JP2001228605A - 熱硬化性感光材料 - Google Patents
熱硬化性感光材料Info
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Abstract
し単位を有する重量平均分子量1,000〜10,00
0の樹脂100重量部に対して、下記一般構造式(2)
で示されるエポキシ系化合物を5〜30重量部の割合で
含有し、更にこれらを溶解する溶剤を含有することを特
徴とする熱硬化性感光材料。 【化1】 (式中、Rは水素原子又は1,2−ナフトキノンジアジ
ド−4−もしくは−5−スルホン酸エステル残基であ
り、かつ該スルホン酸エステル残基の割合が2.5〜2
7モル%であり、mは0〜3の整数である。) 【化2】 (式中、Xは水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を
示し、Yは炭素数1〜6の3価の鎖状もしくは環状の脂
肪族基又は炭素数6〜9の3価の芳香族基を示す。ま
た、aは1〜20の正数であり、b及びcは1〜3の正
数であるが、b+c=4を満たす。dは0〜3の数であ
る。) 【効果】 本発明による熱硬化性感光材料を用いること
によって、簡易な方法で、高感度で解像性に優れた、耐
溶剤性、耐熱性の良好なパターンを形成することが可能
で、このパターンは、薄膜磁気ヘッド用層間絶縁膜等に
好適に用いることができる。
Description
ド用層間絶縁膜等の形成に好適に用いられる熱硬化性感
光材料に関する。
このような熱硬化性のポジ型感光材料としては、特開平
3−223702号公報、特開平7−140648号公
報等に記載のものが知られている。
品性、耐熱性が十分でなく、また解像性も十分ではな
く、これらの点を向上させた熱硬化性感光材料が要望さ
れていた。
によるパターン形成において優れた解像性を有すると共
に、パターン形成後に加熱することにより硬化反応が進
行し、耐薬品性、耐熱性に優れたパターンを与えること
ができる熱硬化性感光材料を提供することを目的とす
る。
発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結
果、下記一般構造式(1)で示される繰り返し単位を有
するクレゾール及び/又はキシレノールノボラック樹脂
等のアルカリ可溶性樹脂において部分的に1,2−ナフ
トキノンジアジド−4−もしくは−5−スルホン酸エス
テル化された重量平均分子量1,000〜10,000
の樹脂100部(重量部、以下同じ)に対して、下記一
般構造式(2)で示されるエポキシ系化合物を5〜30
部の範囲で配合した組成物が、露光によるパターン形成
時には良好な微細加工性を有し、後加熱後には、架橋硬
化し、耐溶剤性、耐熱性に優れた皮膜を形成し、絶縁膜
等の用途に良好に用いられることを見出し、本発明をな
すに至った。
で示される繰り返し単位を有する重量平均分子量1,0
00〜10,000の樹脂100部に対して、下記一般
構造式(2)で示されるエポキシ系化合物を5〜30部
の割合で含有し、更にこれらを溶解する溶剤を含有する
ことを特徴とする熱硬化性感光材料を提供する。
ド−4−もしくは−5−スルホン酸エステル残基であ
り、かつ該スルホン酸エステル残基の割合が2.5〜2
7モル%であり、mは0〜3の整数である。)
示し、Yは炭素数1〜6の3価の鎖状もしくは環状の脂
肪族基又は炭素数6〜9の3価の芳香族基を示す。ま
た、aは1〜20の正数であり、b及びcは1〜3の正
数であるが、b+c=4を満たす。dは0〜3の数であ
る。)
本発明の熱硬化性感光材料は、下記一般構造式(1)で
示される繰り返し単位を有する樹脂を含有する。
キノンジアジド−4−もしくは−5−スルホン酸エステ
ル残基であり、かつ該スルホン酸エステル残基の割合が
2.5〜27モル%、より好ましくは3.0〜20モル
%である。エステル化率が2.5モル%未満の場合に
は、パターン未露光部のアルカリ現像液に対する溶解阻
止効果が十分ではなく、ポジ型パターンが得られず、ま
た、27モル%を超える場合には、露光部のアルカリ水
溶液に対する溶解性が十分ではなく、解像性が劣る。ま
た、上記式(1)中、mは0〜3の整数である。
〜10,000であり、1,000より小さいと、後硬
化後の耐熱性が十分ではなく、10,000より大きい
と、パターン形成時の解像性、感度に劣るおそれがあ
る。
(2)で示されるエポキシ系化合物を含有する。
エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル
基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等の
炭素数1〜6のアルキル基を示す。Yは、炭素数1〜6
の3価の鎖状もしくは環状の脂肪族基又は炭素数6〜9
の3価の芳香族基を示し、具体例としては下記のものが
挙げられる。
〜10の正数である。b,cはそれぞれ1〜3の正数で
あるが、b+c=4である。dは0〜3の数である。
が100〜10,000、好ましくは300〜5,00
0である。
脂100部に対して5〜30部であることが必要であ
る。5部より少ない場合には、後硬化後の耐溶剤性、耐
熱性が十分ではなく、30部より多い場合には、露光時
のパターン形成性に劣る。
剤(エポキシ系化合物)を固形分濃度が10〜60重量
%となるように適当な溶剤に溶解して得られる。溶剤と
しては、例えば、エチレングリコールモノアルキルエー
テル及びそのアセテート類、プロピレングリコールモノ
アルキルエーテル及びそのアセテート類、ジエチレング
リコールモノもしくはジアルキルエーテル類、乳酸アル
キルエステル類、アルコキシプロピオン酸アルキルエス
テル、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等の
ケトン類、酢酸ブチル等の酢酸エステル類等が挙げられ
る。これらの溶剤は、単独又は2種類以上を混合して用
いることができる。
めに、ノニオン系、フッ素系、シリコーン系等の界面活
性剤を添加することができる。
線照射によるレジストパターンを形成する際の使用法
は、特に限定されるものではなく、慣用の方法に従って
行うことができる。また、熱硬化したパターンは、レジ
ストパターン形成後、加熱処理を行うことによって得ら
れる。
エハー等の基材上にスピンコートし、プリベークする。
その後、プロキシミティーアライナーやステッパー等の
露光装置によって紫外線を照射し、更に現像、リンスす
ることによって、目的とするレジストパターンを形成す
ることができる。
ナトリウム等の無機アルカリ水溶液、トリエタノールア
ミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、コリン
等の有機アルカリ水溶液を使用することができる。
ーンを、ホットプレート上や乾燥機中で、130〜20
0℃、好ましくは150〜200℃で1〜30分程度加
熱処理することによって、耐薬品性、耐熱性に優れたパ
ターンを形成することができる。
ことによって、簡易な方法で、高感度で解像性に優れ
た、耐溶剤性、耐熱性の良好なパターンを形成すること
が可能で、このパターンは、薄膜磁気ヘッド用層間絶縁
膜等に好適に用いることができる。
に説明するが、本発明は下記の例に制限されるものでは
ない。
を具備したフラスコ中にp−クレゾール20モル%、m
−クレゾール50モル%、3,5−キシレノール30モ
ル%を原料とする重量平均分子量4,500のノボラッ
ク樹脂124g、1,2−ナフトキノン−2−ジアジド
−5−スルホニルクロライド21.5g、1,4−ジオ
キサン500gを仕込み、溶解した。この溶液に、室温
で、トリエチルアミン8.5gを滴下した。滴下終了
後、10時間撹拌を続け、次に反応溶液を大量の0.1
N塩酸水溶液中に投入して、析出した樹脂を回収した。
回収した樹脂を減圧乾燥機で乾燥して、115gの目的
とする感光性樹脂(A)を得た。
に1,2−ナフトキノン−2−ジアジド−5−スルホニ
ルエステル化されたノボラック樹脂(A)35g、下記
構造式(3)で示されるエポキシ化合物(B)5g、フ
ッ素系界面活性剤[フロリナートFC−430(住友ス
リーM製)]0.01gをエトキシエチルアセテート6
0gに溶解した。この溶液を0.2μmのフィルターで
濾過して、目的とする感光性組成物を得た。
ピンコートし、その後ホットプレート上で100℃/1
20秒でプリベークして、膜厚3μmの皮膜を形成し
た。
2A(ニコン製)にて露光し、2.38%のテトラメチ
ルアンモニウムヒドロキシド水溶液にて現像した。この
ときの露光量は、300mJ/cm2で、0.8μmの
ストライプパターンを形成することが可能であった。
mのストライプパターンが形成されたウエハーをホット
プレート上にて150℃で5分加熱した。この加熱後、
パターン形状はほぼ維持されたままであった。その後、
このウエハーを200℃まで昇温したが、パターンの形
状は維持されたままであった。
エチルケトン、2−プロパノール中に室温で10分浸漬
したが、溶解やクラックの発生は観測されなかった。
て、表1に示すものを用いた以外は実施例1と同様にし
て感光性組成物を得、その評価を行った。結果を表1に
示す。なお、エポキシ系化合物は、上記式(2)におい
て、X,Y,a,b,cが表1に示すもので、d=0の
ものを使用した。
量であり、括弧内は該樹脂(A)100部に対する配合
部数を示す。
Claims (1)
- 【請求項1】 下記一般構造式(1)で示される繰り返
し単位を有する重量平均分子量1,000〜10,00
0の樹脂100重量部に対して、下記一般構造式(2)
で示されるエポキシ系化合物を5〜30重量部の割合で
含有し、更にこれらを溶解する溶剤を含有することを特
徴とする熱硬化性感光材料。 【化1】 (式中、Rは水素原子又は1,2−ナフトキノンジアジ
ド−4−もしくは−5−スルホン酸エステル残基であ
り、かつ該スルホン酸エステル残基の割合が2.5〜2
7モル%であり、mは0〜3の整数である。) 【化2】 (式中、Xは水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を
示し、Yは炭素数1〜6の3価の鎖状もしくは環状の脂
肪族基又は炭素数6〜9の3価の芳香族基を示す。ま
た、aは1〜20の正数であり、b及びcは1〜3の正
数であるが、b+c=4を満たす。dは0〜3の数であ
る。)
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