WO2009139421A1 - ポジ型感光性組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明における(A)成分は、塗布後の処理により金属化合物薄膜を形成可能な金属錯体成分である。すなわち、金属錯体を含む塗布液を基体の表面に塗布し、その後、焼成することで金属錯体を熱分解し、金属酸化物薄膜を形成できる金属錯体成分であればよく特に限定されない。具体的には、特開平09-278489号公報、特開平11-228113号公報、特開平11-256342号公報などに記載の金属錯体成分を用いることができる。金属錯体の配位子としては、エチレンジアミン四酢酸、ジエタノールアミン、アセチルアセトン、シュウ酸など、アミノ基やヒドロキシル基などの置換基が分子中に2つ以上ある多座配位子を用いることができる。
本発明の特徴は、感光剤(B)成分の添加によってポジ型の感光性を付与することにある。(B)成分は特に限定されず、(B)成分自身が溶解抑制剤として機能する非化学増幅型の系であってもよく、(B)成分が光酸発生剤であり、更に(C)成分として溶解抑制剤を含む化学増幅型の系のいずれも適用可能である。
溶媒としては、(A)から(E)成分を溶解可能であれば特に限定されず、例えば、アルコール類(例えば、2-プロパノール、メタノール、エタノール、n-ブタノール)、エーテル類(例えば、ジエチルエーテル、MTBE、THF等)、炭化水素(例えば、オクタン、n-ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン等)、ジメチルスルホキシド、N,N-ジメチルホルムアミド、ハロゲン化物(クロロホルム、ジブロモメタン、ジクロロメタン等)、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、アセチルアセトン(AcAc)、γーブチロラクトン、シクロヘキサノン、2-ヘプタノン等)、酢酸エチル、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエテールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、3-メトキシブチルアセテート、水等を含むものとすることができる。
また、本発明に係るポジ型感光性組成物は、界面活性剤や、増感剤、消泡剤等の各種添加剤を含有していてもよい。ただし、感光性樹脂を実質的に含有しないことが好ましい。
以下、上記のポジ型感光性組成物を用いてパターン化した金属化合物薄膜を形成する方法について説明する。本発明のポジ型感光性組成物は、(A)成分及び(B)成分、更に必要に応じて(C)成分から(E)成分を、従来公知の方法で調製することにより得られる。
下記の(A)成分及び(B)成分を混合して、本発明のポジ型感光性組成物を調製した。
実施例1から3、比較例について、3インチシリコンウエハ上に、750rpm×20秒でスピンコートし、100℃×1分プリベークし、膜厚2000nmの感光性組成物層を形成した。この状態で23℃の2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)に浸漬し、溶解速度(nm/s)を確認した。その結果、比較例が130nm/sなのに対し、実施例1は80nm/s、実施例2は70nm/s、実施例3は60nm/sであり、実施例の溶解抑制効果が確認できた。
実施例1について、試験例1と同様の感光性組成物層を形成した後、マスクパターンを介して照度13mW/cm2の超高圧水銀灯によりコンタクト露光を行ない、2.38%TMAH×30秒で現像し、90℃×1分ポストベークした。その結果、実施例1では500mJ/cm2の露光量で50μmラインのパターニングが可能であった。また、露光量を1000mJ/cm2とすることで4μmラインまでパターニング可能であり充分な密着性も得られた。また、得られたパターンを900℃で1時間焼成(昇温10℃/min、自然冷却)することによりITO金属酸化物薄膜が得られた。
実施例1、2について、露光条件と現像条件を変えて試験例2と同様のパターニングを行った。その結果、実施例2では、露光量を1000mJ/cm2、2.38質量%TMAH×20秒の条件で4μmラインまでパターニング可能であった。また、実施例3でも、露光量を500mJ/cm2、1.19質量%TMAH×30秒の条件で4μmラインまでパターニング可能であった。このように、本発明においては感光剤の添加量が10質量%という少量であっても充分に高解像度なパターニングが可能になることがわかる。
下記の表1に示すような配合割合で(A)成分、(B)成分、及び(D)成分を混合して、本発明のポジ型感光性組成物を調製した。(A)成分については、実施例1のキシレンに代え、1-メチル―2-ピロリドンを溶媒に用いたこと以外は実施例1と同じ方法で合成操作を行った。実施例5、7-15、18、19では、酢酸インジウムに代え、酢酸インジウムと酢酸すず(II)をモル比18:1で混合したものを、インジウムとすずの総量が配位子に対しモル比1:1になるように添加した。実施例2では、酢酸すず(IV)を、実施例3では、酢酸すず(II)を、すず:配位子のモル比が1:2になるように添加した。実施例16では、チタンテトライソプロポキシドをチタンと配位子がモル比1:2になるように添加した。実施例17では、酢酸すず(II)とタンタル(V)ペンタエトキシドをモル比97.5:2.5で混合したものを、すずとタンタルの総量と配位子のモル比が1:1.025になるように添加した。なお、感光剤である(B)成分は実施例2~18は実施例1と同じものを用い、実施例19の感光剤は、下記化学式(b)-2で表される2,3,4,4’-テトラヒドロキシベンゾフェノンの水酸基にナフトキノンジアジドが3.5モル付加した化合物を用いた。また、組成物の調整方法は実施例1に準じて行なった。評価については上記試験例1、2に準じて膜厚とパターン化による解像度を評価した。なお、現像温度は23℃である。その結果をまとめて表2に示す。なお、実施例8、12については試験例2に準じて焼成を行い抵抗値を測定した。
Claims (14)
- 塗布後の処理により金属化合物薄膜を形成可能な金属錯体成分(A)、及び感光剤(B)、を含むポジ型感光性組成物。
- 前記(A)成分の配位子が、芳香族化合物を骨格とする多座配位子である請求項1に記載のポジ型感光性組成物。
- 前記芳香族化合物が、置換基を有してもよい炭素芳香環化合物、又は置換基を有してもよい複素芳香環化合物である請求項2に記載のポジ型感光性組成物。
- 前記炭素芳香環化合物又は複素芳香環化合物が、5員環化合物、6員環化合物、及びこれらの縮合環化合物、より成る群から選ばれる1種以上である請求項3に記載のポジ型感光性組成物。
- 前記(A)成分が、下記の化学式1で表される金属錯体A1、化学式2で表される金属錯体A2、化学式3で表される金属錯体A3、化学式4で表される金属錯体A4、及び化学式5で表される金属錯体A5、より成る群から選ばれる1種以上を含む請求項1から4のいずれかに記載のポジ型感光性組成物。
- 実質的に感光性樹脂を含有しない請求項1から5のいずれかに記載のポジ型感光性組成物。
- 前記Mが、Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Zr、Nb、In、Sn、Eu、Ta及びPbからなる群から選ばれる1種以上である請求項5又は6に記載のポジ型感光性組成物。
- 前記(A)成分が、アルカリ可溶性成分である請求項1から8のいずれかに記載のポジ型感光性組成物。
- 前記(B)成分が、キノンジアジド基含有化合物と、フェノール性水酸基含有化合物と、を縮合させてなる化合物を含む請求項1から9のいずれかに記載のポジ型感光性組成物。
- 固形物換算で、前記(A)成分に対する前記(B)成分の割合が40質量%以下である請求項10に記載のポジ型感光性組成物。
- 前記(B)成分が光酸発生剤であり、更に(C)成分として溶解抑制剤を含む請求項1から9のいずれかに記載のポジ型感光性組成物。
- 請求項1から12のいずれかに記載のポジ型感光性組成物を用いてパターン化した透明導電膜。
- 請求項1から12のいずれかに記載のポジ型感光性組成物を用いてパターン化した透明導電膜を構成要素とする電子デバイス。
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