JP2010258378A - Insulating thin film, and thin-film transistor using the same - Google Patents

Insulating thin film, and thin-film transistor using the same Download PDF

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JP2010258378A JP2009109903A JP2009109903A JP2010258378A JP 2010258378 A JP2010258378 A JP 2010258378A JP 2009109903 A JP2009109903 A JP 2009109903A JP 2009109903 A JP2009109903 A JP 2009109903A JP 2010258378 A JP2010258378 A JP 2010258378A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an insulating film having a liquid form and capable of easily forming a thin film by handling and solution application, and usable for a passivation film, a gate insulating film or the like of an electronic component requiring a high insulation property in a low baking temperature condition, for instance, a thin-film transistor. <P>SOLUTION: In a thin film formable by applying a solution of a resin composition, and obtained by post bake below 170°C, the problem can be solved by this insulating thin film having a calorific value ≤5 J/g by DSC measurement. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、低温条件で電気絶縁性に優れる薄膜およびそれをパッシベーション膜またはゲート絶縁膜とする薄膜トランジスタを提供することである。   An object of the present invention is to provide a thin film excellent in electrical insulation under low temperature conditions and a thin film transistor using the thin film as a passivation film or a gate insulating film.

近年、次世代ディスプレイとしてOLED、電子ペーパー等のフレキシブルディスプレイの開発が盛んに行われており、基板には可とう性のある樹脂フィルム基板が用いられ、透明でかつ比較的耐熱性の高いPEN、PES等の材料が適用検討されている。しかし樹脂フィルム基板は線膨張が大きく、耐熱性も低いことより従来のCVDによるトランジスタ形成は適用できず、低温かつ印刷法等の簡便な方法で形成可能である酸化物半導体、有機半導体材料を用いたTFTが注目を浴び盛んに研究開発されている。   In recent years, flexible displays such as OLED and electronic paper have been actively developed as next-generation displays, and a flexible resin film substrate is used as the substrate, which is transparent and has relatively high heat resistance PEN, Materials such as PES are being considered for application. However, because the resin film substrate has a large linear expansion and low heat resistance, conventional CVD transistor formation is not applicable, and it uses oxide semiconductors and organic semiconductor materials that can be formed at low temperatures and by simple methods such as printing. TFTs that have been attracting attention are being actively researched and developed.

この際、半導体層の形成だけでなく絶縁膜および保護膜の低温形成技術も必須であり、低温かつ簡便なプロセスによる絶縁膜形成技術・材料が切望されている。こういった経緯からポリビニルアルコールやエポキシ樹脂、シリコン系ポリマーなどの有機材料で形成することも試みられているが、これらの有機材料を用いたゲート絶縁膜では、CVD成膜による無機系絶縁膜に比べて絶縁性等の信頼性に欠けるため、有効な低温形成可能な絶縁膜材料は得られていない。   At this time, not only the formation of the semiconductor layer but also a low-temperature formation technique for the insulating film and the protective film is essential, and a low-temperature and simple process for forming an insulating film and materials are desired. For these reasons, attempts have been made to form organic materials such as polyvinyl alcohol, epoxy resins, and silicon-based polymers. However, gate insulating films using these organic materials are used as inorganic insulating films by CVD. Compared with reliability such as insulation, the insulating film material that can be effectively formed at a low temperature has not been obtained.

特開2004−349319号公報JP 2004-349319 A 特開2007−158147号公報JP 2007-158147 A 特開2007−43055号公報JP 2007-43055 A

上記事情から、本発明の目的は、低温条件で電気絶縁性に優れる絶縁性薄膜およびそれをパッシベーション膜またはゲート絶縁膜とする薄膜トランジスタを提供することである。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an insulating thin film excellent in electrical insulation under low temperature conditions and a thin film transistor using the insulating thin film as a passivation film or a gate insulating film.

上記事情に鑑み、本発明者らが鋭意検討した結果、下記特長を有する樹脂組成物を用いることにより上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち本発明は以下の構成を有するものである。 In view of the above circumstances, as a result of intensive studies by the present inventors, it has been found that the above problems can be solved by using a resin composition having the following features, and the present invention has been completed. That is, the present invention has the following configuration.

1). 樹脂組成物を溶液塗布することで形成でき、かつ170℃以下のポストベイクによって得られる薄膜において、DSC測定による発熱量が5J/g以下である絶縁性薄膜。   1). An insulating thin film which can be formed by applying a resin composition in a solution and which is obtained by post-baking at 170 ° C. or less and whose calorific value by DSC measurement is 5 J / g or less.

2). 絶縁破壊電圧が4MV/cm以上である1)に記載の薄膜。   2). The thin film according to 1), wherein the dielectric breakdown voltage is 4 MV / cm or more.

3). 30V印加時のリーク電流が20nA/cm以下の絶縁性を有する1)または2)に記載の薄膜。 3). The thin film according to 1) or 2), wherein the leakage current when 30 V is applied has an insulating property of 20 nA / cm 2 or less.

4). 樹脂組成物がポリシロキサン系化合物を主成分とすることを特徴とする1)〜3)のいずれか一項に記載の薄膜。   4). The resin composition according to any one of 1) to 3), wherein the resin composition contains a polysiloxane compound as a main component.

5). ポリシロキサン系化合物が、分子中にSi原子を3〜10個から形成される環状ポリシロキサンあるいは、分子中に6〜24個のSi原子から形成される多面体骨格を有するポリシロキサンであることを特徴とする4)に記載の薄膜。   5). The polysiloxane compound is a cyclic polysiloxane formed from 3 to 10 Si atoms in the molecule or a polysiloxane having a polyhedral skeleton formed from 6 to 24 Si atoms in the molecule. And the thin film according to 4).

6). ポリシロキサン系化合物が、光重合性官能基を有することを特徴とする1)〜5)のいずれか一項に記載の薄膜。   6). The thin film according to any one of 1) to 5), wherein the polysiloxane compound has a photopolymerizable functional group.

7). 光重合性官能基が脂環式エポキシ基又はグリシジル基である、請求項6に記載の硬化性組成物。   7). The curable composition of Claim 6 whose photopolymerizable functional group is an alicyclic epoxy group or a glycidyl group.

8). 樹脂組成物が、フォトリソグラフィー性を有することを特徴とする1)〜7)のいずれか一項に記載の薄膜。   8). The resin composition has photolithography properties, and the thin film according to any one of 1) to 7).

9). 樹脂組成物中に光重合性官能基を少なくとも1個有し、かつ、下記式(X1)〜(X3)で表される各構造と、フェノール性水酸基と、カルボキシル基とからなる群から選ばれる少なくとも一種を分子内に有する化合物を含有する8)に記載の薄膜。   9). The resin composition has at least one photopolymerizable functional group and is selected from the group consisting of each structure represented by the following formulas (X1) to (X3), a phenolic hydroxyl group, and a carboxyl group. The thin film according to 8), which contains a compound having at least one kind in the molecule.

Figure 2010258378
Figure 2010258378

10). ポリシロキサン系化合物がSiH基を有する環状シロキサン化合物とアルケニル基を有する化合物とをヒドロシリル化反応させて得られることを特徴とする5)〜9)のいずれか一項に記載の薄膜。   10). The thin film according to any one of 5) to 9), wherein the polysiloxane compound is obtained by a hydrosilylation reaction between a cyclic siloxane compound having a SiH group and a compound having an alkenyl group.

11). ポリシロキサン系化合物が一分子中に光重合性官能基およびSiH基を有する化合物であることを特徴とする10)に記載の薄膜。   11). 10. The thin film according to 10), wherein the polysiloxane compound is a compound having a photopolymerizable functional group and a SiH group in one molecule.

12). 樹脂組成物がアルケニル基を有する化合物を含有することを特徴とする11)に記載の薄膜。   12). 11. The thin film according to 11), wherein the resin composition contains a compound having an alkenyl group.

13). 1)〜12)のいずれか一項に記載の薄膜を半導体層のパッシベーション膜あるいは、ゲート絶縁膜とすることを特徴とする薄膜トランジスタ。   13). A thin film transistor according to any one of 1) to 12), wherein the thin film is a passivation film of a semiconductor layer or a gate insulating film.

本発明によれば、低温ベイク温度条件で電気絶縁性に優れたパッシベーション膜またはゲート絶縁膜およびそれを用いた薄膜トランジスタを与え得る。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the passivation film or gate insulating film excellent in electrical insulation on low-temperature baking temperature conditions, and a thin-film transistor using the same can be provided.

発明の詳細を説明する。
本発明の樹脂組成物は、液状でハンドリングおよび溶液塗布により容易に薄膜形成でき、かつ、その薄膜は低温ベイク温度で高い絶縁性を有するため電子部品、半導体用の絶縁膜に用いることができる。
The details of the invention will be described.
Since the resin composition of the present invention is liquid and can be easily formed into a thin film by handling and solution coating, and the thin film has high insulation at a low temperature baking temperature, it can be used as an insulating film for electronic parts and semiconductors.

本発明の組成物で得られる薄膜は、高い絶縁性が要求される電子部品、例えば薄膜トランジスタのパッシベーション膜、ゲート絶縁膜に適用できる。   The thin film obtained from the composition of the present invention can be applied to electronic parts that require high insulation properties, such as passivation films and gate insulating films of thin film transistors.

特に近年、次世代トランジスタ材料として注目されている、ペンタセン、オリゴチオフェン、フタロシアニンなどの化合物を用いる有機半導体やZnO、InGaZnOなどの酸化物系半導体は、印刷やスパッタにより低温形成可能であるため、プラスチックフィルム基板などを用いる電子ペーパー等のフレキシブルディスプレイ駆動に適した材料として研究開発が盛んに行われている。   In particular, organic semiconductors using compounds such as pentacene, oligothiophene, and phthalocyanine, and oxide-based semiconductors such as ZnO and InGaZnO, which are attracting attention as next-generation transistor materials in recent years, can be formed at low temperatures by printing or sputtering. Research and development has been actively conducted as a material suitable for driving a flexible display such as electronic paper using a film substrate.

当然プラスチック基板を用いるトランジスタの形成温度は、基板材料の変形温度、耐熱温度以下であることが必須であり、半導体層のみならずパッシベーション膜、ゲート絶縁膜についても溶液塗布により低温条件下で形成させることが必須であり、特に本発明の薄膜は絶縁膜としては好適な材料といえる。基板としてPENやPES等に代表される透明樹脂基板上へトランジスタ形成させるためには170℃以下であることが好ましく、樹脂基板の寸法安定性、耐熱性などを考慮すると155℃以下が好ましく、より好ましくは135℃以下であり、さらに好ましくは100℃下の加熱により絶縁性発現することが好ましい。   Naturally, the formation temperature of a transistor using a plastic substrate must be lower than the deformation temperature and heat resistance temperature of the substrate material, and not only the semiconductor layer but also the passivation film and gate insulating film are formed under low temperature conditions by solution coating. In particular, it can be said that the thin film of the present invention is a suitable material for the insulating film. In order to form a transistor on a transparent resin substrate typified by PEN or PES as a substrate, it is preferably 170 ° C. or lower, and 155 ° C. or lower is preferable in consideration of dimensional stability, heat resistance, etc. of the resin substrate, Preferably it is 135 degrees C or less, More preferably, it is preferable to express insulation by heating under 100 degrees C.

ただし、これまで様々な樹脂材料が低温ベイク条件(170℃以下)で形成する有機絶縁膜として提案されているが、絶縁破壊電圧が低い、リーク電流量が大きい等絶縁信頼性に欠けるため、FET用のゲート絶縁膜やパッシベーション膜へ適用できる得る有効な材料・手段が得られていないのが現状である。   However, until now, various resin materials have been proposed as organic insulating films formed under low-temperature baking conditions (170 ° C. or lower). However, since the insulation reliability is low such as low dielectric breakdown voltage and large leakage current, FET At present, there is no effective material / means that can be applied to a gate insulating film or a passivation film.

一般に樹脂材料で絶縁膜を形成させる際には、200℃を超えるような高い温度でアニール処理し架橋反応を進行させることで電流リーク点、絶縁破壊点となり得る未反応部位をなくし、高絶縁信頼性を発現させる手法が取られる。   In general, when an insulating film is formed of a resin material, an annealing process is performed at a high temperature exceeding 200 ° C. to advance a crosslinking reaction, thereby eliminating an unreacted portion that can be a current leakage point and a dielectric breakdown point. Techniques to express sex are taken.

本発明の組成物は200℃以上のような高い温度でのアニールを要せずとも、低温ベイク条件で架橋反応を完結させ、高い絶縁性を発現する事が特徴であり、樹脂薄膜におけるこの架橋反応の進行はDSC測定で検出することができる。このDSC測定において、未反応部位が薄膜中に残っている場合にはその反応熱を検出することにより未反応部位の量が定量化できる。故に、FET用のゲート絶縁膜やパッシベーション膜として機能するための指標として見ることができる。この観点より、有機絶縁膜においてこのDSC測定における反応熱が5J/g以下であり、より好ましくは1J/g以下であることが好ましい。   The composition of the present invention is characterized in that it does not require annealing at a high temperature such as 200 ° C. or higher, but completes the crosslinking reaction under low-temperature baking conditions and exhibits high insulation properties. The progress of the reaction can be detected by DSC measurement. In this DSC measurement, when unreacted sites remain in the thin film, the amount of unreacted sites can be quantified by detecting the heat of reaction. Therefore, it can be seen as an index for functioning as a gate insulating film or a passivation film for an FET. From this viewpoint, the reaction heat in the DSC measurement in the organic insulating film is 5 J / g or less, more preferably 1 J / g or less.

ここで言う発熱量とは、示差走査熱量分析(DSC)により本発明の薄膜を室温から350℃以上まで昇温させた時に発生する総発熱量を言う。DSC測定装置は、特に限定されるものではなく汎用のDSC測定装置を使用することができる。測定温度領域については、一般の硬化性樹脂における架橋反応熱が全て検出する温度領域である必要があるため、室温〜400℃の範囲で測定を行うことが好ましい。この範囲より下限温度が高過ぎたり、上限温度が低過ぎると全ての反応熱を検出できない可能性があるため好ましくない。また400℃以上の温度にすると材料が分解するなど架橋反応以外の発吸熱を検知する可能性があるため好ましくない。   The calorific value here refers to the total calorific value generated when the temperature of the thin film of the present invention is raised from room temperature to 350 ° C. or higher by differential scanning calorimetry (DSC). The DSC measurement apparatus is not particularly limited, and a general-purpose DSC measurement apparatus can be used. About a measurement temperature range, since it needs to be a temperature range which all the crosslinking reaction heat in general curable resin detects, it is preferable to measure in the range of room temperature-400 degreeC. If the lower limit temperature is too high or the upper limit temperature is too low, the reaction heat may not be detected, which is not preferable. Further, when the temperature is 400 ° C. or higher, it is not preferable because heat generation / absorption other than the cross-linking reaction may be detected such as decomposition of the material.

昇温速度については30℃/min以下であることが好ましい。これ以上速いと反応熱が精査に検出できない可能性があるため好ましくない。測定する試料の量は0.1mg以上100mg以下であることが好ましい。この範囲外の試料の量で測定を行った場合には、反応熱が検出できない可能性があり好ましくない。   The heating rate is preferably 30 ° C./min or less. If it is faster than this, there is a possibility that the heat of reaction cannot be detected in detail, which is not preferable. The amount of the sample to be measured is preferably 0.1 mg or more and 100 mg or less. If the measurement is performed with the amount of the sample outside this range, the reaction heat may not be detected, which is not preferable.

また絶縁膜の絶縁破壊電圧は、よく半導体デバイスの長期信頼性の指標として取り上げられる。長期の電圧印加、または瞬間的な過電圧印加によって絶縁膜の絶縁破壊が起こり、デバイスの故障原因となるため、絶縁破壊電圧は、4.0MV/cm以上であることが好ましく、さらに好ましくは5.0MV/cm以上である。   The dielectric breakdown voltage of the insulating film is often taken as an index of long-term reliability of semiconductor devices. Since dielectric breakdown of the insulating film occurs due to long-term voltage application or instantaneous overvoltage application, causing breakdown of the device, the dielectric breakdown voltage is preferably 4.0 MV / cm or more, more preferably 5. 0 MV / cm or more.

本発明におけるリーク電流量とは、電極間に形成された0.5μm±0.1μmの薄膜において30V電圧印加時における電極間の単位面積当たりのリーク電流量で定義される。
本発明の薄膜においては、前記リーク電流量はより小さいことが好ましい。20nA/cm以下であることが好ましく、電子部品への信頼性を考慮すると15nA/cm以下であることが好ましい。リーク電流量が大きいと、例えば、本発明における薄膜をTFT等の電気デバイスの絶縁膜として用いた場合に、信号の応答遅延、誤作動、デバイス不良につながる恐れがある。
The amount of leakage current in the present invention is defined as the amount of leakage current per unit area between electrodes when a 30 V voltage is applied to a 0.5 μm ± 0.1 μm thin film formed between electrodes.
In the thin film of the present invention, the amount of leakage current is preferably smaller. Is preferably 20 nA / cm 2 or less, it is preferably 15 nA / cm 2 or less in consideration of the reliability of electronic components. When the amount of leakage current is large, for example, when the thin film according to the present invention is used as an insulating film of an electric device such as a TFT, there is a risk of signal response delay, malfunction, and device failure.

リーク電流測定装置は、数pAレベルの電流が検知できる汎用の半導体パラメータアナライザーであれば特に限定されるものではなく使用することができる。また印加電圧としては、通常のTFTの駆動電圧として印加するレベルの電圧でのリーク電流が小さければ問題はないが、長期信頼性および印加時直後の瞬間的な過電圧などを加味すると、好ましくは0〜50V間でのどの電圧値において上記レベルの低リーク電流量であることが好ましく、より好ましくは0〜100Vであり、さらに好ましくは0〜200V間においてAC電圧、DC電圧問わず上記に示すレベルでの絶縁性が保持されていることが好ましい。   The leak current measuring device is not particularly limited as long as it is a general-purpose semiconductor parameter analyzer capable of detecting a current of several pA level. The applied voltage is not a problem as long as the leakage current at a voltage applied as a normal TFT drive voltage is small, but it is preferably 0 in consideration of long-term reliability and instantaneous overvoltage immediately after application. It is preferably a low leakage current amount of the above level at any voltage value between -50V, more preferably 0-100V, and even more preferably between 0-200V regardless of AC voltage or DC voltage. It is preferable that the insulating property is maintained.

さらにこの絶縁膜は耐環境性にも優れていることが望ましく、−60℃〜0℃の低温条件下、20℃〜100℃の高温条件下、さらには20℃〜90℃で20〜100%RHの高温高湿条件下に長時間保管した場合においてもその絶縁性が保持されていることが望ましい。   Furthermore, it is desirable that this insulating film is also excellent in environmental resistance, and is 20% to 100% at a low temperature of -60 ° C to 0 ° C, a high temperature of 20 ° C to 100 ° C, and further 20 ° C to 90 ° C. Even when stored for a long time under the high temperature and high humidity condition of RH, it is desirable that the insulating property is maintained.

(薄膜の形成方法)
本発明の組成物による薄膜の形成方法は特に限定されるものではなくスピンコートやスリットコートなどの方法で成膜することができる。また成膜する基材の状態に合わせ適宜、溶剤による粘度調整、界面活性剤による表面張力調整を行っても良い。また本発明の樹脂組成物は成膜後、光または熱により架橋反応を進行させ高い絶縁性を発現させることもできる。成膜後の加熱温度は特に特に限定されるものではないが、トランジスタ周辺の耐熱性の低い部材、例えば有機半導体層などへの影響が小さいという観点より155℃以下が好ましい。また、特に好ましくは135℃以下の低い温度においても絶縁性が発現し、特に絶縁破壊電圧が良好な絶縁膜と成すことができる。
(Thin film formation method)
The method for forming a thin film using the composition of the present invention is not particularly limited, and the film can be formed by a method such as spin coating or slit coating. Further, viscosity adjustment with a solvent and surface tension adjustment with a surfactant may be appropriately performed in accordance with the state of the substrate on which the film is formed. In addition, the resin composition of the present invention can exhibit high insulation properties by allowing a crosslinking reaction to proceed with light or heat after film formation. The heating temperature after the film formation is not particularly limited, but is preferably 155 ° C. or less from the viewpoint of little influence on a member having low heat resistance around the transistor, for example, an organic semiconductor layer. In particular, the insulating property is exhibited even at a low temperature of 135 ° C. or lower, and an insulating film having a particularly good breakdown voltage can be formed.

(基板および金属電極)
本発明の樹脂組成物を用いて成膜する基板については特に限定することなく使用することができる。基板上に本組成物を用いてトランジスタを形成しディスプレイに適応させるためには透明性が高いものが好ましく、ガラス等が好適に用いられる。さらにディスプレイにおいて軽量化、フレキシブル性を有するものを作成する場合には透明樹脂基板を適用することができ、好ましくはPMMA、PET、ポリカーボネート、PEN、PESなどが挙げられる。トランジスタ形成時にかかる温度に対しても画素の寸法・位置ズレが小さいという観点より、高温時の線膨張が低い耐熱性の高い材料であることが好ましく、PEN、PES等が特に好ましく用いられ、本組成物を用いることで、低温条件で基板変形することなく絶縁膜の形成ができ、これら基板においても容易にトランジスタ形成を可能とする。
(Substrate and metal electrode)
The substrate on which a film is formed using the resin composition of the present invention can be used without any particular limitation. In order to form a transistor using the present composition on a substrate and adapt it to a display, those having high transparency are preferable, and glass or the like is preferably used. Further, in the case of creating a display having light weight and flexibility, a transparent resin substrate can be applied, and preferably, PMMA, PET, polycarbonate, PEN, PES and the like are mentioned. From the standpoint that the pixel size / position deviation is small with respect to the temperature at which the transistor is formed, it is preferably a highly heat-resistant material with low linear expansion at high temperatures, and PEN, PES, etc. are particularly preferably used. By using the composition, an insulating film can be formed without deformation of the substrate under low temperature conditions, and a transistor can be easily formed even on these substrates.

また樹脂基板上に形成される金属電極についても特に限定されるものではないが、一般のディスプレイで画素形成・配線形成などに使用しているAL、Mo、Ni、Ti、Au等であれば特に限定されない。   Also, the metal electrode formed on the resin substrate is not particularly limited, but it may be AL, Mo, Ni, Ti, Au or the like used for pixel formation / wiring formation in a general display. It is not limited.

(樹脂組成物)
また本発明の樹脂組成物については、溶液で塗布することが可能で、かつ外部から熱や光などのエネルギーを与えられることの架橋反応により高い絶縁性を発現する薄膜であれば特に限定されるものではない。
(Resin composition)
In addition, the resin composition of the present invention is particularly limited as long as it is a thin film that can be applied in a solution and exhibits high insulating properties by a cross-linking reaction that is given energy such as heat and light from the outside. It is not a thing.

架橋反応としては例えば、アミノ基または水酸基とカルボキシル基との縮合反応、加水分解性シリル基同士の縮合反応、ヒドロシリル化反応、水酸基、フェノール基、カルボキシル基、アミノ基等とエポキシ基またはイソシアネート基への付加反応、エポキシ基、オキセタニル基、ビニルエーテル基のカチオン重合反応、(メタ)アクリル基、ビニル基などのラジカル重合反応等特に限定されるものではなく挙げるこことができる。特に、低温で反応が進行しやすく、反応後に電気的および熱的に安定なC−Si結合を形成するという観点よりヒドロシリル化反応が好ましい。   Examples of the cross-linking reaction include a condensation reaction between an amino group or a hydroxyl group and a carboxyl group, a condensation reaction between hydrolyzable silyl groups, a hydrosilylation reaction, a hydroxyl group, a phenol group, a carboxyl group, an amino group, etc. and an epoxy group or an isocyanate group. There are no particular limitations, such as addition reaction, epoxy group, oxetanyl group, cationic polymerization reaction of vinyl ether group, radical polymerization reaction of (meth) acryl group, vinyl group and the like. In particular, the hydrosilylation reaction is preferable from the viewpoint that the reaction easily proceeds at a low temperature and an electrically and thermally stable C—Si bond is formed after the reaction.

樹脂組成物としては、エポキシ系化合物、アクリル系化合物、フェノール系化合物、ベンゾオキサゾール系化合物、イミド系化合物、シアネート系化合物、フッ素系化合物、ポリシロキサン系化合物などが挙げられる。   Examples of the resin composition include epoxy compounds, acrylic compounds, phenolic compounds, benzoxazole compounds, imide compounds, cyanate compounds, fluorine compounds, polysiloxane compounds, and the like.

また形成される薄膜において、透明性が高く、耐熱性に優れるという観点より、ポリシロキサン系化合物であることが好ましい。   In addition, the thin film to be formed is preferably a polysiloxane compound from the viewpoint of high transparency and excellent heat resistance.

またこの樹脂組成物に含まれるポリシロキサン系化合物としては特に限定されるものではないが、特に分子中にSi原子を3〜10個から形成される環状ポリシロキサンを含むことが好ましく、液状で溶液塗布が可能でかつ硬化後に架橋密度が緻密な構造となり高い絶縁性を有する薄膜と成り得る。ただし環状ポリシロキサン構造中に架橋反応点を有さないものはアウトガス、ブリード等、膜の信頼性を損ねる原因となるため架橋性反応基を有していることが好ましく、下記一般式(I)   In addition, the polysiloxane compound contained in the resin composition is not particularly limited, but in particular, it preferably contains a cyclic polysiloxane formed of 3 to 10 Si atoms in the molecule, and is a liquid solution. The thin film can be applied and has a high cross-linking density after curing and a high insulating property. However, those having no cross-linking reaction point in the cyclic polysiloxane structure preferably have a cross-linkable reactive group because it causes deterioration of the reliability of the film, such as outgas and bleed.

Figure 2010258378
Figure 2010258378

(式中R、Rは炭素数1〜6の非架橋性有機基、Xは水素原子(SiH基)または、エポキシ基、(メタ)アクリロイル基、アルコキシリル基、ビニル基から選ばれるいずれかの架橋性反応基を有する炭素数0〜10の有機基を表し同一であっても異なっても良く、nは1〜10、mは0〜10の数を表す)で表される、1分子中に少なくとも1個以上の架橋性反応基を有する環状オルガノポリシロキサンがあげられる。環状構造中にケイ素原子が3〜12個、さらには3〜6個有する化合物が好ましい。 Wherein R 1 and R 2 are non-crosslinkable organic groups having 1 to 6 carbon atoms, X is a hydrogen atom (SiH group), an epoxy group, a (meth) acryloyl group, an alkoxylyl group, or a vinyl group 1 represents an organic group having 0 to 10 carbon atoms having such a crosslinkable reactive group, and may be the same or different, and n represents 1 to 10 and m represents a number of 0 to 10). Examples thereof include cyclic organopolysiloxanes having at least one crosslinkable reactive group in the molecule. A compound having 3 to 12, more preferably 3 to 6 silicon atoms in the cyclic structure is preferred.

また強靭な薄膜が得られるという観点より、あらかじめ架橋性官能基を有する環状シロキサンとその他有機化合物またはポリシロキサン化合物とを部分的に反応させているオリゴマーも用いることもできる。この一部架橋させる反応としては特には限定されるものではないが、加水分解縮合と比較して反応後に電気的および熱的に安定なC−Si結合を形成し、また反応制御が容易で未架橋基が残りにくいという観点より、ヒドロシリル化反応を適用することが好ましい。   Further, from the viewpoint of obtaining a tough thin film, an oligomer in which a cyclic siloxane having a crosslinkable functional group and another organic compound or polysiloxane compound are partially reacted in advance can also be used. The partial cross-linking reaction is not particularly limited, but forms an electrically and thermally stable C—Si bond after the reaction as compared with hydrolysis condensation, and the reaction control is easy. It is preferable to apply a hydrosilylation reaction from the viewpoint that a crosslinking group hardly remains.

部分架橋させるモノマーとしては特に限定されるものではなく、一分子中に1個以上のSiH基またはアルケニル基を有する環状シロキサンと一分子中に1個以上のアルケニル基またはSiH基を有するシロキサン化合物または有機化合物を適宜組み合わせて用いることができる。   The monomer to be partially crosslinked is not particularly limited, and a cyclic siloxane having one or more SiH groups or alkenyl groups in one molecule and a siloxane compound having one or more alkenyl groups or SiH groups in one molecule or Organic compounds can be used in appropriate combination.

一分子中に1個以上のSiH基を含有する環状シロキサンとしては、1,3,5,7−テトラハイドロジェン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1−メチルー3,5,7−トリハイドロジェン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,3−ジメチルー5,7−ジハイドロジェン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1−プロピル−3,5,7−トリハイドロジェン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,3−ジプロピル−5,7−ジハイドロジェン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5−トリハイドロジェン−7−ヘキシル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,5−ジハイドロジェン−3,7−ジヘキシル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5−トリハイドロジェン−トリメチルシクロシロキサン、1,3,5,7,9−ペンタハイドロジェン−1,3,5,7,9−ペンタメチルシクロシロキサン、1,3,5,7,9,11−ヘキサハイドロジェン−1,3,5,7,9,11−ヘキサメチルシクロシロキサン等が例示される。   Examples of the cyclic siloxane containing one or more SiH groups in one molecule include 1,3,5,7-tetrahydrogen-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 1-methyl-3,5. , 7-trihydrogen-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 1,3-dimethyl-5,7-dihydrogen-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 1- Propyl-3,5,7-trihydrogen-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 1,3-dipropyl-5,7-dihydrogen-1,3,5,7-tetramethyl Cyclotetrasiloxane, 1,3,5-trihydrogen-7-hexyl-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 1,5-dihydrogen-3 7-dihexyl-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 1,3,5-trihydrogen-trimethylcyclosiloxane, 1,3,5,7,9-pentahydrogen-1,3, Examples include 5,7,9-pentamethylcyclosiloxane, 1,3,5,7,9,11-hexahydrogen-1,3,5,7,9,11-hexamethylcyclosiloxane and the like.

特に入手性の観点より、1,3,5,7−テトラハイドロジェン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサンが好ましい。   In particular, 1,3,5,7-tetrahydrogen-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane is preferable from the viewpoint of availability.

その他SiH基を有する化合物として、ジメチルヒドロシリル基で末端が封鎖されたポリもしくはオリゴシロキサン、側鎖にSiH基を有するポリもしくはオリゴシロキサン、テトラメチルジシロキサンやジメトキシメチルシラン、メトキシジメチルシラン、ジエトキシメチルシラン、エトキシジメチルシラン、トリエトキシシランなどのアルコキシシリル基を有するSiH化合物等が挙げられる。   Other compounds having SiH groups include poly or oligosiloxanes whose ends are blocked with dimethylhydrosilyl groups, poly or oligosiloxanes having SiH groups in the side chains, tetramethyldisiloxane, dimethoxymethylsilane, methoxydimethylsilane, diethoxymethyl. Examples thereof include SiH compounds having an alkoxysilyl group such as silane, ethoxydimethylsilane, and triethoxysilane.

一分子中に1個以上のアルケニル基を有する化合物についても、ポリシロキサン化合物、有機化合物にかかわらず特に限定なく使用することができる。   A compound having one or more alkenyl groups in one molecule can be used without particular limitation regardless of a polysiloxane compound or an organic compound.

アルケニル基を有する直鎖状のポリシロキサンの具体例としては、ジメチルビニルシリル基で末端が封鎖されたポリもしくはオリゴシロキサン、側鎖にビニル基を有するポリもしくはオリゴシロキサン、テトラメチルジビニルジシロキサン、ヘキサメチルトリビニルトリシロキサン、上記SiH基を含有する環状シロキサンの例示でSiH基をビニル基、アリル基等のアルケニル基に置換したものなどが例示される。   Specific examples of linear polysiloxanes having alkenyl groups include poly or oligosiloxanes whose ends are blocked with dimethylvinylsilyl groups, poly or oligosiloxanes having vinyl groups in the side chains, tetramethyldivinyldisiloxane, hexa Examples of methyltrivinyltrisiloxane and the above cyclic siloxane containing SiH groups include those in which SiH groups are substituted with alkenyl groups such as vinyl groups and allyl groups.

アルケニル基含有有機化合物の例としては、ポリシロキサン−有機ブロックコポリマーやポリシロキサン−有機グラフトコポリマーのようなシロキサン単位(Si−O−Si)を含むものではなく、構成元素としてC、H、N、O、Sおよびハロゲンからなる群から選ばれる原子より構成される化合物であって、1分子中にSiH基との反応性を有する炭素−炭素二重結合を1個以上有する有機化合物であれば特に限定されない。またSiH基と反応性を有する炭素−炭素二重結合の結合位置は特に限定されず、分子内のどこに存在してもよい。   Examples of the alkenyl group-containing organic compound do not include a siloxane unit (Si—O—Si) such as a polysiloxane-organic block copolymer or a polysiloxane-organic graft copolymer, and C, H, N, Particularly, if it is a compound composed of atoms selected from the group consisting of O, S and halogen, and is an organic compound having one or more carbon-carbon double bonds having reactivity with SiH group in one molecule It is not limited. Further, the bonding position of the carbon-carbon double bond having reactivity with the SiH group is not particularly limited, and may be present anywhere in the molecule.

上記有機化合物は、有機重合体系の化合物と有機単量体系化合物に分類でき、有機重合体系化合物としては例えば、ポリエーテル系、ポリエステル系、ポリアリレート系、ポリカーボネート系、飽和炭化水素系、不飽和炭化水素系、ポリアクリル酸エステル系、ポリアミド系、フェノール−ホルムアルデヒド系(フェノール樹脂系)、ポリイミド系の化合物を用いることができる。   The organic compounds can be classified into organic polymer compounds and organic monomer compounds. Examples of the organic polymer compounds include polyether-based, polyester-based, polyarylate-based, polycarbonate-based, saturated hydrocarbon-based, unsaturated hydrocarbon-based compounds. Hydrogen-based, polyacrylic acid ester-based, polyamide-based, phenol-formaldehyde-based (phenolic resin-based), and polyimide-based compounds can be used.

また有機単量体系化合物としては例えば、フェノール系、ビスフェノール系、ベンゼン、ナフタレン等の芳香族炭化水素系:直鎖系、脂環系等の脂肪族炭化水素系:複素環系の化合物およびこれらの混合物等が挙げられる。   Examples of organic monomer compounds include aromatic hydrocarbons such as phenols, bisphenols, benzene and naphthalene: aliphatic hydrocarbons such as linear and alicyclic: heterocyclic compounds and their A mixture etc. are mentioned.

化合物の具体的な例としては、ジアリルフタレート、トリアリルトリメリテート、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート、トリメチロールプロパンジアリルエーテル、トリメチロールプロパントリアリルエーテル、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、ペンタエリスリトールテトラアリルエーテル、1,1,2,2−テトラアリロキシエタン、ジアリリデンペンタエリスリット、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、ジアリルモノベンジルイソシアヌレート、1,2,4−トリビニルシクロヘキサン、1,4−ブタンジオールジビニルエーテル、ノナンジオールジビニルエーテル、1,4−シクロへキサンジメタノールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、ビスフェノールSのジアリルエーテル、ジビニルベンゼン、ジビニルビフェニル、1,3−ジイソプロペニルベンゼン、1,4−ジイソプロペニルベンゼン、1,3−ビス(アリルオキシ)アダマンタン、1,3−ビス(ビニルオキシ)アダマンタン、1,3,5−トリス(アリルオキシ)アダマンタン、1,3,5−トリス(ビニルオキシ)アダマンタン、ジシクロペンタジエン、ビニルシクロへキセン、1,5−ヘキサジエン、1,9−デカジエン、ジアリルエーテル、ビスフェノールAジアリルエーテル、2,5−ジアリルフェノールアリルエーテル、およびそれらのオリゴマー、1,2−ポリブタジエン(1、2比率10〜100%のもの、好ましくは1、2比率50〜100%のもの)、ノボラックフェノールのアリルエーテル、アリル化ポリフェニレンオキサイド、その他、従来公知のエポキシ樹脂のグリシジル基の全部をアリル基に置き換えたもの等が挙げられる。   Specific examples of the compound include diallyl phthalate, triallyl trimellitate, diethylene glycol bisallyl carbonate, trimethylolpropane diallyl ether, trimethylolpropane triallyl ether, pentaerythritol triallyl ether, pentaerythritol tetraallyl ether, 1, 1,2,2-tetraallyloxyethane, diarylidenepentaerythritol, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, diallyl monobenzyl isocyanurate, 1,2,4-trivinylcyclohexane, 1,4-butanediol Divinyl ether, nonanediol divinyl ether, 1,4-cyclohexane dimethanol divinyl ether, triethylene glycol divinyl ether, trimethylol propylene Trivinyl ether, pentaerythritol tetravinyl ether, diallyl ether of bisphenol S, divinylbenzene, divinylbiphenyl, 1,3-diisopropenylbenzene, 1,4-diisopropenylbenzene, 1,3-bis (allyloxy) adamantane, 1, 3-bis (vinyloxy) adamantane, 1,3,5-tris (allyloxy) adamantane, 1,3,5-tris (vinyloxy) adamantane, dicyclopentadiene, vinylcyclohexene, 1,5-hexadiene, 1,9- Decadiene, diallyl ether, bisphenol A diallyl ether, 2,5-diallylphenol allyl ether, and oligomers thereof, 1,2-polybutadiene (1,2 ratio of 10 to 100%, preferably 1,2 ratio) 50-100% of those), allyl ether of novolak phenol, allylated polyphenylene oxide, and other ones such as replacing the allyl group all glycidyl groups of a conventionally known epoxy resins.

また化合物としては、骨格部分とアルケニル基(SiH基と反応性を有する炭素−炭素二重結合)とに分けて表現しがたい、低分子量化合物も用いることができる。これらの低分子量化合物の具体例としては、ブタジエン、イソプレン、オクタジエン、デカジエン等の脂肪族鎖状ポリエン化合物系、シクロペンタジエン、シクロヘキサジエン、シクロオクタジエン、ジシクロペンタジエン、トリシクロペンタジエン、ノルボルナジエン等の脂肪族環状ポリエン化合物系、ビニルシクロペンテン、ビニルシクロヘキセン等の置換脂肪族環状オレフィン化合物系等が挙げられる。   Further, as the compound, a low molecular weight compound that is difficult to express by dividing into a skeleton portion and an alkenyl group (a carbon-carbon double bond having reactivity with the SiH group) can also be used. Specific examples of these low molecular weight compounds include aliphatic chain polyene compound systems such as butadiene, isoprene, octadiene and decadiene, fats such as cyclopentadiene, cyclohexadiene, cyclooctadiene, dicyclopentadiene, tricyclopentadiene and norbornadiene. Examples thereof include aromatic cyclic polyene compound systems and substituted aliphatic cyclic olefin compound systems such as vinylcyclopentene and vinylcyclohexene.

特に、透明性および耐光性が高いという観点から下記一般式(II)で表されるトリアリルイソシアヌレート及びその誘導体が特に好ましい。   In particular, triallyl isocyanurate represented by the following general formula (II) and derivatives thereof are particularly preferable from the viewpoint of high transparency and light resistance.

Figure 2010258378
Figure 2010258378

(式中Rは炭素数1〜50の一価の有機基を表し、それぞれのRは異なっていても同一であってもよく、少なくとも1個のRはSiH基との反応性を有する炭素−炭素二重結合を含む)で表される化合物が好ましい。 (Wherein R 3 represents a monovalent organic group having 1 to 50 carbon atoms, and each R 3 may be different or the same, and at least one R 3 represents reactivity with a SiH group. The compound represented by the carbon-carbon double bond which has) is preferable.

上記一般式(II)のRとしては、得られる硬化物の耐熱性がより高くなりうるという観点からは、炭素数1〜20の一価の有機基であることが好ましく、炭素数1〜10の一価の有機基であることがより好ましく、炭素数1〜4の一価の有機基であることがさらに好ましい。これらの好ましいRの例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、フェニル基、ベンジル基、フェネチル基、ビニル基、アリル基等が挙げられる。 R 3 in the general formula (II) is preferably a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms from the viewpoint that the heat resistance of the obtained cured product can be further increased. 10 monovalent organic groups are more preferable, and monovalent organic groups having 1 to 4 carbon atoms are more preferable. Examples of these preferable R 3 include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, phenyl group, benzyl group, phenethyl group, vinyl group and allyl group.

これら化合物の具体例としては、トリアリルイソシアヌレート、ジアリルイソシアヌレート、ジアリルモノグリシジルイソシアヌレート、ジアリルモノベンジルイソシアヌレート、ジアリルモノプロピルイソシアヌレートが挙げられ、特に入手性の観点よりトリアリルイソシアヌレートが挙げられる。   Specific examples of these compounds include triallyl isocyanurate, diallyl isocyanurate, diallyl monoglycidyl isocyanurate, diallyl monobenzyl isocyanurate, diallyl monopropyl isocyanurate, and triallyl isocyanurate from the viewpoint of availability. It is done.

その他、一分子中に架橋反応基とアルケニル基とを含有する化合物を反応させることで官能基導入することも可能であり、アリルグリシジルエーテル、ビニルシクロヘキシルエポキシドなどのエポキシ化合物、アリル(メタ)アクリレート、ビニル(メタ)アクリレートなどのアクリロイル化合物、トリメトキシビニルシラン、トリエトキシビニルシラン、ジメトキシメチルビニルシラン、ジエトキシメチルビニルシラン、メトキシジメチルビニルシラン、エトキシジメチルビニルシランなどのアルコキシシリル化合物が適用できる。   In addition, it is also possible to introduce a functional group by reacting a compound containing a crosslinking reactive group and an alkenyl group in one molecule, epoxy compounds such as allyl glycidyl ether and vinyl cyclohexyl epoxide, allyl (meth) acrylate, An acryloyl compound such as vinyl (meth) acrylate, an alkoxysilyl compound such as trimethoxyvinylsilane, triethoxyvinylsilane, dimethoxymethylvinylsilane, diethoxymethylvinylsilane, methoxydimethylvinylsilane, and ethoxydimethylvinylsilane can be used.

また本発明の樹脂組成物において、分子中に6〜24個のSi原子から形成される多面体骨格を有するポリシロキサンを含むことで、組成物の硬化後の薄膜においてより緻密な架橋構造を形成することができ、より高い絶縁信頼性を有する薄膜となるため好ましい。
多面体構造のポリシロキサンとしては、骨格に含有されるSi原子の数は6〜24であることが好ましく、具体的に、例えば、以下の構造で示される多面体構造を有するシルセスキオキサンが例示される(ここでは、Si原子数=8を代表例として例示する)。
Further, in the resin composition of the present invention, a polysiloxane having a polyhedral skeleton formed from 6 to 24 Si atoms is included in the molecule, thereby forming a denser cross-linked structure in the thin film after the composition is cured. This is preferable because it is a thin film having higher insulation reliability.
As polysiloxane having a polyhedral structure, the number of Si atoms contained in the skeleton is preferably 6 to 24. Specifically, for example, silsesquioxane having a polyhedral structure represented by the following structure is exemplified. (Here, the number of Si atoms = 8 is exemplified as a representative example).

Figure 2010258378
Figure 2010258378

上記式中R〜R11はビニル基、アリル基、ブテニル基、ヘキセニル基等のアルケニル基、(メタ)アクリロイル基、エポキシ基、メルカプト基、アミノ基を含有する有機基、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、酸素原子を介して結合しているメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等のアルコキシ基、またはこれらの基の炭素原子に結合した水素原子の一部又は全部をハロゲン原子、シアノ基などで置換したクロロメチル基、トリフルオロプロピル基、シアノエチル基などから選択される同一又は異種の、好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜10の非置換又は置換の1価の炭化水素基である。 In the above formulas, R 4 to R 11 are alkenyl groups such as vinyl group, allyl group, butenyl group, hexenyl group, (meth) acryloyl group, epoxy group, mercapto group, amino group-containing organic group, hydrogen atom, methyl group , An alkyl group such as an ethyl group, a propyl group and a butyl group, a cycloalkyl group such as a cyclohexyl group, an aryl group such as a phenyl group and a tolyl group, a methoxy group bonded via an oxygen atom, an ethoxy group, a propoxy group, It is selected from alkoxy groups such as butoxy groups, or chloromethyl groups, trifluoropropyl groups, cyanoethyl groups, etc. in which some or all of the hydrogen atoms bonded to the carbon atoms of these groups are substituted with halogen atoms, cyano groups, etc. The same or different, preferably 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 10 carbon atoms, unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon It is.

ただし上記環状ポリシロキサンと同様、架橋構造体を形成するためには、R〜R11のうちの少なくとも1つは、水素原子(SiH基)、エポキシ基、(メタ)アクリロイル基、アルコキシ基、アルケニル基から選ばれるいずれかの架橋性反応基を有することが好ましい。 However, as with the cyclic polysiloxane, in order to form a crosslinked structure, at least one of R 4 to R 11 includes a hydrogen atom (SiH group), an epoxy group, a (meth) acryloyl group, an alkoxy group, It preferably has any crosslinkable reactive group selected from alkenyl groups.

また本発明での多面体構造のポリシロキサンとして、さらに好ましい例としては、以下の構造で示されるような多面体構造を有するシリル化ケイ酸が例示される(ここでは、Si原子数=8を代表例として例示する)。該化合物においては、多面体骨格を形成するSi原子と反応性基とが、シロキサン結合を介して結合していることから、得られる硬化物は剛直になり過ぎず、良好な成形体を得ることができる。   Further, as a polysiloxane having a polyhedral structure in the present invention, a more preferable example is a silylated silicic acid having a polyhedral structure represented by the following structure (here, the number of Si atoms = 8 is a representative example) As an example). In this compound, since the Si atom forming the polyhedral skeleton and the reactive group are bonded via a siloxane bond, the obtained cured product is not too rigid, and a good molded body can be obtained. it can.

Figure 2010258378
Figure 2010258378

上記、構造中、R12〜R35は、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ヘキセニル基等のアルケニル基、(メタ)アクリロイル基、エポキシ基、メルカプト基、アミノ基を含有する有機基、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、酸素原子を介して結合しているメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等のアルコキシ基、またはこれらの基の炭素原子に結合した水素原子の一部又は全部をハロゲン原子、シアノ基などで置換したクロロメチル基、トリフルオロプロピル基、シアノエチル基などから選択される同一又は異種の有機基である。ただし、これらR12〜R35のうち、少なくとも1つはただし上記環状ポリシロキサンと同様、架橋構造体を形成するためには、R〜R11のうちの少なくとも1つは、水素原子(SiH基)、エポキシ基、(メタ)アクリロイル基、アルコキシ基、アルケニル基から選ばれるいずれかの架橋性反応基を有することが好ましい。 In the above structure, R 12 to R 35 are alkenyl groups such as vinyl group, allyl group, butenyl group, hexenyl group, (meth) acryloyl group, epoxy group, mercapto group, amino group-containing organic group, hydrogen atom Alkyl groups such as methyl group, ethyl group, propyl group and butyl group, cycloalkyl groups such as cyclohexyl group, aryl groups such as phenyl group and tolyl group, methoxy group bonded via oxygen atom, ethoxy group, From an alkoxy group such as a propoxy group or a butoxy group, or a chloromethyl group, a trifluoropropyl group, a cyanoethyl group, or the like in which some or all of the hydrogen atoms bonded to the carbon atoms of these groups are substituted with a halogen atom, a cyano group, or the like The same or different organic groups selected. However, at least one of these R 12 to R 35 is the same as the cyclic polysiloxane, but in order to form a crosslinked structure, at least one of R 4 to R 11 must be a hydrogen atom (SiH Group), an epoxy group, a (meth) acryloyl group, an alkoxy group, and an alkenyl group.

さらに環状ポリシロキサンと同様、あらかじめ架橋性官能基を有する多面体構造のポリシロキサンとその他有機化合物またはシロキサン化合物とを部分的に反応させているオリゴマーも用いることもでき、ヒドロシリル化を用いた上記方法により、一分子中に1個以上のSiH基またはアルケニル基を有する多面体構造のポリシロキサンと一分子中に2個以上のアルケニル基またはSiH基を有するシロキサン化合物または有機化合物を組み合わせて用い、より高い絶縁性を有する樹脂組成物を得ることができる。   Further, similarly to the cyclic polysiloxane, an oligomer in which a polyhedral polysiloxane having a cross-linkable functional group and an organic compound or a siloxane compound are partially reacted in advance can also be used. By the above method using hydrosilylation, Higher insulation by using a polyhedral polysiloxane having one or more SiH groups or alkenyl groups in one molecule and a siloxane compound or organic compound having two or more alkenyl groups or SiH groups in one molecule A resin composition having properties can be obtained.

上記ヒドロシリル化反応させる場合の触媒としては、例えば次のようなものを用いることができる。白金の単体、アルミナ、シリカ、カーボンブラック等の担体に固体白金を担持させたもの、塩化白金酸、塩化白金酸とアルコール、アルデヒド、ケトン等との錯体、白金−オレフィン錯体(例えば、Pt(CH=CH(PPh、Pt(CH=CHCl)、白金−ビニルシロキサン錯体(例えば、Pt(ViMeSiOSiMeVi)、Pt[(MeViSiO))、白金−ホスフィン錯体(例えば、Pt(PPh、Pt(PBu)、白金−ホスファイト錯体(例えば、Pt[P(OPh)、Pt[P(OBu))(式中、Meはメチル基、Buはブチル基、Viはビニル基、Phはフェニル基を表し、n、mは、整数を示す。)、ジカルボニルジクロロ白金、カールシュテト(Karstedt)触媒、また、アシュビー(Ashby)の米国特許第3159601号及び3159662号明細書中に記載された白金−炭化水素複合体、ならびにラモロー(Lamoreaux)の米国特許第3220972号明細書中に記載された白金アルコラート触媒が挙げられる。更に、モディック(Modic)の米国特許第3516946号明細書中に記載された塩化白金−オレフィン複合体も本発明において有用である。 As the catalyst for the hydrosilylation reaction, for example, the following can be used. Platinum simple substance, alumina, silica, carbon black or the like supported on solid platinum, chloroplatinic acid, a complex of chloroplatinic acid and alcohol, aldehyde, ketone or the like, platinum-olefin complex (for example, Pt (CH 2 = CH 2) 2 (PPh 3) 2, Pt (CH 2 = CH 2) 2 Cl 2), platinum - vinylsiloxane complex (e.g., Pt (ViMe 2 SiOSiMe 2 Vi ) n, Pt [(MeViSiO) 4] m ), a platinum-phosphine complex (eg, Pt (PPh 3 ) 4 , Pt (PBu 3 ) 4 ), a platinum-phosphite complex (eg, Pt [P (OPh) 3 ] 4 , Pt [P (OBu) 3 ] 4) (in the formula, Me represents a methyl group, Bu a butyl group, Vi is vinyl group, Ph represents a phenyl group, n, m is an integer.), Jikaruboni Dichloroplatinum, Karstedt catalyst, and the platinum-hydrocarbon complexes described in Ashby US Pat. Nos. 3,159,601 and 3,159,622, and Lamoreaux, US Pat. No. 3,220,972. Examples include platinum alcoholate catalysts described in the text. In addition, platinum chloride-olefin complexes described in Modic US Pat. No. 3,516,946 are also useful in the present invention.

また、白金化合物以外の触媒の例としては、RhCl(PPh)、RhCl、RhAl、RuCl、IrCl、FeCl、AlCl、PdCl・2HO、NiCl、TiCl、等が挙げられる。 Further, examples of catalysts other than platinum compounds, RhCl (PPh) 3, RhCl 3, RhAl 2 O 3, RuCl 3, IrCl 3, FeCl 3, AlCl 3, PdCl 2 · 2H 2 O, NiCl 2, TiCl 4 , Etc.

これらの中では、触媒活性の点から塩化白金酸、白金−オレフィン錯体、白金−ビニルシロキサン錯体等が好ましい。また、これらの触媒は単独で使用してもよく、2種以上併用してもよい。   Of these, chloroplatinic acid, platinum-olefin complexes, platinum-vinylsiloxane complexes and the like are preferable from the viewpoint of catalytic activity. Moreover, these catalysts may be used independently and may be used together 2 or more types.

触媒の添加量は特に限定されないが、十分な硬化性を有し、かつ樹脂組成物のコストを比較的低く抑えるため好ましい添加量の下限は、化合物(α1)および化合物(γ)のSiH基との反応性を有する炭素−炭素二重結合(以下、単に「アルケニル基」と称することがある。)1モル、または、化合物(α1)、化合物(α2)および化合物(γ)のアルケニル基1モルに対して10−8モル、より好ましくは10−6モルであり、好ましい添加量の上限は上記化合物のアルケニル基1モルに対して10−1モル、より好ましくは10−2モルである。 Although the addition amount of the catalyst is not particularly limited, the lower limit of the preferable addition amount is sufficient for the SiH group of the compound (α1) and the compound (γ) to have sufficient curability and keep the cost of the resin composition relatively low. 1 mol of a carbon-carbon double bond having the reactivity of (hereinafter, simply referred to as “alkenyl group”) or 1 mol of an alkenyl group of the compound (α1), the compound (α2) and the compound (γ) is 10 -8 moles and more preferably 10 -6 moles relative to, the upper limit of the preferable amount is 10 -1 mol per alkenyl group 1 mole of the compound, more preferably 10 -2 moles.

また、上記触媒には助触媒を併用することが可能であり、例としてトリフェニルホスフィン等のリン系化合物、ジメチルマレート等の1、2−ジエステル系化合物、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−ブチン、1−エチニル−1−シクロヘキサノール等のアセチレンアルコール系化合物、単体の硫黄等の硫黄系化合物等が挙げられる。助触媒の添加量は特に限定されないが、ヒドロシリル化触媒1モルに対しての好ましい添加量の下限は、10−2モル、より好ましくは10−1モルであり、好ましい添加量の上限は10モル、より好ましくは10モルである。 In addition, a cocatalyst can be used in combination with the above catalyst. Examples thereof include phosphorus compounds such as triphenylphosphine, 1,2-diester compounds such as dimethyl malate, 2-hydroxy-2-methyl-1 Examples include acetylene alcohol compounds such as butyne and 1-ethynyl-1-cyclohexanol, and sulfur compounds such as simple sulfur. The addition amount of the co-catalyst is not particularly limited, the lower limit of the preferable amount of relative hydrosilylation catalyst 1 mole, 10 -2 mol, more preferably 10 -1 mol, the upper limit of the preferable amount is 10 2 Mol, more preferably 10 mol.

(フォトリソグラフィー性に関して)
また絶縁膜に部分的にコンタクトホールを設けて上下電極間の導通をとるためには、ドライエッチングやリソグラフィーによって部分的に薄膜を除去できることが好ましく、さらにプロセスが簡略化できる観点より、フォトリソグラフィー性を有しているものが好ましい。このフォトリソグラフィー性については、ポジ型、ネガ型特に限定されるものではなく適用でき、その露光波長についても特に限定されるものではない。
(Regarding photolithographic properties)
In addition, in order to partially provide contact holes in the insulating film to establish conduction between the upper and lower electrodes, it is preferable that the thin film can be partially removed by dry etching or lithography, and from the viewpoint of simplifying the process, photolithography The thing which has is preferable. The photolithographic property is not particularly limited and can be applied, and the exposure wavelength is not particularly limited.

フォトリソグラフィー性発現のため、一分子中に光重合性官能基を少なくとも1個有することが好ましい。   It is preferable to have at least one photopolymerizable functional group in one molecule for the expression of photolithography.

ここでいう光重合性官能基とは、光エネルギーが外部より加わった際に光重合開始剤より発生するラジカルもしくはカチオン種によって重合、架橋する官能基を示し、特に反応・架橋形式は限定されるものではない。   The photopolymerizable functional group as used herein refers to a functional group that is polymerized and cross-linked by radicals or cationic species generated from a photopolymerization initiator when light energy is applied from the outside, and the reaction / crosslinking mode is particularly limited. It is not a thing.

中でも、特に反応性・化合物の安定性の観点より、光重合性官能基の少なくとも1個は、エポキシ基、架橋性ケイ素基、(メタ)アクリロイル基、ビニロキシ基が好ましい。エポキシ基の中でも安定性の観点より、脂環式エポキシ基やグリシジル基が好ましく、特に光および熱によるカチオン重合性に優れる点では、脂環式エポキシ基が好ましい。   Among them, particularly from the viewpoint of reactivity and stability of the compound, at least one of the photopolymerizable functional groups is preferably an epoxy group, a crosslinkable silicon group, a (meth) acryloyl group, or a vinyloxy group. Among the epoxy groups, an alicyclic epoxy group and a glycidyl group are preferable from the viewpoint of stability, and an alicyclic epoxy group is particularly preferable from the viewpoint of excellent cationic polymerization by light and heat.

また、架橋性ケイ素基としては、アルコキシシリル基、アセトキシシリル基、フェノキシシリル基、シラノール基、クロロシリル基等の加水分解性を有するケイ素基が挙げることができ、特に入手性、化合物の安定性の点から、特にアルコキシシリル基が好ましい。アルコキシシリル基としては、ケイ素に結合する官能基が、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、iso-プロポキシ基、n-ブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基のものが挙げられ、硬化後の残留成分が残りにくいという観点から、特にメトキシ基、エトキシ基が好ましい。   Examples of the crosslinkable silicon group include hydrolyzable silicon groups such as an alkoxysilyl group, an acetoxysilyl group, a phenoxysilyl group, a silanol group, and a chlorosilyl group. From the viewpoint, an alkoxysilyl group is particularly preferable. Examples of the alkoxysilyl group include those in which the functional group bonded to silicon is a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an iso-propoxy group, an n-butoxy group, a sec-butoxy group, or a tert-butoxy group, A methoxy group and an ethoxy group are particularly preferable from the viewpoint that residual components after curing hardly remain.

変性ポリオルガノシロキサン化合物は、光重合性官能基を少なくとも1個有すればよく、各光重合性官能基は同一であってもよく、2種以上の異なる官能基を有しても良い。本発明の硬化性組成物に含有される変性ポリオルガノシロキサン化合物は、上記光重合性官能基を一分子中に少なくとも1個有すればよいが、好ましくは2個以上、より好ましくは3個以上である。3個以上であれば、架橋密度の高い硬化物が得られ耐熱性に優れるという利点がある。   The modified polyorganosiloxane compound only needs to have at least one photopolymerizable functional group, and each photopolymerizable functional group may be the same or may have two or more different functional groups. The modified polyorganosiloxane compound contained in the curable composition of the present invention may have at least one photopolymerizable functional group in one molecule, preferably two or more, more preferably three or more. It is. If it is three or more, there exists an advantage that the hardened | cured material with a high crosslinking density is obtained and it is excellent in heat resistance.

さらにリソグラフィー時の現像において、特殊現像液や有機溶剤型現像液よりは、一般のレジスト現像液として主に用いられているアルカリ現像液で現像できるものがリサイクル性、コスト性の面より好ましい。   Further, in development at the time of lithography, those that can be developed with an alkaline developer mainly used as a general resist developer are more preferable than a special developer or an organic solvent developer from the viewpoint of recyclability and cost.

本発明の樹脂組成物において、上記一分子中に光重合性官能基を少なくとも1個有し、さらに下記式で表される各構造、   In the resin composition of the present invention, each structure having at least one photopolymerizable functional group in one molecule and further represented by the following formula:

Figure 2010258378
Figure 2010258378

フェノール性水酸基と、カルボキシル基とからなる群から選ばれる少なくとも一種を同一分子内に有することでアルカリ水溶液への溶解が容易となり、アルカリ現像可能なリソグラフィー性を発現させる点で好ましい。 Having at least one selected from the group consisting of a phenolic hydroxyl group and a carboxyl group in the same molecule facilitates dissolution in an alkaline aqueous solution, and is preferable in terms of expressing lithography properties that allow alkali development.

樹脂組成物がリソグラフィー性を有することにより、薄膜トランジスタを形成する際、ドライエッチングやレジストによるパターニング加工などの多段プロセスが大幅に省略できるという観点より好ましい。また現像にあたり、一般にLCD製造プロセスなどでレジスト現像液として用いられるアルカリ性現像液により現像できることが省コスト、リサイクルという観点より好ましい。   When the resin composition has lithographic properties, it is preferable from the viewpoint that a multi-step process such as dry etching or patterning with a resist can be largely omitted when forming a thin film transistor. Further, in development, it is preferable from the viewpoint of cost saving and recycling that development can be performed with an alkaline developer generally used as a resist developer in an LCD manufacturing process or the like.

さらにアルカリ現像性を有し、透明性が高く、耐熱性に優れる薄膜が得られる化合物として上記で示される特定構造を有するポリシロキサン系化合物が挙げられる。上記で示される特定構造を有するポリシロキサン化合物を得る方法については特に限定されるものではないが、反応選択性等の観点より、特定構造を有するアルケニル基含有化合物とSiH基を有するシリコン化合物とをヒドロシリル化反応を用いることが好ましい。   Further, examples of the compound that can obtain a thin film having alkali developability, high transparency, and excellent heat resistance include polysiloxane compounds having the specific structure shown above. The method for obtaining the polysiloxane compound having the specific structure shown above is not particularly limited, but from the viewpoint of reaction selectivity and the like, an alkenyl group-containing compound having a specific structure and a silicon compound having a SiH group are used. It is preferable to use a hydrosilylation reaction.

特定構造を有するアルケニル基含有化合物としては、ビニルフェノール、アリルフェノール、ブテン酸、ペンテン酸、ヘキセン酸、へプテン酸、ウンデシレン酸、ジアリルイソシアヌル酸、モノアリルイソシアヌル酸、ジアリルビスフェノールA、ジアリルビスフェノールS、ビニルフェノール、アリルフェノールが挙げることができ、硬化物の透明性の観点よりジアリルイソシアヌル酸、モノアリルイソシアヌル酸が特に好ましい。   Examples of the alkenyl group-containing compound having a specific structure include vinylphenol, allylphenol, butenoic acid, pentenoic acid, hexenoic acid, heptenoic acid, undecylenic acid, diallyl isocyanuric acid, monoallyl isocyanuric acid, diallyl bisphenol A, diallyl bisphenol S, Vinylphenol and allylphenol can be mentioned, and diallyl isocyanuric acid and monoallyl isocyanuric acid are particularly preferable from the viewpoint of transparency of the cured product.

(カチオン重合開始剤)
本発明の樹脂組成物において官能基種によっては適宜光重合開始剤を選定する必要がある。エポキシ基やアルコキシシリル基のようなカチオン重合性官能基を有する場合には、カチオン重合開始剤を添加する必要があるが、カチオン重合開始剤としては、活性エネルギー線によりカチオン種又はルイス酸を発生する、活性エネルギー線カチオン重合開始剤、又は熱によりカチオン種又はルイス酸を発生する熱カチオン重合開始剤であれば、特に限定されず使用できる。
(Cationic polymerization initiator)
In the resin composition of the present invention, it is necessary to appropriately select a photopolymerization initiator depending on the functional group type. In the case of having a cationic polymerizable functional group such as an epoxy group or an alkoxysilyl group, it is necessary to add a cationic polymerization initiator. As the cationic polymerization initiator, a cationic species or a Lewis acid is generated by active energy rays. Any active energy ray cationic polymerization initiator or thermal cationic polymerization initiator that generates a cationic species or a Lewis acid by heat can be used without particular limitation.

活性エネルギー線カチオン重合開始剤としては、米国特許第3379653号に記載されたような金属フルオロ硼素錯塩及び三弗化硼素錯化合物;米国特許第3586616号に記載されたようなビス(ペルフルオルアルキルスルホニル)メタン金属塩;米国特許第3708296号に記載されたようなアリールジアゾニウム化合物;米国特許第4058400号に記載されたようなVIa族元素の芳香族オニウム塩;米国特許第4069055号に記載されたようなVa族元素の芳香族オニウム塩;米国特許第4068091号に記載されたようなIIIa〜Va族元素のジカルボニルキレート;米国特許第4139655号に記載されたようなチオピリリウム塩;米国特許第4161478号に記載されたようなMF6陰イオン(ここでMは燐、アンチモン及び砒素から選択される)の形のVIa元素;米国特許第4231951号に記載されたようなアリールスルホニウム錯塩;米国特許第4256828号に記載されたような芳香族ヨードニウム錯塩及び芳香族スルホニウム錯塩;W.R.Wattらによって「ジャーナル・オブ・ポリマー・サイエンス、ポリマー・ケミストリー版」、第22巻、1789頁(1984年)に記載されたようなビス[4−(ジフェニルスルホニオ)フェニル]スルフィド−ビスヘキサフルオロ金属塩(例えば燐酸塩、砒酸塩、アンチモン酸塩等);陰イオンがB(C である芳香族ヨードニウム錯塩及び芳香族スルホニウム錯塩の一種以上が包含される。 Examples of active energy ray cationic polymerization initiators include metal fluoroboron complex salts and boron trifluoride complex compounds as described in US Pat. No. 3,379,653; bis (perfluoroalkyls) as described in US Pat. No. 3,586,616. Sulfonyl) methane metal salts; aryldiazonium compounds as described in US Pat. No. 3,708,296; aromatic onium salts of group VIa elements as described in US Pat. No. 4,058,400; described in US Pat. Aromatic onium salts of Group Va elements such as: dicarbonyl chelates of Group IIIa to Va elements as described in US Pat. No. 4068091; thiopyrylium salts as described in US Pat. No. 4,139,655; US Pat. No. 4,161,478 MF6 - anions as described in the issue (here And M is selected from phosphorus, antimony and arsenic); arylsulfonium complex salts as described in US Pat. No. 4,231,951; aromatic iodonium complex salts as described in US Pat. No. 4,256,828 and Aromatic sulfonium complex salts; R. Bis [4- (diphenylsulfonio) phenyl] sulfide-bishexafluoro as described by Watt et al. In “Journal of Polymer Science, Polymer Chemistry Edition”, Vol. 22, page 1789 (1984). Metal salts (for example, phosphates, arsenates, antimonates, etc.); one or more of aromatic iodonium complex salts and aromatic sulfonium complex salts whose anions are B (C 6 F 5 ) 4 are included.

好ましい陽イオン系活性エネルギー線カチオン重合開始剤には、アリールスルホニウム錯塩、ハロゲン含有錯イオンの芳香族スルホニウム又はヨードニウム塩並びにII族、V族及びVI族元素の芳香族オニウム塩が包含される。これらの塩のいくつかは、FX−512(3M社)、UVR−6990及びUVR−6974(ユニオン・カーバイド社)、UVE−1014及びUVE−1016(ジェネラル・エレクトリック社)、KI−85(デグッサ社)、SP−152及びSP−172(旭電化社)並びにサンエイドSI−60L、SI−80L及びSI−100L(三新化学工業社)、WPI113及びWPI116(和光純薬工業社)、RHODORSIL PI2074(ローディア社)として商品として入手できる。   Preferred cationic active energy ray cationic polymerization initiators include arylsulfonium complex salts, aromatic sulfonium or iodonium salts of halogen-containing complex ions, and aromatic onium salts of Group II, Group V and Group VI elements. Some of these salts are FX-512 (3M), UVR-6990 and UVR-6974 (Union Carbide), UVE-1014 and UVE-1016 (General Electric), KI-85 (Degussa) ), SP-152 and SP-172 (Asahi Denka Co., Ltd.), Sun-Aid SI-60L, SI-80L and SI-100L (Sanshin Chemical Co., Ltd.), WPI113 and WPI116 (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), RHODORSIL PI2074 (Rhodia) As a product.

カチオン重合開始剤の使用量は、変性ポリオルガノシロキサン化合物100重量部に対して、好ましくは0.01〜10重量部、より好ましくは0.1〜5重量部の量である。カチオン重合開始剤量が少ないと、硬化に長時間を要したり、十分に硬化した硬化物が得られない。開始剤量が多いと、開始剤の色が硬化物に残ったり、急硬化のために着色や隆起したり、硬化物の耐熱耐光性を損なうために好ましくない。   The amount of the cationic polymerization initiator used is preferably 0.01 to 10 parts by weight, more preferably 0.1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the modified polyorganosiloxane compound. When the amount of the cationic polymerization initiator is small, it takes a long time for curing or a cured product that is sufficiently cured cannot be obtained. When the amount of the initiator is large, the color of the initiator remains in the cured product, coloring or bulging due to rapid curing, or the heat and light resistance of the cured product is impaired.

(ラジカル重合開始剤)
また本発明の樹脂組成物においてアクリロイル基のようなラジカル重合官能基を有する場合には、ラジカル重合開始剤を用いる必要があるが、活性エネルギー線によりラジカル種を発生する、活性エネルギー線ラジカル重合開始剤であれば特に限定されず使用できる。
(Radical polymerization initiator)
In addition, when the resin composition of the present invention has a radical polymerization functional group such as an acryloyl group, it is necessary to use a radical polymerization initiator, but active energy ray radical polymerization is initiated, which generates radical species by active energy rays. Any agent can be used without any particular limitation.

活性エネルギー線ラジカル重合開始剤としては、アセトフェノン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、アシルフォスフィンオキサイド系化合物、オキシムエステル系化合物、ベンゾイン系化合物、ビイミダゾール系化合物、α−ジケトン系化合物、チタノセン系化合物、多核キノン系化合物、キサントン系化合物、チオキサントン系化合物、トリアジン系化合物、ケタール系化合物、アゾ系化合物、過酸化物、2,3−ジアルキルジオン系化合物、ジスルフィド系化合物、チウラム化合物類、フルオロアミン系化合物等が用いることができる。   Active energy ray radical polymerization initiators include acetophenone compounds, benzophenone compounds, acylphosphine oxide compounds, oxime ester compounds, benzoin compounds, biimidazole compounds, α-diketone compounds, titanocene compounds, polynuclear compounds Quinone compounds, xanthone compounds, thioxanthone compounds, triazine compounds, ketal compounds, azo compounds, peroxides, 2,3-dialkyldione compounds, disulfide compounds, thiuram compounds, fluoroamine compounds, etc. Can be used.

アセトフェノン系化合物の具体例としては、1−(4−ドデシルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−(4'−i−プロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、4−(2'−ヒドロキシエトキシ)フェニル(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、2,2−ジメトキシアセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、2−メチル−1−(4'−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4'−モルフォリノフェニル)ブタン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、2−ヒドロキシー1−〔4−[4−(2−ヒドロキシー2−メチループロピオニル)−ベンジル]フェニル〕−2−メチループロパンー1−オン等が挙げられる。   Specific examples of acetophenone compounds include 1- (4-dodecylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl- 1-phenylpropan-1-one, 1- (4′-i-propylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 4- (2′-hydroxyethoxy) phenyl (2-hydroxy-2) -Propyl) ketone, 2,2-dimethoxyacetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, 2-methyl-1- (4'-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2- Dimethylamino-1- (4′-morpholinophenyl) butan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2,2 -Dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, 2-hydroxy-1- [4- [4- (2-hydroxy-2-methyl-propionyl) -benzyl] phenyl] -2-methyl-propan-1-one Etc.

アシルフォスフィンオキサイド系化合物の具体例としては、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド等が挙げられる。   Specific examples of the acylphosphine oxide compound include 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenylphosphine oxide, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, and the like.

オキシムエステル系化合物の具体例としては、1,2−オクタンジオン1−[4−(フェニルチオ)−2−(O−ベンゾイルオキシム)]、エタノン1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−1−(O−アセチルオキシム)等が挙げられる。
ベンゾイン系化合物の具体例としては、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、2−ベンゾイル安息香酸メチル等が挙げられる。
Specific examples of oxime ester compounds include 1,2-octanedione 1- [4- (phenylthio) -2- (O-benzoyloxime)], ethanone 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) ) -9H-carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime) and the like.
Specific examples of the benzoin compound include benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether, methyl 2-benzoylbenzoate and the like.

ベンゾフェノン系化合物の具体例としては、ベンジルジメチルケトン、ベンゾフェノン、4,4'−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4'−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン等が挙げられる。   Specific examples of the benzophenone compounds include benzyl dimethyl ketone, benzophenone, 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, and the like.

α−ジケトン系化合物の具体例としては、ジアセチル、ジベンゾイル、メチルベンゾイルホルメート等が挙げられる。   Specific examples of the α-diketone compound include diacetyl, dibenzoyl, methylbenzoylformate, and the like.

ビイミダゾール系化合物の具体例としては、2,2'−ビス(2−クロロフェニル)−4,4',5,5'−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2'−ビイミダゾール、2,2'−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4',5,5'−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2'−ビイミダゾール、2,2'−ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)−4,4',5,5'−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2'−ビイミダゾール、2,2'−ビス(2−ブロモフェニル)−4,4',5,5'−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2'−ビイミダゾール、2,2'−ビス(2,4−ジブロモフェニル)−4,4',5,5'−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2'−ビイミダゾール、2,2'−ビス(2,4,6−トリブロモフェニル)−4,4',5,5'−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2'−ビイミダゾール、2,2'−ビス(2−クロロフェニル)−4,4',5,5'−テトラフェニル−1,2'−ビイミダゾール、2,2'−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4',5,5'−テトラフェニル−1,2'−ビイミダゾール、2,2'−ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)−4,4',5,5'−テトラフェニル−1,2'−ビイミダゾール、2,2'−ビス(2−ブロモフェニル)−4,4',5,5'−テトラフェニル−1,2'−ビイミダゾール、2,2'−ビス(2,4−ジブロモフェニル)−4,4',5,5'−テトラフェニル−1,2'−ビイミダゾール、2,2'−ビス(2,4,6−トリブロモフェニル)−4,4',5,5'−テトラフェニル−1,2'−ビイミダゾール等が挙げられる。   Specific examples of the biimidazole compound include 2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetrakis (4-ethoxycarbonylphenyl) -1,2′-biimidazole, 2 , 2'-bis (2,4-dichlorophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetrakis (4-ethoxycarbonylphenyl) -1,2'-biimidazole, 2,2'-bis (2,4 , 6-trichlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetrakis (4-ethoxycarbonylphenyl) -1,2′-biimidazole, 2,2′-bis (2-bromophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetrakis (4-ethoxycarbonylphenyl) -1,2'-biimidazole, 2,2'-bis (2,4-dibromophenyl) -4,4', 5,5'-tetrakis (4-ethoxycarbonylphenyl) -1, 2'-biimidazole, 2,2'-bis (2,4,6-tribromophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetrakis (4-ethoxycarbonylphenyl) -1,2'-biimidazole 2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole, 2,2′-bis (2,4-dichlorophenyl) -4, 4 ', 5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole, 2,2'-bis (2,4,6-trichlorophenyl) -4,4', 5,5'-tetraphenyl-1 , 2′-biimidazole, 2,2′-bis (2-bromophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole, 2,2′-bis (2, 4-dibromophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole, 2,2′-bi (2,4,6-bromophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole.

多核キノン系化合物の具体例としては、アントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−t−ブチルアントラキノン、1,4−ナフトキノン等が挙げられる。   Specific examples of the polynuclear quinone compound include anthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-t-butylanthraquinone, 1,4-naphthoquinone and the like.

キサントン系化合物の具体例としては、キサントン、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,5−ジエチルジオキサントン等が挙げられる。   Specific examples of the xanthone compound include xanthone, thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2,5-diethyldioxanthone and the like.

トリアジン系化合物の具体例としては、1,3,5−トリス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、1,3−ビス(トリクロロメチル)−5−(2'−クロロフェニル)−s−トリアジン、1,3−ビス(トリクロロメチル)−5−(4'−クロロフェニル)−s−トリアジン、1,3−ビス(トリクロロメチル)−5−(2'−メトキシフェニル)−s−トリアジン、1,3−ビス(トリクロロメチル)−5−(4'−メトキシフェニル)−s−トリアジン、2−(2'−フリルエチリデン)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4'−メトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(3',4'−ジメトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4'−メトキシナフチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(2'−ブロモ−4'−メチルフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(2'−チオフェニルエチリデン)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン等が挙げられる。   Specific examples of the triazine compound include 1,3,5-tris (trichloromethyl) -s-triazine, 1,3-bis (trichloromethyl) -5- (2′-chlorophenyl) -s-triazine, 1, 3-bis (trichloromethyl) -5- (4′-chlorophenyl) -s-triazine, 1,3-bis (trichloromethyl) -5- (2′-methoxyphenyl) -s-triazine, 1,3-bis (Trichloromethyl) -5- (4′-methoxyphenyl) -s-triazine, 2- (2′-furylethylidene) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4′-methoxy) Styryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (3 ′, 4′-dimethoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- ( '-Methoxynaphthyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (2'-bromo-4'-methylphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2 -(2'-thiophenylethylidene) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine and the like.

特に薄膜硬化性に優れるという観点より、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、2−ヒドロキシー1−〔4−[4−(2−ヒドロキシー2−メチループロピオニル)−ベンジル]フェニル〕−2−メチループロパンー1−オン、1,2−オクタンジオン1−[4−(フェニルチオ)−2−(O−ベンゾイルオキシム)]、エタノン1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−1−(O−アセチルオキシム)が好ましい。   In particular, from the viewpoint of excellent thin film curability, 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenylphosphine oxide, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, 2-hydroxy-1- [4- [ 4- (2-hydroxy-2-methyl-propionyl) -benzyl] phenyl] -2-methyl-propan-1-one, 1,2-octanedione 1- [4- (phenylthio) -2- (O-benzoyloxime) )], Ethanone 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime) is preferred.

特に硬化物が透明性に優れるという観点より、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−(4'−i−プロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、4−(2'−ヒドロキシエトキシ)フェニル(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、2,2−ジメトキシアセトフェノンが好ましい。   In particular, from the viewpoint that the cured product is excellent in transparency, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1- ( 4′-i-propylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 4- (2′-hydroxyethoxy) phenyl (2-hydroxy-2-propyl) ketone, 2,2-dimethoxyacetophenone preferable.

ラジカル重合開始剤の使用量は、変性ポリオルガノシロキサン化合物100重量部に対して、好ましくは0.1〜15重量部、より好ましくは0.1〜10重量部の量である。カチオン重合開始剤量が少ないと、硬化が不十分でアルカリ現像時にコントラストが得られない傾向がある。開始剤量が多いと、硬化膜自体が着色するために好ましくない。   The amount of radical polymerization initiator used is preferably 0.1 to 15 parts by weight, more preferably 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the modified polyorganosiloxane compound. When the amount of the cationic polymerization initiator is small, there is a tendency that the curing is insufficient and a contrast cannot be obtained during alkali development. A large amount of initiator is not preferable because the cured film itself is colored.

(増感剤)
また本発明の樹脂組成物において光エネルギーで硬化させる場合には、光の感度向上のおよびg線(436nm)、h線(405nm)、i線(365nm)と言われるような高波長の光に感度を持たせるために、適宜、増感剤を添加する事ができる。これら増感剤は、上記カチオン重合開始剤及び/またはラジカル重合開始剤等と併用して使用し、硬化性の調整を行うことができる。
(Sensitizer)
When the resin composition of the present invention is cured with light energy, the light sensitivity is improved and light having a high wavelength such as g-line (436 nm), h-line (405 nm), or i-line (365 nm) is used. In order to provide sensitivity, a sensitizer can be appropriately added. These sensitizers can be used in combination with the above cationic polymerization initiator and / or radical polymerization initiator to adjust the curability.

添加する化合物には、アントラセン系化合物、チオキサントン系化合物などが挙げることができる。   Examples of the compound to be added include anthracene compounds and thioxanthone compounds.

アントラセン系化合物の具体例としては、アントラセン、2−エチル−9,10−ジメトキシアントラセン、9,10−ジメチルアントラセン、9,10−ジブトキシアントラセン、9,10−ジプロポキシアントラセン、9,10−ジエトキシアントラセン、1,4−ジメトキシアントラセン、9−メチルアントラセン、2−エチルアントラセン、2−tert−ブチルアントラセン、2,6−ジ−tert−ブチルアントラセン、9,10−ジフェニル−2,6−ジ−tert−ブチルアントラセン等が挙げられ、特に入手しやすい観点より、アントラセン、9,10−ジメチルアントラセン、9,10−ジブトキシアントラセン、9,10−ジプロポキシアントラセン、9,10−ジエトキシアントラセン等が好ましい。   Specific examples of the anthracene compound include anthracene, 2-ethyl-9,10-dimethoxyanthracene, 9,10-dimethylanthracene, 9,10-dibutoxyanthracene, 9,10-dipropoxyanthracene, and 9,10-di. Ethoxyanthracene, 1,4-dimethoxyanthracene, 9-methylanthracene, 2-ethylanthracene, 2-tert-butylanthracene, 2,6-di-tert-butylanthracene, 9,10-diphenyl-2,6-di- tert-butylanthracene and the like can be mentioned, and from the viewpoint of easy availability, anthracene, 9,10-dimethylanthracene, 9,10-dibutoxyanthracene, 9,10-dipropoxyanthracene, 9,10-diethoxyanthracene and the like preferable.

また硬化物の透明性に優れる観点からはアントラセンが好ましく、樹脂組成物との相溶性に優れる観点からは9,10−ジブトキシアントラセン、9,10−ジプロポキシアントラセン、9,10−ジエトキシアントラセン等が好ましい。   Anthracene is preferable from the viewpoint of excellent transparency of the cured product, and 9,10-dibutoxyanthracene, 9,10-dipropoxyanthracene, and 9,10-diethoxyanthracene from the viewpoint of excellent compatibility with the resin composition. Etc. are preferred.

チオキサントン系の具体例としては、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,5−ジエチルジオキサントン等が挙げられる。
またこれらの増感剤は単独で使用してもよく、2種以上併用してもよい。
Specific examples of the thioxanthone series include thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2,5-diethyldioxanthone and the like.
These sensitizers may be used alone or in combination of two or more.

(リソグラフィー方法)
本発明の組成物を用いた薄膜でコンタクトホール形成などの目的よりパターン形成する場合には、通常のレジスト材料の現像方法と同様の方法で行うことができ特に限定されるものではない。感光させるための光源としては、使用する重合開始剤や増感剤の吸収波長を発光する光源を使用すればよく、通常200〜450nmの範囲の波長を含む光源、例えば、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、ハイパワーメタルハライドランプ、キセノンランプ、カーボンアークランプ、発光ダイオードなどを使用できる。
(Lithography method)
When forming a pattern with a thin film using the composition of the present invention for the purpose of forming a contact hole or the like, it can be carried out by a method similar to a developing method of a normal resist material, and is not particularly limited. As a light source for sensitization, a light source that emits an absorption wavelength of a polymerization initiator or a sensitizer to be used may be used, and a light source usually containing a wavelength in the range of 200 to 450 nm, for example, a high-pressure mercury lamp, an ultra-high pressure Mercury lamps, metal halide lamps, high power metal halide lamps, xenon lamps, carbon arc lamps, light emitting diodes, and the like can be used.

露光量は特に制限されないが、好ましい露光量の範囲は1〜5000mJ/cm、より好ましくは1〜1000mJ/cmである。露光量が少ないと硬化しない。露光量が多いと過露光のためパターンが形成できないことがある。 The exposure amount is not particularly limited, but a preferable exposure amount range is 1 to 5000 mJ / cm 2 , more preferably 1 to 1000 mJ / cm 2 . If the exposure is small, it will not cure. If the exposure amount is large, a pattern may not be formed due to overexposure.

また溶剤除去および硬化物の物性向上の目的で、光硬化前後に熱を加えプリベークおよびアフターベークさせてもよい。硬化温度としては種々設定できるが、好ましい温度の範囲は60〜300℃、より好ましくは80〜200℃、特には80〜155℃が好ましい。また80〜135℃の低温であっても良好な絶縁特性を有する膜と成すこともできる。   Further, for the purpose of removing the solvent and improving the physical properties of the cured product, pre-baking and after-baking may be performed by applying heat before and after photocuring. The curing temperature can be variously set, but a preferable temperature range is 60 to 300 ° C, more preferably 80 to 200 ° C, and particularly preferably 80 to 155 ° C. Further, it can be formed into a film having good insulating characteristics even at a low temperature of 80 to 135 ° C.

また現像液としては、一般に使用するアルカリ現像液ものであれば特に限定なく使用することができるが、具体例としては、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液やコリン水溶液等の有機アルカリ水溶液や、水酸化カリウム水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、炭酸カリウム水溶液、炭酸ナトリウム水溶液、炭酸リチウム水溶液などの無機アルカリ水溶液やこれら水溶液に溶解速度等の調整のためにアルコールや界面活性剤などを添加したもの等が挙げられる。   The developer can be used without particular limitation as long as it is a commonly used alkaline developer, but specific examples include organic alkaline aqueous solutions such as tetramethylammonium hydroxide aqueous solution and choline aqueous solution, and potassium hydroxide. Examples thereof include an aqueous solution, an aqueous solution of sodium hydroxide, an aqueous solution of potassium carbonate, an aqueous solution of sodium carbonate, an aqueous solution of lithium carbonate and the like, and an aqueous solution containing alcohol or a surfactant added to adjust the dissolution rate.

また水溶液濃度に関しては、露光部と未露光部のコントラストがつきやすいという観点より、25重量%以下であることが好ましく、より好ましくは10重量%以下、更に好ましくは5重量%以下であることが好ましい。   The aqueous solution concentration is preferably 25% by weight or less, more preferably 10% by weight or less, still more preferably 5% by weight or less from the viewpoint that the contrast between the exposed part and the unexposed part is easily obtained. preferable.

(溶剤)
本発明の樹脂組成物において、成膜性調整のため溶剤を用いて粘度調整することも可能である。使用できる溶剤は特に限定されるものではなく、具体的に例示すれば、ベンゼン、トルエン、ヘキサン、ヘプタン等の炭化水素系溶媒、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、ジエチルエーテル等のエーテル系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、プロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート(PGMEA)、エチレングリコールジエチルエーテル等のグリコール系溶剤、クロロホルム、塩化メチレン、1, 2−ジクロロエタン等のハロゲン系溶媒を好適に用いることができる。
(solvent)
In the resin composition of the present invention, it is also possible to adjust the viscosity using a solvent for film forming property adjustment. Solvents that can be used are not particularly limited. Specific examples include hydrocarbon solvents such as benzene, toluene, hexane, and heptane, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,3-dioxolane, diethyl ether, and the like. Ether solvents, ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, glycol solvents such as propylene glycol-1-monomethyl ether-2-acetate (PGMEA), ethylene glycol diethyl ether, chloroform, methylene chloride, A halogen-based solvent such as 1,2-dichloroethane can be preferably used.

溶媒としては、トルエン、テトラヒドロフラン、1,3−ジオキソラン、プロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート、クロロホルムが好ましい。   As the solvent, toluene, tetrahydrofuran, 1,3-dioxolane, propylene glycol-1-monomethyl ether-2-acetate, and chloroform are preferable.

使用する溶媒量は適宜設定できるが、用いる樹脂組成物1gに対しての好ましい使用量の下限は0.1mLであり、好ましい使用量の上限は10mLである。使用量が少ないと、低粘度化等の溶媒を用いることの効果が得られにくく、また、使用量が多いと、材料に溶剤が残留して熱クラック等の問題となり易く、またコスト的にも不利になり工業的利用価値が低下する。
これらの、溶媒は単独で使用してもよく、2種類以上の混合溶媒として用いることもできる。
Although the amount of solvent to be used can be set as appropriate, the lower limit of the preferred amount of use with respect to 1 g of the resin composition to be used is 0.1 mL, and the upper limit of the preferred amount of use is 10 mL. If the amount used is small, it is difficult to obtain the effect of using a solvent such as a low viscosity, and if the amount used is large, the solvent tends to remain in the material, causing problems such as thermal cracks, and also from a cost standpoint. It is disadvantageous and the industrial utility value decreases.
These solvents may be used alone or as a mixed solvent of two or more.

(その他添加剤)
本発明の樹脂組成物には、その他、着色剤、離型剤、難燃剤、難燃助剤、界面活性剤、消泡剤、乳化剤、レベリング剤、はじき防止剤、アンチモン−ビスマス等のイオントラップ剤、チクソ性付与剤、粘着性付与剤、保存安定改良剤、オゾン劣化防止剤、光安定剤、増粘剤、可塑剤、反応性希釈剤、酸化防止剤、熱安定化剤、導電性付与剤、帯電防止剤、放射線遮断剤、核剤、リン系過酸化物分解剤、滑剤、顔料、金属不活性化剤、熱伝導性付与剤、物性調整剤等を本発明の目的および効果を損なわない範囲において添加することができる。
(Other additives)
The resin composition of the present invention includes ion traps such as colorants, mold release agents, flame retardants, flame retardant aids, surfactants, antifoaming agents, emulsifiers, leveling agents, anti-fogging agents, and antimony-bismuth. Agent, thixotropic agent, tackifier, storage stability improver, ozone degradation inhibitor, light stabilizer, thickener, plasticizer, reactive diluent, antioxidant, thermal stabilizer, conductivity imparting Agents, antistatic agents, radiation blocking agents, nucleating agents, phosphorus peroxide decomposing agents, lubricants, pigments, metal deactivators, thermal conductivity imparting agents, physical property modifiers, etc. It can be added in a range not present.

当該組成物を用い、下記電気特性評価手順でベイク温度条件150℃として特性評価を行った。以下、実施例および比較例で得られた硬化性組成物の特性評価を行った結果を表1に示す。 Using the composition, characteristics evaluation was performed at a baking temperature condition of 150 ° C. by the following electrical characteristics evaluation procedure. Table 1 shows the results of the evaluation of the characteristics of the curable compositions obtained in Examples and Comparative Examples.

Figure 2010258378
Figure 2010258378

この結果からもわかるように、本発明により150℃以下のベイク条件で電気特性的に信頼性の高い薄膜が得られている事がわかる。 As can be seen from the results, it can be seen that a thin film having high electrical characteristics is obtained under the baking conditions of 150 ° C. or less according to the present invention.

(膜厚測定)
ガラス/AL基板上に形成した薄膜についてUV−visスペクトルを測定して算出した。本発明の樹脂組成物を用いて作成した薄膜は優れた絶縁性を有し、溶液塗布により成膜できる薄膜絶縁材料として適用できる。
(Film thickness measurement)
The thin film formed on the glass / AL substrate was calculated by measuring the UV-vis spectrum. A thin film prepared using the resin composition of the present invention has excellent insulating properties and can be applied as a thin film insulating material that can be formed by solution coating.

(総発熱量)
得られた硬化性組成物10mgを、アルミパン(6mmΦ)に入れ、ホットプレート上で30min間所定温度にてベイクし薄膜を形成した。そのサンプルをDSC(島津製作所製、)を用いて室温から400℃まで10℃/minで昇温し、その総発熱量を測定した。
(Total calorific value)
10 mg of the obtained curable composition was put in an aluminum pan (6 mmΦ), and baked on a hot plate at a predetermined temperature for 30 minutes to form a thin film. The sample was heated from room temperature to 400 ° C. at 10 ° C./min using DSC (manufactured by Shimadzu Corporation), and the total heat generation amount was measured.

(電気特性評価)
絶縁破壊電圧評価およびリーク電流測定評価のため、下記のような電気特性評価サンプルを作成した。下部電極としてスパッタでMo膜を2000Å成膜したガラス基板に、実施例・比較例で得られた樹脂組成物をスピンコーティング(回転数2000rpm、30秒)し、ホットプレート上にて30min間、所定温度にてベイクし薄膜を形成した。さらに薄膜上へ上部電極としてAL電極(3mmΦ)を形成してサンプルを作成した。
(Electrical characteristics evaluation)
The following electrical property evaluation samples were prepared for dielectric breakdown voltage evaluation and leakage current measurement evaluation. A glass substrate on which a 2000-nm-thick Mo film was sputtered as a lower electrode was spin-coated (rotation speed: 2000 rpm, 30 seconds) with the resin compositions obtained in the examples and comparative examples, and predetermined for 30 min on a hot plate. A thin film was formed by baking at temperature. Further, an AL electrode (3 mmΦ) was formed as an upper electrode on the thin film to prepare a sample.

(絶縁破壊電圧測定)
絶縁破壊電圧は、上記電気特性評価サンプルの電極間(AL−Mo)に電圧を印加していき、リーク電流量が10mAを超えた時の電圧を破壊電圧値として評価を行った。測定には、カーブトレーサー(ソニー製)を用いた。
(Dielectric breakdown voltage measurement)
The dielectric breakdown voltage was evaluated by applying a voltage between the electrodes (AL-Mo) of the above-mentioned electrical property evaluation sample, and using the voltage when the leakage current amount exceeded 10 mA as the breakdown voltage value. A curve tracer (manufactured by Sony) was used for the measurement.

(リーク電流測定)
リーク電流量は、上記電気特性評価サンプルの電極間(AL−Mo)に0〜50Vまで0.5Vずつステップで印加し、30V印加時の電極単位面積当たりのリーク電流量を測定し評価を行った。測定には、半導体パラメータ測定装置(Agilent製4156C)を用いた。
(Leakage current measurement)
The amount of leakage current was evaluated by measuring the amount of leakage current per electrode unit area when applying 30V between the electrodes (AL-Mo) of the above electrical property evaluation sample in steps of 0.5V from 0 to 50V. It was. For the measurement, a semiconductor parameter measurement device (Agilent 4156C) was used.

(アルカリ現像性)
実施例および比較例で得られた硬化性組成物を得られた組成物をガラス板(50×100×0.7mm)にスピンコートにより塗布し、下図1のような簡易マスク付きサンプルを作成し、コンベア型露光装置(高圧水銀ランプ、フュージョン製LH6)にて積算光量200mJ/cm露光した。
(Alkali developability)
The composition obtained from the curable compositions obtained in Examples and Comparative Examples was applied to a glass plate (50 × 100 × 0.7 mm) by spin coating to prepare a sample with a simple mask as shown in FIG. Then, the integrated light amount was exposed to 200 mJ / cm 2 with a conveyor type exposure apparatus (high pressure mercury lamp, LH6 manufactured by Fusion).

露光サンプルをアルカリ性現像液(TMAH2.38%水溶液)に60秒浸漬後水洗し、現像コントラストがついている(露光部樹脂が残存し、未露光部が除去されている)ものを○、現像コントラストがついていないものを×としてアルカリ現像性の評価とした。   The exposed sample is immersed in an alkaline developer (TMAH 2.38% aqueous solution) for 60 seconds and then washed with water, and a development contrast is obtained (the exposed portion resin remains and the unexposed portion is removed). Those not attached were evaluated as alkali developability with x.

(実施例1)
500mL四つ口フラスコにトルエン100g、1,3,5,7,9−ペンタハイドロジェン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン75gを入れ、気相部を窒素置換した後、内温105℃で加熱、攪拌した。トリアリルイソシアヌレート10.0g、トルエン10.0g及び白金ビニルシロキサン錯体のキシレン溶液(白金として3wt%含有)8mgの混合液を滴下した。滴下終了から6時間後にH−NMRでアリル基の反応率が95%以上であることを確認し、冷却により反応を終了した。未反応の1,3,5,7,9−ペンタハイドロジェン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン及びトルエンを減圧留去し、ポリシロキサン系化合物を得た。
Example 1
A 500 mL four-necked flask was charged with 100 g of toluene and 75 g of 1,3,5,7,9-pentahydrogen-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane. The mixture was heated and stirred at a temperature of 105 ° C. A mixed liquid of 10.0 g of triallyl isocyanurate, 10.0 g of toluene, and 8 mg of a xylene solution of platinum vinylsiloxane complex (containing 3 wt% as platinum) was dropped. Six hours after the completion of the dropwise addition, it was confirmed by 1 H-NMR that the reaction rate of the allyl group was 95% or more, and the reaction was terminated by cooling. Unreacted 1,3,5,7,9-pentahydrogen-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane and toluene were distilled off under reduced pressure to obtain a polysiloxane compound.

得られたポリシロキサン系化合物1.5gに、トリアリルイソシアヌレート1g、白金ビニルシロキサン錯体のキシレン溶液(白金として3wt%含有)2.5mg、2−アセトキシ−1−メトキシプロパン7.5gを加え樹脂組成物とした。   To 1.5 g of the obtained polysiloxane compound, add 1 g of triallyl isocyanurate, 2.5 mg of a platinum vinylsiloxane complex xylene solution (containing 3 wt% as platinum), and 7.5 g of 2-acetoxy-1-methoxypropane. A composition was obtained.

当該組成物を用い、電気特性評価の手順でベイク温度条件150℃として特性評価を行った。   Using the composition, characteristics evaluation was performed at a baking temperature condition of 150 ° C. according to the procedure of electrical characteristics evaluation.

(実施例2)
500mL四つ口フラスコにトルエン100g、1,3,5,7,9−ペンタハイドロジェン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン57gを入れ、気相部を窒素置換した後、内温105℃で加熱、攪拌した。ジアリルイソシアヌル酸10.0g、1,4−ジオキサン70.0g及び白金ビニルシロキサン錯体のキシレン溶液(白金として3wt%含有)18.5mgの混合液を滴下した。滴下終了から6時間後にH−NMRでアリル基の反応率が95%以上であることを確認し、冷却により反応を終了した。
(Example 2)
A 500 mL four-necked flask was charged with 100 g of toluene and 57 g of 1,3,5,7,9-pentahydrogen-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane. The mixture was heated and stirred at a temperature of 105 ° C. A mixed solution of 10.0 g of diallyl isocyanuric acid, 70.0 g of 1,4-dioxane and 18.5 mg of a platinum vinylsiloxane complex in xylene (containing 3 wt% as platinum) was added dropwise. Six hours after the completion of the dropwise addition, it was confirmed by 1 H-NMR that the reaction rate of the allyl group was 95% or more, and the reaction was terminated by cooling.

未反応の1,3,5,7,9−ペンタハイドロジェン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン及びトルエンを減圧留去し、無色透明の液体「反応物A」を得た。100mL四つ口フラスコにトルエン20g、「反応物A」10gを入れ、気相部を窒素置換した後内温105℃で加熱し、ここにビニルシクロヘキセンオキシド3.0gおよびトルエン3.0gの混合液を加え、添加3時間後にH−NMRでビニル基の反応率が95%以上であることを確認した。反応液を冷却しポリシロキサン系化合物を得た。 Unreacted 1,3,5,7,9-pentahydrogen-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane and toluene were distilled off under reduced pressure to obtain a colorless and transparent liquid “Reactant A”. . A 100 mL four-necked flask was charged with 20 g of toluene and 10 g of “Reactant A”, the gas phase was replaced with nitrogen, and then heated at an internal temperature of 105 ° C. A mixed liquid of 3.0 g of vinylcyclohexene oxide and 3.0 g of toluene. 3 hours after the addition, it was confirmed by 1 H-NMR that the reaction rate of the vinyl group was 95% or more. The reaction solution was cooled to obtain a polysiloxane compound.

上記ポリシロキサン系化合物1gに、2−アセトキシ−1−メトキシプロパン5.88g、アントラセン0.005g、RHODORSIL−PI2074(カチオン重合開始剤、ローディア製)0.01g、トリアリルイソシアヌレート0.5g、白金ビニルシロキサン錯体のキシレン溶液(白金として3wt%含有)1.47mgを加え樹脂組成物とした。
当該組成物を用い、電気特性評価の手順でベイク温度条件150℃として特性評価を行った。
To 1 g of the above polysiloxane compound, 5.88 g of 2-acetoxy-1-methoxypropane, 0.005 g of anthracene, 0.01 g of RHODORSIL-PI2074 (cationic polymerization initiator, Rhodia), 0.5 g of triallyl isocyanurate, platinum 1.47 mg of a xylene solution of vinylsiloxane complex (containing 3 wt% as platinum) was added to obtain a resin composition.
Using the composition, characteristics evaluation was performed at a baking temperature condition of 150 ° C. according to the procedure of electrical characteristics evaluation.

(実施例3)
実施例2で得られる同様の硬化性組成物を用い、電気特性評価の手順でベイク温度条件130℃として特性評価を行った。
(Example 3)
Using the same curable composition obtained in Example 2, the characteristics were evaluated at a baking temperature condition of 130 ° C. according to the procedure for evaluating the electrical characteristics.

(比較例1)
エチルシリケート40(コルコート株式会社製)1gに、メチルイソブチルケトン8g、RHODORSIL−PI2074(カチオン重合開始剤、ローディア製)の2−アセトキシ−1−メトキシプロパン25wt%溶液0.05gを加え樹脂組成物とした。
当該組成物を用い、電気特性評価の手順でベイク温度条件150℃として特性評価を行った。
(Comparative Example 1)
To 1 g of ethyl silicate 40 (manufactured by Colcoat Co., Ltd.) is added a resin composition by adding 8 g of methyl isobutyl ketone and 0.05 g of a 2-acetoxy-1-methoxypropane 25 wt% solution of RHODORSIL-PI2074 (cationic polymerization initiator, manufactured by Rhodia) did.
Using the composition, characteristics evaluation was performed at a baking temperature condition of 150 ° C. according to the procedure of electrical characteristics evaluation.

(比較例2)
ポリビニルフェノール(Aldrich製)0.4gに、ポリ(メラミン−co−ホルムアルデヒド)メタクリレート(Aldrich社製)0.1g、PGMEA2gを加え樹脂組成物とした。
(Comparative Example 2)
Poly (melamine-co-formaldehyde) methacrylate (manufactured by Aldrich) 0.1 g and PGMEA 2 g were added to 0.4 g of polyvinylphenol (manufactured by Aldrich) to obtain a resin composition.

Claims (13)

樹脂組成物を溶液塗布することで形成でき、かつ170℃以下のポストベイクによって得られる薄膜において、DSC測定による発熱量が5J/g以下である絶縁性薄膜。 An insulating thin film which can be formed by applying a resin composition in a solution and which is obtained by post-baking at 170 ° C. or less and whose calorific value by DSC measurement is 5 J / g or less. 絶縁破壊電圧が4MV/cm以上である請求項1に記載の薄膜。 The thin film according to claim 1, which has a dielectric breakdown voltage of 4 MV / cm or more. 30V印加時のリーク電流が20nA/cm以下の絶縁性を有する請求項1または2に記載の薄膜。 The thin film according to claim 1 or 2, wherein the thin film has an insulating property with a leakage current of 20 nA / cm 2 or less when 30 V is applied. 樹脂組成物がポリシロキサン系化合物を主成分とすることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の薄膜。 4. The thin film according to claim 1, wherein the resin composition contains a polysiloxane compound as a main component. ポリシロキサン系化合物が、分子中にSi原子を3〜10個から形成される環状ポリシロキサンあるいは、分子中に6〜24個のSi原子から形成される多面体骨格を有するポリシロキサンであることを特徴とする請求項4に記載の薄膜。 The polysiloxane compound is a cyclic polysiloxane formed from 3 to 10 Si atoms in the molecule or a polysiloxane having a polyhedral skeleton formed from 6 to 24 Si atoms in the molecule. The thin film according to claim 4. ポリシロキサン系化合物が、光重合性官能基を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の薄膜。 The thin film according to any one of claims 1 to 5, wherein the polysiloxane compound has a photopolymerizable functional group. 光重合性官能基が脂環式エポキシ基又はグリシジル基である、請求項6に記載の硬化性組成物。 The curable composition of Claim 6 whose photopolymerizable functional group is an alicyclic epoxy group or a glycidyl group. 樹脂組成物が、フォトリソグラフィー性を有することを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の薄膜。 The thin film according to claim 1, wherein the resin composition has photolithography properties. 樹脂組成物中に光重合性官能基を少なくとも1個有し、かつ、下記式(X1)〜(X3)で表される各構造と、フェノール性水酸基と、カルボキシル基とからなる群から選ばれる少なくとも一種を分子内に有する化合物を含有する請求項8に記載の薄膜。
Figure 2010258378
The resin composition has at least one photopolymerizable functional group and is selected from the group consisting of each structure represented by the following formulas (X1) to (X3), a phenolic hydroxyl group, and a carboxyl group. The thin film of Claim 8 containing the compound which has at least 1 type in a molecule | numerator.
Figure 2010258378
ポリシロキサン系化合物がSiH基を有する環状シロキサン化合物とアルケニル基を有する化合物とをヒドロシリル化反応させて得られることを特徴とする請求項5〜9のいずれか一項に記載の薄膜。 The thin film according to any one of claims 5 to 9, wherein the polysiloxane compound is obtained by subjecting a cyclic siloxane compound having a SiH group and a compound having an alkenyl group to a hydrosilylation reaction. ポリシロキサン系化合物が一分子中に光重合性官能基およびSiH基を有する化合物であることを特徴とする請求項10に記載の薄膜。 The thin film according to claim 10, wherein the polysiloxane compound is a compound having a photopolymerizable functional group and a SiH group in one molecule. 樹脂組成物がアルケニル基を有する化合物を含有することを特徴とする請求項11に記載の薄膜。 The thin film according to claim 11, wherein the resin composition contains a compound having an alkenyl group. 請求項1〜12のいずれか一項に記載の薄膜を半導体層のパッシベーション膜あるいは、ゲート絶縁膜とすることを特徴とする薄膜トランジスタ。 A thin film transistor, wherein the thin film according to claim 1 is a passivation film of a semiconductor layer or a gate insulating film.
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