JPWO2022270529A5

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Publication number: JPWO2022270529A5
Application number: JP2023530082A
Authority: JP
Filing date: 2022-06-22
Publication date: 2023-08-10
Anticipated expiration: 2042-06-22

Claims

イミド環を含有する構造単位を含み、両末端の少なくとも一方に下記一般式（ｔ）で表される基を備える、溶剤可溶性ネガ型感光性ポリマーであって、
電荷平衡法で計算された、前記イミド環の２つのカルボニル炭素のプラスの電荷（δ＋）の平均値が０．０９５以下である、ネガ型感光性ポリマー。

（一般式（ｔ）中、Ｒ^５およびＲ^６は各々独立して水素原子または炭素数１～３のアルキル基を示し、少なくとも一方は炭素数１～３のアルキル基である。＊は結合手を示す。）
分子構造中にフッ素原子を含まない、請求項１に記載のネガ型感光性ポリマー。
前記構造単位は下記一般式（１）で表される、請求項１に記載のネガ型感光性ポリマー。

（一般式（１）中、Ｘは芳香族基を含む２価の有機基を示し、
Ａはイミド環の２つの炭素を含む環構造を示し、
Ｑは２価の有機基を示す。）
前記一般式（１）のＸの２価の有機基に含まれる芳香族基は、前記一般式（１）中の窒素原子に結合しており、当該窒素原子と結合している炭素原子の２つオルト位に電子供与性基を備える、請求項３に記載のネガ型感光性ポリマー。
前記一般式（１）の前記Ｘは、下記一般式（１ａ）、または下記一般式（１ｂ）で表される２価の基である、請求項３または４に記載のネガ型感光性ポリマー。

（一般式（１ａ）中、Ｒ^１～Ｒ^４は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１～３のアルキル基または炭素数１～３のアルコキシ基を示し、Ｒ^１とＲ^２は異なる基であり、Ｒ^３とＲ^４は異なる基である。
Ｘ^１は単結合、－ＳＯ_２－、－Ｃ（＝Ｏ）－、炭素数１～５の直鎖または分岐のアルキレン基、またはフルオレニレン基を示す。＊は結合手を示す。
一般式（１ｂ）中、Ｒ^ａ、Ｒ^ｂは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１～３のアルキル基または炭素数１～３のアルコキシ基を示す。複数存在するＲ^ａ同士、複数存在するＲ^ｂ同士は同一でも異なっていてもよい。＊は結合手を示す。）
前記一般式（１）中の前記Ａは芳香族環である、請求項３または４に記載のネガ型感光性ポリマー。
前記一般式（１）中の前記Ｑは、イミド環を含有する２価の基である、請求項３または４に記載のネガ型感光性ポリマー。
前記一般式（１）で表される構造単位は、下記一般式（１－１）で表される構造単位を含む、請求項５に記載のネガ型感光性ポリマー。

（一般式（１－１）中、Ｘは前記一般式（１ａ）、前記一般式（１ｂ）で表される２価の基であり、Ｙは２価の有機基である。）
前記一般式（１－１）中のＹは、下記一般式（ａ１－１）、下記一般式（ａ１－２）、下記一般式（ａ１－３）および下記一般式（ａ１－４）から選択される２価の有機基である、請求項８に記載のネガ型感光性ポリマー。

（一般式（ａ１－１）中、Ｒ^７およびＲ^８は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１～３のアルキル基、炭素数１～３のアルコキシ基を示し、複数存在するＲ^７同士、複数存在するＲ^８同士は同一でも異なっていてもよい。Ｒ^９は、水素原子、炭素数１～３のアルキル基、炭素数１～３のアルコキシ基を示し、複数存在するＲ^９同士は同一でも異なっていてもよい。＊は結合手を示す。
一般式（ａ１－２）中、Ｒ^１０およびＲ^１１は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数１～３のアルキル基、炭素数１～３のアルコキシ基を示し、複数存在するＲ^１０同士、複数存在するＲ^１１同士は同一でも異なっていてもよい。＊は結合手を示す。
一般式（ａ１－３）中、Ｚ^１は炭素数１～５のアルキレン基、２価の芳香族基を示す。
＊は結合手を示す。
一般式（ａ１－４）中、Ｚ^２は２価の芳香族基を示す。＊は結合手を示す。）
両末端の少なくとも一方に下記一般式（ｔ－１）で表される基を備える、請求項８に記載のネガ型感光性ポリマー。

（一般式（ｔ－１）中、Ｒ^５およびＲ^６は各々独立して水素原子または炭素数１～３のアルキル基を示し、少なくとも一方は炭素数１～３のアルキル基である。Ｑ^２は２価の有機基を示す。＊は結合手を示す。）
Ｎ－メチル－２－ピロリドン、Ｎ－エチル－２－ピロリドン、γ－ブチルラクトン（ＧＢＬ）、シクロペンタノンから選択される溶剤に５質量％以上溶解する、請求項１に記載のネガ型感光性ポリマー。
シクロペンタノンに５質量％以上溶解する、請求項１に記載のネガ型感光性ポリマー。
以下の条件で測定された重量平均分子量の減少率が１５％以下である、請求項１に記載のネガ型感光性ポリマー。
（条件）
前記ネガ型感光性ポリマー１００質量部に、γ-ブチロラクトン４００質量部、４－メチルテトラヒドロピラン２００質量部、および水５０質量部を加え、１００℃で６時間攪拌した場合において、下記式で算出する。
式：［（試験前の重量平均分子量－試験後の重量平均分子量）／試験前の重量平均分子量］×１００
請求項１に記載のネガ型感光性ポリマーを含むポリマー溶液。
（Ａ）請求項１に記載のネガ型感光性ポリマーと、
（Ｂ）置換または無置換のマレイミド基を備える架橋剤（Ｂ）（前記ポリイミド（Ａ）を除く）と、
（Ｃ）光増感剤と、
を含む、ネガ型感光性樹脂組成物。
架橋剤（Ｂ）は、下記一般式（ｂ）で表される構造単位を含む、請求項１５に記載のネガ型感光性樹脂組成物。

（一般式（ｂ）中、Ｒ^１およびＲ^２は各々独立して水素原子または炭素数１～３のアルキル基を示し、Ｑ^１は単結合、または２価の有機基を示し、Ｇ^１、Ｇ^２、およびＧ^３はそれぞれ独立して水素原子、置換または無置換の炭素数１～３０の炭化水素基を示す。ｍは０、１または２である。）
Ｑ^１の２価の前記有機基は、炭素数１～８のアルキレン基または（ポリ）アルキレングリコール鎖である、請求項１６に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
請求項１５～１７のいずれかに記載のネガ型感光性樹脂組成物の硬化物からなる硬化膜。
請求項１５～１７のいずれかに記載のネガ型感光性樹脂組成物の硬化物を含む樹脂膜を備える半導体装置。