正型辐射敏感性组合物以及图形的形成方法技术

本发明专利技术的正型辐射敏感性组合物含有下述（Ａ）～（Ｃ）成分：（Ａ）由以下述通式（１）（Ｒ↑［１］）↓［ｐ］Ｓｉ（Ｘ）↓［４－ｐ］表示的水解性硅烷化合物、其水解物及其缩合物组成的组中选出的至少一种化合物，式中，Ｒ↑［１］是碳数１～１２的非水解性的有机基团，Ｘ是水解性基团，及ｐ是０～３的整数；（Ｂ）光酸发生剂；（Ｃ）碱性化合物。通过采用本发明专利技术的组合物，可得图形精度等优越的固化物。本发明专利技术的组合物可用作形成光波导路的材料。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及有关正型辐射敏感性组合物及使用该组合物的图形形成方法。更详细而言，涉及有关可得图形精度等优越的固化物的正型辐射敏感性组合物、采用此组合物的形成图形方法及其光波导路的形成方法。
技术介绍
过去习惯采用溶胶凝胶材料的正型光刻(photolithography)材料，例如日本特开平10-310642号公报揭示的具有酚类羟基者或其酚类羟基的氢原子以某特定的原子予以取代的高分子硅氧化合物。另外日本特开平11-302382号公报揭示的通过酸不稳定基取代高分子硅氧化合物的羧基的氢原子或羧基及羟基的氢原子的技术。然而，这些公报内记载的技术可使用的单体或聚合物的种类是有限制的。另一方面，溶胶凝胶材料也可用作光波导路形成材料。此时，多数的装置材料因是正型的，因此，期待将作为形成光波导路用的溶胶凝胶材料作成正型。
技术实现思路
本专利技术是以上述事情为背景而完成的，目的是提供与聚硅氧烷系的硅原子上的取代基无关的具有优越的图形精度的固化物的正型辐射敏感性组合物。上述情况，可通过提供以含有下述(A)～(C)成分为特征的本专利技术的正型辐射敏感性组合物来解决。(A)由以下述通式(1)表示的水解性硅烷化合物、其水解物及其缩合物组成的组中选出的至少一种化合物 (R1)pSi(X)4-p(1)；(B)光酸发生剂；(C)碱性化合物。若依本专利技术的正型辐射敏感性组合物，则即使不采用特殊的水解性硅烷化合物单体，采用泛用性水解性硅烷化合物，可形成正型辐射敏感性固化膜。另外，若依本专利技术的正型辐射敏感性组合物，通过图形曝光，可得分辨率优越的图形。此外，本专利技术的正型辐射敏感性组合物适于光波导路的形成，可降低于光波导路的波导路损失。附图说明附图1是本专利技术的光波导路的一个实例截面图。附图2是本专利技术的光波导路的其它实例的斜视图。具体实施例方式本专利技术的正型辐射敏感性组合物含有下述(A)～(C)成分(A)由以下述通式(1)表示的水解性硅烷化合物、其水解物及其缩合物组成的组中选出的至少一种化合物(R1)pSi(X)4-p(1)；(B)光酸发生剂；(C)碱性化合物。以下，说明此等(A)～(C)成分及其它的任意成分。正型辐射敏感性组合物的构成成分中，(A)成分是热固化成分，是由以通式(1)表示的水解性硅烷化合物、其水解物及其缩合物组成的组中选出的至少一种化合物。(1)结构表示(A)成分的结构的通式(1)中，以X所表示的水解性基团，是指通常在无催化剂、过量的水共存下，通过在室温(25℃)～100℃的温度范围内加热，可水解生成硅醇基的基团或可形成硅氧烷缩合物的基团。另外，通式(1)中的p为0～3的整数，优选为0～2的整数，更优选为1。但是通式(1)表示的(A)成分也有部分X水解的情况，在这种情况下，(A)成分是水解性硅烷化合物及其水解物的混合物。所谓水解性硅烷化合物的水解物是指，在水解反应后，烷氧基变成硅醇基的化合物，以及部分硅醇基相互间缩合的部分缩合物。(2)有机基团R1有机基团R1的“非水解性”是指在水解性基团X水解的条件下，仍然保持原稳定状态的性质。在此，有机基团R1可举出甲基、乙基、丙基、丁基、己基等的烷基，苯基、二甲苯基、甲苯基等的芳香基，苄基等的芳氧基等。这些基团也可为直链状、支链状、环状或它们的组合。(3)水解性基团X通式(1)的水解性基团X可举出氢原子、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等的碳数1～12的烷氧基，氯原子、碘原子、氟原子等的卤原子，氨基及酰氧基等。(4)水解性硅烷化合物的具体例其次，以通式(1)表示的水解性硅烷化合物(单指称作“硅烷化合物”的情形)的具体例可举出四氯硅烷、四氨基硅烷、四乙酰氧基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丁氧基硅烷、四苯氧基硅烷、四苄氧基硅烷、三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷等的四个水解性基团取代的硅烷化合物；甲基三氯硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三丁氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三异丙氧基硅烷、乙基三丁氧基硅烷、丁基三甲氧基硅烷、五氟苯基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、d 3-甲基三甲氧基硅烷、九氟丁基乙基三甲氧基硅烷、三氟甲基三甲氧基硅烷等三个水解性基团取代的硅烷化合物；二甲基二氯硅烷、二甲基二氨基硅烷、二甲基二乙酰氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二丁基二甲氧基硅烷等二个水解性基团所取代的硅烷化合物；三甲基氯硅烷、六甲基二硅氮烷、三甲基硅烷、三丁基硅烷、三甲基甲氧基硅烷、三丁基乙氧基硅烷等一个水解性基团所取代的硅烷化合物。另外，使上述的硅烷化合物水解或缩合的条件没有特别的限制，但是优选，例如，实施下列的(1)～(3)的步骤。(1)将通式(1)表示的水解性硅烷化合物及指定量的水加入装有搅拌机的容器内。(2)其次，边调整溶液的粘度，边将有机溶剂加入容器内，以形成混合溶液。(3)将所得的混合溶液，在空气气氛下，于0℃至有机溶剂或水解性硅烷化合物的沸点以下的温度，加热搅拌1～24小时。并且在加热搅拌中，在必要时，优选通过蒸馏浓缩混合溶液或置换溶剂。另外，在使上述的硅烷化合物水解、缩合的时候，优选使用催化剂。所述催化剂的种类可举出金属络合物、有机酸、无机酸、有机碱、无机碱等。在上述催化剂中，优选使用金属络合物、有机酸、无机酸，更优选钛络合物或铝络合物、有机酸。可同时使用一种、二种或二种以上催化剂。相对于100重量份(A)成分的硅烷化合物(换算成完全水解缩合物)，上述催化剂的使用量通常在0.001～10重量份的范围，优选为0.005～10重量份的范围。本专利技术的完全水解缩合物是指，以通式(1)表示的硅烷化合物中的水解性基团100％水解并成为SiOH基，再完全缩合而成为硅氧烷结构的物质。(5)水解物的重均分子量其次，作为(A)成分的水解性硅烷化合物，优选为部分或全部水解水解性基团的水解物，在这种条件下，优选将水解物的重均分子量设成在500～30,000范围内的值。理由是，当水解物的重均分子量的值未满500时，有涂膜的成膜性降低的情况；另一方面若超过30,000时，则热固化性上升，有对显影液的溶解性降低的情况。因此，优选将水解物的重均分子量设成在800～15,000范围内的值。水解物的重均分子量是采用凝胶渗透色谱仪(以下简称为“GPC”)，测定，按聚苯乙烯换算的重均分子量。(B)成分是光酸发生剂，被定义成通过照射紫外线等的放射线，可中和后述的(C)成分的碱性化合物的化合物。(1)种类光酸发生剂的种类可举出具有以下通式(2)表示的结构的鎓盐(第1组化合物)、或具有以通式(3)表示的结构的磺酸衍生物(第2组化合物)。+m-m(2)的中心原子的金属或准金属，例如，可以是B、P、As、Sb、Fe、Sn、Bi、Al、Ca、In、Ti、Zn、Sc、V、Cr、Mn、Co。Z为例如F、Cl、Br等卤原子或芳香基，m为卤化络合物离子的正电荷，n为M的原子价]。Qs-t(3)。首先，第1组的化合物的鎓盐，是通过受光照射，可放出酸性活性物质的化合物。在此，通式(2)的阴离子的具体例可举出四氟硼酸盐(BF4-)、六氟磷酸盐(PF6-)、六氟锑酸盐(SbF6-)、六氟砷酸盐(AsF6-)、六氯锑酸盐(SbCl6-)、四苯基硼酸盐、四(三氟甲基苯基)硼酸盐、四(五氟甲基苯基)硼酸盐等。另外，也优选使用以通式表示的阴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种正型辐射敏感性组合物，其特征在于含有下述（Ａ）～（Ｃ）成分：　　　　（Ａ）由下述通式（１）表示的水解性硅烷化合物、其水解物及其缩合物组成的组中选出的至少一种化合物：　　　　（Ｒ↑［１］）↓［ｐ］Ｓｉ（Ｘ）↓［４－ｐ］　　（１）　　　　式内，Ｒ↑［１］是碳数１～１２的非水解性的有机基团，Ｘ是水解性基团，及ｐ是０～３的整数；　　　　（Ｂ）光酸发生剂；　　　　（Ｃ）碱性化合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：玉木研太郎，宇高友广，西川昭，
申请(专利权)人：JSR株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]