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公開番号2025088266
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-11
出願番号2023202857
出願日2023-11-30
発明の名称感光性樹脂組成物及びマイクロレンズの製造方法
出願人東京応化工業株式会社
代理人個人,個人
主分類G03F 7/039 20060101AFI20250604BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】KrFエキシマレーザー又はArFエキシマレーザーを用いて、ドライエッチング用のマスク層としての微細でエッチングレートが高いマイクロレンズパターンを形成できる感光性樹脂組成物、及びマイクロレンズの製造方法を提供する。
【解決手段】レンズ材料層上に、ドライエッチング用のマスク層としてのマイクロレンズパターンを形成するために用いられる感光性樹脂組成物であって、前記感光性樹脂組成物が、樹脂(A)と、光酸発生剤(B)と、溶媒(S)と、を含有し、前記樹脂(A)は、(メタ)アクリル酸エステルに由来し、酸解離性溶解抑制基を含み、酸の作用によりアルカリに対する溶解性が増大する構成単位(a1)と、残渣抑制基を含む構成単位(a2)とを有する、感光性樹脂組成物。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
レンズ材料層上に、ドライエッチング用のマスク層としてのマイクロレンズパターンを形成するために用いられる感光性樹脂組成物であって、
前記感光性樹脂組成物が、樹脂（Ａ）と、光酸発生剤（Ｂ）と、溶媒（Ｓ）と、を含有し、
前記樹脂（Ａ）は、（メタ）アクリル酸エステルに由来し、酸解離性溶解抑制基を含み、酸の作用によりアルカリに対する溶解性が増大する構成単位（ａ１）と、残渣抑制基を含む構成単位（ａ２）とを有する、感光性樹脂組成物。
続きを表示（約 950 文字）【請求項２】
前記構成単位（ａ１）は、下記式（ａ１－１）～（ａ１－３）のいずれかで表される構成単位である、請求項１に記載の感光性樹脂組成物。
TIFF
2025088266000056.tif
72
134
（式（ａ１－１）～（ａ１－３）中、Ｒ
１４ｂ
、及びＲ
１８ｂ
～Ｒ
２３ｂ
は、それぞれ独立に水素原子、炭素原子数１以上６以下の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、フッ素原子、又は炭素原子数１以上６以下の直鎖状若しくは分岐状のフッ素化アルキル基を表し、Ｒ
１５ｂ
～Ｒ
１７ｂ
は、それぞれ独立に炭素原子数１以上６以下の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、炭素原子数１以上６以下の直鎖状若しくは分岐状のフッ素化アルキル基、又は炭素原子数５以上２０以下の脂肪族環式基を表し、Ｒ
１６ｂ
及びＲ
１７ｂ
は互いに結合して、両者が結合している炭素原子とともに炭素原子数５以上２０以下の炭化水素環を形成してもよく、Ｙ
ｂ
は、置換基を有していてもよい脂肪族環式基又はアルキル基を表し、ｐは０以上４以下の整数を表し、ｑは０又は１を表す。）
【請求項３】
前記残渣抑制基は、ラクトン含有環式基、又は－ＳＯ
２
－含有環式基である、請求項１又は２に記載の感光性樹脂組成物。
【請求項４】
レンズ材料層上に、請求項１又は２に記載の感光性樹脂組成物を塗布して、塗布膜を形成する工程と、
前記塗布膜を位置選択的に露光する工程と、
露光された前記塗布膜を現像する工程と、
現像後の前記塗布膜を加熱して、マイクロレンズパターンを有するマスク層を形成する工程と、
前記レンズ材料層及び前記マスク層をドライエッチングして、前記レンズ材料層に前記マイクロレンズパターンの形状を転写する工程と、を含む、マイクロレンズの製造方法。
【請求項５】
ＫｒＦエキシマレーザー又はＡｒＦエキシマレーザーにより前記塗布膜を露光する、請求項４に記載のマイクロレンズの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光性樹脂組成物及びマイクロレンズの製造方法に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、カメラ、ビデオカメラ等には、固体撮像素子が用いられている。この固体撮像素子には、ＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ－ｃｏｕｐｌｅｄｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサや、ＣＭＯＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙｍｅｔａｌ－ｏｘｉｄｅｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサが用いられている。イメージセンサには集光率の向上を目的とした微細な集光レンズ（以下、マイクロレンズと呼ぶ）が設けられている。
【０００３】
かかるマイクロレンズを形成するに際し、大別して、サーマルフロー法と呼ばれる方法と、エッチング法と呼ばれる方法とが工業的に広く採用されている。
前者のサーマルフロー法においては、ＣＣＤ素子等の上部にフォトレジスト膜（ポジ型感光性樹脂組成物等により構成される層）を形成し、その後、露光、現像を逐次行うことで、素子上に凹凸パターンを形成する。この凹凸パターンをガラス転移点以上の温度で加熱することで流動させ、表面張力により、半球状のマイクロレンズのパターンを形成する
（例えば、特許文献１参照）。
一方、後者のエッチング法においては、レンズ材料層上に、ポジ型感光性樹脂組成物を用いてポジ型感光性樹脂組成物層を形成した後、これを選択的に露光する。次いで、現像により露光部分を除去した後、熱処理によりポジ型感光性樹脂組成物層を流動化させ、マイクロレンズパターンを有するマスク層を形成する。その後、レンズ材料層及びマスク層をドライエッチングして、レンズ材料層にマイクロレンズパターンの形状を転写することによってマイクロレンズが得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００９－２０４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサは更に高精細化する傾向がある。そのため、感光性樹脂組成物としては、微細なマイクロレンズパターンを形成できることが求められる。
また、イメージセンサの高精細化に伴い、感光性樹脂組成物に照射される光の波長も短いものとなってきている。より具体的には、従来、幅広く用いられているｉ線（波長３６５ｎｍ）での露光条件から、ＫｒＦエキシマレーザー（波長２４８ｎｍ）又はＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）での露光条件に段階的に移行することが提唱されてきている。
【０００６】
さらに、エッチング法において、エッチングレートが高いレンズ材料層を用いる場合、マイクロレンズパターン形状を良好に転写するために、レンズ材料層に合わせてエッチングレートが高いマイクロレンズパターンを形成できることが求められる。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、ＫｒＦエキシマレーザー又はＡｒＦエキシマレーザーを用いて、ドライエッチング用のマスク層としての微細でエッチングレートが高いマイクロレンズパターンを形成できる感光性樹脂組成物、及びマイクロレンズの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、特定の構成単位を有する樹脂と、光酸発生剤と、溶媒とを含有する感光性樹脂組成物であると、上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には本発明は以下のものを提供する。
【０００９】
［１］レンズ材料層上に、ドライエッチング用のマスク層としてのマイクロレンズパターンを形成するために用いられる感光性樹脂組成物であって、
前記感光性樹脂組成物が、樹脂（Ａ）と、光酸発生剤（Ｂ）と、溶媒（Ｓ）と、を含有し、
前記樹脂（Ａ）は、（メタ）アクリル酸エステルに由来し、酸解離性溶解抑制基を含み、酸の作用によりアルカリに対する溶解性が増大する構成単位（ａ１）と、残渣抑制基を含む構成単位（ａ２）とを有する、感光性樹脂組成物。
【００１０】
［２］前記構成単位（ａ１）は、下記式（ａ１－１）～（ａ１－３）のいずれかで表される構成単位である、［１］に記載の感光性樹脂組成物。
TIFF
2025088266000001.tif
71
134
（式（ａ１－１）～（ａ１－３）中、Ｒ
１４ｂ
、及びＲ
１８ｂ
～Ｒ
２３ｂ
は、それぞれ独立に水素原子、炭素原子数１以上６以下の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、フッ素原子、又は炭素原子数１以上６以下の直鎖状若しくは分岐状のフッ素化アルキル基を表し、Ｒ
１５ｂ
～Ｒ
１７ｂ
は、それぞれ独立に炭素原子数１以上６以下の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、炭素原子数１以上６以下の直鎖状若しくは分岐状のフッ素化アルキル基、又は炭素原子数５以上２０以下の脂肪族環式基を表し、Ｒ
１６ｂ
及びＲ
１７ｂ
は互いに結合して、両者が結合している炭素原子とともに炭素原子数５以上２０以下の炭化水素環を形成してもよく、Ｙ
ｂ
は、置換基を有していてもよい脂肪族環式基又はアルキル基を表し、ｐは０以上４以下の整数を表し、ｑは０又は１を表す。）
（【００１１】以降は省略されています）

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