感光层、层叠体、感光性树脂组合物、试剂盒制造技术

本发明专利技术提供一种感光层、层叠体、感光性树脂组合物、试剂盒，该感光层包含于具有水溶性树脂层和感光层的层叠体中，感光层由感光性树脂组合物形成，该感光性树脂组合物包含通过活化光线或辐射线的照射而产生酸的化合物以及通过酸的作用而产生对乙酸丁酯的溶解速度的变化的树脂，通过上述酸的作用而产生对乙酸丁酯的溶解速度的变化的树脂为可溶于23℃的乙酸丁酯的疏水性树脂，该树脂的重均分子量为10,000～50,000，且通过疏水性保护基保护所有结构单元中50摩尔％至100摩尔％可溶于碱水溶液的单元，将未照射的上述感光层浸渍于23℃的乙酸丁酯时的溶解速度为20nm/s以上且200nm/s以下，上述水溶性树脂层上的上述感光性树脂组合物的静态接触角为60°以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】感光层、层叠体、感光性树脂组合物、试剂盒
本专利技术涉及一种感光层、层叠体、感光性树脂组合物、试剂盒。
技术介绍
近年来，广泛利用使用了有机半导体的电子器件。与以往的使用了硅等的无机半导体的器件相比，使用了有机半导体的器件具有能够通过简单的步骤来制造的优点。进而，有机半导体能够通过改变其分子结构来容易地改变材料特性。并且，材料的变化丰富，认为能够实现如通过无机半导体无法实现的功能或元件。有机半导体具有例如适用于有机太阳电池、有机电致发光显示器、有机光检测器、有机场效应晶体管、有机电致发光元件、气体传感器、有机整流元件、有机逆变器、资讯记录元件等电子设备的可能性。目前为止，已通过印刷技术来进行了有机半导体的图案形成。但是，利用印刷技术形成的图案在微细加工上存在极限。并且，有机半导体还具有容易受损伤的问题。因此，正在研究将水溶性树脂用作保护膜的有机半导体的图案形成方法。例如，在专利文献1中揭示一种层叠体，其在有机半导体层上依次包含特定的水溶性树脂层和感光层，且水溶性树脂层与感光层接触。由此，记载为实现基于感光层的曝光显影的微细图案，且能够抑制层叠体的龟裂。在专利文献2及专利文献3中揭示有一种层叠体，其在有机半导体层的表面具有水溶性树脂层以及感光层，该层叠体中，在该感光性树脂组合物中掺合有特定的光产酸剂和特定的树脂。由此，记载为能够在有机半导体上形成良好的图案。以往技术文献专利文献专利文献1：国际公开WO2016/175220号小册子专利文献2：日本特开2015-194674号公报专利文献3：日本特开2015-087609号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题根据如上述的技术，通过将水溶性树脂层介于有机半导体层与感光层之间，可实现确保有机半导体层的保护性。在此，在制造厚度厚的感光层的情形等下，要求在感光层中使用分子量大的树脂。这是为了抑制凹陷的产生。并且，在如进行多次图案形成的情形下，为了抑制阶梯差的影响，要求厚的感光层。然而，分子量大的树脂导致对疏水性显影液的溶解速度显著变慢。因此，从生产效率的观点出发，要求提高溶解速度。为了提高溶解速度，可以考虑提高感光层的树脂的疏水性，但是那样的话，感光层与水溶性树脂层的密合性下降，导致引起图案剥离等。本专利技术的目的在于解决所涉及的问题，且目的在于提供一种即使将分子量大的树脂用于感光层，也能够适当地形成图案的感光层、层叠体、感光性树脂组合物以及试剂盒。用于解决技术课题的手段为了解决上述问题，本专利技术人等反复进行了各种材料、结构的研究、改善、试验。其结果，发现通过均衡地设计感光层的溶解速度和感光性树脂组合物与水溶性树脂层的静态接触角，即使将分子量大的树脂用于感光层，也能够适当地形成图案，以完成本专利技术。即，本专利技术提供以下方式。[1]一种感光层，其包含于具有水溶性树脂层和感光层的层叠体中，上述感光层由感光性树脂组合物形成，该感光性树脂组合物包含通过活化光线或辐射线的照射而产生酸的化合物以及通过酸的作用而产生对乙酸丁酯的溶解速度的变化的树脂，通过上述酸的作用而产生对乙酸丁酯的溶解速度的变化的树脂为可溶于23℃的乙酸丁酯的疏水性树脂，该树脂的重均分子量为10,000～50,000，且通过疏水性保护基保护所有结构单元中50摩尔％至100摩尔％可溶于碱水溶液的基团，将未照射的上述感光层浸渍于23℃的乙酸丁酯时的溶解速度为20nm/s以上且200nm/s以下，上述水溶性树脂层上的上述感光性树脂组合物的静态接触角为60°以下。[2]根据[1]所述的感光层，其中，上述感光层对i射线照射具有感光能力。[3]根据[1]或[2]所述的感光层，其中，上述感光性树脂组合物中的水的含量为0.01质量％以上且1质量％以下。[4]根据[1]至[3]中任一项所述的感光层，其中，上述溶解速度的变化为溶解速度下降。[5]根据[1]至[4]中任一项所述的感光层，其中，上述感光层中所含的树脂具有由下述式(1)表示的结构单元，[化学式1]式中，R8表示氢原子或烷基，L1表示羰基或亚苯基，R1～R7分别独立地表示氢原子或烷基。[6]根据[1]至[5]中任一项所述的感光层，其中，上述感光性树脂组合物的钠离子、钾离子以及钙离子的总含量为1质量ppt～1000质量ppb。[7]根据[1]至[6]中任一项所述的感光层，其用于有机半导体层加工。[8]一种层叠体，其具有[1]至[7]中任一项所述的感光层和水溶性树脂层。[9]根据[8]所述的层叠体，其还具有有机半导体层，且依次层叠有上述有机半导体层、上述水溶性树脂层以及上述感光层。[10]根据[8]或[9]所述的层叠体，其中，通过上述酸的作用而产生对乙酸丁酯的溶解速度的变化的树脂为对上述乙酸丁酯的溶解速度大的树脂与对上述乙酸丁酯的溶解速度小的树脂的混合物。[11]一种感光性树脂组合物，其用于形成感光层，其中，上述感光层为与水溶性树脂层组合而形成层叠体的层，将未曝光的上述感光层浸渍于乙酸丁酯时的溶解速度为20nm/s以上且200nm/秒以下，上述感光性树脂组合物含有通过活化光线或辐射线的照射而产生酸的化合物以及通过酸的作用而产生对乙酸丁酯的溶解速度的变化的树脂，通过上述酸的作用而产生对乙酸丁酯的溶解速度的变化的树脂为可溶于乙酸丁酯的疏水性树脂，该树脂的重均分子量为10,000～50,000，且通过疏水性保护基保护所有结构单元的50摩尔％至100摩尔％可溶于碱水溶液的基团，且为上述水溶性树脂层上的静态接触角为60°以下的树脂。[12]根据[11]所述的感光性树脂组合物，其用于有机半导体层加工。[13＞一种试剂盒，其用于依次形成水溶性树脂层和感光层，该试剂盒具有[11]或[12]所述的感光性树脂组合物和水溶性树脂组合物。[14＞一种[13]所述的试剂盒，其用于有机半导体层加工。专利技术效果根据本专利技术，能够提供一种即使将分子量大的树脂用于感光层，也能够适当地形成图案的感光层的层叠体、感光性树脂组合物以及试剂盒。附图说明图1是示意性地表示本专利技术的优选的实施方式所涉及的感光层的曝光及显影的过程的剖视图，(a)为显影前的状态，(b)为显影后的状态。具体实施方式关于以下所记载的本专利技术中的构成要件的说明，有时基于本专利技术的代表性实施方式来进行，但是本专利技术并不限定于这种实施方式。本说明书中的基团(原子团)的标记中，未标注取代及未取代的标记包含不具有取代基的基团及具有取代基的基团。例如，所谓“烷基”不仅包含不具有取代基的烷基(未取代的烷基)，而且还包含具有取代基的烷基(取代的烷基)。并且，本说明书中的“活化光线”是指例如以汞灯的明线光谱、准分子激光为代表的远紫外线、极紫外线(EUV光)、X射线、电子束等。并且，本专利技术中，“光”是指活化光线或辐射线。本说明书中，所谓“曝光”，只要无特别说本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种感光层，其包含于具有水溶性树脂层和感光层的层叠体中，/n所述感光层由感光性树脂组合物形成，该感光性树脂组合物包含通过活化光线或辐射线的照射而产生酸的化合物、以及通过酸的作用而产生对乙酸丁酯的溶解速度的变化的树脂，所述通过酸的作用而产生对乙酸丁酯的溶解速度的变化的树脂为可溶于23℃的乙酸丁酯的疏水性树脂，该树脂的重均分子量为10,000～50,000，且该树脂通过疏水性保护基保护所有结构单元中50摩尔％至100摩尔％可溶于碱水溶液的基团，/n将未照射的所述感光层浸渍于23℃的乙酸丁酯时的溶解速度为20nm/s以上且200nm/s以下，/n所述水溶性树脂层上的所述感光性树脂组合物的静态接触角为60°以下。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180226 JP 2018-0315851.一种感光层，其包含于具有水溶性树脂层和感光层的层叠体中，
所述感光层由感光性树脂组合物形成，该感光性树脂组合物包含通过活化光线或辐射线的照射而产生酸的化合物、以及通过酸的作用而产生对乙酸丁酯的溶解速度的变化的树脂，所述通过酸的作用而产生对乙酸丁酯的溶解速度的变化的树脂为可溶于23℃的乙酸丁酯的疏水性树脂，该树脂的重均分子量为10,000～50,000，且该树脂通过疏水性保护基保护所有结构单元中50摩尔％至100摩尔％可溶于碱水溶液的基团，
将未照射的所述感光层浸渍于23℃的乙酸丁酯时的溶解速度为20nm/s以上且200nm/s以下，
所述水溶性树脂层上的所述感光性树脂组合物的静态接触角为60°以下。


2.根据权利要求1所述的感光层，其中，
所述感光层对于i射线照射具有感光能力。


3.根据权利要求1或2所述的感光层，其中，
所述感光性树脂组合物中的水的含量为0.01质量％以上且1质量％以下。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的感光层，其中，
所述溶解速度的变化为溶解速度的下降。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的感光层，其中，
所述感光层所包含的树脂具有由下述式(1)表示的结构单元，



式中，R8表示氢原子或烷基，L1表示羰基或亚苯基，R1～R7分别独立地表示氢原子或烷基。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的感光层，其中，
所述感光性树脂组合物的钠离子、钾离子以及钙离子的总含量为1质量ppt～1000质量p...

【专利技术属性】
技术研发人员：增田诚也，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP