TW202038004A - 化學增幅型正型感光性樹脂組成物、感光性乾薄膜、感光性乾薄膜之製造方法、圖型化阻劑膜之製造方法、附鑄型基板之製造方法及鍍敷造形物之製造方法 - Google Patents
化學增幅型正型感光性樹脂組成物、感光性乾薄膜、感光性乾薄膜之製造方法、圖型化阻劑膜之製造方法、附鑄型基板之製造方法及鍍敷造形物之製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
[目的]本發明提供一種可適用於h射線之曝光,且具有優良耐鍍液性的化學增幅型正型感光性樹脂組成物,與具有由該化學增幅型正型感光性樹脂組成物所形成的感光性樹脂層的感光性乾薄膜、該感光性乾薄膜之製造方法,與使用前述化學增幅型正型感光性樹脂組成物的圖型化阻劑膜之製造方法,與使用前述化學增幅型正型感光性樹脂組成物的附鑄型基板之製造方法,與使用該附鑄型基板的鍍敷造形物之製造方法。
[解決手段]一種含有經由活性光線或輻射線照射而產生酸之酸產生劑(A),與經由酸之作用而增大對鹼的溶解性之樹脂(B)的化學增幅型正型感光性樹脂組成物,其中,酸產生劑(A)為含有具有特定萘醯亞胺骨架的酸產生劑,樹脂(B)為含有丙烯酸樹脂。
Description
本發明為有關:化學增幅型正型感光性樹脂組成物,與具有由該化學增幅型正型感光性樹脂組成物所形成的感光性樹脂層的感光性乾薄膜、該感光性乾薄膜之製造方法,與使用前述化學增幅型正型感光性樹脂組成物的圖型化阻劑膜之製造方法,與使用前述化學增幅型正型感光性樹脂組成物的附鑄型基板之製造方法,與使用該附鑄型基板的鍍敷造形物之製造方法。
目前,感光蝕刻加工法形成為精密微細加工技術之主流。感光蝕刻加工法,為包括將光阻劑組成物塗佈於被加工物表面而形成光阻劑層、使用光微影蝕刻技術對光阻劑層進行圖型形成(Patterning)、將經圖型形成後的光阻劑層(光阻劑圖型)作為遮罩,施以化學蝕刻、電解蝕刻,或電氣鍍敷等為主體的電鑄處理等,而製得半導體裝置等的各種精密零件的技術之統稱。
又,近年來,伴隨電子機器之小型化、半導體封裝進入高密度實裝技術、封裝的多探針薄膜實裝化、封裝尺寸的小型化、使用倒裝晶片方式的平面實裝技術、立體實裝技術為基礎,而提高實裝之密度。該些高密度實裝技術中,連接端子,例如:於基板上以高精度配置的突出於封裝上的凸點等的突起電極(實裝端子),或由晶圓上的週邊設備端子延伸的再佈線(RDL)與實裝端子連接的金屬柱等。
上述感光蝕刻加工法中,為使用光阻劑組成物,該些光阻劑組成物,已知例如含有酸產生劑的化學增幅型光阻劑組成物(專利文獻1、2等)。化學增幅型光阻劑組成物,係指經由輻射線照射(曝光)而由酸產生劑產生酸,經由加熱處理已促進酸的擴散,而對組成物中的基底樹脂等引起酸觸媒反應,使其鹼溶解性發生變化者之意。
該些化學增幅型正型光阻劑組成物,例如可使用於鍍敷步驟中形成凸點、金屬柱,及Cu再佈線等鍍敷造形物。具體而言,可列舉如:使用化學增幅型光阻劑組成物,於金屬基板等的支撐體上形成所期待的膜厚度之光阻劑層,介由特定遮罩圖型進行曝光、顯影,使用經選擇性去除(剝離)形成鍍敷造形物部份後的鑄型,而形成光阻劑圖型。隨後,於該被去除的部份(非阻劑部)上鍍敷銅等的導體將其埋入後,再去除其周圍的光阻劑圖型方式,而可形成凸點、金屬柱,及Cu再佈線等。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]特開平9-176112號公報
[專利文獻2]特開平11-52562號公報
[專利文獻3]特表2017-535595號公報
[專利文獻4]特表2018-513113號公報
[專利文獻5]特表2018-523640號公報
[發明所欲解決之問題]
但,如專利文獻1、2等所揭示般,使用以往已知的化學增幅型正型光阻劑組成物形成阻劑圖型時,於鍍敷銅等的導體進行埋入的鍍敷處理時,屢屢會發生接觸鍍敷處理液時,阻劑圖型的形狀會產生變化之現象。
如上所述,如專利文獻1、2等所揭示般,使用以往已知的化學增幅型正型光阻劑組成物時,將不易形成具有特定形狀的凸點、金屬柱,及Cu再佈線等的鍍敷造形物。
又,對於較晶圓層級為更大面積的面板層級之封裝,其曝光光源多期待可使用h射線進行,故期待光阻劑組成物可適用於h射線之曝光處理。
例如:專利文獻3~5中,揭示一種g線、h射線及i線的曝光所使用的化學增幅型之負型或正型的光阻劑組成物。
但是,使用專利文獻3~5記載的感光性樹脂組成物時,會發生耐鍍液性惡化,實施鍍敷處理時會造成阻劑圖型形狀發生變化之問題。
本發明,為鑑於上述問題而提出者,而以提出一種可適用於h射線之曝光,且容易形成具有優良耐鍍液性的阻劑圖型之化學增幅型正型感光性樹脂組成物,與具有由該化學增幅型正型感光性樹脂組成物所形成的感光性樹脂層的感光性乾薄膜、該感光性乾薄膜之製造方法,與使用前述化學增幅型正型感光性樹脂組成物的圖型化阻劑膜之製造方法,與使用前述化學增幅型正型感光性樹脂組成物的附鑄型基板之製造方法,與使用該附鑄型基板的鍍敷造形物之製造方法為目的。
[解決問題之方法]
本發明者們,就達成上述目的經過重複深入研究結果,發現含有經由活性光線或輻射線照射而產生酸之酸產生劑(A),與經由酸之作用而增大對鹼的溶解性之樹脂(B)的化學增幅型正型感光性樹脂組成物中,酸產生劑(A),含有由下述式(a1-i)或下述式(a1-ii)表示的化合物、下述式(a2-i)或下述式(a2-ii)表示的化合物,及,下述式(a3-i)或下述式(a3-ii)表示的化合物所選出的至少1種,而經由酸之作用而增大對鹼的溶解性之樹脂(B)為使用丙烯酸樹脂(B3)時,即可解決上述之問題,因而完成本發明。具體而言,本發明為提供以下之內容。
本發明之第1態樣為,一種化學增幅型正型感光性樹脂組成物,其特徵為含有:
經由活性光線或輻射線照射而產生酸之酸產生劑(A),與經由酸之作用而增大對鹼的溶解性之樹脂(B);
酸產生劑(A)為:含有由下述式(a1-i)或下述式(a1-ii)、下述式(a2-i)或下述式(a2-ii)及下述式(a3-i)或下述式(a3-ii)表示的化合物所選出之至少一種;
下述式(a1-i)或下述式(a1-ii)表示的化合物:
(式(a1-i)及式(a1-ii)中,X1a
為氧原子或硫原子,
R1a
為由:
可被1個以上之鹵素原子所取代的碳原子數1以上、18以下的脂肪族基、
含有由-S-、-C(=O)-S-、-O-S(=O)2
-、-O-C(=O)-O-、
-C(=O)-NH-、-C(=O)-NR10a
-,及-C(=O)-NR10a
R11a
所成之群所選出的至少1個的部份,且可被1個以上的鹵素原子所取代的碳原子數2以上、18以下的脂肪族基、
下述式(a11)所表示之基、
下述式(a12)所表示之基,及
下述式(a13)所表示之基
所成之群所選出;
式(a11)中,R3a
為:可含有由單鍵,或-O-、-S-、
-C(=O)-O-、-C(=O)-S-、-O-S(=O)2
-、-O-C(=O)-O-、
-C(=O)-NH-、-O-C(=O)-NH-、-C(=O)-NR10a
-,及-C(=O)-NR10a
-所成之群所選出的至少1個的部份,且碳原子數為1以上、20以下的脂肪族基,
Ar為:可具有由鹵素原子、脂肪族基、鹵烷基、烷氧基、鹵烷氧基、烷硫基、二烷胺基、醯氧基、醯硫基、醯胺基、烷氧羰基、烷基磺醯基、烷基亞磺醯基、芳基、烷芳基、氰基,及硝基所成之群所選出的1個以上的取代基之芳香族基,
式(a12)中,R4a
,及R5a
為分別獨立之碳原子數為1以上、5以下的脂肪族基,
Y1a
為氧原子,
R6a
為碳原子數1以上、10以下的脂肪族基,
R7a
為:含有由-O-、-S-、-C(=O)-S-、-O-S(=O)2
-、
-O-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-、-O-C(=O)-NH-、-C(=O)-NR10a
-、-O-C(=O)-NR10a
-,及-C(=O)-NR10a
R11a
所成之群所選出的至少1個的部份,且碳原子數為1以上、18以下的脂肪族基,
式(a13)中,R8a
為:可含有由-O-、-S-、-C(=O)-S-、
-O-S(=O)2
-、-O-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-、-O-C(=O)-NH-、-C(=O)-NR10a
-,及-O-C(=O)-NR10a
-所成之群所選出的至少1個的部份,且碳原子數為2以上、18以下的脂肪族基,
Y2a
為氧原子,
R9a
為:含有由-O-、-S-、-C(=O)-O-、-C(=O)-S-、-O-S(=O)2
-、-O-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-、-O-C(=O)-NH-、
-C(=O)-NR10a
-、-O-C(=O)-NR10a
-,及-C(=O)-NR10a
R11a
所成之群所選出的至少1個的部份,且碳原子數為1以上、18以下的脂肪族基,
R10a
及R11a
,分別為碳原子數1以上、10以下的脂肪族基,於-C(=O)-NR10a
R11a
中,R10a
及R11a
,可互相為相同或相異皆可,且可互相鍵結形成脂環式基,
R2a
為由:
可被1個以上之鹵素原子所取代的碳原子數1以上、18以下的脂肪族基、
含有由-O-、-S-、-C(=O)-O-、-C(=O)-S-、-O-S(=O)2
-、-O-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-、-O-C(=O)-NH-、-C(=O)-NR10a
-、-O-C(=O)-NR10a
-,及-C(=O)-NR10a
R11a
所成之群所選出的至少1個的部份,且可被1個以上之鹵素原子所取代的碳原子數3以上、18以下的脂肪族基、
可具有由鹵素原子、脂肪族基、鹵烷基、烷氧基、鹵烷氧基、烷硫基、二烷胺基、醯氧基、醯硫基、醯胺基、烷氧羰基、烷基磺醯基、烷基亞磺醯基、芳基、烷芳基、氰基,及硝基所成之群所選出的1個以上的取代基,且碳原子數為4以上、18以下的芳香族基;及
被可具有由鹵素原子、脂肪族基、鹵烷基、烷氧基、鹵烷氧基、烷硫基、二烷胺基、醯氧基、醯硫基、醯胺基、烷氧羰基、烷基磺醯基、烷基亞磺醯基、芳基、烷芳基、氰基,及硝基所成之群所選出的1個以上的取代基,且碳原子數為4以上、18以下的芳香族基所取代的烷基
所成之群所選出者)。
下述式(a2-i)或下述式(a2-ii)表示的化合物:
(式(a2-i)~(a2-ii)中,
R21a
為:
氫原子、
可被1個以上之鹵素原子所取代的碳原子數1以上、18以下的脂肪族基,或
可含有由-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-C(=O)-S-、-O-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-、-O-C(=O)-NH-、-C(=O)-NR10a
-、-O-C(=O)-NR10a
-,及-C(=O)-NR10a
R11a
所成之群所選出的至少1個的部份,且可被1個以上的鹵素原子所取代的碳原子數2以上、18以下的脂肪族基,
R22a
為由:
可被-CH3
、-CH2
F、-CHF2
、-CF3
,或1個以上的鹵素原子所取代的碳原子數2以上、18以下的脂肪族基、
可含有由-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-C(=O)-S-、-O-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-、-O-C(=O)-NH-、-C(=O)-NR10a
-、-O-C(=O)-NR10a
-,及-C(=O)-NR10a
R11a
所成之群所選出的至少1個的部份,且可被1個以上的鹵素原子所取代的碳原子數2以上、18以下的脂肪族基、
可具有由鹵素原子、脂肪族基、鹵烷基、烷氧基、鹵烷氧基、烷硫基、二烷胺基、醯氧基、醯硫基、醯胺基、烷氧羰基、烷基磺醯基、烷基亞磺醯基、芳基、烷芳基、氰基,及硝基所成之群所選出的1個以上的取代基的碳原子數4以上、18以下的芳香族基;及
可具有由鹵素原子、脂肪族基、鹵烷基、烷氧基、鹵烷氧基、烷硫基、二烷胺基、醯氧基、醯硫基、醯胺基、烷氧羰基、烷基磺醯基、烷基亞磺醯基、芳基、烷芳基、氰基,及硝基所成之群所選出的1個以上的取代基的碳原子數4以上、18以下的芳香族基所取代的烷基
所成之群所選出,
但,R22a
為-CF3
時,R21a
為由:
氫原子、
可含有由-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-C(=O)-S-、-O-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-、-O-C(=O)-NH-、-C(=O)-NR10a
-、-O-C(=O)-NR10a
-,及-C(=O)-NR10a
R11a
所成之群所選出的至少1個的部份,且可被1個以上的鹵素原子所取代的碳原子數2以上、18以下的脂肪族基、
-CH2
CH(CH3
)2
、-CH2
CH=CHCH3
或-CH2
CH2
CH=CH2
、
下述式(a21)所表示之基,及
下述式(a22)所表示之基
所成之群所選出之基,
R10a
及R11a
,分別為碳原子數1以上、10以下的脂肪族基,於-C(=O)-NR10a
R11a
中,R10a
及R11a
,可互相為相同或相異皆可,且可互相鍵結形成脂環式基,
式(a21)中,R23a
為碳原子數4以上、18以下的脂肪族基,
式(a22)中,R24a
為氫原子,或碳原子數1以上、10以下之烷基,na為1~5之整數)。
下述式(a3-i)或下述式(a3-ii)表示的化合物:
(式a3-i)~(a3-ii)中,R31a
,及R32a
分別獨立為:
由氫原子、
氰基、
可被1個以上之鹵素原子所取代的碳原子數1以上、18以下的脂肪族基、
含有由-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-C(=O)-S-、
-OC(=O)-O-、-CN、-C(=O)-NH-、-C(=O)-NR10a
-,及
-C(=O)-NR10a
R11a
所成之群所選出的至少1個的部份,且可被1個以上之鹵素原子所取代的碳原子數1以上、18以下的脂肪族基;及
可具有由鹵素原子、脂肪族基、鹵烷基、烷氧基、鹵烷氧基、烷硫基、二烷胺基、醯氧基、醯硫基、醯胺基、烷氧羰基、烷基磺醯基、烷基亞磺醯基、芳基、烷芳基、氰基,及硝基所成之群所選出的1個以上的取代基的碳原子數4以上、18以下的芳香族基
所成之群所選出之基,
R31a
,及R32a
,可互相為相同或相異皆可,且可互相鍵結形成脂環式基或雜環式基,
R33a
為由:
可被1個以上之鹵素原子所取代的碳原子數1以上、18以下的脂肪族基、
含有由-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-C(=O)-S-、
-O-C(=O)-O-、-CN、-C(=O)-NH-、-O-C(=O)-NH-、
-C(=O)-NR10a
-、-O-C(=O)-NR10a
-,及-C(=O)-NR10a
R11a
所成之群所選出的至少1個的部份,且可被1個以上之鹵素原子所取代的碳原子數1以上、18以下的脂肪族基,及
可具有由鹵素原子、脂肪族基、鹵烷基、烷氧基、鹵烷氧基、烷硫基、二烷胺基、醯氧基、醯硫基、醯胺基、烷氧羰基、烷基磺醯基、烷基亞磺醯基、芳基、烷芳基、氰基,及硝基所成之群所選出的1個以上的取代基的碳原子數4以上、18以下的芳香族基
所成之群所選出,
R10a
及R11a
,分別為碳原子數1以上、10以下的脂肪族基,於-C(=O)-NR10a
R11a
中,R10a
及R11a
,可互相為相同或相異皆可,且可互相鍵結形成脂環式基)。
樹脂(B),為含有丙烯酸樹脂。
本發明之第2態樣為,一種感光性乾薄膜,其為具有基材薄膜,與形成於基材薄膜的表面之感光性樹脂層,感光性樹脂層為由第1態樣的該化學增幅型正型感光性樹脂組成物所形成的。
本發明之第3態樣為,一種感光性乾薄膜之製造方法,其為包含:於基材薄膜上,塗佈第1態樣的該化學增幅型正型感光性樹脂組成物,而形成感光性樹脂層者。
本發明之第4態樣為,一種圖型化阻劑膜之製造方法,其為包含:
於基板上,層合由第1態樣的該化學增幅型正型感光性樹脂組成物所形成的感光性樹脂層之層合步驟,與
於感光性樹脂層上,以選擇位置方式照射活性光線或輻射線、進行曝光之曝光步驟,與
對曝光後的感光性樹脂層進行顯影之顯影步驟。
本發明之第5態樣為,一種附鑄型基板之製造方法,其為包含:
於具有金屬表面的基板上,層合由第1態樣的該化學增幅型正型感光性樹脂組成物所形成的感光性樹脂層之層合步驟,與
於感光性樹脂層上,以選擇位置方式照射活性光線或輻射線、進行曝光之曝光步驟,與
對曝光後的感光性樹脂層進行顯影,以製作形成鍍敷造形物時所使用的鑄型之顯影步驟。
本發明之第6態樣為,一種鍍敷造形物之製造方法,其為包含:
對第5態樣的該方法所製得的附鑄型基板施以鍍敷處理,而於鑄型內形成鍍敷造形物之步驟。
[發明之效果]
本發明可提供一種可適用於h射線之曝光,且容易形成具有優良耐鍍液性的阻劑圖型之化學增幅型正型感光性樹脂組成物,與具有由該化學增幅型正型感光性樹脂組成物所形成的感光性樹脂層的感光性乾薄膜,與該感光性乾薄膜之製造方法,與使用前述化學增幅型正型感光性樹脂組成物的圖型化阻劑膜之製造方法,與使用前述化學增幅型正型感光性樹脂組成物的附鑄型基板之製造方法,與使用該附鑄型基板的鍍敷造形物之製造方法。
[實施發明之形態]
≪化學增幅型正型感光性樹脂組成物≫
化學增幅型正型感光性樹脂組成物(以下,亦記載為感光性樹脂組成物)為含有:經由活性光線或輻射線照射而產生酸之酸產生劑(A)(以下,亦記載為酸產生劑(A)),與經由酸之作用而增大對鹼的溶解性之樹脂(B)(以下,亦記載為樹脂(B))。又,本發明中,酸產生劑(A)為含有:由下述式(a1-i)或下述式(a1-ii)表示的化合物、下述式(a2-i)或下述式(a2-ii)表示的化合物,及,下述式(a3-i)或下述式(a3-ii)表示的化合物所選出之至少1種,且,樹脂(B)為含有丙烯酸樹脂。感光性樹脂組成物,必要時,可含有:含酚性羥基的低分子化合物(C)、鹼可溶性樹脂(D)、含硫化合物(E)、酸擴散抑制劑(F)及有機溶劑(S)等的成份。
使用感光性樹脂組成物所形成的阻劑圖型的膜厚並未有特別之限定,無論厚膜或薄膜皆適用。感光性樹脂組成物較適合使用於形成厚膜的阻劑圖型。使用感光性樹脂組成物所形成的阻劑圖型的膜厚,具體而言,例如以0.5μm以上為佳,以0.5μm以上、300μm以下為較佳,以0.5μm以上、200μm以下為更佳,以0.5μm以上、150μm以下為特佳。
膜厚之上限值,例如可為100μm以下。膜厚之下限值,例如為1μm以上亦可、3μm以上亦可。
以下,包含感光性樹脂組成物,並對必須或任意之成份,與感光性樹脂組成物之製造方法進行說明。
<酸產生劑(A)>
酸產生劑(A),為經由活性光線或輻射線照射而產生酸之化合物,其為接受光線而直接或間接地產生酸之化合物。酸產生劑(A)為含有:由下述式(a1-i)或下述式(a1-ii)表示的化合物、下述式(a2-i)或下述式(a2-ii)表示的化合物,及,下述式(a3-i)或下述式(a3-ii)表示的化合物所選出之至少1種。
(式(a1-i)及式(a1-ii)中,X1a
為氧原子或硫原子,
R1a
,為由:
可被1個以上之鹵素原子所取代的碳原子數1以上、18以下的脂肪族基、
含有由-S-、-C(=O)-S-、-O-S(=O)2
-、-O-C(=O)-O-、
-C(=O)-NH-、-C(=O)-NR10a
-,及-C(=O)-NR10a
R11a
所成之群所選出的至少1個的部份,且可被1個以上的鹵素原子所取代的碳原子數2以上、18以下的脂肪族基、
下述式(a11)所表示之基、
下述式(a12)所表示之基,及
下述式(a13)所表示之基
所成之群所選出,
式(a11)中,
R3a
為:可含有由單鍵,或-O-、-S-、-C(=O)-O-、
-C(=O)-S-、-O-S(=O)2
-、-O-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-、-O-C(=O)-NH-、-C(=O)-NR10a
-,及-C(=O)-NR10a
-所成之群所選出的至少1個的部份,且碳原子數為1以上、20以下的脂肪族基,
Ar為:可具有由鹵素原子、脂肪族基、鹵烷基、烷氧基、鹵烷氧基、烷硫基、二烷胺基、醯氧基、醯硫基、醯胺基、烷氧羰基、烷基磺醯基、烷基亞磺醯基、芳基、烷芳基、氰基,及硝基所成之群所選出的1個以上的取代基之芳香族基,
式(a12)中,R4a
,及R5a
為分別獨立之碳原子數為1以上、5以下的脂肪族基,
Y1a
為氧原子,
R6a
為碳原子數1以上、10以下的脂肪族基,
R7a
為:含有由-O-、-S-、-C(=O)-S-、-O-S(=O)2
-、
-O-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-、-O-C(=O)-NH-、-C(=O)-NR10a
-、-O-C(=O)-NR10a
-,及-C(=O)-NR10a
R11a
所成之群所選出的至少1個的部份,且碳原子數為1以上、18以下的脂肪族基,
式(a13)中,
R8a
為:可含有由-O-、-S-、-C(=O)-S-、-O-S(=O)2
-、-O-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-、-O-C(=O)-NH-、-C(=O)-NR10a
-,及-O-C(=O)-NR10a
-所成之群所選出的至少1個的部份,且碳原子數為2以上、18以下的脂肪族基,
Y2a
為氧原子,
R9a
為:含有由-O-、-S-、-C(=O)-O-、-C(=O)-S-、-O-S(=O)2
-、-O-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-、-O-C(=O)-NH-、
-C(=O)-NR10a
-、-O-C(=O)-NR10a
-,及-C(=O)-NR10a
R11a
所成之群所選出的至少1個的部份,且碳原子數為1以上、18以下的脂肪族基,
R10a
及R11a
,分別為碳原子數1以上、10以下的脂肪族基,於-C(=O)-NR10a
R11a
中,R10a
及R11a
,可互相為相同或相異皆可,且可互相鍵結形成脂環式基,
R2a
為由:可被1個以上之鹵素原子所取代的碳原子數1以上、18以下的脂肪族基、
含有由-O-、-S-、-C(=O)-O-、-C(=O)-S-、-O-S(=O)2
-、-O-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-、-O-C(=O)-NH-、
-C(=O)-NR10a
-、-O-C(=O)-NR10a
-,及-C(=O)-NR10a
R11a
所成之群所選出的至少1個的部份,且可被1個以上之鹵素原子所取代的碳原子數3以上、18以下的脂肪族基、
可具有由鹵素原子、脂肪族基、鹵烷基、烷氧基、鹵烷氧基、烷硫基、二烷胺基、醯氧基、醯硫基、醯胺基、烷氧羰基、烷基磺醯基、烷基亞磺醯基、芳基、烷芳基、氰基,及硝基所成之群所選出的1個以上的取代基,且碳原子數為4以上、18以下的芳香族基,及
被可具有由鹵素原子、脂肪族基、鹵烷基、烷氧基、鹵烷氧基、烷硫基、二烷胺基、醯氧基、醯硫基、醯胺基、烷氧羰基、烷基磺醯基、烷基亞磺醯基、芳基、烷芳基、氰基,及硝基所成之群所選出的1個以上的取代基,且碳原子數為4以上、18以下的芳香族基所取代的烷基
所成之群所選出者)。
(式(a2-i)~(a2-ii)中,
R21a
為:
氫原子、
可被1個以上之鹵素原子所取代的碳原子數1以上、18以下的脂肪族基,或
可含有由-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-C(=O)-S-、-O-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-、-O-C(=O)-NH-、-C(=O)-NR10a
-、-O-C(=O)-NR10a
-,及-C(=O)-NR10a
R11a
所成之群所選出的至少1個的部份,且可被1個以上的鹵素原子所取代的碳原子數2以上、18以下的脂肪族基,
R22a
為由:
可被-CH3
、-CH2
F、-CHF2
、-CF3
,或1個以上的鹵素原子所取代的碳原子數為2以上、18以下的脂肪族基、
可含有由-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-C(=O)-S-、-O-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-、-O-C(=O)-NH-、-C(=O)-NR10a
-、-O-C(=O)-NR10a
-,及-C(=O)-NR10a
R11a
所成之群所選出的至少1個的部份,且可被1個以上的鹵素原子所取代的碳原子數2以上、18以下的脂肪族基、
可具有由鹵素原子、脂肪族基、鹵烷基、烷氧基、鹵烷氧基、烷硫基、二烷胺基、醯氧基、醯硫基、醯胺基、烷氧羰基、烷基磺醯基、烷基亞磺醯基、芳基、烷芳基、氰基,及硝基所成之群所選出的1個以上的取代基的碳原子數4以上、18以下的芳香族基,及
可具有由鹵素原子、脂肪族基、鹵烷基、烷氧基、鹵烷氧基、烷硫基、二烷胺基、醯氧基、醯硫基、醯胺基、烷氧羰基、烷基磺醯基、烷基亞磺醯基、芳基、烷芳基、氰基,及硝基所成之群所選出的1個以上的取代基的碳原子數4以上、18以下的芳香族基所取代的烷基
所成之群所選出,
但,R22a
為-CF3
時,R21a
為由:
氫原子、
可含有由-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-C(=O)-S-、-O-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-、-O-C(=O)-NH-、-C(=O)-NR10a
-、-O-C(=O)-NR10a
-,及-C(=O)-NR10a
R11a
所成之群所選出的至少1個的部份,且可被1個以上的鹵素原子所取代的碳原子數2以上、18以下的脂肪族基、
-CH2
CH(CH3
)2
、-CH2
CH=CHCH3
或-CH2
CH2
CH=CH2
、
下述式(a21)所表示之基,及
下述式(a22)所表示之基
所成之群所選出之基,
R10a
及R11a
,分別為碳原子數1以上、10以下的脂肪族基,於-C(=O)-NR10a
R11a
中,R10a
及R11a
,可互相為相同或相異皆可,且可互相鍵結形成脂環式基,
式(a21)中,R23a
為碳原子數4以上、18以下的脂肪族基,
式(a22)中,R24a
為氫原子,或碳原子數1以上、10以下之烷基,na為1~5之整數)。
(式a3-i)~(a3-ii)中,R31a
,及R32a
分別獨立為由:
氫原子、
氰基、
可被1個以上之鹵素原子所取代的碳原子數1以上、18以下的脂肪族基、
含有由-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-C(=O)-S-、
-OC(=O)-O-、-CN、-C(=O)-NH-、-C(=O)-NR10a
-,及
-C(=O)-NR10a
R11a
所成之群所選出的至少1個的部份,且可被1個以上之鹵素原子所取代的碳原子數1以上、18以下的脂肪族基,及
可具有由鹵素原子、脂肪族基、鹵烷基、烷氧基、鹵烷氧基、烷硫基、二烷胺基、醯氧基、醯硫基、醯胺基、烷氧羰基、烷基磺醯基、烷基亞磺醯基、芳基、烷芳基、氰基,及硝基所成之群所選出的1個以上的取代基的碳原子數4以上、18以下的芳香族基
所成之群所選出之基,
R31a
,及R32a
,可互相為相同或相異皆可,且可互相鍵結形成脂環式基或雜環式基,
R33a
為由:
可被1個以上之鹵素原子所取代的碳原子數1以上、18以下的脂肪族基、
含有由-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-C(=O)-S-、
-O-C(=O)-O-、-CN、-C(=O)-NH-、-O-C(=O)-NH-、
-C(=O)-NR10a
-、-O-C(=O)-NR10a
-,及-C(=O)-NR10a
R11a
所成之群所選出的至少1個的部份,且可被1個以上之鹵素原子所取代的碳原子數1以上、18以下的脂肪族基,及
可具有由鹵素原子、脂肪族基、鹵烷基、烷氧基、鹵烷氧基、烷硫基、二烷胺基、醯氧基、醯硫基、醯胺基、烷氧羰基、烷基磺醯基、烷基亞磺醯基、芳基、烷芳基、氰基,及硝基所成之群所選出的1個以上的取代基的碳原子數4以上、18以下的芳香族基
所成之群所選出,
R10a
及R11a
,分別為碳原子數1以上、10以下的脂肪族基,於-C(=O)-NR10a
R11a
中,R10a
及R11a
,可互相為相同或相異皆可,且可互相鍵結形成脂環式基)。
式(a1-i)、式(a1-ii)、式(a2-i)、式(a2-ii)、式(a3-i)、式(a3-ii)、式(a11)~(a13)、式(a21)、式(a22)中的脂肪族基,可分別為鏈狀亦可、環狀亦可,且亦可含有鏈狀構造與環狀構造。又,脂肪族基,可含有雜原子、亦可為含有氮原子或硫原子等的含有雜原子的鏈狀的脂肪族基、亦可為雜環式的脂肪族基。
鏈狀的脂肪族基,可為直鏈狀亦可、分支狀亦可。鏈狀的脂肪族基,可列舉如:烷基、烯基、炔基等。烷基,可列舉如:甲基、乙基、n-丙基、n-丁基、n-戊基、n-己基、n-辛基、n-壬基、n-癸基、n-十一烷基、n-十二烷基等的直鏈狀之烷基,或異丙基、異丁基、sec-丁基、tert-丁基、異戊基、新戊基、tert-戊基、異己基、2-乙基己基,及1,1,3,3-四甲基丁基等的分支狀之烷基等。烯基,可列舉如:3-丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基等。炔基,可列舉如:戊炔基、己炔基、庚炔基、辛炔基、壬炔基、癸炔基等。烷基、烯基,及炔基中,該些之基所鍵結的氫原子,可被1個以上的取代基所取代。該取代基,可列舉如:鹵素原子、氰基、側氧(oxo)烷氧基、羥基、胺基、硝基、芳基、被鹵素原子取代的烷基等。
環狀的脂肪族基,可列舉如:環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基、金剛烷基、降冰片烷基、卡必(cubyl)基、九氫-茚基、十氫-萘基、雙環[3.2.1]辛基、雙環[2.2.2]辛基、雙環[3.3.1]壬基、雙環[3.3.2]癸基、雙環[2.2.2]辛基、氮雜環烷基、((胺羰基)環烷基)環烷基等的環烷基等。
上述式中的芳香族基,可分別為芳香族烴基亦可、含有氮原子、氧原子或硫原子等的含有雜原子的芳香族雜環基等亦可。
芳香族烴基,可列舉如:單環式之基(苯基等)、二環式之基(萘基、聯苯等)、三環式之基(茀基等)等的芳基,或苄基、苯乙基等的芳烷基等。
芳香族雜環基,可列舉如:呋喃基、噻吩基等的雜芳基等。
該些芳香族烴基或芳香族雜環基,可具有作為取代基的烷基。烷基,例如與上述為相同。
上述內容中,脂肪族基或芳香族基,為例示1價之基的情形,為2價之基時,則例如由上述1價之基去除1個氫原子而得之基。
上述式中的鹵素原子,可列舉如:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。
上述式中,烷氧基(烷基-O-)、烷硫基(烷基-S-)、二烷胺基((烷基)2
N-)、醯氧基(烷基-羰基-O-)、醯硫基(烷基-羰基-S-)、醯胺基(烷基-羰基-NH-)、烷氧羰基、烷基磺醯基、烷基亞磺醯基、芳基、烷芳中的烷基或芳基,例如與上述為相同。
上述式中的鹵烷基,為可被1個以上、最大可能的取代數以下的鹵素原子取代的烷基。烷基或鹵素原子,例如與上述為相同。
上述式中的鹵烷氧基,為可被1個以上、最大可能的取代數以下的鹵素原子取代的烷氧基。烷基或鹵素原子,例如與上述為相同。
式(a1-i)或式(a1-ii)表示的化合物,以X1a
為硫原子,R1a
為碳原子數1以上、3以下之直鏈狀或分支狀之烷基,R2a
為可被1個以上的氟原子取代的碳原子數1以上、18以下之鏈狀的脂肪族基為佳。
式(a2-i)或式(a2-ii)表示的化合物,以R21a
為碳原子數1以上、18以下之鏈狀的脂肪族基,R22a
為可被1個以上的氟原子取代的碳原子數1以上、18以下之鏈狀的脂肪族基為佳。
式(a3-i)或式(a3-ii)表示的化合物,以R31a
為氫原子,R32a
為碳原子數1以上、18以下之鏈狀的脂肪族基,R33a
為可被1個以上的氟原子取代的碳原子數1以上、18以下之鏈狀的脂肪族基為佳。
式(a1-i)或式(a1-ii)表示的化合物、式(a2-i)或式(a2-ii)表示的化合物,或式(a3-i)或式(a3-ii)表示的化合物之製造方法,並未有特別之限定,例如:可依專利文獻3~5記載之製造方法予以製造。
酸產生劑(A)中,可含有上述式(a1-i)或式(a1-ii)表示的化合物、式(a2-i)或式(a2-ii)表示的化合物,及,式(a3-i)或式(a3-ii)表示的化合物以外的其他酸產生劑(以下,亦記載為其他的酸產生劑)。該其他的酸產生劑,為經由活性光線或輻射線照射而產生酸之化合物,其為接受光線而直接或間接地產生酸之化合物。酸產生劑(A)可含有的其他的酸產生劑,以下述說明之第一~第五態樣的酸產生劑為佳。
酸產生劑(A)中,其他的酸產生劑之第一態樣,例如下述式(a101)表示的化合物。
上述式(a101)中,X101a
表示原子價g的硫原子或碘原子;g為1或2。h表示括弧內構造的重複單位數。R101a
表示與X101a
鍵結的有機基,為碳原子數6以上、30以下之芳基、碳原子數4以上、30以下之雜環基、碳原子數1以上、30以下之烷基、碳原子數2以上、30以下之烯基,或碳原子數2以上、30以下之炔基;R101a
,可被由烷基、羥基、烷氧基、烷羰基、芳羰基、烷氧羰基、芳氧羰基、芳硫基羰基、醯氧基、芳硫基、烷硫基、芳基、雜環、芳氧基、烷基亞磺醯基、芳基亞磺醯基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、伸烷氧基、胺基、氰基、硝基等各基,及鹵素所成群所選出之至少1種所取代。R101a
之個數為g+h(g-1)+1,R101a
可互相為相同或相異皆可。又,2個以上的R101a
可互相直接,或介由-O-、-S-、-SO-、-SO2
-、-NH-、
-NR102a
-、-CO-、-COO-、-CONH-、碳原子數1以上、3以下之伸烷基,或伸苯基而連結,其可形成包含X101a
的環構造。R102a
為碳原子數1以上、5以下之烷基或碳原子數6以上、10以下之芳基。
X102a
為下述式(a102)表示的構造。
上述式(a102)中,X104a
表示碳原子數1以上、8以下之伸烷基、碳原子數6以上、20以下之伸芳基,或碳原子數8以上、20以下之雜環化合物的2價之基;X104a
,可被由碳原子數1以上、8以下之烷基、碳原子數1以上、8以下之烷氧基、碳原子數6以上、10以下之芳基、羥基、氰基、硝基等各基,及鹵素所成群所選出之至少1種所取代。X105a
表示-O-、-S-、-SO-、-SO2
-、-NH-、-NR102a
-、
-CO-、-COO-、-CONH-、碳原子數1以上、3以下之伸烷基,或伸苯基。h表示括弧內構造的重複單位數。h+1個的X104a
及h個的X105a
可分別為相同或相異皆可。R102a
與前述之定義相同。
X103a-
為鎓的對離子,可列舉如:下述式(a117)表示的氟化烷基氟磷酸陰離子或下述式(a118)表示的硼酸鹽陰離子等。
上述式(a117)中,R103a
表示80%以上的氫原子被氟原子所取代之烷基。j表示其個數,為1以上、5以下之整數。j個的R103a
可分別為相同或相異皆可。
上述式(a118)中,R104a
~R107a
表示分別獨立的氟原子或苯基,該苯基的氫原子中之一部份或全部,可被由氟原子及三氟甲基所成群所選出之至少1種所取代。
上述式(a101)表示的化合物中的鎓離子,可列舉如:三苯鋶、三-p-甲苯鋶、4-(苯硫基)苯基二苯鋶、雙[4-(二苯基二氫硫基)苯基]硫醚、雙[4-{雙[4-(2-羥基乙氧基)苯基]二氫硫基}苯基]硫醚、雙{4-[雙(4-氟苯基)二氫硫基]苯基}硫醚、4-(4-苯甲醯基-2-氯苯硫基)苯基雙(4-氟苯基)鋶、7-異丙基-9-側氧-10-硫-9,10-二氫蒽-2-基二-p-甲苯鋶、7-異丙基-9-側氧-10-硫-9,10-二氫蒽-2-基二苯鋶、2-[(二苯基)二氫硫基]氧硫 、4-[4-(4-tert-丁基苯甲醯基)苯硫基]苯基二-p-甲苯鋶、4-(4-苯甲醯基苯硫基)苯基二苯鋶、二苯基苯甲基甲醯鋶、4-羥基苯甲基苄鋶、2-萘甲基(1-乙氧羰基)乙鋶、4-羥基苯甲基苯甲基甲醯鋶、苯基[4-(4-聯苯硫基)苯基]4-聯苯鋶、苯基[4-(4-聯苯硫基)苯基]3-聯苯鋶、[4-(4-乙醯苯硫基)苯基]二苯鋶、十八烷甲基苯甲基甲醯鋶、二苯錪、二-p-甲苯錪、雙(4-十二烷基苯基)錪、雙(4-甲氧基苯基)錪、(4-辛氧基苯基)苯錪、雙(4-癸氧基)苯錪、4-(2-羥基四癸氧基)苯基苯錪、4-異丙基苯基(p-甲苯基)錪,或4-異丁基苯基(p-甲苯基)錪等。
上述式(a101)表示的化合物中的鎓離子中,較佳的鎓離子,可列舉如:下述式(a119)表示的鋶離子等。
上述式(a119)中,R108a
各別獨立表示由氫原子、烷基、羥基、烷氧基、烷羰基、烷基羰氧基、烷氧羰基、鹵素原子、可具有取代基之芳基、芳羰基、所成之群所選出之基。X102a
表示與上述式(a101)中的X102a
為相同意義。
上述式(a119)表示的鋶離子之具體例,可列舉如:4-(苯硫基)苯基二苯鋶、4-(4-苯甲醯基-2-氯苯硫基)苯基雙(4-氟苯基)鋶、4-(4-苯甲醯基苯硫基)苯基二苯鋶、苯基[4-(4-聯苯硫基)苯基]4-聯苯鋶、苯基[4-(4-聯苯硫基)苯基]3-聯苯鋶、[4-(4-乙醯苯硫基)苯基]二苯鋶、二苯基[4-(p-聯三苯硫基)苯基]二苯鋶等。
上述式(a117)表示的氟化烷基氟磷酸陰離子中,R103a
表示被氟原子取代之烷基,其較佳的碳原子數為1以上、8以下,更佳的碳原子數為1以上、4以下。烷基之具體例,可列舉如:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、辛基等的直鏈烷基;異丙基、異丁基、sec-丁基、tert-丁基等的分支烷基;又例如環丙基、環丁基、環戊基、環己基等的環烷基等,烷基的氫原子被氟原子取代之比例,通常為80%以上,較佳為90%以上,特佳為100%。的原子取代率未達80%時,會造成上述式(a101)表示的鎓氟化烷基氟磷酸鹽的酸強度降低。
特佳的R103a
為,碳原子數為1以上、4以下,且氟原子的取代率為100%之直鏈狀或分支狀之全氟烷基,具體例如:CF3
、CF3
CF2
、(CF3
)2
CF、CF3
CF2
CF2
、CF3
CF2
CF2
CF2
、(CF3
)2
CFCF2
、CF3
CF2
(CF3
)CF、(CF3
)3
C等。R103a
之個數j,為1以上、5以下之整數,較佳為2以上、4以下,特佳為2或3。
較佳的氟化烷基氟磷酸陰離子之具體例,可列舉如:[(CF3
CF2
)2
PF4
]-
、[(CF3
CF2
)3
PF3
]-
、[((CF3
)2
CF)2
PF4
]-
、[((CF3
)2
CF)3
PF3
]-
、[(CF3
CF2
CF2
)2
PF4
]-
、[(CF3
CF2
CF2
)3
PF3
]-
、[((CF3
)2
CFCF2
)2
PF4
]-
、[((CF3
)2
CFCF2
)3
PF3
]-
、[(CF3
CF2
CF2
CF2
)2
PF4
]-
,或[(CF3
CF2
CF2
)3
PF3
]-
等,該些之中,又以[(CF3
CF2
)3
PF3
]-
、[(CF3
CF2
CF2
)3
PF3
]-
、[((CF3
)2
CF)3
PF3
]-
、[((CF3
)2
CF)2
PF4
]-
、[((CF3
)2
CFCF2
)3
PF3
]-
,或[((CF3
)2
CFCF2
)2
PF4
]-
為特佳。
上述式(a118)表示的硼酸鹽陰離子的較佳具體例,可列舉如:四(五氟苯基)硼酸鹽([B(C6
F5
)4
]-
)、四[(三氟甲基)苯基]硼酸鹽([B(C6
H4
CF3
)4
]-
)、二氟雙(五氟苯基)硼酸鹽([(C6
F5
)2
BF2
]-
)、三氟(五氟苯基)硼酸鹽([(C6
F5
)BF3
]-
)、四(二氟苯基)硼酸鹽([B(C6
H3
F2
)4
]-
)等。該些之中,又以四(五氟苯基)硼酸鹽([B(C6
F5
)4
]-
)為特佳。
酸產生劑(A)中,其他的酸產生劑之第二態樣,可列舉如:2,4-雙(三氯甲基)-6-向日葵基-1,3,5-三、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(2-呋喃基)乙烯基]-s-三、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(5-甲基-2-呋喃基)乙烯基]-s-三、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(5-乙基-2-呋喃基)乙烯基]-s-三、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(5-丙基-2-呋喃基)乙烯基]-s-三、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(3,5-二甲氧基苯基)乙烯基]-s-三、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(3,5-二乙氧基苯基)乙烯基]-s-三、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(3,5-二丙氧基苯基)乙烯基]-s-三、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(3-甲氧基-5-乙氧基苯基)乙烯基]-s-三、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(3-甲氧基-5-丙氧基苯基)乙烯基]-s-三、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(3,4-伸甲基二氧苯基)乙烯基]-s-三、2,4-雙(三氯甲基)-6-(3,4-伸甲基二氧苯基)-s-三、2,4-雙-三氯甲基-6-(3-溴-4-甲氧基)苯基-s-三、2,4-雙-三氯甲基-6-(2-溴-4-甲氧基)苯基-s-三、2,4-雙-三氯甲基-6-(2-溴-4-甲氧基)苯乙烯基苯基-s-三、2,4-雙-三氯甲基-6-(3-溴-4-甲氧基)苯乙烯基苯基-s-三、2-(4-甲氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三、2-(4-甲氧基萘基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三、2-[2-(2-呋喃基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三、2-[2-(5-甲基-2-呋喃基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三、2-[2-(3,5-二甲氧基苯基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三、2-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三、2-(3,4-伸甲基二氧苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三、三(1,3-二溴丙基)-1,3,5-三、三(2,3-二溴丙基)-1,3,5-三等的含鹵素之三化合物,及三(2,3-二溴丙基)異三聚氰酸酯等的下述式(a103)表示的含鹵素之三化合物等。
上述式(a103)中,R109a
、R110a
、R111a
各別獨立表示鹵化烷基。
又,酸產生劑(A)中,其他的酸產生劑之第三態樣,可列舉如:α-(p-甲苯磺醯氧基亞胺)-苯基乙腈、α-(苯磺醯氧基亞胺)-2,4-二氯苯基乙腈、α-(苯磺醯氧基亞胺)-2,6-二氯苯基乙腈、α-(2-氯苯磺醯氧基亞胺)-4-甲氧基苯基乙腈、α-(乙基磺醯氧基亞胺)-1-環戊烯基乙腈,及含肟磺酸酯基之下述式(a104)表示的化合物等。
上述式(a104)中,R112a
表示1價、2價,或3價之有機基,R113a
表示取代或未取代的飽和烴基、不飽和烴基,或芳香族基,n表示括弧內構造的重複單位數。
上述式(a104)中,芳香族基,例如:苯基、萘基等的芳基,或呋喃基、噻吩基等的雜芳基等。該些於環上可適當地具有取代基,例如可具有1個以上的鹵素原子、烷基、烷氧基、硝基等。又,R113a
,以碳原子數1以上、6以下之烷基為特佳,可列舉如:甲基、乙基、丙基、丁基等。特別是以R112a
為芳香族基,R113a
為碳原子數1以上、4以下之烷基化合物為佳。
上述式(a104)表示的酸產生劑,於n=1時,R112a
為苯基、甲基苯基、甲氧基苯基中任一者,R113a
為甲基之化合物,具體而言,可列舉如:α-(甲基磺醯氧基亞胺)-1-苯基乙腈、α-(甲基磺醯氧基亞胺)-1-(p-甲基苯基)乙腈、α-(甲基磺醯氧基亞胺)-1-(p-甲氧基苯基)乙腈、[2-(丙基磺醯氧基亞胺)-2,3-二羥基噻吩-3-亞基](o-甲苯基)乙腈等。n=2時,上述式(a104)表示的酸產生劑,具體而言,例如:下述式所表示的酸產生劑等。
又,酸產生劑(A)中,其他的酸產生劑之第四態樣,可列舉如:陽離子部具有萘環的鎓鹽等。該「具有萘環」,係指具有由萘衍生的構造之意義,至少2個的環之構造,則具有維持該些的芳香族性之意義。該萘環,可具有碳原子數1以上、6以下之直鏈狀或分支狀之烷基、羥基、碳原子數1以上、6以下之直鏈狀或分支狀之烷氧基等的取代基。由萘環衍生的構造,可為1價基(遊離原子價為1價)亦可、2價基(遊離原子價為2價)以上者亦可,又以1價基為佳(但,此時,為去除與上述取代基鍵結的部份後所計算的遊離原子價)。萘環之數,以1以上、3以下為佳。
該些陽離子部中,具有萘環鎓鹽的陽離子部,以下述式(a105)表示的構造為佳。
上述式(a105)中,R114a
、R115a
、R116a
中之至少1個為下述式(a106)表示之基,其他為碳原子數1以上、6以下之直鏈狀或分支狀之烷基、可具有取代基的苯基、羥基,或碳原子數1以上、6以下之直鏈狀或分支狀之烷氧基。或,R114a
、R115a
、R116a
中之至少1個為下述式(a106)表示之基,其他2個為分別獨立的碳原子數1以上、6以下之直鏈狀或分支狀之伸烷基,該些的末端亦可鍵結而形成環狀。
上述式(a106)中,R117a
、R118a
各別獨立表示羥基、碳原子數1以上、6以下之直鏈狀或分支狀之烷氧基,或碳原子數1以上、6以下之直鏈狀或分支狀之烷基;R119a
表示單鍵或可具有取代基的碳原子數1以上、6以下之直鏈狀或分支狀之伸烷基。l及m各別獨立表示0以上、2以下之整數,l+m為3以下。但,R117a
存在複數個時,該些可互相為相同或相異。又,R118a
存在複數個時,該些可互相為相同或相異。
上述R114a
、R115a
、R116a
中,上述式(a106)表示之基的數目,就化合物的安定性之觀點,較佳為1個,其他為碳原子數1以上、6以下之直鏈狀或分支狀之伸烷基,該些的末端亦可鍵結而形成環狀。該情形中,上述2個之伸烷基,為構成包含硫原子的3~9員環。構成環的原子(包含硫原子)之數目,較佳為5以上、6以下。
又,上述伸烷基可具有的取代基,可列舉如:氧原子(該情形中,為與構成伸烷基的碳原子共同形成羰基)、羥基等。
又,苯基可具有的取代基,可列舉如:羥基、碳原子數1以上、6以下之直鏈狀或分支狀之烷氧基、碳原子數1以上、6以下之直鏈狀或分支狀之烷基等。
該些陽離子部的較佳例示,可列舉如:下述式(a107)、(a108)表示者等,特別是以下述式(a108)表示的構造為佳。
該些陽離子部,可為錪鹽亦可、鋶鹽亦可,就酸產生效率等之觀點,又以鋶鹽為佳。
因此,陽離子部中具有萘環鎓鹽的陰離子部之較佳例示,又以可形成鋶鹽的陰離子為佳。
該些酸產生劑的陰離子部,例如:氫原子中之一部份或全部經氟化後的氟烷基磺酸離子或芳基磺酸離子。
氟烷基磺酸離子中的烷基,可為碳原子數1以上、20以下之直鏈狀、分支狀或環狀者皆可,就所產生的酸之體積及其擴散距離之觀點,又以碳原子數1以上、10以下為佳。特別是,以分支狀或環狀者,就具有較短擴散距離而為較佳。又,就可廉價地合成之觀點,又以甲基、乙基、丙基、丁基、辛基等為較佳之例示。
芳基磺酸離子中的芳基,可列舉如:碳原子數6以上、20以下之芳基,例如可被烷基、鹵素原子取代或無取代的苯基、萘基等。特別是,就可廉價地合成之觀點,又以碳原子數6以上、10以下之芳基為佳。較佳者之具體例,可列舉如:苯基、甲苯磺醯基、乙基苯基、萘基、甲基萘基等。
上述氟烷基磺酸離子或芳基磺酸離子中,氫原子中之一部份或全部被氟化時的氟化率,較佳為10%以上、100%以下,更佳為50%以上、100%以下,特別是全部氫原子被氟原子取代者時,以可增強酸之強度而為更佳。該些內容,具體而言,可列舉如:三氟甲烷磺酸酯、全氟丁烷磺酸酯、全氟辛烷磺酸酯、全氟苯磺酸酯等。
該些之中,較佳的陰離子部,又例如下述式(a109)表示者等。
上述式(a109)中,R120a
為下述式(a110)、(a111),及(a112)表示之基。
上述式(a110)中,x表示1以上、4以下之整數。又,上述式(a111)中,R121a
表示氫原子、羥基、碳原子數1以上、6以下之直鏈狀或分支狀之烷基,或碳原子數1以上、6以下之直鏈狀或分支狀之烷氧基,y表示1以上、3以下之整數。該些之中,就安全性之觀點,又以三氟甲烷磺酸酯、全氟丁烷磺酸酯為佳。
又,陰離子部亦可使用下述式(a113)、(a114)表示的含氮化合物。
上述式(a113)、(a114)中,Xa
表示至少1個氫原子被氟原子取代而得之直鏈狀或分支狀之伸烷基,該伸烷基之碳原子數為2以上、6以下,較佳為3以上、5以下,最佳為碳原子數3。又,Ya
、Za
各別獨立表示至少1個氫原子被氟原子取代而得之直鏈狀或分支狀之烷基,該烷基之碳原子數為1以上、10以下,較佳為1以上、7以下,更佳為1以上、3以下。
Xa
之伸烷基之碳原子數,或Ya
、Za
之烷基之碳原子數越小時,表示對有機溶劑之溶解性亦為良好,而為較佳。
又,Xa
之伸烷基或Ya
、Za
之烷基中,被氟原子取代的氫原子數越多時,其酸之強度越強,而為較佳。該伸烷基或烷基中的氟原子之比例,即氟化率,較佳為70%以上、100%以下,更佳為90%以上、100%以下,最佳為全部的氫原子被氟原子取代而得之全氟伸烷基或全氟烷基。
該些陽離子部中,具有萘環鎓鹽之較佳者,可列舉如:下述式(a115)、(a116)表示的化合物等。
又,酸產生劑(A)中,其他的酸產生劑之第五態樣,可列舉如:雙(p-甲苯磺醯基)重氮甲烷、雙(1,1-二甲基乙基磺醯基)重氮甲烷、雙(環己基磺醯基)重氮甲烷、雙(2,4-二甲基苯基磺醯基)重氮甲烷等的雙磺醯基重氮甲烷類;p-甲苯磺酸2-硝基苄基、p-甲苯磺酸2,6-二硝基苄基、硝基苄基甲苯磺酸酯、二硝基苄基甲苯磺酸酯、硝基苄基磺酸酯基、硝基苄基碳酸酯、二硝基苄基碳酸酯等的硝基苄基衍生物;五倍子酚三甲磺酸酯、五倍子酚三甲苯磺酸酯、苄基甲苯磺酸酯、苄基磺酸酯基、N-甲基磺醯氧基琥珀醯亞胺、N-三氯甲基磺醯氧基琥珀醯亞胺、N-苯基磺醯氧基馬來醯亞胺、N-甲基磺醯氧基鄰苯二甲醯亞胺等的磺酸酯類;N-(三氟甲基磺醯氧基)鄰苯二甲醯亞胺、N-(三氟甲基磺醯氧基)-1,8-萘醯亞胺、N-(三氟甲基磺醯氧基)-4-丁基-1,8-萘醯亞胺等的三氟甲烷磺酸酯類(但,相當於式(a1-i)或式(a1-ii)表示的化合物、式(a2-i)或式(a2-ii)表示的化合物,及,式(a3-i)或式(a3-ii)表示的化合物者除外);二苯錪六氟磷酸鹽、(4-甲氧基苯基)苯錪三氟甲烷磺酸酯基、雙(p-tert-丁基苯基)錪三氟甲烷磺酸酯基、三苯鋶六氟磷酸鹽、(4-甲氧基苯基)二苯鋶三氟甲烷磺酸酯基、(p-tert-丁基苯基)二苯鋶三氟甲烷磺酸酯基等的鎓鹽類;安息香甲苯磺酸酯、α-甲基安息香甲苯磺酸酯等的安息香甲苯磺酸酯類;其他的二苯錪鹽、三苯鋶鹽、苯基重氮鎓鹽、苄基碳酸酯等。
酸產生劑(A)全體之含量,相對於感光性樹脂組成物的全固形成份量,以0.01質量%以上、10質量%以下為佳,以0.03質量%以上、8質量%以下為較佳,以0.05質量%以上、5質量%以下為特佳。
又,上述式(a1-i)或式(a1-ii)表示的化合物、式(a2-i)或式(a2-ii)表示的化合物,及,式(a3-i)或式(a3-ii)表示的化合物之合計,相對於感光性樹脂組成物的全固形成份量,以0.01質量%以上、10質量%以下為佳,以0.03質量%以上、8質量%以下為較佳,以0.05質量%以上、5質量%以下為特佳。
酸產生劑(A)的使用量於上述範圍時,可形成具有更良好感度的均勻溶液,而容易製得具有優良保存安定性的感光性樹脂組成物。
<樹脂(B)>
經由酸之作用而增大對鹼的溶解性之樹脂中,為包含酚醛清漆樹脂(B1)、聚羥基苯乙烯樹脂(B2)或丙烯酸樹脂(B3)等各種的樹脂。感光性樹脂組成物中,經由酸之作用而增大對鹼的溶解性之樹脂(B),則必須含有丙烯酸樹脂(B3)。
經含有由式(a1-i)或式(a1-ii)表示的化合物、式(a2-i)或式(a2-ii)表示的化合物,及,式(a3-i)或式(a3-ii)表示的化合物所選出之至少1種,與經由酸之作用而增大對鹼的溶解性之樹脂(B)的丙烯酸樹脂(B3)時,如後述實施例所示般,可製得適用於h射線之曝光,且容易形成具有優良耐鍍液性的阻劑圖型之化學增幅型正型感光性樹脂組成物。
另一方面,感光性樹脂組成物中,若不含有由式(a1-i)或式(a1-ii)表示的化合物、式(a2-i)或式(a2-ii)表示的化合物,及式(a3-i)或式(a3-ii)表示的化合物所選出之至少1種,或不含有丙烯酸樹脂(B3)時,將極不易製得適用於h射線之曝光,且容易形成具有優良耐鍍液性的阻劑圖型之化學增幅型正型感光性樹脂組成物。
感光性樹脂組成物中,經由酸之作用而增大對鹼的溶解性之樹脂(B),可含有酚醛清漆樹脂(B1),或聚羥基苯乙烯樹脂(B2)。感光性樹脂組成物,以不含有聚羥基苯乙烯樹脂(B2)者為佳。
[酚醛清漆樹脂(B1)]
酚醛清漆樹脂(B1),可使用含有下述式(b1)表示之結構單位的樹脂。
上述式(b1)中,R1b
表示酸解離性溶解抑制基,R2b
、R3b
各別獨立表示氫原子或碳原子數1以上、6以下之烷基。
上述R1b
所表示的酸解離性溶解抑制基,又以下述式(b2)、(b3)表示之基、碳原子數1以上、6以下之直鏈狀、分支狀,或環狀之烷基、乙烯氧基乙基、四氫吡喃基、四氫呋喃基,或三烷基矽烷基為佳。
上述式(b2)、(b3)中,R4b
、R5b
各別獨立表示氫原子,或碳原子數1以上、6以下之直鏈狀或分支狀之烷基,R6b
表示碳原子數1以上、10以下之直鏈狀、分支狀,或環狀之烷基,R7b
表示碳原子數1以上、6以下之直鏈狀、分支狀,或環狀之烷基,o表示0或1。
上述直鏈狀或分支狀之烷基,可列舉如:甲基、乙基、丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、tert-丁基、戊基、異戊基、新戊基等。又,上述環狀之烷基,可列舉如:環戊基、環己基等。
其中,上述式(b2)表示的酸解離性溶解抑制基,具體而言,可列舉如:甲氧乙基、乙氧乙基、n-丙氧乙基、異丙氧乙基、n-丁氧乙基、異丁氧乙基、tert-丁氧乙基、環己氧乙基、甲氧基丙基、乙氧基丙基、1-甲氧基-1-甲基-乙基、1-乙氧基-1-甲基乙基等。又,上述式(b3)表示的酸解離性溶解抑制基,具體而言,可列舉如:tert-丁氧羰基、tert-丁氧羰甲基等。又,上述三烷基矽烷基,可列舉如:三甲基矽烷基、三-tert-丁基二甲基矽烷基等的各烷基之碳原子數為1以上、6以下之基等。
[聚羥基苯乙烯樹脂(B2)]
聚羥基苯乙烯樹脂(B2),亦可使用含有下述式(b4)表示之結構單位的樹脂。
上述式(b4)中,R8b
表示氫原子或碳原子數1以上、6以下之烷基,R9b
表示酸解離性溶解抑制基。
上述碳原子數1以上、6以下之烷基,例如:碳原子數1以上、6以下之直鏈狀、分支狀,或環狀之烷基。直鏈狀或分支狀之烷基,可列舉如:甲基、乙基、丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、tert-丁基、戊基、異戊基、新戊基等;環狀之烷基,可列舉如:環戊基、環己基等。
上述R9b
所表示的酸解離性溶解抑制基,亦可使用與上述式(b2)、(b3)例示者為相同的酸解離性溶解抑制基。
此外,聚羥基苯乙烯樹脂(B2)就適度地控制物理、化學特性等目的時,可含有其他的聚合性化合物作為結構單位。該些聚合性化合物,可列舉如:公知的自由基聚合性化合物,或陰離子聚合性化合物等。又,該些聚合性化合物,例如:丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等的單羧酸類;馬來酸、富馬酸、依康酸等的二羧酸類;2-甲基丙烯醯氧乙基琥珀酸、2-甲基丙烯醯氧乙基馬來酸、2-甲基丙烯醯氧乙基苯二甲酸、2-甲基丙烯醯氧乙基六氫苯二甲酸等的具有羧基及酯鍵結之甲基丙烯酸衍生物類;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯等的(甲基)丙烯酸烷酯類;2-羥基(甲基)丙烯酸乙酯、2-羥基丙基(甲基)丙烯酸酯等的(甲基)丙烯酸羥基烷酯類;(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯等的(甲基)丙烯酸芳酯類;馬來酸二乙酯、富馬酸二丁酯等的二羧酸二酯類;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯苯乙烯、氯甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、羥基苯乙烯、α-甲基羥基苯乙烯、α-乙基羥基苯乙烯等的含乙烯基的芳香族化合物類;乙酸乙烯酯等的含乙烯基的脂肪族化合物類;丁二烯、異戊二烯等的共軛二烯烴類;丙烯腈、甲基丙烯腈等的含腈基的聚合性化合物類;二氯乙烯、氯化亞乙烯等的含氯的聚合性化合物;丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺等的含醯胺鍵結的聚合性化合物類;等。
[丙烯酸樹脂(B3)]
丙烯酸樹脂(B3),為經由酸之作用而增大對鹼的溶解性之丙烯酸樹脂,只要為以往摻合於各種感光性樹脂組成物者時,並未有特別之限定。
丙烯酸樹脂(B3),例如以含有:由含有含-SO2
-之環式基,或含內酯之環式基的丙烯酸酯所衍生之結構單位(b-3)者為佳。於該情形時,於形成阻劑圖型之際,可容易形成具有良好剖面形狀的阻劑圖型。
(含-SO2
-之環式基)
其中,「含-SO2
-之環式基」,係指其環骨架中含有含-SO2
-之環的環式基之意,具體而言,可列舉如:-SO2
-中的硫原子(S)形成為環式基的環骨架的一部份之環式基。該環骨架中以含-SO2
-之環作為一個環之方式計數時,僅為該環時稱為單環式基,尚具有其他的環構造時,無論其構造為何,皆稱為多環式基。含-SO2
-之環式基,可為單環式亦可、多環式亦可。
含-SO2
-之環式基,特別是其環骨架中含有
-O-SO2
-之環式基,即以含有-O-SO2
-中的-O-S-形成為環骨架的一部份之磺內酯(sultone)環的環式基為佳。
含-SO2
-之環式基之碳原子數,以3以上、30以下為佳,以4以上、20以下為較佳,以4以上、15以下為更佳,以4以上、12以下為特佳。該碳原子數為構成環骨架的碳原子之數,為不包含取代基中的碳原子數者。
含-SO2
-之環式基,可為含-SO2
-之脂肪族環式基亦可,含-SO2
-之芳香族環式基亦可。較佳為含-SO2
-之脂肪族環式基。
含-SO2
-之脂肪族環式基,係指由構成其環骨架的碳原子之一部份被-SO2
-,或-O-SO2
-取代的脂肪族烴環至少去除1個氫原子而得之基等。更具體而言,可列舉如:由構成該環骨架的-CH2
-被-SO2
-取代的脂肪族烴環至少去除1個氫原子而得之基、由構成該環的-CH2
-CH2
-被-O-SO2
-取代的脂肪族烴環至少去除1個氫原子而得之基等。
該脂環式烴環之碳原子數,以3以上20以下為佳,以3以上、12以下為較佳。該脂環式烴環,可為多環式亦可、單環式亦可。單環式的脂環式烴基,又以由碳原子數3以上、6以下之單環鏈烷去除2個氫原子而得之基為佳。該單環鏈烷,可列舉如:環戊烷、環己烷等。多環式的脂環式烴環,以由碳原子數7以上、12以下之多環鏈烷去除2個氫原子而得之基為佳,該多環鏈烷,具體而言,可列舉如:金剛烷、降莰烷、異莰烷、三環癸烷、四環十二烷等。
含-SO2
-之環式基,亦可具有取代基。該取代基,例如烷基、烷氧基、鹵素原子、鹵化烷基、羥基、氧原子(=O)、-COOR”、-OC(=O)R”、羥烷基、氰基等。
作為該取代基之烷基,以碳原子數1以上、6以下之烷基為佳。該烷基,以直鏈狀或支鏈狀為佳。具體而言,可列舉如:甲基、乙基、n-丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、tert-丁基、n-戊基、異戊基、新戊基、n-己基等。該些之中,又以甲基,或乙基為佳,以甲基為特佳。
該作為取代基之烷氧基,以碳原子數1以上、6以下之烷氧基為佳。該烷氧基,以直鏈狀或支鏈狀為佳。具體而言,可列舉如:前述作為取代基之烷基所列舉的烷基鍵結氧原子(-O-)而得之基等。
該作為取代基之鹵素原子,可列舉如:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,又以氟原子為佳。
該取代基之鹵化烷基,可列舉如:前述烷基的氫原子中的一部份或全部被前述之鹵素原子取代而得之基等。
該作為取代基之鹵化烷基,可列舉如:前述作為取代基之烷基所列舉的烷基的氫原子中的一部份或全部被前述鹵素原子取代而得之基等。該鹵化烷基以氟化烷基為佳,特別是以全氟烷基為佳。
前述的-COOR”、-OC(=O)R”中之R”,任一者皆為氫原子或碳原子數1以上、15以下之直鏈狀、支鏈狀或環狀之烷基。
R”為直鏈狀或支鏈狀之烷基時,該鏈狀之烷基的碳原子數,以1以上、10以下為佳,以1以上、5以下為較佳,以1或2為特佳。
R”為環狀之烷基時,該環狀之烷基的碳原子數,以3以上、15以下為佳,以4以上、12以下為較佳,以5以上、10以下為特佳。具體而言,可列舉如:由可被氟原子,或氟化烷基所取代,或無取代的單環鏈烷,或雙環鏈烷、三環鏈烷、四環鏈烷等的多環鏈烷去除1個以上的氫原子而得之基等。更具體而言,可列舉如:由環戊烷、環己烷等的單環鏈烷,或金剛烷、降莰烷、異莰烷、三環癸烷、四環十二烷等的多環鏈烷去除1個以上的氫原子而得之基等。
該作為取代基之羥烷基,以碳原子數1以上、6以下之羥烷基為佳。具體而言,可列舉如:前述被列舉作為取代基的烷基所例示的烷基之氫原子中的至少1個被羥基取代而得之基等。
含-SO2
-之環式基,更具體而言,可列舉如:下述式(3-1)~(3-4)表示之基等。
(式中,A’為可含有氧原子或硫原子的碳原子數1以上、5以下之伸烷基、氧原子或硫原子,z為0以上、2以下之整數,R10b
為烷基、烷氧基、鹵化烷基、羥基、-COOR”、-OC(=O)R”、羥烷基,或氰基,R”為氫原子,或烷基)。
上述式(3-1)~(3-4)中,A’為可含有氧原子(
-O-)或硫原子(-S-)的碳原子數1以上、5以下之伸烷基、氧原子,或硫原子。A’中的碳原子數1以上、5以下之伸烷基,以直鏈狀或支鏈狀之伸烷基為佳,其可列舉如:伸甲基、伸乙基、n-伸丙基、異伸丙基等。
該伸烷基含有氧原子或硫原子時,其具體例,可列舉如:於前述伸烷基之末端或碳原子間,介有
-O-,或-S-而得之基等,例如-O-CH2
-、-CH2
-O-CH2
-、-S-CH2
-、-CH2
-S-CH2
-等。A’以碳原子數1以上、5以下之伸烷基,或-O-為佳,以碳原子數1以上、5以下之伸烷基為較佳,以伸甲基為最佳。
z可為0、1,及2中任一者,又以0為最佳。z為2時,複數的R10b
可分別為相同亦可、相異亦可。
R10b
中的烷基、烷氧基、鹵化烷基、-COOR”、-OC(=O)R”、羥烷基,分別與含-SO2
-之環式基可具有的取代基中,所列舉的烷基、烷氧基、鹵化烷基、-COOR”、-OC(=O)R”,及羥烷基之於上述說明者為相同之內容。
以下為前述式(3-1)~(3-4)表示的具體的環式基例示。又,式中的「Ac」表示乙醯基。
含-SO2
-之環式基,於上述之中,又以前述式(3-1)表示之基為佳,以由前述化學式(3-1-1)、(3-1-18)、(3-3-1),及(3-4-1)中任一者所表示之基所成之群所選出之至少1種為較佳,以前述化學式(3-1-1)表示之基為最佳。
(含內酯之環式基)
「含內酯之環式基」,係指其環骨架中含有含-O-C(=O)-之環(內酯環)的環式基之意。以內酯環作為一個環之方式計數,僅為內酯環之情形稱為單環式基,尚具有其他的環構造時,無論其構造為何,皆稱為多環式基。含內酯之環式基,可為單環式基亦可、多環式基亦可。
結構單位(b-3)中之含內酯之環式基,並未有特別之限定,而可使用任意之成份。具體而言,含內酯之單環式基,例如:由4~6員環內酯去除1個氫原子而得之基,例如由β-丙內酯去除1個氫原子而得之基、由γ-丁內酯去除1個氫原子而得之基、由δ-戊內酯去除1個氫原子而得之基等。又,含內酯之多環式基,例如:由具有內酯環之雙環鏈烷、三環鏈烷、四環鏈烷去除1個氫原子而得之基等。
結構單位(b-3),只要為具有含-SO2
-之環式基,或含內酯之環式基者時,其他部份的構造並未有特別之限定,又以由α位的碳原子所鍵結的氫原子可被取代基所取代的丙烯酸酯所衍生之結構單位,且含有含-SO2
-之環式基的結構單位(b-3-S),及α位的碳原子所鍵結的氫原子可被取代基所取代的丙烯酸酯所衍生之結構單位,且含有含內酯之環式基的結構單位(b-3-L)所成之群所選出之至少1種之結構單位為佳。
[結構單位(b-3-S)]
結構單位(b-3-S)之例,更具體而言,可列舉如:下述式(b-S1)表示之結構單位等。
式(b-S1)中,R與前述為相同。
R11b
與前述所列舉之含-SO2
-之環式基為相同。
R12b
可為單鍵,或2價之連結基之任一者。
R12b
中的2價之連結基,並未有特別之限定,又以可具有取代基的2價之烴基、含有雜原子的2價之連結基等為較佳之例示。
・可具有取代基的2價之烴基
作為2價連結基之烴基,可為脂肪族烴基亦可、芳香族烴基亦可。脂肪族烴基,係指不具有芳香族性的烴基之意。該脂肪族烴基,可為飽和者亦可、不飽和者亦可。通常以飽和烴基為佳。該脂肪族烴基,更具體而言,可列舉如:直鏈狀或支鏈狀之脂肪族烴基、構造中含有環的脂肪族烴基等。
前述直鏈狀或支鏈狀之脂肪族烴基之碳原子數,以1以上、10以下為佳,以1以上、8以下為較佳,以1以上、5以下為更佳。
直鏈狀之脂肪族烴基,以直鏈狀之伸烷基為佳。具體而言,可列舉如:伸甲基[-CH2
-]、伸乙基[
-(CH2
)2
-]、伸三甲基[-(CH2
)3
-]、伸四甲基[-(CH2
)4
-]、伸五甲基[-(CH2
)5
-]等。
支鏈狀之脂肪族烴基,以支鏈狀之伸烷基為佳。具體而言,可列舉如:-CH(CH3
)-、-CH(CH2
CH3
)-、
-C(CH3
)2
-、-C(CH3
)(CH2
CH3
)-、-C(CH3
)(CH2
CH2
CH3
)-、
-C(CH2
CH3
)2
-等的烷基伸甲基;-CH(CH3
)CH2
-、
-CH(CH3
)CH(CH3
)-、-C(CH3
)2
CH2
-、-CH(CH2
CH3
)CH2
-、
-C(CH2
CH3
)2
-CH2
-等的烷基伸乙基;-CH(CH3
)CH2
CH2
-、
-CH2
CH(CH3
)CH2
-等的烷基伸三甲基;-CH(CH3
)CH2
CH2
CH2
-、-CH2
CH(CH3
)CH2
CH2
-等的烷基伸四甲基等的烷基伸烷基等。烷基伸烷基中的烷基,以碳原子數1以上、5以下之直鏈狀之烷基為佳。
上述直鏈狀或支鏈狀之脂肪族烴基中,可具有取代氫原子之取代基(氫原子以外的基或原子)亦可、不具有取代基亦可。該取代基,可列舉如:氟原子、被氟原子取代而得之碳原子數1以上、5以下之氟化烷基、側氧基(=O)等。
上述構造中含有環的脂肪族烴基,可列舉如:環構造中可含有含雜原子的取代基之環狀的脂肪族烴基(由脂肪族烴環去除2個氫原子而得之基)、該環狀的脂肪族烴基鍵結於直鏈狀或支鏈狀之脂肪族烴基末端之基、該環狀的脂肪族烴基介於直鏈狀或支鏈狀之脂肪族烴基中途之基等。上述直鏈狀或支鏈狀之脂肪族烴基,例如與前述為相同。
環狀的脂肪族烴基之碳原子數,以3以上20以下為佳,以3以上、12以下為較佳。
環狀的脂肪族烴基,可為多環式者亦可、單環式者亦可。單環式的脂肪族烴基,以由單環鏈烷去除2個氫原子而得之基為佳。該單環鏈烷之碳原子數,以3以上、6以下為佳。具體而言,可列舉如:環戊烷、環己烷等。多環式的脂肪族烴基,以由多環鏈烷去除2個氫原子而得之基為佳。該多環鏈烷之碳原子數,以7以上、12以下為佳。具體而言,可列舉如:金剛烷、降莰烷、異莰烷、三環癸烷、四環十二烷等。
環狀的脂肪族烴基中,可具有取代氫原子之取代基(氫原子以外的基或原子)亦可、不具有取代基亦可。該取代基,可列舉如:烷基、烷氧基、鹵素原子、鹵化烷基、羥基、側氧基(=O)等。
上述作為取代基之烷基,以碳原子數1以上、5以下之烷基為佳,以甲基、乙基、丙基、n-丁基,及tert-丁基為較佳。
上述作為取代基之烷氧基,以碳原子數1以上、5以下之烷氧基為佳,以甲氧基、乙氧基、n-丙氧基、iso-丙氧基、n-丁氧基,及tert-丁氧基為較佳,以甲氧基,及乙氧基為特佳。
上述作為取代基之鹵素原子,可列舉如:氟原子、氯原子、溴原子,及碘原子等,又以氟原子為佳。
上述作為取代基之鹵化烷基,例如:前述烷基的氫原子中的一部份或全部被上述之鹵素原子取代而得之基等。
環狀的脂肪族烴基中構成該環構造的碳原子中的一部份,可被-O-,或-S-取代。該含有雜原子的取代基,例如以-O-、-C(=O)-O-、-S-、-S(=O)2
-、-S(=O)2
-O-為佳。
作為2價烴基之芳香族烴基,為至少具有1個芳香環的2價之烴基,其亦可具有取代基。芳香環,只要為具有4n+2個π電子的環狀共軛系者時,並未有特別之限定,其可為單環式或多環式皆可。芳香環之碳原子數,以5以上30以下為佳,以5以上20以下為較佳,以6以上、15以下為更佳,以6以上、12以下為特佳。但,該碳原子數中,為不包括取代基中之碳原子數者。
芳香環,具體而言,可列舉如:苯、萘、蒽,及菲等的芳香族烴環;構成前述芳香族烴環的碳原子中的一部份被雜原子所取代的芳香族雜環;等。芳香族雜環中的雜原子,可列舉如:氧原子、硫原子、氮原子等。芳香族雜環,具體而言,可列舉如:吡啶環、噻吩環等。
作為2價烴基之芳香族烴基,具體而言,可列舉如:由上述芳香族烴環或芳香族雜環去除2個氫原子而得之基(伸芳基,或雜伸芳基);由含有2個以上的芳香環之芳香族化合物(例如:聯苯、茀等)去除2個氫原子而得之基;上述芳香族烴環或芳香族雜環去除1個氫原子而得之基(芳基,或雜芳基)的氫原子中的1個被伸烷基取代而得之基(例如:苄基、苯乙基、1-萘甲基、2-萘甲基、1-萘基乙基、2-萘基乙基等的芳烷基中的芳基中再去除1個氫原子而得之基);等。
上述之芳基,或雜芳基鍵結的伸烷基之碳原子數,以1以上、4以下為佳,以1以上、2以下為較佳,以1為特佳。
上述之芳香族烴基中,該芳香族烴基具有的氫原子可被取代基所取代。例如:該芳香族烴基中的芳香環鍵結的氫原子可被取代基所取代。該取代基,例如:烷基、烷氧基、鹵素原子、鹵化烷基、羥基、側氧基(=O)等。
上述作為取代基之烷基,以碳原子數1以上、5以下之烷基為佳,以甲基、乙基、n-丙基、n-丁基,及tert-丁基為較佳。
上述作為取代基之烷氧基,以碳原子數1以上、5以下之烷氧基為佳,以甲氧基、乙氧基、n-丙氧基、iso-丙氧基、n-丁氧基,及tert-丁氧基為佳,以甲氧基,及乙氧基為較佳。
上述作為取代基之鹵素原子,可列舉如:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,又以氟原子為佳。
上述作為取代基之鹵化烷基,例如:前述烷基的氫原子中的一部份或全部被前述鹵素原子取代而得之基等。
・含有雜原子的2價之連結基
含有雜原子的2價之連結基中的雜原子,為碳原子及氫原子以外的原子,例如:氧原子、氮原子、硫原子,及鹵素原子等。
含有雜原子的2價之連結基,具體而言,可列舉如:-O-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-O-、-S-、
-S(=O)2
-、-S(=O)2
-O-、-NH-、-NH-C(=O)-、-NH-C(=NH)-、=N-等的非烴系連結基、該些非烴系連結基中之至少一種與2價烴基之組合等。該2價之烴基,例如與上述可具有取代基的2價之烴基為相同之內容,又以直鏈狀或支鏈狀之脂肪族烴基為佳。
上述之中-C(=O)-NH-中的-NH-、-NH-、
-NH-C(=NH)-中的H,可分別被烷基、醯基等的取代基所取代。該取代基之碳原子數,以1以上、10以下為佳,以1以上、8以下為較佳,以1以上、5以下為特佳。
R12b
中的2價之連結基,特別是以直鏈狀或支鏈狀之伸烷基、環狀的脂肪族烴基,或含有雜原子的2價之連結基為佳。
R12b
中的2價之連結基為直鏈狀或支鏈狀伸烷基時,該伸烷基之碳原子數,以1以上、10以下為佳,以1以上、6以下為較佳,以1以上、4以下為特佳,1以上、3以下為最佳。具體而言,例如與前述的2價連結基中的「可具有取代基的2價之烴基」之說明中,被列舉作為鏈狀或支鏈狀之脂肪族烴基之例示的直鏈狀之伸烷基、支鏈狀之伸烷基為相同之內容。
R12b
中的2價之連結基為環狀的脂肪族烴基時,該環狀的脂肪族烴基,例如與前述的2價之連結基中的「可具有取代基的2價之烴基」的說明中,被列舉作為「構造中含有環的脂肪族烴基」之例示的環狀的脂肪族烴基為相同之內容。
該環狀的脂肪族烴基,例如由環戊烷、環己烷、降莰烷、異莰烷、金剛烷、三環癸烷,或四環十二烷去除2個以上的氫原子而得之基為特佳。
R12b
中的2價之連結基,為含有雜原子的2價之連結基時,該連結基中之較佳者,可列舉如:-O-、
-C(=O)-O-、-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-、-NH-(H可被烷基、醯基等的取代基所取代)、-S-、-S(=O)2
-、
-S(=O)2
-O-、通式-Y1b
-O-Y2b
-、-[Y1b
-C(=O)-O]m’
-Y2b
-,或-Y1b
-O-C(=O)-Y2b
-所表示之基[式中,Y1b
,及Y2b
為分別獨立的可具有取代基的2價之烴基,O為氧原子,m’為0以上、3以下之整數]等。
R12b
中的2價之連結基為-NH-時,-NH-中的氫原子可被烷基、醯基等的取代基所取代。該取代基(烷基、醯基等)之碳原子數,以1以上、10以下為佳,以1以上、8以下為較佳,以1以上、5以下為特佳。
式-Y1b
-O-Y2b
-、-[Y1b
-C(=O)-O]m’
-Y2b
-,或
-Y1b
-O-C(=O)-Y2b
-中,Y1b
,及Y2b
,分別獨立為可具有取代基的2價之烴基。該2價之烴基,例如與前述2價連結基中之說明所列舉的「可具有取代基的2價之烴基」為相同之內容。
Y1b
,以直鏈狀之脂肪族烴基為佳,以直鏈狀之伸烷基為較佳,以碳原子數1以上、5以下之直鏈狀之伸烷基為較佳,以伸甲基,及伸乙基為特佳。
Y2b
以直鏈狀或支鏈狀之脂肪族烴基為佳,以伸甲基、伸乙基,及烷基伸甲基為較佳。該烷基伸甲基中的烷基,以碳原子數1以上、5以下之直鏈狀之烷基為佳,以碳原子數1以上、3以下之直鏈狀之烷基為較佳,以甲基為特佳。
式-[Y1b
-C(=O)-O]m’
-Y2b
-所表示之基中,m’為0以上、3以下之整數,以0以上、2以下之整數為佳,以0或1為較佳,以1為特佳。即,式-[Y1b
-C(=O)-O]m’
-Y2b
-所表示之基,以式-Y1b
-C(=O)-O-Y2b
-所表示之基為特佳。其中,又以式-(CH2
)a’
-C(=O)-O-(CH2
)b’
-所表示之基為佳。該式中,a’為1以上、10以下之整數,以1以上、8以下之整數為佳,以1以上、5以下之整數為較佳,以1,或2為更佳,以1為最佳。b’為1以上、10以下之整數,以1以上、8以下之整數為佳,以1以上、5以下之整數為較佳,以1或2為更佳,以1為最佳。
R12b
中的2價之連結基中,含有雜原子的2價之連結基,以由至少1種的非烴基與2價烴基組合所構成的有機基為佳。其中,又以具有作為雜原子的氧原子之直鏈狀之基,例如含有醚鍵結,或酯鍵結之基為佳,以前述式-Y1b
-O-Y2b
-、-[Y1b
-C(=O)-O]m’
-Y2b
-,或-Y1b
-O-C(=O)-Y2b
-所表示之基為較佳,以前述式-[Y1b
-C(=O)-O]m’
-Y2b
-,或-Y1b
-O-C(=O)-Y2b
-所表示之基為特佳。
R12b
中的2價之連結基,以伸烷基,或含有酯鍵結(-C(=O)-O-)者為佳。
該伸烷基,以直鏈狀或支鏈狀之伸烷基為佳。該直鏈狀脂肪族烴基之適當例示,可列舉如:伸甲基[-CH2
-]、伸乙基[-(CH2
)2
-]、伸三甲基[-(CH2
)3
-]、伸四甲基[-(CH2
)4
-],及伸五甲基[-(CH2
)5
-]等。該支鏈狀伸烷基之適當例示,可列舉如:-CH(CH3
)-、-CH(CH2
CH3
)-、
-C(CH3
)2
-、-C(CH3
)(CH2
CH3
)-、-C(CH3
)(CH2
CH2
CH3
)-、
-C(CH2
CH3
)2
-等的烷基伸甲基;-CH(CH3
)CH2
-、
-CH(CH3
)CH(CH3
)-、-C(CH3
)2
CH2
-、-CH(CH2
CH3
)CH2
-、
-C(CH2
CH3
)2
-CH2
-等的烷基伸乙基;-CH(CH3
)CH2
CH2
-、
-CH2
CH(CH3
)CH2
-等的烷基伸三甲基;
-CH(CH3
)CH2
CH2
CH2
-、-CH2
CH(CH3
)CH2
CH2
-等的烷基伸四甲基等的烷基伸烷基等。
含有酯鍵結的2價之連結基,特別是以式:
-R13b
-C(=O)-O-[式中,R13b
為2價之連結基]所表示之基為佳。即,結構單位(b-3-S)以下述式(b-S1-1)表示之結構單位為佳。
R13b
,並未有特別之限定,例如與前述的R12b
中的2價之連結基為相同之內容。
R13b
的2價之連結基,以直鏈狀或支鏈狀之伸烷基、構造中含有環的脂肪族烴基,或含有雜原子的2價之連結基為佳,以直鏈狀或支鏈狀之伸烷基,或含有作為雜原子的氧原子的2價之連結基為更佳。
直鏈狀之伸烷基,例如以伸甲基,或伸乙基為佳,以伸甲基為特佳。支鏈狀之伸烷基,例如以烷基伸甲基,或烷基伸乙基為佳,以-CH(CH3
)-、-C(CH3
)2
-,或
-C(CH3
)2
CH2
-為特佳。
含有氧原子的2價之連結基,以含有醚鍵結,或酯鍵結的2價之連結基為佳,以前述-Y1b
-O-Y2b
-、
-[Y1b
-C(=O)-O]m’
-Y2b
-,或-Y1b
-O-C(=O)-Y2b
-為較佳。Y1b
,及Y2b
,分別獨立為可具有取代基的2價之烴基,m’為0以上、3以下之整數。其中,又以-Y1b
-O-C(=O)-Y2b
-為佳,以-(CH2
)c
-O-C(=O)-(CH2
)d
-所表示之基為特佳。c為1以上、5以下之整數,又以1或2為佳。d為1以上、5以下之整數,又以1或2為佳。
結構單位(b-3-S),特別是以下述式(b-S1-11),或(b-S1-12)表示之結構單位為佳,以式(b-S1-12)表示之結構單位為較佳。
式(b-S1-11)中,A’以伸甲基、氧原子(-O-),或硫原子(-S-)為佳。
R13b
以直鏈狀或支鏈狀之伸烷基,或含有氧原子的2價之連結基為佳。R13b
中的直鏈狀或支鏈狀之伸烷基、含有氧原子的2價之連結基,例如分別與前述之直鏈狀或支鏈狀之伸烷基、含有氧原子的2價之連結基為相同之內容。
式(b-S1-12)表示之結構單位,特別是以下述式(b-S1-12a),或(b-S1-12b)表示之結構單位為佳。
[結構單位(b-3-L)]
結構單位(b-3-L)之例,例如:前述式(b-S1)中的R11b
,被含內酯的環式基取代而得者。更具體而言,可列舉如:下述式(b-L1)~(b-L5)表示之結構單位等。
(式中,R為氫原子、碳原子數1以上、5以下之烷基,或碳原子數1以上、5以下之鹵化烷基;R’為分別獨立的氫原子、烷基、烷氧基、鹵化烷基、羥基、-COOR”、
-OC(=O)R”、羥烷基,或氰基,R”為氫原子,或烷基;R12b
為單鍵,或2價之連結基,s”為0以上、2以下之整數;A”為可含有氧原子或硫原子的碳原子數1以上、5以下之伸烷基、氧原子,或硫原子;r為0或1)。
式(b-L1)~(b-L5)中之R,與前述為相同。
R’中的烷基、烷氧基、鹵化烷基、-COOR”、
-OC(=O)R”、羥烷基,分別與含-SO2
-之環式基可具有的取代基所列舉之烷基、烷氧基、鹵化烷基、-COOR”、
-OC(=O)R”、羥烷基的前述之基為相同之內容。
R’,於考量工業上取得之容易性等觀點時,以氫原子為佳。
R”中的烷基,可為直鏈狀、支鏈狀、環狀之任一者。
R”為直鏈狀或支鏈狀之烷基時,以碳原子數1以上、10以下為佳,以碳原子數1以上、5以下為更佳。
R”為環狀之烷基時,以碳原子數3以上、15以下為佳,以碳原子數4以上、12以下為更佳,以碳原子數5以上、10以下為最佳。具體而言,可列舉如:由可被氟原子或氟化烷基取代,或未被取代的單環鏈烷、由雙環鏈烷、三環鏈烷、四環鏈烷等的多環鏈烷去除1個以上的氫原子而得之基等。更具體而言,可列舉如:由環戊烷、環己烷等的單環鏈烷,或金剛烷、降莰烷、異莰烷、三環癸烷、四環十二烷等的多環鏈烷去除1個以上的氫原子而得之基等。
A”,例如與前述式(3-1)中的A’為相同之內容。A”,以碳原子數1以上、5以下之伸烷基、氧原子(-O-)或硫原子(-S-)為佳,以碳原子數1以上、5以下之伸烷基,或-O-為較佳。碳原子數1以上、5以下之伸烷基,以伸甲基,或二甲基伸甲基為較佳,以伸甲基為最佳。
R12b
與前述式(b-S1)中的R12b
為相同。
式(b-L1)中,s”為1或2為佳。
以下為前述式(b-L1)~(b-L3)表示之結構單位的具體例示。以下各式中,Rα
表示氫原子、甲基,或三氟甲基。
結構單位(b-3-L),以由前述式(b-L1)~(b-L5)表示之結構單位所成之群所選出之至少1種為佳,以由式(b-L1)~(b-L3)表示之結構單位所成之群所選出之至少1種為較佳,以由前述式(b-L1),或(b-L3)表示之結構單位所成之群所選出之至少1種為特佳。
其中,又以由前述式(b-L1-1)、(b-L1-2)、(b-L2-1)、(b-L2-7)、(b-L2-12)、(b-L2-14)、(b-L3-1),及(b-L3-5)表示之結構單位所成之群所選出之至少1種為佳。
又,丙烯酸樹脂(B3),為經由酸之作用而提高丙烯酸樹脂(B3)對鹼的溶解性之結構單位,且含有具有酸解離性基的下述式(b5)~(b7)表示之結構單位。
上述式(b5)~(b7)中,R14b
,及R18b
~R23b
各別獨立表示氫原子、碳原子數1以上、6以下之直鏈狀或分支狀之烷基、氟原子,或碳原子數1以上、6以下之直鏈狀或分支狀之氟化烷基;R15b
~R17b
各別獨立表示碳原子數1以上、6以下之直鏈狀或分支狀之烷基、碳原子數1以上、6以下之直鏈狀或分支狀之氟化烷基,或碳原子數5以上、20以下的脂肪族環式基,各別獨立表示碳原子數1以上、6以下之直鏈狀或分支狀之烷基,或碳原子數1以上、6以下之直鏈狀或分支狀之氟化烷基;R16b
及R17b
可互相鍵結,並與兩者鍵結的碳原子共同形成碳原子數5以上、20以下的烴環;Yb
表示可具有取代基的脂肪族環式基或烷基;p表示0以上、4以下之整數;q表示0或1。
又,上述直鏈狀或分支狀之烷基,可列舉如:甲基、乙基、丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、tert-丁基、戊基、異戊基、新戊基等。又,氟化烷基,係指上述烷基的氫原子中的一部份或全部可被氟原子取代者。
脂肪族環式基之具體例,可列舉如:由單環鏈烷、由雙環鏈烷、三環鏈烷、四環鏈烷等的多環鏈烷去除1個以上的氫原子而得之基等。更具體而言,可列舉如:由環戊烷、環己烷、環庚烷、環辛烷等的單環鏈烷,或金剛烷、降莰烷、異莰烷、三環癸烷、四環十二烷等的多環鏈烷去除1個氫原子而得之基等。特別是,以由環己烷、金剛烷去除1個氫原子而得之基(可再具有取代基)為佳。
上述R16b
及R17b
未互相鍵結形成烴環時,上述R15b
、R16b
,及R17b
,就具有高對比,且具有良好解析度、焦點景深寬度等之觀點,以碳原子數2以上、4以下之直鏈狀或分支狀之烷基為佳。以上述R19b
、R20b
、R22b
、R23b
以氫原子或甲基為佳。
上述R16b
及R17b
,可與該兩者鍵結的碳原子共同形成碳原子數5以上、20以下的脂肪族環式基。該些脂肪族環式基之具體例,可列舉如:由單環鏈烷、由雙環鏈烷、三環鏈烷、四環鏈烷等的多環鏈烷去除1個以上的氫原子而得之基等。更具體而言,可列舉如:由環戊烷、環己烷、環庚烷、環辛烷等的單環鏈烷,或金剛烷、降莰烷、異莰烷、三環癸烷、四環十二烷等的多環鏈烷去除1個以上的氫原子而得之基等。特別是,以由環己烷、金剛烷去除1個以上的氫原子而得之基(可再具有取代基)為佳。
此外,上述R16b
及R17b
形成的脂肪族環式基,於其環骨架上具有取代基時,該取代基之例,可列舉如:羥基、羧基、氰基、氧原子(=O)等的極性基,或碳原子數1以上、4以下之直鏈狀或分支狀之烷基等。極性基,特別是以氧原子(=O)為佳。
上述Yb
為脂肪族環式基或烷基,其例如由單環鏈烷、由雙環鏈烷、三環鏈烷、四環鏈烷等的多環鏈烷去除1個以上的氫原子而得之基等。具體而言,可列舉如:由環戊烷、環己烷、環庚烷、環辛烷等的單環鏈烷,或金剛烷、降莰烷、異莰烷、三環癸烷、四環十二烷等的多環鏈烷去除1個以上的氫原子而得之基等。特別是以由金剛烷去除1個以上的氫原子而得之基(可再具有取代基)為佳。
此外,上述Yb
的脂肪族環式基,於其環骨架上具有取代基時,該取代基之例,可列舉如:羥基、羧基、氰基、氧原子(=O)等的極性基,或碳原子數1以上、4以下之直鏈狀或分支狀之烷基等。極性基,特別是以氧原子(=O)為佳。
又,Yb
為烷基時,以碳原子數1以上、20以下,較佳為6以上、15以下之直鏈狀或分支狀之烷基為佳。該些烷基,特別是以烷氧烷基為佳,該些烷氧烷基,可列舉如:1-甲氧乙基、1-乙氧乙基、1-n-丙氧乙基、1-異丙氧乙基、1-n-丁氧乙基、1-異丁氧乙基、1-tert-丁氧乙基、1-甲氧基丙基、1-乙氧基丙基、1-甲氧基-1-甲基-乙基、1-乙氧基-1-甲基乙基等。
上述式(b5)表示之結構單位的較佳具體例,可列舉如:下述式(b5-1)~(b5-33)表示者。
上述式(b5-1)~(b5-33)中,R24b
表示氫原子或甲基。
上述式(b6)表示之結構單位的較佳具體例,可列舉如:下述式(b6-1)~(b6-26)表示者。
上述式(b6-1)~(b6-26)中,R24b
表示氫原子或甲基。
上述式(b7)表示之結構單位的較佳具體例,可列舉如:下述式(b7-1)~(b7-15)表示者。
上述式(b7-1)~(b7-15)中,R24b
表示氫原子或甲基。
以上說明的式(b5)~(b7)表示之結構單位中,就容易合成且具有較高的高感度化之觀點,又以式(b6)表示之結構單位為佳。又,式(b6)表示之結構單位中,Yb
以烷基結構單位為佳,R19b
及R20b
中之一者或二者以烷基結構單位為佳。
此外,丙烯酸樹脂(B3)以含有上述式(b5)~(b7)表示之結構單位同時,且具有由醚鍵結之聚合性化合物所衍生的結構單位之共聚物所形成的樹脂為佳。
上述具有醚鍵結之聚合性化合物,可列舉如:具有醚鍵結及酯鍵結之(甲基)丙烯酸衍生物等的自由基聚合性化合物,具體而言,可列舉如:2-甲氧(甲基)丙烯酸乙酯、2-乙氧(甲基)丙烯酸乙酯、甲氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、3-甲氧基(甲基)丙烯酸丁酯、乙基卡必醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、四氫糠基(甲基)丙烯酸酯等。又,上述具有醚鍵結之聚合性化合物,較佳為2-甲氧(甲基)丙烯酸乙酯、2-乙氧(甲基)丙烯酸乙酯、甲氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯。該些的聚合性化合物,可單獨使用亦可、將2種以上組合使用亦可。
此外,丙烯酸樹脂(B3)中,就可適當地控制物理、化學特性等目的時,可再含有其他的聚合性化合物作為結構單位。該些聚合性化合物,可列舉如:公知的自由基聚合性化合物,或陰離子聚合性化合物等。
該些聚合性化合物,例如:丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等的單羧酸類;馬來酸、富馬酸、依康酸等的二羧酸類;2-甲基丙烯醯氧乙基琥珀酸、2-甲基丙烯醯氧乙基馬來酸、2-甲基丙烯醯氧乙基苯二甲酸、2-甲基丙烯醯氧乙基六氫苯二甲酸等的具有羧基及酯鍵結之甲基丙烯酸衍生物類;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、環己基(甲基)丙烯酸酯等的(甲基)丙烯酸烷酯類;2-羥基(甲基)丙烯酸乙酯、2-羥基丙基(甲基)丙烯酸酯等的(甲基)丙烯酸羥基烷酯類;(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯等的(甲基)丙烯酸芳酯類;馬來酸二乙酯、富馬酸二丁酯等的二羧酸二酯類;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯苯乙烯、氯甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、羥基苯乙烯、α-甲基羥基苯乙烯、α-乙基羥基苯乙烯等的含乙烯基的芳香族化合物類;乙酸乙烯酯等的含乙烯基的脂肪族化合物類;丁二烯、異戊二烯等的共軛二烯烴類;丙烯腈、甲基丙烯腈等的含腈基的聚合性化合物類;二氯乙烯、氯化亞乙烯等的含氯的聚合性化合物;丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺等的含醯胺鍵結的聚合性化合物類;等。
如上所述,丙烯酸樹脂(B3)中,可含有上述單羧酸類或二羧酸類等具有羧基的聚合性化合物所衍生的結構單位。但,就容易形成含有良好剖面形狀的矩形非阻劑部的阻劑圖型之觀點,丙烯酸樹脂(B3),以實質上不含有由具有羧基的聚合性化合物所衍生的結構單位為佳。具體而言,例如:丙烯酸樹脂(B3)中,由具有羧基的聚合性化合物所衍生的結構單位之比例,以20質量%以下為佳,以15質量%以下為較佳,以5質量%以下為特佳。
丙烯酸樹脂(B3),於含有較多量的由具有羧基的聚合性化合物所衍生的結構單位之丙烯酸樹脂中,以併用不含或僅含有少量的由具有羧基的聚合性化合物所衍生的結構單位之丙烯酸樹脂為佳。
又,聚合性化合物,可列舉如:具有非酸解離性的脂肪族多環式基的(甲基)丙烯酸酯類、含乙烯基的芳香族化合物類等。非酸解離性的脂肪族多環式基,特別是以三環癸基、金剛烷基、四環十二烷基、異莰基、降莰基等,就工業上容易取得等觀點,而為較佳。該些脂肪族多環式基,可具有碳原子數1以上、5以下之直鏈狀或支鏈狀之烷基作為取代基。
具有非酸解離性的脂肪族多環式基的(甲基)丙烯酸酯類,具體而言,可列舉如:下述式(b8-1)~(b8-5)之構造者。
上述式(b8-1)~(b8-5)中,R25b
表示氫原子或甲基。
丙烯酸樹脂(B3),為含有含-SO2
-之環式基,或含內酯之環式基的結構單位(b-3)時,丙烯酸樹脂(B3)中之結構單位(b-3)之含量,以5質量%以上為佳,以10質量%以上為較佳,以10質量%以上、50質量%以下為特佳,以10質量%以上30質量%以下為最佳。感光性樹脂組成物中,於含有上述範圍內的量之結構單位(b-3)時,可容易同時具有良好的顯影性,與良好的圖型形狀。
又,丙烯酸樹脂(B3)中,前述式(b5)~(b7)表示之結構單位,以含有5質量%以上者為佳,以含有10質量%以上者為較佳,以含有10質量%以上、50質量%以下者為特佳。
丙烯酸樹脂(B3)中,以含有上述由具有醚鍵結之聚合性化合物所衍生的結構單位者為佳。丙烯酸樹脂(B3)中的由具有醚鍵結之聚合性化合物所衍生的結構單位之含量,以0質量%以上、50質量%以下為佳,以5質量%以上、30質量%以下為較佳。
丙烯酸樹脂(B3)中,以含有上述由非酸解離性的脂肪族多環式基的(甲基)丙烯酸酯類所衍生的結構單位者為佳。丙烯酸樹脂(B3)中的由非酸解離性的脂肪族多環式基的(甲基)丙烯酸酯類所衍生的結構單位之含量,以0質量%以上、50質量%以下為佳,以5質量%以上、30質量%以下為較佳。
只要感光性樹脂組成物含有特定量的丙烯酸樹脂(B3)之要件內,以上說明的丙烯酸樹脂(B3)以外的丙烯酸樹脂,亦可作為樹脂(B)使用。該些丙烯酸樹脂(B3)以外的丙烯酸樹脂,只要為含有前述式(b5)~(b7)表示之結構單位的樹脂時,並未有特別之限定。
以上說明的樹脂(B)之聚苯乙烯換算質量平均分子量,較佳為10000以上、600000以下,更佳為20000以上400000以下,特佳為30000以上300000以下。具有該些質量平均分子量時,不會降低由基板剝離之剝離性,可使感光性樹脂層維持充份的強度,此外亦可防止鍍敷時外觀的膨脹,或龜裂的發生。
又,樹脂(B)之分散度以1.05以上為佳。其中,分散度為質量平均分子量除以數平均分子量所得之值。具有該些分散度時,可迴避需考量對所期待的鍍敷處理之耐應力性,或對經鍍敷處理而得的金屬層容易膨脹等的問題。
樹脂(B)之含量,相對於感光性樹脂組成物的全固形成份量,以5質量%以上、70質量%以下為佳。
<含酚性羥基的低分子化合物(C)>
感光性樹脂組成物中,以含有含酚性羥基的低分子化合物(C)為佳。
酚性羥基,係指於苯環上直接鍵結的羥基(OH)之意。含酚性羥基的低分子化合物(C),因具有酚性羥基,而為鹼可溶性化合物。鹼可溶性化合物,係指可溶解於2.38質量%的TMAH水溶液者之意。
低分子化合物,係指不為聚合物之化合物,例如分子量1500以下的化合物。
含酚性羥基的低分子化合物(C),可增加曝光部的溶解速度,且可提高感度。
含酚性羥基的低分子化合物(C)之種類,只要不阻礙本發明目的之範圍時,並未有特別之限定。含酚性羥基的低分子化合物(C),以具有2個以上酚性羥基的化合物為佳。含酚性羥基的低分子化合物(C)之具體例,可列舉如:下述化合物等。
又,含酚性羥基的低分子化合物(C),可列舉如:2,3,4-三羥基二苯甲酮、2,3,4,4’-四羥基二苯甲酮等的聚羥基二苯甲酮類;三(4-羥苯基)甲烷、雙(4-羥基-3-甲基苯基)-2-羥基苯甲烷、雙(4-羥基-2,3,5-三甲基苯基)-2-羥基苯甲烷、雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)-4-羥基苯甲烷、雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)-3-羥基苯甲烷、雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)-2-羥基苯甲烷、雙(4-羥基-2,5-二甲基苯基)-4-羥基苯甲烷、雙(4-羥基-2,5-二甲基苯基)-3-羥基苯甲烷、雙(4-羥基-2,5-二甲基苯基)-2-羥基苯甲烷、雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)-3,4-二羥基苯甲烷、雙(4-羥基-2,5-二甲基苯基)-3,4-二羥基苯甲烷、雙(4-羥基-2,5-二甲基苯基)-2,4-二羥基苯甲烷、雙(4-羥基苯基)-3-甲氧基-4-羥基苯甲烷、雙(5-環己基-4-羥基-2-甲基苯基)-4-羥基苯甲烷、雙(5-環己基-4-羥基-2-甲基苯基)-3-羥基苯甲烷、雙(5-環己基-4-羥基-2-甲基苯基)-2-羥基苯甲烷、雙(5-環己基-4-羥基-2-甲基苯基)-3,4-二羥基苯甲烷、4,4’-[(3,4-二羥基苯基)伸甲基]雙(2-環己基-5-甲酚)等的三酚型化合物;2,4-雙(3,5-二甲基-4-羥基苄基)-5-羥酚、2,6-雙(2,5-二甲基-4-羥基苄基)-4-甲酚等的線型3核體酚化合物;1,1-雙[3-(2-羥基-5-甲基苄基)-4-羥基-5-環己基苯基]異丙烷、雙[2,5-二甲基-3-(4-羥基-5-甲基苄基)-4-羥基苯基]甲烷、雙[2,5-二甲基-3-(4-羥基苄基)-4-羥基苯基]甲烷、雙[3-(3,5-二甲基-4-羥基苄基)-4-羥基-5-甲基苯基]甲烷、雙[3-(3,5-二甲基-4-羥基苄基)-4-羥基-5-乙基苯基]甲烷、雙[3-(3,5-二乙基-4-羥基苄基)-4-羥基-5-甲基苯基]甲烷、雙[3-(3,5-二乙基-4-羥基苄基)-4-羥基-5-乙基苯基]甲烷、雙[2-羥基-3-(3,5-二甲基-4-羥基苄基)-5-甲基苯基]甲烷、雙[2-羥基-3-(2-羥基-5-甲基苄基)-5-甲基苯基]甲烷、雙[4-羥基-3-(2-羥基-5-甲基苄基)-5-甲基苯基]甲烷、雙[2,5-二甲基-3-(2-羥基-5-甲基苄基)-4-羥基苯基]甲烷等的線型4核體酚化合物;2,4-雙[2-羥基-3-(4-羥基苄基)-5-甲基苄基]-6-環己酚、2,4-雙[4-羥基-3-(4-羥基苄基)-5-甲基苄基]-6-環己酚、2,6-雙[2,5-二甲基-3-(2-羥基-5-甲基苄基)-4-羥基苄基]-4-甲酚等的線型5核體酚化合物等的線型聚酚化合物;雙(2,3,4-三羥基苯基)甲烷、雙(2,4-二羥基苯基)甲烷、2,3,4-三羥基苯基-4’-羥基苯甲烷、2-(2,3,4-三羥基苯基)-2-(2’,3’,4’-三羥基苯基)丙烷、2-(2,4-二羥基苯基)-2-(2’,4’-二羥基苯基)丙烷、2-(4-羥基苯基)-2-(4’-羥基苯基)丙烷、2-(3-氟-4-羥基苯基)-2-(3’-氟-4’-羥基苯基)丙烷、2-(2,4-二羥基苯基)-2-(4’-羥基苯基)丙烷、2-(2,3,4-三羥基苯基)-2-(4’-羥基苯基)丙烷、2-(2,3,4-三羥基苯基)-2-(4’-羥基-3’,5’-二甲基苯基)丙烷等的雙酚型化合物;1-[1-(3-甲基-4-羥基苯基)異丙基]-4-[1,1-雙(3-甲基-4-羥基苯基)乙基]苯、等的多核分支型化合物;1,1-雙(4-羥基苯基)環己烷等的縮合型酚化合物,或雙酚A、五倍子酚單甲基醚、五倍子酚-1,3-二甲醚等。該些可單獨或將2種以上組合使用。
感光性樹脂組成物含有含酚性羥基的低分子化合物(C)時,該含酚性羥基的低分子化合物(C)之含量,於將感光性樹脂組成物的全固形成份設為100質量份時,以1質量份以上、20質量份以下為佳,以3質量份以上、15質量份以下為較佳。
<鹼可溶性樹脂(D)>
感光性樹脂組成物,就提高鹼可溶性之目的,以再含有鹼可溶性樹脂(D)為佳。其中,鹼可溶性樹脂,係指使用樹脂濃度20質量%的樹脂溶液(溶劑:丙二醇單甲醚乙酸酯),於基板上形成膜厚1μm的樹脂膜,再浸漬於2.38質量%的TMAH(氫氧化四甲基銨)水溶液1分鐘之際,可溶解0.01μm以上者之意,且不相當於前述(B)成份者之意(典型例,係指即使受到酸的作用,也不會使鹼可溶性產生實質上的變動之樹脂)。鹼可溶性樹脂(D),以由酚醛清漆樹脂(D1)、聚羥基苯乙烯樹脂(D2),及丙烯酸樹脂(D3)所成群所選出之至少1種的樹脂為佳。
[酚醛清漆樹脂(D1)]
酚醛清漆樹脂,例如將具有酚性羥基的芳香族化合物(以下,亦簡稱為「酚類」)與醛類於酸觸媒下實施加成縮合而可製得。
上述酚類,例如:酚、o-甲酚、m-甲酚、p-甲酚、o-乙酚、m-乙酚、p-乙酚、o-丁酚、m-丁酚、p-丁酚、2,3-二甲酚、2,4-二甲酚、2,5-二甲酚、2,6-二甲酚、3,4-二甲酚、3,5-二甲酚、2,3,5-三甲酚、3,4,5-三甲酚、p-苯酚、間苯二酚、氫醌、氫醌單甲醚、五倍子酚、間苯三酚、羥基二苯酯、雙酚A、没食子酸、没食子酸酯、α-萘酚、β-萘酚等。
上述醛類,例如:甲醛、糠醛、苯甲醛、硝基苯甲醛、乙醛等。
加成縮合反應時之觸媒,並未有特別限定者,一般而言,酸觸媒,例如可使用鹽酸、硝酸、硫酸、甲酸、草酸、乙酸等。
又,使用o-甲酚、將樹脂中的羥基之氫原子以其他取代基取代,或使用大體積的醛類之方式,可使酚醛清漆樹脂的柔軟性更向上提升。
酚醛清漆樹脂(D1)的質量平均分子量,於不阻礙本發明目的之範圍時,並未有特別之限定,又以1000以上、50000以下為佳。
[聚羥基苯乙烯樹脂(D2)]
構成聚羥基苯乙烯樹脂(D2)的羥基苯乙烯系化合物,可列舉如:p-羥基苯乙烯、α-甲基羥基苯乙烯、α-乙基羥基苯乙烯等。
此外,聚羥基苯乙烯樹脂(D2),以與苯乙烯樹脂形成的共聚物為佳。構成該些苯乙烯樹脂的苯乙烯系化合物,可列舉如:苯乙烯、氯苯乙烯、氯甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯等。
聚羥基苯乙烯樹脂(D2)的質量平均分子量,於不阻礙本發明目的之範圍時,並未有特別之限定,又以1000以上、50000以下為佳。
[丙烯酸樹脂(D3)]
丙烯酸樹脂(D3),以含有由具有醚鍵結之聚合性化合物所衍生的結構單位,及由具有羧基的聚合性化合物所衍生的結構單位為佳。
上述具有醚鍵結之聚合性化合物,可列舉如:2-甲氧(甲基)丙烯酸乙酯、甲氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、3-甲氧基(甲基)丙烯酸丁酯、乙基卡必醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、四氫糠基(甲基)丙烯酸酯等的具有醚鍵結及酯鍵結之(甲基)丙烯酸衍生物等。上述具有醚鍵結之聚合性化合物,較佳為2-甲氧乙基丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇丙烯酸酯。該些的聚合性化合物,可單獨使用亦可、將2種以上組合使用亦可。
上述具有羧基之聚合性化合物,可列舉如:丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等的單羧酸類;馬來酸、富馬酸、依康酸等的二羧酸類;2-甲基丙烯醯氧乙基琥珀酸、2-甲基丙烯醯氧乙基馬來酸、2-甲基丙烯醯氧乙基苯二甲酸、2-甲基丙烯醯氧乙基六氫苯二甲酸等的羧基及具有酯鍵結之化合物;等。上述具有羧基之聚合性化合物,較佳為丙烯酸、甲基丙烯酸。該些的聚合性化合物,可單獨使用亦可、將2種以上組合使用亦可。
丙烯酸樹脂(D3)的質量平均分子量,於不阻礙本發明目的之範圍時,並未有特別之限定,又以50000以上、800000以下為佳。
鹼可溶性樹脂(D)之含量,於將感光性樹脂組成物的全固形成份設為100質量份時,以3質量份以上、70質量份以下為佳,以5質量份以上、50質量份以下為較佳。鹼可溶性樹脂(D)之含量於上述範圍時,將更容易提高鹼可溶性。
<含硫化合物(E)>
使用感光性樹脂組成物於金屬基板上進行圖型形成時,感光性樹脂組成物,以含有含硫化合物(E)者為佳。含硫化合物(E),為含有與金屬形成配位的硫原子之化合物。又,有關生成2個以上的互變異構物之化合物中,若含有與由至少1個的互變異構物所構成的金屬基板之表面的金屬形成配位的硫原子時,則該化合物即相當於含硫化合物。
以往,於Cu等的金屬所形成的表面上,形成作為鍍敷用鑄型使用的阻劑圖型時,將容易形成腳化(footing)等的剖面形狀不佳之現象。但是,感光性樹脂組成物含有含硫化合物(E)時,即使於基板的金屬所形成表面上形成阻劑圖型時,也容易抑制腳化現象等的剖面形狀不佳之發生。又,「腳化(footing)」,係指基板表面與阻劑圖型的接觸面附近,因阻劑部擴張至非阻劑部側,故於非阻劑部中,相較於頂部寬度,該底部寬度為更狹窄之現象。
使用感光性樹脂組成物於金屬基板以外的基板上進行圖型形成時,感光性樹脂組成物並非必須要含有含硫化合物。使用感光性樹脂組成物於金屬基板以外的基板上進行圖型形成時,就降低感光性樹脂組成物的成份數,可容易製造感光性樹脂組成物之觀點,或可降低感光性樹脂組成物之製造費用等觀點時,感光性樹脂組成物又以不含有含硫化合物(E)為佳。
又,於金屬基板以外的基板上進行圖型形成所使用的感光性樹脂組成物,即使使用含有含硫化合物(E)時,也不會造成任何問題。
對金屬進行配位的硫原子,包含例如氫硫基(-SH)、硫羧基(-CO-SH)、二硫羧基(-CS-SH),及硫羰基(
-CS-)等的含硫化合物。
就容易對金屬進行配位、具有優良的抑制腳化之效果等觀點,含硫化合物以具有氫硫基者為佳。
具有氫硫基含硫化合物的較佳例示,例如下述式(e1)表示的化合物等。
(式中,Re1
及Re2
分別獨立表示氫原子或烷基;Re3
表示單鍵或伸烷基;Re4
表示可含有碳以外的原子之u價的脂肪族基;u表示2以上、4以下之整數)。
Re1
及Re2
為烷基時,該烷基可為直鏈狀亦可、支鏈狀亦可,又以直鏈狀者為佳。Re1
及Re2
為烷基時,該烷基之碳原子數,只要未妨礙本發明目的之範圍時,並未有特別之限定。該烷基之碳原子數,以1以上、4以下為佳,以1或2為特佳,以1為最佳。Re1
與Re2
之組合,以其中一者為氫原子,另一為烷基者為佳,又以一者為氫原子,另一為甲基者為特佳。
Re3
為伸烷基時,該伸烷基可為直鏈狀亦可、支鏈狀亦可,又以直鏈狀者為佳。Re3
為伸烷基時,該伸烷基之碳原子數,只要未妨礙本發明目的之範圍時,並未有特別之限定。該伸烷基之碳原子數,以1以上、10以下為佳,以1以上、5以下為較佳,以1或2為特佳,以1為最佳。
Re4
為可含有碳以外的原子之2價以上、4價以下的脂肪族基。Re4
可含有碳以外的原子,可列舉如:氮原子、氧原子、硫原子、氟原子、氯原子、溴原子,及碘原子等。Re4
的脂肪族基之構造,可為直鏈狀亦可、支鏈狀亦可、環狀亦可、該些構造組合而得之構造亦可。
下述式(e3-L1)~(e3-L7)表示的化合物,又以具有氫硫基的含硫化合物為較佳例示。
(式(e3-L1)~(e3-L7)中,R’、s”、A”,及r,與丙烯酸樹脂(B3)中的前述式(b-L1)~(b-L7)為相同)。
上述式(e3-1)~(e3-4)表示的氫硫基化合物之較佳具體例,可列舉如:下述化合物等。
又,具有氫硫基化合物之較佳例示,可列舉如:下述式(e4)表示的化合物等。
(式(e4)中,Re5
為由:羥基、碳原子數1以上、4以下之烷基、碳原子數1以上、4以下之烷氧基、碳數1以上、4以下之烷硫基、碳數1以上、4以下之羥烷基、碳數1以上、4以下之氫硫基烷基、碳數1以上、4以下之鹵化烷基及鹵素原子所成之群所選出之基,n1為0以上、3以下之整數,n0為0以上、3以下之整數,n1為2或3時,Re5
可為相同或相異皆可)。
Re5
為可具有碳原子數1以上、4以下之羥基的烷基時之具體例,可列舉如:甲基、乙基、n-丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、sec-丁基,及tert-丁基等。該些的烷基中,又以甲基、羥甲基,及乙基為佳。
Re5
為碳原子數1以上、4以下之烷氧基時之具體例,可列舉如:甲氧基、乙氧基、n-丙氧基、異丙氧基、n-丁氧基、異丁氧基、sec-丁氧基,及tert-丁氧基等。該些的烷氧基之中,又以甲氧基,及乙氧基為佳,以甲氧基為較佳。
Re5
為碳原子數1以上、4以下之烷硫基時之具體例,可列舉如:甲硫基、乙硫基、n-丙硫基、異丙硫基、n-丁硫基、異丁硫基、sec-丁硫基,及tert-丁硫基等。該些之烷硫基之中,又以甲硫基,及乙硫基為佳,以甲硫基為較佳。
Re5
為碳原子數1以上、4以下之羥烷基時之具體例,可列舉如:羥甲基、2-羥基乙基、1-羥基乙基、3-羥基-n-丙基,及4-羥基-n-丁基等。該些之羥烷基之中,又以羥甲基、2-羥基乙基,及1-羥基乙基為佳,以羥甲基為較佳。
Re5
為碳原子數1以上、4以下之氫硫基烷基時之具體例,可列舉如:氫硫甲基、2-氫硫基乙基、1-氫硫基乙基、3-氫硫基-n-丙基,及4-氫硫基-n-丁基等。該些之氫硫基烷基之中,又以氫硫甲基、2-氫硫基乙基,及1-氫硫基乙基為佳,以氫硫甲基為較佳。
Re5
為碳原子數1以上、4以下之鹵化烷基時,鹵化烷基所含的鹵素原子,可列舉如:氟、氯、溴、碘等。Re5
為碳原子數1以上、4以下之鹵化烷基時之具體例,可列舉如:氯甲基、溴甲基、碘甲基、氟甲基、二氯甲基、二溴甲基、二氟甲基、三氯甲基、三溴甲基、三氟甲基、2-氯乙基、2-溴乙基、2-氟乙基、1,2-二氯乙基、2,2-二氟乙基、1-氯-2-氟乙基、3-氯-n-丙基、3-溴-n-丙基、3-氟-n-丙基,及4-氯-n-丁基等。該些鹵化烷基之中,又以氯甲基、溴甲基、碘甲基、氟甲基、二氯甲基、二溴甲基、二氟甲基、三氯甲基、三溴甲基,及三氟甲基為佳,以氯甲基、二氯甲基、三氯甲基,及三氟甲基為較佳。
Re5
為鹵素原子時之具體例,可列舉如:氟、氯、溴,或碘等。
式(e4)中,n1為0以上、3以下之整數,又以1為較佳。n1為2或3時,複數的Re5
可為相同或相異皆可。
式(e4)表示的化合物中,苯環上的Re5
之取代位置並未有特別之限定。苯環上的Re5
之取代位置,相對於-(CH2
)n0
-SH的鍵結位置以間位或對位者為佳。
式(e4)表示的化合物,以Re5
至少具有1個由烷基、羥烷基,及氫硫基烷基所成之群所選出之基的化合物為佳,以Re5
具有1個由烷基、羥烷基,及氫硫基烷基所成之群所選出之基的化合物為較佳。式(e4)表示的化合物中,Re5
具有1個由烷基、羥烷基,及氫硫基烷基所成之群所選出之基時,該烷基、羥烷基,或氫硫基烷基於苯環上之取代位置,相對於-(CH2
)n0
-SH的鍵結位置,以間位或對位者為佳,又以對位為較佳。
式(e4)中,n0為0以上、3以下之整數。化合物之製造,或就取得的容易性而言,以n0為0或1為佳,以0為較佳。
式(e4)表示的化合物之具體例,可列舉如:p-氫硫酚、p-硫甲酚、m-硫甲酚、4-(甲基硫)苯硫醇、4-甲氧基苯硫醇、3-甲氧基苯硫醇、4-乙氧基苯硫醇、4-異丙氧基苯硫醇、4-tert-丁氧基苯硫醇、3,4-二甲氧基苯硫醇、3,4,5-三甲氧基苯硫醇、4-乙基苯硫醇、4-異丙基苯硫醇、4-n-丁基苯硫醇、4-tert-丁基苯硫醇、3-乙基苯硫醇、3-異丙基苯硫醇、3-n-丁基苯硫醇、3-tert-丁基苯硫醇、3,5-二甲基苯硫醇、3,4-二甲基苯硫醇、3-tert-丁基-4-甲基苯硫醇、3-tert-4-甲基苯硫醇、3-tert-丁基-5-甲基苯硫醇、4-tert-丁基-3-甲基苯硫醇、4-氫硫基苄醇、3-氫硫基苄醇、4-(氫硫甲基)酚、3-(氫硫甲基)酚、1,4-二(氫硫甲基)酚、1,3-二(氫硫甲基)酚、4-氟苯硫醇、3-氟苯硫醇、4-氯苯硫醇、3-氯苯硫醇、4-溴苯硫醇、4-碘苯硫醇、3-溴苯硫醇、3,4-二氯苯硫醇、3,5-二氯苯硫醇、3,4-二氟苯硫醇、3,5-二氟苯硫醇、4-氫硫基兒茶酚、2,6-二-tert-丁基-4-氫硫酚、3,5-二-tert-丁基-4-甲氧基苯硫醇、4-溴-3-甲基苯硫醇、4-(三氟甲基)苯硫醇、3-(三氟甲基)苯硫醇、3,5-雙(三氟甲基)苯硫醇、4-甲基硫苯硫醇、4-乙基硫苯硫醇、4-n-丁基硫苯硫醇,及4-tert-丁基硫苯硫醇等。
又,具有氫硫基的含硫化合物,可列舉如:含有被氫硫基取代的含氮芳香族雜環之化合物,及含有被氫硫基取代的含氮芳香族雜環之化合物的互變異構物等。
含氮芳香族雜環之較佳具體例,可列舉如:咪唑、吡唑、1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、噁唑、噻唑、吡啶、嘧啶、嗒、吡、1,2,3-三、1,2,4-三、1,3,5-三、吲哚、吲唑、苯併咪唑、苯併噁唑、苯併噻唑、1H-苯併三唑、喹啉、異喹啉、辛啉(cinnoline)、呔、喹唑啉、喹噁啉(quinoxaline),及1,8-1,5-二氮萘(naphthyridine)等。
感光性樹脂組成物含有含硫化合物(E)時,其使用量,相對於上述樹脂(B)及鹼可溶性樹脂(D)的合計質量100質量份,以0.01質量份以上、5質量份以下為佳,以0.02質量份以上、3質量份以下為較佳,以0.05質量份以上、2質量份以下為特佳。
<酸擴散抑制劑(F)>
感光性樹脂組成物,就作為鑄型使用時的阻劑圖型之形狀,或提高感光性樹脂膜的處置存放安定性等的觀點,以再含有酸擴散抑制劑(F)為佳。酸擴散抑制劑(F),以含氮化合物(F1)為佳,更必要時,可再含有有機羧酸,或磷的含氧酸或其衍生物(F2)。
[含氮化合物(F1)]
含氮化合物(F1),可列舉如:三甲胺、二乙胺、三乙胺、二-n-丙胺、三-n-丙胺、三-n-戊胺、三苄胺、二乙醇胺、三乙醇胺、n-己胺、n-庚胺、n-辛胺、n-壬胺、伸乙基二胺、N,N,N’,N’-四甲基伸乙基二胺、伸四甲基二胺、伸六甲基二胺、4,4’-二胺基二苯甲烷、4,4’-二胺基二苯醚、4,4’-二胺基二苯甲酮、4,4’-二胺基二苯胺、甲醯胺、N-甲基甲醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、乙醯胺、N-甲基乙醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、丙醯胺、苯甲醯胺、吡咯啶酮、N-甲基吡咯啶酮、甲基脲、1,1-二甲基脲、1,3-二甲基脲、1,1,3,3-四甲基脲、1,3-二苯基脲、咪唑、苯併咪唑、4-甲基咪唑、8-氧基喹啉、吖啶、嘌呤、吡咯啶、哌啶、2,4,6-三(2-吡啶基)-S-三、嗎啉、4-甲基嗎啉、哌嗪、1,4-二甲基哌嗪、1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷、吡啶等。該些可單獨使用,或將2種以上組合使用亦可。
又,ADEKASTAB LA-52、ADEKASTAB LA-57、ADEKASTAB LA-63P、ADEKASTAB LA-68、ADEKASTAB LA-72、ADEKASTAB LA-77Y、ADEKASTAB LA-77G、ADEKASTAB LA-81、ADEKASTAB LA-82,及ADEKASTAB LA-87(任一者皆為ADEKA公司製),或4-羥基-1,2,2,6,6-五甲基哌啶衍生物等的市售的受阻胺(hindered amine)化合物,或2,6-二苯基吡啶,及2,6-二-tert-丁基吡啶等的2,6-位被烴基等的取代基所取代的吡啶,皆可作為含氮化合物(F1)使用。
含氮化合物(F1),相對於上述樹脂(B)及上述鹼可溶性樹脂(D)的合計質量100質量份,通常為使用0質量份以上、5質量份以下之範圍,又以使用0質量份以上、3質量份以下之範圍為特佳。
[有機羧酸,或磷的含氧酸或其衍生物(F2)]
有機羧酸,或磷的含氧酸或其衍生物(F2)中,有機羧酸,具體而言,例如以丙二酸、枸椽酸、蘋果酸、琥珀酸、安息香酸、水楊酸等為佳,特別是以水楊酸為佳。
磷的含氧酸或其衍生物,可列舉如:磷酸、磷酸二-n-丁酯、磷酸二苯酯等的磷酸及該些的酯等的衍生物;膦酸(phosphonic acid)、膦酸二甲酯、膦酸-二-n-丁酯、膦酸苯酯、膦酸二苯酯、膦酸二苄酯等的膦酸及該些的酯等的衍生物;次膦酸(phosphine acid)、次膦酸苯酯等的次膦酸(phosphine acid)及該些的酯等的衍生物;等。該些之中,特別又以膦酸為佳。該些可單獨使用亦可、將2種以上組合使用亦可。
有機羧酸,或磷的含氧酸或其衍生物(F2),相對於上述樹脂(B)及上述鹼可溶性樹脂(D)的合計質量100質量份,通常為使用0質量份以上、5質量份以下之範圍,又以使用0質量份以上、3質量份以下之範圍為特佳。
又,就可安定地形成鹽之觀點,有機羧酸,或磷的含氧酸或其衍生物(F2),以使用與上述含氮化合物(F1)為同等量者為佳。
<有機溶劑(S)>
感光性樹脂組成物,以含有有機溶劑(S)為佳。有機溶劑(S)之種類,只要不阻礙本發明目的之範圍時,並未有特別之限定,其可由以往正型感光性樹脂組成物所使用的有機溶劑中,適當地選擇使用。
有機溶劑(S)之具體例,可列舉如:丙酮、甲基乙酮、環己酮、甲基異戊酮、2-庚酮等的酮類;乙二醇、乙二醇單乙酸酯、二乙二醇、二乙二醇單乙酸酯、丙二醇、丙二醇單乙酸酯、二丙二醇、二丙二醇單乙酸酯的單甲醚、單乙醚、單丙醚、單丁醚、單苯醚等的多元醇類及其衍生物;二噁烷等的環式醚類;甲酸乙酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮酸甲酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、丙酮酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、2-羥基丙酸甲酯、2-羥基丙酸乙酯、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、2-羥基-3-甲基丁烷酸甲酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯等的酯類;甲苯、二甲苯等的芳香族烴類;等。該些可單獨使用,或將2種以上混合使用皆可。
有機溶劑(S)之含量,只要未妨礙本發明目的之範圍時,並未有特別之限定。感光性樹脂組成物,於使用於依旋轉塗佈法等將所得感光性樹脂層的膜厚塗佈為5μm以上的厚膜之用途時,以使用有機溶劑(S)將感光性樹脂組成物的固形成份濃度調整至30質量%以上、70質量%以下之範圍為佳。
<其他成份>
感光性樹脂組成物中,就提高可塑性之觀點,可再含有聚乙烯樹脂。聚乙烯樹脂之具體例,可列舉如:聚二氯乙烯、聚苯乙烯、聚羥基苯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯安息香酸、聚乙烯甲醚、聚乙烯乙醚、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯啶酮、聚乙烯酚,及該些的共聚物等。聚乙烯樹脂,就具有低玻璃轉移點之觀點,較佳為使用聚乙烯甲醚。
又,感光性樹脂組成物中,就提升由感光性樹脂組成物所形成的鑄型與金屬基板的接著性之目的,可再含有接著助劑。
又,感光性樹脂組成物中,就提升塗佈性、消泡性、平整性等目的,可再含有界面活性劑。界面活性劑,例如以使用氟系界面活性劑或聚矽氧系界面活性劑為佳。
氟系界面活性劑之具體例,可列舉如:BM-1000、BM-1100(任一者皆為BM化學公司製)、MEGAFAKE F142D、MEGAFAKE F172、MEGAFAKE F173、MEGAFAKE F183(任一者皆為大日本塗料化學工業公司製)、FLUORAD FC-135、FLUORAD FC-170C、FLUORAD FC-430、FLUORAD FC-431(任一者皆為住友3M公司製)、SURFORM S-112、SURFORM S-113、SURFORM S-131、SURFORM S-141、SURFORM S-145(任一者皆為旭硝子公司製)、SH-28PA、SH-190、SH-193、SZ-6032、SF-8428 (任一者皆為東麗聚矽氧公司製)等的市售氟系界面活性劑,但並非僅限定於該些內容。
聚矽氧系界面活性劑,又以無改質聚矽氧系界面活性劑、聚醚改質聚矽氧系界面活性劑、聚酯改質聚矽氧系界面活性劑、烷基改質聚矽氧系界面活性劑、芳烷基改質聚矽氧系界面活性劑,及反應性聚矽氧系界面活性劑等為較佳使用者。
聚矽氧系界面活性劑,可使用市售的聚矽氧系界面活性劑。市售的聚矽氧系界面活性劑之具體例,可列舉如:PENTARD M(東麗-陶氏公司製)、TOPICA K1000、TOPICA K2000、TOPICA K5000(任一者皆為高千穗產業公司製)、XL-121(聚醚改質聚矽氧系界面活性劑、CLARIANT公司製)、BYK-310(聚酯改質聚矽氧系界面活性劑、BIG化學公司製)等。
又,感光性樹脂組成物中,就對顯影液之溶解性進行微調整之目的,可再含有酸、酸酐,或高沸點溶劑。
酸及酸酐之具體例,可列舉如:乙酸、丙酸、n-丁酸、異丁酸、n-戊酸、異戊酸、安息香酸、桂皮酸等的單羧酸類;乳酸、2-羥基丁酸、3-羥基丁酸、水楊酸、m-羥基安息香酸、p-羥基安息香酸、2-羥基桂皮酸、3-羥基桂皮酸、4-羥基桂皮酸、5-羥基異苯二甲酸、丁香酸等的羥基單羧酸類;草酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、馬來酸、依康酸、六氫苯二甲酸、苯二甲酸、異苯二甲酸、對苯二甲酸、1,2-環己烷二羧酸、1,2,4-環己烷三羧酸、丁烷四羧酸、偏苯三甲酸、苯均四酸、環戊烷四羧酸、丁烷四羧酸、1,2,5,8-萘四羧酸等的多元羧酸類;依康酸酐、琥珀酸酐、檬康酸酐、十二烯基琥珀酸酐、三羰酸酐、馬來酸酐、六氫苯二甲酸酐、甲基四氫苯二甲酸酐、腐植酸酐、1,2,3,4-丁烷四羧酸酐、環戊烷四羧酸二酐、苯二甲酸酐、苯均四酸酐、偏苯三甲酸酐、二苯甲酮四羧酸酐、乙二醇雙偏苯三酸酐、丙三醇三偏苯三酸酐等的酸酐;等。
又,高沸點溶劑之具體例,可列舉如:N-甲基甲醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、N-甲基甲醯苯胺、N-甲基乙醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮、二甲基亞碸、苄基乙醚、二己醚、丙酮基丙酮、異佛爾酮、己酸、辛酸、1-辛醇、1-壬醇、苄醇、乙酸苄酯、安息香酸乙酯、草酸二乙酯、馬來酸二乙酯、γ-丁內酯、碳酸乙酯、碳酸丙酯、苯基溶纖劑乙酸酯等。
又,感光性樹脂組成物中,就提升感度之觀點,可再含有增感劑。本說明書中,增感劑定義為含酚性羥基的低分子化合物(C)以外的化合物。
<化學增幅型正型感光性樹脂組成物之製造方法>
化學增幅型正型感光性樹脂組成物,可將上述各成份依通常之方法,進行混合、攪拌而製得。將上述各成份進行混合、攪拌時所使用的裝置,可列舉如:直立式攪拌機(DISSOLVER)、均質攪拌機、3輥研磨機等。上述各成份於均勻混合後,所得之混合物,可再使用網孔、薄膜過濾器等進行過濾。
≪感光性乾薄膜≫
感光性乾薄膜,為具有基材薄膜,與形成於該基材薄膜的表面之感光性樹脂層,又,感光性樹脂層為由前述感光性樹脂組成物所形成者。
基材薄膜,以具有光透過性者為佳。具體而言,可列舉如:聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)薄膜、聚丙烯(PP)薄膜、聚乙烯(PE)薄膜等,又就具有優良的光透過性與斷裂強度之平衡性之觀點,又以聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)薄膜為佳。
感光性乾薄膜,可於基材薄膜上,塗佈前述感光性樹脂組成物而形成感光性樹脂層之方法而製得。
於基材薄膜上形成感光性樹脂層之際,可使用塗佈機(applicator)、棒狀塗佈機、線棒式塗佈機、輥式塗佈器、簾流式塗佈機等,於基材薄膜上塗佈乾燥後的膜厚較佳為0.5μm以上、300μm以下,更佳為1μm以上、300μm以下,特佳為3μm以上、100μm以下的感光性樹脂組成物,再使其乾燥。
感光性乾薄膜中,可於感光性樹脂層上再具有保護薄膜。該保護薄膜,可列舉如:聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)薄膜、聚丙烯(PP)薄膜、聚乙烯(PE)薄膜等。
≪圖型化阻劑膜,及附鑄型基板之製造方法≫
上述說明之使用感光性樹脂組成物,於基板上形成圖型化阻劑膜之方法,並未有特別之限定。該圖型化阻劑膜,可適當地使用於形成鍍敷造形物等的鑄型。
該適當之方法,例如包含:
於基板上,層合由感光性樹脂組成物所形成的感光性樹脂層之層合步驟,與
於感光性樹脂層上,以選擇位置方式照射活性光線或輻射線、進行曝光之曝光步驟,與
對曝光後的感光性樹脂層進行顯影之顯影步驟
的圖型化阻劑膜之製造方法。
具備形成鍍敷造形物的鑄型之附鑄型基板之製造方法,除具有於具有金屬表面的基板之金屬表面上,層合感光性樹脂層之步驟,與於顯影步驟中,製作可經由顯影而形成鍍敷造形物的鑄型以外,其他皆與圖型化阻劑膜之製造方法為相同。
層合感光性樹脂層之基板,並未有特別之限定,而可使用以往公知的物品,例如:電子零件用之基板,或於其上形成特定的佈線圖型者等。基板,亦可使用矽基板或玻璃基板等。
製造具備形成鍍敷造形物的鑄型之附鑄型基板時,基板為使用具有金屬表面之基板。構成金屬表面之金屬種類,以銅、金、鋁為佳,又以銅為較佳。
感光性樹脂層,例如可依以下方式層合於基板上。即,將液狀的感光性樹脂組成物塗佈於基板上,經由加熱方式去除溶劑,而形成具有所期待膜厚度的感光性樹脂層。感光性樹脂層之厚度,只要可形成作為鑄型的阻劑圖型之期待膜厚度時,並未有特別之限定。感光性樹脂層的膜厚並未有特別之限定,又以0.5μm以上為佳,以0.5μm以上、300μm以下為較佳,以1μm以上、150μm以下為特佳,以3μm以上、100μm以下為最佳。
將感光性樹脂組成物塗佈於基板上之方法,可使用旋轉塗佈法、狹縫塗佈法、滾筒塗佈法、網版印刷法、塗佈機(applicator)法等的方法。又以對感光性樹脂層施以曝前燒焙處理為佳。曝前燒焙條件,依感光性樹脂組成物中的各成份之種類、添加比例、塗佈膜厚等而有所不同,通常為70℃以上、200℃以下,較佳為80℃以上、150℃以下,且為2分鐘以上、120分鐘以下之程度。
對依上述方法形成的感光性樹脂層,可介由特定的圖型遮罩,以活性光線或輻射線、例如波長為300nm以上、500nm以下的紫外線或可見光線進行選擇性的照射(曝光)。照射的活性光線或輻射線,以包含波長405nm的光線(h射線)者為佳,例如:包含h射線的水銀燈之寬頻(broadband)光、經帶通(band-pass)的h射線單一光線,或gh射線等。
使用含有酸產生劑(A)之由式(a1-i)或式(a1-ii)表示的化合物、式(a2-i)或式(a2-ii)表示的化合物,及,式(a3-i)或式(a3-ii)表示的化合物所選出之至少1種,與經由酸之作用而增大對鹼的溶解性之樹脂(B)之丙烯酸樹脂的上述化學增幅型正型感光性樹脂組成物時,可使用於適合大面積的面板層級封裝之h射線,而形成具有優良耐鍍液性的阻劑圖型。
輻射線之光源,可使用低壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、金屬鹵化物燈、氬氣氣體雷射等。又,輻射線,為包含:微波、紅外線、可見光線、紫外線、X線、γ線、電子線、陽子線、中性子線、離子線等。輻射線照射量,依感光性樹脂組成物之組成或感光性樹脂層之膜厚等而有所不同,例如使用超高壓水銀燈時,為100mJ/cm2
以上、10000mJ/cm2
以下。又,輻射線中,就可產生酸之觀點,亦包含使酸產生劑(A)活性化之光線。
曝光後,可使用公知的方法將感光性樹脂層加熱,以促進酸的擴散,而於感光性樹脂膜中的曝光部份中,使感光性樹脂層的鹼溶解性發生變化。
其次,可將曝光後的感光性樹脂層,依以往已知的方法進行顯影,以將不需要的部份溶解、去除之方式,而形成特定的阻劑圖型,或形成鍍敷造形物使用的鑄型。此時,顯影液為使用鹼性水溶液。
顯影液,例如可使用氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、矽酸鈉、甲基矽酸鈉、氨水、乙胺、n-丙胺、二乙胺、二-n-丙胺、三乙胺、甲基二乙胺、二甲基乙醇胺、三乙醇胺、氫氧化四甲銨(氫氧化四甲基銨)、氫氧化四乙銨、吡咯、哌啶、1,8-二氮雜雙環[5,4,0]-7-十一烯、1,5-二氮雜雙環[4,3,0]-5-壬烷等鹼類之水溶液。又,上述鹼類之水溶液,可將添加適當量於甲醇、乙醇等的水溶性有機溶劑或界面活性劑而得的水溶液作為顯影液使用。
顯影時間,依感光性樹脂組成物的組成或感光性樹脂層之膜厚等而有所不同,通常為1分鐘以上、30分鐘以下之間。顯影方法,可使用液相(liquid phase)法、浸漬法、浸漬攪練(puddle)法、噴霧顯影法等任一方法。
顯影後,可進行30秒以上、90秒以下之間的流水洗淨,再使用空氣噴槍,或烘箱等進行乾燥。依此方式,即可於具有金屬表面的基板之金屬表面上,形成依所期待的形狀進行圖型化的阻劑圖型。又,依此方式,即可製造於具有金屬表面的基板之金屬表面上,形成具備作為鑄型的阻劑圖型之附鑄型基板。
≪鍍敷造形物之製造方法≫
依上述方法形成的附鑄型基板之鑄型中的非阻劑部(被顯影液去除之部份)中,經以鍍敷處理而埋入金屬等的導體之方式,而可形成例如凸點及金屬柱等的接續端子,或Cu再佈線等的鍍敷造形物。又,鍍敷處理方法並未有特別之限制,而可使用以往公知的各種方法。鍍液,特別是以焊料鍍液、銅鍍液、金鍍液、鎳鍍液等為較佳使用者。剩下的鑄型,最後可依通常方使用剝離液等將其去除。依上述方法所得的阻劑圖型因具有優良的耐鍍液性,故可抑制鍍敷處理前後的阻劑圖型形狀之變化。因此,可製得具有所期待形狀的鍍敷造形物。
製造鍍敷造形物之際,於作為形成鍍敷造形物的鑄型之阻劑圖型的非圖型部中,以對露出的金屬表面進行灰化(ashing)處理為較佳者。
具體而言,例如將使用含有含硫化合物(E)的感光性樹脂組成物所形成的圖型作為鑄型使用,而形成鍍敷造形物的情形。於該情形中,會有容易損害對鍍敷造形物的金屬表面的密著性之情況。而該缺點,於使用前述式(e1)表示的含硫化合物(E),或式(e4)表示的含硫化合物(E)時,將更為顯著。
但,進行上述灰化處理時,即使將含有含硫化合物(E)的感光性樹脂組成物形成的圖型作為鑄型使用時,也容易形成對金屬表面具有良好密著性的鍍敷造形物。
又,將含有被氫硫基取代的含氮芳香族雜環之化合物作為含硫化合物(E)使用時,有關鍍敷造形物的密著性之上述問題,幾乎不會發生或僅為輕度發生。因此,使用含有被氫硫基取代的含氮芳香族雜環之化合物作為含硫化合物(E)使用時,即使不進行灰化處理,也容易形成對金屬表面具有良好密著性的鍍敷造形物。
灰化處理,只要對於作為形成鍍敷造形物的鑄型之阻劑圖型,不會造成無法形成所期待形狀的鍍敷造形物程度的傷害之方法時,並未有特別之限定。
較佳的灰化處理方法例如使用氧電漿之方法等。就使用電漿對基板上的金屬表面進行灰化處理之方法,例如可使用公知的氧電漿產生裝置,使其產生氧電漿,並將該氧電漿對基板上的金屬表面進行照射即可。
產生氧電漿時所使用的氣體,於不妨礙本發明目的之範圍,可將以往與氧氣同時使用於電漿處理的各種氣體混合使用。該氣體,例如:氮氣、氫氣,及CF4
氣等。
使用氧電漿的灰化條件,只要未妨礙本發明目的之範圍時,並未有特別之限定,處理之時間,例如為10秒以上、20分鐘以下之範圍,較佳為20秒以上、18分鐘以下之範圍,更佳為30秒以上、15分鐘以下之範圍。
將使用氧電漿的處理時間設定於上述範圍時,不僅不會造成阻劑圖型形狀之變化,且也容易達成改良鍍敷造形物的密著性之效果。
依上述方法,可使用於適合使用於大面積的面板層級封裝的h射線,而可將具有優良耐鍍液性的阻劑圖型,作為鍍敷造形物形成用的鑄型使用,因此,不僅晶圓層級,對於大面積的面板層級,亦可製得所期待的形狀之鍍敷造形物。
[實施例]
以下,本發明將以實施例做更詳細的說明,但本發明並不受該些實施例所限定。
於燒瓶內,加入7-氧雜降莰-5-烯-2,3-二羧酸酐15.00g,與四氫呋喃150.00g後,進行攪拌。其次,於燒瓶內,加入硫乙酸(AcSH)7.64g,於室溫下攪拌3.5小時。隨後,將反應液濃縮,製得5-乙醯基硫-7-氧雜降莰烷-2,3-二羧酸酐22.11g。
將5-乙醯基硫-7-氧雜降莰烷-2,3-二羧酸酐22.11g,與濃度10質量%的氫氧化鈉水溶液30.11g,加入燒瓶內後,於室溫下,將燒瓶的內容物攪拌2小時。其次,於燒瓶內,加入濃度20質量%之鹽酸(80.00g),使反應液呈酸性。隨後,使用乙酸乙酯200g萃取4次,製得含氫硫基化合物T2之萃取液。對將萃取液濃縮、回收後的殘渣,加入四氫呋喃(THF)25.11g使其溶解。於所得的THF溶液中,滴入庚烷,將氫硫基化合物T2析出,將析出的氫硫基化合物T2過濾、回收。氫硫基化合物T2的1
H-NMR的測定結果係如以下所述。1
H-NMR(DMSO-d6):δ12.10(s, 2H), 4.72(d, 1H), 4.43(s, 1H), 3.10(t, 1H), 3.01(d, 1H), 2.85(d, 1H), 2.75(d, 1H), 2.10(t, 1H), 1.40(m, 1H)
實施例1~21,及比較例1~4中,經由酸之作用而增大對鹼的溶解性之樹脂(樹脂(B)),為使用以下的Resin-A1~Resin-A4。下述構造式中的各結構單位中的括弧右下方之數字,為表示各樹脂中的結構單位之含量(質量%)。樹脂Resin-A1的質量平均分子量Mw為80,000,分散度(Mw/Mn)為2.6。樹脂Resin-A2的質量平均分子量Mw為80,000,分散度(Mw/Mn)為2.6。樹脂Resin-A3的質量平均分子量Mw為98,000。樹脂Resin-A4的質量平均分子量Mw為11,500,分散度(Mw/Mn)為1.08。
鹼可溶性樹脂(D),為使用以下的Resin-B(聚羥基苯乙烯樹脂)、Resin-C(酚醛清漆樹脂(m-甲酚單獨縮合物))。下述構造式中的各結構單位中的括弧右下方之數字,為表示各樹脂中的結構單位之含量(質量%)。樹脂Resin-B的質量平均分子量(Mw)為2500、分散度(Mw/Mn)為2.4。樹脂Resin-C的質量平均分子量(Mw)為8000。
酸擴散抑制劑(F),為使用以下的Amine-1~Amine-3。
Amine-1:ADEKASTAB LA-63P(ADEKA公司製)
Amine-2:二苯基吡啶
Amine-3:三苯基吡啶
將表1及表2記載各個種類及量的酸產生劑(A),與樹脂(B),與含酚性羥基的低分子化合物(C),與鹼可溶性樹脂(D),與含硫化合物(E),與酸擴散抑制劑(F),與界面活性劑(BYK310、BIG化學公司製),溶解於3-甲氧基丁基乙酸酯(MA)與丙二醇單甲醚乙酸酯(PM)的混合溶劑(MA/PM=6/4(質量比))中,製得各實施例及比較例的感光性樹脂組成物。又,界面活性劑(BYK310、BIG化學公司製),相對於樹脂(B)及含酚性羥基的低分子化合物(C)的合計量,為以0.05質量份之方式添加。
以固形成份濃度為50質量%之方式,分別製造後述評估膜厚55μm時使用的實施例1~9,及比較例1~2的感光性樹脂組成物。又以固形成份濃度為40質量%之方式,分別製造後述評估膜厚7μm時使用的實施例10~21,及比較例3~4的感光性樹脂組成物。
使用所製得的感光性樹脂組成物,依以下之方法,評估浸漬硫酸銅鍍液後的形狀。又,實施例1~9,及比較例1~2,為進行膜厚55μm之評估。另一方面,實施例10~21,及比較例3~4,為進行膜厚7μm之評估。該些評估結果記載如表1及2所示。
[形狀之評估]
(膜厚55μm之評估)
準備直徑500mm的於玻璃基板表面上設有由濺鍍法形成的銅層之基板,將實施例,及比較例的感光性樹脂組成物,塗佈於該基板的銅層上,而形成膜厚55μm的感光性樹脂層。其次,將感光性樹脂層施以100℃、5分鐘的曝前燒焙(Pre bake)。於曝前燒焙後,使用形成30μm×30μm的矩形開口之方形圖型的遮罩,與設置i線阻隔過濾器的曝光裝置PrismaGHI5452(ULTRATECH公司製),以可形成特定尺寸圖型的最低曝光量的1.2倍之曝光量,使用gh射線進行圖型曝光,至形成每一邊為35μm的矩形開口為止。其次,將基板載置於加熱板上,進行100℃、3分鐘的曝後燒焙(PEB)。隨後,重複4次將氫氧化四甲基銨的2.38重量%水溶液(顯影液、NMD-3、東京應化工業股份有限公司製)滴入曝光後的感光性樹脂層後,於23℃下靜置60秒鐘之操作。隨後,將阻劑圖型表面使用流水洗淨(洗滌)後,使用氮氣吹拂,而製得阻劑圖型。
將所得的阻劑圖型依基板個數,分別浸漬於28℃的硫酸銅鍍液(石原化學公司製UTB-W30)中10分鐘。使用掃描型電子顯微鏡觀察浸漬後的阻劑圖型的剖面形狀,並評估圖型的剖面形狀。
具體而言,於浸漬前後的阻劑圖型完全未發現變化時,評估為○,阻劑圖型溶解於鍍液,而侵蝕阻劑圖型時,評估為×。
(膜厚7μm之評估)
準備直徑500mm的於玻璃基板表面上設有由濺鍍法形成的銅層之基板,將實施例,及比較例的感光性樹脂組成物,塗佈於該基板的銅層上,而形成膜厚7μm的感光性樹脂層。其次,感光性樹脂層施以130℃、5分鐘的曝前燒焙。曝前燒焙後,使用線路寬2μm、空間寬2μm的線路與空間圖型之遮罩,與設有i線阻隔過濾器的曝光裝置Prisma GHI5452(ULTRATECH公司製),以可形成特定尺寸圖型的最低曝光量的1.2倍之曝光量,使用gh射線進行圖型曝光,至形成2.2μm之空間為止。其次,將基板載置於加熱板上,進行90℃、1.5鐘的曝後燒焙(PEB)。隨後,重複2次將氫氧化四甲基銨的2.38重量%水溶液(顯影液、NMD-3、東京應化工業股份有限公司製),滴入曝光後的感光性樹脂層後,再於23℃下浸漬30秒鐘之操作。隨後,將阻劑圖型表面使用流水洗淨(洗滌)後,使用氮氣吹拂,而製得阻劑圖型。
將所得的阻劑圖型依基板個數,分別浸漬於28℃的硫酸銅鍍液(石原化學公司製UTB-W30)中10分鐘。使用掃描型電子顯微鏡觀察浸漬後的阻劑圖型的剖面形狀,並評估圖型的剖面形狀。
具體而言,於浸漬前後的阻劑圖型完全未發現變化時,評估為○,阻劑圖型溶解於鍍液,而侵蝕阻劑圖型時,評估為×。
依實施例1~21之內容得知,使用含有:
經由活性光線或輻射線照射而產生酸之酸產生劑(A):由式(a1-i)或式(a1-ii)表示的化合物、式(a2-i)或式(a2-ii)表示的化合物,及式(a3-i)或式(a3-ii)表示的化合物所選出之至少1種,與
經由酸之作用而增大對鹼的溶解性之樹脂(B)的丙烯酸樹脂
的正型感光性樹脂組成物,可經由h射線曝光而形成阻劑圖型,且所形成的阻劑圖型具有優良的耐鍍液性。
另一方面,比較例1~4中,正型感光性樹脂組成物,雖含有酸產生劑(A)之式(a1-i)或式(a2-i)表示的化合物,但不含有經由酸之作用而增大對鹼的溶解性之樹脂(B)的丙烯酸樹脂,故耐鍍液性不佳,且阻劑圖型的形狀發生崩壞。
Claims (18)
- 一種化學增幅型正型感光性樹脂組成物,其特徵為含有:經由活性光線或輻射線照射而產生酸之酸產生劑(A),與經由酸之作用而增大對鹼的溶解性之樹脂(B); 前述酸產生劑(A)為:含有由下述式(a1-i)或下述式(a1-ii)、下述式(a2-i)或下述式(a2-ii)及下述式(a3-i)或下述式(a3-ii)表示的化合物所選出之至少一種; ・下述式(a1-i)或下述式(a1-ii)表示的化合物: (式(a1-i)及式(a1-ii)中,X1a 為氧原子或硫原子, R1a 為由: 可被1個以上之鹵素原子所取代的碳原子數1以上、18以下的脂肪族基、 含有由-S-、-C(=O)-S-、-O-S(=O)2 -、-O-C(=O)-O-、 -C(=O)-NH-、-C(=O)-NR10a -,及-C(=O)-NR10a R11a 所成之群所選出的至少1個的部份,且可被1個以上的鹵素原子所取代的碳原子數2以上、18以下的脂肪族基、 下述式(a11)所表示之基、 下述式(a12)所表示之基,及 下述式(a13)所表示之基 所成之群所選出; ,前述式(a11)中,R3a 為:可含有由單鍵,或-O-、 -S-、-C(=O)-O-、-C(=O)-S-、-O-S(=O)2 -、-O-C(=O)-O-、 -C(=O)-NH-、-O-C(=O)-NH-、-C(=O)-NR10a -,及-C(=O)-NR10a -所成之群所選出的至少1個的部份,且碳原子數為1以上、20以下的脂肪族基, Ar為:可具有由鹵素原子、脂肪族基、鹵烷基、烷氧基、鹵烷氧基、烷硫基、二烷胺基、醯氧基、醯硫基、醯胺基、烷氧羰基、烷基磺醯基、烷基亞磺醯基、芳基、烷芳基、氰基,及硝基所成之群所選出的1個以上的取代基之芳香族基, 前述式(a12)中,R4a ,及R5a 為分別獨立之碳原子數為1以上、5以下的脂肪族基, Y1a 為氧原子, R6a 為碳原子數1以上、10以下的脂肪族基, R7a 為: 含有由-O-、-S-、-C(=O)-S-、-O-S(=O)2 -、-O-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-、-O-C(=O)-NH-、-C(=O)-NR10a -、-O-C(=O)-NR10a -,及-C(=O)-NR10a R11a 所成之群所選出的至少1個的部份,且碳原子數為1以上、18以下的脂肪族基, 前述式(a13)中,R8a 為:含有由-O-、-S-、-C(=O)-S-、-O-S(=O)2 -、-O-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-、-O-C(=O)-NH-、-C(=O)-NR10a -,及-O-C(=O)-NR10a -所成之群所選出的至少1個的部份,且碳原子數為2以上、18以下的脂肪族基, Y2a 為氧原子, R9a 為: 含有由-O-、-S-、-C(=O)-O-、-C(=O)-S-、-O-S(=O)2 -、-O-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-、-O-C(=O)-NH-、-C(=O)-NR10a -、-O-C(=O)-NR10a -,及-C(=O)-NR10a R11a 所成之群所選出的至少1個的部份,且碳原子數為1以上、18以下的脂肪族基, R10a 及R11a ,分別為碳原子數1以上、10以下的脂肪族基,於-C(=O)-NR10a R11a 中,R10a 及R11a ,可互相為相同或相異皆可,且可互相鍵結形成脂環式基, R2a 為由: 可被1個以上之鹵素原子所取代的碳原子數1以上、18以下的脂肪族基、 含有由-O-、-S-、-C(=O)-O-、-C(=O)-S-、-O-S(=O)2 -、-O-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-、-O-C(=O)-NH-、-C(=O)-NR10a -、-O-C(=O)-NR10a -,及-C(=O)-NR10a R11a 所成之群所選出的至少1個的部份,且可被1個以上之鹵素原子所取代的碳原子數3以上、18以下的脂肪族基、 可具有由鹵素原子、脂肪族基、鹵烷基、烷氧基、鹵烷氧基、烷硫基、二烷胺基、醯氧基、醯硫基、醯胺基、烷氧羰基、烷基磺醯基、烷基亞磺醯基、芳基、烷芳基、氰基,及硝基所成之群所選出的1個以上的取代基,且碳原子數為4以上、18以下的芳香族基,及 被可具有由鹵素原子、脂肪族基、鹵烷基、烷氧基、鹵烷氧基、烷硫基、二烷胺基、醯氧基、醯硫基、醯胺基、烷氧羰基、烷基磺醯基、烷基亞磺醯基、芳基、烷芳基、氰基,及硝基所成之群所選出的1個以上的取代基,且碳原子數為4以上、18以下的芳香族基所取代的烷基所成之群所選出者); ・下述式(a2-i)或下述式(a2-ii)表示的化合物: (式(a2-i)~(a2-ii)中, R21a 為: 氫原子、 可被1個以上之鹵素原子所取代的碳原子數1以上、18以下的脂肪族基,或 可含有由-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-C(=O)-S-、-O-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-、-O-C(=O)-NH-、-C(=O)-NR10a -、-O-C(=O)-NR10a -,及-C(=O)-NR10a R11a 所成之群所選出的至少1個的部份,且可被1個以上的鹵素原子所取代的碳原子數2以上、18以下的脂肪族基, R22a 為由: -CH3 、-CH2 F、-CHF2 、-CF3 ,或可被1個以上的鹵素原子所取代的碳原子數2以上、18以下的脂肪族基、 可含有由-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-C(=O)-S-、-O-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-、-O-C(=O)-NH-、-C(=O)-NR10a -、-O-C(=O)-NR10a -,及-C(=O)-NR10a R11a 所成之群所選出的至少1個的部份,且可被1個以上的鹵素原子所取代的碳原子數2以上、18以下的脂肪族基、 可具有由鹵素原子、脂肪族基、鹵烷基、烷氧基、鹵烷氧基、烷硫基、二烷胺基、醯氧基、醯硫基、醯胺基、烷氧羰基、烷基磺醯基、烷基亞磺醯基、芳基、烷芳基、氰基,及硝基所成之群所選出的1個以上的取代基的碳原子數4以上、18以下的芳香族基,及 可具有由鹵素原子、脂肪族基、鹵烷基、烷氧基、鹵烷氧基、烷硫基、二烷胺基、醯氧基、醯硫基、醯胺基、烷氧羰基、烷基磺醯基、烷基亞磺醯基、芳基、烷芳基、氰基,及硝基所成之群所選出的1個以上的取代基的碳原子數4以上、18以下的芳香族基所取代的烷基所成之群所選出, 但,R22a 為-CF3 時,R21a 為由: 氫原子、 可含有由-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-C(=O)-S-、-O-C(=O)-O-、-C(=O)-NH-、-O-C(=O)-NH-、-C(=O)-NR10a -、-O-C(=O)-NR10a -,及-C(=O)-NR10a R11a 所成之群所選出的至少1個的部份,且可被1個以上的鹵素原子所取代的碳原子數2以上、18以下的脂肪族基、 -CH2 CH(CH3 )2 、-CH2 CH=CHCH3 或-CH2 CH2 CH=CH2 、 下述式(a21)所表示之基,及 下述式(a22)所表示之基 所成之群所選出之基, R10a 及R11a ,分別為碳原子數1以上、10以下的脂肪族基,於-C(=O)-NR10a R11a 中,R10a 及R11a ,可互相為相同或相異皆可,且可互相鍵結形成脂環式基, 前述式(a21)中,R23a 為碳原子數4以上、18以下的脂肪族基, 前述式(a22)中,R24a 為氫原子,或碳原子數1以上、10以下之烷基,na為1~5之整數) •下述式(a3-i)或下述式(a3-ii)表示的化合物: (式a3-i)~(a3-ii)中, R31a ,及R32a 分別獨立為由: 氫原子、 氰基、 可被1個以上之鹵素原子所取代的碳原子數1以上、18以下的脂肪族基、 含有由-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-C(=O)-S-、 -OC(=O)-O-、-CN、-C(=O)-NH-、-C(=O)-NR10a -,及 -C(=O)-NR10a R11a 所成之群所選出的至少1個的部份,且可被1個以上之鹵素原子所取代的碳原子數1以上、18以下的脂肪族基,及 可具有由鹵素原子、脂肪族基、鹵烷基、烷氧基、鹵烷氧基、烷硫基、二烷胺基、醯氧基、醯硫基、醯胺基、烷氧羰基、烷基磺醯基、烷基亞磺醯基、芳基、烷芳基、氰基,及硝基所成之群所選出的1個以上的取代基的碳原子數4以上、18以下的芳香族基 所成之群所選出之基, R31a ,及R32a ,可互相為相同或相異皆可,且可互相鍵結形成脂環式基或雜環式基, R33a 為由: 可被1個以上之鹵素原子所取代的碳原子數1以上、18以下的脂肪族基、 含有由-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-C(=O)-S-、 -O-C(=O)-O-、-CN、-C(=O)-NH-、-O-C(=O)-NH-、 -C(=O)-NR10a -、-O-C(=O)-NR10a -,及-C(=O)-NR10a R11a 所成之群所選出的至少1個的部份,且可被1個以上之鹵素原子所取代的碳原子數1以上、18以下的脂肪族基,及 可具有由鹵素原子、脂肪族基、鹵烷基、烷氧基、鹵烷氧基、烷硫基、二烷胺基、醯氧基、醯硫基、醯胺基、烷氧羰基、烷基磺醯基、烷基亞磺醯基、芳基、烷芳基、氰基,及硝基所成之群所選出的1個以上的取代基的碳原子數4以上、18以下的芳香族基所成之群所選出, R10a 及R11a ,分別為碳原子數1以上、10以下的脂肪族基,於-C(=O)-NR10a R11a 中,R10a 及R11a ,可互相為相同或相異皆可,且可互相鍵結形成脂環式基) 前述樹脂(B),為含有丙烯酸樹脂。
- 如請求項1之化學增幅型正型感光性樹脂組成物,其中,前述酸產生劑(A),為含有前述式(a1-i)、前述式(a1-ii)、前述式(a2-i)或前述式(a2-ii)表示的化合物。
- 如請求項1之化學增幅型正型感光性樹脂組成物,其尚含有鹼可溶性樹脂(D)。
- 如請求項3之化學增幅型正型感光性樹脂組成物,其中,前述鹼可溶性樹脂(D)為含有酚醛清漆樹脂(D1)。
- 如請求項3之化學增幅型正型感光性樹脂組成物,其中,前述鹼可溶性樹脂(D)為含有聚羥基苯乙烯樹脂(D2)。
- 如請求項1~5中任一項之化學增幅型正型感光性樹脂組成物,其尚含有含酚性羥基的低分子化合物(C)。
- 如請求項1之化學增幅型正型感光性樹脂組成物,其尚含有對金屬形成配位的硫原子之含硫化合物(E)。
- 如請求項1之化學增幅型正型感光性樹脂組成物,其為使用於h射線曝光用。
- 如請求項1之化學增幅型正型感光性樹脂組成物,其係使用於具有金屬表面的基板上,製作形成鍍敷造形物的鑄型者。
- 一種感光性乾薄膜,其為具有基材薄膜,與前述形成於基材薄膜的表面之感光性樹脂層,其特徵為:前述感光性樹脂層為由請求項1~8中任一項之化學增幅型正型感光性樹脂組成物所形成者。
- 一種感光性乾薄膜之製造方法,其特徵為包含:將請求項1~8中任一項之化學增幅型正型感光性樹脂組成物塗佈於基材薄膜上,而形成感光性樹脂層。
- 一種圖型化阻劑膜之製造方法,其特徵為包含: 於基板上,層合請求項1~9中任一項之化學增幅型正型感光性樹脂組成物所形成的感光性樹脂層之層合步驟,與 於前述感光性樹脂層上,以選擇位置方式照射活性光線或輻射線、進行曝光之曝光步驟,與 對曝光後的前述感光性樹脂層進行顯影之顯影步驟。
- 如請求項12之圖型化阻劑膜之製造方法,其中,前述活性光線或前述輻射線為h射線。
- 如請求項12之圖型化阻劑膜之製造方法,其中,圖型化後的前述阻劑膜之厚度為1μm以上。
- 一種附鑄型基板之製造方法,其特徵為包含: 於具有金屬表面的基板上,層合請求項1~9中任一項之化學增幅型正型感光性樹脂組成物所形成的感光性樹脂層之層合步驟,與 於前述感光性樹脂層上,以選擇位置方式照射活性光線或輻射線進行曝光之曝光步驟,與 對曝光後的前述感光性樹脂層進行顯影,以製作形成鍍敷造形物時所使用的鑄型之顯影步驟。
- 如請求項15之附鑄型基板之製造方法,其中,前述活性光線或前述輻射線為h射線。
- 如請求項15之附鑄型基板之製造方法,其中,前述鑄型之厚度為1μm以上。
- 一種鍍敷造形物之製造方法,其特徵為包含: 對依請求項15~17中任一項之附鑄型基板之製造方法所製得的前述附鑄型基板施以鍍敷處理,而於前述鑄型內形成鍍敷造形物之鍍敷步驟。
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