JPWO2017188047A1 - 樹脂組成物、その硬化膜およびその製造方法ならびに固体撮像素子 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施の形態に係る樹脂組成物は、(A)ポリシロキサンを含む樹脂組成物であって、(A)ポリシロキサンが下記一般式(1)〜(3)のいずれかで示される部分構造を少なくとも1つ以上含み、(A)ポリシロキサン中に含まれるスチリル基のモル量が、Si原子の100モル%に対して40モル%以上99モル%以下である、樹脂組成物である。
ここで、
W1≧W2
H≧W2
0.1μm≦H≦5.0μm
0.1μm≦W1≦5.0μm
である。
ポリシロキサンはガラス転移温度(Tg)が低く、100℃以下にTgをもつものが多い。したがって、ポリシロキサンを含む樹脂組成物は塗布時に流動しやすく、平坦化材として用いられる。本発明におけるポリシロキサンは、熱収縮を抑制することにより、キュア後の硬化膜においても塗布後の平坦性を大きく損なうことのないものである。
(a−3)親水性基としては、特に制限はないが、下記構造で示される親水基が好ましい。これらの(a−3)親水基を有するポリシロキサンの原料であるアルコキシシラン化合物は市販されているため、入手が容易である。
なかでも、フォトリソグラフィー工程でパターン加工を行う場合には、カルボン酸構造を有する炭化水素基またはカルボン酸無水物構造を有する炭化水素基等が好ましく、中でも、コハク酸構造を有する炭化水素基または無水コハク酸構造を有する炭化水素基がより好ましい。
これら以外に4官能性アルコキシシラン化合物としては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシランなどが挙げられる。
メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、t−ブタノール、ペンタノール、4−メチル−2−ペンタノール、3−メチル−2−ブタノール、3−メチル−3−メトキシ−1−ブタノール、ジアセトンアルコールなどのアルコール類;
エチレングリコール、プロピレングリコールなどのグリコール類;
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、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチルエーテルなどのエーテル類;
メチルエチルケトン、アセチルアセトン、メチルプロピルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、2−ヘプタノンなどのケトン類;
ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド類;
エチルアセテート、プロピルアセテート、ブチルアセテート、イソブチルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、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、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチルなどのアセテート類;
トルエン、キシレン、ヘキサン、シクロヘキサンなどの芳香族あるいは脂肪族炭化水素;
および、γ−ブチロラクトン、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルスルホキシドなどを挙げることができる。
本発明の実施の形態に係る樹脂組成物は、感光性を備える場合には、(B)ラジカル重合性基および芳香環を有する化合物を含有することが好ましい。より具体的には、(A)ポリシロキサンが、(a−1)スチリル基、(a−2)(メタ)アクリロイル基および(a−3)親水性基を有し、さらに(B)ラジカル重合性基および芳香環を有する化合物を含有することが好ましい。
本発明の実施の形態に係る樹脂組成物は、感光性を備える場合には、(C)感光剤を含有することが好ましい。例えば、樹脂組成物が光ラジカル重合開始剤などを含有することで、ネガ感光性を付与することができる。細線加工、硬度の観点から、光ラジカル重合開始剤を用いることが好ましい。
本発明の実施の形態に係る樹脂組成物は、さらに(D)金属化合物粒子を含有することが好ましい。(D)金属化合物粒子としては、アルミニウム化合物粒子、スズ化合物粒子、チタン化合物粒子およびジルコニウム化合物粒子から選ばれる1以上の金属化合物粒子、またはアルミニウム化合物、スズ化合物、チタン化合物およびジルコニウム化合物から選ばれる1以上の金属化合物とケイ素化合物との複合粒子が挙げられる。
本発明の実施の形態に係る樹脂組成物は、(E)溶媒を含んでいてもよい。溶媒は、膜厚XまたはX’が0.95〜1.1μmの範囲に入るように、樹脂組成物の濃度を調整するために用いられることが好ましい。
エチ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メチルエーテルアセテート、プロピルアセテート、ブチルアセテート、イソブチルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル等のアセテート類;
アセチルアセトン、メチルプロピルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、2−ヘプタノン等のケトン類;
メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソブチルアルコール、ペンタノール、4−メチル−2−ペンタノール、3−メチル−2−ブタノール、3−メチル−3−メトキシ−1−ブタノール、ジアセトンアルコール等のアルコール類;
トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;
および、γ−ブチロラクトン、N−メチルピロリジノン等が挙げられる。これらは単独あるいは混合して用いてもかまわない。
本発明の実施の形態に係る樹脂組成物は、その硬化を促進させる、あるいは硬化を容易ならしめる、架橋剤や硬化剤を含有しても良い。具体例としては、シリコーン樹脂硬化剤、各種金属アルコレート、各種金属キレート化合物、イソシアネート化合物およびその重合体などがあり、これらを1種類、ないし2種類以上含有してもよい。
(A)ポリシロキサンを20重量%以上50重量%以下、
(B)ラジカル重合性基および芳香環を有する化合物を5重量%以上35重量%以下、
(C)感光剤を1重量%以上10重量%以下、
(D)金属化合物粒子を30重量%以上60重量%以下、
含有する、樹脂組成物。
本発明の実施の形態に係る硬化膜の製造方法は、以下の工程を含むことが好ましい。
(I)上記の樹脂組成物を基板上に塗布して塗膜を形成する工程、
(III)塗膜を加熱して硬化する工程。
(II)その塗膜を露光および現像する工程。
以下に例を挙げて説明する。
上記の樹脂組成物を、スピン塗布やスリット塗布等の公知の方法によって基板上に塗布し、ホットプレート、オーブン等の加熱装置を用いて加熱(プリベーク)する。プリベークは、50〜150℃の温度範囲で30秒〜30分間行うことが好ましい。プリベーク後の膜厚は0.1〜15μmが好ましい。
プリベーク後、ステッパー、ミラープロジェクションマスクアライナー(MPA)、パラレルライトマスクアライナー(PLA)等の紫外可視露光機を用い、所望のマスクを介して、10〜4000J/m2程度(波長365nm露光量換算)の露光量にて、パターン露光する。
(I)を経た塗膜、または、(I)および(II)を経た塗膜を、ホットプレート、オーブン等の加熱装置で、150〜450℃の温度範囲で30秒〜2時間程度加熱(キュア)することで、硬化膜を得る。
(I)上記の樹脂組成物を基板上に塗布して塗膜を形成する工程、
(II)その塗膜を露光および現像する工程、
(IV)さらに、上記の樹脂組成物を上記現像後の塗膜の上に塗布して第2の塗膜を形成する工程、
(V)上記第2の塗膜を露光および現像する工程、および
(VI)上記現像後の塗膜および上記現像後の第2の塗膜を加熱する工程。
(I)上記の樹脂組成物を基板上に塗布して塗膜を形成する工程、
(II)その塗膜を露光および現像する工程、
(III)その現像後の塗膜を加熱する工程、
(IV’)さらに、上記の樹脂組成物を前述の加熱後の塗膜の上に塗布して第2の塗膜を形成する工程、
(V’)その第2の塗膜を露光および現像する工程、および
(VI’)その現像後の第2の塗膜を加熱する工程。
MTMS:メチルトリメトキシシラン
MTES:メチルトリエトキシシラン
PhTMS:フェニルトリメトキシシラン
PhTES:フェニルトリエトキシシラン
StTMS:スチリルトリメトキシシラン
StTES:スチリルトリエトキシシラン
SuTMS: 3−トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物
EpCTMS:2−(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
NaTMS:1−ナフチルトリメトキシシラン
AcTMS:γ−アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン
MAcTMS:γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン
DPD:ジフェニルシランジオール
TIP:テトライソプロポキシチタン。
PGMEA:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
PGME:プロピレングリコールモノメチルエーテル
DAA:ジアセトンアルコール
THF:テトラヒドロフラン
NMP:N−メチルピロリドン。
ポリシロキサン溶液の固形分濃度は、以下の方法により求めた。アルミカップにポリシロキサン溶液を1.5g秤取し、ホットプレートを用いて250℃で30分間加熱して液分を蒸発させた。加熱後のアルミカップに残った固形分を秤量して、ポリシロキサン溶液の固形分濃度を求めた。
29Si−NMRの測定を行い、全体の積分値から、それぞれのオルガノシランに対する積分値の割合を算出して、比率を計算した。試料(液体)は直径10mmの“テフロン”(登録商標)製NMRサンプル管に注入し、測定に用いた。29Si−NMRの測定条件を以下に示す。
測定核周波数:53.6693MHz(29Si核)、スペクトル幅:20000Hz
パルス幅:12μsec(45°パルス)、パルス繰り返し時間:30.0sec
溶媒:アセトン−d6、基準物質:テトラメチルシラン
測定温度:室温、試料回転数:0.0Hz。
合成例1 ポリシロキサン(P−1)の合成
500mLの三口フラスコに、MTMSを27.24g(0.2mol)、StTMSを56.08g(0.25mol)、EpCTMSを12.32g(0.05mol)、PGMEを113.54g仕込み、室温で攪拌しながら、水27.0gとリン酸0.478gとの混合液を、30分かけて添加した。その後、フラスコを70℃のオイルバスに浸けて1時間攪拌した後、オイルバスを30分かけて110℃まで昇温した。昇温開始1時間後に溶液の内温が100℃に到達し、そこから2時間加熱攪拌した(内温は100〜110℃)。反応中に、副生成物であるメタノールと水が、合計62g留出した。フラスコ内に残留したポリシロキサンのPGME溶液を、ポリシロキサン(P−1)のPGME溶液とした。この溶液の固形分濃度は35.2%であった。29Si−NMRで測定した、ポリシロキサン(P−1)中のスチリル基のモル量は50mol%だった。
合成例1と同様の手順で、PhTMSを39.66g(0.2mol)、StTMSを56.08g(0.25mol)、EpCTMSを12.32g(0.05mol)、PGMEを136.6g仕込み、水27.0gとリン酸0.54gとの混合液を添加し、ポリシロキサン(P−2)を合成した。ポリシロキサン(P−2)のPGME溶液の固形分濃度は34.9%であった。29Si−NMRで測定した、ポリシロキサン(P−2)中のスチリル基のモル量は50mol%だった。
合成例1と同様の手順で、NaTMSを49.67g(0.2mol)、StTMSを56.08g(0.25mol)、EpCTMSを12.32g(0.05mol)、PGMEを155.19g仕込み、水27.0gとリン酸0.59gとの混合液を添加し、ポリシロキサン(P−3)を合成した。ポリシロキサン(P−3)のPGME溶液の固形分濃度は34.7%であった。29Si−NMRで測定した、ポリシロキサン(P−3)中のスチリル基のモル量は50mol%だった。
合成例1と同様の手順で、AcTMSを46.86g(0.2mol)、StTMSを56.08g(0.25mol)、EpCTMSを12.32g(0.05mol)、PGMEを149.97g仕込み、水27.0gとリン酸0.576gとの混合液を添加し、ポリシロキサン(P−4)を合成した。ポリシロキサン(P−4)のPGME溶液の固形分濃度は35.2%であった。29Si−NMRで測定した、ポリシロキサン(P−4)中のスチリル基のモル量は50mol%だった。
合成例1と同様の手順で、MAcTMSを49.68g(0.2mol)、StTMSを56.08g(0.25mol)、EpCTMSを12.32g(0.05mol)、PGMEを155.21g仕込み、水27.0gとリン酸0.59gとの混合液を添加し、ポリシロキサン(P−5)を合成した。ポリシロキサン(P−5)のPGME溶液の固形分濃度は35.0%であった。29Si−NMRで測定した、ポリシロキサン(P−5)中のスチリル基のモル量は50mol%だった。
合成例1と同様の手順で、NaTMSを49.67g(0.2mol)、StTMSを56.08g(0.25mol)、SuTMSを13.12g(0.05mol)、PGMEを158.34g仕込み、水27.9gとリン酸0.594gとの混合液を添加し、ポリシロキサン(P−6)を合成した。ポリシロキサン(P−6)のPGME溶液の固形分濃度は35.4%であった。29Si−NMRで測定した、ポリシロキサン(P−6)中のスチリル基のモル量は50mol%だった。
合成例1と同様の手順で、AcTMSを46.86g(0.2mol)、StTMSを56.08g(0.25mol)、SuTMSを13.12g(0.05mol)、PGMEを153.12g仕込み、水27.9gとリン酸0.58gとの混合液を添加し、ポリシロキサン(P−7)を合成した。ポリシロキサン(P−7)のPGME溶液の固形分濃度は35.6%であった。29Si−NMRで測定した、ポリシロキサン(P−7)中のスチリル基のモル量は50mol%だった。
合成例1と同様の手順で、MAcTMSを49.68g(0.2mol)、StTMSを56.08g(0.25mol)、SuTMSを13.12g(0.05mol)、PGMEを158.36g仕込み、水27.9gとリン酸0.594gとの混合液を添加し、ポリシロキサン(P−8)を合成した。ポリシロキサン(P−8)のPGME溶液の固形分濃度は35.3%であった。29Si−NMRで測定した、ポリシロキサン(P−8)中のスチリル基のモル量は50mol%だった。
合成例1と同様の手順で、AcTMSを58.58g(0.25mol)、StTMSを44.86g(0.2mol)、SuTMSを13.12g(0.05mol)、PGMEを154.05g仕込み、水27.9gとリン酸0.583gとの混合液を添加し、ポリシロキサン(P−9)を合成した。ポリシロキサン(P−9)のPGME溶液の固形分濃度は35.1%であった。29Si−NMRで測定した、ポリシロキサン(P−9)中のスチリル基のモル量は40mol%だった。
合成例1と同様の手順で、AcTMSを35.15g(0.15mol)、StTMSを67.29g(0.3mol)、SuTMSを13.12g(0.05mol)、PGMEを152.20g仕込み、水27.9gとリン酸0.578gとの混合液を添加し、ポリシロキサン(P−10)を合成した。ポリシロキサン(P−10)のPGME溶液の固形分濃度は35.5%であった。29Si−NMRで測定した、ポリシロキサン(P−10)中のスチリル基のモル量は60mol%だった。
合成例1と同様の手順で、AcTMSを23.43g(0.1mol)、StTMSを78.51g(0.35mol)、SuTMSを13.12g(0.05mol)、PGMEを151.27g仕込み、水27.9gとリン酸0.575gとの混合液を添加し、ポリシロキサン(P−11)を合成した。ポリシロキサン(P−11)のPGME溶液の固形分濃度は35.5%であった。29Si−NMRで測定した、ポリシロキサン(P−11)中のスチリル基のモル量は70mol%だった。
合成例1と同様の手順で、AcTMSを11.72g(0.05mol)、StTMSを89.72g(0.4mol)、SuTMSを13.12g(0.05mol)、PGMEを150.34g仕込み、水27.9gとリン酸0.573gとの混合液を添加し、ポリシロキサン(P−12)を合成した。ポリシロキサン(P−12)のPGME溶液の固形分濃度は35.3%であった。29Si−NMRで測定した、ポリシロキサン(P−12)中のスチリル基のモル量は80mol%だった。
合成例1と同様の手順で、MTMSを30.65g(0.225mol)、StTMSを56.08g(0.25mol)、SuTMSを13.12g(0.025mol)、PGMEを110g仕込み、水27.45gとリン酸0.466gとの混合液を添加し、ポリシロキサン(P−13)を合成した。ポリシロキサン(P−13)のPGME溶液の固形分濃度は35.1%であった。29Si−NMRで測定した、ポリシロキサン(P−13)中のスチリル基のモル量は50mol%だった。
合成例1と同様の手順で、MTMSを23.84g(0.175mol)、StTMSを56.08g(0.25mol)、SuTMSを19.67g(0.075mol)、PGMEを123.39g仕込み、水28.35gとリン酸0.498gとの混合液を添加し、ポリシロキサン(P−14)を合成した。ポリシロキサン(P−14)のPGME溶液の固形分濃度は35.4%であった。29Si−NMRで測定した、ポリシロキサン(P−14)中のスチリル基のモル量は50mol%だった。
合成例1と同様の手順で、MTMSを20.43g(0.15mol)、StTMSを56.08g(0.25mol)、SuTMSを26.23g(0.1mol)、PGMEを130.08g仕込み、水28.80gとリン酸0.514gとの混合液を添加し、ポリシロキサン(P−15)を合成した。ポリシロキサン(P−15)のPGME溶液の固形分濃度は35.2%であった。29Si−NMRで測定した、ポリシロキサン(P−15)中のスチリル基のモル量は50mol%だった。
合成例1と同様の手順で、StTMSを44.86g(0.2mol)、EpCTMSを73.92g(0.3mol)、PGMEを156.52g仕込み、水27gとリン酸0.594gとの混合液を添加し、ポリシロキサン(P−16)を合成した。ポリシロキサン(P−16)のPGME溶液の固形分濃度は35.8%であった。29Si−NMRで測定した、ポリシロキサン(P−16)中のスチリル基のモル量は40mol%だった。
合成例1と同様の手順で、StTMSを56.08g(0.25mol)、EpCTMSを61.60g(0.25mol)、PGMEを154.47g仕込み、水27gとリン酸0.588gとの混合液を添加し、ポリシロキサン(P−17)を合成した。ポリシロキサン(P−17)のPGME溶液の固形分濃度は35.7%であった。29Si−NMRで測定した、ポリシロキサン(P−17)中のスチリル基のモル量は50mol%だった。
合成例1と同様の手順で、StTMSを67.29g(0.3mol)、EpCTMSを49.28g(0.2mol)、PGMEを152.42g仕込み、水27gとリン酸0.583gとの混合液を添加し、ポリシロキサン(P−18)を合成した。ポリシロキサン(P−18)のPGME溶液の固形分濃度は35.3%であった。29Si−NMRで測定した、ポリシロキサン(P−18)中のスチリル基のモル量は60mol%だった。
合成例1と同様の手順で、StTMSを78.51g(0.35mol)、EpCTMSを36.96g(0.15mol)、PGMEを150.36g仕込み、水27gとリン酸0.577gとの混合液を添加し、ポリシロキサン(P−19)を合成した。ポリシロキサン(P−19)のPGME溶液の固形分濃度は35.5%であった。29Si−NMRで測定した、ポリシロキサン(P−19)中のスチリル基のモル量は70mol%だった。
合成例1と同様の手順で、StTMSを89.72g(0.4mol)、EpCTMSを24.64g(0.1mol)、PGMEを148.31g仕込み、水27gとリン酸0.572gとの混合液を添加し、ポリシロキサン(P−20)を合成した。ポリシロキサン(P−20)のPGME溶液の固形分濃度は35.1%であった。29Si−NMRで測定した、ポリシロキサン(P−20)中のスチリル基のモル量は80mol%だった。
合成例1と同様の手順で、StTMSを100.94g(0.45mol)、EpCTMSを12.32g(0.05mol)、PGMEを146.26g仕込み、水27gとリン酸0.566gとの混合液を添加し、ポリシロキサン(P−21)を合成した。ポリシロキサン(P−21)のPGME溶液の固形分濃度は35.5%であった。29Si−NMRで測定した、ポリシロキサン(P−21)中のスチリル基のモル量は90mol%だった。
500mLの三口フラスコに、StTMSを29.47g(0.131mol)、MAcTMSを17.80g(0.072mol)、SuTMSを9.40g(0.036mol)、TBC(t−ブチルピロカテコール)の1重量%DAA溶液を1.47g、DAAを59.78g仕込み、室温で攪拌しながら、水13.54gにリン酸0.283g(仕込みモノマーに対して0.50重量%)を溶かしたリン酸水溶液を30分間かけて添加した。その後、フラスコを70℃のオイルバスに浸けて90分間攪拌した後、オイルバスを30分間かけて115℃まで昇温した。昇温開始1時間後に溶液の内温が100℃に到達し、そこから2時間過熱攪拌し(内温は100〜110℃)、ポリシロキサン(P−22)の溶液を得た。なお、昇温および加熱攪拌中、窒素を0.05L(リットル)/分、流した。反応中に、副生成物であるメタノールと水が、合計29.37g留出した。得られたポリシロキサン(P−22)溶液の固形分濃度は40.6重量%であった。29Si−NMRで測定した、ポリシロキサン(P−22)中のスチリル基、(メタ)アクリロイル基、親水性基のモル量は、それぞれ55mol%、30mol%、15mol%であった。
合成例22と同様の手順で、StTMSを38.26g(0.171mol)、MAcTMSを9.08g(0.037mol)、SuTMSを9.59g(0.037mol)、TBCの1重量%DAA溶液を1.91g、DAAを59.26g仕込み、水13.81gにリン酸0.285g(仕込みモノマーに対して0.50重量%)を溶かしたリン酸水溶液を添加して、ポリシロキサン(P−23)の溶液を得た。得られたポリシロキサン(P−23)溶液の固形分濃度は40.8重量%であった。29Si−NMRで測定した、ポリシロキサン(P−23)中のスチリル基、(メタ)アクリロイル基、親水性基のモル量は、それぞれ70mol%、15mol%、15mol%であった。
合成例22と同様の手順で、StTMSを23.59g(0.105mol)、MAcTMSを20.32g(0.082mol)、SuTMSを12.26g(0.047mol)、TBCの1重量%DAA溶液を1.18g、DAAを60.16g仕込み、水13.46gにリン酸0.281g(仕込みモノマーに対して0.50重量%)を溶かしたリン酸水溶液を添加して、ポリシロキサン(P−24)の溶液を得た。得られたポリシロキサン(P−24)溶液の固形分濃度は40.5重量%であった。29Si−NMRで測定した、ポリシロキサン(P−24)中のスチリル基、(メタ)アクリロイル基、親水性基のモル量は、それぞれ45mol%、35mol%、20mol%であった。
合成例22と同様の手順で、StTMSを23.80g(0.106mol)、MAcTMSを23.42g(0.094mol)、SuTMSを9.28g(0.035mol)、TBCの1重量%DAA溶液を1.19g、DAAを60.12g仕込み、水13.37gにリン酸0.282g(仕込みモノマーに対して0.50重量%)を溶かしたリン酸水溶液を添加して、ポリシロキサン(P−25の溶液)を得た。得られたポリシロキサン(P−25)溶液の固形分濃度は40.5重量%であった。29Si−NMRで測定した、ポリシロキサン(P−25)中のスチリル基、(メタ)アクリロイル基、親水性基のモル量は、それぞれ45mol%、40mol%、15mol%であった。
合成例22と同様の手順で、StTMSを35.29g(0.157mol)、MAcTMSを12.02g(0.048mol)、SuTMSを9.52g(0.036mol)、TBCの1重量%DAA溶液を1.76g、DAAを59.44g仕込み、水13.72gにリン酸0.284g(仕込みモノマーに対して0.50重量%)を溶かしたリン酸水溶液を添加して、ポリシロキサン(P−26)の溶液を得た。得られたポリシロキサン(P−26)溶液の固形分濃度は40.7重量%であった。29Si−NMRで測定した、ポリシロキサン(P−26)中のスチリル基、(メタ)アクリロイル基、親水性基のモル量は、それぞれ65mol%、20mol%、15mol%であった。
合成例22と同様の手順で、StTMSを35.21g(0.157mol)、MAcTMSを9.00g(0.036mol)、SuTMSを12.67g(0.048mol)、20.5重量%の酸化チタン−酸化ケイ素複合粒子メタノール分散剤である“オプトレイク”TR−527(商品名、日揮触媒化成(株)製、数平均分子量は15nm)を244.95g(オルガノシランが完全に縮合した場合の重量(41.09g)100重量部に対して、粒子含有量122重量部)、TBCの1重量%DAA溶液を1.76g、DAAを59.88g仕込み、水13.91gにリン酸0.284g(仕込みモノマーに対して0.50重量%)を溶かしたリン酸水溶液を添加して、ポリシロキサン(P−27)の溶液を得た。得られたポリシロキサン(P−27)溶液の固形分濃度は40.7重量%であった。29Si−NMRで測定した、ポリシロキサン(P−27)中のスチリル基、(メタ)アクリロイル基、親水性基のモル量は、それぞれ65mol%、15mol%、20mol%であった。
合成例22と同様の手順で、StTMSを29.21g(0.130mol)、MAcTMSを14.70g(0.059mol)、SuTMSを12.42g(0.047mol)、TBCの1重量%DAA溶液を1.46g、DAAを59.83g仕込み、水13.64gにリン酸0.282g(仕込みモノマーに対して0.50重量%)を溶かしたリン酸水溶液を添加して、ポリシロキサン(P−28)の溶液を得た。得られたポリシロキサン(P−28)溶液の固形分濃度は40.6重量%であった。29Si−NMRで測定した、ポリシロキサン(P−28)中のスチリル基、(メタ)アクリロイル基、親水性基のモル量は、それぞれ55mol%、25mol%、20mol%であった。
合成例22と同様の手順で、StTMSを29.73g(0.133mol)、MAcTMSを20.95g(0.084mol)、SuTMSを6.32g(0.024mol)、TBCの1重量%DAA溶液を1.49g、DAAを59.73g仕込み、水13.44gにリン酸0.285g(仕込みモノマーに対して0.50重量%)を溶かしたリン酸水溶液を添加して、ポリシロキサン(P−29)の溶液を得た。得られたポリシロキサン(P−29)溶液の固形分濃度は40.6重量%であった。29Si−NMRで測定した、ポリシロキサン(P−29)中のスチリル基、(メタ)アクリロイル基、親水性基のモル量は、それぞれ55mol%、35mol%、10mol%であった。
合成例22と同様の手順で、StTMSを30.16g(0.134mol)、MAcTMSを17.18g(0.073mol)、SuTMSを9.62g(0.037mol)、TBCの1重量%DAA溶液を2.37g、DAAを58.79g仕込み、水13.86gにリン酸0.285g(仕込みモノマーに対して0.50重量%)を溶かしたリン酸水溶液を添加して、ポリシロキサン(P−30)の溶液を得た。得られたポリシロキサン(P−30)溶液の固形分濃度は40.9重量%であった。29Si−NMRで測定した、ポリシロキサン(P−30)中のスチリル基、(メタ)アクリロイル基、親水性基のモル量は、それぞれ55mol%、30mol%、15mol%であった。
合成例22と同様の手順で、StTMSを35.86g(0.160mol)、MAcTMSを11.52g(0.049mol)、SuTMSを9.67g(0.037mol)、TBCの1重量%DAA溶液を2.37g、DAAを58.77g仕込み、水13.94gにリン酸0.285g(仕込みモノマーに対して0.50重量%)を溶かしたリン酸水溶液を添加して、ポリシロキサン(P−31)の溶液を得た。得られたポリシロキサン(P−31)溶液の固形分濃度は40.9重量%であった。29Si−NMRで測定した、ポリシロキサン(P−31)中のスチリル基、(メタ)アクリロイル基、親水性基のモル量は、それぞれ65mol%、20mol%、15mol%であった。
合成例22と同様の手順で、StTMSを29.47g(0.131mol)、MAcTMSを17.80g(0.072mol)、SuTMSを9.40g(0.036mol)、TBCの1重量%DAA溶液を1.47g、DAAを59.78g仕込み、水13.54gにリン酸0.283g(仕込みモノマーに対して0.50重量%)を溶かしたリン酸水溶液を添加して、ポリシロキサン(P−32)の溶液を得た。得られたポリシロキサン(P−32)溶液の固形分濃度は40.6重量%であった。29Si−NMRで測定した、ポリシロキサン(P−32)中のスチリル基、(メタ)アクリロイル基、親水性基のモル量は、それぞれ55mol%、30mol%、15mol%であった。
合成例33 ポリシロキサン(R−1)の合成
500mLの三口フラスコに、MTMSを47.67g(0.35mol)、PhTMSを39.66g(0.20mol)、StTMSを78.52g(0.35mol)、SuTMSを26.23g(0.10mol)、DAAを160.47g仕込み、40℃のオイルバスに漬けて撹拌しながら、水55.80gにリン酸0.331g(仕込みモノマーに対して0.2重量%)を溶かしたリン酸水溶液を、滴下ロートで10分かけて添加した。次いで、合成例3と同条件で加熱撹拌したところ、反応中に、副生成物であるメタノールと水が合計100g留出した。得られたポリシロキサン(R−1)のDAA溶液に、ポリマー濃度が40重量%となるようにDAAを加えて、ポリシロキサン(R−1)溶液を得た。29Si−NMRで測定した、ポリシロキサン(R−1)中のスチリル基のモル量は35mol%だった。
500mLの三口フラスコに、MTMSを47.67g(0.35mol)、PhTMSを39.66g(0.20mol)、SuTMSを26.23g(0.10mol)、AcTMSを82.03g(0.35mol)、DAAを185.08g仕込み、40℃のオイルバスに漬けて撹拌しながら、水55.8gにリン酸0.401g(仕込みモノマーに対して0.2重量%)を溶かしたリン酸水溶液を、滴下ロートで10分かけて添加した。次いで、合成例3と同条件で加熱撹拌したところ、反応中に、副生成物であるメタノールと水が合計110g留出した。得られたポリシロキサン(R−2)のDAA溶液に、ポリマー濃度が40重量%となるようにDAAを加えて、ポリシロキサン(R−2)溶液を得た。29Si−NMRで測定した、ポリシロキサン(R−2)中のスチリル基のモル量は0mol%だった。
500mLの三口フラスコに、MTMSを47.67g(0.35mol)、PhTMSを39.66g(0.20mol)、SuTMSを26.23g(0.10mol)、AcTMSを87.29g(0.35mol)、DAAを185.40g仕込み、40℃のオイルバスに漬けて撹拌しながら、水55.8gにリン酸0.401g(仕込みモノマーに対して0.2重量%)を溶かしたリン酸水溶液を、滴下ロートで10分かけて添加した。次いで、合成例3と同条件で加熱撹拌したところ、反応中に、副生成物であるメタノールと水が合計110g留出した。得られたポリシロキサン(R−3)のDAA溶液に、ポリマー濃度が40重量%となるようにDAAを加えてポリシロキサン(R−3)溶液を得た。29Si−NMRで測定した、ポリシロキサン(R−3)中のスチリル基のモル量は0mol%だった。
500mLの三口フラスコに、SuTMSを26.23g(0.10mol)、AcTMSを210.93g(0.90mol)、DAAを185.08g仕込み、40℃のオイルバスに漬けて撹拌しながら、水55.8gにリン酸0.401g(仕込みモノマーに対して0.2重量%)を溶かしたリン酸水溶液を、滴下ロートで10分かけて添加した。次いで、合成例3と同条件で加熱撹拌したところ、反応中に、副生成物であるメタノールと水が合計110g留出した。得られたポリシロキサン(R−4)のDAA溶液に、ポリマー濃度が40重量%となるようにDAAを加えて、ポリシロキサン(R−4)溶液を得た。29Si−NMRで測定した、ポリシロキサン(R−4)中のスチリル基のモル量は0mol%だった。
水冷コンデンサーおよびバキュームシール付き撹拌羽根を装着した、容量2Lの丸底フラスコに、DPDを540.78g(2.5mol)、MAcTMSを577.41g(2.325mol)、TIPを24.87g(0.0875mol)仕込み、撹拌を開始した。これをオイルバスに浸け、加熱温度を120℃に設定し、室温より加熱を開始した。途中、重合反応の進行に伴って発生するメタノールを水冷コンデンサーで還留させつつ、反応溶液温度が一定となるまで反応させ、その後更に30分間、加熱撹拌を継続した。その後、コールドトラップと真空ポンプとに接続されたホースを装着し、オイルバスを用いて80℃で加熱しつつ強撹拌し、メタノールが突沸しない程度に徐々に真空度を上げていくことによりメタノールを留去し、ポリシロキサン(R−5)を得た。29Si−NMRで測定した、ポリシロキサン(R−5)中のスチリル基のモル量は0mol%だった。
100mLのフラスコに、PhTESを18g(75mmol)、StTESを6.7g(25mmol)、MTESを18g(100mmol)、純水を8.6g(480mmol)、1N塩酸を45mg、及びハイドロキノンを140mg(1.3mmol)仕込み、空気中、90℃で加熱攪拌を行なった。反応開始時点では不均一系であったが、加熱から5分後には無色透明となった。また、加熱から10分後にはエタノールが留去しはじめた。2時間加熱後に、エタノールが理論量の85%(24g)留去した時点で反応を終了した。反応混合物中のエタノールを除去するために、減圧(1Torr)にて2時間乾燥させたところ、白色粉末状固体であるポリシロキサン(R−6)23gを得た。29Si−NMRで測定した、ポリシロキサン(R−6)中のスチリル基のモル量は12.5mol%だった。
100mLのフラスコに、PhTESを19.2g(80mmol)、StTESを13.4g(50mmol)、MTESを12.6g(70mmol)、純水を8.6g(480mmol)、1N塩酸を45mg、及びハイドロキノンを140mg(1.3mmol)仕込み、空気中、90℃で加熱攪拌を行なった。反応開始時点では不均一系であったが、加熱から5分後には無色透明となった。また、加熱から10分後にはエタノールが留去しはじめた。2時間加熱後に、エタノールが理論量の85%(24g)留去した時点で反応を終了した。反応混合物中のエタノールを除去するために、減圧(1Torr)にて2時間乾燥させたところ、白色粉末状固体であるポリシロキサン(R−7)23gを得た。29Si−NMRで測定した、ポリシロキサン(R−7)中のスチリル基のモル量は25mol%だった。
合成例22と同様の手順で、PhTMSを28.26g(0.143mol)、MAcTMSを19.31g(0.078mol)、SuTMSを10.20g(0.039mol)、DAAを60.88g仕込み、水14.69gにリン酸0.289g(仕込みモノマーに対して0.50重量%)を溶かしたリン酸水溶液を添加して、ポリシロキサン(R−8)の溶液を得た。得られたポリシロキサン(R−8)溶液の固形分濃度は40.0重量%であった。29Si−NMRで測定した、ポリシロキサン(R−8)中のスチリル基、(メタ)アクリロイル基、親水性基のモル量は、それぞれ0mol%、30mol%、15mol%であった。
合成例22と同様の手順で、MTMSを24.34g(0.179mol)、MAcTMSを24.21g(0.097mol)、SuTMSを12.79g(0.049mol)、DAAを59.70g仕込み、水18.42gにリン酸0.307g(仕込みモノマーに対して0.50重量%)を溶かしたリン酸水溶液を添加して、ポリシロキサン(R−9)の溶液を得た。得られたポリシロキサン(R−9)溶液の固形分濃度は40.0重量%であった。29Si−NMRで測定した、ポリシロキサン(R−9)中のスチリル基、(メタ)アクリロイル基、親水性基のモル量は、それぞれ0mol%、30mol%、15mol%であった。
合成例22と同様の手順で、StTMSを32.87g(0.147mol)、MAcTMSを19.85g(0.080mol)、MTMSを5.44g(0.040mol)、TBCの1重量%DAA溶液を1.64g、DAAを59.12g仕込み、水15.10gにリン酸0.291g(仕込みモノマーに対して0.50重量%)を溶かしたリン酸水溶液を添加して、ポリシロキサン(R−10)を得た。得られたポリシロキサン(R−10)の固形分濃度は40.7重量%であった。29Si−NMRで測定したスチリル基、(メタ)アクリロイル基、親水性基のモル量は、それぞれ55mol%、30mol%、15mol%であった。
溶剤置換例1 “オプトレイク”TR−527の溶剤置換
金属化合物粒子を含むゾルである“オプトレイク”TR−527(商品名、日揮触媒化成(株)製)の溶媒を、メタノールからDAAに置換した。500mLのナスフラスコに、“オプトレイク”TR−527のメタノールゾル(固形分濃度20%)を100g、DAAを80g仕込み、エバポレーターにて30℃で30分間減圧し、メタノールを除去した。得られたTR−527のDAA溶液(D−1)の固形分濃度を測定したところ、20.1%であった。
金属酸化物粒子を含むゾルである“オプトレイク”TR−550(商品名、日揮触媒化成(株)製)の溶媒を、溶剤置換例1と同様にして、メタノールからDAAに置換した。得られたTR−550のDAA溶液(D−2)の固形分濃度を測定したところ、20.1%であった。
乾燥窒素気流下、2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン(セントラル硝子(株)製、BAHF)15.9g(0.043モル)、1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン(SiDA)0.62g(0.0025モル)を、N−メチルピロリドン(NMP)200gに溶解した。ここに、3,3’,4,4’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物(マナック(株)製、ODPA)15.5g(0.05モル)を、N−メチルピロリドン(NMP)50gとともに加えて、40℃で2時間撹拌した。その後、4−エチニルアニリン(東京化成(株)製)1.17g(0.01モル)を加え、40℃で2時間撹拌した。さらに、ジメチルホルアミドジメチルアセタール(三菱レイヨン(株)製、DFA)3.57g(0.03モル)をN−メチルピロリドン(NMP)5gで希釈した溶液を10分かけて滴下し、滴下後、40℃で2時間撹拌を続けた。撹拌終了後、溶液を水2Lに投入して、ポリマー固体の沈殿をろ過で集めた。さらに水2Lで3回洗浄を行い、集めたポリマー固体を50℃の真空乾燥機で72時間乾燥し、ポリアミド酸エステルAを得た。
8インチシリコンウェハおよび前述の凹凸基板上に、スピンコーター(東京エレクトロン製 型式名「クリーントラックマーク7」)を用いて、各実施例及び比較例のポリシロキサン樹脂組成物を塗布した。樹脂組成物が非感光性組成物である場合には、塗布後、100℃で3分間プリベークし、さらに230℃で5分間キュアして、厚さ約1μmの硬化膜を得た。樹脂組成物が感光性組成物である場合には、塗布後、100℃で3分間プリベークし、i線ステッパー露光機により、露光量を400mJ/cm2で露光した。その後、0.4重量%水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液で90秒間シャワー現像し、次いで水で30秒間リンスした。さらに100℃で3分間加熱乾燥させ、最後に230℃で5分間キュアし、厚さ約1μmの硬化膜を得た。
ラムダエースSTM−602(商品名、大日本スクリーン製)を用いて、シリコンウェハ上に形成された樹脂組成物の塗布膜の膜厚を測定した。樹脂組成物が非感光性組成物である場合は、樹脂組成物を塗布し、100℃で3分間プリベークした後の膜にピンセットで5mmφ程度の丸印を5箇所つけて、丸印の中心を測定し、平均値を膜厚Xとした。その後、230℃で5分間キュアし、丸印の中心を測定し、膜厚Yとした。これらの膜厚XおよびYから膜収縮率(X―Y)/X×100[%]を計算した。
硬化膜を形成した凹凸基板に傷を付けて劈開し、図7に示すような膜断面を出した。この膜断面を、電解放出型走査電子顕微鏡(FE−SEM)S−4800(日立ハイテクノロジーズ(株)製)にて、加速電圧が3kVの条件で観察した。1〜5万倍程度の倍率でdTOPおよびdBOTTOMをそれぞれ計測し、dBOTTOM/dTOP×100[%]を計算により求めた。dTOPおよびdBOTTOMは凸部および凹部の中央部分の膜厚を3箇所で測定した平均値を採用した。3箇所は、基板の中心部とそれに隣接する左右の凹凸を選択した。(dBOTTOM/dTOP×100)の値が80以上なら平坦性が優(A)、70以上なら良(B)、60以上なら可(C)、60未満であれば不良(D)と判定した。
シリコンウェハ上に形成された塗布膜を230℃で5分間キュアした後の硬化膜を、目視にて確認した。異物やムラが見られない場合には優(A)、異物はなく、スピンコーターのバキュームチャックムラや、ホットプレートのピンムラ等の軽微なムラが見られた場合には可(B)、異物もしくはストリエーションや全面ムラなどの重度のムラが見られた場合には不可(C)とした。
樹脂組成物を40℃の恒温槽に3日間保管後、シリコンウェハ上に塗布し、保管前と保管後で膜厚Xの違いを確認した。膜厚変化が5%以内であれば可(○)5%を超えるものは不可(×)とした。
(A)ポリシロキサンとして(P−1)のPGME溶液(35.2%)を7.05g、(E)溶媒としてPGMEを0.45gおよびDAAを2.5g、黄色灯下で混合し、振とう撹拌した後、0.2μm径のフィルターで濾過して樹脂組成物1を得た。組成を表3に示す。
表3に示す比率に従い、実施例1と同様の手順で樹脂組成物を調整し、各樹脂組成物の評価を行った。結果を表4に示す。
(A)ポリシロキサンとして(P−6)のPGME溶液(35.4%)を5.64g、(E)溶媒としてPGMEを1.36gおよびDAAを0.5g、(D)金属化合物粒子としてTR−527のDAA溶液(D−1)を2.5g仕込み、黄色灯下で混合し、振とう撹拌した後、0.2μm径のフィルターで濾過して樹脂組成物23を得た。組成を表3に示す。続いて、実施例1と同様の手順で樹脂組成物の評価を行った。結果を表4に示す。
表3に示す比率に従い、実施例22と同様の手順で実施例23−25の樹脂組成物を調整した後、実施例1と同様の手順で各樹脂組成物の評価を行った。結果を表4に示す。
(A)ポリシロキサンとして(P−6)のPGME溶液(35.4%)を4.94g、(E)溶媒としてPGMEを0.06gおよびDAAを2.5g、(D)金属化合物粒子としてPGM−ST(日産化学製PGMEゾル、固形分濃度30%)を2.5g仕込み、黄色灯下で混合し、振とう撹拌した後、0.2μm径のフィルターで濾過して組成物を得た。組成を表3に示す。続いて、実施例1と同様の手順で樹脂組成物の評価を行った。結果を表4に示す。
(A)ポリシロキサンとして(P−10)のPGME溶液(35.5%)を6.76g、(E)溶媒としてPGMEを1.14gおよびDAAを2.5g、(C)感光剤として1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)−2−(O−ベンゾイルオキシム)](BASF製OXE−01)を0.1g仕込み、黄色灯下で混合し、振とう撹拌した後、0.2μm径のフィルターで濾過して組成物を得た。組成を表3に示す。
実施例27の(C)感光剤をビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド(チバスペシャリティケミカル製IC−819)に変更した以外は同様の手順で組成物を調整し、評価を行った。組成を表3に、評価結果を表4に示す。
実施例27の(C)感光剤を2−メチル−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン(チバスペシャリティケミカル製IC−907)に変更した以外は同様の手順で組成物を調整し、評価を行った。組成を表3に、評価結果を表4に示す。
実施例27の(A)ポリシロキサンを(P−14)に変更した以外は同様の手順で組成物を調整し、評価を行った。組成を表3に、評価結果を表4に示す。
黄色灯下にて、(C)成分として2−メチル−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン(商品名「イルガキュア907」チバスペシャリティケミカル製)0.5166g、および4,4−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン0.0272gを、DAA2.9216gおよびPGMEA2.4680gに溶解させた。そこへ、(A)成分としてポリシロキサン溶液(R−1)を6.7974g、(B)成分として9,9−ビス[4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレン(商品名「BPEFA」大阪ガスケミカル製)のPGMEA50重量%溶液2.7189g、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(商品名「“カヤラッド(登録商標)”DPHA」、新日本化薬製)のPGMEA50重量%溶液2.7189g、4−t−ブチルカテコールのPGMEA1重量%溶液1.6314g、シリコーン系界面活性剤であるBYK−333(ビックケミー・ジャパン(株)製)のPGMEA1重量%溶液0.2000g(濃度100ppmに相当)を加え、撹拌した。次いで、0.45μmのフィルターでろ過を行い、比較組成物1を得た。
比較例1のポリシロキサン(R−1)を(R−2)、(R−3)および(R−4)にそれぞれ変更した以外は同様の手順で、比較例2−4の樹脂組成物を調整し、比較例1と同様の評価を行った。樹脂組成物の組成を表5に、評価結果を表6に示す。
ポリシロキサン(R−1)、(R−3)および(R−4)をそれぞれ用い、表5に示す組成の樹脂組成物を調整した。実施例1と同様の条件で評価を行った。評価結果を表6に示す。
(A)成分として、合成例37で得られたポリ(シロキサン)R−5を100質量部、(C)成分として、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)−ブタノン−1(チバスペシャリティケミカルズ製IRGACURE369)を4質量部、4,4'−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンを0.5質量部、その他の成分として、1,4−ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン(昭和電工(株)製 カレンズMT BD1)を25質量部、ポリテトラメチレングリコールジメタクリレート(テトラメチレングリコールユニット数8 日本油脂製PDT−650)を30質量部、MAcTMSを30質量部、シリコーンレジン(東レ・ダウコーニング製217フレーク)を150質量部、N−メチル−2−ピロリドンを40質量部、混合した。その後、濃度が3分の1になるようにPGMEAで希釈混合し、孔径0.2ミクロンの“テフロン”(登録商標)製フィルターでろ過し、比較組成物8を得た。
ポリシロキサン(R−5)を用い、表5に示す組成の樹脂組成物を調整した。実施例1と同様の条件で評価を行った。評価結果を表6に示す。
ポリシロキサン(R−6) 4.5gをTHF4.0gに充分溶解させ、そこにシラノール縮合触媒であるジイソプロポキシビス(アセチルアセトン)チタン135mgと、水171mgとを加え、振ることにより混合した。次に、別の容器にて、1,4−ビス(ジメチルシリル)ベンゼン380mg(2.0mmol)、白金−ビニルシロキサン錯体(1.54×10-4 mmol/mg)4.0×10−4mmol、貯蔵安定剤であるジメチルマレエートを4.0×10−4mmol及びTHF1.0gを加え、軽く振って混合した。上記の手順で調整した2種の溶液を充分に混合し、PGMEAを加えて2倍に希釈し、0.45μmのフィルターでろ過を行い、比較組成物10を得た。その後、実施例1と同様の条件で評価を行った。組成を表5に、評価結果を表6に示す。
ポリシロキサン(R−6)および(R−7)をそれぞれ用い、表5に示す組成の樹脂組成物を調整した。実施例1と同様の条件で評価を行った。評価結果を表6に示す。
黄色灯下で、表7に示す比率にて各成分を混合、撹拌して均一溶液とした後、0.20μmのフィルターで濾過して、組成物31を調製した。
得られた硬化膜について、大塚電子(株)製分光エリプソメータFE5000を用いて、22℃での633nmにおける屈折率を測定した。
得られた硬化膜の400nm波長による消衰係数を、大塚電子(株)製分光エリプソメータFE5000により測定し、下記式により400nm波長における膜厚1μm換算での光透過率(%)を求めた。
光透過率=exp(−4πkt/λ)
ただし、kは消衰係数、tは換算膜厚(μm)、λは測定波長(nm)を表す。なお本測定では1μm換算の光透過率を求めるため、tは1(μm)となる。
得られた硬化膜2について、全ての露光量での正方形パターンを観察し、最小パターン寸法を解像度として観察を行った。評価基準を以下のように定めた。
A:最小パターン寸法xが、x<15μm
B:最小パターン寸法xが、15μm≦x<50μm
C:最小パターン寸法xが、50μm≦x<100μm
D:最小パターン寸法xが、100μm≦x。
得られた硬化膜2中の未露光部の溶け残り程度により、以下のように判定した。
5:目視では溶け残りがなく、顕微鏡観察において50μm以下の微細パターンも残渣がない。
4:目視では溶け残りがなく、顕微鏡観察において50μm超のパターンには残渣がないが、50μm以下のパターンには残渣がある。
3:目視では溶け残りがないが、顕微鏡観察において50μm超のパターンに残渣がある。
2:目視で、基板端部(厚膜部)に溶け残りがある。
1:目視で、未露光部全体に溶け残りがある。
組成物31と同様にして、表7に示す組成の組成物31〜44を調製した。得られた各組成物を用いて、実施例31と同様にしてプリベーク膜、硬化膜1〜3を作製し、評価を行った。評価結果を表9に示す。
組成物31と同様にして、表8に示す組成の比較組成物13〜17を調製した。得られた各組成物を用いて、実施例31と同様にしてプリベーク膜、硬化膜1〜3を作製し、評価を行った。評価結果を表9に示す。
2 支持基板
3 キュア前の樹脂膜
4 キュア後の樹脂膜
5 硬化膜パターン
6 シリコンウェハ
7 基板
8 塗膜
9 マスク
10 活性光線
11 パターン
12 硬化膜
13 第2の塗膜
14 パターン
15 硬化膜
Claims (15)
- 前記樹脂組成物が、230℃で5分間加熱する前後の膜厚変化率が5%以下である、請求項1〜3いずれかに記載の樹脂組成物。
- (D)金属化合物粒子を含む、請求項1〜5のいずれかに記載の樹脂組成物。
- (A)ポリシロキサンが、(a−1)スチリル基、(a−2)(メタ)アクリロイル基および(a−3)親水性基を有し、さらに(B)ラジカル重合性基および芳香環を有する化合物を含有する、請求項1〜6のいずれかに記載の樹脂組成物
- (A)ポリシロキサン中の(a−1)スチリル基のモル量がSi原子の100mol%に対して45mol%以上70mol%以下であり、(a−2)(メタ)アクリロイル基のモル量がSi原子の100mol%に対して15mol%以上40mol%以下である、請求項7記載の樹脂組成物。
- (a−3)親水性基が、コハク酸もしくは無水コハク酸を有する炭化水素基であり、かつ、(A)ポリシロキサン中の(a−3)親水性基のモル量がSi原子の100mol%に対して10mol%以上20mol%以下である、請求項7または8に記載の樹脂組成物。
- (A)ポリシロキサンを20重量%以上50重量%以下
(B)ラジカル重合性基および芳香環を有する化合物を5重量%以上35重量%以下
(C)感光剤を1重量%以上10重量%以下
(D)金属化合物粒子を30重量%以上60重量%以下
含有する、請求項7〜9のいずれかに記載の樹脂組成物。 - 以下の工程を含む硬化膜の製造方法;
(I)請求項7〜10のいずれかに記載の樹脂組成物を基板上に塗布して塗膜を形成する工程、
(II)前記塗膜を露光および現像する工程、
(IV)さらに、請求項7〜10のいずれかに記載の樹脂組成物を前記現像後の塗膜の上に塗布して第2の塗膜を形成する工程、
(V)前記第2の塗膜を露光および現像する工程、および
VI)前記現像後の塗膜および前記現像後の第2の塗膜を加熱する工程。 - 以下の工程を含む硬化膜の製造方法;
(I)請求項7〜10のいずれかに記載の樹脂組成物を基板上に塗布して塗膜を形成する工程、
(II)前記塗膜を露光および現像する工程、
(III)前記現像後の塗膜を加熱する工程、
(IV’)さらに、請求項7〜10のいずれかに記載の樹脂組成物を前記加熱後の塗膜の上に塗布して第2の塗膜を形成する工程、
(V’)前記第2の塗膜を露光および現像する工程、および
(VI’)前記現像後の第2の塗膜を加熱する工程。 - 請求項1〜10のいずれかに記載の樹脂組成物の硬化膜。
- 請求項13記載の硬化膜を具備する固体撮像素子。
- 前記硬化膜が光導波路である請求項14記載の固体撮像素子。
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