JP7383921B2 - Polymer-containing compositions, polymers and methods for producing polymers - Google Patents
Polymer-containing compositions, polymers and methods for producing polymers Download PDFInfo
- Publication number
- JP7383921B2 JP7383921B2 JP2019135141A JP2019135141A JP7383921B2 JP 7383921 B2 JP7383921 B2 JP 7383921B2 JP 2019135141 A JP2019135141 A JP 2019135141A JP 2019135141 A JP2019135141 A JP 2019135141A JP 7383921 B2 JP7383921 B2 JP 7383921B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- polymer
- general formula
- containing composition
- ether
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims description 287
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 78
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 23
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 57
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 51
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 43
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 35
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 claims description 32
- -1 diamine compound Chemical class 0.000 claims description 29
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 22
- 125000001033 ether group Chemical group 0.000 claims description 22
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 21
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 20
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 claims description 16
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 15
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 claims description 14
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 claims description 14
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 claims description 12
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 9
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 8
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 claims description 7
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 125000005013 aryl ether group Chemical group 0.000 claims 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 31
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 30
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 29
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 29
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 24
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 15
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 15
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 11
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical group OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 10
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 9
- PBLZLIFKVPJDCO-UHFFFAOYSA-N 12-aminododecanoic acid Chemical compound NCCCCCCCCCCCC(O)=O PBLZLIFKVPJDCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 8
- LLHKCFNBLRBOGN-UHFFFAOYSA-N propylene glycol methyl ether acetate Chemical compound COCC(C)OC(C)=O LLHKCFNBLRBOGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 8
- 150000008378 aryl ethers Chemical group 0.000 description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 7
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 7
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical group C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 6
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 6
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 6
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 5
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 5
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 5
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 5
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- JFNLZVQOOSMTJK-KNVOCYPGSA-N norbornene Chemical compound C1[C@@H]2CC[C@H]1C=C2 JFNLZVQOOSMTJK-KNVOCYPGSA-N 0.000 description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 5
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 2-(2-cyanopropan-2-yldiazenyl)-2-methylpropanenitrile Chemical compound N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 4
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 4
- 125000002877 alkyl aryl group Chemical group 0.000 description 4
- 125000001118 alkylidene group Chemical group 0.000 description 4
- 125000000304 alkynyl group Chemical group 0.000 description 4
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 4
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 4
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 4
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 4
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 4
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 125000003944 tolyl group Chemical group 0.000 description 4
- 125000005023 xylyl group Chemical group 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004342 Benzoyl peroxide Substances 0.000 description 3
- WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N Benzyl alcohol Chemical compound OCC1=CC=CC=C1 WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 description 3
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 3
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 3
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 3
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 3
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 3
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 3
- 125000003566 oxetanyl group Chemical group 0.000 description 3
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 3
- WFUGQJXVXHBTEM-UHFFFAOYSA-N 2-hydroperoxy-2-(2-hydroperoxybutan-2-ylperoxy)butane Chemical compound CCC(C)(OO)OOC(C)(CC)OO WFUGQJXVXHBTEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 2-methylphenol;3-methylphenol;4-methylphenol Chemical compound CC1=CC=C(O)C=C1.CC1=CC=CC(O)=C1.CC1=CC=CC=C1O QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000094 2-phenylethyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 2
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HCFAJYNVAYBARA-UHFFFAOYSA-N 4-heptanone Chemical compound CCCC(=O)CCC HCFAJYNVAYBARA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UAKPCRIFCXQISY-UHFFFAOYSA-N 5-prop-2-enylbicyclo[2.2.1]hept-2-ene Chemical compound C1C2C(CC=C)CC1C=C2 UAKPCRIFCXQISY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N Butyric acid Chemical compound CCCC(O)=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N Ethylbenzene Chemical compound CCC1=CC=CC=C1 YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical group CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- URLKBWYHVLBVBO-UHFFFAOYSA-N Para-Xylene Chemical group CC1=CC=C(C)C=C1 URLKBWYHVLBVBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920004482 WACKER® Polymers 0.000 description 2
- KYIKRXIYLAGAKQ-UHFFFAOYSA-N abcn Chemical compound C1CCCCC1(C#N)N=NC1(C#N)CCCCC1 KYIKRXIYLAGAKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 2
- YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N acetylacetone Chemical compound CC(=O)CC(C)=O YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000008065 acid anhydrides Chemical group 0.000 description 2
- 125000005073 adamantyl group Chemical group C12(CC3CC(CC(C1)C3)C2)* 0.000 description 2
- 238000012644 addition polymerization Methods 0.000 description 2
- 125000002723 alicyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 229920005603 alternating copolymer Polymers 0.000 description 2
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 2
- RDOXTESZEPMUJZ-UHFFFAOYSA-N anisole Chemical compound COC1=CC=CC=C1 RDOXTESZEPMUJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002178 anthracenyl group Chemical group C1(=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C12)* 0.000 description 2
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N bisphenol F Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1CC1=CC=C(O)C=C1 PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BTANRVKWQNVYAZ-UHFFFAOYSA-N butan-2-ol Chemical compound CCC(C)O BTANRVKWQNVYAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007810 chemical reaction solvent Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 229930003836 cresol Natural products 0.000 description 2
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 2
- 125000000640 cyclooctyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 2
- BGTOWKSIORTVQH-UHFFFAOYSA-N cyclopentanone Chemical compound O=C1CCCC1 BGTOWKSIORTVQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001511 cyclopentyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C1([H])[H] 0.000 description 2
- 125000002704 decyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N di-tert-butyl peroxide Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)C LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N diglycidyl ether Chemical compound C1OC1COCC1CO1 GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N diphenyl Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 2
- 125000001301 ethoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 125000000219 ethylidene group Chemical group [H]C(=[*])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 2
- BTCSSZJGUNDROE-UHFFFAOYSA-N gamma-aminobutyric acid Chemical compound NCCCC(O)=O BTCSSZJGUNDROE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CATSNJVOTSVZJV-UHFFFAOYSA-N heptan-2-one Chemical compound CCCCCC(C)=O CATSNJVOTSVZJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NGAZZOYFWWSOGK-UHFFFAOYSA-N heptan-3-one Chemical compound CCCCC(=O)CC NGAZZOYFWWSOGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003187 heptyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N isobutanol Chemical compound CC(C)CO ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002510 isobutoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])O* 0.000 description 2
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 125000003253 isopropoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(O*)C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- IVSZLXZYQVIEFR-UHFFFAOYSA-N m-xylene Chemical group CC1=CC=CC(C)=C1 IVSZLXZYQVIEFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 2
- ZQMHJBXHRFJKOT-UHFFFAOYSA-N methyl 2-[(1-methoxy-2-methyl-1-oxopropan-2-yl)diazenyl]-2-methylpropanoate Chemical compound COC(=O)C(C)(C)N=NC(C)(C)C(=O)OC ZQMHJBXHRFJKOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000325 methylidene group Chemical group [H]C([H])=* 0.000 description 2
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 2
- 125000006606 n-butoxy group Chemical group 0.000 description 2
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 125000001298 n-hexoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 2
- 125000003935 n-pentoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 2
- 125000003506 n-propoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 2
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000005484 neopentoxy group Chemical group 0.000 description 2
- 125000001971 neopentyl group Chemical group [H]C([*])([H])C(C([H])([H])[H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 2
- 125000001400 nonyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 150000001451 organic peroxides Chemical class 0.000 description 2
- XNLICIUVMPYHGG-UHFFFAOYSA-N pentan-2-one Chemical compound CCCC(C)=O XNLICIUVMPYHGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FDPIMTJIUBPUKL-UHFFFAOYSA-N pentan-3-one Chemical compound CCC(=O)CC FDPIMTJIUBPUKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002255 pentenyl group Chemical group C(=CCCC)* 0.000 description 2
- 125000001147 pentyl group Chemical group C(CCCC)* 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 229920005604 random copolymer Polymers 0.000 description 2
- 125000002914 sec-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 2
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 2
- QYGBYAQGBVHMDD-XQRVVYSFSA-N (z)-2-cyano-3-thiophen-2-ylprop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C(\C#N)=C/C1=CC=CS1 QYGBYAQGBVHMDD-XQRVVYSFSA-N 0.000 description 1
- BYEAHWXPCBROCE-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropan-2-ol Chemical group FC(F)(F)C(O)C(F)(F)F BYEAHWXPCBROCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 1,2-Dichloroethane Chemical compound ClCCCl WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LEEANUDEDHYDTG-UHFFFAOYSA-N 1,2-dimethoxypropane Chemical compound COCC(C)OC LEEANUDEDHYDTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YNGDWRXWKFWCJY-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dihydropyridine Chemical class C1C=CNC=C1 YNGDWRXWKFWCJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIMLCWCLVJRPFY-UHFFFAOYSA-N 1-(5-bicyclo[2.2.1]hept-2-enyl)ethanone Chemical compound C1C2C(C(=O)C)CC1C=C2 NIMLCWCLVJRPFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XQUPVDVFXZDTLT-UHFFFAOYSA-N 1-[4-[[4-(2,5-dioxopyrrol-1-yl)phenyl]methyl]phenyl]pyrrole-2,5-dione Chemical group O=C1C=CC(=O)N1C(C=C1)=CC=C1CC1=CC=C(N2C(C=CC2=O)=O)C=C1 XQUPVDVFXZDTLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QZZJTWAHFMBFSX-UHFFFAOYSA-N 2,4-bis(trichloromethyl)-1,3,5-triazine Chemical class ClC(Cl)(Cl)C1=NC=NC(C(Cl)(Cl)Cl)=N1 QZZJTWAHFMBFSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DBUMQODMPXCGAY-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butan-2-yloxypropoxy)propan-1-ol Chemical compound CCC(C)OC(C)COC(C)CO DBUMQODMPXCGAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethyl acetate Chemical compound CCCCOCCOCCOC(C)=O VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FPZWZCWUIYYYBU-UHFFFAOYSA-N 2-(2-ethoxyethoxy)ethyl acetate Chemical compound CCOCCOCCOC(C)=O FPZWZCWUIYYYBU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JTXMVXSTHSMVQF-UHFFFAOYSA-N 2-acetyloxyethyl acetate Chemical compound CC(=O)OCCOC(C)=O JTXMVXSTHSMVQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZKCCKKDTLQTPKF-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxy-1-methoxypropane Chemical compound CCOC(C)COC ZKCCKKDTLQTPKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VPWNQTHUCYMVMZ-UHFFFAOYSA-N 4,4'-sulfonyldiphenol Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1S(=O)(=O)C1=CC=C(O)C=C1 VPWNQTHUCYMVMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WUPRYUDHUFLKFL-UHFFFAOYSA-N 4-[3-(4-aminophenoxy)phenoxy]aniline Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1OC1=CC=CC(OC=2C=CC(N)=CC=2)=C1 WUPRYUDHUFLKFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BEHBBKCBARHMJQ-UHFFFAOYSA-N 5-(2-phenylethyl)bicyclo[2.2.1]hept-2-ene Chemical compound C1C(C=C2)CC2C1CCC1=CC=CC=C1 BEHBBKCBARHMJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UDOJACSDSIHAAT-UHFFFAOYSA-N 5-benzylbicyclo[2.2.1]hept-2-ene Chemical compound C1C(C=C2)CC2C1CC1=CC=CC=C1 UDOJACSDSIHAAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YSWATWCBYRBYBO-UHFFFAOYSA-N 5-butylbicyclo[2.2.1]hept-2-ene Chemical compound C1C2C(CCCC)CC1C=C2 YSWATWCBYRBYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VTWPBVSOSWNXAX-UHFFFAOYSA-N 5-decylbicyclo[2.2.1]hept-2-ene Chemical compound C1C2C(CCCCCCCCCC)CC1C=C2 VTWPBVSOSWNXAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QHJIJNGGGLNBNJ-UHFFFAOYSA-N 5-ethylbicyclo[2.2.1]hept-2-ene Chemical compound C1C2C(CC)CC1C=C2 QHJIJNGGGLNBNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RAAQQXNBYPXCRE-UHFFFAOYSA-N 5-ethynylbicyclo[2.2.1]hept-2-ene Chemical compound C1C2C(C#C)CC1C=C2 RAAQQXNBYPXCRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDVONPLUPLWNIG-UHFFFAOYSA-N 5-hex-5-en-2-ylbicyclo[2.2.1]hept-2-ene Chemical compound C1C2C(C(CCC=C)C)CC1C=C2 XDVONPLUPLWNIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WMWDGZLDLRCDRG-UHFFFAOYSA-N 5-hexylbicyclo[2.2.1]hept-2-ene Chemical compound C1C2C(CCCCCC)CC1C=C2 WMWDGZLDLRCDRG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PCBPVYHMZBWMAZ-UHFFFAOYSA-N 5-methylbicyclo[2.2.1]hept-2-ene Chemical compound C1C2C(C)CC1C=C2 PCBPVYHMZBWMAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KNDQHSIWLOJIGP-UHFFFAOYSA-N 826-62-0 Chemical compound C1C2C3C(=O)OC(=O)C3C1C=C2 KNDQHSIWLOJIGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006310 Asahi-Kasei Polymers 0.000 description 1
- LCFVJGUPQDGYKZ-UHFFFAOYSA-N Bisphenol A diglycidyl ether Chemical compound C=1C=C(OCC2OC2)C=CC=1C(C)(C)C(C=C1)=CC=C1OCC1CO1 LCFVJGUPQDGYKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical class S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000005456 alcohol based solvent Substances 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 239000004844 aliphatic epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004849 alkoxymethyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007514 bases Chemical class 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 235000019445 benzyl alcohol Nutrition 0.000 description 1
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 description 1
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 1
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 1
- XUCHXOAWJMEFLF-UHFFFAOYSA-N bisphenol F diglycidyl ether Chemical compound C1OC1COC(C=C1)=CC=C1CC(C=C1)=CC=C1OCC1CO1 XUCHXOAWJMEFLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- UYAAVKFHBMJOJZ-UHFFFAOYSA-N diimidazo[1,3-b:1',3'-e]pyrazine-5,10-dione Chemical compound O=C1C2=CN=CN2C(=O)C2=CN=CN12 UYAAVKFHBMJOJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- BXKDSDJJOVIHMX-UHFFFAOYSA-N edrophonium chloride Chemical compound [Cl-].CC[N+](C)(C)C1=CC=CC(O)=C1 BXKDSDJJOVIHMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003759 ester based solvent Substances 0.000 description 1
- 239000004210 ether based solvent Substances 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 229960003692 gamma aminobutyric acid Drugs 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- GNOIPBMMFNIUFM-UHFFFAOYSA-N hexamethylphosphoric triamide Chemical compound CN(C)P(=O)(N(C)C)N(C)C GNOIPBMMFNIUFM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical class I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000012844 infrared spectroscopy analysis Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 1
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 1
- 239000005453 ketone based solvent Substances 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 150000002596 lactones Chemical class 0.000 description 1
- 239000006166 lysate Substances 0.000 description 1
- 125000005439 maleimidyl group Chemical group C1(C=CC(N1*)=O)=O 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- UZKWTJUDCOPSNM-UHFFFAOYSA-N methoxybenzene Substances CCCCOC=C UZKWTJUDCOPSNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SKTCDJAMAYNROS-UHFFFAOYSA-N methoxycyclopentane Chemical compound COC1CCCC1 SKTCDJAMAYNROS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- SJYNFBVQFBRSIB-UHFFFAOYSA-N norbornadiene Chemical compound C1=CC2C=CC1C2 SJYNFBVQFBRSIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940078552 o-xylene Drugs 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 239000003504 photosensitizing agent Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920005575 poly(amic acid) Polymers 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 description 1
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940116423 propylene glycol diacetate Drugs 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 description 1
- 239000007870 radical polymerization initiator Substances 0.000 description 1
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 1
- 238000006798 ring closing metathesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007363 ring formation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 125000005920 sec-butoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003376 silicon Chemical class 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 125000000547 substituted alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004213 tert-butoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C(O*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 150000003918 triazines Chemical class 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Description
本発明は、ポリマー含有組成物、ポリマーおよびポリマーの製造方法に関する。 The present invention relates to polymer-containing compositions, polymers, and methods of making polymers.
無水マレイン酸モノマーに由来する構造単位(酸無水環)を含むポリマーに、アミノ基含有化合物を反応させることで、ポリマーを改良する試みがいくつか知られている。 Several attempts are known to improve polymers by reacting amino group-containing compounds with polymers containing structural units (acid anhydride rings) derived from maleic anhydride monomers.
一例として、特許文献1の表5、合成例40には、ビシクロ[2,2,1]ヘプタ-2,5-ジエン-無水マレイン酸共重合体に、4-アミノブタン酸を、80℃の条件下で反応させて、酸無水環を部分的にアミド開環したことが記載されている。 As an example, in Table 5 and Synthesis Example 40 of Patent Document 1, 4-aminobutanoic acid is added to bicyclo[2,2,1]hepta-2,5-diene-maleic anhydride copolymer at 80°C. It is described that the acid anhydride ring was partially opened to an amide by the reaction described below.
別の例として、特許文献2の実施例には、ノルボルネンと無水マレイン酸との共重合体のジメチルアセトアミド溶液に対して、ジアミンのジメチルアセトアミド溶液を室温で反応させ、ポリアミック酸を含有する塗布液を得たことが記載されている。また、特許文献2の実施例には、この塗布液を基板上に塗布し、100℃で1時間乾燥させて膜を得、その膜を200℃で24時間加熱することでイミド架橋型樹脂を得た旨が記載されている。 As another example, in the example of Patent Document 2, a dimethylacetamide solution of a copolymer of norbornene and maleic anhydride is reacted with a dimethylacetamide solution of a diamine at room temperature, and a coating solution containing polyamic acid is prepared. It is stated that it was obtained. Further, in the example of Patent Document 2, this coating liquid is applied onto a substrate, dried at 100°C for 1 hour to obtain a film, and the film is heated at 200°C for 24 hours to form an imide crosslinked resin. It states that it was obtained.
さらに別の例として、特許文献3の特許請求の範囲などには、ノルボルネン型繰り返し単位と無水マレイン酸型繰り返し単位とを含む、自己現像フィルムの形成に有用な種々のアミン処理無水マレイン酸含有ポリマーおよびその組成物が開示されている。このポリマーにおいては、無水マレイン酸型繰り返し単位の少なくとも一部は開環またはマレイミド繰返し単位に変換されている。 As yet another example, the claims of U.S. Pat. and compositions thereof are disclosed. In this polymer, at least a portion of the maleic anhydride type repeat units are ring-opened or converted to maleimide repeat units.
例えば特許文献3に記載されているように、ポリマーは、電子デバイス製造に適用されることがある。具体的には、ポリマーまたはポリマー含有組成物を用いて電子デバイス中に永久膜(保護膜、絶縁膜など)を形成することがある。 Polymers may be applied in electronic device manufacturing, as described, for example, in US Pat. Specifically, polymers or polymer-containing compositions may be used to form permanent films (protective films, insulating films, etc.) in electronic devices.
永久膜の形成においては、フォトリソグラフィー法が適用される場合がある。この場合、ポリマーまたはポリマー含有組成物には、アルカリ現像液に対する適度な溶解性があることが求められる。
また、永久膜の形成においては、クラックの発生が問題となる場合がある。電子デバイスは、その製造時や製造後に様々な環境下に置かれうるが、例えば永久膜が急冷された際に、膜にクラックが発生し、永久膜としての機能が損なわれる場合がある。
In forming a permanent film, a photolithography method may be applied. In this case, the polymer or polymer-containing composition is required to have appropriate solubility in the alkaline developer.
Furthermore, in forming a permanent film, cracking may become a problem. Electronic devices can be placed in various environments during and after their manufacture, and for example, when a permanent film is rapidly cooled, cracks may occur in the film and its function as a permanent film may be impaired.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものである。本発明の目的の1つは、アルカリ現像液に対する適度な溶解性があり、かつ、膜としたときにクラックが生じづらいポリマー含有組成物またはポリマーを提供することである。 The present invention has been made in view of these circumstances. One of the objects of the present invention is to provide a polymer-containing composition or polymer that has appropriate solubility in an alkaline developer and is less likely to crack when formed into a film.
本発明者らは、鋭意検討の結果、以下に提供される発明を完成させ、上記課題を解決した。 As a result of intensive studies, the present inventors completed the invention provided below and solved the above problem.
本発明によれば、
以下一般式(CL)で表される構造を含むポリマーと、溶剤と、を含むポリマー含有組成物
が提供される。
According to the invention,
A polymer-containing composition containing a polymer having a structure represented by the following general formula (CL) and a solvent is provided.
一般式(CL)中、Xは、エーテル結合(C-O-C)を含む2価の原子団を表す。 In the general formula (CL), X represents a divalent atomic group containing an ether bond (C--O--C).
また、本発明によれば、
以下一般式(CL)で表される構造を含むポリマー
が提供される。
Further, according to the present invention,
A polymer including a structure represented by the following general formula (CL) is provided.
一般式(CL)中、Xは、エーテル結合(C-O-C)を含む2価の原子団を表す。 In the general formula (CL), X represents a divalent atomic group containing an ether bond (C--O--C).
また、本発明によれば、
以下式(MA)で表される構造単位を含む原料ポリマーと、以下一般式(am-1)で表されるジアミン化合物とを液相で反応させて、以下一般式(CL)で表される構造を含むポリマーを得る架橋反応工程、を含むポリマーの製造方法
が提供される。
Further, according to the present invention,
A raw material polymer containing a structural unit represented by the following formula (MA) and a diamine compound represented by the following general formula (am-1) are reacted in a liquid phase, and the following is represented by the general formula (CL). A method for producing a polymer is provided, comprising a crosslinking reaction step to obtain a polymer comprising a structure.
一般式(am-1)および(CL)中、Xは、エーテル結合(C-O-C)を含む2価の原子団を表す。 In the general formulas (am-1) and (CL), X represents a divalent atomic group containing an ether bond (C-O-C).
本発明によれば、アルカリ現像液に対する適度な溶解性があり、かつ、膜としたときにクラックが生じづらいポリマー含有組成物またはポリマーが提供される。 According to the present invention, there is provided a polymer-containing composition or polymer that has appropriate solubility in an alkaline developer and is less likely to cause cracks when formed into a film.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
煩雑さを避けるため、(i)同一図面内に同一の構成要素が複数ある場合には、その1つのみに符号を付し、全てには符号を付さない場合や、(ii)特に図2以降において、図1と同様の構成要素に改めては符号を付さない場合がある。
すべての図面はあくまで説明用のものである。図面中の各部材の形状や寸法比などは、必ずしも現実の物品と対応しない。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
In all the drawings, similar components are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.
To avoid complication, (i) if there are multiple identical components in the same drawing, only one of them will be given a reference numeral and not all of them, or (ii) especially 2 and subsequent parts, components similar to those in FIG. 1 may not be labeled again.
All drawings are for illustrative purposes only. The shapes and dimensional ratios of each member in the drawings do not necessarily correspond to the actual product.
本明細書中、数値範囲の説明における「X~Y」との表記は、特に断らない限り、X以上Y以下のことを表す。例えば、「1~5質量%」とは「1質量%以上5質量%以下」を意味する。 In the present specification, the notation "X to Y" in the description of numerical ranges refers to not less than X and not more than Y, unless otherwise specified. For example, "1 to 5% by mass" means "1 to 5% by mass".
本明細書における基(原子団)の表記において、置換か無置換かを記していない表記は、置換基を有しないものと置換基を有するものの両方を包含するものである。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)をも包含するものである。
本明細書における「有機基」の語は、特に断りが無い限り、有機化合物から1つ以上の水素原子を除いた原子団のことを意味する。例えば、「1価の有機基」とは、任意の有機化合物から1つの水素原子を除いた原子団のことを表す。
本明細書における「電子デバイス」の語は、半導体チップ、半導体素子、プリント配線基板、電気回路ディスプレイ装置、情報通信端末、発光ダイオード、物理電池、化学電池など、電子工学の技術が適用された素子、デバイス、最終製品等を包含する意味で用いられる。
In the description of a group (atomic group) in this specification, a description that does not indicate whether it is substituted or unsubstituted includes both those without a substituent and those with a substituent. For example, the term "alkyl group" includes not only an alkyl group without a substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).
The term "organic group" as used herein means an atomic group obtained by removing one or more hydrogen atoms from an organic compound, unless otherwise specified. For example, a "monovalent organic group" refers to an atomic group obtained by removing one hydrogen atom from an arbitrary organic compound.
In this specification, the term "electronic device" refers to an element to which electronic engineering technology is applied, such as a semiconductor chip, semiconductor element, printed wiring board, electric circuit display device, information communication terminal, light emitting diode, physical battery, or chemical battery. , devices, final products, etc.
<ポリマー含有組成物/ポリマー>
本実施形態のポリマー含有組成物は、以下一般式(CL)で表される構造を含むポリマーと、溶剤と、を含む。
また、本実施形態のポリマーは、以下一般式(CL)で表される構造を含む。
<Polymer-containing composition/polymer>
The polymer-containing composition of the present embodiment includes a polymer having a structure represented by the following general formula (CL) and a solvent.
Moreover, the polymer of this embodiment includes a structure represented by the following general formula (CL).
一般式(CL)中、Xは、エーテル結合(C-O-C)を含む2価の原子団を表す。 In the general formula (CL), X represents a divalent atomic group containing an ether bond (C--O--C).
ポリマーの設計指針として、クラック低減のために、ポリマー鎖間に架橋構造を導入することが考えられる。そうすることで、形成される膜中に3次元的なネットワークが形成され、クラック発生が抑えられると考えられる。
しかし、架橋によりポリマーの実質的な分子量は上昇する。また、架橋構造の導入は、ポリマー鎖の分子運動性を低下させる。これらは、アルカリ現像液に対するポリマーの溶解性の点では不利である。
As a design guideline for polymers, it is possible to introduce a crosslinked structure between polymer chains in order to reduce cracks. It is thought that by doing so, a three-dimensional network is formed in the formed film, thereby suppressing the occurrence of cracks.
However, crosslinking increases the effective molecular weight of the polymer. Furthermore, the introduction of a crosslinked structure reduces the molecular mobility of polymer chains. These are disadvantageous in terms of polymer solubility in alkaline developers.
この点、本実施形態のポリマーでは、一般式(CL)中のX(架橋構造)に、柔軟な化学骨格であるエーテル結合(C-O-C)が含まれることにより、ポリマー鎖の分子運動性が過度には低下しないと考えられる。そして、アルカリ現像液に対する適度な溶解性が得られると考えられる。
また、一般式(CL)で表される架橋構造の存在により、クラック発生が抑えられると考えられる。
In this regard, in the polymer of this embodiment, X (crosslinked structure) in the general formula (CL) includes an ether bond (C-O-C), which is a flexible chemical skeleton, so that the molecular movement of the polymer chain is It is thought that the performance will not decrease excessively. It is thought that appropriate solubility in an alkaline developer can be obtained.
Furthermore, it is considered that the presence of the crosslinked structure represented by the general formula (CL) suppresses the occurrence of cracks.
ちなみに、一般式(CL)中のX(架橋構造)に、柔軟なエーテル結合(C-O-C)が含まれることにより、膜としたときの「伸びやすさ」を高めたり、「硬化収縮率」を小さくしたりできるとも考えられる。 By the way, the inclusion of a flexible ether bond (C-O-C) in X (crosslinked structure) in the general formula (CL) increases the ``ease of stretching'' when formed into a film, and increases the ``curing shrinkage''. It is also possible to reduce the "rate".
本実施形態のポリマー、および、本実施形態のポリマー含有組成物に関する説明を続ける。 The description regarding the polymer of this embodiment and the polymer-containing composition of this embodiment will be continued.
(一般式(CL)におけるX)
一般式(CL)中のXは、エーテル結合(C-O-C)を含む2価の原子団である限り、特に限定されない。
耐熱性の観点からは、Xは、アリールエーテル骨格を含むことが好ましい。つまり、C-O-Cで表されるエーテル結合の、酸素原子を挟む2つの炭素原子のうち、片方または両方が、アリール基中の炭素原子であることが好ましい。
アリールエーテル骨格における「アリール」は、フェニル(ベンゼン環)であることが好ましい。
(X in general formula (CL))
X in the general formula (CL) is not particularly limited as long as it is a divalent atomic group containing an ether bond (C--O--C).
From the viewpoint of heat resistance, it is preferable that X contains an aryl ether skeleton. That is, one or both of the two carbon atoms sandwiching an oxygen atom in the ether bond represented by C--O--C is preferably a carbon atom in an aryl group.
"Aryl" in the aryl ether skeleton is preferably phenyl (benzene ring).
より好ましくは、Xは、以下一般式(x)で表される。 More preferably, X is represented by the following general formula (x).
一般式(x)において、
Aは、複数存在する場合はそれぞれ独立に、単結合、直鎖または分岐のアルキレン基、エーテル基、カルボニル基、エステル基およびこれらのうち2以上が連結された基からなる群より選択されるいずれかの基であり、
Bは、単結合、直鎖または分岐のアルキレン基、エーテル基、カルボニル基、エステル基およびこれらのうち2以上が連結された基からなる群より選択されるいずれかの基であり、
AおよびBのうち少なくとも1つはエーテル基(-O-)であり、
R1、R2およびR3は、複数存在する場合はそれぞれ独立に、1価の有機基、ヒドロキシル基またはハロゲン原子であり、
k、lおよびmは、それぞれ独立に、0~4の整数であり、
nは、0以上の整数であり、
*は、前記一般式(CL)中の窒素原子との結合手を表す。
In general formula (x),
If there are multiple A's, each one is independently selected from the group consisting of a single bond, a linear or branched alkylene group, an ether group, a carbonyl group, an ester group, and a group in which two or more of these are connected. is the basis of
B is any group selected from the group consisting of a single bond, a linear or branched alkylene group, an ether group, a carbonyl group, an ester group, and a group in which two or more of these are connected;
At least one of A and B is an ether group (-O-),
R 1 , R 2 and R 3 are each independently a monovalent organic group, a hydroxyl group or a halogen atom, when a plurality of them exist;
k, l and m are each independently an integer of 0 to 4,
n is an integer greater than or equal to 0,
* represents a bond with the nitrogen atom in the general formula (CL).
Aおよび/またはBが、直鎖または分岐のアルキレン基である場合、その直鎖または分岐のアルキレン基としては、炭素数1~6のものが好ましく、炭素数1~3のものがより好ましい。 When A and/or B are linear or branched alkylene groups, the linear or branched alkylene group preferably has 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 3 carbon atoms.
好ましくは、一般式(x)中のAおよびBの全てがエーテル基(-O-)である。 Preferably, all of A and B in general formula (x) are ether groups (-O-).
R1、R2およびR3の1価の有機基としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキリデン基、アリール基、アラルキル基、アルカリル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、ヘテロ環基、カルボキシル基などを挙げることができる。
アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基などが挙げられる。
アルケニル基としては、例えばアリル基、ペンテニル基、ビニル基などが挙げられる。
アルキニル基としては、例えばエチニル基などが挙げられる。
アルキリデン基としては、例えばメチリデン基、エチリデン基などが挙げられる。
アリール基としては、例えばトリル基、キシリル基、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基が挙げられる。
アラルキル基としては、例えばベンジル基、フェネチル基などが挙げられる。
アルカリル基としては、例えばトリル基、キシリル基などが挙げられる。
シクロアルキル基としては、例えばアダマンチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基などが挙げられる。
アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、s-ブトキシ基、イソブトキシ基、t-ブトキシ基、n-ペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、n-ヘキシルオキシ基などが挙げられる。
ヘテロ環基としては、例えばエポキシ基、オキセタニル基などが挙げられる。
R1、R2およびR3の1価の有機基の総炭素数は、それぞれ、例えば1~30、好ましくは1~20、より好ましくは1~10、特に好ましくは1~6である。
Monovalent organic groups for R 1 , R 2 and R 3 include alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, alkylidene groups, aryl groups, aralkyl groups, alkaryl groups, cycloalkyl groups, alkoxy groups, heterocyclic groups, and carboxyl groups. Examples include groups.
Examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, neopentyl group, hexyl group, heptyl group, Examples include octyl group, nonyl group, and decyl group.
Examples of the alkenyl group include an allyl group, a pentenyl group, and a vinyl group.
Examples of the alkynyl group include ethynyl group.
Examples of the alkylidene group include a methylidene group and an ethylidene group.
Examples of the aryl group include tolyl group, xylyl group, phenyl group, naphthyl group, and anthracenyl group.
Examples of the aralkyl group include benzyl group and phenethyl group.
Examples of the alkaryl group include tolyl group and xylyl group.
Examples of the cycloalkyl group include an adamantyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cyclooctyl group.
Examples of the alkoxy group include methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, isopropoxy group, n-butoxy group, s-butoxy group, isobutoxy group, t-butoxy group, n-pentyloxy group, and neopentyloxy group. , n-hexyloxy group, etc.
Examples of the heterocyclic group include an epoxy group and an oxetanyl group.
The total number of carbon atoms in the monovalent organic groups R 1 , R 2 and R 3 is, for example, 1 to 30, preferably 1 to 20, more preferably 1 to 10, particularly preferably 1 to 6.
k、lおよびmは、それぞれ独立に、好ましくは0または1の整数である。
一態様として、k、lおよびmは、全て0である。
nは、好ましくは0~3、より好ましくは0~2である。
k, l and m are each independently preferably an integer of 0 or 1.
In one aspect, k, l and m are all 0.
n is preferably 0-3, more preferably 0-2.
ちなみに、一般式(x)において中央に描かれたベンゼン環において、Aの結合部位とBの結合部位は、メタ位の関係にあることが、適度な溶解性の点で好ましい。これについては、ポリマー中に屈曲構造が含まれることにより、結晶性が低減することが関係していると推測される。
もちろん、Aの結合部位とBの結合部位の関係は、パラ位やオルト位であってもよい。
Incidentally, in the benzene ring drawn at the center in general formula (x), it is preferable that the bonding site of A and the bonding site of B be in a meta-position relationship from the viewpoint of appropriate solubility. It is presumed that this is related to the fact that the presence of a bent structure in the polymer reduces crystallinity.
Of course, the relationship between the binding site of A and the binding site of B may be the para position or the ortho position.
また、一般式(CL)中のXには、2~5個のベンゼン環が含まれることが好ましく、2~4個のベンゼン環が含まれることがより好ましい。より具体的には、一般式(x)においては、nは0~3であることが好ましく、0~2であることがより好ましい。 Further, X in the general formula (CL) preferably contains 2 to 5 benzene rings, more preferably 2 to 4 benzene rings. More specifically, in the general formula (x), n is preferably 0 to 3, more preferably 0 to 2.
(一般式(CO)で表される構造単位)
本実施形態のポリマーは、さらに以下一般式(CO)で表される構造単位を含むことが好ましい。これにより、例えば、ポリマーの耐熱性を高めることができる。
(Structural unit represented by general formula (CO))
It is preferable that the polymer of this embodiment further includes a structural unit represented by the following general formula (CO). Thereby, for example, the heat resistance of the polymer can be improved.
一般式(CO)において、
R1、R2、R3およびR4は、それぞれ独立して、水素または炭素数1~30の有機基であり、
a1は0、1または2である。
In the general formula (CO),
R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently hydrogen or an organic group having 1 to 30 carbon atoms,
a 1 is 0, 1 or 2.
一般式(CO)における、R1、R2、R3およびR4の炭素数1~30の有機基としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキリデン基、アリール基、アラルキル基、アルカリル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、ヘテロ環基、カルボキシ基などを挙げることができる。 In the general formula (CO), the organic groups having 1 to 30 carbon atoms for R 1 , R 2 , R 3 and R 4 include an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an alkylidene group, an aryl group, an aralkyl group, and an alkaryl group. , cycloalkyl group, alkoxy group, heterocyclic group, carboxy group, etc.
アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基などが挙げられる。
アルケニル基としては、例えばアリル基、ペンテニル基、ビニル基などが挙げられる。
アルキニル基としては、例えばエチニル基などが挙げられる。
アルキリデン基としては、例えばメチリデン基、エチリデン基などが挙げられる。
アリール基としては、例えばトリル基、キシリル基、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基が挙げられる。
アラルキル基としては、例えばベンジル基、フェネチル基などが挙げられる。
アルカリル基としては、例えばトリル基、キシリル基などが挙げられる。
シクロアルキル基としては、例えばアダマンチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基などが挙げられる。
アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、sec-ブトキシ基、イソブトキシ基、tert-ブトキシ基、n-ペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、n-ヘキシルオキシ基などが挙げられる。
ヘテロ環基としては、例えばエポキシ基、オキセタニル基などが挙げられる。
Examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, neopentyl group, hexyl group, heptyl group, Examples include octyl group, nonyl group, and decyl group.
Examples of the alkenyl group include an allyl group, a pentenyl group, and a vinyl group.
Examples of the alkynyl group include ethynyl group.
Examples of the alkylidene group include a methylidene group and an ethylidene group.
Examples of the aryl group include tolyl group, xylyl group, phenyl group, naphthyl group, and anthracenyl group.
Examples of the aralkyl group include benzyl group and phenethyl group.
Examples of the alkaryl group include tolyl group and xylyl group.
Examples of the cycloalkyl group include an adamantyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cyclooctyl group.
Examples of the alkoxy group include methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, isopropoxy group, n-butoxy group, sec-butoxy group, isobutoxy group, tert-butoxy group, n-pentyloxy group, and neopentyloxy group. , n-hexyloxy group, etc.
Examples of the heterocyclic group include an epoxy group and an oxetanyl group.
一般式(CO)におけるR1、R2、R3およびR4としては、水素またはアルキル基が好ましく、水素がより好ましい。
R1、R2、R3およびR4の炭素数1~30の有機基中の水素原子は、任意の原子団により置換されていてもよい。例えば、フッ素原子、ヒドロキシル基、カルボキシル基などで置換されていてもよい。より具体的には、R1、R2、R3およびR4の炭素数1~30の有機基として、フッ化アルキル基などを選択してもよい。
一般式(CO)において、a1は好ましくは0または1、より好ましくは0である。
R 1 , R 2 , R 3 and R 4 in general formula (CO) are preferably hydrogen or an alkyl group, and more preferably hydrogen.
The hydrogen atom in the organic group having 1 to 30 carbon atoms in R 1 , R 2 , R 3 and R 4 may be substituted with any atomic group. For example, it may be substituted with a fluorine atom, a hydroxyl group, a carboxyl group, or the like. More specifically, a fluorinated alkyl group or the like may be selected as the organic group having 1 to 30 carbon atoms for R 1 , R 2 , R 3 and R 4 .
In the general formula (CO), a 1 is preferably 0 or 1, more preferably 0.
(一般式(IM-1)で表される構造単位)
本実施形態のポリマーは、さらに、以下の一般式(IM-1)で表される構造単位を含んでもよい。この構造単位により、ポリマーの耐熱性やアルカリ溶解性のバランスをより良好にできる場合がある。
(Structural unit represented by general formula (IM-1))
The polymer of this embodiment may further include a structural unit represented by the following general formula (IM-1). This structural unit may make it possible to better balance the heat resistance and alkali solubility of the polymer.
一般式(IM-1)中、Rは、1価の有機基である。
1価の有機基は特に限定されない。1価の有機基の具体例としては、例えば、前述の一般式(x)におけるR1、R2およびR3の1価の有機基として挙げたものを挙げることができる。
In general formula (IM-1), R is a monovalent organic group.
The monovalent organic group is not particularly limited. Specific examples of the monovalent organic group include those listed as the monovalent organic groups of R 1 , R 2 and R 3 in the above-mentioned general formula (x).
一般式(IM-1)のRは、好ましくは酸基を含む。換言すると、Rは、好ましくは、酸基を有する(酸基で置換された)1価の有機基である。これにより、アルカリ現像液に対する溶解性を一層適切にしやすい。 R in general formula (IM-1) preferably contains an acid group. In other words, R is preferably a monovalent organic group having an acid group (substituted with an acid group). This facilitates making the solubility in an alkaline developer more appropriate.
酸基としては、カルボキシ基、フェノール性ヒドロキシ基、スルホン酸基、ヘキサフルオロイソプロパノール基(-C(CF3)2OH)などを挙げることができる。もちろん、酸基はこれらのみに限定されない。
化合物の準備のしやすさや、電子デバイス製造で慣用される現像液との相性などから、酸基はカルボキシ基であることが好ましい。
ちなみに、導入のしやすさ、最終的なポリマーの有機溶剤溶解性、アルカリ現像液に対する溶解性等の観点から、好ましくは、Rは、置換基として酸基のみを有し、酸基以外の置換基を有しない。より好ましくは、Rは、置換基として酸基のみを有し、酸基以外の置換基を有しないアルキル基である。
Examples of the acid group include a carboxy group, a phenolic hydroxy group, a sulfonic acid group, and a hexafluoroisopropanol group (-C(CF 3 ) 2 OH). Of course, acid groups are not limited to these.
The acid group is preferably a carboxy group from the viewpoint of ease of preparation of the compound and compatibility with developing solutions commonly used in electronic device manufacturing.
Incidentally, from the viewpoints of ease of introduction, solubility of the final polymer in organic solvents, solubility in alkaline developing solutions, etc., R preferably has only an acid group as a substituent, and preferably has no substituents other than acid groups. It has no group. More preferably, R is an alkyl group having only an acid group as a substituent and no substituents other than an acid group.
(その他の構造単位)
本実施形態のポリマーは、上記以外の任意の構造単位を含んでもよい。
一例として、本実施形態のポリマーは、後掲の式(MA)で表される構造単位を含むことができる。式(MA)で表される構造単位は、後述するポリマーの製造方法における原料ポリマーに由来する構造である。
別の例として、本実施形態のポリマーは、以下の一般式(IM-2)で表される構造単位を含むことができる。一般式(IM-2)におけるRの定義および具体例は、一般式(IM-1)のRと同様である。
(Other structural units)
The polymer of this embodiment may include any structural unit other than the above.
As an example, the polymer of this embodiment can include a structural unit represented by the formula (MA) below. The structural unit represented by formula (MA) is a structure derived from a raw material polymer in the method for producing a polymer described below.
As another example, the polymer of this embodiment can include a structural unit represented by the following general formula (IM-2). The definition and specific examples of R in general formula (IM-2) are the same as R in general formula (IM-1).
(重量平均分子量など)
本実施形態のポリマーの重量平均分子量Mwは、好ましくは15,000~50,000、より好ましくは20,000~40,000である。Mwが15,000以上であることにより、ポリマーを膜としたときの機械物性を高めたり、耐熱性をより高めたりすることができる。Mwが50,000以下であることにより、ポリマーまたはポリマー含有組成物のゲル化が抑えられる、合成時の水洗を行いやすい、十分な製膜性を得やすい、等のメリットがあると考えられる。また、Mwが50,000以下であることにより、アルカリ水溶液への溶解性を適度に大きくしやすい。
本実施形態のポリマーの分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)は、好ましくは1.0~5.0、より好ましくは1.0~4.0である。分散度を適切に調整することで、例えばポリマーを膜としたときの機械物性が良化する場合がある。
MwやMw/Mnは、ポリスチレンを標準物質として用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定により求めることができる。展開溶媒としては例えばTHF(テトラヒドロフラン)を用いることができる。
ちなみに、架橋構造の量(密度)にもよるが、本実施形態のポリマーは、THFに溶解しやすい傾向がある。本実施形態のポリマーは、好ましくは、0.5質量%のTHF溶液(溶け残りの無い溶液)とすることができる。
(Weight average molecular weight, etc.)
The weight average molecular weight Mw of the polymer of this embodiment is preferably 15,000 to 50,000, more preferably 20,000 to 40,000. When the Mw is 15,000 or more, it is possible to improve the mechanical properties and heat resistance when the polymer is used as a film. It is thought that Mw of 50,000 or less has advantages such as suppressing gelation of the polymer or polymer-containing composition, making it easy to wash with water during synthesis, and making it easy to obtain sufficient film formability. Further, by having an Mw of 50,000 or less, it is easy to appropriately increase the solubility in an alkaline aqueous solution.
The degree of dispersion (weight average molecular weight Mw/number average molecular weight Mn) of the polymer of this embodiment is preferably 1.0 to 5.0, more preferably 1.0 to 4.0. By appropriately adjusting the degree of dispersion, for example, the mechanical properties of a polymer film may be improved.
Mw and Mw/Mn can be determined by gel permeation chromatography (GPC) measurement using polystyrene as a standard substance. For example, THF (tetrahydrofuran) can be used as the developing solvent.
Incidentally, although it depends on the amount (density) of the crosslinked structure, the polymer of this embodiment tends to be easily dissolved in THF. The polymer of this embodiment can preferably be made into a 0.5% by mass THF solution (a solution with no undissolved residue).
(溶剤)
本実施形態のポリマー含有組成物は、溶剤を含む。別の言い方として、本実施形態のポリマー含有組成物は、ポリマーが溶剤に溶解または分散したものである。本実施形態のポリマー含有組成物が溶剤を含むことにより、電子デバイス製造における膜形成に適用しやすくなる(塗布および乾燥により、基板上に均一な樹脂膜を設けることができる)。
本実施形態のポリマー含有組成物は、好ましくは、溶剤を含むワニス状であり、ポリマーは溶剤に溶解した状態で存在する(組成物中に未溶解のポリマーは実質上存在しない)。本実施形態のポリマー含有組成物の、有機溶剤(例えばプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)への溶解性は、通常、良好である。
(solvent)
The polymer-containing composition of this embodiment includes a solvent. In other words, the polymer-containing composition of this embodiment has a polymer dissolved or dispersed in a solvent. Since the polymer-containing composition of this embodiment contains a solvent, it can be easily applied to film formation in electronic device manufacturing (a uniform resin film can be provided on a substrate by coating and drying).
The polymer-containing composition of the present embodiment is preferably in the form of a varnish containing a solvent, and the polymer exists in a state dissolved in the solvent (substantially no undissolved polymer exists in the composition). The solubility of the polymer-containing composition of this embodiment in organic solvents (for example, propylene glycol monomethyl ether acetate) is usually good.
溶剤は、典型的には有機溶剤である。有機溶剤として具体的には、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、エーテル系溶剤、アルコール系溶剤、ラクトン系溶剤、カーボネート系溶剤などが挙げられる。
より具体的には、アセトン、メチルエチルケトン、トルエン、プロピレングリコールメチルエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、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、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ベンジルアルコール、γ-ブチロラクトン、プロピレンカーボネート、エチレングリコールジアセテート、プロピレングリコールジアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、アニソール、N-メチルピロリドン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、ジプロピレングリコールメチル-n-プロピルエーテル等の有機溶剤を挙げることができる。
The solvent is typically an organic solvent. Specific examples of the organic solvent include ketone solvents, ester solvents, ether solvents, alcohol solvents, lactone solvents, and carbonate solvents.
More specifically, acetone, methyl ethyl ketone, toluene, propylene glycol methyl ethyl ether, propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol 1-monomethyl ether 2-acetate, diethylene glycol ethyl methyl ether, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, benzyl alcohol. , γ-butyrolactone, propylene carbonate, ethylene glycol diacetate, propylene glycol diacetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, anisole, N-methylpyrrolidone, cyclohexanone, cyclopentanone, dipropylene glycol methyl-n-propyl ether, and other organic solvents. can be mentioned.
本実施形態のポリマー含有組成物は、1の溶剤のみを含んでもよいし、2以上の溶剤を含んでもよい。
溶剤の使用量は特に限定されない。ポリマー含有組成物の不揮発成分の濃度が、例えば10~70質量%、好ましくは15~60質量%となるような量で溶剤は用いられる。
The polymer-containing composition of this embodiment may contain only one solvent, or may contain two or more solvents.
The amount of solvent used is not particularly limited. The solvent is used in an amount such that the concentration of non-volatile components of the polymer-containing composition is, for example, from 10 to 70% by weight, preferably from 15 to 60% by weight.
(ポリマー含有組成物におけるポリマー以外の成分)
本実施形態のポリマー含有組成物は、上述のポリマー(一般式(CL)で表される構造を含むポリマー)および溶剤以外の成分を含んでもよい。
例えば、本実施形態のポリマー含有組成物は、感光剤、架橋剤(エポキシ樹脂等)、密着助剤、界面活性剤、塩基性化合物、硬化促進剤、酸化防止剤、シリカ等の充填材、増感剤、フィルム化剤、溶解促進剤、溶解抑制剤、各種色素(染料、顔料)などのうち、1または2以上を含んでもよい。
(Components other than polymer in polymer-containing composition)
The polymer-containing composition of the present embodiment may contain components other than the above-mentioned polymer (a polymer having a structure represented by general formula (CL)) and a solvent.
For example, the polymer-containing composition of this embodiment includes a photosensitizer, a crosslinking agent (epoxy resin, etc.), an adhesion aid, a surfactant, a basic compound, a curing accelerator, an antioxidant, a filler such as silica, and an additive. It may contain one or more of a sensitizer, a film-forming agent, a dissolution promoter, a dissolution inhibitor, various dyes (dyes, pigments), and the like.
感光剤としては、感光性のジアゾキノン化合物、オニウム塩(スルホニウム塩、ヨードニウム塩など)、スルホン酸エステル化合物、トリアジン化合物、オキシムスルホネート化合物、ジアゾジスルホン化合物、2-ニトロベンジルエステル化合物、N-イミノスルホネート化合物、イミドスルホネート化合物、2,6-ビス(トリクロロメチル)-1,3,5-トリアジン化合物、ジヒドロピリジン化合物などを挙げることができる。 Photosensitive agents include photosensitive diazoquinone compounds, onium salts (sulfonium salts, iodonium salts, etc.), sulfonic acid ester compounds, triazine compounds, oxime sulfonate compounds, diazodisulfone compounds, 2-nitrobenzyl ester compounds, N-iminosulfonate compounds. , imidosulfonate compounds, 2,6-bis(trichloromethyl)-1,3,5-triazine compounds, and dihydropyridine compounds.
架橋剤は、典型的には、1分子中に2個以上(好ましくは2~6個、より好ましくは2~4個)の架橋性基を含む。好ましい架橋剤としては、(1)アルコキシメチル基および/またはメチロール基(-CH2OH)を有する架橋剤、(2)エポキシ基を有する化合物、(3)オキセタニル基を有する化合物、(4)イソシアネート基を有する化合物、(5)ビスマレイミド基を有する化合物、などを挙げることができる。(2)エポキシ基を有する化合物としては、公知のエポキシ樹脂も挙げることができる。 The crosslinking agent typically contains two or more (preferably 2 to 6, more preferably 2 to 4) crosslinking groups in one molecule. Preferred crosslinking agents include (1) a crosslinking agent having an alkoxymethyl group and/or a methylol group (-CH 2 OH), (2) a compound having an epoxy group, (3) a compound having an oxetanyl group, and (4) an isocyanate. (5) a compound having a bismaleimide group, and the like. (2) Examples of compounds having epoxy groups include known epoxy resins.
特に、エポキシ基を有する化合物(エポキシ樹脂等)を用いることで、伸びが良好で破断しにくい硬化膜を得ることができる。また、本実施形態のポリマーとエポキシ基を有する化合物とを併用した組成物は、比較的小さな硬化収縮率を有する傾向がある。 In particular, by using a compound having an epoxy group (such as an epoxy resin), a cured film that has good elongation and is difficult to break can be obtained. Furthermore, a composition that uses the polymer of this embodiment in combination with a compound having an epoxy group tends to have a relatively small curing shrinkage rate.
エポキシ樹脂としては、例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールAジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールFジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ビスフェノールSジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、芳香族多官能エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂、脂肪族多官能エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、多官能脂環式エポキシ樹脂などが挙げられる。 Examples of the epoxy resin include phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, biphenylaralkyl type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol A diglycidyl ether type epoxy resin, and bisphenol F type epoxy resin. , bisphenol F diglycidyl ether type epoxy resin, bisphenol S diglycidyl ether type epoxy resin, glycidyl ether type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, aromatic polyfunctional epoxy resin, aliphatic epoxy resin, aliphatic polyfunctional epoxy resin, Examples include alicyclic epoxy resin and polyfunctional alicyclic epoxy resin.
エポキシ樹脂は、好ましくは、3官能以上の多官能エポキシ樹脂(1分子中にエポキシ基を3個以上有する多官能エポキシ樹脂)を含む。このことにより、膜が十二分に硬化することとなり、例えば永久膜としての耐熱性や耐久性を高めることができる。もちろん、エポキシ樹脂は、2官能以下のエポキシ樹脂であってもよい。 The epoxy resin preferably includes a polyfunctional epoxy resin having three or more functionalities (a polyfunctional epoxy resin having three or more epoxy groups in one molecule). By this, the film is sufficiently cured, and for example, the heat resistance and durability as a permanent film can be improved. Of course, the epoxy resin may be a bifunctional or less functional epoxy resin.
エポキシ樹脂を用いる場合、1のみのエポキシ樹脂を用いてもよいし、2以上のエポキシ樹脂を併用してもよい。
エポキシ樹脂を用いる場合、その量は、本実施形態のポリマー100質量部に対し、例えば1~100質量部、好ましくは1~100質量部、より好ましくは30~80質量部である。
When using epoxy resins, only one epoxy resin may be used, or two or more epoxy resins may be used in combination.
When using an epoxy resin, the amount thereof is, for example, 1 to 100 parts by weight, preferably 1 to 100 parts by weight, and more preferably 30 to 80 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polymer of the present embodiment.
密着助剤としては、各種のシランカップリング剤を挙げることができる。シランカップリング剤は、信越化学工業株式会社、旭化成ワッカーシリコーン株式会社、東京化成工業株式会社、ダウ・東レ株式会社などから入手することができる。 Examples of the adhesion aid include various silane coupling agents. Silane coupling agents can be obtained from Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Asahi Kasei Wacker Silicone Co., Ltd., Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd., Dow-Toray Co., Ltd., etc.
使用可能な界面活性剤は特に限定されないが、フッ素原子およびケイ素原子の少なくともいずれかを含むノニオン系界面活性剤であることが好ましい。市販品としては、例えば、DIC株式会社製の「メガファック」シリーズ等の、フッ素を含有するオリゴマー構造の界面活性剤、株式会社ネオス製の「フタージェント」シリーズ等のフッ素含有ノニオン系界面活性剤、ワッカー・ケミー社製のSILFOAM(登録商標)シリーズ等のシリコーン系界面活性剤が挙げられる。 The surfactant that can be used is not particularly limited, but preferably a nonionic surfactant containing at least one of a fluorine atom and a silicon atom. Commercially available products include, for example, fluorine-containing oligomer structure surfactants such as the "Megafac" series manufactured by DIC Corporation, and fluorine-containing nonionic surfactants such as the "Ftergent" series manufactured by Neos Corporation. , and the SILFOAM (registered trademark) series manufactured by Wacker Chemie.
<ポリマーの製造方法>
本実施形態のポリマーの製造方法は、以下一般式(MA)で表される構造単位を含む原料ポリマーと、以下一般式(am-1)で表されるジアミン化合物とを液相で反応させて、以下一般式(CL)で表される構造を含むポリマーを得る架橋反応工程、を含む。
<Polymer manufacturing method>
The method for producing a polymer of the present embodiment involves reacting a raw material polymer containing a structural unit represented by the general formula (MA) below with a diamine compound represented by the general formula (am-1) in a liquid phase. , a crosslinking reaction step for obtaining a polymer having a structure represented by the following general formula (CL).
一般式(am-1)および(CL)中、Xは、エーテル結合(C-O-C)を含む2価の原子団を表す。Xの具体例や好ましい態様などは前述のとおりである。 In the general formulas (am-1) and (CL), X represents a divalent atomic group containing an ether bond (C-O-C). Specific examples and preferred embodiments of X are as described above.
上記<ポリマー含有組成物/ポリマー>の項で説明したポリマーは、好ましくは、ここで説明されるポリマーの製造方法により製造される。
以下、架橋反応工程を含む、本実施形態のポリマーの製造方法の具体的手順の例を説明する。
The polymer described in the section <Polymer-containing composition/polymer> above is preferably produced by the polymer production method described herein.
Hereinafter, an example of a specific procedure of the method for producing a polymer of this embodiment, including a crosslinking reaction step, will be explained.
(原料ポリマーの準備)
架橋反応工程を行うにあたり、式(MA)で表される構造単位を含む原料ポリマーを準備する。
原料ポリマーは、少なくとも前述の式(MA)で表される構造単位を含む。
原料ポリマーは、式(MA)で表される構造単位に加え、他の1または2以上の構造単位を含んでもよい。例えば、原料ポリマーは、式(MA)で表される構造単位に加えて、前述の一般式(CO)で表される構造単位を含むことが好ましい。
(Preparation of raw material polymer)
In carrying out the crosslinking reaction step, a raw material polymer containing a structural unit represented by formula (MA) is prepared.
The raw material polymer contains at least a structural unit represented by the above-mentioned formula (MA).
In addition to the structural unit represented by formula (MA), the raw material polymer may contain one or more other structural units. For example, the raw material polymer preferably contains a structural unit represented by the above-mentioned general formula (CO) in addition to the structural unit represented by the formula (MA).
原料ポリマーの「準備」は、任意の方法によることができる。入手可能な市販品があればそれを用いてもよい。また、適当なモノマーや開始剤を用いて合成してもよい。 The raw material polymer can be "prepared" by any method. If there is a commercially available product, it may be used. Alternatively, it may be synthesized using appropriate monomers and initiators.
参考までに、原料ポリマーの合成方法について以下に簡単に記載しておく。もちろん、原料ポリマーの合成方法は以下方法のみに限定されない。原料ポリマーの合成には、ポリマー合成の技術分野における公知技術を適宜利用することができる。以下では、式(MA)で表される構造単位と、一般式(CO)で表される構造単位とを含む原料ポリマーの合成について説明するが、これにより原料ポリマーの製造方法の一般性が失われるものではない。 For reference, the method for synthesizing the raw material polymer will be briefly described below. Of course, the method for synthesizing the raw material polymer is not limited to the following method. For the synthesis of the raw material polymer, known techniques in the technical field of polymer synthesis can be appropriately utilized. The synthesis of a raw material polymer containing a structural unit represented by the formula (MA) and a structural unit represented by the general formula (CO) will be described below, but this will jeopardize the generality of the method for producing the raw material polymer. It's not something you can do.
原料ポリマーは、例えば、下記一般式(CO-m)で表されるモノマーと、無水マレイン酸とを重合(付加重合)することで得ることができる。
一般式(CO-m)のR1、R2、R3およびR4ならびにa1の定義は、一般式(CO)のものと同様である。好ましい態様についても同様である。
The raw material polymer can be obtained, for example, by polymerizing (addition polymerization) a monomer represented by the following general formula (CO-m) and maleic anhydride.
The definitions of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 and a 1 in general formula (CO-m) are the same as those in general formula (CO). The same applies to preferred embodiments.
一般式(CO-m)で表されるモノマーとしては、例えば、ビシクロ[2.2.1]-ヘプト-2-エン(慣用名:2-ノルボルネン)、5-メチル-2-ノルボルネン、5-エチル-2-ノルボルネン、5-ブチル-2-ノルボルネン、5-ヘキシル-2-ノルボルネン、5-デシル-2-ノルボルネン、5-アリル-2-ノルボルネン、5-(2-プロペニル)-2-ノルボルネン、5-(1-メチル-4-ペンテニル)-2-ノルボルネン、5-エチニル-2-ノルボルネン、5-ベンジル-2-ノルボルネン、5-フェネチル-2-ノルボルネン、2-アセチル-5-ノルボルネン、5-ノルボルネン-2-カルボン酸メチル、5-ノルボルネン-2,3-ジカルボン酸無水物、ノルボルナジエンなどが挙げられる。
重合の際、一般式(CO-m)で表されるモノマーは、1種のみ用いられてもよいし、2種以上が併用されてもよい。
Examples of monomers represented by the general formula (CO-m) include bicyclo[2.2.1]-hept-2-ene (common name: 2-norbornene), 5-methyl-2-norbornene, 5- Ethyl-2-norbornene, 5-butyl-2-norbornene, 5-hexyl-2-norbornene, 5-decyl-2-norbornene, 5-allyl-2-norbornene, 5-(2-propenyl)-2-norbornene, 5-(1-methyl-4-pentenyl)-2-norbornene, 5-ethynyl-2-norbornene, 5-benzyl-2-norbornene, 5-phenethyl-2-norbornene, 2-acetyl-5-norbornene, 5- Examples include methyl norbornene-2-carboxylate, 5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride, and norbornadiene.
During polymerization, only one type of monomer represented by the general formula (CO-m) may be used, or two or more types may be used in combination.
重合の方法については限定されない。好ましくは、ラジカル重合開始剤を用いたラジカル重合である。
重合開始剤としては、例えば、アゾ化合物、有機過酸化物などを使用できる。
アゾ化合物として具体的には、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、ジメチル-2,2'-アゾビス(2-メチルプロピオネート)、1,1'-アゾビス(シクロヘキサンカルボニトリル)(ABCN)などを挙げることができる。
有機過酸化物としては、例えば、過酸化水素、ジ-tert-ブチルパーオキサイド(DTBP)、過酸化ベンゾイル(ベンゾイルパーオキサイド,BPO)および、メチルエチルケトンパーオキサイド(MEKP)などを挙げることができる。
重合開始剤については、1種のみを用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
The polymerization method is not limited. Radical polymerization using a radical polymerization initiator is preferred.
As the polymerization initiator, for example, an azo compound, an organic peroxide, etc. can be used.
Specific examples of azo compounds include azobisisobutyronitrile (AIBN), dimethyl-2,2'-azobis(2-methylpropionate), 1,1'-azobis(cyclohexanecarbonitrile) (ABCN), etc. can be mentioned.
Examples of the organic peroxide include hydrogen peroxide, di-tert-butyl peroxide (DTBP), benzoyl peroxide (benzoyl peroxide, BPO), and methyl ethyl ketone peroxide (MEKP).
Regarding the polymerization initiator, only one type may be used, or two or more types may be used in combination.
重合溶媒としては、例えば、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、トルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル等の有機溶剤を用いることができる。重合溶媒は単独溶剤でも混合溶剤でもよい。 As the polymerization solvent, for example, organic solvents such as diethyl ether, tetrahydrofuran, toluene, methyl ethyl ketone, and ethyl acetate can be used. The polymerization solvent may be a single solvent or a mixed solvent.
一般式(CO-m)で表されるモノマー、無水マレイン酸および重合開始剤を溶媒に溶解させて反応容器に仕込み、その後、加熱することで、付加重合を進行させる。加熱温度は例えば50~80℃であり、加熱時間は例えば5~20時間である。
反応容器に仕込む際の、一般式(CO-m)で表されるモノマーと、無水マレイン酸とのモル比は、0.5:1~1:0.5であることが好ましい。分子構造制御の観点から、モル比は1:1であることが好ましい。
A monomer represented by the general formula (CO-m), maleic anhydride, and a polymerization initiator are dissolved in a solvent and charged into a reaction vessel, and then heated to proceed with addition polymerization. The heating temperature is, for example, 50 to 80°C, and the heating time is, for example, 5 to 20 hours.
The molar ratio of the monomer represented by the general formula (CO-m) and maleic anhydride when charged into the reaction vessel is preferably 0.5:1 to 1:0.5. From the viewpoint of molecular structure control, the molar ratio is preferably 1:1.
以上のような工程により、「原料ポリマー」を得ることができる。
原料ポリマーは、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体、周期共重合体などのいずれであってもよい。典型的にはランダム共重合体または交互共重合体である(一般に、無水マレイン酸は交互共重合性が強いモノマーとして知られている)。
Through the steps described above, a "raw material polymer" can be obtained.
The raw material polymer may be a random copolymer, an alternating copolymer, a block copolymer, a periodic copolymer, or the like. Typically, it is a random copolymer or an alternating copolymer (maleic anhydride is generally known as a monomer with strong alternating copolymerizability).
原料ポリマー中の式(MA)で表される構造単位の量は、ポリマーの全構造単位中、好ましくは10~90mol%、より好ましくは30~70mol%、さらに好ましくは40~60mol%である。
原料ポリマーが一般式(CO)で表される構造単位を含む場合、その量は、ポリマーの全構造単位中、好ましくは10~90mol%、より好ましくは30~70mol%、さらに好ましくは40~60mol%である。
これら割合を適切に調整することで、最終的なポリマーにおいて、アルカリ現像液に対する適切な溶解性を得つつ、永久膜としての耐熱性向上を図りやすい。
The amount of the structural unit represented by formula (MA) in the raw material polymer is preferably 10 to 90 mol%, more preferably 30 to 70 mol%, and even more preferably 40 to 60 mol%, based on the total structural units of the polymer.
When the raw material polymer contains a structural unit represented by the general formula (CO), the amount thereof is preferably 10 to 90 mol%, more preferably 30 to 70 mol%, and even more preferably 40 to 60 mol% of the total structural units of the polymer. %.
By appropriately adjusting these proportions, it is easy to obtain appropriate solubility in an alkaline developer and improve heat resistance as a permanent film in the final polymer.
原料ポリマーの合成後に、未反応モノマー、オリゴマー、残存する重合開始剤などの低分子量成分を除去する工程を行ってもよい。
具体的には、合成された原料ポリマーと低分子量成分とが含まれた有機層を濃縮し、その後、テトラヒドロフラン(THF)などの有機溶媒と混合して溶液を得る。そして、この溶液を、メタノールなどの貧溶媒と混合し、モノマーを沈殿させる。この沈殿物を濾取して乾燥させることで、原料ポリマーの純度を上げることができる。
After synthesis of the raw material polymer, a step of removing low molecular weight components such as unreacted monomers, oligomers, and remaining polymerization initiators may be performed.
Specifically, the organic layer containing the synthesized raw material polymer and low molecular weight components is concentrated, and then mixed with an organic solvent such as tetrahydrofuran (THF) to obtain a solution. This solution is then mixed with a poor solvent such as methanol to precipitate the monomer. By filtering and drying this precipitate, the purity of the raw material polymer can be increased.
(モノアミン反応工程)
本実施形態のポリマーの製造方法は、反応系中にモノアミンを加えて、ポリマー(原料ポリマー)とモノアミンとを反応させるモノアミン反応工程を含んでもよい。これにより、最終的なポリマー中に一般式(IM-1)で表される構造単位を含めることができる。
(Monoamine reaction step)
The method for producing a polymer according to the present embodiment may include a monoamine reaction step in which a monoamine is added to the reaction system and the polymer (raw material polymer) is reacted with the monoamine. This allows the structural unit represented by general formula (IM-1) to be included in the final polymer.
モノアミンは、例えば、一般式R-NH2で表される化合物である。この一般式において、Rは、1価の有機基である。Rの具体例や好ましい態様は、一般式(IM-1)におけるRと同様である。
モノアミンは、酸基を含むことが好ましい。つまり、上記一般式においてRは酸基を含むことが好ましい。酸基がカルボキシ基である場合、一般式(am)で表される化合物は「アミノ酸」である。つまり、モノアミンとして、市販のアミノ酸化合物を用いることができる。
Monoamines are, for example, compounds represented by the general formula R—NH 2 . In this general formula, R is a monovalent organic group. Specific examples and preferred embodiments of R are the same as R in general formula (IM-1).
Preferably, the monoamine contains an acid group. That is, in the above general formula, R preferably contains an acid group. When the acid group is a carboxy group, the compound represented by the general formula (am) is an "amino acid". That is, a commercially available amino acid compound can be used as the monoamine.
モノアミンの反応工程は、好ましくは液相で(溶媒中で)行われる。使用可能な溶媒は特に限定されない。ポリマー(原料ポリマーと)とモノアミンの双方を十分に溶解または分散することができ、かつ、意図する反応を過度に阻害しないものを適宜選択すればよい。1のみの溶媒を用いてもよいし、2以上の溶媒を併用してもよい。 The monoamine reaction step is preferably carried out in the liquid phase (in a solvent). There are no particular limitations on the solvent that can be used. A material that can sufficiently dissolve or disperse both the polymer (raw material polymer) and monoamine and does not excessively inhibit the intended reaction may be selected as appropriate. Only one solvent may be used, or two or more solvents may be used in combination.
選択しうる溶媒として、例えば、以下が挙げられる。
・メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、sec-ブタノール、tert-ブタノールなどのアルコール類
・テトラヒドロフラン、シクロペンチルメチルエーテル、ジエチルエーテルなどのエーテル類
・アセトン、アセチルアセトン、エチルメチルケトン、2-ヘプタノン、3-ヘプタノン、4-ヘプタノン、2-ペンタノン、3-ペンタノンなどのケトン類
・ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、o-キシレン、m-キシレン、p-キシレンなどの芳香族炭化水素類
・アセトニトリルなどのニトリル類
・ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸などの有機酸(カルボン酸)類
・四塩化炭素、ジクロロメタン、クロロホルム、1,2-ジクロロエタン、クロロベンゼンなどの含ハロゲン溶媒
・その他、N,N'-ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホトリアミド、水など
Examples of solvents that can be selected include the following.
・Alcohols such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol, sec-butanol, tert-butanol ・Ethers such as tetrahydrofuran, cyclopentyl methyl ether, diethyl ether ・Acetone, acetylacetone, ethyl methyl ketone, 2-heptanone , 3-heptanone, 4-heptanone, 2-pentanone, 3-pentanone, and other ketones; benzene, toluene, ethylbenzene, o-xylene, m-xylene, p-xylene, and other aromatic hydrocarbons; and acetonitrile and other nitriles.・Organic acids (carboxylic acids) such as formic acid, acetic acid, propionic acid, and butyric acid ・Halogen-containing solvents such as carbon tetrachloride, dichloromethane, chloroform, 1,2-dichloroethane, and chlorobenzene ・Others, N,N'-dimethylformamide , dimethyl sulfoxide, hexamethylphosphotriamide, water, etc.
モノアミン反応工程において、反応系は、好ましくは100℃以上に加熱される。
本発明者の知見では、加熱温度が100℃未満の場合、前述の一般式(IM-2)のような、無水マレイン酸骨格がモノアミンにより開環した開環構造は得られる。しかし、この開環構造が「閉環」して一般式(IM-1)で表されるイミド閉環反応までは反応が進行しづらい。
(一方、何らかの性能向上を期待して、敢えて100℃未満でモノアミンを反応させて、一般式(IM-2)のような開環構造をポリマー中に積極的に形成することも考えられる。)
In the monoamine reaction step, the reaction system is preferably heated to 100°C or higher.
According to the findings of the present inventors, when the heating temperature is less than 100° C., a ring-opened structure in which a maleic anhydride skeleton is ring-opened by a monoamine, as shown in the above-mentioned general formula (IM-2), is obtained. However, it is difficult for the reaction to proceed until this ring-opened structure undergoes "ring closure" and reaches the imide ring-closing reaction represented by general formula (IM-1).
(On the other hand, it is also conceivable to intentionally react a monoamine at a temperature below 100°C to actively form a ring-opened structure such as the general formula (IM-2) in the polymer in the hope of improving some performance.)
モノアミン反応工程において、温度は、より好ましくは100~150℃、さらに好ましくは110~130℃である。温度が適度に高いことで、反応が十分に進行しやすい。また、温度が高すぎないことで、反応の暴走、副反応や意図せぬ不純物の発生などを抑えやすい。 In the monoamine reaction step, the temperature is more preferably 100 to 150°C, even more preferably 110 to 130°C. When the temperature is appropriately high, the reaction can proceed sufficiently. In addition, since the temperature is not too high, it is easy to prevent runaway reactions, side reactions, and the generation of unintended impurities.
(架橋反応工程)
前述のように、架橋反応工程では、ポリマー(原料ポリマー)と、一般式(am-1)で表されるジアミン化合物とを液相で(溶媒の存在下で)反応させる。そして、一般式(CL)で表される構造(2つのイミド環構造が原子団Xを介して繋がっている構造)含むポリマーを得る。
(Crosslinking reaction step)
As described above, in the crosslinking reaction step, the polymer (raw material polymer) and the diamine compound represented by the general formula (am-1) are reacted in a liquid phase (in the presence of a solvent). Then, a polymer containing a structure represented by the general formula (CL) (a structure in which two imide ring structures are connected via an atomic group X) is obtained.
架橋反応工程の温度(加熱温度)は、上記「モノアミンを反応させる工程」の温度と同程度とすることができ、好ましくは100℃以上、より好ましくは100~150℃、さらに好ましくは110~130℃である。
架橋反応工程の時間(原料ポリマーとジアミン化合物の共存下で反応系が加熱される時間)は、好ましくは1~24時間、より好ましくは4~16時間である。
架橋反応工程で用いられる溶媒は、上記「モノアミンを反応させる工程」で挙げた溶媒と同様とすることができる。
The temperature (heating temperature) of the crosslinking reaction step can be about the same as the temperature of the above-mentioned "step of reacting monoamine", preferably 100 ° C. or higher, more preferably 100 to 150 ° C., even more preferably 110 to 130 ° C. It is ℃.
The time of the crosslinking reaction step (the time during which the reaction system is heated in the coexistence of the raw material polymer and the diamine compound) is preferably 1 to 24 hours, more preferably 4 to 16 hours.
The solvent used in the crosslinking reaction step can be the same as the solvent mentioned in the above "step of reacting a monoamine".
一般式(am-1)で表されるジアミン化合物は、好ましくはアリールエーテル骨格を含む。つまり、一般式(am-1)におけるXにアリールエーテル骨格が含まれることが好ましい。 The diamine compound represented by general formula (am-1) preferably contains an aryl ether skeleton. That is, it is preferable that X in general formula (am-1) contains an aryl ether skeleton.
より好ましくは、一般式(am-1)で表されるジアミン化合物は、以下一般式(am-2)で表されるジアミン化合物である。 More preferably, the diamine compound represented by general formula (am-1) is a diamine compound represented by general formula (am-2) below.
一般式(am-2)におけるA、B、R1、R2、R3、k、l、mおよびnの定義や具体例などについては、一般式(x)で説明したとおりである。 The definitions and specific examples of A, B, R 1 , R 2 , R 3 , k, l, m and n in general formula (am-2) are as explained in general formula (x).
ジアミン化合物の具体例を以下に示す。もちろん、使用可能なジアミン化合物は以下のみに限定されない。 Specific examples of diamine compounds are shown below. Of course, usable diamine compounds are not limited to the following.
(後処理(ポリマーの精製など)
架橋反応工程などを通じて得られたポリマー(通常はポリマー溶液の状態)は、適切な方法により精製されることが好ましい。
(Post-processing (polymer purification, etc.)
The polymer (usually in the form of a polymer solution) obtained through the crosslinking reaction process is preferably purified by an appropriate method.
一例として、「水洗」により、未反応原料や反応溶媒をできるだけ低減する。水洗の手順は、例えば以下(1)~(3)のような手順とすることができる。
(1)まず、水を含む水洗用の液体と、ポリマー溶液と(これらは、通常、ポリマー層と水層に分離する)を同一容器内に入れて激しく攪拌する。水洗用の液体は、水そのものであってもよいし、水と有機溶剤(メチルエチルケトン、トルエン等)の混合液であってもよい。水と有機溶剤の混合液を適切に用いることで、ポリマーを析出させずに水洗することができる。
(2)攪拌後しばらく静置し、その後、水層を除去する。
(3)通常は上記(1)および(2)を複数回繰り返す。
As an example, unreacted raw materials and reaction solvent are reduced as much as possible by "washing with water". The water washing procedure can be, for example, the following procedures (1) to (3).
(1) First, a washing liquid containing water and a polymer solution (usually separated into a polymer layer and an aqueous layer) are placed in the same container and stirred vigorously. The washing liquid may be water itself or a mixture of water and an organic solvent (methyl ethyl ketone, toluene, etc.). By appropriately using a mixed solution of water and an organic solvent, it is possible to wash the polymer with water without precipitating it.
(2) After stirring, let stand for a while, and then remove the aqueous layer.
(3) Usually, the above (1) and (2) are repeated multiple times.
また、水洗とは別に、溶媒置換(溶媒の留去と希釈)を1回または複数回行って、未反応原料や反応溶媒を低減してもよい。 Moreover, apart from washing with water, solvent replacement (distillation and dilution of the solvent) may be performed once or multiple times to reduce unreacted raw materials and reaction solvent.
念のため述べておくと、反応の停止方法やポリマーの精製法は上記に説明した方法に限られない。ポリマー合成の分野で公知の方法を適宜適用することができる。 To be sure, the method for stopping the reaction and the method for purifying the polymer are not limited to the methods described above. Methods known in the field of polymer synthesis can be applied as appropriate.
(モノアミンを反応させる工程と、架橋反応工程に関する補足)
本実施形態のポリマーの製造方法が、モノアミン反応工程と、架橋反応工程との両方を含む場合、これら工程は連続的に行われることが好ましい。「連続的」とは、具体的には、これら2つの工程の間でポリマー(中間体)の精製などを行うことなく、(i)まず反応系中にモノアミンを添加して、一定時間、原料ポリマーとモノアミンとを反応させ、(ii)その後、反応系中に一般式(am-1)で表されるジアミン化合物を追添して、そのジアミン化合物と原料ポリマー(式(MA)で表される構造単位の一部はモノアミンと反応している)とを反応させることを意味する。
(Supplementary information regarding the process of reacting monoamines and the crosslinking reaction process)
When the method for producing a polymer of the present embodiment includes both a monoamine reaction step and a crosslinking reaction step, these steps are preferably performed continuously. "Continuously" specifically means that (i) first, a monoamine is added to the reaction system, and the raw material is The polymer and the monoamine are reacted, and (ii) a diamine compound represented by the general formula (am-1) is then added to the reaction system to react the diamine compound with the raw material polymer (represented by the formula (MA)). Some of the structural units in the monoamine are reacted with the monoamine).
モノアミン反応工程の時間や、架橋反応工程の時間は、モノアミンやジアミンの使用量、最終的なポリマーにおいて所望する一般式(IM-1)で表される構造単位や一般式(CL)で表される構造の量などに基づき適宜調整すればよい。
あくまで一例であるが、モノアミン反応工程の時間は10分~6時間程度、架橋反応工程の時間は1~24時間程度である。各反応工程の温度は前述のとおりである。
The time of the monoamine reaction step and the time of the crosslinking reaction step are determined by the amount of monoamine or diamine used, the structural unit expressed by the general formula (IM-1) and the general formula (CL) desired in the final polymer. It may be adjusted as appropriate based on the amount of structure to be used.
By way of example only, the time for the monoamine reaction step is about 10 minutes to 6 hours, and the time for the crosslinking reaction step is about 1 to 24 hours. The temperature in each reaction step is as described above.
ちなみに、本発明者の知見によれば、通常、上述の温度および時間の反応では、原料ポリマー中の式(MA)で表される構造単位の全ては、式(CL)の構造または一般式(IM-1)の構造には変換されない。原料ポリマー中の式(MA)で表される構造単位の一部は、式(MA)で表される構造のまま、未反応で残ると考えられる。かつ/または、原料ポリマー中の式(MA)で表される構造単位の一部は、一般式(IM-2)で表される開環構造に変換されると考えられる。
本発明者の知見として、通常、上述の温度および時間の反応では、原料ポリマー中の式(MA)で表される構造単位のうち、例えば50~98mol%、好ましくは50~95mol%が、式(CL)の構造または一般式(IM-1)の構造(イミド環構造)に変換されると考えられる。一方で、原料ポリマー中の式(MA)で表される構造単位のうち、例えば2~50mol%、好ましくは5~50mol%が、ジアミンやモノアミンとは反応せずに式(MA)で表される構造で残るか、または、開環構造(例えば一般式(IM-2)で表される構造)に変換されると考えられる。
Incidentally, according to the findings of the present inventor, in the reaction at the above-mentioned temperature and time, all of the structural units represented by the formula (MA) in the raw material polymer have the structure of the formula (CL) or the general formula ( It is not converted to the structure of IM-1). It is thought that some of the structural units represented by formula (MA) in the raw material polymer remain unreacted with the structure represented by formula (MA). And/or it is considered that some of the structural units represented by formula (MA) in the raw material polymer are converted into ring-opened structures represented by general formula (IM-2).
As a finding of the present inventor, normally, in the reaction at the above-mentioned temperature and time, for example, 50 to 98 mol%, preferably 50 to 95 mol% of the structural units represented by formula (MA) in the raw material polymer are (CL) or the structure (imide ring structure) of general formula (IM-1). On the other hand, of the structural units represented by formula (MA) in the raw material polymer, for example, 2 to 50 mol%, preferably 5 to 50 mol%, do not react with diamines or monoamines and are represented by formula (MA). It is considered that the structure remains as a structure or is converted into an open ring structure (for example, a structure represented by the general formula (IM-2)).
モノアミン反応工程と架橋反応工程の順序は、限定されない。ただし、反応の精密制御、ポリマーの精製の容易性などから、モノアミン反応工程の後に架橋反応工程が行われることが好ましい。 The order of the monoamine reaction step and the crosslinking reaction step is not limited. However, from the viewpoint of precise control of the reaction, ease of purification of the polymer, etc., it is preferable that the crosslinking reaction step is performed after the monoamine reaction step.
<用途>
本実施形態のポリマーおよび/または本実施形態のポリマー含有組成物は、アルカリ現像液に対する適度な溶解性や、膜としたときのクラックの生じにくさの観点で、電子デバイス製造に好ましく適用される。
<Application>
The polymer of this embodiment and/or the polymer-containing composition of this embodiment are preferably applied to electronic device manufacturing from the viewpoint of appropriate solubility in an alkaline developer and resistance to cracking when formed into a film. .
具体的には、本実施形態のポリマーおよび/または本実施形態のポリマー含有組成物を用いて、電子デバイス中の樹脂膜を形成することで、信頼性の高い電子デバイスを得ることができる(膜にクラックが生じにくいことにより、不具合を抑えやすい)。ここでの樹脂膜は、典型的には、絶縁膜、平坦化膜、バッファーコート層、ダム材などの永久膜である。
また、例えば本実施形態のポリマー含有組成物が感光性である場合、リソグラフィープロセスによって、樹脂膜を所望の形態にパターニングしやすい(アルカリ現像液に対するポリマーの溶解性が適度であることによる)。電子デバイスの微細化・複雑化がますます進行する現状において、リソグラフィープロセスによる良好なパターニング性は望ましい性能である。
Specifically, by forming a resin film in an electronic device using the polymer of this embodiment and/or the polymer-containing composition of this embodiment, a highly reliable electronic device can be obtained (film Since cracks are less likely to occur, defects can be easily suppressed). The resin film here is typically a permanent film such as an insulating film, a flattening film, a buffer coat layer, or a dam material.
Further, for example, when the polymer-containing composition of the present embodiment is photosensitive, the resin film can be easily patterned into a desired form by a lithography process (due to the appropriate solubility of the polymer in an alkaline developer). In the current situation where electronic devices are becoming increasingly finer and more complex, good patterning performance through lithography processes is desirable.
本実施形態のポリマーおよび/または本実施形態のポリマー含有組成物は、絶縁膜、平坦化膜、バッファーコート層、ダム材などとは別の応用用途として、カラーフィルタやブラックマトリクスの形成に対しても好ましく適用可能と考えられる。
すなわち、フラットパネルディスプレイや、CCD、CMOS等のイメージセンサ中のカラーフィルタやブラックマトリクスを形成するために、本実施形態のポリマーおよび/または本実施形態のポリマー含有組成物を適用することが有効と考えられる。カラーフィルタやブラックマトリクスは、しばしば、リソグラフィープロセスによって形成されるためである。
The polymer of this embodiment and/or the polymer-containing composition of this embodiment can be used for forming color filters and black matrices, in addition to insulating films, flattening films, buffer coat layers, dam materials, etc. It is also considered to be preferable and applicable.
That is, it is effective to apply the polymer of this embodiment and/or the polymer-containing composition of this embodiment to form a color filter or black matrix in an image sensor such as a flat panel display, CCD, or CMOS. Conceivable. This is because color filters and black matrices are often formed by a lithography process.
以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することができる。また、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
本発明の参考形態を以下に付記する。
1.
前掲の一般式(CL)で表される構造を含むポリマーと、溶剤と、を含むポリマー含有組成物。
一般式(CL)中、Xは、エーテル結合(C-O-C)を含む2価の原子団を表す。
2.
1.に記載のポリマー含有組成物であって、
前記Xは、アリールエーテル骨格を含むポリマー含有組成物。
3.
1.または2.に記載のポリマー含有組成物であって、
前記Xは、前掲の一般式(x)で表されるポリマー含有組成物。
一般式(x)において、
Aは、複数存在する場合はそれぞれ独立に、単結合、直鎖または分岐のアルキレン基、エーテル基、カルボニル基、エステル基およびこれらのうち2以上が連結された基からなる群より選択されるいずれかの基であり、
Bは、単結合、直鎖または分岐のアルキレン基、エーテル基、カルボニル基、エステル基およびこれらのうち2以上が連結された基からなる群より選択されるいずれかの基であり、
AおよびBのうち少なくとも1つはエーテル基であり、
R
1
、R
2
およびR
3
は、複数存在する場合はそれぞれ独立に、1価の有機基、ヒドロキシル基またはハロゲン原子であり、
k、lおよびmは、それぞれ独立に、0~4の整数であり、
nは、0以上の整数であり、
*は、前記一般式(CL)中の窒素原子との結合手を表す。
4.
1.~3.のいずれか1つに記載のポリマー含有組成物であって、
前記ポリマーは、さらに前掲の一般式(CO)で表される構造単位を含むポリマー含有組成物。
一般式(CO)において、
R
1
、R
2
、R
3
およびR
4
は、それぞれ独立して、水素または炭素数1~30の有機基であり、
a
1
は0、1または2である。
5.
1.~4.のいずれか1つに記載のポリマー含有組成物であって、
さらに、前掲の一般式(IM-1)で表される構造単位を含むポリマー含有組成物。
一般式(IM-1)中、Rは、1価の有機基である。
6.
5.に記載のポリマー含有組成物であって、
前記Rは、酸基を含むポリマー含有組成物。
7.
1.~6.のいずれか1つに記載のポリマー含有組成物であって、
前記ポリマーの重量平均分子量は、15,000~50,000であるポリマー含有組成物。
8.
1.~7.のいずれか1つに記載のポリマー含有組成物であって、
さらに、エポキシ基を有する化合物を含むポリマー含有組成物。
9.
前掲の一般式(CL)で表される構造を含むポリマー。
一般式(CL)中、Xは、エーテル結合(C-O-C)を含む2価の原子団を表す。
10.
9.に記載のポリマーであって、
前記Xは、アリールエーテル骨格を含むポリマー。
11.
9.または10.に記載のポリマーであって、
前記Xは、以下一般式(x)で表されるポリマー。
一般式(x)において、
Aは、複数存在する場合はそれぞれ独立に、単結合、直鎖または分岐のアルキレン基、エーテル基、カルボニル基、エステル基およびこれらのうち2以上が連結された基からなる群より選択されるいずれかの基であり、
Bは、単結合、直鎖または分岐のアルキレン基、エーテル基、カルボニル基、エステル基およびこれらのうち2以上が連結された基からなる群より選択されるいずれかの基であり、
AおよびBのうち少なくとも1つはエーテル基であり、
R
1
、R
2
およびR
3
は、複数存在する場合はそれぞれ独立に、1価の有機基、ヒドロキシル基またはハロゲン原子であり、
k、lおよびmは、それぞれ独立に、0~4の整数であり、
nは、0以上の整数であり、
*は、前記一般式(CL)中の窒素原子との結合手を表す。
12.
9.~11.のいずれか1つに記載のポリマーであって、
さらに前掲の一般式(CO)で表される構造単位を含むポリマー。
一般式(CO)において、
R
1
、R
2
、R
3
およびR
4
は、それぞれ独立して、水素または炭素数1~30の有機基であり、
a
1
は0、1または2である。
13.
9.~12.のいずれか1つに記載のポリマーであって、
さらに、前掲の一般式(IM-1)で表される構造単位を含むポリマー。
一般式(IM-1)中、Rは、1価の有機基である。
14.
9.~13.のいずれか1つに記載のポリマーであって、
前記Rは、酸基を含むポリマー。
15.
9.~14.のいずれか1つに記載のポリマーであって、
重量平均分子量が、15,000~50,000であるポリマー。
16.
前掲の式(MA)で表される構造単位を含む原料ポリマーと、前掲の一般式(am-1)で表されるジアミン化合物とを液相で反応させて、前掲の一般式(CL)で表される構造を含むポリマーを得る架橋反応工程、を含むポリマーの製造方法。
一般式(am-1)および(CL)中、Xは、エーテル結合(C-O-C)を含む2価の原子団を表す。
17.
16.に記載のポリマーの製造方法であって、
前記架橋反応工程は、前記原料ポリマーと前記ジアミン化合物とを、100~150℃で1~24時間加熱することにより行われるポリマーの製造方法。
18.
16.または17.に記載のポリマーの製造方法であって、
前記ジアミン化合物は、アリールエーテル骨格を含むポリマーの製造方法。
19.
16.~18.のいずれか1つに記載のポリマーの製造方法であって、
前記ジアミン化合物は、前掲の一般式(am-2)で表されるポリマーの製造方法。
Aは、複数存在する場合はそれぞれ独立に、単結合、直鎖または分岐のアルキレン基、エーテル基、カルボニル基、エステル基およびこれらのうち2以上が連結された基からなる群より選択されるいずれかの基であり、
Bは、単結合、直鎖または分岐のアルキレン基、エーテル基、カルボニル基、エステル基およびこれらのうち2以上が連結された基からなる群より選択されるいずれかの基であり、
AおよびBのうち少なくとも1つはエーテル基であり、
R
1
、R
2
およびR
3
は、複数存在する場合はそれぞれ独立に、1価の有機基、ヒドロキシル基またはハロゲン原子であり、
k、lおよびmは、それぞれ独立に、0~4の整数であり、
nは、0以上の整数である。
20.
16.~19.のいずれか1つに記載のポリマーの製造方法であって、
前記原料ポリマーは、さらに前掲の一般式(CO)で表される構造単位を含むポリマーの製造方法。
一般式(CO)において、
R
1
、R
2
、R
3
およびR
4
は、それぞれ独立して、水素または炭素数1~30の有機基であり、
a
1
は0、1または2である。
21.
16.~20.のいずれか1つに記載のポリマーの製造方法であって、
さらに、原料ポリマーとモノアミンとを反応させるモノアミン反応工程を含むポリマーの製造方法。
22.
21.に記載のポリマーの製造方法であって、
前記モノアミンは、酸基を含むモノアミンであるポリマーの製造方法。
Although the embodiments of the present invention have been described above, these are merely examples of the present invention, and various configurations other than those described above can be adopted. Furthermore, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the present invention includes modifications, improvements, etc. within a range that can achieve the purpose of the present invention.
Reference embodiments of the present invention are additionally described below.
1.
A polymer-containing composition comprising a polymer having a structure represented by the above general formula (CL) and a solvent.
In the general formula (CL), X represents a divalent atomic group containing an ether bond (C--O--C).
2.
1. The polymer-containing composition described in
The above X is a polymer-containing composition containing an aryl ether skeleton.
3.
1. or 2. The polymer-containing composition described in
The above-mentioned X is a polymer-containing composition represented by the above-mentioned general formula (x).
In general formula (x),
If there are multiple A's, each one is independently selected from the group consisting of a single bond, a linear or branched alkylene group, an ether group, a carbonyl group, an ester group, and a group in which two or more of these are connected. is the basis of
B is any group selected from the group consisting of a single bond, a linear or branched alkylene group, an ether group, a carbonyl group, an ester group, and a group in which two or more of these are connected;
At least one of A and B is an ether group,
R 1 , R 2 and R 3 are each independently a monovalent organic group, a hydroxyl group or a halogen atom, when a plurality of them exist;
k, l and m are each independently an integer of 0 to 4,
n is an integer greater than or equal to 0,
* represents a bond with the nitrogen atom in the general formula (CL).
4.
1. ~3. The polymer-containing composition according to any one of
A polymer-containing composition in which the polymer further includes a structural unit represented by the above general formula (CO).
In the general formula (CO),
R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently hydrogen or an organic group having 1 to 30 carbon atoms,
a 1 is 0, 1 or 2.
5.
1. ~4. The polymer-containing composition according to any one of
Furthermore, a polymer-containing composition containing a structural unit represented by the above-mentioned general formula (IM-1).
In general formula (IM-1), R is a monovalent organic group.
6.
5. The polymer-containing composition described in
The above R is a polymer-containing composition containing an acid group.
7.
1. ~6. The polymer-containing composition according to any one of
A polymer-containing composition wherein the polymer has a weight average molecular weight of 15,000 to 50,000.
8.
1. ~7. The polymer-containing composition according to any one of
Furthermore, a polymer-containing composition containing a compound having an epoxy group.
9.
A polymer containing a structure represented by the above general formula (CL).
In the general formula (CL), X represents a divalent atomic group containing an ether bond (C--O--C).
10.
9. The polymer described in
The above X is a polymer containing an aryl ether skeleton.
11.
9. or 10. The polymer described in
Said X is a polymer represented by the following general formula (x).
In general formula (x),
If there are multiple A's, each one is independently selected from the group consisting of a single bond, a linear or branched alkylene group, an ether group, a carbonyl group, an ester group, and a group in which two or more of these are connected. is the basis of
B is any group selected from the group consisting of a single bond, a linear or branched alkylene group, an ether group, a carbonyl group, an ester group, and a group in which two or more of these are connected;
At least one of A and B is an ether group,
R 1 , R 2 and R 3 are each independently a monovalent organic group, a hydroxyl group or a halogen atom, when a plurality of them exist;
k, l and m are each independently an integer of 0 to 4,
n is an integer greater than or equal to 0,
* represents a bond with the nitrogen atom in the general formula (CL).
12.
9. ~11. The polymer according to any one of
Furthermore, a polymer containing a structural unit represented by the above-mentioned general formula (CO).
In the general formula (CO),
R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently hydrogen or an organic group having 1 to 30 carbon atoms,
a 1 is 0, 1 or 2.
13.
9. ~12. The polymer according to any one of
Furthermore, a polymer containing a structural unit represented by the above-mentioned general formula (IM-1).
In general formula (IM-1), R is a monovalent organic group.
14.
9. ~13. The polymer according to any one of
The above R is a polymer containing an acid group.
15.
9. ~14. The polymer according to any one of
A polymer having a weight average molecular weight of 15,000 to 50,000.
16.
A raw material polymer containing a structural unit represented by the above formula (MA) and a diamine compound represented by the above general formula (am-1) are reacted in a liquid phase to form a compound having the above general formula (CL). A method for producing a polymer, comprising a crosslinking reaction step to obtain a polymer having the structure represented.
In the general formulas (am-1) and (CL), X represents a divalent atomic group containing an ether bond (C-O-C).
17.
16. A method for producing a polymer according to
The method for producing a polymer, wherein the crosslinking reaction step is performed by heating the raw material polymer and the diamine compound at 100 to 150° C. for 1 to 24 hours.
18.
16. or 17. A method for producing a polymer according to
The method for producing a polymer in which the diamine compound includes an aryl ether skeleton.
19.
16. ~18. A method for producing a polymer according to any one of
The method for producing a polymer in which the diamine compound is represented by the above general formula (am-2).
If there is more than one A, each independently selected from the group consisting of a single bond, a linear or branched alkylene group, an ether group, a carbonyl group, an ester group, and a group in which two or more of these are connected. is the basis of
B is any group selected from the group consisting of a single bond, a linear or branched alkylene group, an ether group, a carbonyl group, an ester group, and a group in which two or more of these are connected;
At least one of A and B is an ether group,
R 1 , R 2 and R 3 are each independently a monovalent organic group, a hydroxyl group, or a halogen atom, if there are a plurality of them;
k, l and m are each independently an integer of 0 to 4,
n is an integer greater than or equal to 0.
20.
16. ~19. A method for producing a polymer according to any one of
The method for producing a polymer in which the raw material polymer further includes a structural unit represented by the above-mentioned general formula (CO).
In the general formula (CO),
R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently hydrogen or an organic group having 1 to 30 carbon atoms,
a 1 is 0, 1 or 2.
21.
16. ~20. A method for producing a polymer according to any one of
Furthermore, the method for producing a polymer includes a monoamine reaction step of reacting a raw material polymer with a monoamine.
22.
21. A method for producing a polymer according to
The method for producing a polymer, wherein the monoamine is a monoamine containing an acid group.
本発明の実施態様を、実施例および比較例に基づき詳細に説明する。念のため述べておくと、本発明は実施例のみに限定されない。 Embodiments of the present invention will be described in detail based on Examples and Comparative Examples. It should be noted that the present invention is not limited only to the embodiments.
<原料ポリマーの合成>
はじめに、撹拌機および冷却管を備えた適切なサイズの反応容器に、無水マレイン酸(以下、MAとも示す)209.41g(2.1mol)と、2-ノルボルネン(以下、NBとも示す)201.06g(2.1mol)と、ジメチル2,2'-アゾビス(2-メチルプロピオネート)21.85g(94.9mmol)とを入れた。これらを、メチルエチルケトン(以下、MEKとも示す)316.7gおよびトルエン163.1gからなる混合溶媒に溶解させた。こうして溶解液を作製した。
この溶解液に、20分間窒素を通気して、酸素を除去した。
<Synthesis of raw material polymer>
First, 209.41 g (2.1 mol) of maleic anhydride (hereinafter also referred to as MA) and 201.0 g (hereinafter also referred to as NB) of 2-norbornene (hereinafter also referred to as NB) are placed in a reaction vessel of an appropriate size equipped with a stirrer and a cooling tube. 06 g (2.1 mol) and 21.85 g (94.9 mmol) of dimethyl 2,2'-azobis(2-methylpropionate) were added. These were dissolved in a mixed solvent consisting of 316.7 g of methyl ethyl ketone (hereinafter also referred to as MEK) and 163.1 g of toluene. In this way, a solution was prepared.
The lysate was bubbled with nitrogen for 20 minutes to remove oxygen.
その後、溶解液を撹拌しつつ、温度65℃で6時間加熱することで、MAとNBとを重合させ、重合溶液を得た。
得られた重合溶液をMEK456.1gで希釈することで希釈液を作製した。希釈液をメタノール5418.1gに滴下することで白色固体を析出させた。得られた白色固体を、温度50℃で真空乾燥することにより、NBに由来する構造単位と、MAに由来する構造単位とを含む原料ポリマー334.94g得た。
得られた原料ポリマーをGPC測定した。重量平均分子量Mwは10800、多分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)は1.97であった。
Thereafter, MA and NB were polymerized by heating the solution at a temperature of 65° C. for 6 hours while stirring, to obtain a polymerization solution.
A diluted solution was prepared by diluting the obtained polymerization solution with 456.1 g of MEK. A white solid was precipitated by dropping the diluted solution into 5418.1 g of methanol. The obtained white solid was vacuum-dried at a temperature of 50° C. to obtain 334.94 g of a raw material polymer containing a structural unit derived from NB and a structural unit derived from MA.
The obtained raw material polymer was measured by GPC. The weight average molecular weight Mw was 10,800, and the polydispersity (weight average molecular weight Mw/number average molecular weight Mn) was 1.97.
<ポリマーの合成>
(合成例1)
まず、上記の原料ポリマー70.00g(MA換算0.364mol)と、12-アミノラウリン酸75.29g(0.350mol)とを、溶媒存在下、115℃で1時間加熱処理した。これにより、原料ポリマー中の無水マレイン酸構造の部分に、12-アミノラウリン酸を反応させた。
その後、ジアミン化合物として、溶媒に溶かした1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン4.26g(14.6mmol)を追添し、さらに115℃で6時間反応させた。
反応終了後、得られた溶液に対し、酸抽出処理や水洗処理を繰り返すことで未反応原料の除去を行い、また、溶媒留去と希釈を繰り返した。こうして、合成例1のポリマーの35質量%のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(以下、PGMEAとも示す)溶液269.46gを得た。
<Polymer synthesis>
(Synthesis example 1)
First, 70.00 g (MA equivalent: 0.364 mol) of the above raw material polymer and 75.29 g (0.350 mol) of 12-aminolauric acid were heat-treated at 115° C. for 1 hour in the presence of a solvent. As a result, 12-aminolauric acid was reacted with the maleic anhydride structure in the raw material polymer.
Thereafter, 4.26 g (14.6 mmol) of 1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene dissolved in a solvent was added as a diamine compound, and the mixture was further reacted at 115° C. for 6 hours.
After the reaction was completed, unreacted raw materials were removed from the resulting solution by repeating acid extraction and water washing, and solvent distillation and dilution were repeated. In this way, 269.46 g of a 35% by mass propylene glycol monomethyl ether acetate (hereinafter also referred to as PGMEA) solution of the polymer of Synthesis Example 1 was obtained.
得られた合成例1のポリマーをGPC測定した。重量平均分子量Mwは30400、多分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)は3.37であった(後述の比較例1のジアミン不含の場合と比較し、Mwは大きかった)。 The obtained polymer of Synthesis Example 1 was subjected to GPC measurement. The weight average molecular weight Mw was 30,400, and the polydispersity (weight average molecular weight Mw/number average molecular weight Mn) was 3.37 (Mw was larger compared to Comparative Example 1, which will be described later, which did not contain diamine).
(参照合成例:参照ポリマーの合成(モノアミンのみ反応、開環構造))
原料ポリマー40.0g(MA換算0.21mol)と、12-アミノラウリン酸44.8g(0.21mol)を、溶媒存在下、80℃で4時間加熱処理(還流)した。これにより、原料ポリマー中の無水マレイン酸構造の部分に、12-アミノラウリン酸のアミノ基を反応させた。
(Reference synthesis example: Synthesis of reference polymer (only monoamine reacts, ring-opened structure))
40.0 g (MA equivalent: 0.21 mol) of raw material polymer and 44.8 g (0.21 mol) of 12-aminolauric acid were heat-treated (refluxed) at 80° C. for 4 hours in the presence of a solvent. As a result, the amino group of 12-aminolauric acid was reacted with the maleic anhydride structure in the raw material polymer.
その後、得られた溶液の水洗を繰り返すことで未反応原料を除去し、さらに溶媒留去と希釈を繰り返すことで、参照ポリマーの35質量%PGMEA溶液125.2gを得た。 Thereafter, unreacted raw materials were removed by repeatedly washing the obtained solution with water, and 125.2 g of a 35% by mass PGMEA solution of the reference polymer was obtained by repeating solvent distillation and dilution.
(赤外線分光分析)
合成例1のポリマーと、参照ポリマーの赤外線分光分析を行った。得られたスペクトルは図1および図2に掲載している。
合成例1のポリマーにおいては、ジアミン化合物を反応させる前には観察されなかった波数1510cm-1付近に芳香環由来の吸収が確認され、ジアミン成分の導入が確認された。
また、合成例1のポリマーおよび参照ポリマーにおいては、原料ポリマーでは観察されなかった波数1600cm-1付近の吸収(アミド基のN-H変角振動)が確認された。
(Infrared spectroscopy)
The polymer of Synthesis Example 1 and the reference polymer were subjected to infrared spectroscopic analysis. The obtained spectra are shown in FIGS. 1 and 2.
In the polymer of Synthesis Example 1, absorption derived from an aromatic ring was observed at a wave number of around 1510 cm −1 , which was not observed before the diamine compound was reacted, confirming the introduction of a diamine component.
Furthermore, in the polymer of Synthesis Example 1 and the reference polymer, absorption at a wave number of around 1600 cm −1 (NH bending vibration of the amide group), which was not observed in the raw material polymer, was confirmed.
参照ポリマーの、以下数式で表されるピーク面積比を100とすると、合成例1のポリマーのピーク面積比は21であった。 When the peak area ratio of the reference polymer represented by the following formula is 100, the peak area ratio of the polymer of Synthesis Example 1 was 21.
(「ピーク面積比」は、ポリマー中の、MAに由来する構造単位がモノアミンまたはジアミンで開環した構造単位の量に対応する数値と言える。また、「参照ポリマー」においては、原料ポリマー中のMAに由来する構造単位のほぼ全てが、モノアミンにより開環していると考えられる。) (The "peak area ratio" can be said to be a value corresponding to the amount of structural units derived from MA ring-opened with monoamines or diamines in the polymer.In addition, in the "reference polymer", It is thought that almost all of the structural units derived from MA are ring-opened by monoamines.)
以上、合成例1のポリマーのピーク面積比が21であったことから、原料ポリマー中のMA由来構造単位のうち79mol%程度が、開環の後に閉環してイミド環構造(一般式(CL)で表される構造、または、一般式(IM-1)で表される構造)に変換されたことを確認した。また、原料ポリマー中のMA由来構造単位のうち21mol%程度が、未反応のままか、または開環構造となっていることを確認した。
なお、原料の仕込み比から、合成例1のポリマー中に存在する、一般式(CL)で表される構造と一般式(IM-1)で表される構造のモル比は、96:4程度であると考えられる。
As mentioned above, since the peak area ratio of the polymer of Synthesis Example 1 was 21, about 79 mol% of the MA-derived structural units in the raw polymer were ring-opened and then closed to form an imide ring structure (general formula (CL)). or the structure represented by general formula (IM-1)). Furthermore, it was confirmed that about 21 mol% of the MA-derived structural units in the raw material polymer remained unreacted or had an open ring structure.
Furthermore, from the charging ratio of raw materials, the molar ratio of the structure represented by general formula (CL) and the structure represented by general formula (IM-1) present in the polymer of Synthesis Example 1 is approximately 96:4. It is thought that.
(比較合成例1)
原料ポリマー25g(MA換算0.13mol)に、ブタノール125.0g(1.7mol)を加え、温度115℃で4時間加熱処理した。これにより、共重合体の無水マレイン酸構造単位をブタノールで開環させた。次いで、ヘプタンでポリマーを再沈殿させた。
以上により、2-ノルボルネンに由来する構造単位と、無水マレイン酸に由来する構造単位とを備える共重合体を、ブタノールを用いて開環した比較ポリマー1を25.43g得た。
比較ポリマー1をGPC測定した。重量平均分子量Mwは12900、多分散度(重量平均分子量Mw)/(数平均分子量Mn)は1.77であった。
(Comparative synthesis example 1)
125.0 g (1.7 mol) of butanol was added to 25 g (MA equivalent: 0.13 mol) of the raw material polymer, and heat-treated at a temperature of 115° C. for 4 hours. As a result, the maleic anhydride structural unit of the copolymer was ring-opened with butanol. The polymer was then reprecipitated with heptane.
Through the above steps, 25.43 g of Comparative Polymer 1 was obtained, in which a copolymer comprising a structural unit derived from 2-norbornene and a structural unit derived from maleic anhydride was ring-opened using butanol.
Comparative Polymer 1 was measured by GPC. The weight average molecular weight Mw was 12,900, and the polydispersity (weight average molecular weight Mw)/(number average molecular weight Mn) was 1.77.
(アルカリ溶解性の評価)
合成例1または比較合成例1のポリマー(PGMEA溶液)を、PGMEAで適宜希釈して、スピンコート用に粘度を調整した。粘度が調整された各ポリマー溶液を、ウエハ上にスピンコートし、100℃で2分間プリベークすることで、厚み2.5μmの樹脂膜を形成した。
この樹脂膜のアルカリ溶解速度を、23℃で、2.38質量%水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)水溶液を用いて測定した。具体的には、樹脂膜の初期厚みと、樹脂膜をTMAH水溶液に浸漬したときの樹脂膜が完全に溶解するまでの時間から、アルカリ溶解速度を算出した。
(Evaluation of alkali solubility)
The polymer (PGMEA solution) of Synthesis Example 1 or Comparative Synthesis Example 1 was appropriately diluted with PGMEA to adjust the viscosity for spin coating. Each polymer solution whose viscosity had been adjusted was spin-coated onto a wafer and prebaked at 100° C. for 2 minutes to form a resin film with a thickness of 2.5 μm.
The alkali dissolution rate of this resin film was measured at 23° C. using a 2.38% by mass tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution. Specifically, the alkali dissolution rate was calculated from the initial thickness of the resin film and the time required for the resin film to completely dissolve when the resin film was immersed in the TMAH aqueous solution.
(耐クラック性評価)
合成例1または比較合成例1のポリマーを、ウエハ上に膜厚が20μmとなるようにスピンコートし、120℃で4分間プリベークして樹脂膜を形成した。その後、樹脂膜をウエハごとステンレス(SUS)板の上で急冷した。急冷後に樹脂膜にクラックの有無を目視で観察した。
(Crack resistance evaluation)
The polymer of Synthesis Example 1 or Comparative Synthesis Example 1 was spin-coated onto a wafer to a film thickness of 20 μm, and prebaked at 120° C. for 4 minutes to form a resin film. Thereafter, the resin film together with the wafer was rapidly cooled on a stainless steel (SUS) plate. After quenching, the presence or absence of cracks in the resin film was visually observed.
評価結果をまとめて表1に示す。 The evaluation results are summarized in Table 1.
表1に示されるとおり、合成例1のポリマーは、架橋構造を含むにもかかわらず、アルカリ溶解性に対する適度な溶解性を有していた。また、合成例1のポリマーを膜としたときのクラック発生は抑えられた。 As shown in Table 1, the polymer of Synthesis Example 1 had appropriate solubility in alkali, although it contained a crosslinked structure. Furthermore, when the polymer of Synthesis Example 1 was used as a film, the occurrence of cracks was suppressed.
<エポキシ基を有する化合物を含む組成物の調製>
(実施例1)
後掲の表2に示される配合に従って各成分を均一に攪拌・混合した。その後、孔径0.2μmのフィルターでろ過することにより、組成物を調製した。
<Preparation of a composition containing a compound having an epoxy group>
(Example 1)
Each component was uniformly stirred and mixed according to the formulation shown in Table 2 below. Thereafter, a composition was prepared by filtering through a filter with a pore size of 0.2 μm.
(比較例1)
原料を後掲の表2に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして感光性樹脂組成物を得た。
(Comparative example 1)
A photosensitive resin composition was obtained in the same manner as in Example 1, except that the raw materials were changed as shown in Table 2 below.
表2に示される各成分の詳細は以下のとおりである。
・ポリマー
ポリマー1:合成例1で合成したもの
ポリマー2:比較合成例1で合成したもの
Details of each component shown in Table 2 are as follows.
・Polymer Polymer 1: Synthesized in Synthesis Example 1 Polymer 2: Synthesized in Comparative Synthesis Example 1
・架橋剤
エポキシ1:VG3101L(プリンテック株式会社製、以下構造)
・Crosslinking agent Epoxy 1: VG3101L (manufactured by Printec Co., Ltd., structure below)
<エポキシ基を有する化合物を含む組成物の評価>
1.硬化膜の作製
以下手順で行った。
(1)サイズが8インチ、厚さ725μmのシリコンウェハを用意した。
(2)このシリコンウェハ上に、組成物をスピンコーターで塗布して、液状被膜を形成した。
(3)ホットプレートを用いて、液状被膜を110℃で3分間乾燥させ、塗膜を得た。
(4)得られた塗膜に対して、株式会社オーク製作所の露光装置(ORC HMW 201GX)を用いて、700mJ/cm2で全面露光した。
(5)露光後の塗膜に対して、110℃で5分間のPEB(Post Exposure Bake)を行った。
(6)200℃で90分間加熱して、硬化膜を有するシリコンウェハを得た。
<Evaluation of a composition containing a compound having an epoxy group>
1. Preparation of cured film The following procedure was performed.
(1) A silicon wafer having a size of 8 inches and a thickness of 725 μm was prepared.
(2) The composition was applied onto this silicon wafer using a spin coater to form a liquid film.
(3) Using a hot plate, the liquid film was dried at 110° C. for 3 minutes to obtain a coating film.
(4) The entire surface of the obtained coating film was exposed to light at 700 mJ/cm 2 using an exposure device (ORC HMW 201GX) manufactured by Oak Seisakusho Co., Ltd.
(5) PEB (Post Exposure Bake) was performed on the exposed coating film at 110° C. for 5 minutes.
(6) A silicon wafer having a cured film was obtained by heating at 200° C. for 90 minutes.
2.伸びの評価
まず、上記の硬化膜を有するシリコンウェハから、フッ酸水溶液を用いて硬化膜を剥がし、水で洗浄し、幅6.5mm×長さ20mmに切り出して、伸び評価用のサンプルを得た。
温度25℃、湿度55%の条件下、株式会社オリエンテック製の引張試験機(テンシロンRTA-100)を用いて、引張速度:5mm/minの条件で、サンプルが破断するまで引っ張り、引張伸び率(%)を測定した。測定は実施例および比較例で各5回行い、その平均値を伸びの値として採用した。
2. Evaluation of elongation First, from the silicon wafer having the cured film described above, the cured film was peeled off using an aqueous hydrofluoric acid solution, washed with water, and cut into a piece of 6.5 mm wide x 20 mm long to obtain a sample for elongation evaluation. Ta.
At a temperature of 25°C and a humidity of 55%, the sample was pulled until it broke using a tensile tester (Tensilon RTA-100) manufactured by Orientec Co., Ltd. at a tensile speed of 5 mm/min, and the tensile elongation rate was determined. (%) was measured. The measurement was carried out five times in each of the examples and comparative examples, and the average value was adopted as the elongation value.
3.硬化収縮率の評価
上記1.の(1)~(6)のようにして、シリコンウェハ上に硬化膜を設けた。このときの、硬化前すなわち(3)終了後の塗膜の膜厚と、硬化後すなわち(6)終了後の硬化膜の膜厚を測定し、以下式より硬化収縮率(%)を求めた。膜厚の測定には、オリンパス社の光干渉式膜厚系VM-1030を用いた。
式:{(硬化前の樹脂膜の厚み-硬化膜の厚み)/硬化前の樹脂膜の厚み}×100
3. Evaluation of curing shrinkage rate 1 above. A cured film was provided on a silicon wafer as described in (1) to (6) above. At this time, the film thickness of the coating film before curing, that is, after completing (3), and the film thickness of the cured film after curing, that is, after completing (6), were measured, and the curing shrinkage rate (%) was determined from the following formula. . For measuring the film thickness, an optical interference film thickness system VM-1030 manufactured by Olympus Corporation was used.
Formula: {(thickness of resin film before curing - thickness of cured film)/thickness of resin film before curing} x 100
以上をまとめて表2に示す。 The above is summarized in Table 2.
表2に示されるとおり、実施例1の組成物の伸びは比較例1の伸びよりも大きく、破断しにくいことが示された。また、実施例1の組成物の硬化収縮率は比較例1の組成物の硬化収縮率よりも小さく、硬化で収縮しにくいことが示された。これら結果からも、一般式(CL)で表される構造を含むポリマーの有用性が理解される(特に、エポキシ樹脂と併用した組成物の有用性が理解される)。 As shown in Table 2, the elongation of the composition of Example 1 was greater than that of Comparative Example 1, indicating that it was difficult to break. Further, the curing shrinkage rate of the composition of Example 1 was smaller than that of the composition of Comparative Example 1, indicating that it was difficult to shrink upon curing. From these results as well, the usefulness of the polymer containing the structure represented by the general formula (CL) can be understood (especially the usefulness of the composition used in combination with an epoxy resin).
Claims (21)
さらに、前記ポリマーが以下一般式(IM-1)で表される構造単位を含むポリマー含有組成物。
Furthermore, a polymer-containing composition in which the polymer contains a structural unit represented by the following general formula (IM-1) .
さらに、エポキシ基を有する化合物を含むポリマー含有組成物。Furthermore, a polymer-containing composition containing a compound having an epoxy group.
フォトリソグラフィープロセスによりパターニング可能なポリマー含有組成物。A polymer-containing composition that can be patterned by a photolithographic process.
電子デバイス内部の永久膜形成用のポリマー含有組成物。Polymer-containing compositions for forming permanent films inside electronic devices.
前記Xは、アリールエーテル骨格を含むポリマー含有組成物。 The polymer-containing composition according to any one of claims 1 to 4 ,
The above X is a polymer-containing composition containing an aryl ether skeleton.
前記Xは、以下一般式(x)で表されるポリマー含有組成物。
Aは、複数存在する場合はそれぞれ独立に、単結合、直鎖または分岐のアルキレン基、エーテル基、カルボニル基、エステル基およびこれらのうち2以上が連結された基からなる群より選択されるいずれかの基であり、
Bは、単結合、直鎖または分岐のアルキレン基、エーテル基、カルボニル基、エステル基およびこれらのうち2以上が連結された基からなる群より選択されるいずれかの基であり、
AおよびBのうち少なくとも1つはエーテル基であり、
R1、R2およびR3は、複数存在する場合はそれぞれ独立に、1価の有機基、ヒドロキシル基またはハロゲン原子であり、
k、lおよびmは、それぞれ独立に、0~4の整数であり、
nは、0以上の整数であり、
*は、前記一般式(CL)中の窒素原子との結合手を表す。 The polymer-containing composition according to any one of claims 1 to 5 ,
Said X is a polymer-containing composition represented by the following general formula (x).
If there are multiple A's, each one is independently selected from the group consisting of a single bond, a linear or branched alkylene group, an ether group, a carbonyl group, an ester group, and a group in which two or more of these are connected. is the basis of
B is any group selected from the group consisting of a single bond, a linear or branched alkylene group, an ether group, a carbonyl group, an ester group, and a group in which two or more of these are connected;
At least one of A and B is an ether group,
R 1 , R 2 and R 3 are each independently a monovalent organic group, a hydroxyl group or a halogen atom, when a plurality of them exist;
k, l and m are each independently an integer of 0 to 4,
n is an integer greater than or equal to 0,
* represents a bond with the nitrogen atom in the general formula (CL).
前記ポリマーは、さらに以下一般式(CO)で表される構造単位を含むポリマー含有組成物。
R1、R2、R3およびR4は、それぞれ独立して、水素または炭素数1~30の有機基であり、
a1は0、1または2である。 The polymer-containing composition according to any one of claims 1 to 6 ,
The polymer is a polymer-containing composition further including a structural unit represented by the following general formula (CO).
R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently hydrogen or an organic group having 1 to 30 carbon atoms,
a 1 is 0, 1 or 2.
前記ポリマーは、さらに、以下一般式(IM-1)で表される構造単位を含むポリマー含有組成物。
A polymer- containing composition in which the polymer further contains a structural unit represented by the following general formula (IM-1).
前記Rは、酸基を含むポリマー含有組成物。 9. The polymer-containing composition according to claim 8 ,
The above R is a polymer-containing composition containing an acid group.
前記ポリマーの重量平均分子量は、15,000~50,000であるポリマー含有組成物。 The polymer-containing composition according to any one of claims 1 to 9 ,
A polymer-containing composition wherein the polymer has a weight average molecular weight of 15,000 to 50,000.
さらに、エポキシ基を有する化合物を含むポリマー含有組成物。 5. The polymer-containing composition according to claim 1 , 3 or 4 ,
Furthermore, a polymer-containing composition containing a compound having an epoxy group.
さらに、以下一般式(IM-1)で表される構造単位を含むポリマー。
Furthermore, a polymer containing a structural unit represented by the following general formula (IM-1) .
前記Xは、アリールエーテル骨格を含むポリマー。 13. The polymer according to claim 12 ,
The above X is a polymer containing an aryl ether skeleton.
前記Xは、以下一般式(x)で表されるポリマー。
Aは、複数存在する場合はそれぞれ独立に、単結合、直鎖または分岐のアルキレン基、エーテル基、カルボニル基、エステル基およびこれらのうち2以上が連結された基からなる群より選択されるいずれかの基であり、
Bは、単結合、直鎖または分岐のアルキレン基、エーテル基、カルボニル基、エステル基およびこれらのうち2以上が連結された基からなる群より選択されるいずれかの基であり、
AおよびBのうち少なくとも1つはエーテル基であり、
R1、R2およびR3は、複数存在する場合はそれぞれ独立に、1価の有機基、ヒドロキシル基またはハロゲン原子であり、
k、lおよびmは、それぞれ独立に、0~4の整数であり、
nは、0以上の整数であり、
*は、前記一般式(CL)中の窒素原子との結合手を表す。 The polymer according to claim 12 or 13 ,
Said X is a polymer represented by the following general formula (x).
If there are multiple A's, each one is independently selected from the group consisting of a single bond, a linear or branched alkylene group, an ether group, a carbonyl group, an ester group, and a group in which two or more of these are connected. is the basis of
B is any group selected from the group consisting of a single bond, a linear or branched alkylene group, an ether group, a carbonyl group, an ester group, and a group in which two or more of these are connected;
At least one of A and B is an ether group,
R 1 , R 2 and R 3 are each independently a monovalent organic group, a hydroxyl group or a halogen atom, when a plurality of them exist;
k, l and m are each independently an integer of 0 to 4,
n is an integer greater than or equal to 0,
* represents a bond with the nitrogen atom in the general formula (CL).
さらに以下一般式(CO)で表される構造単位を含むポリマー。
R1、R2、R3およびR4は、それぞれ独立して、水素または炭素数1~30の有機基であり、
a1は0、1または2である。 The polymer according to any one of claims 12 to 14 ,
Furthermore, a polymer containing a structural unit represented by the following general formula (CO).
R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently hydrogen or an organic group having 1 to 30 carbon atoms,
a 1 is 0, 1 or 2.
重量平均分子量が、15,000~50,000であるポリマー。 The polymer according to any one of claims 12 to 15 ,
A polymer having a weight average molecular weight of 15,000 to 50,000.
前記原料ポリマーと酸基を含むモノアミンとを反応させるモノアミン反応工程と、を含むポリマーの製造方法。
A method for producing a polymer, comprising a monoamine reaction step of reacting the raw material polymer with a monoamine containing an acid group .
前記架橋反応工程は、前記原料ポリマーと前記ジアミン化合物とを、100~150℃で1~24時間加熱することにより行われるポリマーの製造方法。 A method for producing the polymer according to claim 17 , comprising:
The method for producing a polymer, wherein the crosslinking reaction step is performed by heating the raw material polymer and the diamine compound at 100 to 150° C. for 1 to 24 hours.
前記ジアミン化合物は、アリールエーテル骨格を含むポリマーの製造方法。 A method for producing the polymer according to claim 17 or 18 ,
The method for producing a polymer in which the diamine compound includes an aryl ether skeleton.
前記ジアミン化合物は、以下一般式(am-2)で表されるポリマーの製造方法。
Bは、単結合、直鎖または分岐のアルキレン基、エーテル基、カルボニル基、エステル基およびこれらのうち2以上が連結された基からなる群より選択されるいずれかの基であり、
AおよびBのうち少なくとも1つはエーテル基であり、
R1、R2およびR3は、複数存在する場合はそれぞれ独立に、1価の有機基、ヒドロキシル基またはハロゲン原子であり、
k、lおよびmは、それぞれ独立に、0~4の整数であり、
nは、0以上の整数である。 A method for producing the polymer according to any one of claims 17 to 19 , comprising:
The diamine compound is a method for producing a polymer represented by the following general formula (am-2).
B is any group selected from the group consisting of a single bond, a linear or branched alkylene group, an ether group, a carbonyl group, an ester group, and a group in which two or more of these are connected;
At least one of A and B is an ether group,
R 1 , R 2 and R 3 are each independently a monovalent organic group, a hydroxyl group or a halogen atom, when a plurality of them exist;
k, l and m are each independently an integer of 0 to 4,
n is an integer greater than or equal to 0.
前記原料ポリマーは、さらに以下一般式(CO)で表される構造単位を含むポリマーの製造方法。
R1、R2、R3およびR4は、それぞれ独立して、水素または炭素数1~30の有機基であり、
a1は0、1または2である。 A method for producing the polymer according to any one of claims 17 to 20 , comprising:
The raw material polymer further includes a structural unit represented by the following general formula (CO).
R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently hydrogen or an organic group having 1 to 30 carbon atoms,
a 1 is 0, 1 or 2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019135141A JP7383921B2 (en) | 2019-07-23 | 2019-07-23 | Polymer-containing compositions, polymers and methods for producing polymers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019135141A JP7383921B2 (en) | 2019-07-23 | 2019-07-23 | Polymer-containing compositions, polymers and methods for producing polymers |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021017515A JP2021017515A (en) | 2021-02-15 |
JP7383921B2 true JP7383921B2 (en) | 2023-11-21 |
Family
ID=74564048
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019135141A Active JP7383921B2 (en) | 2019-07-23 | 2019-07-23 | Polymer-containing compositions, polymers and methods for producing polymers |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7383921B2 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017203058A (en) | 2016-05-09 | 2017-11-16 | 学校法人早稲田大学 | Imide crosslinked resin, transparent film, and surface protective film |
-
2019
- 2019-07-23 JP JP2019135141A patent/JP7383921B2/en active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017203058A (en) | 2016-05-09 | 2017-11-16 | 学校法人早稲田大学 | Imide crosslinked resin, transparent film, and surface protective film |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021017515A (en) | 2021-02-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7524594B2 (en) | Photosensitive dielectric resin compositions, films formed therefrom and semiconductor and display devices encompassing such films | |
EP2731994B1 (en) | Polymer and compositions thereof for forming patterned layers after image-wise exposure to actinic radiation | |
CN101467100B (en) | Positive photosensitive resin composition containing polymer having ring structure | |
KR100532590B1 (en) | Soluble Polyimide for photosensitive polyimide and photosensitive polyimide composition comprising the soluble polyimide | |
TWI694098B (en) | Resin composition, photosensitive resin composition, resin film, and electronic device | |
TWI695850B (en) | Method for producing polymer, photosensitive resin composition and electronic device | |
TWI709580B (en) | Method for producing polymer, method for producing negative photosensitive resin composition, method for producing resin membrane, method for producing electronic device and polymer | |
TWI692674B (en) | Polymers derived from norbornadiene and maleic anhydride and use thereof | |
TWI659046B (en) | Polymers of maleimide and cycloolefinic monomers as permanent dielectric materials | |
JP6777275B1 (en) | Photosensitive resin composition, resin film and electronic device | |
JP7383921B2 (en) | Polymer-containing compositions, polymers and methods for producing polymers | |
JP6958402B2 (en) | Polymer, photosensitive resin composition, photosensitive resin film, pattern, organic electroluminescence element, method for producing a substrate having a pattern, and method for producing a polymer. | |
TWI833014B (en) | Photosensitive resin composition, resin film and electronic device | |
JP7091735B2 (en) | Method for manufacturing photosensitive resin composition and organic electroluminescence device | |
TW202244611A (en) | Photosensitive resin composition, cured product, display device, organic EL display device, and semiconductor device | |
KR20140087645A (en) | Positive type photosensitive resin composition | |
JP2021017454A (en) | Polymer production method, polymer-containing composition, and polymer | |
JP7435110B2 (en) | Polyhydroxyimide, polymer solution, photosensitive resin composition and its uses | |
WO2022270527A1 (en) | Negative photosensitive resin composition, negative photosensitive polmer, cured film and semiconductor device | |
WO2022270529A1 (en) | Negative photosensitive polymer, polymer solution, negative photosensitive resin composition, cured film, and semiconductor device | |
WO2022270546A1 (en) | Negative-type photosensitive polymer, polymer solution, negative-type photosensitive resin composition, cured film, and semiconductor device | |
JP2006342355A (en) | Polyimide and method for producing the same | |
TW202039633A (en) | Unsaturated cyclic anhydride end capped polyimides and polyamic acids and photosensitive compositions thereof | |
TW202311306A (en) | Negative photosensitive resin composition, negative photosensitive polymer, cured film and semiconductor device | |
CN116661243A (en) | Photosensitive polyimide composition, cured product, and electronic component |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220615 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230529 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230606 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230803 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231010 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231023 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7383921 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |