JPH0611838A - 感光性組成物 - Google Patents

感光性組成物

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JPH0611838A
JPH0611838A JP3012665A JP1266591A JPH0611838A JP H0611838 A JPH0611838 A JP H0611838A JP 3012665 A JP3012665 A JP 3012665A JP 1266591 A JP1266591 A JP 1266591A JP H0611838 A JPH0611838 A JP H0611838A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 (a)下式のポリシロキサン化合物、(b)
酸により分解し得る基を有する化合物、及び(c)光照
射により酸を発生する化合物を含有するポジ型感光性組
成物。 【効果】 水性アルカリ現像が可能で、高感度であり、
経時安定性、酸素プラズマ耐性に優れている。 【化1】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、平版印刷版、多色印刷
の校正刷、オーバーヘッドプロジェクター用図面、更に
は半導体素子の集積回路を製造する際に微細なレジスト
パターンを形成することが可能なポジ型感光性組成物に
関する。
【0002】
【従来の技術】平版印刷版等の用途において活性光線に
より可溶化する、いわゆるポジチブに作用する感光性物
質としては、従来オルトキノンジアジド化合物が知られ
ており、実際平版印刷版等に広く利用されてきた。この
ようなオルトキノンジアジド化合物の例は、例えば米国
特許第2,766,118 号、同第2,767,092 号、同第2,772,97
2 号、同第2,859,112 号、同第2,907,665 号、同第3,04
6,110 号、同第3,046,111 号、同第3,046,115 号、同第
3,046,118 号、同第3,046,119 号、同第3,046,120 号,
同第3,046,121 号、同第3,046,122 号、同第3,046,123
号、同第3,061,430 号、同第3,102,809 号、同第3,106,
465 号、同第3,635,709 号、同第3,647,443 号の各明細
書をはじめ、多数の刊行物に記されている。
【0003】これらのオルトキノンジアジド化合物は、
活性光線の照射により分解を起こして5員環のカルボン
酸を生じ、アルカリ可溶性となる性質が利用されるもの
であるが、いずれも感光性が不十分であるという欠点を
有する。これは、オルトキノンジアジド化合物の場合、
本質的に量子収率が1を越えないということに由来する
ものである。
【0004】オルトキノンジアジド化合物を含む感光性
組成物の感光性を高める方法については、今までいろい
ろと試みられてきたが、現像時の現像許容性を保持した
まま感光性を高めることは非常に困難であった。例え
ば、このような試みの例は、特公昭48−12242
号、特開昭52−40125号、米国特許第4,307,173
号などの公報及び明細書に記載されている。
【0005】また最近、オルトキノンジアジド化合物を
用いずにポジチブに作用させる感光性組成物に関して、
いくつかの提案がされている。その1つとして、例えば
特公昭56−2696号に記載されているオルトニトロ
カルビノールエステル基を有するポリマー化合物が挙げ
られる。しかし、この場合も、オルトキノンジアジドの
場合と同じ理由で感光性が十分とは言えない。また、こ
れとは別に接触作用により活性化される感光系を使用
し、感光性を高める方法として、光分解で生成する酸に
よって第2の反応を生起させ、それにより露光域を可溶
化する公知の原理が適用されている。
【0006】このような例として、例えば光分解により
酸を発生する化合物と、アセタール又はO、N−アセタ
ール化合物との組合せ(特開昭48−89003 号)、オルト
エステル又はアミドアセタール化合物との組合せ(特開
昭51−120714号)、主鎖にアセタール又はケタール基を
有するポリマーとの組合せ(特開昭53−133429号)、エ
ノールエーテル化合物との組合せ(特開昭55−12995
号)、N−アシルイミノ炭酸化合物との組合せ(特開昭
55−126236号)、主鎖にオルトエステル基を有するポリ
マーとの組合せ(特開昭56−17345号)、シリル
エステル化合物との組合せ(特開昭60−10247
号)及びシリルエーテル化合物との組合せ(特開昭60
−37549号、特開昭60−121446号)などを
挙げることができる。これらは原理的に量子収率が1を
越える為、高い感光性を示すが、経時での保存安定性並
びに、露光後、現像までの経時による感度変動などの問
題点があった。また室温下経時では安定であるが、酸存
在下加熱することにより分解し、アルカリ可溶化する系
として、例えば、特開昭59−45439号、同60−
3625号、同62−229242号、同63−362
40号、Polym. Eng. Sci., 23巻、1012頁(19
83)、ACS. Sym. 242巻,11頁(1984)、Se
miconductor World 1987年、11月号、91頁、Ma
cromolecules、21巻、1475頁(1988)、SPI
E, 920巻,42頁(1988)、などに記載されて
いる露光により酸を発生する化合物と、第3級又は2級
炭素(例えばt−ブチル、2−シクロヘキセニルなど)
のエステル又は炭酸エステル化合物との組合せ系が挙げ
られる。これらの系は確かに経時での保存安定性、及び
露光後経時での感度変動は問題なく優れたものである
が、半導体用レジスト材料として使用した場合、後述す
る酸素プラズマ耐性がないという問題点があった。
【0007】一方、半導体素子、磁気バブルメモリ、集
積回路等の電子部品を製造するためのパターン形成法と
しては、従来より、紫外線又は可視光線に感光するフォ
トレジストを利用する方法が幅広く実用に供されてい
る。フォトレジストには、光照射により被照射部が現像
液に不溶化するネガ型と、反対に可溶化するポジ型とが
あるが、ネガ型はポジ型に比べて感度が良く、湿式エッ
チングに必要な基板との接着性および耐薬品性にも優れ
ていることから、近年までフォトレジストの主流を占め
ていた。しかし、半導体素子等の高密度化、高集積化に
伴い、パターンの線幅や間隔が極めて小さくなり、ま
た、基板のエッチングにはドライエッチングが採用され
るようになったことから、フォトレジストには高解像度
および高ドライエッチング耐性が望まれるようになり、
現在ではポジ型フォトレジストが大部分を占めるように
なった。特に、ポジ型フォトレジストの中でも、感度、
解像度、ドライエッチング耐性に優れることから、例え
ばジェー・シー・ストリエータ著,コダック・マイクロ
エレクトロニクス・セミナー・プロシディングス,第1
16頁(1976年)(J.C. Strieter, Kodak Microel
ctronics Seminar Proceedings, 116(1976))
等に挙げられる、アルカリ可溶性のノボラック樹脂をベ
ースにしたアルカリ現像型のポジ型フォトレジストが現
行プロセスの主流となっている。
【0008】しかしながら、近年電子機器の多機能化、
高度化に伴ない、更に高密度、ならびに高集積化を図る
べくパターンの微細化が強く要請されている。
【0009】即ち、集積回路の横方向の寸法の縮小に比
べてその縦方向の寸法はあまり縮小されていかないため
に、レジストパターンの幅に対する高さの比は大きくな
らざるを得なかった。このため、複雑な段差構造を有す
るウエハー上でレジストパターンの寸法変化を押さえて
いくことは、パターンの微細化が進むにつれてより困難
になってきた。更に、各種の露光方式においても、最小
寸法の縮小に伴ない問題が生じてきている。例えば、光
による露光では、基板の段差に基づく反射光の干渉作用
が、寸法精度に大きな影響を与えるようになり、一方電
子ビーム露光においては、電子の後方散乱によって生ず
る近接効果により、微細なレジストパターンの高さと幅
の比を大きくすることができなくなった。
【0010】これらの多くの問題は多層レジストシステ
ムを用いることにより解消されることが見出された。多
層レジストシステムについては、ソリッドステート・テ
クノロジー,74(1981)[Solid State Technolo
gy ,74(1981)]に概説が掲載されているが、こ
の他にもこのシステムに関する多くの研究が発表されて
いる。一般的に多層レジスト法には3層レジスト法と2
層レジスト法がある。3層レジスト法は、段差基板上に
有機平坦化膜を塗布し、その上に、無機中間層、レジス
トを重ね、レジストをパターニングした後、これをマス
クとして無機中間層をドライエッチングし、さらに、無
機中間層をマスクとして有機平坦化膜をO2RIE(リアクテ
ィブイオンエッチング)によりパターニングする方法で
ある。この方法は、基本的には、従来からの技術が使用
できるために、早くから検討が開始されたが、工程が非
常に複雑である。あるいは有機膜、無機膜、有機膜と三
層物性の異なるものが重なるために中間層にクラックや
ピンホールが発生しやすいといったことが問題点になっ
ている。この3層レジスト法に対して、2層レジスト法
では、3層レジスト法でのレジストと無機中間層の両方
の性質を兼ね備えたレジスト、すなわち、酸素プラズマ
耐性のあるレジストを用いるために、クラックやピンホ
ールの発生が抑えられ、また、3層から2層になるので
工程が簡略化される。しかし、3層レジスト法では、上
層レジストに従来のレジストが使用できるのに対して、
2層レジスト法では、新たに酸素プラズマ耐性のあるレ
ジストを開発しなければならないという課題があった。
【0011】以上の背景から、2層レジスト法等の上層
レジストとして使用できる酸素プラズマ耐性に優れた、
高感度、高解像度のポジ型フォトレジスト、特に、現行
プロセスを変えることなく使用できるアルカリ現像方式
のレジストの開発が望まれていた。
【0012】これに対し、従来のオルトキノンジアジド
感光物に、アルカリ可溶性を付与したポリシロキサン又
は、ポリシルメチレン等のシリコンポリマーを組合せた
感光性組成物、例えば特開昭61−144639号、同
61−256347号、同62−159141号、同6
2−191849号、同62−220949号、同62
−229136号、同63−90534号、同63−9
1654号、並びに米国特許第4722881号記載の
感光性組成物が提示されている。
【0013】しかしながら、これらのシリコンポリマー
は何れもフェノール性OH基又はシラノール基(≡Si−O
H)導入により、アルカリ可溶性を付与するもので、フ
ェノール性OH基導入によりアルカリ可溶性を付与する場
合は、製造が著しく困難となり、またシラノール基によ
りアルカリ可溶性を付与する場合は経時安定性が必ずし
も良好ではない、という問題点があった。
【0014】またオルトキノンジアジドを用いない系と
して、特開昭62−136638号記載のポリシロキサ
ン/カーボネートのブロック共重合体に有効量のオニウ
ム塩を組合せた感光性組成物、更には特開昭63−14
6038号記載のニトロベンジルフェニルエーテル基を
有するシリコンポリマーが挙げられるが、これらは同じ
く製造が著しく困難であり、露光部のアルカリ溶解性も
十分ではなかった。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
問題点が解決された新規なポジ型感光性組成物を提供す
ることである。即ち、高感度で、経時安定性の優れた新
規なポジ型感光性組成物を提供することである。
【0016】本発明の別の目的は、酸素プラズマ耐性に
優れた、アルカリ現像方式によるポジ型感光性組成物を
提供することである。
【0017】更に本発明の別の目的は、製造が簡便で容
易に取得できる新規なポジ型感光性組成物を提供するこ
とである。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成すべく鋭意検討を加えた結果、新規なシロキサンポ
リマーと、酸により分解し得る基を有する化合物、及び
露光により酸を発生する化合物の組合せ系を用いること
で、上記目的が達成されることを見い出し、本発明に到
達した。
【0019】即ち本発明は(a)一般式(I)、(I
I)、(III) または(IV)で表される化合物(以下〔A〕
という)と、一般式(V)、(VI)、(VII)または(VII
I)で表される化合物(以下〔B〕という)との環化熱付
加反応生成物から由来されるシロキサン単位を少なくと
も1モル%含有するポリシロキサン化合物と、(b)酸
により分解し得る基を少なくとも1個有し、アルカリ現
像液中での溶解度が酸の作用により増大する化合物、及
び(c)活性光線、又は放射線の照射により酸を発生す
る化合物を含有する感光性組成物を提供するものであ
る。
【0020】
【化4】 式中R1〜R5は同一でも相異していても良く、水素原子、
アルキル基、置換アルキル基、アリール基、置換アリー
ル基、シリル基、置換シリル基、シロキシ基または置換
シロキシ基を示す。具体的には、アルキル基としては直
鎖、分枝または環状のものであり、好ましくは炭素原子
数が約1ないし約10のものである。さらに具体的に
は、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル
基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、イソプロピル
基、イソブチル基、tert−ブチル基、2−エチルヘキシ
ル基、シクロヘキシル基などが含まれる。また、置換ア
ルキル基は、上記のようなアルキル基に例えば塩素原子
のようなハロゲン原子、例えばメトキシ基のような炭素
原子数1〜6個のアルコキシ基、例えばフェニル基のよ
うなアリール基、例えばフェノキシ基のようなアリール
オキシ基、ニトロ基、シアノ基などの置換したものが含
まれ、具体的にはモノクロロメチル基、ジクロロメチル
基、トリクロロメチル基、ブロモメチル基、2−クロロ
エチル基、2−ブロモエチル基、2−メトキシエチル
基、2−エトキシエチル基、フェニルメチル基、ナフチ
ルメチル基、フェノキシメチル基、2−ニトロエチル
基、2−シアノエチル基などが挙げられる。また、アリ
ール基は単環あるいは2環のものが好ましく、例えばフ
ェニル基、α−ナフチル基、β−ナフチル基などが挙げ
られる。置換アリール基は上記のようなアリール基に、
例えばメチル基、エチル基などの炭素原子数1〜6個の
アルキル基、例えばメトキシ基、エトキシ基などの炭素
原子数1〜6個のアルコキシ基、例えば塩素原子などの
ハロゲン原子、ニトロ基、フェニル基、カルボキシ基、
ヒドロキシ基、アミド基、イミド基、シアノ基などが置
換したものが含まれ、具体的には4−クロロフェニル
基、2−クロロフェニル基、4−ブロモフェニル基、4
−ニトロフェニル基、4−ヒドロキシフェニル基、4−
フェニルフェニル基、4−メチルフェニル基、2−メチ
ルフェニル基、4−エチルフェニル基、4−メトキシフ
ェニル基、2−メトキシフェニル基、4−エトキシフェ
ニル基、2−カルボキシフェニル基、4−シアノフェニ
ル基、4−メチル−1−ナフチル基、4−クロロ−1−
ナフチル基、5−ニトロ−1−ナフチル基、5−ヒドロ
キシ−1−ナフチル基、6−クロロ−2−ナフチル基、
4−ブロモ−2−ナフチル基、5−ヒドロキシ−2−ナ
フチル基などがあげられる。シリル基、置換シリル基と
しては例えばトリアルキルシリル基、トリアリールシリ
ル基などのようなアルキル、アリール置換シリル基であ
り、このようなアルキル、アリール基としては上記に示
したものが挙げられる。また、シロキシ基もしくは置換
シロキシ基である場合には、下記に示すように、これら
の基が隣接する構造単位のシロキシ基もしくは置換シロ
キシ基と結合した構造、または、他の分子中のシロキシ
基もしくは置換シロキシ基と結合した構造などの二次元
もしくは三次元的構造のものであってもよい。
【0021】
【化5】
【0022】
【化6】 このうちアルキル基、置換アルキル基で好ましいのは、
それぞれ炭素数が1〜10のものであり、アリール基、
置換アリール基についてはそれぞれ炭素数6〜14のも
ので、その具体例としてはそれぞれR1〜R5の具体例と同
様のものが挙げられる。
【0023】R10 は水素原子、アルキル基、置換アルキ
ル基、アリール基または置換アリール基を示し、好まし
くは水素原子、炭素数が1〜10のアルキル基、炭素数
が1〜10の置換アルキル基、炭素数が6〜14のアリ
ール基、炭素数が6〜14の置換アリール基であり、ア
ルキル基、置換アルキル基、アリール基、置換アリール
基の具体例としてはそれぞれR1〜R5の具体例と同様のも
のが挙げられる。
【0024】R7とR8またはR7とP1は結合して環を形成し
ていてもよい。
【0025】X1〜X3はヒドロキシ基または加水分解可能
な基であり、好ましくは塩素原子、臭素原子などのハロ
ゲン原子、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基など
のような炭素原子数1〜10個のアルコキシ基、フェノ
キシ基などのような炭素原子数6〜10個のアリーロキ
シ基、アセトキシ基などのような炭素原子数1〜10個
のアシルオキシ基、メチルアルドキシムなどのような炭
素原子数1〜6個のオキシム基、更には、アミド基、ウ
レイド基、アミノ基などが含まれる。
【0026】P1〜P3は単結合、アルキレン基、置換アル
キレン基、アリーレン基または置換アリーレン基を示
し、−O−、−CO−、−COO −、−OCO −、−CONR
10−、−NR10CO−、−SO2 −、または−SO3 −を含んで
いてもよい。
【0027】具体的には、アルキレン基としては、直
鎖、分枝、環状のもの、より好ましくは直鎖のものであ
り、好ましくは炭素原子数が1〜10個のものであっ
て、例えばメチレン、エチレン、ブチレン、オクチレン
などの各基が含まれる。置換アルキレン基は、上記アル
キレン基に、例えば塩素原子のようなハロゲン原子、炭
素原子数1〜6個のアルコキシ基、炭素原子数6〜10
個のアリーロキシ基などが置換されたものである。アリ
ーレン基は、好ましくは単環および2環のものであっ
て、例えばフェニレン基、ナフチレン基などが含まれ
る。また置換アリーレン基は、上記のようなアリーレン
基に、例えばメチル基、エチル基などの炭素原子数1〜
6個のアルキル基、例えばメトキシ基、エトキシ基など
の炭素原子数1〜6個のアルコキシ基、例えば塩素原子
などのハロゲン原子などが置換したものが含まれる。具
体的にはクロロフェニレン基、ブロモフェニレン基、ニ
トロフェニレン基、フェニルフェニレン基、メチルフェ
ニレン基、エチルフェニレン基、メトキシフェニレン
基、エトキシフェニレン基、シアノフェニレン基、メチ
ルナフチレン基、クロロナフチレン基、ブロモナフチレ
ン基、ニトロナフチレン基などがあげられる。
【0028】Yは3価の芳香環を示し、好ましくは炭素
数が6〜14の芳香環である。
【0029】QはpKa が12以下の酸基を示す。
【0030】具体的には、カルボン酸基、スルホン酸
基、フェノール性水酸基、イミド基、N−ヒドロキシイ
ミド基、N−スルホニルアミド基、スルホンアミド基、
N−スルホニルウレタン基、N−スルホニルウレイド基
あるいは活性メチレン基等を有する基であり、より具体
的には
【0031】
【化7】
【0032】
【化8】 以下に本発明の感光性組成物の成分について詳細に説明
する。
【0033】(ポリシロキサン化合物)本発明のポリシ
ロキサン化合物は〔A〕と〔B〕との熱付加反応、即ち
Diels−Alder 反応で得られる環状生成物(IX)〜
(XXIV)から由来されるシロキサン単位を少なくとも
1モル%、好ましくは3モル%以上さらに好ましくは5
モル%以上有するポリシロキサンである。
【0034】
【化9】
【0035】
【化10】
【0036】
【化11】
【0037】
【化12】 本発明のポリシロキサン化合物の製造法としては、単独
または複数の〔A〕を加水分解、またはアルコキシ化し
た後、縮合し、得られたポリシロキサンに単独または複
数の〔B〕を熱付加させる方法と、単独または複数の
〔A〕と単独または複数の〔B〕を熱付加して(IX)
〜(XXIV)を合成した後、加水分解、またはアルコキ
シ化の後、縮合する方法があり、いずれの方法も簡便で
ある。また、製造時に金属触媒を添加する必要がない。
【0038】本発明のポリシロキサンは(IX)〜(X
XIV) に下記(XXV)〜(XXIX)の単独または複数
を共存させ、縮合させることにより性能の改善をはかる
ことができる。
【0039】この場合は〔A〕と〔B〕の環化熱付加反
応生成物から由来されるシロキサン単位が共縮合後のポ
リシロキサン中に少なくとも1モル%含まれていなけれ
ばならないが、アルカリ可溶性の観点から3モル%以上
が好ましく、さらに好ましくは5モル%以上である。
【0040】
【化13】 11〜R14は水素原子、アルキル基、置換アルキル基、
アリール基、置換アリール基を示し具体的にはR6 と同
様な例が挙げられる。
【0041】X4 〜X7 はヒドロキシル基あるいは、加
水分解可能な基を示し、具体的にはX1 〜X3 と同様な
例が挙げられる。
【0042】P4 は単結合、アルキレン基、置換アルキ
レン基、アリーレン基、置換アリーレン基であり、−O
−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CONR10
−、−NR10CO−、−SO2 −または−SO3 −を含
んでいてもよい。具体的にはP1 〜P3 と同様な例が挙
げられる。
【0043】そのほか本発明のポリシロキサン化合物は
〔A〕と〔B〕の熱付加の際に下記(XXX)あるいは
(XXXI)の化合物の単独または複数を共存させる事に
よっても性能改善を図ることができる。
【0044】
【化14】 1 、D2 は同一であっても異なっていてもよく、結合
して環を形成していてもよいが、いずれもpKa が12以
下の酸性基を有しない基で、好ましくは水素原子、アル
キル基、置換アルキル基、アリール基、置換アリール
基、アルコキシ基、置換アルコキシ基、シリル基、置換
シリル基、シロキシ基、置換シロキシ基、シアノ基、ニ
トロ基であり、さらに好ましくは水素原子、炭素数が1
〜10のアルキル基、炭素数が1〜10の置換アルキル
基、炭素数が6〜14のアリール基、炭素数が6〜14
の置換アリール基である。なお、これらは−O−、−C
O−、−COO−、−OCO−、−CONR10−、−N
10CO−、−SO2 −または−SO3 −を含んでいて
もよい。
【0045】この場合も〔A〕と〔B〕の熱付加反応生
成物に由来するシロキサン単位がポリシロキサン化合物
中に少なくとも1モル%以上含まれており好ましくは3
モル%以上さらに好ましくは5モル%以上である。
【0046】本発明のポリシロキサン化合物の分子量は
好ましくは重量平均で500以上、さらに好ましくは1,
000〜500,000である。
【0047】本発明のポリシロキサン化合物を合成する
際に溶媒を用いてもよい。溶媒としては例えばシクロヘ
キサノン、メチルエチルケトン、アセトン、メタノー
ル、エタノール、エチレングリコールモノメチルエーテ
ル、エチレングリコールモノエチルエーテル、2−メト
キシエチルアセテート、1−メトキシ−2−プロパノー
ル、1−メトキシ−2−プロピルアセテート、N,N−
ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミ
ド、ジメチルスルホキシド、トルエン、酢酸エチル、乳
酸メチル、乳酸エチル、γ−ブチロラクトン、ジオキサ
ン、テトラヒドロフラン等が挙げられる。これらの溶媒
は単独あるいは2種以上混合して用いられる。
【0048】本発明のポリシロキサン化合物は単独で用
いても混合して用いてもよい。感光性組成物中に含まれ
るこれらのポリシロキサン化合物の含有量は約5〜95
重量%であり、好ましくは20〜80重量%である。
【0049】以下本発明のポリシロキサン化合物の代表
的な例を示す。
【0050】
【化15】
【0051】
【化16】
【0052】
【化17】
【0053】
【化18】
【0054】
【化19】
【0055】
【化20】
【0056】
【化21】
【0057】
【化22】
【0058】
【化23】
【0059】
【化24】
【0060】
【化25】
【0061】
【化26】
【0062】
【化27】
【0063】
【化28】
【0064】
【化29】
【0065】
【化30】
【0066】
【化31】
【0067】
【化32】
【0068】
【化33】
【0069】
【化34】
【0070】
【化35】
【0071】
【化36】
【0072】
【化37】
【0073】
【化38】
【0074】
【化39】
【0075】
【化40】
【0076】
【化41】
【0077】
【化42】 (酸により分解し得る化合物)本発明の成分(b)は、
酸により分解し得る基を少なくとも1個有し、アルカリ
現像液中での溶解度が酸の作用により増大する化合物で
ある。
【0078】本発明の好ましい実施態様においては、酸
により分解し得る本発明の成分(b)は下記一般式(X
XXII)〜(XXXVI)の構造単位を有するポリマー、
又は一般式(XXXVII)、(XXXVIII)で表わされる
化合物である。
【0079】
【化43】 式中R15は水素原子又はアルキル基を示し、好ましくは
15は水素原子又は炭素数1〜4個のアルキル基であ
り、更に好ましくは水素原子又はメチル基である。
【0080】Bは−CR16R17R18、−SiR16R17R18 又は−
CR19R20 −O−R21 基を示し、AはB又は−CO−O−B
基を示す。
【0081】Eは単結合又は二価の芳香族基を示し、好
ましくは単結合、又は、炭素数6〜15基であり、又
は、炭素数6〜15個のアリーレン基であり、具体的に
はフェニレン、ナフチレン基などが挙げられる。R16
17、R18、R19及びR20は、それぞれ同一でも相異し
ていてもよく、水素原子、アルキル、シクロアルキル、
アルケニル、又はアリール基を示し、アルキル基として
は直鎖、分枝または環状のものであり、好ましくは炭素
原子数1〜8個のものである。具体的には、例えはメチ
ル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、オクチル基、
イソプロピル基、イソブチル基、2−エチルヘキシル基
などが含まれる。また、上記のようなハロゲン原子、例
えばメトキシ基のような炭素原子数1〜6個のアルコキ
シ基、例えばフェニル基のようなアリール基、例えばフ
ェノキシ基などの置換したものが含まれ、具体的にはモ
ノクロロメチル基、ジクロロメチル基、トリクロロメチ
ル基、ブロモメチル基、2−クロロエチル基、2−ブロ
モエチル基、2−メトキシエチル基、フェノキシメチル
基などが挙げられる。
【0082】シクロアルキル基としては、好ましくは炭
素原子数が3〜8個のものであり、具体的には、シクロ
プロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シク
ロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、
シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基などが挙げら
れる。
【0083】アルケニル基は例えばビニル基であり、置
換アルケニル基は、ビニル基に例えばメチル基のような
アルキル基、例えばフェニル基のようなアリール基など
の置換したものが含まれ、具体的には1−メチルビニル
基、2−メチルビニル基、1,2−ジメチルビニル基、
2−フェニルビニル基、2−(p−メチルフェニル)ビ
ニル基、2−(p−メトキシフェニル)ビニル基、2−
(p−クロロフェニル)ビニル基、2−(o−クロロフ
ェニル)ビニル基などが挙げられる。
【0084】また、アリール基は単環あるいは2環のも
のが好ましく、例えばフェニル基、α−ナフチル基、β
−ナフチル基などが挙げられる。更に上記のようなアリ
ール基に、例えばメチル基、エチル基などの炭素原子数
1〜6個のアルキル基、例えばメトキシ基、エトキシ基
などの炭素原子数1〜6個のアルコキシ基、例えば塩素
原子などのハロゲン原子、ニトロ基、フェニル基、シア
ノ基などが置換したものが含まれ、具体的には4−クロ
ロフェニル基、2−クロロフェニル基、4−ブロモフェ
ニル基、4−ニトロフェニル基、4−フェニルフェニル
基、4−メチルフェニル基、2−メチルフェニル基、4
−エチルフェニル基、4−メトキシフェニル基、2−メ
トキシフェニル基、4−エトキシフェニル基、4−シア
ノフェニル基、4−メチル−1−ナフチル基、4−クロ
ロ−1−ナフチル基、5−ニトロ−1−ナフチル基、5
−ニトロ−1−ナフチル基、6−クロロ−2−ナフチル
基、4−ブロモ−2−ナフチル基などが挙げられる。
【0085】R21はアルキル、又はアリール基を示し、
好ましくは、炭素原子数1〜20個のアルキル、又は炭
素原子数6〜15個のアリール基を示す。更に好ましく
は、炭素原子数1〜8個のアルキル、又は炭素原子数6
〜10個のアリール基を示す。またこれらの基に、ハロ
ゲン原子、アルコキシ、ニトロ、シアノ基などの置換し
たものも含まれる。但し、R16〜R18のうち、少なくと
も2つは水素原子以外の基であり、またR16〜R18、及
びR19〜R21のうちの2つの基が結合して環を形成しも
よい。
【0086】Fはp価の脂肪族、又は芳香族炭化水素基
を示し、好ましくは置換基を有してもよい炭素原子数1
〜30個のp価の脂肪族基、又は置換基を有してもよい
炭素原子数6〜24個のp価の芳香族を示す。mは1〜
5の整数を示す。pは1以上の整数を示し、好ましくは
1〜10の整数を示す。
【0087】本発明に用いられる酸により分解し得る基
を少なくとも1個有する化合物としては、具体的には、
特開昭59−45439号記載のポリ(P−t−ブチル
カルボニルオキシスチレン)に代表されるポリマー、特
開昭62−229242号、並びにSPIE,631巻、6
8頁(1986年)記載のポリ〔N−(t−ブトキシカ
ルボニル)マレイミド−CO−スチレンに代表されるポ
リマー、特開昭63−36240号、並びにACS Symp.,
346巻、200頁(1987年)記載のポリ〔N−
(P−t−ブトキシカルボニルオキシフェニル)マレイ
ミド−CO−スチレン〕に代表されるポリマー、SPIE,
771巻、24頁(1987年)記載のポリ(t−ブチ
ル P−ビニルベンゾエート)に代表されるポリマー、
Macromolecules, 21巻、14755頁(1988年)
記載のポリ(t−ブチル メタクリレート)、ポリ(2
−シクロヘキセニルメタクリレート)、ポリ(2−シク
ロプロピル−プロピルメタクリレート)、ポリ(2−フ
ェニル−プロピルメタクリレート)に代表されるポリマ
ー、特開昭60−52845号、並びにSPIE,926
巻、162頁(1988年)記載のポリ(P−トリメチ
ルシロキシスチレン)に代表されるポリマー、特開昭6
3−250642号記載のポリ(P−t−ブトキシスチ
レン)に代表されるポリマー、Polymer Bull.,20巻、
427頁(1988年)記載のポリ(P−2−シクロヘ
キセニルオキシスチレン)に代表されるポリマー、ACS
Polym. Mater. Sci. Tech., 61、417(1988
年)記載のポリ(P−2−ピラニルオキシスチレン)に
代表されるポリマー、特開昭62−40450号記載の
ポリ(シリルメタクリレート)に代表されるポリマーな
どが挙げられる。
【0088】またこの他、ACS Symp.,242巻、11頁
(1984年)記載のポリフタルアルデヒドや、特開昭
62−136638号、J. Imaging Sci.,30巻、59
頁(1986年)、並びにMakromol. Chem., Rapid Com
mun,7巻、121頁(1986年)記載のポリカーボネ
ートも使用することができる。更に前記特開昭60−3
625号、Polym. Eng. Sci., 23巻、1012頁(1
983)Semiconductor World 1987年、11月号、
91頁、SPIE、920巻、42頁(1988)、並びに
特開平2−6958号、同2−245756号などに記
載の化合物も本発明に使用することができる。
【0089】これらのポリマーの好ましい分子量は、重
量平均で500以上、更に好ましくは1,000〜500,
000である。
【0090】また、本発明の感光性組成物における成分
(b)の含有量は、固型分で5〜95重量%、好ましく
は20〜70重量%、更に好ましくは25〜50重量%
である。
【0091】(活性光線又は放射線の照射により酸を発
生する化合物)本発明の(c)成分である活性光線又は
放射線の照射により酸を発生し得る化合物としては、多
くの公知化合物及び混合物、例えば、ジアゾニウム、ホ
スホニウム、スルホニウム、及びヨードニウムのBF4-、
AsF6 - 、PF6 - 、SbF6 - 、SiF6 --、ClO4 - などの塩、有
機ハロゲン化合物、及び有機金属/有機ハロゲン化合物
組合せ物が適当である。もちろん、米国特許第3,779,77
8 号、西ドイツ国特許第2,610,842 号及び欧州特許第1
26712号の明細書中に記載された光分解により酸を
発生する化合物も本発明の組成物として適する。更に適
当な染料と組合せて露光の際、未露光部と露光部の間に
可視的コントラストを与えることを目的とした化合物、
例えば特開昭55−77742号、同57−16323
4号の公報に記載された化合物も本発明の(c)成分と
して使用することができる。
【0092】上記活性光線又は放射線照射により酸を発
生し得る化合物の中で、代表的なものについて以下に説
明する。
【0093】(1)トリハロメチル基が置換した下記の
一般式(XXXIX)で表わされるオキサジアゾール誘導
体又は一般式(XXXX)で表わされるS−トリアジン
誘導体
【0094】
【化44】 ここで式中,R22は置換もしくは無置換のアリール、ア
ルケニル基、R23はR22、−CG3 又は、置換もしくは
無置換のアルキル基を示す。Gは塩素原子又は臭素原子
を示す。
【0095】具体的には以下に示すものが挙げられる。
【化45】
【0096】
【化46】
【0097】
【化47】
【0098】
【化48】
【0099】
【化49】
【0100】
【化50】 (2)下記の一般式(XXXXI)で表わされるヨード
ニウム塩又は一般式(XXXXII)で表わされるスルホ
ニウム塩
【0101】
【化51】 ここで式中Ar1 、Ar2 は同一でも相異していてもよく、
置換又は無置換の芳香族基を示す。好ましい置換基とし
ては、アルキル、ハロアルキル、シクロアルキル、アリ
ール、アルコキシ、ニトロ、カルボニル、アルコキシカ
ルボニル、ヒドロキシ、メルカプト基及びハロゲン原子
であり、更に好ましくは炭素数1〜8個のアルキル、炭
素原子数1〜8個のアルコキシ、ニトロ基及び塩素原子
である。R24、R25、R26は同一でも相異していてもよ
く、置換又は無置換のアルキル基、芳香族基を示す。好
ましくは炭素数6〜14個のアリール基、炭素数1〜8
個のアルキル基及びそれらの置換誘導体である。好まし
い置換基としては、アリール基に対しては炭素数1〜8
個のアルコキシ、炭素数1〜8個のアルキル、ニトロ、
カルボニル、ヒドロキシ基及びハロゲン原子であり、ア
ルキル基に対しては炭素数1〜8個のアルコキシ、カル
ボニル、アルコキシカルボニル基である。Z1-はB
F4 - 、PF6 - 、AsF6 - 、SbF6 - 、ClO4 - 、CF3SO3 -
示す。またR24、R25、R26のうちの2つ及びAr1 、Ar
2 はそれぞれ単結合又は置換基を介して結合してもよ
い。
【0102】一般式(XXXXI)で示される化合物と
しては、例えば特開昭50−158680号公報、特開
昭51−100716号公報、及び特公昭52−142
77号公報記載の化合物が挙げられる。具体的には次に
示す化合物が含まれる。
【0103】
【化52】
【0104】
【化53】
【0105】
【化54】
【0106】
【化55】
【0107】
【化56】 一般式(XXXXII)で示される化合物としては、例え
ば特開昭51−56885号公報、特公昭52−142
78号公報、米国特許第4,442,197 号、***特許第2,90
4,626 号の各明細書中に記載の化合物が挙げられる。具
体的には次に示す化合物が含まれる。
【0108】
【化57】
【0109】
【化58】
【0110】
【化59】
【0111】
【化60】
【0112】
【化61】
【0113】
【化62】
【0114】
【化63】
【0115】
【化64】 一般式(XXXXI)、(XXXXII)で示される上記
化合物は公知であり、例えばJ.W.Knapczk ら著、J.Am.
Chem. Soc., 第91巻、第145頁(1969年)、A.
L.Maycock ら著、J.Org.Chem.,第35巻、第2532頁
(1070年)、E.Goethalsら著、Bull. Soc. Chem. B
elg., 第73巻、第546頁(1964年)、H.M.Leic
ester 著、J.Am. Chem. Soc., 第51巻、第3587頁
(1929年)、J.V.Crivelloら著、J.Polym. Sci. Po
lym.Chem. Ed.,第18巻、第2677頁(1980
年)、米国特許第2,807,648 号及び同第4,247,473 号明
細書、F.M.Beringerら著、J.Am. Chem. Soc., 第75
巻、第2705頁(1953年)、特開昭53−101,
331号公報などに示された手順により製造することが
できる。
【0116】(3)下記の一般式(XXXXIII)で表わ
されるジスルホン誘導体又は一般式(XXXXIV)で表
わされるイミドスルホネート誘導体
【0117】
【化65】 ここで式中、Ar3 、Ar4 は同一でも相異していてもよ
く、置換又は無置換のアリール基を示す。R27は置換又
は無置換のアルキル、アリール基を示す。Kは置換又は
無置換のアルキレン、アルケニレン、アリーレン基を示
す。
【0118】具体的には以下に示す化合物が挙げられ
る。
【0119】
【化66】
【0120】
【化67】
【0121】
【化68】
【0122】
【化69】
【0123】
【化70】
【0124】
【化71】
【0125】
【化72】 (4)下記の一般式(XXXXV)で表わされるジアゾ
ニウム塩 Ar5 −N2 + Z2- (XXXXV) ここで式中Ar5 は置換又は無置換の芳香族基を示す。Z
2- は有機スルホン酸アニオン、有機硫酸アニオン、有
機カルボン酸アニオン、又はBF4 - 、PF6 - 、AsF6 -
SbF6 - 、ClO4 - を示す。
【0126】具体的には次に示すものが挙げられる。
【0127】
【化73】
【0128】
【化74】
【0129】
【化75】
【0130】
【化76】
【0131】
【化77】
【0132】
【化78】
【0133】
【化79】
【0134】
【化80】
【0135】
【化81】 これらの活性光線又は放射線照射により酸を発生し得る
化合物の添加量は、全組成物の固形分に対し、0.001
〜40重量%、好ましくは0.1〜20重量%、更に好ま
しくは1〜15重量%の範囲が適当である。
【0136】(アルカリ可溶性ポリマー)本発明のポジ
型感光性組成物は、本質的に本発明の(a)、(b)及
び(c)の成分の化合物の組合せのみで使用できるが、
更にアルカリ可溶性ポリマーを添加して使用してもよ
い。
【0137】このようなアルカリ可溶性ポリマーは、好
ましくはフェノール性水酸基、カルボン酸基、スルホン
酸基、イミド基、スルホンアミド基、N−スルホニルア
ミド基、N−スルホニルウレタン基、活性メチレン基等
の pKall以下の酸性水素原子を有するポリマーである。
好適なアルカリ可溶性ポリマーとしては、ノボラック型
フェノール樹脂、具体的にはフェノールホルムアルデヒ
ド樹脂、o−クレゾール−ホルムアルデヒド樹脂、m−
クレゾール−ホルムアルデヒド樹脂、p−クレゾールホ
ルムアルデヒド樹脂、キシレノール−ホルムアルデヒド
樹脂、またこれらの共縮合物などがある。更に特開昭5
0−125806号公報に記載されている様に上記のよ
うなフェノール樹脂と共に、t−ブチルフェノールホル
ムアルデヒド樹脂のような炭素数3〜8のアルキル基で
置換されたフェノールまたはクレゾールとホルムアルデ
ヒドとの縮合物とを併用してもよい。またN−(4−ヒ
ドロキシフェニル)メタクリルアミドのようなフェノー
ル性ヒドロキシ基含有モノマーを共重合成分とするポリ
マー、p−ヒドロキシスチレン、o−ヒドロキシスチレ
ン、m−イソプロペニルフェノール、p−イソプロペニ
ルフェノール等の単独又は共重合のポリマー、更にまた
これらのポリマーを部分エーテル化、部分エステル化し
たポリマーも使用できる。
【0138】更に、アクリル酸、メタクリル酸等のカル
ボキシル基含有モノマーを共重合成分とするポリマー、
特開昭61−267042号公報記載のカルボキシル基
含有ポリビニルアセタール樹脂、特開昭63−1240
47号公報記載のカルボキシル基含有ポリウレタン樹脂
も好適に使用される。
【0139】更にまた、N−(4−スルファモイルフェ
ニル)メタクリルアミド、N−フェニルスルホニルメタ
クリルアミド、マレイミドを共重合成分とするポリマ
ー、特開昭63−127237号公報記載の活性メチレ
ン基含有ポリマーも使用できる。
【0140】これらのアルカリ可溶性ポリマーは単独で
使用できるが、数種の混合物として使用してもよい。感
光性組成物中の好ましい添加量は、感光性組成物全固形
分に対し、10〜90重量%、更に好ましくは30〜8
0重量%の範囲である。
【0141】(その他の好ましい成分)本発明のポジ型
感光性組成物には必要に応じて、更に染料、顔料、可塑
剤及び前記酸を発生し得る化合物の酸発生効率を増大さ
せる化合物(所謂増感剤)などを含有させることができ
る。
【0142】このような増感剤としては、例えば一般式
(XXXXI)、(XXXXII)で示される酸発生剤に
対しては米国特許第4,250,053 号、同第4,442,197 号の
明細書中に記載された化合物を挙げることができる。具
体的にはアントラセン、フェナンスレン、ペリレン、ピ
レン、クリセン、1,2−ベンゾアントラセン、コロネ
ン、1,6−ジフェニル−1,3,5−ヘキサトリエ
ン、1,1,4,4−テトラフェニル−1,3−ブタジ
エン、2,3,4,5−テトラフェニルベンゼン、2,
5−ジフェニルチオフェン、チオキサントン、2−クロ
ロチオキサントン、フェノチアジン、1,3−ジフェニ
ルピラゾリン、1,3−ジフェニルイソベンゾフラン、
キサントン、ベンゾフェノン、4−ヒドロキシベンゾフ
ェノン、アンスロン、ニンヒドリン、9−フルオレノ
ン、2,4,7−トリニトロフルオレノン、インダノ
ン、フェナンスラキノン、テトラロン、7−メトキシ−
4−メチルクマリン、3−ケト−ビス(7−ジエチルア
ミノクマリン)、ミヒラーケトン、エチルミヒラーケト
ンなどが含まれる。これらの増感剤と活性光線又は放射
線照射により酸を発生し得る化合物との割合は、モル比
で0.01/1〜20/1であり、好ましくは0.1/1〜
5/1の範囲が適当である。
【0143】また着色剤として染料を用いることができ
るが、適当な染料としては油溶性染料及び塩基性染料が
ある。具体的には、オイルイエロー#101、オイルイ
エロー#130、オイルピンク#312、オイルグリー
ンBG、オイルブルーBOS、オイルブルー#603、
オイルブラックBY、オイルブラックBS、オイルブラ
ックT−505(以上、オリエント化学工業株式会社
製)クリスタルバイオレット(CI42555)、メチ
ルバイオレット(CI42535)、ローダミンB(C
I145170B)、マラカイトグリーン(CI420
00)、メチレンブルー(CI52015)などをあげ
ることができる。
【0144】本発明の組成物中には、更に感度を高める
ために環状酸無水物、露光後直ちに可視像を得るための
焼出し剤、その他のフィラーなどを加えることができ
る。環状酸無水物としては米国特許第4,115,128 号明細
書に記載されているように無水フタル酸、テトラヒドロ
無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、3,6−エ
ンドオキシ−Δ4 −テトラヒドロ無水フタル酸、テトラ
クロル無水フタル酸、無水マレイン酸、クロル無水マレ
イン酸、α−フェニル無水マレイン酸、無水コハク酸、
ピロメリット酸等がある。これらの環状酸無水物を全組
成物中の固形分に対して1から15重量%含有させるこ
とによって感度を最大3倍程度に高めることができる。
露光後直ちに可視像を得るための焼出し剤としては露光
によって酸を放出する感光性化合物と塩を形成し得る有
機染料の組合せを代表として挙げることができる。具体
的には特開昭50−36209号公報、特開昭53−8
128号公報に記載されているo−ナフトキノンジアジ
ド−4−スルホン酸ハロゲニドと塩形成性有機染料の組
合せや特開昭53−36223号公報、特開昭54−7
4728号公報に記載されているトリハロメチル化合物
と塩形成性有機染料の組合せを挙げることができる。
【0145】(溶媒)本発明のポジ型感光性組成物を、
平版印刷版用の材料として使用する場合は上記各成分を
溶解する溶媒に溶かして支持体上に塗布する。また半導
体等のレジスト材料用としては、溶媒に溶解したままで
使用する。ここで使用する溶媒としては、エチレンジク
ロライド、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、メ
タノール、エタノール、プロパノール、エチレングリコ
ールモノメチルエーテル、1−メトキシ−2−プロパノ
ール、エチレングリコールモノエチルエーテル、2−メ
トキシエチルアセテート、2−エトキシエチルアセテー
ト、1−メトキシ−2−プロピルアセテート、ジメトキ
シエタン、乳酸メチル、乳酸エチル、N,N−ジメチル
アセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、テトラ
メチルウレア、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホ
キシド、スルホラン、γ−ブチロラクトン、トルエン、
酢酸エチルなどがあり、これらの溶媒を単独あるいは混
合して使用する。そして上記成分中の濃度(添加物を含
む全固形分)は、2〜50重量%である。また、塗布し
て使用する場合塗布量は用途により異なるが、例えば感
光性平版印刷版についていえば一般的に固形分として0.
5〜3.0g/m2 が好ましい。塗布量が少くなるにつれ
て感光性は大になるが、感光膜の物性は低下する。
【0146】(平版印刷版等の製造)本発明のポジ型感
光性組成物を用いて平版印刷版を製造する場合、その支
持体としては、例えば、紙、プラスチックス(例えばポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンなど)がラ
ミネートされた紙、例えばアルミニウム(アルミニウム
合金も含む。)、亜鉛、銅などのような金属の板、例え
ば二酢酸セルロース、三酢酸セルロース、プロピオン酸
セルロース、酪酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、硝
酸セルロース、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチ
レン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネー
ト、ポリビニルアセタールなどのようなプラスチックの
フィルム、上記の如き金属がラミネート、もしくは蒸着
された紙もしくはプラスチックフィルムなどが含まれ
る。これらの支持体のうち、アルミニウム板は寸度的に
著しく安定であり、しかも安価であるので特に好まし
い。更に、特公昭48−18327号公報に記されてい
るようなポリエチレンテレフタレートフィルム上にアル
ミニウムシートが結合された複合体シートが好ましい。
アルミニウム板の表面はワイヤブラシグレイニング、研
磨粒子のスラリーを注ぎながらナイロンブラシで粗面化
するブラシグレイニング、ボールグレイニング、溶体ホ
ーニングによるグレイニング、バフグレイニング等の機
械的方法、HFやAlCl3、HCl をエッチャントとするケ
ミカルグレイニング、硝酸又は塩酸を電解液とする電解
グレイニングやこれらの粗面化法を複合させて行なった
複合グレイニングによって表面を砂目立てした後、必要
に応じて酸又はアルカリによりエッチング処理され、引
続き硫酸、リン酸、蓚酸、ホウ酸、クロム酸、スルフア
ミン酸またはこれらの混酸中で直流又は交流電源にて陽
極酸化を行いアルミニウム表面に強固な不動態皮膜を設
けたものが好ましい。この様な不動態皮膜自体でアルミ
ニウム表面は親水化されてしまうが、更に必要に応じて
米国特許第 2,714,066号明細書や米国特許第 3,181,461
号明細書に記載されている珪酸塩処理(ケイ酸ナトリウ
ム、ケイ酸カリウム)、米国特許第 2,946,638号明細書
に記載されている弗化ジルコニウム酸カリウム処理、米
国特許第 3,201,247号明細書に記載されているホスホモ
リブデート処理、英国特許第 1,108,559号明細書に記載
されているアルキルチタネート処理、独国特許第 1,09
1,433号明細書に記載されているポリアクリル酸処理、
独国特許第 1,134,093号明細書や英国特許第 1,230,447
号明細書に記載されているポリビニルホスホン酸処理、
特公昭44−6409号公報に記載されているホスホン酸
処理、米国特許第 3,307,951号明細書に記載されている
フイチン酸処理、特開昭58−16893号や特開昭5
8−18291号の各公報に記載されている水溶性有機
重合体と2価の金属イオンとの錯体による下塗処理、特
開昭59−101651号公報に記載されているスルホ
ン酸基を有する水溶性重合体の下塗によって親水化処理
を行ったものは特に好ましい。その他の親水化処理方法
としては米国特許第 3,658,662号明細書に記載されてい
るシリケート電着をもあげることが出来る。
【0147】また砂目立て処理、陽極酸化後、封孔処理
を施したものも好ましい。かかる封孔処理は熱水及び無
機塩又は有機塩を含む熱水溶液への浸漬並びに水蒸気浴
などによって行われる。
【0148】(活性光線又は放射線)本発明の感光性組
成物の露光に用いられる活性光線の光源としては例え
ば、水銀灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、
ケミカルランプ、カーボンアーク灯などがある。放射線
としては電子線、X線、イオンビーム、遠紫外線などが
ある。好ましくはフォトレジスト用の光源として、g
線、i線、Deep−UV光が使用される。また高密度エネ
ルギービーム(レーザービーム又は電子線)による走査
露光も本発明に使用することができる。このようなレー
ザービームとしてはヘリウム・ネオンレーザー、アルゴ
ンレーザー、クリプトンイオンレーザー、ヘリウム・カ
ドミウムレーザー、KrF エキシマ−レーザーなどが挙げ
られる。
【0149】(現像液)本発明のポジ型感光性組成物に
対する現像液としては、珪酸ナトリウム、珪酸カリウ
ム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウ
ム、第三リン酸ナトリウム、第二リン酸ナトリウム、第
三リン酸アンモニウム、第二リン酸アンモニウム、メタ
珪酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、アンモニア水など
のような無機アルカリ剤及びテトラアルキルアンモニウ
ムOH塩などのような有機アルカリ剤の水溶液が適当で
あり、それらの濃度が0.1〜10重量%、好ましくは0.
5〜5重量%になるように添加される。
【0150】また、該アルカリ性水溶液には、必要に応
じ界面活性剤やアルコールなどのような有機溶媒を加え
ることもできる。
【0151】
【発明の効果】本発明のポジ型感光性組成物は高感度で
あり、経時安定性ならびに酸素プラズマ耐性に優れてお
り、またアルカリ現像が可能である。また製造が簡便
で、容易に取得できる。
【0152】
【実施例】以下、本発明を合成例、実施例により更に詳
細に説明するが、本発明の内容がこれにより限定される
ものではない。
【0153】合成例1. (本発明のポリシロキサン(化合物例50))マレイミ
ド7.3g、2−トリメトキシシリル−1,3−ブタジエ
ン13.1gをジオキサン500ミリリットルに溶解し、
100℃で1時間反応させた。反応液にフェニルトリエ
トキシシラン102gを加えた後、蒸留水10ミリリッ
トルと塩酸0.2ミリリットルを加えて30分加熱濃縮し
た。
【0154】濃縮液を蒸留水2000ミリリットルに撹
拌しながら投入し、析出した固体を減圧下乾燥すること
により目的のポリシロキサン51gを得た。
【0155】ゲルパーミエーションクロマトグラフィー
により、このポリシロキサンの重量平均分子量を測定し
たところ1200であった。
【0156】合成例2. (本発明のポリシロキサン(化合物例39))アセチレ
ンジカルボン酸11.4g、2−トリメトキシシリル−
1,3−ブタジエン17.4g、トリルトリメトシキシラ
ン122.6gをジオキサンを溶媒として合成例1と同様
な方法で反応させ、目的のポリシロキサン43gを得
た。ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより、
このポリシロキサンの重量平均分子量を測定したところ
8600であった。
【0157】合成例3. (本発明のポリシロキサン(化合物例25))N−(p
−ヒドロキシフェニル)マレイミド 18.9g、2−ト
リメトキシシリル−1,3−ブタジエン17.4gをエチ
レングリコールモノメチルエーテル500ミリリットル
を溶媒として合成例1と同様な方法で反応させて褐色の
目的物18gを得た。
【0158】ゲルパーミエーションクロマトグラフィー
により、このポリシロキサンの重量平均分子量を測定し
たところ3300であった。
【0159】合成例4. (本発明のポリシロキサン(化合物例27))N−(p
−スルファモイル)マレイミド25.2g、2−トリメト
キシシリル1,3−ブタジエン17.4gをN,N−ジメ
チルアセトアミド500ミリリットルを溶媒として合成
例1と同様な方法で反応させ、褐色の目的物36gを得
た。
【0160】ゲルパーミエーションクロマトグラフィー
により、このポリシロキサンの重量平均分子量を測定し
たところ2300であった。
【0161】合成例5. (本発明のポリシロキサン(化合物例44))N−(p
−トルエンスルホニル)アクリルアミド22.5g、2−
トリメトキシシリル−1,3−ブタジエン17.4g、4
−クロロフェニルトリメトキシシラン64gをエチレン
グリコールモノメチルエーテル500ミリリットルを溶
媒として合成例1と同様な方法で反応させて目的物40
gを得た。
【0162】ゲルパーミエーションクロマトグラフィー
により、このポリシロキサンの重量平均分子量を測定し
たところ4700であった。
【0163】合成例6. (本発明のポリシロキサン(化合物例57))アセトア
セトキシエチルアクリレート10.0g、1−トリメトキ
シシリル−1,3−ブタジエン 17.4g、N−フェニ
ルアクリルアミド8.4gをジオキサンを溶媒として合成
例1と同様な方法で反応させ、目的のポリシロキサン2
5.1gを得た。
【0164】ゲルパーミエーションクロマトグラフィー
により、このポリシロキサンの重量平均分子量を測定し
たところ1700であった。
【0165】実施例1〜6 厚さ0.24mmの2Sアルミニウム板を80℃に保った第
3燐酸ナトリウムの10%水溶液に3分間浸漬して脱脂
し、ナイロンブラシで砂目立てした後アルミン酸ナトリ
ウムで約10分間エッチングして、硫酸水素ナトリウム
3%水溶液でデスマット処理を行った。このアルミニウ
ム板を20%硫酸中で電流密度2A/dm2 において2分
間陽極酸化を行いアルミニウム板を作成した。
【0166】次に下記感光液〔A〕の本発明のポリシロ
キサン化合物の種類を変えて、6種類の感光液〔A〕−
1〜〔A〕−6を調製し、この感光液を陽極酸化させた
アルミニウム板の上に塗布し、100℃で2分間乾燥し
て、それぞれの感光性平版印刷版〔A〕−1〜〔A〕−
6を作成した。このときの塗布量は全て乾燥重量で1.5
g/m2 であった。
【0167】また感光液〔A〕−1〜〔A〕−6に用い
た本発明のポリシロキサン化合物は第1表に示す。
【0168】
【化82】 次に比較例として下記の感光液〔B〕を感光液〔A〕と
同様に塗布し、感光性平版印刷版〔B〕を作製した。
【0169】 乾燥後の塗布重量は1.5g/m2であった。感光性平版印
刷版〔A〕−1〜〔A〕−6、及び〔B〕の感光層上に
濃度差0.15のグレースケールを密着させ、2kwの高圧
水銀灯で50cmの距離から露光を行った。露光後、
〔A〕−1〜〔A〕−6については90℃で1分間加熱
した。その後、感光性平版印刷版〔A〕−1〜〔A〕−
6及び〔B〕をDP−4(商品名:富士写真フィルム
(株)製)の8倍希釈水溶液で25℃において60秒間
浸漬現像し、濃度差0.15のグレースケール(富士写真
フイルム(株)製ステップタブレット)で5段目が完全
にクリアーとなる露光時間を求めたところ第1表に示す
とおりとなった。
【0170】 第1表からわかるように本発明のシロキサンポリマー系
を用いた感光性平版印刷版〔A〕−1 〜〔A〕−6はい
ずれも〔B〕より露光時間が少く、感度が高い。
【0171】実施例7〜12 シリコンウエハー上に、ノボラック系市販レジストHP
R−204(富士ハントケミカル(株)製)をスピナー
で塗布し、220℃で1時間乾燥させて下層を形成し
た。下層の膜厚は2.0μmであった。
【0172】その上に下記感光液〔C〕の本発明の化合
物(c)の種類を変えた6種類の感光液(C〕−1〜
〔C〕−6をスピナーで塗布し、ホットプレート上で9
0℃において2分間乾燥させ、厚さ0.5μmの塗膜を形
成させた。
【0173】
【化83】 なお使用した本発明の(c)の化合物は第2表に示す。
【0174】次に波長365nmの単色光の縮小投影露光
装置(ステッパー)により露光し、90℃で1分間、後
加熱した。その後、テトラメチルアンモニウムハイドロ
オキシドの2.4%水溶液で60秒間現像することにより
レジストパターンを形成させた。その結果、0.7μmの
ライン&スペースの良好なパターンが得られた。
【0175】次いで平行平板型リアクティブイオンエッ
チング装置を用いてO2 ガス圧20ミリTorr、RFパワ
ー200mW/cm2 の条件下で20分間エッチングすると
上層のレジストパターンは完全に下層のHPR−204
に転写され、上下2層から成る高いアスペクト比のレジ
ストパターンを得ることができた。
【0176】即ち本レジストが2層レジスト法の上層レ
ジストとして使用できることが確認された。
【0177】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)一般式(I)、(II)、(III)また
    は(IV)で表される化合物と、一般式(V)、(VI)、(VII)
    または(VIII)で表される化合物との環化熱付加反応生成
    物から由来されるシロキサン単位を少なくとも1モル%
    含有するポリシロキサン化合物と、(b)酸により分解
    し得る基を少なくとも1個有し、アルカリ現像液中での
    溶解度が酸の作用により増大する化合物、及び(c)活
    性光線、又は放射線の照射により酸を発生する化合物、
    を含有する感光性組成物。 【化1】 【化2】 【化3】
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JP2007086528A (ja) * 2005-09-22 2007-04-05 Fujifilm Corp 液浸露光用ポジ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法

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