JP2013190507A - Positive photosensitive resin composition, cured film manufacturing method, cured film, organic el display and liquid-crystal display - Google Patents

Positive photosensitive resin composition, cured film manufacturing method, cured film, organic el display and liquid-crystal display Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positive photosensitive resin composition with a high sensitivity, a low unexposed residual film ratio, a low relative dielectric constant, and an excellent dry etching resistance.SOLUTION: The positive photosensitive resin composition contains (A) a component containing a polymer satisfying at least one of (1) and (2) described below, (B) a photoacid generator, and (D) a solvent, with: (1) a polymer comprising a constitutional unit (a1) having a residue of protecting an acid group with an acid decomposable group, and a constitutional unit (a2) represented by the specified general formula; (2) a polymer comprising the constitutional unit (a1) and a polymer comprising the constitutional unit (a2).

Description

本発明はポジ型感光性樹脂組成物に関する。また、上記ポジ型感光性樹脂組成物を用いた硬化膜の製造方法、ポジ型感光性組成物を硬化してなる硬化膜、上記硬化膜を用いた各種画像表示装置に関する。
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製造方法に関する。
The present invention relates to a positive photosensitive resin composition. The present invention also relates to a method for producing a cured film using the positive photosensitive resin composition, a cured film obtained by curing the positive photosensitive composition, and various image display devices using the cured film.
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 producing a cured film using the above.

有機EL表示装置や液晶表示装置などには、パターン形成された層間絶縁膜が設けられている。この層間絶縁膜の形成には、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が得られるといったことから、感光性樹脂組成物が広く使用されている。   Organic EL display devices, liquid crystal display devices, and the like are provided with a patterned interlayer insulating film. In forming the interlayer insulating film, photosensitive resin compositions are widely used because the number of steps for obtaining a required pattern shape is small and sufficient flatness is obtained.

上記のようなポジ型感光性樹脂組成物を用いてパターン形成された層間絶縁膜や平坦化膜は、製造コストの低減の観点から、感度が高い感光性樹脂組成物が求められている。また、最近、スマートフォンなどのモバイルディスプレイが広く普及してきたことから、広範な温度環境における信頼性の高い硬化膜であることが特に求められるようになった。   A photosensitive resin composition having high sensitivity is required for the interlayer insulating film and the planarizing film patterned using the positive photosensitive resin composition as described above from the viewpoint of reducing the manufacturing cost. Recently, since mobile displays such as smartphones have been widely used, a highly reliable cured film in a wide temperature environment has been particularly demanded.

保存安定性、感度などを向上させた感光性樹脂組成物を用いた例は知られている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、感度が高く、未露光残膜率が低く、比誘電率が低く、かつ、ドライエッチング耐性に優れた感光性樹脂組成物は知られていない。   An example using a photosensitive resin composition with improved storage stability, sensitivity, etc. is known (see, for example, Patent Document 1). However, a photosensitive resin composition with high sensitivity, low unexposed residual film ratio, low relative dielectric constant, and excellent dry etching resistance is not known.

特開2011−221494号公報JP2011-221494A

本発明は上記課題を解決するものであって、感度が高く、未露光残膜率が低く、比誘電率が低く、かつ、ドライエッチング耐性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 present invention solves the above problems, and provides a positive photosensitive resin composition having high sensitivity, low unexposed residual film ratio, low relative dielectric constant, and excellent dry etching resistance. With the goal.

かかる状況のもと、本発明者は、スチレンに、オキセタニル基を導入した化合物由来の構成単位を用いることにより、ポリマー中における酸素密度を低くし、架橋性基の密度を高くすることを試みた。この結果として、高い感度を維持しつつ、未露光残膜率が低くし、比誘電率を低下させ、かつ、ドライエッチング耐性を向上させることに成功した。
ここで、単に、酸素密度を下げるだけなら、架橋性基としてエポキシ基を導入した方が有利であるが、本発明者が検討したところ、エポキシ基では、比誘電率が向上してしまうことが分かった。すなわち、本発明者は、スチレンにオキセタニル基を導入した化合物由来の構成単位を採用することにより、上記課題を総合的に解決することに成功し、本発明を完成するに至った。
Under such circumstances, the present inventor attempted to lower the oxygen density in the polymer and increase the density of the crosslinkable group by using a structural unit derived from a compound having an oxetanyl group introduced in styrene. . As a result, while maintaining high sensitivity, the unexposed residual film ratio was lowered, the relative dielectric constant was lowered, and the dry etching resistance was successfully improved.
Here, if the oxygen density is simply lowered, it is advantageous to introduce an epoxy group as a crosslinkable group. However, when the present inventors have studied, the epoxy group may improve the dielectric constant. I understood. That is, the present inventor succeeded in comprehensively solving the above problems by adopting a structural unit derived from a compound in which an oxetanyl group is introduced into styrene, and has completed the present invention.

具体的には、以下の解決手段<1>により、好ましくは、<2>〜<17>により、上記課題は解決された。
<1>(A)下記(1)および(2)の少なくとも一方を満たす重合体を含む重合体成分、
(1)(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、および(a2)下記一般式(I)で表される構成単位を有する重合体、
(2)(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を有する重合体、および(a2)下記一般式(I)で表される構成単位を有する重合体、
(B)光酸発生剤、および
(D)溶剤
を含有するポジ型感光性樹脂組成物。
一般式(I)

Figure 2013190507
(一般式(I)中、R1は水素原子またはメチル基を表し、Lは単結合または2価の連結基を表し、R2は水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基、または、置換基を有していてもよい炭素数6〜20のアリール基を表す。)
<2>上記一般式(I)における、R1が水素原子である<1>に記載のポジ型感光性樹脂組成物。
<3>上記一般式(I)における、Lが、エステル結合、エーテル結合およびアミド結合の少なくとも1つを含む2価の連結基である、<1>または<2>に記載のポジ型感光性樹脂組成物。
<4>上記一般式(I)における、Lが、エステル結合、エーテル結合およびアミド結合の少なくとも1つと、−CH2−の組み合わせからなる基である、<1>または<2>に記載のポジ型感光性樹脂組成物。
<5>上記一般式(I)における、Lの鎖部分を構成する原子数が、2〜10である、<1>〜<4>のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物。
<6>上記一般式(I)における、R2がアルキル基またはヒドロキシアルキル基である<1>〜<5>のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物。
<7>上記一般式(I)における、R2が炭素数1〜4のアルキル基または炭素数1〜3のヒドロキシアルキル基である、<1>〜<5>のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物。
<8>上記一般式(I)における、Lが、エステル結合および/またはエーテル結合を含む2価の連結基である、<1>〜<7>のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物。
<9>上記(a1)構成単位が、下記一般式(III)で表される構成単位である、<1>〜<8>のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
一般式(III)
Figure 2013190507
(一般式(III)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。)
<10>上記(A)重合体成分に含まれる重合体のうち少なくともいずれか1つが、酸基を含有する構成単位を有する、<1>〜<9>のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物。
<11>光酸発生剤(B)がオキシムスルホネート化合物、オニウム塩化合物、及び1,2−キノンジアジド化合物から選ばれる少なくとも1種を含む<1>〜<10>のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物。
<12>さらに、架橋剤(F)を含む<1>〜<11>のいずれかに記載のポジ型感光性組成物。
<13><1>〜<12>のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物を硬化させた硬化膜。
<14><13>に記載の硬化膜を用いた層間絶縁膜。
<15><14>に記載の層間絶縁膜を有する液晶表示装置または有機EL表示装置。
<16>下記一般式(IV)で表される化合物。
Figure 2013190507
(一般式(IV)中、R5はエチル基、メチル基またはヒドロキシメチル基を表す。) Specifically, the above-mentioned problem has been solved by the following means <1>, preferably <2> to <17>.
<1> (A) a polymer component containing a polymer that satisfies at least one of the following (1) and (2):
(1) (a1) a structural unit having a residue in which an acid group is protected with an acid-decomposable group, and (a2) a polymer having a structural unit represented by the following general formula (I):
(2) (a1) a polymer having a structural unit having a residue in which an acid group is protected with an acid-decomposable group, and (a2) a polymer having a structural unit represented by the following general formula (I):
(B) a photoacid generator, and
(D) Solvent
A positive photosensitive resin composition comprising:
Formula (I)
Figure 2013190507
(In the general formula (I), R 1 Represents a hydrogen atom or a methyl group, L represents a single bond or a divalent linking group, R 2 Represents a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an optionally substituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms. )
<2> R in the general formula (I) 1 The positive photosensitive resin composition according to <1>, wherein is a hydrogen atom.
<3> The positive type photosensitivity according to <1> or <2>, wherein L in the general formula (I) is a divalent linking group containing at least one of an ester bond, an ether bond and an amide bond. Resin composition.
<4> In the above general formula (I), L represents at least one of an ester bond, an ether bond and an amide bond; 2 The positive photosensitive resin composition according to <1> or <2>, which is a group comprising a combination of-.
<5> The positive photosensitive resin composition according to any one of <1> to <4>, wherein the number of atoms constituting the L chain portion in the general formula (I) is 2 to 10.
<6> R in the above general formula (I) 2 The positive photosensitive resin composition according to any one of <1> to <5>, wherein is an alkyl group or a hydroxyalkyl group.
<7> R in the above general formula (I) 2 The positive photosensitive resin composition according to any one of <1> to <5>, in which is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a hydroxyalkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
<8> The positive photosensitive resin composition according to any one of <1> to <7>, wherein L in the general formula (I) is a divalent linking group containing an ester bond and / or an ether bond. object.
<9> The photosensitive resin composition according to any one of <1> to <8>, wherein the (a1) structural unit is a structural unit represented by the following general formula (III).
Formula (III)
Figure 2013190507
(In the general formula (III), R 1 And R 2 Each represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group, and at least R 1 And R 2 Any one of which is an alkyl group or an aryl group, and R Three Represents an alkyl group or an aryl group, R 1 Or R 2 And R Three May be linked to form a cyclic ether, R Four Represents a hydrogen atom or a methyl group, and X represents a single bond or an arylene group. )
<10> The positive photosensitive resin according to any one of <1> to <9>, wherein at least one of the polymers contained in the polymer component (A) has a structural unit containing an acid group. Resin composition.
<11> The positive photosensitizer according to any one of <1> to <10>, wherein the photoacid generator (B) includes at least one selected from an oxime sulfonate compound, an onium salt compound, and a 1,2-quinonediazide compound. Resin composition.
<12> The positive photosensitive composition according to any one of <1> to <11>, further including a crosslinking agent (F).
<13> A cured film obtained by curing the positive photosensitive resin composition according to any one of <1> to <12>.
<14> An interlayer insulating film using the cured film according to <13>.
<15> A liquid crystal display device or an organic EL display device having the interlayer insulating film according to <14>.
<16> A compound represented by the following general formula (IV).
Figure 2013190507
(In the general formula (IV), R Five Represents an ethyl group, a methyl group or a hydroxymethyl group. )

本発明により、感度が高く、未露光残膜率が低く、比誘電率が低く、かつ、ドライエッチング耐性に優れたポジ型感光性樹脂組成物を提供することが可能になった。   According to the present invention, it is possible to provide a positive photosensitive resin composition having high sensitivity, low unexposed residual film ratio, low relative dielectric constant and excellent dry etching resistance.

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。   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.

なお、本明細書における基(原子団)の表記において、置換および無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。   In addition, in the description of group (atomic group) in this specification, the description which does not describe substitution and non-substitution includes what has a substituent with what does not have a substituent. For example, the “alkyl group” includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).

[ポジ型感光性樹脂組成物]
本発明のポジ型感光性樹脂組成物(以下、単に、「感光性樹脂組成物」ということがある)は、(A)下記(1)および(2)の少なくとも一方を満たす重合体を含む重合体成分、(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。
(1)(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、および(a2)下記一般式(I)で表される構成単位を有する重合体(以下、「重合体(1)」ということがある)、
(2)(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を有する重合体、および(a2)下記一般式(I)で表される構成単位を有する重合体(以下、「重合体(2)」ということがある)
一般式(I)

Figure 2013190507
(一般式(I)中、R1は水素原子またはメチル基を表し、Lは単結合または2価の連結基を表し、R2は水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基、または、置換基を有していてもよい炭素数6〜20のアリール基を表す。) [Positive photosensitive resin composition]
The positive photosensitive resin composition of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “photosensitive resin composition”) includes (A) a polymer containing a polymer that satisfies at least one of the following (1) and (2). It contains a coalescing component, (B) a photoacid generator, and (D) a solvent.
(1) (a1) a structural unit having a residue in which an acid group is protected with an acid-decomposable group, and (a2) a polymer having a structural unit represented by the following general formula (I) (hereinafter referred to as “polymer”) (1) ”),
(2) (a1) a polymer having a structural unit having a residue in which an acid group is protected by an acid-decomposable group, and (a2) a polymer having a structural unit represented by the following general formula (I) , Sometimes referred to as “polymer (2)”)
Formula (I)
Figure 2013190507
(In the general formula (I), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, L represents a single bond or a divalent linking group, and R 2 represents a hydrogen atom or an optionally substituted carbon atom. 1 Represents an alkyl group of -20 or an aryl group of 6-20 carbon atoms which may have a substituent.)

本発明の感光性樹脂組成物は、ポジ型感光性樹脂組成物である。また、本発明の感光性樹脂組成物は、化学増幅型のポジ型感光性樹脂組成物(化学増幅ポジ型感光性樹脂組成物)であることが好ましい。
以下、本発明の感光性樹脂組成物について各成分の好ましい態様を順に説明する。
The photosensitive resin composition of the present invention is a positive photosensitive resin composition. The photosensitive resin composition of the present invention is preferably a chemically amplified positive photosensitive resin composition (chemically amplified positive photosensitive resin composition).
Hereinafter, the preferable aspect of each component is demonstrated in order about the photosensitive resin composition of this invention.

<(A)成分>
本発明の感光性樹脂組成物は、(A)成分として、(1)(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、および(a2)一般式(I)で表される構成単位を有する重合体、ならびに、(2)(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を有する重合体、および(a2)下記一般式(I)で表される構成単位を有する重合体の少なくとも一方を含有する。
好ましくは、少なくとも(1)(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、および(a2)一般式(I)で表される構成単位を有する重合体を含有する態様である。このような構成とすることにより、耐薬品性が向上する傾向にある。
<(A) component>
In the photosensitive resin composition of the present invention, (A) component (1) (a1) a structural unit having a residue in which an acid group is protected with an acid-decomposable group, and (a2) general formula (I) A polymer having a structural unit represented, and (2) (a1) a polymer having a structural unit having a residue in which an acid group is protected with an acid-decomposable group, and (a2) the following general formula (I) At least one of the polymers having a structural unit represented by the formula:
Preferably, it contains at least (1) (a1) a structural unit having a residue in which an acid group is protected by an acid-decomposable group, and (a2) a polymer having a structural unit represented by formula (I). It is an aspect. By adopting such a configuration, chemical resistance tends to be improved.

(A)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。
上記(A)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。
(A)成分は、上記構成単位(a1)〜(a3)以外にも、その他の構成単位を含有していてもよい。
The component (A) 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 (A) 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. Is more preferable, and a polymer composed only of structural units derived from (meth) acrylic acid and / or its ester is particularly preferable.
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”.
The component (A) may contain other structural units in addition to the structural units (a1) to (a3).

(A)共重合体はアルカリ不溶性であることが好ましく、かつ、構成単位(a1)が有する酸分解性基が分解したときにアルカリ可溶性となる樹脂であることが好ましい。ここで、酸分解性基とは酸の存在下で分解することが可能な官能基を意味する。すなわち、カルボキシル基が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は、酸により保護基が分解することによって、カルボキシル基を生成可能であり、また、フェノール性水酸基が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は、酸により保護基が分解することによって、フェノール性水酸基を生成可能である。ここで、本発明において「アルカリ可溶性」とは、当該化合物(樹脂)の溶液を基板上に塗布し、90℃で2分間加熱することによって形成される当該化合物(樹脂)の塗膜(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、当該化合物(樹脂)の溶液を基板上に塗布し、90℃で2分間加熱することによって形成される当該化合物(樹脂)の塗膜(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。
上記(A)共重合体は、後述するカルボキシル基、カルボン酸無水物由来の構造および/またはフェノール性水酸基を有するその他の構成単位等を有していてもよい。但し、酸性基の導入をする場合は、上記(A)共重合体全体をアルカリ不溶性に保つ範囲で、導入することが好ましい。
The (A) copolymer is preferably insoluble in alkali, and is preferably a resin that becomes alkali-soluble when the acid-decomposable group in the structural unit (a1) is decomposed. Here, the acid-decomposable group means a functional group that can be decomposed in the presence of an acid. That is, the structural unit having a protected carboxyl group in which the carboxyl group is protected with an acid-decomposable group can generate a carboxyl group when the protective group is decomposed by an acid, and the phenolic hydroxyl group is an acid-decomposable group. The structural unit having a protected phenolic hydroxyl group protected with can generate a phenolic hydroxyl group by the decomposition of the protecting group with an acid. Here, in the present invention, “alkali-soluble” means a coating film (thickness) of the compound (resin) formed by applying a solution of the compound (resin) on a substrate and heating at 90 ° C. for 2 minutes. 3 μm) is a dissolution rate in a 0.4% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. of 0.01 μm / second or more. “Alkali insoluble” means that the solution of the compound (resin) is a substrate. The dissolution rate of the coating film (thickness 3 μm) of the compound (resin) formed by applying the coating on the substrate and heating at 90 ° C. for 2 minutes in a 0.4% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. It means less than 0.01 μm / second.
The (A) copolymer may have a carboxyl group described later, a structure derived from a carboxylic anhydride, and / or other structural units having a phenolic hydroxyl group. However, when introducing an acidic group, it is preferable to introduce it in the range which keeps the whole (A) copolymer insoluble in alkali.

<<構成単位(a1)>>
成分Aは、(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を少なくとも有する。(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、酸基及び酸分解性基として公知のものを仕様でき、特に限定されない。具体的な酸基としては、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、酸分解性基としては、酸により比較的分解し易い基(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系官能基)や酸により比較的分解し難い基(例えば、t−ブチルエステル基等の第三級アルキル基、t−ブチルカーボネート基等の第三級アルキルカーボネート基)を用いることができる。
<< Structural Unit (a1) >>
Component A has (a1) at least a structural unit having a residue in which an acid group is protected with an acid-decomposable group. When the component (A) has the structural unit (a1), a highly sensitive photosensitive resin composition can be obtained.
The “residue in which an acid group is protected with an acid-decomposable group” in the present invention can be specified as an acid group and an acid-decomposable group, and is not particularly limited. Specific examples of the acid group preferably include a carboxyl group and a phenolic hydroxyl group. The acid-decomposable group is a group that is relatively easily decomposed by an acid (for example, an acetal group such as an ester structure of a group represented by the formula (A1) described later, a tetrahydropyranyl ester group, or a tetrahydrofuranyl ester group). A functional group) or a group that is relatively difficult to decompose with an acid (for example, a tertiary alkyl group such as a t-butyl ester group or a tertiary alkyl carbonate group such as a t-butyl carbonate group) can be used.

(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>>>
上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。
上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上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、上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 with an acid-decomposable group is a protected carboxyl in which the carboxyl group of the structural unit having a carboxyl group is protected by an acid-decomposable group described in detail below. A structural unit having a 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 a 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>>>>
上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、上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。
上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 them, 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 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。
上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。
上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, specifically, maleic anhydride, succinic anhydride, itaconic anhydride, phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, chlorendic anhydride and the like. 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>>>>
上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上記酸分解性基としては上述の酸分解性基を用いることができる。
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の形で保護された保護カルボキシル基ことが、感光性樹脂組成物の基本物性、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の形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の形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) >>>>
As 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, the above-mentioned acid-decomposable group can be used.
Among these acid-decomposable groups, the protected carboxyl group in which the carboxyl group is protected in the form of an acetal is the basic physical property of the photosensitive resin composition, particularly the sensitivity and pattern shape, the formability of contact holes, and the photosensitive resin composition. From the viewpoint of storage stability of Furthermore, among the acid-decomposable groups, the carboxyl group is more preferably a protected carboxyl group protected in the form of an acetal represented by the following general formula (a1-1) from the viewpoint of sensitivity. In addition, when the carboxyl group is a protected carboxyl group protected in the form of an acetal 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 ).

一般式(a1−1)

Figure 2013190507
(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。) Formula (a1-1)
Figure 2013190507
(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.)

上記一般式(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、上記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.

上記一般式(a1−1)において、R101、R102およびR103がアルキル基を表す場合、上記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。
上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.

上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。上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.

上記アルキル基は、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。
上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、上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。
上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、上記アルキル基がシクロアルキル基である場合、上記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.
In addition, 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.

上記一般式(a1−1)において、R101、R102およびR103がアリール基を表す場合、上記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。上記アリール基は置換基を有していてもよく、上記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、上記一般式(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), any one of R 101 and R 102 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.

上記一般式(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、特開2011−221494号公報の段落番号0037〜0040に記載の合成方法などで合成することができる。   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, it can be synthesized by the synthesis method described in paragraph numbers 0037 to 0040 of JP2011-221494A.

上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。
式(A2’)

Figure 2013190507
(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 ′).
Formula (A2 ′)
Figure 2013190507
(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.

上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 2013190507
(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。 The 2nd preferable aspect of the structural unit (a1-1) which has the protected carboxyl group protected by the said acid-decomposable group is a structural unit of the following general formula.
Figure 2013190507
(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.

上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 2013190507
Figure 2013190507

<<<(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>>>
上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>>>>
上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, and 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.

一般式(a1−2)

Figure 2013190507
(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。) Formula (a1-2)
Figure 2013190507
(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.)

上記一般式(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、上記二価の連結基は、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 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>>>>
上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上記酸分解性基としては、上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上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を有する構成単位であることが、感光性樹脂組成物の基本物性、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上記一般式(a1−1)で表されるアセタールの形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上記一般式(a1−1)で表されるアセタールの形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), a known one can be used and is not particularly limited. Among the acid-decomposable groups, a structural unit having a protected phenolic hydroxyl group protected with acetal is a basic physical property of the photosensitive resin composition, particularly sensitivity and pattern shape, storage stability of the photosensitive resin composition, contact This is preferable from the viewpoint of hole formability. Furthermore, among the acid-decomposable groups, the phenolic hydroxyl group is more preferably a protected phenolic hydroxyl group protected in the form of an acetal represented by the general formula (a1-1) from the viewpoint of sensitivity. When the phenolic hydroxyl group is a protected phenolic hydroxyl group protected in the form of the acetal 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の形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、例えば、特開2011−215590号公報の段落番号0042に記載のものなどが挙げられる。
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 in the form of an acetal include, for example, paragraphs of JP2011-215590A The thing of number 0042 etc. are mentioned.
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 for the phenolic hydroxyl group include a 1-alkoxyalkyl group, such as a 1-ethoxyethyl group, a 1-methoxyethyl group, a 1-n-butoxyethyl group, and a 1-isobutoxyethyl group. 1- (2-chloroethoxy) ethyl group, 1- (2-ethylhexyloxy) ethyl group, 1-n-propoxyethyl group, 1-cyclohexyloxyethyl group, 1- (2-cyclohexylethoxy) ethyl group, 1 -A benzyloxyethyl group etc. can be mentioned, These can be used individually or in combination of 2 or more types.

上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 to form the structural unit (a1-2) having a protected phenolic hydroxyl group protected with the acid-decomposable group, a commercially available one may be used, or a known method may be used. What was synthesize | combined by 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.

上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 2013190507
Figure 2013190507

Figure 2013190507
Figure 2013190507

Figure 2013190507
Figure 2013190507

<<<構成単位(a1)の好ましい態様>>>
重合体(A)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、重合体全体に対し、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、特に上記構成単位(a1)に用いることができる上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、30〜50モル%が特に好ましい。
特に、構成単位(a2)が構成単位(a1)と同じ重合体に含まれる場合、該重合体中、構成単位(a1)は、20〜50モル%が好ましく、30〜45モル%がより好ましい。
一方、構成単位(a2)が構成単位(a1)と異なる重合体に含まれる場合、該構成単位(a2)を含む重合体中、構成単位(a1)は、30〜70モル%が好ましく、40〜60モル%がより好ましい。
<<< Preferred Aspect of Structural Unit (a1) >>>
From the viewpoint of sensitivity, the content of the structural unit (a1) in the structural unit constituting the polymer (A) is preferably 1 to 95 mol%, more preferably 10 to 80 mol%, based on the whole polymer. 20-70 mol% is further more preferable, and 20-50 mol% is especially preferable. In particular, when the acid-decomposable group that can be used in the structural unit (a1) is a structural unit having a protected carboxyl group in which the carboxyl group is protected with an acetal, a polymer containing the structural unit (a1) is formed. The content of the structural unit (a1) in the structural unit is more preferably 20 to 60 mol%, particularly preferably 30 to 50 mol%.
In particular, when the structural unit (a2) is contained in the same polymer as the structural unit (a1), the structural unit (a1) in the polymer is preferably 20 to 50 mol%, more preferably 30 to 45 mol%. .
On the other hand, when the structural unit (a2) is contained in a polymer different from the structural unit (a1), the structural unit (a1) is preferably 30 to 70 mol% in the polymer containing the structural unit (a2). -60 mol% is more preferable.

上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、上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 an 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.

<<(a2)一般式(I)で表される構成単位>>
本発明では、重合体成分(A)として、一般式(I)で表される構成単位(a2)を有する。
一般式(I)

Figure 2013190507
(一般式(I)中、R1は水素原子またはメチル基を表し、Lは単結合または2価の連結基を表し、R2は水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基、または、置換基を有していてもよい炭素数6〜20のアリール基を表す。)
一般式(I)中、R1は、水素原子であることが好ましい。水素原子とすることにより、本発明の効果がより効果的に発揮される傾向にある。
一般式(I)中、Lは、2価の連結基が好ましく、エステル結合、エーテル結合およびアミド結合の少なくとも1つを含む2価の連結基であることがより好ましく、エステル結合、エーテル結合およびアミド結合の少なくとも1つと、−CH2−の組み合わせからなる基であることがより好ましい。さらに、本発明では、少なくとも、Lがエステル結合および/またはエーテル結合を含む態様が好ましく、少なくとも、エーテル結合を含む態様がさらに好ましい。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。
Lの鎖部分を構成する原子数は、2〜10であることが好ましく、2〜8がより好ましく、2〜4がさらに好ましい。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。 << (a2) Structural Unit Represented by General Formula (I) >>
In this invention, it has the structural unit (a2) represented by general formula (I) as a polymer component (A).
Formula (I)
Figure 2013190507
(In the general formula (I), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, L represents a single bond or a divalent linking group, and R 2 represents a hydrogen atom or an optionally substituted carbon atom. 1 Represents an alkyl group of -20 or an aryl group of 6-20 carbon atoms which may have a substituent.)
In general formula (I), R 1 is preferably a hydrogen atom. By using hydrogen atoms, the effects of the present invention tend to be exhibited more effectively.
In general formula (I), L is preferably a divalent linking group, more preferably a divalent linking group containing at least one of an ester bond, an ether bond and an amide bond, and an ester bond, an ether bond and It is more preferably a group consisting of a combination of at least one amide bond and —CH 2 —. Furthermore, in the present invention, an embodiment in which at least L includes an ester bond and / or an ether bond is preferable, and an embodiment in which at least an ether bond is included is more preferable. By setting it as such a structure, it exists in the tendency for the effect of this invention to be exhibited more effectively.
The number of atoms constituting the L chain portion is preferably 2 to 10, more preferably 2 to 8, and still more preferably 2 to 4. By setting it as such a structure, it exists in the tendency for the effect of this invention to be exhibited more effectively.

一般式(I)中、R2は、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基であることが好ましい。置換基としては、水酸基、アリール基、シアノ基、ハロゲン原子が例示され、水酸基が好ましい。R2がアルキル基である場合の炭素数は、1〜10であることが好ましく、1〜5であることがさらに好ましい。
2は、アルキル基またはヒドロキシアルキル基であることがより好ましく、炭素数1〜4のアルキル基または炭素数1〜3のヒドロキシアルキル基R2がアルキル基であることがさらに好ましい。
In general formula (I), R 2 is preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent. Examples of the substituent include a hydroxyl group, an aryl group, a cyano group, and a halogen atom, and a hydroxyl group is preferable. In the case where R 2 is an alkyl group, the number of carbon atoms is preferably 1 to 10, and more preferably 1 to 5.
R 2 is more preferably an alkyl a group or a hydroxyalkyl group, more preferably a hydroxyalkyl group R 2 having 1 to 3 alkyl groups or carbon atoms having 1 to 4 carbon atoms is an alkyl group.

一般式(I)で表される構成単位は、下記一般式(II)で表される構成単位であることが好ましい。
一般式(II)

Figure 2013190507
(一般式(II)中、R3は水素原子またはメチル基を表し、L2およびL3は、それぞれ単結合、アルキレン基、アルキレンオキシ構造、又はカルボニル基を表し、R4は、メチル基、エチル基またはヒドロキシメチル基を表す。)
3は水素原子が好ましい。
2は、炭素数1または2のアルキレン基が好ましく、炭素数1のアルキレン基がより好ましい。L3は、炭素数1〜3のアルキレン基が好ましく、炭素数1または2のアルキレン基がより好ましく、炭素数1のアルキレン基がさらに好ましい。
このような構成単位は、対応するものモノマーを他の成分と重合することによって、形成することができる。一例として、下記一般式(IV)で表される化合物を用いて合成することができる。
下記一般式(IV)で表される化合物。
Figure 2013190507
(一般式(IV)中、R5はエチル基、メチル基またはヒドロキシメチル基を表す。) The structural unit represented by the general formula (I) is preferably a structural unit represented by the following general formula (II).
Formula (II)
Figure 2013190507
(In General Formula (II), R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group, L 2 and L 3 each represents a single bond, an alkylene group, an alkyleneoxy structure, or a carbonyl group, and R 4 represents a methyl group, Represents an ethyl group or a hydroxymethyl group.)
R 3 is preferably a hydrogen atom.
L 2 is preferably an alkylene group having 1 or 2 carbon atoms, and more preferably an alkylene group having 1 carbon atom. L 3 is preferably an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, more preferably an alkylene group having 1 or 2 carbon atoms, and further preferably an alkylene group having 1 carbon atom.
Such structural units can be formed by polymerizing the corresponding monomers with other components. As an example, it can be synthesized using a compound represented by the following general formula (IV).
The compound represented by the following general formula (IV).
Figure 2013190507
(In general formula (IV), R 5 represents an ethyl group, a methyl group or a hydroxymethyl group.)

以下、本発明で用いられる一般式(I)で表される構成単位を構成するモノマーを例示する。しかしながら、本発明がこれらに限定されるものではないことは言うまでもない。

Figure 2013190507
Hereinafter, the monomer which comprises the structural unit represented by general formula (I) used by this invention is illustrated. However, it goes without saying that the present invention is not limited to these examples.
Figure 2013190507

本発明では、一般式(I)で表される構成単位(a2)を含む重合体は、一般式(I)で表される基以外の架橋性基を有する繰り返し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、酸素密度がより向上し、本発明の効果がより効果的に発揮される。ここで、実質的に含まないとは、例えば、構成単位(a2)を含む重合体を構成する構成単位の1モル%以下であることをいう。   In the present invention, the polymer containing the structural unit (a2) represented by the general formula (I) is substantially free of repeating units having a crosslinkable group other than the group represented by the general formula (I). Is preferred. By setting it as such a structure, an oxygen density improves more and the effect of this invention is exhibited more effectively. Here, “substantially free” means, for example, 1 mol% or less of the structural unit constituting the polymer containing the structural unit (a2).

<<<構成単位(a2)の好ましい態様>>>
重合体(A)を構成する構成単位中、構成単位(a2)の含有率は、感度の観点から、重合体全体に対し、20〜70モル%が好ましく、30〜70モル%が特に好ましい。
特に、構成単位(a2)が構成単位(a1)と同じ重合体に含まれる場合、該重合体中、構成単位(a2)は30〜60モル%が好ましく、40〜50モル%がより好ましい。
一方、構成単位(a2)が構成単位(a1)と異なる重合体に含まれる場合、該構成単位(a2)を含む重合体中、構成単位(a2)は、40〜70モル%が好ましく、50〜65モル%がより好ましい。
<<< Preferred Aspect of Structural Unit (a2) >>>
From the viewpoint of sensitivity, the content of the structural unit (a2) in the structural unit constituting the polymer (A) is preferably 20 to 70 mol%, particularly preferably 30 to 70 mol%, from the viewpoint of sensitivity.
In particular, when the structural unit (a2) is contained in the same polymer as the structural unit (a1), the structural unit (a2) in the polymer is preferably 30 to 60 mol%, and more preferably 40 to 50 mol%.
On the other hand, when the structural unit (a2) is contained in a polymer different from the structural unit (a1), the structural unit (a2) in the polymer containing the structural unit (a2) is preferably 40 to 70 mol%, -65 mol% is more preferable.

<<(a3)その他の構成単位>>
本発明において、(A)成分は、上記構成単位(a1)および/または(a2)に加えて、これら以外の他の構成単位(a3)を有していてもよい。これらの構成単位は、上記重合体(1)および/または(2)が含んでいてもよい。また、上記重合体(1)または(2)とは別に、他の構成単位(a3)を有する重合体成分を有していてもよい。上記重合体(1)または(2)とは別に他の構成単位(a3)を有する重合体を含む場合、該重合体成分の配合量は、全重合体成分中、60重量%以下であることが好ましく、40重量%以下であることがより好ましい。
<< (a3) Other structural units >>
In the present invention, the component (A) may have another structural unit (a3) in addition to the structural units (a1) and / or (a2). These structural units may be contained in the polymer (1) and / or (2). In addition to the polymer (1) or (2), a polymer component having another structural unit (a3) may be included. When a polymer having another structural unit (a3) is included in addition to the polymer (1) or (2), the blending amount of the polymer component is 60% by weight or less in the total polymer component. Is preferable, and it is more preferable that it is 40 weight% or less.

その他の構成単位(a3)となるモノマーとしては、特に制限はなく、例えば、スチレン類、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸環状アルキルエステル、(メタ)アクリル酸アリールエステル、不飽和ジカルボン酸ジエステル、ビシクロ不飽和化合物類、マレイミド化合物類、不飽和芳香族化合物、共役ジエン系化合物、不飽和モノカルボン酸、不飽和ジカルボン酸、不飽和ジカルボン酸無水物、その他の不飽和化合物を挙げることができる。また、後述するとおり、酸基を有する構成単位を有していてもよい。さらに、一般式(I)で表される構成単位以外の架橋性基を有する構成単位を有していてもよい。その他の構成単位(a3)となるモノマーは、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。   There is no restriction | limiting in particular as a monomer used as another structural unit (a3), For example, styrenes, (meth) acrylic acid alkyl ester, (meth) acrylic acid cyclic alkyl ester, (meth) acrylic acid aryl ester, unsaturated Dicarboxylic acid diesters, bicyclounsaturated compounds, maleimide compounds, unsaturated aromatic compounds, conjugated diene compounds, unsaturated monocarboxylic acids, unsaturated dicarboxylic acids, unsaturated dicarboxylic acid anhydrides, and other unsaturated compounds be able to. Moreover, you may have the structural unit which has an acid group so that it may mention later. Furthermore, you may have a structural unit which has crosslinkable group other than the structural unit represented by general formula (I). The monomer which becomes another structural unit (a3) can be used individually or in combination of 2 or more types.

以下に、本発明の重合体成分の好ましい実施形態を挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではないことは言うまでもない。   Hereinafter, preferred embodiments of the polymer component of the present invention will be described, but it is needless to say that the present invention is not limited to these.

(第1の実施形態)
重合体(1)が、さらに、1種または2種以上のその他の構成単位(a3)を有する態様。
(第2の実施形態)
重合体(2)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を有する重合体が、さらに、1種または2種以上のその他の構成単位(a3)を有する態様。
(第3の実施形態)
重合体(2)の(a2)下記一般式(I)で表される構成単位を有する重合体が、さらに、1種または2種以上のその他の構成単位を有する態様。
(First embodiment)
The aspect in which the polymer (1) further has one or more other structural units (a3).
(Second Embodiment)
The polymer having a structural unit having a residue in which the (a1) acid group of the polymer (2) is protected with an acid-decomposable group further has one or more other structural units (a3). Aspect.
(Third embodiment)
The aspect which the polymer which has a structural unit represented by (a2) following general formula (I) of polymer (2) further has 1 type, or 2 or more types of other structural units.

(第4の実施形態)
上記第1〜第3の実施形態のいずれかにおいて、その他の構成単位として、少なくとも酸基を含む構成単位を含む態様。
(Fourth embodiment)
In any one of the first to third embodiments, the other structural unit includes a structural unit containing at least an acid group.

(第5の実施形態)
上記第1〜第3の実施形態のいずれかにおいて、少なくとも一般式(I)で表される構成単位以外の架橋性基を有する構成単位含む態様。
(Fifth embodiment)
The aspect containing the structural unit which has crosslinkable groups other than the structural unit represented by general formula (I) in any one of the said 1st-3rd embodiment.

(第6の実施形態)
上記重合体(1)または(2)とは別に、他の構成単位(a3)を有する重合体を有する態様。この場合の他の構成単位(a3)としては、酸基を含む構成単位、一般式(I)で表される構成単位以外の架橋性基を有する構成単位等が例示される。
(Sixth embodiment)
The aspect which has the polymer which has another structural unit (a3) separately from the said polymer (1) or (2). Examples of the other structural unit (a3) in this case include a structural unit containing an acid group, a structural unit having a crosslinkable group other than the structural unit represented by the general formula (I), and the like.

(第7の実施形態)
上記第1〜第6の実施形態の2以上の組み合わせからなる形態。
(Seventh embodiment)
The form which consists of two or more combinations of the said 1st-6th embodiment.

単構単位(a3)は、具体的には、スチレン、tert−ブトキシスチレン、メチルスチレン、ヒドロキシスチレン、α−メチルスチレン、アセトキシスチレン、メトキシスチレン、エトキシスチレン、クロロスチレン、ビニル安息香酸メチル、ビニル安息香酸エチル、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、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、アクリロニトリル、エチレングリコールモノアセトアセテートモノ(メタ)アクリレートなどによる構成単位を挙げることができる。この他、特開2004−264623号公報の段落番号0021〜0024に記載の化合物を挙げることができる。   Specifically, the single structural unit (a3) is styrene, tert-butoxystyrene, methylstyrene, hydroxystyrene, α-methylstyrene, acetoxystyrene, methoxystyrene, ethoxystyrene, chlorostyrene, methyl vinylbenzoate, vinylbenzoate. Acid ethyl, 4-hydroxybenzoic acid (3-methacryloyloxypropyl) ester, (meth) acrylic acid, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, (meth) acrylic Isopropyl acid, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, acrylonitrile, ethylene glycol monoacetoacetate mono (meth) acrylate Mention may be made of a structural unit due. In addition, compounds described in paragraph numbers 0021 to 0024 of JP-A No. 2004-264623 can be exemplified.

また、その他の構成単位(a3)としてスチレン類、脂肪族環式骨格を有する基が、電気特性の観点で好ましい。具体的にはスチレン、tert−ブトキシスチレン、メチルスチレン、ヒドロキシスチレン、α−メチルスチレン、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Moreover, the group which has styrenes and an aliphatic cyclic skeleton as another structural unit (a3) is preferable from a viewpoint of an electrical property. Specifically, styrene, tert-butoxystyrene, methylstyrene, hydroxystyrene, α-methylstyrene, dicyclopentanyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, etc. Can be mentioned.

さらにまた、その他の構成単位(a3)として(メタ)アクリル酸アルキルエステルが、密着性の観点で好ましい。具体的には(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル等が挙げられ、(メタ)アクリル酸メチルがより好ましい。   Furthermore, (meth) acrylic acid alkyl ester is preferable as another structural unit (a3) from the viewpoint of adhesion. Specific examples include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, and n-butyl (meth) acrylate, and methyl (meth) acrylate is more preferable.

共重合体(A)を構成する構成単位中、上記の構成単位(a3)の含有率は、60モル%以下が好ましく、50モル%以下がより好ましく、40モル%以下がさらに好ましい。下限値としては、0モル%でもよいが、例えば、1モル%以上とすることができ、さらには、5モル%以上とすることができる。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 copolymer (A), the content of the structural unit (a3) is preferably 60 mol% or less, more preferably 50 mol% or less, and further preferably 40 mol% or less. As a lower limit, although 0 mol% may be sufficient, it can be set as 1 mol% or more, for example, Furthermore, it can be set as 5 mol% or more. When it is within the above numerical range, various properties of the cured film obtained from the photosensitive resin composition are improved.

その他の構成単位(a3)として、酸基を含むことが好ましい。酸基を含むことにより、アルカリ性の現像液に溶けやすくなり、本発明の効果がより効果的に発揮される。本発明における酸基とは、pKaが7より小さいプロトン解離性基を意味する。酸基は、通常、酸基を形成しうるモノマーを用いて、酸基を含む構成単位として、樹脂に組み込まれる。このような酸基を含む構成単位を樹脂中に含めることにより、アルカリ可溶性が大きくなる傾向にある。
本発明で用いられる酸基としては、カルボン酸基由来のもの、スルホンアミド基に由来のもの、ホスホン酸基に由来のもの、スルホン酸基に由来のもの、フェノール性水酸基に由来するもの、スルホンアミド基、スルホニルイミド基等が例示され、カルボン酸基由来のものおよび/またはフェノール性水酸基に由来のものが好ましい。
本発明で用いられる酸基を含む構成単位は、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、(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であることがより好ましい。
The other structural unit (a3) preferably contains an acid group. By containing an acid group, it becomes easy to dissolve in an alkaline developer, and the effects of the present invention are more effectively exhibited. The acid group in the present invention means a proton dissociable group having a pKa of less than 7. The acid group is usually incorporated into the resin as a structural unit containing an acid group using a monomer capable of forming an acid group. By including such a structural unit containing an acid group in the resin, alkali solubility tends to increase.
Acid groups used in the present invention include those derived from carboxylic acid groups, those derived from sulfonamide groups, those derived from phosphonic acid groups, those derived from sulfonic acid groups, those derived from phenolic hydroxyl groups, sulfones Amide groups, sulfonylimide groups and the like are exemplified, and those derived from carboxylic acid groups and / or those derived from phenolic hydroxyl groups are preferred.
The structural unit containing an acid group used in the present invention is more preferably a structural unit derived from styrene, a structural unit derived from a vinyl compound, a structural unit derived from (meth) acrylic acid and / or an ester thereof. .

本発明では、特に、カルボキシル基を有する構成単位、または、フェノール性水酸基を有する構成単位を含有することが、感度の観点で好ましい。   In the present invention, it is particularly preferable from the viewpoint of sensitivity to contain a structural unit having a carboxyl group or a structural unit having a phenolic hydroxyl group.

酸基を含む構成単位は、全重合体成分の構成単位の1〜80モル%が好ましく、1〜50モル%がより好ましく、5〜40モル%がさらに好ましく、5〜30モル%が特に好ましく、5〜20モル%が特に好ましい。   The structural unit containing an acid group is preferably 1 to 80 mol%, more preferably 1 to 50 mol%, still more preferably 5 to 40 mol%, and particularly preferably 5 to 30 mol% of the structural units of all polymer components. 5 to 20 mol% is particularly preferable.

一般式(I)で表される構成単位以外の架橋性基を有する構成単位が有する架橋基は、加熱処理で硬化反応を起こす基であれば特に限定はされない。架橋基を含むことで、硬化膜の機械特性が向上する。好ましい架橋基を有する構成単位の態様としては、エポキシ基、オキセタニル基、エチレン性不飽和基、および−NH−CH2−O−R(Rは炭素数1〜20のアルキル基)で表される基から選ばれる少なくとも1種が挙げられ、エポキシ基、オキセタニル基、および−NH−CH2−O−R(Rは炭素数1〜20のアルキル基)で表される基から選ばれる少なくとも1種が好ましく、エポキシ基および/またはオキセタニル基がより好ましい。特に、耐薬品性を向上させる観点からは、エポキシ基が好ましい。一方、誘電率を低下させる観点からは、オキセタニル基が好ましい。 The crosslinkable group possessed by the structural unit having a crosslinkable group other than the structural unit represented by the general formula (I) is not particularly limited as long as it undergoes a curing reaction by heat treatment. By including a crosslinking group, the mechanical properties of the cured film are improved. Preferred embodiments of the structural unit having a crosslinking group are represented by an epoxy group, an oxetanyl group, an ethylenically unsaturated group, and —NH—CH 2 —O—R (R is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms). And at least one selected from the group represented by an epoxy group, oxetanyl group, and —NH—CH 2 —O—R (wherein R is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms). Are preferable, and an epoxy group and / or an oxetanyl group are more preferable. In particular, an epoxy group is preferred from the viewpoint of improving chemical resistance. On the other hand, an oxetanyl group is preferable from the viewpoint of reducing the dielectric constant.

<<<(a3−1)エポキシ基および/またはオキセタニル基を有する構成単位>>>
上記(A)共重合体は、エポキシ基および/またはオキセタニル基を有する構成単位(構成単位(a3−1))を含有することができる。
上記エポキシ基および/またはオキセタニル基を有する構成単位(a3−1)は、1つの構成単位中にエポキシ基またはオキセタニル基を少なくとも1つ有していればよく、1つ以上のエポキシ基および1つ以上オキセタニル基、2つ以上のエポキシ基、または、2つ以上のオキセタニル基を有していてもよく、特に限定されないが、エポキシ基および/またはオキセタニル基を合計1〜3つ有することが好ましく、エポキシ基および/またはオキセタニル基を合計1または2つ有することがより好ましく、エポキシ基またはオキセタニル基を1つ有することがさらに好ましい。
<<< (a3-1) Structural Unit Having Epoxy Group and / or Oxetanyl Group >>>
The (A) copolymer can contain a structural unit (structural unit (a3-1)) having an epoxy group and / or an oxetanyl group.
The structural unit (a3-1) having the epoxy group and / or oxetanyl group only needs to have at least one epoxy group or oxetanyl group in one structural unit, and one or more epoxy groups and one It may have an oxetanyl group, two or more epoxy groups, or two or more oxetanyl groups, and is not particularly limited, but preferably has a total of 1 to 3 epoxy groups and / or oxetanyl groups, It is more preferable to have one or two epoxy groups and / or oxetanyl groups in total, and it is even more preferable to have one epoxy group or oxetanyl group.

エポキシ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具体例としては、例えば、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、α−エチルアクリル酸グリシジル、α−n−プロピルアクリル酸グリシジル、α−n−ブチルア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−3,4−エポキシシクロヘキシルメチル、メタクリル酸−3,4−エポキシシクロヘキシルメチル、α−エチルアクリル酸−3,4−エポキシシクロヘキシルメチル、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、特許第4168443号公報の段落番号0031〜0035に記載の脂環式エポキシ骨格を含有する化合物などが挙げられる。
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具体例としては、例えば、特開2001−330953号公報の段落番号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。
上記エポキシ基および/またはオキセタニル基を有する構成単位(a3−1)を形成するために用いられるラジカル重合性単量体の具体例としては、メタクリル酸エステル構造を含有するモノマー、アクリル酸エステル構造を含有するモノマーであることが好ましい。
Specific examples of the radical polymerizable monomer used to form the structural unit having an epoxy group include, for example, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, glycidyl α-ethyl acrylate, and glycidyl α-n-propyl acrylate. Glycidyl α-n-butyl acrylate, 3,4-epoxybutyl acrylate, 3,4-epoxybutyl methacrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl acrylate, 3,4-epoxycyclohexyl methacrylate Methyl, α-ethylacrylic acid-3,4-epoxycyclohexylmethyl, o-vinylbenzyl glycidyl ether, m-vinylbenzyl glycidyl ether, p-vinylbenzyl glycidyl ether, described in paragraph Nos. 0031 to 0035 of Japanese Patent No. 4168443 Alicyclic And compounds containing epoxy skeleton.
Specific examples of the radical polymerizable monomer used for forming the structural unit having an oxetanyl group include (meth) having an oxetanyl group described in paragraph Nos. 0011 to 0016 of JP-A No. 2001-330953, for example. Examples thereof include acrylic acid esters.
Specific examples of the radical polymerizable monomer used for forming the structural unit (a3-1) having the epoxy group and / or oxetanyl group include a monomer containing a methacrylic ester structure and an acrylic ester structure. It is preferable that it is a monomer to contain.

これらのモノマーの中で、さらに好ましいものとしては、特許第4168443号公報の段落番号0034〜0035に記載の脂環式エポキシ骨格を含有する化合物および特開2001−330953号公報の段落番号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であり、特に好ましいものとしては特開2001−330953号公報の段落番号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である。これらの中でも好ましいものは、メタクリル酸グリシジル、アクリル酸3,4−エポキシシクロヘキシルメチル、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(3−エチルオキセタン−3−イル)メチル、および、メタクリル酸(3−エチルオキセタン−3−イル)メチルであり、最も好ましいものはアクリル酸(3−エチルオキセタン−3−イル)メチル、および、メタクリル酸(3−エチルオキセタン−3−イル)メチルである。これらの構成単位は、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。   Among these monomers, more preferred are compounds containing an alicyclic epoxy skeleton described in paragraph Nos. 0034 to 0035 of Japanese Patent No. 4168443 and paragraph numbers 0011 to 0016 of JP-A No. 2001-330953. The (meth) acrylic acid ester having an oxetanyl group described in (1), and (meth) acrylic acid ester having an oxetanyl group described in paragraph Nos. 0011 to 0016 of JP-A-2001-330953 is particularly preferable. Among these, preferred are glycidyl methacrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl acrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl methacrylate, (3-ethyloxetane-3-yl) methyl acrylate, and methacrylic acid ( 3-ethyloxetane-3-yl) methyl, most preferred are (3-ethyloxetane-3-yl) methyl acrylate and (3-ethyloxetane-3-yl) methyl methacrylate. These structural units can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

上記エポキシ基および/またはオキセタニル基を有する構成単位(a3−1)が、下記式(a3−1−1)および式(a3−1−2)よりなる群から選択された構造を有することが好ましい。   The structural unit (a3-1) having the epoxy group and / or oxetanyl group preferably has a structure selected from the group consisting of the following formula (a3-1-1) and formula (a3-1-2). .

Figure 2013190507
Figure 2013190507

上記エポキシ基および/またはオキセタニル基を有する構成単位(a3−1)が、上記式(a3−1−1)で表される3つの構造のいずれかを有するとは、式(a3−1−1)で表される構造から水素原子を1つ以上除いた基を有することを意味する。
上記エポキシ基および/またはオキセタニル基を有する構成単位(a3−1)は、3,4−エポキシシクロヘキシル基、2,3−エポキシシクロヘキシル基、2,3−エポキシシクロペンチル基を有することがさらに好ましい。
The structural unit (a3-1) having the epoxy group and / or oxetanyl group has any one of the three structures represented by the formula (a3-1-1). ) Is a group obtained by removing one or more hydrogen atoms from the structure represented by
The structural unit (a3-1) having an epoxy group and / or oxetanyl group further preferably has a 3,4-epoxycyclohexyl group, a 2,3-epoxycyclohexyl group, or a 2,3-epoxycyclopentyl group.

Figure 2013190507
(一般式(a3−1−2)中、R1bおよびR6bはそれぞれ独立に水素原子またはアルキル基を表し、R2b、R3b、R4b、R5b、R7b、R8b、R9b、R10bはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、または、アリール基を表す。)
Figure 2013190507
(In General Formula (a3-1-2), R 1b and R 6b each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group, and R 2b , R 3b , R 4b , R 5b , R 7b , R 8b , R 9b , R 10b independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group or an aryl group.)

上記一般式(a3−1−2)中、R1bおよびR6bはそれぞれ独立に水素原子またはアルキル基を表し、水素原子または炭素数1〜8のアルキル基であることが好ましく、水素原子または炭素数1〜5のアルキル基(以下、「低級アルキル基」ともいう。)であることがより好ましい。
2b、R3b、R4b、R5b、R7b、R8b、R9b、R10bはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、または、アリール基を表す。
上記ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が例示でき、フッ素原子および塩素原子がより好ましく、フッ素原子がさらに好ましい。
上記アルキル基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれでもよく、また、置換基を有していてもよい。直鎖状および分岐鎖状のアルキル基としては、炭素数1〜8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。上記環状アルキル基としては、炭素数3〜10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5〜7であることがさらに好ましい。なお、直鎖状および分岐鎖状のアルキル基は、環状アルキル基で置換されていてもよく、環状アルキル基は直鎖状および/または分岐鎖状アルキル基で置換されていてもよい。
上記アリール基としては、炭素数6〜20のアリール基であることが好ましく、炭素数6〜10のアリール基であることがさらに好ましい。
上記アルキル基、アリール基は、さらに置換基を有していてもよく、アルキル基の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、が例示でき、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、アルキル基が例示できる。 これらの中でも、R2b、R3b、R4b、R5b、R7b、R8b、R9b、R10bはそれぞれ独立に水素原子、フッ素原子、炭素数1〜4のアルキル基、フェニル基、または、炭素数1〜4のパーフルオロアルキル基であることがより好ましい。
上記一般式(a3−1−2)で表される構造を有する基としては、(3−エチルオキセタン−3−イル)メチル基が好ましく例示できる。
In the general formula (a3-1-2), R 1b and R 6b each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group, and are preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. It is more preferably a C 1-5 alkyl group (hereinafter also referred to as “lower alkyl group”).
R 2b , R 3b , R 4b , R 5b , R 7b , R 8b , R 9b and R 10b each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group or an aryl group.
As said halogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom can be illustrated, a fluorine atom and a chlorine atom are more preferable, and a fluorine atom is further more preferable.
The alkyl group may be linear, branched, or cyclic, and may have a substituent. The linear and branched alkyl group preferably has 1 to 8 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, and still more preferably 1 to 4 carbon atoms. The cyclic alkyl group preferably has 3 to 10 carbon atoms, more preferably 4 to 8 carbon atoms, and still more preferably 5 to 7 carbon atoms. Note that the linear and branched alkyl groups may be substituted with a cyclic alkyl group, and the cyclic alkyl group may be substituted with a linear and / or branched alkyl group.
The aryl group is preferably an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and more preferably an aryl group having 6 to 10 carbon atoms.
The alkyl group and aryl group may further have a substituent. Examples of the substituent that the alkyl group may have include a halogen atom and an aryl group, and the aryl group has Examples of the substituent that may be used include a halogen atom and an alkyl group. Among these, R 2b , R 3b , R 4b , R 5b , R 7b , R 8b , R 9b and R 10b are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a phenyl group, or More preferably, it is a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
Preferred examples of the group having the structure represented by the general formula (a3-1-2) include a (3-ethyloxetane-3-yl) methyl group.

上記エポキシ基および/またはオキセタニル基を有する構成単位(a3−1)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 (a3-1) having the epoxy group and / or oxetanyl group include the following structural units. R represents a hydrogen atom or a methyl group.

Figure 2013190507
Figure 2013190507

<<<(a3−2)エチレン性不飽和基を有する構成単位>>>
上記架橋基を有する構成単位(a3)の1つとして、エチレン性不飽和基を有する構成単位(a3−2)が挙げられる(以下、「構成単位(a3−2)」ともいう。)。上記エチレン性不飽和基を有する構成単位(a3−2)としては、側鎖にエチレン性不飽和基を有する構成単位が好ましく、末端にエチレン性不飽和基を有し、炭素数3〜16の側鎖を有する構成単位がより好ましく、下記一般式(a3−2−1)で表される側鎖を有する構成単位がさらに好ましい。
<<< (a3-2) Structural unit having an ethylenically unsaturated group >>>
As one of the structural unit (a3) having a crosslinking group, there may be mentioned a structural unit (a3-2) having an ethylenically unsaturated group (hereinafter also referred to as “structural unit (a3-2)”). The structural unit (a3-2) having an ethylenically unsaturated group is preferably a structural unit having an ethylenically unsaturated group in the side chain, having an ethylenically unsaturated group at the terminal, and having 3 to 16 carbon atoms. A structural unit having a side chain is more preferred, and a structural unit having a side chain represented by the following general formula (a3-2-1) is more preferred.

一般式(a3−2−1)

Figure 2013190507
(一般式(a3−2−1)中、R301は炭素数1〜13の二価の連結基を表し、R302は水素原子またはメチル基を表し、*は架橋基を有する構成単位(a3)の主鎖に連結する部位を表す。) General formula (a3-2-1)
Figure 2013190507
(In General Formula (a3-2-1), R 301 represents a divalent linking group having 1 to 13 carbon atoms, R 302 represents a hydrogen atom or a methyl group, and * represents a structural unit having a crosslinking group (a3 ) Represents a site linked to the main chain of.

301は、炭素数1〜13の二価の連結基であって、アルケニル基、シクロアルケニル基、アリーレン基またはこれらを組み合せた基を含み、エステル結合、エーテル結合、アミド結合、ウレタン結合等の結合を含んでいてもよい。また、二価の連結基は、任意の位置にヒドロキシ基、カルボキシル基等の置換基を有していてもよい。R301の具体例としては、下記の二価の連結基が挙げられる。 R 301 is a divalent linking group having 1 to 13 carbon atoms and includes an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an arylene group, or a combination of these, and includes an ester bond, an ether bond, an amide bond, a urethane bond, and the like. Bonds may be included. The divalent linking group may have a substituent such as a hydroxy group or a carboxyl group at an arbitrary position. Specific examples of R 301 include the following divalent linking groups.

Figure 2013190507
Figure 2013190507

上記一般式(a3−2−1)で表される側鎖の中でも、上記R301で表される2価の連結基を含めて脂肪族の側鎖が好ましい。 Among the side chains represented by the general formula (a3-2-1), an aliphatic side chain including the divalent linking group represented by the R 301 is preferable.

また、上記一般式(a3−2−1)で表される側鎖に含まれるエチレン性不飽和基は、上記重合体成分(A)に対して150〜2,000gに対して1モル含まれることが好ましく、200〜1,300gに対して1モル含まれることがより好ましい。   The ethylenically unsaturated group contained in the side chain represented by the general formula (a3-2-1) is contained in an amount of 1 mol per 150 to 2,000 g based on the polymer component (A). It is preferable that 1 mol is contained with respect to 200 to 1,300 g.

本発明において、上記エチレン性不飽和基を有する構成単位(a3−2)は、下記一般式(a3−2−2)で表される構成単位であることが好ましい。   In the present invention, the structural unit (a3-2) having an ethylenically unsaturated group is preferably a structural unit represented by the following general formula (a3-2-2).

一般式(a3−2−2)

Figure 2013190507
(一般式(a3−2−2)中、R311は、上記一般式(a3−2−1)におけるR301と同義であり好ましい範囲も同様である。R312、R313はそれぞれ独立に、水素原子またはメチル基を表す。) General formula (a3-2-2)
Figure 2013190507
(In general formula (a3-2-2), R 311 has the same meaning as R 301 in general formula (a3-2-1) and the preferred range is also the same. R 312 and R 313 are each independently Represents a hydrogen atom or a methyl group.)

上記一般式(a3−2−1)で表される側鎖を有する構成単位(a3−2)を得る方法は、特に限定されないが、例えば、あらかじめラジカル重合等の重合方法によって、特定官能基を有する重合体を生成し、その特定官能基と反応する基および末端にエチレン性不飽和基を有する化合物(以下、特定化合物と称する)とを反応させることによって上記一般式(a3−2−1)で表される側鎖を有する構成単位(a3−2)を有する共重合体とすることができる。
ここで、上記特定官能基としては、カルボキシル基、エポキシ基、ヒドロキシ基、活性水素を有するアミノ基、フェノール性水酸基、イソシアネート基等が挙げられる。特定官能基を有する重合体を合成するための特定官能基を有するモノマーについては後述する。
The method for obtaining the structural unit (a3-2) having a side chain represented by the general formula (a3-2-1) is not particularly limited. For example, the specific functional group is previously obtained by a polymerization method such as radical polymerization. The above-mentioned general formula (a3-2-1) is produced by reacting a group that reacts with the specific functional group and a compound having an ethylenically unsaturated group at the terminal (hereinafter referred to as a specific compound). It can be set as the copolymer which has a structural unit (a3-2) which has a side chain represented by these.
Here, examples of the specific functional group include a carboxyl group, an epoxy group, a hydroxy group, an amino group having active hydrogen, a phenolic hydroxyl group, and an isocyanate group. A monomer having a specific functional group for synthesizing a polymer having a specific functional group will be described later.

上記特定官能基と上記特定化合物が有する特定官能基と反応する基との組み合わせとしては、カルボキシル基とエポキシ基との組み合わせ、カルボキシル基とオキセタニル基との組み合わせ、ヒドロキシ基とイソシアネート基との組み合わせ、フェノール性水酸基とエポキシ基との組み合わせ、カルボキシル基とイソシアネート基との組み合わせ、アミノ基とイソシアネート基との組み合わせ、ヒドロキシ基と酸クロリドとの組み合わせ等が挙げられる。   As a combination of the specific functional group and a group that reacts with the specific functional group of the specific compound, a combination of a carboxyl group and an epoxy group, a combination of a carboxyl group and an oxetanyl group, a combination of a hydroxy group and an isocyanate group, Examples include a combination of a phenolic hydroxyl group and an epoxy group, a combination of a carboxyl group and an isocyanate group, a combination of an amino group and an isocyanate group, and a combination of a hydroxy group and an acid chloride.

また、上記特定化合物としては、グリシジルメタクリレート、グリシジルアクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート、イソシアナートエチルメタクリレート、イソシアナートエチルアクリレート、メタクリル酸クロリド、アクリル酸クロリド、メタクリル酸、アクリル酸等が挙げられる。   Examples of the specific compound include glycidyl methacrylate, glycidyl acrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl methacrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl acrylate, isocyanate ethyl methacrylate, isocyanate ethyl acrylate, methacrylic acid chloride, acrylic acid chloride, Examples include methacrylic acid and acrylic acid.

好ましい上記特定官能基と上記特定化合物の組み合わせとしては、上記特定官能基であるカルボキシル基と上記特定化合物であるグリシジルメタクリレートとの組み合わせ、および、上記特定官能基であるヒドロキシ基と上記特定化合物であるイソシアネートエチルメタクリレートとの組み合わせが挙げられる。   Preferred combinations of the specific functional group and the specific compound include a combination of a carboxyl group that is the specific functional group and a glycidyl methacrylate that is the specific compound, and a hydroxy group that is the specific functional group and the specific compound. A combination with isocyanate ethyl methacrylate is mentioned.

以下に、上記特定官能基を有する重合体を得るために必要な、上記特定官能基を有するモノマーの具体例を挙げるがこれらに限定されるものではない。   Specific examples of the monomer having the specific functional group necessary for obtaining the polymer having the specific functional group are listed below, but the invention is not limited thereto.

上記カルボキシル基を有するモノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、モノ(2−(アクリロイルオキシ)エチル)フタレート、モノ(2−(メタクリロイルオキシ)エチル)フタレート、N−(カルボキシフェニル)マレイミド、N−(カルボキシフェニル)メタクリルアミド、N−(カルボキシフェニル)アクリルアミド等が挙げられる。
上記エポキシ基を有するモノマーとしては、例えば、グリシジルメタクリレート、グリシジルアクリレート、アリルグリシジルエーテル、3−エテニル−7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタン、1,2−エポキシ−5−ヘキセン、1,7−オクタジエンモノエポキサイド、3,4−エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート等が挙げられる。
上記ヒドロキシ基を有するモノマーとしては、例えば、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクリレート、2,3−ジヒドロキシプロピルアクリレート、2,3−ジヒドロキシプロピルメタクリレート、ジエチレングリコールモノアクリレート、ジエチレングリコールモノメタクリレート、カプロラクトン2−(アクリロイルオキシ)エチルエステル、カプロラクトン2−(メタクリロイルオキシ)エチルエステル、ポリ(エチレングリコール)エチルエーテルアクリレート、ポリ(エチレングリコール)エチルエーテルメタクリレート、5−アクリロイルオキシ−6−ヒドロキシノルボルネン−2−カルボキシリック−6−ラクトン、5−メタクリロイルオキシ−6−ヒドロキシノルボルネン−2−カルボキシリック−6−ラクトン等が挙げられる。
Examples of the monomer having a carboxyl group include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, mono (2- (acryloyloxy) ethyl) phthalate, mono (2- (methacryloyloxy) ethyl) phthalate, and N- (carboxyphenyl). Maleimide, N- (carboxyphenyl) methacrylamide, N- (carboxyphenyl) acrylamide and the like can be mentioned.
Examples of the monomer having an epoxy group include glycidyl methacrylate, glycidyl acrylate, allyl glycidyl ether, 3-ethenyl-7-oxabicyclo [4.1.0] heptane, 1,2-epoxy-5-hexene, 1, Examples include 7-octadiene monoepoxide, 3,4-epoxycyclohexylmethyl methacrylate, and 3,4-epoxycyclohexylmethyl acrylate.
Examples of the monomer having a hydroxy group include 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate, 2, 3 -Dihydroxypropyl acrylate, 2,3-dihydroxypropyl methacrylate, diethylene glycol monoacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, caprolactone 2- (acryloyloxy) ethyl ester, caprolactone 2- (methacryloyloxy) ethyl ester, poly (ethylene glycol) ethyl ether acrylate, Poly (ethylene glycol) ethyl ether methacrylate, 5-acryloyl Oxy-6-hydroxy-norbornene-2-carboxylic-6-lactone, 5-methacryloyloxy-6-hydroxy-norbornene-2-carboxylic-6-lactone and the like.

上記活性水素を有するアミノ基を有するモノマーとしては、2−アミノエチルアクリレート、2−アミノメチルメタクリレート等が挙げられる。
上記フェノール性水酸基を有するモノマーとしては、例えば、ヒドロキシスチレン、N−(ヒドロキシフェニル)アクリルアミド、N−(ヒドロキシフェニル)メタクリルアミド、N−(ヒドロキシフェニル)マレイミド等が挙げられる。
さらに、上記イソシアネート基を有するモノマーとしては、例えば、アクリロイルエチルイソシアネート、メタクリロイルエチルイソシアネート、m−テトラメチルキシレンイソシアネート、等が挙げられる。
Examples of the monomer having an amino group having active hydrogen include 2-aminoethyl acrylate and 2-aminomethyl methacrylate.
Examples of the monomer having a phenolic hydroxyl group include hydroxystyrene, N- (hydroxyphenyl) acrylamide, N- (hydroxyphenyl) methacrylamide, N- (hydroxyphenyl) maleimide and the like.
Furthermore, as a monomer which has the said isocyanate group, acryloyl ethyl isocyanate, methacryloyl ethyl isocyanate, m-tetramethyl xylene isocyanate, etc. are mentioned, for example.

<<<(a3−3)−NH−CH2−O−R(Rは炭素数1〜20のアルキル基)で表される部分構造を有する構成単位>>>
本発明で用いる共重合体は、−NH−CH2−O−R(Rは炭素数1〜20のアルキル基)で表される部分構造を有する構成単位(a3−3)(以下、「構成単位(a3−3)」ともいう。)を有する。構成単位(a3−3)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。ここで、Rは炭素数1〜9のアルキル基が好ましく、炭素数1〜4のアルキル基がより好ましい。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。構成単位(a3−3)は、より好ましくは、下記一般式(1)で表される基を有する構成単位である。
一般式(1)

Figure 2013190507
(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。)
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。 <<< (a3-3) -NH-CH 2 -O-R (R is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms) The structural unit having a partial structure represented by >>>
The copolymer used in the present invention has a structural unit (a3-3) having a partial structure represented by —NH—CH 2 —O—R (R is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms) (hereinafter referred to as “configuration”). Unit (a3-3) ”). By having the structural unit (a3-3), a curing reaction can be caused by a gentle heat treatment, and a cured film having excellent characteristics can be obtained. Here, R 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. The structural unit (a3-3) is more preferably a structural unit having a group represented by the following general formula (1).
General formula (1)
Figure 2013190507
(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.)
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)共重合体の分子量>>
(A)共重合体の分子量は、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。
<< (A) Molecular Weight of Copolymer >>
(A) The molecular weight of a copolymer 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.

<<(A)共重合体の製造方法>>
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、少なくとも上記(a1)および上記(a3)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) Copolymer Production Method >>
Various methods for synthesizing the component (A) are known. To give an example, at least one of the structural units represented by the above (a1) and (a3) is used. 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.

本発明の感光性樹脂組成物は、全固形分に対し、(A)成分を50〜99.9質量%の割合で含むことが好ましく、70〜98質量%の割合で含むことがより好ましい。   It is preferable that the photosensitive resin composition of this invention contains (A) component in the ratio of 50-99.9 mass% with respect to the total solid, and it is more preferable to include it in the ratio of 70-98 mass%.

<(B)光酸発生剤>
本発明の感光性樹脂組成物は、(B)光酸発生剤を含有する。本発明で使用される光酸発生剤(「(B)成分」ともいう。)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く、2以下の酸を発生する光酸発生剤が最も好ましい。
<(B) Photoacid generator>
The photosensitive resin composition of the present invention contains (B) a photoacid generator. As the photoacid generator (also referred to as “component (B)”) used in the present invention, a compound that reacts with actinic rays having a wavelength of 300 nm or more, preferably 300 to 450 nm, and generates an acid is preferable. The chemical structure is not 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, more preferably a photoacid generator that generates an acid having a pKa of 3 or less, and an acid of 2 or less. Most preferred are photoacid generators that generate.

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、オニウム塩化合物およびオキシムスルホネート化合物を用いることが好ましく、オキシムスルホネート化合物がさらに好ましい。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。トリクロロメチル−s−トリアジン類、ジアリールヨードニウム塩類、トリアリールスルホニウム塩類、第四級アンモニウム塩類、及びジアゾメタン誘導体の具体例としては、特開2011−221494号公報の段落番号0083〜0088に記載の化合物が例示できる。   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, from the viewpoint of insulation, it is preferable to use an onium salt compound and an oxime sulfonate compound, and an oxime sulfonate compound is more preferable. These photoacid generators can be used singly or in combination of two or more. Specific examples of trichloromethyl-s-triazines, diaryliodonium salts, triarylsulfonium salts, quaternary ammonium salts, and diazomethane derivatives include the compounds described in paragraph numbers 0083 to 0088 of JP2011-221494A. It can be illustrated.

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構造を有する化合物としては、下記一般式(B1)で表されるオキシムスルホネート構造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, a compound having an oxime sulfonate structure include compounds having an oxime sulfonate structure represented by the following general formula (B1).

一般式(B1)

Figure 2013190507
(一般式(B1)中、R21は、アルキル基またはアリール基を表す。波線は他の基との結合を表す。) General formula (B1)
Figure 2013190507
(In the general formula (B1), R 21 represents an alkyl group or an aryl group. A wavy line represents a bond with another group.)

いずれの基も置換されてもよく、R21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。
21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。R21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。
21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。R21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 21 may be linear, branched or cyclic. Acceptable substituents are described below.
As the alkyl group for R 21, a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is preferable. The alkyl group represented by R 21 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 the like It may be substituted with a cyclic group, preferably a bicycloalkyl group or the like.
As the aryl group for R 21, 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 21 may be substituted with a lower alkyl group, an alkoxy group, or a halogen atom.

上記一般式(B1)で表されるオキシムスルホネート構造を含有する上記化合物は、下記一般式(B2)で表されるオキシムスルホネート化合物であることも好ましい。   The compound containing an oxime sulfonate structure represented by the general formula (B1) is also preferably an oxime sulfonate compound represented by the following general formula (B2).

Figure 2013190507
(式(B2)中、R42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、m4は、0〜3の整数を表し、m4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 2013190507
(In the formula (B2), R 42 represents an alkyl group or an aryl group, X represents an alkyl group, an alkoxy group, or a halogen atom, m4 represents an integer of 0 to 3, and m4 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。
m4は、0または1が好ましい。
上記一般式(B2)中、m4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、R42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.
m4 is preferably 0 or 1.
In the above general formula (B2), m4 is 1, X is a methyl group, the substitution position of X is the ortho position, R 42 is a linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, 7,7- A compound that is a dimethyl-2-oxonorbornylmethyl group or a p-toluyl group is particularly preferred.

上記一般式(B1)で表されるオキシムスルホネート構造を含有する化合物は、下記一般式(B3)で表されるオキシムスルホネート化合物であることもより好ましい。   The compound containing the oxime sulfonate structure represented by the general formula (B1) is more preferably an oxime sulfonate compound represented by the following general formula (B3).

Figure 2013190507
(式(B3)中、R43は式(b1)におけるR42と同義であり、X1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、n4は0〜5の整数を表す。)
Figure 2013190507
(In formula (B3), R 43 has the same meaning as R 42 in formula (b1), and X 1 represents 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 A group or a nitro group, and n4 represents an integer of 0 to 5.)

上記一般式(B3)におけるR43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。
1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。
n4としては、0〜2が好ましく、0〜1が特に好ましい。
R 43 in the general formula (B3) is methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-octyl group, trifluoromethyl group, pentafluoroethyl group, perfluoro-n-propyl group. Perfluoro-n-butyl group, p-tolyl group, 4-chlorophenyl group or pentafluorophenyl group is preferable, and n-octyl group is particularly preferable.
X 1 is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and more preferably a methoxy group.
As n4, 0-2 are preferable and 0-1 are especially preferable.

上記一般式(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 general 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 sulfonyl) -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、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(B)光酸発生剤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, and these can be used alone 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 (B) photo-acid generator.

Figure 2013190507
Figure 2013190507

上記一般式(B1)で表されるオキシムスルホネート構造を含有する化合物としては、下記一般式(OS−1)で表される化合物であることも好ましい。   The compound containing an oxime sulfonate structure represented by the general formula (B1) is also preferably a compound represented by the following general formula (OS-1).

Figure 2013190507
Figure 2013190507

上記一般式(OS−1)中、R101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。R102は、アルキル基、または、アリール基を表す。
101は−O−、−S−、−NH−、−NR105−、−CH2−、−CR106H−、または、−CR105107−を表し、R105〜R107はアルキル基、または、アリール基を表す。
121〜R124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。R121〜R124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。
121〜R124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、R121〜R124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、R121〜R124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、さらに置換基を有していてもよい。
In the general formula (OS-1), R 101 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 Represents a heteroaryl group. R102 represents an alkyl group or an aryl group.
X 101 represents —O—, —S—, —NH—, —NR 105 —, —CH 2 —, —CR 106 H—, or —CR 105 R 107 —, wherein R 105 to R 107 are alkyl groups. Or an aryl group.
R 121 to R 124 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an alkoxy group, an amino group, an alkoxycarbonyl group, an alkylcarbonyl group, an arylcarbonyl group, an amide group, a sulfo group, a cyano group, Or an aryl group is represented. Two of R 121 to R 124 may be bonded to each other to form a ring.
As R 121 to R 124 , a hydrogen atom, a halogen atom, and an alkyl group are preferable, and an embodiment in which at least two of R 121 to R 124 are bonded to each other to form an aryl group is also preferable. Among these, an embodiment in which R 121 to R 124 are all hydrogen atoms is preferable from the viewpoint of sensitivity.
Any of the aforementioned functional groups may further have a substituent.

上記一般式(OS−1)で表される化合物は、下記一般式(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 general formula (OS-1) is more preferably a compound represented by the following general formula (OS-2).

Figure 2013190507
Figure 2013190507

上記一般式(OS−2)中、R101、R102、R121〜R124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、上記一般式(OS−1)および上記一般式(OS−2)におけるR101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、上記一般式(OS−2)で表され、R101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 the general formula (OS-2), R 101 , R 102 , R 121 to R 124 are respectively synonymous with those in the formula (OS-1), and preferred examples are also the same.
Among these, an embodiment in which R 101 in the general formula (OS-1) and the general formula (OS-2) is a cyano group or an aryl group is more preferable, and is represented by the general formula (OS-2). And R 101 is most preferably a cyano group, a phenyl group, or a naphthyl group.

また、上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)のついてはそれぞれ、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.

本発明に好適に用いうる上記一般式(OS−1)で表される化合物の具体例としては、特開2011−221494号公報の段落番号0128〜0132に記載の化合物(例示化合物b−1〜b−34)が挙げられるが、本発明はこれに限定されない。   Specific examples of the compound represented by the general formula (OS-1) that can be suitably used in the present invention include the compounds described in paragraph numbers 0128 to 0132 of JP2011-221494A (exemplified compounds b-1 to 1). b-34), but the present invention is not limited thereto.

本発明では、上記一般式(B1)で表されるオキシムスルホネート構造を含有する化合物としては、下記一般式(OS−3)、下記一般式(OS−4)または下記一般式(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。   In the present invention, the compound containing the oxime sulfonate structure represented by the general formula (B1) is represented by the following general formula (OS-3), the following general formula (OS-4), or the following general formula (OS-5). It is preferable that it is an oxime sulfonate compound represented by these.

Figure 2013190507
(一般式(OS−3)〜一般式(OS−5)中、R22、R25およびR28はそれぞれ独立にアルキル基、アリール基またはヘテロアリール基を表し、R23、R26およびR29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、R24、R27およびR30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、X1〜X3はそれぞれ独立に酸素原子または硫黄原子を表し、n1〜n3はそれぞれ独立に1または2を表し、m1〜m3はそれぞれ独立に0〜6の整数を表す。)
Figure 2013190507
(In the general formula (OS-3) to general formula (OS-5), R 22 , R 25 and R 28 each independently represents an alkyl group, an aryl group or a heteroaryl group, and R 23 , R 26 and R 29 Each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or a halogen atom, and R 24 , R 27 and R 30 each independently represent a halogen atom, an alkyl group, an alkyloxy group, a sulfonic acid group, an aminosulfonyl group or an alkoxysulfonyl X 1 to X 3 each independently represents an oxygen atom or a sulfur atom, n 1 to n 3 each independently represents 1 or 2, and m 1 to m 3 each independently represents an integer of 0 to 6 Represents.)

上記一般式(OS−3)〜(OS−5)中、R22、R25およびR28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。
上記式(OS−3)〜(OS−5)中、R22、R25およびR28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。
In the general formulas (OS-3) to (OS-5), the alkyl group, aryl group or heteroaryl group in R 22 , R 25 and R 28 may have a substituent.
In the above formulas (OS-3) to (OS-5), the alkyl group in R 22 , R 25 and R 28 is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent. Is preferred.

また、上記一般式(OS−3)〜(OS−5)中、R22、R25およびR28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。 In the general formulas (OS-3) to (OS-5), as the aryl group in R 22 , R 25 and R 28, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms which may have a substituent may be used. preferable.

また、上記一般式(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。 Further, in the above general 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.

上記一般式(OS−3)〜(OS−5)中、R22、R25およびR28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。 In the general formulas (OS-3) to (OS-5), at least one ring of the heteroaryl group in R 22 , R 25 and R 28 may be a heteroaromatic ring. For example, a heteroaromatic ring and benzene The ring may be condensed.

上記一般式(OS−3)〜(OS−5)中、R23、R26およびR29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。
上記一般式(OS−3)〜(OS−5)中、化合物中に2以上存在するR23、R26およびR29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。
In the general formulas (OS-3) to (OS-5), R 23 , R 26 and R 29 are preferably a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group, and more preferably a hydrogen atom or an alkyl group. preferable.
In the general formulas (OS-3) to (OS-5), one or two of R 23 , R 26 and R 29 present in the compound are an alkyl group, an aryl group or a halogen atom. It is more preferable that one is an alkyl group, an aryl group or a halogen atom, and it is particularly preferable that one is an alkyl group and the rest is a hydrogen atom.

23、R26およびR29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。 The alkyl group for R 23 , R 26 and R 29 is preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may have a substituent, and 1 to 1 carbon atoms which may have a substituent. More preferred is an alkyl group of 6.

23、R26およびR29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。 The aryl group for R 23 , R 26 and R 29 is preferably an aryl group having 6 to 30 carbon atoms which may have a substituent.

上記一般式(OS−3)〜(OS−5)中、X1〜X3はそれぞれ独立にOまたはSを表し、Oであることが好ましい。
上記一般式(OS−3)〜(OS−5)において、X1〜X3を環員として含む環は、5員環または6員環である。
上記一般式(OS−3)〜(OS−5)中、n1〜n3はそれぞれ独立に1または2を表し、X1〜X3がOである場合、n1〜n3はそれぞれ独立に1であることが好ましく、また、X1〜X3がSである場合、n1〜n3はそれぞれ独立に2であることが好ましい。
In the general formulas (OS-3) to (OS-5), X 1 to X 3 each independently represents O or S, and is preferably O.
In the general formulas (OS-3) to (OS-5), the ring containing X 1 to X 3 as a ring member is a 5-membered ring or a 6-membered ring.
In the general formulas (OS-3) to (OS-5), n 1 to n 3 each independently represent 1 or 2, and when X 1 to X 3 are O, n 1 to n 3 are each independently 1 is preferable, and when X 1 to X 3 are S, n 1 to n 3 are preferably 2 each independently.

上記一般式(OS−3)〜(OS−5)中、R24、R27およびR30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す。その中でも、R24、R27およびR30はそれぞれ独立にアルキル基またはアルキルオキシ基であることが好ましい。
24、R27およびR30におけるアルキル基、アルキルオキシ基、スルホン酸基、アミノスルホニル基およびアルコキシスルホニル基は、置換基を有していてもよい。
上記一般式(OS−3)〜(OS−5)中、R24、R27およびR30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。
In the general formulas (OS-3) to (OS-5), R 24 , R 27 and R 30 each independently represent a halogen atom, an alkyl group, an alkyloxy group, a sulfonic acid group, an aminosulfonyl group or an alkoxysulfonyl group. Represent. Among them, R 24 , R 27 and R 30 are preferably each independently an alkyl group or an alkyloxy group.
The alkyl group, alkyloxy group, sulfonic acid group, aminosulfonyl group and alkoxysulfonyl group in R 24 , R 27 and R 30 may have a substituent.
In the general formulas (OS-3) to (OS-5), the alkyl group in R 24 , R 27 and R 30 is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent. It is preferable.

上記一般式(OS−3)〜(OS−5)中、R24、R27およびR30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。 In the general formulas (OS-3) to (OS-5), the alkyloxy group in R 24 , R 27 and R 30 is an alkyloxy group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent. Preferably there is.

また、上記一般式(OS−3)〜(OS−5)中、m1〜m3はそれぞれ独立に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。
また、上記(OS−3)〜(OS−5)のそれぞれの置換基について、特開2011−221494号公報の段落番号0092〜0109に記載の(OS−3)〜(OS−5)の置換基の好ましい範囲も同様に好ましい。
In the general formulas (OS-3) to (OS-5), m 1 to m 3 each independently represents an integer of 0 to 6, preferably an integer of 0 to 2, preferably 0 or 1. More preferably, it is particularly preferably 0.
Further, with respect to each of the substituents of (OS-3) to (OS-5), the substitution of (OS-3) to (OS-5) described in paragraph numbers 0092 to 0109 of JP2011-221494A. The preferred range of groups is likewise preferred.

また、上記一般式(B1)で表されるオキシムスルホネート構造を含有する化合物は、下記一般式(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 the oxime sulfonate structure represented by the general formula (B1) is particularly an oxime sulfonate compound represented by any one of the following general formulas (OS-6) to (OS-11). preferable.

Figure 2013190507
(式(OS−6)〜(OS−11)中、R301〜R306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、R307は、水素原子または臭素原子を表し、R308〜R310、R313、R316およびR318はそれぞれ独立に水素原子、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、R311およびR314はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、メチル基またはメトキシ基を表し、R312、R315、R317およびR319はそれぞれ独立には水素原子またはメチル基を表す。)
Figure 2013190507
(In the formulas (OS-6) to (OS-11), R 301 to R 306 represent an alkyl group, an aryl group, or a heteroaryl group, R 307 represents a hydrogen atom or a bromine atom, and R 308 to R 310 , R 313 , R 316 and R 318 each independently represent 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 a chlorophenyl group; R 311 and R 314 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a methyl group or a methoxy group, and R 312 , R 315 , R 317 and R 319 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.)

上記一般式(OS−6)〜(OS−11)における好ましい範囲は、特開2011−221494号公報の段落番号0110〜0112に記載される(OS−6)〜(OS−11)の好ましい範囲と同様である。   Preferred ranges in the above general formulas (OS-6) to (OS-11) are preferred ranges of (OS-6) to (OS-11) described in paragraph numbers 0110 to 0112 of JP2011-221494A. It is the same.

上記一般式(OS−3)〜上記一般式(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、特開2011−221494号公報の段落番号0114〜0120に記載の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 general formula (OS-3) to the general formula (OS-5) include compounds described in paragraph numbers 0114 to 0120 of JP2011-221494A. However, the present invention is not limited to these.

本発明の感光性樹脂組成物において、(B)光酸発生剤は、感光性樹脂組成物中の全樹脂成分(好ましくは固形分、より好ましくは共重合体の合計)100質量部に対して、0.1〜10質量部使用することが好ましく、0.5〜10質量部使用することがより好ましい。2種以上を併用することもできる。   In the photosensitive resin composition of the present invention, (B) the photoacid generator is based on 100 parts by mass of all resin components (preferably a solid content, more preferably a total of copolymers) in the photosensitive resin composition. 0.1-10 parts by mass is preferably used, more preferably 0.5-10 parts by mass. Two or more kinds can be used in combination.

<(D)溶剤>
本発明の感光性樹脂組成物は、(D)溶剤を含有する。本発明の感光性樹脂組成物は、本発明の必須成分と、さらに後述の任意の成分を(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。また、本発明の感光性樹脂組成物に使用される(D)溶剤の具体例としては特開2011−221494号公報の段落番号0174〜0178に記載の溶剤も挙げられる。
<(D) Solvent>
The photosensitive resin composition of the present invention contains (D) a solvent. The photosensitive resin composition of the present invention is preferably prepared as a solution in which the essential components of the present invention and optional components described below are dissolved in the solvent (D).
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. Specific examples of the solvent (D) used in the photosensitive resin composition of the present invention also include the solvents described in paragraph numbers 0174 to 0178 of JP2011-221494A.

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またはジアルキルエーテル類、ジ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、あるいは、エステル類とブチレングリコールアルキルエーテルアセテート類とを併用することがさらに好ましい。   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, propylene glycol monoalkyl ether acetates or dialkyl ethers, diacetates. And diethylene glycol dialkyl ethers or esters and butylene glycol alkyl ether acetates are more preferably used in combination.

また、成分Dとしては、沸点130℃以上160℃未満の溶剤、沸点160℃以上の溶剤、または、これらの混合物であることが好ましく、沸点130℃以上160℃未満の溶剤、沸点160℃以上200℃以下の溶剤、または、これらの混合物であることがより好ましく、沸点130℃以上160℃未満の溶剤と沸点160℃以上200℃以下の溶剤との混合物であることがさらに好ましい。
沸点130℃以上160℃未満の溶剤としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(沸点146℃)、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート(沸点158℃)、プロピレングリコールメチル−n−ブチルエーテル(沸点155℃)、プロピレングリコールメチル−n−プロピルエーテル(沸点131℃)が例示できる。
沸点160℃以上の溶剤としては、3−エトキシプロピオン酸エチル(沸点170℃)、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル(沸点176℃)、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート(沸点160℃)、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート(沸点213℃)、3−メトキシブチルエーテルアセテート(沸点171℃)、ジエチレングリコールジエチエルエーテル(沸点189℃)、ジエチレングリコールジメチルエーテル(沸点162℃)、プロピレングリコールジアセテート(沸点190℃)、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(沸点220℃)、ジプロピレングリコールジメチルエーテル(沸点175℃)、1,3−ブチレングリコールジアセテート(沸点232℃)が例示できる。
Component D is preferably a solvent having a boiling point of 130 ° C. or higher and lower than 160 ° C., a solvent having a boiling point of 160 ° C. or higher, or a mixture thereof, a solvent having a boiling point of 130 ° C. or higher and lower than 160 ° C., a boiling point of 160 ° C. or higher and 200 ° C. A solvent having a boiling point of 130 ° C. or lower or a mixture thereof is more preferable, and a solvent having a boiling point of 130 ° C. or higher and lower than 160 ° C. and a solvent having a boiling point of 160 ° C. or higher and 200 ° C. or lower is more preferable.
Solvents having a boiling point of 130 ° C. or higher and lower than 160 ° C. include propylene glycol monomethyl ether acetate (boiling point 146 ° C.), propylene glycol monoethyl ether acetate (boiling point 158 ° C.), propylene glycol methyl-n-butyl ether (boiling point 155 ° C.), propylene glycol An example is methyl-n-propyl ether (boiling point 131 ° C.).
Solvents having a boiling point of 160 ° C. or higher include ethyl 3-ethoxypropionate (boiling point 170 ° C.), diethylene glycol methyl ethyl ether (boiling point 176 ° C.), propylene glycol monomethyl ether propionate (boiling point 160 ° C.), dipropylene glycol methyl ether acetate. (Boiling point 213 ° C), 3-methoxybutyl ether acetate (boiling point 171 ° C), diethylene glycol diethyl ether (boiling point 189 ° C), diethylene glycol dimethyl ether (boiling point 162 ° C), propylene glycol diacetate (boiling point 190 ° C), diethylene glycol monoethyl ether acetate (Boiling point 220 ° C), dipropylene glycol dimethyl ether (boiling point 175 ° C), 1,3-butylene glycol diacetate (boiling point 232 ° C) It can be.

本発明の感光性樹脂組成物における(D)溶剤の含有量は、感光性樹脂組成物中の全樹脂成分(好ましくは固形分、より好ましくは上記重合体(A)成分100質量部当たり、50〜3,000質量部であることが好ましく、100〜2,000質量部であることがより好ましく、150〜1,500質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 50% based on the total resin components (preferably solid content, more preferably 100 parts by mass of the polymer (A) component) in the photosensitive resin composition. It is preferably ˜3,000 parts by mass, more preferably 100 to 2,000 parts by mass, and even more preferably 150 to 1,500 parts by mass.

<その他の成分>
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、必要に応じて、(E)増感剤、(F)架橋剤、(G)密着改良剤、(H)塩基性化合物、(I)界面活性剤を好ましく加えることができる。さらに本発明のポジ型感光性樹脂組成物には、可塑剤、熱ラジカル発生剤、酸化防止剤、熱酸発生剤、紫外線吸収剤、増粘剤、現像促進剤、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。
<Other ingredients>
In addition to the above components, the positive photosensitive resin composition of the present invention includes (E) a sensitizer, (F) a cross-linking agent, (G) an adhesion improver, and (H) a basic compound as necessary. (I) A surfactant can be preferably added. Further, the positive photosensitive resin composition of the present invention includes a plasticizer, a thermal radical generator, an antioxidant, a thermal acid generator, an ultraviolet absorber, a thickener, a development accelerator, and an organic or inorganic precipitate. Known additives such as inhibitors can be added.

(E)増感剤
本発明の感光性樹脂組成物は、(B)光酸発生剤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。
(E) Sensitizer The photosensitive resin composition of the present invention preferably contains a sensitizer in order to promote its decomposition in a combination with (B) a photoacid generator. 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.

本発明の感光性樹脂組成物中における増感剤の添加量は、感光性樹脂組成物の光酸発生剤100重量部に対し、0〜1000重量部であることが好ましく、10〜500重量部であることがより好ましく、50〜200重量部であることがさらに好ましい。
2種以上を併用することもできる。
The addition amount of the sensitizer in the photosensitive resin composition of the present invention is preferably 0 to 1000 parts by weight, and 10 to 500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the photoacid generator of the photosensitive resin composition. It is more preferable that it is 50 to 200 parts by weight.
Two or more kinds can be used in combination.

(F)架橋剤
本発明の感光性樹脂組成物は、必要に応じ、架橋剤を含有することが好ましい。架橋剤を添加することにより、本発明の感光性樹脂組成物により得られる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、熱によって架橋反応が起こるものであれば制限は無い。(A成分を除く)。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、または、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。
これらの架橋剤の中で、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が好ましく、エポキシ樹脂が特に好ましい。
本発明の感光性樹脂組成物中における架橋剤の添加量は、感光性樹脂組成物の全固形分100重量部に対し、0.01〜50重量部であることが好ましく、0.5〜30重量部であることがより好ましく、2〜10重量部であることがさらに好ましい。この範囲で添加することにより、機械的強度および耐溶剤性に優れた硬化膜が得られる。架橋剤は複数を併用することもでき、その場合は架橋剤を全て合算して含有量を計算する。
(F) Crosslinking agent It is preferable that the photosensitive resin composition of this invention contains a crosslinking agent as needed. By adding a crosslinking agent, the cured film obtained by the photosensitive resin composition of the present invention can be made a stronger film.
The crosslinking agent is not limited as long as a crosslinking reaction is caused by heat. (Excluding component A). For example, a compound having two or more epoxy groups or oxetanyl groups in the molecule described below, an alkoxymethyl group-containing crosslinking agent, or a compound having at least one ethylenically unsaturated double bond can be added. .
Among these crosslinking agents, compounds having two or more epoxy groups or oxetanyl groups in the molecule are preferable, and epoxy resins are particularly preferable.
It is preferable that the addition amount of the crosslinking agent in the photosensitive resin composition of this invention is 0.01-50 weight part with respect to 100 weight part of total solids of the photosensitive resin composition, 0.5-30 More preferably, it is more preferably 2 to 10 parts by weight. By adding in this range, a cured film having excellent mechanical strength and solvent resistance can be obtained. A plurality of crosslinking agents may be used in combination. In that case, the content is calculated by adding all the crosslinking agents.

<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>
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。
<Compound having two or more epoxy groups or oxetanyl 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.

これらは市販品として入手できる。例えば、JER150S70(ジャパンエポキシレジン社製)など、特開2011−221494号公報の段落番号0189に記載の市販品などが挙げられる。
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)、デナコールEX−611、EX−612、EX−614、EX−614B、EX−622、EX−512、EX−521、EX−411、EX−421、EX−313、EX−314、EX−321、EX−211、EX−212、EX−810、EX−811、EX−850、EX−851、EX−821、EX−830、EX−832、EX−841、EX−911、EX−941、EX−920、EX−931、EX−212L、EX−214L、EX−216L、EX−321L、EX−850L、DLC−201、DLC−203、DLC−204、DLC−205、DLC−206、DLC−301、DLC−402(以上ナガセケムテック製)、YH−300、YH−301、YH−302、YH−315、YH−324、YH−325(以上新日鐵化学製)などが挙げられる。
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。
These are available as commercial products. For example, the commercial item etc. of the paragraph number 0189 of Unexamined-Japanese-Patent No. 2011-221494, such as JER150S70 (made by Japan epoxy resin company), are mentioned.
In addition, ADEKA RESIN EP-4000S, EP-4003S, EP-4010S, 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), Denacol EX-611, EX-612, EX-614, EX-614B, EX-622, EX-512, EX-521, EX-411, EX-421, EX-313, EX-314, EX-321, EX-211, EX-212, EX-810, EX-811, EX-850, EX-851, EX-821, EX-830, EX- 832, EX-841, EX-911, EX-941, EX-920, EX-931, EX-212L, EX- 14L, EX-216L, EX-321L, EX-850L, DLC-201, DLC-203, DLC-204, DLC-205, DLC-206, DLC-301, DLC-402 (manufactured by Nagase Chemtech), YH -300, YH-301, YH-302, YH-315, YH-324, YH-325 (manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) and the like.
These can be used alone or in combination of two or more.

これらの中でも、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および脂肪族エポキシ、脂肪族エポキシ樹脂がより好ましく挙げられ、ビスフェノールA型エポキシ樹脂が特に好ましく挙げられる。   Among these, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, aliphatic epoxy, and aliphatic epoxy resin are more preferable, and bisphenol A type epoxy resin is particularly preferable.

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は、アロンオキセタン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。   As specific examples of the compound having two or more oxetanyl groups in the molecule, Aron oxetane OXT-121, OXT-221, OX-SQ, PNOX (manufactured by Toagosei Co., Ltd.) can be used.

また、オキセタニル基を含む化合物は、単独でまたはエポキシ基を含む化合物と混合して使用することが好ましい。   Moreover, it is preferable to use the compound containing an oxetanyl group individually or in mixture with the compound containing an epoxy group.

また、その他の架橋剤としては特開2012−8223号公報の段落番号0107〜0108に記載のアルコキシメチル基含有架橋剤、および少なくとも1個のエチレン性不飽和二重結合を有する化合物なども好ましく用いることができる。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グリコールウリルが好ましい。   As other crosslinking agents, alkoxymethyl group-containing crosslinking agents described in paragraphs 0107 to 0108 of JP2012-8223A and compounds having at least one ethylenically unsaturated double bond are also preferably used. be able to. As the alkoxymethyl group-containing crosslinking agent, alkoxymethylated glycoluril is preferable.

(G)密着改良剤
本発明の感光性樹脂組成物は、(G)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(G)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(G)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く、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランがよりさらに好ましい。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(G)密着改良剤の含有量は、感光性樹脂組成物中の全固形分100質量部に対して、0.1〜30質量部が好ましく、0.5〜10質量部がより好ましい。
(G) Adhesion improving agent The photosensitive resin composition of the present invention may contain (G) an adhesion improving agent. The adhesion improver (G) that can be used in the photosensitive resin composition of the present invention includes an inorganic substance serving 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 (G) used as an adhesion improver 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, γ-glycidoxypropyltrialkoxysilane is more preferable, and 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane is more preferable. Further preferred. 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 (G) adhesion improving agent in the photosensitive resin composition of the present invention is preferably 0.1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total solid content in the photosensitive resin composition. 10 mass parts is more preferable.

(H)塩基性化合物
本発明の感光性樹脂組成物は、(H)塩基性化合物を含有してもよい。(H)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。これらの具体例としては、特開2011−221494号公報の段落番号0204〜0207に記載の化合物が挙げられる。
(H) Basic compound The photosensitive resin composition of the present invention may contain (H) a basic compound. (H) 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. Specific examples thereof include compounds described in paragraph numbers 0204 to 0207 of JP2011-221494A.

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。   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(H)塩基性化合物の含有量は、感光性樹脂組成物中の全固形分100質量部に対して、0.001〜1質量部であることが好ましく、0.005〜0.2質量部であることがより好ましい。   The content of the basic compound (H) in the photosensitive resin composition of the present invention is preferably 0.001 to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the total solid content in the photosensitive resin composition. It is more preferable that it is 0.005-0.2 mass part.

(I)界面活性剤
本発明の感光性樹脂組成物は、(I)界面活性剤を含有してもよい。(I)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)、SH−8400(東レ・ダウコーニングシリコーン)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、下記一般式(1)で表される構成単位Aおよび構成単位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ー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。
(I) Surfactant The photosensitive resin composition of the present invention may contain (I) a surfactant. (I) As the surfactant, any of anionic, cationic, nonionic or amphoteric 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) (Manufactured by Co., Ltd.), Asahi Guard, Surflon (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), PolyFox (manufactured by OMNOVA), SH-8400 (Toray Dow Corning Silicone), and the like.
Further, the surfactant includes the structural unit A and the structural unit B represented by the following general formula (1), and is a polystyrene equivalent weight measured by gel permeation chromatography using tetrahydrofuran (THF) as a solvent. Preferred examples include copolymers having an average molecular weight (Mw) of 1,000 or more and 10,000 or less.

一般式(1)

Figure 2013190507
(式(1)中、R401およびR403はそれぞれ独立に、水素原子またはメチル基を表し、R402は炭素数1以上4以下の直鎖アルキレン基を表し、R404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質量%以上80質量%以下の数値を表し、qは20質量%以上90質量%以下の数値を表し、rは1以上18以下の整数を表し、sは1以上10以下の整数を表す。) General formula (1)
Figure 2013190507
(In Formula (1), R 401 and R 403 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, R 402 represents a linear alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, and R 404 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% by mass to 80% by mass. Q represents a numerical value of 20% by mass to 90% by mass, r represents an integer of 1 to 18, and s represents an integer of 1 to 10.

上記Lは、下記一般式(2)で表される分岐アルキレン基であることが好ましい。一般式(2)におけるR405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質量%であることが好ましい。
The L is preferably a branched alkylene group represented by the following general formula (2). R 405 in the general 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. Or the alkyl group of 3 is more preferable. The sum (p + q) of p and q is preferably p + q = 100, that is, 100% by mass.

一般式(2)

Figure 2013190507
General formula (2)
Figure 2013190507

上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(I)界面活性剤の添加量は、感光性樹脂組成物中の全固形分100質量部に対して、10質量部以下であることが好ましく、0.001〜50質量部であることがより好ましく、0.01〜10質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 (I) surfactant in the photosensitive resin composition of the present invention is preferably 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the total solid content in the photosensitive resin composition, 0.001 More preferably, it is -50 mass parts, and it is still more preferable that it is 0.01-10 mass parts.

〔酸化防止剤〕
本発明の感光性樹脂組成物は、酸化防止剤を含有してもよい。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。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。
〔Antioxidant〕
The photosensitive resin composition of the present invention may contain an antioxidant. As an antioxidant, a well-known antioxidant can be contained. 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(株)ADEKA製のアデカスタブAO−20、アデカスタブAO−30、アデカスタブAO−40、アデカスタブAO−50、アデカスタブAO−60、アデカスタブAO−70、アデカスタブAO−80、アデカスタブAO−330、住友化学(株)製のsumilizerGM、sumilizerGS、sumilizerMDP−S、sumilizerBBM−S、sumilizerWX−R、sumilizerGA−80、チバジャパン(株)製のIRGANOX1010、IRGANOX1035、IRGANOX1076、IRGANOX1098、IRGANOX1135、IRGANOX1330、IRGANOX1726、IRGANOX1425WL、IRGANOX1520L、IRGANOX245、IRGANOX259、IRGANOX3114、IRGANOX565、IRGAMOD295、(株)エーピーアイコーポレーション製のヨシノックスBHT、ヨシノックスBB、ヨシノックス2246G、ヨシノックス425、ヨシノックス250、ヨシノックス930、ヨシノックスSS、ヨシノックスTT、ヨシノックス917、ヨシノックス314等が挙げられる。
中でも、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)が好ましい。
Examples of commercially available phenolic antioxidants include ADK STAB AO-20, ADK STAB AO-30, ADK STAB AO-40, ADK STAB AO-50, ADK STAB AO-60, ADK STAB AO-70 and ADK STAB AO manufactured by ADEKA Corporation. -80, ADK STAB AO-330, Sumitizer Chemical Co., Ltd., Sumilizer GM, Sumilizer GS, Sumilizer MDP-S, Sumizer ZBM-S, Sumizer ZX, IRGANOX10 NO. IRGANOX1135, IRGANOX1330, IRGANOX1726, IRGANOX1425WL, IR ANOX1520L, IRGANOX245, IRGANOX259, IRGANOX3114, IRGANOX565, IRGAMOD295, Yoshinox BHT, Yoshinox BB, Yoshinox T3, Yoshinox T3, Yoshinox T3, Is mentioned.
Among these, ADK STAB AO-60, ADK STAB AO-80 (manufactured by ADEKA, Inc.), and Irganox 1098 (manufactured by Ciba Japan Co., Ltd.) are preferable.

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、0.1〜10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。
The content of the antioxidant is preferably 0.1 to 10% 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 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.

また、本発明においては、露光光の照射によって実質的に酸を発生せず、熱によって酸を発生するスルホン酸エステルを使用することも好ましい。
露光光の照射によって実質的に酸を発生していないことは、化合物の露光前後でのIRスペクトルやNMRスペクトル測定により、スペクトルに変化がないことで判定することができる。
スルホン酸エステルの分子量は、230〜1,000であることが好ましく、230〜800であることがより好ましい。
本発明に用いることができるスルホン酸エステルは、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てもよい。スルホン酸エステルは、例えば、塩基性条件下、スルホニルクロリド乃至はスルホン酸無水物を対応する多価アルコールと反応させることにより合成することができる。
熱酸発生剤の感光性樹脂組成物への含有量は、(A)成分の総含有量を100重量部としたとき、0.5〜20重量部が好ましく、1〜15重量部がより好ましい。
In the present invention, it is also preferable to use a sulfonic acid ester that does not substantially generate an acid by irradiation with exposure light and generates an acid by heat.
The fact that acid is not substantially generated by exposure light exposure can be determined by no change in the spectrum by IR spectrum or NMR spectrum measurement before and after the exposure of the compound.
The molecular weight of the sulfonic acid ester is preferably 230 to 1,000, and more preferably 230 to 800.
As the sulfonic acid ester that can be used in the present invention, a commercially available one may be used, or one synthesized by a known method may be used. The sulfonic acid ester can be synthesized, for example, by reacting a sulfonyl chloride or sulfonic acid anhydride with a corresponding polyhydric alcohol under basic conditions.
The content of the thermal acid generator in the photosensitive resin composition is preferably 0.5 to 20 parts by weight and more preferably 1 to 15 parts by weight when the total content of the component (A) is 100 parts by weight. .

〔酸増殖剤〕
本発明の感光性樹脂組成物は、感度向上を目的に、酸増殖剤を用いることができる。
本発明に用いることができる酸増殖剤は、酸触媒反応によってさらに酸を発生して反応系内の酸濃度を上昇させることができる化合物であり、酸が存在しない状態では安定に存在する化合物である。このような化合物は、1回の反応で1つ以上の酸が増えるため、反応の進行に伴って加速的に反応が進むが、発生した酸自体が自己分解を誘起するため、ここで発生する酸の強度は、酸解離定数、pKaとして3以下であるのが好ましく、特に2以下であるのが好ましい。
酸増殖剤の具体例としては、特開平10−1508号公報の段落番号0203〜0223、特開平10−282642号公報の段落番号0016〜0055、および、特表平9−512498号公報第39頁12行目〜第47頁2行目に記載の化合物を挙げることができる。
本発明で用いることができる酸増殖剤としては、酸発生剤から発生した酸によって分解し、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、フェニルホスホン酸などのpKaが3以下の酸を発生させる化合物を挙げることができる。
具体的には

Figure 2013190507
等を挙げることができる。
酸増殖剤の感光性樹脂組成物への含有量は、光酸発生剤100重量部に対して、10〜1,000重量部とするのが、露光部と未露光部との溶解コントラストの観点から好ましく、20〜500重量部とするのがさらに好ましい。 [Acid multiplication agent]
In the photosensitive resin composition of the present invention, an acid proliferating agent can be used for the purpose of improving sensitivity.
The acid proliferating agent that can be used in the present invention is a compound that can further generate an acid by an acid-catalyzed reaction to increase the acid concentration in the reaction system, and is a compound that exists stably in the absence of an acid. is there. In such a compound, since one or more acids increase in one reaction, the reaction proceeds at an accelerated rate as the reaction proceeds. However, the generated acid itself induces self-decomposition, and is generated here. The acid strength is preferably 3 or less as an acid dissociation constant, pKa, and particularly preferably 2 or less.
Specific examples of the acid proliferating agent include paragraph numbers 0203 to 0223 of JP-A-10-1508, paragraphs 0016 to 0055 of JP-A-10-282642, and page 39 of JP-T 9-512498. The compounds described on the 12th line to the 47th line on page 2 can be mentioned.
Examples of the acid proliferating agent that can be used in the present invention include pKa such as dichloroacetic acid, trichloroacetic acid, methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, and phenylphosphonic acid, which are decomposed by an acid generated from the acid generator. Examples include compounds that generate 3 or less acids.
In particular
Figure 2013190507
Etc.
The content of the acid multiplier in the photosensitive resin composition is 10 to 1,000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the photoacid generator. To 20 to 500 parts by weight is more preferable.

〔現像促進剤〕
本発明の感光性樹脂組成物は、現像促進剤を含有することができる。
現像促進剤としては、現像促進効果のある任意の化合物を使用できるが、カルボキシル基、フェノール性水酸基、およびアルキレンオキシ基の群から選ばれる少なくとも一種の構造を有する化合物であることが好ましく、カルボキシル基またはフェノール性水酸基を有する化合物がより好ましく、フェノール性水酸基を有する化合物が最も好ましい。
また、(M)現像促進剤の分子量としては、100〜2000が好ましく、100〜1000がさらに好ましく、最適には100〜800である。
[Development accelerator]
The photosensitive resin composition of the present invention can contain a development accelerator.
As the development accelerator, any compound having a development acceleration effect can be used, but it is preferably a compound having at least one structure selected from the group consisting of a carboxyl group, a phenolic hydroxyl group, and an alkyleneoxy group. Or the compound which has a phenolic hydroxyl group is more preferable, and the compound which has a phenolic hydroxyl group is the most preferable.
The molecular weight of the (M) development accelerator is preferably 100 to 2000, more preferably 100 to 1000, and most preferably 100 to 800.

現像促進剤の例として、アルキレンオキシ基を有するものとしては、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコールのモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールのジメチルエーテル、ポリエチレングリコールグリセリルエステル、ポリプロピレングリコールグリセリルエステル、ポリプロピレングリコールジグリセリルエステル、ポリブチレングリコール、ポリエチレングリコール−ビスフェノールAエーテル、ポリプロピレングリコール−ビスフェノールAエーテル、ポリオキシエチレンのアルキルエーテル、ポリオキシエチレンのアルキルエステル、および特開平9−222724号公報に記載の化合物等を挙げることができる。
カルボキシル基を有するものとしては、マレイン酸、フマル酸、アセチレンカルボン酸、1,4‐シクロヘキサンジカルボン酸、スベリン酸、アジピン酸、クエン酸、リンゴ酸などが挙げられる。この他、特開2000−66406号公報、特開平9−6001号公報、特開平10−20501号公報、特開平11−338150号公報等に記載の化合物を挙げることができる。
フェノール性水酸基を有するものとしては、特開2005−346024号公報、特開平10−133366号公報、特開平9−194415号公報、特開平9−222724号公報、特開平11−171810号公報、特開2007−121766号公報、特開平9−297396号公報、特開2003−43679号公報等に記載の化合物を挙げることができる。これらの中でも、ベンゼン環数が2〜10個のフェノール化合物が好適であり、ベンゼン環数が2〜5個のフェノール化合物がさらに好適である。特に好ましいものとしては、特開平10−133366号公報に溶解促進剤として開示されているフェノール性化合物を挙げることができる。
Examples of development accelerators having an alkyleneoxy group include polyethylene glycol, polyethylene glycol monomethyl ether, polyethylene glycol dimethyl ether, polyethylene glycol glyceryl ester, polypropylene glycol glyceryl ester, polypropylene glycol diglyceryl ester, polybutylene glycol, Examples thereof include polyethylene glycol-bisphenol A ether, polypropylene glycol-bisphenol A ether, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl ester, and compounds described in JP-A-9-222724.
Examples of those having a carboxyl group include maleic acid, fumaric acid, acetylene carboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, suberic acid, adipic acid, citric acid, malic acid and the like. In addition, compounds described in JP-A 2000-66406, JP-A 9-6001, JP-A 10-20501, JP-A 11-338150 and the like can be mentioned.
Examples of those having a phenolic hydroxyl group include JP-A No. 2005-346024, JP-A No. 10-133366, JP-A No. 9-194415, JP-A No. 9-222724, JP-A No. 11-171810, Examples thereof include compounds described in JP 2007-121766, JP-A-9-297396, JP-A 2003-43679, and the like. Among these, a phenol compound having 2 to 10 benzene rings is preferable, and a phenol compound having 2 to 5 benzene rings is more preferable. Particularly preferred is a phenolic compound disclosed as a dissolution accelerator in JP-A-10-133366.

現像促進剤は、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現像促進剤の添加量は、感度と残膜率の観点から、(A)成分を100質量部としたとき、0〜30質量部が好ましく、0.1〜20質量部がより好ましく、0.5〜10質量部であることが最も好ましい。
また、その他の添加剤としては特開2012−8223号公報の段落番号0120〜0121に記載の熱ラジカル発生剤、および熱酸発生剤も用いることができる。
A development accelerator may be used individually by 1 type, and can also use 2 or more types together.
The addition amount of the development accelerator in the photosensitive resin composition of the present invention is preferably 0 to 30 parts by mass when the component (A) is 100 parts by mass from the viewpoints of sensitivity and residual film ratio. 20 mass parts is more preferable, and it is most preferable that it is 0.5-10 mass parts.
In addition, as other additives, thermal radical generators and thermal acid generators described in paragraph numbers 0120 to 0121 of JP2012-8223A can also be used.

[硬化膜の製造方法]
次に、本発明の硬化膜の製造方法を説明する。
本発明の硬化膜の製造方法は、以下の(1)〜(5)の工程を含むことが好ましい。
(1)本発明のポジ型感光性樹脂組成物を基板上に適用する工程;
(2)適用されたポジ型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)熱硬化するポストベーク工程。
以下に各工程を順に説明する。
[Method for producing cured film]
Next, the manufacturing method of the cured film of this invention is demonstrated.
The method for producing a cured film of the present invention preferably includes the following steps (1) to (5).
(1) A step of applying the positive photosensitive resin composition of the present invention on a substrate;
(2) removing the solvent from the applied positive photosensitive resin composition;
(3) a step of exposing with actinic rays;
(4) developing with an aqueous developer;
(5) A post-bake process for thermosetting.
Each step will be described below in order.

(1)の適用工程では、本発明のポジ型感光性樹脂組成物を基板上に適用して溶剤を含む湿潤膜とすることが好ましい。
(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塗膜を形成させる。
In the application step (1), the positive photosensitive resin composition of the present invention is preferably applied onto a substrate to form a wet film containing a solvent.
In the solvent removing step (2), the solvent is removed from the applied film by vacuum (vacuum) and / or heating to form a dry coating film on the substrate.

(3)の露光工程では、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、カルボキシル基またはフェノール性水酸基が生成する。   In the exposure step (3), the obtained coating film is irradiated with actinic rays having a wavelength of 300 nm or more and 450 nm or less. 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 carboxyl group or a phenolic hydroxyl group.

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、露光後加熱処理:Post Exposure Bake(以下、「PEB」ともいう。)を行う。PEBにより、酸分解性基からのカルボキシル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。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100℃以下が特に好ましい。   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”) is performed. PEB can promote the formation of a carboxyl group or a phenolic hydroxyl group from an acid-decomposable group. The temperature for performing PEB 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 100 ° C. or lower.

本発明における式(a1−1)で表される構成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、カルボキシル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が、本発明の硬化膜の製造方法では、本発明の感光性樹脂組成物を用いて(5)のポストベーク工程を行うことで、得られた硬化膜は熱フローを少なくすることができる。そのため、本発明の硬化膜の製造方法で得られた硬化膜は、例えばレジストとして基板に用いた場合に基板ごと本発明の硬化膜を加熱したとしても、パターンの解像性がほとんど悪化しない。なお、本明細書中、「熱フロー」とは、露光および現像工程によって形成されたパターン硬化膜の断面形状が、その硬化膜を加熱(好ましくは180℃以上、より好ましくは200℃〜240℃)したときに変形し、寸法、テーパー角などが劣化することを言う。   The acid-decomposable group in the structural unit represented by the formula (a1-1) 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 carboxyl group or phenol. A positive image can also be formed by development without necessarily carrying out PEB, since a functional hydroxyl group is generated. However, in the method for producing a cured film of the present invention, the photosensitive resin composition of the present invention is used. By performing the post-bake process, the obtained cured film can reduce heat flow. Therefore, when the cured film obtained by the method for producing a cured film of the present invention is used for a substrate as a resist, for example, even if the cured film of the present invention is heated together with the substrate, the resolution of the pattern hardly deteriorates. In the present specification, “heat flow” means that the cross-sectional shape of a patterned cured film formed by exposure and development steps is to heat the cured film (preferably 180 ° C. or more, more preferably 200 ° C. to 240 ° C. ) When deformed and the dimensions, taper angle, etc. deteriorate.

(4)の現像工程では、遊離したカルボキシル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ル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)のポストベーク工程において、得られたポジ画像を加熱することにより、構成単位(a1)中の酸分解性基を熱分解しカルボキシル基またはフェノール性水酸基を生成させ、構成単位(a3)の架橋基、架橋剤等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、200〜240℃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、10〜120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。
さらに、本発明の感光性樹脂組成物より得られた硬化膜は、ドライエッチングレジストとして使用することもできる。
(5)のポストベーク工程により熱硬化して得られた硬化膜をドライエッチングレジストとして使用する場合、エッチング処理としてはアッシング、プラズマエッチング、オゾンエッチングなどのドライエッチング処理を行うことができる。
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 carboxyl 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 carboxyl 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 to thermally decompose the acid-decomposable group in the structural unit (a1) to produce a carboxyl group or a phenolic hydroxyl group, and the structural unit (a3) A cured film can be formed by crosslinking with a crosslinking group, a crosslinking agent, or the like. 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 240 ° 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 120 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.
Furthermore, the cured film obtained from the photosensitive resin composition of the present invention can also be used as a dry etching resist.
When the cured film obtained by thermal curing in the post-baking step (5) is used as a dry etching resist, dry etching processing such as ashing, plasma etching, ozone etching, or the like can be performed as the etching processing.
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>
必須成分である(A)成分および(B)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、成分を、それぞれ予め(D)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>
The essential component (A) and component (B) are mixed at a predetermined ratio and by any 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 the components are previously dissolved in the solvent (D) 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。上記の基板としては、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。感光性樹脂組成物を基板へ適用する方法としては特に制限はないが、その中でも、本発明では基板へ感光性樹脂組成物を塗布することが好ましい。基板への塗布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5m以下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). Examples of the substrate include, for example, a glass plate in which a polarizing plate, a black matrix layer and a color filter layer are provided as necessary, and a transparent conductive circuit layer is further provided in the production of a liquid crystal display element. Although there is no restriction | limiting in particular as a method of applying the photosensitive resin composition to a board | substrate, Among these, it is preferable to apply | coat a photosensitive resin composition to a board | substrate in this invention. The coating 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 size of 1 m or more and 5 m or less on each side.

また、(2)溶剤除去工程の加熱条件は、未露光部における構成単位(a1)において酸分解性基が分解して、(A)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 conditions for the solvent removal step are ranges in which the acid-decomposable group is decomposed in the structural unit (a1) in the unexposed area and the component (A) is not soluble in the alkaline developer. However, it is preferably about 80 to 130 ° C. for about 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。
好ましい現像液として、テトラエチルアンモニウムヒドロキシドの0.4重量%水溶液、0.5質量%水溶液、2.38%水溶液を挙げる事ができる。
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.
As a preferable developing solution, a 0.4 wt% aqueous solution, a 0.5 mass% aqueous solution, and a 2.38% aqueous solution of tetraethylammonium hydroxide can be mentioned.

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。
現像の後に、リンス工程を行うこともできる。リンス工程では、現像後の基板を純水などで洗うことで、付着している現像液除去、現像残渣除去を行う。リンス方法は公知の方法を用いることができる。例えばシャワーリンスやディップリンスなどを挙げる事ができる。
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.
A rinsing step can also be performed after development. In the rinsing step, the developed substrate and the development residue are removed by washing the developed substrate with pure water or the like. A known method can be used as the rinsing method. For example, shower rinse and dip rinse can be mentioned.

<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5〜90分間、オーブンならば30〜120分間、加熱処理をすることにより、架橋反応を進行させることにより、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。
ポストベークの前に、比較的低温でベークを行った後にポストベークすることもできる(ミドルベーク工程の追加)。ミドルベークを行う場合は、90〜150℃で1〜60分加熱した後に、200℃以上の高温でポストベークすることが好ましい。また、ミドルベーク、ポストベークを3段階以上の多段階に分けて加熱する事もできる。このようなミドルベーク、ポストベークの工夫により、パターンのテーパー角を調整することができる。これらの加熱は、ホットプレート、オーブン、赤外線ヒーターなど、公知の加熱方法を使用することができる。
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、上記露光工程と同様の手段により行えばよいが、上記再露光工程では、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 to 90 minutes on the hot plate, In the case of an oven, a protective film or an interlayer insulating film having excellent heat resistance, hardness, etc. can be formed by a heat treatment for 30 to 120 minutes to advance the crosslinking reaction. In addition, when heat treatment is performed, the transparency can be improved by performing the heat treatment in a nitrogen atmosphere.
Prior to post-baking, post-baking can be performed after baking at a relatively low temperature (addition of a middle baking process). When performing middle baking, it is preferable to post-bake at a high temperature of 200 ° C. or higher after heating at 90 to 150 ° C. for 1 to 60 minutes. Moreover, middle baking and post-baking can be heated in three or more stages. The taper angle of the pattern can be adjusted by devising such middle baking and post baking. These heating methods can use well-known heating methods, such as a hotplate, oven, and an infrared heater.
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 .

[硬化膜]
本発明の硬化膜は、本発明の感光性樹脂組成物を硬化して得られた硬化膜である。
本発明の硬化膜は、層間絶縁膜として好適に用いることができる。また、本発明の硬化膜は、本発明の硬化膜の形成方法により得られた硬化膜であることが好ましい。
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。
[Curing film]
The cured film of the present invention is a cured film obtained by curing the photosensitive resin composition of the present invention.
The cured film of the present invention can be suitably used as an interlayer insulating film. Moreover, it is preferable that the cured film of this invention is a cured film obtained by the formation method of the cured film of this invention.
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.

[有機EL表示装置、液晶表示装置]
本発明の有機EL表示装置および液晶表示装置は、本発明の硬化膜を具備することを特徴とする。
本発明の有機EL表示装置や液晶表示装置としては、上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。
例えば、本発明の有機EL表示装置及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、低温ポリシリコンーTFT、酸化物半導体TFT等が挙げられる。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、本発明の感光性樹脂組成物および本発明の硬化膜は、上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。
[Organic EL display device, Liquid crystal display device]
The organic EL display device and the liquid crystal display device of the present invention are characterized by including the cured film of the present invention.
The organic EL display device or liquid crystal display device of the present invention is not particularly limited except that it has a planarizing 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.
For example, specific examples of 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, low-temperature polysilicon-TFT, oxide semiconductor TFT, and the like. 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.
Moreover, the photosensitive resin composition of this invention and the cured film of this invention are not limited to the said use, It 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。
バックライトの光源としては、特に限定されず公知の光源を用いることができる。例えば白色LED、青色・赤色・緑色などの多色LED、蛍光灯(冷陰極管)、有機ELなどを挙げる事ができる。
また、液晶表示装置は、3D(立体視)型のものとしたり、タッチパネル型のものとしたりすることも可能である。
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.
The light source of the backlight is not particularly limited, and a known light source can be used. For example, a white LED, a multicolor LED such as blue, red, and green, a fluorescent lamp (cold cathode tube), and an organic EL can be used.
Further, the liquid crystal display device can be a 3D (stereoscopic) type or a touch panel type.

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。
MATHF:2−テトラヒドロフラニルメタクリレート(合成品)
MAEVE:1−エトキシエチルメタクリレート(和光純薬工業社製)
MATHP:2−テトラヒドロピラニルメタクリレート(新中村化学社製)
HEMA:ヒドロキシエチルメタクリレート(和光純薬社製)
St:スチレン(和光純薬工業社製)
NBMA:n−ブトキシメチルアクリルアミド(東京化成製)
DCPM:ジシクロペンタニルメタクリレート
MMA:メチルメタクリレート(和光純薬工業社製)
MAA:メタクリル酸(和光純薬工業社製)
OXE−30:3−エチル−3−オキセタニルメチルメタクリレート(大阪有機化学工業社製)
GMA:グリシジルメタクリレート(和光純薬工業社製)
V−65:2,2‘−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(和光純薬工業社製)
V−601:ジメチル 2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(和光純薬工業社製)
α‐メチルスチレンダイマー(和光純薬社製)
ドデシルメルカプタン(和光純薬社製)
PGMEA:メトキシプロピルアセテート(昭和電工社製)
HS−EDM:ハイソルブEDM(東邦化学工業社製)
In the following synthesis examples, the following symbols represent the following compounds, respectively.
MATHF: 2-tetrahydrofuranyl methacrylate (synthetic product)
MAEVE: 1-ethoxyethyl methacrylate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
MATHP: 2-tetrahydropyranyl methacrylate (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
HEMA: Hydroxyethyl methacrylate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
St: Styrene (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
NBMA: n-butoxymethylacrylamide (manufactured by Tokyo Chemical Industry)
DCPM: Dicyclopentanyl methacrylate MMA: Methyl methacrylate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
MAA: Methacrylic acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries)
OXE-30: 3-ethyl-3-oxetanylmethyl methacrylate (manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.)
GMA: Glycidyl methacrylate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
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.)
α-Methylstyrene dimer (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
Dodecyl mercaptan (Wako Pure Chemical Industries)
PGMEA: Methoxypropyl acetate (manufactured by Showa Denko)
HS-EDM: High Solve EDM (manufactured by Toho Chemical Industry Co., Ltd.)

<化合物M−1の合成例>
トルエン100mLに3−ヒドロキシメチル−3−メチルオキセタンを25.0g(0.244mol)溶解させ、ヒドロキシTEMPOを20mg加えた。そこにNaOHを9.76g(0.244mol)を溶解させ、氷浴で0℃まで冷却した。その溶液にクロロメチルスチレン37.3g(0.244mol)を滴下した。室温まで戻し、80℃で6時間撹拌した。酢酸エチル200mLと水200mLを加え、有機層を抽出し、硫酸マグネシウムで乾燥させた後に濃縮した。組成物をカラムクロマトグラフィーに供し、目的物を24g(0.10mol,40%)単離した。
H−NMR(DMSO)δ1.21(s,3H),3.49(s,2H),4.13(d,2H),4.33(d,2H),4.50(s,2H),5.25(d,1H),5.83(d,1H),6.75(dd,1H),7.35(d,2H),7.50(d,2H),colorless oil.
<Synthesis Example of Compound M-1>
25.0 g (0.244 mol) of 3-hydroxymethyl-3-methyloxetane was dissolved in 100 mL of toluene, and 20 mg of hydroxy TEMPO was added. 9.76 g (0.244 mol) of NaOH was dissolved therein and cooled to 0 ° C. with an ice bath. To this solution, 37.3 g (0.244 mol) of chloromethylstyrene was added dropwise. It returned to room temperature and stirred at 80 degreeC for 6 hours. 200 mL of ethyl acetate and 200 mL of water were added, and the organic layer was extracted, dried over magnesium sulfate, and concentrated. The composition was subjected to column chromatography, and 24 g (0.10 mol, 40%) of the target product was isolated.
H-NMR (DMSO) δ 1.21 (s, 3H), 3.49 (s, 2H), 4.13 (d, 2H), 4.33 (d, 2H), 4.50 (s, 2H) , 5.25 (d, 1H), 5.83 (d, 1H), 6.75 (dd, 1H), 7.35 (d, 2H), 7.50 (d, 2H), colorless oil.

<化合物M−2の合成例>
トルエン100mLに3−ヒドロキシメチル−3−エチルオキセタンを28.0g(0.244mol)溶解させ、ヒドロキシTEMPOを20mg加えた。そこにNaOHを9.76g(0.244mol)を溶解させ、氷浴で0℃まで冷却した。その溶液にクロロメチルスチレン37.3g(0.244mol)を滴下した。室温まで戻し、80℃で6時間撹拌した。酢酸エチル200mLと水200mLを加え、有機層を抽出し、硫酸マグネシウムで乾燥させた後に濃縮した。組成物をカラムクロマトグラフィーに供し、目的物を28g(0.12mol,49%)単離した。
H−NMR(DMSO)δ0.72(t,3H),0.61(dd,2H),3.54(s,2H),4.20(d,2H),4.41(d,2H),4.50(s,2H),5.20(d,1H),5.81(d,1H),6.72(dd,1H),7.28(d,2H),7.49(d,2H),colorless oil.
<Synthesis Example of Compound M-2>
28.0 g (0.244 mol) of 3-hydroxymethyl-3-ethyloxetane was dissolved in 100 mL of toluene, and 20 mg of hydroxy TEMPO was added. 9.76 g (0.244 mol) of NaOH was dissolved therein and cooled to 0 ° C. with an ice bath. To this solution, 37.3 g (0.244 mol) of chloromethylstyrene was added dropwise. It returned to room temperature and stirred at 80 degreeC for 6 hours. 200 mL of ethyl acetate and 200 mL of water were added, and the organic layer was extracted, dried over magnesium sulfate, and concentrated. The composition was subjected to column chromatography, and 28 g (0.12 mol, 49%) of the target product was isolated.
H-NMR (DMSO) δ 0.72 (t, 3H), 0.61 (dd, 2H), 3.54 (s, 2H), 4.20 (d, 2H), 4.41 (d, 2H) , 4.50 (s, 2H), 5.20 (d, 1H), 5.81 (d, 1H), 6.72 (dd, 1H), 7.28 (d, 2H), 7.49 ( d, 2H), colorless oil.

<化合物M−3の合成例>
THF100mLを0℃に冷却し、NaH1.9g(0.047mol、60%オイルディスパージョン)を加えた。それに3−ブロモメチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン8.6g(0.047mol)を加えた。次に4−ビニルベンジルアルコール6.38g(0.047mol)を加え、室温まで戻し、次いで80℃で2時間撹拌した。酢酸エチル200mLと水200mLを加え、有機層を抽出し、硫酸マグネシウムで乾燥させた後に濃縮した。組成物をカラムクロマトグラフィーに供し、目的物を3.6g(0.015mol,33%)単離した。
H−NMR (DMSO)δ3.60(s,2H),3.79(s,1H),4.30(d,2H),4.34(d,2H),4.51(s,2H),5.26(d,1H),5.80(d,1H),6.75(dd,1H),7.33(d,2H),7.48(d,2H),colorless oil.
<Synthesis Example of Compound M-3>
100 mL of THF was cooled to 0 ° C., and 1.9 g of NaH (0.047 mol, 60% oil dispersion) was added. To this was added 8.6 g (0.047 mol) of 3-bromomethyl-3-hydroxymethyloxetane. Next, 6.38 g (0.047 mol) of 4-vinylbenzyl alcohol was added, the temperature was returned to room temperature, and the mixture was stirred at 80 ° C. for 2 hours. 200 mL of ethyl acetate and 200 mL of water were added, and the organic layer was extracted, dried over magnesium sulfate, and concentrated. The composition was subjected to column chromatography, and 3.6 g (0.015 mol, 33%) of the target product was isolated.
H-NMR (DMSO) δ 3.60 (s, 2H), 3.79 (s, 1H), 4.30 (d, 2H), 4.34 (d, 2H), 4.51 (s, 2H) , 5.26 (d, 1H), 5.80 (d, 1H), 6.75 (dd, 1H), 7.33 (d, 2H), 7.48 (d, 2H), colorless oil.

<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PGMEA(89g)を入れ、窒素雰囲気下において90℃に昇温した。その溶液にMAA(5.72g、全単量体成分中の9.5mol%に相当)、MATHF(44.28g、37.5mol%に相当)、M−1(57.30g、37.5mol%に相当)、HEMA(11.39g、12.5mol%に相当)、V−601(4.83g、全単量体成分の合計100mol%に対して3mol%に相当)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、反応を終了させた。それにより重合体a−1を得た。
モノマー種類等を下記表に示す通りに変更し、他の重合体を合成した。
<Synthesis of Polymer a-1>
PGMEA (89 g) was placed in a three-necked flask and heated to 90 ° C. in a nitrogen atmosphere. MAA (5.72 g, corresponding to 9.5 mol% in all monomer components), MATH (44.28 g, corresponding to 37.5 mol%), M-1 (57.30 g, 37.5 mol%) was added to the solution. HEMA (corresponding to 11.39 g, 12.5 mol%), V-601 (4.83 g, corresponding to 3 mol% with respect to a total of 100 mol% of all monomer components) was dissolved over 2 hours. And dripped. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred for 2 hours to complete the reaction. Thereby, polymer a-1 was obtained.
Monomers and the like were changed as shown in the following table, and other polymers were synthesized.

Figure 2013190507
Figure 2013190507

Figure 2013190507
Figure 2013190507

Figure 2013190507
Figure 2013190507

Figure 2013190507
Figure 2013190507

Figure 2013190507
Figure 2013190507

上記表1〜5において、表中の特に単位を付していない数値はmol%を単位とする。重合開始剤及び添加剤の数値は、単量体成分を100mol%とした場合の、mol%である。固形分濃度は、モノマー重量/(モノマー重量+溶剤重量)×100(単位重量%)として示している。重合開始剤としてV−601を用いた場合は、反応温度は90℃、V−65を用いた場合は70℃を反応温度とした。   In the said Tables 1-5, the numerical value which does not attach | subject especially the unit in a table | surface makes mol% a unit. The numerical value of a polymerization initiator and an additive is mol% when a monomer component is 100 mol%. The solid content concentration is shown as monomer weight / (monomer weight + solvent weight) × 100 (unit weight%). When V-601 was used as the polymerization initiator, the reaction temperature was 90 ° C., and when V-65 was used, the reaction temperature was 70 ° C.

<感光性樹脂組成物の調整>
下記表記載の固形分比となるように、重合体((A)成分)、光酸発生剤((B)成分)、増感剤、架橋剤、界面活性剤、塩基性化合物および密着改良剤を溶剤に溶解混合し、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、各種実施例および比較例の感光性樹脂組成物を得た。
<Adjustment of photosensitive resin composition>
Polymer ((A) component), photoacid generator ((B) component), sensitizer, cross-linking agent, surfactant, basic compound and adhesion improver so that the solid content ratio shown in the table below is obtained. Were dissolved and mixed in a solvent and filtered through a polytetrafluoroethylene filter having a diameter of 0.2 μm to obtain photosensitive resin compositions of various Examples and Comparative Examples.

Figure 2013190507
Figure 2013190507

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。   The details of the abbreviations indicating the compounds used in Examples and Comparative Examples are as follows.

(光酸発生剤)
P−1:下記構造のオキシムスルホネート(合成品)
P−2:下記構造のオキシムスルホネート(PAI−101、みどり化学工業社製)
P−3:下記構造のスルホニウムスルホネート(合成品)
NQD:TAS−200 (東洋化学合成社製)
(増感剤)
S−1:下記構造のジブトキシアントラセン(川崎化成社製)
(架橋剤)
JER:JER150S70(エポキシ架橋剤、ジャパンエポキシレジン社製)
MX:ニカラックMX−270(メトキシメチル架橋剤、三和ケミカル社製)
(Photoacid generator)
P-1: Oxime sulfonate having the following structure (synthetic product)
P-2: Oxime sulfonate having the following structure (PAI-101, manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.)
P-3: Sulfonium sulfonate having the following structure (synthetic product)
NQD: TAS-200 (manufactured by Toyo Kasei Co., Ltd.)
(Sensitizer)
S-1: Dibutoxyanthracene having the following structure (manufactured by Kawasaki Kasei Co., Ltd.)
(Crosslinking agent)
JER: JER150S70 (epoxy crosslinking agent, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.)
MX: Nicarax MX-270 (methoxymethyl crosslinking agent, manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.)

(界面活性剤)
W−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界面活性剤(F−554,DIC製)
W−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)
(塩基性化合物)
G−1:2,4,5−トリフェニルイミダゾール(東京化成社製)
G−2:1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン(和光純薬社製)
G−3:下記構造の化合物
(Surfactant)
W-1: Perfluoroalkyl group-containing nonionic surfactant represented by the following structural formula (F-554, manufactured by DIC)
W-2: Silicone surfactant SH-8400 (Toray Dow Corning Silicone)
(Basic compound)
G-1: 2,4,5-triphenylimidazole (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
G-2: 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
G-3: Compound having the following structure

(密着改良剤)
F−1:γ−グリシドキシプロピルトリアルコキシシラン(東京化成社製)
(溶剤)
HS−EDM:ハイソルブEDM(東邦化学工業社製)
(Adhesion improver)
F-1: γ-glycidoxypropyltrialkoxysilane (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
(solvent)
HS-EDM: High Solve EDM (manufactured by Toho Chemical Industry Co., Ltd.)

(比較化合物)
K−1:下記構造のモノマー(Aldrich社製)
K−2:下記構造のモノマー(合成品)
K−3:下記構造のモノマー(合成品)
K−4:下記構造のモノマー(合成品)
(Comparative compound)
K-1: Monomer having the following structure (manufactured by Aldrich)
K-2: Monomer having the following structure (synthetic product)
K-3: Monomer having the following structure (synthetic product)
K-4: Monomer having the following structure (synthetic product)

Figure 2013190507
Figure 2013190507

Figure 2013190507
Figure 2013190507

Figure 2013190507
Figure 2013190507

<透明性評価>
ガラス基板(コーニング1737、0.7mm厚(コーニング社製))上に膜厚3.0μmの塗膜を形成した。次に、i線ステッパー(キヤノン(株)製FPA−3000i5+)を用いて、所定のマスクを介して露光した。アルカリ現像液(2.38重量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液)で23℃で65秒間、液盛り現像した後、超純水で1分間リンスした。現像後の塗膜に対し、超高圧水銀灯を用いて波長365nmにおいて300mJ/cm2の光を照射した後、オーブン中にて
、220℃で45分間加熱した。この硬化膜の透過率を、分光光度計(U−3000:(株)日立製作所製)を用いて、波長400nmで測定した。最低透過率を表に示した(Fresh透明性)。
さらに、オーブン中にて、230℃で2時間加熱した。この硬化膜の透過率を同様に測定した(耐熱透明性)。
<Transparency evaluation>
A coating film having a thickness of 3.0 μm was formed on a glass substrate (Corning 1737, 0.7 mm thick (manufactured by Corning)). Next, it exposed through the predetermined | prescribed mask using i line | wire stepper (Canon Co., Ltd. product FPA-3000i5 +). After liquid development with an alkaline developer (2.38 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution) at 23 ° C. for 65 seconds, the resultant was rinsed with ultrapure water for 1 minute. The developed coating film was irradiated with 300 mJ / cm 2 light at a wavelength of 365 nm using an ultrahigh pressure mercury lamp, and then heated in an oven at 220 ° C. for 45 minutes. The transmittance of this cured film was measured at a wavelength of 400 nm using a spectrophotometer (U-3000: manufactured by Hitachi, Ltd.). The minimum transmittance is shown in the table (Fresh transparency).
Furthermore, it heated at 230 degreeC for 2 hours in oven. The transmittance of the cured film was measured in the same manner (heat resistant transparency).

<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、露光後の感光性樹脂組成物層を、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。
<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 resin 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.

<未露光残膜率>
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、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。
現像前後の膜厚を測定することにより未露光残膜率を測定した。
<Unexposed film ratio>
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, after developing with an alkali developer (0.4 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution) at 23 ° C./60 seconds, it was rinsed with ultrapure water for 20 seconds.
The unexposed residual film ratio was measured by measuring the film thickness before and after development.

<比誘電率の測定>
ベアウエハ(N型低抵抗)(SUMCO社製)上に、感光性樹脂組成物をスピンコート塗布した後、90℃にて2分間ホットプレート上でプリベーク乾燥して膜厚0.35μm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層を、キヤノン(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た。結果を下記表に示す。この値が3.4以下であるとき、硬化膜の比誘電率は良好である。
尚、回転数は感光性樹脂組成物の粘度に依存する。膜厚を0.35μmに揃えるため、個々に回転数は変えて行った。
<Measurement of relative permittivity>
A photosensitive resin composition is spin-coated on a bare wafer (N-type low resistance) (manufactured by SUMCO) and then prebaked on a hot plate at 90 ° C. for 2 minutes to form a photosensitive resin having a thickness of 0.35 μm A composition layer was formed. The obtained photosensitive resin composition layer was exposed with a PLA-501F exposure machine (extra-high pressure mercury lamp) manufactured by Canon Inc. so that the integrated irradiation amount was 300 mJ / cm 2 (illuminance: 20 mW / cm 2 ). The cured film was obtained by heating the substrate at 220 ° C. for 1 hour in an oven. With respect to this cured film, the relative dielectric constant was measured at a measurement frequency of 1 MHz using CVmap92A (made by Four Dimensions Inc.). The results are shown in the table below. When this value is 3.4 or less, the relative dielectric constant of the cured film is good.
In addition, the rotation speed depends on the viscosity of the photosensitive resin composition. In order to adjust the film thickness to 0.35 μm, the number of rotations was changed individually.

<ドライエッチング耐性(DE耐性)>
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、90℃/120秒ホットプレート上で加熱により溶剤を除去し、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層を、キヤノン(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、i線)となるように露光し、その後、この基板をオーブンにて230℃で1時間加熱して硬化膜を得た。該硬化膜をドライエッチング装置「CDE−80N((株)芝浦メカトロニクス製)」を用い、エッチングガスとしてCF4 50ml/分、O2 10ml/分、出力400mW、エッチング時間90秒の条件でドライエッチングを行い、処理前後の膜厚を測定しドライエッチングによる時間に対する膜減り量を計算した。単位としてはÅ/secとなる。
<Dry etching resistance (DE resistance)>
After each photosensitive resin composition was slit-coated on a glass substrate (Corning 1737, 0.7 mm thick (manufactured by Corning)), the solvent was removed by heating on a hot plate at 90 ° C./120 seconds to obtain a film thickness of 3 A photosensitive resin composition layer having a thickness of 0.0 μm was formed.
The obtained photosensitive resin composition layer is exposed with a PLA-501F exposure machine (extra-high pressure mercury lamp) manufactured by Canon Inc. so that the integrated irradiation amount is 300 mJ / cm 2 (illuminance: 20 mW / cm 2, i-line). Thereafter, the substrate was heated in an oven at 230 ° C. for 1 hour to obtain a cured film. The cured film is dry etched using a dry etching apparatus “CDE-80N (manufactured by Shibaura Mechatronics Co., Ltd.)” under the conditions that the etching gas is CF4 50 ml / min, O2 10 ml / min, output 400 mW, etching time 90 seconds. The film thickness before and after the treatment was measured, and the amount of film loss with respect to time by dry etching was calculated. The unit is Å / sec.

Figure 2013190507
Figure 2013190507

<実施例40>
実施例40は、実施例1において、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)に変更した以外は同様に行った。感度の評価は実施例1と同レベルであった。
<Example 40>
Example 40 was performed in the same manner as in Example 1 except that the exposure machine was changed from a PLA-501F exposure machine manufactured by Canon Inc. to FX-803M (gh-Line stepper) manufactured by Nikon Corporation. The evaluation of sensitivity was the same level as in Example 1.

<実施例41>
実施例41は、実施例1において、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同様に行った。ここで、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。
感度の評価は実施例1と同レベルであった。
<Example 41>
Example 41 was performed in the same manner as in Example 1 except that the exposure machine was changed from a PLA-501F exposure machine manufactured by Canon Inc. to a 355 nm laser exposure machine and 355 nm laser exposure was performed. Here, 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 of sensitivity was the same level as in Example 1.

<実施例42>
実施例42は、実施例1において、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同様に行った。感度の評価は実施例1と同レベルであった。
<Example 42>
Example 42 was performed in the same manner as in Example 1 except that the exposure machine was changed from a Canon-made PLA-501F exposure machine to a UV-LED light source exposure machine. The evaluation of sensitivity was the same level as in Example 1.

上記のとおり、実施例の感光性樹脂組成物は、基板、露光機の如何に拘らず、優れた感度を示し、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。   As described above, it was found that the photosensitive resin compositions of the examples showed excellent sensitivity and excellent shape of the formed pattern regardless of the substrate and the exposure machine.

<実施例43>
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 43>
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)を用いて上記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25の感光性樹脂組成物を用い、上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 25 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44>
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44の液晶表示装置を得た。
すなわち、実施例25の感光性樹脂組成物を用い、上記実施例43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 44>
In the active matrix liquid crystal display device shown 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 44 was obtained.
That is, using the photosensitive resin composition of Example 25, the cured film 17 was formed as an interlayer insulating film by the same method as the method for forming the planarizing film 4 of the organic EL display device in Example 43.

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 (16)

(A)下記(1)および(2)の少なくとも一方を満たす重合体を含む重合体成分、
(1)(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、および(a2)下記一般式(I)で表される構成単位を有する重合体、
(2)(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を有する重合体、および(a2)下記一般式(I)で表される構成単位を有する重合体、
(B)光酸発生剤、および
(D)溶剤
を含有するポジ型感光性樹脂組成物。
一般式(I)
Figure 2013190507
(一般式(I)中、R1は水素原子またはメチル基を表し、Lは単結合または2価の連結基を表し、R2は水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基、または、置換基を有していてもよい炭素数6〜20のアリール基を表す。)
(A) a polymer component containing a polymer that satisfies at least one of the following (1) and (2):
(1) (a1) a structural unit having a residue in which an acid group is protected with an acid-decomposable group, and (a2) a polymer having a structural unit represented by the following general formula (I):
(2) (a1) a polymer having a structural unit having a residue in which an acid group is protected with an acid-decomposable group, and (a2) a polymer having a structural unit represented by the following general formula (I):
A positive photosensitive resin composition containing (B) a photoacid generator and (D) a solvent.
Formula (I)
Figure 2013190507
(In the general formula (I), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, L represents a single bond or a divalent linking group, and R 2 represents a hydrogen atom or an optionally substituted carbon atom. 1 Represents an alkyl group of -20 or an aryl group of 6-20 carbon atoms which may have a substituent.)
前記一般式(I)における、R1が水素原子である請求項1に記載のポジ型感光性樹脂組成物。 The positive photosensitive resin composition according to claim 1, wherein R 1 in the general formula (I) is a hydrogen atom. 前記一般式(I)における、Lが、エステル結合、エーテル結合およびアミド結合の少なくとも1つを含む2価の連結基である、請求項1または2に記載のポジ型感光性樹脂組成物。 The positive photosensitive resin composition according to claim 1 or 2, wherein L in the general formula (I) is a divalent linking group containing at least one of an ester bond, an ether bond and an amide bond. 前記一般式(I)における、Lが、エステル結合、エーテル結合およびアミド結合の少なくとも1つと、−CH2−の組み合わせからなる基である、請求項1または2に記載のポジ型感光性樹脂組成物。 Wherein in Formula (I), L is an ester bond, at least one ether bond and an amide bond, -CH 2 - is a group composed of a combination of positive photosensitive resin composition according to claim 1 or 2 object. 前記一般式(I)における、Lの鎖部分を構成する原子数が、2〜10である、請求項1〜4のいずれか1項に記載のポジ型感光性樹脂組成物。 The positive photosensitive resin composition of any one of Claims 1-4 whose number of atoms which comprises the chain | strand part of L in the said general formula (I) is 2-10. 前記一般式(I)における、R2がアルキル基またはヒドロキシアルキル基である請求項1〜5のいずれか1項に記載のポジ型感光性樹脂組成物。 R < 2 > in the said general formula (I) is an alkyl group or a hydroxyalkyl group, The positive type photosensitive resin composition of any one of Claims 1-5. 前記一般式(I)における、R2が炭素数1〜4のアルキル基または炭素数1〜3のヒドロキシアルキル基である、請求項1〜5のいずれか1項に記載のポジ型感光性樹脂組成物。 The positive photosensitive resin according to claim 1, wherein R 2 in the general formula (I) is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a hydroxyalkyl group having 1 to 3 carbon atoms. Composition. 前記一般式(I)における、Lが、エステル結合および/またはエーテル結合を含む2価の連結基である、請求項1〜7のいずれか1項に記載のポジ型感光性樹脂組成物。 The positive photosensitive resin composition of any one of Claims 1-7 whose L in the said general formula (I) is a bivalent coupling group containing an ester bond and / or an ether bond. 前記(a1)構成単位が、下記一般式(III)で表される構成単位である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
一般式(III)
Figure 2013190507
(一般式(III)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 of any one of Claims 1-8 whose said (a1) structural unit is a structural unit represented by the following general formula (III).
Formula (III)
Figure 2013190507
(In the general formula (III), 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 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 arylene. Represents a group.)
前記(A)重合体成分に含まれる重合体のうち少なくともいずれか1つが、酸基を含有する構成単位を有する、請求項1〜9のいずれか1項に記載のポジ型感光性樹脂組成物。 The positive photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 9, wherein at least one of the polymers contained in the polymer component (A) has a structural unit containing an acid group. . 光酸発生剤(B)がオキシムスルホネート化合物、オニウム塩化合物、及び1,2−キノンジアジド化合物から選ばれる少なくとも1種を含む請求項1〜10のいずれか1項に記載のポジ型感光性樹脂組成物。 The positive photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 10, wherein the photoacid generator (B) contains at least one selected from an oxime sulfonate compound, an onium salt compound, and a 1,2-quinonediazide compound. object. さらに、架橋剤(F)を含む請求項1〜11のいずれか1項に記載のポジ型感光性組成物。 Furthermore, the positive photosensitive composition of any one of Claims 1-11 containing a crosslinking agent (F). 請求項1〜12のいずれか1項に記載のポジ型感光性樹脂組成物を硬化させた硬化膜。 The cured film which hardened the positive photosensitive resin composition of any one of Claims 1-12. 請求項13に記載の硬化膜を用いた層間絶縁膜。 An interlayer insulating film using the cured film according to claim 13. 請求項14に記載の層間絶縁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 interlayer insulating film according to claim 14. 下記一般式(IV)で表される化合物。
Figure 2013190507
(一般式(IV)中、R5はエチル基、メチル基またはヒドロキシメチル基を表す。)
The compound represented by the following general formula (IV).
Figure 2013190507
(In general formula (IV), R 5 represents an ethyl group, a methyl group or a hydroxymethyl group.)
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