KR102590065B1 - Positive photosensitive polysiloxane composition - Google Patents

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Abstract

[과제] 경화 보조제를 첨가하거나 전면 노광을 수행하지 않고도, 주름의 발생이 억제된 표면 평활성이 높은 경화막을 제조할 수 있는 포지티브형 감광성 폴리실록산 조성물을 제공한다.
[해결수단] 포지티브형 감광성 폴리실록산 조성물로서, (I) 폴리실록산, (II) 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 200 내지 50,000ppm의 모노카복실산 또는 디카복실산인, 카복실산 화합물, (III) 디아조나프토퀴논 유도체, 및 (IV) 용매를 포함하는 포지티브형 감광성 폴리실록산 조성물, 및 상기 조성물을 사용한 경화막의 제조 방법.
[Problem] To provide a positive photosensitive polysiloxane composition that can produce a cured film with high surface smoothness and suppressed wrinkles without adding a curing aid or performing full exposure.
[Solution] A positive photosensitive polysiloxane composition, comprising (I) polysiloxane, (II) a carboxylic acid compound that is 200 to 50,000 ppm of a monocarboxylic acid or dicarboxylic acid based on the total weight of the composition, and (III) a diazonaphthoquinone derivative. , and (IV) a positive photosensitive polysiloxane composition containing a solvent, and a method for producing a cured film using the composition.

Description

포지티브형 감광성 폴리실록산 조성물Positive photosensitive polysiloxane composition

본 발명은 포지티브형 감광성 폴리실록산 조성물에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이를 사용한 경화막의 제조 방법, 상기 경화막을 포함하는 전자 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a positive photosensitive polysiloxane composition. Additionally, the present invention relates to a method for producing a cured film using the same and an electronic device containing the cured film.

최근, 디스플레이, 발광 다이오드, 태양 전지와 같은 광학 소자에서의 광 사용 효율 향상과 에너지 절약을 위한 다양한 제안이 이루어지고 있다. 예를 들면, 액정 디스플레이에서 투명 평탄화막을 TFT 소자 위에 형성시키고 평탄화막 위에 화소 전극을 형성시킴으로써 표시 소자의 개구율을 상승시키는 방법이 알려져 있다.Recently, various proposals have been made to improve light use efficiency and save energy in optical devices such as displays, light-emitting diodes, and solar cells. For example, in a liquid crystal display, there is a known method of increasing the aperture ratio of the display element by forming a transparent planarization film on the TFT element and forming a pixel electrode on the planarization film.

이러한 TFT 기판용 평탄화막 재료로는 아크릴계 수지와 퀴논디아지드 화합물을 조합한 재료가 알려져 있다. 이들 재료는 평탄화 특성과 감광성을 갖기 때문에, 컨택 홀 및 기타 패턴을 형성할 수 있다. 그러나, 해상도 및 프레임 주파수가 증가함에 따라 배선이 복잡하게 되기 때문에, 평탄화가 엄격해져, 이러한 재료로는 대응이 어려워지고 있다.As a planarization film material for such a TFT substrate, a material combining an acrylic resin and a quinone diazide compound is known. Because these materials have planarizing properties and photosensitivity, they can form contact holes and other patterns. However, as resolution and frame frequency increase, wiring becomes more complex, and planarization becomes more stringent, making it difficult to cope with these materials.

고내열성, 고투명성 재료로서는 폴리실록산, 특히 실세스퀴옥산이 알려져 있다. 실세스퀴옥산은 3관능성 실록산 구조 단위 RSi(O1.5)로 구성된 중합체이며, 화학 구조적으로 무기 실리카(SiO2)와 유기 규소(R2SiO)의 중간적 존재이다. 이는 유기 용매에 용해하며, 이의 경화물은 무기 실리카의 특징을 갖는 고내열성을 나타내는 특이적인 화합물이다.Polysiloxane, especially silsesquioxane, is known as a material with high heat resistance and high transparency. Silsesquioxane is a polymer composed of the trifunctional siloxane structural unit RSi (O 1.5 ), and is chemically and structurally intermediate between inorganic silica (SiO 2 ) and organic silicon (R 2 SiO). It is soluble in organic solvents, and its cured product is a specific compound that exhibits high heat resistance characteristic of inorganic silica.

이러한 폴리실록산과 감광제를 포함하는 포지티브형 감광성 조성물을 사용하여 노광 및 현상하여 패턴을 형성시키며, 가열에 의해 경화막을 형성할 수 있다. 이렇게 형성된 경화막에, 막 표면은 평탄하지 않고 주름이 발생할 수 있다. 이어서, 주름 발생을 억제하기 위해, 경화 보조제를 첨가하거나, 노광 및 현상 후 전면 노광(flood exposure)을 수행한다.Using a positive photosensitive composition containing polysiloxane and a photosensitive agent, a pattern can be formed by exposure and development, and a cured film can be formed by heating. In the cured film formed in this way, the film surface is not flat and wrinkles may occur. Next, to suppress the occurrence of wrinkles, a curing aid is added, or a full-scale flood exposure is performed after exposure and development.

(특허 문헌 1) JP 2011-2517A(Patent Document 1) JP 2011-2517A

본 발명은 전술된 상황에 따라 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 경화 보조제를 첨가하거나 전면 노광을 수행하지 않아도, 주름의 발생이 억제된, 표면의 평활성이 높은 경화막을 제조할 수 있는 포지티브형 감광성 폴리실록산 조성물을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 이를 사용한 경화막의 제조 방법을 제공하는 것이다.The present invention has been made in response to the above-described situation, and the object of the present invention is to produce a cured film with high surface smoothness and suppressed wrinkles without adding a curing auxiliary agent or performing full exposure. A composition is provided. Additionally, an object of the present invention is to provide a method for producing a cured film using the same.

본 발명에 따른 포지티브형 감광성 폴리실록산 조성물은The positive photosensitive polysiloxane composition according to the present invention is

(I) 폴리실록산,(I) polysiloxane,

(II) 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 200 내지 50,000ppm의 모노카복실산 또는 디카복실산인, 카복실산 화합물,(II) 200 to 50,000 ppm of a carboxylic acid compound, which is a monocarboxylic acid or dicarboxylic acid, based on the total weight of the composition,

(III) 디아조나프토퀴논 유도체, 및(III) diazonaphthoquinone derivatives, and

(IV) 용매(IV) Solvent

를 포함한다.Includes.

또한, 본 발명에 의한 경화막의 제조 방법은In addition, the method for producing a cured film according to the present invention is

(1) 본 발명에 따른 조성물을 기판 상에 도포하여 조성물 층을 형성하는 단계,(1) applying the composition according to the present invention on a substrate to form a composition layer,

(2) 상기 조성물 층을 노광하는 단계,(2) exposing the composition layer,

(3) 알칼리 현상액으로 현상하여 패턴을 형성하는 단계 및(3) developing with an alkaline developer to form a pattern, and

(4) 상기 얻어진 패턴을 가열하는 단계(4) heating the obtained pattern

를 포함한다.Includes.

또한, 본 발명에 따른 전자 소자는 전술된 방법으로 제조된 경화막을 포함한다.Additionally, the electronic device according to the present invention includes a cured film manufactured by the method described above.

본 발명에 따른 포지티브형 감광성 폴리실록산 조성물을 사용하면, 경화 보조제를 첨가하거나 전면 노광을 수행하지 않아도, 주름의 발생이 억제된, 표면의 평활성이 높은 경화막을 제조할 수 있다. 얻어진 필름은 고감도이며, 제조 공정의 높은 처리량에 기여할 수 있다. 또한, 경화막의 패턴 형상은 후속 공정에 바람직한 형상인 개구부가 완만한 형상으로 할 수도 있다. 이어서, 얻어진 경화막은 평탄하며 전기 절연성이 우수하기 때문에, 액정 표시 소자 및 유기 EL 표시 소자 등의 디스플레이 백플레인에 사용되는 박막 트랜지스터(TFT) 기판을 위한 평탄화막, 반도체 소자의 층간 절연막, 고체 상태 이미징 소자, 반사 방지막, 반사 방지판, 광학 필터, 고강도 발광 다이오드, 터치 패널, 태양 전지 등의 절연막 또는 투명 보호막 등의 각종 막 형성 재료, 심지어 광 도파로 등의 광학 소자로서 바람직하게 사용될 수 있다.By using the positive photosensitive polysiloxane composition according to the present invention, a cured film with high surface smoothness and suppressed occurrence of wrinkles can be produced without adding a curing aid or performing full exposure. The obtained films are highly sensitive and can contribute to the high throughput of the manufacturing process. Additionally, the pattern shape of the cured film may be such that the openings have a gentle shape, which is a desirable shape for subsequent processes. Subsequently, since the obtained cured film is flat and has excellent electrical insulation, it can be used as a planarization film for thin film transistor (TFT) substrates used in display backplanes such as liquid crystal display devices and organic EL display devices, interlayer insulating films of semiconductor devices, and solid-state imaging devices. , anti-reflection films, anti-reflection plates, optical filters, high-intensity light emitting diodes, touch panels, various film forming materials such as insulating films or transparent protective films for solar cells, etc., and even optical elements such as optical waveguides.

[도 1] 패턴 표면에 형성되는 "주름"을 설명하기 위한 전자 현미경 사진.
[도 2] 실시예에서 패턴 형상을 설명하기 위한 전자 현미경 사진.
[Figure 1] Electron micrograph to illustrate “wrinkles” formed on the pattern surface.
[Figure 2] Electron micrograph to explain the pattern shape in the example.

이하, 본 발명의 양태에 대해 상세하게 설명한다. 본 명세서에서, 특별히 한정되지 않는 한, 기호, 단위, 약어 및 용어는 다음과 같은 의미를 갖는다.Hereinafter, aspects of the present invention will be described in detail. In this specification, unless otherwise specified, symbols, units, abbreviations, and terms have the following meanings.

본 명세서에서, 특별히 한정되어 언급되지 않는 한, 단수는 복수를 포함하고, "하나의" 또는 "그것"은 "적어도 하나"를 의미한다. 본 명세서에서, 특별히 언급되지 않는 한, 개념 요소는 복수개의 종에 의해 발현될 수 있으며, 양 (예를 들면 질량% 또는 몰%)이 기재된 경우, 이는 복수개의 종들의 합을 의미한다. "및/또는"은 모든 요소들의 조합을 포함하고, 또한 요소의 단독 사용도 포함한다.In this specification, unless specifically stated otherwise, the singular includes the plural and “a” or “that” means “at least one.” In this specification, unless specifically stated, a concept element may be expressed by a plurality of species, and when an amount (e.g. mass % or mol %) is described, it means the sum of the plurality of species. “And/or” includes any combination of elements, and also includes the use of any element alone.

본 명세서에서, "내지" 또는 "-"를 사용하여 수치 범위를 나타낸 경우 이러한 2개 종점 및 단위는 공통됨을 포함한다. 예를 들면, 5 내지 25몰%는 5몰% 이상 25몰% 이하를 의미한다.In this specification, when “to” or “-” is used to indicate a numerical range, it includes that these two endpoints and units are common. For example, 5 to 25 mol% means 5 mol% or more and 25 mol% or less.

본 명세서에서, 탄화수소는 탄소와 수소를 포함하고, 임의로 산소 또는 질소를 포함하는 것을 의미한다. 탄화수소기는 1가 또는 2가 또는 그 이상의 탄화수소를 의미한다. 본 명세서에서, 지방족 탄화수소는 직쇄, 분지쇄 또는 환형의 지방족 탄화수소를 의미하며, 지방족 탄화수소기는 1가 또는 2가 또는 그 이상의 지방족 탄화수소를 의미한다. 방향족 탄화수소는 임의로 지방족 탄화수소기를 치환기로서 포함할 수 있고 지환과 축합할 수 있는 방향족 환을 포함하는 탄화수소를 의미한다. 방향족 탄화수소기는 1가 또는 2가 또는 그 이상의 방향족 탄화수소를 의미한다. 또한, 방향족 환은 공액 불포화 환형 구조를 갖는 탄화수소를 의미하고, 지환은 환형 구조를 갖지만 공액 불포화 환형 구조를 포함하지 않는 탄화수소를 의미한다.As used herein, hydrocarbon is meant to contain carbon and hydrogen, and optionally oxygen or nitrogen. Hydrocarbon group refers to monovalent, divalent or higher hydrocarbons. In this specification, an aliphatic hydrocarbon refers to a straight-chain, branched-chain, or cyclic aliphatic hydrocarbon, and an aliphatic hydrocarbon group refers to a monovalent, divalent, or higher aliphatic hydrocarbon. Aromatic hydrocarbon refers to a hydrocarbon containing an aromatic ring that can optionally contain an aliphatic hydrocarbon group as a substituent and can be condensed with an alicyclic ring. Aromatic hydrocarbon group refers to monovalent, divalent or higher aromatic hydrocarbons. In addition, an aromatic ring refers to a hydrocarbon having a conjugated unsaturated cyclic structure, and an alicyclic refers to a hydrocarbon having a cyclic structure but not containing a conjugated unsaturated cyclic structure.

본 명세서에서, 알킬은 직쇄 또는 분지쇄 포화 탄화수소로부터 임의의 하나의 수소를 제거하여 형성된 기를 의미하며, 직쇄 알킬 및 분지쇄 알킬을 포함하고, 사이클로알킬은 환형 구조를 포함하고, 환형 구조에 직쇄 또는 분지쇄 알킬을 측쇄로서 임의로 포함하는, 포화 탄화수소로부터 하나의 수소를 제거하여 형성된 기를 의미한다.As used herein, alkyl refers to a group formed by removing any one hydrogen from a straight-chain or branched-chain saturated hydrocarbon, and includes straight-chain alkyl and branched-chain alkyl, and cycloalkyl includes a cyclic structure, and the cyclic structure includes a straight-chain or branched chain. refers to a group formed by removing one hydrogen from a saturated hydrocarbon, optionally containing branched chain alkyl as a side chain.

본 명세서에서, 아릴은 방향족 탄화수소로부터 임의의 하나의 수소를 제거하여 형성된 기를 의미한다. 알킬렌은 직쇄 또는 분지쇄 포화 탄화수소로부터 임의의 2개의 수소를 제거하여 형성된 기를 의미한다. 아릴렌은 방향족 탄화수소로부터 임의의 2개의 수소를 제거하여 형성된 탄화수소기를 의미한다.As used herein, aryl refers to a group formed by removing any one hydrogen from an aromatic hydrocarbon. Alkylene refers to a group formed by removing any two hydrogens from a straight-chain or branched-chain saturated hydrocarbon. Arylene refers to a hydrocarbon group formed by removing two arbitrary hydrogens from an aromatic hydrocarbon.

본 명세서에서, "Cx-y", "Cx-Cy" 및 "Cx"는 분자 또는 치환기 내의 탄소의 수를 의미한다. 예를 들면, C1-6 알킬은 1 내지 6의 탄소를 갖는 알킬(예를 들면 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 및 헥실)을 의미한다. 또한, 본 명세서에서, 사용되는 플루오로알킬은 알킬 중 하나 이상의 수소가 불소로 대체된 것을 지칭하며 플루오로아릴은 아릴 중 하나 이상의 수소가 불소로 대체된 것을 지칭한다.As used herein, “C xy ”, “C x -C y ” and “C x ” refer to the number of carbons in a molecule or substituent. For example, C 1-6 alkyl refers to alkyl having 1 to 6 carbons (eg, methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, and hexyl). Additionally, as used herein, fluoroalkyl refers to one or more hydrogens of alkyl replaced with fluorine, and fluoroaryl refers to one or more hydrogens of aryl replaced with fluorine.

본 명세서에서, 중합체가 여러 종류의 반복 단위를 갖는 경우, 이들 반복 단위는 공중합한다. 이러한 공중합은 교대 공중합, 랜덤 공중합, 블럭 공중합, 그래프트 공중합, 또는 이들 중 어느 것의 혼합 중 하나이다.In this specification, when the polymer has several types of repeating units, these repeating units are copolymerized. This copolymerization is one of alternating copolymerization, random copolymerization, block copolymerization, graft copolymerization, or a mixture of any of these.

본 명세서에서, "%"는 질량%를 나타내고 "비"는 질량비를 나타낸다.In this specification, “%” represents mass% and “ratio” represents mass ratio.

본 명세서에서, 온도의 단위는 섭씨를 사용한다. 예를 들면 20도는 섭씨 20도를 의미한다.In this specification, the unit of temperature is Celsius. For example, 20 degrees means 20 degrees Celsius.

<포지티브형 감광성 폴리실록산 조성물><Positive photosensitive polysiloxane composition>

본 발명에 따른 포지티브형 감광성 폴리실록산 조성물(이하, 조성물이라고도 한다)은 (I) 폴리실록산, (II) 카복실산 화합물, (III) 디아조나프토퀴논 유도체, 및 (IV) 용매를 포함한다.The positive photosensitive polysiloxane composition (hereinafter also referred to as composition) according to the present invention includes (I) polysiloxane, (II) carboxylic acid compound, (III) diazonaphthoquinone derivative, and (IV) solvent.

이하 본 발명에 따른 조성물에 포함되는 각 성분에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, each component included in the composition according to the present invention will be described in detail.

(I) 폴리실록산(I) polysiloxane

본 발명에서 사용되는 폴리실록산의 구조는 특별히 한정되지 않으며, 목적에 따라 임의의 것을 선택할 수 있다. 규소 원자에 결합하고 있는 산소 수에 따라, 폴리실록산 골격 구조는 규소 골격(규소 원자에 결합하는 산소 원자 수는 2이다), 실세스퀴옥산 골격(규소 원자에 결합하는 산소 원자 수는 3이다), 및 실리카 골격(규소 원자에 결합하는 산소 원자 수는 4이다)으로 분류할 수 있다. 본 발명에서는 이들 중 어느 것이라도 좋다. 폴리실록산 분자는 이들 골격 구조의 여러 조합을 함유할 수 있다.The structure of the polysiloxane used in the present invention is not particularly limited, and any one can be selected depending on the purpose. Depending on the number of oxygen atoms bonded to the silicon atom, the polysiloxane skeleton structure is a silicon skeleton (the number of oxygen atoms bonded to a silicon atom is 2), a silsesquioxane framework (the number of oxygen atoms bonded to a silicon atom is 3), and silica skeleton (the number of oxygen atoms bonded to silicon atoms is 4). In the present invention, any of these may be used. Polysiloxane molecules can contain several combinations of these framework structures.

바람직하게는, 본 발명에 사용되는 폴리실록산은 화학식 (Ia)로 표시된 반복 단위를 포함한다.Preferably, the polysiloxane used in the present invention contains repeating units represented by formula (Ia).

여기서,here,

RIa는 수소이거나, C1-30의 직쇄, 분지쇄 또는 환형의 포화 또는 불포화 지방족 탄화수소기 또는 방향족 탄화수소기이고,R Ia is hydrogen or a C 1-30 linear, branched or cyclic saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group or aromatic hydrocarbon group,

상기 지방족 탄화수소기 및 상기 방향족 탄화수소기는 각각 치환되지 않거나 불소, 하이드록시 또는 알콕시로 치환되고, 상기 지방족 탄화수소기 및 상기 방향족 탄화수소기에서 메틸렌은 대체되지 않거나 하나 이상의 메틸렌은 옥시, 아미노, 이미노 또는 카보닐로 대체되고, 단, RIa는 하이드록시 또는 알콕시는 아니다.The aliphatic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group are each unsubstituted or substituted with fluorine, hydroxy or alkoxy, and in the aliphatic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group, methylene is not replaced or one or more methylenes are oxy, amino, imino or carbo. and nyl, provided that R Ia is not hydroxy or alkoxy.

또한, 전술된 메틸렌은 말단 메틸을 포함한다.Additionally, the methylene described above includes a terminal methyl.

또한, 전술된 "불소, 하이드록시 또는 알콕시로 치환된"은, 지방족 탄화수소기 및 방향족 탄화수소기의 탄소 원자에 직접 결합되는 수소 원자는 불소, 하이드록시 또는 알콕시로 대체됨을 의미한다. 본 명세서에서, 이는 다른 유사한 기재사항에서도 동일하다.In addition, the above-mentioned "substituted by fluorine, hydroxy or alkoxy" means that the hydrogen atom directly bonded to the carbon atom of the aliphatic hydrocarbon group and aromatic hydrocarbon group is replaced by fluorine, hydroxy or alkoxy. In this specification, the same applies to other similar descriptions.

화학식 (Ia)로 표시된 반복 단위에서,In the repeating unit represented by formula (Ia),

RIa는, 예를 들면, (i) 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸 및 데실과 같은 알킬, (ii) 페닐, 톨릴 및 벤질과 같은 아릴, (iii) 트리플루오로메틸, 2,2,2-트리플루오로에틸, 3,3,3-트리플루오로프로필과 같은 플루오로알킬, (iv) 플루오로아릴, (v) 사이클로헥실과 같은 사이클로알킬, (vi) 이소시아네이트 및 아미노와 같은 아미노 또는 이미드 구조를 갖는 질소-함유 기, (vii) 글리시딜과 같은 에폭시 구조, 또는 아크릴로일 구조 또는 메타크릴로일 구조를 갖는 산소-함유 기를 포함한다. 이는 바람직하게는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 페닐, 톨릴, 글리시딜 및 이소시아네이트이다. 플루오로알킬로는 퍼플루오로알킬이 바람직하고, 트리플루오로메틸 및 펜타플루오로에틸이 특히 바람직하다. RIa가 메틸인 화합물은, 이러한 미가공 원료가 용이하게 얻어지므로, 경화 후의 막 경도가 높고 내약품성이 높기 때문에 바람직하다. 또한, RIa가 페닐인 화합물은, 당해 폴리실록산의 용매에 대한 용해도가 높고 경화막이 균열되기 어렵기 때문에 바람직하다. 또한, RIa가 하이드록시, 글리시딜, 이소시아네이트 또는 아미노를 갖는 것이, 기판과의 밀착성이 향상되므로 바람직하다.R Ia is, for example, (i) alkyl such as methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl and decyl, (ii) aryl such as phenyl, tolyl and benzyl, (iii) trifluoro. fluoroalkyl such as methyl, 2,2,2-trifluoroethyl, 3,3,3-trifluoropropyl, (iv) fluoroaryl, (v) cycloalkyl such as cyclohexyl, (vi) isocyanate and nitrogen-containing groups with amino or imide structures, such as amino, (vii) epoxy structures, such as glycidyl, or oxygen-containing groups with acryloyl or methacryloyl structures. These are preferably methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, phenyl, tolyl, glycidyl and isocyanate. As fluoroalkyl, perfluoroalkyl is preferred, and trifluoromethyl and pentafluoroethyl are particularly preferred. Compounds where R Ia is methyl are preferable because these unprocessed raw materials can be easily obtained, have high film hardness after curing, and have high chemical resistance. Additionally, a compound where R Ia is phenyl is preferable because the polysiloxane has high solubility in a solvent and the cured film is unlikely to crack. Additionally, it is preferable that R Ia has hydroxy, glycidyl, isocyanate, or amino because adhesion to the substrate improves.

본 발명에 사용되는 폴리실록산은 화학식 (Ib)로 표시된 반복 단위를 추가로 포함할 수 있다.The polysiloxane used in the present invention may further include a repeating unit represented by formula (Ib).

여기서, RIb는 아미노기, 이미노기 및/또는 카보닐기를 갖는 질소 및/또는 산소-함유 지환족 탄화수소 화합물로부터 복수개의 수소를 제거하여 얻어진 기이다.Here, R Ib is a group obtained by removing a plurality of hydrogens from a nitrogen and/or oxygen-containing alicyclic hydrocarbon compound having an amino group, an imino group, and/or a carbonyl group.

화학식 (Ib)에서, RIb는, 바람직하게는, 이미노기 및/또는 카보닐기를 갖는 질소-함유 지방족 탄화수소 환, 보다 바람직하게는 구성원에 질소를 함유한 5원 환 또는 6원 환으로부터 복수개의 수소, 바람직하게는 2개 또는 3개의 수소를 제거하여 얻어진 기이다. 예를 들면, 피페리딘, 피롤리딘 및 이소시아누레이트로부터 2개 또는 3개의 수소를 제거하여 얻어진 기가 있다. RIb는 각각 복수개의 반복 단위에 포함된 Si를 연결한다.In formula (Ib), R Ib is preferably a nitrogen-containing aliphatic hydrocarbon ring having an imino group and/or a carbonyl group, more preferably a plurality of rings from a 5- or 6-membered ring containing nitrogen in the members. It is a group obtained by removing hydrogen, preferably two or three hydrogens. For example, there are groups obtained by removing two or three hydrogens from piperidine, pyrrolidine and isocyanurate. R Ib connects Si included in each of the plurality of repeating units.

본 발명에 사용되는 폴리실록산은 화학식 (Ic)로 표시된 반복 단위를 추가로 포함할 수 있다.The polysiloxane used in the present invention may further include a repeating unit represented by formula (Ic).

화학식 (Ib) 및 화학식 (Ic)로 표시된 반복 단위는 배합 비율이 높으면, 조성물의 감도 저하, 용매와 첨가제와의 상용성 저하, 막 응력의 상승으로 인해 균열이 발생하기 쉽다. 따라서, 이는, 폴리실록산의 반복 단위의 총 개수에 대해 바람직하게는 40몰% 이하, 보다 바람직하게는 20몰% 이하이다.When the mixing ratio of the repeating units represented by formula (Ib) and formula (Ic) is high, cracks are likely to occur due to decreased sensitivity of the composition, decreased compatibility with solvents and additives, and increased membrane stress. Therefore, it is preferably 40 mol% or less, more preferably 20 mol% or less, relative to the total number of repeating units of the polysiloxane.

본 발명에 사용되는 폴리실록산은 화학식 (Id)로 표시된 반복 단위를 추가로 포함할 수 있다.The polysiloxane used in the present invention may further include a repeating unit represented by formula (Id).

여기서,here,

RId는 각각 독립적으로 수소이거나, C1-30의 직쇄, 분지쇄 또는 환형의 포화 또는 불포화 지방족 탄화수소기 또는 방향족 탄화수소기이고,R Id is each independently hydrogen or a C 1-30 linear, branched or cyclic saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group or aromatic hydrocarbon group,

상기 지방족 탄화수소기 및 상기 방향족 탄화수소기에서 메틸렌은 대체되지 않거나 옥시, 이미드 또는 카보닐로 대체되며, 탄소 원자는 치환되지 않거나 불소, 하이드록시 또는 알콕시로 치환된다.In the aliphatic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group, methylene is not replaced or is replaced with oxy, imide or carbonyl, and the carbon atom is not substituted or is replaced with fluorine, hydroxy or alkoxy.

화학식 (Id)로 표시된 반복 단위에서,In the repeating unit denoted by formula (Id),

RId는, 예를 들면, (i) 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸 및 데실과 같은 알킬, (ii) 페닐, 톨릴 및 벤질과 같은 아릴, (iii) 트리플루오로메틸, 2,2,2-트리플루오로에틸, 3,3,3-트리플루오로프로필과 같은 플루오로알킬, (iv) 플루오로아릴, (v) 사이클로헥실과 같은 사이클로알킬, (vi) 이소시아네이트 및 아미노와 같은 아미노 또는 이미드 구조를 갖는 질소-함유 기, (vii) 글리시딜과 같은 에폭시 구조, 또는 아크릴로일 구조 또는 메타크릴로일 구조를 갖는 산소-함유 기를 포함한다. 이는 바람직하게는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 페닐, 톨릴, 글리시딜 및 이소시아네이트이다. 플루오로알킬로는 퍼플루오로알킬이 바람직하고, 트리플루오로메틸 및 펜타플루오로에틸이 특히 바람직하다. RId가 메틸인 화합물은, 이러한 미가공 원료가 용이하게 얻어지므로, 경화 후의 막 경도가 높고 내약품성이 높기 때문에 바람직하다. 또한, RId가 페닐인 화합물은, 당해 폴리실록산의 용매에 대한 용해도가 높고 경화막이 균열되기 어렵기 때문에 바람직하다. 또한, RId가 하이드록시, 글리시딜, 이소시아네이트 또는 아미노를 갖는 것이, 기판과의 밀착성이 향상되므로 바람직하다.R Id is, for example, (i) alkyl such as methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl and decyl, (ii) aryl such as phenyl, tolyl and benzyl, (iii) trifluoro. fluoroalkyl such as methyl, 2,2,2-trifluoroethyl, 3,3,3-trifluoropropyl, (iv) fluoroaryl, (v) cycloalkyl such as cyclohexyl, (vi) isocyanate and nitrogen-containing groups with amino or imide structures, such as amino, (vii) epoxy structures, such as glycidyl, or oxygen-containing groups with acryloyl or methacryloyl structures. These are preferably methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, phenyl, tolyl, glycidyl and isocyanate. As fluoroalkyl, perfluoroalkyl is preferred, and trifluoromethyl and pentafluoroethyl are particularly preferred. Compounds where R Id is methyl are preferable because these unprocessed raw materials can be easily obtained, have high film hardness after curing, and have high chemical resistance. Additionally, a compound in which R Id is phenyl is preferable because the polysiloxane has high solubility in a solvent and the cured film is unlikely to crack. Additionally, it is preferable that R Id has hydroxy, glycidyl, isocyanate, or amino because adhesion to the substrate improves.

화학식 (Id)의 반복 단위를 가짐으로써, 본 발명에 따른 폴리실록산은 부분적으로 직쇄 구조를 가질 수 있다. 그러나, 내열성이 저하되므로 직쇄 구조 부분이 적은 것이 바람직하다. 구체적으로는, 화학식 (Id)의 반복 단위는 폴리실록산의 반복 단위의 총 개수에 대해 30몰% 이하인 것이 바람직하다.By having repeating units of formula (Id), the polysiloxane according to the invention can have a partially straight chain structure. However, since heat resistance decreases, it is preferable to have fewer linear structure parts. Specifically, it is preferable that the repeating unit of the formula (Id) is 30 mol% or less relative to the total number of repeating units of the polysiloxane.

또한, 폴리실록산은 화학식 (Ie)로 표시된 반복 단위를 포함할 수 있다.Additionally, the polysiloxane may contain repeating units represented by formula (Ie).

여기서, LIe는 -(CRIe 2)n- 또는 이고, 여기서, n은 1 내지 3의 정수이고, RIe는 각각 독립적으로 수소, 메틸 또는 에틸을 나타낸다.Here, L Ie is -(CR Ie 2 ) n - or , where n is an integer from 1 to 3, and R Ie each independently represents hydrogen, methyl, or ethyl.

화학식 (Ie)에서 LIe는 바람직하게는 -(CRIe 2)n-이고, RIe는 하나의 반복 단위에서 또는 폴리실록산 분자에서 동일하거나 상이하다. 1개 분자 중의 RIe는 바람직하게는 모두 동일하고, 바람직하게는 모두 수소이다.L Ie in formula (Ie) is preferably -(CR Ie 2 ) n -, and R Ie are the same or different in one repeating unit or in a polysiloxane molecule. R Ie in one molecule are preferably all the same, and are preferably all hydrogen.

본 발명에 사용되는 폴리실록산은 2종 이상의 반복 단위를 함유할 수 있다. 예를 들면, RIa이 메틸 또는 페닐인 화학식 (Ia)로 표시된 반복 단위 및 화학식 (Ic)로 표시된 반복 단위를 갖는 3종류의 반복 단위를 함유할 수 있다.The polysiloxane used in the present invention may contain two or more types of repeating units. For example, it may contain three types of repeating units, having a repeating unit represented by formula (Ia) and a repeating unit represented by formula (Ic) wherein R Ia is methyl or phenyl.

본 발명에 따른 조성물은 폴리실록산을 2종 이상 함유할 수 있다. 예를 들면, 전술된 화학식 (Ia) 내지 (Id)의 반복 단위 중 어느 하나를 함유하는 폴리실록산을 제1 층으로 사용하고 화학식 (Ie)의 반복 단위와 화학식 (Ie) 이외의 반복 단위(바람직하게는 화학식 (Ia), (Ib) 및/또는 (Id)의 반복 단위)를 함유하는 폴리실록산을 제2 층으로 사용할 수 있다.The composition according to the present invention may contain two or more types of polysiloxane. For example, a polysiloxane containing any one of the repeating units of the above-described formulas (Ia) to (Id) is used as the first layer, and a repeating unit of the formula (Ie) and a repeating unit other than the formula (Ie) (preferably A polysiloxane containing repeating units of formula (Ia), (Ib) and/or (Id) may be used as the second layer.

바람직하게는, 1종 이상의 폴리실록산은 화학식 (Ia)의 RIa, 화학식 (Ib)의 RIb, 및/또는 화학식 (Id)의 RId 중 적어도 하나에서의 벌키 기(bulky group)인 반복 단위를 포함하며; 화학식 (Ia)의 RIa이 벌키한 C3-20의 포화 또는 불포화 환형 지방족 탄화수소기 또는 방향족 탄화수소기(예를 들면, 페닐, 나프틸, 안트라센)인 반복 단위와 화학식 (Ie)의 반복 단위를 포함하는 폴리실록산을 사용하는 것이 또한 바람직하다. 벌키 기가 있으면 주름이 발생하기 쉬운 경향이 있기 때문에, 본 발명에 의한 주름의 억제가 효과적으로 나타나며, 여기에 화학식 (Ie)의 반복 단위를 포함시킴으로써 패턴의 테이퍼 각도 제어가 추가로 가능하게 되므로, 이는 특히 유리하다.Preferably, the one or more polysiloxanes have repeating units that are bulky groups in at least one of R Ia of formula (Ia), R Ib of formula (Ib), and/or R Id of formula (Id). Contains; A repeating unit of formula (Ia) wherein R Ia is a bulky C 3-20 saturated or unsaturated cyclic aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group (e.g. phenyl, naphthyl, anthracene) and a repeating unit of formula (Ie) It is also preferred to use polysiloxanes comprising: Since the presence of bulky groups tends to cause wrinkles, the suppression of wrinkles by the present invention is effective, and the inclusion of the repeating unit of formula (Ie) further enables control of the taper angle of the pattern, which is particularly It is advantageous.

폴리실록산에 함유되는 반복 단위의 총 개수에 대해 반복 단위 (Ie)와 반복 단위 (Ia)와 개수의 비는 바람직하게는 60몰% 이상, 보다 바람직하게는 70몰% 이상이다. 또한, (Ia)은 20 내지 95몰%이고 (Ie)는 5 내지 40몰%인 것이 바람직하다.The ratio of the number of repeating units (Ie) to the repeating units (Ia) relative to the total number of repeating units contained in the polysiloxane is preferably 60 mol% or more, more preferably 70 mol% or more. Additionally, (Ia) is preferably 20 to 95 mol% and (Ie) is preferably 5 to 40 mol%.

또한, 상기 벌키 기를 함유하는 반복 단위 (Ia), (Ib) 및 (Id)의 총 비는, 폴리실록산에 함유되는 반복 단위의 총 개수에 대해 바람직하게는 10몰% 이상이다.In addition, the total ratio of the repeating units (Ia), (Ib) and (Id) containing the bulky group is preferably 10 mol% or more with respect to the total number of repeating units contained in the polysiloxane.

본 발명에 사용되는 폴리실록산은 전술된 반복 단위가 결합된 구조를 갖지만, 바람직하게는 말단에 실란올을 갖는 구조를 갖는다. 이러한 실란올기는 전술된 반복 단위 또는 블럭의 결합 손에 -O0.5H이 결합한 것이다.The polysiloxane used in the present invention has a structure in which the above-described repeating units are bonded, but preferably has a structure with silanol at the terminal. This silanol group is one in which -O 0.5 H is bonded to the bonding hand of the repeating unit or block described above.

본 발명에 사용되는 폴리실록산의 질량 평균 분자량은 특별히 한정되지 않는다. 그러나, 분자량이 높을수록 도포성이 향상되는 경향이 있다. 한편, 분자량이 낮을수록 합성 조건의 제한이 적고, 합성이 더 용이하며, 분자량이 매우 높은 폴리실록산 합성이 더 어려워진다. 이러한 이유로, 폴리실록산의 질량 평균 분자량은, 일반적으로 500 이상 25,000 이하이고, 유기 용매에서의 용해도 및 알칼리 현상액에서의 용해도 측면에서 1,000 이상 20,000 이하인 것이 바람직하다. 여기서, 질량 평균 분자량은 폴리스티렌 환산 질량 평균 분자량이며, 이는 폴리스티렌을 기준으로 하여 겔 투과 크로마토 그래피로 측정할 수 있다.The mass average molecular weight of the polysiloxane used in the present invention is not particularly limited. However, the higher the molecular weight, the higher the applicability tends to be. On the other hand, the lower the molecular weight, the fewer restrictions on synthesis conditions, the easier the synthesis, and the more difficult it is to synthesize polysiloxanes with very high molecular weights. For this reason, the mass average molecular weight of polysiloxane is generally 500 to 25,000, and is preferably 1,000 to 20,000 in terms of solubility in organic solvents and solubility in alkaline developers. Here, the mass average molecular weight is the mass average molecular weight in terms of polystyrene, which can be measured by gel permeation chromatography using polystyrene as a standard.

또한, 본 발명에 사용되는 폴리실록산은 포지티브형 감광성을 갖는 조성물에 함유되며, 조성물은 기판 상에 도포되어, 이미지형 노광 및 현상에 의해 경화막이 형성된다. 이때 노광부와 비노광부간의 용해도 차이가 발생하는 것이 필요하며, 노광부의 도막은 현상액에 일정 이상의 용해도를 갖는다. 예를 들면, 프리-베이크된 도막의 2.38질량% 테트라메틸암모늄 하이드록사이드(이하, TMAH로도 지칭된다) 수용액에 대한 용해 속도(이하, 알칼리 용해 속도 또는 ADR로도 지칭되며, 자세하게 후술된다)가 50Å/sec 이상이면 노광-현상에 의한 패턴 형성이 가능한 것으로 간주된다. 그러나, 형성되는 경화막의 두께 및 현상 조건에 따라 요구되는 용해도가 상이하므로, 현상 조건에 따라 폴리실록산을 적절하게 선택해야 한다. 이는 조성물에 함유되는 디아조나프토퀴논 유도체의 종류와 첨가량에 따라 상이하지만, 예를 들면, 막 두께가 0.1 내지 100㎛(1,000 내지 1,000,000Å)이면, 2.38질량% TMAH 수용액에 대한 용해 속도는 바람직하게는 50 내지 5,000Å/sec, 보다 바람직하게는 200 내지 3,000Å/sec이다.In addition, the polysiloxane used in the present invention is contained in a composition having positive photosensitivity, and the composition is applied on a substrate, and a cured film is formed by image-type exposure and development. At this time, it is necessary to create a difference in solubility between the exposed area and the non-exposed area, and the coating film on the exposed area has a solubility above a certain level in the developer. For example, the dissolution rate (hereinafter also referred to as alkali dissolution rate or ADR, described in detail below) of the pre-baked coating film in a 2.38% by mass tetramethylammonium hydroxide (hereinafter also referred to as TMAH) aqueous solution is 50 Å. If it is more than /sec, pattern formation by exposure-development is considered possible. However, since the required solubility varies depending on the thickness of the cured film formed and the development conditions, polysiloxane must be appropriately selected according to the development conditions. This varies depending on the type and addition amount of the diazonaphthoquinone derivative contained in the composition, but for example, if the film thickness is 0.1 to 100 μm (1,000 to 1,000,000 Å), the dissolution rate for the 2.38 mass% TMAH aqueous solution is preferably is 50 to 5,000 Å/sec, more preferably 200 to 3,000 Å/sec.

본 발명에 사용되는 폴리실록산으로서는, 용도 및 요구 특성에 따라, 상기 범위 내의 임의의 ADR을 갖는 폴리실록산을 선택할 수 있다. 또한, 상이한 ADR을 갖는 일부 폴리실록산을 조합하여, 원하는 ADR을 갖는 혼합물을 제조할 수도 있다.As the polysiloxane used in the present invention, a polysiloxane having any ADR within the above range can be selected depending on the application and required properties. It is also possible to combine some polysiloxanes with different ADRs to produce a mixture with the desired ADR.

알칼리 용해 속도와 질량 평균 분자량이 상이한 폴리실록산은 촉매, 반응 온도, 반응 시간 또는 중합체를 변경하여 제조될 수 있다. 알칼리 용해 속도가 상이한 폴리실록산을 조합하여 사용함으로써, 현상 후 남는 불용물 감소, 패턴 리플로우의 감소, 패턴 안정성 등을 향상할 수 있다.Polysiloxanes with different alkali dissolution rates and mass average molecular weights can be prepared by changing the catalyst, reaction temperature, reaction time, or polymer. By using a combination of polysiloxanes with different alkali dissolution rates, it is possible to reduce insoluble matter remaining after development, reduce pattern reflow, and improve pattern stability.

이러한 폴리실록산은, 예를 들면,These polysiloxanes are, for example,

(M) 프리-베이크 후 막이 2.38질량% TMAH 수용액에 가용성이며 용해 속도가 200 내지 3,000Å/sec인 폴리실록산을 포함한다.(M) After pre-baking, the membrane contains a polysiloxane that is soluble in a 2.38% by mass TMAH aqueous solution and has a dissolution rate of 200 to 3,000 Å/sec.

또한, 필요에 따라,Additionally, as needed,

(L) 프리-베이크 후 막이 5질량% TMAH 수용액에 가용성이며 용해 속도가 1,000Å/sec 이하인 폴리실록산 또는(L) a polysiloxane that is soluble in a 5 mass% TMAH aqueous solution after pre-baking and has a dissolution rate of 1,000 Å/sec or less; or

(H) 프리-베이크 후의 막이 2.38질량% TMAH 수용액에 대한 용해 속도가 4,000Å/sec 이상인 폴리실록산(H) Polysiloxane in which the film after pre-baking has a dissolution rate of 4,000 Å/sec or more in a 2.38 mass% TMAH aqueous solution.

과 혼합하여, 원하는 용해 속도를 갖는 조성물을 얻을 수 있다.By mixing with, a composition having a desired dissolution rate can be obtained.

[알칼리 용해 속도 (ADR)의 측정 및 이의 산출 방법][Measurement of alkaline dissolution rate (ADR) and its calculation method]

TMAH 수용액을 알칼리 용액으로 사용하여, 폴리실록산 또는 이의 혼합물의 알칼리 용해 속도를 다음과 같이 측정하여 산출한다.Using an aqueous TMAH solution as an alkaline solution, the alkaline dissolution rate of polysiloxane or a mixture thereof is measured and calculated as follows.

폴리실록산을 35중량%가 되도록 PGMEA로 희석하고, 교반기에서 실온에서 1시간 동안 교반시키면서 용해시킨다. 온도 23.0±0.5℃ 및 습도 50±5.0% 분위기의 클린 룸에서, 피펫을 사용하여, 제조된 폴리실록산 용액 1cc를 두께 525㎛의 4인치 실리콘 웨이퍼의 중앙부에 적하하고 2±0.1㎛의 두께가 되도록 스핀 코팅한 후 100℃ 핫 플레이트에서 90초간 가열하여 용매를 제거한다. 분광 타원계(J.A. Woollam 제조)로 도막의 두께를 측정한다.Polysiloxane is diluted with PGMEA to 35% by weight and dissolved while stirring in a stirrer at room temperature for 1 hour. In a clean room with a temperature of 23.0 ± 0.5°C and a humidity of 50 ± 5.0%, using a pipette, 1 cc of the prepared polysiloxane solution was dropped onto the center of a 4-inch silicon wafer with a thickness of 525 μm and spun to a thickness of 2 ± 0.1 μm. After coating, heat on a 100°C hot plate for 90 seconds to remove the solvent. Measure the thickness of the coating film with a spectroscopic ellipsometer (manufactured by J.A. Woollam).

이어서, 이러한 막을 갖는 실리콘 웨이퍼를 23.0±0.1℃로 조정된 소정 농도의 TMAH 수용액 100㎖를 넣은 직경 6인치 유리 페트리디쉬에 완만하게 침지시킨 후 정치하여, 도막이 소실될 때까지의 시간을 측정하였다. 용해 속도는, 웨이퍼 단부로부터 10mm 안쪽 부분의 막이 소실될 때까지의 시간으로 나누어 구한다. 용해 속도가 현저하게 느려지는 경우, 웨이퍼를 TMAH 수용액에 일정 시간 침지한 후, 200℃ 핫 플레이트에서 5분간 가열하여. 용해 속도 측정시 막에 포함된 수분을 제거한다. 이후, 막 두께를 측정하여, 침지 전후의 변동량을 침지 시간에 의해 나눔으로써 용해 속도를 산출한다. 상기 측정법을 5회 실시하여 얻은 값들의 평균을 폴리실록산의 용해 속도로 한다.Next, the silicon wafer with this film was gently immersed in a 6-inch-diameter glass Petri dish containing 100 ml of TMAH aqueous solution of a predetermined concentration adjusted to 23.0 ± 0.1°C and left to stand, and the time until the coating film disappeared was measured. The dissolution rate is obtained by dividing the time until the film disappears 10 mm inside from the end of the wafer. If the dissolution rate is significantly slow, immerse the wafer in the TMAH aqueous solution for a certain period of time and then heat it on a hot plate at 200°C for 5 minutes. When measuring the dissolution rate, the moisture contained in the membrane is removed. Thereafter, the film thickness is measured, and the dissolution rate is calculated by dividing the amount of change before and after immersion by the immersion time. The average of the values obtained by performing the above measurement method 5 times is taken as the dissolution rate of polysiloxane.

<폴리실록산의 합성 방법><Method for synthesizing polysiloxane>

본 발명에 사용되는 폴리실록산의 합성 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 화학식 (ia)로 표시되는 실란 단량체를 필요에 따라 산성 촉매 또는 염기성 촉매의 존재하에 가수분해 및 중합시킴으로써 얻을 수 있다.The method for synthesizing the polysiloxane used in the present invention is not particularly limited, but can be obtained, for example, by hydrolyzing and polymerizing the silane monomer represented by the formula (ia) in the presence of an acidic catalyst or a basic catalyst as needed.

Ria-Si-(ORia')3 (ia)R ia -Si-(OR ia' ) 3 (ia)

여기서,here,

Ria는 수소이거나, C1-30의 직쇄, 분지쇄 또는 환형의 포화 또는 불포화 지방족 탄화수소기 또는 방향족 탄화수소기이고,R ia is hydrogen or a C 1-30 linear, branched or cyclic saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group or aromatic hydrocarbon group,

상기 지방족 탄화수소기 및 상기 방향족 탄화수소기에서 메틸렌은 대체되지 않거나 옥시, 이미드 또는 카보닐로 대체되며, 탄소 원자는 치환되지 않거나 불소, 하이드록시 또는 알콕시로 치환되고,In the aliphatic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group, methylene is not replaced or is replaced with oxy, imide or carbonyl, and the carbon atom is not substituted or is replaced with fluorine, hydroxy or alkoxy,

Ria'는 직쇄 또는 분지쇄의 C1-6 알킬이다.R ia' is straight or branched C 1-6 alkyl.

화학식 (ia)에서 바람직한 Ria'는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필 및 n-부틸 등을 포함한다. 화학식 (ia)에서 복수개의 Ria'가 함유되지만, 각각의 Ria'는 동일하거나 상이할 수 있다.Preferred R ia' in formula (ia) includes methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl and n-butyl. Although the formula (ia) contains a plurality of R ia' , each R ia' may be the same or different.

바람직한 Ria는 전술된 바람직한 RIa와 동일하다.Preferred R ia is the same as the preferred R Ia described above.

화학식 (ia)로 표시되는 실란 단량체의 구체적인 양태는, 예를 들면, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 메틸트리이소프로폭시실란, 메틸트리-n-부톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 에틸트리에톡시실란, 에틸트리이소프로폭시실란, 에틸트리-n-부톡시실란, n-프로필트리메톡시실란, n-프로필트리에톡시실란, n-부틸트리메톡시실란, n-부틸트리에톡시실란, n-헥실트리메톡시실란, n-헥실트리에톡시실란, 데실트리메톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 트리플루오로메틸트리메톡시실란, 트리플루오로메틸트리에톡시실란, 3,3,3-트리플루오로프로필트리메톡시실란을 포함한다. 그 중에서도 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 메틸트리프로폭시실란, 페닐트리메톡시실란이 바람직하다. 화학식 (ia)로 표시되는 실란 단량체는 2종류 이상을 조합할 수 있다.Specific embodiments of the silane monomer represented by formula (ia) include, for example, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltriisopropoxysilane, methyltri-n-butoxysilane, and ethyltrimethoxy. Silane, ethyltriethoxysilane, ethyltriisopropoxysilane, ethyltri-n-butoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, n-butyltrimethoxysilane, n- Butyltriethoxysilane, n-hexyltrimethoxysilane, n-hexyltriethoxysilane, decyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, trifluoromethyltrimethoxysilane, trifluoromethyltrimethoxysilane Includes fluoromethyltriethoxysilane and 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane. Among them, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltripropoxysilane, and phenyltrimethoxysilane are preferable. Two or more types of silane monomers represented by formula (ia) can be combined.

또한, 화학식 (ic)로 표시되는 실란 단량체를 조합할 수 있다. 화학식 (ic)로 표시되는 실란 단량체를 사용하면 반복 단위 (Ic)를 포함하는 폴리실록산을 얻을 수 있다.Additionally, silane monomers represented by the formula (ic) can be combined. Using a silane monomer represented by the formula (ic), a polysiloxane containing a repeating unit (Ic) can be obtained.

Si(ORic')4 (ic)Si(OR ic' ) 4 (ic)

여기서, Ric'는 직쇄 또는 분지쇄의 C1-6 알킬이다. 화학식 (ic)에서 바람직한 Ric'는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필 및 n-부틸 등을 포함한다. 화학식 (ic)에서 복수개의 Ric'가 함유되지만, 각각의 Ric'는 동일하거나 상이할 수 있다.Here, R ic' is straight or branched C 1-6 alkyl. Preferred R ic' in formula (ic) includes methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl and n-butyl, etc. Although the formula (ic) contains a plurality of R ic' , each R ic' may be the same or different.

화학식 (ic)로 표시되는 실란 단량체의 구체적인 양태는 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라이소프로폭시실란, 테트라 n-부톡시실란 등을 포함한다.Specific embodiments of the silane monomer represented by formula (ic) include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetra n-butoxysilane, and the like.

화학식 (ib)로 표시되는 실란 단량체를 추가로 조합할 수도 있다.Silane monomers represented by formula (ib) may be additionally combined.

Rib-Si-(ORib')3 (ib)R ib -Si-(OR ib' ) 3 (ib)

여기서,here,

Rib'는 직쇄 또는 분지쇄의 C1-6 알킬이며, 예를 들면, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필 및 n-부틸 등을 포함한다. 복수개의 Rib'가 하나의 단량체에 함유되지만, 각각의 Rib'는 동일하거나 상이할 수 있다.R ib' is straight or branched C 1-6 alkyl and includes, for example, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, and n-butyl. Although a plurality of R ib' are contained in one monomer, each R ib' may be the same or different.

Rib는 아미노기, 이미노기 및/또는 카보닐기를 갖는 질소 및/또는 산소-함유 지환족 탄화수소 화합물로부터 복수개의, 바람직하게는 2개 또는 3개의 수소를 제거하여 얻은 기이다. 바람직한 Rib는 전술된 바람직한 RIb과 동일하다.R ib is a group obtained by removing a plurality of hydrogens, preferably two or three, from a nitrogen- and/or oxygen-containing alicyclic hydrocarbon compound having an amino group, an imino group, and/or a carbonyl group. Preferred R ib is the same as the preferred R ib described above.

화학식 (ib)로 표시되는 실란 단량체의 구체적인 양태는 트리스-(3-트리메톡시실릴프로필)이소시아누레이트, 트리스-(3-트리에톡시실릴프로필)이소시아누레이트, 트리스-(3-트리메톡시실릴에틸)이소시아누레이트 등을 포함한다.Specific embodiments of the silane monomer represented by formula (ib) include tris-(3-trimethoxysilylpropyl)isocyanurate, tris-(3-triethoxysilylpropyl)isocyanurate, and tris-(3- Includes trimethoxysilylethyl)isocyanurate, etc.

또한, 화학식 (id)로 표시되는 실란 단량체를 조합할 수 있다. 화학식 (id)로 표시되는 실란 단량체를 사용하면 반복 단위 (Id)를 함유하는 폴리실록산을 얻을 수 있다.Additionally, silane monomers represented by the formula (id) can be combined. Using a silane monomer represented by the formula (id), a polysiloxane containing a repeating unit (Id) can be obtained.

(Rid)2-Si-(ORid')2 (id)(R id ) 2 -Si-(OR id' ) 2 (id)

여기서,here,

Rid'는 각각 독립적으로 직쇄 또는 분지쇄의 C1-6 알킬이며, 예를 들면, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필 및 n-부틸 등을 포함한다. 복수개의 Rid'가 하나의 단량체에 함유되지만, 각각의 Rid'는 동일하거나 상이할 수 있다.R id' is each independently linear or branched C 1-6 alkyl, and includes, for example, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, and n-butyl. Although a plurality of R id' are contained in one monomer, each R id' may be the same or different.

Rid는 각각 독립적으로 수소이거나, C1-30의 직쇄, 분지쇄 또는 환형의 포화 또는 불포화 지방족 탄화수소기 또는 방향족 탄화수소기이고,R id is each independently hydrogen or a C 1-30 linear, branched or cyclic saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group or aromatic hydrocarbon group,

상기 지방족 탄화수소기 및 상기 방향족 탄화수소기에서 메틸렌은 대체되지 않거나 옥시, 이미드 또는 카보닐로 대체되며, 탄소 원자는 치환되지 않거나 불소, 하이드록시 또는 알콕시로 치환된다. 바람직한 Rid는 전술된 바람직한 RId와 동일하다.In the aliphatic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group, methylene is not replaced or is replaced with oxy, imide or carbonyl, and the carbon atom is not substituted or is replaced with fluorine, hydroxy or alkoxy. Preferred R id is the same as the preferred R Id described above.

또한, 화학식 (ie)로 표시되는 실란 단량체를 조합할 수 있다.Additionally, silane monomers represented by the formula (ie) can be combined.

(ORie')3-Si-Lie-Si-(ORie')3 (ie)(OR ie' ) 3 -Si-L ie -Si-(OR ie' ) 3 (ie)

여기서,here,

Rie'는 각각 독립적으로 직쇄 또는 분지쇄의 C1-6 알킬이며, 예를 들면, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필 및 n-부틸 등을 포함한다.R ie' is each independently linear or branched C 1-6 alkyl, and includes, for example, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, and n-butyl.

Lie는 -(CRie 2)n- 또는 , 바람직하게는 -(CRie 2)n-이고, 여기서, n은 각각 독립적으로 1 내지 3의 정수이고, Rie는 각각 독립적으로 수소, 메틸 또는 에틸이다.L ie is -(CR ie 2 ) n - or , preferably -(CR ie 2 ) n -, where n is each independently an integer of 1 to 3, and R ie is each independently hydrogen, methyl or ethyl.

(II) 카복실산 화합물(II) Carboxylic acid compounds

본 발명에 사용되는 카복실산 화합물은 조성물의 총 중량을 기준으로 200 내지 50,000ppm의 모노카복실산 또는 디카복실산이다.The carboxylic acid compound used in the present invention is 200 to 50,000 ppm of monocarboxylic acid or dicarboxylic acid based on the total weight of the composition.

바람직하게는, 모노카복실산의 제1 산 해리 상수 pKa1은 5.0 이하이다. 바람직하게는, 디카복실산의 제1 산 해리 상수 pKa1은 4.0 이하, 보다 바람직하게는 3.5 이하이다.Preferably, the first acid dissociation constant pKa 1 of the monocarboxylic acid is 5.0 or less. Preferably, the first acid dissociation constant pKa 1 of the dicarboxylic acid is 4.0 or less, more preferably 3.5 or less.

바람직하게는, 모노카복실산은 화학식 (i)로 표현된다.Preferably, the monocarboxylic acid is represented by formula (i).

Ri-COOH (i)R i -COOH (i)

여기서, Ri는 수소 또는 C1-4의 포화 또는 불포화 탄화수소기, 보다 바람직하게는 C1-3의 탄화수소기이다.Here, R i is hydrogen or a C 1-4 saturated or unsaturated hydrocarbon group, more preferably a C 1-3 hydrocarbon group.

본 발명에 사용되는 모노카복실산의 예는 아세트산, 포름산, 아크릴산, 바람직하게는 아세트산을 포함한다.Examples of monocarboxylic acids used in the present invention include acetic acid, formic acid, acrylic acid, preferably acetic acid.

바람직하게는, 디카복실산은 화학식 (ii)로 표현된다.Preferably, the dicarboxylic acid is represented by formula (ii).

HOOC-L-COOH (ii)HOOC-L-COOH (ii)

여기서, L은 단일 결합; C1-6의 치환되지 않은 알킬렌, 하이드록시-치환된 알킬렌 또는 아미노-치환된 알킬렌; C2-4의 치환되거나 치환되지 않은 알케닐렌; C2-4의 치환되거나 치환되지 않은 알키닐렌; 또는 C6-10의 치환되거나 치환되지 않은 아릴렌이다.where L is a single bond; C 1-6 unsubstituted alkylene, hydroxy-substituted alkylene or amino-substituted alkylene; C 2-4 substituted or unsubstituted alkenylene; C 2-4 substituted or unsubstituted alkynylene; or C 6-10 substituted or unsubstituted arylene.

여기서, 본 발명에서, 알케닐렌은 하나 이상의 이중 결합을 갖는 2가 기를 의미한다. 마찬가지로, 알키닐렌은 하나 이상의 삼중 결합을 갖는 2가 기를 의미한다.Here, in the present invention, alkenylene refers to a divalent group having one or more double bonds. Likewise, alkynylene refers to a divalent group having one or more triple bonds.

바람직하게는, L은 단일 결합; C2-4의 하이드록시-치환되거나 치환되지 않은 알킬렌; 하나의 C=C 결합을 갖는 C2-4의 알케닐렌; 또는 C6-10의 치환되지 않은 아릴렌이며,Preferably, L is a single bond; C 2-4 hydroxy-substituted or unsubstituted alkylene; C 2-4 alkenylene with one C=C bond; or C 6-10 unsubstituted arylene,

보다 바람직하게는, L은 단일 결합, C1-2의 치환되지 않은 알케닐렌, 비닐렌, 하이드록시에틸렌 또는 페닐렌이다.More preferably, L is a single bond, C 1-2 unsubstituted alkenylene, vinylene, hydroxyethylene or phenylene.

본 발명에 사용되는 디카복실산의 구체적인 양태는 옥살산, 말레산, 푸마르산, o-프탈산, 석신산, 글루타콘산, 아스파르트산, 글루타민산, 말산, 이타콘산, 3-아미노헥산디오산 및 말론산을 포함하며, 바람직하게는 옥살산, 말레산, 푸마르산, o-프탈산, 말산 또는 말론산이다.Specific embodiments of dicarboxylic acids used in the present invention include oxalic acid, maleic acid, fumaric acid, o-phthalic acid, succinic acid, glutaconic acid, aspartic acid, glutamic acid, malic acid, itaconic acid, 3-aminohexanedioic acid, and malonic acid. and preferably oxalic acid, maleic acid, fumaric acid, o-phthalic acid, malic acid, or malonic acid.

본 발명에 사용되는 카복실산 화합물은 보다 바람직하게는 디카복실산이며, 그 중에서도 특히 분자내 탈수 축합에 의해 환형 구조를 취할 수 있는 것이 특히 바람직하다. 이러한 디카복실산의 예는 옥살산, 말레산, 석신산, o-프탈산, 글루타콘산, 이타콘산을 포함한다. 무엇보다도, 분자내 탈수 축합 반응이 일어나는 온도가 100℃ 내지 250℃인 디카복실산이 바람직하고, 말레산, 석신산, 옥살산이 또한 바람직하다.The carboxylic acid compound used in the present invention is more preferably a dicarboxylic acid, and among these, those that can assume a cyclic structure by intramolecular dehydration condensation are particularly preferable. Examples of such dicarboxylic acids include oxalic acid, maleic acid, succinic acid, o-phthalic acid, glutaconic acid, and itaconic acid. Above all, dicarboxylic acids at which the temperature at which the intramolecular dehydration condensation reaction occurs is 100°C to 250°C are preferred, and maleic acid, succinic acid, and oxalic acid are also preferred.

카복실산 화합물은 2종류 이상을 조합하여 사용할 수 있다.Carboxylic acid compounds can be used in combination of two or more types.

본 발명에 따른 조성물에서, 본 발명에 사용되는 카복실산 화합물의 함량은 조성물의 총 질량을 기준으로 200 내지 50,000ppm, 보다 바람직하게는 300 내지 30,000ppm, 더욱 바람직하게는 500 내지 30,000ppm이다. 50,000ppm을 초과하면 감도가 저하되므로 바람직하지 않다.In the composition according to the present invention, the content of the carboxylic acid compound used in the present invention is 200 to 50,000 ppm, more preferably 300 to 30,000 ppm, even more preferably 500 to 30,000 ppm, based on the total mass of the composition. Exceeding 50,000 ppm is not desirable because sensitivity decreases.

현상 공정에서 유기 현상액(예를 들면, TMAH 수용액)을 사용하는 경우, 화합물 (II)의 함량은 바람직하게는 300 내지 10,000ppm, 보다 바람직하게는 500 내지 5,000ppm이다.When an organic developer (eg, TMAH aqueous solution) is used in the development process, the content of compound (II) is preferably 300 to 10,000 ppm, more preferably 500 to 5,000 ppm.

현상 공정에서 무기 현상액(예를 들면, KOH 수용액)을 사용하는 경우, 화합물 (II)의 함량은 바람직하게는 1,000 내지 30,000ppm, 보다 바람직하게는 3,000 내지 10,000ppm이다.When an inorganic developer (eg, KOH aqueous solution) is used in the development process, the content of compound (II) is preferably 1,000 to 30,000 ppm, more preferably 3,000 to 10,000 ppm.

본 발명에 따른 조성물은 특정한 카복실산 화합물을 특정량으로 함유하여, 경화막의 주름을 억제하여 패턴 표면의 평활성을 개선하는 효과를 가져올 것이다. 이론에 구속되고자 하는 것은 아니지만, 다음에 의한 것으로 간주된다.The composition according to the present invention contains a specific carboxylic acid compound in a specific amount, which will have the effect of suppressing wrinkles in the cured film and improving the smoothness of the pattern surface. Although not intended to be bound by theory, it is assumed that:

포지티브형 폴리실록산 조성물은 도포되고, 노광되고, 알칼리 현상액으로 현상되고, 세정되고, 가열에 의해 경화된다. 현상액을 세정에 의해 항상 세척해야 하지만, 막에, 특히 막 표면에 잔존하는 알칼리 성분은 막 표면의 경화 반응을 과도하게 촉진시킨다.The positive polysiloxane composition is applied, exposed, developed with an alkaline developer, washed, and cured by heating. Although the developer must always be washed by washing, the alkaline component remaining in the film, especially on the film surface, excessively accelerates the curing reaction of the film surface.

세정 후 전면 노광 공정을 추가하면, 전면 노광으로 인해, 경화 반응이 과도하게 촉진되지 않게 된다. 따라서, 주름의 발생이 억제된다.If a front exposure process is added after cleaning, the curing reaction will not be excessively promoted due to the front exposure. Therefore, the occurrence of wrinkles is suppressed.

본 발명에 따른 조성물은 특정한 카복실산 화합물을 특정량으로 함유하므로, 전면 노광 공정이 없는 경우 알칼리 성분을 알칼리 현상액으로 중화함으로써, 경화 반응을 과도하게 촉진하지 않으며 주름의 형성이 억제될 수 있다.Since the composition according to the present invention contains a specific carboxylic acid compound in a specific amount, the curing reaction is not excessively promoted and the formation of wrinkles can be suppressed by neutralizing the alkaline component with an alkaline developer in the absence of a full exposure process.

특히, 카복실산 화합물이 특정 온도에서 분자내 탈수 반응에 의해 환형 구조를 형성할 수 있는 화합물이면, 폴리실록산의 실란올기는 경화를 위한 가열 전까지는 카복실산기로 보호된다. 그러나, 경화를 위한 가열시, 보호되지 않은 실란올기로부터 경화가 수행되고, 카복실산 화합물이 무수물로 전환되고 막으로부터 제거되고 이어서 보호되지 않은 실란올기가 경화되는 것과 같은 단계별 경화가 일어나는 것으로 간주된다. 따라서, 주름 억제 효과가 더 클 것으로 간주된다.In particular, if the carboxylic acid compound is a compound that can form a cyclic structure through an intramolecular dehydration reaction at a specific temperature, the silanol group of the polysiloxane is protected by the carboxylic acid group until heating for curing. However, upon heating for curing, it is considered that curing takes place in stages such that curing is carried out from the unprotected silanol groups, the carboxylic acid compound is converted to anhydride and removed from the membrane and the unprotected silanol groups are then cured. Therefore, the wrinkle-suppressing effect is considered to be greater.

알칼리 현상액은 유기계와 무기계로 분류되며, 무기 현상액은 유기 현상액에 비해 분자 크기가 작고, 현상시 막으로 용이하게 침투하므로, 중화를 위해 필요한 산의 양이 많아진다. 따라서, 무기계 현상액을 사용하는 경우에는 카복실산 화합물의 함량이 더 많다.Alkaline developers are classified into organic and inorganic. Inorganic developers have a smaller molecular size than organic developers and easily penetrate the film during development, increasing the amount of acid required for neutralization. Therefore, when an inorganic developer is used, the content of carboxylic acid compounds is greater.

(III) 디아조나프토퀴논 유도체(III) Diazonaphthoquinone derivatives

본 발명에 따른 조성물은 디아조나프토퀴논 유도체를 포함한다. 디아조나프토퀴논 유도체를 포함하는 조성물은 노광부가 알칼리 현상액에 가용성일 때 현상에 의해 제거되는 포지티브 이미지를 형성한다. 즉, 본 발명에 따른 조성물은 일반적으로 포지티브형 포토레지스트 조성물로서 기능한다. 본 발명의 디아조나프토퀴논 유도체는 나프토퀴논 디아지드 설폰산이 페놀성 하이드록시기를 갖는 화합물에 에스테르-결합된 화합물이며, 구조는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 페놀성 하이드록시기를 하나 이상 갖는 화합물을 갖는 에스테르 화합물이다. 나프토퀴논 디아지드 설폰산으로는 4-나프토퀴논 디아지드 설폰산 또는 5-나프토퀴논 디아지드 설폰산이 사용될 수 있다. 4-나프토퀴논 디아지드 설폰산 에스테르 화합물은 i-선 (파장 365nm) 영역에서 흡수를 가지므로, i-선 노광에 적합하다. 또한, 5-나프토퀴논 디아지드 설폰산 에스테르 화합물은 광범위한 파장 영역에서 흡수를 가지므로, 다양한 파장 영역에서의 노광에 적합하다. 노광 파장에 따라 4-나프토퀴논 디아지드 설폰산 에스테르 화합물 또는 5-나프토퀴논 디아지드 설폰산 에스테르 화합물을 선택하는 것이 바람직하다. 4-나프토퀴논 디아지드 설폰산 에스테르 화합물과 5-나프토퀴논 디아지드 설폰산 에스테르 화합물의 혼합물이 사용될 수도 있다.The composition according to the invention comprises a diazonaphthoquinone derivative. A composition containing a diazonaphthoquinone derivative forms a positive image that is removed by development when the exposed portion is soluble in an alkaline developer. That is, the composition according to the present invention generally functions as a positive-type photoresist composition. The diazonaphthoquinone derivative of the present invention is a compound in which naphthoquinone diazide sulfonic acid is ester-bonded to a compound having a phenolic hydroxy group. The structure is not particularly limited, but is preferably a compound having at least one phenolic hydroxy group. It is an ester compound having. As naphthoquinone diazide sulfonic acid, 4-naphthoquinone diazide sulfonic acid or 5-naphthoquinone diazide sulfonic acid can be used. The 4-naphthoquinone diazide sulfonic acid ester compound has absorption in the i-line (wavelength 365 nm) region and is therefore suitable for i-line exposure. Additionally, the 5-naphthoquinone diazide sulfonic acid ester compound has absorption in a wide range of wavelengths and is therefore suitable for exposure in various wavelength ranges. It is preferable to select 4-naphthoquinone diazide sulfonic acid ester compound or 5-naphthoquinone diazide sulfonic acid ester compound according to the exposure wavelength. A mixture of 4-naphthoquinone diazide sulfonic acid ester compound and 5-naphthoquinone diazide sulfonic acid ester compound may be used.

페놀성 하이드록시기를 갖는 화합물은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 비스페놀 A, BisP-AF, BisOTBP-A, Bis26B-A, BisP-PR, BisP-LV, BisP-OP, BisP-NO, BisP-DE, BisP-AP, BisOTBP-AP, TrisP-HAP, BisP-DP, TrisP-PA, BisOTBP-Z, BisP-FL, TekP-4HBP, TekP-4HBPA, TrisP-TC (상품명, Honshu Chemical Industry Co., Ltd. 제조)를 포함한다.Compounds having a phenolic hydroxy group are not particularly limited, but examples include bisphenol A, BisP-AF, BisOTBP-A, Bis26B-A, BisP-PR, BisP-LV, BisP-OP, BisP-NO, BisP- DE, BisP-AP, BisOTBP-AP, TrisP-HAP, BisP-DP, TrisP-PA, BisOTBP-Z, BisP-FL, TekP-4HBP, TekP-4HBPA, TrisP-TC (trade name, Honshu Chemical Industry Co., Ltd., Ltd. manufacturing).

디아조나프토퀴논 유도체의 첨가량은 나프토퀴논 디아지드 설폰산의 에스테르화 비율, 또는 사용되는 폴리실록산의 물성, 요구되는 감광성, 노광부와 비노광부간의 용해 콘트라스트에 따라 상이하지만, 폴리실록산의 총량인 100질량부에 대해 바람직하게는 1 내지 20질량부, 보다 바람직하게는 2 내지 15질량부이다. 디아조나프토퀴논 유도체의 첨가량이 1질량부 이하이면, 노광부와 비노광부간의 용해 콘트라스트가 너무 낮아 현실적인 감광성을 갖지 않게 된다. 또한, 더 뛰어난 용해 콘트라스트를 얻기 위해서는 2질량부 이상이 바람직하다. 한편, 디아조나프토퀴논 유도체의 첨가량이 20질량부를 초과하면, 폴리실록산과 퀴논디아지드 화합물간의 상용성이 불량해짐으로 인한 도막의 백화가 발생하거나, 열 경화시에 발생하는 퀴논디아지드 화합물의 분해로 인한 착색이 현저해져서 경화막의 무색 투명성이 저하될 수 있다. 또한, 디아조나프토퀴논 유도체의 내열성은 폴리실록산에 비해 떨어지므로, 첨가량이 증가하면, 열분해에 의해 경화막의 전기 절연성이 저하되고 가스 방출되어, 후속 공정에 문제가 되기도 한다. 또한, 모노에탄올아민 등으로 주로 이루어진 포토레지스트 박리액에 대한 경화막의 내성이 저하될 수 있다.The amount of diazonaphthoquinone derivative added varies depending on the esterification ratio of naphthoquinone diazide sulfonic acid, the physical properties of the polysiloxane used, the required photosensitivity, and the dissolution contrast between exposed and unexposed areas, but the total amount of polysiloxane is 100 mass. It is preferably 1 to 20 parts by mass, more preferably 2 to 15 parts by mass. If the amount of the diazonaphthoquinone derivative added is 1 part by mass or less, the dissolution contrast between the exposed and unexposed areas is so low that it does not have realistic photosensitivity. Additionally, in order to obtain better dissolution contrast, 2 parts by mass or more is preferable. On the other hand, if the amount of the diazonaphthoquinone derivative added exceeds 20 parts by mass, the compatibility between the polysiloxane and the quinonediazide compound deteriorates, causing whitening of the coating film, or decomposition of the quinonediazide compound occurring during heat curing. Coloration may become significant, which may reduce the colorless transparency of the cured film. In addition, since the heat resistance of diazonaphthoquinone derivatives is lower than that of polysiloxane, if the addition amount increases, the electrical insulation of the cured film decreases due to thermal decomposition and gas is released, which may cause problems in subsequent processes. In addition, the resistance of the cured film to photoresist stripper mainly composed of monoethanolamine or the like may be reduced.

(IV) 용매(IV) Solvent

용매는 전술된 폴리실록산과 카복실산 화합물 및 임의로 첨가되는 첨가제를 균일하게 용해 또는 분산시키는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 본 발명에 사용될 수 있는 용매의 예는, 에틸렌 글리콜 모노알킬 에테르, 예컨대 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노프로필 에테르 및 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르; 디에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 예컨대 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디프로필 에테르 및 디에틸렌 글리콜 디부틸 에테르; 에틸렌 글리콜 알킬 에테르 아세테이트, 예컨대 메틸 셀로솔브 아세테이트 및 에틸 셀로솔브 아세테이트; 프로필렌 글리콜 모노알킬 에테르, 예컨대 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 및 프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르; 프로필렌 글리콜 알킬 에테르 아세테이트, 예컨대 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트(PGMEA), 프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트 및 프로필렌 글리콜 모노프로필 에테르 아세테이트; 방향족 탄화수소, 예컨대 벤젠, 톨루엔 및 크실렌; 케톤, 예컨대 메틸 에틸 케톤, 아세톤, 메틸 아밀 케톤, 메틸 이소 부틸 케톤 및 사이클로헥사논; 알코올, 예컨대 에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥산올, 사이클로헥산올, 에틸렌 글리콜, 글리세린; 에스테르, 예컨대 에틸 락테이트, 에틸 3-에톡시프로피오네이트, 메틸 3-메톡시프로피오네이트; 사이클릭 에스테르, 예컨대 γ-부티로락톤을 포함한다. 이러한 용매는 각각 단독으로 사용되거나 이들 중 2종 이상을 조합하여 사용되며, 이의 사용량은 도포 방법 및 도포 후 요구되는 막 두께에 따라 상이하다.The solvent is not particularly limited as long as it uniformly dissolves or disperses the polysiloxane, carboxylic acid compound, and optionally added additives. Examples of solvents that can be used in the present invention include ethylene glycol monoalkyl ethers, such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, and ethylene glycol monobutyl ether; Diethylene glycol dialkyl ethers such as diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dipropyl ether and diethylene glycol dibutyl ether; ethylene glycol alkyl ether acetates such as methyl cellosolve acetate and ethyl cellosolve acetate; propylene glycol monoalkyl ethers such as propylene glycol monomethyl ether and propylene glycol monoethyl ether; propylene glycol alkyl ether acetates, such as propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), propylene glycol monoethyl ether acetate, and propylene glycol monopropyl ether acetate; Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; Ketones such as methyl ethyl ketone, acetone, methyl amyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone; Alcohols such as ethanol, propanol, butanol, hexanol, cyclohexanol, ethylene glycol, glycerin; Esters such as ethyl lactate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl 3-methoxypropionate; Cyclic esters such as γ-butyrolactone. Each of these solvents is used alone or in combination of two or more of them, and the amount used varies depending on the application method and the film thickness required after application.

채택되는 코팅 방법을 고려하여, 본 발명에 따른 조성물의 용매 함량은 사용되는 폴리실록산의 질량 평균 분자량, 이의 분포 및 이의 구조에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 본 발명에 따른 조성물은 조성물의 전체 질량을 기준으로 일반적으로 40 내지 90질량%, 바람직하게는 60 내지 80질량%의 용매를 포함한다.Taking into account the coating method adopted, the solvent content of the composition according to the invention can be appropriately selected depending on the mass average molecular weight of the polysiloxane used, its distribution and its structure. The composition according to the invention generally comprises from 40 to 90% by mass, preferably from 60 to 80% by mass, of solvent, based on the total mass of the composition.

본 발명에 따른 조성물은 전술된 (I) 내지 (IV)를 필수로 포함하지만, 추가의 화합물을 임의로 조합할 수 있다. 조합될 수 있는 이들 재료는 아래에서 설명된다. 또한, 조성물 전체에 함유되는 (I) 내지 (IV) 이외의 성분의 함량은 전체 질량을 기준으로 바람직하게는 10질량% 이하, 보다 바람직하게는 5질량% 이하이다.The composition according to the invention essentially contains the above-mentioned (I) to (IV), but additional compounds may be optionally combined. These materials that can be combined are described below. In addition, the content of components other than (I) to (IV) contained in the entire composition is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, based on the total mass.

[실란올 축합 촉매][Silanol condensation catalyst]

본 발명에 따른 조성물은 광산 발생제, 광염기 발생제, 광열 산 발생제 및 광열 염기 발생제 이루어진 군으로부터 선택되는 실란올 축합 촉매를 포함할 수 있다. 이는 경화막 제조 공정에서 사용되는 중합 반응 및 가교 반응에 따라 선택되는 것이 바람직하다.The composition according to the present invention may include a silanol condensation catalyst selected from the group consisting of a photoacid generator, a photobase generator, a photothermal acid generator, and a photothermal base generator. This is preferably selected depending on the polymerization reaction and crosslinking reaction used in the cured film manufacturing process.

또한, 본 발명에서, 광산 발생제는 전술된 디아조나프토퀴논 유도체 (III)는 포함하지 않는다.Additionally, in the present invention, the photoacid generator does not include the diazonaphthoquinone derivative (III) described above.

이들 함량을 고려하는 한, 분해하여 발생하는 활성 물질의 유형, 발생량, 요구되는 감광성, 노광부와 비노광부간의 용해 콘트라스트에 따라 최적량은 상이하지만, 폴리실록산의 총 질량 100질량부에 대해, 바람직하게는 0.1 내지 10질량부, 보다 바람직하게는 0.5 내지 5질량부이다. 첨가량이 0.1질량부 미만이면, 발생하는 산 또는 염기의 양이 너무 적어 패턴 리플로우가 발생하기 쉬워진다. 한편, 첨가량이 10질량부를 초과하면, 형성되는 경화막이 균열되거나 이러한 분해에 의한 착색이 두드러질 수 있어, 경화막의 무색 투명성이 저하될 수 있다. 또한, 첨가량이 증가하면, 열분해에 의해 경화막의 전기 절연성이 저하되고 가스 방출되어, 후속 공정에 문제가 되기도 한다. 또한, 모노에탄올아민 등으로 주로 이루어진 포토레지스트 박리액에 대한 경화막의 내성이 저하될 수 있다.As far as these contents are taken into consideration, the optimal amount varies depending on the type of active substance generated by decomposition, the amount generated, the required photosensitivity, and the dissolution contrast between exposed and unexposed areas, but preferably for 100 parts by mass of the total mass of polysiloxane. is 0.1 to 10 parts by mass, more preferably 0.5 to 5 parts by mass. If the addition amount is less than 0.1 parts by mass, the amount of acid or base generated is too small, making pattern reflow likely to occur. On the other hand, if the addition amount exceeds 10 parts by mass, the formed cured film may crack or coloring due to such decomposition may become noticeable, and the colorless transparency of the cured film may decrease. In addition, if the addition amount increases, the electrical insulation of the cured film decreases due to thermal decomposition and gas is released, which may cause problems in subsequent processes. In addition, the resistance of the cured film to photoresist stripper mainly composed of monoethanolamine or the like may be reduced.

본 발명에서, 광산 발생제 또는 광염기 발생제는 노광시 결합 분열(bond cleavage)을 일으켜 산 또는 염기를 발생하는 화합물을 지칭한다. 발생한 산 또는 염기는 폴리실록산의 중합에 기여하는 것으로 간주된다. 여기서, 광의 예는 가시광, 자외선, 적외선, X 선, 전자선, α 선, γ 선 등을 포함한다.In the present invention, a photoacid generator or photobase generator refers to a compound that generates an acid or base by causing bond cleavage upon exposure to light. The resulting acid or base is considered to contribute to the polymerization of the polysiloxane. Here, examples of light include visible light, ultraviolet rays, infrared rays, X-rays, electron beams, α-rays, γ-rays, etc.

광산 발생제 또는 광염기 발생제는, 바람직하게는, 패턴을 투영하기 위한 이미지형 노광(이하, 제1 노광) 및 후속 수행되는 전면 노광을 통해 산 또는 염기가 발생하며, 바람직하게는 제1 노광시의 파장에서 더 적은 흡광을 갖는다. 예를 들면, 제1 노광을 g-선(피크 파장 436nm) 및/또는 h-선(피크 파장 405nm)로 수행하고 제2 노광시의 파장을 g + h + i 선(피크 파장 365nm)으로 변경하면, 광산 발생제 또는 광염기 발생제는 바람직하게는 파장 436nm 및/또는 405nm에서의 흡광도보다 파장 365nm에서의 흡광도가 더 크다.The photoacid generator or photobase generator preferably generates an acid or base through an image-type exposure (hereinafter referred to as first exposure) for projecting a pattern and a subsequent full-scale exposure, preferably the first exposure. It has less absorption at the wavelength of time. For example, performing the first exposure to the g-line (peak wavelength 436 nm) and/or h-line (peak wavelength 405 nm) and changing the wavelength during the second exposure to the g + h + i line (peak wavelength 365 nm) In this case, the photoacid generator or photobase generator preferably has a greater absorbance at a wavelength of 365 nm than at a wavelength of 436 nm and/or 405 nm.

구체적으로는, 파장 365nm에서의 흡광도/파장 436nm에서의 흡광도 또는 파장 365nm에서의 흡광도/파장 405nm에서의 흡광도는 바람직하게는 2 이상, 보다 바람직하게는 5 이상, 더욱 바람직하게는 10 이상, 가장 바람직하게는 100 이상이다.Specifically, the absorbance at a wavelength of 365 nm/absorbance at a wavelength of 436 nm or the absorbance at a wavelength of 365 nm/absorbance at a wavelength of 405 nm is preferably 2 or more, more preferably 5 or more, more preferably 10 or more, and most preferably It is more than 100.

여기서, 디클로로메탄을 용매로서 사용하여 UV-가시광 흡광 스펙트럼이 측정된다. 측정 장치는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, Cary 4000 UV-Vis 분광광도계(Agilent Technologies Japan, Ltd. 제조)를 포함한다.Here, the UV-visible absorption spectrum is measured using dichloromethane as a solvent. The measuring device is not particularly limited, but includes, for example, a Cary 4000 UV-Vis spectrophotometer (manufactured by Agilent Technologies Japan, Ltd.).

광산 발생제는 일반적으로 사용되는 것들로부터 임의로 선택될 수 있으며, 예를 들면, 디아조메탄 화합물, 트리아진 화합물, 설폰산 에스테르, 디페닐요오도 늄 염, 트리페닐설포늄 염, 설포늄 염, 암모늄 염, 포스포늄 염, 설폰이미드 화합물 등을 포함한다.The photo acid generator may be arbitrarily selected from those commonly used, for example, diazomethane compounds, triazine compounds, sulfonic acid esters, diphenyliodonium salts, triphenylsulfonium salts, sulfonium salts, Includes ammonium salts, phosphonium salts, sulfonimide compounds, etc.

전술된 내용을 포함하여 사용될 수 있는 광산 발생제의 구체적인 양태로는, 4-메톡시페닐 디페닐 설포늄 헥사플루오로포스포네이트, 4-메톡시페닐 디페닐 설포늄 헥사플루오로아르세네이트, 4-메톡시페닐 디페닐 설포늄 메탄 설포네이트, 4-메톡시페닐디페닐설포늄 트리플루오로아세테이트, 트리페닐설포늄테트라플루오로 보레이트, 트리페닐설포늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 트리페닐설포늄 헥사플루오로포스포네이트, 트리페닐설포늄 헥사플루오로아르세네이트, 4-메톡시페닐 디페닐 설포늄-p-톨루엔 설포네이트, 4-페닐 티오페닐 디페닐 테트라플루오로보레이트, 4-페닐 티오페닐 디페닐 헥사플루오로포스포네이트, 트리페닐 설포늄 메탄설포네이트, 트리페닐설포늄 트리플루오로아세테이트, 트리페닐설포늄-p-톨루엔설포네이트, 4-메톡시페닐 디페닐설포늄 테트라플루오로보레이트, 4-페닐티오페닐 디페닐 헥사플루오로아르세네이트, 4-페닐티오페닐 디페닐-p-톨루엔설포네이트, N-(트리플루오로메틸설포닐옥시)석신이미드, N-(트리플루오로메틸설포닐옥시)프탈이미드, 5-노보넨-2,3-디카복스이미딜 트리플레이트, 5-노보넨-2,3-디카복스이미딜-p-톨루엔설포네이트, 4-페닐티오페닐디페닐트리플루오로메탄설포네이트, 4-페닐티오페닐 디페닐 트리플루오로아세테이트, N-(트리플루오로메틸설포닐옥시)디페닐말레이미드, N-(트리플루오로메틸설포닐옥시)비사이클로[2.2.1]헵트-5-엔-2,3-디카복스이미드, N-(트리플루오로메틸설포닐옥시)나프틸이미드, N-(노나플루오로부틸설포닐옥시)나프틸이미드 등이 있다.Specific embodiments of photoacid generators that can be used, including those described above, include 4-methoxyphenyl diphenyl sulfonium hexafluorophosphonate, 4-methoxyphenyl diphenyl sulfonium hexafluoroarsenate, 4-methoxyphenyl diphenyl sulfonium methane sulfonate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium trifluoroacetate, triphenylsulfonium tetrafluoroborate, triphenylsulfonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate, Triphenylsulfonium hexafluorophosphonate, triphenylsulfonium hexafluoroarsenate, 4-methoxyphenyl diphenyl sulfonium-p-toluene sulfonate, 4-phenyl thiophenyl diphenyl tetrafluoroborate, 4-phenyl thiophenyl diphenyl hexafluorophosphonate, triphenyl sulfonium methanesulfonate, triphenylsulfonium trifluoroacetate, triphenylsulfonium-p-toluenesulfonate, 4-methoxyphenyl diphenylsulfonate Phonium tetrafluoroborate, 4-phenylthiophenyl diphenyl hexafluoroarsenate, 4-phenylthiophenyl diphenyl-p-toluenesulfonate, N-(trifluoromethylsulfonyloxy)succinimide, N -(Trifluoromethylsulfonyloxy)phthalimide, 5-norbornene-2,3-dicarboximidyl triflate, 5-norbornene-2,3-dicarboximidyl-p-toluenesulfonate, 4-phenylthiophenyldiphenyltrifluoromethanesulfonate, 4-phenylthiophenyl diphenyl trifluoroacetate, N-(trifluoromethylsulfonyloxy)diphenylmaleimide, N-(trifluoromethylsulphenyl) Ponyloxy)bicyclo[2.2.1]hept-5-en-2,3-dicarboximide, N-(trifluoromethylsulfonyloxy)naphthylimide, N-(nonafluorobutylsulfonyloxy) ) naphthylimide, etc.

또한, 5-프로필설포닐옥시이미노-5H-티오펜-2-일리덴-(2-메틸페닐)아세토니트릴, 5-옥틸설포닐-옥시이미노-5H-티오펜-2-일리덴-(2-메틸페닐)-아세토니트릴, 5-캄포르설포닐옥시이미노-5H-티오펜-2-일리덴-(2-메틸페닐)아세토니트릴, 5-메틸페닐-설포닐옥시이미노-5H-티오펜-2-일리덴-(2-메틸-페닐)아세토니트릴 등은 h-선 파장 영역에서 흡광을 갖기 때문에, h-선 흡광이 요망되지 않는 경우에는 사용을 피해야 한다.In addition, 5-propylsulfonyloxyimino-5H-thiophen-2-ylidene-(2-methylphenyl)acetonitrile, 5-octylsulfonyl-oxyimino-5H-thiophen-2-ylidene-(2- Methylphenyl)-acetonitrile, 5-camphorsulfonyloxyimino-5H-thiophen-2-ylidene-(2-methylphenyl)acetonitrile, 5-methylphenyl-sulfonyloxyimino-5H-thiophen-2-yly Since den-(2-methyl-phenyl)acetonitrile and the like have light absorption in the h-ray wavelength region, their use should be avoided in cases where h-line light absorption is not desired.

광산 발생제의 예로는 아미드기를 갖는 다치환 아미드 화합물, 락탐, 이미드 화합물, 또는 이의 구조를 함유하는 것을 포함한다.Examples of photoacid generators include polysubstituted amide compounds having an amide group, lactams, imide compounds, or those containing structures thereof.

또한, 아미드 음이온, 메티드 음이온, 보레이트 음이온, 포스페이트 음이온, 설포네이트 음이온 또는 카복실레이트 음이온 등을 포함하는 이온성 광염기 발생제를 사용할 수도 있다.Additionally, an ionic photobase generator containing an amide anion, a methide anion, a borate anion, a phosphate anion, a sulfonate anion, or a carboxylate anion may be used.

본 발명에서, 광열 산 발생제 또는 광열 염기 발생제는 노광에 의해 화학 구조가 변하지만 산 또는 염기를 발생시키지 않고 이어서 열에 의해 결합 분열을 일으켜, 산 또는 염기를 발생하는 화합물을 지칭한다. 이들 중 광열 염기 발생제가 바람직하다. 광열 염기 발생제로서, 화학식 (II)로 표시되는 것, 보다 바람직하게는 수화물 또는 용매화물이 언급된다. 화학식 (II)로 표시되는 화합물은 노광에 의해 시스 형태로 반전되어 불안정하게 되고, 이에 따라 분해 온도가 저하되고, 후속 공정에서 베이크 온도가 약 100℃인 경우에도 염기가 발생한다.In the present invention, a photothermal acid generator or photothermal base generator refers to a compound whose chemical structure changes upon exposure but does not generate an acid or base and then causes bond cleavage by heat to generate an acid or base. Among these, photothermal base generators are preferred. As photothermal base generators, those represented by the formula (II) are mentioned, more preferably hydrates or solvates. The compound represented by formula (II) is reversed to the cis form by exposure and becomes unstable, thereby lowering the decomposition temperature and generating a base in the subsequent process even when the bake temperature is about 100°C.

광열 염기 발생제는 디아조나프토퀴논 유도체의 흡광 파장을 조정할 필요는 없다.The photothermal base generator does not need to adjust the absorption wavelength of the diazonaphthoquinone derivative.

여기서,here,

x는 1 이상 6 이하의 정수이고,x is an integer between 1 and 6,

Ra' 내지 Rf'는 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 하이드록시, 머캅토, 설파이드, 실릴, 실란올, 니트로, 니트로소, 설피노, 설포, 설포네이토, 포스피노, 포스피닐, 포스포노, 포스포네이토, 아미노, 암모늄, 치환체를 임의로 갖는 C1-20의 지방족 탄화수소기, 치환체를 임의로 갖는 C6-22의 방향족 탄화수소기, 치환체를 임의로 갖는 C1-20의 알콕시, 또는 치환체를 임의로 갖는 C6-20의 아릴옥시이다.R a' to R f' are each independently hydrogen, halogen, hydroxy, mercapto, sulfide, silyl, silanol, nitro, nitroso, sulfino, sulfo, sulfonato, phosphino, phosphinyl, phosphono. , phosphonato, amino, ammonium, a C 1-20 aliphatic hydrocarbon group optionally having a substituent, a C 6-22 aromatic hydrocarbon group optionally having a substituent, a C 1-20 alkoxy optionally having a substituent, or a substituent. It is an aryloxy group optionally having C 6-20 .

이들 중, Ra' 내지 Rd'는 바람직하게는 특히 수소, 하이드록시, C1-6의 지방족 탄화수소기 또는 C1-6의 알콕시이고, Re' 및 Rf'는 특히 바람직하게는 수소이다. Ra' 내지 Rd' 중 2개 이상이 결합하여 환형 구조를 형성한다. 이 경우, 환형 구조는 헤테로 원자를 포함할 수 있다.Among these, R a' to R d' are preferably hydrogen, hydroxy, a C 1-6 aliphatic hydrocarbon group or C 1-6 alkoxy, and R e' and R f' are particularly preferably hydrogen. am. Two or more of R a' to R d' combine to form a cyclic structure. In this case, the cyclic structure may contain heteroatoms.

N은 질소-함유 헤테로사이클릭 환의 구성 원자이고, 질소-함유 헤테로사이클릭 환은 3 내지 10원 환이며, 질소-함유 헤테로사이클릭 환은, 화학식 (II)에서 나타낸 CxH2XOH와는 상이한 하나 이상의 치환체를 함유할 수 있는 C1-20, 특히 C1-6의 지방족 탄화수소기를 추가로 가질 수 있다.N is a constituent atom of a nitrogen-containing heterocyclic ring, the nitrogen-containing heterocyclic ring is a 3 to 10 membered ring, and the nitrogen-containing heterocyclic ring is one or more rings different from C x H 2 It may additionally have a C 1-20 aliphatic hydrocarbon group, especially a C 1-6 group, which may contain a substituent.

Ra' 내지 Rd'는 사용하는 노광 파장에 따라 적절히 선택하는 것이 바람직하다. 디스플레이를 위한 용도에서, 예를 들면 g-선, h-선, i-선에 대한 흡광 파장을 이동시키는 비닐 및 알키닐과 같은 불포화 탄화수소 결합 관능기와, 알콕시, 니트로 등이 사용되며, 메톡시 및 에톡시가 특히 바람직하다.R a' to R d' are preferably appropriately selected depending on the exposure wavelength to be used. In applications for displays, unsaturated hydrocarbon bonding functional groups such as vinyl and alkynyl, alkoxy, nitro, etc., which shift the absorption wavelength for the g-ray, h-ray and i-ray, are used, for example, methoxy and Ethoxy is particularly preferred.

구체적으로는 다음의 것을 들 수 있다.Specifically, the following can be mentioned:

본 발명에서, 열 산 발생제 또는 열 염기 발생제는 열에 의해 결합 분열을 일으켜, 산 또는 염기를 발생하는 화합물을 지칭한다. 이들은, 조성물 도포 후 프리-베이크시의 열에 의해 산 또는 염기를 발생시키지 않거나 소량만을 발생시키는 것이 바람직하다.In the present invention, a thermal acid generator or thermal base generator refers to a compound that causes bond cleavage by heat to generate an acid or base. It is preferable that these do not generate acid or base or generate only a small amount due to heat during pre-baking after application of the composition.

열산 발생제의 예는, 유기산을 발생하는 염 및 에스테르, 예를 들면, 각종 지방족 설폰산 및 이의 염; 시트르산, 아세트산 및 말레산과 같은 각종 지방족 카복실산 및 이의 염; 벤조산 및 프탈산과 같은 각종 방향족 카복실산 및 이의 염; 방향족 설폰산 및 이의 암모늄 염; 각종 아민 염; 방향족 디아조늄 염; 및 포스폰산 및 이의 염 등을 포함하며, 단, 본 발명에 사용되는 열 산 발생제는 전술된 (II) 카복실산 화합물은 포함하지 않는다. 열산 발생제 중에서도, 특히, 유기 산 및 유기 염기로 이루어진 염인 것이 바람직하고, 설폰산 및 유기 염기로 이루어진 염이 보다 바람직하다. 바람직한 설폰산은 p-톨루엔설폰산, 벤젠설폰산, p-도데실벤젠설폰산, 1,4-나프탈렌-디설폰산, 메탄설폰산 등을 포함한다. 이러한 산 발생제는 단독으로 사용하거나 혼합하여 사용할 수 있다.Examples of thermal acid generators include salts and esters that generate organic acids, such as various aliphatic sulfonic acids and salts thereof; Various aliphatic carboxylic acids and salts thereof such as citric acid, acetic acid and maleic acid; various aromatic carboxylic acids and salts thereof such as benzoic acid and phthalic acid; aromatic sulfonic acids and their ammonium salts; various amine salts; aromatic diazonium salt; and phosphonic acid and its salts, etc., provided that the thermal acid generator used in the present invention does not include the above-mentioned (II) carboxylic acid compound. Among thermal acid generators, salts composed of an organic acid and an organic base are particularly preferable, and salts composed of a sulfonic acid and an organic base are more preferable. Preferred sulfonic acids include p-toluenesulfonic acid, benzenesulfonic acid, p-dodecylbenzenesulfonic acid, 1,4-naphthalene-disulfonic acid, methanesulfonic acid, and the like. These acid generators can be used alone or in combination.

열 염기 발생제의 예는 이미다졸, 3급 아민, 4급 암모늄과 같은 염기를 발생시키는 화합물 및 이들의 혼합물을 포함한다. 방출되는 염기의 예는 N-(2-니트로벤질옥시카보닐)이미다졸, N-(3-니트로벤질옥시카보닐)이미다졸, N-(4-니트로벤질옥시카보닐)이미다졸, N-(5-메틸-2-니트로벤질옥시카보닐)이미다졸 및 N-(4-클로로-2-니트로벤질옥시카보닐)이미다졸 등의 이미다졸 유도체; 1,8-디아자비사이클로[5.4.0]운데센-7을 포함한다. 이러한 염기 발생제는 산 발생제와 마찬가지로 단독으로 사용하거나 혼합하여 사용할 수 있다.Examples of thermal base generators include base-generating compounds such as imidazole, tertiary amines, quaternary ammonium, and mixtures thereof. Examples of released bases include N-(2-nitrobenzyloxycarbonyl)imidazole, N-(3-nitrobenzyloxycarbonyl)imidazole, N-(4-nitrobenzyloxycarbonyl)imidazole, N- Imidazole derivatives such as (5-methyl-2-nitrobenzyloxycarbonyl)imidazole and N-(4-chloro-2-nitrobenzyloxycarbonyl)imidazole; Includes 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undecen-7. These base generators, like acid generators, can be used alone or in combination.

기타 첨가제로는 계면활성제, 현상액 용해 촉진제, 찌꺼기(scum) 제거제, 밀착 증강제, 중합 저해제, 소포제, 및 증감제 등이 언급된다.Other additives include surfactants, developer dissolution accelerators, scum removers, adhesion enhancers, polymerization inhibitors, anti-foaming agents, and sensitizers.

계면활성제는 도포성을 향상시킬 수 있기 때문에 이를 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명의 폴리실록산 조성물에 사용될 수 있는 계면활성제의 예는 비이온계 계면활성제, 음이온계 계면활성제, 양쪽성 계면활성제 등을 포함한다.Because surfactants can improve applicability, it is preferable to use them. Examples of surfactants that can be used in the polysiloxane composition of the present invention include nonionic surfactants, anionic surfactants, amphoteric surfactants, and the like.

전술된 비이온계 계면활성제의 예는 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 올레일 에테르 및 폴리옥시에틸렌 세틸 에테르와 같은 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르; 폴리옥시에틸렌 지방산 디에스테르; 폴리옥시에틸렌 지방산 모노에스테르; 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 블럭 중합체; 아세틸렌 알코올; 아세틸렌 글리콜; 아세틸렌 알코올의 폴리에톡실레이트와 같은 아세틸렌 알코올 유도체; 아세틸렌 글리콜의 폴리에톡실레이트와 같은 아세틸렌 글리콜 유도체; 불소-함유 계면활성제, 예컨대 Fluorad (상품명, 3M Japan Limited 제조), Megafac (상품명, DIC Corporation 제조), Surufuron (상품명, AGC 제조); 또는 오가노실록산 계면활성제, 예를 들면 KP341 (상품명, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 제조)을 포함한다. 상기 아세틸렌 글리콜의 예는 3-메틸-1-부틴-3-올, 3-메틸-1-펜틴-3-올, 3,6-디메틸-4-옥틴-3,6-디올, 2,4,7,9-테트라메틸-5-데신-4,7-디올, 3,5-디메틸-1-헥신-3-올, 2,5-디메틸-3-헥신-2,5-디올, 2,5-디메틸-2,5-헥산디올 등을 포함한다.Examples of the above-mentioned nonionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene oleyl ether, and polyoxyethylene cetyl ether; polyoxyethylene fatty acid diester; polyoxyethylene fatty acid monoester; polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer; acetylene alcohol; acetylene glycol; Acetylene alcohol derivatives such as polyethoxylates of acetylene alcohol; Acetylene glycol derivatives such as polyethoxylates of acetylene glycol; Fluorine-containing surfactants such as Fluorad (trade name, manufactured by 3M Japan Limited), Megafac (trade name, manufactured by DIC Corporation), Surufuron (trade name, manufactured by AGC); or an organosiloxane surfactant, such as KP341 (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.). Examples of the acetylene glycols include 3-methyl-1-butyn-3-ol, 3-methyl-1-pentyn-3-ol, 3,6-dimethyl-4-octyn-3,6-diol, 2,4, 7,9-Tetramethyl-5-decyne-4,7-diol, 3,5-dimethyl-1-hexyn-3-ol, 2,5-dimethyl-3-hexyn-2,5-diol, 2,5 -Includes dimethyl-2,5-hexanediol, etc.

또한, 음이온계 계면활성제의 예는 알킬 디페닐 에테르 디설폰산의 암모늄 염 또는 유기 아민 염, 알킬 디페닐 에테르 설폰산의 암모늄 염 또는 유기 아민 염, 알킬 벤젠 설폰산의 암모늄 염 또는 유기 아민 염, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 황산의 암모늄 염 또는 유기 아민 염, 알킬 황산의 암모늄 염 또는 유기 아민 염 등을 포함한다.Additionally, examples of anionic surfactants include ammonium salts or organic amine salts of alkyl diphenyl ether disulfonic acid, ammonium salts or organic amine salts of alkyl diphenyl ether sulfonic acid, ammonium salts or organic amine salts of alkyl benzene sulfonic acid, poly oxyethylene alkyl ether ammonium salt or organic amine salt of sulfuric acid, ammonium salt or organic amine salt of alkyl sulfuric acid, etc.

또한, 양쪽성 계면활성제의 예는 2-알킬-N-카복시메틸-N-하이드록시에틸이미다졸륨 베타인, 라우릴산 아미드 프로필 하이드록시 설폰 베타인 등을 포함한다.Additionally, examples of amphoteric surfactants include 2-alkyl-N-carboxymethyl-N-hydroxyethylimidazolium betaine, lauric acid amide propyl hydroxy sulfone betaine, and the like.

이러한 계면활성제는 단독으로 사용하거나 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 이의 배합 비율은 조성물 총 질량에 대해 통상 50 내지 10,000ppm, 바람직하게는 100 내지 5,000ppm이다.These surfactants can be used alone or in a mixture of two or more types, and their mixing ratio is usually 50 to 10,000 ppm, preferably 100 to 5,000 ppm, based on the total mass of the composition.

현상액 용해 촉진제 또는 찌꺼기 제거제는 형성되는 도막의 현상액에 대한 용해도를 조정하며, 또한 현상 후에 기판 상에 찌꺼기가 잔류하는 것을 방지하는 작용을 갖는다. 이러한 첨가제로서 크라운 에테르를 사용할 수 있다.The developer dissolution accelerator or residue remover adjusts the solubility of the formed coating film in the developer and also has the effect of preventing residue from remaining on the substrate after development. Crown ether can be used as this additive.

이의 첨가량은 폴리실록산의 총 질량 100질량부에 대해 바람직하게는 0.05 내지 15질량부가 바람직하고, 또한 바람직하게는 0.1 내지 10중량부이다.The amount added is preferably 0.05 to 15 parts by mass, and more preferably 0.1 to 10 parts by mass, based on 100 parts by mass of the total mass of polysiloxane.

또한, 필요에 따라 증감제를 첨가할 수 있다. 쿠마린, 케토쿠마린 및 이의 유도체, 아세토페논; 및 피릴륨 염 및 트리피릴륨 염과 같은 증감 염료; 안트라센 골격-함유 화합물이 포함될 수 있다.Additionally, a sensitizer may be added as needed. Coumarin, ketocoumarin and its derivatives, acetophenone; and sensitizing dyes such as pyrylium salts and tripyllium salts; Anthracene skeleton-containing compounds may be included.

증감제를 사용하는 경우, 이의 첨가량은 폴리실록산의 총 질량 100질량부에 대해 바람직하게는 0.01 내지 5질량부이다.When using a sensitizer, the amount added is preferably 0.01 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total mass of polysiloxane.

중합 저해제로서, 니트론, 니트록사이드 라디칼, 하이드로퀴논, 카테콜, 페 노티아진, 페녹사진, 힌더드(hindered) 아민 및 이들의 유도체 및 자외선 흡수제를 첨가할 수 있다. 이의 첨가량은 폴리실록산의 총 질량 100질량부에 대해 바람직하게는 0.01 내지 20질량부이다.As polymerization inhibitors, nitrones, nitroxide radicals, hydroquinone, catechol, phenothiazine, phenoxazine, hindered amines and their derivatives and ultraviolet absorbers can be added. The amount added is preferably 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total mass of polysiloxane.

소포제로는, 알코올(C1-18); 올레산 및 스테아르산과 같은 고급 지방산; 글리세린 모노라우레이트와 같은 고급 지방산 에스테르; 폴리에틸렌 글리콜(PEG)(Mn 200 내지 10,000), 폴리프로필렌 글리콜(PPG)(Mn 200 내지 10,000)과 같은 폴리에테르; 디메틸 실리콘 오일, 알킬-변성 실리콘 오일 및 플루오로실리콘 오일과 같은 실리콘 화합물; 및 유기 실록산계 계면활성제가 언급된다. 이들은 단독으로 사용하거나 복수를 조합하여 사용할 수 있으며, 이의 첨가량은 폴리실록산의 총 질량 100중량부에 대해 바람직하게는 0.1 내지 3중량부이다.Examples of antifoaming agents include alcohol (C 1-18 ); higher fatty acids such as oleic acid and stearic acid; Higher fatty acid esters such as glycerin monolaurate; polyethers such as polyethylene glycol (PEG) (Mn 200 to 10,000), polypropylene glycol (PPG) (Mn 200 to 10,000); Silicone compounds such as dimethyl silicone oil, alkyl-modified silicone oil and fluorosilicone oil; and organosiloxane-based surfactants. These can be used alone or in combination, and the amount added is preferably 0.1 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the total mass of polysiloxane.

밀착 증강제는 본 발명에 따른 조성물을 사용하여 경화막을 형성시킨 경우에 경화 후 가해지는 응력에 의해 패턴이 벗겨지는 것을 방지하는 효과가 있다. 밀착 증강제로는 이미다졸 및 실란 커플링제가 바람직하다.The adhesion enhancer has the effect of preventing the pattern from peeling off due to stress applied after curing when a cured film is formed using the composition according to the present invention. Imidazole and silane coupling agents are preferred as adhesion enhancers.

이러한 기타 첨가제는 단독으로 사용하거나 복수를 조합하여 사용할 수 있으며, 이의 첨가량은 폴리실록산의 총 질량 100질량부에 대해 20중량부 이하, 바람직하게는 0.05 내지 15중량부이다.These other additives can be used alone or in combination, and the amount added is 20 parts by weight or less, preferably 0.05 to 15 parts by weight, based on 100 parts by mass of the total mass of polysiloxane.

<경화막의 제조 방법><Method for producing cured film>

본 발명에 따른 경화막의 제조 방법은 하기 공정을 포함한다:The method for producing a cured film according to the present invention includes the following processes:

(1) 본 발명에 따른 조성물을 기판 상에 도포하여 조성물 층을 형성하는 공정,(1) A process of forming a composition layer by applying the composition according to the present invention on a substrate,

(2) 상기 조성물 층에 노광하는 공정,(2) a process of exposing the composition layer,

(3) 알칼리 현상액으로 현상하여 패턴을 형성하는 공정, 및(3) a process of developing with an alkaline developer to form a pattern, and

(4) 얻어진 패턴을 가열하는 공정.(4) A process of heating the obtained pattern.

공정 순서대로 설명하면 다음과 같다.The process is explained in order as follows.

(1) 도포 공정(1) Application process

먼저, 전술된 조성물을 기판 상에 도포한다. 본 발명의 조성물의 도막의 형성은 감광성 조성물의 도포 방법으로 종래 알려진 임의의 방법으로 수행할 수 있다. 구체적으로는, 침지 코팅, 롤 코팅, 바 코팅, 브러쉬 코팅, 스프레이 코팅, 닥터 코팅, 플로우 코팅, 스핀 코팅 및 슬릿 코팅 등으로부터 임의로 선택할 수 있다.First, the composition described above is applied onto the substrate. The formation of a coating film of the composition of the present invention can be performed by any conventionally known method for applying photosensitive compositions. Specifically, it can be arbitrarily selected from dip coating, roll coating, bar coating, brush coating, spray coating, doctor coating, flow coating, spin coating, and slit coating.

또한, 조성물을 도포하는 기재로는 실리콘 기판, 유리 기판, 수지 필름 등과 같은 적절한 기판을 사용할 수 있다. 이러한 기재 상에는 필요에 따라 각종 반도체 소자 등이 형성될 수 있다. 기재가 필름인 경우 그라비아 도포도 사용할 수 있다. 필요에 따라 막 도포 후 건조 공정을 별도로 제공할 수도 있다. 또한, 필요에 따라 도포 공정을 1회 또는 2회 이상, 반복하여 형성되는 도막의 두께를 원하는 것으로 할 수 있다.Additionally, an appropriate substrate such as a silicone substrate, glass substrate, resin film, etc. can be used as the substrate on which the composition is applied. Various semiconductor devices, etc. can be formed on this substrate as needed. If the substrate is a film, gravure application can also be used. If necessary, a drying process may be provided separately after film application. Additionally, the coating process can be repeated once or twice or more as needed to achieve a desired thickness of the formed coating film.

조성물을 도포하여 도막을 형성시킨 후, 도막을 건조시키고 도막 중의 용매 잔존량을 감소시키기 위해, 도막을 프리-베이크(열처리)하는 것이 바람직하다. 프리-베이크 공정은 일반적으로 70 내지 150℃, 바람직하게는 90 내지 120℃의 온도에서, 핫 플레이트의 경우 10 내지 300초, 바람직하게는 30 내지 120초 동안, 클린 오븐의 경우 1 내지 30분간 실시할 수 있다.After applying the composition to form a coating film, it is preferable to pre-bake (heat treat) the coating film in order to dry the coating film and reduce the amount of solvent remaining in the coating film. The pre-bake process is generally carried out at a temperature of 70 to 150°C, preferably 90 to 120°C, for 10 to 300 seconds, preferably 30 to 120 seconds in a hot plate, and 1 to 30 minutes in a clean oven. can do.

(2) 노광 공정(2) Exposure process

도막을 형성시킨 후, 그 도막 표면에 광 조사를 실시한다. 또한, 후술하는 전면 노광과 구별하기 위해, 이러한 공정을 제1 노광이라고 할 수 있다. 광 조사에 사용하는 광원으로는 패턴 형성 방법용으로 사용되는 모든 것을 사용할 수 있다. 이러한 광원으로는, 고압 수은 램프, 저압 수은 램프, 할로겐 및 제논과 같은 금속 램프 및 레이저 다이오드, LED 등이 포함될 수 있다. 조사광으로는 g-선, h-선, i-선과 같은 자외선이 통상 사용된다. 반도체 등과 같은 초미세 가공을 제외하고는, 수 ㎛에서부터 수십 ㎛까지의 패터닝을 위해 360 내지 430nm의 광(고압 수은 램프)을 사용하는 것이 일반적이다. 무엇보다도, 액정 표시 소자의 경우 430nm의 광이 종종 사용된다. 이러한 경우에, 전술된 바와 같이, 본 발명에 따른 조성물에 증감 염료를 조합하는 것이 유리하다.After forming the coating film, light irradiation is performed on the surface of the coating film. Additionally, in order to distinguish it from the full surface exposure described later, this process may be referred to as first exposure. As a light source used for light irradiation, any light source used in the pattern formation method can be used. Such light sources may include high-pressure mercury lamps, low-pressure mercury lamps, metal lamps such as halogen and xenon, laser diodes, LEDs, etc. Ultraviolet rays such as g-rays, h-rays, and i-rays are usually used as irradiation light. Except for ultra-fine processing such as semiconductors, it is common to use 360 to 430 nm light (high-pressure mercury lamp) for patterning from a few ㎛ to tens of ㎛. Above all, for liquid crystal display devices, light of 430 nm is often used. In such cases, as described above, it is advantageous to combine sensitizing dyes in the compositions according to the invention.

조사광 에너지는 광원이나 도막의 두께에 따르지만, 일반적으로 5 내지 2,000mJ/㎠, 바람직하게는 10 내지 1,000mJ/㎠이다. 조사광 에너지가 5mJ/㎠보다 낮으면 충분한 해상도를 얻을 수 없는 경우가 있다. 반면, 조사광 에너지가 2,000mJ/㎠보다 높으면 노광 과다가 되어 할레이션(halation)이 발생할 수 있다.The irradiated light energy depends on the light source and the thickness of the coating film, but is generally 5 to 2,000 mJ/cm2, preferably 10 to 1,000 mJ/cm2. If the irradiated light energy is lower than 5mJ/cm2, sufficient resolution may not be obtained. On the other hand, if the irradiated light energy is higher than 2,000 mJ/cm2, overexposure may occur and halation may occur.

광을 패턴 형상으로 조사하기 위해 일반적인 포토마스크를 사용할 수 있다. 이러한 포토마스크는 알려진 것들 중에서 임의로 선택할 수 있다. 조사시의 환경은 특별히 한정되지 않지만, 일반적으로 주변 분위기(대기) 또는 질소 분위기일 수 있다. 또한, 기판 표면 전체에 막을 형성하는 경우, 기판 표면 전체에 광을 조사할 수 있다. 본 발명에서, 패턴막은, 기판 표면 전체 상에 막이 형성되는 경우도 포함된다.A general photomask can be used to irradiate light in a pattern shape. These photomasks can be chosen arbitrarily from among known ones. The environment during irradiation is not particularly limited, but may generally be an ambient atmosphere (atmosphere) or a nitrogen atmosphere. Additionally, when forming a film over the entire substrate surface, light can be irradiated to the entire substrate surface. In the present invention, the pattern film also includes cases where the film is formed on the entire surface of the substrate.

(3) 현상 공정(3) Development process

노광 후 도막을 현상 처리한다. 현상시에 사용되는 현상액으로는, 종래 감광성 조성물의 현상에 사용되는 임의의 현상액을 사용할 수 있다. 현상액은 유기 현상액과 무기 현상액을 포함하며, 유기 현상액의 예는 TMAH 수용액, 테트라부틸암모늄 하이드록사이드 수용액, 메틸 이소 부틸 케톤 및 이소프로필 알코며, 바람직하게는 TMAH 수용액, 보다 바람직하게는 2.38질량%의 TMAH 수용액을 포함한다. 무기 현상액으로는 알칼리 금속염이 포함되며, 바람직하게는 수산화칼륨 수용액 또는 수산화나트륨 수용액, 탄산나트륨 수용액, 중탄산나트륨 수용액, 규산나트륨 수용액, 메타규산나트륨 수용액, 암모니아수, 특히 바람직하게는 수산화칼륨 수용액이 포함된다. 수산화칼륨 수용액을 사용하는 경우의 농도는 바람직하게는 0.1 내지 3.0질량%, 보다 바람직하게는 0.5 내지 2.0질량%이다. 이러한 현상액에는 필요에 따라 메탄올 및 에탄올과 같은 수용성 유기 용매 또는 계면활성제가 추가로 함유될 수 있다.After exposure, the film is developed. As the developer used during development, any developer conventionally used for developing photosensitive compositions can be used. The developer includes an organic developer and an inorganic developer, examples of the organic developer are TMAH aqueous solution, tetrabutylammonium hydroxide aqueous solution, methyl isobutyl ketone and isopropyl alcohol, preferably TMAH aqueous solution, more preferably 2.38% by mass. Contains an aqueous solution of TMAH. The inorganic developer includes an alkali metal salt, preferably an aqueous potassium hydroxide solution, an aqueous sodium hydroxide solution, an aqueous sodium carbonate solution, an aqueous sodium bicarbonate solution, an aqueous sodium silicate solution, an aqueous sodium metasilicate solution, aqueous ammonia, and particularly preferably an aqueous potassium hydroxide solution. The concentration when using an aqueous potassium hydroxide solution is preferably 0.1 to 3.0 mass%, more preferably 0.5 to 2.0 mass%. This developer may additionally contain a water-soluble organic solvent such as methanol and ethanol or a surfactant if necessary.

현상 방법은 종래 알려진 방법 중에서 임의로 선택할 수도 있다. 구체적으로는, 현상액에 침지 (딥), 패들, 샤워, 슬릿, 캡 코트, 스프레이 등의 방법이 포함될 수 있다. 현상 온도는 바람직하게는 상온(20 내지 25℃)이지만, 30 내지 50℃로 가열할 수 있다. 현상 시간은 바람직하게는 15 내지 180초, 보다 바람직하게는 30 내지 60초이다. 이러한 현상에 의해, 패턴을 얻을 수 있으며, 현상액에 의해 현상이 진행된 후에는 세정(수세)이 이루어지는 것이 바람직하다.The development method may be arbitrarily selected from conventionally known methods. Specifically, methods such as immersion (dip), paddle, shower, slit, cap coat, and spray in the developer may be included. The developing temperature is preferably room temperature (20 to 25°C), but may be heated to 30 to 50°C. The development time is preferably 15 to 180 seconds, more preferably 30 to 60 seconds. Through this phenomenon, a pattern can be obtained, and it is preferable to wash (wash with water) after development with a developing solution.

세정은 물을 사용하여 바람직하게 수행되며, 현상으로서 동일한 방식으로 수행될 수 있으며, 60초 이상 샤워하는 것이 바람직하다.Washing is preferably carried out using water, and can be carried out in the same way as developing, preferably by showering for at least 60 seconds.

현상 (및 임의로 세정) 후 전면 노광 공정을 실시하는 것이 일반적이다. 전술된 바와 같이, 전면 노광을 실시함으로써, 경화막 주름 형성을 억제할 수 있기 때문이다. 이러한 외에도, 전면 노광에 의해, 막에 잔존하는 미반응의 디아조나프토퀴논 유도체가 광분해하여, 막의 광 투명성이 추가로 향상하기 때문에, 투명성이 요구되는 경우 전면 노광 공정을 하는 것이 바람직하다. 전면 노광 방법으로는, PLA (예를 들면, PLA-501F, Canon Inc. 제조)인 자외선-가시 노광기를 사용하여 약 100 내지 2000mJ/㎠ (파장 365nm에서의 노광 환산)을 전면에 노광하는 방법이 있다.It is common to perform a front exposure process after development (and optional cleaning). This is because, as described above, the formation of wrinkles in the cured film can be suppressed by performing full-scale exposure. In addition to this, by full exposure, unreacted diazonaphthoquinone derivatives remaining in the film are photodecomposed and the light transparency of the film is further improved, so it is preferable to perform a full exposure process when transparency is required. The front exposure method involves exposing the entire surface to about 100 to 2000 mJ/cm2 (equivalent to exposure at a wavelength of 365 nm) using an ultraviolet-visible exposure machine made of PLA (e.g., PLA-501F, manufactured by Canon Inc.). there is.

본 발명에 따른 조성물을 사용한 경우 전면 노광을 실시하지 않아도 주름의 억제가 가능하므로, 과도한 투명성이 요구되지 않으면, 전면 노광을 항상 수행하지는 않는다.When the composition according to the present invention is used, wrinkles can be suppressed even without full-side exposure, so unless excessive transparency is required, front-side exposure is not always performed.

(4) 경화 공정(4) Curing process

현상 후 얻어진 패턴막을 가열하여 경화시킨다. 이러한 공정에서의 가열 온도로는 도막의 경화를 실시할 수 온도라면 특별히 한정되지 않으며 임의로 정할 수 있다. 그러나, 실란올기가 잔존하면, 경화막의 내화학성이 불충분해지거나 경화막의 유전율이 높아질 수 있다. 이러한 관점에서 가열 온도는 일반적으로 상대적으로 높은 온도가 선택된다. 구체적으로는, 360℃ 이하로 가열하여 경화시키는 것이 바람직하고, 경화 후에 잔류하는 막 비율을 높게 유지하기 위해, 경화 온도는 보다 바람직하게는 300℃ 이하, 특히 바람직하게는 250℃ 이하이다. 반면, 경화 반응을 촉진하고 충분히 경화된 막을 얻기 위해, 경화 온도는 바람직하게는 70℃ 이상, 보다 바람직하게는 90℃ 이상, 특히 바람직하게는 100℃ 이상이다. 또한, 가열 시간은 특별히 한정되지 않으며, 일반적으로 10분 내지 24시간, 바람직하게는 30분 내지 3시간이다. 또한, 이러한 가열 시간은 패턴막의 온도가 원하는 가열 온도까지 도달한 후의 시간이다. 일반적으로 가열 전 온도로부터 패턴막이 원하는 온도까지 도달하는 데에는 대략 수 분 내지 수 시간이 소요된다.After development, the obtained pattern film is heated and hardened. The heating temperature in this process is not particularly limited and can be determined arbitrarily as long as it is a temperature at which curing of the coating film can be performed. However, if the silanol group remains, the chemical resistance of the cured film may become insufficient or the dielectric constant of the cured film may increase. From this point of view, the heating temperature is generally selected to be relatively high. Specifically, it is preferable to cure by heating to 360°C or lower. In order to maintain a high percentage of film remaining after curing, the curing temperature is more preferably 300°C or lower, particularly preferably 250°C or lower. On the other hand, in order to promote the curing reaction and obtain a sufficiently cured film, the curing temperature is preferably 70°C or higher, more preferably 90°C or higher, and particularly preferably 100°C or higher. Additionally, the heating time is not particularly limited and is generally 10 minutes to 24 hours, preferably 30 minutes to 3 hours. Additionally, this heating time is the time after the temperature of the pattern film reaches the desired heating temperature. Generally, it takes approximately several minutes to several hours for the pattern film to reach the desired temperature from the temperature before heating.

본 발명에 따른 조성물을 사용하면, 이러한 경화 공정에서 경화막의 표면에 발생하는 주름의 발생을 억제할 수 있다. 여기서, 주름은 경화막의 패턴부 근방에서 또는 이로부터 떨어진 곳에 발생하는 요철을 지칭한다. 도 1은 패턴 표면 상에 형성되는 전형적인 주름의 전자 현미경 사진을 나타낸다.By using the composition according to the present invention, the occurrence of wrinkles on the surface of the cured film during this curing process can be suppressed. Here, wrinkles refer to irregularities that occur near or away from the pattern portion of the cured film. Figure 1 shows an electron micrograph of a typical wrinkle forming on a patterned surface.

주름 없음 (도 1 (P)), 작은 주름 (도 1 (Q)), 및 큰 주름 (도 1 (R))간의 차이의 대략적인 지침은, 촉침(stylus)식 표면 측정 장치(Dektak)를 사용하여, 1.5cm의 거리에 대해, 경화 후 패턴으로부터 떨어져 있는 부분에서 막 표면을 3mg의 힘으로 50초 동안 측정하면 표면 요철이 다음과 같음을 의미한다:For a rough guide to the difference between no wrinkles (Figure 1(P)), minor wrinkles (Figure 1(Q)), and major wrinkles (Figure 1(R)), use a stylus surface measurement device (Dektak). Using, for a distance of 1.5 cm, the membrane surface is measured at a distance from the pattern after curing with a force of 3 mg for 50 seconds, which means that the surface irregularities are:

주름 없음: 단차 약 30nm 미만;No wrinkles: Difference less than about 30nm;

작은 주름: 단차 약 30nm 내지 100nm;Small wrinkles: steps of about 30 nm to 100 nm;

큰 주름: 단차 100nm 초과.Large wrinkles: Steps exceeding 100 nm.

얻어진 경화막은 뛰어난 평탄도, 전기 절연성 등을 달성할 수 있다. 예를 들면, 비유전율을 4 이하로 달성할 수 있다. 이러한 이유로, 이는, 평판 디스플레이(FPD)와 같은 전술된 각종 소자를 위한 평탄화막, 저온 폴리실리콘을 위한 층간 절연막, 또는 IC 칩을 위한 버퍼 코트막, 투명 보호막 등으로 다방면에서 적합하게 사용할 수 있다.The obtained cured film can achieve excellent flatness, electrical insulation, etc. For example, a relative dielectric constant of 4 or less can be achieved. For this reason, it can be suitably used in a variety of fields, such as a planarization film for the various devices described above such as a flat panel display (FPD), an interlayer insulating film for low-temperature polysilicon, or a buffer coat film or transparent protective film for IC chips.

하기 실시예 및 비교예를 사용하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이러한 실시예 및 비교예에 의해 한정되지 않는다.The present invention will be described in more detail using the following Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited by these Examples and Comparative Examples.

겔 침투 크로마토 그래피(GPC)는 HLC-8220GPC형 고속 GPC 시스템 (상품명, Tosoh Corporation 제조) 및 Super Multipore HZ-N형 GPC 컬럼 (상품명, Tosoh Corporation 제조)의 2개의 컬럼을 사용하여 측정하였다. 측정은 단분산 폴리스티렌을 표준 샘플로 사용하고 테트라하이드로푸란을 용리액으로 사용하여 유속 0.6㎖/min, 컬럼 온도 40℃의 분석 조건하에 실시하였다.Gel permeation chromatography (GPC) was measured using two columns: an HLC-8220GPC type high-speed GPC system (trade name, manufactured by Tosoh Corporation) and a Super Multipore HZ-N type GPC column (trade name, manufactured by Tosoh Corporation). The measurement was conducted under the analysis conditions of a flow rate of 0.6 mL/min and a column temperature of 40°C using monodisperse polystyrene as a standard sample and tetrahydrofuran as an eluent.

<합성예 1 (폴리실록산 Pa-1의 합성)><Synthesis Example 1 (Synthesis of polysiloxane Pa-1)>

교반기, 온도계, 냉각관(condenser tube)이 구비된 2L 플라스크에, 25질량% TMAH 수용액 49.0g, 이소프로필알코올(IPA) 600㎖ 및 물 4.0g을 충전한 다음, 적하 깔때기에서, 메틸트리메톡시실란 68.0g, 페닐트리메톡시실란 79.2g 및 테트라메톡시실란 15.2g의 혼합 용액을 제조하였다. 상기 혼합 용액을 40℃에서 적가하고, 생성물을 동일 온도에서 2시간 동안 교반한 후, 10질량% HCl 수용액을 가하여 중화시켰다. 중화액에 톨루엔 400㎖ 및 물 600㎖를 첨가하여 생성물을 2상 분리시켜, 수상을 제거하였다. 또한, 생성물을 물 300㎖에서 3회 세척하고, 얻어진 유기상을 감압하에 농축하여 용매를 제거하고, 농축물에 PGMEA를 첨가하여 고형분 농도 35질량%가 되도록 조정하였다.A 2L flask equipped with a stirrer, thermometer, and condenser tube was charged with 49.0 g of a 25% by mass TMAH aqueous solution, 600 mL of isopropyl alcohol (IPA), and 4.0 g of water, and then, in a dropping funnel, methyltrimethoxy A mixed solution of 68.0 g of silane, 79.2 g of phenyltrimethoxysilane, and 15.2 g of tetramethoxysilane was prepared. The mixed solution was added dropwise at 40°C, the product was stirred at the same temperature for 2 hours, and then neutralized by adding a 10% by mass HCl aqueous solution. 400 ml of toluene and 600 ml of water were added to the neutralization liquid to separate the product into two phases, and the aqueous phase was removed. Additionally, the product was washed three times with 300 ml of water, the obtained organic phase was concentrated under reduced pressure to remove the solvent, and PGMEA was added to the concentrate to adjust the solid content concentration to 35% by mass.

얻어진 폴리실록산의 분자량(폴리스티렌 환산)을 겔 투과 크로마토 그래피로 측정한 결과, 질량 평균 분자량(이하 "Mw"로 단축한다)은 1,700이었다. 또한, 얻어진 수지 용액을 실리콘 웨이퍼 상에 스핀 코터(MS-A100, Mikasa Co., Ltd. 제조)에 의해 도포하여 프리-베이크 후의 막 두께가 2㎛가 되도록 하고, 프리-베이크 후 2.38질량% TMAH 수용액에 대한 용해 속도(이하 "ADR"로 단축한다)를 측정한 결과, 1,200Å/sec이었다.The molecular weight (in terms of polystyrene) of the obtained polysiloxane was measured by gel permeation chromatography, and the mass average molecular weight (hereinafter abbreviated as "Mw") was 1,700. Additionally, the obtained resin solution was applied on a silicon wafer using a spin coater (MS-A100, manufactured by Mikasa Co., Ltd.) so that the film thickness after pre-baking was 2 ㎛, and after pre-baking, 2.38 mass% TMAH was applied. As a result of measuring the dissolution rate (hereinafter abbreviated as "ADR") in aqueous solution, it was 1,200 Å/sec.

<합성예 2 (폴리실록산 Pa-2의 합성)><Synthesis Example 2 (Synthesis of polysiloxane Pa-2)>

TMAH 수용액의 양을 32.5g으로 변경하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 방식으로 합성하였다.It was synthesized in the same manner as Synthesis Example 1, except that the amount of TMAH aqueous solution was changed to 32.5 g.

얻어진 폴리실록산 Pa-2는 Mw = 2500이고, 프리-베이크 후 5질량% TMAH 수용액에 대한 ADR = 300Å/sec이었다.The obtained polysiloxane Pa-2 had Mw = 2500 and ADR = 300 Å/sec for a 5% by mass TMAH aqueous solution after pre-baking.

<합성예 3 (폴리실록산 Pb-1의 합성)><Synthesis Example 3 (Synthesis of polysiloxane Pb-1)>

교반기, 온도계, 냉각관이 구비된 2L 플라스크에, 25질량% TMAH 수용액 102g, IPA 600㎖ 및 물 4.0g을 충전한 다음, 적하 깔때기에서, 메틸트리메톡시실란 68.0g, 페닐트리메톡시실란 79.2g 및 비스(트리에톡시실릴)메탄 68.1g의 혼합 용액을 제조하였다. 상기 혼합 용액을 40℃에서 적가하고, 혼합물을 동일 온도에서 2시간 동안 교반한 후, 10질량% HCl 수용액을 가하여 중화시켰다. 중화액에 톨루엔 400㎖ 및 물 600㎖를 첨가하여 생성물을 2상 분리시켜, 수상을 제거하였다. 또한, 생성물을 물 400㎖에서 3회 세척하고, 얻어진 유기상을 감압하에 농축하여 용매를 제거하고, 농축물에 PGMEA를 첨가하여 고형분 농도 35질량%가 되도록 조정하였다.A 2L flask equipped with a stirrer, thermometer, and cooling pipe was charged with 102 g of a 25% by mass TMAH aqueous solution, 600 mL of IPA, and 4.0 g of water, and then, in a dropping funnel, 68.0 g of methyltrimethoxysilane and 79.2 g of phenyltrimethoxysilane were added. g and 68.1 g of bis(triethoxysilyl)methane were prepared. The mixed solution was added dropwise at 40°C, the mixture was stirred at the same temperature for 2 hours, and then neutralized by adding a 10% by mass HCl aqueous solution. 400 ml of toluene and 600 ml of water were added to the neutralization liquid to separate the product into two phases, and the aqueous phase was removed. Additionally, the product was washed three times with 400 ml of water, the obtained organic phase was concentrated under reduced pressure to remove the solvent, and PGMEA was added to the concentrate to adjust the solid content concentration to 35% by mass.

얻어진 폴리실록산 Pb-1은 Mw = 6,500이고, 프리-베이크 후 2.38질량% TMAH 수용액에 대한 ADR = 3,300Å/sec이었다.The obtained polysiloxane Pb-1 had Mw = 6,500, and ADR for a 2.38 mass% TMAH aqueous solution after pre-baking = 3,300 Å/sec.

<합성예 4 (폴리실록산 Pb-2의 합성)><Synthesis Example 4 (Synthesis of polysiloxane Pb-2)>

교반기, 온도계, 냉각관이 구비된 2L 플라스크에, 25질량% TMAH 수용액 102g, 이소프로필알코올(IPA) 600㎖ 및 물 4.0g을 충전한 다음, 적하 깔때기에서, 메틸트리메톡시실란 68.0g, 페닐트리메톡시실란 79.2g 및 비스(트리메톡시실릴)에탄 54.0g의 혼합 용액을 제조하였다. 상기 혼합 용액을 40℃에서 적가하고, 혼합물을 동일 온도에서 2시간 동안 교반한 후, 10질량% HCl 수용액을 가하여 중화시켰다. 중화액에 톨루엔 400㎖ 및 물 600㎖를 첨가하여 생성물을 2상 분리시켜, 수상을 제거하였다. 또한, 생성물을 물 400㎖에서 3회 세척하고, 얻어진 유기상을 감압하에 농축하여 용매를 제거하고, 농축물에 PGMEA를 첨가하여 고형분 농도 35질량%가 되도록 조정하였다.A 2L flask equipped with a stirrer, thermometer, and cooling pipe was charged with 102 g of a 25% by mass TMAH aqueous solution, 600 mL of isopropyl alcohol (IPA), and 4.0 g of water, and then, in a dropping funnel, 68.0 g of methyltrimethoxysilane and phenyl A mixed solution of 79.2 g of trimethoxysilane and 54.0 g of bis(trimethoxysilyl)ethane was prepared. The mixed solution was added dropwise at 40°C, the mixture was stirred at the same temperature for 2 hours, and then neutralized by adding a 10% by mass HCl aqueous solution. 400 ml of toluene and 600 ml of water were added to the neutralization liquid to separate the product into two phases, and the aqueous phase was removed. Additionally, the product was washed three times with 400 ml of water, the obtained organic phase was concentrated under reduced pressure to remove the solvent, and PGMEA was added to the concentrate to adjust the solid content concentration to 35% by mass.

얻어진 폴리실록산의 Mw = 9,000이고, 프리-베이크 후 2.38질량% TMAH 수용액에 대한 ADR = 2,600Å/sec이었다.The Mw of the obtained polysiloxane was 9,000, and the ADR for a 2.38 mass% TMAH aqueous solution after pre-baking was 2,600 Å/sec.

또한, 폴리실록산 전체의, 프리-베이크 후 2.38질량% TMAH 수용액에 대한 ADR은 다음과 같았다.In addition, the ADR for the 2.38% by mass TMAH aqueous solution after pre-baking of the entire polysiloxane was as follows.

폴리실록산의 ADR (Pa-1:Pa-2:Pb-1 = 40:10:50) = 1,800Å/secADR of polysiloxane (Pa-1:Pa-2:Pb-1 = 40:10:50) = 1,800Å/sec

폴리실록산의 ADR (Pa-1:Pa-2:Pb-2 = 40:10:50) = 1,600Å/secADR of polysiloxane (Pa-1:Pa-2:Pb-2 = 40:10:50) = 1,600Å/sec

폴리실록산의 ADR (Pa-1:Pa-2 = 90:10) = 900Å/secADR of polysiloxane (Pa-1:Pa-2 = 90:10) = 900Å/sec

<실시예 101 내지 114 및 비교예 101 내지 108 (포지티브형 감광성 폴리실록산 조성물의 제조)><Examples 101 to 114 and Comparative Examples 101 to 108 (Preparation of positive photosensitive polysiloxane composition)>

표 1에 나타낸 화합물을 함유하고 잔부는 PGMEA인 실시예 101 내지 114 및 비교예 101 내지 108의 포지티브형 감광성 폴리실록산 조성물을 제조하였다.Positive photosensitive polysiloxane compositions of Examples 101 to 114 and Comparative Examples 101 to 108 containing the compounds shown in Table 1 and the balance being PGMEA were prepared.

Figure 112021117960797-pct00010
Figure 112021117960797-pct00010

표에서,In the table,

디아조나프토퀴논 유도체: 디아조나프토퀴논 2.0mol을 갖는, 4,4'-(1-(4-(1-(4-하이드록시페닐)-1-메틸에틸)페닐)에틸리덴)비스페놀의 변성체Diazonaphthoquinone derivative: Modification of 4,4'-(1-(4-(1-(4-hydroxyphenyl)-1-methylethyl)phenyl)ethylidene)bisphenol with 2.0 mol of diazonaphthoquinone sifter

계면활성제: KF-53, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 제조Surfactant: KF-53, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. manufacturing

또한 "-"는 첨가량이 0이었음을 의미한다.Also, “-” means that the addition amount was 0.

<주름의 평가><Evaluation of wrinkles>

감광도 평가에서 얻어진 최적 노광량으로 노광된, 경화 후의 표면 상의 주름의 상태를 육안으로 관찰하여 평가하였다. 평가 기준은 다음과 같으며 평가 결과는 표 1에 기재된 바와 같다.The state of wrinkles on the surface after curing, exposed to the optimal exposure amount obtained in the photosensitivity evaluation, was evaluated by visual observation. The evaluation criteria are as follows, and the evaluation results are as listed in Table 1.

A: 표면 상에서 주름이 확인되지 않았다.A: No wrinkles were observed on the surface.

B: 표면 상에서 작은 주름이 확인되지만, 주름이 확인되지 않는 부분이 80% 이상이었다.B: Small wrinkles were observed on the surface, but more than 80% of the area was not wrinkled.

C: 표면 상에서 작은 주름이 확인되며, 주름이 확인되지 않는 부분은 80% 미만이었다.C: Small wrinkles were observed on the surface, and the portion where wrinkles were not observed was less than 80%.

D: 표면 상에서 큰 주름이 확인되었다.D: Large wrinkles were confirmed on the surface.

또한, 주름이 확인되지 않는 패턴 (P), 작은 주름이 있는 패턴 (Q), 및 큰 주름이 있는 패턴 (R)의 통상의 전자 현미경 사진을 도 1에 나타낸다.In addition, typical electron micrographs of a pattern with no wrinkles (P), a pattern with small wrinkles (Q), and a pattern with large wrinkles (R) are shown in FIG. 1.

<패턴 형상의 평가><Evaluation of pattern shape>

감광도 평가에서 얻어진 최적 노광량으로 노광된, 경화 후의 패턴의 형상을 주사 전자 현미경(SEM)을 사용하여 관찰하여 평가하였다. 평가 기준은 다음과 같으며 평가 결과는 표 1에 기재된 바와 같다.The shape of the pattern after curing, exposed to the optimal exposure amount obtained in the photosensitivity evaluation, was observed and evaluated using a scanning electron microscope (SEM). The evaluation criteria are as follows, and the evaluation results are as listed in Table 1.

X: 형성된 패턴의 모서리가 완만하게 둥글었다X: The edges of the formed pattern were gently rounded

Y: 형성된 패턴의 모서리가 둥글었다Y: The corners of the formed pattern were rounded

Z: 형성된 패턴의 모서리가 둥글지 않았다Z: The corners of the formed pattern were not rounded

V: 소실된 패턴이 마스크 크기보다 작았다V: The missing pattern was smaller than the mask size

W: 패턴이 형성되지 않았다W: Pattern was not formed

또한, 전술된 형상에 대응하는 각각의 통상의 전자 현미경 사진을 도 2에 나타낸다.Additionally, respective conventional electron micrographs corresponding to the above-described shapes are shown in Figure 2.

<감광도 평가><Light sensitivity evaluation>

실시예 101 내지 105의 조성물을 스핀 코팅으로 도포하여, 프리-베이크 후 막 두께가 1.6㎛가 되도록 하였다. 얻어진 도막을 110℃에서 90초간 프리-베이크하여 용매를 휘발시켰다. 이어서, g+h-선 마스크 얼라이너(FX-604F형, Nikon Corporation 제조)를 사용하여 최적 노광량으로 크기 5㎛의 컨택 홀을 패턴 노광하였다. 노광 후, 2.38질량% TMAH 수용액을 사용하여 70초간 패들 현상을 수행하고, 순수로 60초간 세정하고, 건조시켰다. 이어서, 180℃ 공기 중에서 20분간 가열한 후 230℃에서 20분간 추가로 가열하여, 경화시켰다. 여기에, 5마이크론 마스크로 패터닝할 때 경화 후 컨택 홀의 바닥 너비가 5마이크론인 경우의 노광량을 최적 노광량으로 평가하였다.The compositions of Examples 101 to 105 were applied by spin coating so that the film thickness after pre-baking was 1.6 μm. The obtained coating film was pre-baked at 110°C for 90 seconds to volatilize the solvent. Next, a contact hole with a size of 5 μm was pattern exposed using a g+h-line mask aligner (FX-604F type, manufactured by Nikon Corporation) at the optimal exposure amount. After exposure, paddle development was performed for 70 seconds using a 2.38% by mass TMAH aqueous solution, washed with pure water for 60 seconds, and dried. Next, it was heated at 180°C in air for 20 minutes and then further heated at 230°C for 20 minutes to cure. Here, when patterning with a 5 micron mask, the exposure amount when the bottom width of the contact hole after curing is 5 microns was evaluated as the optimal exposure amount.

실시예 101 내지 105의 조성물에서, 500mJ 미만의 노광량이 최적 노광량이며, 실제 사용에 충분한 감광도였다.In the compositions of Examples 101 to 105, an exposure amount of less than 500 mJ was the optimal exposure amount and was a photosensitivity sufficient for practical use.

반면, 말레산이 80,000ppm임을 제외하고는 실시예 101과 동일한 조성물을 사용하여, 전술된 바와 동일한 방식으로 최적 노광량을 평가하면, 노광량을 증가시켜도 패턴이 형성될 수 없었다.On the other hand, when the optimal exposure amount was evaluated in the same manner as described above using the same composition as Example 101 except that the maleic acid was 80,000 ppm, a pattern could not be formed even if the exposure amount was increased.

<실시예 201 및 202 및 비교예 201 내지 204 (포지티브형 감광성 폴리실록산 조성물의 제조)><Examples 201 and 202 and Comparative Examples 201 to 204 (Preparation of positive photosensitive polysiloxane composition)>

표 2에 나타낸 화합물을 포함하고 잔부는 PGMEA인 실시예 201 및 202 및 비교예 201 내지 204의 포지티브형 감광성 폴리실록산 조성물을 제조하였다.Positive-type photosensitive polysiloxane compositions of Examples 201 and 202 and Comparative Examples 201 to 204 containing the compounds shown in Table 2 and the balance being PGMEA were prepared.

Figure 112021117960797-pct00011
Figure 112021117960797-pct00011

표에서,In the table,

디아조나프토퀴논 유도체: 디아조나프토퀴논 2.0mol을 갖는, 4,4'-(1-(4-(1-(4-하이드록시페닐)-1-메틸에틸)페닐)에틸리덴)비스페놀의 변성체Diazonaphthoquinone derivative: Modification of 4,4'-(1-(4-(1-(4-hydroxyphenyl)-1-methylethyl)phenyl)ethylidene)bisphenol with 2.0 mol of diazonaphthoquinone sifter

계면활성제: KF-53, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 제조Surfactant: KF-53, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. manufacturing

또한 "-"는 첨가량이 0이었음을 의미한다.Also, “-” means that the addition amount was 0.

각 조성물을 스핀 코팅으로 도포하여, 프리-베이크 후의 막 두께가 1.6㎛가 되도록 하였다. 얻어진 도막을 110℃에서 90초간 프리-베이크하여 용매를 휘발시켰다. 이어서, g+h-선 마스크 얼라이너(FX-604F형, Nikon Corporation 제조)를 사용하여 최적 노광량으로 크기 5㎛의 컨택 홀을 패턴 노광하였다. 노광 후, 1.0질량% KOH 수용액을 사용하여 70초간 패들 현상을 수행하고, 순수로 60초간 세정하고, 건조시켰다. 이어서, 180℃ 공기 중에서 20분간 가열한 후 230℃에서 20분간 추가로 가열하여, 경화시켰다.Each composition was applied by spin coating so that the film thickness after pre-baking was 1.6 μm. The obtained coating film was pre-baked at 110°C for 90 seconds to volatilize the solvent. Next, a contact hole with a size of 5 μm was pattern exposed using a g+h-line mask aligner (FX-604F type, manufactured by Nikon Corporation) at the optimal exposure amount. After exposure, paddle development was performed for 70 seconds using a 1.0% by mass KOH aqueous solution, washed with pure water for 60 seconds, and dried. Subsequently, it was heated at 180°C in air for 20 minutes and then further heated at 230°C for 20 minutes to cure.

주름 평가 및 패턴 형상 평가를 전술된 평가 기준으로 수행하였다. 평가 결과는 표 2에 기재된 바와 같다.Wrinkle evaluation and pattern shape evaluation were performed according to the evaluation criteria described above. The evaluation results are as shown in Table 2.

Claims (15)

포지티브형 감광성 폴리실록산 조성물로서,
(I) 폴리실록산,
(II) 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 200 내지 50,000ppm의 모노카복실산 또는 디카복실산인, 카복실산 화합물,
(III) 디아조나프토퀴논 유도체, 및
(IV) 용매
를 포함하고,
상기 항목 (I)의 상기 폴리실록산이 하기 화학식 (Ie)로 표시된 반복 단위를 추가로 포함하고,

여기서, LIe는 -(CRIe 2)n- 또는 이고, 여기서, n은 1 내지 3의 정수이고, RIe는 각각 독립적으로 수소, 메틸 또는 에틸을 나타내고,
상기 항목 (II)의 상기 모노카복실산은 화학식 (i)로 표시되고, 상기 디카복실산은 화학식 (ii)로 표시되는, 포지티브형 감광성 폴리실록산 조성물.
Ri-COOH (i)
여기서, Ri는 수소 또는 C1-4의 포화 또는 불포화 탄화수소기이고,
HOOC-L-COOH (ii)
여기서, L은 C1-6의 치환되지 않은 알킬렌, 하이드록시-치환된 알킬렌 또는 아미노-치환된 알킬렌; C2-4의 치환되거나 치환되지 않은 알케닐렌; C2-4의 치환되거나 치환되지 않은 알키닐렌; 또는 C6-10의 치환되거나 치환되지 않은 아릴렌이다.
A positive photosensitive polysiloxane composition,
(I) polysiloxane,
(II) 200 to 50,000 ppm of a carboxylic acid compound, which is a monocarboxylic acid or dicarboxylic acid, based on the total weight of the composition,
(III) diazonaphthoquinone derivatives, and
(IV) Solvent
Including,
The polysiloxane of item (I) further comprises a repeating unit represented by the formula (Ie),

Here, L Ie is -(CR Ie 2 ) n - or , where n is an integer from 1 to 3, and R Ie each independently represents hydrogen, methyl, or ethyl,
A positive photosensitive polysiloxane composition, wherein the monocarboxylic acid of item (II) is represented by formula (i), and the dicarboxylic acid is represented by formula (ii).
R i -COOH (i)
Here, R i is hydrogen or a saturated or unsaturated hydrocarbon group of C 1-4 ,
HOOC-L-COOH (ii)
Here, L is C 1-6 unsubstituted alkylene, hydroxy-substituted alkylene or amino-substituted alkylene; C 2-4 substituted or unsubstituted alkenylene; C 2-4 substituted or unsubstituted alkynylene; or C 6-10 substituted or unsubstituted arylene.
제1항에 있어서, 상기 모노카복실산의 제1 산 해리 상수 pKa1은 5.0 이하이고, 상기 디카복실산의 제1 산 해리 상수 pKa1은 4.0 이하인, 조성물.The composition of claim 1, wherein the first acid dissociation constant pKa 1 of the monocarboxylic acid is 5.0 or less, and the first acid dissociation constant pKa 1 of the dicarboxylic acid is 4.0 or less. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 카복실산 화합물은 디카복실산인, 조성물.The composition of claim 1, wherein the carboxylic acid compound is a dicarboxylic acid. 제1항에 있어서, 상기 디카복실산은 분자내 탈수 축합에 의해 환형 구조를 취할 수 있는, 조성물.The composition of claim 1, wherein the dicarboxylic acid can assume a cyclic structure by intramolecular dehydration condensation. 제1항에 있어서, 상기 카복실산 화합물의 함량은 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 300 내지 30,000ppm인, 조성물.The composition of claim 1, wherein the content of the carboxylic acid compound is 300 to 30,000 ppm based on the total weight of the composition. 경화막의 제조 방법으로서,
(1) 제1항, 제2항, 제4항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 따른 조성물을 기판 상에 도포하여 조성물 층을 형성하는 단계,
(2) 상기 조성물 층을 노광하는 단계,
(3) 알칼리 현상액으로 현상하여 패턴을 형성하는 단계 및
(4) 상기 얻어진 패턴을 가열하는 단계
를 포함하는, 경화막의 제조 방법.
As a method for producing a cured film,
(1) forming a composition layer by applying the composition according to any one of claims 1, 2, and 4 to 6 on a substrate,
(2) exposing the composition layer,
(3) developing with an alkaline developer to form a pattern, and
(4) heating the obtained pattern
A method for producing a cured film, including.
제7항에 있어서, 상기 단계 (4) 이전에 전면 노광(flood exposure) 공정을 포함하지 않는, 방법.8. The method of claim 7, not including a flood exposure process prior to step (4). 제7항에 있어서, 상기 알칼리 현상액이 유기 현상액인, 방법.The method according to claim 7, wherein the alkaline developer is an organic developer. 제7항에 있어서, 상기 알칼리 현상액이 무기 현상액인, 방법.The method according to claim 7, wherein the alkaline developer is an inorganic developer. 제7항에 따른 방법으로 제조된 경화막을 포함하는 전자 소자.An electronic device comprising a cured film manufactured by the method according to claim 7. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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