処理時間を短くするには、レーザの周波数は、10Hz以上がより好ましく、100Hz以上が更に好ましく、スキャン露光の際に合わせ精度を向上させるには、10,000Hz以下がより好ましく、1,000Hz以下が更に好ましい。
レーザは、水銀灯と比べると焦点を絞ることが容易であり、また、露光工程でのパターン形成においてフォトマスクの使用を省略することができるという点でも好ましい。
When a laser generator is used as the light source, the frequency of the laser is preferably 1 Hz or more and 50,000 Hz or less, and more preferably 10 Hz or more and 1,000 Hz or less.
Further, in order to shorten the exposure processing time, the laser frequency is more preferably 10 Hz or higher, further preferably 100 Hz or higher, and further preferably 10,000 Hz or lower in order to improve the matching accuracy during scan exposure. It is more preferably 000 Hz or less.
The laser is preferable in that it is easier to focus than the mercury lamp, and the use of a photomask can be omitted in pattern formation in the exposure process.

露光装置としては、特に制限はないが、市販されているものとしては、Callisto((株)ブイ・テクノロジー製)、AEGIS((株)ブイ・テクノロジー製)、DF2200G(大日本スクリーン製造(株)製)などを使用することが可能である。また上記以外の装置も好適に用いられる。
また、必要に応じて、長波長カットフィルタ、短波長カットフィルタ、バンドパスフィルタのような分光フィルタを通して、照射光量を調整することもできる。
また、上記露光の後、必要に応じて露光後加熱工程(PEB)を行ってもよい。
The exposure apparatus is not particularly limited, but commercially available ones include Callisto (manufactured by V Technology Co., Ltd.), AEGIS (manufactured by V Technology Co., Ltd.), and DF2200G (Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd.). It is possible to use (manufactured by). In addition, devices other than the above are also preferably used.
Further, if necessary, the amount of irradiation light can be adjusted through a spectroscopic filter such as a long wavelength cut filter, a short wavelength cut filter, and a bandpass filter.
Further, after the above exposure, a post-exposure heating step (PEB) may be performed if necessary.

<(4)有機溶剤を含む現像液を用いて感光層を現像しマスクパターンを作製する工程>
(3)の工程で感光層をフォトマスクを介して露光後、現像液を用いて感光層を現像する。
現像はネガ型が好ましい。
現像液の詳細は、上述の感光層の説明において記載した通りである。
現像方法としては、例えば、現像液が満たされた槽中に基材を一定時間浸漬する方法(ディップ法)、基材表面に現像液を表面張力によって盛り上げて一定時間静止することで現像する方法(パドル法)、基材表面に現像液を噴霧する方法(スプレー法)、一定速度で回転している基材上に一定速度で現像液吐出ノズルをスキャンしながら現像液を吐出し続ける方法(ダイナミックディスペンス法)などを適用することができる。
上記各種の現像方法が、現像装置の現像ノズルから現像液を感光層に向けて吐出する工程を含む場合、吐出される現像液の吐出圧(吐出される現像液の単位面積あたりの流速)は、好ましくは2mL/秒/mm以下、より好ましくは1.5mL/秒/mm以下、更に好ましくは1mL/秒/mm以下である。吐出圧の下限は特に無いが、スループットを考慮すると0.2mL/秒/mm以上が好ましい。吐出される現像液の吐出圧を上記の範囲とすることにより、現像後のレジスト残渣に由来するパターンの欠陥を著しく低減することができる。
このメカニズムの詳細は定かではないが、恐らくは、吐出圧を上記範囲とすることで、現像液が感光層に与える圧力が小さくなり、感光層上のレジストパターンが不用意に削られたり崩れたりすることが抑制されるためと考えられる。
なお、現像液の吐出圧(mL/秒/mm)は、現像装置中の現像ノズル出口における値である。
現像液の吐出圧を調整する方法としては、例えば、ポンプなどで吐出圧を調整する方法や、加圧タンクからの供給で圧力を調整することで変える方法などを挙げることができる。
また、有機溶剤を含む現像液を用いて現像する工程の後に、他の有機溶剤に置換しながら、現像を停止する工程を実施してもよい。
<(4) Step of developing the photosensitive layer with a developing solution containing an organic solvent to prepare a mask pattern>
After exposing the photosensitive layer through a photomask in the step (3), the photosensitive layer is developed using a developing solution.
Negative type is preferable for development.
The details of the developer are as described in the above description of the photosensitive layer.
Examples of the developing method include a method of immersing the base material in a tank filled with a developing solution for a certain period of time (dip method), and a method of developing by raising the developing solution on the surface of the base material by surface tension and allowing it to stand still for a certain period of time. (Paddle method), a method of spraying the developer on the surface of the base material (spray method), a method of continuing to discharge the developer while scanning the developer discharge nozzle at a constant speed on the base material rotating at a constant speed (spray method) Dynamic dispense method) etc. can be applied.
When the above-mentioned various developing methods include a step of discharging the developer from the developing nozzle of the developing device toward the photosensitive layer, the discharge pressure of the discharged developer (flow velocity per unit area of the discharged developer) is determined. It is preferably 2 mL / sec / mm 2 or less, more preferably 1.5 mL / sec / mm 2 or less, and further preferably 1 mL / sec / mm 2 or less. There is no particular lower limit on the discharge pressure, but 0.2 mL / sec / mm 2 or more is preferable in consideration of throughput. By setting the discharge pressure of the developer to be discharged within the above range, it is possible to significantly reduce the defects of the pattern derived from the resist residue after development.
The details of this mechanism are not clear, but probably, by setting the discharge pressure within the above range, the pressure applied to the photosensitive layer by the developer becomes small, and the resist pattern on the photosensitive layer is inadvertently scraped or broken. It is thought that this is because it is suppressed.
The discharge pressure of the developer (mL / sec / mm 2 ) is a value at the outlet of the developing nozzle in the developing apparatus.
Examples of the method of adjusting the discharge pressure of the developing solution include a method of adjusting the discharge pressure with a pump and the like, a method of adjusting the pressure by supplying from a pressure tank, and the like.
Further, after the step of developing with a developing solution containing an organic solvent, a step of stopping the development while substituting with another organic solvent may be carried out.

<(5)非マスク部の保護層及び有機層を除去する工程>
感光層を現像してマスクパターンを作製した後、エッチング処理にて少なくとも非マスク部の上記保護層及び上記有機層を除去する。非マスク部とは、感光層を現像して形成されたマスクパターンによりマスクされていない領域(感光層が現像により取り除かれた領域)をいう。
上記エッチング処理は複数の段階に分けて行われてもよい。例えば、上記保護層及び上記有機層は、一度のエッチング処理により除去されてもよいし、保護層の少なくとも一部がエッチング処理により除去された後に、有機層(及び、必要に応じて保護層の残部)がエッチング処理により除去されてもよい。
また、上記エッチング処理はドライエッチング処理であってもウェットエッチング処理であってもよく、エッチングを複数回に分けてドライエッチング処理とウェットエッチング処理とを行う態様であってもよい。例えば、保護層の除去はドライエッチングによるものであってもウェットエッチングによるものであってもよい。
上記保護層及び上記有機層を除去する方法としては、例えば、上記保護層及び上記有機層を一度のドライエッチング処理により除去する方法A、上記保護層の少なくとも一部をウェットエッチング処理により除去し、その後に上記有機層(及び、必要に応じて上記保護層の残部)をドライエッチングにより除去する方法B等の方法が挙げられる。
上記方法Aにおけるドライエッチング処理、上記方法Bにおけるウェットエッチング処理及びドライエッチング処理等は、公知のエッチング処理方法に従い行うことが可能である。
以下、上記方法Aの一態様の詳細について説明する。上記方法Bの具体例としては、特開2014−098889号公報の記載等を参酌することができる
<(5) Step of removing the protective layer and organic layer of the non-masked portion>
After developing the photosensitive layer to prepare a mask pattern, at least the protective layer and the organic layer in the non-masked portion are removed by an etching process. The non-masked portion refers to a region not masked by a mask pattern formed by developing the photosensitive layer (a region in which the photosensitive layer has been removed by development).
The etching process may be performed in a plurality of stages. For example, the protective layer and the organic layer may be removed by a single etching treatment, or after at least a part of the protective layer is removed by the etching treatment, the organic layer (and, if necessary, the protective layer) The balance) may be removed by etching.
Further, the etching process may be a dry etching process or a wet etching process, and the etching may be divided into a plurality of times to perform the dry etching process and the wet etching process. For example, the removal of the protective layer may be by dry etching or wet etching.
Examples of the method for removing the protective layer and the organic layer include a method A in which the protective layer and the organic layer are removed by a single dry etching treatment, and at least a part of the protective layer is removed by a wet etching treatment. After that, a method such as method B for removing the organic layer (and, if necessary, the rest of the protective layer) by dry etching can be mentioned.
The dry etching process in the method A, the wet etching process and the dry etching process in the method B can be performed according to a known etching method.
Hereinafter, details of one aspect of the above method A will be described. As a specific example of the above method B, the description of JP-A-2014-098889 can be referred to.

上記方法Aにおいて、具体的には、レジストパターンをエッチングマスク(マスクパターン)として、ドライエッチングを行うことにより、非マスク部の保護層及び有機層を除去することができる。ドライエッチングの代表的な例としては、特開昭59−126506号公報、特開昭59−046628号公報、特開昭58−009108号公報、特開昭58−002809号公報、特開昭57−148706号公報、特開昭61−041102号公報に記載の方法がある。 In the above method A, specifically, the protective layer and the organic layer of the non-masked portion can be removed by performing dry etching using the resist pattern as an etching mask (mask pattern). Typical examples of dry etching are JP-A-59-126506, JP-A-59-046628, JP-A-58-009108, JP-A-58-002809, and JP-A57. There is a method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 148706 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-041102.

ドライエッチングとしては、形成される有機層のパターンの断面をより矩形に近く形成する観点や有機層へのダメージをより低減する観点から、以下の形態で行なうのが好ましい。
フッ素系ガスと酸素ガス(O)との混合ガスを用い、有機層が露出しない領域(深さ)までエッチングを行なう第1段階のエッチングと、この第1段階のエッチングの後に、窒素ガス(N)と酸素ガス(O)との混合ガスを用い、好ましくは有機層が露出する領域(深さ)付近までエッチングを行う第2段階のエッチングと、有機層が露出した後に行うオーバーエッチングとを含む形態が好ましい。以下、ドライエッチングの具体的手法、並びに第1段階のエッチング、第2段階のエッチング、及びオーバーエッチングについて説明する。
The dry etching is preferably performed in the following form from the viewpoint of forming the cross section of the pattern of the formed organic layer closer to a rectangle and further reducing the damage to the organic layer.
Using a mixed gas of fluorine-based gas and oxygen gas (O 2 ), etching is performed to the region (depth) where the organic layer is not exposed, and after this first-stage etching, nitrogen gas () A second-stage etching that uses a mixed gas of N 2 ) and oxygen gas (O 2 ), preferably etching to the vicinity of the region (depth) where the organic layer is exposed, and over-etching that is performed after the organic layer is exposed. A form including and is preferable. Hereinafter, a specific method of dry etching, as well as first-stage etching, second-stage etching, and over-etching will be described.

ドライエッチングにおけるエッチング条件は、下記手法により、エッチング時間を算出しながら行うことが好ましい。
(A)第1段階のエッチングにおけるエッチングレート(nm/分)と、第2段階のエッチングにおけるエッチングレート(nm/分)とをそれぞれ算出する。
(B)第1段階のエッチングで所望の厚さをエッチングする時間と、第2段階のエッチングで所望の厚さをエッチングする時間とをそれぞれ算出する。
(C)上記(B)で算出したエッチング時間に従って第1段階のエッチングを実施する。
(D)上記(B)で算出したエッチング時間に従って第2段階のエッチングを実施する。あるいはエンドポイント検出でエッチング時間を決定し、決定したエッチング時間に従って第2段階のエッチングを実施してもよい。
(E)上記(C)、(D)の合計時間に対してオーバーエッチング時間を算出し、オーバーエッチングを実施する。
The etching conditions in dry etching are preferably performed while calculating the etching time by the following method.
(A) The etching rate (nm / min) in the first-stage etching and the etching rate (nm / min) in the second-stage etching are calculated respectively.
(B) The time for etching the desired thickness in the first-stage etching and the time for etching the desired thickness in the second-stage etching are calculated, respectively.
(C) The first-stage etching is performed according to the etching time calculated in (B) above.
(D) The second stage etching is performed according to the etching time calculated in (B) above. Alternatively, the etching time may be determined by endpoint detection, and the second-stage etching may be performed according to the determined etching time.
(E) The overetching time is calculated with respect to the total time of the above (C) and (D), and the overetching is performed.

上記第1段階のエッチングにおいて用いる混合ガスとしては、被エッチング膜である有機材料を矩形に加工する観点から、フッ素系ガス及び酸素ガス(O)を含むことが好ましい。また、第1段階のエッチングにおいては、積層体が有機層が露出しない領域までエッチングされる。そのため、この段階では有機層はダメージを受けていないか、ダメージは非常に軽微であると考えられる。The mixed gas used in the first-stage etching preferably contains a fluorine-based gas and an oxygen gas (O 2 ) from the viewpoint of processing the organic material to be etched into a rectangular shape. Further, in the first-stage etching, the laminated body is etched to a region where the organic layer is not exposed. Therefore, it is considered that the organic layer is not damaged or the damage is very slight at this stage.

また、上記第2段階のエッチング及び上記オーバーエッチングにおいては、有機層のダメージ回避の観点から、窒素ガス及び酸素ガスの混合ガスを用いてエッチング処理を行うことが好ましい。 Further, in the second-stage etching and the over-etching, it is preferable to perform the etching treatment using a mixed gas of nitrogen gas and oxygen gas from the viewpoint of avoiding damage to the organic layer.

第1段階のエッチングにおけるエッチング量と、第2段階のエッチングにおけるエッチング量との比率は、第1段階のエッチングにおける有機層のパターンの断面における矩形性に優れるように決定することが重要である。
なお、全エッチング量(第1段階のエッチングにおけるエッチング量と第2段階のエッチングにおけるエッチング量との総和)中における、第2段階のエッチングにおけるエッチング量の比率は、0%より大きく50%以下であることが好ましく、10〜20%がより好ましい。エッチング量とは、被エッチング膜の残存する膜厚とエッチング前の膜厚との差から算出される量のことをいう。
It is important that the ratio of the etching amount in the first-stage etching to the etching amount in the second-stage etching is determined so as to have excellent rectangularity in the cross section of the pattern of the organic layer in the first-stage etching.
The ratio of the etching amount in the second stage etching to the total etching amount (the sum of the etching amount in the first stage etching and the etching amount in the second stage etching) is larger than 0% and 50% or less. It is preferably present, and more preferably 10 to 20%. The etching amount refers to an amount calculated from the difference between the remaining film thickness of the film to be etched and the film thickness before etching.

また、エッチングは、オーバーエッチング処理を含むことが好ましい。オーバーエッチング処理は、オーバーエッチング比率を設定して行なうことが好ましい。
オーバーエッチング比率は任意に設定できるが、フォトレジストのエッチング耐性と被エッチングパターン(有機層)の矩形性維持の点で、エッチング工程におけるエッチング処理時間全体の30%以下であることが好ましく、5〜25%であることがより好ましく、10〜15%であることが特に好ましい。
Further, the etching preferably includes an over-etching treatment. The over-etching treatment is preferably performed by setting the over-etching ratio.
The over-etching ratio can be set arbitrarily, but from the viewpoint of maintaining the etching resistance of the photoresist and the rectangularity of the pattern to be etched (organic layer), it is preferably 30% or less of the total etching treatment time in the etching process, and 5 to 5 It is more preferably 25%, and particularly preferably 10 to 15%.

<(6)保護層を剥離液を用いて除去する工程、>
エッチング後、剥離液(例えば、水)を用いて保護層を除去する。
剥離液の詳細は、上述の保護層の説明において記載した通りである。
保護層を剥離液で除去する方法としては、例えば、スプレー式又はシャワー式の噴射ノズルからレジストパターンに剥離液を噴射して、保護層を除去する方法を挙げることができる。剥離液としては、純水を好ましく用いることができる。また、噴射ノズルとしては、その噴射範囲内に基材全体が包含される噴射ノズルや、可動式の噴射ノズルであってその可動範囲が基材全体を包含する噴射ノズルを挙げることができる。また別の態様として、機械的に保護層を剥離した後に、有機層上に残存する保護層の残渣を溶解除去する態様が挙げられる。
噴射ノズルが可動式の場合、保護層を除去する工程中に基材中心部から基材端部までを2回以上移動して剥離液を噴射することで、より効果的にレジストパターンを除去することができる。
保護層を除去した後、乾燥等の工程を行うことも好ましい。乾燥温度としては、80〜120℃とすることが好ましい。
<(6) Step of removing the protective layer with a stripping solution,>
After etching, the protective layer is removed using a stripping solution (eg, water).
The details of the stripping liquid are as described in the above description of the protective layer.
Examples of the method of removing the protective layer with the stripping liquid include a method of spraying the stripping liquid onto the resist pattern from a spray-type or shower-type injection nozzle to remove the protective layer. Pure water can be preferably used as the stripping liquid. Further, examples of the injection nozzle include an injection nozzle in which the entire base material is included in the injection range, and a movable injection nozzle in which the movable range includes the entire base material. Another embodiment is a mode in which the protective layer is mechanically peeled off and then the residue of the protective layer remaining on the organic layer is dissolved and removed.
When the injection nozzle is movable, the resist pattern is removed more effectively by moving from the center of the base material to the end of the base material twice or more during the process of removing the protective layer and injecting the release liquid. be able to.
It is also preferable to perform a step such as drying after removing the protective layer. The drying temperature is preferably 80 to 120 ° C.

(用途)
本発明の積層体は、有機半導体を利用した電子デバイスの製造に用いることができる。ここで、電子デバイスとは、半導体を含有し、かつ2つ以上の電極を有し、その電極間に流れる電流や生じる電圧を、電気、光、磁気、化学物質などにより制御するデバイス、あるいは、印加した電圧や電流により、光や電場、磁場などを発生させるデバイスである。
例としては、有機光電変換素子、有機電界効果トランジスタ、有機電界発光素子、ガスセンサ、有機整流素子、有機インバータ、情報記録素子などが挙げられる。
有機光電変換素子は光センサ用途、エネルギー変換用途(太陽電池)のいずれにも用いることができる。
これらの中で、用途として好ましくは有機電界効果トランジスタ、有機光電変換素子、有機電界発光素子であり、より好ましくは有機電界効果トランジスタ、有機光電変換素子であり、特に好ましくは有機電界効果トランジスタである。
(Use)
The laminate of the present invention can be used for manufacturing an electronic device using an organic semiconductor. Here, the electronic device is a device containing a semiconductor and having two or more electrodes, and controlling the current flowing between the electrodes and the generated voltage by electricity, light, magnetism, chemical substances, or the like, or It is a device that generates light, electric field, magnetic field, etc. by the applied voltage and current.
Examples include organic photoelectric conversion elements, organic field effect transistors, organic electroluminescent elements, gas sensors, organic rectifying elements, organic inverters, information recording elements, and the like.
The organic photoelectric conversion element can be used for both optical sensor applications and energy conversion applications (solar cells).
Among these, the applications are preferably organic field effect transistors, organic photoelectric conversion elements, and organic field light emitting elements, more preferably organic field effect transistors and organic photoelectric conversion elements, and particularly preferably organic field effect transistors. ..

以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。なお、特に断りのない限り、「%」及び「部」は質量基準である。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. The materials, amounts used, ratios, treatment contents, treatment procedures, etc. shown in the following examples can be appropriately changed as long as they do not deviate from the gist of the present invention. Unless otherwise specified, "%" and "part" are based on mass.

ポリビニルアルコール等の水溶性樹脂の重量平均分子量(Mw)は、GPC測定によるポリエーテルオキサイド換算値として算出した。装置としてHLC−8220(東ソー(株)製)を使用し、カラムとしてSuperMultiporePW−N(東ソー(株)製)を使用した。
(メタ)アクリル樹脂等の非水溶性樹脂の重量平均分子量(Mw)は、GPC測定によるポリスチレン換算値として算出した。装置としてHLC−8220(東ソー(株)製)を用い、カラムとしてTSKgel Super AWM―H(東ソー(株)製、6.0mmID×15.0cm)を用いた。
The weight average molecular weight (Mw) of a water-soluble resin such as polyvinyl alcohol was calculated as a value converted to polyether oxide by GPC measurement. HLC-8220 (manufactured by Tosoh Corporation) was used as an apparatus, and SuperMultipore PW-N (manufactured by Tosoh Corporation) was used as a column.
The weight average molecular weight (Mw) of a water-insoluble resin such as (meth) acrylic resin was calculated as a polystyrene-equivalent value measured by GPC. HLC-8220 (manufactured by Tosoh Corporation) was used as an apparatus, and TSKgel Super AWM-H (manufactured by Tosoh Corporation, 6.0 mm ID × 15.0 cm) was used as a column.

(PVA(ポリビニルアルコール)の合成)
下記に記載の合成方法により、PVAを合成した。得られたPVAのけん化度及び重量平均分子量(Mw)については、後述の表1〜表4に記載した。
(Synthesis of PVA (polyvinyl alcohol))
PVA was synthesized by the synthesis method described below. The saponification degree and weight average molecular weight (Mw) of the obtained PVA are shown in Tables 1 to 4 described later.

<合成例1:PVA−1の合成>
撹拌機、及び、還流冷却管を備えた反応器に酢酸ビニル:800質量部、メタノール:200質量部及び重合開始剤として2,2’−アゾビスイソブチロニトリル:0.1質量部を仕込み、系の温度を60℃に保って6時間反応させた。得られた重合溶液を塔内に多孔板を多段数有する脱モノマー塔に供給して塔下部よりメタノール蒸気を吹き込んで重合溶液と接触させ、未反応の酢酸ビニルモノマーを除去した。このポリ酢酸ビニル−メタノール溶液500質量部に対して5質量%水酸化ナトリウム−メタノール溶液4.4質量部と水5.6質量部を添加した後、よく撹拌して40℃に保ってけん化反応を行った。得られたゲルを粉砕したスラリーにクエン酸水溶液を添加して系をpH9に中和した。中和したスラリーを固液分離し、固体成分を乾燥してPVA−1を得た。
<Synthesis Example 1: Synthesis of PVA-1>
Vinyl acetate: 800 parts by mass, methanol: 200 parts by mass, and 2,2'-azobisisobutyronitrile: 0.1 parts by mass as a polymerization initiator are charged into a reactor equipped with a stirrer and a reflux condenser. , The temperature of the system was maintained at 60 ° C. and the reaction was carried out for 6 hours. The obtained polymerization solution was supplied to a demonomer column having a large number of perforated plates in the column, and methanol vapor was blown from the lower part of the column to bring it into contact with the polymerization solution to remove unreacted vinyl acetate monomer. After adding 4.4 parts by mass of 5% by mass sodium hydroxide-methanol solution and 5.6 parts by mass of water to 500 parts by mass of this polyvinyl acetate-methanol solution, the mixture is well stirred and kept at 40 ° C. for a saponification reaction. Was done. An aqueous citric acid solution was added to the pulverized slurry of the obtained gel to neutralize the system to pH 9. The neutralized slurry was separated into solid and liquid, and the solid component was dried to obtain PVA-1.

<合成例2:PVA−2の合成>
上記PVA−1の合成と同様の方法で重合、脱モノマーして得られたポリ酢酸ビニル−メタノール溶液500質量部に対して5質量%水酸化ナトリウム−メタノール溶液3.0質量部と水7.0質量部とを添加した後、よく撹拌して40℃に保ってけん化反応を行った。得られたゲルを粉砕したスラリーにクエン酸水溶液を添加して系をpH9に中和した。中和したスラリーを固液分離し、固体成分を乾燥してPVA−2を得た。
<Synthesis Example 2: Synthesis of PVA-2>
6. 3.0 parts by mass of 5% by mass sodium hydroxide-methanol solution and water 7. After adding 0 parts by mass, the saponification reaction was carried out by stirring well and keeping the temperature at 40 ° C. An aqueous citric acid solution was added to the pulverized slurry of the obtained gel to neutralize the system to pH 9. The neutralized slurry was separated into solid and liquid, and the solid component was dried to obtain PVA-2.

<合成例3:PVA−3の合成>
上記PVA−1の合成と同様の方法で重合、脱モノマーして得られたポリ酢酸ビニル−メタノール溶液500質量部に対して5質量%水酸化ナトリウム−メタノール溶液2.5質量部と水7.5質量部とを添加した後、よく撹拌して40℃に保ってけん化反応を行った。得られたゲルを粉砕したスラリーにクエン酸水溶液を添加して系をpH9に中和した。中和したスラリーを固液分離し、固体成分を乾燥してPVA−3を得た。
<Synthesis Example 3: Synthesis of PVA-3>
2. 2.5 parts by mass of 5% by mass sodium hydroxide-methanol solution and 2.5 parts by mass of 5 parts by mass of a polyvinyl acetate-methanol solution obtained by polymerization and demonomerization in the same manner as in the synthesis of PVA-1. After adding 5 parts by mass, the saponification reaction was carried out by stirring well and keeping the temperature at 40 ° C. An aqueous citric acid solution was added to the pulverized slurry of the obtained gel to neutralize the system to pH 9. The neutralized slurry was separated into solid and liquid, and the solid component was dried to obtain PVA-3.

<合成例4:PVA−4の合成>
上記PVA−1の合成と同様の方法で重合、脱モノマーして得られたポリ酢酸ビニル−メタノール溶液500質量部に対して5質量%水酸化ナトリウム−メタノール溶液2.2質量部と水7.8質量部とを添加した後、よく撹拌して40℃に保ってけん化反応を行った。得られたゲルを粉砕したスラリーにクエン酸水溶液を添加して系をpH9に中和した。中和したスラリーを固液分離し、固体成分を乾燥してPVA−4を得た。
<Synthesis Example 4: Synthesis of PVA-4>
2. 2 parts by mass of 5% by mass sodium hydroxide-methanol solution and 2.2 parts by mass of water with respect to 500 parts by mass of the polyvinyl acetate-methanol solution obtained by polymerization and demonomerization in the same manner as in the synthesis of PVA-1. After adding 8 parts by mass, the saponification reaction was carried out by stirring well and keeping the temperature at 40 ° C. An aqueous citric acid solution was added to the pulverized slurry of the obtained gel to neutralize the system to pH 9. The neutralized slurry was separated into solid and liquid, and the solid component was dried to obtain PVA-4.

<合成例5:PVA−5の合成>
上記PVA−1の合成と同様の方法で重合、脱モノマーして得られたポリ酢酸ビニル−メタノール溶液500質量部に対して5質量%水酸化ナトリウム−メタノール溶液1.8質量部と水8.2質量部とを添加した後、よく撹拌して40℃に保ってけん化反応を行った。得られたゲルを粉砕したスラリーにクエン酸水溶液を添加して系をpH9に中和した。中和したスラリーを固液分離し、固体成分を乾燥してPVA−5を得た。
<Synthesis Example 5: Synthesis of PVA-5>
1. 1.8 parts by mass of 5% by mass sodium hydroxide-methanol solution and 1.8 parts by mass of water with respect to 500 parts by mass of the polyvinyl acetate-methanol solution obtained by polymerization and demonomerization in the same manner as in the synthesis of PVA-1. After adding 2 parts by mass, the saponification reaction was carried out by stirring well and keeping the temperature at 40 ° C. An aqueous citric acid solution was added to the pulverized slurry of the obtained gel to neutralize the system to pH 9. The neutralized slurry was separated into solid and liquid, and the solid component was dried to obtain PVA-5.

<合成例6:PVA−6の合成>
上記PVA−1の合成と同様の方法で重合、脱モノマーして得られたポリ酢酸ビニル−メタノール溶液500質量部に対して5質量%水酸化ナトリウム−メタノール溶液1.5質量部と水8.5質量部とを添加した後、よく撹拌して40℃に保ってけん化反応を行った。得られたゲルを粉砕したスラリーにクエン酸水溶液を添加して系をpH9に中和した。中和したスラリーを固液分離し、固体成分を乾燥してPVA−6を得た。
<Synthesis Example 6: Synthesis of PVA-6>
8. 1.5 parts by mass of 5% by mass sodium hydroxide-methanol solution and 1.5 parts by mass of water with respect to 500 parts by mass of the polyvinyl acetate-methanol solution obtained by polymerization and demonomerization in the same manner as in the synthesis of PVA-1. After adding 5 parts by mass, the saponification reaction was carried out by stirring well and keeping the temperature at 40 ° C. An aqueous citric acid solution was added to the pulverized slurry of the obtained gel to neutralize the system to pH 9. The neutralized slurry was separated into solid and liquid, and the solid component was dried to obtain PVA-6.

<合成例7:PVA−7の合成>
上記PVA−1の合成と同様の方法で重合、脱モノマーして得られたポリ酢酸ビニル−メタノール溶液500質量部に対して5質量%水酸化ナトリウム−メタノール溶液1.2質量部と水8.8質量部とを添加した後、よく撹拌して40℃に保ってけん化反応を行った。得られたゲルを粉砕したスラリーにクエン酸水溶液を添加して系をpH9に中和した。中和したスラリーを固液分離し、固体成分を乾燥してPVA−7を得た。
<Synthesis Example 7: Synthesis of PVA-7>
1. 1.2 parts by mass of 5% by mass sodium hydroxide-methanol solution and water 8. After adding 8 parts by mass, the saponification reaction was carried out by stirring well and keeping the temperature at 40 ° C. An aqueous citric acid solution was added to the pulverized slurry of the obtained gel to neutralize the system to pH 9. The neutralized slurry was separated into solid and liquid, and the solid component was dried to obtain PVA-7.

<合成例8:PVA−8の合成>
上記PVA−1の合成と同様の方法で重合、脱モノマーして得られたポリ酢酸ビニル−メタノール溶液500質量部に対して5質量%水酸化ナトリウム−メタノール溶液1.1質量部と水8.9質量部とを添加した後、よく撹拌して40℃に保ってけん化反応を行った。得られたゲルを粉砕したスラリーにクエン酸水溶液を添加して系をpH9に中和した。中和したスラリーを固液分離し、固体成分を乾燥してPVA−8を得た。
<Synthesis Example 8: Synthesis of PVA-8>
1. 1 part by mass of 5% by mass sodium hydroxide-methanol solution and 1.1 parts by mass of water with respect to 500 parts by mass of the polyvinyl acetate-methanol solution obtained by polymerization and demonomerization by the same method as the synthesis of PVA-1. After adding 9 parts by mass, the saponification reaction was carried out by stirring well and keeping the temperature at 40 ° C. An aqueous citric acid solution was added to the pulverized slurry of the obtained gel to neutralize the system to pH 9. The neutralized slurry was separated into solid and liquid, and the solid component was dried to obtain PVA-8.

<合成例9:PVA−9の合成>
上記PVA−1の合成と同様の方法で重合、脱モノマーして得られたポリ酢酸ビニル−メタノール溶液500質量部に対して5質量%水酸化ナトリウム−メタノール溶液1.0質量部と水9.0質量部とを添加した後、よく撹拌して40℃に保ってけん化反応を行った。得られたゲルを粉砕したスラリーにクエン酸水溶液を添加して系をpH9に中和した。中和したスラリーを固液分離し、固体成分を乾燥してPVA−9を得た。
<Synthesis Example 9: Synthesis of PVA-9>
1. 1.0 part by mass of 5% by mass sodium hydroxide-methanol solution and 1.0 part by mass of water with respect to 500 parts by mass of the polyvinyl acetate-methanol solution obtained by polymerization and demonomerization by the same method as the synthesis of PVA-1. After adding 0 parts by mass, the saponification reaction was carried out by stirring well and keeping the temperature at 40 ° C. An aqueous citric acid solution was added to the pulverized slurry of the obtained gel to neutralize the system to pH 9. The neutralized slurry was separated into solid and liquid, and the solid component was dried to obtain PVA-9.

<合成例10:PVA−10の合成>
上記PVA−1の合成と同様の方法で重合、脱モノマーして得られたポリ酢酸ビニル−メタノール溶液500質量部に対して5質量%水酸化ナトリウム−メタノール溶液0.7質量部と水9.3質量部とを添加した後、よく撹拌して40℃に保ってけん化反応を行った。得られたゲルを粉砕したスラリーにクエン酸水溶液を添加して系をpH9に中和した。中和したスラリーを固液分離し、固体成分を乾燥してPVA−10を得た。
<Synthesis Example 10: Synthesis of PVA-10>
9. 0.7 parts by mass of 5% by mass sodium hydroxide-methanol solution and 0.7 parts by mass of water with respect to 500 parts by mass of the polyvinyl acetate-methanol solution obtained by polymerization and demonomerization in the same manner as in the synthesis of PVA-1. After adding 3 parts by mass, the saponification reaction was carried out by stirring well and keeping the temperature at 40 ° C. An aqueous citric acid solution was added to the pulverized slurry of the obtained gel to neutralize the system to pH 9. The neutralized slurry was separated into solid and liquid, and the solid component was dried to obtain PVA-10.

<合成例11:PVA−11の合成>
上記PVA−1の合成と同様の方法で重合、脱モノマーして得られたポリ酢酸ビニル−メタノール溶液500質量部に対して5質量%水酸化ナトリウム−メタノール溶液0.6質量部と水9.4質量部とを添加した後、よく撹拌して40℃に保ってけん化反応を行った。得られたゲルを粉砕したスラリーにクエン酸水溶液を添加して系をpH9に中和した。中和したスラリーを固液分離し、固体成分を乾燥してPVA−11を得た。
<Synthesis Example 11: Synthesis of PVA-11>
9. 0.6 parts by mass of 5% by mass sodium hydroxide-methanol solution and 0.6 parts by mass of water with respect to 500 parts by mass of the polyvinyl acetate-methanol solution obtained by polymerization and demonomerization in the same manner as in the synthesis of PVA-1. After adding 4 parts by mass, the saponification reaction was carried out by stirring well and keeping the temperature at 40 ° C. An aqueous citric acid solution was added to the pulverized slurry of the obtained gel to neutralize the system to pH 9. The neutralized slurry was separated into solid and liquid, and the solid component was dried to obtain PVA-11.

<合成例12:PVA−12の合成>
撹拌機、還流冷却管、連続添加装置及び連続排出装置を備えた反応器に酢酸ビニル:700質量部、メタノール:300質量部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル:0.5質量部を連続的に導入するとともに、系の温度を60℃に保って同量のポリ酢酸ビニル−メタノール溶液を連続的に排出しながら連続反応させた。平均滞留時間が5時間のときの反応器出口での重合収率は85質量%であった。得られた重合溶液を上記PVA−6の合成と同様の方法で脱モノマー、けん化、中和、固液分離し、固体成分を乾燥してPVA−12を得た。
<Synthesis Example 12: Synthesis of PVA-12>
Vinyl acetate: 700 parts by mass, methanol: 300 parts by mass, 2,2'-azobisisobutyronitrile: 0.5 parts by mass in a reactor equipped with a stirrer, a reflux condenser, a continuous addition device and a continuous discharge device. Was continuously introduced, and the temperature of the system was maintained at 60 ° C., and the same amount of polyvinyl acetate-methanol solution was continuously discharged for continuous reaction. When the average residence time was 5 hours, the polymerization yield at the reactor outlet was 85% by mass. The obtained polymerization solution was demonomerized, saponified, neutralized, and solid-liquid separated by the same method as in the synthesis of PVA-6, and the solid component was dried to obtain PVA-12.

<合成例13:PVA−13の合成>
撹拌機、還流冷却管を備えた反応器に酢酸ビニル:800質量部、メタノール:200質量部及び重合開始剤として2,2’−アゾビスイソブチロニトリル:0.07質量部を仕込み、系の温度を60℃に保って6時間反応させた。得られた重合溶液を塔内に多孔板を多段数有する脱モノマー塔に供給して塔下部よりメタノール蒸気を吹き込んで重合溶液と接触させ、未反応の酢酸ビニルモノマーを除去した。得られた重合溶液を上記PVA−6の合成と同様の方法で脱モノマー、けん化、中和、固液分離し、固体成分を乾燥してPVA−13を得た。
<Synthesis Example 13: Synthesis of PVA-13>
A reactor equipped with a stirrer and a reflux condenser is charged with vinyl acetate: 800 parts by mass, methanol: 200 parts by mass, and 2,2'-azobisisobutyronitrile: 0.07 parts by mass as a polymerization initiator. The temperature was maintained at 60 ° C. and the reaction was carried out for 6 hours. The obtained polymerization solution was supplied to a demonomer column having a large number of perforated plates in the column, and methanol vapor was blown from the lower part of the column to bring it into contact with the polymerization solution to remove unreacted vinyl acetate monomer. The obtained polymerization solution was demonomerized, saponified, neutralized, and solid-liquid separated by the same method as in the synthesis of PVA-6, and the solid component was dried to obtain PVA-13.

<合成例14:PVA−14の合成>
撹拌機、還流冷却管を備えた反応器に酢酸ビニル:800質量部、メタノール:200質量部及び重合開始剤として2,2’−アゾビスイソブチロニトリル:0.04質量部を仕込み、系の温度を60℃に保って6時間反応させた。得られた重合溶液を塔内に多孔板を多段数有する脱モノマー塔に供給して塔下部よりメタノール蒸気を吹き込んで重合溶液と接触させ、未反応の酢酸ビニルモノマーを除去した。得られた重合溶液を上記PVA−6の合成と同様の方法で脱モノマー、けん化、中和、固液分離し、固体成分を乾燥してPVA−14を得た。
<Synthesis Example 14: Synthesis of PVA-14>
A reactor equipped with a stirrer and a reflux condenser is charged with vinyl acetate: 800 parts by mass, methanol: 200 parts by mass, and 2,2'-azobisisobutyronitrile: 0.04 parts by mass as a polymerization initiator. The temperature was maintained at 60 ° C. and the reaction was carried out for 6 hours. The obtained polymerization solution was supplied to a demonomer column having a large number of perforated plates in the column, and methanol vapor was blown from the lower part of the column to bring it into contact with the polymerization solution to remove unreacted vinyl acetate monomer. The obtained polymerization solution was demonomerized, saponified, neutralized, and solid-liquid separated by the same method as in the synthesis of PVA-6, and the solid component was dried to obtain PVA-14.

<合成例15:PVA−15の合成>
上記PVA−1の合成と同様の方法で重合、脱モノマーして得られたポリ酢酸ビニル−メタノール溶液:500質量部に対して5質量%水酸化ナトリウム−メタノール溶液5.0質量部と水5.0質量部とを添加した後、よく撹拌して40℃に保ってけん化反応を行った。得られたゲルを粉砕したスラリーにクエン酸水溶液を添加して系をpH9に中和した。中和したスラリーを固液分離し、固体成分を乾燥してPVA−15を得た。
<Synthesis Example 15: Synthesis of PVA-15>
Polyvinyl acetate-methanol solution obtained by polymerization and demonomerization by the same method as the above synthesis of PVA-1: 5.0 parts by mass of 5% by mass sodium hydroxide-methanol solution and 5 parts by mass of water with respect to 500 parts by mass. After adding 0.0 part by mass, the saponification reaction was carried out by stirring well and keeping the temperature at 40 ° C. An aqueous citric acid solution was added to the pulverized slurry of the obtained gel to neutralize the system to pH 9. The neutralized slurry was separated into solid and liquid, and the solid component was dried to obtain PVA-15.

<合成例16:PVA−16の合成>
上記PVA−1の合成と同様の方法で重合、脱モノマーして得られたポリ酢酸ビニル−メタノール溶液:500質量部に対して5質量%水酸化ナトリウム−メタノール溶液0.4質量部と水9.6質量部とを添加した後、よく撹拌して40℃に保ってけん化反応を行った。得られたゲルを粉砕したスラリーにクエン酸水溶液を添加して系をpH9に中和した。中和したスラリーを固液分離し、固体成分を乾燥してPVA−16を得た。
<Synthesis Example 16: Synthesis of PVA-16>
Polyvinyl acetate-methanol solution obtained by polymerization and demonomerization by the same method as the above synthesis of PVA-1: 0.4 parts by mass of 5% by mass sodium hydroxide-methanol solution and water 9 with respect to 500 parts by mass. After adding 6 parts by mass, the saponification reaction was carried out by stirring well and keeping the temperature at 40 ° C. An aqueous citric acid solution was added to the pulverized slurry of the obtained gel to neutralize the system to pH 9. The neutralized slurry was separated into solid and liquid, and the solid component was dried to obtain PVA-16.

(特定樹脂の合成)
下記に記載の合成方法により、特定樹脂を合成した。
(Synthesis of specific resin)
The specific resin was synthesized by the synthesis method described below.

<特定樹脂A−1(Mw=45,000)の合成>
窒素導入管及び冷却管を取り付けた三口フラスコにPGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、32.62g)を入れ、86℃に昇温した。ここに、BzMA(ベンジルメタクリレート、16.65g)、THFMA(テトラヒドロフラン−2−イル メタクリレート、21.08g)、t−BuMA(t−ブチルメタクリレート、5.76g)、及びV−601(0.4663g、富士フイルム和光純薬(株)製)をPGMEA(32.62g)に溶解したものを2時間かけて滴下した。その後、反応液を2時間撹拌し、反応を終了させた。反応液をヘプタン中に再沈することで生じた白色粉体をろ過により回収することで、特定樹脂A−1を得た。重量平均分子量(Mw)は45,000であった。
<Synthesis of specific resin A-1 (Mw = 45,000)>
PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate, 32.62 g) was placed in a three-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube and a cooling tube, and the temperature was raised to 86 ° C. Here, BzMA (benzyl methacrylate, 16.65 g), THFMA (tetrahydrofuran methacrylate, 21.08 g), t-BuMA (t-butyl methacrylate, 5.76 g), and V-601 (0.4663 g,). A solution prepared by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd. in PGMEA (32.62 g) was added dropwise over 2 hours. Then, the reaction solution was stirred for 2 hours to terminate the reaction. The specific resin A-1 was obtained by recovering the white powder produced by re-precipitating the reaction solution in heptane by filtration. The weight average molecular weight (Mw) was 45,000.

<特定樹脂A−2(Mw=45,000)の合成>
窒素導入管及び冷却管を取り付けた三口フラスコにPGMEA(32.62g)を入れ、86℃に昇温した。ここに、BzMA(16.65g)、THFAA(テトラヒドロフラン−2−イル アクリレート、19.19g)、t−BuMA(5.76g)、及びV−601(0.4663g、モノマーに対して0.75mol%)をPGMEA(32.62g)に溶解したものを2時間かけて滴下した。その後、反応液を2時間撹拌し、反応を終了させた。反応液をヘプタン中に再沈することで生じた白色粉体をろ過により回収することで、特定樹脂A−2を得た。重量平均分子量(Mw)は45,000であった。
Mwが1,000以下の成分の量は、3質量%であった。
<Synthesis of specific resin A-2 (Mw = 45,000)>
PGMEA (32.62 g) was placed in a three-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube and a cooling tube, and the temperature was raised to 86 ° C. Here, BzMA (16.65 g), THFAA (tetrahydro-2-yl acrylate, 19.19 g), t-BuMA (5.76 g), and V-601 (0.4663 g, 0.75 mol% with respect to the monomer). ) Was dissolved in PGMEA (32.62 g) and added dropwise over 2 hours. Then, the reaction solution was stirred for 2 hours to terminate the reaction. The specific resin A-2 was obtained by recovering the white powder produced by re-precipitating the reaction solution in heptane by filtration. The weight average molecular weight (Mw) was 45,000.
The amount of the component having Mw of 1,000 or less was 3% by mass.

(その他の成分)
表1〜表4に記載の保護層形成用組成物、又は、感光層形成用組成物の成分のうち、上述した以外の成分の詳細は下記の通りである。
(Other ingredients)
Among the components of the protective layer forming composition or the photosensitive layer forming composition shown in Tables 1 to 4, details of components other than those described above are as follows.

<保護層形成用組成物>
・添加剤 C−1:ポリビニルピロリドン K15(東京化成工業(株)製)
・添加剤 C−2:HECダイセルSP200(ヒドロキシエチルセルロース、ダイセルファインケム(株)製)
・界面活性剤 EOO:アセチレノールE00、川研ファインケミカル(株)製、下記式(EOO)により表される化合物
・溶剤 水:純水

Figure 2020129873
<Composition for forming a protective layer>
-Additive C-1: Polyvinylpyrrolidone K15 (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
-Additive C-2: HEC Daicel SP200 (Hydroxyethyl cellulose, manufactured by Daicel Finechem Co., Ltd.)
-Surfactant EOO: Acetyleneol E00, manufactured by Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd., compound represented by the following formula (EOO) -Solvent water: Pure water
Figure 2020129873

<感光層形成用組成物>
・樹脂(上述のバインダーポリマー(D)) A−3:ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体 (比率(モル比) 70/30 重量平均分子量15,000)
・感光剤(光酸発生剤) P−1:下記式(OS−107)において、R11=トリル基、R18=メチル基である化合物を採用した。
・感光剤(光酸発生剤) P−2:トリフェニルスルホニウムノナフルオロプロピルスルホネート
・感光剤(光ラジカル重合開始剤(A)) P−3:IRGACURE OXE 01(BASF社製)
・クエンチャー(塩基性化合物) Y:下記式(Y1)で示されるチオ尿素誘導体。
・クエンチャー(重合禁止剤) Z:p−メトキシフェノール
・界面活性剤 PF−6320:OMNOVA社製、PF−6320
・架橋剤(ラジカル重合性化合物(B)) B:A−TMPT(トリメチロールプロパントリアクリレート、新中村化学工業(株)製)
・溶剤 PGMEA:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート

Figure 2020129873
<Composition for forming a photosensitive layer>
-Resin (Binder polymer (D) described above) A-3: Benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (ratio (molar ratio) 70/30 weight average molecular weight 15,000)
-Photosensitizer (photoacid generator) P-1: In the following formula (OS-107), a compound having R 11 = tolyl group and R 18 = methyl group was adopted.
-Photosensitizer (photoacid generator) P-2: Triphenylsulfonium nonafluoropropylsulfonate-Photosensitizer (photoradical polymerization initiator (A)) P-3: IRGACURE OXE 01 (manufactured by BASF)
Quencher (basic compound) Y: A thiourea derivative represented by the following formula (Y1).
・ Quencher (polymerization inhibitor) Z: p-methoxyphenol ・ Surfactant PF-6320: OMNOVA, PF-6320
-Crosslinking agent (radical polymerizable compound (B)) B: A-TMPT (trimethylolpropane triacrylate, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.)
-Solvent PGMEA: Propylene glycol monomethyl ether acetate
Figure 2020129873

(実施例及び比較例)
各実施例及び比較例において、保護層形成用組成物の調製、感光層形成用組成物の調製、有機半導体層の形成、保護層の形成、及び、感光層の形成を行い、積層体を製造した。
(Examples and comparative examples)
In each Example and Comparative Example, a composition for forming a protective layer, a composition for forming a photosensitive layer, an organic semiconductor layer, a protective layer, and a photosensitive layer are formed to produce a laminate. bottom.

<保護層形成用組成物の調製>
表1〜表4に示す成分を、表1〜表4に示す割合(質量部)で混合し、均一な溶液とした後、Entegris社製Savana PPカートリッジフィルター(0.1μm相当)を用いてろ過し、水溶性樹脂組成物を調製した。
表1〜表4中、けん化度の単位は「モル%」である。
表1〜表4中、「−」の記載は該当する成分を含有していないことを示している。
<Preparation of composition for forming protective layer>
The components shown in Tables 1 to 4 are mixed at the ratios (parts by mass) shown in Tables 1 to 4 to obtain a uniform solution, and then filtered using a Savana PP cartridge filter (equivalent to 0.1 μm) manufactured by Entegris. Then, a water-soluble resin composition was prepared.
In Tables 1 to 4, the unit of saponification degree is "mol%".
In Tables 1 to 4, the description of "-" indicates that the corresponding component is not contained.

<感光層形成用組成物の調製>
表1〜表4に示す成分を、表1〜表4に示す割合(質量部)で混合し、均一な溶液とした後、Entegris社製Savana PPカートリッジフィルター(0.1μm相当)を用いてろ過して感光層形成用組成物を調製した。
<Preparation of composition for forming photosensitive layer>
The components shown in Tables 1 to 4 are mixed at the ratios (parts by mass) shown in Tables 1 to 4 to obtain a uniform solution, and then filtered using a Savana PP cartridge filter (equivalent to 0.1 μm) manufactured by Entegris. To prepare a composition for forming a photosensitive layer.

<有機層の作製>
5cm角のガラス基板上に、以下の組成からなる有機半導体層形成用組成物又は樹脂層形成用組成物をスピンコートし、表1〜表4の「有機層」の「ベーク条件」の欄に記載の温度で10分間乾燥させることで有機層を形成した。膜厚は150nmであった。
実施例25においては、上記ガラス基板ではなくシリコンウェハ((株)SUMCO製6インチシリコンウェハ、1インチは2.54cm)を基板として使用した。
表1〜表4中、有機層の種類の欄に「P3HT/PCBM」と記載された例においては、下記組成の有機半導体層形成用組成物を用いた。また、「サイクロマーP(ACA)Z200M」と記載された例においては、下記組成の樹脂層形成用組成物を用いた。
〔有機半導体層形成用組成物の組成〕
・P3HT(ポリ(3−ヘキシルチオフェン)、シグマ アルドリッチ ジャパン合同会社製):10質量%
・PCBM([6,6]−フェニル−C61−酪酸メチルエステル、シグマ アルドリッチ ジャパン合同会社製):10質量%
・クロロホルム(富士フイルム和光純薬(株)製):80質量%
〔樹脂層形成用組成物の組成〕
・サイクロマーP(ACA)Z200M(ダイセル・オルネクス(株)製):50質量%
・プロピレングリコールモノメチルエーテル:50質量%
<Preparation of organic layer>
A composition for forming an organic semiconductor layer or a composition for forming a resin layer having the following composition is spin-coated on a 5 cm square glass substrate, and in the "Bake conditions" column of "Organic layer" in Tables 1 to 4. An organic layer was formed by drying at the described temperature for 10 minutes. The film thickness was 150 nm.
In Example 25, a silicon wafer (6 inch silicon wafer manufactured by SUMCO Corporation, 1 inch is 2.54 cm) was used as a substrate instead of the glass substrate.
In the examples described as "P3HT / PCBM" in the column of the type of organic layer in Tables 1 to 4, the composition for forming an organic semiconductor layer having the following composition was used. Further, in the example described as "Cyclomer P (ACA) Z200M", a resin layer forming composition having the following composition was used.
[Composition of composition for forming organic semiconductor layer]
・ P3HT (Poly (3-hexylthiophene), manufactured by Sigma-Aldrich Japan LLC): 10% by mass
-PCBM ([6,6] -Phenyl-C 61- Methyl butyrate, manufactured by Sigma-Aldrich Japan LLC): 10% by mass
-Chloroform (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.): 80% by mass
[Composition of composition for forming a resin layer]
-Cyclomer P (ACA) Z200M (manufactured by Daicel Ornex Co., Ltd.): 50% by mass
-Propylene glycol monomethyl ether: 50% by mass

<保護層の形成>
上記有機層の表面に、保護層形成用組成物をスピンコートし、表1〜表4の「保護層」の「ベーク条件」の欄に記載の温度で1分間乾燥して、表1〜表4に示す厚さ(膜厚(μm))の保護層を形成した。
<Formation of protective layer>
The composition for forming a protective layer is spin-coated on the surface of the organic layer, dried at the temperature described in the "Bake condition" column of "Protective layer" in Tables 1 to 4 for 1 minute, and dried in Tables 1 to Table 1. A protective layer having the thickness (thickness (μm)) shown in 4 was formed.

<中間層の形成>
実施例23においては、保護層の形成後、パリレン(ポリパラキシリレン)を表3に記載の厚さにてCVD(chemical vapor deposition)により蒸着した。その他の例においては中間層の形成を行わなかった。
<Formation of intermediate layer>
In Example 23, after the protective layer was formed, parylene (polyparaxylylene) was deposited by CVD (chemical vapor deposition) at the thickness shown in Table 3. In other examples, no intermediate layer was formed.

<感光層の形成>
形成された保護層の表面(実施例23においては、中間層の表面)に、感光層形成用組成物をスピンコートし、表1〜表4の「感光層」の「ベーク条件」の欄に記載の温度で1分間乾燥して、表1〜表4に示す厚さ(膜厚(μm))の感光層を形成した。
<Formation of photosensitive layer>
A composition for forming a photosensitive layer was spin-coated on the surface of the formed protective layer (the surface of the intermediate layer in Example 23), and in the "Bake conditions" column of the "photosensitive layer" in Tables 1 to 4. It was dried at the described temperature for 1 minute to form a photosensitive layer having the thickness (thickness (μm)) shown in Tables 1 to 4.

<残渣強度の評価>
各実施例又は比較例において、製造された積層体における感光層に対し、i線の平行露光機を用い、所定のマスクを介して、i線を、露光量80mJとなるように露光した。
その後、表1〜表4に記載の温度、60秒の条件でポストベーク(PEB)し、表1〜表4に記載の現像液で80秒の現像を行うことにより、1cm角の正方形のホール開口部を得た。上記ホール開口部においては、保護層がむき出しになっていた。
上記ホール開口部を有する積層体の感光層側の表面に、表1〜表4のいずれかに記載の剥離液:200mLを付与し、60秒間保持した。上記剥離液は、上記ホール開口部においてむき出しとなった保護層にも接するようにした。15秒経過後、スピン乾燥を実施した。また、比較例3においては、上記剥離液を用いた剥離を行わなかった。
上記スピン乾燥後の上記ホール開口部における、保護層が上記剥離液により除去された有機層の表面を、TOF−SIMS(Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry、ION−TOF社製TOF.SIMS5)にて評価し、Cのシグナル強度を、保護層形成後、感光層形成前のシグナル強度比と比較して評価値を算出した。上記Cのシグナルは、PVA由来のシグナルであると推定される。
評価値は下記式により算出し、表1〜表4の「残渣」の欄に記載した。評価値が小さいほど、残渣の発生が抑制されているといえる。
評価値(%)=(上記スピン乾燥後のCのシグナル強度)/(保護層形成後、感光層形成前における保護層表面のCのシグナル強度)×100
<Evaluation of residual strength>
In each Example or Comparative Example, the photosensitive layer in the manufactured laminate was exposed to the i-line through a predetermined mask using an i-line parallel exposure machine so that the exposure amount was 80 mJ.
After that, post-baking (PEB) was performed at the temperatures shown in Tables 1 to 4 under the conditions of 60 seconds, and the developing solution shown in Tables 1 to 4 was used for 80 seconds to develop a 1 cm square hole. An opening was obtained. At the opening of the hole, the protective layer was exposed.
200 mL of the stripping solution shown in any of Tables 1 to 4 was applied to the surface of the laminate having the hole openings on the photosensitive layer side, and the mixture was held for 60 seconds. The release liquid was brought into contact with the protective layer exposed at the opening of the hole. After 15 seconds, spin drying was performed. Further, in Comparative Example 3, peeling using the above peeling liquid was not performed.
TOF-SIMS (Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry, TOF. The evaluation value was calculated by comparing the signal intensity of C 4 H 5 O with the signal intensity ratio after the protective layer was formed and before the photosensitive layer was formed. The C 4 H 5 O signal is presumed to be a PVA-derived signal.
The evaluation values were calculated by the following formulas and are listed in the "residue" column of Tables 1 to 4. It can be said that the smaller the evaluation value, the more the generation of the residue is suppressed.
Evaluation value (%) = ( Signal intensity of C 4 H 5 O after spin drying) / (Signal intensity of C 4 H 5 O − on the surface of the protective layer after formation of the protective layer and before formation of the photosensitive layer) × 100

表1〜表4に記載の現像液の詳細は下記の通りである。
・nBA:酢酸n−ブチル
・0.38%TMAHaq:テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの0.38質量%水溶液
Details of the developers shown in Tables 1 to 4 are as follows.
-NBA: n-butyl acetate-0.38% TMAHaq: 0.38% by mass aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide

<発光の評価>
実施例1〜実施例25及び比較例1〜比較例3においては、有機電界発光素子のモデルを作製し、発光の有無を評価した。
洗浄したITO(酸化インジウムすず)基板(30mm×30mm)を蒸着装置に入れ、銅フタロシアニンを10nm蒸着し、この上に、NPD((N,N’−ジ−α−ナフチル−N,N’−ジフェニル)−ベンジジン)を40nm蒸着し、NPD層を形成した。NPD層上の全面に、上記有機半導体層形成用組成物を塗布し、表1〜表4の「有機層」の「ベーク条件」の欄に記載の温度で10分間乾燥させることで有機層を形成した。膜厚は150nmであった。
上記有機層の表面に、保護層形成用組成物をスピンコートし、表1〜表4の「保護層」の「ベーク条件」の欄に記載の温度で1分間乾燥して、表1〜表4に示す厚さ(膜厚(μm))の保護層を形成した。
実施例23においては、保護層の形成後、パリレン(ポリパラキシリレン)を表3に記載の厚さにてCVDにより蒸着した。その他の例においては中間層の形成を行わなかった。
形成された保護層の表面(実施例23においては、中間層の表面)に、感光層形成用組成物をスピンコートし、100℃表1〜表4の「感光層」の「ベーク条件」の欄に記載の温度で1分間乾燥して、表1〜表4に示す厚さ(膜厚(μm))の感光層を形成した。
上記感光層に対し、i線の平行露光機を用い、所定のマスクを介して、i線を、露光量80mJとなるように露光した。その後、表1〜表4に記載の温度、60秒の条件でポストベーク(PEB)し、表1〜表4に記載の現像液で80秒の現像を行うことにより、20μm角の正方形状に感光層が残されたパターンを形成した。上記正方形に含まれない部分においては、保護層がむき出しになっていた。
上記正方形状の感光層を含む積層体に対し、ドライエッチングを行い、感光層が存在しない領域の保護層及び有機層を除去した。
その後、表1〜表4のいずれかに記載の剥離液:200mLを付与し、60秒間保持することにより感光層及び保護層を除去し、NPD層上に20μm角の正方形状に有機層が残された積層体を作製した。また、比較例3においては、感光層及び保護層の除去を行わなかった。
上記有機層の表面(比較例3においては、保護層の表面)に、BAlq(ビス−(2−メチル−8−キノリノレート)−4−(フェニルフェノレート)アルミニウム)を40nmの厚さで蒸着し、電子輸送層を形成した。上記電子輸送層の上に、フッ化リチウムを3nm蒸着した後、アルミニウム60nmを蒸着し、有機電界発光素子を作製した。
東陽テクニカ製ソースメジャーユニット2400型を用いて、直流定電圧(3V)を得られた素子の電極間(ITO基板−蒸着した上記アルミニウム間)に印加し、下記評価基準に従い、発光の有無を確認した。評価結果は表1〜表4の「発光」の欄に記載した。なお、実施例26においては発光の評価を行わなかったため、表4中に「−」と記載した。
〔評価基準〕
OK:発光が認められた
NG:発光が認められなかった
<Evaluation of light emission>
In Examples 1 to 25 and Comparative Examples 1 to 3, a model of an organic electroluminescent device was prepared and the presence or absence of light emission was evaluated.
A washed ITO (indium tin oxide) substrate (30 mm × 30 mm) was placed in a vapor deposition apparatus, and copper phthalocyanine was vapor-deposited at 10 nm. Diphenyl) -benzidine) was deposited at 40 nm to form an NPD layer. The organic semiconductor layer forming composition is applied to the entire surface of the NPD layer, and the organic layer is dried at the temperature described in the "Bake condition" column of "Organic layer" in Tables 1 to 4 for 10 minutes to form the organic layer. Formed. The film thickness was 150 nm.
The composition for forming a protective layer is spin-coated on the surface of the organic layer, dried at the temperature described in the "Bake condition" column of "Protective layer" in Tables 1 to 4 for 1 minute, and dried in Tables 1 to Table 1. A protective layer having the thickness (thickness (μm)) shown in 4 was formed.
In Example 23, after the protective layer was formed, parylene (polyparaxylylene) was deposited by CVD to the thickness shown in Table 3. In other examples, no intermediate layer was formed.
The surface of the formed protective layer (the surface of the intermediate layer in Example 23) is spin-coated with the composition for forming a photosensitive layer, and the temperature of 100 ° C. It was dried at the temperature described in the column for 1 minute to form a photosensitive layer having the thickness (thickness (μm)) shown in Tables 1 to 4.
The photosensitive layer was exposed to the i-line through a predetermined mask using an i-line parallel exposure machine so that the exposure amount was 80 mJ. Then, post-baking (PEB) was performed at the temperatures shown in Tables 1 to 4 under the conditions of 60 seconds, and the developing solution shown in Tables 1 to 4 was used for 80 seconds of development to form a 20 μm square shape. A pattern was formed in which the photosensitive layer remained. In the part not included in the square, the protective layer was exposed.
The laminated body including the square-shaped photosensitive layer was dry-etched to remove the protective layer and the organic layer in the region where the photosensitive layer did not exist.
Then, 200 mL of the stripping solution shown in Tables 1 to 4 was applied and held for 60 seconds to remove the photosensitive layer and the protective layer, leaving a 20 μm square organic layer on the NPD layer. The laminated body was prepared. Further, in Comparative Example 3, the photosensitive layer and the protective layer were not removed.
BAlq (bis- (2-methyl-8-quinolinolate) -4- (phenylphenolate) aluminum) was deposited on the surface of the organic layer (the surface of the protective layer in Comparative Example 3) to a thickness of 40 nm. , Formed an electron transport layer. After 3 nm of lithium fluoride was vapor-deposited on the electron transport layer, 60 nm of aluminum was vapor-deposited to prepare an organic electroluminescent device.
Using a Toyo Technica source measure unit 2400 type, apply it between the electrodes of the element that obtained a DC constant voltage (3V) (between the ITO substrate and the above-deposited aluminum), and check the presence or absence of light emission according to the following evaluation criteria. bottom. The evaluation results are shown in the "light emission" column of Tables 1 to 4. Since the light emission was not evaluated in Example 26, it is described as “−” in Table 4.
〔Evaluation criteria〕
OK: Light emission was observed NG: No light emission was observed

<パターン形状の評価>
各実施例又は比較例において、残渣強度の評価と同様の方法により製造された積層体における感光層に対し、i線の平行露光機を用い、線幅10μmの1:1ラインアンドスペースパターンのバイナリーマスクを介して、i線を、露光量80mJとなるように露光した。
その後110℃で60秒間加熱した後、酢酸ブチルで15秒間現像し、スピン乾燥して線幅10μmの1:1ラインアンドスペースのレジストパターンを得た。走査型電子顕微鏡を用いて上記レジストパターンの断面観察を行い、下記評価基準に従って感光層のパターン形状を評価した。
〔評価基準〕
OK:パターンのテーパー角が80℃〜100℃である。
NG:パターンのテーパー角が上記「OK」に記載した範囲外である。
<Evaluation of pattern shape>
In each Example or Comparative Example, a 1: 1 line-and-space pattern binary with a line width of 10 μm was used for the photosensitive layer in the laminate produced by the same method as the evaluation of the residual strength using an i-line parallel exposure machine. The i-line was exposed through the mask so as to have an exposure amount of 80 mJ.
Then, after heating at 110 ° C. for 60 seconds, it was developed with butyl acetate for 15 seconds and spin-dried to obtain a 1: 1 line-and-space resist pattern having a line width of 10 μm. The cross section of the resist pattern was observed using a scanning electron microscope, and the pattern shape of the photosensitive layer was evaluated according to the following evaluation criteria.
〔Evaluation criteria〕
OK: The taper angle of the pattern is 80 ° C to 100 ° C.
NG: The taper angle of the pattern is out of the range described in "OK" above.

Figure 2020129873
Figure 2020129873

Figure 2020129873
Figure 2020129873

Figure 2020129873
Figure 2020129873

Figure 2020129873
Figure 2020129873

表1〜表4に示した結果から、各実施例に係る本発明の積層体を用いた場合には、比較例に係る積層体を用いた場合と比較して、保護層除去時における残渣の発生が抑制されることがわかる。
比較例1に係る積層体は、けん化度が87モル%であるPVAのみを保護層に含むため、保護層の除去時の残渣の発生が抑制されないことがわかる。
比較例2に係る積層体は、けん化度が49モル%であるPVAのみを保護層に含むため、保護層の除去時の残渣の発生が抑制されないことがわかる。
比較例3においては、保護層が剥離液を用いた除去に供せられていない。従って保護層の除去後の残渣の評価は不可能である。また、このような態様においては、得られるデバイス中にも保護層が除去されず残るため、例えば上述の発光の評価に用いた有機電界発光素子の形成には使用できないことがわかる。
From the results shown in Tables 1 to 4, when the laminate of the present invention according to each example was used, the residue at the time of removing the protective layer was compared with the case where the laminate according to the comparative example was used. It can be seen that the occurrence is suppressed.
Since the laminated body according to Comparative Example 1 contains only PVA having a saponification degree of 87 mol% in the protective layer, it can be seen that the generation of residue at the time of removing the protective layer is not suppressed.
Since the laminated body according to Comparative Example 2 contains only PVA having a saponification degree of 49 mol% in the protective layer, it can be seen that the generation of residue at the time of removing the protective layer is not suppressed.
In Comparative Example 3, the protective layer was not subjected to removal using a stripping solution. Therefore, it is impossible to evaluate the residue after removing the protective layer. Further, in such an embodiment, since the protective layer remains in the obtained device without being removed, it can be seen that it cannot be used for forming the organic electroluminescent element used for the above-mentioned evaluation of light emission, for example.

1 感光層
1a 露光現像後の感光層
2 保護層
3 有機層
3a 加工後の有機層
4 基材
5 除去部
5a エッチング後の除去部
1 Photosensitive layer 1a Photosensitive layer after exposure development 2 Protective layer 3 Organic layer 3a Organic layer after processing 4 Base material 5 Removal part 5a Removal part after etching

Claims (14)

基材、有機層、保護層及び感光層をこの順に含み、
前記保護層がポリビニルアルコールを含み、
前記ポリビニルアルコールのけん化度が50モル%以上85モル%以下であり、
前記感光層は現像液を用いた現像に供せられ、
前記保護層は剥離液を用いた除去に供せられる、
積層体。
The base material, organic layer, protective layer and photosensitive layer are included in this order.
The protective layer contains polyvinyl alcohol
The saponification degree of the polyvinyl alcohol is 50 mol% or more and 85 mol% or less.
The photosensitive layer is subjected to development using a developing solution, and is subjected to development.
The protective layer is subjected to removal using a stripping solution.
Laminated body.
前記ポリビニルアルコールの含有量が、前記保護層の全質量に対して、50質量%以上である、請求項1に記載の積層体。 The laminate according to claim 1, wherein the content of the polyvinyl alcohol is 50% by mass or more with respect to the total mass of the protective layer. 前記ポリビニルアルコールのけん化度が60モル%以上80モル%以下である、請求項1又は2に記載の積層体。 The laminate according to claim 1 or 2, wherein the degree of saponification of the polyvinyl alcohol is 60 mol% or more and 80 mol% or less. 前記ポリビニルアルコールのけん化度が65モル%以上75モル%以下である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の積層体。 The laminate according to any one of claims 1 to 3, wherein the degree of saponification of the polyvinyl alcohol is 65 mol% or more and 75 mol% or less. 前記感光層が光酸発生剤を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の積層体。 The laminate according to any one of claims 1 to 4, wherein the photosensitive layer contains a photoacid generator. 前記現像がネガ型である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の積層体。 The laminate according to any one of claims 1 to 5, wherein the development is a negative type. 前記現像液の全質量に対する有機溶剤の含有量が、90〜100質量%である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の積層体。 The laminate according to any one of claims 1 to 6, wherein the content of the organic solvent with respect to the total mass of the developing solution is 90 to 100% by mass. 前記剥離液の全質量に対する水の含有量が、90〜100質量%である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の積層体。 The laminate according to any one of claims 1 to 7, wherein the content of water with respect to the total mass of the stripping liquid is 90 to 100% by mass. 前記感光層が、酸基が酸分解性基により保護された構造を有する繰返し単位を有する樹脂を含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載の積層体。 The laminate according to any one of claims 1 to 8, wherein the photosensitive layer contains a resin having a repeating unit having a structure in which an acid group is protected by an acid-degradable group. 前記繰返し単位が、側鎖に環状エーテルエステル構造を含む繰返し単位である、請求項9に記載の積層体。 The laminate according to claim 9, wherein the repeating unit is a repeating unit containing a cyclic ether ester structure in a side chain. 前記繰返し単位が、下記式(1)で表される繰返し単位である、請求項9に記載の積層体;
Figure 2020129873
式(1)中、R8は水素原子又はアルキル基を表し、L1はカルボニル基又はフェニレン基を表し、R1〜R7はそれぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を表す。
The laminate according to claim 9, wherein the repeating unit is a repeating unit represented by the following formula (1);
Figure 2020129873
In formula (1), R 8 represents a hydrogen atom or an alkyl group, L 1 represents a carbonyl group or a phenylene group, and R 1 to R 7 independently represent a hydrogen atom or an alkyl group.
けん化度が50モル%以上85モル%以下であるポリビニルアルコールを含む、請求項1〜11のいずれか1項に記載の積層体に含まれる前記保護層の形成に用いられる組成物。 The composition used for forming the protective layer contained in the laminate according to any one of claims 1 to 11, which contains polyvinyl alcohol having a saponification degree of 50 mol% or more and 85 mol% or less. 請求項1〜11のいずれか一項に記載の積層体に含まれる前記感光層の形成に用いられる組成物。 A composition used for forming the photosensitive layer contained in the laminate according to any one of claims 1 to 11. 下記A及びBを含む、積層体形成用キット;
A:けん化度が50モル%以上85モル%以下のポリビニルアルコールを含む、請求項1〜11のいずれか1項に記載の積層体に含まれる前記保護層の形成に用いられる組成物;
B:請求項1〜11のいずれか一項に記載の積層体に含まれる前記感光層の形成に用いられる組成物。
A laminate forming kit containing the following A and B;
A: A composition used for forming the protective layer contained in the laminate according to any one of claims 1 to 11, which contains polyvinyl alcohol having a saponification degree of 50 mol% or more and 85 mol% or less;
B: A composition used for forming the photosensitive layer contained in the laminate according to any one of claims 1 to 11.
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