説明

被膜形成用樹脂組成物

【課題】耐熱性、電気特性などに優れ、収縮による硬化膜の反りが抑制できる被膜形成用樹脂組成物の提供。
【解決手段】下記式(1)で表される化合物から導かれる構成単位と、下記式(2)で表される化合物から導かれる構成単位とを含むポリマー状前駆体と、溶媒とを含む。


(Xは、有機基、−O−、−S−および−SO2−からなる2価の連結基、または単結合を、Rは、水素原子、ハロゲン原子または1価の有機基を、m、nは、0〜3の整数を表す。)


(Yは2価の有機基または単結合を表す。)

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、被膜形成用樹脂組成物に関する。より詳しくは、本発明は、耐熱性、電気絶縁性、耐衝撃性、耐水性および耐薬品性に優れ、強靭な硬化膜が得られる被膜形成用樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体素子、プリント基板などの保護膜および絶縁膜を形成するために、ポリシロキサン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂などの耐熱性樹脂が用いられている。
【0003】
しかしながら、ポリシロキサン樹脂を用いた被膜は、耐熱性および絶縁性に優れる一方で、機械的強度に劣る、膜厚が制限される、応力によりクラックが発生する、保存安定性が悪いなどの問題があった。
【0004】
また、ポリイミド樹脂を用いた被膜は、耐熱性および機械的強度に優れ、非常に強靭である一方で、高い加工温度が必要である、吸湿性により電気特性が低下する、パターンニングにおける解像度が低いなどの問題があった。さらに、近年素子の小型軽量化に伴ってウェハの薄膜化が進んでいる。このように被膜が薄い場合には、収縮による反りが大きな問題となっていた。
【0005】
また、ポリベンゾオキサゾール樹脂を用いた被膜は、耐熱性および電気特性に優れており、該被膜を得るための組成物としては、たとえば、ポリベンゾオキサゾール前駆体および感光剤を含む組成物(特許文献1〜3参照)、ポリベンゾオキサゾール前駆体、感光剤および分散性化合物を含む組成物(特許文献4参照)などが開示されている。これらの組成物から被膜を得るためには、ポリイミド樹脂と同様に、300℃〜400℃の高い加工温度が必要であるとともに、収縮による被膜の反りが問題であった。さらに、分散性化合物を含む組成物では、最終的に分散性化合物を除去するために、圧力制御下での抽出工程が必要であった。
【特許文献1】特開2003−221444号公報
【特許文献2】特開2004−341248号公報
【特許文献3】特開2003−183390号公報
【特許文献4】特開2003−156844号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の目的は、永久膜として、耐熱性、電気特性、機械的強度、耐水性および耐薬品性に優れた硬化膜が得られるとともに、硬化膜を得るための加工温度が素子などにダメージを与えない半田耐熱以下であり、収縮による硬化膜の反りが抑制できる被膜形成用樹脂組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明者らは鋭意研究した結果、カルボキシル基を含む特定のジアミン化合物と特定のジアルデヒド化合物とを用いることにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0008】
すなわち、本発明に係る被膜形成用樹脂組成物は、
下記一般式(1)で表される化合物(a1)から導かれる構成単位と、下記一般式(2
)で表される化合物(a2)から導かれる構成単位とを含むポリマー状前駆体(A)と、溶媒(B)とを含むことを特徴とする。
【0009】
【化1】

【0010】
(式中、Xは、有機基、−O−、−S−および−SO2−からなる群より選ばれる少なく
とも1種の2価の連結基、または単結合を表し、Rは、水素原子、ハロゲン原子または1価の有機基を表し、m、nは、それぞれ独立に0〜3の整数を表し、Rが複数存在するときは、Rは、互いに同一でも異なっていてもよい。)
【0011】
【化2】

【0012】
(式中、Yは、2価の有機基または単結合を表す。)
上記ポリマー状前駆体(A)は、下記一般式(3)で表される、上記化合物(a1)以外の化合物(a3)から導かれる構成単位をさらに含むことが好ましい。
【0013】
【化3】

【0014】
(式中、Zは、有機基および−O−Si(R12)−からなる群より選ばれる少なくとも1種の2価の連結基を表し、R1およびR2は、それぞれ独立に1価の有機基を表す。)
上記ポリマー状前駆体(A)は、下記一般式(4)で表される構成単位を含むことが好ましい。
【0015】
【化4】

【0016】
(式中、Xは、有機基、−O−、−S−および−SO2−からなる群より選ばれる少なく
とも1種の2価の連結基、または単結合を表し、Rは、水素原子、ハロゲン原子または1価の有機基を表し、m、nは、それぞれ独立に0〜3の整数を表し、Rが複数存在するときは、Rは、互いに同一でも異なっていてもよく、Yは、2価の有機基または単結合を表す。)
上記ポリマー状前駆体(A)は、下記一般式(5)で表される構成単位をさらに含むことが好ましい。
【0017】
【化5】

【0018】
(式中、Zは、有機基および−O−Si(R12)−からなる群より選ばれる少なくとも1種の2価の連結基を表し、Yは、2価の有機基または単結合を表す。)
上記Xは、−CH2−、−C(CF3) 2−、−S−、−SO2−、−O−および単結合か
らなる群より選ばれることが好ましい。
【0019】
上記溶媒(B)は、溶媒全量に対して、水を0.1〜30重量%含むことが好ましい。
本発明に係る硬化膜は、上記被膜形成用樹脂組成物を用いて形成されることを特徴とする。
【0020】
本発明に係る硬化膜の製造方法は、上記被膜形成用樹脂組成物を用いて硬化膜を形成する工程を含むことを特徴とする。
本発明に係る感光性樹脂組成物は、下記一般式(1)で表される化合物(a1)から導かれる構成単位と、下記一般式(2)で表される化合物(a2)から導かれる構成単位とを含むポリマー状前駆体(A)と、感光剤(C)と、溶媒(B)とを含むことを特徴とする。
【0021】
【化6】

【0022】
(式中、Xは、有機基、−O−、−S−および−SO2−からなる群より選ばれる少なく
とも1種の2価の連結基、または単結合を表し、Rは、水素原子、ハロゲン原子または1価の有機基を表し、m、nは、それぞれ独立に0〜3の整数を表し、Rが複数存在するときは、Rは、互いに同一でも異なっていてもよい。)
【0023】
【化7】

【0024】
(式中、Yは、2価の有機基または単結合を表す。)
上記ポリマー状前駆体(A)は、下記一般式(3)で表される、上記化合物(a1)以外の化合物(a3)から導かれる構成単位をさらに含むことが好ましい。
【0025】
【化8】

【0026】
(式中、Zは、有機基および−O−Si(R12)−からなる群より選ばれる少なくとも1種の2価の連結基を表し、R1およびR2は、それぞれ独立に1価の有機基を表す。)
本発明に係るポリマー状前駆体(A)は、下記一般式(4)で表される構成単位を含むことを特徴とする。
【0027】
【化9】

【0028】
(式中、Xは、有機基、−O−、−S−および−SO2−からなる群より選ばれる少なく
とも1種の2価の連結基、または単結合を表し、Rは、水素原子、ハロゲン原子または1価の有機基を表し、m、nは、それぞれ独立に0〜3の整数を表し、Rが複数存在するときは、Rは、互いに同一でも異なっていてもよく、Yは、2価の有機基または単結合を表す。)
上記ポリマー状前駆体(A)が、下記一般式(5)で表される構成単位をさらに含むことが好ましい。
【0029】
【化10】

【0030】
(式中、Zは、有機基および−O−Si(R12)−からなる群より選ばれる少なくとも1種の2価の連結基を表し、Yは、2価の有機基または単結合を表す。)
【発明の効果】
【0031】
本発明の被膜形成用樹脂組成物によれば、耐熱性、電気特性、機械的強度、耐水性および耐薬品性に優れた硬化膜が得られる。この硬化膜は、半導体素子、プリント基板などにおいて、保護膜および絶縁膜などの永久膜として好適に用いられる。また、本発明の被膜形成用樹脂組成物によれば、硬化膜を得るための加工温度が素子などにダメージを与えない半田耐熱以下であり、収縮による硬化膜の反りが抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0032】
以下、本発明について具体的に説明する。
〈被膜形成用樹脂組成物〉
本発明の被膜形成用樹脂組成物は、ポリマー状前駆体(A)と溶媒(B)とを含む。
1.ポリマー状前駆体(A)
ポリマー状前駆体(A)は、化合物(a1)から導かれる構成単位と化合物(a2)から導かれる構成単位とを含む。ポリマー状前駆体(A)は、化合物(a3)から導かれる構成単位をさらに含むことが好ましい。
[化合物(a1)]
化合物(a1)は下記一般式(1)で表される。化合物(a1)は、カルボキシル基を有することを特徴としている。
【0033】
【化11】

【0034】
式(1)中、Xは、有機基、−O−、−S−および−SO2−からなる群より選ばれる
少なくとも1種の2価の連結基、または単結合を表す。
上記有機基としては、たとえば、メチレン基、炭素数2〜8のアルキレン基などが挙げられ、該アルキレン基の水素原子は、ハロゲン原子で置換されていてもよい。
【0035】
これらのうちで、Xとしては、−CH2−、−C(CF3)2−、−S−、−SO2−、−O−および単結合からなる群より選ばれることが好ましく、−CH2−、−C(CF3)2−お
よび−SO2−がより好ましく、−CH2−および−C(CF3)2−がさらに好ましい。本発明の被膜形成用樹脂組成物から得られた硬化膜において、Xとして−CH2−または−O
−を用いると柔軟性が向上し、−C(CF3)2−を用いると電気特性、光学特性が向上し、−SO2−を用いると光学特性が向上する。
【0036】
Rは、水素原子、ハロゲン原子または1価の有機基を表す。
上記有機基としては、たとえば、炭素数1〜8のアルキル基などが挙げられ、該アルキル基の水素原子は、ハロゲン原子で置換されていてもよい。
【0037】
m、nは、それぞれ独立に0〜3の整数を表し、好ましくは0である。また、Rが複数存在するときは、Rは、互いに同一でも異なっていてもよい。
化合物(a1)としては、具体的には、下記式(a1−1)〜(a1−5)で表される化合物が好適に用いられる。
【0038】
【化12】

【0039】
化合物(a1)は、単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
[化合物(a2)]
化合物(a2)は下記一般式(2)で表される。
【0040】
【化13】

【0041】
式(2)中、Yは、2価の有機基または単結合を表す。
上記有機基としては、たとえば、メチレン基、炭素数2〜8のアルキレン基、フェニレン基などが挙げられ、これらの基の水素原子は、ハロゲン原子で置換されていてもよい。
【0042】
化合物(a2)としては、具体的には、たとえば、グリオキサール、マロンジアルデヒド、グルタルアルデヒド、ポリエチレングリコールジアルデヒド;
フタルアルデヒド、イソフタルアルデヒド、テレフタルアルデヒド、3−フルオロフタルアルデヒド、4−フルオロフタルアルデヒド、2−フルオロイソフタルアルデヒド、4−フルオロイソフタルアルデヒド、5−フルオロイソフタルアルデヒド、2−フルオロテレフタルアルデヒド、3−トリフルオロメチルフタルアルデヒド、4−トリフルオロメチルフタルアルデヒド、2−トリフルオロメチルイソフタルアルデヒド、4−トリフルオロメチルイソフタルアルデヒド、5−トリフルオロメチルイソフタルアルデヒド、2−フトリフルオロメチルテレフタルアルデヒド、3,4,5,6−テトラフルオロフタルアルデヒド、2,4,5,6−テトラフルオロイソフタルアルデヒド、2,3,5,6−テトラフルオロテレフタルアルデヒド、ピリジン−2,3−ジアルデヒド、ピリジン−3,4−ジアルデヒド、ピリジン−3,5−ジアルデヒド、ピラジン−2,3−ジアルデヒド、ピ
ラジン−2,5−ジアルデヒド、ピラジン−2,6−ジアルデヒド、ピリミジン−2,4−ジアルデヒド、ピリミジン−4,5−ジアルデヒド、ピリミジン−4,6−ジアルデヒド、ナフタレン−1,5−ジアルデヒド、ナフタレン−1,6−ジアルデヒド、2,6−ジアルデヒド、ナフタレン−3,7−ジアルデヒド、2,3,4,6,7,8−ヘキサフルオロナフタレン−1,5−ジアルデヒド、2,3,4,5,6,8−ヘキサフルオロナフタレン−1,6−ジアルデヒド、1,3,4,5,7,8−ヘキサフルオロナフタレン−2,6−ジアルデヒド、1−トリフルオロメチルナフタレン−2,6−ジアルデヒド、1,5−ビス(トリフルオロメチル)ナフタレン−2,6−ジアルデヒド、1−トリフルオロメチルナフタレン−3,7−ジアルデヒド、1,5−ビス(トリフルオロメチル)ナフタレン−3,7−ジアルデヒド、1−トリフルオロメチル−2,4,5,6,8−ペンタフルオロナフタレン−3,7−ジアルデヒド、1−ビス(トリフルオロメチル)メトキシ−2,4,5,6,8−ペンタフルオロナフタレン−3,7−ジアルデヒド、1,5−ビス(トリフルオロメチル)−2,4,6,8−テトラフルオロナフタレン−3,7−ジアルデヒド、1,5−ビス[ビス(トリフルオロメチル)メトキシ]−2,4,6,8−テトラフルオロナフタレン−3,7−ジアルデヒド、2,2’−ビフェニルジアルデヒド、2,4’−ビフェニルジアルデヒド、3,3’−ビフェニルジアルデヒド、6,6’−ジフルオロ−3,4’−ビフェニルジアルデヒド、4,4’−ビフェニルジアルデヒド、6,6’−ジフルオロ−2,4’−ビフェニルジアルデヒド、6,6’−ジフルオロ−3,3’−ビフェニルジアルデヒド、6,6’−ジフルオロ−3,4’−ビフェニルジアルデヒド、6,6’−ジフルオロ−4,4’−ビフェニルジアルデヒド、6,6’−ジトリフルオロメチル−2,2’−ビフェニルジアルデヒド、6,6’−ジトリフルオロメチル−2,4’−ビフェニルジアルデヒド、6,6’−ジトリフルオロメチル−3,3’−ビフェニルジアルデヒド、6,6’−ジトリフルオロメチル−3,4’−ビフェニルジアルデヒド、6,6’−ジトリフルオロメチル−4,4’−ビフェニルジアルデヒド、2,4’−オキシジべンズアルデヒド、3,3’−オキシジべンズアルデヒド、3,4’−オキシジべンズアルデヒド、4,4’−オキシジべンズアルデヒド、2,4’−ジホルミルジフェニルメタン、3,3’−ジホルミルジフェニルメタン、3,4’−ジホルミルジフェニルメタン、4,4’−ジホルミルジフェニルメタン、2,4’−ジホルミルジフェニルジフルオロメタン、3,3’−ジホルミルジフェニルジフルオロメタン、3,4’−ジホルミルジフェニルジフルオロメタン、4,4’−ジホルミルジフェニルジフルオロメタン、3,3’−ジホルミルジフェニルスルホン、3,4’−ジホルミルジフェニルスルホン、4,4’−ジホルミルジフェニルスルホン、3,3’−ジホルミルジフェニルスルフィド、3,4’−ジホルミルジフェニルスルフィド、4,4’−ジホルミルジフェニルスルフィド、3,3’−ジホルミルジフェニルケトン、3,4’−ジホルミルジフェニルケトン、4,4’−ジホルミルジフェニルケトン、2,2−ビス(3−ホルミルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ホルミルフェニル)プロパン、2,2−(3,4’−ジホルミルフェニル)プロパン、2,2−(3,4’−ジホルミルフェニル)プロパン、2,2−(2,4’−ジホルミルフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−ホルミルフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−ホルミルフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−(2,4’−ジホルミルフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−(3,4’−ジホルミルフェニル)ヘキサフルオロプロパン、1,3−ビス(3−ジホルミルフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(3−ホルミルフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−ホルミルシフェノキシ)ベンゼン、3,3’−[1,4−フェニレンビス(1−メチルエチリデン)]ビスベンズアルデヒド、3,4’−[1,4−フェニレンビス(1−メチルエチリデン)]ビスベンズアルデヒド、4,4’−[1,4−フェニレンビス(1−メチルエチリデン)]ビスベンズアルデヒド、2,2−ビス[4−(2−ホルミルフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(3−ホルミルフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(4−ホルミルフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス(4−[3−ホルミルフェノキシ]フェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−(4−ホルミルフェノキシ)フェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス(
4−(3−ホルミルフェノキシ)フェニル)スルフィド、ビス(4−(4−ホルミルフェノキシ)フェニル)スルフィド、ビス(4−(3−ホルミルフェノキシ)フェニル)スルホン、ビス(4−(4−ホルミルフェノキシ)フェニル)スルホン、フルオレン2,6−ジホルミルアントラキノン、フルオレン−2,7−ジアルデヒド、3,7−ジベンゾフランジアルデヒド、9,9−ビス[4−ホルミルフェニル]フルオレン、9,9−ビス[3−ホルミルフェニル]フルオレン、9,9−(3,4’−ジホルミルフェニル)フルオレン、9,9−(3,4’−ジホルミルフェニル)フルオレン等の芳香族ジアルデヒド;
1,4−シクロヘキサンジアルデヒド、1,3−シクロヘキサンジアルデヒド、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,5−ジアルデヒド、ビシクロ[2.2.2]オクタン−2,5−ジアルデヒド、ビシクロ[2.2.2]オクタ−7−エン−2,5−ジアルデヒド、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3−ジアルデヒド、ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−5−エン−2,3−ジアルデヒド、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−3,4−ジアルデヒド、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカ−4−エン−8,9−ジアルデヒド、ペルヒドロナフタレン−2,3−ジアルデヒド、ペルヒドロナフタレン−1,4−ジアルデヒド、ペルヒドロナフタレン−1,6−ジアルデヒド、ペルヒドロ−1,4−ジメタノナフタレン−2,3−ジアルデヒド、ペルヒドロ−1,4−メタノナフタレン−2,7−ジアルデヒド、ペルヒドロ−1,4−メタノナフタレン−7,8−ジアルデヒド、ペルヒドロ−1,4:5,8−ジメタノナフタレン−2,3−ジアルデヒド、ペルヒドロ−1,4:5,8−ジメタノナフタレン−2,7−ジアルデヒド、ペルヒドロ−1,4:5,8:9,10−トリメタノアントラセン−2,3−ジアルデヒド、4,4’−ジホルミルビシクロヘキシル、3,4’−オキシジシクロヘキサンカルバルデヒド、3,3’−ジホルミルジシクロヘキシルメタン、3,4’−ジホルミルジシクロヘキシルメタン、4,4’−ジホルミルジシクロヘキシルメタン、3,3’−ジホルミルジシクロヘキシルフルオロメタン、3,4’−ジホルミルジシクロヘキシルジフルオロメタン、4,4’−ジホルミルジシクロヘキシルジフルオロメタン、3,3’−ジホルミルジシクロヘキシルスルホン、3,4’−ジホルミルジシクロヘキシルスルホン、4,4’−ジホルミルジシクロヘキシルスルホン、3,3’−ジホルミルジシクロヘキシルスルフィド、3,4’−ジホルミルジシクロヘキシルスルフィド、4,4’−ジホルミルジシクロヘキシルスルフィド、3,3’−ジホルミルジシクロヘキシルケトン、3,4’−ジホルミルジシクロヘキシルケトン、4,4’−ジホルミルジシクロヘキシルケトン、2,2−ビス(3−ホルミルシクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス(4−ホルミルシクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス(3−ホルミルシクロヘキシル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−ホルミルシクロヘキシル)ヘキサフルオロプロパン、1,3−ビス(3−ジホルミルシクロヘキシル)ベンゼン、1,4−ビス(3−ホルミルシクロヘキシル)ベンゼン、1,4−ビス(4−ホルミルシクロヘキシル)ベンゼン、3,3’−(1,4−シクロヘキシレンビス(1−メチルエチリデン))ビスシクロヘキシサンカルバルデヒド、3,4’−(1,4−シクロヘキシレンビス(1−メチルエチリデン))ビスシクロヘキシサンカルバルデヒド、4,4’−(1,4−シクロヘキシレンビス(1−メチルエチリデン))ビスシクロヘキシサンカルバルデヒド、2,2−ビス(4−(3−ホルミルシクロヘキシル)シクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス(4−(4−ホルミルシクロヘキシル)シクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス(4−(3−ホルミルシクロヘキシル)シクロヘキシル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−(4−ホルミルフェノキシ)シクロヘキシル)ヘキサフルオロプロパン、ビス(4−(3−ホルミルシクロヘキシルオキシ)シクロヘキシル)スルフィド、ビス(4−(4−ホルミルシクロヘキシルオキシ)シクロヘキシル)スルフィド、ビス(4−(3シクロヘキシルオキシ)シクロヘキシル)スルホン、ビス(4−(4−ホルミルシクロヘキシルオキシ)シクロヘキシル)スルホン、2,2’−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−5,6’−ジアルデヒド、2,2’−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−6,6’−ジアルデヒド等の脂環式ジアルデヒド;
下記式で示される化合物
【0043】
【化14】

【0044】
などが好適に用いられる。
これらのうちで、グリオキサール、グルタルアルデヒド、フタルアルデヒド、テレフタルアルデヒド、3−フルオロフタルアルデヒド、4−フルオロフタルアルデヒド、2,4,5,6−テトラフルオロテレフタルアルデヒドが好ましく、化合物(a1)との反応性に優れるため、グリオキサールがより好ましく用いられる。
【0045】
化合物(a2)は、単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
[化合物(a3)]
化合物(a3)は、下記一般式(3)で表される、化合物(a1)以外の化合物である。本発明において、化合物(a1)〜化合物(a3)を組み合わせると、これらの化合物から導かれる構成単位を含むポリマー状前駆体(A)を用いて硬化膜を製造したときに、適度な硬さと柔軟性とを備え、熱履歴によるクラックが生じにくい硬化膜が得られるという利点がある。また、化合物(a3)を用いると、光学特性、解像性なども向上できる。
【0046】
【化15】

【0047】
式(3)中、Zは、有機基および−O−Si(R12)−からなる群より選ばれる少なくとも1種の2価の連結基を表す。
上記有機基としては、たとえば、メチレン基、炭素数2〜8のアルキレン基、フェニレン基、−O−および−SO2−からなる群より選ばれる少なくとも1種の2価の連結基な
どが挙げられ、これらの基の炭素原子は、ハロゲン原子で置換されていてもよい。
【0048】
−O−Si(R12)−において、R1およびR2は、それぞれ独立に1価の有機基を表す。
上記有機基としては、たとえば、メチレン基、炭素数2〜8のアルキレン基、アリール基などが挙げられ、これらの基の炭素原子は、ハロゲン原子で置換されていてもよい。
【0049】
化合物(a3)としては、具体的には、たとえば、
p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメ
タン、4,4’−ジアミノジフェニルエタン、4,4’−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ホン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノベンズアニリド、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、1,5−ジアミノナフタレン、3,3−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、5−アミノ−1−(4’−アミノフェニル)−1,3,3−トリメチルインダン、6−アミノ−1−(4’−アミノフェニル)−1,3,3−トリメチルインダン、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、2,2−ビス(4−アミノフェノキシ)プロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)−10−ヒドロアントラセン、2,7−ジアミノフルオレン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、4,4’−メチレン−ビス(2−クロロアニリン)、2,2’,5,5’−テトラクロロ−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジクロロ−4,4’−ジアミノ−5,5’−ジメトキシビフェニル、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、1,4.4’−(p−フェニレンイソプロピリデン)ビスアニリン、4,4’−(m−フェニレンイソプロピリデン)ビスアニリン、2,2’−ビス[4−(4−アミノ−2−トリフルオロメチルフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、4,4’−ジアミノ−2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル、4,4’−ビス[(4−アミノ−2−トリフルオロメチル)フェノキシ]−オクタフルオロビフェニルなどの芳香族ジアミン;
ジアミノテトラフェニルチオフェンなどのヘテロ原子を有する芳香族ジアミン;
1、1−メタキシリレンジアミン、1,3−プロパンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、4,4−ジアミノヘプタメチレンジアミン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミン、テトラヒドロジシクロペンタジエニレンジアミン、ヘキサヒドロ−4,7−メタノインダニレンジメチレンジアミン、トリシクロ[6.2.1.02,7]−ウンデシレンジメチルジアミン、4,4’−メチレ
ンビス(シクロヘキシルアミン)などの脂肪族および脂環式ジアミン;
ジアミノヘキサメチルジシロキサンなどのジアミノオルガノシロキサン、ビスアミノプロピルポリジメチルシロキサン(詳細には、BY16−871、BY16−853C(東レダウコーニングシリコーン社製)、LP7100、FM3311、FM3321、FM3325(チッソ社製)等)が挙げられる。
【0050】
また、特定疎水基を有するジアミン化合物としては、例えば、1−ドデシルオキシ2,4−ジアミノベンゼン、1−テトラデシルオキシ2,4−ジアミノベンゼン、1−ペンタデシルオキシ2,4−ジアミノベンゼン、1−ヘキサデシルオキシ2,4−ジアミノベンゼン、1−オクタデシルオキシ2,4−ジアミノベンゼン、1−コレステリルオキシ−2,4−ジアミノベンゼン、1−コレスタニルオキシ−2,4−ジアミノベンゼン、ドデシルオキシ(3,5−ジアミノベンゾイル)、テトラデシルオキシ(3,5−ジアミノベンゾイル)、ペンタデシルオキシ(3,5−ジアミノベンゾイル)、ヘキサデシルオキシ(3,5−ジアミノベンゾイル)、オクタデシルオキシ(3,5−ジアミノベンゾイル)、コレステリルオキシ(3,5−ジアミノベンゾイル)、コレスタニルオキシ(3,5−ジアミノベンゾイル)、(2,4−ジアミノフェノキシ)パルミテート、(2,4−ジアミノフェノキシ)ステアリレート、(2,4−ジアミノフェノキシ)−4−トリフルオロメチルベンゾエート、下記式(19)および(20)で表される化合物などを挙げることができる。
【0051】
【化16】

【0052】
これらのうち、p−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、1,5−ジアミノナフタレン、2,7−ジアミノフルオレン、4,4−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−(p−フェニレンイソプロピリデン)ビスアニリン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2’−ビス[4−(4−アミノ−2−トリフルオロメチルフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、4,4’−ジアミノ−2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル、4,4’−ビス[(4−アミノ−2−トリフルオロメチル)フェノキシ]−オクタフルオロビフェニル、1−ヘキサデシルオキシ2,4−ジアミノベンゼン、1−オクタデシルオキシ2,4−ジアミノベンゼン、1−コレステリルオキシ−2,4−ジアミノベンゼン、1−コレスタニルオキシ−2,4−ジアミノベンゼン、ヘキサデシルオキシ(3,5−ジアミノベンゾイル)、オクタデシルオキシ(3,5−ジアミノベンゾイル)、コレステリルオキシ(3,5−ジアミノベンゾイル)、および、コレスタニルオキシ(3,5−ジアミノベンゾイル)、上記式(19)および(20)で表される化合物および、ビスアミノプロピルポリジメチルシロキサン(詳細には、BY16−871、BY16−853C、FM3311等)が好ましい。
【0053】
化合物(a3)は、単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
[ポリマー状前駆体(A)]
ポリマー状前駆体(A)は、化合物(a1)および化合物(a2)を反応させることにより得られ、該前駆体は下記一般式(4)で表される構成単位を含む。また、ポリマー状前駆体(A)は、化合物(a1)および化合物(a2)とともに、化合物(a3)を反応させて得られることが好ましく、該前駆体は下記一般式(4)で表される構成単位とともに、下記一般式(5)で表される構成単位を含む。
【0054】
【化17】

【0055】
式(4)中、X、R、Y、mおよびnは、それぞれ上記式(1)および(2)におけるX、R、Y、mおよびnと同義であり、好ましい範囲も同じである。
【0056】
【化18】

【0057】
式(5)中、YおよびZは、それぞれ上記式(2)、(3)におけるYおよびZと同義であり、好ましい範囲も同じである。
ポリマー状前駆体(A)の製造方法としては、公知の方法が好適に用いられる。たとえば、化合物(a1)、化合物(a2)、および必要に応じて用いられる化合物(a3)を、N,N−ジメチルホルムアミドなどの不活性溶媒中で、通常、常温〜200℃で、好ましくは常温〜160℃で、2〜72時間反応させる。
【0058】
ここで、化合物(a2)は、化合物(a1)1モルあたり、通常0.5〜1.5モル、好ましくは0.8〜1.2モルの量で使用されることが望ましい。上記範囲を外れると得られる硬化膜の耐熱性が悪くなる傾向にある。また、化合物(a3)を用いる場合は、(化合物(a1)のモル数+化合物(a3)のモル数)/化合物(a2)のモル数=0.67〜1.50であり、化合物(a1)と化合物(a3)の合計に対する化合物(a1)の割合は、好ましくは20重量%以上、さらに好ましくは30重量%以上であることが望ましい。
【0059】
なお、被膜形成用樹脂組成物の保存安定性を高めるために、ポリマー状前駆体(A)の製造中または製造後に、単官能成分として、以下のようなアミン化合物(a4)および/またはアルデヒド化合物(a5)を添加してもよい。
【0060】
アミン化合物(a4)としては、具体的には、トリメチルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、ヘキシルメチルアミン、エチルヘキシルアミン、メトキシエチルアミン、メトキシプロピルアミン、1−メチルヘプチルアミン、ヒドロキシエチルジメチルアミン、N−アミノエチルエタノールアミン、アセチルジメチルアミン、アミノ蟻酸メチル、アミノサリチル酸、アミノ酢酸、アミノこはく酸、アミノカプリル酸、アミノカプロン酸、アミノオクタン酸、4−アミノー3−ヒドロキシ酪酸、アミノグルタミン酸、ベンジルアミン、メチルベンジルアミン、アセチルベンジルアミン、メトキシベンジルルアミン、2−フェニルエチルアミン、2−フェニルプロピルアミン、メトキシフェネチルアミン、メトキシフェミルエチルアミン、2,(4−メトキシフェノキシ)エチルアミン、アミノ安息香酸エチル、4−アミノー2,3,5,6テトラフルオロ安息香酸、4―アミノインドール、アミノシクロヘキサノール、アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノエチルアミノプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。これらのうちで、ベンジルアミンが好適に用いられる。
【0061】
アルデヒド化合物(a5)としては、具体的には、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、トリルプロピオンアルデヒド、イソブチルアルデヒド、バレルアルデヒド、イソバレルアルデヒド、ヘキシルアルデヒド、トリメチルアセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、メチルベンズアルデヒド、エチルベンズアルデヒド、メトキシベンズアルデヒド、エトキシベンズアルデヒド、プロポキシベンズアルデヒド、ブトキシベンズアルデヒド、アセトキシベンズアルデヒド、アセトキシメトキシベンズアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド、ヒドロキシメチルベンズアルデヒド、ヒドロキシメトキシベンズアルデヒド、ジメチルベンズアルデヒド、ジメトキシベンズアルデヒド、フルオロベンズアルデヒド、フルオロメチルベンズアルデヒド、フルオロメチルベンズアルデヒド、フルオロメトキシベンズアルデヒド、ビス(トリフルオロメチル)ベンズアルデヒド、フルオロ(トリフルオロメチル)ベンズアルデヒド、フルオロジメトキシベンズアルデヒ
ド、フルオロベンジルオキシベンズアルデヒド、サリチルアルデヒド、メチルサリチルアルデヒド、フェニルアセトトアルデヒド、フェニルプロピオンアルデヒド、ベンジルオキシベンズアルデヒド、シンナムアルデヒド、メチルシンナムアルデヒド、エチルシンナルアルデヒド、ブチルシンナムアルデヒド、ヘキシルシンナムアルデヒド、アミルシンナムアルデヒド、ジヒドロシンナムアルデヒド、メトキシシンナムアルデヒド、メトキシメチルシンナムアルデヒド、メトキシシンナミックアルデヒド、プロトカクテアルデヒド、メチルフェニルブチルアルデヒド、メトキシフェニルアセトアルデヒド、トルアルデヒド、フルアルデヒド、メチルフルアルデヒド、ニトロフルアルデヒドなどが挙げられる。これらのうちで、ベンズアルデヒドが好適に用いられる。
【0062】
これら単官能成分を添加する場合は、化合物(a1)〜(a3)および単官能成分の総重量に対し、通常0.05〜10重量%、好ましくは0.1〜7重量%の量で用いることが望ましい。
【0063】
このようにして、ポリマー状前駆体(A)は、通常、上記溶媒中の溶液の形態で得られる。被膜形成用樹脂組成物などとしてそのまま用いてもよく、また、沈殿後、ろ別収集などの後処理を行ってから用いてもよい。
【0064】
ポリマー状前駆体(A)は、単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
得られたポリマー状前駆体(A)の重量平均分子量は、通常5000〜200000、好ましくは、10000〜100000である。なお、本明細書において、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定したときのポリスチレン換算の値である。
2.溶媒(B)
溶媒(B)は、樹脂組成物の粘度、保存安定性、コーティング特性などを調節するために添加される。溶媒(B)としては、有機溶媒のみからなる溶媒を用いてもよいが、有機溶媒以外に、溶媒全量に対して、水を0.1〜30重量%含むことが好ましい。水を用いると、被膜形成用樹脂組成物が低粘度化し、該組成物の取り扱いが容易となる。
【0065】
上記有機溶媒としては、特に限定されないが、たとえば、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;
プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル類;
プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジプロピルエーテル、プロピレングリコールジブチルエーテル等のプロピレングリコールジアルキルエーテル類;
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;
エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等のセロソルブ類、ブチルカルビトール等のカルビトール類;
乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸n-プロピル、乳酸イソプロピル等の乳酸エステル類;
酢酸エチル、酢酸n-プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸n-ブチル、酢酸イソブチル、酢酸n-アミル、酢酸イソアミル、プロピオン酸イソプロピル、プロピオン酸n-ブチル、プロピオン酸イソブチル等の脂肪族カルボン酸エステル類;
3-メトキシプロピオン酸メチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル等の
他のエステル類;
トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;
2-ヘプタノン、3-ヘプタノン、4-ヘプタノン、シクロヘキサノン等のケトン類;
N-ジメチルホルムアミド、N-メチルアセトアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン等のアミド類;
γ−ブチルラクトン等のラクトン類などが挙げられる。
【0066】
これらのうちで、乳酸エチル、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、γ−ブチルラクトンが好適に用いられる。
上記有機溶媒は、単独で用いても2種以上を混合して用いてもよい。
【0067】
溶媒(B)の量は特に限定されないが、ポリマー状前駆体(A)100重量部に対して、好ましくは65重量部〜1900重量部の量で用いられることが望ましい。
3.被膜形成用樹脂組成物
本発明の被膜形成用樹脂組成物は、上記のようにして得られたポリマー状前駆体(A)と溶媒(B)とを適宜混合することによって得られる。
【0068】
なお、上記被膜形成用樹脂組成物には、必要に応じて界面活性剤などの添加剤を含ませてもよい。この場合、添加剤は、ポリマー状前駆体(A)100重量部に対して、好ましくは0.01重量部〜5重量部の量で用いられることが望ましい。
〈被膜形成用樹脂組成物による硬化膜の形成〉
本発明の硬化膜は、上記被膜形成用樹脂組成物を用いて形成される。
【0069】
また、本発明の硬化膜に含まれる構成単位としては、下記一般式(6)で表される構成単位が挙げられる。
【0070】
【化19】

【0071】
式(6)中、X、Y、R、mおよびnは、それぞれ上記式(1)および(2)におけるX、Y、R、mおよびnと同義である。
このような構成単位を含む硬化膜は、上記被膜形成用樹脂組成物を加熱して得られるが、好ましくは200℃以上で、より好ましくは200〜260℃で、さらに好ましくは200〜250℃で加熱して得られる。すなわち、被膜形成用樹脂組成物を上記温度範囲で加熱すると、閉環反応が起こり、上記式(4)で表される構成単位が上記式(6)で表される構成単位になる。また、本発明の硬化膜は、上記温度で加熱することによりTg>300℃の膜となる。このように、本発明に用いられるポリマー状前駆体(A)では、素子などにダメージを与えない半田耐熱以下でも閉環反応が起こり、最終的な硬化膜を得られる利点がある。また、膜の収縮による反りが抑制できる。さらに、本発明の硬化膜は、上記式(6)で表される構成単位を有する場合は、耐熱性、電気絶縁性、耐衝撃性、耐水性および耐薬品性に優れ、強靭である。
【0072】
本発明の硬化膜は、たとえば、樹脂付き銅箔、銅張り積層板、メタルスパッタシリコン
ウェハなどの基板に塗布し、乾燥し、溶媒などを揮発させて塗膜を形成した後、加熱して製造される。
【0073】
上記塗布は、ディッピング、スプレー、バーコート、ロールコート、アプリケーターまたはスピンコートなどの方法で行われる。塗布膜厚、塗布方法については、組成物溶液の固形分濃度、粘度などを調節して適宜制御される。形成された塗膜は、上記温度範囲で10〜120分間加熱することにより、上記式(6)で表される構成単位を含む硬化膜となる。
〈感光性樹脂組成物〉
本発明の感光性樹脂組成物は、ポリマー状前駆体(A)と、感光剤(C)と、溶媒(B)とを含む。
1.ポリマー状前駆体(A)
本発明の感光性樹脂組成物には、上述したようなポリマー状前駆体(A)が好適に用いられる。このようなポリマー状前駆体(A)を用いると、上述したような利点を有するパターンが形成された硬化膜が得られる。また、本発明の感光性樹脂組成物からパターンが形成された硬化膜を得る場合、ポリマー状前駆体(A)が化合物(a1)由来のカルボキシル基を有するため、アルカリ現像液を用いたパターニング特性に優れる。すなわち、アルカリ現像液での溶解が容易である。
【0074】
ポリマー状前駆体(A)は、単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
2.感光剤(C)
感光剤(C)としては、以下の化合物(c1)および化合物(c2)のいずれかが用いられる。
[化合物(c1)]
化合物(c1)とは、キノンジアジド基を有する化合物であり、すなわち、フェノール性水酸基を1つ以上有する化合物と1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸または1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸とのエステル化合物である。これを用いれば、ポジ型のパターンが形成される。
【0075】
上記フェノール性水酸基を1つ以上有する化合物としては特に限定されないが、具体的には、下記一般式(c1−1)〜(c1−5)で表される化合物が好ましい。
【0076】
【化20】

【0077】
(式中、X1〜X10は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数
1〜4のアルコキシ基または水酸基である。ただし、X1〜X5の組み合わせにおいて少なくとも1つは水酸基である。また、Aは、単結合、O、S、CH2、C(CH32、C(
CF32、C=OまたはSO2である。)
【0078】
【化21】

【0079】
(式中、X11〜X23は、それぞれ独立に、上記式(c1−1)中のX1と同義である。た
だし、X11〜X15の組み合わせにおいて少なくとも1つは水酸基である。また、R1〜R4は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基である。)
【0080】
【化22】

【0081】
(式中、X25〜X39は、それぞれ独立に、上記式(c1−1)中のX1と同義である。た
だし、X25〜X29およびX30〜X34のそれぞれの組み合わせにおいて少なくとも1つは水酸基である。また、R5は、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基である。)
【0082】
【化23】

【0083】
(式中、X40〜X58は、それぞれ独立に、上記式(c1−1)中のX1と同義である。た
だし、X40〜X44、X45〜X49およびX50〜X54のそれぞれの組み合わせにおいて少なくとも1つは水酸基である。また、R6〜R8は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基である。)
【0084】
【化24】

【0085】
(式中、X59〜X72は、それぞれ独立に、上記式(c1−1)中のX1と同義である。た
だし、X59〜X62およびX63〜X67のそれぞれの組み合わせにおいて少なくとも1つは水酸基である。)
化合物(c1)は、単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0086】
化合物(c1)は、ポリマー状前駆体(A)100重量部に対して、0.1〜40重量部、好ましくは0.5〜35重量部、より好ましくは1〜30重量部の量で用いることが望ましい。上記範囲を超える場合は、パターン形状が劣化したり、硬化時に発泡する傾向にある。
[化合物(c2)]
化合物(c2)とは、光反応性酸発生剤、すなわち、放射線などの照射により酸を発生する化合物である。この酸の触媒作用により、後述する架橋剤とポリマー状前駆体(A)とが反応してネガ型のパターンが形成される。
【0087】
化合物(c2)としては、放射線などの照射により酸を発生する化合物であれば特に限定されないが、たとえば、オニウム塩化合物、ハロゲン含有化合物、ジアゾケトン化合物、スルホン化合物、スルホン酸化合物、スルホンイミド化合物、ジアゾメタン化合物などが挙げられる。
【0088】
上記オニウム塩化合物としては、たとえば、ヨードニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、ジアゾニウム塩、ピリジニウム塩などが挙げられる。上記オニウム塩としては、具体的には、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムp-トルエンスルホネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモ
ネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、ジフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、トリフェニルスルホニウムトリフリオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムp-トルエンスルホネート、トリフェニルスルホニウムヘキサ
フルオロアンチモネート、4-t-ブチルフェニル・ジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、4-t-ブチルフェニル・ジフェニルスルホニウムp-トルエンスルホネート、4,7-ジ-n-ブトキシナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフリオロメタンスルホネートなどが好適に用いられる。
【0089】
上記ハロゲン含有化合物としては、たとえば、ハロアルキル基含有炭化水素化合物、ハロアルキル基含有複素環式化合物などが挙げられる。上記ハロゲン含有化合物としては、具体的には、1,10-ジブロモ-n-デカン、1,1-ビス(4-クロロフェニル)-2,2,2-トリクロロエタン、フェニル-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、4-メトキシフェニル-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、スチリル-ビス(トリクロロメチル)-s-トリ
アジン、ナフチル-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジンなどのs-トリアジン誘導体などが好適に用いられる。
【0090】
上記ジアゾケトン化合物としては、たとえば、1,3-ジケト-2-ジアゾ化合物、ジアゾベ
ンゾキノン化合物、ジアゾナフトキノン化合物などが挙げられる。上記ジアゾケトン化合物としては、具体的には、フェノール類の1,2-ナフトキノンジアジド-4-スルホン酸エステル化合物などが好適に用いられる。
【0091】
上記スルホン化合物としては、たとえば、β-ケトスルホン化合物、β-スルホニルスルホン化合物およびこれらの化合物のα-ジアゾ化合物などが挙げられる。上記スルホン化
合物としては、具体的には、4-トリスフェナシルスルホン、メシチルフェナシルスルホ
ン、ビス(フェナシルスルホニル)メタンなどが好適に用いられる。
【0092】
上記スルホン酸化合物としては、たとえば、アルキルスルホン酸エステル類、ハロアルキルスルホン酸エステル類、アリールスルホン酸エステル類、イミノスルホネート類などが挙げられる。上記スルホン酸化合物としては、具体的には、ベンゾイントシレート、ピロガロールトリストリフルオロメタンスルホネート、o-ニトロベンジルトリフルオロメタンスルホネート、o-ニトロベンジルp-トルエンスルホネートなどが好適に用いられる。
【0093】
上記スルホンイミド化合物の具体例としては、N-(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N-(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)フタルイミド、N-(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N-(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボキシイミド、N-(トリフ
ルオロメチルスルホニルオキシ)ナフチルイミドなどが挙げられる。
【0094】
上記ジアゾメタン化合物の具体例としては、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(フェニルスルホニル)ジアゾメタンなどが挙げられる。
【0095】
化合物(c2)は、単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
化合物(c2)は、ポリマー状前駆体(A)100重量部に対して、0.05〜10重量部、好ましくは0.1〜7重量部の量で用いることが望ましい。上記範囲を超える場合は、パターン形状が劣化する傾向にある。
3.溶媒(B)
本発明の感光性樹脂組成物に用いられる溶媒(B)としては、被膜形成用樹脂組成物に用いられる有機溶媒と同様のものが挙げられる。これらのうちで、乳酸エチル、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルイロリドン、γ−ブチルラクトンが好適に用いられる。
【0096】
上記有機溶媒は、単独で用いても2種以上を混合して用いてもよい。
溶媒(B)の量は特に限定されないが、ポリマー状前駆体(A)100重量部に対して、好ましくは65重量部〜1900重量部の量で用いられることが望ましい。
4.その他の化合物(D)
本発明の感光性樹脂組成物は、その他の化合物(D)として、以下のような化合物(d1)〜(d5)などをさらに含んでいてもよい。
[フェノール樹脂(d1)]
フェノール樹脂(d1)は、解像性の向上を目的に使用される。
【0097】
フェノール樹脂(d1)としては、特に限定されないが、ノボラック樹脂が好ましい。このようなノボラック樹脂はフェノール類とアルデヒド類とを触媒の存在下で縮合させて得られる。
【0098】
上記フェノール類としては、たとえば、フェノール、o-クレゾール、m-クレゾール、p-クレゾール、o-エチルフェノール、m-エチルフェノール、p-エチルフェノール、o-ブチルフェノール、m-ブチルフェノール、p-ブチルフェノール、2,3-キシレノール、2,4-キシレノール、2,5-キシレノール、2,6-キシレノール、3,4-キシレノール、3,5-キシ
レノール、2,3,5-トリメチルフェノール、3,4,5-トリメチルフェノール、カテコール、レゾルシノール、ピロガロール、α-ナフトール、β-ナフトールなどが挙げられる。
【0099】
上記アルデヒド類としては、たとえば、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒドなどが挙げられる。
このようなノボラック樹脂としては、具体的には、フェノール/ホルムアルデヒド縮合ノボラック樹脂、クレゾール/ホルムアルデヒド縮合ノボラック樹脂、フェノール-ナフ
トール/ホルムアルデヒド縮合ノボラック樹脂などが挙げられる。
【0100】
また、ノボラック樹脂以外の樹脂としては、ポリヒドロキシスチレンおよびその共重合体、フェノール-キシリレングリコール縮合樹脂、クレゾール-キシリレングリコール縮合樹脂、フェノール-ジシクロペンタジエン縮合樹脂などが挙げられる。
【0101】
フェノール樹脂(d1)は、単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
フェノール樹脂(d1)は、ポリマー状前駆体(A)100重量部に対し、通常0.1〜40重量部の量で用いられることが望ましい。上記範囲を超える場合は、樹脂の耐熱性が低下する傾向にある。
[架橋剤(d2)]
架橋剤(d2)は、ポリマー状前駆体(A)などの樹脂成分と反応して硬化させる成分であり、これにより、ネガ型のパターンが形成される。
【0102】
架橋剤(d2)としては、たとえば、(ポリ)メチロール化メラミン、(ポリ)メチロール化グリコールウリル、(ポリ)メチロール化ベンゾグアナミン、(ポリ)メチロール化ウレア等の活性メチロール基の全部または一部をアルキルエーテル化した含窒素化合物などが挙げられる。ここで、アルキル基としては、メチル基、エチル基、ブチル基、またはこれらを混合したものが挙げられ、一部自己縮合してなるオリゴマー成分を含有していてもよい。
【0103】
具体的には、ヘキサメトキシメチル化メラミン、ヘキサブトキシメチル化メラミン、テトラメトキシメチル化グリコールウリル、テトラブトキシメチル化グリコールウリルなどが好適に用いられる。
【0104】
架橋剤(d2)は、単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
架橋剤(d2)は、ポリマー状前駆体(A)100重量部に対し、通常0〜50重量部の量で用いられることが望ましい。上記範囲を超える場合は、樹脂が脆くなり、クラックの発生、応力緩和の低下が生じやすい傾向にある。
[架橋微粒子(d3)]
架橋微粒子(d3)は、架橋微粒子を構成する重合体のTgが0℃以下であれば特に限定されないが、不飽和重合性基を2個以上有する架橋性モノマーと、架橋微粒子(d3)のTgが0℃以下となるように選択される少なくとも1種のその他のモノマーとを共重合したものが好適に用いられる。さらに、その他のモノマーとして、架橋微粒子(d3)のTgが0℃以下となるようなものであって、重合性基以外の官能基、たとえば、カルボキシル基、エポキシ基、アミノ基、イソシアネート基、水酸基などの官能基を有するモノマーを用いてもよい。
【0105】
上記架橋性モノマーとしては、たとえば、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(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、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレートなどの重合性不飽和基を複数有する化合物が挙げられる。これらのうちで、ジビニルベンゼンが好ましい。
【0106】
上記その他のモノマーとしては、たとえば、ブタジエン、イソプレン、ジメチルブタジエン、クロロプレン、1,3-ペンタジエン等のジエン化合物;(メタ)アクリロニトリル、α-クロロアクリロニトリル、α-クロロメチルアクリロニトリル、α-メトキシアクリロ
ニトリル、α-エトキシアクリロニトリル、クロトン酸ニトリル、ケイ皮酸ニトリル、イ
タコン酸ジニトリル、マレイン酸ジニトリル、フマル酸ジニトリル等の不飽和ニトリル化合物類;(メタ)アクリルアミド、N,N'-メチレンビス(メタ)アクリルアミド、N,N'-エチレンビス(メタ)アクリルアミド、N,N'-ヘキサメチレンビス(メタ)アクリルアミ
ド、N-ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-(2-ヒドロキシエチル)(メタ)アクリルアミド、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)(メタ)アクリルアミド、クロトン酸アミド、ケイ皮酸アミド等の不飽和アミド類;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アク
リル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル類;スチレン、α-メチルスチレン、o-メトキシスチレン、p-ヒドロキシスチレン、
p-イソプロペニルフェノール等の芳香族ビニル化合物;ビスフェノールAのジグリシジ
ルエーテル、グリコールのジグリシジルエーテル等と(メタ)アクリル酸、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート等との反応によって得られるエポキシ(メタ)アクリレートおよび、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートとポリイソシアナートとの反応によって得られるウレタン(メタ)アクリレート類;グリシジル(メタ)アクリレート、(メタ)アリルグリシジルエーテル等のエポキシ基含有不飽和化合物;(メタ)アクリル酸、イタコン酸、コハク酸-β-(メタ)アクリロキシエチル、マレイン酸-β-(メタ)アクリロキシエチル、フタル酸-β-(メタ)アクリロキシエチル、ヘキサヒドロフタル酸-β-(メタ)アクリロキシエチル等の不飽和酸化合物;ジメチルアミノ(メタ)アクリレート、ジエチルアミノ(メタ)アクリレート等のアミノ基含有不飽和化合物;(メタ)アクリルアミド、ジメチル(メタ)アクリルアミド等のアミド基含有不飽和化合物;ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等の水酸基含有不飽和化合物などが挙げられる。これらのうちで、ブタジエン、イソプレン、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリル酸アルキルエステル類、スチレン、p-ヒドロキシスチレン、p-イソプロペニルフェノール、グリシジル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート類などが好ましく用いられる。
【0107】
架橋微粒子(d3)は、単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
架橋微粒子(d3)は、ポリマー状前駆体(A)100重量部に対し、通常0.1〜40重量部の量で用いられることが望ましい。上記範囲を超える場合は、樹脂の耐熱性および解像度が低下する傾向にある。
[その他の耐熱性樹脂(d4)]
その他の耐熱性樹脂(d4)を耐熱性向上のために併用してもよい。
【0108】
その他の耐熱性樹脂(d4)としては、たとえば、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリヒダントイン、ポリベンゾイミダゾール、ポリベンゾチアゾール、ポリトリアゾール、ポリオキサジアゾール、ポリチアジアゾール、ポリベンゾキサジノン、ポリキナゾリンジオン、ポリイミドイソインドロキナゾリンジオン、ポリキナゾロン、ポリキナクリドン、ポリアントラゾリン、ポリインドフェナジン、ポリノルボルネンなどが挙げられる。
【0109】
その他の耐熱性樹脂(d4)は、単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
その他の耐熱性樹脂(d4)は、ポリマー状前駆体(A)100重量部に対し、通常0.1〜40重量部の量で用いられることが望ましい。
[界面活性剤(d5)]
さらに、界面活性剤(d5)などを用いてもよい。
【0110】
界面活性剤(d5)としては、具体的には、フッ素系のレベリング剤(商品名、以下同様)としては、例えば、ネオス株式会社のFTX−218;ビーエムヘミー(BM−CHEMIE)社のBM1000、BM1100;エフカケミカルズ社のエフカ772、エフカ777;共栄社化学(株)製のフローレンシリーズ;住友スリーエム(株)のFCシリーズ;東邦化学(株)のフルオナールTFシリーズなどを挙げることができ、シリコーン系のレベリング剤としては、例えば、東レダウコーニングのSH−28A、ビックケミー社のBYKシリーズ;シュメグマン(Sshmegmann)社のSshmegoシリーズ;エフカケミカルズ社のエフカ30、エフカ31、エフカ34、エフカ35、エフカ3
6、エフカ39、エフカ83、エフカ86、エフカ88などを挙げることができ、エーテル系またはエステル系のレベリング剤としては、例えば、日信化学工業(株)のカーフィノール;花王(株)のエマルゲン、ホモゲノールなどが挙げられる。
【0111】
界面活性剤(d5)は、単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
界面活性剤(d5)は、ポリマー状前駆体(A)100重量部に対し、通常0.1〜40重量部の量で用いられることが望ましい。
5.感光性樹脂組成物
本発明の感光性樹脂組成物は、ポリマー状前駆体(A)、感光剤(C)および溶媒(B)のほか、必要に応じて上記のようなその他の化合物(D)を適宜混合することによって得られる。
〈感光性樹脂組成物によるパターンの形成〉
本発明の感光性樹脂組成物を用いれば、たとえば、以下のような方法で、パターンが形成された硬化膜が得られる。上述したような基板に上記感光性樹脂組成物を塗布し、乾燥し、溶剤などを揮発させて塗膜を形成する。その後、マスクパターンなどを介して露光、必要に応じて加熱(PEB)、現像処理を行う。次いで、さらに加熱処理を行い、パターンが形成された硬化膜が得られる。
【0112】
また、この硬化膜が含む構成単位としては、上記式(6)で表される構成単位が挙げられる。このような構成単位を有する硬化膜は、上記被膜形成用樹脂組成物を加熱して得られるが、好ましくは200℃以上で、より好ましくは200〜260℃で、さらに好ましくは200〜250℃で加熱して得られる。また、本発明の硬化膜は、上記温度で加熱することによりTg>300℃の膜となる。このように、本発明に用いられるポリマー状前駆体(A)では、素子などにダメージを与えない半田耐熱以下でも閉環反応が起こり、最終的にパターンが形成された硬化膜が高い解像度で得られる利点がある。また、膜の収縮による反りが抑制できる。さらに、上記のパターンが形成された硬化膜は、上記式(6)で表される構成単位を有する場合は、耐熱性、電気絶縁性、耐衝撃性、耐水性および耐薬品性に優れ、強靭である。
【0113】
塗布の方法としては、上記被膜形成用樹脂組成物を用いた硬化膜の形成の場合と同様な方法が挙げられる。塗布膜厚、塗布方法についても、組成物溶液の固形分濃度、粘度などを調節して適宜制御される。
【0114】
露光に用いられる放射線としては、たとえば、低圧水銀灯、高圧水銀灯、メタルハライドランプ、g線ステッパー、i線ステッパ−等の紫外線、電子線、レーザーなどが挙げられる。露光量は、使用する光源、膜厚などによって適宜選定される。たとえば、高圧水銀灯からの紫外線照射の場合、樹脂膜厚5〜20μmでは、500〜10000J/m2
度である。
【0115】
露光後は、必要に応じて反応促進のためPEB処理を行う。その条件は、樹脂組成物の配合量、使用膜厚などによって異なるが、通常70〜150℃、好ましくは80〜130℃で1〜30分間程度である。
【0116】
その後、アルカリ現像液により現像して所望のパターンを形成する。現像方法としてはシャワー現像、スプレー現像、浸漬現像、パドル現像などが挙げられる。現像条件としては、20〜40℃で1〜15分間程度である。アルカリ現像液としては、たとえば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア水、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドなどのアルカリ性水溶液で、濃度が1〜10重量%程度になるように水に溶解させた水溶液が挙げられる。具体的には、2.38重量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液が好適に用いられる。これらアルカリ水溶液には、たとえば、メタノール、エタノー
ルなどの水溶性の有機溶剤、界面活性剤などを適宜添加してもよい。現像後は、水で洗浄し、風乾する。
【0117】
露光、現像の有無に関わらず、永久膜としての特性を充分揮させるために、最終的に加熱処理を行うことが好ましい。加熱処理条件は特に限定されないが、最終的には上記温度範囲で10〜120分間加熱することが好ましい。段階的に温度を変化させてもよい。このような硬化条件であれば、加熱設備として、たとえば、一般的なオーブン、ホットプレート、遠赤外線炉などが使用できる。
【0118】
[実施例]
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例、比較例における「部」は、特に断りのない限り「重量部」を意味する。
[製造例1]ポリマー状前駆体(A)の合成
〈ポリマー状前駆体(P1)〉
攪拌機付きガラス製反応器に、ビス(3−アミノ−4−カルボキシフェニル)メタン10gとN,N−ジメチルアセトアミド33.2gとを加えてよく攪拌した(表1)。さらに、40重量%グリオキサール水溶液5.1gを加え、5分間攪拌した。次いで、40℃に加温し、3時間攪拌した後、冷却を行い、固形分濃度25重量%のポリマー状前駆体(A)溶液を得た。得られたポリマーを多量のイソプロピルアルコール中で洗浄し、ろ過後、減圧乾燥を行いポリマー状前駆体(P1)を得た。表1に、ポリマー状前駆体(P1)の重量平均分子量を示す。なお、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)(装置;HLC−8220、カラム;TSK−GEL α−M、TSK−GEL α−2500各一本)によって、ジメチルホルムアミドを溶出溶媒として、カラム温度25℃、流量1.2ミリリットル/分の分析条件で測定したときの単分散ポリスチレンを標準として算出した値である。
〈ポリマー状前駆体(P2)〉
攪拌機付きガラス製反応器に、ビス(3−アミノ−4−カルボキシフェニル)メタン10gと、ビスアミノプロピルポリジメチルシロキサン(アミン当量400)3.1gと、N,N−ジメチルアセトアミド42.7gとを加えよく攪拌し(表1)、さらに、40重量%グリオキサール水溶液5.6gを加え、5分間攪拌した点を変更した以外は、ポリマー状前駆体(P1)と同様にして、ポリマー状前駆体(P2)を製造した(表1)。
〈ポリマー状前駆体(P3)〜ポリマー状前駆体(P7)および(P9)〉
表1に示す配合に変更した以外は、ポリマー状前駆体(P1)または(P2)と同様にして、ポリマー状前駆体(P3)〜ポリマー状前駆体(P7)および(P9)を製造した。
〈ポリマー状前駆体(P8)〉
攪拌機付きガラス製反応器に、ビス(3−アミノ−4−カルボキシフェニル)メタン10gと、ビスアミノプロピルポリジメチルシロキサン(アミン当量400)3.1gと、N,N−ジメチルアセトアミド39.3gとを加えてよく攪拌した(表1)。さらに25重量%グルタルアルデヒド水溶液18.7gを加え、5分間攪拌した。次いで、40℃に加温し、3時間攪拌反応した。次いで、ベンズアルデヒド2.0gを加えて、さらに40℃で1時間反応させた後、冷却を行い、固形分濃度25重量%のポリマー状前駆体(A)溶液を得た。得られたポリマーを多量のイソプロピルアルコール中で洗浄し、ろ過後、減圧乾燥を行いポリマー状前駆体(P8)を得た。
【0119】
【表1】

【0120】
[実施例1]
水2.3gmおよびN、N−ジメチルアセトアミド21.0gに、得られたポリマー状前駆体(P1)10gを再溶解させ、界面活性剤(SH−28PA(東レダウコーニングシリコーン社製))を全固形分100部に対して0.2部添加させて、被膜形成用樹脂組成物(Q1)を得た。
【0121】
150μm厚のアプリケーターを用いて、離形処理PETフィルムに被膜形成用樹脂組成物(Q1)を成膜した。120℃で10分間溶媒を除去した後、PETフィルムから膜を剥がし、PTFEフィルム上に移動して、空気中、250℃で1時間加熱して硬化膜を形成した。
【0122】
また、スピンコーター(1000rpm/20秒)を用いて、シリコンウェハ上に被膜形成用樹脂組成物(Q1)からなる膜を作製した。120℃で10分間溶媒を除去した後、空気中、250℃で1時間加熱して硬化膜を形成した。FT−IR(株式会社 堀場製
作所製 FT−720)によりカルボキシル基に由来する1191.8cm-1(νC=O
)のピークの消失を確認した。これにより、上記式(6)で表される構成単位の生成を確認した。
[実施例2〜9]
ポリマー状前駆体(P1)の代わりに、それぞれポリマー状前駆体(P2)〜(P9)を用いた以外は、実施例1と同様にして、被膜形成用樹脂組成物(Q2)〜(Q9)を得た。
【0123】
被膜形成用樹脂組成物(Q2)〜(Q9)についても、被膜形成用樹脂組成物(Q1)の場合と同様に、それぞれ離形処理PETフィルムおよびシリコンウェハを用いて硬化膜を形成した。
[特性評価]
上記硬化膜の各特性については下記のように評価した。この結果を表2に示す。
1.引張試験
離形PETフィルム上に被膜形成用樹脂組成物を塗布し、熱風オーブンにて空気中120℃で10分間加熱処理した。その後、PETフィルムより剥がし、PTFEフィルム上に貼り付け、さらに空気中、250℃で1時間加熱乾燥を行って、単膜を作製した。この単膜を5mm幅に打ち抜いた後、引っ張り試験機(ロードセル2kg、チャック間距離25mm)にて引張試験を行った。計算により引張強度、伸びおよび弾性率を求めた。
2.反り応力
反り測定装置(KLA−TencorFLX、Toho Technology社製)により、あらかじめ計測済みのシリコンウェハを用いた。このシリコンウェハに被膜形成用樹脂組成物を塗布し、熱風オーブンにて空気中120℃で10分加熱処理後、さらに空気中、250℃で1時間加熱処理を行った後、反り応力を測定した。
3.吸水率
あらかじめ秤量済みのシリコンウェハに被膜形成用樹脂組成物を塗布し、反り試験と同様に加熱処理を行った後、23℃の水中に24時間浸漬し、重量を測定した。
4.耐薬品性
シリコンウェハに被膜形成用樹脂組成物を塗布し、反り試験と同様に加熱処理を行った後、イソプロピルアルコールに60℃で10分間浸漬して膜表面を観察した。
○:膜表面に異常が認められない
×:膜表面が白化または荒れが認められる
5.ガラス転移点
引張試験と同様に、離形PETフィルム上に被膜形成用樹脂組成物を塗布して単膜を作製した。この単膜を3mm幅に打ち抜いた後、熱応用歪測定装置(EXSTAR6000TMA/SS、セイコーインスツル株式会社製)によりガラス転移点を測定した。
【0124】
【表2】

【0125】
[実施例10]
表3に示すように、ポリマー状前駆体(P2)と、感光剤などとを配合し、固形分濃度40重量%の感光性樹脂組成物(R1)を得た。
【0126】
スピンコーター(1000rpm/20秒)を用いて、シリコンウェハ上に上記組成物を塗布し、ホットプレートによって120℃で10分間加熱した。次いで、アライナーを用い、パターンマスクを介して高圧水銀灯からの紫外線が1000J/m2(350nm
波長)となるように露光した。2.38重量%テトラメシルアンモニウムヒドロキシド水溶液にて、23℃で120秒間パドル現像を行った。次いで、空気中、250℃で1時間加熱乾燥を行った。このようにして、パターンの形成された硬化膜を得た。
[実施例11〜12]
表3に示す配合に変更した以外は、実施例10と同様にして、感光性樹脂組成物(R2)〜(R3)を得た。
【0127】
露光後、パドル現像を行う前に、120℃で3分間PEBを行った以外は、実施例10と同様にして、パターンの形成された硬化膜を得た。
[実施例13]
表3に示す配合に変更した以外は、実施例10と同様にして、感光性樹脂組成物(R4)を得た。
【0128】
また、実施例10と同様にして、パターンの形成された硬化膜を得た。
[特性評価]
上記パターンの形成された硬化膜の各特性については下記のように評価した。この結果を表3に示す。
1.解像度
得られたパターンの最小寸法を解像度とした。
2.密着性
基板に感光性樹脂組成物を塗布し、反り試験と同様に加熱処理を行った後、得られた膜をプレッシャークッカー試験装置(エスペック株式会社製)で、温度121℃、湿度10
0%、圧力2.1気圧の条件下で、100時間処理した。JIS K 5400に準拠して2mmクロスカット試験を行い、100枡のうち残存した升目を測定した。
【0129】
【表3】

【0130】
[製造例2]ポリマー状前駆体の合成
攪拌機付きガラス製反応器に3,3’−ジヒドロキシ−4,4’−ジアミノビフェニル
43.2重量部とN,N−ジメチルアセトアミド129.6重量部とを加えてよく攪拌した。次いで、この溶液にピリジン39.6重量部を加え、さらに、イソフタル酸ジクロリド44.7重量部(0.22モル)をシクロヘキサン134.1重量部に溶解した溶液を、乾燥窒素気流下−15℃で30分かけて滴下した。滴下終了後、室温になるまで放置し、その間5時間攪拌し、ポリマー状前駆体溶液を得た。得られたポリマーを多量の蒸留水で洗浄し、ろ過後、減圧乾燥を行いポリマー状前駆体(S1)を得た。
[比較例1]
N、N−ジメチルアセトアミド21.0gに、得られたポリマー状前駆体(S1)10gを再溶解させ、界面活性剤(SH−28PA(東レダウコーニングシリコーン社製))を全固形分100部に対して0.2部添加させて、被膜形成用樹脂組成物(T1)を得た。
【0131】
150μm厚のアプリケーターを用いて、離形処理PETフィルムに被膜形成用樹脂組成物(T1)を成膜した。120℃で10分間溶媒を除去した後、PETフィルムから膜を剥がし、PTFEフィルム上に移動して、窒素中150℃30分、250℃60分の順で加熱して硬化膜を形成した。
【0132】
また、スピンコーター(1000rpm/20秒)を用いて、シリコンウェハ上に被膜形成用樹脂組成物(T1)からなる膜を作製した。120℃で10分間溶媒を除去した後、窒素中150℃30分、250℃60分の順で加熱して硬化膜を形成した。
[特性評価]
上記硬化膜の各特性については上記実施例と同様に評価した。この結果を表4に示す。
【0133】
【表4】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記一般式(1)で表される化合物(a1)から導かれる構成単位と、下記一般式(2)で表される化合物(a2)から導かれる構成単位とを含むポリマー状前駆体(A)と、溶媒(B)とを含むことを特徴とする被膜形成用樹脂組成物。
【化1】

(式中、Xは、有機基、−O−、−S−および−SO2−からなる群より選ばれる少なく
とも1種の2価の連結基、または単結合を表し、Rは、水素原子、ハロゲン原子または1価の有機基を表し、m、nは、それぞれ独立に0〜3の整数を表し、Rが複数存在するときは、Rは、互いに同一でも異なっていてもよい。)
【化2】

(式中、Yは、2価の有機基または単結合を表す。)
【請求項2】
前記ポリマー状前駆体(A)が、下記一般式(3)で表される、前記化合物(a1)以外の化合物(a3)から導かれる構成単位をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の被膜形成用樹脂組成物。
【化3】

(式中、Zは、有機基および−O−Si(R12)−からなる群より選ばれる少なくとも1種の2価の連結基を表し、R1およびR2は、それぞれ独立に1価の有機基を表す。)
【請求項3】
下記一般式(4)で表される構成単位を含むことを特徴とするポリマー状前駆体(A)。
【化4】

(式中、Xは、有機基、−O−、−S−および−SO2−からなる群より選ばれる少なく
とも1種の2価の連結基、または単結合を表し、Rは、水素原子、ハロゲン原子または1価の有機基を表し、m、nは、それぞれ独立に0〜3の整数を表し、Rが複数存在するときは、Rは、互いに同一でも異なっていてもよく、Yは、2価の有機基または単結合を表す。)
【請求項4】
下記一般式(5)で表される構成単位をさらに含むことを特徴とする請求項3に記載のポリマー状前駆体(A)。
【化5】

(式中、Zは、有機基および−O−Si(R12)−からなる群より選ばれる少なくとも1種の2価の連結基を表し、Yは、2価の有機基または単結合を表す。)
【請求項5】
ポリマー状前駆体(A)が請求項3に記載のポリマー状前駆体(A)であることを特徴とする請求項1または2に記載の被膜形成用樹脂組成物。
【請求項6】
ポリマー状前駆体(A)が請求項4に記載のポリマー状前駆体(A)であることを特徴とする請求項1または2に記載の被膜形成用樹脂組成物。
【請求項7】
前記Xが、−CH2−、−C(CF3)2−、−S−、−SO2−、−O−および単結合からなる群より選ばれることを特徴とする請求項1、2、5、6のいずれかに記載の被膜形成用樹脂組成物。
【請求項8】
前記溶媒(B)が、溶媒全量に対して、水を0.1〜30重量%含むことを特徴とする請求項1、2、5〜7のいずれかに記載の被膜形成用樹脂組成物。
【請求項9】
請求項1、2、5〜8のいずれかに記載の被膜形成用樹脂組成物を用いて形成されることを特徴とする硬化膜。
【請求項10】
請求項1、2、5〜8のいずれかに記載の被膜形成用樹脂組成物を用いて硬化膜を形成する工程を含むことを特徴とする硬化膜の製造方法。
【請求項11】
下記一般式(1)で表される化合物(a1)から導かれる構成単位と、下記一般式(2)で表される化合物(a2)から導かれる構成単位とを含むポリマー状前駆体(A)と、感光剤(C)と、溶媒(B)とを含むことを特徴とする感光性樹脂組成物。
【化6】

(式中、Xは、有機基、−O−、−S−および−SO2−からなる群より選ばれる少なく
とも1種の2価の連結基、または単結合を表し、Rは、水素原子、ハロゲン原子または1価の有機基を表し、m、nは、それぞれ独立に0〜3の整数を表し、Rが複数存在するときは、Rは、互いに同一でも異なっていてもよい。)
【化7】

(式中、Yは、2価の有機基または単結合を表す。)
【請求項12】
前記ポリマー状前駆体(A)が、下記一般式(3)で表される、前記化合物(a1)以外の化合物(a3)から導かれる構成単位をさらに含むことを特徴とする請求項11に記載の感光性樹脂組成物。
【化8】

(式中、Zは、有機基および−O−Si(R12)−からなる群より選ばれる少なくとも1種の2価の連結基を表し、R1およびR2は、それぞれ独立に1価の有機基を表す。)

【公開番号】特開2007−246628(P2007−246628A)
【公開日】平成19年9月27日(2007.9.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−69824(P2006−69824)
【出願日】平成18年3月14日(2006.3.14)
【出願人】(000004178)JSR株式会社 (3,320)
【Fターム(参考)】