JP2017049372A - Photosensitive resin composition, production method of cured film and cured film - Google Patents
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Abstract
【課題】感度が高く、かつ、得られる硬化膜が優れた腐食耐性および低誘電率性を示す、感光性樹脂組成物、上記感光性樹脂組成物を硬化させてなる硬化膜、ならびに、上記硬化膜の製造方法を提供する。
【解決手段】酸基が酸分解性基で保護された基を有する構成単位a1を含む重合体A1−1を含有する重合体成分A1と、光酸発生剤B1と、溶剤Cとを含有し、上記重合体成分A1が、特定の一般式(I)、(II)または(III)で表される構成単位p1を含む、感光性樹脂組成物、または、
酸基を有する構成単位a2を含む重合体A2−1を含有する重合体成分A2と、キノンジアジド化合物B2と、溶剤Cとを含有し、上記重合体成分A2が、特定の一般式(IV)、(V)または(VI)で表される構成単位p2を含む、感光性樹脂組成物。
【選択図】なしA photosensitive resin composition, a cured film obtained by curing the photosensitive resin composition, and a cured film obtained by curing the photosensitive resin composition, wherein the cured film is highly sensitive and exhibits excellent corrosion resistance and low dielectric constant. A method for manufacturing a membrane is provided.
A polymer component A1 containing a polymer A1-1 containing a structural unit a1 having a group in which an acid group is protected with an acid-decomposable group, a photoacid generator B1, and a solvent C. The polymer component A1 contains a structural unit p1 represented by a specific general formula (I), (II) or (III), or
A polymer component A2 containing a polymer A2-1 containing a structural unit a2 having an acid group, a quinonediazide compound B2 and a solvent C, wherein the polymer component A2 has a specific formula (IV), The photosensitive resin composition containing the structural unit p2 represented by (V) or (VI).
[Selection figure] None
Description
本発明は、感光性樹脂組成物、硬化膜の製造方法および硬化膜に関する。 The present invention relates to a photosensitive resin composition, a method for producing a cured film, and a cured film.
液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス表示装置などの画像表示装置や、タッチパネルなどの入力装置には、一般的に、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う理由から、感光性樹脂組成物が広く使用されている。
Image display devices such as liquid crystal display devices and organic electroluminescence display devices, and input devices such as touch panels are generally provided with a patterned interlayer insulating film.
For the formation of this interlayer insulating film, photosensitive resin compositions are widely used because the number of steps for obtaining a required pattern shape is small and sufficient flatness is obtained.
例えば、特許文献1には、感光性樹脂組成物として、「(A)アセタール系樹脂、(B)光酸発生剤、および、(C)溶剤を含み、(A)アセタール系樹脂が、酸によりカルボキシル基を生成する構造を有する構造単位(a1)、カルボキシル基またはフェノール性水酸基を有する構造単位(a2)、エポキシ基またはオキセタニル基を有する構造単位(a3)、および、水酸基またはアルキレンオキシ基を有する構造単位(a4)を含有し、且つ、アセタール構造またはケタール構造を有する重合体である感光性樹脂組成物」が記載されている([請求項1])。 For example, Patent Document 1 discloses, as a photosensitive resin composition, “(A) an acetal resin, (B) a photoacid generator, and (C) a solvent. A structural unit (a1) having a structure for generating a carboxyl group, a structural unit (a2) having a carboxyl group or a phenolic hydroxyl group, a structural unit (a3) having an epoxy group or an oxetanyl group, and a hydroxyl group or an alkyleneoxy group “A photosensitive resin composition which is a polymer containing the structural unit (a4) and having an acetal structure or a ketal structure” is described ([Claim 1]).
近年、各種表示装置の高機能化や小型化のニーズのなか、より高特性の層間絶縁膜が求められている。特に、層間絶縁膜は、配線や電極などの金属材料と直接接触する部材であるため、そのような金属を腐食し難いこと(腐食耐性に優れること)が求められている。また、寄生容量をさらに減らすために、比誘電率のさらなる低減も求められている。また、微細なパターンを形成するために当然十分な感度を有することが求められる。 In recent years, an interlayer insulating film having higher characteristics has been demanded in response to needs for higher functionality and smaller size of various display devices. In particular, since the interlayer insulating film is a member that is in direct contact with a metal material such as a wiring or an electrode, it is demanded that such a metal is difficult to corrode (excellent corrosion resistance). Further, in order to further reduce the parasitic capacitance, further reduction of the relative dielectric constant is also demanded. Further, it is naturally required to have sufficient sensitivity for forming a fine pattern.
このようななか、本発明者らが特許文献1に記載の感光性樹脂組成物について検討したところ、得られる硬化膜(層間絶縁膜)の腐食耐性および低誘電率性は必ずしも昨今要求されるレベルを満たすものではないことが明らかになった。 Under these circumstances, the present inventors examined the photosensitive resin composition described in Patent Document 1, and as a result, the corrosion resistance and the low dielectric constant of the obtained cured film (interlayer insulating film) are not always the levels required recently. It became clear that it was not satisfied.
そこで、本発明は、上記実情に鑑みて、感度が高く、かつ、得られる硬化膜が優れた腐食耐性および低誘電率性を示す、感光性樹脂組成物、上記感光性樹脂組成物を硬化させてなる硬化膜、ならびに、上記硬化膜の製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above circumstances, the present invention cures the photosensitive resin composition, the photosensitive resin composition having high sensitivity and the obtained cured film exhibiting excellent corrosion resistance and low dielectric constant. It is an object of the present invention to provide a cured film and a method for producing the cured film.
本発明者らは、上記課題について鋭意検討した結果、特定の一般式で表される構成単位を含む重合体を使用することで、上記課題を解決できることを見出した。
すなわち、本発明者らは、以下の構成により上記課題が解決できることを見出した。
As a result of intensive studies on the above problems, the present inventors have found that the above problems can be solved by using a polymer containing a structural unit represented by a specific general formula.
That is, the present inventors have found that the above problem can be solved by the following configuration.
(1) 酸基が酸分解性基で保護された基を有する構成単位a1を含む重合体A1−1を含有する重合体成分A1と、光酸発生剤B1と、溶剤Cとを含有し、
上記重合体成分A1が、後述する一般式(I)、(II)または(III)で表される構成単位p1を含む、感光性樹脂組成物。
(2) 酸基を有する構成単位a2を含む重合体A2−1を含有する重合体成分A2と、キノンジアジド化合物B2と、溶剤Cとを含有し、
上記重合体成分A2が、後述する一般式(IV)、(V)または(VI)で表される構成単位p2を含む、感光性樹脂組成物。
(3) 上記一般式(I)〜(III)中のRが、酸分解性基である、上記(1)に記載の感光性樹脂組成物。
(4) 上記(1)〜(3)のいずれかに記載の感光性樹脂組成物を基板に塗布する工程と、
塗布された感光性樹脂組成物から溶剤Cを除去する工程と、
溶剤Cが除去された感光性樹脂組成物を活性光線で露光する工程と、
露光された感光性樹脂組成物を現像液により現像する工程と、
現像された感光性樹脂組成物を熱処理して硬化膜を得る工程とを含む、硬化膜の製造方法。
(5) 上記(1)〜(3)のいずれかに記載の感光性樹脂組成物を硬化させてなる、硬化膜。
(6) 絶縁膜、保護膜および平坦化膜からなる群より選択される1種である、上記(5)に記載の硬化膜。
(1) A polymer component A1 containing a polymer A1-1 containing a structural unit a1 having a group in which an acid group is protected with an acid-decomposable group, a photoacid generator B1, and a solvent C.
The photosensitive resin composition in which the said polymer component A1 contains the structural unit p1 represented by general formula (I), (II) or (III) mentioned later.
(2) containing polymer component A2 containing polymer A2-1 containing structural unit a2 having an acid group, quinonediazide compound B2, and solvent C,
The photosensitive resin composition in which the said polymer component A2 contains the structural unit p2 represented by general formula (IV), (V), or (VI) mentioned later.
(3) The photosensitive resin composition as described in said (1) whose R in said general formula (I)-(III) is an acid-decomposable group.
(4) The process of apply | coating the photosensitive resin composition in any one of said (1)-(3) to a board | substrate,
Removing the solvent C from the applied photosensitive resin composition;
Exposing the photosensitive resin composition from which the solvent C has been removed with actinic rays;
Developing the exposed photosensitive resin composition with a developer;
A process for producing a cured film comprising heat-treating the developed photosensitive resin composition to obtain a cured film.
(5) The cured film formed by hardening the photosensitive resin composition in any one of said (1)-(3).
(6) The cured film according to (5), which is one type selected from the group consisting of an insulating film, a protective film, and a planarizing film.
以下に示すように、本発明によれば、感度が高く、かつ、得られる硬化膜が優れた腐食耐性および低誘電率性を示す、感光性樹脂組成物、上記感光性樹脂組成物を硬化させてなる硬化膜、ならびに、上記硬化膜の製造方法を提供することができる。 As shown below, according to the present invention, the photosensitive resin composition having high sensitivity and the cured film obtained exhibits excellent corrosion resistance and low dielectric constant, and the photosensitive resin composition is cured. And a method for producing the cured film can be provided.
以下、本発明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。
なお、本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」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範囲を意味する。
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。
本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、「アクリレート」または「メタクリレート」を表す表記であり、「(メタ)アクリル」は、「アクリル」または「メタクリル」を表す表記であり、「(メタ)アクリロイル」は、「アクリロイル」または「メタクリロイル」を表す表記である。
また、「感光性樹脂組成物」を単に「組成物」とも言う。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The description of the constituent elements described below may be made based on typical embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to such embodiments.
In the present specification, a numerical range expressed using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.
In the description of the group (atomic group) in this specification, the description which does not describe substitution and non-substitution includes what does not have a substituent and what has a substituent. For example, the “alkyl group” includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).
In this specification, “(meth) acrylate” is a notation representing “acrylate” or “methacrylate”, “(meth) acryl” is a notation representing “acryl” or “methacryl”, and “(meth) The “) acryloyl” is a notation representing “acryloyl” or “methacryloyl”.
The “photosensitive resin composition” is also simply referred to as “composition”.
本発明の第1の態様に係る感光性樹脂組成物(以下、単に「本発明の第1の態様」ともいう。)は、酸基が酸分解性基で保護された基を有する構成単位a1を含む重合体A1−1を含有する重合体成分A1と、光酸発生剤B1と、溶剤Cとを含有する。ここで、上記重合体成分A1は、後述する一般式(I)、(II)または(III)で表される構成単位p1を含む。
本発明の第2の態様に係る感光性樹脂組成物(以下、単に「本発明の第2の態様」ともいう。)は、酸基を有する構成単位a2を含む重合体A2−1を含有する重合体成分A2と、キノンジアジド化合物B2と、溶剤Cとを含有する。ここで、上記重合体成分A2は、後述する一般式(IV)、(V)または(VI)で表される構成単位p2を含む。
The photosensitive resin composition according to the first aspect of the present invention (hereinafter also referred to simply as “first aspect of the present invention”) has a structural unit a1 having a group in which an acid group is protected with an acid-decomposable group. A polymer component A1 containing a polymer A1-1 containing, a photoacid generator B1, and a solvent C. Here, the polymer component A1 includes a structural unit p1 represented by the following general formula (I), (II) or (III).
The photosensitive resin composition according to the second aspect of the present invention (hereinafter, also simply referred to as “second aspect of the present invention”) contains a polymer A2-1 containing a structural unit a2 having an acid group. Contains polymer component A2, quinonediazide compound B2, and solvent C. Here, the polymer component A2 includes a structural unit p2 represented by the following general formula (IV), (V), or (VI).
上述のとおり、本発明の第1の態様および本発明の第2の態様に係る感光性樹脂組成物は、特定の一般式で表される構成単位p1またはp2を含む重合体成分を含有する。このような構成をとるため、得られる硬化膜が優れた腐食耐性および低誘電率性を示すものと考えられる。その理由は明らかではないが、およそ以下のとおりと推測される。
最初に、本発明者らは、特許文献1に記載された感光性樹脂組成物を用いた場合に、得られる硬化膜の腐食耐性や低誘電率性が不十分となる原因を検討した。その結果、特許文献1に記載された感光性樹脂組成物を熱処理して硬化膜を作製した場合、重合体が有するカルボキシル基(酸分解性基から生成したカルボキシル基を含む)とエポキシ基とが反応し、このとき、一部のカルボキシル基がエポキシ基と反応せずに残存するため、残存したカルボキシル基が金属を腐食することが推測された。また、エポキシ基とカルボキシル基とが反応すると以下のように第2級のアルコール水酸基が生成し、この第2級のアルコール水酸基が比誘電率を増大させることが推測された。
As described above, the photosensitive resin composition according to the first aspect of the present invention and the second aspect of the present invention contains a polymer component containing the structural unit p1 or p2 represented by a specific general formula. Due to such a configuration, it is considered that the obtained cured film exhibits excellent corrosion resistance and low dielectric constant. The reason is not clear, but it is presumed that it is as follows.
First, when the photosensitive resin composition described in Patent Document 1 was used, the present inventors examined the cause of insufficient corrosion resistance and low dielectric constant of the resulting cured film. As a result, when the photosensitive resin composition described in Patent Document 1 is heat-treated to produce a cured film, the polymer has a carboxyl group (including a carboxyl group generated from an acid-decomposable group) and an epoxy group. At this time, since some of the carboxyl groups remained without reacting with the epoxy group, it was estimated that the remaining carboxyl groups corroded the metal. In addition, when an epoxy group and a carboxyl group react with each other, a secondary alcohol hydroxyl group is generated as follows, and this secondary alcohol hydroxyl group is estimated to increase the dielectric constant.
本発明は上記知見に基づくものであり、具体的には、硬化膜を作製する過程でカルボキシル基が消失するような構造を導入した点に特徴がある。
すなわち、本発明では、重合体が後述する特定の一般式で表される形でカルボキシル基や保護カルボキシル基を有するため、例えば以下のように、熱処理した場合に環化反応によってイミド環が生成し、カルボキシル基が消失する。結果として、上述したような金属の腐食や比誘電率の増大が生じることなく、優れた腐食耐性および低誘電率を示す硬化膜が得られるものと考えられる。
The present invention is based on the above findings, and is specifically characterized in that a structure in which a carboxyl group disappears in the process of producing a cured film.
That is, in the present invention, since the polymer has a carboxyl group or a protected carboxyl group in a form represented by a specific general formula described later, an imide ring is generated by a cyclization reaction when heat-treated, for example, as follows. The carboxyl group disappears. As a result, it is considered that a cured film exhibiting excellent corrosion resistance and a low dielectric constant can be obtained without causing the above-described metal corrosion and increase in relative dielectric constant.
[本発明の第1の態様]
本発明の第1の態様に係る感光性樹脂組成物は、酸基が酸分解性基で保護された基を有する構成単位a1を含む重合体A1−1を含有する重合体成分A1と、光酸発生剤B1と、溶剤Cとを含有する。ここで、上記重合体成分A1は、後述する一般式(I)、(II)または(III)で表される構成単位p1を含む。
以下、各成分について詳述する。
[First Aspect of the Present Invention]
The photosensitive resin composition according to the first aspect of the present invention includes a polymer component A1 containing a polymer A1-1 containing a structural unit a1 having a group in which an acid group is protected by an acid-decomposable group, and light. An acid generator B1 and a solvent C are contained. Here, the polymer component A1 includes a structural unit p1 represented by the following general formula (I), (II) or (III).
Hereinafter, each component will be described in detail.
〔重合体成分A1〕
重合体成分A1は、酸基が酸分解性基で保護された基を有する構成単位a1を含む重合体A1−1を含有する重合体成分である。また、重合体成分A1は、後述する一般式(I)、(II)または(III)で表される構成単位p1を含む。
ここで、重合体成分A1は、後述する光酸発生剤B1から生じる触媒量の酸性物質の作用により、上記重合体A1−1中の酸分解性基の脱保護反応が進行し、酸基が生じ、現像液への溶解性が上がる。
[Polymer component A1]
The polymer component A1 is a polymer component containing a polymer A1-1 containing a structural unit a1 having a group in which an acid group is protected with an acid-decomposable group. Moreover, polymer component A1 contains the structural unit p1 represented by general formula (I), (II), or (III) mentioned later.
Here, in the polymer component A1, the deprotection reaction of the acid-decomposable group in the polymer A1-1 proceeds by the action of a catalytic amount of an acidic substance generated from the photoacid generator B1 described later, and the acid group is This increases the solubility in the developer.
重合体成分A1は、上記重合体A1−1に加えて、必要に応じて添加される他の重合体A1−2を含めたものである。重合体成分A1は、2種以上の重合体A1−1を含有していてもよいし、重合体A1−2を含有する場合は2種以上の重合体A1−2を含有していてもよい。 The polymer component A1 includes other polymer A1-2 added as necessary in addition to the polymer A1-1. The polymer component A1 may contain two or more types of polymers A1-1, and may contain two or more types of polymers A1-2 when containing the polymer A1-2. .
重合体成分A1に含有されていてもよい重合体A1−2は、「酸基が酸分解性基で保護された基を有する構成単位a1」を含まないものであれば特に制限されず、例えば、後述する「他の構成単位」や「構成単位p1」を含む重合体が挙げられる。 The polymer A1-2 that may be contained in the polymer component A1 is not particularly limited as long as it does not include the “structural unit a1 having a group in which an acid group is protected by an acid-decomposable group”. And polymers containing “other structural unit” and “structural unit p1” to be described later.
本発明においては、重合体成分A1が含有する重合体は、付加重合型の重合体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。
また、(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。
また、「(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。
後述する本発明の第2の態様における重合体成分A2についても同様である。
In the present invention, the polymer contained in the polymer component A1 is preferably an addition polymerization type polymer, and is a polymer containing structural units derived from (meth) acrylic acid and / or its ester. Is more preferable.
Moreover, you may have structural units other than the structural unit derived from (meth) acrylic acid and / or its ester, for example, the structural unit derived from styrene, the structural unit derived from a vinyl compound, etc.
The “structural unit derived from (meth) acrylic acid and / or its ester” is also referred to as “acrylic structural unit”.
The same applies to the polymer component A2 in the second embodiment of the present invention described later.
上述のとおり、重合体A1−1は「酸基が酸分解性基で保護された基を有する構成単位a1」を含む。
まず、重合体A1−1に含まれる「酸基が酸分解性基で保護された基を有する構成単位a1」、および、重合体A1−1に含まれていてもよい「他の構成単位」について説明する。
As described above, the polymer A1-1 includes “structural unit a1 having a group in which an acid group is protected by an acid-decomposable group”.
First, “the structural unit a1 having a group in which an acid group is protected by an acid-decomposable group” included in the polymer A1-1, and “other structural unit” that may be included in the polymer A1-1. Will be described.
<構成単位a1>
以下に、酸基が酸分解性基で保護された基を有する構成単位a1について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、重合体成分A1が構成単位a1を有する重合体A1−1を含有することにより、極めて高感度な化学増幅型(主にポジ型)の樹脂組成物とすることができる。
<Structural unit a1>
Hereinafter, the structural unit a1 having a group in which an acid group is protected with an acid-decomposable group will be described, but the present invention is not limited thereto. In addition, when the polymer component A1 contains the polymer A1-1 having the structural unit a1, an extremely sensitive chemical amplification type (mainly positive type) resin composition can be obtained.
本発明における「酸基が酸分解性基で保護された基」は、酸基および酸分解性基として公知のものを使用でき、特に限定されない。
酸基としては、例えば、カルボキシル基、フェノール性水酸基など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、tert−ブチルエステル基等の第三級アルキル基、tert−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)などが挙げられる。
As the “group in which the acid group is protected with an acid-decomposable group” in the present invention, those known as an acid group and an acid-decomposable group can be used, and are not particularly limited.
Preferred examples of the acid group include a carboxyl group and a phenolic hydroxyl group.
The acid-decomposable group is a group that is relatively easily decomposed by an acid (for example, an acetal functional group such as an ester structure, a tetrahydropyranyl ester group, or a tetrahydrofuranyl ester group, which will be described later), or a group that is relatively decomposed by an acid. Difficult groups (for example, tertiary alkyl groups such as tert-butyl ester groups and tertiary alkyl carbonate groups such as tert-butyl carbonate groups).
酸基が酸分解性基で保護された基を有する構成単位a1は、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(以下、「保護カルボキシル基を有する構成単位」ともいう。)、または、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(以下、「保護フェノール性水酸基を有する構成単位」ともいう。)であることが好ましい。
以下、保護カルボキシル基を有する構成単位a1−Aと保護フェノール性水酸基を有する構成単位a1−Bについて、それぞれ順に説明する。
The structural unit a1 having a group in which an acid group is protected with an acid-decomposable group is a structural unit having a protected carboxyl group in which a carboxyl group is protected with an acid-decomposable group (hereinafter referred to as “structural unit having a protected carboxyl group” Or a structural unit having a protected phenolic hydroxyl group in which the phenolic hydroxyl group is protected with an acid-decomposable group (hereinafter also referred to as “structural unit having a protected phenolic hydroxyl group”).
Hereinafter, the structural unit a1-A having a protected carboxyl group and the structural unit a1-B having a protected phenolic hydroxyl group will be described in order.
<<保護カルボキシル基を有する構成単位a1−A>>
上記保護カルボキシル基を有する構成単位a1−A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、上述した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。
上記保護カルボキシル基を有する構成単位a1−A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−A−1や、エチレン性不飽和結合を有する基と酸無水物由来の構造とを共に有する構成単位a1−A−2が挙げられる。
以下、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−A−1と、エチレン性不飽和結合を有する基と酸無水物由来の構造とを共に有する構成単位a1−A−2について、それぞれ順に説明する。
<< Structural Unit a1-A Having a Protected Carboxyl Group >>
The structural unit a1-A having a protected carboxyl group is a structural unit having a protected carboxyl group in which the carboxyl group of the structural unit having a carboxyl group is protected by the acid-decomposable group described above.
There is no restriction | limiting in particular as a structural unit which has the said carboxyl group which can be used for the structural unit a1-A which has the said protected carboxyl group, A well-known structural unit can be used. For example, the structural unit a1-A-1 derived from an unsaturated carboxylic acid having at least one carboxyl group in the molecule, such as an unsaturated monocarboxylic acid, unsaturated dicarboxylic acid, or unsaturated tricarboxylic acid, or ethylenic The structural unit a1-A-2 which has both the group which has an unsaturated bond, and the structure derived from an acid anhydride is mentioned.
Hereinafter, a constitutional unit a1-A-1 derived from an unsaturated carboxylic acid having at least one carboxyl group in the molecule, a group having an ethylenically unsaturated bond, and a structure derived from an acid anhydride. The units a1-A-2 will be described in order.
(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−A−1)
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−A−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、例えば、特開2014−238438号公報の段落0043に記載の化合物が挙げられる。
中でも、現像性の観点から、上記構成単位a1−1−1を形成するためには、アクリル酸、メタクリル酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチル−コハク酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチル−フタル酸、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、メタクリル酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタ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−A−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。
(Structural unit a1-A-1 derived from unsaturated carboxylic acid having at least one carboxyl group in the molecule)
Examples of the unsaturated carboxylic acid used in the present invention as the structural unit a1-A-1 derived from an unsaturated carboxylic acid having at least one carboxyl group in the molecule include those described in JP-A-2014-238438. And the compounds described in paragraph 0043.
Among them, from the viewpoint of developability, in order to form the structural unit a1-1-1, acrylic acid, methacrylic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl-succinic acid, 2- (meth) acryloyloxy It is preferable to use ethyl hexahydrophthalic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl-phthalic acid, or an anhydride of an unsaturated polyvalent carboxylic acid, and acrylic acid, methacrylic acid, 2- (meth) acryloyloxy More preferably, ethylhexahydrophthalic acid is used.
The structural unit a1-A-1 derived from an unsaturated carboxylic acid having at least one carboxyl group in the molecule may be composed of one kind alone, or may be composed of two or more kinds. Good.
(エチレン性不飽和結合を有する基と酸無水物由来の構造とを共に有する構成単位a1−A−2)
エチレン性不飽和結合を有する基と酸無水物由来の構造とを共に有する構成単位a1−A−2は、エチレン性不飽和結合を有する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、又は、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10〜100mol%、より好ましくは30〜100mol%である。
(Structural unit a1-A-2 having both a group having an ethylenically unsaturated bond and a structure derived from an acid anhydride)
The structural unit a1-A-2 having both a group having an ethylenically unsaturated bond and a structure derived from an acid anhydride is a hydroxyl group and an acid anhydride present in the structural unit having a group having an ethylenically unsaturated bond. It is preferable that it is a unit derived from the monomer obtained by reacting.
As the acid anhydride, known ones can be used, and specifically, maleic anhydride, succinic anhydride, itaconic anhydride, phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, chlorendic anhydride, etc. Dibasic acid anhydrides; acid anhydrides such as trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, benzophenonetetracarboxylic anhydride, biphenyltetracarboxylic anhydride, and the like. Among these, phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, or succinic anhydride is preferable from the viewpoint of developability.
The reaction rate of the acid anhydride with respect to the hydroxyl group is preferably 10 to 100 mol%, more preferably 30 to 100 mol%, from the viewpoint of developability.
(保護カルボキシル基を有する構成単位a1−Aに用いることができる酸分解性基)
上記保護カルボキシル基を有する構成単位a1−A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であることが、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、樹脂組成物の保存安定性の観点から好ましい。更に酸分解性基の中でもカルボキシル基が下記式a1−Z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式a1−Z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。
(Acid-decomposable group that can be used for the structural unit a1-A having a protected carboxyl group)
As the acid-decomposable group that can be used for the structural unit a1-A having the protected carboxyl group, the acid-decomposable group described above can be used.
Among these acid-decomposable groups, the carboxyl group is a protected carboxyl group protected in the form of an acetal, so that the basic physical properties of the resin composition, particularly sensitivity and pattern shape, contact hole formation, and storage of the resin composition It is preferable from the viewpoint of stability. Furthermore, among the acid-decomposable groups, it is more preferable from the viewpoint of sensitivity that the carboxyl group is a protected carboxyl group protected in the form of an acetal represented by the following formula a1-Z. In addition, when the carboxyl group is a protected carboxyl group protected in the form of an acetal represented by the following formula a1-Z, the entire protected carboxyl group is-(C = O) -O-CR 101 R 102 ( OR 103 ).
式a1−Z中、R101及びR102はそれぞれ独立に、水素原子又は炭化水素基を表す。ただし、R101とR102とが共に水素原子の場合を除く。R103は、炭化水素基を表す。R101又はR102と、R103とが連結して環状エーテルを形成してもよい。上記炭化水素基としては、例えば、脂肪族炭化水素基(好ましくは、アルキル基)、芳香族炭化水素基などが挙げられる。 In formula a1-Z, R 101 and R 102 each independently represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group. However, the case where both R 101 and R 102 are hydrogen atoms is excluded. R 103 represents a hydrocarbon group. R 101 or R 102 and R 103 may be linked to form a cyclic ether. Examples of the hydrocarbon group include an aliphatic hydrocarbon group (preferably an alkyl group), an aromatic hydrocarbon group, and the like.
上記式a1−Zにおいて、R101、R102又はR103がアルキル基を表す場合、直鎖状、分岐鎖状又は環状のいずれであってもよい。
上記直鎖状又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であることが更に好ましい。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。
In the above formula a1-Z, when R 101 , R 102 or R 103 represents an alkyl group, it may be linear, branched or cyclic.
The linear or branched alkyl group preferably has 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, and still more preferably 1 to 4 carbon atoms. Specifically, methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, neopentyl group, n Examples include -hexyl group, texyl group (2,3-dimethyl-2-butyl group), n-heptyl group, n-octyl group, 2-ethylhexyl group, n-nonyl group, and n-decyl group.
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であることが更に好ましい。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。 The cyclic alkyl group preferably has 3 to 12 carbon atoms, more preferably 4 to 8 carbon atoms, and still more preferably 4 to 6 carbon atoms. Examples of the cyclic alkyl group include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a norbornyl group, and an isobornyl group.
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、フッ素原子又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、炭素数6〜12のアリール基がより好ましい。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、炭素数1〜4のアルコキシ基がより好ましく、メトキシ基又はエトキシ基が更に好ましい。
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の直鎖状又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又は分岐鎖状のアルキル基である場合には、炭素数3〜12の分岐アルキル基を有していてもよい。
これらの置換基は、上記置換基で更に置換されていてもよい。
The alkyl group may have a substituent, and examples of the substituent include a halogen atom, an aryl group, and an alkoxy group. When it has a halogen atom as a substituent, R 101 , R 102 and R 103 become a haloalkyl group, and when it has an aryl group as a substituent, R 101 , R 102 and R 103 become an aralkyl group.
As said halogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom are illustrated, Among these, a fluorine atom or a chlorine atom is preferable.
Moreover, as said aryl group, a C6-C20 aryl group is preferable and a C6-C12 aryl group is more preferable. Specifically, a phenyl group, an α-methylphenyl group, a naphthyl group and the like can be exemplified, and as an entire alkyl group substituted with an aryl group, that is, as an aralkyl group, a benzyl group, an α-methylbenzyl group, a phenethyl group, A naphthylmethyl group etc. can be illustrated.
As said alkoxy group, a C1-C6 alkoxy group is preferable, a C1-C4 alkoxy group is more preferable, and a methoxy group or an ethoxy group is still more preferable.
Further, when the alkyl group is a cycloalkyl group, the cycloalkyl group may have a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms as a substituent, and the alkyl group is linear Or a branched alkyl group, it may have a branched alkyl group having 3 to 12 carbon atoms.
These substituents may be further substituted with the above substituents.
上記式a1−Zにおいて、R101、R102及び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、キシリル基、クメニル基、1−ナフチル基等が例示できる。 In the above formula a1-Z, when R 101 , R 102 and R 103 represent an aryl group, the aryl group preferably has 6 to 12 carbon atoms, and more preferably 6 to 10 carbon atoms. The aryl group may have a substituent, and preferred examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Examples of the aryl group include a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a cumenyl group, and a 1-naphthyl group.
また、R101、R102及びR103は互いに結合して、それらが結合している炭素原子または酸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又はR102とR103が結合した場合の環構造としては、例えばシクロブタン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロヘプタン環、アダマンタン環などの単環または多環のシクロアルカン環;テトラヒドロフラン環、テトラヒドロピラニル環などのエーテル環(環状エーテル)等を挙げることができる。 R 101 , R 102 and R 103 can be bonded to each other to form a ring together with the carbon atom or oxygen atom to which they are bonded. Examples of the ring structure when R 101 and R 102 , R 101 and R 103, or R 102 and R 103 are combined include, for example, a cyclobutane ring, a cyclopentane ring, a cyclohexane ring, a cycloheptane ring, an adamantane ring and the like. Examples include cyclic cycloalkane rings; ether rings (cyclic ethers) such as tetrahydrofuran ring and tetrahydropyranyl ring.
なお、上記式a1−Zにおいて、R101及びR102のいずれか一方が水素原子であることが好ましい。 In Formula a1-Z, it is preferable that any one of R 101 and R 102 is a hydrogen atom.
(第1の好ましい態様)
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−Aの第1の好ましい態様は、下記式で表される構成単位である。
(First preferred embodiment)
A first preferred embodiment of the structural unit a1-A having a protected carboxyl group protected by the acid-decomposable group is a structural unit represented by the following formula.
式中、R1及びR2はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基又はアリール基を表し、少なくともR1及びR2のいずれか一方がアルキル基又はアリール基であり、R3は、アルキル基又はアリール基を表し、R1又は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、水素原子又はメチル基を表し、Xは単結合又はアリーレン基を表す。 In the formula, R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group, at least one of R 1 and R 2 is an alkyl group or an aryl group, and R 3 is an alkyl group or Represents an aryl group, R 1 or R 2 and R 3 may be linked to form a cyclic ether, R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group, and X represents a single bond or an arylene group;
R1及び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及びR2がアリール基の場合、フェニル基が好ましい。R1及びR2はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基が好ましい。
R3は、炭素数1〜10のアルキル基が好ましく、炭素数1〜6のアルキル基がより好ましい。
Xは、単結合が好ましい。
When R 1 and R 2 are alkyl groups, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is preferable. When R 1 and R 2 are aryl groups, a phenyl group is preferred. R 1 and R 2 are preferably each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
R 3 is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
X is preferably a single bond.
(第2の好ましい態様)
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−Aの第1の好ましい態様のなかでも、より好ましい態様(第2の好ましい態様)は、下記式で表される構成単位である。
(Second preferred embodiment)
Among the first preferred embodiments of the structural unit a1-A having a protected carboxyl group protected by the acid-decomposable group, a more preferred embodiment (second preferred embodiment) is a structural unit represented by the following formula. is there.
式中、R121は水素原子又はメチル基を表す。L1はカルボニル基を表す。R122〜R128はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表し、水素原子が好ましい。 In the formula, R 121 represents a hydrogen atom or a methyl group. L 1 represents a carbonyl group. R 122 to R 128 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and preferably a hydrogen atom.
(具体例)
上記保護カルボキシル基を有する構成単位a1−A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は水素原子又はメチル基を表す。
(Concrete example)
Preferable specific examples of the structural unit a1-A having the protected carboxyl group include the following structural units. R represents a hydrogen atom or a methyl group.
(重合性単量体)
上記式a1−Z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重合性単量体(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0037〜0040に記載の合成方法などで合成することができる。
(Polymerizable monomer)
As the polymerizable monomer (radical polymerizable monomer) used for forming the structural unit having a protected carboxyl group represented by the formula a1-Z, a commercially available one may be used, What was synthesize | combined by the method can also be used. For example, it can be synthesized by a synthesis method described in paragraphs 0037 to 0040 of JP2011-221494A.
<<保護フェノール性水酸基を有する構成単位a1−B>>
上記保護フェノール性水酸基を有する構成単位a1−Bは、フェノール性水酸基を有する構成単位のフェノール性水酸基が、上述した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。
上記保護フェノール性水酸基を有する構成単位a1−Bに用いることができる上記フェノール性水酸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、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、感度の観点から好ましい。
また、フェノール性水酸基を有する構成単位として、特開2014−238438号公報の段落0065〜0073に記載の構成単位も、感度の観点から好ましい。
<< Structural Unit a1-B Having Protected Phenolic Hydroxyl Group >>
The structural unit a1-B having a protected phenolic hydroxyl group is a structural unit having a protected phenolic hydroxyl group in which the phenolic hydroxyl group of the structural unit having a phenolic hydroxyl group is protected by the acid-decomposable group described above.
There is no restriction | limiting in particular as a structural unit which has the said phenolic hydroxyl group which can be used for the structural unit a1-B which has the said protected phenolic hydroxyl group, A well-known structural unit can be used. For example, a structural unit derived from hydroxystyrene or α-methylhydroxystyrene is preferable from the viewpoint of sensitivity.
Moreover, as a structural unit having a phenolic hydroxyl group, the structural units described in paragraphs 0065 to 0073 of JP-A-2014-238438 are also preferable from the viewpoint of sensitivity.
以下に、酸基が酸分解性基で保護された基を有する構成単位a1の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。ここで、Rは、水素原子又はメチル基を表す。
なお、本発明において重合性単量体は、高分子反応等により重合後に修飾されていてもよい。以下においても同様である。
Specific examples of the structural unit a1 having a group in which an acid group is protected with an acid-decomposable group are shown below, but the present invention is not limited thereto. Here, R represents a hydrogen atom or a methyl group.
In the present invention, the polymerizable monomer may be modified after polymerization by a polymer reaction or the like. The same applies to the following.
重合体A1−1を構成する全構成単位に対する、構成単位aのモル比は特に制限されないが、10〜100モル%であることが好ましく、20〜90モル%であることがより好ましい。 The molar ratio of the structural unit a to the total structural units constituting the polymer A1-1 is not particularly limited, but is preferably 10 to 100 mol%, and more preferably 20 to 90 mol%.
<他の構成単位>
重合体A1−1は、構成単位a1以外の他の構成単位を含んでいてもよい。
他の構成単位としては、例えば、架橋性基を有する構成単位、2−ピロン基を有する構成単位などが挙げられる。重合体A1−1は、後述する酸基を有する構成単位や後述する構成単位p1を含んでいてもよい。
<Other structural units>
Polymer A1-1 may contain other structural units other than structural unit a1.
Examples of other structural units include a structural unit having a crosslinkable group and a structural unit having a 2-pyrone group. Polymer A1-1 may contain the structural unit which has an acid group mentioned later, and the structural unit p1 mentioned later.
<<架橋性基を有する構成単位>>
重合体A1−1は、本発明の効果を阻害しない限度において、硬化性の観点から、架橋性基を有する構成単位を含んでいてもよい。架橋性基としては、例えば、エポキシ基、オキセタニル基、−NH−CH2−O−R(Rは水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基を表す。)で表される基、エチレン性不飽和結合を有する基、ブロックイソシアナート基が挙げられ、エポキシ基、オキセタニル基、−NH−CH2−O−R(Rは水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基を表す。)で表される基、(メタ)アクリロイル基、ブロックイソシアナート基が好ましく、エポキシ基、オキセタニル基、及び、−NH−CH2−O−R(Rは水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基を表す。)で表される基がより好ましい。
<< Structural Unit Having Crosslinkable Group >>
The polymer A1-1 may contain a structural unit having a crosslinkable group from the viewpoint of curability as long as the effect of the present invention is not impaired. Examples of the crosslinkable group include an epoxy group, an oxetanyl group, —NH—CH 2 —O—R (R represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms), an ethylenic group, and the like. Examples include a group having a saturated bond and a block isocyanate group, and are represented by an epoxy group, an oxetanyl group, and —NH—CH 2 —O—R (R represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms). Group, a (meth) acryloyl group, and a block isocyanate group are preferable, and an epoxy group, an oxetanyl group, and —NH—CH 2 —O—R (R represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms). ) Is more preferable.
(エポキシ基及び/又はオキセタニル基を有する構成単位)
重合体A1−1は、本発明の効果を阻害しない限度において、硬化性の観点から、エポキシ基及び/又はオキセタニル基を有する構成単位を含有していてもよい。なお、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。
上記エポキシ基及び/又はオキセタニル基を有する構成単位は、1つの構成単位中にエポキシ基およびオキセタニル基の少なくとも一方を有していてもよく、1つ以上のエポキシ基及び1つ以上オキセタニル基、2つ以上のエポキシ基、又は、2つ以上のオキセタニル基を有していてもよく、エポキシ基及び/又はオキセタニル基を合計1〜3つ有していてもよく、エポキシ基及び/又はオキセタニル基を合計1又は2つを有していてもよく、エポキシ基又はオキセタニル基を1つ有していてもよい。
(Constitutional unit having epoxy group and / or oxetanyl group)
The polymer A1-1 may contain a structural unit having an epoxy group and / or an oxetanyl group from the viewpoint of curability as long as the effect of the present invention is not impaired. A 3-membered cyclic ether group is also called an epoxy group, and a 4-membered cyclic ether group is also called an oxetanyl group.
The structural unit having an epoxy group and / or oxetanyl group may have at least one of an epoxy group and an oxetanyl group in one structural unit, and one or more epoxy groups and one or more oxetanyl groups, 2 It may have one or more epoxy groups, or two or more oxetanyl groups, may have a total of 1 to 3 epoxy groups and / or oxetanyl groups, and has an epoxy group and / or oxetanyl group. It may have 1 or 2 in total, and may have one epoxy group or one oxetanyl group.
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エポキシ基を有する重合性単量体(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重合性単量体(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が挙げられる。
上記エポキシ基及び/又は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重合性単量体(ラジカル重合性単量体)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ってもよい。
Specific examples of the polymerizable monomer having an epoxy group (radical polymerizable monomer) used for forming a structural unit having an epoxy group include, for example, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, and α-ethylacrylic. Glycidyl acid, glycidyl α-n-propyl acrylate, glycidyl α-n-butyl acrylate, 3,4-epoxybutyl acrylate, 3,4-epoxybutyl methacrylate, 3,4-epoxycyclohexyl acrylate Methyl, methacrylic acid-3,4-epoxycyclohexylmethyl, α-ethylacrylic acid-3,4-epoxycyclohexylmethyl, o-vinylbenzyl glycidyl ether, m-vinylbenzyl glycidyl ether, p-vinylbenzyl glycidyl ether, patent number Paragraph 0 of Japanese Patent No. 4168443 31-0035 such compounds containing an alicyclic epoxy skeleton described in.
Specific examples of the polymerizable monomer (radical polymerizable monomer) used for forming the structural unit having an oxetanyl group include, for example, oxetanyl described in paragraphs 0011 to 0016 of JP-A No. 2001-330953. And (meth) acrylic acid ester having a group.
The polymerizable monomer (radical polymerizable monomer) used to form the structural unit having the epoxy group and / or oxetanyl group contains a monomer containing a methacrylic acid ester structure and an acrylic acid ester structure. It may be a monomer.
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、及び、メタクリル酸(3−エチルオキセタン−3−イル)メチルである。これらのモノマーは、1種単独又は2種類以上を組み合わせて使用してもよい。 Among these, preferred are glycidyl methacrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl acrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl methacrylate, (3-ethyloxetane-3-yl) methyl acrylate, and methacrylic acid ( 3-ethyloxetane-3-yl) methyl. These monomers may be used alone or in combination of two or more.
エポキシ基及び/又はオキセタニル基を有する構成単位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、水素原子又はメチル基を表す。 Preferable specific examples of the structural unit having an epoxy group and / or oxetanyl group include the following structural units. R represents a hydrogen atom or a methyl group.
<<2−ピロン基を有する構成単位>>
2−ピロン基を有する構成単位としては、例えば、下記式(P)で表される構成単位が挙げられる。
As a structural unit which has 2-pyrone group, the structural unit represented by a following formula (P) is mentioned, for example.
ここで、上記式(P)中、R1は水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表し、R2は水素原子またはメチル基を表し、L1は単結合、炭素数1〜6のアルキレン基またはフェニレンメチレン基を表し、nは0または1を表す。 Here, in the above formula (P), R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 represents a hydrogen atom or a methyl group, L 1 represents a single bond, having from 1 to 6 carbon atoms Represents an alkylene group or a phenylenemethylene group, and n represents 0 or 1.
上記式(P)中のR1が示す炭素数1〜4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基が挙げられ、メチル基、エチル基であるのが好ましく、メチル基であるのがより好ましい。
上記式(P)中のL1が示す炭素数1〜6のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基等が挙げられ、メチレン基、エチレン基、プロピレン基であるのが好ましく、エチレン基、プロピレン基であるのがより好ましい。
また、上記式(I)中のL1が示すフェニレンメチレン基は、2価の−C6H4CH2−を表す。
Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by R 1 in the above formula (P) include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, and a tert-butyl group. The group is preferably an ethyl group, and more preferably a methyl group.
Examples of the alkylene group having 1 to 6 carbon atoms represented by L 1 in the above formula (P) include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, an isopropylene group, a butylene group, a pentylene group, and a hexylene group. A methylene group, an ethylene group or a propylene group is preferred, and an ethylene group or a propylene group is more preferred.
The phenylenemethylene group represented by L 1 in the above formula (I) represents divalent —C 6 H 4 CH 2 —.
上記式(P)で表される構成単位としては、具体的には、例えば、下記式(Pa)〜(Pe)で表される構成単位が好適に挙げられる。なお、各式中、R2は、水素原子又はメチル基を表す。 Specific examples of the structural unit represented by the above formula (P) include, for example, structural units represented by the following formulas (Pa) to (Pe). In each formula, R 2 represents a hydrogen atom or a methyl group.
その他に、重合体A1−1は、本発明の効果を阻害しない限度において、硬化性の観点から、例えば、スチレン、メチルスチレン、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含んでいてもよい。また、特開2004−264623号公報の段落0021〜0024に記載の化合物に由来する構成単位を含んでいてもよい。 In addition, the polymer A1-1 is, for example, styrene, methylstyrene, α-methylstyrene, acetoxystyrene, methoxystyrene, ethoxystyrene, chlorostyrene, from the viewpoint of curability, as long as the effects of the present invention are not impaired. Methyl vinyl benzoate, ethyl vinyl benzoate, 4-hydroxybenzoic acid (3-methacryloyloxypropyl) ester, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, (meth) Isopropyl acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, acrylonitrile, ethylene glycol monoacetoacetate mono (meth) acrylate Etc. It may contain a constitutional unit that. Moreover, the structural unit derived from the compound as described in Paragraph 0021-0024 of Unexamined-Japanese-Patent No. 2004-264623 may be included.
他の構成単位は、(メタ)アクリル酸アルキルエステル由来の構成単位であることが、密着性の観点で好ましく、(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)アクリル酸メチル由来の構成単位であることがより好ましい。重合体A1−1を構成する全構成単位中、他の構成単位の含有率は、80mol%以下であることが好ましく、70mol%以下であることが好ましく、60mol%以下であることがさらに好ましい。下限値は特に制限されず、0mol%であるが、例えば、1mol%以上有していてもよく、5mol%以上有していてもよい。 The other structural unit is preferably a structural unit derived from a (meth) acrylic acid alkyl ester, from the viewpoint of adhesion, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, N-butyl (meth) acrylate etc. are mentioned, It is more preferable that it is a structural unit derived from methyl (meth) acrylate. In all the structural units constituting the polymer A1-1, the content of other structural units is preferably 80 mol% or less, preferably 70 mol% or less, and more preferably 60 mol% or less. The lower limit is not particularly limited and is 0 mol%, but may be, for example, 1 mol% or more, or 5 mol% or more.
<構成単位p1>
次に、構成単位p1について説明する。
上述のとおり、重合体成分A1は、下記一般式(I)、(II)または(III)で表される構成単位p1を含む。重合体成分A1は、重合体A1−1として構成単位p1を含んでいてもよいし、他の重合体A1−2を含有する場合は他の重合体A1−2として構成単位p1を含んでいてもよい。
<Structural unit p1>
Next, the structural unit p1 will be described.
As described above, the polymer component A1 includes the structural unit p1 represented by the following general formula (I), (II), or (III). The polymer component A1 may contain the structural unit p1 as the polymer A1-1, and when it contains the other polymer A1-2, it contains the structural unit p1 as the other polymer A1-2. Also good.
一般式(I)〜(III)中、Rは、水素原子、または、酸分解性基を表し、R1およびR2は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基(好ましくは、炭素数1〜12)、アルケニル基(好ましくは、炭素数1〜12)、アルキニル基(好ましくは、炭素数1〜12)、アリール基(好ましくは、炭素数6〜18)またはハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)を表し、R1とR2は互いに結合して、脂環、芳香環またはヘテロ環を形成してもよく、脂環の場合、不飽和結合を有してもよい。R3およびR6は、それぞれ独立に、アルキレン基(好ましくは、炭素数1〜12)、アリーレン基(好ましくは、炭素数6〜18)またはフェニレンアルキレン基(−C6H6−R−:Rはアルキレン基(好ましくは、炭素数1〜12))を表し、R4およびR7は、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基を表し、nは、0または1の整数を表す。一般式(II)中、R5は、アルキル基(好ましくは、炭素数1〜12)、アルケニル基(好ましくは、炭素数1〜12)、アリール基(好ましくは、炭素数6〜18)、フェニルアルキル基(−C6H6−R−:Rはアルキル基(好ましくは、炭素数1〜12))またはフェニルアルケニル基(−C6H6−R−:Rはアルケニル基(好ましくは、炭素数1〜12))を表す。 In general formulas (I) to (III), R represents a hydrogen atom or an acid-decomposable group, and R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group (preferably having a carbon number of 1 to 12), an alkenyl group (preferably having 1 to 12 carbon atoms), an alkynyl group (preferably having 1 to 12 carbon atoms), an aryl group (preferably having 6 to 18 carbon atoms) or a halogen atom (for example, a fluorine atom, Chlorine atom, bromine atom, iodine atom), and R 1 and R 2 may be bonded to each other to form an alicyclic ring, aromatic ring or heterocyclic ring. Also good. R 3 and R 6 are each independently an alkylene group (preferably having a carbon number of 1 to 12), an arylene group (preferably having a carbon number of 6 to 18) or a phenylene alkylene group (—C 6 H 6 —R—: R represents an alkylene group (preferably having a carbon number of 1 to 12), R 4 and R 7 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, and n represents an integer of 0 or 1. In general formula (II), R 5 is an alkyl group (preferably having 1 to 12 carbon atoms), an alkenyl group (preferably having 1 to 12 carbon atoms), an aryl group (preferably having 6 to 18 carbon atoms), A phenylalkyl group (—C 6 H 6 —R—: R is an alkyl group (preferably having 1 to 12 carbon atoms)) or a phenylalkenyl group (—C 6 H 6 —R—: R is an alkenyl group (preferably, Represents a carbon number of 1 to 12)).
一般式(I)〜(III)中のRが酸分解性基である態様は、それぞれ、一般式(I)〜(III)中のRが水素原子である態様におけるカルボキシル基(−COOR:Rは水素原子)が酸分解性基で保護された態様に相当する。
酸分解性基の具体例および好適な態様は上述した「保護カルボキシル基を有する構成単位a1−Aに用いることができる酸分解性基」と同じである。
Rが酸分解性基である場合、上述した式a1−Zで表される基から、結合位置の酸素原子を除いたものであることが好ましい。すなわち、Rが酸分解性基である場合、(I)〜(III)中の−ORの好適な態様は、上述した式a1−Zで表される基である。
なお、Rが酸分解性基である場合、構成単位p1は、上述した「酸基が酸分解性基で保護された基を有する構成単位a1」にも該当するため、この場合、構成単位p1は構成単位a1も兼ねる。
例えば、後述する実施例で使用されるA1−1−1の左から1つ目の構成単位は、一般式(I)中のRが酸分解性基である態様であるため、A1−1−1の左から1つ目の構成単位は、構成単位p1と構成単位a1を兼ねる。すなわち、A1−1−1は、構成単位p1を含むとともに、上述した構成単位a1を含む重合体A1−1にも該当する。
The embodiments in which R in general formulas (I) to (III) is an acid-decomposable group are respectively carboxyl groups (—COOR: R in the embodiment in which R in general formulas (I) to (III) is a hydrogen atom. Corresponds to an embodiment in which a hydrogen atom) is protected with an acid-decomposable group.
Specific examples and preferred embodiments of the acid-decomposable group are the same as the above-mentioned “acid-decomposable group that can be used for the structural unit a1-A having a protected carboxyl group”.
When R is an acid-decomposable group, it is preferable to remove the oxygen atom at the bonding position from the group represented by the above-mentioned formula a1-Z. That is, when R is an acid-decomposable group, a preferred embodiment of -OR in (I) to (III) is a group represented by the above-described formula a1-Z.
In the case where R is an acid-decomposable group, the structural unit p1 also corresponds to the above-described “structural unit a1 having a group in which an acid group is protected by an acid-decomposable group”, and in this case, the structural unit p1 Also serves as the structural unit a1.
For example, the first structural unit from the left of A1-1-1 used in the examples described later is an embodiment in which R in the general formula (I) is an acid-decomposable group. The first structural unit from the left of 1 serves both as the structural unit p1 and the structural unit a1. That is, A1-1-1 includes the structural unit p1 and also corresponds to the polymer A1-1 including the above-described structural unit a1.
上述のとおり、R1とR2は互いに結合して、脂環、芳香環またはヘテロ環を形成してもよく、脂環の場合、不飽和結合を有してもよい。また、環はアルキル基、アルケニル基、アルキニル基などの置換基を有してもよい。
脂環は、単環でも多環でもよい。炭素数は3〜12であることが好ましい。単環の脂環としては、例えば、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロオクタン環などが挙げられる。多環の脂環としては、例えば、ノルボルナン環、トリシクロデカン環、テトラシクロデカン環、テトラシクロドデカン環、アダマンタン環などが挙げられる。脂環は不飽和結合を有してもよい。不飽和結合を有する脂環としては、例えば、シクロペンテン環、シクロヘキセン環、ノルボルネン環などが挙げられる。
芳香環の炭素数は6〜18であることが好ましい。芳香環としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環などが挙げられる。
ヘテロ環は、ヘテロ原子を有する環(例えば、脂環、芳香環)であり、炭素数は1〜10であることが好ましい。ヘテロ原子は特に制限されないが、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、リン原子などが挙げられる。
例えば、後述する実施例で使用されるA1−1−4の左から1つ目と2つ目の構成単位は、R1とR2が互いに結合して、脂環を形成した態様に相当する。また、A1−1−8の左から1つ目と2つ目の構成単位は、R1とR2が互いに結合して、不飽和結合を有する脂環を形成した態様に相当する。また、A1−1−5の左から1つ目と2つ目の構成単位は、R1とR2が互いに結合して、芳香環を形成した態様に相当する。
As described above, R 1 and R 2 may be bonded to each other to form an alicyclic ring, an aromatic ring or a heterocyclic ring. In the case of an alicyclic ring, it may have an unsaturated bond. The ring may have a substituent such as an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group.
The alicyclic ring may be monocyclic or polycyclic. The number of carbon atoms is preferably 3-12. Examples of the monocyclic alicyclic ring include a cyclopentane ring, a cyclohexane ring, and a cyclooctane ring. Examples of the polycyclic alicyclic ring include a norbornane ring, a tricyclodecane ring, a tetracyclodecane ring, a tetracyclododecane ring, and an adamantane ring. The alicyclic ring may have an unsaturated bond. Examples of the alicyclic ring having an unsaturated bond include a cyclopentene ring, a cyclohexene ring, and a norbornene ring.
It is preferable that carbon number of an aromatic ring is 6-18. Examples of the aromatic ring include a benzene ring, a naphthalene ring, and an anthracene ring.
The hetero ring is a ring having a hetero atom (for example, alicyclic ring, aromatic ring), and preferably has 1 to 10 carbon atoms. The hetero atom is not particularly limited, and examples thereof include an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, and a phosphorus atom.
For example, the first and second structural units from the left of A1-1-4 used in the examples described later correspond to embodiments in which R 1 and R 2 are bonded to each other to form an alicyclic ring. . The first and second structural units from the left of A1-1-8 correspond to an embodiment in which R 1 and R 2 are bonded to each other to form an alicyclic ring having an unsaturated bond. The first and second structural units from the left of A1-1-5 correspond to embodiments in which R 1 and R 2 are bonded to each other to form an aromatic ring.
<好適な態様>
重合体A1−1は、構成単位a1とともに上述した構成単位p1を含むのが好ましく、構成単位a1に該当する構成単位p1(一般式(I)〜(III)中のRが酸分解性基である態様)(以下、「構成単位ap1」とも言う)を含むのがより好ましく、構成単位ap1とともに構成単位ap1以外の構成単位p1(一般式(I)〜(III)中のRが「水素原子」である態様)を含むのがさらに好ましい。以下、構成単位ap1を含む重合体AP1とも言う。
重合体A1−1を構成する全構成単位に対する、構成単位ap1のモル比は特に制限されないが、10〜50モル%であることが好ましい。
重合体A1−1を構成する全構成単位に対する、構成単位ap1以外の構成単位p1のモル比は特に制限されないが、1〜20モル%であることが好ましい。
<Preferred embodiment>
The polymer A1-1 preferably includes the structural unit p1 described above together with the structural unit a1, and the structural unit p1 corresponding to the structural unit a1 (R in the general formulas (I) to (III) is an acid-decomposable group). A certain embodiment) (hereinafter also referred to as “structural unit ap1”) is more preferable, and the structural unit ap1 other than the structural unit ap1 together with the structural unit ap1 (R in the general formulas (I) to (III) is a “hydrogen atom”. It is more preferable to include an embodiment of Hereinafter, it is also referred to as a polymer AP1 containing the structural unit ap1.
Although the molar ratio of the structural unit ap1 to the total structural units constituting the polymer A1-1 is not particularly limited, it is preferably 10 to 50 mol%.
Although the molar ratio of the structural unit p1 other than the structural unit ap1 with respect to all the structural units constituting the polymer A1-1 is not particularly limited, it is preferably 1 to 20 mol%.
<分子量>
重合体成分A1に含有される重合体の分子量は、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、更に好ましくは10,000〜20,000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Mnと重量平均分子量Mwとの比(分散度、Mw/Mn)は1.0〜5.0が好ましく、1.5〜3.5がより好ましい。
なお、本発明における重量平均分子量や数平均分子量の測定は、ゲル浸透クロマトグラフィ(GPC)法により測定することが好ましい。本発明におけるゲル浸透クロマトグラフィ法による測定は、HLC−8020GPC(東ソー(株)製)を用い、カラムとしてTSKgel Super HZ M−H、TSK gel Super HZ4000、TSKgel SuperHZ200(東ソー(株)製、4.6mmID×15cm)を、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いることが好ましい。
<Molecular weight>
The molecular weight of the polymer contained in the polymer component A1 is a weight average molecular weight in terms of polystyrene, preferably 1,000 to 200,000, more preferably 2,000 to 50,000, and still more preferably 10,000 to 20. , 000. Various characteristics are favorable in the range of said numerical value. The ratio of the number average molecular weight Mn to the weight average molecular weight Mw (dispersity, Mw / Mn) is preferably 1.0 to 5.0, and more preferably 1.5 to 3.5.
In addition, it is preferable to measure the weight average molecular weight and the number average molecular weight in the present invention by a gel permeation chromatography (GPC) method. The measurement by the gel permeation chromatography method in the present invention uses HLC-8020GPC (manufactured by Tosoh Corporation), and TSKgel Super HZ M-H, TSK gel Super HZ4000, TSKgel SuperHZ200 (manufactured by Tosoh Corporation), 4.6 mmID. It is preferable to use THF (tetrahydrofuran) as an eluent.
<調製方法>
重合体成分A1における重合体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、上述した各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。
<Preparation method>
Various methods for synthesizing the polymer in the polymer component A1 are known. To give an example, radical polymerization including a radically polymerizable monomer used to form each of the above-mentioned structural units. It can synthesize | combine by superposing | polymerizing a monomer mixture in an organic solvent using a radical polymerization initiator. It can also be synthesized by a so-called polymer reaction.
<含有量>
重合体成分A1の含有量は特に制限されないが、組成物の全固形分に対して、20〜99質量%であることが好ましく、50〜98質量%であることがより好ましい。含有量がこの範囲であると、硬化性の良好な有機膜が得られる。
重合体成分A1中の重合体A1−1の含有量は特に制限されないが、50〜100質量%であることが好ましい。
<Content>
Although content in particular of polymer component A1 is not restrict | limited, It is preferable that it is 20-99 mass% with respect to the total solid of a composition, and it is more preferable that it is 50-98 mass%. When the content is within this range, an organic film having good curability can be obtained.
The content of the polymer A1-1 in the polymer component A1 is not particularly limited, but is preferably 50 to 100% by mass.
〔光酸発生剤B1〕
本発明の第1の態様は、光酸発生剤B1を含有する。
光酸発生剤B1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。なお本発明において、pKaは、25℃の水中におけるpKaを指す。水中で測定できないものは、測定に適する溶剤に変更し測定したものを指す。具体的には、化学便覧等に記載のpKaが参考にできる。pKaが3以下の酸としては、スルホン酸またはホスホン酸であることが好ましく、スルホン酸であることがより好ましい。
[Photoacid generator B1]
The first aspect of the present invention contains a photoacid generator B1.
The photoacid generator B1 is preferably a compound that reacts with an actinic ray having a wavelength of 300 nm or more, preferably 300 to 450 nm and generates an acid, but is not limited to its chemical structure. Further, a photoacid generator that is not directly sensitive to an actinic ray having a wavelength of 300 nm or more can also be used as a sensitizer if it is a compound that reacts with an actinic ray having a wavelength of 300 nm or more and generates an acid when used in combination with a sensitizer. It can be preferably used in combination. The photoacid generator used in the present invention is preferably a photoacid generator that generates an acid having a pKa of 4 or less, more preferably a photoacid generator that generates an acid having a pKa of 3 or less, and an acid of 2 or less. Most preferred are photoacid generators that generate In the present invention, pKa refers to pKa in water at 25 ° C. Those that cannot be measured in water refer to those measured after changing to a solvent suitable for measurement. Specifically, the pKa described in the chemical handbook can be referred to. The acid having a pKa of 3 or less is preferably sulfonic acid or phosphonic acid, and more preferably sulfonic acid.
光酸発生剤B1として、具体的には、例えば、国際公開第2014/066935号の段落0067〜0086に記載の光酸発生剤を使用することができる。 Specifically, for example, the photoacid generator described in paragraphs 0067 to 0086 of International Publication No. 2014/066935 can be used as the photoacid generator B1.
これらの光酸発生剤は、単独でまたは2種類以上を組み合わせて用いることができる。 These photoacid generators can be used alone or in combination of two or more.
光酸発生剤B1の含有量は特に制限されないが、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、0.5〜5質量%であることがより好ましい。光酸発生剤B1の含有量を上記範囲とすることで、硬化膜の耐溶剤性がより良好となる。 Although content in particular of photo-acid generator B1 is not restrict | limited, It is preferable that it is 0.1-10 mass% with respect to the total solid of a composition, and it is more preferable that it is 0.5-5 mass%. . By making content of photo-acid generator B1 into the said range, the solvent resistance of a cured film becomes more favorable.
〔溶剤C〕
本発明の第1の態様は、溶剤Cを含有する。
溶剤Cは特に限定されず、公知の溶剤を用いることができる。なお、本発明の感光性樹脂組成物は、上述した成分と、後述する任意成分を溶剤に溶解した溶液として調製されることが好ましい。また、溶剤としては、必須成分および任意成分を溶解し、各成分と反応しないものが好ましい。
[Solvent C]
The first aspect of the present invention contains the solvent C.
The solvent C is not particularly limited, and a known solvent can be used. In addition, it is preferable that the photosensitive resin composition of this invention is prepared as a solution which melt | dissolved the component mentioned above and the arbitrary component mentioned later in the solvent. Moreover, as a solvent, the thing which melt | dissolves an essential component and an arbitrary component and does not react with each component is preferable.
溶剤Cの例として、具体的には、例えば、国際公開第2014/066935号の段落0087〜0090に記載の溶剤を使用することができる。 As an example of the solvent C, specifically, for example, the solvents described in paragraphs 0087 to 0090 of International Publication No. 2014/066935 can be used.
溶剤Cの含有量は特に制限されないが、組成物中、50〜95質量%であることが好ましく、70〜90質量%であることがより好ましい。 Although content in particular of the solvent C is not restrict | limited, It is preferable that it is 50-95 mass% in a composition, and it is more preferable that it is 70-90 mass%.
〔塩基性化合物D〕
本発明の第1の態様は、塩基性化合物を含有してもよい。塩基性化合物としては、化学増幅型ポジ型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。
[Basic Compound D]
The first aspect of the present invention may contain a basic compound. The basic compound can be arbitrarily selected from those used in chemically amplified positive resists. Examples include aliphatic amines, aromatic amines, heterocyclic amines, quaternary ammonium hydroxides, quaternary ammonium salts of carboxylic acids, and the like. Specific examples thereof include compounds described in paragraph numbers 0204 to 0207 of JP2011-221494A.
塩基性化合物の例として、具体的には、例えば、国際公開第2014/066935号の段落0116〜0118に記載の塩基性化合物を使用することができる。 As an example of the basic compound, specifically, for example, the basic compound described in paragraphs 0116 to 0118 of International Publication No. 2014/066935 can be used.
〔密着改良剤E〕
本発明の第1の態様は、密着改良剤を含有してもよい。密着改良剤としてはアルコキシシラン化合物などが挙げられる。
密着改良剤の含有量は特に制限されないが、組成物の全固形分に対して、0.001〜15質量%であることが好ましく、0.005〜10質量%であることがより好ましい。
密着改良剤は、1種類のみ用いてもよいし、2種類以上用いてもよい。2種類以上用いる場合は、合計量が上記範囲となることが好ましい。
[Adhesion improver E]
The first aspect of the present invention may contain an adhesion improving agent. Examples of the adhesion improving agent include alkoxysilane compounds.
Although content in particular of an adhesion improving agent is not restrict | limited, It is preferable that it is 0.001-15 mass% with respect to the total solid of a composition, and it is more preferable that it is 0.005-10 mass%.
Only one type of adhesion improver may be used, or two or more types may be used. When using 2 or more types, it is preferable that a total amount becomes the said range.
密着改良剤の例として、具体的には、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メトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、β−(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、ビニルトリメトキシシランなどが挙げられる。これらのうち、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランが好ましく、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランがより好ましい。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。 Specific examples of the adhesion improver include, for example, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, β- (3 4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane and the like. Of these, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane and γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane are preferable, and γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane is more preferable. These can be used alone or in combination of two or more.
〔増感剤〕
本発明の第1の態様は、増感剤を含有してもよい。増感剤は、活性光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。このため、増感剤を含有させることで、光酸発生剤の分解を促進させることができる。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350〜450nmの波長域に吸収波長を有する化合物を挙げることができる。
[Sensitizer]
The first aspect of the present invention may contain a sensitizer. The sensitizer absorbs actinic rays and enters an electronically excited state. The sensitizer in an electronically excited state comes into contact with the photoacid generator, and effects such as electron transfer, energy transfer, and heat generation occur. Thereby, a photo-acid generator raise | generates a chemical change and decomposes | disassembles and produces | generates an acid. For this reason, decomposition | disassembly of a photo-acid generator can be accelerated | stimulated by containing a sensitizer. Examples of preferred sensitizers include compounds belonging to the following compounds and having an absorption wavelength in the wavelength range of 350 to 450 nm.
増感剤の例として、具体的には、例えば、国際公開第2014/066935号の段落0104〜0106に記載の増感剤を使用することができる。 As an example of a sensitizer, specifically, for example, the sensitizer described in paragraphs 0104 to 0106 of International Publication No. 2014/066935 can be used.
〔界面活性剤〕
本発明の第1の態様は、界面活性剤を含有してもよい。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。界面活性剤は、例えば、特開2012−88459号公報の段落番号0201〜0205に記載のものや、特開2011−215580号公報の段落番号0185〜0188に記載のものを用いることができる。
[Surfactant]
The first aspect of the present invention may contain a surfactant. As the surfactant, any of anionic, cationic, nonionic, or amphoteric can be used, but a preferred surfactant is a nonionic surfactant. As the surfactant, for example, those described in paragraph Nos. 0201 to 0205 in JP2012-88459A and those described in paragraph Nos. 0185 to 0188 in JP2011-215580A can be used.
界面活性剤の例として、具体的には、例えば、国際公開第2014/066935号の段落0119〜0123に記載の界面活性剤を使用することができる。 As an example of surfactant, specifically, for example, surfactants described in paragraphs 0119 to 0123 of International Publication No. 2014/066935 can be used.
〔その他の成分〕
本発明の第1の態様は、必要に応じて、熱ラジカル発生剤、熱酸発生剤、紫外線吸収剤、増粘剤、有機または無機の沈殿防止剤などの公知の添加剤を、それぞれ独立に1種または2種以上、加えることができる。
[Other ingredients]
In the first aspect of the present invention, known additives such as a thermal radical generator, a thermal acid generator, an ultraviolet absorber, a thickener, an organic or inorganic precipitation inhibitor are independently added as necessary. 1 type (s) or 2 or more types can be added.
[本発明の第2の態様]
次に、本発明の感光性樹脂組成物の第2の態様について説明する。
本発明の第2の態様に係る感光性樹脂組成物は、酸基を有する構成単位a2を含む重合体A2−1を含有する重合体成分A2と、キノンジアジド化合物B2と、溶剤Cとを含有する。ここで、重合体成分A2は、後述する一般式(IV)、(V)または(VI)で表される構成単位p2を含む。
[Second embodiment of the present invention]
Next, the 2nd aspect of the photosensitive resin composition of this invention is demonstrated.
The photosensitive resin composition according to the second aspect of the present invention contains a polymer component A2 containing a polymer A2-1 containing a structural unit a2 having an acid group, a quinonediazide compound B2, and a solvent C. . Here, the polymer component A2 includes a structural unit p2 represented by the following general formula (IV), (V), or (VI).
〔重合体成分A2〕
重合体成分A2は、酸基を有する構成単位a2を含む重合体A2−1を含有する重合体成分である。また、重合体成分A2は、後述する一般式(IV)、(V)または(VI)で表される構成単位p2を含む。
[Polymer component A2]
Polymer component A2 is a polymer component containing polymer A2-1 containing structural unit a2 which has an acid group. Moreover, polymer component A2 contains the structural unit p2 represented by general formula (IV), (V), or (VI) mentioned later.
重合体成分A2は、上記重合体A2−1に加えて、必要に応じて添加される他の重合体A2−2を含めたものである。重合体成分A2は、2種以上の重合体A2−1を含有していてもよいし、重合体A2−2を含有する場合は2種以上の重合体A2−2を含有していてもよい。 The polymer component A2 includes other polymer A2-2 added as necessary in addition to the polymer A2-1. The polymer component A2 may contain two or more kinds of polymers A2-1, and may contain two or more kinds of polymers A2-2 when containing the polymer A2-2. .
重合体成分A2に含有されていてもよい重合体A2−2は、「酸基を有する構成単位a2」を含まないものであれば特に制限されず、例えば、上述した「他の構成単位」(酸基を有する構成単位を除く)を含む重合体が挙げられる。 The polymer A2-2 that may be contained in the polymer component A2 is not particularly limited as long as it does not include the “structural unit a2 having an acid group”. For example, the “other structural unit” described above ( And a polymer including a structural unit having an acid group).
<構成単位a2>
構成単位a2は、酸基を有する構成単位である。
本発明の第2の態様における「酸基」は、酸基を形成しうるモノマーを用いて、酸基を有する構成単位として、重合体に組み込まれる。重合体成分A2が、酸基を有する構成単位a2を含むことにより、高感度な感光性樹脂組成物とすることができる。
酸基として公知のものを使用でき、特に限定されない。具体的な酸基としては、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。特に、本発明で用いられる酸基を有する構成単位は、カルボキシル基および/または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。
本発明の第2の態様で用いられる酸基を有する構成単位は、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も好ましい。例えば、特開2012−88459号公報の段落番号0021〜0023および段落番号0029〜0044記載の化合物を用いることができる。なかでも、p−ヒドロキシスチレン、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸に由来する構成単位が好ましい。
本発明の第2の態様では、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、感度の観点でより好ましい。例えば、特開2012−88459号公報の段落番号0021〜0023および段落番号0029〜0044記載の酸気を有する構成単位を用いることができる。
<Structural unit a2>
The structural unit a2 is a structural unit having an acid group.
The “acid group” in the second aspect of the present invention is incorporated into a polymer as a structural unit having an acid group using a monomer capable of forming an acid group. By including the structural unit a2 having an acid group in the polymer component A2, a highly sensitive photosensitive resin composition can be obtained.
A well-known thing can be used as an acid group, and it does not specifically limit. Specific acid groups include those derived from carboxylic acid groups, those derived from sulfonamide groups, those derived from phosphonic acid groups, those derived from sulfonic acid groups, those derived from phenolic hydroxyl groups, sulfonamide groups And sulfonylimide groups are exemplified, and those derived from carboxylic acid groups and / or those derived from phenolic hydroxyl groups are preferred. In particular, the structural unit having an acid group used in the present invention is preferably a structural unit having a carboxyl group and / or a phenolic hydroxyl group.
The structural unit having an acid group used in the second aspect of the present invention includes a structural unit derived from styrene, a structural unit derived from a vinyl compound, and a structural unit derived from (meth) acrylic acid and / or an ester thereof. preferable. For example, the compounds described in JP-A-2012-88459, paragraph numbers 0021 to 0023 and paragraph numbers 0029 to 0044 can be used. Of these, structural units derived from p-hydroxystyrene, (meth) acrylic acid, maleic acid, and maleic anhydride are preferred.
In the 2nd aspect of this invention, it is more preferable from a viewpoint of a sensitivity to contain the structural unit which has a carboxyl group, or the structural unit which has a phenolic hydroxyl group especially. For example, structural units having acidity described in paragraphs 0021 to 0023 and paragraphs 0029 to 0044 of JP 2012-88459 A can be used.
なお、後述する構成単位p2も「酸基を有する構成単位a2」に該当する。そのため、構成単位p2を有する重合体は重合体A2−1に該当する。 The structural unit p2 described later also corresponds to the “structural unit a2 having an acid group”. Therefore, the polymer having the structural unit p2 corresponds to the polymer A2-1.
<他の構成単位>
重合体A2−1は、構成単位a2以外の他の構成単位を含んでいてもよい。他の構成単位の具体例および好適な態様は上述した本発明の第1の態様と同じである。
<Other structural units>
Polymer A2-1 may contain other structural units other than structural unit a2. Specific examples and preferred embodiments of other structural units are the same as those of the first embodiment of the present invention described above.
<構成単位p2>
次に構成単位p2について説明する。
上述のとおり、重合体成分A2は、一般式(IV)〜(VI)で表される構成単位p2を含む。なお、一般式(IV)〜(VI)は、それぞれ、上述した一般式(I)〜(III)中のRが水素原子の態様に相当する。
<Structural unit p2>
Next, the structural unit p2 will be described.
As described above, the polymer component A2 includes the structural unit p2 represented by the general formulas (IV) to (VI). In the general formulas (IV) to (VI), R in the above general formulas (I) to (III) corresponds to an aspect in which a hydrogen atom is present.
一般式(IV)〜(VI)中、R8およびR9は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基またはハロゲン原子を表し、R8とR9は互いに結合して、脂環、芳香環またはヘテロ環を形成してもよく、脂環の場合、不飽和結合を有してもよい。R10およびR13は、それぞれ独立に、アルキレン基、アリーレン基またはフェニレンアルキレン基を表し、R11およびR14は、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基を表し、nは0または1の整数を表す。一般式(V)中、R12は、アルキル基、アルケニル基、アリール基、フェニルアルキル基またはフェニルアルケニル基を表す。 In the general formulas (IV) to (VI), R 8 and R 9 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group or a halogen atom, and R 8 and R 9 are bonded to each other. Thus, an alicyclic ring, an aromatic ring, or a heterocyclic ring may be formed. R 10 and R 13 each independently represents an alkylene group, an arylene group or a phenylene alkylene group, R 11 and R 14 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, and n represents an integer of 0 or 1 Represent. In the general formula (V), R 12 represents an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a phenyl group or a phenyl alkenyl group.
R8〜R14の具体例および好適な態様は、それぞれ、上述した一般式(I)〜(III)中のR1〜R7と同じである。 Specific examples and preferred embodiments of R 8 to R 14 are the same as R 1 to R 7 in the above general formulas (I) to (III), respectively.
<好適な態様>
重合体A2−1は、構成単位a2として上述した構成単位p2を含むのが好ましい。以下、構成単位a2として上述した構成単位p2を含む重合体を「重合体AP2」とも言う。
重合体A2−1を構成する全構成単位に対する、構成単位p2のモル比は特に制限されないが、10〜50モル%であることが好ましい。
<Preferred embodiment>
It is preferable that polymer A2-1 contains the structural unit p2 mentioned above as the structural unit a2. Hereinafter, the polymer containing the structural unit p2 described above as the structural unit a2 is also referred to as “polymer AP2”.
Although the molar ratio of the structural unit p2 with respect to all the structural units constituting the polymer A2-1 is not particularly limited, it is preferably 10 to 50 mol%.
<分子量>
重合体成分A2に含有される重合体の分子量の好適な態様は、上述した本発明の第1の態様における重合体A2と同じである。
<Molecular weight>
The preferred embodiment of the molecular weight of the polymer contained in the polymer component A2 is the same as the polymer A2 in the first embodiment of the present invention described above.
<調製方法>
重合体成分A2における重合体の合成法の具体例および好適な態様は、上述した本発明の第1の態様における重合体A2と同じである。
<Preparation method>
Specific examples and preferred embodiments of the polymer synthesis method in the polymer component A2 are the same as those of the polymer A2 in the first embodiment of the present invention described above.
<含有量>
重合体成分A2の含有量は特に制限されないが、組成物の全固形分に対して、20〜99質量%であることが好ましく、50〜98質量%であることがより好ましい。含有量がこの範囲であると、硬化性の良好な有機膜が得られる。
重合体成分A2中の重合体A2−1の含有量は特に制限されないが、50〜100質量%であることが好ましい。
<Content>
Although content in particular of polymer component A2 is not restrict | limited, It is preferable that it is 20-99 mass% with respect to the total solid of a composition, and it is more preferable that it is 50-98 mass%. When the content is within this range, an organic film having good curability can be obtained.
The content of the polymer A2-1 in the polymer component A2 is not particularly limited, but is preferably 50 to 100% by mass.
〔キノンジアジド化合物B2〕
本発明の第2の態様は、キノンジアジド化合物B2を含有する。
本発明の第2の態様に用いられるキノンジアジド化合物としては、活性光線の照射によりカルボン酸を発生する1,2−キノンジアジド化合物を用いることができる。1,2−キノンジアジド化合物としては、フェノール性化合物またはアルコール性化合物と1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸ハライドとの縮合物を用いることができる。これらの化合物の具体例としては、例えば特開2012−088459号公報の段落番号0075〜0078の記載を参酌することができる。
[Quinonediazide compound B2]
The second aspect of the present invention contains a quinonediazide compound B2.
As the quinonediazide compound used in the second embodiment of the present invention, a 1,2-quinonediazide compound that generates a carboxylic acid upon irradiation with actinic rays can be used. As the 1,2-quinonediazide compound, a condensate of a phenolic compound or an alcoholic compound and 1,2-naphthoquinonediazidesulfonic acid halide can be used. As specific examples of these compounds, for example, descriptions in paragraph numbers 0075 to 0078 of JP2012-088459A can be referred to.
キノンジアジド化合物B2の例として、具体的には、例えば、国際公開第2014/066935号の段落0133〜0136に記載のキノンジアジド化合物を使用することができる。 As an example of the quinonediazide compound B2, specifically, for example, a quinonediazide compound described in paragraphs 0133 to 0136 of International Publication No. 2014/066935 can be used.
これらのキノンジアジド化合物は、単独でまたは2種類以上を組み合わせて用いることができる。 These quinonediazide compounds can be used alone or in combination of two or more.
キノンジアジド化合物B2の含有量は特に制限されないが、組成物の全固形分に対して、1〜50質量%であることが好ましく、10〜35質量%であることがより好ましい。
キノンジアジド化合物B2の含有量を上記範囲とすることで、現像液となるアルカリ水溶液に対する活性光線の照射部分と未照射部分との溶解度の差が大きく、パターニング性能がより良好となり、また得られる硬化膜の耐溶剤性がより良好となる。
Although content in particular of quinonediazide compound B2 is not restrict | limited, It is preferable that it is 1-50 mass% with respect to the total solid of a composition, and it is more preferable that it is 10-35 mass%.
By setting the content of the quinonediazide compound B2 in the above range, the difference in solubility between the irradiated portion of the actinic ray and the unirradiated portion in the alkaline aqueous solution serving as the developer is large, the patterning performance is improved, and the obtained cured film The solvent resistance becomes better.
〔溶剤C〕
本発明の第2の態様は、溶剤Cを含有する。
本発明の第2の態様に含まれる溶剤Cは、上述した本発明の第1の態様における溶剤の説明と同様である。
[Solvent C]
The second aspect of the present invention contains the solvent C.
The solvent C contained in the second aspect of the present invention is the same as that described above for the solvent in the first aspect of the present invention.
溶剤Cの含有量は特に制限されないが、組成物中、50〜95質量%であることが好ましく、70〜90質量%であることがより好ましい。 Although content in particular of the solvent C is not restrict | limited, It is preferable that it is 50-95 mass% in a composition, and it is more preferable that it is 70-90 mass%.
〔その他の成分〕
本発明の第2の態様は、上述した本発明の第1の態様と同様、必要に応じて、密着改良剤、増感剤、塩基性化合物、界面活性剤、熱ラジカル発生剤、熱酸発生剤、紫外線吸収剤、増粘剤、有機または無機の沈殿防止剤などの公知の添加剤を、それぞれ独立に1種または2種以上、加えることができる。
[Other ingredients]
As in the first aspect of the present invention described above, the second aspect of the present invention is an adhesion improving agent, a sensitizer, a basic compound, a surfactant, a thermal radical generator, and a thermal acid generator as necessary. One or more known additives such as an agent, an ultraviolet absorber, a thickener, and an organic or inorganic suspending agent can be added independently.
[感光性樹脂組成物の調製方法]
本発明の第1の態様および第2の態様に係る感光性樹脂組成物(以下、これらをまとめて単に「本発明の感光性樹脂組成物」ともいう。)は、各成分を所定の割合でかつ任意の方法で混合し、撹拌溶解して調製することができる。例えば、各成分を、それぞれ予め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本発明の感光性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、例えば孔径0.3μmのフィルター等を用いてろ過した後に、使用することもできる。
[Method for Preparing Photosensitive Resin Composition]
The photosensitive resin composition according to the first aspect and the second aspect of the present invention (hereinafter collectively referred to simply as the “photosensitive resin composition of the present invention”) has each component in a predetermined ratio. In addition, it can be prepared by mixing by any method and dissolving by stirring. For example, the photosensitive resin composition of the present invention can also be prepared by mixing each component with a predetermined ratio after preparing each solution in advance in a solvent. The composition solution prepared as described above can be used after being filtered using, for example, a filter having a pore diameter of 0.3 μm.
[硬化膜の製造方法]
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)溶剤Cを含有する本発明の感光性樹脂組成物を基板に塗布する工程(塗布工程)
(2)塗布された感光性樹脂組成物から溶剤Cを除去する工程(溶剤除去工程)
(3)溶剤Cが除去された感光性樹脂組成物を活性光線で露光する工程(露光工程)
(4)露光された感光性樹脂組成物を現像液により現像する工程(現像工程)
(5)現像された感光性樹脂組成物を熱処理して硬化膜を得る工程(ポストベーク工程)
以下に各工程を順に説明する。
(1)の工程では、本発明の感光性樹脂組成物を基板上に塗布して溶剤を含む湿潤膜とすることが好ましい。
[Method for producing cured film]
The method for producing a cured film of the present invention preferably includes the following steps (1) to (5).
(1) The process of apply | coating the photosensitive resin composition of this invention containing the solvent C to a board | substrate (application | coating process)
(2) Step of removing solvent C from the applied photosensitive resin composition (solvent removal step)
(3) Step of exposing the photosensitive resin composition from which the solvent C has been removed with actinic rays (exposure step)
(4) Step of developing the exposed photosensitive resin composition with a developer (development step)
(5) A step of heat-treating the developed photosensitive resin composition to obtain a cured film (post-baking step)
Each step will be described below in order.
In the step (1), it is preferable to apply the photosensitive resin composition of the present invention on a substrate to form a wet film containing a solvent.
(1)の工程を行う前に、基板に対してアルカリ洗浄やプラズマ洗浄などの洗浄を行ってもよい。また、洗浄後の基板に対してヘキサメチルジシラザンなどで基板表面を処理してもよい。ヘキサメチルジシラザンで基板表面を処理する方法としては、特に限定されないが、例えば、ヘキサメチルジシラザン蒸気中に基板を晒しておく方法等が挙げられる。
基板としては、無機基板、樹脂基板、樹脂材料および無機材料の複合材料を用いた基板などが挙げられる。
無機基板としては、例えばガラス基板、石英基板、シリコーン基板、シリコンナイトライド基板、および、これらの基板上にモリブデン、チタン、アルミ、銅などを蒸着した複合基板が挙げられる。
樹脂基板としては、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、アリルジグリコールカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリベンズアゾール、ポリフェニレンサルファイド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン等のフッ素樹脂、液晶ポリマー、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アイオノマー樹脂、シアネート樹脂、架橋フマル酸ジエステル、環状ポリオレフィン、芳香族エーテル、マレイミドーオレフィン、セルロース、エピスルフィド化合物等の合成樹脂からなる基板が挙げられる。
これらの基板は、最終製品の形態によって、例えば、薄膜トランジスター(TFT)素子のような多層積層構造が形成されていてもよい。
基板への感光性樹脂組成物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、流延塗布法、スリットアンドスピン法等の方法を用いることができる。
スリットコート法の場合には基板とスリットダイとの相対移動速度を50〜120mm/secとすることが好ましい。
感光性樹脂組成物を塗布したときの湿潤膜厚は特に限定されるものではなく、用途に応じた膜厚で塗布することができる。例えば、0.5〜10μmが好ましい。
基板に本発明の感光性樹脂組成物を塗布する前に、特開2009−145395号公報に記載されているような、所謂プリウェット法を適用することも可能である。
Before performing step (1), the substrate may be cleaned by alkali cleaning, plasma cleaning, or the like. Further, the substrate surface may be treated with hexamethyldisilazane or the like with respect to the cleaned substrate. The method of treating the substrate surface with hexamethyldisilazane is not particularly limited, and examples thereof include a method of exposing the substrate to hexamethyldisilazane vapor.
Examples of the substrate include an inorganic substrate, a resin substrate, a substrate using a composite material of a resin material and an inorganic material.
Examples of the inorganic substrate include a glass substrate, a quartz substrate, a silicone substrate, a silicon nitride substrate, and a composite substrate obtained by depositing molybdenum, titanium, aluminum, copper, or the like on these substrates.
As the resin substrate, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate, polystyrene, polycarbonate, polysulfone, polyethersulfone, polyarylate, allyl diglycol carbonate, polyamide, polyimide, polyamideimide, polyetherimide, Fluorine resin such as polybenzazole, polyphenylene sulfide, polycycloolefin, norbornene resin, polychlorotrifluoroethylene, liquid crystal polymer, acrylic resin, epoxy resin, silicone resin, ionomer resin, cyanate resin, crosslinked fumaric acid diester, cyclic polyolefin, Made of synthetic resin such as aromatic ether, maleimide-olefin, cellulose, episulfide compound Plate, and the like.
These substrates may have a multi-layered structure such as a thin film transistor (TFT) element, depending on the form of the final product.
The method for applying the photosensitive resin composition to the substrate is not particularly limited, and for example, a slit coating method, a spray method, a roll coating method, a spin coating method, a casting coating method, a slit and spin method, or the like may be used. it can.
In the case of the slit coating method, the relative moving speed between the substrate and the slit die is preferably 50 to 120 mm / sec.
The wet film thickness when the photosensitive resin composition is applied is not particularly limited, and can be applied with a film thickness according to the application. For example, 0.5-10 micrometers is preferable.
Before applying the photosensitive resin composition of the present invention to the substrate, it is also possible to apply a so-called prewetting method as described in JP-A-2009-145395.
(2)の工程では、感光性樹脂組成物を塗布して形成した上記の湿潤膜から、減圧(バキューム)および/または加熱等により、溶剤を除去して基板上に乾燥膜を形成させる。溶剤除去工程の加熱条件は、好ましくは70〜130℃で30〜300秒間程度である。温度と時間が上記範囲である場合、後述する(4)の工程を行う際にパターンの密着性がより良好で、且つ残渣もより低減できる傾向にある。 In the step (2), the solvent is removed from the wet film formed by applying the photosensitive resin composition by vacuum (vacuum) and / or heating to form a dry film on the substrate. The heating conditions for the solvent removal step are preferably 70 to 130 ° C. and about 30 to 300 seconds. When the temperature and time are within the above ranges, when performing the step (4) described later, the adhesion of the pattern tends to be better, and the residue tends to be further reduced.
(3)の工程では、乾燥膜を設けた基板に所定のパターンの活性光線を照射する。この工程では、露光部において、酸基(カルボキシル基またはフェノール性水酸基など)が生成され、露光部における現像液への溶解性が向上する。
すなわち、酸基が酸分解性基で保護された基を有する構成単位を有する重合体成分と、光酸発生剤とを含む態様においては、活性光線の照射によって、光酸発生剤が分解して酸が発生する。そして、発生した酸の触媒作用により、乾燥膜中に含まれる酸分解性基が加水分解されて、酸基とし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。
また、キノンジアジド化合物を含む態様においては、活性光線の照射によって、キノンジアジド化合物から酸基としてカルボキシル基が生成される。
活性光線の光源としては、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、発光ダイオード(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、i線(365nm)、h線(405nm)、g線(436nm)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。露光量は好ましくは1〜500mJ/cm2である。
露光装置としては、ミラープロジェクションアライナー、ステッパー、スキャナー、プロキシミティ、コンタクト、マイクロレンズアレイ、レンズスキャナ、レーザー露光、など各種方式の露光機を用いることができる。また、いわゆる超解像技術を用いた露光をすることもできる。超解像技術としては、複数回露光する多重露光や、位相シフトマスクを用いる方法、輪帯照明法などが挙げられる。これら超解像技術を用いることでより高精細なパターン形成が可能となり、好ましい。
In the step (3), the substrate provided with the dry film is irradiated with actinic rays having a predetermined pattern. In this step, an acid group (such as a carboxyl group or a phenolic hydroxyl group) is generated in the exposed area, and the solubility in the developer in the exposed area is improved.
That is, in an embodiment including a polymer component having a structural unit having a group in which an acid group is protected by an acid-decomposable group, and a photoacid generator, the photoacid generator is decomposed by irradiation with actinic rays. Acid is generated. Then, the acid-decomposable group contained in the dry film is hydrolyzed by the catalytic action of the generated acid to generate a carboxyl group or a phenolic hydroxyl group as the acid group.
Moreover, in the aspect containing a quinone diazide compound, a carboxyl group is produced | generated as an acid group from a quinone diazide compound by irradiation of actinic light.
As a light source of actinic light, a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultrahigh-pressure mercury lamp, a chemical lamp, a light emitting diode (LED) light source, an excimer laser generator, etc. can be used, i-line (365 nm), h-line (405 nm), Actinic rays having a wavelength of 300 nm to 450 nm, such as g-line (436 nm), can be preferably used. Moreover, irradiation light can also be adjusted through spectral filters, such as a long wavelength cut filter, a short wavelength cut filter, and a band pass filter, as needed. The exposure amount is preferably 1 to 500 mJ / cm 2 .
As the exposure apparatus, various types of exposure machines such as a mirror projection aligner, a stepper, a scanner, a proximity, a contact, a microlens array, a lens scanner, and a laser exposure can be used. In addition, exposure using a so-called super-resolution technique can be performed. Examples of the super-resolution technique include multiple exposure in which exposure is performed a plurality of times, a method using a phase shift mask, and an annular illumination method. By using these super-resolution techniques, it is possible to form a higher definition pattern, which is preferable.
(4)の工程では、感光性樹脂組成物を、現像液を用いて現像する。現像液に溶解しやすい酸基(カルボキシル基またはフェノール性水酸基など)を有する露光部領域を除去することにより、ポジ画像が形成する。
現像工程で使用する現像液には、塩基性化合物の水溶液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、炭酸セシ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、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、ジエチルジメチルアンモニウムヒドロキシド等のテトラアルキルアンモニウムヒドロキシド類:コリン等の(ヒドロキシアルキル)トリアルキル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ケイ酸塩類;エチルアミン、プロピルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアルキルアミン類;ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルコールアミン類;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−ノネン等の脂環式アミン類を使用することができる。
これらのうち、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、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、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、コリン(2−ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウムヒドロキシド)が好ましい。
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。
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(パドル法)、シャワー法、ディップ法等の何れでもよい。
現像する工程の後に、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。また、現像する工程の後に、かつ上記熱処理する工程の前に、現像された上記感光性樹脂組成物を露光する工程を行うこともできる。
In the step (4), the photosensitive resin composition is developed using a developer. A positive image is formed by removing an exposed area having an acid group (such as a carboxyl group or a phenolic hydroxyl group) that is easily dissolved in the developer.
The developer used in the development step preferably contains an aqueous solution of a basic compound. Examples of basic compounds include alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide; alkali metal carbonates such as sodium carbonate, potassium carbonate, and cesium carbonate; sodium bicarbonate, potassium bicarbonate Alkali metal bicarbonates such as: tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, diethyldimethylammonium hydroxide, and other tetraalkylammonium hydroxides: Alkyl) trialkylammonium hydroxides; silicates such as sodium silicate and sodium metasilicate; ethylamine, propylamine, diethylamine, triethylammonium Alkyl amines such as dimethyl alcohol; alcohol amines such as dimethyl ethanol amine and triethanol amine; 1,8-diazabicyclo- [5.4.0] -7-undecene, 1,5-diazabicyclo- [4.3.0 ] Cycloaliphatic amines such as -5-nonene can be used.
Of these, sodium hydroxide, potassium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, and choline (2-hydroxyethyltrimethylammonium hydroxide) are preferable.
An aqueous solution obtained by adding an appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol or a surfactant to the alkaline aqueous solution can also be used as a developer.
The pH of the developer is preferably 10.0 to 14.0.
The development time is preferably 30 to 500 seconds, and the development method may be any of a liquid piling method (paddle method), a shower method, a dipping method, and the like.
A rinsing step can also be performed after the developing step. In the rinsing step, the developed substrate and the development residue are removed by washing the developed substrate with pure water or the like. A known method can be used as the rinsing method. For example, shower rinse and dip rinse can be mentioned. Moreover, the process of exposing the developed said photosensitive resin composition can also be performed after the process of image development and before the process of heat-processing.
(5)の工程では、得られたポジ画像を加熱することにより、酸分解性基を熱分解して酸基(カルボキシル基またはフェノール性水酸基など)を生成させ、架橋性基、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、ホットプレートやオーブン等の加熱装置を用いて行うことが好ましい。加熱温度は200℃〜350℃が好ましく、250℃〜350℃がより好ましい。加熱時間は、ホットプレート上なら5〜90分間、オーブンなら30〜120分間が好ましい。加熱によって環化反応または架橋反応を進行させることにより、耐熱性、硬度等がより優れた硬化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、透明性をより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、ポストベークに先立ち、パターンを形成した基板に活性光線により全面再露光(ポスト露光)した後、ポストベークすることにより未露光部分に存在する光酸発生剤から酸を発生させ、架橋工程を促進する触媒として機能させることができ、膜の硬化反応を促進することができる。ポスト露光工程を含む場合の好ましい露光量としては、100〜3,000mJ/cm2が好ましく、100〜500mJ/cm2が特に好ましい。
In the step (5), the obtained positive image is heated to thermally decompose the acid-decomposable group to generate an acid group (such as a carboxyl group or a phenolic hydroxyl group). A cured film can be formed by crosslinking. This heating is preferably performed using a heating device such as a hot plate or an oven. The heating temperature is preferably 200 ° C to 350 ° C, more preferably 250 ° C to 350 ° C. The heating time is preferably 5 to 90 minutes on a hot plate and 30 to 120 minutes for an oven. By proceeding the cyclization reaction or the crosslinking reaction by heating, a cured film having more excellent heat resistance, hardness and the like can be formed. In addition, when the heat treatment is performed in a nitrogen atmosphere, the transparency can be further improved.
Prior to post-baking, post-baking can be performed after baking at a relatively low temperature (addition of a middle baking process). When performing middle baking, it is preferable to post-bake at a high temperature of 200 ° C. or higher after heating at 90 to 150 ° C. for 1 to 60 minutes. Moreover, middle baking and post-baking can be heated in three or more stages. The taper angle of the pattern can be adjusted by devising such middle baking and post baking. These heating methods can use well-known heating methods, such as a hotplate, oven, and an infrared heater.
Prior to post-baking, the entire surface of the patterned substrate was re-exposed with actinic rays (post-exposure), and then post-baked to generate an acid from the photoacid generator present in the unexposed portion, thereby performing a crosslinking step. It can function as a catalyst to promote, and can accelerate the curing reaction of the film. As a preferable exposure amount when the post-exposure step is included, 100 to 3,000 mJ / cm 2 is preferable, and 100 to 500 mJ / cm 2 is particularly preferable.
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。ポストベーク工程により熱処理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。 The cured film obtained from the photosensitive resin composition of the present invention can also be used as a dry etching resist. When a cured film obtained by heat treatment in the post-bake process is used as a dry etching resist, dry etching processes such as ashing, plasma etching, and ozone etching can be performed as the etching process.
また、本発明の硬化膜の製造方法は、上記ポストベーク工程の後に、得られた硬化膜を配向膜として機能させる観点から、光配向処理を施してもよい。 Moreover, the manufacturing method of the cured film of this invention may perform a photo-alignment process from a viewpoint of functioning the obtained cured film as an alignment film after the said post-baking process.
光配向処理は、波長313nm以下の光を用いること以外は特に限定されないが、偏光した紫外線を用いることが均一な配向を得る上で好ましい。この場合、偏光した紫外線を照射する方法は特に限定されない。なお、偏光としては特に制限はなく、例えば、直線偏光、円偏光、楕円偏光などが挙げられ、中でも、直線偏光が好ましい。 The photo-alignment treatment is not particularly limited except that light having a wavelength of 313 nm or less is used, but it is preferable to use polarized ultraviolet rays for obtaining uniform alignment. In this case, the method of irradiating polarized ultraviolet rays is not particularly limited. In addition, there is no restriction | limiting in particular as polarized light, For example, linearly polarized light, circularly polarized light, elliptically polarized light etc. are mentioned, Among these, linearly polarized light is preferable.
また、実質的に偏光が得られればよく、無偏光の光を薄膜の法線から一定角度傾けて照射してもよい。言い換えると、硬化膜表面の斜め方向から非偏光を照射してもよい。「傾けて照射」とは、硬化膜表面の法線方向に対して極角θ(0<θ<90°)傾けた方向である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、θが20〜80°であることが好ましい。 Moreover, it is only necessary to obtain substantially polarized light, and non-polarized light may be irradiated at an angle inclined from the normal line of the thin film. In other words, non-polarized light may be irradiated from an oblique direction on the surface of the cured film. “Inclined irradiation” is not particularly limited as long as it is a direction inclined by a polar angle θ (0 <θ <90 °) with respect to the normal direction of the surface of the cured film, and can be appropriately selected according to the purpose. However, θ is preferably 20 to 80 °.
使用される光の光源としては、例えば、キセノンランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプなどが挙げられる。
このような光源から得た紫外線に対して、干渉フィルターや色フィルターなどを用いることで、照射する波長範囲を制限することができる。また、これらの光源からの光に対して、偏光フィルターや偏光プリズムを用いることで、直線偏光を得ることができる。
Examples of the light source used include a xenon lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultra-high pressure mercury lamp, and a metal halide lamp.
By using an interference filter, a color filter, or the like with respect to ultraviolet rays obtained from such a light source, the wavelength range of irradiation can be limited. Further, linearly polarized light can be obtained by using a polarizing filter or a polarizing prism for the light from these light sources.
[硬化膜]
本発明の硬化膜は、上述した本発明の感光性樹脂組成物を硬化させてなる硬化膜である。また、本発明の硬化膜は、上述した本発明の硬化膜の製造方法により得られた硬化膜であることが好ましい。
本発明の硬化膜は、層間絶縁膜、保護膜および平坦化膜として好適に用いることができる。
本発明の感光性樹脂組成物は、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、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、タッチパネル等の用途に有用である。
[Curing film]
The cured film of the present invention is a cured film formed by curing the above-described photosensitive resin composition of the present invention. Moreover, it is preferable that the cured film of this invention is a cured film obtained by the manufacturing method of the cured film of this invention mentioned above.
The cured film of the present invention can be suitably used as an interlayer insulating film, a protective film, and a planarizing film.
The photosensitive resin composition of the present invention can provide an interlayer insulating film having high transparency even when baked at a high temperature. The interlayer insulation film formed using the photosensitive resin composition of the present invention has high transparency and is useful for applications such as a liquid crystal display device, an organic electroluminescence display device, and a touch panel.
[重合性単量体]
本発明の重合性単量体(重合性単量体p)は、下記一般式(VII)または(VIII)で表される。重合性単量体は、上述した構成単位p1や構成単位p2を有する重合体の合成に好適に使用される。
[Polymerizable monomer]
The polymerizable monomer (polymerizable monomer p) of the present invention is represented by the following general formula (VII) or (VIII). The polymerizable monomer is suitably used for the synthesis of the polymer having the structural unit p1 and the structural unit p2.
一般式(VII)および(VIII)中、Rは、Rが結合する酸素原子とともにアセタール基を形成する基を表し、R1およびR2は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基またはハロゲン原子を表し、R1とR2は互いに結合して、脂環、芳香環またはヘテロ環を形成してもよく、脂環の場合、不飽和結合を有してもよい。R3およびR6は、それぞれ独立に、アルキレン基、アリーレン基またはフェニレンアルキレン基を表し、R4およびR7は、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基を表し、nは、0または1の整数を表す。 In the general formulas (VII) and (VIII), R represents a group that forms an acetal group together with the oxygen atom to which R is bonded, and R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, An alkynyl group, an aryl group or a halogen atom, and R 1 and R 2 may be bonded to each other to form an alicyclic ring, an aromatic ring or a heterocyclic ring; Good. R 3 and R 6 each independently represents an alkylene group, an arylene group or a phenylene alkylene group, R 4 and R 7 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, and n is an integer of 0 or 1 Represents.
Rは、上述した式a1−Zで表される基から、結合位置の酸素原子を除いたものであることが好ましい。すなわち、−ORは、上述した式a1−Zで表される基であることが好ましい。 R is preferably one obtained by removing the oxygen atom at the bonding position from the group represented by the formula a1-Z. That is, -OR is preferably a group represented by the above-described formula a1-Z.
R1〜R4およびR6〜R7の具体例および好適な態様は、それぞれ、上述した一般式(I)〜(III)中のR1〜R4およびR6〜R7と同じである。 Specific examples and preferred embodiments of R 1 to R 4 and R 6 to R 7 are respectively the same as R 1 to R 4 and R 6 to R 7 in general formula (I) ~ (III) .
[重合体]
本発明の重合体(重合体P)は、上述した一般式(I)または(III)で表される構成単位を含む、重合体である。ここで、一般式(I)または(III)中のRは、Rが結合する酸素原子とともにアセタール基を形成する基であることが好ましく、上述した式a1−Zで表される基から、結合位置の酸素原子を除いたものであることがより好ましい。すなわち、−ORは、上述した式a1−Zで表される基であることがより好ましい。
[Polymer]
The polymer (polymer P) of the present invention is a polymer containing the structural unit represented by the general formula (I) or (III) described above. Here, R in the general formula (I) or (III) is preferably a group that forms an acetal group together with the oxygen atom to which R is bonded, and is bonded from the group represented by the above-described formula a1-Z. More preferably, the oxygen atom at the position is removed. That is, -OR is more preferably a group represented by the above-described formula a1-Z.
以下に実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。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。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきものではない。なお、特に断りのない限り、「部」、「%」は質量基準である。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples. The materials, amounts used, ratios, processing details, processing procedures, and the like shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the following examples. Unless otherwise specified, “part” and “%” are based on mass.
<重合体(A)の合成>
(合成例1:A1−1−1の合成)
以下のとおり、下記A1−1−1を合成した。ここで、カッコの添え字はモル比を表す。
<Synthesis of polymer (A)>
(Synthesis Example 1: Synthesis of A1-1-1)
The following A1-1-1 was synthesized as follows. Here, the parentheses indicate the molar ratio.
NMP(8.30g)を窒素気流下、70℃に加熱撹拌した。
次いで、モノマーa1−9(4.25g(全単量体成分中の35mol%に相当))、a2−1(0.47g(全単量体成分中の5mol%に相当))、MMA(メタクリル酸メチル)(2.40g(全単量体成分中の60mol%に相当))、ラジカル重合開始剤V−65(0.47g)、および、NMP(8.30g)の混合溶液を2時間かけて滴下し、さらに2時間70℃で反応させ、重合体A1−1−1の溶液(固形分濃度:30%)を得た。
得られた重合体A1−1−1のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定した重量平均分子量(Mw)は、8800であった。
NMP (8.30 g) was heated and stirred at 70 ° C. under a nitrogen stream.
Subsequently, monomer a1-9 (4.25 g (corresponding to 35 mol% in all monomer components)), a2-1 (0.47 g (corresponding to 5 mol% in all monomer components)), MMA (methacrylic acid) Acid mixture) (2.40 g (corresponding to 60 mol% in all monomer components)), radical polymerization initiator V-65 (0.47 g), and NMP (8.30 g) over 2 hours. Then, the mixture was further reacted at 70 ° C. for 2 hours to obtain a solution of polymer A1-1-1 (solid content concentration: 30%).
The weight average molecular weight (Mw) measured by gel permeation chromatography (GPC) of the obtained polymer A1-1-1 was 8,800.
モノマーa2−1は、以下のとおり合成した。
4−ビニルベンジルアミン(東京化成工業(株)製、10.0g、0.075mol)をTHF(50mL)に溶解し、氷冷下、無水コハク酸(和光純薬工業(株)製、7.51g、0.075mol)を添加した。室温まで昇温後、4時間攪拌させた後、酢酸エチルを添加してリスラリーし、ろ過、乾燥して、a2−1を16.1g得た(収率92%)。
また、モノマーa1−9は以下のとおり合成した。
a2−1(10.0g、0.043mol)と2,3−ジヒドロフラン(川研ファインケミカル(株)製、50g)を混合し、50℃で6時間加熱攪拌した後、放冷して減圧濃縮し、析出した結晶をヘキサン/酢酸エチルでリスラリーしてモノマーa1−9を11.8g(収率90.7%)を得た。
Monomer a2-1 was synthesized as follows.
4-vinylbenzylamine (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., 10.0 g, 0.075 mol) was dissolved in THF (50 mL), and succinic anhydride (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 7. 51 g, 0.075 mol) was added. After raising the temperature to room temperature and stirring for 4 hours, ethyl acetate was added to reslurry, filtered and dried to obtain 16.1 g of a2-1 (yield 92%).
Monomer a1-9 was synthesized as follows.
a2-1 (10.0 g, 0.043 mol) and 2,3-dihydrofuran (manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd., 50 g) were mixed, heated and stirred at 50 ° C. for 6 hours, then allowed to cool and concentrated under reduced pressure. The precipitated crystals were reslurried with hexane / ethyl acetate to obtain 11.8 g (yield 90.7%) of monomer a1-9.
(合成例2:A1−1−7の合成)
以下のとおり、下記A1−1−7を合成した。ここで、カッコの添え字はモル比を表す。
(Synthesis Example 2: Synthesis of A1-1-7)
The following A1-1-7 was synthesized as follows. Here, the parentheses indicate the molar ratio.
NMP(13.87g)を窒素気流下、90℃に加熱撹拌した。
次いで、4−ビニルベンジルアミン(6.99g(全単量体成分中の40mol%に相当))、MMA(2.25g(全単量体成分中の60mol%に相当))、ラジカル重合開始剤V−601(0.65g)、および、NMP(13.87g)の混合溶液を2時間かけて滴下し、さらに2時間90℃で反応させ、重合体A1−1−7の中間体A1−1−7B溶液を得た。
得られたA1−1−7Bの溶液に、無水マレイン酸(和光純薬工業(株)製、5.15g、0.053mol)を添加し、1時間攪拌した。反応液を蒸留水(150mL)に注ぎ込み、析出した結晶をろ過、乾燥して、A1−1−7の中間体A1−1−7Aを得た。
得られたA1−1−7Aと2,3−ジヒドロフラン(川研ファインケミカル(株)製、74g)を混合し、50℃に加熱して6時間反応させた。得られたA1−1−7溶液を減圧濃縮して析出した固体をNMPに再溶解させ、25質量%の溶液とした。
得られた重合体A1−1−7のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定した重量平均分子量(Mw)は、9000であった。
NMP (13.87 g) was heated and stirred at 90 ° C. under a nitrogen stream.
Subsequently, 4-vinylbenzylamine (6.99 g (corresponding to 40 mol% in all monomer components)), MMA (2.25 g (corresponding to 60 mol% in all monomer components)), radical polymerization initiator A mixed solution of V-601 (0.65 g) and NMP (13.87 g) was added dropwise over 2 hours, and the mixture was further reacted at 90 ° C. for 2 hours to obtain an intermediate A1-1 of polymer A1-1-7. A -7B solution was obtained.
To the obtained solution of A1-1-7B, maleic anhydride (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 5.15 g, 0.053 mol) was added and stirred for 1 hour. The reaction solution was poured into distilled water (150 mL), and the precipitated crystals were filtered and dried to obtain an intermediate A1-1-7A of A1-1-7.
The obtained A1-1-7A and 2,3-dihydrofuran (manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd., 74 g) were mixed, heated to 50 ° C., and reacted for 6 hours. The obtained A1-1-7 solution was concentrated under reduced pressure, and the precipitated solid was redissolved in NMP to obtain a 25% by mass solution.
The obtained polymer A1-1-7 had a weight average molecular weight (Mw) of 9000 as measured by gel permeation chromatography (GPC).
(合成例3:A1−1−15の合成)
以下のとおり、下記A1−1−15を合成した。ここで、カッコの添え字はモル比を表す。
(Synthesis Example 3: Synthesis of A1-1-15)
The following A1-1-15 was synthesized as follows. Here, the parentheses indicate the molar ratio.
A1−1−1と同様にして、モノマーa1−7(全単量体成分中の35mol%に相当)、a2−2(全単量体成分中の5mol%に相当)、MMA(全単量体成分中の60mol%に相当)を共重合させてA1−1−15を合成した。
得られた重合体A1−1−15のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定した重量平均分子量(Mw)は、9600であった。
In the same manner as A1-1-1, monomer a1-7 (corresponding to 35 mol% in all monomer components), a2-2 (corresponding to 5 mol% in all monomer components), MMA (total single amount) A1-1-15 was synthesized by copolymerization of 60 mol% in the body component.
The weight average molecular weight (Mw) measured by gel permeation chromatography (GPC) of the obtained polymer A1-1-15 was 9,600.
なお、上記合成例と同様の操作を行い、後述する重合体(A)のうち他の重合体についても合成した。 In addition, operation similar to the said synthesis example was performed, and the other polymer was also synthesize | combined among the polymers (A) mentioned later.
<感光性樹脂組成物の調製>
第1表に示す各成分を第1表に示す添加量(質量部)で配合し、攪拌した。そして、孔径0.3μmのポリテトラフルオロエチレン製フィルターで濾過することで、各実施例および比較例の感光性樹脂組成物を調製した。
<Preparation of photosensitive resin composition>
Each component shown in Table 1 was blended in the addition amount (parts by mass) shown in Table 1 and stirred. And the photosensitive resin composition of each Example and a comparative example was prepared by filtering with the filter made from a polytetrafluoroethylene with a hole diameter of 0.3 micrometer.
<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、90℃/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、厚み3.0μm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、高圧水銀灯(プロキシ露光機)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(0.7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10μmのコンタクトホールパターンを解像する時の最適i線露光量(Eopt)を感度とした。結果を第1表に示す。評価基準は以下のとおりである。感度の観点から、2以上が好ましく、3以上が特に好ましい。
4:40mJ/cm2未満
3:40mJ/cm2以上80mJ/cm2未満
2:80mJ/cm2以上200mJ/cm2未満
1:200mJ/cm2以上(200mJ/cm2以上でもパターンを形成できない場合を含む)
<Evaluation of sensitivity>
Each photosensitive resin composition was slit-coated on a glass substrate (Corning 1737, 0.7 mm thick (Corning)), then pre-baked on a hot plate at 90 ° C. for 120 seconds to evaporate the solvent, and the thickness 3 A photosensitive resin composition layer having a thickness of 0.0 μm was formed.
Next, the obtained photosensitive resin composition layer was exposed through a predetermined mask using a high-pressure mercury lamp (proxy exposure machine). The exposed photosensitive resin composition layer was developed with an alkali developer (0.7 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution) at 23 ° C./60 seconds, and then rinsed with ultrapure water for 20 seconds.
The sensitivity was the optimum i-line exposure (Eopt) when resolving a 10 μm contact hole pattern by these operations. The results are shown in Table 1. The evaluation criteria are as follows. From the viewpoint of sensitivity, 2 or more is preferable, and 3 or more is particularly preferable.
4: 40mJ / cm 2 less than 3: 40mJ / cm 2 or more 80 mJ / cm 2 less than 2: 80mJ / cm 2 or more 200 mJ / cm 2 less than 1: 200mJ / cm 2 or more (when it is not possible to form a pattern, even 200 mJ / cm 2 or more including)
<腐食耐性(湿熱耐性)の評価>
チタン/アルミの積層スパッタ膜付ガラス基板に各感光性樹脂組成物をスピン塗布した後、90℃で120秒間ホットプレート上においてプリベークして厚み3μmの感光性樹脂組成物層を形成した。次に、オーブンにて230℃で1時間加熱することにより、硬化膜を作製した。この硬化膜について、60℃、湿度90%で18時間放置する試験を行った後、基板表面の変色度合いを評価した。なお、硬化膜を形成していないチタン/アルミの積層スパッタ膜付ガラス基板も同時に試験を行い、変色度合いの基準とし、以下のように判定した。結果を第1表に示す。腐食耐性の観点から、3以上が好ましい。
4:試験後に硬化膜下のチタン表面に変色が見られなかった。
3:試験後に硬化膜下のチタン表面に変色が見られたが、硬化膜下のチタン表面の変色した面積が、硬化膜を形成していない場合に変色した面積の2割未満であった。
2:硬化膜下のチタン表面の変色した面積が、硬化膜を形成していない場合に変色した面積の2割以上4割未満であった。
1:硬化膜下のチタン表面の変色した面積が、硬化膜を形成していない場合に変色した面積の4割以上であった。
<Evaluation of corrosion resistance (wet heat resistance)>
Each photosensitive resin composition was spin-coated on a glass substrate with a laminated sputtering film of titanium / aluminum, and then pre-baked on a hot plate at 90 ° C. for 120 seconds to form a photosensitive resin composition layer having a thickness of 3 μm. Next, the cured film was produced by heating at 230 degreeC for 1 hour in oven. This cured film was tested for 18 hours at 60 ° C. and 90% humidity, and then the degree of discoloration of the substrate surface was evaluated. A titanium / aluminum laminated sputtered glass substrate with no cured film was also tested at the same time, and the following criteria were used as the criteria for the degree of discoloration. The results are shown in Table 1. From the viewpoint of corrosion resistance, 3 or more is preferable.
4: No discoloration was observed on the titanium surface under the cured film after the test.
3: Discoloration was observed on the titanium surface under the cured film after the test, but the discolored area of the titanium surface under the cured film was less than 20% of the discolored area when the cured film was not formed.
2: The discolored area of the titanium surface under the cured film was 20% or more and less than 40% of the discolored area when the cured film was not formed.
1: The discolored area of the titanium surface under the cured film was 40% or more of the discolored area when the cured film was not formed.
<低誘電率性の評価>
ベアウエハ(N型低抵抗)(SUMCO社製)上に、各感光性樹脂組成物をシクロヘキサノンで2.5倍に希釈してスピンコート塗布した後、90℃、120秒のプリベークを行い、厚み0.35μmの感光性樹脂組成物層を形成した。次に、オーブンにて230℃で1時間加熱することにより、硬化膜を作製した。この硬化膜について、CVmap92A(Four Dimensions Inc.社製)を用い、測定周波数1MHzで比誘電率を測定した。結果を第1表に示す。評価基準は以下のとおりである。低誘電率性の観点から、3以上が好ましい。
4:比誘電率が3.3未満である。
3:比誘電率が3.3以上3.5未満である。
2:比誘電率が3.5以上3.8未満である。
1:比誘電率が3.8以上である。
<Evaluation of low dielectric constant>
Each photosensitive resin composition was diluted 2.5 times with cyclohexanone and spin-coated on a bare wafer (N-type low resistance) (manufactured by SUMCO), and then prebaked at 90 ° C. for 120 seconds to obtain a thickness of 0 A photosensitive resin composition layer having a thickness of 35 μm was formed. Next, the cured film was produced by heating at 230 degreeC for 1 hour in oven. With respect to this cured film, the relative dielectric constant was measured at a measurement frequency of 1 MHz using CVmap92A (made by Four Dimensions Inc.). The results are shown in Table 1. The evaluation criteria are as follows. From the viewpoint of low dielectric constant, 3 or more is preferable.
4: The relative dielectric constant is less than 3.3.
3: The relative dielectric constant is 3.3 or more and less than 3.5.
2: The relative dielectric constant is 3.5 or more and less than 3.8.
1: The relative dielectric constant is 3.8 or more.
第1表中、重合体(A)については以下のとおりである。ここで、カッコの添え字はモル比を表す。 In Table 1, the polymer (A) is as follows. Here, the parentheses indicate the molar ratio.
第1表中、光酸発生剤(B)については以下のとおりである。なお、B3は増感剤である。
・B1−1:下記構造のオキシムスルホネート 合成品
・B1−2:下記構造のオキシムスルホネート 合成品
・B1−3:下記構造のオキシムスルホネート 合成品
・B1−4:PAG−103(BASF製)
・B3:9,10−ジブトキシアントラセン(川崎工業(株)製)
In Table 1, the photoacid generator (B) is as follows. B3 is a sensitizer.
B1-1: Oxime sulfonate having the following structure: B1-2: Oxime sulfonate having the following structure: B1-3: Oxime sulfonate having the following structure: B1-4: PAG-103 (manufactured by BASF)
・ B3: 9,10-dibutoxyanthracene (manufactured by Kawasaki Industry Co., Ltd.)
第1表中、キノンジアジド化合物(B2)については以下のとおりである。
・B2−1:2,3,4,4′−テトラヒドロキシベンゾフェノン−1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステル
In Table 1, the quinonediazide compound (B2) is as follows.
B2-1: 2,3,4,4′-tetrahydroxybenzophenone-1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester
第1表中、溶剤(C)については以下のとおりである。
・C−1:MEDG(ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、(株)ダイセル製)
・C−2:NMP(N−メチルピロリドン、和光純薬工業(株)製)
・C−3:PGMEA(プロピレングリコール1−モノメチルエーテル2−アセタート、(株)ダイセル製)
In Table 1, the solvent (C) is as follows.
C-1: MEDG (diethylene glycol ethyl methyl ether, manufactured by Daicel Corporation)
C-2: NMP (N-methylpyrrolidone, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
C-3: PGMEA (propylene glycol 1-monomethyl ether 2-acetate, manufactured by Daicel Corporation)
第1表中、塩基性化合物(D)については以下のとおりである。
・D−1:下記構造の化合物(DSP五協フード&ケミカル(株)製)
・D−2:1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン(和光純薬工業(株)製)
・D−3:トリフェニルイミダゾール(東京化成工業製)
In Table 1, the basic compound (D) is as follows.
D-1: Compound having the following structure (manufactured by DSP Gokyo Food & Chemical Co., Ltd.)
D-2: 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
D-3: Triphenylimidazole (manufactured by Tokyo Chemical Industry)
第1表中、密着改良剤(E)については以下のとおりである。
・E−1:KBM−403(信越化学工業(株)製)(構造式中、Meはメチル基を表す)
In Table 1, the adhesion improver (E) is as follows.
E-1: KBM-403 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) (in the structural formula, Me represents a methyl group)
第1表中、添加剤(F)については以下のとおりである。
・F−1:イルガノックス1035(BASF製)
・F−2:セロキサイド2021P((株)ダイセル製)
・F−3:デュラネート17B−60P(旭化成ケミカルズ(株)製)
・F−4:タケネートB−870N(三井化学(株)製)
In Table 1, the additive (F) is as follows.
F-1: Irganox 1035 (manufactured by BASF)
・ F-2: Celoxide 2021P (manufactured by Daicel Corporation)
F-3: Duranate 17B-60P (Asahi Kasei Chemicals Corporation)
F-4: Takenate B-870N (Mitsui Chemicals, Inc.)
第1表中、界面活性剤については以下のとおりである。
・W−1:メガファックF554(DIC(株)製、フッ素系界面活性剤)
In Table 1, the surfactants are as follows.
・ W-1: Megafac F554 (manufactured by DIC Corporation, fluorosurfactant)
第1表(その1)から分かるように、構成単位a1と構成単位p1とを有する重合体成分を用いた実施例1〜40は感度が高く、かつ、得られる硬化膜は優れた腐食耐性および低誘電率性を示した。
実施例1〜19および22〜23の対比(重合体成分A1が構成単位p1以外に酸基を有する構成単位を含まない、又は、重合体成分A1が構成単位p1以外に酸基を有する構成単位を含むが上記酸基を有する構成単位のモル比以上のモル比でエポキシ基を有する構成単位を含む態様同士の対比)から、構成単位p1が一般式(I)で表される実施例1〜6、8〜19および22〜23の方が、より優れた腐食耐性を示した。
また、実施例15および24〜29の対比から、全固形分中に対する重合体AP1の割合が80質量%以上である実施例15、24および27は、より優れた腐食耐性および低誘電率性を示した。
As can be seen from Table 1 (Part 1), Examples 1 to 40 using the polymer component having the structural unit a1 and the structural unit p1 are high in sensitivity, and the obtained cured film has excellent corrosion resistance and It showed low dielectric constant.
Comparison of Examples 1 to 19 and 22 to 23 (the polymer component A1 does not contain a constituent unit having an acid group other than the constituent unit p1, or the polymer component A1 has an acid group other than the constituent unit p1) In contrast, the structural unit p1 is represented by the general formula (I) from the examples including the structural unit having an epoxy group at a molar ratio equal to or higher than the molar ratio of the structural unit having the acid group. 6, 8-19 and 22-23 showed better corrosion resistance.
Further, from the comparison of Examples 15 and 24-29, Examples 15, 24 and 27 in which the ratio of the polymer AP1 to the total solid content is 80% by mass or more have better corrosion resistance and low dielectric constant. Indicated.
一方、構成単位p1を有さない重合体成分を用いた比較例1〜2の組成物から得られる硬化膜は、腐食耐性または低誘電率性が不十分であった。 On the other hand, the cured films obtained from the compositions of Comparative Examples 1 and 2 using the polymer component having no structural unit p1 have insufficient corrosion resistance or low dielectric constant.
また、第1表(その2)から分かるように、構成単位a2と構成単位p2とを有する重合体成分を用いた実施例41〜56は感度が高く、かつ、得られる硬化膜は優れた腐食耐性および低誘電率性を示した。
実施例41〜50および52の対比(重合体成分A2が構成単位p2以外に酸基を有する構成単位を含まない、又は、重合体成分A1が構成単位p2以外に酸基を有する構成単位を含むが上記酸基を有する構成単位のモル比以上のモル比でエポキシ基を有する構成単位を含む態様同士の対比)から、
また、実施例41〜43および45〜51の対比(重合性体成分A2が、一般式(IV)で表される構成単位を含み、かつ、エポキシ基を有する構成単位を有さない態様同士の対比)から、一般式(IV)中のR8とR9が互いに結合して脂環を形成する実施例42および45〜51はより優れた低誘電率性を示した。
また、実施例43および53〜56の対比から、全固形分に対する重合体AP2の割合が50質量%以上である実施例43、53および55は、より優れた腐食耐性を示した。
Further, as can be seen from Table 1 (No. 2), Examples 41 to 56 using the polymer component having the structural unit a2 and the structural unit p2 have high sensitivity, and the obtained cured film has excellent corrosion. Resistant and low dielectric constant.
Comparison of Examples 41 to 50 and 52 (Polymer component A2 does not include a structural unit having an acid group other than the structural unit p2 or Polymer component A1 includes a structural unit having an acid group other than the structural unit p2) From the aspect including the structural unit having an epoxy group at a molar ratio equal to or higher than the molar ratio of the structural unit having the acid group),
Moreover, contrast of Example 41-43 and 45-51 (The polymeric component A2 contains the structural unit represented by general formula (IV), and does not have the structural unit which has an epoxy group. In contrast, Examples 42 and 45 to 51, in which R 8 and R 9 in general formula (IV) are bonded to each other to form an alicyclic ring, showed a more excellent low dielectric constant.
Moreover, from the comparison of Example 43 and 53-56, Example 43, 53, and 55 whose ratio of polymer AP2 with respect to the total solid content is 50 mass% or more showed more excellent corrosion resistance.
一方、構成単位p2を有さない重合体成分を用いた比較例5〜7の組成物から得られる硬化膜は、腐食耐性または低誘電率性が不十分であった。 On the other hand, the cured films obtained from the compositions of Comparative Examples 5 to 7 using the polymer component having no structural unit p2 have insufficient corrosion resistance or low dielectric constant.
Claims (6)
前記重合体成分A1が、下記一般式(I)、(II)または(III)で表される構成単位p1を含む、感光性樹脂組成物。
一般式(I)〜(III)中、Rは、水素原子、または、酸分解性基を表し、R1およびR2は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基またはハロゲン原子を表し、R1とR2は互いに結合して、脂環、芳香環またはヘテロ環を形成してもよく、脂環の場合、不飽和結合を有してもよい。R3およびR6は、それぞれ独立に、アルキレン基、アリーレン基またはフェニレンアルキレン基を表し、R4およびR7は、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基を表し、nは、0または1の整数を表す。一般式(II)中、R5は、アルキル基、アルケニル基、アリール基、フェニルアルキル基またはフェニルアルケニル基を表す。 A polymer component A1 containing a polymer A1-1 containing a structural unit a1 having a group in which an acid group is protected by an acid-decomposable group, a photoacid generator B1, and a solvent C,
The photosensitive resin composition in which the polymer component A1 includes a structural unit p1 represented by the following general formula (I), (II), or (III).
In the general formulas (I) to (III), R represents a hydrogen atom or an acid-decomposable group, and R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl Represents a group or a halogen atom, and R 1 and R 2 may be bonded to each other to form an alicyclic ring, an aromatic ring or a heterocyclic ring, and may have an unsaturated bond in the case of an alicyclic ring. R 3 and R 6 each independently represents an alkylene group, an arylene group or a phenylene alkylene group, R 4 and R 7 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, and n is an integer of 0 or 1 Represents. In general formula (II), R 5 represents an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a phenylalkyl group or a phenylalkenyl group.
前記重合体成分A2が、下記一般式(IV)、(V)または(VI)で表される構成単位p2を含む、感光性樹脂組成物。
一般式(IV)〜(VI)中、R8およびR9は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基またはハロゲン原子を表し、R8とR9は互いに結合して、脂環、芳香環またはヘテロ環を形成してもよく、脂環の場合、不飽和結合を有してもよい。R10およびR13は、それぞれ独立に、アルキレン基、アリーレン基またはフェニレンアルキレン基を表し、R11およびR14は、それぞれ独立に、水素原子またはメチル基を表し、nは0または1の整数を表す。一般式(V)中、R12は、アルキル基、アルケニル基、アリール基、フェニルアルキル基またはフェニルアルケニル基を表す。 A polymer component A2 containing a polymer A2-1 containing a structural unit a2 having an acid group, a quinonediazide compound B2, and a solvent C,
The photosensitive resin composition in which the polymer component A2 includes a structural unit p2 represented by the following general formula (IV), (V), or (VI).
In the general formulas (IV) to (VI), R 8 and R 9 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group or a halogen atom, and R 8 and R 9 are bonded to each other. Thus, an alicyclic ring, an aromatic ring, or a heterocyclic ring may be formed. R 10 and R 13 each independently represents an alkylene group, an arylene group or a phenylene alkylene group, R 11 and R 14 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, and n represents an integer of 0 or 1 Represent. In the general formula (V), R 12 represents an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a phenyl group or a phenyl alkenyl group.
塗布された感光性樹脂組成物から溶剤Cを除去する工程と、
溶剤Cが除去された感光性樹脂組成物を活性光線で露光する工程と、
露光された感光性樹脂組成物を現像液により現像する工程と、
現像された感光性樹脂組成物を熱処理して硬化膜を得る工程とを含む、硬化膜の製造方法。 Applying the photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 3 to a substrate;
Removing the solvent C from the applied photosensitive resin composition;
Exposing the photosensitive resin composition from which the solvent C has been removed with actinic rays;
Developing the exposed photosensitive resin composition with a developer;
A process for producing a cured film comprising heat-treating the developed photosensitive resin composition to obtain a cured film.
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