JP2011227291A - ポジ型感光性組成物及び永久レジスト - Google Patents

ポジ型感光性組成物及び永久レジスト Download PDF

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Abstract

【課題】透明性に優れ、アクティブマトリクス基板の絶縁膜としても使用できる高度の耐熱性、高熱履歴後の耐薬品性を有する永久レジストを提供できるポジ型感光性組成物、このポジ型感光性組成物を用いた永久レジスト及び永久レジストの製造方法を提供すること。
【解決手段】(A)成分として、特定の環状シロキサン化合物と特定のアルコキシシラン化合物とをシラノール基が残存するように加水分解・縮合反応させて得られるポリシロキサン化合物、(B)成分として、エポキシ基を少なくとも2つ有する化合物、(C)成分として、ジアゾナフトキノン類、及び(D)成分として有機溶剤を含有するポジ型感光性組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は、ポリシロキサン化合物を用いたポジ型感光性組成物に関し、更にこのポジ型感光性組成物を用いた永久レジスト及び永久レジストの製造方法に関するものである。
情報化社会の進展とマルチメデイアシステムの普及により、液晶表示装置、有機EL表示装置等の重要性はますます増大している。これらの表示装置では、画素ごとに薄膜トランジスタ(TFT)等のスイッチング素子を備えたアクティブマトリクス基板が使用されている。アクティブマトリクス基板上には多数の走査配線と、これらの走査配線に絶縁膜を介して交差する信号配線が形成される。アクティブマトリクス基板の走査配線、信号配線、絶縁膜等は、スパッタリング法、CVD法、塗布法等により形成された導電膜又は絶縁膜を、フォトリソグラフィーにパーターニングすることを繰り返すことにより形成される(例えば、特許文献1及び2参照)。
一般に、フォトリソグラフィーには、フォトレジストが使用され、パターニング後も剥離させずに絶縁膜又は保護膜として使用されるレジスト(永久レジスト)も開発されているが、アクティブマトリクス基板に永久レジストを用いる場合には、耐薬品性(耐酸性、耐アルカリ性、及び耐溶剤性)だけでなく、高度の耐熱性と、高熱履歴後の耐薬品性が求められる。即ち、アクティブマトリクス基板では、絶縁基板であるガラス基板上に、多結晶シリコン薄膜を活性層とするTFTを形成し、多結晶シリコン薄膜を絶縁膜で覆うが、多結晶シリコン内部や、結晶シリコン薄膜と絶縁基板や絶縁膜との界面にシリコン結合の欠陥であるダングリングボンドを生じやすく、トランジスタの特性が低下するという問題がある。ダングリングボンドの問題を解消するには、窒化ケイ素(SiNx)等の水素の拡散を防止する膜が存在する状態で、300〜400℃程度の温度で水素化処理する必要がある(例えば、特許文献3参照)。従来の永久レジストでいう耐熱性とは、プリント配線板におけるハンダ付けに耐えられる260℃に数分間耐えられる程度の耐熱性(例えば、特許文献4参照)であり、アクティブマトリクス基板に要求される耐熱性及び高熱履歴後の耐薬品性とは大きく異なる。
一方、シリコーン樹脂は、透明性、絶縁性、耐熱性、耐薬品性等に優れており、シリコーン樹脂を主剤としたフォトレジストも知られているが、従来のシリコーン樹脂系フォトレジストは、耐熱性及び高熱履歴後の耐薬品性が不十分であるため、アクティブマトリクス基板では表面の平坦化膜として応用されているに過ぎない(例えば、特許文献5参照)。
特開2004−281506号公報 特開2007−225860号公報 特開平6−77484号公報 特開2007−304543号公報 特開2008−116785号公報
従って、本発明の目的は、透明性に優れ、アクティブマトリクス基板の絶縁膜としても使用できる高度の耐熱性、及び高熱履歴後の耐薬品性を有する永久レジストを提供できるポジ型感光性組成物、このポジ型感光性組成物を用いた永久レジスト及び永久レジストの製造方法を提供することにある。
本発明者等は、前記に鑑み鋭意研究の結果、本発明に到達した。
即ち、本発明は、(A)成分として、下記一般式(1)で表わされる環状シロキサン化合物と下記一般式(2)で表わされるアルコキシシラン化合物とをシラノール基が残存するように加水分解・縮合反応させて得られるポリシロキサン化合物、(B)成分として、エポキシ基を少なくとも2つ有する化合物、(C)成分として、ジアゾナフトキノン類、及び(D)成分として、有機溶剤を含有するポジ型感光性組成物を提供するものである。
Figure 2011227291
(式中、R1は同一でも異なっていてもよい炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基を表わし、X1は同一でも異なっていてもよい下記一般式(3)、(4)、(5)又は(6)で表される基を表わす。mは1分子あたりの一般式(3)で表される基の数を表わし、nは1分子あたりの一般式(4)で表される基の数を表わし、pは1分子あたりの一般式(5)で表される基と一般式(6)で表される基の数の合計を表わす。但し、m、n及びpは、m:n:p=1:0〜2:1〜3、m+n+p=3〜6となる数である。)
Figure 2011227291
(式中、R2は炭素数1〜3のアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基を表わし、
3は炭素数1〜4のアルキル基を表わし、aは1又は2の数を表わす。)
Figure 2011227291
(式中、R4は置換アルキル基を有してもよい炭素数1〜10のアルキレン基を表わし、R5は炭素数1〜4のアルキル基を表わし、bは0又は1〜4の数を表わす。)
Figure 2011227291
(式中、R6は置換アルキル基を有してもよい炭素数1〜10のアルキレン基を表わし、R7は炭素数1〜4のアルキル基を表わし、cは0又は1〜4の数を表わす。)
Figure 2011227291
(式中、R8は分子量1000以下のジビニル化合物又はトリビニル化合物からビニル基を除いた残基を表わし、R9は炭素数1〜4のアルキル基を表わし、R10は炭素数1〜4のアルキル基又はフェニル基を表わす。dは1〜3の数を表わし、eは1又は2の数を表わす。)
Figure 2011227291
(式中、R11及びR12は各々独立して同一でも異なっていてもよい炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基を表わす。fは0〜100の数を表わす。)
本発明の効果は、透明性が高いだけでなく、アクティブマトリクス基板製作時の温度に耐えられる耐熱性、耐溶剤性等の耐薬品性、更には永久レジストとしての耐経時変化性に優れた絶縁膜を与えることの出来るポジ型感光性組成物、並びに該ポジ型感光性組成物を用いた永久レジスト及びその製造方法を提供したことにある。
以下、本発明について好ましい実施形態に基づき詳細に説明する。
本発明の(A)成分は、前記一般式(1)で表わされる環状シロキサン化合物と前記一般式(2)で表わされるアルコキシシラン化合物とをシラノール基が残存するように加水分解・縮合反応させて得られるポリシロキサン化合物(以下、シラノール基含ポリシロキサン化合物とも言う)である。
始めに、前記一般式(1)で表わされる環状シロキサン化合物について説明する。
前記一般式(1)において、R1は同一でも異なっていてもよい炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基を表わす。炭素数1〜10のアルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、2級ブチル、t−ブチル、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、2級ペンチル、t−ペンチル、ヘキシル、イソヘキシル、2−メチルペンチル、2級ヘキシル、t−ヘキシル、ヘプチル、イソヘプチル、t−ヘプチル、オクチル、イソオクチル、t−オクチル、2−エチルヘキシル、ノニル、イソノニル、t−ノニル、デシル、イソデシル、t−デシル、2−プロピルヘプチル等が挙げられる。炭素数6〜10のアリール基としては、例えば、フェニル、エチルフェニル、トルイル、クメニル、キシリル、プソイドクメニル、メシチル、t−ブチルフェニル、ベンジル、フェネチル等が挙げられる。R1としては、工業的な入手の容易さから、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、t−ブチル、及びフェニルが好ましく、メチル、エチル及びフェニルが更に好ましく、メチルが最も好ましい。
1は同一でも異なっていてもよい前記一般式(3)、(4)、(5)及び(6)で表される基を表わす。前記一般式(3)において、R4は置換アルキル基を有してもよい炭素数1〜10のアルキレン基を表わす。炭素数1〜10のアルキレン基としては、例えば、メチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシレン、ヘプチレン、オクチレン、ノニレン及びデカニレンが挙げられる。R4としては、耐熱性からは炭素数が少ないことが好ましいが、工業的な入手の容易さから、エチレン、プロピレン及びブチレンが好ましく、エチレン及びブチレンが更に好ましく、エチレンが最も好ましい。R4において、有してもよい置換アルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、t−ブチル等が挙げられるが、耐熱性からは、置換アルキル基を有しないことが好ましい。
前記一般式(3)において、R5は炭素数1〜4のアルキル基を表わし、bは0又は1〜4の数を表わす。炭素数1〜4のアルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、2級ブチル、t−ブチルが挙げられ、R5としては、耐熱性が良好となることから、R5を有さないこと、即ちbが0であることが好ましい。また前記一般式(3)において、カルボキシル基(COOH)は、耐熱性が良好となることから、R4に対してオルト位又はパラ位にあることが好ましく、パラ位にあることが更に好ましい。
前記一般式(4)において、R6は置換アルキル基を有してもよい炭素数1〜10のアルキレン基を表わす。炭素数1〜10のアルキレン基としては、例えば、メチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシレン、ヘプチレン、オクチレン、ノニレン及びデカニレンが挙げられる。R6としては、耐熱性からは炭素数が少ないことが好ましいが、工業的な入手の容易さから、エチレン、プロピレン及びブチレンが好ましく、エチレン及びブチレンが更に好ましく、エチレンが最も好ましい。R6において、有してもよい置換アルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、t−ブチル等が挙げられるが、耐熱性からは、置換アルキル基を有しないことが好ましい。
前記一般式(4)において、R7は炭素数1〜4のアルキル基を表わし、cは0又は1〜4の数を表わす。炭素数1〜4のアルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、2級ブチル、t−ブチルが挙げられる。R7としては、耐熱性が良好となることから、R7を有さないこと、即ちcが0であることが好ましい。前記一般式(4)において、水酸基(OH)は、耐熱性が良好となることから、R6に対してオルト位又はパラ位にあることが好ましく、パラ位にあることが更に好ましい。
前記一般式(5)において、R8は分子量1000以下のジビニル化合物又はトリビニル化合物からビニル基を除いた残基を表わす。このようなジビニル化合物又はトリビニル化合物は下記一般式(7)で表わされる化合物であり、例えば、下記一般式(8)〜(12)で表わされる化合物等が挙げられる。
Figure 2011227291
(式中、R8及びeは前記一般式(5)と同義である。)
Figure 2011227291
(式中、R13及びR14は各々独立して同一でも異なっていてもよい炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基を表わし、gは0〜6の数を表わす。)
Figure 2011227291
(式中、R15〜R17は各々独立して同一でも異なっていてもよい炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基を表わし、hは0〜4の数を表わす。)
Figure 2011227291
(式中、R18及びR19は各々独立して同一でも異なっていてもよい炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基を表わし、eは前記一般式(5)と同義である。)
Figure 2011227291
(式中、eは前記一般式(5)と同義である。)
Figure 2011227291
(式中、eは前記一般式(5)と同義である。)
Figure 2011227291
(式中、R20は炭素数1〜4のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基又はアリル基を表わす。)
Figure 2011227291
(式中、R21〜R23は各々独立して同一でも異なっていてもよい炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基を表わし、jは2又は3の数を表わし、kはj+kが3〜6となる0〜4の数を表わす。)
前記一般式(8)において、R13及びR14は各々独立して同一でも異なっていてもよい炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基を表わす。炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基としては、例えば、R1の説明で例示した基が挙げられる。R13及びR14としては、耐熱性が良好であることから、メチル、エチル、プロピル及びフェニルが好ましく、メチル、エチル及びフェニルが更に好ましく、メチルが最も好ましい。gは0〜6の数を表わし、工業的な入手が容易であることから、0〜2の数が好ましく、0又は1の数が更に好ましい。
前記一般式(8)で表わされる化合物の中で、好ましい化合物としては、ジメチルジビニルシラン、ジエチルジビニルシラン、ジフェニルジビニルシラン、1,1,3,3−テトラメチル−1,3−ジビニルジシロキサン、1,1,3,3−テトラエチル−1,3−ジビニルジシロキサン、1,1,3,3−テトラフェニル−1,3−ジビニルジシロキサン、1,1,3,3,5,5−ヘキサメチル−1,5−ジビニルトリシロキサン、1,1,3,3,5,5−ヘキサエチル−1,5−ジビニルトリシロキサン、1,1,3,3,5,5−ヘキサフェニル−1,5−ジビニルトリシロキサン、1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチル−1,7−ジビニルテトラシロキサン等が挙げられ、これらの中でも、1,1,3,3−テトラメチル−1,3−ジビニルジシロキサン、1,1,3,3−テトラエチル−1,3−ジビニルジシロキサン、及び1,1,3,3,5,5−ヘキサメチル−1,5−ジビニルトリシロキサンが好ましく、1,1,3,3−テトラメチル−1,3−ジビニルジシロキサンが更に好ましい。
前記一般式(9)において、R15〜R17は各々独立して同一でも異なっていてもよい炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基を表わす。炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基としては、例えば、R1の説明で例示した基が挙げられる。R15〜R17としては、耐熱性が良好であることから、メチル、エチル、プロピル及びフェニルが好ましく、メチル、エチル及びフェニルが更に好ましく、メチルが最も好ましい。hは0〜4の数を表わし、工業的な入手が容易であることから、0〜2の数であることが好ましく、0又は1の数であることが更に好ましい。
前記一般式(9)で表わされる化合物の中で、好ましい化合物としては、トリビニルメチルシラントリス(ジメチルビニルシロキシ)メチルシラン、トリス(ジメチルビニルシロキシ)フェニルシラン、トリス{(ジメチルビニルシロキシ)ジメチルシロキシ}メチルシラン等が挙げられ、これらの中でも、トリス(ジメチルビニルシロキシ)メチルシランが好ましい。
前記一般式(10)において、R18及びR19は各々独立して同一でも異なっていてもよい炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基を表わし、eは前記一般式(5)と同義である。炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基としては、例えば、R1の説明で例示した基が挙げられる。R18及びR19としては、耐熱性が良好であることから、メチル及びエチルが好ましく、メチルが更に好ましい。
前記一般式(10)で表わされる化合物の中で、好ましい化合物としては、1,2−ビス(ジメチルビニルシリル)ベンゼン、1,3−ビス(ジメチルビニルシリル)ベンゼン、1,4−ビス(ジメチルビニルシリル)ベンゼン、1,2−ビス(ジエチルビニルシリル)ベンゼン、1,3−ビス(ジエチルビニルシリル)ベンゼン、1,4−ビス(ジエチルビニルシリル)ベンゼン、1,3,5−トリス(ジメチルビニルシリル)ベンゼン)、1,3,5−トリス(ジエチルビニルシリル)ベンゼン)等が挙げられ、これらの中でも、工業的な入手が容易であり、耐熱性も良好であることから、1,2−ビス(ジメチルビニルシリル)ベンゼン及び1,4−ビス(ジメチルビニルシリル)ベンゼンが好ましく、1,4−ビス(ジメチルビニルシリル)ベンゼンが更に好ましい。
前記一般式(11)において、eは前記一般式(5)と同義である。該一般式(11)で表わされる化合物としては、例えば、1,2−ジビニルベンゼン、1,3−ジビニルベンゼン、1,4−ジビニルベンゼン、1,2,4−トリビニルベンゼン、1,3,5−トリビニルベンゼン等が挙げられ、これらの中でも、工業的な入手が容易であり、耐熱性も良好であることから、1,4−ジビニルベンゼンが好ましい。
前記一般式(12)において、eは前記一般式(5)と同義である。前記一般式(12)で表わされる化合物としては、例えば、1,2−ジビニルシクロヘキサン、1,3−ジビニルシクロヘキサン、1,4−ジビニルシクロヘキサン、1,2,4−トリビニルシクロヘキサン、1,3,5−トリビニルシクロヘキサン等が挙げられ、これらの中でも、工業的な入手が容易であり、耐熱性も良好であることから、1,2,4−トリビニルシクロヘキサン及び1,4−ジビニルシクロヘキサンが好ましい。
前記一般式(13)において、R20は炭素数1〜4のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基又はアリル基を表わす。炭素数1〜4のアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基としては、例えば、R1の説明で例示した、炭素数1〜4のアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基が挙げられる。R20としては、耐熱性が良好であることから、メチル、エチル及びアリルが好ましく、メチル及びアリルが更に好ましい。
前記一般式(13)で表わされる化合物の中で、好ましい化合物としては、ジアリルメチルイソシアヌレート、ジアリルエチルイソシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート等が挙げられ、これらの中でも、トリアリルイソシアヌレートが更に好ましい。
前記一般式(14)で表わされる化合物において、R21〜R23は各々独立して同一でも異なっていてもよい炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基を表わす。炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基としては、例えば、R1の説明で例示した基が挙げられる。R21〜R23としては、耐熱性が良好であることから、メチル、エチル、プロピル及びフェニルが好ましく、メチル、エチル及びフェニルが更に好ましく、メチルが最も好ましい。jは2又は3の数を表わし、kはj+kが3〜6となる0〜4の数を表わす。工業的な入手が容易であることから、j+kが4又は5の数が好ましく、4の数が更に好ましい。
前記一般式(14)で表わされる化合物の中で、好ましい化合物としては、2,2,4,6−テトラメチル−4,6−ジビニルシクロトリシロキサン、2,2,4,4,6,8−ヘキサメチル−6,8−ジビニルシクロテトラシロキサン、2,2,4,4,6,6,8,10−オクタメチル−8,10−ジビニルシロペンタシロキサン、2,4,6−トリメチル−2,4,6−トリビニルシクロトリシロキサン、2,2,4,6,8−ペンタメチル−4,6,8−トリビニルシクロテトラシロキサン等が挙げられる。
前記の分子量1000以下のジビニル化合物又はトリビニル化合物の中で、好ましい化合物としては、工業的な入手の容易さと得られる硬化物の耐熱性から、前記一般式(11)、(12)及び(13)で表わされる化合物が好ましく、1,4−ジビニルベンゼン、1,2,4−トリビニルシクロヘキサン及びトリアリルイソシアヌレートが更に好ましく、1,4−ジビニルベンゼンが最も好ましい。
前記一般式(5)において、R9は炭素数1〜4のアルキル基を表わし、R10は炭素数1〜4のアルキル基又はフェニル基を表わす。炭素数1〜4のアルキル基としては、例えば、R5の説明で例示したアルキル基が挙げられる。R9としては、前記一般式(2)で表わされるアルコキシシラン化合物との反応性が良好であることから、メチル及びエチルが好ましく、メチルが更に好ましい。R10としては、耐熱性が向上することから、メチル、エチル及びフェニルが好ましく、メチルが更に好ましい。dは1〜3の数を表し、耐熱性が向上することから、2又は3の数が好ましく、3の数が更に好ましい。eは1又は2の数を表わし、R8が分子量1000以下のジビニル化合物からビニル基を除いた残基を表わす場合にはeは1の数となり、R10が分子量1000以下のトリビニル化合物からビニル基を除いた残基を表わす場合にはeは2の数となる。
前記一般式(6)において、R11及びR12は炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基を表わす。炭素数1〜10のアルキル基及び炭素数6〜10のアリール基としては、R1の説明で例示した基が挙げられ、R11及びR12としては、製造が容易であることから、炭素数6〜10のアリール基が好ましく、これらの中でも、フェニルが好ましい。fは0〜100の数を表わし、製造が容易であることから、0〜10の数が好ましく、0〜5の数が更に好ましく、0〜1の数が最も好ましい。
前記一般式(1)において、mは1分子あたりの一般式(3)で表される基の数を表わし、nは1分子あたりの一般式(4)で表される基の数を表わし、pは1分子あたりの一般式(5)で表される基と一般式(5)で表される基の数の合計を表わす。但し、m、n及びpは、m:n:p=1:0〜2:1〜3、m+n+p=3〜6となる数である。前記一般式(1)で表わされる環状シロキサン化合物は、1種のみを使用しても2種以上を組み合わせて使用してよいものであるが、2種以上を組み合わせて使用した場合、m、n及びpの数は、平均の数であり、例えば、m=1、n=0及びp=3である化合物と、m=1、n=1及びp=2である化合物の等モル混合物は、m:n:p=1:0.5:2.5と表わすことができる。尚、mに対するnの比は、0〜1であることが好ましく、0.01〜0.7であることが更に好ましく、0.02〜0.5であることが最も好ましい。
前記一般式(1)で表わされる環状シロキサン化合物は、例えば、下記一般式(1h)で表わされる環状シロキサン化合物に、下記一般式(3v)で表わされる芳香族カルボン酸化合物、及び下記一般式(4v)で表わされるフェノール化合物をヒドロシリル化反応させて、下記一般式(1a)で表わされる中間体とし、この中間体に更に前記の一般式(5)で表される基及び/又は一般式(6)で表される基を導入することにより得ることができる。
Figure 2011227291
(式中、m、n及びpは、m+n+p=3〜6となる数を表わし、R1は前記一般式(1)と同義である。)
Figure 2011227291
(式中、R24はSiH基と反応してR4となる基を表わし、R5及びbは前記一般式(3)と同義である。)
Figure 2011227291
(式中、R25はSiH基と反応してR6となる基を表わし、R7及びcは前記一般式(4)と同義である。)
Figure 2011227291
(式中、R1、m、n及びpは前記一般式(1)と同義であり、R4、R5及びbは前記一般式(3)と同義であり、R6、R7及びcは前記一般式(4)と同義である。)
前記一般式(1h)で表わされる環状シロキサン化合物のうち、好ましい化合物の具体例としては、2,4,6−トリメチルシクロトリシロキサン、2,4,6−トリエチルシクロトリシロキサン、2,4,6−トリフェニルシクロトリシロキサン、2,4,6,8−テトラメチルシクロテトラシロキサン、2,2,4,6,8−ペンタメチルシクロテトラシロキサン、2,2,4,4,6,8−ヘキサメチルシクロテトラシロキサン、2,4,6,8−テトラエチルシクロテトラシロキサン、2,4,6,8−テトラフェニルシクロテトラシロキサン、2−エチル−4,6,8−トリメチルシクロテトラシロキサン、2−フェニル−4,6,8−トリメチルシクロテトラシロキサン、2,4,6,8,10−ペンタメチルシクロペンタシロキサン、2,4,6,8,10−ペンタエチルシクロペンタシロキサン、2,4,6,8,10−ペンタフェニルシクロペンタシロキサン、2,4,6,8,10,12−ヘキサメチルシクロヘキサシロキサン、2,4,6,8,10,12−ヘキサエチルシクロヘキサシロキサン、2,4,6,8,10,12−ヘキサフェニルシクロヘキサシロキサン等が挙げられ、これらの中でも、2,4,6,8−テトラメチルシクロテトラシロキサン及び2,4,6,8,10−ペンタメチルシクロペンタシロキサンが更に好ましく、2,4,6,8−テトラメチルシクロテトラシロキサンが最も好ましい。
前記一般式(3v)で表わされる芳香族カルボン酸化合物のうち、好ましい化合物の具体例としては、2−ビニル安息香酸、3−ビニル安息香酸、4−ビニル安息香酸、4−(1−フェニルビニル)安息香酸、2−メチル−4−ビニル安息香酸、2−アリル安息香酸、3−アリル安息香酸、4−アリル安息香酸、2−イソプロペニル安息香酸、3−イソプロペニル安息香酸、4−イソプロペニル安息香酸、4−(3−ブテニル)安息香酸、4−(4−ペンテニル)安息香酸、4−(5−ヘキセニル)安息香酸、4−(6−ヘプテニル)安息香酸、4−(7−オクテニル)安息香酸、4−(8−ノネニル)安息香酸、4−(9−デセニル)安息香酸、2−ビニル−1,4−ベンゼンジカルボン酸、5−ビニル−1,3−ベンゼンジカルボン酸等が挙げられ、これらの中でも、工業的に入手が容易で、本発明の永久レジストの耐熱性の面からは、2−ビニル安息香酸、3−ビニル安息香酸、4−ビニル安息香酸、2−アリル安息香酸、4−アリル安息香酸、2−イソプロペニル安息香酸、及び4−イソプロペニル安息香酸が好ましく、2−ビニル安息香酸及び4−ビニル安息香酸が更に好ましく、4−ビニル安息香酸が最も好ましい。前記一般式(3v)で表わされる芳香族カルボン酸は、1種のみを用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。
前記一般式(4v)で表わされるフェノール化合物のうち、好ましい化合物の具体例としては、2−ビニルフェノール、3−ビニルフェノール、4−ビニルフェノール、4−(1−フェニルビニル)フェノール、2−メチル−4−ビニルフェノール、2−アリルフェノール、3−アリルフェノール、4−アリルフェノール、2−イソプロペニルフェノール、3−イソプロペニルフェノール、4−イソプロペニルフェノール、4−(3−ブテニル)フェノール、4−(4−ペンテニル)フェノール、4−(5−ヘキセニル)フェノール、4−(6−ヘプテニル)フェノール、4−(7−オクテニル)フェノール、4−(8−ノネニル)フェノール、4−(9−デセニル)フェノール、2−ビニル−1,4−ジヒドロキシベンゼン、5−ビニル−1,3−ジヒロロキシベンゼン等が挙げられ、これらの中でも、工業的に入手が容易で、本発明の永久レジストの耐熱性の面からは、2−ビニルフェノール、3−ビニルフェノール、4−ビニルフェノール、2−アリルフェノール、4−アリルフェノール、2−イソプロペニルフェノール、及び4−イソプロペニルフェノールが好ましく、2−ビニルフェノール及び4−ビニルフェノールが更に好ましく、4−ビニルフェノールが最も好ましい。前記一般式(4v)で表わされるフェノール化合物は、1種のみを用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。
前記一般式(1h)で表わされる環状シロキサン化合物と、前記一般式(3v)で表わされる芳香族カルボン酸化合物及び前記一般式(4v)で表わされるフェノール化合物とのヒドロシリル化反応は、ヒドロシリル化触媒を用いて行うことが好ましく、該ヒドロシリル化触媒としては、例えば、白金系触媒、パラジウム系触媒、ロジウム系触媒等が挙げられる。白金系触媒としては、例えば、塩化白金酸、塩化白金酸とアルコール、アルデヒド、ケトン等との錯体、白金−オレフィン錯体、白金−カルボニルビニルメチル錯体(Ossko触媒)、白金−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体(KaRstedt触媒)、白金−シクロビニルメチルシロキサン錯体、白金−オクチルアルデヒド錯体、白金−ホスフィン錯体(例えば、Pt[P(C6534、PtCl[P(C6533、Pt[P(C4934])、白金−ホスファイト錯体(例えば、Pt[P(OC6534)、Pt[P(OC4934)、ジカルボニルジクロロ白金等が挙げられる。パラジウム系触媒又はロジウム系触媒としては、例えば、前記白金系触媒の白金原子の代わりにパラジウム原子又はロジウム原子を含有する化合物が挙げられる。これらは1種で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。ヒドロシリル化触媒としては、反応性の点から、白金系触媒が好ましく、白金−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体及び白金−カルボニルビニルメチル錯体が更に好ましく、白金−カルボニルビニルメチル錯体が最も好ましい。また、触媒の使用量は反応性の点から、各原料の合計量の5質量%以下が好ましく、0.0001〜1.0質量%が更に好ましく、0.001〜0.1質量%が最も好ましい。ヒドロシリル化の反応条件は特に限定されず、前記触媒を使用して従来公知の条件で行なえばよいが、反応速度の点から、室温(25℃)〜130℃で行なうのが好ましく、反応時にトルエン、ヘキサン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の従来公知の溶媒を使用してもよい。
前記一般式(1a)で表わされる中間体に、前記一般式(5)で表される基を導入する場合には、該一般式(1a)で表わされる中間体のSiH基に、分子量1000以下のジビニル化合物又はトリビニル化合物のビニル基をヒドロシリル化反応させて下記一般式(1b)で表わされる中間体とし、該一般式(1b)で表わされる中間体のビニル基に、下記一般式(15)で表されるアルコキシルシラン化合物をヒドロシリル化反応させればよい。
Figure 2011227291
(式中、R1、m、n及びpは前記一般式(1)と同義であり、R4、R5及びbは前記一般式(3)と同義であり、R6、R7及びcは前記一般式(4)と同義であり、R8及びeは前記一般式(5)と同義である。)
Figure 2011227291
(式中、R9、R10及びdは前記一般式(5)と同義である。)
前記一般式(15)で表わされるアルコキシシラン化合物のうち、好ましい化合物の具体例としては、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、ジメトキシメチルシラン、ジメトキシエチルシラン、フェニルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン等が挙げられ、これらの中でも、耐熱性と密着性が向上することから、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン及びフェニルトリメトキシシランが好ましく、トリメトキシビニルシラン及びトリエトキシビニルシランが更に好ましく、トリメトキシビニルシランが最も好ましい。前記一般式(15)で表わされるアルコキシシラン化合物は、1種のみを用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。
前記一般式(1a)で表わされる中間体のSiH基に、分子量1000以下のジビニル化合物又はトリビニル化合物をヒドロシリル化反応させる条件、及び前記一般式(1b)で表わされる中間体に前記一般式(15)で表されるアルコキシルシラン化合物をヒドロシリル化反応させる条件は、前記一般式(1h)で表わされる環状シロキサン化合物に、前記一般式(3v)で表わされる芳香族カルボン酸化合物及び前記一般式(4v)で表わされるフェノール化合物をヒドロシリル化反応させるのと同様の条件でよく、前記一般式(1h)で表わされる環状シロキサン化合物に、前記一般式(3v)で表わされる芳香族カルボン酸化合物及び前記一般式(4v)で表わされるフェノール化合物をヒドロシリル化反応させた後、前記一般式(1a)で表わされる中間体を単離せずに、引き続き分子量1000以下のジビニル化合物又はトリビニル化合物を反応させ、更に前記一般式(15)で表されるアルコキシルシラン化合物をヒドロシリル化反応させることが好ましい。
前記一般式(1a)で表わされる中間体に前記一般式(6)で表される基を導入する場合には、該一般式(1a)で表わされる中間体のSiH基に、下記一般式(16)で表されるシランジオールを反応させればよい。
Figure 2011227291
(式中、R11及びR12は前記一般式(6)と同義である。)
前記一般式(16)で表されるシランジオールのうち好ましい化合物としては、ジメチルシランジオール、ジエチルシランジオール、ジイソプロピルシランジオール、ジメチルフェニルシランジオール、ジフェニルシランジオール等が挙げられ、これらの中でも、ジメチルフェニルシランジオール、及びジフェニルシランジオールが好ましく、ジフェニルシランジオールが更に好ましい。
前記一般式(1a)で表わされる中間体のSiH基に、前記一般式(16)で表されるシランジオールを反応させる場合には、有機金属触媒を用いて反応させればよい。該有機金属触媒としては、例えば、有機スズ触媒、有機白金触媒、有機亜鉛触媒、有機アルミニウム触媒等が挙げられ、有機スズ触媒が好ましい。該有機スズ触媒としては、例えば、オクチル酸スズ、ナフテン酸スズ、ステアリン酸スズ、バーサチック酸スズ、ジブチルスズラウレート、トリフェニルスズアセテート、塩化トリブチルスズ等が挙げられ、これらの中でも、オクチル酸スズ、ナフテン酸スズ及びステアリン酸スズが好ましく、オクチル酸スズが更に好ましい。前記有機金属触媒の使用量は、各原料の合計の使用量の0.001〜1質量%が好ましく、0.002〜0.1質量%が更に好ましい。
次に、前記一般式(2)で表されるアルコキシシラン化合物について説明する。
前記一般式(2)において、R2は炭素数1〜3のアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基を表わし、R3は炭素数1〜4のアルキル基を表わす。炭素数1〜3のアルキル基及び炭素数1〜4のアルキル基としては、例えば、R5の説明で例示した基が挙げられる。R2としては、耐熱性が向上することから、メチル、フェニルが好ましく、フェニルが更に好ましい。また、R3としては、反応性が高いことから、メチル、エチル及びプロピルが好ましく、メチルが更に好ましい。cは1又は2の数を表わし、密着性が向上することから、1の数が好ましい。
前記一般式(2)で表されるアルコキシシラン化合物としては、例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、ブチ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、トルイルトリメトキシシラン、キシリルトリメトキシシラン、クメニルトリメトキシシラン、t−ブチルフェニルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン、トルイルメチルジメトキシシラン、キシリルメチルジメトキシシラン、クメニルメチルジメトキシシラン、フェニルエチルジメトキシシラン、フェニルプロピルジメトキシシラン、フェニルブチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン等が挙げられ、これらの中でも、耐熱性と密着性が向上することから、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、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、フェニルメチルジメトキシシラン及びフェニルメチルジエトキシシランが好ましく、フェニルトリメトキシシラン及びフェニルトリエトキシシランが更に好ましく、フェニルトリメトキシシランが最も好ましい。
次に、前記一般式(1)で表わされる環状シロキサン化合物と前記一般式(2)で表わされるアルコキシシラン化合物とをシラノール基が残存するように加水分解・縮合反応させ、(A)成分であるシラノール基含ポリシロキサン化合物を得る方法について説明する。
前記一般式(1)で表わされる環状シロキサン化合物と前記一般式(2)で表わされるアルコキシシラン化合物の加水分解・縮合反応は、いわゆるゾル・ゲル反応を行えばよく、溶媒中で、酸又は塩基等の触媒を使用し、アルコキシシリル基を加水分解・縮合反応させればよい。この時に用いられる溶媒は特に限定されず、具体的には、水、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、アセトン、メチルエチルケトン、ジオキサン、テトラヒドロフラン、トルエン等が挙げられ、これらの1種を用いることも2種以上を混合して用いることも出来る。アルコキシシリル基の加水分解・縮合反応は、アルコキシシリル基が水によって加水分解してシラノール基(Si−OH基)を生成し、生成したシラノール基同士、又は、シラノール基とアルコキシシリル基が縮合することにより進行する。アルコキシシリル基の加水分解反応は、空気中の水分や、水以外の溶媒中にも含まれる微量の水によっても進行するが、反応を速やかに進ませるためには、適量の水を加えることが好ましい。加水分解・縮合反応で用いられる酸、塩基等の触媒としては、例えば、塩酸、リン酸、硫酸等の無機酸類;ギ酸、酢酸、シュウ酸、クエン酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、リン酸モノイソプロピル等の有機酸類;水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、アンモニア等の無機塩基類;トリメチルアミン、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン等のアミン化合物(有機塩基)類等が挙げられ、これらの1種を用いても、2種以上を併用してもよい。加水分解・縮合反応の温度は、溶媒の種類、触媒の種類及び量等により変わるが、30〜100℃が好ましく、40〜80℃が更に好ましく、45〜70℃が最も好ましい。前記一般式(1)で表わされる環状シロキサン化合物1モルに対する前記一般式(2)で表わされるアルコキシシラン化合物の反応モル比は、1〜30であることが好ましく、1.5〜15であることが更に好ましく、2〜5であることが最も好ましい。
一般に、シラノール基が3つの−Si(OH)3やシラノール基が2つの−Si(OH)2に比べて、シラノール基が1つの−Si−OHは縮合反応が起こりにくい。このため、前述の条件で、前記一般式(1)で表わされる環状シロキサン化合物と前記一般式(2)で表わされるアルコキシシラン化合物の加水分解・縮合反応すると、(A)成分中には、シラノール基が1つの−Si−OHが残ることになる。
(A)成分中のシラノール基の含量は、密着性が向上することから、OHの含量として、1〜30質量%であることが好ましく、3〜25質量%であることが更に好ましく、5〜20質量%であることが最も好ましい。シラノール基の定量方法としては、シラノール基をトリメチルクロロシラン等でトリメチルシリル化し反応前後の質量増加量により定量する方法(TMS化法)、近赤外線分光光度計(特開2001−208683号公報、特開2003−35667号公報等を参照)や29Si−NMR(特開2007−217249公報等を参照)を使用した機器分析に定量する方法が挙げられる。
尚、(A)成分中のシラノール基は、縮合反応しやすいことから、加水分解・縮合反応後、(A)成分を反応液から単離せずに、必要に応じて、脱触媒処理、溶媒置換、溶媒濃縮等を行い、本発明の(A)成分を含む溶液の状態で用いることが好ましい。
(A)成分であるシラノール基含ポリシロキサン化合物の分子量が、あまりに小さい場合には、ポジ型感光性組成物を用いて永久レジストを形成する際の成膜性が不良となり、あまりに大きい場合には、アルカリ現像液への溶解性又は分散性が低下しアルカリ現像後の基板表面のレジスト残渣が増加することから、シラノール基含ポリシロキサン化合物の質量平均分子量が600〜50000であることが好ましく、800〜25000であることが更に好ましく、3000〜15000であることが最も好ましい。尚、本発明において、質量平均分子量とは、テトラヒドロフラン(以下、THFという)を溶媒としてGPC分析を行った場合のポリスチレン換算の質量平均分子量を言う。
本発明の(A)成分であるシラノール基含ポリシロキサン化合物は、前記一般式(1)で表される環状シロキサン化合物と、前記一般式(2)で表されるアルコキシシラン化合物とを加水分解・縮合反させて得られる化合物であるが、(A)成分であるシラノール基含ポリシロキサン化合物には、前記一般式(1)で表される環状シロキサン化合物のカルボキシル基やフェノール基を保護基でマスクした化合物、即ち、下記一般式(1p)で表される化合物と、前記一般式(2)で表されるアルコキシシラン化合物とを反応させてアルコキシシラン化合物の前駆体を得た後、マスクである保護基を脱離させることにより得られるシラノール基含ポリシロキサン化合物も包含される。
Figure 2011227291
(式中、X2は前記の一般式(5)で表される基又は一般式(6)で表される基を表わし、Pgは保護基を表わし、R1、m、n及びpは前記一般式(1)と同義であり、R4、R5及びbは前記一般式(3)と同義であり、R6、R7及びcは前記一般式(4)と同義である。)
保護基でマスクされた化合物を使用した場合には、保護基を脱離する工程が必要となり製造工程が煩雑になるが、副反応が起こりにくくなり、本発明の永久レジストの耐熱性、耐薬品性等が向上するという利点がある。
前記一般式(1)で表される環状シロキサン化合物のカルボキシル基やフェノール基の保護基としては、t−ブチル基、1−エトキシエチル基等が挙げられ、t−ブチル基が好ましい。このような保護基は、酸性条件下に脱離することが可能であり、塩酸、トリフルオロ酢酸、三フッ化ホウ素等を触媒として使用することが好ましい。
保護基を脱離する場合の溶媒としては、25℃において水を1質量%以上溶解することができる有機溶剤が好ましく、このような有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール等のアルコール類;1−メトキシ−エタノール、1−エトキシ−エタノール、1−プロポキシ−エタノール、1−イソプロポキシ−エタノール、1−ブトキシ−エタノール、1−メトキシ−2−プロパノール、3−メトキシ−1−ブタノール、3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノール等のエーテルアルコール類;1−メトキシ−エチルアセテート、1−エトキシ−エチルアセテート、1−メトキシ−2−プロピルアセテート、3−メトキシ−1−ブチルアセテート、3−メトキシ−3−メチル−1−ブチルアセテート等のエーテルアルコールの酢酸エステル類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;4−ヒドロキシ−2−ブタノン、3−ヒドロキシ−3メチル−2−ブタノン、4−ヒドロキシ−2−メチル−2−ペンタノン(ジアセトンアルコール)等のケトアルコール類;1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン等のエーテル類等が挙げられる。これらの中でも、メタノール、エタノール、プロパノール、メチルエチルケトン、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン、1−メトキシ−2−プロパノールアセテートが好ましい。
前記一般式(1p)で表される化合物は、前記一般式(1h)で表わされる環状シロキサン化合物に、下記一般式(3vp)で表わされる化合物及び下記一般式(4vp)で表わされる化合物をヒドロシリル化反応させて、下記一般式(1ap)で表わされる中間体とし、この一般式(1ap)で表わされる中間体に、前記一般式(1a)で表わされる中間体の場合と同様にして前記の一般式(5)で表される基及び/又は一般式(6)で表される基を導入すればよい。
Figure 2011227291
(式中、Pgは保護基を表わし、R5、R24及びbは前記一般式(3v)と同義である。)
Figure 2011227291
(式中、Pgは保護基を表わし、R7、R25及びcは前記一般式(4v)と同義である。)
Figure 2011227291
(式中、Pgは保護基を表わし、R1、R4〜R7、b、c、m、n及びpは前記一般式(1a)と同義である。)
次に、本発明の(B)成分であるエポキシ基を少なくとも2つ有する化合物について説明する。
本発明の(B)成分であるエポキシ基を少なくとも2つ有する化合物のエポキシ基としては、下記式(17)又は(18)等で表わされる脂肪族エポキシ基、下記式(19)〜(21)等で表わされる脂環式エポキシ基、下記式(22)又は(23)等で表わされる脂肪族エポキシ基等が挙げられるが、本発明のポジ型感光性組成物の保存安定性が良好となることから脂肪族エポキシ基が好ましく、下記式(17)の1,2−エポキシプロピル基が更に好ましく、中でもグリシジルエーテル基が好ましい。
Figure 2011227291
Figure 2011227291
Figure 2011227291
グリジジルエーテル基を少なくとも2つ有する化合物としては、多価フェノール化合物のグリシジルエーテル、多価アルコール化合物のグリシジルエーテル、グリシジルエーテル基を有するシロキサン化合物等が挙げられ、これらの中でも、耐熱性が良好であることから、グリシジルエーテル基を有するシロキサン化合物が好ましい。グリシジルエーテル基を少なくとも2つ有するシロキサン化合物としては、例えば、下記一般式(24)で表わされる直線状シロキサン化合物、下記一般式(25)で表わされる環状シロキサン化合物、グリシジルエーテル基を有するアルコキシシランの加水分解・縮合反応物等が挙げられる。
Figure 2011227291
(式中、Yはグリシジルエーテル基を有する基又はメチル基を表わし、Gはグリシジルエーテル基を有する基を表わし、R26〜R30は同一でも異なってもよい炭素数1〜6のアルキル基又はフェニル基を表わし、qは0〜1000の数を表わし、rは0〜1000の数を表わす。但し、qが0又は1の場合には、Yはグリシジルエーテル基を有する基を表わす。)
Figure 2011227291
(式中、R31〜R33は同一でも異なっていてもよい炭素数1〜6のアルキル基又はフェニル基を表わし、Gはグリシジルエーテル基を有する基を表わし、sは2〜6の数を表わし、tはs+tが3〜6となる0〜4の数を表わす。)
先ず、前記一般式(24)で表わされる直線状シロキサン化合物について説明する。
前記一般式(24)において、Gはグリシジルエーテル基を有する基を表わし、R26〜R30は同一でも異なってもよい炭素数1〜6のアルキル基又はフェニル基を表わす。炭素数1〜6のアルキル基としては、R1の説明で例示した基が挙げられる。R26〜R30としては、耐熱性が良好であることから、メチル、エチル及びフェニルが好ましく、メチル及びフェニルが更に好ましく、メチルが最も好ましい。Yはグリシジルエーテル基を有する基又はメチル基を表わし、qは0〜1000の数を表わし、rは0〜1000の数を表わす。但し、qが0又は1の場合には、Yはグリシジルエーテル基を有する基を表わす。
前記一般式(24)で表わされる直線状シロキサン化合物は、下記一般式(24h)で表わされる直線状化合物に、SiH基との反応性を有する炭素−炭素二重結合とグリシジルエーテル基を有する化合物をヒドロシリル化反応させることにより製造することができる。SiH基との反応性を有する炭素−炭素二重結合とグリシジルエーテル基を有する化合物としては、例えば、ビニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、5−グリシドキシプルピル−2−ノルボルネン等が挙げられ、これらの中でも、工業的な入手の容易さとヒドロシリル化の反応性から、アリルグリシジルエーテルが好ましい。
Figure 2011227291
(式中、Zは水素原子又はメチル基を表わし、R26〜R30、q、r及びYは前記一般式(24)と同義である。但し、qが0又は1の場合には、Zは水素原子を表わす。)
前記一般式(24h)で表わされる直線状化合物と、前記のSiH基との反応性を有する炭素−炭素二重結合とグリシジルエーテル基を有する化合物とのヒドロシリル化反応は、ヒドロシリル化触媒を用いて行うことが好ましく、該ヒドロシリル化触媒としては、前記一般式(1h)で表わされる環状シロキサン化合物と、前記一般式(3v)で表わされる芳香族カルボン酸化合物及び前記一般式(4v)で表わされるフェノール化合物とのヒドロシリル化反応の説明で例示したヒドロシリル化触媒が挙げられ、ヒドロシリル化触媒としては、反応性の点から、白金系触媒が好ましく、白金−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体及び白金−カルボニルビニルメチル錯体が更に好ましく、白金−カルボニルビニルメチル錯体が最も好ましい。また、触媒の使用量は反応性の点から、各原料の合計量の5質量%以下が好ましく、0.0001〜1.0質量%が更に好ましく、0.001〜0.1質量%が最も好ましい。ヒドロシリル化の反応条件は特に限定されず、前記触媒を使用して従来公知の条件で行なえばよいが、反応速度の点から、室温(25℃)〜130℃で行なうのが好ましく、反応時にトルエン、ヘキサン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の従来公知の溶媒を使用してもよい。
前記一般式(24)で表わされる直線状シロキサン化合物の分子中のエポキシ基の割合が、あまりに少ない場合には架橋効果が少なくなり、本発明の永久レジストの物性が低下することから、前記一般式(24)で表わされる直線状シロキサン化合物のエポキシ当量は、1000以下であることが好ましく、700以下であることが更に好ましく、350以下であることが最も好ましい。尚、エポキシ当量とは、分子量をエポキシ基の数で割った値、即ち、エポキシ基1個当たりの分子量を言う。
前記一般式(24)で表わされる直線状シロキサン化合物の分子量は、特に限定されないが、あまりに大きい場合には、アルカリ現像液への溶解性又は分散性が低下しアルカリ現像後の基板表面にレジスト残渣が残留する場合があることから、質量平均分子量が20000以下であることが好ましく、15000以下であることが更に好ましく、10000以下であることが最も好ましい。
次に、前記一般式(25)で表わされる環状シロキサン化合物について説明する。
前記一般式(25)において、R31〜R33は同一でも異なっていてもよい炭素数1〜6のアルキル基又はフェニル基を表わす。炭素数1〜6のアルキル基としては、R1の説明で例示した基が挙げられる。R31〜R33としては、耐熱性が良好であることから、メチル、エチル及びフェニルが好ましく、メチル及びフェニルが更に好ましく、メチルが最も好ましい。sは2〜6の数を表わし、tはs+tが3〜6となる0〜4の数を表わす。s+tとしては、工業的に入手が容易であることから、4〜6の数が好ましく、4又は5の数が更に好ましく、4の数が最も好ましい。また、tは0の数であることが好ましい。
前記一般式(25)で表わされる環状シロキサン化合物は、下記一般式(25h)で表わされる環状化合物に、SiH基との反応性を有する炭素−炭素二重結合とグリシジルエーテル基を有する化合物をヒドロシリル化反応させることにより製造することができる。
SiH基との反応性を有する炭素−炭素二重結合とグリシジルエーテル基を有する化合物としては、前記一般式(24)で表わされる直線状シロキサン化合物の説明で例示したものと同様の化合物が挙げられる。
Figure 2011227291
(式中、R31〜R33、s及びtは前記一般式(25)と同義である。)
前記一般式(25h)で表わされる環状化合物と、前記のSiH基との反応性を有する炭素−炭素二重結合とグリシジルエーテル基を有する化合物とのヒドロシリル化反応は、ヒドロシリル化触媒を用いて行うことが好ましく、該ヒドロシリル化触媒としては、前記一般式(1h)で表わされる環状シロキサン化合物と、前記一般式(3v)で表わされる芳香族カルボン酸化合物及び前記一般式(4v)で表わされるフェノール化合物とのヒドロシリル化反応の説明で例示したヒドロシリル化触媒が挙げられ、ヒドロシリル化触媒としては、反応性の点から、白金系触媒が好ましく、白金−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体及び白金−カルボニルビニルメチル錯体が更に好ましく、白金−カルボニルビニルメチル錯体が最も好ましい。また、触媒の使用量は反応性の点から、各原料の合計量の5質量%以下が好ましく、0.0001〜1.0質量%が更に好ましく、0.001〜0.1質量%が最も好ましい。ヒドロシリル化の反応条件は特に限定されず、前記触媒を使用して従来公知の条件で行なえばよいが、反応速度の点から、室温(25℃)〜130℃で行なうのが好ましく、反応時にトルエン、ヘキサン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等の従来公知の溶媒を使用してもよい。
次に、グリシジルエーテル基を有するアルコキシシランの加水分解・縮合反応物について説明する。
グリシジルエーテル基を有するアルコキシシランの加水分解・縮合反応物は、グリシジルエーテル基を有するアルコキシシランを、公知の方法、例えば、(A)成分の製造方法における加水分解・縮合反応で説明した方法等により加水分解・縮合反応して得られる化合物である。グリシジルエーテル基を有するアルコキシシランとしては、例えば、グリシジルトリメトキシシラン、グリシジルトリエトキシシラン等のグリシジルアルコキシシラン化合物;2−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、2−グリシドキシエチルメチルジメトキシシラン等のグリシドキシエチルアルコキシシラン化合物;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メチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルエチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルフェニルジメトキシシラン、ビス(3−グリシドキシプロピル)ジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルエチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルフェニルジエトキシシラン、ビス(3−グリシドキシプロピル)ジエトキシシラン等の3−グリシドキシプロピルアルコキシシラン化合物;2−(4−グリシドキシフェニル)エチルトリメトキシシラン、2−(4−グリシドキシフェニル)エチルトリエトキシシラン等の2−(4−グリシドキシフェニル)エチルアルコキシシラン化合物;5−(グリシドキシメチル)ノルボニルトリメトキシシラン、6−(グリシドキシメチル)ノルボニルトリメトキシシラン等のグリシドキシメチルノルボニルアルコキシシラン化合物等が挙げられ、これらの中でも、加水分解・縮合反応の反応性と工業的な入手の容易さから、3−グリシドキシプロピルアルコキシシラン化合物が好ましく、3−グリシドキシプロピルアルコキシシラン化合物の中でも、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メチルジメトキシシラン、ビス(3−グリシドキシプロピル)ジメトキシシラン、及び3−グリシドキシプロピルトリエトキシシランが好ましく、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン及び3−グリシドキシプロピルトリエトキシシランが更に好ましく、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランが最も好ましい。
前記グリシジルエーテル基を有するアルコキシシランの加水分解・縮合反応物を製造する場合には、グリシジルエーテル基を有するアルコキシシランに加えて、グリシジルエーテル基を有しない、他のアルコキシシラン化合物を併用しても良い。他のアルコキシシラン化合物としては、例えば、前記一般式(2)で表わされるアルコキシシラン化合物の説明で例示したアルコキシシラン化合物等が挙げられる。グリシジルエーテル基を有するアルコキシシランの加水分解・縮合反応物の分子中のエポキシ基の割合が、あまりに少ない場合には架橋効果が少なく本発明の永久レジストの物性が低下する場合があることから、エポキシ当量が1000以下であることが好ましく、700以下であることが更に好ましく、350以下であることが最も好ましい。
前記グリシジルエーテル基を有するアルコキシシランの加水分解・縮合反応物の分子量は、特に限定されないが、あまりに大きい場合には、アルカリ現像液への溶解性又は分散性が低下して、アルカリ現像後の基板表面にレジスト残渣が残留する場合があることから、質量平均分子量が20000以下であることが好ましく、15000以下であることが更に好ましく、10000以下であることが最も好ましい。
前記グリシジルエーテル基を有するアルコキシシランの加水分解・縮合反応物は、シラノール基を有していることが好ましい。グリシジルエーテル基を有するアルコキシシランの加水分解・縮合反応物中のシラノール基の含量は、1〜30質量%であることが好ましく、3〜25質量%であることが更に好ましい。
トリアルコキシシラン化合物を反応に使用した、前記グリシジルエーテル基を有するアルコキシシランの加水分解・縮合反応物は、Si−O−Si結合による橋かけ構造を有する場合があり、その橋かけ構造により、例えば、はしご状(ラダー状)、かご状、環状等の構造になる場合もある。グリシジルエーテル基を有するトリアルコキシシラン化合物と他のトリアルコキシシラン化合物とを反応に使用した、グリシジルエーテル基を有するアルコキシシランの加水分解・縮合反応物は、例えば、下記一般式(26)で表わすことができる。
Figure 2011227291
(式中、Gはグリシジルエーテル基を有する基を表わし、R34は同一でも異なっていてもよい炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基を表わし、uは0〜2の数を表わし、vは0〜2の数を表わし、wは2以上の数を表わし、xは0又は1以上の数を表わす。)
前記一般式(26)において、Gはグリシジルエーテル基を有する基を表わし、R34は同一でも異なっていてもよい炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基を表わす。炭素数1〜10のアルキル基及び炭素数6〜10のアリール基としては、R1の説明で例示した基が挙げられ、R34としては、得られる硬化物の耐熱性の点から、メチル、エチル及びフェニルが好ましく、メチル及びフェニルが更に好ましく、メチルが最も好ましい。vは0〜2の数を表わし、wは2以上の数を表わし、xは0又は1以上の数を表わす。
(B)成分であるエポキシ基を少なくとも2つ有する化合物の含有量は、(A)成分のシラノール基含ポリシロキサン化合物100質量部に対して、1〜50質量部、好ましくは2〜20質量部である。(B)成分の含有量が1質量部未満であると、レジストのパターンの解像性が低下し、50質量部を超えると、本発明の永久レジストの耐熱性が不十分となる。
次に、本発明の(C)成分であるジアゾナフトキノン類について説明する。
本発明に使用することのできるジアゾナフトキノン類としては、感光性材料に使用するできることが知られているジアゾナフトキノン類化合物であれば、特に限定されないが、中でも、フェノール性水酸基を有する化合物の水素原子が下記式(27)で置換された化合物(4−ジアゾナフトキノンスルホン酸エステル)又は下記式(28)で置換された化合物(5−ジアゾナフトキノンスルホン酸エステル)が好ましい。
Figure 2011227291
このようなジアゾナフトキノン類の、好ましい具体例としては、例えば、下記式(29)〜(34)で表わされる化合物及びそれらの位置異性体等を例示することができる。これらの中でも、露光感度が高く、レジストのパターンの解像性が向上することから、下記式(29)〜(32)で表わされる化合物が好ましく、下記式(29)で表わされる化合物が更に好ましい。
Figure 2011227291
(式中、Qは前記式(27)又は(28)で表わされる基又は水素原子であり、全てが水素原子であることはない。)
Figure 2011227291
(式中、Qは前記式(27)又は(28)で表わされる基又は水素原子であり、全てが水素原子であることはない。)
Figure 2011227291
(式中、Qは前記式(27)又は(28)で表わされる基又は水素原子であり、全てが水素原子であることはない。)
Figure 2011227291
(式中、Qは前記式(27)又は(28)で表わされる基又は水素原子であり、全てが水素原子であることはない。)
Figure 2011227291
(式中、Qは前記式(27)又は(28)で表わされる基又は水素原子であり、全てが水素原子であることはない。)
Figure 2011227291
(式中、Qは前記式(27)又は(28)で表わされる基又は水素原子であり、全てが水素原子であることはない。)
前記式(27)で表わされる基はi線(波長365nm)領域に吸収を持つため、i線露光に適し、前記式(28)で表わされる基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ことから、露光する波長によって、式(27)で表わされる基又式(28)で表わされる基の何れかを選択することが好ましい。
(C)成分であるジアゾナフトキノン類の含有量は、(A)成分のシラノール基含ポリシロキサン化合物100質量部に対して、0.1〜15質量部、好ましくは2〜7質量部であることが、本発明の永久レジストの現像性、微細加工性の点から好ましい。
次に、本発明の(D)成分である有機溶剤について説明する。
本発明に使用できる(D)有機溶剤は、前記(A)シラノール基含ポリシロキサン化合物、(B)エポキシ基を少なくとも2つ有する化合物、及び(C)ジアゾナフトキノン類を溶解又は分散することのできる有機溶剤であれば、特に限定されないが、25℃において水を1質量%以上溶解することができる有機溶剤が好ましく、このような有機溶剤としては、保護基のt−ブチル基の脱離で挙げた有機溶剤の他に、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート等が挙げられ、これらの中でも、メチルエチルケトン、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、2−へプタノン、γ−ブチロラクトン、1−メトキシ−2−プロパノールアセテートが好ましく、1−メトキシ−2−プロパノールアセテートが更に好ましい。
(A)成分が、カルボキシル基やフェノール性水酸基を保護基でマスクされた化合物から得られた化合物である場合には、保護基の脱離反応で使用した有機溶剤を、そのまま、本発明の(D)成分の有機溶剤として利用してもよい。
(D)成分である有機溶剤の含有量は、(A)シラノール基含ポリシロキサン化合物100質量部に対して、10〜10000質量部、特に100〜1000質量部であることが、本発明のポジ型感光性組成物を用いて永久レジストを形成する際の形成性や得られた永久レジストの物性等の点から好ましい。
本発明のポジ型感光性組成物は、(A)シラノール基含ポリシロキサン化合物、(B)エポキシ基を少なくとも2つ有する化合物、(C)ジアゾナフトキノン類及び(D)有機溶剤を溶解又は分散させたものであるが、必要に応じて、例えば、孔径0.2μm程度のフィルターで濾過した後、使用に供することもできる。
本発明のポジ型感光性組成物は、このほか、必要に応じて、可塑剤、チクソ性付与剤、光酸発生剤、熱酸発生剤、分散剤、消泡剤、顔料、染料等の任意成分を配合することができる。これらの任意成分の配合量は、本発明のポジ型感光性組成物中、好ましくは5質量%以下、更に好ましくは0.01〜1質量%である。
次に、本発明の永久レジストについて説明する。本発明の永久レジストは、本発明のポジ型感光性組成物を使用して作製される。以下、本発明の永久レジストの好ましい製造方法の一例について工程順に説明する。
(第1工程)塗膜形成工程
塗膜形成工程は、調製した本発明のポジ型感光性組成物を、対象材料に塗布し、塗膜を形成する工程である。該対象材料としては、ポジ型感光性組成物中の有機溶剤等に対する耐薬品性、第4工程のアルカリ性溶液による現像や第6工程における処理に対する耐熱性等を有する材料であれば特に限定されるものではなく、ガラス、金属、半導体等を対象材料とすることができる。特に、絶縁層としての永久レジストを必要とする液晶ディスプレーのTFT表面等を好ましいものとして例示することができる。塗布の方法は、特に限定されず、例えばスピンコート法、ディップコート法、ナイフコート法、ロールコート法、スプレーコート法、スリットコート法等の各種の方法を利用することができる。
この後、対象材料に塗布された塗布物から形成されたポジ型感光性組成物層から、(D)成分である有機溶剤を除去するためにプリベークを行う。プリベークされたポジ型感光性組成物層は、アルカリ性溶液に対し難溶性であり、次の露光工程で光を照射することにより光が照射された部分(以下、露光部分という場合がある)がアルカリ可溶性となる。プリベークの温度は、使用した有機溶剤の種類によっても異なるが、温度が低すぎると、有機溶剤の残留分が多くなり、露光感度や解像度の低下の原因となる場合があり、また温度が高すぎると、プリベークにより塗膜の全体の硬化が進行し、光が照射された部分のアルカリ現像液に対する溶解性が低下し、結果として露光感度や解像度が低下する場合があることから、60〜140℃が好ましく、70〜120℃が更に好ましい。プリベークの時間は、使用した有機溶剤の種類とプリベークの温度により異なるが、30秒〜10分が好ましく、1〜5分が更に好ましい。
プリベークは、本発明のポジ型感光性組成物を対象材料に塗布した後、そのまま行ってもよいが、本発明の永久レジストの高熱履歴後の物性、耐薬品性等が向上することから、プリベークの前に、室温〜60℃未満の温度で、常圧又は減圧下に、ポジ型感光性組成物層中の有機溶剤の濃度が5質量%以下になるよう有機溶剤を揮発させた後に、プリベークを行うことが好ましい。プリベーク後のポジ型感光性組成物層の厚さは、本発明の永久レジストが使用される用途により異なり、特に限定されないが、通常0.1μm〜100μm程度、好ましくは0.3μm〜10μmであれば良い。
(2)露光工程
露光工程は、プリベークされたポジ型感光性組成物層に対して、パターン化された光を照射し、露光部分のアルカリ溶解性を向上させる工程である。プリベークされたポジ型感光性組成物層は、アルカリ性溶液に対し難溶性であるが、光照射により露光部分のジアゾナフトキノン類が分解されて、インデンカルボン酸に変化して、アルカリ性溶液に溶解・分散が可能になる。照射光は、特に限定されず、プリベークされたポジ型感光性組成物層の光照射部のアルカリ溶解性を向上させることのできるエネルギー量の光であればよく、例えば10〜1000mJ/cm2、好ましくは40〜300mJ/cm2がよい。また照射光の波長は可視光でも紫外光でも良く特に限定されないが、(C)成分であるジアゾナフトキノン類として、4−ジアゾナフトキノンスルホン酸エステル類を使用した場合には、i線(365nm)を主体とする狭い波長の光を、5−ジアゾナフトキノンスルホン酸エステル類を使用した場合には、i線(365nm)、h線(405nm)及びg線(436nm)を含むブロードな波長の光を、高圧水銀灯、超高圧水銀灯等を用いて照射すればよい。前記照射光のパターン化の方法は、特に限定されず、従来知られている方法、例えば、フォトマスク等を介した光照射方法であってもよく、レーザー光用いた選択的な光照射方法でもよい。
(3)現像工程
現像工程は、露光工程で、光が照射されてアルカリ溶解性が向上した部分を、現像液を用いて除去することにより、所定のパターンを形成する工程である。
現像方法としては、例えば、液盛り法、浸漬法、シャワー法、スプレー法等のいずれの方法も利用することができる。現像時間は、(A)成分であるポリシロキサン化合物や(B)成分であるエポキシ基を少なくとも2つ有する化合物の種類や分子量、現像液の温度等によって異なるが、通常30〜180秒間である。現像工程で用いられる現像液は、露光部分を液中に溶解又は分散して除去できるものであれば特に限定されず、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、ケイ酸ナトリウム、アンモニア等の無機アルカリ類;エチルアミン、n−プロピルアミン等の1級アミン類;ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン等の2級アミン類;トリメチルアミン、メチルジエチルアミン、ジメチルエチルアミン、トリエチルアミン等の3級アミン類;ジメチルエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の3級アルカノールアミン類;ピロール、ピペリジン、N−メチルピペリジン、N−メチルピロリジン、1、8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン、1、5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン等の環状3級アミン類;ピリジン、コリジン、ルチジン、キノリン等の芳香族3級アミン類;テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の4級アンモニウム塩の水溶液等のアルカリ類の水溶液を用いることができ、その濃度は、従来のポジ型感光性組成物層の除去に用いられる現像液のアルカリ濃度でよい。これらアルカリ類の水溶液は、更に、メタノール、エタノール等の水溶性有機溶媒及び/又は界面活性剤を適当量含有してもよい。露光部分を現像液で除去した後、流水又はシャワーにより水でリンスすることが好ましく、必要により50〜120℃の範囲で、脱水乾燥させてもよい。
(4)ブリーチング露光工程
ブリーチング露光工程は、アルカリ溶液処理にて残存したポジ型感光性組成物層(以下、レジスト層という場合がある)の全体に光を照射して可視光透過性を向上させる工程である。レジスト層は、ジアゾナフトキノン類を含有していることから、淡黄色乃至淡褐色に着色している。レジスト層に光を照射することにより、残存する未反応の(C)ジアゾナフトキノン類が光分解して、可視光領域で吸収のないインデンカルボン酸に変化して可視光透過性が向上し、液晶表示装置、有機EL表示装置等に用いられるアクティブマトリクス基板用の永久レジストとして用いる場合に都合が良い。ブリーチング露光工程における、照射光は、特に限定されず、例えば10〜1000mJ/cm2、好ましくは40〜600mJ/cm2の光を照射すればよい。また照射光の波長は、可視光でも紫外光でも良く、特に限定されないが、(2)露光工程と同様に、使用した(C)ジアゾナフトキノン類に応じて、照射光の波長を選択することが好ましい。
(5)ポストベーク工程
ブリーチング露光されたレジスト層は可視光透過性が向上するが、アルカリ溶解性も向上する。ポストベーク工程は、このようなブリーチング露光されたレジスト層に対して、120℃以上の熱処理を行い、レジスト層中のシリコーン樹脂を熱架橋させ、永久レジストとして要求される耐熱性、耐薬品性、耐経時変化性を付与するものである。本発明では、ポジ型感光性組成物の(B)成分であるエポキシ基を少なくとも2つ有する化合物が架橋剤として機能し、これまでにない高熱履歴後の耐薬品性が得られるものと考えられる。ポストベークは、好ましくは、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下に、120〜400℃の温度で15分〜2時間行うことが好ましく、200〜350℃の温度で15分〜2時間行うことが更に好ましい。
本発明の永久レジストは、透明性、絶縁性、耐熱性、耐薬品性に優れるだけでなく、300〜350℃程度の高温の熱履歴(高熱履歴)後の透明性、絶縁性、耐薬品性にも優れることから、液晶表示装置、有機EL表示装置等に用いられるアクティブマトリクス基板用の層間絶縁膜(層)又は平坦化膜、中でも、多結晶シリコン薄膜を活性層とするTFTを有するアクティブマトリクス基板用の層間絶縁膜(層)又は平坦化膜として極めて有用である。
本発明の永久レジストは、半導体素子の層間絶縁膜にも使用することができる。又、半導体素子のウエハコート材料(表面保護膜、バンプ保護膜、MCM(multi-chip module)層間保護膜、ジャンクションコート)、パッケージ材(封止材、ダイボンディング材)にも使用することができる。
本発明の永久レジストは、半導体素子、多層配線板等の絶縁膜としても有用である。半導体素子としては、ダイオード、トランジスタ、化合物半導体、サーミスタ、バリスタ、サイリスタ等の個別半導体素子、DRAM(ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリー)、SRAM(スタティック・ランダム・アクセス・メモリー)、EPROM(イレイザブル・プログラマブル・リード・オンリー・メモリー)、マスクROM(マスク・リード・オンリー・メモリー)、EEPROM(エレクトリカル・イレイザブル・プログラマブル・リード・オンリー・メモリー)、フラッシュメモリー等の記憶素子、マイクロプロセッサー、DSP、ASIC等の理論回路素子、MMIC(モノリシック・マイクロウェーブ集積回路)に代表される化合物半導体等の集積回路素子、混成集積回路(ハイブリッドIC)、発光ダイオード、電荷結合素子等の光電変換素子等が挙げられる。また、多層配線板としては、MCM等の高密度配線板等が挙げられる。
以下に実施例を挙げ、本発明を更に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。尚、シラノール基の含量は、試料をピリジン溶液中でトリメチルクロロシランと反応させてシラノール基をトリメチルシリルエーテル基に変えた後、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド((CH34NOH)水溶液で処理してC−O−Si結合を加水分解し、反応後の重量増加率から逆算して求めた。
ポジ型感光性組成物の製造に用いる原料は以下の通りである。
製造例1:ポリシロキサン化合物(A1)の製造
トルエン300gに、前記一般式(1h)の化合物として、2,4,6,8−テトラメチルシクロテトラシロキサン240g(1モル)、前記一般式(3vp)の化合物として、4−ビニル安息香酸−t−ブチルエステル204g(1モル)、前記一般式(4vp)の化合物として、4−t−ブトキシスチレン264g(1.5モル)、及びヒドロシリル化触媒として、白金−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体(Karstedt触媒)0.0001gを加えて、攪拌しながら60℃で10時間反応させて、前記一般式(1ap)の中間体(A1−a)を合成した。中間体(A1−a)を単離せずに、60℃の反応液に、前記一般式(11)の化合物として、1,4−ジビニルベンゼン195g(1.5モル)を30分かけて滴下してから60℃で10時間反応させた後、更に、前記一般式(15)の化合物として、トリエトキシシラン328g(2モル)を30分かけて滴下してから60℃で10時間反応させた。この後、60℃にて、溶媒のトルエン及び過剰のトリエトキシシランを減圧留去し、前記一般式(1)の環状シロキサン化合物(A1−c)1034g(収率90%)を得た。
得られた環状シロキサン化合物(A1−c)500g(0.44モル)に、トルエン400g、前記一般式(2)の化合物として、フェニルトリメトキシシラン201g(1.02モル)を加え、5〜10℃になるよう氷冷撹拌しながら、酸触媒として、5%シュウ酸水溶液100gを30分かけて滴下し、更に10℃で1時間撹拌した。50℃、減圧下で還流脱水・脱アルコール処理し、50℃減圧下で溶媒のトルエンを1−メトキシ−2−プロパノールアセテート(以下PGMEAという)へと溶媒交換を行い、25%のPGMEA溶液とした。
t−ブチル基を脱離するために、触媒として、三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体3gを加えて、80℃で3時間攪拌の後、酸性物質の吸着剤(協和化学工業製、商品名:キョーワード500SH)を10g加えた後に80℃で1時間攪拌したスラリー溶液について、濾過により固形物を除去した。この後、80℃で溶剤の一部を留去して濃度を調整し、本発明のポリシロキサン化合物(A1)(m:n:p=1:1.5:1.5)の30%PGMEA溶液を得た。
尚、ポリシロキサン化合物(A1)のGPC分析による質量平均分子量は9000、シラノール基含量は5.4質量%であった。
製造例2:ポリシロキサン化合物(A2)の製造
製造例1において、前記一般式(11)の化合物としての1,4−ジビニルベンゼン195g(1.5モル)の代わりに、前記一般式(13)の化合物として、トリアリルイソシアヌレート374g(1.5モル)を使用し、トリエトキシシランの配合量を328g(2モル)から656g(4モル)に増やした以外は、製造例1と同様の操作を行い、環状シロキサン化合物(A2−c)1418g(収率90%)を得た。
以下、製造例1において、環状シロキサン化合物(A1−c)500gの代わりに環状シロキサン化合物(A2−c)500g(0.32モル)を使用し、フェニルトリメトキシシランの配合量を201g(1.02モル)から302g(1.52モル)に増やした以外は、製造例1と同様の操作を行い、本発明のポリシロキサン化合物(A2)(m:n:p=1:1.5:1.5)の30%PGMEA溶液を得た。
尚、ポリシロキサン化合物(A2)のGPC分析による質量平均分子量は11000、シラノール基含量は8.0質量%であった。
製造例3:ポリシロキサン化合物(A3)の製造
製造例2において、前記一般式(13)の化合物としてのトリアリルイソシアヌレート374g(1.5モル)の代わりに、前記一般式(12)の化合物として、1,2,4-トリビニルシクロヘキサン243g(1.5モル)を使用した以外は、製造例2と同様の操作を行い、環状シロキサン化合物(A3−c)1299g(収率90%)を得た。
以下、製造例2において、環状シロキサン化合物(A2−c)500g(0.32モル)の代わりに環状シロキサン化合物(A3−c)500g(0.35モル)を使用した以外は、製造例2と同様の操作を行い、本発明のポリシロキサン化合物(A3)(m:n:p=1:1.5:1.5)の30%PGMEA溶液を得た。
尚、ポリシロキサン化合物(A3)のGPC分析による質量平均分子量は10500、シラノール基含量は8.1質量%であった。
製造例4:ポリシロキサン化合物(A4)の製造
製造例1と同様の操作により中間体(A1−a)を合成し、60℃で溶媒のトルエンを減圧留去して、中間体(A1−a)を単離した。中間体(A1−a)500g(0.71モル)に、前記一般式(16)の化合物として、ジフェニルジシランジオール229g(1.5モル)、溶媒としてジオキサン300g、触媒としてオクチル酸スズ0.025gを加えて溶解した後、60℃で10時間反応させた。この後、60℃にて、溶媒のジオキサンを減圧留去し、環状シロキサン化合物(A4−c)618g(収率95%)を得た。
以下、製造例1において、環状シロキサン化合物(A1−c)の代わりに環状シロキサン化合物(A4−c)を使用した以外は、製造例1と同様の操作を行い本発明のポリシロキサン化合物(A4)(m:n:p=1:1.5:1.5)の30%PGMEA溶液を得た。
尚、ポリシロキサン化合物(A4)のGPC分析による質量平均分子量は6300、シラノール基含量は5.1質量%であった。
製造例5:ポリシロキサン化合物(A5)の製造
製造例1において、4−ビニル安息香酸−t−ブチルエステル204g(1モル)及び4−t−ブトキシスチレン264g(1.5モル)の代わりに、4−ビニル安息香酸−t−ブチルエステル510g(2.5モル)を使用した以外は製造例1と同様の操作を行い、本発明のポリシロキサン化合物(A5)(m:n:p=2.5:0:1.5)の30%PGMEA溶液を得た。
尚、ポリシロキサン化合物(A5)のGPC分析による質量平均分子量は9200、シラノール基含量は5.1質量%であった。
製造例6:比較のポリシロキサン化合物(A’1)の製造
製造例1において、4−ビニル安息香酸−t−ブチルエステル204g(1モル)及び4−t−ブトキシスチレン264g(1.5モル)の代わりに、4−t−ブトキシスチレン440g(2.5モル)を使用した以外は製造例1と同様の操作を行い、比較のポリシロキサン化合物(A’1)の30%PGMEA溶液を得た。
尚、ポリシロキサン化合物(A’1)のGPC分析による質量平均分子量は9000、シラノール基含量は5.3質量%であった。
製造例7:比較のポリシロキサン化合物(A’2)の製造
製造例2において、4−ビニル安息香酸−t−ブチルエステル204g(1モル)及び4−t−ブトキシスチレン264g(1.5モル)の代わりに、4−t−ブトキシスチレン440g(2.5モル)を使用した以外は製造例2と同様の操作を行い、比較のポリシロキサン化合物(A’2)の30%PGMEA溶液を得た。
尚、ポリシロキサン化合物(A’2)のGPC分析による質量平均分子量は10000、シラノール基含量は8.3質量%であった。
製造例8:比較のポリシロキサン化合物(A’3)の製造
製造例4において、4−ビニル安息香酸−t−ブチルエステル204g(1モル)及び4−t−ブトキシスチレン264g(1.5モル)の代わりに、4−t−ブトキシスチレン440g(2.5モル)を使用した以外は製造例4と同様の操作を行い、比較のポリシロキサン化合物(A’3)の30%PGMEA溶液を得た。
尚、ポリシロキサン化合物(A’3)のGPC分析による質量平均分子量は6400、シラノール基含量は5.0質量%であった。
製造例9:比較のポリシロキサン化合物(A’4)の製造
トルエン300gに、2,4,6,8−テトラメチルシクロテトラシロキサン240g(1モル)、4−ビニル安息香酸−t−ブチルエステル326g(1.6モル)、4−t−ブトキシスチレン422g(2.4モル)及び白金−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体(Karstedt触媒)0.0001質量部を加えて、攪拌しながら60℃で10時間反応させて、60℃にて、溶媒のトルエンを減圧留去し、環状シロキサン化合物(A’4−c)889g(収率90%)を得た。環状シロキサン化合物(A’4−c)500g(0.51モル)にPGMEA1500gを加えて溶解し、25%のPGMEA溶液とした。
t−ブチル基を脱離するために、三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体3gを加えて、80℃で3時間攪拌の後、酸性物質の吸着剤(協和化学工業製、商品名:キョーワード500SH)を10g加えた後に80℃で1時間攪拌したスラリー溶液について、濾過により固形物を除去した。この後、80℃で溶剤の一部を留去して濃度を調整し、比較のポリシロキサン化合物(A’4)の30%PGMEA溶液を得た。
尚、ポリシロキサン化合物(A’4)のGPC分析による質量平均分子量は9000、シラノール基含量は5.4質量%であった。
製造例10:比較のポリシロキサン化合物(A’5)の製造
特開2008−116785号公報の実施例の合成例1に準じ、ジアセトンアルコール(以下、DAAという)157g(1.35モル)に、メチルトリメトキシシラン100g(0.74モル)、フェニルトリメトキシシラン78g(0.38モル)を加え、室温で攪拌しながら0.3%リン酸水溶液の61gを10分かけて滴下した。その後、40℃で30分攪拌した後、30分かけて105℃まで昇温し、更に105℃で2時間攪拌することにより、比較のポリシロキサン化合物(A’5)のDAA溶液を得た。
尚、ポリシロキサン化合物(A’5)のDAA溶液の固形分濃度は39質量%、水分率は1.8重量%であり、ポリシロキサン化合物(A’5)の質量平均分子量は6000であった。
製造例11:エポキシ基含有シロキサン化合物(B1)の製造
トルエン300gに、前記一般式(25h)の化合物として、2,4,6,8−テトラメチルシクロテトラシロキサン100g(0.39モル)、炭素−炭素二重結合とグリシジルエーテル基を有する化合物として、アリルグリシジルエーテル190g(1.67モル)、及び、ヒドロシリル化触媒として、白金−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体(Karstedt触媒)0.0001gを加えて、攪拌しながら50〜60℃で15時間反応させた。この反応液から溶媒を60℃で減圧留去させ、グリシジルエーテル基を有するエポキシ基含有シロキサン化合物(B1)261g(収率90%)を得た。
尚、エポキシ基含有シロキサン化合物(B1)は、25℃で粘稠な液体で、エポキシ当量は174、NMR分析では、Si−H基の水素原子に由来するピークは見られなかった。また、GPC分析による質量平均分子量は700であり、未反応のアリルグリシジルエーテルに由来するピークは確認できなかった。
製造例12:エポキシ基含有シロキサン化合物(B2)の製造
トルエン50gに、前記一般式(24h)の化合物として、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン100g(0.73モル)、炭素−炭素二重結合とグリシジルエーテル基を有する化合物として、アリルグリシジルエーテル170g(1.49モル)、及びヒドロシリル化触媒として、白金−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体(Karstedt触媒)0.0005gを加えて、攪拌しながら50〜60℃で15時間反応させた。この反応液から溶媒を60℃で減圧留去させ、エポキシ基含有シロキサン化合物(B2)243g(収率90%)を得た。
尚、エポキシ基含有シロキサン化合物(B2)のエポキシ当量は182、NMR分析では、Si−H基の水素原子に由来するピークは見られなかった。また、GPC分析による質量平均分子量は360であり、未反応のアリルグリシジルエーテルに由来するピークは確認できなかった。
製造例13:エポキシ基含有シロキサン化合物(B3)の製造
トルエン150gに、グリシジルエーテル基を有さない、他のアルコキシシランとして、フェニルトリメトキシシラン100g(0.47モル)、グリシジルエーテル基を有するアルコキシシランとして、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン40g(0.17モル)を加えて、10℃で氷冷攪拌しながら、酸触媒として、5質量%ギ酸の50gを30分間かけて滴下した。系内温度を10℃に保ったまま15時間攪拌の後、水を加え、水層が中性になるまで水洗を繰り返した。50℃、減圧下で還流しながら水と反応により生成したメタノールとをした除去した後、50℃減圧下でトルエンとPGMEAを溶媒交換し、本発明のエポキシ基含有シロキサン化合物(B3)の40%PGMEA溶液を得た。
尚、エポキシ基含有シロキサン化合物(B3)は、FT−IR分析では、3100〜3700cm-1にシラノール基に由来するブロードな吸収が確認され、エポキシ当量は560、GPC分析による質量平均分子量は4000、シラノール基含量は11.2質量%であった。
(C)ジアゾナフトキノン類(DNQ)
前記式(29)において、全てのQが式(28)で表わされる基である化合物(ダイトーケミックス社製、商品名:PA−6)
(D)有機溶剤
PGMEA:1−メトキシ−2−プロパノールアセテート
DAA:ジアセトンアルコール
GBL:γ−ブチロラクトン
実施例1〜9及び比較例1〜12:ポジ型感光性組成物の製造及び評価
上記のポリシロキサン化合物、エポキシ基含有シロキサン化合物、ジアゾナフトキノン類(DNQ)、及び有機溶剤を用いて、表1に示す割合で配合後、ろ過して、実施例1〜9及び比較例1〜12のポジ型感光性組成物を製造した。尚、表中の数字は全て質量単位である。また溶剤は、表中の値になるように追加した。
Figure 2011227291
実施例1〜9及び比較例1〜12のポジ型感光性組成物について、下記の方法により試験片を作製し、下記の評価を行った。結果を表2に示す。
(試験片の作製法)
ポジ型感光性組成物を、縦25mm、横25mmの正方形のガラス基板又はITO蒸着ガラス基板(ITO厚:100nm)上に、厚さ4〜5μmになるようスピンコート法により塗布した後、溶剤を揮発させ、試験片とした。尚、ポジ型感光性組成物は、調製後、23℃の恒温槽に1日(24時間)保存してから用いた。
ガラス基板を用いた試験片の場合には、試験片を80℃で2分間加熱処理した後、ガラス基板上部に線幅5μmが描かれたフォトマスクを設置し、超高圧水銀灯により紫外線を70mJ/cm2(波長365nm露光換算)で照射した。次に、この試験片を液温23℃の2.38質量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に、70秒浸漬した後、水洗し、風乾した。風乾した試験片に超高圧水銀灯により紫外線を200mJ/cm2(波長365nm露光換算)で照射した後、加熱処理を行い、永久レジスト膜を形成させた。なお、加熱処理した永久レジスト膜は、大気雰囲気下230℃で60分間加熱処理したものと、窒素雰囲気下350℃で30分間加熱処理したものの2種類を用意した。
ITO蒸着ガラス基板を用いた試験片の場合には、試験片を80℃で2分間加熱処理した後、フォトマスクを使用せずに、超高圧水銀灯により紫外線を200mJ/cm2(波長365nm露光換算)で照射した後、大気雰囲気下230℃で60分間の加熱処理、又は窒素雰囲気下350℃で30分間の加熱処理を行った。永久レジスト膜上部には蒸着法にてアルミニウムの配線を形成し、誘電率測定用の試験片を作製した。
(解像性試験)
230℃で60分間加熱処理したガラス基板の試験片を切断した後、走査型電子顕微鏡を用いて断面を観察し、5μmのラインアンド・スペースパターンを1対1の幅に形成出来るか否かを下記の<評価基準>にて解像性を評価した。
<評価基準>
○:パターンが1対1の幅に形成できており、解像性に優れる。
×:パターンが1対1の幅に形成できておらず、解像性に劣る。
(耐熱パターニング試験)
前記解像性試験で、5μmのラインアンド・スペースパターンを1対1の幅に形成出来た試験片について、さらに窒素雰囲気下350℃で30分間加熱した後、走査型電子顕微鏡を用いて断面観察を行ない、下記の<評価基準>にてパターニングの耐熱性を評価した。
<評価基準>
○:1対1の幅のパターニング形状が維持されており、パターニングの耐熱性が優れる。×:表面荒れ、膜厚減量等により、1対1の幅のパターニング形状が維持されておらず、パターニングの耐熱性が劣る。
(透明性試験)
ガラス基板を用い、230℃で加熱処理した試験片と350℃で加熱処理した試験片について、波長400nmの光の透過率を測定し、下記の<評価基準>にて透明性及び耐熱性を評価した。尚、本試験の光透過率は膜厚4μm当たりの波長400nmの光の透過率を言う。
<評価基準>
◎:230℃で加熱処理した試験片の光透過率が98%以上、350℃で加熱処理した試験片の光透過率が95%以上であり、透明性・高熱履歴後の透明性に優れる。
○:230℃で加熱処理した試験片の光透過率が96%以上、350℃で加熱処理した試験片の光透過率が90%以上であり、透明性・高熱履歴後の透明性に優れる。
△:230℃で加熱処理した試験片の光透過率は96%以上であるが、350℃で加熱処理した試験片の光透過率は90%未満であり、透明性に優れるが、高熱履歴後の透明性に劣る。
×:230℃で加熱処理した試験片の光透過率が96%未満であり、透明性に劣る。
(耐水試験)
ガラス基板を用い、230℃で加熱処理した試験片と350℃で加熱処理した試験片について、60℃のイオン交換水に24時間浸漬した前後の、波長400nmの光の透過率、及び触針式表面形状測定器を用いてレジストの膜厚を測定し、光透過率の変化率と膜厚の変化率から、下記の<評価基準>にて耐水性を評価した。
<評価基準>
○:230℃で加熱処理した試験片及び350℃で加熱処理した試験片の、光透過率の変化率が1%未満及び膜厚の変化率が10%未満であり、耐水性及び高熱履歴後の耐水性に優れる。
△:230℃で加熱処理した試験片の、光透過率の変化率が1%未満及び膜厚の変化率が10%未満であるが、350℃で加熱処理した試験片の、光透過率の変化率が1%以上又は膜厚の変化率が10%以上であり、耐水性に優れるが、高熱履歴後の耐水性に劣る。
×:230℃で加熱処理した試験片及び350℃で加熱処理した試験片の、光透過率の変化率が1%以上又は膜厚の変化率が10%以上であり、耐水性に劣る。
(耐酸性試験)
ガラス基板を用い、230℃で加熱処理した試験片と350℃で加熱処理した試験片について、40℃の5質量%塩酸水溶液に1時間浸漬した前後の、波長400nmの光の透過率、及び触針式表面形状測定器を用いてレジストの膜厚を測定し、光透過率の変化率と膜厚の変化率から下記の<評価基準>にて耐酸性を評価した。
<評価基準>
○:230℃で加熱処理した試験片及び350℃で加熱処理した試験片の、光透過率の変化率が1%未満及び膜厚の変化率が10%未満であり、耐酸性及び高熱履歴後の耐酸性に優れる。
△:230℃で加熱処理した試験片の、光透過率の変化率が1%未満及び膜厚の変化率が10%未満であるが、350℃で加熱処理した試験片の、光透過率の変化率が1%以上又は膜厚の変化率が10%以上であり、耐酸性に優れるが、高熱履歴後の耐酸性に劣る。
×:230℃で加熱処理した試験片及び350℃で加熱処理した試験片の、光透過率の変化率が1%以上又は膜厚の変化率が10%以上であり、耐酸性に劣る。
(耐アルカリ性試験)
ガラス基板を用い、230℃で加熱処理した試験片と350℃で加熱処理した試験片について、40℃のアルカリ溶液(モノエタノールアミン:N−メチル−2−ピロリドン:ブチルジグリコール=10:30:60質量比)に30分浸漬した前後の、波長400nmの光の透過率、及び触針式表面形状測定器を用いてレジストの膜厚を測定し、光透過率の変化率と膜厚の変化率から下記の<評価基準>にて耐アルカリ性を評価した。
<評価基準>
○:230℃で加熱処理した試験片及び350℃で加熱処理した試験片の、光透過率の変化率が1%未満及び膜厚の変化率が10%未満であり、耐アルカリ性及び高熱履歴後の耐アルカリ性に優れる。
△:230で加熱処理した試験片の、光透過率の変化率が1%未満及び膜厚の変化率が10%未満であるが、350℃で加熱処理した試験片の、光透過率の変化率が1%以上又は膜厚の変化率が10%以上であり、耐アルカリ性に優れるが、高熱履歴後の耐アルカリ性に劣る。
×:230℃で加熱処理した試験片及び350℃で加熱処理した試験片の、光透過率の変化率が1%以上又は膜厚の変化率が10%以上であり、耐アルカリ性に劣る。
(耐溶剤性試験)
ガラス基板を用い、230℃で加熱処理した試験片と350℃で加熱処理した試験片について、80℃のジメチルスルホキシド(DMSO)に1時間浸漬した前後の、波長400nmの光の透過率、及び触針式表面形状測定器を用いてレジストの膜厚を測定し、光透過率の変化率と膜厚の変化率から下記の<評価基準>にて耐酸性を評価した。
<評価基準>
○:230℃で加熱処理した試験片及び350℃で加熱処理した試験片の、光透過率の変化率が1%未満及び膜厚の変化率が10%未満であり、耐溶剤性及び高熱履歴後の耐溶剤性に優れる。
△:230℃で加熱処理した試験片の、光透過率の変化率が1%未満及び膜厚の変化率が10%未満であるが、350℃で加熱処理した試験片の、光透過率の変化率が1%以上又は膜厚の変化率が10%以上であり、耐溶剤性に優れるが、高熱履歴後の耐溶剤性に劣る。
×:230℃で加熱処理した試験片及び350℃で加熱処理した試験片の、光透過率の変化率が1%以上又は膜厚の変化率が10%以上であり、耐溶剤性に劣る。
(誘電率試験)
ITO蒸着ガラス基板を用い、230℃で加熱処理した試験片と350℃で加熱処理した試験片た各試験片について、LCRメーターを用いて誘電率を測定し、下記の<評価基準>にて低誘電率特性を評価した。
<評価基準>
○:230℃で加熱処理した試験片及び350℃で加熱処理した試験片の誘電率が3.2未満で、230℃で加熱処理した試験片と350℃で加熱処理した試験片の誘電率の差が0.2未満であり、低誘電率特性及び高熱履歴後の低誘電率特性に優れる。
△:230℃で加熱処理した試験片の誘電率が3.2未満であるが、230℃で加熱処理した試験片と350℃で加熱処理した試験片の誘電率の差が0.2以上であり、低誘電率特性に優れるが、高熱履歴後の低誘電率特性に劣る。
×:230℃で加熱処理した試験片及び350℃で加熱処理した試験片の誘電率が3.2以上であり低誘電率特性に劣る。
Figure 2011227291
上記表2の結果から、本発明のポジ型感光性組成物は、透明性に優れるだけでなく、基板製作時の温度に耐えられる耐熱性を有し、高熱履歴後の耐水性、耐酸性、耐アルカリ性、耐溶剤性、更には永久レジストとしての耐経時変化性に優れることが確認できた。
従って、本発明のポジ型感光性組成物を用いた永久レジストは、特にアクティブマトリクス基板の絶縁膜として好適である。

Claims (6)

  1. (A)成分として、下記一般式(1)で表わされる環状シロキサン化合物と下記一般式(2)で表わされるアルコキシシラン化合物とをシラノール基が残存するように加水分解・縮合反応させて得られるポリシロキサン化合物、(B)成分として、エポキシ基を少なくとも2つ有する化合物、(C)成分として、ジアゾナフトキノン類、及び(D)成分として、有機溶剤を含有するポジ型感光性組成物。
    Figure 2011227291
    (式中、R1は同一でも異なっていてもよい炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基を表わし、X1は同一でも異なっていてもよい下記一般式(3)、(4)、(5)又は(6)で表される基を表わす。mは1分子あたりの一般式(3)で表される基の数を表わし、nは1分子あたりの一般式(4)で表される基の数を表わし、pは1分子あたりの一般式(5)で表される基と一般式(6)で表される基の数の合計を表わす。但し、m、n及びpは、m:n:p=1:0〜2:1〜3、m+n+p=3〜6となる数である。)
    Figure 2011227291
    (式中、R2は炭素数1〜3のアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基を表わし、R3は炭素数1〜4のアルキル基を表わし、aは1〜2の数を表わす。)
    Figure 2011227291
    (式中、R4は置換アルキル基を有してもよい炭素数1〜10のアルキレン基を表わし、R5は炭素数1〜4のアルキル基を表わし、bは0又は1〜4の数を表わす。)
    Figure 2011227291
    (式中、R6は置換アルキル基を有してもよい炭素数1〜10のアルキレン基を表わし、R7は炭素数1〜4のアルキル基を表わし、cは0又は1〜4の数を表わす。)
    Figure 2011227291
    (式中、R8は分子量1000以下のジビニル化合物又はトリビニル化合物からビニル基を除いた残基を表わし、R9は炭素数1〜4のアルキル基を表わし、R10は炭素数1〜4のアルキル基又はフェニル基を表わす。dは1〜3の数を表わし、eは1又は2の数を表わす。)
    Figure 2011227291
    (式中、R11及びR12は各々独立して同一でも異なっていてもよい炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数6〜10のアリール基を表わす。fは0〜100の数を表わす。)
  2. 前記(A)成分であるポリシロキサン化合物100質量部に対して、前記(B)成分であるエポキシ基を少なくとも2つ有する化合物1〜50質量部、前記(C)成分であるジアゾナフトキノン類0.1〜15質量部、及び前記(D)成分である有機溶剤10〜10000質量部を含有してなる請求項1記載のポジ型感光性組成物。
  3. 請求項1又は2に記載のポジ型感光性組成物から得られることを特徴とする永久レジスト。
  4. 請求項1又は2に記載のポジ型感光性組成物を対象材料に塗布し、塗布物を露光し、アルカリ現像した後に、120〜350℃の温度でポストベークすることを特徴とする永久レジストの製造方法。
  5. 請求項1又は2に記載のポジ型感光性組成物を用いて得られた永久レジストを絶縁膜又は平坦化膜とするアクティブマトリクス基板を有する液晶表示装置。
  6. 請求項1又は2に記載のポジ型感光性組成物を用いて得られた永久レジストを絶縁膜又は平坦化膜とするアクティブマトリクス基板を有する有機EL表示装置。
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