JP2008020898A - Photosensitive siloxane composition, cured film formed from the same and element having cured film - Google Patents

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Hitoshi Araki
斉 荒木
Masahide Senoo
将秀 妹尾
Mitsufumi Suwa
充史 諏訪
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photosensitive siloxane composition having high resolution, high heat resistance and high transparency after a heat curing step and excellent adhesiveness after alkali treatment, a cured film formed from the same and an element having the cured film. <P>SOLUTION: The photosensitive siloxane composition comprises (a) polysiloxane, (b) a quinonediazide compound, (c) a solvent and (d) a heat radical generator having a 10-hour half-life temperature of 90-160°C. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

近年、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイなどにおいて、さらなる高精細、高解像度を実現する方法として、表示装置の開口率を上げる方法が知られている(特許文献1参照)。これは、透明な平坦化膜をTFT基板の上部に保護膜として設けることによって、データラインと画素電極をオーバーラップさせ、開口率を上げる方法である。   In recent years, a method for increasing the aperture ratio of a display device is known as a method for realizing higher definition and higher resolution in a liquid crystal display, an organic EL display, and the like (see Patent Document 1). This is a method of increasing the aperture ratio by overlapping a data line and a pixel electrode by providing a transparent flattening film as a protective film on the TFT substrate.

このようなTFT基板用平坦化膜の材料としては、熱硬化後に高解像度、高耐熱性、高透明性などを有する材料が必要であり、これらの特性を併せ持つものとしてポリシロキサンが知られている。ポリシロキサンにポジ型の感光性を付与するためのキノンジアジド化合物を組み合わせた系としては、直線状ポリシロキサンや(特許文献2参照)、フェノール性水酸基を末端に有するポリシロキサン(特許文献3参照)とキノンジアジド化合物を組み合わせた材料などが知られている。しかしこれらの材料を用いても、熱硬化工程時にパターンの形状がくずれてしまうパターンだれが起こり、解像度が悪化するという問題が生じた。この問題を解決するためには、架橋促進剤を添加することが有効であることが知られている(特許文献4参照)。この場合、ポリシロキサンの架橋促進剤としては、光または熱によって強酸もしくは塩基を発生する化合物が用いられ、発生した強酸または塩基が触媒となってポリシロキサン中の未反応シラノール基が低温で縮合、熱硬化前に架橋を形成し、熱硬化工程時にパターンだれが抑制されて解像度の向上が達成される。   As a material for such a flattening film for a TFT substrate, a material having high resolution, high heat resistance, high transparency and the like is necessary after thermosetting, and polysiloxane is known as having both of these characteristics. . As a system combining a quinonediazide compound for imparting positive photosensitivity to polysiloxane, linear polysiloxane (see Patent Document 2), polysiloxane having a phenolic hydroxyl group at its terminal (see Patent Document 3) and Materials combining quinonediazide compounds are known. However, even when these materials are used, there arises a problem that the pattern is deformed during the thermosetting process and the resolution is deteriorated. In order to solve this problem, it is known that it is effective to add a crosslinking accelerator (see Patent Document 4). In this case, as a crosslinking accelerator for polysiloxane, a compound that generates a strong acid or base by light or heat is used, and the generated strong acid or base serves as a catalyst to condense unreacted silanol groups in the polysiloxane at a low temperature. Crosslinks are formed before thermosetting, and pattern sagging is suppressed during the thermosetting process, thereby improving resolution.

しかしながら、ここで適用される光により強酸もしくは塩基を発生する化合物は、パターンを形成するための露光光源に対する感光性も有するため、露光時、露光部に強酸、または塩基が発生してシロキサンの架橋が起こり、露光部の現像液に対する溶解性を低下させて感度低下を招き、さらに露光後に放置すると架橋反応が進行し、露光部の溶解性が著しく低下しパターン形成不能になる。さらに、光により強酸もしくは塩基を発生する化合物を用いた感光性ポリシロキサンから得られる硬化膜は、アルカリ溶液に浸漬処理した後(アルカリ処理)の基板との接着性も悪い。また、熱により強酸もしくは塩基を発生する化合物を感光性ポリシロキサンに用いると、感度は低下しないものの、上記したように、当該感光性ポリシロキサンから得られる硬化膜のアルカリ処理後の基板との接着性が悪い。   However, the compound that generates a strong acid or base by the light applied here also has photosensitivity to an exposure light source for forming a pattern. Therefore, during exposure, a strong acid or base is generated in the exposed area, and siloxane crosslinking occurs. As a result, the solubility of the exposed area in the developer is lowered, resulting in a decrease in sensitivity. If the exposed area is left after exposure, the crosslinking reaction proceeds, the solubility of the exposed area is remarkably lowered, and the pattern cannot be formed. Furthermore, a cured film obtained from a photosensitive polysiloxane using a compound that generates a strong acid or base by light has poor adhesion to a substrate after being immersed in an alkaline solution (alkali treatment). In addition, when a compound that generates a strong acid or base by heat is used for the photosensitive polysiloxane, the sensitivity does not decrease, but as described above, the cured film obtained from the photosensitive polysiloxane is bonded to the substrate after the alkali treatment. The nature is bad.

一方、シリコーンゴム粘着剤の架橋促進剤として、ラジカル発生剤である有機過酸化物を用いる方法が知られている(非特許文献1参照)。この場合、有機過酸化物の分解により発生したラジカル種がポリジアルキルシロキサンのアルキル基をラジカル化させ、続くカップリング反応により架橋が促進される。この技術はポリシロキサンを用いた耐熱性の発泡体にも用いられている(特許文献5参照)。この場合、硬化とともに発泡過程で発生する水素を捕捉する微細な泡を形成する必要があるため、用いられるラジカル発生剤は炭酸ガスを発生するジアシルペルオキシド、ペルオキシエステル、およびペルオキシカルボナートに限られており、ポリシロキサンを高温で発泡させている。
特許第2933879号明細書(請求項1) 特開2006−018249号明細書(請求項1) 特開2003−255546号公報(請求項1) 特許平6−145599号明細書(請求項5) 特許2002−188009号明細書(請求項1、3、36段落) 福沢敬司、「粘着製品の最新応用技術II」、第一版、日本、1998年3月31日、P.101〜103
On the other hand, a method using an organic peroxide, which is a radical generator, is known as a crosslinking accelerator for a silicone rubber pressure-sensitive adhesive (see Non-Patent Document 1). In this case, radical species generated by the decomposition of the organic peroxide radicalize the alkyl group of the polydialkylsiloxane, and the subsequent coupling reaction promotes crosslinking. This technique is also used for heat-resistant foams using polysiloxane (see Patent Document 5). In this case, since it is necessary to form fine bubbles that capture hydrogen generated during the foaming process with curing, the radical generators used are limited to diacyl peroxides, peroxyesters, and peroxycarbonates that generate carbon dioxide. The polysiloxane is foamed at a high temperature.
Japanese Patent No. 2933879 (Claim 1) JP 2006-018249 A (Claim 1) JP 2003-255546 A (Claim 1) Japanese Patent No. 6-145599 (Claim 5) Patent No. 2002-188809 (Claims 1, 3, 36) Keiji Fukuzawa, “Latest Application Technology for Adhesive Products II”, first edition, Japan, March 31, 1998, P.I. 101-103

上記のようにTFT基板用平坦化膜の材料には、熱硬化時に硬化膜を着色させることなく、高解像度であり、またアルカリ処理後に優れた接着性を有するシロキサン組成物が求められている。本発明はこのような事情に基づいてなされたものであり、熱硬化中に発生しやすいパターンだれを抑制し、熱硬化工程後において高解像度、高耐熱性、高透明性を有し、さらにアルカリ処理後にすぐれた接着性を有する感光性シロキサン組成物を提供するものである。   As described above, a material for the planarizing film for TFT substrate is required to have a siloxane composition having high resolution without coloring the cured film at the time of thermosetting and having excellent adhesion after alkali treatment. The present invention has been made based on such circumstances, suppresses pattern dripping that is likely to occur during thermosetting, has high resolution, high heat resistance, and high transparency after the thermosetting step, and further has an alkali The present invention provides a photosensitive siloxane composition having excellent adhesion after processing.

また、本発明の別の目的は、上記の感光性シロキサン組成物から形成されたTFT基板用平坦化膜、層間絶縁膜、コアやクラッド材などの硬化膜、およびその硬化膜を有する表示素子、半導体素子、光導波路などの素子を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a planarized film for a TFT substrate formed from the above photosensitive siloxane composition, an interlayer insulating film, a cured film such as a core or a clad material, and a display element having the cured film, The object is to provide an element such as a semiconductor element or an optical waveguide.

すなわち本発明は、(a)ポリシロキサン、(b)キノンジアジド化合物、(c)溶剤、(d)10時間半減期温度が90℃〜160℃である熱ラジカル発生剤を含有する感光性シロキサン組成物である。   That is, the present invention relates to a photosensitive siloxane composition comprising (a) polysiloxane, (b) quinonediazide compound, (c) solvent, and (d) a thermal radical generator having a 10-hour half-life temperature of 90 ° C to 160 ° C. It is.

本発明の感光性シロキサン組成物によれば、耐熱性、透明性、解像度のいずれも優れた特性を満足する硬化膜を得ることができ、さらに硬化膜はアルカリ処理後の接着性に優れている。   According to the photosensitive siloxane composition of the present invention, it is possible to obtain a cured film satisfying all the characteristics of heat resistance, transparency and resolution, and the cured film is excellent in adhesiveness after alkali treatment. .

本発明を以下に詳細に説明する。   The present invention is described in detail below.

本発明で用いる(a)ポリシロキサンの構造は特に制限されないが、好ましい態様としては、一般式(2)で表されるオルガノシランの1種以上を混合、反応させることによって得られるポリシロキサンが挙げられる。   The structure of (a) polysiloxane used in the present invention is not particularly limited, but a preferred embodiment is a polysiloxane obtained by mixing and reacting one or more of organosilanes represented by the general formula (2). It is done.

Figure 2008020898
Figure 2008020898

は水素、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数2〜10のアルケニル基、炭素数6〜15のアリール基のいずれかを表し、複数のRはそれぞれ同じでも異なっていてもよい。Rは水素、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアシル基、炭素数6〜15のアリール基のいずれかを表し、複数のRはそれぞれ同じでも異なっていてもよい。nは0から3の整数を表す。 R 3 represents any one of hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, and a plurality of R 3 may be the same or different. . R 4 represents any one of hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 1 to 6 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, and the plurality of R 4 may be the same or different. . n represents an integer of 0 to 3.

一般式(2)のRで挙げられたアルキル基、アルケニル基、アリール基はいずれも置換基を有していてもよく、また置換基を有していない無置換体であってもよく、組成物の特性に応じて選択できる。アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基、n−ヘキシル基、n−デシル基、トリフルオロメチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基、3−グリシドキシプロピル基、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基、3−アミノプロピル基、3−メルカプトプロピル基、3−イソシアネートプロピル基が挙げられる。アルケニル基の具体例としては、ビニル基、3−アクリロキシプロピル基、3−メタクリロキシプロピル基が挙げられる。アリール基の具体例としては、フェニル基、トリル基、p−ヒドロキシフェニル基、1−(p−ヒドロキシフェニル)エチル基、2−(p−ヒドロキシフェニル)エチル基、4−ヒドロキシ−5−(p−ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)ペンチル基、ナフチル基が挙げられる。 Any of the alkyl group, alkenyl group, and aryl group listed as R 3 in the general formula (2) may have a substituent, or may be an unsubstituted form having no substituent. It can be selected according to the characteristics of the composition. Specific examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, t-butyl group, n-hexyl group, n-decyl group, trifluoromethyl group, 2,2 , 2-trifluoroethyl group, 3,3,3-trifluoropropyl group, 3-glycidoxypropyl group, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group, 3-aminopropyl group, 3-mercaptopropyl Group, 3-isocyanatopropyl group. Specific examples of the alkenyl group include a vinyl group, a 3-acryloxypropyl group, and a 3-methacryloxypropyl group. Specific examples of the aryl group include phenyl group, tolyl group, p-hydroxyphenyl group, 1- (p-hydroxyphenyl) ethyl group, 2- (p-hydroxyphenyl) ethyl group, 4-hydroxy-5- (p -Hydroxyphenylcarbonyloxy) pentyl group, naphthyl group.

一般式(2)のRで挙げられたアルキル基、アシル基はいずれも置換基を有していてもよく、また置換基を有していない無置換体であってもよく、組成物の特性に応じて選択できる。アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基が挙げられる。アシル基の具体例としては、アセチル基が挙げられる。アリール基の具体例としては、フェニル基が挙げられる。 Any of the alkyl group and the acyl group listed as R 3 in the general formula (2) may have a substituent, or may be an unsubstituted form having no substituent. It can be selected according to the characteristics. Specific examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, and an n-butyl group. Specific examples of the acyl group include an acetyl group. Specific examples of the aryl group include a phenyl group.

一般式(2)のnは0から3の整数を表す。n=0の場合は4官能性シラン、n=1の場合は3官能性シラン、n=2の場合は2官能性シラン、n=3の場合は1官能性シランである。   N in the general formula (2) represents an integer of 0 to 3. A tetrafunctional silane when n = 0, a trifunctional silane when n = 1, a bifunctional silane when n = 2, and a monofunctional silane when n = 3.

一般式(2)で表されるオルガノシランの具体例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラアセトキシシラン、テトラフェノキシシランなどの4官能性シラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリn−ブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリn−ブトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、n−ブチルトリメトキシシラン、n−ブチルトリエトキシシラン、n−ヘキシルトリメトキシシラン、n−ヘキシルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、p−ヒドロキシフェニルトリメトキシシラン、1−(p−ヒドロキシフェニル)エチルトリメトキシシラン、2−(p−ヒドロキシフェニル)エチルトリメトキシシラン、4−ヒドロキシ−5−(p−ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)ペンチルトリメトキシシラン、トリフルオロメチルトリメトキシシラン、トリフルオロメチルトリエトキシシラン、3,3,3−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシランなどの3官能性シラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジアセトキシシラン、ジn−ブチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシランなどの2官能性シラン、トリメチルメトキシシラン、トリn−ブチルエトキシシランなどの1官能性シランが挙げられる。   Specific examples of the organosilane represented by the general formula (2) include tetrafunctional silanes such as tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraacetoxysilane, and tetraphenoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, and methyl. Triisopropoxysilane, methyltri-n-butoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, ethyltriisopropoxysilane, ethyltrin-butoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, n-butyl Trimethoxysilane, n-butyltriethoxysilane, n-hexyltrimethoxysilane, n-hexyltriethoxysilane, decyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 3-methyl Acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, p-hydroxyphenyltrimethoxysilane, 1- (p-hydroxyphenyl) ) Ethyltrimethoxysilane, 2- (p-hydroxyphenyl) ethyltrimethoxysilane, 4-hydroxy-5- (p-hydroxyphenylcarbonyloxy) pentyltrimethoxysilane, trifluoromethyltrimethoxysilane, trifluoromethyltriethoxy Silane, 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimeth Trifunctional silanes such as silane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, Examples thereof include bifunctional silanes such as dimethyldiacetoxysilane, di n-butyldimethoxysilane, and diphenyldimethoxysilane, and monofunctional silanes such as trimethylmethoxysilane and tri n-butylethoxysilane.

これらのオルガノシランのうち、硬化膜の耐クラック性と硬度の点から3官能性シランが好ましく用いられる。また、これらのオルガノシランは単独で使用しても、2種以上を組み合わせて使用してもよい。   Of these organosilanes, trifunctional silanes are preferably used from the viewpoint of crack resistance and hardness of the cured film. Moreover, these organosilanes may be used alone or in combination of two or more.

本発明の(a)ポリシロキサンは、シリカ粒子が共重合されたポリシロキサンを用いても良い。シリカ粒子の共重合方法としては、前述のオルガノシランから合成されたポリシロキサンとシリカ粒子を反応させる方法、もしくは前述のオルガノシランとシリカ粒子を反応させてポリシロキサンを得る方法が挙げられる。ポリシロキサン中にシリカ粒子が組み込まれ、ポリシロキサンの少なくとも一部に化学的に結合(シリカ粒子と共有結合)していることにより、ポリシロキサンの流動性を低下させ、熱硬化時のパターンだれが抑えられ、熱硬化後のパターン解像度が向上する。   The (a) polysiloxane of the present invention may be a polysiloxane in which silica particles are copolymerized. Examples of the copolymerization method of silica particles include a method of reacting the above-mentioned polysiloxane synthesized from organosilane with silica particles, or a method of reacting the above-mentioned organosilane and silica particles to obtain polysiloxane. Silica particles are incorporated into polysiloxane and chemically bonded to at least a part of polysiloxane (covalently bonded to silica particles), thereby reducing the fluidity of polysiloxane and causing pattern distortion during thermosetting. It is suppressed and the pattern resolution after thermosetting is improved.

ポリシロキサンとシリカ粒子を反応させる方法においては、シリカ粒子は組成物中独立した成分として含まれているが、プリベークや硬化時加熱によって、ポリシロキサン中に組み込まれていく。   In the method of reacting polysiloxane and silica particles, silica particles are contained as an independent component in the composition, but are incorporated into the polysiloxane by pre-baking or heating during curing.

用いられるシリカ粒子の数平均粒子径は、好ましくは2nm〜200nmであり、さらに好ましくは5nm〜70nmである。2nmより小さいとパターン解像度の向上が十分ではなく、200nmより大きいと硬化膜が光散乱し透明性が低下する。ここで、シリカ粒子の数平均粒子径は、比表面積法換算値を用いる場合には、シリカ粒子を乾燥後、焼成し、得られた粒子の比表面積を測定した後に、粒子を球と仮定して比表面積から粒子径を求め、数平均として平均粒子径を求める。用いる機器は特に限定されないが、アサップ2020(Micromeritics社製)などを用いることができる。   The number average particle diameter of the silica particles used is preferably 2 nm to 200 nm, more preferably 5 nm to 70 nm. If the thickness is smaller than 2 nm, the pattern resolution is not sufficiently improved. If the thickness is larger than 200 nm, the cured film is scattered and the transparency is lowered. Here, the number average particle diameter of the silica particles is assumed to be a sphere after the silica particles are dried and calcined and the specific surface area of the obtained particles is measured when using the specific surface area conversion value. The particle diameter is obtained from the specific surface area, and the average particle diameter is obtained as a number average. Although the apparatus to be used is not specifically limited, Asap 2020 (made by Micromeritics) etc. can be used.

シリカ粒子はアルコキシシランの1種または2種以上を水、有機溶媒および塩基(好ましくは、アンモニア)の存在下で加水分解、重縮合させる方法などにより得られる。有機溶媒に分散したシリカ粒子は水性シリカ粒子分散媒である水を有機溶媒で置換することで得られる。分散媒の置換は水性シリカ粒子に有機溶媒を添加し、蒸留などの手段で水を留去させる方法等が挙げられる。溶媒の種類によっては低級アルコールを添加し、シリカ粒子の表面が一部エステル化される場合もある。ポリシロキサンやキノンジアジド化合物との相溶性の点から、有機溶媒に分散したシリカ粒子が好ましい。   Silica particles can be obtained by a method in which one or more of alkoxysilanes are hydrolyzed and polycondensed in the presence of water, an organic solvent and a base (preferably ammonia). Silica particles dispersed in an organic solvent can be obtained by replacing water, which is an aqueous silica particle dispersion medium, with an organic solvent. For example, the dispersion medium may be replaced by adding an organic solvent to the aqueous silica particles and distilling off the water by means of distillation or the like. Depending on the type of solvent, a lower alcohol may be added and the surface of the silica particles may be partially esterified. From the viewpoint of compatibility with polysiloxane and quinonediazide compound, silica particles dispersed in an organic solvent are preferred.

シリカ粒子の具体例としては、イソプロパノールを分散媒とした粒子径12nmのIPA−ST、メチルイソブチルケトンを分散媒とした粒子径12nmのMIBK−ST、イソプロパノールを分散媒とした粒子径45nmのIPA−ST−L、イソプロパノールを分散媒とした粒子径100nmのIPA−ST−ZL、プロピレングリコールモノメチルエーテルを分散媒とした粒子径15nmのPGM−ST(以上商品名、日産化学工業(株)製)、γ−ブチロラクトンを分散媒とした粒子径12nmのオスカル101、γ−ブチロラクトンを分散媒とした粒子径60nmのオスカル105、ジアセトンアルコールを分散媒とした粒子径120nmのオスカル106、分散溶液が水である粒子径5〜80nmのカタロイド−S(以上商品名、触媒化成工業(株)製)、プロピレングリコールモノメチルエーテルを分散媒とした粒子径16nmのクォートロンPL−2L−PGME、γ−ブチロラクトンを分散媒とした粒子径17nmのクォートロンPL−2L−BL、ジアセトンアルコールを分散媒とした粒子径17nmのクォートロンPL−2L−DAA、分散溶液が水である粒子径18〜20nmのクォートロンPL−2L、GP−2L(以上商品名、扶桑化学工業(株)製)、粒子径が100nmであるシリカ(SiO)SG−SO100(商品名、共立マテリアル(株)製)、粒子径が5〜50nmであるレオロシール(商品名、(株)トクヤマ製)などが挙げられる。また、これらのシリカ粒子は単独で使用しても、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 Specific examples of the silica particles include IPA-ST having a particle diameter of 12 nm using isopropanol as a dispersion medium, MIBK-ST having a particle diameter of 12 nm using methyl isobutyl ketone as a dispersion medium, and IPA-ST having a particle diameter of 45 nm using isopropanol as a dispersion medium. ST-L, IPA-ST-ZL having a particle diameter of 100 nm using isopropanol as a dispersion medium, PGM-ST having a particle diameter of 15 nm using propylene glycol monomethyl ether as a dispersion medium (trade name, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), Oscar 101 having a particle diameter of 12 nm using γ-butyrolactone as a dispersion medium, Oscar 105 having a particle diameter of 60 nm using γ-butyrolactone as a dispersion medium, Oscar 106 having a particle diameter of 120 nm using diacetone alcohol as a dispersion medium, and the dispersion solution being water. Cataloid-S having a particle diameter of 5 to 80 nm (Manufactured by Catalyst Kasei Kogyo Co., Ltd.), Quatron PL-2L-PGME having a particle diameter of 16 nm using propylene glycol monomethyl ether as a dispersion medium, Quatron PL-2L-BL having a particle diameter of 17 nm using γ-butyrolactone as a dispersion medium, diacetone Quartron PL-2L-DAA having a particle diameter of 17 nm using alcohol as a dispersion medium, Quatron PL-2L having a particle diameter of 18 to 20 nm in which the dispersion solution is water, GP-2L (above, trade name, manufactured by Fuso Chemical Industry Co., Ltd.) , Silica (SiO 2 ) SG-SO100 (trade name, manufactured by Kyoritsu Material Co., Ltd.) having a particle diameter of 100 nm, reolosil (trade name, manufactured by Tokuyama Co., Ltd.) having a particle diameter of 5 to 50 nm, and the like. . These silica particles may be used alone or in combination of two or more.

また、用いるシリカ粒子の表面が反応性基を有していると、ポリシロキサンとシリカ粒子の結合を容易にし、膜の強度が高まる点から好ましい。反応性基として、シラノール、アルコール、フェノールなどの水酸基、ビニル基、アクリル基、エチニル基、エポキシ基、アミノ基等が挙げられる。シリカ粒子と反応性基を有するアルコキシシランと反応させることで、表面に反応性基を有するシリカ粒子が得ることができる。もちろん本発明の効果を損なわない限り、メチル基、フェニル基などの反応性基を持たない置換基を有するシリカ粒子を用いてもよい。   Moreover, it is preferable that the surface of the silica particles to be used has a reactive group from the viewpoint of facilitating the bonding between the polysiloxane and the silica particles and increasing the strength of the film. Examples of reactive groups include hydroxyl groups such as silanol, alcohol and phenol, vinyl groups, acrylic groups, ethynyl groups, epoxy groups and amino groups. By reacting silica particles with an alkoxysilane having a reactive group, silica particles having a reactive group on the surface can be obtained. Of course, as long as the effects of the present invention are not impaired, silica particles having a substituent not having a reactive group such as a methyl group or a phenyl group may be used.

シリカ粒子を用いる場合の混合比率は特に制限されないが、Si原子モル数で、ポリマー全体のSi原子モル数に対して1〜50%が好ましい。シリカ粒子が50%より多いと、ポリシロキサンとキノンジアジド化合物との相溶性が悪くなり、硬化膜の透明性が低下する。   The mixing ratio in the case of using silica particles is not particularly limited, but is preferably 1 to 50% in terms of the number of moles of Si atoms and the number of moles of Si atoms in the whole polymer. When there are more silica particles than 50%, the compatibility of polysiloxane and a quinonediazide compound will worsen, and the transparency of a cured film will fall.

なお、ポリマー全体のSi原子モル数に対するシリカ粒子のSi原子モル比はIRにおいてSi−C結合由来のピークとSi−O結合由来のピークの積分比から求めることができる。ピークの重なりが多く求められない場合は、H−NMR、13C−NMR、IR、TOF−MSなどにより粒子以外のモノマーの構造を決定し、さらに元素分析法において発生する気体と残存する灰(すべてSiOと仮定する)の割合から求めることができる。 In addition, the Si atom molar ratio of the silica particles with respect to the number of moles of Si atoms in the whole polymer can be obtained from the integral ratio of the peak derived from the Si—C bond and the peak derived from the Si—O bond in IR. When a large amount of peak overlap is not required, the structure of the monomer other than particles is determined by 1 H-NMR, 13 C-NMR, IR, TOF-MS, etc., and further, the gas generated in the elemental analysis method and the remaining ash It can be determined from the ratio (assuming all SiO 2 ).

また、ポリシロキサン中において、膜の耐クラック性と硬度を両立させる点から、ポリシロキサン中にあるフェニル基の含有率はSi原子に対して20〜70モル%が好ましく、さらに好ましくは35〜55モル%である。フェニル基の含有率が70モル%より多いと硬度が低下し、フェニル基含有率が20モル%より少ないと耐クラック性が低下する。フェニル基の含有率は、例えば、ポリシロキサンの29Si−核磁気共鳴スペクトルを測定し、そのフェニル基が結合したSiのピーク面積とフェニル基が結合していないSiのピーク面積の比から求めることができる。 Further, in the polysiloxane, the content of the phenyl group in the polysiloxane is preferably 20 to 70 mol%, more preferably 35 to 55, in terms of achieving both crack resistance and hardness of the film. Mol%. When the phenyl group content is higher than 70 mol%, the hardness decreases, and when the phenyl group content is lower than 20 mol%, crack resistance decreases. The phenyl group content is determined, for example, by measuring the 29 Si-nuclear magnetic resonance spectrum of polysiloxane and determining the ratio of the peak area of Si bonded to the phenyl group and the peak area of Si bonded to no phenyl group. Can do.

また、本発明で用いるポリシロキサンの重量平均分子量(Mw)は特に制限されないが、好ましくはゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定されるポリスチレン換算で1000〜100000、さらに好ましくは2000〜50000である。Mwが1000より小さいと塗膜性が悪くなり、100000より大きいとパターン形成時の現像液への溶解性が悪くなる。アルカリ水溶液に可溶のポリシロキサンは好ましくは2000〜50000、ポリシロキサンの重量平均分子量は好ましくは5000〜100000が好ましい。Mwが5000よりも小さいと熱によるパターンだれが発生する温度が低くなってしまう場合がある。   The weight average molecular weight (Mw) of the polysiloxane used in the present invention is not particularly limited, but is preferably 1000 to 100,000, more preferably 2000 to 50,000 in terms of polystyrene measured by gel permeation chromatography (GPC). . When Mw is less than 1000, the coating properties are deteriorated, and when it is more than 100,000, the solubility in a developing solution during pattern formation is deteriorated. The polysiloxane soluble in the alkaline aqueous solution is preferably 2000 to 50000, and the weight average molecular weight of the polysiloxane is preferably 5000 to 100,000. If Mw is less than 5000, the temperature at which pattern sagging occurs due to heat may be lowered.

また、シリカ粒子を用いた場合、シリカ粒子がポリシロキサンと均質化していることが好ましい。シリカ粒子が均質化していると硬化膜の硬度が向上し、現像時にプリベーク膜からシリカ粒子の析出を防ぐ。ここでいう「均質化している」とはシリカ粒子のシリカ成分とマトリックスのポリシロキサンが反応し、ポリシロキサン中にシリカ粒子が密度一定で組み込まれていることを指す。その状態は、透過型電子顕微鏡(以下、TEMと記述)でシリカ粒子とポリシロキサンの境界部分を観察することによって確認することができる。均質化している場合、TEM観察にてシリカ粒子とポリシロキサンとの境界線が観察されない。また、均質化した系は、同量のシリカ粒子をポリシロキサンに添加した系より高解像となる点からも均質化することが好ましい。   When silica particles are used, it is preferable that the silica particles are homogenized with polysiloxane. When the silica particles are homogenized, the hardness of the cured film is improved, and precipitation of silica particles from the pre-baked film is prevented during development. Here, “homogenized” means that the silica component of the silica particles reacts with the polysiloxane of the matrix, and the silica particles are incorporated at a constant density in the polysiloxane. The state can be confirmed by observing the boundary between the silica particles and the polysiloxane with a transmission electron microscope (hereinafter referred to as TEM). In the case of homogenization, the boundary line between silica particles and polysiloxane is not observed by TEM observation. The homogenized system is preferably homogenized from the viewpoint of higher resolution than a system in which the same amount of silica particles is added to polysiloxane.

本発明におけるポリシロキサンは、上述のオルガノシランを加水分解および部分縮合させることにより得られる。加水分解および部分縮合には一般的な方法を用いることができる。例えば、混合物に溶媒、水、必要に応じて触媒を添加し、加熱攪拌する。攪拌中、必要に応じて蒸留によって加水分解副生物(メタノールなどのアルコール)や縮合副生物(水)を留去してもよい。   The polysiloxane in the present invention can be obtained by hydrolysis and partial condensation of the above organosilane. A general method can be used for hydrolysis and partial condensation. For example, a solvent, water and, if necessary, a catalyst are added to the mixture, and the mixture is heated and stirred. During stirring, if necessary, hydrolysis by-products (alcohols such as methanol) and condensation by-products (water) may be distilled off by distillation.

シリカ粒子を結合させる場合のポリシロキサンの製造方法としては、オルガノシランに溶媒、水、必要に応じて触媒を添加してオルガノシランの加水分解し、シリカ粒子と加水分解されたオルガノシランを部分縮合させることにより得られる。シリカ粒子はオルガノシランとはじめから共存させておいてもよいし、オルガノシランを加水分解、重合させてポリシロキサンとしてからシリカ粒子を加えてさらに加熱してもよいが、好ましくは相溶性の点からオルガノシランの加水分解直後に滴下する方法が挙げられる。   The method for producing polysiloxane when combining silica particles is to hydrolyze the organosilane by adding a solvent, water, and if necessary a catalyst to the organosilane, and partially condense the silica particles and the hydrolyzed organosilane. Is obtained. The silica particles may coexist with the organosilane from the beginning, or the organosilane may be hydrolyzed and polymerized to form a polysiloxane, and then the silica particles may be added and further heated, but preferably from the point of compatibility The method of dripping immediately after hydrolysis of organosilane is mentioned.

上記の反応溶媒としては特に制限は無いが、通常は後述する(c)溶剤と同様のものが用いられる。溶媒の添加量はオルガノシランもしくはオルガノシランとシリカ粒子の合計量100重量%に対して10〜1000重量%が好ましい。また加水分解反応に用いる水の添加量は、加水分解性基1モルに対して0.5〜2モルが好ましい。   Although there is no restriction | limiting in particular as said reaction solvent, Usually, the thing similar to (c) solvent mentioned later is used. The amount of the solvent added is preferably 10 to 1000% by weight based on 100% by weight of the total amount of organosilane or organosilane and silica particles. The amount of water used for the hydrolysis reaction is preferably 0.5 to 2 mol with respect to 1 mol of the hydrolyzable group.

必要に応じて添加される触媒に特に制限はないが、酸触媒、塩基触媒が好ましく用いられる。酸触媒の具体例としては塩酸、硝酸、硫酸、フッ酸、リン酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、ギ酸、多価カルボン酸あるいはその無水物、イオン交換樹脂が挙げられる。塩基触媒の具体例としては、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン、ジエチルアミン、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アミノ基を有するアルコキシシラン、イオン交換樹脂が挙げられる。触媒の添加量はオルガノシランまたは/かつ直鎖状ポリシロキサンの混合物100重量%に対して0.01〜10重量%が好ましい。   Although there is no restriction | limiting in particular in the catalyst added as needed, An acid catalyst and a base catalyst are used preferably. Specific examples of the acid catalyst include hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, hydrofluoric acid, phosphoric acid, acetic acid, trifluoroacetic acid, formic acid, polyvalent carboxylic acid or anhydride thereof, and ion exchange resin. Specific examples of the base catalyst include triethylamine, tripropylamine, tributylamine, tripentylamine, trihexylamine, triheptylamine, trioctylamine, diethylamine, triethanolamine, diethanolamine, sodium hydroxide, potassium hydroxide, amino Examples include alkoxysilanes having groups and ion exchange resins. The addition amount of the catalyst is preferably 0.01 to 10% by weight with respect to 100% by weight of the mixture of organosilane and / or linear polysiloxane.

また、塗膜性、貯蔵安定性の点から、加水分解、部分縮合後のポリシロキサン溶液には副生成物のアルコールや水、触媒が含まれないことが好ましい。必要に応じてこれらの除去を行ってもよい。除去方法は特に制限されない。好ましくはアルコールや水の除去方法としては、ポリシロキサン溶液を適当な疎水性溶剤で希釈した後、水で数回洗浄して得られた有機層をエバポレーターで濃縮する方法を用いることができる。また、触媒の除去方法としては、上記の水洗浄に加えてあるいは単独でイオン交換樹脂で処理する方法を用いることができる。   Further, from the viewpoint of coating properties and storage stability, it is preferable that the polysiloxane solution after hydrolysis and partial condensation does not contain alcohol, water, and catalyst as by-products. These removals may be performed as necessary. The removal method is not particularly limited. Preferably, as a method for removing alcohol or water, a method of diluting a polysiloxane solution with an appropriate hydrophobic solvent and then washing it several times with water can be concentrated using an evaporator. As a method for removing the catalyst, a method of treating with an ion exchange resin alone or in addition to the above water washing can be used.

本発明の感光性シロキサン組成物は、(b)キノンジアジド化合物を含有する。キノンジアジド化合物を含有する感光性シロキサン組成物は、露光部が現像液で除去されるポジ型を形成する。用いるキノンジアジド化合物の添加量は特に制限されないが、好ましくは(a)ポリシロキサンに対して3〜10重量%である。さらに好ましくは4〜10重量%である。キノンジアジド化合物の添加量が3重量%より少ない場合、露光部と未露光部との溶解コントラストが低すぎて、現実的な感光性を有さない。また、さらに良好な溶解コントラストを得るためには4重量%以上が好ましい。一方、キノンジアジド化合物の添加量が10重量%より多い場合、ポリシロキサンとキノンジアジド化合物との相溶性が悪くなることによる塗布膜の白化が起こったり、熱硬化時に起こるキノンジアジド化合物の分解による着色が顕著になるために、硬化膜の無色透明性が低下する。   The photosensitive siloxane composition of the present invention contains (b) a quinonediazide compound. The photosensitive siloxane composition containing a quinonediazide compound forms a positive type in which the exposed portion is removed with a developer. The addition amount of the quinonediazide compound to be used is not particularly limited, but is preferably 3 to 10% by weight based on (a) polysiloxane. More preferably, it is 4 to 10% by weight. When the addition amount of the quinonediazide compound is less than 3% by weight, the dissolution contrast between the exposed part and the unexposed part is too low, and there is no realistic photosensitivity. Further, in order to obtain a better dissolution contrast, 4% by weight or more is preferable. On the other hand, when the addition amount of the quinonediazide compound is more than 10% by weight, whitening of the coating film occurs due to poor compatibility between the polysiloxane and the quinonediazide compound, or coloring due to decomposition of the quinonediazide compound that occurs at the time of thermal curing is remarkable. Therefore, the colorless transparency of the cured film is lowered.

用いるキノンジアジド化合物は特に制限されないが、好ましくはフェノール性水酸基を有する化合物にナフトキノンジアジドスルホン酸がエステル結合した化合物であり、当該化合物のフェノール性水酸基のオルト位、およびパラ位がそれぞれ独立して水素、もしくは一般式(3)で表される置換基のいずれかである化合物が用いられる。   The quinonediazide compound to be used is not particularly limited, but is preferably a compound in which naphthoquinonediazidesulfonic acid is ester-bonded to a compound having a phenolic hydroxyl group, and the ortho position and the para position of the phenolic hydroxyl group of the compound are independently hydrogen, Alternatively, a compound that is any of the substituents represented by the general formula (3) is used.

Figure 2008020898
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〜Rはそれぞれ同じでも異なっていてもよく、炭素数1〜10のアルキル基、カルボキシル基、フェニル基、置換フェニル基のいずれかを表す。また、RとR、RとR、RとRで環を形成してもよい。 R 5 to R 7 may be the same or different and each represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a carboxyl group, a phenyl group, or a substituted phenyl group. R 5 and R 6 , R 5 and R 7 , R 6 and R 7 may form a ring.

一般式(3)で表される置換基において、R〜Rはそれぞれ同じでも異なっていてもよく、炭素数1〜10のアルキル基、カルボキシル基、フェニル基、置換フェニル基のいずれかを表す。アルキル基は置換基を有していてもよく、また置換基を有していない無置換体であってもよく、組成物の特性に応じて選択できる。アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、トリフルオロメチル基、2−カルボキシエチル基が挙げられる。また、フェニル基に置換する置換基としては、水酸基が挙げられる。また、RとR、RとR、RとRで環を形成してもよく、具体例としては、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、アダマンタン環、フルオレン環が挙げられる。 In the substituent represented by the general formula (3), R 5 to R 7 may be the same as or different from each other, and any one of an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a carboxyl group, a phenyl group, and a substituted phenyl group is substituted. To express. The alkyl group may have a substituent or may be an unsubstituted product having no substituent, and can be selected according to the characteristics of the composition. Specific examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, t-butyl group, n-hexyl group, cyclohexyl group, n-heptyl group, n- Examples include an octyl group, a trifluoromethyl group, and a 2-carboxyethyl group. Moreover, a hydroxyl group is mentioned as a substituent substituted by a phenyl group. Further, R 5 and R 6 , R 5 and R 7 , R 6 and R 7 may form a ring, and specific examples thereof include a cyclopentane ring, a cyclohexane ring, an adamantane ring, and a fluorene ring.

フェノール性水酸基のオルト位、およびパラ位が上記以外、例えばメチル基の場合、熱硬化によって酸化分解が起こり、キノイド構造に代表される共役系化合物が形成され、硬化膜が着色して無色透明性が低下する。なお、これらのキノンジアジド化合物は、フェノール性水酸基を有する化合物と、ナフトキノンジアジドスルホン酸クロリドとの公知のエステル化反応により合成することができる。   When the ortho-position and para-position of the phenolic hydroxyl group are other than the above, for example, a methyl group, oxidative decomposition occurs due to thermal curing, a conjugated compound represented by a quinoid structure is formed, and the cured film is colored to be colorless and transparent Decreases. These quinonediazide compounds can be synthesized by a known esterification reaction between a compound having a phenolic hydroxyl group and naphthoquinonediazidesulfonic acid chloride.

フェノール性水酸基を有する化合物の具体例としては、以下の化合物が挙げられる(商品名、本州化学工業(株)製)。   Specific examples of the compound having a phenolic hydroxyl group include the following compounds (trade name, manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.).

Figure 2008020898
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Figure 2008020898
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ナフトキノンジアジドスルホン酸としては、4−ナフトキノンジアジドスルホン酸あるいは5−ナフトキノンジアジドスルホン酸を用いることができる。4−ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル化合物はi線(波長365nm)領域に吸収を持つため、i線露光に適している。また、5−ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル化合物は広範囲の波長領域に吸収が存在するため、広範囲の波長での露光に適している。露光する波長によって4−ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル化合物、5−ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル化合物を選択することが好ましい。4−ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル化合物と5−ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル化合物を混合して用いることもできる。   As naphthoquinone diazide sulfonic acid, 4-naphthoquinone diazide sulfonic acid or 5-naphthoquinone diazide sulfonic acid can be used. Since 4-naphthoquinonediazide sulfonic acid ester compound has absorption in the i-line (wavelength 365 nm) region, it is suitable for i-line exposure. Moreover, since 5-naphthoquinone diazide sulfonic acid ester compound has absorption in a wide range of wavelengths, it is suitable for exposure in a wide range of wavelengths. It is preferable to select a 4-naphthoquinone diazide sulfonic acid ester compound or a 5-naphthoquinone diazide sulfonic acid ester compound depending on the wavelength to be exposed. A 4-naphthoquinone diazide sulfonic acid ester compound and a 5-naphthoquinone diazide sulfonic acid ester compound may be mixed and used.

ナフトキノンジアジド化合物の分子量は、好ましくは300〜1500、さらに好ましくは350〜1200である。ナフトキノンジアジド化合物の分子量が1500より大きいと、4〜10重量%の添加量ではパターン形成ができなくなる可能性がある。一方、ナフトキノンジアジド化合物の分子量が300より小さいと、無色透明性が低下する可能性がある。   The molecular weight of the naphthoquinonediazide compound is preferably 300 to 1500, and more preferably 350 to 1200. If the molecular weight of the naphthoquinone diazide compound is greater than 1500, pattern formation may not be possible with an addition amount of 4 to 10% by weight. On the other hand, when the molecular weight of the naphthoquinone diazide compound is less than 300, the colorless transparency may be lowered.

本発明の感光性シロキサン組成物は(c)溶剤を含有する。溶剤は特に制限されないが、好ましくはアルコール性水酸基を有する化合物および/またはカルボニル基を有する環状化合物が用いられる。これらの溶剤を用いると、ポリシロキサンとキノンジアジド化合物とが均一に溶解し、組成物を塗布製膜しても膜は白化することなく、高透明性が達成できる。   The photosensitive siloxane composition of the present invention contains (c) a solvent. The solvent is not particularly limited, but a compound having an alcoholic hydroxyl group and / or a cyclic compound having a carbonyl group is preferably used. When these solvents are used, the polysiloxane and the quinonediazide compound are uniformly dissolved, and even if the composition is coated and formed, high transparency can be achieved without whitening the film.

アルコール性水酸基を有する化合物は特に制限されないが、好ましくは大気圧下の沸点が110〜250℃である化合物である。沸点が250℃より高いと膜中の残存溶剤量が多くなり熱硬化時の膜収縮が大きくなり、良好な平坦性が得られなくなる。一方、沸点が110℃より低いと、塗膜時の乾燥が速すぎて膜表面が荒れるなど塗膜性が悪くなる。   The compound having an alcoholic hydroxyl group is not particularly limited, but is preferably a compound having a boiling point of 110 to 250 ° C. under atmospheric pressure. When the boiling point is higher than 250 ° C., the amount of residual solvent in the film increases, and the film shrinkage at the time of thermosetting increases, and good flatness cannot be obtained. On the other hand, if the boiling point is lower than 110 ° C., the coating properties deteriorate, such as drying at the time of coating is too fast and the film surface becomes rough.

アルコール性水酸基を有する化合物の具体例としては、アセトール、3−ヒドロキシ−3−メチル−2−ブタノン、4−ヒドロキシ−3−メチル−2−ブタノン、5−ヒドロキシ−2−ペンタノン、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン(ジアセトンアルコール)、乳酸エチル、乳酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノn−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノn−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノt−ブチルエーテル、3−メトキシ−1−ブタノール、3−メチル−3−メトキシ−1−ブタノールが挙げられる。これらの中でも、さらにカルボニル基を有する化合物が好ましく、特にジアセトンアルコールが好ましく用いられる。これらのアルコール性水酸基を有する化合物は、単独、あるいは2種以上を組み合わせて使用してもよい。   Specific examples of the compound having an alcoholic hydroxyl group include acetol, 3-hydroxy-3-methyl-2-butanone, 4-hydroxy-3-methyl-2-butanone, 5-hydroxy-2-pentanone, 4-hydroxy- 4-methyl-2-pentanone (diacetone alcohol), ethyl lactate, butyl lactate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono n-propyl ether, propylene glycol mono n-butyl ether, propylene glycol mono t- Examples include butyl ether, 3-methoxy-1-butanol, and 3-methyl-3-methoxy-1-butanol. Among these, a compound further having a carbonyl group is preferable, and diacetone alcohol is particularly preferably used. These compounds having an alcoholic hydroxyl group may be used alone or in combination of two or more.

カルボニル基を有する環状化合物は特に制限されないが、好ましくは大気圧下の沸点が150〜250℃である化合物である。沸点が250℃より高いと膜中の残存溶剤量が多くなり熱硬化時の膜収縮が大きくなり、良好な平坦性が得られなくなる。一方、沸点が150℃より低いと、塗膜時の乾燥が速すぎて膜表面が荒れるなど塗膜性が悪くなる。   The cyclic compound having a carbonyl group is not particularly limited, but is preferably a compound having a boiling point of 150 to 250 ° C. under atmospheric pressure. When the boiling point is higher than 250 ° C., the amount of residual solvent in the film increases, and the film shrinkage at the time of thermosetting increases, and good flatness cannot be obtained. On the other hand, if the boiling point is lower than 150 ° C., the coating properties deteriorate, for example, drying at the time of coating is too fast and the film surface becomes rough.

カルボニル基を有する環状化合物の具体例としては、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、炭酸プロピレン、N−メチルピロリドン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノンが挙げられる。これらの中でも、特にγ−ブチロラクトンが好ましく用いられる。これらのカルボニル基を有する環状化合物は、単独、あるいは2種以上を組み合わせて使用してもよい。   Specific examples of the cyclic compound having a carbonyl group include γ-butyrolactone, γ-valerolactone, δ-valerolactone, propylene carbonate, N-methylpyrrolidone, cyclohexanone, and cycloheptanone. Among these, γ-butyrolactone is particularly preferably used. These cyclic compounds having a carbonyl group may be used alone or in combination of two or more.

上述のアルコール性水酸基を有する化合物とカルボニル基を有する環状化合物は、単独でも、あるいは各々混合して用いても良い。混合して用いる場合、その重量比率は特に制限されないが、好ましくはアルコール性水酸基を有する化合物/カルボニル基を有する環状化合物=(99〜50)/(1〜50)、さらに好ましくは(97〜60)/(3〜40)である。アルコール性水酸基を有する化合物が99重量%より多い(カルボニル基を有する環状化合物が1重量%より少ない)と、ポリシロキサンとキノンジアジド化合物との相溶性が悪く、硬化膜が白化して透明性が低下する。また、アルコール性水酸基を有する化合物が50重量%より少ない(カルボニル基を有する環状化合物が50重量%より多い)と、ポリシロキサン中の未反応シラノール基の縮合反応が起こり易くなり、貯蔵安定性が悪くなる。   The compound having an alcoholic hydroxyl group and the cyclic compound having a carbonyl group may be used singly or in combination. When mixed and used, the weight ratio is not particularly limited, but is preferably a compound having an alcoholic hydroxyl group / a cyclic compound having a carbonyl group = (99-50) / (1-50), more preferably (97-60). ) / (3-40). If the compound having an alcoholic hydroxyl group is more than 99% by weight (the cyclic compound having a carbonyl group is less than 1% by weight), the compatibility between the polysiloxane and the quinonediazide compound is poor, the cured film is whitened, and the transparency is lowered. To do. On the other hand, if the compound having an alcoholic hydroxyl group is less than 50% by weight (the cyclic compound having a carbonyl group is more than 50% by weight), the condensation reaction of unreacted silanol groups in the polysiloxane is likely to occur, and the storage stability is improved. Deteriorate.

また、本発明の感光性シロキサン組成物は、本発明の効果を損なわない限り、その他の溶剤を含有してもよい。その他の溶剤としては、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3−メトキシ−1−ブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシ−1−ブチルアセテートなどのエステル類、メチルイソブチルケトン、ジイソプロピルケトン、ジイソブチルケトンなどのケトン類、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジn−ブチルエーテル、ジフェニルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテルなどのエーテル類が挙げられる。   Moreover, unless the effect of this invention is impaired, the photosensitive siloxane composition of this invention may contain another solvent. Other solvents include ethyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, 3-methoxy-1-butyl acetate, 3-methyl-3-methoxy-1- Examples include esters such as butyl acetate, ketones such as methyl isobutyl ketone, diisopropyl ketone, and diisobutyl ketone, and ethers such as diethyl ether, diisopropyl ether, di-n-butyl ether, diphenyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, and dipropylene glycol dimethyl ether. .

溶剤の添加量は、ポリシロキサンに対して、好ましくは100〜1000重量%の範囲である。   The amount of the solvent added is preferably in the range of 100 to 1000% by weight with respect to the polysiloxane.

本発明の感光性シロキサン組成物は(d)10時間半減期温度が90℃〜160℃である熱ラジカル発生剤を含有する。10時間半減期温度が90℃〜160℃である熱ラジカル発生剤によって熱硬化時に発生するラジカル種がポリシロキサンのシラノール基や有機基をラジカル化させ、架橋が促進されるため高解像度化すると考えられる。さらに、ポリシロキサンの分子内にビニル基や(メタ)アクリル基のようなラジカル重合性基を有する場合、ポリシロキサンだけではなくラジカル重合性部位の架橋も加わり、解像度がさらに向上する。ラジカル重合性基の含有量に特に制限はないが、好ましくはポリシロキサン中シラン原子にたいして1モル%〜50モル%であり、さらに好ましくは10モル%〜30モル%である。1モルより少ないとラジカル重合性基の架橋が十分でなく、解像度のさらなる向上には繋がらない可能性があり、50モル%より多いとプリベーク時に架橋が進行して感度が著しく低下したり、膜が硬化し過ぎてもろくなりクラックが発生する可能性がある。   The photosensitive siloxane composition of the present invention contains (d) a thermal radical generator having a 10-hour half-life temperature of 90 ° C to 160 ° C. It is thought that the radical species generated at the time of thermosetting with a thermal radical generator having a 10-hour half-life temperature of 90 ° C. to 160 ° C. radicalize the silanol groups and organic groups of the polysiloxane and promote crosslinking, thereby increasing the resolution. It is done. Further, when the polysiloxane molecule has a radical polymerizable group such as a vinyl group or a (meth) acryl group, the resolution is further improved by adding not only the polysiloxane but also a radical polymerizable site. Although there is no restriction | limiting in particular in content of a radically polymerizable group, Preferably it is 1 mol%-50 mol% with respect to the silane atom in polysiloxane, More preferably, it is 10 mol%-30 mol%. If the amount is less than 1 mol, the radically polymerizable group may not be sufficiently crosslinked, and the resolution may not be further improved. If the amount is more than 50 mol%, the crosslinking proceeds during pre-baking and the sensitivity is significantly reduced. Even if it hardens | cures too much, it may become brittle and a crack may generate | occur | produce.

また、ポリシロキサンのシラノール基は熱硬化時にガラスやシリコンウェハの表面の水酸基と化学結合するが、そこで形成されたO−Si結合はアルカリにより切断されてしまうためアルカリ処理後に接着性が大きく低下する。しかし、熱ラジカル発生剤を用いた場合、基板表面の一部にO−R結合(Rはポリシロキサンが有する有機基)が形成されるためアルカリ処理後の接着性が向上すると考えられる。   In addition, silanol groups of polysiloxane chemically bond with hydroxyl groups on the surface of glass or silicon wafers during thermosetting, but the O-Si bonds formed there are cut by alkali, so the adhesiveness is greatly reduced after alkali treatment. . However, when a thermal radical generator is used, it is considered that the adhesiveness after the alkali treatment is improved because an OR bond (R is an organic group of polysiloxane) is formed on a part of the substrate surface.

熱ラジカル発生剤の10時間半減期温度とは、熱ラジカル発生剤をラジカルに不活性な溶媒(ベンゼン、トルエンなど)に溶解させ、10時間後にその濃度が半分になる温度のことをいう。具体的には以下の方法によって求められる。熱ラジカル発生剤をラジカルに不活性な溶媒(ベンゼン、トルエンなど)に溶解させ、濃度を0.1mol/Lに調整する。得られた溶液を窒素置換したガラス管のなかに密封し所定温度の恒温槽に浸し、熱分解させる。分解後の熱ラジカル発生剤の濃度をヨード滴定法などにより測定する。分解反応は近似的に1次反応として取り扱うことができ、1次反応における半減期の算出方法に基づき半減期を知ることができる。様々な温度で半減期を算出し、温度と半減期に関するグラフをプロットし、そのグラフより半減期が10時間となる温度を求める。   The 10-hour half-life temperature of the thermal radical generator refers to a temperature at which the concentration is halved after 10 hours when the thermal radical generator is dissolved in a radical inert solvent (benzene, toluene, etc.). Specifically, it is obtained by the following method. A thermal radical generator is dissolved in a radically inert solvent (benzene, toluene, etc.), and the concentration is adjusted to 0.1 mol / L. The obtained solution is sealed in a glass tube substituted with nitrogen, immersed in a constant temperature bath at a predetermined temperature, and thermally decomposed. The concentration of the thermal radical generator after decomposition is measured by an iodometric titration method or the like. The decomposition reaction can be treated approximately as a primary reaction, and the half-life can be known based on a half-life calculation method in the primary reaction. The half-life is calculated at various temperatures, a graph relating to temperature and half-life is plotted, and the temperature at which the half-life is 10 hours is obtained from the graph.

熱ラジカル発生剤が有する10時間半減期温度を90℃〜160℃にするには種々の方法があるが、なかでも熱ラジカル発生剤が有する熱分解によって分解する部位の種類、分解部位の置換基によって制御できる。たとえば、分解部位は−O−O−結合のほうが−N=N−結合より半減期温度が高い。また、−O−O−結合の置換基は電子供与性置換基のほうが電子吸引性置換基よりも半減期温度が高く、たとえばクミル基(電子供与性基)を有するジクミルペルオキシドはベンゾイル基(電子吸引性基)を有する過酸化ベンゾイルよりも10時間半減期温度が高い。これはO−O結合は電子密度が高いほど安定だからである。また、−N=N−結合の置換基は電吸引性置換基のほうが電子供与性置換基よりも半減期温度が高く、たとえばアミド基(電子吸引性基)を有する2−(カルバモヤルアゾ)イソブチロニトリルはイソブチロニトリル基(電子供与性基)を2つ有する2,2’−アゾビスイソブチロニトリルよりも10時間半減期が高い。これはN−R結合(Rは任意の置換基)の電子密度が大きいと、より安定なN≡N結合(窒素ガス)を形成しやすく、発生したラジカルの安定性も高いからである。   There are various methods for setting the 10-hour half-life temperature of the thermal radical generator to 90 ° C. to 160 ° C. Among them, the kind of the site decomposed by the thermal decomposition of the thermal radical generator, the substituent of the decomposition site Can be controlled by. For example, at the decomposition site, the -O-O- bond has a higher half-life temperature than the -N = N- bond. In addition, as for the substituent of the —O—O— bond, the electron donating substituent has a higher half-life temperature than the electron withdrawing substituent. For example, dicumyl peroxide having a cumyl group (electron donating group) is a benzoyl group ( 10-hour half-life temperature is higher than benzoyl peroxide having an electron-withdrawing group). This is because the OO bond is more stable as the electron density is higher. In addition, the substituent of the —N═N— bond has a higher half-life temperature for the electron-withdrawing substituent than for the electron-donating substituent. For example, 2- (carbamoylazo) isobuty having an amide group (electron-withdrawing group). Ronitrile has a 10-hour half-life higher than that of 2,2′-azobisisobutyronitrile having two isobutyronitrile groups (electron-donating groups). This is because when the electron density of the N—R bond (R is an arbitrary substituent) is high, a more stable N≡N bond (nitrogen gas) is easily formed, and the stability of the generated radical is high.

また、本発明で用いる熱ラジカル発生剤は10時間半減期温度が90℃〜160℃であることを満たす必要がある。さらに好ましくは105℃〜120℃である。10時間半減期温度が90℃未満の場合、プリベーク時に膜の硬化が始まり、パターン形成されない。また、160℃を超えるとの場合パターンだれを低減することが困難になる。   Further, the thermal radical generator used in the present invention must satisfy the 10 hour half-life temperature of 90 ° C to 160 ° C. More preferably, it is 105 to 120 ° C. When the 10-hour half-life temperature is less than 90 ° C., the film begins to harden during pre-baking and no pattern is formed. Moreover, when it exceeds 160 degreeC, it will become difficult to reduce pattern dripping.

本発明においては、前記の熱ラジカル発生剤の添加量は特に制限されないが、好ましくは(a)ポリシロキサンに対して0.1〜8重量%である。さらに好ましくは0.5〜4重量%である。熱ラジカル発生剤の添加量が0.1重量%より少ない場合、発生するラジカルの量が十分ではないため架橋が促進されない場合がある。また8重量%を超えるとプリベーク時にわずかに発生するラジカルにより架橋が促進され、パターンが形成できなかったり、架橋が必要以上に促進されるために硬化膜にクラックが発生することがある。   In the present invention, the amount of the thermal radical generator added is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 8% by weight based on (a) polysiloxane. More preferably, it is 0.5 to 4% by weight. When the addition amount of the thermal radical generator is less than 0.1% by weight, crosslinking may not be promoted because the amount of radicals generated is not sufficient. On the other hand, if the amount exceeds 8% by weight, crosslinking is promoted by radicals slightly generated during pre-baking, and a pattern cannot be formed or crosslinking is promoted more than necessary, so that a crack may occur in the cured film.

(d)10時間半減期温度が90℃〜160℃である熱ラジカル発生剤は、当該範囲を満たせば特に制限されないが、好ましくは一般式(1)で表される有機過酸化物が挙げられる。   (D) Although the thermal radical generator whose 10-hour half-life temperature is 90 to 160 degreeC will satisfy | fill the said range, it will not restrict | limit, Preferably the organic peroxide represented by General formula (1) is mentioned. .

Figure 2008020898
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とRは同じでも異なってもよく、水素、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数の6〜30アリール基、炭素数1〜30のアシル基、炭素数2〜30のエステル基を表す。一般式(1)のRとRで挙げられたアルキル基、アリール基、アシル基、エステル基はいずれも置換基を有していてもよく、また置換基を有していない無置換体であってもよく、組成物の特性に応じて選択できる。アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、n−デシル基、1,1−ジメチルブチル基などが挙げられる。アリール基の具体例としては、フェニル基、トリル基、p−ヒドロキシフェニル基、1−メチル1−フェニルエチル基、ベンジル基、1−メチル−1−3−(1−t−ブチルペルオキシ−1−メチルエチル)−フェニルエチル基などが挙げられる。アシル基の具体例としては、アセチル基、2,2−ジメチルプロピノイル基、1−エチルペンタノイル基、ベンゾイル基、3メチル−ベンゾイル基などが挙げられる。エステル基の具体例としては、メチルエステル基、エチルエステル基、n−プロピルエステル基、イソプロピルエステル基、n−ブチルエステル基、t−ブチルエステル基、s−ブチルエステル基、t−ブチルシクロヘキシルエステル基などが挙げられる。なかでも、分解温度が高く、硬化時に炭酸ガスなどのガスを発生しないことからアルキル基またはアリール基が好ましい。アシル基やエステル基の場合、分解後にさらに熱をかけることで発生する炭酸ガスが膜に残存し膜がもろくなることがある。 R 1 and R 2 may be the same or different, and are hydrogen, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, an acyl group having 1 to 30 carbon atoms, and an ester group having 2 to 30 carbon atoms. Represents. Any of the alkyl group, aryl group, acyl group and ester group mentioned in R 1 and R 2 in the general formula (1) may have a substituent, or an unsubstituted product having no substituent. It may be selected according to the characteristics of the composition. Specific examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, t-butyl group, n-hexyl group, cyclohexyl group, n-decyl group, 1,1-dimethyl group. A butyl group etc. are mentioned. Specific examples of the aryl group include phenyl group, tolyl group, p-hydroxyphenyl group, 1-methyl 1-phenylethyl group, benzyl group, 1-methyl-1-3- (1-t-butylperoxy-1- And a methylethyl) -phenylethyl group. Specific examples of the acyl group include acetyl group, 2,2-dimethylpropinoyl group, 1-ethylpentanoyl group, benzoyl group, and 3methyl-benzoyl group. Specific examples of ester groups include methyl ester group, ethyl ester group, n-propyl ester group, isopropyl ester group, n-butyl ester group, t-butyl ester group, s-butyl ester group, t-butylcyclohexyl ester group. Etc. Among these, an alkyl group or an aryl group is preferable because it has a high decomposition temperature and does not generate a gas such as carbon dioxide during curing. In the case of an acyl group or an ester group, carbon dioxide gas generated by further heating after decomposition may remain in the film and the film may become brittle.

一般式(1)で表される有機過酸化物の具体例としては、1,1−ジ(t−ブチルペルオキシ)シクロヘキサン、2,2−ジ−(4,4−ジ(t−ブチルペルオキシ)シクロヘキシル)プロパン、t−ヘキシルペルオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルペルオキシマレイン酸、t−ブチルペルオキシ−3,5,5トリメチルヘキサノエート、t−ブチルペルオキシラウレート、t−ブチルペルオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ヘキシルペルオキシベンゾエート、2,5−ジメチル−2,5−ジ−(ベンゾイルペルオキシ)ヘキサン、t−ブチルペルオキシアセテート、2,2−ジ(t−ブチルペルオキシ)ブタン、t−ブチルペルオキシベンゾエート、n−ブチル4,4−ジ(t−ブチルペルオキシ)バレレート、ジ(2−t−ペルオキシイソプロピル)ベンゼン、ジクミルペルオキシド、ジ−t−ヘキシルペルオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)ヘキサン、t−ブチルクミルペルオキシド、ジ−t−ブチルペルオキシド、p−メンタンヒドロペルオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)ヘキシン−3−ジイソプロピルベンゼンヒドロペルオキシド、1,1,3,3−テトラメチルブチルヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシドなどが挙げられる。   Specific examples of the organic peroxide represented by the general formula (1) include 1,1-di (t-butylperoxy) cyclohexane, 2,2-di- (4,4-di (t-butylperoxy) (Cyclohexyl) propane, t-hexylperoxyisopropyl monocarbonate, t-butylperoxymaleic acid, t-butylperoxy-3,5,5 trimethylhexanoate, t-butylperoxylaurate, t-butylperoxyisopropylmonocarbonate, t -Hexyl peroxybenzoate, 2,5-dimethyl-2,5-di- (benzoylperoxy) hexane, t-butylperoxyacetate, 2,2-di (t-butylperoxy) butane, t-butylperoxybenzoate, n- Butyl 4,4-di (t-butylperoxy) valerate, di 2-t-peroxyisopropyl) benzene, dicumyl peroxide, di-t-hexyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, t-butylcumyl peroxide, di-t- Butyl peroxide, p-menthane hydroperoxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexyne-3-diisopropylbenzene hydroperoxide, 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide, cumene And hydroperoxide.

さらに、本発明の感光性シロキサン組成物は熱架橋性化合物を含有してもよい。熱架橋性化合物は熱硬化時にポリシロキサンを架橋する化合物であり、架橋によりポリシロキサン骨格中に取り込まれる化合物である。熱架橋性化合物を含有することによって硬化膜の架橋度が高くなる。これによって硬化膜の耐溶剤性が向上する。   Furthermore, the photosensitive siloxane composition of the present invention may contain a thermally crosslinkable compound. The thermally crosslinkable compound is a compound that crosslinks the polysiloxane at the time of thermosetting, and is a compound that is incorporated into the polysiloxane skeleton by crosslinking. By containing a thermally crosslinkable compound, the crosslinking degree of a cured film becomes high. This improves the solvent resistance of the cured film.

熱架橋性化合物は熱硬化時にポリシロキサンを架橋し、ポリシロキサン骨格中に取り込まれる化合物であれば特に制限されないが、好ましくは一般式(4)で表される基、エポキシ構造、オキセタン構造の群から選択される構造を2個以上有する化合物が挙げられる。上記構造の組み合わせは特に限定されないが、選択される構造は同じものであることが好ましい。   The heat crosslinkable compound is not particularly limited as long as it is a compound that crosslinks polysiloxane at the time of thermosetting and is incorporated into the polysiloxane skeleton, but preferably a group represented by the general formula (4), an epoxy structure, a group of oxetane structures And compounds having two or more structures selected from: The combination of the above structures is not particularly limited, but the selected structures are preferably the same.

Figure 2008020898
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は水素、炭素数1〜10のアルキル基のいずれかを表す。なお、化合物中の複数のRはそれぞれ同じでも異なっていてもよい。 R 8 represents either hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. A plurality of R 8 in the compound may be the same or different.

一般式(4)で表される基を2個以上有する化合物において、Rは水素、炭素数1〜10のアルキル基のいずれかを表す。なお、化合物中の複数のRはそれぞれ同じでも異なっていてもよい。アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基、n−ヘキシル基、n−デシル基が挙げられる。 In the compound having two or more groups represented by the general formula (4), R 8 represents either hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. A plurality of R 8 in the compound may be the same or different. Specific examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, t-butyl group, n-hexyl group, and n-decyl group.

一般式(4)で表される基を2個以上有する化合物の具体例としては、以下のようなメラミン誘導体や尿素誘導体(商品名、三和ケミカル(株)製)、およびフェノール性化合物(商品名、本州化学工業(株)製)が挙げられる。   Specific examples of the compound having two or more groups represented by the general formula (4) include the following melamine derivatives and urea derivatives (trade names, manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.), and phenolic compounds (commodities). Name, manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.).

Figure 2008020898
Figure 2008020898

エポキシ構造を2個以上有する化合物の具体例としては、“エポライト”40E、“エポライト”100E、“エポライト”200E、“エポライト”400E、“エポライト”70P、“エポライト”200P、“エポライト”400P、“エポライト”1500NP、“エポライト”80MF、“エポライト”4000、“エポライト”3002(以上商品名、共栄社化学工業(株)製)、“デナコール”EX−212L、“デナコール”EX−214L、“デナコール”EX−216L、“デナコール”EX−850L、“デナコール”EX−321L(以上商品名、ナガセケムテックス(株)製)、GAN、GOT、EPPN502H、NC3000、NC6000(以上商品名、日本化薬(株)製)、“エピコート”828、“エピコート”1002、“エピコート”1750、“エピコート”1007、YX8100−BH30、E1256、E4250、E4275(以上商品名、ジャパンエポキシレジン(株)製)、“エピクロン”EXA−9583、“エピクロン”HP4032、“エピクロン”N695、“エピクロン”HP7200(以上商品名、大日本インキ化学工業(株)製)、“テピック”S、“テピック”G、“テピック”P(以上商品名、日産化学工業(株)製)、“エポトート”YH−434L(商品名、東都化成(株)製)などが挙げられる。   Specific examples of compounds having two or more epoxy structures include “Epolite” 40E, “Epolite” 100E, “Epolite” 200E, “Epolite” 400E, “Epolite” 70P, “Epolite” 200P, “Epolite” 400P, “ "Epolite" 1500NP, "Epolite" 80MF, "Epolite" 4000, "Epolite" 3002 (above trade name, manufactured by Kyoeisha Chemical Industry Co., Ltd.), "Denacol" EX-212L, "Denacol" EX-214L, "Denacol" EX -216L, "Denacol" EX-850L, "Denacol" EX-321L (above trade name, manufactured by Nagase ChemteX Corporation), GAN, GOT, EPPN502H, NC3000, NC6000 (above trade name, Nippon Kayaku Co., Ltd.) ), "Epicoat" 828, "D "Coat" 1002, "Epicoat" 1750, "Epicoat" 1007, YX8100-BH30, E1256, E4250, E4275 (above trade names, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), "Epicron" EXA-9583, "Epicron" HP4032, Epicron “N695”, “Epicron” HP7200 (trade name, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), “Tepic” S, “Tepic” G, “Tepic” P (trade names, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) ), “Epototo” YH-434L (trade name, manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.) and the like.

オキセタン構造を2個以上有する化合物の具体例としては、OXT−121、OXT−221、OX−SQ−H、OXT−191、PNOX−1009、RSOX(以上商品名、東亜合成(株)製)、“エタナコール”OXBP、“エタナコール”OXTP(以上商品名、宇部興産(株)製)などが挙げられる。   Specific examples of the compound having two or more oxetane structures include OXT-121, OXT-221, OX-SQ-H, OXT-191, PNOX-1009, RSOX (above, trade name, manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.), “Ethanacol” OXBP, “Etanacol” OXTP (trade name, manufactured by Ube Industries, Ltd.)

なお、上記の熱架橋性化合物は、単独で使用しても、2種以上を組み合わせて使用してもよい。   In addition, said heat crosslinkable compound may be used individually or may be used in combination of 2 or more type.

熱架橋性化合物の添加量は特に制限されないが、好ましくはポリシロキサン100重量%に対して0.1〜10重量%の範囲である。熱架橋性化合物の添加量が0.1重量%より少ない場合、ポリシロキサンの架橋が不十分で効果が少ない。一方、熱架橋性化合物の添加量が10重量%より多い場合、硬化膜の無色透明性が低下したり、組成物の貯蔵安定性が低下する。   The amount of the thermally crosslinkable compound added is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.1 to 10% by weight with respect to 100% by weight of polysiloxane. When the addition amount of the thermally crosslinkable compound is less than 0.1% by weight, the effect of the crosslinking is insufficient due to insufficient crosslinking of the polysiloxane. On the other hand, when the addition amount of the heat crosslinkable compound is more than 10% by weight, the colorless transparency of the cured film is lowered or the storage stability of the composition is lowered.

本発明の感光性シロキサン組成物は必要に応じて、溶解抑止剤、界面活性剤、安定剤、消泡剤などの添加剤を含有することもできる。   The photosensitive siloxane composition of this invention can also contain additives, such as a dissolution inhibitor, surfactant, a stabilizer, and an antifoamer, as needed.

本発明の感光性シロキサン組成物を用いた硬化膜の形成方法について説明する。本発明の感光性シロキサン組成物をスピンナー、ディッピング、スリットなどの公知の方法によって下地基板上に塗布し、ホットプレート、オーブンなどの加熱装置でプリベークする。プリベークは、50〜150℃の範囲で30秒〜30分間行い、プリベーク後の膜厚は、0.1〜15μmとするのが好ましい。   A method for forming a cured film using the photosensitive siloxane composition of the present invention will be described. The photosensitive siloxane composition of the present invention is applied onto a base substrate by a known method such as spinner, dipping, or slit, and prebaked with a heating device such as a hot plate or oven. Pre-baking is performed in the range of 50 to 150 ° C. for 30 seconds to 30 minutes, and the film thickness after pre-baking is preferably 0.1 to 15 μm.

プリベーク後、ステッパー、ミラープロジェクションマスクアライナー(MPA)、パラレルライトマスクアライナー(PLA)などの紫外可視露光機を用い、10〜4000J/m程度(波長365nm露光量換算)を所望のマスクを介してパターニング露光する。また、本発明の感光性シロキサン組成物は、PLAによる露光での感度が100〜4000J/mであることが好ましい。感度が4000J/mより低いと、パターン形成時の放射線露光時間が長くなるために生産性が低下したり、放射線露光量が多くなるために下地基板からの反射量が多くなりパターン形状が悪化する。 After pre-baking, using a UV-visible exposure machine such as a stepper, mirror projection mask aligner (MPA), parallel light mask aligner (PLA), etc., about 10 to 4000 J / m 2 (wavelength 365 nm exposure conversion) through the desired mask Pattern exposure is performed. The photosensitive siloxane composition of the present invention preferably has a sensitivity of 100 to 4000 J / m 2 when exposed to PLA. If the sensitivity is lower than 4000 J / m 2 , the radiation exposure time at the time of pattern formation becomes longer, resulting in a decrease in productivity, and the amount of radiation exposure increases, resulting in an increase in the amount of reflection from the base substrate and a deterioration in the pattern shape. To do.

前記のPLAによるパターニング露光での感度は、例えば以下の方法により求められる。組成物をシリコンウェハにスピンコーターを用いて任意の回転数でスピンコートし、ホットプレートを用いて115℃で2分間プリベークし、膜厚4μmの膜を作製する。作製した膜をPLA(キヤノン(株)製PLA−501F)を用いて、超高圧水銀灯を感度測定用のグレースケールマスクを介して露光した後、自動現像装置(滝沢産業(株)製AD−2000)を用いて2.38重量%水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液で任意の時間パドル現像し、次いで水で30秒間リンスする。形成されたパターンにおいて、10μmのラインアンドスペースパターンを1対1の幅で解像する露光量を感度として求める。   The sensitivity in the patterning exposure by the PLA is determined by the following method, for example. The composition is spin-coated on a silicon wafer at an arbitrary number of revolutions using a spin coater, and prebaked at 115 ° C. for 2 minutes using a hot plate to produce a film having a thickness of 4 μm. The prepared film was exposed to an ultra-high pressure mercury lamp through a gray scale mask for sensitivity measurement using PLA (PLA-501F manufactured by Canon Inc.), and then an automatic developing device (AD-2000 manufactured by Takizawa Sangyo Co., Ltd.). ) With a 2.38 wt% aqueous tetramethylammonium hydroxide solution for an arbitrary period of time, followed by a 30 second rinse with water. In the formed pattern, an exposure amount for resolving a 10 μm line and space pattern with a one-to-one width is obtained as sensitivity.

パターニング露光後、現像により露光部が溶解し、ポジ型のパターンを得ることができる。現像方法としては、シャワー、ディッピング、パドルなどの方法で現像液に5秒〜10分間浸漬することが好ましい。現像液としては、公知のアルカリ現像液を用いることができる。具体的例としてはアルカリ金属の水酸化物、炭酸塩、リン酸塩、ケイ酸塩、ホウ酸塩などの無機アルカリ、2−ジエチルアミノエタノール、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン等のアミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキサイド、コリン等の4級アンモニウム塩を1種あるいは2種以上含む水溶液等が挙げられる。   After patterning exposure, the exposed portion is dissolved by development, and a positive pattern can be obtained. As a developing method, it is preferable to immerse in a developer for 5 seconds to 10 minutes by a method such as showering, dipping or paddle. As the developer, a known alkali developer can be used. Specific examples include inorganic alkalis such as alkali metal hydroxides, carbonates, phosphates, silicates and borates, amines such as 2-diethylaminoethanol, monoethanolamine and diethanolamine, tetramethylammonium hydroxide. Examples thereof include an aqueous solution containing one or more quaternary ammonium salts such as side and choline.

現像後、水でリンスすることが好ましく、つづいて50〜150℃の範囲で乾燥ベークを行うこともできる。   After development, it is preferable to rinse with water, followed by drying and baking in the range of 50 to 150 ° C.

その後、ブリーチング露光を行うことが好ましい。ブリーチング露光を行うことによって、膜中に残存する未反応のキノンジアジド化合物が光分解して、膜の光透明性がさらに向上する。ブリーチング露光の方法としては、PLAなどの紫外可視露光機を用い、100〜4000J/m程度(波長365nm露光量換算)を全面に露光する。 Thereafter, it is preferable to perform bleaching exposure. By performing bleaching exposure, the unreacted quinonediazide compound remaining in the film is photodegraded, and the light transparency of the film is further improved. As a bleaching exposure method, an entire surface is exposed to about 100 to 4000 J / m 2 (converted to a wavelength of 365 nm exposure amount) using an ultraviolet-visible exposure machine such as PLA.

その後、この膜をホットプレート、オーブンなどの加熱装置で150〜450℃の範囲で1時間程度熱硬化する。解像度は、好ましくは10μm以下である。   Thereafter, this film is thermally cured at 150 to 450 ° C. for about 1 hour using a heating device such as a hot plate or oven. The resolution is preferably 10 μm or less.

本発明の感光性シロキサン組成物は、波長400nmでの膜厚3μmあたりの透過率が95%以上である硬化膜が形成可能であり、さらに好ましくは98%以上を有する。光透過率が95%より低いと、液晶表示素子のTFT基板用平坦化膜として用いた場合、バックライトが通過する際に色変化が起こり、白色表示が黄色味を帯びる。   The photosensitive siloxane composition of the present invention can form a cured film having a transmittance of 95% or more per 3 μm thickness at a wavelength of 400 nm, more preferably 98% or more. When the light transmittance is lower than 95%, when used as a flattening film for a TFT substrate of a liquid crystal display element, a color change occurs when the backlight passes, and a white display becomes yellowish.

前記の波長400nmでの膜厚3μmあたりの透過率は、以下の方法により求められる。組成物をテンパックスガラス板にスピンコーターを用いて任意の回転数でスピンコートし、ホットプレートを用いて115℃で2分間プリベークする。その後、ブリーチング露光として、PLAを用いて、膜全面に超高圧水銀灯を6000J/m(波長365nm露光量換算)露光し、オーブンを用いて空気中250℃で1時間熱硬化して膜厚3μmの硬化膜を作製する。得られた硬化膜の紫外可視吸収スペクトルを(株)島津製作所製MultiSpec−1500を用いて測定し、波長400nmでの透過率を求める。 The transmittance per film thickness of 3 μm at the wavelength of 400 nm is determined by the following method. The composition is spin-coated on a Tempax glass plate at an arbitrary rotation number using a spin coater, and prebaked at 115 ° C. for 2 minutes using a hot plate. Then, as bleaching exposure, PLA is used to expose the entire surface of the film with an ultrahigh pressure mercury lamp at 6000 J / m 2 (wavelength 365 nm exposure amount conversion), and heat-cured at 250 ° C. in air for 1 hour using an oven. A 3 μm cured film is produced. The ultraviolet-visible absorption spectrum of the obtained cured film is measured using MultiSpec-1500 manufactured by Shimadzu Corporation, and the transmittance at a wavelength of 400 nm is determined.

この硬化膜は表示素子におけるTFT用平坦化膜、半導体素子における層間絶縁膜、あるいは光導波路におけるコアやクラッド材等に好適に使用される。   This cured film is suitably used for a TFT planarizing film in a display element, an interlayer insulating film in a semiconductor element, or a core or cladding material in an optical waveguide.

本発明の素子は、表示素子、半導体素子、あるいは光導波路材が挙げられる。また、本発明の素子は、上述の本発明の高解像度、高硬度、高透明性、高耐熱性の硬化膜を有するので、特に、TFT用平坦化膜として用いた液晶ディスプレイや有機EL表示素子は画面の明るさと信頼性に優れている。   Examples of the element of the present invention include a display element, a semiconductor element, and an optical waveguide material. In addition, since the element of the present invention has the above-described cured film of high resolution, high hardness, high transparency, and high heat resistance of the present invention, in particular, a liquid crystal display or an organic EL display element used as a planarizing film for TFT. Is excellent in screen brightness and reliability.

以下に本発明をその実施例を用いて説明するが、本発明の様態はこれらの実施例に限定されるものではない。また実施例等で用いた化合物のうち、略語を使用しているものについて、以下に示す。   The present invention will be described below with reference to examples thereof, but the embodiment of the present invention is not limited to these examples. Of the compounds used in the examples and the like, those using abbreviations are shown below.

DAA:ジアセトンアルコール
EDM:ジエチレングリコールエチルメチルエーテル
GBL:γ−ブチロラクトン
合成例1 ポリシロキサン溶液(i)の合成
500mLの三口フラスコにメチルトリメトキシシランを74.91g(0.65mol)、フェニルトリメトキシシランを69.41g(0.35mol)、ジアセトンアルコール(DAA)を150.36g仕込み、室温で攪拌しながら水55.8gにリン酸0.338g(仕込みモノマーに対して0.2重量%)を溶かしたリン酸水溶液を10分かけて添加した。その後、フラスコを70℃のオイルバスに浸けて1時間攪拌した後、オイルバスを30分かけて115℃まで昇温した。昇温開始1時間後に溶液の内温が100℃に到達し、そこから2時間加熱攪拌した(内温は100〜110℃)。反応中に副生成物であるメタノール、水が合計115g留出した。得られたポリシロキサンのDAA溶液に、ポリマー濃度が40重量%となるようにDAAを加えてポリシロキサン溶液(i)を得た。Si原子に対するフェニル基含有率は35モル%であった。なお、得られたポリマーの重量平均分子量(Mw)をGPCにより測定したところ6000(ポリスチレン換算)であった。Si原子に対するフェニル基の含有率をポリシロキサンの29Si−核磁気共鳴スペクトル(NMR)により測定したところ35%であった。含有率はフェニル基が結合したSiのピーク面積とフェニル基が結合していないSiのピーク面積の比から算出した。
DAA: diacetone alcohol EDM: diethylene glycol ethyl methyl ether GBL: γ-butyrolactone Synthesis Example 1 Synthesis of polysiloxane solution (i) 74.91 g (0.65 mol) of methyltrimethoxysilane and phenyltrimethoxysilane in a 500 mL three-necked flask Was charged with 69.41 g (0.35 mol) and 150.36 g of diacetone alcohol (DAA), and 0.338 g of phosphoric acid (0.2% by weight based on the charged monomer) was added to 55.8 g of water while stirring at room temperature. The dissolved aqueous phosphoric acid solution was added over 10 minutes. Thereafter, the flask was immersed in an oil bath at 70 ° C. and stirred for 1 hour, and then the temperature of the oil bath was raised to 115 ° C. over 30 minutes. One hour after the start of temperature increase, the internal temperature of the solution reached 100 ° C., and was then heated and stirred for 2 hours (the internal temperature was 100 to 110 ° C.). During the reaction, a total of 115 g of methanol and water as by-products were distilled out. DAA was added to the obtained DAA solution of polysiloxane so that the polymer concentration was 40% by weight to obtain a polysiloxane solution (i). The phenyl group content relative to Si atoms was 35 mol%. In addition, it was 6000 (polystyrene conversion) when the weight average molecular weight (Mw) of the obtained polymer was measured by GPC. The content of phenyl groups relative to Si atoms was 35% as measured by 29 Si-nuclear magnetic resonance spectrum (NMR) of polysiloxane. The content was calculated from the ratio of the peak area of Si bonded with a phenyl group to the peak area of Si bonded with no phenyl group.

合成例2 ポリシロキサン溶液(ii)の合成
500mLの三口フラスコにメチルトリメトキシシランを63.39g(0.55mol)、フェニルトリメトキシシランを69.41g(0.35mol)、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランを24.64g(0.1mol)、DAAを150.36g仕込み、室温で攪拌しながら水55.8gにリン酸0.338g(仕込みモノマーに対して0.2重量%)を溶かしたリン酸水溶液を10分かけて添加した。その後、フラスコを70℃のオイルバスに浸けて1時間攪拌した後、オイルバスを30分かけて115℃まで昇温した。昇温開始1時間後に溶液の内温が100℃に到達し、そこから2時間加熱攪拌した(内温は100〜110℃)。反応中に副生成物であるメタノール、水が合計115g留出した。得られたポリシロキサンのDAA溶液に、ポリマー濃度が40重量%となるようにDAAを加えてポリシロキサン溶液(ii)を得た。Si原子に対するフェニル基含有率は35モル%であった。なお、得られたポリマーの重量平均分子量(Mw)は5000であった。
Synthesis Example 2 Synthesis of Polysiloxane Solution (ii) In a 500 mL three-necked flask, 63.39 g (0.55 mol) of methyltrimethoxysilane, 69.41 g (0.35 mol) of phenyltrimethoxysilane, 2- (3,4 -Epoxycyclohexyl) 24.64 g (0.1 mol) of ethyltrimethoxysilane and 150.36 g of DAA were charged, and 0.338 g of phosphoric acid was added to 55.8 g of water while stirring at room temperature (0.2 wt. %) Was added over 10 minutes. Thereafter, the flask was immersed in an oil bath at 70 ° C. and stirred for 1 hour, and then the temperature of the oil bath was raised to 115 ° C. over 30 minutes. One hour after the start of temperature increase, the internal temperature of the solution reached 100 ° C., and was then heated and stirred for 2 hours (the internal temperature was 100 to 110 ° C.). During the reaction, a total of 115 g of methanol and water as by-products were distilled out. DAA was added to the obtained DAA solution of polysiloxane so that the polymer concentration was 40% by weight to obtain a polysiloxane solution (ii). The phenyl group content relative to Si atoms was 35 mol%. In addition, the weight average molecular weight (Mw) of the obtained polymer was 5000.

合成例3 ポリシロキサン溶液(iii)の合成
メチルトリメトキシシラン23.84g(0.175モル)、フェニルトリメトキシシラン99.15g(0.5モル)、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)トリメトキシシラン12.32g(0.05モル)、シリカ粒子分散液クォートロンPL−2L−DAA(扶桑化学工業(株)製)を62.58g(シラン原子数で27.5モル%)、DAA209.47gを500mLの三口フラスコに仕込み、室温で攪拌しながら水40.05gにリン酸0.181g(仕込みモノマーに対して0.05重量%)を溶かしたリン酸水溶液を30分かけて添加した。その後、フラスコを40℃のオイルバスに浸けて30分攪拌した後、オイルバスを30分かけて115℃まで昇温した。昇温開始1時間後に溶液の内温が100℃に到達し、そこから45分加熱攪拌した(内温は100〜110℃)。反応中に副生成物であるメタノール、水が合計89g留出した。得られたポリシロキサンのDAA溶液が、ポリマー濃度が40重量%となるようにDAAを加えてポリシロキサン溶液(iii)を得た。Si原子に対するフェニル基含有率は50モル%であった。得られたポリマーの重量平均分子量(Mw)は5500であった。
Synthesis Example 3 Synthesis of polysiloxane solution (iii) 23.84 g (0.175 mol) of methyltrimethoxysilane, 99.15 g (0.5 mol) of phenyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) tri Methoxysilane 12.32 g (0.05 mol), silica particle dispersion Quartron PL-2L-DAA (manufactured by Fuso Chemical Co., Ltd.) 62.58 g (27.5 mol% in terms of silane atoms), DAA 209.47 g Was added to a 500 mL three-necked flask, and an aqueous phosphoric acid solution in which 0.181 g of phosphoric acid (0.05 wt% with respect to the charged monomer) was dissolved in 40.05 g of water was added over 30 minutes while stirring at room temperature. Thereafter, the flask was immersed in a 40 ° C. oil bath and stirred for 30 minutes, and then the oil bath was heated to 115 ° C. over 30 minutes. One hour after the start of temperature increase, the internal temperature of the solution reached 100 ° C., and was then heated and stirred for 45 minutes (the internal temperature was 100 to 110 ° C.). During the reaction, 89 g of methanol and water as by-products were distilled out. DAA was added so that the obtained polysiloxane DAA solution had a polymer concentration of 40% by weight to obtain a polysiloxane solution (iii). The phenyl group content with respect to Si atoms was 50 mol%. The weight average molecular weight (Mw) of the obtained polymer was 5500.

合成例4 ポリシロキサン溶液(iv)の合成
メチルトリメトキシシラン54.48g(0.4モル)、フェニルトリメトキシシラン79.32g(0.4モル)、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)トリメトキシシラン12.32g(0.1モル)、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン24.84g(0.1モル)、DAA122.19gを500mLの三口フラスコに仕込み、室温で攪拌しながら水55.80gにリン酸0.367g(仕込みモノマーに対して0.2重量%)を溶かしたリン酸水溶液を30分かけて添加した。その後、フラスコを40℃のオイルバスに浸けて30分攪拌した後、オイルバスを30分かけて115℃まで昇温した。昇温開始1時間後に溶液の内温が100℃に到達し、そこから45分加熱攪拌した(内温は100〜110℃)。反応中に副生成物であるメタノール、水が合計127g留出した。得られたポリシロキサンのDAA溶液が、ポリマー濃度が40重量%となるようにDAAを加えてポリシロキサン溶液(iv)を得た。Si原子に対するフェニル基含有率は40モル%であった。得られたポリマーの重量平均分子量(Mw)は6200であった。
Synthesis Example 4 Synthesis of Polysiloxane Solution (iv) 54.48 g (0.4 mol) of methyltrimethoxysilane, 79.32 g (0.4 mol) of phenyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) tri 12.32 g (0.1 mol) of methoxysilane, 24.84 g (0.1 mol) of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane and 122.19 g of DAA were charged into a 500 mL three-necked flask, and 55.80 g of water was stirred at room temperature. A phosphoric acid aqueous solution in which 0.367 g of phosphoric acid (0.2 wt% with respect to the charged monomer) was dissolved was added over 30 minutes. Thereafter, the flask was immersed in a 40 ° C. oil bath and stirred for 30 minutes, and then the oil bath was heated to 115 ° C. over 30 minutes. One hour after the start of temperature increase, the internal temperature of the solution reached 100 ° C., and was then heated and stirred for 45 minutes (the internal temperature was 100 to 110 ° C.). During the reaction, a total of 127 g of methanol and water as by-products were distilled out. DAA was added so that the obtained polysiloxane DAA solution had a polymer concentration of 40% by weight to obtain a polysiloxane solution (iv). The phenyl group content with respect to Si atoms was 40 mol%. The weight average molecular weight (Mw) of the obtained polymer was 6200.

合成例5 ポリシロキサン溶液(v)の合成
メチルトリメトキシシラン13.62g(0.1モル)、フェニルトリメトキシシラン79.32g(0.4モル)、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)トリメトキシシラン24.64g(0.1モル)、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン99.36g(0.4モル)、DAAgを500mLの三口フラスコに仕込み、室温で攪拌しながら水55.80gにリン酸0.434g(仕込みモノマーに対して0.2重量%)を溶かしたリン酸水溶液を30分かけて添加した。その後、フラスコを40℃のオイルバスに浸けて30分攪拌した後、オイルバスを30分かけて115℃まで昇温した。昇温開始1時間後に溶液の内温が100℃に到達し、そこから45分加熱攪拌した(内温は100〜110℃)。反応中に副生成物であるメタノール、水が合計127.1g留出した。得られたポリシロキサンのDAA溶液が、ポリマー濃度が40重量%となるようにDAAを加えてポリシロキサン溶液(v)を得た。Si原子に対するフェニル基含有率は40モル%であった。得られたポリマーの重量平均分子量(Mw)は6500であった。
Synthesis Example 5 Synthesis of polysiloxane solution (v) 13.62 g (0.1 mol) of methyltrimethoxysilane, 79.32 g (0.4 mol) of phenyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) tri Methoxysilane 24.64 g (0.1 mol), 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane 99.36 g (0.4 mol) and DAAg were charged into a 500 mL three-necked flask, and phosphorus was added to 55.80 g of water while stirring at room temperature. An aqueous phosphoric acid solution in which 0.434 g of acid (0.2 wt% with respect to the charged monomer) was dissolved was added over 30 minutes. Thereafter, the flask was immersed in a 40 ° C. oil bath and stirred for 30 minutes, and then the oil bath was heated to 115 ° C. over 30 minutes. One hour after the start of temperature increase, the internal temperature of the solution reached 100 ° C., and was then heated and stirred for 45 minutes (the internal temperature was 100 to 110 ° C.). During the reaction, a total of 127.1 g of methanol and water as by-products were distilled out. DAA was added so that the obtained polysiloxane DAA solution had a polymer concentration of 40% by weight to obtain a polysiloxane solution (v). The phenyl group content with respect to Si atoms was 40 mol%. The weight average molecular weight (Mw) of the obtained polymer was 6500.

合成例6 キノンジアジド化合物(vi)の合成
乾燥窒素気流下、TrisP−PA(商品名、本州化学工業(株)製)21.23g(0.05mol)と5−ナフトキノンジアジドスルホニル酸クロリド37.62g(0.14mol)を1,4−ジオキサン450gに溶解させ、室温にした。ここに、1,4−ジオキサン50gと混合させたトリエチルアミン15.58g(0.154mol)を系内が35℃以上にならないように滴下した。滴下後30℃で2時間攪拌した。トリエチルアミン塩を濾過し、濾液を水に投入させた。その後、析出した沈殿を濾過で集めた。この沈殿を真空乾燥機で乾燥させ、エステル化率93%の下記構造のキノンジアジド化合物(vi)を得た。
Synthesis Example 6 Synthesis of quinonediazide compound (vi) 21.23 g (0.05 mol) of TrisP-PA (trade name, manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.) and 37.62 g of 5-naphthoquinonediazidesulfonyl acid chloride under a dry nitrogen stream 0.14 mol) was dissolved in 450 g of 1,4-dioxane and brought to room temperature. Here, 15.58 g (0.154 mol) of triethylamine mixed with 50 g of 1,4-dioxane was added dropwise so that the temperature inside the system would not be 35 ° C. or higher. It stirred at 30 degreeC after dripping for 2 hours. The triethylamine salt was filtered and the filtrate was poured into water. Thereafter, the deposited precipitate was collected by filtration. This precipitate was dried with a vacuum dryer to obtain a quinonediazide compound (vi) having the following structure having an esterification rate of 93%.

Figure 2008020898
Figure 2008020898

合成例7 アクリルポリマー溶液(vii)の合成
2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)5g、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル(EDM)200gを500mLの三口フラスコに仕込んだ。引き続きスチレン25g、メタクリル酸20g、メタクリル酸グリシジル45g、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルメタクリレート10gを仕込み、室温でしばらく攪拌した後、フラスコ内を窒素置換した。その後、フラスコを70℃のオイルバスに浸けて、5時間加熱攪拌した。得られたアクリルポリマーのEDM溶液に、ポリマー濃度が30重量%、溶剤組成がEDM(100%)となるようにEDMを加えてアクリルポリマー溶液(vii)を得た。なお、得られたポリマーの重量平均分子量(Mw)は15000であった。
Synthesis Example 7 Synthesis of acrylic polymer solution (vii) 5 g of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) and 200 g of diethylene glycol ethyl methyl ether (EDM) were charged into a 500 mL three-necked flask. Subsequently, 25 g of styrene, 20 g of methacrylic acid, 45 g of glycidyl methacrylate and 10 g of tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-8-yl methacrylate were charged and stirred for a while at room temperature, and then the atmosphere in the flask was replaced with nitrogen. Thereafter, the flask was immersed in an oil bath at 70 ° C. and stirred with heating for 5 hours. To the obtained EDM solution of acrylic polymer, EDM was added so that the polymer concentration was 30% by weight and the solvent composition was EDM (100%) to obtain an acrylic polymer solution (vii). In addition, the weight average molecular weight (Mw) of the obtained polymer was 15000.

実施例1
黄色灯下にてキノンジアジド化合物(vi)0.4654g(8重量部)、ジクミルペルオキシド(10時間半減期温度=116.4℃、日本油脂カタログ値)(日本油脂(株)製、商品名:パークミルD)0.1163g(2重量部)をDAA0.7941g、GBL3.981gに溶解させ、ポリシロキサン(i)溶液14.5432g(100重量部)、シリコーン系界面活性剤であるBYK−333(ビックケミージャパン(株)製)のGBL1%溶液を0.1g(濃度50ppmに相当)加え、撹拌した。次いで0.2μmのフィルターでろ過を行い、感光性シロキサン組成物を得た。得られた組成物を組成物1とする。
Example 1
Under a yellow light, quinonediazide compound (vi) 0.4654 g (8 parts by weight), dicumyl peroxide (10-hour half-life temperature = 116.4 ° C, Japanese fats and oils catalog value) (manufactured by Nippon Oils and Fats Co., Ltd., trade name: Park mill D) 0.1163 g (2 parts by weight) dissolved in 0.7941 g DAA and 3.981 g GBL, 14.5432 g (100 parts by weight) polysiloxane (i) solution, BYK-333 (BIC), a silicone surfactant 0.1 g (corresponding to a concentration of 50 ppm) of a GBL 1% solution of Chemie Japan Co., Ltd.) was added and stirred. Subsequently, it filtered with a 0.2 micrometer filter and obtained the photosensitive siloxane composition. The resulting composition is referred to as Composition 1.

作製した組成物をテンパックスガラス板(旭テクノガラス板(株)製)、およびシリコンウェハにスピンコーター(ミカサ(株)製1H−360S)を用いて任意の回転数でスピンコートした後、ホットプレート(大日本スクリーン製造(株)製SCW−636)を用いて115℃で2分間プリベークし、膜厚4μmの膜を作製した。作製した膜をパラレルライトマスクアライナー(以下PLAという)(キヤノン(株)製PLA−501F)を用いて、超高圧水銀灯を感度測定用のグレースケールマスクを介して露光した後、自動現像装置(AD−2000、滝沢産業(株)製)を用いて2.38wt%水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液であるELM−D(三菱ガス化学(株)製)で80秒間シャワー現像し、次いで水で30秒間リンスした。その後、ブリーチング露光として、PLA−501F(キヤノン(株)製)を用いて、膜全面に超高圧水銀灯を6000J/m(波長365nm露光量換算)露光した。その後、ホットプレートを用いて90℃で2分間ソフトベークし、次いでオーブン(エスペック(株)製IHPS−222)を用いて空気中220℃で1時間キュアして硬化膜(以下、220℃硬化膜という)を作製した。 The prepared composition was spin-coated at an arbitrary number of rotations using a spin coater (1H-360S manufactured by Mikasa Co., Ltd.) on a Tempax glass plate (Asahi Techno Glass plate Co., Ltd.) and a silicon wafer, and then hot Using a plate (SCW-636 manufactured by Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd.), prebaking was performed at 115 ° C. for 2 minutes to prepare a film having a thickness of 4 μm. The prepared film was exposed using a parallel light mask aligner (hereinafter referred to as PLA) (PLA-501F manufactured by Canon Inc.) through a gray scale mask for sensitivity measurement, and then an automatic developing device (AD -2000, manufactured by Takizawa Sangyo Co., Ltd.), shower developed for 80 seconds with ELM-D (Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.), a 2.38 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, and then rinsed with water for 30 seconds. did. Thereafter, as bleaching exposure, PLA-501F (manufactured by Canon Inc.) was used to expose the entire surface of the film with an ultrahigh pressure mercury lamp at 6000 J / m 2 (wavelength 365 nm exposure conversion). Then, soft baking is performed at 90 ° C. for 2 minutes using a hot plate, and then cured in an air (220 ° C. for 1 hour) using an oven (Espec Co., Ltd. IHPS-222) to form a cured film (hereinafter, 220 ° C. cured film). Produced).

評価結果を表3に示す。なお、表中の評価は以下の方法で行った。なお、下記の(1)、(2)、(3)、(4)の評価は基板にシリコンウェハを用い、(5)の評価はテンパックスガラス板を用いて行った。   The evaluation results are shown in Table 3. The evaluation in the table was performed by the following method. The following evaluations (1), (2), (3), and (4) were performed using a silicon wafer as the substrate, and (5) was evaluated using a Tempax glass plate.

(1)膜厚測定
大日本スクリーン製造(株)製ラムダエースSTM−602を用いて、屈折率1.50で測定を行った。
(1) Measurement of film thickness Using a Lambda Ace STM-602 manufactured by Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd., the film thickness was measured at a refractive index of 1.50.

(2)感度
露光、現像後、10μmのラインアンドスペースパターンを1対1の幅に形成する露光量(以下、これを最適露光量という)を感度とした。露光量はI線照度計で測定した。
(2) Sensitivity After exposure and development, the exposure amount for forming a 10 μm line-and-space pattern with a one-to-one width (hereinafter referred to as the optimum exposure amount) was defined as sensitivity. The exposure amount was measured with an I-line illuminometer.

(3)解像度
最適露光量におけるキュア後の最小パターン寸法をキュア後解像度とした。
(3) Resolution The minimum pattern size after curing at the optimum exposure amount was defined as the post-curing resolution.

(4)重量減少率
組成物をアルミセルに約100mg入れ、熱重量測定装置TGA−50((株)島津製作所製)を用い、窒素雰囲気中、昇温速度10℃/分で300℃まで加熱し、そのまま1時間加熱硬化させ、その後昇温速度10℃/分で400℃までで昇温した時の、重量減少率を測定した。300℃に到達したときの重量を測定し、さらに400℃に到達した時の重量を測定し、300℃時の重量との差を求め、減少した重量分を重量減少率として求めた。
(4) Weight reduction rate About 100 mg of the composition was put in an aluminum cell, and heated to 300 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min in a nitrogen atmosphere using a thermogravimetry apparatus TGA-50 (manufactured by Shimadzu Corporation). Then, it was cured by heating for 1 hour, and then the weight reduction rate was measured when the temperature was raised to 400 ° C. at a temperature rising rate of 10 ° C./min. The weight when reaching 300 ° C. was measured, the weight when reaching 400 ° C. was measured, the difference from the weight at 300 ° C. was determined, and the reduced weight was determined as the weight reduction rate.

(5)光透過率の測定
MultiSpec−1500((株)島津製作所製)を用いて、まずテンパックスガラス板のみを測定し、その紫外可視吸収スペクトルをリファレンスとした。次に各キュア膜をテンパックスガラスに形成し、これをサンプルとし、サンプルを用いてシングルビームで測定し、3μmあたりの波長400nmでの光透過率を求め、リファレンスに基づいて硬化膜の透過率を算出した。なお、実施例1〜6で用いた組成物においては、270℃、1時間キュア後の硬化膜(以下、270℃硬化膜という)の光透過率についても算出した。実施例1においては、270℃硬化膜の光透過率は98%であり、220℃硬化膜の光透過率と同じであった。
(5) Measurement of light transmittance First, only the Tempax glass plate was measured using MultiSpec-1500 (manufactured by Shimadzu Corporation), and the UV-visible absorption spectrum was used as a reference. Next, each cured film is formed on Tempax glass, and this is used as a sample. Using the sample, the light transmittance at a wavelength of 400 nm per 3 μm is obtained, and the transmittance of the cured film is determined based on the reference. Was calculated. In addition, in the composition used in Examples 1-6, it calculated also about the light transmittance of the cured film (henceforth 270 degreeC cured film) after 270 degreeC and 1 hour curing. In Example 1, the light transmittance of the 270 ° C. cured film was 98%, which was the same as the light transmittance of the 220 ° C. cured film.

(6)アルカリ処理後の接着性の評価
テンパックスガラス板に、組成物を塗布、プリベーク、露光、キュア処理し、薄膜を形成し、アルカリ溶液のモノエタノールアミン/ジメチルスルホキシド=70/30(重量比)中に65℃で10分間浸漬した後、5分間純水リンスを行い、水を窒素ブローで除去した。得られた薄膜を、次の要領でJIS K−5400 8.5.2(1990)碁盤目テープ法に準じて測定した。テンパックスガラス板上の薄膜表面に、カッターナイフでガラス板の素地に到達するように、直交する縦横11本ずつの平行な直線を1mm間隔で引いて、1mm×1mmのマス目を100個作製した。切られた薄膜表面にセロハン製粘着テ−プ(幅=18mm、粘着力=3.7N/10mm)を張り付け、消しゴム(JISS−6050合格品)で擦って密着させ、テープの一端を持ち、板に直角に保ち瞬間的に剥離した際のマス目の残存数を目視によって評価した。
(6) Evaluation of adhesiveness after alkali treatment A Tempax glass plate was coated with a composition, pre-baked, exposed and cured to form a thin film, and an alkaline solution monoethanolamine / dimethyl sulfoxide = 70/30 (weight) Ratio) for 10 minutes at 65 ° C., followed by rinsing with pure water for 5 minutes, and water was removed by nitrogen blowing. The obtained thin film was measured in accordance with JIS K-5400 8.5.2 (1990) grid tape method in the following manner. On the surface of the thin film on the Tempax glass plate, draw 100 straight 1 mm x 1 mm squares by drawing 11 parallel straight lines at 1 mm intervals to reach the substrate of the glass plate with a cutter knife. did. A cellophane adhesive tape (width = 18 mm, adhesive strength = 3.7 N / 10 mm) is attached to the cut thin film surface, and is adhered by rubbing with an eraser (JISS-6050 passed product), holding one end of the tape, The remaining number of squares when peeled instantaneously while keeping a right angle to was visually evaluated.

実施例2
ポリシロキサン溶液(i)をポリシロキサン溶液(ii)に換えた以外は実施例1と同様に行い、感光性シロキサン組成物を得た。得られた組成物を組成物2とする。実施例1と同様に得られた組成物の評価を行った。なお、270℃硬化膜の光透過率は220℃硬化膜の光透過率とほぼ同じであった。
Example 2
A photosensitive siloxane composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polysiloxane solution (i) was replaced with the polysiloxane solution (ii). The resulting composition is designated as Composition 2. The composition obtained in the same manner as in Example 1 was evaluated. The light transmittance of the 270 ° C. cured film was almost the same as the light transmittance of the 220 ° C. cured film.

実施例3
ポリシロキサン溶液(i)をポリシロキサン溶液(iii)に換えた以外は実施例1と同様に行い、感光性シロキサン組成物を得た。得られた組成物を組成物3とする。実施例1と同様に得られた組成物の評価を行った。なお、270℃硬化膜の光透過率は220℃硬化膜の光透過率とほぼ同じであった。
Example 3
A photosensitive siloxane composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polysiloxane solution (i) was replaced with the polysiloxane solution (iii). The resulting composition is designated as Composition 3. The composition obtained in the same manner as in Example 1 was evaluated. The light transmittance of the 270 ° C. cured film was almost the same as the light transmittance of the 220 ° C. cured film.

実施例4
キノンジアジド化合物(vi)0.4654g(8重量部)、ジクミルペルオキシド(日本油脂(株)製、商品名:パークミルD、10時間半減期温度=116.4℃、日本油脂カタログ値)0.1163g(2重量部)をDAA1.981g、GBL2.5117gに溶解させ、ポリシロキサン(ii)溶液12.5653g(86.4重量部)、PL−2L−BL2.2604g(13.6重量部、GBL溶液、固形分濃度35%)シリコーン系界面活性剤であるBYK−333(ビックケミージャパン(株)製)のGBL1%溶液を0.1g(濃度50ppmに相当)加え、撹拌した。次いで0.2μmのフィルターでろ過を行い、感光性シロキサン組成物を得た。得られた組成物を組成物4とする。実施例1と同様に得られた組成物の評価を行った。なお、270℃硬化膜の光透過率は220℃硬化膜の光透過率とほぼ同じであった。
Example 4
Quinonediazide compound (vi) 0.4654 g (8 parts by weight), dicumyl peroxide (manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd., trade name: Park Mill D, 10-hour half-life temperature = 16.4 ° C., Japanese oils and fats catalog value) 0.1163 g (2 parts by weight) is dissolved in 1.981 g of DAA and 2.5117 g of GBL, and 12.5653 g (86.4 parts by weight) of polysiloxane (ii) solution, 2.2604 g of PL-2L-BL (13.6 parts by weight, GBL solution) 0.1 g (corresponding to a concentration of 50 ppm) of a GBL 1% solution of BYK-333 (made by Big Chemie Japan Co., Ltd.), a silicone surfactant, was added and stirred. Subsequently, it filtered with a 0.2 micrometer filter and obtained the photosensitive siloxane composition. The resulting composition is designated as Composition 4. The composition obtained in the same manner as in Example 1 was evaluated. The light transmittance of the 270 ° C. cured film was almost the same as the light transmittance of the 220 ° C. cured film.

実施例5
ポリシロキサン溶液(i)をポリシロキサン溶液(iv)に換えた以外は実施例1と同様に行い、感光性シロキサン組成物を得た。得られた組成物を組成物5とする。実施例1と同様に得られた組成物の評価を行った。なお、270℃硬化膜の光透過率は220℃硬化膜の光透過率とほぼ同じであった。
Example 5
A photosensitive siloxane composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polysiloxane solution (i) was replaced with the polysiloxane solution (iv). The obtained composition is designated as Composition 5. The composition obtained in the same manner as in Example 1 was evaluated. The light transmittance of the 270 ° C. cured film was almost the same as the light transmittance of the 220 ° C. cured film.

実施例6
ポリシロキサン溶液(i)をポリシロキサン溶液(v)に換えた以外は実施例1と同様に行い、感光性シロキサン組成物を得た。得られた組成物を組成物6とする。実施例1と同様に得られた組成物の評価を行った。なお、270℃硬化膜の光透過率は220℃硬化膜の光透過率とほぼ同じであった。
Example 6
A photosensitive siloxane composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polysiloxane solution (i) was replaced with the polysiloxane solution (v). The obtained composition is designated as Composition 6. The composition obtained in the same manner as in Example 1 was evaluated. The light transmittance of the 270 ° C. cured film was almost the same as the light transmittance of the 220 ° C. cured film.

実施例7
ジクミルペルオキシド(日本油脂(株)製)をt−ブチルペルオキシベンゾエート(日本油脂(株)製、商品名:パーブチルZ、10時間半減期温度=104.3℃、日本油脂カタログ値)に換えた以外は実施例2と同様に行い、感光性シロキサン組成物を得た。得られた組成物を組成物7とする。実施例1と同様に得られた組成物の評価を行った。なお、270℃硬化膜の光透過率は220℃硬化膜の光透過率とほぼ同じであった。
Example 7
Dicumyl peroxide (Nippon Yushi Co., Ltd.) was replaced with t-butyl peroxybenzoate (Nippon Yushi Co., Ltd., trade name: Perbutyl Z, 10-hour half-life temperature = 104.3 ° C, Japanese fat catalog value). Except that, it carried out similarly to Example 2, and obtained the photosensitive siloxane composition. The obtained composition is designated as Composition 7. The composition obtained in the same manner as in Example 1 was evaluated. The light transmittance of the 270 ° C. cured film was almost the same as the light transmittance of the 220 ° C. cured film.

実施例8
ジクミルペルオキシド(日本油脂(株)製)をジ(2−t−ペルオキシイソプロピル)ベンゼン(日本油脂(株)製、商品名:パーブチルP、10時間半減期温度=119.5℃、日本油脂カタログ値)に換えた以外は実施例2と同様に行い、感光性シロキサン組成物を得た。得られた組成物を組成物8とする。実施例1と同様に得られた組成物の評価を行った。なお、270℃硬化膜の光透過率は220℃硬化膜の光透過率とほぼ同じであった。
Example 8
Dicumyl peroxide (manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd.) is di (2-t-peroxyisopropyl) benzene (manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd., trade name: Perbutyl P, 10 hours half-life temperature = 119.5 ° C, Japan Oil & Fats Catalog A photosensitive siloxane composition was obtained in the same manner as in Example 2 except that the value was changed. The resulting composition is designated as Composition 8. The composition obtained in the same manner as in Example 1 was evaluated. The light transmittance of the 270 ° C. cured film was almost the same as the light transmittance of the 220 ° C. cured film.

比較例1
ジクミルペルオキシド(日本油脂(株)製)を加えない以外は実施例2と同様に行い、感光性シロキサン組成物を得た。得られた組成物を組成物8とする。実施例1と同様に得られた組成物の評価を行った。
Comparative Example 1
A photosensitive siloxane composition was obtained in the same manner as in Example 2 except that dicumyl peroxide (manufactured by NOF Corporation) was not added. The resulting composition is designated as Composition 8. The composition obtained in the same manner as in Example 1 was evaluated.

比較例2
ジクミルペルオキシド(日本油脂(株)製)を過酸化ベンゾイル(日本油脂(株)製、商品名:ナイパーBW、10時間半減期温度=73.6℃、日本油脂カタログ値)に換えた以外は実施例2と同様に行い、感光性シロキサン組成物を得た。得られた組成物を組成物9とする。実施例1と同様に得られた組成物の評価を行った。
Comparative Example 2
Except that dicumyl peroxide (manufactured by NOF Corporation) was replaced with benzoyl peroxide (manufactured by NOF Corporation, trade name: Nyper BW, 10-hour half-life temperature = 73.6 ° C., catalog value of NOF Corporation) In the same manner as in Example 2, a photosensitive siloxane composition was obtained. The resulting composition is designated as Composition 9. The composition obtained in the same manner as in Example 1 was evaluated.

比較例3
ジクミルペルオキシド(日本油脂(株)製)をt−ブチルヒドロペルオキシド(日本油脂(株)製、商品名:パーブチルH、10時間半減期温度=166.5℃、日本油脂カタログ値)に換えた以外は実施例2と同様に行い、感光性シロキサン組成物を得た。得られた組成物を組成物10とする。実施例1と同様に得られた組成物の評価を行った。
Comparative Example 3
Dicumyl peroxide (Nippon Yushi Co., Ltd.) was replaced with t-butyl hydroperoxide (Nippon Yushi Co., Ltd., trade name: Perbutyl H, 10-hour half-life temperature = 166.5 ° C., Japanese fat catalog value). Except that, it carried out similarly to Example 2, and obtained the photosensitive siloxane composition. The obtained composition is designated as Composition 10. The composition obtained in the same manner as in Example 1 was evaluated.

比較例4
黄色灯下にてキノンジアジド化合物(vi)0.4718g(8重量部)、ベンジル−4−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート0.0295g(0.5重量部)を、DAA0.6735g、GBL3.981gに溶解させ、ポリシロキサン(i)溶液14.7442g(100重量部)、シリコーン系界面活性剤であるBYK−333(ビックケミージャパン(株)製)のGBL1%溶液を0.1g(濃度50ppmに相当)加え、撹拌した。次いで0.2μmのフィルターでろ過を行い、感光性シロキサン組成物を得た。得られた組成物を組成物11とする。実施例1と同様に得られた組成物の評価を行った。
Comparative Example 4
Under a yellow light, 0.4718 g (8 parts by weight) of quinonediazide compound (vi), 0.0295 g (0.5 parts by weight) of benzyl-4-hydroxyphenylmethylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 0.6735 g of DAA, 3.981 g of GBL 1) GBL 1% solution of polysiloxane (i) solution 14.7442 g (100 parts by weight) and silicone surfactant BYK-333 (BIC Chemie Japan Co., Ltd.) Equivalent) and stirred. Subsequently, it filtered with a 0.2 micrometer filter and obtained the photosensitive siloxane composition. The resulting composition is designated as Composition 11. The composition obtained in the same manner as in Example 1 was evaluated.

比較例5
黄色灯下にてキノンジアジド化合物(vi)1.4543g(30重量部)、ジクミルペルオキシド(日本油脂(株)製、商品名:パークミルD、10時間半減期温度=116.4℃、日本油脂カタログ値)0.097g(2重量部)をEDM2.1896gに溶解させ、合成例5で得られたアクリルポリマー溶液(vii)16.1591g(100重量部)、シリコーン系界面活性剤であるBYK−333(ビックケミージャパン(株)製)のEDM1%溶液を0.1g(濃度50ppmに相当)加え、撹拌した。次いで0.2μmのフィルターでろ過を行い、組成物12を得た。実施例1と同様に得られた組成物の評価を行った。
Comparative Example 5
Under a yellow light, quinonediazide compound (vi) 1.4543 g (30 parts by weight), dicumyl peroxide (manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd., trade name: Park Mill D, 10-hour half-life temperature = 116.4 ° C, Japanese oils and fats catalog Value) 0.097 g (2 parts by weight) is dissolved in 2.896 g of EDM, 16.1591 g (100 parts by weight) of the acrylic polymer solution (vii) obtained in Synthesis Example 5, and BYK-333 which is a silicone surfactant. 0.1 g (corresponding to a concentration of 50 ppm) of 1% EDM solution (produced by Big Chemie Japan Co., Ltd.) was added and stirred. Subsequently, it filtered with a 0.2 micrometer filter and the composition 12 was obtained. The composition obtained in the same manner as in Example 1 was evaluated.

組成物1〜13の各組成比を表1に、実施例1〜8、比較例1〜5の結果を表2に示した。   The composition ratios of the compositions 1 to 13 are shown in Table 1, and the results of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 5 are shown in Table 2.

Figure 2008020898
Figure 2008020898

Figure 2008020898
Figure 2008020898

Claims (6)

(a)ポリシロキサン、(b)キノンジアジド化合物、(c)溶剤、(d)10時間半減期温度が90℃〜160℃である熱ラジカル発生剤を含有する感光性シロキサン組成物。 A photosensitive siloxane composition containing (a) polysiloxane, (b) a quinonediazide compound, (c) a solvent, and (d) a thermal radical generator having a 10-hour half-life temperature of 90 ° C to 160 ° C. (d)10時間半減期温度が90℃〜160℃である熱ラジカル発生剤が、一般式(1)で表される化合物である請求項1記載の感光性シロキサン組成物。
Figure 2008020898
(RとRは同じでも異なってもよく、水素、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数6〜30のアリール基、炭素数1〜30のアシル基、炭素数2〜30のエステル基を表す。また、これらの有機基は置換されていてもされていなくても良い。)
(D) The photosensitive siloxane composition according to claim 1, wherein the thermal radical generator having a 10-hour half-life temperature of 90 ° C to 160 ° C is a compound represented by the general formula (1).
Figure 2008020898
(R 1 and R 2 may be the same or different and are hydrogen, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, an acyl group having 1 to 30 carbon atoms, an ester having 2 to 30 carbon atoms. These organic groups may or may not be substituted.)
(a)ポリシロキサンが共重合体であり、該ポリシロキサンの少なくとも一部に化学的に結合したシリカ粒子を含んでいる請求項1記載の感光性シロキサン組成物。 The photosensitive siloxane composition according to claim 1, wherein (a) the polysiloxane is a copolymer and contains silica particles chemically bonded to at least a part of the polysiloxane. (a)ポリシロキサンがラジカル重合性基を有する請求項1記載の感光性ポリシロキサン組成物。 The photosensitive polysiloxane composition according to claim 1, wherein (a) the polysiloxane has a radical polymerizable group. 請求項1〜4のいずれか記載の感光性シロキサン組成物から形成された硬化膜であって、波長400nmにおける膜厚3μmあたりの光透過率が95%以上である硬化膜。 A cured film formed from the photosensitive siloxane composition according to claim 1, wherein the cured film has a light transmittance of 95% or more per 3 μm thickness at a wavelength of 400 nm. 請求項5記載の硬化膜を具備する素子。 An element comprising the cured film according to claim 5.
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