WO2023182071A1 - 樹脂組成物、硬化物、電子部品および表示装置 - Google Patents

樹脂組成物、硬化物、電子部品および表示装置 Download PDF

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健太 青島
恵子 一瀬
斉 荒木
到 浅野
優 荘司
智基 酒井
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東レ株式会社
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    • G03F7/032Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with binders
    • G03F7/037Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with binders the binders being polyamides or polyimides

Definitions

  • the present invention relates to a resin composition containing a soluble resin, an organic salt, and a solvent, a cured product obtained by curing the resin composition, an electronic component including the cured product, and a display device including the cured product.
  • Polyimide-based materials and polybenzoxazole-based materials which have excellent heat resistance, electrical insulation, and mechanical properties, are widely used for surface protection films and interlayer insulation films of electronic components.
  • a metal layer is sometimes formed on an insulating film, but if the adhesion between the two is insufficient, peeling occurs at the interface, resulting in poor reliability of the electronic component. Therefore, the material used for the insulating film is required to have excellent adhesion to the metal layer, and during evaluation at the development stage, it is required to have excellent adhesion to the metal substrate.
  • resin compositions that contain photosensitizers and can be patterned using photolithography are sometimes used in insulating films.
  • a resin composition that can be processed into a fine pattern of several micrometers to more than ten micrometers is preferably used.
  • an object of the present invention is to provide a resin composition that has excellent substrate adhesion and storage stability.
  • the present invention has the following configuration. That is, [1] A resin composition containing (A) a soluble resin, (B) an organic salt, and (C) a solvent, wherein the organic salt (B) is an organic compound having a carboxyl group and an organic compound having an amino group. A resin composition in which the organic salt (B) is present in an amount of 0.01 to 10 parts by mass based on 100 parts by mass of the soluble resin (A). [2] The resin composition according to [1], wherein the organic salt (B) contains an organic salt having a structure represented by formula (6) or formula (7).
  • R 14 represents a tetravalent organic group having 4 to 40 carbon atoms.
  • R 15 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 10 carbon atoms.
  • R 16 represents 1 carbon number. ⁇ 40 divalent organic groups.
  • R 17 represents a divalent organic group having 1 to 40 carbon atoms. However, R 17 does not include a carboxy group or a carboxylic acid ester group.
  • R 18 represents a divalent organic group having 1 to 40 carbon atoms.
  • soluble resin (A) contains at least one soluble resin selected from the group consisting of polyimide, polybenzoxazole, precursors thereof, and copolymers thereof. resin composition.
  • soluble resin (A) contains at least one soluble resin selected from the group consisting of polyimide, polybenzoxazole, precursors thereof, and copolymers thereof. resin composition.
  • the (A) soluble resin is A polyimide having a structure represented by formula (1), Polybenzoxazole having a structure represented by formula (3), A polyimide precursor having a structure represented by formula (4), where g in formula (4) is 2, A polybenzoxazole precursor having a structure represented by formula (4), where g in formula (4) is 0,
  • R 1 represents a tetravalent organic group having 4 to 40 carbon atoms.
  • R 2 represents the structure represented by formula (2).
  • R 3 is a single bond, -O-, -C(CH 3 ) 2 -, -C(CF 3 ) 2 -, and R 4 and R 5 are carbon atoms of 1 to 20.
  • a and b each independently represent an integer of 1 to 4
  • c and d each independently represent an integer of 0 to 1.
  • * represents a chemical bond.
  • R 6 is a single bond, -O-, -C(CH 3 ) 2 -, -C(CF 3 ) 2 -.
  • R 7 is a divalent group having 4 to 40 carbon atoms. (represents an organic group)
  • R 8 represents a divalent to tetravalent organic group having 4 to 40 carbon atoms.
  • R 9 represents a structure represented by formula (5).
  • R 10 is a hydrogen atom or a carbon number 1 Represents a monovalent organic group of ⁇ 20.g represents 0 or 2.
  • R 11 is a single bond, -O-, -C(CH 3 ) 2 -, -C(CF 3 ) 2 -, and R 12 and R 13 are carbon atoms of 1 to 20.
  • k and l each independently represent an integer of 1 to 4, m and n each independently represent an integer of 0 to 1.
  • * represents a chemical bond.
  • [6] The resin according to any one of [1] to [5], wherein R 16 in the formula (6) and R 18 in the formula (7) have a structure represented by the formula (8). Composition.
  • R 19 is a single bond, -O-, -C(CH 3 ) 2 -, -C(CF 3 ) 2 -, and R 20 and R 21 are carbon atoms of 1 to 20. Represents a monovalent organic group. schreib and p each independently represent an integer of 1 to 4, q and r each independently represent an integer of 0 to 1. * represents a chemical bond.
  • a cured product obtained by curing the resin composition according to any one of [1] to [7].
  • An electronic component comprising the cured product according to [8].
  • a display device comprising the cured product according to [8].
  • the present invention provides a resin composition that has excellent adhesion to a substrate and excellent storage stability. Furthermore, in an embodiment containing a photosensitizer, a resin composition having fine pattern processability is provided.
  • the resin composition of the present invention contains (A) a soluble resin.
  • the soluble resin in the present invention refers to a resin that dissolves 0.1 g or more at 25° C. in 100 g of an organic solvent or alkaline aqueous solution.
  • organic solvents examples include ⁇ -butyrolactone, ⁇ -valerolactone, ⁇ -valerolactone, dimethyl sulfoxide, tetrahydrofuran, dioxane, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, acetone, methyl ethyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, ethyl acetate, Butyl acetate, isobutyl acetate, propyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, diacetone alcohol, 3-methyl-3-methoxybutanol, toluene, xylene, N- Methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylace
  • alkaline aqueous solutions include tetramethylammonium hydroxide (TMAH), diethanolamine, diethylaminoethanol, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, triethylamine, diethylamine, methylamine, dimethylamine, dimethylaminoethyl acetate, dimethylamino
  • TMAH tetramethylammonium hydroxide
  • diethanolamine diethylaminoethanol
  • sodium hydroxide potassium hydroxide
  • sodium carbonate potassium carbonate
  • triethylamine diethylamine
  • diethylamine methylamine
  • dimethylamine dimethylamine
  • dimethylaminoethyl acetate dimethylamino
  • dimethylaminoethyl methacrylate examples include aqueous solutions of ethanol, dimethylaminoethyl methacrylate, cyclohexylamine, ethylenediamine, hexamethylenediamine, and
  • the soluble resin examples include polyimide, polyimide precursor, polybenzoxazole, polybenzoxazole precursor, polyamide, polyamideimide, phenol resin, acrylic resin, polyurea, polyester, polysiloxane, and the like. Further, two or more types of these resins may be contained. Among these, it is preferable to contain at least one soluble resin selected from the group consisting of polyimide, polybenzoxazole, precursors thereof, and copolymers thereof, from the viewpoint of excellent heat resistance, strength, and substrate adhesion. .
  • Polyimide and polybenzoxazole are resins that have a cyclic structure of an imide ring or an oxazole ring in the main chain structure. Further, the polyimide precursor and polybenzoxazole precursor, which are their precursors, are resins that form an imide ring or benzoxazole ring structure by dehydration and ring closure.
  • Polyimide is obtained by reacting tetracarboxylic acid, corresponding tetracarboxylic dianhydride, tetracarboxylic acid diester dichloride, etc. with diamine, corresponding diisocyanate compound, trimethylsilylated diamine, etc., and is an organic compound derived from tetracarboxylic acid. group and an organic group derived from a diamine.
  • it can be obtained by dehydrating and ring-closing polyamic acid, which is one of the polyimide precursors, obtained by reacting tetracarboxylic dianhydride and diamine with heat treatment.
  • a solvent that is azeotropic with water such as m-xylene
  • a solvent that is azeotropic with water such as m-xylene
  • a dehydration condensation agent such as a carboxylic acid anhydride or dicyclohexylcarbodiimide, or a ring-closing catalyst such as a base such as triethylamine
  • a weakly acidic carboxylic acid compound and performing dehydration and ring closure by heat treatment at a low temperature of 100° C. or lower.
  • Polybenzoxazole is obtained by reacting a bisaminophenol compound with dicarboxylic acid, the corresponding dicarboxylic acid chloride, dicarboxylic acid active ester, etc. have For example, it can be obtained by dehydrating and ring-closing polyhydroxyamide, which is one of the polybenzoxazole precursors, which is obtained by reacting a bisaminophenol compound and a dicarboxylic acid. Alternatively, it can be obtained by adding phosphoric anhydride, a base, a carbodiimide compound, etc., and dehydrating and ring-closing it by chemical treatment.
  • Soluble resin has a polyimide having a structure represented by formula (1), polybenzoxazole having a structure represented by formula (3), and a structure represented by formula (4), and has a structure represented by formula ( 4)
  • a polyimide precursor in which g is 2 a polybenzoxazole precursor having a structure represented by formula (4) and in which g is 0, and a copolymer thereof
  • the resin composition By containing two soluble resins, the resin composition has excellent heat resistance, strength, and adhesion to the substrate, and the dissolution rate in the aqueous alkaline developer solution increases, so that the cured part of the resin composition coating film is resistant to the developer solution.
  • the difference between the dissolution rate and the dissolution rate of the uncured portion in the developer (hereinafter referred to as dissolution contrast) becomes large, and fine pattern workability is obtained.
  • R 1 represents a tetravalent organic group having 4 to 40 carbon atoms.
  • R 2 represents the structure represented by formula (2).
  • R 3 is a single bond, -O-, -C(CH 3 ) 2 -, -C(CF 3 ) 2 -, and R 4 and R 5 are carbon atoms of 1 to 20.
  • a and b each independently represent an integer of 1 to 4
  • c and d each independently represent an integer of 0 to 1.
  • * represents a chemical bond.
  • R 6 is a single bond, -O-, -C(CH 3 ) 2 -, -C(CF 3 ) 2 -.
  • R 7 is a divalent group having 4 to 40 carbon atoms. (represents an organic group)
  • R 8 represents a divalent to tetravalent organic group having 4 to 40 carbon atoms.
  • R 9 represents a structure represented by formula (5).
  • R 10 is a hydrogen atom or a carbon number 1 Represents a monovalent organic group of ⁇ 20.g represents 0 or 2.
  • R 11 is a single bond, -O-, -C(CH 3 ) 2 -, -C(CF 3 ) 2 -, and R 12 and R 13 are carbon atoms of 1 to 20.
  • k and l each independently represent an integer of 1 to 4
  • m and n each independently represent an integer of 0 to 1.
  • R 1 in formula (1) is an organic group derived from a tetravalent carboxylic acid having 4 to 40 carbon atoms or a derivative thereof, and preferably an organic group derived from a tetracarboxylic dianhydride.
  • the tetracarboxylic dianhydride include pyromellitic dianhydride, 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, and 2,3,3',4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride.
  • R 2 in formula (1) is a structure represented by formula (2)
  • diamines having the structure represented by formula (2) include bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)ether, bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)ether, (3-amino-4-hydroxyphenyl)methylene, bis[N-(3-aminobenzoyl)-3-amino-4-hydroxyphenyl]sulfone, bis[N-(4-aminobenzoyl)-3-amino-4 -hydroxyphenyl] sulfone, bis(3-amino-4-hydroxyphenyl) sulfone, bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)propane, 2,2'-bis[N-(3-aminobenzoyl)-3- Amino-4-hydroxyphenyl]propane, 2,2'-bis[N-(4-aminobenzoyl)-3-amino-4-hydroxyphenyl]propane, 9,9-bis(3-
  • R 6 in formula (3) is represented by a single bond, -O-, -C(CH 3 ) 2 -, or -C(CF 3 ) 2 -.
  • R 7 in formula (3) represents a divalent organic group having 4 to 40 carbon atoms.
  • R 7 in formula (3) is an organic group derived from a divalent carboxylic acid having 4 to 40 carbon atoms or a derivative thereof, preferably an organic group derived from a dicarboxylic acid.
  • dicarboxylic acids examples include phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, 2,2'-biphenyldicarboxylic acid, 3,4'-biphenyldicarboxylic acid, 4,4'-biphenyldicarboxylic acid, and benzophenone-2,4'-dicarboxylic acid.
  • benzophenone-4,4'-dicarboxylic acid 2,2-bis(4-carboxyphenyl)hexafluoropropane, 3,3'-dicarboxydiphenyl ether, 3,4'-dicarboxydiphenyl ether, 4,4'-dicarboxylic acid Carboxydiphenyl ether, 3,3'-dicarboxydiphenylmethane, 3,4'-dicarboxydiphenylmethane, 4,4'-dicarboxydiphenylmethane, 3,3'-dicarboxydiphenyldifluoromethane, 3,4'-dicarboxydiphenyldifluoro Methane, 4,4'-dicarboxydiphenyldifluoromethane, 3,3'-dicarboxydiphenylsulfone, 3,4'-dicarboxydiphenylsulfone, 4,4'-dicarboxydiphenylsulfone, 3,3'-dicar
  • R 8 in formula (4) represents a divalent to tetravalent organic group having 4 to 40 carbon atoms.
  • R 8 in formula (4) is an organic group derived from a divalent carboxylic acid having 4 to 40 carbon atoms or a derivative thereof, preferably an organic group derived from a dicarboxylic acid. .
  • dicarboxylic acids examples include those similar to R 7 in formula (3).
  • R 8 in formula (4) is an organic group derived from a tetravalent carboxylic acid having 4 to 40 carbon atoms or a derivative thereof, and is an organic group derived from a tetracarboxylic dianhydride. It is preferable that there be.
  • Examples of the tetracarboxylic dianhydride include those similar to R 1 in formula (1).
  • R9 in formula (4) is a structure represented by formula (5), and as a diamine having a structure represented by formula (5), the same structure as that represented by formula (2) is used. Can be mentioned.
  • the soluble resin is preferably end-blocked with one or more of monoamine, acid anhydride, acid chloride, and monocarboxylic acid. By capping the ends with one or more of monoamine, acid anhydride, acid chloride, and monocarboxylic acid, the resin composition has excellent storage stability.
  • the amount of monoamine is preferably in the range of 0.1 to 60 mol%, more preferably 5 to 50 mol%, based on the total amine component. It is preferable that the content is 5 mol% or more because storage stability is excellent, and the content is 50 mol% or less because a sufficient weight average molecular weight can be obtained.
  • Monoamines include 5-amino-8-hydroxyquinoline, 1-hydroxy-7-aminonaphthalene, 1-hydroxy-6-aminonaphthalene, 1-hydroxy-5-aminonaphthalene, 1-hydroxy-4-aminonaphthalene, 2 -Hydroxy-7-aminonaphthalene, 2-hydroxy-6-aminonaphthalene, 2-hydroxy-5-aminonaphthalene, 1-carboxy-7-aminonaphthalene, 1-carboxy-6-aminonaphthalene, 1-carboxy-5- Aminonaphthalene, 2-carboxy-7-aminonaphthalene, 2-carboxy-6-aminonaphthalene, 2-carboxy-5-aminonaphthalene, 2-aminobenzoic acid, 3-aminobenzoic acid, 4-aminobenzoic acid, 4- Aminosalicylic acid, 5-aminosalicylic acid, 6-aminosalicylic acid, 3-amino-4,6-dihydroxypyrimidine
  • the amount of each compound in the case of terminal-capping with acid anhydride, acid chloride, and monocarboxylic acid is preferably in the range of 0.1 to 60 mol%, more preferably 5 to 50 mol% based on the total acid components. It is mole%. It is preferable that the content is 5 mol% or more because storage stability is excellent, and the content is 50 mol% or less because a sufficient weight average molecular weight can be obtained.
  • acid anhydrides, acid chlorides, and monocarboxylic acids include acid anhydrides such as phthalic anhydride, maleic anhydride, nadic anhydride, cyclohexanedicarboxylic anhydride, and 3-hydroxyphthalic anhydride; 3-carboxyphenol; 4-carboxyphenol, 3-carboxythiophenol, 4-carboxythiophenol, 1-hydroxy-7-carboxynaphthalene, 1-hydroxy-6-carboxynaphthalene, 1-hydroxy-5-carboxynaphthalene, 1-mercapto-7- Monocarboxylic acids such as carboxynaphthalene, 1-mercapto-6-carboxynaphthalene, 1-mercapto-5-carboxynaphthalene, and monoacid chloride compounds in which the carboxy group of these acids is converted into acid chloride, terephthalic acid, phthalic acid, maleic acid, Only one carboxy group of dicarboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acids
  • Examples include mono-acid chloride compounds and active ester compounds obtained by reacting mono-acid chloride compounds with N-hydroxybenzotriazole or N-hydroxy-5-norbornene-2,3-dicarboximide. Two or more of these acid anhydrides, acid chlorides, and monocarboxylic acids may be used in combination.
  • the soluble resin preferably has a weight average molecular weight of 1,000 or more and 200,000 or less, more preferably 5,000 or more and 100,000 or less, and 10,000 or more and 50,000 or less. It is even more preferable. When the weight average molecular weight is within the above range, fine pattern processability, heat resistance, and strength can be obtained.
  • the weight average molecular weight is measured by gel permeation chromatography (GPC method) and calculated in terms of polystyrene.
  • the resin composition of the present invention contains (B) an organic salt.
  • the organic salt in the present invention refers to a salt formed from an organic compound having an acidic functional group and an organic compound having a basic functional group.
  • acidic functional groups include carboxy groups, sulfonic acid groups, phosphoric acid groups, and phenolic hydroxyl groups.
  • the basic functional group include amino groups, specifically, primary amino groups, secondary amino groups, and the like.
  • the organic salt preferably contains an organic salt having a structure represented by formula (6) or formula (7).
  • the resin composition and the Si substrate, SiO 2 substrate, SiN substrate, Al substrate, Cu substrate , Ti substrate, ITO substrate, and the like can be further improved.
  • R 14 represents a tetravalent organic group having 4 to 40 carbon atoms.
  • R 15 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 10 carbon atoms.
  • R 16 represents 1 carbon number. ⁇ 40 divalent organic groups.
  • R 17 represents a divalent organic group having 1 to 40 carbon atoms. However, R 17 does not include a carboxy group or a carboxylic acid ester group.
  • R 18 represents a divalent organic group having 1 to 40 carbon atoms.
  • R 14 in formula (6) is an organic group derived from a tetravalent carboxylic acid having 4 to 40 carbon atoms or a derivative thereof, preferably an organic group derived from a tetracarboxylic acid.
  • Tetracarboxylic acids include pyromellitic acid, 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic acid, 2,3,3',4'-biphenyltetracarboxylic acid, 2,2',3,3'- Biphenyltetracarboxylic acid, 3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic acid, 2,2',3,3'-benzophenonetetracarboxylic acid, 2,2-bis(3,4-dicarboxyphenyl)propane , 2,2-bis(2,3-dicarboxyphenyl)propane, 1,1-bis(3,4-dicarboxyphenyl)ethane, 1,1-bis(2,3-dicarboxyphenyl)ethane, bis (3,4-dicarboxyphenyphenyl)methane, bis(2,3-dicarboxyphenyl)methane, bis(3,4-dicarboxyphenyl)sulf
  • R 16 in formula (6) is an organic group derived from a divalent diamine having 1 to 40 carbon atoms or a derivative thereof, and is preferably a divalent organic group obtained by removing two amino groups from the diamine.
  • diamines examples include 3,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,4'-diaminodiphenyl sulfone, 4,4'- Diaminodiphenylsulfone, 3,4'-diaminodiphenylsulfide, 4,4'-diaminodiphenylsulfide, 1,4-bis(4-aminophenoxy)benzene, benzine, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 1,5 - Naphthalenediamine, 2,6-naphthalenediamine, bis(4-aminophenoxyphenyl)sulfone, bis(3-aminophenoxyphenyl)sulfone, bis(4-aminophenoxy)biphenyl,
  • R 17 in formula (7) represents a divalent organic group having 1 to 40 carbon atoms.
  • R 17 in formula (7) is an organic group derived from a divalent carboxylic acid having 1 to 40 carbon atoms or a derivative thereof, preferably an organic group derived from a dicarboxylic acid.
  • dicarboxylic acids examples include phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, 2,2'-biphenyldicarboxylic acid, 3,4'-biphenyldicarboxylic acid, 4,4'-biphenyldicarboxylic acid, and benzophenone-2,4'-dicarboxylic acid.
  • benzophenone-4,4'-dicarboxylic acid 2,2-bis(4-carboxyphenyl)hexafluoropropane, 3,3'-dicarboxydiphenyl ether, 3,4'-dicarboxydiphenyl ether, 4,4'-dicarboxylic acid Carboxydiphenyl ether, 3,3'-dicarboxydiphenylmethane, 3,4'-dicarboxydiphenylmethane, 4,4'-dicarboxydiphenylmethane, 3,3'-dicarboxydiphenyldifluoromethane, 3,4'-dicarboxydiphenyldifluoro Methane, 4,4'-dicarboxydiphenyldifluoromethane, 3,3'-dicarboxydiphenylsulfone, 3,4'-dicarboxydiphenylsulfone, 4,4'-dicarboxydiphenylsulfone, 3,3'-dicar
  • R 18 in formula (7) is an organic group derived from a divalent diamine having 1 to 40 carbon atoms or a derivative thereof, and is preferably a divalent organic group obtained by removing two amino groups from the diamine.
  • Examples of the diamine include those similar to R 16 in formula (6).
  • R 16 in formula (6) and R 18 in formula (7) preferably have a structure represented by formula (8).
  • formula (8) the dissolution rate in the alkaline aqueous solution that is the developer increases, and the dissolution contrast between the cured and uncured areas of the resin composition coating increases, making it possible to process fine patterns. It becomes easier to obtain sex.
  • R 19 is a single bond, -O-, -C(CH 3 ) 2 -, -C(CF 3 ) 2 -, and R 20 and R 21 are carbon atoms of 1 to 20.
  • mbo and p each independently represent an integer of 1 to 4
  • q and r each independently represent an integer of 0 to 1.
  • Examples of the diamine having the structure represented by formula (8) include bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)ether, bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)methylene, bis[N-(3-aminobenzoyl) )-3-amino-4-hydroxyphenyl]sulfone, bis[N-(4-aminobenzoyl)-3-amino-4-hydroxyphenyl]sulfone, bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)sulfone, bis( 3-amino-4-hydroxyphenyl)propane, 2,2'-bis[N-(3-aminobenzoyl)-3-amino-4-hydroxyphenyl]propane, 2,2'-bis[N-(4- Aminobenzoyl)-3-amino-4-hydroxyphenyl]propane, 9,9-bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)fluorene, 9,9-bis[N
  • R 19 in formula (8) is more preferably -C(CF 3 ) 2 -. Since R 19 is -C(CF 3 ) 2 -, the dissolution rate in the alkaline aqueous solution which is the developer is faster than when R 19 is a single bond, -O-, -C(CH 3 ) 2 -. becomes larger, the dissolution contrast between the cured part and the uncured part of the resin composition coating film becomes larger, and it becomes easier to obtain fine pattern workability.
  • Examples of diamines in which R 19 in formula (8) is -C(CF 3 ) 2 - include 2,2-bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)hexafluoropropane, aromatic rings and carbonized Examples include compounds in which a portion of hydrogen atoms are replaced with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a fluoroalkyl group, a halogen atom, etc.
  • the content of the organic salt is 0.01 parts by mass or more and 10 parts by mass or less, preferably 0.05 parts by mass or more and 1 part by mass or less, based on 100 parts by mass of the (A) soluble resin. . (B) If the content of the organic salt is less than 0.01 part by mass, fine pattern workability and substrate adhesion will be poor. (B) If the content of the organic salt exceeds 10 parts by mass, storage stability will be poor.
  • an organic salt having a structure represented by formula (6) is obtained by stirring equimolar amounts of the tetracarboxylic acid and diamine in a solvent, and is represented by formula (7).
  • the organic salt having the structure can be obtained, for example, by stirring equimolar amounts of the dicarboxylic acid and diamine in a solvent.
  • the solvent examples include the organic solvents and water listed in the section ⁇ (A) Soluble resin>, and from the viewpoint of reaction yield, water is more preferable.
  • the reaction temperature is preferably 0°C or more and 150°C or less, more preferably 10°C or more and 120°C or less, particularly preferably 30°C or more and 80°C or less.
  • the dicarboxylic acid and the diamine react sufficiently to obtain the organic salt (B) having the structure represented by formula (7), and overreaction can be suppressed.
  • the reaction time is preferably 0.5 hours or more and 30 hours or less, more preferably 1 hour or more and 20 hours or less, and particularly preferably 2 hours or more and 10 hours or less.
  • the tetracarboxylic acid and the diamine are sufficiently reacted to obtain an organic salt having the structure represented by formula (6) among the organic salts (B), and overreaction is suppressed. can do.
  • the dicarboxylic acid and the diamine react sufficiently to obtain the organic salt (B) having the structure represented by formula (7), and overreaction can be suppressed.
  • tetracarboxylic acid anhydride which is a derivative of the tetracarboxylic acid
  • the reaction temperature for hydrolysis is preferably 0°C or more and 150°C or less, more preferably 10°C or more and 120°C or less, particularly preferably 30°C or more and 80°C or less. When the reaction temperature is within the preferred range, hydrolysis can proceed sufficiently and overreaction can be suppressed.
  • the reaction time is preferably 0.5 hours or more and 30 hours or less, more preferably 1 hour or more and 20 hours or less, and particularly preferably 2 hours or more and 10 hours or less.
  • reaction temperature is within the preferred range, hydrolysis can proceed sufficiently and overreaction can be suppressed.
  • the resin composition of the present invention contains (C) a solvent.
  • the solvent in the present invention refers to a component that can dissolve (A) a soluble resin, (B) an organic salt, (D) a photosensitizer, and other components.
  • the content of the solvent is not particularly limited, but it is preferably 100 parts by mass or more and 10,000 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass or more and 5,000 parts by mass or less, per 100 parts by mass of (A) soluble resin. It is preferably 100 parts by mass or more and 2,000 parts by mass or less. (C) When the content of the solvent is within the above-mentioned preferred range, it is possible to form a coating film having excellent coating properties and flatness of the coating film, and having a thickness of 1 ⁇ m or more.
  • the boiling point of the solvent (C) under atmospheric pressure is preferably 50°C or more and 250°C or less, more preferably 100°C or more and 210°C or less.
  • the solvent can be removed from the coating film in a short time in the drying process of the coating film of the resin composition, and the step embedding property of the patterned substrate is excellent.
  • Solvents with boiling points within the above range at atmospheric pressure include ethyl lactate (boiling point 154°C), butyl lactate (boiling point 186°C), dipropylene glycol dimethyl ether (boiling point 171°C), diethylene glycol dimethyl ether (boiling point 162°C), diethylene glycol Ethyl methyl ether (boiling point 176°C), diethylene glycol diethyl ether (boiling point 189°C), 3-methoxybutyl acetate (boiling point 171°C), ethylene glycol monoethyl ether acetate (boiling point 160°C), ⁇ -butyrolactone (boiling point 203°C), N-Methyl-2-pyrrolidone (boiling point 204°C), diacetone alcohol (boiling point 166°C), N-cyclohexyl-2-pyrrolidone (boil
  • methyl isobutyl ketone (boiling point 116°C), methylpropyl ketone (boiling point 102°C), and other ketones; butyl alcohol (boiling point 117°C), isobutyl alcohol (boiling point 108°C) and other alcohols.
  • Two or more of these solvents having a boiling point of 100°C or more and 210°C or less at atmospheric pressure may be used in combination.
  • the solubility parameter (SP value) of the solvent is preferably 7.0 or more and 13.0 or less.
  • SP value is within the above range, solid analysis can be suppressed and the soluble resin (A) can be easily dissolved. It is more preferable that the SP value is 12.5 or less.
  • solubility parameter (SP value) the literature value described in "Basic Science of Coating" (page 65, Yuji Harasaki, Maki Shoten) was used.
  • the values calculated from the evaporation energies and molar volumes of atoms and atomic groups according to Fedors on page 55 of the same book were used.
  • Solvents with an SP value of 7.0 or more and 13.0 or less include ethyl lactate (SP value 10.6, literature value), butyl lactate (SP value 9.7, literature value), dipropylene glycol dimethyl ether (SP value 7 .9, calculated value), diethylene glycol dimethyl ether (SP value 8.1, calculated value), diethylene glycol ethyl methyl ether (SP value 8.1, calculated value), diethylene glycol diethyl ether (SP value 8.2, calculated value), 3 -Methoxybutyl acetate (SP value 8.7, calculated value), ethylene glycol monoethyl ether acetate (SP value 9.0, calculated value), ⁇ -butyrolactone (SP value 12.8, literature value), N-methyl- 2-pyrrolidone (SP value 11.2, literature value), diacetone alcohol (SP value 10.2, literature value), N-cyclohexyl-2-pyrrolidone (SP value 10.8, literature value), N,N- Dimethylformamide (SP value 12.1, literature value),
  • the resin composition of the present invention contains (D) a photosensitizer.
  • the photosensitizer in the present invention refers to a component that generates reactive species upon exposure to light, and includes (D-1) a photoacid generator, (D-2) a photopolymerization initiator, and the like.
  • a photoacid generator is a component that generates acid upon exposure to light, and the dissolution rate of the exposed area in an alkaline aqueous solution increases, creating a dissolution contrast with the unexposed area, so that the exposed area becomes solubilized.
  • a positive relief pattern is obtained.
  • a positive type is preferably selected especially in applications where high resolution is required.
  • the acid generated in the exposed area advances the crosslinking reaction of the crosslinking agent, resulting in a negative relief pattern in which the exposed area becomes insolubilized. It will be done.
  • Negative type is preferably selected in applications requiring particularly high exposure sensitivity and/or thick film processing.
  • Photoacid generators include quinonediazide compounds, sulfonium salts, phosphonium salts, diazonium salts, iodonium salts, and the like.
  • Examples of the quinonediazide compound include a compound in which a polyhydroxy compound and the sulfonyl group of quinonediazide are bonded together through an ester bond, a compound in which a polyamino compound and the sulfonyl group of quinonediazide are bonded together through a sulfonamide bond, and a polyhydroxypolyamino compound and the sulfonyl group of quinonediazide are bonded together through an ester bond and/or a sulfonamide bond. Examples include bonded compounds.
  • both a 4-naphthoquinonediazide sulfonyl group and a 5-naphthoquinonediazide sulfonyl group are preferably used.
  • the 4-naphthoquinonediazide sulfonyl ester compound has absorption in the i-line region of a mercury lamp and is suitable for i-line exposure.
  • the 5-naphthoquinonediazide sulfonyl ester compound has absorption in the G-line region of a mercury lamp and is suitable for G-line exposure.
  • a naphthoquinonediazide sulfonyl ester compound having a 4-naphthoquinonediazide sulfonyl group or a 5-naphthoquinonediazide sulfonyl group may be contained in the same molecule, and a 4-naphthoquinonediazide sulfonyl ester compound and a 5-naphthoquinonediazide sulfonyl ester compound may be contained. You may.
  • sulfonium salts are preferred in that they appropriately stabilize the acid generated by exposure.
  • phosphonium salts are more preferred from the viewpoint of wiring corrosion.
  • Cations that form sulfonium salts include triphenylsulfonium, tri-p-tolylsulfonium, tri-o-tolylsulfonium, tris(4-methoxyphenyl)sulfonium, 1-naphthyldiphenylsulfonium, 2-naphthyldiphenylsulfonium, tris( 4-fluorophenyl)sulfonium, tri-1-naphthylsulfonium, tri-2-naphthylsulfonium, tris(4-hydroxyphenyl)sulfonium, 4-(phenylthio)phenyldiphenylsulfonium, 4-(p-tolylthio)phenyldi-p- Tolylsulfonium, 4-(4-methoxyphenylthio)phenylbis(4-methoxyphenyl)sulfonium, 4-(phenyl
  • diarylsulfonium such as diphenyl phenacylsulfonium, diphenyl 4-nitrophenacylsulfonium, diphenylbenzylsulfonium, diphenylmethylsulfonium; phenylmethylbenzylsulfonium, 4-hydroxyphenylmethylbenzylsulfonium, 4-methoxyphenylmethylbenzylsulfonium, 4 -acetocarbonyloxyphenylmethylbenzylsulfonium, 4-hydroxyphenyl(2-naphthylmethyl)methylsulfonium, 2-naphthylmethylbenzylsulfonium, 2-naphthylmethyl(1-ethoxycarbonyl)ethylsulfonium, phenylmethylphenacylsulfonium, 4- Hydroxyphenylmethylphenacylsulfonium, 4-methoxyphenylmethylphenacylsulfonium,
  • the anion forming the sulfonium salt preferably contains at least one selected from the group consisting of borate ions, phosphate ions, and gallate ions.
  • borate ions include pentafluorophenylborate, trifluorophenylborate, tetrafluorophenylborate, trifluoromethylphenylborate, bis(trifluoromethyl)phenylborate, pentafluoroethyl phenylborate, bis(pentafluoroethyl)phenylborate, Examples include fluoro-bis(trifluoromethyl)phenylborate, fluoro-pentafluoroethyl phenylborate, and fluoro-bis(pentafluoroethyl)phenylborate.
  • phosphate ion examples include hexafluorophosphate, tris(pentafluoroethyl)trifluorophosphate, and the like.
  • gallate ions examples include tetrakis(pentafluorophenyl)gallate, tetrakis(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl)gallate, and the like.
  • the content of the photoacid generator is preferably 0.01 parts by mass or more and 50 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the (A) soluble resin. It is preferable that the content is within the above range because sensitivity is good and storage stability is excellent.
  • the photopolymerization initiator is a component that generates radicals by bond cleavage and/or reaction upon exposure to light. , a radical polymerization reaction proceeds in the exposed areas, and a negative relief pattern in which the exposed areas become insolubilized is obtained. Negative type is preferably selected in applications requiring particularly high exposure sensitivity and/or thick film processing.
  • Photopolymerization initiators include benzyl ketal photopolymerization initiators, ⁇ -hydroxyketone photopolymerization initiators, ⁇ -aminoketone photopolymerization initiators, acylphosphine oxide photopolymerization initiators, and oxime esters.
  • photopolymerization initiator acridine photoinitiator, titanocene photoinitiator, benzophenone photoinitiator, acetophenone photoinitiator, aromatic ketoester photoinitiator, benzoic acid ester photopolymerization initiator agents, etc.
  • ⁇ -aminoketone photopolymerization initiators, acylphosphine oxide photopolymerization initiators, and oxime ester photopolymerization initiators are preferred.
  • Examples of ⁇ -aminoketone photopolymerization initiators include 2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4 -morpholinophenyl)-butan-1-one, 2-dimethylamino-2-(4-methylbenzyl)-1-(4-morpholinophenyl)-butan-1-one, 3,6-bis(2-methyl- Examples include 2-morpholinopropionyl)-9-octyl-9H-carbazole.
  • acylphosphine oxide photopolymerization initiators include 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenylphosphine oxide, bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphine oxide, bis(2,6-dimethoxybenzoyl) )-(2,4,4-trimethylpentyl)phosphine oxide and the like.
  • oxime ester photopolymerization initiators include 1-phenylpropane-1,2-dione-2-(O-ethoxycarbonyl)oxime, 1-phenylbutane-1,2-dione-2-(O-methoxycarbonyl) carbonyl)oxime, 1,3-diphenylpropane-1,2,3-trione-2-(O-ethoxycarbonyl)oxime, 1-[4-(phenylthio)phenyl]octane-1,2-dione-2-( O-benzoyl)oxime, 1-[4-[4-(carboxyphenyl)thio]phenyl]propane-1,2-dione-2-(O-acetyl)oxime, 1-[9-ethyl-6-(2 -methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]ethanone-1-(O-acetyl)oxime, 1-[9-ethyl-6-[2-methyl-4-[1-
  • the content of the photopolymerization initiator is preferably 1 part by mass or more and 25 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the (A) soluble resin. It is preferable that the content is in the above range because sensitivity is good and resolution is excellent.
  • the (D-1) photoacid generator and (D-2) photopolymerization initiator in the (D) photosensitizer may be used alone or in combination.
  • the content of the photosensitive agent (D) is preferably 0.01 parts by mass or more and 50 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the (A) soluble resin. It is preferable that the content is within the above range because sensitivity is good and resolution and storage stability are excellent.
  • the resin composition of the present invention may further contain a crosslinking agent.
  • the crosslinking agent in the present invention refers to a component that crosslinks the soluble resin (A) or other components, and includes compounds having at least two functional groups such as an alkoxymethyl group, a methylol group, an epoxy group, and an oxetanyl group.
  • a crosslinking agent By containing a crosslinking agent, the soluble resin (A) or other components can be crosslinked, and the heat resistance, strength, and chemical resistance of the cured film can be improved.
  • the acid generated in the exposed area advances the crosslinking reaction of the crosslinking agent, and a negative relief pattern in which the exposed area becomes insolubilized can be obtained.
  • Compounds having at least two alkoxymethyl groups or methylol groups include DML-PC, DML-PEP, DML-OC, DML-OEP, DML-34X, DML-PTBP, DML-PCHP, DML-OCHP, DML-PFP.
  • Examples of compounds having at least two epoxy groups include “Epolite” (registered trademark) 40E, “Epolite” 100E, “Epolite” 200E, “Epolite” 400E, “Epolite” 70P, “Epolite” 200P, “Epolite” 400P, “Epolite” 1500NP, “Epolite” 80MF, “Epolite” 4000, “Epolite” 3002 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), “Denacol” (registered trademark) EX-212L, “Denacol” EX-214L, “Denacol” “EX-216L”, “Denacol” EX-850L (manufactured by Nagase ChemteX Co., Ltd.), GAN, GOT (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), “Epicote” (registered trademark) 828, “Epicote
  • Examples of compounds having at least two oxetanyl groups include etanacol EHO, etanacol OXBP, etanacol OXTP, etanacol OXMA (all manufactured by Ube Industries, Ltd.), and the like. Two or more of these compounds having at least two oxetanyl groups may be used in combination.
  • the content of the crosslinking agent is preferably 5 parts by mass or more and 100 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or more and 90 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the (A) soluble resin.
  • content is within the above preferred range, chemical resistance is good and heat resistance and strength are excellent.
  • the resin composition of the present invention may further contain a radically polymerizable compound.
  • the radically polymerizable compound in the present invention refers to a component in which a polymerization reaction proceeds by a radical mechanism, and by containing the radically polymerizable compound and the photopolymerization initiator (D-2), the radical polymerization reaction occurs in the exposed area. As the process progresses, a negative relief pattern in which exposed areas become insolubilized is obtained.
  • radically polymerizable compounds include trimethylolpropane tri(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tri(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, Dipentaerythritol penta(meth)acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, tripentaerythritol hepta(meth)acrylate, tripentaerythritol octa(meth)acrylate, 2,2-bis[4-(3-(meth)) Acryloxy-2-hydroxypropoxy)phenyl]propane, 1,3,5-tris((meth)acryloxyethyl)isocyanuric acid, 1,3-bis((meth)acryloxyethyl)isocyanuric acid,
  • the content of the radically polymerizable compound is preferably 10 parts by mass or more and 90 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or more and 80 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the (A) soluble resin.
  • sensitivity is good and heat resistance and strength are excellent.
  • the resin composition of the present invention may further contain a solubility promoter.
  • the solubility promoter in the present invention refers to a component that improves the solubility of the resin composition in an alkaline aqueous solution.
  • a dissolution accelerator By containing a dissolution accelerator, the dissolution rate in the alkaline aqueous developer solution increases, and the dissolution contrast between the cured and uncured areas of the resin composition coating increases, making it easier to obtain fine pattern processing. .
  • the content of the dissolution promoter is preferably 1 part by mass or more and 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the (A) soluble resin. When the content is within the above-mentioned preferred range, good heat resistance and fine pattern workability can be obtained.
  • the resin composition of the present invention may further contain an adhesion improver.
  • the adhesion improver in the present invention refers to a component that improves the adhesion between the resin composition film and the substrate.
  • the substrate examples include a Si substrate, a SiO 2 substrate, a SiN substrate, an Al substrate, a Cu substrate, a Ti substrate, and an ITO substrate.
  • adhesion improvers examples include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, epoxycyclohexylethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, Silane coupling agents such as 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, titanium chelating agents, aluminum chelating agents, aromatic amine compounds and alkoxy group containing Examples include compounds obtained by reacting silicon compounds. Two or more of these adhesion improvers may be used in combination.
  • the content of the adhesion improver is preferably 0.1 parts by mass or more and 10 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the total amount of the resin composition excluding the solvent (C).
  • the resin composition of the present invention may further contain a surfactant.
  • the surfactant in the present invention refers to a component that enhances the wettability between the resin composition and the underlying substrate.
  • examples of surfactants include the SH series, SD series, and ST series from Dow Corning Toray, the BYK series from BYK Chemie Japan, the KP series from Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., and the DIS series from NOF Corporation.
  • Foam series DIC Corporation's "Megafac (registered trademark)” series, Sumitomo 3M Corporation's Florado series, Asahi Glass Co., Ltd.'s “Surflon (registered trademark)” series, "Asahi Guard (registered trademark)” acrylic and/or methacrylic surfactants such as the Polyfox series by Omnova Solutions, the Polyflow series by Kyoeisha Kagaku Co., Ltd., and the “Disparon (registered trademark)” series by Kusumoto Kasei Co., Ltd. Examples include surfactants and the like.
  • the content of the surfactant is preferably 0.001 parts by mass or more and 1 part by mass or less, based on 100 parts by mass of the total amount of the resin composition excluding the solvent (C).
  • the cured product of the present invention is a cured product obtained by curing the resin composition, and may be in any form as long as the resin composition is cured with light or heat.
  • methods for curing with light include methods of curing by exposing to 365 nm i-line, 405 nm h-line, and 432 nm g-line from a high-pressure mercury lamp for 50 mJ or more and 3,000 mJ or less; methods for curing with heat include , a method of curing by heat treatment at 150° C. or higher and 500° C. or lower for 5 minutes or more and 5 hours or less.
  • the method for producing the cured product includes a step of coating the resin composition on a substrate and drying it to form a resin film on the substrate, a step of exposing the resin composition film, and a step of exposing the resin composition film to light.
  • the method includes a step of removing the unexposed area or the unexposed area with a developer and developing it, and a step of heat-treating and curing the developed resin composition film.
  • the step of applying the resin composition onto a substrate and drying it to form a resin film on the substrate includes applying the resin composition to a spin coater, a spray coater, a screen coater, a blade coater, a die coater, a calendar coater,
  • the resin composition film is coated onto a substrate using a meniscus coater, bar coater, roll coater, comma roll coater, gravure coater, slit die coater, etc., and dried at a temperature of 50°C or higher and 150°C or lower for 1 minute or more and 24 hours or less.
  • a step of forming the same For example, a step of forming the same.
  • the step of exposing the resin composition film includes a step of exposing the resin composition film to 365 nm i-line, 405 nm h-line, and 432 nm g-line of a high-pressure mercury lamp at 50 mJ or more and 3,000 mJ or less through a mask having a desired pattern. Can be mentioned.
  • the resin composition film exposed in the above step may be baked after exposure.
  • the temperature of the post-exposure bake is preferably 50° C. or higher from the viewpoint of curability and adhesion to the substrate, and preferably 150° C. or lower from the viewpoint of resolution.
  • the step of removing and developing the unexposed areas or unexposed areas of the resin composition coating with a developer includes spraying the developer onto the resin composition coating surface, and spraying the developer onto the resin composition coating surface. Examples include steps such as plating, immersing the resin composition coating in a developer, or immersing and applying ultrasonic waves. Development conditions such as development time, development step, and temperature of the developer may be any conditions as long as the unexposed areas or exposed areas are removed and pattern formation is possible. It is preferable to perform rinsing treatment after development. The rinsing treatment is preferably performed with water, alcohols such as ethanol and isopropyl alcohol, ethyl lactate, propylene glycol monomethyl ether acetate, etc., or a combination of two or more of these.
  • Examples of the step of heat-treating and curing the resin composition film after development include a step of heat-treating at 150° C. or higher and 500° C. or lower for 5 minutes or more and 5 hours or less to obtain a cured product.
  • a method can be selected in which the temperature is selected and the temperature is raised stepwise, or a method in which a certain temperature range is selected and the temperature is raised continuously.
  • the former method includes heat treatment at 130° C. and 200° C. for 30 minutes each. Examples of the latter include a method of raising the temperature from room temperature to 400° C. over 2 hours.
  • the electronic component of the present invention includes the cured product.
  • the cured product can be used as an insulating film, a protective film, etc. constituting the electronic component.
  • Examples of electronic components include active components including semiconductors such as transistors, diodes, integrated circuits (ICs), and memories, and passive components such as resistors, capacitors, and inductors.
  • Specific examples of cured products in electronic components include passivation films for semiconductors, surface protection films for semiconductor elements, TFTs (Thin Film Transistors), etc., and interlayer insulation between rewirings in multilayer wiring for high-density packaging of 2 to 10 layers. It is suitably used for applications such as interlayer insulating films such as films, insulating films for touch panel displays, protective films, and insulating layers for organic electroluminescent devices, but various other structures can be adopted.
  • the display device of the present invention includes the cured product.
  • the cured product can be used as a flattening layer and a pixel dividing layer that constitute the display device.
  • the display device has a flattening layer, a first electrode, a pixel dividing layer, an organic EL layer, and a second electrode on a substrate, and the flattening layer and/or the pixel dividing layer is an organic layer containing the cured product of the present invention.
  • An example is an EL display device.
  • an active matrix display device has a TFT (thin film transistor) on a substrate such as glass or a resin film, and wiring located on the side of the TFT and connected to the TFT.
  • a flattening layer is provided to cover the unevenness, and a display element is further provided on the flattening layer. The display element and the wiring are connected through contact holes formed in the planarization layer.
  • a cured product obtained by curing the photosensitive resin composition of the present invention has excellent planarization properties and pattern dimensional stability, and is therefore preferably used for the planarization layer.
  • flexible organic EL display devices have become mainstream, and the organic EL display device may be such that the substrate having the aforementioned drive circuit is made of a resin film.
  • the sample was exposed to light at 200 mJ/cm 2 using an ultra-high pressure mercury lamp as a light source. The exposure amount was calculated by measuring the illuminance at 365 nm.
  • TMAH tetramethylammonium hydroxide
  • the film was exposed to light at 800 mJ/cm 2 using an ultra-high pressure mercury lamp as a light source. The exposure amount was calculated by measuring the illuminance at 365 nm.
  • TMAH tetramethylammonium hydroxide
  • a negative resin composition containing a photoacid generator was coated on a copper substrate using a spin coater ( 1H-360S (manufactured by Mikasa Co., Ltd.) and dried by heating at 120° C. for 3 minutes using a hot plate (SCW-636, manufactured by Dainippon Screen Co., Ltd.) to form a coating film of 15 ⁇ m.
  • the sample was exposed to light at 500 mJ/cm 2 using an ultra-high pressure mercury lamp as a light source. The exposure amount was calculated by measuring the illuminance at 365 nm.
  • TMAH tetramethylammonium hydroxide
  • a to C was considered a pass, and D was a fail.
  • (4) Evaluation of substrate adhesion of non-photosensitive resin composition The non-photosensitive resin composition was coated onto a copper substrate using a spin coater (1H-360S manufactured by Mikasa Co., Ltd.), and a hot plate (Dainippon Screen Co., Ltd. A coating film of 10 ⁇ m was formed by heating and drying at 100° C. for 3 minutes using SCW-636 manufactured by ).
  • the copper substrate on which this coating film was formed was heated to 280°C at a heating rate of 3.5°C/min at an oxygen concentration of 20 ppm or less using an inert oven (CLH-21CD-S manufactured by Koyo Thermo Systems Co., Ltd.). After warming, heat treatment was performed for 1 hour.
  • the obtained cured film was cross-cut in 10 rows and 10 columns at 2 mm intervals using a single blade according to the cross-cut method of the JIS K5400-8.5 standard, and a peel test was performed using cellophane adhesive tape. Adhesion to the substrate was evaluated based on standards. A and B were considered to be passed, and C, D, and E were judged to be failed.
  • A The number of lattices of the cured film that adheres to the substrate after the test is 100.
  • B The number of lattices in the cured film that is in close contact with the substrate after the test is 80 or more and less than 100.
  • C The number of lattices in the cured film that is in close contact with the substrate after the test is 50 or more and less than 80.
  • D The number of lattices in the cured film that is in close contact with the substrate after the test is 50 or more and less than 80.
  • the lattice number of the cured film is 20 or more and less than 50 E: The lattice number of the cured film that is in close contact with the substrate after the test is less than 20 (5)
  • D-2 Negative resin composition containing a photopolymerization initiator Evaluation of substrate adhesion of products
  • a negative resin composition containing a photopolymerization initiator was applied onto a copper substrate using a spin coater (1H-360S manufactured by Mikasa Co., Ltd.), and a hot plate (large A coating film of 10 ⁇ m was formed by heating and drying at 100° C. for 3 minutes using SCW-636 (manufactured by Nippon Screen Co., Ltd.).
  • the copper substrate on which this coating film was formed was exposed to light at 200 mJ/cm 2 using an aligner (PLA-501F manufactured by Canon Inc.) through a photomask with a square pattern of 100 ⁇ m x 100 ⁇ m using an ultra-high pressure mercury lamp as a light source. did.
  • the exposure amount was calculated by measuring the illuminance at 365 nm. After that, it was heated at 120°C for 1 minute, and using an automatic developing machine (AD-1200 manufactured by Takizawa Sangyo Co., Ltd.), a 2.38% by mass tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution was used as a developer for 45 seconds. It was developed with a paddle and rinsed with pure water for 30 seconds.
  • TMAH tetramethylammonium hydroxide
  • the shear strength of the pattern of the obtained cured film was measured using a die shear tester (Dage-Series 4000 manufactured by Nordson Corporation) using a tool with a width of 150 ⁇ m, a height of 1 ⁇ m from the copper substrate, and a speed of 15 ⁇ m/sec. It was measured with The average value of 10 measurements was taken as the shear strength, and the adhesion to the substrate was evaluated based on the following criteria.
  • a and B were judged as passing, and C was judged as failing.
  • C Shear strength is less than 250 mN.
  • a positive resin composition containing a photoacid generator was coated on a copper substrate using a spin coater (Mikasa). 1H-360S) manufactured by Dainippon Screen Co., Ltd., and dried by heating at 100° C. for 3 minutes using a hot plate (SCW-636 manufactured by Dainippon Screen Co., Ltd.) to form a coating film of 10 ⁇ m.
  • the copper substrate on which this coating film was formed was exposed to light at 800 mJ/cm 2 using an aligner (PLA-501F manufactured by Canon Inc.) through a photomask with a square pattern of 100 ⁇ m x 100 ⁇ m using an ultra-high pressure mercury lamp as a light source. did.
  • the exposure amount was calculated by measuring the illuminance at 365 nm.
  • AD-1200 manufactured by Takizawa Sangyo Co., Ltd. the image was developed using a 2.38% by mass tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution as a developing solution for 2 paddles for 45 seconds, and then developed with pure water. I rinsed it for 30 seconds.
  • TMAH tetramethylammonium hydroxide
  • the shear strength of the pattern of the obtained cured film was measured using a die shear tester (Dage-Series 4000 manufactured by Nordson Corporation) using a tool with a width of 150 ⁇ m, a height of 1 ⁇ m from the copper substrate, and a speed of 15 ⁇ m/sec. It was measured with The average value of 10 measurements was taken as the shear strength, and the adhesion to the substrate was evaluated based on the following criteria.
  • the copper substrate on which this coating film was formed was exposed to light at 500 mJ/cm 2 using an aligner (PLA-501F manufactured by Canon Inc.) through a photomask with a square pattern of 100 ⁇ m x 100 ⁇ m using an ultra-high pressure mercury lamp as a light source. did.
  • the exposure amount was calculated by measuring the illuminance at 365 nm. After that, it was heated at 100°C for 1 minute, and using an automatic developing machine (AD-1200 manufactured by Takizawa Sangyo Co., Ltd.), a 2.38% by mass tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution was used as a developer for 30 seconds. It was developed with a paddle and rinsed with pure water for 30 seconds.
  • TMAH tetramethylammonium hydroxide
  • a and B were judged as passing, and C was judged as failing.
  • E-type viscometer TVE-25 manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.
  • Viscosity increase rate is 20% or more.
  • BAHF 32.96 g, 0.09 mol: 90 mol % based on all amines and their derivatives
  • MAP 1.09 g, 0.01 mol: 10 mol % based on all amines and derivatives thereof
  • a solution of N,N-dimethylformamide dimethyl acetal (21.5 g, 0.18 mol) diluted with 20 g of GBL was added little by little, and the mixture was further stirred at 50° C. for 3 hours.
  • Example 1 3.5 g of polyhydroxystyrene (P1), 0.0175 g of organic salt (M1), 2.1 g of GBL, and 3.1 g of EL were mixed, and the mixture was filtered under pressure using a filter with a retained particle size of 1 ⁇ m.
  • a photosensitive resin composition was prepared. According to the evaluation methods (4) and (8) above, the substrate adhesion and storage stability of the non-photosensitive resin composition were evaluated.
  • Table 2 shows the evaluation results of Examples 1 to 19 and Comparative Examples 1 to 5.
  • Example 20 Under yellow light, 3.5 g of polyhydroxystyrene (P1), 0.0175 g of organic salt (M1), 0.5 g of OXE02, 0.5 g of DCP-A, 1.5 g of BP-6EM, MOI - Mix 0.5g of BP, 1.0g of MW-100LM, 0.5g of MX-270, 0.25g of KBM403, 0.003g of PF77, 2.1g of GBL, and 3.1g of EL, and reserve.
  • a negative resin composition was prepared by pressure filtration using a filter with a particle size of 1 ⁇ m.
  • Example 41 Under yellow light, 3.5 g of polyhydroxystyrene (P1), 0.0175 g of organic salt (M1), 0.4 g of HA5-170, 0.17 g of TrisP-PA, 0.34 g of MX-270. , 0.33 g of KBM1403, 4.3 g of GBL, and 2.4 g of EL were mixed and filtered under pressure using a filter with a retained particle size of 1 ⁇ m to obtain (D-1) a positive resin composition containing a photoacid generator. I prepared something. According to the evaluation methods (2), (6), and (8) above, the fine pattern processability, substrate adhesion, and storage stability of the positive resin composition containing the photoacid generator (D-1) were evaluated.
  • Example 42 to 61 (A) Soluble resin, (B) organic salt, (C) solvent, (D) photosensitizer, and other components as shown in Table 5-1 and Table 5-2, and in the same manner as in Example 41 (D- 1) Prepare a positive resin composition containing a photoacid generator, and according to the evaluation methods of (2), (6), and (8) above, (D-1) Positive resin composition containing a photoacid generator. The fine pattern processability, substrate adhesion, and storage stability of the material were evaluated.
  • Example 62 Under yellow light, 2.35 g of polyhydroxystyrene (P1), 0.0118 g of organic salt (M1), 0.17 g of CPI-310FG, 3.0 g of TEPIC-VL, 0.20 g of KBM403, GBL (D-1) A negative resin composition containing a photoacid generator was prepared by mixing 10 g of the mixture and filtering under pressure using a filter with a retained particle size of 1 ⁇ m. According to the evaluation methods (3), (7), and (8) above, the fine pattern processability, substrate adhesion, and storage stability of the negative resin composition containing the photoacid generator (D-1) were evaluated.
  • Example 63-68 (A) Soluble resin, (B) organic salt, (C) solvent, (D) photosensitizer, and other ingredients as shown in Table 7, and (D-1) photoacid generator as in Example 62.
  • a negative resin composition containing the photoacid generator was prepared, and according to the evaluation methods (3), (7), and (8) above, (D-1) fine pattern processability of the positive resin composition containing the photoacid generator, substrate Adhesion and storage stability were evaluated.
  • [Comparative Examples 16 to 18] (A) Soluble resin, (B) organic salt, (C) solvent, (D) photosensitizer, and other ingredients as shown in Table 7, and (D-1) photoacid generator as in Example 62.
  • a negative resin composition containing the photoacid generator was prepared, and according to the evaluation methods (3), (7), and (8) above, (D-1) fine pattern processability of the positive resin composition containing the photoacid generator, substrate Adhesion and storage stability were evaluated.
  • Table 8 shows the evaluation results of Examples 62 to 68 and Comparative Examples 16 to 18.
  • a cured product obtained by curing the resin composition of the present invention can be used as an insulating film or a protective film constituting an electronic component, a flattening layer or a pixel dividing layer constituting a display device.
  • electronic components include active components including semiconductors such as transistors, diodes, integrated circuits (ICs), and memories, and passive components such as resistors, capacitors, and inductors.
  • interlayer insulating films such as passivation films for semiconductors, surface protective films for semiconductor elements, TFTs (Thin Film Transistors), etc., and interlayer insulating films between rewirings in multilayer wiring for high-density packaging of 2 to 10 layers.
  • the display device has a flattening layer, a first electrode, a pixel dividing layer, an organic EL layer, and a second electrode on a substrate, and the flattening layer and/or the pixel dividing layer is an organic layer containing the cured product of the present invention.
  • An example is an EL display device.
  • an active matrix display device has a TFT (thin film transistor) on a substrate such as glass or a resin film, and wiring located on the side of the TFT and connected to the TFT.
  • a flattening layer is provided to cover the unevenness, and a display element is further provided on the flattening layer. The display element and the wiring are connected through contact holes formed in the planarization layer.

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Abstract

(A)可溶性樹脂、(B)有機塩および(C)溶剤を含有する樹脂組成物であって、前記(B)有機塩がカルボキシ基を有する有機化合物と、アミノ基を有する有機化合物から形成される有機塩であって、前記(A)可溶性樹脂100質量部に対して、前記(B)有機塩が0.01~10質量部である樹脂組成物。 基板密着性に優れ、かつ保存安定性に優れる樹脂組成物を提供する。

Description

樹脂組成物、硬化物、電子部品および表示装置
 
 本発明は、可溶性樹脂、有機塩および溶剤を含有する樹脂組成物、当該樹脂組成物を硬化した硬化物、当該硬化物を具備する電子部品ならびに当該硬化物を具備する表示装置に関する。
 電子部品の表面保護膜や層間絶縁膜には、耐熱性や電気絶縁性及び機械特性に優れたポリイミド系材料やポリベンゾオキサゾール系材料などが広く使用されている。電子部品の製造工程において、金属層を絶縁膜上に形成する場合があるが、両者の密着性が不十分であると界面で剥離が生じ、電子部品の信頼性に劣る。よって、絶縁膜に用いられる材料は金属層との密着性に優れる事が求められ、開発段階の評価においては金属基板との密着性に優れる事が求められる。
 この課題に対して、塩基性含窒素化合物やチオール誘導体の添加物を含む樹脂組成物(特許文献1~3参照)が開示されている。
 また、電子部品の高集積化に必要な微細加工の要求を満たすため、絶縁膜には感光剤を含有する事でフォトリソグラフィー法を用いてパターン加工可能とした樹脂組成物が用いられる場合があり、その場合は数μm~十数μm程度の微細パターン加工性を有する樹脂組成物が好適に用いられる。
特開2007-39486号公報 特開2003-5369号公報 国際公開第2014/115233号
 特許文献1と特許文献3に記載の樹脂組成物は、室温で保存した際に樹脂の反応が促進されて粘度が上昇するため、特許文献2に記載の樹脂組成物は、樹脂と添加物の相溶性に劣るため、いずれも保存安定性に課題があった。
 そこで本発明は、基板密着性に優れ、かつ保存安定性に優れる樹脂組成物を提供することを課題とする。
 上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。すなわち、
[1](A)可溶性樹脂、(B)有機塩および(C)溶剤を含有する樹脂組成物であって、前記(B)有機塩がカルボキシ基を有する有機化合物と、アミノ基を有する有機化合物から形成される有機塩であって、前記(A)可溶性樹脂100質量部に対して、前記(B)有機塩が0.01~10質量部である樹脂組成物。
[2]前記(B)有機塩が、式(6)または式(7)で表される構造を有する有機塩を含有する[1]に記載の樹脂組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
(式(6)中、R14は炭素数4~40の4価の有機基を表す。R15は水素原子または炭素数1~10の1価の有機基を表す。R16は炭素数1~40の2価の有機基を表す。)
(式(7)中、R17は炭素数1~40の2価の有機基を表す。ただしR17はカルボキシ基とカルボン酸エステル基を含まない。R18は炭素数1~40の2価の有機基を表す。)
[3]前記(A)可溶性樹脂が、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、これらの前駆体およびそれらの共重合体からなる群より選ばれる少なくとも1つの可溶性樹脂を含有する[1]または[2]に記載の樹脂組成物。
[4]さらに(D)感光剤を含有する[1]~[3]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[5]前記(A)可溶性樹脂が、
式(1)で表される構造を有するポリイミド、
式(3)で表される構造を有するポリベンゾオキサゾール、
式(4)で表される構造を有し、式(4)中のgが2であるポリイミド前駆体、
式(4)で表される構造を有し、式(4)中のgが0であるポリベンゾオキサゾール前駆体、
およびそれらの共重合体からなる群より選ばれる少なくとも1つの可溶性樹脂を含有する、[1]~[4]のいずれかに記載の樹脂組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
(式(1)中、Rは炭素数4~40の4価の有機基を表す。Rは式(2)で表される構造を表す。)
(式(2)中、Rは単結合、-O-、-C(CH-、-C(CF-で表され、RおよびRは炭素数1~20の1価の有機基を表す。aおよびbは、それぞれ独立に、1~4の整数を表し、cおよびdは、それぞれ独立に、0~1の整数を表す。*は化学結合を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
(式(3)中、Rは単結合、-O-、-C(CH-、-C(CF-で表される。Rは炭素数4~40の2価の有機基を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
(式(4)中、Rは炭素数4~40の2~4価の有機基を表す。Rは式(5)で表される構造を表す。R10は水素原子または炭素数1~20の1価の有機基を表す。gは、0または2を表す。)
(式(5)中、R11は単結合、-O-、-C(CH-、-C(CF-で表され、R12およびR13は炭素数1~20の1価の有機基を表す。kおよびlは、それぞれ独立に、1~4の整数を表し、mおよびnは、それぞれ独立に、0~1の整数を表す。*は化学結合を表す。)
[6]前記式(6)中のR16、および前記式(7)中のR18が、式(8)で表される構造である[1]~[5]のいずれかに記載の樹脂組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
(式(8)中、R19は単結合、-O-、-C(CH-、-C(CF-で表され、R20およびR21は炭素数1~20の1価の有機基を表す。оおよびpは、それぞれ独立に、1~4の整数を表し、qおよびrは、それぞれ独立に、0~1の整数を表す。*は化学結合を表す。)
[7]前記式(8)中のR19が、-C(CF-である[6]に記載の樹脂組成物、である。
[8][1]~[7]のいずれかに記載の樹脂組成物を硬化した硬化物。
[9][8]に記載の硬化物を具備する電子部品。
[10][8]に記載の硬化物を具備する表示装置。
 本発明は、基板密着性に優れ、かつ保存安定性に優れる樹脂組成物を提供する。さらに感光剤を含有する様態では、微細パターン加工性を有する樹脂組成物を提供する。
 以下、本発明を詳細に説明する。
 <(A)可溶性樹脂>
 本発明の樹脂組成物は、(A)可溶性樹脂を含有する。 本発明における可溶性樹脂とは、有機溶媒またはアルカリ水溶液100gに対して、25℃において0.1g以上溶解する樹脂を指す。
 有機溶媒としては、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン、δ-バレロラクトン、ジメチルスルホキシド、テトラヒドロフラン、ジオキサン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸プロピル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3-メチル-3-メトキシブチルアセテート、乳酸メチル、乳酸エチル、ジアセトンアルコール、3-メチル-3-メトキシブタノール、トルエン、キシレン、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、N,N’-ジメチルプロピレン尿素、1,3-ジメチルイソブチルアミド、メトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、ブトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド等が挙げられる。
 アルカリ水溶液としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、ジエタノールアミン、ジエチルアミノエタノール、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、トリエチルアミン、ジエチルアミン、メチルアミン、ジメチルアミン、酢酸ジメチルアミノエチル、ジメチルアミノエタノール、ジメチルアミノエチルメタクリレート、シクロヘキシルアミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等の水溶液が挙げられる。
 (A)可溶性樹脂としては、ポリイミド、ポリイミド前駆体、ポリベンゾオキサゾール、ポリベンゾオキサゾール前駆体、ポリアミド、ポリアミドイミド、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリウレア、ポリエステル、ポリシロキサン等が挙げられる。また、これらの樹脂を2種類以上含有してもよい。これらの中でも、耐熱性、強度、基板密着性に優れる点から、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、これらの前駆体、およびそれらの共重合体からなる群より選ばれる少なくとも1つの可溶性樹脂を含むことが好ましい。 
 ポリイミドおよびポリベンゾオキサゾールは、主鎖構造内にイミド環またはオキサゾール環の環状構造を有する樹脂である。またそれらの前駆体であるポリイミド前駆体およびポリベンゾオキサゾール前駆体は、脱水閉環することでイミド環またはベンゾオキサゾール環構造を形成する樹脂である。
 ポリイミドは、テトラカルボン酸や対応するテトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸ジエステルジクロリド等と、ジアミンや対応するジイソシアネート化合物、トリメチルシリル化ジアミン等を反応させることで得られ、テトラカルボン酸に由来する有機基とジアミンに由来する有機基を有する。例えば、テトラカルボン酸二無水物とジアミンを反応させて得られる、ポリイミド前駆体の1つであるポリアミド酸を、加熱処理により脱水閉環することで得られる。この加熱処理時には、m-キシレン等の水と共沸する溶媒を加えてもよい。或いは、カルボン酸無水物やジシクロヘキシルカルボジイミド等の脱水縮合剤やトリエチルアミンなどの塩基等の閉環触媒を加えて、化学熱処理により脱水閉環することで得られる。或いは、弱酸性のカルボン酸化合物を加えて、100℃以下の低温で加熱処理により脱水閉環することで得られる。
 ポリベンゾオキサゾールは、ビスアミノフェノール化合物と、ジカルボン酸や対応するジカルボン酸クロリド、ジカルボン酸活性エステル等を反応させることで得られ、ジカルボン酸に由来する有機基とビスアミノフェノールに由来する有機基を有する。例えば、ビスアミノフェノール化合物とジカルボン酸を反応させて得られる、ポリベンゾオキサゾール前駆体の1つであるポリヒドロキシアミドを、加熱処理により脱水閉環することで得られる。或いは、無水リン酸、塩基、カルボジイミド化合物等を加えて、化学処理により脱水閉環することで得られる。
 (A)可溶性樹脂は、式(1)で表される構造を有するポリイミド、式(3)で表される構造を有するポリベンゾオキサゾール、式(4)で表される構造を有し、式(4)中のgが2であるポリイミド前駆体、式(4)で表される構造を有し、式(4)中のgが0であるポリベンゾオキサゾール前駆体、およびそれらの共重合体からなる群より選ばれる少なくとも1つの可溶性樹脂を含有することが好ましい。式(1)で表される構造を有するポリイミド、式(3)で表される構造を有するポリベンゾオキサゾール、式(4)で表される構造を有し、式(4)中のgが2であるポリイミド前駆体、式(4)で表される構造を有し、式(4)中のgが0であるポリベンゾオキサゾール前駆体、およびそれらの共重合体からなる群より選ばれる少なくとも1つの可溶性樹脂を含有することで、樹脂組成物の耐熱性、強度、基板密着性に優れ、現像液であるアルカリ水溶液への溶解速度が大きくなり、樹脂組成物塗膜の硬化部の現像液に対する溶解速度と未硬化部の現像液に対する溶解速度の差(以下、溶解コントラスト)が大きくなり、微細パターン加工性が得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
(式(1)中、Rは炭素数4~40の4価の有機基を表す。Rは式(2)で表される構造を表す。)
(式(2)中、Rは単結合、-O-、-C(CH-、-C(CF-で表され、RおよびRは炭素数1~20の1価の有機基を表す。aおよびbは、それぞれ独立に、1~4の整数を表し、cおよびdは、それぞれ独立に、0~1の整数を表す。*は化学結合を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
(式(3)中、Rは単結合、-O-、-C(CH-、-C(CF-で表される。Rは炭素数4~40の2価の有機基を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
(式(4)中、Rは炭素数4~40の2~4価の有機基を表す。Rは式(5)で表される構造を表す。R10は水素原子または炭素数1~20の1価の有機基を表す。gは、0または2を表す。)
(式(5)中、R11は単結合、-O-、-C(CH-、-C(CF-で表され、R12およびR13は炭素数1~20の1価の有機基を表す。kおよびlは、それぞれ独立に、1~4の整数を表し、mおよびnは、それぞれ独立に、0~1の整数を表す。*は化学結合を表す。)
 式(1)中のRは炭素数4~40の4価のカルボン酸またはその誘導体に由来する有機基であり、テトラカルボン酸二無水物に由来する有機基であることが好ましい。テトラカルボン酸二無水物としては、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2-ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、1,1-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、1,1-ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物、4,4’-オキシジフタル酸無水物、1,2,5,6-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、9,9-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)フルオレン酸二無水物、9,9-ビス{4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル}フルオレン酸二無水物、2,3,6,7-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5,6-ピリジンテトラカルボン酸二無水物、3,4,9,10-ペリレンテトラカルボン酸二無水物、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二無水物などの芳香族テトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5-シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロフリル)-3-メチル-3-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸二無水物、2,3,5-トリカルボキシ-2-シクロペンタン酢酸二無水物、2,3,4,5-テトラヒドロフランテトラカルボン酸二無水物、4-(2,5-ジオキソテトラヒドロフラン-3-イル)-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-1,2-ジカルボン酸二無水物、4-(2,5-ジオキソテトラヒドロフラン-3-イル)-4メチル-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-1,2-ジカルボン酸二無水物、4-(2,5-ジオキソテトラヒドロフラン-3-イル)-7メチル-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-1,2-ジカルボン酸二無水物、ノルボルナン-2-スピロ-2’-シクロペンタノン-5’-スピロ-2”-ノルボルナン-5,5”,6,6”-テトラカルボン酸二無水物、ノルボルナン-2-スピロ-2’-シクロヘキサノン-6’-スピロ-2”-ノルボルナン-5,5”,6,6”-テトラカルボン酸二無水物や、これらの芳香族環や炭化水素の水素原子の一部を、炭素数1~10のアルキル基やフルオロアルキル基、ハロゲン原子などで置換した化合物等が挙げられる。また、これらのテトラカルボン酸二無水物を2種類以上組み合わせて使用してもよい。
 式(1)中のRは式(2)で表される構造であり、式(2)で表される構造を有するジアミンとしては、ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)メチレン、ビス[N-(3-アミノベンゾイル)-3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル]スルホン、ビス[N-(4-アミノベンゾイル)-3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル]スルホン、ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2’-ビス[N-(3-アミノベンゾイル)-3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル]プロパン、2,2’-ビス[N-(4-アミノベンゾイル)-3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル]プロパン、9,9-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9-ビス[N-(3-アミノベンゾイル)-3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル]フルオレン、9,9-ビス[N-(4-アミノベンゾイル)-3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル]フルオレン、N、N’-ビス(3-アミノベンゾイル)-2,5-ジアミノ-1,4-ジヒドロキシベンゼン、N、N’-ビス(4-アミノベンゾイル)-2,5-ジアミノ-1,4-ジヒドロキシベンゼン、N、N’-ビス(4-アミノベンゾイル)-4,4’-ジアミノ-3,3-ジヒドロキシビフェニル、N、N’-ビス(3-アミノベンゾイル)-3,3’-ジアミノ-4,4-ジヒドロキシビフェニル、N、N’-ビス(4-アミノベンゾイル)-3,3’-ジアミノ-4,4-ジヒドロキシビフェニル、3,3’-ジアミノ-4,4’-ビフェノール、ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)メタン、1,1-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)エタン、2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパンや、これらの芳香族環や炭化水素の水素原子の一部を、炭素数1~10のアルキル基やフルオロアルキル基、ハロゲン原子等で置換した化合物等が挙げられる。また、これらの式(2)で表される構造を有するジアミンを2種類以上組み合わせて使用してもよい。
 式(3)中のRは単結合、-O-、-C(CH-、-C(CF-で表される。
 式(3)中のRは炭素数4~40の2価の有機基を表す。式(3)中のRは炭素数4~40の2価のカルボン酸またはその誘導体に由来する有機基であり、ジカルボン酸に由来する有機基であることが好ましい。
 ジカルボン酸としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、2,2’-ビフェニルジカルボン酸、3,4’-ビフェニルジカルボン酸、4,4’-ビフェニルジカルボン酸、ベンゾフェノン-2,4’-ジカルボン酸、ベンゾフェノン-4,4’-ジカルボン酸、2,2-ビス(4-カルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、3,3’-ジカルボキシジフェニルエーテル、3,4’-ジカルボキシジフェニルエーテル、4,4’-ジカルボキシジフェニルエーテル、3,3’-ジカルボキシジフェニルメタン、3,4’-ジカルボキシジフェニルメタン、4,4’-ジカルボキシジフェニルメタン、3,3’-ジカルボキシジフェニルジフルオロメタン、3,4’-ジカルボキシジフェニルジフルオロメタン、4,4’-ジカルボキシジフェニルジフルオロメタン、3,3’-ジカルボキシジフェニルスルホン、3,4’-ジカルボキシジフェニルスルホン、4,4’-ジカルボキシジフェニルスルホン、3,3’-ジカルボキシジフェニルスルフィド、3,4’-ジカルボキシジフェニルスルフィド、4,4’-ジカルボキシジフェニルスルフィド、3,3’-ジカルボキシジフェニルケトン、3,4’-ジカルボキシジフェニルケトン、4,4’-ジカルボキシジフェニルケトン、2,2-ビス(3-カルボキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(3,4’-ジカルボキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-カルボキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(3-カルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス(3,4’-カルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス(4-カルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、1,3-ビス(3-カルボキフェノキシ)ベンゼン、1,4-ビス(3-カルボキフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(4-カルボキフェノキシ)ベンゼンや、これらの芳香族環や炭化水素の水素原子の一部を、炭素数1~10のアルキル基やフルオロアルキル基、ハロゲン原子などで置換した化合物等が挙げられる。また、これらのジカルボン酸を2種類以上組み合わせて使用してもよい。
 式(4)中のRは炭素数4~40の2~4価の有機基を表す。式(4)中のRは、gが0の場合、炭素数4~40の2価のカルボン酸またはその誘導体に由来する有機基であり、ジカルボン酸に由来する有機基であることが好ましい。
 ジカルボン酸としては、式(3)中のRと同様のものが挙げられる。
 式(4)中のRは、gが2の場合、炭素数4~40の4価のカルボン酸またはその誘導体に由来する有機基であり、テトラカルボン酸二無水物に由来する有機基であることが好ましい。
 テトラカルボン酸二無水物としては、式(1)中のRと同様のものが挙げられる。
 式(4)中のRは式(5)で表される構造であり、式(5)で表される構造を有するジアミンとしては、式(2)で表される構造と同様のものが挙げられる。
 (A)可溶性樹脂は、末端がモノアミン、酸無水物、酸クロリド、モノカルボン酸のいずれか一以上で封止されていることが好ましい。末端がモノアミン、酸無水物、酸クロリド、モノカルボン酸のいずれか一以上で封止されていることで、樹脂組成物の保存安定性が優れる。
 モノアミンで末端を封止する場合のモノアミン量は、全アミン成分に対して0.1~60モル%の範囲であることが好ましく、より好ましくは5~50モル%である。5モル%以上であることで保存安定性が優れ、50モル%以下であることで十分な重量平均分子量が得られる点で好ましい。
 モノアミンとしては、5-アミノ-8-ヒドロキシキノリン、1-ヒドロキシ-7-アミノナフタレン、1-ヒドロキシ-6-アミノナフタレン、1-ヒドロキシ-5-アミノナフタレン、1-ヒドロキシ-4-アミノナフタレン、2-ヒドロキシ-7-アミノナフタレン、2-ヒドロキシ-6-アミノナフタレン、2-ヒドロキシ-5-アミノナフタレン、1-カルボキシ-7-アミノナフタレン、1-カルボキシ-6-アミノナフタレン、1-カルボキシ-5-アミノナフタレン、2-カルボキシ-7-アミノナフタレン、2-カルボキシ-6-アミノナフタレン、2-カルボキシ-5-アミノナフタレン、2-アミノ安息香酸、3-アミノ安息香酸、4-アミノ安息香酸、4-アミノサリチル酸、5-アミノサリチル酸、6-アミノサリチル酸、3-アミノ-4,6-ジヒドロキシピリミジン、2-アミノフェノール、3-アミノフェノール、4-アミノフェノール、2-アミノチオフェノール、3-アミノチオフェノール、4-アミノチオフェノール等が挙げられる。これらのモノアミンを2種類以上組み合わせて使用してもよい。
 酸無水物、酸クロリド、モノカルボン酸で末端を封止する場合の各化合物量は、全酸成分に対して0.1~60モル%の範囲であることが好ましく、より好ましくは5~50モル%である。5モル%以上であることで保存安定性が優れ、50モル%以下であることで十分な重量平均分子量が得られる点で好ましい。
 酸無水物、酸クロリド、モノカルボン酸としては、無水フタル酸、無水マレイン酸、ナジック酸無水物、シクロヘキサンジカルボン酸無水物、3-ヒドロキシフタル酸無水物などの酸無水物、3-カルボキシフェノール、4-カルボキシフェノール、3-カルボキシチオフェノール、4-カルボキシチオフェノール、1-ヒドロキシ-7-カルボキシナフタレン、1-ヒドロキシ-6-カルボキシナフタレン、1-ヒドロキシ-5-カルボキシナフタレン、1-メルカプト-7-カルボキシナフタレン、1-メルカプト-6-カルボキシナフタレン、1-メルカプト-5-カルボキシナフタレン、等のモノカルボン酸類およびこれらのカルボキシ基が酸クロリド化したモノ酸クロリド化合物、テレフタル酸、フタル酸、マレイン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、1,5-ジカルボキシナフタレン、1,6-ジカルボキシナフタレン、1,7-ジカルボキシナフタレン、2,6-ジカルボキシナフタレン等のジカルボン酸類の1つのカルボキシ基だけが酸クロリド化したモノ酸クロリド化合物、モノ酸クロリド化合物とN-ヒドロキシベンゾトリアゾールやN-ヒドロキシ-5-ノルボルネン-2,3-ジカルボキシイミドとの反応により得られる活性エステル化合物等が挙げられる。これらの酸無水物、酸クロリド、モノカルボン酸を2種類以上組み合わせて使用してもよい。
 (A)可溶性樹脂は、重量平均分子量が1,000以上200,000以下であることが好ましく、5,000以上100,000以下であることがより好ましく、10,000以上50,000以下であることがさらに好ましい。重量平均分子量が前記範囲であることで、微細パターン加工性、耐熱性、強度を得られる。重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー法(GPC法)によって測定され、ポリスチレン換算で算出される。
 <(B)有機塩>
 本発明の樹脂組成物は、(B)有機塩を含有する。 本発明における有機塩とは、酸性官能基を有する有機化合物と塩基性官能基を有する有機化合物から形成される塩を指す。酸性官能基としては、カルボキシ基、 スルホン酸基、リン酸基、フェノール性水酸基等が挙げられる。塩基性官能基としては、アミノ基、具体的には、第一級アミノ基、第二級アミノ基等が挙げられる。
 (B)有機塩は、式(6)または式(7)で表される構造を有する有機塩を含有することが好ましい。(B)有機塩が式(6)または式(7)で表される構造を有する有機塩を含有することで、樹脂組成物と、Si基板、SiO基板、SiN基板、Al基板、Cu基板、Ti基板、ITO基板等に例示される基板との密着性を一層向上することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
(式(6)中、R14は炭素数4~40の4価の有機基を表す。R15は水素原子または炭素数1~10の1価の有機基を表す。R16は炭素数1~40の2価の有機基を表す。)
(式(7)中、R17は炭素数1~40の2価の有機基を表す。ただしR17はカルボキシ基とカルボン酸エステル基を含まない。R18は炭素数1~40の2価の有機基を表す。)
 式(6)中のR14は炭素数4~40の4価のカルボン酸またはその誘導体に由来する有機基であり、テトラカルボン酸に由来する有機基であることが好ましい。
 テトラカルボン酸としては、ピロメリット酸、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸、2,3,3’,4’-ビフェニルテトラカルボン酸、2,2’,3,3’-ビフェニルテトラカルボン酸、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸、2,2’,3,3’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)プロパン、1,1-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)エタン、1,1-ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)エタン、ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)メタン、ビス(2,3-ジカルボキシフェニル)メタン、ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)スルホン、4,4’-オキシジフタル酸、1,2,5,6-ナフタレンテトラカルボン酸、9,9-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)フルオレン酸、9,9-ビス{4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル}フルオレン酸、2,3,6,7-ナフタレンテトラカルボン酸、2,3,5,6-ピリジンテトラカルボン酸、3,4,9,10-ペリレンテトラカルボン酸、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパンなどの芳香族テトラカルボン酸、3,3’,4,4’-ジフェニルスルホンテトラカルボン酸、1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸、1,2,3,4-シクロペンタンテトラカルボン酸、1,2,4,5-シクロヘキサンテトラカルボン酸、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロフリル)-3-メチル-3-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸、2,3,5-トリカルボキシ-2-シクロペンタン酢酸、2,3,4,5-テトラヒドロフランテトラカルボン酸、4-(2,5-ジオキソテトラヒドロフラン-3-イル)-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-1,2-ジカルボン酸、4-(2,5-ジオキソテトラヒドロフラン-3-イル)-4メチル-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-1,2-ジカルボン酸、4-(2,5-ジオキソテトラヒドロフラン-3-イル)-7メチル-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-1,2-ジカルボン酸、ノルボルナン-2-スピロ-2’-シクロペンタノン-5’-スピロ-2”-ノルボルナン-5,5”,6,6”-テトラカルボン酸、ノルボルナン-2-スピロ-2’-シクロヘキサノン-6’-スピロ-2”-ノルボルナン-5,5”,6,6”-テトラカルボン酸や、これらの芳香族環や炭化水素の水素原子の一部を、炭素数1~10のアルキル基やフルオロアルキル基、ハロゲン原子等で置換した化合物等が挙げられる。また、これらのテトラカルボン酸を2種類以上組み合わせて使用してもよい。
 式(6)中のR16は炭素数1~40の2価のジアミンまたはその誘導体に由来する有機基であり、ジアミンから2つのアミノ基を除いた2価の有機基であることが好ましい。
 ジアミンとしては、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、3,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,4’-ジアミノジフェニルスルホン、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、3,4’-ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’-ジアミノジフェニルスルフィド、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、ベンジン、m-フェニレンジアミン、p-フェニレンジアミン、1,5-ナフタレンジアミン、2,6-ナフタレンジアミン、ビス(4-アミノフェノキシフェニル)スルホン、ビス(3-アミノフェノキシフェニル)スルホン、ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス{4-(4-アミノフェノキシ)フェニル}エーテル、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’-ジエチル-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジエチル-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’,3,3’-テトラメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’,4,4’-テトラメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)-4,4’-ジアミノビフェニル等の芳香族ジアミンや、これらの芳香族環や炭化水素の水素原子の一部を、炭素数1~10のアルキル基やフルオロアルキル基、ハロゲン原子等で置換した化合物、ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)メチレン、ビス[N-(3-アミノベンゾイル)-3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル]スルホン、ビス[N-(4-アミノベンゾイル)-3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル]スルホン、ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2’-ビス[N-(3-アミノベンゾイル)-3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル]プロパン、2,2’-ビス[N-(4-アミノベンゾイル)-3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル]プロパン、9,9-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9-ビス[N-(3-アミノベンゾイル)-3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル]フルオレン、9,9-ビス[N-(4-アミノベンゾイル)-3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル]フルオレン、N、N’-ビス(3-アミノベンゾイル)-2,5-ジアミノ-1,4-ジヒドロキシベンゼン、N、N’-ビス(4-アミノベンゾイル)-2,5-ジアミノ-1,4-ジヒドロキシベンゼン、N、N’-ビス(4-アミノベンゾイル)-4,4’-ジアミノ-3,3-ジヒドロキシビフェニル、N、N’-ビス(3-アミノベンゾイル)-3,3’-ジアミノ-4,4-ジヒドロキシビフェニル、N、N’-ビス(4-アミノベンゾイル)-3,3’-ジアミノ-4,4-ジヒドロキシビフェニル、3,3’-ジアミノ-4,4’-ビフェノール、ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)メタン、1,1-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)エタン、2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパンや、これらの芳香族環や炭化水素の水素原子の一部を、炭素数1~10のアルキル基やフルオロアルキル基、ハロゲン原子等で置換した化合物等が挙げられる。
 式(7)中のR17は炭素数1~40の2価の有機基を表す。式(7)中のR17は炭素数1~40の2価のカルボン酸またはその誘導体に由来する有機基であり、ジカルボン酸に由来する有機基であることが好ましい。
 ジカルボン酸としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、2,2’-ビフェニルジカルボン酸、3,4’-ビフェニルジカルボン酸、4,4’-ビフェニルジカルボン酸、ベンゾフェノン-2,4’-ジカルボン酸、ベンゾフェノン-4,4’-ジカルボン酸、2,2-ビス(4-カルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、3,3’-ジカルボキシジフェニルエーテル、3,4’-ジカルボキシジフェニルエーテル、4,4’-ジカルボキシジフェニルエーテル、3,3’-ジカルボキシジフェニルメタン、3,4’-ジカルボキシジフェニルメタン、4,4’-ジカルボキシジフェニルメタン、3,3’-ジカルボキシジフェニルジフルオロメタン、3,4’-ジカルボキシジフェニルジフルオロメタン、4,4’-ジカルボキシジフェニルジフルオロメタン、3,3’-ジカルボキシジフェニルスルホン、3,4’-ジカルボキシジフェニルスルホン、4,4’-ジカルボキシジフェニルスルホン、3,3’-ジカルボキシジフェニルスルフィド、3,4’-ジカルボキシジフェニルスルフィド、4,4’-ジカルボキシジフェニルスルフィド、3,3’-ジカルボキシジフェニルケトン、3,4’-ジカルボキシジフェニルケトン、4,4’-ジカルボキシジフェニルケトン、2,2-ビス(3-カルボキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(3,4’-ジカルボキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-カルボキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(3-カルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス(3,4’-カルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス(4-カルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、1,3-ビス(3-カルボキフェノキシ)ベンゼン、1,4-ビス(3-カルボキフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(4-カルボキフェノキシ)ベンゼンや、これらの芳香族環や炭化水素の水素原子の一部を、炭素数1~10のアルキル基やフルオロアルキル基、ハロゲン原子などで置換した化合物等が挙げられる。また、これらのジカルボン酸を2種類以上組み合わせて使用してもよい。
 式(7)中のR18は炭素数1~40の2価のジアミンまたはその誘導体に由来する有機基であり、ジアミンから2つのアミノ基を除いた2価の有機基であることが好ましい。
 ジアミンとしては、式(6)中のR16と同様のものが挙げられる。
 式(6)中のR16、式(7)中のR18は、式(8)で表される構造であることが好ましい。式(8)で表される構造であることで、現像液であるアルカリ水溶液への溶解速度が大きくなり、樹脂組成物塗膜の硬化部と未硬化部の溶解コントラストが大きくなり、微細パターン加工性が得られやすくなる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
(式(8)中、R19は単結合、-O-、-C(CH-、-C(CF-で表され、R20およびR21は炭素数1~20の1価の有機基を表す。оおよびpは、それぞれ独立に、1~4の整数を表し、qおよびrは、それぞれ独立に、0~1の整数を表す。*は化学結合を表す。)
 式(8)で表される構造を有するジアミンとしては、ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)メチレン、ビス[N-(3-アミノベンゾイル)-3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル]スルホン、ビス[N-(4-アミノベンゾイル)-3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル]スルホン、ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2’-ビス[N-(3-アミノベンゾイル)-3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル]プロパン、2,2’-ビス[N-(4-アミノベンゾイル)-3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル]プロパン、9,9-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9-ビス[N-(3-アミノベンゾイル)-3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル]フルオレン、9,9-ビス[N-(4-アミノベンゾイル)-3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル]フルオレン、N、N’-ビス(3-アミノベンゾイル)-2,5-ジアミノ-1,4-ジヒドロキシベンゼン、N、N’-ビス(4-アミノベンゾイル)-2,5-ジアミノ-1,4-ジヒドロキシベンゼン、N、N’-ビス(4-アミノベンゾイル)-4,4’-ジアミノ-3,3-ジヒドロキシビフェニル、N、N’-ビス(3-アミノベンゾイル)-3,3’-ジアミノ-4,4-ジヒドロキシビフェニル、N、N’-ビス(4-アミノベンゾイル)-3,3’-ジアミノ-4,4-ジヒドロキシビフェニル、3,3’-ジアミノ-4,4’-ビフェノール、ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)メタン、1,1-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)エタン、2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパンや、これらの芳香族環や炭化水素の水素原子の一部を、炭素数1~10のアルキル基やフルオロアルキル基、ハロゲン原子等で置換した化合物等が挙げられる。
 式(8)中のR19は、-C(CF-であることがより好ましい。R19が-C(CF-であることで、R19が単結合、-O-、-C(CH-である場合と比べて現像液であるアルカリ水溶液への溶解速度がより大きくなり、樹脂組成物塗膜の硬化部と未硬化部の溶解コントラストがより大きくなり、より微細パターン加工性が得られやすくなる。
 式(8)中のR19が-C(CF-であるジアミンとしては、2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパンや、これらの芳香族環や炭化水素の水素原子の一部を、炭素数1~10のアルキル基やフルオロアルキル基、ハロゲン原子等で置換した化合物等が挙げられる。
 (B)有機塩の含有量は、(A)可溶性樹脂100質量部に対して、0.01質量部以上10質量部以下とするものであり、0.05質量部以上1質量部以下が好ましい。(B)有機塩の含有量が0.01質量部に満たないと、微細パターン加工性と基板密着性に劣る。(B)有機塩の含有量が10質量部を超えると、保存安定性に劣る。
 (B)有機塩のうち式(6)で表される構造を有する有機塩は、例えば等モルの前記テトラカルボン酸とジアミンを溶媒中で攪拌することで得られ、式(7)で表される構造を有する有機塩は、例えば等モルの前記ジカルボン酸とジアミンを溶媒中で攪拌することで得られる。
 溶媒としては、<(A)可溶性樹脂>の項で例示した有機溶媒または水等が挙げられ、反応収率の観点から水であることがより好ましい。反応温度は0℃以上150℃以下である事が好ましく、10℃以上120℃以下であることがより好ましく、30℃以上80℃以下であることが特に好ましい。反応温度が前記好ましい範囲であることで、テトラカルボン酸とジアミンが十分に反応して(B)有機塩のうち式(6)で表される構造を有する有機塩が得られ、過反応を抑制することができる。また、ジカルボン酸とジアミンが十分に反応して(B)有機塩のうち式(7)で表される構造を有する有機塩が得られ、過反応を抑制することができる。反応時間は0.5時間以上30時間以下であることが好ましく、1時間以上20時間以下であることがより好ましく、2時間以上10時間以下であることが特に好ましい。反応時間が前記好ましい範囲であることで、テトラカルボン酸とジアミンが十分に反応して(B)有機塩のうち式(6)で表される構造を有する有機塩が得られ、過反応を抑制することができる。また、ジカルボン酸とジアミンが十分に反応して(B)有機塩のうち式(7)で表される構造を有する有機塩が得られ、過反応を抑制することができる。
 (B)有機塩のうち式(6)で表される構造を有する有機塩を得る第二の形態として、水中で前記テトラカルボン酸の誘導体であるテトラカルボン酸無水物を攪拌して加水分解し、その後に等モルの前記ジアミンを加えて攪拌する方法が挙げられる。加水分解の反応温度は0℃以上150℃以下であることが好ましく、10℃以上120℃以下であることがより好ましく、30℃以上80℃以下であることが特に好ましい。反応温度が前記好ましい範囲であることで、十分に加水分解が進行し、過反応を抑制することができる。反応時間は0.5時間以上30時間以下であることが好ましく、1時間以上20時間以下であることがより好ましく、2時間以上10時間以下であることが特に好ましい。反応温度が前記好ましい範囲であることで、十分に加水分解が進行し、過反応を抑制することができる。
 <(C)溶剤>
 本発明の樹脂組成物は、(C)溶剤を含有する。本発明における溶剤とは、(A)可溶性樹脂、(B)有機塩、(D)感光剤、その他成分を溶かすことができる成分を指す。
 (C)溶剤の含有量は特に限定されないが、(A)可溶性樹脂100質量部に対して、100質量部以上10,000質量部以下が好ましく、100質量部以上5,000質量部以下がより好ましく、100質量部以上2,000質量部以下がさらに好ましい。(C)溶剤の含有量が前記好ましい範囲であることで、塗布性と塗膜の平坦性に優れ、膜厚1μm以上の塗布膜を形成できる。
 (C)溶剤の大気圧下における沸点は、50℃以上250℃以下であることが好ましく、100℃以上210℃以下であることがより好ましい。大気圧下における沸点が前記範囲であることで、樹脂組成物の塗布膜の乾燥工程において、塗布膜から溶剤を短時間で除去することができ、パターン付き基板の段差埋め込み性に優れる。大気圧下における沸点が前記範囲である溶剤としては、乳酸エチル(沸点154℃)、乳酸ブチル(沸点186℃)、ジプロピレングリコール ジメチルエーテル(沸点171℃)、ジエチレングリコールジメチルエーテル(沸点16 2℃)、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル(沸点176℃)、ジエチレングリコールジエチルエーテル(沸点189℃)、3-メトキシブチルアセテート(沸点171℃)、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(沸点160℃)、γ-ブチロラクトン(沸点203℃)、N-メチル-2-ピロリドン(沸点204℃)、ジアセトンアルコール(沸点166℃)、N-シクロヘキシル-2-ピロリドン(沸点154℃)、N,N-ジメチルホルムアミド(沸点153℃)、N,N-ジメチルアセトアミド(沸 点165℃)、ジメチルスルホキシド(沸点189℃)、プロピレングリコールモノメチ ルエーテルアセテート(沸点146℃)、N,N-ジメチルイソ酪酸アミド(沸点175 ℃)、エチレングリコールモノメチルエーテル(沸点124℃)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(沸点120℃)などのアルキレングリコールモノアルキルエーテル類、 プロピルアセテート(沸点102℃)、ブチルアセテート(沸点125℃)、イソブチル アセテート(沸点118℃)、などのアルキルアセテート類、メチルイソブチルケトン( 沸点116℃)、メチルプロピルケトン(沸点102℃)などのケトン類、ブチルアルコール(沸点117℃)、イソブチルアルコール(沸点108℃)などのアルコール類等が挙げられる。これらの大気圧下における沸点が100℃以上210℃以下である溶剤を2種類以上組み合わせて使用してもよい。
 (C)溶剤の溶解度パラメータ(SP値)は、7.0以上13.0以下であることが好ましい。SP値が前記範囲であることで、固形分析出を抑制でき、(A)可溶性樹脂を溶解し易くなる。前記SP値は、12.5以下であることがより好ましい。本発明において、溶解度パラメータ(SP値)は、「コーティングの基礎科学」(65ページ、原崎勇次著、槇書店)記載の文献値を用いた。また、SP値の記載の無いものは、同書籍55ページのFedorsによる原子 および原子団の蒸発エネルギーとモル体積から計算で求めた値を用いた。SP値が7.0以上13.0以下である溶剤として、乳酸エチル(SP値10.6、文献値)、乳酸ブチル(SP値9.7、文献値)、ジプロピレングリコールジメチルエーテル(SP値7.9、計算値)、ジエチレングリコールジメチルエーテル(SP値8.1、計算値)、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル(SP値8.1、計算値)、ジエチレングリコールジエチルエーテル(SP 値8.2、計算値)、3-メトキシブチルアセテート(SP値8.7、計算値)、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(SP値9.0、計算値)、γ-ブチロラクトン(SP値12.8、文献値)、N-メチル-2-ピロリドン(SP値11.2、文献値)、ジアセトンアルコール(SP値10.2、文献値)、N-シクロヘキシル-2- ピロリドン(SP値10.8、文献値)、N,N-ジメチルホルムアミド(SP値12.1、文献値)、N,N-ジメチルアセトアミド(SP値11.1、文献値)、ジメチルスルホキシド(SP値12.9、文献値)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(SP値8.7、計算値)、N,N-ジメチルイソ酪酸アミド(SP値9.9、計算値)、エチレングリコールモノメチルエーテル(SP値10.8、計算値)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(SP値10.2、計算値)、プロピルアセテート(SP値8.7、計算値)、ブチルアセテート(SP値8.5、文献値)、イソブチルアセテート(SP値8.4、文献値)、メチルイソブチルケトン(SP値8.6、文献値)、メチルプロピルケトン(SP 値8.9、計算値)、ブチルアルコール(SP値11.3、文献値)、イソブチルアルコール(SP値11.1、文献値)等が挙げられる。これらのSP値が7.0以上13.0以下である溶剤を2種類以上組み合わせて使用してもよい。
 <(D)感光剤>
 本発明の樹脂組成物は、(D)感光剤を含有する。 本発明における感光剤とは、露光により反応活性種を生じる成分を指し、(D-1)光酸発生剤や(D-2)光重合開始剤等が挙げられる。
 (D-1)光酸発生剤は露光により酸を発生する成分であり、露光部のアルカリ水溶液に対する溶解速度が大きくなり、未露光部との溶解コントラストが生じることで、露光部が可溶化するポジ型のレリーフパターンが得られる。ポジ型は、特に高い解像度を求められる用途において、好ましく選択される。また、(D―1)光酸発生剤と後述する架橋剤を含有することで、露光部に発生した酸が架橋剤の架橋反応を進行させ、露光部が不溶化するネガ型のレリーフパターンが得られる。ネガ型は、特に高い露光感度および/または厚膜加工を求められる用途において、好ましく選択される。
 (D-1)光酸発生剤としては、キノンジアジド化合物、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、ジアゾニウム塩、ヨードニウム塩等が挙げられる。
 キノンジアジド化合物としては、ポリヒドロキシ化合物とキノンジアジドのスルホニル基がエステル結合した化合物、ポリアミノ化合物とキノンジアジドのスルホニル基がスルホンアミド結合した化合物、ポリヒドロキシポリアミノ化合物とキノンジアジドのスルホニル基がエステル結合及び/或いはスルホンアミド結合した化合物等が挙げられる。
 キノンジアジド化合物のスルホニル基としては、4-ナフトキノンジアジドスルホニル基、5-ナフトキノンジアジドスルホニル基のいずれも好ましく用いられる。4-ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物は水銀灯のi線領域に吸収を有し、i線露光に適している。5-ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物は水銀灯のg線領域に吸収を有し、g線露光に適している。本発明において、露光に用いる光の波長によって4-ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物、5-ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物を選択することが好ましい。また、同一分子中に4-ナフトキノンジアジドスルホニル基、5-ナフトキノンジアジドスルホニル基を有するナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物を含有してもよく、4-ナフト キノンジアジドスルホニルエステル化合物と5-ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物を含有してもよい。
 (D-1)光酸発生剤のうち、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、ジアゾニウム塩、ヨードニウム塩は、露光により発生した酸を適度に安定化する点で好ましい。その中でも、配線腐食の観点からスルホニウム塩がより好ましい。
 スルホニウム塩を形成するカチオンとしては、トリフェニルスルホニウム、トリ-p-トリルスルホニウム、トリ-o-トリルスルホニウム、トリス(4-メトキシフェニル)スルホニウム、1-ナフチルジフェニルスルホニウム、2-ナフチルジフェニルスルホニウム、トリス(4-フルオロフェニル)スルホニウム、トリ-1-ナフチルスルホニウム、トリ-2-ナフチルスルホニウム、トリス(4-ヒドロキシフェニル)スルホニウム、4-(フェニルチオ)フェニルジフェニルスルホニウム、4-(p-トリルチオ)フェニルジ-p-トリルスルホニウム、4-(4-メトキシフェニルチオ)フェニルビス(4-メトキシフェニル)スルホニウム、4-(フェニルチオ)フェニルビス(4-フルオロフェニル)スルホニウム、4-(フェニルチオ)フェニルビス(4-メトキシフェニル)スルホニウム、4-(フェニルチオ)フェニルジ-p-トリルスルホニウム、[4-(4-ビフェニリルチオ)フェニル]-4-ビフェニリルフェニルスルホニウム、[4-(2-チオキサントニルチオ)フェニル]ジフェニルスルホニウム、ビス[4-(ジフェニルスルホニオ)フェニル]スルフィド、ビス〔4-{ビス[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]スルホニオ}フェニル〕スルフィド、ビス{4-[ビス(4-フルオロフェニル)スルホニオ]フェニル}スルフィド、ビス{4-[ビス(4-メチルフェニル)スルホニオ]フェニル}スルフィド、ビス{4-[ビス(4-メトキシフェニル)スルホニオ]フェニル}スルフィド、4-(4-ベンゾイル-2-クロロフェニルチオ)フェニルビス(4-フルオロフェニル)スルホニウム、4-(4-ベンゾイル-2-クロロフェニルチオ)フェニルジフェニルスルホニウム、4-(4-ベンゾイルフェニルチオ)フェニルビス(4-フルオロフェニル)スルホニウム、4-(4-ベンゾイルフェニルチオ)フェニルジフェニルスルホニウム、7-イソプロピル-9-オキソ-10-チア-9,10-ジヒドロアントラセン-2-イルジ-p-トリルスルホニウム、7-イソプロピル-9-オキソ-10-チア-9,10-ジヒドロアントラセン-2-イルジフェニルスルホニウム、2-[(ジ-p-トリル)スルホニオ]チオキサントン、2-[(ジフェニル)スルホニオ]チオキサントン、4-(9-オキソ-9H-チオキサンテン-2-イル)チオフェニル-9-オキソ-9H-チオキサンテン-2-イルフェニルスルホニウム、4-[4-(4-tert-ブチルベンゾイル)フェニルチオ]フェニルジ-p-トリルスルホニウム、4-[4-(4-tert-ブチルベンゾイル)フェニルチオ]フェニルジフェニルスルホニウム、4-[4-(ベンゾイルフェニルチオ)]フェニルジ-p-トリルスルホニウム、4-[4-(ベンゾイルフェニルチオ)]フェニルジフェニルスルホニウム、5-(4-メトキシフェニル)チアアンスレニウム、5-フェニルチアアンスレニウム、5-トリルチアアンスレニウム、5-(4-エトキシフェニル)チアアンスレニウム、5-(2,4,6-トリメチルフェニル)チアアンスレニウムなどのトリアリールスルホニウム;ジフェニルフェナシルスルホニウム、ジフェニル4-ニトロフェナシルスルホニウム、ジフェニルベンジルスルホニウム、ジフェニルメチルスルホニウムなどのジアリールスルホニウム;フェニルメチルベンジルスルホニウム、4-ヒドロキシフェニルメチルベンジルスルホニウム、4-メトキシフェニルメチルベンジルスルホニウム、4-アセトカルボニルオキシフェニルメチルベンジルスルホニウム、4-ヒドロキシフェニル(2-ナフチルメチル)メチルスルホニウム、2-ナフチルメチルベンジルスルホニウム、2-ナフチルメチル(1-エトキシカルボニル)エチルスルホニウム、フェニルメチルフェナシルスルホニウム、4-ヒドロキシフェニルメチルフェナシルスルホニウム、4-メトキシフェニルメチルフェナシルスルホニウム、4-アセトカルボニルオキシフェニルメチルフェナシルスルホニウム、2-ナフチルメチルフェナシルスルホニウム、2-ナフチルオクタデシルフェナシルスルホニウム、9-アントラセニルメチルフェナシルスルホニウムなどのモノアリールスルホニウム;ジメチルフェナシルスルホニウム、フェナシルテトラヒドロチオフェニウム、ジメチルベンジルスルホニウム、ベンジルテトラヒドロチオフェニウム、オクタデシルメチルフェナシルスルホニウム等が挙げられる。
 スルホニウム塩を形成するアニオンとしては、ボレートイオン、ホスフェートイオン、ガレートイオンからなる群より選ばれる少なくとも1つを含有することが好ましい。
 ボレートイオンとしては、ペンタフルオロフェニルボレート、トリフルオロフェニルボレート、テトラフルオロフェニルボレート、トリフルオロメチルフェニルボレート、ビス(トリフルオロメチル)フェニルボレート、ペンタフルオロエチルフェニルボレート、ビス(ペンタフルオロエチル)フェニルボレート、フルオロ-ビス(トリフルオロメチル)フェニルボレート、フルオロ-ペンタフルオロエチルフェニルボレート、フルオロ-ビス(ペンタフルオロエチル)フェニルボレート等が挙げられる。
 ホスフェートイオンとしては、例えば、ヘキサフルオロホスフェート、トリス(ペンタフルオロエチル)トリフルオロホスフェート等が挙げられる。
 ガレートイオンとしては、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ガレート、テトラキス(3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ガレート等が挙げられる。
 (D-1)光酸発生剤の含有量は、(A)可溶性樹脂100質量部に対して、0.01質量部以上50質量部以下が好ましい。含有量が前記範囲であることで、感度が良好で、保存安定性に優れる点で好ましい。
 (D-2)光重合開始剤は、露光により結合開裂及び/或いは反応し、ラジカルを発生する成分であり、(D-2)光重合開始剤と後述するラジカル重合性化合物を含有することで、露光部でラジカル重合反応が進行し、露光部が不溶化するネガ型のレリーフパターンが得られる。ネガ型は、特に高い露光感度および/または厚膜加工を求められる用途において、好ましく選択される。
 (D-2)光重合開始剤としては、ベンジルケタール系光重合開始剤、α-ヒドロキシケトン系光重合開始剤、α-アミノケトン系光重合開始剤、アシルホスフィンオキシド系光重合開始剤、オキシムエステル系光重合開始剤、アクリジン系光重合開始剤、チタノセン系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、アセトフェノン系光重合開始剤、芳香族ケトエステル系光重合開始剤、安息香酸エステル系光重合開始剤等が挙げられる。その中でも、感度の観点から、α-アミノケトン系光重合開始剤、アシルホスフィンオキシド系光重合開始剤、オキシムエステル系光重合開始剤が好ましい。
 α-アミノケトン系光重合開始剤としては、例えば、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノプロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-ブタン-1-オン、2-ジメチルアミノ-2-(4-メチルベンジル)-1-(4-モルホリノフェニル)-ブタン-1-オン、3,6-ビス(2-メチル-2-モルホリノプロピオニル)-9-オクチル-9H-カルバゾール等が挙げられる。
 アシルホスフィンオキシド系光重合開始剤としては、例えば、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-(2,4,4-トリメチルペンチル)ホスフィンオキシド等が挙げられる。
 オキシムエステル系光重合開始剤としては、例えば、1-フェニルプロパン-1,2-ジオン-2-(O-エトキシカルボニル)オキシム、1-フェニルブタン-1,2-ジオン-2-(O-メトキシカルボニル)オキシム、1,3-ジフェニルプロパン-1,2,3-トリオン-2-(O-エトキシカルボニル)オキシム、1-[4-(フェニルチオ)フェニル]オクタン-1,2-ジオン-2-(O-ベンゾイル)オキシム、1-[4-[4-(カルボキシフェニル)チオ]フェニル]プロパン-1,2-ジオン-2-(O-アセチル)オキシム、1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]エタノン-1-(O-アセチル)オキシム、1-[9-エチル-6-[2-メチル-4-[1-(2,2-ジメチル-1,3-ジオキソラン-4-イル)メチルオキシ]ベンゾイル]-9H-カルバゾール-3-イル]エタノン-1-(O-アセチル)オキシム、1-(9-エチル-6-ニトロ-9H-カルバゾール-3-イル)-1-[2-メチル-4-(1-メトキシプロパン-2-イルオキシ)フェニル]メタノン-1-(O-アセチル)オキシム等が挙げられる。
 (D-2)光重合開始剤の含有量は、(A)可溶性樹脂100質量部に対して、1質量部以上25質量部以下が好ましい。含有量が前記範囲であることで、感度が良好で、解像度に優れる点で好ましい。
 (D)感光剤中の(D-1)光酸発生剤と(D-2)光重合開始剤はそれぞれ単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよい。(D)感光剤の含有量は、(A)可溶性樹脂100質量部に対して、0.01質量部以上50質量部以下が好ましい。含有量が前記範囲であることで、感度が良好で、解像度と保存安定性に優れる点で好ましい。
 <架橋剤>
 本発明の樹脂組成物は、さらに架橋剤を含有してもよい。本発明における架橋剤とは、(A)可溶性樹脂またはその他成分を架橋する成分を指し、アルコキシメチル基、メチロール基、エポキシ基、オキセタニル基等の官能基を少なくとも2つ有する化合物等が挙げられる。架橋剤を含有することで、(A)可溶性樹脂またはその他成分を架橋し、硬化膜の耐熱性、強度、耐薬品性を向上させることができる。また、架橋剤と前記(D―1)光酸発生剤を含有することで、露光部に発生した酸が架橋剤の架橋反応を進行させ、露光部が不溶化するネガ型のレリーフパターンが得られる。
 アルコキシメチル基またはメチロール基を少なくとも2つ有する化合物としては、DML-PC、DML-PEP、DML-OC、DML-OEP、DML-34X、DML-PTBP、DML-PCHP、DML-OCHP、DML-PFP、DML-PSBP、DML-POP、DML-MBOC、DML-MBPC、DML-MTrisPC、DML-BisOC-Z、DML-BisOCHP-Z、DML-BPC、DML-BisOC-P、DMOM-PC、DMOM-PTBP、DMOM-MBPC、TriML-P、TriML-35XL、TML-HQ、TML-BP、TML-pp-BPF、TML-BPE、TML-BPA、TML-BPAF、TML-BPAP、TMOM-BP、TMOM-BPE、TMOM-BPA、TMOM-BPAF、TMOM-BPAP、HML-TPPHBA、HML-TPHAP、HMOM-TPPHBA、HMOMTPHAP(以上、商品名、本州化学工業(株)製)、“NIKALAC”(登録商標)MX-290、“NIKALAC”MX-280、“NIKALAC”MX-270、“NIKALAC”MX-279、“NIKALAC”MW-100LM、“NIKALAC”MX-750LM(以上、商品名、(株)三和ケミカル製)等が挙げられる。これらのアルコキシメチル基またはメチロール基を少なくとも2つ有する化合物を2種類以上組み合わせて使用してもよい。
 エポキシ基を少なくとも2つ有する化合物としては、“エポライト”(登録商標)40E、“エポライト”100E、“エポライト”200E、“エポライト”400E、“エポライト”70P、“エポライト”200P、“エポライト”400P、“エポライト”1500NP、“エポライト”80MF 、“エポライト”4000、“エポライト”3002(以上、共栄社化学(株)製)、“デナコール”(登録商標)EX-212L、“デナコール”EX-214L、“デナコール”EX-216L、“デナコール”EX-850L(以上、ナガセケムテックス(株)製)、GAN、GOT(以上、日本化薬(株)製)、“エピコート”(登録商標)828、“エピコート”1002、“エピコート”1750、“エピコート”1007、YX8100-BH30、E1256、E4250、E4275(以上、ジャパンエポキシレジン(株)製)、“エピクロン”(登録商標)EXA-9583、HP4032(以上、DIC(株)製)、VG3101(三井化学(株)製)、“テピック”(登録商標)S、“テピック”G、“テピック”P(以上、日産化学工業(株)製)、“デナコール”EX-321L(ナガセケムテックス(株)製)、NC6000(日本化薬(株)製)、“エポトート”(登録商標)YH-434L(東都化成(株)製)、EPPN502H、NC3000(日本化薬(株)製)、“エピクロン”(登録商標)N695、HP7200(以上、DIC(株)製)等が挙げられる。これらのエポキシ基を少なくとも2つ有する化合物を2種類以上組み合わせて使用してもよい。
 オキセタニル基を少なくとも2つ有する化合物としては、エタナコールEHO、エタナコールOXBP、エタナコールOXTP、エタナコールOXMA(以上、宇部興産(株)製)等が挙げられる。これらのオキセタニル基を少なくとも2つ有する化合物を2種類以上組み合わせて使用してもよい。
 架橋剤の含有量は、(A)可溶性樹脂100質量部に対して、5質量部以上100質量部以下が好ましく、10質量部以上90質量部以下がより好ましい。含有量が前記好ましい範囲であることで、耐薬品性が良好で、耐熱性と強度に優れる。
 <ラジカル重合性化合物>
 本発明の樹脂組成物は、さらにラジカル重合性化合物を含有してもよい。本発明におけるラジカル重合性化合物とは、ラジカル機構で重合反応が進行する成分を指し、ラジカル重合性化合物と前記(D-2)光重合開始剤を含有することで、露光部でラジカル重合反応が進行し、露光部が不溶化するネガ型のレリーフパターンが得られる。
 ラジカル重合性化合物としては、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールヘプタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート、2,2-ビス[4-(3-(メタ)アクリロキシ-2-ヒドロキシプロポキシ)フェニル]プロパン、1,3,5-トリス((メタ)アクリロキシエチル)イソシアヌル酸、1,3-ビス((メタ)アクリロキシエチル)イソシアヌル酸、9,9-ビス[4-(2-(メタ)アクリロキシエトキシ)フェニル]フルオレン、9,9-ビス[4-(3-(メタ)アクリロキシプロポキシ)フェニル]フルオレン、9,9-ビス(4-(メタ)アクリロキシフェニル)フルオレンまたはそれらの酸変性体、エチレンオキシド変性体、プロピレンオキシド変性体等が挙げられる。これらのラジカル重合性化合物を2種類以上組み合わせて使用してもよい。
 ラジカル重合性化合物の含有量は、(A)可溶性樹脂100質量部に対して、10質量部以上90質量部以下が好ましく、20質量部以上80質量部以下がより好ましい。含有量が前記好ましい範囲であることで、感度が良好で、耐熱性と強度に優れる。
 <溶解促進剤>
 本発明の樹脂組成物は、さらに溶解促進剤を含有してもよい。本発明における溶解促進剤とは、前記樹脂組成物のアルカリ水溶液への溶解性を向上させる成分を指す。溶解促進剤を含有する事で、現像液であるアルカリ水溶液への溶解速度が大きくなり、樹脂組成物塗膜の硬化部と未硬化部の溶解コントラストが大きくなり微細パターン加工性が得られやすくなる。
 溶解促進剤としては、Bis-Z、BisOC-Z、BisOPP-Z、BisP-CP、Bis26X-Z、BisOTBP-Z、BisOCHP-Z、BisOCR-CP、BisP-MZ、BisP-EZ、Bis26X-CP、BisP-PZ、BisP-IPZ、BisCRIPZ、BisOCP-IPZ、BisOIPP-CP、Bis26X-IPZ、BisOTBP-CP、TekP-4HBPA(テトラキスP-DO-BPA)、TrisP―HAP、TrisP-PA、TrisP-PHBA、TrisP-SA、TrisOCR-PA、BisOFP-Z、BisRS-2P、BisPG-26X、BisRS-3P、BisOC-OCHP、BisPC-OCHP、Bis25X-OCHP、Bis26X-OCHP、BisOCHP-OC、Bis236T-OCHP、メチレントリス-FR-CR、BisRS-26X、BisRS-OCHP、(以上、商品名、本州化学工業(株)製)、BIR-OC、BIP-PCBIR-PC、BIR-PTBP、BIR-PCHP、BIP-BIOC-F、4PC、BIR-BIPC-F、TEP-BIP-A(以上、商品名、旭有機材工業(株)製)、1,4-ジヒドロキシナフタレン、1,5-ジヒドロキシナフタレン、1,6-ジヒドロキシナフタレン、1,7-ジヒドロキシナフタレン、2,3-ジヒドロキシナフタレン、2,6-ジヒドロキシナフタレン、2,7-ジヒドロキシナフタレン、2,4-ジヒドロキシキノリン、2,6-ジヒドロキシキノリン、2,3-ジヒドロキシキノキサリン、アントラセン-1,2,10-トリオール、アントラセン-1,8,9-トリオール、8-キノリノール等のフェノール化合物等が挙げられる。これらの溶解促進剤を2種類以上組み合わせて使用してもよい。
 溶解促進剤の含有量は、(A)可溶性樹脂100質量部に対して、1質量部以上20質量部以下が好ましい。含有量が前記好ましい範囲である事で、耐熱性が良好で、微細パターン加工性が得られる。
 <密着改良剤>
 本発明の樹脂組成物は、さらに密着改良剤を含有してもよい。本発明における密着改良剤とは、樹脂組成物皮膜と基板との密着性を高める成分を指す。
 基板としては、Si基板、SiO基板、SiN基板、Al基板、Cu基板、Ti基板、ITO基板等が挙げられる。
 密着改良剤としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、エポキシシクロヘキシルエチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、p-スチリルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤、チタンキレート剤、アルミキレート剤、芳香族アミン化合物とアルコキシ基含有ケイ素化合物を反応させて得られる化合物等が挙げられる。これらの密着改良剤を2種類以上組み合わせて使用してもよい。
 密着改良剤の含有量は、(C)溶剤を除く樹脂組成物全量100質量部に対して、0.1質量部以上10質量部以下が好ましい。
 <界面活性剤>
 本発明の樹脂組成物は、さらに界面活性剤を含有してもよい。本発明における界面活性剤とは、樹脂組成物と下地基板との濡れ性高める成分を指す。
界面活性剤としては、東レ・ダウコーニング(株)のSHシリーズ、SDシリーズ、STシリーズ、ビックケミー・ジャパン(株)のBYKシリーズ、信越化学工業(株)のKPシリーズ、日油(株)のディスフォームシリーズ、DIC(株)の“メガファック(登録商標)”シリーズ、住友スリーエム(株)のフロラードシリーズ、旭硝子(株)の“サーフロン(登録商標)”シリーズ、“アサヒガード(登録商標)”シリーズ、オムノヴァ・ソルーション社のポリフォックスシリーズ等のフッ素系界面活性剤、共栄社化学(株)のポリフローシリーズ、楠本化成(株)の“ディスパロン(登録商標)”シリーズ等のアクリル系及び/或いはメタクリル系の界面活性剤等が挙げられる。
 界面活性剤の含有量は、(C)溶剤を除く樹脂組成物全量100質量部に対して、0.001質量部以上1質量部以下が好ましい。
 <硬化物>
 本発明の硬化物は、前記樹脂組成物を硬化した硬化物であり、該樹脂組成物を光または熱で硬化してさえいれば、いかなる形態の硬化物であってもよい。 光で硬化する方法としては、高圧水銀灯の365nmのi線、405nmのh線、432nmのg線で50mJ以上3,000mJ以下露光して硬化する方法等が挙げられ、熱で硬化する方法としては、150℃以上500℃以下で5分以上5時間以下加熱処理して硬化する方法等が挙げられる。
 前記硬化物の製造方法は、前記樹脂組成物を基板上に塗布し、乾燥して基板上に樹脂膜を形成する工程と、該樹脂組成物被膜を露光する工程と、該樹脂組成物被膜の未露光部或いは未露光部を現像液で除去して現像する工程、現像後の樹脂組成物被膜を加熱処理して硬化する工程を含む。
 前記樹脂組成物を基板上に塗布し、乾燥して基板上に樹脂膜を形成する工程としては、該樹脂組成物を、スピンコーター、スプレーコーター、スクリーンコーター、ブレードコーター、ダイコーター、カレンダーコーター、メニスカスコーター、バーコーター、ロールコーター、コンマロールコーター、グラビアコーター、スリットダイコーター等で基板上に塗布し、50℃以上150℃以下の範囲で1分以上24時間以下乾燥して樹脂組成物被膜を形成する工程等が挙げられる。
 該樹脂組成物被膜を露光する工程としては、所望のパターンを有するマスクを通して、高圧水銀灯の365nmのi線、405nmのh線、432nmのg線で50mJ以上、3,000mJ以下露光する工程等が挙げられる。前記工程によって露光された該樹脂組成物被膜は、露光後ベークを行ってもよい。露光後ベークは、硬化性と基板との密着性の観点から、50℃以上であることが好ましく、解像度の観点から、150℃以下であることが好ましい。
 該樹脂組成物被膜の未露光部或いは未露光部を現像液で除去して現像する工程としては、現像液を該樹脂組成物被膜面にスプレーする、現像液を該樹脂組成物被膜面に液盛りする、現像液中に該樹脂組成物被膜に浸漬する、あるいは浸漬して超音波をかける等の工程が挙げられる。現像時間、現像ステップ、現像液の温度等の現像条件は、未露光部或いは露光部が除去されパターン形成が可能な条件であればよい。現像後はリンス処理をすることが好ましい。リンス処理は、水、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等を加えたもの、或いはこれらを2種類以上組み合わせたもので行うことが好ましい。
 現像後の樹脂組成物被膜を加熱処理して硬化する工程としては、150℃以上500℃以下で5分以上5時間以下加熱処理して硬化物とする工程等が挙げられる。前記加熱処理は、温度を選択して段階的に昇温する方法や、ある温度範囲を選択して連続的に昇温する方法を選択することができる。前者としては、130℃、200℃で各30分ずつ熱処理する方法が挙げられる。後者としては、室温から400℃まで、2時間かけて昇温する方法等が挙げられる。
 <電子部品>
 本発明の電子部品は、前記硬化物を具備する。 前記硬化物は、前記電子部品を構成する絶縁膜、保護膜等として使用することができる。
 電子部品としては、トランジスタ、ダイオード、集積回路(IC)、メモリ等の半導体を有する能動部品、抵抗、キャパシタ、インダクタ等の受動部品が挙げられる。電子部品内の硬化物の具体例としては、半導体のパッシベーション膜、半導体素子、TFT(Thin Film Transistor)等の表面保護膜、2~10層の高密度実装用多層配線における再配線間の層間絶縁膜等の層間絶縁膜、タッチパネルディスプレーの絶縁膜、保護膜、有機電界発光素子の絶縁層等の用途に好適に用いられるが、これらの他にも様々な構造をとることができる。
 <表示装置>
 本発明の表示装置は、前記硬化物を具備する。前記硬化物は、前記表示装置を構成する平坦化層、画素分割層として使用することができる。
 表示装置としては、基板上に平坦化層、第1電極、画素分割層、有機EL層、および第2電極を有し、平坦化層および/または画素分割層が本発明の硬化物を含む有機EL表示装置が挙げられる。アクティブマトリックス型の表示装置を例に挙げると、ガラスや樹脂フィルムなどの基板上に、TFT(薄膜トランジスタ)と、TFTの側方部に位置しTFTと接続された配線とを有し、その上に凹凸を覆うようにして平坦化層を有し、さらに平坦化層上に表示素子が設けられている。表示素子と配線とは、平坦化層に形成されたコンタクトホールを介して接続される。本発明の感光性樹脂組成物を硬化した硬化物は平坦化性とパターン寸法安定性に優れるため、平坦化層に好ましく用いられる。特に、近年、有機EL表示装置のフレキシブル化が主流になっており、前述の駆動回路を有する基板が樹脂フィルムからなる有機EL表示装置であってもよい。
 以下、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。まず、各実施例および比較例における評価方法について説明する。
(1)(D-2)光重合開始剤を含むネガ型樹脂組成物の微細パターン加工性の評価
 (D-2)光重合開始剤を含むネガ型樹脂組成物を銅基板上にスピンコーター(ミカサ(株)製1H-360S)を用いて塗布し、ホットプレート(大日本スクリーン(株)製SCW-636)を用いて100℃において3分間加熱乾燥して10μmの塗膜を形成した。この塗膜を形成した銅基板をアライナー(キヤノン(株)製PLA-501F)を用いて、L/S=30μm/30μmのパターン、20μm/20μmのパターン、15μm/15μmのパターンを有するフォトマスクを介して、超高圧水銀灯を光源として200mJ/cmで露光した。露光量は365nmの照度を測定し算出した。その後120℃で1分間加熱し、自動現像機(滝沢産業(株)製AD-1200)を用いて、2.38質量%の水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)水溶液を現像液として、45秒2パドルで現像し純水で30秒リンスした。その後、パターン加工部をFPD顕微鏡(オリンパス(株)製MX61)を用いて観察し、加工可能であった最小のパターンサイズを調べ、以下の基準に基づき、微細パターン加工性を評価した。ここで加工可能とは、現像後のパターンの開口寸法がフォトマスクのパターンの寸法の95%以上であることをいう。A、Bを合格、Cを不合格とした。
A:最小のパターンサイズが15μm
B:最小のパターンサイズが20μm
C:最小のパターンサイズが30μm。
(2)(D-1)光酸発生剤を含むポジ型樹脂組成物の微細パターン加工性の評価
 (D-1)光酸発生剤を含むポジ型樹脂組成物を銅基板上にスピンコーター(ミカサ(株)製1H-360S)を用いて塗布し、ホットプレート(大日本スクリーン(株)製SCW-636)を用いて100℃において3分間加熱乾燥して10μmの塗膜を形成した。この塗膜を形成した銅基板をアライナー(キヤノン(株)製PLA-501F)を用いて、L/S=15μm/15μmのパターン、10μm/10μmのパターン、5μm/5μmのパターンを有するフォトマスクを介して、超高圧水銀灯を光源として800mJ/cmで露光した。露光量は365nmの照度を測定し算出した。その後、自動現像機(滝沢産業(株)製AD-1200)を用いて、2.38質量%の水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)水溶液を現像液として、45秒2パドルで現像し純水で30秒リンスした。その後、パターン加工部をFPD顕微鏡(オリンパス(株)製MX61)を用いて観察し、加工可能であった最小のパターンサイズを調べ、以下の基準に基づき、微細パターン加工性を評価した。ここで加工可能とは、現像後のパターンの開口寸法がフォトマスクのパターンの寸法の95%以上であることをいう。A、Bを合格、Cを不合格とした。
A:最小のパターンサイズが5μm
B:最小のパターンサイズが10μm
C:最小のパターンサイズが15μm。
(3)(D-1)光酸発生剤を含むネガ型樹脂組成物の微細パターン加工性の評価
(D-1)光酸発生剤を含むネガ型樹脂組成物を銅基板上にスピンコーター(ミカサ(株)製1H-360S)を用いて塗布し、ホットプレート(大日本スクリーン(株)製SCW-636)を用いて120℃において3分間加熱乾燥して15μmの塗膜を形成した。この塗膜を形成した銅基板をアライナー(キヤノン(株)製PLA-501F)を用いて、L/S=15μm/15μmのパターン、10μm/10μmのパターン、5μm/5μmのパターンを有するフォトマスクを介して、超高圧水銀灯を光源として500mJ/cmで露光した。露光量は365nmの照度を測定し算出した。その後100℃で3分間加熱し、自動現像機(滝沢産業(株)製AD-1200)を用いて、2.38質量%の水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)水溶液を現像液として、30秒2パドルで現像し純水で30秒リンスした。その後、パターン加工部をFPD顕微鏡(オリンパス(株)製MX61)を用いて観察し、加工可能であった最小のパターンサイズを調べ、以下の基準に基づき、微細パターン加工性を評価した。ここで加工可能とは、現像後のパターンの開口寸法がフォトマスクのパターンの寸法の95%以上であることをいう。A~Cを合格、Dを不合格とした。
A:最小のパターンサイズが5μm
B:最小のパターンサイズが10μm
C:最小のパターンサイズが15μm
D:15μmのパターンサイズが加工不可能。
(4)非感光樹脂組成物の基板密着性の評価
 非感光樹脂組成物を銅基板上にスピンコーター(ミカサ(株)製1H-360S)を用いて塗布し、ホットプレート(大日本スクリーン(株)製SCW-636)を用いて100℃において3分間加熱乾燥して10μmの塗膜を形成した。この塗膜を形成した銅基板を、イナートオーブン(光洋サーモシステム(株)製CLH-21CD-S)を用いて、酸素濃度20ppm以下において3.5℃/分の昇温速度で280℃まで昇温後、1時間加熱処理を行った。得られた硬化膜に、JIS K5400-8.5規格のクロスカット法に準じて、片刃を用いて2mm間隔で10行10列のクロスカットを施し、セロハン粘着テープで剥離試験を行い、以下の基準で基板密着性を評価した。A、Bを合格、C、D、Eを不合格とした。
A:試験後の基板に密着している硬化膜の格子数が100
B:試験後の基板に密着している硬化膜の格子数が80以上100未満
C:試験後の基板に密着している硬化膜の格子数が50以上80未満
D:試験後の基板に密着している硬化膜の格子数が20以上50未満
E:試験後の基板に密着している硬化膜の格子数が20未満
(5)(D-2)光重合開始剤を含むネガ型樹脂組成物の基板密着性の評価
 (D-2)光重合開始剤を含むネガ型樹脂組成物を銅基板上にスピンコーター(ミカサ(株)製1H-360S)を用いて塗布し、ホットプレート(大日本スクリーン(株)製SCW-636)を用いて100℃において3分間加熱乾燥して10μmの塗膜を形成した。この塗膜を形成した銅基板をアライナー(キヤノン(株)製PLA-501F)を用いて、100μm×100μmの正方パターンを有するフォトマスクを介して、超高圧水銀灯を光源として200mJ/cmで露光した。露光量は365nmの照度を測定し算出した。その後120℃で1分間加熱し、自動現像機(滝沢産業(株)製AD-1200)を用いて、2.38質量%の水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)水溶液を現像液として、45秒2パドルで現像し純水で30秒リンスした。その後、イナートオーブン(光洋サーモシステム(株)製CLH-21CD-S)を用いて、酸素濃度20ppm以下において3.5℃/分の昇温速度で280℃まで昇温後、1時間加熱処理を行った。得られた硬化膜のパターンのシェア強度を、ダイシェアテスター(ノードソン(株)製Dage-シリーズ4000)を用いて、150μm幅のツール、銅基板から1μmの高さ、15μm/秒の速度の条件で測定した。10回測定した平均値をシェア強度として、以下の基準に基づき、基板密着性を評価した。A、Bを合格、Cを不合格とした。
A:シェア強度が300mN以上
B:シェア強度が250mN以上300mN未満
C:シェア強度が250mN未満。
(6)(D-1)光酸発生剤を含むポジ型樹脂組成物の基板密着性の評価
 (D-1)光酸発生剤を含むポジ樹脂組成物を銅基板上にスピンコーター(ミカサ(株)製1H-360S)を用いて塗布し、ホットプレート(大日本スクリーン(株)製SCW-636)を用いて100℃において3分間加熱乾燥して10μmの塗膜を形成した。この塗膜を形成した銅基板をアライナー(キヤノン(株)製PLA-501F)を用いて、100μm×100μmの正方パターンを有するフォトマスクを介して、超高圧水銀灯を光源として800mJ/cmで露光した。露光量は365nmの照度を測定し算出した。その後、自動現像機(滝沢産業(株)製AD-1200)を用いて、2.38質量%の水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)水溶液を現像液として、45秒2パドルで現像し純水で30秒リンスした。その後、イナートオーブン(光洋サーモシステム(株)製CLH-21CD-S)を用いて、酸素濃度20ppm以下において3.5℃/分の昇温速度で280℃まで昇温後、1時間加熱処理を行った。得られた硬化膜のパターンのシェア強度を、ダイシェアテスター(ノードソン(株)製Dage-シリーズ4000)を用いて、150μm幅のツール、銅基板から1μmの高さ、15μm/秒の速度の条件で測定した。10回測定した平均値をシェア強度として、以下の基準に基づき、基板密着性を評価した。A、Bを合格、Cを不合格とした。
A:シェア強度が300mN以上
B:シェア強度が250mN以上300mN未満
C:シェア強度が250mN未満。
(7)(D-1)光酸発生剤を含むネガ型樹脂組成物の基板密着性の評価
 (D-1)光酸発生剤を含むネガ型樹脂組成物を銅基板上にスピンコーター(ミカサ(株)製1H-360S)を用いて塗布し、ホットプレート(大日本スクリーン(株)製SCW-636)を用いて120℃において3分間加熱乾燥して15μmの塗膜を形成した。この塗膜を形成した銅基板をアライナー(キヤノン(株)製PLA-501F)を用いて、100μm×100μmの正方パターンを有するフォトマスクを介して、超高圧水銀灯を光源として500mJ/cmで露光した。露光量は365nmの照度を測定し算出した。その後100℃で1分間加熱し、自動現像機(滝沢産業(株)製AD-1200)を用いて、2.38質量%の水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)水溶液を現像液として、30秒2パドルで現像し純水で30秒リンスした。その後、イナートオーブン(光洋サーモシステム(株)製CLH-21CD-S)を用いて、酸素濃度20ppm以下において3.5℃/分の昇温速度で200℃まで昇温後、1時間加熱処理を行った。得られた硬化膜のパターンのシェア強度を、ダイシェアテスター(ノードソン(株)製Dage-シリーズ4000)を用いて、150μm幅のツール、銅基板から1μmの高さ、15μm/秒の速度の条件で測定した。10回測定した平均値をシェア強度として、以下の基準に基づき、基板密着性を評価した。A、Bを合格、Cを不合格とした。
A:シェア強度が200mN以上
B:シェア強度が150mN以上200mN未満
C:シェア強度が150mN未満。
(8)保存安定性の評価
 樹脂組成物を調製した後、12~24時間経過後にE型粘度計(東機産業(株)製TVE-25)を用いて25℃における粘度を測定し、その値をVとした。その後樹脂組成物を密封し室温(23℃)で4週間保存した後に粘度を測定し、その値をVとした。粘度上昇率(%)を(V-V)/V×100として、以下の基準に基づき、保存安定性を評価した。A、B、Cを合格、Dを不合格とした。
A:粘度上昇率が3%未満
B:粘度上昇率が3%以上5%未満
C:粘度上昇率が5%以上20%未満
D:粘度上昇率が20%以上。
[合成例1 ポリヒドロキシスチレン(P1)の合成] 
 テトラヒドロフラン500mLおよび開始剤としてsec―ブチルリチウム0.01モルを加えた混合溶液に、p-t-ブトキシスチレンとスチレンをモル比3:1の割合で合計20gを添加し、120℃で3時間攪拌しながら重合させた。重合停止反応は反応溶液にメタノール0.1モルを添加して行った。次にポリマーを精製するために反応混合物をメタノール中に注ぎ、沈降した重合体を乾燥させたところ白色重合体が得られた。さらに、アセトン400mLに溶解し、60℃で少量の濃塩酸を加えて7時間攪拌後、水に注ぎポリマーを沈降させ、p-t-ブトキシスチレンを脱保護してヒドロキシスチレンに変換し、洗浄乾燥したところ、精製されたp-ヒドロキシスチレンとスチレンの共重合体(P1)が得られた。
[合成例2 ポリイミド前駆体(P2)の合成] 
 乾燥窒素気流下、フラスコに4,4’-オキシジフタル酸無水物(以下、ODPA)(21.72g、0.070モル)とγ―ブチロラクトン(以下、GBL)をGBLに溶解させた。続いて、3-アミノフェノール(以下、MAP)(1.53g、0.014モル)、1,3-ビス(3-アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン(以下、SiDA)(0.87g、0.0035モル)、2,2-ビス(3-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン(19.72g、0.059モル)を加えて、60℃で4時間攪拌した。反応溶液を放冷した後、水2.5Lに投入して生じた白色沈殿を濾過、水で3回洗浄した後、80℃で24時間真空乾燥してポリイミド前駆体(P2)を得た。
[合成例3 ポリイミド前駆体(P3)の合成] 
 2,2-ビス(3-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン(19.72g、0.059モル)を2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン(以下、BAHF)(21.55g、0.059モル)に変更した事以外は合成例2と同様にして、ポリイミド前駆体(P3)を得た。
[合成例4 ポリイミド(P4)の合成] 
 合成例3で得られた反応溶液を、さらに200℃まで昇温して4時間攪拌した。反応溶液を放冷した後、水2.5Lに投入して生じた白色沈殿を濾過、水で3回洗浄した後、80℃で24時間真空乾燥してポリイミド(P4)を得た。
[合成例5 ポリイミド(P5)の合成] 
 乾燥窒素気流下、4-(2,5-ジオキソテトラヒドロフラン-3-イル)-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-1,2-ジカルボン酸二無水物(以下、TDA-100)(30.03g、0.1モル)をGBL100gに添加し、60℃で攪拌溶解した。続いて、MAP(0.55g、0.005モル)、2,2-ビス(3-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン(30.1g、0.09モル)を加えて、60℃で1時間攪拌し、続いて200℃まで昇温し4時間攪拌した。続いて、放冷した反応溶液水3Lに投入して沈殿させ、この沈殿をろ過で集めて、水で3回洗浄した後、80℃の真空乾燥機で5時間乾燥し、ポリイミド(P5)を得た。
[合成例6 ポリイミド(P6)の合成] 
2,2-ビス(3-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン(30.08g、0.09モル)をBAHF(32.96g、0.09モル)に変更したこと以外は合成例5と同様にして、ポリイミド(P6)を得た。
[合成例7 ポリイミド前駆体(P7)の合成] 
 乾燥窒素気流下、ODPA(31.02g、0.10モル)をGBL200gに溶解させた。ここにBAHF(32.96g、0.09モル:全てのアミンおよびその誘導体に対して90モル%)を加えて、20℃で1時間攪拌し、続いて50℃で2時間攪拌した。続いて、MAP(1.09g、0.01モル:全てのアミンおよびその誘導体に対して10モル%)を加えて、50℃で2時間攪拌した。その後、N,N-ジメチルホルムアミドジメチルアセタール(21.5g、0.18モル)をGBL20gで希釈した溶液を少量ずつ添加し、さらに50℃で3時間攪拌した。続いて、放冷した反応溶液水3Lに投入して沈殿させ、この沈殿をろ過で集めて、水で3回洗浄した後、80℃の真空乾燥機で5時間乾燥し、ポリイミド前駆体(P7)を得た。
[合成例8 ポリベンゾオキサゾール前駆体(P8)の合成] 
 乾燥窒素気流下、1,1’-(4,4’-オキシベンゾイル)ジイミダゾール(以下、PBOM)(22.93g、0.100モル)をNMP234.67gに60℃で溶解させた。ここに、MAP(1.09g、0.010モル)をNMP5gとともに加え、85℃で15分間反応させた。その後、6FAP(32.55g、0.105モル)をNMP20gとともに加えて、85℃で3時間反応させた。反応終了後、室温まで冷却し、溶液を水3Lに投入して白色沈殿を得た。この沈殿を濾過で集めて、水で3回洗浄した後、50℃の通風乾燥機で3日間乾燥し、ポリベンゾオキサゾール前駆体(P8)の粉末を得た。
[合成例9 ポリベンゾオキサゾール(P9)の合成] 
 合成例8で得られた反応溶液を、さらに200℃まで昇温して4時間攪拌した。反応溶液を放冷した後、水2.5Lに投入して生じた白色沈殿を濾過、水で3回洗浄した後、80℃で24時間真空乾燥してポリベンゾオキサゾール(P9)を得た。
[合成例10 有機塩(M1)の合成] 
 乾燥窒素気流下、フラスコにODPA(6.20g、0.020モル)とイオン交換水200gを加えて80℃で攪拌してODPAを加水分解した。続いて2,2-ビス(3-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン(6.68g、0.020モル)を加えて、80℃で1時間攪拌した。生じた黄白色沈殿を濾過、水で3回洗浄した後、80℃で24時間真空乾燥して有機塩(M1)を得た。
[合成例11 有機塩(M2)の合成] 
 2,2-ビス(3-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン(6.68g、0.020モル)をBAHF(7.33g、0.020モル)に変更したこと以外は合成例10と同様にして、有機塩(M2)を得た。
 以下、実施例および比較例で用いた化合物の名称を示す。
[合成例12 有機塩(M3)の合成] 
 2,2-ビス(3-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン(6.68g、0.020モル)を2,2-ビス(3-アミノー4-ヒドロキシフェニル)プロパン(5.17g、0.020モル)に変更したこと以外は合成例10と同様にして、有機塩(M3)を得た。
[合成例13 有機塩(M4)の合成] 
 ODPA(6.20g、0.02モル)をTDA-100(6.01g、0.02モル)に変更したこと以外は合成例10と同様にして、有機塩(M4)を得た。
[合成例14 有機塩(M5)の合成] 
 ODPA(6.20g、0.02モル)をTDA-100(6.01g、0.02モル)に変更したこと以外は合成例11と同様にして、有機塩(M5)を得た。
[合成例15 有機塩(M6)の合成] 
 ODPA(6.20g、0.02モル)をTDA-100(6.01g、0.02モル)に変更したこと以外は合成例12と同様にして、有機塩(M6)を得た。
[合成例16 有機塩(M7)の合成] 
 ODPA(6.20g、0.02モル)を4,4’-ジカルボキシジフェニルエーテル(5.16g、0.02モル)に変更したこと以外は合成例10と同様にして、有機塩(M7)を得た。
[合成例17 有機塩(M8)の合成] 
 ODPA(6.20g、0.02モル)を4,4’-ジカルボキシジフェニルエーテル(5.16g、0.02モル)に変更したこと以外は合成例11と同様にして、有機塩(M8)を得た。
[合成例18 有機塩(M9)の合成]
 ODPA(6.20g、0.02モル)を4,4’-ジカルボキシジフェニルエーテル(5.16g、0.02モル)に変更したこと以外は合成例12と同様にして、有機塩(M97)を得た。
[合成例19 有機塩(M10)の合成]
 ODPA(6.20g、0.020モル)を無水フタル酸(2.96g、0.020モル)に、2,2-ビス(3-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン(6.68g、0.020モル)をアニリン(1.86、0.020モル)に変更したこと以外は合成例10と同様にして、有機塩(M10)を得た。
以下、実施例および比較例で用いた化合物の名称を示す。
<(C)溶剤>
GBL:γ―ブチロラクトン
EL:乳酸エチル
<(D-1)光酸発生剤>
HA5-170:HA5-170(東洋合成(株)製)
CPI-310FG:CPI-310FG(サンアプロ(株)製)
<(D-2)光重合開始剤>
OXE02:“Irgacure”(登録商標)OXE02(BASFジャパン(株)製)
<ラジカル重合性化合物>
DCP-A:ライトアクリレートDCP-A(共栄社化学(株)製)
BP-6EM:ライトエステルBP-6EM(共栄社化学(株)製)
MOI-BP:カレンズMOI-BP(昭和電工(株)製)
<架橋剤>
MW-100LM:“NIKALAC”(登録商標)MW-100LM(三和ケミカル(株)製)
MX-270:“NIKALAC”(登録商標)MX-270(三和ケミカル(株)製)
TEPIC-VL:TEPIC-VL(日産化学工業(株)製)
<密着改良剤>
KBM403(信越化学工業(株)製)
<界面活性剤>
PF77:ポリフロー No.77(共栄社化学(株)製)
[実施例1]
 ポリヒドロキシスチレン(P1)を3.5g、有機塩(M1)を0.0175g、GBLを2.1g、ELを3.1g混合し、保留粒子径1μmのフィルターを用いて加圧濾過して非感光樹脂組成物を調製した。上記(4)、(8)の評価方法に従い、非感光脂組成物の基板密着性、保存安定性を評価した。
[実施例2~19]
 (A)可溶性樹脂、(B)有機塩および(C)溶剤を表1に記載の通りとし、実施例1と同様に非感光樹脂組成物を調製し、上記(4)、(8)の評価方法に従い、非感光樹脂組成物の基板密着性、保存安定性を評価した。
[比較例1~5]
 (A)可溶性樹脂、(B)有機塩および(C)溶剤を表1に記載の通りとし、実施例1と同様に非感光樹脂組成物を調製し、上記(4)、(8)の評価方法に従い、非感光樹脂組成物の基板密着性、保存安定性を評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
 実施例1~実施例19、比較例1~比較例5の評価結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
[実施例20]
 黄色灯下にて、ポリヒドロキシスチレン(P1)を3.5g、有機塩(M1)を0.0175g、OXE02を0.5g、DCP-Aを0.5g、BP-6EMを1.5g、MOI-BPを0.5g、MW-100LMを1.0g、MX-270を0.5g、KBM403を0.25g、PF77を0.003g、GBLを2.1g、ELを3.1g混合し、保留粒子径1μmのフィルターを用いて加圧濾過してネガ型樹脂組成物を調製した。上記(1)、(5)、(8)の評価方法に従い、(D-2)光重合開始剤を含むネガ型樹脂組成物の微細パターン加工性、基板密着性、保存安定性を評価した。
[実施例21]~[実施例40]
 (A)可溶性樹脂、(B)有機塩、(C)溶剤、(D)感光剤、その他成分を表3-1および表3-2に記載の通りとし、実施例20と同様に(D-2)光重合開始剤を含むネガ型樹脂組成物を調製し、上記(1)、(5)、(8)の評価方法に従い、(D-2)光重合開始剤を含むネガ型樹脂組成物の微細パターン加工性、基板密着性、保存安定性を評価した。
[比較例6]~[比較例10]
 (A)可溶性樹脂、(B)有機塩、(C)溶剤、(D)感光剤、その他成分を表3-2に記載の通りとし、実施例20と同様に(D-2)光重合開始剤を含むネガ型樹脂組成物を調製し、上記(1)、(5)、(8)の評価方法に従い、(D-2)光重合開始剤を含むネガ型樹脂組成物の微細パターン加工性、基板密着性、保存安定性を評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
 実施例20~40、比較例6~10の評価結果を表4に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
[実施例41]
 黄色灯下にて、ポリヒドロキシスチレン(P1)を3.5g、有機塩(M1)を0.0175g、HA5-170を0.4g、TrisP-PAを0.17g、MX-270を0.34g、KBM1403を0.33g、GBLを4.3g、ELを2.4g混合し、保留粒子径1μmのフィルターを用いて加圧濾過して(D-1)光酸発生剤を含むポジ型樹脂組成物を調製した。上記(2)、(6)、(8)の評価方法に従い、(D-1)光酸発生剤を含むポジ型樹脂組成物の微細パターン加工性、基板密着性、保存安定性を評価した。
[実施例42~61]
 (A)可溶性樹脂、(B)有機塩、(C)溶剤、(D)感光剤、その他成分を表5-1および表5-2に記載の通りとし、実施例41と同様に(D-1)光酸発生剤を含むポジ型樹脂組成物を調製し、上記(2)、(6)、(8)の評価方法に従い、(D-1)光酸発生剤を含むポジ型樹脂組成物の微細パターン加工性、基板密着性、保存安定性を評価した。
[比較例11~15]
 (A)可溶性樹脂、(B)有機塩、(C)溶剤、(D)感光剤、その他成分を表5-2に記載の通りとし、実施例41と同様に(D-1)光酸発生剤を含むポジ型樹脂組成物を調製し、上記(2)、(6)、(8)の評価方法に従い、(D-1)光酸発生剤を含むポジ型樹脂組成物の微細パターン加工性、基板密着性、保存安定性を評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022
 実施例41~61、比較例11~15の評価結果を表6に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000023
[実施例62]
 黄色灯下にて、ポリヒドロキシスチレン(P1)を2.35g、有機塩(M1)を0.0118g、CPI-310FGを0.17g、TEPIC-VLを3.0g、KBM403を0.20g、GBLを10g混合し、保留粒子径1μmのフィルターを用いて加圧濾過して(D-1)光酸発生剤を含むネガ型樹脂組成物を調製した。上記(3)、(7)、(8)の評価方法に従い、(D-1)光酸発生剤を含むネガ型樹脂組成物の微細パターン加工性、基板密着性、保存安定性を評価した。
[実施例63~68]
 (A)可溶性樹脂、(B)有機塩、(C)溶剤、(D)感光剤、その他成分を表7に記載の通りとし、実施例62と同様に(D-1)光酸発生剤を含むネガ型樹脂組成物を調製し、上記(3)、(7)、(8)の評価方法に従い、(D-1)光酸発生剤を含むポジ型樹脂組成物の微細パターン加工性、基板密着性、保存安定性を評価した。
[比較例16~18]
 (A)可溶性樹脂、(B)有機塩、(C)溶剤、(D)感光剤、その他成分を表7に記載の通りとし、実施例62と同様に(D-1)光酸発生剤を含むネガ型樹脂組成物を調製し、上記(3)、(7)、(8)の評価方法に従い、(D-1)光酸発生剤を含むポジ型樹脂組成物の微細パターン加工性、基板密着性、保存安定性を評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000024
 実施例62~68、比較例16~18の評価結果を表8に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000025
 本発明の樹脂組成物を硬化させた硬化物は、電子部品を構成する絶縁膜、保護膜や、表示装置を構成する平坦化層、画素分割層として使用することができる。電子部品としては、トランジスタ、ダイオード、集積回路(IC)、メモリ等の半導体を有する能動部品、抵抗、キャパシタ、インダクタ等の受動部品が挙げられる。より具体的には、半導体のパッシベーション膜、半導体素子、TFT(Thin Film Transistor)等の表面保護膜、2~10層の高密度実装用多層配線における再配線間の層間絶縁膜等の層間絶縁膜、タッチパネルディスプレーの絶縁膜、保護膜、有機電界発光素子の絶縁層等の用途に好適に用いられるが、これらの他にも様々な構造をとることができる。表示装置としては、基板上に平坦化層、第1電極、画素分割層、有機EL層、および第2電極を有し、平坦化層および/または画素分割層が本発明の硬化物を含む有機EL表示装置が挙げられる。アクティブマトリックス型の表示装置を例に挙げると、ガラスや樹脂フィルムなどの基板上に、TFT(薄膜トランジスタ)と、TFTの側方部に位置しTFTと接続された配線とを有し、その上に凹凸を覆うようにして平坦化層を有し、さらに平坦化層上に表示素子が設けられている。表示素子と配線とは、平坦化層に形成されたコンタクトホールを介して接続される。

Claims (10)

  1. (A)可溶性樹脂、(B)有機塩および(C)溶剤を含有する樹脂組成物であって、前記(B)有機塩がカルボキシ基を有する有機化合物と、アミノ基を有する有機化合物から形成される有機塩であって、前記(A)可溶性樹脂100質量部に対して、前記(B)有機塩が0.01~10質量部である樹脂組成物。
  2. 前記(B)有機塩が、式(6)または式(7)で表される構造を有する有機塩を含有する請求項1に記載の樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (式(6)中、R14は炭素数4~40の4価の有機基を表す。R15は水素原子または炭素数1~10の1価の有機基を表す。R16は炭素数1~40の2価の有機基を表す。)
    (式(7)中、R17は炭素数1~40の2価の有機基を表す。ただしR17はカルボキシ基とカルボン酸エステル基を含まない。R18は炭素数1~40の2価の有機基を表す。)
  3. 前記(A)可溶性樹脂が、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、これらの前駆体およびそれらの共重合体からなる群より選ばれる少なくとも1つの可溶性樹脂を含有する請求項1または2に記載の樹脂組成物。
  4. さらに(D)感光剤を含有する請求項1~3のいずれかに記載の樹脂組成物。
  5. 前記(A)可溶性樹脂が、
    式(1)で表される構造を有するポリイミド、
    式(3)で表される構造を有するポリベンゾオキサゾール、
    式(4)で表される構造を有し、式(4)中のgが2であるポリイミド前駆体、
    式(4)で表される構造を有し、式(4)中のgが0であるポリベンゾオキサゾール前駆体、
    およびそれらの共重合体からなる群より選ばれる少なくとも1つの可溶性樹脂を含有する、請求項1~4のいずれかに記載の樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (式(1)中、Rは炭素数4~40の4価の有機基を表す。Rは式(2)で表される構造を表す。)
    (式(2)中、Rは単結合、-O-、-C(CH-、-C(CF-で表され、RおよびRは炭素数1~20の1価の有機基を表す。aおよびbは、それぞれ独立に、1~4の整数を表し、cおよびdは、それぞれ独立に、0~1の整数を表す。*は化学結合を表す。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    (式(3)中、Rは単結合、-O-、-C(CH-、-C(CF-で表される。Rは炭素数4~40の2価の有機基を表す。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    (式(4)中、Rは炭素数4~40の2~4価の有機基を表す。Rは式(5)で表される構造を表す。R10は水素原子または炭素数1~20の1価の有機基を表す。gは、0または2を表す。)
    (式(5)中、R11は単結合、-O-、-C(CH-、-C(CF-で表され、R12およびR13は炭素数1~20の1価の有機基を表す。kおよびlは、それぞれ独立に、1~4の整数を表し、mおよびnは、それぞれ独立に、0~1の整数を表す。*は化学結合を表す。)
  6. 前記式(6)中のR16、および前記式(7)中のR18が、式(8)で表される構造である請求項1~5のいずれかに記載の樹脂組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    (式(8)中、R19は単結合、-O-、-C(CH-、-C(CF-で表され、R20およびR21は炭素数1~20の1価の有機基を表す。оおよびpは、それぞれ独立に、1~4の整数を表し、qおよびrは、それぞれ独立に、0~1の整数を表す。*は化学結合を表す。)
  7. 前記式(8)中のR19が、-C(CF-である請求項6に記載の樹脂組成物。
  8. 請求項1~7のいずれかに記載の樹脂組成物を硬化した硬化物。
  9. 請求項8に記載の硬化物を具備する電子部品。
  10. 請求項8に記載の硬化物を具備する表示装置。
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