改性酚醛清漆型酚醛树脂、抗蚀材料、涂膜和抗蚀永久膜的制作方法_4

文档序号:9438771阅读:来源:国知局
苯磺酰基-(4-甲氧基苯磺酰基)重氮甲烷、双(2-甲氧基苯磺酰基)重氮甲烷、双(3-甲氧 基苯磺酰基)重氮甲烷、双(4-甲氧基苯磺酰基)重氮甲烷、苯磺酰基-(2, 4, 6-三甲基苯 磺酰基)重氮甲烷、苯磺酰基_(2, 3, 4-三甲基苯磺酰基)重氮甲烷、苯磺酰基-(2, 4, 6-三 乙基苯磺酰基)重氮甲烷、苯磺酰基_(2, 3, 4-三乙基苯磺酰基)重氮甲烷、2, 4-二甲基苯 磺酰基_(2, 4, 6-三甲基苯磺酰基)重氮甲烷、2, 4-二甲基苯磺酰基-(2, 3, 4-三甲基苯磺 酰基)重氮甲烷、苯磺酰基-(2-氟苯磺酰基)重氮甲烷、苯磺酰基-(3-氟苯磺酰基)重氮 甲烷、苯磺酰基-(4-氟苯磺酰基)重氮甲烷等砜二叠氮化合物;
[0147] 对甲苯磺酸邻硝基苄基酯等邻硝基苄基酯化合物;Ν,Ν' -二(苯磺酰)肼等磺酰 肼化合物等。
[0148] 关于这些光产酸剂的添加量,从成为光灵敏度高的感光性组合物的方面来看,相 对于本发明的改性酚醛清漆型酚醛树脂100质量份,优选以〇. 1~20质量份的范围使用。
[0149] 本发明的感光性组合物也可以含有用于中和在曝光时由前述光产酸剂产生的酸 的有机碱化合物。有机碱化合物的添加具有防止由于由光产酸剂产生的酸的移动所导致 的抗蚀图案的尺寸变化的效果。此处使用的有机碱化合物例如可列举出选自含氮化合 物的有机胺化合物,具体而言,可列举出:嘧啶、2-氨基嘧啶、4-氨基嘧啶、5-氨基嘧啶、 2, 4-二氨基嘧啶、2, 5-二氨基嘧啶、4, 5-二氨基嘧啶、4, 6-二氨基嘧啶、2, 4, 5-三氨基嘧 啶、2, 4, 6-三氨基嘧啶、4, 5, 6-三氨基嘧啶、2, 4, 5, 6-四氨基嘧啶、2-羟基嘧啶、4-羟基嘧 啶、5-羟基嘧啶、2, 4-二羟基嘧啶、2, 5-二羟基嘧啶、4, 5-二羟基嘧啶、4, 6-二羟基嘧啶、 2, 4, 5-三羟基嘧啶、2, 4, 6-三羟基嘧啶、4, 5, 6-三羟基嘧啶、2, 4, 5, 6-四羟基嘧啶、2-氨 基-4-羟基嘧啶、2-氨基-5-羟基嘧啶、2-氨基-4, 5-二羟基嘧啶、2-氨基-4, 6-二羟基 嘧啶、4-氨基-2, 5-二羟基嘧啶、4-氨基-2, 6-二羟基嘧啶、2-氨基-4-甲基嘧啶、2-氨 基-5-甲基嘧啶、2-氨基-4, 5-二甲基嘧啶、2-氨基-4, 6-二甲基嘧啶、4-氨基-2, 5-二甲 基嘧啶、4-氨基-2, 6-二甲基嘧啶、2-氨基-4-甲氧基嘧啶、2-氨基-5-甲氧基嘧啶、2-氨 基-4, 5-二甲氧基嘧啶、2-氨基-4, 6-二甲氧基嘧啶、4-氨基-2, 5-二甲氧基嘧啶、4-氨 基-2, 6-二甲氧基嘧啶、2-羟基-4-甲基嘧啶、2-羟基-5-甲基嘧啶、2-羟基-4, 5-二甲 基嘧啶、2-羟基-4, 6-二甲基嘧啶、4-羟基-2, 5-二甲基嘧啶、4-羟基-2, 6-二甲基嘧啶、 2-羟基-4-甲氧基嘧啶、2-羟基-4-甲氧基嘧啶、2-羟基-5-甲氧基嘧啶、2-羟基-4, 5-二 甲氧基嘧啶、2-羟基-4, 6-二甲氧基嘧啶、4-羟基-2, 5-二甲氧基嘧啶、4-羟基-2, 6-二甲 氧基嘧啶等嘧啶化合物;
[0150] 吡啶、4-二甲基氨基吡啶、2, 6-二甲基吡啶等吡啶化合物;
[0151] 二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺、三(羟甲基)氨基甲烷、双(2-羟基乙基)亚氨 基三(羟甲基)甲烷等被碳数1以上且4以下的烷基取代的胺化合物;
[0152] 2-氨基苯酚、3-氨基苯酚、4-氨基苯酚等氨基酚化合物等。这些可以分别单独使 用,也可以组合使用两种以上。其中,从曝光后的抗蚀图案的尺寸稳定性优异的方面来看, 优选为前述嘧啶化合物、吡啶化合物、或具有羟基的胺化合物,特别优选为具有羟基的胺化 合物。
[0153] 添加前述有机碱化合物的情况下,其添加量相对于光产酸剂的含量优选为0. 1~ 100摩尔%的范围、更优选为1~50摩尔%的范围。
[0154] 对于本发明的感光性组合物,除了本发明的改性酚醛清漆型酚醛树脂以外,还可 以组合使用其它碱溶性树脂。其它碱溶性树脂只要是自身可溶于碱显影液的物质、或与本 发明的改性酚醛清漆型酚醛树脂同样地通过与光产酸剂等添加剂组合使用而溶解于碱显 影液的物质,则任意物质均可使用。
[0155] 此处使用的其它碱溶性树脂例如可列举出:除前述改性羟基萘酚醛清漆树脂以外 的含酚性羟基树脂;对羟基苯乙烯和/或对(1,1,1,3, 3, 3-六氟-2-羟基丙基)苯乙烯等 含羟基苯乙烯化合物的均聚物或者共聚物;将它们的羟基与本发明的改性羟基萘酚醛清漆 树脂同样地利用羰基、苄氧基羰基等酸分解性基团进行改性而得到的物质;(甲基)丙烯酸 的均聚物或者共聚物;降冰片烯化合物、四环十二碳烯化合物等脂环式聚合性单体和马来 酸酐或马来酰亚胺的交替聚合物等。
[0156] 除前述改性酚醛清漆型酚醛树脂以外的含酚性羟基树脂例如可列举出:通过苯酚 酚醛清漆树脂、甲酚酚醛清漆树脂、萘酚酚醛清漆树脂、使用各种酚性化合物的共缩合酚醛 清漆树脂、芳香族烃甲醛树脂改性酚醛树脂、二环戊二烯苯酚加成型树脂、苯酚芳烷基树脂 (新酚树脂)、萘酚芳烷基树脂、三羟甲基甲烷树脂、四羟苯基乙烷树脂、联苯改性酚醛树脂 (利用双亚甲基连接酚核的多元酚化合物)、联苯改性萘酚树脂(利用双亚甲基连接酚核的 多元萘酚化合物)、氨基三嗪改性酚醛树脂(利用三聚氰胺、苯并胍胺等连接酚核的多元酚 化合物)、含烷氧基芳香环改性酚醛清漆树脂(利用甲醛连接酚核和含烷氧基芳香环的多 元酚化合物)等酚醛树脂。
[0157] 在前述其它含酚性羟基树脂当中,从成为灵敏度高、耐热性也优异的感光性树脂 组合物的方面来看,优选为甲酚酚醛清漆树脂或甲酚与其它酚性化合物的共缩合酚醛清漆 树脂。关于甲酚酚醛清漆树脂或甲酚与其它酚性化合物的共缩合酚醛清漆树脂,具体而言, 可列举出:以选自由邻甲酚、间甲酚和对甲酚组成的组中的至少一种甲酚与醛化合物作为 必需原料,适宜组合使用其它酚性化合物而得到的酚醛清漆树脂。
[0158] 前述其它酚性化合物例如可列举出:苯酚;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, 5-二甲酚等二甲酚;邻乙基苯酚、间乙基苯酚、对乙基苯 酚等乙基苯酚;异丙基苯酚、丁基苯酚、对-叔丁基苯酚等丁基苯酚;对戊基苯酚、对辛基苯 酚、对壬基苯酚、对枯基苯酚等烷基苯酚;氟苯酚、氯苯酚、溴苯酚、碘苯酚等卤代苯酚;对 苯基苯酚、氨基苯酚、硝基苯酚、二硝基苯酚、三硝基苯酚等取代苯酚;1-萘酚、2-萘酚等稠 合多环式酚;间苯二酚、烷基间苯二酚、邻苯三酚、邻苯二酚、烷基邻苯二酚、对苯二酚、烷基 对苯二酚、间苯三酚、双酚A、双酚F、双酚S、二羟基萘等多元酚等。这些其它酚性化合物可 以分别单独使用,也可以组合使用两种以上。在使用这些其它酚性化合物时,其用量优选为 相对于甲酚原料总计1摩尔,其它酚性化合物成为0. 05~1摩尔的范围的比例。
[0159] 另外,前述醛化合物例如可列举出:甲醛、多聚甲醛、三噁烷、乙醛、丙醛、聚氧亚甲 基、三氯乙醛、六亚甲基四胺、糠醛、乙二醛、正丁醛、己醛、烯丙醛、苯甲醛、巴豆醛、丙烯醛、 四氧亚乙基、苯乙醛、邻甲苯甲醛、水杨醛等,可以分别单独使用,也可以组合使用两种以 上。其中,从反应性优异的方面来看优选甲醛,也可以组合使用甲醛和其它醛化合物。在组 合使用甲醛和其它醛化合物时,其它醛化合物的用量相对于甲醛1摩尔优选设为〇. 05~1 摩尔的范围。
[0160] 关于制造酚醛清漆树脂时的酚性化合物与醛化合物的反应比率,从得到灵敏度及 耐热性优异的感光性树脂组合物的方面来看,相对于酚性化合物1摩尔,醛化合物优选为 0. 3~1. 6摩尔的范围、更优选为0. 5~1. 3的范围。
[0161] 关于前述酚性化合物与醛化合物的反应,可列举出:在酸催化剂存在下、60~ 140°C的温度条件下进行,接着,在减压条件下去除水、残留单体的方法。此处使用的酸催化 剂例如可列举出:草酸、硫酸、盐酸、苯酚磺酸、对甲苯磺酸、乙酸锌、乙酸锰等,可以分别单 独使用,也可以组合使用两种以上。其中,从催化剂活性优异的观点考虑优选为草酸。
[0162] 在以上详述的甲酚酚醛清漆树脂、或甲酚与其它酚性化合物的共缩合酚醛清漆树 脂当中,优选为单独使用间甲酚的甲酚酚醛清漆树脂、或者组合使用间甲酚和对甲酚的甲 酚酚醛清漆树脂。另外,对于后者而言,间甲酚与对甲酚的反应摩尔比[间甲酚/对甲酚] 从成为灵敏度与耐热性的平衡优异的感光性树脂组合物的方面来看优选为10/0~2/8的 范围、更优选为7/3~2/8的范围。
[0163] 在使用前述其它碱溶性树脂时,本发明的改性酚醛清漆型酚醛树脂与其它碱溶性 树脂的配混比例可根据所期望的用途任意地调整。其中,从充分显现本发明所发挥的耐热 性与显影性优异的效果的方面来看,相对于本发明的改性酚醛清漆型酚醛树脂及其它碱溶 性树脂的总计,优选以60质量%以上使用本发明的改性酚醛清漆型酚醛树脂,更优选以80 质量%以上使用。
[0164] 本发明的感光性组合物还可以含有一般的抗蚀材料中使用的光敏剂。此处使用的 光敏剂例如可列举出:具有醌二叠氮基的化合物。作为具有醌二叠氮基的化合物的具体例 子,例如可列举出:芳香族(多)羟基化合物与萘醌-1,2-二叠氮基-5-磺酸、萘醌-1,2-二 叠氮基-4-磺酸、邻蒽醌二叠氮磺酸等具有醌二叠氮基的磺酸的全酯化合物、偏酯化合物、 酰胺化物或部分酰胺化物等。
[0165] 此处使用的前述芳香族(多)羟基化合物例如可列举出:2, 3, 4-三羟基二苯甲 酮、2, 4, 4 ' -三羟基二苯甲酮、2, 4, 6-三羟基二苯甲酮、2, 3, 6-三羟基二苯甲酮、2, 3, 4-三 羟基-2' -甲基二苯甲酮、2, 3, 4, 4' -四羟基二苯甲酮、2, 2',4, 4' -四羟基二苯甲酮、 2, 3',4, 4',6-五羟基二苯甲酮、2, 2',3, 4, 4' -五羟基二苯甲酮、2, 2',3, 4, 5-五羟基二 苯甲酮、2, 3',4, 4',5',6-六羟基二苯甲酮、2, 3, 3',4, 4',5' -六羟基二苯甲酮等多羟基 二苯甲酮化合物;
[0166] 双(2, 4-二羟基苯基)甲烷、双(2, 3, 4-三羟基苯基)甲烷、2-(4-羟基苯 基)-2-(4'-羟基苯基)丙烷、2-(2,4-二羟基苯基)-2-(2',4'-二羟基苯基)丙烷、 2-(2, 3, 4-二羟基苯基)(2',3',4' -二羟基苯基)丙烷、4,4'-{1-[4-〔2 -(4-羟基苯 基)-2_丙基〕苯基]乙叉}双酚,3, 3'-二甲基-{1-[4-〔2-(3-甲基-4-羟基苯基)-2-丙 基〕苯基]乙叉}双酚等双[(多)羟基苯基]烷烃化合物;
[0167] 三(4-羟基苯基)甲烷、双(4-羟基-3, 5-二甲基苯基)-4_羟基苯基甲烷、双 (4-羟基-2, 5-二甲基苯基)-4-羟基苯基甲烷、双(4-羟基-3, 5-二甲基苯基)-2-羟基 苯基甲烷、双(4-羟基-2, 5-二甲基苯基)-2-羟基苯基甲烷、双(4-羟基-2, 5-二甲基苯 基)-3, 4-二羟基苯基甲烷、双(4-羟基-3, 5-二甲基苯基)-3, 4-二羟
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