JP2013210558A - 化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物、硬化膜の製造方法、硬化膜、有機el表示装置および液晶表示装置 - Google Patents
化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物、硬化膜の製造方法、硬化膜、有機el表示装置および液晶表示装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】感度、現像密着性、耐紫外線性、耐熱性、耐薬品性、吸湿性および比誘電率に優れた化学増幅ポジ型感光性樹脂組成物の提供。
【解決手段】(A)下記(1)および(2)の少なくとも一方を満たす重合体を含む重合体成分、
(1)(a1)酸基が酸分解性基で保護された残基を有する構成単位、および(a2)架橋性基を有する構成単位、を有する重合体、
(2)(a1)酸基が酸分解性基で保護された残基を有する構成単位を有する重合体、および(a2)架橋性基を有する構成単位を有する重合体、
(S)(s1)架橋性基を有する構成単位、および(s2)アリール基を有する構成単位、を有するシロキサンオリゴマー、(B)光酸発生剤、ならびに(D)溶剤を含有し、前記(S)シロキサンオリゴマー中における、(s2)アリール基を有する構成単位の含有率が35〜95モル%である化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物。
【選択図】 なし
【解決手段】(A)下記(1)および(2)の少なくとも一方を満たす重合体を含む重合体成分、
(1)(a1)酸基が酸分解性基で保護された残基を有する構成単位、および(a2)架橋性基を有する構成単位、を有する重合体、
(2)(a1)酸基が酸分解性基で保護された残基を有する構成単位を有する重合体、および(a2)架橋性基を有する構成単位を有する重合体、
(S)(s1)架橋性基を有する構成単位、および(s2)アリール基を有する構成単位、を有するシロキサンオリゴマー、(B)光酸発生剤、ならびに(D)溶剤を含有し、前記(S)シロキサンオリゴマー中における、(s2)アリール基を有する構成単位の含有率が35〜95モル%である化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物。
【選択図】 なし
Description
本発明は、化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物に関する。また、上記化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物を用いた硬化膜の製造方法、化学増幅型ポジ型感光性組成物を硬化してなる硬化膜、上記硬化膜を用いた各種画像表示装置に関する。
さらに詳しくは、液晶表示装置、有機EL表示装置、集積回路素子、固体撮像素子などの電子部品の平坦化膜、保護膜や層間絶縁膜の形成に好適な、化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物およびそれを用いた硬化膜の製造方法に関する。
さらに詳しくは、液晶表示装置、有機EL表示装置、集積回路素子、固体撮像素子などの電子部品の平坦化膜、保護膜や層間絶縁膜の形成に好適な、化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物およびそれを用いた硬化膜の製造方法に関する。
有機EL表示装置や液晶表示装置などには、パターン形成された層間絶縁膜が設けられている。この層間絶縁膜の形成には、必要とするパターン形状を得るための工程数が少なく、しかも十分な平坦性が得られるといったことから、感光性樹脂組成物が広く使用されている。
上記のようなポジ型感光性樹脂組成物を用いてパターン形成された層間絶縁膜や平坦化膜は、製造コストの低減の観点から、感度が高い感光性樹脂組成物が求められている。また、最近、スマートフォンなどのモバイルディスプレイが広く普及してきたことから、広範な温度環境における信頼性の高い硬化膜であることが特に求められるようになった。
このようなポジ型感光性樹脂組成物として、例えば、特許文献1や特許文献2が知られている。
ここで、本願発明者が特許文献1について検討したところ、キノンジアジド化合物を必須としており、層間絶縁膜に用いると、耐熱性、誘電率、耐薬品性は良好だが、感度が十分でないことが分かった。一方、特許文献2に記載の感光性組成物は、化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物に適用しても、露光感度は低下しないことが分かった。しかしながら、特許文献2について、さらに詳細に検討したところ、現像密着性および吸湿性が不足することが分かった。
本願発明はかかる点を解消することを目的としたものであって、感度、耐熱性、耐薬品性、誘電率に優れ、かつ、現像密着性および吸湿性に優れた化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物を提供することを目的とする。
本願発明はかかる点を解消することを目的としたものであって、感度、耐熱性、耐薬品性、誘電率に優れ、かつ、現像密着性および吸湿性に優れた化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物を提供することを目的とする。
かかる状況のもと、本発明者は、化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物において、架橋性基とアリール基を有するシロキサンオリゴマーを用い、アリール基の配合量を少なくすることによって、上記課題を解決することを見出し、本発明を完成するに至った。
具体的には、以下の解決手段<1>により、好ましくは、<2>〜<14>により、上記課題は解決された。
<1>(A)下記(1)および(2)の少なくとも一方を満たす重合体を含む重合体成分、
(1)(a1)酸基が酸分解性基で保護された残基を有する構成単位、および(a2)架橋性基を有する構成単位、を有する重合体、
(2)(a1)酸基が酸分解性基で保護された残基を有する構成単位を有する重合体、および(a2)架橋性基を有する構成単位を有する重合体、
(S)(s1)架橋性基を有する構成単位、および(s2)アリール基を有する構成単位、を有するシロキサンオリゴマー、
(B)光酸発生剤、ならびに
(D)溶剤
を含有し、上記(S)シロキサンオリゴマー中における、(s2)アリール基を有する構成単位の含有率が35〜95モル%である化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物。
<2>(s1)架橋性基を有する構成単位に含まれる架橋性基が、エポキシ基、オキセタニル基、エピスルフィド基、ビニル基、アリル基、(メタ)アクリロイル基、アルカリ可溶基、ヒドロキシル基、メルカプト基、イソシアネート基、ウレイド基およびスチリル基から選択される少なくとも1種である、<1>に記載の化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物。
<3>上記(S)シロキサンオリゴマーの重量平均分子量が1000〜10000の範囲である、<1>または<2>に記載の化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物。
<4>(a2)架橋性基を有する構成単位に含まれる架橋性基がエポキシ基、オキセタニル基、および−NH−CH2−O−R(Rは水素原子または炭素数1〜20のアルキル基)で表される基から選ばれる少なくとも1種である、<1>〜<3>のいずれかに記載の化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物。
<5>上記酸分解性基がアセタールの形で保護された構造を有する基である、<1>〜<4>のいずれかに記載の化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物。
<6>上記構成単位(a1)が、下記一般式(A2’)で表される構成単位である、<1>〜<5>のいずれかに記載の化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物。
一般式(A2’)
(一般式中、R1およびR2は、それぞれ、水素原子、アルキル基またはアリール基を表し、少なくともR1およびR2のいずれか一方がアルキル基またはアリール基であり、R3は、アルキル基またはアリール基を表し、R1またはR2と、R3とが連結して環状エーテルを形成してもよく、R4は、水素原子またはメチル基を表し、Xは単結合またはアリーレン基を表す。)
<7>上記(A)重合体成分のいずれかが、さらに、酸基を含有する重合体である、<1>〜<6>のいずれかに記載の化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物。
<8>上記(B)光酸発生剤がオキシムスルホネート化合物である<1>〜<7>のいずれかに記載の化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物。
<9>さらに、架橋剤を含む、<1>〜<8>のいずれかに記載の化学増幅型ポジ型感光性組成物。
<10>上記(S)シロキサンオリゴマー中における、(s1)架橋性基を有する構成単位の含有率が20〜49モル%である、<1>〜<9>のいずれかに記載の化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物。
<11>(1)<1>〜<10>のいずれかに記載の化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物を基板上に適用する工程、
(2)適用された感光性樹脂組成物から溶剤を除去する工程、
(3)活性放射線で露光する工程、
(4)水性現像液で現像する工程、および、
(5)熱硬化するポストベーク工程、を含むことを特徴とする硬化膜の製造方法。
<12>上記現像工程後、ポストベーク工程前に、全面露光する工程を含む、<11>に記載の硬化膜の形成方法。
<13><1>〜<10>のいずれかに記載の化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物を硬化してなる硬化膜。
<14>層間絶縁膜である、<13>に記載の硬化膜。
<15><13>または<14>に記載の硬化膜を有する、液晶表示装置または有機EL表示装置。
<1>(A)下記(1)および(2)の少なくとも一方を満たす重合体を含む重合体成分、
(1)(a1)酸基が酸分解性基で保護された残基を有する構成単位、および(a2)架橋性基を有する構成単位、を有する重合体、
(2)(a1)酸基が酸分解性基で保護された残基を有する構成単位を有する重合体、および(a2)架橋性基を有する構成単位を有する重合体、
(S)(s1)架橋性基を有する構成単位、および(s2)アリール基を有する構成単位、を有するシロキサンオリゴマー、
(B)光酸発生剤、ならびに
(D)溶剤
を含有し、上記(S)シロキサンオリゴマー中における、(s2)アリール基を有する構成単位の含有率が35〜95モル%である化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物。
<2>(s1)架橋性基を有する構成単位に含まれる架橋性基が、エポキシ基、オキセタニル基、エピスルフィド基、ビニル基、アリル基、(メタ)アクリロイル基、アルカリ可溶基、ヒドロキシル基、メルカプト基、イソシアネート基、ウレイド基およびスチリル基から選択される少なくとも1種である、<1>に記載の化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物。
<3>上記(S)シロキサンオリゴマーの重量平均分子量が1000〜10000の範囲である、<1>または<2>に記載の化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物。
<4>(a2)架橋性基を有する構成単位に含まれる架橋性基がエポキシ基、オキセタニル基、および−NH−CH2−O−R(Rは水素原子または炭素数1〜20のアルキル基)で表される基から選ばれる少なくとも1種である、<1>〜<3>のいずれかに記載の化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物。
<5>上記酸分解性基がアセタールの形で保護された構造を有する基である、<1>〜<4>のいずれかに記載の化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物。
<6>上記構成単位(a1)が、下記一般式(A2’)で表される構成単位である、<1>〜<5>のいずれかに記載の化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物。
一般式(A2’)
<7>上記(A)重合体成分のいずれかが、さらに、酸基を含有する重合体である、<1>〜<6>のいずれかに記載の化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物。
<8>上記(B)光酸発生剤がオキシムスルホネート化合物である<1>〜<7>のいずれかに記載の化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物。
<9>さらに、架橋剤を含む、<1>〜<8>のいずれかに記載の化学増幅型ポジ型感光性組成物。
<10>上記(S)シロキサンオリゴマー中における、(s1)架橋性基を有する構成単位の含有率が20〜49モル%である、<1>〜<9>のいずれかに記載の化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物。
<11>(1)<1>〜<10>のいずれかに記載の化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物を基板上に適用する工程、
(2)適用された感光性樹脂組成物から溶剤を除去する工程、
(3)活性放射線で露光する工程、
(4)水性現像液で現像する工程、および、
(5)熱硬化するポストベーク工程、を含むことを特徴とする硬化膜の製造方法。
<12>上記現像工程後、ポストベーク工程前に、全面露光する工程を含む、<11>に記載の硬化膜の形成方法。
<13><1>〜<10>のいずれかに記載の化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物を硬化してなる硬化膜。
<14>層間絶縁膜である、<13>に記載の硬化膜。
<15><13>または<14>に記載の硬化膜を有する、液晶表示装置または有機EL表示装置。
本発明により、感度、耐熱性、耐薬品性、誘電率に優れ、かつ、現像密着性および吸湿性に優れた化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物を提供可能になった。
以下において、本発明の内容について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。尚、本願明細書において「〜」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
なお、本明細書における基(原子団)の表記において、置換および無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。
本発明の化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物(以下、「感光性樹脂組成物」、「本発明の組成物」ということがある。)は、(A)下記(1)および(2)の少なくとも一方を満たす重合体を含む重合体成分、(S)(s1)架橋性基を有する構成単位、および(s2)アリール基を有する構成単位、を有するシロキサンオリゴマー、(B)光酸発生剤、ならびに(D)溶剤を含有し、前記(S)シロキサンオリゴマー中における、(s2)アリール基を有する構成単位の含有率が35〜95モル%であることを特徴とする。
(1)(a1)酸基が酸分解性基で保護された残基を有する構成単位、および(a2)架橋性基を有する構成単位、を有する重合体、
(2)(a1)酸基が酸分解性基で保護された残基を有する構成単位を有する重合体、および(a2)架橋性基を有する構成単位を有する重合体、
以下、本発明の組成物について詳細に説明する。
(1)(a1)酸基が酸分解性基で保護された残基を有する構成単位、および(a2)架橋性基を有する構成単位、を有する重合体、
(2)(a1)酸基が酸分解性基で保護された残基を有する構成単位を有する重合体、および(a2)架橋性基を有する構成単位を有する重合体、
以下、本発明の組成物について詳細に説明する。
<(A)重合体成分>
本発明の組成物は、重合体成分として、(1)(a1)酸基が酸分解性基で保護された残基を有する構成単位および(a2)架橋性基を有する構成単位を有する重合体、ならびに(2)(a1)酸基が酸分解性基で保護された残基を有する構成単位を有する重合体および(a2)架橋性基を有する構成単位を有する重合体の少なくとも一方を含む。さらに、これら以外の重合体を含んでいてもよい。本発明における(A)重合体成分(以下、「(A)成分」というがある)は、特に述べない限り、上記(1)および/または(2)に加え、必要に応じて添加される他の重合体を含めたものを意味する。
本発明の組成物は、重合体成分として、(1)(a1)酸基が酸分解性基で保護された残基を有する構成単位および(a2)架橋性基を有する構成単位を有する重合体、ならびに(2)(a1)酸基が酸分解性基で保護された残基を有する構成単位を有する重合体および(a2)架橋性基を有する構成単位を有する重合体の少なくとも一方を含む。さらに、これら以外の重合体を含んでいてもよい。本発明における(A)重合体成分(以下、「(A)成分」というがある)は、特に述べない限り、上記(1)および/または(2)に加え、必要に応じて添加される他の重合体を含めたものを意味する。
(A)成分は、付加重合型の樹脂であることが好ましく、(メタ)アクリル酸および/またはそのエステルに由来する構成単位を含む重合体であることがより好ましい。なお、(メタ)アクリル酸および/またはそのエステルに由来する構成単位以外の構成単位、例えば、スチレンに由来する構成単位や、ビニル化合物に由来する構成単位等を有していてもよい。
上記(A)成分は、(メタ)アクリル酸および/またはそのエステルに由来する構成単位を、重合体における全構成単位に対し、50モル%以上含有することが好ましく、90モル%以上含有することがより好ましく、(メタ)アクリル酸および/またはそのエステルに由来する構成単位のみからなる重合体であることが特に好ましい。
なお、「(メタ)アクリル酸および/またはそのエステルに由来する構成単位」を「アクリル系構成単位」ともいう。また、「(メタ)アクリル酸」は、「メタクリル酸および/またはアクリル酸」を意味するものとする。
上記(A)成分は、(メタ)アクリル酸および/またはそのエステルに由来する構成単位を、重合体における全構成単位に対し、50モル%以上含有することが好ましく、90モル%以上含有することがより好ましく、(メタ)アクリル酸および/またはそのエステルに由来する構成単位のみからなる重合体であることが特に好ましい。
なお、「(メタ)アクリル酸および/またはそのエステルに由来する構成単位」を「アクリル系構成単位」ともいう。また、「(メタ)アクリル酸」は、「メタクリル酸および/またはアクリル酸」を意味するものとする。
(A)共重合体はアルカリ不溶性であることが好ましく、かつ、構成単位(a1)が有する酸分解性基が分解したときにアルカリ可溶性となる樹脂であることが好ましい。ここで、酸分解性基とは酸の存在下で分解することが可能な官能基を意味する。すなわち、カルボキシル基が酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位は、酸により保護基が分解することによって、カルボキシル基を生成可能であり、また、フェノール性水酸基が酸分解性基で保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位は、酸により保護基が分解することによって、フェノール性水酸基を生成可能である。ここで、本発明において「アルカリ可溶性」とは、当該化合物(樹脂)の溶液を基板上に塗布し、90℃で2分間加熱することによって形成される当該化合物(樹脂)の塗膜(厚さ3μm)の、23℃における0.4%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に対する溶解速度が、0.01μm/秒以上であることをいい、「アルカリ不溶性」とは、当該化合物(樹脂)の溶液を基板上に塗布し、90℃で2分間加熱することによって形成される当該化合物(樹脂)の塗膜(厚さ3μm)の、23℃における0.4%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に対する溶解速度が、0.01μm/秒未満であることをいう。
上記(A)重合体は、後述するカルボキシル基、カルボン酸無水物由来の構造および/またはフェノール性水酸基を有するその他の構成単位等を有していてもよい。但し、酸性基の導入をする場合は、上記(A)重合体全体をアルカリ不溶性に保つ範囲で、導入することが好ましい。
上記(A)重合体は、後述するカルボキシル基、カルボン酸無水物由来の構造および/またはフェノール性水酸基を有するその他の構成単位等を有していてもよい。但し、酸性基の導入をする場合は、上記(A)重合体全体をアルカリ不溶性に保つ範囲で、導入することが好ましい。
<<構成単位(a1)>>
成分Aは、(a1)酸基が酸分解性基で保護された残基を有する構成単位を少なくとも有する。(A)成分が構成単位(a1)を有することにより、極めて高感度な感光性樹脂組成物とすることができる。
本発明における「酸基が酸分解性基で保護された残基」は、酸基及び酸分解性基として公知のものを仕様でき、特に限定されない。具体的な酸基としては、カルボキシル基、および、フェノール性水酸基が好ましく挙げられる。また、酸分解性基としては、酸により比較的分解し易い基(例えば、後述する式(A1)で表される基のエステル構造、テトラヒドロピラニルエステル基、または、テトラヒドロフラニルエステル基等のアセタール系官能基)や酸により比較的分解し難い基(例えば、t−ブチルエステル基等の第三級アルキル基、t−ブチルカーボネート基等の第三級アルキルカーボネート基)を用いることができる。
成分Aは、(a1)酸基が酸分解性基で保護された残基を有する構成単位を少なくとも有する。(A)成分が構成単位(a1)を有することにより、極めて高感度な感光性樹脂組成物とすることができる。
本発明における「酸基が酸分解性基で保護された残基」は、酸基及び酸分解性基として公知のものを仕様でき、特に限定されない。具体的な酸基としては、カルボキシル基、および、フェノール性水酸基が好ましく挙げられる。また、酸分解性基としては、酸により比較的分解し易い基(例えば、後述する式(A1)で表される基のエステル構造、テトラヒドロピラニルエステル基、または、テトラヒドロフラニルエステル基等のアセタール系官能基)や酸により比較的分解し難い基(例えば、t−ブチルエステル基等の第三級アルキル基、t−ブチルカーボネート基等の第三級アルキルカーボネート基)を用いることができる。
(a1)酸基が酸分解性基で保護された残基を有する構成単位は、酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位、または、酸分解性基で保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位であることが好ましい。
以下、酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位(a1−1)と、酸分解性基で保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位(a1−2)について、順にそれぞれ説明する。
以下、酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位(a1−1)と、酸分解性基で保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位(a1−2)について、順にそれぞれ説明する。
<<<(a1−1)酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位>>>
上記酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位(a1−1)は、カルボキシル基を有する構成単位のカルボキシル基が、以下で詳細に説明する酸分解性基によって保護された保護カルボキシル基を有する構成単位である。
上記酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位(a1−1)に用いることができる上記カルボキシル基を有する構成単位としては、特に制限はなく公知の構成単位を用いることができる。例えば、不飽和モノカルボン酸、不飽和ジカルボン酸、不飽和トリカルボン酸などの、分子中に少なくとも1個のカルボキシル基を有する不飽和カルボン酸等に由来する構成単位(a1−1−1)や、エチレン性不飽和基と酸無水物由来の構造とを共に有する構成単位(a1−1−2)が挙げられる。
以下、上記カルボキシル基を有する構成単位として用いられる(a1−1−1)分子中に少なくとも1個のカルボキシル基を有する不飽和カルボン酸等に由来する構成単位と、(a1−1−2)エチレン性不飽和基と酸無水物由来の構造とを共に有する構成単位について、それぞれ順に説明する。
上記酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位(a1−1)は、カルボキシル基を有する構成単位のカルボキシル基が、以下で詳細に説明する酸分解性基によって保護された保護カルボキシル基を有する構成単位である。
上記酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位(a1−1)に用いることができる上記カルボキシル基を有する構成単位としては、特に制限はなく公知の構成単位を用いることができる。例えば、不飽和モノカルボン酸、不飽和ジカルボン酸、不飽和トリカルボン酸などの、分子中に少なくとも1個のカルボキシル基を有する不飽和カルボン酸等に由来する構成単位(a1−1−1)や、エチレン性不飽和基と酸無水物由来の構造とを共に有する構成単位(a1−1−2)が挙げられる。
以下、上記カルボキシル基を有する構成単位として用いられる(a1−1−1)分子中に少なくとも1個のカルボキシル基を有する不飽和カルボン酸等に由来する構成単位と、(a1−1−2)エチレン性不飽和基と酸無水物由来の構造とを共に有する構成単位について、それぞれ順に説明する。
<<<<(a1−1−1)分子中に少なくとも1個のカルボキシル基を有する不飽和カルボン酸等に由来する構成単位>>>>
上記分子中に少なくとも1個のカルボキシル基を有する不飽和カルボン酸等に由来する構成単位(a1−1−1)として本発明で用いられる不飽和カルボン酸としては以下に挙げるようなものが用いられる。すなわち、不飽和モノカルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、α−クロロアクリル酸、けい皮酸などが挙げられる。また、不飽和ジカルボン酸としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸などが挙げられる。また、カルボキシル基を有する構成単位を得るために用いられる不飽和多価カルボン酸は、その酸無水物であってもよい。具体的には、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸などが挙げられる。また、不飽和多価カルボン酸は、多価カルボン酸のモノ(2−メタクリロイロキシアルキル)エステルであってもよく、例えば、コハク酸モノ(2−アクリロイロキシエチル)、コハク酸モノ(2−メタクリロイロキシエチル)、フタル酸モノ(2−アクリロイロキシエチル)、フタル酸モノ(2−メタクリロイロキシエチル)などが挙げられる。さらに、不飽和多価カルボン酸は、その両末端ジカルボキシポリマーのモノ(メタ)アクリレートであってもよく、例えば、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノアクリレート、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノメタクリレートなどが挙げられる。また、不飽和カルボン酸としては、アクリル酸−2−カルボキシエチルエステル、メタクリル酸−2−カルボキシエチルエステル、マレイン酸モノアルキルエステル、フマル酸モノアルキルエステル、4−カルボキシスチレン等も用いることができる。
中でも、現像性の観点から、上記分子中に少なくとも1個のカルボキシル基を有する不飽和カルボン酸等に由来する構成単位(a1−1−1)を形成するためには、アクリル酸、メタクリル酸、または不飽和多価カルボン酸の無水物等を用いることが好ましく、アクリル酸またはメタクリル酸を用いることがより好ましい。
上記分子中に少なくとも1個のカルボキシル基を有する不飽和カルボン酸等に由来する構成単位(a1−1−1)は、1種単独で構成されていてもよいし、2種以上で構成されていてもよい。
上記分子中に少なくとも1個のカルボキシル基を有する不飽和カルボン酸等に由来する構成単位(a1−1−1)として本発明で用いられる不飽和カルボン酸としては以下に挙げるようなものが用いられる。すなわち、不飽和モノカルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、α−クロロアクリル酸、けい皮酸などが挙げられる。また、不飽和ジカルボン酸としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸などが挙げられる。また、カルボキシル基を有する構成単位を得るために用いられる不飽和多価カルボン酸は、その酸無水物であってもよい。具体的には、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸などが挙げられる。また、不飽和多価カルボン酸は、多価カルボン酸のモノ(2−メタクリロイロキシアルキル)エステルであってもよく、例えば、コハク酸モノ(2−アクリロイロキシエチル)、コハク酸モノ(2−メタクリロイロキシエチル)、フタル酸モノ(2−アクリロイロキシエチル)、フタル酸モノ(2−メタクリロイロキシエチル)などが挙げられる。さらに、不飽和多価カルボン酸は、その両末端ジカルボキシポリマーのモノ(メタ)アクリレートであってもよく、例えば、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノアクリレート、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノメタクリレートなどが挙げられる。また、不飽和カルボン酸としては、アクリル酸−2−カルボキシエチルエステル、メタクリル酸−2−カルボキシエチルエステル、マレイン酸モノアルキルエステル、フマル酸モノアルキルエステル、4−カルボキシスチレン等も用いることができる。
中でも、現像性の観点から、上記分子中に少なくとも1個のカルボキシル基を有する不飽和カルボン酸等に由来する構成単位(a1−1−1)を形成するためには、アクリル酸、メタクリル酸、または不飽和多価カルボン酸の無水物等を用いることが好ましく、アクリル酸またはメタクリル酸を用いることがより好ましい。
上記分子中に少なくとも1個のカルボキシル基を有する不飽和カルボン酸等に由来する構成単位(a1−1−1)は、1種単独で構成されていてもよいし、2種以上で構成されていてもよい。
<<<<(a1−1−2)エチレン性不飽和基と酸無水物由来の構造とを共に有する構成単位>>>>
エチレン性不飽和基と酸無水物由来の構造とを共に有する構成単位(a1−1−2)は、エチレン性不飽和基を有する構成単位中に存在する水酸基と酸無水物とを反応させて得られたモノマーに由来する単位であることが好ましい。
上記酸無水物としては、公知のものが使用でき、具体的には、無水マレイン酸、無水コハク酸、無水イタコン酸、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、無水クロレンド酸等の二塩基酸無水物;無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、ビフェニルテトラカルボン酸無水物などの酸無水物が挙げられる。これらの中では、現像性の観点から、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、または無水コハク酸、が好ましい。
上記酸無水物の水酸基に対する反応率は、現像性の観点から、好ましくは10〜100モル%、より好ましくは30〜100モル%である。
エチレン性不飽和基と酸無水物由来の構造とを共に有する構成単位(a1−1−2)は、エチレン性不飽和基を有する構成単位中に存在する水酸基と酸無水物とを反応させて得られたモノマーに由来する単位であることが好ましい。
上記酸無水物としては、公知のものが使用でき、具体的には、無水マレイン酸、無水コハク酸、無水イタコン酸、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、無水クロレンド酸等の二塩基酸無水物;無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、ビフェニルテトラカルボン酸無水物などの酸無水物が挙げられる。これらの中では、現像性の観点から、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、または無水コハク酸、が好ましい。
上記酸無水物の水酸基に対する反応率は、現像性の観点から、好ましくは10〜100モル%、より好ましくは30〜100モル%である。
<<<<構成単位(a1−1)に用いることができる酸分解性基>>>>
上記酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位(a1−1)に用いることができる上記酸分解性基としては上述の酸分解性基を用いることができる。
これらの酸分解性基の中でもカルボキシル基がアセタールの形で保護された保護カルボキシル基ことが、感光性樹脂組成物の基本物性、特に感度やパターン形状、コンタクトホールの形成性、感光性樹脂組成物の保存安定性の観点から好ましい。さらに酸分解性基の中でもカルボキシル基が下記一般式(a1−1)で表されるアセタールの形で保護された保護カルボキシル基であることが、感度の観点からより好ましい。なお、カルボキシル基が下記一般式(a1−1)で表されるアセタールの形で保護された保護カルボキシル基である場合、保護カルボキシル基の全体としては、−(C=O)−O−CR101R102(OR103)の構造となっている。
上記酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位(a1−1)に用いることができる上記酸分解性基としては上述の酸分解性基を用いることができる。
これらの酸分解性基の中でもカルボキシル基がアセタールの形で保護された保護カルボキシル基ことが、感光性樹脂組成物の基本物性、特に感度やパターン形状、コンタクトホールの形成性、感光性樹脂組成物の保存安定性の観点から好ましい。さらに酸分解性基の中でもカルボキシル基が下記一般式(a1−1)で表されるアセタールの形で保護された保護カルボキシル基であることが、感度の観点からより好ましい。なお、カルボキシル基が下記一般式(a1−1)で表されるアセタールの形で保護された保護カルボキシル基である場合、保護カルボキシル基の全体としては、−(C=O)−O−CR101R102(OR103)の構造となっている。
一般式(a1−1)
(式(a1−1)中、R101およびR102は、それぞれ独立に水素原子またはアルキル基を表し、但し、R101とR102とが共に水素原子の場合を除く。R103は、アルキル基を表す。R101またはR102と、R103とが連結して環状エーテルを形成してもよい。)
上記一般式(a1−1)中、R101〜R103は、それぞれ独立に水素原子またはアルキル基を表し、上記アルキル基は直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれでもよい。ここで、R101およびR102の双方が水素原子を表すことはなく、R101およびR102の少なくとも一方はアルキル基を表す。
上記一般式(a1−1)において、R101、R102およびR103がアルキル基を表す場合、上記アルキル基は直鎖状、分岐鎖状または環状のいずれであってもよい。
上記直鎖状または分岐鎖状のアルキル基としては、炭素数1〜12であることが好ましく、炭素数1〜6であることがより好ましく、炭素数1〜4であることがさらに好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、ネオペンチル基、n−ヘキシル基、テキシル基(2,3−ジメチル−2−ブチル基)、n−ヘプチル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基、n−ノニル基、n−デシル基等を挙げることができる。
上記直鎖状または分岐鎖状のアルキル基としては、炭素数1〜12であることが好ましく、炭素数1〜6であることがより好ましく、炭素数1〜4であることがさらに好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、ネオペンチル基、n−ヘキシル基、テキシル基(2,3−ジメチル−2−ブチル基)、n−ヘプチル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基、n−ノニル基、n−デシル基等を挙げることができる。
上記環状アルキル基としては、炭素数3〜12であることが好ましく、炭素数4〜8であることがより好ましく、炭素数4〜6であることがさらに好ましい。上記環状アルキル基としては、例えばシクロプロピル基、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、ノルボルニル基、イソボルニル基等を挙げることができる。
上記アルキル基は、置換基を有していてもよく、置換基としては、ハロゲン原子、アリール基、アルコキシ基が例示できる。置換基としてハロゲン原子を有する場合、R101、R102、R103はハロアルキル基となり、置換基としてアリール基を有する場合、R101、R102、R103はアラルキル基となる。
上記ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が例示され、これらの中でもフッ素原子または塩素原子が好ましい。
また、上記アリール基としては、炭素数6〜20のアリール基が好ましく、より好ましくは炭素数6〜12であり、具体的には、フェニル基、α−メチルフェニル基、ナフチル基等が例示でき、アリール基で置換されたアルキル基全体、すなわち、アラルキル基としては、ベンジル基、α−メチルベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等が例示できる。
上記アルコキシ基としては、炭素数1〜6のアルコキシ基が好ましく、より好ましくは炭素数1〜4であり、メトキシ基またはエトキシ基がより好ましい。
また、上記アルキル基がシクロアルキル基である場合、上記シクロアルキル基は置換基として炭素数1〜10の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基を有していてもよく、アルキル基が直鎖状または分岐鎖状のアルキル基である場合には、置換基として炭素数3〜12のシクロアルキル基を有していてもよい。
これらの置換基は、上記置換基でさらに置換されていてもよい。
上記ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が例示され、これらの中でもフッ素原子または塩素原子が好ましい。
また、上記アリール基としては、炭素数6〜20のアリール基が好ましく、より好ましくは炭素数6〜12であり、具体的には、フェニル基、α−メチルフェニル基、ナフチル基等が例示でき、アリール基で置換されたアルキル基全体、すなわち、アラルキル基としては、ベンジル基、α−メチルベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等が例示できる。
上記アルコキシ基としては、炭素数1〜6のアルコキシ基が好ましく、より好ましくは炭素数1〜4であり、メトキシ基またはエトキシ基がより好ましい。
また、上記アルキル基がシクロアルキル基である場合、上記シクロアルキル基は置換基として炭素数1〜10の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基を有していてもよく、アルキル基が直鎖状または分岐鎖状のアルキル基である場合には、置換基として炭素数3〜12のシクロアルキル基を有していてもよい。
これらの置換基は、上記置換基でさらに置換されていてもよい。
上記一般式(a1−1)において、R101、R102およびR103がアリール基を表す場合、上記アリール基は炭素数6〜12であることが好ましく、炭素数6〜10であることがより好ましい。上記アリール基は置換基を有していてもよく、上記置換基としては炭素数1〜6のアルキル基が好ましく例示できる。アリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、シリル基、クメニル基、1−ナフチル基等が例示できる。
また、R101、R102およびR103は互いに結合して、それらが結合している炭素原子と一緒になって環を形成することができる。R101とR102、R101とR103またはR102とR103が結合した場合の環構造としては、例えばシクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、テトラヒドロフラニル基、アダマンチル基およびテトラヒドロピラニル基等を挙げることができる。
なお、上記一般式(a1−1)において、R101およびR102のいずれか一方が、水素原子またはメチル基であることが好ましい。
上記一般式(a1−1)で表される保護カルボキシル基を有する構成単位を形成するために用いられるラジカル重合性単量体は、市販のものを用いてもよいし、公知の方法で合成したものを用いることもできる。例えば、特開2011−221494号公報の段落番号0037〜0040に記載の合成方法などで合成することができる。
上記酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位(a1−1)の第一の好ましい態様は、式(A2’)で表される構成単位である。
式(A2’)
(式中、R1およびR2は、それぞれ、水素原子、アルキル基またはアリール基を表し、少なくともR1およびR2のいずれか一方がアルキル基またはアリール基であり、R3は、アルキル基またはアリール基を表し、R1またはR2と、R3とが連結して環状エーテルを形成してもよく、R4は、水素原子またはメチル基を表し、Xは単結合またはアリーレン基を表す。)
R1およびR2がアルキル基の場合、炭素数は1〜10のアルキル基が好ましい。R1およびR2がアリール基の場合、フェニル基が好ましい。R1およびR2は、それぞれ、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基が好ましい。
R3は、アルキル基またはアリール基を表し、炭素数1〜10のアルキル基が好ましく、1〜6のアルキル基がより好ましい。
Xは単結合またはアリーレン基を表し、単結合が好ましい。
式(A2’)
R1およびR2がアルキル基の場合、炭素数は1〜10のアルキル基が好ましい。R1およびR2がアリール基の場合、フェニル基が好ましい。R1およびR2は、それぞれ、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基が好ましい。
R3は、アルキル基またはアリール基を表し、炭素数1〜10のアルキル基が好ましく、1〜6のアルキル基がより好ましい。
Xは単結合またはアリーレン基を表し、単結合が好ましい。
上記酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位(a1−1)の第二の好ましい態様は、下記一般式の構造単位である。
(式中、R121は水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表し、L1はカルボニル基またはフェニレン基を表し、R122〜R128はそれぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表す。)
R121は水素原子またはメチル基が好ましい。
L1はカルボニル基が好ましい。
R122〜R128は、水素原子が好ましい。
R121は水素原子またはメチル基が好ましい。
L1はカルボニル基が好ましい。
R122〜R128は、水素原子が好ましい。
上記酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位(a1−1)の好ましい具体例としては、下記の構成単位が例示できる。なお、Rは水素原子またはメチル基を表す。
<<<(a1−2)酸分解性基で保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位>>>
上記酸分解性基で保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位(a1−2)は、フェノール性水酸基を有する構成単位が、以下で詳細に説明する酸分解性基によって保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位である。
上記酸分解性基で保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位(a1−2)は、フェノール性水酸基を有する構成単位が、以下で詳細に説明する酸分解性基によって保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位である。
<<<<(a1−2−1)フェノール性水酸基を有する構成単位>>>>
上記フェノール性水酸基を有する構成単位としては、ヒドロキシスチレン系構成単位やノボラック系の樹脂における構成単位が挙げられるが、これらの中では、ヒドロキシスチレン、またはα−メチルヒドロキシスチレンに由来する構成単位が、透明性の観点から好ましい。フェノール性水酸基を有する構成単位の中でも、下記一般式(a1−2)で表される構成単位が透明性、感度の観点から好ましい。
上記フェノール性水酸基を有する構成単位としては、ヒドロキシスチレン系構成単位やノボラック系の樹脂における構成単位が挙げられるが、これらの中では、ヒドロキシスチレン、またはα−メチルヒドロキシスチレンに由来する構成単位が、透明性の観点から好ましい。フェノール性水酸基を有する構成単位の中でも、下記一般式(a1−2)で表される構成単位が透明性、感度の観点から好ましい。
一般式(a1−2)
(一般式(a1−2)中、R220は水素原子またはメチル基を表し、R221は単結合または二価の連結基を表し、R222はハロゲン原子または炭素数1〜5の直鎖または分岐鎖状のアルキル基を表し、aは1〜5の整数を表し、bは0〜4の整数を表し、a+bは5以下である。なお、R222が2以上存在する場合、これらのR222は相互に異なっていてもよいし同じでもよい。)
上記一般式(a1−2)中、R220は水素原子またはメチル基を表し、メチル基であることが好ましい。
また、R221は単結合または二価の連結基を示す。単結合である場合には、感度を向上させることができ、さらに硬化膜の透明性を向上させることができるので好ましい。R221の二価の連結基としてはアルキレン基が例示でき、R221がアルキレン基である具体例としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、n−ブチレン基、イソブチレン基、tert−ブチレン基、ペンチレン基、イソペンチレン基、ネオペンチレン基、ヘキシレン基等が挙げられる。中でも、R221が単結合、メチレン基、エチレン基であることが好ましい。また、上記二価の連結基は、置換基を有していてもよく、置換基としては、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基等が挙げられる。 また、aは1〜5の整数を表すが、本発明の効果の観点や、製造が容易であるという点から、aは1または2であることが好ましく、aが1であることがより好ましい。
また、ベンゼン環における水酸基の結合位置は、R221と結合している炭素原子を基準(1位)としたとき、4位に結合していることが好ましい。
R222はハロゲン原子または炭素数1〜5の直鎖または分岐鎖状のアルキル基である。
具体的には、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基等が挙げられる。中でも製造が容易であるという点から、塩素原子、臭素原子、メチル基またはエチル基であることが好ましい。
また、bは0または1〜4の整数を表す。
また、R221は単結合または二価の連結基を示す。単結合である場合には、感度を向上させることができ、さらに硬化膜の透明性を向上させることができるので好ましい。R221の二価の連結基としてはアルキレン基が例示でき、R221がアルキレン基である具体例としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、n−ブチレン基、イソブチレン基、tert−ブチレン基、ペンチレン基、イソペンチレン基、ネオペンチレン基、ヘキシレン基等が挙げられる。中でも、R221が単結合、メチレン基、エチレン基であることが好ましい。また、上記二価の連結基は、置換基を有していてもよく、置換基としては、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基等が挙げられる。 また、aは1〜5の整数を表すが、本発明の効果の観点や、製造が容易であるという点から、aは1または2であることが好ましく、aが1であることがより好ましい。
また、ベンゼン環における水酸基の結合位置は、R221と結合している炭素原子を基準(1位)としたとき、4位に結合していることが好ましい。
R222はハロゲン原子または炭素数1〜5の直鎖または分岐鎖状のアルキル基である。
具体的には、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基等が挙げられる。中でも製造が容易であるという点から、塩素原子、臭素原子、メチル基またはエチル基であることが好ましい。
また、bは0または1〜4の整数を表す。
<<<<構成単位(a1−2)に用いることができる酸分解性基>>>>
上記酸分解性基で保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位(a1−2)に用いることができる上記酸分解性基としては、上記酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位(a1−1)に用いることができる上記酸分解性基と同様に、公知のものを使用でき、特に限定されない。酸分解性基の中でもアセタールで保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位であることが、感光性樹脂組成物の基本物性、特に感度やパターン形状、感光性樹脂組成物の保存安定性、コンタクトホールの形成性の観点から好ましい。さらに、酸分解性基の中でもフェノール性水酸基が上記一般式(a1−1)で表されるアセタールの形で保護された保護フェノール性水酸基であることが、感度の観点からより好ましい。なお、フェノール性水酸基が上記一般式(a1−1)で表されるアセタールの形で保護された保護フェノール性水酸基である場合、保護フェノール性水酸基の全体としては、−Ar−O−CR101R102(OR103)の構造となっている。なお、Arはアリーレン基を表す。
上記酸分解性基で保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位(a1−2)に用いることができる上記酸分解性基としては、上記酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位(a1−1)に用いることができる上記酸分解性基と同様に、公知のものを使用でき、特に限定されない。酸分解性基の中でもアセタールで保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位であることが、感光性樹脂組成物の基本物性、特に感度やパターン形状、感光性樹脂組成物の保存安定性、コンタクトホールの形成性の観点から好ましい。さらに、酸分解性基の中でもフェノール性水酸基が上記一般式(a1−1)で表されるアセタールの形で保護された保護フェノール性水酸基であることが、感度の観点からより好ましい。なお、フェノール性水酸基が上記一般式(a1−1)で表されるアセタールの形で保護された保護フェノール性水酸基である場合、保護フェノール性水酸基の全体としては、−Ar−O−CR101R102(OR103)の構造となっている。なお、Arはアリーレン基を表す。
フェノール性水酸基のアセタールエステル構造の好ましい例は、R101=R102=R103=メチル基やR101=R102=メチル基でR103=ベンジル基の組み合わせが例示できる。
また、フェノール性水酸基がアセタールの形で保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位を形成するために用いられるラジカル重合性単量体としては、例えば、例えば、特開2011−215590号公報の段落番号0042に記載のものなどが挙げられる。
これらの中で、4−ヒドロキシフェニルメタクリレートの1−アルコキシアルキル保護体、4−ヒドロキシフェニルメタクリレートのテトラヒドロピラニル保護体、が透明性の観点から好ましい。
これらの中で、4−ヒドロキシフェニルメタクリレートの1−アルコキシアルキル保護体、4−ヒドロキシフェニルメタクリレートのテトラヒドロピラニル保護体、が透明性の観点から好ましい。
フェノール性水酸基のアセタール保護基の具体例としては、1−アルコキシアルキル基が挙げられ、例えば、1−エトキシエチル基、1−メトキシエチル基、1−n−ブトキシエチル基、1−イソブトキシエチル基、1−(2−クロロエトキシ)エチル基、1−(2−エチルヘキシルオキシ)エチル基、1−n−プロポキシエチル基、1−シクロヘキシルオキシエチル基、1−(2−シクロヘキシルエトキシ)エチル基、1−ベンジルオキシエチル基などを挙げることができ、これらは単独または2種類以上を組み合わせて使用することができる。
上記酸分解性基で保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位(a1−2)を形成するために用いられるラジカル重合性単量体は、市販のものを用いてもよいし、公知の方法で合成したものを用いることもできる。例えば、フェノール性水酸基を有する化合物を酸触媒の存在下でビニルエーテルと反応させることにより合成することができる。上記の合成はフェノール性水酸基を有するモノマーをその他のモノマーと予め共重合させておき、その後に酸触媒の存在下でビニルエーテルと反応させてもよい。
上記酸分解性基で保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位(a1−2)の好ましい具体例としては、下記の構成単位が例示できるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
<<<構成単位(a1)の好ましい態様>>>
重合体(A)を構成する構成単位中、構成単位(a1)の含有率は、感度の観点から、重合体全体に対し、1〜95モル%が好ましく、10〜80モル%がより好ましく、20〜70モル%がさらに好ましく、20〜50モル%が特に好ましい。また、特に上記構成単位(a1)に用いることができる上記酸分解性基がカルボキシル基がアセタールで保護された保護カルボキシル基を有する構成単位である場合、構成単位(a1)を含む重合体を構成する構成単位中の構成単位(a1)の含有率は、20〜60モル%がさらに好ましく、30〜50モル%が特に好ましい。
特に、構成単位(a2)が構成単位(a1)と同じ重合体に含まれる場合、該重合体中、構成単位(a1)は、20〜50モル%が好ましく、30〜45モル%がより好ましい。
一方、構成単位(a2)が構成単位(a1)と異なる重合体に含まれる場合、該構成単位(a2)を含む重合体中、構成単位(a1)は、30〜70モル%が好ましく、40〜60モル%がより好ましい。
重合体(A)を構成する構成単位中、構成単位(a1)の含有率は、感度の観点から、重合体全体に対し、1〜95モル%が好ましく、10〜80モル%がより好ましく、20〜70モル%がさらに好ましく、20〜50モル%が特に好ましい。また、特に上記構成単位(a1)に用いることができる上記酸分解性基がカルボキシル基がアセタールで保護された保護カルボキシル基を有する構成単位である場合、構成単位(a1)を含む重合体を構成する構成単位中の構成単位(a1)の含有率は、20〜60モル%がさらに好ましく、30〜50モル%が特に好ましい。
特に、構成単位(a2)が構成単位(a1)と同じ重合体に含まれる場合、該重合体中、構成単位(a1)は、20〜50モル%が好ましく、30〜45モル%がより好ましい。
一方、構成単位(a2)が構成単位(a1)と異なる重合体に含まれる場合、該構成単位(a2)を含む重合体中、構成単位(a1)は、30〜70モル%が好ましく、40〜60モル%がより好ましい。
上記酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位(a1−1)は、上記酸分解性基で保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位(a1−2)に比べると、現像が速いという特徴がある。よって、速く現像したい場合には酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位(a1−1)が好ましい。逆に現像を遅くしたい場合には酸分解性基で保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位(a1−2)を用いることが好ましい。
<<(a2)架橋基を有する構成単位>>
(A)成分は、架橋基を有する構成単位(a2)を有する。上記架橋基は、加熱処理で硬化反応を起こす基であれば特に限定はされない。好ましい架橋基を有する構成単位の態様としては、エポキシ基、オキセタニル基、−NH−CH2−O−R(Rは炭素数1〜20のアルキル基)で表される基およびエチレン性不飽和基よりなる群から選ばれた少なくとも1つを含む構成単位が挙げられ、エポキシ基、オキセタニル基、および、−NH−CH2−O−R(Rは炭素数1〜20のアルキル基)で表される基から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。その中でも、本発明の感光性樹脂組成物は、上記(A)成分が、エポキシ基およびオキセタニル基のうち少なくとも1つを含む構成単位を含むことがより好ましく、オキセタニル基を含む構成単位を含むことが特に好ましい。より詳細には、以下のものが挙げられる。
(A)成分は、架橋基を有する構成単位(a2)を有する。上記架橋基は、加熱処理で硬化反応を起こす基であれば特に限定はされない。好ましい架橋基を有する構成単位の態様としては、エポキシ基、オキセタニル基、−NH−CH2−O−R(Rは炭素数1〜20のアルキル基)で表される基およびエチレン性不飽和基よりなる群から選ばれた少なくとも1つを含む構成単位が挙げられ、エポキシ基、オキセタニル基、および、−NH−CH2−O−R(Rは炭素数1〜20のアルキル基)で表される基から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。その中でも、本発明の感光性樹脂組成物は、上記(A)成分が、エポキシ基およびオキセタニル基のうち少なくとも1つを含む構成単位を含むことがより好ましく、オキセタニル基を含む構成単位を含むことが特に好ましい。より詳細には、以下のものが挙げられる。
<<<(a2−1)エポキシ基および/またはオキセタニル基を有する構成単位>>>
上記(A)共重合体は、エポキシ基および/またはオキセタニル基を有する構成単位(構成単位(a2−1))を含有することが好ましい。上記3員環の環状エーテル基はエポキシ基とも呼ばれ、4員環の環状エーテル基はオキセタニル基とも呼ばれる。上記エポキシ基および/またはオキセタニル基を有する構成単位(a2−1)としては、脂環エポキシ基および/またはオキセタニル基を有する構成単位であることが好ましく、オキセタニル基を有する構成単位であることがより好ましい。
上記エポキシ基および/またはオキセタニル基を有する構成単位(a2−1)は、1つの構成単位中にエポキシ基またはオキセタニル基を少なくとも1つ有していればよく、1つ以上のエポキシ基および1つ以上オキセタニル基、2つ以上のエポキシ基、または、2つ以上のオキセタニル基を有していてもよく、特に限定されないが、エポキシ基および/またはオキセタニル基を合計1〜3つ有することが好ましく、エポキシ基および/またはオキセタニル基を合計1または2つ有することがより好ましく、エポキシ基またはオキセタニル基を1つ有することがさらに好ましい。
上記(A)共重合体は、エポキシ基および/またはオキセタニル基を有する構成単位(構成単位(a2−1))を含有することが好ましい。上記3員環の環状エーテル基はエポキシ基とも呼ばれ、4員環の環状エーテル基はオキセタニル基とも呼ばれる。上記エポキシ基および/またはオキセタニル基を有する構成単位(a2−1)としては、脂環エポキシ基および/またはオキセタニル基を有する構成単位であることが好ましく、オキセタニル基を有する構成単位であることがより好ましい。
上記エポキシ基および/またはオキセタニル基を有する構成単位(a2−1)は、1つの構成単位中にエポキシ基またはオキセタニル基を少なくとも1つ有していればよく、1つ以上のエポキシ基および1つ以上オキセタニル基、2つ以上のエポキシ基、または、2つ以上のオキセタニル基を有していてもよく、特に限定されないが、エポキシ基および/またはオキセタニル基を合計1〜3つ有することが好ましく、エポキシ基および/またはオキセタニル基を合計1または2つ有することがより好ましく、エポキシ基またはオキセタニル基を1つ有することがさらに好ましい。
エポキシ基を有する構成単位を形成するために用いられるラジカル重合性単量体の具体例としては、例えば、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、α−エチルアクリル酸グリシジル、α−n−プロピルアクリル酸グリシジル、α−n−ブチルアクリル酸グリシジル、アクリル酸−3,4−エポキシブチル、メタクリル酸−3,4−エポキシブチル、アクリル酸−3,4−エポキシシクロヘキシルメチル、メタクリル酸−3,4−エポキシシクロヘキシルメチル、α−エチルアクリル酸−3,4−エポキシシクロヘキシルメチル、o−ビニルベンジルグリシジルエーテル、m−ビニルベンジルグリシジルエーテル、p−ビニルベンジルグリシジルエーテル、特許第4168443号公報の段落番号0031〜0035に記載の脂環式エポキシ骨格を含有する化合物などが挙げられる。
オキセタニル基を有する構成単位を形成するために用いられるラジカル重合性単量体の具体例としては、例えば、特開2001−330953号公報の段落番号0011〜0016に記載のオキセタニル基を有する(メタ)アクリル酸エステルなどを挙げることができる。
上記エポキシ基および/またはオキセタニル基を有する構成単位(a2−1)を形成するために用いられるラジカル重合性単量体の具体例としては、メタクリル酸エステル構造を含有するモノマー、アクリル酸エステル構造を含有するモノマーであることが好ましい。
オキセタニル基を有する構成単位を形成するために用いられるラジカル重合性単量体の具体例としては、例えば、特開2001−330953号公報の段落番号0011〜0016に記載のオキセタニル基を有する(メタ)アクリル酸エステルなどを挙げることができる。
上記エポキシ基および/またはオキセタニル基を有する構成単位(a2−1)を形成するために用いられるラジカル重合性単量体の具体例としては、メタクリル酸エステル構造を含有するモノマー、アクリル酸エステル構造を含有するモノマーであることが好ましい。
これらのモノマーの中で、さらに好ましいものとしては、特許第4168443号公報の段落番号0034〜0035に記載の脂環式エポキシ骨格を含有する化合物および特開2001−330953号公報の段落番号0011〜0016に記載のオキセタニル基を有する(メタ)アクリル酸エステルであり、特に好ましいものとしては特開2001−330953号公報の段落番号0011〜0016に記載のオキセタニル基を有する(メタ)アクリル酸エステルである。これらの中でも好ましいものは、メタクリル酸グリシジル、アクリル酸3,4−エポキシシクロヘキシルメチル、メタクリル酸3,4−エポキシシクロヘキシルメチル、アクリル酸(3−エチルオキセタン−3−イル)メチル、および、メタクリル酸(3−エチルオキセタン−3−イル)メチルであり、最も好ましいものはアクリル酸(3−エチルオキセタン−3−イル)メチル、および、メタクリル酸(3−エチルオキセタン−3−イル)メチルである。これらの構成単位は、1種単独または2種類以上を組み合わせて使用することができる。
上記エポキシ基および/またはオキセタニル基を有する構成単位(a2−1)としては、特開2011−215590号公報の段落番号0053〜0055の記載を参酌できる。
上記エポキシ基および/またはオキセタニル基を有する構成単位(a2−1)の好ましい具体例としては、下記の構成単位が例示できる。なお、Rは、水素原子またはメチル基を表す。
本発明において、感度の観点からは、オキセタニル基が好ましい。また、透過率(透明性)の観点からは、脂環エポキシ基およびオキセタニル基が好ましい。以上より、本発明においては、エポキシ基および/またはオキセタニル基としては、脂環エポキシ基およびオキセタニル基が好ましく、オキセタニル基が特に好ましい。
<<<(a2−2)エチレン性不飽和基を有する構成単位>>>
上記架橋基を有する構成単位(a2)の1つとして、エチレン性不飽和基を有する構成単位(a2−2)が挙げられる(以下、「構成単位(a2−2)」ともいう。)。上記エチレン性不飽和基を有する構成単位(a2−2)としては、側鎖にエチレン性不飽和基を有する構成単位が好ましく、末端にエチレン性不飽和基を有し、炭素数3〜16の側鎖を有する構成単位がより好ましく、下記一般式(a2−2−1)で表される側鎖を有する構成単位がさらに好ましい。
上記架橋基を有する構成単位(a2)の1つとして、エチレン性不飽和基を有する構成単位(a2−2)が挙げられる(以下、「構成単位(a2−2)」ともいう。)。上記エチレン性不飽和基を有する構成単位(a2−2)としては、側鎖にエチレン性不飽和基を有する構成単位が好ましく、末端にエチレン性不飽和基を有し、炭素数3〜16の側鎖を有する構成単位がより好ましく、下記一般式(a2−2−1)で表される側鎖を有する構成単位がさらに好ましい。
一般式(a2−2−1)
(一般式(a2−2−1)中、R301は炭素数1〜13の二価の連結基を表し、R302は水素原子またはメチル基を表し、*は架橋基を有する構成単位(a2)の主鎖に連結する部位を表す。)
R301は、炭素数1〜13の二価の連結基であって、アルケニル基、シクロアルケニル基、アリーレン基またはこれらを組み合せた基を含み、エステル結合、エーテル結合、アミド結合、ウレタン結合等の結合を含んでいてもよい。また、二価の連結基は、任意の位置にヒドロキシ基、カルボキシル基等の置換基を有していてもよい。R301の具体例としては、下記の二価の連結基が挙げられる。
上記一般式(a2−2−1)で表される側鎖の中でも、上記R301で表される2価の連結基を含めて脂肪族の側鎖が好ましい。
その他(a2−2)エチレン性不飽和基を有する構成単位については、特開2011−215580号公報の段落番号0077〜0090の記載を参酌できる。
<<<(a2−3)−NH−CH2−O−R(Rは炭素数1〜20のアルキル基)で表される基を有する構成単位>>>
本発明で用いる共重合体は、−NH−CH2−O−R(Rは炭素数1〜20のアルキル基)で表される基を有する構成単位(a2−3)も好ましい。構成単位(a2−3)を有することで、緩やかな加熱処理で硬化反応を起こすことができ、諸特性に優れた硬化膜を得ることができる。ここで、Rは炭素数1〜9のアルキル基が好ましく、炭素数1〜4のアルキル基がより好ましい。また、アルキル基は、直鎖、分岐または環状のアルキル基のいずれであってもよいが、好ましくは、直鎖または分岐のアルキル基である。構成単位(a2)は、より好ましくは、下記一般式(1)で表される基を有する構成単位である。
一般式(1)
(上記式中、R1は水素原子またはメチル基を表し、R2は炭素数1〜20のアルキル基を表す。)
R2は、炭素数1〜9のアルキル基が好ましく、炭素数1〜4のアルキル基がさらに好ましい。また、アルキル基は、直鎖、分岐または環状のアルキル基のいずれであってもよいが、好ましくは、直鎖または分岐のアルキル基である。
R2の具体例としては、メチル基、エチル基、n−ブチル基、i−ブチル基、シクロヘキシル基、およびn−ヘキシル基を挙げることができる。中でもi−ブチル基、n−ブチル基、メチル基が好ましい。
本発明で用いる共重合体は、−NH−CH2−O−R(Rは炭素数1〜20のアルキル基)で表される基を有する構成単位(a2−3)も好ましい。構成単位(a2−3)を有することで、緩やかな加熱処理で硬化反応を起こすことができ、諸特性に優れた硬化膜を得ることができる。ここで、Rは炭素数1〜9のアルキル基が好ましく、炭素数1〜4のアルキル基がより好ましい。また、アルキル基は、直鎖、分岐または環状のアルキル基のいずれであってもよいが、好ましくは、直鎖または分岐のアルキル基である。構成単位(a2)は、より好ましくは、下記一般式(1)で表される基を有する構成単位である。
一般式(1)
R2は、炭素数1〜9のアルキル基が好ましく、炭素数1〜4のアルキル基がさらに好ましい。また、アルキル基は、直鎖、分岐または環状のアルキル基のいずれであってもよいが、好ましくは、直鎖または分岐のアルキル基である。
R2の具体例としては、メチル基、エチル基、n−ブチル基、i−ブチル基、シクロヘキシル基、およびn−ヘキシル基を挙げることができる。中でもi−ブチル基、n−ブチル基、メチル基が好ましい。
<<<構成単位(a2)の好ましい態様>>>
上記構成単位(a2)を含有する重合体が、実質的に、構成単位(a1)を含まない場合、構成単位(a2)は、該構成単位(a2)を含有する重合体中、5〜90モル%が好ましく、20〜80モル%がより好ましい。
上記構成単位(a2)を含有する重合体が、上記構成単位(a1)を含有する場合、単構成単位(a2)は、該構成単位(a1)と構成単位(a2)を含有する重合体中、感度の観点から3〜70モル%が好ましく、10〜60モル%がより好ましい。
本発明では、さらに、いずれの態様にかかわらず、(A)成分の全構成単位中、構成単位(a2)を3〜70モル%含有することが好ましく、10〜60モル%含有することがより好ましい。
上記の数値の範囲内であると、感光性樹脂組成物から得られる硬化膜の透明性およびITOスパッタ耐性が良好となる。
上記構成単位(a2)を含有する重合体が、実質的に、構成単位(a1)を含まない場合、構成単位(a2)は、該構成単位(a2)を含有する重合体中、5〜90モル%が好ましく、20〜80モル%がより好ましい。
上記構成単位(a2)を含有する重合体が、上記構成単位(a1)を含有する場合、単構成単位(a2)は、該構成単位(a1)と構成単位(a2)を含有する重合体中、感度の観点から3〜70モル%が好ましく、10〜60モル%がより好ましい。
本発明では、さらに、いずれの態様にかかわらず、(A)成分の全構成単位中、構成単位(a2)を3〜70モル%含有することが好ましく、10〜60モル%含有することがより好ましい。
上記の数値の範囲内であると、感光性樹脂組成物から得られる硬化膜の透明性およびITOスパッタ耐性が良好となる。
<<(a3)その他の構成単位>>
本発明において、(A)成分は、上記構成単位(a1)および/または(a2)に加えて、これら以外の他の構成単位(a3)を有していてもよい。これらの構成単位は、上記重合体(1)および/または(2)が含んでいてもよい。また、上記重合体(1)または(2)とは別に、他の構成単位(a3)を有する重合体成分を有していてもよい。上記重合体(1)または(2)とは別に他の構成単位(a3)を有する重合体を含む場合、該重合体成分の配合量は、全重合体成分中、60質量%以下であることが好ましく、40質量%以下であることがより好ましく、20質量%以下であることがさらに好ましい。
本発明において、(A)成分は、上記構成単位(a1)および/または(a2)に加えて、これら以外の他の構成単位(a3)を有していてもよい。これらの構成単位は、上記重合体(1)および/または(2)が含んでいてもよい。また、上記重合体(1)または(2)とは別に、他の構成単位(a3)を有する重合体成分を有していてもよい。上記重合体(1)または(2)とは別に他の構成単位(a3)を有する重合体を含む場合、該重合体成分の配合量は、全重合体成分中、60質量%以下であることが好ましく、40質量%以下であることがより好ましく、20質量%以下であることがさらに好ましい。
その他の構成単位(a3)となるモノマーとしては、特に制限はなく、例えば、スチレン類、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸環状アルキルエステル、(メタ)アクリル酸アリールエステル、不飽和ジカルボン酸ジエステル、ビシクロ不飽和化合物類、マレイミド化合物類、不飽和芳香族化合物、共役ジエン系化合物、不飽和モノカルボン酸、不飽和ジカルボン酸、不飽和ジカルボン酸無水物、その他の不飽和化合物を挙げることができる。また、後述するとおり、酸基を有する構成単位を有していてもよい。その他の構成単位(a3)となるモノマーは、単独または2種類以上を組み合わせて使用することができる。
以下に、本発明の重合体成分の好ましい実施形態を挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではないことは言うまでもない。
(第1の実施形態)
重合体(1)が、さらに、1種または2種以上のその他の構成単位(a3)を有する態様。
(第2の実施形態)
重合体(2)の(a1)酸基が酸分解性基で保護された残基を有する構成単位を有する重合体が、さらに、1種または2種以上のその他の構成単位(a3)を有する態様。
(第3の実施形態)
重合体(2)の(a2)下記一般式(I)で表される構成単位を有する重合体が、さらに、1種または2種以上のその他の構成単位を有する態様。
重合体(1)が、さらに、1種または2種以上のその他の構成単位(a3)を有する態様。
(第2の実施形態)
重合体(2)の(a1)酸基が酸分解性基で保護された残基を有する構成単位を有する重合体が、さらに、1種または2種以上のその他の構成単位(a3)を有する態様。
(第3の実施形態)
重合体(2)の(a2)下記一般式(I)で表される構成単位を有する重合体が、さらに、1種または2種以上のその他の構成単位を有する態様。
(第4の実施形態)
上記第1〜第3の実施形態のいずれかにおいて、その他の構成単位として、少なくとも酸基を含む構成単位を含む態様。
上記第1〜第3の実施形態のいずれかにおいて、その他の構成単位として、少なくとも酸基を含む構成単位を含む態様。
(第5の実施形態)
上記第1〜第3の実施形態のいずれかにおいて、その他の構成単位として、重合体(1)および/または重合体(2)が少なくとも酸基を含む構成単位を含む態様。
上記第1〜第3の実施形態のいずれかにおいて、その他の構成単位として、重合体(1)および/または重合体(2)が少なくとも酸基を含む構成単位を含む態様。
(第6の実施形態)
上記重合体(1)または(2)とは別に、他の構成単位(a3)を有する重合体を有する態様。この場合の他の構成単位(a3)としては、酸基を含む構成単位、架橋性基を有する構成単位等が例示される。
上記重合体(1)または(2)とは別に、他の構成単位(a3)を有する重合体を有する態様。この場合の他の構成単位(a3)としては、酸基を含む構成単位、架橋性基を有する構成単位等が例示される。
(第7の実施形態)
上記第1〜第6の実施形態の2以上の組み合わせからなる形態。
上記第1〜第6の実施形態の2以上の組み合わせからなる形態。
単構単位(a3)は、具体的には、スチレン、tert−ブトキシスチレン、メチルスチレン、ヒドロキシスチレン、α−メチルスチレン、アセトキシスチレン、メトキシスチレン、エトキシスチレン、クロロスチレン、ビニル安息香酸メチル、ビニル安息香酸エチル、4−ヒドロキシ安息香酸(3−メタクリロイルオキシプロピル)エステル、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、アクリロニトリル、エチレングリコールモノアセトアセテートモノ(メタ)アクリレートなどによる構成単位を挙げることができる。この他、特開2004−264623号公報の段落番号0021〜0024に記載の化合物を挙げることができる。
また、その他の構成単位(a3)としてスチレン類、脂肪族環式骨格を有する基が、電気特性の観点で好ましい。具体的にはスチレン、tert−ブトキシスチレン、メチルスチレン、ヒドロキシスチレン、α−メチルスチレン、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
さらにまた、その他の構成単位(a3)として(メタ)アクリル酸アルキルエステルが、密着性の観点で好ましい。具体的には(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル等が挙げられ、(メタ)アクリル酸メチルがより好ましい。重合体(A)を構成する構成単位中、上記の構成単位(a3)の含有率は、60モル%以下が好ましく、50モル%以下がより好ましく、40モル%以下がさらに好ましい。下限値としては、0モル%でもよいが、例えば、1モル%以上とすることができ、さらには、5モル%以上とすることができる。上記の数値の範囲内であると、感光性樹脂組成物から得られる硬化膜の諸特性が良好となる。
その他の構成単位(a3)として、酸基を含むことが好ましい。酸基を含むことにより、アルカリ性の現像液に溶けやすくなり、本発明の効果がより効果的に発揮される。本発明における酸基とは、pKaが7より小さいプロトン解離性基を意味する。酸基は、通常、酸基を形成しうるモノマーを用いて、酸基を含む構成単位として、樹脂に組み込まれる。このような酸基を含む構成単位を樹脂中に含めることにより、アルカリ可溶性が大きくなる傾向にある。
本発明で用いられる酸基としては、カルボン酸基由来のもの、スルホンアミド基に由来のもの、ホスホン酸基に由来のもの、スルホン酸基に由来のもの、フェノール性水酸基に由来するもの、スルホンアミド基、スルホニルイミド基等が例示され、カルボン酸基由来のものおよび/またはフェノール性水酸基に由来のものが好ましい。
本発明で用いられる酸基を含む構成単位は、スチレンに由来する構成単位や、ビニル化合物に由来する構成単位、(メタ)アクリル酸および/またはそのエステルに由来する構成単位であることがより好ましい。
本発明で用いられる酸基としては、カルボン酸基由来のもの、スルホンアミド基に由来のもの、ホスホン酸基に由来のもの、スルホン酸基に由来のもの、フェノール性水酸基に由来するもの、スルホンアミド基、スルホニルイミド基等が例示され、カルボン酸基由来のものおよび/またはフェノール性水酸基に由来のものが好ましい。
本発明で用いられる酸基を含む構成単位は、スチレンに由来する構成単位や、ビニル化合物に由来する構成単位、(メタ)アクリル酸および/またはそのエステルに由来する構成単位であることがより好ましい。
本発明では、特に、カルボキシル基を有する構成単位、または、フェノール性水酸基を有する構成単位を含有することが、感度の観点で好ましい。
酸基を含む構成単位は、全重合体成分の構成単位の1〜80モル%が好ましく、1〜50モル%がより好ましく、5〜40モル%がさらに好ましく、5〜30モル%が特に好ましく、5〜20モル%が特に好ましい。
本発明では、上記重合体(1)または(2)とは別に、他の構成単位(a3)を有する重合体を含んでいても良い。この場合の他の構成単位(a3)としては、酸基を含む構成単位、架橋性基を有する構成単位等が例示される。
このような重合体としては、側鎖にカルボキシル基を有する樹脂が好ましい。例えば、特開昭59−44615号、特公昭54−34327号、特公昭58−12577号、特公昭54−25957号、特開昭59−53836号、特開昭59−71048号の各公報に記載されているような、メタクリル酸共重合体、アクリル酸共重合体、イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体等、並びに側鎖にカルボキシル基を有する酸性セルロース誘導体、水酸基を有するポリマーに酸無水物を付加させたもの等が挙げられ、更に側鎖に(メタ)アクリロイル基を有する高分子重合体も好ましいものとして挙げられる。
例えば、ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート/ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体、特開平7−140654号公報に記載の、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート/ポリスチレンマクロモノマー/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー/メチルメタクリレート/メタクリル酸共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体などが挙げられる。
その他にも、特開平7−207211号公報、特開平8−259876号公報、特開平10−300922号公報、特開平11−140144号公報、特開平11−174224号公報、特開2000−56118号公報、特開2003−233179号公報、特開2009−52020号公報等に記載の公知の高分子化合物を使用することができる。
これらの重合体は、1種類のみ含んでいてもよいし、2種類以上含んでいてもよい。
その他にも、特開平7−207211号公報、特開平8−259876号公報、特開平10−300922号公報、特開平11−140144号公報、特開平11−174224号公報、特開2000−56118号公報、特開2003−233179号公報、特開2009−52020号公報等に記載の公知の高分子化合物を使用することができる。
これらの重合体は、1種類のみ含んでいてもよいし、2種類以上含んでいてもよい。
これらの重合体として、市販されている、SMA 1000P、SMA 2000P、SMA 3000P、SMA 1440F、SMA 17352P、SMA 2625P、SMA 3840F(以上、サートマー社製)、ARUFON UC−3900、ARUFON UC−3910、ARUFON UC−3920、ARUFON UC−3080(以上、東亞合成(株)製)等を用いることもできる。
<<(A)重合体の分子量>>
(A)重合体の分子量は、ポリスチレン換算重量平均分子量で、好ましくは1,000〜200,000、より好ましくは2,000〜50,000の範囲である。上記の数値の範囲内であると、諸特性が良好である。数平均分子量と重量平均分子量の比(分散度)は1.0〜5.0が好ましく1.5〜3.5がより好ましい。
(A)重合体の分子量は、ポリスチレン換算重量平均分子量で、好ましくは1,000〜200,000、より好ましくは2,000〜50,000の範囲である。上記の数値の範囲内であると、諸特性が良好である。数平均分子量と重量平均分子量の比(分散度)は1.0〜5.0が好ましく1.5〜3.5がより好ましい。
<<(A)重合体の製造方法>>
また、(A)成分の合成法についても、様々な方法が知られているが、一例を挙げると、少なくとも上記(a1)および上記(a3)で表される構成単位を形成するために用いられるラジカル重合性単量体を含むラジカル重合性単量体混合物を有機溶剤中、ラジカル重合開始剤を用いて重合することにより合成することができる。また、いわゆる高分子反応で合成することもできる。
また、(A)成分の合成法についても、様々な方法が知られているが、一例を挙げると、少なくとも上記(a1)および上記(a3)で表される構成単位を形成するために用いられるラジカル重合性単量体を含むラジカル重合性単量体混合物を有機溶剤中、ラジカル重合開始剤を用いて重合することにより合成することができる。また、いわゆる高分子反応で合成することもできる。
本発明の感光性樹脂組成物は、全固形分に対し、(A)成分を50〜99.9質量%の割合で含むことが好ましく、70〜98質量%の割合で含むことがより好ましい。
<(S)シロキサンオリゴマー>
本発明の組成物は、(S)(s1)架橋性基を有する構成単位および(s2)アリール基を有する構成単位を有するシロキサンオリゴマーであって、シロキサンオリゴマー中における、(s2)アリール基を有する構成単位の含有率が35〜95モル%であるシロキサンオリゴマー(以下、「(S)成分」ということがある。)を含む。(S)成分は、(s1)構成単位および(s2)構成単位に加えて、(s3)他の構成単位を含んでいてもよい 。
ここで、オリゴマーとは、数平均分子量で10000未満のものを意味する。本発明では、シロキサンポリマーではなく、シロキサンオリゴマーを採用することにより、重合体成分として、アクリル酸を用いたときに、相溶性を高くすることができる。この結果、本発明の効果がより効果的に発揮される。
本発明におけるシロキサンオリゴマーの重量平均分子量は、1000〜10000であることが好ましく、2000〜5000であることがより好ましい。
このようなシロキサンオリゴマーは、例えば、架橋性基を有するアルコキシシラン化合物と、アリール基を有するアルコキシシランを、必要に応じ、さらに、他のアルコキシシランと共に、共加水分解することにより製造することができる。上記加水分解物には、原料中の加水分解されうる部分の全部が加水分解されたもの、およびその一部が加水分解され一部が加水分解されずに残存するものも包含されると解するべきである。
本発明の組成物は、(S)(s1)架橋性基を有する構成単位および(s2)アリール基を有する構成単位を有するシロキサンオリゴマーであって、シロキサンオリゴマー中における、(s2)アリール基を有する構成単位の含有率が35〜95モル%であるシロキサンオリゴマー(以下、「(S)成分」ということがある。)を含む。(S)成分は、(s1)構成単位および(s2)構成単位に加えて、(s3)他の構成単位を含んでいてもよい 。
ここで、オリゴマーとは、数平均分子量で10000未満のものを意味する。本発明では、シロキサンポリマーではなく、シロキサンオリゴマーを採用することにより、重合体成分として、アクリル酸を用いたときに、相溶性を高くすることができる。この結果、本発明の効果がより効果的に発揮される。
本発明におけるシロキサンオリゴマーの重量平均分子量は、1000〜10000であることが好ましく、2000〜5000であることがより好ましい。
このようなシロキサンオリゴマーは、例えば、架橋性基を有するアルコキシシラン化合物と、アリール基を有するアルコキシシランを、必要に応じ、さらに、他のアルコキシシランと共に、共加水分解することにより製造することができる。上記加水分解物には、原料中の加水分解されうる部分の全部が加水分解されたもの、およびその一部が加水分解され一部が加水分解されずに残存するものも包含されると解するべきである。
(s1)架橋性基を有する構成単位
本発明における(S)シロキサンオリゴマーは、(s1)架橋性基を有する構成単位(本願明細書では、単に、「(s1)構成単位」ということがある)を含む。
本発明における(S)シロキサンオリゴマー中の構成単位(s1)の配合量は、20〜49モル%であることが好ましく、25〜)モル%であることがより好ましい。
(s1)架橋性基を有する構成単位が有する架橋性基としては、特に定めるものではないが、エポキシ基、オキセタニル基、エピスルフィド基、ビニル基、アリル基、(メタ)アクリロイル基、アルカリ可溶基、ヒドロキシル基、メルカプト基、イソシアネート基、ウレイド基およびスチリル基から選択される少なくとも1種が好ましく、エポキシ基、オキセタニル基、(メタ)アクリロイル基、スチリル基が好ましい。
(s1)構成単位は、好ましくは、下記式(1)で表られる化合物由来の構成単位である。
Si(R8)s(R9)t(OR10)u (1)
(式(1)中、R8は、エポキシ基、オキセタニル基、エピスルフィド基、ビニル基、アリル基、(メタ)アクリロイル基、アルカリ可溶基、ヒドロキシル基、メルカプト基、イソシアネート基、ウレイド基またはスチリル基を含有する置換基を表わし、R9、R10は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子または1価の有機基であり、sは1〜3の整数であり、t、uはそれぞれ0〜3の整数である。但し、s+t+u=4である。)
R9およびR10は、それぞれ、アルキル基、または、アリール基が好ましい。アルキル基は、メチル基またはエチル基が好ましく、アリール基は、ナフチル基またはフェニル基が好ましい。これらの基は、置換基を有していてよく、置換基としては、アミノ基、ハロゲン原子、ニトロ基が例示される。
本発明における(S)シロキサンオリゴマーは、(s1)架橋性基を有する構成単位(本願明細書では、単に、「(s1)構成単位」ということがある)を含む。
本発明における(S)シロキサンオリゴマー中の構成単位(s1)の配合量は、20〜49モル%であることが好ましく、25〜)モル%であることがより好ましい。
(s1)架橋性基を有する構成単位が有する架橋性基としては、特に定めるものではないが、エポキシ基、オキセタニル基、エピスルフィド基、ビニル基、アリル基、(メタ)アクリロイル基、アルカリ可溶基、ヒドロキシル基、メルカプト基、イソシアネート基、ウレイド基およびスチリル基から選択される少なくとも1種が好ましく、エポキシ基、オキセタニル基、(メタ)アクリロイル基、スチリル基が好ましい。
(s1)構成単位は、好ましくは、下記式(1)で表られる化合物由来の構成単位である。
Si(R8)s(R9)t(OR10)u (1)
(式(1)中、R8は、エポキシ基、オキセタニル基、エピスルフィド基、ビニル基、アリル基、(メタ)アクリロイル基、アルカリ可溶基、ヒドロキシル基、メルカプト基、イソシアネート基、ウレイド基またはスチリル基を含有する置換基を表わし、R9、R10は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子または1価の有機基であり、sは1〜3の整数であり、t、uはそれぞれ0〜3の整数である。但し、s+t+u=4である。)
R9およびR10は、それぞれ、アルキル基、または、アリール基が好ましい。アルキル基は、メチル基またはエチル基が好ましく、アリール基は、ナフチル基またはフェニル基が好ましい。これらの基は、置換基を有していてよく、置換基としては、アミノ基、ハロゲン原子、ニトロ基が例示される。
以下に、本発明で好ましく用いられる、式(1)で表される化合物の例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではないことは言うまでもない。
エポキシ基を含有する化合物の具体例としては、3−グリシドキシメチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシメチルトリエトキシシラン、3−グリシドキシメチルトリ−n−プロピルオキシシラン、3−グリシドキシメチルトリ−i−プロピルオキシシラン、3−グリシドキシメチルトリアセトキシシラン、3−グリシドキシメチルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシメチルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシメチルメチルジ−n−プロピルオキシシラン、3−グリシドキシメチルメチルジ−i−プロピルオキシシラン、3−グリシドキシメチルメチルジアセトキシシラン、3−グリシドキシメチルエチルジメトキシシラン、3−グリシドキシメチルエチルジエトキシシラン、3−グリシドキシメチルエチルジ−n−プロピルオキシシラン、3−グリシドキシメチルエチルジ−i−プロピルオキシシラン、3−グリシドキシメチルエチルジアセトキシシラン、3−グリシドキシメチルフェニルジメトキシシラン、3−グリシドキシメチルフェニルジエトキシシラン、3−グリシドキシメチルフェニルジ−n−プロピルオキシシラン、3−グリシドキシメチルフェニルジ−i−プロピルオキシシラン、3−グリシドキシメチルフェニルジアセトキシシラン、3−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシエチルトリエトキシシラン、3−グリシドキシエチルトリ−n−プロピルオキシシラン、3−グリシドキシエチルトリ−i−プロピルオキシシラン、3−グリシドキシエチルトリアセトキシシラン、3−グリシドキシエチルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシエチルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシエチルメチルジ−n−プロピルオキシシラン、3−グリシドキシエチルメチルジ−i−プロピルオキシシラン、3−グリシドキシエチルメチルジアセトキシシラン、3−グリシドキシエチルエチルジメトキシシラン、3−グリシドキシエチルエチルジエトキシシラン、3−グリシドキシエチルエチルジ−n−プロピルオキシシラン、3−グリシドキシエチルエチルジ−i−プロピルオキシシラン、3−グリシドキシエチルエチルジアセトキシシラン、3−グリシドキシエチルフェニルジメトキシシラン、3−グリシドキシエチルフェニルジエトキシシラン、3−グリシドキシエチルフェニルジ−n−プロピルオキシシラン、3−グリシドキシエチルフェニルジ−i−プロピルオキシシラン、3−グリシドキシエチルフェニルジアセトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリ−n−プロピルオキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリ−i−プロピルオキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリアセトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジ−n−プロピルオキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジ−i−プロピルオキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジアセトキシシラン、3−グリシドキシプロピルエチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルエチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルエチルジ−n−プロピルオキシシラン、3−グリシドキシプロピルエチルジ−i−プロピルオキシシラン、3−グリシドキシプロピルエチルジアセトキシシラン、3−グリシドキシプロピルフェニルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルフェニルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルフェニルジ−n−プロピルオキシシラン、3−グリシドキシプロピルフェニルジ−i−プロピルオキシシラン、3−グリシドキシプロピルフェニルジアセトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルトリ−n−プロピルオキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルトリアセトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルメチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルメチルジエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルメチルジ−n−プロピルオキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルメチルジアセトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルエチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルエチルジエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルエチルジ−n−プロピルオキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルエチルジアセトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルフェニルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルフェニルジエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルフェニルジ−n−プロピルオキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルフェニルジアセトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリ−n−プロピルオキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリアセトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルメチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルメチルジエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルメチルジ−n−プロピルオキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルメチルジアセトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルエチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルエチルジエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルエチルジ−n−プロピルオキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルエチルジアセトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルフェニルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルフェニルジエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルフェニルジ−n−プロピルオキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルフェニルジアセトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピルトリ−n−プロピルオキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピルトリアセトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピルメチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピルメチルジエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピルメチルジ−n−プロピルオキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピルメチルジアセトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピルエチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピルエチルジエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピルエチルジ−n−プロピルオキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピルエチルジアセトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピルフェニルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピルフェニルジエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピルフェニルジ−n−プロピルオキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピルフェニルジアセトキシシランなど;
また、信越化学工業株式会社製、X−41−1053、X−41−1059A、X−41−1056等の市販品を用いることもできる。
また、信越化学工業株式会社製、X−41−1053、X−41−1059A、X−41−1056等の市販品を用いることもできる。
オキセタニル基を含有する化合物の具体例としては、(オキセタン−3−イル)メチルトリメトキシシラン、(オキセタン−3−イル)メチルトリエトキシシラン、(オキセタン−3−イル)メチルトリ−n−プロピルオキシシラン、(オキセタン−3−イル)メチルトリ−i−プロピルオキシシラン、(オキセタン−3−イル)メチルトリアセトキシシラン、(オキセタン−3−イル)メチルメチルジメトキシシラン、(オキセタン−3−イル)メチルメチルジエトキシシラン、(オキセタン−3−イル)メチルメチルジ−n−プロピルオキシシラン、(オキセタン−3−イル)メチルメチルジ−i−プロピルオキシシラン、(オキセタン−3−イル)メチルメチルジアセトキシシラン、(オキセタン−3−イル)メチルエチルジメトキシシラン、(オキセタン−3−イル)メチルエチルジエトキシシラン、(オキセタン−3−イル)メチルエチルジ−n−プロピルオキシシラン、(オキセタン−3−イル)メチルエチルジ−i−プロピルオキシシラン、(オキセタン−3−イル)メチルエチルジアセトキシシラン、(オキセタン−3−イル)メチルフェニルジメトキシシラン、(オキセタン−3−イル)メチルフェニルジエトキシシラン、(オキセタン−3−イル)メチルフェニルジ−n−プロピルオキシシラン、(オキセタン−3−イル)メチルフェニルジ−i−プロピルオキシシラン、(オキセタン−3−イル)メチルフェニルジアセトキシシラン、(オキセタン−3−イル)エチルトリメトキシシラン、(オキセタン−3−イル)エチルトリエトキシシラン、(オキセタン−3−イル)エチルトリ−n−プロピルオキシシラン、(オキセタン−3−イル)エチルトリ−i−プロピルオキシシラン、(オキセタン−3−イル)エチルトリアセトキシシラン、(オキセタン−3−イル)エチルメチルジメトキシシラン、(オキセタン−3−イル)エチルメチルジエトキシシラン、(オキセタン−3−イル)エチルメチルジ−n−プロピルオキシシラン、(オキセタン−3−イル)エチルメチルジ−i−プロピルオキシシラン、(オキセタン−3−イル)エチルメチルジアセトキシシラン、(オキセタン−3−イル)エチルエチルジメトキシシラン、(オキセタン−3−イル)エチルエチルジエトキシシラン、(オキセタン−3−イル)エチルエチルジ−n−プロピルオキシシラン、(オキセタン−3−イル)エチルエチルジ−i−プロピルオキシシラン、(オキセタン−3−イル)エチルエチルジアセトキシシラン、(オキセタン−3−イル)エチルフェニルジメトキシシラン、(オキセタン−3−イル)エチルフェニルジエトキシシラン、(オキセタン−3−イル)エチルフェニルジ−n−プロピルオキシシラン、(オキセタン−3−イル)エチルフェニルジ−i−プロピルオキシシラン、(オキセタン−3−イル)エチルフェニルジアセトキシシラン、(オキセタン−3−イル)プロピルトリメトキシシラン、(オキセタン−3−イル)プロピルトリエトキシシラン、(オキセタン−3−イル)プロピルトリ−n−プロピルオキシシラン、(オキセタン−3−イル)プロピルトリ−i−プロピルオキシシラン、(オキセタン−3−イル)プロピルトリアセトキシシラン、(オキセタン−3−イル)プロピルメチルジメトキシシラン、(オキセタン−3−イル)プロピルメチルジエトキシシラン、(オキセタン−3−イル)プロピルメチルジ−n−プロピルオキシシラン、(オキセタン−3−イル)プロピルメチルジ−i−プロピルオキシシラン、(オキセタン−3−イル)プロピルメチルジアセトキシシラン、(オキセタン−3−イル)プロピルエチルジメトキシシラン、(オキセタン−3−イル)プロピルエチルジエトキシシラン、(オキセタン−3−イル)プロピルエチルジ−n−プロピルオキシシラン、(オキセタン−3−イル)プロピルエチルジ−i−プロピルオキシシラン、(オキセタン−3−イル)プロピルエチルジアセトキシシラン、(オキセタン−3−イル)プロピルフェニルジメトキシシラン、(オキセタン−3−イル)プロピルフェニルジエトキシシラン、(オキセタン−3−イル)プロピルフェニルジ−n−プロピルオキシシラン、(オキセタン−3−イル)プロピルフェニルジ−i−プロピルオキシシラン、(オキセタン−3−イル)プロピルフェニルジアセトキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)メチルトリメトキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)メチルトリエトキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)メチルトリ−n−プロピルオキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)メチルトリ−i−プロピルオキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)メチルトリアセトキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)メチルメチルジメトキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)メチルメチルジエトキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)メチルメチルジ−n−プロピルオキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)メチルメチルジ−i−プロピルオキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)メチルメチルジアセトキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)メチルエチルジメトキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)メチルエチルジエトキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)メチルエチルジ−n−プロピルオキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)メチルエチルジ−i−プロピルオキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)メチルエチルジアセトキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)メチルフェニルジメトキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)メチルフェニルジエトキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)メチルフェニルジ−n−プロピルオキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)メチルフェニルジ−i−プロピルオキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)メチルフェニルジアセトキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)エチルトリメトキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)エチルトリエトキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)エチルトリ−n−プロピルオキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)エチルトリ−i−プロピルオキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)エチルトリアセトキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)エチルメチルジメトキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)エチルメチルジエトキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)エチルメチルジ−n−プロピルオキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)エチルメチルジ−i−プロピルオキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)エチルメチルジアセトキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)エチルエチルジメトキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)エチルエチルジエトキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)エチルエチルジ−n−プロピルオキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)エチルエチルジ−i−プロピルオキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)エチルエチルジアセトキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)エチルフェニルジメトキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)エチルフェニルジエトキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)エチルフェニルジ−n−プロピルオキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)エチルフェニルジ−i−プロピルオキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)エチルフェニルジアセトキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)プロピルトリメトキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)プロピルトリエトキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)プロピルトリ−n−プロピルオキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)プロピルトリ−i−プロピルオキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)プロピルトリアセトキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)プロピルメチルジメトキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)プロピルメチルジエトキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)プロピルメチルジ−n−プロピルオキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)プロピルメチルジ−i−プロピルオキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)プロピルメチルジアセトキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)プロピルエチルジメトキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)プロピルエチルジエトキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)プロピルエチルジ−n−プロピルオキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)プロピルエチルジ−i−プロピルオキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)プロピルエチルジアセトキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)プロピルフェニルジメトキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)プロピルフェニルジエトキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)プロピルフェニルジ−n−プロピルオキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)プロピルフェニルジ−i−プロピルオキシシラン、(3−メチルオキセタン−3−イル)プロピルフェニルジアセトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)メチルトリメトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)メチルトリエトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)メチルトリ−n−プロピルオキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)メチルトリ−i−プロピルオキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)メチルトリアセトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)メチルメチルジメトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)メチルメチルジエトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)メチルメチルジ−n−プロピルオキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)メチルメチルジ−i−プロピルオキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)メチルメチルジアセトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)メチルエチルジメトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)メチルエチルジエトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)メチルエチルジ−n−プロピルオキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)メチルエチルジ−i−プロピルオキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)メチルエチルジアセトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)メチルフェニルジメトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)メチルフェニルジエトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)メチルフェニルジ−n−プロピルオキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)メチルフェニルジ−i−プロピルオキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)メチルフェニルジアセトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)エチルトリメトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)エチルトリエトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)エチルトリ−n−プロピルオキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)エチルトリ−i−プロピルオキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)エチルトリアセトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)エチルメチルジメトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)エチルメチルジエトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)エチルメチルジ−n−プロピルオキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)エチルメチルジ−i−プロピルオキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)エチルメチルジアセトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)エチルエチルジメトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)エチルエチルジエトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)エチルエチルジ−n−プロピルオキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)エチルエチルジ−i−プロピルオキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)エチルエチルジアセトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)エチルフェニルジメトキシシラン、
(3−エチルオキセタン−3−イル)エチルフェニルジエトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)エチルフェニルジ−n−プロピルオキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)エチルフェニルジ−i−プロピルオキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)エチルフェニルジアセトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)プロピルトリメトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)プロピルトリエトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)プロピルトリ−n−プロピルオキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)プロピルトリ−i−プロピルオキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)プロピルトリアセトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)プロピルメチルジメトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)プロピルメチルジエトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)プロピルメチルジ−n−プロピルオキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)プロピルメチルジ−i−プロピルオキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)プロピルメチルジアセトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)プロピルエチルジメトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)プロピルエチルジエトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)プロピルエチルジ−n−プロピルオキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)プロピルエチルジ−i−プロピルオキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)プロピルエチルジアセトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)プロピルフェニルジメトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)プロピルフェニルジエトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)プロピルフェニルジ−n−プロピルオキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)プロピルフェニルジ−i−プロピルオキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)プロピルフェニルジアセトキシシランなど;
(3−エチルオキセタン−3−イル)エチルフェニルジエトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)エチルフェニルジ−n−プロピルオキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)エチルフェニルジ−i−プロピルオキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)エチルフェニルジアセトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)プロピルトリメトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)プロピルトリエトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)プロピルトリ−n−プロピルオキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)プロピルトリ−i−プロピルオキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)プロピルトリアセトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)プロピルメチルジメトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)プロピルメチルジエトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)プロピルメチルジ−n−プロピルオキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)プロピルメチルジ−i−プロピルオキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)プロピルメチルジアセトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)プロピルエチルジメトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)プロピルエチルジエトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)プロピルエチルジ−n−プロピルオキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)プロピルエチルジ−i−プロピルオキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)プロピルエチルジアセトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)プロピルフェニルジメトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)プロピルフェニルジエトキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)プロピルフェニルジ−n−プロピルオキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)プロピルフェニルジ−i−プロピルオキシシラン、(3−エチルオキセタン−3−イル)プロピルフェニルジアセトキシシランなど;
エピスルフィド基を含有する化合物の具体例としては、2,3−エピチオプロピルオキシメチルトリメトキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシメチルトリエトキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシメチルトリ−n−プロピルオキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシメチルトリ−i−プロピルオキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシメチルトリアセトキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシメチルメチルジメトキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシメチルメチルジエトキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシメチルメチルジ−n−プロピルオキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシメチルメチルジ−i−プロピルオキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシメチルメチルジアセトキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシメチルエチルジメトキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシメチルエチルジエトキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシメチルエチルジ−n−プロピルオキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシメチルエチルジ−i−プロピルオキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシメチルエチルジアセトキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシメチルフェニルジメトキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシメチルフェニルジエトキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシメチルフェニルジ−n−プロピルオキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシメチルフェニルジ−i−プロピルオキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシメチルフェニルジアセトキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシエチルトリメトキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシエチルトリエトキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシエチルトリ−n−プロピルオキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシエチルトリ−i−プロピルオキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシエチルトリアセトキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシエチルメチルジメトキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシエチルメチルジエトキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシエチルメチルジ−n−プロピルオキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシエチルメチルジ−i−プロピルオキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシエチルメチルジアセトキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシエチルエチルジメトキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシエチルエチルジエトキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシエチルエチルジ−n−プロピルオキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシエチルエチルジ−i−プロピルオキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシエチルエチルジアセトキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシエチルフェニルジメトキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシエチルフェニルジエトキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシエチルフェニルジ−n−プロピルオキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシエチルフェニルジ−i−プロピルオキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシエチルフェニルジアセトキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシプロピルトリメトキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシプロピルトリエトキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシプロピルトリ−n−プロピルオキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシプロピルトリ−i−プロピルオキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシプロピルトリアセトキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシプロピルメチルジ−n−プロピルオキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシプロピルメチルジ−i−プロピルオキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシプロピルメチルジアセトキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシプロピルエチルジメトキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシプロピルエチルジエトキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシプロピルエチルジ−n−プロピルオキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシプロピルエチルジ−i−プロピルオキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシプロピルエチルジアセトキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシプロピルフェニルジメトキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシプロピルフェニルジエトキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシプロピルフェニルジ−n−プロピルオキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシプロピルフェニルジ−i−プロピルオキシシラン、2,3−エピチオプロピルオキシプロピルフェニルジアセトキシシランなど;
ビニル基を含有する化合物の具体例としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ−n−プロピルオキシシラン、ビニルトリ−i−プロピルオキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリ(メトキシエトキシ)シラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、ビニルメチルジ−n−プロピルオキシシラン、ビニルメチルジ−i−プロピルオキシシラン、ビニルメチルジアセトキシシラン、ビニルエチルジメトキシシラン、ビニルエチルジエトキシシラン、ビニルエチルジ−n−プロピルオキシシラン、ビニルエチルジ−i−プロピルオキシシラン、ビニルエチルジアセトキシシラン、ビニルエチルジ(メトキシエトキシ)シラン、ビニルフェニルジメトキシシラン、ビニルフェニルジエトキシシラン、ビニルフェニルジ−n−プロピルオキシシラン、ビニルフェニルジ−i−プロピルオキシシラン、ビニルフェニルジアセトキシシラン、ビニルフェニルジ(メトキシエトキシ)シランなど;
アリル基を含有する化合物の具体例としては、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、アリルトリ−n−プロピルオキシシラン、アリルトリ−i−プロピルオキシシラン、アリルトリアセトキシシラン、アリルトリ(メトキシエトキシ)シラン、アリルメチルジメトキシシラン、アリルメチルジエトキシシラン、アリルメチルジ−n−プロピルオキシシラン、アリルメチルジ−i−プロピルオキシシラン、アリルメチルジアセトキシシラン、アリルエチルジメトキシシラン、アリルエチルジエトキシシラン、アリルエチルジ−n−プロピルオキシシラン、アリルエチルジ−i−プロピルオキシシラン、アリルエチルジアセトキシシラン、アリルエチルジ(メトキシエトキシ)シラン、アリルフェニルジメトキシシラン、アリルフェニルジエトキシシラン、アリルフェニルジ−n−プロピルオキシシラン、アリルフェニルジ−i−プロピルオキシシラン、アリルフェニルジアセトキシシラン、アリルフェニルジ(メトキシエトキシ)シランなど;
(メタ)アクリロイル基を含有する化合物の具体例としては、3−(メタ)アクリロキシメチルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシメチルトリエトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシメチルトリ−n−プロピルオキシシラン、3−(メタ)アクリロキシメチルトリ−i−プロピルオキシシラン、3−(メタ)アクリロキシメチルトリアセトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシメチルメチルジメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシメチルメチルジエトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシメチルメチルジ−n−プロピルオキシシラン、3−(メタ)アクリロキシメチルメチルジ−i−プロピルオキシシラン、3−(メタ)アクリロキシメチルメチルジアセトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシメチルエチルジメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシメチルエチルジエトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシメチルエチルジ−n−プロピルオキシシラン、3−(メタ)アクリロキシメチルエチルジ−i−プロピルオキシシラン、3−(メタ)アクリロキシメチルエチルジアセトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシメチルフェニルジメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシメチルフェニルジエトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシメチルフェニルジ−n−プロピルオキシシラン、3−(メタ)アクリロキシメチルフェニルジ−i−プロピルオキシシラン、3−(メタ)アクリロキシメチルフェニルジアセトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシエチルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシエチルトリエトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシエチルトリ−n−プロピルオキシシラン、3−(メタ)アクリロキシエチルトリ−i−プロピルオキシシラン、3−(メタ)アクリロキシエチルトリアセトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシエチルメチルジメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシエチルメチルジエトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシエチルメチルジ−n−プロピルオキシシラン、3−(メタ)アクリロキシエチルメチルジ−i−プロピルオキシシラン、3−(メタ)アクリロキシエチルメチルジアセトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシエチルエチルジメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシエチルエチルジエトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシエチルエチルジ−n−プロピルオキシシラン、3−(メタ)アクリロキシエチルエチルジ−i−プロピルオキシシラン、3−(メタ)アクリロキシエチルエチルジアセトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシエチルフェニルジメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシエチルフェニルジエトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシエチルフェニルジ−n−プロピルオキシシラン、3−(メタ)アクリロキシエチルフェニルジ−i−プロピルオキシシラン、3−(メタ)アクリロキシエチルフェニルジアセトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルトリ−n−プロピルオキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルトリ−i−プロピルオキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルトリアセトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジ−n−プロピルオキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジ−i−プロピルオキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジアセトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルエチルジメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルエチルジエトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルエチルジ−n−プロピルオキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルエチルジ−i−プロピルオキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルエチルジアセトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルフェニルジメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルフェニルジエトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルフェニルジ−n−プロピルオキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルフェニルジ−i−プロピルオキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルフェニルジアセトキシシランなど;
また、信越化学工業株式会社製、X−40−2655A、KR−513等の市販品も用いることができる。
また、信越化学工業株式会社製、X−40−2655A、KR−513等の市販品も用いることができる。
アルカリ可溶基を含有する化合物の具体例としては、カルボキシメチルトリメトキシシラン、カルボキシメチルトリエトキシシラン、カルボキシメチルトリ−n−プロピルオキシシラン、カルボキシメチルトリ−i−プロピルオキシシラン、カルボキシメチルトリアセトキシシラン、カルボキシメチルトリ(メトキシエトキシ)シラン、カルボキシメチルメチルジメトキシシラン、カルボキシメチルメチルジエトキシシラン、カルボキシメチルメチルジ−n−プロピルオキシシラン、カルボキシメチルメチルジ−i−プロピルオキシシラン、カルボキシメチルメチルジアセトキシシラン、カルボキシメチルエチルジメトキシシラン、カルボキシメチルエチルジエトキシシラン、カルボキシメチルエチルジ−n−プロピルオキシシラン、カルボキシメチルエチルジ−i−プロピルオキシシラン、カルボキシメチルエチルジアセトキシシラン、カルボキシメチルエチルジ(メトキシエトキシ)シラン、カルボキシメチルフェニルジメトキシシラン、カルボキシメチルフェニルジエトキシシラン、カルボキシメチルフェニルジ−n−プロピルオキシシラン、カルボキシメチルフェニルジ−i−プロピルオキシシラン、カルボキシメチルフェニルジアセトキシシラン、カルボキシメチルフェニルジ(メトキシエトキシ)シラン、2−カルボキシエチルトリメトキシシラン、2−カルボキシエチルトリエトキシシラン、2−カルボキシエチルトリ−n−プロピルオキシシラン、2−カルボキシエチルトリ−i−プロピルオキシシラン、2−カルボキシエチルトリアセトキシシラン、2−カルボキシエチルトリ(メトキシエトキシ)シラン、2−カルボキシエチルメチルジメトキシシラン、2−カルボキシエチルメチルジエトキシシラン、2−カルボキシエチルメチルジ−n−プロピルオキシシラン、2−カルボキシエチルメチルジ−i−プロピルオキシシラン、2−カルボキシエチルメチルジアセトキシシラン、2−カルボキシエチルエチルジメトキシシラン、2−カルボキシエチルエチルジエトキシシラン、2−カルボキシエチルエチルジ−n−プロピルオキシシラン、2−カルボキシエチルエチルジ−i−プロピルオキシシラン、2−カルボキシエチルエチルジアセトキシシラン、2−カルボキシエチルエチルジ(メトキシエトキシ)シラン、2−カルボキシエチルフェニルジメトキシシラン、2−カルボキシエチルフェニルジエトキシシラン、2−カルボキシエチルフェニルジ−n−プロピルオキシシラン、2−カルボキシエチルフェニルジ−i−プロピルオキシシラン、2−カルボキシエチルフェニルジアセトキシシラン、2−カルボキシエチルフェニルジ(メトキシエトキシ)シランなど;
ヒドロキシル基を含有する化合物具体例としては、ヒドロキシメチルトリメトキシシラン、ヒドロキシメチルトリエトキシシラン、ヒドロキシメチルトリ−n−プロピルオキシシラン、ヒドロキシメチルトリ−i−プロピルオキシシラン、ヒドロキシメチルトリアセトキシシラン、ヒドロキシメチルトリ(メトキシエトキシ)シラン、ヒドロキシメチルメチルジメトキシシラン、ヒドロキシメチルメチルジエトキシシラン、ヒドロキシメチルメチルジ−n−プロピルオキシシラン、ヒドロキシメチルメチルジ−i−プロピルオキシシラン、ヒドロキシメチルメチルジアセトキシシラン、ヒドロキシメチルエチルジメトキシシラン、ヒドロキシメチルエチルジエトキシシラン、ヒドロキシメチルエチルジ−n−プロピルオキシシラン、ヒドロキシメチルエチルジ−i−プロピルオキシシラン、ヒドロキシメチルエチルジアセトキシシラン、ヒドロキシメチルエチルジ(メトキシエトキシ)シラン、ヒドロキシメチルフェニルジメトキシシラン、ヒドロキシメチルフェニルジエトキシシラン、ヒドロキシメチルフェニルジ−n−プロピルオキシシラン、ヒドロキシメチルフェニルジ−i−プロピルオキシシラン、ヒドロキシメチルフェニルジアセトキシシラン、ヒドロキシメチルフェニルジ(メトキシエトキシ)シラン、2−ヒドロキシエチルトリメトキシシラン、2−ヒドロキシエチルトリエトキシシラン、2−ヒドロキシエチルトリ−n−プロピルオキシシラン、2−ヒドロキシエチルトリ−i−プロピルオキシシラン、2−ヒドロキシエチルトリアセトキシシラン、2−ヒドロキシエチルトリ(メトキシエトキシ)シラン、2−ヒドロキシエチルメチルジメトキシシラン、2−ヒドロキシエチルメチルジエトキシシラン、2−ヒドロキシエチルメチルジ−n−プロピルオキシシラン、2−ヒドロキシエチルメチルジ−i−プロピルオキシシラン、2−ヒドロキシエチルメチルジアセトキシシラン、2−ヒドロキシエチルエチルジメトキシシラン、2−ヒドロキシエチルエチルジエトキシシラン、2−ヒドロキシエチルエチルジ−n−プロピルオキシシラン、2−ヒドロキシエチルエチルジ−i−プロピルオキシシラン、2−ヒドロキシエチルエチルジアセトキシシラン、2−ヒドロキシエチルエチルジ(メトキシエトキシ)シラン、2−ヒドロキシエチルフェニルジメトキシシラン、2−ヒドロキシエチルフェニルジエトキシシラン、2−ヒドロキシエチルフェニルジ−n−プロピルオキシシラン、2−ヒドロキシエチルフェニルジ−i−プロピルオキシシラン、2−ヒドロキシエチルフェニルジアセトキシシラン、2−ヒドロキシエチルフェニルジ(メトキシエトキシ)シラン、3−ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、3−ヒドロキシプロピルトリエトキシシラン、3−ヒドロキシプロピルトリ−n−プロピルオキシシラン、3−ヒドロキシプロピルトリ−i−プロピルオキシシラン、3−ヒドロキシプロピルトリアセトキシシラン、3−ヒドロキシプロピルトリ(メトキシエトキシ)シラン、3−ヒドロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−ヒドロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−ヒドロキシプロピルメチルジ−n−プロピルオキシシラン、3−ヒドロキシプロピルメチルジ−i−プロピルオキシシラン、3−ヒドロキシプロピルメチルジアセトキシシラン、3−ヒドロキシプロピルエチルジメトキシシラン、3−ヒドロキシプロピルエチルジエトキシシラン、3−ヒドロキシプロピルエチルジ−n−プロピルオキシシラン、3−ヒドロキシプロピルエチルジ−i−プロピルオキシシラン、3−ヒドロキシプロピルエチルジアセトキシシラン、3−ヒドロキシプロピルエチルジ(メトキシエトキシ)シラン、3−ヒドロキシプロピルフェニルジメトキシシラン、3−ヒドロキシプロピルフェニルジエトキシシラン、3−ヒドロキシプロピルフェニルジ−n−プロピルオキシシラン、3−ヒドロキシプロピルフェニルジ−i−プロピルオキシシラン、3−ヒドロキシプロピルフェニルジアセトキシシラン、3−ヒドロキシプロピルフェニルジ(メトキシエトキシ)シラン、4−ヒドロキシ−(p−ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)ベンジルトリメトキシシラン、4−ヒドロキシ−(p−ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)ベンジルトリエトキシシラン、4−ヒドロキシ−(p−ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)ベンジルトリ−n−プロピルオキシシラン、4−ヒドロキシ−(p−ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)ベンジルトリ−i−プロピルオキシシラン、4−ヒドロキシ−(p−ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)ベンジルトリアセトキシシラン、4−ヒドロキシ−(p−ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)ベンジルトリ(メトキシエトキシ)シラン、4−ヒドロキシ−(p−ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)ベンジルメチルジメトキシシラン、4−ヒドロキシ−(p−ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)ベンジルメチルジエトキシシラン、4−ヒドロキシ−(p−ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)ベンジルメチルジ−n−プロピルオキシシラン、4−ヒドロキシ−(p−ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)ベンジルメチルジ−i−プロピルオキシシラン、4−ヒドロキシ−(p−ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)ベンジルメチルジアセトキシシラン、4−ヒドロキシ−(p−ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)ベンジルエチルジメトキシシラン、4−ヒドロキシ−(p−ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)ベンジルエチルジエトキシシラン、4−ヒドロキシ−(p−ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)ベンジルエチルジ−n−プロピルオキシシラン、4−ヒドロキシ−(p−ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)ベンジルエチルジ−i−プロピルオキシシラン、4−ヒドロキシ−(p−ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)ベンジルエチルジアセトキシシラン、4−ヒドロキシ−(p−ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)ベンジルエチルジ(メトキシエトキシ)シラン、4−ヒドロキシ−(p−ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)ベンジルフェニルジメトキシシラン、4−ヒドロキシ−(p−ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)ベンジルフェニルジエトキシシラン、4−ヒドロキシ−(p−ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)ベンジルフェニルジ−n−プロピルオキシシラン、4−ヒドロキシ−(p−ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)ベンジルフェニルジ−i−プロピルオキシシラン、4−ヒドロキシ−(p−ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)ベンジルフェニルジアセトキシシラン、4−ヒドロキシ−(p−ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)ベンジルフェニルジ(メトキシエトキシ)シランなど;
メルカプト基を含有する化合物の具体例としては、メルカプトメチルトリメトキシシラン、メルカプトメチルトリエトキシシラン、メルカプトメチルトリ−n−プロピルオキシシラン、メルカプトメチルトリ−i−プロピルオキシシラン、メルカプトメチルトリアセトキシシラン、メルカプトメチルトリ(メトキシエトキシ)シラン、メルカプトメチルメチルジメトキシシラン、メルカプトメチルメチルジエトキシシラン、メルカプトメチルメチルジ−n−プロピルオキシシラン、メルカプトメチルメチルジ−i−プロピルオキシシラン、メルカプトメチルメチルジアセトキシシラン、メルカプトメチルエチルジメトキシシラン、メルカプトメチルエチルジエトキシシラン、メルカプトメチルエチルジ−n−プロピルオキシシラン、メルカプトメチルエチルジ−i−プロピルオキシシラン、メルカプトメチルエチルジアセトキシシラン、メルカプトメチルエチルジ(メトキシエトキシ)シラン、メルカプトメチルフェニルジメトキシシラン、メルカプトメチルフェニルジエトキシシラン、メルカプトメチルフェニルジ−n−プロピルオキシシラン、メルカプトメチルフェニルジ−i−プロピルオキシシラン、メルカプトメチルフェニルジアセトキシシラン、メルカプトメチルフェニルジ(メトキシエトキシ)シラン、2−メルカプトエチルトリメトキシシラン、2−メルカプトエチルトリエトキシシラン、2−メルカプトエチルトリ−n−プロピルオキシシラン、2−メルカプトエチルトリ−i−プロピルオキシシラン、2−メルカプトエチルトリアセトキシシラン、2−メルカプトエチルトリ(メトキシエトキシ)シラン、2−メルカプトエチルメチルジメトキシシラン、2−メルカプトエチルメチルジエトキシシラン、2−メルカプトエチルメチルジ−n−プロピルオキシシラン、2−メルカプトエチルメチルジ−i−プロピルオキシシラン、2−メルカプトエチルメチルジアセトキシシラン、2−メルカプトエチルエチルジメトキシシラン、2−メルカプトエチルエチルジエトキシシラン、2−メルカプトエチルエチルジ−n−プロピルオキシシラン、2−メルカプトエチルエチルジ−i−プロピルオキシシラン、2−メルカプトエチルエチルジアセトキシシラン、2−メルカプトエチルエチルジ(メトキシエトキシ)シラン、2−メルカプトエチルフェニルジメトキシシラン、2−メルカプトエチルフェニルジエトキシシラン、2−メルカプトエチルフェニルジ−n−プロピルオキシシラン、2−メルカプトエチルフェニルジ−i−プロピルオキシシラン、2−メルカプトエチルフェニルジアセトキシシラン、2−メルカプトエチルフェニルジ(メトキシエトキシ)シラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリ−n−プロピルオキシシラン、3−メルカプトプロピルトリ−i−プロピルオキシシラン、3−メルカプトプロピルトリアセトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリ(メトキシエトキシ)シラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジ−n−プロピルオキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジ−i−プロピルオキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジアセトキシシラン、3−メルカプトプロピルエチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルエチルジエトキシシラン、3−メルカプトプロピルエチルジ−n−プロピルオキシシラン、3−メルカプトプロピルエチルジ−i−プロピルオキシシラン、3−メルカプトプロピルエチルジアセトキシシラン、3−メルカプトプロピルエチルジ(メトキシエトキシ)シラン、3−メルカプトプロピルフェニルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルフェニルジエトキシシラン、3−メルカプトプロピルフェニルジ−n−プロピルオキシシラン、3−メルカプトプロピルフェニルジ−i−プロピルオキシシラン、3−メルカプトプロピルフェニルジアセトキシシラン、3−メルカプトプロピルフェニルジ(メトキシエトキシ)シランなど;
また、信越化学工業株式会社製のX−41−1805、X−41−1818、X−41−1810等の市販品も用いることができる。
また、信越化学工業株式会社製のX−41−1805、X−41−1818、X−41−1810等の市販品も用いることができる。
イソシアネート基を含有する化合物の具体例としては、イソシアネートメチルトリメトキシシラン、イソシアネートメチルトリエトキシシラン、イソシアネートメチルトリ−n−プロピルオキシシラン、イソシアネートメチルトリ−i−プロピルオキシシラン、イソシアネートメチルトリアセトキシシラン、イソシアネートメチルトリ(メトキシエトキシ)シラン、イソシアネートメチルメチルジメトキシシラン、イソシアネートメチルメチルジエトキシシラン、イソシアネートメチルメチルジ−n−プロピルオキシシラン、イソシアネートメチルメチルジ−i−プロピルオキシシラン、イソシアネートメチルメチルジアセトキシシラン、イソシアネートメチルエチルジメトキシシラン、イソシアネートメチルエチルジエトキシシラン、イソシアネートメチルエチルジ−n−プロピルオキシシラン、イソシアネートメチルエチルジ−i−プロピルオキシシラン、イソシアネートメチルエチルジアセトキシシラン、イソシアネートメチルエチルジ(メトキシエトキシ)シラン、イソシアネートメチルフェニルジメトキシシラン、イソシアネートメチルフェニルジエトキシシラン、イソシアネートメチルフェニルジ−n−プロピルオキシシラン、イソシアネートメチルフェニルジ−i−プロピルオキシシラン、イソシアネートメチルフェニルジアセトキシシラン、イソシアネートメチルフェニルジ(メトキシエトキシ)シラン、2−イソシアネートエチルトリメトキシシラン、2−イソシアネートエチルトリエトキシシラン、2−イソシアネートエチルトリ−n−プロピルオキシシラン、2−イソシアネートエチルトリ−i−プロピルオキシシラン、2−イソシアネートエチルトリアセトキシシラン、2−イソシアネートエチルトリ(メトキシエトキシ)シラン、2−イソシアネートエチルメチルジメトキシシラン、2−イソシアネートエチルメチルジエトキシシラン、2−イソシアネートエチルメチルジ−n−プロピルオキシシラン、2−イソシアネートエチルメチルジ−i−プロピルオキシシラン、2−イソシアネートエチルメチルジアセトキシシラン、2−イソシアネートエチルエチルジメトキシシラン、2−イソシアネートエチルエチルジエトキシシラン、2−イソシアネートエチルエチルジ−n−プロピルオキシシラン、2−イソシアネートエチルエチルジ−i−プロピルオキシシラン、2−イソシアネートエチルエチルジアセトキシシラン、2−イソシアネートエチルエチルジ(メトキシエトキシ)シラン、2−イソシアネートエチルフェニルジメトキシシラン、2−イソシアネートエチルフェニルジエトキシシラン、2−イソシアネートエチルフェニルジ−n−プロピルオキシシラン、2−イソシアネートエチルフェニルジ−i−プロピルオキシシラン、2−イソシアネートエチルフェニルジアセトキシシラン、2−イソシアネートエチルフェニルジ(メトキシエトキシ)シラン、3−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリ−n−プロピルオキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリ−i−プロピルオキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリアセトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリ(メトキシエトキシ)シラン、3−イソシアネートプロピルメチルジメトキシシラン、3−イソシアネートプロピルメチルジエトキシシラン、3−イソシアネートプロピルメチルジ−n−プロピルオキシシラン、3−イソシアネートプロピルメチルジ−i−プロピルオキシシラン、3−イソシアネートプロピルメチルジアセトキシシラン、3−イソシアネートプロピルエチルジメトキシシラン、3−イソシアネートプロピルエチルジエトキシシラン、3−イソシアネートプロピルエチルジ−n−プロピルオキシシラン、3−イソシアネートプロピルエチルジ−i−プロピルオキシシラン、3−イソシアネートプロピルエチルジアセトキシシラン、3−イソシアネートプロピルエチルジ(メトキシエトキシ)シラン、3−イソシアネートプロピルフェニルジメトキシシラン、3−イソシアネートプロピルフェニルジエトキシシラン、3−イソシアネートプロピルフェニルジ−n−プロピルオキシシラン、3−イソシアネートプロピルフェニルジ−i−プロピルオキシシラン、3−イソシアネートプロピルフェニルジアセトキシシラン、3−イソシアネートプロピルフェニルジ(メトキシエトキシ)シランなど;
ウレイド基を含有する化合物の具体例としては、イソシアネートメチルトリメトキシシラン、ウレイドメチルトリエトキシシラン、ウレイドメチルトリ−n−プロピルオキシシラン、ウレイドメチルトリ−i−プロピルオキシシラン、ウレイドメチルトリアセトキシシラン、ウレイドメチルトリ(メトキシエトキシ)シラン、ウレイドメチルメチルジメトキシシラン、ウレイドメチルメチルジエトキシシラン、ウレイドメチルメチルジ−n−プロピルオキシシラン、ウレイドメチルメチルジ−i−プロピルオキシシラン、ウレイドメチルメチルジアセトキシシラン、ウレイドメチルエチルジメトキシシラン、ウレイドメチルエチルジエトキシシラン、ウレイドメチルエチルジ−n−プロピルオキシシラン、ウレイドメチルエチルジ−i−プロピルオキシシラン、ウレイドメチルエチルジアセトキシシラン、ウレイドメチルエチルジ(メトキシエトキシ)シラン、ウレイドメチルフェニルジメトキシシラン、ウレイドメチルフェニルジエトキシシラン、ウレイドメチルフェニルジ−n−プロピルオキシシラン、ウレイドメチルフェニルジ−i−プロピルオキシシラン、ウレイドメチルフェニルジアセトキシシラン、ウレイドメチルフェニルジ(メトキシエトキシ)シラン、2−ウレイドエチルトリメトキシシラン、2−ウレイドエチルトリエトキシシラン、2−ウレイドエチルトリ−n−プロピルオキシシラン、2−ウレイドエチルトリ−i−プロピルオキシシラン、2−ウレイドエチルトリアセトキシシラン、2−ウレイドエチルトリ(メトキシエトキシ)シラン、2−ウレイドエチルメチルジメトキシシラン、2−ウレイドエチルメチルジエトキシシラン、2−ウレイドエチルメチルジ−n−プロピルオキシシラン、2−ウレイドエチルメチルジ−i−プロピルオキシシラン、2−ウレイドエチルメチルジアセトキシシラン、2−ウレイドエチルエチルジメトキシシラン、2−ウレイドエチルエチルジエトキシシラン、2−ウレイドエチルエチルジ−n−プロピルオキシシラン、2−ウレイドエチルエチルジ−i−プロピルオキシシラン、2−ウレイドエチルエチルジアセトキシシラン、2−ウレイドエチルエチルジ(メトキシエトキシ)シラン、2−ウレイドエチルフェニルジメトキシシラン、2−ウレイドエチルフェニルジエトキシシラン、2−ウレイドエチルフェニルジ−n−プロピルオキシシラン、2−ウレイドエチルフェニルジ−i−プロピルオキシシラン、2−ウレイドエチルフェニルジアセトキシシラン、2−ウレイドエチルフェニルジ(メトキシエトキシ)シラン、3−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリ−n−プロピルオキシシラン、3−ウレイドプロピルトリ−i−プロピルオキシシラン、3−ウレイドプロピルトリアセトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリ(メトキシエトキシ)シラン、3−ウレイドプロピルメチルジメトキシシラン、3−ウレイドプロピルメチルジエトキシシラン、3−ウレイドプロピルメチルジ−n−プロピルオキシシラン、3−ウレイドプロピルメチルジ−i−プロピルオキシシラン、3−ウレイドプロピルメチルジアセトキシシラン、3−ウレイドプロピルエチルジメトキシシラン、3−ウレイドプロピルエチルジエトキシシラン、3−ウレイドプロピルエチルジ−n−プロピルオキシシラン、3−ウレイドプロピルエチルジ−i−プロピルオキシシラン、3−ウレイドプロピルエチルジアセトキシシラン、3−ウレイドプロピルエチルジ(メトキシエトキシ)シラン、3−ウレイドプロピルフェニルジメトキシシラン、3−ウレイドプロピルフェニルジエトキシシラン、3−ウレイドプロピルフェニルジ−n−プロピルオキシシラン、3−ウレイドプロピルフェニルジ−i−プロピルオキシシラン、3−ウレイドプロピルフェニルジアセトキシシラン、3−ウレイドプロピルフェニルジ(メトキシエトキシ)シランなど;
スチリル基を含有する化合物の具体例としては、スチリルトリメトキシシラン、スチリルトリエトキシシラン、スチリルトリ−n−プロピルオキシシラン、スチリルトリ−i−プロピルオキシシラン、スチリルトリアセトキシシラン、スチリルトリ(メトキシエトキシ)シラン、スチリルメチルジメトキシシラン、スチリルメチルジエトキシシラン、スチリルメチルジ−n−プロピルオキシシラン、スチリルメチルジ−i−プロピルオキシシラン、スチリルメチルジアセトキシシラン、スチリルエチルジメトキシシラン、スチリルエチルジエトキシシラン、スチリルエチルジ−n−プロピルオキシシラン、スチリルエチルジ−i−プロピルオキシシラン、スチリルエチルジアセトキシシラン、スチリルエチルジ(メトキシエトキシ)シラン、スチリルフェニルジメトキシシラン、スチリルフェニルジエトキシシラン、スチリルフェニルジ−n−プロピルオキシシラン、スチリルフェニルジ−i−プロピルオキシシラン、スチリルフェニルジアセトキシシラン、スチリルフェニルジ(メトキシエトキシ)シランなど;
を挙げることができる。
を挙げることができる。
これらのうち、エポキシ基、オキセタニル基、(メタ)アクリロイル基、ヒドロキシル基、メルカプト基を含有する化合物が好ましく用いられ、エポキシ基またはオキセタニル基がより好ましい。
<<(s2)アリール基を有する構成単位>>
本発明における(S)シロキサンオリゴマーは、(s2)アリール基を有する構成単位(本願明細書では、単に、「(s2)構成単位」ということがある)を含むが、かかるアリール基を有する構成単位は、(S)シロキサンオリゴマー中の含有率が35〜95モル%である。このような範囲とすることにより、化学増幅型にすることでアリール基含量高めて疎水的にしても感度が維持でき、感度等の性能を維持したまま、現像密着性および吸湿性を向上させることが可能になる。
本発明における(S)シロキサンオリゴマー中の構成単位(s2)の配合量は、35〜95モル%であることが好ましく、35〜70モル%であることがより好ましい。
本発明における(S)シロキサンオリゴマーは、(s2)アリール基を有する構成単位(本願明細書では、単に、「(s2)構成単位」ということがある)を含むが、かかるアリール基を有する構成単位は、(S)シロキサンオリゴマー中の含有率が35〜95モル%である。このような範囲とすることにより、化学増幅型にすることでアリール基含量高めて疎水的にしても感度が維持でき、感度等の性能を維持したまま、現像密着性および吸湿性を向上させることが可能になる。
本発明における(S)シロキサンオリゴマー中の構成単位(s2)の配合量は、35〜95モル%であることが好ましく、35〜70モル%であることがより好ましい。
(s2)構成単位が有するアリール基は、フェニル基、ナフチル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。
(s2)構成単位は、好ましくは、下記式(2)で表される化合物由来の構成単位である。
Si(R11)x(OR12)4-x (2)
(式(2)中、R11およびR12は、同一でも異なっていてもよく、それぞれ1価の有機基であり、少なくとも1つのアリール基を有する。xは0〜2の整数である。)
R11およびR12は、それぞれ、アルキル基またはアリール基が好ましく、少なくとも1つはアリール基である。
アルキル基は、メチル基またはエチル基が好ましく、アリール基は、ナフチル基またはフェニル基が好ましい。これらの基は、置換基を有していてよく、置換基としては、アミノ基、ハロゲン原子、ニトロ基が例示される。
式(2)で表される化合物の分子量は、通常、150〜500である。
(s2)構成単位は、好ましくは、下記式(2)で表される化合物由来の構成単位である。
Si(R11)x(OR12)4-x (2)
(式(2)中、R11およびR12は、同一でも異なっていてもよく、それぞれ1価の有機基であり、少なくとも1つのアリール基を有する。xは0〜2の整数である。)
R11およびR12は、それぞれ、アルキル基またはアリール基が好ましく、少なくとも1つはアリール基である。
アルキル基は、メチル基またはエチル基が好ましく、アリール基は、ナフチル基またはフェニル基が好ましい。これらの基は、置換基を有していてよく、置換基としては、アミノ基、ハロゲン原子、ニトロ基が例示される。
式(2)で表される化合物の分子量は、通常、150〜500である。
以下に、本発明で好ましく用いられる、式(2)で表される化合物の例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではないことは言うまでもない。
メチル(フェニル)(フェノキシ)エトキシシラン
フェニルトリメトキシシラン、ナフチルトリメトキシシラン、4−クロロフェニルトリメトキシシラン、4−シアノフェニルトリメトキシシラン、4−アミノフェニルトリメトキシシラン、4−ニトロフェニルトリメトキシシラン、4−メチルフェニルトリメトキシシラン、4−ヒドロキシフェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ナフチルトリエトキシシラン、4−クロロフェニルトリエトキシシラン、4−シアノフェニルトリエトキシシラン、4−アミノフェニルトリエトキシシラン、4−ニトロフェニルトリエトキシシラン、4−メチルフェニルトリエトキシシラン、4−ヒドロキシフェニルトリエトキシシラン等のモノアリールトリアルコキシシラン;
フェノキシトリメトキシシラン、ナフチルオキシトリメトキシシラン、4−クロロフェニルオキシトリメトキシシラン、4−シアノフェニルトリオキシメトキシシラン、4−アミノフェニルオキシトリメトキシシラン、4−ニトロフェニルオキシトリメトキシシラン、4−メチルフェニルオキシトリメトキシシラン、4−ヒドロキシフェニルオキシトリメトキシシラン、フェノキシトリエトキシシラン、ナフチルオキシトリエトキシシラン、4−クロロフェニルオキシトリエトキシシラン、4−シアノフェニルトリオキシエトキシシラン、4−アミノフェニルオキシトリエトキシシラン、4−ニトロフェニルオキシトリエトキシシラン、4−メチルフェニルオキシトリエトキシシラン、4−ヒドロキシフェニルオキシトリエトキシシラン等のモノアリールオキシトリアルコキシシラン;
メチル(フェニル)ジメトキシシラン、メチル(フェニル)ジエトキシシラン等のモノアルキルモノアリールジアルコキシシラン;
ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン等のジアリールジアルコキシシラン;
ジフェノキシジメトキシシラン、ジフェノキシジエトキシシラン等のジアリールオキシジアルコキシシラン;
フェニル(ヒドロキシ)ジメトキシシラン等のモノアリールモノヒドロキシジアルコキシシラン;
ジメチル(フェニル)メトキシシラン、ジメチル(フェニル)エトキシシラン等のジアルキルモノアリールモノアルコキシシラン;
メチル(ジフェニル)メトキシシラン、メチル(ジフェニル)エトキシシラン等のモノアルキルジアリールモノアルコキシシラン;
トリフェノキシメトキシシラン、トリフェノキシエトキシシラン等のトリアリールオキシモノアルコキシシラン;
メチル(ジフェノキシ)メトキシシラン、メチル(ジフェノキシ)エトキシシラン等のモノアルキルジアリールオキシモノアルコキシシラン;
フェニル(ジフェノキシ)メトキシシラン、フェニル(ジフェノキシ)エトキシシラン等のモノアリールジアリールオキシモノアルコキシシラン;
ジメチル(フェノキシ)メトキシシラン、ジメチル(フェノキシ)エトキシシラン等のジアルキルモノアリールオキシモノアルコキシシラン;
ジフェニル(フェノキシ)メトキシシラン、ジフェニル(フェノキシ)エトキシシラン等のジアリールモノアリールオキシモノアルコキシシラン;
メチル(フェニル)(フェノキシ)メトキシシラン、メチル(フェニル)(フェノキシ)エトキシシラン等のモノアルキルモノアリールモノアリールオキシモノアルコキシシラン;
メチル(フェニル)(フェノキシ)エトキシシラン
フェニルトリメトキシシラン、ナフチルトリメトキシシラン、4−クロロフェニルトリメトキシシラン、4−シアノフェニルトリメトキシシラン、4−アミノフェニルトリメトキシシラン、4−ニトロフェニルトリメトキシシラン、4−メチルフェニルトリメトキシシラン、4−ヒドロキシフェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ナフチルトリエトキシシラン、4−クロロフェニルトリエトキシシラン、4−シアノフェニルトリエトキシシラン、4−アミノフェニルトリエトキシシラン、4−ニトロフェニルトリエトキシシラン、4−メチルフェニルトリエトキシシラン、4−ヒドロキシフェニルトリエトキシシラン等のモノアリールトリアルコキシシラン;
フェノキシトリメトキシシラン、ナフチルオキシトリメトキシシラン、4−クロロフェニルオキシトリメトキシシラン、4−シアノフェニルトリオキシメトキシシラン、4−アミノフェニルオキシトリメトキシシラン、4−ニトロフェニルオキシトリメトキシシラン、4−メチルフェニルオキシトリメトキシシラン、4−ヒドロキシフェニルオキシトリメトキシシラン、フェノキシトリエトキシシラン、ナフチルオキシトリエトキシシラン、4−クロロフェニルオキシトリエトキシシラン、4−シアノフェニルトリオキシエトキシシラン、4−アミノフェニルオキシトリエトキシシラン、4−ニトロフェニルオキシトリエトキシシラン、4−メチルフェニルオキシトリエトキシシラン、4−ヒドロキシフェニルオキシトリエトキシシラン等のモノアリールオキシトリアルコキシシラン;
メチル(フェニル)ジメトキシシラン、メチル(フェニル)ジエトキシシラン等のモノアルキルモノアリールジアルコキシシラン;
ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン等のジアリールジアルコキシシラン;
ジフェノキシジメトキシシラン、ジフェノキシジエトキシシラン等のジアリールオキシジアルコキシシラン;
フェニル(ヒドロキシ)ジメトキシシラン等のモノアリールモノヒドロキシジアルコキシシラン;
ジメチル(フェニル)メトキシシラン、ジメチル(フェニル)エトキシシラン等のジアルキルモノアリールモノアルコキシシラン;
メチル(ジフェニル)メトキシシラン、メチル(ジフェニル)エトキシシラン等のモノアルキルジアリールモノアルコキシシラン;
トリフェノキシメトキシシラン、トリフェノキシエトキシシラン等のトリアリールオキシモノアルコキシシラン;
メチル(ジフェノキシ)メトキシシラン、メチル(ジフェノキシ)エトキシシラン等のモノアルキルジアリールオキシモノアルコキシシラン;
フェニル(ジフェノキシ)メトキシシラン、フェニル(ジフェノキシ)エトキシシラン等のモノアリールジアリールオキシモノアルコキシシラン;
ジメチル(フェノキシ)メトキシシラン、ジメチル(フェノキシ)エトキシシラン等のジアルキルモノアリールオキシモノアルコキシシラン;
ジフェニル(フェノキシ)メトキシシラン、ジフェニル(フェノキシ)エトキシシラン等のジアリールモノアリールオキシモノアルコキシシラン;
メチル(フェニル)(フェノキシ)メトキシシラン、メチル(フェニル)(フェノキシ)エトキシシラン等のモノアルキルモノアリールモノアリールオキシモノアルコキシシラン;
<<(s3)他の構成単位>>
本発明のシロキサンオリゴマーは、上記(s1)構成単位および(s2)構成単位に加えて、他の構成単位を含んでいてもよい。他の構成単位(s3)は好ましくは、架橋性基およびアリール基を含まないアルコキシシラン由来の構成単位が例示される。
本発明における(S)シロキサンオリゴマー中の構成単位(s3)の配合量は、30モル%以下であることが好ましく、20モル%以下であることがより好ましい。
本発明のシロキサンオリゴマーは、上記(s1)構成単位および(s2)構成単位に加えて、他の構成単位を含んでいてもよい。他の構成単位(s3)は好ましくは、架橋性基およびアリール基を含まないアルコキシシラン由来の構成単位が例示される。
本発明における(S)シロキサンオリゴマー中の構成単位(s3)の配合量は、30モル%以下であることが好ましく、20モル%以下であることがより好ましい。
以下に、本発明で好ましく用いられる、他の構成単位(s3)を例示するが、本発明がこれらに限定されるものではないことは言うまでもない。
テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン(通称TEOS)、テトラ−n−プロピルオキシシラン、テトライソプロピルオキシシラン、テトラ−n−ブトキシシラン等のテトラアルコキシシラン;メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリ−n−プロピルオキシシラン、エチルトリエトキシシラン、シクロヘキシルトリエトキシシラン等のモノアルキルトリアルコキシシラン;モノヒドロキシトリメトキシシラン、モノヒドロキシトリエトキシシラン、モノヒドロキシトリ−n−プロピルオキシシラン等のモノヒドロキシトリアルコキシシラン;ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジ−n−プロピルオキシシラン、メチル(エチル)ジエトキシシラン、メチル(シクロヘキシル)ジエトキシシラン等のジアルキルジアルコキシシラン;ジヒドロキシジメトキシシラン、ジヒドロキシジエトキシシラン、ジヒドロキシジ−n−プロピルオキシシラン等のジヒドロキシジアルコキシシラン;メチル(ヒドロキシ)ジメトキシシラン等のモノアルキルモノヒドロキシジアルコキシシラン;トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリメチル−n−プロピルオキシシラン、ジメチル(エチル)エトキシシラン、ジメチル(シクロヘキシル)エトキシシラン等のトリアルキルモノアルコキシシラン;トリヒドロキシメトキシシラン、トリヒドロキシエトキシシラン、トリヒドロキシ−n−プロピルオキシシラン等のトリヒドロキシモノアルコキシシランを挙げることができる。
テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン(通称TEOS)、テトラ−n−プロピルオキシシラン、テトライソプロピルオキシシラン、テトラ−n−ブトキシシラン等のテトラアルコキシシラン;メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリ−n−プロピルオキシシラン、エチルトリエトキシシラン、シクロヘキシルトリエトキシシラン等のモノアルキルトリアルコキシシラン;モノヒドロキシトリメトキシシラン、モノヒドロキシトリエトキシシラン、モノヒドロキシトリ−n−プロピルオキシシラン等のモノヒドロキシトリアルコキシシラン;ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジ−n−プロピルオキシシラン、メチル(エチル)ジエトキシシラン、メチル(シクロヘキシル)ジエトキシシラン等のジアルキルジアルコキシシラン;ジヒドロキシジメトキシシラン、ジヒドロキシジエトキシシラン、ジヒドロキシジ−n−プロピルオキシシラン等のジヒドロキシジアルコキシシラン;メチル(ヒドロキシ)ジメトキシシラン等のモノアルキルモノヒドロキシジアルコキシシラン;トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリメチル−n−プロピルオキシシラン、ジメチル(エチル)エトキシシラン、ジメチル(シクロヘキシル)エトキシシラン等のトリアルキルモノアルコキシシラン;トリヒドロキシメトキシシラン、トリヒドロキシエトキシシラン、トリヒドロキシ−n−プロピルオキシシラン等のトリヒドロキシモノアルコキシシランを挙げることができる。
本発明の感光性樹脂組成物は、全固形分に対し、(S)成分を1〜20質量%の割合で含むことが好ましく、2〜10質量%の割合で含むことがより好ましい。(S)シロキサンオリゴマーは1種類のみでもよいし、2種類以上であってもよい。2種類以上の場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
(S)成分を合成するための加水分解反応は、好ましくは、酸触媒(例えば、塩酸、硫酸、硝酸、蟻酸、シュウ酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、トリフルオロメタンスルホン酸、酸性イオン交換樹脂、各種ルイス酸等)または塩基触媒(例えば、アンモニア、1級アミン類、2級アミン類、3級アミン類、ピリジン等の含窒素芳香族化合物、塩基性イオン交換樹脂、水酸化ナトリウム等の水酸化物、炭酸カリウム等の炭酸塩、酢酸ナトリウム等のカルボン酸塩、各種ルイス塩基等)存在下で行われる。水の使用量、反応温度、反応時間は適宜設定される。例えば下記の条件が採用できる。
水の使用量はすべてのアルコキシシランの中のアルコキシル基とハロゲン原子の合計量1モルに対して、好ましくは1.5モル以下、より好ましくは1モル以下、さらに好ましくは0.9モル以下の量である。
反応温度は、好ましくは40〜200℃、より好ましくは50〜150℃である。
反応時間は、好ましくは30分〜24時間、より好ましくは1〜12時間である。
水の使用量はすべてのアルコキシシランの中のアルコキシル基とハロゲン原子の合計量1モルに対して、好ましくは1.5モル以下、より好ましくは1モル以下、さらに好ましくは0.9モル以下の量である。
反応温度は、好ましくは40〜200℃、より好ましくは50〜150℃である。
反応時間は、好ましくは30分〜24時間、より好ましくは1〜12時間である。
<(B)光酸発生剤>
本発明の感光性樹脂組成物は、(B)光酸発生剤を含有する。本発明で使用される光酸発生剤(「(B)成分」ともいう。)としては、波長300nm以上、好ましくは波長300〜450nmの活性光線に感応し、酸を発生する化合物が好ましいが、その化学構造に制限されるものではない。また、波長300nm以上の活性光線に直接感応しない光酸発生剤についても、増感剤と併用することによって波長300nm以上の活性光線に感応し、酸を発生する化合物であれば、増感剤と組み合わせて好ましく用いることができる。本発明で使用される光酸発生剤としては、pKaが4以下の酸を発生する光酸発生剤が好ましく、pKaが3以下の酸を発生する光酸発生剤がより好ましく、2以下の酸を発生する光酸発生剤が最も好ましい。
本発明の感光性樹脂組成物は、(B)光酸発生剤を含有する。本発明で使用される光酸発生剤(「(B)成分」ともいう。)としては、波長300nm以上、好ましくは波長300〜450nmの活性光線に感応し、酸を発生する化合物が好ましいが、その化学構造に制限されるものではない。また、波長300nm以上の活性光線に直接感応しない光酸発生剤についても、増感剤と併用することによって波長300nm以上の活性光線に感応し、酸を発生する化合物であれば、増感剤と組み合わせて好ましく用いることができる。本発明で使用される光酸発生剤としては、pKaが4以下の酸を発生する光酸発生剤が好ましく、pKaが3以下の酸を発生する光酸発生剤がより好ましく、2以下の酸を発生する光酸発生剤が最も好ましい。
光酸発生剤の例として、トリクロロメチル−s−トリアジン類、スルホニウム塩やヨードニウム塩、第四級アンモニウム塩類、ジアゾメタン化合物、イミドスルホネート化合物、および、オキシムスルホネート化合物などを挙げることができる。これらの中でも、絶縁性の観点から、オキシムスルホネート化合物を用いることが好ましい。これら光酸発生剤は、1種単独または2種類以上を組み合わせて使用することができる。トリクロロメチル−s−トリアジン類、ジアリールヨードニウム塩類、トリアリールスルホニウム塩類、第四級アンモニウム塩類、及びジアゾメタン誘導体の具体例としては、特開2011−221494号公報の段落番号0083〜0088に記載の化合物が例示できる。
オキシムスルホネート化合物、すなわち、オキシムスルホネート構造を有する化合物としては、下記一般式(B1)で表されるオキシムスルホネート構造を含有する化合物が好ましく例示できる。
いずれの基も置換されてもよく、R21におけるアルキル基は直鎖状でも分岐状でも環状でもよい。許容される置換基は以下に説明する。
R21のアルキル基としては、炭素数1〜10の、直鎖状または分岐状アルキル基が好ましい。R21のアルキル基は、炭素数6〜11のアリール基、炭素数1〜10のアルコキシ基、または、シクロアルキル基(7,7−ジメチル−2−オキソノルボルニル基などの有橋式脂環基を含む、好ましくはビシクロアルキル基等)で置換されてもよい。
R21のアリール基としては、炭素数6〜11のアリール基が好ましく、フェニル基またはナフチル基がより好ましい。R21のアリール基は、低級アルキル基、アルコキシ基あるいはハロゲン原子で置換されてもよい。
R21のアルキル基としては、炭素数1〜10の、直鎖状または分岐状アルキル基が好ましい。R21のアルキル基は、炭素数6〜11のアリール基、炭素数1〜10のアルコキシ基、または、シクロアルキル基(7,7−ジメチル−2−オキソノルボルニル基などの有橋式脂環基を含む、好ましくはビシクロアルキル基等)で置換されてもよい。
R21のアリール基としては、炭素数6〜11のアリール基が好ましく、フェニル基またはナフチル基がより好ましい。R21のアリール基は、低級アルキル基、アルコキシ基あるいはハロゲン原子で置換されてもよい。
上記一般式(B1)で表されるオキシムスルホネート構造を含有する上記化合物は、下記一般式(B2)で表されるオキシムスルホネート化合物であることも好ましい。
Xとしてのアルキル基は、炭素数1〜4の直鎖状または分岐状アルキル基が好ましい。
Xとしてのアルコキシ基は、炭素数1〜4の直鎖状または分岐状アルコキシ基が好ましい。
Xとしてのハロゲン原子は、塩素原子またはフッ素原子が好ましい。
m4は、0または1が好ましい。
上記一般式(B2)中、m4が1であり、Xがメチル基であり、Xの置換位置がオルト位であり、R42が炭素数1〜10の直鎖状アルキル基、7,7−ジメチル−2−オキソノルボルニルメチル基、またはp−トルイル基である化合物が特に好ましい。
Xとしてのアルコキシ基は、炭素数1〜4の直鎖状または分岐状アルコキシ基が好ましい。
Xとしてのハロゲン原子は、塩素原子またはフッ素原子が好ましい。
m4は、0または1が好ましい。
上記一般式(B2)中、m4が1であり、Xがメチル基であり、Xの置換位置がオルト位であり、R42が炭素数1〜10の直鎖状アルキル基、7,7−ジメチル−2−オキソノルボルニルメチル基、またはp−トルイル基である化合物が特に好ましい。
上記一般式(B1)で表されるオキシムスルホネート構造を含有する化合物は、下記一般式(B3)で表されるオキシムスルホネート化合物であることもより好ましい。
上記一般式(B3)におけるR43としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−オクチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、パーフルオロ−n−プロピル基、パーフルオロ−n−ブチル基、p−トリル基、4−クロロフェニル基またはペンタフルオロフェニル基が好ましく、n−オクチル基が特に好ましい。
X1としては、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基がより好ましい。
n4としては、0〜2が好ましく、0〜1が特に好ましい。
X1としては、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基がより好ましい。
n4としては、0〜2が好ましく、0〜1が特に好ましい。
上記一般式(B3)で表される化合物の具体例としては、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)ベンジルシアニド、α−(エチルスルホニルオキシイミノ)ベンジルシアニド、α−(n−プロピルスルホニルオキシイミノ)ベンジルシアニド、α−(n−ブチルスルホニルオキシイミノ)ベンジルシアニド、α−(4−トルエンスルホニルオキシイミノ)ベンジルシアニド、α−〔(メチルスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニル〕アセトニトリル、α−〔(エチルスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニル〕アセトニトリル、α−〔(n−プロピルスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニル〕アセトニトリル、α−〔(n−ブチルスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニル〕アセトニトリル、α−〔(4−トルエンスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニル〕アセトニトリルを挙げることができる。
好ましいオキシムスルホネート化合物の具体例としては、下記化合物(i)〜(viii)等が挙げられ、1種単独で使用、または、2種類以上を併用することができる。化合物(i)〜(viii)は、市販品として、入手することができる。また、他の種類の(B)光酸発生剤と組み合わせて使用することもできる。
上記一般式(B1)で表されるオキシムスルホネート構造を含有する化合物としては、下記一般式(OS−1)で表される化合物であることも好ましい。
上記一般式(OS−1)中、R101は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基、カルバモイル基、スルファモイル基、スルホ基、シアノ基、アリール基、または、ヘテロアリール基を表す。R102は、アルキル基、または、アリール基を表す。
X101は−O−、−S−、−NH−、−NR105−、−CH2−、−CR106H−、または、−CR105R107−を表し、R105〜R107はアルキル基、または、アリール基を表す。
R121〜R124は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アミノ基、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アミド基、スルホ基、シアノ基、または、アリール基を表す。R121〜R124のうち2つは、それぞれ互いに結合して環を形成してもよい。
R121〜R124としては、水素原子、ハロゲン原子、および、アルキル基が好ましく、また、R121〜R124のうち少なくとも2つが互いに結合してアリール基を形成する態様もまた、好ましく挙げられる。中でも、R121〜R124がいずれも水素原子である態様が感度の観点から好ましい。
既述の官能基は、いずれも、さらに置換基を有していてもよい。
X101は−O−、−S−、−NH−、−NR105−、−CH2−、−CR106H−、または、−CR105R107−を表し、R105〜R107はアルキル基、または、アリール基を表す。
R121〜R124は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アミノ基、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アミド基、スルホ基、シアノ基、または、アリール基を表す。R121〜R124のうち2つは、それぞれ互いに結合して環を形成してもよい。
R121〜R124としては、水素原子、ハロゲン原子、および、アルキル基が好ましく、また、R121〜R124のうち少なくとも2つが互いに結合してアリール基を形成する態様もまた、好ましく挙げられる。中でも、R121〜R124がいずれも水素原子である態様が感度の観点から好ましい。
既述の官能基は、いずれも、さらに置換基を有していてもよい。
上記一般式(OS−1)で表される化合物は、下記一般式(OS−2)で表される化合物であることがより好ましい。
上記一般式(OS−2)中、R101、R102、R121〜R124は、それぞれ式(OS−1)におけるのと同義であり、好ましい例もまた同様である。
これらの中でも、上記一般式(OS−1)および上記一般式(OS−2)におけるR101がシアノ基、または、アリール基である態様がより好ましく、上記一般式(OS−2)で表され、R101がシアノ基、フェニル基またはナフチル基である態様が最も好ましい。
これらの中でも、上記一般式(OS−1)および上記一般式(OS−2)におけるR101がシアノ基、または、アリール基である態様がより好ましく、上記一般式(OS−2)で表され、R101がシアノ基、フェニル基またはナフチル基である態様が最も好ましい。
また、上記オキシムスルホネート化合物において、オキシムやベンゾチアゾール環の立体構造(E,Z等)のついてはそれぞれ、どちらか一方であっても、混合物であってもよい。
本発明に好適に用いうる上記一般式(OS−1)で表される化合物の具体例としては、特開2011−221494号公報の段落番号0128〜0132に記載の化合物(例示化合物b−1〜b−34)が挙げられるが、本発明はこれに限定されない。
本発明では、上記一般式(B1)で表されるオキシムスルホネート構造を含有する化合物としては、下記一般式(OS−3)、下記一般式(OS−4)または下記一般式(OS−5)で表されるオキシムスルホネート化合物であることが好ましい。
上記一般式(OS−3)〜(OS−5)中、R22、R25およびR28におけるアルキル基、アリール基またはヘテロアリール基は、置換基を有していてもよい。
上記式(OS−3)〜(OS−5)中、R22、R25およびR28におけるアルキル基としては、置換基を有していてもよい総炭素数1〜30のアルキル基であることが好ましい。
上記式(OS−3)〜(OS−5)中、R22、R25およびR28におけるアルキル基としては、置換基を有していてもよい総炭素数1〜30のアルキル基であることが好ましい。
また、上記一般式(OS−3)〜(OS−5)中、R22、R25およびR28におけるアリール基としては、置換基を有してもよい総炭素数6〜30のアリール基が好ましい。
また、上記一般式(OS−3)〜(OS−5)中、R1におけるヘテロアリール基としては、置換基を有してもよい総炭素数4〜30のヘテロアリール基が好ましい。
上記一般式(OS−3)〜(OS−5)中、R22、R25およびR28におけるヘテロアリール基は、少なくとも1つの環が複素芳香環であればよく、例えば、複素芳香環とベンゼン環とが縮環していてもよい。
上記一般式(OS−3)〜(OS−5)中、R23、R26およびR29は、水素原子、アルキル基またはアリール基であることが好ましく、水素原子またはアルキル基であることがより好ましい。
上記一般式(OS−3)〜(OS−5)中、化合物中に2以上存在するR23、R26およびR29のうち、1つまたは2つがアルキル基、アリール基またはハロゲン原子であることが好ましく、1つがアルキル基、アリール基またはハロゲン原子であることがより好ましく、1つがアルキル基であり、かつ残りが水素原子であることが特に好ましい。
上記一般式(OS−3)〜(OS−5)中、化合物中に2以上存在するR23、R26およびR29のうち、1つまたは2つがアルキル基、アリール基またはハロゲン原子であることが好ましく、1つがアルキル基、アリール基またはハロゲン原子であることがより好ましく、1つがアルキル基であり、かつ残りが水素原子であることが特に好ましい。
R23、R26およびR29におけるアルキル基としては、置換基を有してもよい総炭素数1〜12のアルキル基であることが好ましく、置換基を有してもよい総炭素数1〜6のアルキル基であることがより好ましい。
R23、R26およびR29におけるアリール基としては、置換基を有してもよい総炭素数6〜30のアリール基であることが好ましい。
上記一般式(OS−3)〜(OS−5)中、X1〜X3はそれぞれ独立にOまたはSを表し、Oであることが好ましい。
上記一般式(OS−3)〜(OS−5)において、X1〜X3を環員として含む環は、5員環または6員環である。
上記一般式(OS−3)〜(OS−5)中、n1〜n3はそれぞれ独立に1または2を表し、X1〜X3がOである場合、n1〜n3はそれぞれ独立に1であることが好ましく、また、X1〜X3がSである場合、n1〜n3はそれぞれ独立に2であることが好ましい。
上記一般式(OS−3)〜(OS−5)において、X1〜X3を環員として含む環は、5員環または6員環である。
上記一般式(OS−3)〜(OS−5)中、n1〜n3はそれぞれ独立に1または2を表し、X1〜X3がOである場合、n1〜n3はそれぞれ独立に1であることが好ましく、また、X1〜X3がSである場合、n1〜n3はそれぞれ独立に2であることが好ましい。
上記一般式(OS−3)〜(OS−5)中、R24、R27およびR30はそれぞれ独立にハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、スルホン酸基、アミノスルホニル基またはアルコキシスルホニル基を表す。その中でも、R24、R27およびR30はそれぞれ独立にアルキル基またはアルキルオキシ基であることが好ましい。
R24、R27およびR30におけるアルキル基、アルキルオキシ基、スルホン酸基、アミノスルホニル基およびアルコキシスルホニル基は、置換基を有していてもよい。
上記一般式(OS−3)〜(OS−5)中、R24、R27およびR30におけるアルキル基としては、置換基を有していてもよい総炭素数1〜30のアルキル基であることが好ましい。
R24、R27およびR30におけるアルキル基、アルキルオキシ基、スルホン酸基、アミノスルホニル基およびアルコキシスルホニル基は、置換基を有していてもよい。
上記一般式(OS−3)〜(OS−5)中、R24、R27およびR30におけるアルキル基としては、置換基を有していてもよい総炭素数1〜30のアルキル基であることが好ましい。
上記一般式(OS−3)〜(OS−5)中、R24、R27およびR30におけるアルキルオキシ基としては、置換基を有してもよい総炭素数1〜30のアルキルオキシ基であることが好ましい。
また、上記一般式(OS−3)〜(OS−5)中、m1〜m3はそれぞれ独立に0〜6の整数を表し、0〜2の整数であることが好ましく、0または1であることがより好ましく、0であることが特に好ましい。
また、上記(OS−3)〜(OS−5)のそれぞれの置換基について、特開2011−221494号公報の段落番号0092〜0109に記載の(OS−3)〜(OS−5)の置換基の好ましい範囲も同様に好ましい。
また、上記(OS−3)〜(OS−5)のそれぞれの置換基について、特開2011−221494号公報の段落番号0092〜0109に記載の(OS−3)〜(OS−5)の置換基の好ましい範囲も同様に好ましい。
また、上記一般式(B1)で表されるオキシムスルホネート構造を含有する化合物は、下記一般式(OS−6)〜(OS−11)のいずれかで表されるオキシムスルホネート化合物であることが特に好ましい。
上記一般式(OS−6)〜(OS−11)における好ましい範囲は、特開2011−221494号公報の段落番号0110〜0112に記載される(OS−6)〜(OS−11)の好ましい範囲と同様である。
上記一般式(OS−3)〜上記一般式(OS−5)で表されるオキシムスルホネート化合物の具体例としては、特開2011−221494号公報の段落番号0114〜0120に記載の化合物が挙げられるが、本発明は、これらに限定されるものではない。
本発明の感光性樹脂組成物において、(B)光酸発生剤は、感光性樹脂組成物中の全樹脂成分(好ましくは固形分、より好ましくは共重合体の合計)100質量部に対して、0.1〜10質量部使用することが好ましく、0.5〜10質量部使用することがより好ましい。2種以上を併用することもできる。
<(D)溶剤>
本発明の感光性樹脂組成物は、(D)溶剤を含有する。本発明の感光性樹脂組成物は、本発明の必須成分と、さらに後述の任意の成分を(D)溶剤に溶解した溶液として調製されることが好ましい。
本発明の感光性樹脂組成物に使用される(D)溶剤としては、公知の溶剤を用いることができ、エチレングリコールモノアルキルエーテル類、エチレングリコールジアルキルエーテル類、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、プロピレングリコールモノアルキルエーテル類、プロピレングリコールジアルキルエーテル類、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、ジエチレングリコールジアルキルエーテル類、ジエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、ジプロピレングリコールモノアルキルエーテル類、ジプロピレングリコールジアルキルエーテル類、ジプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、エステル類、ケトン類、アミド類、ラクトン類等が例示できる。また、本発明の感光性樹脂組成物に使用される(D)溶剤の具体例としては特開2011−221494号公報の段落番号0174〜0178に記載の溶剤も挙げられる。
本発明の感光性樹脂組成物は、(D)溶剤を含有する。本発明の感光性樹脂組成物は、本発明の必須成分と、さらに後述の任意の成分を(D)溶剤に溶解した溶液として調製されることが好ましい。
本発明の感光性樹脂組成物に使用される(D)溶剤としては、公知の溶剤を用いることができ、エチレングリコールモノアルキルエーテル類、エチレングリコールジアルキルエーテル類、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、プロピレングリコールモノアルキルエーテル類、プロピレングリコールジアルキルエーテル類、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、ジエチレングリコールジアルキルエーテル類、ジエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、ジプロピレングリコールモノアルキルエーテル類、ジプロピレングリコールジアルキルエーテル類、ジプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、エステル類、ケトン類、アミド類、ラクトン類等が例示できる。また、本発明の感光性樹脂組成物に使用される(D)溶剤の具体例としては特開2011−221494号公報の段落番号0174〜0178に記載の溶剤も挙げられる。
また、これらの溶剤にさらに必要に応じて、ベンジルエチルエーテル、ジヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、イソホロン、カプロン酸、カプリル酸、1−オクタノール、1−ノナール、ベンジルアルコール、アニソール、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、シュウ酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、炭酸エチレン、炭酸プロピレン等の溶剤を添加することもできる。これら溶剤は、1種単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。本発明に用いることができる溶剤は、1種単独、または、2種を併用することが好ましく、2種を併用することがより好ましく、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類またはジアルキルエーテル類、ジアセテート類とジエチレングリコールジアルキルエーテル類、あるいは、エステル類とブチレングリコールアルキルエーテルアセテート類とを併用することがさらに好ましい。
また、成分Dとしては、沸点130℃以上160℃未満の溶剤、沸点160℃以上の溶剤、または、これらの混合物であることが好ましく、沸点130℃以上160℃未満の溶剤、沸点160℃以上200℃以下の溶剤、または、これらの混合物であることがより好ましく、沸点130℃以上160℃未満の溶剤と沸点160℃以上200℃以下の溶剤との混合物であることがさらに好ましい。
沸点130℃以上160℃未満の溶剤としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(沸点146℃)、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート(沸点158℃)、プロピレングリコールメチル−n−ブチルエーテル(沸点155℃)、プロピレングリコールメチル−n−プロピルエーテル(沸点131℃)が例示できる。
沸点160℃以上の溶剤としては、3−エトキシプロピオン酸エチル(沸点170℃)、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル(沸点176℃)、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート(沸点160℃)、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート(沸点213℃)、3−メトキシブチルエーテルアセテート(沸点171℃)、ジエチレングリコールジエチエルエーテル(沸点189℃)、ジエチレングリコールジメチルエーテル(沸点162℃)、プロピレングリコールジアセテート(沸点190℃)、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(沸点220℃)、ジプロピレングリコールジメチルエーテル(沸点175℃)、1,3−ブチレングリコールジアセテート(沸点232℃)が例示できる。
沸点130℃以上160℃未満の溶剤としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(沸点146℃)、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート(沸点158℃)、プロピレングリコールメチル−n−ブチルエーテル(沸点155℃)、プロピレングリコールメチル−n−プロピルエーテル(沸点131℃)が例示できる。
沸点160℃以上の溶剤としては、3−エトキシプロピオン酸エチル(沸点170℃)、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル(沸点176℃)、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート(沸点160℃)、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート(沸点213℃)、3−メトキシブチルエーテルアセテート(沸点171℃)、ジエチレングリコールジエチエルエーテル(沸点189℃)、ジエチレングリコールジメチルエーテル(沸点162℃)、プロピレングリコールジアセテート(沸点190℃)、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(沸点220℃)、ジプロピレングリコールジメチルエーテル(沸点175℃)、1,3−ブチレングリコールジアセテート(沸点232℃)が例示できる。
本発明の感光性樹脂組成物における(D)溶剤の含有量は、感光性樹脂組成物中の全樹脂成分(好ましくは固形分、より好ましくは上記重合体(A)成分100質量部当たり、50〜3,000質量部であることが好ましく、100〜2,000質量部であることがより好ましく、150〜1,500質量部であることがさらに好ましい。
<その他の成分>
本発明のポジ型感光性樹脂組成物には、上記成分に加えて、必要に応じて、(E)増感剤、(F)架橋剤、(G)シランカップリング剤、(H)塩基性化合物、(I)界面活性剤を好ましく加えることができる。さらに本発明のポジ型感光性樹脂組成物には、可塑剤、熱ラジカル発生剤、酸化防止剤、熱酸発生剤、紫外線吸収剤、増粘剤、現像促進剤、および、有機または無機の沈殿防止剤などの公知の添加剤を加えることができる。
本発明のポジ型感光性樹脂組成物には、上記成分に加えて、必要に応じて、(E)増感剤、(F)架橋剤、(G)シランカップリング剤、(H)塩基性化合物、(I)界面活性剤を好ましく加えることができる。さらに本発明のポジ型感光性樹脂組成物には、可塑剤、熱ラジカル発生剤、酸化防止剤、熱酸発生剤、紫外線吸収剤、増粘剤、現像促進剤、および、有機または無機の沈殿防止剤などの公知の添加剤を加えることができる。
(E)増感剤
本発明の感光性樹脂組成物は、(B)光酸発生剤との組み合わせにおいて、その分解を促進させるために、増感剤を含有することが好ましい。増感剤は、活性光線または放射線を吸収して電子励起状態となる。電子励起状態となった増感剤は、光酸発生剤と接触して、電子移動、エネルギー移動、発熱などの作用が生じる。これにより光酸発生剤は化学変化を起こして分解し、酸を生成する。好ましい増感剤の例としては、以下の化合物類に属しており、かつ350nmから450nmの波長域のいずれかに吸収波長を有する化合物を挙げることができる。
本発明の感光性樹脂組成物は、(B)光酸発生剤との組み合わせにおいて、その分解を促進させるために、増感剤を含有することが好ましい。増感剤は、活性光線または放射線を吸収して電子励起状態となる。電子励起状態となった増感剤は、光酸発生剤と接触して、電子移動、エネルギー移動、発熱などの作用が生じる。これにより光酸発生剤は化学変化を起こして分解し、酸を生成する。好ましい増感剤の例としては、以下の化合物類に属しており、かつ350nmから450nmの波長域のいずれかに吸収波長を有する化合物を挙げることができる。
多核芳香族類(例えば、ピレン、ペリレン、トリフェニレン、アントラセン、9,10−ジブトキシアントラセン、9,10−ジエトキシアントラセン,3,7−ジメトキシアントラセン、9,10−ジプロピルオキシアントラセン)、キサンテン類(例えば、フルオレッセイン、エオシン、エリスロシン、ローダミンB、ローズベンガル)、キサントン類(例えば、キサントン、チオキサントン、ジメチルチオキサントン、ジエチルチオキサントン)、シアニン類(例えばチアカルボシアニン、オキサカルボシアニン)、メロシアニン類(例えば、メロシアニン、カルボメロシアニン)、ローダシアニン類、オキソノール類、チアジン類(例えば、チオニン、メチレンブルー、トルイジンブルー)、アクリジン類(例えば、アクリジンオレンジ、クロロフラビン、アクリフラビン)、アクリドン類(例えば、アクリドン、10−ブチル−2−クロロアクリドン)、アントラキノン類(例えば、アントラキノン)、スクアリウム類(例えば、スクアリウム)、スチリル類、ベーススチリル類(例えば、2−[2−[4−(ジメチルアミノ)フェニル]エテニル]ベンゾオキサゾール)、クマリン類(例えば、7−ジエチルアミノ4−メチルクマリン、7−ヒドロキシ4−メチルクマリン、2,3,6,7−テトラヒドロ−9−メチル−1H,5H,11H[1]ベンゾピラノ[6,7,8−ij]キノリジン−11−ノン)。
これら増感剤の中でも、多核芳香族類、アクリドン類、スチリル類、ベーススチリル類、クマリン類が好ましく、多核芳香族類がより好ましい。多核芳香族類の中でもアントラセン誘導体が最も好ましい。
これら増感剤の中でも、多核芳香族類、アクリドン類、スチリル類、ベーススチリル類、クマリン類が好ましく、多核芳香族類がより好ましい。多核芳香族類の中でもアントラセン誘導体が最も好ましい。
本発明の感光性樹脂組成物中における増感剤の添加量は、感光性樹脂組成物の光酸発生剤100質量部に対し、0〜1000質量部であることが好ましく、10〜500質量部であることがより好ましく、50〜200質量部であることがさらに好ましい。
2種以上を併用することもできる。
2種以上を併用することもできる。
(F)架橋剤
本発明の感光性樹脂組成物は、必要に応じ、架橋剤を含有することが好ましい。架橋剤を添加することにより、本発明の感光性樹脂組成物により得られる硬化膜をより強固な膜とすることができる。
架橋剤としては、熱によって架橋反応が起こるものであれば制限は無い。(A成分を除く)。例えば、以下に述べる分子内に2個以上のエポキシ基またはオキセタニル基を有する化合物、アルコキシメチル基含有架橋剤、または、少なくとも1個のエチレン性不飽和二重結合を有する化合物を添加することができる。
これらの架橋剤の中で、分子内に2個以上のエポキシ基またはオキセタニル基を有する化合物が好ましく、エポキシ樹脂が特に好ましい。
本発明の感光性樹脂組成物中における架橋剤の添加量は、感光性樹脂組成物の全固形分100質量部に対し、0.01〜50質量部であることが好ましく、0.5〜30質量部であることがより好ましく、2〜10質量部であることがさらに好ましい。この範囲で添加することにより、機械的強度および耐溶剤性に優れた硬化膜が得られる。架橋剤は複数を併用することもでき、その場合は架橋剤を全て合算して含有量を計算する。
本発明の感光性樹脂組成物は、必要に応じ、架橋剤を含有することが好ましい。架橋剤を添加することにより、本発明の感光性樹脂組成物により得られる硬化膜をより強固な膜とすることができる。
架橋剤としては、熱によって架橋反応が起こるものであれば制限は無い。(A成分を除く)。例えば、以下に述べる分子内に2個以上のエポキシ基またはオキセタニル基を有する化合物、アルコキシメチル基含有架橋剤、または、少なくとも1個のエチレン性不飽和二重結合を有する化合物を添加することができる。
これらの架橋剤の中で、分子内に2個以上のエポキシ基またはオキセタニル基を有する化合物が好ましく、エポキシ樹脂が特に好ましい。
本発明の感光性樹脂組成物中における架橋剤の添加量は、感光性樹脂組成物の全固形分100質量部に対し、0.01〜50質量部であることが好ましく、0.5〜30質量部であることがより好ましく、2〜10質量部であることがさらに好ましい。この範囲で添加することにより、機械的強度および耐溶剤性に優れた硬化膜が得られる。架橋剤は複数を併用することもでき、その場合は架橋剤を全て合算して含有量を計算する。
<分子内に2個以上のエポキシ基またはオキセタニル基を有する化合物>
分子内に2個以上のエポキシ基を有する化合物の具体例としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂等を挙げることができる。
分子内に2個以上のエポキシ基を有する化合物の具体例としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂等を挙げることができる。
これらは市販品として入手できる。例えば、JER150S70(ジャパンエポキシレジン社製)など、特開2011−221494号公報の段落番号0189に記載の市販品などが挙げられる。
その他にも、ADEKA RESIN EP−4000S、同EP−4003S、同EP−4010S、同EP−4011S(以上、(株)ADEKA製)、NC−2000、NC−3000、NC−7300、XD−1000、EPPN−501、EPPN−502(以上、(株)ADEKA製)、デナコールEX−611、EX−612、EX−614、EX−614B、EX−622、EX−512、EX−521、EX−411、EX−421、EX−313、EX−314、EX−321、EX−211、EX−212、EX−810、EX−811、EX−850、EX−851、EX−821、EX−830、EX−832、EX−841、EX−911、EX−941、EX−920、EX−931、EX−212L、EX−214L、EX−216L、EX−321L、EX−850L、DLC−201、DLC−203、DLC−204、DLC−205、DLC−206、DLC−301、DLC−402(以上ナガセケムテック製)、YH−300、YH−301、YH−302、YH−315、YH−324、YH−325(以上新日鐵化学製)などが挙げられる。
これらは1種単独または2種以上を組み合わせて使用することができる。
その他にも、ADEKA RESIN EP−4000S、同EP−4003S、同EP−4010S、同EP−4011S(以上、(株)ADEKA製)、NC−2000、NC−3000、NC−7300、XD−1000、EPPN−501、EPPN−502(以上、(株)ADEKA製)、デナコールEX−611、EX−612、EX−614、EX−614B、EX−622、EX−512、EX−521、EX−411、EX−421、EX−313、EX−314、EX−321、EX−211、EX−212、EX−810、EX−811、EX−850、EX−851、EX−821、EX−830、EX−832、EX−841、EX−911、EX−941、EX−920、EX−931、EX−212L、EX−214L、EX−216L、EX−321L、EX−850L、DLC−201、DLC−203、DLC−204、DLC−205、DLC−206、DLC−301、DLC−402(以上ナガセケムテック製)、YH−300、YH−301、YH−302、YH−315、YH−324、YH−325(以上新日鐵化学製)などが挙げられる。
これらは1種単独または2種以上を組み合わせて使用することができる。
これらの中でも、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂および脂肪族エポキシ、脂肪族エポキシ樹脂がより好ましく挙げられ、ビスフェノールA型エポキシ樹脂が特に好ましく挙げられる。
分子内に2個以上のオキセタニル基を有する化合物の具体例としては、アロンオキセタンOXT−121、OXT−221、OX−SQ、PNOX(以上、東亞合成(株)製)を用いることができる。
また、オキセタニル基を含む化合物は、単独でまたはエポキシ基を含む化合物と混合して使用することが好ましい。
また、その他の架橋剤としては特開2012−8223号公報の段落番号0107〜0108に記載のアルコキシメチル基含有架橋剤、および少なくとも1個のエチレン性不飽和二重結合を有する化合物なども好ましく用いることができる。アルコキシメチル基含有架橋剤としては、アルコキシメチル化グリコールウリルが好ましい。
(G)シランカップリング剤
本発明の感光性樹脂組成物は、(G)密着改良剤としてのシランカップリング剤を含有してもよい。本発明の感光性樹脂組成物に用いることができる(G)シランカップリング剤は、基材となる無機物、例えば、シリコン、酸化シリコン、窒化シリコン等のシリコン化合物、金、銅、アルミニウム等の金属と絶縁膜との密着性を向上させる化合物である。具体的には、シランカップリング剤、チオール系化合物等が挙げられる。本発明で使用されるシランカップリング剤は、界面の改質を目的とするものであり、特に限定することなく、公知のものを使用することができる。
好ましいシランカップリング剤としては、例えば、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリアコキシシラン、γ−グリシドキシプロピルアルキルジアルコキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリアルコキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルアルキルジアルコキシシラン、γ−クロロプロピルトリアルコキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリアルコキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリアルコキシシラン、ビニルトリアルコキシシランが挙げられる。これらのうち、γ−グリシドキシプロピルトリアルコキシシランやγ−メタクリロキシプロピルトリアルコキシシランがより好ましく、γ−グリシドキシプロピルトリアルコキシシランがさらに好ましく、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランがよりさらに好ましい。これらは1種単独または2種以上を組み合わせて使用することができる。これらは基板との密着性の向上に有効であるとともに、基板とのテーパー角の調整にも有効である。
本発明の感光性樹脂組成物における(G)シランカップリング剤の含有量は、感光性樹脂組成物中の全固形分100質量部に対して、0.1〜30質量部が好ましく、0.5〜10質量部がより好ましい。
本発明の感光性樹脂組成物は、(G)密着改良剤としてのシランカップリング剤を含有してもよい。本発明の感光性樹脂組成物に用いることができる(G)シランカップリング剤は、基材となる無機物、例えば、シリコン、酸化シリコン、窒化シリコン等のシリコン化合物、金、銅、アルミニウム等の金属と絶縁膜との密着性を向上させる化合物である。具体的には、シランカップリング剤、チオール系化合物等が挙げられる。本発明で使用されるシランカップリング剤は、界面の改質を目的とするものであり、特に限定することなく、公知のものを使用することができる。
好ましいシランカップリング剤としては、例えば、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリアコキシシラン、γ−グリシドキシプロピルアルキルジアルコキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリアルコキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルアルキルジアルコキシシラン、γ−クロロプロピルトリアルコキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリアルコキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリアルコキシシラン、ビニルトリアルコキシシランが挙げられる。これらのうち、γ−グリシドキシプロピルトリアルコキシシランやγ−メタクリロキシプロピルトリアルコキシシランがより好ましく、γ−グリシドキシプロピルトリアルコキシシランがさらに好ましく、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランがよりさらに好ましい。これらは1種単独または2種以上を組み合わせて使用することができる。これらは基板との密着性の向上に有効であるとともに、基板とのテーパー角の調整にも有効である。
本発明の感光性樹脂組成物における(G)シランカップリング剤の含有量は、感光性樹脂組成物中の全固形分100質量部に対して、0.1〜30質量部が好ましく、0.5〜10質量部がより好ましい。
(H)塩基性化合物
本発明の感光性樹脂組成物は、(H)塩基性化合物を含有してもよい。(H)塩基性化合物としては、化学増幅レジストで用いられるものの中から任意に選択して使用することができる。例えば、脂肪族アミン、芳香族アミン、複素環式アミン、第四級アンモニウムヒドロキシド、カルボン酸の第四級アンモニウム塩等が挙げられる。これらの具体例としては、特開2011−221494号公報の段落番号0204〜0207に記載の化合物が挙げられる。
本発明の感光性樹脂組成物は、(H)塩基性化合物を含有してもよい。(H)塩基性化合物としては、化学増幅レジストで用いられるものの中から任意に選択して使用することができる。例えば、脂肪族アミン、芳香族アミン、複素環式アミン、第四級アンモニウムヒドロキシド、カルボン酸の第四級アンモニウム塩等が挙げられる。これらの具体例としては、特開2011−221494号公報の段落番号0204〜0207に記載の化合物が挙げられる。
本発明に用いることができる塩基性化合物は、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよいが、2種以上を併用することが好ましく、2種を併用することがより好ましく、複素環式アミンを2種併用することがさらに好ましい。
本発明の感光性樹脂組成物における(H)塩基性化合物の含有量は、感光性樹脂組成物中の全固形分100質量部に対して、0.001〜1質量部であることが好ましく、0.005〜0.2質量部であることがより好ましい。
(I)界面活性剤
本発明の感光性樹脂組成物は、(I)界面活性剤を含有してもよい。(I)界面活性剤としては、アニオン系、カチオン系、ノニオン系、または、両性のいずれでも使用することができるが、好ましい界面活性剤はノニオン界面活性剤である。
ノニオン系界面活性剤の例としては、ポリオキシエチレン高級アルキルエーテル類、ポリオキシエチレン高級アルキルフェニルエーテル類、ポリオキシエチレングリコールの高級脂肪酸ジエステル類、シリコーン系、フッ素系界面活性剤を挙げることができる。また、以下商品名で、KP(信越化学工業(株)製)、ポリフロー(共栄社化学(株)製)、エフトップ(JEMCO社製)、メガファック(DIC(株)製)、フロラード(住友スリーエム(株)製)、アサヒガード、サーフロン(旭硝子(株)製)、PolyFox(OMNOVA社製)、SH−8400(東レ・ダウコーニングシリコーン)等の各シリーズを挙げることができる。
また、界面活性剤として、下記一般式(1)で表される構成単位Aおよび構成単位Bを含み、テトラヒドロフラン(THF)を溶媒とした場合のゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定されるポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)が1,000以上10,000以下である共重合体を好ましい例として挙げることができる。
本発明の感光性樹脂組成物は、(I)界面活性剤を含有してもよい。(I)界面活性剤としては、アニオン系、カチオン系、ノニオン系、または、両性のいずれでも使用することができるが、好ましい界面活性剤はノニオン界面活性剤である。
ノニオン系界面活性剤の例としては、ポリオキシエチレン高級アルキルエーテル類、ポリオキシエチレン高級アルキルフェニルエーテル類、ポリオキシエチレングリコールの高級脂肪酸ジエステル類、シリコーン系、フッ素系界面活性剤を挙げることができる。また、以下商品名で、KP(信越化学工業(株)製)、ポリフロー(共栄社化学(株)製)、エフトップ(JEMCO社製)、メガファック(DIC(株)製)、フロラード(住友スリーエム(株)製)、アサヒガード、サーフロン(旭硝子(株)製)、PolyFox(OMNOVA社製)、SH−8400(東レ・ダウコーニングシリコーン)等の各シリーズを挙げることができる。
また、界面活性剤として、下記一般式(1)で表される構成単位Aおよび構成単位Bを含み、テトラヒドロフラン(THF)を溶媒とした場合のゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定されるポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)が1,000以上10,000以下である共重合体を好ましい例として挙げることができる。
一般式(1)
(式(1)中、R401およびR403はそれぞれ独立に、水素原子またはメチル基を表し、R402は炭素数1以上4以下の直鎖アルキレン基を表し、R404は水素原子または炭素数1以上4以下のアルキル基を表し、Lは炭素数3以上6以下のアルキレン基を表し、pおよびqは重合比を表す質量百分率であり、pは10質量%以上80質量%以下の数値を表し、qは20質量%以上90質量%以下の数値を表し、rは1以上18以下の整数を表し、sは1以上10以下の整数を表す。)
上記Lは、下記一般式(2)で表される分岐アルキレン基であることが好ましい。一般式(2)におけるR405は、炭素数1以上4以下のアルキル基を表し、相溶性と被塗布面
に対する濡れ性の点で、炭素数1以上3以下のアルキル基が好ましく、炭素数2または3のアルキル基がより好ましい。pとqとの和(p+q)は、p+q=100、すなわち、100質量%であることが好ましい。
に対する濡れ性の点で、炭素数1以上3以下のアルキル基が好ましく、炭素数2または3のアルキル基がより好ましい。pとqとの和(p+q)は、p+q=100、すなわち、100質量%であることが好ましい。
上記共重合体の重量平均分子量(Mw)は、1,500以上5,000以下がより好ましい。
これらの界面活性剤は、1種単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
本発明の感光性樹脂組成物における(I)界面活性剤の添加量は、感光性樹脂組成物中の全固形分100質量部に対して、10質量部以下であることが好ましく、0.001〜50質量部であることがより好ましく、0.01〜10質量部であることがさらに好ましい。
本発明の感光性樹脂組成物における(I)界面活性剤の添加量は、感光性樹脂組成物中の全固形分100質量部に対して、10質量部以下であることが好ましく、0.001〜50質量部であることがより好ましく、0.01〜10質量部であることがさらに好ましい。
〔酸化防止剤〕
本発明の感光性樹脂組成物は、酸化防止剤を含有してもよい。酸化防止剤としては、公知の酸化防止剤を含有することができる。酸化防止剤を添加することにより、硬化膜の着色を防止できる、または、分解による膜厚減少を低減でき、また、耐熱透明性に優れるという利点がある。
このような酸化防止剤としては、例えば、リン系酸化防止剤、アミド類、ヒドラジド類、ヒンダードアミン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤、アスコルビン酸類、硫酸亜鉛、糖類、亜硝酸塩、亜硫酸塩、チオ硫酸塩、ヒドロキシルアミン誘導体などを挙げることができる。これらの中では、硬化膜の着色、膜厚減少の観点から特にフェノール系酸化防止剤、アミド系酸化防止剤、ヒドラジド系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤が好ましい。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
フェノール系酸化防止剤の市販品としては、例えば、アデカスタブAO−15、アデカスタブAO−18、アデカスタブAO−20、アデカスタブAO−23、アデカスタブAO−30、アデカスタブAO−37、アデカスタブAO−40、アデカスタブAO−50、アデカスタブAO−51、アデカスタブAO−60、アデカスタブAO−70、アデカスタブAO−80、アデカスタブAO−330、アデカスタブAO−412S、アデカスタブAO−503、アデカスタブA−611、アデカスタブA−612、アデカスタブA−613、アデカスタブPEP−4C、アデカスタブPEP−8、アデカスタブPEP−8W、アデカスタブPEP−24G、アデカスタブPEP−36、アデカスタブPEP−36Z、アデカスタブHP−10、アデカスタブ2112、アデカスタブ260、アデカスタブ522A、アデカスタブ1178、アデカスタブ1500、アデカスタブC、アデカスタブ135A、アデカスタブ3010、アデカスタブTPP、アデカスタブCDA−1、アデカスタブCDA−6、アデカスタブZS−27、アデカスタブZS−90、アデカスタブZS−91(以上、(株)ADEKA製)、イルガノックス245FF、イルガノックス1010FF、イルガノックス1010、イルガノックスMD1024、イルガノックス1035FF、イルガノックス1035、イルガノックス1098、イルガノックス1330、イルガノックス1520L、イルガノックス3114、イルガノックス1726、イルガフォス168、イルガモッド295(BASF(株)製)などが挙げられる。中でも、アデカスタブAO−60、アデカスタブAO−80、イルガノックス1726、イルガノックス1035、イルガノックス1098を好適に使用することができる。
本発明の感光性樹脂組成物は、酸化防止剤を含有してもよい。酸化防止剤としては、公知の酸化防止剤を含有することができる。酸化防止剤を添加することにより、硬化膜の着色を防止できる、または、分解による膜厚減少を低減でき、また、耐熱透明性に優れるという利点がある。
このような酸化防止剤としては、例えば、リン系酸化防止剤、アミド類、ヒドラジド類、ヒンダードアミン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤、アスコルビン酸類、硫酸亜鉛、糖類、亜硝酸塩、亜硫酸塩、チオ硫酸塩、ヒドロキシルアミン誘導体などを挙げることができる。これらの中では、硬化膜の着色、膜厚減少の観点から特にフェノール系酸化防止剤、アミド系酸化防止剤、ヒドラジド系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤が好ましい。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
フェノール系酸化防止剤の市販品としては、例えば、アデカスタブAO−15、アデカスタブAO−18、アデカスタブAO−20、アデカスタブAO−23、アデカスタブAO−30、アデカスタブAO−37、アデカスタブAO−40、アデカスタブAO−50、アデカスタブAO−51、アデカスタブAO−60、アデカスタブAO−70、アデカスタブAO−80、アデカスタブAO−330、アデカスタブAO−412S、アデカスタブAO−503、アデカスタブA−611、アデカスタブA−612、アデカスタブA−613、アデカスタブPEP−4C、アデカスタブPEP−8、アデカスタブPEP−8W、アデカスタブPEP−24G、アデカスタブPEP−36、アデカスタブPEP−36Z、アデカスタブHP−10、アデカスタブ2112、アデカスタブ260、アデカスタブ522A、アデカスタブ1178、アデカスタブ1500、アデカスタブC、アデカスタブ135A、アデカスタブ3010、アデカスタブTPP、アデカスタブCDA−1、アデカスタブCDA−6、アデカスタブZS−27、アデカスタブZS−90、アデカスタブZS−91(以上、(株)ADEKA製)、イルガノックス245FF、イルガノックス1010FF、イルガノックス1010、イルガノックスMD1024、イルガノックス1035FF、イルガノックス1035、イルガノックス1098、イルガノックス1330、イルガノックス1520L、イルガノックス3114、イルガノックス1726、イルガフォス168、イルガモッド295(BASF(株)製)などが挙げられる。中でも、アデカスタブAO−60、アデカスタブAO−80、イルガノックス1726、イルガノックス1035、イルガノックス1098を好適に使用することができる。
酸化防止剤の含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分に対して、0.1〜10質量%であることが好ましく、0.2〜5質量%であることがより好ましく、0.5〜4質量%であることが特に好ましい。この範囲にすることで、形成された膜の十分な透明性が得られ、且つ、パターン形成時の感度も良好となる。
また、酸化防止剤以外の添加剤として、“高分子添加剤の新展開((株)日刊工業新聞社)”に記載の各種紫外線吸収剤や、金属不活性化剤等を本発明の感光性樹脂組成物に添加してもよい。
また、酸化防止剤以外の添加剤として、“高分子添加剤の新展開((株)日刊工業新聞社)”に記載の各種紫外線吸収剤や、金属不活性化剤等を本発明の感光性樹脂組成物に添加してもよい。
また、本発明においては、露光光の照射によって実質的に酸を発生せず、熱によって酸を発生するスルホン酸エステルを使用することも好ましい。
露光光の照射によって実質的に酸を発生していないことは、化合物の露光前後でのIRスペクトルやNMRスペクトル測定により、スペクトルに変化がないことで判定することができる。
スルホン酸エステルの分子量は、230〜1,000であることが好ましく、230〜800であることがより好ましい。
本発明に用いることができるスルホン酸エステルは、市販のものを用いてもよいし、公知の方法で合成したものを用いてもよい。スルホン酸エステルは、例えば、塩基性条件下、スルホニルクロリド乃至はスルホン酸無水物を対応する多価アルコールと反応させることにより合成することができる。
熱酸発生剤の感光性樹脂組成物への含有量は、(A)成分の総含有量を100質量部としたとき、0.5〜20質量部が好ましく、1〜15質量部がより好ましい。
露光光の照射によって実質的に酸を発生していないことは、化合物の露光前後でのIRスペクトルやNMRスペクトル測定により、スペクトルに変化がないことで判定することができる。
スルホン酸エステルの分子量は、230〜1,000であることが好ましく、230〜800であることがより好ましい。
本発明に用いることができるスルホン酸エステルは、市販のものを用いてもよいし、公知の方法で合成したものを用いてもよい。スルホン酸エステルは、例えば、塩基性条件下、スルホニルクロリド乃至はスルホン酸無水物を対応する多価アルコールと反応させることにより合成することができる。
熱酸発生剤の感光性樹脂組成物への含有量は、(A)成分の総含有量を100質量部としたとき、0.5〜20質量部が好ましく、1〜15質量部がより好ましい。
〔酸増殖剤〕
本発明の感光性樹脂組成物は、感度向上を目的に、酸増殖剤を用いることができる。
本発明に用いることができる酸増殖剤は、酸触媒反応によってさらに酸を発生して反応系内の酸濃度を上昇させることができる化合物であり、酸が存在しない状態では安定に存在する化合物である。このような化合物は、1回の反応で1つ以上の酸が増えるため、反応の進行に伴って加速的に反応が進むが、発生した酸自体が自己分解を誘起するため、ここで発生する酸の強度は、酸解離定数、pKaとして3以下であるのが好ましく、特に2以下であるのが好ましい。
酸増殖剤の具体例としては、特開平10−1508号公報の段落番号0203〜0223、特開平10−282642号公報の段落番号0016〜0055、および、特表平9−512498号公報第39頁12行目〜第47頁2行目に記載の化合物を挙げることができる。
本発明で用いることができる酸増殖剤としては、酸発生剤から発生した酸によって分解し、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、フェニルホスホン酸などのpKaが3以下の酸を発生させる化合物を挙げることができる。
具体的には
等を挙げることができる。
酸増殖剤の感光性樹脂組成物への含有量は、光酸発生剤100質量部に対して、10〜1,000質量部とするのが、露光部と未露光部との溶解コントラストの観点から好ましく、20〜500質量部とするのがさらに好ましい。
本発明の感光性樹脂組成物は、感度向上を目的に、酸増殖剤を用いることができる。
本発明に用いることができる酸増殖剤は、酸触媒反応によってさらに酸を発生して反応系内の酸濃度を上昇させることができる化合物であり、酸が存在しない状態では安定に存在する化合物である。このような化合物は、1回の反応で1つ以上の酸が増えるため、反応の進行に伴って加速的に反応が進むが、発生した酸自体が自己分解を誘起するため、ここで発生する酸の強度は、酸解離定数、pKaとして3以下であるのが好ましく、特に2以下であるのが好ましい。
酸増殖剤の具体例としては、特開平10−1508号公報の段落番号0203〜0223、特開平10−282642号公報の段落番号0016〜0055、および、特表平9−512498号公報第39頁12行目〜第47頁2行目に記載の化合物を挙げることができる。
本発明で用いることができる酸増殖剤としては、酸発生剤から発生した酸によって分解し、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、フェニルホスホン酸などのpKaが3以下の酸を発生させる化合物を挙げることができる。
具体的には
酸増殖剤の感光性樹脂組成物への含有量は、光酸発生剤100質量部に対して、10〜1,000質量部とするのが、露光部と未露光部との溶解コントラストの観点から好ましく、20〜500質量部とするのがさらに好ましい。
〔現像促進剤〕
本発明の感光性樹脂組成物は、現像促進剤を含有することができる。
現像促進剤としては、特開2012−042837号公報の段落番号0171〜0172の記載を参酌でき、かかる内容は本願明細書に組み込まれる。
本発明の感光性樹脂組成物は、現像促進剤を含有することができる。
現像促進剤としては、特開2012−042837号公報の段落番号0171〜0172の記載を参酌でき、かかる内容は本願明細書に組み込まれる。
現像促進剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用することも可能である。
本発明の感光性樹脂組成物における現像促進剤の添加量は、感度と残膜率の観点から、(A)成分を100質量部としたとき、0〜30質量部が好ましく、0.1〜20質量部がより好ましく、0.5〜10質量部であることが最も好ましい。
また、その他の添加剤としては特開2012−8223号公報の段落番号0120〜0121に記載の熱ラジカル発生剤、および熱酸発生剤も用いることができる。
本発明の感光性樹脂組成物における現像促進剤の添加量は、感度と残膜率の観点から、(A)成分を100質量部としたとき、0〜30質量部が好ましく、0.1〜20質量部がより好ましく、0.5〜10質量部であることが最も好ましい。
また、その他の添加剤としては特開2012−8223号公報の段落番号0120〜0121に記載の熱ラジカル発生剤、および熱酸発生剤も用いることができる。
[硬化膜の製造方法]
次に、本発明の硬化膜の製造方法を説明する。
本発明の硬化膜の製造方法は、以下の(1)〜(5)の工程を含むことが好ましい。
(1)本発明のポジ型感光性樹脂組成物を基板上に適用する工程;
(2)適用されたポジ型感光性樹脂組成物から溶剤を除去する工程;
(3)活性光線により露光する工程;
(4)水性現像液により現像する工程;
(5)熱硬化するポストベーク工程。
以下に各工程を順に説明する。
次に、本発明の硬化膜の製造方法を説明する。
本発明の硬化膜の製造方法は、以下の(1)〜(5)の工程を含むことが好ましい。
(1)本発明のポジ型感光性樹脂組成物を基板上に適用する工程;
(2)適用されたポジ型感光性樹脂組成物から溶剤を除去する工程;
(3)活性光線により露光する工程;
(4)水性現像液により現像する工程;
(5)熱硬化するポストベーク工程。
以下に各工程を順に説明する。
(1)の適用工程では、本発明のポジ型感光性樹脂組成物を基板上に適用して溶剤を含む湿潤膜とすることが好ましい。
(2)の溶剤除去工程では、適用された上記の膜から、減圧(バキューム)および/または加熱により、溶剤を除去して基板上に乾燥塗膜を形成させる。
(2)の溶剤除去工程では、適用された上記の膜から、減圧(バキューム)および/または加熱により、溶剤を除去して基板上に乾燥塗膜を形成させる。
(3)の露光工程では、得られた塗膜に波長300nm以上450nm以下の活性光線を照射する。この工程では、(B)光酸発生剤が分解し酸が発生する。発生した酸の触媒作用により、(A)成分中に含まれる酸分解性基が加水分解されて、カルボキシル基またはフェノール性水酸基が生成する。
酸触媒の生成した領域において、上記の加水分解反応を加速させるために、露光後加熱処理:Post Exposure Bake(以下、「PEB」ともいう。)を行う。PEBにより、酸分解性基からのカルボキシル基またはフェノール性水酸基の生成を促進させることができる。PEBを行う場合の温度は、30℃以上130℃以下であることが好ましく、40℃以上110℃以下がより好ましく、50℃以上100℃以下が特に好ましい。
本発明における式(a1−1)で表される構成単位中の酸分解性基は、酸分解の活性化エネルギーが低く、露光による酸発生剤由来の酸により容易に分解し、カルボキシル基またはフェノール性水酸基を生じるため、必ずしもPEBを行うことなく、現像によりポジ画像を形成することもできるが、本発明の硬化膜の製造方法では、本発明の感光性樹脂組成物を用いて(5)のポストベーク工程を行うことで、得られた硬化膜は熱フローを少なくすることができる。そのため、本発明の硬化膜の製造方法で得られた硬化膜は、例えばレジストとして基板に用いた場合に基板ごと本発明の硬化膜を加熱したとしても、パターンの解像性がほとんど悪化しない。なお、本明細書中、「熱フロー」とは、露光および現像工程によって形成されたパターン硬化膜の断面形状が、その硬化膜を加熱(好ましくは180℃以上、より好ましくは200℃〜240℃)したときに変形し、寸法、テーパー角などが劣化することを言う。
(4)の現像工程では、遊離したカルボキシル基またはフェノール性水酸基を有する共重合体を、アルカリ性現像液を用いて現像する。アルカリ性現像液に溶解しやすいカルボキシル基またはフェノール性水酸基を有する樹脂組成物を含む露光部領域を除去することにより、ポジ画像が形成する。
(5)のポストベーク工程において、得られたポジ画像を加熱することにより、構成単位(a1)中の酸分解性基を熱分解しカルボキシル基またはフェノール性水酸基を生成させ、構成単位(a3)の架橋基、架橋剤等と架橋させることにより、硬化膜を形成することができる。この加熱は、150℃以上の高温に加熱することが好ましく、180〜250℃に加熱することがより好ましく、200〜240℃に加熱することが特に好ましい。加熱時間は、加熱温度などにより適宜設定できるが、10〜120分の範囲内とすることが好ましい。
ポストベーク工程の前に活性光線、好ましくは紫外線を現像パターンに全面照射する工程を加えると、活性光線照射により発生する酸により架橋反応を促進することができる。
さらに、本発明の感光性樹脂組成物より得られた硬化膜は、ドライエッチングレジストとして使用することもできる。
(5)のポストベーク工程により熱硬化して得られた硬化膜をドライエッチングレジストとして使用する場合、エッチング処理としてはアッシング、プラズマエッチング、オゾンエッチングなどのドライエッチング処理を行うことができる。
次に、本発明の感光性樹脂組成物を用いた硬化膜の形成方法を具体的に説明する。
(5)のポストベーク工程において、得られたポジ画像を加熱することにより、構成単位(a1)中の酸分解性基を熱分解しカルボキシル基またはフェノール性水酸基を生成させ、構成単位(a3)の架橋基、架橋剤等と架橋させることにより、硬化膜を形成することができる。この加熱は、150℃以上の高温に加熱することが好ましく、180〜250℃に加熱することがより好ましく、200〜240℃に加熱することが特に好ましい。加熱時間は、加熱温度などにより適宜設定できるが、10〜120分の範囲内とすることが好ましい。
ポストベーク工程の前に活性光線、好ましくは紫外線を現像パターンに全面照射する工程を加えると、活性光線照射により発生する酸により架橋反応を促進することができる。
さらに、本発明の感光性樹脂組成物より得られた硬化膜は、ドライエッチングレジストとして使用することもできる。
(5)のポストベーク工程により熱硬化して得られた硬化膜をドライエッチングレジストとして使用する場合、エッチング処理としてはアッシング、プラズマエッチング、オゾンエッチングなどのドライエッチング処理を行うことができる。
次に、本発明の感光性樹脂組成物を用いた硬化膜の形成方法を具体的に説明する。
<感光性樹脂組成物の調製方法>
必須成分である(A)成分および(B)成分を所定の割合でかつ任意の方法で混合し、撹拌溶解して感光性樹脂組成物を調製する。例えば、成分を、それぞれ予め(D)溶剤に溶解させた溶液とした後、これらを所定の割合で混合して樹脂組成物を調製することもできる。以上のように調製した組成物溶液は、孔径0.2μmのフィルター等を用いてろ過した後に、使用に供することもできる。
必須成分である(A)成分および(B)成分を所定の割合でかつ任意の方法で混合し、撹拌溶解して感光性樹脂組成物を調製する。例えば、成分を、それぞれ予め(D)溶剤に溶解させた溶液とした後、これらを所定の割合で混合して樹脂組成物を調製することもできる。以上のように調製した組成物溶液は、孔径0.2μmのフィルター等を用いてろ過した後に、使用に供することもできる。
<適用工程および溶剤除去工程>
感光性樹脂組成物を、所定の基板に適用し、減圧および/または加熱(プリベーク)により溶剤を除去することにより、所望の乾燥塗膜を形成することができる。上記の基板としては、例えば液晶表示素子の製造においては、偏光板、さらに必要に応じてブラックマトリックス層、カラーフィルター層を設け、さらに透明導電回路層を設けたガラス板などが例示できる。感光性樹脂組成物を基板へ適用する方法としては特に制限はないが、その中でも、本発明では基板へ感光性樹脂組成物を塗布することが好ましい。基板への塗布方法は特に限定されず、例えば、スリットコート法、スプレー法、ロールコート法、回転塗布法等の方法を用いることができる。中でもスリットコート法が大型基板に適するという観点で好ましい。大型基板で製造すると生産性が高く好ましい。ここで大型基板とは、各辺が1m以上5m以下の大きさの基板をいう。
感光性樹脂組成物を、所定の基板に適用し、減圧および/または加熱(プリベーク)により溶剤を除去することにより、所望の乾燥塗膜を形成することができる。上記の基板としては、例えば液晶表示素子の製造においては、偏光板、さらに必要に応じてブラックマトリックス層、カラーフィルター層を設け、さらに透明導電回路層を設けたガラス板などが例示できる。感光性樹脂組成物を基板へ適用する方法としては特に制限はないが、その中でも、本発明では基板へ感光性樹脂組成物を塗布することが好ましい。基板への塗布方法は特に限定されず、例えば、スリットコート法、スプレー法、ロールコート法、回転塗布法等の方法を用いることができる。中でもスリットコート法が大型基板に適するという観点で好ましい。大型基板で製造すると生産性が高く好ましい。ここで大型基板とは、各辺が1m以上5m以下の大きさの基板をいう。
また、(2)溶剤除去工程の加熱条件は、未露光部における構成単位(a1)において酸分解性基が分解して、(A)成分をアルカリ現像液に可溶性としない範囲であり、各成分の種類や配合比によっても異なるが、好ましくは80〜130℃で30〜300秒間程度である。
<露光工程および現像工程(パターン形成方法)>
露光工程では、塗膜を設けた基板に所定のパターンを有するマスクを介して、活性光線を照射する。露光工程の後、必要に応じて加熱処理(PEB)を行った後、現像工程では、アルカリ性現像液を用いて露光部領域を除去して画像パターンを形成する。
活性光線による露光には、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、LED光源、エキシマレーザー発生装置などを用いることができ、g線(436nm)、i線(365nm)、h線(405nm)などの波長300nm以上450nm以下の波長を有する活性光線が好ましく使用できる。また、必要に応じて長波長カットフィルター、短波長カットフィルター、バンドパスフィルターのような分光フィルターを通して照射光を調整することもできる。
露光工程では、塗膜を設けた基板に所定のパターンを有するマスクを介して、活性光線を照射する。露光工程の後、必要に応じて加熱処理(PEB)を行った後、現像工程では、アルカリ性現像液を用いて露光部領域を除去して画像パターンを形成する。
活性光線による露光には、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、LED光源、エキシマレーザー発生装置などを用いることができ、g線(436nm)、i線(365nm)、h線(405nm)などの波長300nm以上450nm以下の波長を有する活性光線が好ましく使用できる。また、必要に応じて長波長カットフィルター、短波長カットフィルター、バンドパスフィルターのような分光フィルターを通して照射光を調整することもできる。
現像工程で使用する現像液には、塩基性化合物が含まれることが好ましい。塩基性化合物としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物類;炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ金属炭酸塩類;重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウムなどのアルカリ金属重炭酸塩類;テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、コリンヒドロキシド等のアンモニウムヒドロキシド類;ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウムなどの水溶液を使用することができる。また、上記アルカリ類の水溶液にメタノールやエタノールなどの水溶性有機溶剤や界面活性剤を適当量添加した水溶液を現像液として使用することもできる。
好ましい現像液として、テトラエチルアンモニウムヒドロキシドの0.4質量%水溶液、0.5質量%水溶液、2.38%水溶液を挙げる事ができる。
好ましい現像液として、テトラエチルアンモニウムヒドロキシドの0.4質量%水溶液、0.5質量%水溶液、2.38%水溶液を挙げる事ができる。
現像液のpHは、好ましくは10.0〜14.0である。
現像時間は、好ましくは30〜500秒間であり、また、現像の手法は液盛り法、ディップ法等の何れでもよい。現像後は、流水洗浄を30〜300秒間行い、所望のパターンを形成させることができる。
現像の後に、リンス工程を行うこともできる。リンス工程では、現像後の基板を純水などで洗うことで、付着している現像液除去、現像残渣除去を行う。リンス方法は公知の方法を用いることができる。例えばシャワーリンスやディップリンスなどを挙げる事ができる。
現像時間は、好ましくは30〜500秒間であり、また、現像の手法は液盛り法、ディップ法等の何れでもよい。現像後は、流水洗浄を30〜300秒間行い、所望のパターンを形成させることができる。
現像の後に、リンス工程を行うこともできる。リンス工程では、現像後の基板を純水などで洗うことで、付着している現像液除去、現像残渣除去を行う。リンス方法は公知の方法を用いることができる。例えばシャワーリンスやディップリンスなどを挙げる事ができる。
<ポストベーク工程(架橋工程)>
現像により得られた未露光領域に対応するパターンについて、ホットプレートやオーブン等の加熱装置を用いて、所定の温度、例えば180〜250℃で所定の時間、例えばホットプレート上なら5〜90分間、オーブンならば30〜120分間、加熱処理をすることにより、架橋反応を進行させることにより、耐熱性、硬度等に優れた保護膜や層間絶縁膜を形成することができる。また、加熱処理を行う際は窒素雰囲気下で行うことにより透明性を向上させることもできる。
ポストベークの前に、比較的低温でベークを行った後にポストベークすることもできる(ミドルベーク工程の追加)。ミドルベークを行う場合は、90〜150℃で1〜60分加熱した後に、200℃以上の高温でポストベークすることが好ましい。また、ミドルベーク、ポストベークを3段階以上の多段階に分けて加熱する事もできる。このようなミドルベーク、ポストベークの工夫により、パターンのテーパー角を調整することができる。これらの加熱は、ホットプレート、オーブン、赤外線ヒーターなど、公知の加熱方法を使用することができる。
なお、加熱処理に先立ち、パターンを形成した基板に活性光線により再露光した後、ポストベークすること(再露光/ポストベーク)により未露光部分に存在する(B)成分から酸を発生させ、架橋工程を促進する触媒として機能させることが好ましい。
すなわち、本発明の硬化膜の形成方法は、現像工程とポストベーク工程の間に、活性光線により再露光する再露光工程を含むことが好ましい。再露光工程における露光は、上記露光工程と同様の手段により行えばよいが、上記再露光工程では、基板の本発明の感光性樹脂組成物により膜が形成された側に対し、全面露光を行うことが好ましい。
再露光工程の好ましい露光量としては、100〜1,000mJ/cm2である。
現像により得られた未露光領域に対応するパターンについて、ホットプレートやオーブン等の加熱装置を用いて、所定の温度、例えば180〜250℃で所定の時間、例えばホットプレート上なら5〜90分間、オーブンならば30〜120分間、加熱処理をすることにより、架橋反応を進行させることにより、耐熱性、硬度等に優れた保護膜や層間絶縁膜を形成することができる。また、加熱処理を行う際は窒素雰囲気下で行うことにより透明性を向上させることもできる。
ポストベークの前に、比較的低温でベークを行った後にポストベークすることもできる(ミドルベーク工程の追加)。ミドルベークを行う場合は、90〜150℃で1〜60分加熱した後に、200℃以上の高温でポストベークすることが好ましい。また、ミドルベーク、ポストベークを3段階以上の多段階に分けて加熱する事もできる。このようなミドルベーク、ポストベークの工夫により、パターンのテーパー角を調整することができる。これらの加熱は、ホットプレート、オーブン、赤外線ヒーターなど、公知の加熱方法を使用することができる。
なお、加熱処理に先立ち、パターンを形成した基板に活性光線により再露光した後、ポストベークすること(再露光/ポストベーク)により未露光部分に存在する(B)成分から酸を発生させ、架橋工程を促進する触媒として機能させることが好ましい。
すなわち、本発明の硬化膜の形成方法は、現像工程とポストベーク工程の間に、活性光線により再露光する再露光工程を含むことが好ましい。再露光工程における露光は、上記露光工程と同様の手段により行えばよいが、上記再露光工程では、基板の本発明の感光性樹脂組成物により膜が形成された側に対し、全面露光を行うことが好ましい。
再露光工程の好ましい露光量としては、100〜1,000mJ/cm2である。
[硬化膜]
本発明の硬化膜は、本発明の感光性樹脂組成物を硬化して得られた硬化膜である。
本発明の硬化膜は、層間絶縁膜として好適に用いることができる。また、本発明の硬化膜は、本発明の硬化膜の形成方法により得られた硬化膜であることが好ましい。
本発明の感光性樹脂組成物により、絶縁性に優れ、高温でベークされた場合においても高い透明性を有する層間絶縁膜が得られる。本発明の感光性樹脂組成物を用いてなる層間絶縁膜は、高い透明性を有し、硬化膜物性に優れるため、有機EL表示装置や液晶表示装置の用途に有用である。
本発明の硬化膜は、本発明の感光性樹脂組成物を硬化して得られた硬化膜である。
本発明の硬化膜は、層間絶縁膜として好適に用いることができる。また、本発明の硬化膜は、本発明の硬化膜の形成方法により得られた硬化膜であることが好ましい。
本発明の感光性樹脂組成物により、絶縁性に優れ、高温でベークされた場合においても高い透明性を有する層間絶縁膜が得られる。本発明の感光性樹脂組成物を用いてなる層間絶縁膜は、高い透明性を有し、硬化膜物性に優れるため、有機EL表示装置や液晶表示装置の用途に有用である。
[有機EL表示装置、液晶表示装置]
本発明の有機EL表示装置および液晶表示装置は、本発明の硬化膜を具備することを特徴とする。
本発明の有機EL表示装置や液晶表示装置としては、上記本発明の感光性樹脂組成物を用いて形成される平坦化膜や層間絶縁膜を有すること以外は特に制限されず、様々な構造をとる公知の各種有機EL表示装置や液晶表示装置を挙げることができる。
例えば、本発明の有機EL表示装置及び液晶表示装置が具備するTFT(Thin−Film Transistor)の具体例としては、アモルファスシリコン−TFT、低温ポリシリコンーTFT、酸化物半導体TFT等が挙げられる。本発明の硬化膜は電気特性に優れるため、これらのTFTに組み合わせて好ましく用いることができる。
また、本発明の液晶表示装置が取りうる液晶表示装置の方式としてはTN(TwistedNematic)方式、VA(Virtical Alignment)方式、IPS(In−Place−Switching)方式、FFS(Frings Field Switching)方式、OCB(Optical Compensated Bend)方式などが挙げられる。
また、本発明の感光性樹脂組成物および本発明の硬化膜は、上記用途に限定されず種々の用途に使用することができる。例えば、平坦化膜や層間絶縁膜以外にも、カラーフィルターの保護膜や、液晶表示装置における液晶層の厚みを一定に保持するためのスペーサーや固体撮像素子においてカラーフィルター上に設けられるマイクロレンズ等に好適に用いることができる。
本発明の有機EL表示装置および液晶表示装置は、本発明の硬化膜を具備することを特徴とする。
本発明の有機EL表示装置や液晶表示装置としては、上記本発明の感光性樹脂組成物を用いて形成される平坦化膜や層間絶縁膜を有すること以外は特に制限されず、様々な構造をとる公知の各種有機EL表示装置や液晶表示装置を挙げることができる。
例えば、本発明の有機EL表示装置及び液晶表示装置が具備するTFT(Thin−Film Transistor)の具体例としては、アモルファスシリコン−TFT、低温ポリシリコンーTFT、酸化物半導体TFT等が挙げられる。本発明の硬化膜は電気特性に優れるため、これらのTFTに組み合わせて好ましく用いることができる。
また、本発明の液晶表示装置が取りうる液晶表示装置の方式としてはTN(TwistedNematic)方式、VA(Virtical Alignment)方式、IPS(In−Place−Switching)方式、FFS(Frings Field Switching)方式、OCB(Optical Compensated Bend)方式などが挙げられる。
また、本発明の感光性樹脂組成物および本発明の硬化膜は、上記用途に限定されず種々の用途に使用することができる。例えば、平坦化膜や層間絶縁膜以外にも、カラーフィルターの保護膜や、液晶表示装置における液晶層の厚みを一定に保持するためのスペーサーや固体撮像素子においてカラーフィルター上に設けられるマイクロレンズ等に好適に用いることができる。
図1は、有機EL表示装置の一例の構成概念図を示す。ボトムエミッション型の有機EL表示装置における基板の模式的断面図を示し、平坦化膜4を有している。
ガラス基板6上にボトムゲート型のTFT1を形成し、このTFT1を覆う状態でSi3N4から成る絶縁膜3が形成されている。絶縁膜3に、ここでは図示を省略したコンタクトホールを形成した後、このコンタクトホールを介してTFT1に接続される配線2(高さ1.0μm)が絶縁膜3上に形成されている。配線2は、TFT1間または、後の工程で形成される有機EL素子とTFT1とを接続するためのものである。
さらに、配線2の形成による凹凸を平坦化するために、配線2による凹凸を埋め込む状態で絶縁膜3上に平坦化層4が形成されている。
平坦化膜4上には、ボトムエミッション型の有機EL素子が形成されている。すなわち、平坦化膜4上に、ITOからなる第一電極5が、コンタクトホール7を介して配線2に接続させて形成されている。また、第一電極5は、有機EL素子の陽極に相当する。
第一電極5の周縁を覆う形状の絶縁膜8が形成されており、この絶縁膜8を設けることによって、第一電極5とこの後の工程で形成する第二電極との間のショートを防止することができる。
さらに、図1には図示していないが、所望のパターンマスクを介して、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層を順次蒸着して設け、次いで、基板上方の全面にAlから成る第二電極を形成し、封止用ガラス板と紫外線硬化型エポキシ樹脂を用いて貼り合わせることで封止し、各有機EL素子にこれを駆動するためのTFT1が接続されてなるアクティブマトリックス型の有機EL表示装置が得られる。
ガラス基板6上にボトムゲート型のTFT1を形成し、このTFT1を覆う状態でSi3N4から成る絶縁膜3が形成されている。絶縁膜3に、ここでは図示を省略したコンタクトホールを形成した後、このコンタクトホールを介してTFT1に接続される配線2(高さ1.0μm)が絶縁膜3上に形成されている。配線2は、TFT1間または、後の工程で形成される有機EL素子とTFT1とを接続するためのものである。
さらに、配線2の形成による凹凸を平坦化するために、配線2による凹凸を埋め込む状態で絶縁膜3上に平坦化層4が形成されている。
平坦化膜4上には、ボトムエミッション型の有機EL素子が形成されている。すなわち、平坦化膜4上に、ITOからなる第一電極5が、コンタクトホール7を介して配線2に接続させて形成されている。また、第一電極5は、有機EL素子の陽極に相当する。
第一電極5の周縁を覆う形状の絶縁膜8が形成されており、この絶縁膜8を設けることによって、第一電極5とこの後の工程で形成する第二電極との間のショートを防止することができる。
さらに、図1には図示していないが、所望のパターンマスクを介して、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層を順次蒸着して設け、次いで、基板上方の全面にAlから成る第二電極を形成し、封止用ガラス板と紫外線硬化型エポキシ樹脂を用いて貼り合わせることで封止し、各有機EL素子にこれを駆動するためのTFT1が接続されてなるアクティブマトリックス型の有機EL表示装置が得られる。
図2は、アクティブマトリックス方式の液晶表示装置10の一例を示す概念的断面図である。このカラー液晶表示装置10は、背面にバックライトユニット12を有する液晶パネルであって、液晶パネルは、偏光フィルムが貼り付けられた2枚のガラス基板14,15の間に配置されたすべての画素に対応するTFT16の素子が配置されている。ガラス基板上に形成された各素子には、硬化膜17中に形成されたコンタクトホール18を通して、画素電極を形成するITO透明電極19が配線されている。ITO透明電極19の上には、液晶20の層とブラックマトリックスを配置したRGBカラーフィルター22が設けられている。
バックライトの光源としては、特に限定されず公知の光源を用いることができる。例えば白色LED、青色・赤色・緑色などの多色LED、蛍光灯(冷陰極管)、有機ELなどを挙げる事ができる。
また、液晶表示装置は、3D(立体視)型のものとしたり、タッチパネル型のものとしたりすることも可能である。
バックライトの光源としては、特に限定されず公知の光源を用いることができる。例えば白色LED、青色・赤色・緑色などの多色LED、蛍光灯(冷陰極管)、有機ELなどを挙げる事ができる。
また、液晶表示装置は、3D(立体視)型のものとしたり、タッチパネル型のものとしたりすることも可能である。
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」、「%」は質量基準である。
以下の合成例において、以下の符号はそれぞれ以下の化合物を表す。
MATHF:2−テトラヒドロフラニルメタクリレート(合成品)
MAEVE:1−エトキシエチルメタクリレート(和光純薬工業社製)
OXE−30:3−エチル−3−オキセタニルメチルメタクリレート(大阪有機化学工業社製)
GMA:グリシジルメタクリレート(和光純薬工業社製)
NBMA:n−ブトキシメチルアクリルアミド(東京化成製)
HEMA:ヒドロキシエチルメタクリレート(和光純薬社製)
MAA:メタクリル酸(和光純薬工業社製)
MMA:メチルメタクリレート(和光純薬工業社製)
St:スチレン(和光純薬工業社製)
DCPM:ジシクロペンタニルメタクリレート
V−601:ジメチル 2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(和光純薬工業社製)
V−65:2,2‘−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(和光純薬工業社製)
PGMEA:メトキシプロピルアセテート(昭和電工社製)
MATHF:2−テトラヒドロフラニルメタクリレート(合成品)
MAEVE:1−エトキシエチルメタクリレート(和光純薬工業社製)
OXE−30:3−エチル−3−オキセタニルメチルメタクリレート(大阪有機化学工業社製)
GMA:グリシジルメタクリレート(和光純薬工業社製)
NBMA:n−ブトキシメチルアクリルアミド(東京化成製)
HEMA:ヒドロキシエチルメタクリレート(和光純薬社製)
MAA:メタクリル酸(和光純薬工業社製)
MMA:メチルメタクリレート(和光純薬工業社製)
St:スチレン(和光純薬工業社製)
DCPM:ジシクロペンタニルメタクリレート
V−601:ジメチル 2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(和光純薬工業社製)
V−65:2,2‘−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(和光純薬工業社製)
PGMEA:メトキシプロピルアセテート(昭和電工社製)
<MATHFの合成>
メタクリル酸(86g、1mol)を15℃に冷却しておき、カンファースルホン酸(4.6g,0.02mol)添加した。その溶液に、2−ジヒドロフラン(71g、1mol、1.0当量)を滴下した。1時間撹拌した後に、飽和炭酸水素ナトリウム(500mL)を加え、酢酸エチル(500mL)で抽出し、硫酸マグネシウムで乾燥後、不溶物を濾過後40℃以下で減圧濃縮し、残渣の黄色油状物を減圧蒸留して沸点(bp.)54〜56℃/3.5mmHg留分のメタクリル酸テトラヒドロ−2H−フラン−2−イル(MATHF)125gを無色油状物として得た(収率80%)。
メタクリル酸(86g、1mol)を15℃に冷却しておき、カンファースルホン酸(4.6g,0.02mol)添加した。その溶液に、2−ジヒドロフラン(71g、1mol、1.0当量)を滴下した。1時間撹拌した後に、飽和炭酸水素ナトリウム(500mL)を加え、酢酸エチル(500mL)で抽出し、硫酸マグネシウムで乾燥後、不溶物を濾過後40℃以下で減圧濃縮し、残渣の黄色油状物を減圧蒸留して沸点(bp.)54〜56℃/3.5mmHg留分のメタクリル酸テトラヒドロ−2H−フラン−2−イル(MATHF)125gを無色油状物として得た(収率80%)。
<重合体P−1の合成例>
3つ口フラスコにPGMEA(89g)を入れ、窒素雰囲気下において90℃に昇温した。その溶液にMAA(全単量体成分中の0.5mol%となる量)、MATHF(全単量体成分中の43mol%となる量)、GMA(全単量体成分中の47.5mol%に相当)、V−65(全単量体成分の合計100mol%に対して4mol%に相当)を溶解させ、2時間かけて滴下した。滴下終了後2時間攪拌し、反応を終了させた。それにより重合体P−1を得た。
モノマー種類等を下記表に示す通りに変更し、他の重合体を合成した。
3つ口フラスコにPGMEA(89g)を入れ、窒素雰囲気下において90℃に昇温した。その溶液にMAA(全単量体成分中の0.5mol%となる量)、MATHF(全単量体成分中の43mol%となる量)、GMA(全単量体成分中の47.5mol%に相当)、V−65(全単量体成分の合計100mol%に対して4mol%に相当)を溶解させ、2時間かけて滴下した。滴下終了後2時間攪拌し、反応を終了させた。それにより重合体P−1を得た。
モノマー種類等を下記表に示す通りに変更し、他の重合体を合成した。
<シロキサンオリゴマーの合成例>
合成例1(S−1:オキセタン)
500mLの三つ口フラスコにフェニルトリメトキシシラン39.6g、3−[(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ]プロピルトリエトキシシラン64.0gをとり、メチルイソブチルケトン100gを加えて溶解させ、得られた混合溶液をマグネチックスターラにより撹拌しながら60℃に加温した。これに、1質量%のシュウ酸を含んだ8.6gのイオン交換水を1時間かけて連続的に添加した。そして、60℃で4時間反応させた後、得られた反応液を室温まで冷却した。その後、反応副生成物であるアルコール分を反応液から減圧留去した。このシリコンオリゴマーS−1の重量平均分子量は1,600であった。
合成例1(S−1:オキセタン)
500mLの三つ口フラスコにフェニルトリメトキシシラン39.6g、3−[(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ]プロピルトリエトキシシラン64.0gをとり、メチルイソブチルケトン100gを加えて溶解させ、得られた混合溶液をマグネチックスターラにより撹拌しながら60℃に加温した。これに、1質量%のシュウ酸を含んだ8.6gのイオン交換水を1時間かけて連続的に添加した。そして、60℃で4時間反応させた後、得られた反応液を室温まで冷却した。その後、反応副生成物であるアルコール分を反応液から減圧留去した。このシリコンオリゴマーS−1の重量平均分子量は1,600であった。
合成例2(S−2:グリシジル)
500mLの三つ口フラスコにテトラメトキシシラン30.4g、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン47.2gをとり、プロピレングリコールメチルエーテル100gを加えて溶解させ、得られた混合溶液をマグネチックスターラにより撹拌しながら60℃に加温した。これに、1質量%のシュウ酸を含んだ8.6gのイオン交換水を1時間かけて連続的に添加した。そして、60℃で4時間反応させた後、得られた反応液を室温まで冷却した。その後、反応副生成物であるアルコール分を反応液から減圧留去した。このシリコンオリゴマーS−2の重量平均分子量は1,400であった.
500mLの三つ口フラスコにテトラメトキシシラン30.4g、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン47.2gをとり、プロピレングリコールメチルエーテル100gを加えて溶解させ、得られた混合溶液をマグネチックスターラにより撹拌しながら60℃に加温した。これに、1質量%のシュウ酸を含んだ8.6gのイオン交換水を1時間かけて連続的に添加した。そして、60℃で4時間反応させた後、得られた反応液を室温まで冷却した。その後、反応副生成物であるアルコール分を反応液から減圧留去した。このシリコンオリゴマーS−2の重量平均分子量は1,400であった.
合成例3(S−3:メタクリル)
500mLの三つ口フラスコにメチルトリメトキシシラン27.2g、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン39.2gをとり、プロピレングリコールメチルエーテル100gを加えて溶解させ、得られた混合溶液をマグネチックスターラにより撹拌しながら60℃に加温した。これに、1質量%のシュウ酸を含んだ8.6gのイオン交換水を1時間かけて連続的に添加した。そして、60℃で4時間反応させた後、得られた反応液を室温まで冷却した。その後、反応副生成物であるアルコール分を反応液から減圧留去した。このシリコンオリゴマーS−3の重量平均分子量は2,000であった。
500mLの三つ口フラスコにメチルトリメトキシシラン27.2g、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン39.2gをとり、プロピレングリコールメチルエーテル100gを加えて溶解させ、得られた混合溶液をマグネチックスターラにより撹拌しながら60℃に加温した。これに、1質量%のシュウ酸を含んだ8.6gのイオン交換水を1時間かけて連続的に添加した。そして、60℃で4時間反応させた後、得られた反応液を室温まで冷却した。その後、反応副生成物であるアルコール分を反応液から減圧留去した。このシリコンオリゴマーS−3の重量平均分子量は2,000であった。
モノマー種類等を下記表に示す通りに変更し、他のシロキサンオリゴマーを合成した。
上記表において、表中の特に単位を付していない数値はmol%を単位とする。重合開始剤及び添加剤の数値は、単量体成分を100mol%とした場合の、mol%である。固形分濃度は、モノマー質量/(モノマー質量+溶剤質量)×100(単位質量%)として示している。重合開始剤としてV−601を用いた場合は、反応温度は90℃、V−65を用いた場合は70℃を反応温度とした。
<感光性樹脂組成物の調整>
下記表記載の固形分比となるように、重合体、シロキサンオリゴマー、光酸発生剤、増感剤、塩基性化合物、シランカップリング剤および界面活性剤を溶剤に固形分濃度32%になるまで溶解混合し、口径0.2μmのポリテトラフルオロエチレン製フィルターで濾過して、各種実施例および比較例の感光性樹脂組成物を得た。
下記表記載の固形分比となるように、重合体、シロキサンオリゴマー、光酸発生剤、増感剤、塩基性化合物、シランカップリング剤および界面活性剤を溶剤に固形分濃度32%になるまで溶解混合し、口径0.2μmのポリテトラフルオロエチレン製フィルターで濾過して、各種実施例および比較例の感光性樹脂組成物を得た。
実施例、比較例に用いた各化合物を示す略号の詳細は、以下の通りである。
(光酸発生剤)
B−1:下記に示す構造(合成例を後述する.)
B−2:PAG−103(商品名、下記に示す構造、BASF社製)
B−3:α−(ヒドロキシイミノ)−2−フェニルアセトニトリル(合成例を後述する。)
B−4:TPS−TF(商品名、下記に示す構造、東洋合成工業社製)
NQD:TAS−200 (東洋化学合成社製)
B−1:下記に示す構造(合成例を後述する.)
B−2:PAG−103(商品名、下記に示す構造、BASF社製)
B−3:α−(ヒドロキシイミノ)−2−フェニルアセトニトリル(合成例を後述する。)
B−4:TPS−TF(商品名、下記に示す構造、東洋合成工業社製)
NQD:TAS−200 (東洋化学合成社製)
<B−1の合成>
2−ナフトール(10g)、クロロベンゼン(30mL)の懸濁溶液に塩化アルミニウム(10.6g)、2−クロロプロピオニルクロリド(10.1g)を添加し、混合液を40℃に加熱して2時間反応させた。氷冷下、反応液に4NHCl水溶液(60mL)を滴下し、酢酸エチル(50mL)を添加して分液した。有機層に炭酸カリウム(19.2g)を加え、40℃で1時間反応させた後、2NHCl水溶液(60mL)を添加して分液し、有機層を濃縮後、結晶をジイソプロピルエーテル(10mL)でリスラリーし、ろ過、乾燥してケトン化合物(6.5g)を得た。
得られたケトン化合物(3.0g)、メタノール(30mL)の懸濁溶液に酢酸(7.3g)、50質量%ヒドロキシルアミン水溶液(8.0g)を添加し、加熱還流した。放冷後、水(50mL)を加え、析出した結晶をろ過、冷メタノール洗浄後、乾燥してオキシム化合物(2.4g)を得た。
得られたオキシム化合物(1.8g)をアセトン(20mL)に溶解させ、氷冷下トリエチルアミン(1.5g)、p−トルエンスルホニルクロリド(2.4g)を添加し、室温に昇温して1時間反応させた。反応液に水(50mL)を添加し、析出した結晶をろ過後、メタノール(20mL)でリスラリーし、ろ過、乾燥してB−1の化合物(上述の構造)(2.3g)を得た。
なお、B−1の1H−NMRスペクトル(300MHz、CDCl3)は、δ=8.3(d,1H),8.0(d,2H),7.9(d,1H),7.8(d,1H),7.6(dd,1H),7.4(dd,1H)7.3(d,2H),7.1(d.1H),5.6(q,1H),2.4(s,3H),1.7(d,3H)であった。
2−ナフトール(10g)、クロロベンゼン(30mL)の懸濁溶液に塩化アルミニウム(10.6g)、2−クロロプロピオニルクロリド(10.1g)を添加し、混合液を40℃に加熱して2時間反応させた。氷冷下、反応液に4NHCl水溶液(60mL)を滴下し、酢酸エチル(50mL)を添加して分液した。有機層に炭酸カリウム(19.2g)を加え、40℃で1時間反応させた後、2NHCl水溶液(60mL)を添加して分液し、有機層を濃縮後、結晶をジイソプロピルエーテル(10mL)でリスラリーし、ろ過、乾燥してケトン化合物(6.5g)を得た。
得られたケトン化合物(3.0g)、メタノール(30mL)の懸濁溶液に酢酸(7.3g)、50質量%ヒドロキシルアミン水溶液(8.0g)を添加し、加熱還流した。放冷後、水(50mL)を加え、析出した結晶をろ過、冷メタノール洗浄後、乾燥してオキシム化合物(2.4g)を得た。
得られたオキシム化合物(1.8g)をアセトン(20mL)に溶解させ、氷冷下トリエチルアミン(1.5g)、p−トルエンスルホニルクロリド(2.4g)を添加し、室温に昇温して1時間反応させた。反応液に水(50mL)を添加し、析出した結晶をろ過後、メタノール(20mL)でリスラリーし、ろ過、乾燥してB−1の化合物(上述の構造)(2.3g)を得た。
なお、B−1の1H−NMRスペクトル(300MHz、CDCl3)は、δ=8.3(d,1H),8.0(d,2H),7.9(d,1H),7.8(d,1H),7.6(dd,1H),7.4(dd,1H)7.3(d,2H),7.1(d.1H),5.6(q,1H),2.4(s,3H),1.7(d,3H)であった。
<B−3の合成>
フェニルアセトニトリル(5.85g、東京化成社製)をテトラヒドロフラン(50ml、和光純薬社製)に混合させ、氷浴につけ反応液を5℃以下に冷却した。次に、SM−28(ナトリウムメトキシド28%メタノール溶液、11.6g、和光純薬社製)を滴下し、氷浴下30分間攪拌し反応させた。次に、亜硝酸イソペンチル(7.03g、東京化成社製)を内温20度以下に保ちながら滴下し、滴下終了後に反応液を室温化1時間反応させた。得られた反応液を、水酸化ナトリウム(1g)を溶解させた水(150mL)に投入し完溶させ、次いで酢酸エチル(100ml)を添加して分液し、目的物を有する水層約180mlを得た。さらに再度酢酸エチル(100ml)を添加し、濃塩酸で水層をpH3以下の酸性とし、生成物を抽出、濃縮した。得られた粗結晶をヘキサンで洗浄すると、α−(ヒドロキシイミノ)−2−フェニルアセトニトリル(4.6g)が収率63%で得られた。
フェニルアセトニトリル(5.85g、東京化成社製)をテトラヒドロフラン(50ml、和光純薬社製)に混合させ、氷浴につけ反応液を5℃以下に冷却した。次に、SM−28(ナトリウムメトキシド28%メタノール溶液、11.6g、和光純薬社製)を滴下し、氷浴下30分間攪拌し反応させた。次に、亜硝酸イソペンチル(7.03g、東京化成社製)を内温20度以下に保ちながら滴下し、滴下終了後に反応液を室温化1時間反応させた。得られた反応液を、水酸化ナトリウム(1g)を溶解させた水(150mL)に投入し完溶させ、次いで酢酸エチル(100ml)を添加して分液し、目的物を有する水層約180mlを得た。さらに再度酢酸エチル(100ml)を添加し、濃塩酸で水層をpH3以下の酸性とし、生成物を抽出、濃縮した。得られた粗結晶をヘキサンで洗浄すると、α−(ヒドロキシイミノ)−2−フェニルアセトニトリル(4.6g)が収率63%で得られた。
(シランカップリング剤)
G−1:γ−グリシドキシプロピルトリアルコキシシラン(東京化成社製)
G−1:γ−グリシドキシプロピルトリアルコキシシラン(東京化成社製)
(溶剤)
MEDG:ハイソルブEDM(東邦化学工業社製)
PGMEA:メトキシプロピルアセテート(昭和電工社製)
MEDG:ハイソルブEDM(東邦化学工業社製)
PGMEA:メトキシプロピルアセテート(昭和電工社製)
(その他の添加剤)
F−1:JER828(ジャパンエポキシレジン製)
F−2:JER1007(ジャパンエポキシレジン製)
F−3:JER157S65(ジャパンエポキシレジン製)
F−4:EX−211L(ナガセケムテックス製)
F−5:EX−321L(ナガセケムテックス製)
T−1:アデカスタブAO−60(ADEKA製)
T−2:イルガノックス1035(BASF製)
F−1:JER828(ジャパンエポキシレジン製)
F−2:JER1007(ジャパンエポキシレジン製)
F−3:JER157S65(ジャパンエポキシレジン製)
F−4:EX−211L(ナガセケムテックス製)
F−5:EX−321L(ナガセケムテックス製)
T−1:アデカスタブAO−60(ADEKA製)
T−2:イルガノックス1035(BASF製)
<感度の評価>
ガラス基板(コーニング1737、0.7mm厚(コーニング社製))上に、各感光性樹脂組成物をスリット塗布した後、95℃/140秒ホットプレート上でプリベークして溶剤を揮発させ、膜厚4.0μmの感光性樹脂組成物層を形成した。
次に、得られた感光性樹脂組成物層を、キヤノン(株)製PLA−501F露光機(超高圧水銀ランプ)を用いて、所定のマスクを介して露光した。そして、露光後の感光性樹脂組成物層を、アルカリ現像液(0.4質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液)で23℃/60秒間現像した後、超純水で20秒リンスした。
これらの操作により9μmのラインアンドスペースを1:1で解像する時の最適i線露光量(Eopt)を感度とした。
ガラス基板(コーニング1737、0.7mm厚(コーニング社製))上に、各感光性樹脂組成物をスリット塗布した後、95℃/140秒ホットプレート上でプリベークして溶剤を揮発させ、膜厚4.0μmの感光性樹脂組成物層を形成した。
次に、得られた感光性樹脂組成物層を、キヤノン(株)製PLA−501F露光機(超高圧水銀ランプ)を用いて、所定のマスクを介して露光した。そして、露光後の感光性樹脂組成物層を、アルカリ現像液(0.4質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液)で23℃/60秒間現像した後、超純水で20秒リンスした。
これらの操作により9μmのラインアンドスペースを1:1で解像する時の最適i線露光量(Eopt)を感度とした。
<現像密着性の評価>
モリブデンをスパッタリングしたガラス基板(コーニング1737、0.7mm厚(コーニング社製))を、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)蒸気下に30秒曝し、該基板にスピンコーターを用いて乾燥膜厚が3μmとなるように塗布したのち、90℃で2分乾燥させた。その後、5μmライン/5μmスペースを再現することのできるマスクを介して、超高圧水銀灯で40mJ露光した後、アルカリ現像液(0.5%質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液)で、23℃、60秒間現像した後、超純水で1分間リンスした。得られた基板を光学顕微鏡で観察し、10μmライン/10μmスペースのパターンの欠け、剥がれを観察した。剥がれが少ないほど好ましい。
A:欠け、剥がれが全くない
B:欠け、剥がれがあるが30%以下
C:欠け、剥がれが30%を越え60%以下
D:欠け、剥がれが60%を越え100%以下
モリブデンをスパッタリングしたガラス基板(コーニング1737、0.7mm厚(コーニング社製))を、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)蒸気下に30秒曝し、該基板にスピンコーターを用いて乾燥膜厚が3μmとなるように塗布したのち、90℃で2分乾燥させた。その後、5μmライン/5μmスペースを再現することのできるマスクを介して、超高圧水銀灯で40mJ露光した後、アルカリ現像液(0.5%質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液)で、23℃、60秒間現像した後、超純水で1分間リンスした。得られた基板を光学顕微鏡で観察し、10μmライン/10μmスペースのパターンの欠け、剥がれを観察した。剥がれが少ないほど好ましい。
A:欠け、剥がれが全くない
B:欠け、剥がれがあるが30%以下
C:欠け、剥がれが30%を越え60%以下
D:欠け、剥がれが60%を越え100%以下
<耐紫外線性(耐UV性)の評価>
ガラス基板(コーニング1737、0.7mm厚(コーニング社製))上に膜厚3.0μmの塗膜を形成した。超高圧水銀灯を用いて波長365nmにおいて300mJ/cm2の光を全面に照射した後、オーブン中にて、220℃で60分間加熱した。室温において紫外線ランプを用いて、500mJ/cm2の光量の紫外線を照射した。この硬化膜の透過率を、分光光度計(U−3000:(株)日立製作所製)を用いて、波長400nmで測定した。単位は%で示した。
ガラス基板(コーニング1737、0.7mm厚(コーニング社製))上に膜厚3.0μmの塗膜を形成した。超高圧水銀灯を用いて波長365nmにおいて300mJ/cm2の光を全面に照射した後、オーブン中にて、220℃で60分間加熱した。室温において紫外線ランプを用いて、500mJ/cm2の光量の紫外線を照射した。この硬化膜の透過率を、分光光度計(U−3000:(株)日立製作所製)を用いて、波長400nmで測定した。単位は%で示した。
<耐熱性の評価>
ガラス基板(コーニング1737、0.7mm厚(コーニング社製))上に膜厚3.0μmの塗膜を形成した。超高圧水銀灯を用いて波長365nmにおいて300mJ/cm2の光を全面に照射した.この基板をオーブンにて220℃で60分間加熱した後,更にオーブンにて220℃で2時間加熱した.この硬化膜の透過率を、分光光度計(U−3000:(株)日立製作所製)を用いて、波長400nmで測定した。単位は%で示した。
ガラス基板(コーニング1737、0.7mm厚(コーニング社製))上に膜厚3.0μmの塗膜を形成した。超高圧水銀灯を用いて波長365nmにおいて300mJ/cm2の光を全面に照射した.この基板をオーブンにて220℃で60分間加熱した後,更にオーブンにて220℃で2時間加熱した.この硬化膜の透過率を、分光光度計(U−3000:(株)日立製作所製)を用いて、波長400nmで測定した。単位は%で示した。
<耐薬品性の評価>
ガラス基板(コーニング1737、0.7mm厚(コーニング社製))上に、各感光性樹脂組成物をスリット塗布した後、95℃/120秒ホットプレート上でプリベークして溶剤を揮発させ、膜厚3.0μmの感光性樹脂組成物層を形成した。超高圧水銀灯で300mJ露光し、さらに、240℃で40分オーブンで加熱し、硬化膜を形成した
得られた硬化膜の膜厚(T1)を測定した。そして、この硬化膜が形成された基板を60℃に温度制御されたジメチルスルホキシド:モノエタノールアミン=7:3溶液中に10分間浸漬させた後、浸漬後の硬化膜の膜厚(t1)を測定し、浸漬による膜厚変化率{|t1−T1|/T1}×100〔%〕を算出した。結果を下記表に示す。
小さいほど好ましく、A、Bが実用上問題のないレベルである。
A:2%未満
B:2%以上3%未満
C:3%以上4%未満
D:4%以上6%未満
E:6%以上
ガラス基板(コーニング1737、0.7mm厚(コーニング社製))上に、各感光性樹脂組成物をスリット塗布した後、95℃/120秒ホットプレート上でプリベークして溶剤を揮発させ、膜厚3.0μmの感光性樹脂組成物層を形成した。超高圧水銀灯で300mJ露光し、さらに、240℃で40分オーブンで加熱し、硬化膜を形成した
得られた硬化膜の膜厚(T1)を測定した。そして、この硬化膜が形成された基板を60℃に温度制御されたジメチルスルホキシド:モノエタノールアミン=7:3溶液中に10分間浸漬させた後、浸漬後の硬化膜の膜厚(t1)を測定し、浸漬による膜厚変化率{|t1−T1|/T1}×100〔%〕を算出した。結果を下記表に示す。
小さいほど好ましく、A、Bが実用上問題のないレベルである。
A:2%未満
B:2%以上3%未満
C:3%以上4%未満
D:4%以上6%未満
E:6%以上
<吸湿性の評価>
ガラス基板(コーニング1737、0.7mm厚(コーニング社製))上に、各感光性樹脂組成物をスリット塗布した後、90℃/120秒ホットプレート上で加熱により溶剤を除去し、膜厚4.0μmの感光性樹脂組成物層を形成した。
得られた感光性樹脂組成物層を、キヤノン(株)製PLA−501F露光機(超高圧水銀ランプ)で積算照射量が300mJ/cm2(照度:20mW/cm2、i線)となるように全面露光し、その後、この基板をオーブンにて230℃で1時間加熱して硬化膜を得た。
その硬化膜を超純水に23℃で24時間浸漬させ、その膜を引き上げて表面の液をふき取った後で、すぐに膜厚を測定した。浸漬前の膜厚と、浸漬後の膜厚とを比較して、増加した割合をパーセントで表記した。結果を表5及び表6に示した。数値としては小さいほど硬化膜の吸水性は良好であり、A又はBが好ましい。
膨潤率(%)=浸漬後の膜厚(μm)/浸漬前の膜厚(μm)×100
A:100%以上103%未満
B:103%以上106%未満
C:106%以上110%未満
D:110%以上
ガラス基板(コーニング1737、0.7mm厚(コーニング社製))上に、各感光性樹脂組成物をスリット塗布した後、90℃/120秒ホットプレート上で加熱により溶剤を除去し、膜厚4.0μmの感光性樹脂組成物層を形成した。
得られた感光性樹脂組成物層を、キヤノン(株)製PLA−501F露光機(超高圧水銀ランプ)で積算照射量が300mJ/cm2(照度:20mW/cm2、i線)となるように全面露光し、その後、この基板をオーブンにて230℃で1時間加熱して硬化膜を得た。
その硬化膜を超純水に23℃で24時間浸漬させ、その膜を引き上げて表面の液をふき取った後で、すぐに膜厚を測定した。浸漬前の膜厚と、浸漬後の膜厚とを比較して、増加した割合をパーセントで表記した。結果を表5及び表6に示した。数値としては小さいほど硬化膜の吸水性は良好であり、A又はBが好ましい。
膨潤率(%)=浸漬後の膜厚(μm)/浸漬前の膜厚(μm)×100
A:100%以上103%未満
B:103%以上106%未満
C:106%以上110%未満
D:110%以上
<比誘電率の評価>
ベアウエハ基板(N型低抵抗)(SUMCO社製)各感光性樹脂組成物をスリット塗布した後、85℃/150秒ホットプレート上でプリベークして溶剤を揮発させ、膜厚0.3μmの感光性樹脂組成物層を形成した。
アルカリ現像液(0.4質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液)で24℃/60秒間処理した後、超純水で20秒リンスした。
その後、超高圧水銀灯を用いて波長365nmにおいて500mJ/cm2の光を照射した後、オーブン中にて、210℃で70分間加熱し、硬化膜を得た。
この硬化膜について、CVmap92A(Four Dimensions Inc.社製)を用い、測定周波数10KHzで比誘電率を測定した。
ベアウエハ基板(N型低抵抗)(SUMCO社製)各感光性樹脂組成物をスリット塗布した後、85℃/150秒ホットプレート上でプリベークして溶剤を揮発させ、膜厚0.3μmの感光性樹脂組成物層を形成した。
アルカリ現像液(0.4質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液)で24℃/60秒間処理した後、超純水で20秒リンスした。
その後、超高圧水銀灯を用いて波長365nmにおいて500mJ/cm2の光を照射した後、オーブン中にて、210℃で70分間加熱し、硬化膜を得た。
この硬化膜について、CVmap92A(Four Dimensions Inc.社製)を用い、測定周波数10KHzで比誘電率を測定した。
上記結果から明らかなとおり、本発明の感光性樹脂組成物は、感度、耐熱性、耐薬品性、誘電率に優れ、かつ、現像密着性および吸湿性に優れたものであることが分かった。これに対し、酸発生剤として、キノンジアジド化合物(NQD)を用いた場合(比較例1〜4)、感度が顕著に劣ることが分かった。さらに、耐紫外線性も劣ることが分かった。また、アリール基を含むシリコンオリゴマーを含有していても、その含有率が少ない場合(比較例5)、感度、現像密着性、耐薬品性、吸湿性が劣ることが分かった。特に、現像密着性および吸湿性がかなり劣ることが分かった。以上より、本発明の組成物は、従来技術に比較して、感度、耐熱性、耐紫外線性、耐薬品性、誘電率に優れ、かつ、現像密着性および吸湿性のいずれにも優れることが分かった。
<実施例40>
実施例40は、実施例1において、露光機を、キヤノン(株)製PLA−501F露光機から、Nikon(株)製FX−803M(gh−Line ステッパ)に変更した以外は同様に行った。感度の評価は実施例1と同レベルであった。
実施例40は、実施例1において、露光機を、キヤノン(株)製PLA−501F露光機から、Nikon(株)製FX−803M(gh−Line ステッパ)に変更した以外は同様に行った。感度の評価は実施例1と同レベルであった。
<実施例41>
実施例41は、実施例1において、露光機を、キヤノン(株)製PLA−501F露光機から、355nmレーザー露光機に変更して355nmレーザー露光を行った以外は同様に行った。ここで、355nmレーザー露光機としては、株式会社ブイテクノロジー社製の「AEGIS」を使用し(波長355nm、パルス幅6nsec)、露光量はOPHIR社製の「PE10B−V2」を用いて測定した。
感度の評価は実施例1と同レベルであった。
実施例41は、実施例1において、露光機を、キヤノン(株)製PLA−501F露光機から、355nmレーザー露光機に変更して355nmレーザー露光を行った以外は同様に行った。ここで、355nmレーザー露光機としては、株式会社ブイテクノロジー社製の「AEGIS」を使用し(波長355nm、パルス幅6nsec)、露光量はOPHIR社製の「PE10B−V2」を用いて測定した。
感度の評価は実施例1と同レベルであった。
<実施例42>
実施例42は、実施例1において、露光機を、キヤノン(株)製PLA−501F露光機から、UV−LED光源露光機に変更した以外は同様に行った。感度の評価は実施例1と同レベルであった。
実施例42は、実施例1において、露光機を、キヤノン(株)製PLA−501F露光機から、UV−LED光源露光機に変更した以外は同様に行った。感度の評価は実施例1と同レベルであった。
上記のとおり、実施例の感光性樹脂組成物は、基板、露光機の如何に拘らず、優れた感度を示し、且つ、形成されたパターンの形状にも優れていることがわかった。
<実施例43>
薄膜トランジスター(TFT)を用いた有機EL表示装置を以下の方法で作製した(図1参照)。
ガラス基板6上にボトムゲート型のTFT1を形成し、このTFT1を覆う状態でSi3N4から成る絶縁膜3を形成した。次に、この絶縁膜3に、ここでは図示を省略したコンタクトホールを形成した後、このコンタクトホールを介してTFT1に接続される配線2(高さ1.0μm)を絶縁膜3上に形成した。この配線2は、TFT1間または、後の工程で形成される有機EL素子とTFT1とを接続するためのものである。
薄膜トランジスター(TFT)を用いた有機EL表示装置を以下の方法で作製した(図1参照)。
ガラス基板6上にボトムゲート型のTFT1を形成し、このTFT1を覆う状態でSi3N4から成る絶縁膜3を形成した。次に、この絶縁膜3に、ここでは図示を省略したコンタクトホールを形成した後、このコンタクトホールを介してTFT1に接続される配線2(高さ1.0μm)を絶縁膜3上に形成した。この配線2は、TFT1間または、後の工程で形成される有機EL素子とTFT1とを接続するためのものである。
さらに、配線2の形成による凹凸を平坦化するために、配線2による凹凸を埋め込む状態で絶縁膜3上へ平坦化膜4を形成した。絶縁膜3上への平坦化膜4の形成は、実施例16の感光性樹脂組成物を基板上にスピン塗布し、ホットプレート上でプリベーク(90℃×2分)した後、マスク上から高圧水銀灯を用いてi線(365nm)を45mJ/cm2(照度20mW/cm2)照射した後、アルカリ水溶液にて現像してパターンを形成し、230℃で60分間の加熱処理を行った。
感光性樹脂組成物を塗布する際の塗布性は良好で、露光、現像、焼成の後に得られた硬化膜には、しわやクラックの発生は認められなかった。さらに、配線2の平均段差は500nm、作製した平坦化膜4の膜厚は2,000nmであった。
感光性樹脂組成物を塗布する際の塗布性は良好で、露光、現像、焼成の後に得られた硬化膜には、しわやクラックの発生は認められなかった。さらに、配線2の平均段差は500nm、作製した平坦化膜4の膜厚は2,000nmであった。
次に、得られた平坦化膜4上に、ボトムエミッション型の有機EL素子を形成した。まず、平坦化膜4上に、ITOからなる第一電極5を、コンタクトホール7を介して配線2に接続させて形成した。その後、レジストを塗布、プリベークし、所望のパターンのマスクを介して露光し、現像した。このレジストパターンをマスクとして、ITOエッチャント用いたウエットエッチングによりパターン加工を行った。その後、レジスト剥離液(リムーバ100、AZエレクトロニックマテリアルズ社製)を用いて上記レジストパターンを50℃で剥離した。こうして得られた第一電極5は、有機EL素子の陽極に相当する。
次に、第一電極5の周縁を覆う形状の絶縁膜8を形成した。絶縁膜8には、実施例25の感光性樹脂組成物を用い、上記と同様の方法で絶縁膜8を形成した。この絶縁膜8を設けることによって、第一電極5とこの後の工程で形成する第二電極との間のショートを防止することができる。
さらに、真空蒸着装置内で所望のパターンマスクを介して、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層を順次蒸着して設けた。次いで、基板上方の全面にAlから成る第二電極を形成した。得られた上記基板を蒸着機から取り出し、封止用ガラス板と紫外線硬化型エポキシ樹脂を用いて貼り合わせることで封止した。
以上のようにして、各有機EL素子にこれを駆動するためのTFT1が接続してなるアクティブマトリックス型の有機EL表示装置が得られた。駆動回路を介して電圧を印加したところ、良好な表示特性を示し、信頼性の高い有機EL表示装置であることが分かった。
<実施例44>
特許第3321003号公報の図1に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置において、層間絶縁膜として硬化膜17を以下のようにして形成し、実施例44の液晶表示装置を得た。
すなわち、実施例25の感光性樹脂組成物を用い、上記実施例43における有機EL表示装置の平坦化膜4の形成方法と同様の方法で、層間絶縁膜として硬化膜17を形成した。
特許第3321003号公報の図1に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置において、層間絶縁膜として硬化膜17を以下のようにして形成し、実施例44の液晶表示装置を得た。
すなわち、実施例25の感光性樹脂組成物を用い、上記実施例43における有機EL表示装置の平坦化膜4の形成方法と同様の方法で、層間絶縁膜として硬化膜17を形成した。
得られた液晶表示装置に対して、駆動電圧を印加したところ、良好な表示特性を示し、信頼性の高い液晶表示装置であることが分かった。
1:TFT(薄膜トランジスター)
2:配線
3:絶縁膜
4:平坦化膜
5:第一電極
6:ガラス基板
7:コンタクトホール
8:絶縁膜
10:液晶表示装置
12:バックライトユニット
14,15:ガラス基板
16:TFT
17:硬化膜
18:コンタクトホール
19:ITO透明電極
20:液晶
22:カラーフィルター
2:配線
3:絶縁膜
4:平坦化膜
5:第一電極
6:ガラス基板
7:コンタクトホール
8:絶縁膜
10:液晶表示装置
12:バックライトユニット
14,15:ガラス基板
16:TFT
17:硬化膜
18:コンタクトホール
19:ITO透明電極
20:液晶
22:カラーフィルター
Claims (15)
- (A)下記(1)および(2)の少なくとも一方を満たす重合体を含む重合体成分、
(1)(a1)酸基が酸分解性基で保護された残基を有する構成単位、および(a2)架橋性基を有する構成単位、を有する重合体、
(2)(a1)酸基が酸分解性基で保護された残基を有する構成単位を有する重合体、および(a2)架橋性基を有する構成単位を有する重合体、
(S)(s1)架橋性基を有する構成単位、および(s2)アリール基を有する構成単位、を有するシロキサンオリゴマー、
(B)光酸発生剤、ならびに
(D)溶剤
を含有し、前記(S)シロキサンオリゴマー中における、(s2)アリール基を有する構成単位の含有率が35〜95モル%である化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物。 - (s1)架橋性基を有する構成単位に含まれる架橋性基が、エポキシ基、オキセタニル基、エピスルフィド基、ビニル基、アリル基、(メタ)アクリロイル基、アルカリ可溶基、ヒドロキシル基、メルカプト基、イソシアネート基、ウレイド基およびスチリル基から選択される少なくとも1種である、請求項1に記載の化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物。
- 前記(S)シロキサンオリゴマーの重量平均分子量が1000〜10000の範囲である、請求項1または2に記載の化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物。
- (a2)架橋性基を有する構成単位に含まれる架橋性基がエポキシ基、オキセタニル基、および−NH−CH2−O−R(Rは水素原子または炭素数1〜20のアルキル基)で表される基から選ばれる少なくとも1種である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物。
- 前記酸分解性基がアセタールの形で保護された構造を有する基である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物。
- 前記(A)重合体成分のいずれかが、さらに、酸基を含有する重合体である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物。
- 前記(B)光酸発生剤がオキシムスルホネート化合物である請求項1〜7のいずれか1項に記載の化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物。
- さらに、架橋剤を含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載の化学増幅型ポジ型感光性組成物。
- 前記(S)シロキサンオリゴマー中における、(s1)架橋性基を有する構成単位の含有率が20〜49モル%である、請求項1〜9のいずれか1項に記載の化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物。
- (1)請求項1〜10のいずれか1項に記載の化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物を基板上に適用する工程、
(2)適用された感光性樹脂組成物から溶剤を除去する工程、
(3)活性放射線で露光する工程、
(4)水性現像液で現像する工程、および、
(5)熱硬化するポストベーク工程、を含むことを特徴とする硬化膜の製造方法。 - 前記現像工程後、ポストベーク工程前に、全面露光する工程を含む、請求項11に記載の硬化膜の形成方法。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載の化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物を硬化してなる硬化膜。
- 層間絶縁膜である、請求項13に記載の硬化膜。
- 請求項13または14に記載の硬化膜を有する、液晶表示装置または有機EL表示装置。
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