JP7192775B2 - ポジ型感放射線性樹脂組成物 - Google Patents
ポジ型感放射線性樹脂組成物 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7192775B2 JP7192775B2 JP2019544560A JP2019544560A JP7192775B2 JP 7192775 B2 JP7192775 B2 JP 7192775B2 JP 2019544560 A JP2019544560 A JP 2019544560A JP 2019544560 A JP2019544560 A JP 2019544560A JP 7192775 B2 JP7192775 B2 JP 7192775B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin composition
- sensitive resin
- radiation
- positive radiation
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/039—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/022—Quinonediazides
- G03F7/023—Macromolecular quinonediazides; Macromolecular additives, e.g. binders
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Description
しかし、上記従来のポジ型感放射線性樹脂組成物では、低温(例えば150℃以下、好ましくは130℃以下)で熱処理すると、得られる樹脂膜の耐薬品性が低下する場合があった。
ここで、本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物は、特に限定されることなく、例えば、液晶表示装置、有機EL表示装置、集積回路素子、固体撮像素子等の電子部品が有する樹脂膜(例えば、平坦化膜、保護膜および絶縁膜など)を形成する際に用いることができる。中でも、本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物は、絶縁膜を形成する際に好適に用いることができ、再配線層(Re-Distribution Layer;RDL)を配設する際に使用する再配線用絶縁膜を形成する際に特に好適に用いることができる。
アルカリ可溶性樹脂は、アルカリ現像が可能な樹脂であれば、特に限定されない。アルカリ可溶性樹脂としては、特に限定されることなく、例えば、ノボラック樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、ビニルフェノール樹脂、および、環状オレフィン単量体単位を含む樹脂である環状オレフィン系樹脂等が挙げられる。これらは一種単独で、或いは2種以上を混合して用いることができる。
なお、本明細書において、樹脂または重合体が「単量体単位を含む」とは、「その単量体を用いて得た樹脂または重合体中に単量体由来の構造単位が含まれている」ことを意味する。
なお、プロトン性極性基を有する環状オレフィン系樹脂の全構造単位中、プロトン性極性基を有する環状オレフィン単量体単位の割合は、通常30質量%以上100質量%以下、好ましくは50質量%以上100質量%以下である。そして、プロトン性極性基を有する環状オレフィン系樹脂は、単量体(a)と、単量体(b)および/または単量体(c)とから構成されることが好ましく、単量体(a)と単量体(b)とから構成されることが更に好ましい。
エステル基を有する環状オレフィンとしては、例えば、5-アセトキシビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5-メトキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、5-メチル-5-メトキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン、9-アセトキシテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ-4-エン、9-メトキシカルボニルテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ-4-エン、9-エトキシカルボニルテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ-4-エン、9-n-プロポキシカルボニルテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ-4-エン、9-イソプロポキシカルボニルテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ-4-エン、9-n-ブトキシカルボニルテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ-4-エン、9-メチル-9-メトキシカルボニルテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ-4-エン、9-メチル-9-エトキシカルボニルテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ-4-エン、9-メチル-9-n-プロポキシカルボニルテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ-4-エン、9-メチル-9-イソプロポキシカルボニルテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ-4-エン、9-メチル-9-n-ブトキシカルボニルテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ-4-エン、9-(2,2,2-トリフルオロエトキシカルボニル)テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ-4-エン、9-メチル-9-(2,2,2-トリフルオロエトキシカルボニル)テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ-4-エン等が挙げられる。
N-置換イミド基を有する環状オレフィンとしては、例えば、N-フェニルビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボキシイミド、N-(2-エチルヘキシル)-1-イソプロピル-4-メチルビシクロ[2.2.2]オクト-5-エン-2,3-ジカルボキシイミド、N-(2-エチルヘキシル)-ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボキシイミド、N-[(2-エチルブトキシ)エトキシプロピル]-ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボキシイミド、N-(エンド-ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジイルジカルボニル)アスパラギン酸ジメチル等が挙げられる。
シアノ基を有する環状オレフィンとしては、例えば、9-シアノテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ-4-エン、9-メチル-9-シアノテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ-4-エン、5-シアノビシクロ[2.2.1]ヘプト-2-エン等が挙げられる。
ハロゲン原子を有する環状オレフィンとしては、例えば、9-クロロテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ-4-エン、9-メチル-9-クロロテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ-4-エン等が挙げられる。
これらのプロトン性極性基以外の極性基を有する環状オレフィン単量体(b)は、それぞれ単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらの極性基を持たない環状オレフィン単量体(c)は、それぞれ単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらの環状オレフィン以外の単量体(d)は、それぞれ単独で、または、2種以上を組み合わせて用いることができる。
また、本発明で使用するプロトン性極性基を有する環状オレフィン系樹脂は、プロトン性極性基を有する環状オレフィン系樹脂に、更にプロトン性極性基を導入する方法によって得てもよい。
第一酸発生剤は、放射線が照射されると分解してカルボン酸を生成する化合物である。そして、第一酸発生剤を含む本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物を用いて形成した塗膜は、放射線を照射されると、放射線照射部のアルカリ溶解性が増加する。
また、キノンジアジド化合物としては、例えば、キノンジアジドスルホン酸ハライドとフェノール性水酸基を有する化合物とのエステル化合物を用いることができる。ここで、キノンジアジドスルホン酸ハライドの具体例としては、1,2-ナフトキノンジアジド-5-スルホン酸クロライド、1,2-ナフトキノンジアジド-4-スルホン酸クロライド、1,2-ベンゾキノンジアジド-5-スルホン酸クロライド等が挙げられる。また、フェノール性水酸基を有する化合物の具体例としては、1,1,3-トリス(2,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)-3-フェニルプロパン、4,4’-[1-[4-[1-[4-ヒドロキシフェニル]-1-メチルエチル]フェニル]エチリデン]ビスフェノール、2,3,4-トリヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,4’-テトラヒドロキシベンゾフェノン、2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、トリス(4-ヒドロキシフェニル)メタン、1,1,1-トリス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)エタン、1,1,2,2-テトラキス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、ノボラック樹脂のオリゴマー、フェノール性水酸基を1つ以上有する化合物とジシクロペンタジエンとを共重合して得られるオリゴマー等が挙げられる。
中でも、第一酸発生剤としては、1,2-ナフトキノンジアジド-5-スルホン酸クロライドと4,4’-[1-[4-[1-[4-ヒドロキシフェニル]-1-メチルエチル]フェニル]エチリデン]ビスフェノールとのエステル化合物が好ましい。
なお、第一酸発生剤は、一種単独で、或いは、2種以上を混合して用いることができる。
第二酸発生剤は、放射線が照射されると分解してスルホン酸を生成する化合物である。そして、本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物は、上述した第一酸発生剤に加えて第二酸発生剤を含有しているので、ポジ型感放射線性樹脂組成物を用いて形成したパターニングされていてもよい塗膜に対して放射線の照射および熱処理を施して樹脂膜を調製する際に熱処理を低温(例えば150℃以下、好ましくは130℃以下)で行った場合であっても、耐薬品性に優れる樹脂膜を形成することができる。
中でも、溶剤への溶解性、保存安定性および耐薬品性等の観点から、第二酸発生剤としては、1,8-ナフタルイミジルトリフレートおよびN-スルホニルオキシイミド誘導体が好ましい。
なお、第二酸発生剤は、一種単独で、或いは、2種以上を混合して用いることができる。
また、ポジ型感放射線性樹脂組成物中の第二酸発生剤の量は、通常、第一酸発生剤の量よりも少なく、第一酸発生剤の量の0.01倍以上0.03倍以下であることが好ましい。第二酸発生剤の量が上記下限値以上であれば、ポジ型感放射線性樹脂組成物を用いて形成した樹脂膜について、耐薬品性を十分に高めることができる。また、第二酸発生剤の量が上記上限値以下であれば、樹脂膜の吸水性が高まるのを抑制し、絶縁信頼性を確保することができる。
フッ素含有フェノール性化合物は、1分子中に、1つ以上のフッ素原子と、ベンゼン環にヒドロキシル基が直接結合した構造とを有する化合物である。なお、フッ素原子は、ベンゼン環に直接結合していてもよいし、間接的に結合していてもよい。そして、本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物は、上述した第一酸発生剤に加えてフッ素含有フェノール性化合物を含有しているので、現像密着性に優れるパターンを形成することができる。
中でも、現像密着性を更に向上させる観点から、フッ素含有フェノール性化合物としては、1分子中にフッ素原子を2つ以上有するフッ素含有フェノール性化合物が好ましく、2つ以上のフッ素原子がベンゼン環に間接的に結合しているフッ素含有フェノール性化合物がより好ましく、5,5’-[2,2,2-トリフルオロ-1-(トリフルオロメチル)エチリデン]ビス[2-ヒドロキシ-1,3-ベンゼンジメタノール]が更に好ましい。
なお、フッ素含有フェノール性化合物は、一種単独で、或いは、2種以上を混合して用いることができる。
本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物が任意に含有し得る多官能エポキシ化合物は、1分子中にエポキシ基を2個以上有する化合物であれば特に限定されない。そして、本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物に多官能エポキシ化合物を含有させれば、塗膜の可とう性を向上させることができると共に、多官能エポキシ化合物を介した架橋反応により樹脂膜の耐薬品性を更に向上させることができる。
中でも、樹脂膜の耐薬品性を良好に向上させる観点から、多官能エポキシ化合物は、エポリードGT401(物質名:エポキシ化ブタンテトラカルボン酸テトラキス(3-シクロヘキセニルメチル)修飾ε-カプロラクトン)などの脂環式構造を有する多官能エポキシ化合物、および、エポリードPB4700などの末端Hのエポキシ化ポリブタジエンからなる群より選択される少なくとも1種を含むことが好ましく、エポリードGT401などの脂環式構造を有する多官能エポキシ化合物、および、エポリードPB4700などの主鎖中にグリシジルエーテル構造を有する末端Hのエポキシ化ポリブタジエンからなる群より選択される少なくとも1種を含むことがより好ましく、少なくともエポキシ化ブタンテトラカルボン酸テトラキス(3-シクロヘキセニルメチル)修飾ε-カプロラクトンを含むことが更に好ましい。
なお、多官能エポキシ化合物は、一種単独で、或いは、2種以上を混合して用いることができる。
本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物が任意に含有し得る増感剤としては、照射された放射線のエネルギーを他の物質に渡すことができる物質であれば特に限定されることなく、p-トルキノン、チオキサントン、1-フェニル-1,2-プロパンジオン、アントラセン構造を有する化合物などの任意の増感剤を使用し得る。
なお、増感剤は、一種単独で、或いは、2種以上を混合して用いることができる。
また、Rのアルキル基が有し得る置換基としては、特に限定されることなく、例えば、カルボニル基、アルコキシ基が挙げられ、中でもカルボニル基が好ましい。
本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物が任意に含有し得る添加剤としては、シランカップリング剤、酸化防止剤、界面活性剤等が挙げられる。
ここで、シランカップリング剤は、本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物を用いて得られる塗膜または樹脂膜と、塗膜または樹脂膜が形成された基材との間の密着性を高めるように機能する。そして、シランカップリング剤としては、特に限定されることなく、公知のものを用いることができる(例えば、特開2015-94910号参照)。
また、酸化防止剤は、本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物を用いて得られる塗膜または樹脂膜の耐光性、耐熱性を向上させることができる。酸化防止剤としては、特に限定されることなく、公知のフェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、および、ラクトン系酸化防止剤等を用いることができる(例えば、国際公開第2015/033901号参照)。
更に、界面活性剤は、本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物の塗工性を向上させることができる。界面活性剤としては、特に限定されることなく、公知のシリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、ポリオキシアルキレン系界面活性剤、メタクリル酸共重合体系界面活性剤、および、アクリル酸共重合体系界面活性剤などを用いることができる(例えば、国際公開第2015/033901号参照)。
なお、これらの添加剤は、一種単独で、或いは、2種以上を混合して用いることができる。また、ポジ型感放射線性樹脂組成物に配合する添加剤の量は、任意に調整し得る。
本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物が任意に含有し得る溶剤としては、特に限定されることなく、樹脂組成物の溶剤として公知の溶剤を用いることができる。そのような溶剤としては、例えば、直鎖のケトン類、アルコール類、アルコールエーテル類、エステル類、セロソルブエステル類、プロピレングリコール類、ジエチレングリコールエチルメチルエーテルなどのジエチレングリコール類、飽和γ-ラクトン類、ハロゲン化炭化水素類、芳香族炭化水素類、並びに、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミドおよびN-メチルアセトアミドなどの極性溶媒などが挙げられる(例えば、国際公開第2015/033901号参照)。
なお、これらの溶剤は、一種単独で、或いは、2種以上を混合して用いることができる。
そして、ポジ型感放射線性樹脂組成物中の溶剤の量は、特に限定されることなく、アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、好ましくは10質量部以上、より好ましくは50質量部以上であり、好ましくは10000質量部以下、より好ましくは5000質量部以下、さらに好ましくは1000質量部以下である。
本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物は、上述した成分を既知の方法により混合し、任意にろ過することで、調製することができる。ここで、混合には、スターラー、ボールミル、サンドミル、ビーズミル、顔料分散機、らい潰機、超音波分散機、ホモジナイザー、プラネタリーミキサー、フィルミックスなどの既知の混合機を用いることができる。また、混合物のろ過には、フィルター等のろ材を用いた一般的なろ過方法を採用することができる。
本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物を用いた樹脂膜は、特に限定されることなく、例えば、樹脂膜を形成する基板上に本発明のポジ型感放射線性樹脂組成物を使用して塗膜を設けた後、塗膜に放射線を照射し、更に放射線照射後の塗膜を加熱することにより、形成することができる。なお、基板上に設ける塗膜は、パターニングされていてもよい。
また、樹脂膜を形成する基板上への塗膜の配設は、特に限定されることなく、塗布法やフィルム積層法等の方法を用いて基板上に塗膜を形成した後、任意に塗膜をパターニングすることにより行うことができる。
ここで、塗布法による塗膜の形成は、ポジ型感放射線性樹脂組成物を基板上に塗布した後、加熱乾燥(プリベーク)することにより行うことができる。なお、ポジ型感放射線性樹脂組成物を塗布する方法としては、例えば、スプレーコート法、スピンコート法、ロールコート法、ダイコート法、ドクターブレード法、回転塗布法、バー塗布法、スクリーン印刷法、インクジェット法等の各種の方法を採用することができる。加熱乾燥条件は、ポジ型感放射線性樹脂組成物に含まれている成分の種類や配合割合に応じて異なるが、加熱温度は、通常、30~150℃、好ましくは60~120℃であり、加熱時間は、通常、0.5~90分間、好ましくは1~60分間、より好ましくは1~30分間である。
また、放射線をパターン状に照射して潜像パターンを形成する方法としては、縮小投影露光装置を使用し、所望のマスクパターンを介して放射線を照射する方法などの公知の方法を用いることができる。
そして、放射線の照射条件は、使用する放射線に応じて適宜選択されるが、例えば、放射線の波長は365nm以上436nm以下の範囲内とすることができ、また、照射量は500mJ/cm2以下とすることができる。
そして、塗膜に現像液を接触させる方法および条件としては、特に限定されることなく、例えば、国際公開第2015/141719号に記載の方法および条件を採用することができる。
樹脂膜は、塗膜に放射線を照射した後、塗膜を加熱(ポストベーク)して硬化させることにより形成することができる。
そして、放射線としては、第二酸発生剤を分解させてスルホン酸を生成させることにより、塗膜を低温で加熱した場合であっても樹脂膜の耐薬品性を向上させることができるものであれば特に限定されることなく、任意の放射線を用いることができる。具体的には、例えば、可視光線;紫外線;X線;g線、h線、i線等の単一波長の光線;KrFエキシマレーザー光、ArFエキシマレーザー光等のレーザー光線;電子線等の粒子線;などを用いることができる。なお、これらの放射線は、一種単独で、或いは、2種以上を混合して用いることができる。
そして、放射線の照射条件は、使用する放射線に応じて適宜選択されるが、例えば、放射線の波長は365nm以上436nm以下の範囲内とすることができ、また、照射量は750mJ/cm2以上とすることができる。
なお、塗膜を加熱する時間は、塗膜の面積や厚さ、使用機器等により適宜選択することができ、例えば10~60分間とすることができる。
実施例および比較例において、塗膜の現像密着性および樹脂膜の耐薬品性は、それぞれ以下の方法を使用して評価した。
調製したポジ型感放射線性樹脂組成物をシリコンウエハ基板上にスピンコート法により塗布し、ホットプレートを用いて110℃で2分間加熱乾燥(プリベーク)して、膜厚2.7μmの塗膜を形成した。次いで、塗膜をパターニングするために、10μmラインアンドスペースパターンを形成可能なマスクを用いて、照射量180mJ/cm2で放射線(g,h,i線、波長:365~436nm)を塗膜に照射し、潜像パターンを形成した。
次いで、潜像パターンを形成した塗膜に対し、濃度2.38質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を現像液として用いて、25℃で30秒現像処理を行い、超純水で20秒間リンスをすることにより、10μmラインアンドスペースを有する塗膜(パターン形成された塗膜)とシリコンウエハとからなる積層体を得た。
そして、得られた積層体のラインおよびスペースの形成部分を、光学顕微鏡を用いて観察し、パターンが剥がれていない場合を「○(良好)」、剥がれている場合を「×(不良)」として現像密着性を評価した。
<耐薬品性>
調製したポジ型感放射線性樹脂組成物をシリコンウエハ基板上にスピンコート法により塗布し、ホットプレートを用いて110℃で2分間加熱乾燥(プリベーク)して、膜厚2.7μmの塗膜を形成した。
次いで、形成した塗膜に対し、濃度2.38質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を現像液として用いて、25℃で30秒現像処理を行い、超純水で20秒間リンスを行った。
その後、リンス後の塗膜に対し、照射量1000mJ/cm2で放射線(g,h,i線、波長:365~436nm)を照射し、次いでオーブンを用いて、大気雰囲気下、130℃で20分間加熱(ポストベーク)することで、樹脂膜とシリコンウエハ基板とからなる積層体を得た。
次に、樹脂膜の耐薬品性を評価するために、得られた積層体を、恒温槽にて25℃または60℃に保持したレジスト剥離液(製品名「ST106」;モノエタノールアミン(MEA)/ジメチルスルホキシド(DMSO)=7/3(質量比)の混合液)200mLに5分間浸漬した。そして、浸漬前後での樹脂膜の膜厚を光干渉式膜厚測定装置(ラムダエース)にて測定し、樹脂膜の膜厚変化率(=(浸漬後の樹脂膜の膜厚/浸漬前の樹脂膜の膜厚)×100%)を算出した。各浸漬温度(25℃,60℃)について、樹脂膜の膜厚変化率が絶対値で5%以下の場合を「○(良好)」、5%超10%以下の場合を「△(許容可)」、10%超の場合を「×(不良)」とした。
<アルカリ可溶性樹脂の調製>
N-置換イミド基を有する環状オレフィンとしてのN-フェニルビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボキシイミド(NBPI)40モル%と、プロトン性極性基を有する環状オレフィンとしての4-ヒドロキシカルボニルテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ-9-エン(TCDC)60モル%とからなる単量体混合物100部、1,5-ヘキサジエン2.8部、(1,3-ジメシチルイミダゾリン-2-イリデン)(トリシクロへキシルホスフィン)ベンジリデンルテニウムジクロリド(Org.Lett.,第1巻,953頁,1999年に記載された方法で合成)0.02部、および、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル200部を窒素置換したガラス製耐圧反応器に充填し、撹拌しながら80℃にて4時間反応させて重合反応液を得た。
得られた重合反応液をオートクレーブに入れ、150℃、水素圧4MPaの条件にて5時間撹拌して水素化反応を実施し、プロトン性極性基を有する環状オレフィン系樹脂としての水添重合体を含む重合体溶液を得た。得られた水添重合体の重合転化率は99.9%、ポリスチレン換算重量平均分子量は5550、数平均分子量は3630、分子量分布は1.53、水素転化率は99.9%であった。また、得られた重合体溶液の固形分濃度は32.4%であった。
合成例1で得られたプロトン性極性基を有する環状オレフィン系樹脂100部、第一酸発生剤としての4,4’-[1-[4-[1-[4-ヒドロキシフェニル]-1-メチルエチル]フェニル]エチリデン]ビスフェノールと6-ジアゾ-5,6-ジヒドロ-5-オキソ-1-ナフタレンスルホン酸クロライド(1,2-ナフトキノンジアジド-5-スルホン酸クロライド)とのエステル体(美源商事社製、製品名「TPA-525」、2.5モル体)36.3部、第二酸発生剤としての1,8-ナフタルイミジルトリフレート(みどり化学製、製品名「NAI-105」)0.5部、増感剤としての9,10-ビス(オクタノイルオキシ)アントラセン(川崎化成社製、製品名「UVS-581」)1部、多官能エポキシ化合物としてのエポキシ化ブタンテトラカルボン酸テトラキス(3-シクロヘキセニルメチル)修飾ε-カプロラクトン(ダイセル社製、製品名「エポリードGT401」)60部および末端Hのエポキシ化ポリブタジエン(ダイセル社製、製品名「エポリードPB4700」)20部、フッ素含有フェノール性化合物としての5,5’-[2,2,2-トリフルオロ-1-(トリフルオロメチル)エチリデン]ビス[2-ヒドロキシ-1,3-ベンゼンジメタノール](本州化学工業製、製品名「TML-BPAF-MF」)3部、シランカップリング剤としてのグリシドキシプロピルトリメトキシシラン(XIAMETER社製、製品名「OFS6040」)2部および3-(フェニルアミノ)プロピルトリメトキシシラン(信越化学社製、製品名「KBM-573」)3部、酸化防止剤としてのペンタエリスリトールテトラキス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオナート(BASF社製、製品名「Irganox1010」)2部、界面活性剤としてのオルガノシロキサンポリマー(信越化学社製、製品名「KP341」)300ppm、並びに、溶剤としてのジエチレングリコールエチルメチルエーテル(東邦化学社製、製品名「EDM」)100部を混合し、溶解させた後、孔径0.45μmのポリテトラフルオロエチレン製フィルターでろ過して、ポジ型感放射線性樹脂組成物を調製した。
そして、得られたポジ型感放射線性樹脂組成物を用いて塗膜の現像密着性および樹脂膜の耐薬品性を評価した。結果を表1に示す。
増感剤としてUVS-581に替えて9,10-ジブトキシアントラセン(川崎化成社製、製品名「UVS-1331」)1部を使用し、多官能エポキシ化合物としてのエポリードGT401の量を50部に変更した以外は実施例1と同様にして、ポジ型感放射線性樹脂組成物を調製した。
そして、得られたポジ型感放射線性樹脂組成物を用いて塗膜の現像密着性および樹脂膜の耐薬品性を評価した。結果を表1に示す。
多官能エポキシ化合物としてエポリードGT401およびエポリードPB4700に替えてエポリードGT401を80部のみ使用した以外は実施例1と同様にして、ポジ型感放射線性樹脂組成物を調製した。
そして、得られたポジ型感放射線性樹脂組成物を用いて塗膜の現像密着性および樹脂膜の耐薬品性を評価した。結果を表1に示す。
第一酸発生剤としてTPA-525に替えて4,4’-[1-[4-[1-[4-ヒドロキシフェニル]-1-メチルエチル]フェニル]エチリデン]ビスフェノールと6-ジアゾ-5,6-ジヒドロ-5-オキソ-1-ナフタレンスルホン酸クロライド(1,2-ナフトキノンジアジド-5-スルホン酸クロライド)とのエステル体(2.0モル体)(美源商事社製、製品名「TPA-520」)36.3部を使用した以外は実施例1と同様にして、ポジ型感放射線性樹脂組成物を調製した。
そして、得られたポジ型感放射線性樹脂組成物を用いて塗膜の現像密着性および樹脂膜の耐薬品性を評価した。結果を表1に示す。
第二酸発生剤としてのNAI-105の量を2部に変更した以外は実施例1と同様にして、ポジ型感放射線性樹脂組成物を調製した。
そして、得られたポジ型感放射線性樹脂組成物を用いて塗膜の現像密着性および樹脂膜の耐薬品性を評価した。結果を表1に示す。
増感剤を配合せず、多官能エポキシ化合物としてエポリードGT401およびエポリードPB4700に替えてエポリードGT401を50部のみ使用し、シランカップリング剤としてOFS6040およびKBM-573に替えてOFS6040を1.5部のみ使用し、第二酸発生剤としてのNAI-105の量を1部に変更し、酸化防止剤としてのIrganox1010の量を1.5部に変更した以外は実施例1と同様にして、ポジ型感放射線性樹脂組成物を調製した。
そして、得られたポジ型感放射線性樹脂組成物を用いて塗膜の現像密着性および樹脂膜の耐薬品性を評価した。結果を表1に示す。
増感剤としてUVS-581に替えてp-トルキノン1部(実施例7)、チオキサントン1部(実施例8)および1-フェニル-1,2-プロパンジオン1部(実施例9)をそれぞれ使用した以外は実施例1と同様にして、ポジ型感放射線性樹脂組成物を調製した。
そして、得られたポジ型感放射線性樹脂組成物を用いて塗膜の現像密着性および樹脂膜の耐薬品性を評価した。結果を表1に示す。
第二酸発生剤としてNAI-105に替えてN-スルホニルオキシイミド誘導体(サンアプロ社製、製品名「NT-1TF」)0.5部を使用した以外は実施例9と同様にして、ポジ型感放射線性樹脂組成物を調製した。
そして、得られたポジ型感放射線性樹脂組成物を用いて塗膜の現像密着性および樹脂膜の耐薬品性を評価した。結果を表1に示す。
第二酸発生剤を配合しなかった以外は実施例6と同様にして、ポジ型感放射線性樹脂組成物を調製した。
そして、得られたポジ型感放射線性樹脂組成物を用いて塗膜の現像密着性および樹脂膜の耐薬品性を評価した。結果を表1に示す。
第一酸発生剤を配合せず、第二酸発生剤としてのNAI-105の量を0.5部に変更した以外は実施例6と同様にして、ポジ型感放射線性樹脂組成物を調製した。
そして、得られたポジ型感放射線性樹脂組成物を用いて塗膜の現像密着性および樹脂膜の耐薬品性を評価した。結果を表1に示す。
フッ素含有フェノール性化合物を配合しなかった以外は実施例1と同様にして、ポジ型感放射線性樹脂組成物を調製した。
そして、得られたポジ型感放射線性樹脂組成物を用いて塗膜の現像密着性および樹脂膜の耐薬品性を評価した。結果を表1に示す。
フッ素含有フェノール性化合物としてのTML-BPAF-MFに替えてフッ素非含有フェノール性化合物である3,3’,5,5’-テトラキス(メトキシメチル)-[1,1’-ビフェニル]-4,4’-ジオール(本州化学工業製、製品名「TMOM-BP-MF」)3部を使用した以外は実施例1と同様にして、ポジ型感放射線性樹脂組成物を調製した。
そして、得られたポジ型感放射線性樹脂組成物を用いて塗膜の現像密着性および樹脂膜の耐薬品性を評価した。結果を表1に示す。
フッ素含有フェノール性化合物としてのTML-BPAF-MFに替えてフッ素含有非環式化合物である2,2’-(2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-ドデカフルオロオクタン-1,8-ジイル)ビス(オキシラン)3部を使用した以外は実施例1と同様にして、ポジ型感放射線性樹脂組成物を調製した。
そして、得られたポジ型感放射線性樹脂組成物を用いて塗膜の現像密着性および樹脂膜の耐薬品性を評価した。結果を表1に示す。
また、表1より、第二酸発生剤を含有しない比較例1のポジ型感放射線性樹脂組成物では低温条件下で形成した樹脂膜の耐薬品性が低下し、第一酸発生剤を含有しない比較例2のポジ型感放射線性樹脂組成物ではパターンの現像密着性が低下すると共に低温条件下で形成した樹脂膜の耐薬品性が低下し、フッ素含有フェノール性化合物を含有しない比較例3~5のポジ型感放射線性樹脂組成物ではパターンの現像密着性が低下することが分かる。
Claims (4)
- アルカリ可溶性樹脂と、
放射線が照射されるとカルボン酸を生成する第一酸発生剤と、
放射線が照射されるとスルホン酸を生成する第二酸発生剤と、
フッ素含有フェノール性化合物と、
を含有し、
前記アルカリ可溶性樹脂が、主鎖に、環状オレフィン単量体に由来する環状構造とプロトン性極性基とを有する、環状オレフィン単量体の単独重合体または共重合体である、ポジ型感放射線性樹脂組成物。 - 多官能エポキシ化合物を更に含有する、請求項1に記載のポジ型感放射線性樹脂組成物。
- 増感剤を更に含有する、請求項1または2に記載のポジ型感放射線性樹脂組成物。
- 前記増感剤が、アントラセン構造を有する化合物である、請求項3に記載のポジ型感放射線性樹脂組成物。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017190288 | 2017-09-29 | ||
| JP2017190288 | 2017-09-29 | ||
| PCT/JP2018/033932 WO2019065262A1 (ja) | 2017-09-29 | 2018-09-13 | ポジ型感放射線性樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2019065262A1 JPWO2019065262A1 (ja) | 2020-09-10 |
| JP7192775B2 true JP7192775B2 (ja) | 2022-12-20 |
Family
ID=65901804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019544560A Active JP7192775B2 (ja) | 2017-09-29 | 2018-09-13 | ポジ型感放射線性樹脂組成物 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7192775B2 (ja) |
| KR (1) | KR102669089B1 (ja) |
| CN (1) | CN110998442A (ja) |
| TW (1) | TWI776957B (ja) |
| WO (1) | WO2019065262A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102822613B1 (ko) * | 2020-03-30 | 2025-06-19 | 닛산 가가쿠 가부시키가이샤 | 레지스트 하층막 형성 조성물 |
| KR20230086669A (ko) * | 2020-10-13 | 2023-06-15 | 니폰 제온 가부시키가이샤 | 감방사선성 수지 조성물 |
| CN117866204B (zh) * | 2024-01-02 | 2024-12-13 | 福建泓光半导体材料有限公司 | 一种含硅表面改性剂和抗刻蚀剂下层膜组合物及其制备方法与应用 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008309885A (ja) | 2007-06-12 | 2008-12-25 | Hitachi Chem Co Ltd | ポジ型感光性樹脂組成物、レジストパターンの製造方法及び電子デバイス |
| JP2013167781A (ja) | 2012-02-16 | 2013-08-29 | Fujifilm Corp | 感光性樹脂組成物、硬化膜の製造方法、硬化膜、有機el表示装置および液晶表示装置 |
| JP2017031378A (ja) | 2015-08-05 | 2017-02-09 | 信越化学工業株式会社 | 高分子化合物、ポジ型レジスト組成物、積層体、及びレジストパターン形成方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE60234409D1 (de) * | 2001-06-29 | 2009-12-31 | Jsr Corp | Säuregenerator, Sulfonsäure, Sulfonsäurederivate und strahlungsempfindliche Zusammensetzung |
| JP2009251538A (ja) * | 2008-04-11 | 2009-10-29 | Nippon Zeon Co Ltd | 感放射線樹脂組成物 |
| TWI437025B (zh) * | 2009-08-14 | 2014-05-11 | Asahi Kasei E Materials Corp | An alkali-soluble polymer, a photosensitive resin composition comprising the same, and a use thereof |
| WO2014030441A1 (ja) | 2012-08-23 | 2014-02-27 | 富士フイルム株式会社 | ポジ型感光性樹脂組成物、硬化膜の製造方法、硬化膜、有機el表示装置および液晶表示装置 |
| JP6140508B2 (ja) * | 2013-02-08 | 2017-05-31 | 富士フイルム株式会社 | パターン形成方法、及び電子デバイスの製造方法 |
| JP2016042127A (ja) | 2014-08-15 | 2016-03-31 | Jsr株式会社 | 感放射線性樹脂組成物、表示素子の層間絶縁膜、その形成方法及び表示素子 |
-
2018
- 2018-09-13 KR KR1020207007652A patent/KR102669089B1/ko active Active
- 2018-09-13 JP JP2019544560A patent/JP7192775B2/ja active Active
- 2018-09-13 CN CN201880054622.9A patent/CN110998442A/zh active Pending
- 2018-09-13 WO PCT/JP2018/033932 patent/WO2019065262A1/ja not_active Ceased
- 2018-09-19 TW TW107132998A patent/TWI776957B/zh active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008309885A (ja) | 2007-06-12 | 2008-12-25 | Hitachi Chem Co Ltd | ポジ型感光性樹脂組成物、レジストパターンの製造方法及び電子デバイス |
| JP2013167781A (ja) | 2012-02-16 | 2013-08-29 | Fujifilm Corp | 感光性樹脂組成物、硬化膜の製造方法、硬化膜、有機el表示装置および液晶表示装置 |
| JP2017031378A (ja) | 2015-08-05 | 2017-02-09 | 信越化学工業株式会社 | 高分子化合物、ポジ型レジスト組成物、積層体、及びレジストパターン形成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TWI776957B (zh) | 2022-09-11 |
| CN110998442A (zh) | 2020-04-10 |
| KR102669089B1 (ko) | 2024-05-23 |
| TW201915043A (zh) | 2019-04-16 |
| KR20200060366A (ko) | 2020-05-29 |
| JPWO2019065262A1 (ja) | 2020-09-10 |
| WO2019065262A1 (ja) | 2019-04-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI662363B (zh) | Radiation-sensitive resin composition and electronic component | |
| TWI746825B (zh) | 輻射敏感樹脂組成物及電子元件 | |
| TWI664501B (zh) | Radiation-sensitive resin composition and electronic component | |
| JP7192775B2 (ja) | ポジ型感放射線性樹脂組成物 | |
| TW201518362A (zh) | 放射線感應性樹脂組合物以及電子元件 | |
| TW201716318A (zh) | 樹脂組合物 | |
| JP5401835B2 (ja) | ポジ型の感放射線性樹脂組成物、隔壁及び有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
| TWI715620B (zh) | 樹脂組合物 | |
| TWI770011B (zh) | 樹脂組合物、樹脂膜以及電子元件 | |
| TWI846894B (zh) | 樹脂組成物、電子零件及樹脂膜之製造方法 | |
| TWI805898B (zh) | 樹脂組成物、樹脂膜及電子零件 | |
| CN108885398B (zh) | 放射线敏感性树脂组合物和电子部件 | |
| TW202227901A (zh) | 輻射敏感性樹脂組成物 | |
| JP2013222170A (ja) | 永久膜および永久膜の形成方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210805 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220607 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220715 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20221108 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20221121 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7192775 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |