JPWO2018021331A1 - 樹脂組成物 - Google Patents

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    • H01L2224/05163Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than 1550°C
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Abstract

高感度で、吸水率の低い硬化膜を得ることのできる樹脂組成物を提供する。(a)アルカリ可溶性樹脂と、(b1)フェノール性水酸基のオルト位に下記一般式(1)で表される1価の基を有するアミドフェノール化合物および/または(b2)カルボキシ基のオルト位に下記一般式(2)で表される1価の基を有する芳香族アミド酸化合物を含む樹脂組成物。【化1】(一般式(1)中、Xは一般式(1)中のカルボニル炭素と直接結合する炭素数2〜20のアルキル基を有する1価の有機基または−(YO)n−を有する1価の有機基を表す。一般式(2)中、Uは一般式(2)中のアミド窒素と直接結合する炭素数2〜20のアルキル基を有する1価の有機基または−(YO)n−を有する1価の有機基を表す。Yは炭素数1〜10のアルキレン基、nは1〜20の整数を表す。)

Description

本発明は、アルカリ可溶性樹脂とアミドフェノール化合物を有する樹脂組成物に関する。
ポリイミドやポリベンゾオキサゾールなどの耐熱性樹脂は、優れた耐熱性、電気絶縁性を有することから、これらの耐熱性樹脂を含有する感光性樹脂組成物が、LSIなどの半導体素子の表面保護層、層間絶縁層、有機電界発光素子および有機EL表示素子の絶縁層、表示装置用TFT基板の平坦化層などに用いられている。
半導体の信頼性に対する要求が高まっており、高温高湿環境下における信頼性が求められることから、半導体の表面保護層や層間絶縁層に用いられる樹脂組成物にも、低吸水性が要求されている。また、有機EL表示装置に関しても、有機EL発光材料が水分による劣化を受けやすいことから、有機EL表示装置の絶縁層に用いられる樹脂組成物にも低吸水性が求められる。さらに、近年は、基板の大型化や生産性向上などの理由から、露光時間を短縮するため、感光性樹脂組成物により高い感度が要求されている。この様なことから、高感度でパターニングができ、低吸水性の硬化膜を得ることができる感光性樹脂組成物の開発が強く望まれている。
そこで、硬化後の膜が低吸水であるポジ型の感光性樹脂組成物として、アルカリ可溶性樹脂、ジアゾナフトキノン化合物、フェノール性水酸基を含まずメチロール基を含む化合物を含んでなるポジ型感光性樹脂組成物(例えば、特許文献1参照)が提案されている。しかしながら、この感光性樹脂組成物は感度が不十分である課題があった。そこで、高感度で高解像度の感光性樹脂組成物として、例えば、ポリアミド樹脂、感光性キノンジアジド化合物およびアミドフェノール化合物を必須成分とするポジ型感光性樹脂組成物(例えば、特許文献2参照)、アルカリ可溶性樹脂、感光性ジアゾキノン化合物およびフェノール化合物を含むポジ型感光性樹脂組成物(例えば、特許文献3参照)が提案されている。
米国特許出願公開第2004−259020号明細書 日本国特開2001−183835号公報 日本国特開2004−125815号公報
しかしながら、特許文献2〜3記載の感光性樹脂組成物は、極性基であるフェノール性水酸基が硬化後に残存する場合があり、吸水率が高くなる課題があった。そこで、本発明は、高感度で、吸水率の低い硬化膜を得ることのできる樹脂組成物を提供することを課題とする。
本発明は、(a)アルカリ可溶性樹脂と、(b1)フェノール性水酸基のオルト位に下記一般式(1)で表される1価の基を有するアミドフェノール化合物および/または(b2)カルボキシ基のオルト位に下記一般式(2)で表される1価の基を有する芳香族アミド酸化合物を含む樹脂組成物である。
Figure 2018021331
(一般式(1)中、Xは一般式(1)中のカルボニル炭素と直接結合する炭素数2〜20のアルキル基を有する1価の有機基または−(YO)−を有する1価の有機基を表す。一般式(2)中、Uは一般式(2)中のアミド窒素と直接結合する炭素数2〜20のアルキル基を有する1価の有機基または−(YO)−を有する1価の有機基を表す。Yは炭素数1〜10のアルキレン基、nは1〜20の整数を表す。)
本発明の樹脂組成物は、高感度であり、本発明の樹脂組成物によれば、吸水率の低い硬化膜を得ることができる。
図1は、TFT基板の一例の断面図である。 図2は、バンプを有する半導体装置のパット部分の一例の拡大断面図である。 図3a〜3fは、バンプを有する半導体装置の製造方法の一例を示す概略図である。
本発明の実施の形態について詳細に説明する。
<(a)アルカリ可溶性樹脂>
本発明の樹脂組成物は(a)アルカリ可溶性樹脂を含有する。(a)アルカリ可溶性樹脂を含有することにより、パターン加工性を有する樹脂組成物を得ることができる。本発明におけるアルカリ可溶性とは、樹脂をγ−ブチロラクトンに溶解した溶液をシリコンウエハ上に塗布し、120℃で4分間プリベークを行って膜厚10μm±0.5μmのプリベーク膜を形成し、該プリベーク膜を23±1℃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1分間浸漬した後、純水でリンス処理したときの膜厚減少から求められる溶解速度が50nm/分以上であることをいう。
本発明における(a)アルカリ可溶性樹脂は、アルカリ可溶性を付与するため、樹脂の構造単位中および/またはその主鎖末端に酸性基を有することが好ましい。酸性基としては、例えば、カルボキシ基、フェノール性水酸基、スルホン酸基などが挙げられる。また、(a)アルカリ可溶性樹脂は、撥水性を付与するため、フッ素原子を有することが好ましい。
(a)アルカリ可溶性樹脂としては、ポリイミド、ポリイミド前駆体、ポリベンゾオキサゾール、ポリベンゾオキサゾール前駆体、ポリアミドイミド、ポリアミドイミド前駆体、ポリアミド、アルカリ可溶性基を有するラジカル重合性モノマーの重合体、フェノール樹脂などが挙げられるが、これに限定されない。これらの樹脂を2種以上含有してもよい。これらのアルカリ可溶性樹脂の中でも、耐熱性に優れ、高温下におけるアウトガス量が少ないことから、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリアミドイミド、それらいずれかの前駆体および/またはそれらの共重合体が好ましく、ポリイミド、ポリイミド前駆体、ポリベンゾオキサゾール前駆体またはそれらの共重合体がより好ましく、感度をより向上させる観点から、ポリイミド前駆体またはポリベンゾオキサゾール前駆体がさらに好ましい。ここで、ポリイミド前駆体とは、加熱処理や化学処理によりポリイミドに変換される樹脂を指し、例えば、ポリアミド酸、ポリアミド酸エステルなどが挙げられる。ポリベンゾオキサゾール前駆体とは、加熱処理や化学処理によりポリベンゾオキサゾールに変換される樹脂を指し、例えば、ポリヒドロキシアミドなどが挙げられる。
上述のポリイミドは下記一般式(17)で表される構造単位を有し、ポリイミド前駆体およびポリベンゾオキサゾール前駆体は下記一般式(18)で表される構造単位を有する。これらを2種以上含有してもよいし、一般式(17)で表される構造単位および一般式(18)で表される構造単位を共重合した樹脂を用いてもよい。
Figure 2018021331
一般式(17)中、R11は4〜10価の有機基、R12は2〜8価の有機基を表す。R13およびR14はカルボキシ基、スルホン酸基またはフェノール性水酸基を表す。p個のR13およびq個のR14はそれぞれ同じでも異なってもよい。pおよびqは0〜6の整数を表す。
Figure 2018021331
一般式(18)中、R15およびR16は2〜8価の有機基を表す。R17およびR18はフェノール性水酸基、スルホン酸基、またはCOOR19を表し、それぞれ単一のものであっても異なるものが混在していてもよい。R19は水素原子または炭素数1〜20の1価の炭化水素基を示す。rおよびsは0〜6の整数を表す。ただしr+s>0である。
ポリイミド、ポリイミド前駆体、ポリベンゾオキサゾール前駆体またはそれらの共重合体は、一般式(17)または(18)で表される構造単位を5〜100000有することが好ましい。また、一般式(17)または(18)で表される構造単位に加えて、他の構造単位を有してもよい。この場合、一般式(17)または(18)で表される構造単位を、全構造単位のうち50モル%以上有することが好ましい。
上記一般式(17)中、R11−(R13は酸二無水物の残基を表す。R11は4価〜10価の有機基であり、なかでも芳香族環または環状脂肪族基を含有する炭素原子数5〜40の有機基が好ましい。
酸二無水物としては、具体的には、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、1,1−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、1,1−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、9,9−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)フルオレン酸二無水物、9,9−ビス{4−(3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル}フルオレン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5,6−ピリジンテトラカルボン酸二無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二無水物、および下記に示した構造の酸二無水物などの芳香族テトラカルボン酸二無水物や、ブタンテトラカルボン酸二無水物などの脂肪族テトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物などの環状脂肪族基を含有する脂肪族テトラカルボン酸二無水物などを挙げることができる。これらを2種以上用いてもよい。
Figure 2018021331
20は酸素原子、C(CFまたはC(CHを表す。R21およびR22は水素原子または水酸基を表す。
上記一般式(18)中、R16−(R18は酸の残基を表す。R16は2価〜8価の有機基であり、なかでも芳香族環または環状脂肪族基を含有する炭素原子数5〜40の有機基が好ましい。
酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ビス(カルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビフェニルジカルボン酸、ベンゾフェノンジカルボン酸、トリフェニルジカルボン酸などのジカルボン酸、トリメリット酸、トリメシン酸、ジフェニルエーテルトリカルボン酸、ビフェニルトリカルボン酸などのトリカルボン酸、ピロメリット酸、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸、2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、2,2’,3,3’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、1,1−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エタン、1,1−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)エタン、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メタン、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)メタン、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸、2,3,5,6−ピリジンテトラカルボン酸、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸および下記に示した構造の芳香族テトラカルボン酸や、ブタンテトラカルボン酸などの脂肪族テトラカルボン酸、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸などの環状脂肪族基を含有する脂肪族テトラカルボン酸などのテトラカルボン酸などを挙げることができる。これらを2種以上用いてもよい。
Figure 2018021331
20は酸素原子、C(CFまたはC(CHを表す。R21およびR22は水素原子または水酸基を表す。
これらのうち、トリカルボン酸、テトラカルボン酸の場合は、1つまたは2つのカルボキシ基が一般式(18)におけるR18に相当する。また、上に例示したジカルボン酸、トリカルボン酸、テトラカルボン酸の水素原子を、一般式(18)におけるR18と置換することができる。R18は、好ましくは水酸基で1〜4個置換したものがより好ましい。これらの酸は、そのまま使用してもよいし、酸無水物または活性エステルとして使用してもよい。
上記一般式(17)のR12−(R14および上記一般式(18)のR15−(R17はジアミンの残基を表す。R12およびR15は2〜8価の有機基であり、なかでも芳香族環または環状脂肪族基を含有する炭素原子数5〜40の有機基が好ましい。
ジアミンの具体的な例としては、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、ベンジジン、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、1,5−ナフタレンジアミン、2,6−ナフタレンジアミン、ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス{4−(4−アミノフェノキシ)フェニル}エーテル、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジエチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジエチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’,3,3’−テトラメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’,4,4’−テトラメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジ(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−5,5’−ジヒドロキシベンジジン、これらの芳香族環の水素原子の少なくとも一部をアルキル基やハロゲン原子で置換した化合物などの芳香族ジアミン、シクロヘキシルジアミン、メチレンビスシクロヘキシルアミンなどの環状脂肪族基を含有する脂肪族ジアミンおよび下記に示した構造のジアミンなどが挙げられる。これらを2種以上用いてもよい。
Figure 2018021331
20は酸素原子、C(CFまたはC(CHを表す。R21〜R24はそれぞれ独立に水素原子または水酸基を表す。
これらのジアミンは、そのまま使用してもよいし、対応するジイソシアネート化合物やトリメチルシリル化ジアミンとして使用してもよい。
また、これらの樹脂の末端を、酸性基を有するモノアミン、酸無水物、酸クロリド、モノカルボン酸、活性エステル化合物などの末端封止剤により封止することにより、主鎖末端に酸性基を有する樹脂を得ることができる。
酸性基を有するモノアミンの好ましい例としては、5−アミノ−8−ヒドロキシキノリン、1−ヒドロキシ−7−アミノナフタレン、1−ヒドロキシ−6−アミノナフタレン、1−ヒドロキシ−5−アミノナフタレン、1−ヒドロキシ−4−アミノナフタレン、2−ヒドロキシ−7−アミノナフタレン、2−ヒドロキシ−6−アミノナフタレン、2−ヒドロキシ−5−アミノナフタレン、1−カルボキシ−7−アミノナフタレン、1−カルボキシ−6−アミノナフタレン、1−カルボキシ−5−アミノナフタレン、2−カルボキシ−7−アミノナフタレン、2−カルボキシ−6−アミノナフタレン、2−カルボキシ−5−アミノナフタレン、2−アミノ安息香酸、3−アミノ安息香酸、4−アミノ安息香酸、4−アミノサリチル酸、5−アミノサリチル酸、6−アミノサリチル酸、3−アミノ−4,6−ジヒドロキシピリミジン、2−アミノフェノール、3−アミノフェノール、4−アミノフェノール、2−アミノチオフェノール、3−アミノチオフェノール、4−アミノチオフェノールなどが挙げられる。これらを2種以上用いてもよい。
酸無水物の好ましい例としては、無水フタル酸、無水マレイン酸、ナジック酸無水物、シクロヘキサンジカルボン酸無水物、3−ヒドロキシフタル酸無水物などが挙げられる。これらを2種以上用いてもよい。
モノカルボン酸の好ましい例としては、3−カルボキシフェノール、4−カルボキシフェノール、3−カルボキシチオフェノール、4−カルボキシチオフェノール、1−ヒドロキシ−7−カルボキシナフタレン、1−ヒドロキシ−6−カルボキシナフタレン、1−ヒドロキシ−5−カルボキシナフタレン、1−メルカプト−7−カルボキシナフタレン、1−メルカプト−6−カルボキシナフタレン、1−メルカプト−5−カルボキシナフタレンなどが挙げられる。これらを2種以上用いてもよい。
酸クロリドの好ましい例としては、前記モノカルボン酸のカルボキシ基が酸クロリド化したモノ酸クロリド化合物、テレフタル酸、フタル酸、マレイン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、1,5−ジカルボキシナフタレン、1,6−ジカルボキシナフタレン、1,7−ジカルボキシナフタレン、2,6−ジカルボキシナフタレンなどのジカルボン酸類の1つのカルボキシ基だけが酸クロリド化したモノ酸クロリド化合物などが挙げられる。これらを2種以上用いてもよい。
活性エステル化合物の好ましい例としては、前記モノ酸クロリド化合物とN−ヒドロキシベンゾトリアゾールやN−ヒドロキシ−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボキシイミドとの反応物などが挙げられる。これらを2種以上用いてもよい。
樹脂中に導入された末端封止剤は、以下の方法で容易に検出できる。例えば、末端封止剤が導入された樹脂を、酸性溶液に溶解し、樹脂の構成単位であるアミン成分と酸成分に分解し、これをガスクロマトグラフ(GC)や、NMR測定することにより、末端封止剤を容易に検出できる。また、末端封止剤が導入された樹脂を、熱分解ガスクロマトグラフ(PGC)や、赤外スペクトル及び13C−NMRスペクトル測定することよっても検出することが可能である。
本発明における(a)アルカリ可溶性樹脂は、公知の方法により合成される。
ポリイミド前駆体であるポリアミド酸またはポリアミド酸エステルの製造方法としては、例えば、低温中でテトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物を反応させる方法、テトラカルボン酸二無水物とアルコールとによりジエステルを得て、その後、縮合剤の存在下でアミンと反応させる方法、テトラカルボン酸二無水物とアルコールとによりジエステルを得て、その後、残りのジカルボン酸を酸クロリド化し、アミンと反応させる方法などが挙げられる。
ポリベンゾオキサゾール前駆体であるポリヒドロキシアミドの製造方法としては、例えば、ビスアミノフェノール化合物とジカルボン酸を縮合反応させる方法が挙げられる。具体的には、例えば、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)などの脱水縮合剤と酸を反応させ、ここにビスアミノフェノール化合物を加える方法、ピリジンなどの3級アミンを加えたビスアミノフェノール化合物の溶液にジカルボン酸ジクロリドの溶液を滴下する方法などが挙げられる。
ポリイミドの製造方法としては、例えば、前述の方法で得られたポリアミド酸またはポリアミド酸エステルを脱水閉環する方法などが挙げられる。脱水閉環の方法としては、酸や塩基などによる化学処理、加熱処理などが挙げられる。
ポリベンゾオキサゾールの製造方法としては、例えば、前述の方法で得られたポリヒドロキシアミドを脱水閉環する方法などが挙げられる。脱水閉環の方法としては、酸や塩基などによる化学処理、加熱処理などが挙げられる。
ポリアミドイミド前駆体としては、トリカルボン酸、対応するトリカルボン酸無水物、トリカルボン酸無水物ハライドとジアミン化合物との重合体が挙げられ、無水トリメリット酸クロライドと芳香族ジアミン化合物との重合体が好ましい。ポリアミドイミド前駆体の製造方法としては、例えば、低温中でトリカルボン酸、対応するトリカルボン酸無水物、トリカルボン酸無水物ハライドなどとジアミン化合物を反応させる方法などが挙げられる。
ポリアミドイミドの製造方法としては、例えば、無水トリメリット酸と芳香族ジイソシアネートを反応させる方法、前述の方法で得られたポリアミドイミド前駆体を脱水閉環する方法などが挙げられる。脱水閉環の方法としては、酸や塩基などによる化学処理、加熱処理などが挙げられる。
アルカリ可溶性基を有するラジカル重合性モノマーの重合体は、アルカリ可溶性を付与するため、フェノール性水酸基またはカルボキシ基を有するラジカル重合性モノマーの重合体であることが好ましい。これらのラジカル重合性モノマーと、他のラジカル重合性モノマーとの共重合体であってもよい。フェノール性水酸基またはカルボキシ基を有するラジカル重合性モノマーとしては、o−ヒドロキシスチレン、m−ヒドロキシスチレン、p−ヒドロキシスチレン、これらのアルキルまたはアルコキシ置換体などが好ましい。他のラジカル重合性モノマーとしては、スチレンやその置換体、ブタジエン、イソプレン、メタクリル酸またはアクリル酸のエステル化物などが好ましい。
フェノール樹脂としては、ノボラックフェノール樹脂やレゾールフェノール樹脂などが好ましい。
<(b1)アミドフェノール化合物、(b2)芳香族アミド酸化合物>
本発明の樹脂組成物は、フェノール性水酸基のオルト位に下記一般式(1)で表される1価の基を有するアミドフェノール化合物(以下、単に「(b1)アミドフェノール化合物」と記載する場合がある。)および/または(b2)カルボキシ基のオルト位に下記一般式(2)で表される1価の基を有する芳香族アミド酸化合物(以下、単に「(b2)芳香族アミド酸化合物」と記載する場合がある。)を有する。(b1)アミドフェノール化合物はフェノール性水酸基を有することから、(b2)芳香族アミド酸化合物はカルボキシ基を有することから、例えばポジ型感光性樹脂組成物の場合、現像時にフェノール性水酸基またはカルボキシ基が露光部の溶解を促進するため、高感度化することができる。一方、(b1)アミドフェノール化合物はフェノール性水酸基のオルト位にアミド基を有することから、(b2)芳香族アミド酸化合物はカルボキシ基のオルト位にアミド基を有することから、硬化後は環化脱水反応により極性基であるフェノール性水酸基またはカルボキシ基が残らず、低吸水性の硬化膜を得ることができる。アルカリ現像液に対する溶解性をより向上させ、感度をより向上させる観点から、(b1)アミドフェノール化合物および(b2)芳香族アミド酸化合物は、下記一般式(1)または(2)で表される1価の基を2つ以上有することが好ましい。
Figure 2018021331
一般式(1)中、Xは一般式(1)中のカルボニル炭素と直接結合する炭素数2〜20のアルキル基を有する1価の有機基または−(YO)−を有する1価の有機基を表す。Yは炭素数1〜10のアルキレン基、nは1〜20の整数を表す。
Xが一般式(1)中のカルボニル炭素と直接結合する炭素数2〜20のアルキル基または−(YO)−を有すると、250℃以下における脱水閉環率が高くなるため、硬化後の吸水率を低減することができる。Xがアルキル基であるとき、耐熱性を向上させる観点から、炭素数は10以下が好ましく、6以下がより好ましい。Xが−(YO)−を有する1価の有機基であるとき、耐熱性を向上させる観点から、Yはメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基が好ましい。Yがメチレン基の場合、脱水閉環率を高くする観点から、nは2以上が好ましい。より好ましくは3以上である。また、耐熱性を向上させる観点から、nは10以下が好ましい。Yがメチレン基以外の場合、耐熱性を向上させる観点から、nは2〜10が好ましい。また、耐熱性を向上させる観点から、Xは、任意に置換基を有してもよく、例えばアリール基を末端に有することが好ましい。
Figure 2018021331
一般式(2)中、Uは一般式(2)中のアミド窒素と直接結合する炭素数2〜20のアルキル基を有する1価の有機基または−(YO)−を有する1価の有機基を表す。Yは炭素数1〜10のアルキレン基、nは1〜20の整数を表す。
Uが一般式(2)中のアミド窒素と直接結合する炭素数2〜20のアルキル基または−(YO)−を有すると、250℃以下における脱水閉環率が高くなるため、硬化後の吸水率を低減することができる。Uがアルキル基のとき、耐熱性を向上させる観点から、炭素数は10以下が好ましく、6以下がより好ましい。Uが−(YO)−を有する1価の有機基のとき、耐熱性を向上させる観点から、Yはメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基が好ましい。Yがメチレン基の場合、脱水閉環率を高くする観点から、nは2以上が好ましい。より好ましくは3以上である。また、耐熱性を向上させる観点から、nは10以下が好ましい。Yがメチレン基以外の場合、耐熱性を向上させる観点から、nは2〜10が好ましい。また、耐熱性を向上させる観点から、Uは、任意に置換基を有してもよく、例えばアリール基を末端に有することが好ましい。
一般式(1)中のXおよび一般式(2)中のUは、炭素数2〜20のアルキル基であり、例えばエチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、イコシル等をあげることができる。また、一般式(1)および一般式(2)中のYは、炭素数1〜10のアルキレン基であり、例えばメチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシレン、ヘプチレン、オクチレン、デシレン等をあげることができる。
本発明における(b1)アミドフェノール化合物としては、下記一般式(3)〜(5)のいずれかで表される化合物が挙げられる。かかる化合物は、溶解促進剤として用いることもできる。
Figure 2018021331
一般式(3)〜(5)中、mは1〜4の整数を表す。Xは一般式(3)〜(5)中のカルボニル炭素と直接結合する炭素数2〜20のアルキル基を有する1価の有機基または−(YO)−を有する1価の有機基を表す。Yは炭素数1〜10のアルキレン基、nは1〜20の整数を表す。
Xがアルキル基のとき、炭素数は10以下が好ましく、6以下がより好ましい。Xが−(YO)−を有する1価の有機基のとき、Yはメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基が好ましい。Yがメチレン基の場合、nは2以上が好ましく、3以上がより好ましい。また、nは10以下が好ましい。Yがメチレン基以外の場合、nは2〜10が好ましい。また、Xは、任意に置換基を有してもよく、例えばアリール基を末端に有することが好ましい。
一般式(3)〜(5)中、Zは、単結合、水素原子、アルコキシ基、−O−、−SO−、−C(CF−、−O−R−O−、−C(=O)−、−C(=O)O−R−OC(=O)−、−C(=O)NH−R−NHC(=O)−または炭素数1〜20の1〜4価の炭化水素基を表す。R〜Rは炭素数1〜20の2価の炭化水素基を表す。溶解性を向上させる観点から、炭化水素基の炭素数は1〜10がより好ましい。炭化水素基は飽和でも不飽和でもよい。ただし、Zが単結合の場合、m=2である。
本発明で用いられる(b1)アミドフェノール化合物は、フェノール性水酸基のオルト位にアミノ基を有する化合物またはその塩酸塩と、対応する酸クロライドを反応させることにより得ることができる。フェノール性水酸基のオルト位にアミノ基を有する化合物としては、例えば、2−アミノフェノール、2,4−ジヒドロキシ−m−フェニレンジアミン、2,5−ジヒドロキシ−p−フェニレンジアミン、4,6−ジアミノレゾルシノール、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシジフェニル、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジヒドロキシジフェニル、3,4’−ジアミノ−3’,4−ジヒドロキシジフェニル、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノ−3’,4−ジヒドロキシジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシジフェニルヘキサフルオロプロパン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジヒドロキシジフェニルヘキサフルオロプロパン、3,4’−ジアミノ−3’,4−ジヒドロキシジフェニルヘキサフルオロプロパン、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジヒドロキシベンゾフェノン、3,4’−ジアミノ−3’,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフォン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジヒドロキシジフェニルスルフォン、3,4’−ジアミノ−3’,4−ジヒドロキシジフェニルスルフォン、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)メチレン、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−5,5’−ジヒドロキシベンジジンなどのヒドロキシル基含有ジアミンや、これらの芳香族環の水素原子の一部を、炭素数1〜10のアルキル基やフルオロアルキル基、ハロゲン原子などで置換した化合物などを挙げることができる。
酸クロライドとしては、例えば、プロパノイルクロリド、ブタノイルクロリド、ペンタノイルクロリド、ヘキサノイルクロリド、ヘプタノリルクロリド、オクタノイルクロリド、ノナノイルクロリド、デカノイルクロリド、ラウロイルクロリドなどの酸クロライドや、これらの水素原子の一部を、炭素数1〜10のアルキル基などで置換した化合物、末端のメチル基をアリール基で置換した化合物などを挙げることができる。
本発明における(b2)芳香族アミド酸化合物としては、下記一般式(6)〜(8)のいずれかで表される化合物が挙げられる。かかる化合物は、溶解促進剤として用いることもできる。
Figure 2018021331
一般式(6)〜(10)中、mは1〜4の整数を表す。Uは一般式(6)〜(10)中のアミド窒素と直接結合する炭素数2〜20のアルキル基を有する1価の有機基または−(YO)−を有する1価の有機基を表す。Yは炭素数1〜10のアルキレン基、nは1〜20の整数を表す。
Uがアルキル基のとき、炭素数は10以下が好ましく、6以下がより好ましい。Uが−(YO)−を有する1価の有機基のとき、Yはメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基が好ましい。Yがメチレン基の場合、nは2以上が好ましく、3以上がより好ましい。また、nは10以下が好ましい。Yがメチレン基以外の場合、nは2〜10が好ましい。また、Uは、任意に置換基を有してもよく、例えばアリール基を末端に有することが好ましい。
一般式(6)〜(10)中、Zは、単結合、水素原子、アルコキシ基、−O−、−SO−、−C(CF−、−O−R−O−、−C(=O)−、−C(=O)O−R−OC(=O)−、−C(=O)NH−R−NHC(=O)−または炭素数1〜20の1〜4価の炭化水素基を表す。R〜Rは炭素数1〜20の2価の炭化水素基、RおよびRは、−C(CH−、−C(CF−、−O−または−S−を表す。溶解性を向上させる観点から、炭化水素基の炭素数は1〜10がより好ましい。炭化水素基は飽和でも不飽和でもよい。ただし、Zが単結合の場合、m=2である。
本発明で用いられる(b2)芳香族アミド酸化合物は、酸無水物、酸二無水物、ジカルボン酸化合物またはテトラカルボン酸化合物と対応する第1級アミンを反応させることにより得ることができる。
酸無水物としては、例えば、無水フタル酸が挙げられる。酸二無水物としては、例えば、ポリイミドを構成する酸二無水物として例示した芳香族テトラカルボン酸二無水物が挙げられる。ジカルボン酸としては、例えば、フタル酸が挙げられる。テトラカルボン酸としては、例えば、ポリイミド前駆体またはポリベンゾオキサゾール前駆体を構成するテトラカルボン酸として例示した芳香族テトラカルボン酸が挙げられる。
第1級アミンとしては、例えば、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ドデシルアミンなどの脂肪族アミンやこれらの水素原子の一部を、炭素数1〜10のアルキル基などで置換した化合物、末端のメチル基をアリール基で置換した化合物などを挙げることができる。
本発明の樹脂組成物における(b1)アミドフェノール化合物および/または(b2)芳香族アミド酸化合物の含有量は、感度をより向上させる観点から、(a)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して好ましくは1質量部以上、より好ましくは3質量部以上であり、また、耐熱性を向上させる観点から、好ましくは50質量部以下、より好ましくは40質量部以下である。
<(c)感光性化合物>
本発明の樹脂組成物は、(c)感光性化合物を含有することが好ましく、感光性樹脂組成物とすることができる。(c)感光性化合物としては、(c1)光酸発生剤や、(c2)光重合開始剤などが挙げられる。(c1)光酸発生剤は、光照射により酸を発生する化合物であり、(c2)光重合開始剤は、露光により結合開裂および/または反応し、ラジカルを発生する化合物である。
(c1)光酸発生剤を含有することにより、光照射部に酸が発生して光照射部のアルカリ水溶液に対する溶解性が増大し、光照射部が溶解するポジ型のレリーフパターンを得ることができる。また、(c1)光酸発生剤とエポキシ化合物または後述する熱架橋剤を含有することにより、光照射部に発生した酸がエポキシ化合物や熱架橋剤の架橋反応を促進し、光照射部が不溶化するネガ型のレリーフパターンを得ることができる。一方、(c2)光重合開始剤および後述するラジカル重合性化合物を含有することにより、光照射部においてラジカル重合が進行し、光照射部が不溶化するネガ型のレリーフパターンを得ることができる。
(c1)光酸発生剤としては、例えば、キノンジアジド化合物、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、ジアゾニウム塩、ヨードニウム塩などが挙げられる。(c1)光酸発生剤を2種以上含有することが好ましく、高感度な感光性樹脂組成物を得ることができる。
キノンジアジド化合物としては、ポリヒドロキシ化合物にキノンジアジドのスルホン酸がエステル結合したもの、ポリアミノ化合物にキノンジアジドのスルホン酸がスルホンアミド結合したもの、ポリヒドロキシポリアミノ化合物にキノンジアジドのスルホン酸がエステル結合および/またはスルホンアミド結合したものなどが挙げられる。これらポリヒドロキシ化合物やポリアミノ化合物の官能基全体の50モル%以上がキノンジアジドで置換されていることが好ましい。
本発明において、キノンジアジドとしては、5−ナフトキノンジアジドスルホニル基、4−ナフトキノンジアジドスルホニル基のいずれも好ましく用いられる。4−ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物は水銀灯のi線領域に吸収を持っており、i線露光に適している。5−ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物は水銀灯のg線領域まで吸収が伸びており、g線露光に適している。本発明においては、露光する波長によって4−ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物、5−ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物を選択することが好ましい。また、同一分子中に4−ナフトキノンジアジドスルホニル基、5−ナフトキノンジアジドスルホニル基を有するナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物を含有してもよいし、4−ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物と5−ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物を含有してもよい。
上記キノンジアジド化合物は、フェノール性水酸基を有する化合物と、キノンジアジドスルホン酸化合物とから、任意のエステル化反応によって合成することができる。これらのキノンジアジド化合物を使用することにより、解像度、感度、残膜率がより向上する。
(c1)光酸発生剤のうち、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、ジアゾニウム塩、ヨードニウム塩は、露光によって発生した酸成分を適度に安定化させるため好ましい。中でもスルホニウム塩が好ましい。さらに増感剤などを必要に応じて含有することもできる。
本発明において、(c1)光酸発生剤の含有量は、高感度化の観点から、(a)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して0.01〜50質量部が好ましい。このうち、キノンジアジド化合物は3〜40質量部が好ましい。また、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、ジアゾニウム塩、ヨードニウム塩の総量は0.5〜20質量部が好ましい。
(c2)光重合開始剤としては、例えば、ベンジルケタール系光重合開始剤、α−ヒドロキシケトン系光重合開始剤、α−アミノケトン系光重合開始剤、アシルホスフィンオキシド系光重合開始剤、オキシムエステル系光重合開始剤、アクリジン系光重合開始剤、チタノセン系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、アセトフェノン系光重合開始剤、芳香族ケトエステル系光重合開始剤、安息香酸エステル系光重合開始剤などが挙げられる。(c2)光重合開始剤を2種以上含有してもよい。感度をより向上させる観点から、α−アミノケトン系光重合開始剤、アシルホスフィンオキシド系光重合開始剤、オキシムエステル系光重合開始剤がさらに好ましい。
α−アミノケトン系光重合開始剤としては、例えば、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−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−モルホリノフェニル)−ブタン−1−オン、3,6−ビス(2−メチル−2−モルホリノプロピオニル)−9−オクチル−9H−カルバゾールなどが挙げられる。
アシルホスフィンオキシド系光重合開始剤としては、例えば、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−(2,4,4−トリメチルペンチル)ホスフィンオキシドなどが挙げられる。
オキシムエステル系光重合開始剤としては、例えば、1−フェニルプロパン−1,2−ジオン−2−(O−エトキシカルボニル)オキシム、1−フェニルブタン−1,2−ジオン−2−(O−メトキシカルボニル)オキシム、1,3−ジフェニルプロパン−1,2,3−トリオン−2−(O−エトキシカルボニル)オキシム、1−[4−(フェニルチオ)フェニル]オクタン−1,2−ジオン−2−(O−ベンゾイル)オキシム、1−[4−[4−(カルボキシフェニル)チオ]フェニル]プロパン−1,2−ジオン−2−(O−アセチル)オキシム、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]エタノン−1−(O−アセチル)オキシム、1−[9−エチル−6−[2−メチル−4−[1−(2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラン−4−イル)メチルオキシ]ベンゾイル]−9H−カルバゾール−3−イル]エタノン−1−(O−アセチル)オキシム又は1−(9−エチル−6−ニトロ−9H−カルバゾール−3−イル)−1−[2−メチル−4−(1−メトキシプロパン−2−イルオキシ)フェニル]メタノン−1−(O−アセチル)オキシムなどが挙げられる。
本発明において、(c2)光重合開始剤の含有量は、感度をより向上させる観点から、(a)アルカリ可溶性樹脂および後述のラジカル重合性化合物の合計100質量部に対して、0.1質量部以上が好ましく、1質量部以上がより好ましい。一方、解像度をより向上させ、テーパー角度を低減する観点から、25質量部以下が好ましく、15質量部以下がより好ましい。
<ラジカル重合性化合物>
本発明の樹脂組成物は、さらに、ラジカル重合性化合物を含有してもよい。
ラジカル重合性化合物とは、分子中に複数のエチレン性不飽和二重結合を有する化合物をいう。露光時、前述の(c2)光重合開始剤から発生するラジカルによって、ラジカル重合性化合物のラジカル重合が進行し、光照射部が不溶化することにより、ネガ型のパターンを得ることができる。さらにラジカル重合性化合物を含有することにより、光照射部の光硬化が促進されて、感度をより向上させることができる。加えて、熱硬化後の架橋密度が向上することから、硬化膜の硬度を向上させることができる。
ラジカル重合性化合物としては、ラジカル重合の進行しやすい、(メタ)アクリル基を有する化合物が好ましい。露光時の感度向上及び硬化膜の硬度向上の観点から、(メタ)アクリル基を分子内に二つ以上有する化合物がより好ましい。ラジカル重合性化合物の二重結合当量としては、露光時の感度向上及び硬化膜の硬度向上の観点から、80〜400g/molが好ましい。
ラジカル重合性化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(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、トリペンタエリスリトールヘプタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート、2,2−ビス[4−(3−(メタ)アクリロキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)フェニル]プロパン、1,3,5−トリス((メタ)アクリロキシエチル)イソシアヌル酸、1,3−ビス((メタ)アクリロキシエチル)イソシアヌル酸、9,9−ビス[4−(2−(メタ)アクリロキシエトキシ)フェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(3−(メタ)アクリロキシプロポキシ)フェニル]フルオレン、9,9−ビス(4−(メタ)アクリロキシフェニル)フルオレンまたはそれらの酸変性体、エチレンオキシド変性体、プロピレンオキシド変性体などが挙げられる。
本発明において、ラジカル重合性化合物の含有量は、感度をより向上させ、テーパー角度を低減する観点から、(a)アルカリ可溶性樹脂およびラジカル重合性化合物の合計を100質量部に対して、15質量部以上が好ましく、30質量部以上がより好ましい。一方、硬化膜の耐熱性をより向上させ、テーパー角度を低減する観点から、65質量部以下が好ましく、50質量部以下がより好ましい。
<(d)熱架橋剤>
本発明の樹脂組成物は、(d)熱架橋剤を含有することが好ましい。熱架橋剤とは、アルコキシメチル基、メチロール基、エポキシ基、オキセタニル基などの熱反応性の官能基を分子内に少なくとも2つ有する化合物を指す。(d)熱架橋剤を含有することにより(a)アルカリ可溶性樹脂またはその他添加成分を架橋し、熱硬化後の膜の耐熱性、耐薬品性および硬度を向上させることができる。また、硬化膜からのアウトガス量を低減し、有機EL表示装置の長期信頼性を向上させることができる。
アルコキシメチル基またはメチロール基を少なくとも2つ有する化合物の好ましい例としては、DML−PC、DML−PEP、DML−OC、DML−OEP、DML−34X、DML−PTBP、DML−PCHP、DML−OCHP、DML−PFP、DML−PSBP、DML−POP、DML−MBOC、DML−MBPC、DML−MTrisPC、DML−BisOC−Z、DML−BisOCHP−Z、DML−BPC、DML−BisOC−P、DMOM−PC、DMOM−PTBP、DMOM−MBPC、TriML−P、TriML−35XL、TML−HQ、TML−BP、TML−pp−BPF、TML−BPE、TML−BPA、TML−BPAF、TML−BPAP、TMOM−BP、TMOM−BPE、TMOM−BPA、TMOM−BPAF、TMOM−BPAP、HML−TPPHBA、HML−TPHAP、HMOM−TPPHBA、HMOM−TPHAP(以上、商品名、本州化学工業(株)製)、“NIKALAC”(登録商標)MX−290、“NIKALAC”(登録商標)MX−280、“NIKALAC”(登録商標)MX−270、“NIKALAC”(登録商標)MX−279、“NIKALAC”(登録商標)MW−100LM、“NIKALAC”(登録商標)MX−750LM(以上、商品名、(株)三和ケミカル製)が挙げられる。
エポキシ基を少なくとも2つ有する化合物の好ましい例としては、“エポライト”(登録商標)40E、“エポライト”(登録商標)100E、“エポライト”(登録商標)200E、“エポライト”(登録商標)400E、“エポライト”(登録商標)70P、“エポライト”(登録商標)200P、“エポライト”(登録商標)400P、“エポライト”(登録商標)1500NP、“エポライト”(登録商標)80MF、“エポライト”(登録商標)4000、“エポライト”(登録商標)3002(以上、共栄社化学(株)製)、“デナコール”(登録商標)EX−212L、“デナコール”(登録商標)EX−214L、“デナコール”(登録商標)EX−216L、“デナコール”(登録商標)EX−850L(以上、ナガセケムテックス(株)製)、GAN、GOT(以上、日本化薬(株)製)、“エピコート”(登録商標)828、“エピコート”(登録商標)1002、“エピコート”(登録商標)1750、“エピコート”(登録商標)1007、YX8100−BH30、E1256、E4250、E4275(以上、ジャパンエポキシレジン(株)製)、“エピクロン”(登録商標)EXA−9583、HP4032(以上、大日本インキ化学工業(株)製)、VG3101(三井化学(株)製)、“テピック”(登録商標)S、“テピック”(登録商標)G、“テピック”(登録商標)P(以上、日産化学工業(株)製)、“デナコール”EX−321L(ナガセケムテックス(株)製)、NC6000(日本化薬(株)製)、“エポトート”(登録商標)YH−434L(東都化成(株)製)、EPPN502H、NC3000(日本化薬(株)製)、“エピクロン”(登録商標)N695、HP7200(以上、大日本インキ化学工業(株)製)などが挙げられる。
オキセタニル基を少なくとも2つ有する化合物の好ましい例としては、例えば、エタナコールEHO、エタナコールOXBP、エタナコールOXTP、エタナコールOXMA(以上、宇部興産(株)製)、オキセタン化フェノールノボラックなどが挙げられる。
熱架橋剤は2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
熱架橋剤の含有量は、溶剤を除く樹脂組成物全量100質量部に対して、1質量部以上30質量部以下が好ましい。熱架橋剤の含有量が1質量部以上であれば、焼成後または硬化後の膜の耐薬品性および硬度を高めることができる。また、熱架橋剤の含有量が30質量部以下であれば、硬化膜からのアウトガス量を低減し、有機EL表示装置の長期信頼性を高めることができ、樹脂組成物の保存安定性にも優れる。
<環状アミド、環状ウレアおよびそれらの誘導体>
本発明の硬化膜に用いられる樹脂組成物は、環状アミド、環状ウレアおよびそれらの誘導体からなる群より選択される1種以上の化合物を含有することが好ましい。環状アミド、環状ウレアおよびそれらの誘導体からなる群より選択される1種以上の化合物は、本発明の樹脂組成物を硬化してなる硬化膜中に残存し、酸性ガスのクエンチャーとして働くため、発光輝度の低下や画素シュリンクを抑制し、有機EL表示装置の長期信頼性を向上させることができるものと推定される。
環状アミド、環状ウレアおよびそれらの誘導体からなる群より選択される1種以上の化合物は、下記一般式(17)で表される構造を有することが好ましい。
Figure 2018021331
一般式(17)中、uは1〜4の整数を示し、YはCHまたは窒素原子を示す。R25およびR26はそれぞれ独立に水素原子または炭素数1〜20の有機基を示す。
(e)環状アミド、環状ウレアおよびそれらの誘導体からなる群より選択される1種以上の化合物は、硬化膜中に残存させやすくする観点から、沸点が210℃以上であることが好ましい。また、塗布時のムラを抑制する観点から、沸点が400℃以下であることが好ましい。常圧で沸点が測定できない場合は、沸点換算表を用いて常圧での沸点に換算することができる。
環状アミド、環状ウレアおよびそれらの誘導体の具体例としては、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、N−エチル−2−ピロリドン、N−プロピル−2−ピロリドン、N−イソプロピル−2−ピロリドン、N−ブチル−2−ピロリドン、N−(t−ブチル)−2−ピロリドン、N−ペンチル−2−ピロリドン、N−シクロヘキシル−2−ピロリドン、N−メトキシプロピル−2−ピロリドン、N−エトキシエチル−2−ピロリドン、N−メトキシブチル−2−ピロリドン、N−(2−ヒドロキシエチル)−2−ピロリドン、N−フェニル−2−ピロリドン、N−ビニル−2−ピロリドン、N,N´−ジメチルプロピレン尿素、2−イミダゾリジノン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、2−ピペリドン、ε−カプロラクタム等が挙げられる。これらを2種以上含有してもよい。これらの中でも、N−シクロヘキシル−2−ピロリドン(沸点:154℃/0.933kPa、常圧沸点換算時:305℃)、N−(2−ヒドロキシエチル)−2−ピロリドン(沸点:175℃/1.333kPa、常圧沸点換算時:313℃)は沸点が高く、加熱処理後も残存しやすいため好ましい。
環状アミド、環状ウレアおよびそれらの誘導体からなる群より選択される1種以上の化合物の総含有量は、有機EL表示装置の長期信頼性をより向上させる観点から、(a)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、0.1質量部以上が好ましく、1質量部以上がより好ましい。一方、樹脂組成物が感光性を有する場合、環状アミド、環状ウレアおよびそれらの誘導体からなる群より選択される1種以上の化合物の総含有量は、感度をより向上させる観点から、(a)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、15質量部以下が好ましく、10質量部以下がより好ましい。
<有機溶剤>
本発明の樹脂組成物は、有機溶剤を含有してもよい。有機溶剤を含有することにより、ワニスの状態にすることができ、塗布性を向上させることができる。
有機溶剤としては、γ−ブチロラクトンなどの極性の非プロトン性溶剤、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−n−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリ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−n−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、ジアセトンアルコールなどのケトン類、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、乳酸エチルなどのエステル類、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−3−メチルブタン酸メチル、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネート、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸i−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、ぎ酸n−ペンチル、酢酸i−ペンチル、プロピオン酸n−ブチル、酪酸エチル、酪酸n−プロピル、酪酸i−プロピル、酪酸n−ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸n−プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2−オキソブタン酸エチル等の他のエステル類、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド類などが挙げられる。これらを2種以上含有してもよい。
有機溶剤の含有量は、特に限定されないが、溶剤を除く樹脂組成物全量100質量部に対して、100〜3000質量部が好ましく、150〜2000質量部がさらに好ましい。また、一部の有機溶剤が沸点180℃以上であってもよいが、有機溶剤全量に対する沸点180℃以上の溶剤が占める割合は、20質量部以下が好ましく、10質量部以下がさらに好ましい。沸点180℃以上の溶剤の割合を20質量部以下にすることにより、熱硬化後のアウトガス量を低減することができ、結果として有機EL表示装置の長期信頼性を高めることができる。
<着色剤>
本発明の樹脂組成物は、さらに着色剤を含有してもよい。
着色剤とは、特定波長の光を吸収する化合物であり、特に、可視光線の波長(380〜780nm)の光を吸収することにより着色する化合物をいう。着色剤を含有することにより、樹脂組成物から得られる膜を着色させることができ、樹脂組成物の膜を透過する光、又は、樹脂組成物の膜から反射する光を、所望の色に着色させる、着色性を付与することができる。また、樹脂組成物の膜を透過する光、又は、樹脂組成物の膜から反射する光から、着色剤が吸収する波長の光を遮光する、遮光性を付与することができる。
着色剤としては、可視光線の波長の光を吸収し、白、赤、橙、黄、緑、青又は紫色に着色する化合物が挙げられる。二色以上を組み合わせることにより、樹脂組成物の所望の樹脂組成物の膜を透過する光、又は、樹脂組成物の膜から反射する光を、所望の色座標に調色する、調色性を向上させることができる。
着色剤としては、顔料および/または染料が好ましい。また、着色剤は、黒色剤であっても黒色以外の着色剤であってもよい。
黒色剤とは、可視光線の波長の光を吸収することにより、黒色に着色する化合物をいい、顔料であっても染料であってもよい。黒色剤を含有することにより、樹脂組成物の膜が黒色化するため、樹脂組成物の膜を透過する光、又は、樹脂組成物の膜から反射する光を遮光し、遮光性を向上させることができる。このため、カラーフィルタのブラックマトリックス又は液晶ディスプレイのブラックカラムスペーサーなどの遮光膜や、外光反射の抑制によって高コントラスト化が要求される用途に好適である。
黒色剤としては、遮光性の観点から、可視光線の全波長の光を吸収し、黒色に着色する化合物が好ましい。また、白、赤、橙、黄、緑、青および紫色からなる群より選ばれる二色以上の化合物の混合物も好ましい。これらを二色以上組み合わせることにより、擬似的に黒色に着色することができ、遮光性を向上させることができる。
黒色剤は、黒色顔料、黒色染料および/または二色以上の染料混合物を含有することが好ましく、遮光性の観点から、黒色顔料を含有することがより好ましい。
黒色以外の着色剤とは、可視光線の波長の光を吸収することで、着色する化合物をいう。すなわち、前述した、黒色を除く、白、赤、橙、黄、緑、青又は紫色に着色する着色剤である。黒色以外の着色剤を含有することにより、樹脂組成物の膜に遮光性、着色性および調色性を付与することができる。
黒色以外の着色剤としては、黒色以外の顔料および/または黒色以外の染料が好ましく、遮光性、および、耐熱性又は耐候性の観点から、黒色以外の顔料がより好ましい。
着色剤の含有量は、溶剤を除く樹脂組成物100質量部に対して、5質量部以上が好ましく、15質量部以上がさらに好ましい。着色剤を5質量部以上含有することにより、遮光性、着色性および調色性を向上させることができる。一方、着色剤の含有量は、70質量部以下が好ましく、60質量部以下がより好ましい。着色剤を70質量部以下含有することにより、感度をより向上させることができる。
<密着改良剤>
本発明の樹脂組成物は、密着改良剤を含有してもよい。密着改良剤としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、エポキシシクロヘキシルエチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、p−スチリルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤、チタンキレート剤、アルミキレート剤、芳香族アミン化合物とアルコキシ基含有ケイ素化合物を反応させて得られる化合物などが挙げられる。これらを2種以上含有してもよい。これらの密着改良剤を含有することにより、樹脂膜を現像する場合などに、シリコンウエハ、ITO、SiO、窒化ケイ素などの下地基材との密着性を高めることができる。また、洗浄などに用いられる酸素プラズマ、UVオゾン処理に対する耐性を高めることができる。
密着改良剤の含有量は、溶剤を除く樹脂組成物全量100質量部に対して、0.1〜10質量部が好ましい。
<界面活性剤>
本発明の樹脂組成物は、必要に応じて界面活性剤を含有してもよく、基板との濡れ性を向上させることができる。界面活性剤は、例えば、東レダウコーニングシリコーン社のSHシリーズ、SDシリーズ、STシリーズ、ビックケミー・ジャパン社のBYKシリーズ、信越シリコーン社のKPシリーズ、日本油脂社のディスフォームシリーズ、東芝シリコーン社のTSFシリーズなどのシリコーン系界面活性剤、大日本インキ工業社の“メガファック(登録商標)”シリーズ、住友スリーエム社のフロラードシリーズ、旭硝子社の“サーフロン(登録商標)”シリーズ、“アサヒガード(登録商標)”シリーズ、新秋田化成社のEFシリーズ、オムノヴァ・ソルーション社のポリフォックスシリーズなどのフッ素系界面活性剤、共栄社化学社のポリフローシリーズ、楠本化成社の“ディスパロン(登録商標)”シリーズなどのアクリル系および/またはメタクリル系の界面活性剤などが挙げられる。
界面活性剤の含有量は、溶剤を除く樹脂組成物全量100質量部に対して、好ましくは0.001〜1質量部である。
<無機粒子>
本発明の樹脂組成物は、無機粒子を含有してもよい。無機粒子の好ましい具体例としては、例えば、酸化珪素、酸化チタン、チタン酸バリウム、アルミナ、タルクなどが挙げられる。無機粒子の一次粒子径は100nm以下が好ましく、60nm以下がより好ましい。
無機粒子の含有量は、溶剤を除く樹脂組成物全量100質量部に対して、好ましくは5〜90質量部である。
<熱酸発生剤、熱塩基発生剤>
本発明の樹脂組成物は、有機EL表示装置の長期信頼性を損なわない範囲で熱酸発生剤または熱塩基発生剤を含有してもよい。熱酸発生剤、熱塩基発生剤は、それぞれ加熱により酸または塩基を発生し、(d)熱架橋剤の架橋反応を促進する他、(a)成分の樹脂に未閉環のイミド環構造、オキサゾール環構造を有している場合はこれらの環化を促進し、硬化膜の機械特性をより向上させることができる。さらに、硬化時の(b1)アミドフェノール化合物、(b2)芳香族アミド酸化合物の環化脱水反応を促進させ、250℃以下の低温加熱硬化温度でも低吸水性の硬化膜を得ることができる。
本発明に用いられる熱酸発生剤または熱塩基発生剤の熱分解開始温度は、50℃〜270℃が好ましく、250℃以下がより好ましい。また、本発明の樹脂組成物を基板に塗布した後の乾燥(プリベーク:約70〜140℃)時には酸または塩基を発生せず、その後の露光、現像でパターニングした後の最終加熱(キュア:約100〜400℃)時に酸または塩基を発生するものを選択すると、現像時の感度低下を抑制できるため好ましい。
本発明に用いられる熱酸発生剤から発生する酸は強酸が好ましく、例えば、p−トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸などのアリールスルホン酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、プロパンスルホン酸、ブタンスルホン酸などのアルキルスルホン酸やトリフルオロメチルスルホン酸などのハロアルキルスルホン酸などが好ましい。これらはオニウム塩のような塩として、またはイミドスルホナートのような共有結合化合物として用いられる。これらを2種以上含有してもよい。
本発明に用いられる熱塩基発生剤としては、例えば、トリクロロ酢酸グアニジン、トリクロロ酢酸メチルグアニジン、トリクロロ酢酸カリウム、フェニルスルホニル酢酸グアニジン、p−クロロフェニルスルホニル酢酸グアニジン、p−メタンスルホニルフェニルスルホニル酢酸グアニジン、フェニルプロピオール酸カリウム、フェニルプロピオール酸グアニジン、フェニルプロピオール酸セシウム、p−クロロフェニルプロピオール酸グアニジン、p−フェニレン−ビス−フェニルプロピオール酸グアニジン、フェニルスルホニル酢酸テトラメチルアンモニウム、フェニルプロピオール酸テトラメチルアンモニウムなどが好ましい。これらを2種以上含有してもよい。
熱酸発生剤または熱塩基発生剤の含有量は、溶剤を除く樹脂組成物全量100質量部に対して、0.01質量部以上が好ましく、0.1質量部以上がより好ましい。熱酸発生剤または熱塩基発生剤を0.01質量部以上含有することにより、架橋反応および樹脂の未閉環構造の環化が促進されるため、硬化膜の機械特性および耐薬品性をより向上させることができる。また、有機EL表示装置の長期信頼性の観点から、5質量部以下が好ましく、2質量部以下がより好ましい。
<樹脂組成物の製造方法>
次に、本発明の樹脂組成物の製造方法について説明する。例えば、前記(a)アルカリ可溶性樹脂、(b1)アミドフェノール化合物および/または(b2)芳香族アミド酸化合物と、任意に(c)感光性化合物、(d)熱架橋剤、ラジカル重合性化合物、環状アミド、環状ウレアおよびそれらの誘導体、有機溶剤、着色剤、密着改良剤、界面活性剤、無機粒子、熱酸発生剤、熱塩基発生剤などを溶解させることにより、樹脂組成物を得ることができる。溶解方法としては、撹拌や加熱が挙げられる。加熱する場合、加熱温度は樹脂組成物の性能を損なわない範囲で設定することが好ましく、通常、室温〜80℃である。また、各成分の溶解順序は特に限定されず、例えば、溶解性の低い化合物から順次溶解させる方法が挙げられる。また、界面活性剤や一部の密着改良剤など、撹拌溶解時に気泡を発生しやすい成分については、他の成分を溶解してから最後に添加することにより、気泡の発生による他成分の溶解不良を防ぐことができる。
得られた樹脂組成物は、濾過フィルターを用いて濾過し、ゴミや粒子を除去することが好ましい。フィルター孔径は、例えば0.5μm、0.2μm、0.1μm、0.07μm、0.05μm、0.02μmなどがあるが、これらに限定されない。濾過フィルターの材質には、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ナイロン(NY)、ポリテトラフルオロエチエレン(PTFE)などがあり、ポリエチレンやナイロンが好ましい。
<樹脂シート>
本発明の樹脂シートは、前記樹脂組成物から形成される。
樹脂シートは、例えば、ポリエチレンテレフタラートなどの剥離性基材上に前述の樹脂組成物を塗布して樹脂組成物の塗布膜を得て、乾燥することにより得ることができる。さらに保護フィルムを積層してもよい。
塗布方法としては、例えば、スピンコート法、スリットコート法、ディップコート法、スプレーコート法、印刷法などが挙げられる。これらの中でも、少量の塗布液で塗布を行うことができる、コスト低減に有利であることから、スリットコート法が好ましい。スリットコート法に必要とされる塗布液の量は、例えば、スピンコート法と比較すると、1/5〜1/10程度である。塗布に用いるスリットノズルとしては、例えば、大日本スクリーン製造(株)製「リニアコーター」、東京応化工業(株)製「スピンレス」、東レエンジニアリング(株)製「TSコーター」、中外炉工業(株)製「テーブルコータ」、東京エレクトロン(株)製「CSシリーズ」「CLシリーズ」、サーマトロニクス貿易(株)製「インライン型スリットコーター」、平田機工(株)製「ヘッドコーターHCシリーズ」など、複数のメーカーから上市されているものの中から選択することができる。塗布速度は、10mm/秒〜400mm/秒の範囲が一般的である。塗布膜の膜厚は、樹脂組成物の固形分濃度、粘度などによって異なるが、通常、乾燥後の膜厚が0.1〜10μm、好ましくは0.3〜5μmになるように塗布される。
塗布に先立ち、樹脂組成物を塗布する基材を、予め前述した密着改良剤で前処理してもよい。前処理方法としては、例えば、密着改良剤をイソプロパノール、エタノール、メタノール、水、テトラヒドロフラン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、乳酸エチル、アジピン酸ジエチルなどの溶媒に0.5〜20質量%溶解させた溶液を用いて、基材表面を処理する方法が挙げられる。基材表面の処理方法としては、スピンコート法、スリットダイコート法、バーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、蒸気処理法などの方法が挙げられる。
塗布後、必要に応じて減圧乾燥処理を施す。塗布膜を形成した基板ごと減圧乾燥することが一般的である。例えば、真空チャンバー内に配置されたプロキシピン上に塗布膜を形成した基板を置き、真空チャンバー内を減圧することにより減圧乾燥する方法が挙げられる。この時、基板と真空チャンバー天板との間に位置する空気が、減圧乾燥に伴い多量に流動して発生するモヤムラを抑制するため、基板と真空チャンバー天板との間隔を狭めるようにプロキシピン高さを調整することが好ましい。基板と真空チャンバー天板との距離は2〜20mm程度が好ましく、2〜10mmがより好ましい。
減圧乾燥速度は、真空チャンバー容積、真空ポンプ能力やチャンバーとポンプ間の配管径等にもよるが、例えば、塗布基板のない状態で、真空チャンバー内が60秒経過後40Paまで減圧される条件等に設定することが好ましい。一般的な減圧乾燥時間は、30秒から100秒程度であることが多く、減圧乾燥終了時の真空チャンバー内到達圧力は、塗布基板のある状態で通常100Pa以下である。到達圧を100Pa以下にすることにより塗布膜表面のべた付きを低減した乾燥状態にすることができ、これにより、続く基板搬送における表面汚染やパーティクルの発生を抑制することができる。
塗布後または減圧乾燥後、塗布膜を加熱乾燥することが一般的である。この工程をプリベークとも言う。乾燥はホットプレート、オーブン、赤外線などを使用する。ホットプレートを用いる場合、プレート上に直接、もしくは、プレート上に設置したプロキシピン等の治具上に塗布膜を保持して加熱する。プロキシピンの材質としては、アルミニウムやステンレス等の金属材料、ポリイミド樹脂や“テフロン”(登録商標)等の合成樹脂が挙げられる。耐熱性があればいずれの材質のプロキシピンを用いてもかまわない。プロキシピンの高さは、基板のサイズ、塗布膜の種類、加熱の目的等により様々であるが、0.1〜10mm程度が好ましい。加熱温度および加熱時間は塗布膜の種類や目的により様々であるが、加熱温度は50℃〜180℃、加熱時間は1分間〜数時間が好ましい。
樹脂シートが感光性を有する場合には、パターンを形成することができる。例えば、感光性を有する樹脂シートに、所望のパターンを有するマスクを通して化学線を照射することにより露光し、現像することにより、所望のパターンを形成することができる。
露光に用いられる化学線としては、紫外線、可視光線、電子線、X線などが挙げられる。本発明においては、水銀灯のi線(365nm)、h線(405nm)、g線(436nm)を用いることが好ましい。ポジ型の感光性を有する場合、露光部が現像液に溶解する。ネガ型の感光性を有する場合、露光部が硬化し、現像液に不溶化する。
露光後、ポジ型の場合は露光部を、ネガ型の場合は非露光部を、現像液により除去することによって所望のパターンを形成する。現像液としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、ジエタノールアミン、ジエチルアミノエタノール、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、トリエチルアミン、ジエチルアミン、メチルアミン、ジメチルアミン、酢酸ジメチルアミノエチル、ジメチルアミノエタノール、ジメチルアミノエチルメタクリレート、シクロヘキシルアミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどのアルカリ性を示す化合物の水溶液が好ましい。これらのアルカリ水溶液に、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、ジメチルアクリルアミドなどの極性溶媒、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール類、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのエステル類、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、イソブチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類などを1種以上添加してもよい。現像方式としては、スプレー、パドル、浸漬、超音波等の方式が挙げられる。
次に、現像によって形成したパターンを、蒸留水によりリンス処理することが好ましい。エタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール類、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのエステル類などを蒸留水に加えてリンス処理してもよい。
<硬化膜>
本発明の硬化膜は、前記樹脂シートまたは樹脂組成物を硬化することにより得ることができる。
本発明の硬化膜は、(a)アルカリ可溶性樹脂と、一般式(11)〜(13)のいずれかで表されるベンゾオキサゾール化合物および/または下記一般式(14)〜(16)のいずれかで表されるイミド化合物を有する。一般式(11)〜(13)で表されるベンゾオキサゾール化合物は、それぞれ一般式(3)〜(5)で表されるアミドフェノール化合物が脱水閉環した化合物であり、一般式(14)〜(16)で表されるイミド化合物は、それぞれ一般式(6)〜(10)で表される芳香族アミド酸化合物が脱水閉環した化合物である。
Figure 2018021331
一般式(11)〜(13)中、Wは一般式(11)〜(13)中のオキサゾール環の炭素と直接結合している炭素数2〜20のアルキル基を有する1価の有機基または−(YO)−を有する1価の有機基を表す。一般式(14)〜(16)中、Vは一般式(14)〜(16)中のイミド環の窒素と直接結合している炭素数2〜20のアルキル基を有する1価の有機基または−(YO)−を有する1価の有機基を表す。mは1〜4の整数、Yは炭素数1〜10のアルキレン基、nは1〜20の整数を表す。Zは、単結合、水素原子、アルコキシ基、−O−、−SO−、−C(CF−、−O−R−O−、−C(=O)−、−C(=O)O−R−OC(=O)−、−C(=O)NH−R−NHC(=O)−または炭素数1〜20の1〜4価の炭化水素基を表す。R〜Rは炭素数1〜20の2価の炭化水素基、RおよびRは、−C(CH−、−C(CF−、−O−または−S−を表す。ただし、Zが単結合の場合、m=2である。
硬化膜が、(a)アルカリ可溶性樹脂と、一般式(11)〜(13)のいずれかで表されるベンゾオキサゾール化合物および/または一般式(14)または(16)で表されるイミド化合物を有することにより、吸水率が低い硬化膜を得ることができる。
硬化膜が環状アミド、環状ウレアおよびそれらの誘導体からなる群より選択される1種以上の化合物を含有することができる。環状アミド、環状ウレアおよびそれらの誘導体の総含有量は、硬化膜100質量%中、0.005質量%以上5質量%以下が好ましい。
前述の樹脂組成物や樹脂シートを加熱硬化することにより、耐熱性の低い成分を除去できるため、耐熱性および耐薬品性を向上させることができる。特に、本発明の樹脂組成物または樹脂シートが、ポリイミド前駆体、ポリベンゾオキサゾール前駆体、それらの共重合体またはそれらとポリイミドとの共重合体を含む場合は、加熱硬化によりイミド環、オキサゾール環を形成するため、耐熱性および耐薬品性を向上させることができる。また、(d)熱架橋剤を含む場合は、加熱硬化により熱架橋反応を進行させることができ、耐熱性および耐薬品性を向上させることができる。
加熱硬化温度は、硬化膜から発生するアウトガス量を低減させる観点から、300℃以上が好ましく、350℃以上がより好ましい。一方、硬化膜の膜靭性を向上させる観点から、500℃以下が好ましく、450℃以下がより好ましい。この温度範囲において、段階的に昇温してもよいし、連続的に昇温してもよい。加熱硬化時間は、アウトガス量を低減させる観点から、30分間以上が好ましい。また、硬化膜の膜靭性を向上させる観点から3時間以下が好ましい。例えば、150℃、250℃で各30分間ずつ熱処理する方法や、室温から300℃まで2時間かけて直線的に昇温しながら熱処理する方法などが挙げられる。
本発明の樹脂組成物、樹脂シートおよび硬化膜は、半導体素子の表面保護層や層間絶縁層、有機エレクトロルミネッセンス(Electroluminescence:以下「EL」と記す)素子の絶縁層、有機EL素子を用いた表示装置の駆動用薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:以下「TFT」と記す)基板の平坦化層、回路基板の配線保護絶縁層、固体撮像素子のオンチップマイクロレンズや各種ディスプレイ・固体撮像素子用平坦化層に好適に用いられる。例えば、耐熱性の低いMRAM、次世代メモリとして有望なポリマーメモリ(Polymer Ferroelectric RAM:PFRAM)や相変化メモリ(Phase Change RAM:PCRAM、Ovonics Unified Memory:OUM)などの表面保護層や層間絶縁層として好適である。また、基板上に形成された第一電極と、前記第一電極に対向して設けられた第二電極とを含む表示装置、例えば、LCD、ECD、ELD、有機電界発光素子を用いた表示装置(有機電界発光装置)などの絶縁層にも用いることができる。以下、有機EL表示装置および半導体装置、半導体電子部品を例に説明する。
<有機EL表示装置>
本発明の有機EL表示装置は、基板上に、駆動回路、平坦化層、第1電極、絶縁層、発光層および第2電極を有し、平坦化層および/または絶縁層が本発明の硬化膜からなる。有機EL発光材料は水分による劣化を受けやすく、発光画素の面積に対する発光部の面積率低下など、悪影響を与える場合があるが、本発明の硬化膜は吸水率が低いため、安定した駆動および発光特性が得られる。アクティブマトリックス型の表示装置を例に挙げると、ガラスや各種プラスチックなどの基板上に、TFTと、TFTの側方部に位置しTFTと接続された配線とを有し、その上に凹凸を覆うようにして平坦化層を有し、さらに平坦化層上に表示素子が設けられている。表示素子と配線とは、平坦化層に形成されたコンタクトホールを介して接続される。
図1にTFT基板の一例の断面図を示す。基板6上に、ボトムゲート型またはトップゲート型のTFT(薄膜トランジスタ)1が行列状に設けられており、このTFT1を覆う状態で絶縁層3が形成されている。また、この絶縁層3上にTFT1に接続された配線2が設けられている。さらに絶縁層3上には、配線2を埋め込む状態で平坦化層4が設けられている。平坦化層4には、配線2に達するコンタクトホール7が設けられている。そして、このコンタクトホール7を介して、配線2に接続された状態で、平坦化層4上にITO(透明電極)5が形成されている。ここで、ITO5は、表示素子(例えば有機EL素子)の電極となる。そしてITO5の周縁を覆うように絶縁層8が形成される。有機EL素子は、基板6と反対側から発光光を放出するトップエミッション型でもよいし、基板6側から光を取り出すボトムエミッション型でもよい。このようにして、各有機EL素子にこれを駆動するためのTFT1を接続したアクティブマトリックス型の有機EL表示装置が得られる。
かかる絶縁層3、平坦化層4および/または絶縁層8は、前述の通り本発明の樹脂組成物または樹脂シートからなる感光性樹脂膜を形成する工程、前記感光性樹脂膜を露光する工程、露光した感光性樹脂膜を現像する工程および現像した感光性樹脂膜を加熱処理する工程により形成することができる。これらの工程を有する製造方法より、有機EL表示装置を得ることができる。
<半導体電子部品、半導体装置>
本発明の半導体電子部品および半導体装置は、基板上に、電極、金属配線、層間絶縁層および/または表面保護層を有し、層間絶縁層および/または表面保護層が本発明の硬化膜からなる。本発明の硬化膜は機械特性に優れるため、実装時も封止樹脂からの応力を緩和することでき、low−k層(低誘電率層)のダメージを抑制し、高信頼性の半導体装置を提供できる。
図2に、バンプを有する半導体装置のパッド部分の一例の拡大断面図を示す。シリコンウエハ9に、入出力用のAlパッド10およびビアホールを有するパッシベーション層11が形成されている。さらに、パッシベーション層11上に絶縁層12が形成され、さらに、Cr、Ti等からなる金属層13がAlパッド10と接続されるように形成され、電解めっき等でAl、Cu等からなる金属配線14が形成されている。ハンダバンプ18の周辺に位置する金属層13をエッチングすることにより、各パッド間を絶縁する。絶縁されたパッドにはバリアメタル16とハンダバンプ18が形成されている。
次に、半導体装置の製造方法について図面を用いて説明する。図3a〜3fに、バンプを有する半導体装置の製造方法の一例を示す。3aの工程において、Alパッド10およびパッシベーション層11が形成されたシリコンウエハ9上に本発明の樹脂組成物を塗布し、フォトリソ工程を経て、パターン形成された絶縁層12を形成する。ついで、3bの工程において、スパッタリング法により金属層13を形成する。3cの工程において、金属層13の上にメッキ法により金属配線14を成膜する。次に、3d’の工程において、本発明の樹脂組成物を塗布し、3dの工程において、フォトリソ工程を経て絶縁層15のパターンを形成する。この際に、絶縁層15を構成する樹脂組成物は、スクライブライン17において、厚膜加工される。絶縁層15の上にさらに配線(いわゆる再配線)を形成することができる。2層以上の多層配線構造を形成する場合は、上記の工程を繰り返して行うことにより、2層以上の再配線が、本発明の硬化膜からなる層間絶縁層により分離された多層配線構造を形成することができる。多層配線構造の層数には上限はないが、10層以下のものが多く用いられる。次いで、3eの工程において、バリアメタル16を形成し、3fの工程において、ハンダバンプ18を形成する。そして、最後のスクライブライン17に沿ってダイシングしてチップ毎に切り分け、バンプを有する半導体装置を得ることができる。
以下実施例等をあげて本発明を説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。なお、実施例中の樹脂組成物の評価は以下の方法により行った。
(1)感度
各実施例および比較例により得られたワニスを、塗布現像装置Mark−7(東京エレクトロン(株)製)を用いて、8インチシリコンウェハー上にスピンコート法により塗布し、ホットプレート(SCW−636;大日本スクリーン製造(株)製)を用いて120℃で3分間ベークをして膜厚3.0μmのプリベーク膜を作製した。なお、膜厚は、大日本スクリーン製造(株)製ラムダエースSTM−602を用いて、屈折率1.63の条件で測定した。その後、露光機i線ステッパーNSR−2005i9C(ニコン社製)を用いて、10μmのコンタクトホールのパターンを有するマスクを介して、露光量100〜1200mJ/cmの範囲で50mJ/cm毎に露光した。露光後、前記Mark−7の現像装置を用いて、2.38重量%のテトラメチルアンモニウム水溶液(以下「TMAH」、多摩化学工業(株)製)を現像液として、膜減り量が0.5μmになるまで現像した後、蒸留水でリンスを行い、振り切り乾燥し、パターンを得た。
得られたパターンをFDP顕微鏡MX61(オリンパス(株)製)を用いて倍率20倍で観察し、コンタクトホールの開口径を測定した。コンタクトホールの開口径が10μmに達した最低露光量を求め、これを感度とした。
(2)吸水率
各実施例および比較例により得られたワニスを、スピンコーター(MS−A100;ミカサ(株)製)を用いて、シリコンウエハ上に任意の回転数でスピンコーティング法により塗布した後、ホットプレート(SCW−636;大日本スクリーン製造(株)製)を用いて120℃で120秒間プリベークし、膜厚約10.0μmのプリベーク膜を作製した。なお、膜厚は、大日本スクリーン製造(株)製ラムダエースSTM−602を用いて、屈折率1.63の条件で測定した。得られたプリベーク膜を高温イナートガスオーブン(INH−9CD−S;光洋サーモシステム(株)製)を用いて、酸素濃度20ppm以下で5℃/分の昇温条件で250℃まで昇温しながら加熱し、さらに250℃で1時間加熱処理を行い、樹脂組成物の硬化膜を作製した。次に、得られた硬化膜を45質量%のフッ化水素水に漬浸し、膜をシリコンウエハから剥離した。得られた膜を純水で充分に洗浄した後、60℃のオーブンで5時間乾燥してフィルムを得た。得られたフィルムを50℃で24時間乾燥した後、23℃に保った純水に浸漬した。その後、熱重量分析装置(TGA−50;島津製作所(株)製)を用いて、窒素雰囲気下、室温における重量と、室温から100℃まで昇温した後、さらに100℃にて30分間保持した後の重量をそれぞれ測定し、室温における重量に対する100℃における重量の減少量から吸水率を算出した。
(3)5%重量減少温度
(2)と同様の方法により作製したフィルム10mgを熱重量分析装置TGA−50(島津製作所(株)製)に入れ、窒素雰囲気下、室温から100℃まで昇温した後、さらに100℃にて30分間保持し、重量を測定た。その後、昇温速度10℃/分の条件で400℃まで昇温しながら重量を測定し、100℃30分間保持後の重量に対して5%減少した時の温度を測定した。
各実施例、比較例に使用した熱架橋剤(d−1)〜(d−2)、フェノール化合物(e−1)〜(e−3)および熱酸発生剤(f−1)を下記に示した。
Figure 2018021331
合成例1 ヒドロキシル基含有ジアミン化合物(α)の合成
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(以降「BAHF」と呼ぶ)18.3g(0.05モル)をアセトン100mL、プロピレンオキシド17.4g(0.3モル)に溶解させ、−15℃に冷却した。ここに3−ニトロベンゾイルクロリド20.4g(0.11モル)をアセトン100mLに溶解させた溶液を滴下した。滴下終了後、−15℃で4時間反応させ、その後室温に戻した。析出した白色固体をろ別し、50℃で真空乾燥した。
得られた白色固体30gを300mLのステンレスオートクレーブに入れ、メチルセロソルブ250mLに分散させ、5%パラジウム−炭素を2g加えた。ここに水素を風船で導入して、還元反応を室温で行なった。約2時間後、風船がこれ以上しぼまないことを確認して反応を終了させた。反応終了後、濾過して触媒であるパラジウム化合物を除き、ロータリーエバポレーターで濃縮し、下記式で表されるヒドロキシル基含有ジアミン化合物(α)を得た。
Figure 2018021331
合成例2 アルカリ可溶性樹脂(a−1)の合成
乾燥窒素気流下、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(以降「ODPA」と呼ぶ)31.0g(0.10モル)をN−メチル−2−ピロリドン(NMP)500gに溶解させた。ここに合成例1で得られたヒドロキシル基含有ジアミン化合物45.35g(0.075モル)と1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン1.24g(0.005モル)をNMP50gとともに加えて、20℃で1時間反応させ、次いで50℃で2時間反応させた。次に末端封止剤として4−アミノフェノール4.36g(0.04モル)をNMP5gとともに加え、50℃で2時間反応させた。その後、N,N−ジメチルホルムアミドジメチルアセタール28.6g(0.24モル)をNMP50gで希釈した溶液を10分かけて滴下した。滴下後、50℃で3時間撹拌した。撹拌終了後、溶液を室温まで冷却した後、溶液を水3Lに投入して白色沈殿を得た。この沈殿を濾過で集めて、水で3回洗浄した後、80℃の真空乾燥機で24時間乾燥し、アルカリ可溶性樹脂であるポリイミド前駆体(a−1)を得た。
合成例3 アルカリ可溶性樹脂(a−2)の合成
乾燥窒素気流下、BAHF29.3g(0.08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1.24g(0.005モル)、末端封止剤として、3−アミノフェノール3.27g(0.03モル)をN−メチル−2−ピロリドン(NMP)150gに溶解した。ここにODPA31.0g(0.1モル)をNMP50gとともに加えて、20℃で1時間撹拌し、次いで50℃で4時間撹拌した。その後、キシレンを15g添加し、水をキシレンとともに共沸しながら、150℃で5時間撹拌した。撹拌終了後、溶液を水3Lに投入して白色沈殿を集めた。この沈殿をろ過で集めて、水で3回洗浄した後、80℃の真空乾燥機で24時間乾燥し、アルカリ可溶性樹脂であるポリイミド(a−2)を得た。
合成例4 アルカリ可溶性樹脂(a−3)の合成
乾燥窒素気流下、BAHF18.3g(0.05モル)をNMP50g、グリシジルメチルエーテル26.4g(0.3モル)に溶解させ、溶液の温度を−15℃まで冷却した。ここにジフェニルエーテルジカルボン酸ジクロリド(日本農薬(株)製)7.4g(0.025モル)、イソフタル酸クロリド(東京化成(株)製)5.1g(0.025モル)をγ−ブチロラクトン(GBL)25gに溶解させた溶液を内部の温度が0℃を越えないように滴下した。滴下終了後、−15℃で6時間撹拌を続けた。反応終了後、メタノールを10重量%含んだ水3Lに溶液を投入して白色の沈殿を集めた。この沈殿を濾過で集めて、水で3回洗浄した後、80℃の真空乾燥機で24時間乾燥し、アルカリ可溶性樹脂であるポリベンゾオキサゾール前駆体(a−3)を得た。
合成例5 アルカリ可溶性樹脂(a−4)の合成
500mlのフラスコに2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)を5g、t−ドデカンチオールを5g、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」と略する)を150g入れた。その後、メタクリル酸を30g、ベンジルメタクリレートを35g、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルメタクリレートを35g加え、室温でしばらく撹拌し、フラスコ内を窒素置換した後、70℃で5時間加熱撹拌した。次に、得られた溶液にメタクリル酸グリシジルを15g、ジメチルベンジルアミンを1g、p−メトキシフェノールを0.2g添加し、90℃で4時間加熱撹拌し、アルカリ可溶性樹脂であるアクリル樹脂(a−4)の溶液を得た。得られたアクリル樹脂溶液の固形分濃度は43重量%であった。
合成例6 アルカリ可溶性樹脂(a−5)の合成
乾燥窒素気流下、m−クレゾール70.2g(0.65モル)、p−クレゾール37.8g(0.35モル)、37重量%ホルムアルデヒド水溶液75.5g(ホルムアルデヒド0.93モル)、シュウ酸二水和物0.63g(0.005モル)、メチルイソブチルケトン264gを仕込んだ後、油浴中に浸し、反応液を還流させながら、7時間重縮合反応を行った。その後、油浴の温度を3時間かけて昇温し、その後に、フラスコ内の圧力を40〜67hPaまで減圧し、揮発分を除去し、溶解している樹脂を室温まで冷却して、GBLを加え、不揮発分を50%に調整したアルカリ可溶性樹脂であるノボラック樹脂(a−5)の溶液を得た。得られたノボラック樹脂(a−5)の重量平均分子量は7000であった。
合成例7 アミドフェノール化合物(b1−1)の合成
2−アミノフェノール10.9g(0.1モル)をテトラヒドロフラン(THF)200mL、トリエチルアミン30.4g(0.3モル)に溶解させた。ここにデカノイルクロリド19.1g(0.1モル)をTHF100mLに溶解させた溶液を、−10℃以下で滴下した。滴下終了後、室温で4時間反応させた。その後、1%塩酸溶液を加え、反応溶液を酢酸エチルで抽出を行い、溶剤を除去して得られた固体を50℃で真空乾燥し、下記式で表されるアミドフェノール化合物(b1−1)を得た。
Figure 2018021331
合成例8 アミドフェノール化合物(b1−2)の合成
2−アミノフェノール10.9g(0.1モル)の代わりに、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(BAHF)36.3g(0.1モル)を用い、デカノイルクロリド19.1g(0.1モル)を38.1g(0.2モル)とした他は合成例7と同様にして、下記式で表されるアミドフェノール化合物(b1−2)を得た。
Figure 2018021331
合成例9 アミドフェノール化合物(b1−3)の合成
デカノイルクロリド38.1g(0.2モル)の代わりに、ブチリルクロリド21.3g(0.2モル)を用いた他は合成例8と同様にして、下記式で表されるアミドフェノール化合物(b1−3)を得た。
Figure 2018021331
合成例10 アミドフェノール化合物(b1−4)の合成
デカノイルクロリド38.1g(0.2モル)の代わりに、3−フェニルプロピオニルクロリド33.7g(0.2モル)を用いた他は合成例8と同様にして、下記式で表されるアミドフェノール化合物(b1−4)を得た。
Figure 2018021331
合成例11 アミドフェノール化合物(b1−5)の合成
2−アミノフェノール10.9g(0.1モル)の代わりに、2,5−ジヒドロキシ−p−フェニレンジアミン14.0g(0.1モル)を用い、デカノイルクロリド19.1g(0.1モル)を38.1g(0.2モル)とした他は合成例7と同様にして、下記式で表されるアミドフェノール化合物(b1−5)を得た。
Figure 2018021331
合成例12 アミドフェノール化合物(b’−6)の合成
デカノイルクロリド38.1g(0.2モル)の代わりに、ベンゾイルクロリド28.1g(0.2モル)を用いた他は合成例8と同様にして、下記式で表されるアミドフェノール化合物(b’−6)を得た。
Figure 2018021331
合成例13 アミドフェノール化合物(b’−7)の合成
2−アミノフェノール10.9g(0.1モル)の代わりに、3−アミノフェノール10.9g(0.1モル)を用いた他は合成例7と同様にして、下記式で表されるアミドフェノール化合物(b’−7)を得た。
Figure 2018021331
合成例14 キノンジアジド化合物(c1−1)の合成
乾燥窒素気流下、TrisP−PA(商品名、本州化学工業(株)製)21.22g(0.05モル)と5−ナフトキノンジアジドスルホニル酸クロリド36.27g(0.135モル)を1,4−ジオキサン450gに溶解させ、室温にした。ここに、1,4−ジオキサン50gと混合したトリエチルアミン15.18gを、系内が35℃以上にならないように滴下した。滴下後30℃で2時間撹拌した。トリエチルアミン塩を濾過し、ろ液を水に投入した。その後、析出した沈殿をろ過で集めた。この沈殿を真空乾燥機で乾燥させ、下記式で表されるキノンジアジド化合物(c1−1)を得た。
Figure 2018021331
合成例15 キノンジアジド化合物(c1−2)の合成
乾燥窒素気流下、TrisP−PA(商品名、本州化学工業(株)製)21.22g(0.05モル)と4−ナフトキノンジアジドスルホニル酸クロリド36.27g(0.135モル)を1,4−ジオキサン450gに溶解させ、室温にした。ここに、1,4−ジオキサン50gと混合したトリエチルアミン15.18gを、系内が35℃以上にならないように滴下した。滴下後30℃で2時間撹拌した。トリエチルアミン塩を濾過し、ろ液を水に投入した。その後、析出した沈殿をろ過で集めた。この沈殿を真空乾燥機で乾燥させ、下記式で表されるキノンジアジド化合物(c1−2)を得た。
Figure 2018021331
合成例16 キノンジアジド化合物(c1−3)の合成
乾燥窒素気流下、TekP−4HBPA(商品名、本州化学工業(株)製)28.83g(0.05モル)と5−ナフトキノンジアジドスルホニル酸クロリド13.43g(0.125モル)を1,4−ジオキサン450gに溶解させ、室温にした。ここに、1,4−ジオキサン50gと混合したトリエチルアミン15.18gを、系内が35℃以上にならないように滴下した。滴下後30℃で2時間撹拌した。トリエチルアミン塩を濾過し、ろ液を水に投入した。その後、析出した沈殿をろ過で集めた。この沈殿を真空乾燥機で乾燥させ、下記式で表されるキノンジアジド化合物(c1−3)を得た。
Figure 2018021331
実施例1
樹脂(a−1)10g、アミドフェノール化合物(b1−1)2.0g、キノンジアジド化合物(c1−1)2.0g、架橋剤(d−1)1.0gをGBL30gに加えてポジ型感光性樹脂組成物のワニスAを得た。得られたワニスAを用いて前記のように、感度、吸水率、5%重量減少温度の測定を行った。評価結果を表1に示す。
実施例2〜16および比較例1〜8
表1に記載の組成に変更した他は実施例1と同様にワニスB〜Wを調製した。得られたワニスを用いて、実施例1と同様に、感度、吸水率、5%重量減少温度を行った。評価結果を表1〜2に示す。
Figure 2018021331
Figure 2018021331
1:TFT(薄膜トランジスタ)
2:配線
3:絶縁層
4:平坦化層
5:ITO(透明電極)
6:基板
7:コンタクトホール
8:絶縁層
9:シリコンウエハ
10:Alパッド
11:パッシベーション層
12:絶縁層
13:金属層
14:金属配線
15:絶縁層
16:バリアメタル
17:スクライブライン
18:ハンダバンプ

Claims (16)

  1. (a)アルカリ可溶性樹脂と、(b1)フェノール性水酸基のオルト位に下記一般式(1)で表される1価の基を有するアミドフェノール化合物および/または(b2)カルボキシ基のオルト位に下記一般式(2)で表される1価の基を有する芳香族アミド酸化合物を含む樹脂組成物。
    Figure 2018021331
    (一般式(1)中、Xは一般式(1)中のカルボニル炭素と直接結合する炭素数2〜20のアルキル基を有する1価の有機基または−(YO)−を有する1価の有機基を表す。一般式(2)中、Uは一般式(2)中のアミド窒素と直接結合する炭素数2〜20のアルキル基を有する1価の有機基または−(YO)−を有する1価の有機基を表す。Yは炭素数1〜10のアルキレン基、nは1〜20の整数を表す。)
  2. 前記(b1)アミドフェノール化合物が、下記一般式(3)〜(5)のいずれかで表される請求項1に記載の樹脂組成物。
    Figure 2018021331
    (一般式(3)〜(5)中、mは1〜4の整数を表す。Xは一般式(3)〜(5)中のカルボニル炭素と直接結合する炭素数2〜20のアルキル基を有する1価の有機基または−(YO)−を有する1価の有機基を表す。Yは炭素数1〜10のアルキレン基、nは1〜20の整数を表す。Zは、単結合、水素原子、アルコキシ基、−O−、−SO−、−C(CF−、−O−R−O−、−C(=O)−、−C(=O)O−R−OC(=O)−、−C(=O)NH−R−NHC(=O)−または炭素数1〜20の1〜4価の炭化水素基を表す。R〜Rは炭素数1〜20の2価の炭化水素基を表す。ただし、Zが単結合の場合、m=2である。)
  3. 前記(b2)芳香族アミド酸化合物が、下記一般式(6)〜(10)のいずれかで表される請求項1に記載の樹脂組成物。
    Figure 2018021331
    (一般式(6)〜(10)中、mは1〜4の整数を表す。Uは一般式(6)〜(10)中のアミド窒素と直接結合する炭素数2〜20のアルキル基を有する1価の有機基または−(YO)−を有する1価の有機基を表す。Yは炭素数1〜10のアルキレン基、nは1〜20の整数を表す。Zは、単結合、水素原子、アルコキシ基、−O−、−SO−、−C(CF−、−O−R−O−、−C(=O)−、−C(=O)O−R−OC(=O)−、−C(=O)NH−R−NHC(=O)−または炭素数1〜20の1〜4価の炭化水素基を表す。R〜Rは炭素数1〜20の2価の炭化水素基、RおよびRは、−C(CH−、−C(CF−、−O−または−S−を表す。ただし、Zが単結合の場合、m=2である。)
  4. 前記(a)アルカリ可溶性樹脂が、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリアミドイミド、それらいずれかの前駆体および/またはそれらの共重合体を含む請求項1〜3のいずれか記載の樹脂組成物。
  5. さらに(c)感光性化合物を含む請求項1〜4のいずれかに記載の樹脂組成物。
  6. さらに(d)熱架橋剤を含む請求項1〜5のいずれかに記載の樹脂組成物。
  7. 請求項1〜6のいずれかに記載の樹脂組成物から形成された樹脂シート。
  8. 請求項7に記載の樹脂シートを硬化した硬化膜。
  9. 請求項1〜6のいずれかに記載の樹脂組成物を硬化した硬化膜。
  10. 基板上に、駆動回路、平坦化層、第1電極、絶縁層、発光層および第2電極を有する有機EL表示装置であって、前記平坦化層および/または絶縁層が請求項8または9に記載の硬化膜からなる有機EL表示装置。
  11. 基板上に、電極、金属配線、層間絶縁層および/または表面保護層を有する半導体電子部品であって、前記層間絶縁層および/または表面保護層が請求項8または9に記載の硬化膜からなる半導体電子部品。
  12. 基板上に、電極、金属配線、層間絶縁層および/または表面保護層を有する半導体装置であって、前記層間絶縁層および/または表面保護層が請求項8または9に記載の硬化膜からなる半導体装置。
  13. 基板上に、請求項5または6に記載の樹脂組成物または請求項7に記載の樹脂シートからなる感光性樹脂膜を形成する工程、前記感光性樹脂膜を露光する工程、露光した感光性樹脂膜を現像する工程および現像した感光性樹脂膜を加熱処理する工程を含む有機EL表示装置の製造方法。
  14. 下記一般式(3)〜(5)のいずれかで表されるアミドフェノール系溶解促進剤。
    Figure 2018021331
    (一般式(3)〜(5)中、mは1〜4の整数を表す。Xは一般式(3)〜(5)中のカルボニル炭素と直接結合する炭素数2〜20のアルキル基を有する1価の有機基または−(YO)−を有する1価の有機基を表す。Yは炭素数1〜10のアルキレン基、nは1〜20の整数を表す。Zは、単結合、水素原子、アルコキシ基、−O−、−SO−、−C(CF−、−O−R−O−、−C(=O)−、−C(=O)O−R−OC(=O)−、−C(=O)NH−R−NHC(=O)−または炭素数1〜20の1〜4価の炭化水素基を表す。R〜Rは炭素数1〜20の2価の炭化水素基を表す。ただし、Zが単結合の場合、m=2である。)
  15. 下記一般式(6)〜(10)のいずれかで表される芳香族アミド酸系溶解促進剤。
    Figure 2018021331
    (一般式(6)〜(10)中、mは1〜4の整数を表す。Uは一般式(6)〜(10)中のアミド窒素と直接結合する炭素数2〜20のアルキル基を有する1価の有機基または−(YO)−を有する1価の有機基を表す。Yは炭素数1〜10のアルキレン基、nは1〜20の整数を表す。Zは、単結合、水素原子、アルコキシ基、−O−、−SO−、−C(CF−、−O−R−O−、−C(=O)−、−C(=O)O−R−OC(=O)−、−C(=O)NH−R−NHC(=O)−または炭素数1〜20の1〜4価の炭化水素基を表す。R〜Rは炭素数1〜20の2価の炭化水素基、RおよびRは、−C(CH−、−C(CF−、−O−または−S−を表す。ただし、Zが単結合の場合、m=2である。)
  16. (a)アルカリ可溶性樹脂と、下記一般式(11)〜(13)のいずれかで表されるベンゾオキサゾール化合物および/または下記一般式(14)〜(16)のいずれかで表されるイミド化合物を有する硬化膜。
    Figure 2018021331
    (一般式(11)〜(13)中、Wは一般式(11)〜(13)中のオキサゾール環の炭素と直接結合している炭素数2〜20のアルキル基を有する1価の有機基または−(YO)−を有する1価の有機基を表す。一般式(14)〜(16)中、Vは一般式(14)〜(16)中のイミド環の窒素と直接結合している炭素数2〜20のアルキル基を有する1価の有機基または−(YO)−を有する1価の有機基を表す。mは1〜4の整数、Yは炭素数1〜10のアルキレン基、nは1〜20の整数を表す。Zは、単結合、水素原子、アルコキシ基、−O−、−SO−、−C(CF−、−O−R−O−、−C(=O)−、−C(=O)O−R−OC(=O)−、−C(=O)NH−R−NHC(=O)−または炭素数1〜20の1〜4価の炭化水素基を表す。R〜Rは炭素数1〜20の2価の炭化水素基、RおよびRは、−C(CH−、−C(CF−、−O−または−S−を表す。ただし、Zが単結合の場合、m=2である。)
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