JP5853806B2 - Radiation sensitive resin composition, cured film and method for forming cured film - Google Patents

Radiation sensitive resin composition, cured film and method for forming cured film Download PDF

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本発明は、感放射線性樹脂組成物、その組成物から形成される硬化膜及び硬化膜の形成方法に関する。   The present invention relates to a radiation-sensitive resin composition, a cured film formed from the composition, and a method for forming the cured film.

電子ペーパー等のフレキシブルディスプレイが普及している。このフレキシブルディスプレイの基板としては、ポリエチレンテレフタレート等のプラスチック基板が検討されている。この基板は加熱時に伸張/収縮し、ディスプレイとしての機能を阻害する不都合があるため、硬化膜の焼成工程の低温化が必要とされている。   Flexible displays such as electronic paper are widely used. As a substrate for this flexible display, a plastic substrate such as polyethylene terephthalate has been studied. This substrate stretches / shrinks when heated, and has a disadvantage of hindering the function as a display, and therefore, it is necessary to lower the temperature of the cured film baking process.

一方、パターン形成能を有する硬化膜形成材料としては、例えば不飽和カルボン酸、エポキシ基含有不飽和化合物等からなるエポキシ系の共重合体を含有する感放射線性樹脂組成物が幅広く使用されている(特開2001−354822号公報参照)。しかし、これらの感放射線性樹脂組成物を用いる場合、硬化膜として実際に商業上要求されるレベルまで表面硬度を高めるためには、200℃以上の高温での焼成工程が必要とされる。   On the other hand, as a cured film forming material having pattern forming ability, for example, a radiation sensitive resin composition containing an epoxy copolymer composed of an unsaturated carboxylic acid, an epoxy group-containing unsaturated compound or the like is widely used. (See JP 2001-354822 A). However, when these radiation-sensitive resin compositions are used, a baking step at a high temperature of 200 ° C. or higher is required to increase the surface hardness to a level that is actually required as a cured film.

そこでエポキシ系材料の硬化剤として用いられている1級アミン、2級アミン、イミダゾール類等のアミン化合物の添加により低温であっても架橋反応を進行させる方法が検討されている。しかし、従来のアミン化合物は組成物中に存在するエポキシ基との経時的な反応を招来するため、このような従来のアミン化合物を含有する組成物は保存安定性が不十分である。また、イミダゾール類は、優れた保存安定性を有するが、低温硬化性は不十分である。   In view of this, a method of proceeding the crosslinking reaction even at low temperatures by adding amine compounds such as primary amines, secondary amines, and imidazoles, which are used as curing agents for epoxy materials, has been studied. However, since a conventional amine compound causes a reaction with time with an epoxy group present in the composition, the composition containing such a conventional amine compound has insufficient storage stability. In addition, imidazoles have excellent storage stability, but their low-temperature curability is insufficient.

なお、低温焼成であっても硬化可能な低温硬化性に優れるポリイミド前駆体を含むフレキシブルディスプレイのゲート絶縁膜用塗布液の技術が開発されている(特開2009−4394号公報参照)。しかし、この塗布液は、露光現像によるパターン形成能を有しないため微細なパターン形成が不可能である。さらに、硬化反応の進行が不十分であることに起因してか、得られる硬化膜は耐熱性、圧縮特性、耐溶媒性、強度、電圧保持率等において満足のいくレベルではない。   In addition, the technique of the coating liquid for gate insulating films of the flexible display containing the polyimide precursor excellent in the low temperature curability which can be hardened even if it is low-temperature baking is developed (refer Unexamined-Japanese-Patent No. 2009-4394). However, since this coating solution does not have the ability to form a pattern by exposure and development, it is impossible to form a fine pattern. Furthermore, the cured film obtained is not at a satisfactory level in heat resistance, compression characteristics, solvent resistance, strength, voltage holding ratio, etc., due to insufficient progress of the curing reaction.

特開2001−354822号公報JP 2001-354822 A 特開2009−4394号公報JP 2009-4394 A

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は保存安定性と低温硬化性とを両立し、十分なパターン形成能を有する感放射線性樹脂組成物、このような感放射線性樹脂組成物を用いて形成され、耐熱性、圧縮特性等の要求特性に優れる硬化膜、並びにこのような硬化膜の形成方法を提供することである。   The present invention has been made on the basis of the circumstances as described above, and the object thereof is a radiation-sensitive resin composition having both sufficient storage stability and low-temperature curability and sufficient pattern forming ability, such as It is an object of the present invention to provide a cured film formed using a radiation-sensitive resin composition and excellent in required characteristics such as heat resistance and compression characteristics, and a method for forming such a cured film.

上記課題を解決するためになされた発明は、
[A]アルカリ可溶性樹脂、
[B]エチレン性不飽和結合を有する重合性化合物(以下、「[B]重合性化合物」ともいう)、
[C]感放射線性重合開始剤、及び
[D]下記式(1)で表される化合物(以下、「(D)化合物」ともいう)
を含有し、
[A]アルカリ可溶性樹脂がエポキシ基を有するか、[E]エポキシ化合物をさらに含有する感放射線性樹脂組成物である。

Figure 0005853806
(式(1)中、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜18のアリール基又は炭素数7〜30のアラルキル基である。但し、上記アルキル基、アリール基及びアラルキル基が有する水素原子の一部又は全部は、アミノ基及び水酸基からなる群より選択される少なくとも1種で置換されていてもよい。また、R及びRは、互いに結合して、それらが結合する窒素原子と共に環状構造を形成していてもよい。Rは、炭素数4〜20の窒素含有複素環基である。Wは、単結合又は炭素数1〜12のアルカンジイル基である。) The invention made to solve the above problems is
[A] alkali-soluble resin,
[B] a polymerizable compound having an ethylenically unsaturated bond (hereinafter also referred to as “[B] polymerizable compound”),
[C] a radiation sensitive polymerization initiator, and [D] a compound represented by the following formula (1) (hereinafter also referred to as “(D) compound”):
Containing
[A] A radiation-sensitive resin composition in which the alkali-soluble resin has an epoxy group or further contains an [E] epoxy compound.
Figure 0005853806
(In Formula (1), R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 30 carbon atoms. However, some or all of the hydrogen atoms of the alkyl group, aryl group and aralkyl group may be substituted with at least one selected from the group consisting of an amino group and a hydroxyl group, and R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a cyclic structure together with the nitrogen atom to which they are bonded, R 3 is a nitrogen-containing heterocyclic group having 4 to 20 carbon atoms, W is a single bond or (It is an alkanediyl group having 1 to 12 carbon atoms.)

当該感放射線性樹脂組成物は、感放射線性を利用した露光・現像によって容易に微細かつ精巧なパターンを形成できる。また、当該感放射線性樹脂組成物は、[C]感放射線性重合開始剤を含有することで、低露光量の場合であっても耐溶媒性等の硬化膜の要求特性をより向上できる。さらに、当該感放射線性樹脂組成物は、[A]アルカリ可溶性樹脂がエポキシ基を有するか、[E]エポキシ化合物をさらに含有するため、このエポキシ基と、アミノ基を有する上記特定構造の[D]化合物とが反応し、硬化反応を促進させることができる。特に、[D]化合物はアミノ基を複素環上に有するため、エポキシ基を有する成分と共存させても、保存中等に上記硬化反応が進行することはなく、当該感放射線性樹脂組成物は保存安定性にも優れる。これらの結果、当該感放射線性樹脂組成物は、低温硬化性と保存安定性とを高いレベルで両立することができる。   The said radiation sensitive resin composition can form a fine and elaborate pattern easily by exposure and image development using radiation sensitivity. Moreover, the said radiation sensitive resin composition can improve the required characteristics of cured films, such as solvent resistance, even if it is a case of a low exposure amount by containing a [C] radiation sensitive polymerization initiator. Furthermore, since the radiation-sensitive resin composition has [A] the alkali-soluble resin has an epoxy group or further contains an [E] epoxy compound, the epoxy group and the [D] having the above specific structure having an amino group. The compound reacts to accelerate the curing reaction. In particular, since the [D] compound has an amino group on the heterocyclic ring, the curing reaction does not proceed during storage even if it coexists with a component having an epoxy group, and the radiation-sensitive resin composition is stored. Excellent stability. As a result, the radiation sensitive resin composition can achieve both low temperature curability and storage stability at a high level.

[A]アルカリ可溶性樹脂は、(A1)不飽和カルボン酸及び不飽和カルボン酸無水物からなる群より選択される1種以上の化合物(以下、「(A1)化合物」ともいう)と、(A2)エポキシ基含有不飽和化合物(以下、「(A2)化合物」ともいう)とを共重合してなる共重合体であることが好ましい。   [A] The alkali-soluble resin comprises (A1) one or more compounds selected from the group consisting of unsaturated carboxylic acids and unsaturated carboxylic acid anhydrides (hereinafter also referred to as “(A1) compounds”), and (A2 ) A copolymer obtained by copolymerizing an epoxy group-containing unsaturated compound (hereinafter also referred to as “(A2) compound”) is preferable.

[A]アルカリ可溶性樹脂は、(A1)化合物と(A2)化合物との共重合体であるため、カルボキシル基とエポキシ基とを含む。このように、当該感放射線性樹脂組成物は、[A]アルカリ可溶性樹脂がカルボキシル基とエポキシ基とを有することで、[D]化合物の硬化促進効果をより効果的なものとすることができ、得られる硬化膜の耐溶媒性等を向上させることができる。   [A] Since the alkali-soluble resin is a copolymer of the compound (A1) and the compound (A2), it contains a carboxyl group and an epoxy group. Thus, the radiation-sensitive resin composition can make the curing acceleration effect of the [D] compound more effective because the [A] alkali-soluble resin has a carboxyl group and an epoxy group. Thus, the solvent resistance and the like of the obtained cured film can be improved.

上記式(1)においてRで表される窒素含有複素環基としては、ピリジル基、ピラジル基、ピリミジル基及びベンゾイミダゾール基からなる群より選択される少なくとも1種の基であることが好ましい。当該感放射線性樹脂組成物は、[D]化合物が上記特定の基を含むことで、保存安定性及び低温硬化性をより向上させることができる。 In the above formula (1), the nitrogen-containing heterocyclic group represented by R 3 is preferably at least one group selected from the group consisting of a pyridyl group, a pyrazyl group, a pyrimidyl group, and a benzimidazole group. The said radiation sensitive resin composition can improve storage stability and low-temperature curability more because a [D] compound contains the said specific group.

[D]化合物としては、2−アミノピリジン、3−アミノピリジン、4−アミノピリジン、3−アミノメチルピリジン、4−アミノメチルピリジン、3−アミノエチルピリジン、4−アミノエチルピリジン、2−(メチルアミノ)ピリジン、3−(メチルアミノ)ピリジン、4−(メチルアミノ)ピリジン、4−ジメチルアミノピリジン、4−ピロリジロピリジン、4−(4−アミノピペリジノ)ピリジン、2−アミノピラジン、4−アミノピリミジン及び2−アミノベンゾイミダゾールからなる群より選択される少なくとも1種の化合物が好ましい。当該感放射線性樹脂組成物は、[D]化合物を上記特定の化合物とすることで、保存安定性及び低温硬化性をさらに向上させることができる。   [D] Compounds include 2-aminopyridine, 3-aminopyridine, 4-aminopyridine, 3-aminomethylpyridine, 4-aminomethylpyridine, 3-aminoethylpyridine, 4-aminoethylpyridine, 2- (methyl Amino) pyridine, 3- (methylamino) pyridine, 4- (methylamino) pyridine, 4-dimethylaminopyridine, 4-pyrrolidylpyridine, 4- (4-aminopiperidino) pyridine, 2-aminopyrazine, 4-aminopyrimidine And at least one compound selected from the group consisting of 2-aminobenzimidazole is preferred. The radiation-sensitive resin composition can further improve storage stability and low-temperature curability by using the [D] compound as the specific compound.

[A]アルカリ可溶性樹脂100質量部に対する[D]化合物の含有量としては、0.01質量部以上10質量部以下が好ましい。当該感放射線性樹脂組成物は、[D]化合物の含有量を上記範囲とすることで、保存安定性と低温硬化性を高度に両立することができる。   [A] The content of the [D] compound with respect to 100 parts by mass of the alkali-soluble resin is preferably 0.01 parts by mass or more and 10 parts by mass or less. The said radiation sensitive resin composition can make storage stability and low temperature curability highly compatible by making content of a [D] compound into the said range.

当該感放射線性樹脂組成物は、層間絶縁膜、保護膜又はスペーサーとしての硬化膜形成用に好適である。また、本発明には層間絶縁膜、保護膜又はスペーサーとしての硬化膜が好適に含まれる。当該感放射線性樹脂組成物から形成される層間絶縁膜、保護膜又はスペーサーとしての硬化膜は、耐熱性、耐溶媒性、硬度等に優れる。   The said radiation sensitive resin composition is suitable for the cured film formation as an interlayer insulation film, a protective film, or a spacer. Further, the present invention suitably includes a cured film as an interlayer insulating film, a protective film or a spacer. A cured film as an interlayer insulating film, protective film or spacer formed from the radiation-sensitive resin composition is excellent in heat resistance, solvent resistance, hardness, and the like.

本発明の硬化膜の形成方法は、
(1)本発明の感放射線性樹脂組成物を用い、塗膜を形成する工程、
(2)上記塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程、
(3)上記放射線が照射された塗膜を現像する工程、及び
(4)上記現像された塗膜を焼成する工程
を有する。
The method for forming the cured film of the present invention is as follows.
(1) The process of forming a coating film using the radiation sensitive resin composition of this invention,
(2) A step of irradiating at least a part of the coating film with radiation,
(3) a step of developing the coating film irradiated with the radiation; and (4) a step of baking the developed coating film.

当該形成方法は、当該感放射線性樹脂組成物を用いるため、耐熱性、耐溶媒性、硬度等の特性がバランス良く高められた硬化膜を製造できる。   Since the said formation method uses the said radiation sensitive resin composition, the cured film in which characteristics, such as heat resistance, solvent resistance, and hardness, were improved with sufficient balance can be manufactured.

上記工程(4)の焼成における温度としては200℃以下が好ましい。当該感放射線性樹脂組成物は、上述のように硬化促進剤としての[D]化合物を含有するため、このような低温での焼成を実現できる。   As temperature in baking of the said process (4), 200 degrees C or less is preferable. Since the radiation sensitive resin composition contains the [D] compound as a curing accelerator as described above, firing at such a low temperature can be realized.

なお、ここで、「焼成」とは、層間絶縁膜、保護膜、スペーサー等の硬化膜に要求される表面硬度が得られるまで加熱することを意味する。また、「感放射線性樹脂組成物」の「放射線」とは、可視光線、紫外線、遠紫外線、X線、荷電粒子線等を含む概念である。   Here, “baking” means heating until a surface hardness required for a cured film such as an interlayer insulating film, a protective film, or a spacer is obtained. The “radiation” of the “radiation sensitive resin composition” is a concept including visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, X-rays, charged particle beams and the like.

以上説明したように、本発明の感放射線性樹脂組成物は、保存安定性と低温硬化性とを高度に両立し、かつ十分なパターン形成能を有する。また、当該感放射線性樹脂組成物を用いて形成される硬化膜は、優れた耐熱性、圧縮特性、耐溶媒性、硬度、電圧保持率等の特性を有する。従って、当該感放射線性樹脂組成物は、低温焼成が望まれるフレキシブルディスプレイ等に用いられる層間絶縁膜、保護膜、スペーサー等の形成材料として好適に用いられる。   As described above, the radiation-sensitive resin composition of the present invention is highly compatible with storage stability and low-temperature curability and has sufficient pattern forming ability. Moreover, the cured film formed using the said radiation sensitive resin composition has characteristics, such as outstanding heat resistance, a compression characteristic, solvent resistance, hardness, and voltage retention. Therefore, the radiation sensitive resin composition is suitably used as a material for forming an interlayer insulating film, a protective film, a spacer and the like used for a flexible display or the like where low temperature baking is desired.

以下、本発明の実施形態について詳述する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

<感放射線性樹脂組成物>
本発明の感放射線性樹脂組成物は、[A]アルカリ可溶性樹脂、[B]重合性化合物、[C]感放射線性重合開始剤及び[D]化合物を含有し、必要に応じて[E]エポキシ化合物を含有する。さらに、本発明の効果を損なわない範囲で、その他の任意成分を含有してもよい。以下、各成分を詳述する。
<Radiation sensitive resin composition>
The radiation-sensitive resin composition of the present invention contains [A] an alkali-soluble resin, [B] a polymerizable compound, [C] a radiation-sensitive polymerization initiator, and a [D] compound, and if necessary, [E]. Contains an epoxy compound. Furthermore, you may contain another arbitrary component in the range which does not impair the effect of this invention. Hereinafter, each component will be described in detail.

<[A]アルカリ可溶性樹脂>
[A]アルカリ可溶性樹脂は、アルカリ溶解性の樹脂であれば特に限定されないが、十分なアルカリ可溶性を有するという観点から、(A1)化合物を少なくとも含む単量体化合物を重合して得られる重合体であることが好ましい。
<[A] alkali-soluble resin>
[A] The alkali-soluble resin is not particularly limited as long as it is an alkali-soluble resin, but from the viewpoint of having sufficient alkali solubility, a polymer obtained by polymerizing a monomer compound containing at least the compound (A1) It is preferable that

当該感放射線性樹脂組成物が[E]エポキシ化合物を含有しない場合には、[A]アルカリ可溶性樹脂はエポキシ基を有している必要があり、そのような[A]アルカリ可溶性樹脂としては、(A1)化合物と(A2)化合物とを共重合することによって得られる共重合体であることがより好ましい。このような(A1)化合物と(A2)化合物との共重合体は、分子中にカルボキシル基を有する構成単位とエポキシ基を有する構成単位を同時に含むため、当該感放射線性樹脂組成物から得られる硬化膜は、耐溶媒性、硬度等の特性を向上させることができる。さらに、(A2)化合物に由来する構造単位が有するエポキシ基に[D]化合物が作用することで、当該感放射線性樹脂組成物の低温硬化性を向上させることができる。なお、[A]アルカリ可溶性樹脂の製造においては、(A1)化合物及び(A2)化合物と共に、(A3)化合物として上記(A1)及び(A2)以外の不飽和化合物を共重合してもよい。   When the said radiation sensitive resin composition does not contain an [E] epoxy compound, [A] alkali-soluble resin needs to have an epoxy group, As such [A] alkali-soluble resin, A copolymer obtained by copolymerizing the compound (A1) and the compound (A2) is more preferable. Such a copolymer of the compound (A1) and the compound (A2) is obtained from the radiation-sensitive resin composition because the copolymer includes a structural unit having a carboxyl group and a structural unit having an epoxy group in the molecule. The cured film can improve characteristics such as solvent resistance and hardness. Furthermore, the low temperature curability of the radiation sensitive resin composition can be improved by the [D] compound acting on the epoxy group of the structural unit derived from the compound (A2). In the production of [A] alkali-soluble resin, together with the (A1) compound and the (A2) compound, an unsaturated compound other than the above (A1) and (A2) may be copolymerized as the (A3) compound.

当該感放射線性樹脂組成物が[E]エポキシ化合物を含有する場合には、[A]アルカリ可溶性樹脂としては、上記(A3)化合物と、(A1)化合物とを共重合させて得られる共重合体であることがより好ましい。また、当該感放射線性樹脂組成物が[E]エポキシ化合物を含有する場合であっても、[A]アルカリ可溶性樹脂として上述のようなエポキシ基を有するアルカリ可溶性樹脂を用いてもよい。なお、各化合物は2種以上を併用してもよい。以下、各化合物を詳述する。   When the said radiation sensitive resin composition contains an [E] epoxy compound, as [A] alkali-soluble resin, the copolymer obtained by copolymerizing the said (A3) compound and (A1) compound More preferably, it is a coalescence. Moreover, even if the said radiation sensitive resin composition contains a [E] epoxy compound, you may use the alkali-soluble resin which has the above epoxy groups as [A] alkali-soluble resin. In addition, each compound may use 2 or more types together. Hereinafter, each compound will be described in detail.

[(A1)化合物]
(A1)化合物は、不飽和カルボン酸及び不飽和カルボン酸無水物からなる群より選択される少なくとも1種の化合物である。(A1)化合物としては、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の無水物、多価カルボン酸のモノ〔(メタ)アクリロイルオキシアルキル〕エステル、両末端にカルボキシル基と水酸基とを有するポリマーのモノ(メタ)アクリレート、カルボキシル基を有する不飽和多環式化合物及びその無水物等が挙げられる。
[(A1) Compound]
The compound (A1) is at least one compound selected from the group consisting of unsaturated carboxylic acids and unsaturated carboxylic acid anhydrides. (A1) As the compound, unsaturated monocarboxylic acid, unsaturated dicarboxylic acid, anhydride of unsaturated dicarboxylic acid, mono [(meth) acryloyloxyalkyl] ester of polyvalent carboxylic acid, carboxyl group and hydroxyl group at both ends And mono (meth) acrylates of polymers having an unsaturated polycyclic compound having a carboxyl group and anhydrides thereof.

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、クロトン酸等が挙げられる。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、シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸等が挙げられる。不飽和ジカルボン酸の無水物としては、例えば上記ジカルボン酸として例示した化合物の無水物等が挙げられる。多価カルボン酸のモノ[(メタ)アクリロイルオキシアルキル]エステルとしては、例えばコハク酸モノ〔2−(メタ)アクリロイルオキシエチル〕、フタル酸モノ〔2−(メタ)アクリロイルオキシエチル〕等が挙げられる。両末端にカルボキシル基と水酸基とを有するポリマーのモノ(メタ)アクリレートとしては、例えばω−カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート等が挙げられる。カルボキシル基を有する不飽和多環式化合物及びその無水物としては、例えば5−カルボキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ジカルボキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−カルボキシ−5−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−カルボキシ−5−エチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−カルボキシ−6−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−カルボキシ−6−エチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ジカルボキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン無水物等が挙げられる。   Examples of the unsaturated monocarboxylic acid include acrylic acid, methacrylic acid, and crotonic acid. Examples of the unsaturated dicarboxylic acid include maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, mesaconic acid, itaconic acid and the like. As an anhydride of unsaturated dicarboxylic acid, the anhydride of the compound illustrated as said dicarboxylic acid, etc. are mentioned, for example. Examples of mono [(meth) acryloyloxyalkyl] esters of polyvalent carboxylic acids include succinic acid mono [2- (meth) acryloyloxyethyl], phthalic acid mono [2- (meth) acryloyloxyethyl] and the like. . Examples of the mono (meth) acrylate of a polymer having a carboxyl group and a hydroxyl group at both ends include ω-carboxypolycaprolactone mono (meth) acrylate. Examples of unsaturated polycyclic compounds having a carboxyl group and anhydrides thereof include 5-carboxybicyclo [2.2.1] hept-2-ene and 5,6-dicarboxybicyclo [2.2.1] hept. 2-ene, 5-carboxy-5-methylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-carboxy-5-ethylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-carboxy -6-methylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-carboxy-6-ethylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5,6-dicarboxybicyclo [2.2 .1] hept-2-ene anhydride and the like.

これらのうち、モノカルボン酸、ジカルボン酸の無水物が好ましく、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸が、共重合反応性、アルカリ水溶液に対する溶解性及び入手の容易性からより好ましい。   Of these, monocarboxylic acid and dicarboxylic acid anhydrides are preferable, and acrylic acid, methacrylic acid, and maleic anhydride are more preferable from the viewpoint of copolymerization reactivity, solubility in an alkaline aqueous solution, and availability.

[A]アルカリ可溶性樹脂における(A1)化合物に由来する構造単位の含有割合としては、全構造単位に対して、好ましくは5モル%〜30モル%、より好ましくは10モル%〜30モル%である。(A1)化合物に由来する構造単位の含有割合を5モル%〜30モル%とすることで、[A]アルカリ可溶性樹脂のアルカリ水溶液に対する溶解性を最適化すると共に感度及び現像性に優れる感放射線性樹脂組成物が得られる。   [A] The content ratio of the structural unit derived from the compound (A1) in the alkali-soluble resin is preferably 5 mol% to 30 mol%, more preferably 10 mol% to 30 mol%, based on all structural units. is there. (A1) Radiation sensitivity that optimizes the solubility of the alkali-soluble resin in an alkaline aqueous solution and has excellent sensitivity and developability by setting the content of the structural unit derived from the compound to 5 mol% to 30 mol%. A functional resin composition is obtained.

[(A2)化合物]
(A2)化合物はエポキシ基含有不飽和化合物であり、ラジカル重合性を有する。上記エポキシ基としては、オキシラニル基(1,2−エポキシ構造)、オキセタニル基(1,3−エポキシ構造)が挙げられる。
[(A2) Compound]
The compound (A2) is an epoxy group-containing unsaturated compound and has radical polymerizability. Examples of the epoxy group include an oxiranyl group (1,2-epoxy structure) and an oxetanyl group (1,3-epoxy structure).

オキシラニル基を有する不飽和化合物としては、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−6,7−エポキシヘプチル、メタクリル酸−6,7−エポキシヘプチル、α−エチルアクリル酸−6,7−エポキシヘプチル、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、3,4−エポキシシクロへキシルメタクリレート等が挙げられる。   Examples of the unsaturated compound having an oxiranyl group include glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, glycidyl α-ethyl acrylate, glycidyl α-n-propyl acrylate, glycidyl α-n-butyl acrylate, and acrylate 3,4. -Epoxybutyl, methacrylic acid-3,4-epoxybutyl, acrylic acid-6,7-epoxyheptyl, methacrylic acid-6,7-epoxyheptyl, α-ethylacrylic acid-6,7-epoxyheptyl, o-vinyl Examples thereof include benzyl glycidyl ether, m-vinyl benzyl glycidyl ether, p-vinyl benzyl glycidyl ether, 3,4-epoxycyclohexyl methacrylate and the like.

オキセタニル基を有する不飽和化合物としては、例えば
3−(アクリロイルオキシメチル)オキセタン、3−(アクリロイルオキシメチル)−2−メチルオキセタン、3−(アクリロイルオキシメチル)−3−エチルオキセタン、3−(アクリロイルオキシメチル)−2−トリフルオロメチルオキセタン、3−(アクリロイルオキシメチル)−2−ペンタフルオロエチルオキセタン、3−(アクリロイルオキシメチル)−2−フェニルオキセタン、3−(アクリロイルオキシメチル)−2,2−ジフルオロオキセタン、3−(アクリロイルオキシメチル)−2,2,4−トリフルオロオキセタン、3−(アクリロイルオキシメチル)−2,2,4,4−テトラフルオロオキセタン、3−(2−アクリロイルオキシエチル)オキセタン、3−(2−アクリロイルオキシエチル)−2−エチルオキセタン、3−(2−アクリロイルオキシエチル)−3−エチルオキセタン、3−(2−アクリロイルオキシエチル)−2−トリフルオロメチルオキセタン、3−(2−アクリロイルオキシエチル)−2−ペンタフルオロエチルオキセタン、3−(2−アクリロイルオキシエチル)−2−フェニルオキセタン、3−(2−アクリロイルオキシエチル)−2,2−ジフルオロオキセタン、3−(2−アクリロイルオキシエチル)−2,2,4−トリフルオロオキセタン、3−(2−アクリロイルオキシエチル)−2,2,4,4−テトラフルオロオキセタン等のアクリル酸エステル;
3−(メタクリロイルオキシメチル)オキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−2−メチルオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−3−エチルオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−2−トリフルオロメチルオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−2−ペンタフルオロエチルオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−2−フェニルオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−2,2−ジフルオロオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−2,2,4−トリフルオロオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−2,2,4,4−テトラフルオロオキセタン、3−(2−メタクリロイルオキシエチル)オキセタン、3−(2−メタクリロイルオキシエチル)−2−エチルオキセタン、3−(2−メタクリロイルオキシエチル)−3−エチルオキセタン、3−(2−メタクリロイルオキシエチル)−2−トリフルオロメチルオキセタン、3−(2−メタクリロイルオキシエチル)−2−ペンタフルオロエチルオキセタン、3−(2−メタクリロイルオキシエチル)−2−フェニルオキセタン、3−(2−メタクリロイルオキシエチル)−2,2−ジフルオロオキセタン、3−(2−メタクリロイルオキシエチル)−2,2,4−トリフルオロオキセタン、3−(2−メタクリロイルオキシエチル)−2,2,4,4−テトラフルオロオキセタン等のメタクリル酸エステル等が挙げられる。
Examples of unsaturated compounds having an oxetanyl group include 3- (acryloyloxymethyl) oxetane, 3- (acryloyloxymethyl) -2-methyloxetane, 3- (acryloyloxymethyl) -3-ethyloxetane, and 3- (acryloyl). Oxymethyl) -2-trifluoromethyloxetane, 3- (acryloyloxymethyl) -2-pentafluoroethyloxetane, 3- (acryloyloxymethyl) -2-phenyloxetane, 3- (acryloyloxymethyl) -2,2 -Difluorooxetane, 3- (acryloyloxymethyl) -2,2,4-trifluorooxetane, 3- (acryloyloxymethyl) -2,2,4,4-tetrafluorooxetane, 3- (2-acryloyloxyethyl) ) Oxetane, 3- ( 2-acryloyloxyethyl) -2-ethyloxetane, 3- (2-acryloyloxyethyl) -3-ethyloxetane, 3- (2-acryloyloxyethyl) -2-trifluoromethyloxetane, 3- (2-acryloyl) Oxyethyl) -2-pentafluoroethyloxetane, 3- (2-acryloyloxyethyl) -2-phenyloxetane, 3- (2-acryloyloxyethyl) -2,2-difluorooxetane, 3- (2-acryloyloxy) Ethyl) -2,2,4-trifluorooxetane, 3- (2-acryloyloxyethyl) -2,2,4,4-tetrafluorooxetane and other acrylic acid esters;
3- (methacryloyloxymethyl) oxetane, 3- (methacryloyloxymethyl) -2-methyloxetane, 3- (methacryloyloxymethyl) -3-ethyloxetane, 3- (methacryloyloxymethyl) -2-trifluoromethyloxetane, 3- (methacryloyloxymethyl) -2-pentafluoroethyloxetane, 3- (methacryloyloxymethyl) -2-phenyloxetane, 3- (methacryloyloxymethyl) -2,2-difluorooxetane, 3- (methacryloyloxymethyl) -2,2,4-trifluorooxetane, 3- (methacryloyloxymethyl) -2,2,4,4-tetrafluorooxetane, 3- (2-methacryloyloxyethyl) oxetane, 3- (2-methacryloyloxyethyl) 2-ethyloxetane, 3- (2-methacryloyloxyethyl) -3-ethyloxetane, 3- (2-methacryloyloxyethyl) -2-trifluoromethyloxetane, 3- (2-methacryloyloxyethyl) -2- Pentafluoroethyloxetane, 3- (2-methacryloyloxyethyl) -2-phenyloxetane, 3- (2-methacryloyloxyethyl) -2,2-difluorooxetane, 3- (2-methacryloyloxyethyl) -2,2 , 4-trifluorooxetane, methacrylic acid esters such as 3- (2-methacryloyloxyethyl) -2,2,4,4-tetrafluorooxetane, and the like.

これらのうち、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸−6,7−エポキシヘプチル、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、3,4−エポキシシクロヘキシルメタクリレートが、共重合反応性及び樹脂組成物の硬化性の向上の観点から好ましい。   Among these, glycidyl methacrylate, methacrylic acid-6,7-epoxyheptyl, o-vinylbenzyl glycidyl ether, m-vinylbenzyl glycidyl ether, p-vinylbenzyl glycidyl ether, 3,4-epoxycyclohexyl methacrylate are copolymerized. It is preferable from the viewpoint of improving the reactivity and curability of the resin composition.

[A]アルカリ可溶性樹脂における(A2)化合物に由来する構造単位の含有割合としては、全構造単位に対して、好ましくは5質量%〜35質量%、より好ましくは10質量%〜30質量%である。[A]アルカリ可溶性樹脂における(A2)化合物に由来する構造単位の割合を5質量%〜35質量%とすることによって、優れた耐溶媒性、硬度等を有する硬化物を形成できる。   [A] The content ratio of the structural unit derived from the compound (A2) in the alkali-soluble resin is preferably 5% by mass to 35% by mass, and more preferably 10% by mass to 30% by mass with respect to all the structural units. is there. [A] By setting the proportion of the structural unit derived from the compound (A2) in the alkali-soluble resin to 5% by mass to 35% by mass, a cured product having excellent solvent resistance, hardness and the like can be formed.

[(A3)化合物]
(A3)化合物は、上記の(A1)化合物及び(A2)化合物以外であって、ラジカル重合性を有する不飽和化合物であれば特に制限されるものではない。(A3)化合物としては、例えばメタクリル酸鎖状アルキルエステル、メタクリル酸環状アルキルエステル、水酸基を有するメタクリル酸エステル、アクリル酸環状アルキルエステル、メタクリル酸アリールエステル、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、マレイミド化合物、不飽和芳香族化合物、共役ジエン、テトラヒドロフラン骨格、フラン骨格、テトラヒドロピラン骨格、ピラン骨格、下記式(2)で表される骨格をもつ不飽和化合物、下記式(3)で表されるフェノール性水酸基含有不飽和化合物及びその他の不飽和化合物が挙げられる。
[(A3) Compound]
The compound (A3) is not particularly limited as long as it is an unsaturated compound having radical polymerizability other than the compounds (A1) and (A2) described above. Examples of the compound (A3) include methacrylic acid chain alkyl ester, methacrylic acid cyclic alkyl ester, methacrylic acid ester having a hydroxyl group, acrylic acid cyclic alkyl ester, methacrylic acid aryl ester, acrylic acid aryl ester, unsaturated dicarboxylic acid diester, Bicyclo unsaturated compound, maleimide compound, unsaturated aromatic compound, conjugated diene, tetrahydrofuran skeleton, furan skeleton, tetrahydropyran skeleton, pyran skeleton, unsaturated compound having a skeleton represented by the following formula (2), the following formula (3 The phenolic hydroxyl group-containing unsaturated compound represented by) and other unsaturated compounds.

Figure 0005853806
(式(2)中、Rは水素原子又はメチル基である。mは1以上の整数である。)
Figure 0005853806
(In Formula (2), R 4 is a hydrogen atom or a methyl group. M is an integer of 1 or more.)

Figure 0005853806
(式(3)中、Rは水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基である。R〜R10はそれぞれ独立して、水素原子、ヒドロキシル基又は炭素数1〜4のアルキル基である。Yは単結合、−COO−又は−CONH−である。pは0〜3の整数である。但し、R〜R10の少なくとも1つはヒドロキシル基である。)
Figure 0005853806
(In the formula (3), R 5 is .R 6 to R 10 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms Y is a single bond, —COO— or —CONH—, p is an integer of 0 to 3, provided that at least one of R 6 to R 10 is a hydroxyl group.

メタクリル酸鎖状アルキルエステルとしては、例えばメチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、sec−ブチルメタクリレート、t−ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、イソデシルメタクリレート、n−ラウリルメタクリレート、トリデシルメタクリレート、n−ステアリルメタクリレート等が挙げられる。   Examples of the methacrylic acid chain alkyl esters include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, sec-butyl methacrylate, t-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, isodecyl methacrylate, n-lauryl methacrylate, tridecyl methacrylate, n -Stearyl methacrylate etc. are mentioned.

メタクリル酸環状アルキルエステルとしては、例えばシクロヘキシルメタクリレート、2−メチルシクロヘキシルメタクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルメタクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルオキシエチルメタクリレート、イソボロニルメタクリレート等が挙げられる。 Examples of the cyclic alkyl ester of methacrylic acid include cyclohexyl methacrylate, 2-methylcyclohexyl methacrylate, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-8-yl methacrylate, and tricyclo [5.2.1.0 2,6. ] Decan-8-yloxyethyl methacrylate, isobornyl methacrylate and the like.

水酸基を有するメタクリル酸エステルとしては、例えばヒドロキシメチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、3−ヒドロキシプロピルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクリレート、ジエチレングリコールモノメタクリレート、2,3−ジヒドロキシプロピルメタクリレート、2−メタクリロキシエチルグリコサイド、4−ヒドロキシフェニルメタクリレート等が挙げられる。   Examples of the methacrylic acid ester having a hydroxyl group include hydroxymethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 3-hydroxypropyl methacrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, 2,3-dihydroxypropyl methacrylate, and 2-methacryloxyethylglycol. Side, 4-hydroxyphenyl methacrylate and the like.

アクリル酸環状アルキルエステルとしては、例えばシクロヘキシルアクリレート、2−メチルシクロヘキシルアクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルアクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルオキシエチルアクリレート、イソボロニルアクリレート等が挙げられる。 Examples of acrylic acid cyclic alkyl esters include cyclohexyl acrylate, 2-methylcyclohexyl acrylate, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-8-yl acrylate, and tricyclo [5.2.1.0 2,6. ] Decan-8-yloxyethyl acrylate, isobornyl acrylate and the like.

メタクリル酸アリールエステルとしては、例えばフェニルメタクリレート、ベンジルメタクリレート等が挙げられる。   Examples of the methacrylic acid aryl ester include phenyl methacrylate and benzyl methacrylate.

アクリル酸アリールエステルとしては、例えばフェニルアクリレート、ベンジルアクリレート等が挙げられる。   Examples of the acrylic acid aryl ester include phenyl acrylate and benzyl acrylate.

不飽和ジカルボン酸ジエステルとしては、例えばマレイン酸ジエチル、フマル酸ジエチル、イタコン酸ジエチル等が挙げられる。   Examples of the unsaturated dicarboxylic acid diester include diethyl maleate, diethyl fumarate, diethyl itaconate and the like.

ビシクロ不飽和化合物としては、例えばビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−エチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−メトキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−エトキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ジメトキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ジエトキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−t−ブトキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−シクロヘキシルオキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−フェノキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ジ(t−ブトキシカルボニル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ジ(シクロヘキシルオキシカルボニル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−(2’−ヒドロキシエチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ジヒドロキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ジ(ヒドロキシメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5,6−ジ(2’−ヒドロキシエチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−ヒドロキシ−5−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−ヒドロキシ−5−エチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−ヒドロキシメチル−5−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン等が挙げられる。   Examples of the bicyclo unsaturated compound include bicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-methylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, and 5-ethylbicyclo [2.2.1]. Hept-2-ene, 5-methoxybicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-ethoxybicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5,6-dimethoxybicyclo [2.2 .1] hept-2-ene, 5,6-diethoxybicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-t-butoxycarbonylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5 -Cyclohexyloxycarbonyl bicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-phenoxycarbonylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5,6-di (t-butoxycarbonyl) bicyclo [2 2.1] Hept- -Ene, 5,6-di (cyclohexyloxycarbonyl) bicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5- (2'-hydroxyethyl) bicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5,6-dihydroxybicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5,6-di (hydroxymethyl) bicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5,6-di (2 ′ -Hydroxyethyl) bicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-hydroxy-5-methylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, 5-hydroxy-5-ethylbicyclo [2. 2.1] hept-2-ene, 5-hydroxymethyl-5-methylbicyclo [2.2.1] hept-2-ene, and the like.

マレイミド化合物としては、例えばN−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−ベンジルマレイミド、N−(4−ヒドロキシフェニル)マレイミド、N−(4−ヒドロキシベンジル)マレイミド、N−スクシンイミジル−3−マレイミドベンゾエート、N−スクシンイミジル−4−マレイミドブチレート、N−スクシンイミジル−6−マレイミドカプロエート、N−スクシンイミジル−3−マレイミドプロピオネート、N−(9−アクリジニル)マレイミド等が挙げられる。   Examples of maleimide compounds include N-phenylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide, N-benzylmaleimide, N- (4-hydroxyphenyl) maleimide, N- (4-hydroxybenzyl) maleimide, N-succinimidyl-3-maleimidobenzoate, N-succinimidyl-4-maleimidobutyrate, N-succinimidyl-6-maleimidocaproate, N-succinimidyl-3-maleimidopropionate, N- (9-acridinyl) maleimide and the like.

不飽和芳香族化合物としては、例えばスチレン、α−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、ビニルトルエン、p−メトキシスチレン等が挙げられる。   Examples of the unsaturated aromatic compound include styrene, α-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, vinyltoluene, and p-methoxystyrene.

共役ジエンとしては、例えば1,3−ブタジエン、イソプレン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン等が挙げられる。   Examples of the conjugated diene include 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene and the like.

テトラヒドロフラン骨格を含有する不飽和化合物としては、例えばテトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、2−メタクリロイルオキシ−プロピオン酸テトラヒドロフルフリルエステル、3−(メタ)アクリロイルオキシテトラヒドロフラン−2−オン等が挙げられる。   Examples of the unsaturated compound containing a tetrahydrofuran skeleton include tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, 2-methacryloyloxy-propionic acid tetrahydrofurfuryl ester, 3- (meth) acryloyloxytetrahydrofuran-2-one, and the like.

フラン骨格を含有する不飽和化合物としては、例えば2−メチル−5−(3−フリル)−1−ペンテン−3−オン、フルフリル(メタ)アクリレート、1−フラン−2−ブチル−3−エン−2−オン、1−フラン−2−ブチル−3−メトキシ−3−エン−2−オン、6−(2−フリル)−2−メチル−1−ヘキセン−3−オン、6−フラン−2−イル−ヘキシ−1−エン−3−オン、アクリル酸−2−フラン−2−イル−1−メチル−エチルエステル、6−(2−フリル)−6−メチル−1−ヘプテン−3−オン等が挙げられる。   Examples of unsaturated compounds containing a furan skeleton include 2-methyl-5- (3-furyl) -1-penten-3-one, furfuryl (meth) acrylate, 1-furan-2-butyl-3-ene- 2-one, 1-furan-2-butyl-3-methoxy-3-en-2-one, 6- (2-furyl) -2-methyl-1-hexen-3-one, 6-furan-2- Yl-hex-1-en-3-one, acrylic acid-2-furan-2-yl-1-methyl-ethyl ester, 6- (2-furyl) -6-methyl-1-hepten-3-one, etc. Is mentioned.

テトラヒドロピラン骨格を含有する不飽和化合物としては、例えば(テトラヒドロピラン−2−イル)メチルメタクリレート、2,6−ジメチル−8−(テトラヒドロピラン−2−イルオキシ)−オクト−1−エン−3−オン、2−メタクリル酸テトラヒドロピラン−2−イルエステル、1−(テトラヒドロピラン−2−オキシ)−ブチル−3−エン−2−オン等が挙げられる。   Examples of unsaturated compounds containing a tetrahydropyran skeleton include (tetrahydropyran-2-yl) methyl methacrylate, 2,6-dimethyl-8- (tetrahydropyran-2-yloxy) -oct-1-en-3-one , 2-methacrylic acid tetrahydropyran-2-yl ester, 1- (tetrahydropyran-2-oxy) -butyl-3-en-2-one, and the like.

ピラン骨格を含有する不飽和化合物としては、例えば4−(1,4−ジオキサ−5−オキソ−6−ヘプテニル)−6−メチル−2−ピラン、4−(1,5−ジオキサ−6−オキソ−7−オクテニル)−6−メチル−2−ピラン等が挙げられる。   Examples of unsaturated compounds containing a pyran skeleton include 4- (1,4-dioxa-5-oxo-6-heptenyl) -6-methyl-2-pyran and 4- (1,5-dioxa-6-oxo. -7-octenyl) -6-methyl-2-pyran and the like.

上記式(2)で表される骨格を含有する不飽和化合物としては、例えばポリエチレングリコール(n=2〜10)モノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(n=2〜10)モノ(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Examples of the unsaturated compound containing a skeleton represented by the above formula (2) include polyethylene glycol (n = 2 to 10) mono (meth) acrylate, polypropylene glycol (n = 2 to 10) mono (meth) acrylate, and the like. Is mentioned.

上記式(3)で表されるフェノール性水酸基含有不飽和化合物としては、Yとpの定義により下記式(4)〜(8)で表される化合物等が挙げられる。

Figure 0005853806
(式(4)中、qは1〜3の整数である。R〜R10は上記式(3)と同義である。) Examples of the phenolic hydroxyl group-containing unsaturated compound represented by the above formula (3) include compounds represented by the following formulas (4) to (8) according to the definitions of Y and p.
Figure 0005853806
(In the formula (4), q is .R 5 to R 10 is an integer of 1 to 3 as defined in the above formula (3).)

Figure 0005853806
(式(5)中、R〜R10は上記式(3)と同義である。)
Figure 0005853806
(In the formula (5), R 5 ~R 10 has the same meaning as the above formula (3).)

Figure 0005853806
(式(6)中、rは1〜3の整数である。R〜R10は上記式(3)と同義である。)
Figure 0005853806
(In the formula (6), r is .R 5 to R 10 is an integer of 1 to 3 as defined in the above formula (3).)

Figure 0005853806
(式(7)中、R〜R10は上記式(3)と同義である。)
Figure 0005853806
(In the formula (7), R 5 ~R 10 has the same meaning as the above formula (3).)

Figure 0005853806
(式(8)中、R〜R10は上記式(3)と同義である。)
Figure 0005853806
(In the formula (8), R 5 ~R 10 has the same meaning as the above formula (3).)

その他の不飽和化合物としては、例えばアクリロニトリル、メタクリロニトリル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリルアミド、メタクリルアミド、酢酸ビニル等が挙げられる。   Examples of other unsaturated compounds include acrylonitrile, methacrylonitrile, vinyl chloride, vinylidene chloride, acrylamide, methacrylamide, and vinyl acetate.

これらの(A3)化合物のうち、メタクリル酸鎖状アルキルエステル、メタクリル酸環状アルキルエステル、マレイミド化合物、テトラヒドロフラン骨格、フラン骨格、テトラヒドロピラン骨格、ピラン骨格、上記式(2)で表される骨格を有する不飽和化合物、上記式(3)で表されるフェノール性水酸基含有不飽和化合物、不飽和芳香族化合物、アクリル酸環状アルキルエステルが好ましい。これらのうちスチレン、t−ブチルメタクリレート、n−ラウリルメタクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルメタクリレート、p−メトキシスチレン、2−メチルシクロヘキシルアクリレート、N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(n=2〜10)モノ(メタ)アクリレート、3−(メタ)アクリロイルオキシテトラヒドロフラン−2−オン、4−ヒドロキシベンジル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシフェニル(メタ)アクリレート、o−ヒドロキシスチレン、p−ヒドロキシスチレン、α−メチル−p−ヒドロキシスチレンが、共重合反応性及びアルカリ水溶液に対する溶解性の点からより好ましい。 Among these (A3) compounds, it has a methacrylic acid chain alkyl ester, a methacrylic acid cyclic alkyl ester, a maleimide compound, a tetrahydrofuran skeleton, a furan skeleton, a tetrahydropyran skeleton, a pyran skeleton, and a skeleton represented by the above formula (2). An unsaturated compound, a phenolic hydroxyl group-containing unsaturated compound represented by the above formula (3), an unsaturated aromatic compound, and an acrylic acid cyclic alkyl ester are preferred. Of these, styrene, t-butyl methacrylate, n-lauryl methacrylate, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-8-yl methacrylate, p-methoxystyrene, 2-methylcyclohexyl acrylate, N-phenylmaleimide , N-cyclohexylmaleimide, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, polyethylene glycol (n = 2 to 10) mono (meth) acrylate, 3- (meth) acryloyloxytetrahydrofuran-2-one, 4-hydroxybenzyl (meth) acrylate 4-hydroxyphenyl (meth) acrylate, o-hydroxystyrene, p-hydroxystyrene, and α-methyl-p-hydroxystyrene are more preferable in terms of copolymerization reactivity and solubility in an aqueous alkali solution.

[A]アルカリ可溶性樹脂における(A3)化合物に由来する構造単位の含有割合としては、全構造単位に対して、好ましくは10質量%〜80質量%、より好ましくは20質量%〜70質量%である。[A]アルカリ可溶性樹脂における(A3)化合物に由来する構造単位の含有割合を10質量%〜80質量%とすることによって、当該感放射線性樹脂組成物は、現像性及び形成される硬化物の耐溶媒性に優れる。   [A] The content ratio of the structural unit derived from the compound (A3) in the alkali-soluble resin is preferably 10% by mass to 80% by mass, more preferably 20% by mass to 70% by mass with respect to the total structural units. is there. [A] By setting the content of the structural unit derived from the compound (A3) in the alkali-soluble resin to 10% by mass to 80% by mass, the radiation-sensitive resin composition has developability and a cured product formed. Excellent solvent resistance.

[A]アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量(Mw)としては、2×10〜1×10が好ましく、5×10〜5×10がより好ましい。[A]アルカリ可溶性樹脂のMwを2×10〜1×10とすることによって、当該感放射線性樹脂組成物の放射線感度及び現像性を高めることができる。なお、本明細書における重合体のMw及び数平均分子量(Mn)は下記の条件によるゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定した。
装置:GPC−101(昭和電工社)
カラム:GPC−KF−801、GPC−KF−802、GPC−KF−803及びGPC−KF−804を結合
移動相:テトラヒドロフラン
カラム温度:40℃
流速:1.0mL/分
試料濃度:1.0質量%
試料注入量:100μL
検出器:示差屈折計
標準物質:単分散ポリスチレン
[A] The weight average molecular weight (Mw) of the alkali-soluble resin is preferably 2 × 10 3 to 1 × 10 5, and more preferably 5 × 10 3 to 5 × 10 4 . [A] By setting Mw of the alkali-soluble resin to 2 × 10 3 to 1 × 10 5 , the radiation sensitivity and developability of the radiation-sensitive resin composition can be improved. In addition, Mw and number average molecular weight (Mn) of the polymer in this specification were measured by gel permeation chromatography (GPC) under the following conditions.
Apparatus: GPC-101 (Showa Denko)
Column: GPC-KF-801, GPC-KF-802, GPC-KF-803 and GPC-KF-804 combined with mobile phase: tetrahydrofuran Column temperature: 40 ° C.
Flow rate: 1.0 mL / min Sample concentration: 1.0 mass%
Sample injection volume: 100 μL
Detector: Differential refractometer Standard material: Monodisperse polystyrene

<[A]アルカリ可溶性樹脂の合成方法>
[A]アルカリ可溶性樹脂は、例えば所定の各構造単位に対応する単量体を、ラジカル重合開始剤を使用し、適当な溶媒中で重合することにより製造できる。例えば、単量体及びラジカル開始剤を含有する溶液を、反応溶媒又は単量体を含有する溶液に滴下して重合反応させる方法、単量体を含有する溶液と、ラジカル開始剤を含有する溶液とを各別に、反応溶媒又は単量体を含有する溶液に滴下して重合反応させる方法、各々の単量体を含有する複数種の溶液と、ラジカル開始剤を含有する溶液とを各別に、反応溶媒又は単量体を含有する溶液に滴下して重合反応させる方法等の方法で合成することが好ましい。
<[A] Method for synthesizing alkali-soluble resin>
[A] The alkali-soluble resin can be produced, for example, by polymerizing monomers corresponding to predetermined respective structural units in a suitable solvent using a radical polymerization initiator. For example, a method of dropping a solution containing a monomer and a radical initiator into a reaction solvent or a solution containing the monomer to cause a polymerization reaction, a solution containing the monomer, and a solution containing the radical initiator Separately, a method of dropping a reaction solvent or a monomer-containing solution into a polymerization reaction, a plurality of types of solutions containing each monomer, and a solution containing a radical initiator, It is preferable to synthesize by a method such as a method of dropping it into a reaction solvent or a solution containing a monomer to cause a polymerization reaction.

[A]アルカリ可溶性樹脂を製造するための重合反応に用いられる溶媒としては、例えばアルコール、グリコールエーテル、エチレングリコールアルキルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル、ジエチレングリコールジアルキルエーテル、ジプロピレングリコールジアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールアルキルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノアルキルエーテルプロピオネート、ケトン類、エステル等が挙げられる。   [A] Solvents used in the polymerization reaction for producing the alkali-soluble resin include, for example, alcohol, glycol ether, ethylene glycol alkyl ether acetate, diethylene glycol monoalkyl ether, diethylene glycol dialkyl ether, dipropylene glycol dialkyl ether, propylene glycol mono Examples include alkyl ether, propylene glycol alkyl ether acetate, propylene glycol monoalkyl ether propionate, ketones, and esters.

アルコールとしては、例えばベンジルアルコール等;
グリコールエーテルとしては、例えばエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等;
エチレングリコールアルキルエーテルアセテートとしては、例えばエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等;
ジエチレングリコールモノアルキルエーテルとしては、例えばジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル等;
ジエチレングリコールジアルキルエーテルとしては、例えばジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル等;
ジプロピレングリコールジアルキルエーテルとしては、例えばジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールエチルメチルエーテル等;
プロピレングリコールモノアルキルエーテルとしては、例えばプロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコールプロピルエーテル、プロピレングリコールブチルエーテル等;
プロピレングリコールアルキルエーテルアセテートとしては、例えばプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート等;
プロピレングリコールモノアルキルエーテルプロピオネートとしては、例えばプロピレングリコールメチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールエチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールプロピルエーテルプロピオネート等;
ケトンとしては、例えばメチルエチルケトン、シクロヘキサノン、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、メチルイソアミルケトン等;
エステルとしては、例えば酢酸エチル、酢酸ブチル、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、ヒドロキシ酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチル、2−エトキシプロピオン酸エチル、2−エトキシプロピオン酸プロピル、2−エトキシプロピオン酸ブチル、2−ブトキシプロピオン酸メチル、2−ブトキシプロピオン酸エチル、2−ブトキシプロピオン酸プロピル、2−ブトキシプロピオン酸ブチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸プロピル、3−メトキシプロピオン酸ブチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸プロピル、3−エトキシプロピオン酸ブチル、3−プロポキシプロピオン酸メチル等が挙げられる。
Examples of the alcohol include benzyl alcohol;
Examples of glycol ethers include ethylene glycol monomethyl ether and ethylene glycol monoethyl ether;
Examples of the ethylene glycol alkyl ether acetate include ethylene glycol monobutyl ether acetate and diethylene glycol monoethyl ether acetate;
Examples of the diethylene glycol monoalkyl ether include diethylene glycol monomethyl ether and diethylene glycol monoethyl ether;
Examples of the diethylene glycol dialkyl ether include diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether and the like;
Examples of the dipropylene glycol dialkyl ether include dipropylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol diethyl ether, and dipropylene glycol ethyl methyl ether;
Examples of the propylene glycol monoalkyl ether include propylene glycol methyl ether, propylene glycol ethyl ether, propylene glycol propyl ether, and propylene glycol butyl ether;
Examples of the propylene glycol alkyl ether acetate include propylene glycol methyl ether acetate and propylene glycol ethyl ether acetate;
Examples of the propylene glycol monoalkyl ether propionate include propylene glycol methyl ether propionate, propylene glycol ethyl ether propionate, propylene glycol propyl ether propionate and the like;
Examples of the ketone include methyl ethyl ketone, cyclohexanone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, and methyl isoamyl ketone;
Examples of the ester include ethyl acetate, butyl acetate, ethyl 2-hydroxypropionate, methyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, butyl hydroxyacetate, methyl lactate, ethyl lactate, Propyl lactate, butyl lactate, ethyl 2-ethoxypropionate, propyl 2-ethoxypropionate, butyl 2-ethoxypropionate, methyl 2-butoxypropionate, ethyl 2-butoxypropionate, propyl 2-butoxypropionate, 2- Butyl propionate butyl, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, propyl 3-methoxypropionate, butyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate 3-ethoxy propionate propyl, 3-ethoxy propionate butyl, 3-propoxy-propionic acid methyl, and the like.

これらの溶媒のうち、エチレングリコールアルキルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル、ジエチレングリコールジアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールアルキルエーテルアセテートが好ましく、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートがより好ましい。   Of these solvents, ethylene glycol alkyl ether acetate, diethylene glycol monoalkyl ether, diethylene glycol dialkyl ether, propylene glycol monoalkyl ether, and propylene glycol alkyl ether acetate are preferred, and diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol. Monomethyl ether acetate is more preferred.

[A]アルカリ可溶性樹脂を製造するための重合反応に用いられる重合開始剤としては、一般的にラジカル重合開始剤として知られているものが使用できる。ラジカル重合開始剤としては、例えば2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、2,2’−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス−(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)等のアゾ化合物;ベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、t−ブチルペルオキシピバレート、1,1’−ビス−(t−ブチルペルオキシ)シクロヘキサン等の有機過酸化物及び過酸化水素が挙げられる。ラジカル重合開始剤として過酸化物を用いる場合には、過酸化物を還元剤とともに用いてレドックス型開始剤としてもよい。   [A] As the polymerization initiator used in the polymerization reaction for producing the alkali-soluble resin, those generally known as radical polymerization initiators can be used. Examples of the radical polymerization initiator include 2,2′-azobisisobutyronitrile (AIBN), 2,2′-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis- (4- Azo compounds such as methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile); organic peroxides such as benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, t-butylperoxypivalate, 1,1′-bis- (t-butylperoxy) cyclohexane and peroxides Examples include hydrogen oxide. When a peroxide is used as the radical polymerization initiator, the peroxide may be used together with a reducing agent to form a redox initiator.

[A]アルカリ可溶性樹脂を製造するための重合反応においては、分子量を調整するために、分子量調整剤を使用できる。分子量調整剤としては、例えばクロロホルム、四臭化炭素等のハロゲン化炭化水素類;n−ヘキシルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン、チオグリコール酸等のメルカプタン類;ジメチルキサントゲンスルフィド、ジイソプロピルキサントゲンジスルフィド等のキサントゲン類;ターピノーレン、α−メチルスチレンダイマー等が挙げられる。   [A] In the polymerization reaction for producing the alkali-soluble resin, a molecular weight modifier can be used to adjust the molecular weight. Examples of the molecular weight modifier include halogenated hydrocarbons such as chloroform and carbon tetrabromide; mercaptans such as n-hexyl mercaptan, n-octyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan, and thioglycolic acid; Xanthogens such as xanthogen sulfide and diisopropylxanthogen disulfide; terpinolene, α-methylstyrene dimer and the like.

上記重合における反応温度は、ラジカル重合開始剤の種類に応じて適宜決定すればよいが、通常40℃〜150℃であり、50℃〜120℃が好ましい。反応時間としては、通常1時間〜48時間であり、1時間〜24時間が好ましい。   Although the reaction temperature in the said polymerization should just be suitably determined according to the kind of radical polymerization initiator, it is 40 to 150 degreeC normally, and 50 to 120 degreeC is preferable. The reaction time is usually 1 hour to 48 hours, preferably 1 hour to 24 hours.

<[B]重合性化合物>
当該感放射線性樹脂組成物に含有される[B]重合性化合物としては、エチレン性不飽和結合を有する重合性化合物であれば特に限定されないが、例えばω−カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート、エチレングリコール(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノキシエタノールフルオレンジ(メタ)アクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−(メタ)アクリロイロキシプロピルメタクリレート、2−(2’−ビニロキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリ(2−(メタ)アクリロイロキシエチル)フォスフェート、エチレンオキサイド変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、コハク酸変性ペンタエリスリトールトリアクリレート等のほか、直鎖アルキレン基及び脂環式構造を有し、かつ2個以上のイソシアネート基を有する化合物と、分子内に1個以上の水酸基を有し、かつ3個〜5個の(メタ)アクリロイロキシ基を有する化合物とを反応させて得られるウレタン(メタ)アクリレート化合物等が挙げられる。
<[B] Polymerizable compound>
[B] The polymerizable compound contained in the radiation-sensitive resin composition is not particularly limited as long as it is a polymerizable compound having an ethylenically unsaturated bond. For example, ω-carboxypolycaprolactone mono (meth) acrylate, Ethylene glycol (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol Di (meth) acrylate, bisphenoxyethanol full orange (meth) acrylate, dimethylol tricyclodecane di (meth) acrylate, 2-hydroxy-3- (meth) acryloyloxypropyl methacrylate, 2- (2′-vinylo) Ciethoxy) ethyl (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate , Tri (2- (meth) acryloyloxyethyl) phosphate, ethylene oxide-modified dipentaerythritol hexaacrylate, succinic acid-modified pentaerythritol triacrylate, and the like, and a linear alkylene group and an alicyclic structure, and Ureta obtained by reacting a compound having two or more isocyanate groups with a compound having one or more hydroxyl groups in the molecule and having 3 to 5 (meth) acryloyloxy groups (Meth) acrylate compounds, and the like.

上記[B]重合性化合物の市販品としては、例えば
アロニックスM−400、同M−402、同M−405、同M−450、同M−1310、同M−1600、同M−1960、同M−7100、同M−8030、同M−8060、同M−8100、同M−8530、同M−8560、同M−9050、アロニックスTO−1450、同TO−1382(以上、東亞合成社);
KAYARAD DPHA、同DPCA−20、同DPCA−30、同DPCA−60、同DPCA−120、同MAX−3510(以上、日本化薬社);
ビスコート295、同300、同360、同GPT、同3PA、同400(以上、大阪有機化学工業社);
ウレタンアクリレート系化合物として、ニューフロンティア R−1150(第一工業製薬社);
KAYARAD DPHA−40H、KAYARAD DPEA−12、HUX−5000(以上、日本化薬社);
UN−9000H(根上工業社);
アロニックスM−5300、同M−5600、同M−5700、M−210、同M−220、同M−240、同M−270、同M−6200、同M−305、同M−309、同M−310、同M−315(以上、東亞合成社);
KAYARAD HDDA、KAYARAD HX−220、同HX−620、同R−526、同R−167、同R−604、同R−684、同R−551、同R−712、UX−2201、UX−2301、UX−3204、UX−3301、UX−4101、UX−6101、UX−7101、UX−8101、UX−0937、MU−2100、MU−4001(以上、日本化薬社);
アートレジンUN−9000PEP、同UN−9200A、同UN−7600、同UN−333、同UN−1003、同UN−1255、同UN−6060PTM、同UN−6060P(以上、根上工業社);
SH−500Bビスコート260、同312、同335HP(以上、大阪有機化学工業社)等が挙げられる。
As a commercial item of the above-mentioned [B] polymerizable compound, for example, Aronix M-400, M-402, M-405, M-450, M-1310, M-1600, M-1960, M-7100, M-8030, M-8060, M-8100, M-8100, M-8530, M-8560, M-9050, Aronix TO-1450, TO-1382 (above, Toagosei Co., Ltd.) ;
KAYARAD DPHA, DPCA-20, DPCA-30, DPCA-60, DPCA-120, MAX-3510 (above, Nippon Kayaku Co., Ltd.);
Biscote 295, 300, 360, GPT, 3PA, 400 (Osaka Organic Chemical Co., Ltd.);
As a urethane acrylate compound, New Frontier R-1150 (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.);
KAYARAD DPHA-40H, KAYARAD DPEA-12, HUX-5000 (above, Nippon Kayaku Co., Ltd.);
UN-9000H (Negami Kogyo Co.);
Aronix M-5300, M-5600, M-5700, M-210, M-220, M-240, M-270, M-6200, M-305, M-309, M M-310, M-315 (above, Toagosei Co., Ltd.);
KAYARAD HDDA, KAYARAD HX-220, HX-620, R-526, R-167, R-604, R-684, R-551, R-712, UX-2201, UX-2301 UX-3204, UX-3301, UX-4101, UX-6101, UX-7101, UX-8101, UX-0937, MU-2100, MU-4001 (above, Nippon Kayaku Co., Ltd.);
Art Resin UN-9000PEP, UN-9200A, UN-7600, UN-333, UN-1003, UN-1255, UN-6060PTM, UN-6060P (Negami Industrial Co., Ltd.);
SH-500B biscoat 260, 312 and 335HP (above, Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.).

[B]重合性化合物は、単独で又は2種以上を混合して使用できる。当該感放射線性樹脂組成物における[B]重合性化合物の含有割合としては、[A]アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、20質量部〜200質量部が好ましく、40質量部〜160質量部がより好ましい。[B]重合性化合物の含有割合を上記範囲とすることで、当該感放射線性樹脂組成物は密着性に優れ低露光量においても十分な硬度を有したスペーサー等の硬化膜が得られる。   [B] A polymeric compound can be used individually or in mixture of 2 or more types. As a content rate of the [B] polymeric compound in the said radiation sensitive resin composition, 20 mass parts-200 mass parts are preferable with respect to 100 mass parts of [A] alkali-soluble resin, and 40 mass parts-160 mass parts. Is more preferable. [B] By making the content rate of a polymeric compound into the said range, the said radiation sensitive resin composition is excellent in adhesiveness, and cured films, such as a spacer with sufficient hardness even in the low exposure amount, are obtained.

<[C]感放射線性重合開始剤>
当該組成物に含有される[C]感放射線性重合開始剤は、放射線に感応して[B]重合性化合物の重合を開始しうる活性種を生じる成分である。このような[C]感放射線性重合開始剤としては、O−アシルオキシム化合物、アセトフェノン化合物、ビイミダゾール化合物等が挙げられる。なお、[C]感放射線性重合開始剤は、2種以上を併用してもよい。
<[C] Radiation sensitive polymerization initiator>
The [C] radiation-sensitive polymerization initiator contained in the composition is a component that generates an active species capable of initiating polymerization of the [B] polymerizable compound in response to radiation. Examples of such [C] radiation-sensitive polymerization initiators include O-acyloxime compounds, acetophenone compounds, biimidazole compounds, and the like. In addition, [C] a radiation sensitive polymerization initiator may use 2 or more types together.

O−アシルオキシム化合物としては、例えばエタノン−1−〔9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)、1−〔9−エチル−6−ベンゾイル−9H−カルバゾール−3−イル〕−オクタン−1−オンオキシム−O−アセテート、1−〔9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル〕−エタン−1−オンオキシム−O−ベンゾエート、1−〔9−n−ブチル−6−(2−エチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル〕−エタン−1−オンオキシム−O−ベンゾエート、エタノン−1−[9−エチル−6−(2−メチル−4−テトラヒドロフラニルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−1−(O−アセチルオキシム)、エタノン−1−〔9−エチル−6−(2−メチル−4−テトラヒドロピラニルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)、エタノン−1−〔9−エチル−6−(2−メチル−5−テトラヒドロフラニルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)、エタノン−1−〔9−エチル−6−{2−メチル−4−(2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラニル)メトキシベンゾイル}−9H−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)等が挙げられる。これらのうち、エタノン−1−〔9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)、エタノン−1−〔9−エチル−6−(2−メチル−4−テトラヒドロフラニルメトキシベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)又はエタノン−1−〔9−エチル−6−{2−メチル−4−(2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラニル)メトキシベンゾイル}−9H−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)が好ましい。   Examples of the O-acyloxime compound include ethanone-1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime), 1- [9- Ethyl-6-benzoyl-9H-carbazol-3-yl] -octane-1-oneoxime-O-acetate, 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl]- Ethan-1-one oxime-O-benzoate, 1- [9-n-butyl-6- (2-ethylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl] -ethane-1-one oxime-O-benzoate, ethanone-1 -[9-ethyl-6- (2-methyl-4-tetrahydrofuranylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime) Ethanone-1- [9-ethyl-6- (2-methyl-4-tetrahydropyranylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime), ethanone-1- [9-ethyl -6- (2-Methyl-5-tetrahydrofuranylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime), ethanone-1- [9-ethyl-6- {2-methyl-4 -(2,2-dimethyl-1,3-dioxolanyl) methoxybenzoyl} -9H-carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime) and the like. Of these, ethanone-1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime), ethanone-1- [9-ethyl-6 -(2-Methyl-4-tetrahydrofuranylmethoxybenzoyl) -9H-carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime) or ethanone-1- [9-ethyl-6- {2-methyl-4- (2,2-Dimethyl-1,3-dioxolanyl) methoxybenzoyl} -9H-carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime) is preferred.

アセトフェノン化合物としては、例えばα−アミノケトン化合物、α−ヒドロキシケトン化合物が挙げられる。   Examples of the acetophenone compound include an α-aminoketone compound and an α-hydroxyketone compound.

α−アミノケトン化合物としては、例えば2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン、2−ジメチルアミノ−2−(4−メチルベンジル)−1−(4−モルフォリン−4−イル−フェニル)−ブタン−1−オン、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン等が挙げられる。   Examples of the α-aminoketone compound include 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one, 2-dimethylamino-2- (4-methylbenzyl) -1- ( 4-morpholin-4-yl-phenyl) -butan-1-one, 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one, and the like.

α−ヒドロキシケトン化合物としては、例えば1−フェニル−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−(4−i−プロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等が挙げられる   Examples of the α-hydroxyketone compound include 1-phenyl-2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 1- (4-i-propylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl- (2-hydroxy-2-propyl) ketone, 1-hydroxycyclohexyl phenylketone and the like can be mentioned.

これらのアセトフェノン化合物のうちα−アミノケトン化合物が好ましく、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン又は2−ジメチルアミノ−2−(4−メチルベンジル)−1−(4−モルフォリン−4−イル−フェニル)−ブタン−1−オンがより好ましい。   Of these acetophenone compounds, α-aminoketone compounds are preferred, such as 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one or 2-dimethylamino-2- (4-methylbenzyl). ) -1- (4-Morpholin-4-yl-phenyl) -butan-1-one is more preferred.

ビイミダゾール化合物としては、例えば2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール等が挙げられる。これらのうち、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール又は2,2’−ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾールが好ましく、2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾールがより好ましい。   Examples of the biimidazole compound include 2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetrakis (4-ethoxycarbonylphenyl) -1,2′-biimidazole, 2,2 ′. -Bis (2-chlorophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole, 2,2'-bis (2,4-dichlorophenyl) -4,4', 5 5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole, 2,2′-bis (2,4,6-trichlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-bi Examples include imidazole. Among these, 2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole, 2,2′-bis (2,4-dichlorophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole or 2,2'-bis (2,4,6-trichlorophenyl) -4,4', 5,5'-tetra Phenyl-1,2'-biimidazole is preferred, and 2,2'-bis (2,4-dichlorophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole is more preferred.

[C]感放射線性重合開始剤としては、市販品を使用してもよく、例えば2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル))−2−モルフォリノプロパン−1−オン(イルガキュア907、2−(4−メチルベンジル)−2−(ジメチルアミノ)−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン(イルガキュア379)、エタノン−1−〔9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)(イルガキュアOXE02)(以上、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社)等が挙げられる。   [C] As the radiation-sensitive polymerization initiator, a commercially available product may be used. For example, 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl))-2-morpholinopropan-1-one (Irgacure 907, 2 -(4-Methylbenzyl) -2- (dimethylamino) -1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one (Irgacure 379), ethanone-1- [9-ethyl-6- (2-methyl) Benzoyl) -9H-carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime) (Irgacure OXE02) (above, Ciba Specialty Chemicals).

当該感放射線性樹脂組成物における[C]感放射線性重合開始剤の含有割合としては、[A]アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、1質量部〜40質量部が好ましく、5質量部〜30質量部がより好ましい。[C]感放射線性重合開始剤の含有割合を1質量部〜40質量部とすることで、当該組成物は、低露光量の場合でも高い硬度等を有する硬化膜が形成できる。   As a content rate of the [C] radiation sensitive polymerization initiator in the said radiation sensitive resin composition, 1 mass part-40 mass parts are preferable with respect to 100 mass parts of [A] alkali-soluble resin, and 5 mass parts- 30 parts by mass is more preferable. [C] By making the content rate of a radiation sensitive polymerization initiator into 1 mass part-40 mass parts, the said composition can form the cured film which has high hardness etc., even in the case of a low exposure amount.

<[D]化合物>
エポキシ基を有する成分を含有する当該感放射線性樹脂組成物は、[D]化合物を含有することで保存安定性と低温焼成における硬化促進性(低温硬化性)とを高いレベルで両立できる。通常の1級アミン化合物や2級アミン化合物をエポキシ基を有する成分と共存させると、組成物溶液の保存中にアミンのエポキシ基への求核攻撃により硬化反応が進行し、製品としての品質を損なうおそれがある。しかし、本発明で用いる[D]化合物はアミノ基を複素環上に有するため、組成物中でエポキシ基を有する成分と共存させても上記硬化反応が進行することはなく保存安定性に優れ、当該感放射線性樹脂組成物からなる塗膜を加熱した時に初めて硬化触媒として十分に機能することができる。
<[D] Compound>
The radiation-sensitive resin composition containing a component having an epoxy group can achieve both storage stability and curing acceleration (low-temperature curability) in low-temperature firing at a high level by containing the [D] compound. When a normal primary amine compound or secondary amine compound coexists with a component having an epoxy group, a curing reaction proceeds by nucleophilic attack on the epoxy group of the amine during storage of the composition solution, and the quality as a product is improved. There is a risk of damage. However, since the [D] compound used in the present invention has an amino group on the heterocyclic ring, the curing reaction does not proceed even if it coexists with a component having an epoxy group in the composition, and the storage stability is excellent. Only when the coating film made of the radiation-sensitive resin composition is heated can it sufficiently function as a curing catalyst.

[D]化合物は、上記式(1)で表わされる。上記式(1)中、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜18のアリール基又は炭素数7〜30のアラルキル基である。但し、上記アルキル基、アリール基及びアラルキル基が有する水素原子の一部又は全部は、アミノ基及び水酸基からなる群より選択される少なくとも1種で置換されていてもよい。但し、R及びRは、互いに結合して、それらが結合する窒素原子と共に環状構造を形成していてもよい。Rは、炭素数4〜20の窒素含有複素環基である。Wは、単結合又は炭素数1〜12のアルカンジイル基である。 The compound [D] is represented by the above formula (1). In the above formula (1), R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 30 carbon atoms. . However, some or all of the hydrogen atoms of the alkyl group, aryl group and aralkyl group may be substituted with at least one selected from the group consisting of an amino group and a hydroxyl group. However, R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a cyclic structure together with the nitrogen atom to which they are bonded. R 3 is a nitrogen-containing heterocyclic group having 4 to 20 carbon atoms. W is a single bond or an alkanediyl group having 1 to 12 carbon atoms.

上記R、Rで表される炭素数1〜20のアルキル基としては、例えば直鎖状又は分岐状の、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ラウリル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基等が挙げられる。 Examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 1 and R 2 include, for example, a linear or branched methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, and heptyl group. Octyl, nonyl, decyl, lauryl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, octadecyl, nonadecyl, eicosyl and the like.

上記炭素数6〜18のアリール基としては、例えばフェニル基、ナフチル基等が挙げられる。   Examples of the aryl group having 6 to 18 carbon atoms include a phenyl group and a naphthyl group.

上記炭素数7〜30のアラルキル基としては、例えばベンジル基、フェネチル基等が挙げられる。   Examples of the aralkyl group having 7 to 30 carbon atoms include a benzyl group and a phenethyl group.

上記Rで表される炭素数3〜20の窒素含有複素環基としては、窒素原子をヘテロ原子として含む上記炭素数の複素環基であれば特に限定されないが、ピリジル基、ピラジル基、ピリミジル基及びベンゾイミダゾール基が好ましい。上記Rが、上記特定の基であることにより、当該感放射線性樹脂組成物は、保存安定性及び低温硬化性を硬度に両立することができる。 The nitrogen-containing heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms represented by R 3 is not particularly limited as long as it is a heterocyclic group having the above-mentioned carbon number containing a nitrogen atom as a hetero atom, but a pyridyl group, a pyrazyl group, and a pyrimidyl group. Groups and benzimidazole groups are preferred. When R 3 is the specific group, the radiation-sensitive resin composition can achieve both storage stability and low-temperature curability in hardness.

[D]化合物としては、式(1)におけるRがピリジル基、ピラジル基、ピリミジル基又はベンゾイミダゾール基である化合物が好ましく、2−アミノピリジン、3−アミノピリジン、4−アミノピリジン、3−アミノメチルピリジン、4−アミノメチルピリジン、3−アミノエチルピリジン、4−アミノエチルピリジン、2−(メチルアミノ)ピリジン、3−(メチルアミノ)ピリジン、4−(メチルアミノ)ピリジン、4−ジメチルアミノピリジン、4−ピロリジロピリジン、4−(4−アミノピペリジノ)ピリジン、2−アミノピラジン、4−アミノピリミジン、2−アミノベンゾイミダゾールであることがより好ましく、4−アミノピリジン、4−ジメチルアミノピリジン、2−アミノベンゾイミダゾール、3−アミノメチルピリジン、4−アミノメチルピリジンがさらに好ましい。なお、[D]化合物は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。 [D] As the compound, a compound in which R 3 in Formula (1) is a pyridyl group, a pyrazyl group, a pyrimidyl group or a benzimidazole group is preferable, and 2-aminopyridine, 3-aminopyridine, 4-aminopyridine, 3- Aminomethylpyridine, 4-aminomethylpyridine, 3-aminoethylpyridine, 4-aminoethylpyridine, 2- (methylamino) pyridine, 3- (methylamino) pyridine, 4- (methylamino) pyridine, 4-dimethylamino More preferably, it is pyridine, 4-pyrrolidylpyridine, 4- (4-aminopiperidino) pyridine, 2-aminopyrazine, 4-aminopyrimidine, 2-aminobenzimidazole, 4-aminopyridine, 4-dimethylaminopyridine, 2-aminobenzimidazole, 3-aminomethylpyri More preferred are gin and 4-aminomethylpyridine. In addition, a [D] compound can be used individually or in mixture of 2 or more types.

上記[D]化合物の硬化促進剤としての機能は、焼成温度により変化するため、形成する硬化膜等の種類に合わせて、上記[D]化合物を適宜選択し、目的に合う1種を単独で、又は2種以上混合して用いることで、樹脂の分子量等の特性を制御することも可能である。このような観点から、例えば低温では硬化促進能に優れるが高温ではその硬化促進能がやや低下する4−アミノメチルピリジンを[D]化合物として用いた感放射線性樹脂組成物は、低温焼成と高温焼成を組み合わせて行うことで、得られる硬化膜等の硬度等の特性を制御することができ好ましい。また、低温でも高温でも硬化促進能の高い4−アミノピリジンと、上記4−アミノメチルピリジン等を混合して[D]化合物として用いた感放射線性樹脂組成物も同様の観点から好ましい。   Since the function of the above [D] compound as a curing accelerator varies depending on the firing temperature, the above [D] compound is appropriately selected according to the type of the cured film to be formed, and one type suitable for the purpose is used alone. Alternatively, it is possible to control the characteristics such as the molecular weight of the resin by using a mixture of two or more. From such a viewpoint, for example, the radiation-sensitive resin composition using 4-aminomethylpyridine as a [D] compound, which is excellent in curing accelerating capability at low temperatures but slightly decreases in accelerating curing capability at high temperatures, It is preferable to perform firing in combination because the properties such as hardness of the obtained cured film can be controlled. Moreover, the radiation sensitive resin composition which mixed 4-aminopyridine with high hardening acceleration ability at low temperature and high temperature, said 4-aminomethylpyridine, etc. and was used as a [D] compound is preferable from the same viewpoint.

当該感放射線性樹脂組成物における[D]化合物の含有割合としては、[A]アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、0.01質量部〜10質量部が好ましく、0.05質量部〜8質量部がより好ましい。[D]化合物の含有割合を0.01質量部〜10質量部とすることで、当該感放射線性樹脂組成物の保存安定性と低温硬化性とをより高いレベルで両立できる。   As a content rate of the [D] compound in the said radiation sensitive resin composition, 0.01 mass part-10 mass parts are preferable with respect to 100 mass parts of [A] alkali-soluble resin, 0.05 mass part-8 Part by mass is more preferable. [D] By making the content rate of a compound into 0.01 mass part-10 mass parts, the storage stability and low-temperature curability of the said radiation sensitive resin composition can be made compatible at a higher level.

<[E]エポキシ化合物>
[A]アルカリ可溶性樹脂においてエポキシ基を有するモノマーを共重合成分として使用しない場合に、以下に示す[E]エポキシ化合物を用いる必要がある。当該感放射線性樹脂組成物は、[E]エポキシ化合物に対する[D]化合物の求核攻撃により、加熱又は放射線の照射の下、硬化反応を進行させることができる。結果として、アルカリ現像液に不溶となり、ネガ型の高い感放射線特性を示すこととなる。なお、本発明においてエポキシ基とは、環状エーテル構造を有するものであって、例えばオキシラニル基、オキセタニル基等が挙げられる。
<[E] epoxy compound>
[A] When the monomer having an epoxy group is not used as a copolymerization component in the alkali-soluble resin, it is necessary to use the following [E] epoxy compound. The radiation-sensitive resin composition can cause a curing reaction to proceed under heating or radiation irradiation by nucleophilic attack of the [D] compound on the [E] epoxy compound. As a result, it becomes insoluble in an alkali developer, and exhibits a negative negative radiation sensitivity. In the present invention, the epoxy group has a cyclic ether structure, and examples thereof include an oxiranyl group and an oxetanyl group.

分子内に1のエポキシ基を有する化合物としては、例えば(メタ)ア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、(メタ)アクリル酸3,4−エポキシブチル、α−エチルアクリル酸3,4−エポキシブチル、(メタ)アクリル酸6,7−エポキシヘプチル、α−エチルアクリル酸6,7−エポキシヘプチル、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、3−メチル−3−(メタ)アクリロイロキシメチルオキセタン、3−エチル−3−(メタ)アクリロイロキシメチルオキセタン、フェニルグリシジルエーテル、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルジエトキシシラン等が挙げられる。   Examples of the compound having one epoxy group in the molecule include glycidyl (meth) acrylate, glycidyl α-ethyl acrylate, glycidyl α-n-propyl acrylate, glycidyl α-n-butyl acrylate, (meth) acrylic. 3,4-epoxybutyl acid, 3,4-epoxybutyl α-ethyl acrylate, 6,7-epoxyheptyl (meth) acrylate, 6,7-epoxyheptyl α-ethyl acrylate, o-vinylbenzylglycidyl ether , M-vinylbenzyl glycidyl ether, p-vinylbenzyl glycidyl ether, 3-methyl-3- (meth) acryloyloxymethyl oxetane, 3-ethyl-3- (meth) acryloyloxymethyl oxetane, phenyl glycidyl ether, γ -Glycidoxypropyltrimethoxysilane, β- 3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, .gamma.-glycidoxypropyl diethoxy silane, and the like.

分子内に2以上のエポキシ基を有する化合物としては、例えば
ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、ビスフェノールSジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールAジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールFジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールADジグリシジルエーテル等のビスフェノール型ジグリシジルエーテル類;
1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル等の多価アルコールのポリグリシジルエーテル類;
エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等の脂肪族多価アルコールに1種又は2種以上のアルキレンオキサイドを付加することにより得られるポリエーテルポリオールのポリグリシジルエーテル類;
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;
ポリフェノール型エポキシ樹脂;
脂肪族長鎖二塩基酸のジグリシジルエステル類;
高級脂肪酸のグリシジルエステル類;
脂肪族ポリグリシジルエーテル類;
エポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油
等が挙げられる。
Examples of the compound having two or more epoxy groups in the molecule include bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, bisphenol S diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol F diglycidyl ether, water Bisphenol-type diglycidyl ethers such as bisphenol AD diglycidyl ether;
Polyhydric alcohols such as 1,4-butanediol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, glycerin triglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, and polypropylene glycol diglycidyl ether Glycidyl ethers;
Polyglycidyl ethers of polyether polyols obtained by adding one or more alkylene oxides to aliphatic polyhydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol and glycerin;
Phenol novolac type epoxy resin;
Cresol novolac type epoxy resin;
Polyphenol type epoxy resin;
Diglycidyl esters of aliphatic long-chain dibasic acids;
Glycidyl esters of higher fatty acids;
Aliphatic polyglycidyl ethers;
Examples include epoxidized soybean oil and epoxidized linseed oil.

分子内に2以上のエポキシ基を有する化合物の市販品としては、例えば
ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂として、エピコート1001、同1002、同1003、同1004、同1007、同1009、同1010、同828(以上、ジャパンエポキシレジン製)等;
ビスフェノールF型エポキシ樹脂として、エピコート807(ジャパンエポキシレジン製)等;
フェノールノボラック型エポキシ樹脂として、エピコート152、同154、同157S65(以上、ジャパンエポキシレジン製)、EPPN201、同202(以上、日本化薬製)等;
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂として、EOCN102、同103S、同104S、1020、1025、1027(以上、日本化薬製)、エピコート180S75(ジャパンエポキシレジン製)等;
ポリフェノール型エポキシ樹脂として、エピコート1032H60、同XY−4000(以上、ジャパンエポキシレジン製)等;
環状脂肪族エポキシ樹脂として、CY−175、同177、同179、アラルダイトCY−182、同192、184(以上、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)、ERL−4234、4299、4221、4206(以上、U.C.C製)、ショーダイン509(昭和電工製)、エピクロン200、同400(以上、大日本インキ製)、エピコート871、同872(以上、ジャパンエポキシレジン製)、ED−5661、同5662(以上、セラニーズコーティング製)等;
脂肪族ポリグリシジルエーテルとして、エポライト100MF(共栄社化学製)、エピオールTMP(日本油脂製)等が挙げられる。
Commercially available compounds having two or more epoxy groups in the molecule include, for example, bisphenol A novolak type epoxy resins such as Epicoat 1001, 1002, 1003, 1004, 1007, 1009, 1010, and 828 ( Above, made of Japan Epoxy Resin) etc .;
As bisphenol F type epoxy resin, Epicoat 807 (manufactured by Japan Epoxy Resin) and the like;
As a phenol novolac type epoxy resin, Epicoat 152, 154, 157S65 (above, made by Japan Epoxy Resin), EPPN201, 202 (above, made by Nippon Kayaku), etc .;
As cresol novolac type epoxy resin, EOCN102, 103S, 104S, 1020, 1025, 1027 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), Epicoat 180S75 (manufactured by Japan Epoxy Resin) and the like;
As a polyphenol type epoxy resin, Epicoat 1032H60, XY-4000 (made by Japan Epoxy Resin) and the like;
Cyclic aliphatic epoxy resins include CY-175, 177, 179, Araldite CY-182, 192, 184 (above, manufactured by Ciba Specialty Chemicals), ERL-4234, 4299, 4221, 4206 (above, U C.C), Shodyne 509 (Showa Denko), Epicron 200, 400 (above, Dainippon Ink), Epicoat 871, 872 (above Japan Epoxy Resin), ED-5661, 5562 (Celanese coating)
Examples of the aliphatic polyglycidyl ether include Epolite 100MF (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) and Epiol TMP (manufactured by NOF Corporation).

[E]エポキシ化合物の使用量としては、[A]アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、50質量部以下が好ましく、30質量部以下がより好ましい。エポキシ化合物の使用量が50質量部を超えると、当該感放射線性樹脂組成物の感度が低下してパターン形状が劣化する場合がある。   [E] The amount of the epoxy compound used is preferably 50 parts by mass or less and more preferably 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of [A] alkali-soluble resin. When the usage-amount of an epoxy compound exceeds 50 mass parts, the sensitivity of the said radiation sensitive resin composition may fall and a pattern shape may deteriorate.

<任意成分>
当該感放射線性樹脂組成物は、上記の[A]アルカリ可溶性樹脂、[B]重合性化合物、[C]感放射線性重合開始剤、[D]化合物及び[E]エポキシ化合物以外に、本発明の効果を損なわない範囲で必要に応じて密着助剤、界面活性剤、保存安定剤等の任意成分を含有できる。これらの各任意成分は、単独で使用してもよいし2種以上を混合して使用してもよい。以下、順に詳述する。
<Optional component>
In addition to the above [A] alkali-soluble resin, [B] polymerizable compound, [C] radiation sensitive polymerization initiator, [D] compound and [E] epoxy compound, the radiation sensitive resin composition is the present invention. In the range which does not impair the effect, optional components such as an adhesion assistant, a surfactant and a storage stabilizer can be contained as necessary. Each of these optional components may be used alone or in combination of two or more. Hereinafter, it explains in full detail in order.

[密着助剤]
密着助剤は、得られるスペーサー等と基板との接着性をさらに向上させるために使用できる。このような密着助剤としては、カルボキシル基、メタクリロイル基、ビニル基、イソシアネート基、オキシラニル基等の反応性官能基を有する官能性シランカップリング剤が好ましく、例えばトリメトキシシリル安息香酸、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−イソシアナート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メトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等が挙げられる。
[Adhesion aid]
The adhesion assistant can be used to further improve the adhesion between the obtained spacer or the like and the substrate. As such an adhesion assistant, a functional silane coupling agent having a reactive functional group such as a carboxyl group, a methacryloyl group, a vinyl group, an isocyanate group, or an oxiranyl group is preferable. For example, trimethoxysilylbenzoic acid, γ-methacrylic acid is used. Roxypropyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, vinyltrimethoxysilane, γ-isocyanatopropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, etc. Is mentioned.

密着助剤の使用量としては、[A]アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、20質量部以下が好ましく、15質量部以下がより好ましい。密着助剤の使用量が20質量部を超えると現像残りを生じやすくなる傾向がある。   The amount of the adhesion aid used is preferably 20 parts by mass or less and more preferably 15 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of [A] alkali-soluble resin. When the amount of the adhesion aid used exceeds 20 parts by mass, there is a tendency that development residue tends to occur.

[界面活性剤]
界面活性剤は、当該組成物の塗膜形成性をより向上させるために使用できる。界面活性剤としては、例えばフッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤及びその他の界面活性剤が挙げられる。上記フッ素系界面活性剤としては、末端、主鎖及び側鎖の少なくともいずれかの部位にフルオロアルキル基及び/又はフルオロアルキレン基を有する化合物が好ましく、例えば1,1,2,2−テトラフロロ−n−オクチル(1,1,2,2−テトラフロロ−n−プロピル)エーテル、1,1,2,2−テトラフロロ−n−オクチル(n−ヘキシル)エーテル、ヘキサエチレングリコールジ(1,1,2,2,3,3−ヘキサフロロ−n−ペンチル)エーテル、オクタエチレングリコールジ(1,1,2,2−テトラフロロ−n−ブチル)エーテル、ヘキサプロピレングリコールジ(1,1,2,2,3,3−ヘキサフロロ−n−ペンチル)エーテル、オクタプロピレングリコールジ(1,1,2,2−テトラフロロ−n−ブチル)エーテル、パーフロロ−n−ドデカンスルホン酸ナトリウム、1,1,2,2,3,3−ヘキサフロロ−n−デカン、1,1,2,2,8,8,9,9,10,10−デカフロロ−n−ドデカンや、フロロアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、フロロアルキルリン酸ナトリウム、フロロアルキルカルボン酸ナトリウム、ジグリセリンテトラキス(フロロアルキルポリオキシエチレンエーテル)、フロロアルキルアンモニウムヨージド、フロロアルキルベタイン、他のフロロアルキルポリオキシエチレンエーテル、パーフロロアルキルポリオキシエタノール、パーフロロアルキルアルコキシレート、カルボン酸フロロアルキルエステル等が挙げられる。
[Surfactant]
A surfactant can be used to further improve the film-forming property of the composition. Examples of the surfactant include a fluorine-based surfactant, a silicone-based surfactant, and other surfactants. The fluorine-based surfactant is preferably a compound having a fluoroalkyl group and / or a fluoroalkylene group in at least one of the terminal, main chain and side chain, for example, 1,1,2,2-tetrafluoro-n. -Octyl (1,1,2,2-tetrafluoro-n-propyl) ether, 1,1,2,2-tetrafluoro-n-octyl (n-hexyl) ether, hexaethylene glycol di (1,1,2, 2,3,3-hexafluoro-n-pentyl) ether, octaethylene glycol di (1,1,2,2-tetrafluoro-n-butyl) ether, hexapropylene glycol di (1,1,2,2,3, 3-hexafluoro-n-pentyl) ether, octapropylene glycol di (1,1,2,2-tetrafluoro-n-butyl) ether Sodium perfluoro-n-dodecanesulfonate, 1,1,2,2,3,3-hexafluoro-n-decane, 1,1,2,2,8,8,9,9,10,10-decafluoro-n -Dodecane, sodium fluoroalkylbenzenesulfonate, sodium fluoroalkylphosphate, sodium fluoroalkylcarboxylate, diglycerin tetrakis (fluoroalkylpolyoxyethylene ether), fluoroalkylammonium iodide, fluoroalkylbetaine, other fluoroalkylpolyoxy Examples thereof include ethylene ether, perfluoroalkyl polyoxyethanol, perfluoroalkyl alkoxylate, and carboxylic acid fluoroalkyl ester.

フッ素系界面活性剤の市販品としては、例えばBM−1000、BM−1100(以上、BM CHEMIE社)、メガファックF142D、同F172、同F173、同F183、同F178、同F191、同F471、同F476(以上、大日本インキ化学工業社)、フロラードFC−170C、同−171、同−430、同−431(以上、住友スリーエム社)、サーフロンS−112、同−113、同−131、同−141、同−145、同−382、サーフロンSC−101、同−102、同−103、同−104、同−105、同−106(以上、旭硝子社)、エフトップEF301、同303、同352(以上、新秋田化成社)、フタージェントFT−100、同−110、同−140A、同−150、同−250、同−251、同−300、同−310、同−400S、フタージェントFTX−218、同−251(以上、ネオス社)等が挙げられる。   Commercially available fluorosurfactants include, for example, BM-1000, BM-1100 (above, BM CHEMIE), MegaFuck F142D, F172, F173, F183, F178, F191, F191, and F471. F476 (above, Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), Florard FC-170C, -171, -430, -431 (above, Sumitomo 3M), Surflon S-112, -113, -131, -141, -145, -382, Surflon SC-101, -102, -103, -104, -105, -106 (above, Asahi Glass), F-top EF301, 303, 352 (above, Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), Footent FT-100, -110, -140A, -150, -250, and -25 , The -300, the -310, the -400S, Ftergent FTX-218, the -251 (or, Neos Co., Ltd.).

シリコーン系界面活性剤の市販品としては、例えばトーレシリコーンDC3PA、同DC7PA、同SH11PA、同SH21PA、同SH28PA、同SH29PA、同SH30PA、同SH−190、同SH−193、同SZ−6032、同SF−8428、同DC−57、同DC−190(以上、東レ・ダウコーニング・シリコーン社)、TSF−4440、TSF−4300、TSF−4445、TSF−4446、TSF−4460、TSF−4452(以上、GE東芝シリコーン社)、オルガノシロキサンポリマーKP341(信越化学工業社)等が挙げられる。   Examples of commercially available silicone surfactants include Torresilicone DC3PA, DC7PA, SH11PA, SH21PA, SH28PA, SH29PA, SH30PA, SH-190, SH-193, SZ-6032, SF-8428, DC-57, DC-190 (above, Toray Dow Corning Silicone), TSF-4440, TSF-4300, TSF-4445, TSF-4446, TSF-4460, TSF-4442 (above GE Toshiba Silicone), organosiloxane polymer KP341 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and the like.

その他の界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル;ポリオキシエチレン−n−オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン−n−ノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアリールエーテル;ポリオキシエチレンジラウレート、ポリオキシエチレンジステアレート等のポリオキシエチレンジアルキルエステル等のノニオン系界面活性剤、(メタ)アクリル酸系共重合体ポリフローNo.57、同No.95(以上、共栄社化学社)等が挙げられる。   Examples of other surfactants include polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, and polyoxyethylene oleyl ether; polyoxyethylene-n-octylphenyl ether, polyoxyethylene-n- Polyoxyethylene aryl ethers such as nonylphenyl ether; nonionic surfactants such as polyoxyethylene dialkyl esters such as polyoxyethylene dilaurate and polyoxyethylene distearate; (meth) acrylic acid copolymer polyflow No. 57, no. 95 (above, Kyoeisha Chemical Co., Ltd.).

界面活性剤の使用量としては、[A]アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、1.0質量部以下が好ましく、0.8質量部以下がより好ましい。界面活性剤の使用量が1.0質量部を超えると、膜ムラを生じやすくなる。   As the usage-amount of surfactant, 1.0 mass part or less is preferable with respect to 100 mass parts of [A] alkali-soluble resin, and 0.8 mass part or less is more preferable. When the usage-amount of surfactant exceeds 1.0 mass part, it will become easy to produce a film | membrane nonuniformity.

[保存安定剤]
保存安定剤としては、例えば硫黄、キノン類、ヒドロキノン類、ポリオキシ化合物、アミン、ニトロニトロソ化合物等が挙げられ、より具体的には、4−メトキシフェノール、N−ニトロソ−N−フェニルヒドロキシルアミンアルミニウム等が挙げられる。
[Storage stabilizer]
Examples of the storage stabilizer include sulfur, quinones, hydroquinones, polyoxy compounds, amines, nitronitroso compounds, and more specifically, 4-methoxyphenol, N-nitroso-N-phenylhydroxylamine aluminum, and the like. Is mentioned.

保存安定剤の使用量としては、[A]アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、3.0質量部以下が好ましく、1.0質量部以下がより好ましい。保存安定剤の配合量が3.0質量部を超えると、当該感放射線性樹脂組成物の感度が低下してパターン形状が劣化する場合がある。   As a usage-amount of a storage stabilizer, 3.0 mass parts or less are preferable with respect to 100 mass parts of [A] alkali-soluble resin, and 1.0 mass part or less is more preferable. When the amount of the storage stabilizer exceeds 3.0 parts by mass, the sensitivity of the radiation-sensitive resin composition may decrease and the pattern shape may deteriorate.

<感放射線性樹脂組成物の調製方法>
当該感放射線性樹脂組成物は、[A]アルカリ可溶性樹脂、[B]重合性化合物、[C]感放射線性重合開始剤及び[D]化合物、必要に応じて加える[E]エポキシ化合物に加え、その他任意成分を所定の割合で混合することにより調製される。この感放射線性樹脂組成物は、好ましくは適当な溶媒に溶解されて溶液状態で用いられる。
<Method for preparing radiation-sensitive resin composition>
The radiation-sensitive resin composition is added to [A] alkali-soluble resin, [B] polymerizable compound, [C] radiation-sensitive polymerization initiator and [D] compound, and [E] epoxy compound added as necessary. It is prepared by mixing other optional components at a predetermined ratio. This radiation-sensitive resin composition is preferably used in a solution state after being dissolved in an appropriate solvent.

当該感放射線性樹脂組成物の調製に用いられる溶媒としては、[A]アルカリ可溶性樹脂、[B]重合性化合物、[C]感放射線性重合開始剤、[D]化合物、[E]エポキシ化合物及び任意成分を均一に溶解又は分散し、各成分と反応しないものが用いられる。このような溶媒としては、上述した[A]アルカリ可溶性樹脂を合成するために使用できる溶媒として例示したものと同様のものが挙げられる。溶媒は、単独で又は2種以上を混合して使用できる。   Solvents used for the preparation of the radiation sensitive resin composition include [A] alkali-soluble resin, [B] polymerizable compound, [C] radiation sensitive polymerization initiator, [D] compound, and [E] epoxy compound. In addition, an arbitrary component that is uniformly dissolved or dispersed and does not react with each component is used. As such a solvent, the thing similar to what was illustrated as a solvent which can be used in order to synthesize | combine the above-mentioned [A] alkali-soluble resin is mentioned. A solvent can be used individually or in mixture of 2 or more types.

各成分の溶解性、各成分との反応性、塗膜形成の容易性等の観点から、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、シクロヘキサノールアセテート、ベンジルアルコール、3−メトキシブタノールが好ましい。   Diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol mono, from the viewpoint of solubility of each component, reactivity with each component, ease of coating formation, etc. Butyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, 3-methoxybutyl acetate, cyclohexanol acetate, benzyl alcohol and 3-methoxybutanol are preferred.

さらに、上記溶媒と共に膜厚の面内均一性を高めるため、高沸点溶媒を併用できる。高沸点溶媒としては、例えばN−メチルピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、ベンジルエチルエーテル、ジヘキシルエーテル、アセトニルアセトン、1−オクタノール、1−ノナノール、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、γ−ブチロラクトン、炭酸プロピレン等が挙げられる。これらのうち、N−メチルピロリドン、γ−ブチロラクトン又はN,N−ジメチルアセトアミドが好ましい。   Furthermore, in order to improve the in-plane uniformity of the film thickness together with the above solvent, a high boiling point solvent can be used in combination. Examples of the high boiling point solvent include N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, benzyl ethyl ether, dihexyl ether, acetonyl acetone, 1-octanol, 1-nonanol, benzyl acetate, ethyl benzoate, diethyl oxalate, malein Examples include diethyl acid, γ-butyrolactone, and propylene carbonate. Of these, N-methylpyrrolidone, γ-butyrolactone or N, N-dimethylacetamide is preferred.

当該感放射線性樹脂組成物の溶媒として、高沸点溶媒を併用する場合、その使用量としては、全溶媒量に対して、50質量%以下が好ましく、40質量%以下がより好ましく、30質量%以下が特に好ましい。高沸点溶媒の使用量が50質量%以下であると、得られる塗膜の膜厚均一性、感度及び残膜率が良好となる。   When a high boiling point solvent is used in combination as the solvent for the radiation sensitive resin composition, the amount used is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, and more preferably 30% by mass with respect to the total amount of solvent. The following are particularly preferred: When the amount of the high-boiling solvent used is 50% by mass or less, the film thickness uniformity, sensitivity, and residual film ratio of the resulting coating film are good.

当該感放射線性樹脂組成物を溶液状態として調製する場合、固形分濃度(組成物溶液中に占める溶媒以外の成分)は、使用目的や所望の膜厚の値等に応じて、例えば5質量%〜50質量%等の任意の濃度に設定できる。より好ましい固形分濃度としては、基板上への塗膜の形成方法により異なるが、これについては後述する。このようにして調製された組成物溶液については、孔径0.5μm程度のミリポアフィルタ等を用いて濾過した後、使用に供することができる。   When preparing the said radiation sensitive resin composition in a solution state, solid content concentration (components other than the solvent which occupies in a composition solution) is 5 mass%, for example according to the intended purpose or the value of desired film thickness. It can be set to any concentration such as ˜50 mass%. A more preferable solid content concentration varies depending on a method of forming a coating film on a substrate, but this will be described later. The composition solution thus prepared can be used after being filtered using a Millipore filter or the like having a pore size of about 0.5 μm.

<硬化膜の形成方法>
当該感放射線性樹脂組成物は、層間絶縁膜、保護膜又はスペーサーとしての硬化膜の形成に好適に用いられる。また、本発明には当該感放射線性樹脂組成物を用いて形成された層間絶縁膜、保護膜又はスペーサーとしての硬化膜が好適に含まれる。これらの層間絶縁膜、保護膜又はスペーサーとしての硬化膜は、耐熱性、圧縮特性、耐溶媒性、電圧保持率及び硬度に優れる。
<Method for forming cured film>
The said radiation sensitive resin composition is used suitably for formation of the cured film as an interlayer insulation film, a protective film, or a spacer. Further, the present invention suitably includes a cured film as an interlayer insulating film, a protective film or a spacer formed using the radiation sensitive resin composition. These interlayer insulating films, cured films as protective films or spacers are excellent in heat resistance, compression characteristics, solvent resistance, voltage holding ratio and hardness.

本発明の硬化膜の形成方法は、
(1)当該感放射線性樹脂組成物を用い、塗膜を形成する工程、
(2)上記塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程、
(3)上記放射線が照射された塗膜を現像する工程、及び
(4)上記現像された塗膜を焼成する工程
を有する。
The method for forming the cured film of the present invention is as follows.
(1) The process of forming a coating film using the said radiation sensitive resin composition,
(2) A step of irradiating at least a part of the coating film with radiation,
(3) a step of developing the coating film irradiated with the radiation; and (4) a step of baking the developed coating film.

本発明の形成方法によると、耐熱性、耐溶媒性、電圧保持率等の特性がバランス良く高められたスペーサー等の硬化膜を形成できる。以下、各工程を詳述する。   According to the forming method of the present invention, it is possible to form a cured film such as a spacer having improved properties such as heat resistance, solvent resistance, and voltage holding ratio in a well-balanced manner. Hereinafter, each process is explained in full detail.

[工程(1)]
本工程では、透明基板の片面に透明導電膜を形成し、この透明導電膜の上に当該感放射線性樹脂組成物の塗膜を形成する。透明基板としては、例えばソーダライムガラス、無アルカリガラス等のガラス基板、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリイミド等のプラスチックからなる樹脂基板等が挙げられる。
[Step (1)]
In this step, a transparent conductive film is formed on one surface of the transparent substrate, and a coating film of the radiation-sensitive resin composition is formed on the transparent conductive film. Examples of the transparent substrate include glass substrates such as soda lime glass and alkali-free glass, and resin substrates made of plastics such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethersulfone, polycarbonate, and polyimide.

透明基板の一面に設けられる透明導電膜としては、酸化スズ(SnO)からなるNESA膜(米国PPG社の登録商標)、酸化インジウム−酸化スズ(In−SnO)からなるITO膜等が挙げられる。 As the transparent conductive film provided on one surface of the transparent substrate, a NESA film (registered trademark of PPG, USA) made of tin oxide (SnO 2 ), an ITO film made of indium oxide-tin oxide (In 2 O 3 -SnO 2 ) Etc.

塗布法により塗膜を形成する場合、上記透明導電膜の上に当該感放射線性樹脂組成物の溶液を塗布した後、好ましくは塗布面を加熱(プレベーク)することにより、塗膜を形成することができる。塗布法に用いる組成物溶液の固形分濃度としては、5質量%〜50質量%が好ましく、10質量%〜40質量%がより好ましく、15質量%〜35質量%がさらに好ましい。当該感放射線性樹脂組成物の塗布方法としては、例えばスプレー法、ロールコート法、回転塗布法(スピンコート法)、スリット塗布法(スリットダイ塗布法)、バー塗布法、インクジェット塗布法等の適宜の方法が採用できる。これらのうち、スピンコート法又はスリット塗布法が好ましい。   When a coating film is formed by a coating method, the coating film is preferably formed by heating (pre-baking) the coated surface after coating the solution of the radiation sensitive resin composition on the transparent conductive film. Can do. As solid content concentration of the composition solution used for a coating method, 5 mass%-50 mass% are preferable, 10 mass%-40 mass% are more preferable, 15 mass%-35 mass% are further more preferable. As a coating method of the radiation sensitive resin composition, for example, a spray method, a roll coating method, a spin coating method (spin coating method), a slit coating method (slit die coating method), a bar coating method, an ink jet coating method, etc. This method can be adopted. Of these, spin coating or slit coating is preferred.

上記プレベークの条件としては、各成分の種類、配合割合等によって異なるが、70℃〜120℃が好ましく、1分〜15分間程度である。塗膜のプレベーク後の膜厚は、0.5μm〜10μmが好ましく、1.0μm〜7.0μm程度がより好ましい。   The prebaking conditions vary depending on the type of each component, the blending ratio, and the like, but are preferably 70 ° C. to 120 ° C. and about 1 to 15 minutes. The film thickness after pre-baking of the coating film is preferably 0.5 μm to 10 μm, and more preferably about 1.0 μm to 7.0 μm.

[工程(2)]
本工程では、形成された塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する。このとき、塗膜の一部にのみ照射する際には、例えば所定のパターンを有するフォトマスクを介して照射する方法によることができる。
[Step (2)]
In this step, radiation is applied to at least a part of the formed coating film. At this time, when irradiating only a part of the coating film, for example, a method of irradiating through a photomask having a predetermined pattern can be used.

照射に使用される放射線としては、可視光線、紫外線、遠紫外線等が挙げられる。このうち波長が250nm〜550nmの範囲にある放射線が好ましく、365nmの紫外線を含む放射線がより好ましい。   Examples of radiation used for irradiation include visible light, ultraviolet light, and far ultraviolet light. Of these, radiation having a wavelength in the range of 250 nm to 550 nm is preferable, and radiation including ultraviolet light of 365 nm is more preferable.

放射線照射量(露光量)は、照射される放射線の波長365nmにおける強度を照度計(OAI model 356、Optical Associates Inc.製)により測定した値として、100J/m〜5,000J/mが好ましく、200J/m〜3,000J/mがより好ましい。 Radiation dose (exposure dose), as a value measured by a luminometer intensity at a wavelength 365nm of the radiation emitted (OAI model 356, Optical Associates Ltd. Inc.), 100J / m 2 ~5,000J / m 2 is Preferably, 200 J / m 2 to 3,000 J / m 2 is more preferable.

当該感放射線性樹脂組成物は、従来知られている組成物と比較して放射線感度が高く、上記放射線照射量が850J/m以下であっても所望の膜厚、良好な形状、高い硬度の硬化膜を得ることができる。 The radiation-sensitive resin composition has high radiation sensitivity as compared with conventionally known compositions, and a desired film thickness, good shape, and high hardness even when the radiation dose is 850 J / m 2 or less. The cured film can be obtained.

[工程(3)]
本工程では、放射線照射後の塗膜を現像することにより、不要な部分を除去して、所定のパターンを形成する。現像に使用される現像液としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム等の無機アルカリ、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の4級アンモニウム塩等のアルカリ性化合物の水溶液が挙げられる。上記アルカリ性化合物の水溶液には、メタノール、エタノール等の水溶性有機溶媒及び/又は界面活性剤を適当量添加してもよい。
[Step (3)]
In this step, the coated film after irradiation is developed to remove unnecessary portions and form a predetermined pattern. Examples of the developer used for development include aqueous solutions of alkaline compounds such as inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and sodium carbonate, and quaternary ammonium salts such as tetramethylammonium hydroxide and tetraethylammonium hydroxide. It is done. An appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol and / or a surfactant may be added to the aqueous solution of the alkaline compound.

現像方法としては、液盛り法、ディッピング法、シャワー法等のいずれでもよく、現像時間は、常温で10秒〜180秒間程度が好ましい。現像処理に続いて、例えば流水洗浄を30秒〜90秒間行った後、圧縮空気や圧縮窒素で風乾することによって所望のパターンが得られる。   The developing method may be any of a liquid filling method, a dipping method, a shower method, and the like, and the developing time is preferably about 10 seconds to 180 seconds at room temperature. Subsequent to the development processing, for example, washing with running water is performed for 30 seconds to 90 seconds, and then a desired pattern is obtained by air drying with compressed air or compressed nitrogen.

[工程(4)]
本工程では、得られたパターン状塗膜をホットプレート、オーブン等の適当な加熱装置により焼成(ポストベーク)することにより硬化膜を得る。焼成温度としては、60℃〜200℃が好ましく、80℃〜190℃がより好ましく、100℃〜180℃がさらに好ましい。焼成時間としては、例えばホットプレート上では2分〜30分間、オーブンでは30分〜180分間が好ましい。当該感放射線性樹脂組成物は、上述のように[D]化合物を含有するため、かかる短時間の低温焼成を実現できるため、低温焼成が望まれるフレキシブルディスプレイ等に用いられるスペーサー等の形成材料として好適である。
[Step (4)]
In this step, the cured film is obtained by baking (post-baking) the obtained patterned coating film with a suitable heating device such as a hot plate or oven. As baking temperature, 60 to 200 degreeC is preferable, 80 to 190 degreeC is more preferable, and 100 to 180 degreeC is further more preferable. The firing time is preferably, for example, 2 minutes to 30 minutes on a hot plate and 30 minutes to 180 minutes in an oven. Since the radiation-sensitive resin composition contains the [D] compound as described above, it can realize low-temperature baking for such a short time, and therefore, as a forming material for spacers used in flexible displays and the like where low-temperature baking is desired. Is preferred.

以下、実施例に基づき本発明を詳述するが、この実施例により本発明が限定的に解釈されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is explained in full detail based on an Example, this invention is not interpreted limitedly by this Example.

<[A]アルカリ可溶性樹脂の合成>
[合成例1]
冷却管及び撹拌機を備えたフラスコに、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル5質量部及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート250質量部を仕込み、続いて化合物(A1)としてのメタクリル酸18質量部、その他の共重合性単量体(A3)として、メタクリル酸トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル25質量部、スチレン5質量部、メタクリル酸2―ヒドロキシエチルエステル30質量部及びメタクリル酸ベンジル22質量部を仕込んで窒素置換した。次いで、緩やかに攪拌しつつ、溶液の温度を70℃に上昇させ、この温度を5時間保持して重合することにより、固形分濃度28.8%の共重合体(A−1)溶液を得た。得られた共重合体(A−1)のMwは、13,000であった。
<[A] Synthesis of alkali-soluble resin>
[Synthesis Example 1]
A flask equipped with a condenser and a stirrer was charged with 5 parts by mass of 2,2′-azobisisobutyronitrile and 250 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate, and then 18 parts by mass of methacrylic acid as the compound (A1). As other copolymerizable monomer (A3), 25 parts by mass of tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-8-yl methacrylate, 5 parts by mass of styrene, 2-hydroxyethyl methacrylate 30 parts by mass and 22 parts by mass of benzyl methacrylate were charged and substituted with nitrogen. Next, while gently stirring, the temperature of the solution is raised to 70 ° C., and this temperature is maintained for 5 hours for polymerization to obtain a copolymer (A-1) solution having a solid content concentration of 28.8%. It was. Mw of the obtained copolymer (A-1) was 13,000.

[合成例2]
冷却管及び撹拌機を備えたフラスコに、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)7質量部及びジエチレングリコールエチルメチルエーテル250質量部を仕込んだ。引き続き(A1)としてメタクリル酸16質量部、(A2)としてメタクリル酸グリシジル20質量部、その他の共重合性単量体として、メタクリル酸トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル16質量部、メチルメタクリレート38質量部、スチレン10質量部、を仕込み、窒素置換した後、緩やかに攪拌しつつ、溶液の温度を70℃に上昇し、この温度を4時間保持して重合することにより、共重合体(A−2)を含有する溶液を得た(固形分濃度=28.4質量%、Mw=8,000であった。
[Synthesis Example 2]
A flask equipped with a condenser and a stirrer was charged with 7 parts by mass of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) and 250 parts by mass of diethylene glycol ethyl methyl ether. Subsequently, 16 parts by mass of methacrylic acid as (A1), 20 parts by mass of glycidyl methacrylate as (A2), and tricyclomethacrylate [5.2.1.0 2,6 ] decane-8 as other copolymerizable monomers -After charging 16 parts by weight of yl, 38 parts by weight of methyl methacrylate, and 10 parts by weight of styrene and purging with nitrogen, the temperature of the solution was raised to 70 ° C while gently stirring, and this temperature was maintained for 4 hours for polymerization. Thus, a solution containing the copolymer (A-2) was obtained (solid content concentration = 28.4% by mass, Mw = 8,000).

<感放射線性樹脂組成物の調製>
[実施例1〜5及び比較例1〜3]
表1に示す種類、量の[A]アルカリ可溶性樹脂、[B]重合性化合物及び[C]感放射線性重合開始剤、[D]化合物、[E]エポキシ化合物を混合し、固形分濃度が30質量%となるように、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解した後、孔径0.5μmのミリポアフィルタでろ過することにより、感放射線性樹脂組成物(S−1)〜(S−5)及び(s−1)〜(s−3)を調製した。なお、表1中の「−」は該当する成分を使用しなかったことを表す。
<Preparation of radiation-sensitive resin composition>
[Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3]
The types and amounts of [A] alkali-soluble resin, [B] polymerizable compound, and [C] radiation sensitive polymerization initiator, [D] compound, and [E] epoxy compound shown in Table 1 were mixed, and the solid content concentration was After being dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate so as to be 30% by mass, it is filtered through a Millipore filter having a pore size of 0.5 μm, whereby the radiation sensitive resin compositions (S-1) to (S-5) and ( s-1) to (s-3) were prepared. In Table 1, “-” indicates that the corresponding component was not used.

実施例及び比較例で用いた各成分の詳細を以下に示す。   The detail of each component used by the Example and the comparative example is shown below.

<[B]重合性化合物>
B−1:ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物(KAYARAD DPHA、日本化薬社)
B−2:エチレンオキサイド変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(KAYARAD DPEA−12、日本化薬社)
<[B] Polymerizable compound>
B-1: Mixture of dipentaerythritol pentaacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate (KAYARAD DPHA, Nippon Kayaku Co., Ltd.)
B-2: Ethylene oxide-modified dipentaerythritol hexaacrylate (KAYARAD DPEA-12, Nippon Kayaku Co., Ltd.)

<[C]感放射線性重合開始剤>
C−1:2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン(イルガキュア907、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社)
C−2:エタノン−1−〔9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル〕−1−(O−アセチルオキシム)(イルガキュアOXE02、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社)
<[C] Radiation sensitive polymerization initiator>
C-1: 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one (Irgacure 907, Ciba Specialty Chemicals)
C-2: Ethanone-1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime) (Irgacure OXE02, Ciba Specialty Chemicals) )

<[D]化合物>
D−1:4−アミノピリジン
D−2:4−ジメチルアミノピリジン
D−3:4−アミノメチルピリジン
d−1:イミダゾール
<[D] Compound>
D-1: 4-aminopyridine D-2: 4-dimethylaminopyridine D-3: 4-aminomethylpyridine d-1: imidazole

<[E]エポキシ化合物>
E−1: フェノールノボラック型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン製エピコート152)
<[E] epoxy compound>
E-1: Phenol novolac type epoxy resin (Epicoat 152 manufactured by Japan Epoxy Resin)

Figure 0005853806
Figure 0005853806

<スペーサーの形成>
[実施例6〜15及び比較例4〜6]
無アルカリガラス基板上にスピンナーを用いて、表2に記載の感放射線性樹脂組成物をそれぞれ塗布した後、85℃で2分ホットプレート上でプレベークして膜厚3.5μmの塗膜を形成した。得られた塗膜に径13μmのドットパターンのマスクを介して、850J/mの露光量で、露光ギャップを250μmとして露光を行った。次いで、水酸化カリウム0.05質量%(1.5wt%CD150CR)水溶液で25℃、現像した後、純水で1分間リンスした。さらにオーブン中、表2に記載の温度で30分ポストベーク(焼成)することによりスペーサーを形成し、以下の特性評価を行った。評価結果を表2に合わせて示す。
<Formation of spacer>
[Examples 6 to 15 and Comparative Examples 4 to 6]
Using a spinner on an alkali-free glass substrate, each of the radiation-sensitive resin compositions shown in Table 2 was applied and then pre-baked on a hot plate at 85 ° C. for 2 minutes to form a coating film having a thickness of 3.5 μm. did. The obtained coating film was exposed through a dot pattern mask having a diameter of 13 μm with an exposure amount of 850 J / m 2 and an exposure gap of 250 μm. Subsequently, after developing with a 0.05 mass% potassium hydroxide (1.5 wt% CD150CR) aqueous solution at 25 ° C., it was rinsed with pure water for 1 minute. Furthermore, a spacer was formed by post-baking (baking) for 30 minutes in the oven at the temperature shown in Table 2, and the following characteristics evaluation was performed. The evaluation results are shown in Table 2.

<評価>
[耐熱性]
各スペーサーをさらにオーブン中180℃で30分加熱し、加熱前後の膜厚変化を測定した。下記式で表される変化率(%)を耐熱性として評価した。
変化率(%)=(追加加熱後膜厚/ポストベーク後膜厚)×100
<Evaluation>
[Heat-resistant]
Each spacer was further heated in an oven at 180 ° C. for 30 minutes, and the change in film thickness before and after heating was measured. The rate of change (%) represented by the following formula was evaluated as heat resistance.
Rate of change (%) = (film thickness after additional heating / film thickness after post-baking) × 100

[圧縮特性]
各スペーサーについて、微小圧縮試験機(フィッシャースコープHM2000Xyp、フィッシャーインストルメンツ社)を用い、50μm×50μmの平面圧子により負荷速度及び除荷速度を2.5mN/秒として、50mNまでの荷重を負荷して5秒間保持したのち除荷して、負荷時の荷重−変形量曲線及び徐荷時の荷重−変形量曲線を作成した。このとき、負荷時の荷重50mNでの変形量と未荷重での変形量との差をL1とし、除荷時の荷重50mNでの変形量と未荷重での変形量との差をL2として、下記式により弾性回復率を算出した。
弾性回復率(%)=(L2/L1)×100
[Compression characteristics]
For each spacer, a load of up to 50 mN was applied using a micro compression tester (Fischer Scope HM2000Xyp, Fischer Instruments) with a flat indenter of 50 μm × 50 μm with a loading speed and an unloading speed of 2.5 mN / sec. After holding for 5 seconds, unloading was performed, and a load-deformation curve at load and a load-deformation curve at slow load were created. At this time, the difference between the deformation amount at the load of 50 mN at the load and the deformation amount at the unload is L1, and the difference between the deformation amount at the load of 50 mN and the deformation amount at the unload is L2. The elastic recovery rate was calculated by the following formula.
Elastic recovery rate (%) = (L2 / L1) × 100

Figure 0005853806
Figure 0005853806

<層間絶縁膜又は保護膜としての硬化膜の形成>
[実施例16〜25及び比較例7〜9]
シリコン基板上にスピンナーを用いて、表3に記載の感放射線性樹脂組成物をそれぞれ塗布した後、90℃で2分ホットプレート上でプレベークして膜厚3.0μmの塗膜を形成した。その後、マスクを介さずに800J/mの露光量で露光し、この基板をクリーンオーブン内にて表3に記載の温度で30分ポストベーク(焼成)することにより、シリコン基板上に層間絶縁膜又は保護膜として適用できる硬化膜を形成し、以下の特性評価を行った。なお、電圧保持率の評価においては、下記に示す方法で硬化膜を形成し評価した。それぞれの評価結果を表3に合わせて示す。
<Formation of cured film as interlayer insulating film or protective film>
[Examples 16 to 25 and Comparative Examples 7 to 9]
Each of the radiation sensitive resin compositions shown in Table 3 was applied onto a silicon substrate using a spinner, and then prebaked on a hot plate at 90 ° C. for 2 minutes to form a coating film having a thickness of 3.0 μm. Thereafter, the substrate is exposed at an exposure amount of 800 J / m 2 without passing through a mask, and this substrate is post-baked (baked) at a temperature shown in Table 3 for 30 minutes in a clean oven to thereby provide interlayer insulation on the silicon substrate. A cured film applicable as a film or a protective film was formed, and the following characteristics evaluation was performed. In the evaluation of the voltage holding ratio, a cured film was formed by the following method and evaluated. The respective evaluation results are shown in Table 3.

<硬化膜としての特性評価>
[耐溶媒性の評価]
各硬化膜の膜厚(T1)を測定した。次いで、この硬化膜が形成されたシリコン基板を、70℃に温度制御されたジメチルスルホキシド中に20分間浸漬させた後、当該硬化膜の膜厚(t1)を測定し、浸漬による膜厚変化率を下記式より算出した。膜厚変化率が5.0%以下であるものを良好と判断した。
膜厚変化率(%)={(t1−T1)/T1}×100
<Characteristic evaluation as cured film>
[Evaluation of solvent resistance]
The thickness (T1) of each cured film was measured. Next, the silicon substrate on which this cured film was formed was immersed in dimethyl sulfoxide whose temperature was controlled at 70 ° C. for 20 minutes, and then the film thickness (t1) of the cured film was measured, and the rate of change in film thickness due to immersion. Was calculated from the following formula. A film thickness change rate of 5.0% or less was judged good.
Film thickness change rate (%) = {(t1−T1) / T1} × 100

[表面硬度〕
各硬化膜を有する基板について、JIS K−5400−1990の8.4.1鉛筆引っかき試験により、硬化膜の表面硬度を測定した。結果が3H以上であったものを表面硬度が良好と判断した。
[surface hardness〕
About the board | substrate which has each cured film, the surface hardness of the cured film was measured by the 8.4.1 pencil scratch test of JISK-5400-1990. When the result was 3H or more, the surface hardness was judged to be good.

[電圧保持率]
表面にナトリウムイオンの溶出を防止するSiO膜が形成され、さらにITO(インジウム−酸化錫合金)電極を所定形状に蒸着したソーダガラス基板上に、各感放射線性樹脂組成物を、スピンコートした後、90℃のクリーンオーブン内で2分間プレベークを行って、膜厚2.0μmの塗膜を形成した。次いで、高圧水銀ランプを用い、フォトマスクを介さずに、塗膜に365nm、405nm及び436nmの各波長を含む放射線を1,000J/mの積算照射量で露光した。次いで、2.38質量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液にて、25℃、60秒間、ディップ法による現像を行った。さらに表2に記載の焼成温度及び焼成時間でポストベークを行い、硬化膜を形成した。次いで、この硬化膜を有する基板上に5.5μm径のビーズスペーサーを散布後、これと表面にITO電極を所定形状に蒸着しただけのソーダガラス基板とを対向させた状態で、液晶注入口を残して4辺を0.8mmのガラスビーズを混合したシール剤を用いて貼り合わせ、メルク社製の液晶MLC6608を注入した後に液晶注入口を封止することにより、液晶セルを作製した。この液晶セルを60℃の恒温層に入れて、液晶セルの電圧保持率を液晶電圧保持率測定システム(VHR−1A型、東陽テクニカ社)により測定した。このときの印加電圧は5.5Vの方形波、測定周波数は60Hzである。なお、ここで電圧保持率とは、下記式から算出される値である。液晶セルの電圧保持率の値が低いほど、液晶パネル形成時に「焼き付き」と呼ばれる不具合を起こす可能性が高くなる。一方、電圧保持率の値が低くなるほど、液晶セルは16.7ミリ秒の時間、印加電圧を所定レベルに保持できず、十分に液晶を配向させることができないことを意味し、残像等の「焼き付き」を起こすおそれが高い。
電圧保持率(%)=(基準時から16.7ミリ秒後の液晶セル電位差)/(0ミリ秒で印加した電圧)×100
[Voltage holding ratio]
Each radiation sensitive resin composition was spin-coated on a soda glass substrate on which a SiO 2 film for preventing elution of sodium ions was formed on the surface, and an ITO (indium-tin oxide alloy) electrode was deposited in a predetermined shape. Then, prebaking was performed for 2 minutes in a clean oven at 90 ° C. to form a coating film having a thickness of 2.0 μm. Next, using a high-pressure mercury lamp, the coating film was exposed to radiation containing wavelengths of 365 nm, 405 nm, and 436 nm at an integrated dose of 1,000 J / m 2 without using a photomask. Next, development by a dip method was performed in a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 25 ° C. for 60 seconds. Further, post-baking was performed at the firing temperature and firing time shown in Table 2 to form a cured film. Next, after spraying a 5.5 μm diameter bead spacer on the substrate having the cured film, the liquid crystal injection port is placed in a state where this is opposed to a soda glass substrate on which the ITO electrode is deposited in a predetermined shape. The remaining four sides were bonded using a sealing agent mixed with 0.8 mm glass beads, and liquid crystal MLC6608 manufactured by Merck was injected, and then the liquid crystal injection port was sealed to prepare a liquid crystal cell. This liquid crystal cell was put in a constant temperature layer at 60 ° C., and the voltage holding ratio of the liquid crystal cell was measured by a liquid crystal voltage holding ratio measuring system (VHR-1A type, Toyo Technica Co., Ltd.). The applied voltage at this time is a square wave of 5.5 V, and the measurement frequency is 60 Hz. Here, the voltage holding ratio is a value calculated from the following equation. The lower the value of the voltage holding ratio of the liquid crystal cell, the higher the possibility of causing a problem called “burn-in” when forming the liquid crystal panel. On the other hand, the lower the voltage holding ratio, the more the liquid crystal cell cannot hold the applied voltage at a predetermined level for a time of 16.7 milliseconds, which means that the liquid crystal cannot be sufficiently aligned. There is a high risk of burning.
Voltage holding ratio (%) = (potential difference of liquid crystal cell after 16.7 milliseconds from the reference time) / (voltage applied at 0 milliseconds) × 100

[膜厚変化率]
調製直後の感放射線性樹脂組成物溶液について、上述の「硬化膜の形成」と同様に操作して形成された硬化膜の膜厚を測定した(下記式において、「調製直後の膜厚」と称する)。また、5日間25℃で感放射線性樹脂組成物溶液を保存し5日後に同様に形成した硬化膜の膜厚を測定した(下記式において、「5日後の膜厚」と称する)。膜厚増加率(%)を下記式から算出した。膜厚増加率が3%以下の場合、保存安定性が良好と判断した。
膜厚増加率(%)=(5日後の膜厚−調製直後の膜厚)/(調製直後の膜厚)×100
[Thickness change rate]
About the radiation sensitive resin composition solution immediately after preparation, the film thickness of the cured film formed by operating in the same manner as in the above-mentioned “formation of cured film” was measured (in the following formula, “film thickness immediately after preparation” and Called). Moreover, the radiation sensitive resin composition solution was preserve | saved at 25 degreeC for 5 days, and the film thickness of the cured film formed similarly after 5 days was measured (in the following formula, it calls "film thickness after 5 days"). The film thickness increase rate (%) was calculated from the following formula. When the film thickness increase rate was 3% or less, it was judged that the storage stability was good.
Film thickness increase rate (%) = (film thickness after 5 days−film thickness immediately after preparation) / (film thickness immediately after preparation) × 100

Figure 0005853806
Figure 0005853806

表2及び表3の結果から当該感放射線性樹脂組成物は、高い保存安定性を有することがわかった。また、十分なパターン形成能も有していることも確認できた。さらに、当該感放射線性樹脂組成物から形成されたスペーサーは、低温かつ短時間の焼成によっても良好な耐熱性及び圧縮特性を有することがわかった。一方、当該感放射線性樹脂組成物から形成された層間絶縁膜又は保護膜としての硬化膜については、耐溶媒性、硬度及び電圧保持率に優れることがわかった。   From the results of Tables 2 and 3, it was found that the radiation-sensitive resin composition had high storage stability. Moreover, it has also confirmed that it had sufficient pattern formation ability. Furthermore, it has been found that the spacer formed from the radiation-sensitive resin composition has good heat resistance and compression characteristics even by low-temperature and short-time baking. On the other hand, it was found that a cured film as an interlayer insulating film or protective film formed from the radiation sensitive resin composition was excellent in solvent resistance, hardness and voltage holding ratio.

本発明の感放射線性樹脂組成物は、保存安定性と低温硬化性とを両立し、かつ十分なパターン形成能を有する。また、当該感放射線性樹脂組成物から形成される硬化膜は、その要求特性である耐熱性、圧縮特性等に優れる。従って、当該脂組成物は低温焼成が望まれるフレキシブルディスプレイ等に用いられるスペーサー等の形成材料として好適である。   The radiation-sensitive resin composition of the present invention has both storage stability and low-temperature curability and has sufficient pattern forming ability. Moreover, the cured film formed from the said radiation sensitive resin composition is excellent in the heat resistance which is the required characteristic, a compression characteristic, etc. Therefore, the said fat composition is suitable as forming materials, such as a spacer used for the flexible display etc. in which low temperature baking is desired.

Claims (8)

[A]アルカリ可溶性樹脂、
[B]エチレン性不飽和結合を有する重合性化合物、
[C]感放射線性重合開始剤、及び
[D]下記式(1)で表される化合物
を含有し、
[A]アルカリ可溶性樹脂がエポキシ基を有するか、[E]エポキシ化合物をさらに含有し、
[A]アルカリ可溶性樹脂が、(A1)不飽和カルボン酸及び不飽和カルボン酸無水物からなる群より選択される1種以上の化合物と、(A2)エポキシ基含有不飽和化合物との共重合体である感放射線性樹脂組成物。
Figure 0005853806
(式(1)中、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜18のアリール基又は炭素数7〜30のアラルキル基である。但し、上記アルキル基、アリール基及びアラルキル基が有する水素原子の一部又は全部は、アミノ基及び水酸基からなる群より選択される少なくとも1種で置換されていてもよい。また、R及びRは、互いに結合して、それらが結合する窒素原子と共に環状構造を形成していてもよい。Rは、炭素数4〜20の窒素含有複素環基である。Wは、単結合又は炭素数1〜12のアルカンジイル基である。)
[A] alkali-soluble resin,
[B] a polymerizable compound having an ethylenically unsaturated bond,
[C] a radiation sensitive polymerization initiator, and [D] a compound represented by the following formula (1),
[A] The alkali-soluble resin has an epoxy group, or [E] further contains an epoxy compound,
[A] an alkali-soluble resin, (A1) and one or more compounds selected from the group consisting of unsaturated carboxylic acids and unsaturated carboxylic acid anhydride, (A2) a copolymer of an epoxy group-containing unsaturated compound A radiation sensitive resin composition.
Figure 0005853806
(In Formula (1), R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 30 carbon atoms. However, some or all of the hydrogen atoms of the alkyl group, aryl group and aralkyl group may be substituted with at least one selected from the group consisting of an amino group and a hydroxyl group, and R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a cyclic structure together with the nitrogen atom to which they are bonded, R 3 is a nitrogen-containing heterocyclic group having 4 to 20 carbon atoms, W is a single bond or (It is an alkanediyl group having 1 to 12 carbon atoms.)
上記式(1)においてRで表される窒素含有複素環基が、ピリジル基、ピラジル基、ピリミジル基及びベンゾイミダゾール基からなる群より選択される少なくとも1種の基である請求項1に記載の感放射線性樹脂組成物。 The nitrogen-containing heterocyclic group represented by R 3 in the formula (1) is at least one group selected from the group consisting of a pyridyl group, a pyrazyl group, a pyrimidyl group, and a benzimidazole group. Radiation sensitive resin composition. [D]化合物が、2−アミノピリジン、3−アミノピリジン、4−アミノピリジン、3−アミノメチルピリジン、4−アミノメチルピリジン、3−アミノエチルピリジン、4−アミノエチルピリジン、2−(メチルアミノ)ピリジン、3−(メチルアミノ)ピリジン、4−(メチルアミノ)ピリジン、4−ジメチルアミノピリジン、4−ピロリジロピリジン、4−(4−アミノピペリジノ)ピリジン、2−アミノピラジン、4−アミノピリミジン及び2−アミノベンゾイミダゾールからなる群より選択される少なくとも1種の化合物である請求項2に記載の感放射線性樹脂組成物。   [D] Compound is 2-aminopyridine, 3-aminopyridine, 4-aminopyridine, 3-aminomethylpyridine, 4-aminomethylpyridine, 3-aminoethylpyridine, 4-aminoethylpyridine, 2- (methylamino) ) Pyridine, 3- (methylamino) pyridine, 4- (methylamino) pyridine, 4-dimethylaminopyridine, 4-pyrrolidylpyridine, 4- (4-aminopiperidino) pyridine, 2-aminopyrazine, 4-aminopyrimidine and The radiation sensitive resin composition according to claim 2, which is at least one compound selected from the group consisting of 2-aminobenzimidazole. [A]アルカリ可溶性樹脂100質量部に対する[D]化合物の含有量が0.01質量部以上10質量部以下である請求項1、請求項2又は請求項3に記載の感放射線性樹脂組成物。   [A] The radiation sensitive resin composition according to claim 1, wherein the content of the [D] compound is from 0.01 parts by weight to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the alkali-soluble resin. . 層間絶縁膜、保護膜又はスペーサーとしての硬化膜形成用である請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の感放射線性樹脂組成物。   The radiation-sensitive resin composition according to any one of claims 1 to 4, which is used for forming a cured film as an interlayer insulating film, a protective film, or a spacer. 請求項5に記載の感放射線性樹脂組成物から形成される層間絶縁膜、保護膜又はスペーサーとしての硬化膜。   A cured film as an interlayer insulating film, protective film or spacer formed from the radiation-sensitive resin composition according to claim 5. (1)請求項5に記載の感放射線性樹脂組成物を用い、塗膜を形成する工程、
(2)上記塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程、
(3)上記放射線が照射された塗膜を現像する工程、及び
(4)上記現像された塗膜を焼成する工程
を有する硬化膜の形成方法。
(1) The process of forming a coating film using the radiation sensitive resin composition of Claim 5,
(2) A step of irradiating at least a part of the coating film with radiation,
(3) The process of developing the coating film irradiated with the said radiation, (4) The formation method of the cured film which has the process of baking the developed said coating film.
上記工程(4)の焼成における温度が200℃以下である請求項7に記載の硬化膜の形成方法。   The method for forming a cured film according to claim 7, wherein the temperature in the firing in the step (4) is 200 ° C. or lower.
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