JP2013182077A - Photosensitive resin composition, method for producing cured film using the same, cured film, liquid crystal display device and organic el display device - Google Patents

Photosensitive resin composition, method for producing cured film using the same, cured film, liquid crystal display device and organic el display device Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positive photosensitive resin composition excellent in sensitivity, a residual film rate and a dielectric constant.SOLUTION: The photosensitive resin composition comprises: (A) a polymer component including (a1) a repeating unit having a residue of an acid group protected by an acid decomposable group, (a2) a repeating unit having a group selected from an oxiranyl group, oxetanyl group or -NH-CH-OR (where R represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms), and (a3) a repeating unit having a carboxyl group at a side chain end and having 4 or more atoms in a divalent connecting group that connects the polymer main chain and the carboxyl group, in the same polymer or in different polymers; (B) a photo-acid generator; and (D) a solvent.

Description

本発明は、感光性樹脂組成物、硬化膜の形成方法、硬化膜、有機EL表示装置、および、液晶表示装置に関する。さらに詳しくは、液晶表示装置、有機EL表示装置、集積回路素子、固体撮像素子などの電子部品の平坦化膜、保護膜や層間絶縁膜の形成に好適な、ポジ型感光性樹脂組成物およびそれを用いた硬化膜の形成方法に関する。   The present invention relates to a photosensitive resin composition, a method for forming a cured film, a cured film, an organic EL display device, and a liquid crystal display device. More specifically, a positive photosensitive resin composition suitable for forming a flattening film, a protective film, and an interlayer insulating film of electronic components such as a liquid crystal display device, an organic EL display device, an integrated circuit element, and a solid-state imaging device, and the same The present invention relates to a method for forming a cured film using the above.

薄膜トランジスタ(以下、「TFT」と記す。)型液晶表示素子や磁気ヘッド素子、集積回路素子、固体撮像素子などの電子部品には、一般に層状に配置される配線の間を絶縁するために層間絶縁膜が設けられている。層間絶縁膜を形成する材料としては、必要とするパターン形状を得るための工程数が少なくしかも十分な平坦性を有するものが好ましいことから、感光性樹脂組成物が幅広く使用されている。   In an electronic component such as a thin film transistor (hereinafter referred to as “TFT”) type liquid crystal display element, magnetic head element, integrated circuit element, solid-state imaging element, etc., an interlayer insulation is generally used to insulate between wirings arranged in layers. A membrane is provided. As the material for forming the interlayer insulating film, a photosensitive resin composition is widely used because a material having a small number of steps for obtaining a required pattern shape and sufficient flatness is preferable.

具体的には、感光性樹脂組成物としては、アセタール構造および/またはケタール構造、ならびにエポキシ構造を有する樹脂と、光酸発生剤を含む組成物(特許文献1)が知られている。しかしながら、該組成物は、ポストイクスポージャーベーク(PEB)を行わないと現像できないため、適用範囲が限られる。また、特許文献1に記載の組成物は、耐熱性、現像マージンに優れるが、低感度であり、残膜性に問題がある。
また、酸の作用により分解し、アルカリ可溶性基を生じる基をもつ繰り返し単位、ならびに加熱により樹脂間を架橋する官能基を有する繰り返し単位を有する樹脂と、光酸発生剤を含む組成物(特許文献2)が知られている。しかしながら、該組成物は、ダブルパターニング法で使用することを前提としているため、適用範囲が限られる。また、特許文献2に記載の組成物は、残膜性、比誘電率に問題がある。
また、重合体にラクトン骨格又はナフタレン骨格を有する構成単位を含有する樹脂を含む重合体(特許文献3)が知られている。特許文献3に記載の重合体は、ArFレーザーを用いないと高感度を発揮することができない。
Specifically, as a photosensitive resin composition, a composition containing a resin having an acetal structure and / or a ketal structure and an epoxy structure and a photoacid generator (Patent Document 1) is known. However, since the composition cannot be developed without post exposure bake (PEB), its application range is limited. Further, the composition described in Patent Document 1 is excellent in heat resistance and development margin, but has low sensitivity and a problem in residual film properties.
Also, a composition comprising a repeating unit having a group that decomposes by the action of an acid to generate an alkali-soluble group, a resin having a repeating unit having a functional group that crosslinks between resins by heating, and a photoacid generator (Patent Document) 2) is known. However, since the composition is premised on use in a double patterning method, its application range is limited. In addition, the composition described in Patent Document 2 has problems in residual film properties and relative dielectric constant.
Further, a polymer (Patent Document 3) containing a resin containing a structural unit having a lactone skeleton or a naphthalene skeleton is known. The polymer described in Patent Document 3 cannot exhibit high sensitivity unless an ArF laser is used.

特開2004−264623号公報JP 2004-264623 A 特開2009−288343号公報JP 2009-288343 A 特開2008−95087号公報JP 2008-95087 A

本願発明は上記課題を解決することを目的としたものであって、感度、残膜率、及び比誘電率に優れたポジ型感光性樹脂組成物を提供することを目的とする。   The object of the present invention is to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a positive photosensitive resin composition excellent in sensitivity, residual film ratio, and relative dielectric constant.

上記課題のもと、本願発明者が鋭意検討を行った結果、特定の2種類のポリマーに長鎖カルボン酸の繰り返し単位を有するポリマーを併用することにより、酸基の運動性向上と膜のガラス転移点(Tg)低下によるとみられる大幅な感度向上と残膜率向上が見られ、上記課題を解決しうることを見出した。
前記課題を解決するための手段は、下記[1]の手段であり、好ましくは、下記[2]〜[13]の手段である。
[1] (A)(a1)酸基が酸分解性基で保護された残基を有する繰り返し単位、(a2)オキシラニル基、オキセタニル基、または−NH−CH2−OR(Rは炭素数1〜20のアルキル基である)から選ばれる架橋性基を有する繰り返し単位、および(a3)側鎖末端にカルボキシル基を有し、ポリマー主鎖と前記カルボキシル基を連結する2価の連結基の原子数が4以上の繰り返し単位を、同一または異なる重合体に含む重合体成分、
(B)光酸発生剤、および
(D)溶剤、
を含有し、
前記2価の連結基は、−CR1 2−(R1は水素原子又はメチル基を表す)、−O−、−O−SO2−、−O−C(O)−、−C(O)−O−、−S−、−C(O)−、置換基を有していてもよいアミノ基、置換基を有していてもよいフェニレン基、もしくは、下記(iv)の構造から選ばれ任意に組み合わされる基であることを特徴とする感光性樹脂組成物。

Figure 2013182077
(式(iv)中、zは0〜5の整数を表す。)
[2] 前記(A)重合体成分が、前記繰り返し単位(a2)、および前記繰り返し単位(a3)を含む重合体を有する[1]の感光性樹脂組成物。
[3] 前記(A)重合体成分が、前記繰り返し単位(a1)、前記繰り返し単位(a2)、および前記繰り返し単位(a3)を含む重合体を有する[1]または[2]の感光性樹脂組成物。
[4] 化学増幅ポジ型感光性樹脂組成物である[1]〜[3]のいずれかの感光性樹脂組成物。
[5] 前記繰り返し単位(a3)が、一般式(i)〜(iii)で表される繰り返し単位を1種以上含む[1]〜[4]のいずれかの感光性樹脂組成物。
Figure 2013182077
(一般式(i)〜(iii)中、R1は、水素原子又はメチル基を表し、Lは原子数が4以上の2価の連結基を表し、R2は、ハロゲン原子、水酸基または炭素数1〜3のアルキル基を表し、nは、0〜4の整数を表す。)
[6] 前記繰り返し単位(a1)が、一般式(A2’)で表される繰り返し単位である[1]〜[5]のいずれかの感光性樹脂組成物。
Figure 2013182077
(一般式(A2’)中、R1およびR2は、それぞれ、水素原子、アルキル基またはアリール基を表し、少なくともR1およびR2のいずれか一方がアルキル基またはアリール基であり、R3は、アルキル基またはアリール基を表し、R1またはR2と、R3とが連結して環状エーテルを形成してもよく、R4は、水素原子またはメチル基を表し、Xは単結合またはアリーレン基を表す。)
[7] 前記繰り返し単位(a2)が、一般式(2)で表される繰り返し単位である[1]〜[6]のいずれかの感光性樹脂組成物。
Figure 2013182077
(一般式(2)中、R1は水素原子またはメチル基を表し、R2は炭素数1〜20のアルキル基を表す。)
[8] 前記繰り返し単位(a2)が、オキシラニル基および/またはオキセタニル基を有する繰り返し単位である[1]〜[7]のいずれかの感光性樹脂組成物。
[9] (1)[1]〜[8]のいずれかの感光性樹脂組成物を基板上に適用する工程、
(2)適用された感光性樹脂組成物から溶剤を除去する工程、
(3)活性放射線で露光する工程、
(4)水性現像液で現像する工程、および、
(5)熱硬化するポストベークする工程、を含むことを特徴とする硬化膜の製造方法。
[10] 前記現像工程後、ポストベーク工程前に、全面露光する工程を含む、[9]の硬化膜の形成方法。
[11] [1]〜[8]のいずれかの感光性樹脂組成物を硬化してなる硬化膜。
[12] 層間絶縁膜である、[11]の硬化膜。
[13] [11]又は[12]の硬化膜を有する、液晶表示装置または有機EL表示装置。 As a result of intensive studies by the inventors of the present invention based on the above problems, the use of a polymer having a repeating unit of a long-chain carboxylic acid in combination with two specific types of polymers improves the mobility of acid groups and the glass of the film. It was found that a significant improvement in sensitivity and a remaining film ratio, which are considered to be caused by a decrease in the transition point (Tg), were observed, and the above problems could be solved.
The means for solving the problem is the means [1] below, preferably the means [2] to [13] below.
[1] (A) (a1) a repeating unit having a residue in which an acid group is protected with an acid-decomposable group, (a2) an oxiranyl group, an oxetanyl group, or —NH—CH 2 —OR (where R is 1 carbon atom) A repeating unit having a crosslinkable group selected from (an alkyl group of ˜20), and (a3) an atom of a divalent linking group having a carboxyl group at the end of the side chain and linking the polymer main chain and the carboxyl group A polymer component containing 4 or more repeating units in the same or different polymers,
(B) a photoacid generator, and (D) a solvent,
Containing
The divalent linking group includes —CR 1 2 — (R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group), —O—, —O—SO 2 —, —O—C (O) —, —C (O ) —O—, —S—, —C (O) —, an optionally substituted amino group, an optionally substituted phenylene group, or the following structure (iv) A photosensitive resin composition, which is a group arbitrarily combined.
Figure 2013182077
(In the formula (iv), z represents an integer of 0 to 5.)
[2] The photosensitive resin composition according to [1], wherein the polymer component (A) has a polymer containing the repeating unit (a2) and the repeating unit (a3).
[3] The photosensitive resin according to [1] or [2], wherein the polymer component (A) has a polymer containing the repeating unit (a1), the repeating unit (a2), and the repeating unit (a3). Composition.
[4] The photosensitive resin composition according to any one of [1] to [3], which is a chemically amplified positive photosensitive resin composition.
[5] The photosensitive resin composition according to any one of [1] to [4], wherein the repeating unit (a3) includes one or more repeating units represented by general formulas (i) to (iii).
Figure 2013182077
(In the general formulas (i) to (iii), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, L represents a divalent linking group having 4 or more atoms, and R 2 represents a halogen atom, a hydroxyl group, or a carbon atom. Represents an alkyl group of 1 to 3, and n represents an integer of 0 to 4.)
[6] The photosensitive resin composition according to any one of [1] to [5], wherein the repeating unit (a1) is a repeating unit represented by the general formula (A2 ′).
Figure 2013182077
(In the general formula (A2 '), R 1 and R 2 each represent a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group, either one of at least R 1 and R 2 is an alkyl group or an aryl group, R 3 Represents an alkyl group or an aryl group, and R 1 or R 2 and R 3 may be linked to form a cyclic ether, R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group, and X represents a single bond or Represents an arylene group.)
[7] The photosensitive resin composition according to any one of [1] to [6], wherein the repeating unit (a2) is a repeating unit represented by the general formula (2).
Figure 2013182077
(In general formula (2), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 2 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.)
[8] The photosensitive resin composition according to any one of [1] to [7], wherein the repeating unit (a2) is a repeating unit having an oxiranyl group and / or an oxetanyl group.
[9] (1) A step of applying the photosensitive resin composition according to any one of [1] to [8] on a substrate,
(2) a step of removing the solvent from the applied photosensitive resin composition;
(3) a step of exposing with actinic radiation,
(4) a step of developing with an aqueous developer, and
(5) A method for producing a cured film comprising a step of post-baking to be thermally cured.
[10] The method for forming a cured film according to [9], including a step of exposing the entire surface after the developing step and before the post-baking step.
[11] A cured film obtained by curing the photosensitive resin composition according to any one of [1] to [8].
[12] The cured film according to [11], which is an interlayer insulating film.
[13] A liquid crystal display device or organic EL display device having the cured film of [11] or [12].

本発明によれば、感度、残膜率、及び比誘電率に優れるポジ型感光性樹脂組成物、パターンの製造方法、有機EL表示装置、液晶表示装置の製造方法および硬化膜を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a positive photosensitive resin composition excellent in sensitivity, a remaining film ratio, and a relative dielectric constant, a pattern manufacturing method, an organic EL display device, a liquid crystal display manufacturing method, and a cured film. it can.

有機EL表示装置の一例の構成概念図を示す。ボトムエミッション型の有機EL表示装置における基板の模式的断面図を示し、平坦化膜4を有している。1 shows a conceptual diagram of a configuration of an example of an organic EL display device. A schematic cross-sectional view of a substrate in a bottom emission type organic EL display device is shown, and a planarizing film 4 is provided. 液晶表示装置の一例の構成概念図を示す。液晶表示装置におけるアクティブマトリックス基板の模式的断面図を示し、層間絶縁膜である硬化膜17を有している。1 is a conceptual diagram of a configuration of an example of a liquid crystal display device. The schematic sectional drawing of the active matrix substrate in a liquid crystal display device is shown, and it has the cured film 17 which is an interlayer insulation film.

以下において、本発明の内容について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。尚、本願明細書において「〜」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。また、本発明における有機EL表示装置とは、有機エレクトロルミネッセンス表示装置(有機エレクトロルミネッセンス素子)のことをいう。
さらに、(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸および/またはメタクリル酸を意味する。
また、本発明において「アルカリ可溶性」とは、化合物(樹脂)の溶液を基板上に適用し、90℃で2分間加熱することによって形成される化合物(樹脂)の膜(厚さ3μm)の、23℃における0.4%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に対する溶解速度が、0.01μm/秒以上であることをいい、「アルカリ不溶性」とは、化合物(樹脂)の溶液を基板上に適用し、90℃で2分間加熱することによって形成される化合物(樹脂)の膜(厚さ3μm)の、23℃における0.4%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に対する溶解速度が、0.01μm/秒未満であることをいう。
Hereinafter, the contents of the present invention will be described in detail. The description of the constituent elements described below may be made based on typical embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to such embodiments. In the present specification, “to” is used to mean that the numerical values described before and after it are included as a lower limit value and an upper limit value. Moreover, the organic EL display device in the present invention refers to an organic electroluminescence display device (organic electroluminescence element).
Furthermore, (meth) acrylic acid means acrylic acid and / or methacrylic acid.
In the present invention, the term “alkali-soluble” means that a compound (resin) film (thickness 3 μm) formed by applying a compound (resin) solution on a substrate and heating at 90 ° C. for 2 minutes, The dissolution rate in a 0.4% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. means 0.01 μm / second or more. “Alkali insoluble” means that a compound (resin) solution is applied on a substrate, The dissolution rate of a compound (resin) film (thickness 3 μm) formed by heating at 90 ° C. for 2 minutes in a 0.4% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. is less than 0.01 μm / second. Say something.

[感光性樹脂組成物]
本発明の感光性樹脂組成物は、
(A)(a1)酸基が酸分解性基で保護された残基を有する繰り返し単位、(a2)オキシラニル基、オキセタニル基、または−NH−CH2−OR(Rは炭素数1〜20のアルキル基である)から選ばれる基を有する繰り返し単位、および(a3)側鎖末端にカルボキシル基を有し、ポリマー主鎖と前記カルボキシル基を連結する2価の連結基の原子数が4以上の繰り返し単位を、同一または異なる重合体に含む重合体成分、
(B)光酸発生剤、および
(D)溶剤、を含有することを特徴とする。
[Photosensitive resin composition]
The photosensitive resin composition of the present invention is
(A) (a1) a repeating unit having a residue in which an acid group is protected with an acid-decomposable group, (a2) an oxiranyl group, an oxetanyl group, or —NH—CH 2 —OR (where R is a carbon number of 1 to 20) A repeating unit having a group selected from (which is an alkyl group), and (a3) a carboxyl group at the end of the side chain, and the divalent linking group connecting the polymer main chain and the carboxyl group has 4 or more A polymer component containing repeating units in the same or different polymers,
It contains (B) a photoacid generator, and (D) a solvent.

上記(A)成分は、
(1):繰り返し単位(a1)、繰り返し単位(a2)、及び繰り返し単位(a3)を共重合してなる態様、
(2):繰り返し単位(a1)と繰り返し単位(a3)との共重合体、繰り返し単位(a2)と繰り返し単位(a3)との共重合体の態様、
(3):繰り返し単位(a1)を含むポリマー、繰り返し単位(a2)を含むポリマー、及び繰り返し単位(a3)を含むポリマーの態様、
(4):繰り返し単位(a1)と繰り返し単位(a3)との共重合体、繰り返し単位(a2)を含むポリマーの態様、
(5):繰り返し単位(a2)と繰り返し単位(a3)との共重合体、繰り返し単位(a1)を含むポリマーの態様、および
(6):繰り返し単位(a1)と繰り返し単位(a2)との共重合体、繰り返し単位(a3)を含むポリマーの態様が挙げられる。
これらの態様の中でも、(1)、(3)〜(4)、および(6)の態様が好ましい。
上記(A)成分は、これら態様を複数種含んでいてもよく、さらに、他の繰り返し単位(a4)を含んでいてもよい。
The component (A) is
(1): an embodiment formed by copolymerizing the repeating unit (a1), the repeating unit (a2), and the repeating unit (a3),
(2): A copolymer of the repeating unit (a1) and the repeating unit (a3), an embodiment of a copolymer of the repeating unit (a2) and the repeating unit (a3),
(3): an embodiment of a polymer containing the repeating unit (a1), a polymer containing the repeating unit (a2), and a polymer containing the repeating unit (a3),
(4): a copolymer of the repeating unit (a1) and the repeating unit (a3), an embodiment of a polymer containing the repeating unit (a2),
(5): copolymer of repeating unit (a2) and repeating unit (a3), polymer embodiment containing repeating unit (a1), and (6): repeating unit (a1) and repeating unit (a2) Examples of the copolymer and a polymer including the repeating unit (a3) are included.
Among these embodiments, the embodiments (1), (3) to (4), and (6) are preferable.
The component (A) may contain a plurality of these embodiments, and may further contain other repeating units (a4).

以下、本発明の感光性樹脂組成物の各成分について説明する。   Hereinafter, each component of the photosensitive resin composition of this invention is demonstrated.

<(A)成分>
本発明の感光性樹脂組成物(以下、本発明の感光性組成物又は本発明の組成物とも言う)は、(A)成分として、繰り返し単位(a1)、繰り返し単位(a2)、および繰り返し単位(a3)を、同一または異なる重合体に含む。
(A)成分は、前記繰り返し単位(a1)〜(a3)以外にも、その他の構成(繰り返し)単位(a4)を含有していてもよい。
<(A) component>
The photosensitive resin composition of the present invention (hereinafter also referred to as the photosensitive composition of the present invention or the composition of the present invention) includes, as component (A), a repeating unit (a1), a repeating unit (a2), and a repeating unit. (A3) is contained in the same or different polymer.
In addition to the repeating units (a1) to (a3), the component (A) may contain other constituent (repeating) units (a4).

[繰り返し単位(a1)]
(A)成分が構成単位(a1)を有することにより、極めて高感度な感光性樹脂組成物とすることができる。
本発明における「酸基が酸分解性基で保護された残基」は、カルボキシル基がアセタールで保護された残基、酸基がケタールで保護された残基、酸基が第三級アルキル基で保護された残基、または、酸基が第三級アルキルカーボネート基で保護された残基である。
酸基としては、カルボキシル基、および、フェノール性水酸基が好ましく挙げられる。
また、酸基が酸分解性基で保護された残基として具体的には、例えば、後述する式(A1)で表される基のエステル構造、テトラヒドロピラニルエステル基、または、テトラヒドロフラニルエステル基等のアセタールまたはケタール系官能基や、t−ブチルエステル基、t−ブチルカーボネート基等の第三級アルキル系官能基が挙げられる。
[Repeating unit (a1)]
When the component (A) has the structural unit (a1), a highly sensitive photosensitive resin composition can be obtained.
In the present invention, “residue in which an acid group is protected with an acid-decomposable group” means a residue in which a carboxyl group is protected with an acetal, a residue in which an acid group is protected with a ketal, and an acid group is a tertiary alkyl group Or a residue in which the acid group is protected with a tertiary alkyl carbonate group.
Preferred examples of the acid group include a carboxyl group and a phenolic hydroxyl group.
Specific examples of the residue in which the acid group is protected with an acid-decomposable group include, for example, an ester structure of a group represented by the formula (A1) described later, a tetrahydropyranyl ester group, or a tetrahydrofuranyl ester group. And a tertiary alkyl functional group such as a t-butyl ester group and a t-butyl carbonate group.

(a1)酸基が酸分解性基で保護された残基を有する構成単位は、酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位、または、酸分解性基で保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位であることが好ましい。
以下、酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位(a1−1)と、酸分解性基で保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位(a1−2)について、順にそれぞれ説明する。
(A1) The structural unit having a residue whose acid group is protected with an acid-decomposable group is a structural unit having a protected carboxyl group protected with an acid-decomposable group, or a protected phenol protected with an acid-decomposable group A structural unit having a functional hydroxyl group is preferred.
Hereinafter, the structural unit (a1-1) having a protected carboxyl group protected with an acid-decomposable group and the structural unit (a1-2) having a protected phenolic hydroxyl group protected with an acid-decomposable group will be described in this order. To do.

<<<(a1−1)酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位>>>
前記酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位(a1−1)は、カルボキシル基を有する構成単位の該カルボキシル基が、以下で詳細に説明する酸分解性基によって保護された保護カルボキシル基を有する構成単位である。
前記酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位(a1−1)に用いることができる前記カルボキシル基を有する構成単位としては、特に制限はなく公知の構成単位を用いることができる。例えば、不飽和モノカルボン酸、不飽和ジカルボン酸、不飽和トリカルボン酸などの、分子中に少なくとも1個のカルボキシル基を有する不飽和カルボン酸等に由来する構成単位(a1−1−1)や、エチレン性不飽和基と酸無水物由来の構造とを共に有する構成単位(a1−1−2)が挙げられる。
以下、前記カルボキシル基を有する構成単位として用いられる(a1−1−1)分子中に少なくとも1個のカルボキシル基を有する不飽和カルボン酸等に由来する構成単位と、(a1−1−2)エチレン性不飽和基と酸無水物由来の構造とを共に有する構成単位について、それぞれ順に説明する。
<<< (a1-1) Structural Unit Having a Protected Carboxyl Group Protected with an Acid-Decomposable Group >>>
The structural unit (a1-1) having a protected carboxyl group protected by the acid-decomposable group is a protective unit in which the carboxyl group of the structural unit having a carboxyl group is protected by an acid-decomposable group described in detail below. It is a structural unit having a carboxyl group.
There is no restriction | limiting in particular as a structural unit which has the said carboxyl group as a structural unit which can be used for the structural unit (a1-1) which has the protected carboxyl group protected by the said acid-decomposable group, A well-known structural unit can be used. For example, a structural unit (a1-1-1) derived from an unsaturated carboxylic acid having at least one carboxyl group in the molecule, such as an unsaturated monocarboxylic acid, an unsaturated dicarboxylic acid, or an unsaturated tricarboxylic acid, And a structural unit (a1-1-2) having both an ethylenically unsaturated group and a structure derived from an acid anhydride.
Hereinafter, (a1-1-1) used as the structural unit having a carboxyl group, a structural unit derived from an unsaturated carboxylic acid having at least one carboxyl group in the molecule, and (a1-1-2) ethylene The structural units having both the unsaturated group and the structure derived from the acid anhydride will be described in order.

<<<<(a1−1−1)分子中に少なくとも1個のカルボキシル基を有する不飽和カルボン酸等に由来する構成単位>>>>
前記分子中に少なくとも1個のカルボキシル基を有する不飽和カルボン酸等に由来する構成単位(a1−1−1)として本発明で用いられる不飽和カルボン酸としては以下に挙げるようなものが用いられる。すなわち、不飽和モノカルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、α−クロロアクリル酸、けい皮酸などが挙げられる。また、不飽和ジカルボン酸としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸などが挙げられる。また、カルボキシル基を有する構成単位を得るために用いられる不飽和多価カルボン酸は、その酸無水物であってもよい。具体的には、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸などが挙げられる。また、不飽和多価カルボン酸は、多価カルボン酸のモノ(2−メタクリロイロキシアルキル)エステルであってもよく、例えば、コハク酸モノ(2−アクリロイロキシエチル)、コハク酸モノ(2−メタクリロイロキシエチル)、フタル酸モノ(2−アクリロイロキシエチル)、フタル酸モノ(2−メタクリロイロキシエチル)などが挙げられる。さらに、不飽和多価カルボン酸は、その両末端ジカルボキシポリマーのモノ(メタ)アクリレートであってもよく、例えば、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノアクリレート、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノメタクリレートなどが挙げられる。また、不飽和カルボン酸としては、アクリル酸−2−カルボキシエチルエステル、メタクリル酸−2−カルボキシエチルエステル、マレイン酸モノアルキルエステル、フマル酸モノアルキルエステル、4−カルボキシスチレン等も用いることができる。
中でも、現像性の観点から、前記分子中に少なくとも1個のカルボキシル基を有する不飽和カルボン酸等に由来する構成単位(a1−1−1)を形成するためには、アクリル酸、メタクリル酸、または不飽和多価カルボン酸の無水物等を用いることが好ましく、アクリル酸またはメタクリル酸を用いることがより好ましい。
前記分子中に少なくとも1個のカルボキシル基を有する不飽和カルボン酸等に由来する構成単位(a1−1−1)は、1種単独で構成されていてもよいし、2種以上で構成されていてもよい。
<<<<< (a1-1-1) Structural Unit Derived from Unsaturated Carboxylic Acid etc. Having at least One Carboxyl Group in the Molecule >>>>
Examples of the unsaturated carboxylic acid used in the present invention as the structural unit (a1-1-1) derived from an unsaturated carboxylic acid having at least one carboxyl group in the molecule include those listed below. . That is, examples of the unsaturated monocarboxylic acid include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, α-chloroacrylic acid, and cinnamic acid. Examples of the unsaturated dicarboxylic acid include maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, and mesaconic acid. Moreover, the acid anhydride may be sufficient as unsaturated polyhydric carboxylic acid used in order to obtain the structural unit which has a carboxyl group. Specific examples include maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride, and the like. The unsaturated polyvalent carboxylic acid may be a mono (2-methacryloyloxyalkyl) ester of a polyvalent carboxylic acid. For example, succinic acid mono (2-acryloyloxyethyl), succinic acid mono (2 -Methacryloyloxyethyl), mono (2-acryloyloxyethyl) phthalate, mono (2-methacryloyloxyethyl) phthalate and the like. Further, the unsaturated polyvalent carboxylic acid may be a mono (meth) acrylate of the dicarboxy polymer at both ends, and examples thereof include ω-carboxypolycaprolactone monoacrylate and ω-carboxypolycaprolactone monomethacrylate. As the unsaturated carboxylic acid, acrylic acid-2-carboxyethyl ester, methacrylic acid-2-carboxyethyl ester, maleic acid monoalkyl ester, fumaric acid monoalkyl ester, 4-carboxystyrene and the like can also be used.
Among these, from the viewpoint of developability, in order to form the structural unit (a1-1-1) derived from an unsaturated carboxylic acid having at least one carboxyl group in the molecule, acrylic acid, methacrylic acid, Alternatively, an unsaturated polycarboxylic acid anhydride or the like is preferably used, and acrylic acid or methacrylic acid is more preferably used.
The structural unit (a1-1-1) derived from an unsaturated carboxylic acid having at least one carboxyl group in the molecule may be composed of one kind alone, or composed of two or more kinds. May be.

<<<<(a1−1−2)エチレン性不飽和基と酸無水物由来の構造とを共に有する構成単位>>>>
エチレン性不飽和基と酸無水物由来の構造とを共に有する構成単位(a1−1−2)は、エチレン性不飽和基を有する構成単位中に存在する水酸基と酸無水物とを反応させて得られたモノマーに由来する単位であることが好ましい。
前記酸無水物としては、公知のものが使用でき、具体的には、無水マレイン酸、無水コハク酸、無水イタコン酸、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水クロレンド酸等の二塩基酸無水物;無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、ビフェニルテトラカルボン酸無水物などの酸無水物が挙げられる。これらの中では、現像性の観点から、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、または無水コハク酸、が好ましい。
前記酸無水物の水酸基に対する反応率は、現像性の観点から、好ましくは10〜100モル%、より好ましくは30〜100モル%である。
<<<<< (a1-1-2) Structural unit having both an ethylenically unsaturated group and a structure derived from an acid anhydride >>>>
The structural unit (a1-1-2) having both an ethylenically unsaturated group and a structure derived from an acid anhydride reacts a hydroxyl group present in the structural unit having an ethylenically unsaturated group with an acid anhydride. A unit derived from the obtained monomer is preferred.
As the acid anhydride, known ones can be used, and specifically, maleic anhydride, succinic anhydride, itaconic anhydride, phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, chlorendic anhydride, etc. Dibasic acid anhydrides; acid anhydrides such as trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, benzophenonetetracarboxylic anhydride, biphenyltetracarboxylic anhydride, and the like. Among these, phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, or succinic anhydride is preferable from the viewpoint of developability.
The reaction rate of the acid anhydride with respect to the hydroxyl group is preferably 10 to 100 mol%, more preferably 30 to 100 mol%, from the viewpoint of developability.

<<<<構成単位(a1−1)に用いることができる酸分解性基>>>>
前記酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位(a1−1)に用いることができる前記酸分解性基としては、これまでKrF用ポジ型レジスト、ArF用ポジ型レジストにおける酸分解性基として公知のものを使用でき、特に限定されない。従来、酸分解性基としては、酸により比較的分解し易い基(例えば、テトラヒドロピラニル基等のアセタール系官能基)や酸により比較的分解し難い基(例えば、tert−ブチルエステル基、tert−ブチルカーボネート基等のtert−ブチル系官能基)が知られている。
これらの酸分解性基の中でもカルボキシル基がアセタールまたはケタールで保護された保護カルボキシル基、または、カルボキシル基がケタールで保護された保護カルボキシル基を有する構成単位であることが、レジストの基本物性、特に感度やパターン形状、コンタクトホールの形成性、感光性樹脂組成物の保存安定性の観点から好ましい。さらに酸分解性基の中でもカルボキシル基が下記一般式(a1−1)で表されるアセタールまたはケタールで保護された保護カルボキシル基であることが、感度の観点からより好ましい。なお、カルボキシル基が下記一般式(a1−1)で表されるアセタールまたはケタールで保護された保護カルボキシル基である場合、保護カルボキシル基の全体としては、−(C=O)−O−CR101102(OR103)の構造となっている。
<<<< acid-decomposable group that can be used for the structural unit (a1-1) >>>>
Examples of the acid-decomposable group that can be used for the structural unit (a1-1) having a protected carboxyl group protected by the acid-decomposable group include acid decomposition in a positive resist for KrF and a positive resist for ArF. A well-known thing can be used as a sex group, and it does not specifically limit. Conventionally, as an acid-decomposable group, a group that is relatively easily decomposed by an acid (for example, an acetal functional group such as a tetrahydropyranyl group) or a group that is relatively difficult to be decomposed by an acid (for example, a tert-butyl ester group, a tert-butyl ester group, -Tert-butyl functional groups such as butyl carbonate groups) are known.
Among these acid-decomposable groups, the basic physical properties of the resist, in particular, a structural unit having a protected carboxyl group in which the carboxyl group is protected with an acetal or ketal, or a protected carboxyl group in which the carboxyl group is protected with a ketal It is preferable from the viewpoints of sensitivity, pattern shape, formability of contact holes, and storage stability of the photosensitive resin composition. Furthermore, among the acid-decomposable groups, the carboxyl group is more preferably a protected carboxyl group protected by an acetal or ketal represented by the following general formula (a1-1) from the viewpoint of sensitivity. When the carboxyl group is a protected carboxyl group protected by an acetal or ketal represented by the following general formula (a1-1), the entire protected carboxyl group is — (C═O) —O—CR 101. The structure is R 102 (OR 103 ).

Figure 2013182077
(式(a1−1)中、R101およびR102は、それぞれ独立に水素原子またはアルキル基を表し、但し、R101とR102とが共に水素原子の場合を除く。R103は、アルキル基を表す。R101またはR102と、R103とが連結して環状エーテルを形成してもよい。)
Figure 2013182077
(In formula (a1-1), R 101 and R 102 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group, except that R 101 and R 102 are both hydrogen atoms. R 103 is an alkyl group. R 101 or R 102 and R 103 may be linked to form a cyclic ether.)

前記一般式(a1−1)中、R101〜R103は、それぞれ独立に水素原子またはアルキル基を表し、該アルキル基は直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれでもよい。ここで、R101およびR102の双方が水素原子を表すことはなく、R101およびR102の少なくとも一方はアルキル基を表す。 In the general formula (a1-1), R 101 to R 103 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group, and the alkyl group may be linear, branched, or cyclic. Here, both R 101 and R 102 do not represent a hydrogen atom, and at least one of R 101 and R 102 represents an alkyl group.

前記一般式(a1−1)において、R101、R102およびR103がアルキル基を表す場合、該アルキル基は直鎖状、分岐鎖状または環状のいずれであってもよい。
前記直鎖状または分岐鎖状のアルキル基としては、炭素数1〜12であることが好ましく、炭素数1〜6であることがより好ましく、炭素数1〜4であることがさらに好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、ネオペンチル基、n−ヘキシル基、テキシル基(2,3−ジメチル−2−ブチル基)、n−ヘプチル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基、n−ノニル基、n−デシル基等を挙げることができる。
In the general formula (a1-1), when R 101 , R 102 and R 103 represent an alkyl group, the alkyl group may be linear, branched or cyclic.
The linear or branched alkyl group preferably has 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, and still more preferably 1 to 4 carbon atoms. Specifically, methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, neopentyl group, n Examples include -hexyl group, texyl group (2,3-dimethyl-2-butyl group), n-heptyl group, n-octyl group, 2-ethylhexyl group, n-nonyl group, and n-decyl group.

前記環状アルキル基としては、炭素数3〜12であることが好ましく、炭素数4〜8であることがより好ましく、炭素数4〜6であることがさらに好ましい。前記環状アルキル基としては、例えばシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、ノルボルニル基、イソボルニル基等を挙げることができる。   The cyclic alkyl group preferably has 3 to 12 carbon atoms, more preferably 4 to 8 carbon atoms, and still more preferably 4 to 6 carbon atoms. Examples of the cyclic alkyl group include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a norbornyl group, and an isobornyl group.

前記アルキル基は、置換基を有していてもよく、置換基としては、ハロゲン原子、アリール基、アルコキシ基が例示できる。置換基としてハロゲン原子を有する場合、R101、R102、R103はハロアルキル基となり、置換基としてアリール基を有する場合、R101、R102、R103はアラルキル基となる。
前記ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が例示され、これらの中でもフッ素原子または塩素原子が好ましい。
また、前記アリール基としては、炭素数6〜20のアリール基が好ましく、より好ましくは炭素数6〜12であり、具体的には、フェニル基、α−メチルフェニル基、ナフチル基等が例示でき、アリール基で置換されたアルキル基全体、すなわち、アラルキル基としては、ベンジル基、α−メチルベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等が例示できる。
前記アルコキシ基としては、炭素数1〜6のアルコキシ基が好ましく、より好ましくは炭素数1〜4であり、メトキシ基またはエトキシ基がより好ましい。
また、前記アルキル基がシクロアルキル基である場合、該シクロアルキル基は置換基として炭素数1〜10の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基を有していてもよく、アルキル基が直鎖状または分岐鎖状のアルキル基である場合には、置換基として炭素数3〜12のシクロアルキル基を有していてもよい。
これらの置換基は、上記置換基でさらに置換されていてもよい。
The alkyl group may have a substituent, and examples of the substituent include a halogen atom, an aryl group, and an alkoxy group. When it has a halogen atom as a substituent, R 101 , R 102 and R 103 become a haloalkyl group, and when it has an aryl group as a substituent, R 101 , R 102 and R 103 become an aralkyl group.
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and among these, a fluorine atom or a chlorine atom is preferable.
Moreover, as said aryl group, a C6-C20 aryl group is preferable, More preferably, it is C6-C12, Specifically, a phenyl group, (alpha) -methylphenyl group, a naphthyl group etc. can be illustrated. Examples of the entire alkyl group substituted with an aryl group, that is, an aralkyl group, include a benzyl group, an α-methylbenzyl group, a phenethyl group, and a naphthylmethyl group.
As said alkoxy group, a C1-C6 alkoxy group is preferable, More preferably, it is C1-C4, and a methoxy group or an ethoxy group is more preferable.
Further, when the alkyl group is a cycloalkyl group, the cycloalkyl group may have a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms as a substituent, and the alkyl group is linear Or a branched alkyl group, it may have a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms as a substituent.
These substituents may be further substituted with the above substituents.

前記一般式(a1−1)において、R101、R102およびR103がアリール基を表す場合、該アリール基は炭素数6〜12であることが好ましく、炭素数6〜10であることがより好ましい。該アリール基は置換基を有していてもよく、該置換基としては炭素数1〜6のアルキル基が好ましく例示できる。アリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、シリル基、クメニル基、1−ナフチル基等が例示できる。 In the general formula (a1-1), when R 101 , R 102 and R 103 represent an aryl group, the aryl group preferably has 6 to 12 carbon atoms, more preferably 6 to 10 carbon atoms. preferable. The aryl group may have a substituent, and preferred examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Examples of the aryl group include a phenyl group, a tolyl group, a silyl group, a cumenyl group, and a 1-naphthyl group.

また、R101、R102およびR103は互いに結合して、それらが結合している炭素原子と一緒になって環を形成することができる。R101とR102、R101とR103またはR102とR103が結合した場合の環構造としては、例えばシクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、テトラヒドロフラニル基、アダマンチル基およびテトラヒドロピラニル基等を挙げることができる。 R 101 , R 102 and R 103 can be bonded together to form a ring together with the carbon atom to which they are bonded. Examples of the ring structure when R 101 and R 102 , R 101 and R 103 or R 102 and R 103 are bonded include a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a tetrahydrofuranyl group, an adamantyl group, and a tetrahydropyrani group. And the like.

なお、前記一般式(a1−1)において、R101およびR102のいずれか一方が、水素原子またはメチル基であることが好ましい。 In the general formula (a1-1), it is preferable that any one of R 101 and R 102 is a hydrogen atom or a methyl group.

前記一般式(a1−1)で表される保護カルボキシル基を有する構成単位を形成するために用いられるラジカル重合性単量体は、市販のものを用いてもよいし、公知の方法で合成したものを用いることもできる。例えば、下記に示すように(メタ)アクリル酸を酸触媒の存在下でビニルエーテルと反応させることにより合成することができる。この反応はモノマーの段階で行ってもよいし、重合体にしてから行っても良い。   As the radical polymerizable monomer used for forming the structural unit having a protected carboxyl group represented by the general formula (a1-1), a commercially available one may be used, or it may be synthesized by a known method. Things can also be used. For example, as shown below, it can be synthesized by reacting (meth) acrylic acid with vinyl ether in the presence of an acid catalyst. This reaction may be performed at the monomer stage, or may be performed after forming a polymer.

Figure 2013182077
Figure 2013182077

上記スキーム中、R111は、水素原子またはアルキル基を表し、該アルキル基は、前記一般式(a1−1)において、R101〜R103として示したアルキル基と同様である。R111としては、水素原子またはメチル基が好ましい。
112およびR113は、−CH(R112)(R113)として、前記一般式(a1−1)におけるR102と同義であり、R114は前記一般式(a−1)におけるR101と同義であり、R115は前記一般式(a1−1)におけるR103と同義であり、また、これらは好ましい範囲も同様である。
上記の合成は(メタ)アクリル酸をその他のモノマーと予め共重合させておき、その後に酸触媒の存在下でビニルエーテルと反応させてもよい。
In the above scheme, R 111 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and the alkyl group is the same as the alkyl group represented by R 101 to R 103 in the general formula (a1-1). R 111 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
R 112 and R 113 are the same as R 102 in the general formula (a1-1) as —CH (R 112 ) (R 113 ), and R 114 is the same as R 101 in the general formula (a-1). R 115 is synonymous with R 103 in the general formula (a1-1), and preferred ranges thereof are also the same.
In the above synthesis, (meth) acrylic acid may be previously copolymerized with other monomers and then reacted with vinyl ether in the presence of an acid catalyst.

前記酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位(a1−1)の第一の好ましい態様は、式(A2’)で表される構成単位である。

Figure 2013182077
(式中、R1およびR2は、それぞれ、水素原子、アルキル基またはアリール基を表し、少なくともR1およびR2のいずれか一方がアルキル基またはアリール基であり、R3は、アルキル基またはアリール基を表し、R1またはR2と、R3とが連結して環状エーテルを形成してもよく、R4は、水素原子またはメチル基を表し、Xは単結合またはアリーレン基を表す。)
1およびR2がアルキル基の場合、炭素数は1〜10のアルキル基が好ましい。R1およびR2がアリール基の場合、フェニル基が好ましい。R1およびR2は、それぞれ、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基が好ましい。
3は、アルキル基またはアリール基を表し、炭素数1〜10のアルキル基が好ましく、1〜6のアルキル基がより好ましい。
Xは単結合またはアリーレン基を表し、単結合が好ましい。 A first preferred embodiment of the structural unit (a1-1) having a protected carboxyl group protected by the acid-decomposable group is a structural unit represented by the formula (A2 ′).
Figure 2013182077
(Wherein R 1 and R 2 each represent a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group, at least one of R 1 and R 2 is an alkyl group or an aryl group, and R 3 is an alkyl group or Represents an aryl group, R 1 or R 2 and R 3 may be linked to form a cyclic ether, R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group, and X represents a single bond or an arylene group; )
When R 1 and R 2 are alkyl groups, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is preferable. When R 1 and R 2 are aryl groups, a phenyl group is preferred. R 1 and R 2 are each preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
R 3 represents an alkyl group or an aryl group, preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
X represents a single bond or an arylene group, and a single bond is preferred.

前記酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位(a1−1)の第二の好ましい態様は、下記一般式の構造単位である。

Figure 2013182077
(式中、R121は水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表し、L1はカルボニル基またはフェニレン基を表し、R122〜R128はそれぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表す。)
121は水素原子またはメチル基が好ましい。
1はカルボニル基が好ましい。
122〜R128は、水素原子が好ましい。 A second preferred embodiment of the structural unit (a1-1) having a protected carboxyl group protected by the acid-decomposable group is a structural unit of the following general formula.
Figure 2013182077
(Wherein R 121 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, L 1 represents a carbonyl group or a phenylene group, and R 122 to R 128 each independently represents a hydrogen atom or 1 to 4 carbon atoms. Represents an alkyl group of
R 121 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
L 1 is preferably a carbonyl group.
R 122 to R 128 are preferably a hydrogen atom.

前記酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位(a1−1)の好ましい具体例としては、下記の構成単位が例示できる。なお、Rは水素原子またはメチル基を表す。   Preferable specific examples of the structural unit (a1-1) having a protected carboxyl group protected by the acid-decomposable group include the following structural units. R represents a hydrogen atom or a methyl group.

Figure 2013182077
Figure 2013182077

<<<(a1−2)酸分解性基で保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位>>>
前記酸分解性基で保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位(a1−2)は、フェノール性水酸基を有する構成単位が、以下で詳細に説明する酸分解性基によって保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位である。
<<< (a1-2) Structural unit having a protected phenolic hydroxyl group protected with an acid-decomposable group >>>>
The structural unit (a1-2) having a protected phenolic hydroxyl group protected with an acid-decomposable group is a protected phenolic component in which the structural unit having a phenolic hydroxyl group is protected by an acid-decomposable group described in detail below. A structural unit having a hydroxyl group.

<<<<(a1−2−1)フェノール性水酸基を有する構成単位>>>>
前記フェノール性水酸基を有する構成単位としては、ヒドロキシスチレン系構成単位やノボラック系の樹脂における構成単位が挙げられるが、これらの中では、ヒドロキシスチレン、またはα−メチルヒドロキシスチレンに由来する構成単位が、透明性の観点から好ましい。フェノール性水酸基を有する構成単位の中でも、下記一般式(a1−2)で表される構成単位が透明性、感度の観点から好ましい。
<<<< (a1-2-1) Structural unit having phenolic hydroxyl group >>>>
Examples of the structural unit having a phenolic hydroxyl group include a structural unit in a hydroxystyrene-based structural unit and a novolac-based resin, among these, a structural unit derived from hydroxystyrene or α-methylhydroxystyrene, It is preferable from the viewpoint of transparency. Among the structural units having a phenolic hydroxyl group, the structural unit represented by the following general formula (a1-2) is preferable from the viewpoints of transparency and sensitivity.

Figure 2013182077
(一般式(a1−2)中、R220は水素原子またはメチル基を表し、R221は単結合または二価の連結基を表し、R222はハロゲン原子または炭素数1〜5の直鎖または分岐鎖状のアルキル基を表し、aは1〜5の整数を表し、bは0〜4の整数を表し、a+bは5以下である。なお、R222が2以上存在する場合、これらのR222は相互に異なっていてもよいし同じでもよい。)
Figure 2013182077
(In General Formula (a1-2), R 220 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 221 represents a single bond or a divalent linking group, and R 222 represents a halogen atom or a straight chain having 1 to 5 carbon atoms or Represents a branched alkyl group, a represents an integer of 1 to 5, b represents an integer of 0 to 4, and a + b is 5 or less, and when R 222 is 2 or more, these R 222 may be different from each other or the same.)

前記一般式(a1−2)中、R220は水素原子またはメチル基を表し、メチル基であることが好ましい。
また、R221は単結合または二価の連結基を示す。単結合である場合には、感度を向上させることができ、さらに硬化膜の透明性を向上させることができるので好ましい。R221の二価の連結基としてはアルキレン基が例示でき、R221がアルキレン基である具体例としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、n−ブチレン基、イソブチレン基、tert−ブチレン基、ペンチレン基、イソペンチレン基、ネオペンチレン基、ヘキシレン基等が挙げられる。中でも、R221が単結合、メチレン基、エチレン基であることが好ましい。また、前記二価の連結基は、置換基を有していてもよく、置換基としては、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基等が挙げられる。
また、aは1〜5の整数を表すが、本発明の効果の観点や、製造が容易であるという点から、aは1または2であることが好ましく、aが1であることがより好ましい。
また、ベンゼン環における水酸基の結合位置は、R221と結合している炭素原子を基準(1位)としたとき、4位に結合していることが好ましい。
222はハロゲン原子または炭素数1〜5の直鎖または分岐鎖状のアルキル基である。
具体的には、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基等が挙げられる。中でも製造が容易であるという点から、塩素原子、臭素原子、メチル基またはエチル基であることが好ましい。
また、bは0または1〜4の整数を表す。
In the general formula (a1-2), R 220 represents a hydrogen atom or a methyl group, and is preferably a methyl group.
R 221 represents a single bond or a divalent linking group. A single bond is preferable because the sensitivity can be improved and the transparency of the cured film can be further improved. The divalent linking group of R 221 may be exemplified alkylene groups, specific examples R 221 is an alkylene group, a methylene group, an ethylene group, a propylene group, isopropylene group, n- butylene group, isobutylene group, tert -Butylene group, pentylene group, isopentylene group, neopentylene group, hexylene group, etc. are mentioned. Among these, it is preferable that R 221 is a single bond, a methylene group, or an ethylene group. The divalent linking group may have a substituent, and examples of the substituent include a halogen atom, a hydroxyl group, and an alkoxy group.
Moreover, although a represents the integer of 1-5, from the viewpoint of the effect of this invention and the point that manufacture is easy, it is preferable that a is 1 or 2, and it is more preferable that a is 1. .
Further, the bonding position of the hydroxyl group in the benzene ring is preferably bonded to the 4-position when the carbon atom bonded to R 221 is defined as the reference (first position).
R 222 is a halogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
Specific examples include fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group and the like. It is done. Among these, a chlorine atom, a bromine atom, a methyl group, or an ethyl group is preferable from the viewpoint of easy production.
B represents 0 or an integer of 1 to 4;

<<<<構成単位(a1−2)に用いることができる酸分解性基>>>>
前記酸分解性基で保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位(a1−2)に用いることができる前記酸分解性基としては、前記酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位(a1−1)に用いることができる前記酸分解性基と同様に、公知のものを使用でき、特に限定されない。酸分解性基の中でもアセタールで保護された保護フェノール性水酸基、または、フェノール性水酸基がケタールで保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位であることが、レジストの基本物性、特に感度やパターン形状、感光性樹脂組成物の保存安定性、コンタクトホールの形成性の観点から好ましい。さらに、酸分解性基の中でもフェノール性水酸基が前記一般式(a1−1)で表されるアセタールまたはケタールで保護された保護フェノール性水酸基であることが、感度の観点からより好ましい。なお、フェノール性水酸基が前記一般式(a1−1)で表されるアセタールまたはケタールで保護された保護フェノール性水酸基である場合、保護フェノール性水酸基の全体としては、−Ar−O−CR101102(OR103)の構造となっている。なお、Arはアリーレン基を表す。
<<<< acid-decomposable group that can be used for the structural unit (a1-2) >>>>
The acid-decomposable group that can be used for the structural unit (a1-2) having a protected phenolic hydroxyl group protected with the acid-decomposable group has a protected carboxyl group protected with the acid-decomposable group. Similarly to the acid-decomposable group that can be used for the unit (a1-1), known ones can be used and are not particularly limited. Among the acid-decomposable groups, the basic physical properties of the resist, particularly the sensitivity and pattern shape, are protected phenolic hydroxyl groups protected with acetal, or structural units having a protected phenolic hydroxyl group in which the phenolic hydroxyl group is protected with a ketal. From the viewpoint of storage stability of the photosensitive resin composition and formability of the contact hole. Furthermore, among the acid-decomposable groups, the phenolic hydroxyl group is more preferably a protected phenolic hydroxyl group protected with an acetal or ketal represented by the general formula (a1-1) from the viewpoint of sensitivity. When the phenolic hydroxyl group is a protected phenolic hydroxyl group protected with an acetal or ketal represented by the general formula (a1-1), the entire protected phenolic hydroxyl group is -Ar-O-CR 101 R. The structure is 102 (OR 103 ). Ar represents an arylene group.

フェノール性水酸基のアセタールエステル構造の好ましい例は、R101=R102=R103=メチル基やR101=R102=メチル基でR103=ベンジル基の組み合わせが例示できる。 Preferable examples of the acetal ester structure of the phenolic hydroxyl group include a combination of R 101 = R 102 = R 103 = methyl group, R 101 = R 102 = methyl group and R 103 = benzyl group.

また、フェノール性水酸基がアセタールまたはケタールで保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位を形成するために用いられるラジカル重合性単量体としては、例えば、ヒドロキシスチレンの1−アルコキシアルキル保護体、ヒドロキシスチレンのテトラヒドロピラニル保護体、α−メチル−ヒドロキシスチレンの1−アルコキシアルキル保護体、α−メチル−ヒドロキシスチレンのテトラヒドロピラニル保護体、4−ヒドロキシフェニルメタクリレートの1−アルコキシアルキル保護体、4−ヒドロキシフェニルメタクリレートのテトラヒドロピラニル保護体、4−ヒドロキシ安息香酸(1−メタクリロイルオキシメチル)エステルの1−アルコキシアルキル保護体、4−ヒドロキシ安息香酸(1−メタクリロイルオキシメチル)エステルのテトラヒドロピラニル保護体、4−ヒドロキシ安息香酸(2−メタクリロイルオキシエチル)エステルの1−アルコキシアルキル保護体、4−ヒドロキシ安息香酸(2−メタクリロイルオキシエチル)エステルのテトラヒドロピラニル保護体、4−ヒドロキシ安息香酸(3−メタクリロイルオキシプロピル)エステルの1−アルコキシアルキル保護体、4−ヒドロキシ安息香酸(3−メタクリロイルオキシプロピル)エステルのテトラヒドロピラニル保護体、4−ヒドロキシ安息香酸(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロピル)エステルの1−アルコキシアルキル保護体、4−ヒドロキシ安息香酸(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロピル)エステルのテトラヒドロピラニル保護体などが挙げられる。
これらの中で、4−ヒドロキシフェニルメタクリレートの1−アルコキシアルキル保護体、4−ヒドロキシフェニルメタクリレートのテトラヒドロピラニル保護体、が透明性の観点から好ましい。
Examples of the radical polymerizable monomer used to form a structural unit having a protected phenolic hydroxyl group in which the phenolic hydroxyl group is protected with an acetal or ketal include, for example, 1-alkoxyalkyl protected form of hydroxystyrene, hydroxy Tetrahydropyranyl protected form of styrene, 1-alkoxyalkyl protected form of α-methyl-hydroxystyrene, tetrahydropyranyl protected form of α-methyl-hydroxystyrene, 1-alkoxyalkyl protected form of 4-hydroxyphenyl methacrylate, 4- Tetrahydropyranyl protected form of hydroxyphenyl methacrylate, 1-alkoxyalkyl protected form of 4-hydroxybenzoic acid (1-methacryloyloxymethyl) ester, 4-hydroxybenzoic acid (1-methacryloyloxymethyl) ) Tetrahydropyranyl protected form of ester, 1-alkoxyalkyl protected form of 4-hydroxybenzoic acid (2-methacryloyloxyethyl) ester, tetrahydropyranyl protected form of 4-hydroxybenzoic acid (2-methacryloyloxyethyl) ester, 1-alkoxyalkyl protected form of 4-hydroxybenzoic acid (3-methacryloyloxypropyl) ester, tetrahydropyranyl protected form of 4-hydroxybenzoic acid (3-methacryloyloxypropyl) ester, 4-hydroxybenzoic acid (3-methacryloyl) 1-alkoxyalkyl protected form of oxy-2-hydroxypropyl) ester, tetrahydropyranyl protected form of 4-hydroxybenzoic acid (3-methacryloyloxy-2-hydroxypropyl) ester, and the like.
Among these, a 1-alkoxyalkyl protector of 4-hydroxyphenyl methacrylate and a tetrahydropyranyl protector of 4-hydroxyphenyl methacrylate are preferable from the viewpoint of transparency.

フェノール性水酸基のアセタール保護基およびケタール保護基の具体例としては、1−アルコキシアルキル基が挙げられ、例えば、1−エトキシエチル基、1−メトキシエチル基、1−n−ブトキシエチル基、1−イソブトキシエチル基、1−(2−クロロエトキシ)エチル基、1−(2−エチルヘキシルオキシ)エチル基、1−n−プロポキシエチル基、1−シクロヘキシルオキシエチル基、1−(2−シクロヘキシルエトキシ)エチル基、1−ベンジルオキシエチル基などを挙げることができ、これらは単独または2種類以上を組み合わせて使用することができる。   Specific examples of the acetal protecting group and the ketal protecting group for the phenolic hydroxyl group include 1-alkoxyalkyl groups, such as 1-ethoxyethyl group, 1-methoxyethyl group, 1-n-butoxyethyl group, 1- Isobutoxyethyl group, 1- (2-chloroethoxy) ethyl group, 1- (2-ethylhexyloxy) ethyl group, 1-n-propoxyethyl group, 1-cyclohexyloxyethyl group, 1- (2-cyclohexylethoxy) An ethyl group, 1-benzyloxyethyl group, etc. can be mentioned, These can be used individually or in combination of 2 or more types.

前記酸分解性基で保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位(a1−2)を形成するために用いられるラジカル重合性単量体は、市販のものを用いてもよいし、公知の方法で合成したものを用いることもできる。例えば、フェノール性水酸基を有する化合物を酸触媒の存在下でビニルエーテルと反応させることにより合成することができる。上記の合成はフェノール性水酸基を有するモノマーをその他のモノマーと予め共重合させておき、その後に酸触媒の存在下でビニルエーテルと反応させてもよい。   As the radical polymerizable monomer used for forming the structural unit (a1-2) having a protected phenolic hydroxyl group protected by the acid-decomposable group, a commercially available one may be used, or a known method may be used. What was synthesized with can also be used. For example, it can be synthesized by reacting a compound having a phenolic hydroxyl group with vinyl ether in the presence of an acid catalyst. In the above synthesis, a monomer having a phenolic hydroxyl group may be previously copolymerized with another monomer, and then reacted with vinyl ether in the presence of an acid catalyst.

前記酸分解性基で保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位(a1−2)の好ましい具体例としては、下記の構成単位が例示できるが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Preferable specific examples of the structural unit (a1-2) having a protected phenolic hydroxyl group protected with the acid-decomposable group include the following structural units, but the present invention is not limited thereto.

Figure 2013182077
Figure 2013182077

Figure 2013182077
Figure 2013182077

Figure 2013182077
Figure 2013182077

<<<構成単位(a1)の好ましい態様>>>
(A)成分を構成する構成単位中、構成単位(a1)の含有率は、感度の観点から、重合体を全体として、1〜95モル%が好ましく、10〜80モル%がより好ましく、20〜70モル%がさらに好ましく、20〜50モル%が特に好ましい。また、特に前記構成単位(a1)に用いることができる前記酸分解性基がカルボキシル基がアセタールで保護された保護カルボキシル基、または、カルボキシル基がケタールで保護された保護カルボキシル基を有する構成単位である場合、構成単位(a1)を含む重合体を構成する構成単位中の構成単位(a1)の含有率は、20〜60モル%がさらに好ましく、20〜50モル%が特に好ましい。
<<< Preferred Aspect of Structural Unit (a1) >>>
From the viewpoint of sensitivity, the content of the structural unit (a1) in the structural unit constituting the component (A) is preferably 1 to 95 mol%, more preferably 10 to 80 mol%, based on the polymer as a whole. -70 mol% is further more preferable, and 20-50 mol% is especially preferable. In particular, the acid-decomposable group that can be used for the structural unit (a1) is a structural unit having a protected carboxyl group in which the carboxyl group is protected with an acetal, or a protected carboxyl group in which the carboxyl group is protected with a ketal. In some cases, the content of the structural unit (a1) in the structural unit constituting the polymer including the structural unit (a1) is more preferably 20 to 60 mol%, and particularly preferably 20 to 50 mol%.

前記酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位(a1−1)は、前記酸分解性基で保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位(a1−2)に比べると、現像が速いという特徴がある。よって、速く現像したい場合には酸分解性基で保護された保護カルボキシル基を有する構成単位(a1−1)が好ましい。逆に現像を遅くしたい場合には酸分解性基で保護された保護フェノール性水酸基を有する構成単位(a1−2)を用いることが好ましい。   The structural unit (a1-1) having a protected carboxyl group protected with the acid-decomposable group is more developed than the structural unit (a1-2) having a protected phenolic hydroxyl group protected with the acid-decomposable group. Is characterized by being fast. Therefore, the structural unit (a1-1) having a protected carboxyl group protected with an acid-decomposable group is preferred when developing quickly. Conversely, when it is desired to delay development, it is preferable to use the structural unit (a1-2) having a protected phenolic hydroxyl group protected with an acid-decomposable group.

[繰り返し単位(a2)]
繰り返し単位(a2)は、通常オキシラニル基、オキセタニル基、または−NH−CH2−OR(Rは炭素数1〜20のアルキル基)から選ばれる架橋性基を有する構成単位として、樹脂中に組み込まれる。前記架橋性基を有する構成単位は、好ましくは、環状エーテル基を有する化合物由来の構成単位が好ましく、オキシラニル基および/またはオキセタン基を有する化合物由来の構成単位がより好ましく、(3)〜(5)のいずれかで表されるラジカル重合性単量体からなる繰り返し単位がさらに好ましい。これらの化合物は、単独または2種以上を組合せて使用することができる。また、下記一般式(2)で表される繰り返し単位であってもよい。
[Repeating unit (a2)]
The repeating unit (a2) is usually incorporated into the resin as a structural unit having a crosslinkable group selected from an oxiranyl group, an oxetanyl group, or —NH—CH 2 —OR (R is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms). It is. The structural unit having a crosslinkable group is preferably a structural unit derived from a compound having a cyclic ether group, more preferably a structural unit derived from a compound having an oxiranyl group and / or an oxetane group, (3) to (5 The repeating unit consisting of a radically polymerizable monomer represented by any one of These compounds can be used alone or in combination of two or more. Moreover, the repeating unit represented by following General formula (2) may be sufficient.

Figure 2013182077
Figure 2013182077

一般式(3)〜(5)中、Xは2価の連結基を表し、例えば、−O−、−S−、または、−COO−、−OCH2COO−などの有機基が挙げられる。Xは、好ましくは−COO−である。
7は、水素原子、メチル基またはハロゲン原子を表し、水素原子若しくはメチル基が好ましい。
8〜R15は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基を表す。好ましくは水素原子またはメチル基を表す。
nは、1〜10の整数であり、好ましくは、1〜3の整数である。
In General Formulas (3) to (5), X represents a divalent linking group, and examples thereof include organic groups such as —O—, —S—, —COO—, and —OCH 2 COO—. X is preferably —COO—.
R 7 represents a hydrogen atom, a methyl group or a halogen atom, preferably a hydrogen atom or a methyl group.
R 8 to R 15 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group. Preferably it represents a hydrogen atom or a methyl group.
n is an integer of 1 to 10, preferably an integer of 1 to 3.

オキシラニル基を含有する構成単位を形成するために用いられるラジカル重合性単量体を具体的に例示すると、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、アクリル酸3,4−エポキシブチル、メタクリル酸3,4−エポキシブチル、アクリル酸4,5−エポキシペンチル、メタクリル酸4,5−エポキシペンチル、アクリル酸6,7−エポキシヘプチル、メタクリル酸6,7−エポキシヘプチル、3,4−エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレートなどの(メタ)アクリレート類;o−ビニルベンジルグリシジルエーテル、m−ビニルベンジルグリシジルエーテル、p−ビニルベンジルグリシジルエーテル、α−メチル−o−ビニルベンジルグリシジルエーテル、α−メチル−m−ビニルベンジルグリシジルエーテル、α−メチル−p−ビニルベンジルグリシジルエーテルなどのビニルベンジルグリシジルエーテル類;o−ビニルフェニルグリシジルエーテル、m−ビニルフェニルグリシジルエーテル、p−ビニルフェニルグリシジルエーテルなどのビニルフェニルグリシジルエーテル類;が挙げられる。アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、p−ビニルフェニルグリシジルエーテル、3,4−エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレートが好ましく、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジルが特に好ましい。   Specific examples of the radical polymerizable monomer used to form the structural unit containing an oxiranyl group include glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, 3,4-epoxybutyl acrylate, and 3,4-methacrylic acid 3,4- Epoxybutyl, acrylic acid 4,5-epoxypentyl, methacrylic acid 4,5-epoxypentyl, acrylic acid 6,7-epoxyheptyl, methacrylic acid 6,7-epoxyheptyl, 3,4-epoxycyclohexylmethyl acrylate, 3, (Meth) acrylates such as 4-epoxycyclohexylmethyl methacrylate; o-vinylbenzyl glycidyl ether, m-vinylbenzyl glycidyl ether, p-vinylbenzyl glycidyl ether, α-methyl-o-vinylbenzyl glycidyl ether, α-methyl- m− Vinyl benzyl glycidyl ethers such as n-benzyl glycidyl ether and α-methyl-p-vinylbenzyl glycidyl ether; vinyl phenyl glycidyl ethers such as o-vinylphenyl glycidyl ether, m-vinylphenyl glycidyl ether and p-vinylphenyl glycidyl ether ; Glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, p-vinylphenyl glycidyl ether, 3,4-epoxycyclohexylmethyl acrylate, and 3,4-epoxycyclohexylmethyl methacrylate are preferable, and glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate are particularly preferable.

前記架橋性基を有する構成単位としては、他の態様において、下記一般式(6)または(7)で表されるラジカル重合性単量体からなる構成単位が好ましく、単独または2種以上を組合せて使用することができる。一般式(6)または(7)で表されるラジカル重合性単量体の分子量は、好ましくは100〜500、より好ましくは150〜200である。

Figure 2013182077
In another embodiment, the structural unit having a crosslinkable group is preferably a structural unit composed of a radical polymerizable monomer represented by the following general formula (6) or (7), alone or in combination of two or more. Can be used. The molecular weight of the radical polymerizable monomer represented by the general formula (6) or (7) is preferably 100 to 500, more preferably 150 to 200.
Figure 2013182077

一般式(6)および(7)中、Xは2価の連結基を表し、例えば、−O−、−S−、または、−COO−、−OCH2COO−などの有機基が挙げられる。Xは、好ましくは−COO−である。
7は、水素原子、メチル基またはハロゲン原子を表し、水素原子若しくはメチル基が好ましい。
8〜R15は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基を表す。好ましくは水素原子またはメチル基を表す。
nは、1〜10の整数であり、好ましくは、1〜3の整数である。
In General Formulas (6) and (7), X represents a divalent linking group, and examples thereof include organic groups such as —O—, —S—, —COO—, and —OCH 2 COO—. X is preferably —COO—.
R 7 represents a hydrogen atom, a methyl group or a halogen atom, preferably a hydrogen atom or a methyl group.
R 8 to R 15 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group. Preferably it represents a hydrogen atom or a methyl group.
n is an integer of 1 to 10, preferably an integer of 1 to 3.

このような、オキセタニル基を有する構成単位を形成するために用いられるラジカル重合性単量体の例としては、オキシラニル基を含有するラジカル重合性単量体の上記具体例において、オキシラニル基をオキセタニル基に置き換えた化合物や、例えば、特開2001−330953号公報の段落0011〜0016に記載のオキセタニル基を有する(メタ)アクリル酸エステルなどを挙げることができる。   Examples of the radical polymerizable monomer used to form such a structural unit having an oxetanyl group include the oxiranyl group in the above specific example of the radical polymerizable monomer containing an oxiranyl group. And (meth) acrylic acid ester having an oxetanyl group described in paragraphs 0011 to 0016 of JP-A No. 2001-330953.

架橋性基を有する構成単位を形成するために用いられるラジカル重合性単量体は、市販のものを用いても、公知の方法で合成したものを用いてもよい。例えば、大阪有機化学工業性のOXEシリーズなどが挙げられる。   As the radical polymerizable monomer used for forming the structural unit having a crosslinkable group, a commercially available one may be used, or one synthesized by a known method may be used. For example, Osaka Organic Chemical Industrial OXE series and the like can be mentioned.

カルボキシル基と反応して共有結合を形成しうる官能基を有する構成単位の好ましい具体例としては、下記の構成単位が例示できる。

Figure 2013182077
Preferable specific examples of the structural unit having a functional group capable of reacting with a carboxyl group to form a covalent bond include the following structural units.
Figure 2013182077

前記架橋性基を有する構成単位は、−NH−CH2−O−R(Rは炭素数1〜20のアルキル基)を有する構成単位(a2−2)も好ましい。構成単位(a2−2)を有することで、緩やかな加熱処理で硬化反応を起こすことができ、諸特性に優れた硬化膜を得ることができる。
Rは、炭素数1〜20のアルキル基が好ましく、炭素数1〜9のアルキル基がより好ましく、炭素数1〜4のアルキル基がさらに好ましい。また、アルキル基は、直鎖、分岐または環状のアルキル基のいずれであってもよく、直鎖または分枝のアルキル基が好ましい。
また、前記アルキル基は置換基を有していてもよい。アルキル基が有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子、アリール基、アルコキシ基が挙げられる。
The structural unit having a crosslinkable group is also preferably a structural unit (a2-2) having —NH—CH 2 —O—R (R is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms). By having the structural unit (a2-2), a curing reaction can be caused by a mild heat treatment, and a cured film having excellent characteristics can be obtained.
R is preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms, and further preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. The alkyl group may be a linear, branched or cyclic alkyl group, and is preferably a linear or branched alkyl group.
The alkyl group may have a substituent. Examples of the substituent that the alkyl group may have include a halogen atom, an aryl group, and an alkoxy group.

−NH−CH2−O−Rを有する構成単位(a2−2)としては、下記一般式(2)で表される基を有する構成単位が好ましい。 As the structural unit (a2-2) having —NH—CH 2 —O—R, a structural unit having a group represented by the following general formula (2) is preferable.

Figure 2013182077
(上記式中、R1は水素原子またはメチル基を表し、R2は炭素数1〜20のアルキル基を表す。)
Figure 2013182077
(In the above formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 2 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.)

2は、炭素数1〜9のアルキル基が好ましく、炭素数1〜4のアルキル基がさらに好ましい。また、アルキル基は、直鎖、分岐または環状のアルキル基のいずれであってもよいが、好ましくは、直鎖または分岐のアルキル基である。
2の具体例としては、メチル基、エチル基、n−ブチル基、i−ブチル基、シクロヘキシル基、およびn−ヘキシル基を挙げることができる。中でもi−ブチル基、n−ブチル基、メチル基が好ましい。
R 2 is preferably an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms, and more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. The alkyl group may be a linear, branched or cyclic alkyl group, but is preferably a linear or branched alkyl group.
Specific examples of R 2 include a methyl group, an ethyl group, an n-butyl group, an i-butyl group, a cyclohexyl group, and an n-hexyl group. Of these, i-butyl, n-butyl and methyl are preferred.

(A)成分を構成する構成単位中、構成単位(a2)の含有率は、1〜95モル%が好ましく、5〜70モル%がより好ましく、10〜50モル%がさらに好ましく、20〜50モル%がよりさらに好ましく、30〜50モル%が特に好ましい。上記の数値の範囲内であると、感光性樹脂組成物から得られる硬化膜の諸特性が良好となる。   In the structural unit constituting the component (A), the content of the structural unit (a2) is preferably 1 to 95 mol%, more preferably 5 to 70 mol%, still more preferably 10 to 50 mol%, and more preferably 20 to 50 mol%. More preferably, mol% is more preferable, and 30-50 mol% is especially preferable. When it is within the above numerical range, various properties of the cured film obtained from the photosensitive resin composition are improved.

[繰り返し単位(a3)]
本発明の感光性組成物は、側鎖末端にカルボキシル基を有し、ポリマー主鎖と側鎖末端のカルボキシル基を連結する基を構成する2価の連結基の原子数が4以上であるモノマー単位(a3)を含有し、2価の連結基は、−CR1 2−(R1は水素原子又はメチル基を表す)、−O−、−O−SO2−、−O−C(O)−、−C(O)−O−、−S−、−C(O)−、置換基を有していてもよいアミノ基、置換基を有していてもよいフェニレン基、もしくは、下記(iv)の構造から選ばれ任意に組み合わされる基である。
[Repeating unit (a3)]
The photosensitive composition of the present invention is a monomer having a carboxyl group at the end of the side chain and having a divalent linking group having 4 or more atoms constituting the group connecting the polymer main chain and the carboxyl group at the side chain end. The unit (a3) is contained, and the divalent linking group is —CR 1 2 — (R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group), —O—, —O—SO 2 —, —O—C (O )-, -C (O) -O-, -S-, -C (O)-, an amino group optionally having substituent (s), a phenylene group optionally having substituent (s), or It is a group selected from the structure of (iv) and arbitrarily combined.

Lは、ポリマー主鎖とカルボキシル基を連結する、原子数が4以上の2価の連結基であり、原子数が、6以上20以下であることが好ましく、8以上12以下であることがより好ましい。   L is a divalent linking group having 4 or more atoms connecting the polymer main chain and the carboxyl group, and the number of atoms is preferably 6 or more and 20 or less, more preferably 8 or more and 12 or less. preferable.

原子数が4以上の2価の連結基(L)としては、−CR1 2−(R1は水素原子又はメチル基を表す)、−O−、−O−SO2−、−O−C(O)−、−C(O)−O−、−S−、−C(O)−、置換基を有していてもよいアミノ基、置換基を有していてもよいフェニレン基もしくは、下記(iv)の構造から選ばれ任意に組み合わされる基である。 As the divalent linking group (L) having 4 or more atoms, —CR 1 2 — (R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group), —O—, —O—SO 2 —, —O—C (O)-, -C (O) -O-, -S-, -C (O)-, an amino group which may have a substituent, a phenylene group which may have a substituent, or A group selected from the following structure (iv) and arbitrarily combined.

Figure 2013182077
Figure 2013182077

一般式(iv)中、zは0から5までの整数を表す。
Zは、2〜3が好ましく、3が特に好ましい。
In general formula (iv), z represents an integer of 0 to 5.
Z is preferably 2 to 3, and particularly preferably 3.

アミノ基としては、炭素数0〜50のアミノ基が好ましく、例えば、−NH2、N−アルキルアミノ基、N−アリールアミノ基、N−アシルアミノ基、N−スルホニルアミノ基、N,N−ジアルキルアミノ基、N,N−ジアリールアミノ基、N−アルキル−N−アリールアミノ基、N、N−ジスルホニルアミノ基等が挙げられる。より具体的には、N−メチルアミノ基、N−エチルアミノ基、N−プロピルアミノ基、N−イソプロピルアミノ基、N−ブチルアミノ基、N−tert―ブチルアミノ基、N−ヘキシルアミノ基、N−シクロヘキシルアミノ基、N−オクチルアミノ基、N−2−エチルヘキシルアミノ基、N−デシルアミノ基、N−オクタデシルアミノ基、N−ベンジルアミノ基、N−フェニルアミノ基、N−2−メチルフェニルアミノ基、N−2−クロロフェニルアミノ基、N−2−メトキシフェニルアミノ基、N−2−イソプロポキシフェニルアミノ基、N−2−(2−エチルヘキシル)フェニルアミノ基、N−3−クロロフェニルアミノ基、N−3−ニトロフェニルアミノ基、N−3−シアノフェニルアミノ基、N−3−トリフルオロメチルフェニルアミノ基、N−4−メトキシフェニルアミノ基、N−4−シアノフェニルアミノ基、N−4−トリフルオロメチルフェニルアミノ基、N−4−メチルスルファニルフェニルアミノ基、N−4−フェニルスルファニルフェニルアミノ基、N−4−ジメチルアミノフェニルアミノ基、N−メチル−N−フェニルアミノ基、N、N−ジメチルアミノ基、N、N−ジエチルアミノ基、N、N−ジブチルアミノ基、N、N−ジフェニルアミノ基、N、N−ジアセチルアミノ基、N、N−ジベンゾイルアミノ基、N、N−(ジブチルカルボニル)アミノ基、N、N−(ジメチルスルホニル)アミノ基、N、N−(ジエチルスルホニル)アミノ基、N、N−(ジブチルスルホニル)アミノ基、N、N−(ジフェニルスルホニル)アミノ基、モルホリノ基、3,5−ジメチルモルホリノ基、カルバゾール基等が挙げられる。これらの中でも−NH2、N、N−ジフェニルアミノ基、カルバゾール基が好ましい。 The amino group is preferably an amino group having 0 to 50 carbon atoms, for example, —NH 2 , N-alkylamino group, N-arylamino group, N-acylamino group, N-sulfonylamino group, N, N-dialkyl. Examples include an amino group, N, N-diarylamino group, N-alkyl-N-arylamino group, N, N-disulfonylamino group and the like. More specifically, N-methylamino group, N-ethylamino group, N-propylamino group, N-isopropylamino group, N-butylamino group, N-tert-butylamino group, N-hexylamino group, N-cyclohexylamino group, N-octylamino group, N-2-ethylhexylamino group, N-decylamino group, N-octadecylamino group, N-benzylamino group, N-phenylamino group, N-2-methylphenylamino Group, N-2-chlorophenylamino group, N-2-methoxyphenylamino group, N-2-isopropoxyphenylamino group, N-2- (2-ethylhexyl) phenylamino group, N-3-chlorophenylamino group, N-3-nitrophenylamino group, N-3-cyanophenylamino group, N-3-trifluoromethylphenyla Group, N-4-methoxyphenylamino group, N-4-cyanophenylamino group, N-4-trifluoromethylphenylamino group, N-4-methylsulfanylphenylamino group, N-4-phenylsulfanylphenylamino Group, N-4-dimethylaminophenylamino group, N-methyl-N-phenylamino group, N, N-dimethylamino group, N, N-diethylamino group, N, N-dibutylamino group, N, N-diphenyl Amino group, N, N-diacetylamino group, N, N-dibenzoylamino group, N, N- (dibutylcarbonyl) amino group, N, N- (dimethylsulfonyl) amino group, N, N- (diethylsulfonyl) Amino group, N, N- (dibutylsulfonyl) amino group, N, N- (diphenylsulfonyl) amino group, morpholino group, 3, - dimethyl morpholino group, and a carbazolyl group. Among these, —NH 2 , N, N-diphenylamino group and carbazole group are preferable.

フェニレン基としては、例えば、o−フェニレン基、m−フェニレン基、および、p−フェニレン基が挙げられる。これらの中でもo−フェニレン基、p−フェニレン基が好ましい。   Examples of the phenylene group include an o-phenylene group, an m-phenylene group, and a p-phenylene group. Among these, an o-phenylene group and a p-phenylene group are preferable.

アミノ基およびフェニレン基が有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子、アリール基、アルコキシ基が挙げられる。   Examples of the substituent that the amino group and phenylene group may have include a halogen atom, an aryl group, and an alkoxy group.

なお、本明細書において、2価の連結基の原子数とは、ポリマー主鎖とカルボキシル基を連結する主鎖を構成する原子数の小さいほうの原子数をいう。例えば、下記例示化合物(a3−1)は原子数が8であり、(a3−2)は原子数が8であり(ポリマー主鎖とカルボキシル基を連結する主鎖を構成する原子数は8の場合と12の場合とが考えられるが、ポリマー主鎖とカルボキシル基を連結する主鎖を構成する原子数の小さいほうの原子数を原子数と定義するので、原子数は8である。)、(a3−20)は原子数が8である(下記式中の数字は原子数を意味する。)。   In the present specification, the number of atoms of the divalent linking group refers to the number of atoms having the smaller number of atoms constituting the main chain connecting the polymer main chain and the carboxyl group. For example, the following exemplary compound (a3-1) has 8 atoms, (a3-2) has 8 atoms (the number of atoms constituting the main chain connecting the polymer main chain and the carboxyl group is 8) The number of atoms is 8 because the number of atoms with the smaller number of atoms constituting the main chain connecting the polymer main chain and the carboxyl group is defined as the number of atoms. (A3-20) has 8 atoms (the number in the following formula means the number of atoms).

Figure 2013182077
Figure 2013182077

前記(a3)成分としては、下記一般式(i)〜(iii)で表される繰り返し単位を1種以上含むことが好ましい。

Figure 2013182077
The component (a3) preferably contains one or more repeating units represented by the following general formulas (i) to (iii).
Figure 2013182077

(式(i)〜(iii)中、R1は、水素原子又はメチル基を表し、Lは、原子数が4以上の2価の連結基を表す。一般式(iii)中、R2は、ハロゲン原子、水酸基または炭素数1〜3のアルキル基を表し、nは、0〜4の整数を表す。) (In formulas (i) to (iii), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and L represents a divalent linking group having 4 or more atoms. In general formula (iii), R 2 represents Represents a halogen atom, a hydroxyl group, or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and n represents an integer of 0 to 4.)

Lの例としては、以下に示す連結基の群から選択されることが好ましい。以下の連結基中、「*」は、ポリマー主鎖およびカルボキシル基との連結部位を表す。   Examples of L are preferably selected from the following group of linking groups. In the following linking groups, “*” represents a linking site with a polymer main chain and a carboxyl group.

Figure 2013182077
Figure 2013182077

一般式(iii)中、R2はハロゲン原子、水酸基または炭素数1〜3のアルキル基であり、塩素原子、臭素原子、水酸基またはメチル基が好ましい。
nは0〜4の整数であり、0が好ましい。
In general formula (iii), R < 2 > is a halogen atom, a hydroxyl group, or a C1-C3 alkyl group, and a chlorine atom, a bromine atom, a hydroxyl group, or a methyl group is preferable.
n is an integer of 0 to 4, and 0 is preferable.

前記一般式(i)〜(iii)で表される繰り返し単位は、下記一般式(i’)〜(iii’)で
表される繰り返し単位であることが好ましい。
The repeating units represented by the general formulas (i) to (iii) are preferably repeating units represented by the following general formulas (i ′) to (iii ′).

Figure 2013182077
(式(i’)〜(iii’)中、R1は、式(i)〜(iii)のR1と同義であり、L1は、炭素数が1〜4のアルキレン基を表す。)
Figure 2013182077
(In formulas (i ′) to (iii ′), R 1 has the same meaning as R 1 in formulas (i) to (iii), and L 1 represents an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms.)

1は、炭素数が1〜4のアルキレン基を表し、炭素数が2〜3のアルキレン基が好ましい。 L 1 represents an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, preferably an alkylene group having 2 to 3 carbon atoms.

繰り返し単位(a3)の具体例としては下記構造に挙げられるが、本発明は下記構造に限定されるものではない。

Figure 2013182077
Specific examples of the repeating unit (a3) include the following structures, but the present invention is not limited to the following structures.
Figure 2013182077

Figure 2013182077
Figure 2013182077

Figure 2013182077
Figure 2013182077

上記具体例の中でも、(a3−1)〜(a3−15)が好ましく、(a3−1)〜(a3−3)、(a3−5)、(a3−7)、及び(a3−9)がより好ましく、(a3−2)がさらに好ましい。 Among the specific examples, (a3-1) to (a3-15) are preferable, and (a3-1) to (a3-3), (a3-5), (a3-7), and (a3-9) Is more preferable, and (a3-2) is more preferable.

(A)成分を構成する構成単位中、繰り返し単位(a3)の含有率は、全樹脂成分の構造単位の、0.1〜50モル%が好ましく、0.1〜45モル%がより好ましく、5.0〜35モル%がさらに好ましい。含有量を0.1モル%以上とすることで高感度、高残膜率という効果が得られ、45モル%以下であると現像性向上の点で好ましい。   In the structural unit constituting the component (A), the content of the repeating unit (a3) is preferably 0.1 to 50 mol%, more preferably 0.1 to 45 mol% of the structural units of all resin components, 5.0 to 35 mol% is more preferable. When the content is 0.1 mol% or more, the effects of high sensitivity and a high residual film ratio are obtained, and when it is 45 mol% or less, it is preferable in terms of improving developability.

繰り返し単位(a3)を有するポリマーの重量平均分子量(Mw)は、3000〜300000の範囲であることが好ましく、より好ましくは4000〜100000であり、さらに好ましくは、8000〜50000である。3000以上とすることにより、残膜率向上効果が得られ、300000以下とすることで高感度という効果が得られる。ここで、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーのポリスチレン換算値をもって定義される。   It is preferable that the weight average molecular weight (Mw) of the polymer which has a repeating unit (a3) is the range of 3000-300000, More preferably, it is 4000-100000, More preferably, it is 8000-50000. By setting it to 3000 or more, the effect of improving the remaining film ratio is obtained, and by setting it to 300000 or less, the effect of high sensitivity is obtained. Here, the weight average molecular weight is defined by a polystyrene conversion value of gel permeation chromatography.

[繰り返し単位(a4)]
前記(A)成分は、前記繰り返し単位(a1)〜(a3)以外に、他のモノマーから誘導される繰り返し単位(a4)として有するポリマーが含まれてもよい。また、繰り返し単位(a4)をも共重合させてもよい。他のモノマーとしては、水素化ヒドロキシスチレン;ハロゲン、アルコキシもしくはアルキル置換ヒドロキシスチレン;スチレン;ハロゲン、アルコキシ、アシロキシもしくはアルキル置換スチレン;無水マレイン酸;アクリル酸誘導体;メタクリル酸誘導体;N−置換マレイミド等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
[Repeating unit (a4)]
In addition to the repeating units (a1) to (a3), the component (A) may include a polymer having a repeating unit (a4) derived from another monomer. Further, the repeating unit (a4) may also be copolymerized. Other monomers include hydrogenated hydroxystyrene; halogen, alkoxy or alkyl-substituted hydroxystyrene; styrene; halogen, alkoxy, acyloxy or alkyl-substituted styrene; maleic anhydride; acrylic acid derivative; methacrylic acid derivative; N-substituted maleimide and the like. It can be mentioned, but is not limited to these.

(A)成分を構成する構成単位中、構成単位(a4)の含有率は、0.01〜50モル%が好ましく、0.01〜33モル%がより好ましく、5〜23モル%がさらに好ましい。   In the structural unit constituting the component (A), the content of the structural unit (a4) is preferably 0.01 to 50 mol%, more preferably 0.01 to 33 mol%, and still more preferably 5 to 23 mol%. .

本発明では、(A)成分を構成する繰り返し単位のうち、前記一般式(i)〜(iii)で表される繰り返し単位中の「L」の原子数が3以下である繰り返し単位が、3モル%以下であることが好ましく、実質的に含まないことがより好ましい。実質的に含まないとは、例えば、本発明の効果に影響を与えないことをいう。   In the present invention, among the repeating units constituting the component (A), the repeating unit having 3 or less “L” atoms in the repeating units represented by the general formulas (i) to (iii) is 3 It is preferable that it is below mol%, and it is more preferable not to contain substantially. “Substantially free” means, for example, that the effect of the present invention is not affected.

[(A)成分の分子量]
前記(A)成分の重量平均分子量(Mw)は、3000〜300000の範囲であることが好ましく、より好ましくは4000〜100000であり、さらに好ましくは、8000〜50000である。3000以上とすることにより、残膜率向上効果が得られ、300000以下とすることで高感度という効果が得られる。ここで、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーのポリスチレン換算値をもって定義される。
[Molecular weight of component (A)]
The weight average molecular weight (Mw) of the component (A) is preferably in the range of 3000 to 300000, more preferably 4000 to 100,000, and still more preferably 8000 to 50000. By setting it to 3000 or more, the effect of improving the remaining film ratio is obtained, and by setting it to 300000 or less, the effect of high sensitivity is obtained. Here, the weight average molecular weight is defined by a polystyrene conversion value of gel permeation chromatography.

<<(A)の配合量>>
本発明の感光性樹脂組成物は、(A)成分を重合体成分の30重量%以上含むことが好ましく、40重量%以上含むことがより好ましく、50重量%以上含むことがさらに好ましい。このような範囲とすることにより、構成単位(a2)が組成物中にまんべんなく存在することとなり、本発明の効果がより効果的に発揮される。上限値としては、特に定めるものではなく、100重量%であってもよい。
<< Amount of (A) >>
The photosensitive resin composition of the present invention preferably contains 30% by weight or more of the component (A), more preferably 40% by weight or more, and still more preferably 50% by weight or more. By setting it as such a range, a structural unit (a2) will exist uniformly in a composition, and the effect of this invention will be exhibited more effectively. The upper limit is not particularly defined and may be 100% by weight.

<<(A)成分の製造方法>>
また、(A)成分の合成法についても、様々な方法が知られているが、一例を挙げると、少なくとも前記(a1)および前記(a2)で表される構成単位を形成するために用いられるラジカル重合性単量体を含むラジカル重合性単量体混合物を有機溶剤中、ラジカル重合開始剤を用いて重合することにより合成することができる。また、いわゆる高分子反応で合成することもできる。また、(A)成分は末端にカルボキシ基を有することも好ましい。
<< (A) Component Production Method >>
Various methods for synthesizing the component (A) are also known. For example, the component (A) is used to form at least the structural units represented by the above (a1) and (a2). It can be synthesized by polymerizing a radical polymerizable monomer mixture containing a radical polymerizable monomer in an organic solvent using a radical polymerization initiator. It can also be synthesized by a so-called polymer reaction. Moreover, it is also preferable that (A) component has a carboxy group at the terminal.

〔末端にカルボキシル基を有する樹脂の合成方法〕
末端にカルボキシル基を有する樹脂は、対応する単量体を、ラジカル重合、アニオン重合、グループトランスファー重合(GTP)等により共重合することによって製造することができる。本発明の末端にカルボキシル基を有する樹脂の製造方法は特に限定されないが、例えば特開2005−122035号公報0099段落〜0117段落記載の(イ)〜(チ)の方法を挙げる事ができる。中でもイとロの方法が好ましい。
(イ)カルボキシル基を有する重合開始剤を用いる方法としては、重合時に開始剤として、カルボキシル基を有する重合開始剤を用いる。
カルボキシル基を有する重合開始剤としては広範に用いられるが、例として、VA−057(和光純薬工業社製)、V−501(和光純薬工業社製)が挙げられる。

Figure 2013182077
[Method for synthesizing resin having carboxyl group at terminal]
The resin having a carboxyl group at the terminal can be produced by copolymerizing the corresponding monomer by radical polymerization, anion polymerization, group transfer polymerization (GTP) or the like. Although the manufacturing method of resin which has a carboxyl group at the terminal of this invention is not specifically limited, For example, Unexamined-Japanese-Patent No. 2005-122035 gazette The (a)-(h) method of paragraph 00099-0117 description can be mentioned. Of these, the methods i and b are preferred.
(A) As a method of using a polymerization initiator having a carboxyl group, a polymerization initiator having a carboxyl group is used as an initiator at the time of polymerization.
As the polymerization initiator having a carboxyl group, it is widely used. Examples thereof include VA-057 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and V-501 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.).
Figure 2013182077

かかる重合開始剤は、重合性モノマー100モルに対し、0.05〜10mol%であることが好ましく、0.1〜5mol%であることがさらに好ましい。
共重合反応の反応温度は、50〜100℃であることが好ましく、60〜100℃であることがより好ましい。
The polymerization initiator is preferably 0.05 to 10 mol%, more preferably 0.1 to 5 mol%, based on 100 mol of the polymerizable monomer.
The reaction temperature for the copolymerization reaction is preferably 50 to 100 ° C, and more preferably 60 to 100 ° C.

(ロ)重合時にカルボキシル基を有する連鎖移動剤を用いる方法では、カルボキシル基を少なくとも一つ有するチオール化合物を重合時に併用する。カルボキシル基を少なくとも一つ有するチオール化合物としては以下の例がある。

Figure 2013182077
(B) In the method using a chain transfer agent having a carboxyl group at the time of polymerization, a thiol compound having at least one carboxyl group is used in combination at the time of polymerization. Examples of thiol compounds having at least one carboxyl group include the following.
Figure 2013182077

連鎖移動剤は、開始剤量に対し、1/100〜2/3モルの割合で配合されることが好ましく、1/20〜1/3モルの割合で配合されることがより好ましい。
開始剤量と連鎖移動剤の総和により分子量が調整されるが、全モノマー総モルに対し、0.05〜10mol%であることが好ましく、0.1〜5mol%であることがさらに好ましい。 共重合反応の反応温度は、50〜100℃であることが好ましく、60〜95℃であることがより好ましい。
The chain transfer agent is preferably blended at a ratio of 1/100 to 2/3 mole, more preferably 1/20 to 1/3 mole relative to the initiator amount.
Although the molecular weight is adjusted by the sum of the initiator amount and the chain transfer agent, it is preferably 0.05 to 10 mol%, more preferably 0.1 to 5 mol%, based on the total moles of all monomers. The reaction temperature for the copolymerization reaction is preferably 50 to 100 ° C, and more preferably 60 to 95 ° C.

<(B)光酸発生剤>
本発明の感光性樹脂組成物は、光酸発生剤(B)を含有する。本発明で使用される光酸発生剤としては、波長300nm以上、好ましくは波長300〜450nmの活性光線に感応し、酸を発生する化合物が好ましいが、その化学構造は特に制限されるものではない。また、波長300nm以上の活性光線に直接感応しない光酸発生剤についても、増感剤と併用することによって波長300nm以上の活性光線に感応し、酸を発生する化合物であれば、増感剤と組み合わせて好ましく用いることができる。本発明で使用される光酸発生剤としては、pKaが4以下の酸を発生する光酸発生剤が好ましく、pKaが3以下の酸を発生する光酸発生剤がより好ましい。
<(B) Photoacid generator>
The photosensitive resin composition of the present invention contains a photoacid generator (B). The photoacid generator used in the present invention is preferably a compound that reacts with an actinic ray having a wavelength of 300 nm or more, preferably 300 to 450 nm and generates an acid, but its chemical structure is not particularly limited. . Further, a photoacid generator that is not directly sensitive to an actinic ray having a wavelength of 300 nm or more can also be used as a sensitizer if it is a compound that reacts with an actinic ray having a wavelength of 300 nm or more and generates an acid when used in combination with a sensitizer. It can be preferably used in combination. The photoacid generator used in the present invention is preferably a photoacid generator that generates an acid having a pKa of 4 or less, and more preferably a photoacid generator that generates an acid having a pKa of 3 or less.

光酸発生剤の例として、トリクロロメチル−s−トリアジン類、スルホニウム塩やヨードニウム塩、第四級アンモニウム塩類、ジアゾメタン化合物、イミドスルホネート化合物、および、オキシムスルホネート化合物などを挙げることができる。これらの中でも、絶縁性の観点から、オキシムスルホネート化合物を用いることが好ましい。これら光酸発生剤は、1種単独または2種類以上を組み合わせて使用することができる。   Examples of the photoacid generator include trichloromethyl-s-triazines, sulfonium salts and iodonium salts, quaternary ammonium salts, diazomethane compounds, imide sulfonate compounds, and oxime sulfonate compounds. Among these, it is preferable to use an oxime sulfonate compound from the viewpoint of insulation. These photoacid generators can be used singly or in combination of two or more.

これらの具体例としては、以下が例示できる。
トリクロロメチル−s−トリアジン類として、2−(3−クロロフェニル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキシフェニル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メチルチオフェニル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキシ−β−スチリル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−ピペロニル−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−[2−(フラン−2−イル)エテニル]−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−[2−(5−メチルフラン−2−イル)エテニル]−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−[2−(4−ジエチルアミノ−2−メチルフェニル)エテニル]−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジンまたは2−(4−メトキシナフチル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン等;
Specific examples of these include the following.
As trichloromethyl-s-triazines, 2- (3-chlorophenyl) -bis (4,6-trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-methoxyphenyl) -bis (4,6-trichloromethyl)- s-triazine, 2- (4-methylthiophenyl) -bis (4,6-trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-methoxy-β-styryl) -bis (4,6-trichloromethyl) -s -Triazine, 2-piperonyl-bis (4,6-trichloromethyl) -s-triazine, 2- [2- (furan-2-yl) ethenyl] -bis (4,6-trichloromethyl) -s-triazine, 2- [2- (5-Methylfuran-2-yl) ethenyl] -bis (4,6-trichloromethyl) -s-triazine, 2- [2- (4-diethylamino-2-methyl) Butylphenyl) ethenyl] - bis (4,6-trichloromethyl) -s-triazine or 2- (4-methoxynaphthyl) - bis (4,6-trichloromethyl) -s-triazine and the like;

ジアリールヨードニウム塩類として、ジフェニルヨードニウムトリフルオロアセテート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホナート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホナート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウムトリフルオロアセテート、フェニル,4−(2’−ヒドロキシ−1’−テトラデカオキシ)フェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホナート、4−(2’−ヒドロキシ−1’−テトラデカオキシ)フェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモナート、フェニル,4−(2’−ヒドロキシ−1’−テトラデカオキシ)フェニルヨードニウム−p−トルエンスルホナート等;   Examples of diaryliodonium salts include diphenyliodonium trifluoroacetate, diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, 4-methoxyphenylphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, 4-methoxyphenylphenyliodonium trifluoroacetate, phenyl, 4- (2′-hydroxy-1 '-Tetradecaoxy) phenyliodonium trifluoromethanesulfonate, 4- (2'-hydroxy-1'-tetradecaoxy) phenyliodonium hexafluoroantimonate, phenyl, 4- (2'-hydroxy-1'-tetradeca) Oxy) phenyliodonium-p-toluenesulfonate and the like;

トリアリールスルホニウム塩類として、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロアセテート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロアセテート、4−フェニルチオフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホナートまたは4−フェニルチオフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロアセテート等;   Examples of triarylsulfonium salts include triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium trifluoroacetate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium trifluoroacetate, 4-phenylthiophenyldiphenylsulfonium trifluoro. Lomethanesulfonate or 4-phenylthiophenyldiphenylsulfonium trifluoroacetate, etc .;

第四級アンモニウム塩類として、テトラメチルアンモニウムブチルトリス(2,6−ジフルオロフェニル)ボレート、テトラメチルアンモニウムヘキシルトリス(p−クロロフェニル)ボレート、テトラメチルアンモニウムヘキシルトリス(3−トリフルオロメチルフェニル)ボレート、ベンジルジメチルフェニルアンモニウムブチルトリス(2,6−ジフルオロフェニル)ボレート、ベンジルジメチルフェニルアンモニウムヘキシルトリス(p−クロロフェニル)ボレート、ベンジルジメチルフェニルアンモニウムヘキシルトリス(3−トリフルオロメチルフェニル)ボレート等;   As quaternary ammonium salts, tetramethylammonium butyltris (2,6-difluorophenyl) borate, tetramethylammonium hexyltris (p-chlorophenyl) borate, tetramethylammonium hexyltris (3-trifluoromethylphenyl) borate, benzyl Dimethylphenylammonium butyltris (2,6-difluorophenyl) borate, benzyldimethylphenylammonium hexyltris (p-chlorophenyl) borate, benzyldimethylphenylammonium hexyltris (3-trifluoromethylphenyl) borate and the like;

ジアゾメタン誘導体として、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(t−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(p−トルエンスルホニル)ジアゾメタン等;
イミドスルホネート誘導体として、トリフルオロメチルスルホニルオキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エンジカルボキシイミド、スクシンイミドトリフルオロメチルスルホネート、フタルイミドトリフルオロメチルスルホネート、N−ヒドロキシナフタルイミドメタンスルホネート、N−ヒドロキシ−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボキシイミドプロパンスルホネート等;
オキシムスルホネート化合物として、以下に示す化合物。
Examples of the diazomethane derivative include bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, bis (t-butylsulfonyl) diazomethane, bis (p-toluenesulfonyl) diazomethane, and the like;
Examples of imide sulfonate derivatives include trifluoromethylsulfonyloxybicyclo [2.2.1] hept-5-enedicarboximide, succinimide trifluoromethyl sulfonate, phthalimide trifluoromethyl sulfonate, N-hydroxynaphthalimide methanesulfonate, N-hydroxy- 5-norbornene-2,3-dicarboximidopropane sulfonate and the like;
The compound shown below as an oxime sulfonate compound.

オキシムスルホネート化合物、すなわち、オキシムスルホネート残基を有する化合物としては、式(b1)で表されるオキシムスルホネート残基を含有する化合物が好ましく例示できる。   Preferred examples of the oxime sulfonate compound, that is, the compound having an oxime sulfonate residue include compounds containing an oxime sulfonate residue represented by the formula (b1).

Figure 2013182077
(式(b1)中、R5は、アルキル基またはアリール基を表す。)
Figure 2013182077
(In the formula (b1), R 5 represents an alkyl group or an aryl group.)

いずれの基も置換されてもよく、R5におけるアルキル基は直鎖状でも分岐状でも環状でもよい。許容される置換基は以下に説明する。
5のアルキル基としては、炭素数1〜10の、直鎖状または分岐状アルキル基が好ましい。R5のアルキル基は、炭素数6〜11のアリール基、炭素数1〜10のアルコキシ基、または、シクロアルキル基(7,7−ジメチル−2−オキソノルボルニル基などの有橋式脂環基を含む、好ましくはビシクロアルキル基等)で置換されてもよい。
5のアリール基としては、炭素数6〜11のアリール基が好ましく、フェニル基またはナフチル基がより好ましい。R5のアリール基は、低級アルキル基、アルコキシ基あるいはハロゲン原子で置換されてもよい。
Any group may be substituted, and the alkyl group in R 5 may be linear, branched or cyclic. Acceptable substituents are described below.
As the alkyl group for R 5, a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is preferable. The alkyl group represented by R 5 is an aryl group having 6 to 11 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, or a cycloalkyl group (7,7-dimethyl-2-oxonorbornyl group or other It may be substituted with a cyclic group, preferably a bicycloalkyl group or the like.
As the aryl group for R 5, an aryl group having 6 to 11 carbon atoms is preferable, and a phenyl group or a naphthyl group is more preferable. The aryl group of R 5 may be substituted with a lower alkyl group, an alkoxy group or a halogen atom.

前記式(b1)で表されるオキシムスルホネート残基を含有する化合物としては、式(OS−3)、式(OS−4)または式(OS−5)で表されるオキシムスルホネート化合物であることが好ましい。   The compound containing the oxime sulfonate residue represented by the formula (b1) is an oxime sulfonate compound represented by the formula (OS-3), the formula (OS-4) or the formula (OS-5). Is preferred.

Figure 2013182077
(式(OS−3)〜式(OS−5)中、R1はアルキル基、アリール基またはヘテロアリール基を表し、R2はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基またはハロゲン原子を表し、R6はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、スルホン酸基、アミノスルホニル基またはアルコキシスルホニル基を表し、XはOまたはSを表し、nは1または2を表し、mは0〜6の整数を表す。)
Figure 2013182077
(In Formula (OS-3) to Formula (OS-5), R 1 represents an alkyl group, an aryl group, or a heteroaryl group, and R 2 independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a halogen atom. R 6 represents each independently a halogen atom, alkyl group, alkyloxy group, sulfonic acid group, aminosulfonyl group or alkoxysulfonyl group, X represents O or S, n represents 1 or 2, m Represents an integer of 0 to 6.)

前記式(OS−3)〜(OS−5)中、R1におけるアルキル基、アリール基またはヘテロアリール基は、置換基を有していてもよい。
前記式(OS−3)〜(OS−5)中、R1におけるアルキル基としては、置換基を有していてもよい総炭素数1〜30のアルキル基であることが好ましい。
1におけるアルキル基が有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子、アルキルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アミノカルボニル基が挙げられる。
In the formulas (OS-3) to (OS-5), the alkyl group, aryl group, or heteroaryl group in R 1 may have a substituent.
In the formulas (OS-3) to (OS-5), the alkyl group for R 1 is preferably an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent.
Examples of the substituent that the alkyl group in R 1 may have include a halogen atom, an alkyloxy group, an aryloxy group, an alkylthio group, an arylthio group, an alkyloxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, and an aminocarbonyl group. .

1におけるアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基、n−デシル基、n−ドデシル基、トリフルオロメチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロヘキシル基、ベンジル基が挙げられる。 Examples of the alkyl group in R 1 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, s-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n -Octyl group, n-decyl group, n-dodecyl group, trifluoromethyl group, perfluoropropyl group, perfluorohexyl group, benzyl group can be mentioned.

また、前記式(OS−3)〜(OS−5)中、R1におけるアリール基としては、置換基を有してもよい総炭素数6〜30のアリール基が好ましい。
1におけるアリール基が有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アミノカルボニル基、スルホン酸基、アミノスルホニル基、アルコキシスルホニル基が挙げられる。
In the formulas (OS-3) to (OS-5), the aryl group for R 1 is preferably an aryl group having 6 to 30 carbon atoms which may have a substituent.
Examples of the substituent that the aryl group in R 1 may have include a halogen atom, an alkyl group, an alkyloxy group, an aryloxy group, an alkylthio group, an arylthio group, an alkyloxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, and an aminocarbonyl group. , A sulfonic acid group, an aminosulfonyl group, and an alkoxysulfonyl group.

1におけるアリール基としては、フェニル基、p−メチルフェニル基、p−クロロフェニル基、ペンタクロロフェニル基、ペンタフルオロフェニル基、o−メトキシフェニル基、p−フェノキシフェニル基が挙げられる。 Examples of the aryl group in R 1 include a phenyl group, a p-methylphenyl group, a p-chlorophenyl group, a pentachlorophenyl group, a pentafluorophenyl group, an o-methoxyphenyl group, and a p-phenoxyphenyl group.

また、前記式(OS−3)〜(OS−5)中、R1におけるヘテロアリール基としては、置換基を有してもよい総炭素数4〜30のヘテロアリール基が好ましい。
1におけるヘテロアリール基が有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アミノカルボニル基、スルホン酸基、アミノスルホニル基、アルコキシスルホニル基が挙げられる。
Further, the formula (OS-3) ~ (OS -5), as the heteroaryl group in R 1, heteroaryl group having a total carbon number of 4-30 which may have a substituent is preferable.
Examples of the substituent that the heteroaryl group in R 1 may have include a halogen atom, an alkyl group, an alkyloxy group, an aryloxy group, an alkylthio group, an arylthio group, an alkyloxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, and an aminocarbonyl. Group, sulfonic acid group, aminosulfonyl group and alkoxysulfonyl group.

前記式(OS−3)〜(OS−5)中、R1におけるヘテロアリール基は、少なくとも1つの環が複素芳香環であればよく、例えば、複素芳香環とベンゼン環とが縮環していてもよい。
1におけるヘテロアリール基としては、置換基を有していてもよい、チオフェン環、ピロール環、チアゾール環、イミダゾール環、フラン環、ベンゾチオフェン環、ベンゾチアゾール環、および、ベンゾイミダゾール環よりなる群から選ばれた環から1つの水素原子を除いた基が挙げられる。
In the formulas (OS-3) to (OS-5), at least one of the heteroaryl groups in R 1 may be a heteroaromatic ring. For example, a heteroaromatic ring and a benzene ring are condensed. May be.
The heteroaryl group in R 1 may have a substituent, the group consisting of a thiophene ring, a pyrrole ring, a thiazole ring, an imidazole ring, a furan ring, a benzothiophene ring, a benzothiazole ring, and a benzimidazole ring And a group in which one hydrogen atom is removed from the ring selected from the above.

前記式(OS−3)〜(OS−5)中、R2は、水素原子、アルキル基またはアリール基であることが好ましく、水素原子またはアルキル基であることがより好ましい。
前記式(OS−3)〜(OS−5)中、化合物中に2以上存在するR2のうち、1つまたは2つがアルキル基、アリール基またはハロゲン原子であることが好ましく、1つがアルキル基、アリール基またはハロゲン原子であることがより好ましく、1つがアルキル基であり、かつ残りが水素原子であることが特に好ましい。
前記式(OS−3)〜(OS−5)中、R2におけるアルキル基またはアリール基は、置換基を有していてもよい。
2におけるアルキル基またはアリール基が有していてもよい置換基としては、前記R1におけるアルキル基またはアリール基が有していてもよい置換基と同様の基が例示できる。
In the formulas (OS-3) to (OS-5), R 2 is preferably a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group, and more preferably a hydrogen atom or an alkyl group.
In the formulas (OS-3) to (OS-5), it is preferable that one or two of R 2 present in the compound is an alkyl group, an aryl group or a halogen atom, and one is an alkyl group. More preferably an aryl group or a halogen atom, and particularly preferably one is an alkyl group and the rest is a hydrogen atom.
In the formulas (OS-3) to (OS-5), the alkyl group or aryl group in R 2 may have a substituent.
Examples of the substituent that the alkyl group or aryl group in R 2 may have include the same groups as the substituent that the alkyl group or aryl group in R 1 may have.

2におけるアルキル基としては、置換基を有してもよい総炭素数1〜12のアルキル基であることが好ましく、置換基を有してもよい総炭素数1〜6のアルキル基であることがより好ましい。
2におけるアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、s−ブチル基、n−ヘキシル基、アリル基、クロロメチル基、ブロモメチル基、メトキシメチル基、ベンジル基が好ましく、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、s−ブチル基、n−ヘキシル基が好ましく、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ヘキシル基が更に好ましく、メチル基が好ましい。
The alkyl group for R 2 is preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may have a substituent, and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent. It is more preferable.
Examples of the alkyl group in R 2 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, s-butyl group, n-hexyl group, allyl group, and chloromethyl group. , A bromomethyl group, a methoxymethyl group, and a benzyl group are preferable, and a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, an i-butyl group, an s-butyl group, and an n-hexyl group are preferable. , A methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, and an n-hexyl group are more preferable, and a methyl group is preferable.

2におけるアリール基としては、置換基を有してもよい総炭素数6〜30のアリール基であることが好ましい。
2におけるアリール基として具体的には、フェニル基、p−メチルフェニル基、o−クロロフェニル基、p−クロロフェニル基、o−メトキシフェニル基、p−フェノキシフェニル基が好ましい。
2におけるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
これらの中でも、塩素原子、臭素原子が好ましい。
The aryl group for R 2 is preferably an aryl group having 6 to 30 carbon atoms which may have a substituent.
Specifically, the aryl group in R 2 is preferably a phenyl group, a p-methylphenyl group, an o-chlorophenyl group, a p-chlorophenyl group, an o-methoxyphenyl group, or a p-phenoxyphenyl group.
Examples of the halogen atom for R 2 include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
Among these, a chlorine atom and a bromine atom are preferable.

前記式(OS−3)〜(OS−5)中、XはOまたはSを表し、Oであることが好ましい。
式(OS−3)〜(OS−5)において、Xを環員として含む環は、5員環または6員環である。
前記式(OS−3)〜(OS−5)中、nは1または2を表し、XがOである場合、nは1であることが好ましく、また、XがSである場合、nは2であることが好ましい。
In the formulas (OS-3) to (OS-5), X represents O or S, and is preferably O.
In formulas (OS-3) to (OS-5), the ring containing X as a ring member is a 5-membered ring or a 6-membered ring.
In the formulas (OS-3) to (OS-5), n represents 1 or 2, and when X is O, n is preferably 1, and when X is S, n is 2 is preferred.

前記式(OS−3)〜(OS−5)中、R6におけるアルキル基およびアルキルオキシ基は、置換基を有していてもよい。
前記式(OS−3)〜(OS−5)中、R6におけるアルキル基としては、置換基を有していてもよい総炭素数1〜30のアルキル基であることが好ましい。
6におけるアルキル基が有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子、アルキルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アミノカルボニル基が挙げられる。
In the formulas (OS-3) to (OS-5), the alkyl group and alkyloxy group in R 6 may have a substituent.
In the formulas (OS-3) to (OS-5), the alkyl group for R 6 is preferably an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent.
Examples of the substituent that the alkyl group in R 6 may have include a halogen atom, an alkyloxy group, an aryloxy group, an alkylthio group, an arylthio group, an alkyloxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, and an aminocarbonyl group. .

6におけるアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基、n−デシル基、n−ドデシル基、トリフルオロメチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロヘキシル基、ベンジル基が好ましい。 Examples of the alkyl group in R 6 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, s-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n -Octyl, n-decyl, n-dodecyl, trifluoromethyl, perfluoropropyl, perfluorohexyl and benzyl are preferred.

前記式(OS−3)〜(OS−5)中、R6におけるアルキルオキシ基としては、置換基を有してもよい総炭素数1〜30のアルキルオキシ基であることが好ましい。
6におけるアルキルオキシ基が有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子、アルキルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アミノカルボニル基が挙げられる。
In the formulas (OS-3) to (OS-5), the alkyloxy group for R 6 is preferably an alkyloxy group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent.
Examples of the substituent that the alkyloxy group in R 6 may have include a halogen atom, an alkyloxy group, an aryloxy group, an alkylthio group, an arylthio group, an alkyloxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, and an aminocarbonyl group. It is done.

6におけるアルキルオキシ基としては、メチルオキシ基、エチルオキシ基、ブチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、フェノキシエチルオキシ基、トリクロロメチルオキシ基、または、エトキシエチルオキシ基が好ましい。
前記式(OS−3)〜(OS−5)中、R6におけるアミノスルホニル基としては、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、メチルフェニルアミノスルホニル基、アミノスルホニル基が挙げられる。
前記式(OS−3)〜(OS−5)中、R6におけるアルコキシスルホニル基としては、メトキシスルホニル基、エトキシスルホニル基、プロピルオキシスルホニル基、ブチルオキシスルホニル基が挙げられる。
The alkyloxy group for R 6 is preferably a methyloxy group, an ethyloxy group, a butyloxy group, a hexyloxy group, a phenoxyethyloxy group, a trichloromethyloxy group, or an ethoxyethyloxy group.
In the formulas (OS-3) to (OS-5), examples of the aminosulfonyl group for R 6 include a methylaminosulfonyl group, a dimethylaminosulfonyl group, a phenylaminosulfonyl group, a methylphenylaminosulfonyl group, and an aminosulfonyl group. It is done.
In the formulas (OS-3) to (OS-5), examples of the alkoxysulfonyl group for R 6 include a methoxysulfonyl group, an ethoxysulfonyl group, a propyloxysulfonyl group, and a butyloxysulfonyl group.

また、前記式(OS−3)〜(OS−5)中、mは0〜6の整数を表し、0〜2の整数であることが好ましく、0または1であることがより好ましく、0であることが特に好ましい。   In the formulas (OS-3) to (OS-5), m represents an integer of 0 to 6, preferably an integer of 0 to 2, more preferably 0 or 1, and 0. It is particularly preferred.

また、前記式(b1)で表されるオキシムスルホネート残基を含有する化合物は、下記式(OS−6)〜(OS−11)のいずれかで表されるオキシムスルホネート化合物であることが特に好ましい。   The compound containing an oxime sulfonate residue represented by the formula (b1) is particularly preferably an oxime sulfonate compound represented by any one of the following formulas (OS-6) to (OS-11). .

Figure 2013182077
(式(OS−6)〜(OS−11)中、R1はアルキル基、アリール基またはヘテロアリール基を表し、R7は、水素原子または臭素原子を表し、R8は水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、ハロゲン原子、クロロメチル基、ブロモメチル基、ブロモエチル基、メトキシメチル基、フェニル基またはクロロフェニル基を表し、R9は水素原子、ハロゲン原子、メチル基またはメトキシ基を表し、R10は水素原子またはメチル基を表す。)
Figure 2013182077
(In formulas (OS-6) to (OS-11), R 1 represents an alkyl group, an aryl group, or a heteroaryl group, R 7 represents a hydrogen atom or a bromine atom, R 8 represents a hydrogen atom, 1 to 8 represents an alkyl group, a halogen atom, a chloromethyl group, a bromomethyl group, a bromoethyl group, a methoxymethyl group, a phenyl group or a chlorophenyl group, R 9 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a methyl group or a methoxy group; 10 represents a hydrogen atom or a methyl group.)

式(OS−6)〜(OS−11)におけるR1は、前記式(OS−3)〜(OS−5)におけるR1と同義であり、好ましい態様も同様である。
式(OS−6)におけるR7は、水素原子または臭素原子を表し、水素原子であることが好ましい。
式(OS−6)〜(OS−11)におけるR8は、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、ハロゲン原子、クロロメチル基、ブロモメチル基、ブロモエチル基、メトキシメチル基、フェニル基またはクロロフェニル基を表し、炭素数1〜8のアルキル基、ハロゲン原子またはフェニル基であることが好ましく、炭素数1〜8のアルキル基であることがより好ましく、炭素数1〜6のアルキル基であることが更に好ましく、メチル基であることが特に好ましい。
式(OS−8)および式(OS−9)におけるR9は、水素原子、ハロゲン原子、メチル基またはメトキシ基を表し、水素原子であることが好ましい。
式(OS−8)〜(OS−11)におけるR10は、水素原子またはメチル基を表し、水素原子であることが好ましい。
また、前記オキシムスルホネート化合物において、オキシムの立体構造(E,Z)については、どちらか一方であっても、混合物であってもよい。
R 1 in the formulas (OS-6) to (OS-11) has the same meaning as R 1 in the formulas (OS-3) to (OS-5), and preferred embodiments thereof are also the same.
R 7 in formula (OS-6) represents a hydrogen atom or a bromine atom, and is preferably a hydrogen atom.
R 8 in the formulas (OS-6) to (OS-11) is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a halogen atom, a chloromethyl group, a bromomethyl group, a bromoethyl group, a methoxymethyl group, a phenyl group or chlorophenyl. Represents a group, preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a halogen atom or a phenyl group, more preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Is more preferable, and a methyl group is particularly preferable.
R 9 in formula (OS-8) and formula (OS-9) represents a hydrogen atom, a halogen atom, a methyl group or a methoxy group, and is preferably a hydrogen atom.
R 10 in formulas (OS-8) to (OS-11) represents a hydrogen atom or a methyl group, and is preferably a hydrogen atom.
In the oxime sulfonate compound, the oxime steric structure (E, Z) may be either one or a mixture.

前記式(OS−3)〜式(OS−5)で表されるオキシムスルホネート化合物の具体例としては、下記例示化合物が挙げられるが、本発明は、これらに限定されるものではない。   Specific examples of the oxime sulfonate compound represented by the formula (OS-3) to the formula (OS-5) include the following exemplified compounds, but the present invention is not limited thereto.

Figure 2013182077
Figure 2013182077

Figure 2013182077
Figure 2013182077

Figure 2013182077
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Figure 2013182077
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Figure 2013182077
Figure 2013182077

Figure 2013182077
Figure 2013182077

Figure 2013182077
Figure 2013182077

式(b1)で表されるオキシムスルホネート残基を含有する上記化合物としては、式(OS−1)で表される化合物であることも好ましい。   The compound containing the oxime sulfonate residue represented by the formula (b1) is also preferably a compound represented by the formula (OS-1).

Figure 2013182077
(式(OS−1)中、R1は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基、カルバモイル基、スルファモイル基、スルホ基、シアノ基、アリール基、または、ヘテロアリール基を表す。R2は、アルキル基、または、アリール基を表す。)
Figure 2013182077
(In the formula (OS-1), R 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an acyl group, a carbamoyl group, a sulfamoyl group, a sulfo group, a cyano group, an aryl group, or a hetero group. Represents an aryl group, and R 2 represents an alkyl group or an aryl group.)

Xは−O−、−S−、−NH−、−NR5−、−CH2−、−CR6H−、または、−CR67−を表し、R5〜R7はアルキル基、または、アリール基を表す。
21〜R24は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アミノ基、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アミド基、スルホ基、シアノ基、または、アリール基を表す。R21〜R24のうち2つは、それぞれ互いに結合して環を形成してもよい。
21〜R24としては、水素原子、ハロゲン原子、および、アルキル基が好ましく、また、R21〜R24のうち少なくとも2つが互いに結合してアリール基を形成する態様もまた、好ましく挙げられる。中でも、R21〜R24がいずれも水素原子である態様が感度の観点から好ましい。
既述の官能基は、いずれも、更に置換基を有していてもよい。
X is -O -, - S -, - NH -, - NR 5 -, - CH 2 -, - CR 6 H-, or, -CR 6 R 7 - represents, R 5 to R 7 is an alkyl group, Or an aryl group is represented.
R 21 to R 24 are each independently a hydrogen atom, halogen atom, alkyl group, alkenyl group, alkoxy group, amino group, alkoxycarbonyl group, alkylcarbonyl group, arylcarbonyl group, amide group, sulfo group, cyano group, Or an aryl group is represented. Two of R 21 to R 24 may be bonded to each other to form a ring.
R 21 to R 24 are preferably a hydrogen atom, a halogen atom, and an alkyl group, and an embodiment in which at least two of R 21 to R 24 are bonded to each other to form an aryl group is also preferred. Among these, an embodiment in which R 21 to R 24 are all hydrogen atoms is preferable from the viewpoint of sensitivity.
Any of the aforementioned functional groups may further have a substituent.

前記式(OS−1)で表される化合物は、下記式(OS−2)で表される化合物であることがより好ましい。   The compound represented by the formula (OS-1) is more preferably a compound represented by the following formula (OS-2).

Figure 2013182077
Figure 2013182077

前記式(OS−2)中、R1、R2、R21〜R24は、それぞれ式(OS−1)におけるのと同義であり、好ましい例もまた同様である。
これらの中でも、式(OS−1)および式(OS−2)におけるR1がシアノ基、または、アリール基である態様がより好ましく、式(OS−2)で表され、R1がシアノ基、フェニル基またはナフチル基である態様が最も好ましい。
In said formula (OS-2), R < 1 >, R < 2 >, R < 21 > -R < 24 > is synonymous with each in formula (OS-1), and its preferable example is also the same.
Among these, an embodiment in which R 1 in the formula (OS-1) and the formula (OS-2) is a cyano group or an aryl group is more preferable, represented by the formula (OS-2), and R 1 is a cyano group. The embodiment which is a phenyl group or a naphthyl group is most preferable.

また、前記オキシムスルホネート化合物において、オキシムやベンゾチアゾール環の立体構造(E,Z等)についてはそれぞれ、どちらか一方であっても、混合物であってもよい。   In the oxime sulfonate compound, the steric structure (E, Z, etc.) of the oxime or benzothiazole ring may be either one or a mixture.

以下に、本発明に好適に用いうる式(OS−1)で表される化合物の具体例(例示化合物b−1〜b−34)を示すが、本発明はこれに限定されない。なお、Meはメチル基を表し、Etはエチル基を表し、Bnはベンジル基を表し、Phはフェニル基を表す。   Specific examples (exemplary compounds b-1 to b-34) of the compound represented by the formula (OS-1) that can be suitably used in the present invention are shown below, but the present invention is not limited thereto. Me represents a methyl group, Et represents an ethyl group, Bn represents a benzyl group, and Ph represents a phenyl group.

Figure 2013182077
Figure 2013182077

Figure 2013182077
Figure 2013182077

Figure 2013182077
Figure 2013182077

Figure 2013182077
Figure 2013182077

上記化合物の中でも、感度と安定性との両立の観点から、b−9、b−16、b−31、b−33が好ましい。   Among the above compounds, b-9, b-16, b-31, and b-33 are preferable from the viewpoint of achieving both sensitivity and stability.

式(b1)で表されるオキシムスルホネート残基を含有する上記化合物は、下記式(b2)で表されるオキシムスルホネート化合物であってもよい。   The compound containing the oxime sulfonate residue represented by the formula (b1) may be an oxime sulfonate compound represented by the following formula (b2).

Figure 2013182077
(式(b2)中、R5は、アルキル基またはアリール基を表し、Xは、アルキル基、アルコキシ基、または、ハロゲン原子を表し、mは、0〜3の整数を表し、mが2または3であるとき、複数のXは同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2013182077
(In the formula (b2), R 5 represents an alkyl group or an aryl group, X represents an alkyl group, an alkoxy group, or a halogen atom, m represents an integer of 0 to 3, and m represents 2 or When X is 3, the plurality of X may be the same or different.)

Xとしてのアルキル基は、炭素数1〜4の直鎖状または分岐状アルキル基が好ましい。
Xとしてのアルコキシ基は、炭素数1〜4の直鎖状または分岐状アルコキシ基が好ましい。
Xとしてのハロゲン原子は、塩素原子またはフッ素原子が好ましい。
mは、0または1が好ましい。
式(b2)中、mが1であり、Xがメチル基であり、Xの置換位置がオルト位であり、R5が炭素数1〜10の直鎖状アルキル基、7,7−ジメチル−2−オキソノルボルニルメチル基、またはp−トルイル基である化合物が特に好ましい。
The alkyl group as X is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
The alkoxy group as X is preferably a linear or branched alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.
The halogen atom as X is preferably a chlorine atom or a fluorine atom.
m is preferably 0 or 1.
In the formula (b2), m is 1, X is a methyl group, the substitution position of X is an ortho position, R 5 is a linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, 7,7-dimethyl- A compound that is a 2-oxonorbornylmethyl group or a p-toluyl group is particularly preferable.

式(b1)で表されるオキシムスルホネート残基を含有する化合物は、式(b3)で表されるオキシムスルホネート化合物であってもよい。   The compound containing an oxime sulfonate residue represented by the formula (b1) may be an oxime sulfonate compound represented by the formula (b3).

Figure 2013182077
(式(b3)中、R5は式(b1)におけるR5と同義であり、X’は、ハロゲン原子、水酸基、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、シアノ基またはニトロ基を表し、Lは0〜5の整数を表す。)
Figure 2013182077
(In the formula (b3), R 5 has the same meaning as R 5 in the formula (b1), X 'is a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, cyano Represents a group or a nitro group, and L represents an integer of 0 to 5.)

式(b3)におけるR5としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−オクチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、パーフルオロ−n−プロピル基、パーフルオロ−n−ブチル基、p−トリル基、4−クロロフェニル基またはペンタフルオロフェニル基が好ましく、n−オクチル基が特に好ましい。
X’としては、炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基がより好ましい。
Lとしては、0〜2が好ましく、0〜1が特に好ましい。
R 5 in formula (b3) is methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl, n-octyl, trifluoromethyl, pentafluoroethyl, perfluoro-n-propyl, perfluoro A fluoro-n-butyl group, p-tolyl group, 4-chlorophenyl group or pentafluorophenyl group is preferred, and an n-octyl group is particularly preferred.
X ′ is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and more preferably a methoxy group.
As L, 0-2 are preferable, and 0-1 are particularly preferable.

式(b3)で表される化合物の具体例としては、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)ベンジルシアニド、α−(エチルスルホニルオキシイミノ)ベンジルシアニド、α−(n−プロピルスルホニルオキシイミノ)ベンジルシアニド、α−(n−ブチルスルホニルオキシイミノ)ベンジルシアニド、α−(4−トルエンスルホニルオキシイミノ)ベンジルシアニド、α−〔(メチルスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニル〕アセトニトリル、α−〔(エチルスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニル〕アセトニトリル、α−〔(n−プロピルスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニル〕アセトニトリル、α−〔(n−ブチルスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニル〕アセトニトリル、α−〔(4−トルエンスルホニルオキシイミノ)−4−メトキシフェニル〕アセトニトリルを挙げることができる。   Specific examples of the compound represented by the formula (b3) include α- (methylsulfonyloxyimino) benzyl cyanide, α- (ethylsulfonyloxyimino) benzyl cyanide, α- (n-propylsulfonyloxyimino) benzyl. Cyanide, α- (n-butylsulfonyloxyimino) benzyl cyanide, α- (4-toluenesulfonyloxyimino) benzyl cyanide, α-[(methylsulfonyloxyimino) -4-methoxyphenyl] acetonitrile, α- [(Ethylsulfonyloxyimino) -4-methoxyphenyl] acetonitrile, α-[(n-propylsulfonyloxyimino) -4-methoxyphenyl] acetonitrile, α-[(n-butylsulfonyloxyimino) -4-methoxyphenyl Acetonitrile, α-[(4-toluene Sulfo) -4-methoxyphenyl] can be mentioned acetonitrile.

好ましいオキシムスルホネート化合物の具体例としては、下記化合物(i)〜(viii)等が挙げられ、1種単独で使用したり、または、2種類以上を併用することができる。化合物(i)〜(viii)は、市販品として、入手することができる。また、他の種類の光酸発生剤(B)と組み合わせて使用することもできる。   Specific examples of preferred oxime sulfonate compounds include the following compounds (i) to (viii), and the like can be used singly or in combination of two or more. Compounds (i) to (viii) can be obtained as commercial products. Moreover, it can also be used in combination with another kind of photoacid generator (B).

Figure 2013182077
Figure 2013182077

本発明の感光性樹脂組成物において、光酸発生剤(B)は、樹脂成分100重量部に対して、0.1〜10重量部使用することが好ましく、0.5〜10重量部使用することがより好ましい。   In the photosensitive resin composition of the present invention, the photoacid generator (B) is preferably used in an amount of 0.1 to 10 parts by weight, and 0.5 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the resin component. It is more preferable.

<(C)成分>
本発明の感光性樹脂組成物は、(C)少なくとも架橋基を有する重合体(ポリマー)を含むことが好ましい。
(C)成分は、付加重合型の樹脂であることが好ましく、(メタ)アクリル酸および/またはそのエステルに由来する構成単位を含む重合体であることがより好ましい。なお、(メタ)アクリル酸および/またはそのエステルに由来する構成単位以外の構成単位、例えば、スチレンに由来する構成単位や、ビニル化合物に由来する構成単位等を有していてもよい。
(C)成分は、(メタ)アクリル酸および/またはそのエステルに由来する構成単位を、重合体における全構成単位に対し、50モル%以上含有することが好ましく、90モル%以上含有することがより好ましく、(メタ)アクリル酸および/またはそのエステルに由来する構成単位のみからなる重合体であることが特に好ましい。
なお、「(メタ)アクリル酸および/またはそのエステルに由来する構成単位」を「アクリル系構成単位」ともいう。また、「(メタ)アクリル酸」は、「メタクリル酸および/またはアクリル酸」を意味するものとする。
<(C) component>
The photosensitive resin composition of the present invention preferably contains (C) a polymer (polymer) having at least a crosslinking group.
The component (C) is preferably an addition polymerization type resin, and more preferably a polymer containing a structural unit derived from (meth) acrylic acid and / or an ester thereof. In addition, you may have structural units other than the structural unit derived from (meth) acrylic acid and / or its ester, for example, the structural unit derived from styrene, the structural unit derived from a vinyl compound, etc.
The component (C) preferably contains 50 mol% or more, and 90 mol% or more of the structural unit derived from (meth) acrylic acid and / or its ester with respect to all the structural units in the polymer. More preferred is a polymer consisting only of structural units derived from (meth) acrylic acid and / or its ester.
The “structural unit derived from (meth) acrylic acid and / or its ester” is also referred to as “acrylic structural unit”. “(Meth) acrylic acid” means “methacrylic acid and / or acrylic acid”.

(C)成分は、さらに、(c1)酸基が酸分解性基で保護された残基を有する構成単位を含んでいてもよい。(C)成分が(c1)を含有することで感度が向上し、(c2)を含有することで永久膜特性が向上する。また、(C)成分は、−NH−CH2−O−R(Rはアルキル基)を有する構成単位を実質的に含まない方が好ましい。このような構成とすることにより、本発明の効果がより効果的に発揮される傾向にある。ここで、実質的に含まないとは、本発明の効果に影響を与えるレベルで添加しないことをいい、例えば、(C)成分の前構成単位の3モル%以下、さらには、1モル%以下とすることが挙げられる。
(C)成分の(c1)としては、前述の<<(a1)酸基が酸分解性基で保護された残基を有する構成単位>>と同様の基を使用することができる。共重合体(C)を構成する構成単位中、構成単位(c1)の含有率は、感度の観点から、重合体を全体として、0〜95モル%が好ましく、5〜90モル%がより好ましく、20〜70モル%が特に好ましい。
(C)成分の(c2)としては、前述の<<(a3)架橋基を有する構成単位>>と同様の基を使用することができる。好ましい態様も同様である。共重合体(C)を構成する構成単位中、構成単位(c2)の含有率は、感度の観点から、重合体を全体として、0〜95モル%が好ましく、5〜90モル%がより好ましく、30〜70モル%が特に好ましい。
(C)成分は(c1)、(c2)および(a2)を除く、その他の構成単位(c3)を有していてもよい。その他の構成単位(c3)となるモノマーとしては、特に制限は無い。前述の[繰り返し単位(a3)]、および<<(a4)その他の構成単位>>と同様の基を好適に使用することができる。好ましい態様も同様である。好ましい範囲も同様である。
The component (C) may further contain (c1) a structural unit having a residue in which an acid group is protected with an acid-decomposable group. When the component (C) contains (c1), the sensitivity is improved, and when (c2) is contained, the permanent film characteristics are improved. Moreover, it is preferable that the component (C) does not substantially contain a structural unit having —NH—CH 2 —O—R (R is an alkyl group). By setting it as such a structure, it exists in the tendency for the effect of this invention to be exhibited more effectively. Here, “substantially not contained” means that it is not added at a level that affects the effects of the present invention, for example, 3 mol% or less, further 1 mol% or less of the previous constituent unit of the component (C). And so on.
As (c1) of the component (C), the same group as the above-mentioned << (a1) structural unit having a residue in which an acid group is protected with an acid-decomposable group >> can be used. From the viewpoint of sensitivity, the content of the structural unit (c1) in the structural units constituting the copolymer (C) is preferably 0 to 95 mol%, more preferably 5 to 90 mol% from the viewpoint of sensitivity. 20 to 70 mol% is particularly preferable.
As (c2) of the component (C), the same group as the above << (a3) structural unit having a crosslinking group >> can be used. The preferred embodiment is also the same. From the viewpoint of sensitivity, the content of the structural unit (c2) in the structural units constituting the copolymer (C) is preferably 0 to 95 mol%, more preferably 5 to 90 mol% from the viewpoint of sensitivity. 30 to 70 mol% is particularly preferable.
The component (C) may have another structural unit (c3) excluding (c1), (c2) and (a2). There is no restriction | limiting in particular as a monomer used as another structural unit (c3). The same groups as those described above for [Repeating unit (a3)] and << (a4) Other structural units >> can be preferably used. The preferred embodiment is also the same. The preferable range is also the same.

<<(C)成分の分子量>>
(C)成分の分子量は、ポリスチレン換算重量平均分子量で、好ましくは1,000〜200,000、より好ましくは2,000〜50,000の範囲である。上記の数値の範囲内であると、諸特性が良好である。数平均分子量と重量平均分子量の比(分散度)は1.0〜5.0が好ましく1.5〜3.5がより好ましい。
<< Molecular weight of component (C) >>
(C) The molecular weight of a component is a polystyrene conversion weight average molecular weight, Preferably it is 1,000-200,000, More preferably, it is the range of 2,000-50,000. Various characteristics are favorable within the range of the above numerical values. The ratio (dispersity) between the number average molecular weight and the weight average molecular weight is preferably 1.0 to 5.0, more preferably 1.5 to 3.5.

<<(C)成分の分子量の製造方法>>
(C)成分の合成法についても、様々な方法が知られているが、一例を挙げると、前記(c1)および前記(c2)で表される構成単位を形成するために用いられるラジカル重合性単量体を含むラジカル重合性単量体混合物を有機溶剤中、ラジカル重合開始剤を用いて重合することにより合成することができる。また、いわゆる高分子反応で合成することもできる。
(A)成分と同様に、末端にカルボキシ基を有することも好ましい。
<< Method for producing molecular weight of component (C) >>
Various methods for synthesizing the component (C) are also known. For example, the radical polymerizability used to form the structural units represented by the above (c1) and (c2). It can be synthesized by polymerizing a radical polymerizable monomer mixture containing a monomer in an organic solvent using a radical polymerization initiator. It can also be synthesized by a so-called polymer reaction.
As with the component (A), it is also preferable to have a carboxy group at the terminal.

(C)成分の例として
メタクリル酸−3,4−エポキシシクロヘキシルメチル/アクリル酸/ヒドロキシスチレン/メタクリル酸メチル共重合体(モル比で30/40/15/15、Mw7000)
メタクリル酸グリシジル/メタクリル酸/スチレン/ジシクロペンタニルメタクリレート共重合体(モル比で70/10/10/10、Mw15000)
p−ビニルベンジルグリシジルエーテル/(3−エチルー3−オキセタニル)メチルメタクリレート/マレイン酸/メタクリル酸シクロヘキシル共重合体(モル比で25/25/30/20、Mw27000)
メタクリル酸1−エトキシエチル/メタクリル酸/メタクリル酸(3−エチルオキセタン−3−イル)メチル/メタクリル酸2−ヒドロキシエチル/メタクリル酸メチル共重合体(38/7/35/15/5、Mw35000)、
メタクリル酸1−シクロヘキシルオキシエチル/メタクリル酸/メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(ブレンマーPME−400、日油(株)共重合体(70/10/10、Mw45000)
(3−エチルー3−オキセタニル)メチルアクリレート/メタクリル酸/N−フェニルマレイミド共重合体(モル比で30/30/、Mw57000)
を挙げることができる。
As an example of the component (C), methacrylic acid-3,4-epoxycyclohexylmethyl / acrylic acid / hydroxystyrene / methyl methacrylate copolymer (30/40/15/15 in molar ratio, Mw 7000)
Glycidyl methacrylate / methacrylic acid / styrene / dicyclopentanyl methacrylate copolymer (70/10/10/10 in molar ratio, Mw 15000)
p-Vinylbenzylglycidyl ether / (3-ethyl-3-oxetanyl) methyl methacrylate / maleic acid / cyclohexyl methacrylate copolymer (molar ratio 25/25/30/20, Mw 27000)
1-Ethoxyethyl methacrylate / methacrylic acid / methacrylic acid (3-ethyloxetane-3-yl) methyl / 2-hydroxyethyl methacrylate / methyl methacrylate copolymer (38/7/35/15/5, Mw 35000) ,
1-cyclohexyloxyethyl methacrylate / methacrylic acid / methoxypolyethylene glycol methacrylate (Blemmer PME-400, NOF Co., Ltd. copolymer (70/10/10, Mw 45000)
(3-Ethyl-3-oxetanyl) methyl acrylate / methacrylic acid / N-phenylmaleimide copolymer (molar ratio 30/30 /, Mw 57000)
Can be mentioned.

(C)成分の含有量は、全ポリマー成分の、0〜80重量%が好ましく、8〜70重量%がより好ましく、30〜65重量%であることがさらに好ましく、30〜50重量%が特に好ましい。(C)成分を2種類以上含む場合は、その合計量が前記範囲となる。   The content of the component (C) is preferably 0 to 80% by weight, more preferably 8 to 70% by weight, still more preferably 30 to 65% by weight, and particularly preferably 30 to 50% by weight of the total polymer component. preferable. (C) When 2 or more types of components are included, the total amount becomes the said range.

<全重合体成分に対する各構成単位の割合>
本発明の感光性樹脂組成物は、ポリマー成分の99重量%以上が、(A)成分または(C)成分であることが好ましい。
また、本発明では、全重合体成分中の、構成単位(a2)の割合が、1〜50モル%であることが好ましく、10〜50モル%であることがより好ましく、15〜50モル%であることがさらに好ましい。また、本発明では、全重合体成分中の、架橋基の割合が、1〜40モル%であることが好ましく、10〜35モル%であることがより好ましく、15〜30モル%であることがさらに好ましい。
特に、本発明では、ポジ型感光性組成物に含まれる全重合体成分の10モル%以上が−NH−CH2−O−R(Rはアルキル基)を有する構成単位(a2)であり、全重合体成分の20モル%以上が架橋基であることが好ましい。
さらに、本発明では、全重合体成分中の、架橋性基および構成単位(a2)の合計量の割合が、10〜70モル%であることが好ましく、40〜60モル%であることがより好ましい。このような範囲とすることにより、本発明の効果がより効果的に発揮される傾向にある。
<Ratio of each structural unit to all polymer components>
In the photosensitive resin composition of the present invention, 99% by weight or more of the polymer component is preferably the component (A) or the component (C).
Moreover, in this invention, it is preferable that the ratio of a structural unit (a2) in all the polymer components is 1-50 mol%, It is more preferable that it is 10-50 mol%, 15-50 mol% More preferably. Moreover, in this invention, it is preferable that the ratio of a crosslinking group in all the polymer components is 1-40 mol%, It is more preferable that it is 10-35 mol%, It is 15-30 mol% Is more preferable.
In particular, in the present invention, 10 mol% or more of all polymer components contained in the positive photosensitive composition is a structural unit (a2) having —NH—CH 2 —O—R (R is an alkyl group), It is preferable that 20 mol% or more of all polymer components are crosslinkable groups.
Furthermore, in this invention, it is preferable that the ratio of the total amount of a crosslinkable group and a structural unit (a2) in all the polymer components is 10-70 mol%, and it is more preferable that it is 40-60 mol%. preferable. By setting it as such a range, it exists in the tendency for the effect of this invention to be exhibited more effectively.

<(D)溶剤>
本発明の感光性樹脂組成物は、通常、(D)溶剤を含有する。本発明の感光性樹脂組成物は、必須成分、好ましい成分、任意の成分を(D)溶剤に溶解した溶液として調製されることが好ましい。
本発明の感光性樹脂組成物に使用される(D)溶剤としては、公知の溶剤を用いることができ、エチレングリコールモノアルキルエーテル類、エチレングリコールジアルキルエーテル類、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、プロピレングリコールモノアルキルエーテル類、プロピレングリコールジアルキルエーテル類、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、ジエチレングリコールジアルキルエーテル類、ジエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、ジプロピレングリコールモノアルキルエーテル類、ジプロピレングリコールジアルキルエーテル類、ジプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、エステル類、ケトン類、アミド類、ラクトン類等が例示できる。
<(D) Solvent>
The photosensitive resin composition of the present invention usually contains (D) a solvent. It is preferable that the photosensitive resin composition of this invention is prepared as a solution which melt | dissolved the essential component, the preferable component, and arbitrary components in (D) solvent.
As the solvent (D) used in the photosensitive resin composition of the present invention, known solvents can be used, such as ethylene glycol monoalkyl ethers, ethylene glycol dialkyl ethers, ethylene glycol monoalkyl ether acetates, propylene. Glycol monoalkyl ethers, propylene glycol dialkyl ethers, propylene glycol monoalkyl ether acetates, diethylene glycol dialkyl ethers, diethylene glycol monoalkyl ether acetates, dipropylene glycol monoalkyl ethers, dipropylene glycol dialkyl ethers, dipropylene glycol Examples include monoalkyl ether acetates, esters, ketones, amides, lactones and the like.

本発明の感光性樹脂組成物に使用される(D)溶剤としては、例えば、
(D−1)エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル等のエチレングリコールモノアルキルエーテル類;
(D−2)エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジプロピルエーテル等のエチレングリコールジアルキルエーテル類;
(D−3)エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート等のエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;
(D−4)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プロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル類;
(D−5)プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル等のプロピレングリコールジアルキルエーテル類;
As the (D) solvent used in the photosensitive resin composition of the present invention, for example,
(D-1) Ethylene glycol monoalkyl ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether;
(D-2) Ethylene glycol dialkyl ethers such as ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol dipropyl ether;
(D-3) Ethylene glycol monoalkyl ether acetates such as ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monopropyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate;
(D-4) Propylene glycol monoalkyl ethers such as propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether;
(D-5) Propylene glycol dialkyl ethers such as propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether;

(D−6)プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;
(D−7)ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル等のジエチレングリコールジアルキルエーテル類;
(D−8)ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート等のジエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;
(D−9)ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル等のジプロピレングリコールモノアルキルエーテル類; (コ)ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールエチルメチルエーテル等のジプロピレングリコールジアルキルエーテル類;
(D-6) Propylene glycol monoalkyl ether acetates such as propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, propylene glycol monobutyl ether acetate;
(D-7) diethylene glycol dialkyl ethers such as diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether;
(D-8) Diethylene glycol monoalkyl ether acetates such as diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monopropyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate;
(D-9) Dipropylene glycol monoalkyl ethers such as dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether; (co) dipropylene glycol dimethyl ether, dipropylene Dipropylene glycol dialkyl ethers such as glycol diethyl ether and dipropylene glycol ethyl methyl ether;

(D−10)ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート等のジプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;
(D−11)乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸n−プロピル、乳酸イソプロピル、乳酸n−ブチル、乳酸イソブチル、乳酸n−アミル、乳酸イソアミル等の乳酸エステル類;
(D−12)酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸n−アミル、酢酸イソアミル、酢酸n−ヘキシル、酢酸2−エチルヘキシル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸n−プロピル、プロピオン酸イソプロピル、プロピオン酸n−ブチル、プロピオン酸イソブチル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸エチル、酪酸n−プロピル、酪酸イソプロピル、酪酸n−ブチル、酪酸イソブチル等の脂肪族カルボン酸エステル類;
(D−13)ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシ−3−メチル酪酸エチル、メトキシ酢酸エチル、エトキシ酢酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネート、3−メチル−3−メトキシブチルブチレート、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル等の他のエステル類;
(D−14)メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチル−n−ブチルケトン、メチルイソブチルケトン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、シクロヘキサノン等のケトン類;
(D-10) Dipropylene glycol monoalkyl ether acetates such as dipropylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol monoethyl ether acetate, dipropylene glycol monopropyl ether acetate, dipropylene glycol monobutyl ether acetate;
(D-11) Lactic acid esters such as methyl lactate, ethyl lactate, n-propyl lactate, isopropyl lactate, n-butyl lactate, isobutyl lactate, n-amyl lactate, isoamyl lactate;
(D-12) n-butyl acetate, isobutyl acetate, n-amyl acetate, isoamyl acetate, n-hexyl acetate, 2-ethylhexyl acetate, ethyl propionate, n-propyl propionate, isopropyl propionate, n-butyl propionate Aliphatic carboxylic acid esters such as isobutyl propionate, methyl butyrate, ethyl butyrate, ethyl butyrate, n-propyl butyrate, isopropyl butyrate, n-butyl butyrate, isobutyl butyrate;
(D-13) ethyl hydroxyacetate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl 2-hydroxy-3-methylbutyrate, ethyl methoxyacetate, ethyl ethoxyacetate, methyl 3-methoxypropionate, 3-methoxypropionic acid Ethyl, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutylpropionate, 3-methyl-3- Other esters such as methoxybutyl butyrate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate;
(D-14) Ketones such as methyl ethyl ketone, methyl propyl ketone, methyl-n-butyl ketone, methyl isobutyl ketone, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, cyclohexanone;

(D−15)N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド類;
(D−16)γ−ブチロラクトン等のラクトン類等を挙げることができる。
また、これらの溶剤にさらに必要に応じて、ベンジルエチルエーテル、ジヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、イソホロン、カプロン酸、カプリル酸、1−オクタノール、1−ノナール、ベンジルアルコール、アニソール、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、シュウ酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、炭酸エチレン、炭酸プロピレン等の溶剤を添加することもできる。これら溶剤は、1種単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。本発明に用いることができる溶剤は、1種単独、または、2種を併用することが好ましく、2種を併用することがより好ましく、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類とジエチレングリコールジアルキルエーテル類とを併用することがさらに好ましい。
(D-15) Amides such as N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone;
(D-16) Lactones such as γ-butyrolactone can be exemplified.
In addition, benzyl ethyl ether, dihexyl ether, ethylene glycol monophenyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, isophorone, caproic acid, caprylic acid, 1-octanol, 1-nonal as necessary for these solvents , Benzyl alcohol, anisole, benzyl acetate, ethyl benzoate, diethyl oxalate, diethyl maleate, ethylene carbonate, propylene carbonate and the like can also be added. These solvents can be used alone or in combination of two or more. The solvent that can be used in the present invention is a single type or a combination of two types, more preferably a combination of two types, and a combination of propylene glycol monoalkyl ether acetates and diethylene glycol dialkyl ethers. More preferably.

本発明の感光性樹脂組成物における(D)溶剤の含有量は、樹脂成分100重量部当たり、50〜3,000重量部であることが好ましく、100〜2,000重量部であることがより好ましく、150〜1,500重量部であることがさらに好ましい。   The content of the solvent (D) in the photosensitive resin composition of the present invention is preferably 50 to 3,000 parts by weight and more preferably 100 to 2,000 parts by weight per 100 parts by weight of the resin component. Preferably, it is 150-1500 weight part.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物には、上記成分に加えて、架橋剤、密着改良剤、塩基性化合物、界面活性剤、可塑剤、および、熱ラジカル発生剤、酸化防止剤、並びに、熱酸発生剤、紫外線吸収剤、増粘剤、および、有機または無機の沈殿防止剤などの公知の添加剤を加えることができる。   In addition to the above components, the positive photosensitive resin composition of the present invention includes a crosslinking agent, an adhesion improver, a basic compound, a surfactant, a plasticizer, a thermal radical generator, an antioxidant, and Known additives such as a thermal acid generator, an ultraviolet absorber, a thickener, and an organic or inorganic suspending agent can be added.

<(E)密着改良剤>
本発明の感光性樹脂組成物は、(E)密着改良剤を含有してもよい。本発明の感光性樹脂組成物に用いることができる(E)密着改良剤は、基材となる無機物、例えば、シリコン、酸化シリコン、窒化シリコン等のシリコン化合物、金、銅、アルミニウム等の金属と絶縁膜との密着性を向上させる化合物である。具体的には、シランカップリング剤、チオール系化合物等が挙げられる。本発明で使用される(E)密着改良剤としてのシランカップリング剤は、界面の改質を目的とするものであり、特に限定することなく、公知のものを使用することができる。
好ましいシランカップリング剤としては、例えば、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリアコキシシラン、γ−グリシドキシプロピルアルキルジアルコキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリアルコキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルアルキルジアルコキシシラン、γ−クロロプロピルトリアルコキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリアルコキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリアルコキシシラン、ビニルトリアルコキシシランが挙げられる。これらのうち、γ−グリシドキシプロピルトリアルコキシシランやγ−メタクリロキシプロピルトリアルコキシシランがより好ましく、γ−グリシドキシプロピルトリアルコキシシランがさらに好ましい。これらは1種単独または2種以上を組み合わせて使用することができる。これらは基板との密着性の向上に有効であるとともに、基板とのテーパー角の調整にも有効である。
本発明の感光性樹脂組成物における(E)密着改良剤の含有量は、樹脂成分100重量部に対して、0.1〜20重量部が好ましく、0.5〜10重量部がより好ましい。
<(E) Adhesion improver>
The photosensitive resin composition of the present invention may contain (E) an adhesion improver. The (E) adhesion improver that can be used in the photosensitive resin composition of the present invention includes an inorganic substance that serves as a substrate, for example, a silicon compound such as silicon, silicon oxide, and silicon nitride, a metal such as gold, copper, and aluminum. It is a compound that improves adhesion to an insulating film. Specific examples include silane coupling agents and thiol compounds. The silane coupling agent as the (E) adhesion improving agent used in the present invention is for the purpose of modifying the interface, and any known silane coupling agent can be used without any particular limitation.
Preferred silane coupling agents include, for example, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriacoxysilane, γ-glycidoxypropylalkyldialkoxysilane, γ- Methacryloxypropyltrialkoxysilane, γ-methacryloxypropylalkyldialkoxysilane, γ-chloropropyltrialkoxysilane, γ-mercaptopropyltrialkoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrialkoxysilane, vinyltri An alkoxysilane is mentioned. Of these, γ-glycidoxypropyltrialkoxysilane and γ-methacryloxypropyltrialkoxysilane are more preferable, and γ-glycidoxypropyltrialkoxysilane is more preferable. These can be used alone or in combination of two or more. These are effective in improving the adhesion to the substrate and are also effective in adjusting the taper angle with the substrate.
The content of the (E) adhesion improving agent in the photosensitive resin composition of the present invention is preferably 0.1 to 20 parts by weight and more preferably 0.5 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component.

<(G)塩基性化合物>
本発明の感光性樹脂組成物は、(G)塩基性化合物を含有してもよい。(G)塩基性化合物としては、化学増幅レジストで用いられるものの中から任意に選択して使用することができる。例えば、脂肪族アミン、芳香族アミン、複素環式アミン、第四級アンモニウムヒドロキシド、カルボン酸の第四級アンモニウム塩等が挙げられる。
<(G) Basic compound>
The photosensitive resin composition of the present invention may contain (G) a basic compound. (G) The basic compound can be arbitrarily selected from those used in chemically amplified resists. Examples include aliphatic amines, aromatic amines, heterocyclic amines, quaternary ammonium hydroxides, quaternary ammonium salts of carboxylic acids, and the like.

脂肪族アミンとしては、例えば、トリメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、トリ−n−プロピルアミン、ジ−n−ペンチルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジシクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミンなどが挙げられる。
芳香族アミンとしては、例えば、アニリン、ベンジルアミン、N,N−ジメチルアニリン、ジフェニルアミンなどが挙げられる。
複素環式アミンとしては、例えば、ピリジン、2−メチルピリジン、4−メチルピリジン、2−エチルピリジン、4−エチルピリジン、2−フェニルピリジン、4−フェニルピリジン、N−メチル−4−フェニルピリジン、4−ジメチルアミノピリジン、イミダゾール、ベンズイミダゾール、4−メチルイミダゾール、2−フェニルベンズイミダゾール、2,4,5−トリフェニルイミダゾール、ニコチン、ニコチン酸、ニコチン酸アミド、キノリン、8−オキシキノリン、ピラジン、ピラゾール、ピリダジン、プリン、ピロリジン、ピペリジン、ピペラジン、モルホリン、4−メチルモルホリン、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン、1,8−ジアザビシクロ[5.3.0]−7−ウンデセンなどが挙げられる。
第四級アンモニウムヒドロキシドとしては、例えば、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、テトラ−n−ブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラ−n−ヘキシルアンモニウムヒドロキシドなどが挙げられる。
カルボン酸の第四級アンモニウム塩としては、例えば、テトラメチルアンモニウムアセテート、テトラメチルアンモニウムベンゾエート、テトラ−n−ブチルアンモニウムアセテート、テトラ−n−ブチルアンモニウムベンゾエートなどが挙げられる。
本発明に用いることができる塩基性化合物は、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよいが、2種以上を併用することが好ましく、2種を併用することがより好ましく、複素環式アミンを2種併用することがさらに好ましい。
Examples of the aliphatic amine include trimethylamine, diethylamine, triethylamine, di-n-propylamine, tri-n-propylamine, di-n-pentylamine, tri-n-pentylamine, diethanolamine, triethanolamine, and dicyclohexylamine. , Dicyclohexylmethylamine and the like.
Examples of the aromatic amine include aniline, benzylamine, N, N-dimethylaniline, diphenylamine and the like.
Examples of the heterocyclic amine include pyridine, 2-methylpyridine, 4-methylpyridine, 2-ethylpyridine, 4-ethylpyridine, 2-phenylpyridine, 4-phenylpyridine, N-methyl-4-phenylpyridine, 4-dimethylaminopyridine, imidazole, benzimidazole, 4-methylimidazole, 2-phenylbenzimidazole, 2,4,5-triphenylimidazole, nicotine, nicotinic acid, nicotinamide, quinoline, 8-oxyquinoline, pyrazine, Pyrazole, pyridazine, purine, pyrrolidine, piperidine, piperazine, morpholine, 4-methylmorpholine, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene, 1,8-diazabicyclo [5.3.0] -7 -Undecene and the like.
Examples of the quaternary ammonium hydroxide include tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetra-n-butylammonium hydroxide, and tetra-n-hexylammonium hydroxide.
Examples of the quaternary ammonium salt of carboxylic acid include tetramethylammonium acetate, tetramethylammonium benzoate, tetra-n-butylammonium acetate, and tetra-n-butylammonium benzoate.
The basic compounds that can be used in the present invention may be used singly or in combination of two or more. However, it is preferable to use two or more in combination, and it is more preferable to use two in combination. It is preferable to use two kinds of heterocyclic amines in combination.

本発明の感光性樹脂組成物における(G)塩基性化合物の含有量は、樹脂成分100重量部に対して、0.001〜1重量部であることが好ましく、0.005〜0.2重量部であることがより好ましい。   The content of the basic compound (G) in the photosensitive resin composition of the present invention is preferably 0.001 to 1 part by weight, and 0.005 to 0.2 part by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component. More preferably, it is a part.

<(H)界面活性剤>
本発明の感光性樹脂組成物は、(H)界面活性剤を含有してもよい。(H)界面活性剤としては、アニオン系、カチオン系、ノニオン系、または、両性のいずれでも使用することができるが、好ましい界面活性剤はノニオン系界面活性剤である。
ノニオン系界面活性剤の例としては、ポリオキシエチレン高級アルキルエーテル類、ポリオキシエチレン高級アルキルフェニルエーテル類、ポリオキシエチレングリコールの高級脂肪酸ジエステル類、シリコーン系、フッ素系界面活性剤を挙げることができる。また、以下商品名で、KP(信越化学工業(株)製)、ポリフロー(共栄社化学(株)製)、エフトップ(JEMCO社製)、メガファック(DIC(株)製)、フロラード(住友スリーエム(株)製)、アサヒガード、サーフロン(旭硝子(株)製)、PolyFox(OMNOVA社製)等の各シリーズを挙げることができる。
また、界面活性剤として、下記式(1)で表される構造単位Aおよび構造単位Bを含み、テトラヒドロフラン(THF)を溶媒とした場合のゲルパーミエーションクロマトグラフィで測定されるポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)が1,000以上10,000以下である共重合体を好ましい例として挙げることができる。
<(H) Surfactant>
The photosensitive resin composition of the present invention may contain (H) a surfactant. (H) As the surfactant, any of anionic, cationic, nonionic, or amphoteric surfactants can be used, but a preferred surfactant is a nonionic surfactant.
Examples of nonionic surfactants include polyoxyethylene higher alkyl ethers, polyoxyethylene higher alkyl phenyl ethers, higher fatty acid diesters of polyoxyethylene glycol, silicone-based and fluorine-based surfactants. . In addition, the following trade names are KP (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), Polyflow (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), F-Top (manufactured by JEMCO), MegaFac (manufactured by DIC Corporation), Florard (Sumitomo 3M) (Made by Co., Ltd.), Asahi Guard, Surflon (made by Asahi Glass Co., Ltd.), PolyFox (made by OMNOVA), and the like.
In addition, as a surfactant, it contains a structural unit A and a structural unit B represented by the following formula (1), and is a weight average molecular weight in terms of polystyrene measured by gel permeation chromatography using tetrahydrofuran (THF) as a solvent. A preferred example is a copolymer having (Mw) of 1,000 or more and 10,000 or less.

Figure 2013182077
(式(1)中、R1およびR3はそれぞれ独立に、水素原子またはメチル基を表し、R2は炭素数1以上4以下の直鎖アルキレン基を表し、R4は水素原子または炭素数1以上4以下のアルキル基を表し、Lは炭素数3以上6以下のアルキレン基を表し、pおよびqは重合比を表す重量百分率であり、pは10重量%以上80重量%以下の数値を表し、qは20重量%以上90重量%以下の数値を表し、rは1以上18以下の整数を表し、nは1以上10以下の整数を表す。)
Figure 2013182077
(In the formula (1), R 1 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, R 2 represents a linear alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, and R 4 represents a hydrogen atom or carbon number. 1 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, L represents an alkylene group having 3 to 6 carbon atoms, p and q are weight percentages representing a polymerization ratio, and p is a numerical value of 10% to 80% by weight. Q represents a numerical value of 20 wt% or more and 90 wt% or less, r represents an integer of 1 or more and 18 or less, and n represents an integer of 1 or more and 10 or less.)

前記Lは、下記式(2)で表される分岐アルキレン基であることが好ましい。式(2)におけるR5は、炭素数1以上4以下のアルキル基を表し、相溶性と被塗布面に対する濡れ性の点で、炭素数1以上3以下のアルキル基が好ましく、炭素数2または3のアルキル基がより好ましい。pとqとの和(p+q)は、p+q=100、すなわち、100重量%であることが好ましい。 The L is preferably a branched alkylene group represented by the following formula (2). R 5 in the formula (2) represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and is preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms in terms of compatibility and wettability to the coated surface. More preferred is an alkyl group of 3. The sum (p + q) of p and q is preferably p + q = 100, that is, 100% by weight.

Figure 2013182077
Figure 2013182077

前記共重合体の重量平均分子量(Mw)は、1,500以上5,000以下がより好ましい。   The weight average molecular weight (Mw) of the copolymer is more preferably from 1,500 to 5,000.

これらの界面活性剤は、1種単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
本発明の感光性樹脂組成物における(H)界面活性剤の添加量は、樹脂成分100重量部に対して、10重量部以下であることが好ましく、0.01〜10重量部であることがより好ましく、0.01〜1重量部であることがさらに好ましい。
These surfactants can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.
The addition amount of the (H) surfactant in the photosensitive resin composition of the present invention is preferably 10 parts by weight or less, and preferably 0.01 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component. More preferred is 0.01 to 1 part by weight.

<(I)可塑剤>
本発明の感光性樹脂組成物は、(I)可塑剤を含有してもよい。(I)可塑剤としては、例えば、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジドデシルフタレート、ポリエチレングリコール、グリセリン、ジメチルグリセリンフタレート、酒石酸ジブチル、アジピン酸ジオクチル、トリアセチルグリセリンなどが挙げられる。
本発明の感光性樹脂組成物における(I)可塑剤の添加量は、樹脂成分100重量部に対して、0.1〜30重量部であることが好ましく、1〜10重量部であることがより好ましい。
<(I) Plasticizer>
The photosensitive resin composition of the present invention may contain (I) a plasticizer. Examples of (I) plasticizers include dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, didodecyl phthalate, polyethylene glycol, glycerin, dimethyl glycerin phthalate, dibutyl tartrate, dioctyl adipate, and triacetyl glycerin.
The addition amount of the (I) plasticizer in the photosensitive resin composition of the present invention is preferably 0.1 to 30 parts by weight, and preferably 1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component. More preferred.

<(J)熱ラジカル発生剤>
本発明の感光性樹脂組成物は、(J)熱ラジカル発生剤を含んでいてもよく、前述の少なくとも1個のエチレン性不飽和二重結合を有する化合物のようなエチレン性不飽和化合物を含有する場合、(J)熱ラジカル発生剤を含有することが好ましい。本発明における熱ラジカル発生剤としては、公知の熱ラジカル発生剤を用いることができる。
熱ラジカル発生剤は、熱のエネルギーによってラジカルを発生し、重合性化合物の重合反応を開始または促進させる化合物である。熱ラジカル発生剤を添加することによって、得られた硬化膜がより強靭になり、耐熱性、耐溶剤性が向上する場合がある。
好ましい熱ラジカル発生剤としては、芳香族ケトン類、オニウム塩化合物、有機過酸化物、チオ化合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、ケトオキシムエステル化合物、ボレート化合物、アジニウム化合物、メタロセン化合物、活性エステル化合物、炭素ハロゲン結合を有する化合物、アゾ系化合物、ビベンジル化合物等が挙げられる。(J)熱ラジカル発生剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用することも可能である。
本発明の感光性樹脂組成物における(J)熱ラジカル発生剤の添加量は、膜物性向上の観点から、(A)重合体を100重量部としたとき、0.01〜50重量部が好ましく、0.1〜20重量部がより好ましく、0.5〜10重量部であることが最も好ましい。
<(J) Thermal radical generator>
The photosensitive resin composition of the present invention may contain (J) a thermal radical generator, and contains an ethylenically unsaturated compound such as the aforementioned compound having at least one ethylenically unsaturated double bond. When it does, it is preferable to contain (J) a thermal radical generator. As the thermal radical generator in the present invention, a known thermal radical generator can be used.
The thermal radical generator is a compound that generates radicals by heat energy and initiates or accelerates the polymerization reaction of the polymerizable compound. By adding a thermal radical generator, the obtained cured film becomes tougher and heat resistance and solvent resistance may be improved.
Preferred thermal radical generators include aromatic ketones, onium salt compounds, organic peroxides, thio compounds, hexaarylbiimidazole compounds, ketoxime ester compounds, borate compounds, azinium compounds, metallocene compounds, active ester compounds, carbon Examples thereof include compounds having a halogen bond, azo compounds, and bibenzyl compounds. (J) A thermal radical generator may be used individually by 1 type, and can also use 2 or more types together.
The amount of the (J) thermal radical generator added to the photosensitive resin composition of the present invention is preferably 0.01 to 50 parts by weight when the polymer (A) is 100 parts by weight from the viewpoint of improving film properties. 0.1 to 20 parts by weight is more preferable, and 0.5 to 10 parts by weight is most preferable.

<(K)酸化防止剤>
本発明の感光性樹脂組成物は、(K)酸化防止剤を含有してもよい。(K)酸化防止剤としては、公知の酸化防止剤を含有することができる。(K)酸化防止剤を添加することにより、硬化膜の着色を防止できる、または、分解による膜厚減少を低減でき、また、耐熱透明性に優れるという利点がある。
このような酸化防止剤としては、例えば、リン系酸化防止剤、ヒドラジド類、ヒンダードアミン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤、アスコルビン酸類、硫酸亜鉛、糖類、亜硝酸塩、亜硫酸塩、チオ硫酸塩、ヒドロキシルアミン誘導体などを挙げることができる。これらの中では、硬化膜の着色、膜厚減少の観点から特にフェノール系酸化防止剤が好ましい。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
<(K) Antioxidant>
The photosensitive resin composition of the present invention may contain (K) an antioxidant. (K) As an antioxidant, a well-known antioxidant can be contained. (K) By adding an antioxidant, there is an advantage that coloring of the cured film can be prevented, or a decrease in film thickness due to decomposition can be reduced, and heat resistant transparency is excellent.
Examples of such antioxidants include phosphorus antioxidants, hydrazides, hindered amine antioxidants, sulfur antioxidants, phenolic antioxidants, ascorbic acids, zinc sulfate, sugars, nitrites, sulfites. Examples thereof include salts, thiosulfates, and hydroxylamine derivatives. Among these, a phenolic antioxidant is particularly preferable from the viewpoint of coloring the cured film and reducing the film thickness. These may be used alone or in combination of two or more.

フェノール系酸化防止剤の市販品としては、例えば、アデカスタブAO−60、アデカスタブAO−80(以上、(株)ADEKA製)、イルガノックス1098(チバジャパン(株)製)が挙げられる。   As a commercial item of a phenolic antioxidant, ADK STAB AO-60, ADK STAB AO-80 (above, the product made from ADEKA), and Irganox 1098 (made by Ciba Japan Co., Ltd.) are mentioned, for example.

(K)酸化防止剤の含有量は、感光性樹脂組成物の全固形分に対して、0.1〜6質量%であることが好ましく、0.2〜5質量%であることがより好ましく、0.5〜4質量%であることが特に好ましい。この範囲にすることで、形成された膜の十分な透明性が得られ、且つ、パターン形成時の感度も良好となる。
また、酸化防止剤以外の添加剤として、“高分子添加剤の新展開((株)日刊工業新聞社)”に記載の各種紫外線吸収剤や、金属不活性化剤等を本発明の感光性樹脂組成物に添加してもよい。
(K) The content of the antioxidant is preferably 0.1 to 6% by mass, more preferably 0.2 to 5% by mass, based on the total solid content of the photosensitive resin composition. It is particularly preferably 0.5 to 4% by mass. By setting it within this range, sufficient transparency of the formed film can be obtained, and the sensitivity at the time of pattern formation can be improved.
As additives other than antioxidants, various ultraviolet absorbers described in “New Development of Polymer Additives (Nikkan Kogyo Shimbun Co., Ltd.)”, metal deactivators, and the like are used in the present invention. You may add to a resin composition.

<(L)架橋剤>
本発明の感光性樹脂組成物は、必要に応じ、架橋剤(L)を含有することが好ましい。架橋剤(L)としては、例えば、以下に述べる分子内に2個以上のエポキシ基またはオキセタニル基を有する化合物、アルコキシメチル基含有架橋剤、少なくとも1個のエチレン性不飽和二重結合を有する化合物を添加することができる。架橋剤(L)を添加することにより、硬化膜をより強固な膜とすることができる。架橋剤としては以下のものを添加することができる。
<(L) Crosslinking agent>
It is preferable that the photosensitive resin composition of this invention contains a crosslinking agent (L) as needed. Examples of the crosslinking agent (L) include a compound having two or more epoxy groups or oxetanyl groups in the molecule described below, an alkoxymethyl group-containing crosslinking agent, and a compound having at least one ethylenically unsaturated double bond. Can be added. By adding the crosslinking agent (L), the cured film can be made stronger. The following can be added as a crosslinking agent.

<分子内に2個以上のエポキシ基を有する化合物>
分子内に2個以上のエポキシ基を有する化合物の具体例としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂等を挙げることができる。
これらは市販品として入手できる。例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂としては、JER827、JER828、JER834、JER1001、JER1002、JER1003、JER1055、JER1007、JER1009、JER1010(以上、ジャパンエポキシレジン(株)製)、EPICLON860、EPICLON1050、EPICLON1051、EPICLON1055(以上、DIC(株)製)等が、ビスフェノールF型エポキシ樹脂としては、JER806、JER807、JER4004、JER4005、JER4007、JER4010(以上、ジャパンエポキシレジン(株)製)、EPICLON830、EPICLON835(以上、DIC(株)製)、LCE−21、RE−602S(以上、日本化薬(株)製)、等が、フェノールノボラック型エポキシ樹脂としては、JER152、JER154、JER157S65、JER157S70(以上、ジャパンエポキシレジン(株)製)、EPICLON N−740、EPICLON N−740、EPICLON N−770、EPICLON N−775(以上、DIC(株)製)等が、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂としては、EPICLON N−660、EPICLON N−665、EPICLON N−670、EPICLON N−673、EPICLON N−680、EPICLON N−690、EPICLON N−695(以上、DIC(株)製)、EOCN−1020(以上、日本化薬(株)製)等が、脂肪族エポキシ樹脂としては、ADEKA RESIN EP−4080S、同 EP−4085S、同 EP−4088S(以上、(株)ADEKA製)、セロキサイド2021P、セロキサイド2081、セロキサイド2083、セロキサイド2085、EHPE3150、EPOLEAD PB 3600、同 PB 4700(以上、ダイセル化学工業(株)製)等が挙げられる。その他にも、ADEKA RESIN EP−4000S、同 EP−4003S、同 EP−4010S、同 EP−4011S(以上、(株)ADEKA製)、NC−2000、NC−3000、NC−7300、XD−1000、EPPN−501、EPPN−502(以上、(株)ADEKA製)等が挙げられる。これらは1種単独または2種以上を組み合わせて使用することができる。
これらの中で好ましいものとしては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂が挙げられる。特にビスフェノールA型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂が好ましい。
<Compound having two or more epoxy groups in the molecule>
Specific examples of compounds having two or more epoxy groups in the molecule include bisphenol A type epoxy resins, bisphenol F type epoxy resins, phenol novolac type epoxy resins, cresol novolac type epoxy resins, aliphatic epoxy resins, and the like. Can do.
These are available as commercial products. For example, as bisphenol A type epoxy resin, JER827, JER828, JER834, JER1001, JER1002, JER1003, JER1055, JER1007, JER1009, JER1010 (above, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), EPICLON860, EPICLON1050, EPICLON1051, EPICLON1051, EPICLON1051 DIC Co., Ltd.), etc., as bisphenol F type epoxy resin, JER806, JER807, JER4004, JER4005, JER4007, JER4010 (above, Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), EPICLON830, EPICLON835 (above, DIC Corporation) )), LCE-21, RE-602S (above, Nippon Kayaku Co., Ltd.), etc. As the enol novolac type epoxy resin, JER152, JER154, JER157S65, JER157S70 (above, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), EPICLON N-740, EPICLON N-740, EPICLON N-770, EPICLON N-775 (above, DIC) (Corporation) etc., as cresol novolac type epoxy resins, EPICLON N-660, EPICLON N-665, EPICLON N-670, EPICLON N-673, EPICLON N-680, EPICLON N-690, EPICLON N-695 (Above, manufactured by DIC Corporation), EOCN-1020 (above, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), etc., as an aliphatic epoxy resin, ADEKA RESIN EP-4080S, EP- 4085S, EP-4088S (manufactured by ADEKA Corporation), Celoxide 2021P, Celoxide 2081, Celoxide 2083, Celoxide 2085, EHPE3150, EPOLEEAD PB 3600, PB 4700 (above, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.), etc. Can be mentioned. In addition, ADEKA RESIN EP-4000S, EP-4003S, EP-4010S, EP-4011S (above, manufactured by ADEKA Corporation), NC-2000, NC-3000, NC-7300, XD-1000, EPPN-501, EPPN-502 (above, manufactured by ADEKA Corporation) and the like can be mentioned. These can be used alone or in combination of two or more.
Among these, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, aliphatic epoxy resin, phenol novolak type epoxy resin, and cresol novolak type epoxy resin are preferable. In particular, bisphenol A type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, and aliphatic epoxy resin are preferable.

<分子内に2個以上のオキセタニル基を有する化合物>
分子内に2個以上のオキセタニル基を有する化合物の具体例として、OXT−121、OXT−221、OX−SQ、PNOX(以上、東亞合成(株)製)を用いることができる。
<Compounds having two or more oxetanyl groups in the molecule>
As specific examples of the compound having two or more oxetanyl groups in the molecule, OXT-121, OXT-221, OX-SQ, and PNOX (above, manufactured by Toagosei Co., Ltd.) can be used.

エポキシ基またはオキセタニル基を有する化合物の感光性樹脂組成物への添加量は樹脂成分の総量を100重量部としたとき、1〜50重量部が好ましく、3〜30重量部がより好ましい。   The addition amount of the compound having an epoxy group or oxetanyl group to the photosensitive resin composition is preferably 1 to 50 parts by weight, more preferably 3 to 30 parts by weight, when the total amount of the resin components is 100 parts by weight.

<アルコキシメチル基含有架橋剤>
アルコキシメチル基含有架橋剤としては、アルコキシメチル化メラミン、アルコキシメチル化ベンゾグアナミン、アルコキシメチル化グリコールウリルおよびアルコキシメチル化尿素等が好ましい。これらは、それぞれメチロール化メラミン、メチロール化ベンゾグアナミン、メチロール化グリコールウリル、または、メチロール化尿素のメチロール基をアルコキシメチル基に変換することにより得られる。このアルコキシメチル基の種類については特に限定されるものではなく、例えば、メトキシメチル基、エトキシメチル基、プロポキシメチル基、ブトキシメチル基等を挙げることができるが、アウトガスの発生量の観点から、特にメトキシメチル基が好ましい。これらの架橋性化合物のうち、アルコキシメチル化メラミン、アルコキシメチル化ベンゾグアナミン、アルコキシメチル化グリコールウリルが好ましい架橋性化合物として挙げられ、透明性の観点から、アルコキシメチル化グリコールウリルが特に好ましい。
これらアルコキシメチル基含有架橋剤は、市販品として入手可能であり、例えば、サイメル300、301、303、370、325、327、701、266、267、238、1141、272、202、1156、1158、1123、1170、1174、UFR65、300(以上、三井サイアナミッド(株)製)、ニカラックMX−750、−032、−706、−708、−40、−31、−270、−280、−290、ニカラックMS−11、ニカラックMW−30HM、−100LM、−390、(以上、(株)三和ケミカル製)などを好ましく使用することができる。
<Alkoxymethyl group-containing crosslinking agent>
As the alkoxymethyl group-containing crosslinking agent, alkoxymethylated melamine, alkoxymethylated benzoguanamine, alkoxymethylated glycoluril, alkoxymethylated urea and the like are preferable. These can be obtained by converting the methylol group of methylolated melamine, methylolated benzoguanamine, methylolated glycoluril, or methylolated urea to an alkoxymethyl group, respectively. The type of the alkoxymethyl group is not particularly limited, and examples thereof include a methoxymethyl group, an ethoxymethyl group, a propoxymethyl group, and a butoxymethyl group. From the viewpoint of the amount of outgas generated, A methoxymethyl group is preferred. Among these crosslinkable compounds, alkoxymethylated melamine, alkoxymethylated benzoguanamine, and alkoxymethylated glycoluril are mentioned as preferable crosslinkable compounds, and alkoxymethylated glycoluril is particularly preferable from the viewpoint of transparency.
These alkoxymethyl group-containing crosslinking agents are available as commercial products. For example, Cymel 300, 301, 303, 370, 325, 327, 701, 266, 267, 238, 1141, 272, 202, 1156, 1158, 1123, 1170, 1174, UFR65, 300 (above, manufactured by Mitsui Cyanamid Co., Ltd.), Nicarax MX-750, -032, -706, -708, -40, -31, -270, -280, -290, Nicarac MS-11, Nicarak MW-30HM, -100LM, -390, (manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.) and the like can be preferably used.

本発明の感光性樹脂組成物にアルコキシメチル基含有架橋剤を用いる場合のアルコキシメチル基含有架橋剤の添加量は、樹脂成分100重量部に対して、0.05〜50重量部であることが好ましく、0.5〜10重量部であることがより好ましい。この範囲で添加することにより、現像時の好ましいアルカリ溶解性と、硬化後の膜の優れた耐溶剤性が得られる。   When the alkoxymethyl group-containing crosslinking agent is used in the photosensitive resin composition of the present invention, the addition amount of the alkoxymethyl group-containing crosslinking agent is 0.05 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component. Preferably, it is 0.5 to 10 parts by weight. By adding within this range, preferable alkali solubility during development and excellent solvent resistance of the cured film can be obtained.

<少なくとも1個のエチレン性不飽和二重結合を有する化合物>
少なくとも1個のエチレン性不飽和二重結合を有する化合物としては、単官能(メタ)アクリレート、2官能(メタ)アクリレート、3官能以上の(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリレート化合物を好適に用いることができる。
単官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、カルビトール(メタ)アクリレート、イソボロニル(メタ)アクリレート、3−メトキシブチル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチル−2−ヒドロキシプロピルフタレートなどが挙げられる。
2官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、エチレングリコール(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノキシエタノールフルオレンジアクリレート、ビスフェノキシエタノールフルオレンジアクリレートなどが挙げられる。
3官能以上の(メタ)アクリレートとしては、例えばトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリ((メタ)アクリロイロキシエチル)フォスフェート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
これらの少なくとも1個のエチレン性不飽和二重結合を有する化合物は、1種単独または2種以上を組み合わせて用いられる。
<Compound having at least one ethylenically unsaturated double bond>
As the compound having at least one ethylenically unsaturated double bond, a (meth) acrylate compound such as a monofunctional (meth) acrylate, a bifunctional (meth) acrylate, or a trifunctional or higher (meth) acrylate is preferably used. be able to.
Examples of the monofunctional (meth) acrylate include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, carbitol (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, 3-methoxybutyl (meth) acrylate, and 2- (meth) acryloyloxyethyl. And 2-hydroxypropyl phthalate.
Examples of the bifunctional (meth) acrylate include ethylene glycol (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, Examples include tetraethylene glycol di (meth) acrylate, bisphenoxyethanol full orange acrylate, and bisphenoxyethanol full orange acrylate.
Examples of the tri- or higher functional (meth) acrylate include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, tri ((meth) acryloyloxyethyl) phosphate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, Examples include dipentaerythritol penta (meth) acrylate and dipentaerythritol hexa (meth) acrylate.
These compounds having at least one ethylenically unsaturated double bond are used singly or in combination of two or more.

本発明の感光性樹脂組成物における少なくとも1個のエチレン性不飽和二重結合を有する化合物の使用割合は、樹脂成分100重量部に対して、50重量部以下であることが好ましく、30重量部以下であることがより好ましい。このような割合で少なくとも1個のエチレン性不飽和二重結合を有する化合物を含有させることにより、本発明の感光性樹脂組成物から得られる絶縁膜の耐熱性および表面硬度等を向上させることができる。少なくとも1個のエチレン性不飽和二重結合を有する化合物を加える場合には、(J)熱ラジカル発生剤を添加することが好ましい。   The proportion of the compound having at least one ethylenically unsaturated double bond in the photosensitive resin composition of the present invention is preferably 50 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the resin component, and 30 parts by weight. The following is more preferable. By including at least one compound having an ethylenically unsaturated double bond in such a ratio, the heat resistance and surface hardness of the insulating film obtained from the photosensitive resin composition of the present invention can be improved. it can. When adding a compound having at least one ethylenically unsaturated double bond, it is preferable to add a thermal radical generator (J).

本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、質量換算で、全固形分に対し、少なくとも前記光酸発生剤(B)を0.1質量%〜10質量%の範囲で含み、かつ、樹脂(A)を合計で40質量%〜95質量%の範囲で含むことが好ましい。さらに、全固形分に対し、樹脂(A)を合計で40質量%〜95質量%の範囲で含み、光酸発生剤(B)を0.1質量〜10質量%の範囲で含み、かつ、架橋剤(D)を3質量〜40質量%の範囲で含むことがより好ましい。   The positive photosensitive resin composition of the present invention contains at least the photoacid generator (B) in a range of 0.1% by mass to 10% by mass in terms of mass, based on the total solid content, and a resin ( It is preferable that A) is contained in the range of 40 mass% to 95 mass% in total. Furthermore, the resin (A) is included in the range of 40% by mass to 95% by mass in total with respect to the total solid content, the photoacid generator (B) is included in the range of 0.1% by mass to 10% by mass, and More preferably, the crosslinking agent (D) is contained in the range of 3 to 40% by mass.

<増感剤>
本発明の感光性樹脂組成物は、光酸発生剤(B)との組み合わせにおいて、その分解を促進させるために、増感剤を含有することが好ましい。増感剤は、活性光線または放射線を吸収して電子励起状態となる。電子励起状態となった増感剤は、光酸発生剤と接触して、電子移動、エネルギー移動、発熱などの作用が生じる。これにより光酸発生剤は化学変化を起こして分解し、酸を生成する。好ましい増感剤の例としては、以下の化合物類に属しており、かつ350nmから450nmの波長域のいずれかに吸収波長を有する化合物を挙げることができる。
<Sensitizer>
The photosensitive resin composition of the present invention preferably contains a sensitizer in order to promote its decomposition in combination with the photoacid generator (B). The sensitizer absorbs actinic rays or radiation and enters an electronically excited state. The sensitizer in an electronically excited state comes into contact with the photoacid generator, and effects such as electron transfer, energy transfer, and heat generation occur. Thereby, a photo-acid generator raise | generates a chemical change and decomposes | disassembles and produces | generates an acid. Examples of preferred sensitizers include compounds belonging to the following compounds and having an absorption wavelength in any of the wavelength ranges from 350 nm to 450 nm.

多核芳香族類(例えば、ピレン、ペリレン、トリフェニレン、アントラセン、9,10−ジブトキシアントラセン、9,10−ジエトキシアントラセン,3,7−ジメトキシアントラセン、9,10−ジプロピルオキシアントラセン)、キサンテン類(例えば、フルオレッセイン、エオシン、エリスロシン、ローダミンB、ローズベンガル)、キサントン類(例えば、キサントン、チオキサントン、ジメチルチオキサントン、ジエチルチオキサントン)、シアニン類(例えばチアカルボシアニン、オキサカルボシアニン)、メロシアニン類(例えば、メロシアニン、カルボメロシアニン)、ローダシアニン類、オキソノール類、チアジン類(例えば、チオニン、メチレンブルー、トルイジンブルー)、アクリジン類(例えば、アクリジンオレンジ、クロロフラビン、アクリフラビン)、アクリドン類(例えば、アクリドン、10−ブチル−2−クロロアクリドン)、アントラキノン類(例えば、アントラキノン)、スクアリウム類(例えば、スクアリウム)、スチリル類、ベーススチリル類(例えば、2−[2−[4−(ジメチルアミノ)フェニル]エテニル]ベンゾオキサゾール)、クマリン類(例えば、7−ジエチルアミノ4−メチルクマリン、7−ヒドロキシ4−メチルクマリン、2,3,6,7−テトラヒドロ−9−メチル−1H,5H,11H[1]ベンゾピラノ[6,7,8−ij]キノリジン−11−ノン)。
これら増感剤の中でも、多核芳香族類、アクリドン類、スチリル類、ベーススチリル類、クマリン類が好ましく、多核芳香族類がより好ましい。多核芳香族類の中でもアントラセン誘導体が最も好ましい。
Polynuclear aromatics (eg, pyrene, perylene, triphenylene, anthracene, 9,10-dibutoxyanthracene, 9,10-diethoxyanthracene, 3,7-dimethoxyanthracene, 9,10-dipropyloxyanthracene), xanthenes (Eg, fluorescein, eosin, erythrosine, rhodamine B, rose bengal), xanthones (eg, xanthone, thioxanthone, dimethylthioxanthone, diethylthioxanthone), cyanines (eg, thiacarbocyanine, oxacarbocyanine), merocyanines ( For example, merocyanine, carbomerocyanine), rhodocyanines, oxonols, thiazines (eg, thionine, methylene blue, toluidine blue), acridines (eg, acridine oleoresin) Di, chloroflavin, acriflavine), acridones (eg, acridone, 10-butyl-2-chloroacridone), anthraquinones (eg, anthraquinone), squariums (eg, squalium), styryls, base styryls ( For example, 2- [2- [4- (dimethylamino) phenyl] ethenyl] benzoxazole), coumarins (for example, 7-diethylamino 4-methylcoumarin, 7-hydroxy-4-methylcoumarin, 2,3,6,7 -Tetrahydro-9-methyl-1H, 5H, 11H [1] benzopyrano [6,7,8-ij] quinolizine-11-non).
Among these sensitizers, polynuclear aromatics, acridones, styryls, base styryls, and coumarins are preferable, and polynuclear aromatics are more preferable. Of the polynuclear aromatics, anthracene derivatives are most preferred.

(硬化膜の形成方法)
次に、本発明の硬化膜の形成方法を説明する。
本発明の硬化膜の形成方法は、以下の(1)〜(5)の工程を含むことを特徴とする。
(1)本発明の感光性樹脂組成物を基板上に適用する工程
(2)適用された感光性樹脂組成物から溶剤を除去する工程
(3)活性光線により露光する工程
(4)水性現像液により現像する工程
(5)熱硬化する工程(ポストベーク工程)
以下に各工程を順に説明する。
(Method for forming cured film)
Next, the formation method of the cured film of this invention is demonstrated.
The method for forming a cured film of the present invention includes the following steps (1) to (5).
(1) Step of applying the photosensitive resin composition of the present invention on a substrate (2) Step of removing a solvent from the applied photosensitive resin composition (3) Step of exposing with actinic rays (4) Aqueous developer (5) Thermal curing process (post-baking process)
Each step will be described below in order.

(1)の工程では、本発明の感光性樹脂組成物を基板上に適用(通常は、塗布)して溶剤を含む湿潤膜とする。   In the step (1), the photosensitive resin composition of the present invention is applied (usually applied) on a substrate to form a wet film containing a solvent.

加熱工程の前に活性光線を全面照射する工程を加えると、活性光線の照射により発生する酸により架橋反応を促進することができる。
次に、本発明のポジ型感光性樹脂組成物を用いた硬化膜の形成方法を具体的に説明する。
(2)の溶剤除去工程では、適用された上記の膜から、減圧(バキューム)および/または加熱により、溶剤を除去して基板上に乾燥膜を形成させる。
If a step of irradiating the entire surface with actinic rays is added before the heating step, the crosslinking reaction can be promoted by an acid generated by the irradiation of actinic rays.
Next, a method for forming a cured film using the positive photosensitive resin composition of the present invention will be specifically described.
In the solvent removing step (2), the solvent is removed from the applied film by vacuum (vacuum) and / or heating to form a dry film on the substrate.

(3)の露光する工程では、得られた塗膜に波長300nm以上450nm以下の活性光線を照射する。この工程では、(B)光酸発生剤が分解し酸が発生する。発生した酸の触媒作用により、(A)成分中に含まれる酸分解性基が加水分解されて、カルボキシ基またはフェノール性水酸基が生成する。得られた膜に活性光線を照射することにより、光酸発生剤が分解し酸が発生する。発生した酸の触媒作用により、樹脂(A)中に含まれる一般式(A2’)で表される構成単位中の酸解離性基が、加水分解反応により解離し、カルボキシル基が生成する。次にアルカリ現像液を用いて現像することにより、アルカリ現像液に溶解しやすいカルボキシル基を有する樹脂を含む露光部を除去し、ポジ画像が形成する。
この加水分解反応の反応式を以下に示す。
In the exposing step (3), the obtained coating film is irradiated with an actinic ray having a wavelength of 300 nm to 450 nm. In this step, (B) the photoacid generator is decomposed to generate an acid. By the catalytic action of the generated acid, the acid-decomposable group contained in the component (A) is hydrolyzed to produce a carboxy group or a phenolic hydroxyl group. When the obtained film is irradiated with actinic rays, the photoacid generator is decomposed to generate an acid. By the catalytic action of the generated acid, the acid dissociable group in the structural unit represented by the general formula (A2 ′) contained in the resin (A) is dissociated by a hydrolysis reaction, and a carboxyl group is generated. Next, by developing using an alkaline developer, an exposed portion containing a resin having a carboxyl group that is easily dissolved in the alkaline developer is removed, and a positive image is formed.
The reaction formula of this hydrolysis reaction is shown below.

Figure 2013182077
Figure 2013182077

酸触媒の生成した領域において、上記の加水分解反応を加速させるために、必要に応じて、露光後加熱処理:Post Exposure Bake(以下、「PEB」ともいう。)を行うことができる。PEBにより、酸分解性基からのカルボキシ基またはフェノール性水酸基の生成を促進させることができる。   In order to accelerate the hydrolysis reaction in the region where the acid catalyst is generated, post-exposure heat treatment: Post Exposure Bake (hereinafter also referred to as “PEB”) can be performed as necessary. PEB can promote the formation of a carboxy group or a phenolic hydroxyl group from an acid-decomposable group.

本発明における式(1)で表されるモノマー単位中の酸分解性基は、酸分解の活性化エネルギーが低く、露光による酸発生剤由来の酸により容易に分解し、カルボキシ基またはフェノール性水酸基を生じるため、必ずしもPEBを行うことなく、現像によりポジ画像を形成することもできる。
なお、比較的低温でPEBを行うことにより、架橋反応を起こすことなく、酸分解性基の加水分解を促進することもできる。PEBを行う場合の温度は、30℃以上130℃以下であることが好ましく、40℃以上110℃以下がより好ましく、50℃以上80℃以下が特に好ましい。
The acid-decomposable group in the monomer unit represented by the formula (1) in the present invention has a low activation energy for acid decomposition and is easily decomposed by an acid derived from an acid generator by exposure to a carboxy group or a phenolic hydroxyl group. Therefore, a positive image can be formed by development without necessarily performing PEB.
In addition, by performing PEB at a relatively low temperature, hydrolysis of an acid-decomposable group can be promoted without causing a crosslinking reaction. The temperature at which PEB is performed is preferably 30 ° C. or higher and 130 ° C. or lower, more preferably 40 ° C. or higher and 110 ° C. or lower, and particularly preferably 50 ° C. or higher and 80 ° C. or lower.

(4)の現像する工程では、遊離したカルボキシ基またはフェノール性水酸基を有する共重合体をアルカリ性現像液を用いて現像する。アルカリ性現像液に溶解しやすいカルボキシ基またはフェノール性水酸基を有する樹脂組成物を含む露光部領域を除去することにより、ポジ画像が形成する。
(5)のポストベークする工程において、得られたポジ画像を加熱することにより、モノマー単位(a1)中の酸分解性基を熱分解しカルボキシ基またはフェノール性水酸基を生成させ、モノマー単位(a2)の架橋基と架橋させることにより、硬化膜を形成することができる。この加熱は、150℃以上の高温に加熱することが好ましく、180〜250℃に加熱することがより好ましく、200〜250℃に加熱することが特に好ましい。加熱時間は、加熱温度などにより適宜設定できるが、10〜90分の範囲内とすることが好ましい。
ポストベーク工程の前に活性光線、好ましくは紫外線を現像パターンに全面照射する工程を加えると、活性光線照射により発生する酸により架橋反応を促進することができる。
次に、本発明の感光性樹脂組成物を用いた硬化膜の形成方法を具体的に説明する。
In the developing step (4), a copolymer having a liberated carboxy group or phenolic hydroxyl group is developed using an alkaline developer. A positive image is formed by removing an exposed area containing a resin composition having a carboxy group or a phenolic hydroxyl group that is easily dissolved in an alkaline developer.
In the post-baking step of (5), the obtained positive image is heated, whereby the acid-decomposable group in the monomer unit (a1) is thermally decomposed to generate a carboxy group or a phenolic hydroxyl group, and the monomer unit (a2 ), A cured film can be formed. This heating is preferably performed at a high temperature of 150 ° C. or more, more preferably 180 to 250 ° C., and particularly preferably 200 to 250 ° C. The heating time can be appropriately set depending on the heating temperature or the like, but is preferably in the range of 10 to 90 minutes.
When a step of irradiating the entire surface with actinic rays, preferably ultraviolet rays, is added before the post-baking step, the crosslinking reaction can be promoted by an acid generated by actinic ray irradiation.
Next, the formation method of the cured film using the photosensitive resin composition of this invention is demonstrated concretely.

<感光性樹脂組成物の調製方法>
各種成分を所定の割合でかつ任意の方法で混合し、撹拌溶解して感光性樹脂組成物を調製する。例えば、それぞれの成分を予め溶剤に溶解させた溶液とした後、これらを所定の割合で混合して樹脂組成物を調製することもできる。以上のように調製した組成物溶液は、孔径0.2μmのフィルター等を用いてろ過した後に、使用に供することもできる。
<Method for preparing photosensitive resin composition>
Various components are mixed in a predetermined ratio and in an arbitrary method, and dissolved by stirring to prepare a photosensitive resin composition. For example, a resin composition can be prepared by preparing a solution in which each component is previously dissolved in a solvent and then mixing them in a predetermined ratio. The composition solution prepared as described above can be used after being filtered using a filter having a pore size of 0.2 μm or the like.

<適用工程および溶剤除去工程>
感光性樹脂組成物を、所定の基板に適用し、減圧および/または加熱(プリベーク)により溶剤を除去することにより、所望の乾燥塗膜を形成することができる。前記の基板としては、例えば液晶表示素子の製造においては、偏光板、さらに必要に応じてブラックマトリックス層、カラーフィルター層を設け、さらに透明導電回路層を設けたガラス板などが例示できる。基板への適用方法は特に限定されず、例えば、スリットコート法、スプレー法、ロールコート法、回転塗布法等の方法を用いることができる。中でもスリットコート法が大型基板に適するという観点で好ましい。大型基板で製造すると生産性が高く好ましい。ここで大型基板とは、各辺が1m以上の大きさの基板をいう。
<Application process and solvent removal process>
A desired dry coating film can be formed by applying the photosensitive resin composition to a predetermined substrate and removing the solvent by decompression and / or heating (pre-baking). As the substrate, for example, in the production of a liquid crystal display element, a polarizing plate, a glass plate provided with a black matrix layer and a color filter layer as required, and further a transparent conductive circuit layer can be exemplified. The application method to a board | substrate is not specifically limited, For example, methods, such as a slit coat method, a spray method, a roll coat method, a spin coat method, can be used. Among them, the slit coating method is preferable from the viewpoint of being suitable for a large substrate. Manufacturing with a large substrate is preferable because of high productivity. Here, the large substrate means a substrate having a side of 1 m or more on each side.

また、(2)溶剤除去工程の加熱条件は、未露光部における樹脂成分中のモノマー単位(a1)において酸分解性基が分解して、樹脂成分をアルカリ現像液に可溶性としない範囲であり、各成分の種類や配合比によっても異なるが、好ましくは80〜130℃で30〜120秒間程度である。   In addition, (2) the heating condition of the solvent removal step is a range in which the acid-decomposable group is decomposed in the monomer unit (a1) in the resin component in the unexposed area and the resin component is not soluble in the alkali developer. Although it differs depending on the type and mixing ratio of each component, it is preferably about 80 to 130 ° C. for 30 to 120 seconds.

<露光工程および現像工程(パターン形成方法)>
露光工程では、塗膜を設けた基板に所定のパターンを有するマスクを介して、活性光線を照射する。露光工程の後、必要に応じて加熱処理(PEB)を行った後、現像工程では、アルカリ性現像液を用いて露光部領域を除去して画像パターンを形成する。
活性光線による露光には、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、LED光源、エキシマレーザー発生装置などを用いることができ、g線(436nm)、i線(365nm)、h線(405nm)などの波長300nm以上450nm以下の波長を有する活性光線が好ましく使用できる。また、必要に応じて長波長カットフィルター、短波長カットフィルター、バンドパスフィルターのような分光フィルターを通して照射光を調整することもできる。
<Exposure process and development process (pattern formation method)>
In the exposure step, the substrate provided with the coating film is irradiated with actinic rays through a mask having a predetermined pattern. After the exposure step, heat treatment (PEB) is performed as necessary, and then in the development step, the exposed area is removed using an alkaline developer to form an image pattern.
For exposure with actinic light, a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultra-high pressure mercury lamp, a chemical lamp, an LED light source, an excimer laser generator, or the like can be used, and g-line (436 nm), i-line (365 nm), h-line (405 nm). Actinic rays having a wavelength of 300 nm to 450 nm can be preferably used. Moreover, irradiation light can also be adjusted through spectral filters, such as a long wavelength cut filter, a short wavelength cut filter, and a band pass filter, as needed.

現像工程で使用する現像液には、塩基性化合物が含まれることが好ましい。塩基性化合物としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物類;炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ金属炭酸塩類;重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウムなどのアルカリ金属重炭酸塩類;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、コリンヒドロキシド等のアンモニウムヒドロキシド類;ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウムなどの水溶液を使用することができる。また、上記アルカリ類の水溶液にメタノールやエタノールなどの水溶性有機溶剤や界面活性剤を適当量添加した水溶液を現像液として使用することもできる。   The developer used in the development step preferably contains a basic compound. Examples of the basic compound include alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide, sodium hydroxide and potassium hydroxide; alkali metal carbonates such as sodium carbonate and potassium carbonate; alkalis such as sodium bicarbonate and potassium bicarbonate Metal bicarbonates; ammonium hydroxides such as tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide and choline hydroxide; aqueous solutions such as sodium silicate and sodium metasilicate can be used. An aqueous solution obtained by adding an appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol or a surfactant to the alkaline aqueous solution can also be used as a developer.

現像液のpHは、好ましくは10.0〜14.0である。
現像時間は、好ましくは30〜180秒間であり、また、現像の手法は液盛り法、ディップ法等の何れでもよい。現像後は、流水洗浄を30〜90秒間行い、所望のパターンを形成させることができる。
The pH of the developer is preferably 10.0 to 14.0.
The development time is preferably 30 to 180 seconds, and the development method may be any of a liquid piling method, a dip method, and the like. After the development, washing with running water is performed for 30 to 90 seconds, and a desired pattern can be formed.

<ポストベーク工程(架橋工程)>
現像により得られた未露光領域に対応するパターンについて、ホットプレートやオーブン等の加熱装置を用いて、所定の温度、例えば180〜250℃で所定の時間、例えばホットプレート上なら5〜60分間、オーブンならば30〜90分間、加熱処理をすることにより、樹脂成分における酸分解性基を分解して、カルボキシ基またはフェノール性水酸基を発生させ、架橋性基と反応させて架橋させることにより、耐熱性、硬度等に優れた保護膜や層間絶縁膜を形成することができる。また、加熱処理を行う際は窒素雰囲気下で行うことにより透明性を向上させることもできる。
なお、加熱処理に先立ち、パターンを形成した基板に活性光線により再露光した後、ポストベークすること(再露光/ポストベーク)により未露光部分に存在する(B)成分から酸を発生させ、架橋工程を促進する触媒として機能させることが好ましい。
すなわち、本発明の硬化膜の形成方法は、現像工程とポストベーク工程の間に、活性光線により再露光する再露光工程を含むことが好ましい。再露光工程における露光は、前記露光工程と同様の手段により行えばよいが、前記再露光工程では、基板の本発明の感光性樹脂組成物により膜が形成された側に対し、全面露光を行うことが好ましい。
再露光工程の好ましい露光量としては、100〜1,000mJ/cm2である。
<Post-bake process (crosslinking process)>
For a pattern corresponding to an unexposed area obtained by development, using a heating device such as a hot plate or oven, at a predetermined temperature, for example, 180 to 250 ° C., for a predetermined time, for example, 5-60 minutes on the hot plate, In the case of an oven, heat treatment is performed for 30 to 90 minutes to decompose the acid-decomposable group in the resin component, to generate a carboxy group or a phenolic hydroxyl group, and to react with the crosslinkable group to crosslink, thereby heat resistance. It is possible to form a protective film and an interlayer insulating film having excellent properties and hardness. In addition, when heat treatment is performed, the transparency can be improved by performing the heat treatment in a nitrogen atmosphere.
Prior to the heat treatment, the substrate on which the pattern is formed is re-exposed with actinic rays and then post-baked (re-exposure / post-bake) to generate an acid from the component (B) present in the unexposed portion, thereby crosslinking. It is preferable to function as a catalyst that accelerates the process.
That is, the method for forming a cured film of the present invention preferably includes a re-exposure step in which re-exposure is performed with actinic rays between the development step and the post-bake step. The exposure in the re-exposure step may be performed by the same means as in the exposure step. In the re-exposure step, the entire surface of the substrate on which the film is formed by the photosensitive resin composition of the present invention is exposed. It is preferable.
A preferable exposure amount in the re-exposure step is 100 to 1,000 mJ / cm 2 .

本発明の感光性樹脂組成物により、絶縁性に優れ、高温でベークされた場合においても高い透明性を有する層間絶縁膜が得られる。本発明の感光性樹脂組成物を用いてなる層間絶縁膜は、高い透明性を有し、硬化膜物性に優れるため、有機EL表示装置や液晶表示装置の用途に有用である。
本発明の有機EL表示装置や液晶表示装置としては、前記本発明の感光性樹脂組成物を用いて形成される平坦化膜や層間絶縁膜を有すること以外は特に制限されず、様々な構造をとる公知の各種有機EL表示装置や液晶表示装置を挙げることができる。
また、本発明の感光性樹脂組成物および本発明の硬化膜は、前記用途に限定されず種々の用途に使用することができる。例えば、平坦化膜や層間絶縁膜以外にも、カラーフィルターの保護膜や、液晶表示装置における液晶層の厚みを一定に保持するためのスペーサーや固体撮像素子においてカラーフィルター上に設けられるマイクロレンズ等に好適に用いることができる。
With the photosensitive resin composition of the present invention, an interlayer insulating film having excellent insulation and high transparency even when baked at high temperatures can be obtained. Since the interlayer insulating film using the photosensitive resin composition of the present invention has high transparency and excellent cured film physical properties, it is useful for applications of organic EL display devices and liquid crystal display devices.
The organic EL display device or liquid crystal display device of the present invention is not particularly limited except that it has a flattening film or an interlayer insulating film formed using the photosensitive resin composition of the present invention, and has various structures. Various known organic EL display devices and liquid crystal display devices can be used.
Moreover, the photosensitive resin composition of this invention and the cured film of this invention are not limited to the said use, but can be used for various uses. For example, in addition to the planarization film and interlayer insulating film, a protective film for the color filter, a spacer for keeping the thickness of the liquid crystal layer in the liquid crystal display device constant, a microlens provided on the color filter in the solid-state imaging device, etc. Can be suitably used.

図1は、有機EL表示装置の一例の構成概念図を示す。ボトムエミッション型の有機EL表示装置における基板の模式的断面図を示し、平坦化膜4を有している。
ガラス基板6上にボトムゲート型のTFT1を形成し、このTFT1を覆う状態でSi34から成る絶縁膜3が形成されている。絶縁膜3に、ここでは図示を省略したコンタクトホールを形成した後、このコンタクトホールを介してTFT1に接続される配線2(高さ1.0μm)が絶縁膜3上に形成されている。配線2は、TFT1間または、後の工程で形成される有機EL素子とTFT1とを接続するためのものである。
さらに、配線2の形成による凹凸を平坦化するために、配線2による凹凸を埋め込む状態で絶縁膜3上に平坦化層4が形成されている。
平坦化膜4上には、ボトムエミッション型の有機EL素子が形成されている。すなわち、平坦化膜4上に、ITOからなる第一電極5が、コンタクトホール7を介して配線2に接続させて形成されている。また、第一電極5は、有機EL素子の陽極に相当する。
第一電極5の周縁を覆う形状の絶縁膜8が形成されており、この絶縁膜8を設けることによって、第一電極5とこの後の工程で形成する第二電極との間のショートを防止することができる。
さらに、図1には図示していないが、所望のパターンマスクを介して、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層を順次蒸着して設け、次いで、基板上方の全面にAlから成る第二電極を形成し、封止用ガラス板と紫外線硬化型エポキシ樹脂を用いて貼り合わせることで封止し、各有機EL素子にこれを駆動するためのTFT1が接続されてなるアクティブマトリックス型の有機EL表示装置が得られる。
FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating an example of an organic EL display device. A schematic cross-sectional view of a substrate in a bottom emission type organic EL display device is shown, and a planarizing film 4 is provided.
A bottom gate type TFT 1 is formed on a glass substrate 6, and an insulating film 3 made of Si 3 N 4 is formed so as to cover the TFT 1. A contact hole (not shown) is formed in the insulating film 3, and then a wiring 2 (height: 1.0 μm) connected to the TFT 1 through the contact hole is formed on the insulating film 3. The wiring 2 is for connecting the TFT 1 with an organic EL element formed between the TFTs 1 or in a later process.
Further, in order to flatten the unevenness due to the formation of the wiring 2, the flattening layer 4 is formed on the insulating film 3 in a state where the unevenness due to the wiring 2 is embedded.
On the planarizing film 4, a bottom emission type organic EL element is formed. That is, the first electrode 5 made of ITO is formed on the planarizing film 4 so as to be connected to the wiring 2 through the contact hole 7. The first electrode 5 corresponds to the anode of the organic EL element.
An insulating film 8 having a shape covering the periphery of the first electrode 5 is formed. By providing the insulating film 8, a short circuit between the first electrode 5 and the second electrode formed in the subsequent process is prevented. can do.
Further, although not shown in FIG. 1, a hole transport layer, an organic light emitting layer, and an electron transport layer are sequentially deposited through a desired pattern mask, and then a first layer made of Al is formed on the entire surface above the substrate. An active matrix organic material in which two electrodes are formed and sealed by bonding using a sealing glass plate and an ultraviolet curable epoxy resin, and each organic EL element is connected to a TFT 1 for driving it. An EL display device is obtained.

図2は、アクティブマトリックス方式の液晶表示装置10の一例を示す概念的断面図である。このカラー液晶表示装置10は、背面にバックライトユニット12を有する液晶パネルであって、液晶パネルは、偏光フィルムが貼り付けられた2枚のガラス基板14,15の間に配置されたすべての画素に対応するTFT16の素子が配置されている。ガラス基板上に形成された各素子には、硬化膜17中に形成されたコンタクトホール18を通して、画素電極を形成するITO透明電極19が配線されている。ITO透明電極19の上には、液晶20の層とブラックマトリックスを配置したRGBカラーフィルター22が設けられている。   FIG. 2 is a conceptual cross-sectional view showing an example of the active matrix type liquid crystal display device 10. The color liquid crystal display device 10 is a liquid crystal panel having a backlight unit 12 on the back surface, and the liquid crystal panel includes all pixels disposed between two glass substrates 14 and 15 having a polarizing film attached thereto. The elements of the TFT 16 corresponding to are arranged. Each element formed on the glass substrate is wired with an ITO transparent electrode 19 that forms a pixel electrode through a contact hole 18 formed in the cured film 17. On the ITO transparent electrode 19, an RGB color filter 22 in which a liquid crystal 20 layer and a black matrix are arranged is provided.

本発明の有機EL表示装置および液晶表示装置が具備するTFT(Thin−Film Transistor)の具体例としては、アモルファスシリコン−TFT、シリコン低温ポリシリコンーTFT、酸化物半導体TFTが挙げられる。本発明の硬化膜は電気特性に優れるため、これらのTFTに組み合わせて好ましく用いることができる。
また、本発明の液晶表示装置が取りうる液晶表示装置の方式としてはTN(TwistedNematic)方式、VA(Virtical Alignment)方式、IPS(In−Place−Switching)方式、FFS(Frings Field Switching)方式、OCB(Optical Compensated Bend)方式などが挙げられる。
また、本発明の液晶表示装置が取りうる液晶配向膜の具体的な配向方式としてはラビング配向法、光配向方式などが挙げられる。また、特開2003−149647号公報や特開2011−257734号公報に記載のPSA(Polymer Sustained Alignment)技術によってポリマー配向支持されていてもよい。
Specific examples of the TFT (Thin-Film Transistor) included in the organic EL display device and the liquid crystal display device of the present invention include amorphous silicon-TFT, silicon low-temperature polysilicon TFT, and oxide semiconductor TFT. Since the cured film of the present invention is excellent in electrical characteristics, it can be preferably used in combination with these TFTs.
Further, the liquid crystal display device that can be taken by the liquid crystal display device of the present invention includes a TN (Twisted Nematic) method, a VA (Virtual Alignment) method, an IPS (In-Place-Switching) method, an FFS (Frings Field Switching) method, and an OCB. (Optical Compensated Bend) method and the like.
Specific examples of the alignment method of the liquid crystal alignment film that can be taken by the liquid crystal display device of the present invention include a rubbing alignment method and a photo alignment method. Further, the polymer orientation may be supported by a PSA (Polymer Sustained Alignment) technique described in JP-A Nos. 2003-149647 and 2011-257734.

以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」、「%」は質量基準である。   The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. The materials, amounts used, ratios, processing details, processing procedures, and the like shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the specific examples shown below. Unless otherwise specified, “part” and “%” are based on mass.

以下の合成例において、以下の符号はそれぞれ以下の化合物を表す。
V−65:2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(和光純薬工業製)
V−601:ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(和光純薬工業製)
MAEVE:メタクリル酸1−エトキシエチル
MATHF:メタクリル酸テトラヒドロ−2H−フラン−2−イル
MATHP:メタクリル酸テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イル
NBMA:n−ブトキシメチルアクリルアミド(NBMA、東京化成製)
GMA:グリシジルメタクリレート
St:スチレン
MMA:メタクリル酸メチル
MAA:メタクリル酸
EDM:ジエチレングリコールエチルメチルエーテル(東邦化学工業製、ハイソルブEDM)
OXE−30:メタクリル酸(3−エチルオキセタン‐3−イル)メチル(大阪有機化学工業(株))
DCPM:メタクリル酸(トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル)
In the following synthesis examples, the following symbols represent the following compounds, respectively.
V-65: 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
V-601: Dimethyl-2,2′-azobis (2-methylpropionate) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
MAEVE: 1-ethoxyethyl methacrylate MATHF: tetrahydro-2H-furan-2-yl methacrylate MATHP: tetrahydro-2H-pyran-2-yl methacrylate NBMA: n-butoxymethylacrylamide (NBMA, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
GMA: glycidyl methacrylate St: styrene MMA: methyl methacrylate MAA: methacrylic acid EDM: diethylene glycol ethyl methyl ether (manufactured by Toho Chemical Industry, Hisolv EDM)
OXE-30: Methyl methacrylate (3-ethyloxetane-3-yl) methyl (Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.)
DCPM: Methacrylic acid (tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-8-yl)

(a3−1)〜(a3−3)、(a3−5)〜(a3−7)、(a3−9)、(a3−10)、(a3−14)、(a3−16) 下記化合物

Figure 2013182077
(A3-1) to (a3-3), (a3-5) to (a3-7), (a3-9), (a3-10), (a3-14), (a3-16) The following compounds
Figure 2013182077

Figure 2013182077
Figure 2013182077

<重合体C−2の合成>
3つ口フラスコに、溶媒として、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル(東邦化学工業製、ハイソルブEDM、36g)を入れ、窒素雰囲気下において70℃に昇温した。グリシジルメタクリレート 34.7g(244mmmol)、メタクリル酸メチル 1.63g(16.3mmol)、ライトアクリレートHO−a−HH(共栄社製、7.04g、26.06mmmol)、スチレン4.07g(39.08mmol)の混合溶液を窒素気流下、70℃に加熱した。この混合溶液を撹拌しながら、ラジカル重合開始剤V−65(和光純薬工業(株)製、3.64g)およびジエチレングリコールエチルメチルエーテル(35.6g)の混合溶液を2.5時間かけて滴下した。滴下が終了してから、70℃で5時間反応させることによりバインダーa−1のジエチレングリコールエチルメチルエーテル溶液(固形分濃度:40重量%)を得た。得られたバインダーC−2の重量平均分子量は9,000であった。
<Synthesis of Polymer C-2>
Diethylene glycol ethyl methyl ether (manufactured by Toho Chemical Co., Ltd., Hisolv EDM, 36 g) was added to a three-necked flask as a solvent, and the temperature was raised to 70 ° C. in a nitrogen atmosphere. Glycidyl methacrylate 34.7 g (244 mmol), methyl methacrylate 1.63 g (16.3 mmol), light acrylate HO-a-HH (manufactured by Kyoeisha, 7.04 g, 26.06 mmol), styrene 4.07 g (39.08 mmol) The mixed solution was heated to 70 ° C. under a nitrogen stream. While stirring this mixed solution, a mixed solution of radical polymerization initiator V-65 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 3.64 g) and diethylene glycol ethyl methyl ether (35.6 g) was added dropwise over 2.5 hours. did. After completion of the dropwise addition, reaction was carried out at 70 ° C. for 5 hours to obtain a diethylene glycol ethyl methyl ether solution of binder a-1 (solid content concentration: 40% by weight). The obtained binder C-2 had a weight average molecular weight of 9,000.

<MATHFの合成>
メタクリル酸(86g、1mol)を15℃に冷却しておき、カンファースルホン酸(4.6g,0.02mol)添加した。その溶液に、2−ジヒドロフラン(71g、1mol、1.0当量)を滴下した。1時間撹拌した後に、飽和炭酸水素ナトリウム(500mL)を加え、酢酸エチル(500mL)で抽出し、硫酸マグネシウムで乾燥後、不溶物を濾過後40℃以下で減圧濃縮し、残渣の黄色油状物を減圧蒸留して沸点(bp.)54〜56℃/3.5mmHg留分のメタクリル酸テトラヒドロ−2H−フラン−2−イル(MATHF)125gを無色油状物として得た(収率80%)。
<Synthesis of MATHF>
Methacrylic acid (86 g, 1 mol) was cooled to 15 ° C., and camphorsulfonic acid (4.6 g, 0.02 mol) was added. To the solution, 2-dihydrofuran (71 g, 1 mol, 1.0 equivalent) was added dropwise. After stirring for 1 hour, saturated sodium bicarbonate (500 mL) was added, extracted with ethyl acetate (500 mL), dried over magnesium sulfate, insolubles were filtered and concentrated under reduced pressure at 40 ° C. or lower to give a residual yellow oily product. Distillation under reduced pressure afforded 125 g of tetrahydro-2H-furan-2-yl methacrylate (MATHF) as a colorless oily substance (yield 80%) at a boiling point (bp.) Of 54 to 56 ° C./3.5 mmHg.

<重合体A−1の合成>
3つ口フラスコに、溶媒として、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル(東邦化学工業製、ハイソルブEDM、43g)を入れ、窒素雰囲気下において90℃に昇温した。その溶液に、単量体成分として、メタクリル酸1−エトキシエチル(MAEVE、20.61g)、n−ブトキシメチルアクリルアミド(NBMA、東京化成製、14.58g)、ライトアクリレートHO−a−HH(共栄社製、19.81g)、スチレン(St、和光純薬工業製、3.39g)、並びに、重合開始剤としてジメチル 2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(V−601、和光純薬工業製、6.00g、モノマーに対して8mol%)、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル(東邦化学工業製、ハイソルブEDM、43g)を溶解させ、2時間かけて滴下した。滴下終了後2時間攪拌した。その溶液にさらにV−601(1.5g、モノマーに対して2mol%)を添加し、さらに2時間攪拌し、反応を終了させた。それによりバインダーA−1を得た。重量平均分子量は16000であった。
モノマー種類等を下記表に示す通りに変更し、重合体A−2〜24、A’−1〜5、およびC−1、C−3〜5を同様に合成した。
<Synthesis of Polymer A-1>
Diethylene glycol ethyl methyl ether (manufactured by Toho Chemical Industry, Hisolv EDM, 43 g) was placed in a three-necked flask, and the temperature was raised to 90 ° C. in a nitrogen atmosphere. In the solution, as monomer components, 1-ethoxyethyl methacrylate (MAEVE, 20.61 g), n-butoxymethylacrylamide (NBMA, manufactured by Tokyo Chemical Industry, 14.58 g), light acrylate HO-a-HH (Kyoeisha) 19.81 g), styrene (St, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, 3.39 g), and dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate) (V-601, Wako Pure) as a polymerization initiator. Yakuhin Kogyo Co., Ltd., 6.00 g, 8 mol% with respect to the monomer) and diethylene glycol ethyl methyl ether (Toho Chemical Industries, Hisolv EDM, 43 g) were dissolved and added dropwise over 2 hours. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred for 2 hours. V-601 (1.5 g, 2 mol% with respect to the monomer) was further added to the solution, and the mixture was further stirred for 2 hours to complete the reaction. Thereby, binder A-1 was obtained. The weight average molecular weight was 16000.
Monomer type etc. were changed as shown in the following table | surface, and polymer A-2-24, A'-1-5, and C-1, C-3-5 were synthesize | combined similarly.

Figure 2013182077
Figure 2013182077

Figure 2013182077
Figure 2013182077

Figure 2013182077
Figure 2013182077

(感光性樹脂組成物の調整)
[実施例1]
表記載の固形分比となるように成分を溶解混合し、口径0.2μmのポリテトラフルオロエチレン製フィルターで濾過して、実施例1の感光性樹脂組成物を得た。なお、溶媒は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート/ジエチレングリコールエチルメチルエーテル/1,3−ブチレングリコールジアセテート=60/37/3(重量比)の混合溶媒を用い、粘度が5mPa・sとなるように調整した。
(Adjustment of photosensitive resin composition)
[Example 1]
The components were dissolved and mixed so as to have a solid content ratio shown in the table, and filtered through a polytetrafluoroethylene filter having a diameter of 0.2 μm to obtain a photosensitive resin composition of Example 1. The solvent is a mixed solvent of propylene glycol monomethyl ether acetate / diethylene glycol ethyl methyl ether / 1,3-butylene glycol diacetate = 60/37/3 (weight ratio), and the viscosity is adjusted to 5 mPa · s. did.

[実施例2〜36、比較例1〜5]
実施例1において用いた各化合物を、表4〜7に記載の化合物に変更した以外は、実施例1と同様に調整した。
[Examples 2-36, Comparative Examples 1-5]
It adjusted similarly to Example 1 except having changed each compound used in Example 1 into the compound of Tables 4-7.

実施例、比較例に用いた各化合物を示す略号の詳細は、以下の通りである。
B−1:PAG−103(BASF社製)

Figure 2013182077
The details of the abbreviations indicating the compounds used in Examples and Comparative Examples are as follows.
B-1: PAG-103 (manufactured by BASF)
Figure 2013182077

B−2:PAI−101(チバスペシャルティ・ケミカルズ社製)
B−3:下記に示す構造(合成例は後述する。)
B−4:下記に示す構造(合成例は後述する。)

Figure 2013182077
B-2: PAI-101 (Ciba Specialty Chemicals)
B-3: Structure shown below (synthesis examples will be described later)
B-4: Structure shown below (synthesis examples will be described later)
Figure 2013182077

<B−3の合成>
B−3として示した化合物(α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−2−フェニルアセトニトリル)は、以下のように合成した。
[α−(ヒドロキシイミノ)−2−フェニルアセトニトリルの合成]
フェニルアセトニトリル5.85g(東京化成社製)をテトラヒドロフラン:50ml(和光純薬社製)に混合させ、氷浴につけ反応液を5℃以下に冷却した。次に、SM−28(ナトリウムメトキシド28%メタノール溶液、和光純薬社製)11.6gを滴下し、氷浴下30分間攪拌し反応させた。次に、亜硝酸イソペンチル7.03g(東京化成社製)を内温20度以下に保ちながら滴下し、滴下終了後に反応液を室温化1時間反応させた。得られた反応液を、水酸化ナトリウム1gを溶解させた水150mLに投入し完溶させ、次いで酢酸エチル100mlを添加して分液し、目的物を有する水層約180mlを得た。さらに再度酢酸エチル100mlを添加し、濃塩酸で水層をpH3以下の酸性とし、生成物を抽出、濃縮した。得られた粗結晶をヘキサンで洗浄すると、α−(ヒドロキシイミノ)−2−フェニルアセトニトリル4.6gが収率63%で得られた。
<Synthesis of B-3>
The compound (α- (methylsulfonyloxyimino) -2-phenylacetonitrile) shown as B-3 was synthesized as follows.
[Synthesis of α- (hydroxyimino) -2-phenylacetonitrile]
5.85 g of phenylacetonitrile (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was mixed with 50 ml of tetrahydrofuran (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), placed in an ice bath, and the reaction solution was cooled to 5 ° C. or lower. Next, 11.6 g of SM-28 (sodium methoxide 28% methanol solution, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added dropwise, and the mixture was allowed to react with stirring for 30 minutes in an ice bath. Next, 7.03 g of isopentyl nitrite (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was added dropwise while maintaining the internal temperature at 20 ° C. or less, and the reaction solution was reacted at room temperature for 1 hour after the completion of the addition. The obtained reaction solution was poured into 150 mL of water in which 1 g of sodium hydroxide was dissolved to completely dissolve it, and then 100 ml of ethyl acetate was added and separated to obtain about 180 ml of an aqueous layer having a target product. Further, 100 ml of ethyl acetate was added again, the aqueous layer was acidified with concentrated hydrochloric acid to pH 3 or lower, and the product was extracted and concentrated. When the obtained crude crystals were washed with hexane, 4.6 g of α- (hydroxyimino) -2-phenylacetonitrile was obtained in a yield of 63%.

[α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−2−フェニルアセトニトリル(化合物B−3)の合成]
α−(ヒドロキシイミノ)−2−フェニルアセトニトリル11.5gをテトラヒドロフラン:100ml(和光純薬社製)に溶解させ、氷浴につけ反応液を5℃以下に冷却した。次にメタンスルホニルクロリド9.9g(和光純薬社製)を滴下し、次いでトリエチルアミン9.55g(和光純薬社製)を内温20度以下に保ちながら滴下し、氷浴下1時間攪拌し反応させた。
得られた反応液を、水500mLに滴下し、室温下で一時間攪拌した。得られた粉末状の析出物を濾過、乾燥させると、α−(メチルスルホニルオキシイミノ)−2−フェニルアセトニトリル(化合物B−5)16gが収率90%で得られた。この化合物のH−NMRスペクトルは、生成物がオキシム構造異性体(syn/anti)の混合物であることを示し、その存在比はsyn:anti=25/75であった。
[Synthesis of α- (methylsulfonyloxyimino) -2-phenylacetonitrile (Compound B-3)]
11.5 g of α- (hydroxyimino) -2-phenylacetonitrile was dissolved in 100 ml of tetrahydrofuran (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), placed in an ice bath, and the reaction solution was cooled to 5 ° C. or lower. Next, 9.9 g of methanesulfonyl chloride (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added dropwise, then 9.55 g of triethylamine (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added dropwise while maintaining the internal temperature at 20 ° C. or lower, and the mixture was stirred for 1 hour in an ice bath. Reacted.
The obtained reaction solution was dropped into 500 mL of water and stirred at room temperature for 1 hour. When the obtained powdery precipitate was filtered and dried, 16 g of α- (methylsulfonyloxyimino) -2-phenylacetonitrile (Compound B-5) was obtained with a yield of 90%. The H-NMR spectrum of this compound showed that the product was a mixture of oxime structural isomers (syn / anti), and the abundance ratio was syn: anti = 25/75.

<B−4の合成>
特表2002−528451号公報の段落番号[0108]に記載の方法に従って、α−(p−トルエンスルホニルオキシイミノ)フェニルアセトニトリル(化合物B−4)を合成した。
<Synthesis of B-4>
Α- (p-Toluenesulfonyloxyimino) phenylacetonitrile (Compound B-4) was synthesized according to the method described in paragraph No. [0108] of JP-T-2002-528451.

B−5:下記に示す構造(合成例は後述する。)
B−6:下記に示す構造(合成例は後述する。)
B−7:下記に示す構造(合成例は後述する。)
B−8:下記に示す構造(合成例は後述する。)
B-5: Structure shown below (synthesis examples will be described later)
B-6: Structure shown below (synthesis examples will be described later)
B-7: Structure shown below (Synthesis examples will be described later)
B-8: Structure shown below (synthesis examples will be described later)

Figure 2013182077
Figure 2013182077

<B−5の合成>
1−1.合成中間体B−5Aの合成
2−アミノベンゼンチオール:31.3g(東京化成工業(株)製)をトルエン:100mL(和光純薬工業(株)製)に室温(25℃)下溶解させた。次に、得られた溶液に、フェニルアセチルクロリド:40.6g(東京化成工業(株)製)を滴下し、室温下1時間、次いで100℃で2時間撹拌し反応させた。得られた反応液に水500mLを入れ析出した塩を溶解させ、トルエン油分を抽出、抽出液をロータリエバポレーターで濃縮させ、合成中間体B−5Aを得た。
<Synthesis of B-5>
1-1. Synthesis of Synthetic Intermediate B-5A 2-Aminobenzenethiol: 31.3 g (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was dissolved in toluene: 100 mL (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) at room temperature (25 ° C.). . Next, 40.6 g of phenylacetyl chloride (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was added dropwise to the resulting solution, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour and then at 100 ° C. for 2 hours to cause a reaction. 500 mL of water was added to the resulting reaction solution to dissolve the precipitated salt, the toluene oil was extracted, and the extract was concentrated with a rotary evaporator to obtain a synthetic intermediate B-5A.

1−2.B−5の合成
前記のようにして得られた合成中間体B−5A 2.25gをテトラヒドロフラン:10mL(和光純薬工業(株)製)に混合させた後、氷浴につけ反応液を5℃以下に冷却した。次に、反応液に、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド:4.37g(25質量%メタノール溶液、Alfa Acer社製)を滴下し、氷浴下0.5時間撹拌し反応させた。さらに、亜硝酸イソペンチル:7.03gを内温20℃以下に保ちながら滴下し、滴下終了後に反応液を室温まで昇温後、一時間撹拌した。
ついで、反応液を5℃以下に冷却し後、p−トルエンスルホニルクロリド(1.9g)(東京化成工業(株)製)を投入し、10℃以下を保ちながら1時間撹拌した。その後水80mLを投入し、0℃で1時間撹拌した。得られた析出物を濾過した後、イソプロピルアルコール(IPA)60mLを投入し、50℃に加熱して1時間撹拌し、熱時濾過、乾燥させることで、B−5(前述の構造)1.8gを得た。
得られたB−5の1H−NMRスペクトル(300MHz、重DMSO((D3C)2S=O))は、δ=8.2〜8.17(m,1H),8.03〜8.00(m,1H),7.95〜7.9(m,2H),7.6〜7.45(m,9H),2.45(s,3H)であった。
上記の1H−NMR測定結果より、得られたB−5は、1種単独の幾何異性体であることが推定される。
1-2. Synthesis of B-5 2.25 g of the synthetic intermediate B-5A obtained as described above was mixed with tetrahydrofuran (10 mL) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and then placed in an ice bath and the reaction solution was placed at 5 ° C. Cooled to: Next, tetramethylammonium hydroxide: 4.37 g (25% by mass methanol solution, manufactured by Alfa Acer) was added dropwise to the reaction solution, and the mixture was stirred for 0.5 hour in an ice bath for reaction. Furthermore, 7.03 g of isopentyl nitrite: was dropped while maintaining the internal temperature at 20 ° C. or lower, and after completion of the dropping, the reaction solution was warmed to room temperature and stirred for 1 hour.
Subsequently, after cooling the reaction liquid to 5 ° C. or lower, p-toluenesulfonyl chloride (1.9 g) (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was added, and stirred for 1 hour while maintaining 10 ° C. or lower. Thereafter, 80 mL of water was added and stirred at 0 ° C. for 1 hour. After filtration of the resulting precipitate, 60 mL of isopropyl alcohol (IPA) was added, heated to 50 ° C., stirred for 1 hour, filtered while hot, and dried to obtain B-5 (the aforementioned structure). 8 g was obtained.
1 H-NMR spectrum (300 MHz, deuterated DMSO ((D 3 C) 2 S═O)) of the obtained B-5 is δ = 8.2 to 8.17 (m, 1H), 8.03 to It was 8.00 (m, 1H), 7.95 to 7.9 (m, 2H), 7.6 to 7.45 (m, 9H), 2.45 (s, 3H).
From the above 1 H-NMR measurement results, it is estimated that the obtained B-5 is a single geometric isomer.

<B−6の合成>
2−ナフトール(10g)、クロロベンゼン(30mL)の懸濁溶液に塩化アルミニウム(10.6g)、2−クロロプロピオニルクロリド(10.1g)を添加し、混合液を40℃に加熱して2時間反応させた。氷冷下、反応液に4NHCl水溶液(60mL)を滴下し、酢酸エチル(50mL)を添加して分液した。有機層に炭酸カリウム(19.2g)を加え、40℃で1時間反応させた後、2NHCl水溶液(60mL)を添加して分液し、有機層を濃縮後、結晶をジイソプロピルエーテル(10mL)でリスラリーし、ろ過、乾燥してケトン化合物(6.5g)を得た。
得られたケトン化合物(3.0g)、メタノール(30mL)の懸濁溶液に酢酸(7.3g)、50質量%ヒドロキシルアミン水溶液(8.0g)を添加し、加熱還流した。放冷後、水(50mL)を加え、析出した結晶をろ過、冷メタノール洗浄後、乾燥してオキシム化合物(2.4g)を得た。
得られたオキシム化合物(1.8g)をアセトン(20mL)に溶解させ、氷冷下トリエチルアミン(1.5g)、p−トルエンスルホニルクロリド(2.4g)を添加し、室温に昇温して1時間反応させた。反応液に水(50mL)を添加し、析出した結晶をろ過後、メタノール(20mL)でリスラリーし、ろ過、乾燥してB−6(前述の構造)2.3gを得た。
なお、B−6の1H−NMRスペクトル(300MHz、CDCl3)は、δ=8.3(d,1H),8.0(d,2H),7.9(d,1H),7.8(d,1H),7.6(dd,1H),7.4(dd,1H)7.3(d,2H),7.1(d.1H),5.6(q,1H),2.4(s,3H),1.7(d,3H)であった。
<Synthesis of B-6>
Aluminum chloride (10.6 g) and 2-chloropropionyl chloride (10.1 g) were added to a suspension of 2-naphthol (10 g) and chlorobenzene (30 mL), and the mixture was heated to 40 ° C. for 2 hours. I let you. Under ice-cooling, 4N HCl aqueous solution (60 mL) was added dropwise to the reaction solution, and ethyl acetate (50 mL) was added for liquid separation. Potassium carbonate (19.2 g) was added to the organic layer, reacted at 40 ° C. for 1 hour, 2N HCl aqueous solution (60 mL) was added and separated, and the organic layer was concentrated, and the crystals were diluted with diisopropyl ether (10 mL). The slurry was reslurried, filtered and dried to obtain a ketone compound (6.5 g).
Acetic acid (7.3 g) and a 50 mass% aqueous hydroxylamine solution (8.0 g) were added to a suspension of the obtained ketone compound (3.0 g) and methanol (30 mL), and the mixture was heated to reflux. After allowing to cool, water (50 mL) was added, and the precipitated crystals were filtered, washed with cold methanol, and dried to obtain an oxime compound (2.4 g).
The obtained oxime compound (1.8 g) was dissolved in acetone (20 mL), triethylamine (1.5 g) and p-toluenesulfonyl chloride (2.4 g) were added under ice cooling, and the temperature was raised to room temperature. Reacted for hours. Water (50 mL) was added to the reaction solution, and the precipitated crystals were filtered, then reslurried with methanol (20 mL), filtered and dried to obtain 2.3 g of B-6 (the above-mentioned structure).
In addition, the 1 H-NMR spectrum (300 MHz, CDCl 3 ) of B-6 is δ = 8.3 (d, 1H), 8.0 (d, 2H), 7.9 (d, 1H), 7. 8 (d, 1H), 7.6 (dd, 1H), 7.4 (dd, 1H) 7.3 (d, 2H), 7.1 (d.1H), 5.6 (q, 1H) , 2.4 (s, 3H), 1.7 (d, 3H).

<B−7の合成>
2−ナフトール(20g)をN,N−ジメチルアセトアミド(150mL)に溶解させ、炭酸カリウム(28.7g)、2−ブロモオクタン酸エチル(52.2g)を添加して100℃で2時間反応させた。反応液に水(300mL)、酢酸エチル(200mL)を添加して分液し、有機層を濃縮後、48質量%水酸化ナトリウム水溶液(23g)、エタノール(50mL)、水(50mL)を添加し、2時間反応させた。反応液を1N HCl水溶液(500mL)にあけ、析出した結晶をろ過、水洗してカルボン酸粗体を得た後、ポリリン酸30gを添加して170℃で30分反応させた。反応液を水(300mL)にあけ、酢酸エチル(300mL)を添加して分液し、有機層を濃縮した後シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、ケトン化合物(10g)を得た。
得られたケトン化合物(10.0g)、メタノール(100mL)の懸濁溶液に酢酸ナトリウム(30.6g)、塩酸ヒドロキシルアミン(25.9g)、硫酸マグネシウム(4.5g)を添加し、24時間加熱還流した。放冷後、水(150mL)、酢酸エチル(150mL)添加して分液し、有機層を水80mLで4回分液し、濃縮した後シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製してオキシム化合物(5.8g)を得た。
得られたオキシム(3.1g)に対し、B−6と同様にスルホネート化を行い、B−7(前述の構造)3.2gを得た。
なお、B−7の1H−NMRスペクトル(300MHz、CDCl3)は、δ=8.3(d,1H),8.0(d,2H),7.9(d,1H),7.8(d,1H),7.6(dd,1H),7.5(dd,1H)7.3(d,2H),7.1(d.1H),5.6(dd,1H),2.4(s,3H),2.2(ddt,1H),1.9(ddt,1H),1.4〜1.2(m,8H),0.8(t,3H)であった。
<Synthesis of B-7>
2-Naphthol (20 g) is dissolved in N, N-dimethylacetamide (150 mL), potassium carbonate (28.7 g) and ethyl 2-bromooctanoate (52.2 g) are added and reacted at 100 ° C. for 2 hours. It was. To the reaction solution are added water (300 mL) and ethyl acetate (200 mL), and the mixture is separated. The organic layer is concentrated, and then a 48 mass% aqueous sodium hydroxide solution (23 g), ethanol (50 mL), and water (50 mL) are added. The reaction was performed for 2 hours. The reaction solution was poured into 1N HCl aqueous solution (500 mL), and the precipitated crystals were filtered and washed with water to obtain a crude carboxylic acid, and then 30 g of polyphosphoric acid was added and reacted at 170 ° C. for 30 minutes. The reaction solution was poured into water (300 mL), and ethyl acetate (300 mL) was added for liquid separation, and the organic layer was concentrated and purified by silica gel column chromatography to obtain a ketone compound (10 g).
Sodium acetate (30.6 g), hydroxylamine hydrochloride (25.9 g), and magnesium sulfate (4.5 g) were added to a suspension of the resulting ketone compound (10.0 g) and methanol (100 mL) for 24 hours. Heated to reflux. After standing to cool, water (150 mL) and ethyl acetate (150 mL) were added for liquid separation, and the organic layer was separated four times with 80 mL of water, concentrated and purified by silica gel column chromatography to obtain an oxime compound (5.8 g). Got.
The obtained oxime (3.1 g) was sulfonated in the same manner as B-6 to obtain 3.2 g of B-7 (the aforementioned structure).
The 1 H-NMR spectrum (300 MHz, CDCl 3 ) of B-7 is δ = 8.3 (d, 1H), 8.0 (d, 2H), 7.9 (d, 1H), 7. 8 (d, 1H), 7.6 (dd, 1H), 7.5 (dd, 1H) 7.3 (d, 2H), 7.1 (d.1H), 5.6 (dd, 1H) , 2.4 (s, 3H), 2.2 (ddt, 1H), 1.9 (ddt, 1H), 1.4 to 1.2 (m, 8H), 0.8 (t, 3H) there were.

<B−8の合成>
B−6におけるp−トルエンスルホニルクロリドの代わりにベンゼンスルホニルクロリドを用いた以外は、B−6と同様にして、B−8(前述の構造)を合成した。
なお、B−8の1H−NMRスペクトル(300MHz、CDCl3)は、δ=8.3(d,1H),8.1(d,2H),7.9(d,1H),7.8(d,1H),7.7−7.5(m,4H),7.4(dd,1H),7.1(d.1H),5.6(q,1H),1.7(d,3H)であった。
<Synthesis of B-8>
B-8 (the aforementioned structure) was synthesized in the same manner as B-6, except that benzenesulfonyl chloride was used instead of p-toluenesulfonyl chloride in B-6.
In addition, the 1 H-NMR spectrum (300 MHz, CDCl 3 ) of B-8 is δ = 8.3 (d, 1H), 8.1 (d, 2H), 7.9 (d, 1H), 7. 8 (d, 1H), 7.7-7.5 (m, 4H), 7.4 (dd, 1H), 7.1 (d.1H), 5.6 (q, 1H), 1.7 (D, 3H).

B−9:TPS−1000(みどり化学社製)

Figure 2013182077
B-9: TPS-1000 (manufactured by Midori Chemical)
Figure 2013182077

NQD:4,4’−[1−[4−[1−[4−ヒドロキシフェニル]−1−メチルエチル]フェニル]エチリデン]ビスフェノール(1.0モル)と1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸クロリド(2.0モル)の縮合物   NQD: 4,4 ′-[1- [4- [1- [4-hydroxyphenyl] -1-methylethyl] phenyl] ethylidene] bisphenol (1.0 mol) and 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfone Condensate of acid chloride (2.0 mol)

E−1:DBA(9,10−ジブトキシアントラセン、川崎化成工業製)

Figure 2013182077
E-1: DBA (9,10-dibutoxyanthracene, manufactured by Kawasaki Chemical Industries)
Figure 2013182077

E−2:NBCA(黒金化成(株)製)

Figure 2013182077
E-2: NBCA (Kurokinkasei Co., Ltd.)
Figure 2013182077

F−1:JER157S65(商品名、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ジャパンエポキシレジン(株)製)
F−2:ニカラックMW−100LM(三和ケミカル(株)製)
F−3:EX−111(ナガセケムテックス社性)
F−4:EX−212L(ナガセケムテックス社性)
F−5:カヤラッドDPHA(日本化薬社性)
F-1: JER157S65 (trade name, phenol novolac type epoxy resin, manufactured by Japan Epoxy Resins Co., Ltd.)
F-2: Nikarac MW-100LM (manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.)
F-3: EX-111 (Nagase ChemteX Corporation)
F-4: EX-212L (Nagase ChemteX Corporation)
F-5: Kayalad DPHA (Nippon Kayaku Co., Ltd.)

G−1:KBM−403(商品名、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、下記に示す構造、信越化学工業(株)製)

Figure 2013182077
G-1: KBM-403 (trade name, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, structure shown below, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
Figure 2013182077

G−2:KBE−403(商品名、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、信越化学工業(株)製)
G−3:KBE−1003(商品名、ビニルトリエトキシシラン、信越化学工業(株)製)
G−4:KBM−502(商品名、3−メタクリロキシプロピルジメトキシシラン、信越化学工業(株)製)
G−5:KBM−5103(商品名、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、信越化学工業(株)製)
G−6:KBM−803(商品名、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、信越化学工業(株)製)
G−7:KBM−903(商品名、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、信越化学工業(株)製)
H−1:1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン
H−2:トリフェニルイミダゾール
G-2: KBE-403 (trade name, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
G-3: KBE-1003 (trade name, vinyltriethoxysilane, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
G-4: KBM-502 (trade name, 3-methacryloxypropyldimethoxysilane, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
G-5: KBM-5103 (trade name, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
G-6: KBM-803 (trade name, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
G-7: KBM-903 (trade name, 3-aminopropyltrimethoxysilane, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
H-1: 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene H-2: triphenylimidazole

H−3:下記構造

Figure 2013182077
H-3: The following structure
Figure 2013182077

I−1:下記構造式で示されるパーフルオロアルキル基含有ノニオン性界面活性剤

Figure 2013182077
I-1: Perfluoroalkyl group-containing nonionic surfactant represented by the following structural formula
Figure 2013182077

I−2:シリコーン系界面活性剤SH−8400(東レ・ダウコーニングシリコーン)   I-2: Silicone surfactant SH-8400 (Toray Dow Corning Silicone)

以上により得られた実施例、および比較例の感光性樹脂組成物について、以下に示す各評価を行った。 Each evaluation shown below was performed about the photosensitive resin composition of the Example obtained by the above, and a comparative example.

<感度の評価>
ガラス基板(コーニング1737、0.7mm厚(コーニング社製))上に、各感光性樹脂組成物をスリット塗布した後、95℃/140秒ホットプレート上でプリベークして溶剤を揮発させ、膜厚4.0μmの感光性樹脂組成物層を形成した。
次に、得られた感光性樹脂組成物層を、キヤノン(株)製PLA−501F露光機(超高圧水銀ランプ)を用いて、所定のマスクを介して露光した。そして、露光後の感光性組成物層を、アルカリ現像液(0.4重量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液)で23℃/60秒間現像した後、超純水で20秒リンスした。
これらの操作により9μmのラインアンドスペースを1:1で解像する時の最適i線露光量(Eopt)を感度とした。なお、評価基準は下記の通りである。3〜5が実用上問題のないレベルである。
5:40mJ/cm2未満
4:40mJ/cm2以上60mJ/cm2未満
3:60mJ/cm2以上80mJ/cm2未満
2:80mJ/cm2以上150mJ/cm2未満
1:150mJ/cm2以上
<Evaluation of sensitivity>
Each photosensitive resin composition was slit-coated on a glass substrate (Corning 1737, 0.7 mm thick (manufactured by Corning)) and then pre-baked on a hot plate at 95 ° C. for 140 seconds to volatilize the solvent. A photosensitive resin composition layer having a thickness of 4.0 μm was formed.
Next, the obtained photosensitive resin composition layer was exposed through a predetermined mask using a PLA-501F exposure machine (extra-high pressure mercury lamp) manufactured by Canon Inc. The exposed photosensitive composition layer was developed with an alkali developer (0.4 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution) at 23 ° C./60 seconds, and then rinsed with ultrapure water for 20 seconds.
By these operations, the optimum i-line exposure (Eopt) when resolving 9 μm line and space at 1: 1 was defined as sensitivity. The evaluation criteria are as follows. 3-5 is a level which is satisfactory practically.
5: Less than 40 mJ / cm 2 4: 40 mJ / cm 2 or more and less than 60 mJ / cm 2 3: 60 mJ / cm 2 or more and less than 80 mJ / cm 2 2: 80 mJ / cm 2 or more and less than 150 mJ / cm 2 1: 150 mJ / cm 2 or more

<残膜率の評価>
現像後の未露光部の膜厚を測定し、塗布後の膜厚に対する比率(現像後の未露光部膜厚÷塗布後の膜厚×100(%))を求めることにより、現像時の残膜率を下記基準で評価した。
5:98%以上
4:95%以上98%未満
3:90%以上95%未満
2:80%以上90%未満
1:80%未満
<Evaluation of remaining film ratio>
The film thickness of the unexposed area after development is measured, and the ratio to the film thickness after coating (the film thickness of the unexposed area after development ÷ film thickness after coating × 100 (%)) is obtained to determine the remaining film thickness during development. The film rate was evaluated according to the following criteria.
5: 98% or more 4: 95% or more and less than 98% 3: 90% or more and less than 95% 2: 80% or more and less than 90% 1: less than 80%

<比誘電率の評価>
ベアウエハ(N型低抵抗)(SUMCO社製)上に、感光性樹脂組成物溶液をスリット塗布した後、90℃にて2分間ホットプレート上でプリベークして膜厚3.0μmの感光性樹脂組成物層を形成した。得られた感光性樹脂組成物を、キャノン(株)製PLA−501F露光機(超高圧水銀ランプ)で積算照射量が300mJ/cm2(照度:20mW/cm2)となるように露光し、この基板をオーブンにて220℃で1時間加熱することにより、硬化膜を得た。
この硬化膜について、CVmap92A(Four Dimensions Inc.社製)を用い、測定周波数1MHzで比誘電率を測定し下記基準で評価した。この値が小さいとき、硬化膜の比誘電率は良好であるといえる。
5:3.5未満
4:3.5以上3.7未満
3:3.7以上3.9未満
2:3.9以上4.2未満
1:4.2以上
<Evaluation of relative dielectric constant>
A photosensitive resin composition solution having a film thickness of 3.0 μm is coated on a bare wafer (N type low resistance) (manufactured by SUMCO) by slit coating and then pre-baked on a hot plate at 90 ° C. for 2 minutes. A physical layer was formed. The obtained photosensitive resin composition was exposed to a cumulative irradiation amount of 300 mJ / cm 2 (illuminance: 20 mW / cm 2 ) with a PLA-501F exposure machine (extra-high pressure mercury lamp) manufactured by Canon, The substrate was heated in an oven at 220 ° C. for 1 hour to obtain a cured film.
With respect to this cured film, the relative dielectric constant was measured at a measurement frequency of 1 MHz using CVmap92A (manufactured by Four Dimensions Inc.) and evaluated according to the following criteria. When this value is small, it can be said that the relative dielectric constant of the cured film is good.
5: Less than 3.5 4: 3.5 or more and less than 3.7 3: 3.7 or more and less than 3.9 2: 3.9 or more and less than 4.2 1: 4.2 or more

Figure 2013182077
Figure 2013182077

Figure 2013182077
Figure 2013182077

Figure 2013182077
Figure 2013182077

Figure 2013182077
Figure 2013182077

表に示されるように、実施例の感光性樹脂組成物は、繰り返し単位(a3)を含むため、感光性樹脂組成物層が柔らかくなる。このため、現像液に溶解しやすくなり、基板、露光機の如何に拘らず、優れた感度、優れた残膜率、及び優れた比誘電率を示し、且つ、形成されたパターンの形状にも優れていることがわかった。一方、繰り返し単位(a3)を含まない比較例は、実施例と比較して感度、残膜性、及び比誘電率が劣っていることがわかる。   As shown in the table, the photosensitive resin composition of the example contains the repeating unit (a3), so that the photosensitive resin composition layer becomes soft. For this reason, it becomes easy to dissolve in the developer, and exhibits excellent sensitivity, excellent residual film rate, and excellent relative dielectric constant regardless of the substrate and the exposure machine, and also in the shape of the formed pattern. I found it excellent. On the other hand, it turns out that the comparative example which does not contain a repeating unit (a3) is inferior in a sensitivity, a residual film property, and a dielectric constant compared with an Example.

[実施例100]
実施例100では、実施例24の感光性樹脂組成物を使用し、基板をガラス基板(コーニング1737、0.7mm厚(コーニング社製))から、6inchシリコンウェハに変更した以外は、実施例1の感光性樹脂組成物に対して行ったのと同様に感度、残膜性、及び比誘電率を評価したところ、評価は全て5であった。
[Example 100]
In Example 100, Example 1 was used except that the photosensitive resin composition of Example 24 was used and the substrate was changed from a glass substrate (Corning 1737, 0.7 mm thickness (manufactured by Corning)) to a 6-inch silicon wafer. When the sensitivity, the remaining film property, and the relative dielectric constant were evaluated in the same manner as for the photosensitive resin composition, the evaluations were all 5.

[実施例101]
実施例100と同様の固形成分について、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート/ジエチレングリコールエチルメチルエーテル/1,3−ブチレングリコールジアセテート=60/37/3(重量比)の混合溶媒を用い、粘度が35mPa・sとなるように調整し、全ての塗布をスピンコートにしたこと以外は実施例100と同様に評価した。実施例1の感光性樹脂組成物に対して行ったのと同様に感度、残膜性、及び比誘電率を評価したところ、評価は全て5であった。
[Example 101]
For the solid component similar to Example 100, a mixed solvent of propylene glycol monomethyl ether acetate / diethylene glycol ethyl methyl ether / 1,3-butylene glycol diacetate = 60/37/3 (weight ratio) was used, and the viscosity was 35 mPa · s. The evaluation was performed in the same manner as in Example 100 except that all the coatings were spin-coated. When the sensitivity, the remaining film property, and the relative dielectric constant were evaluated in the same manner as performed for the photosensitive resin composition of Example 1, the evaluations were all 5.

[実施例102]
実施例100の感光性樹脂組成物を使用し、露光機を、キヤノン(株)製PLA−501F露光機から、Nikon(株)製FX−803M(gh−Line ステッパ)に変更した以外は、実施例1の感光性樹脂組成物に対して行ったのと同様に感度、残膜性、及び比誘電率を評価したところ、評価は全て5であった。
[Example 102]
Except that the photosensitive resin composition of Example 100 was used, and the exposure machine was changed from a Canon-made PLA-501F exposure machine to a Nikon-made FX-803M (gh-Line stepper). When the sensitivity, the remaining film property, and the relative dielectric constant were evaluated in the same manner as performed for the photosensitive resin composition of Example 1, the evaluations were all 5.

[実施例103]
実施例100の感光性樹脂組成物を使用し、露光機を、キヤノン(株)製PLA−501F露光機から、355nmレーザー露光機に変更して355nmレーザー露光を行った以外は、実施例1の感光性樹脂組成物に対して行ったのと同様に感度を評価した。
なお、355nmレーザー露光機としては、株式会社ブイテクノロジー社製の「AEGIS」を使用し(波長355nm、パルス幅6nsec)、露光量はOPHIR社製の「PE10B-V2」を用いて測定したところ、評価は5であった。また、実施例1の感光性樹脂組成物に対して行ったのと同様に残膜性、及び比誘電率を評価したところ、評価は全て5であった。
[Example 103]
Example 1 except that the photosensitive resin composition of Example 100 was used, and the exposure machine was changed from a PLA-501F exposure machine manufactured by Canon Inc. to a 355 nm laser exposure machine and subjected to 355 nm laser exposure. The sensitivity was evaluated in the same manner as that performed on the photosensitive resin composition.
As the 355 nm laser exposure machine, “AEGIS” manufactured by Buoy Technology Co., Ltd. was used (wavelength 355 nm, pulse width 6 nsec), and the exposure amount was measured using “PE10B-V2” manufactured by OPHIR. The evaluation was 5. Moreover, when the residual film property and the relative dielectric constant were evaluated in the same manner as performed for the photosensitive resin composition of Example 1, the evaluations were all 5.

[実施例104]
実施例100の感光性樹脂組成物を使用し、露光機を、キヤノン(株)製PLA−501F露光機から、UV−LED光源露光機に変更した以外は、実施例1の感光性樹脂組成物に対して行ったのと同様に感度を評価したところ、評価は5であった。また、実施例1の感光性樹脂組成物に対して行ったのと同様に残膜性、及び比誘電率を評価したところ、評価は全て5であった。
[Example 104]
The photosensitive resin composition of Example 1 was used except that the photosensitive resin composition of Example 100 was used and the exposure machine was changed from a Canon-made PLA-501F exposure machine to a UV-LED light source exposure machine. When the sensitivity was evaluated in the same manner as that for the test, the evaluation was 5. Moreover, when the residual film property and the relative dielectric constant were evaluated in the same manner as performed for the photosensitive resin composition of Example 1, the evaluations were all 5.

[実施例200]
薄膜トランジスター(TFT)を用いた有機EL表示装置を以下の方法で作製した(図1参照)。
ガラス基板6上にボトムゲート型のTFT1を形成し、このTFT1を覆う状態でSi34から成る絶縁膜3を形成した。次に、この絶縁膜3に、ここでは図示を省略したコンタクトホールを形成した後、このコンタクトホールを介してTFT1に接続される配線2(高さ1.0μm)を絶縁膜3上に形成した。この配線2は、TFT1間または、後の工程で形成される有機EL素子とTFT1とを接続するためのものである。
[Example 200]
An organic EL display device using a thin film transistor (TFT) was produced by the following method (see FIG. 1).
A bottom gate type TFT 1 was formed on a glass substrate 6, and an insulating film 3 made of Si 3 N 4 was formed so as to cover the TFT 1. Next, a contact hole (not shown) is formed in the insulating film 3, and then a wiring 2 (height 1.0 μm) connected to the TFT 1 through the contact hole is formed on the insulating film 3. . The wiring 2 is used to connect the TFT 1 with an organic EL element formed between TFTs 1 or in a later process.

さらに、配線2の形成による凹凸を平坦化するために、配線2による凹凸を埋め込む状態で絶縁膜3上へ平坦化膜4を形成した。絶縁膜3上への平坦化膜4の形成は、実施例16の感光性樹脂組成物を基板上にスピン塗布し、ホットプレート上でプリベーク(90℃×2分)した後、マスク上から高圧水銀灯を用いてi線(365nm)を45mJ/cm2(照度20mW/cm2)照射した後、アルカリ水溶液にて現像してパターンを形成し、230℃で60分間の加熱処理を行った。
感光性樹脂組成物を塗布する際の塗布性は良好で、露光、現像、焼成の後に得られた硬化膜には、しわやクラックの発生は認められなかった。さらに、配線2の平均段差は500nm、作製した平坦化膜4の膜厚は2,000nmであった。
Further, in order to flatten the unevenness due to the formation of the wiring 2, the planarizing film 4 was formed on the insulating film 3 in a state where the unevenness due to the wiring 2 was embedded. The planarization film 4 is formed on the insulating film 3 by spin-coating the photosensitive resin composition of Example 16 on the substrate, pre-baking on a hot plate (90 ° C. × 2 minutes), and then applying high pressure from above the mask. After irradiating 45 mJ / cm 2 (illuminance 20 mW / cm 2 ) with i-line (365 nm) using a mercury lamp, a pattern was formed by developing with an alkaline aqueous solution, and heat treatment was performed at 230 ° C. for 60 minutes.
The applicability when applying the photosensitive resin composition was good, and no wrinkles or cracks were observed in the cured film obtained after exposure, development and baking. Furthermore, the average step of the wiring 2 was 500 nm, and the thickness of the prepared planarizing film 4 was 2,000 nm.

次に、得られた平坦化膜4上に、ボトムエミッション型の有機EL素子を形成した。まず、平坦化膜4上に、ITOからなる第一電極5を、コンタクトホール7を介して配線2に接続させて形成した。その後、レジストを塗布、プリベークし、所望のパターンのマスクを介して露光し、現像した。このレジストパターンをマスクとして、ITOエッチャント用いたウエットエッチングによりパターン加工を行った。その後、レジスト剥離液(リムーバ100、AZエレクトロニックマテリアルズ社製)を用いて該レジストパターンを50℃で剥離した。こうして得られた第一電極5は、有機EL素子の陽極に相当する。   Next, a bottom emission type organic EL element was formed on the obtained planarization film 4. First, a first electrode 5 made of ITO was formed on the planarizing film 4 so as to be connected to the wiring 2 through the contact hole 7. Thereafter, a resist was applied, prebaked, exposed through a mask having a desired pattern, and developed. Using this resist pattern as a mask, pattern processing was performed by wet etching using an ITO etchant. Thereafter, the resist pattern was stripped at 50 ° C. using a resist stripper (remover 100, manufactured by AZ Electronic Materials). The first electrode 5 thus obtained corresponds to the anode of the organic EL element.

次に、第一電極5の周縁を覆う形状の絶縁膜8を形成した。絶縁膜8には、実施例100の感光性樹脂組成物を用い、前記と同様の方法で絶縁膜8を形成した。この絶縁膜8を設けることによって、第一電極5とこの後の工程で形成する第二電極との間のショートを防止することができる。   Next, an insulating film 8 having a shape covering the periphery of the first electrode 5 was formed. As the insulating film 8, the photosensitive resin composition of Example 100 was used, and the insulating film 8 was formed by the same method as described above. By providing this insulating film 8, it is possible to prevent a short circuit between the first electrode 5 and the second electrode formed in the subsequent process.

さらに、真空蒸着装置内で所望のパターンマスクを介して、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層を順次蒸着して設けた。次いで、基板上方の全面にAlから成る第二電極を形成した。得られた上記基板を蒸着機から取り出し、封止用ガラス板と紫外線硬化型エポキシ樹脂を用いて貼り合わせることで封止した。   Furthermore, a hole transport layer, an organic light emitting layer, and an electron transport layer were sequentially deposited through a desired pattern mask in a vacuum deposition apparatus. Next, a second electrode made of Al was formed on the entire surface above the substrate. The obtained board | substrate was taken out from the vapor deposition machine, and it sealed by bonding together using the glass plate for sealing, and an ultraviolet curable epoxy resin.

以上のようにして、各有機EL素子にこれを駆動するためのTFT1が接続してなるアクティブマトリックス型の有機EL表示装置が得られた。駆動回路を介して電圧を印加したところ、良好な表示特性を示し、信頼性の高い有機EL表示装置であることが分かった。   As described above, an active matrix type organic EL display device in which each organic EL element is connected to the TFT 1 for driving the organic EL element was obtained. When a voltage was applied via the drive circuit, it was found that the organic EL display device showed good display characteristics and high reliability.

[実施例201]
特許第3321003号公報の図1に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置において、層間絶縁膜として硬化膜17を以下のようにして形成し、実施例201の液晶表示装置を得た。
すなわち、実施例100の感光性樹脂組成物を用い、上記実施例200における有機EL表示装置の平坦化膜4の形成方法と同様の方法で、層間絶縁膜として硬化膜17を形成した。
[Example 201]
In the active matrix liquid crystal display device described in FIG. 1 of Japanese Patent No. 3321003, a cured film 17 was formed as an interlayer insulating film as follows, and a liquid crystal display device of Example 201 was obtained.
That is, using the photosensitive resin composition of Example 100, the cured film 17 was formed as an interlayer insulating film by the same method as the method for forming the planarization film 4 of the organic EL display device in Example 200.

得られた液晶表示装置に対して、駆動電圧を印加したところ、良好な表示特性を示し、信頼性の高い液晶表示装置であることが分かった。   When a driving voltage was applied to the obtained liquid crystal display device, it was found that the liquid crystal display device showed good display characteristics and high reliability.

1:TFT(薄膜トランジスター)
2:配線
3:絶縁膜
4:平坦化膜
5:第一電極
6:ガラス基板
7:コンタクトホール
8:絶縁膜
10:液晶表示装置
12:バックライトユニット
14,15:ガラス基板
16:TFT
17:硬化膜
18:コンタクトホール
19:ITO透明電極
20:液晶
22:カラーフィルター
1: TFT (Thin Film Transistor)
2: Wiring 3: Insulating film 4: Flattened film 5: First electrode 6: Glass substrate 7: Contact hole 8: Insulating film 10: Liquid crystal display device 12: Backlight unit 14, 15: Glass substrate 16: TFT
17: Cured film 18: Contact hole 19: ITO transparent electrode 20: Liquid crystal 22: Color filter

Claims (13)

(A)(a1)酸基が酸分解性基で保護された残基を有する繰り返し単位、(a2)オキシラニル基、オキセタニル基、または−NH−CH2−OR(Rは炭素数1〜20のアルキル基である)から選ばれる架橋性基を有する繰り返し単位、および(a3)側鎖末端にカルボキシル基を有し、ポリマー主鎖と前記カルボキシル基を連結する2価の連結基の原子数が4以上の繰り返し単位を、同一または異なる重合体に含む重合体成分、
(B)光酸発生剤、および
(D)溶剤、
を含有し、
前記2価の連結基は、−CR1 2−(R1は水素原子又はメチル基を表す)、−O−、−O−SO2−、−O−C(O)−、−C(O)−O−、−S−、−C(O)−、置換基を有していてもよいアミノ基、置換基を有していてもよいフェニレン基、もしくは、下記(iv)の構造から選ばれ任意に組み合わされる基であることを特徴とする感光性樹脂組成物。
Figure 2013182077
(A) (a1) a repeating unit having a residue in which an acid group is protected with an acid-decomposable group, (a2) an oxiranyl group, an oxetanyl group, or —NH—CH 2 —OR (where R is a carbon number of 1 to 20) A repeating unit having a crosslinkable group selected from (which is an alkyl group), and (a3) the number of atoms of the divalent linking group having a carboxyl group at the end of the side chain and linking the polymer main chain and the carboxyl group is 4 A polymer component containing the above repeating unit in the same or different polymer,
(B) a photoacid generator, and (D) a solvent,
Containing
The divalent linking group includes —CR 1 2 — (R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group), —O—, —O—SO 2 —, —O—C (O) —, —C (O ) —O—, —S—, —C (O) —, an optionally substituted amino group, an optionally substituted phenylene group, or the following structure (iv) A photosensitive resin composition, which is a group arbitrarily combined.
Figure 2013182077
前記(A)重合体成分が、前記繰り返し単位(a2)、および前記繰り返し単位(a3)を含む重合体を有する請求項1に記載の感光性樹脂組成物。 The photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the polymer component (A) has a polymer containing the repeating unit (a2) and the repeating unit (a3). 前記(A)重合体成分が、前記繰り返し単位(a1)、前記繰り返し単位(a2)、および前記繰り返し単位(a3)を含む重合体を有する請求項1または2に記載の感光性樹脂組成物。 The photosensitive resin composition according to claim 1 or 2, wherein the (A) polymer component has a polymer containing the repeating unit (a1), the repeating unit (a2), and the repeating unit (a3). 化学増幅ポジ型感光性樹脂組成物である請求項1〜3のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。 The photosensitive resin composition according to claim 1, which is a chemically amplified positive photosensitive resin composition. 前記繰り返し単位(a3)が、一般式(i)〜(iii)で表される繰り返し単位を1種以上含む請求項1〜4のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
Figure 2013182077
(一般式(i)〜(iii)中、R1は、水素原子又はメチル基を表し、Lは原子数が4以上の2価の
連結基を表し、R2は、ハロゲン原子、水酸基または炭素数1〜3のアルキル基を表し、nは、0〜4の整数を表す。)
The photosensitive resin composition of any one of Claims 1-4 in which the said repeating unit (a3) contains 1 or more types of repeating units represented by general formula (i)-(iii).
Figure 2013182077
(In the general formulas (i) to (iii), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, L represents a divalent linking group having 4 or more atoms, and R 2 represents a halogen atom, a hydroxyl group, or a carbon atom. Represents an alkyl group of 1 to 3, and n represents an integer of 0 to 4.)
前記繰り返し単位(a1)が、一般式(A2’)で表される繰り返し単位である請求項1〜5のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
Figure 2013182077
(一般式(A2’)中、R1およびR2は、それぞれ、水素原子、アルキル基またはアリール基を表し、少なくともR1およびR2のいずれか一方がアルキル基またはアリール基であり、R3は、アルキル基またはアリール基を表し、R1またはR2と、R3とが連結して環状エーテルを形成してもよく、R4は、水素原子またはメチル基を表し、Xは単結合またはアリーレン基を表す。)
The photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the repeating unit (a1) is a repeating unit represented by the general formula (A2 ′).
Figure 2013182077
(In the general formula (A2 '), R 1 and R 2 each represent a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group, either one of at least R 1 and R 2 is an alkyl group or an aryl group, R 3 Represents an alkyl group or an aryl group, and R 1 or R 2 and R 3 may be linked to form a cyclic ether, R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group, and X represents a single bond or Represents an arylene group.)
前記繰り返し単位(a2)が、一般式(2)で表される繰り返し単位である請求項1〜6のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
Figure 2013182077
(一般式(2)中、R1は水素原子またはメチル基を表し、R2は炭素数1〜20のアルキル基を表す。)
The said repeating unit (a2) is a repeating unit represented by General formula (2), The photosensitive resin composition of any one of Claims 1-6.
Figure 2013182077
(In general formula (2), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 2 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.)
前記繰り返し単位(a2)が、オキシラニル基および/またはオキセタニル基を有する繰り返し単位である請求項1〜7のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。 The photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the repeating unit (a2) is a repeating unit having an oxiranyl group and / or an oxetanyl group. (1)請求項1〜8のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物を基板上に適用する工程、
(2)適用された感光性樹脂組成物から溶剤を除去する工程、
(3)活性放射線で露光する工程、
(4)水性現像液で現像する工程、および、
(5)熱硬化するポストベークする工程、を含むことを特徴とする硬化膜の製造方法。
(1) The process of applying the photosensitive resin composition of any one of Claims 1-8 on a board | substrate,
(2) a step of removing the solvent from the applied photosensitive resin composition;
(3) a step of exposing with actinic radiation,
(4) a step of developing with an aqueous developer, and
(5) A method for producing a cured film comprising a step of post-baking to be thermally cured.
前記現像工程後、ポストベーク工程前に、全面露光する工程を含む、請求項9に記載の硬化膜の形成方法。 The method for forming a cured film according to claim 9, comprising a step of exposing the entire surface after the developing step and before the post-baking step. 請求項1〜8のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物を硬化してなる硬化膜。 The cured film formed by hardening | curing the photosensitive resin composition of any one of Claims 1-8. 層間絶縁膜である、請求項11に記載の硬化膜。 The cured film according to claim 11, which is an interlayer insulating film. 請求項11又は12に記載の硬化膜を有する、液晶表示装置または有機EL表示装置。 A liquid crystal display device or an organic EL display device having the cured film according to claim 11.
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