JP2016018133A - 感放射線性樹脂組成物、硬化膜及びその形成方法、並びに表示素子 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の感放射線性樹脂組成物は、[A]重合体、[B]感放射線性化合物及び[C]ホウ素化合物を含有する。当該感放射線性樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、[D]任意成分を含有してもよい。
[A]重合体は、ヒドロキシル基を有する構造単位(以下「構造単位(A1)」ともいう)及びカルボキシル基を有する構造単位(以下「構造単位(A2)」ともいう)のうちの少なくとも一方を含む。この[A]重合体は、熱架橋性基を有する構造単位(以下「構造単位(A3)」ともいう)を含んでいてもよく、他の構造単位を含んでいてもよい。[A]重合体は、アルカリ現像液に対して可溶性を有するアルカリ可溶性樹脂であることが好ましい。
構造単位(A1)は、ヒドロキシル基を有する。この構造単位(A1)を与える化合物(以下「(A1)化合物」ともいう)としては、例えば水酸基を有する(メタ)アクリル酸エステル、下記式(6)で表されるフェノール性水酸基含有不飽和化合物等が挙げられる。(A1)化合物は、単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
構造単位(A2)は、カルボキシル基を有する。この構造単位(A2)を与える化合物(以下「(A2)化合物」ともいう)としては、例えば不飽和モノカルボン酸、不飽和ジカルボン酸、不飽和ジカルボン酸の無水物、多価カルボン酸のモノ〔(メタ)アクリロイルオキシアルキル〕エステル、両末端にカルボキシル基と水酸基とを有するポリマーのモノ(メタ)アクリレート、カルボキシル基を有する不飽和多環式化合物及びその無水物等が挙げられる。(A2)化合物は、単独で使用してもよいし2種以上を組み合わせて使用してもよい。
構造単位(A3)は、熱架橋性基を有する。この構造単位(A3)を与える化合物(以下「(A3)化合物」ともいう)としては、例えばオキシラニル基(1,2−エポキシ構造)を有する化合物、オキセタニル基(1,3−エポキシ構造)を有する化合物、下記式(3)で表される基を有する化合物、下記式(4)で表される基を有する化合物、下記式(5)で表される基を有する化合物が挙げられる。(A3)化合物は、単独で使用してもよいし2種以上を組み合わせて使用してもよい。
3−(アクリロイルオキシメチル)オキセタン、3−(アクリロイルオキシメチル)−2−メチルオキセタン、3−(アクリロイルオキシメチル)−3−エチルオキセタン、3−(アクリロイルオキシメチル)−2−トリフルオロメチルオキセタン、3−(アクリロイルオキシメチル)−2−ペンタフルオロエチルオキセタン、3−(アクリロイルオキシメチル)−2−フェニルオキセタン、3−(アクリロイルオキシメチル)−2,2−ジフルオロオキセタン、3−(アクリロイルオキシメチル)−2,2,4−トリフルオロオキセタン、3−(アクリロイルオキシメチル)−2,2,4,4−テトラフルオロオキセタン、3−(2−アクリロイルオキシエチル)オキセタン、3−(2−アクリロイルオキシエチル)−2−エチルオキセタン、3−(2−アクリロイルオキシエチル)−3−エチルオキセタン、3−(2−アクリロイルオキシエチル)−2−トリフルオロメチルオキセタン、3−(2−アクリロイルオキシエチル)−2−ペンタフルオロエチルオキセタン、3−(2−アクリロイルオキシエチル)−2−フェニルオキセタン、3−(2−アクリロイルオキシエチル)−2,2−ジフルオロオキセタン、3−(2−アクリロイルオキシエチル)−2,2,4−トリフルオロオキセタン、3−(2−アクリロイルオキシエチル)−2,2,4,4−テトラフルオロオキセタン等のアクリル酸エステル;
3−(メタクリロイルオキシメチル)オキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−2−メチルオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−3−エチルオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−2−トリフルオロメチルオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−2−ペンタフルオロエチルオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−2−フェニルオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−2,2−ジフルオロオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−2,2,4−トリフルオロオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−2,2,4,4−テトラフルオロオキセタン、3−(2−メタクリロイルオキシエチル)オキセタン、3−(2−メタクリロイルオキシエチル)−2−エチルオキセタン、3−(2−メタクリロイルオキシエチル)−3−エチルオキセタン、3−(2−メタクリロイルオキシエチル)−2−トリフルオロメチルオキセタン、3−(2−メタクリロイルオキシエチル)−2−ペンタフルオロエチルオキセタン、3−(2−メタクリロイルオキシエチル)−2−フェニルオキセタン、3−(2−メタクリロイルオキシエチル)−2,2−ジフルオロオキセタン、3−(2−メタクリロイルオキシエチル)−2,2,4−トリフルオロオキセタン、3−(2−メタクリロイルオキシエチル)−2,2,4,4−テトラフルオロオキセタン等のメタクリル酸エステル等が挙げられる。
[A]重合体は構造単位(A1)〜(A3)以外の他の構造単位を含んでいてもよい。他の構造単位としては、例えば(A1)〜(A3)化合物以外の不飽和化合物(以下、「(A4)化合物」ともいう)により与えられる構造単位(以下、「構造単位(A4)」ともいう)が挙げられる。(A4)化合物は、単独で使用してもよいし2種以上を併用してもよい。
[A]重合体は、例えば溶媒中で重合開始剤、必要に応じて分子量調製剤の存在下、(A1)化合物及び(A2)化合物のうちの少なくとも一方の化合物、必要に応じて(A3)化合物、(A4)化合物を共重合反応させることによって合成できる。
溶媒としては、例えばアルコール、グリコールエーテル、エチレングリコールアルキルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル、ジエチレングリコールジアルキルエーテル、ジプロピレングリコールジアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールアルキルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノアルキルエーテルプロピオネート、ケトン、エステルが挙げられる。
重合開始剤としては、一般的にラジカル重合開始剤として知られているものが使用できる。ラジカル重合開始剤としては、例えば2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、2,2’−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス−(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)等のアゾ化合物;ベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、t−ブチルペルオキシピバレート、1,1’−ビス−(t−ブチルペルオキシ)シクロヘキサン等の有機過酸化物、過酸化水素が挙げられる。ラジカル重合開始剤として過酸化物を用いる場合には、過酸化物を還元剤と共に用いてレドックス型開始剤としてもよい。
分子量調整剤は、[A]重合体の重合反応において、[A]重合体の分子量を調整するものである。分子量調整剤としては、例えばクロロホルム、四臭化炭素等のハロゲン化炭化水素類;n−ヘキシルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン、チオグリコール酸等のメルカプタン類;ジメチルキサントゲンスルフィド、ジイソプロピルキサントゲンジスルフィド等のキサントゲン類;ターピノーレン、α−メチルスチレンダイマーが挙げられる。
[A]重合体のゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)としては、1,000〜30,000が好ましく、2,500〜15,000がより好ましい。[A]重合体の重量平均分子量(Mw)を上記範囲とすることで、当該感放射線性樹脂組成物の放射線感度及び現像性を高めることができる。
[A]重合体のGPCによるポリスチレン換算数平均分子量(Mn)に対する重量平均分子量(Mw)の比である分子量分布(Mw/Mn)は、通常1以上5以下であり、1以上3以下が好ましく、1.5以上3.0以下がより好ましい。分子量分布(Mw/Mn)を上記範囲とすることで、当該感放射線性樹脂組成物は、放射線感度に優れ、硬化膜が耐溶媒性に優れたものとなる。なお、[A]重合体の重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、下記実施例において説明する条件のGPCにより測定した値である。
[B]感放射線性化合物は、当該感放射線性樹脂組成物に感放射線性を付与するものである。この[B]感放射線性化合物としては、特に制限はないが、キノンジアジド化合物が好ましい。当該感放射線性樹脂組成物は、[B]感放射線性化合物としてキノンジアジド構化合物を含有することで、露光部が現像液で除去されるポジ型となる。また、当該感放射線性樹脂組成物は、[B]感放射線性化合物としてキノンジアジド化合物を含有することで、絶縁性(低誘電率)に優れる硬化膜を形成することができる。
[C]ホウ素化合物は、ホウ素原子を含む化合物である。当該感放射線性樹脂組成物は、[C]ホウ素化合物を含有することで、現像性が向上し現像時の溶解コントラストが向上する。そのため、[A]重合体の疎水性を大きしても現像性を十分に確保できるため、従来トレードオフの関係にあった塗膜の現像性及び硬化膜の疎水性を共に確保することができる。その結果、当該感放射線性樹脂組成物により表示素子の絶縁膜等を形成する場合、塗膜の現像性を十分に確保しつつ、表示素子における配線の腐食を抑制することが可能となる。加えて、当該感放射線性樹脂組成物が[C]ホウ素化合物を含有することで、放射線感度が向上するため、塗膜の露光時の放射線照射量(露光量)を小さくすることができ、コスト的にも有利である。
式(2)中、R3は、水素原子、置換若しくは非置換の炭素数1〜20のアルキル基、置換若しくは非置換の炭素数1〜20のアルコキシル基である。mは、2から10の整数である。mが2以上の場合、複数のR3は同一であっても異なっていてもよい。mが3以上の場合、ホウ素原子と酸素原子とで環構造を形成してもよい。
本発明による感放射線性樹脂組成物は、[A]重合体、[B]感放射線性化合物及び[C]ホウ素化合物以外に、必要に応じて[D]任意成分を含有していてもよい。[D]任意成分としては、例えば密着助剤、エポキシ樹脂、界面活性剤、エチレン性不飽和化合物、感熱性酸発生化合物、酸化物粒子、硬化剤が挙げられる。
密着助剤は、当該感放射線性樹脂組成物と基板等との密着性を向上させるものである。密着助剤としては、官能性シランカップリング剤が好ましい。
エポキシ樹脂は、当該感放射線性樹脂組成物から形成される硬化膜の耐熱性、表面硬度等の特性を向上させるものである。エポキシ樹脂としては、[A]重合体との相溶性に影響がない限り特に限定されない。エポキシ樹脂としては、例えばフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、環状脂肪族エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、グリシジルメタクリレートを(共)重合した樹脂等が挙げられる。
界面活性剤は、当該感放射線性樹脂組成物の塗布性を向上させるものである。界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤が好ましい。
エチレン性不飽和化合物は、当該感放射線性樹脂組成物の放射線感度を向上させるものである。エチレン性不飽和化合物としては、分子中に少なくとも1個のエチレン性不飽和結合を有するものであれば特に限定はないが、トリメチロールプロパンに由来する骨格を有する化合物、ペンタエリスリトールに由来する骨格を有する化合物又はイソシアヌレート骨格を有する化合物が好ましい。
感熱性酸発生化合物は、当該感放射線性樹脂組成物から形成される硬化膜の耐熱性、硬度等の特性を向上させるものである。感熱性酸発生化合物としては、スルホニウム塩、ベンゾチアゾニウム塩、アンモニウム塩、ホスホニウム塩などのオニウム塩が挙げられる。
酸化物粒子は、当該感放射線性樹脂組成物から形成される硬化物の電気絶縁性を維持しつつ、誘電特性である比誘電率を制御するものである。酸化物粒子は、硬化膜の屈折率の制御、硬化膜の透明性の制御、硬化収縮を緩和することによるクラックの抑制、硬化膜の表面硬度向上という目的等でも使用することができる。酸化物粒子としては、アルミニウム、ジルコニウム、チタニウム、亜鉛、インジウム、スズ、アンチモン、バリウム、セリウムが好ましい。
硬化剤としては、例えば特開2012−88459号公報に記載の硬化剤を使用することができる。
当該感放射線性樹脂組成物は、[A]重合体、[B]感放射線性化合物及び[C]ホウ素化合物、必要に応じて[D]任意成分を均一に混合することによって調製される。当該感放射線性樹脂組成物は、好ましくは適当な溶媒に溶解されて溶液状で用いられる。
本発明の硬化膜は、当該感放射線性樹脂組成物から形成される。当該硬化膜は、当該感放射線性樹脂組成物から形成されているため耐溶媒性、密着性、耐配線腐食性及び絶縁性に優れる。なお、当該硬化膜の形成方法としては特に限定されないが、次に説明する硬化膜の形成方法を適用することが好ましい。
工程(1)は、当該感放射線性樹脂組成物の溶液を基板に塗布することで行われ、好ましくはプレベークを行って溶媒を除去すること処理を含む。この工程(1)で使用する基板としては、例えばガラス基板、シリコンウエハー、プラスチック基板、これらの表面に金属層が形成された基板が挙げられる。プラスチック基板としては、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリイミド等のプラスチックを主成分とする基板が挙げられる。
工程(2)は、工程(1)で形成した塗膜に、例えば所定のパターンを有するマスクを介して放射線を照射することで行われる。放射線としては、例えば紫外線、遠紫外線、X線、荷電粒子線等が挙げられる。
工程(3)は、工程(2)で放射線を照射した塗膜に対して現像処理を行うことで行われる。この工程により、放射線の照射部分を除去し、所望のパターンを形成することができる。現像処理に用いられる現像液としては、アルカリ水溶液を用いることができる。アルカリ水溶液としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア、エチルアミン、n−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジエチルアミノエタノール、ジ−n−プロピルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、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、ピロール、ピペリジン、1,8−ジアザビシクロ〔5,4,0〕−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ〔4,3,0〕−5−ノナンを含む水溶液が挙げられる。また、現像液としては、アルカリ水溶液にメタノール、エタノール等の水溶性有機溶媒や界面活性剤を適当量添加した水溶液、又は当該感放射線性樹脂組成物を溶解する各種有機溶媒を少量含むものを使用することもできる。さらに、現像方法としては、例えば液盛り法、ディッピング法、揺動浸漬法、シャワー法を利用することができる。現像時間は、感放射線性樹脂組成物の組成によって異なるが、例えば30秒〜120秒とすることができる。
工程(4)は、工程(3)で現像された塗膜を加熱・焼成(ポストベーク)することにより行われる。この工程(4)により、塗膜が硬化する。この塗膜の加熱・焼成は、ホットプレート、オーブン等の加熱装置を用いて行うことができる。また、工程(4)における焼成温度としては、200℃以下が好ましく、120℃〜180℃がより好ましく、120℃〜150℃がさらに好ましい。焼成時間としては、加熱装置の種類により異なるが、例えばホットプレート上で加熱処理を行う場合には5分〜40分、オーブン中で加熱処理を行う場合には30分〜80分とすることができ、ホットプレート上で加熱処理を行う場合には30分間以内が好ましく、オーブン中で加熱処理を行う場合には60分間以内が好ましい。
本発明の表示素子は、当該硬化膜を備える。すなわち、当該硬化膜は、表示素子に好適に使用できる。当該表示素子としては、例えば液晶表示素子、有機EL素子が挙げられる。このような表示素子の硬化膜としては、例えば層間絶縁膜、保護膜、平坦化膜が挙げられる。
[A]重合体のMw及びMnは、東ソー社の「GPCカラム(G2000HXL 2本、G3000HXL 1本、G4000HXL 1本)」を用い、下記分析条件でゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定した。
分子量分布(Mw/Mn)は、Mw及びMnの測定結果から算出した。
溶出溶媒 :テトラヒドロフラン
流量 :1.0mL/分
試料濃度 :1.0質量%
試料注入量 :100μL
カラム温度 :40℃
検出器 :示差屈折計
標準物質 :単分散ポリスチレン
冷却管及び攪拌機を備えたフラスコに、重合開始剤としての2,2’−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)7質量部と、溶媒としてのジエチレングリコールエチルメチルエーテル200質量部とを仕込んだ。引き続き、構造単位(A2)を付与する化合物としてメタクリル酸16質量部、構造単位(A3)を付与する化合物としてメタクリル酸グリシジル40質量部、並びに他の構造単位(A4)を付与する化合物としてメタクリル酸トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル16質量部、2−メチルシクロヘキシルアクリレート20質量部及びスチレン8質量部、さらに分子量調整剤としてα−メチルスチレンダイマー3質量部を仕込んで窒素置換した後、ゆるやかに撹拌を始めた。溶液の温度を70℃に上昇させ、この温度を4時間保持することによって重合体(A−1)を含む重合体溶液を得た。重合体(A−1)のポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)は8,000、分子量分布(Mw/Mn)は2.3であった。また、ここで得られた重合体溶液の固形分濃度は34.4質量%であった。
冷却管及び攪拌機を備えたフラスコに、重合開始剤としての2,2’−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)8質量部と、溶媒としてのジエチレングリコールエチルメチルエーテル220質量部とを仕込んだ。引き続き、構造単位(A1)を付与する化合物としてα−メチル−p−ヒドロキシスチレン10質量部、構造単位(A2)を付与する化合物としてメタクリル酸13質量部、構造単位(A3)を付与する化合物としてメタクリル酸グリシジル40質量部、並びに構造単位(A4)を付与する化合物としてN−シクロヘキシルマレイミド15質量部、メタクリル酸テトラヒドロフルフリル12質量部及びメタクリル酸n−ラウリル10質量部、さらに分子量調整剤としてα−メチルスチレンダイマー3質量部を仕込んで窒素置換した後、ゆるやかに撹拌を始めた。溶液の温度を70℃に上昇させ、この温度を5時間保持することによって重合体(A−2)を含む重合体溶液を得た。重合体(A−2)のポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)は8,000、分子量分布(Mw/Mn)は2.3であった。また、ここで得られた重合体溶液の固形分濃度は31.9質量%であった。
冷却管及び攪拌機を備えたフラスコに、重合開始剤としての2,2’−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)8質量部と、溶媒としてのジエチレングリコールエチルメチルエーテル220質量部とを仕込んだ。引き続き、構造単位(A3)を付与する化合物としてメタクリル酸グリシジル40質量部、並びに構造単位(A4)を付与する化合物としてN−シクロヘキシルマレイミド20質量部、メタクリル酸テトラヒドロフルフリル20質量部、メタクリル酸n−ラウリル10質量部及びスチレン10質量部、さらに分子量調整剤としてα−メチルスチレンダイマー3質量部を仕込んで窒素置換した後、ゆるやかに撹拌を始めた。溶液の温度を70℃に上昇させ、この温度を5時間保持することによって重合体(A−3)を含む重合体溶液を得た。重合体(A−3)のポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)は8,000、分子量分布(Mw/Mn)は2.3であった。また、ここで得られた重合体溶液の固形分濃度は32.2質量%であった。
[A]重合体を含有する重合体溶液([A]重合体100質量部(固形分)に相当する量)に、[B]感放射線性化合物、及び[C]ホウ素化合物を混合し、固形分濃度が30質量%となるようにジエチレングリコールエチルメチルエーテルに溶解させた後、口径0.2μmのメンブランフィルタで濾過して、表1に示す組成である感放射線性樹脂組成物の溶液を調製した。なお、表1において、「−」は該当成分を配合していないことを意味する。
実施例1〜20の感放射線性樹脂組成物(S−1)〜(S−20)、比較例1〜4の感放射線性樹脂組成物(s−1)〜(s−4)の調製に用いた[A]重合体、[B]感放射線性化合物及び[C]ホウ素化合物は、以下に示す通りである。
A−1:合成例1で合成した重合体
A−2:合成例2で合成した重合体
A−3:合成例3で合成した重合体
B−1:4,4’−[1−[4−[1−[4−ヒドロキシフェニル]−1−メチルエチル]フェニル]エチリデン]ビスフェノール(1.0モル)と、1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸クロリド(2.0モル)との縮合物
C−1:ホウ酸
C−2:ホウ酸トリブチル
C−3:ホウ酸トリス(トリメチルシリル)
C−4:ホウ酸トリ−n−オクチル
C−5:ホウ酸トリフェニル
C−6:フェニルボロン酸
C−7:9−フェナントレンボロン酸
C−8:1,4−フェニレンジボロン酸
C−9:2,4,6−トリメトキシボロキシン
C−10:2,4,6−トリフェニルボロキシン
実施例1〜20、比較例1及び2の感放射線性樹脂組成物の放射線感度及び保存安定性、これらの組成物から得られる塗膜の最適現像時間、現像マージン、硬化膜の耐溶剤性、配線腐食及び低誘電性について評価した。比較例3及び4の感放射線性樹脂組成物に関しては保存安定性、これらの組成物から得られる硬化膜の耐溶剤性、配線腐食及び低誘電性について評価した。評価方法は、以下に説明する通りであり、評価結果は表2に示した。なお、表2において、「−」は該当項目を評価していないことを意味する。
スピンナーを用いて感放射線性樹脂組成物の溶液をシリコン基板上に塗布した後、70℃にて3分間ホットプレート上でプレベークして膜厚3.5μmの塗膜を形成した。キヤノン社の「PLA−501F露光機(超高圧水銀ランプ)」を用い、露光時間を変化させて、所定のパターンを有するパターンマスクを介して塗膜に露光を行った。次いで、0.4質量%又は2.38質量%(表2参照)のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(現像液)を用い、液盛り法によって25℃で現像処理を行った。現像処理の時間は、0.4質量%の現像液を用いた場合は80秒、2.38質量%の現像液を用いた場合は90秒間とし、現像処理後、超純水で1分間、塗膜の流水洗浄を行い、乾燥させてウエハー上にパターンを形成した。このような露光及び現像処理において、3.0μmのライン・アンド・スペース(10対1)のスペース・パターンが完全に溶解するために必要な露光量を測定し、この露光量を放射線感度(J/m2)とした。放射線感度は、400J/m2以下の場合に良好であると判断される。
保存安定性は、感放射線性樹脂組成物の溶液を25℃で保存した際の粘度が、調製時の粘度の10倍の値に達するまでの時間として評価した。粘度測定には、ELD型粘度計(東京計器社)を用いた。保存安定性は、粘度が10倍に達するまでの時間が長いほど良好であるといえる。
スピンナーを用いて感放射線性樹脂組成物の溶液をシリコン基板上に塗布した後、70℃にて3分間ホットプレート上でプレベークして膜厚3.0μmの塗膜を形成した。ニコン社の「NSR1755i7A縮小投影露光機(NA=0.50、λ=365nm)」を用い、所定のパターンを有するパターンマスクを介して塗膜の露光を行った。露光量は、先の[放射線感度の評価]にて測定した放射線感度(表2参照)に相当する量とした。
スピンナーを用いて感放射線性樹脂組成物の溶液をシリコン基板上に塗布した後、70℃にて3分間ホットプレート上でプレベークして膜厚3.5μmの塗膜を形成した。キヤノン社の「PLA−501F露光機(超高圧水銀ランプ)」を用い、積算照射量が3,000J/m2となるように塗膜に対して露光を行い、このシリコン基板をクリーンオーブン内にて220℃で1時間加熱して硬化膜を得た。ここで、得られた硬化膜の膜厚(T1)を測定した。次いで、この硬化膜が形成されたシリコン基板を、70℃に温度制御されたジメチルスルホキシド中に20分間浸漬させた後、硬化膜の膜厚(t1)を測定し、浸漬による膜厚変化率を以下の式に従い算出した。
スピンナーを用いて感放射線性樹脂組成物をアルミで形成された櫛形の配線基板上に塗布した後、70℃にて3分間ホットプレート上でプレベークして膜厚3.0μmの塗膜を形成した。露光機(キャノン社の「MPA−600FA」)を用い、積算照射量が9,000J/m2となるように塗膜を露光し、露光した基板をクリーンオーブン内にて200℃で30分加熱することにより、配線基板上に絶縁膜を形成した。この配線基板について、65℃/90%の湿熱条件下にて、500時間放置し、配線腐食試験を実施した。試験後の基板について、配線腐食の有無を顕微鏡で観察して配線腐食性を以下の基準で評価した。
B:配線腐食あり(図1(B)参照)
スピンナーを用いて感放射線性樹脂組成物の溶液を研磨したSUS304製基板上に塗布した後、70℃にて3分間ホットプレート上でプレベークして膜厚3.0μmの塗膜を形成した。キヤノン社の「PLA−501F露光機(超高圧水銀ランプ)」を用い、積算照射量が3,000J/m2となるように塗膜に対して露光を行い、このシリコン基板をクリーンオーブン内にて220℃で1時間加熱して、膜厚3.0μmの硬化膜を得た。蒸着法により、この硬化膜についてのPt/Pd電極パターンを作成し、比誘電率測定用サンプルとした。横河・ヒューレットパッカード社の及び「HP4284AプレシジョンLCRメーター(HP16451B電極)」を用いて、周波数10kHzで、CV法により基板の比誘電率を測定した。低誘電性は、比誘電率が3.6以下のとき良好であると判断される。
Claims (9)
- [A]ヒドロキシル基及びカルボキシル基のうちの少なくとも一方を有する構造単位を含む重合体、
[B]感放射線性化合物、及び
[C]ホウ素化合物
を含有する感放射線性樹脂組成物。 - [C]ホウ素化合物が下記式(1)で表される化合物又は下記式(2)で表される部分構造を有する化合物である請求項1に記載の感放射線性樹脂組成物。
(式(1)中、R1及びR2は、水素原子、置換若しくは非置換の炭素数1〜20のアルキル基、置換若しくは非置換の炭素数6〜20のアリール基、置換若しくは非置換の炭素数7〜13のアラルキル基、又はトリアルキルシリル基である。nは、0から3の整数である。nが0又は1の場合、複数のR1は同一であっても異なっていてもよい。nが2又は3の場合、複数のR2は同一であっても異なっていてもよい。
式(2)中、R3は、水素原子、置換若しくは非置換の炭素数1〜20のアルキル基、置換若しくは非置換の炭素数1〜20のアルコキシル基である。mは、2〜10の整数である。複数のR3は、同一であっても異なっていてもよい。mが3以上の場合、ホウ素原子と酸素原子とで環構造を形成してもよい。) - [C]ホウ素化合物の含有量が、[A]重合体100質量部に対して0.1質量部以上20質量部以下である請求項1又は請求項2に記載の感放射線性樹脂組成物。
- [A]重合体が熱架橋性基を有する構造単位をさらに含む請求項1、請求項2又は請求項3に記載の感放射線性樹脂組成物。
- 上記熱架橋性基が、オキセタニル基、オキシラニル基、下記式(3)で表される基、下記式(4)で表される基又は下記式(5)で表される基である請求項4に記載の感放射線性樹脂組成物。
(式(3)、式(4)及び式(5)中、*は結合手を示す。) - [B]感放射線性化合物がキノンジアジド化合物である請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の感放射線性樹脂組成物。
- 請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の感放射線性樹脂組成物から形成される硬化膜。
- 請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の感放射線性樹脂組成物を用いて基板上に塗膜を形成する工程、
上記塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程、
放射線照射後の塗膜を現像する工程、及び
現像後の塗膜を加熱する工程
を備える硬化膜の形成方法。 - 請求項7に記載の硬化膜を備える表示素子。
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