KR20200110425A - Photosensitive layer, laminate, photosensitive resin composition, kit - Google Patents

Photosensitive layer, laminate, photosensitive resin composition, kit Download PDF

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Abstract

수용성 수지층과 감광층을 갖는 적층체에 포함되는 감광층으로서, 감광층은 활성광선 또는 방사선의 조사에 의하여 산을 발생하는 화합물과 산의 작용에 의하여 아세트산 뷰틸에 대한 용해 속도의 변화가 발생하는 수지를 포함하는 감광성 수지 조성물로 형성되고, 상기 산의 작용에 의하여 아세트산 뷰틸에 대한 용해 속도의 변화가 발생하는 수지는, 중량 평균 분자량이 10,000~50,000이며, 또한 전체 구성 단위 중, 50몰% 내지 100몰%가 알칼리 수용액에 가용인 기가 소수성 보호기에 의하여 보호되고 있는, 23℃의 아세트산 뷰틸에 가용인 소수성의 수지이고, 미조사의 상기 감광층을 23℃의 아세트산 뷰틸에 침지한 경우의 용해 속도가 20nm/s 이상 200nm/s 이하이며, 상기 수용액 수지층 상에 있어서의, 상기 감광성 수지 조성물의 정지 접촉각이 60° 이하인, 감광층.As a photosensitive layer included in a laminate having a water-soluble resin layer and a photosensitive layer, the photosensitive layer changes the dissolution rate of butyl acetate by the action of an acid-generating compound and an acid by irradiation with actinic rays or radiation. A resin formed of a photosensitive resin composition containing a resin and in which a change in dissolution rate for butyl acetate occurs due to the action of the acid has a weight average molecular weight of 10,000 to 50,000, and in the total structural unit, from 50 mol% to Dissolution rate when 100 mol% is a hydrophobic resin soluble in butyl acetate at 23°C in which a group soluble in an alkaline aqueous solution is protected by a hydrophobic protecting group, and the unirradiated photosensitive layer is immersed in butyl acetate at 23°C Is 20 nm/s or more and 200 nm/s or less, and a stop contact angle of the photosensitive resin composition on the aqueous solution resin layer is 60° or less.

Description

감광층, 적층체, 감광성 수지 조성물, 키트Photosensitive layer, laminate, photosensitive resin composition, kit

본 발명은, 감광층, 적층체, 감광성 수지 조성물, 키트에 관한 것이다.The present invention relates to a photosensitive layer, a laminate, a photosensitive resin composition, and a kit.

최근, 유기 반도체를 이용한 전자 디바이스가 널리 이용되고 있다. 유기 반도체를 이용한 디바이스는, 종래의 실리콘 등의 무기 반도체를 이용한 디바이스와 비교하여 간단한 프로세스에 의하여 제조할 수 있다는 메리트가 있다. 또한, 유기 반도체는, 그 분자 구조를 변화시킴으로써 용이하게 재료 특성을 변화시키는 것이 가능하다. 또, 재료의 베리에이션이 풍부하며, 무기 반도체로는 이룰 수 없었던 듯한 기능이나 소자를 실현하는 것이 가능해진다고 생각되고 있다. 유기 반도체는, 예를 들면 유기 태양 전지, 유기 일렉트로 루미네선스 디스플레이, 유기 광디텍터, 유기 전계 효과 트랜지스터, 유기 전계 발광 소자, 가스 센서, 유기 정류 소자, 유기 인버터, 정보 기록 소자 등의 전자 기기에 적용될 가능성이 있다.Recently, electronic devices using organic semiconductors have been widely used. A device using an organic semiconductor has the advantage that it can be manufactured by a simple process compared to a device using an inorganic semiconductor such as silicon. Further, the organic semiconductor can easily change material properties by changing its molecular structure. In addition, there is a wide variety of material variations, and it is thought that it becomes possible to realize functions and devices that could not be achieved with inorganic semiconductors. Organic semiconductors are used in electronic devices such as organic solar cells, organic electroluminescence displays, organic photodetectors, organic field effect transistors, organic electroluminescent devices, gas sensors, organic rectifying devices, organic inverters, and information recording devices. It may be applied.

유기 반도체의 패터닝은, 지금까지 인쇄 기술에 의하여 행해져 왔다. 그러나, 인쇄 기술에 의한 패터닝으로는 미세 가공에 한계가 있다. 또, 유기 반도체는 대미지를 받기 쉽다는 문제도 있다.Patterning of organic semiconductors has been performed so far by printing techniques. However, there is a limit to fine processing by patterning by printing technology. In addition, there is a problem that organic semiconductors are easily damaged.

따라서, 수용성 수지를 보호막으로서 이용한 유기 반도체의 패터닝 방법이 검토되고 있다. 예를 들면, 특허문헌 1은 유기 반도체층 상에, 특정 수용성 수지층과 감광층을 이 순서로 포함하고, 또한 수용성 수지층과 감광층이 접하고 있는 적층체를 개시한다. 이로써, 감광층의 노광 현상에 의한 미세 패턴을 실현하고, 또한 적층체의 크랙을 억제할 수 있다고 기재되어 있다. 특허문헌 2 및 3에는, 유기 반도체층의 표면에 수용성 수지층 및 감광층을 갖는 적층체로서, 그 감광성 수지 조성물에 특정 광산발생제와 특정 수지를 배합한 적층체가 개시되어 있다. 이로써, 유기 반도체 상에 양호한 패턴을 형성할 수 있다고 기재되어 있다.Therefore, a method for patterning an organic semiconductor using a water-soluble resin as a protective film is being studied. For example, Patent Document 1 discloses a laminate in which a specific water-soluble resin layer and a photosensitive layer are included in this order on an organic semiconductor layer, and a water-soluble resin layer and a photosensitive layer are in contact with each other. Thereby, it is described that a fine pattern by exposure phenomenon of the photosensitive layer can be realized, and cracks in the laminate can be suppressed. Patent Documents 2 and 3 disclose a laminate having a water-soluble resin layer and a photosensitive layer on the surface of an organic semiconductor layer, in which a photosensitive resin composition is mixed with a specific photoacid generator and a specific resin. Thereby, it is described that a good pattern can be formed on an organic semiconductor.

특허문헌 1: 국제 공개공보 제2016/175220호Patent Document 1: International Publication No. 2016/175220 특허문헌 2: 일본 공개특허공보 2015-194674호Patent Document 2: Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2015-194674 특허문헌 3: 일본 공개특허공보 2015-087609호Patent Document 3: Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2015-087609

상술한 바와 같은 기술에 의하여, 유기 반도체층과 감광층의 사이에, 수용성 수지층을 개재시킴으로써, 유기 반도체층의 보호성의 확보는 실현된다.By means of the above-described technique, by interposing a water-soluble resin layer between the organic semiconductor layer and the photosensitive layer, the protection of the organic semiconductor layer is realized.

여기에서, 두께가 두꺼운 감광층을 제조하는 경우 등에는, 감광층에 분자량이 큰 수지를 이용하는 것이 요구된다. 이것은, 크랙의 발생을 억제하기 위함이다. 또, 복수 회의 패터닝을 행하는 것 같은 경우에 있어서는, 단차의 영향을 억제하기 위하여 두꺼운 감광층이 요구된다.Here, in the case of producing a photosensitive layer having a thick thickness, it is required to use a resin having a large molecular weight for the photosensitive layer. This is to suppress the occurrence of cracks. Further, in the case of performing patterning a plurality of times, a thick photosensitive layer is required in order to suppress the influence of the step difference.

그러나, 분자량이 큰 수지는, 소수성의 현상액에 대한 용해 속도가 현격하게 느려져 버린다. 이 때문에, 생산 효율의 관점에서 용해 속도를 높이는 것이 요구된다. 용해 속도를 높이기 위해서는, 감광층의 수지의 소수성을 높이는 것을 생각할 수 있지만, 그렇게 하면, 감광층과 수용성 수지층의 밀착성이 낮아져, 패턴 박리 등을 일으켜 버린다. 본 발명은 이러한 과제를 해결하는 것을 목적으로 하는 것으로, 분자량이 큰 수지를 감광층에 이용해도, 적절하게 패턴을 형성할 수 있는 감광층, 적층체, 감광성 수지 조성물, 및 키트의 제공을 목적으로 한다.However, for a resin having a large molecular weight, the dissolution rate in a hydrophobic developer becomes significantly slower. For this reason, it is required to increase the dissolution rate from the viewpoint of production efficiency. In order to increase the dissolution rate, it is conceivable to increase the hydrophobicity of the resin in the photosensitive layer, but if so, the adhesion between the photosensitive layer and the water-soluble resin layer is lowered, resulting in pattern peeling or the like. The present invention aims to solve these problems, and to provide a photosensitive layer, a laminate, a photosensitive resin composition, and a kit capable of appropriately forming a pattern even when a resin having a large molecular weight is used for the photosensitive layer. do.

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명자들은 다양한 재료나 구조의 검토, 개량, 시험을 거듭했다. 그 결과, 감광층의 용해 속도와 감광성 수지 조성물의 수용성 수지층에 대한 정지 접촉각을 균형있게 설계함으로써, 분자량이 큰 수지를 감광층에 이용해도, 적절하게 패턴을 형성할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 즉, 본 발명은 이하의 수단을 제공한다.In order to solve the above problems, the inventors have repeatedly studied, improved and tested various materials and structures. As a result, by designing a balance between the dissolution rate of the photosensitive layer and the static contact angle of the photosensitive resin composition with respect to the water-soluble resin layer, it was found that even if a resin having a large molecular weight is used for the photosensitive layer, a pattern can be appropriately formed. It came to the completion of the invention. That is, the present invention provides the following means.

<1> 수용성 수지층과 감광층을 갖는 적층체에 포함되는 감광층으로서,<1> As a photosensitive layer contained in a laminate having a water-soluble resin layer and a photosensitive layer,

상기 감광층은 활성광선 또는 방사선의 조사에 의하여 산을 발생하는 화합물과 산의 작용에 의하여 아세트산 뷰틸에 대한 용해 속도의 변화가 발생하는 수지를 포함하는 감광성 수지 조성물로 형성되고, 상기 산의 작용에 의하여 아세트산 뷰틸에 대한 용해 속도의 변화가 발생하는 수지는, 중량 평균 분자량이 10,000~50,000이며, 또한 전체 구성 단위 중, 50몰% 내지 100몰%가 알칼리 수용액에 가용인 기가 소수성 보호기에 의하여 보호되고 있는, 23℃의 아세트산 뷰틸에 가용인 소수성의 수지이고,The photosensitive layer is formed of a photosensitive resin composition comprising a compound that generates an acid by irradiation with actinic rays or radiation and a resin in which a change in dissolution rate for butyl acetate occurs due to the action of the acid. As a result, the resin in which the dissolution rate for butyl acetate is changed has a weight average molecular weight of 10,000 to 50,000, and a group soluble in an aqueous alkali solution of 50 to 100 mol% of the total structural units is protected by a hydrophobic protecting group. It is a hydrophobic resin soluble in butyl acetate at 23°C,

미조사의 상기 감광층을 23℃의 아세트산 뷰틸에 침지한 경우의 용해 속도가 20nm/s 이상 200nm/s 이하이며,The dissolution rate when the unirradiated photosensitive layer is immersed in butyl acetate at 23° C. is 20 nm/s or more and 200 nm/s or less,

상기 수용액 수지층 상에 있어서의, 상기 감광성 수지 조성물의 정지 접촉각이 60° 이하인, 감광층.The photosensitive layer on the aqueous solution resin layer, wherein the stop contact angle of the photosensitive resin composition is 60° or less.

<2> 상기 감광층이 i선 조사에 대하여 감광능을 갖는, <1>에 기재된 감광층.<2> The photosensitive layer according to <1>, wherein the photosensitive layer has a photosensitive ability against i-ray irradiation.

<3> 상기 감광성 수지 조성물 중의 물의 함유량이 0.01질량% 이상 1질량% 이하인, <1> 또는 <2>에 기재된 감광층.<3> The photosensitive layer according to <1> or <2>, wherein the content of water in the photosensitive resin composition is 0.01% by mass or more and 1% by mass or less.

<4> 상기 용해 속도의 변화가 용해 속도의 저하인, <1> 내지 <3> 중 어느 하나에 기재된 감광층.<4> The photosensitive layer according to any one of <1> to <3>, wherein the change in the dissolution rate is a decrease in the dissolution rate.

<5> 상기 감광층에 포함되는 수지가 하기 식 (1)로 나타나는 구성 단위를 갖는, <1> 내지 <4> 중 어느 하나에 기재된 감광층;<5> The photosensitive layer according to any one of <1> to <4>, in which the resin contained in the photosensitive layer has a structural unit represented by the following formula (1);

[화학식 1][Formula 1]

Figure pct00001
Figure pct00001

식 중, R8은 수소 원자 또는 알킬기를 나타내고, L1은 카보닐기 또는 페닐렌기를 나타내며, R1~R7은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 알킬기를 나타낸다.In the formula, 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 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group.

<6> 상기 감광성 수지 조성물의 나트륨 이온, 칼륨 이온 및 칼슘 이온의 합계 함유량이 1질량ppt~1000질량ppb인, <1> 내지 <5> 중 어느 하나에 기재된 감광층.<6> The photosensitive layer according to any one of <1> to <5>, wherein the total content of sodium ions, potassium ions, and calcium ions of the photosensitive resin composition is 1 mass ppt to 1000 mass ppb.

<7> 유기 반도체층 가공용인, <1> 내지 <6> 중 어느 하나에 기재된 감광층.The photosensitive layer in any one of <1> to <6> which is for <7> organic semiconductor layer processing.

<8> <1> 내지 <7> 중 어느 하나에 기재된 감광층과 수용성 수지층을 갖는 적층체.<8> A laminate having the photosensitive layer and water-soluble resin layer in any one of <1> to <7>.

<9> 유기 반도체층을 더 갖고, 상기 유기 반도체층, 상기 수용성 수지층 및 상기 감광층의 순서로 적층하고 있는, <8>에 기재된 적층체.The laminate according to <8>, further comprising an <9> organic semiconductor layer, wherein the organic semiconductor layer, the water-soluble resin layer, and the photosensitive layer are laminated in this order.

<10> 상기 산의 작용에 의하여 아세트산 뷰틸에 대한 용해 속도의 변화가 발생하는 수지가, 상기 아세트산 뷰틸에 대한 용해 속도가 큰 수지와 상기 아세트산 뷰틸에 대한 용해 속도가 작은 수지의 혼합물인, <8> 또는 <9>에 기재된 적층체.<10> The resin in which the change in dissolution rate in butyl acetate occurs due to the action of the acid is a mixture of a resin having a high dissolution rate in butyl acetate and a resin having a low dissolution rate in butyl acetate. The laminate according to> or <9>.

<11> 감광층을 형성하기 위한 감광성 수지 조성물로서,As a photosensitive resin composition for forming a <11> photosensitive layer,

상기 감광층은 수용성 수지층과 조합하여 적층체를 이루는 층이며, 미노광의 상기 감광층을 아세트산 뷰틸에 침지한 경우의 용해 속도가 20nm/s 이상 200nm/초 이하이고,The photosensitive layer is a layer that forms a laminate in combination with a water-soluble resin layer, and the dissolution rate when the unexposed photosensitive layer is immersed in butyl acetate is 20 nm/s or more and 200 nm/second or less,

상기 감광성 수지 조성물은 활성광선 또는 방사선의 조사에 의하여 산을 발생하는 화합물과 산의 작용에 의하여 아세트산 뷰틸에 대한 용해 속도의 변화가 발생하는 수지를 함유하며,The photosensitive resin composition contains a compound that generates an acid by irradiation with actinic rays or radiation and a resin in which a change in dissolution rate for butyl acetate occurs by the action of the acid,

상기 산의 작용에 의하여 아세트산 뷰틸에 대한 용해 속도의 변화가 발생하는 수지는, 중량 평균 분자량이 10,000~50,000이고, 전체 구성 단위의 50몰% 내지 100몰%가 알칼리 수용액에 가용인 기가 소수성 보호기에 의하여 보호되고 있는, 아세트산 뷰틸에 가용인 소수성의 수지이며, 또한 상기 수용성 수지층 상에 있어서의 정지 접촉각이 60° 이하가 되는 수지인, 감광성 수지 조성물.The resin having a change in the dissolution rate for butyl acetate by the action of the acid has a weight average molecular weight of 10,000 to 50,000, and a group soluble in an aqueous alkali solution in which 50 to 100 mol% of the total constituent units is a hydrophobic protecting group. A photosensitive resin composition, which is a hydrophobic resin that is protected by and is soluble in butyl acetate, and is a resin in which a static contact angle on the water-soluble resin layer is 60° or less.

<12> 유기 반도체층 가공용인, <11>에 기재된 감광성 수지 조성물.The photosensitive resin composition as described in <11> which is for <12> organic semiconductor layer processing.

<13> 수용성 수지층과 감광층을 이 순서로 형성하기 위한 키트로서, <11> 또는 <12>에 기재된 감광성 수지 조성물과 수용성 수지 조성물을 갖는 키트.As a kit for forming a <13> water-soluble resin layer and a photosensitive layer in this order, a kit comprising the photosensitive resin composition and water-soluble resin composition according to <11> or <12>.

<14> 유기 반도체층 가공용인, <13>에 기재된 키트.<14> The kit according to <13>, which is for processing an organic semiconductor layer.

본 발명에 의하면, 분자량이 큰 수지를 감광층에 이용해도, 적절하게 패턴을 형성할 수 있는 감광층 적층체, 감광성 수지 조성물, 및 키트를 제공 가능하게 되었다.According to the present invention, even if a resin having a large molecular weight is used for the photosensitive layer, it has become possible to provide a photosensitive layer laminate, a photosensitive resin composition, and a kit capable of appropriately forming a pattern.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시형태에 관한 감광층의 노광 및 현상의 과정을 모식적으로 나타내는 단면도이며, (a)는 감광층의 현상 전의 상태이고, (b)는 현상 후의 상태이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a process of exposure and development of a photosensitive layer according to a preferred embodiment of the present invention, (a) is a state before development of the photosensitive layer, and (b) is a state after development.

이하에 기재하는 본 발명에 있어서의 구성 요소의 설명은, 본 발명의 대표적인 실시형태에 근거하여 이루어지는 경우가 있지만, 본 발명은 그와 같은 실시형태에 한정되는 것은 아니다.The description of the constituent elements in the present invention described below may be made based on typical embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to such embodiments.

본 명세서에 있어서의 기(원자단)의 표기에 있어서, 치환 및 무치환을 기재하지 않은 표기는, 치환기를 갖지 않는 것과 함께 치환기를 갖는 것도 포함하는 것이다. 예를 들면, "알킬기"란, 치환기를 갖지 않는 알킬기(무치환 알킬기)뿐만 아니라, 치환기를 갖는 알킬기(치환 알킬기)도 포함하는 것이다.In the notation of the group (atomic group) in the present specification, the notation that does not describe substituted or unsubstituted includes not only having no substituent but also having a substituent. For example, the term "alkyl group" includes not only an alkyl group not having a substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).

또, 본 명세서에 있어서의 "활성광선"이란, 예를 들면 수은등의 휘선 스펙트럼, 엑시머 레이저로 대표되는 원자외선, 극자외선(EUV광), X선, 전자선 등을 의미한다. 또, 본 발명에 있어서 광이란, 활성광선 또는 방사선을 의미한다. 본 명세서에 있어서의 "노광"이란, 특별히 설명하지 않는 한, 수은등, 엑시머 레이저로 대표되는 원자외선, X선, EUV광 등에 의한 노광뿐만 아니라, 전자선, 이온빔 등의 입자선에 의한 묘화도 포함한다.In addition, "actinic ray" in this specification means a bright ray spectrum of a mercury lamp, far ultraviolet ray typified by excimer laser, extreme ultraviolet ray (EUV light), X ray, electron ray, etc., for example. In addition, in the present invention, light means actinic ray or radiation. The term "exposure" in the present specification includes not only exposure by far ultraviolet rays, X-rays, EUV light, etc. typified by mercury lamps and excimer lasers, but also drawing by particle rays such as electron beams and ion beams, unless otherwise specified. .

본 명세서에 있어서 "~"를 이용하여 나타나는 수치 범위는, "~"의 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 범위를 의미한다.In the present specification, the numerical range indicated by using "~" means a range including a numerical value described before and after "~" as a lower limit value and an upper limit value.

또, 본 명세서에 있어서, "(메트)아크릴레이트"는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트의 쌍방, 또는 어느 하나를 나타내고, "(메트)아크릴"은 아크릴 및 메타크릴의 쌍방, 또는 어느 하나를 나타내며, "(메트)아크릴로일"은 아크릴로일 및 메타크릴로일의 쌍방, 또는 어느 하나를 나타낸다.In addition, in this specification, "(meth)acrylate" represents both or any one of acrylate and methacrylate, and "(meth)acrylic" represents both or any one of acrylic and methacrylate, "(Meth)acryloyl" represents both or any one of acryloyl and methacryloyl.

본 명세서에 있어서 "공정"이라는 말은, 독립적인 공정만을 의미하는 것이 아니라, 다른 공정과 명확하게 구별할 수 없는 경우여도 그 공정의 소기의 작용이 달성되면, 그 공정은 본 용어에 포함된다.In the present specification, the term "step" does not mean only an independent step, and even if it cannot be clearly distinguished from another step, if the desired action of the step is achieved, the step is included in the term.

본 명세서에 있어서 고형분 농도란, 조성물의 총 질량에 대한, 용제를 제외한 다른 성분의 질량의 백분율이다.In the present specification, the solid content concentration is a percentage of the mass of other components excluding the solvent with respect to the total mass of the composition.

본 명세서에 있어서, "상" "하"라고 기재했을 때에는, 그 구조의 상측 또는 하측이면 된다. 즉, 다른 구조를 개재하고 있어도 되고, 접하고 있을 필요는 없다. 또한, 특별히 설명하지 않는 한, 감광층 측을 상이라고 하고 기판 내지 유기 반도체층 측을 하라고 칭한다.In the present specification, when describing "upper" and "lower", the upper or lower side of the structure may be sufficient. That is, other structures may be interposed, and there is no need to be in contact. In addition, unless specifically described, the photosensitive layer side is called an image, and a substrate to an organic semiconductor layer side is called "lower."

본 발명의 감광층은 수용성 수지층과 감광층을 갖는 적층체에 포함되는 감광층으로서, 이 감광층은, 활성광선 또는 방사선의 조사에 의하여 산을 발생하는 화합물(본 명세서에서는 이 화합물을 "산발생제"라고 하는 경우가 있음), 및 산의 작용에 의하여 아세트산 뷰틸에 대한 용해 속도의 변화가 발생하는 수지(산반응성 수지)이고, 중량 평균 분자량이 10,000~50,000이며, 또한 전체 구성 단위 중, 50몰% 내지 100몰%가 알칼리 수용액에 가용인 기가 소수성 보호기로 보호되고 있는, 아세트산 뷰틸에 가용인 소수성의 수지를 포함하는 감광성 수지 조성물로 형성되고, 미노광의 상기 감광층을 23℃의 아세트산 뷰틸에 침지한 경우의 용해 속도가 20nm/초 이상 200nm/초 이하이며, 상기 감광층 형성용 조성물은 상기 수용성 수지층 상에 있어서의 정지 접촉각이 60° 이하인 것을 특징으로 한다.The photosensitive layer of the present invention is a photosensitive layer included in a laminate having a water-soluble resin layer and a photosensitive layer, and the photosensitive layer is a compound that generates an acid by irradiation with actinic ray or radiation (this compound is referred to as "acid It is a resin (acid-reactive resin) in which a change in the dissolution rate for butyl acetate occurs due to the action of an acid and an acid, and has a weight average molecular weight of 10,000 to 50,000, and among all structural units, 50 to 100 mol% is formed of a photosensitive resin composition containing a hydrophobic resin soluble in butyl acetate, in which a group soluble in an aqueous alkali solution is protected with a hydrophobic protecting group, and the unexposed photosensitive layer is formed of butyl acetate at 23°C. The dissolution rate when immersed in is 20 nm/sec or more and 200 nm/sec or less, and the composition for forming a photosensitive layer is characterized in that the static contact angle on the water-soluble resin layer is 60° or less.

이와 같은 구성으로 함으로써, 감광층에 분자량이 큰 수지를 이용해도, 적절하게 패턴을 형성할 수 있다.By setting it as such a structure, even if a resin with a large molecular weight is used for a photosensitive layer, a pattern can be formed suitably.

즉, 분자량이 큰 수지는, 소수성의 현상액에 대한 용해 속도가 현격하게 느려져 버린다. 용해 속도를 높이기 위해서는, 수지의 소수성을 높이는 것을 생각할 수 있지만, 그렇게 하면, 수용성 수지층과의 밀착성이 낮아져, 패턴 박리 등을 일으킨다. 여기에서, 패턴 박리를 억제하기 위해서는, 패턴 박리의 계기가 되기 쉬운 거품 등을 포함하지 않도록 조정하는 것을 생각할 수 있다. 따라서, 수용성 수지층에 대한 감광성 수지 조성물의 접촉각을 소정의 범위로 조정함으로써, 분자량이 큰 수지를 이용해도, 적절하게 패턴을 형성하는 것에 성공한 것이다.That is, for a resin having a large molecular weight, the dissolution rate in a hydrophobic developer becomes significantly slower. In order to increase the dissolution rate, it is conceivable to increase the hydrophobicity of the resin, but when doing so, the adhesion with the water-soluble resin layer decreases, causing pattern peeling and the like. Here, in order to suppress pattern peeling, it is conceivable to adjust so as not to contain bubbles etc. which tend to trigger pattern peeling. Therefore, by adjusting the contact angle of the photosensitive resin composition with respect to the water-soluble resin layer to a predetermined range, even if a resin having a large molecular weight is used, it has succeeded in forming a pattern appropriately.

본 발명의 감광층은 수용성 수지층과 조합하여 이용하고, 양자를 접한 상태로 배치하는 것이 바람직하다. 본 발명의 일 실시형태를 나타내면, 도 1의 (a)에 나타낸 예와 같이, 기판(4) 상에 유기 반도체층(3)이 배치되어 있다. 또한, 유기 반도체층(3)을 보호하는 수용성 수지층(2)이 접하는 형태로 그 위에 배치되어 있다. 이어서, 이 수용성 수지층에 접하는 형태로 그 위에 감광층(1)이 배치되어 있다. 도 1의 (b)에 나타낸 예에서는, 개량된 감광층(1)이 형성되어 있고, 이것을 소정의 마스크로 노광 현상해도, 제거부(5)에 디펙트가 발생하지 않는다. 이와 같이 본 발명의 감광층은 수용성 수지층에 적층한 상태에서 특히 높은 효과를 발휘한다.It is preferable to use the photosensitive layer of this invention in combination with a water-soluble resin layer, and to arrange both in a contact state. When an embodiment of the present invention is shown, an organic semiconductor layer 3 is disposed on a substrate 4 as in the example shown in Fig. 1A. Further, a water-soluble resin layer 2 protecting the organic semiconductor layer 3 is disposed thereon in a contact manner. Next, a photosensitive layer 1 is disposed thereon in a manner in contact with the water-soluble resin layer. In the example shown in Fig. 1B, the improved photosensitive layer 1 is formed, and even if it is exposed and developed with a predetermined mask, no defect occurs in the removal unit 5. In this way, the photosensitive layer of the present invention exhibits a particularly high effect in the state of being laminated on the water-soluble resin layer.

도 1에서는, 유기 반도체층 상에 마련하는 형태를 예로 나타냈지만, 다른 재료의 표면에 수용성 수지층과 감광층을 조합하여 이용해도 된다. 본 발명에서는, 유기 반도체층 가공용인 것이 바람직하다.In Fig. 1, the form provided on the organic semiconductor layer is illustrated as an example, but a water-soluble resin layer and a photosensitive layer may be used in combination on the surface of another material. In the present invention, it is preferable that it is for processing an organic semiconductor layer.

본 발명의 적층체는, 본 발명의 감광층과 수용성 수지층을 갖는 적층체이며, 바람직하게는 유기 반도체층을 더 갖고, 상기 유기 반도체층, 상기 수용성 수지층, 및 상기 감광층의 순서로 적층하고 있는 적층체이다. 그리고, 이들 층은 서로 접하고 있는 것이 바람직하다.The laminate of the present invention is a laminate having a photosensitive layer and a water-soluble resin layer of the present invention, and preferably further has an organic semiconductor layer, and the organic semiconductor layer, the water-soluble resin layer, and the photosensitive layer are sequentially laminated. It is a laminated body. And, it is preferable that these layers are in contact with each other.

이하, 각 층의 특징 및 이것을 구성하는 재료 등에 대하여 설명한다.Hereinafter, the characteristics of each layer and the material constituting the same will be described.

<유기 반도체층><Organic semiconductor layer>

유기 반도체층은, 반도체의 특성을 나타내는 유기 재료를 포함하는 층이다. 유기 반도체에는, 무기 재료로 이루어지는 반도체의 경우와 동일하게, 정공을 캐리어로 하여 전도하는 p형 유기 반도체와, 전자를 캐리어로서 전도하는 n형 유기 반도체가 있다. 유기 반도체층 중의 캐리어의 흐름 용이성은 캐리어 이동도 μ로 나타난다. 용도에 따라서도 다르지만, 일반적으로 이동도는 높은 편이 좋고, 10-7cm2/Vs 이상인 것이 바람직하며, 10-6cm2/Vs 이상인 것이 보다 바람직하고, 10-5cm2/Vs 이상인 것이 더 바람직하다. 이동도는 전계 효과 트랜지스터(FET) 소자를 제작했을 때의 특성이나 비행 시간 계측(TOF)법에 의하여 구할 수 있다.The organic semiconductor layer is a layer containing an organic material exhibiting semiconductor properties. Organic semiconductors include a p-type organic semiconductor that conducts with holes as carriers and an n-type organic semiconductor that conducts electrons as carriers, as in the case of a semiconductor made of an inorganic material. The ease of flow of carriers in the organic semiconductor layer is indicated by the carrier mobility μ. According to the application it is also different, but, in general, mobility may shift higher, 10 -7 cm 2 / Vs or more, and preferably, 10 -6 cm 2 / Vs or more, and more preferably, 10 -5 cm 2 / Vs is more than desirable. The mobility can be determined by the characteristics when the field effect transistor (FET) element is manufactured or by a time of flight measurement (TOF) method.

유기 반도체층은, 상술과 같이, 기판 상에 제막하여 이용하는 것이 바람직하다. 즉, 유기 반도체층의 수용성 수지층으로부터 먼 측의 면에 기판을 갖는 것이 바람직하다. 기판으로서는, 예를 들면 실리콘, 석영, 세라믹, 유리, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등의 폴리에스터 필름, 폴리이미드 필름 등의 다양한 재료를 들 수 있고, 용도에 따라 어떠한 기판을 선택해도 된다. 예를 들면, 플렉시블한 소자에 이용하는 경우에는 플렉시블 기판을 이용할 수 있다. 또, 기판의 두께는 특별히 한정되지 않는다.It is preferable to use the organic semiconductor layer by forming a film on the substrate as described above. That is, it is preferable to have the substrate on the surface of the organic semiconductor layer on the side far from the water-soluble resin layer. Examples of the substrate include a variety of materials such as silicon, quartz, ceramic, glass, polyester film such as polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene terephthalate (PET), and polyimide film. You may choose For example, when used for a flexible element, a flexible substrate can be used. In addition, the thickness of the substrate is not particularly limited.

유기 반도체층에 사용할 수 있는 p형 반도체 재료로서는, 홀(정공) 수송성을 나타내는 재료이면 유기 반도체 재료 중 어떠한 재료를 이용해도 되지만, 바람직하게는 p형 π공액 고분자(예를 들면, 치환 또는 무치환의 폴리싸이오펜(예를 들면, 폴리(3-헥실싸이오펜)(P3HT, 씨그마 알드리치 재팬 합동회사제) 등), 폴리셀레노펜, 폴리피롤, 폴리파라페닐렌, 폴리파라페닐렌바이닐렌, 폴리싸이오펜바이닐렌, 폴리아닐린 등), 축합 다환 화합물(예를 들면, 치환 또는 무치환의 안트라센, 테트라센, 펜타센, 안트라다이싸이오펜, 헥사벤조코로넨 등), 트라이아릴아민 화합물(예를 들면, 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) 등), 헤테로 5원환 화합물(예를 들면, 치환 또는 무치환의 올리고싸이오펜, TTF(Tetrathiafulvalene) 등), 프탈로사이아닌 화합물(치환 또는 무치환의 각종 중심 금속의 프탈로사이아닌, 나프탈로사이아닌, 안트라사이아닌, 테트라피라지노포피라진), 포피린 화합물(치환 또는 무치환의 각종 중심 금속의 포피린), 카본나노튜브, 반도체 폴리머를 수식한 카본나노튜브, 그래핀 중 어느 하나이며, 보다 바람직하게는 p형 π공액 고분자, 축합 다환 화합물, 트라이아릴아민 화합물, 헤테로 5원환 화합물, 프탈로사이아닌 화합물, 포피린 화합물 중 어느 하나이고, 더 바람직하게는 p형 π공액 고분자이다.As the p-type semiconductor material that can be used for the organic semiconductor layer, any material among organic semiconductor materials may be used as long as it exhibits hole (hole) transport properties, but preferably a p-type π-conjugated polymer (e.g., substituted or unsubstituted Polythiophene (e.g., poly(3-hexylthiophene) (P3HT, manufactured by Sigma-Aldrich Japan joint company), etc.), polyselenophene, polypyrrole, polyparaphenylene, polyparaphenylene vinylene, polythiophene Offenvinylene, polyaniline, etc.), condensed polycyclic compounds (e.g., substituted or unsubstituted anthracene, tetracene, pentacene, anthradiothiophene, hexabenzocoronene, etc.), triarylamine compounds (e.g. , 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), etc. ), 5-membered heterocyclic compounds (e.g., substituted or unsubstituted oligothiophene, TTF (Tetrathiafulvalene), etc.), phthalocyanine compounds (substituted or unsubstituted phthalocyanine of various central metals, naphthalocyanine In other words, anthracyanine, tetrapyrazinopopyrazine), porphyrin compounds (substituted or unsubstituted porphyrins of various central metals), carbon nanotubes, carbon nanotubes modified with semiconductor polymers, graphene, and more preferred Preferably, it is any one of a p-type π conjugated polymer, a condensed polycyclic compound, a triarylamine compound, a hetero 5-membered cyclic compound, a phthalocyanine compound, and a porphyrin compound, and more preferably a p-type π conjugated polymer.

유기 반도체층에 사용할 수 있는 n형 반도체 재료로서는, 전자 수송성을 갖는 것이면 유기 반도체 재료 중, 어떠한 것이어도 되지만, 바람직하게는 풀러렌 화합물, 전자 결핍성 프탈로사이아닌 화합물, 나프탈렌테트라카보닐 화합물, 페릴렌테트라카보닐 화합물, TCNQ 화합물(테트라사이아노퀴노다이메테인 화합물), n형 π공액 고분자이며, 보다 바람직하게는 풀러렌 화합물, 전자 결핍성 프탈로사이아닌 화합물, 나프탈렌테트라카보닐 화합물, 페릴렌테트라카보닐 화합물, n형 π공액 고분자이고, 특히 바람직하게는 풀러렌 화합물, n형 π공액 고분자이다. 본 발명에 있어서, 풀러렌 화합물이란, 치환 또는 무치환의 풀러렌을 가리키고, 풀러렌으로서는 C60, C70, C76, C78, C80, C82, C84, C86, C88, C90, C96, C116, C180, C240, C540 풀러렌 등 중 어느 것이어도 되지만, 바람직하게는 치환 또는 무치환의 C60, C70, C86 풀러렌이며, 특히 바람직하게는 PCBM([6,6]-페닐-C61-뷰티르산 메틸에스터, 씨그마 알드리치 재팬 합동회사제 등) 및 그 유연체(C60 부분을 C70, C86 등으로 치환한 것, 치환기의 벤젠환을 다른 방향환 또는 헤테로환으로 치환한 것, 메틸에스터를 n-뷰틸에스터, i-뷰틸에스터 등으로 치환한 것)이다. 전자 결핍성 프탈로사이아닌류란, 전자 구인기가 4개 이상 결합한 각종 중심 금속의 프탈로사이아닌(F16MPc, FPc-S8 등, 여기에서 M은 중심 금속을, Pc는 프탈로사이아닌을, S8은 (n-octylsulfonyl기)를 나타냄), 나프탈로사이아닌, 안트라사이아닌, 치환 또는 무치환의 테트라피라지노포피라진 등이다. 나프탈렌테트라카보닐 화합물로서는 어떠한 것이어도 되지만, 바람직하게는 나프탈렌테트라카복실산 무수물(NTCDA), 나프탈렌비스이미드 화합물(NTCDI), 페린온 안료(Pigment Orange 43, Pigment Red 194 등)이다. 페릴렌테트라카보닐 화합물로서는 어떠한 것이어도 되지만, 바람직하게는 페릴렌테트라카복실산 무수물(PTCDA), 페릴렌비스이미드 화합물(PTCDI), 벤즈이미다졸 축환체(PV)이다. TCNQ 화합물이란, 치환 또는 무치환의 TCNQ 및, TCNQ의 벤젠환 부분을 다른 방향환이나 헤테로환으로 치환한 것이며, 예를 들면 TCNQ, TCAQ(테트라사이아노퀴노다이메테인), TCN3T(2,2'-((2E,2''E)-3',4'-Alkyl substituted-5H,5''H-[2,2':5',2''-terthiophene]-5,5''-diylidene)dimalononitrile derivatives) 등이다. 또한 그래핀도 들 수 있다. n형 유기 반도체 재료의 특히 바람직한 예를 이하에 나타낸다.As the n-type semiconductor material that can be used for the organic semiconductor layer, any organic semiconductor material may be used as long as it has electron transport properties. Preferably, a fullerene compound, an electron-deficient phthalocyanine compound, a naphthalene tetracarbonyl compound, or a p Rylene tetracarbonyl compound, TCNQ compound (tetracyanoquinodimethane compound), n-type π conjugated polymer, more preferably fullerene compound, electron deficient phthalocyanine compound, naphthalene tetracarbonyl compound, perylene They are tetracarbonyl compounds and n-type pi conjugated polymers, and particularly preferably fullerene compounds and n-type pi conjugated polymers. In the present invention, the fullerene compound refers to a substituted or unsubstituted fullerene, and the fullerene is C 60 , C 70 , C 76 , C 78 , C 80 , C 82 , C 84 , C 86 , C 88 , C 90 , Any of C 96 , C 116 , C 180 , C 240 , C 540 fullerene may be used, but preferably substituted or unsubstituted C 60 , C 70 , C 86 fullerene, and particularly preferably PCBM ([6, 6-phenyl-butyric acid methyl ester -C61-, said Sigma-Aldrich Japan Co., Ltd. joint meeting, etc.) and their analogous compounds (for C 60 part C 70, C 86 will be in a substituted, such as a benzene ring of the substituent other aromatic ring or heterocyclic Substituted by a ring, methyl ester substituted with n-butyl ester, i-butyl ester, etc.). The electron-deficient phthalocyanines are phthalocyanines of various central metals (F 16 MPc, FPc-S8, etc.) in which four or more electron withdrawing groups are bonded, where M is the central metal and Pc is the phthalocyanine. , S8 represents (n-octylsulfonyl group)), naphthalocyanine, anthracyanine, substituted or unsubstituted tetrapyrazinofopyrazine, and the like. The naphthalene tetracarbonyl compound may be any, but preferably naphthalene tetracarboxylic anhydride (NTCDA), a naphthalene bisimide compound (NTCDI), and a perinone pigment (Pigment Orange 43, Pigment Red 194, etc.). Any of the perylene tetracarbonyl compounds may be used, but preferred are perylene tetracarboxylic anhydride (PTCDA), perylene bisimide compounds (PTCDI), and benzimidazole condensed compounds (PV). The TCNQ compound is a substituted or unsubstituted TCNQ and a benzene ring moiety of TCNQ substituted with another aromatic ring or a hetero ring, such as TCNQ, TCAQ (tetracyanoquinodimethane), TCN3T(2,2 '-((2E,2''E)-3',4'-Alkyl substituted-5H,5''H-[2,2':5',2''-terthiophene]-5,5''- diylidene)dimalononitrile derivatives). It also includes graphene. A particularly preferable example of the n-type organic semiconductor material is shown below.

또한, 식 중의 R로서는, 어떠한 것이어도 상관없지만, 수소 원자, 치환 또는 무치환이고 분기 또는 직쇄의 알킬기(바람직하게는 탄소수 1~18, 보다 바람직하게는 1~12, 더 바람직하게는 1~8인 것), 치환 또는 무치환의 아릴기(바람직하게는 탄소수 6~30, 보다 바람직하게는 6~20, 더 바람직하게는 6~14인 것) 중 어느 하나인 것이 바람직하다. Me는 메틸기이다.In addition, R in the formula may be any, but a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted, branched or straight-chain alkyl group (preferably 1 to 18 carbon atoms, more preferably 1 to 12, more preferably 1 to 8 Phosphorus), a substituted or unsubstituted aryl group (preferably 6 to 30 carbon atoms, more preferably 6 to 20 carbon atoms, and still more preferably 6 to 14 carbon atoms). Me is a methyl group.

[화학식 2][Formula 2]

Figure pct00002
Figure pct00002

유기 반도체층에 포함되는 반도체의 특성을 나타내는 유기 재료는, 1종이어도 되고, 2종 이상이어도 된다.The number of organic materials that exhibit the characteristics of the semiconductor contained in the organic semiconductor layer may be one or two or more.

상기 재료는, 통상 용제 중에 배합하고, 기판 상에 층상으로 적용하여 건조하고, 제막한다. 적용 방법으로서는, 후술하는 수용성 수지층의 기재를 참조할 수 있다.The material is usually blended in a solvent, applied in a layered form on a substrate, dried, and formed into a film. As an application method, the description of a water-soluble resin layer mentioned later can be referred.

용제로서는, 예를 들면 헥세인, 옥테인, 데케인, 톨루엔, 자일렌, 에틸벤젠, 1-메틸나프탈렌 등의 탄화 수소계 용제; 예를 들면, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸아이소뷰틸케톤, 사이클로헥산온 등의 케톤계 용제; 예를 들면, 다이클로로메테인, 클로로폼, 테트라클로로메테인, 다이클로로에테인, 트라이클로로에테인, 테트라클로로에테인, 클로로벤젠, 다이클로로벤젠, 클로로톨루엔 등의 할로젠화 탄화 수소계 용제; 예를 들면, 아세트산 에틸, 아세트산 뷰틸, 아세트산 아밀 등의 에스터계 용제; 예를 들면, 메탄올, 프로판올, 뷰탄올, 펜탄올, 헥산올, 사이클로헥산올, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 에틸렌글라이콜 등의 알코올계 용제; 예를 들면, 다이뷰틸에터, 테트라하이드로퓨란, 다이옥세인, 아니솔 등의 에터계 용제; 예를 들면, N,N-다이메틸폼아마이드, N,N-다이메틸아세트아마이드, 1-메틸-2-피롤리돈, 1-메틸-2-이미다졸리딘온, 다이메틸설폭사이드 등의 극성 용제 등을 들 수 있다. 이들 용제는 1종만을 이용해도 되고, 2종 이상을 이용해도 된다.Examples of the solvent include hydrocarbon solvents such as hexane, octane, decane, toluene, xylene, ethylbenzene, and 1-methylnaphthalene; For example, ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone; For example, halogenated hydrocarbon-based solvents such as dichloromethane, chloroform, tetrachloromethane, dichloroethane, trichloroethane, tetrachloroethane, chlorobenzene, dichlorobenzene, and chlorotoluene; For example, ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate, and amyl acetate; For example, alcohol-based solvents such as methanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, cyclohexanol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, and ethylene glycol; For example, ether solvents such as dibutyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, and anisole; For example, polarity of N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, 1-methyl-2-pyrrolidone, 1-methyl-2-imidazolidinone, dimethyl sulfoxide, etc. Solvents, etc. are mentioned. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

유기 반도체층을 형성하는 조성물(유기 반도체 형성용 조성물)에 있어서의 유기 반도체의 비율은, 바람직하게는 0.1~80질량%, 보다 바람직하게는 0.1~30질량%이며, 이로써 임의의 두께의 막을 형성할 수 있다.The proportion of the organic semiconductor in the composition for forming the organic semiconductor layer (composition for forming an organic semiconductor) is preferably 0.1 to 80% by mass, more preferably 0.1 to 30% by mass, thereby forming a film having an arbitrary thickness. can do.

또, 유기 반도체 형성용 조성물에는, 수지 바인더를 배합해도 된다. 이 경우, 막을 형성하는 재료와 바인더 수지를 상술한 적당한 용제에 용해시키거나, 또는 분산시켜 도포액으로 하여, 각종 도포법에 의하여 박막을 형성할 수 있다. 수지 바인더로서는, 폴리스타이렌, 폴리카보네이트, 폴리아릴레이트, 폴리에스터, 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리유레테인, 폴리실록세인, 폴리설폰, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트, 셀룰로스, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 절연성 폴리머, 및 이들의 공중합체, 폴리바이닐카바졸, 폴리실레인 등의 광전도성 폴리머, 폴리싸이오펜, 폴리피롤, 폴리아닐린, 폴리파라페닐렌바이닐렌 등의 도전성 폴리머 등을 들 수 있다. 수지 바인더는, 단독으로 사용해도 되고, 혹은 복수 병용해도 된다. 박막의 기계적 강도를 고려하면 유리 전이 온도가 높은 수지 바인더가 바람직하고, 전하 이동도를 고려하면 극성기를 포함하지 않는 구조의 광전도성 폴리머 또는 도전성 폴리머로 이루어지는 수지 바인더가 바람직하다.Moreover, you may mix|blend a resin binder with the composition for organic semiconductor formation. In this case, a film-forming material and a binder resin are dissolved or dispersed in the above-described suitable solvent to form a coating liquid, and a thin film can be formed by various coating methods. As a resin binder, polystyrene, polycarbonate, polyarylate, polyester, polyamide, polyimide, polyurethane, polysiloxane, polysulfone, polymethyl methacrylate, polymethyl acrylate, cellulose, polyethylene, polypropylene Insulating polymers such as, and copolymers thereof, photoconductive polymers such as polyvinylcarbazole and polysilane, and conductive polymers such as polythiophene, polypyrrole, polyaniline, and polyparaphenylene vinylene. A resin binder may be used individually or may be used in combination of a plurality. Considering the mechanical strength of the thin film, a resin binder having a high glass transition temperature is preferable, and considering the charge mobility, a photoconductive polymer having a structure not including a polar group or a resin binder composed of a conductive polymer is preferable.

수지 바인더를 배합하는 경우, 그 배합량은, 유기 반도체층 중, 바람직하게는 0.1~30질량%로 이용된다. 수지 바인더는, 1종만 이용해도 되고, 2종 이상 이용해도 된다. 2종 이상 이용하는 경우, 합계량이 상기 범위가 되는 것이 바람직하다.When blending a resin binder, the blending amount is preferably used in an amount of 0.1 to 30 mass% in the organic semiconductor layer. Only one type of resin binder may be used, and two or more types may be used. When using two or more types, it is preferable that the total amount falls within the above range.

용도에 따라서는 단독 및 다양한 반도체 재료나 첨가제를 첨가한 혼합 용액을 기판 등 상에 도포하여, 복수의 재료종으로 이루어지는 블렌드막으로 해도 된다. 예를 들면, 광전변환층을 제작하는 경우, 다른 반도체 재료와의 혼합 용액을 이용하는 것 등을 할 수 있다.Depending on the application, a blended film made of a plurality of material types may be obtained by applying a single or a mixed solution to which various semiconductor materials or additives are added onto a substrate or the like. For example, when producing a photoelectric conversion layer, it is possible to use a mixed solution with another semiconductor material.

또, 제막 시, 기판을 가열 또는 냉각해도 되고, 기판의 온도를 변화시킴으로써 막질이나 막중에서의 분자의 패킹을 제어하는 것이 가능하다. 기판의 온도로서는 특별히 제한은 없지만, 바람직하게는 -200℃~400℃, 보다 바람직하게는 -100℃~300℃, 더 바람직하게는 0℃~200℃이다.Further, during film formation, the substrate may be heated or cooled, and the film quality or packing of molecules in the film can be controlled by changing the temperature of the substrate. The temperature of the substrate is not particularly limited, but is preferably -200°C to 400°C, more preferably -100°C to 300°C, and still more preferably 0°C to 200°C.

형성된 유기 반도체층은, 후처리에 의하여 특성을 조정할 수 있다. 예를 들면, 가열 처리나 증기화한 용제를 노출시킴으로써 막의 모폴로지나 막중에서의 분자의 패킹을 변화시킴으로써 특성을 향상시키는 것이 가능하다. 또, 산화성 또는 환원성의 가스나 용제, 물질 등에 노출시키거나, 혹은 이들을 혼합함으로써 산화 혹은 환원 반응을 일으켜, 막중에서의 캐리어 밀도를 조정할 수 있다.The formed organic semiconductor layer can be adjusted in properties by post-treatment. For example, it is possible to improve properties by changing the morphology of the film or packing of molecules in the film by heat treatment or exposing the vaporized solvent. Further, by exposing to an oxidizing or reducing gas, a solvent, or a substance, or by mixing them, an oxidation or reduction reaction is caused, and the carrier density in the film can be adjusted.

유기 반도체층의 막두께는, 특별히 제한되지 않고, 이용되는 전자 디바이스의 종류 등에 따라 다르지만, 바람직하게는 5nm~50μm, 보다 바람직하게는 10nm~5μm, 더 바람직하게는 20nm~500nm이다.The film thickness of the organic semiconductor layer is not particularly limited and varies depending on the type of electronic device to be used, and the like, but is preferably 5 nm to 50 μm, more preferably 10 nm to 5 μm, and still more preferably 20 nm to 500 nm.

<수용성 수지층(수용성 수지 조성물)><Water-soluble resin layer (water-soluble resin composition)>

수용성 수지층은 수용성 수지를 포함하고, 수용성 수지 조성물로 형성되는 것이 바람직하다. 수용성 수지란, 20℃에 있어서의 물 100g에 대하여 용해 가능한 수지의 양이 1g 이상인 수지를 말하고, 5g 이상인 수지가 바람직하며, 10g 이상인 것이 보다 바람직하고, 30g 이상인 것이 더 바람직하다. 상한은 없지만, 20g인 것이 실제적이다.It is preferable that the water-soluble resin layer contains a water-soluble resin and is formed from a water-soluble resin composition. The water-soluble resin refers to a resin in which the amount of the resin soluble in 100 g of water at 20°C is 1 g or more, preferably 5 g or more, more preferably 10 g or more, and still more preferably 30 g or more. There is no upper limit, but 20g is practical.

수용성 수지로서는, 구체적으로는 폴리바이닐피롤리돈(PVP), 폴리바이닐알코올(PVA), 수용성 다당류(수용성의 셀룰로스(메틸셀룰로스, 하이드록시에틸셀룰로스, 하이드록시프로필셀룰로스, 하이드록시에틸메틸셀룰로스, 하이드록시프로필메틸셀룰로스 등), 풀루란 또는 풀루란 유도체, 전분, 하이드록시프로필 전분, 카복시메틸 전분, 키토산, 사이클로덱스트린), 폴리에틸렌옥사이드, 폴리에틸옥사졸린 등을 들 수 있고, PVP, PVA가 바람직하며, PVA가 보다 바람직하다. 또, 이들 중에서, 주쇄 구조가 상이한 2종 이상을 선택하여 사용해도 되고, 공중합체로서 사용해도 된다.As a water-soluble resin, specifically, polyvinylpyrrolidone (PVP), polyvinyl alcohol (PVA), water-soluble polysaccharides (water-soluble cellulose (methylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, hydroxyethylmethylcellulose, hydroxy) Oxypropylmethylcellulose, etc.), pullulan or pullulan derivatives, starch, hydroxypropyl starch, carboxymethyl starch, chitosan, cyclodextrin), polyethylene oxide, polyethyloxazoline, etc., and PVP and PVA are preferred. And PVA is more preferable. In addition, among these, two or more types having different main chain structures may be selected and used, or may be used as a copolymer.

수용성 수지의 중량 평균 분자량은 특별히 한정되지 않지만, 본 발명에서 이용하는 폴리바이닐피롤리돈의 중량 평균 분자량은, 50,000~400,000이 바람직하다. 본 발명에서 이용하는 폴리바이닐알코올의 중량 평균 분자량은, 15000~100,000인 것이 바람직하다. 그 외의 수지에 있어서는 10,000~300,000의 범위 내인 것이 바람직하다.The weight average molecular weight of the water-soluble resin is not particularly limited, but the weight average molecular weight of the polyvinylpyrrolidone used in the present invention is preferably 50,000 to 400,000. It is preferable that the weight average molecular weight of the polyvinyl alcohol used by this invention is 15000-100,000. In other resins, it is preferable to exist in the range of 10,000 to 300,000.

또, 본 발명에서 이용하는 수용성 수지(상기 PVP, PVA)의 분산도(중량 평균 분자량/수평균 분자량)는, 1.0~5.0이 바람직하고, 2.0~4.0이 보다 바람직하다.Moreover, 1.0-5.0 are preferable and, as for the dispersion degree (weight average molecular weight/number average molecular weight) of the water-soluble resin (the said PVP, PVA) used by this invention, 2.0-4.0 are more preferable.

수용성 수지 조성물에 있어서의 수용성 수지의 함유량은 필요에 따라 적절히 조절하면 되지만, 30질량% 이하인 것이 바람직하고, 25질량% 이하인 것이 보다 바람직하며, 20질량% 이하인 것이 더 바람직하다. 하한으로서는, 1질량% 이상인 것이 바람직하고, 2질량% 이상인 것이 보다 바람직하며, 4질량% 이상인 것이 더 바람직하다.The content of the water-soluble resin in the water-soluble resin composition may be appropriately adjusted as necessary, but it is preferably 30% by mass or less, more preferably 25% by mass or less, and still more preferably 20% by mass or less. As a lower limit, it is preferable that it is 1 mass% or more, it is more preferable that it is 2 mass% or more, and it is more preferable that it is 4 mass% or more.

수용성 수지층의 두께는, 0.1μm 이상인 것이 바람직하고, 0.5μm 이상인 것이 보다 바람직하며, 1.0μm 이상인 것이 더 바람직하고, 2.0μm 이상이 보다 더 바람직하다. 수용성 수지층의 두께의 상한값으로서는, 10μm 이하가 바람직하고, 5.0μm 이하가 보다 바람직하며, 3.0μm 이하가 더 바람직하다.The thickness of the water-soluble resin layer is preferably 0.1 μm or more, more preferably 0.5 μm or more, still more preferably 1.0 μm or more, and even more preferably 2.0 μm or more. As the upper limit of the thickness of the water-soluble resin layer, 10 μm or less is preferable, 5.0 μm or less is more preferable, and 3.0 μm or less is still more preferable.

수용성 수지층은, 예를 들면 1종 또는 2종 이상의 상기 수용성 수지를 포함하는 수용성 수지 조성물을 유기 반도체층 상에 적용하고, 건조시킴으로써 형성할 수 있다. 통상은, 수용성 수지 조성물은, 용제로서 물을 포함하고, 다른 첨가제를 더 포함하고 있어도 된다.The water-soluble resin layer can be formed by, for example, applying a water-soluble resin composition containing one or two or more water-soluble resins on the organic semiconductor layer and drying. Usually, the water-soluble resin composition contains water as a solvent, and may further contain other additives.

수용성 수지 조성물의 고형분 농도는, 0.5~30질량%인 것이 바람직하고, 1.0~20질량%인 것이 보다 바람직하며, 2.0~14질량%인 것이 더 바람직하다. 고형분 농도를 상기 범위로 함으로써 보다 균일하게 도포할 수 있다.It is preferable that it is 0.5-30 mass %, as for the solid content concentration of a water-soluble resin composition, it is more preferable that it is 1.0-20 mass %, and it is still more preferable that it is 2.0-14 mass %. By setting the solid content concentration in the above range, it can be applied more uniformly.

적용 방법으로서는, 도포가 바람직하다. 적용 방법의 예로서는, 슬릿 코트법, 캐스트법, 블레이드 코팅법, 와이어 바 코팅법, 스프레이 코팅법, 디핑(침지) 코팅법, 비드 코팅법, 에어 나이프 코팅법, 커튼 코팅법, 잉크젯법, 스핀 코트법, 랭뮤어 블로젯(Langmuir-Blodgett)(LB)법 등을 들 수 있다. 캐스트법, 스핀 코트법, 및 잉크젯법을 이용하는 것이 더 바람직하다. 이와 같은 프로세스에 의하여, 표면이 평활하고 대면적인 수용성 수지층을 저비용으로 생산하는 것이 가능해진다.As an application method, application is preferable. Examples of application methods include slit coating method, cast method, blade coating method, wire bar coating method, spray coating method, dipping (dipping) coating method, bead coating method, air knife coating method, curtain coating method, inkjet method, spin coating The method, Langmuir-Blodgett (LB) method, etc. are mentioned. It is more preferable to use a cast method, a spin coat method, and an ink jet method. By such a process, it becomes possible to produce a water-soluble resin layer having a smooth surface and a large area at low cost.

수용성 수지 조성물에는 도포성을 향상시키기 위한 계면활성제를 더 함유시키는 것이 바람직하다.It is preferable to further contain a surfactant for improving coatability in the water-soluble resin composition.

계면활성제로서는, 표면 장력을 저하시키는 것이면, 비이온계, 음이온계, 양성(兩性) 불소계 등, 어떠한 것이어도 상관없다. 계면활성제로서는, 예를 들면 폴리옥시에틸렌라우릴에터, 폴리옥시에틸렌세틸에터, 폴리옥시에틸렌스테아릴에터 등의 폴리옥시에틸렌알킬에터류, 폴리옥시에틸렌옥틸페닐에터, 폴리옥시에틸렌노닐페닐에터 등의 폴리옥시에틸렌알킬아릴에터류, 폴리옥시에틸렌스테아레이트 등의 폴리옥시에틸렌알킬에스터류, 소비탄모노라우레이트, 소비탄모노스테아레이트, 소비탄다이스테아레이트, 소비탄모노올리에이트, 소비탄세스퀴올리에이트, 소비탄트라이올리에이트 등의 소비탄알킬에스터류, 글리세롤모노스테아레이트, 글리세롤모노올리에이트 등의 모노글리세라이드알킬에스터류 등, 불소 혹은 규소를 함유하는 올리고머 등, 아세틸렌글라이콜, 아세틸렌글라이콜의 에틸렌옥사이드 부가물 등의, 비이온계 계면활성제; 도데실벤젠설폰산 나트륨 등의 알킬벤젠설폰산염류, 뷰틸나프탈렌설폰산 나트륨, 펜틸나프탈렌설폰산 나트륨, 헥실나프탈렌설폰산 나트륨, 옥틸나프탈렌설폰산 나트륨 등의 알킬나프탈렌설폰산염류, 라우릴 황산 나트륨 등의 알킬 황산염류, 도데실설폰산 나트륨 등의 알킬설폰산염류, 다이라우릴설포석신산 나트륨 등의 설포석신산 에스터염류 등의, 음이온계 계면활성제; 라우릴베타인, 스테아릴베타인 등의 알킬베타인류, 아미노산류 등의, 양성 계면활성제가 사용 가능하다.As the surfactant, any one such as nonionic, anionic, or amphoteric fluorine may be used as long as it lowers the surface tension. Examples of the surfactant include polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene cetyl ether, and polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene octylphenyl ether, and polyoxyethylene nonyl. Polyoxyethylene alkyl aryl ethers such as phenyl ether, polyoxyethylene alkyl esters such as polyoxyethylene stearate, sorbitan monolaurate, sorbitan monostearate, sorbitan distearate, sorbitan monooleate, Sorbitan alkyl esters such as sorbitan sesquioleate and sorbitan trioleate; monoglyceride alkyl esters such as glycerol monostearate and glycerol monooleate; oligomers containing fluorine or silicon; acetylene glycerides Nonionic surfactants such as chol and ethylene oxide adducts of acetylene glycol; Alkylbenzenesulfonates such as sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium butylnaphthalenesulfonate, sodium pentylnaphthalenesulfonate, sodium hexylnaphthalenesulfonate, alkyl naphthalenesulfonates such as sodium octylnaphthalenesulfonate, sodium lauryl sulfate, etc. Anionic surfactants such as alkyl sulfates, alkyl sulfonates such as sodium dodecylsulfonic acid, and sulfosuccinic acid ester salts such as sodium dilaurylsulfosuccinate; Amphoteric surfactants, such as alkyl betaines, such as lauryl betaine and stearyl betaine, and amino acids, can be used.

수용성 수지 조성물이 계면활성제를 포함하는 경우, 계면활성제의 첨가량은, 고형분 중, 바람직하게는 0.001~20질량%, 보다 바람직하게는 0.001~5질량%, 더 바람직하게는 0.01~1질량%의 비율로 포함되는 양이다. 이들 계면활성제는, 1종만을 이용해도 되고, 2종 이상을 이용해도 된다. 2종 이상 이용하는 경우, 합계량이 상기 범위가 되는 것이 바람직하다.When the water-soluble resin composition contains a surfactant, the amount of surfactant added is preferably 0.001 to 20% by mass, more preferably 0.001 to 5% by mass, and still more preferably 0.01 to 1% by mass in the solid content. It is the amount included as. These surfactants may be used alone or in combination of two or more. When using two or more types, it is preferable that the total amount falls within the above range.

<감광층(감광성 수지 조성물)><Photosensitive layer (photosensitive resin composition)>

감광층이 산발생제와 수지를 포함하는 감광층 형성용 조성물로 형성된다. 감광층에 있어서의 산반응성 수지의 중량 평균 분자량은, 10,000 이상이고, 15,000 이상인 것이 바람직하며, 20,000 이상인 것이 더 바람직하다. 상한값으로서는, 50,000 이하이고, 45,000 이하인 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서는, 이와 같은 분자량이 큰 수지를 이용해도 적절하게 패턴을 형성할 수 있는 점에서 가치가 높다.The photosensitive layer is formed of a composition for forming a photosensitive layer containing an acid generator and a resin. The weight average molecular weight of the acid-reactive resin in the photosensitive layer is 10,000 or more, preferably 15,000 or more, and more preferably 20,000 or more. As an upper limit, it is 50,000 or less, and it is preferable that it is 45,000 or less. In the present invention, even if a resin having such a large molecular weight is used, the value is high in that a pattern can be appropriately formed.

또, 산반응성 수지에 포함되는 중량 평균 분자량 1,000 이하의 성분의 양이, 전체 산반응성 수지 성분의 10질량% 이하인 것이 바람직하고, 5질량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 수지 제조 로트 간의 감도 변동을 저감시킬 수 있다.Moreover, it is preferable that it is 10 mass% or less of all acid-reactive resin components, and it is more preferable that it is 5 mass% or less of the amount of the component contained in the acid-reactive resin. By setting it as such a structure, the sensitivity fluctuation between resin production lots can be reduced.

산반응성 수지의 분산도(중량 평균 분자량/수평균 분자량)는, 1.0~4.0이 바람직하고, 1.1~2.5가 보다 바람직하다.As for the dispersion degree (weight average molecular weight/number average molecular weight) of an acid-reactive resin, 1.0-4.0 are preferable, and 1.1-2.5 are more preferable.

또한, 본 발명에 있어서 중량 분자량은 실시예에 나타낸 방법으로 측정한 값을 채용한다.In addition, in the present invention, the weight molecular weight is a value measured by the method shown in Examples.

감광층을 형성하는 감광성 수지 조성물은 용제를 포함하고 있어도 된다. 감광성 수지 조성물에 포함되는 용제량이 1~10질량%인 양태가 예시된다. 감광층은, 바람직하게는 화학 증폭형 감광층이다. 감광층이 화학 증폭형임으로써, 높은 보존 안정성과 미세한 패턴 형성성을 달성할 수 있다.The photosensitive resin composition for forming the photosensitive layer may contain a solvent. An aspect in which the amount of the solvent contained in the photosensitive resin composition is 1 to 10% by mass is illustrated. The photosensitive layer is preferably a chemically amplified photosensitive layer. When the photosensitive layer is a chemically amplified type, high storage stability and fine pattern formation can be achieved.

감광층 중의 산반응성 수지의 함유량은, 20~99.9질량%인 것이 바람직하고, 40~99질량%인 것이 보다 바람직하며, 70~99질량%인 것이 더 바람직하다. 1종 또는 2종 이상의 산반응성 수지가 포함되어 있어도 된다. 2종 이상 이용하는 경우, 합계량이 상기 범위가 되는 것이 바람직하다.The content of the acid-reactive resin in the photosensitive layer is preferably 20 to 99.9 mass%, more preferably 40 to 99 mass%, and still more preferably 70 to 99 mass%. One type or two or more types of acid-reactive resins may be contained. When using two or more types, it is preferable that the total amount falls within the above range.

본 발명에 있어서는, 산반응성 수지가, 아세트산 뷰틸에 대한 용해 속도가 큰 수지와 아세트산 뷰틸에 대한 용해 속도가 작은 수지의 혼합물이어도 된다. 예를 들면, 용해 속도가 20nm/s 미만인 산반응성 수지와 용해 속도가 200nm/s를 초과하는 수지의 혼합물이 예시된다. 이 경우의 용해 속도란, 후술하는 실시예 1에 있어서, 산반응성 수지를 상기 산반응성 수지로 치환한 조성물을 후술하는 실시예에 기재된 방법으로 측정한 용해 속도를 말한다.In the present invention, the acid-reactive resin may be a mixture of a resin having a high dissolution rate in butyl acetate and a resin having a low dissolution rate in butyl acetate. For example, a mixture of an acid-reactive resin having a dissolution rate of less than 20 nm/s and a resin having a dissolution rate of more than 200 nm/s is exemplified. The dissolution rate in this case refers to the dissolution rate measured by the method described in Examples below for a composition obtained by substituting the acid-reactive resin for the acid-reactive resin in Example 1 described later.

감광층은, 그 노광부가 유기 용제를 포함하는 현상액에 대하여 난용인 것이 바람직하다. 난용이란, 노광부가 현상액에 녹기 어려운 것을 말하고, 구체적으로는 파장 365nm(i선), 파장 248nm(KrF선) 및 파장 193nm(ArF선) 중 적어도 하나에 있어서 50mJ/cm2 이상의 조사량으로 노광함으로써 극성이 변화하며, sp값(용해 파라미터값)이 19(MPa)1/2 미만의 용제에 대하여 난용이 되는 것이 바람직하고, 18.5(MPa)1/2 이하의 용제에 대하여 난용이 되는 것이 보다 바람직하며, 18.0(MPa)1/2 이하의 용제에 대하여 난용이 되는 것이 더 바람직하다. 또한, 파장 365nm(i선), 파장 248nm(KrF선) 및 파장 193nm(ArF선) 중 적어도 하나에 있어서 50~250mJ/cm2의 조사량으로 노광함으로써, 상기와 같이 극성이 변화하는 것이 보다 바람직하다.It is preferable that the exposed portion of the photosensitive layer is poorly soluble in a developer containing an organic solvent. Poorly soluble means that the exposed part is difficult to dissolve in the developer, specifically, polarity by exposure with an irradiation dose of 50 mJ/cm 2 or more in at least one of a wavelength of 365 nm (i-line), a wavelength of 248 nm (KrF line) and a wavelength of 193 nm (ArF line) Is changed, and the sp value (dissolution parameter value) is preferably poorly soluble for a solvent of less than 19 (MPa) 1/2 , more preferably poorly soluble for a solvent of 18.5 (MPa) 1/2 or less. , It is more preferable to be poorly soluble in a solvent of 18.0 (MPa) 1/2 or less. In addition, it is more preferable that the polarity changes as described above by exposure with an irradiation dose of 50 to 250 mJ/cm 2 at least one of a wavelength of 365 nm (i-line), a wavelength of 248 nm (KrF line), and a wavelength of 193 nm (ArF line). .

감광층은, 네거티브형 감광층이어도 되고, 포지티브형 감광층이어도 되지만, 네거티브형 감광층인 것이, 보다 미세한 트렌치나 홀 패턴을 형성하는 것이 가능해져, 바람직하다.The photosensitive layer may be a negative photosensitive layer or a positive photosensitive layer, but the negative photosensitive layer is preferable because it becomes possible to form finer trenches and hole patterns.

감광층의 두께는, 해상력 향상의 관점에서, 0.5μm 이상이 바람직하고, 1.0μm 초과여도 되며, 1.5μm 이상이어도 되고, 1.8μm 이상이어도 된다. 감광층의 두께의 상한값으로서는, 10μm 이하가 바람직하고, 5.0μm 이하가 보다 바람직하며, 3.0μm 이하여도 된다.From the viewpoint of improving the resolution, the thickness of the photosensitive layer is preferably 0.5 μm or more, may exceed 1.0 μm, 1.5 μm or more, or 1.8 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, and may be 3.0 μm or less.

또한, 감광층과 수용성 수지층의 두께의 합계가, 2.0μm 이상인 것이 바람직하다. 상한값으로서는, 20.0μm 이하인 것이 바람직하고, 10.0μm 이하인 것이 보다 바람직하며, 5.0μm 이하인 것이 더 바람직하다.Further, it is preferable that the total thickness of the photosensitive layer and the water-soluble resin layer is 2.0 μm or more. As the upper limit, it is preferably 20.0 μm or less, more preferably 10.0 μm or less, and still more preferably 5.0 μm or less.

감광층은, i선의 조사에 대하여 감광능을 갖는 것이 바람직하다. 감광능이란, 활성광선 및 방사선 중 적어도 한쪽의 조사(i선의 조사에 대하여 감광능을 갖는 경우는, i선의 조사에 의하여) 재료가 변질하는 성질이며, 본 발명에 있어서는 재료의 변질이 아세트산 뷰틸에 대한 용해 속도의 변화를 수반한다.It is preferable that the photosensitive layer has a photosensitive ability against irradiation of i-rays. Photosensitivity refers to a property in which a material is deteriorated by irradiation of at least one of actinic rays and radiation (in the case of irradiation with i-rays, in the case of irradiation with i-rays), and in the present invention, the deterioration of the material is It is accompanied by a change in dissolution rate for

감광층의 오버 현상 계수는, 1.0~4.0이 바람직하고, 1.1~1.9가 보다 바람직하다. 이와 같은 범위로 함으로써, 패턴의 푸팅이나 언더 컷의 억제라고 하는 효과를 효과적으로 발휘할 수 있다. 오버 현상 계수는 후술하는 실시예의 기재에 따라 측정·산출된다.1.0-4.0 are preferable and, as for the over development coefficient of a photosensitive layer, 1.1-1.9 are more preferable. By setting it as such a range, the effect of suppressing the footing and undercut of a pattern can be exhibited effectively. The over-development coefficient is measured and calculated according to the description of Examples to be described later.

감광성 수지 조성물은, 산반응성 수지 및 광산발생제를 적어도 함유하는 화학 증폭형 감광성 수지 조성물인 것이 바람직하다.It is preferable that the photosensitive resin composition is a chemically amplified photosensitive resin composition containing at least an acid-reactive resin and a photoacid generator.

<<용해 속도>><<melting rate>>

본 발명에 있어서는, 미조사의 감광층을 23℃의 아세트산 뷰틸에 침지한 경우의 용해 속도가 20nm/초 이상 200nm/초 이하라고 규정한다. 이 용해 속도는 180nm/초 이하인 것이 바람직하고, 150nm/초 이하인 것이 보다 바람직하며, 120nm/초 이하인 것이 더 바람직하다. 하한으로서는, 25nm/초 이상인 것이 바람직하고, 40nm/초 이상인 것이 보다 바람직하며, 70nm/초 이상인 것이 더 바람직하다. 이 용해 속도를 상기의 범위로 함으로써, 하기에서 감광성 수지 조성물의 정지 접촉각을 규정한 것과 더불어, 감광층의 언더 컷의 발생을 억제 내지 방지하고, 이것에 기인하는 패턴의 붕괴를 방지하며, 또 이뿐만 아니라 감광층의 박리도 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서 감광층의 용해 속도의 측정 방법은, 하기 실시예에서 채용한 방법에 따르는 것으로 한다.In the present invention, the dissolution rate when the unirradiated photosensitive layer is immersed in butyl acetate at 23°C is defined as 20 nm/sec or more and 200 nm/sec or less. This dissolution rate is preferably 180 nm/second or less, more preferably 150 nm/second or less, and further preferably 120 nm/second or less. As a lower limit, it is preferable that it is 25 nm/second or more, it is more preferable that it is 40 nm/second or more, and it is more preferable that it is 70 nm/second or more. By setting this dissolution rate in the above range, in addition to defining the static contact angle of the photosensitive resin composition below, the occurrence of undercut in the photosensitive layer is suppressed or prevented, and collapse of the pattern resulting from this is prevented. In addition, peeling of the photosensitive layer can be effectively suppressed. In addition, in the present specification, the method of measuring the dissolution rate of the photosensitive layer is based on the method adopted in the following examples.

<<산반응성 수지>><<acid reactive resin>>

산반응성 수지는, 감광성 수지 조성물을 구성하는 수지 성분이며, 활성광성 및 방사선 중 적어도 한쪽의 조사에 의하여 산을 발생하는 화합물로부터의 산의 작용에 의하여 아세트산 뷰틸에 대한 용해 속도가 변화한다. 본 발명에 이용되는 산반응성 수지는, 23℃의 아세트산 뷰틸에 가용인 소수성의 수지이다.The acid-reactive resin is a resin component constituting the photosensitive resin composition, and the dissolution rate in butyl acetate changes due to the action of an acid from a compound that generates an acid by irradiation of at least one of active light and radiation. The acid-reactive resin used in the present invention is a hydrophobic resin soluble in butyl acetate at 23°C.

산반응성 수지는, 감광성 수지 조성물을 구성하는 수지 성분이고, 통상, 산에 의하여 해리하는 기를 포함하는 구성 단위를 포함하는 수지이며, 다른 구성 단위를 포함하고 있어도 된다.The acid-reactive resin is a resin component constituting the photosensitive resin composition, is usually a resin containing a structural unit containing a group dissociated by an acid, and may contain other structural units.

산반응성 수지는, sp값(용해 파라미터값)이 18.0(MPa)1/2 이하인 유기 용제에 가용이며, 또한 하기 식 (1)로 나타나는 구성 단위에 있어서의 테트라하이드로퓨란일기가 분해 또는 해리했을 때에 sp값이 18.0(MPa)1/2 이하인 유기 용제에 난용이 되는 수지인 것이 바람직하다.The acid-reactive resin is soluble in an organic solvent having an sp value (dissolution parameter value) of 18.0 (MPa) 1/2 or less, and when the tetrahydrofuranyl group in the structural unit represented by the following formula (1) is decomposed or dissociated It is preferable that it is a resin which is poorly soluble in an organic solvent having an sp value of 18.0 (MPa) 1/2 or less.

여기에서, "sp값(용해 파라미터값)이 18.0(MPa)1/2 이하인 유기 용제에 가용"이란, 화합물(수지)의 용액을 기판 상에 도포하고, 100℃에서 1분간 가열함으로써 형성되는 화합물(수지)의 도막(두께 1μm)의, 23℃에 있어서의 아세트산 뷰틸에 대한 용해 속도가, 20nm/초 이상인 것을 말하고, "sp값이 18.0(MPa)1/2 이하의 유기 용제에 난용"이란, 화합물(수지)의 용액을 기판 상에 도포하고, 100℃에서 1분간 가열함으로써 형성되는 화합물(수지)의 도막(두께 1μm)의, 23℃에 있어서의 아세트산 뷰틸에 대한 용해 속도가, 0.1nm/초 미만인 것을 말한다.Here, "soluble in an organic solvent having a sp value (dissolution parameter value) of 18.0 (MPa) 1/2 or less" means a compound formed by applying a solution of a compound (resin) on a substrate and heating it at 100°C for 1 minute The dissolution rate of the coating film (thickness 1 μm) of (resin) in butyl acetate at 23° C. is at least 20 nm/sec, and “slightly soluble in organic solvents with a sp value of 18.0 (MPa) 1/2 or less” , The dissolution rate of the coating film (thickness 1 μm) of the compound (resin) formed by applying a solution of the compound (resin) on a substrate and heating at 100° C. for 1 minute at 23° C. in butyl acetate is 0.1 nm. It is less than /second.

본 발명에 있어서, 산반응성 수지는, 산의 작용에 의하여 용해 속도가 변화하는 것이 바람직하고, 이 변화가 용해 속도의 저하인 것이 보다 바람직하다. 활성광선 등을 조사하기 전의 산반응성 수지의 sp값이 18.0(MPa)1/2 이하인 유기 용제(전형적으로는 아세트산 뷰틸)로의 용해 속도는, 40nm/초 이상인 것이 보다 바람직하다. 또, 활성광선 등을 조사하여 산반응성 수지의 산분해성기가 분해했을 때에는, sp값이 18.0(MPa)1/2 이하인 유기 용제(전형적으로는 아세트산 뷰틸)로의 용해 속도는 0.05nm/초 미만인 것이 보다 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the dissolution rate of the acid-reactive resin changes due to the action of an acid, and this change is more preferably a decrease in the dissolution rate. It is more preferable that the dissolution rate of the acid-reactive resin before irradiation with actinic rays or the like in an organic solvent (typically butyl acetate) having an sp value of 18.0 (MPa) 1/2 or less is 40 nm/sec or more. In addition, when the acid-decomposable group of the acid-reactive resin is decomposed by irradiation with actinic rays, etc., the dissolution rate in an organic solvent (typically butyl acetate) having an sp value of 18.0 (MPa) 1/2 or less is more than 0.05 nm/sec. desirable.

감광층 내지 산반응성 수지의 용해 속도를 변화시키는 것은 통상의 방법에 따르면 되지만, 예를 들면 산반응성 수지를 구성하는 폴리머의 분자량, 분자 구조의 선정, 산의 보호기의 종류의 선정, 분자 내의 산 및 보호기의 도입량, 산발생제의 종류의 선정, 산반응성 수지와 산발생제의 양의 비율, 수지의 SP값, 고형분 중의 저분자 화합물의 비율의 조절 등에 의하여 상기 용해 속도를 조절할 수 있다. 구체적으로는, 용해 속도를 높이려면, 수지의 분자량을 저하시키거나, 수지의 SP값을 아세트산 뷰틸의 것과 가깝게 하거나, 고형분 중의 저분자 비율을 늘리는 등의 수단이 예시된다. 반대로 낮추려면, 수지의 분자량을 많게 하거나, 수지의 SP값을 아세트산 뷰틸의 것에서 멀어지게 하거나, 고형분 중의 저분자 비율을 줄이는 등의 수단이 예시된다. 또, 용해 속도가 20nm/s 미만인 수지와 용해 속도가 200nm/s를 초과하는 수지를 블렌드해도 된다.Changing the dissolution rate of the photosensitive layer or the acid-reactive resin can be done according to a conventional method. For example, the molecular weight of the polymer constituting the acid-reactive resin, the molecular structure selection, the selection of the type of the protecting group of the acid, the acid in the molecule and The dissolution rate can be controlled by the introduction amount of the protecting group, the selection of the type of the acid generator, the ratio of the amount of the acid-reactive resin and the acid generator, the SP value of the resin, and the ratio of the low molecular weight compound in the solid content. Specifically, in order to increase the dissolution rate, means such as lowering the molecular weight of the resin, making the SP value of the resin close to that of butyl acetate, or increasing the low molecular weight ratio in the solid content are exemplified. Conversely, in order to lower it, a means such as increasing the molecular weight of the resin, making the SP value of the resin away from that of butyl acetate, or reducing the low molecular weight ratio in the solid content are exemplified. Further, a resin having a dissolution rate of less than 20 nm/s and a resin having a dissolution rate of more than 200 nm/s may be blended.

<<보호기>><<protector>>

본 발명에 있어서, 산반응성 수지는, 전체 구성 단위 중, 50몰% 내지 100몰%가 알칼리 수용액에 가용인 기가 소수성 보호기에 의하여 보호되고 있다. 여기에서, 알칼리 수용액에 가용인 기란, 산기를 갖는 구성 단위인 것이 바람직하다. 산기로서는, 수산기(페놀성 수산기를 포함함), 카복실기, 설폰산기, 설핀산기, 인산기, 포스폰산기, 인산기, 포스폰산기 등을 들 수 있다. 구성 단위란 전형적으로는 폴리머의 반복 구성 단위(간단히 구성 단위라고 하는 경우가 있음)를 가리키지만, 구성 단위 중의 치환기 혹은 몇 개의 치환기의 집합을 의미하는 경우도 있다. 소수성 보호기에 의하여 보호된다는 것은, 상기 알칼리 수용액에 가용인 기가 갖는 관능기(통상은 산기)가 소수성의 치환기에 의하여 치환되어 있는 상태가 전형예이다. 예를 들면, 페놀성 수산기에 알킬기를 갖는 치환기가 치환하여, 에터 결합을 형성하고 있는 양태 등을 들 수 있다. 혹은, 카복실기에 테트라하이드로피란일기가 치환하여 에스터를 형성하고 있는 예를 들 수 있다. 상기 소수성 보호기에 의한 보호는, 소수성의 치환기가, 1분자 내에 존재하는 알칼리 수용액에 가용인 기가 갖는 관능기(통상은 산기)의 수에 대하여, 어느 정도의 비율로 치환하고 있는지로 평가할 수 있다.In the present invention, in the acid-reactive resin, a group in which 50 to 100 mol% is soluble in an aqueous alkali solution is protected by a hydrophobic protecting group among the total structural units. Here, it is preferable that a group soluble in an aqueous alkali solution is a structural unit having an acid group. Examples of the acid group include a hydroxyl group (including a phenolic hydroxyl group), a carboxyl group, a sulfonic acid group, a sulfinic acid group, a phosphoric acid group, a phosphonic acid group, a phosphoric acid group, and a phosphonic acid group. The structural unit typically refers to a repeating structural unit of a polymer (it may be simply referred to as a structural unit), but may also mean a substituent in a structural unit or a set of several substituents. Protection by a hydrophobic protecting group is a typical example in which a functional group (usually an acidic group) possessed by a soluble group in the aqueous alkali solution is substituted by a hydrophobic substituent. For example, an aspect in which a substituent having an alkyl group is substituted on a phenolic hydroxyl group to form an ether bond can be mentioned. Alternatively, an example in which a tetrahydropyranyl group is substituted with a carboxyl group to form an ester is exemplified. The protection by the hydrophobic protecting group can be evaluated by what proportion of the hydrophobic substituent is substituted with respect to the number of functional groups (usually acidic groups) possessed by a group soluble in an aqueous alkali solution present in one molecule.

이 비율을 몰비 기준으로 나타내면, 본 발명에 있어서는, 상기한 바와 같이 50몰% 이상 100몰% 이하이며, 55몰% 이상 100몰% 이하인 것이 바람직하고, 60몰% 이상 100몰% 이하인 것이 보다 바람직하다. 보호기가 되는 알킬기로서는, 제1급이어도 되고 제2급이어도 되며 제3급이어도 되고, 쇄상이어도 되고 환상이어도 되며, 직쇄여도 되고 분기여도 된다. 이 알킬기는 쇄 중에 산소 원자나 카보닐기를 개재하고 있어도 된다. 환상이 되어 옥사진환이나 테트라하이드로퓨란환으로 되어 있어도 된다. 또, 아릴기(탄소수 6~22가 바람직하고, 6~18이 보다 바람직하며, 6~10이 더 바람직함)가 치환하고 있어도 된다. 개재하는 산소 원자는 탄소 원자 1~12개에 대하여 1개의 비율인 것이 바람직하다. 혹은, 하기 식 (2)의 치환기 A의 예를 들 수 있다.When this ratio is expressed in terms of a molar ratio, in the present invention, as described above, it is 50 mol% or more and 100 mol% or less, preferably 55 mol% or more and 100 mol% or less, and more preferably 60 mol% or more and 100 mol% or less. Do. As the alkyl group serving as a protecting group, it may be of primary, secondary, tertiary, chain or cyclic, and may be linear or branched. This alkyl group may have an oxygen atom or a carbonyl group interposed in the chain. It becomes cyclic and may be an oxazine ring or a tetrahydrofuran ring. Moreover, an aryl group (carbon number 6-22 is preferable, 6-18 are more preferable, and 6-10 are more preferable) may be substituted. It is preferable that the intervening oxygen atom is a ratio of 1 to 1 to 12 carbon atoms. Or, the example of the substituent A of following formula (2) is mentioned.

그 중에서도, 산반응성 수지는 아크릴계 중합체인 것이 바람직하다.Among them, it is preferable that the acid-reactive resin is an acrylic polymer.

<<아크릴계 중합체>><<acrylic polymer>>

"아크릴계 중합체"는, 부가 중합형의 수지이며, (메트)아크릴산 또는 그 에스터에서 유래하는 구성 단위를 포함하는 중합체이고, (메트)아크릴산 또는 그 에스터에서 유래하는 구성 단위 이외의 구성 단위, 예를 들면 스타이렌류에서 유래하는 구성 단위나 바이닐 화합물에서 유래하는 구성 단위 등을 포함하고 있어도 된다. 아크릴계 중합체는, (메트)아크릴산 또는 그 에스터에서 유래하는 구성 단위를, 중합체에 있어서의 전체 구성 단위에 대하여, 50몰% 이상 갖는 것이 바람직하고, 80몰% 이상 갖는 것이 보다 바람직하며, (메트)아크릴산 또는 그 에스터에서 유래하는 구성 단위만으로 이루어지는 중합체인 것이 특히 바람직하다. 이와 같은 아크릴계 중합체는, 네거티브형 현상에 바람직하게 이용된다."Acrylic polymer" is an addition polymerization type resin, is a polymer containing a structural unit derived from (meth)acrylic acid or its ester, and structural units other than the structural unit derived from (meth)acrylic acid or its ester, For example, a structural unit derived from styrene, a structural unit derived from a vinyl compound, or the like may be included. The acrylic polymer preferably has a structural unit derived from (meth)acrylic acid or its ester, relative to the total structural units in the polymer, 50 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, and (meth) It is particularly preferable that it is a polymer consisting only of structural units derived from acrylic acid or its ester. Such an acrylic polymer is preferably used for negative development.

아크릴계 중합체는, 보호된 카복실기 또는 보호된 페놀성 수산기를 함유하는 구성 단위를 갖는 것인 것도 바람직하다. 보호된 카복실기를 함유하는 구성 단위를 형성할 수 있는 모노머로서는, 예를 들면 산해리성기로 보호된 (메트)아크릴산을 들 수 있다.It is also preferable that the acrylic polymer has a structural unit containing a protected carboxyl group or a protected phenolic hydroxyl group. As a monomer capable of forming a structural unit containing a protected carboxyl group, for example, (meth)acrylic acid protected by an acid dissociable group may be mentioned.

페놀성 수산기를 갖는 모노머로서는, p-하이드록시스타이렌, α-메틸-p-하이드록시스타이렌 등의 하이드록시스타이렌류 등을 바람직한 것으로서 들 수 있다. 이들 중에서도, α-메틸-p-하이드록시스타이렌이 보다 바람직하다.Preferable examples of the monomer having a phenolic hydroxyl group include hydroxystyrenes such as p-hydroxystyrene and α-methyl-p-hydroxystyrene. Among these, α-methyl-p-hydroxystyrene is more preferable.

아크릴계 중합체는, 환상 에터에스터 구조를 갖는 것이 바람직하고, 하기 식 (1)로 나타나는 구조를 갖는 것이 보다 바람직하다.It is preferable that an acrylic polymer has a cyclic ether ester structure, and it is more preferable that it has a structure represented by following formula (1).

[화학식 3][Formula 3]

Figure pct00003
Figure pct00003

식 중, R8은 수소 원자 또는 알킬기(탄소수 1~12가 바람직하고, 1~6이 보다 바람직하며, 1~3이 더 바람직함)를 나타내고, L1은 카보닐기 또는 페닐렌기를 나타내며, R1~R7은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 알킬기를 나타낸다. R8은, 수소 원자 또는 메틸기인 것이 바람직하고, 메틸기인 것이 보다 바람직하다.In the formula, R 8 represents a hydrogen atom or an alkyl group (carbon number 1 to 12 is preferable, 1 to 6 are more preferable, and 1 to 3 are more preferable), L 1 represents a carbonyl group or a phenylene group, R 1 to R 7 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group. R 8 is preferably a hydrogen atom or a methyl group, and more preferably a methyl group.

L1은, 카보닐기 또는 페닐렌기를 나타내고, 카보닐기인 것이 바람직하다.L 1 represents a carbonyl group or a phenylene group, and is preferably a carbonyl group.

R1~R7은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 알킬기를 나타낸다. R1~R7에 있어서의 알킬기는, R8과 동의이며, 바람직한 양태도 동일하다. 또, R1~R7 중, 1개 이상이 수소 원자인 것이 바람직하고, R1~R7 모두가 수소 원자인 것이 보다 바람직하다.R 1 to R 7 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group. The alkyl group for R 1 to R 7 has the same definition as R 8, and the preferred aspect is also the same. In addition, R 1 ~ R 7 wherein it is more preferable to have at least one hydrogen atom is preferred, and R 1 ~ R 7 are both hydrogen atoms.

구성 단위 (1)로서, 특히 (1-1) 및 (1-2)가 바람직하다.As the structural unit (1), (1-1) and (1-2) are particularly preferred.

[화학식 4][Formula 4]

Figure pct00004
Figure pct00004

구성 단위 (1)을 형성하기 위하여 이용되는 라디칼 중합성 단량체는, 시판 중인 것을 이용해도 되고, 공지의 방법으로 합성한 것을 이용할 수도 있다. 예를 들면, (메트)아크릴산을 산촉매의 존재하에서 다이하이드로퓨란 화합물과 반응시킴으로써 합성할 수 있다. 혹은, 전구체 모노머와 중합한 후에, 카복실기 또는 페놀성 수산기를 다이하이드로퓨란 화합물과 반응시킴으로써도 형성할 수 있다.As the radically polymerizable monomer used to form the structural 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, after polymerization with a precursor monomer, it can also be formed by reacting a carboxyl group or a phenolic hydroxyl group with a dihydrofuran compound.

보호된 페놀성 수산기를 함유하는 구성 단위로서는, 하기의 식 (2)의 구성 단위를 들 수 있다.As a structural unit containing a protected phenolic hydroxyl group, the structural unit of following formula (2) is mentioned.

[화학식 5][Formula 5]

Figure pct00005
Figure pct00005

A는, 수소 원자 또는 산의 작용에 의하여 탈리하는 기를 나타낸다. 산의 작용에 의하여 탈리하는 기로서는, 알킬기(탄소수 1~12가 바람직하고, 1~6이 보다 바람직하며, 1~3이 더 바람직함), 알콕시알킬기(탄소수 2~12가 바람직하고, 2~6이 보다 바람직하며, 2~3이 더 바람직함), 아릴옥시알킬기(총 탄소수 7~40이 바람직하고, 7~30이 보다 바람직하며, 7~20이 더 바람직함), 알콕시카보닐기(탄소수 2~12가 바람직하고, 2~6이 보다 바람직하며, 2~3이 더 바람직함), 아릴옥시카보닐기(탄소수 7~23이 바람직하고, 7~19가 보다 바람직하며, 7~11이 더 바람직함)가 바람직하다. A는 치환기를 더 갖고 있어도 된다. R10은 치환기를 나타낸다. R9는 식 (1)에 있어서의 R8과 동일한 의미의 기를 나타낸다. nx는, 0~3의 정수를 나타낸다.A represents a hydrogen atom or a group that is desorbed by the action of an acid. As a group to be desorbed by the action of an acid, an alkyl group (preferably 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6, more preferably 1 to 3), an alkoxyalkyl group (2 to 12 carbon atoms is preferable, and 2 to 6 is more preferable, 2 to 3 are more preferable), aryloxyalkyl group (7 to 40 carbon atoms are preferable, 7 to 30 are more preferable, 7 to 20 are more preferable), alkoxycarbonyl group (carbon number 2-12 are preferable, 2-6 are more preferable, 2-3 are more preferable), aryloxycarbonyl group (carbon number 7-23 is preferable, 7-19 are more preferable, and 7-11 are more Preferred) is preferred. A may further have a substituent. R 10 represents a substituent. R 9 represents a group having the same meaning as R 8 in formula (1). nx represents the integer of 0-3.

산에 의하여 해리하는 기로서는, 일본 공개특허공보 2008-197480호의 단락 번호 0039~0049에 기재된 화합물 중, 산에 의하여 해리하는 기를 갖는 구성 단위도 바람직하고, 또 일본 공개특허공보 2012-159830호(일본 특허공보 제5191567호)의 단락 번호 0052~0056에 기재된 화합물도 바람직하며, 이들 내용은 본 명세서에 원용된다.As a group dissociating by an acid, among the compounds described in paragraphs 0039 to 0049 of JP 2008-197480 A, a structural unit having a group dissociating by an acid is also preferable, and JP 2012-159830 A (Japanese The compounds described in paragraphs 0052 to 0056 of Patent Publication No. 591567) are also preferable, and these contents are incorporated herein by reference.

구성 단위 (2)의 구체적인 예를 나타내지만, 본 발명이 이것에 의하여 한정되어 해석되는 것은 아니다.Although a specific example of the structural unit (2) is shown, this invention is limited by this and is not interpreted.

[화학식 6][Formula 6]

Figure pct00006
Figure pct00006

[화학식 7][Formula 7]

Figure pct00007
Figure pct00007

아크릴계 중합체 중, 구성 단위 (1) 및 구성 단위 (2)의 비율은, 5~80몰%가 바람직하고, 10~70몰%가 보다 바람직하며, 10~60몰%가 더 바람직하다. 아크릴계 중합체는, 구성 단위 (1)을 1종만 포함하고 있어도 되고, 2종 이상 포함하고 있어도 된다. 2종 이상 이용하는 경우, 합계량이 상기 범위가 되는 것이 바람직하다.In the acrylic polymer, the proportion of the structural unit (1) and the structural unit (2) is preferably 5 to 80 mol%, more preferably 10 to 70 mol%, and still more preferably 10 to 60 mol%. The acrylic polymer may contain only 1 type of structural unit (1), and may contain 2 or more types. When using two or more types, it is preferable that the total amount falls within the above range.

산반응성 수지는, 가교성기를 갖는 구성 단위를 함유해도 된다. 가교성기의 상세에 대해서는, 일본 공개특허공보 2011-209692호의 단락 번호 0032~0046의 기재를 참조할 수 있고, 이들 내용은 본 명세서에 원용된다.The acid-reactive resin may contain a structural unit having a crosslinkable group. For details of the crosslinkable group, description of paragraphs 0032 to 0046 of JP2011-209692A can be referred to, and these contents are incorporated herein by reference.

산반응성 수지는, 가교성기를 갖는 구성 단위(구성 단위 (3))를 포함하고 있는 양태도 바람직하지만, 가교성기를 갖는 구성 단위 (3)을 실질적으로 포함하지 않는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 패터닝 후에, 감광층을 보다 효과적으로 제거하는 것이 가능해진다. 여기에서, 실질적으로란, 예를 들면 산반응성 수지의 전체 구성 단위의 3몰% 이하를 말하고, 바람직하게는 1몰% 이하를 말한다.The acid-reactive resin is also preferably a configuration including a structural unit having a crosslinkable group (constituent unit (3)), but it is preferable to have a configuration substantially not including the structural unit (3) having a crosslinkable group. By setting it as such a structure, it becomes possible to remove a photosensitive layer more effectively after patterning. Here, "substantially" means 3 mol% or less of the total structural units of the acid-reactive resin, and preferably 1 mol% or less.

산반응성 수지는, 그 외의 구성 단위(구성 단위 (4))를 함유해도 된다. 구성 단위 (4)를 형성하기 위하여 이용되는 라디칼 중합성 단량체로서는, 예를 들면 일본 공개특허공보 2004-264623호의 단락 번호 0021~0024에 기재된 화합물을 들 수 있다. 구성 단위 (4)의 바람직한 예로서는, 수산기 함유 불포화 카복실산 에스터, 지환 구조 함유 불포화 카복실산 에스터, 스타이렌, 및 N치환 말레이미드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종에서 유래하는 구성 단위를 들 수 있다. 이들 중에서도, 벤질(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴산 트라이사이클로[5.2.1.02,6]데케인-8-일, (메트)아크릴산 트라이사이클로[5.2.1.02,6]데케인-8-일옥시에틸, (메트)아크릴산 아이소보닐, (메트)아크릴산 사이클로헥실, (메트)아크릴산 2-메틸사이클로헥실과 같은 지환 구조 함유의 (메트)아크릴산 에스터류, 또는 스타이렌과 같은 소수성의 모노머가 바람직하다.The acid-reactive resin may contain other structural units (constituent units (4)). Examples of the radical polymerizable monomer used to form the structural unit (4) include compounds described in paragraphs 0021 to 0024 of JP 2004-264623A. Preferred examples of the structural unit (4) include a structural unit derived from at least one selected from the group consisting of a hydroxyl group-containing unsaturated carboxylic acid ester, an alicyclic structure-containing unsaturated carboxylic acid ester, styrene, and N-substituted maleimide. Among these, benzyl (meth)acrylate, (meth)acrylic acid tricyclo[5.2.1.02,6]decane-8-yl, (meth)acrylic acid tricyclo[5.2.1.02,6]decane-8-yloxy (Meth)acrylic acid esters containing alicyclic structures such as ethyl, isobornyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, 2-methylcyclohexyl (meth)acrylate, or hydrophobic monomers such as styrene are preferred. .

구성 단위 (4)는, 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 아크릴계 중합체를 구성하는 전체 모노머 단위 중, 구성 단위 (4)를 함유시키는 경우에 있어서의 구성 단위 (4)를 형성하는 모노머 단위의 함유율은, 1~60몰%가 바람직하고, 5~50몰%가 보다 바람직하며, 5~40몰%가 더 바람직하다. 2종 이상 이용하는 경우, 합계량이 상기 범위가 되는 것이 바람직하다.The structural unit (4) can be used alone or in combination of two or more. In the case of containing the structural unit (4) among all the monomer units constituting the acrylic polymer, the content rate of the monomer unit forming the structural unit (4) is preferably 1 to 60 mol%, and 5 to 50 mol% Is more preferable, and 5 to 40 mol% is more preferable. When using two or more types, it is preferable that the total amount falls within the above range.

아크릴계 중합체의 합성법에 대해서는 다양한 방법이 알려져 있지만, 일례를 들면, 적어도 구성 단위 (1), 구성 단위 (2) 등을 형성하기 위하여 이용되는 라디칼 중합성 단량체를 포함하는 라디칼 중합성 단량체 혼합물을, 유기 용제 중, 라디칼 중합 개시제를 이용하여 중합함으로써 합성할 수 있다.Various methods are known for the synthesis method of the acrylic polymer, but for example, a radical polymerizable monomer mixture containing at least a radical polymerizable monomer used to form a structural unit (1), a structural unit (2), etc. In a solvent, it can be synthesized by polymerization using a radical polymerization initiator.

산반응성 수지로서는, 불포화 다가 카복실산 무수물류를 공중합시킨 전구 공중합체 중의 산무수물기에, 2,3-다이하이드로퓨란을, 산촉매의 부존재하, 실온(25℃)~100℃ 정도의 온도에서 부가시킴으로써 얻어지는 공중합체도 바람직하다.As an acid-reactive resin, it is obtained by adding 2,3-dihydrofuran to an acid anhydride group in a precursor copolymer copolymerized with an unsaturated polyhydric carboxylic acid anhydride at a temperature of about room temperature (25°C) to 100°C in the absence of an acid catalyst. Copolymers are also preferred.

이하의 수지도 산반응성 수지의 바람직한 예로서 들 수 있다.The following resin is also mentioned as a preferable example of an acid-reactive resin.

BzMA/THFMA/t-BuMA(몰비: 20~60:35~65:5~30)BzMA/THFMA/t-BuMA (molar ratio: 20~60:35~65:5~30)

BzMA/THFAA/t-BuMA(몰비: 20~60:35~65:5~30)BzMA/THFAA/t-BuMA (molar ratio: 20~60:35~65:5~30)

BzMA/THPMA/t-BuMA(몰비: 20~60:35~65:5~30)BzMA/THPMA/t-BuMA (molar ratio: 20~60:35~65:5~30)

BzMA/PEES/t-BuMA(몰비: 20~60:35~65:5~30)BzMA/PEES/t-BuMA (molar ratio: 20~60:35~65:5~30)

BzMA는, 벤질메타크릴레이트이며, THFMA는, 테트라하이드로퓨란-2-일 메타크릴레이트이고, BuMA는, 뷰틸메타크릴레이트이며, THFAA는, 테트라하이드로퓨란-2-일 아크릴레이트이고, THPMA는, 테트라하이드로-2H-피란-2-일 메타크릴레이트이며, PEES는, p-에톡시에톡시스타이렌이다.BzMA is benzyl methacrylate, THFMA is tetrahydrofuran-2-yl methacrylate, BuMA is butyl methacrylate, THFAA is tetrahydrofuran-2-yl acrylate, and THPMA is, It is tetrahydro-2H-pyran-2-yl methacrylate, and PEES is p-ethoxyethoxystyrene.

포지티브형 현상에 이용되는 산반응성 수지로서는, 일본 공개특허공보 2013-011678호에 기재된 것이 예시되고, 이들 내용은 본 명세서에 원용된다.As the acid-reactive resin used for positive-type development, those described in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-011678 are exemplified, and these contents are incorporated herein by reference.

감광성 수지 조성물 중의 산반응성 수지의 함유량은, 감광성 수지 조성물의 전고형분에 대하여, 20~99질량%인 것이 바람직하고, 40~99질량%인 것이 보다 바람직하며, 70~99질량%인 것이 더 바람직하다. 함유량이 이 범위이면, 현상했을 때의 패턴 형성성이 양호해진다. 산반응성 수지는 1종만 포함하고 있어도 되고, 2종 이상 포함하고 있어도 된다. 2종 이상 이용하는 경우, 합계량이 상기 범위가 되는 것이 바람직하다.The content of the acid-reactive resin in the photosensitive resin composition is preferably 20 to 99% by mass, more preferably 40 to 99% by mass, and more preferably 70 to 99% by mass, based on the total solid content of the photosensitive resin composition. Do. When the content is in this range, the pattern formability when developed is good. The acid-reactive resin may contain only 1 type, and may contain 2 or more types. When using two or more types, it is preferable that the total amount falls within the above range.

또, 산반응성 수지는, 감광성 수지 조성물에 포함되는 수지 성분의 10질량% 이상을 차지하는 것이 바람직하고, 50질량% 이상을 차지하는 것이 보다 바람직하며, 90질량% 이상을 차지하는 것이 더 바람직하다.In addition, the acid-reactive resin preferably occupies 10 mass% or more of the resin component contained in the photosensitive resin composition, more preferably 50 mass% or more, and still more preferably 90 mass% or more.

<<광산발생제>><<mine generator>>

감광성 수지 조성물은, 광산발생제를 포함해도 된다. 광산발생제는, 파장 365nm에 흡수를 갖는 광산발생제인 것이 바람직하다.The photosensitive resin composition may contain a photoacid generator. It is preferable that the photoacid generator is a photoacid generator having absorption at a wavelength of 365 nm.

광산발생제는, 옥심설포네이트기를 갖는 화합물(이하, 간단히 옥심설포네이트 화합물이라고도 함)인 것이 바람직하다.The photoacid generator is preferably a compound having an oxime sulfonate group (hereinafter, also simply referred to as an oxime sulfonate compound).

옥심설포네이트 화합물은, 옥심설포네이트기를 갖고 있으면 특별히 제한은 없지만, 하기 식 (OS-1), 후술하는 식 (OS-103), 식 (OS-104), 또는 식 (OS-105)로 나타나는 옥심설포네이트 화합물인 것이 바람직하다.The oxime sulfonate compound is not particularly limited as long as it has an oxime sulfonate group, but is represented by the following formula (OS-1), the following formula (OS-103), the formula (OS-104), or the formula (OS-105). It is preferably an oxime sulfonate compound.

[화학식 8][Formula 8]

Figure pct00008
Figure pct00008

X3은, 알킬기, 알콕실기, 또는 할로젠 원자를 나타낸다. X3이 복수 존재하는 경우는, 각각 동일해도 되고, 달라도 된다. 상기 X3에 있어서의 알킬기 및 알콕실기는, 치환기를 갖고 있어도 된다. 상기 X3에 있어서의 알킬기로서는, 탄소수 1~4의, 직쇄상 또는 분기상 알킬기가 바람직하다. 상기 X3에 있어서의 알콕실기로서는, 탄소수 1~4의 직쇄상 또는 분기상 알콕실기가 바람직하다. 상기 X3에 있어서의 할로젠 원자로서는, 염소 원자 또는 불소 원자가 바람직하다.X 3 represents an alkyl group, an alkoxyl group, or a halogen atom. When multiple X 3 exist, each may be the same or different. The alkyl group and the alkoxyl group for X 3 may have a substituent. As the alkyl group for X 3 , a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferable. The alkoxyl group for X 3 is preferably a linear or branched alkoxyl group having 1 to 4 carbon atoms. The halogen atom for X 3 is preferably a chlorine atom or a fluorine atom.

m3은, 0~3의 정수를 나타내고, 0 또는 1이 바람직하다. m3이 2 또는 3일 때, 복수의 X3은 동일해도 되고 달라도 된다.m3 represents the integer of 0-3, and 0 or 1 is preferable. When m3 is 2 or 3, a plurality of X 3 may be the same or different.

R34는, 알킬기 또는 아릴기를 나타내고, 탄소수 1~10의 알킬기, 탄소수 1~10의 알콕실기, 탄소수 1~5의 할로젠화 알킬기, 탄소수 1~5의 할로젠화 알콕실기, W로 치환되어 있어도 되는 페닐기, W로 치환되어 있어도 되는 나프틸기 또는 W로 치환되어 있어도 되는 안트라닐기인 것이 바람직하다. W는, 할로젠 원자, 사이아노기, 나이트로기, 탄소수 1~10의 알킬기, 탄소수 1~10의 알콕실기, 탄소수 1~5의 할로젠화 알킬기 또는 탄소수 1~5의 할로젠화 알콕실기, 탄소수 6~20의 아릴기, 탄소수 6~20의 할로젠화 아릴기를 나타낸다.R 34 represents an alkyl group or an aryl group, and is substituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a halogenated alkoxyl group having 1 to 5 carbon atoms, and W It is preferable that it is a phenyl group which may exist, a naphthyl group which may be substituted with W, or an anthranyl group which may be 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, a halogenated alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogenated alkoxyl group having 1 to 5 carbon atoms , A C6-C20 aryl group and a C6-C20 halogenated aryl group.

식 중, m3이 3이며, X3이 메틸기이고, X3의 치환 위치가 오쏘위이며, R34가 탄소수 1~10의 직쇄상 알킬기, 7,7-다이메틸-2-옥소노보닐메틸기, 또는 p-톨루일기인 화합물이 특히 바람직하다.In the formula, m3 is 3, X 3 is a methyl group, the substitution position of X 3 is an ortho position, R 34 is a C1-C10 linear alkyl group, a 7,7-dimethyl-2-oxonobornylmethyl group, Or a compound which is a p-toluyl group is particularly preferable.

식 (OS-1)로 나타나는 옥심설포네이트 화합물의 구체예로서는, 일본 공개특허공보 2011-209692호의 단락 번호 0064~0068에 기재된 이하의 화합물이 예시되고, 이들 내용은 본 명세서에 원용된다.As a specific example of the oxime sulfonate compound represented by formula (OS-1), the following compounds described in paragraph numbers 0064 to 0068 of JP2011-209692A are illustrated, and these contents are used in this specification.

[화학식 9][Formula 9]

Figure pct00009
Figure pct00009

R11은 알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기를 나타내고, 복수 존재하는 경우가 있는 R12는 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 아릴기 또는 할로젠 원자를 나타내며, 복수 존재하는 경우가 있는 R16은 각각 독립적으로 할로젠 원자, 알킬기, 알킬옥시기, 설폰산기, 아미노설폰일기 또는 알콕시설폰일기를 나타내고, X는 O 또는 S를 나타내며, ns는 1 또는 2를 나타내고, ms는 0~6의 정수를 나타낸다.R 11 represents an alkyl group, an aryl group, or a heteroaryl group, and R 12 that may be present in plural each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or a halogen atom, and R 16 that may be present in a plurality are each independently As a halogen atom, an alkyl group, an alkyloxy group, a sulfonic acid group, an aminosulfonyl group or an alkoxysulfonyl group, X represents O or S, ns represents 1 or 2, and ms represents an integer of 0-6.

R11로 나타나는 알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기는, 치환기를 갖고 있어도 된다. R11로 나타나는 알킬기로서는, 치환기를 갖고 있어도 되는 총 탄소수 1~30의 알킬기인 것이 바람직하다. R11로 나타나는 알킬기가 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 할로젠 원자, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬싸이오기, 아릴싸이오기, 알킬옥시카보닐기, 아릴옥시카보닐기, 아미노카보닐기를 들 수 있다. R11로 나타나는 알킬기로서는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-뷰틸기, s-뷰틸기, t-뷰틸기, n-펜틸기, n-헥실기, n-옥틸기, n-데실기, n-도데실기, 트라이플루오로메틸기, 퍼플루오로프로필기, 퍼플루오로헥실기, 벤질기 등을 들 수 있다.The alkyl group, aryl group, or heteroaryl group represented by R 11 may have a substituent. The alkyl group represented by R 11 is preferably an alkyl group having 1 to 30 total carbon atoms which may have a substituent. Examples of the substituent which the alkyl group represented by R 11 may have include a halogen atom, an alkyloxy group, an aryloxy group, an alkylthio group, an arylthio group, an alkyloxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, and an aminocarbonyl group. Examples of the alkyl group represented by R 11 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, s-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-octyl group , n-decyl group, n-dodecyl group, trifluoromethyl group, perfluoropropyl group, perfluorohexyl group, benzyl group, and the like.

또, R11로 나타나는 아릴기로서는, 치환기를 가져도 되는 총 탄소수 6~30의 아릴기가 바람직하다. R11로 나타나는 아릴기가 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 할로젠 원자, 알킬기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬싸이오기, 아릴싸이오기, 알킬옥시카보닐기, 아릴옥시카보닐기, 아미노카보닐기, 설폰산기, 아미노설폰일기, 알콕시설폰일기를 들 수 있다. R11로 나타나는 아릴기로서는, 페닐기, p-메틸페닐기, p-클로로페닐기, 펜타클로로페닐기, 펜타플루오로페닐기, o-메톡시페닐기, p-페녹시페닐기가 바람직하다. 또, R11로 나타나는 헤테로아릴기로서는, 치환기를 가져도 되는 총 탄소수 4~30의 헤테로아릴기가 바람직하다. R11로 나타나는 헤테로아릴기가 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 할로젠 원자, 알킬기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬싸이오기, 아릴싸이오기, 알킬옥시카보닐기, 아릴옥시카보닐기, 아미노카보닐기, 설폰산기, 아미노설폰일기, 알콕시설폰일기를 들 수 있다. R11로 나타나는 헤테로아릴기는, 적어도 하나의 복소 방향환을 갖고 있으면 되고, 예를 들면 복소방향환과 벤젠환이 축환하고 있어도 된다. R11로 나타나는 헤테로아릴기로서는, 치환기를 갖고 있어도 되는, 싸이오펜환, 피롤환, 싸이아졸환, 이미다졸환, 퓨란환, 벤조싸이오펜환, 벤조싸이아졸환, 및 벤즈이미다졸환으로 이루어지는 군으로부터 선택된 환으로부터 하나의 수소 원자를 제거한 기를 들 수 있다.Moreover, as the aryl group represented by R 11 , an aryl group having 6 to 30 total carbon atoms which may have a substituent is preferable. Examples of the substituent that the aryl group represented by R 11 may have include halogen atom, alkyl group, alkyloxy group, aryloxy group, alkylthio group, arylthio group, alkyloxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, aminocarbonyl group, sulfonic acid group , An aminosulfonyl group, and an alkoxysulfonyl group. As the aryl group represented by R 11 , a phenyl group, p-methylphenyl group, p-chlorophenyl group, pentachlorophenyl group, pentafluorophenyl group, o-methoxyphenyl group, and p-phenoxyphenyl group are preferable. Moreover, as the heteroaryl group represented by R 11 , a heteroaryl group having 4 to 30 carbon atoms in total which may have a substituent is preferable. Examples of the substituent that the heteroaryl group represented by R 11 may have include halogen atom, alkyl group, alkyloxy group, aryloxy group, alkylthio group, arylthio group, alkyloxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, aminocarbonyl group, sulfone An acid group, an aminosulfonyl group, and an alkoxysulfonyl group are mentioned. The heteroaryl group represented by R 11 should just have at least one heteroaromatic ring, and for example, the heteroaromatic ring and the benzene ring may be condensed. As the heteroaryl group represented by R 11 , which may have a substituent, consisting of a thiophene ring, a pyrrole ring, a thiazole ring, an imidazole ring, a furan ring, a benzothiophene ring, a benzothiazole ring, and a benzimidazole ring And groups in which one hydrogen atom has been removed from the ring selected from the group.

R12는, 수소 원자, 알킬기 또는 아릴기인 것이 바람직하고, 수소 원자 또는 알킬기인 것이 보다 바람직하다.R 12 is preferably a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group, and more preferably a hydrogen atom or an alkyl group.

화합물 중에 2 이상 존재하는 경우가 있는 R12 중, 1개 또는 2개가 알킬기, 아릴기 또는 할로젠 원자인 것이 바람직하고, 1개가 알킬기, 아릴기 또는 할로젠 원자인 것이 보다 바람직하며, 1개가 알킬기이고, 또한 나머지가 수소 원자인 것이 특히 바람직하다.Of R 12 which may be present in two or more compounds, one or two is preferably an alkyl group, an aryl group or a halogen atom, more preferably one is an alkyl group, an aryl group, or a halogen atom, and one is an alkyl group And it is particularly preferred that the remainder is a hydrogen atom.

R12로 나타나는 알킬기 또는 아릴기는, 치환기를 갖고 있어도 된다.The alkyl group or aryl group represented by R 12 may have a substituent.

R12로 나타나는 알킬기 또는 아릴기가 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 상기 W를 예시할 수 있다.As the substituent which the alkyl group or the aryl group represented by R 12 may have, the W can be illustrated.

R12로 나타나는 알킬기로서는, 치환기를 가져도 되는 총 탄소수 1~12의 알킬기인 것이 바람직하고, 치환기를 가져도 되는 총 탄소수 1~6의 알킬기인 것이 보다 바람직하다.The alkyl group represented by R 12 is preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may have a substituent, and more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent.

R12로 나타나는 알킬기로서는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-뷰틸기, i-뷰틸기, s-뷰틸기, n-헥실기, 알릴기, 클로로메틸기, 브로모메틸기, 메톡시메틸기, 벤질기가 바람직하고, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-뷰틸기, i-뷰틸기, s-뷰틸기, n-헥실기가 보다 바람직하며, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, n-뷰틸기, n-헥실기가 더 바람직하고, 메틸기가 특히 바람직하다.Examples of the alkyl group represented by R 12 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, s-butyl group, n-hexyl group, allyl group, chloromethyl group, bromomethyl group , A methoxymethyl group, a benzyl group is preferable, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, an i-butyl group, a s-butyl group, an n-hexyl group are more preferable, and a methyl group, An ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, and n-hexyl group are more preferable, and a methyl group is particularly preferable.

R12로 나타나는 아릴기로서는, 치환기를 가져도 되는 총 탄소수 6~30의 아릴기인 것이 바람직하다.The aryl group represented by R 12 is preferably an aryl group having 6 to 30 carbon atoms in total which may have a substituent.

R12로 나타나는 아릴기로서는, 페닐기, p-메틸페닐기, o-클로로페닐기, p-클로로페닐기, o-메톡시페닐기, p-페녹시페닐기가 바람직하다.As the aryl group represented by R 12 , a phenyl group, p-methylphenyl group, o-chlorophenyl group, p-chlorophenyl group, o-methoxyphenyl group, and p-phenoxyphenyl group are preferable.

R12로 나타나는 할로젠 원자로서는, 불소 원자, 염소 원자, 브로민 원자, 아이오딘 원자를 들 수 있다. 이들 중에서도, 염소 원자, 브로민 원자가 바람직하다.Examples of the halogen atom represented by R 12 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. Among these, a chlorine atom and a bromine atom are preferable.

X는 O 또는 S를 나타내고, O인 것이 바람직하다. 상기 식 (OS-103)~(OS-105)에 있어서, X를 환원으로서 포함하는 환은, 5원환 또는 6원환이다.X represents O or S, and is preferably O. In the formulas (OS-103) to (OS-105), the ring containing X as a reduction is a 5-membered ring or a 6-membered ring.

ns는 1 또는 2를 나타내고, X가 O인 경우, ns는 1인 것이 바람직하며, 또 X가 S인 경우, ns는 2인 것이 바람직하다.ns represents 1 or 2, when X is O, ns is preferably 1, and when X is S, ns is preferably 2.

R16으로 나타나는 알킬기 및 알킬옥시기는, 치환기를 갖고 있어도 된다.The alkyl group and the alkyloxy group represented by R 16 may have a substituent.

R16으로 나타나는 알킬기로서는, 치환기를 갖고 있어도 되는 총 탄소수 1~30의 알킬기인 것이 바람직하다.The alkyl group represented by R 16 is preferably an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms in total which may have a substituent.

R16으로 나타나는 알킬기가 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 할로젠 원자, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬싸이오기, 아릴싸이오기, 알킬옥시카보닐기, 아릴옥시카보닐기, 아미노카보닐기를 들 수 있다.Examples of the substituent that the alkyl group represented by R 16 may have include a halogen atom, an alkyloxy group, an aryloxy group, an alkylthio group, an arylthio group, an alkyloxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, and an aminocarbonyl group.

R16으로 나타나는 알킬기로서는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-뷰틸기, s-뷰틸기, t-뷰틸기, n-펜틸기, n-헥실기, n-옥틸기, n-데실기, n-도데실기, 트라이플루오로메틸기, 퍼플루오로프로필기, 퍼플루오로헥실기, 벤질기가 바람직하다.Examples of the alkyl group represented by R 16 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, s-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-octyl group , n-decyl group, n-dodecyl group, trifluoromethyl group, perfluoropropyl group, perfluorohexyl group, and benzyl group are preferable.

R16으로 나타나는 알킬옥시기로서는, 치환기를 가져도 되는 총 탄소수 1~30의 알킬옥시기인 것이 바람직하다.The alkyloxy group represented by R 16 is preferably an alkyloxy group having 1 to 30 carbon atoms in total that may have a substituent.

R16으로 나타나는 알킬옥시기가 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 할로젠 원자, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬싸이오기, 아릴싸이오기, 알킬옥시카보닐기, 아릴옥시카보닐기, 아미노카보닐기를 들 수 있다.Examples of the substituent that the alkyloxy group represented by R 16 may have include a halogen atom, an alkyloxy group, an aryloxy group, an alkylthio group, an arylthio group, an alkyloxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, and an aminocarbonyl group. .

R16으로 나타나는 알킬옥시기로서는, 메틸옥시기, 에틸옥시기, 뷰틸옥시기, 헥실옥시기, 페녹시에틸옥시기, 트라이클로로메틸옥시기, 또는 에톡시에틸옥시기가 바람직하다.As the alkyloxy group represented by R 16 , a methyloxy group, ethyloxy group, butyloxy group, hexyloxy group, phenoxyethyloxy group, trichloromethyloxy group, or ethoxyethyloxy group is preferable.

R16에 있어서의 아미노설폰일기로서는, 메틸아미노설폰일기, 다이메틸아미노설폰일기, 페닐아미노설폰일기, 메틸페닐아미노설폰일기, 아미노설폰일기를 들 수 있다.Examples of the aminosulfonyl group for R 16 include a methylaminosulfonyl group, a dimethylaminosulfonyl group, a phenylaminosulfonyl group, a methylphenylaminosulfonyl group, and an aminosulfonyl group.

R16으로 나타나는 알콕시설폰일기로서는, 메톡시설폰일기, 에톡시설폰일기, 프로필옥시설폰일기, 뷰틸옥시설폰일기를 들 수 있다.Examples of the alkoxysulfonyl group represented by R 16 include a methoxysulfonyl group, an ethoxysulfonyl group, a propyloxysulfonyl group, and a butyloxysulfonyl group.

ms는 0~6의 정수를 나타내고, 0~2의 정수인 것이 바람직하며, 0 또는 1인 것이 보다 바람직하고, 0인 것이 특히 바람직하다.ms represents the integer of 0-6, it is preferable that it is an integer of 0-2, it is more preferable that it is 0 or 1, and it is especially preferable that it is 0.

또, 상기 식 (OS-103)으로 나타나는 화합물은, 하기 식 (OS-106), (OS-110) 또는 (OS-111)로 나타나는 화합물인 것이 특히 바람직하고, 상기 식 (OS-104)로 나타나는 화합물은, 하기 식 (OS-107)로 나타나는 화합물인 것이 특히 바람직하며, 상기 식 (OS-105)로 나타나는 화합물은, 하기 식 (OS-108) 또는 (OS-109)로 나타나는 화합물인 것이 특히 바람직하다.Further, the compound represented by the formula (OS-103) is particularly preferably a compound represented by the following formula (OS-106), (OS-110) or (OS-111), and is represented by the formula (OS-104). The compound represented is particularly preferably a compound represented by the following formula (OS-107), and the compound represented by the formula (OS-105) is a compound represented by the following formula (OS-108) or (OS-109). It is particularly preferred.

[화학식 10][Formula 10]

Figure pct00010
Figure pct00010

R11은 알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기를 나타내고, R17은, 수소 원자 또는 브로민 원자를 나타내며, R18은 수소 원자, 탄소수 1~8의 알킬기, 할로젠 원자, 클로로메틸기, 브로모메틸기, 브로모에틸기, 메톡시메틸기, 페닐기 또는 클로로페닐기를 나타내고, R19는 수소 원자, 할로젠 원자, 메틸기 또는 메톡시기를 나타내며, R20은 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다.R 11 represents an alkyl group, an aryl group or a heteroaryl group, R 17 represents a hydrogen atom or a bromine atom, and R 18 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a halogen atom, a chloromethyl group, a bromomethyl group, Represents a bromoethyl group, a methoxymethyl group, a phenyl group or a chlorophenyl group, R 19 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a methyl group or a methoxy group, and R 20 represents a hydrogen atom or a methyl group.

R17은, 수소 원자 또는 브로민 원자를 나타내고, 수소 원자인 것이 바람직하다.R 17 represents a hydrogen atom or a bromine atom, and is preferably a hydrogen atom.

R18은, 수소 원자, 탄소수 1~8의 알킬기, 할로젠 원자, 클로로메틸기, 브로모메틸기, 브로모에틸기, 메톡시메틸기, 페닐기 또는 클로로페닐기를 나타내고, 탄소수 1~8의 알킬기, 할로젠 원자 또는 페닐기인 것이 바람직하며, 탄소수 1~8의 알킬기인 것이 보다 바람직하고, 탄소수 1~6의 알킬기인 것이 더 바람직하며, 메틸기인 것이 특히 바람직하다.R 18 represents 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, a phenyl group or a chlorophenyl group, and an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a halogen atom Or it is preferable that it is a phenyl group, it is more preferable that it is a C1-C8 alkyl group, it is more preferable that it is a C1-C6 alkyl group, and it is especially preferable that it is a methyl group.

R19는, 수소 원자, 할로젠 원자, 메틸기 또는 메톡시기를 나타내고, 수소 원자인 것이 바람직하다.R 19 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a methyl group or a methoxy group, and is preferably a hydrogen atom.

R20은, 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, 수소 원자인 것이 바람직하다.R 20 represents a hydrogen atom or a methyl group, and is preferably a hydrogen atom.

또, 상기 옥심설포네이트 화합물에 있어서, 옥심의 입체 구조(E, Z)에 대해서는, 어느 한쪽이어도 되고, 혼합물이어도 된다.Moreover, in the said oxime sulfonate compound, about the three-dimensional structure (E, Z) of oxime, either one may be sufficient and a mixture may be sufficient.

상기 식 (OS-103)~(OS-105)로 나타나는 옥심설포네이트 화합물의 구체예로서는, 일본 공개특허공보 2011-209692호의 단락 번호 0088~0095에 기재된 화합물이 예시되고, 이들 내용은 본 명세서에 원용된다.As a specific example of the oxime sulfonate compound represented by the above formulas (OS-103) to (OS-105), the compounds described in paragraphs 0088 to 0095 of Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2011-209692 are illustrated, and these contents are incorporated herein by reference. do.

옥심설포네이트기를 적어도 하나를 갖는 옥심설포네이트 화합물의 적합한 다른 양태로서는, 하기 식 (OS-101), (OS-102)로 나타나는 화합물을 들 수 있다.As another suitable aspect of the oxime sulfonate compound which has at least one oxime sulfonate group, a compound represented by the following formula (OS-101) and (OS-102) is mentioned.

[화학식 11][Formula 11]

Figure pct00011
Figure pct00011

R11은, 수소 원자, 알킬기, 알켄일기, 알콕실기, 알콕시카보닐기, 아실기, 카바모일기, 설파모일기, 설포기, 사이아노기, 아릴기 또는 헤테로아릴기를 나타낸다. R11이 사이아노기 또는 아릴기인 양태가 보다 바람직하고, R11이 사이아노기, 페닐기 또는 나프틸기인 양태가 더 바람직하다.R 11 represents 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, an aryl group or a heteroaryl group. The aspect in which R 11 is a cyano group or an aryl group is more preferable, and the aspect in which R 11 is a cyano group, a phenyl group or a naphthyl group is more preferable.

R12a는, 알킬기 또는 아릴기를 나타낸다.R 12a represents an alkyl group or an aryl group.

X는, -O-, -S-, -NH-, -NR15-, -CH2-, -CR16H- 또는 -CR16R17-을 나타내고, R15~R17은 각각 독립적으로 알킬기 또는 아릴기를 나타낸다.X represents -O-, -S-, -NH-, -NR 15- , -CH 2- , -CR 16 H- or -CR 16 R 17- , and R 15 to R 17 are each independently an alkyl group Or an aryl group.

R21~R24는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로젠 원자, 알킬기, 알켄일기, 알콕실기, 아미노기, 알콕시카보닐기, 알킬카보닐기, 아릴카보닐기, 아마이드기, 설포기, 사이아노기 또는 아릴기를 나타낸다. R21~R24 중 2개가 각각 서로 결합하여 환을 형성해도 된다. 이때, 환이 축환하여 벤젠환과 함께 축합환을 형성하고 있어도 된다.R 21 to R 24 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an alkoxyl group, an amino group, an alkoxycarbonyl group, an alkylcarbonyl group, an arylcarbonyl group, an amide group, a sulfo group, a cyano group, or an aryl group. Show. Two of R 21 to R 24 may each be bonded to each other to form a ring. At this time, the ring may be condensed to form a condensed ring together with the benzene ring.

R21~R24로서는, 수소 원자, 할로젠 원자 또는 알킬기가 바람직하고, 또 R21~R24 중 적어도 2개가 서로 결합하여 아릴기를 형성하는 양태도 바람직하다. 그 중에서도, R21~R24가 모두 수소 원자인 양태가 바람직하다.As R 21 to R 24 , a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group is preferable, and an aspect in which at least two of R 21 to R 24 are bonded to each other to form an aryl group is also preferable. Among them, an aspect in which all of R 21 to R 24 are hydrogen atoms is preferable.

상술한 치환기는, 모두 치환기를 더 갖고 있어도 된다.All of the above-described substituents may further have a substituent.

상기 식 (OS-101)로 나타나는 화합물은, 식 (OS-102)로 나타나는 화합물인 것이 보다 바람직하다.The compound represented by the formula (OS-101) is more preferably a compound represented by the formula (OS-102).

또, 상기 옥심설포네이트 화합물에 있어서, 옥심이나 벤조싸이아졸환의 입체 구조(E, Z 등)에 대해서는 각각, 어느 한쪽이어도 되고, 혼합물이어도 된다.Moreover, in the said oxime sulfonate compound, about the three-dimensional structure (E, Z, etc.) of an oxime and a benzothiazole ring, either one may be sufficient, and a mixture may be sufficient.

식 (OS-101)로 나타나는 화합물의 구체예로서는, 일본 공개특허공보 2011-209692호의 단락 번호 0102~0106에 기재된 화합물이 예시되고, 이들 내용은 본 명세서에 원용된다.As a specific example of the compound represented by formula (OS-101), the compound described in paragraph number 0102-0106 of Unexamined-Japanese-Patent No. 2011-209692 is illustrated, and these contents are incorporated in this specification.

상기 화합물 중에서도, b-9, b-16, b-31, b-33이 바람직하다.Among the above compounds, b-9, b-16, b-31, and b-33 are preferable.

시판품으로서는, WPAG-336(와코 준야쿠 고교(주)제), WPAG-443(와코 준야쿠 고교(주)제), MBZ-101(미도리 가가쿠(주)제) 등을 들 수 있다.As a commercial item, WPAG-336 (made by Wako Junyaku Kogyo Co., Ltd.), WPAG-443 (made by Wako Junyaku Kogyo Co., Ltd.), MBZ-101 (made by Midori Chemical Co., Ltd.), etc. are mentioned.

활성광선에 감응하는 광산발생제로서 1,2-퀴논다이아자이드 화합물을 포함하지 않는 것이 바람직하다. 그 이유는, 1,2-퀴논다이아자이드 화합물은, 축차(逐次)형 광화학 반응에 의하여 카복실기를 생성하지만, 그 양자 수율은 1 이하이며, 옥심설포네이트 화합물에 비하여 감도가 낮기 때문이다.It is preferable not to contain a 1,2-quinone diazide compound as a photoacid generator that is sensitive to actinic rays. The reason is that the 1,2-quinonediazide compound generates a carboxyl group by a sequential photochemical reaction, but the quantum yield is 1 or less, and the sensitivity is lower than that of the oxime sulfonate compound.

이에 대하여, 옥심설포네이트 화합물은, 활성광선에 감응하여 생성하는 산이 보호된 산기의 탈보호에 대하여 촉매로서 작용하므로, 1개의 광양자의 작용으로 생성된 산이, 다수의 탈보호 반응에 기여하여, 양자 수율은 1을 초과하고, 예를 들면 10의 수 제곱과 같은 큰 값이 되어, 이른바 화학 증폭의 결과로서, 고감도가 얻어진다고 추측된다.In contrast, the oxime sulfonate compound acts as a catalyst for the deprotection of the protected acid groups by the acid generated in response to the actinic ray, so that the acid generated by the action of one photon contributes to a number of deprotection reactions, The yield exceeds 1, and becomes a large value such as a power of ten, and it is assumed that high sensitivity is obtained as a result of so-called chemical amplification.

또, 옥심설포네이트 화합물은, 확산이 있는 π공액계를 갖고 있기 때문에, 장파장 측으로까지 흡수를 갖고 있고, 원자외선(DUV), ArF선, KrF선, i선뿐만 아니라, g선에 있어서도 매우 높은 감도를 나타낸다.In addition, since the oxime sulfonate compound has a π-conjugated system with diffusion, it has absorption to the long wavelength side, and is very high not only in deep ultraviolet (DUV), ArF, KrF, i-rays, but also g-rays. Indicates sensitivity.

상기 산반응성 수지에 있어서의 산분해성기로서 테트라하이드로퓨란일기를 이용함으로써, 아세탈 또는 케탈에 비하여 동등하거나 또는 그 이상의 산분해성을 얻을 수 있다. 이로써, 보다 단시간의 포스트베이크로 확실히 산분해성기를 소비할 수 있다. 또한, 광산발생제인 옥심설포네이트 화합물을 조합하여 이용함으로써, 설폰산 발생 속도가 상승하기 때문에, 산의 생성이 촉진되어, 수지의 산분해성기의 분해가 촉진된다. 또, 옥심설포네이트 화합물이 분해함으로써 얻어지는 산은, 분자가 작은 설폰산인 점에서, 경화막 중에서의 확산성도 높아, 보다 고감도화할 수 있다.By using a tetrahydrofuranyl group as the acid-decomposable group in the acid-reactive resin, acid decomposability equal to or higher than that of acetal or ketal can be obtained. Thereby, the acid-decomposable group can be reliably consumed by post-baking in a shorter time. Further, by using a photoacid generator in combination with an oxime sulfonate compound, the rate of generation of sulfonic acid increases, so that the generation of acid is accelerated, and the decomposition of the acid-decomposable group of the resin is accelerated. In addition, since the acid obtained by decomposition of the oxime sulfonate compound is a sulfonic acid having a small molecule, the diffusibility in the cured film is also high, and the sensitivity can be further increased.

광산발생제는, 감광성 수지 조성물의 전고형분에 대하여, 0.1~20질량% 사용하는 것이 바람직하고, 0.5~18질량% 사용하는 것이 보다 바람직하며, 0.5~10질량% 사용하는 것이 더 바람직하고, 0.5~3질량% 사용하는 것이 보다 더 바람직하며, 0.5~1.2질량% 사용하는 것이 특히 바람직하다.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 more preferably 0.5 to 10% by mass, based on the total solid content of the photosensitive resin composition. It is more preferable to use -3 mass%, and it is especially preferable to use 0.5-1.2 mass%.

광산발생제는, 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 2종 이상 이용하는 경우, 합계량이 상기 범위가 되는 것이 바람직하다.Photo-acid generators may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. When using two or more types, it is preferable that the total amount falls within the above range.

<<그 외의 성분>><<other ingredients>>

감광성 수지 조성물에는, 그 외의 성분을 함유할 수 있다.The photosensitive resin composition can contain other components.

그 외의 성분으로서는, 도포성의 관점에서 유기 용제를 함유하는 것이 바람직하다.It is preferable to contain an organic solvent from the viewpoint of coatability as another component.

<<유기 용제>><<organic solvent>>

감광성 수지 조성물은, 유기 용제를 함유하는 것이 바람직하고, 반응성 수지의 외에, 광산발생제, 및 각종 첨가제의 임의 성분을, 유기 용제에 용해한 용액으로서 조제되는 것이 바람직하다.It is preferable that the photosensitive resin composition contains an organic solvent, and it is preferable to prepare as a solution in which optional components of a photoacid generator and various additives other than the reactive resin are dissolved in an organic solvent.

감광성 수지 조성물에 사용되는 유기 용제로서는, 공지의 유기 용제를 이용할 수 있고, 에틸렌글라이콜모노알킬에터류, 에틸렌글라이콜다이알킬에터류, 에틸렌글라이콜모노알킬에터아세테이트류, 프로필렌글라이콜모노알킬에터류, 프로필렌글라이콜다이알킬에터류, 프로필렌글라이콜모노알킬에터아세테이트류, 다이에틸렌글라이콜다이알킬에터류, 다이에틸렌글라이콜모노알킬에터아세테이트류, 다이프로필렌글라이콜모노알킬에터류, 다이프로필렌글라이콜다이알킬에터류, 다이프로필렌글라이콜모노알킬에터아세테이트류, 에스터류, 케톤류, 아마이드류, 락톤류 등을 예시할 수 있다.As the organic solvent used in the photosensitive resin composition, a known organic solvent can be used, and ethylene glycol monoalkyl ethers, ethylene glycol dialkyl ethers, ethylene glycol monoalkyl ether acetates, and propylene glycol Lycol monoalkyl ethers, propylene glycol dialkyl ethers, propylene glycol monoalkyl ether acetates, diethylene glycol dialkyl ethers, diethylene glycol monoalkyl ether acetates, die Propylene glycol monoalkyl ethers, dipropylene glycol dialkyl ethers, dipropylene glycol monoalkyl ether acetates, esters, ketones, amides, lactones, and the like can be exemplified.

유기 용제로서는, 예를 들면 (1) 에틸렌글라이콜모노메틸에터, 에틸렌글라이콜모노에틸에터, 에틸렌글라이콜모노프로필에터, 에틸렌글라이콜모노뷰틸에터 등의 에틸렌글라이콜모노알킬에터류; (2) 에틸렌글라이콜다이메틸에터, 에틸렌글라이콜다이에틸에터, 에틸렌글라이콜다이프로필에터 등의 에틸렌글라이콜다이알킬에터류; (3) 에틸렌글라이콜모노메틸에터아세테이트, 에틸렌글라이콜모노에틸에터아세테이트, 에틸렌글라이콜모노프로필에터아세테이트, 에틸렌글라이콜모노뷰틸에터아세테이트 등의 에틸렌글라이콜모노알킬에터아세테이트류; (4) 프로필렌글라이콜모노메틸에터, 프로필렌글라이콜모노에틸에터, 프로필렌글라이콜모노프로필에터, 프로필렌글라이콜모노뷰틸에터 등의 프로필렌글라이콜모노알킬에터류; (5) 프로필렌글라이콜다이메틸에터, 프로필렌글라이콜다이에틸에터 등의 프로필렌글라이콜다이알킬에터류; (6) 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트, 프로필렌글라이콜모노에틸에터아세테이트, 프로필렌글라이콜모노프로필에터아세테이트, 프로필렌글라이콜모노뷰틸에터아세테이트 등의 프로필렌글라이콜모노알킬에터아세테이트류; (7) 다이에틸렌글라이콜다이메틸에터, 다이에틸렌글라이콜다이에틸에터, 다이에틸렌글라이콜에틸메틸에터 등의 다이에틸렌글라이콜다이알킬에터류; (8) 다이에틸렌글라이콜모노메틸에터아세테이트, 다이에틸렌글라이콜모노에틸에터아세테이트, 다이에틸렌글라이콜모노프로필에터아세테이트, 다이에틸렌글라이콜모노뷰틸에터아세테이트 등의 다이에틸렌글라이콜모노알킬에터아세테이트류; (9) 다이프로필렌글라이콜모노메틸에터, 다이프로필렌글라이콜모노에틸에터, 다이프로필렌글라이콜모노프로필에터, 다이프로필렌글라이콜모노뷰틸에터 등의 다이프로필렌글라이콜모노알킬에터류; (10) 다이프로필렌글라이콜다이메틸에터, 다이프로필렌글라이콜다이에틸에터, 다이프로필렌글라이콜에틸메틸에터 등의 다이프로필렌글라이콜다이알킬에터류; (11) 다이프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트, 다이프로필렌글라이콜모노에틸에터아세테이트, 다이프로필렌글라이콜모노프로필에터아세테이트, 다이프로필렌글라이콜모노뷰틸에터아세테이트 등의 다이프로필렌글라이콜모노알킬에터아세테이트류; (12) 락트산 메틸, 락트산 에틸, 락트산 n-프로필, 락트산 아이소프로필, 락트산 n-뷰틸, 락트산 아이소뷰틸, 락트산 n-아밀, 락트산 아이소아밀 등의 락트산 에스터류; (13) 아세트산 n-뷰틸, 아세트산 아이소뷰틸, 아세트산 n-아밀, 아세트산 아이소아밀, 아세트산 n-헥실, 아세트산 2-에틸헥실, 프로피온산 에틸, 프로피온산 n-프로필, 프로피온산 아이소프로필, 프로피온산 n-뷰틸, 프로피온산 아이소뷰틸, 뷰티르산 메틸, 뷰티르산 에틸, 뷰티르산 n-프로필, 뷰티르산 아이소프로필, 뷰티르산 n-뷰틸, 뷰티르산 아이소뷰틸 등의 지방족 카복실산 에스터류; (14) 하이드록시아세트산 에틸, 2-하이드록시-2-메틸프로피온산 에틸, 2-하이드록시-3-메틸뷰티르산 에틸, 메톡시아세트산 에틸, 에톡시아세트산 에틸, 3-메톡시프로피온산 메틸, 3-메톡시프로피온산 에틸, 3-에톡시프로피온산 메틸, 3-에톡시프로피온산 에틸, 3-메톡시뷰틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시뷰틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시뷰틸프로피오네이트, 3-메틸-3-메톡시뷰틸뷰티레이트, 아세토아세트산 메틸, 아세토아세트산 에틸, 피루브산 메틸, 피루브산 에틸 등의 다른 에스터류; (15) 메틸에틸케톤, 메틸프로필케톤, 메틸-n-뷰틸케톤, 메틸아이소뷰틸케톤, 2-헵탄온, 3-헵탄온, 4-헵탄온, 사이클로헥산온 등의 케톤류; (16) N-메틸폼아마이드, N,N-다이메틸폼아마이드, N-메틸아세트아마이드, N,N-다이메틸아세트아마이드, N-메틸피롤리돈 등의 아마이드류; (17) γ-뷰티로락톤 등의 락톤류 등을 들 수 있다.As an organic solvent, for example, (1) ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, etc. Colmonoalkyl ethers; (2) ethylene glycol dialkyl ethers such as ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, and ethylene glycol dipropyl ether; (3) Ethylene glycol monoalkyl such as ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monopropyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, etc. Ether acetates; (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 such as propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, and propylene glycol monobutyl ether acetate Ether acetates; (7) Diethylene glycol dialkyl ethers such as diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, and diethylene glycol ethyl methyl ether; (8) Diethylene, such as diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monopropyl ether acetate, and diethylene glycol monobutyl ether acetate Glycol monoalkyl ether acetates; (9) Dipropylene glycol mono, such as dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, and dipropylene glycol monobutyl ether Alkyl ethers; (10) dipropylene glycol dialkyl ethers such as dipropylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol diethyl ether, and dipropylene glycol ethyl methyl ether; (11) Dipropylene such as dipropylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol monoethyl ether acetate, dipropylene glycol monopropyl ether acetate, and dipropylene glycol monobutyl ether acetate Glycol monoalkyl ether acetates; (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, propionic acid Aliphatic carboxylic acid esters such as isobutyl, methyl butyrate, ethyl butyrate, n-propyl butyrate, isopropyl butyrate, n-butyl butyrate, and isobutyl butyrate; (14) Ethyl hydroxyacetate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl 2-hydroxy-3-methylbutyrate, ethyl methoxyacetate, ethyl ethoxyacetate, methyl 3-methoxypropionate, 3- Ethyl methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, 3-methoxybutylacetate, 3-methyl-3-methoxybutylacetate, 3-methyl-3-methoxybutylpropionate, Other esters such as 3-methyl-3-methoxybutylbutyrate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl pyruvate, and 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, and cyclohexanone; (16) amides such as N-methylformamide, N,N-dimethylformamide, N-methylacetamide, N,N-dimethylacetamide, and N-methylpyrrolidone; (17) Lactones, such as γ-butyrolactone, etc. are mentioned.

또, 이들 유기 용제에 필요에 따라서, 벤질에틸에터, 다이헥실에터, 에틸렌글라이콜모노페닐에터아세테이트, 다이에틸렌글라이콜모노메틸에터, 다이에틸렌글라이콜모노에틸에터, 아이소포론, 카프로산, 카프릴산, 1-옥탄올, 1-노난올, 벤질알코올, 아니솔, 아세트산 벤질, 벤조산 에틸, 옥살산 다이에틸, 말레산 다이에틸, 탄산 에틸렌, 탄산 프로필렌 등의 유기 용제를 첨가할 수도 있다.In addition, if necessary for these organic solvents, benzyl ethyl ether, dihexyl ether, ethylene glycol monophenyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, Organic solvents such as isophorone, caproic acid, caprylic acid, 1-octanol, 1-nonanol, benzyl alcohol, anisole, benzyl acetate, ethyl benzoate, diethyl oxalate, diethyl maleate, ethylene carbonate, and propylene carbonate You can also add.

상기한 유기 용제 중, 프로필렌글라이콜모노알킬에터아세테이트류, 및/또는 다이에틸렌글라이콜다이알킬에터류가 바람직하고, 다이에틸렌글라이콜에틸메틸에터, 및/또는 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트가 특히 바람직하다.Among the above organic solvents, propylene glycol monoalkyl ether acetates, and/or diethylene glycol dialkyl ethers are preferred, and diethylene glycol ethyl methyl ether, and/or propylene glycol Monomethyl ether acetate is particularly preferred.

이들 유기 용제는, 1종을 단독으로, 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.These organic solvents can be used singly or in combination of two or more.

2종 이상 이용하는 경우, 합계량이 상기 범위가 되는 것이 바람직하다.When using two or more types, it is preferable that the total amount falls within the above range.

또한, 액보존 안정성의 관점에서, 감광성 수지 조성물은, 염기성 화합물을 함유하는 것이 바람직하고, 도포성의 관점에서 계면활성제를 함유하는 것이 바람직하다.Moreover, from a viewpoint of liquid storage stability, it is preferable that the photosensitive resin composition contains a basic compound, and it is preferable that it contains a surfactant from a viewpoint of coatability.

<<염기성 화합물>><<basic compound>>

감광성 수지 조성물은 염기성 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.It is preferable that the photosensitive resin composition contains a basic compound.

염기성 화합물로서는, 화학 증폭 레지스트로 이용되는 것 중에서 임의로 선택하여 사용할 수 있다. 예를 들면, 지방족 아민, 방향족 아민, 복소환식 아민, 제4급 암모늄하이드록사이드, 및 카복실산의 제4급 암모늄염 등을 들 수 있다.As the basic compound, it can be arbitrarily selected and used from those used for chemically amplified resists. For example, an aliphatic amine, an aromatic amine, a heterocyclic amine, a quaternary ammonium hydroxide, and a quaternary ammonium salt of a carboxylic acid, etc. are mentioned.

지방족 아민으로서는, 예를 들면 트라이메틸아민, 다이에틸아민, 트라이에틸아민, 다이-n-프로필아민, 트라이-n-프로필아민, 다이-n-펜틸아민, 트라이-n-펜틸아민, 다이에탄올아민, 트라이에탄올아민, 다이사이클로헥실아민, 다이사이클로헥실메틸아민 등을 들 수 있다.As the aliphatic amine, for example, trimethylamine, diethylamine, triethylamine, di-n-propylamine, tri-n-propylamine, di-n-pentylamine, tri-n-pentylamine, diethanolamine , Triethanolamine, dicyclohexylamine, dicyclohexylmethylamine, and the like.

방향족 아민으로서는, 예를 들면 아닐린, 벤질아민, N,N-다이메틸아닐린, 다이페닐아민 등을 들 수 있다.As an aromatic amine, aniline, benzylamine, N,N-dimethylaniline, diphenylamine, etc. are mentioned, for example.

복소환식 아민으로서는, 예를 들면 피리딘, 2-메틸피리딘, 4-메틸피리딘, 2-에틸피리딘, 4-에틸피리딘, 2-페닐피리딘, 4-페닐피리딘, N-메틸-4-페닐피리딘, 4-다이메틸아미노피리딘, 이미다졸, 벤즈이미다졸, 4-메틸이미다졸, 2-페닐벤즈이미다졸, 2,4,5-트라이페닐이미다졸, 니코틴, 니코틴산, 니코틴산 아마이드, 퀴놀린, 8-옥시퀴놀린, 피라진, 피라졸, 피리다진, 퓨린, 피롤리딘, 피페리딘, 사이클로헥실모폴리노에틸싸이오유레아, 피페라진, 모폴린, 4-메틸모폴린, 1,5-다이아자바이사이클로[4.3.0]-5-노넨, 1,8-다이아자바이사이클로[5.3.0]-7-운데센 등을 들 수 있다.As the heterocyclic amine, for example, pyridine, 2-methylpyridine, 4-methylpyridine, 2-ethylpyridine, 4-ethylpyridine, 2-phenylpyridine, 4-phenylpyridine, N-methyl-4-phenylpyridine, 4 -Dimethylaminopyridine, imidazole, benzimidazole, 4-methylimidazole, 2-phenylbenzimidazole, 2,4,5-triphenylimidazole, nicotine, nicotinic acid, nicotinic acid amide, quinoline, 8- Oxyquinoline, pyrazine, pyrazole, pyridazine, purine, pyrrolidine, piperidine, cyclohexylmorpholinoethylthiourea, piperazine, morpholine, 4-methylmorpholine, 1,5-diazabicyclo [4.3.0]-5-nonene, 1,8-diazabicyclo[5.3.0]-7-undecene, etc. are mentioned.

제4급 암모늄하이드록사이드로서는, 예를 들면 테트라메틸암모늄하이드록사이드, 테트라에틸암모늄하이드록사이드, 테트라-n-뷰틸암모늄하이드록사이드, 테트라-n-헥실암모늄하이드록사이드 등을 들 수 있다.Examples of the quaternary ammonium hydroxide include tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetra-n-butylammonium hydroxide, and tetra-n-hexylammonium hydroxide. .

카복실산의 제4급 암모늄염으로서는, 예를 들면 테트라메틸암모늄아세테이트, 테트라메틸암모늄벤조에이트, 테트라-n-뷰틸암모늄아세테이트, 테트라-n-뷰틸암모늄벤조에이트 등을 들 수 있다.Examples of the quaternary ammonium salt of the carboxylic acid include tetramethylammonium acetate, tetramethylammonium benzoate, tetra-n-butylammonium acetate, and tetra-n-butylammonium benzoate.

감광성 수지 조성물이, 염기성 화합물을 포함하는 경우, 염기성 화합물의 함유량은, 산반응성 수지 100질량부에 대하여, 0.001~1질량부인 것이 바람직하고, 0.002~0.5질량부인 것이 보다 바람직하다.When the photosensitive resin composition contains a basic compound, the content of the basic compound is preferably 0.001 to 1 parts by mass, more preferably 0.002 to 0.5 parts by mass, based on 100 parts by mass of the acid-reactive resin.

염기성 화합물은, 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 되지만, 2종 이상을 병용하는 것이 바람직하고, 2종을 병용하는 것이 보다 바람직하며, 복소환식 아민을 2종 병용하는 것이 더 바람직하다. 2종 이상 이용하는 경우, 합계량이 상기 범위가 되는 것이 바람직하다.The basic compound may be used alone or in combination of two or more, but it is preferable to use two or more types, more preferably, two or more types, and two or more types of heterocyclic amines are used in combination. More preferable. When using two or more types, it is preferable that the total amount falls within the above range.

<<계면활성제>><<surfactant>>

감광성 수지 조성물은, 계면활성제를 함유하는 것이 바람직하다.It is preferable that the photosensitive resin composition contains a surfactant.

계면활성제로서는, 음이온계, 양이온계, 비이온계, 또는 양성 중 어느 것으로도 사용할 수 있지만, 바람직한 계면활성제는 비이온계 계면활성제이다.As the surfactant, any of anionic, cationic, nonionic, or amphoteric can be used, but a preferred surfactant is a nonionic surfactant.

비이온계 계면활성제의 예로서는, 폴리옥시에틸렌 고급 알킬에터류, 폴리옥시에틸렌 고급 알킬페닐에터류, 폴리옥시에틸렌글라이콜의 고급 지방산 다이에스터류, 불소계, 실리콘계 계면활성제를 들 수 있다.Examples of nonionic surfactants include polyoxyethylene higher alkyl ethers, polyoxyethylene higher alkylphenyl ethers, higher fatty acid diesters of polyoxyethylene glycol, fluorine-based and silicone-based surfactants.

계면활성제로서, 불소계 계면활성제, 실리콘계 계면활성제, 및 양자의 조합을 함유하는 것이 보다 바람직하다.As the surfactant, it is more preferable to contain a fluorine-based surfactant, a silicone-based surfactant, and a combination of both.

이들 불소계 계면활성제, 실리콘계 계면활성제로서, 예를 들면 일본 공개특허공보 소62-036663호, 일본 공개특허공보 소61-226746호, 일본 공개특허공보 소61-226745호, 일본 공개특허공보 소62-170950호, 일본 공개특허공보 소63-034540호, 일본 공개특허공보 평07-230165호, 일본 공개특허공보 평08-062834호, 일본 공개특허공보 평09-054432호, 일본 공개특허공보 평09-005988호, 일본 공개특허공보 2001-330953호의 각 공보에 기재된 계면활성제를 들 수 있고, 시판 중인 계면활성제를 이용할 수도 있다.As these fluorine-based surfactants and silicone-based surfactants, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 62-036663, Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-226746, Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-226745, and Japanese Unexamined Patent Publication No. 62- 170950, JP-A-63-034540, JP-A-07-230165, JP-A08-062834, JP-A-09-054432, JP-A09- The surfactant described in each publication of JP 2001-330953 A and 005988 can be mentioned, and a commercially available surfactant can also be used.

사용할 수 있는 시판 중인 계면활성제로서, 예를 들면 에프톱 EF301, EF303(이상, 신아키타 가세이(주)제), 플루오라드 FC430, 431(이상, 스미토모 3M(주)제), 메가팍 F171, F173, F176, F189, R08(이상, DIC(주)제), 서프론 S-382, SC101, 102, 103, 104, 105, 106(이상, 아사히 글라스(주)제), PF-6320 등의 PolyFox 시리즈(OMNOVA사제) 등의 불소계 계면활성제 또는 실리콘계 계면활성제를 들 수 있다. 또, 폴리실록세인 폴리머 KP-341(신에쓰 가가쿠 고교(주)제)도, 실리콘계 계면활성제로서 이용할 수 있다.As commercially available surfactants that can be used, for example, Ftop EF301, EF303 (above, manufactured by Shin Akita Kasei Co., Ltd.), Fluorad FC430, 431 (above, manufactured by Sumitomo 3M Corporation), Megapac F171, F173 , F176, F189, R08 (above, manufactured by DIC Corporation), Surfron S-382, SC101, 102, 103, 104, 105, 106 (above, manufactured by Asahi Glass Corporation), PolyFox such as PF-6320 Fluorine-based surfactants such as series (manufactured by OMNOVA) or silicone-based surfactants are mentioned. Further, polysiloxane polymer KP-341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Industries, Ltd.) can also be used as a silicone-based surfactant.

또, 계면활성제로서, 하기 식 (41)로 나타나는 구성 단위 A 및 구성 단위 B를 포함하고, 테트라하이드로퓨란(THF)을 용제로 한 경우의 젤 퍼미에이션 크로마토그래피로 측정되는 폴리스타이렌 환산의 중량 평균 분자량(Mw)이 1,000 이상 10,000 이하인 공중합체를 바람직한 예로서 들 수 있다.In addition, as surfactant, the weight average molecular weight in terms of polystyrene measured by gel permeation chromatography in the case of containing the structural unit A and the structural unit B represented by the following formula (41) and using tetrahydrofuran (THF) as a solvent A preferred example is a copolymer having (Mw) of 1,000 or more and 10,000 or less.

[화학식 12][Formula 12]

Figure pct00012
Figure pct00012

(식 중, R41 및 R43은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, R42는 탄소수 1 이상 4 이하의 직쇄 알킬렌기를 나타내며, R44는 수소 원자 또는 탄소수 1 이상 4 이하의 알킬기를 나타내고, L4는 탄소수 3 이상 6 이하의 알킬렌기를 나타내며, p4 및 q4는 중합비를 나타내는 질량 백분율이고, p4는 10질량% 이상 80질량% 이하의 수치를 나타내며, q4는 20질량% 이상 90질량% 이하의 수치를 나타내고, r4는 1 이상 18 이하의 정수를 나타내며, n4는 1 이상 10 이하의 정수를 나타낸다.)(In the formula, R 41 and R 43 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, R 42 represents a straight chain alkylene group having 1 or more and 4 or less carbon atoms, and R 44 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 or more and 4 or less carbon atoms. , L 4 represents an alkylene group having 3 or more and 6 or less carbon atoms, p4 and q4 are mass percentages representing the polymerization ratio, p4 represents a numerical value of 10 mass% or more and 80 mass% or less, and q4 is 20 mass% or more and 90 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.)

상기 L4는, 하기 식 (42)로 나타나는 분기 알킬렌기인 것이 바람직하다. 식 (42)에 있어서의 R45는, 탄소수 1 이상 4 이하의 알킬기를 나타내고, 피도포면에 대한 젖음성의 점에서, 탄소수 1 이상 3 이하의 알킬기가 바람직하며, 탄소수 2 또는 3의 알킬기가 보다 바람직하다.It is preferable that said L 4 is a branched alkylene group represented by following formula (42). R 45 in formula (42) represents an alkyl group having 1 or more and 4 or less carbon atoms, and from the viewpoint of wettability to the surface to be coated, an alkyl group having 1 or more and 3 or less carbon atoms is preferable, and an alkyl group having 2 or 3 carbon atoms is more preferable. Do.

-CH2-CH(R45)- (42)-CH 2- CH(R 45 )- (42)

상기 공중합체의 중량 평균 분자량은, 1,500 이상 5,000 이하인 것이 보다 바람직하다.It is more preferable that the weight average molecular weight of the said copolymer is 1,500 or more and 5,000 or less.

계면활성제를 포함하는 경우, 계면활성제의 첨가량은, 산반응성 수지 100질량부에 대하여, 10질량부 이하인 것이 바람직하고, 0.01~10질량부인 것이 보다 바람직하며, 0.01~1질량부인 것이 더 바람직하다.When a surfactant is included, the amount of surfactant added is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 0.01 to 10 parts by mass, and still more preferably 0.01 to 1 parts by mass, based on 100 parts by mass of the acid-reactive resin.

계면활성제는, 1종을 단독으로, 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 2종 이상 이용하는 경우, 합계량이 상기 범위가 되는 것이 바람직하다.Surfactants can be used alone or in combination of two or more. When using two or more types, it is preferable that the total amount falls within the above range.

<<수분량>><<Moisture amount>>

감광성 수지 조성물은 수분을 포함하고 있어도 된다. 수분은 적거나 또는 포함되어 있지 않은 것이 바람직하지만, 불가피적인 수분이 포함될 수 있다. 감광성 수지 조성물의 수분은 1질량% 이하인 것이 바람직하고, 0.7질량% 이하인 것이 보다 바람직하며, 0.4질량% 이하인 것이 더 바람직하다. 하한값으로서는, 0.01질량% 이상인 것이 바람직하고, 0.03질량% 이상인 것이 보다 바람직하며, 0.05질량% 이상인 것이 더 바람직하다.The photosensitive resin composition may contain moisture. Moisture is preferably small or not included, but inevitable moisture may be included. The moisture content of the photosensitive resin composition is preferably 1% by mass or less, more preferably 0.7% by mass or less, and still more preferably 0.4% by mass or less. As a lower limit, it is preferable that it is 0.01 mass% or more, it is more preferable that it is 0.03 mass% or more, and it is still more preferable that it is 0.05 mass% or more.

<<금속 불순물>><<metal impurities>>

감광성 수지 조성물에는, 통상 불가피적으로 미량의 금속 불순물이 포함되어 있다. 예를 들면, 나트륨, 칼륨, 칼슘 등의 알칼리 금속 또는 알칼리 토류 금속의 염을 들 수 있다. 본 발명에서는, 감광성 수지 조성물 중의 나트륨 이온, 칼륨 이온 및 칼슘 이온의 합계 함유량이, 예를 들면 1질량ppt~1000질량ppb의 범위에서, 나아가서는 50질량ppt~900질량ppb의 범위에서 존재하는 것으로 해석된다.The photosensitive resin composition usually inevitably contains a trace amount of metal impurities. For example, salts of alkali metals or alkaline earth metals such as sodium, potassium, and calcium may be mentioned. In the present invention, the total content of sodium ions, potassium ions, and calcium ions in the photosensitive resin composition is present in the range of, for example, 1 mass ppt to 1000 mass ppb, and further 50 mass ppt to 900 mass ppb. Is interpreted.

금속 이온량은, 후술하는 실시예에 기재된 방법으로 측정된다.The amount of metal ions is measured by the method described in Examples to be described later.

<<그 외>><<other>>

또한, 필요에 따라 산화 방지제, 가소제, 열라디칼 발생제, 열산발생제, 산증식제, 자외선 흡수제, 증점제, 및 유기 또는 무기의 침전 방지제 등의 공지의 첨가제를, 각각 1종 또는 2종 이상 첨가할 수 있다. 이들의 상세는, 일본 공개특허공보 2011-209692호의 단락 번호 0143~0148의 기재를 참조할 수 있고, 이들 내용은 본 명세서에 원용된다.In addition, one or two or more of known additives, such as antioxidants, plasticizers, thermal radical generators, thermal acid generators, acid proliferators, ultraviolet absorbers, thickeners, and organic or inorganic precipitation inhibitors, are added as needed. can do. For these details, reference can be made to the description of paragraphs 0143 to 0148 of JP2011-209692A, and these contents are incorporated in this specification.

<<정지 접촉각>><<Stop contact angle>>

본 발명에 있어서는, 수용성 수지층 상에 있어서의 감광성 수지 조성물의 정지 접촉각이 60° 이하라고 규정한다. 이 정지 접촉각은 50° 이하인 것이 바람직하고, 40° 이하인 것이 보다 바람직하며, 30° 이하인 것이 더 바람직하다. 하한으로서는, 0°여도 되지만, 2° 이상인 것이 바람직하고, 5° 이상인 것이 보다 바람직하며, 10° 이상인 것이 더 바람직하다. 하한값 이상으로 함으로써, 스핀 코트 시의 막두께 면내 균일성이 보다 효과적으로 달성되고, 상한값 이하로 함으로써, 도포시의 거품이 억제된다.In the present invention, it is defined that the static contact angle of the photosensitive resin composition on the water-soluble resin layer is 60° or less. The static contact angle is preferably 50° or less, more preferably 40° or less, and still more preferably 30° or less. As the lower limit, 0° may be sufficient, but it is preferably 2° or more, more preferably 5° or more, and still more preferably 10° or more. By setting it as the lower limit or more, the film thickness in-plane uniformity at the time of spin coating is achieved more effectively, and by setting it as the upper limit or less, foaming at the time of coating is suppressed.

또한, 본 명세서에 있어서 감광성 수지 조성물의 정지 접촉각의 측정 방법은, 하기 실시예에서 채용한 방법에 따르는 것으로 한다.In addition, in the present specification, the method of measuring the static contact angle of the photosensitive resin composition is based on the method employed in the following examples.

감광성 수지 조성물의 정지 접촉각을 변화시키는 것은 통상의 방법에 따르면 되지만, 예를 들면 산반응성 수지를 구성하는 폴리머의 분자량, 분자 구조, 극성기의 종류나 양의 조절, 배합하는 계면활성제의 종류나 양의 조절 등에 의하여 상기 정지 접촉각을 조절할 수 있다.Changing the static contact angle of the photosensitive resin composition can be done according to a conventional method. For example, the molecular weight of the polymer constituting the acid-reactive resin, the molecular structure, control of the type or amount of polar groups, and the type or amount of surfactant to be mixed The stop contact angle may be adjusted by adjustment or the like.

<키트><kit>

감광성 수지 조성물은, 수용성 수지를 포함하는 수용성 수지 조성물과 조합하여, 각각 감광층 및 수용성 수지층을 이 순서로 형성하기 위한 키트로 해도 된다. 나아가서는, 유기 반도체층 가공용 키트로서 이용하는 것이 바람직하다. 이때, 구체적 양태로서 상술한 감광성 수지 조성물의 각 성분 및 수용성 수지 조성물의 각 성분을 적용하는 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서는, 또한 유기 반도체 형성용 조성물을 조합한 키트로 해도 된다. 조성물의 구체적 양태로서는, 상술한 유기 반도체 및 그 조성물의 각 성분을 적용하는 것이 바람직하다.The photosensitive resin composition may be combined with a water-soluble resin composition containing a water-soluble resin, and may be used as a kit for forming a photosensitive layer and a water-soluble resin layer in this order, respectively. Furthermore, it is preferable to use it as a kit for processing an organic semiconductor layer. At this time, as a specific embodiment, it is preferable to apply each component of the photosensitive resin composition and each component of the water-soluble resin composition described above. In the present invention, it is good also as a kit in which the composition for forming an organic semiconductor is combined. As a specific aspect of the composition, it is preferable to apply the aforementioned organic semiconductor and each component of the composition.

<유기 반도체층의 패터닝 방법><Organic semiconductor layer patterning method>

본 발명에 있어서 적합하게 채용할 수 있는 패터닝 방법으로서 하기의 형태를 들 수 있다. 이하 유기 반도체층의 가공(패터닝)을 예로 들어 나타내지만, 유기 반도체층 이외의 층의 패터닝에도 이용할 수 있다.The following forms are mentioned as a patterning method which can be suitably adopted in this invention. Hereinafter, the processing (patterning) of the organic semiconductor layer is exemplified, but it can also be used for patterning of layers other than the organic semiconductor layer.

본 실시형태의 유기 반도체층의 패터닝 방법은,The organic semiconductor layer patterning method of this embodiment,

(1) 유기 반도체층 상에, 수용성 수지층을 제막하는 공정,(1) the step of forming a water-soluble resin layer on the organic semiconductor layer,

(2) 수용성 수지층의 유기 반도체층과 반대 측 상에, 감광층을 제막하는 공정,(2) the step of forming a photosensitive layer on the side opposite to the organic semiconductor layer of the water-soluble resin layer,

(3) 감광층을 노광하는 공정,(3) the step of exposing the photosensitive layer,

(4) 유기 용제를 포함하는 현상액을 이용하여 현상하고 마스크 패턴을 제작하는 공정,(4) a process of developing and producing a mask pattern using a developer containing an organic solvent,

(5) 드라이 에칭 처리로 적어도 비마스크부의 수용성 수지층 및 유기 반도체층을 제거하는 공정,(5) a step of removing at least the water-soluble resin layer and the organic semiconductor layer of the non-mask portion by dry etching treatment,

(6) 수용성 수지층을 제거하는 공정을 포함한다.(6) A step of removing the water-soluble resin layer is included.

<<(1) 유기 반도체층 상에, 수용성 수지층을 제막하는 공정>><<(1) Process of forming a water-soluble resin layer into a film on the organic semiconductor layer>>

본 실시형태의 유기 반도체층의 패터닝 방법은, 유기 반도체층 상에 수용성 수지층을 제막하는 공정을 포함한다. 통상은, 기판 상에 유기 반도체층을 제막한 후에, 본 공정을 행한다. 이 경우, 수용성 수지층은, 유기 반도체의 기판 측의 면과 반대 측의 면에 제막한다. 수용성 수지층은, 통상 유기 반도체층의 표면에 마련되지만, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서 다른 층을 마련해도 된다. 구체적으로는, 수용성의 언더코팅층 등을 들 수 있다. 또, 수용성 수지층은 1층만 마련되어 있어도 되고, 2층 이상 마련되어 있어도 된다. 수용성 수지층은, 상술과 같이, 바람직하게는 수용성 수지 조성물을 이용하여 형성된다.The organic semiconductor layer patterning method of the present embodiment includes a step of forming a water-soluble resin layer on the organic semiconductor layer. Usually, this step is performed after forming an organic semiconductor layer on the substrate. In this case, the water-soluble resin layer is formed on the surface of the organic semiconductor on the side opposite to the surface on the substrate side. The water-soluble resin layer is usually provided on the surface of the organic semiconductor layer, but other layers may be provided without departing from the scope of the present invention. Specifically, a water-soluble undercoat layer, etc. are mentioned. Moreover, only 1 layer may be provided, and 2 or more layers may be provided as for a water-soluble resin layer. As described above, the water-soluble resin layer is preferably formed using a water-soluble resin composition.

<<(2) 수용성 수지층의 유기 반도체층과 반대 측 상에, 감광층을 제막하는 공정>><<(2) Process of forming a photosensitive layer into a film on the side opposite to the organic semiconductor layer of the water-soluble resin layer>>

상기 (1)의 공정 후, (2) 수용성 수지층의 유기 반도체층 측의 면과 반대 측 상에, 감광성 수지 조성물을 이용하여 감광층을 형성한다. 감광층은, 상술과 같이, 바람직하게는 감광성 수지 조성물을 이용하여 형성되고, 보다 바람직하게는 산반응성 수지와 광산발생제를 포함하는, 화학 증폭형 감광성 수지 조성물을 이용하여 형성된다.After the step (1) above, a photosensitive layer is formed using a photosensitive resin composition on the side opposite to the surface of the (2) water-soluble resin layer on the organic semiconductor layer side. As described above, the photosensitive layer is preferably formed using a photosensitive resin composition, and more preferably formed using a chemically amplified photosensitive resin composition containing an acid-reactive resin and a photoacid generator.

화학 증폭형 감광성 수지 조성물은, 광산발생제를 포함하고, 노광하면 산이 발생하며, 레지스트에 포함되는 산반응성 수지가 반응하여, 패터닝이 가능해져 감광층으로서 기능한다.The chemically amplified photosensitive resin composition contains a photoacid generator, generates an acid upon exposure, and reacts with the acid-reactive resin contained in the resist, thereby enabling patterning to function as a photosensitive layer.

감광성 수지 조성물의 고형분 농도는, 통상 1.0~40질량%이며, 바람직하게는 10~35질량%이고, 보다 바람직하게는 16~28질량%이다. 고형분 농도를 상기 범위로 함으로써, 감광성 수지 조성물을 수용성 수지층 상에 균일하게 도포할 수 있고, 나아가서는 고해상성 및 직사각형인 프로파일을 갖는 레지스트 패턴을 형성하는 것이 가능해진다. 고형분 농도란, 감광성 수지 조성물의 총 질량에 대한, 유기 용제를 제외한 다른 레지스트 성분의 질량의 백분율이다.The solid content concentration of the photosensitive resin composition is usually 1.0 to 40% by mass, preferably 10 to 35% by mass, and more preferably 16 to 28% by mass. By setting the solid content concentration in the above range, the photosensitive resin composition can be uniformly applied on the water-soluble resin layer, and further, it becomes possible to form a resist pattern having a high resolution and a rectangular profile. The solid content concentration is a percentage of the mass of the resist components other than the organic solvent with respect to the total mass of the photosensitive resin composition.

<<(3) 감광층을 노광하는 공정>><<(3) Process of exposing the photosensitive layer>>

(2) 공정에서 감광층을 제막 후, 상기 감광층을 노광한다. 구체적으로는, 감광층에 소정의 패턴을 갖는 마스크를 통하여 활성광선을 조사한다. 노광은 1회만 행해도 되고, 복수 회 행해도 된다.After forming the photosensitive layer in the step (2), the photosensitive layer is exposed. Specifically, the photosensitive layer is irradiated with actinic rays through a mask having a predetermined pattern. Exposure may be performed only once or may be performed multiple times.

구체적으로는, 감광성 수지 조성물의 건조 도막을 마련한 기판에, 활성광선을 소정의 패턴으로 조사한다. 노광은 마스크를 통하여 행해도 되고, 소정의 패턴을 직접 묘화해도 된다. 활성광선은, 바람직하게는 180nm 이상 450nm 이하의 파장, 보다 바람직하게는 365nm(i선), 248nm(KrF선) 또는 193nm(ArF선)의 파장을 갖는 활성광선을 사용할 수 있다. 이 공정의 후, 필요에 따라 노광 후 가열 공정(PEB)을 행해도 된다.Specifically, the substrate on which the dry coating film of the photosensitive resin composition is provided is irradiated with actinic rays in a predetermined pattern. Exposure may be performed through a mask, or a predetermined pattern may be drawn directly. As the actinic ray, an actinic ray having a wavelength of preferably 180 nm or more and 450 nm or less, more preferably 365 nm (i-ray), 248 nm (KrF ray) or 193 nm (ArF ray) may be used. After this step, if necessary, a post-exposure heating step (PEB) may be performed.

활성광선에 의한 노광에는, 저압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 케미컬 램프, 레이저 발생 장치, 발광 다이오드(LED) 광원 등을 이용할 수 있다.For exposure with actinic 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.

수은등을 이용하는 경우에는, g선(436nm), i선(365nm), h선(405nm) 등의 파장을 갖는 활성광선을 바람직하게 사용할 수 있다. 본 발명에 있어서는, i선을 이용하는 것이 그 효과가 적합하게 발휘되기 때문에 바람직하다.When a mercury lamp is used, actinic rays having wavelengths such as g-line (436 nm), i-line (365 nm), h-line (405 nm), or the like can be preferably used. In the present invention, it is preferable to use i-line because the effect is suitably exhibited.

레이저를 이용하는 경우에는, 고체(YAG) 레이저에서는 343nm, 355nm의 파장이 적합하게 이용되고, 엑시머 레이저에서는, 193nm(ArF선), 248nm(KrF선), 351nm(Xe선)가 적합하게 이용되며, 또한 반도체 레이저에서는 375nm, 405nm가 적합하게 이용된다. 이 중에서도, 안정성, 비용 등의 점에서 355nm, 405nm이 보다 바람직하다. 레이저는, 1회 혹은 복수 회로 나누어, 감광층에 조사할 수 있다.In the case of using a laser, wavelengths of 343 nm and 355 nm are suitably used for solid-state (YAG) lasers, and 193 nm (ArF line), 248 nm (KrF line), and 351 nm (Xe ray) are suitably used for excimer lasers, In addition, 375nm and 405nm are suitably used for semiconductor lasers. Among these, 355 nm and 405 nm are more preferable in terms of stability and cost. The laser can be divided once or multiple times, and irradiated to the photosensitive layer.

노광량은, 40~120mJ이 바람직하고, 60~100mJ이 보다 바람직하다.The exposure amount is preferably 40 to 120 mJ, more preferably 60 to 100 mJ.

레이저의 1펄스당 에너지 밀도는, 0.1mJ/cm2 이상 10,000mJ/cm2 이하인 것이 바람직하다. 도막을 충분히 경화시키기 위해서는, 0.3mJ/cm2 이상이 보다 바람직하고, 0.5mJ/cm2 이상이 더 바람직하다. 어블레이션 현상에 의하여 도막을 분해시키지 않도록 하기 위해서는, 1,000mJ/cm2 이하가 보다 바람직하고, 100mJ/cm2 이하가 더 바람직하다.Energy density per one pulse of the laser, it is 0.1mJ / cm 2 or more 10,000mJ / 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 still more preferable. In order not to decompose the coating film by the ablation phenomenon, 1,000 mJ/cm 2 or less is more preferable, and 100 mJ/cm 2 or less is still more preferable.

또, 펄스폭은, 0.1나노초(이하, "nsec"라고 칭함) 이상 30,000nsec 이하인 것이 바람직하다. 어블레이션 현상에 의하여 색도막을 분해시키지 않도록 하기 위해서는, 0.5nsec 이상이 보다 바람직하고, 1nsec 이상이 더 바람직하다. 스캔 노광 시에 맞춰 정밀도를 향상시키기 위해서는, 1,000nsec 이하가 보다 바람직하고, 50nsec 이하가 더 바람직하다.Further, the pulse width is preferably 0.1 nanoseconds (hereinafter referred to as "nsec") or more and 30,000 nsec or less. In order not to decompose the color film due to the ablation phenomenon, 0.5 nsec or more is more preferable, and 1 nsec or more is more preferable. In order to improve the accuracy according to the scan exposure, 1,000 nsec or less is more preferable, and 50 nsec or less is more preferable.

레이저의 주파수는, 1Hz 이상 50,000Hz 이하가 바람직하고, 10Hz 이상 1,000Hz 이하가 보다 바람직하다.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.

또한, 노광 처리 시간을 짧게 하기 위해서는, 레이저의 주파수는, 10Hz 이상이 보다 바람직하고, 100Hz 이상이 더 바람직하며, 스캔 노광 시에 맞춰 정밀도를 향상시키기 위해서는, 10,000Hz 이하가 보다 바람직하고, 1,000Hz 이하가 더 바람직하다.In addition, in order to shorten the exposure processing time, the frequency of the laser is more preferably 10 Hz or more, more preferably 100 Hz or more, and in order to improve the accuracy according to the scan exposure, 10,000 Hz or less is more preferable, and 1,000 Hz. The following are more preferable.

레이저는, 수은등과 비교하면 초점을 맞추는 것이 용이하며, 노광 공정에서의 패턴 형성의 마스크가 불필요하여 코스트 다운할 수 있다는 점에서 바람직하다.Compared with a mercury lamp, the laser is preferable in that it is easier to focus, and a mask for pattern formation in the exposure step is unnecessary, and the cost can be reduced.

노광 장치로서는, 특별히 제한은 없지만, 시판되고 있는 것으로서는, Callisto((주)브이·테크놀로지제), AEGIS((주)브이·테크놀로지제), DF2200G(다이닛폰 스크린 세이조(주)제) 등을 사용하는 것이 가능하다. 또 상기 이외의 장치도 적합하게 이용된다.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.), DF2200G (manufactured by Dai Nippon Screen Seizo Co., Ltd.), etc. It is possible to use Further, devices other than the above are also suitably used.

또, 필요에 따라 장파장 차단 필터, 단파장 차단 필터, 밴드 패스 필터와 같은 분광 필터를 통하여, 조사광량을 조정할 수도 있다.Further, if necessary, the amount of irradiated light may be adjusted through a spectral filter such as a long wavelength cutoff filter, a short wavelength cutoff filter, and a band pass filter.

<<(4) 유기 용제를 포함하는 현상액을 이용하여 현상하고 마스크 패턴을 제작하는 공정>><<(4) Process of developing and manufacturing a mask pattern using a developer containing an organic solvent>>

(3) 공정에서 감광층을 마스크를 통하여 노광 후, 유기 용제를 포함하는 현상액(이하, 유기계 현상액이라고 나타내는 경우도 있음)을 이용하여 현상한다. 현상은 네거티브형이 바람직하다. 현상액에 포함되는 용제의 sp값은, 19MPa1/2 미만인 것이 바람직하고, 18MPa1/2 이하인 것이 보다 바람직하다.In step (3), the photosensitive layer is exposed through a mask, and then developed using a developer containing an organic solvent (hereinafter, sometimes referred to as an organic developer). The development is preferably negative. Sp value of the solvent contained in the developing solution, it is less than 19MPa 1/2 is preferred, and more preferably not more than 18MPa 1/2.

현상액이 포함하는 유기 용제로서는, 케톤계 용제, 에스터계 용제, 아마이드계 용제 등의 극성 용제, 및 탄화 수소계 용제를 이용할 수 있다.As the organic solvent contained in the developer, polar solvents such as ketone-based solvents, ester-based solvents, and amide-based solvents, and hydrocarbon-based solvents can be used.

케톤계 용제로서는, 예를 들면 1-옥탄온, 2-옥탄온, 1-노난온, 2-노난온, 2-헵탄온(메틸아밀케톤), 4-헵탄온, 1-헥산온, 2-헥산온, 다이아이소뷰틸케톤, 사이클로헥산온, 메틸사이클로헥산온, 페닐아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸아이소뷰틸케톤, 아세틸아세톤, 아세톤일아세톤, 아이오논, 다이아세톤일알코올, 아세틸카비놀, 아세토페논, 메틸나프틸케톤, 아이소포론, 프로필렌카보네이트 등을 들 수 있다.As a ketone solvent, for example, 1-octanone, 2-octanone, 1-nonanone, 2-nonanone, 2-heptanone (methylamylketone), 4-heptanone, 1-hexanone, 2- Hexanone, diisobutylketone, cyclohexanone, methylcyclohexanone, phenylacetone, methylethylketone, methylisobutylketone, acetylacetone, acetoneylacetone, ionone, diacetonyl alcohol, acetylcarbinol, acetophenone , Methyl naphthyl ketone, isophorone, propylene carbonate, and the like.

에스터계 용제로서는, 예를 들면 아세트산 메틸, 아세트산 뷰틸, 아세트산 에틸, 아세트산 아이소프로필, 아세트산 펜틸, 아세트산 아이소펜틸, 아세트산 아밀, 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트, 에틸렌글라이콜모노에틸에터아세테이트, 다이에틸렌글라이콜모노뷰틸에터아세테이트, 다이에틸렌글라이콜모노에틸에터아세테이트, 에틸-3-에톡시프로피오네이트, 3-메톡시뷰틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시뷰틸아세테이트, 폼산 메틸, 폼산 에틸, 폼산 뷰틸, 폼산 프로필, 락트산 에틸, 락트산 뷰틸, 락트산 프로필 등을 들 수 있다.Examples of ester solvents 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, 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, and the like.

아마이드계 용제로서는, 예를 들면 N-메틸-2-피롤리돈, N,N-다이메틸아세트아마이드, N,N-다이메틸폼아마이드, 헥사메틸포스포릭트라이아마이드, 1,3-다이메틸-2-이미다졸리딘온 등을 사용할 수 있다.Examples of amide solvents include N-methyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, hexamethylphosphoric triamide, and 1,3-dimethyl- 2-imidazolidinone and the like can be used.

탄화 수소계 용제로서는, 예를 들면 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화 수소계 용제, 펜테인, 헥세인, 옥테인, 데케인 등의 지방족 탄화 수소계 용제를 들 수 있다.Examples of the hydrocarbon-based solvent include aromatic hydrocarbon-based solvents such as toluene and xylene, and aliphatic hydrocarbon-based solvents such as pentane, hexane, octane, and decane.

상기 유기 용제는, 1종만이어도 되고, 2종 이상 이용해도 된다. 또, 상기 이외의 유기 용제와 혼합하여 사용해도 된다. 단, 현상액 전체로서의 함수율이 10질량% 미만인 것이 바람직하고, 실질적으로 수분을 함유하지 않는 것이 보다 바람직하다. 여기에서의 실질적이란, 예를 들면 현상액 전체로서의 함수율이 3질량% 이하이고, 보다 바람직하게는 측정 한계 이하인 것을 말한다.The organic solvent may be used alone or in combination of two or more. Moreover, you may use it, mixing with an organic solvent other than the above. However, it is preferable that the water content of the developer as a whole is less than 10% by mass, and it is more preferable that it does not contain substantially moisture. Substantial here means, for example, that the water content of the developer as a whole is 3% by mass or less, more preferably less than the measurement limit.

즉, 유기계 현상액에 대한 유기 용제의 사용량은, 현상액의 전체량에 대하여, 90질량% 이상 100질량% 이하인 것이 바람직하고, 95질량% 이상 100질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.That is, the amount of the organic solvent to be used in 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 developer.

특히, 유기계 현상액은, 케톤계 용제, 에스터계 용제 및 아마이드계 용제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 유기 용제를 함유하는 것이 바람직하다.In particular, it is preferable that the organic developer contains at least one organic solvent selected from the group consisting of a ketone solvent, an ester solvent, and an amide solvent.

또, 유기계 현상액은, 필요에 따라 염기성 화합물을 적당량 함유하고 있어도 된다. 염기성 화합물의 예로서는, 상기의 염기성 화합물의 항에서 설명한 것을 들 수 있다.Further, the organic developer may contain an appropriate amount of a basic compound as necessary. Examples of the basic compound include those described in the section of the basic compound.

유기계 현상액의 증기압은, 20℃에 있어서, 5kPa 이하인 것이 바람직하고, 3kPa 이하가 보다 바람직하며, 2kPa 이하가 더 바람직하다. 유기계 현상액의 증기압을 5kPa 이하로 함으로써, 현상액의 기판 상 혹은 현상 컵 내에서의 증발이 억제되어, 웨이퍼면 내의 온도 균일성이 향상되고, 결과적으로 웨이퍼면 내의 치수 균일성이 개선된다.The vapor pressure of the organic developer is preferably 5 kPa or less, more preferably 3 kPa or less, and still more preferably 2 kPa or less at 20°C. When the vapor pressure of the organic developer is 5 kPa or less, evaporation of the developer on the substrate or in the developing cup is suppressed, the temperature uniformity in the wafer surface is improved, and as a result, the dimensional uniformity in the wafer surface is improved.

5kPa 이하의 증기압을 갖는 용제의 구체적인 예로서는, 1-옥탄온, 2-옥탄온, 1-노난온, 2-노난온, 2-헵탄온(메틸아밀케톤), 4-헵탄온, 2-헥산온, 다이아이소뷰틸케톤, 사이클로헥산온, 메틸사이클로헥산온, 페닐아세톤, 메틸아이소뷰틸케톤 등의 케톤계 용제, 아세트산 뷰틸, 아세트산 펜틸, 아세트산 아이소펜틸, 아세트산 아밀, 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트, 에틸렌글라이콜모노에틸에터아세테이트, 다이에틸렌글라이콜모노뷰틸에터아세테이트, 다이에틸렌글라이콜모노에틸에터아세테이트, 에틸-3-에톡시프로피오네이트, 3-메톡시뷰틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시뷰틸아세테이트, 폼산 뷰틸, 폼산 프로필, 락트산 에틸, 락트산 뷰틸, 락트산 프로필 등의 에스터계 용제, N-메틸-2-피롤리돈, N,N-다이메틸아세트아마이드, N,N-다이메틸폼아마이드 등의 아마이드계 용제, 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화 수소계 용제, 옥테인, 데케인 등의 지방족 탄화 수소계 용제를 들 수 있다.Specific examples of the solvent having a vapor pressure of 5 kPa or less include 1-octanone, 2-octanone, 1-nonanone, 2-nonanone, 2-heptanone (methylamylketone), 4-heptanone, and 2-hexanone , Diisobutyl ketone, cyclohexanone, methylcyclohexanone, phenylacetone, methyl isobutyl ketone and other ketone solvents, 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 monoethyl ether acetate, ethyl-3-ethoxypropionate, 3-methoxybutyl acetate, Ester solvents such as 3-methyl-3-methoxybutylacetate, butyl formate, propyl formate, ethyl lactate, butyl lactate, and propyl lactate, N-methyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, And amide-based solvents such as N,N-dimethylformamide, aromatic hydrocarbon-based solvents such as toluene and xylene, and aliphatic hydrocarbon-based solvents such as octane and decane.

특히 바람직한 범위인 2kPa 이하의 증기압을 갖는 용제의 구체적인 예로서는, 1-옥탄온, 2-옥탄온, 1-노난온, 2-노난온, 4-헵탄온, 2-헥산온, 다이아이소뷰틸케톤, 사이클로헥산온, 메틸사이클로헥산온, 페닐아세톤 등의 케톤계 용제, 아세트산 뷰틸, 아세트산 아밀, 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트, 에틸렌글라이콜모노에틸에터아세테이트, 다이에틸렌글라이콜모노뷰틸에터아세테이트, 다이에틸렌글라이콜모노에틸에터아세테이트, 에틸-3-에톡시프로피오네이트, 3-메톡시뷰틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시뷰틸아세테이트, 락트산 에틸, 락트산 뷰틸, 락트산 프로필 등의 에스터계 용제, N-메틸-2-피롤리돈, N,N-다이메틸아세트아마이드, N,N-다이메틸폼아마이드 등의 아마이드계 용제, 자일렌 등의 방향족 탄화 수소계 용제, 옥테인, 데케인 등의 지방족 탄화 수소계 용제를 들 수 있다.Specific examples of the solvent having a vapor pressure of 2 kPa or less, which is a particularly preferred range, include 1-octanone, 2-octanone, 1-nonanone, 2-nonanone, 4-heptanone, 2-hexanone, diisobutylketone, Ketone solvents such as cyclohexanone, 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, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, ethyl lactate, butyl lactate, lactic acid Ester solvents such as propyl, amide solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, aromatic hydrocarbon solvents such as xylene, Aliphatic hydrocarbon solvents, such as octane and decane, are mentioned.

현상액에는, 필요에 따라 1종 또는 2종 이상의 계면활성제를 적당량 첨가할 수 있다.An appropriate amount of one or two or more surfactants may be added to the developer as needed.

계면활성제로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 상기의 수용성 수지 조성물의 항에서 설명한 계면활성제가 바람직하게 이용된다.Although it does not specifically limit as surfactant, For example, the surfactant described in the section of the above water-soluble resin composition is preferably used.

현상액에 계면활성제를 배합하는 경우, 그 배합량은 현상액의 전체량에 대하여, 통상 0.001~5질량%이며, 바람직하게는 0.005~2질량%이고, 보다 바람직하게는 0.01~0.5질량%이다.When a surfactant is blended in the developer, the blending amount is usually 0.001 to 5% by mass, preferably 0.005 to 2% by mass, and more preferably 0.01 to 0.5% by mass, based on the total amount of the developer.

현상 방법으로서는, 예를 들면 현상액이 채워진 조(槽) 중에 기판을 일정 시간 침지하는 방법(딥법), 기판 표면에 현상액을 표면 장력에 의하여 융기시켜 일정 시간 정지시킴으로써 현상하는 방법(퍼들법), 기판 표면에 현상액을 분무하는 방법(스프레이법), 일정 속도로 회전하고 있는 기판 상에 일정 속도로 현상액 토출 노즐을 스캔하면서 현상액을 계속 토출하는 방법(다이나믹 디스펜스법) 등을 적용할 수 있다.As a developing method, for example, a method in which a substrate is immersed in a bath filled with a developer for a certain period of time (dip method), a method in which a developing solution is raised on the surface of the substrate by surface tension and stopped for a certain period of time (Puddle method), and a substrate A method of spraying a developer onto the surface (spray method), a method of continuously discharging the developer while scanning a developer discharge nozzle at a constant speed on a substrate rotating at a constant speed (dynamic dispensing method), etc. can be applied.

상기 각종 현상 방법이, 현상 장치의 현상 노즐로부터 현상액을 감광층을 향하여 토출하는 공정을 포함하는 경우, 토출되는 현상액의 토출압(토출되는 현상액의 단위 면적당 유속)은, 바람직하게는 2mL/초/mm2 이하, 보다 바람직하게는 1.5mL/초/mm2 이하, 더 바람직하게는 1mL/초/mm2 이하이다. 유속의 하한은 특별히 없지만, 스루풋을 고려하면 0.2mL/초/mm2 이상이 바람직하다. 토출되는 현상액의 토출압을 상기의 범위로 함으로써, 현상 후의 레지스트 잔사에서 유래하는 패턴의 결함을 현저하게 저감시킬 수 있다.When the various developing methods include a step of discharging a developer from a developing nozzle of a developing device toward the photosensitive layer, the discharge pressure of the discharged developer (flow rate per unit area of the discharged developer) is preferably 2 mL/sec/ It is mm 2 or less, more preferably 1.5 mL/sec/mm 2 or less, and still more preferably 1 mL/sec/mm 2 or less. There is no particular lower limit of the flow rate, 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, defects in the pattern resulting from the resist residue after development can be remarkably reduced.

이 메커니즘의 상세는 확실하지 않지만, 아마도 토출압을 상기 범위로 함으로써, 현상액이 감광층에 부여하는 압력이 작아져, 감광층 상의 레지스트 패턴이 부주의하게 깎이거나 붕괴되는 것이 억제되기 때문이라고 생각된다.Although the details of this mechanism are not certain, it is probably because the pressure applied by the developer to the photosensitive layer is reduced by setting the discharge pressure in the above range, and it is believed that the resist pattern on the photosensitive layer is prevented from being inadvertently sharpened or collapsed.

또한, 현상액의 토출압(mL/초/mm2)은, 현상 장치 중의 현상 노즐 출구에 있어서의 값이다.In addition, the discharge pressure (mL/sec/mm 2 ) of the developer is a value at the outlet of the developing nozzle in the developing device.

현상액의 토출압을 조정하는 방법으로서는, 예를 들면 펌프 등으로 토출압을 조정하는 방법이나, 가압 탱크로부터의 공급으로 압력을 조정함으로써 변경하는 방법 등을 들 수 있다.As a method of adjusting the discharge pressure of the developer, for example, a method of adjusting the discharge pressure with a pump or the like, a method of changing by adjusting the pressure by supply from a pressurized tank, and the like can be mentioned.

또, 유기 용제를 포함하는 현상액을 이용하여 현상하는 공정의 후에, 다른 유기 용제로 치환하면서, 현상을 정지시키는 공정을 실시해도 된다.Further, after the step of developing using a developer containing an organic solvent, a step of stopping the development may be performed while replacing with another organic solvent.

<<(5) 드라이 에칭 처리로 적어도 비마스크부의 수용성 수지층 및 유기 반도체층을 제거하는 공정>><<(5) Process of removing at least the water-soluble resin layer and organic semiconductor layer of the non-mask part by dry etching treatment>>

감광층을 현상하여 마스크 패턴을 제작한 후, 에칭 처리로 적어도 비마스크부의 상기 수용성 수지층 및 상기 유기 반도체층을 제거한다. 비마스크부란, 상기 현상 공정에 있어서 감광층이 제거된 개소를 나타낸다.After developing the photosensitive layer to form a mask pattern, at least the water-soluble resin layer and the organic semiconductor layer in the non-mask portion are removed by etching treatment. The non-mask portion indicates a location where the photosensitive layer has been removed in the developing step.

구체적으로는, 드라이 에칭은, 레지스트 패턴을 에칭 마스크로 하여, 적어도 수용성 수지층 및 유기 반도체층을 드라이 에칭한다. 드라이 에칭의 대표적인 예로서는, 일본 공개특허공보 소59-126506호, 일본 공개특허공보 소59-046628호, 일본 공개특허공보 58-009108호, 일본 공개특허공보 58-002809호, 일본 공개특허공보 57-148706호, 일본 공개특허공보 61-041102호에 기재된 방법이 있다.Specifically, in dry etching, at least the water-soluble resin layer and the organic semiconductor layer are dry-etched using the resist pattern as an etching mask. As representative examples of dry etching, JP-A-59-126506, JP-A 59-046628, JP 58-009108, JP 58-002809, JP 57- There is a method described in Japanese Patent Laid-Open No. 148706 and 61-041102.

드라이 에칭으로서는, 패턴 단면을 보다 직사각형에 가깝게 형성하는 관점이나 유기 반도체층에 대한 대미지를 보다 저감시키는 관점에서, 이하의 형태로 행하는 것이 바람직하다.As dry etching, it is preferable to perform it in the following form from a viewpoint of forming a pattern cross-section to be closer to a rectangle, or from a viewpoint of further reducing damage to an organic semiconductor layer.

불소계 가스와 산소 가스(O2)의 혼합 가스를 이용하여, 유기 반도체층이 노출되지 않는 영역(깊이)까지 에칭을 행하는 제1 단계 에칭과, 이 제1 단계 에칭의 후에, 질소 가스(N2)와 산소 가스(O2)의 혼합 가스를 이용하여, 바람직하게는 유기 반도체층이 노출되는 영역(깊이) 부근까지 에칭을 행하는 제2 단계 에칭과, 유기 반도체층이 노출된 후에 행하는 오버 에칭을 포함하는 형태가 바람직하다. 이하, 드라이 에칭의 구체적 수법, 및 제1 단계 에칭, 제2 단계 에칭, 및 오버 에칭에 대하여 설명한다.Using a mixed gas of fluorine-based gas and oxygen gas (O 2 ), etching is performed in a first step of etching to a region (depth) where the organic semiconductor layer is not exposed, and after the first step of etching, nitrogen gas (N 2) ) And oxygen gas (O 2 ), preferably the second step of etching to the vicinity of the area (depth) where the organic semiconductor layer is exposed, and over-etching after the organic semiconductor layer is exposed. The form to include is preferable. Hereinafter, a specific method of dry etching, as well as first step etching, second step etching, and over etching will be described.

드라이 에칭은, 하기 수법에 의하여 사전에 에칭 조건을 구하여 행한다.Dry etching is performed by obtaining etching conditions in advance by the following method.

(1) 제1 단계 에칭에 있어서의 에칭 레이트(nm/분)와, 제2 단계 에칭에 있어서의 에칭 레이트(nm/분)를 각각 산출한다. (2) 제1 단계 에칭으로 원하는 두께를 에칭하는 시간과, 제2 단계 에칭으로 원하는 두께를 에칭하는 시간을 각각 산출한다. (3) 상기 (2)에서 산출한 에칭 시간에 따라 제1 단계 에칭을 실시한다. (4) 상기 (2)에서 산출한 에칭 시간에 따라 제2 단계 에칭을 실시한다. 혹은 엔드 포인트 검출로 에칭 시간을 결정하고, 결정한 에칭 시간에 따라 제2 단계 에칭을 실시해도 된다. (5) 상기 (3), (4)의 합계 시간에 대하여 오버 에칭 시간을 산출하여, 오버 에칭을 실시한다.(1) The etching rate (nm/min) in the first step etching and the etching rate (nm/min) in the second step etching are calculated, respectively. (2) Time for etching the desired thickness by the first step of etching and time for etching the desired thickness by the second step of etching are respectively calculated. (3) The first step is etched according to the etching time calculated in (2) above. (4) The second step of etching is performed according to the etching time calculated in (2) above. Alternatively, the etching time may be determined by detection of an end point, and the second step may be etched according to the determined etching time. (5) The over-etching time is calculated with respect to the total time of the above (3) and (4), and over-etching is performed.

상기 제1 단계 에칭 공정에서 이용하는 혼합 가스로서는, 피에칭막인 유기 재료를 직사각형으로 가공하는 관점에서, 불소계 가스 및 산소 가스(O2)를 포함하는 것이 바람직하다. 또, 제1 단계 에칭 공정은, 유기 반도체층이 노출되지 않는 영역까지 에칭함으로써, 유기 반도체층의 대미지를 회피할 수 있다. 또, 상기 제2 단계 에칭 공정 및 상기 오버 에칭 공정은, 제1 단계 에칭 공정에서 불소계 가스 및 산소 가스의 혼합 가스에 의하여 유기 반도체층이 노출되지 않는 영역까지 에칭을 실시한 후, 유기 반도체층의 대미지 회피의 관점에서, 질소 가스 및 산소 가스의 혼합 가스를 이용하여 에칭 처리를 행하는 것이 바람직하다.The mixed gas used in the first step etching process preferably contains a fluorine-based gas and an oxygen gas (O 2 ) from the viewpoint of processing the organic material as a film to be etched into a rectangle. In addition, in the first step of etching, damage to the organic semiconductor layer can be avoided by etching to a region where the organic semiconductor layer is not exposed. In addition, in the second-step etching process and the over-etching process, the organic semiconductor layer is damaged after etching to a region where the organic semiconductor layer is not exposed by a mixed gas of fluorine-based gas and oxygen gas in the first-step etching process. From the viewpoint of avoidance, it is preferable to perform the etching treatment using a mixed gas of nitrogen gas and oxygen gas.

제1 단계 에칭 공정에서의 에칭량과, 제2 단계 에칭 공정에서의 에칭량의 비율은, 제1 단계 에칭 공정에서의 에칭 처리에 의한 직사각형성을 저해하지 않도록 결정하는 것이 중요하다. 또한, 전체 에칭량(제1 단계 에칭 공정에서의 에칭량과 제2 단계 에칭 공정에서의 에칭량의 총합) 중에 있어서의 후자의 비율은, 0%보다 크고 50% 이하인 범위가 바람직하고, 10~20%가 보다 바람직하다. 에칭량이란, 피에칭막의 잔존하는 막두께와 에칭 전의 막두께의 차로부터 산출되는 양을 말한다.It is important to determine the ratio of the etching amount in the first step etching step and the etching amount in the second step etching step so as not to impair the rectangularity by the etching treatment in the first step etching step. In addition, the ratio of the latter in the total amount of etching (the total amount of the etching amount in the first-stage etching process and the amount of etching in the second-stage etching step) is preferably in the range of more than 0% and not more than 50%, and 10 to 20% is more preferable. 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.

또, 에칭은, 오버 에칭 처리를 포함하는 것이 바람직하다. 오버 에칭 처리는, 오버 에칭 비율을 설정하여 행하는 것이 바람직하다. 또, 오버 에칭 비율은, 처음에 행하는 에칭 처리 시간으로부터 산출하는 것이 바람직하다. 오버 에칭 비율은 임의로 설정할 수 있는데, 포토레지스트의 에칭 내성과 피에칭 패턴의 직사각형성 유지의 점에서, 에칭 공정에 있어서의 에칭 처리 시간의 30% 이하인 것이 바람직하고, 5~25%인 것이 보다 바람직하며, 10~15%인 것이 특히 바람직하다.Moreover, it is preferable that etching includes an over-etching process. It is preferable to perform the over-etching process by setting an over-etching ratio. In addition, it is preferable to calculate the over-etching ratio from the first etching treatment time. The over-etching ratio can be arbitrarily set, but from the viewpoint of maintaining the etching resistance of the photoresist and the rectangularity of the pattern to be etched, it is preferably 30% or less of the etching treatment time in the etching process, more preferably 5 to 25%. And it is particularly preferably 10 to 15%.

<<(6) 수용성 수지층을 제거하는 공정>><<(6) Process of removing the water-soluble resin layer>>

에칭 후, 용제(통상은, 물)를 이용하여 수용성 수지층을 제거하는 것이 바람직하다.After etching, it is preferable to remove the water-soluble resin layer using a solvent (usually water).

수용성 수지층을 물로 제거하는 방법으로서는, 예를 들면 스프레이식 또는 샤워식의 분사 노즐로부터 레지스트 패턴에 세정수를 분사하여, 수용성 수지층을 제거하는 방법을 들 수 있다. 세정수로서는, 순수를 바람직하게 이용할 수 있다. 또, 분사 노즐로서는, 그 분사 범위 내에 기판 전체가 포함되는 분사 노즐이나, 가동식의 분사 노즐로서 그 가동 범위가 기판 전체를 포함하는 분사 노즐을 들 수 있다.As a method of removing the water-soluble resin layer with water, for example, a method of removing the water-soluble resin layer by spraying washing water onto the resist pattern from a spray-type or shower-type spray nozzle is mentioned. As the washing water, pure water can be preferably used. Further, examples of the spray nozzle include a spray nozzle in which the entire substrate is included in the spray range, or a movable spray nozzle in which the movable range includes the entire substrate.

분사 노즐이 가동식인 경우, 수용성 수지층을 제거하는 공정 중에 기판 중심부로부터 기판 단부까지를 2회 이상 이동하여 세정수를 분사함으로써, 보다 효과적으로 레지스트 패턴을 제거할 수 있다.When the spray nozzle is a movable type, the resist pattern can be removed more effectively by moving the water-soluble resin layer from the center of the substrate to the end of the substrate twice or more and spraying the washing water during the process of removing the water-soluble resin layer.

물을 제거한 후, 건조 등의 공정을 행하는 것도 바람직하다. 건조 온도로서는, 80~120℃로 하는 것이 바람직하다.After removing water, it is also preferable to perform a process such as drying. As a drying temperature, it is preferable to set it as 80-120 degreeC.

<용도><use>

본 발명의 감광층은, 유기 반도체를 이용한 전자 디바이스의 제조에 이용할 수 있다. 여기에서, 전자 디바이스란, 반도체를 함유하고, 또한 2개 이상의 전극을 가지며, 그 전극 간에 흐르는 전류나 발생하는 전압을, 전기, 광, 자기, 화학 물질 등에 의하여 제어하는 디바이스, 혹은 인가한 전압이나 전류에 의하여, 광이나 전장, 자장 등을 발생시키는 디바이스이다. 예로서는, 유기 광전 변환 소자, 유기 전계 효과 트랜지스터, 유기 전계 발광 소자, 가스 센서, 유기 정류 소자, 유기 인버터, 정보 기록 소자 등을 들 수 있다. 유기 광전 변환 소자는 광 센서 용도, 에너지 변환 용도(태양 전지) 중 어느 것에도 이용할 수 있다. 이들 중에서, 용도로서 바람직하게는 유기 전계 효과 트랜지스터, 유기 광전 변환 소자, 유기 전계 발광 소자이며, 보다 바람직하게는 유기 전계 효과 트랜지스터, 유기 광전 변환 소자이고, 특히 바람직하게는 유기 전계 효과 트랜지스터이다.The photosensitive layer of the present invention can be used for manufacturing an electronic device using an organic semiconductor. Here, an electronic device is a device that contains a semiconductor and has two or more electrodes, and controls the electric current or generated voltage between the electrodes by electricity, light, magnetism, chemical substances, etc., or the applied voltage or It is a device that generates light, an electric field, a magnetic field, and the like by electric current. Examples include organic photoelectric conversion elements, organic field effect transistors, organic electroluminescent elements, gas sensors, organic rectifying elements, organic inverters, and information recording elements. The organic photoelectric conversion element can be used for either an optical sensor application or an energy conversion application (solar cell). Among these, organic field effect transistors, organic photoelectric conversion elements, and organic electroluminescent elements are preferable for use, more preferably organic field effect transistors and organic photoelectric conversion elements, and particularly preferably organic field effect transistors.

실시예Example

이하, 본 발명을 실시예에 의하여 더 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 그 취지를 넘지 않는 한 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 특별히 설명이 없는 한, "%" 및 "부"는 질량 기준이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by examples, but the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist. In addition, unless otherwise specified, "%" and "parts" are based on mass.

<중량 평균 분자량(Mw)의 측정 방법><Measurement method of weight average molecular weight (Mw)>

수지의 Mw는 이하의 방법에 따라 측정했다.The Mw of the resin was measured according to the following method.

<중량 평균 분자량(Mw)의 측정 방법><Measurement method of weight average molecular weight (Mw)>

수용성 수지의 분자량은 국제 공개공보 제WO2015/098978호의 단락 0067~0071에 기재된 방법에 따라 측정했다.The molecular weight of the water-soluble resin was measured according to the method described in paragraphs 0067 to 0071 of WO2015/098978A.

그 외의 수지는, 하기의 측정 조건의 젤 침투 크로마토그래피(GPC 측정)에 의하여 분자량을 측정했다.For other resins, molecular weight was measured by gel permeation chromatography (GPC measurement) under the following measurement conditions.

폴리스타이렌 환산값Polystyrene conversion value

장치: HLC-8220(도소(주)제)Equipment: HLC-8220 (manufactured by Tosoh Corporation)

칼럼: 가드 칼럼 HZ-L, TSKgel Super HZM-M, TSKgel Super HZ4000, TSKgel Super HZ3000 및 TSKgel Super HZ2000(도소(주)제)Column: Guard column HZ-L, TSKgel Super HZM-M, TSKgel Super HZ4000, TSKgel Super HZ3000 and TSKgel Super HZ2000 (manufactured by Tosoh Corporation)

용리액: THF(테트라하이드로퓨란)Eluent: THF (tetrahydrofuran)

검출기: UV선(자외선) 파장 254nmDetector: UV (ultraviolet) wavelength 254 nm

실시예 1~11 및 비교예 1~3Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 3

<수용성 수지 조성물의 조제><Preparation of water-soluble resin composition>

이하의 처방으로, 각 성분을 혼합하여 균일한 용액으로 한 후, 0.8μm의 구멍 직경을 갖는 나일론제 필터를 이용하여 여과하여 수용성 수지 조성물을 조제했다.In the following formulation, each component was mixed to obtain a uniform solution, and then filtered using a nylon filter having a pore diameter of 0.8 μm to prepare a water-soluble resin composition.

<<PVA-1>><<PVA-1>>

하기 PVA 15.0질량부PVA 15.0 parts by mass

계면활성제 D-1(하기) 0.008질량부Surfactant D-1 (below) 0.008 parts by mass

물 84.9질량부water 84.9 parts by mass

PVA(구라레사제 PVA-203 비누화도 88.0% 중합도 300)PVA (PVA-203, manufactured by Kurare Corporation, 88.0% degree of saponification, degree of polymerization 300)

<<PVP-1>><<PVP-1>>

하기 PVP 7.9질량부PVP 7.9 parts by mass

계면활성제 D-1(하기) 0.008질량부Surfactant D-1 (below) 0.008 parts by mass

물 92.1질량부water 92.1 parts by mass

PVP(Mw=360,000 도쿄 가세이사제 폴리바이닐피롤리돈 K90)PVP (Mw=360,000 Polyvinylpyrrolidone K90 manufactured by Tokyo Kasei)

<비교예의 비수용성 수지 조성물의 조제><Preparation of the water-insoluble resin composition of a comparative example>

<<FR-1>><<FR-1>>

이하의 처방으로, 각 성분을 혼합하여 균일한 용액으로 한 후, 0.6μm의 구멍 직경을 갖는 폴리프로필렌제 필터를 이용하여 여과하여 비수용성 수지 조성물을 조제했다.In the following formulation, each component was mixed to obtain a uniform solution, and then filtered using a polypropylene filter having a pore diameter of 0.6 μm to prepare a water-insoluble resin composition.

CYTOP(등록상표) CTL-809AP2: 아사히 글라스사제 4.0질량부CYTOP (registered trademark) CTL-809AP2: manufactured by Asahi Glass Corporation 4.0 parts by mass

스미토모 3M 플루오리너트 FC77 96.0질량부Sumitomo 3M Fluorine Nut FC77 96.0 parts by mass

<감광성 수지 조성물의 조제><Preparation of photosensitive resin composition>

이하와 같이 하여, 각 산반응성 수지를 합성했다.Each acid-reactive resin was synthesized as follows.

<<산반응성 수지 A-1의 합성>><<Synthesis of acid-reactive resin A-1>>

<산반응성 수지 A-1(Mw=25,000)의 합성><Synthesis of acid-reactive resin A-1 (Mw=25,000)>

질소 도입관 및 냉각관을 장착한 200mL 3구 플라스크에 PGMEA(프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트)(32.62g)를 넣고, 86℃로 승온했다. 여기에, BzMA(16.65g), THFMA(21.08g), t-BuMA(5.76g), 및 V-601(1.0686g)을 PGMEA(32.62g)에 용해한 것을 2시간 동안 적하했다. 그 후, 반응액을 2시간 교반하고, 반응을 종료시켰다. 반응액을 헵테인 중에 재침함으로써 발생한 백색 분체를 여과에 의하여 회수함으로써, 산반응성 수지 A-1을 얻었다. 얻어진 수지는, THFMA와 t-BuMA 모노머 합계의 보호율은 65몰%이고, 중량 평균 분자량이 25,000이며, 용해 속도가 100nm/s였다. Mw가 1,000 이하인 성분의 양은, 3질량%였다.PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate) (32.62 g) was put in a 200 mL 3-neck flask equipped with a nitrogen introduction tube and a cooling tube, and the temperature was raised to 86°C. Here, what dissolved BzMA (16.65 g), THFMA (21.08 g), t-BuMA (5.76 g), and V-601 (1.0686 g) in PGMEA (32.62 g) was added dropwise for 2 hours. Then, the reaction solution was stirred for 2 hours, and the reaction was terminated. The white powder generated by reprecipitation of the reaction solution in heptane was collected by filtration to obtain an acid-reactive resin A-1. The obtained resin had a total protection ratio of 65 mol% of THFMA and t-BuMA monomers, a weight average molecular weight of 25,000, and a dissolution rate of 100 nm/s. The amount of the component having Mw of 1,000 or less was 3% by mass.

<<산반응성 수지 A-2의 합성>><<Synthesis of acid-reactive resin A-2>>

<산반응성 수지 A-2(Mw=57,000)의 합성><Synthesis of acid-reactive resin A-2 (Mw=57,000)>

질소 도입관 및 냉각관을 장착한 200mL 3구 플라스크에 PGMEA(32.62g)를 넣고, 86℃로 승온했다. 여기에, BzMA(16.65g), THFMA(21.08g), t-BuMA(5.76g), 및 V-601(0.2157g)을 PGMEA(32.62g)에 용해한 것을 2시간 동안 적하했다. 그 후, 반응액을 2시간 교반하고, 반응을 종료시켰다. 반응액을 헵테인 중에 재침함으로써 발생한 백색 분체를 여과에 의하여 회수함으로써, 산반응성 수지 A-2를 얻었다. 얻어진 수지는, THFMA와 t-BuMA 모노머 합계의 보호율은 65몰%이고, 중량 평균 분자량이 57,000이며, 용해 속도가 19nm/s였다. Mw가 1,000 이하인 성분의 양은, 4질량%였다.PGMEA (32.62 g) was put into a 200 mL three-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube and a cooling tube, and the temperature was raised to 86°C. Here, what dissolved BzMA (16.65 g), THFMA (21.08 g), t-BuMA (5.76 g), and V-601 (0.2157 g) in PGMEA (32.62 g) was added dropwise over 2 hours. Then, the reaction solution was stirred for 2 hours, and the reaction was terminated. The white powder generated by reprecipitation of the reaction solution in heptane was recovered by filtration to obtain an acid-reactive resin A-2. The obtained resin had a total protection ratio of 65 mol% of THFMA and t-BuMA monomers, a weight average molecular weight of 57,000, and a dissolution rate of 19 nm/s. The amount of the component having Mw of 1,000 or less was 4% by mass.

<<산반응성 수지 A-3의 합성>><<Synthesis of acid-reactive resin A-3>>

<산반응성 수지 A-3(Mw=9,000)의 합성><Synthesis of acid-reactive resin A-3 (Mw=9,000)>

질소 도입관 및 냉각관을 장착한 200mL 3구 플라스크에 PGMEA(32.62g)를 넣고, 86℃로 승온했다. 여기에, BzMA(16.65g), THFMA(21.08g), t-BuMA(5.76g), 및 V-601(2.2622g)을 PGMEA(32.62g)에 용해한 것을 2시간 동안 적하했다. 그 후, 반응액을 2시간 교반하고, 반응을 종료시켰다. 반응액을 헵테인 중에 재침함으로써 발생한 백색 분체를 여과에 의하여 회수함으로써, 산반응성 수지 A-3을 얻었다. 얻어진 수지는, THFMA와 t-BuMA 모노머 합계의 보호율은 65몰%이고, 중량 평균 분자량이 9,000이며, 용해 속도가 432nm/s였다. Mw가 1,000 이하인 성분의 양은, 3질량%였다.PGMEA (32.62 g) was put into a 200 mL three-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube and a cooling tube, and the temperature was raised to 86°C. Here, what dissolved BzMA (16.65 g), THFMA (21.08 g), t-BuMA (5.76 g), and V-601 (2.2622 g) in PGMEA (32.62 g) was added dropwise over 2 hours. Then, the reaction solution was stirred for 2 hours, and the reaction was terminated. The white powder generated by reprecipitation of the reaction solution in heptane was collected by filtration to obtain an acid-reactive resin A-3. The obtained resin had a total protection ratio of 65 mol% of THFMA and t-BuMA monomers, a weight average molecular weight of 9,000, and a dissolution rate of 432 nm/s. The amount of the component having Mw of 1,000 or less was 3% by mass.

<<산반응성 수지 A-4의 합성>><<Synthesis of acid-reactive resin A-4>>

질소 도입관 및 냉각관을 장착한 200mL 3구 플라스크에 PGMEA(32.62g)를 넣고, 86℃로 승온했다. 여기에, BzMA(16.65g), THFMA(21.08g), t-BuMA(5.76g), 및 V-601(1.9329g)을 PGMEA(32.62g)에 용해한 것을 2시간 동안 적하했다. 그 후, 반응액을 2시간 교반하고, 반응을 종료시켰다. 반응액을 헵테인 중에 재침함으로써 발생한 백색 분체를 여과에 의하여 회수함으로써, 산반응성 수지 A-4를 얻었다. 얻어진 수지는, 환상 에터 에스터 보호율은 50몰%이고, 중량 평균 분자량이 15,000이며, 용해 속도가 200nm/s였다. Mw가 1,000 이하인 성분의 양은, 3질량%였다.PGMEA (32.62 g) was put into a 200 mL three-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube and a cooling tube, and the temperature was raised to 86°C. Here, what dissolved BzMA (16.65 g), THFMA (21.08 g), t-BuMA (5.76 g), and V-601 (1.9329 g) in PGMEA (32.62 g) was added dropwise over 2 hours. Then, the reaction solution was stirred for 2 hours, and the reaction was terminated. The white powder generated by reprecipitation of the reaction solution in heptane was collected by filtration to obtain an acid-reactive resin A-4. The obtained resin had a cyclic ether ester protection rate of 50 mol%, a weight average molecular weight of 15,000, and a dissolution rate of 200 nm/s. The amount of the component having Mw of 1,000 or less was 3% by mass.

<<산반응성 수지 A-5의 합성>><<Synthesis of acid-reactive resin A-5>>

질소 도입관 및 냉각관을 장착한 200mL 3구 플라스크에 PGMEA(32.62g)를 넣고, 86℃로 승온했다. 여기에, BzMA(16.65g), THFMA(21.08g), t-BuMA(5.76g), 및 V-601(0.3060g)을 PGMEA(32.62g)에 용해한 것을 2시간 동안 적하했다. 그 후, 반응액을 2시간 교반하고, 반응을 종료시켰다. 반응액을 헵테인 중에 재침함으로써 발생한 백색 분체를 여과에 의하여 회수함으로써, 산반응성 수지 A-5를 얻었다. 얻어진 수지는, THFMA와 t-BuMA 모노머 합계의 보호율은 65몰%이고, 중량 평균 분자량이 50,000이며, 용해 속도가 32nm/s였다. Mw가 1,000 이하인 성분의 양은, 3질량%였다.PGMEA (32.62 g) was put into a 200 mL three-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube and a cooling tube, and the temperature was raised to 86°C. Here, what dissolved BzMA (16.65 g), THFMA (21.08 g), t-BuMA (5.76 g), and V-601 (0.3060 g) in PGMEA (32.62 g) was added dropwise over 2 hours. Then, the reaction solution was stirred for 2 hours, and the reaction was terminated. The white powder generated by reprecipitation of the reaction solution in heptane was collected by filtration to obtain an acid-reactive resin A-5. The obtained resin had a total protection ratio of 65 mol% of THFMA and t-BuMA monomers, a weight average molecular weight of 50,000, and a dissolution rate of 32 nm/s. The amount of the component having Mw of 1,000 or less was 3% by mass.

<<산반응성 수지 A-6의 합성>><<Synthesis of acid-reactive resin A-6>>

질소 도입관 및 냉각관을 장착한 200mL 3구 플라스크에 PGMEA(프로필렌글라이콜모노메틸에터 아세테이트)(32.62g)를 넣고, 86℃로 승온했다. 여기에, BzMA(21.41g), THFMA(18.97g), t-BuMA(3.84g), 및 V-601(1.0686g)을 PGMEA(32.62g)에 용해한 것을 2시간 동안 적하했다. 그 후, 반응액을 2시간 교반하고, 반응을 종료시켰다. 반응액을 헵테인 중에 재침함으로써 발생한 백색 분체를 여과에 의하여 회수함으로써, 산반응성 수지 A-6을 얻었다. 얻어진 수지는, THFMA와 t-BuMA 모노머 합계의 보호율은 55몰%이고, 중량 평균 분자량이 25,000이며, 용해 속도가 188nm/s였다. Mw가 1,000 이하인 성분의 양은, 3질량%였다.PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate) (32.62 g) was placed in a 200 mL 3-neck flask equipped with a nitrogen introduction tube and a cooling tube, and the temperature was raised to 86°C. Here, what dissolved BzMA (21.41g), THFMA (18.97g), t-BuMA (3.84g), and V-601 (1.0686g) in PGMEA (32.62g) was added dropwise over 2 hours. Then, the reaction solution was stirred for 2 hours, and the reaction was terminated. The white powder generated by reprecipitation of the reaction solution in heptane was collected by filtration to obtain an acid-reactive resin A-6. The obtained resin had a total protection ratio of 55 mol% of THFMA and t-BuMA monomers, a weight average molecular weight of 25,000, and a dissolution rate of 188 nm/s. The amount of the component having Mw of 1,000 or less was 3% by mass.

<<산반응성 수지 A-7의 합성>><<Synthesis of acid-reactive resin A-7>>

질소 도입관 및 냉각관을 장착한 200mL 3구 플라스크에 PGMEA(프로필렌글라이콜모노메틸에터 아세테이트)(32.62g)를 넣고, 86℃로 승온했다. 여기에, BzMA(7.14g), THFMA(27.41g), t-BuMA(7.68g), 및 V-601(1.0686g)을 PGMEA(32.62g)에 용해한 것을 2시간 동안 적하했다. 그 후, 반응액을 2시간 교반하고, 반응을 종료시켰다. 반응액을 헵테인 중에 재침함으로써 발생한 백색 분체를 여과에 의하여 회수함으로써, 산반응성 수지 A-7을 얻었다. 얻어진 수지는, THFMA와 t-BuMA 모노머 합계의 보호율은 85몰%이고, 중량 평균 분자량이 25,000이며, 용해 속도가 31nm/s였다. Mw가 1,000 이하인 성분의 양은, 3질량%였다.PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate) (32.62 g) was placed in a 200 mL 3-neck flask equipped with a nitrogen introduction tube and a cooling tube, and the temperature was raised to 86°C. Here, what dissolved BzMA (7.14 g), THFMA (27.41 g), t-BuMA (7.68 g), and V-601 (1.0686 g) in PGMEA (32.62 g) was added dropwise over 2 hours. Then, the reaction solution was stirred for 2 hours, and the reaction was terminated. The white powder generated by reprecipitation of the reaction solution in heptane was collected by filtration to obtain an acid-reactive resin A-7. The obtained resin had a total protection ratio of 85 mol% of THFMA and t-BuMA monomers, a weight average molecular weight of 25,000, and a dissolution rate of 31 nm/s. The amount of the component having Mw of 1,000 or less was 3% by mass.

표 1 또는 표 2에 기재된 처방으로, 각 성분을 혼합하여 균일한 용액으로 한 후, 0.45μm의 구멍 직경을 갖는 나일론제 필터를 이용하여 여과하여 감광성 수지 조성물을 조제했다. 또한, 각 성분의 상세는 표 1 또는 표 2에 나타내고 있다.By the formulation shown in Table 1 or Table 2, each component was mixed to obtain a uniform solution, and then filtered using a nylon filter having a pore diameter of 0.45 μm to prepare a photosensitive resin composition. In addition, the details of each component are shown in Table 1 or Table 2.

<유기 반도체 기판의 제작><Production of organic semiconductor substrate>

원형의 유리 기판 상에, 이하의 조성으로 이루어지는 유기 반도체 도포액(유기 반도체 형성용 조성물)을 스핀 코트하고, 130℃에서 10분 건조시킴으로써 유기 반도체층을 형성했다. 막두께는 150nm였다.An organic semiconductor layer was formed by spin-coating an organic semiconductor coating liquid (composition for organic semiconductor formation) composed of the following composition on a circular glass substrate and drying at 130°C for 10 minutes. The film thickness was 150 nm.

<<유기 반도체 도포액의 조성>><<Composition of organic semiconductor coating liquid>>

P3HT(씨그마 알드리치 재팬 합동회사제) 10질량%P3HT (manufactured by Sigma Aldrich Japan joint company) 10% by mass

PCBM(씨그마 알드리치 재팬 합동회사제) 10질량%PCBM (manufactured by Sigma Aldrich Japan joint company) 10% by mass

클로로폼(와코 준야쿠(주)제) 80질량%Chloroform (made by Wako Junyaku Co., Ltd.) 80% by mass

<수용성 수지층의 형성><Formation of water-soluble resin layer>

상기 유기 반도체층의 표면에, 수용성 수지 조성물을 스핀 코트하고, 100℃에서 1분 건조시킴으로써, 두께 2μm의 수용성 수지층을 형성했다.The water-soluble resin composition was spin-coated on the surface of the organic semiconductor layer and dried at 100° C. for 1 minute to form a water-soluble resin layer having a thickness of 2 μm.

<용해 속도의 평가><Evaluation of dissolution rate>

감광성 수지 조성물을 기재로서의 수정 진동자 마이크로 밸런스(QCM의 전극) 상에 도포하고, 100℃에서 1분간 가열함으로써 두께 2μm의 막(감광층)을 형성했다. 23℃에 있어서의 아세트산 뷰틸에 대한 용해 속도에 대해서는, QCM법을 이용하고, 2μm 막두께의 도막이 녹는 시간에서 산출했다(상대적 지표).A photosensitive resin composition was applied onto a crystal vibrator microbalance (electrode of QCM) as a substrate, and heated at 100° C. for 1 minute to form a 2 μm-thick film (photosensitive layer). About the dissolution rate in butyl acetate at 23 degreeC, the QCM method was used and it computed from the time when the coating film of 2 micrometers film thickness melt|dissolves (relative index).

A: 초속 50nm 이상 초속 150nm 이하A: 50 nm or more per second and 150 nm or less per second

B: 초속 20nm 이상 50nm 미만, 혹은 초속 150nm 초과 200nm 이하B: 20 nm or more and less than 50 nm per second, or more than 150 nm and 200 nm or less per second

C: 초속 20nm 미만, 혹은 초속 200nm 초과C: less than 20 nm per second, or more than 200 nm per second

<금속 이온량의 측정><Measurement of the amount of metal ions>

감광성 수지 조성물 중의 나트륨 이온, 칼륨 이온 및 칼슘 이온의 합계 함유량의 측정은, 조액 후에 조성물 중의 금속 함유량을 ICP-MS(유도 결합 플라즈마 질량분석법)에 의하여 1ppt 내지 1000ppb의 오더로 측정했다.In the measurement of the total content of sodium ions, potassium ions, and calcium ions in the photosensitive resin composition, the metal content in the composition was measured on the order of 1 ppt to 1000 ppb by ICP-MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry).

<수분량의 측정><Measurement of moisture content>

조액 후에 조성물 중의 칼 피셔 수분계를 이용하여 조성물 중의 수분량을 계측했다.After the liquid preparation, the moisture content in the composition was measured using a Karl Fischer moisture meter in the composition.

<정지 접촉각의 측정><Measurement of stop contact angle>

수용성 수지층에 대한, 감광성 수지 조성물의 정지 접촉각의 측정은 하기와 같이 하여 행했다. 즉, 정지 접촉각계(교와 가이멘 가가쿠사제)를 이용하고, 시린지로, 액적 사이즈 10μL의 물방울을 착적시켜, 액적의 접촉각을 측정했다.The measurement of the static contact angle of the photosensitive resin composition with respect to the water-soluble resin layer was performed as follows. That is, using a static contact angle meter (manufactured by Kyowa Gaimen Chemical), a droplet having a droplet size of 10 μL was deposited with a syringe, and the contact angle of the droplet was measured.

<라인 패턴의 리소그래피성><Lithographic property of line pattern>

상기에서 제작한 수용성 수지층 상에 감광성 수지 조성물(레지스트)을 도포하고, 100℃에서 1분간 건조(프리베이크)하여, 감광층을 형성했다. 막두께는 2μm였다. 다음으로, 평행 노광기를 이용하여 마스크 사이즈 2μm, 하프 피치 2μm를 갖는 석영 유리제의 바이너리 마스크를 통하여, 표 1 또는 표 2에 나타내는 광원으로 표 1 또는 표 2에 나타내는 노광량이 되도록 노광했다. 그 후, 표 1 또는 표 2에 나타내는 조건으로 포스트베이크(PEB)하고, 아세트산 뷰틸로 표 1 또는 표 2에 나타내는 현상 처리 시간으로 현상했다. 현상 후, 폭 2μm의 라인 앤드 스페이스 패턴(L/S) 4개 중 오버 현상에 의하여 소실된 라인의 개수를 카운트했다.A photosensitive resin composition (resist) was applied on the water-soluble resin layer prepared above, and dried (prebaked) at 100°C for 1 minute to form a photosensitive layer. The film thickness was 2 μm. Next, using a parallel exposure machine, through a binary mask made of quartz glass having a mask size of 2 μm and a half pitch of 2 μm, exposure was performed with a light source shown in Table 1 or 2 so that the exposure amount shown in Table 1 or Table 2 might be used. Then, it post-baked (PEB) under the conditions shown in Table 1 or Table 2, and developed with butyl acetate at the developing treatment time shown in Table 1 or Table 2. After development, the number of lines lost due to over development among four line and space patterns (L/S) having a width of 2 μm was counted.

결과를 표 1 또는 표 2에 나타냈다. 여기에서, 패턴 없음이란, 2μm 패턴이 용해 속도가 낮기 때문에 해상되어 있지 않는 것을 의미한다. 박리 없음이란 패턴 소실이 없는 것을 의미한다.The results are shown in Table 1 or Table 2. Here, no pattern means that the 2 μm pattern is not resolved because the dissolution rate is low. No peeling means no pattern loss.

<오버 현상 계수><Over phenomenon coefficient>

상기 라인 패턴의 리소그래피성에 있어서의 오버 현상 계수를 측정했다.The over-development coefficient in the lithographic property of the line pattern was measured.

오버 현상 계수를, 하기 식에 따라 산출했다.The over development coefficient was calculated according to the following formula.

오버 현상 계수=[현상 처리 시간(s)/[(감광층의 막두께(nm)/용해 속도(nm/초))]Over development coefficient = [Development treatment time (s)/[(film thickness of photosensitive layer (nm)/dissolution rate (nm/sec))]

<아일랜드 패턴의 밀착성 평가><Evaluation of adhesion of the island pattern>

상기에서 제작한 수용성 수지층 상에 감광성 수지 조성물(레지스트)을 도포하고, 100℃에서 1분간 건조(프리베이크)하여, 감광층을 형성했다. 막두께는 2μm였다. 다음으로, 평행 노광기를 이용하여 사방 1μm의 패턴이 25개 형성되는 것 같은 노광량으로, 표 1 또는 표 2에 나타내는 광원으로 노광했다. 그 후, 표 1 또는 표 2에 나타내는 조건으로 포스트베이크(PEB)하고, 아세트산 뷰틸로 표 1 또는 표 2에 나타내는 현상 처리 시간으로 현상했다. 얻어진 25개의 패턴 중, 박리가 발생한 개수를 확인했다.A photosensitive resin composition (resist) was applied on the water-soluble resin layer prepared above, and dried (prebaked) at 100°C for 1 minute to form a photosensitive layer. The film thickness was 2 μm. Next, exposure was performed with a light source shown in Table 1 or 2 at an exposure amount such that 25 patterns of 1 μm in all directions were formed using a parallel exposure machine. Then, it post-baked (PEB) under the conditions shown in Table 1 or Table 2, and developed with butyl acetate at the developing treatment time shown in Table 1 or Table 2. Of the obtained 25 patterns, the number in which peeling occurred was confirmed.

[표 1][Table 1]

Figure pct00013
Figure pct00013

[표 2][Table 2]

Figure pct00014
Figure pct00014

상기 표에 있어서의 상세는 이하와 같다.The details in the table are as follows.

PEB: 포스트베이크의 처리 조건PEB: Post-baking treatment conditions

노광: 현상 시의 노광 광원을 기재하고 있다.Exposure: The exposure light source at the time of development is described.

채용: 해당하는 것을 채용한 것을 의미한다Hiring: means hiring the applicable one

<산발생제><Acid Generator>

B-1B-1

[화학식 13][Formula 13]

Figure pct00015
Figure pct00015

<염기성 화합물><Basic compound>

C-1C-1

[화학식 14][Formula 14]

Figure pct00016
Figure pct00016

C-2C-2

2,6-다이아이소프로필아닐린(1급 아민, 도쿄 가세이 고교(주)제)2,6-diisopropylaniline (primary amine, manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.)

<계면활성제><Surfactant>

D-1: 옴노바(OMNOVA)사제, PF6320D-1: OMNOVA, PF6320

[화학식 15][Formula 15]

Figure pct00017
Figure pct00017

D-2D-2

메가팍 F-430, DIC(주)제MegaPak F-430, manufactured by DIC Corporation

<용제><solvent>

E-1: 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트(PGMEA)E-1: Propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA)

E-2: 3-에톡시프로피온산 에틸E-2: ethyl 3-ethoxypropionate

상기의 결과로부터, 감광층의 용해 속도가 너무 높은 것은, 패턴의 붕괴가 현저했다(비교예 1). 또, 감광층의 용해 속도가 너무 낮은 것에서는, 패턴이 형성되지 않았다(비교예 2). 수용성 수지층에 대한 감광성 수지 조성물의 정지 접촉각이 너무 큰 것은, 용해 속도가 소정의 범위 내여도, 라인 그 자체와 주변이 현상 후에 박리되어 버렸다(비교예 3). 이들에 반하여, 감광층의 용해 속도를 적당한 범위로 함으로써, 언더 컷이 저감되고, 패턴 붕괴가 억제되며, 또한 밀착성도 우수했다.From the above results, when the dissolution rate of the photosensitive layer was too high, collapse of the pattern was remarkable (Comparative Example 1). Moreover, when the dissolution rate of the photosensitive layer was too low, no pattern was formed (Comparative Example 2). When the static contact angle of the photosensitive resin composition with respect to the water-soluble resin layer was too large, even if the dissolution rate was within a predetermined range, the line itself and the periphery were peeled off after development (Comparative Example 3). On the other hand, by setting the dissolution rate of the photosensitive layer into an appropriate range, undercut was reduced, pattern collapse was suppressed, and adhesion was also excellent.

실시예 1의 염기성 화합물 C-1 대신에 C-2(2,6-다이아이소프로필아닐린, 도쿄 가세이 고교(주)제)를 이용한 감광성 수지 조성물, 계면활성제 D-1 대신에 D-2(메가팍 F-430, DIC(주)제)를 이용한 감광성 수지 조성물, 용제 E-1 대신에 E-1:E-2(3-에톡시프로피온산 에틸)=70:30(질량비)의 혼합 용제를 이용한 감광성 수지 조성물, 수지와 산발생제의 질량비를 25.18:0.16(질량비)으로 한 감광성 수지 조성물, 수지와 산발생제의 질량비를 24.98:0.36(질량비)으로 한 감광성 수지 조성물을 각각 조제했다. 각 감광성 수지 조성물을 이용하여 적층체의 시료를 제작했다. 각 시료에 대하여 오버 현상 계수, 리소그래피성, 밀착성의 평가를 행한 결과, 어느 기판에 있어서도 양호한 결과가 얻어졌다.A photosensitive resin composition using C-2 (2,6-diisopropylaniline, manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) in place of the basic compound C-1 of Example 1, and D-2 (mega Pak F-430, photosensitive resin composition using DIC (manufactured by DIC Co., Ltd.), using a mixed solvent of E-1:E-2 (ethyl 3-ethoxypropionate) = 70:30 (mass ratio) instead of the solvent E-1 The photosensitive resin composition, the photosensitive resin composition in which the mass ratio of the resin and the acid generator was 25.18:0.16 (mass ratio), and the photosensitive resin composition in which the mass ratio of the resin and the acid generator was 24.98:0.36 (mass ratio) were prepared, respectively. A sample of the laminate was prepared using each photosensitive resin composition. As a result of evaluating the over-development coefficient, lithography property, and adhesion for each sample, good results were obtained for any substrate.

1 감광층
2 수용성 수지층
3 유기 반도체층
4 기판
5 제거부
1 photosensitive layer
2 water-soluble resin layer
3 organic semiconductor layer
4 substrate
5 Remover

Claims (14)

수용성 수지층과 감광층을 갖는 적층체에 포함되는 감광층으로서,
상기 감광층은 활성광선 또는 방사선의 조사에 의하여 산을 발생하는 화합물과 산의 작용에 의하여 아세트산 뷰틸에 대한 용해 속도의 변화가 발생하는 수지를 포함하는 감광성 수지 조성물로 형성되고, 상기 산의 작용에 의하여 아세트산 뷰틸에 대한 용해 속도의 변화가 발생하는 수지는, 중량 평균 분자량이 10,000~50,000이며, 또한 전체 구성 단위 중, 50몰% 내지 100몰%가 알칼리 수용액에 가용인 기가 소수성 보호기에 의하여 보호되고 있는, 23℃의 아세트산 뷰틸에 가용인 소수성의 수지이고,
미조사의 상기 감광층을 23℃의 아세트산 뷰틸에 침지한 경우의 용해 속도가 20nm/s 이상 200nm/s 이하이며,
상기 수용액 수지층 상에 있어서의, 상기 감광성 수지 조성물의 정지 접촉각이 60° 이하인, 감광층.
A photosensitive layer included in a laminate having a water-soluble resin layer and a photosensitive layer,
The photosensitive layer is formed of a photosensitive resin composition comprising a compound that generates an acid by irradiation with actinic rays or radiation and a resin in which a change in dissolution rate for butyl acetate occurs due to the action of the acid. As a result, the resin in which the dissolution rate for butyl acetate is changed has a weight average molecular weight of 10,000 to 50,000, and a group soluble in an aqueous alkali solution of 50 to 100 mol% of the total structural units is protected by a hydrophobic protecting group. It is a hydrophobic resin soluble in butyl acetate at 23°C,
The dissolution rate when the unirradiated photosensitive layer is immersed in butyl acetate at 23° C. is 20 nm/s or more and 200 nm/s or less,
The photosensitive layer on the aqueous solution resin layer, wherein the stop contact angle of the photosensitive resin composition is 60° or less.
청구항 1에 있어서,
상기 감광층이 i선 조사에 대하여 감광능을 갖는, 감광층.
The method according to claim 1,
The photosensitive layer, wherein the photosensitive layer has a photosensitive ability against i-ray irradiation.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 감광성 수지 조성물 중의 물의 함유량이 0.01질량% 이상 1질량% 이하인, 감광층.
The method according to claim 1 or 2,
The photosensitive layer, wherein the content of water in the photosensitive resin composition is 0.01% by mass or more and 1% by mass or less.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용해 속도의 변화가 용해 속도의 저하인, 감광층.
The method according to any one of claims 1 to 3,
The photosensitive layer in which the change in the dissolution rate is a decrease in the dissolution rate.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 감광층에 포함되는 수지가 하기 식 (1)로 나타나는 구성 단위를 갖는, 감광층;
[화학식 1]
Figure pct00018

식 중, R8은 수소 원자 또는 알킬기를 나타내고, L1은 카보닐기 또는 페닐렌기를 나타내며, R1~R7은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 알킬기를 나타낸다.
The method according to any one of claims 1 to 4,
A photosensitive layer in which the resin contained in the photosensitive layer has a structural unit represented by the following formula (1);
[Formula 1]
Figure pct00018

In the formula, 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 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 감광성 수지 조성물의 나트륨 이온, 칼륨 이온 및 칼슘 이온의 합계 함유량이 1질량ppt~1000질량ppb인, 감광층.
The method according to any one of claims 1 to 5,
The photosensitive layer, wherein the total content of sodium ions, potassium ions, and calcium ions in the photosensitive resin composition is 1 mass ppt to 1000 mass ppb.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
유기 반도체층 가공용인, 감광층.
The method according to any one of claims 1 to 6,
Photosensitive layer for processing organic semiconductor layers.
청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 기재된 감광층과 수용성 수지층을 갖는 적층체.A laminate comprising the photosensitive layer and the water-soluble resin layer according to any one of claims 1 to 7. 청구항 8에 있어서,
유기 반도체층을 더 갖고, 상기 유기 반도체층, 상기 수용성 수지층 및 상기 감광층의 순서로 적층하고 있는, 적층체.
The method of claim 8,
A layered product further comprising an organic semiconductor layer, wherein the organic semiconductor layer, the water-soluble resin layer, and the photosensitive layer are stacked in this order.
청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
상기 산의 작용에 의하여 아세트산 뷰틸에 대한 용해 속도의 변화가 발생하는 수지가, 상기 아세트산 뷰틸에 대한 용해 속도가 큰 수지와 상기 아세트산 뷰틸에 대한 용해 속도가 작은 수지의 혼합물인, 적층체.
The method according to claim 8 or 9,
The layered product, wherein the resin in which the dissolution rate of butyl acetate changes due to the action of the acid is a mixture of a resin having a high dissolution rate in butyl acetate and a resin having a low dissolution rate in butyl acetate.
감광층을 형성하기 위한 감광성 수지 조성물로서,
상기 감광층은 수용성 수지층과 조합하여 적층체를 이루는 층이며, 미노광의 상기 감광층을 아세트산 뷰틸에 침지한 경우의 용해 속도가 20nm/s 이상 200nm/초 이하이고,
상기 감광성 수지 조성물은 활성광선 또는 방사선의 조사에 의하여 산을 발생하는 화합물과 산의 작용에 의하여 아세트산 뷰틸에 대한 용해 속도의 변화가 발생하는 수지를 함유하며,
상기 산의 작용에 의하여 아세트산 뷰틸에 대한 용해 속도의 변화가 발생하는 수지는, 중량 평균 분자량이 10,000~50,000이고, 전체 구성 단위의 50몰% 내지 100몰%가 알칼리 수용액에 가용인 기가 소수성 보호기에 의하여 보호되고 있는, 아세트산 뷰틸에 가용인 소수성의 수지이며, 또한 상기 수용성 수지층 상에 있어서의 정지 접촉각이 60° 이하가 되는 수지인, 감광성 수지 조성물.
As a photosensitive resin composition for forming a photosensitive layer,
The photosensitive layer is a layer that forms a laminate in combination with a water-soluble resin layer, and the dissolution rate when the unexposed photosensitive layer is immersed in butyl acetate is 20 nm/s or more and 200 nm/second or less,
The photosensitive resin composition contains a compound that generates an acid by irradiation with actinic rays or radiation and a resin in which a change in dissolution rate for butyl acetate occurs by the action of the acid,
The resin having a change in the dissolution rate for butyl acetate by the action of the acid has a weight average molecular weight of 10,000 to 50,000, and a group soluble in an aqueous alkali solution in which 50 to 100 mol% of the total constituent units is a hydrophobic protecting group. A photosensitive resin composition, which is a hydrophobic resin that is protected by butyl acetate and is soluble in a hydrophobic resin and has a static contact angle of 60° or less on the water-soluble resin layer.
청구항 11에 있어서,
유기 반도체층 가공용인, 감광성 수지 조성물.
The method of claim 11,
A photosensitive resin composition for processing an organic semiconductor layer.
수용성 수지층과 감광층을 이 순서로 형성하기 위한 키트로서, 청구항 11 또는 청구항 12에 기재된 감광성 수지 조성물과 수용성 수지 조성물을 갖는 키트.As a kit for forming a water-soluble resin layer and a photosensitive layer in this order, a kit comprising the photosensitive resin composition and water-soluble resin composition according to claim 11 or 12. 청구항 13에 있어서,
유기 반도체층 가공용인, 키트.
The method of claim 13,
Kit for organic semiconductor layer processing.
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