WO2024185652A1 - 樹脂組成物、硬化物、積層体、硬化物の製造方法、積層体の製造方法、半導体デバイスの製造方法、及び、半導体デバイス - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a resin composition, a cured product, a laminate, a method for producing a cured product, a method for producing a laminate, a method for producing a semiconductor device, and a semiconductor device.
- the resin material can be used as an insulating film, a sealing material, or a protective film for a semiconductor device to be mounted, although the resin material is not particularly limited thereto. It is also used as a base film or coverlay for a flexible substrate.
- the resin composition can be applied by known coating methods, and therefore has excellent adaptability in manufacturing, for example, allowing for a high degree of freedom in designing the shape, size, application position, etc., of the resin composition when applied. In view of this excellent adaptability in manufacturing, there are high expectations for the development of industrial applications of the above-mentioned resin composition.
- Patent Document 1 describes a photosensitive resin composition characterized by comprising, as essential components, (A) a soluble polyimide containing at least one structural unit of a specific structure, (B) a compound having at least one atom or moiety selected from the group consisting of phosphorus, halogen, and siloxane moieties, and (C) a (meth)acrylic compound having at least one carbon-carbon double bond.
- Patent Document 2 describes a solvent-soluble negative-type photosensitive polyimide composition that contains two or more aromatic diamine components in a polyimide main chain, one of which is an aromatic diamine having photosensitivity and the other of which is an aromatic diamine having a hydrophilic group.
- the present invention aims to provide a resin composition that has excellent resolution when forming a pattern of the cured product, a cured product obtained by curing the composition, a laminate including the cured product, a method for producing the cured product, a method for producing the laminate, a method for producing a semiconductor device including the method for producing the cured product, and a semiconductor device including the cured product, as well as a novel resin.
- ⁇ 3> The resin composition according to ⁇ 1> or ⁇ 2>, wherein the resin has a weight average molecular weight of 8,000 or more and less than 30,000.
- ⁇ 4> The resin composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3>, wherein the resin has a ring structure having 5 or more ring members in a side chain.
- ⁇ 5> The resin composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 4>, wherein the resin is a resin having a structure represented by the following formula (A-1):
- A-1 L A1 represents a single bond or an (m+1)-valent linking group
- each Cy independently represents a ring structure having 5 or more ring members which may have a substituent
- m represents an integer of 1 or more
- * represents a bonding site to another structure.
- A6> The resin composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 5>, wherein the resin has a polymerizable group.
- ⁇ 7> The resin composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 6>, wherein the resin has a repeating unit represented by the following formula (1-1):
- X1 is a tetravalent organic group
- Y1 is an organic group containing a group having an ethylenically unsaturated bond.
- ⁇ 8> The resin composition according to ⁇ 7>, in which a value of the molar amount of oxygen atoms in the resin/weight average molecular weight is 9.7 mmol/g or less.
- Y 1 in the formula (1-1) contains a ring structure having 5 or more ring members.
- each R 1 independently represents an organic group containing a group having an ethylenically unsaturated bond
- n1 represents an integer of 0 to 3
- n2 represents an integer of 0 to 3
- n1+n2 is an integer of 1 to 6, and * represents a bonding site to another structure.
- each R 1 independently represents an organic group containing a group having an ethylenically unsaturated bond
- n1 represents an integer of 0 to 3
- n2 represents an integer of 0 to 3
- n1+n2 is an integer of 1 to 6
- each R 2 independently represents an alkyl group or a fluoroalkyl group
- * represents a bonding site to another structure.
- X2 is a tetravalent organic group
- Y2 is a divalent organic group having no ethylenically unsaturated bond
- at least one of X2 and Y2 contains a group in which two or more hydrogen atoms have been removed from a structure represented by the following formula (C-1):
- Z 1 to Z 3 each independently represent a single bond or a divalent linking group, and the four benzene rings depicted in formula (C-1) may each have a substituent.
- L A1 represents a single bond or an (m+1)-valent linking group
- each Cy independently represents a ring structure having 5 or more ring members which may have a substituent
- m represents an integer of 1 or more
- * represents a bonding site to another structure.
- X3 is a tetravalent organic group
- Y3 is a divalent organic group containing a vinylphenyl group
- Y3 contains a structure represented by formula (B-1) or formula (B-2).
- each R 1 independently represents an organic group containing a group having an ethylenically unsaturated bond
- n1 represents an integer of 0 to 3
- n2 represents an integer of 0 to 3
- n1+n2 is an integer of 1 to 6
- * represents a bonding site to another structure.
- each R 1 independently represents an organic group containing a group having an ethylenically unsaturated bond
- n1 represents an integer of 0 to 3
- n2 represents an integer of 0 to 3
- n1+n2 is an integer of 1 to 6
- each R 2 independently represents an alkyl group or a fluoroalkyl group, and * represents a bonding site to another structure.
- ⁇ 14> The resin composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 13>, wherein the polymerizable compound is a radically polymerizable compound, and the content of the radically polymerizable compound is 8 parts by mass or more and 30 parts by mass or less per 100 parts by mass of the resin.
- ⁇ 15> The resin composition according to ⁇ 1> or ⁇ 2>, comprising a photoradical polymerization initiator as the polymerization initiator, and comprising a radical polymerizable compound as the polymerizable compound.
- ⁇ 16> The resin composition according to ⁇ 15>, wherein the radical polymerizable compound contains two or more (meth)acryloyl groups.
- ⁇ 17> The resin composition according to ⁇ 15> or ⁇ 16>, comprising an oxime compound as the photoradical polymerization initiator.
- ⁇ 18> The resin composition according to ⁇ 15> or ⁇ 16>, comprising a compound having a ketoxime group as the photoradical polymerization initiator.
- ⁇ 19> The resin composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 18>, wherein the resin contains a resin having an ethylenically unsaturated bond valence of 0.5 to 2.0 mmol/g or less.
- ⁇ 20> The resin composition according to ⁇ 1> or ⁇ 2>, which is used for forming an interlayer insulating film for a redistribution layer.
- ⁇ 21> A cured product obtained by curing the resin composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 20>.
- ⁇ 22> A laminate comprising two or more layers made of the cured product according to ⁇ 21>, and a metal layer between any two adjacent layers made of the cured product.
- ⁇ 23> A method for producing a cured product, comprising a film-forming step of applying the resin composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 20> onto a substrate to form a film.
- the method for producing a cured product according to ⁇ 23> comprising: an exposure step of selectively exposing the film to light; and a development step of developing the film with a developer to form a pattern.
- ⁇ 25> A method for producing a cured product according to ⁇ 23> or ⁇ 24>, comprising a heating step of heating the film at 50 to 450° C.
- ⁇ 26> A method for producing a laminate, comprising the method for producing a cured product according to any one of ⁇ 23> to ⁇ 25>.
- ⁇ 27> A method for producing a semiconductor device, comprising the method for producing a cured product according to any one of ⁇ 23> to ⁇ 25>.
- ⁇ 28> A semiconductor device comprising the cured product according to ⁇ 21>.
- the present invention provides a resin composition that has excellent resolution when forming a pattern of a cured product, a cured product obtained by curing the composition, a laminate including the cured product, a method for producing the cured product, a method for producing the laminate, a method for producing a semiconductor device including the method for producing the cured product, and a semiconductor device including the cured product.
- a numerical range expressed using the symbol "to” means a range that includes the numerical values before and after "to” as the lower limit and upper limit, respectively.
- the term “process” includes not only an independent process but also a process that cannot be clearly distinguished from other processes, so long as the process can achieve its intended effect.
- groups (atomic groups) when there is no indication of whether they are substituted or unsubstituted, the term encompasses both unsubstituted groups (atomic groups) and substituted groups (atomic groups).
- an "alkyl group” encompasses not only alkyl groups that have no substituents (unsubstituted alkyl groups) but also alkyl groups that have substituents (substituted alkyl groups).
- exposure includes not only exposure using light but also exposure using particle beams such as electron beams and ion beams. Examples of light used for exposure include the bright line spectrum of a mercury lamp, far ultraviolet light represented by an excimer laser, extreme ultraviolet light (EUV light), X-rays, electron beams, and other actinic rays or radiation.
- (meth)acrylate means both or either of “acrylate” and “methacrylate”
- (meth)acrylic means both or either of “acrylic” and “methacrylic”
- (meth)acryloyl means both or either of “acryloyl” and “methacryloyl”.
- Me represents a methyl group
- Et represents an ethyl group
- Bu represents a butyl group
- Ph represents a phenyl group.
- the total solid content refers to the total mass of all components of the composition excluding the solvent
- the solid content concentration refers to the mass percentage of the other components excluding the solvent with respect to the total mass of the composition.
- the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) are values measured using gel permeation chromatography (GPC) method, and are defined as polystyrene equivalent values, unless otherwise specified.
- the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) can be determined, for example, by using HLC-8220GPC (manufactured by Tosoh Corporation) and using guard columns HZ-L, TSKgel Super HZM-M, TSKgel Super HZ4000, TSKgel Super HZ3000, and TSKgel Super HZ2000 (all manufactured by Tosoh Corporation) connected in series as columns.
- these molecular weights are measured using THF (tetrahydrofuran) as an eluent.
- THF tetrahydrofuran
- NMP N-methyl-2-pyrrolidone
- detection in GPC measurement is performed using a UV (ultraviolet) light detector with a wavelength of 254 nm.
- a third layer or element may be interposed between the reference layer and the other layer, and the reference layer does not need to be in contact with the other layer.
- the direction in which the layers are stacked on the substrate is referred to as "upper", or, in the case of a resin composition layer, the direction from the substrate to the resin composition layer is referred to as “upper”, and the opposite direction is referred to as "lower”. Note that such a vertical direction is set for the convenience of this specification, and in an actual embodiment, the "upper” direction in this specification may be different from the vertical upward direction.
- the composition may contain, as each component contained in the composition, two or more compounds corresponding to that component.
- the content of each component in the composition means the total content of all compounds corresponding to that component.
- the temperature is 23° C.
- the pressure is 101,325 Pa (1 atm)
- the relative humidity is 50% RH.
- combinations of preferred aspects are more preferred aspects.
- a resin composition according to a first aspect of the present invention (hereinafter, also simply referred to as "first resin composition”) is a resin composition containing at least one resin selected from the group consisting of polyimides and precursors thereof, a polymerizable compound, and a polymerization initiator, and a film having a thickness of 10 ⁇ m obtained from the resin composition has a dissolution rate in cyclopentanone of 0.01 to 0.55 ⁇ m/sec.
- a resin composition according to a second aspect of the present invention is a resin composition containing at least one resin selected from the group consisting of polyimides and precursors thereof, a polymerizable compound, and a polymerization initiator, and the resin contains a resin having a dissolution rate in cyclopentanone of 0.01 to 0.2 ⁇ m/sec when the resin film has a thickness of 10 ⁇ m.
- the resin composition according to the third aspect of the present invention (hereinafter, also simply referred to as the “third resin composition”) contains a resin having a repeating unit represented by formula (1-3) and a structure represented by formula (A-1), a polymerizable compound, and a polymerization initiator.
- the first resin composition, the second resin composition, and the third resin composition will be collectively referred to simply as the "resin composition".
- the polyimide resin having a repeating unit represented by formula (1-2) contained in the first resin composition is also referred to as a "first specific resin.”
- the at least one resin selected from the group consisting of polyimides and precursors thereof contained in the second resin composition is also referred to as a "second specific resin.”
- the at least one resin selected from the group consisting of polyimides and their precursors contained in the third resin composition is also referred to as a "third specific resin.”
- specific resin when the term “specific resin” is simply used, it refers to all of the first specific resin, the second specific resin, and the third specific resin.
- the resin composition of the present invention is preferably used to form a photosensitive film that is subjected to exposure and development, and is preferably used to form a film that is subjected to exposure and development using a developer containing an organic solvent.
- the resin composition of the present invention can be used, for example, to form an insulating film for a semiconductor device, an interlayer insulating film for a redistribution layer, a stress buffer film, etc., and is preferably used to form an interlayer insulating film for a redistribution layer.
- the resin composition of the present invention is used for forming an interlayer insulating film for a rewiring layer.
- the resin composition of the present invention is preferably used for forming a photosensitive film to be subjected to negative development.
- negative development refers to a development in which the non-exposed areas are removed by development during exposure and development
- positive development refers to a development in which the exposed areas are removed by development.
- the exposure method, the developer, and the development method for example, the exposure method described in the exposure step and the developer and development method described in the development step in the description of the production method of the cured product described later can be used.
- the resin composition of the present invention has excellent resolution when forming a pattern of the cured product.
- the mechanism by which the above effects are obtained is unclear, but is speculated to be as follows.
- a first resin composition has a dissolution rate in cyclopentanone of 0.01 to 0.55 ⁇ m/sec when a film having a thickness of 10 ⁇ m is obtained from the resin composition.
- a film having low solubility in cyclopentanone is unlikely to swell in the image area (undeveloped area) upon development, and is therefore unlikely to cause opening defects when forming a fine pattern, and is considered to exhibit high resolution.
- the second resin composition contains, as a resin, a resin having a dissolution rate in cyclopentanone of 0.01 to 0.2 ⁇ m/sec when the resin film has a thickness of 10 ⁇ m.
- the third resin composition has a repeating unit represented by formula (1-3) and a structure represented by formula (A-1). It is believed that the film containing such a resin having a specific structure and molecular weight is unlikely to cause swelling of the image area by development, and is unlikely to cause opening defects when forming a fine pattern, and thus exhibits high resolution. As described above, it is believed that the resin composition of the present invention is unlikely to cause swelling of the pattern during development.
- the film has excellent adhesion to the substrate and the pattern collapse due to development is suppressed. Furthermore, when the resin composition of the present invention is used, dissolution of the resin from the pattern during development is suppressed, and it is believed that the resulting pattern is prevented from having a trailing shape (i.e., a shape with a small taper angle).
- Patent Documents 1 and 2 do not describe the first resin composition, the second resin composition, or the third resin composition.
- the dissolution rate of a film having a thickness of 10 ⁇ m obtained from the first resin composition in cyclopentanone is 0.01 to 0.55 ⁇ m/sec.
- the dissolution rate of a film having a thickness of 10 ⁇ m obtained from the second resin composition in cyclopentanone is preferably 0.01 to 0.55 ⁇ m/sec.
- the dissolution rate of a film having a thickness of 10 ⁇ m obtained from the third resin composition in cyclopentanone is preferably 0.01 to 0.55 ⁇ m/sec.
- the lower limit of the dissolution rate of the film is preferably 0.01 ⁇ m/sec or more, and more preferably 0.1 ⁇ m/sec or more.
- the upper limit of the dissolution rate of the film is preferably 0.55 ⁇ m/sec or less, and more preferably 0.40 ⁇ m/sec or less.
- the above-mentioned film can be obtained, for example, by applying the resin composition to a substrate such as a silicon wafer and drying it as necessary. If drying is performed, the film thickness after drying will be 10 ⁇ m.
- a silicon wafer can be used as the substrate. If it is difficult to form a film with a thickness of 10 ⁇ m using a silicon wafer, other substrates with different properties such as surface wettability may be used.
- the method for applying the resin composition to the substrate is not particularly limited as long as it is a method that results in a film thickness of 10 ⁇ m, and spin coating can be used. If it is difficult to form a film with a thickness of 10 ⁇ m using spin coating, a suitable method may be selected from known methods such as dip coating, air knife coating, curtain coating, wire bar coating, gravure coating, extrusion coating, spray coating, slit coating, and inkjet coating.
- the drying is preferably carried out until the amount of the solvent in the film becomes 0.1% by mass or less.
- the drying conditions are not particularly limited, and drying can be performed by heating. If it is difficult to sufficiently dry the material by heating alone, the pressure may be reduced.
- the drying can be carried out in the atmosphere, but when the resin composition contains a component that is easily modified by oxygen, the drying can be carried out under an inert gas such as nitrogen or under vacuum.
- the drying means is not particularly limited, but examples thereof include a hot plate, etc. However, when the above-mentioned reduction in pressure, replacement with an inert gas, etc. are required, an oven equipped with a reduction in pressure function, an oven equipped with a gas replacement function, etc. may also be used.
- the heating temperature can be, for example, 110° C. However, when drying at 110° C. is difficult, the drying temperature may be appropriately changed between 70° C. and 130° C., preferably between 90° C. and 120° C., depending on the type of solvent contained in the resin composition, etc.
- the drying time time to be heated to the above-mentioned temperature
- the temperature rise rate during heating is not particularly limited and can be, for example, 5° C./min. If drying at the above temperature rise rate is difficult, the temperature rise rate may be appropriately changed between 1 to 12° C./min or 2 to 10° C./min depending on the type of solvent contained in the resin composition, etc.
- the dissolution rate of the film in cyclopentanone can be calculated by immersing a silicon wafer on which a film has been formed in cyclopentanone for 15 seconds and measuring the film thickness before and after immersion using an ellipsometer.
- the membrane is immersed in cyclopentanone without being subjected to any heating other than the drying described above.
- the amount of cyclopentanone used for immersion is preferably 30 times the volume of the membrane.
- the temperatures of cyclopentanone, the film and the silicon wafer during immersion are set to 23°C. In cases where the film is completely dissolved or where the film thickness does not change at all, the immersion time may be appropriately changed to calculate the dissolution rate.
- the dissolution rate of the film can be measured by the method described in the Examples below.
- the dissolution rate of the film can be adjusted by the structure and content of the specific resin, polymerizable compound, etc. contained in the resin composition.
- the first resin composition contains at least one resin selected from the group consisting of polyimides and precursors thereof, and preferably contains polyimide.
- the second resin composition contains at least one resin selected from the group consisting of polyimides and precursors thereof, and preferably contains polyimide.
- the polyimide precursor refers to a resin that changes its chemical structure in response to an external stimulus to become a polyimide. A resin that changes its chemical structure in response to heat to become a polyimide is preferred, and a resin that changes its chemical structure in response to heat to become a polyimide by forming a ring structure is more preferred.
- the dissolution rate of the second specific resin film having a thickness of 10 ⁇ m in cyclopentanone is 0.01 to 0.2 ⁇ m/sec.
- the dissolution rate of the first specific resin film having a thickness of 10 ⁇ m in cyclopentanone is preferably 0.01 to 0.2 ⁇ m/sec.
- the dissolution rate of a film of the third specific resin having a thickness of 10 ⁇ m in cyclopentanone is preferably 0.01 to 0.2 ⁇ m/sec.
- the lower limit of the dissolution rate is preferably 0.02 ⁇ m/sec or more, and more preferably 0.05 ⁇ m/sec or more.
- the upper limit of the dissolution rate is preferably 0.2 ⁇ m/sec or less, and more preferably 0.15 ⁇ m/sec or less.
- the film used to measure the dissolution rate of a specific resin is obtained, for example, by preparing a solution in which the specific resin is dissolved in a solvent, applying the solution to a substrate such as a silicon wafer, and drying as necessary. If drying is performed, the film thickness after drying will be 10 ⁇ m.
- the solvent for dissolving the specific resin used in preparing the solution may be ⁇ -butyrolactone. If it is difficult to carry out the process because the specific resin does not dissolve in ⁇ -butyrolactone, the solvent may be changed to a solvent that dissolves the specific resin, such as N-methyl-2-pyrrolidone or dimethyl sulfoxide.
- the content of the specific resin in the solution can be 30% by mass relative to the total mass of the solvent. However, in cases where it is difficult to form a 10 ⁇ m film at the above content, or the solubility of the specific resin is low and preparation is not possible, the content may be appropriately set between, for example, 10 and 60% by mass.
- the above-mentioned substrate, the method of applying the solution to the substrate, the drying method, the method of measuring the dissolution rate, etc. can be performed in the same manner as for the dissolution rate of the film obtained from the above-mentioned resin composition, and the preferred embodiments are also the same.
- the dissolution rate of the specific resin film can be measured by the method described in the examples below. Specifically, for example, it is measured by the following method.
- a solution of a specific resin in GBL ( ⁇ -butyrolactone) is prepared, and the solution is applied onto a silicon wafer by spin coating or spin coating, followed by heating at 110° C. for 5 minutes or 120° C. for 5 minutes to form a resin layer (film) having a thickness of 10 ⁇ m on the silicon wafer.
- the silicon wafer on which the resin layer was formed was immersed in cyclopentanone for 15 seconds, and after immersion, the wafer was rotated at 2000 rpm for 10 seconds.
- the thickness of the resin composition layer after immersion was measured at 10 points on the coating surface using an ellipsometer (KT-22 manufactured by Foothill Corporation) and calculated as the arithmetic average value.
- the dissolution rate ( ⁇ m/sec) was calculated from the measured thickness and the thickness of the layer before immersion, which was 10 ⁇ m.
- the influence of the variation in dissolution rate depending on the film thickness is quite small for films of 10 ⁇ m or more, when a film of 10 ⁇ m cannot be obtained, even if a film of a thickness exceeding 10 ⁇ m is formed and measured, it can be considered that the same dissolution rate is obtained as when the film thickness is 10 ⁇ m.
- the weighted average value of the dissolution rates of those resins based on the content mass ratio is preferably 0.01 to 0.2 ⁇ m/sec, more preferably 0.05 to 0.20 ⁇ m/sec, and even more preferably 0.05 to 0.15 ⁇ m/sec.
- an embodiment in which the above-mentioned dissolution rate is 0.01 to 0.2 ⁇ m/sec for all of the specific resins contained in the first resin composition or the second resin composition is also one of the preferred embodiments of the present invention.
- the first specific resin and the second specific resin are preferably resins having a ring structure with 5 or more ring members in the side chain.
- the main chain of a resin refers to the relatively longest bond chain in a resin molecule.
- the atoms contained as ring members in the ring structure are atoms contained in the main chain.
- the side chain of the resin refers to a molecular chain bonded to the main chain, and the molecular chain may or may not have a repeating unit. That is, the molecular chain may or may not include a repeating structure.
- the molecular chain is preferably a molecular chain composed of 6 or more atoms, more preferably a molecular chain composed of 10 or more atoms, and even more preferably a molecular chain composed of 15 or more atoms.
- the upper limit of the number of atoms contained in the molecular chain is not particularly limited, but is preferably 1,000 or less, and more preferably 500 or less, for example.
- the side chains in the first specific resin and the second specific resin are preferably bonded to a carbon atom contained in the main chain, and when the side chain is represented by R, the side chain R is preferably bonded to the carbon atom C of the main chain as C-R. In other words, it is preferable that one side chain has only one bond with the main chain.
- ring structure having 5 or more ring members a ring structure having 5 to 20 ring members is preferable, and a ring structure having 5 to 12 ring members is more preferable.
- the ring structure having 5 or more ring members may be either an aromatic ring or an aliphatic ring, is preferably an aromatic ring or an aliphatic hydrocarbon ring, and is more preferably an aromatic ring.
- the aromatic ring may be either an aromatic hydrocarbon ring or a heteroaromatic ring, but is preferably an aromatic hydrocarbon ring or a heteroaromatic ring containing a nitrogen atom as a ring member.
- the aromatic hydrocarbon ring is preferably an aromatic hydrocarbon ring having 6 to 20 carbon atoms, more preferably an aromatic hydrocarbon ring having 6 to 10 carbon atoms, and even more preferably a benzene ring.
- the heteroaromatic ring include a furan ring, a benzofuran ring, a thiophene ring, a benzothiophene ring, a pyrrole ring, an imidazole ring, a triazole ring, a tetrazole ring, an oxazole ring, a pyridine ring, a pyridazine ring, a pyrazine ring, a triazine ring, an indole ring, an indazole ring, a benzimidazole ring, and a purine ring.
- the aliphatic ring examples include an aliphatic hydrocarbon ring having 5 to 20 carbon atoms, a pyrrolidine ring, a pyrroline ring, a pyrazolidine ring, an imidazolidine ring, a tetrahydrofuran ring, a tetrahydrothiophene ring, a piperidine ring, a piperazine ring, a tetrahydropyran ring, a dioxane ring, and a morpholine ring.
- the ring structure having 5 or more ring members is preferably a benzene ring, a cyclohexane ring, or an adamantane ring, and more preferably a benzene ring.
- a hydrogen atom that is bonded to the ring member by a single bond without a linking group may be substituted.
- substituents include an alkyl group, an aryl group, a halogen atom, and a polymerizable group described later.
- the content of ring structures having 5 or more ring members in the first specific resin and the second specific resin is preferably 0.01 to 5.0 mmol/g, more preferably 0.1 to 4.0 mmol/g, and even more preferably 0.5 to 2.0 mmol/g, per 1 g of the specific resin.
- the first specific resin and the second specific resin preferably contain a structure represented by the following formula (A-1).
- the third specific resin includes a structure represented by the following formula (A-1).
- L A1 represents a single bond or an (m+1)-valent linking group
- each Cy independently represents a ring structure having 5 or more ring members which may have a substituent
- m represents an integer of 1 or more
- * represents a bonding site to another structure.
- L A1 is preferably a linking group having a valence of m+1.
- Preferred embodiments of L A1 are the same as the preferred embodiments of L 1 in formula (R-1) described later.
- preferred embodiments of Cy are the same as the preferred embodiments of the ring structure having 5 or more ring members described above.
- Cy is preferably directly bonded to a polymerizable group described later.
- the direct bond between a certain structure A and another structure B means that the structure A and the structure B are bonded without a linking group therebetween.
- * represents a bonding site to another structure, preferably a bonding site to an atom contained in the main chain of the resin, and more preferably a bonding site to a carbon atom contained in the main chain.
- the carbon atom is preferably a tertiary carbon atom or a quaternary carbon atom. It is preferable that the structure represented by formula (A-1) is not included in the main chain. In addition, it is also one of the preferred embodiments of the present invention that the structure represented by formula (A-1) is a structure represented by formula (R-1) described below.
- the content of the structure represented by formula (A-1) in the specific resin is preferably 0.01 to 5.0 mmol/g, more preferably 0.1 to 4.0 mmol/g, and even more preferably 0.5 to 2.0 mmol/g, per 1 g of the specific resin.
- the first specific resin and the second specific resin preferably have a polymerizable group.
- the polymerizable group may be a cationic polymerizable group, but is preferably a radical polymerizable group.
- examples of the polymerizable group include an epoxy group, an oxetanyl group, an alkoxymethyl group, an acyloxymethyl group, a methylol group, a blocked isocyanate group, and a group containing an ethylenically unsaturated bond, with a group containing an ethylenically unsaturated bond being preferred.
- the group containing an ethylenically unsaturated bond is preferably a radically polymerizable group.
- groups containing an ethylenically unsaturated bond include vinyl groups, vinyl ether groups, allyl groups, isoallyl groups, 2-methylallyl groups, (meth)acrylamide groups, and (meth)acryloyloxy groups. From the viewpoint of low polarity and reducing the dielectric constant of the resulting cured product, vinyl groups and vinyl ether groups are preferred.
- the vinyl group is directly bonded to the above-mentioned ring structure having 5 or more ring members.
- the above-mentioned aromatic ring structure has 5 or more ring members, and that the aromatic ring structure is directly bonded to the vinyl group.
- the polymerizable group value (total molar amount of polymerizable groups per 1 g of specific resin) in the first specific resin and the second specific resin is preferably 0.1 to 10 mmol/g, more preferably 0.2 to 5 mmol/g, and even more preferably 0.5 to 1.5 mmol/g.
- the specific resin preferably has a group in which two or more hydrogen atoms have been removed from a structure represented by the following formula (C-1), and more preferably has a group in which two or more hydrogen atoms have been removed from a structure represented by the following formula (C-2).
- Z 1 to Z 3 each independently represent a single bond or a divalent linking group, and the four benzene rings depicted in formula (C-1) may each have a substituent.
- Z 1 to Z 3 are preferably an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which may be substituted with a fluorine atom, -O-, -C( ⁇ O)-, -S-, -S( ⁇ O) 2 -, -NHC( ⁇ O)-, or a group consisting of a combination of two or more of these, more preferably an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which may be substituted with a fluorine atom, -O-, -C( ⁇ O)-, or a group consisting of a combination of two or more of these, and further preferably an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which may be substituted with a fluorine atom or -O-.
- Z1 and Z3 are preferably --O--.
- Z2 is preferably an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which may be substituted with a fluorine atom.
- Z 1 and Z 3 are —O— and Z 2 is —C(CH 3 ) 2 — is also one of the preferred embodiments of the present invention.
- the number of carbon atoms in the aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which may be substituted with a fluorine atom is not particularly limited, but is preferably 1 to 6, and more preferably 1 to 4.
- aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which may be substituted with a fluorine atom include -CH 2 -, -C(CH 3 ) 2 -, and -C(CF 3 ) 2 -, with -C(CH 3 ) 2 - being preferred.
- substituents on the four benzene rings shown in formula (C-1) include a fluorine atom and a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms in which a hydrogen atom may be substituted with a fluorine atom.
- An embodiment in which all of the four benzene rings depicted in formula (C-1) are unsubstituted is also one of the preferred embodiments of the present invention.
- the specific resin preferably contains the structure represented by formula (C-1) as X1 or Y1 in formula (1-1) described below , or as R115 or R111 in formula (2). These aspects will be described later.
- the first specific resin and the second specific resin preferably contain a repeating unit represented by formula (1-1).
- X1 is a tetravalent organic group
- Y1 is an organic group containing a group having an ethylenically unsaturated bond.
- -X1- X1 preferably includes a structure in which two or more hydrogen atoms have been removed from a structure represented by any one of the following formulae (V-1) to (V-5).
- R 1 and X1 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group or a halogenated alkyl group.
- R 1 X2 and R 1 X3 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and R 1 X2 and R 1 X3 may be bonded to form a ring structure.
- R X1 are each independently preferably an alkyl group or a halogenated alkyl group, more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a halogenated alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and further preferably a methyl group or a trifluoromethyl group.
- the halogenated alkyl group refers to an alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a halogen atom. As the halogen atom, F or Cl is preferable, and F is more preferable.
- R 1 X2 and R 1 X3 each independently represent a hydrogen atom.
- R X2 and R X3 are bonded to form a ring structure
- the structure formed by bonding R X2 and R X3 is preferably a single bond, -O- or -C(R) 2 -, more preferably -O- or -C(R) 2 -, and even more preferably -O-.
- R represents a hydrogen atom or a monovalent organic group, preferably a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group, and more preferably a hydrogen atom.
- L 1 is preferably a hydrocarbon group which may have a substituent, more preferably an aromatic hydrocarbon group, and further preferably a phenylene group.
- the hydrocarbon group in L1 may have a substituent. Examples of the substituent include a fluorine atom and a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms in which a hydrogen atom may be substituted with a fluorine atom.
- X 1 is a group containing a structure obtained by removing two or more hydrogen atoms from a structure represented by formula (V-1)
- X 1 is preferably a group represented by the following formula (V-1-1).
- * represents a bonding site to the four carbonyl groups to which X 1 in formula (1-1) is bonded
- n1 represents an integer of 0 to 5, and is also preferably an integer of 1 to 5.
- the hydrogen atoms in the following structure may be further substituted with a known substituent such as a hydroxy group or a hydrocarbon group.
- one or more hydrogen atoms may be substituted with a group represented by formula (R-1).
- L1 represents a linking group having a valence of a2+1
- Z1 represents an aromatic group or a cyclic aliphatic group
- A1 represents a polymerizable group
- a1 represents an integer of 0 or more and not exceeding the maximum number of substituents of Z1
- a2 represents an integer of 1 or more
- * represents a bonding site to another structure.
- L1 is preferably a group represented by the following formula (L-1).
- Lx represents a linking group having a valence of a2+1
- a2 represents an integer of 1 or more
- * represents a bonding site with X1 in formula (1-1)
- # represents a bonding site with Z1 in formula (R-1).
- Lx is preferably an alkylene group, more preferably an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, even more preferably an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, and particularly preferably a methylene group.
- the preferred embodiments of a2 in formula (L-1) are the same as the preferred embodiments of a2 in formula (R-1).
- Z1 represents an aromatic group or a cyclic aliphatic group. Preferred embodiments of these groups are the same as the preferred embodiments of the ring structure having 5 or more ring members described above.
- a 1 in formula (R-1) preferably represents a group having an ethylenically unsaturated bond.
- Preferred embodiments of the group having an ethylenically unsaturated bond are the same as the preferred embodiments of the group having an ethylenically unsaturated bond in Y1 described below.
- at least one of A 1 in formula (R-1) is preferably a vinyl group, a (meth)acryloxy group, a vinyl ether group, an allyl group, an epoxy group, or a group containing these, and more preferably a vinyl group or a vinyl ether group.
- a1 is preferably an integer of 0 to 2, and more preferably 0 or 1. Moreover, an embodiment in which a1 is 1 or 2 is also one of the preferred embodiments of the present invention.
- a2 represents an integer of 1 or more, preferably 1 or 2, and more preferably 1.
- the number of ester bonds contained in formula (R-1) is preferably 1 or 0.
- X 1 is a group containing a structure obtained by removing two or more hydrogen atoms from a structure represented by formula (V-2), X 1 is preferably a group represented by formula (V-2-1) or formula (V-2-2) below, and from the viewpoint of lowering the amine value in the resin, it is preferably a group represented by formula (V-2-2).
- a bond crossing a side of a ring structure means substituting any of the hydrogen atoms in the ring structure.
- L X1 represents a single bond or -O-
- * represents a bonding site with the four carbonyl groups to which X 1 in formula (1-1) is bonded.
- R X1 are as described above.
- the hydrogen atoms in these structures may be further substituted with known substituents such as a hydroxy group and a hydrocarbon group.
- one or more hydrogen atoms may be substituted with a group represented by the above formula (R-1).
- X 1 is a group containing a structure obtained by removing two or more hydrogen atoms from a structure represented by formula (V-3)
- X 1 is preferably a group represented by formula (V-3-1) or formula (V-3-2) below, and from the viewpoint of lowering the dielectric constant, etc., it is preferably a group represented by formula (V-3-2).
- * represents a bonding site with four carbonyl groups to which X 1 in formula (1-1) is bonded.
- R X2 and R X3 are as described above.
- the hydrogen atoms in these structures may be further substituted with known substituents such as a hydroxy group and a hydrocarbon group.
- one or more hydrogen atoms may be substituted with a group represented by the above formula (R-1).
- X 1 is a group containing a structure obtained by removing two or more hydrogen atoms from a structure represented by formula (V-4), X 1 is preferably a group represented by the following formula (V-4-1).
- * represents a bonding site to the four carbonyl groups to which X 1 in formula (1-1) is bonded
- n1 represents an integer of 0 to 5.
- the hydrogen atoms in the following structure may be further substituted with a known substituent such as a hydroxy group or a hydrocarbon group.
- one or more hydrogen atoms may be substituted with a group represented by the above formula (R-1).
- X1 is a group containing a structure obtained by removing two or more hydrogen atoms from a structure represented by formula (V-5)
- X1 is preferably a group represented by the following formula (V-5-1), and more preferably a group represented by formula (V-5-2).
- the hydrogen atoms in the following structure may be further substituted with known substituents such as a hydroxy group and a hydrocarbon group.
- one or more hydrogen atoms may be substituted with a group represented by formula (R-1).
- L1 represents a divalent linking group;
- * represents a bonding site with the carbonyl group in formula (1-1); and the two benzene rings depicted in formula (V-5-1) each may have a substituent.
- preferred embodiments of A 4 , A 5 and the substituent on the benzene ring are the same as the preferred embodiments of A 4 , A 5 and the substituent on the benzene ring in formula (V-5) described above.
- R each independently represents a substituent
- n is an integer of 0 to 4
- * represents a bonding site with the carbonyl group in formula (1-1).
- Each R is preferably a fluorine atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms in which a hydrogen atom may be substituted by a fluorine atom, and more preferably a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms in which a hydrogen atom may be substituted by a fluorine atom.
- n is an integer of 0 to 2.
- an embodiment in which n is 2 is also one of the preferable embodiments of the present invention.
- X 1 is also preferably a group represented by the following formula (7):
- X 1 is more preferably a group represented by the following formula (7-2):
- Formula (7) is a group in which four hydrogen atoms have been removed from the structure represented by formula (C-1) above
- formula (7-2) is a group in which four hydrogen atoms have been removed from the structure represented by formula (C-2) above.
- a 1 to A 3 each independently represent a single bond or a divalent linking group
- * represents a bonding site with the carbonyl group in formula (1-1)
- each of the four benzene rings described in formula (7) may have a substituent.
- * represents a bonding site with the carbonyl group in formula (1-1).
- preferred embodiments of A 1 to A 3 and the substituents on the benzene ring are the same as the preferred embodiments of Z 1 to Z 3 and the substituents on the benzene ring in formula (C-1) described above.
- X 1 may be a group in which m hydrogen atoms have been removed from a group represented by R 132 in the formula (4) described below.
- X1 does not contain an imide structure in the structure.
- R N is preferably a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group, and more preferably a hydrogen atom.
- Preferred aspects of R N are as described above.
- R N represents a hydrogen atom or a monovalent organic group
- * represents a bonding site with a carbon atom.
- X1 does not contain an ester bond in the structure.
- X 1 does not contain an imide structure, a urethane bond, a urea bond, or an amide bond, and it is more preferable that X 1 does not contain an imide structure, a urethane bond, a urea bond, an amide bond, or an ester bond.
- Y 1 preferably contains a ring structure having 5 or more ring members. Preferred embodiments of the ring structure having 5 or more ring members are as described above.
- Y1 is a group having an ethylenically unsaturated bond.
- the preferred embodiments of the group having an ethylenically unsaturated bond are as described above.
- the group having an ethylenically unsaturated bond in Y1 is directly bonded to an aromatic group, and it is more preferable that Y1 contains a vinylphenyl group.
- Y 1 in formula (1-1) is preferably a group represented by the following formula (Y-1).
- Y X1 represents an (n+2)-valent organic group
- R Y1 each independently represent a structure represented by formula (R-1) above, in which A 1 in formula (R-1) is a group having an ethylenically unsaturated bond, and n represents an integer of 1 or more.
- Y 1 X1 is preferably a group containing a structure in which 2+n hydrogen atoms have been removed from a structure represented by any one of formulas (V-1) to (V-4) above.
- Y 1 X1 is a group containing a structure in which two or more hydrogen atoms have been removed from a structure represented by formula (V-1)
- Y 1 X1 is preferably a group in which n hydrogen atoms have been removed from a group represented by formula (V-1-2) below.
- * represents two bonds possessed by Y 1 in formula (1-1)
- n1 represents an integer of 1 to 5.
- n has the same meaning as n in formula (1-1).
- the hydrogen atoms in the structure below may be further substituted with known substituents such as a hydroxy group and a hydrocarbon group.
- Y 1 X1 is a group containing a structure obtained by removing two or more hydrogen atoms from a structure represented by formula (V-2), Y 1 is preferably a group represented by formula (V-2-3) or formula (V-2-4) below, and from the viewpoint of decreasing the dielectric constant, etc., it is preferably a group represented by formula (V-2-4).
- L 1 X1 represents a single bond or -O-, and * represents two bonds possessed by Y 1 in formula (1-1).
- preferred embodiments of R 1 X1 are as described above.
- n are substituted by R 1 Y1 in formula (Y-1). n has the same meaning as n in formula (Y-1).
- the hydrogen atoms in these structures may be further substituted by known substituents such as a hydroxy group and a hydrocarbon group.
- Y 1 is a group containing a structure obtained by removing two or more hydrogen atoms from a structure represented by formula (V-3), Y 1 is preferably a group represented by formula (V-3-3) or formula (V-3-4) below, and from the viewpoint of decreasing the dielectric constant, etc., it is preferably a group represented by formula (V-3-3).
- * represents two bonds possessed by Y 1 in formula (1-1).
- preferred embodiments of R X2 and R X3 are as described above.
- n are substituted by R Y1 in formula (Y-1).
- n has the same meaning as n in formula (1-1).
- the hydrogen atoms in these structures may be further substituted by known substituents such as a hydroxy group and a hydrocarbon group.
- Y 1 is a group containing a structure obtained by removing two or more hydrogen atoms from a structure represented by formula (V-4), Y 1 is preferably a group represented by formula (V-4-2) below.
- * represents two bonds possessed by Y 1 in formula (1-1)
- n1 represents an integer of 0 to 5.
- An embodiment in which n1 is 0 is also one of the preferred embodiments of the present invention.
- n are substituted with R Y1 in formula (Y-1).
- n has the same meaning as n in formula (1-1).
- the hydrogen atoms in the structure below may be further substituted with known substituents such as a hydroxy group and a hydrocarbon group.
- R Y1 each independently represents a structure represented by formula (R-1) above, and the same applies to preferred embodiments.
- the description "* represents a bonding site with X1 in formula (1-1)” should be read as “* represents a bonding site with Y Y1 in formula (Y-1).”
- R 111 is also preferably a group represented by the following formula (71): In the above embodiment, R 111 is more preferably a group represented by the following formula (72).
- Formula (71) is a group obtained by removing two hydrogen atoms from the structure represented by formula (C-1) above
- formula (72) is a group obtained by removing two hydrogen atoms from the structure represented by formula (C-2) above.
- n of the hydrogen atoms in the following structure are substituted with R Y1 in formula (Y-1). n has the same meaning as n in formula (Y-1).
- a 1 to A 3 each independently represent a single bond or a divalent linking group, * represents a bonding site with the nitrogen atom in formula (2), and each of the four benzene rings described in formula (71) may have a substituent.
- * represents a bonding site with the nitrogen atom in formula (1-1).
- n is preferably 1 or 2, and more preferably 2.
- Y 1 in formula (1-1) preferably contains a structure represented by the following formula (B-1) or formula (B-2), and more preferably has a structure represented by the following formula (B-1) or formula (B-2).
- each R 1 independently represents an organic group containing a group having an ethylenically unsaturated bond
- n1 represents an integer of 0 to 3
- n2 represents an integer of 0 to 3
- n1+n2 is an integer of 1 to 6
- * represents a bonding site to another structure.
- each R 1 independently represents an organic group containing a group having an ethylenically unsaturated bond
- n1 represents an integer of 0 to 3
- n2 represents an integer of 0 to 3
- n1+n2 is an integer of 1 to 6
- each R 2 independently represents an alkyl group or a fluoroalkyl group
- * represents a bonding site to another structure.
- R1 is preferably a group represented by the above formula (R-1), and Cy is a group that is directly bonded to a group having an ethylenically unsaturated bond that is a polymerizable group.
- R-1 the description "* represents a bonding site with X1 in formula (1-1)” should be read as “* represents a bonding site with the benzene ring in formula (B-1).”
- n1 and n2 each independently are preferably 1 or 2, and more preferably both are 1.
- the preferred embodiments of R 1 are the same as those of R 1 in formula (B-1).
- R 2 is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a fluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methyl group, an ethyl group, a trifluoromethyl group, or a pentafluoroethyl group, and particularly preferably a methyl group or a trifluoromethyl group.
- Y1 does not contain an imide structure in its structure. It is also preferred that Y1 does not contain a urethane bond, a urea bond or an amide bond in the structure. Furthermore, it is preferable that Y1 does not contain an ester bond in the structure. Among these, it is preferable that Y1 does not contain an imide structure, a urethane bond, a urea bond, or an amide bond, and it is more preferable that Y1 does not contain an imide structure, a urethane bond, a urea bond, an amide bond, or an ester bond.
- X 1 in formula (1-1) contains a structure in which two or more hydrogen atoms have been removed from a structure represented by any one of the above formulas (V-1) to (V-5), and Y 1 contains a structure in which two or more hydrogen atoms have been removed from a structure represented by any one of the above formulas (V-1) to (V-4).
- the specific resin further contains a repeating unit represented by formula (1-2).
- X2 is a tetravalent organic group
- Y2 is a divalent organic group having no ethylenically unsaturated bond
- at least one of X2 and Y2 contains a group in which two or more hydrogen atoms have been removed from the structure represented by formula (C-1) above.
- the preferred embodiments of X2 are the same as the preferred embodiments of X1 in formula (1-1) described above.
- Y2 is more preferably a group represented by the above formula (71), and more preferably a group represented by the above formula (72).
- Preferred embodiments of the formula (C-1), the formula (71) and the formula (72) in Y2 are as described above.
- the third specific resin contains a repeating unit represented by formula (1-3).
- the first specific resin or the second specific resin preferably contains a repeating unit represented by formula (1-3) as the repeating unit represented by formula (1-1).
- X3 is a tetravalent organic group
- Y3 is a divalent organic group containing a vinylphenyl group
- Y3 contains a structure represented by formula (B-1) or (B-2).
- X3 is a tetravalent organic group
- Y3 is a divalent organic group containing a vinylphenyl group
- Y3 contains a structure represented by formula (B-1) or (B-2).
- Y3 is more preferably a structure represented by formula (B-1) or formula (B-2).
- Y3 is preferably a structure containing all of the structure represented by formula (B-1) or (B-2), a vinylphenyl group, and the structure represented by formula (A-1) above.
- Y3 is preferably a structure represented by formula (B-3) or (B-4).
- L A1 each independently represents a single bond or an (m+1) valent linking group
- V 1 represents a vinylphenyl group
- m represents an integer of 1 or more
- n1 represents an integer of 0 to 3
- n2 represents an integer of 0 to 3
- n1+n2 is an integer of 1 to 6
- * represents a bonding site to another structure.
- each L A1 independently represents a single bond or an (m+1) valent linking group
- V 1 represents a vinylphenyl group
- m represents an integer of 1 or more
- n1 represents an integer of 0 to 3
- n2 represents an integer of 0 to 3
- n1+n2 is an integer of 1 to 6
- each R 2 independently represents an alkyl group or a fluoroalkyl group
- * represents a bonding site to another structure.
- L A1 corresponds to L A1 in the above formula (A-1)
- the vinylphenyl group in V 1 corresponds to the structure in which Cy in the above formula (A-1) is a benzene ring substituted with a vinyl group.
- the preferred embodiments of L A1 and m are the same as the preferred embodiments of L A1 and m in formula (A-1) described above.
- preferred embodiments of n1 and n2 are the same as the preferred embodiments of n1 and n2 in formula (B-1) described above.
- the preferred embodiments of L A1 and m are the same as the preferred embodiments of L A1 and m in formula (A-1) described above.
- preferred embodiments of R 2 , n1 and n2 are the same as the preferred embodiments of R 2 , n1 and n2 in formula (B-2) above.
- the first specific resin and the second specific resin contain a repeating unit represented by formula (2-1).
- the third specific resin may further contain a repeating unit represented by formula (2-1).
- A1 and A2 each independently represent an oxygen atom or -NRz-
- X1 represents an organic group having 4 or more carbon atoms
- Y1 represents an organic group having 4 or more carbon atoms
- R113 and R114 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group
- Rz represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.
- a 1 and A 2 each independently represent an oxygen atom or —NR z —, and preferably an oxygen atom.
- Rz represents a hydrogen atom or a monovalent organic group, and is preferably a hydrogen atom.
- R 113 and R 114 in formula (2-1) each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group.
- the monovalent organic group preferably contains a linear or branched alkyl group, a cyclic alkyl group, an aromatic group, or a polyalkyleneoxy group.
- at least one of R 113 and R 114 contains two or more polymerizable groups.
- the polymerizable group is a group capable of undergoing a crosslinking reaction by the action of heat, radicals, etc., and is preferably a radically polymerizable group.
- the polymerizable group examples include a group having an ethylenically unsaturated bond, an alkoxymethyl group, a hydroxymethyl group, an acyloxymethyl group, an epoxy group, an oxetanyl group, a benzoxazolyl group, a blocked isocyanate group, and an amino group.
- a group having an ethylenically unsaturated bond is preferable.
- Examples of the group having an ethylenically unsaturated bond include a vinyl group, an allyl group, an isoallyl group, a 2-methylallyl group, a group having an aromatic ring directly bonded to a vinyl group (for example, a vinylphenyl group), a (meth)acrylamide group, a (meth)acryloyloxy group, and a group represented by the following formula (III), and the group represented by the following formula (III) is preferred.
- R 200 represents a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group or a methylol group, and is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
- * represents a bonding site with another structure.
- R 201 represents an alkylene group having 2 to 12 carbon atoms, —CH 2 CH(OH)CH 2 —, a cycloalkylene group or a polyalkyleneoxy group.
- R 201 examples include alkylene groups such as ethylene group, propylene group, trimethylene group, tetramethylene group, pentamethylene group, hexamethylene group, octamethylene group, and dodecamethylene group, 1,2-butanediyl group, 1,3-butanediyl group, -CH 2 CH(OH)CH 2 -, and polyalkyleneoxy groups, of which alkylene groups such as ethylene group and propylene group, -CH 2 CH(OH)CH 2 -, cyclohexyl group, and polyalkyleneoxy groups are more preferred, and alkylene groups such as ethylene group and propylene group, or polyalkyleneoxy groups are even more preferred.
- alkylene groups such as ethylene group, propylene group, trimethylene group, tetramethylene group, pentamethylene group, hexamethylene group, octamethylene group, and dodecamethylene group, 1,2-butanediyl group, 1,3-but
- the polyalkyleneoxy group refers to a group in which two or more alkyleneoxy groups are directly bonded.
- the alkylene groups in the multiple alkyleneoxy groups contained in the polyalkyleneoxy group may be the same or different.
- the arrangement of the alkyleneoxy groups in the polyalkyleneoxy group may be a random arrangement, an arrangement having blocks, or an arrangement having a pattern such as alternating.
- the number of carbon atoms in the alkylene group (including the number of carbon atoms of the substituent, when the alkylene group has a substituent) is preferably 2 or more, more preferably 2 to 10, more preferably 2 to 6, even more preferably 2 to 5, still more preferably 2 to 4, still more preferably 2 or 3, and particularly preferably 2.
- the alkylene group may have a substituent, and preferred examples of the substituent include an alkyl group, an aryl group, and a halogen atom.
- the number of alkyleneoxy groups contained in the polyalkyleneoxy group (the number of repeating polyalkyleneoxy groups) is preferably 2-20, more preferably 2-10, and even more preferably 2-6.
- the polyalkyleneoxy group is preferably a polyethyleneoxy group, a polypropyleneoxy group, a polytrimethyleneoxy group, a polytetramethyleneoxy group, or a group in which multiple ethyleneoxy groups and multiple propyleneoxy groups are bonded, more preferably a polyethyleneoxy group or a polypropyleneoxy group, and even more preferably a polyethyleneoxy group.
- the ethyleneoxy groups and the propyleneoxy groups may be arranged randomly, may be arranged in blocks, or may be arranged in a pattern such as alternating. The preferred embodiment of the number of repetitions of the ethyleneoxy group in these groups is as described above.
- the second specific resin and the third specific resin may form a counter salt with a tertiary amine compound having an ethylenically unsaturated bond.
- a tertiary amine compound having an ethylenically unsaturated bond is N,N-dimethylaminopropyl methacrylate.
- R 113 and R 114 may be a polarity conversion group such as an acid-decomposable group.
- the acid-decomposable group is not particularly limited as long as it is decomposed by the action of an acid to generate an alkali-soluble group such as a phenolic hydroxy group or a carboxy group, but an acetal group, a ketal group, a silyl group, a silyl ether group, a tertiary alkyl ester group, etc. are preferred, and from the viewpoint of exposure sensitivity, an acetal group or a ketal group is more preferred.
- the acid-decomposable group examples include a tert-butoxycarbonyl group, an isopropoxycarbonyl group, a tetrahydropyranyl group, a tetrahydrofuranyl group, an ethoxyethyl group, a methoxyethyl group, an ethoxymethyl group, a trimethylsilyl group, a tert-butoxycarbonylmethyl group, a trimethylsilyl ether group, etc. From the viewpoint of exposure sensitivity, an ethoxyethyl group or a tetrahydrofuranyl group is preferred.
- the first specific resin and the second specific resin may contain a repeating unit represented by formula (2).
- a repeating unit corresponding to the repeating unit represented by formula (2-1) does not correspond to the repeating unit represented by formula (2).
- A1 and A2 each independently represent an oxygen atom or -NRz-
- R111 represents a divalent organic group not containing a group having an ethylenically unsaturated bond
- R115 represents a tetravalent organic group
- R113 and R114 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group
- Rz represents a hydrogen atom or a monovalent organic group.
- the preferred embodiments of R 115 are the same as the preferred embodiments of X 1 in formula (1-1) above.
- preferred aspects of R 111 are the same as the preferred aspects of X 1 in formula (1-1) above, except that it does not contain a group having an ethylenically unsaturated bond. Specifically, it is preferably a structure represented by any one of formulas (V-1) to (V-4) and formula (71) above, in which the bonding site to the group having an ethylenically unsaturated bond is substituted with a hydrogen atom. Preferred aspects of these formulas are as described above.
- preferred embodiments of A 1 , A 2 , R 113 and R 114 are the same as the preferred embodiments of A 1 , A 2 , R 113 and R 114 in formula (2-1) above.
- the content of the repeating unit represented by formula (1-1) relative to the total mass of the second specific resin or the third specific resin is preferably 30 mass% or more, more preferably 40 mass% or more, further preferably 50 mass% or more, and particularly preferably 80 mass% or more.
- the upper limit of the content is not particularly limited, and may be 100 mass%.
- the second specific resin or the third specific resin may contain two or more repeating units represented by formula (1-1) having different structures. In that case, it is preferable that the total amount is within the above range.
- the content of the repeating unit represented by formula (1-3) relative to the total mass of the third specific resin is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, and further preferably 30% by mass or more.
- the upper limit of the content is not particularly limited, and may be 100% by mass.
- the third specific resin may contain two or more repeating units represented by formula (1-3) having different structures. In that case, it is preferable that the total amount is within the above range.
- the content of the repeating unit represented by formula (1-2) relative to the total mass of the specific resin is preferably 0 to 90 mass%, more preferably 10 to 80 mass%, even more preferably 20 to 70 mass%, and particularly preferably 30 to 60 mass% or more.
- the specific resin may contain two or more repeating units represented by formula (1-2) having different structures. In that case, it is preferable that the total amount is within the above range.
- the content of the repeating unit represented by formula (1-3) relative to the total mass of the third specific resin is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, and further preferably 30% by mass or more.
- the upper limit of the content is not particularly limited, and may be 100% by mass.
- the third specific resin may contain two or more repeating units represented by formula (1-3) having different structures. In that case, it is preferable that the total amount is within the above range.
- the total content of the repeating unit represented by formula (1-1) and the repeating unit represented by formula (1-2) relative to the total mass of the second specific resin or the third specific resin is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, even more preferably 70% by mass or more, particularly preferably 80% by mass or more, even more preferably 90% by mass or more, and most preferably 99% by mass or more.
- the total content of the repeating unit represented by formula (1-3) and the repeating unit represented by formula (1-2) relative to the total mass of the third specific resin is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, even more preferably 70% by mass or more, particularly preferably 80% by mass or more, even more preferably 90% by mass or more, and most preferably 99% by mass or more.
- the content of the repeating unit represented by formula (2-1) relative to the total mass of the first specific resin or the second specific resin is preferably 30 mass% or more, more preferably 50 mass% or more, further preferably 70 mass% or more, and particularly preferably 80 mass% or more.
- the upper limit of the content is not particularly limited, and may be 100 mass%.
- the first specific resin or the second specific resin may contain two or more repeating units represented by formula (2-1) having different structures. In that case, it is preferable that the total amount is within the above range.
- the total content of the repeating unit represented by formula (2-1) and the repeating unit represented by formula (2) relative to the total mass of the first specific resin or the second specific resin is preferably 50 mass% or more, more preferably 70 mass% or more, further preferably 80 mass% or more, and particularly preferably 90 mass% or more.
- the upper limit of the content is not particularly limited, and may be 100 mass%.
- the first specific resin or the second specific resin contains a repeating unit represented by formula (2), it may contain two or more repeating units represented by formula (2) having different structures. In that case, it is preferable that the total amount is within the above range.
- the value of the molar amount of oxygen atoms/weight average molecular weight is preferably 9.7 mmol/g or less.
- the lower limit of the value of the molar amount of oxygen atoms/weight average molecular weight is preferably 7.0 mmol/g or more, and more preferably 7.5 mmol/g or more.
- the upper limit of the value of the molar amount of oxygen atoms/weight average molecular weight is preferably 9.2 mmol/g or less, and more preferably 8.8 mmol/g or less.
- the value of the molar amount of oxygen atoms/weight average molecular weight is 9.7 mmol/g or less, the polarity of the resin and the free mobility of the molecules are reduced, and the dissolution rate of the resin itself and the film made of the resin composition in cyclopentanone is reduced, which is thought to suppress swelling of the image area and the occurrence of opening defects.
- the weight average molecular weight (Mw) of the specific polyimide resin is preferably 3,000 to 100,000, more preferably 5,000 to 50,000, even more preferably 8,000 to 40,000, still more preferably 8,000 or more and less than 30,000, particularly preferably 8,000 to 26,000, and most preferably 10,000 to 25,000.
- Mw weight average molecular weight
- the weight average molecular weight 3,000 or more it is possible to improve the folding resistance of the cured product.
- the weight average molecular weight is particularly preferably 8,000 or more.
- the weight average molecular weight 3,000 or more peeling of the resin from the substrate is suppressed, and the reliability of the cured product (adhesion to the substrate when the cured product is further heated) can be improved.
- the weight average molecular weight is particularly preferably 8,000 or more.
- the weight average molecular weight is particularly preferably less than 30,000.
- the number average molecular weight (Mn) of the specific polyimide resin is preferably from 1,000 to 40,000, more preferably from 2,000 to 30,000, and even more preferably from 5,000 to 20,000.
- the molecular weight dispersity of the specific polyimide resin is preferably 1.5 or more, more preferably 1.8 or more, and even more preferably 2.0 or more.
- the upper limit of the molecular weight dispersity of the polyimide is not particularly specified, but is, for example, preferably 7.0 or less, more preferably 6.5 or less, and even more preferably 6.0 or less.
- the weight average molecular weight, number average molecular weight, and dispersity of at least one polyimide are within the above ranges. It is also preferable that the weight average molecular weight, number average molecular weight, and dispersity calculated by treating the multiple polyimides as one resin are each within the above ranges.
- the weight average molecular weight (Mw) is preferably 5,000 to 100,000, more preferably 6,000 to 50,000, even more preferably 7,000 to 40,000, still more preferably 8,000 or more and less than 30,000, particularly preferably 8,000 to 26,000, and most preferably 10,000 to 25,000.
- the number average molecular weight (Mn) is preferably from 2,000 to 40,000, more preferably from 3,000 to 30,000, and even more preferably from 4,000 to 20,000.
- the polyimide precursor has a molecular weight dispersity of preferably 1.5 or more, more preferably 1.8 or more, and even more preferably 2.0 or more.
- the upper limit of the molecular weight dispersity of the polyimide precursor is not particularly limited, but is, for example, preferably 7.0 or less, more preferably 6.5 or less, and even more preferably 6.0 or less.
- the dispersity of molecular weight is a value calculated by weight average molecular weight/number average molecular weight.
- the weight average molecular weight, number average molecular weight, and dispersity of at least one polyimide precursor are within the above ranges. It is also preferable that the weight average molecular weight, number average molecular weight, and dispersity calculated by treating the multiple polyimide precursors as one resin are each within the above ranges.
- the imidization rate (also referred to as "ring closure rate") of the specific polyimide resin is preferably 70% or more, more preferably 80% or more, and even more preferably 90% or more, from the viewpoints of the film strength, insulating properties, etc. of the resulting organic film.
- the upper limit of the imidization rate is not particularly limited, and may be 100% or less.
- the content of the imide structure in the specific polyimide resin is preferably 3 mmol/g or less, more preferably 2.5 mmol/g or less.
- the lower limit of the content is not particularly limited, but can be, for example, 0.5 mmol/g or more.
- the imidization rate (also referred to as "ring closure rate") of the polyimide precursor is preferably less than 70%, more preferably 50% or less, even more preferably 20% or less, and particularly preferably 10% or less, from the viewpoint of the film strength, insulating properties, etc. of the obtained organic film.
- the lower limit of the imidization rate is not particularly limited, and may be 0% or more.
- the imidization rate is measured, for example, by the following method.
- the infrared absorption spectrum of the specific resin is measured to determine the peak intensity P1 near 1377 cm ⁇ 1 , which is an absorption peak derived from the imide structure.
- the specific resin is heat-treated at 350° C.
- the ethylenically unsaturated bond valence of the specific resin (the molar amount of ethylenically unsaturated bonds per 1 g of the specific resin) is preferably 0.5 mmol/g or more and 2.0 mmol/g or less.
- the lower limit of the ethylenically unsaturated bond valence is not particularly limited, but is preferably 0.6 mmol/g or more, and more preferably 0.7 mmol/g or more.
- the upper limit of the ethylenically unsaturated bond valence is not particularly limited, but is preferably 1.9 mmol/g or less, and more preferably 1.8 mmol/g or less.
- the specific resin can be obtained by, for example, a method of reacting a tetracarboxylic dianhydride with a diamine at low temperature, a method of reacting a tetracarboxylic dianhydride with a diamine at low temperature to obtain a polyamic acid and esterifying it using a condensing agent or an alkylating agent, a method of obtaining a diester from a tetracarboxylic dianhydride with an alcohol and then reacting it with a diamine in the presence of a condensing agent, a method of obtaining a diester from a tetracarboxylic dianhydride with an alcohol, then acid-halogenating the remaining dicarboxylic acid using a halogenating agent, and reacting it with a diamine, etc.
- the method of obtaining a diester from a tetracarboxylic dianhydride with an alcohol, then acid-halogenating the remaining dicarboxylic acid using a halogenating agent, and reacting it with a diamine is more preferable.
- the condensing agent include dicyclohexylcarbodiimide, diisopropylcarbodiimide, 1-ethoxycarbonyl-2-ethoxy-1,2-dihydroquinoline, 1,1-carbonyldioxy-di-1,2,3-benzotriazole, N,N'-disuccinimidyl carbonate, and trifluoroacetic anhydride.
- alkylating agent examples include N,N-dimethylformamide dimethyl acetal, N,N-dimethylformamide diethyl acetal, N,N-dialkylformamide dialkyl acetal, trimethyl orthoformate, and triethyl orthoformate.
- halogenating agent examples include thionyl chloride, oxalyl chloride, phosphorus oxychloride, and the like.
- the resin obtained by the above method can be completely imidized by a known imidization reaction method, or the imidization reaction is stopped midway to partially introduce an imide structure, or further, a completely imidized polymer is blended with a polyimide precursor to partially introduce an imide structure.
- a completely imidized polymer is blended with a polyimide precursor to partially introduce an imide structure.
- Other known methods for synthesizing polyimides can also be applied.
- an organic solvent in the reaction it is preferable to use an organic solvent in the reaction.
- the organic solvent may be one type or two or more types.
- the organic solvent can be appropriately selected depending on the raw material, and examples thereof include pyridine, diethylene glycol dimethyl ether (diglyme), N-methylpyrrolidone, N-ethylpyrrolidone, ethyl propionate, dimethylacetamide, dimethylformamide, tetrahydrofuran, and ⁇ -butyrolactone.
- a basic compound may be one type or two or more types.
- the basic compound can be appropriately selected depending on the raw material, and examples thereof include triethylamine, diisopropylethylamine, pyridine, 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene, and N,N-dimethyl-4-aminopyridine.
- -End-capping agent- In the method for producing the specific resin, in order to further improve storage stability, it is preferable to cap the carboxylic acid anhydride, acid anhydride derivative, or amino group remaining at the resin terminal of the specific resin.
- examples of the terminal capping agent include monoalcohols, phenols, thiols, thiophenols, monoamines, etc., and it is more preferable to use monoalcohols, phenols, or monoamines from the viewpoint of reactivity and film stability.
- Examples of preferred monoalcohol compounds include primary alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, hexanol, octanol, dodecinol, benzyl alcohol, 2-phenylethanol, 2-methoxyethanol, 2-chloromethanol, and furfuryl alcohol; secondary alcohols such as isopropanol, 2-butanol, cyclohexyl alcohol, cyclopentanol, and 1-methoxy-2-propanol; and tertiary alcohols such as t-butyl alcohol and adamantane alcohol.
- primary alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, hexanol, octanol, dodecinol, benzyl alcohol, 2-phenylethanol, 2-methoxyethanol, 2-chloromethanol, and furfuryl alcohol
- secondary alcohols such as isopropanol, 2-butanol, cyclo
- Preferred phenolic compounds include phenols such as phenol, methoxyphenol, methylphenol, naphthalene-1-ol, naphthalene-2-ol, and hydroxystyrene.
- Preferred monoamine compounds include aniline, 2-ethynylaniline, 3-ethynylaniline, 4-ethynylaniline, 5-amino-8-hydroxyquinoline, 1-hydroxy-7-aminonaphthalene, 1-hydroxy-6-aminonaphthalene, 1-hydroxy-5-aminonaphthalene, 1-hydroxy-4-aminonaphthalene, 2-hydroxy-7-aminonaphthalene, 2-hydroxy-6-aminonaphthalene, 2-hydroxy-5-aminonaphthalene, 1-carboxy-7-aminonaphthalene, 1-carboxy-6-aminonaphthalene, 1-carboxy-5-aminonaphthalene, Examples of such an acid include 2-carboxy-7-aminonaphthalene, 2-car
- a plurality of different terminal groups may be introduced by reacting a plurality of terminal blocking agents.
- the amino group at the resin terminal is blocked, it is possible to block it with a compound having a functional group capable of reacting with the amino group.
- Preferred blocking agents for the amino group include carboxylic acid anhydrides, carboxylic acid chlorides, carboxylic acid bromides, sulfonic acid chlorides, sulfonic acid anhydrides, sulfonic acid carboxylic acid anhydrides, and the like, and more preferred are carboxylic acid anhydrides and carboxylic acid chlorides.
- Preferred compounds of carboxylic acid anhydrides include acetic anhydride, propionic anhydride, oxalic anhydride, succinic anhydride, maleic anhydride, phthalic anhydride, benzoic anhydride, 5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride, and the like.
- carboxylic acid chloride examples include acetyl chloride, acrylic acid chloride, propionyl chloride, methacrylic acid chloride, pivaloyl chloride, cyclohexanecarbonyl chloride, 2-ethylhexanoyl chloride, cinnamoyl chloride, 1-adamantanecarbonyl chloride, heptafluorobutyryl chloride, stearic acid chloride, and benzoyl chloride.
- the method for producing the specific resin may include a step of precipitating a solid. Specifically, after filtering off the water-absorbing by-product of the dehydration condensation agent coexisting in the reaction liquid as necessary, the obtained polymer component is put into a poor solvent such as water, aliphatic lower alcohol, or a mixture thereof, and the polymer component is precipitated as a solid, and then dried to obtain the specific resin. In order to improve the degree of purification, the specific resin may be repeatedly subjected to operations such as redissolving, reprecipitating, and drying. Furthermore, the method may include a step of removing ionic impurities using an ion exchange resin.
- Specific examples of the specific resin include polyimides (P-1) to (P-3), (P-5) to (P-17), and polyimide precursor (P-4) in the examples described below, but the present invention is not limited thereto.
- the content of the specific resin in the resin composition of the present invention is preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, even more preferably 40% by mass or more, and even more preferably 50% by mass or more, based on the total solid content of the resin composition.
- the content of the resin in the resin composition of the present invention is preferably 99.5% by mass or less, more preferably 99% by mass or less, even more preferably 98% by mass or less, even more preferably 97% by mass or less, and even more preferably 95% by mass or less, based on the total solid content of the resin composition.
- the resin composition of the present invention may contain only one type of specific resin, or may contain two or more types. When two or more types are contained, it is preferable that the total amount is in the above range.
- the resin composition of the present invention contains at least two types of resins.
- the resin composition of the present invention may contain a total of two or more types of the specific resin and the other resins described below, or may contain two or more types of specific resins, but it is preferable that the resin composition contains two or more types of specific resins.
- the resin composition of the present invention contains two or more specific resins, it is preferable that the resin composition contains, for example, two or more polyimide precursors having different dianhydride-derived structures.
- the resin composition of the present invention may contain the above-mentioned specific resin and another resin different from the specific resin (hereinafter, simply referred to as "another resin").
- the other resin include a polyimide precursor different from the specific resin, a polyimide different from the specific resin, a polybenzoxazole precursor, a polybenzoxazole, a polyamideimide precursor, a polyamideimide, an aromatic polyether, a phenolic resin, a polyamide, an epoxy resin, a polysiloxane, a resin containing a siloxane structure, a (meth)acrylic resin, a (meth)acrylamide resin, a urethane resin, a butyral resin, a styryl resin, a polyether resin, and a polyester resin.
- polyimide precursors include the compounds described in paragraphs 0017 to 0138 of WO 2022/145355. The above descriptions are incorporated herein by reference.
- the aromatic polyether is not particularly limited, but is preferably polyphenylene ether.
- the polyphenylene ether preferably contains a repeating unit represented by the following formula (PE).
- R E1 represents a hydrogen atom or a substituent.
- the substituent include a halogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, an amino group which may have a substituent, a nitro group, and a carboxy group.
- the polyphenylene ether is also preferably a compound having a polymerizable group.
- the polymerizable group is preferably an epoxy group, an oxetanyl group, an oxazolyl group, a methylol group, an alkoxymethyl group, an acyloxymethyl group, a blocked isocyanate group, or a group having an ethylenically unsaturated bond, and more preferably a group having an ethylenically unsaturated bond.
- Examples of the group having an ethylenically unsaturated bond include a vinyl group, an allyl group, an isoallyl group, a 2-methylallyl group, a group having an aromatic ring directly bonded to a vinyl group (for example, a vinylphenyl group), a (meth)acrylamide group, and a (meth)acryloyloxy group.
- a vinylphenyl group, a (meth)acrylamide group, or a (meth)acryloyloxy group is preferred, a vinylphenyl group or a (meth)acryloyloxy group is more preferred, and a (meth)acryloyloxy group is even more preferred.
- the polyphenylene ether is a compound having a polymerizable group
- the position of the polymerizable group is not particularly limited, but for example, a structure in which the polymerizable group is introduced at the end of the main chain is preferred.
- the polyphenylene ether may contain other repeating units.
- the content of the other repeating units is preferably 30% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, and even more preferably 10% by mass or less, based on the total mass of the polyphenylene ether.
- the number average molecular weight of the polyphenylene ether is not particularly limited, but is preferably 500 to 50,000.
- the lower limit of the number average molecular weight is preferably 800 or more, more preferably 1,000 or more, and even more preferably 1,500 or more.
- the upper limit of the number average molecular weight is preferably 30,000 or less, more preferably 20,000 or less, and even more preferably 10,000 or less.
- polyphenylene ether examples include, but are not limited to, poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene ether), poly(2-methyl-6-ethyl-1,4-phenylene ether), poly(2-methyl-6-phenyl-1,4-phenylene ether), poly(2,6-dichloro-1,4-phenylene ether), copolymers of 2,6-dimethylphenol with other phenols (e.g., 2,3,6-trimethylphenol, 2-methyl-6-butylphenol, etc.), polyphenylene ether copolymers obtained by coupling 2,6-dimethylphenol with biphenols or bisphenols, and polyphenylene ethers having a linear or branched structure obtained by heating poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene ether) or the like with a phenolic compound such as a bisphenol or trisphenol in a toluene solvent in the presence of an organic peroxide to cause a redistribution reaction
- the content of the other resins is preferably 0.01 mass% or more, more preferably 0.05 mass% or more, even more preferably 1 mass% or more, still more preferably 2 mass% or more, even more preferably 5 mass% or more, and even more preferably 10 mass% or more, based on the total solid content of the resin composition.
- the content of other resins in the resin composition of the present invention is preferably 80 mass% or less, more preferably 75 mass% or less, even more preferably 70 mass% or less, still more preferably 60 mass% or less, and even more preferably 50 mass% or less, based on the total solid content of the resin composition.
- the content of the other resin may be low.
- the content of the other resin is preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, even more preferably 10% by mass or less, even more preferably 5% by mass or less, and even more preferably 1% by mass or less, based on the total solid content of the resin composition.
- the lower limit of the content is not particularly limited, and may be 0% by mass or more.
- the resin composition of the present invention may contain only one type of other resin, or may contain two or more types. When two or more types are contained, the total amount is preferably within the above range.
- the resin composition of the present invention contains a polymerizable compound. Moreover, the resin composition of the present invention preferably contains a photoradical polymerization initiator described below as the polymerization initiator, and contains a radically polymerizable compound as the polymerizable compound.
- the polymerizable compound may be a radically polymerizable compound (radical crosslinking agent) or another crosslinking agent.
- the resin composition of the present invention preferably contains a radical crosslinking agent.
- the radical crosslinking agent is a compound having a radical polymerizable group.
- the radical polymerizable group is preferably a group containing an ethylenically unsaturated bond.
- Examples of the group containing an ethylenically unsaturated bond include a vinyl group, an allyl group, a vinylphenyl group, a (meth)acryloyl group, a maleimide group, and a (meth)acrylamide group.
- a (meth)acryloyl group, a (meth)acrylamide group, and a vinylphenyl group are preferred, and from the viewpoint of reactivity, a (meth)acryloyl group is more preferred.
- the radical crosslinking agent is preferably a compound having one or more ethylenically unsaturated bonds, more preferably a compound having two or more ethylenically unsaturated bonds.
- the radical crosslinking agent may have three or more ethylenically unsaturated bonds.
- a compound having 2 to 15 ethylenically unsaturated bonds is preferable, a compound having 2 to 10 ethylenically unsaturated bonds is more preferable, and a compound having 2 to 6 ethylenically unsaturated bonds is even more preferable.
- the radical crosslinking agent preferably contains two or more (meth)acryloyl groups, more preferably contains 2 to 15 (meth)acryloyl groups, even more preferably contains 2 to 10 (meth)acryloyl groups, and particularly preferably contains 2 to 6 (meth)acryloyl groups.
- the radical crosslinking agent may have a polymerizable group other than the (meth)acryloyl group, but it is also preferable that the radical crosslinking agent does not have a polymerizable group.
- the resin composition of the present invention contains a compound having two ethylenically unsaturated bonds and the above-mentioned compound having three or more ethylenically unsaturated bonds.
- the molecular weight of the radical crosslinking agent is preferably 2,000 or less, more preferably 1,500 or less, and even more preferably 900 or less.
- the lower limit of the molecular weight of the radical crosslinking agent is preferably 100 or more.
- radical crosslinking agents include unsaturated carboxylic acids (e.g., acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid, etc.) and their esters and amides, preferably esters of unsaturated carboxylic acids and polyhydric alcohol compounds, and amides of unsaturated carboxylic acids and polyvalent amine compounds.
- unsaturated carboxylic acids e.g., acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid, etc.
- esters and amides preferably esters of unsaturated carboxylic acids and polyhydric alcohol compounds
- amides of unsaturated carboxylic acids and polyvalent amine compounds amides of unsaturated carboxylic acids and polyvalent amine compounds.
- addition reaction products of unsaturated carboxylic acid esters or amides having nucleophilic substituents such as hydroxyl groups, amino groups, and sul
- addition reaction products of unsaturated carboxylic acid esters or amides having electrophilic substituents such as isocyanate groups and epoxy groups with monofunctional or polyfunctional alcohols, amines, and thiols, and substitution reaction products of unsaturated carboxylic acid esters or amides having eliminable substituents such as halogeno groups and tosyloxy groups with monofunctional or polyfunctional alcohols, amines, and thiols are also suitable.
- the radical crosslinking agent is preferably a compound having a boiling point of 100°C or higher under normal pressure.
- Examples of compounds having a boiling point of 100°C or higher under normal pressure include the compounds described in paragraph 0203 of WO 2021/112189, the contents of which are incorporated herein by reference.
- radical crosslinking agents other than those mentioned above include the radical polymerizable compounds described in paragraphs 0204 to 0208 of WO 2021/112189, the contents of which are incorporated herein by reference.
- the radical crosslinking agents include ethoxylated glycerin triacrylate (commercially available products are A-GLY-3E, A-GLY-9E, and A-GLY-20E, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), trimethylolpropane trimethacrylate (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), dipentaerythritol triacrylate (commercially available product is KAYARAD D-330, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), and dipentaerythritol tetraacrylate (commercially available product is KAYARAD D-320, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.).
- dipentaerythritol penta(meth)acrylate commercially available products include KAYARAD D-310 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)), dipentaerythritol hexa(meth)acrylate (commercially available products include KAYARAD DPHA (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) and A-DPH (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)), and structures in which these (meth)acryloyl groups are bonded via ethylene glycol residues or propylene glycol residues. Oligomer types of these can also be used.
- radical crosslinking agents include, for example, SR-494, a tetrafunctional acrylate with four ethyleneoxy chains, SR-209, 231, and 239, which are difunctional methacrylates with four ethyleneoxy chains (all manufactured by Sartomer Corporation), DPCA-60, a hexafunctional acrylate with six pentyleneoxy chains, TPA-330, a trifunctional acrylate with three isobutyleneoxy chains (all manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), UAS-10 and UAB-140, which are urethane oligomers (both manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd.), and N Examples include K Ester M-40G, NK Ester 4G, NK Ester M-9300, NK Ester A-9300, NK Ester A-BPE-4, NK Ester A-BPE-10, NK Ester A-BPE-20, NK Ester A-BPE-30, and UA-7200 (all manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co.
- radical crosslinking agents urethane acrylates such as those described in JP-B-48-041708, JP-A-51-037193, JP-B-02-032293, and JP-B-02-016765, and urethane compounds having an ethylene oxide skeleton described in JP-B-58-049860, JP-B-56-017654, JP-B-62-039417, and JP-B-62-039418 are also suitable.
- radical crosslinking agents compounds having an amino structure or sulfide structure in the molecule, as described in JP-A-63-277653, JP-A-63-260909, and JP-A-01-105238, can also be used.
- the radical crosslinking agent may be a radical crosslinking agent having an acid group such as a carboxy group or a phosphate group.
- the radical crosslinking agent having an acid group is preferably an ester of an aliphatic polyhydroxy compound and an unsaturated carboxylic acid, and more preferably a radical crosslinking agent in which an acid group is provided by reacting an unreacted hydroxy group of an aliphatic polyhydroxy compound with a non-aromatic carboxylic anhydride.
- a radical crosslinking agent in which an acid group is provided by reacting an unreacted hydroxy group of an aliphatic polyhydroxy compound with a non-aromatic carboxylic anhydride, in which the aliphatic polyhydroxy compound is pentaerythritol or dipentaerythritol.
- examples of commercially available products include polybasic acid modified acrylic oligomers manufactured by Toagosei Co., Ltd., such as M-510 and M-520.
- the acid value of the radical crosslinking agent having an acid group is preferably 0.1 to 300 mgKOH/g, more preferably 1 to 100 mgKOH/g. If the acid value of the radical crosslinking agent is within the above range, the agent has excellent handling properties during manufacturing and developability. In addition, the agent has good polymerizability. The acid value is measured in accordance with the description of JIS K 0070:1992.
- a difunctional methacrylate or acrylate for the resin composition.
- the compounds include triethylene glycol diacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, PEG (polyethylene glycol) 200 diacrylate, PEG 200 dimethacrylate, PEG 600 diacrylate, PEG 600 dimethacrylate, polytetraethylene glycol diacrylate, polytetraethylene glycol dimethacrylate, dipropylene glycol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, 3-methyl-1,5-pentanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, 1,7-heptanediol
- PEG200 diacrylate refers to polyethylene glycol diacrylate having a formula weight of about 200 for the polyethylene glycol chain.
- a monofunctional radical crosslinking agent can be preferably used as the radical crosslinking agent.
- the monofunctional radical crosslinking agent a compound having a boiling point of 100° C. or more under normal pressure is also preferred in order to suppress volatilization before exposure.
- the difunctional or higher radical crosslinking agent include allyl compounds such as diallyl phthalate and triallyl trimellitate.
- the content of the radical crosslinking agent is preferably more than 0% by mass and not more than 60% by mass based on the total solid content of the resin composition.
- the lower limit is more preferably 5% by mass or more.
- the upper limit is more preferably 50% by mass or less, and even more preferably 30% by mass or less.
- the resin composition of the present invention preferably contains a radical crosslinking agent, and the content of the radical polymerizable compound is preferably 8 parts by mass or more and 30 parts by mass or less per 100 parts by mass of the specific resin.
- the radical crosslinking agent may be used alone or in combination of two or more. When two or more types are used in combination, it is preferable that the total amount is within the above range.
- the resin composition of the present invention also preferably contains another crosslinking agent different from the above-mentioned radical crosslinking agent.
- the other crosslinking agent refers to a crosslinking agent other than the above-mentioned radical crosslinking agent, and is preferably a compound having, in its molecule, a plurality of groups that promote a reaction to form a covalent bond with another compound in the composition or a reaction product thereof upon exposure to light by the above-mentioned photoacid generator or photobase generator, and is preferably a compound having, in its molecule, a plurality of groups that promote, by the action of an acid or a base, a reaction to form a covalent bond with another compound in the composition or a reaction product thereof.
- the acid or base is preferably an acid or base generated from a photoacid generator or a photobase generator in the exposure step.
- Other cross-linking agents include the compounds described in paragraphs 0179 to 0207 of WO 2022/145355, the disclosures of which are incorporated herein by reference.
- the resin composition of the present invention contains a polymerization initiator.
- the polymerization initiator may be a thermal polymerization initiator or a photopolymerization initiator, but it is particularly preferable that the resin composition contains a photopolymerization initiator.
- the photopolymerization initiator is preferably a photoradical polymerization initiator.
- the photoradical polymerization initiator is not particularly limited and can be appropriately selected from known photoradical polymerization initiators. For example, a photoradical polymerization initiator having photosensitivity to light rays in the ultraviolet to visible regions is preferable. Alternatively, it may be an activator that reacts with a photoexcited sensitizer to generate active radicals.
- the photoradical polymerization initiator preferably contains at least one compound having a molar absorption coefficient of at least about 50 L ⁇ mol ⁇ 1 ⁇ cm ⁇ 1 in a wavelength range of about 240 to 800 nm (preferably 330 to 500 nm).
- the molar absorption coefficient of the compound can be measured using a known method. For example, it is preferable to measure it using an ultraviolet-visible spectrophotometer (Varian Cary-5 spectrophotometer) at a concentration of 0.01 g/L using ethyl acetate as a solvent.
- halogenated hydrocarbon derivatives e.g., compounds having a triazine skeleton, compounds having an oxadiazole skeleton, compounds having a trihalomethyl group, etc.
- acylphosphine compounds such as acylphosphine oxides, hexaarylbiimidazoles
- oxime compounds such as oxime derivatives, organic peroxides, thio compounds, ketone compounds, aromatic onium salts, ketoxime ethers, ⁇ -aminoketone compounds such as aminoacetophenones, ⁇ -hydroxyketone compounds such as hydroxyacetophenones, azo compounds, azide compounds, metallocene compounds, organic boron compounds, iron arene complexes, etc.
- ketone compounds include the compounds described in paragraph 0087 of JP 2015-087611 A, the contents of which are incorporated herein by reference.
- Kayacure-DETX-S manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.
- Nippon Kayaku Co., Ltd. is also preferably used.
- hydroxyacetophenone compounds, aminoacetophenone compounds, and acylphosphine compounds can be suitably used as photoradical polymerization initiators. More specifically, for example, aminoacetophenone-based initiators described in JP-A-10-291969 and acylphosphine oxide-based initiators described in Japanese Patent No. 4225898 can be used, the contents of which are incorporated herein by reference.
- ⁇ -Hydroxyketone initiators that can be used include Omnirad 184, Omnirad 1173, Omnirad 2959, Omnirad 127 (all manufactured by IGM Resins B.V.), IRGACURE 184 (IRGACURE is a registered trademark), DAROCUR 1173, IRGACURE 500, IRGACURE-2959, and IRGACURE 127 (all manufactured by BASF).
- Omnirad 907, Omnirad 369, Omnirad 369E, Omnirad 379EG (all manufactured by IGM Resins B.V.), IRGACURE 907, IRGACURE 369, and IRGACURE 379 (all manufactured by BASF) can be used.
- aminoacetophenone initiator acylphosphine oxide initiator, and metallocene compound
- aminoacetophenone initiator acylphosphine oxide initiator, and metallocene compound
- the compounds described in paragraphs 0161 to 0163 of WO 2021/112189 can also be suitably used.
- the contents of this specification are incorporated herein.
- the photoradical polymerization initiator it is preferable to include an oxime compound as the photoradical polymerization initiator.
- an oxime compound By using an oxime compound, it is possible to more effectively improve the exposure latitude.
- the oxime compound is particularly preferable because it has a wide exposure latitude (exposure margin) and also functions as a photocuring accelerator.
- the resin composition preferably contains a compound having a ketoxime group as a photoradical polymerization initiator.
- oxime compounds include the compounds described in JP-A-2001-233842, the compounds described in JP-A-2000-080068, the compounds described in JP-A-2006-342166, the compounds described in J. C. S. Perkin II (1979, pp. 1653-1660), the compounds described in J. C. S. Compounds described in Perkin II (1979, pp. 156-162), compounds described in Journal of Photopolymer Science and Technology (1995, pp.
- Preferred oxime compounds include, for example, compounds having the following structure, 3-(benzoyloxy(imino))butan-2-one, 3-(acetoxy(imino))butan-2-one, 3-(propionyloxy(imino))butan-2-one, 2-(acetoxy(imino))pentan-3-one, 2-(acetoxy(imino))-1-phenylpropan-1-one, 2-(benzoyloxy(imino))-1-phenylpropan-1-one, 3-((4-toluenesulfonyloxy)imino)butan-2-one, and 2-(ethoxycarbonyloxy(imino))-1-phenylpropan-1-one.
- an oxime compound as a photoradical polymerization initiator.
- oxime compounds include IRGACURE OXE 01, IRGACURE OXE 02, IRGACURE OXE 03, and IRGACURE OXE 04 (manufactured by BASF), ADEKA OPTOMER N-1919 (manufactured by ADEKA Corporation, photoradical polymerization initiator 2 described in JP 2012-014052 A), TR-PBG-304, TR-PBG-305 (manufactured by Changzhou Strong Electronic New Materials Co., Ltd.), ADEKA ARCLES NCI-730, NCI-831, and ADEKA ARCLES NCI-930 (manufactured by ADEKA Corporation), DFI-091 (manufactured by Daito Chemistry Co., Ltd.), and SpeedCure PDO (SARTOMER Also usable are oxime compounds having the following structure:
- an oxime compound having a fluorene ring described in paragraphs 0169 to 0171 of WO 2021/112189 an oxime compound having a skeleton in which at least one benzene ring of a carbazole ring is a naphthalene ring, or an oxime compound having a fluorine atom can be used.
- oxime compounds having a nitro group, oxime compounds having a benzofuran skeleton, and oxime compounds having a hydroxyl group-containing substituent bonded to a carbazole skeleton described in paragraphs 0208 to 0210 of WO 2021/020359 can also be used. The contents of these compounds are incorporated herein by reference.
- an oxime compound having an aromatic ring group Ar OX1 in which an electron-withdrawing group is introduced into an aromatic ring (hereinafter, also referred to as oxime compound OX) can also be used.
- the electron-withdrawing group of the aromatic ring group Ar OX1 includes an acyl group, a nitro group, a trifluoromethyl group, an alkylsulfinyl group, an arylsulfinyl group, an alkylsulfonyl group, an arylsulfonyl group, and a cyano group.
- the benzoyl group may have a substituent.
- the substituent is preferably a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a hydroxy group, an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, a heterocyclic group, a heterocyclic oxy group, an alkenyl group, an alkylsulfanyl group, an arylsulfanyl group, an acyl group, or an amino group, more preferably an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, a heterocyclic oxy group, an alkylsulfanyl group, an arylsulfanyl group, or an amino group, and further preferably an alkoxy group, an alkyl
- the oxime compound OX is preferably at least one selected from the compounds represented by the formula (OX1) and the compounds represented by the formula (OX2), and more preferably the compound represented by the formula (OX2).
- R X1 represents an alkyl group, an alkenyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, a heterocyclic group, a heterocyclic oxy group, an alkylsulfanyl group, an arylsulfanyl group, an alkylsulfinyl group, an arylsulfinyl group, an alkylsulfonyl group, an arylsulfonyl group, an acyl group, an acyloxy group, an amino group, a phosphinoyl group, a carbamoyl group, or a sulfamoyl group; R X2 represents an alkyl group, an alkenyl group, an alkoxy group, an aryl
- R X12 is an electron-withdrawing group
- R X10 , R X11 , R X13 and R X14 are each a hydrogen atom.
- oxime compounds OX include the compounds described in paragraphs 0083 to 0105 of Japanese Patent No. 4600600, the contents of which are incorporated herein by reference.
- oxime compounds include oxime compounds having specific substituents as disclosed in JP 2007-269779 A and oxime compounds having thioaryl groups as disclosed in JP 2009-191061 A, the contents of which are incorporated herein by reference.
- At least one compound selected from the group consisting of a trihalomethyltriazine compound, an ⁇ -aminoketone compound, a metallocene compound, an oxime compound, a triarylimidazole dimer, or a benzophenone compound is more preferred, and a metallocene compound or an oxime compound is even more preferred.
- a bifunctional or trifunctional or higher functional photoradical polymerization initiator may be used as the photoradical polymerization initiator.
- two or more radicals are generated from one molecule of the photoradical polymerization initiator, resulting in good sensitivity.
- crystallinity decreases and solubility in solvents improves, making it less likely to precipitate over time, and improving the stability of the resin composition over time.
- bifunctional or trifunctional or higher functional photoradical polymerization initiators include dimers of oxime compounds described in JP-T-2010-527339, JP-T-2011-524436, WO-2015/004565, WO-2016-532675, paragraphs 0407 to 0412, and WO-2017/033680, paragraphs 0039 to 0055; compound (E) and compound (G) described in WO-T-2013-522445; Examples of such initiators include Cmpd1 to 7 described in Japanese Patent Publication No.
- the content is preferably 0.1 to 30 mass% based on the total solid content of the resin composition, more preferably 0.1 to 20 mass%, even more preferably 0.5 to 15 mass%, and even more preferably 1.0 to 10 mass%. Only one type of photopolymerization initiator may be contained, or two or more types may be contained. When two or more types of photopolymerization initiators are contained, the total amount is preferably within the above range. In addition, since the photopolymerization initiator may also function as a thermal polymerization initiator, the crosslinking caused by the photopolymerization initiator may be further promoted by heating in an oven, a hot plate, or the like.
- the resin composition may contain a sensitizer.
- the sensitizer absorbs specific active radiation and becomes electronically excited.
- the sensitizer in the electronically excited state comes into contact with a thermal radical polymerization initiator, a photoradical polymerization initiator, or the like, and effects such as electron transfer, energy transfer, and heat generation occur.
- the thermal radical polymerization initiator and the photoradical polymerization initiator undergo a chemical change and are decomposed to generate a radical, an acid, or a base.
- Usable sensitizers include benzophenone-based, Michler's ketone-based, coumarin-based, pyrazole azo-based, anilino azo-based, triphenylmethane-based, anthraquinone-based, anthracene-based, anthrapyridone-based, benzylidene-based, oxonol-based, pyrazolotriazole azo-based, pyridone azo-based, cyanine-based, phenothiazine-based, pyrrolopyrazole azomethine-based, xanthene-based, phthalocyanine-based, benzopyran-based, indigo-based compounds, and the like.
- sensitizer examples include Michler's ketone, 4,4'-bis(diethylamino)benzophenone, 2,5-bis(4'-diethylaminobenzal)cyclopentane, 2,6-bis(4'-diethylaminobenzal)cyclohexanone, 2,6-bis(4'-diethylaminobenzal)-4-methylcyclohexanone, 4,4'-bis(dimethylamino)chalcone, 4,4'-bis(diethylamino)chalcone, p-dimethylaminocinnamylidene indanone, and p-dimethylaminobenzylidene indanone.
- the content of the sensitizer is preferably 0.01 to 20 mass % relative to the total solid content of the resin composition, more preferably 0.1 to 15 mass %, and even more preferably 0.5 to 10 mass %.
- the sensitizer may be used alone or in combination of two or more types.
- the resin composition of the present invention may contain a chain transfer agent.
- the chain transfer agent is defined, for example, in the Third Edition of the Polymer Dictionary (edited by the Society of Polymer Science, 2005), pages 683-684.
- Examples of the chain transfer agent include compounds having -S-S-, -SO 2 -S-, -N-O-, SH, PH, SiH, and GeH in the molecule, and dithiobenzoates, trithiocarbonates, dithiocarbamates, and xanthates having a thiocarbonylthio group used in RAFT (Reversible Addition Fragmentation Chain Transfer) polymerization.
- RAFT Reversible Addition Fragmentation Chain Transfer
- chain transfer agent may be the compound described in paragraphs 0152 to 0153 of International Publication No. 2015/199219, the contents of which are incorporated herein by reference.
- the content of the chain transfer agent is preferably 0.01 to 20 parts by mass, more preferably 0.1 to 10 parts by mass, and even more preferably 0.5 to 5 parts by mass, per 100 parts by mass of the total solid content of the resin composition.
- the chain transfer agent may be one type or two or more types. When there are two or more types of chain transfer agents, the total is preferably within the above range.
- the polymerization initiator is preferably a photoacid generator, and the photoacid generator is preferably a photoacid generator that generates radicals.
- the photoacid generator is a compound that absorbs light, decomposes to generate radicals, and abstracts hydrogen from a solvent or the acid generator itself to generate an acid.
- Examples of the photoacid generator include quinone diazide compounds, oxime sulfonate compounds, organic halogenated compounds, organic borate compounds, disulfone compounds, and onium salts, with onium salts being preferred.
- Examples of the onium salt include diazonium salts, phosphonium salts, sulfonium salts, and iodonium salts.
- An onium salt is a salt of a cation and an anion having an onium structure, and the cation and anion may or may not be bonded via a covalent bond. That is, the onium salt may be an intramolecular salt having a cationic moiety and an anionic moiety in the same molecular structure, or an intermolecular salt in which a cationic molecule and an anionic molecule, which are separate molecules, are ionic-bonded, but an intermolecular salt is preferable.
- the cationic moiety or cationic molecule and the anionic moiety or anionic molecule may be bonded by an ionic bond or may be dissociated.
- the sulfonium salt means a salt of a sulfonium cation and an anion.
- sulfonium cation As the sulfonium cation, a tertiary sulfonium cation is preferred, and a triarylsulfonium cation is more preferred. Moreover, the sulfonium cation is preferably a cation represented by the following formula (103).
- R 8 to R 10 each independently represent a hydrocarbon group.
- Each of R 8 to R 10 independently represents preferably an alkyl group or an aryl group, more preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, even more preferably an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, and still more preferably a phenyl group.
- R 8 to R 10 may have a substituent, and examples of the substituent include a hydroxy group, an aryl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an arylcarbonyl group, an alkylcarbonyl group, an alkoxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, an acyloxy group, etc.
- the substituent is an alkyl group or an alkoxy group, more preferably a branched alkyl group or an alkoxy group, and even more preferably a branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms.
- R 8 to R 10 may be the same group or different groups, but from the viewpoint of synthesis suitability, it is preferable that they are the same group.
- the anion is not particularly limited and may be selected taking into consideration the acid to be generated.
- examples of the anion include boron-based anions such as B(C 6 F 5 ) 4 ⁇ and BF 4 ⁇ , phosphorus-based anions such as (Rf) n PF 6-n ⁇ , PF 3 (C 2 F 5 ) 3 ⁇ and PF 6 ⁇ , antimony-based anions such as SbF 6 ⁇ , and other carboxylate anions and sulfonate anions.
- the iodonium salt refers to a salt of an iodonium cation and an anion.
- anion include the same anions as those in the sulfonium salt described above, and preferred embodiments are also the same.
- the iodonium cation is preferably a diaryliodonium cation. Moreover, the iodonium cation is preferably a cation represented by the following formula (104).
- R 11 and R 12 each independently represent a hydrocarbon group.
- R 11 and R 12 are each independently preferably an alkyl group or an aryl group, more preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, even more preferably an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, and even more preferably a phenyl group.
- R 11 and R 12 may have a substituent, and examples of the substituent include a hydroxy group, an aryl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an arylcarbonyl group, an alkylcarbonyl group, an alkoxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, an acyloxy group, etc.
- the substituent has an alkyl group or an alkoxy group, more preferably a branched alkyl group or an alkoxy group, and further preferably a branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms.
- R 11 and R 12 may be the same group or different groups, but from the viewpoint of synthesis suitability, it is preferable that they are the same group.
- the phosphonium salt refers to a salt of a phosphonium cation and an anion.
- anion include the same anions as those in the sulfonium salt described above, and preferred embodiments are also the same.
- the phosphonium cation is preferably a quaternary phosphonium cation, such as a tetraalkylphosphonium cation or a triarylmonoalkylphosphonium cation. Moreover, the phosphonium cation is preferably a cation represented by the following formula (105).
- R 13 to R 16 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group.
- Each of R 13 to R 16 independently represents preferably an alkyl group or an aryl group, more preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, even more preferably an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, and still more preferably a phenyl group.
- R 13 to R 16 may have a substituent, and examples of the substituent include a hydroxy group, an aryl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an arylcarbonyl group, an alkylcarbonyl group, an alkoxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, an acyloxy group, etc.
- the substituent is an alkyl group or an alkoxy group, more preferably a branched alkyl group or an alkoxy group, and even more preferably a branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms.
- R 13 to R 16 may be the same group or different groups, but from the viewpoint of synthesis suitability, it is preferable that they are the same group.
- the content of the photoacid generator is preferably 0.1 to 20 mass%, more preferably 0.5 to 18 mass%, even more preferably 0.5 to 10 mass%, still more preferably 0.5 to 3 mass%, and even more preferably 0.5 to 1.2 mass%, based on the total solid content of the resin composition.
- the photoacid generator may be used alone or in combination of two or more kinds. In the case of using a combination of two or more kinds, the total amount thereof is preferably within the above range. It is also preferable to use a sensitizer in combination in order to impart photosensitivity to a desired light source.
- thermal polymerization initiator examples include a thermal radical polymerization initiator.
- a thermal radical polymerization initiator is a compound that generates radicals by thermal energy and initiates or promotes a polymerization reaction of a polymerizable compound. By adding a thermal radical polymerization initiator, the polymerization reaction of the resin and the polymerizable compound can be promoted, so that the solvent resistance can be further improved.
- thermal radical polymerization initiators include the compounds described in paragraphs 0074 to 0118 of JP 2008-063554 A, the contents of which are incorporated herein by reference.
- thermal polymerization initiator When a thermal polymerization initiator is included, its content is preferably 0.1 to 30 mass% relative to the total solid content of the resin composition, more preferably 0.1 to 20 mass%, and even more preferably 0.5 to 15 mass%. Only one type of thermal polymerization initiator may be included, or two or more types may be included. When two or more types of thermal polymerization initiators are included, it is preferable that the total amount is within the above range.
- the resin composition of the present invention may contain a base generator.
- the base generator is a compound that can generate a base by physical or chemical action.
- Preferred base generators include thermal base generators and photobase generators.
- the resin composition when the resin composition contains a precursor of a cyclized resin, the resin composition preferably contains a base generator.
- the thermal base generator in the resin composition, for example, the cyclization reaction of the precursor can be promoted by heating, and the mechanical properties and chemical resistance of the cured product can be improved, and the performance as an interlayer insulating film for a rewiring layer contained in a semiconductor package can be improved.
- the base generator may be an ionic base generator or a nonionic base generator.
- Examples of the base generated from the base generator include secondary amines and tertiary amines.
- the base generator is not particularly limited, and a known base generator can be used.
- Examples of known base generators include carbamoyl oxime compounds, carbamoyl hydroxylamine compounds, carbamic acid compounds, formamide compounds, acetamide compounds, carbamate compounds, benzyl carbamate compounds, nitrobenzyl carbamate compounds, sulfonamide compounds, imidazole derivative compounds, amine imide compounds, pyridine derivative compounds, ⁇ -aminoacetophenone derivative compounds, quaternary ammonium salt derivative compounds, iminium salts, pyridinium salts, ⁇ -lactone ring derivative compounds, amine imide compounds, phthalimide derivative compounds, and acyloxyimino compounds.
- Specific examples of the non-ionic base generator include the compounds described in paragraphs 0249 to 0275 of WO 2022/145355. The above descriptions are incorporated herein by
- Base generators include, but are not limited to, the following compounds:
- the molecular weight of the nonionic base generator is preferably 800 or less, more preferably 600 or less, and even more preferably 500 or less.
- the lower limit is preferably 100 or more, more preferably 200 or more, and even more preferably 300 or more.
- Specific preferred compounds for the ionic base generator include, for example, the compounds described in paragraphs 0148 to 0163 of WO 2018/038002.
- ammonium salts include, but are not limited to, the following compounds:
- iminium salts include, but are not limited to, the following compounds:
- the base generator is preferably an amine in which the amino group is protected by a t-butoxycarbonyl group, from the viewpoints of storage stability and generating a base by deprotection during curing.
- Amine compounds protected by a t-butoxycarbonyl group include, for example, ethanolamine, 3-amino-1-propanol, 1-amino-2-propanol, 2-amino-1-propanol, 4-amino-1-butanol, 2-amino-1-butanol, 1-amino-2-butanol, 3-amino-2,2-dimethyl-1-propanol, 4-amino-2-methyl-1-butanol, valinol, 3-amino-1,2-propanediol, 2-amino-1,3-propanediol, Diol, tyramine, norephedrine, 2-amino-1-phenyl-1,3-propanediol, 2-aminocyclohexanol, 4-aminocyclohexanol, 4-aminocyclohexaneethanol, 4-(2-aminoethyl)cyclohexanol, N-
- the content of the base generator is preferably 0.1 to 50 parts by mass relative to 100 parts by mass of the resin in the resin composition.
- the lower limit is more preferably 0.3 parts by mass or more, and even more preferably 0.5 parts by mass or more.
- the upper limit is more preferably 30 parts by mass or less, even more preferably 20 parts by mass or less, even more preferably 10 parts by mass or less, even more preferably 5 parts by mass or less, and particularly preferably 4 parts by mass or less.
- the base generator may be used alone or in combination of two or more. When two or more types are used, the total amount is preferably within the above range.
- the resin composition of the present invention preferably contains a solvent.
- the solvent may be any known solvent.
- the solvent is preferably an organic solvent.
- Examples of the organic solvent include compounds such as esters, ethers, ketones, cyclic hydrocarbons, sulfoxides, amides, ureas, and alcohols.
- Esters for example, ethyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, hexyl acetate, amyl formate, isoamyl acetate, butyl propionate, isopropyl butyrate, ethyl butyrate, butyl butyrate, methyl lactate, ethyl lactate, ⁇ -butyrolactone, ⁇ -caprolactone, ⁇ -valerolactone, ⁇ -valerolactone, alkyloxyacetates (for example, methyl alkyloxyacetate, ethyl alkyloxyacetate, butyl alkyloxyacetate (for example, methyl methoxyacetate, ethyl methoxyacetate, butyl methoxyacetate, methyl ethoxyacetate, ethyl ethoxyacetate, etc.)), 3-alkyloxypropionic acid alkyl esters (for example,
- alkyloxypropionic acid alkyl esters include alkyl esters (e.g., methyl 2-alkyloxypropionate, ethyl 2-alkyloxypropionate, propyl 2-alkyloxypropionate, etc.
- Suitable examples of ethers include ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, diethylene glycol butyl methyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, tetraethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monobutyl ether acetate, di
- ketones include methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, 3-heptanone, 3-methylcyclohexanone, levoglucosenone, and dihydrolevoglucosenone.
- cyclic hydrocarbons include aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, and anisole, and cyclic terpenes such as limonene.
- dimethyl sulfoxide is preferred.
- amides include N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N-cyclohexyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylisobutyramide, 3-methoxy-N,N-dimethylpropionamide, 3-butoxy-N,N-dimethylpropionamide, N-formylmorpholine, and N-acetylmorpholine.
- ureas include N,N,N',N'-tetramethylurea and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone.
- alcohols examples include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 1-pentanol, 1-hexanol, benzyl alcohol, ethylene glycol monomethyl ether, 1-methoxy-2-propanol, 2-ethoxyethanol, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monohexyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, polyethylene glycol monomethyl ether, polypropylene glycol, tetraethylene glycol, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monobenzyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, methylphenyl carbinol, n-amyl alcohol, methylamyl alcohol, and diacetone alcohol.
- An embodiment in which toluene is further added to these combined solvents in an amount of about 1 to 10% by mass based on the total mass of the solvent is also one of the preferred embodiments of the present invention.
- an embodiment containing ⁇ -valerolactone as a solvent is one of the preferred embodiments of the present invention.
- the content of ⁇ -valerolactone relative to the total mass of the solvent is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and even more preferably 70% by mass or more.
- the upper limit of the content is not particularly limited and may be 100% by mass.
- the content may be determined taking into consideration the solubility of components such as a specific resin contained in the resin composition, and the like.
- the solvent preferably contains 60 to 90 mass% of ⁇ -valerolactone and 10 to 40 mass% of dimethyl sulfoxide, more preferably 70 to 90 mass% of ⁇ -valerolactone and 10 to 30 mass% of dimethyl sulfoxide, and even more preferably 75 to 85 mass% of ⁇ -valerolactone and 15 to 25 mass% of dimethyl sulfoxide, relative to the total mass of the solvent.
- the content of the solvent is preferably an amount that results in a total solids concentration of the resin composition of the present invention of 5 to 80 mass%, more preferably an amount that results in a total solids concentration of 5 to 75 mass%, even more preferably an amount that results in a total solids concentration of 10 to 70 mass%, and even more preferably an amount that results in a total solids concentration of 20 to 70 mass%.
- the content of the solvent may be adjusted according to the desired thickness of the coating film and the coating method. When two or more types of solvents are contained, the total amount is preferably within the above range.
- the resin composition of the present invention preferably contains a metal adhesion improver from the viewpoint of improving adhesion to metal materials used in electrodes, wiring, etc.
- the metal adhesion improver include a silane coupling agent having an alkoxysilyl group, an aluminum-based adhesion aid, a titanium-based adhesion aid, a compound having a sulfonamide structure, a compound having a thiourea structure, a phosphoric acid derivative compound, a ⁇ -ketoester compound, an amino compound, and the like.
- silane coupling agent examples include the compounds described in paragraph 0316 of International Publication No. 2021/112189 and the compounds described in paragraphs 0067 to 0078 of JP-A-2018-173573, the contents of which are incorporated herein.
- Me represents a methyl group
- Et represents an ethyl group.
- the following R includes a structure derived from a blocking agent in a blocked isocyanate group.
- the blocking agent may be selected according to the desorption temperature, and examples thereof include alcohol compounds, phenol compounds, pyrazole compounds, triazole compounds, lactam compounds, and active methylene compounds.
- examples thereof include alcohol compounds, phenol compounds, pyrazole compounds, triazole compounds, lactam compounds, and active methylene compounds.
- caprolactam and the like are preferred.
- Commercially available products of such compounds include X-12-1293 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
- silane coupling agents include, for example, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2-(aminoethyl
- an oligomer type compound having a plurality of alkoxysilyl groups can also be used as the silane coupling agent.
- examples of such oligomer-type compounds include compounds containing a repeating unit represented by the following formula (S-1).
- R 1 S1 represents a monovalent organic group
- R 1 S2 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group or an alkoxy group
- n represents an integer of 0 to 2.
- R S1 is preferably a structure containing a polymerizable group.
- Examples of the polymerizable group include a group having an ethylenically unsaturated bond, an epoxy group, an oxetanyl group, a benzoxazolyl group, a blocked isocyanate group, and an amino group.
- Examples of the group having an ethylenically unsaturated bond include a vinyl group, an allyl group, an isoallyl group, a 2-methylallyl group, a group having an aromatic ring directly bonded to a vinyl group (e.g., a vinylphenyl group), a (meth)acrylamide group, and a (meth)acryloyloxy group.
- R S2 is preferably an alkoxy group, more preferably a methoxy group or an ethoxy group.
- n represents an integer of 0 to 2, and is preferably 1.
- n is 1 or 2 in at least one, more preferably that n is 1 or 2 in at least two, and further preferably that n is 1 in at least two.
- oligomer type compounds commercially available products can be used, and an example of a commercially available product is KR-513 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
- Aluminum-based adhesion promoter examples include aluminum tris(ethylacetoacetate), aluminum tris(acetylacetonate), and ethylacetoacetate aluminum diisopropylate.
- metal adhesion improvers that can be used include the compounds described in paragraphs 0046 to 0049 of JP 2014-186186 A and the sulfide-based compounds described in paragraphs 0032 to 0043 of JP 2013-072935 A, the contents of which are incorporated herein by reference.
- the content of the metal adhesion improver is preferably 0.01 to 30 parts by mass, more preferably 0.1 to 10 parts by mass, and even more preferably 0.5 to 5 parts by mass, per 100 parts by mass of the specific resin. By making the content equal to or greater than the above lower limit, the adhesion between the pattern and the metal layer will be good, and by making the content equal to or less than the above upper limit, the heat resistance and mechanical properties of the pattern will be good. Only one type of metal adhesion improver may be used, or two or more types may be used. When two or more types are used, it is preferable that the total is within the above range.
- the resin composition of the present invention preferably further contains a migration inhibitor.
- a migration inhibitor for example, when the resin composition is applied to a metal layer (or metal wiring) to form a film, migration of metal ions derived from the metal layer (or metal wiring) into the film can be effectively suppressed.
- the migration inhibitor examples include compounds having a heterocycle (pyrrole ring, furan ring, thiophene ring, imidazole ring, oxazole ring, thiazole ring, pyrazole ring, isoxazole ring, isothiazole ring, tetrazole ring, pyridine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, piperidine ring, piperazine ring, morpholine ring, 2H-pyran ring and 6H-pyran ring, triazine ring), thioureas and compounds having a sulfanyl group, hindered phenol compounds, salicylic acid derivative compounds, and hydrazide derivative compounds.
- a heterocycle pyrrole ring, furan ring, thiophene ring, imidazole ring, oxazole ring, thiazole ring, pyrazole ring
- triazole compounds such as 1,2,4-triazole, benzotriazole, 3-amino-1,2,4-triazole, and 3,5-diamino-1,2,4-triazole
- tetrazole compounds such as 1H-tetrazole, 5-phenyltetrazole, and 5-amino-1H-tetrazole are preferably used.
- Ion trapping agents that capture anions such as halogen ions can also be used as migration inhibitors.
- Other migration inhibitors that can be used include the rust inhibitors described in paragraph 0094 of JP 2013-015701 A, the compounds described in paragraphs 0073 to 0076 of JP 2009-283711 A, the compounds described in paragraph 0052 of JP 2011-059656 A, the compounds described in paragraphs 0114, 0116, and 0118 of JP 2012-194520 A, and the compounds described in paragraph 0166 of WO 2015/199219 A, the contents of which are incorporated herein by reference.
- migration inhibitors include the following compounds:
- the content of the migration inhibitor is preferably 0.01 to 5.0 mass %, more preferably 0.05 to 2.0 mass %, and even more preferably 0.1 to 1.0 mass %, based on the total solid content of the resin composition.
- the migration inhibitor may be one type or two or more types. When two or more types of migration inhibitors are used, it is preferable that the total is within the above range.
- the resin composition of the present invention also preferably contains a compound (light absorber) whose absorbance at the exposure wavelength decreases upon exposure.
- Whether or not a certain compound a contained in a resin composition corresponds to a light absorbent can be determined by the following method. First, a solution of compound a is prepared at the same concentration as that contained in the resin composition, and the molar absorption coefficient of compound a at the wavelength of the exposure light (mol -1 ⁇ L ⁇ cm -1 , also called "molar absorption coefficient 1") is measured. The measurement is carried out quickly so as to reduce the influence of changes such as a decrease in the molar absorption coefficient of compound a.
- the solvent for the solution when the resin composition contains a solvent, that solvent is used, and when the resin composition does not contain a solvent, N-methyl-2-pyrrolidone is used.
- the solution of compound a is irradiated with exposure light, with the cumulative exposure dose being 500 mJ per mole of compound a.
- the molar absorption coefficient (mol ⁇ 1 ⁇ L ⁇ cm ⁇ 1 , also referred to as “molar absorption coefficient 2”) of compound a at the wavelength of the exposure light is measured using the solution of compound a after exposure. From the above molar absorption coefficient 1 and molar absorption coefficient 2, the attenuation rate (%) is calculated based on the following formula.
- compound a is determined to be a compound whose absorbance at the exposure wavelength decreases upon exposure (i.e., a light absorber).
- Extinction rate (%) 1 - molar extinction coefficient 2 / molar extinction coefficient 1 x 100
- the attenuation rate is preferably 10% or more, and more preferably 20% or more. There is no particular lower limit to the attenuation rate, so long as it is 0% or more.
- the wavelength of the exposure light may be any wavelength at which the photosensitive film is exposed.
- the wavelength of the exposure light is preferably a wavelength to which the photopolymerization initiator contained in the resin composition has sensitivity.
- the photopolymerization initiator has sensitivity to a certain wavelength, meaning that the photopolymerization initiator generates a polymerization initiating species when exposed to light of a certain wavelength.
- the wavelength of the exposure light in terms of its light source, may include (1) semiconductor laser (wavelengths 830 nm, 532 nm, 488 nm, 405 nm, 375 nm, 355 nm, etc.), (2) metal halide lamp, (3) high-pressure mercury lamp, g-line (wavelength 436 nm), h-line (wavelength 405 nm), i-line (wavelength 365 nm), broad (three wavelengths of g, h, and i-lines), (4) excimer laser, KrF excimer laser (wavelength 248 nm), ArF excimer laser (wavelength 193 nm), F2 excimer laser (wavelength 157 nm), (5) extreme ultraviolet light; EUV (wavelength 13.6 nm), (6) electron
- the wavelength of the exposure light may be selected from those to which the photopolymerization initiator has sensitivity, and preferably, h-line (wavelength 405 nm) or i-line (wavelength 365 nm), more preferably i-line (wavelength 365 nm).
- the light absorbent may be a compound that generates radical polymerization initiating species upon exposure to light, but from the viewpoints of resolution and chemical resistance, it is preferable that the light absorbent is a compound that does not generate radical polymerization initiating species upon exposure to light. Whether or not a light absorbent is a compound that generates a radical polymerization initiating species upon exposure to light can be judged by the following method.
- a solution containing a light absorber and a radical crosslinker at the same concentration as those contained in the resin composition is prepared.
- the radical crosslinker in the solution is the same compound as the radical crosslinker contained in the resin composition and at the same concentration.
- the resin composition does not contain a radical crosslinker
- methyl methacrylate is used at a concentration five times that of the light absorber. Thereafter, exposure light is irradiated to an integrated amount of 500 mJ.
- polymerization of the polymerizable compound is determined, for example, by high performance liquid chromatography, and if the ratio of the molar amount of the polymerized polymerizable compound to the total molar amount of the polymerizable compounds is 10% or less, the light absorber is determined to be a compound that does not generate radical polymerization initiating species upon exposure.
- the molar ratio is preferably 5% or less, and more preferably 3% or less.
- the lower limit of the molar ratio is not particularly limited, and may be 0%.
- the wavelength of the exposure light may be any wavelength that exposes the photosensitive film.
- the wavelength of the exposure light is preferably a wavelength to which the photopolymerization initiator contained in the resin composition has sensitivity.
- Examples of the compound that generates a radical polymerization initiating species upon exposure include the same compounds as the above-mentioned photoradical polymerization initiator.
- the composition contains a photoradical polymerization initiator as a light absorber
- the compound that generates the radical species with the lowest polymerization initiation ability is the light absorber, and the rest are the photopolymerization initiators.
- Examples of the compound that does not generate a radical polymerization initiating species upon exposure include a photoacid generator, a photobase generator, and a dye whose absorption wavelength changes upon exposure.
- the light absorbent is preferably a naphthoquinone diazide compound or a dye whose absorbance changes upon exposure to light, and more preferably a naphthoquinone diazide compound.
- a photoacid generator or a photobase generator may be used in combination with a compound whose absorbance at the exposure wavelength decreases depending on the pH.
- the naphthoquinone diazide compound includes a compound which generates indene carboxylic acid upon exposure and has a reduced absorbance at the exposure wavelength, and is preferably a compound having a 1,2-naphthoquinone diazide structure.
- the naphthoquinone diazide compound is preferably a naphthoquinone diazide sulfonic acid ester of a hydroxy compound.
- the hydroxy compound is preferably a compound represented by any one of the following formulas (H1) to (H6).
- R1 and R2 each independently represent a monovalent organic group
- R3 and R4 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group
- n1, n2, m1, and m2 each independently represent an integer of 0 to 5
- at least one of m1 and m2 is an integer of 1 to 5.
- Z represents a tetravalent organic group
- L 1 , L 2 , L 3 and L 4 each independently represent a single bond or a divalent organic group
- R 5 , R 6 , R 7 and R 8 each independently represent a monovalent organic group
- n3, n4, n5 and n6 each independently represent an integer from 0 to 3
- m3, m4, m5 and m6 each independently represent an integer from 0 to 2
- at least one of m3, m4, m5 and m6 is 1 or 2.
- R 9 and R 10 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group
- L 5 each independently represent a divalent organic group
- n7 represents an integer of 3 to 8.
- L6 represents a divalent organic group
- L7 and L8 each independently represent a divalent organic group containing an aliphatic tertiary or quaternary carbon.
- R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 18 , R 19 and R 20 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom or a monovalent organic group
- L 9 , L 10 and L 11 each independently represent a single bond or a divalent organic group
- m7, m8, m9 and m10 each independently represent an integer of 0 to 2, and at least one of m7, m8, m9 and m10 is 1 or 2.
- R 42 , R 43 , R 44 , and R 45 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group
- R 46 and R 47 each independently represent a monovalent organic group
- n16 and n17 each independently represent an integer of 0 to 4
- m11 and m12 each independently represent an integer of 0 to 4
- at least one of m11 and m12 is an integer of 1 to 4.
- R1 and R2 are each preferably independently a monovalent organic group having 1 to 60 carbon atoms, and more preferably a monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms.
- Examples of the monovalent organic group in R1 and R2 include a hydrocarbon group which may have a substituent, such as an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent such as a hydroxy group.
- R3 and R4 are each preferably independently a monovalent organic group having 1 to 60 carbon atoms, and more preferably a monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms.
- Examples of the monovalent organic group in R3 and R4 include hydrocarbon groups which may have a substituent, such as a hydroxyl group or the like.
- n1 and n2 each independently are preferably 0 or 1, and more preferably 0. In formula (H1), it is preferable that both m1 and m2 are 1.
- the compound represented by formula (H1) is preferably a compound represented by any one of formulas (H1-1) to (H1-5).
- R 21 , R 22 and R 23 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group, preferably a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, and more preferably a hydrogen atom or a group represented by the following formula (R-1):
- R 29 represents a hydrogen atom, an alkyl group or an alkoxy group
- n13 represents an integer of 0 to 2
- * represents a bonding site to another structure.
- n8, n9 and n10 each independently represent an integer of 0 to 2, and are preferably 0 or 1.
- R 24 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group, and is preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms.
- n14, n15, and n16 each independently represent an integer of 0 to 2.
- R 30 represents a hydrogen atom or an alkyl group.
- R 25 , R 26 , R 27 and R 28 each independently represent a monovalent organic group, and are preferably a hydrogen atom, an alkyl group or a group represented by the above formula (R-1).
- n11, n12 and n13 each independently represent an integer of 0 to 2, and preferably 0 or 1.
- the compound represented by formula (H1-1) is preferably a compound represented by any one of the following formulas (H1-1-1) to (H1-1-4).
- the compound represented by formula (H1-2) is preferably a compound represented by the following formula (H1-2-1) or (H1-2-2).
- the compound represented by formula (H1-3) is preferably a compound represented by the following formulas (H1-3-1) to (H1-3-3).
- Z is preferably a tetravalent group having 1 to 20 carbon atoms, and more preferably a group represented by any one of the following formulae (Z-1) to (Z-4):
- * represents a bonding site to other structures.
- L 1 , L 2 , L 3 and L 4 each independently represent a single bond or a methylene group.
- R 5 , R 6 , R 7 and R 8 are preferably each independently an organic group having 1 to 30 carbon atoms.
- n3, n4, n5 and n6 each independently represent an integer of 0 to 2, and more preferably 0 or 1.
- m3, m4, m5 and m6 each independently preferably represent 1 or 2, and more preferably represent 1.
- Examples of the compound represented by formula (H2) include compounds having the following structures:
- R 9 and R 10 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms.
- each L5 independently represents a group represented by the following formula (L-1).
- R 30 represents a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms
- n14 represents an integer of 1 to 5
- * represents a bonding site to another structure.
- n7 is preferably an integer of 4 to 6. Examples of the compound represented by formula (H3) include the following compounds: In the following formula, each n independently represents an integer of 0 to 9.
- L 6 is preferably —C(CF 3 ) 2 —, —S( ⁇ O) 2 — or —C( ⁇ O)—.
- L 7 and L 8 each independently preferably represent a divalent organic group having 2 to 20 carbon atoms. Examples of the compound represented by formula (H4) include the following compounds.
- R11 , R12 , R13 , R14 , R15 , R16 , R17 , R18 , R19 and R20 are each preferably independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an alkoxy group, an allyl group or an acyl group.
- L 9 , L 10 and L 11 each independently represent preferably a single bond, -O-, -S-, -S( ⁇ O) 2 -, -C( ⁇ O)-, -C( ⁇ O)O-, cyclopentylidene, cyclohexylidene, phenylene or a divalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, and more preferably a group represented by any of the following formulae (L-2) to (L-4).
- R 31 and R 32 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, or an aryl group
- R 34 , R 35 , R 36 , and R 37 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group
- n15 is an integer of 1 to 5
- R 38 , R 39 , R 40 , and R 41 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group
- * represents a bonding site to another structure.
- Examples of the compound represented by formula (H5) include the following compounds.
- R 42 , R 43 , R 44 , and R 45 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group, preferably a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
- R 46 and R 47 each independently preferably represent an alkyl group, an alkoxy group or an aryl group, and more preferably an alkyl group.
- n16 and n17 each independently represent preferably an integer of 0 to 2, and more preferably 0 or 1.
- n16 and n17 each independently represent preferably an integer of 1 to 3, and more preferably 2 or 3. Examples of the compound represented by formula (H6) include the following compounds.
- hydroxy compounds include polyhydroxybenzophenones such as 2,3,4-trihydroxybenzophenone, 2,4,4'-trihydroxybenzophenone, 2,4,6-trihydroxybenzophenone, 2,3,4-trihydroxy-2'-methylbenzophenone, 2,3,4,4'-tetrahydroxybenzophenone, 2,2',4,4'-tetrahydroxybenzophenone, 2,4,6,3',4'-pentahydroxybenzophenone, 2,3,4,2',4'-pentahydroxybenzophenone, 2,3,4,2',5'-pentahydroxybenzophenone, 2,4,6,3',4',5'-hexahydroxybenzophenone, and 2,3,4,3',4',5'-hexahydroxybenzophenone; polyhydroxyphenyl alkyl ketones such as 2,3,4-trihydroxyacetophenone, 2,3,4-trihydroxyphenyl pentyl ketone, and 2,3,4-trihydroxyphenyl hexyl ketone; bis(
- Naphthoquinone diazide sulfonic acids include 6-diazo 5,6-dihydro-5-oxo-1-naphthalene sulfonic acid, 1,2-naphthoquinone-(2)-diazo-5-sulfonic acid, etc., which may be used in combination.
- the method for producing a naphthoquinone diazide sulfonate ester of a hydroxy compound is not particularly limited.
- the ester can be obtained by converting naphthoquinone diazide sulfonic acid into a sulfonyl chloride with chlorosulfonic acid or thionyl chloride, and then subjecting the resulting naphthoquinone diazide sulfonyl chloride to a condensation reaction with the hydroxy compound.
- a hydroxy compound and a predetermined amount of naphthoquinone diazide sulfonyl chloride are reacted in a solvent such as dioxane, acetone, or tetrahydrofuran in the presence of a basic catalyst such as triethylamine to carry out esterification, and the resulting product is washed with water and dried to obtain the compound.
- a solvent such as dioxane, acetone, or tetrahydrofuran
- the esterification rate of the naphthoquinone diazide sulfonic acid ester is not particularly limited, but is preferably 10% or more, and more preferably 20% or more.
- the upper limit of the esterification rate is not particularly limited, and may be 100%.
- the above-mentioned esterification rate can be confirmed by 1 H-NMR or the like as the proportion of esterified groups among the hydroxy groups contained in the hydroxy compound.
- the content of the light absorber relative to the total solid content of the resin composition of the present invention is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 20 mass%, more preferably 0.5 to 10 mass%, and even more preferably 1 to 5 mass%.
- the resin composition of the present invention preferably contains a polymerization inhibitor, such as a phenolic compound, a quinone compound, an amino compound, an N-oxyl free radical compound, a nitro compound, a nitroso compound, a heteroaromatic ring compound, or a metal compound.
- a polymerization inhibitor such as a phenolic compound, a quinone compound, an amino compound, an N-oxyl free radical compound, a nitro compound, a nitroso compound, a heteroaromatic ring compound, or a metal compound.
- polymerization inhibitor examples include the compounds described in paragraph 0310 of WO 2021/112189, p-hydroquinone, o-hydroquinone, 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl free radical, phenoxazine, 1,4,4-trimethyl-2,3-diazabicyclo[3.2.2]non-2-ene-N,N-dioxide, etc.
- the contents of this document are incorporated herein by reference.
- the content of the polymerization inhibitor is preferably 0.01 to 20 mass % relative to the total solid content of the resin composition, more preferably 0.02 to 15 mass %, and even more preferably 0.05 to 10 mass %.
- the polymerization inhibitor may be one type or two or more types. When two or more types of polymerization inhibitors are used, it is preferable that the total is within the above range.
- the resin composition of the present invention may contain various additives, such as surfactants, higher fatty acid derivatives, thermal polymerization initiators, inorganic particles, ultraviolet absorbers, organic titanium compounds, antioxidants, photoacid generators, aggregation inhibitors, phenolic compounds, other polymer compounds, plasticizers, and other auxiliaries (e.g., defoamers, flame retardants, etc.), as necessary, within the scope in which the effects of the present invention can be obtained.
- additives such as surfactants, higher fatty acid derivatives, thermal polymerization initiators, inorganic particles, ultraviolet absorbers, organic titanium compounds, antioxidants, photoacid generators, aggregation inhibitors, phenolic compounds, other polymer compounds, plasticizers, and other auxiliaries (e.g., defoamers, flame retardants, etc.), as necessary, within the scope in which the effects of the present invention can be obtained.
- auxiliaries e.g., defoamers, flame retardants, etc.
- the total content is preferably 3% by mass or less of the solid content of the resin composition of the present invention.
- Usable organic titanium compounds include those in which an organic group is bonded to a titanium atom via a covalent bond or an ionic bond.
- Specific examples of the organotitanium compound are shown below in I) to VII):
- I) Titanium chelate compounds Titanium chelate compounds having two or more alkoxy groups are more preferred because they provide a resin composition with good storage stability and a good curing pattern.
- titanium bis(triethanolamine) diisopropoxide titanium di(n-butoxide) bis(2,4-pentanedionate), titanium diisopropoxide bis(2,4-pentanedionate), titanium diisopropoxide bis(tetramethylheptanedionate), titanium diisopropoxide bis(ethylacetoacetate), etc.
- Tetraalkoxytitanium compounds For example, titanium tetra(n-butoxide), titanium tetraethoxide, titanium tetra(2-ethylhexoxide), titanium tetraisobutoxide, titanium tetraisopropoxide, titanium tetramethoxide, titanium tetramethoxypropoxide, titanium tetramethylphenoxide, titanium tetra(n-nonyloxide), titanium tetra(n-propoxide), titanium tetrastearyloxide, titanium tetrakis[bis ⁇ 2,2-(allyloxymethyl)butoxide ⁇ ], and the like.
- Titanocene compounds For example, pentamethylcyclopentadienyltitanium trimethoxide, bis( ⁇ 5-2,4-cyclopentadiene-1-yl)bis(2,6-difluorophenyl)titanium, bis( ⁇ 5-2,4-cyclopentadiene-1-yl)bis(2,6-difluoro-3-(1H-pyrrol-1-yl)phenyl)titanium, and the like.
- Monoalkoxytitanium compounds For example, titanium tris(dioctylphosphate) isopropoxide, titanium tris(dodecylbenzenesulfonate) isopropoxide, etc.
- Titanium oxide compounds For example, titanium oxide bis(pentanedionate), titanium oxide bis(tetramethylheptanedionate), phthalocyanine titanium oxide, and the like.
- the organic titanium compound is preferably at least one compound selected from the group consisting of I) titanium chelate compounds, II) tetraalkoxytitanium compounds, and III) titanocene compounds.
- titanium diisopropoxide bis(ethylacetoacetate), titanium tetra(n-butoxide), and bis( ⁇ 5-2,4-cyclopentadiene-1-yl)bis(2,6-difluoro-3-(1H-pyrrol-1-yl)phenyl)titanium are preferred.
- T-1 a compound represented by the following formula (T-1) as the organotitanium compound or in place of the organotitanium compound.
- M is titanium, zirconium or hafnium
- l1 is an integer of 0 to 2
- l2 is 0 or 1
- l1+l2 ⁇ 2 is an integer of 0 to 2
- m is an integer of 0 to 4
- n is an integer of 0 to 2
- R 12 is a substituted or unsubstituted hydrocarbon group
- R 2 is independently a group containing a structure represented by formula (T-2) below
- R 3 is independently a group containing a structure represented by formula (T-2) below
- X A is independently
- M is preferably titanium.
- l1 and l2 are 0 is also one of the preferred embodiments of the present invention.
- m is preferably 2 or 4, and more preferably 2.
- n is preferably 1 or 2, and more preferably 1.
- l1 and l2 are 0, and m is 0, 2 or 4 in formula (T-1).
- R 11 is preferably a substituted or unsubstituted cyclopentadienyl ligand. Furthermore, the cyclopentadienyl group, alkoxy group and phenoxy group in R 11 may be substituted, but the unsubstituted embodiment is also one of the preferred embodiments of the present invention.
- R 12 is preferably a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and more preferably a hydrocarbon group having 2 to 10 carbon atoms.
- the hydrocarbon group for R 12 may be either an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group, with aromatic hydrocarbon groups being preferred.
- the aliphatic hydrocarbon group may be a saturated aliphatic hydrocarbon group or an unsaturated aliphatic hydrocarbon group, with a saturated aliphatic hydrocarbon group being preferred.
- the aromatic hydrocarbon group is preferably an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, more preferably an aromatic hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms, and even more preferably a phenylene group.
- R 12 is preferably a monovalent substituent, such as a halogen atom, etc.
- R 12 is an aromatic hydrocarbon group, it may have an alkyl group as a substituent.
- R 12 is preferably an unsubstituted phenylene group, and the phenylene group in R 12 is preferably a 1,2-phenylene group.
- formula (T-1) when m is 2 or more and two or more R 2s are included, the structures of the two or more R 2s may be the same or different. In formula (T-1), when n is 2 or more and two or more R 3s are included, the structures of the two or more R 3s may be the same or different.
- an organotitanium compound When an organotitanium compound is included, its content is preferably 0.05 to 10 parts by mass, and more preferably 0.1 to 5 parts by mass, per 100 parts by mass of the specific resin. If the content is 0.05 parts by mass or more, the heat resistance and chemical resistance of the resulting cured pattern will be better, and if it is 10 parts by mass or less, the storage stability of the composition will be superior.
- an organotitanium compound When an organotitanium compound is contained, its content is preferably 0.05 to 10 parts by mass, and more preferably 0.1 to 2 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the specific resin. When the content is 0.05 parts by mass or more, the heat resistance and chemical resistance of the obtained cured pattern become better, and when it is 10 parts by mass or less, the storage stability of the composition becomes more excellent.
- Other additives include compounds described in paragraphs 0316 to 00358 of WO 2022/145355, the disclosures of which are incorporated herein by reference.
- the viscosity of the resin composition of the present invention can be adjusted by the solid content concentration of the resin composition. From the viewpoint of the coating film thickness, it is preferably 1,000 mm 2 /s to 12,000 mm 2 /s, more preferably 2,000 mm 2 /s to 10,000 mm 2 /s, and even more preferably 2,500 mm 2 /s to 8,000 mm 2 /s. If it is within the above range, it is easy to obtain a coating film with high uniformity.
- the water content of the resin composition of the present invention is preferably less than 2.0% by mass, more preferably less than 1.5% by mass, and even more preferably less than 1.0% by mass. If the water content is less than 2.0%, the storage stability of the resin composition is improved. Methods for maintaining the moisture content include adjusting the humidity during storage and reducing the porosity of the container during storage.
- the metal content of the resin composition of the present invention is preferably less than 5 ppm by mass (parts per million), more preferably less than 1 ppm by mass, and even more preferably less than 0.5 ppm by mass.
- metals include sodium, potassium, magnesium, calcium, iron, copper, chromium, nickel, etc., but metals contained as complexes of organic compounds and metals are excluded. When multiple metals are contained, it is preferable that the total of these metals is within the above range.
- methods for reducing metal impurities unintentionally contained in the resin composition of the present invention include selecting raw materials with a low metal content as the raw materials constituting the resin composition of the present invention, filtering the raw materials constituting the resin composition of the present invention, lining the inside of the apparatus with polytetrafluoroethylene or the like and performing distillation under conditions that suppress contamination as much as possible, etc.
- the content of halogen atoms is preferably less than 500 mass ppm, more preferably less than 300 mass ppm, and even more preferably less than 200 mass ppm from the viewpoint of wiring corrosion.
- those present in the form of halogen ions are preferably less than 5 mass ppm, more preferably less than 1 mass ppm, and even more preferably less than 0.5 mass ppm.
- Halogen atoms include chlorine atoms and bromine atoms.It is preferable that the total of chlorine atoms and bromine atoms, or chlorine ions and bromine ions, is within the above range.
- a preferred method for adjusting the content of halogen atoms is ion exchange treatment.
- a conventionally known container can be used as the container for the resin composition of the present invention.
- the container it is also preferable to use a multi-layer bottle whose inner wall is made of six types of six layers of resin, or a bottle with a seven-layer structure of six types of resin, in order to prevent impurities from being mixed into the raw materials or the resin composition of the present invention.
- An example of such a container is the container described in JP 2015-123351 A.
- a cured product of the resin composition By curing the resin composition of the present invention, a cured product of the resin composition can be obtained.
- the cured product of the present invention is a cured product obtained by curing a resin composition.
- the resin composition is preferably cured by heating, and the heating temperature is more preferably 120°C to 400°C, further preferably 140°C to 380°C, and particularly preferably 170°C to 350°C.
- the form of the cured product of the resin composition is not particularly limited, and can be selected according to the application, such as film-like, rod-like, spherical, pellet-like, etc.
- the cured product is preferably in the form of a film.
- the shape of the cured product can be selected according to the application, such as forming a protective film on the wall surface, forming a via hole for conduction, adjusting impedance, electrostatic capacitance or internal stress, and imparting a heat dissipation function.
- the film thickness of the cured product (film made of the cured product) is preferably 0.5 ⁇ m or more and 150 ⁇ m or less.
- the shrinkage percentage of the resin composition of the present invention when cured is preferably 50% or less, more preferably 45% or less, and even more preferably 40% or less.
- the imidization reaction rate of the cured product of the resin composition of the present invention is preferably 70% or more, more preferably 80% or more, and even more preferably 90% or more. If it is 70% or more, the cured product may have excellent mechanical properties.
- the elongation at break of the cured product of the resin composition of the present invention is preferably 30% or more, more preferably 40% or more, and even more preferably 50% or more.
- the glass transition temperature (Tg) of the cured product of the resin composition of the present invention is preferably 180° C. or higher, more preferably 210° C. or higher, and even more preferably 230° C. or higher.
- the resin composition of the present invention can be prepared by mixing the above-mentioned components.
- the mixing method is not particularly limited, and can be a conventionally known method. Examples of the mixing method include mixing with a stirring blade, mixing with a ball mill, and mixing by rotating a tank.
- the temperature during mixing is preferably from 10 to 30°C, more preferably from 15 to 25°C.
- the filter pore size is, for example, preferably 5 ⁇ m or less, more preferably 1 ⁇ m or less, even more preferably 0.5 ⁇ m or less, and even more preferably 0.1 ⁇ m or less.
- the material of the filter is preferably polytetrafluoroethylene, polyethylene, or nylon. When the material of the filter is polyethylene, it is more preferable that it is HDPE (high density polyethylene).
- the filter may be used after being washed in advance with an organic solvent. In the filter filtration process, multiple types of filters may be connected in series or parallel.
- filters with different pore sizes or materials may be used in combination.
- a connection mode an HDPE filter with a pore size of 1 ⁇ m as the first stage and an HDPE filter with a pore size of 0.2 ⁇ m as the second stage may be connected in series.
- various materials may be filtered multiple times. When filtration is performed multiple times, circulation filtration may be performed. Filtration may also be performed under pressure.
- the pressure to be applied is, for example, preferably 0.01 MPa or more and 1.0 MPa or less, more preferably 0.03 MPa or more and 0.9 MPa or less, even more preferably 0.05 MPa or more and 0.7 MPa or less, and even more preferably 0.05 MPa or more and 0.5 MPa or less.
- impurity removal treatment using an adsorbent may be performed. Filter filtration and impurity removal treatment using an adsorbent may be combined.
- the adsorbent a known adsorbent may be used.
- inorganic adsorbents such as silica gel and zeolite, and organic adsorbents such as activated carbon may be used.
- the resin composition filled in the bottle may be subjected to a degassing step by placing it under reduced pressure.
- the method for producing a cured product of the present invention preferably includes a film formation step of applying the resin composition onto a substrate to form a film. It is more preferable that the method for producing a cured product includes the above-mentioned film formation step, an exposure step of selectively exposing the film formed in the film formation step, and a development step of developing the film exposed in the exposure step with a developer to form a pattern.
- the method for producing a cured product includes the above-mentioned film-forming step, the above-mentioned exposure step, the above-mentioned development step, and at least one of a heating step of heating the pattern obtained by the development step and a post-development exposure step of exposing the pattern obtained by the development step.
- the method for producing a cured product preferably includes the film-forming step and a step of heating the film. Each step will be described in detail below.
- the resin composition of the present invention can be used in a film-forming process in which the resin composition is applied onto a substrate to form a film.
- the method for producing a cured product of the present invention preferably includes a film formation step of applying the resin composition onto a substrate to form a film.
- substrate The type of substrate can be appropriately determined according to the application, and is not particularly limited.
- substrates include semiconductor-prepared substrates such as silicon, silicon nitride, polysilicon, silicon oxide, and amorphous silicon, quartz, glass, optical films, ceramic materials, vapor deposition films, magnetic films, reflective films, metal substrates such as Ni, Cu, Cr, and Fe (for example, substrates formed from metals and substrates in which a metal layer is formed by plating, vapor deposition, etc.), paper, SOG (Spin On Glass), TFT (thin film transistor) array substrates, mold substrates, and electrode plates of plasma display panels (PDPs).
- semiconductor-prepared substrates such as silicon, silicon nitride, polysilicon, silicon oxide, and amorphous silicon, quartz, glass, optical films, ceramic materials, vapor deposition films, magnetic films, reflective films, metal substrates such as Ni, Cu, Cr, and Fe (for example, substrates formed from metals and substrates in which a metal layer is formed by plating,
- the substrate is preferably a semiconductor-prepared substrate, more preferably a silicon substrate, a Cu substrate, or a mold substrate. These substrates may have a layer such as an adhesion layer made of hexamethyldisilazane (HMDS) or an oxide layer provided on the surface.
- HMDS hexamethyldisilazane
- the shape of the substrate is not particularly limited, and may be circular or rectangular.
- the size of the substrate is preferably, for example, a diameter of 100 to 450 mm, more preferably 200 to 450 mm, if it is circular, and is preferably, for example, a short side length of 100 to 1000 mm, more preferably 200 to 700 mm, if it is rectangular.
- a plate-shaped substrate preferably a panel-shaped substrate (substrate) is used as the substrate.
- a resin composition When a resin composition is applied to the surface of a resin layer (e.g., a layer made of a cured material) or to the surface of a metal layer to form a film, the resin layer or metal layer serves as the substrate.
- a resin layer e.g., a layer made of a cured material
- a metal layer to form a film
- the resin layer or metal layer serves as the substrate.
- the resin composition is preferably applied to a substrate by coating.
- the means to be applied include dip coating, air knife coating, curtain coating, wire bar coating, gravure coating, extrusion coating, spray coating, spin coating, slit coating, and inkjet methods. From the viewpoint of uniformity of the thickness of the film, spin coating, slit coating, spray coating, or inkjet methods are preferred, and from the viewpoint of uniformity of the thickness of the film and productivity, spin coating and slit coating are more preferred.
- a film of a desired thickness can be obtained by adjusting the solid content concentration and coating conditions of the resin composition according to the means to be applied.
- the coating method can be appropriately selected depending on the shape of the substrate, and if the substrate is a circular substrate such as a wafer, spin coating, spray coating, inkjet, etc. are preferred, and if the substrate is a rectangular substrate, slit coating, spray coating, inkjet, etc. are preferred.
- the spin coating method for example, it can be applied for about 10 seconds to 3 minutes at a rotation speed of 500 to 3,500 rpm.
- a coating film formed by applying the coating material to a temporary support in advance using the above-mentioned application method may be transferred onto the substrate.
- the transfer method the production methods described in paragraphs 0023 and 0036 to 0051 of JP-A No.
- 2006-023696 and paragraphs 0096 to 0108 of JP-A No. 2006-047592 can be suitably used.
- a process for removing excess film from the edge of the substrate may be performed, such as edge bead rinse (EBR) and back rinse.
- EBR edge bead rinse
- a pre-wetting step may be employed in which various solvents are applied to the substrate before the resin composition is applied to the substrate to improve the wettability of the substrate, and then the resin composition is applied.
- the above-mentioned film may be subjected to a step of drying the formed film (layer) (drying step) in order to remove the solvent.
- the method for producing a cured product of the present invention may include a drying step of drying the film formed in the film forming step.
- the drying step is preferably carried out after the film-forming step and before the exposure step.
- the drying temperature of the film in the drying step is preferably 50 to 150° C., more preferably 70 to 130° C., and even more preferably 90 to 120° C. Drying may be performed under reduced pressure.
- the drying time is, for example, 30 seconds to 20 minutes, preferably 1 to 10 minutes, and more preferably 2 to 7 minutes.
- the film may be subjected to an exposure step to selectively expose the film to light.
- the method for producing a cured product may include an exposure step of selectively exposing the film formed in the film formation step to light. Selective exposure means that only a portion of the film is exposed, and selective exposure results in exposed and unexposed areas of the film.
- the amount of exposure light is not particularly limited as long as it can cure the resin composition of the present invention, but is preferably 50 to 10,000 mJ/cm 2 , and more preferably 200 to 8,000 mJ/cm 2 , calculated as exposure energy at a wavelength of 365 nm.
- the exposure wavelength can be appropriately set in the range of 190 to 1,000 nm, with 240 to 550 nm being preferred.
- the exposure wavelength may be, in particular, (1) semiconductor laser (wavelength 830 nm, 532 nm, 488 nm, 405 nm, 375 nm, 355 nm, etc.), (2) metal halide lamp, (3) high pressure mercury lamp, g-line (wavelength 436 nm), h-line (wavelength 405 nm), i-line (wavelength 365 nm), broad (three wavelengths of g, h, i-line), (4) excimer laser, KrF excimer laser (wavelength 248 nm), ArF excimer laser (wavelength 193 nm), F2 excimer laser (wavelength 157 nm), (5) extreme ultraviolet light; EUV (wavelength 13.6 nm), (6) electron beam, (7) second harmonic 532 nm, third harmonic 355 nm, etc.
- semiconductor laser wavelength 830 nm, 532 nm, 488 nm, 405 nm, 375 nm, 3
- the exposure method is not particularly limited as long as it is a method that exposes at least a part of the film made of the resin composition of the present invention, and examples of the exposure method include exposure using a photomask and exposure by a laser direct imaging method.
- the film may be subjected to a step of heating after exposure (post-exposure baking step). That is, the method for producing a cured product of the present invention may include a post-exposure baking step of heating the film exposed in the exposure step.
- the post-exposure baking step can be carried out after the exposure step and before the development step.
- the heating temperature in the post-exposure baking step is preferably from 50°C to 140°C, and more preferably from 60°C to 120°C.
- the heating time in the post-exposure baking step is preferably from 30 seconds to 300 minutes, and more preferably from 1 minute to 10 minutes.
- the heating rate in the post-exposure heating step is preferably from 1 to 12° C./min, more preferably from 2 to 10° C./min, and even more preferably from 3 to 10° C./min, from the temperature at the start of heating to the maximum heating temperature.
- the rate of temperature rise may be appropriately changed during heating.
- the heating means in the post-exposure baking step is not particularly limited, and known hot plates, ovens, infrared heaters, etc. can be used. It is also preferable that the heating be performed in an atmosphere of low oxygen concentration by flowing an inert gas such as nitrogen, helium, or argon.
- the film may be subjected to a development step in which the film is developed with a developer to form a pattern.
- the method for producing a cured product of the present invention may include a development step in which the film exposed in the exposure step is developed with a developer to form a pattern. Development removes one of the exposed and unexposed areas of the film to form a pattern.
- development in which the non-exposed portion of the film is removed by the development process is called negative development
- development in which the exposed portion of the film is removed by the development process is called positive development.
- the developer used in the development step may be an aqueous alkaline solution or a developer containing an organic solvent.
- examples of basic compounds that the alkaline aqueous solution may contain include inorganic alkalis, primary amines, secondary amines, tertiary amines, and quaternary ammonium salts.
- TMAH tetramethylammonium hydroxide
- potassium hydroxide sodium carbonate, sodium hydroxide, sodium silicate, sodium metasilicate, ammonia, ethylamine, n-propylamine, diethylamine, di-n-butylamine, triethylamine, methyldiethylamine, dimethylethanolamine, triethanolamine, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetrapentylammonium hydroxide, tetrahexylammonium hydroxide, tetraoctylammonium hydroxide, ethyltrimethylammonium hydroxide, butyltrimethylammonium hydroxide, methyltriamylammonium hydroxide, dibutyldipentylammonium hydroxide, dimethylbis(2-hydroxyethyl)ammoni
- the compounds described in paragraph 0387 of WO 2021/112189 can be used as the organic solvent.
- the organic solvent examples include methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, pentanol, octanol, diethylene glycol, propylene glycol, methyl isobutyl carbinol, and triethylene glycol
- examples of amides that are suitable include N-methylpyrrolidone, N-ethylpyrrolidone, and dimethylformamide.
- the organic solvent may be used alone or in combination of two or more.
- a developer containing at least one selected from the group consisting of cyclopentanone, ⁇ -butyrolactone, dimethylsulfoxide, N-methyl-2-pyrrolidone, and cyclohexanone is particularly preferred, a developer containing at least one selected from the group consisting of cyclopentanone, ⁇ -butyrolactone, and dimethylsulfoxide is more preferred, and a developer containing cyclopentanone is particularly preferred.
- the content of the organic solvent relative to the total mass of the developer is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, even more preferably 80% by mass or more, and particularly preferably 90% by mass or more.
- the content may be 100% by mass.
- the developer may further contain at least one of a basic compound and a base generator.
- the performance of the pattern such as the breaking elongation, may be improved.
- an organic base is preferred.
- a basic compound having an amino group is preferable, and a primary amine, a secondary amine, a tertiary amine, an ammonium salt, a tertiary amide, or the like is preferable.
- a primary amine, a secondary amine, a tertiary amine, or an ammonium salt is preferable, a secondary amine, a tertiary amine, or an ammonium salt is more preferable, a secondary amine or a tertiary amine is further more preferable, and a tertiary amine is particularly preferable.
- the boiling point of the basic compound is preferably 30°C to 350°C, more preferably 80°C to 270°C, and even more preferably 100°C to 230°C at normal pressure (101,325 Pa).
- the boiling point of the basic compound is preferably higher than the temperature obtained by subtracting 20° C.
- the basic compound used preferably has a boiling point of 80° C. or higher, and more preferably has a boiling point of 100° C. or higher.
- the developer may contain only one kind of basic compound, or may contain two or more kinds of basic compounds.
- basic compounds include ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, hexylamine, dodecylamine, cyclohexylamine, cyclohexylmethylamine, cyclohexyldimethylamine, aniline, N-methylaniline, N,N-dimethylaniline, diphenylamine, pyridine, butylamine, isobutylamine, dibutylamine, tributylamine, dicyclohexylamine, DBU (diazabicycloundecene), DABCO (1,4-diazabicyclo[2.2.2]octane), N,N-diisopropylethylamine, tetramethylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, ethylenediamine, butanediamine, 1,5-diamino Examples include pentane, N-methylhexy
- the preferred embodiment of the base generator is the same as the preferred embodiment of the base generator contained in the composition described above.
- the base generator is a thermal base generator.
- the content of the basic compound or the base generator is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, based on the total mass of the developer.
- the lower limit of the content is not particularly limited, but is preferably, for example, 0.1% by mass or more.
- the content of the basic compound or base generator is preferably 70 to 100% by mass based on the total solid content of the developer.
- the developer may contain at least one of a basic compound and a base generator, or may contain two or more of them. When at least one of a basic compound and a base generator is two or more, the total amount of them is preferably within the above range.
- the developer may further comprise other components.
- other components include known surfactants and known defoamers.
- the method of supplying the developer is not particularly limited as long as the desired pattern can be formed, and includes a method of immersing the substrate on which the film is formed in the developer, a paddle development method in which the developer is supplied to the film formed on the substrate using a nozzle, and a method of continuously supplying the developer.
- the type of nozzle is not particularly limited, and examples thereof include a straight nozzle, a shower nozzle, and a spray nozzle.
- a method of supplying the developer through a straight nozzle or a method of continuously supplying the developer through a spray nozzle is preferred, and from the viewpoint of the permeability of the developer into the image areas, a method of supplying the developer through a spray nozzle is more preferred.
- a process may be adopted in which the developer is continuously supplied through a straight nozzle, the substrate is spun to remove the developer from the substrate, and after spin drying, the developer is continuously supplied again through a straight nozzle, and the substrate is spun to remove the developer from the substrate. This process may be repeated multiple times.
- Methods of supplying the developer in the development step include a step in which the developer is continuously supplied to the substrate, a step in which the developer is kept substantially stationary on the substrate, a step in which the developer is vibrated by ultrasonic waves or the like on the substrate, and a combination of these steps.
- the development time is preferably 10 seconds to 10 minutes, and more preferably 20 seconds to 5 minutes.
- the temperature of the developer during development is not particularly specified, but is preferably 10 to 45°C, and more preferably 18°C to 30°C.
- the pattern may be washed (rinsed) with a rinse solution. Also, a method may be adopted in which a rinse solution is supplied before the developer in contact with the pattern has completely dried.
- the rinse liquid may be, for example, water.
- the rinse liquid may be, for example, a solvent different from the solvent contained in the developer (for example, water, an organic solvent different from the organic solvent contained in the developer).
- the organic solvent include the same organic solvents as those exemplified when the developer contains an organic solvent.
- the organic solvent contained in the rinse liquid is preferably different from the organic solvent contained in the developer, and more preferably has a lower solubility for the pattern than the organic solvent contained in the developer.
- the organic solvent may be used alone or in combination of two or more.
- the organic solvent is preferably cyclopentanone, ⁇ -butyrolactone, dimethylsulfoxide, N-methylpyrrolidone, cyclohexanone, PGMEA, or PGME, more preferably cyclopentanone, ⁇ -butyrolactone, dimethylsulfoxide, PGMEA, or PGME, and even more preferably cyclohexanone or PGMEA.
- the organic solvent preferably accounts for 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and even more preferably 90% by mass or more, based on the total mass of the rinse solution. Furthermore, the organic solvent may account for 100% by mass, based on the total mass of the rinse solution.
- the rinse liquid may contain at least one of a basic compound and a base generator.
- a basic compound and a base generator when the developer contains an organic solvent, an embodiment in which the rinsing liquid contains an organic solvent and at least one of a basic compound and a base generator is also one of the preferred embodiments of the present invention.
- the basic compound and base generator contained in the rinse solution include the compounds exemplified as the basic compound and base generator that may be contained in the above-mentioned developer containing an organic solvent, and preferred embodiments thereof are also the same.
- the basic compound and base generator contained in the rinse solution may be selected in consideration of the solubility in the solvent in the rinse solution.
- the content of the basic compound or the base generator is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, based on the total mass of the rinse solution.
- the lower limit of the content is not particularly limited, but is preferably, for example, 0.1% by mass or more.
- the content of the basic compound or base generator is also preferably 70 to 100 mass % based on the total solid content of the rinse liquid.
- the rinse solution may contain only one kind of at least one of the basic compound and the base generator, or may contain two or more kinds.
- the total amount thereof is preferably within the above range.
- the rinse solution may further contain other ingredients.
- other components include known surfactants and known defoamers.
- the method of supplying the rinse liquid is not particularly limited as long as it can form a desired pattern, and examples of the method include a method of immersing the substrate in the rinse liquid, a method of supplying the rinse liquid to the substrate by puddling, a method of supplying the rinse liquid to the substrate by showering, and a method of continuously supplying the rinse liquid onto the substrate by means of a straight nozzle or the like.
- the rinse liquid may be supplied using a shower nozzle, a straight nozzle, a spray nozzle, etc., and the method of continuously supplying the rinse liquid using a spray nozzle is preferred, while from the viewpoint of the permeability of the rinse liquid into the image areas, the method of supplying the rinse liquid using a spray nozzle is more preferred.
- the type of nozzle is not particularly limited, and examples thereof include a straight nozzle, a shower nozzle, a spray nozzle, etc.
- the rinsing step is preferably a step of supplying a rinsing liquid to the exposed film through a straight nozzle or continuously supplying the rinsing liquid to the exposed film, and more preferably a step of supplying the rinsing liquid through a spray nozzle.
- the method of supplying the rinsing liquid in the rinsing step may be a step in which the rinsing liquid is continuously supplied to the substrate, a step in which the rinsing liquid is kept substantially stationary on the substrate, a step in which the rinsing liquid is vibrated on the substrate by ultrasonic waves or the like, or a combination of these steps.
- the rinsing time is preferably 10 seconds to 10 minutes, and more preferably 20 seconds to 5 minutes.
- the temperature of the rinsing liquid during rinsing is not particularly specified, but is preferably 10 to 45°C, and more preferably 18°C to 30°C.
- the development step may include a step of contacting the pattern with a processing liquid after treatment with a developer or after washing the pattern with a rinse liquid. Also, a method may be employed in which the processing liquid is supplied before the developer or rinse liquid in contact with the pattern is completely dried.
- the treatment liquid includes a treatment liquid containing at least one of water and an organic solvent, and at least one of a basic compound and a base generator.
- Preferred aspects of the organic solvent, and at least one of the basic compound and the base generator are the same as the preferred aspects of the organic solvent, and at least one of the basic compound and the base generator used in the above-mentioned rinse solution.
- the method of supplying the processing liquid to the pattern can be the same as the above-mentioned method of supplying the rinsing liquid, and the preferred embodiments are also the same.
- the content of the basic compound or base generator in the treatment liquid is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, based on the total mass of the treatment liquid.
- the lower limit of the content is not particularly limited, but is preferably, for example, 0.1% by mass or more.
- the content of the basic compound or base generator is preferably 70 to 100 mass % based on the total solid content of the treatment liquid.
- the treatment liquid may contain only one kind of at least one of the basic compound and the base generator, or may contain two or more kinds.
- the total amount thereof is preferably within the above range.
- the pattern obtained by the development step (if a rinsing step is performed, the pattern after rinsing) may be subjected to a heating step in which the pattern obtained by the development step is heated. That is, the method for producing a cured product of the present invention may include a heating step of heating the pattern obtained in the developing step. The method for producing a cured product of the present invention may also include a heating step of heating a pattern obtained by another method without carrying out a development step, or a film obtained in a film formation step. In the heating step, the resin such as the polyimide precursor is cyclized to become a resin such as a polyimide.
- the heating temperature (maximum heating temperature) in the heating step is preferably 50 to 450°C, more preferably 150 to 350°C, further preferably 150 to 250°C, even more preferably 160 to 250°C, and particularly preferably 160 to 230°C.
- the heating step is preferably a step in which the cyclization reaction of the polyimide precursor is promoted within the pattern by the action of the base generated from the base generator through heating.
- the heating step is preferably performed at a temperature rise rate of 1 to 12° C./min from the temperature at the start of heating to the maximum heating temperature.
- the temperature rise rate is more preferably 2 to 10° C./min, and even more preferably 3 to 10° C./min.
- the temperature is increased from the starting temperature to the maximum heating temperature at a rate of preferably 1 to 8° C./sec, more preferably 2 to 7° C./sec, and even more preferably 3 to 6° C./sec.
- the temperature at the start of heating is preferably 20°C to 150°C, more preferably 20°C to 130°C, and even more preferably 25°C to 120°C.
- the temperature at the start of heating refers to the temperature at which the process of heating to the maximum heating temperature begins.
- the resin composition of the present invention when applied to a substrate and then dried, it is the temperature of the film (layer) after drying, and it is preferable to raise the temperature from a temperature 30 to 200°C lower than the boiling point of the solvent contained in the resin composition.
- the heating time (heating time at the maximum heating temperature) is preferably 5 to 360 minutes, more preferably 10 to 300 minutes, and even more preferably 15 to 240 minutes.
- the heating temperature is preferably 30° C. or higher, more preferably 80° C. or higher, even more preferably 100° C. or higher, and particularly preferably 120° C. or higher.
- the upper limit of the heating temperature is preferably 350° C. or less, more preferably 250° C. or less, and even more preferably 240° C. or less.
- Heating may be performed stepwise. For example, a process may be performed in which the temperature is increased from 25°C to 120°C at 3°C/min, held at 120°C for 60 minutes, increased from 120°C to 180°C at 2°C/min, and held at 180°C for 120 minutes. It is also preferable to treat while irradiating with ultraviolet light as described in U.S. Pat. No. 9,159,547. Such a pretreatment process can improve the properties of the film.
- the pretreatment process may be performed for a short time of about 10 seconds to 2 hours, and more preferably for 15 seconds to 30 minutes.
- the pretreatment process may be performed in two or more steps, for example, a first pretreatment process may be performed in the range of 100 to 150°C, and then a second pretreatment process may be performed in the range of 150 to 200°C. Furthermore, after heating, the material may be cooled, and in this case, the cooling rate is preferably 1 to 5° C./min.
- the heating step is preferably performed in an atmosphere with a low oxygen concentration by flowing an inert gas such as nitrogen, helium, or argon, or by performing the heating step under reduced pressure, etc.
- the oxygen concentration is preferably 50 ppm (volume ratio) or less, and more preferably 20 ppm (volume ratio) or less.
- the heating means in the heating step is not particularly limited, but examples thereof include a hot plate, an infrared oven, an electric heating oven, a hot air oven, and an infrared oven.
- the pattern obtained by the development step (if a rinsing step is performed, the pattern after rinsing) may be subjected to a post-development exposure step in which the pattern after the development step is exposed to light instead of or in addition to the heating step. That is, the method for producing a cured product of the present invention may include a post-development exposure step of exposing the pattern obtained by the development step.
- the method for producing a cured product of the present invention may include a heating step and a post-development exposure step, or may include only one of the heating step and the post-development exposure step.
- the post-development exposure step for example, a reaction in which cyclization of a polyimide precursor or the like proceeds due to the exposure of a photobase generator to light can be promoted.
- the post-development exposure step it is sufficient that at least a part of the pattern obtained in the development step is exposed, but it is preferable that the entire pattern is exposed.
- the exposure dose in the post-development exposure step is preferably 50 to 20,000 mJ/cm 2 , and more preferably 100 to 15,000 mJ/cm 2 , calculated as exposure energy at a wavelength to which the photosensitive compound has sensitivity.
- the post-development exposure step can be carried out, for example, using the light source in the exposure step described above, and it is preferable to use broadband light.
- the pattern obtained by the development step may be subjected to a metal layer forming step in which a metal layer is formed on the pattern. That is, the method for producing a cured product of the present invention preferably includes a metal layer forming step of forming a metal layer on the pattern obtained by the development step (preferably subjected to at least one of a heating step and a post-development exposure step).
- the metal layer can be made of any existing metal type without any particular limitations, and examples include copper, aluminum, nickel, vanadium, titanium, chromium, cobalt, gold, tungsten, tin, silver, and alloys containing these metals, with copper and aluminum being more preferred, and copper being even more preferred.
- the method for forming the metal layer is not particularly limited, and existing methods can be applied.
- the methods described in JP 2007-157879 A, JP 2001-521288 A, JP 2004-214501 A, JP 2004-101850 A, U.S. Patent No. 7,888,181 B2, and U.S. Patent No. 9,177,926 B2 can be used.
- photolithography, PVD (physical vapor deposition), CVD (chemical vapor deposition), lift-off, electrolytic plating, electroless plating, etching, printing, and combinations of these methods are possible.
- examples of the method include a patterning method that combines sputtering, photolithography, and etching, and a patterning method that combines photolithography and electrolytic plating.
- a preferred embodiment of plating is electrolytic plating using a copper sulfate or copper cyanide plating solution.
- the thickness of the metal layer at its thickest point is preferably 0.01 to 50 ⁇ m, and more preferably 1 to 10 ⁇ m.
- Examples of the field of application of the method for producing the cured product of the present invention or the cured product include insulating films for electronic devices, interlayer insulating films for rewiring layers, stress buffer films, etc.
- Other examples include etching patterns of sealing films, substrate materials (base films and coverlays for flexible printed circuit boards, interlayer insulating films), or insulating films for mounting applications such as those described above.
- the method for producing the cured product of the present invention or the cured product of the present invention can also be used for producing printing plates such as offset printing plates or screen printing plates, for etching molded parts, and for producing protective lacquers and dielectric layers in electronics, especially microelectronics.
- the laminate of the present invention refers to a structure having a plurality of layers each made of the cured product of the present invention.
- the laminate is a laminate including two or more layers made of a cured product, and may be a laminate including three or more layers.
- at least one is a layer made of the cured product of the present invention, and from the viewpoint of suppressing shrinkage of the cured product or deformation of the cured product associated with the shrinkage, it is also preferable that all of the layers made of the cured product contained in the laminate are layers made of the cured product of the present invention.
- the method for producing the laminate of the present invention preferably includes the method for producing the cured product of the present invention, and more preferably includes repeating the method for producing the cured product of the present invention multiple times.
- the laminate of the present invention preferably includes two or more layers made of a cured product, and includes a metal layer between any two of the layers made of the cured product.
- the metal layer is preferably formed by the metal layer forming step. That is, the method for producing a laminate of the present invention preferably further includes a metal layer forming step of forming a metal layer on a layer made of a cured product between the steps for producing a cured product which are performed multiple times.
- a preferred embodiment of the metal layer forming step is as described above.
- a laminate having at least a layer structure in which three layers, a layer made of a first cured product, a metal layer, and a layer made of a second cured product, are laminated in this order can be mentioned as a preferred example.
- the layer made of the first cured product and the layer made of the second cured product are preferably layers made of the cured product of the present invention.
- the resin composition of the present invention used to form the layer made of the first cured product and the resin composition of the present invention used to form the layer made of the second cured product may have the same composition or different compositions.
- the metal layer in the laminate of the present invention is preferably used as metal wiring such as a rewiring layer.
- the method for producing the laminate of the present invention preferably includes a lamination step.
- the lamination process is a series of processes including performing at least one of (a) a film formation process (layer formation process), (b) an exposure process, (c) a development process, and (d) a heating process and a post-development exposure process again on the surface of the pattern (resin layer) or metal layer in this order.
- at least one of (a) the film formation process and (d) the heating process and the post-development exposure process may be repeated.
- a metal layer formation process may be included. It goes without saying that the lamination process may further include the above-mentioned drying process and the like as appropriate.
- a surface activation treatment step may be performed after the exposure step, the heating step, or the metal layer formation step.
- An example of the surface activation treatment is a plasma treatment. Details of the surface activation treatment will be described later.
- the lamination step is preferably carried out 2 to 20 times, and more preferably 2 to 9 times.
- a structure of 2 to 20 resin layers such as resin layer/metal layer/resin layer/metal layer/resin layer/metal layer, is preferred, and a structure of 2 to 9 resin layers is more preferred.
- the layers may be the same or different in composition, shape, film thickness, etc.
- a particularly preferred embodiment is one in which, after providing a metal layer, a cured product (resin layer) of the resin composition of the present invention is further formed so as to cover the metal layer.
- a cured product (resin layer) of the resin composition of the present invention is further formed so as to cover the metal layer.
- the following may be repeated in this order: (a) film formation step, (b) exposure step, (c) development step, (d) at least one of a heating step and a post-development exposure step, and (e) metal layer formation step; or (a) film formation step, (d) at least one of a heating step and a post-development exposure step, and (e) metal layer formation step.
- the method for producing a laminate of the present invention preferably includes a surface activation treatment step of subjecting at least a portion of the metal layer and the resin composition layer to a surface activation treatment.
- the surface activation treatment step is usually carried out after the metal layer formation step, but after the above-mentioned development step (preferably after at least one of the heating step and the post-development exposure step), the resin composition layer may be subjected to a surface activation treatment step before the metal layer formation step is carried out.
- the surface activation treatment may be performed on at least a part of the metal layer, or on at least a part of the resin composition layer after exposure, or on at least a part of both the metal layer and the resin composition layer after exposure.
- the surface activation treatment is preferably performed on at least a part of the metal layer, and it is preferable to perform the surface activation treatment on a part or all of the area of the metal layer on which the resin composition layer is formed on the surface. In this way, by performing the surface activation treatment on the surface of the metal layer, the adhesion with the resin composition layer (film) provided on the surface can be improved. It is preferable to perform the surface activation treatment on a part or the whole of the resin composition layer (resin layer) after exposure. In this way, by performing the surface activation treatment on the surface of the resin composition layer, it is possible to improve the adhesion with the metal layer or the resin layer provided on the surface that has been surface-activated.
- the resin composition layer when performing negative development, etc., when the resin composition layer is cured, it is less likely to be damaged by the surface treatment, and the adhesion is likely to be improved.
- the surface activation treatment can be carried out, for example, by the method described in paragraph 0415 of WO 2021/112189, the contents of which are incorporated herein by reference.
- the present invention also discloses a semiconductor device comprising the cured product or laminate of the present invention.
- the present invention also discloses a method for producing a semiconductor device, which includes the method for producing the cured product or the method for producing the laminate of the present invention.
- semiconductor devices using the resin composition of the present invention for forming an interlayer insulating film for a rewiring layer the descriptions in paragraphs 0213 to 0218 and FIG. 1 of JP-A-2016-027357 can be referred to, and the contents of these are incorporated herein by reference.
- the reaction solution was dropped into a mixture of 1.8 liters of methanol and 0.6 liters of water, and the mixture was stirred for 15 minutes, after which the polyimide resin was filtered.
- the resin was reslurried in 1 liter of water, filtered, and then reslurried again in 1 liter of methanol, filtered, and dried under reduced pressure at 40° C. for 8 hours.
- the resin dried above was dissolved in 250 g of tetrahydrofuran, 40 g of ion exchange resin (MB-1: manufactured by Organo Corporation) was added, and the mixture was stirred for 4 hours.
- polyimide (P-1) is a resin having a repeating unit represented by the following formula (P-1).
- the subscripts in parentheses of the following repeating units represent the molar ratio of each repeating unit.
- the structures of the repeating units were determined from 1 H-NMR spectra.
- the ethylenically unsaturated bond valence (mmol/g) and the molar amount of oxygen atoms/weight average molecular weight (mmol/g) of the polyimide (P-1) are shown in the table below.
- the subscripts in parentheses indicate the molar ratio of each structure. Furthermore, the ethylenically unsaturated bond valence (mmol/g) and the molar amount of oxygen atoms/weight average molecular weight (mmol/g) of the polyimides (P-2) to (P-3), the polyimide precursor (P-4), and the polyimides (P-5) to (P-16) are shown in the table below.
- Comparative polyimides (B-1) and (B-2) were synthesized in the same manner as for polyimide (P-1), except that the raw materials used were appropriately changed.
- Comparative polyimides (B-1) to (B-2) are resins having repeating units represented by the following formulas (B-1) to (B-2). The structure of each repeating unit was determined from 1 H-NMR spectrum. In the following structures, the subscripts in parentheses indicate the molar ratio of each structure.
- the weight average molecular weight (Mw) of the comparative polyimide (B-1) was 7,500
- the Mw of the comparative polyimide (B-2) was 50,000.
- Examples and Comparative Examples> In each of the examples, the components shown in the following table were mixed to obtain a resin composition. In each of the comparative examples, the components shown in the following table were mixed to obtain a comparative composition. Specifically, the content of each component shown in the table is the amount (parts by mass) shown in the "parts by mass” column of each column in the table.
- the obtained resin composition and comparative composition were filtered under pressure using a polytetrafluoroethylene filter having a pore width of 0.5 ⁇ m. In the table, "-" indicates that the composition does not contain the corresponding component.
- F-1 Compound having the following structure
- F-2 X-12-967C (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
- F-3 KBM-503 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
- F-4 KBM-1083 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
- F-5 KBM-573 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
- F-6 KBE-903 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
- I-1 Compound having the following structure (titanium compound)
- I-2 Compound having the following structure (titanium compound) ⁇ I-3: TC-750 (manufactured by Matsumoto Fine Chemical)
- I-4 Ester of 2,2',3,3'-tetrahydro-3,3,3',3'-tetramethyl-1,1'-spirobi(1H-indene)-5,5',6,6',7,7'hexanol and 1,2-naphthoquinone-(2)-diazo-5-sulfonic acid (NQD (naphthoquinone diazide))
- I-5 Compound having the following structure I-6: Percumyl D (manufactured by NOF Corp.)
- I-7 F-554 (fluorine-based surfactant, manufactured by Shin-Etsu Chemical)
- I-8 KF-6000 (silicon-based surfactant, manufactured by Shin-Etsu Chemical) I-9
- the thickness of the resin composition layer after immersion was measured at 10 points on the coating surface using an ellipsometer (KT-22 manufactured by Foothill Corporation), and the thickness was calculated as the arithmetic average value.
- the dissolution rate ( ⁇ m/sec) was calculated from the film thickness measured above and the film thickness before immersion, which was 10 ⁇ m. The measurement results are shown in the "composition dissolution rate” column in the table.
- a resin layer (film) was formed in a GBL ( ⁇ -butyrolactone) solution in the same manner as above, and the dissolution rate was measured. The measurement results are shown in the "Dissolution rate” column of "Resin” in the table.
- the obtained resin composition layer was exposed to light at each exposure amount in the range of 100 to 800 mJ/ cm2 in 50 mJ/cm2 increments using an i-line stepper (Canon: FPA-3000i5) using a square via mask in which a pattern was formed in 0.5 ⁇ m increments from 0.5 to 10 ⁇ m. Thereafter, the resist was developed with cyclopentanone for 30 seconds by the method described in the "Method" column of the "Development” in the table, and rinsed with PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate) for 30 seconds.
- PGMEA propylene glycol monomethyl ether acetate
- the minimum opening mask diameter of the obtained cured product was determined by observing the cross section of the opening pattern portion with a scanning microscope S-4800 (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) and evaluated according to the following evaluation criteria.
- the minimum opening mask diameter was defined as the smallest mask diameter among those in which an opening pattern was formed with at least one of the above exposure doses. The evaluation results are shown in the "Resolution” column in the table. (Evaluation Criteria) A: The minimum opening mask diameter was 3 ⁇ m or less. B: The minimum opening mask diameter was more than 3 ⁇ m and 5 ⁇ m or less. C: The minimum opening mask diameter exceeded 5 ⁇ m.
- the resin composition of the present invention provides excellent resolution when forming a pattern of the cured product.
- the dissolution rate of a film having a thickness of 10 ⁇ m obtained from the composition in cyclopentanone exceeds 0.55 ⁇ m/sec
- the dissolution rate of a film having a thickness of 10 ⁇ m in cyclopentanone of the resin contained therein exceeds 0.2 ⁇ m/sec. It is clear that the resolution is poor in such a comparative example.
- the dissolution rate of a film having a thickness of 10 ⁇ m obtained from the composition in cyclopentanone is less than 0.01 ⁇ m/sec, and the dissolution rate of a film having a thickness of 10 ⁇ m in cyclopentanone of the resin contained therein is also less than 0.01 ⁇ m/sec.
- the resolution is poor.
- Example 101 The resin composition used in Example 1 was applied in a layer by spin coating to the surface of a substrate on which 2 ⁇ m line-and-space copper wiring was formed, and then dried at 110 ° C. for 5 minutes to form a resin composition layer with a film thickness of 5 ⁇ m. The layer was then exposed to light at a wavelength of 365 nm and 300 mJ / cm 2 using an i-line stepper (Canon: FPA-3000i5). The layer was then developed with cyclopentanone for 30 seconds and rinsed with PGMEA for 30 seconds to obtain a layer pattern. The layer was then heated at a heating rate of 10 ° C.
- interlayer insulating film for a rewiring layer had excellent insulation properties. Furthermore, when semiconductor devices were manufactured using these interlayer insulating films for redistribution layers, it was confirmed that they operated without any problems.
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Abstract
Description
例えば、上記樹脂材料の用途としては、特に限定されないが、実装用の半導体デバイスを例に挙げると、絶縁膜や封止材の材料、又は、保護膜としての利用が挙げられる。また、フレキシブル基板のベースフィルムやカバーレイなどとしても用いられている。
特許文献2には、ポリイミド主鎖中に、2成分以上の芳香族ジアミンを含み、その一つが感光性を有する芳香族ジアミンであり、さらに一つが親水性基を有する芳香族ジアミンである溶剤可溶のネガ型感光性ポリイミド組成物が記載されている。
<1> ポリイミド及びその前駆体よりなる群から選ばれた少なくとも1種の樹脂、
重合性化合物、並びに、
重合開始剤を含む樹脂組成物であって、
上記樹脂組成物から得られた膜厚が10μmである膜のシクロペンタノンに対する溶解速度が0.01~0.55μm/secである
樹脂組成物。
<2> ポリイミド及びその前駆体よりなる群から選ばれた少なくとも1種の樹脂、
重合性化合物、並びに、
重合開始剤を含む樹脂組成物であって、
上記樹脂として、膜厚が10μmである樹脂の膜のシクロペンタノンに対する溶解速度が0.01~0.2μm/secである樹脂を含む、
樹脂組成物。
<3> 上記樹脂の重量平均分子量が8,000以上30,000未満である、<1>又は<2>に記載の樹脂組成物。
<4> 上記樹脂が、環員数が5以上である環構造を側鎖に有する樹脂である、<1>~<3>のいずれか1つに記載の樹脂組成物。
<5> 上記樹脂が、下記式(A-1)で表される構造を含む樹脂である、<1>~<4>のいずれか1つに記載の樹脂組成物。
式(A-1)中、LA1は単結合又はm+1価の連結基を表し、Cyはそれぞれ独立に、環員数が5以上である環構造であって、置換基を有してもよい環構造を表し、mは1以上の整数を表し、*は他の構造との結合部位を表す。
<6> 上記樹脂が重合性基を有する、<1>~<5>のいずれか1つに記載の樹脂組成物。
<7> 上記樹脂が、下記式(1-1)で表される繰返し単位を有する、<1>~<6>のいずれか1つに記載の樹脂組成物。
式(1-1)中、X1は4価の有機基であり、Y1はエチレン性不飽和結合を有する基を含む有機基である。
<8> 上記樹脂における酸素原子のモル量/重量平均分子量の値が、9.7mmol/g以下である、<7>に記載の樹脂組成物。
<9> 上記式(1-1)におけるY1が環員数が5以上である環構造を含む、<7>又は<8>に記載の樹脂組成物。
<10> 上記式(1-1)におけるY1がビニルフェニル基を含む、<7>~<9>のいずれか1つに記載の樹脂組成物。
<11> 上記式(1-1)におけるY1が、式(B-1)または(B-2)で表される構造を含む、<7>~<9>のいずれか1つに記載の樹脂組成物。
式(B-1)中、R1はそれぞれ独立に、エチレン性不飽和結合を有する基を含む有機基を表し、n1は0~3の整数を表し、n2は0~3の整数を表し、n1+n2は1~6の整数であり、*は他の構造との結合部位を表す。
式(B-2)中、R1はそれぞれ独立に、エチレン性不飽和結合を有する基を含む有機基を表し、n1は0~3の整数を表し、n2は0~3の整数を表し、n1+n2は1~6の整数であり、R2はそれぞれ独立に、アルキル基またはフルオロアルキル基を表し、*は他の構造との結合部位を表す。
<12> 下記式(1-2)で表される繰返し単位を更に含む、<11>に記載の樹脂組成物。
式(1-2)中、X2は4価の有機基であり、Y2はエチレン性不飽和結合を有しない2価の有機基であり、X2及びY2の少なくとも一方が、下記式(C-1)で表される構造から2以上の水素原子を除いた基を含む。
式(C-1)中、Z1~Z3はそれぞれ独立に、単結合又は2価の連結基であり、式(C-1)中に記載された4つのベンゼン環は、それぞれ置換基を有してもよい。
<13> 下記式(1-3)で表される繰返し単位を有し、かつ、下記式(A-1)で表される構造を有する樹脂、
重合性化合物、並びに、
重合開始剤を含む
樹脂組成物。
式(A-1)中、LA1は単結合又はm+1価の連結基を表し、Cyはそれぞれ独立に、環員数が5以上である環構造であって、置換基を有してもよい環構造を表し、mは1以上の整数を表し、*は他の構造との結合部位を表す。
式(1-3)中、X3は4価の有機基であり、Y3はビニルフェニル基を含む2価の有機基であり、Y3は式(B-1)または式(B-2)で表される構造を含む。
式(B-1)中、R1はそれぞれ独立に、エチレン性不飽和結合を有する基を含む有機基を表し、n1は0~3の整数を表し、n2は0~3の整数を表し、n1+n2は1~6の整数であり、*は他の構造との結合部位を表す。
式(B-2)中、R1はそれぞれ独立に、エチレン性不飽和結合を有する基を含む有機基を表し、n1は0~3の整数を表し、n2は0~3の整数を表し、n1+n2は1~6の整数であり、R2はそれぞれ独立に、アルキル基またはフルオロアルキル基を表し、*は他の構造との結合部位を表す。
<14> 上記重合性化合物としてラジカル重合性化合物を含有し、上記樹脂100質量部に対して上記ラジカル重合性化合物の含有量が8質量部以上30質量部以下である、<1>~<13>のいずれか1つに記載の樹脂組成物。
<15> 上記重合開始剤として光ラジカル重合開始剤を含み、上記重合性化合物としてラジカル重合性化合物を含む、<1>又は<2>に記載の樹脂組成物。
<16> 上記ラジカル重合性化合物が(メタ)アクリロイル基を2つ以上含む、<15>に記載の樹脂組成物。
<17> 上記光ラジカル重合開始剤として、オキシム化合物を含む、<15>又は<16>記載の樹脂組成物。
<18> 上記光ラジカル重合開始剤として、ケトオキシム基を有する化合物を含む、<15>又は<16>に記載の樹脂組成物。
<19> 上記樹脂として、エチレン性不飽和結合価が0.5~2.0mmol/g以下である樹脂を含む、<1>~<18>のいずれか1つに記載の樹脂組成物。
<20> 再配線層用層間絶縁膜の形成に用いられる、<1>又は<2>に記載の樹脂組成物。
<21> <1>~<20>のいずれか1つに記載の樹脂組成物を硬化してなる硬化物。
<22> <21>に記載の硬化物からなる層を2層以上含み、上記硬化物からなる層同士のいずれかの間に金属層を含む積層体。
<23> <1>~<20>のいずれか1つに記載の樹脂組成物を基材上に適用して膜を形成する膜形成工程を含む、硬化物の製造方法。
<24> 上記膜を選択的に露光する露光工程及び上記膜を現像液を用いて現像してパターンを形成する現像工程を含む、<23>に記載の硬化物の製造方法。
<25> 上記膜を50~450℃で加熱する加熱工程を含む、<23>又は<24>に記載の硬化物の製造方法。
<26> <23>~<25>のいずれか1つに記載の硬化物の製造方法を含む、積層体の製造方法。
<27> <23>~<25>のいずれか1つに記載の硬化物の製造方法を含む、半導体デバイスの製造方法。
<28> <21>に記載の硬化物を含む、半導体デバイス。
本明細書において「~」という記号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それぞれ下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、その工程の所期の作用が達成できる限りにおいて、他の工程と明確に区別できない工程も含む意味である。
本明細書における基(原子団)の表記において、置換及び無置換を記していない表記は、置換基を有しない基(原子団)と共に置換基を有する基(原子団)をも包含する。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有しないアルキル基(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。
本明細書において「露光」とは、特に断らない限り、光を用いた露光のみならず、電子線、イオンビーム等の粒子線を用いた露光も含む。また、露光に用いられる光としては、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線(EUV光)、X線、電子線等の活性光線又は放射線が挙げられる。
本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、「アクリレート」及び「メタクリレート」の両方、又は、いずれかを意味し、「(メタ)アクリル」は、「アクリル」及び「メタクリル」の両方、又は、いずれかを意味し、「(メタ)アクリロイル」は、「アクリロイル」及び「メタクリロイル」の両方、又は、いずれかを意味する。
本明細書において、構造式中のMeはメチル基を表し、Etはエチル基を表し、Buはブチル基を表し、Phはフェニル基を表す。
本明細書において、全固形分とは、組成物の全成分から溶剤を除いた成分の総質量をいう。また本明細書において、固形分濃度とは、組成物の総質量に対する、溶剤を除く他の成分の質量百分率である。
本明細書において、重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、特に述べない限り、ゲル浸透クロマトグラフィ(GPC)法を用いて測定した値であり、ポリスチレン換算値として定義される。本明細書において、重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、例えば、HLC-8220GPC(東ソー(株)製)を用い、カラムとしてガードカラムHZ-L、TSKgel Super HZM-M、TSKgel Super HZ4000、TSKgel Super HZ3000、及び、TSKgel Super HZ2000(以上、東ソー(株)製)を直列に連結して用いることによって求めることができる。それらの分子量は特に述べない限り、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いて測定したものとする。ただし、溶解性が低い場合など、溶離液としてTHFが適していない場合にはNMP(N-メチル-2-ピロリドン)を用いることもできる。また、GPC測定における検出は特に述べない限り、UV線(紫外線)の波長254nm検出器を使用したものとする。
本明細書において、積層体を構成する各層の位置関係について、「上」又は「下」と記載したときには、注目している複数の層のうち基準となる層の上側又は下側に他の層があればよい。すなわち、基準となる層と上記他の層の間に、更に第3の層や要素が介在していてもよく、基準となる層と上記他の層は接している必要はない。特に断らない限り、基材に対し層が積み重なっていく方向を「上」と称し、又は、樹脂組成物層がある場合には、基材から樹脂組成物層へ向かう方向を「上」と称し、その反対方向を「下」と称する。なお、このような上下方向の設定は、本明細書中における便宜のためであり、実際の態様においては、本明細書における「上」方向は、鉛直上向きと異なることもありうる。
本明細書において、特段の記載がない限り、組成物は、組成物に含まれる各成分として、その成分に該当する2種以上の化合物を含んでもよい。また、特段の記載がない限り、組成物における各成分の含有量とは、その成分に該当する全ての化合物の合計含有量を意味する。
本明細書において、特に述べない限り、温度は23℃、気圧は101,325Pa(1気圧)、相対湿度は50%RHである。
本明細書において、好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
本発明の第一の態様に係る樹脂組成物(以下、単に「第一の樹脂組成物」ともいう。)は、ポリイミド及びその前駆体よりなる群から選ばれた少なくとも1種の樹脂、重合性化合物、並びに、重合開始剤を含む樹脂組成物であって、上記樹脂組成物から得られた膜厚が10μmである膜のシクロペンタノンに対する溶解速度が0.01~0.55μm/secである。
本発明の第二の態様に係る樹脂組成物(以下、単に「第二の樹脂組成物」ともいう。)は、ポリイミド及びその前駆体よりなる群から選ばれた少なくとも1種の樹脂、重合性化合物、並びに、重合開始剤を含む樹脂組成物であって、上記樹脂として、膜厚が10μmである樹脂の膜のシクロペンタノンに対する溶解速度が0.01~0.2μm/secである樹脂を含む。
本発明の第三の態様に係る樹脂組成物(以下、単に「第三の樹脂組成物」ともいう。)は、式(1-3)で表される繰返し単位を有し、かつ、式(A-1)で表される構造を有する樹脂、重合性化合物、並びに、重合開始剤を含む。
以下、第一の樹脂組成物と第二の樹脂組成物と第三の樹脂組成物とを合わせて単に「樹脂組成物」ともいう。
以下、第一の樹脂組成物に含まれる、式(1-2)で表される繰返し単位を有するポリイミドである樹脂を「第一の特定樹脂」ともいう。
以下、第二の樹脂組成物に含まれる、ポリイミド及びその前駆体よりなる群から選ばれた少なくとも1種の樹脂を、「第二の特定樹脂」ともいう。
以下、第三の樹脂組成物に含まれる、ポリイミド及びその前駆体よりなる群から選ばれた少なくとも1種の樹脂を、「第三の特定樹脂」ともいう。
以下、単に「特定樹脂」と記載した場合には、第一の特定樹脂、第二の特定樹脂及び第三の特定樹脂の全てを指すものとする。
本発明の樹脂組成物は、例えば、半導体デバイスの絶縁膜、再配線層用層間絶縁膜、ストレスバッファ膜等の形成に用いることができ、再配線層用層間絶縁膜の形成に用いられることが好ましい。
特に、本発明の樹脂組成物が、再配線層用層間絶縁膜の形成に用いられることも、本発明の好ましい態様の1つである。
また、本発明の樹脂組成物は、ネガ型現像に供される感光膜の形成に用いられることが好ましい。
本発明において、ネガ型現像とは、露光及び現像において、現像により非露光部が除去される現像をいい、ポジ型現像とは、現像により露光部が除去される現像をいう。
上記露光の方法、上記現像液、及び、上記現像の方法としては、例えば、後述する硬化物の製造方法の説明における露光工程において説明された露光方法、現像工程において説明された現像液及び現像方法が使用される。
上記効果が得られるメカニズムは不明であるが、下記のように推測される。
このような、シクロペンタノンに対する溶解度が低い膜は、現像により画像部(現像されない領域)が膨潤しにくく、微細なパターンを形成する際に開口不良などが発生しにくく、高い解像性を発現すると考えられる。
本発明の第二の態様において、第二の樹脂組成物は、樹脂として、膜厚が10μmである樹脂の膜のシクロペンタノンに対する溶解速度が0.01~0.2μm/secである樹脂を含む。
このような、シクロペンタノンに対する溶解度が低い樹脂を含む膜は、現像により画像部が膨潤しにくく、微細なパターンを形成する際に開口不良などが発生しにくく、高い解像性を発現すると考えられる。
本発明の第三の態様において、第三の樹脂組成物は、式(1-3)で表される繰返し単位を有し、かつ、式(A-1)で表される構造を有する。
このような、特定の構造及び分子量を有する樹脂を含む膜は、現像により画像部が膨潤しにくく、微細なパターンを形成する際に開口不良等が発生しにくく、高い解像性を発現すると考えられる。 また、上述のように、本発明の樹脂組成物は現像時にパターンが膨潤しにくいと考えられる。そのため、基材との密着性に優れ、現像によるパターン倒れも抑制されると考えられる。
更に、本発明の樹脂組成物を用いた場合には、パターンからの現像中の樹脂の溶けだしが抑制されるため、得られるパターンがすそ引き形状(すなわち、テーパ角が小さい形状)となることが抑制されると考えられる。
第一の樹脂組成物から得られた膜厚が10μmである膜のシクロペンタノンに対する溶解速度は、0.01~0.55μm/secである。
第二の樹脂組成物から得られた膜厚が10μmである膜のシクロペンタノンに対する溶解速度は、0.01~0.55μm/secであることが好ましい。
第三の樹脂組成物から得られた膜厚が10μmである膜のシクロペンタノンに対する溶解速度は、0.01~0.55μm/secであることが好ましい。
上記膜の溶解速度の下限は、0.01μm/sec以上であることが好ましく、0.1μm/sec以上であることがより好ましい。
上記膜の溶解速度の上限は、0.55μm/sec以下であることが好ましく、0.40μm/sec以下であることがより好ましい。
乾燥条件としては、特に限定されないが、加熱による乾燥により行うことができる。また、加熱のみでは十分に乾燥を行うことが困難である場合には、減圧を更に行ってもよい。
乾燥は大気下で行うことができる。ただし、樹脂組成物中に酸素により変性しやすい成分などが含まれている場合などには、窒素等の不活性ガス置換下、真空下などで行うこともできる。
乾燥手段としては、特に限定されないが、ホットプレート等が挙げられる。ただし、上述の減圧、不活性ガス置換等が必要な場合には、減圧機能付きオーブン、ガス置換機能付きオーブン等を用いることもできる。
加熱による乾燥を行う場合、加熱温度は例えば110℃で行うことができる。ただし、110℃での乾燥が困難である場合には、樹脂組成物に含まれる溶剤の種類等に応じて、70℃~130℃、好ましくは90℃~120℃の間で乾燥温度を適宜変更してもよい。
加熱による乾燥を行う場合、乾燥時間(上記加熱温度に供される時間)としては、例えば5分間で行うことができる。ただし、5分間での乾燥が困難である場合には、樹脂組成物に含まれる溶剤の種類等に応じて、30秒間~20分間、好ましくは1分間~10分間の間で乾燥時間を適宜変更してもよい。
加熱による乾燥を行う場合、加熱時の昇温速度としては、特に限定されず、例えば5℃/分とすることができる。上記昇温速度での乾燥が困難である場合、樹脂組成物に含まれる溶剤の種類等に応じて、1~12℃/分、又は2~10℃/分の間で昇温速度を適宜変更してもよい。
膜は、上記乾燥以外の加熱には供されない状態でシクロペンタノンに浸漬される。
浸漬に用いられるシクロペンタノンの量は、膜の体積の30倍とすることが好ましい。
浸漬時のシクロペンタノン、膜及びシリコンウエハの温度は23℃とする。
膜が全て溶解してしまう場合や、膜厚が全く変動しない等の場合には、浸漬時間を適宜変更して溶解速度を算出すればよい。
上記膜の溶解速度は、樹脂組成物に含まれる特定樹脂、重合性化合物等の構造、含有量などにより調整することができる。
第一の樹脂組成物は、ポリイミド及びその前駆体よりなる群から選ばれた少なくとも1種の樹脂を含み、ポリイミドを含むことが好ましい。
第二の樹脂組成物は、ポリイミド及びその前駆体よりなる群から選ばれた少なくとも1種の樹脂を含み、ポリイミドを含むことが好ましい。
ポリイミドの前駆体とは、外部刺激により化学構造の変化を生じてポリイミドとなる樹脂をいい、熱により化学構造の変化を生じてポリイミドとなる樹脂が好ましく、熱により閉環反応を生じて環構造が形成されることによりポリイミドとなる樹脂がより好ましい。
膜厚が10μmである第二の特定樹脂の膜のシクロペンタノンに対する溶解速度は0.01~0.2μm/secである。
膜厚が10μmである第一の特定樹脂の膜のシクロペンタノンに対する溶解速度は0.01~0.2μm/secであることが好ましい。
膜厚が10μmである第三の特定樹脂の膜のシクロペンタノンに対する溶解速度は0.01~0.2μm/secであることが好ましい。
上記溶解速度の下限は、0.02μm/sec以上であることが好ましく、0.05μm/sec以上であることがより好ましい。
上記溶解速度の上限は、0.2μm/sec以下であることが好ましく、0.15μm/sec以下であることがより好ましい。
上記溶液における特定樹脂の含有量としては、溶剤の全質量に対して、30質量%とすることができる。ただし、上記含有量では10μmの膜を形成することが困難である、特定樹脂の溶解度が小さく調製できないなどの場合には、上記含有量は例えば10~60質量%の間で適宜設定してもよい。また、10μm以上の膜であれば膜厚に依拠する溶解速度の変動の影響はかなり小さいと考えられるため、10μmの膜が得られない場合には、10μmを超える膜厚で形成して測定しても、膜厚が10μmである場合と同様の溶解速度が得られているとみなすことができる。
具体的には、例えば、以下の方法により測定される。
特定樹脂のGBL(γ-ブチロラクトン)溶液を調製し、上記溶液をスピンコート法又はスピンコート法によりシリコンウエハ上に塗布し、110℃5分間又は120℃5分間の加熱を行い、シリコンウエハ上に厚さ10μmの樹脂層(膜)を形成する。
得られた樹脂層が形成されたシリコンウエハを、シクロペンタノンに15秒間浸漬し、浸漬後にウエハを2000rpmで10秒で回転させた後に、浸漬後の樹脂組成物層の膜厚をエリプソメーター(Foothill社製KT-22)で塗布面10点において膜厚測定を実施し、その算術平均値として求める。上記測定による膜厚及び浸漬前の膜厚である10μmから、溶解速度(μm/sec)を算出する。
また、10μm以上の膜であれば膜厚に依拠する溶解速度の変動の影響はかなり小さいと考えられるため、10μmの膜が得られない場合には、10μmを超える膜厚で形成して測定しても、膜厚が10μmである場合と同様の溶解速度が得られているとみなすことができる。
また、第一の樹脂組成物又は第二の樹脂組成物が特定樹脂を2種以上含む場合、それらの樹脂の上記溶解速度の含有質量比による加重平均値が0.01~0.2μm/secであることが好ましく、0.05~0.20μm/secであることがより好ましく、0.05~0.15μm/secであることが更に好ましい。
また、第一の樹脂組成物又は第二の樹脂組成物に含まれる全ての特定樹脂について、上述の溶解速度が0.01~0.2μm/secである態様も、本発明の好ましい態様の一つである。
本発明において、樹脂の側鎖とは、主鎖に結合する分子鎖をいい、上記分子鎖は繰返し単位を有してもよいし、有していなくともよい。すなわち、上記分子鎖は、繰返し構造を含んでもよいし、含んでいなくともよい。また、上記分子鎖は、6以上の原子により構成される分子鎖であることが好ましく、10以上の原子により構成される分子鎖であることがより好ましく、15以上の原子により構成される分子鎖であることが更に好ましい。上記分子鎖に含まれる原子数の上限は特に限定されないが、例えば1,000以下であることが好ましく、500以下であることがより好ましい。
ここで、第一の特定樹脂及び第二の特定樹脂における側鎖は主鎖に含まれる炭素原子と結合していることが好ましく、側鎖をRで表した場合に主鎖の炭素原子Cに側鎖RがC-Rとして結合していることが好ましい。すなわち、1つの側鎖における主鎖との結合は1つのみであることが好ましい。
環員数が5以上である環構造としては、芳香族環又は脂肪族環のいずれであってもよく、芳香族環、又は、脂肪族炭化水素環であることが好ましく、芳香族環であることがより好ましい。
芳香族環としては、芳香族炭化水素環、又は、複素芳香環のいずれであってもよいが、芳香族炭化水素環、又は、窒素原子を環員として含む複素芳香環であることが好ましい。
芳香族炭化水素環としては、炭素数6~20の芳香族炭化水素環が好ましく、炭素数6~10の芳香族炭化水素環がより好ましく、ベンゼン環が更に好ましい。
複素芳香族環としては、例えば、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、イミダゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環、オキサゾール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピラジン環、トリアジン環、インドール環、インダゾール環、ベンゾイミダゾール環、プリン環等が挙げられる。
脂肪族環としては、例えば、炭素数5~20の脂肪族炭化水素環、ピロリジン環、ピロリン環、ピラゾリジン環、イミダゾリジン環、テトラヒドロフラン環、テトラヒドロチオフェン環、ピペリジン環、ピペラジン環、テトラヒドロピラン環、ジオキサン環、モルホリン環等が挙げられる。
これらの中でも、環員数が5以上である環構造としては、ベンゼン環、シクロヘキサン環、又は、アダマンタン環が好ましく、ベンゼン環がより好ましい。
第三の特定樹脂は、下記式(A-1)で表される構造を含む。
式(A-1)中、LA1は単結合又はm+1価の連結基を表し、Cyはそれぞれ独立に、環員数が5以上である環構造であって、置換基を有してもよい環構造を表し、mは1以上の整数を表し、*は他の構造との結合部位を表す。
式(A-1)中、Cyの好ましい態様は、上述の環員数が5以上である環構造の好ましい態様と同様である。
また、Cyは後述する重合性基と直接結合することも好ましい。本発明において、ある構造Aと他の構造Bとが直接結合するとは、構造Aと構造Bとの間に連結基を介さずに結合することを意味する。
式(A-1)中、*は他の構造との結合部位を表し、樹脂の主鎖に含まれる原子との結合部位を表すことが好ましく、主鎖に含まれる炭素原子との結合部位であることがより好ましい。上記炭素原子は、3級炭素原子又は4級炭素原子であることが好ましい。
式(A-1)で表される構造は、主鎖には含まれないことが好ましい。
また、式(A-1)で表される構造が、後述の式(R-1)で表される構造であることも、本発明の好ましい態様の一つである。
重合性基としては、カチオン重合性基であってもよいが、ラジカル重合性基であることが好ましい。
重合性基としては、エポキシ基、オキセタニル基、アルコキシメチル基、アシルオキシメチル基、メチロール基、ブロックイソシアネート基、エチレン性不飽和結合を含む基などが挙げられるが、エチレン性不飽和結合を含む基であることが好ましい。
エチレン性不飽和結合を含む基は、ラジカル重合性基であることが好ましい。
また、エチレン性不飽和結合を含む基としては、ビニル基、ビニルエーテル基、アリル基、イソアリル基、2-メチルアリル基、(メタ)アクリルアミド基、(メタ)アクリロイルオキシ基等が挙げられ、極性が低く、得られる硬化物の誘電率を低下させる観点からは、ビニル基又はビニルエーテル基が好ましい。ここで、上記ビニル基は、上述の環員数が5以上である環構造と直接結合することも好ましい。具体的には、上述の環員数が5以上の芳香環構造であり、かつ、上記芳香環構造と上記ビニル基とが直接結合することが好ましい。
式(C-1)中、Z1~Z3はそれぞれ独立に、単結合又は2価の連結基であり、式(C-1)中に記載された4つのベンゼン環は、それぞれ置換基を有してもよい。
特に、Z1及びZ3は-O-であることが好ましい。
特に、Z2はフッ素原子で置換されていてもよい炭素数1~10の脂肪族炭化水素基であることが好ましい。
これらの中でも、Z1及びZ3が-O-であり、かつ、Z2が-C(CH3)2-である態様も、本発明の好ましい態様の一つである。
フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1~10の脂肪族炭化水素基の炭素数は、特に限定されないが、1~6であることが好ましく、1~4であることがより好ましい。
フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1~10の脂肪族炭化水素基の具体例としては、-CH2-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-等が挙げられ、中でも-C(CH3)2-が好ましい。
式(C-1)中に記載された4つのベンゼン環における置換基としては、フッ素原子、水素原子がフッ素原子により置換されていてもよい炭素数1~10の炭化水素基等が挙げられる。
また式(C-1)中に記載された4つのベンゼン環がいずれも無置換である態様も、本発明の好ましい態様の一つである。
式(1-1)中、X1は4価の有機基であり、Y1はエチレン性不飽和結合を有する基を含む有機基である。
X1は下記式(V-1)~式(V-5)のいずれかで表される構造から2以上の水素原子を除いた構造を含むことが好ましい。
式(V-2)中、RX1はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基又はハロゲン化アルキル基である。
式(V-3)中、RX2及びRX3はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、RX2とRX3は結合して環構造を形成してもよい。
式(V-5)中、A4及びA5はそれぞれ独立に、-C(=O)-O-又は-C(=O)NH-であり、L1は2価の連結基であり、式(V-5)中に記載された2つのベンゼン環は、それぞれ置換基を有してもよい。
式(V-3)中、RX2及びRX3はそれぞれ独立に、水素原子であることが好ましい。
RX2とRX3が結合して環構造を形成する場合、RX2とRX3が結合して形成される構造は、単結合、-O-又は-C(R)2-であることが好ましく、-O-又は-C(R)2-であることがより好ましく、-O-であることが更に好ましい。Rは水素原子又は1価の有機基を表し、水素原子、アルキル基又はアリール基が好ましく、水素原子が更に好ましい。
式(V-5)中、A4及びA5のうち一方が-C(=O)-O-であり、他方が-C(=O)NH-である態様も、本発明の好ましい態様の一つである。
ここで、上記-C(=O)-O-の向きは特に限定されないが、-C(=O)-O-における炭素原子がL1と連結基を介さずに単結合で結合することが好ましい。
また、上記-C(=O)-NH-の向きは特に限定されないが、-C(=O)-NH-における炭素原子がL1と連結基を介さずに単結合で結合することが好ましい。
式(V-5)中、L1は置換基を有してもよい炭化水素基であることが好ましく、芳香族炭化水素基であることがより好ましく、フェニレン基であることが更に好ましい。
L1における炭化水素基は置換機を有してもよい。置換基としては、フッ素原子、水素原子がフッ素原子により置換されていてもよい炭素数1~10の炭化水素基等が挙げられる。
式(R-1)中、L1はa2+1価の連結基を表し、Z1は芳香族基又は環状脂肪族基を表し、A1は重合性基を表し、a1は0以上Z1の最大置換基数以下の整数を表し、a2は1以上の整数を表し、*は他の構造との結合部位を表す。
式(L-1)中、Lxはa2+1価の連結基を表し、a2は1以上の整数を表し、*は式(1-1)中のX1との結合部位を表し、#は式(R-1)中のZ1との結合部位を表す。
Lxはアルキレン基であることが好ましく、炭素数1~10のアルキレン基であることがより好ましく、炭素数1~4のアルキレン基であることが更に好ましく、メチレン基であることが特に好ましい。
式(L-1)中のa2の好ましい態様は、式(R-1)中のa2の好ましい態様と同様である。
上記エチレン性不飽和結合を有する基の好ましい態様は、後述のY1におけるエチレン性不飽和結合を有する基の好ましい態様と同様である。
なかでも、式(R-1)におけるA1の少なくとも1つが、ビニル基、(メタ)アクリロキシ基、ビニルエーテル基、アリル基、エポキシ基又はこれらを含む基であることが好ましく、ビニル基又はビニルエーテル基であることがより好ましい。
式(R-1)中、a2は1以上の整数を表し、1又は2であることが好ましく、1であることが更に好ましい。
式(V-5-1)中、A4及びA5はそれぞれ独立に、-C(=O)-O-又は-C(=O)NH-であり、L1は2価の連結基であり、*は式(1-1)中のカルボニル基との結合部位を表し、式(V-5-1)中に記載された2つのベンゼン環は、それぞれ置換基を有してもよい。
式(V-5-1)中、A4、A5、ベンゼン環における置換基の好ましい態様は、上述の式(V-5)におけるA4、A5、ベンゼン環における置換基の好ましい態様と同様である。
式(V-5-2)中、Rはそれぞれ独立に、置換基を表し、nは0~4の整数であり、*は式(1-1)中のカルボニル基との結合部位を表す。
Rはそれぞれ独立に、フッ素原子、又は、水素原子がフッ素原子により置換されていてもよい炭素数1~10の炭化水素基が好ましく、水素原子がフッ素原子により置換されていてもよい炭素数1~10の炭化水素基が好ましい。
nは0~2の整数であることが好ましい。また、nが2である態様も、本発明の好ましい態様の一つである。
式(7)は、上述の式(C-1)で表される構造から4つの水素原子を除いた基であり、式(7-2)は、上述の式(C-2)で表される構造から4つの水素原子を除いた基である。
式(7)中、A1~A3はそれぞれ独立に、単結合又は2価の連結基であり、*は式(1-1)中のカルボニル基との結合部位を表し、式(7)中に記載された4つのベンゼン環は、それぞれ置換基を有してもよい。
本明細書において、環構造の辺と交差する結合は、その環構造における水素原子のいずれかを置換することを意味している。
式(7-2)中、*は式(1-1)中のカルボニル基との結合部位を表す。
また、X1は構造中にイミド構造を含まないことが好ましい。
本発明において、イミド構造とは、-C(=O)N(-*)C(=O)-で表される構造である。*は他の構造との結合部位を表す。
また、X1は構造中にウレタン結合、ウレア結合及びアミド結合を含まないことも好ましい。
本発明において、ウレタン結合とは*-O-C(=O)-NRN-*で表される結合であり、RNは水素原子又は1価の有機基を表し、*はそれぞれ、炭素原子との結合部位を表す。RNは水素原子、アルキル基又はアリール基であることが好ましく、水素原子であることがより好ましい。
本発明において、ウレア結合とは、*-NRN-C(=O)-NRN-*で表される結合であり、RNはそれぞれ独立に、水素原子又は1価の有機基を表し、*はそれぞれ、炭素原子との結合部位を表す。RNの好ましい態様は上述の通りである。
本発明において、アミド結合とは、*-NRN-C(=O)-*で表される結合であり、RNは水素原子又は1価の有機基を表し、*はそれぞれ、炭素原子との結合部位を表す。RNの好ましい態様は上述の通りである。
更に、X1は構造中にエステル結合を含まないことも好ましい。
本発明において、エステル結合とは、*-O-C(=O)-*で表される結合である。
これらの中でも、X1はイミド構造、ウレタン結合、ウレア結合及びアミド結合を含まないことが好ましく、イミド構造、ウレタン結合、ウレア結合、アミド結合及びエステル結合を含まないことがより好ましい。
式(1-1)中、Y1は環員数が5以上である環構造を含むことが好ましい。
環員数が5以上である環構造の好ましい態様は上述の通りである。
エチレン性不飽和結合を有する基の好ましい態様は上述の通りである。
特に、Y1におけるエチレン性不飽和結合を有する基は芳香族基と直接結合することが好ましく、Y1はビニルフェニル基を含むことがより好ましい。
式(71)は、上述の式(C-1)で表される構造から2つの水素原子を除いた基であり、式(72)は、上述の式(C-2)で表される構造から2つの水素原子を除いた基である。下記構造における水素原子のうちn個が式(Y-1)中のRY1により置換される。nは式(Y-1)中のnと同義である。
式(71)中、A1~A3はそれぞれ独立に、単結合又は2価の連結基であり、*は式(2)中の窒素原子との結合部位を表し、式(71)中に記載された4つのベンゼン環は、それぞれ置換基を有してもよい。
式(72)中、*は式(1-1)中の窒素原子との結合部位を表す。
式(B-1)中、R1はそれぞれ独立に、エチレン性不飽和結合を有する基を含む有機基を表し、n1は0~3の整数を表し、n2は0~3の整数を表し、n1+n2は1~6の整数であり、*は他の構造との結合部位を表す。
式(B-2)中、R1はそれぞれ独立に、エチレン性不飽和結合を有する基を含む有機基を表し、n1は0~3の整数を表し、n2は0~3の整数を表し、n1+n2は1~6の整数であり、R2はそれぞれ独立に、アルキル基またはフルオロアルキル基を表し、*は他の構造との結合部位を表す。
また、R1は上述の式(R-1)で表される基であって、Cyが重合性基であるエチレン性不飽和結合を有する基と直接結合する基であることが好ましい。式(R-1)において、「*は式(1-1)中のX1との結合部位を表す。」の記載は、「*は式(B-1)中のベンゼン環との結合部位を表す。」と読み替えるものとする。
式(B-1)中、n1及びn2はそれぞれ独立に、1又は2であることが好ましく、いずれも1であることがより好ましい。
式(B-2)中、R1の好ましい態様は式(B-1)中のR1の好ましい態様と同様である。
式(B-2)中、R2は炭素数1~10のアルキル基又は炭素数1~10のフルオロアルキル基が好ましく、炭素数1~4のアルキル基又は炭素数1~4のフルオロアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基、トリフルオロメチル基、又は、ペンタフルオロエチル基が更に好ましく、メチル基、又は、トリフルオロメチル基が特に好ましい。
また、Y1は構造中にウレタン結合、ウレア結合及びアミド結合を含まないことが好ましい。
更に、Y1は構造中にエステル結合を含まないことが好ましい。
これらの中でも、Y1はイミド構造、ウレタン結合、ウレア結合及びアミド結合を含まないことが好ましく、イミド構造、ウレタン結合、ウレア結合、アミド結合及びエステル結合を含まないことがより好ましい。
式(1-2)中、X2は4価の有機基であり、Y2はエチレン性不飽和結合を有しない2価の有機基であり、X2及びY2の少なくとも一方が、上記式(C-1)で表される構造から2以上の水素原子を除いた基を含む。
式(1-2)中、X2の好ましい態様は、上述の式(1-1)におけるX1の好ましい態様と同様である。
式(1-2)中、Y2は上述の式(71)で表される基であることがより好ましく、上述の式(72)で表される基であることがより好ましい。
Y2における式(C-1)、式(71)及び式(72)の好ましい態様は、それぞれ上述の通りである。
第一の特定樹脂又は第二の特定樹脂は、式(1-1)で表される繰返し単位として、式(1-3)で表される繰返し単位を含むことが好ましい。
式(1-3)中、X3は4価の有機基であり、Y3はビニルフェニル基を含む2価の有機基であり、Y3は式(B-1)または(B-2)で表される構造を含む。
式(1-3)中、X3は4価の有機基であり、Y3はビニルフェニル基を含む2価の有機基であり、Y3は式(B-1)または(B-2)で表される構造を含む。
式(1-3)中、Y3は式(B-1)又は式(B-2)で表される構造であることがより好ましい。
ここで、Y3は式(B-1)または(B-2)で表される構造、ビニルフェニル基、お及び、上述の式(A-1)で表される構造の全てを含む構造であることが好ましい。
具体的には、Y3は式(B-3)又は(B-4)で表される構造であることが好ましい。
式(B-3)中、LA1はそれぞれ独立に、単結合又はm+1価の連結基を表し、V1はビニルフェニル基を表し、mは1以上の整数を表し、n1は0~3の整数を表し、n2は0~3の整数を表し、n1+n2は1~6の整数であり、*は他の構造との結合部位を表す。
式(B-4)中、LA1はそれぞれ独立に、単結合又はm+1価の連結基を表し、V1はビニルフェニル基を表し、mは1以上の整数を表し、n1は0~3の整数を表し、n2は0~3の整数を表し、n1+n2は1~6の整数であり、R2はそれぞれ独立に、アルキル基またはフルオロアルキル基を表し、*は他の構造との結合部位を表す。
式(B-3)中、LA1及びmの好ましい態様は、上述の式(A-1)中のLA1及びmの好ましい態様と同様である。
式(B-3)中、n1及びn2の好ましい態様は、上述の式(B-1)中のn1及びn2の好ましい態様と同様である。
式(B-4)中、LA1及びmの好ましい態様は、上述の式(A-1)中のLA1及びmの好ましい態様と同様である。
式(B-4)中、R2、n1及びn2の好ましい態様は、上述の式(B-2)中のR2、n1及びn2の好ましい態様と同様である。
第三の特定樹脂は、式(2-1)で表される繰返し単位を更に含んでもよい。
式(2-1)中、A1及びA2は、それぞれ独立に、酸素原子又は-NRz-を表し、X1は炭素数4以上の有機基を表し、Y1は炭素数4以上の有機基を表し、R113及びR114は、それぞれ独立に、水素原子又は1価の有機基を表し、Rzは水素原子又は1価の有機基を表す。
式(2-1)におけるA1及びA2は、それぞれ独立に、酸素原子又は-NRz-を表し、酸素原子が好ましい。
Rzは水素原子又は1価の有機基を表し、水素原子が好ましい。
エチレン性不飽和結合を有する基としては、ビニル基、アリル基、イソアリル基、2-メチルアリル基、ビニル基と直接結合した芳香環を有する基(例えば、ビニルフェニル基など)、(メタ)アクリルアミド基、(メタ)アクリロイルオキシ基、下記式(III)で表される基などが挙げられ、下記式(III)で表される基が好ましい。
式(III)において、*は他の構造との結合部位を表す。
式(III)において、R201は、炭素数2~12のアルキレン基、-CH2CH(OH)CH2-、シクロアルキレン基又はポリアルキレンオキシ基を表す。
好適なR201の例は、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、オクタメチレン基、ドデカメチレン基等のアルキレン基、1,2-ブタンジイル基、1,3-ブタンジイル基、-CH2CH(OH)CH2-、ポリアルキレンオキシ基が挙げられ、エチレン基、プロピレン基等のアルキレン基、-CH2CH(OH)CH2-、シクロヘキシル基、ポリアルキレンオキシ基がより好ましく、エチレン基、プロピレン基等のアルキレン基、又はポリアルキレンオキシ基が更に好ましい。
本発明において、ポリアルキレンオキシ基とは、アルキレンオキシ基が2以上直接結合した基をいう。ポリアルキレンオキシ基に含まれる複数のアルキレンオキシ基におけるアルキレン基は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
ポリアルキレンオキシ基が、アルキレン基が異なる複数種のアルキレンオキシ基を含む場合、ポリアルキレンオキシ基におけるアルキレンオキシ基の配列は、ランダムな配列であってもよいし、ブロックを有する配列であってもよいし、交互等のパターンを有する配列であってもよい。
上記アルキレン基の炭素数(アルキレン基が置換基を有する場合、置換基の炭素数を含む)は、2以上であることが好ましく、2~10であることがより好ましく、2~6であることがより好ましく、2~5であることが更に好ましく、2~4であることが一層好ましく、2又は3であることがより更に好ましく、2であることが特に好ましい。
また、上記アルキレン基は、置換基を有していてもよい。好ましい置換基としては、アルキル基、アリール基、ハロゲン原子等が挙げられる。
また、ポリアルキレンオキシ基に含まれるアルキレンオキシ基の数(ポリアルキレンオキシ基の繰返し数)は、2~20が好ましく、2~10がより好ましく、2~6が更に好ましい。
ポリアルキレンオキシ基としては、溶剤溶解性及び耐溶剤性の観点からは、ポリエチレンオキシ基、ポリプロピレンオキシ基、ポリトリメチレンオキシ基、ポリテトラメチレンオキシ基、又は、複数のエチレンオキシ基と複数のプロピレンオキシ基とが結合した基が好ましく、ポリエチレンオキシ基又はポリプロピレンオキシ基がより好ましく、ポリエチレンオキシ基が更に好ましい。上記複数のエチレンオキシ基と複数のプロピレンオキシ基とが結合した基において、エチレンオキシ基とプロピレンオキシ基とはランダムに配列していてもよいし、ブロックを形成して配列していてもよいし、交互等のパターン状に配列していてもよい。これらの基におけるエチレンオキシ基等の繰返し数の好ましい態様は上述の通りである。
酸分解性基の具体例としては、tert-ブトキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、エトキシエチル基、メトキシエチル基、エトキシメチル基、トリメチルシリル基、tert-ブトキシカルボニルメチル基、トリメチルシリルエーテル基などが挙げられる。露光感度の観点からは、エトキシエチル基、又は、テトラヒドロフラニル基が好ましい。
式(2-1)で表される繰返し単位に該当する繰返し単位は、式(2)で表される繰返し単位には該当しないものとする。
式(2)中、A1及びA2は、それぞれ独立に、酸素原子又は-NRz-を表し、R111は、エチレン性不飽和結合を有する基を含まない2価の有機基を表し、R115は、4価の有機基を表し、R113及びR114は、それぞれ独立に、水素原子又は1価の有機基を表し、Rzは水素原子又は1価の有機基を表す。
式(2)中、R111の好ましい態様は、エチレン性不飽和結合を有する基を含まない以外は、上述の式(1-1)におけるX1の好ましい態様と同様である。具体的には、上述の式(V-1)~式(V-4)及び式(71)のいずれかで表される構造であって、エチレン性不飽和結合を有する基との結合部位が水素原子に置換された構造であることが好ましい。これらの式の好ましい態様は上述の通りである。
式(2)中、A1、A2、R113及びR114の好ましい態様は、上述の式(2-1)におけるA1、A2、R113及びR114の好ましい態様と同様である。
また、第二の特定樹脂又は第三の特定樹脂は構造の異なる式(1-1)で表される繰返し単位を2種以上含有してもよい。その場合、合計量が上記範囲内であることが好ましい。
また、第三の特定樹脂は構造の異なる式(1-3)で表される繰返し単位を2種以上含有してもよい。その場合、合計量が上記範囲内であることが好ましい。
また、特定樹脂は構造の異なる式(1-2)で表される繰返し単位を2種以上含有してもよい。その場合、合計量が上記範囲内であることが好ましい。
また、第三の特定樹脂は構造の異なる式(1-3)で表される繰返し単位を2種以上含有してもよい。その場合、合計量が上記範囲内であることが好ましい。
また、第一の特定樹脂又は第二の特定樹脂は構造の異なる式(2-1)で表される繰返し単位を2種以上含有してもよい。その場合、合計量が上記範囲内であることが好ましい。
また、第一の特定樹脂又は第二の特定樹脂が式(2)で表される繰返し単位を含む場合、構造の異なる式(2)で表される繰返し単位を2種以上含有してもよい。その場合、合計量が上記範囲内であることが好ましい。
上記酸素原子のモル量/重量平均分子量の値の下限は、7.0mmol/g以上であることが好ましく、7.5mmol/g以上であることがより好ましい。
上記酸素原子のモル量/重量平均分子量の値の上限は、9.2mmol/g以下であることが好ましく、8.8mmol/g以下であることがより好ましい。
酸素原子のモル量/重量平均分子量の値が9.7mmol/g以下であることにより、樹脂の極性および分子の自由運動性が低下し、樹脂自体及び樹脂組成物からなる膜のシクロペンタノンへの溶解速度が低下するため、画像部の膨潤が抑制されて開口不良の発生が抑えられると考えられる。
重量平均分子量を3,000以上とすることにより、硬化物の耐折れ性を向上させることができる。機械特性(例えば、破断伸び)に優れた有機膜を得るため、重量平均分子量は、8,000以上が特に好ましい。
また、重量平均分子量を3,000以上とすることにより、樹脂が基材から剥離することが抑制され、硬化物の信頼性(硬化物を更に加熱した場合の基材との密着性)を向上させることができる。信頼性に優れた硬化物を得るため、重量平均分子量は、8,000以上が特に好ましい。
更に、重量平均分子量を100,000以下とすることにより、硬化物のパターンを形成する際のパターンの解像性を向上させることができる。解像性に優れた硬化物を得るため、重量平均分子量は、30,000未満が特に好ましい。
ポリイミドである特定樹脂の数平均分子量(Mn)は、1,000~40,000が好ましく、2,000~30,000がより好ましく、5,000~20,000が更に好ましい。
ポリイミドである特定樹脂の分子量の分散度は、1.5以上が好ましく、1.8以上がより好ましく、2.0以上が更に好ましい。ポリイミドの分子量の分散度の上限値は特に定めるものではないが、例えば、7.0以下が好ましく、6.5以下がより好ましく、6.0以下が更に好ましい。
樹脂組成物が特定樹脂として複数種のポリイミドを含む場合、少なくとも1種のポリイミドの重量平均分子量、数平均分子量、及び、分散度が上記範囲であることが好ましい。上記複数種のポリイミドを1つの樹脂として算出した重量平均分子量、数平均分子量、及び、分散度が、それぞれ、上記範囲内であることも好ましい。
第一の特定樹脂がポリイミド前駆体である場合、又は、第二の特定樹脂がポリイミド前駆体である場合の数平均分子量(Mn)は、2,000~40,000が好ましく、3,000~30,000がより好ましく、4,000~20,000が更に好ましい。
上記ポリイミド前駆体の分子量の分散度は、1.5以上が好ましく、1.8以上がより好ましく、2.0以上であることが更に好ましい。ポリイミド前駆体の分子量の分散度の上限値は特に定めるものではないが、例えば、7.0以下が好ましく、6.5以下がより好ましく、6.0以下が更に好ましい。
本明細書において、分子量の分散度とは、重量平均分子量/数平均分子量により算出される値である。
樹脂組成物が第一の特定樹脂又は第二の特定樹脂として複数種のポリイミド前駆体を含む場合、少なくとも1種のポリイミド前駆体の重量平均分子量、数平均分子量、及び、分散度が上記範囲であることが好ましい。また、上記複数種のポリイミド前駆体を1つの樹脂として算出した重量平均分子量、数平均分子量、及び、分散度が、それぞれ、上記範囲内であることも好ましい。
また、ポリイミドである特定樹脂におけるイミド構造の含有量は、3mmol/g以下が好ましく、2.5mmol/g以下が更に好ましい。上記含有量の下限は特に限定されないが、例えば、0.5mmol/g以上とすることができる。
第一の特定樹脂又は第二の特定樹脂がポリイミド前駆体である場合、ポリイミド前駆体のイミド化率(「閉環率」ともいう)は、得られる有機膜の膜強度、絶縁性等の観点からは、70%未満であることが好ましく、50%以下であることがより好ましく、20%以下であることが更に好ましく、10%以下であることが特に好ましい。上記イミド化率の下限は特に限定されず、0%以上であればよい。
上記イミド化率は、例えば下記方法により測定される。
特定樹脂の赤外吸収スペクトルを測定し、イミド構造由来の吸収ピークである1377cm-1付近のピーク強度P1を求める。次に、その特定樹脂を350℃で1時間熱処理した後、再度、赤外吸収スペクトルを測定し、1377cm-1付近のピーク強度P2を求める。得られたピーク強度P1、P2を用い、下記式に基づいて、特定樹脂のイミド化率を求めることができる。
イミド化率(%)=(ピーク強度P1/ピーク強度P2)×100
上記エチレン性不飽和結合価の下限は特に限定されないが、0.6mmol/g以上であることが好ましく、0.7mmol/g以上であることがより好ましい。
上記エチレン性不飽和結合価の上限は特に限定されないが、1.9mmol/g以下であることが好ましく、1.8mmol/g以下であることがより好ましい。
特定樹脂は、例えば、低温中でテトラカルボン酸二無水物とジアミンを反応させる方法、低温中でテトラカルボン酸二無水物とジアミンを反応させてポリアミック酸を得、縮合剤又はアルキル化剤を用いてエステル化する方法、テトラカルボン酸二無水物とアルコールとによりジエステルを得て、その後ジアミンと縮合剤の存在下で反応させる方法、テトラカルボン酸二無水物とアルコールとによりジエステルを得、その後残りのジカルボン酸をハロゲン化剤を用いて酸ハロゲン化し、ジアミンと反応させる方法、などの方法を利用して得ることができる。上記製造方法のうち、テトラカルボン酸二無水物とアルコールとによりジエステルを得、その後残りのジカルボン酸をハロゲン化剤を用いて酸ハロゲン化し、ジアミンと反応させる方法がより好ましい。
上記縮合剤としては、例えばジシクロヘキシルカルボジイミド、ジイソプロピルカルボジイミド、1-エトキシカルボニル-2-エトキシ-1,2-ジヒドロキノリン、1,1-カルボニルジオキシ-ジ-1,2,3-ベンゾトリアゾール、N,N’-ジスクシンイミジルカーボネート、無水トリフルオロ酢酸等が挙げられる。
上記アルキル化剤としては、N,N-ジメチルホルムアミドジメチルアセタール、N,N-ジメチルホルムアミドジエチルアセタール、N,N-ジアルキルホルムアミドジアルキルアセタール、オルトギ酸トリメチル、オルトギ酸トリエチル等が挙げられる。
上記ハロゲン化剤としては、塩化チオニル、塩化オキサリル、オキシ塩化リン等が挙げられる。
また、特定樹脂としてポリイミドを得たい場合には、上記方法により得られた樹脂を既知のイミド化反応法を用いて完全イミド化させる方法、又は、途中でイミド化反応を停止し、一部イミド構造を導入する方法、更には、完全イミド化したポリマーと、そのポリイミド前駆体をブレンドすることによって、一部イミド構造を導入する方法を利用して合成することができる。また、その他公知のポリイミドの合成方法を適用することもできる。
特定樹脂の製造方法では、反応に際し、有機溶剤を用いることが好ましい。有機溶剤は1種でもよいし、2種以上でもよい。
有機溶剤としては、原料に応じて適宜定めることができるが、ピリジン、ジエチレングリコールジメチルエーテル(ジグリム)、N-メチルピロリドン、N-エチルピロリドン、プロピオン酸エチル、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、γ-ブチロラクトン等が例示される。
特定樹脂の製造方法では、反応に際し、塩基性化合物を添加することが好ましい。塩基性化合物は1種でもよいし、2種以上でもよい。
塩基性化合物は、原料に応じて適宜定めることができるが、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、ピリジン、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ-7-エン、N,N-ジメチル-4-アミノピリジン等が例示される。
特定樹脂の製造方法に際し、保存安定性をより向上させるため、特定樹脂の樹脂末端に残存するカルボン酸無水物、酸無水物誘導体、或いは、アミノ基を封止することが好ましい。樹脂末端に残存するカルボン酸無水物、及び酸無水物誘導体を封止する際、末端封止剤としては、モノアルコール、フェノール、チオール、チオフェノール、モノアミン等が挙げられ、反応性、膜の安定性から、モノアルコール、フェノール類やモノアミンを用いることがより好ましい。モノアルコールの好ましい化合物としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、オクタノール、ドデシノール、ベンジルアルコール、2-フェニルエタノール、2-メトキシエタノール、2-クロロメタノール、フルフリルアルコール等の1級アルコール、イソプロパノール、2-ブタノール、シクロヘキシルアルコール、シクロペンタノール、1-メトキシ-2-プロパノール等の2級アルコール、t-ブチルアルコール、アダマンタンアルコール等の3級アルコールが挙げられる。フェノール類の好ましい化合物としては、フェノール、メトキシフェノール、メチルフェノール、ナフタレン-1-オール、ナフタレン-2-オール、ヒドロキシスチレン等のフェノール類などが挙げられる。また、モノアミンの好ましい化合物としては、アニリン、2-エチニルアニリン、3-エチニルアニリン、4-エチニルアニリン、5-アミノ-8-ヒドロキシキノリン、1-ヒドロキシ-7-アミノナフタレン、1-ヒドロキシ-6-アミノナフタレン、1-ヒドロキシ-5-アミノナフタレン、1-ヒドロキシ-4-アミノナフタレン、2-ヒドロキシ-7-アミノナフタレン、2-ヒドロキシ-6-アミノナフタレン、2-ヒドロキシ-5-アミノナフタレン、1-カルボキシ-7-アミノナフタレン、1-カルボキシ-6-アミノナフタレン、1-カルボキシ-5-アミノナフタレン、2-カルボキシ-7-アミノナフタレン、2-カルボキシ-6-アミノナフタレン、2-カルボキシ-5-アミノナフタレン、2-アミノ安息香酸、3-アミノ安息香酸、4-アミノ安息香酸、4-アミノサリチル酸、5-アミノサリチル酸、6-アミノサリチル酸、2-アミノベンゼンスルホン酸、3-アミノベンゼンスルホン酸、4-アミノベンゼンスルホン酸、3-アミノ-4,6-ジヒドロキシピリミジン、2-アミノフェノール、3-アミノフェノール、4-アミノフェノール、2-アミノチオフェノール、3-アミノチオフェノール、4-アミノチオフェノールなどが挙げられる。これらを2種以上用いてもよく、複数の末端封止剤を反応させることにより、複数の異なる末端基を導入してもよい。
また、樹脂末端のアミノ基を封止する際、アミノ基と反応可能な官能基を有する化合物で封止することが可能である。アミノ基に対する好ましい封止剤は、カルボン酸無水物、カルボン酸クロリド、カルボン酸ブロミド、スルホン酸クロリド、無水スルホン酸、スルホン酸カルボン酸無水物などが好ましく、カルボン酸無水物、カルボン酸クロリドがより好ましい。カルボン酸無水物の好ましい化合物としては、無水酢酸、無水プロピオン酸、無水シュウ酸、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水安息香酸、5-ノルボルネン-2,3-ジカルボン酸無水物などが挙げられる。また、カルボン酸クロリドの好ましい化合物としては、塩化アセチル、アクリル酸クロリド、プロピオニルクロリド、メタクリル酸クロリド、ピバロイルクロリド、シクロヘキサンカルボニルクロリド、2-エチルヘキサノイルクロリド、シンナモイルクロリド、1-アダマンタンカルボニルクロリド、ヘプタフルオロブチリルクロリド、ステアリン酸クロリド、ベンゾイルクロリド、などが挙げられる。
特定樹脂の製造方法に際し、固体を析出する工程を含んでいてもよい。具体的には、反応液中に共存している脱水縮合剤の吸水副生物を必要に応じて濾別した後、水、脂肪族低級アルコール、又はその混合液等の貧溶媒に、得られた重合体成分を投入し、重合体成分を析出させることで、固体として析出させ、乾燥させることで特定樹脂を得ることができる。精製度を向上させるために、特定樹脂を再溶解、再沈析出、乾燥等の操作を繰返してもよい。さらに、イオン交換樹脂を用いてイオン性不純物を除去する工程を含んでいてもよい。
特定樹脂の具体例としては、後述する実施例におけるポリイミド(P-1)~(P-3)、(P-5)~(P-17)、ポリイミド前駆体(P-4)等が挙げられるが、本発明はこれに限定されるものではない。
本発明の樹脂組成物における特定樹脂の含有量は、樹脂組成物の全固形分に対し20質量%以上であることが好ましく、30質量%以上であることがより好ましく、40質量%以上であることが更に好ましく、50質量%以上であることが一層好ましい。また、本発明の樹脂組成物における樹脂の含有量は、樹脂組成物の全固形分に対し、99.5質量%以下であることが好ましく、99質量%以下であることがより好ましく、98質量%以下であることが更に好ましく、97質量%以下であることが一層好ましく、95質量%以下であることがより一層好ましい。
本発明の樹脂組成物は、特定樹脂を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
具体的には、本発明の樹脂組成物は、特定樹脂と、後述する他の樹脂とを合計で2種以上含んでもよいし、特定樹脂を2種以上含んでいてもよいが、特定樹脂を2種以上含むことが好ましい。
本発明の樹脂組成物が特定樹脂を2種以上含む場合、例えば、ポリイミド前駆体であって、二無水物由来の構造が異なる2種以上のポリイミド前駆体を含むことが好ましい。
本発明の樹脂組成物は、上述した特定樹脂と、特定樹脂とは異なる他の樹脂(以下、単に「他の樹脂」ともいう)とを含んでもよい。
他の樹脂としては、特定樹脂とは異なる他のポリイミド前駆体、特定樹脂とは異なる他のポリイミド、ポリベンゾオキサゾール前駆体、ポリベンゾオキサゾール、ポリアミドイミド前駆体、ポリアミドイミド、芳香族ポリエーテル、フェノール樹脂、ポリアミド、エポキシ樹脂、ポリシロキサン、シロキサン構造を含む樹脂、(メタ)アクリル樹脂、(メタ)アクリルアミド樹脂、ウレタン樹脂、ブチラール樹脂、スチリル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂等が挙げられる。
他のポリイミド前駆体、他のポリイミド、ポリベンゾオキサゾール前駆体、ポリベンゾオキサゾール、ポリアミドイミド前駆体、ポリアミドイミドとしては、国際公開第2022/145355号の段落0017~0138に記載の化合物が挙げられる。上記記載は本明細書に組み込まれる。
ポリフェニレンエーテルは、下記式(PE)で表される繰返し単位を含むことが好ましい。
式(PE)中、RE1は水素原子又は置換基を表す。置換基としては、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいアミノ基、ニトロ基、カルボキシ基等が挙げられる。
上記重合性基としては、エポキシ基、オキセタニル基、オキサゾリル基、メチロール基、アルコキシメチル基、アシルオキシメチル基、ブロックイソシアネート基、又は、エチレン性不飽和結合を有する基が好ましく、エチレン性不飽和結合を有する基がより好ましい。
エチレン性不飽和結合を有する基としては、ビニル基、アリル基、イソアリル基、2-メチルアリル基、ビニル基と直接結合した芳香環を有する基(例えば、ビニルフェニル基など)、(メタ)アクリルアミド基、(メタ)アクリロイルオキシ基などが挙げられ、ビニルフェニル基、(メタ)アクリルアミド基又は(メタ)アクリロイルオキシ基が好ましく、ビニルフェニル基又は(メタ)アクリロイルオキシ基がより好ましく、(メタ)アクリロイルオキシ基が更に好ましい。
ポリフェニレンエーテルが重合性基を有する化合物である場合、その重合性基の位置は特に限定されないが、例えば、主鎖末端に重合性基が導入された構造であることが好ましい。
上記数平均分子量の下限は、800以上であることが好ましく、1000以上であることがより好ましく、1500以上であることが更に好ましい。
上記数平均分子量の上限は、30,000以下であることが好ましく、20,000以下であることがより好ましく、10,000以下であることが更に好ましい。
本発明の樹脂組成物における、他の樹脂の含有量は、樹脂組成物の全固形分に対し、80質量%以下であることが好ましく、75質量%以下であることがより好ましく、70質量%以下であることが更に好ましく、60質量%以下であることが一層好ましく、50質量%以下であることがより一層好ましい。
本発明の樹脂組成物の好ましい一態様として、他の樹脂の含有量が低含有量である態様とすることもできる。上記態様において、他の樹脂の含有量は、樹脂組成物の全固形分に対し、20質量%以下であることが好ましく、15質量%以下であることがより好ましく、10質量%以下であることが更に好ましく、5質量%以下であることが一層好ましく、1質量%以下であることがより一層好ましい。上記含有量の下限は特に限定されず、0質量%以上であればよい。
本発明の樹脂組成物は、他の樹脂を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。2種以上含む場合、合計量が上記範囲となることが好ましい。
本発明の樹脂組成物は、重合性化合物を含む。
また、本発明の樹脂組成物は、上記重合開始剤として後述の光ラジカル重合開始剤を含み、上記重合性化合物としてラジカル重合性化合物を含むことが好ましい。
本発明の樹脂組成物は、ラジカル架橋剤を含むことが好ましい。
ラジカル架橋剤は、ラジカル重合性基を有する化合物である。ラジカル重合性基としては、エチレン性不飽和結合を含む基が好ましい。上記エチレン性不飽和結合を含む基としては、ビニル基、アリル基、ビニルフェニル基、(メタ)アクリロイル基、マレイミド基、(メタ)アクリルアミド基などが挙げられる。
これらの中でも、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリルアミド基、ビニルフェニル基が好ましく、反応性の観点からは、(メタ)アクリロイル基がより好ましい。
上記エチレン性不飽和結合を2個以上有する化合物としては、エチレン性不飽和結合を2~15個有する化合物が好ましく、エチレン性不飽和結合を2~10個有する化合物がより好ましく、2~6個有する化合物が更に好ましい。
特に、ラジカル架橋剤は、(メタ)アクリロイル基を2つ以上含むことが好ましく、(メタ)アクリロイル基を2~15個含むことがより好ましく、(メタ)アクリロイル基を2~10個含むことが更に好ましく、(メタ)アクリロイル基を2~6個含むことが特に好ましい。上記態様において、ラジカル架橋剤は(メタ)アクリロイル基以外の重合性基を有していてもよいが、有しないことも好ましい。
得られるパターン(硬化物)の膜強度の観点からは、本発明の樹脂組成物は、エチレン性不飽和結合を2個有する化合物と、上記エチレン性不飽和結合を3個以上有する化合物とを含むことも好ましい。
具体的な化合物としては、トリエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、PEG(ポリエチレングリコール)200ジアクリレート、PEG200ジメタクリレート、PEG600ジアクリレート、PEG600ジメタクリレート、ポリテトラエチレングリコールジアクリレート、ポリテトラエチレングリコールジメタクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、3-メチル-1,5-ペンタンジオールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジメタクリレート、1,7-ヘプタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,8-オクタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10-デカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,11-ウンデカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,12-ドデカンジオールジ(メタ)アクリレート、ジメチロール-トリシクロデカンジアクリレート、ジメチロール-トリシクロデカンジメタクリレート、ビスフェノールAのEO(エチレンオキシド)付加物ジアクリレート、ビスフェノールAのEO付加物ジメタクリレート、ビスフェノールAのPO(プロピレンオキシド)付加物ジアクリレート、ビスフェノールAのPO付加物ジメタクリレート、2-ヒドロキシー3-アクリロイロキシプロピルメタクリレート、イソシアヌル酸EO変性ジアクリレート、イソシアヌル酸EO変性ジメタクリレート、その他ウレタン結合を有する2官能アクリレート、ウレタン結合を有する2官能メタクリレートを使用することができる。これらは必要に応じ、2種以上を混合し使用することができる。
なお、例えばPEG200ジアクリレートとは、ポリエチレングリコールジアクリレートであって、ポリエチレングリコール鎖の式量が200程度のものをいう。
本発明の樹脂組成物は、パターン(硬化物)の反り抑制の観点から、ラジカル架橋剤として、単官能ラジカル架橋剤を好ましく用いることができる。単官能ラジカル架橋剤としては、n-ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、カルビトール(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、グリシジル(メタ)アクリレート、EO変性トリブロモフェニルアクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸誘導体、N-ビニルピロリドン、N-ビニルカプロラクタム等のN-ビニル化合物類、アリルグリシジルエーテル等が好ましく用いられる。単官能ラジカル架橋剤としては、露光前の揮発を抑制するため、常圧下で100℃以上の沸点を持つ化合物も好ましい。
その他、2官能以上のラジカル架橋剤としては、ジアリルフタレート、トリアリルトリメリテート等のアリル化合物類が挙げられる。
また、本発明の樹脂組成物は、ラジカル架橋剤を含有し、特定樹脂100質量部に対して上記ラジカル重合性化合物の含有量が8質量部以上30質量部以下であることが好ましい。
本発明の樹脂組成物は、上述したラジカル架橋剤とは異なる、他の架橋剤を含むことも好ましい。
他の架橋剤とは、上述したラジカル架橋剤以外の架橋剤をいい、上述の光酸発生剤、又は、光塩基発生剤の感光により、組成物中の他の化合物又はその反応生成物との間で共有結合を形成する反応が促進される基を分子内に複数個有する化合物であることが好ましく、組成物中の他の化合物又はその反応生成物との間で共有結合を形成する反応が酸又は塩基の作用によって促進される基を分子内に複数個有する化合物が好ましい。
上記酸又は塩基は、露光工程において、光酸発生剤又は光塩基発生剤から発生する酸又は塩基であることが好ましい。
他の架橋剤としては、国際公開第2022/145355号の段落0179~0207に記載の化合物が挙げられる。上記記載は本明細書に組み込まれる。
本発明の樹脂組成物は、重合開始剤を含む。重合開始剤は熱重合開始剤であっても光重合開始剤であってもよいが、特に光重合開始剤を含むことが好ましい。
光重合開始剤は、光ラジカル重合開始剤であることが好ましい。光ラジカル重合開始剤としては、特に制限はなく、公知の光ラジカル重合開始剤の中から適宜選択することができる。例えば、紫外線領域から可視領域の光線に対して感光性を有する光ラジカル重合開始剤が好ましい。また、光励起された増感剤と作用し、活性ラジカルを生成する活性剤であってもよい。
中でも、樹脂組成物は、光ラジカル重合開始剤として、ケトオキシム基を有する化合物を含むことが好ましい。
また、国際公開第2021/020359号に記載の段落0208~0210に記載のニトロ基を有するオキシム化合物、ベンゾフラン骨格を有するオキシム化合物、カルバゾール骨格にヒドロキシ基を有する置換基が結合したオキシム化合物を用いることもできる。これらの内容は本明細書に組み込まれる。
式中、RX1は、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、複素環基、複素環オキシ基、アルキルスルファニル基、アリールスルファニル基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アシル基、アシルオキシ基、アミノ基、ホスフィノイル基、カルバモイル基またはスルファモイル基を表し、
RX2は、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、複素環基、複素環オキシ基、アルキルスルファニル基、アリールスルファニル基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アシルオキシ基またはアミノ基を表し、
RX3~RX14は、それぞれ独立して水素原子または置換基を表す。
ただし、RX10~RX14のうち少なくとも1つは、電子求引性基である。
なお、光重合開始剤は熱重合開始剤としても機能する場合があるため、オーブンやホットプレート等の加熱によって光重合開始剤による架橋を更に進行させられる場合がある。
樹脂組成物は、増感剤を含んでいてもよい。増感剤は、特定の活性放射線を吸収して電子励起状態となる。電子励起状態となった増感剤は、熱ラジカル重合開始剤、光ラジカル重合開始剤などと接触して、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、熱ラジカル重合開始剤、光ラジカル重合開始剤は化学変化を起こして分解し、ラジカル、酸又は塩基を生成する。
使用可能な増感剤として、ベンゾフェノン系、ミヒラーズケトン系、クマリン系、ピラゾールアゾ系、アニリノアゾ系、トリフェニルメタン系、アントラキノン系、アントラセン系、アントラピリドン系、ベンジリデン系、オキソノール系、ピラゾロトリアゾールアゾ系、ピリドンアゾ系、シアニン系、フェノチアジン系、ピロロピラゾールアゾメチン系、キサンテン系、フタロシアニン系、ペンゾピラン系、インジゴ系等の化合物を使用することができる。
増感剤としては、例えば、ミヒラーズケトン、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、2,5-ビス(4’-ジエチルアミノベンザル)シクロペンタン、2,6-ビス(4’-ジエチルアミノベンザル)シクロヘキサノン、2,6-ビス(4’-ジエチルアミノベンザル)-4-メチルシクロヘキサノン、4,4’-ビス(ジメチルアミノ)カルコン、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)カルコン、p-ジメチルアミノシンナミリデンインダノン、p-ジメチルアミノベンジリデンインダノン、2-(p-ジメチルアミノフェニルビフェニレン)-ベンゾチアゾール、2-(p-ジメチルアミノフェニルビニレン)ベンゾチアゾール、2-(p-ジメチルアミノフェニルビニレン)イソナフトチアゾール、1,3-ビス(4’-ジメチルアミノベンザル)アセトン、1,3-ビス(4’-ジエチルアミノベンザル)アセトン、3,3’-カルボニル-ビス(7-ジエチルアミノクマリン)、3-アセチル-7-ジメチルアミノクマリン、3-エトキシカルボニル-7-ジメチルアミノクマリン、3-ベンジロキシカルボニル-7-ジメチルアミノクマリン、3-メトキシカルボニル-7-ジエチルアミノクマリン、3-エトキシカルボニル-7-ジエチルアミノクマリン(7-(ジエチルアミノ)クマリン-3-カルボン酸エチル)、N-フェニル-N’-エチルエタノールアミン、N-フェニルジエタノールアミン、N-p-トリルジエタノールアミン、N-フェニルエタノールアミン、4-モルホリノベンゾフェノン、ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、ジエチルアミノ安息香酸イソアミル、2-メルカプトベンズイミダゾール、1-フェニル-5-メルカプトテトラゾール、2-メルカプトベンゾチアゾール、2-(p-ジメチルアミノスチリル)ベンズオキサゾール、2-(p-ジメチルアミノスチリル)ベンゾチアゾール、2-(p-ジメチルアミノスチリル)ナフト(1,2-d)チアゾール、2-(p-ジメチルアミノベンゾイル)スチレン、ジフェニルアセトアミド、ベンズアニリド、N-メチルアセトアニリド、3’,4’-ジメチルアセトアニリド等が挙げられる。
また、他の増感色素を用いてもよい。
増感色素の詳細については、特開2016-027357号公報の段落0161~0163の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
本発明の樹脂組成物は、連鎖移動剤を含有してもよい。連鎖移動剤は、例えば高分子辞典第三版(高分子学会編、2005年)683-684頁に定義されている。連鎖移動剤としては、例えば、分子内に-S-S-、-SO2-S-、-N-O-、SH、PH、SiH、及びGeHを有する化合物群、RAFT(Reversible Addition Fragmentation chain Transfer)重合に用いられるチオカルボニルチオ基を有するジチオベンゾアート、トリチオカルボナート、ジチオカルバマート、キサンタート化合物等が用いられる。これらは、低活性のラジカルに水素を供与して、ラジカルを生成するか、若しくは、酸化された後、脱プロトンすることによりラジカルを生成しうる。特に、チオール化合物を好ましく用いることができる。
具体的には、光を吸収して分解してラジカルを発生し、溶剤又は酸発生剤自身等から水素を引き抜いて酸を発生する化合物であることが好ましい。
オニウム塩としては、ジアゾニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニウム塩などが挙げられる。
すなわち、オニウム塩は、同一の分子構造内に、カチオン部と、アニオン部と、を有する分子内塩であってもよいし、それぞれ別分子であるカチオン分子と、アニオン分子と、がイオン結合した分子間塩であってもよいが、分子間塩であることが好ましい。また、本発明の組成物において、上記カチオン部又はカチオン分子と、上記アニオン部又はアニオン分子と、はイオン結合により結合されていてもよいし、解離していてもよい。
本発明において、スルホニウム塩とは、スルホニウムカチオンと、アニオンとの塩を意味する。
スルホニウムカチオンとしては、第三級スルホニウムカチオンが好ましく、トリアリールスルホニウムカチオンがより好ましい。
また、スルホニウムカチオンとしては、下記式(103)で表されるカチオンが好ましい。
R8~R10はそれぞれ独立に、アルキル基又はアリール基であることが好ましく、炭素数1~10のアルキル基又は炭素数6~12のアリール基であることがより好ましく、炭素数6~12のアリール基であることが更に好ましく、フェニル基であることが更に好ましい。
R8~R10は置換基を有していてもよく、置換基の例としては、ヒドロキシ基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アリールカルボニル基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基等が挙げられる。これらの中でも、置換基として、アルキル基、又は、アルコキシ基を有することが好ましく、分岐アルキル基又はアルコキシ基を有することがより好ましく、炭素数3~10の分岐アルキル基、又は、炭素数1~10のアルコキシ基を有することが更に好ましい。
R8~R10は同一の基であっても、異なる基であってもよいが、合成適性上の観点からは、同一の基であることが好ましい。
アニオンについては特に限定されず、発生する酸を考慮して選択すればよいが、B(C6F5)4 -、BF4 -等のホウ素系アニオン、(Rf)nPF6-n - 、PF3(C2F5)3-、PF6 -等のリン系アニオン、SbF6 -等のアンチモン系アニオン、その他カルボン酸アニオン、スルホン酸アニオン等が挙げられる。
本発明において、ヨードニウム塩とは、ヨードニウムカチオンと、アニオンとの塩を意味する。アニオンとしては、上述のスルホニウム塩におけるアニオンと同様のものが例示され、好ましい態様も同様である。
ヨードニウムカチオンとしては、ジアリールヨードニウムカチオンが好ましい。
また、ヨードニウムカチオンとしては、下記式(104)で表されるカチオンが好ましい。
R11及びR12はそれぞれ独立に、アルキル基又はアリール基であることが好ましく、炭素数1~10のアルキル基又は炭素数6~12のアリール基であることがより好ましく、炭素数6~12のアリール基であることが更に好ましく、フェニル基であることが更に好ましい。
R11及びR12は置換基を有していてもよく、置換基の例としては、ヒドロキシ基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アリールカルボニル基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基等が挙げられる。これらの中でも、置換基として、アルキル基、又はアルコキシ基を有することが好ましく、分岐アルキル基又はアルコキシ基を有することがより好ましく、炭素数3~10の分岐アルキル基、又は、炭素数1~10のアルコキシ基を有することが更に好ましい。
R11及びR12は同一の基であっても、異なる基であってもよいが、合成適性上の観点からは、同一の基であることが好ましい。
本発明において、ホスホニウム塩とは、ホスホニウムカチオンと、アニオンとの塩を意味する。アニオンとしては、上述のスルホニウム塩におけるアニオンと同様のものが例示され、好ましい態様も同様である。
ホスホニウムカチオンとしては、第四級ホスホニウムカチオンが好ましく、テトラアルキルホスホニウムカチオン、トリアリールモノアルキルホスホニウムカチオン等が挙げられる。
また、ホスホニウムカチオンとしては、下記式(105)で表されるカチオンが好ましい。
R13~R16はそれぞれ独立に、アルキル基又はアリール基であることが好ましく、炭素数1~10のアルキル基又は炭素数6~12のアリール基であることがより好ましく、炭素数6~12のアリール基であることが更に好ましく、フェニル基であることが更に好ましい。
R13~R16は置換基を有していてもよく、置換基の例としては、ヒドロキシ基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アリールカルボニル基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基等が挙げられる。これらの中でも、置換基として、アルキル基、又はアルコキシ基を有することが好ましく、分岐アルキル基又はアルコキシ基を有することがより好ましく、炭素数3~10の分岐アルキル基、又は、炭素数1~10のアルコキシ基を有することが更に好ましい。
R13~R16は同一の基であっても、異なる基であってもよいが、合成適性上の観点からは、同一の基であることが好ましい。
光酸発生剤は、1種単独で使用されても、複数種の組み合わせで使用されてもよい。複数種の組み合わせの場合には、それらの合計量が上記範囲にあることが好ましい。
また、所望の光源に対して、感光性を付与する為、増感剤と併用することも好ましい。
熱重合開始剤としては、例えば、熱ラジカル重合開始剤が挙げられる。熱ラジカル重合開始剤は、熱のエネルギーによってラジカルを発生し、重合性を有する化合物の重合反応を開始又は促進させる化合物である。熱ラジカル重合開始剤を添加することによって樹脂及び重合性化合物の重合反応を進行させることもできるので、より耐溶剤性を向上できる。
本発明の樹脂組成物は、塩基発生剤を含んでもよい。ここで、塩基発生剤とは、物理的または化学的な作用によって塩基を発生することができる化合物である。好ましい塩基発生剤としては、熱塩基発生剤および光塩基発生剤が挙げられる。
特に、樹脂組成物が環化樹脂の前駆体を含む場合、樹脂組成物は塩基発生剤を含むことが好ましい。樹脂組成物が熱塩基発生剤を含有することによって、例えば加熱により前駆体の環化反応を促進でき、硬化物の機械特性や耐薬品性が良好なものとなり、例えば半導体パッケージ中に含まれる再配線層用層間絶縁膜としての性能が良好となる。
塩基発生剤としては、イオン型塩基発生剤でもよく、非イオン型塩基発生剤でもよい。塩基発生剤から発生する塩基としては、例えば、2級アミン、3級アミンが挙げられる。
塩基発生剤は特に限定されず、公知の塩基発生剤を用いることができる。公知の塩基発生剤としては、例えば、カルバモイルオキシム化合物、カルバモイルヒドロキシルアミン化合物、カルバミン酸化合物、ホルムアミド化合物、アセトアミド化合物、カルバメート化合物、ベンジルカルバメート化合物、ニトロベンジルカルバメート化合物、スルホンアミド化合物、イミダゾール誘導体化合物、アミンイミド化合物、ピリジン誘導体化合物、α-アミノアセトフェノン誘導体化合物、4級アンモニウム塩誘導体化合物、イミニウム塩、ピリジニウム塩、α-ラクトン環誘導体化合物、アミンイミド化合物、フタルイミド誘導体化合物、アシルオキシイミノ化合物等が挙げられる。
非イオン型塩基発生剤の具体例としては、国際公開第2022/145355号の段落0249~0275に記載の化合物が挙げられる。上記記載は本明細書に組み込まれる。
塩基発生剤は、1種又は2種以上を用いることができる。2種以上を用いる場合は、合計量が上記範囲であることが好ましい。
本発明の樹脂組成物は、溶剤を含むことが好ましい。
溶剤は、公知の溶剤を任意に使用できる。溶剤は有機溶剤が好ましい。有機溶剤としては、エステル類、エーテル類、ケトン類、環状炭化水素類、スルホキシド類、アミド類、ウレア類、アルコール類などの化合物が挙げられる。
特に、樹脂組成物の保存安定性等の観点からは、溶剤としてγ-バレロラクトンを含む態様も、本発明の好ましい態様の1つである。このような態様において、溶剤の全質量に対するγ-バレロラクトンの含有量は、50質量%以上であることが好ましく、60質量%以上であることがより好ましく、70質量%以上であることが更に好ましい。また、上記含有量の上限は、特に限定されず100質量%であってもよい。上記含有量は、樹脂組成物に含まれる特定樹脂などの成分の溶解度等を考慮して決定すればよい。
また、ジメチルスルホキシドとγ-バレロラクトンとを併用する場合、溶剤の全質量に対して、60~90質量%のγ-バレロラクトンと、10~40質量%のジメチルスルホキシドとを含むことが好ましく、70~90質量%のγ-バレロラクトンと、10~30質量%のジメチルスルホキシドとを含むことがより好ましく、75~85質量%のγ-バレロラクトンと、15~25質量%のジメチルスルホキシドとを含むことが更に好ましい。
本発明の樹脂組成物は、電極や配線などに用いられる金属材料との接着性を向上させる観点から、金属接着性改良剤を含むことが好ましい。金属接着性改良剤としては、アルコキシシリル基を有するシランカップリング剤、アルミニウム系接着助剤、チタン系接着助剤、スルホンアミド構造を有する化合物及びチオウレア構造を有する化合物、リン酸誘導体化合物、βケトエステル化合物、アミノ化合物等が挙げられる。
シランカップリング剤としては、例えば、国際公開第2021/112189号の段落0316に記載の化合物、特開2018-173573の段落0067~0078に記載の化合物が挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。また、特開2011-128358号公報の段落0050~0058に記載のように異なる2種以上のシランカップリング剤を用いることも好ましい。シランカップリング剤は、下記化合物を用いることも好ましい。以下の式中、Meはメチル基を、Etはエチル基を表す。また、下記Rはブロックイソシアネート基におけるブロック化剤由来の構造が挙げられる。ブロック化剤としては、脱離温度に応じて選択すればよいが、アルコール化合物、フェノール化合物、ピラゾール化合物、トリアゾール化合物、ラクタム化合物、活性メチレン化合物等が挙げられる。例えば、脱離温度を160~180℃としたい観点からは、カプロラクタムなどが好ましい。このような化合物の市販品としては、X-12-1293(信越化学工業株式会社製)などが挙げられる。
また、シランカップリング剤として、アルコキシシリル基を複数個有するオリゴマータイプの化合物を用いることもできる。
このようなオリゴマータイプの化合物としては、下記式(S-1)で表される繰返し単位を含む化合物などが挙げられる。
式(S-1)中、RS1は1価の有機基を表し、RS2は水素原子、ヒドロキシ基又はアルコキシ基を表し、nは0~2の整数を表す。
RS1は重合性基を含む構造であることが好ましい。重合性基としては、エチレン性不飽和結合を有する基、エポキシ基、オキセタニル基、ベンゾオキサゾリル基、ブロックイソシアネート基、アミノ基等が挙げられる。エチレン性不飽和結合を有する基としては、ビニル基、アリル基、イソアリル基、2-メチルアリル基、ビニル基と直接結合した芳香環を有する基(例えば、ビニルフェニル基など)、(メタ)アクリルアミド基、(メタ)アクリロイルオキシ基などが挙げられ、ビニルフェニル基、(メタ)アクリルアミド基又は(メタ)アクリロイルオキシ基が好ましく、ビニルフェニル基又は(メタ)アクリロイルオキシ基がより好ましく、(メタ)アクリロイルオキシ基が更に好ましい。
RS2はアルコキシ基であることが好ましく、メトキシ基又はエトキシ基であることがより好ましい。
nは0~2の整数を表し、1であることが好ましい。
ここで、オリゴマータイプの化合物に含まれる複数の式(S-1)で表される繰返し単位の構造は、それぞれ同一であってもよい。
ここで、オリゴマータイプの化合物に含まれる複数の式(S-1)で表される繰返し単位のうち、少なくとも1つにおいてnが1又は2であることが好ましく、少なくとも2つにおいてnが1又は2であることがより好ましく、少なくとも2つにおいてnが1であることが更に好ましい。
このようなオリゴマータイプの化合物としては市販品を用いることができ、市販品としては例えば、KR-513(信越化学工業株式会社製)が挙げられる。
アルミニウム系接着助剤としては、例えば、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)、アルミニウムトリス(アセチルアセトネート)、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート等を挙げることができる。
本発明の樹脂組成物は、マイグレーション抑制剤を更に含むことが好ましい。マイグレーション抑制剤を含むことにより、例えば、樹脂組成物を金属層(又は金属配線)に適用して膜を形成した際に、金属層(又は金属配線)由来の金属イオンが膜内へ移動することを効果的に抑制することができる。
本発明の樹脂組成物は、露光によりその露光波長の吸光度が小さくなる化合物(光吸収剤)を含むことも好ましい。
まず、樹脂組成物に含まれる濃度と同濃度の化合物aの溶液を調製し、露光光の波長における化合物aのモル吸光係数(mol-1・L・cm-1、「モル吸光係数1」ともいう。)を測定する。上記測定は、化合物aのモル吸光係数の低下などの変化の影響が小さくなるよう手早く行う。上記溶液における溶剤は、樹脂組成物が溶剤を含む場合はその溶剤を、樹脂組成物が溶剤を含まない場合はN-メチル-2-ピロリドンを用いる。
次に、上記化合物aの溶液に対して露光光の照射を行う。露光量は1モルの化合物aに対して積算量として500mJとする。
その後、露光後の上記化合物aの溶液を用い、露光光の波長における化合物aのモル吸光係数(mol-1・L・cm-1、「モル吸光係数2」ともいう。)を測定する。
上記モル吸光係数1及びモル吸光係数2から、下記式に基づいて減衰率(%)を算出し、減衰率(%)が5%以上である場合に、化合物aは露光によりその露光波長の吸光度が小さくなる化合物(すなわち、光吸収剤)であると判断する。
減衰率(%)=1-モル吸光係数2/モル吸光係数1×100
上記減衰率は、10%以上であることが好ましく、20%以上であることがより好ましい。また、上記減衰率の下限は特に限定されず、0%以上であればよい。
上記露光光の波長としては、樹脂組成物を感光膜の形成に用いる場合にはその感光膜が露光される波長であればよい。
また、上記露光光の波長としては、樹脂組成物に含まれる光重合開始剤が感度を有する波長であることが好ましい。光重合開始剤がある波長に対して感度を有するとは、光重合開始剤をある波長において露光した際に重合開始種を生じることをいう。
上記露光光の波長としては、光源との関係でいうと、(1)半導体レーザー(波長 830nm、532nm、488nm、405nm、375nm、355nm etc.)、(2)メタルハライドランプ、(3)高圧水銀灯、g線(波長 436nm)、h線(波長 405nm)、i線(波長 365nm)、ブロード(g,h,i線の3波長)、(4)エキシマレーザー、KrFエキシマレーザー(波長 248nm)、ArFエキシマレーザー(波長 193nm)、F2エキシマレーザー(波長 157nm)、(5)極端紫外線;EUV(波長 13.6nm)、(6)電子線、(7)YAGレーザーの第二高調波532nm、第三高調波355nm等が挙げられる。
露光光の波長は、例えば光重合開始剤が感度を有する波長を選択すればよいが、h線(波長 405nm)又はi線(波長 365nm)が好ましく、i線(波長 365nm)がより好ましい。
光吸収剤が露光によりラジカル重合開始種を発生する化合物であるか否かは、下記の方法により判定される。
樹脂組成物に含まれる濃度と同濃度の光吸収剤、及び、ラジカル架橋剤を含む溶液を調製する。樹脂組成物がラジカル架橋剤を含む場合、上記溶液中のラジカル架橋剤としては、樹脂組成物に含まれるラジカル架橋剤と同一の化合物を同濃度で使用する。樹脂組成物がラジカル架橋剤を含まない場合、メタクリル酸メチルを光吸収剤の5倍の濃度で使用する。
その後、露光光の照射を行う。露光量は積算量として500mJとする。
露光後に、例えば高速液体クロマトグラフィにより重合性化合物の重合を判断し、重合性化合物の全モル量に対して重合した重合性化合物のモル量の割合が10%以下である場合に、光吸収剤が露光によりラジカル重合開始種を発生しない化合物であると判定する。
上記モル量の割合は5%以下であることが好ましく、3%以下であることがより好ましい。また、上記モル量の割合の下限は特に限定されず、0%であってもよい。
上記露光光の波長としては、樹脂組成物を感光膜の形成に用いる場合にはその感光膜が露光される波長であればよい。
また、上記露光光の波長としては、樹脂組成物に含まれる光重合開始剤が感度を有する波長であることが好ましい。
露光によりラジカル重合開始種を発生しない化合物としては、光酸発生剤、光塩基発生剤、その他、露光により吸収波長が変化する色素等が挙げられる。
これらの中でも、光吸収剤としては、ナフトキノンジアジド化合物、又は、露光により吸光度が変化する色素であることが好ましく、ナフトキノンジアジド化合物であることがより好ましい。
また、光吸収剤として、例えば、光酸発生剤又は光塩基発生剤と、pHにより露光波長の吸光度が小さくなる化合物とを組み合わせて用いることも考えられる。
ナフトキノンジアジド化合物としては、露光によりインデンカルボン酸を生じてその露光波長の吸光度が小さくなる化合物が挙げられ、1,2-ナフトキノンジアジド構造を有する化合物が好ましい。
ナフトキノンジアジド化合物としては、ヒドロキシ化合物のナフトキノンジアジドスルホン酸エステルであることが好ましい。
上記ヒドロキシ化合物としては、下記式(H1)~(H6)のいずれかで表される化合物が好ましい。
式(H1)中、R1及びR2はそれぞれ独立に、1価の有機基を表し、R3及びR4はそれぞれ独立に、水素原子又は1価の有機基を表し、n1、n2、m1及びm2はそれぞれ独立に、0~5の整数であり、m1及びm2の少なくとも1つは1~5の整数である。
式(H2)中、Zは4価の有機基を表し、L1、L2、L3及びL4はそれぞれ独立に、単結合又は2価の有機基を表し、R5、R6、R7及びR8はそれぞれ独立に、1価の有機基を表し、n3、n4、n5及びn6はそれぞれ独立に、0~3の整数であり、m3、m4、m5及びm6はそれぞれ独立に、0~2の整数であり、m3、m4、m5及びm6のうち少なくとも1つは1又は2である。
式(H3)中、R9及びR10はそれぞれ独立に、水素原子又は1価の有機基を表し、L5はそれぞれ独立に、2価の有機基を表し、n7は3~8の整数を表す。
式(H4)中、L6は2価の有機基を表し、L7及びL8はそれぞれ独立に、脂肪族の3級又は4級炭素を含む2価の有機基を表す。
式(H5)中、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19及びR20はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又は1価の有機基を表し、L9、L10およびL11はそれぞれ独立に、単結合又は2価の有機基を表し、m7、m8、m9、m10はそれぞれ独立に、0~2の整数を表し、m7、m8、m9、m10のうち少なくとも1つは1又は2である。
式(H6)中、R42、R43、R44、及びR45はそれぞれ独立に、水素原子又は1価の有機基を表し、R46、及びR47はそれぞれ独立に、1価の有機基を表し、n16及びn17はそれぞれ独立に、0~4の整数を表し、m11及びm12はそれぞれ独立に、0~4の整数を表し、m11及びm12のうち少なくとも1つは1~4の整数である。
式(H1)中、R3及びR4はそれぞれ独立に、炭素数1~60の1価の有機基であることが好ましく、炭素数1~30の1価の有機基であることがより好ましい。R3及びR4における1価の有機基としては、置換基を有してもよい炭化水素基が挙げられ、例えば、ヒドロキシ基等の置換基を有してもよい炭化水素基等が挙げられる。
式(H1)中、n1及びn2はそれぞれ独立に、0又は1であることが好ましく、0であることがより好ましい。
式(H1)中、m1及びm2はいずれも1であることが好ましい。
式(H1-1)中、R21、R22及びR23はそれぞれ独立に、水素原子又は1価の有機基を表し、水素原子又は炭素数1~20の1価の有機基が好ましく、水素原子又は下記式(R-1)で表される基がより好ましい。
式(R-1)中、R29は水素原子、アルキル基又はアルコキシ基を表し、n13は0~2の整数を表し、*は他の構造との結合部位を表す。
(H1-1)中、n8、n9及びn10はそれぞれ独立に、0~2の整数を表し、0又は1が好ましい。
式(H1-3)中、n11、n12及びn13はそれぞれ独立に、0~2の整数を表し、0又は1が好ましい。
式(H1-2)で表される化合物としては下記式(H1-2-1)または(H1-2-2)で表される化合物が好ましい。
式(H1-3)で表される化合物としては下記式(H1-3-1)~式(H1-3-3)で表される化合物が好ましい。
式(H2)中、L1、L2、L3及びL4はそれぞれ独立に、単結合又はメチレン基であることが好ましい。
式(H2)中、R5、R6、R7及びR8はそれぞれ独立に、炭素数1~30の有機基が好ましい。
式(H2)中、n3、n4、n5及びn6はそれぞれ独立に、0~2の整数であることが好ましく、0又は1であることがより好ましい。
式(H2)中、m3、m4、m5及びm6はそれぞれ独立に、1又は2であることが好ましく、1であることがより好ましい。
式(H2)で表される化合物としては、下記構造の化合物が例示される。
式(H3)中、L5はそれぞれ独立に、下記式(L-1)で表される基であることが好ましい。
式(L-1)中、R30は炭素数1~20の1価の有機基を表し、n14は1~5の整数を表し、*は他の構造との結合部位を表す。
式(H3)中、n7は4~6の整数であることが好ましい。
式(H3)で表される化合物としては、下記化合物が挙げられる。下記式中、nはそれぞれ独立に、0~9の整数を表す。
式(H4)中、L7及びL8はそれぞれ独立に、炭素数2~20の2価の有機基であることが好ましい。
式(H4)で表される化合物としては、下記化合物が挙げられる。
式(H5)中、L9、L10およびL11はそれぞれ独立に、単結合、-O-、-S-、-S(=O)2-、-C(=O)-、-C(=O)O-、シクロペンチリデン、シクロヘキシリデン、フェニレンまたは炭素数1~20の2価の有機基が好ましく、下記式(L-2)~式(L-4)のいずれかで表される基であることがより好ましい。
式(L-2)~式(L-4)中、R31及びR32はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基又はアリール基を表し、R34、R35、R36及びR37はそれぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を表し、n15は、1~5の整数であり、R38、R39、R40及びR41はそれぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を表し、*は他の構造との結合部位を表す。
式(H5)で表される化合物としては、下記化合物が挙げられる。
式(H6)中、R46、及びR47はそれぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基又はアリール基が好ましく、アルキル基がより好ましい。
式(H6)中、n16及びn17はそれぞれ独立に、0~2の整数が好ましく、0又は1がより好ましい。
式(H6)中、n16及びn17はそれぞれ独立に、1~3の整数が好ましく、2又は3がより好ましい。
式(H6)で表される化合物としては、下記化合物が挙げられる。
2,3,4-トリヒドロキシアセトフェノン、2,3,4-トリヒドロキシフェニルペンチルケトン、2,3,4-トリヒドロキシフェニルヘキシルケトン等のポリヒドロキシフェニルアルキルケトン類、
ビス(2,4-ジヒドロキシフェニル)メタン、ビス(2,3,4-トリヒドロキシフェニル)メタン、ビス(2,4-ジヒドロキシフェニル)プロパン-1、ビス(2,3,4-トリヒドロキシフェニル)プロパン-1、ノルジヒドログアイアレチン酸、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン等のビス((ポリ)ヒドロキシフェニル)アルカン類、
3,4,5-トリヒドロキシ安息香酸プロピル、2,3,4-トリヒドロキシ安息香酸フェニル、3,4,5-トリヒドロキシ安息香酸フェニル等のポリヒドロキシ安息香酸エステル類、
ビス(2,3,4-トリヒドロキシベンゾイル)メタン、ビス(3-アセチル-4,5,6-トリヒドロキシフェニル)-メタン、ビス(2,3,4-トリヒドロキシベンゾイル)ベンゼン、ビス(2,4,6-トリヒドロキシベンゾイル)ベンゼン等のビス(ポリヒドロキシベンゾイル)アルカン又はビス(ポリヒドロキシベンゾイル)アリール類、
エチレングリコール-ジ(3,5-ジヒドロキシベンゾエート)、エチレングリコール-ジ(3,4,5-トリヒドロキシベンゾエート)等のアルキレン-ジ(ポリヒドロキシベンゾエート)類、
2,3,4-ビフェニルトリオール、3,4,5-ビフェニルトリオール、3,5,3′,5′-ビフェニルテトロール、2,4,2′,4′-ビフェニルテトロール、2,4,6,3′,5′-ビフェニルペントール、2,4,6,2′,4′,6′-ビフェニルヘキソール、2,3,4,2′,3′,4′-ビフェニルヘキソール等のポリヒドロキシビフェニル類、
4,4′-チオビス(1,3-ジヒドロキシ)ベンゼン等のビス(ポリヒドロキシ)スルフィド類、
2,2′,4,4′-テトラヒドロキシジフェニルエーテル等のビス(ポリヒドロキシフェニル)エーテル類、
2,2′,4,4′-テトラヒドロキシジフェニルスルフォキシド等のビス(ポリヒドロキシフェニル)スルフォキシド類、
2,2′,4,4′-ジフェニルスルフォン等のビス(ポリヒドロキシフェニル)スルフォン類、
トリス(4-ヒドロキシフェニル)メタン、4,4′,4″-トリヒドロキシ-3,5,3′,5′-テトラメチルトリフェニルメタン、4,4′,3″,4″-テトラヒドロキシ-3,5,3′,5′-テトラメチルトリフェニルメタン、4-[ビス(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)メチル]-2-メトキシ-フェノール、4,4′-(3,4-ジオール-ベンジリデン)ビス[2,6-ジメチルフェノール]、4,4′-[(2-ヒドロキシ-フェニル)メチレン]ビス[2-シクロヘキシル-5-メチルフェノール、4,4′,2″,3″,4″-ペンタヒドロキシ-3,5,3′,5′-テトラメチルトリフェニルメタン、2,3,4,2′,3′,4′-ヘキサヒドロキシ-5,5′-ジアセチルトリフェニルメタン、2,3,4,2′,3′,4′,3″,4″-オクタヒドロキシ-5,5′-ジアセチルトリフェニルメタン、2,4,6,2′,4′,6′-ヘキサヒドロキシ-5,5′-ジプロピオニルトリフェニルメタン等のポリヒドロキシトリフェニルメタン類、4,4′-(フェニルメチレン)ビスフェノール、4,4′-(1-フェニル-エチリデン)ビス[2-メチルフェノール]、4,4′,4″-エチリデン-トリスフェノール等のポリヒドロキシトリフェニルエタン類、
3,3,3′,3′-テトラメチル-1,1′-スピロビ-インダン-5,6,5′,6′-テトロール、3,3,3′,3′-テトラメチル-1,1′-スピロビ-インダン-5,6,7,5′,6′,7′-ヘキソオール、3,3,3′,3′-テトラメチル-1,1′-スピロビ-インダン-4,5,6,4′,5′,6′-ヘキソオール、3,3,3′,3′-テトラメチル-1,1′-スピロビ-インダン-4,5,6,5′,6′,7′-ヘキソオール等のポリヒドロキシスピロビーインダン類、2,4,4-トリメチル-2′,4′,7′-トリヒドロキシフラバン、等のポリヒドロキシフラバン類、
3,3-ビス(3,4-ジヒドロキシフェニル)フタリド、3,3-ビス(2,3,4-トリヒドロキシフェニル)フタリド、3′,4′,5′,6′-テトラヒドロキシスピロ[フタリド-3,9′-キサンテン]等のポリヒドロキシフタリド類、モリン、ケルセチン、ルチン等のフラボノ色素類、
α,α′,α″-トリス(4-ヒドロキシフェニル)1,3,5-トリイソプロピルベンゼン、α,α′,α″-トリス(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)1,3,5-トリイソプロピルベンゼン、α,α′,α″-トリス(3,5-ジエチル-4-ヒドロキシフェニル)1,3,5-トリイソプロピルベンゼン、α,α′,α″-トリス(3,5-ジn-プロピル-4-ヒドロキシフェニル)1,3,5-トリイソプロピルベンゼン、α,α′,α″-トリス(3,5-ジイソプロピル-4-ヒドロキシフェニル)1,3,5-トリイソプロピルベンゼン、α,α′,α″-トリス(3,5-ジn-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)1,3,5-トリイソプロピルベンゼン、α,α′,α″-トリス(3-メチル-4-ヒドロキシフェニル)1,3,5-トリイソプロピルベンゼン、α,α′,α″-トリス(3-メトキシ-4-ヒドロキシフェニル)1,3,5-トリイソプロピルベンゼン、α,α′,α″-トリス(2,4-ジヒドロキシフェニル)1,3,5-トリイソプロピルベンゼン、1,3,5-トリス(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)ベンゼン、1,3,5-トリス(5-メチル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゼン、2,4,6-トリス(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニルチオメチル)メシチレン、1-[α-メチル-α-(4′-ヒドロキシフェニル)エチル]-4-[α,α’-ビス(4″-ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン、1-[α-メチル(4′-ヒドロキシフェニル)エチル]-3-[α,α’-ビス(4″-ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン、1-[α-メチル-α-(3′,5′-ジメチル-4′-ヒドロキシフェニル)エチル]-4-[α,α′-ビス(3″,5″-ジメチル-4″-ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン、1-[α-メチル(3′-メチル-4′-ヒドロキシフェニル)エチル]-4-[α′,α′-ビス(3″-メチル-4″-ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン、1-[α-メチル-α-(3′-メトキシ-4′-ヒドロキシフェニル)エチル]-4-[α′,α′-ビス(3″-メトキシ-4″-ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン、1-[α-メチル-α-(2′,4′-ジヒドロキシフェニル)エチル]-4-[α′,α′-ビス(4″-ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン、1-[α-メチル(2′,4′-ジヒドロキシフェニル)エチル]-3-[α′,α′-ビス(4″-ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン等の特開平4-253058に記載のポリヒドロキシ化合物、α,α,α′,α′,α″,α″-ヘキサキス-(4-ヒドロキシフェニル)-1,3,5-トリエチルベンゼン等の特開平5-224410号に記載のポリヒドロキシ化合物、1,2,2,3-テトラ(p-ヒドロキシフェニル)プロパン、1,3,3,5-テトラ(p-ヒドロキシフェニル)ペンタン等の特開平5-303200号、EP-530148に記載のポリ(ヒドロキシフェニル)アルカン類、
p-ビス(2,3,4-トリヒドロキシベンゾイル)ベンゼン、p-ビス(2,4,6-トリヒドロキシベンゾイル)ベンゼン、m-ビス(2,3,4-トリヒドロキシベンゾイル)ベンゼン、m-ビス(2,4,6-トリヒドロキシベンゾイル)ベンゼン、p-ビス(2,5-ジヒドロキシ-3-ブロムベンゾイル)ベンゼン、p-ビス(2,3,4-トリヒドロキシ-5-メチルベンゾイル)ベンゼン、p-ビス(2,3,4-トリヒドロキシ-5-メトキシベンゾイル)ベンゼン、p-ビス(2,3,4-トリヒドロキシ-5-ニトロベンゾイル)ベンゼン、p-ビス(2,3,4-トリヒドロキシ-5-シアノベンゾイル)ベンゼン、1,3,5-トリス(2,5-ジヒドロキシベンゾイル)ベンゼン、1,3,5-トリス(2,3,4-トリヒドロキシベンゾイル)ベンゼン、1,2,3-トリス(2,3,4-トリヒドロキシベンゾイル)ベンゼン、1,2,4-トリス(2,3,4-トリヒドロキシベンゾイル)ベンゼン、1,2,4,5-テトラキス(2,3,4-トリヒドロキシベンゾイル)ベンゼン、α,α′-ビス(2,3,4-トリヒドロキシベンゾイル)p-キシレン、α,α′,α′-トリス(2,3,4-トリヒドロキシベンゾイル)メシレン、
2,6-ビス-(2-ヒドロキシ-3,5-ジメチルベンジル)-p-クレゾール、2,6-ビス-(2-ヒドロキシ-5′-メチルベンジル)-p-クレゾール、2,6-ビス-(2,4,6-トリヒドロキシベンジル)-p-クレゾール、2,6-ビス-(2,3,4-トリヒドロキシベンジル)-p-クレゾール、2,6-ビス(2,3,4-トリヒドロキシベンジル)-3,5-ジメチル-フェノール、4,6-ビス-(4-ヒドロキシ-3,5-ジメチルベンジル)-ピロガロール、2,6-ビス-(4-ヒドロキシ-3,5-ジメチルベンジル)-1,3,4-トリヒドロキシ-フェノール、4,6-ビス-(2,4,6-トリヒドロキシベンジル)-2,4-ジメチル-フェノール、4,6-ビス-(2,3,4-トリヒドロキシベンジル)-2,5-ジメチル-フェノール、2,6-ビス-(4-ヒドロキシベンジル)-p-クレゾール、2,6-ビス(4-ヒドロキシベンジル)-4-シクロヘキシルフェノール、2,6-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルベンジル)-p-クレゾール、2,6-ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジメチルベンジル)-p-クレゾール、2,6-ビス(4-ヒドロキシ-2,5-ジメチルベンジル)-p-クレゾール、2,6-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルベンジル)-4-フェニル-フェノール、2,2′,6,6′-テトラキス[(4-ヒドロキシフェニル)メチル]-4,4′-メチレンジフェノール、2,2′,6,6′-テトラキス[(4-ヒドロキシ-3,5-ジメチルフェニル)メチル]-4,4′-メチレンジフェノール、2,2′,6,6′-テトラキス[(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)メチル]-4,4′-メチレンジフェノール、2,2′-ビス[(4-ヒドロキシ-3,5-ジメチルフェニル)メチル]6,6′-ジメチル-4,4′-メチレンジフェノール、2,2’,3,3’-テトラヒドロ-3,3,3’,3’-テトラメチル-1,1’-スピロビ(1H-インデン)-5,5’,6,6’,7,7’ヘキサノール、ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジメチルフェニル)-(4-ヒドロキシ-3-メトキシフェニル)メタン等を挙げることができる。
また、ノボラック樹脂等フェノール樹脂の低核体を用いる事もできる。
例えば、ヒドロキシ化合物とナフトキノンジアジドスルホニルクロリドの所定量をジオキサン、アセトン、又はテトラヒドロフラン等の溶媒中において、トリエチルアミン等の塩基性触媒の存在下で反応させてエステル化を行い、得られた生成物を水洗、乾燥することにより得ることができる。
上記エステル化率は、ヒドロキシ化合物が有するヒドロキシ基のうち、エステル化された基の割合として、1H-NMR等により確認することができる。
本発明の樹脂組成物は、重合禁止剤を含むことが好ましい。重合禁止剤としてはフェノール系化合物、キノン系化合物、アミノ系化合物、N-オキシルフリーラジカル化合物系化合物、ニトロ系化合物、ニトロソ系化合物、ヘテロ芳香環系化合物、金属化合物などが挙げられる。
本発明の樹脂組成物は、本発明の効果が得られる範囲で、必要に応じて、各種の添加物、例えば、界面活性剤、高級脂肪酸誘導体、熱重合開始剤、無機粒子、紫外線吸収剤、有機チタン化合物、酸化防止剤、光酸発生剤、凝集防止剤、フェノール系化合物、他の高分子化合物、可塑剤及びその他の助剤類(例えば、消泡剤、難燃剤など)等を含んでいてもよい。これらの成分を適宜含有させることにより、膜物性などの性質を調整することができる。これらの成分は、例えば、特開2012-003225号公報の段落番号0183以降(対応する米国特許出願公開第2013/0034812号明細書の段落番号0237)の記載、特開2008-250074号公報の段落番号0101~0104、0107~0109等の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。これらの添加剤を配合する場合、その合計含有量は本発明の樹脂組成物の固形分の3質量%以下とすることが好ましい。
樹脂組成物が有機チタン化合物を含有することにより、低温で硬化した場合であっても耐薬品性に優れる樹脂層を形成できる。
有機チタン化合物の具体例を、以下のI)~VII)に示す:
I)チタンキレート化合物:樹脂組成物の保存安定性がよく、良好な硬化パターンが得られることから、アルコキシ基を2個以上有するチタンキレート化合物がより好ましい。具体的な例は、チタニウムビス(トリエタノールアミン)ジイソプロポキサイド、チタニウムジ(n-ブトキサイド)ビス(2,4-ペンタンジオネート)、チタニウムジイソプロポキサイドビス(2,4-ペンタンジオネート)、チタニウムジイソプロポキサイドビス(テトラメチルヘプタンジオネート)、チタニウムジイソプロポキサイドビス(エチルアセトアセテート)等である。
II)テトラアルコキシチタン化合物:例えば、チタニウムテトラ(n-ブトキサイド)、チタニウムテトラエトキサイド、チタニウムテトラ(2-エチルヘキソキサイド)、チタニウムテトライソブトキサイド、チタニウムテトライソプロポキサイド、チタニウムテトラメトキサイド、チタニウムテトラメトキシプロポキサイド、チタニウムテトラメチルフェノキサイド、チタニウムテトラ(n-ノニロキサイド)、チタニウムテトラ(n-プロポキサイド)、チタニウムテトラステアリロキサイド、チタニウムテトラキス[ビス{2,2-(アリロキシメチル)ブトキサイド}]等である。
III)チタノセン化合物:例えば、ペンタメチルシクロペンタジエニルチタニウムトリメトキサイド、ビス(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)ビス(2,6-ジフルオロフェニル)チタニウム、ビス(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)ビス(2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)フェニル)チタニウム等である。
IV)モノアルコキシチタン化合物:例えば、チタニウムトリス(ジオクチルホスフェート)イソプロポキサイド、チタニウムトリス(ドデシルベンゼンスルホネート)イソプロポキサイド等である。
V)チタニウムオキサイド化合物:例えば、チタニウムオキサイドビス(ペンタンジオネート)、チタニウムオキサイドビス(テトラメチルヘプタンジオネート)、フタロシアニンチタニウムオキサイド等である。
VI)チタニウムテトラアセチルアセトネート化合物:例えば、チタニウムテトラアセチルアセトネート等である。
VII)チタネートカップリング剤:例えば、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート等である。
式(T-1)中、Mは、チタン、ジルコニウム又はハフニウムであり、l1は、0~2の整数であり、l2は0又は1であり、l1+l2×2は0~2の整数であり、mは0~4の整数、nは0~2の整数であり、l1+l2+m+n×2=4であり、R11は各々独立に置換もしくは無置換のシクロペンタジエニル基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、又は、置換もしくは無置換のフェノキシ基であり、R12は置換若しくは無置換の炭化水素基であり、R2は各々独立に、下記式(T-2)で表される構造を含む基であり、R3は各々独立に、下記式(T-2)で表される構造を含む基であり、XAはそれぞれ独立に、酸素原子又は硫黄原子である。
式(T-2)中、X1~X3はそれぞれ独立に、-C(-*)=又は-N=を表し、*はそれぞれ他の構造との結合部位を表し、#は金属原子との結合部位を表す。
式(T-1)中、l1及びl2が0である態様も、本発明の好ましい態様の一つである。
式(T-1)中、mは2又は4であることが好ましく、2であることがより好ましい。
式(T-1)中、nは1又は2であることが好ましく、1であることがより好ましい。
ここで、式(T-1)中、l1及びl2が0であり、mが0、2又は4であることも好ましい。
また、R11におけるシクロペンタジエニル基、アルコキシ基及びフェノキシ基は置換されていてもよいが、無置換である態様も本発明の好ましい態様の一つである。
R12における炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基のいずれであってもよいが、芳香族炭化水素基が好ましい。
脂肪族炭化水素基としては、飽和脂肪族炭化水素基であっても不飽和脂肪族炭化水素基であってもよいが、飽和脂肪族炭化水素基が好ましい。
芳香族炭化水素基としては、炭素数6~20の芳香族炭化水素基が好ましく、炭素数6~10の芳香族炭化水素基がより好ましく、フェニレン基が更に好ましい。
R12における置換基としては、1価の置換基が好ましく、ハロゲン原子等が挙げられる。また、R12が芳香族炭化水素基である場合、置換基としてアルキル基を有してもよい。
これらの中でも、式(T-1)中、R12は無置換のフェニレン基であることが好ましい。また、R12におけるフェニレン基は1,2-フェニレン基であることが好ましい。
式(T-1)中、nが2以上であり、R3が2以上含まれる場合、その2以上のR3の構造はそれぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。
他の添加剤としては、、国際公開第2022/145355号の段落0316~00358に記載の化合物が挙げられる。上記記載は本明細書に組み込まれる。
本発明の樹脂組成物の粘度は、樹脂組成物の固形分濃度により調整できる。塗布膜厚の観点から、1,000mm2/s~12,000mm2/sが好ましく、2,000mm2/s~10,000mm2/sがより好ましく、2,500mm2/s~8,000mm2/sが更に好ましい。上記範囲であれば、均一性の高い塗布膜を得ることが容易になる。1,000mm2/s以上であれば、例えば再配線用絶縁膜として必要とされる膜厚で塗布することが容易であり、12,000mm2/s以下であれば、塗布面状に優れた塗膜が得られる。
本発明の樹脂組成物の含水率は、2.0質量%未満であることが好ましく、1.5質量%未満であることがより好ましく、1.0質量%未満であることが更に好ましい。2.0%未満であれば、樹脂組成物の保存安定性が向上する。
水分の含有量を維持する方法としては、保管条件における湿度の調整、保管時の収容容器の空隙率低減などが挙げられる。
ハロゲン原子の含有量を調節する方法としては、イオン交換処理などが好ましく挙げられる。
本発明の樹脂組成物を硬化することにより、樹脂組成物の硬化物を得ることができる。
本発明の硬化物は、樹脂組成物を硬化してなる硬化物である。
樹脂組成物の硬化は加熱によるものであることが好ましく、加熱温度が120℃~400℃がより好ましく、140℃~380℃が更に好ましく、170℃~350℃が特に好ましい。樹脂組成物の硬化物の形態は、特に限定されず、フィルム状、棒状、球状、ペレット状など、用途に合わせて選択することができる。本発明において、硬化物は、フィルム状であることが好ましい。樹脂組成物のパターン加工によって、壁面への保護膜の形成、導通のためのビアホール形成、インピーダンスや静電容量あるいは内部応力の調整、放熱機能付与など、用途にあわせて、硬化物の形状を選択することもできる。硬化物(硬化物からなる膜)の膜厚は、0.5μm以上150μm以下であることが好ましい。
本発明の樹脂組成物を硬化した際の収縮率は、50%以下が好ましく、45%以下がより好ましく、40%以下が更に好ましい。ここで、収縮率は、樹脂組成物の硬化前後の体積変化の百分率を指し、下記の式より算出することができる。
収縮率[%]=100-(硬化後の体積÷硬化前の体積)×100
本発明の樹脂組成物の硬化物のイミド化反応率は、70%以上が好ましく、80%以上がより好ましく、90%以上が更に好ましい。70%以上であれば、機械特性に優れた硬化物となる場合がある。
本発明の樹脂組成物の硬化物の破断伸びは、30%以上が好ましく、40%以上がより好ましく、50%以上が更に好ましい。
本発明の樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度(Tg)は、180℃以上であることが好ましく、210℃以上であることがより好ましく、230℃以上であることがさらに好ましい。
本発明の樹脂組成物は、上記各成分を混合して調製することができる。混合方法は特に限定はなく、従来公知の方法で行うことができる。
混合方法としては、撹拌羽による混合、ボールミルによる混合、タンクを回転させる混合などが挙げられる。
混合中の温度は10~30℃が好ましく、15~25℃がより好ましい。
フィルターを用いたろ過の他、吸着材を用いた不純物の除去処理を行ってもよい。フィルターろ過と吸着材を用いた不純物除去処理とを組み合わせてもよい。吸着材としては、公知の吸着材を用いることができる。例えば、シリカゲル、ゼオライトなどの無機系吸着材、活性炭などの有機系吸着材が挙げられる。
フィルターを用いたろ過後、ボトルに充填した樹脂組成物を減圧下に置き、脱気する工程を施しても良い。
本発明の硬化物の製造方法は、樹脂組成物を基材上に適用して膜を形成する膜形成工程を含むことが好ましい。
硬化物の製造方法は、上記膜形成工程、膜形成工程により形成された膜を選択的に露光する露光工程、及び、露光工程により露光された膜を現像液を用いて現像してパターンを形成する現像工程を含むことがより好ましい。
硬化物の製造方法は、上記膜形成工程、上記露光工程、上記現像工程、並びに、現像工程により得られたパターンを加熱する加熱工程及び現像工程により得られたパターンを露光する現像後露光工程の少なくとも一方を含むことが特に好ましい。
また、硬化物の製造方法は、上記膜形成工程、及び、上記膜を加熱する工程を含むことも好ましい。
以下、各工程の詳細について説明する。
本発明の樹脂組成物は、基材上に適用して膜を形成する膜形成工程に用いることができる。
本発明の硬化物の製造方法は、樹脂組成物を基材上に適用して膜を形成する膜形成工程を含むことが好ましい。
基材の種類は、用途に応じて適宜定めることができ、特に限定されない。基材としては、例えば、シリコン、窒化シリコン、ポリシリコン、酸化シリコン、アモルファスシリコンなどの半導体作製基材、石英、ガラス、光学フィルム、セラミック材料、蒸着膜、磁性膜、反射膜、Ni、Cu、Cr、Feなどの金属基材(例えば、金属から形成された基材、及び、金属層が例えばめっきや蒸着等により形成された基材のいずれであってもよい)、紙、SOG(Spin On Glass)、TFT(薄膜トランジスタ)アレイ基材、モールド基材、プラズマディスプレイパネル(PDP)の電極板などが挙げられる。基材は、特に、半導体作製基材が好ましく、シリコン基材、Cu基材およびモールド基材がより好ましい。
これらの基材にはヘキサメチルジシラザン(HMDS)等による密着層や酸化層などの層が表面に設けられていてもよい。
基材の形状は特に限定されず、円形状であってもよく、矩形状であってもよい。
基材のサイズは、円形状であれば、例えば直径が100~450mmが好ましく、200~450mmがより好ましい。矩形状であれば、例えば短辺の長さが100~1000mmが好ましく、200~700mmがより好ましい。
基材としては、例えば板状、好ましくはパネル状の基材(基板)が用いられる。
適用する手段としては、具体的には、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、エクストルージョンコート法、スプレーコート法、スピンコート法、スリットコート法、インクジェット法などが挙げられる。膜の厚さの均一性の観点から、スピンコート法、スリットコート法、スプレーコート法、又は、インクジェット法が好ましく、膜の厚さの均一性の観点および生産性の観点からスピンコート法およびスリットコート法がより好ましい。適用する手段に応じて樹脂組成物の固形分濃度や塗布条件を調整することで、所望の厚さの膜を得ることができる。また、基材の形状によっても塗布方法を適宜選択でき、ウエハ等の円形基材であればスピンコート法、スプレーコート法、インクジェット法等が好ましく、矩形基材であればスリットコート法、スプレーコート法、インクジェット法等が好ましい。スピンコート法の場合は、例えば、500~3,500rpmの回転数で、10秒~3分程度適用することができる。
また、あらかじめ仮支持体上に上記付与方法によって付与して形成した塗膜を、基材上に転写する方法を適用することもできる。
転写方法に関しては特開2006-023696号公報の段落0023、0036~0051や、特開2006-047592号公報の段落0096~0108に記載の作製方法を好適に用いることができる。
また、基材の端部において余分な膜の除去を行なう工程を行なってもよい。このような工程の例には、エッジビードリンス(EBR)、バックリンスなどが挙げられる。
樹脂組成物を基材に塗布する前に基材に種々の溶剤を塗布し、基材の濡れ性を向上させた後に樹脂組成物を塗布するプリウェット工程を採用しても良い。
上記膜は、膜形成工程(層形成工程)の後に、溶剤を除去するため、形成された膜(層)を乾燥する工程(乾燥工程)に供されてもよい。
すなわち、本発明の硬化物の製造方法は、膜形成工程により形成された膜を乾燥する乾燥工程を含んでもよい。
上記乾燥工程は膜形成工程の後、露光工程の前に行われることが好ましい。
乾燥工程における膜の乾燥温度は50~150℃が好ましく、70℃~130℃がより好ましく、90℃~120℃が更に好ましい。また、減圧により乾燥を行っても良い。乾燥時間としては、30秒~20分が例示され、1分~10分が好ましく、2分~7分がより好ましい。
上記膜は、膜を選択的に露光する露光工程に供されてもよい。
硬化物の製造方法は、膜形成工程により形成された膜を選択的に露光する露光工程を含んでもよい。
選択的に露光するとは、膜の一部を露光することを意味している。また、選択的に露光することにより、膜には露光された領域(露光部)と露光されていない領域(非露光部)が形成される。
露光量は、本発明の樹脂組成物を硬化できる限り特に限定されないが、例えば、波長365nmでの露光エネルギー換算で50~10,000mJ/cm2が好ましく、200~8,000mJ/cm2がより好ましい。
露光の方式は特に限定されず、本発明の樹脂組成物からなる膜の少なくとも一部が露光される方式であればよいが、フォトマスクを使用した露光、レーザーダイレクトイメージング法による露光等が挙げられる。
上記膜は、露光後に加熱する工程(露光後加熱工程)に供されてもよい。
すなわち、本発明の硬化物の製造方法は、露光工程により露光された膜を加熱する露光後加熱工程を含んでもよい。
露光後加熱工程は、露光工程後、現像工程前に行うことができる。
露光後加熱工程における加熱温度は、50℃~140℃が好ましく、60℃~120℃がより好ましい。
露光後加熱工程における加熱時間は、30秒間~300分間が好ましく、1分間~10分間がより好ましい。
露光後加熱工程における昇温速度は、加熱開始時の温度から最高加熱温度まで1~12℃/分が好ましく、2~10℃/分がより好ましく、3~10℃/分が更に好ましい。
また、昇温速度は加熱途中で適宜変更してもよい。
露光後加熱工程における加熱手段としては、特に限定されず、公知のホットプレート、オーブン、赤外線ヒーター等を用いることができる。
また、加熱に際し、窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスを流す等により、低酸素濃度の雰囲気下で行うことも好ましい。
露光後の上記膜は、現像液を用いて現像してパターンを形成する現像工程に供されてもよい。
すなわち、本発明の硬化物の製造方法は、露光工程により露光された膜を現像液を用いて現像してパターンを形成する現像工程を含んでもよい。
現像を行うことにより、膜の露光部及び非露光部のうち一方が除去され、パターンが形成される。
ここで、膜の非露光部が現像工程により除去される現像をネガ型現像といい、膜の露光部が現像工程により除去される現像をポジ型現像という。
現像工程において用いられる現像液としては、アルカリ水溶液、又は、有機溶剤を含む現像液が挙げられる。
塩基性化合物としては、アミノ基を有する塩基性化合物が好ましく、1級アミン、2級アミン、3級アミン、アンモニウム塩、3級アミドなどが好ましいが、イミド化反応を促進する為には、1級アミン、2級アミン、3級アミン又はアンモニウム塩が好ましく、2級アミン、3級アミン又はアンモニウム塩がより好ましく、2級アミン又は3級アミンが更に好ましく、3級アミンが特に好ましい。
塩基性化合物としては、硬化物の機械特性(破断伸び)の観点からは、硬化膜(得られる硬化物)中に残存しにくいものが好ましく、環化の促進の観点からは、気化等により、加熱前に残存量が減少しにくいものであることが好ましい。
したがって、塩基性化合物の沸点は、常圧(101,325Pa)で30℃~350℃が好ましく、80℃~270℃がより好ましく、100℃~230℃が更に好ましい。
塩基性化合物の沸点は、現像液に含まれる有機溶剤の沸点から20℃を減算した温度よりも高いことが好ましく、現像液に含まれる有機溶剤の沸点よりも高いことがより好ましい。
例えば、有機溶剤の沸点が100℃である場合、使用される塩基性化合物は、沸点が80℃以上が好ましく、沸点が100℃以上がより好ましい。
現像液は塩基性化合物を1種のみ含有してもよいし、2種以上を含有してもよい。
塩基性化合物又は塩基発生剤が現像液が用いられる環境で固体である場合、塩基性化合物又は塩基発生剤の含有量は、現像液の全固形分に対して、70~100質量%であることも好ましい。
現像液は塩基性化合物及び塩基発生剤の少なくとも一方を1種のみ含有してもよいし、2種以上を含有してもよい。塩基性化合物及び塩基発生剤の少なくとも一方が2種以上である場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
他の成分としては、例えば、公知の界面活性剤や公知の消泡剤等が挙げられる。
現像液の供給方法は、所望のパターンを形成できれば特に制限は無く、膜が形成された基材を現像液に浸漬する方法、基材上に形成された膜にノズルを用いて現像液を供給するパドル現像、または、現像液を連続供給する方法がある。ノズルの種類は特に制限は無く、ストレートノズル、シャワーノズル、スプレーノズル等が挙げられる。
現像液の浸透性、非画像部の除去性、製造上の効率の観点から、現像液をストレートノズルで供給する方法、又はスプレーノズルにて連続供給する方法が好ましく、画像部への現像液の浸透性の観点からは、スプレーノズルで供給する方法がより好ましい。
また、現像液をストレートノズルにて連続供給後、基材をスピンし現像液を基材上から除去し、スピン乾燥後に再度ストレートノズルにて連続供給後、基材をスピンし現像液を基材上から除去する工程を採用してもよく、この工程を複数回繰り返しても良い。
現像工程における現像液の供給方法としては、現像液が連続的に基材に供給され続ける工程、基材上で現像液が略静止状態で保たれる工程、基材上で現像液を超音波等で振動させる工程及びそれらを組み合わせた工程などが挙げられる。
現像液がアルカリ水溶液である場合、リンス液としては、例えば水を用いることができる。現像液が有機溶剤を含む現像液である場合、リンス液としては、例えば、現像液に含まれる溶剤とは異なる溶剤(例えば、水、現像液に含まれる有機溶剤とは異なる有機溶剤)を用いることができる。
リンス液に含まれる有機溶剤は、現像液に含まれる有機溶剤とは異なる有機溶剤であることが好ましく、現像液に含まれる有機溶剤よりも、パターンの溶解度が小さい有機溶剤がより好ましい。
特に限定されないが、現像液が有機溶剤を含む場合、リンス液が有機溶剤と塩基性化合物及び塩基発生剤の少なくとも一方とを含む態様も、本発明の好ましい態様の1つである。
リンス液に含まれる塩基性化合物及び塩基発生剤としては、上述の現像液が有機溶剤を含む場合に含まれてもよい塩基性化合物及び塩基発生剤として例示された化合物が挙げられ、好ましい態様も同様である。
リンス液に含まれる塩基性化合物及び塩基発生剤は、リンス液における溶剤への溶解度等を考慮して選択すればよい。
塩基性化合物又は塩基発生剤がリンス液が用いられる環境で固体である場合、塩基性化合物又は塩基発生剤の含有量は、リンス液の全固形分に対して、70~100質量%であることも好ましい。
リンス液が塩基性化合物及び塩基発生剤の少なくとも一方を含む場合、リンス液は塩基性化合物及び塩基発生剤の少なくとも一方を1種のみ含有してもよいし、2種以上を含有してもよい。塩基性化合物及び塩基発生剤の少なくとも一方が2種以上である場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
他の成分としては、例えば、公知の界面活性剤や公知の消泡剤等が挙げられる。
リンス液の供給方法は、所望のパターンを形成できれば特に制限は無く、基材をリンス液に浸漬する方法、基材に液盛りによりリンス液を供給する方法、基材にリンス液をシャワーで供給する方法、基材上にストレートノズル等の手段によりリンス液を連続供給する方法がある。
リンス液の浸透性、非画像部の除去性、製造上の効率の観点から、リンス液をシャワーノズル、ストレートノズル、スプレーノズルなどで供給する方法があり、スプレーノズルにて連続供給する方法が好ましく、画像部へのリンス液の浸透性の観点からは、スプレーノズルで供給する方法がより好ましい。ノズルの種類は特に制限は無く、ストレートノズル、シャワーノズル、スプレーノズル等が挙げられる。
すなわち、リンス工程は、リンス液を上記露光後の膜に対してストレートノズルにより供給、又は、連続供給する工程であることが好ましく、リンス液をスプレーノズルにより供給する工程であることがより好ましい。
リンス工程におけるリンス液の供給方法としては、リンス液が連続的に基材に供給され続ける工程、基材上でリンス液が略静止状態で保たれる工程、基材上でリンス液を超音波等で振動させる工程及びそれらを組み合わせた工程などが採用可能である。
上記有機溶剤、及び、塩基性化合物及び塩基発生剤の少なくとも一方の好ましい態様は、上述のリンス液において用いられる有機溶剤、及び、塩基性化合物及び塩基発生剤の少なくとも一方の好ましい態様と同様である。
処理液のパターンへの供給方法は、上述のリンス液の供給方法と同様の方法を用いることができ、好ましい態様も同様である。
また、塩基性化合物又は塩基発生剤が処理液が用いられる環境で固体である場合、塩基性化合物又は塩基発生剤の含有量は、処理液の全固形分に対して、70~100質量%であることも好ましい。
処理液が塩基性化合物及び塩基発生剤の少なくとも一方を含む場合、処理液は塩基性化合物及び塩基発生剤の少なくとも一方を1種のみ含有してもよいし、2種以上を含有してもよい。塩基性化合物及び塩基発生剤の少なくとも一方が2種以上である場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。
現像工程により得られたパターン(リンス工程を行う場合は、リンス後のパターン)は、上記現像により得られたパターンを加熱する加熱工程に供されてもよい。
すなわち、本発明の硬化物の製造方法は、現像工程により得られたパターンを加熱する加熱工程を含んでもよい。
また、本発明の硬化物の製造方法は、現像工程を行わずに他の方法で得られたパターン、又は、膜形成工程により得られた膜を加熱する加熱工程を含んでもよい。
加熱工程において、ポリイミド前駆体等の樹脂は環化してポリイミド等の樹脂となる。
また、特定樹脂、又は特定樹脂以外の架橋剤における未反応の架橋性基の架橋なども進行する。
加熱工程における加熱温度(最高加熱温度)としては、50~450℃が好ましく、150~350℃がより好ましく、150~250℃が更に好ましく、160~250℃が一層好ましく、160~230℃が特に好ましい。
加えて、急速加熱可能なオーブンの場合、加熱開始時の温度から最高加熱温度まで1~8℃/秒の昇温速度で行うことが好ましく、2~7℃/秒がより好ましく、3~6℃/秒が更に好ましい。
上記加熱温度の上限は、350℃以下が好ましく、250℃以下がより好ましく、240℃以下が更に好ましい。
更に、加熱後冷却してもよく、この場合の冷却速度としては、1~5℃/分であることが好ましい。
加熱工程における加熱手段としては、特に限定されないが、例えばホットプレート、赤外炉、電熱式オーブン、熱風式オーブン、赤外線オーブンなどが挙げられる。
現像工程により得られたパターン(リンス工程を行う場合は、リンス後のパターン)は、上記加熱工程に代えて、又は、上記加熱工程に加えて、現像工程後のパターンを露光する現像後露光工程に供されてもよい。
すなわち、本発明の硬化物の製造方法は、現像工程により得られたパターンを露光する現像後露光工程を含んでもよい。本発明の硬化物の製造方法は、加熱工程及び現像後露光工程を含んでもよいし、加熱工程及び現像後露光工程の一方のみを含んでもよい。
現像後露光工程においては、例えば、光塩基発生剤の感光によってポリイミド前駆体等の環化が進行する反応を促進することができる。
現像後露光工程においては、現像工程において得られたパターンの少なくとも一部が露光されればよいが、上記パターンの全部が露光されることが好ましい。
現像後露光工程における露光量は、感光性化合物が感度を有する波長における露光エネルギー換算で、50~20,000mJ/cm2が好ましく、100~15,000mJ/cm2がより好ましい。
現像後露光工程は、例えば、上述の露光工程における光源を用いて行うことができ、ブロードバンド光を用いることが好ましい。
現像工程により得られたパターン(加熱工程及び現像後露光工程の少なくとも一方に供されたものが好ましい)は、パターン上に金属層を形成する金属層形成工程に供されてもよい。
すなわち、本発明の硬化物の製造方法は、現像工程により得られたパターン(加熱工程及び現像後露光工程の少なくとも一方に供されたものが好ましい)上に金属層を形成する金属層形成工程を含むことが好ましい。
本発明の硬化物の製造方法、又は、硬化物の適用可能な分野としては、電子デバイスの絶縁膜、再配線層用層間絶縁膜、ストレスバッファ膜などが挙げられる。そのほか、封止フィルム、基板材料(フレキシブルプリント基板のベースフィルムやカバーレイ、層間絶縁膜)、又は上記のような実装用途の絶縁膜をエッチングでパターン形成することなどが挙げられる。これらの用途については、例えば、サイエンス&テクノロジー(株)「ポリイミドの高機能化と応用技術」2008年4月、柿本雅明/監修、CMCテクニカルライブラリー「ポリイミド材料の基礎と開発」2011年11月発行、日本ポリイミド・芳香族系高分子研究会/編「最新ポリイミド 基礎と応用」エヌ・ティー・エス,2010年8月等を参照することができる。
本発明の積層体とは、本発明の硬化物からなる層を複数層有する構造体をいう。
積層体は、硬化物からなる層を2層以上含む積層体であり、3層以上積層した積層体としてもよい。
上記積層体に含まれる2層以上の上記硬化物からなる層のうち、少なくとも1つが本発明の硬化物からなる層であり、硬化物の収縮、又は、上記収縮に伴う硬化物の変形等を抑制する観点からは、上記積層体に含まれる全ての硬化物からなる層が本発明の硬化物からなる層であることも好ましい。
すなわち、本発明の積層体の製造方法は、複数回行われる硬化物の製造方法の間に、硬化物からなる層上に金属層を形成する金属層形成工程を更に含むことが好ましい。金属層形成工程の好ましい態様は上述の通りである。
上記積層体としては、例えば、第一の硬化物からなる層、金属層、第二の硬化物からなる層の3つの層がこの順に積層された層構造を少なくとも含む積層体が好ましいものとして挙げられる。
上記第一の硬化物からなる層及び上記第二の硬化物からなる層は、いずれも本発明の硬化物からなる層であることが好ましい。上記第一の硬化物からなる層の形成に用いられる本発明の樹脂組成物と、上記第二の硬化物からなる層の形成に用いられる本発明の樹脂組成物とは、組成が同一の組成物であってもよいし、組成が異なる組成物であってもよい。本発明の積層体における金属層は、再配線層などの金属配線として好ましく用いられる。
本発明の積層体の製造方法は、積層工程を含むことが好ましい。
積層工程とは、パターン(樹脂層)又は金属層の表面に、再度、(a)膜形成工程(層形成工程)、(b)露光工程、(c)現像工程、(d)加熱工程及び現像後露光工程の少なくとも一方を、この順に行うことを含む一連の工程である。ただし、(a)膜形成工程および(d)加熱工程及び現像後露光工程の少なくとも一方を繰り返す態様であってもよい。また、(d)加熱工程及び現像後露光工程の少なくとも一方の後には(e)金属層形成工程を含んでもよい。積層工程には、更に、上記乾燥工程等を適宜含んでいてもよいことは言うまでもない。
例えば、樹脂層/金属層/樹脂層/金属層/樹脂層/金属層のように、樹脂層を2層以上20層以下とする構成が好ましく、2層以上9層以下とする構成が更に好ましい。
上記各層はそれぞれ、組成、形状、膜厚等が同一であってもよいし、異なっていてもよい。
本発明の積層体の製造方法は、上記金属層および樹脂組成物層の少なくとも一部を表面活性化処理する、表面活性化処理工程を含むことが好ましい。
表面活性化処理工程は、通常、金属層形成工程の後に行うが、上記現像工程の後(好ましくは、加熱工程及び現像後露光工程の少なくとも一方の後)、樹脂組成物層に表面活性化処理工程を行ってから、金属層形成工程を行ってもよい。
表面活性化処理は、金属層の少なくとも一部のみに行ってもよいし、露光後の樹脂組成物層の少なくとも一部のみに行ってもよいし、金属層および露光後の樹脂組成物層の両方について、それぞれ、少なくとも一部に行ってもよい。表面活性化処理は、金属層の少なくとも一部について行うことが好ましく、金属層のうち、表面に樹脂組成物層を形成する領域の一部または全部に表面活性化処理を行うことが好ましい。このように、金属層の表面に表面活性化処理を行うことにより、その表面に設けられる樹脂組成物層(膜)との密着性を向上させることができる。
表面活性化処理は、露光後の樹脂組成物層(樹脂層)の一部または全部についても行うことが好ましい。このように、樹脂組成物層の表面に表面活性化処理を行うことにより、表面活性化処理した表面に設けられる金属層や樹脂層との密着性を向上させることができる。特にネガ型現像を行う場合など、樹脂組成物層が硬化されている場合には、表面処理によるダメージを受けにくく、密着性が向上しやすい。
表面活性化処理は、例えば、国際公開第第2021/112189号の段落0415に記載の方法により実施することができる。この内容は本明細書に組み込まれる。
本発明は、本発明の硬化物、又は、積層体を含む半導体デバイスも開示する。
また、本発明は、本発明の硬化物の製造方法、又は、積層体の製造方法を含む半導体デバイスの製造方法も開示する。
本発明の樹脂組成物を再配線層用層間絶縁膜の形成に用いた半導体デバイスの具体例としては、特開2016-027357号公報の段落0213~0218の記載及び図1の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
〔合成例P-1:ポリイミド(P-1)の合成〕
20.80g(40ミリモル)の4,4’-(4,4’-イソプロピリデンジフェノキシ)ジフタル酸無水物をN-メチルピロリドン(NMP)70gに溶解した。続いて、3.81g(17.6ミリモル)の3,3’-ジヒドロキシベンジジン及び3.74g(17.6ミリモル)の2,2’-ジメチルベンジジンを50gのNMPに溶解させ、10℃~25℃の温度で1時間かけて滴下し、25℃で30分撹拌した後、トルエンを10g添加し、窒素フローしながら200℃で4時間反応させ、25℃まで冷却した。続いて、4-(クロロメチル)スチレン15.3g(50ミリモル)、炭酸カリウム16.6g(120ミリモル)、ヨウ化カリウム1.66g(12ミリモル)、2,2,6,6-テトラメチルピペリジン1-オキシル フリーラジカル0.08gを添加し、95℃で15時間反応させた後、25℃に冷却し、テトラヒドロフラン120gで希釈した。続いて、1.8リットルのメタノールと0.6Lの水の混合液に反応液を滴下させて、15分撹拌した後、ポリイミド樹脂をろ過した。次に、1リットルの水で上記樹脂をリスラリーし、ろ過した後、1Lのメタノールで再度リスラリーし、ろ過し、減圧下、40℃で8時間乾燥させた。続いて、上記で乾燥した樹脂をテトラヒドロフラン250gに溶解し、イオン交換樹脂(MB-1:オルガノ社製)40gを添加し、4時間撹拌し、イオン交換樹脂をろ過して取り除いた後、2リットルのメタノールの中でポリイミド樹脂を沈殿させ、15分間撹拌した。ポリイミド樹脂を濾過して取得し、減圧下、45℃で1日間乾燥しポリイミド(P-1)を得た。ポリイミド(P-1)としては3,3’-ジヒドロキシベンジジンおよび2,2’-ジメチルベンジジンの量を調整することにより、重量平均分子量(Mw)が7,500、35,000、8,500、28,000、22,000であるポリイミドの5種を合成した。組成物においていずれのポリイミドを用いたかは、後述の表に記載した。ポリイミド(P-1)は、下記式(P-1)で表される繰返し単位を有する樹脂である。下記繰返し単位の括弧の添え字は、各繰返し単位の含有モル比を表す。繰返し単位の構造は、1H-NMRスペクトルから決定した。
また、ポリイミド(P-1)のエチレン性不飽和結合価(mmol/g)、及び、酸素原子のモル量/重量平均分子量の値(mmol/g)を後述の表に記載した。
使用する原料を適宜変更した以外は、ポリイミド(P-1)と同様の方法でポリイミド(P-2)~(P-3)、ポリイミド前駆体(P-4)、ポリイミド(P-5)~(P-16)を合成した。
ポリイミド(P-2)~(P-3)、ポリイミド前駆体(P-4)、ポリイミド(P-5)~(P-16)は、それぞれ、下記式(P-2)~(P-16)で表される繰返し単位を有する樹脂である。各繰返し単位の構造は、1H-NMRスペクトルから決定した。下記構造中、括弧の添え字は各構造の含有モル比を表す。
また、ポリイミド(P-2)~(P-3)、ポリイミド前駆体(P-4)、ポリイミド(P-5)~(P-16)のエチレン性不飽和結合価(mmol/g)、及び、酸素原子のモル量/重量平均分子量の値(mmol/g)を後述の表に記載した。
使用する原料を適宜変更した以外は、ポリイミド(P-1)と同様の方法で比較用ポリイミド(B-1)~(B-2)を合成した。
比較用ポリイミド(B-1)~(B-2)は、下記式(B-1)~(B-2)で表される繰返し単位を有する樹脂である。各繰返し単位の構造は、1H-NMRスペクトルから決定した。下記構造中、括弧の添え字は各構造の含有モル比を表す。
比較用ポリイミド(B-1)の重量平均分子量(Mw)は7,500、比較用ポリイミド(B-2)のMwは50,000であった。
各実施例において、それぞれ、下記表に記載の成分を混合し、各樹脂組成物を得た。また、各比較例において、それぞれ、下記表に記載の成分を混合し、各比較用組成物を得た。
具体的には、表に記載の各成分の含有量は、表の各欄の「質量部」の欄に記載の量(質量部)とした。
得られた樹脂組成物及び比較用組成物を、細孔の幅が0.5μmのポリテトラフルオロエチレン製フィルターを用いて加圧ろ過した。
また、表中、「-」の記載は該当する成分を組成物が含有していないことを示している。
・P1~P17、B-1~B-2:上記で合成したP-1~P-17、B-1~B-2
・C-1~C-8:下記構造の化合物
・D-1:SR-209(サートマー社製)
・D-2:ライトアクリレート4EG-A(共栄社化学(株)製)
・D-3:NOD-N(新中村化学工業(株)製)
・D-4:A-DOD-N(新中村化学工業(株)製)
・D-5:DDD(1,12-ドデカンジオールジメタクリレート、新中村化学工業(株)製)
・D-6:A-DCP(新中村化学工業(株)製)
・D-7:A-9300(新中村化学工業(株)製)
・D-8:A-GLY-9E(新中村化学工業(株)製)
・D-9:TMPT(新中村化学工業(株)製)
・D-10:NKエステルA-BPE-30(新中村化学工業(株)製)
・D-11:BR-31(第一工業製薬(株)製)
・E-1:下記構造の化合物
・F-1:下記構造の化合物
・F-2:X-12-967C(信越化学社製)
・F-3:KBM-503(信越化学社製)
・F-4:KBM-1083(信越化学社製)
・F-5:KBM-573(信越化学社製)
・F-6:KBE-903(信越化学社製)
・G-1~G-4:下記構造の化合物
・H-1~H-4:下記構造の化合物
・I-1:下記構造の化合物(チタン化合物)
・I-2:下記構造の化合物(チタン化合物)
・I-3:TC-750(マツモトファインケミカル製)
・I-4:2,2’,3,3’-テトラヒドロ-3,3,3’,3’-テトラメチル-1,1’-スピロビ(1H-インデン)-5,5’,6,6’,7,7’ヘキサノールと1,2-ナフトキノン-(2)-ジアゾ-5-スルホン酸とのエステル(NQD(ナフトキノンジアジド))
・I-5:下記構造の化合物
・I-6:パークミルD(日油製)
・I-7:F-554(フッ素系界面活性剤、信越化学製)
・I-8:KF-6000(シリコン系界面活性剤、信越化学製)
・I-9:トリフェニルホスフェート
・GBL:γ-ブチロラクトン
・GVL:γ-バレロラクトン
・DMSO:ジメチルスルホキシド
・NMP:N-メチル-2-ピロリドン
・N2オーブン:CLH-21(Koyo社製)
・真空オーブン:PB12(Yield Engineering Systems社製)
・IRオーブン:RTP-6(アドバンス理工社製)
〔溶解速度の測定〕
各実施例及び比較例において、シリコンウエハ上に表に記載の組成の組成物を、表の「塗布方法」欄に記載の方法により塗布し、表の「SB」の「温度」及び「SB」の「時間」の欄に記載の温度及び時間の加熱を行い、シリコンウエハ上に厚さ10μmの樹脂組成物層(膜)を形成した。
得られた樹脂組成物層が形成されたシリコンウエハを、シクロペンタノンに15秒間浸漬し、浸漬後にウエハを2000rpmで10秒で回転させた後に、浸漬後の樹脂組成物層の膜厚をエリプソメーター(Foothill社製KT-22)で塗布面10点において膜厚測定を実施し、その算術平均値として求めた。上記測定による膜厚及び浸漬前の膜厚である10μmから、溶解速度(μm/sec)を算出した。測定結果は、表の「組成物溶解速度」の欄に記載した。
また、各実施例及び比較例で用いられている各樹脂のGBL(γ-ブチロラクトン)溶液について、上記と同様の方法により樹脂層(膜)を形成し、溶解速度を測定した。測定結果は、表の「樹脂」の「溶解速度」の欄に記載した。
各実施例及び比較例において、シリコンウエハ上に表に記載の組成の樹脂組成物を、表の「塗布方法」欄に記載の方法により塗布し、表の「SB」の「温度」及び「SB」の「時間」の欄に記載の温度及び時間の加熱を行い、シリコンウエハ上に得られる硬化物の膜厚が3μmとなるように樹脂組成物層を形成した。塗布条件は適宜調整した。得られた樹脂組成物層を、0.5~10μmまで0.5μm刻みのパターンが形成されたスクエアビアマスクを用いて、i線ステッパー(Canon社製:FPA-3000i5)を使用して100~800mJ/cm2の範囲で50mJ/cm2刻みの各露光量で露光した。
その後、表の「現像」の「方法」の欄に記載の方法により、シクロペンタノンで30秒間現像し、PGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)で30秒間リンスした。
更に、表の「キュア」の「方法」の欄に記載の装置を用い、表の「キュア」の「温度」及び「キュア」の「時間」の欄に記載の温度及び時間の加熱を行い、膜厚3μmの硬化物を得た。
得られた硬化物の最小開口マスク径を走査型顕微鏡S-4800 (日立ハイテクノロジーズ製)で開口パターン部の断面観察により判定し、下記の評価基準に従って評価した。最小開口マスク径は、上記の各露光量のうち、少なくとも1つの露光量で開口パターンが形成されたマスク径のうち、最小のものとした。評価結果は、表の「解像性」の欄に記載した。
(評価基準)
A:最小開口マスク径が3μm以下であった。
B:最小開口マスク径が3μmを超え、5μm以下であった。
C:最小開口マスク径が5μmを超えた。
各実施例及び比較例において、上記「解像性の評価」において、上記スクエアビアマスクを、0.5~10μmまで0.5μm刻みのラインアンドスペースマスクに変更した以外は同様の方法で膜厚3μmの樹脂パターンを得た。
得られた樹脂パターンの最大倒れ発生マスク幅を走査型顕微鏡S-4800 (日立ハイテクノロジーズ製)でラインアンドスペース部の断面観察により判定し、下記の評価基準に従って評価した。最大倒れ発生マスク幅、上記の各露光量のうち、少なくとも1つの露光量でパターン倒れが観察されたマスク径のうち、最大のものとした。評価結果は、表の「パターン倒れ耐性」の欄に記載した。
(評価基準)
A:最大倒れ発生マスク径が2μm以下であった。
B:最大倒れ発生マスク径が2μmを超え、3μm以下であった。
C:最大倒れ発生マスク径が3μmを超えた。
各実施例及び比較例において、上記「解像性の評価」と同様の方法で膜厚3μmの樹脂パターンを得た。
得られた樹脂パターンの5μmスクエアビアの開口部のテーパー角を測定し、上記各露光量で露光した結果のうち少なくとも1つの露光量におけるテーパー角が80°以上90°未満のものを「A」、それ以外のものを「B」とした。テーパー角は、上記樹脂パターンが形成された基材を切断し、断面を走査型電子顕微鏡により観察することにより算出した。評価結果は、表の「パターン形状」の欄に記載した。
比較例1における樹脂組成物は、組成物から得られた膜厚が10μmである膜のシクロペンタノンに対する溶解速度が0.55μm/secを超え、また、含まれる樹脂の、膜厚が10μmである膜のシクロペンタノンに対する溶解速度が0.2μm/secを超える。このような比較例においては、解像性に劣ることが分かる。
比較例2における樹脂組成物は、組成物から得られた膜厚が10μmである膜のシクロペンタノンに対する溶解速度が0.01μm/sec未満であり、また、含まれる樹脂の、膜厚が10μmである膜のシクロペンタノンに対する溶解速度が0.01μm/sec未満である。このような比較例においては、解像性に劣ることが分かる。
実施例1において使用した樹脂組成物を、表面に2μmラインアンドスペースの銅配線が形成された基材の表面にスピンコート法により層状に適用して、110℃で5分間乾燥し、膜厚5μmの樹脂組成物層を形成した後、i線ステッパー(Canon社製:FPA-3000i5)を用いて、波長365nm、300mJ/cm2で露光した。次いで、シクロペンタノンで30秒間現像し、PGMEAで30秒間リンスし、層のパターンを得た。次いで、窒素雰囲気下で、10℃/分の昇温速度で昇温し、230℃に達した後、230℃で3時間維持して、再配線層用層間絶縁膜を形成した。この再配線層用層間絶縁膜は、絶縁性に優れていた。
また、これらの再配線層用層間絶縁膜を使用して半導体デバイスを製造したところ、問題なく動作することを確認した。
Claims (28)
- ポリイミド及びその前駆体よりなる群から選ばれた少なくとも1種の樹脂、
重合性化合物、並びに、
重合開始剤を含む樹脂組成物であって、
前記樹脂組成物から得られた膜厚が10μmである膜のシクロペンタノンに対する溶解速度が0.01~0.55μm/secである
樹脂組成物。 - ポリイミド及びその前駆体よりなる群から選ばれた少なくとも1種の樹脂、
重合性化合物、並びに、
重合開始剤を含む樹脂組成物であって、
前記樹脂として、膜厚が10μmである樹脂の膜のシクロペンタノンに対する溶解速度が0.01~0.2μm/secである樹脂を含む、
樹脂組成物。 - 前記樹脂の重量平均分子量が8,000以上30,000未満である、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
- 前記樹脂が、環員数が5以上である環構造を側鎖に有する樹脂である、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
- 前記樹脂が、下記式(A-1)で表される構造を含む樹脂である、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
式(A-1)中、LA1は単結合又はm+1価の連結基を表し、Cyはそれぞれ独立に、環員数が5以上である環構造であって、置換基を有してもよい環構造を表し、mは1以上の整数を表し、*は他の構造との結合部位を表す。 - 前記樹脂が重合性基を有する、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
- 前記樹脂が、下記式(1-1)で表される繰返し単位を有する、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
式(1-1)中、X1は4価の有機基であり、Y1はエチレン性不飽和結合を有する基を含む有機基である。 - 前記樹脂における酸素原子のモル量/重量平均分子量の値が、9.7mmol/g以下である、請求項7に記載の樹脂組成物。
- 前記式(1-1)におけるY1が環員数が5以上である環構造を含む、請求項7に記載の樹脂組成物。
- 前記式(1-1)におけるY1がビニルフェニル基を含む、請求項7に記載の樹脂組成物。
- 前記式(1-1)におけるY1が、式(B-1)または(B-2)で表される構造を含む、請求項7に記載の樹脂組成物。
式(B-1)中、R1はそれぞれ独立に、エチレン性不飽和結合を有する基を含む有機基を表し、n1は0~3の整数を表し、n2は0~3の整数を表し、n1+n2は1~6の整数であり、*は他の構造との結合部位を表す。
式(B-2)中、R1はそれぞれ独立に、エチレン性不飽和結合を有する基を含む有機基を表し、n1は0~3の整数を表し、n2は0~3の整数を表し、n1+n2は1~6の整数であり、R2はそれぞれ独立に、アルキル基またはフルオロアルキル基を表し、*は他の構造との結合部位を表す。 - 下記式(1-2)で表される繰返し単位を更に含む、請求項11に記載の樹脂組成物。
式(1-2)中、X2は4価の有機基であり、Y2はエチレン性不飽和結合を有しない2価の有機基であり、X2及びY2の少なくとも一方が、下記式(C-1)で表される構造から2以上の水素原子を除いた基を含む。
式(C-1)中、Z1~Z3はそれぞれ独立に、単結合又は2価の連結基であり、式(C-1)中に記載された4つのベンゼン環は、それぞれ置換基を有してもよい。 - 下記式(1-3)で表される繰返し単位を有し、かつ、下記式(A-1)で表される構造を有する樹脂、
重合性化合物、並びに、
重合開始剤を含む
樹脂組成物。
式(A-1)中、LA1は単結合又はm+1価の連結基を表し、Cyはそれぞれ独立に、環員数が5以上である環構造であって、置換基を有してもよい環構造を表し、mは1以上の整数を表し、*は他の構造との結合部位を表す。
式(1-3)中、X3は4価の有機基であり、Y3はビニルフェニル基を含む2価の有機基であり、Y3は式(B-1)または式(B-2)で表される構造を含む。
式(B-1)中、R1はそれぞれ独立に、エチレン性不飽和結合を有する基を含む有機基を表し、n1は0~3の整数を表し、n2は0~3の整数を表し、n1+n2は1~6の整数であり、*は他の構造との結合部位を表す。
式(B-2)中、R1はそれぞれ独立に、エチレン性不飽和結合を有する基を含む有機基を表し、n1は0~3の整数を表し、n2は0~3の整数を表し、n1+n2は1~6の整数であり、R2はそれぞれ独立に、アルキル基またはフルオロアルキル基を表し、*は他の構造との結合部位を表す。 - 前記重合性化合物としてラジカル重合性化合物を含有し、前記樹脂100質量部に対して前記ラジカル重合性化合物の含有量が8質量部以上30質量部以下である、請求項1,2又は13に記載の樹脂組成物。
- 前記重合開始剤として光ラジカル重合開始剤を含み、前記重合性化合物としてラジカル重合性化合物を含む、請求項1,2又は13に記載の樹脂組成物。
- 前記ラジカル重合性化合物が(メタ)アクリロイル基を2つ以上含む、請求項15に記載の樹脂組成物。
- 前記光ラジカル重合開始剤として、オキシム化合物を含む、請求項15記載の樹脂組成物。
- 前記光ラジカル重合開始剤として、ケトオキシム基を有する化合物を含む、請求項15に記載の樹脂組成物。
- 前記樹脂として、エチレン性不飽和結合価が0.5~2.0mmol/g以下である樹脂を含む、請求項1,2又は13に記載の樹脂組成物。
- 再配線層用層間絶縁膜の形成に用いられる、請求項1,2又は13に記載の樹脂組成物。
- 請求項1,2又は13に記載の樹脂組成物を硬化してなる硬化物。
- 請求項21に記載の硬化物からなる層を2層以上含み、前記硬化物からなる層同士のいずれかの間に金属層を含む積層体。
- 請求項1,2又は13に記載の樹脂組成物を基材上に適用して膜を形成する膜形成工程を含む、硬化物の製造方法。
- 前記膜を選択的に露光する露光工程及び前記膜を現像液を用いて現像してパターンを形成する現像工程を含む、請求項23に記載の硬化物の製造方法。
- 前記膜を50~450℃で加熱する加熱工程を含む、請求項23に記載の硬化物の製造方法。
- 請求項23に記載の硬化物の製造方法を含む、積層体の製造方法。
- 請求項23に記載の硬化物の製造方法を含む、半導体デバイスの製造方法。
- 請求項21に記載の硬化物を含む、半導体デバイス。
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|---|---|---|---|---|
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| WO2020066435A1 (ja) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | 富士フイルム株式会社 | 感光性樹脂組成物、硬化膜、積層体、硬化膜の製造方法、半導体デバイス、および熱塩基発生剤 |
| WO2021045126A1 (ja) * | 2019-09-05 | 2021-03-11 | 富士フイルム株式会社 | 硬化性樹脂組成物、硬化膜、積層体、硬化膜の製造方法、半導体デバイス、樹脂、及び、樹脂の製造方法 |
| JP2021173787A (ja) * | 2020-04-20 | 2021-11-01 | 旭化成株式会社 | 感光性樹脂組成物、硬化レリーフパターンの製造方法、硬化レリーフパターン、半導体装置及び表示体装置 |
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Patent Citations (6)
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|---|---|---|---|---|
| JP2014201696A (ja) * | 2013-04-08 | 2014-10-27 | 日立化成デュポンマイクロシステムズ株式会社 | ポリイミド前駆体、該ポリイミド前駆体を含む感光性樹脂組成物、及びそれを用いたパターン硬化膜の製造方法 |
| WO2019022202A1 (ja) * | 2017-07-27 | 2019-01-31 | 日産化学株式会社 | 樹脂組成物、樹脂膜及び液晶表示素子 |
| WO2020066435A1 (ja) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | 富士フイルム株式会社 | 感光性樹脂組成物、硬化膜、積層体、硬化膜の製造方法、半導体デバイス、および熱塩基発生剤 |
| WO2021045126A1 (ja) * | 2019-09-05 | 2021-03-11 | 富士フイルム株式会社 | 硬化性樹脂組成物、硬化膜、積層体、硬化膜の製造方法、半導体デバイス、樹脂、及び、樹脂の製造方法 |
| JP2021173787A (ja) * | 2020-04-20 | 2021-11-01 | 旭化成株式会社 | 感光性樹脂組成物、硬化レリーフパターンの製造方法、硬化レリーフパターン、半導体装置及び表示体装置 |
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