JPWO2013080884A1 - ネガ型感光性シロキサン組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
(I)(Ia)トリアルコキシシランおよびテトラアルコキシシランからなる群から選択されるシラン化合物(ia)を、塩基性触媒の存在下で加水分解させ、縮合させて得られるポリシロキサンであって、プリベーク後の膜が、5重量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に可溶であり、その溶解速度が3,000Å/秒以下であるポリシロキサン、および
(Ib)トリアルコキシシランおよびテトラアルコキシシランからなる群から選択されるシラン化合物(ib)を、酸性あるいは塩基性触媒の存在下で加水分解・縮合させて得られるポリシロキサンであって、プリベーク後の膜の、2.38重量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に対する溶解速度が150Å/秒以上あるポリシロキサン
を含むポリシロキサン混合物、
(II)熱あるいは放射線で酸あるいは塩基を発生させることができる硬化助剤、ならびに
(III)溶剤
を含んでなることを特徴とするものである。
本発明のネガ型感光性シロキサン組成物は、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(以下、TMAH水溶液という)に対して、特定の溶解速度を有するポリシロキサンの混合物、熱あるいは放射線により酸あるいは塩基を発生させることができる硬化助剤、および溶剤を含有することを特徴とするものである。以下、本発明のネガ型感光性シロキサン組成物で使用される、特定のポリシロキサン、熱あるいは放射線で酸あるいは塩基を発生させることができる硬化助剤、および溶剤について、順次詳細に説明する。
まず、本発明に用いられるポリシロキサン混合物(I)の特徴について説明する。
本発明に用いられるポリシロキサン混合物は、後述する2種類のポリシロキサン(Ia)および(Ib)を含むものである。
第一のポリシロキサンは、
(Ia)トリアルコキシシランおよびテトラアルコキシシランからなる群から選択されるシラン化合物(ia)を、塩基性触媒の存在下で加水分解させ、縮合させて得られるポリシロキサンであって、プリベーク後の膜が、5重量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に可溶であり、その溶解速度が3,000Å/秒以下、好ましくは2,000Å/秒以下、であるポリシロキサンであり、単独では2.38%TMAH水溶液に難溶性のものを指す。
R1 nSi(OR2)4−n (i)
(式中、R1は、任意のメチレンが酸素で置き換えられてもよい炭素数1〜20の直鎖状、分岐状あるいは環状アルキル基、または炭素数6〜20で任意の水素がフッ素で置き換えられてもよいアリール基を表し、nは0または1であり、R2は、炭素数1〜5のアルキル基を表す。)
第二のポリシロキサンは、
(Ib)トリアルコキシシランおよびテトラアルコキシシランからなる群から選択されるシラン化合物(ib)を、酸性触媒または塩基性触媒の存在下で加水分解させ、縮合させて得られるポリシロキサンであって、プリベーク後の膜が、2.38重量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に可溶であり、その溶解速度が150Å/秒以上、好ましくは500Å/秒以上、であるポリシロキサン
である。
本発明にもちいられるポリシロキサン混合物(I)は、上記のポリシロキサン(Ia)とポリシロキサン(Ib)を含んでなる。これらの配合比は特に限定されないが、ポリシロキサン混合物(I)に含まれるポリシロキサン(Ia)/ポリシロキサン(Ib)の重量比が1/99〜80/20であることが好ましく、20/80〜50/50であることがより好ましい。
本発明において、ポリシロキサン(Ia)および(Ib)は、それぞれTMAH水溶液に対して特定の溶解速度を有する。ポリシロキサンのTMAH水溶液に対する溶解速度は、次のように測定する。ポリシロキサンをプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(以下、PGMEAという)に35重量%になるように希釈し、室温でスターラーで1時間撹拌させながら溶解する。温度23.0±0.5℃、湿度50±5.0%雰囲気下のクリーンルーム内で、調製したポリシロキサン溶液を4インチ、厚さ525μmのシリコンウエハ上にピペットを用い1ccシリコンウエハの中央部に滴下し、2±0.1μmの厚さになるようにスピンコーティングし、その後100℃のホットプレート上で90秒間加熱することにより溶剤を除去する。分光エリプソメーター(J.A.Woollam社製)で、塗布膜の膜厚測定を行う。
本発明によるネガ型感光性ポリシロキサン組成物は硬化助剤を含んでなる。この硬化助剤は、放射線により酸または塩基を発生する硬化助剤と、熱によりにより酸または塩基を発生する硬化助剤とがある。
一般式(A): R+X−
SbY6 −
AsY6 −
Ra pPY6−p −
Ra qBY4−q −
Ra qGaY4−q −
RaSO3 −
(RaSO2)3C−
(RaSO2)2N−
RbCOO−
SCN−
(式中、
Yはハロゲン原子であり、
Raは、フッ素、ニトロ基、およびシアノ基から選択された置換基で置換された、炭素数1〜20のアルキル基または炭素数6〜20のアリール基であり、
Rbは、水素または炭素数1〜8のアルキル基であり、
pは0〜6の数であり、
qは0〜4の数である。)
具体的な対イオンとしてはBF4 −、(C6F5)4B−、((CF3)2C6H3)4B−、PF6 −、(CF3CF2)3PF3 −、SbF6 −、(C6F5)4Ga−、((CF3)2C6H3)4Ga−、SCN−、(CF3SO2)3C−、(CF3SO2)2N−、ギ酸イオン、酢酸イオン、トリフルオロメタンスルホン酸、ノナフルオロブタンスルホン酸、メタンスルホン酸、ブタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、およびスルホン酸イオンからなる群から選択されるものが挙げられる。
本発明によるネガ型感光性シロキサン組成物は溶剤を含んでなる。この溶剤は、前記のポリシロキサン混合物(I)、硬化助剤、および必要に応じて添加される添加剤を均一に溶解または分散させるものであれば特に限定されない。本発明に用いることができる溶剤の例としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルなどのエチレングリコールモノアルキルエーテル類、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ジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテルなどのジエチレングリコールジアルキルエーテル類、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテートなどのエチレングリコールアルキルエーテルアセテート類、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテートなどのプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート類、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類、メチルエチルケトン、アセトン、メチルアミルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、グリセリンなどのアルコール類、乳酸エチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチルなどのエステル類、γ−ブチロラクトンなどの環状エステル類などが挙げられる。これらのうち、入手容易性、取扱容易性、およびポリマーの溶解性などの観点から、プロピレングリコールアルキルエーテルアセテート類やエステル類を用いることが好ましい。かかる溶剤は、それぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて用いられ、その使用量は塗布方法や塗布後の膜厚の要求によって異なる。
本発明によるネガ型感光性シロキサン組成物は、必要に応じて、その他の添加剤を含んでもよい。このような添加剤としては、現像液溶解促進剤、スカム除去剤、密着増強剤、重合禁止剤、消泡剤、界面活性剤、または増感剤などが挙げられる。
XnSi(OR3)4−n (B)
で表わされる化合物、もしくはそれを重合単位とした重合体が挙げられる。このとき、XまたはR3が異なる重合単位を複数組み合わせて用いることができる。
R32はそれぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、スルホン酸基、水酸基、アミノ基、およびカルボアルコキシ基からなる群から選択される置換基を示し、
kはそれぞれ独立に0、1〜4から選ばれる整数である。
本発明による硬化膜の形成方法は、前記のネガ型ポリシロキサン感光性組成物を基板表面に塗布し、それを加熱硬化することを含んでなるものである。硬化膜の形成方法を工程順に説明すると以下の通りである。
まず、前記したネガ型感光性ポリシロキサン組成物を基板に塗布する。本発明における感光性ポリシロキサン組成物の塗膜の形成は、感光性組成物の塗布方法として従来知られた任意の方法により行うことができる。具体的には、浸漬塗布、ロールコート、バーコート、刷毛塗り、スプレーコート、ドクターコート、フローコート、スピンコート、およびスリット塗布等から任意に選択することができる。また組成物を塗布する基材としては、シリコン基板、ガラス基板、樹脂フィルム等の適当な基材を用いることができる。これらの基材には、必要に応じて各種の半導体素子などが形成されていてもよい。基材がフィルムである場合には、グラビア塗布も利用可能である。所望により塗膜後に乾燥工程を別に設けることもできる。また、必要に応じて塗布工程を1回または2回以上繰り返して、形成される塗膜の膜厚を所望のものとすることができる。
ネガ型感光性シロキサン組成物を塗布することにより、塗膜を形成させた後、その塗膜を乾燥させ、且つ塗膜中の溶剤残存量を減少させるため、その塗膜をプリベーク(前加熱処理)することが好ましい。プリベーク工程は、一般に50〜150℃、好ましくは90〜120℃の温度で、ホットプレートによる場合には10〜300秒間、好ましくは30〜120秒間、クリーンオーブンによる場合には1〜30分間実施することができる。
塗膜を形成させた後、その塗膜表面に光照射を行う。光照射に用いる光源は、パターン形成方法に従来使用されている任意のものを用いることができる。このような光源としては、高圧水銀灯、低圧水銀灯、メタルハライド、キセノン等のランプやレーザーダイオード、LED等を挙げることができる。照射光としてはg線、h線、i線などの紫外線が通常用いられる。半導体のような超微細加工を除き、数μmから数十μmのパターニングでは360〜430nmの光(高圧水銀灯)を使用することが一般的である。中でも、液晶表示装置の場合には430nmの光を使用することが多い。このような場合に、本発明のネガ型感光性シロキサン組成物に増感色素を組み合わせると有利であることは上述した通りである。照射光のエネルギーは、光源や塗膜の膜厚にもよるが、一般に10〜2000mJ/cm2、好ましくは20〜1000mJ/cm2とする。照射光エネルギーが10mJ/cm2よりも低いと十分な解像度が得られないことがあり、反対に2000mJ/cm2よりも高いと、露光過多となり、ハレーションの発生を招く場合がある。
露光後、露光個所に発生した反応開始剤により膜内のポリマー間反応を促進させるため、必要に応じて露光後加熱(Post Exposure Baking)を行うことができる。この加熱処理は、塗膜を完全に硬化させるために行うものではなく、現像後に所望のパターンだけが基板上に残し、それ以外の部分が現像により除去することが可能となるように行うものである。
露光後、必要に応じて露光後加熱を行ったあと、塗膜を現像処理する。現像の際に用いられる現像液としては、従来知感光性シロキサン組成物の現像に用いられている任意の現像液を用いることができる。本発明においてはポリシロキサンの溶解速度を特定するためにTMAH水溶液を用いるが、硬化膜を形成させるときに用いる現像液はこれに限定されない。好ましい現像液としては、水酸化テトラアルキルアンモニウム、コリン、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属メタ珪酸塩(水和物)、アルカリ金属燐酸塩(水和物)、アンモニア、アルキルアミン、アルカノールアミン、複素環式アミンなどのアルカリ性化合物の水溶液であるアルカリ現像液が挙げられ、特に好ましいアルカリ現像液は、水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液である。これらアルカリ現像液には、必要に応じ更にメタノール、エタノールなどの水溶性有機溶剤、あるいは界面活性剤が含まれていてもよい。現像方法も従来知られている方法から任意に選択することができる。具体的には、現像液への浸漬(ディップ)、パドル、シャワー、スリット、キャップコート、スプレーなどの方法挙げられる。この現像によって、パターンを得ることができる、現像液により現像が行われた後には、水洗がなされることが好ましい。
現像後、得られたパターン膜を加熱することにより硬化させる。加熱工程に使う加熱装置には、前記した露光後加熱に用いたものと同じものを用いることができる。この加熱工程における加熱温度としては、塗膜の硬化が行える温度であれば特に限定されず、通常150〜400℃であり、好ましくは200〜350℃である。150℃未満では、未反応のシラノール基が残存することがある。シラノール基が残存すると、硬化膜が十分な薬品耐性を示さなかったり、硬化膜の誘電率が高くなることがある。このような観点から加熱温度は150℃以上であることが好ましい。また、加熱時間は特に限定されず、一般に10分〜24時間、好ましくは30分〜3時間とされる。なお、この加熱時間は、パターン膜の温度が所望の加熱温度に達してからの時間である。通常、加熱前の温度からパターン膜が所望の温度に達するまでには数分から数時間程度要する。
先ず、本発明に用いられるポリシロキサンの合成例を以下に示す。なお、測定にあたって、次の装置および条件を用いた。
撹拌機、温度計、冷却管を備えた2Lのフラスコ中で、25重量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液36.5g、イソプロピルアルコール(以下、IPAという)300ml、および水1.5gを混合して反応溶媒を調製し、10℃に維持した。また、フェニルトリメトキシシラン44.6g、メチルトリメトキシシラン34.1g、およびテトラメトキシシラン3.8gの混合溶液を調製した。その混合溶液を10℃にて滴下ロートを用いて反応溶媒に滴下し、10℃に維持しながら2時間撹拌した後、10%HCl水溶液を加え中和した。反応液にトルエン200ml、および水300mlを添加して振とうした後、2層に分離させた。得られた有機層を減圧下濃縮することで溶媒を除去し、濃縮物に固形分濃度40重量%なるようにPGMEAを添加調整して、ポリシロキサンIa−1を含む溶液を調整した。得られたポリシロキサンIa−1の平均重量分子量(ポリスチレン換算)は2,180であった。得られたポリシロキサン溶液をシリコンウエハに塗布して、前記した条件により5%TMAH水溶液に対する溶解速度を測定したところ、2800Å/秒であった。
ポリシロキサン(Ia−1):(Ib−7)=(10重量%):(90重量%)の割合で混ぜた後、ポリシロキサン混合物を35重量%のPGMEA溶液に調整した。このポリシロキサン混合物のプリベーク後の2.38%TMAH水溶液に対する溶解速度を測定したところ、105Å/秒であった。このシロキサン混合物に、トリフェニルスルホニウムカチオンおよびスルホン酸アニオンからなる、g線またはi線の照射によって機能し得る光酸発生剤A1(酸放出型)を、ポリシロキサンに対して1.5重量%添加した。また界面活性剤としてKF−53(商品名、信越化学工業株式会社製)を、ポリシロキサンに対して0.3重量%加え、ネガ型感光性シロキサン組成物を得た。
実施例1で用いたポリシロキサン混合物に対して、ポリシロキサン混合物の配合比を、ポリシロキサン(Ia−1):(Ib−8)=(10重量%):(90重量%)に変更しポリシロキサン混合物の溶解速度を評価した。
実施例1で用いたポリシロキサン混合物に対して、ポリシロキサン混合物の配合比を、ポリシロキサン(Ia−2):(Ib−4)=(35重量%):(65重量%)に変更しポリシロキサン混合物の溶解速度を評価した。
実施例1で用いたポリシロキサン混合物に対して、ポリシロキサン混合物の配合比を、ポリシロキサン(Ia−3):(Ib−5)=(15重量%):(85重量%)に変更しポリシロキサン混合物の溶解速度を評価した。
実施例1で用いたポリシロキサン混合物に対して、ポリシロキサン混合物の配合比を、ポリシロキサン(Ia−3):(Ib−6)=(15重量%):(85重量%)に変更しポリシロキサン混合物の溶解速度を評価した。
実施例1で用いたポリシロキサン混合物に対して、ポリシロキサン混合物の配合比を、ポリシロキサン(Ia−2):(Ib−1)=(60重量%):(40重量%)に変更しポリシロキサン混合物の溶解速度を評価した。
実施例1で用いたポリシロキサン混合物に対して、ポリシロキサン混合物の配合比を、ポリシロキサン(Ia−2):(Ib−2)=(60重量%):(40重量%)に変更しポリシロキサン混合物の溶解速度を評価した。
実施例1で用いたポリシロキサン混合物に対して、ポリシロキサン混合物の配合比を、ポリシロキサン(Ia−2):(Ib−3)=(60重量%):(40重量%)に変更しポリシロキサン混合物の溶解速度を評価した。
実施例1で用いたポリシロキサン混合物に対して、ポリシロキサン混合物の配合比を、ポリシロキサン(Ia−2):(Ib−4)=(35重量%):(65重量%)に変更しポリシロキサン混合物の溶解速度を評価した。
実施例1で用いたポリシロキサン混合物に対して、ポリシロキサン混合物の配合比を、ポリシロキサン(Ia−2):(Ib−4)=(60重量%):(40重量%)に変更しポリシロキサン混合物の溶解速度を評価した。
実施例1で用いたポリシロキサン混合物に対して、ポリシロキサン混合物の配合比を、ポリシロキサン(Ia−2):(Ib−6)=(25重量%):(75重量%)に変更しポリシロキサン混合物の溶解速度を評価した。
実施例1で用いたポリシロキサン混合物に対して、ポリシロキサン混合物の配合比を、ポリシロキサン(Ia−2):(Ib−4)=(35重量%):(65重量%)に変更しポリシロキサン混合物の溶解速度を評価した。
ポリシロキサン(Ia−2):(Ib−4)=(30重量%):(70重量%)の割合で混ぜた後、ポリシロキサン混合物を20%のPGMEA溶液に調整した。このポリシロキサン混合物のプリベーク後の2.38%TMAH水溶液に対する溶解速度を測定したところ、1,800Å/秒であった。このシロキサン混合物に、カチオン部がスルホニウム塩、アニオン部がボレートからなる、g線またはi線の照射によって機能し得る光酸発生剤(A2、酸放出型)を、ポリシロキサンに対して2.0重量%添加した。また界面活性剤としてKF−53(商品名、信越化学工業株式会社製)を、ポリシロキサンに対して0.3重量%加え、ネガ型感光性シロキサン組成物を得た。
ポリシロキサン(Ia−2):(Ib−4)=(35重量%):(65重量%)の割合で混ぜた後、ポリシロキサン混合物を20%のPGMEA溶液に調整した。このポリシロキサン混合物のプリベーク後の2.38%TMAH水溶液に対する溶解速度を測定したところ、1525Å/秒であった。このシロキサン混合物に、実施例13と同様の添加剤を加え、ネガ型感光性シロキサン組成物を得た。
ポリシロキサン(Ia−1):(Ib−1)=(70重量%):(30重量%)の割合で混ぜた後、ポリシロキサン混合物を20%のPGMEA溶液に調整した。このポリシロキサン混合物のプリベーク後の2.38%TMAH水溶液に対する溶解速度を測定したところ、1,500Å/秒であった。このシロキサン混合物に、実施例13と同様の添加剤を加え、ネガ型感光性シロキサン組成物を得た。
ポリシロキサン(Ia−1):(Ib−1)=(60重量%):(40重量%)の割合で混ぜた後、ポリシロキサン混合物を40%のPGMEA溶液に調整した。このポリシロキサン混合物のプリベーク後の2.38%TMAH水溶液に対する溶解速度を測定したところ、3,000Å/秒であった。このシロキサン混合物に、実施例13と同様の添加剤を加え、ネガ型感光性シロキサン組成物を得た。
ポリシロキサン(Ia−1):(Ib−2)=(60重量%):(40重量%)の割合で混ぜた後、ポリシロキサン混合物を20%のPGMEA溶液に調整した。このポリシロキサン混合物のプリベーク後の2.38%TMAH水溶液に対する溶解速度を測定したところ、1,700Å/秒であった。このシロキサン混合物に、実施例13と同様の添加剤を加え、ネガ型感光性シロキサン組成物を得た。
ポリシロキサン(Ia−4):(Ib−9)=(10重量%):(90重量%)の割合で混ぜた後、ポリシロキサン混合物を20%のPGMEA溶液に調整した。このポリシロキサン混合物のプリベーク後の2.38%TMAH水溶液に対する溶解速度を測定したところ、1,220Å/秒であった。このシロキサン混合物に、実施例13と同様の添加剤を加え、ネガ型感光性シロキサン組成物を得た。
このような熱ダレが比較的大きい組成物は、基盤に描写された素子等を覆う絶縁膜用途に用いる際に有効である。
ポリシロキサン(Ia−2):(Ib−4)=(30重量%):(70重量%)の割合で混ぜた後、ポリシロキサン混合物を35%の乳酸エチル(以下、ELという)溶液に調整した。このポリシロキサン混合物のプリベーク後の2.38%TMAH水溶液に対する溶解速度を測定したところ、1,800Å/秒であった。このシロキサン混合物に、実施例13と同様の添加剤を加え、ネガ型感光性シロキサン組成物を得た。
実施例13の組成物に対して、シランカップリング剤としてX−12−967C(商品名、信越化学工業株式会社製)をポリシロキサン混合物の総重量に対して1.0重量%添加したほかは同様にしてネガ型感光性シロキサン組成物を得た。
実施例13の組成物に対して、アミン系添加剤として2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルピリジン(東京化成工業株式会社製)をポリシロキサン混合物の総重量に対して0.3重量%添加し、ネガ型感光性シロキサン組成物を得た。
実施例13の組成物に対して、光酸発生剤としてカチオン部にヨードニウム塩、アニオン部にボレートからなる光酸発生剤、および増感剤としてANTHRACURE UVS−1331(商品名、川崎化成工業株式会社製)を、それぞれポリシロキサン混合物の総重量に対して、4.0重量%、および0.5重量%加え、ネガ型感光性シロキサン組成物を得た。
実施例1で用いたポリシロキサン混合物に対して、ポリシロキサン混合物の配合比を、ポリシロキサン(Ia−x):(Ib−1)=(35重量%):(65重量%)に変更しポリシロキサン混合物の溶解速度を評価した。
実施例1で用いたポリシロキサン混合物に対して、ポリシロキサン混合物の配合比を、ポリシロキサン(Ia−y):(Ib−x)=(10重量%):(90重量%)に変更しポリシロキサン混合物の溶解速度を評価した。
実施例1で用いたポリシロキサン混合物に対して、ポリシロキサン混合物の配合比を、ポリシロキサン(Ia−y):(Ib−y)=(10重量%):(90重量%)に変更しポリシロキサン混合物の溶解速度を評価した。
実施例1で用いたポリシロキサン混合物に対して、ポリシロキサン混合物の配合比を、ポリシロキサン(Ia−z):(Ib−2)=(60重量%):(40重量%)に変更しポリシロキサン混合物の溶解速度を評価した。
実施例1で用いたポリシロキサン混合物に対して、ポリシロキサン混合物の配合比を、ポリシロキサン(Ia−z):(Ib−4)=(30重量%):(70重量%)に変更しポリシロキサン混合物の溶解速度を評価した。
実施例1で用いたポリシロキサン混合物に対して、ポリシロキサン混合物の配合比を、ポリシロキサン(Ia−z):(Ib−4)=(30重量%):(70重量%)に変更しポリシロキサン混合物の溶解速度を評価した。
Claims (11)
- (I)(Ia)トリアルコキシシランおよびテトラアルコキシシランからなる群から選択されるシラン化合物(ia)を、塩基性触媒の存在下で加水分解させ、縮合させて得られるポリシロキサンであって、プリベーク後の膜が、5重量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に可溶であり、その溶解速度が3,000Å/秒以下であるポリシロキサン、および
(Ib)トリアルコキシシランおよびテトラアルコキシシランからなる群から選択されるシラン化合物(ib)を、酸性あるいは塩基性触媒の存在下で加水分解・縮合させて得られるポリシロキサンであって、プリベーク後の膜の、2.38重量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に対する溶解速度が150Å/秒以上あるポリシロキサン
を含むポリシロキサン混合物、
(II)熱あるいは放射線で酸あるいは塩基を発生させることができる硬化助剤、ならびに
(III)溶剤
を含んでなることを特徴とする、ネガ型感光性ポリシロキサン組成物。 - 前記シラン化合物(ia)および前記シラン化合物(ib)のうち、少なくとも一つが、下記一般式(i)
R1 nSi(OR2)4−n (i)
(式中、R1は、任意のメチレンが酸素で置き換えられてもよい炭素数1〜20の直鎖状、分岐状あるいは環状アルキル基、または炭素数6〜20で任意の水素がフッ素で置き換えられてもよいアリール基を表し、nは0または1であり、R2は、炭素数1〜5のアルキル基を表す。)
で表されるものである、請求項1に記載のネガ型感光性ポリシロキサン組成物。 - 前記ポリシロキサン混合物(I)に含まれるポリシロキサン(Ia)/ポリシロキサン(Ib)の重量比が1/99〜80/20である、請求項1または2に記載のネガ型感光性シロキサン組成物。
- 前記ポリシロキサン混合物(I)のプリベーク後の膜の、2.38重量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に対する溶解速度が50〜3,000Å/秒である、請求項1〜3のいずれか1項に記載のネガ型感光性シロキサン組成物。
- 前記ポリシロキサン混合物(I)に含まれるモノマー単位の総計を基準として、0.1〜40モル%の、テトラアルコキシシランに由来するモノマー単位を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載のネガ型感光性シロキサン組成物。
- ポリシロキサン混合物(I)100重量部に対して0.001〜10重量部の硬化助剤を含んでなる、請求項1〜5のいずれか1項に記載のネガ型感光性シロキサン組成物
- 前記硬化助剤が、下記一般式(A)で表されるものである、請求項1〜6のいずれか1項に記載のネガ型感光性シロキサン組成物。
R+X− (A)
(式中、
R+は水素、炭素原子もしくはその他ヘテロ原子で修飾されたアルキル基、アリール基、アルケニル基、アシル基、およびアルコキシル基からなる群から選択される有機イオン、X−は、下記一般式:
SbY6 −
AsY6 −
Ra pPY6−p −
Ra qBY4−q −
Ra qGaY4−q −
RaSO3 −
(RaSO2)3C−
(RaSO2)2N−
RbCOO−
SCN−
(式中、
Yはハロゲン原子であり、
Raは、フッ素、ニトロ基、およびシアノ基から選択された置換基で置換された、炭素数1〜20のアルキル基または炭素数6〜20のアリール基であり、
Rbは、水素または炭素数1〜8のアルキル基であり、
pは0〜6の数であり、
qは0〜4の数である。)
のいずれかの対イオンを表す。) - 密着増強剤、重合禁止剤、消泡剤、界面活性剤、光増感剤、および安定剤からなる群から選択される添加剤をさらに含んでなる、請求項1〜7のいずれか1項に記載のネガ型感光性組成物。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載のネガ型感光性シロキサン組成物を基板に塗布して塗膜を形成させ、塗膜を露光し、加熱することを含んでなる、硬化膜の製造方法。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載のネガ型感光性シロキサン組成物から形成されたことを特徴とする硬化膜。
- 請求項10に記載の硬化膜を具備してなることを特徴とする素子。
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