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JP7730960B2 - Polymer, positive photosensitive resin composition, insulating film, and method for producing the same - Google Patents
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JP7730960B2 - Polymer, positive photosensitive resin composition, insulating film, and method for producing the same - Google Patents

Polymer, positive photosensitive resin composition, insulating film, and method for producing the same

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JP7730960B2 JP2024110062A JP2024110062A JP7730960B2 JP 7730960 B2 JP7730960 B2 JP 7730960B2 JP 2024110062 A JP2024110062 A JP 2024110062A JP 2024110062 A JP2024110062 A JP 2024110062A JP 7730960 B2 JP7730960 B2 JP 7730960B2
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Description

本発明は、イソシアヌル酸骨格の窒素原子に保護基が結合したイソシアヌル酸誘導体に由来する構造を含むポリマー、および当該ポリマーを含むポジ型感光性組成物、ならびに絶縁膜およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a polymer containing a structure derived from an isocyanuric acid derivative in which a protecting group is bonded to the nitrogen atom of the isocyanuric acid skeleton, a positive-type photosensitive composition containing the polymer, an insulating film, and a method for producing the same.

表示装置、半導体素子、集積回路等の製造に、ポジ型感光性組成物が用いられている。ポジ型感光性組成物は、ベースポリマーと光酸発生剤を含む。ポジ型感光性組成物のベースポリマーは、酸の作用によりアルカリ溶解性が増大する構造を含んでおり、露光により光酸発生剤から発生した酸により、アルカリ溶解性が増大する。露光後にアルカリによる現像を行うと、露光部が選択的にアルカリに溶解するため、パターン膜が得られる。 Positive photosensitive compositions are used in the manufacture of display devices, semiconductor elements, integrated circuits, and more. Positive photosensitive compositions contain a base polymer and a photoacid generator. The base polymer of a positive photosensitive composition contains a structure that increases its alkaline solubility when exposed to acid, and the acid generated from the photoacid generator upon exposure increases its alkaline solubility. When alkaline development is performed after exposure, the exposed areas are selectively dissolved in the alkali, resulting in a patterned film.

酸の作用によりアルカリ溶解性が増大する構造としては、カルボキシ基やフェノール性水酸基等の酸性基が保護基により保護された構造が挙げられる。酸の存在下で保護基が脱離して酸性基が生成することにより、ベースポリマーのアルカリ溶解性が増大する。 Examples of structures whose alkaline solubility increases with the action of acid include structures in which acidic groups such as carboxyl groups and phenolic hydroxyl groups are protected with protecting groups. When the protecting groups are eliminated in the presence of acid, acidic groups are generated, thereby increasing the alkaline solubility of the base polymer.

永久レジストとして用いるポジ型感光性材料は、パターニング後の硬化膜がデバイスに機能膜として残るため、より高い耐久性が求められ、ポリイミドやシリコーン系ポリマーをベースとするポジ型感光性組成物が提案されている。特許文献1には、シロキサン構造を有するポリマーをベースとしたポジ型感光性組成物が開示されている。 Positive-type photosensitive materials used as permanent resists require higher durability because the cured film after patterning remains on the device as a functional film, and positive-type photosensitive compositions based on polyimide or silicone polymers have been proposed. Patent Document 1 discloses a positive-type photosensitive composition based on a polymer with a siloxane structure.

WO2014/007231号WO2014/007231

酸の作用によりアルカリ溶解性が増大する構造として、保護基により保護されたフェノール性水酸基を有するポリマーは、フェノールの共役構造に起因して、可視光短波長領域(波長400nm付近)の光吸収が不可避である。また、フェノール構造を有するポリマーは、加熱後に可視光の透過率が低下する傾向があるため、透明性に改善の余地がある。 Polymers with phenolic hydroxyl groups protected by protecting groups, which have a structure that increases alkaline solubility under the action of acid, inevitably absorb light in the short wavelength region of visible light (near 400 nm wavelength) due to the conjugated structure of the phenol. Furthermore, polymers with phenolic structures tend to have a lower visible light transmittance after heating, leaving room for improvement in transparency.

上記に鑑み、本発明は、酸の存在下でアルカリ可溶性を示し透明性に優れるポリマー、および当該ポリマーを含むポジ型感光性組成物の提供を目的とする。 In light of the above, the present invention aims to provide a polymer that is alkali-soluble in the presence of an acid and has excellent transparency, and a positive-type photosensitive composition containing the polymer.

本発明の一実施形態は、ポリマーの調製に用いられるイソシアヌル酸誘導体であり、下記一般式(I)で表される構造を有する。 One embodiment of the present invention is an isocyanuric acid derivative used in the preparation of a polymer, having a structure represented by the following general formula (I):

一般式(I)において、Rは、脱離によりNH基を生成する保護基であり、Rは、重合性官能基を有する置換基である。Rは、ハロゲンまたは1価の基であり、RおよびRのいずれか一方と同一であってもよい。 In general formula (I), R1 is a protecting group that generates an NH group upon elimination, R2 is a substituent having a polymerizable functional group, and R3 is a halogen or a monovalent group and may be the same as either R1 or R2 .

保護基であるRは、酸の存在下で脱離してイソシアヌル酸骨格のNH基を生成するものであり、第三級アルキル基、アシル基、第三級アルコキシカルボニル基、C1-6アルコキシアルキル基、第三級アルコキシカルボニルアルキル基、トリ(C1-6アルキル)シリル基、環状エーテル基等が挙げられる。保護基であるRとしては、tert-ブトキシカルボニル基が特に好ましい。 The protecting group R1 is eliminated in the presence of an acid to generate an NH group of the isocyanuric acid skeleton, and examples thereof include a tertiary alkyl group, an acyl group, a tertiary alkoxycarbonyl group, a C 1-6 alkoxyalkyl group, a tertiary alkoxycarbonylalkyl group, a tri(C 1-6 alkyl)silyl group, a cyclic ether group, etc. As the protecting group R1 , a tert-butoxycarbonyl group is particularly preferred.

に含まれる重合性官能基としては、アルケニル基、(メタ)アクリロイル基、エポキシ基、オキセタン基、ヒドロシリル基、シラノール基、アルコキシシリル基、カルボキシ基、アミノ基、イソシアネート基、メルカプト基、ハロゲン等が挙げられる。Rはアリル基であってもよい。 Examples of the polymerizable functional group contained in R2 include an alkenyl group, a (meth)acryloyl group, an epoxy group, an oxetane group, a hydrosilyl group, a silanol group, an alkoxysilyl group, a carboxy group, an amino group, an isocyanate group, a mercapto group, and a halogen atom. R2 may be an allyl group.

がアリル基であるイソシアヌル酸誘導体としては、下記の一般式(Ia)で表される化合物、または下記一般式(Ib)で表される化合物が挙げられる。 Examples of the isocyanuric acid derivative in which R2 is an allyl group include a compound represented by the following general formula (Ia) or a compound represented by the following general formula (Ib).

本発明の一実施形態は、下記の一般式(X1)で表される構造、および/または下記一般式(X2)で表される構造を有するポリマーである。Rは、上記一般式(I)における保護基Rと同一であり、好ましくはtert-ブトキシカルボニル基である。 One embodiment of the present invention is a polymer having a structure represented by the following general formula (X1) and/or a structure represented by the following general formula (X2): R1 is the same as the protecting group R1 in the above general formula (I), and is preferably a tert-butoxycarbonyl group.

ポリマーは、ポリシロキサン骨格を含むものであってもよい。ポリマーは、エポキシ基、オキセタン基等の、加熱により架橋構造を形成可能な架橋性官能基を含んでいてもよい。ポリマーの重量平均分子量は、例えば、1,000~200,000程度である。 The polymer may contain a polysiloxane skeleton. The polymer may also contain crosslinkable functional groups, such as epoxy groups or oxetane groups, that can form crosslinked structures upon heating. The weight-average molecular weight of the polymer is, for example, approximately 1,000 to 200,000.

本発明の一実施形態は、(A)上記のポリマーと(B)光酸発生剤とを含むポジ型感光性組成物である。感光性組成物は、さらに、(C)光増感剤、(D)架橋剤、(E)熱硬化性樹脂等を含んでいてもよい。架橋剤としては、上記のポリマーの架橋性官能基と反応可能な官能基を1分子中に2以上含む化合物が挙げられる。 One embodiment of the present invention is a positive-type photosensitive composition containing (A) the above-described polymer and (B) a photoacid generator. The photosensitive composition may further contain (C) a photosensitizer, (D) a crosslinking agent, (E) a thermosetting resin, etc. Examples of crosslinking agents include compounds containing two or more functional groups per molecule that can react with the crosslinkable functional groups of the above-described polymer.

上記のポリマーを含む溶液を基材上に塗布し、溶媒を乾燥除去することにより絶縁膜が得られる。また、上記のポジ型感光性組成物を基材上に塗布し、露光およびアルカリ現像によりパターニングを実施することにより、パターン絶縁膜を形成できる。アルカリ現像後に、加熱(ポストベイク)により絶縁膜を硬化してもよい。 An insulating film can be obtained by applying a solution containing the above polymer to a substrate and then drying and removing the solvent. Alternatively, a patterned insulating film can be formed by applying the above positive photosensitive composition to a substrate and then patterning it through exposure and alkaline development. After alkaline development, the insulating film can be cured by heating (post-baking).

上記のポリマーまたはポジ型感光性組成物を用いることにより、透明性に優れる絶縁膜を形成できる。 By using the above polymer or positive photosensitive composition, an insulating film with excellent transparency can be formed.

本発明の一実施形態は、官能基保護されたイソシアヌル酸構造を有する化合物であり、下記一般式(I)で表されるイソシアヌル酸誘導体である。 One embodiment of the present invention is a compound having a functionally protected isocyanuric acid structure, which is an isocyanuric acid derivative represented by the following general formula (I):

一般式(I)において、Rは、脱離によりNH基を生成する保護基であり、Rは、重合性官能基を有する置換基である。Rはハロゲンまたは任意の1価の基であり、RまたはRと同一であってもよい。 In general formula (I), R1 is a protecting group that generates an NH group upon elimination, R2 is a substituent having a polymerizable functional group, and R3 is a halogen or any monovalent group, and may be the same as R1 or R2 .

上記の化合物は、Rの重合性官能基が反応することにより、イソシアヌル酸骨格の窒素原子に保護基Rが結合した構造(後述の「構造X」)を含むポリマーを形成できる。このポリマーは、保護基Rが脱離し、酸性基であるNH基が生成することにより、アルカリ可溶性を示すようになる。当該ポリマーは、例えば、ポジ型感光性組成物におけるベースポリマーとして使用できる。 The above compound can form a polymer containing a structure in which a protecting group R1 is bonded to a nitrogen atom of an isocyanuric acid skeleton ("Structure X" described below) by reacting with the polymerizable functional group R2 . This polymer becomes alkali-soluble when the protecting group R1 is eliminated to generate an NH group, which is an acidic group. This polymer can be used, for example, as a base polymer in a positive-type photosensitive composition.

脱離によりNH基を生成する保護基Rとしては、アルキル基、アラルキル基、アルコキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基、アルコキシアルキル基、トリアルキルシリル基、環状エーテル基等が挙げられる。 Examples of the protecting group R1 that generates an NH group upon elimination include an alkyl group, an aralkyl group, an alkoxy group, an acyl group, an alkoxycarbonyl group, an aralkyloxycarbonyl group, an alkoxyalkyl group, a trialkylsilyl group, and a cyclic ether group.

ポジ型感光性組成物では、イソシアヌル酸骨格の窒素原子に保護基Rが結合しており酸性基が保護されているために、露光前はアルカリに対して不溶である。露光により光酸発生剤から発生した酸の作用により、保護基R脱離し、ポリマーのアルカリ水溶液への溶解性が増大する。したがって、保護基Rは、アルカリ環境下では窒素原子から脱離し難く、酸性環境下で脱離してNH基を生成可能であるものが好ましい。 In a positive-working photosensitive composition, a protecting group R1 is bonded to the nitrogen atom of the isocyanuric acid skeleton, protecting the acidic group, and the composition is therefore insoluble in alkali before exposure. Upon exposure, the protecting group R1 is eliminated by the action of an acid generated from a photoacid generator, increasing the solubility of the polymer in an aqueous alkaline solution. Therefore, it is preferable that the protecting group R1 is unlikely to be eliminated from the nitrogen atom in an alkaline environment, but can be eliminated in an acidic environment to generate an NH group.

酸性環境下で脱離可能な保護Rの例としては、tert-ブチル基、tert-ペンチル基等の第三級アルキル基;トリチル基、ジフェニルメチル基、4,4’-ジメトキシトリチル基等のアラルキル基;ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、ベンゾイル基等のアシル基;前述のアシル基の水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換されたフッ素化アシル基;tert-ブトキシカルボニル基、tert‐ペンチルオキシカルボニル基等の第三級アルコキシカルボニル基;メトキシメチル基、1-エトキシ-1-エチル基、1-メトキシ-1-プロピル基等の低級(C1-6)アルコキシアルキル基;tert-ブトキシカルボニルメチル基、tert-ブトキシカルボニルエチル基、tert-ペンチルオキシカルボニルメチル基、tert-ペンチルオキシカルボニルエチル基等の第三級アルコキシカルボニルアルキル基;トリメチルシリル基、ジメチルエチルシリル基、トリエチルシリル基、tert-ブチルジメチルシリル基等のトリ(C1-6アルキル)シリル基;テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基等の環状エーテル基が挙げられる。これらの中でも、保管時の安定性が高く、酸の存在下で容易に脱保護可能であり光感度に優れることから、tert-ブチル基、tert-ブトキシカルボニル基、アセチル基、トリフルオロアセチル基、トリチル基、メトキシメチル基、トリメチルシリル基、tert-ブチルジメチルシリル基、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基が好ましく、tert-ブチル基およびtert-ブトキシカルボニル基が特に好ましい。 Examples of the protective group R 1 that can be removed under an acidic environment include tertiary alkyl groups such as a tert-butyl group and a tert-pentyl group; aralkyl groups such as a trityl group, a diphenylmethyl group and a 4,4'-dimethoxytrityl group; acyl groups such as a formyl group, an acetyl group, a propionyl group, a butyryl group and a benzoyl group; fluorinated acyl groups in which some or all of the hydrogen atoms of the above-mentioned acyl groups have been substituted with fluorine atoms; tertiary alkoxycarbonyl groups such as a tert-butoxycarbonyl group and a tert-pentyloxycarbonyl group; lower (C 1-6 ) alkyl groups such as a methoxymethyl group, a 1-ethoxy-1-ethyl group and a 1-methoxy-1-propyl group; tertiary alkoxycarbonylalkyl groups such as tert-butoxycarbonylmethyl group, tert-butoxycarbonylethyl group, tert-pentyloxycarbonylmethyl group, and tert-pentyloxycarbonylethyl group; tri(C 1-6 alkyl)silyl groups such as trimethylsilyl group, dimethylethylsilyl group, triethylsilyl group, and tert-butyldimethylsilyl group; and cyclic ether groups such as tetrahydropyranyl group and tetrahydrofuranyl group. Among these, tert-butyl group, tert-butoxycarbonyl group, acetyl group, trifluoroacetyl group, trityl group, methoxymethyl group, trimethylsilyl group, tert-butyldimethylsilyl group, tetrahydropyranyl group, and tetrahydrofuranyl group are preferred, with tert-butyl group and tert-butoxycarbonyl group being particularly preferred, because they have high storage stability, can be easily deprotected in the presence of acid, and have excellent photosensitivity.

に含まれる重合性官能基としては、同一種の官能基との反応性を有するもの(典型的には、ラジカル重合やイオン重合等の連鎖重合性の反応基)、および異なる種類の官能基との反応性を有するもの(典型的には、逐次重合性の反応基)のいずれでもよい。重合性官能基による重合反応は、付加重合、開環重合、重縮合、重付加、付加縮合等であってもよい。重合性官能基としては、アルケニル基(ビニル基、アリル基、ブテニル基およびヘキセニル基等)、(メタ)アクリロイル基、エポキシ基、オキセタン基、ヒドロシリル基、シラノール基、アルコキシシリル基、カルボキシ基、アミノ基、イソシアネート基、メルカプト基、ハロゲン等が挙げられる。 The polymerizable functional group contained in R2 may be either one that is reactive with the same type of functional group (typically, a chain-polymerizable reactive group such as radical polymerization or ionic polymerization), or one that is reactive with different types of functional groups (typically, a step-growth polymerizable reactive group). The polymerization reaction caused by the polymerizable functional group may be addition polymerization, ring-opening polymerization, polycondensation, polyaddition, addition-condensation, or the like. Examples of the polymerizable functional group include alkenyl groups (vinyl groups, allyl groups, butenyl groups, hexenyl groups, etc.), (meth)acryloyl groups, epoxy groups, oxetane groups, hydrosilyl groups, silanol groups, alkoxysilyl groups, carboxy groups, amino groups, isocyanate groups, mercapto groups, halogens, and the like.

の重合性官能基は、イソシアヌル酸骨格の窒素原子に直接結合していてもよく、アルキレン、オキシアルキレン等の2価の有機基を介して結合していてもよい。Rの具体例としては、ビニル基、アリル基、カルボキシエチル基、ヒドロキシエチル基、トリ(メトキシシリル)プロピル基、グリシジル基、アクリロイルオキシエチル基、ハロゲン(塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)等が挙げられる。例えば、Rが、ビニル基、アリル基、アクリロイルオキシエチル基、(メタ)アクリロイル基等のエチレン性不飽和基を有する官能基である場合、ヒドロシリル(SiH)基を有する化合物とエチレン性不飽和基とのヒドロシリル化反応により、Si-C結合が形成され、ポリマーが得られる。 The polymerizable functional group of R2 may be bonded directly to the nitrogen atom of the isocyanuric acid skeleton, or may be bonded via a divalent organic group such as alkylene or oxyalkylene. Specific examples of R2 include a vinyl group, an allyl group, a carboxyethyl group, a hydroxyethyl group, a tri(methoxysilyl)propyl group, a glycidyl group, an acryloyloxyethyl group, and a halogen (a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom). For example, when R2 is a functional group having an ethylenically unsaturated group such as a vinyl group, an allyl group, an acryloyloxyethyl group, or a (meth)acryloyl group, a Si-C bond is formed by a hydrosilylation reaction between a compound having a hydrosilyl (SiH) group and the ethylenically unsaturated group, thereby obtaining a polymer.

は、任意の基であり、保護基Rと同一でもよく、反応性を有する官能基であるRと同一であってもよい。また、Rは、Rとは異なる重合性官能基を有していてもよい。例えば、Rがアリル基等のエチレン性不飽和基を有する置換基であり、Rがグリシジル基等の重合性官能基を有する置換基であってもよい。Rとは異なり、かつ重合性官能基を有さないRの例としては、メチル基、エチル基、プロピル基等の第一級アルキル基、イソプロピル基、イソブチル基等の第二級アルキル基、フェニル基、ベンジル基等が挙げられる。Rの選択により、保護基Rの脱保護のし易さ、脱保護により生じたNH基の酸性度や脱保護後のアルカリ溶解性等を調整し得る。 R3 is any group and may be the same as the protecting group R1 or the same as the reactive functional group R2 . R3 may also have a polymerizable functional group different from R2 . For example, R2 may be a substituent having an ethylenically unsaturated group such as an allyl group, and R3 may be a substituent having a polymerizable functional group such as a glycidyl group. Examples of R3 that are different from R1 and do not have a polymerizable functional group include primary alkyl groups such as methyl, ethyl, and propyl, secondary alkyl groups such as isopropyl and isobutyl, phenyl, and benzyl. The selection of R3 can adjust the ease of deprotection of the protecting group R1 , the acidity of the NH group generated by deprotection, and the alkaline solubility after deprotection.

上記のイソシアヌル酸誘導体の例として、一般式(I)におけるRおよびRがアリル基である化合物(下記一般式(Ia));および一般式(I)におけるRがアリル基であり、RがRと同一の保護基である化合物(下記一般式(Ib))が挙げられる。 Examples of the isocyanuric acid derivative include a compound in which R2 and R3 in general formula (I) are allyl groups (general formula (Ia) below); and a compound in which R2 in general formula (I) is an allyl group and R3 is the same protecting group as R1 (general formula (Ib) below).

一般式(I)で表される化合物の合成方法は特に限定されない。例えば、イソシアヌル酸の3つのNH基のうち、1つまたは2つの水素原子が重合性官能基を含む置換基Rで置換されたイソシアヌル酸誘導体を準備し、残存している1つまたは2つのNH基の水素原子を保護基で置換することにより、一般式(I)で表されるイソシアヌル酸誘導体が得られる。 The method for synthesizing the compound represented by general formula (I) is not particularly limited. For example, an isocyanuric acid derivative in which one or two hydrogen atoms of three NH groups of isocyanuric acid are substituted with a substituent R2 containing a polymerizable functional group is prepared, and the hydrogen atoms of the remaining one or two NH groups are substituted with a protecting group, thereby obtaining the isocyanuric acid derivative represented by general formula (I).

例えば、上記一般式(Ia)で表される化合物は、ジアリルイソシアヌレートと、保護基導入試薬とを反応させることにより得られる。上記一般式(Ib)で表される化合物は、モノアリルイソシアヌレートと、保護基導入試薬とを反応させることにより得られる。保護基導入試薬として、二炭酸ジ-tert-ブチル等のBoc化試薬を用いれば、保護基Rとしてtert-ブトキシカルボニル基を有するイソシアヌル酸誘導体が得られる。保護基導入試薬として、ハロゲン化アセチル等のアシル化試薬を用いれば、保護基Rとしてアセチル基等のアシル基を有するイソシアヌル酸誘導体が得られる。 For example, the compound represented by the general formula (Ia) can be obtained by reacting diallyl isocyanurate with a protecting group introduction reagent. The compound represented by the general formula (Ib) can be obtained by reacting monoallyl isocyanurate with a protecting group introduction reagent. When a Boc reagent such as di-tert-butyl dicarbonate is used as the protecting group introduction reagent, an isocyanuric acid derivative having a tert-butoxycarbonyl group as the protecting group R1 can be obtained. When an acylating reagent such as acetyl halide is used as the protecting group introduction reagent, an isocyanuric acid derivative having an acyl group such as an acetyl group as the protecting group R1 can be obtained.

[ポリマー]
上記のイソシアヌル酸誘導体は、Rの重合性官能基が反応することにより、イソシアヌル酸骨格の窒素原子に保護基Rが結合した構造を有するポリマーを形成できる。イソシアヌル酸骨格の窒素原子に保護基Rが結合した構造としては、下記のX1およびX2が挙げられる。
[polymer]
The above isocyanuric acid derivative can form a polymer having a structure in which a protecting group R1 is bonded to a nitrogen atom of an isocyanuric acid skeleton by reacting with the polymerizable functional group R2 . Examples of the structure in which a protecting group R1 is bonded to a nitrogen atom of an isocyanuric acid skeleton include the following X1 and X2.

以下、一般式X1で表される構造および一般式X2で表される構造を「構造X」と記載する。構造Xを有するポリマーは、保護基Rが脱離すると、酸性基であるNH基が生成し、アルカリ可溶性を示すようになる。すなわち、構造Xは、アルカリ溶解性付与基であるイソシアヌル酸骨格のNH基が保護基Rにより保護された構造である。構造Xを含むポリマーは、光酸発生剤から発生する酸との反応により保護基が外れ(脱保護)、アルカリ溶解性が増大するため、ポジ型のパターン形成が可能な感光性樹脂として利用できる。 Hereinafter, the structure represented by general formula X1 and the structure represented by general formula X2 will be referred to as "Structure X". When the protecting group R1 is eliminated from a polymer having Structure X, an NH group, which is an acidic group, is generated, and the polymer becomes alkali-soluble. That is, Structure X is a structure in which the NH group of the isocyanuric acid skeleton, which is an alkali-solubility-imparting group, is protected by the protecting group R1 . A polymer containing Structure X can be used as a photosensitive resin capable of forming a positive pattern because the protecting group is removed (deprotected) by reaction with an acid generated from a photoacid generator, increasing its alkali-solubility.

本実施形態のポリマーは、上記の構造Xに加えて、構造X以外のポリマー骨格構造を含むことが好ましい。ポリマー骨格構造としては、ポリアクリル、ポリフェノール、ポリアミド、ポリ酸無水物、ポリカーボネート、ポリジエン、ポリエステル、ポリハロオレフィン、ポリイミド、ポリイミン、ポリケトン、ポリオレフィン、ポリエーテル、ポリフェニレン、ポリホスファゼン、ポリシロキサン、ポリシラン、ポリスチレン、ポリスルフィド、ポリスルホン、ポリウレタン、ポリウレア、ポリビニル等が挙げられる。 The polymer of this embodiment preferably includes, in addition to the above-described structure X, a polymer backbone structure other than structure X. Examples of polymer backbone structures include polyacrylic, polyphenol, polyamide, polyanhydride, polycarbonate, polydiene, polyester, polyhaloolefin, polyimide, polyimine, polyketone, polyolefin, polyether, polyphenylene, polyphosphazene, polysiloxane, polysilane, polystyrene, polysulfide, polysulfone, polyurethane, polyurea, and polyvinyl.

例えば、構造Xに加えてポリシロキサン骨格を有するポリマーは、耐熱性に優れ、かつ低誘電率化が期待できる。高耐熱化および低誘電率化の観点から、環状ポリシロキサン構造が特に好ましい。 For example, polymers having a polysiloxane skeleton in addition to structure X are expected to have excellent heat resistance and a low dielectric constant. From the standpoint of achieving high heat resistance and a low dielectric constant, cyclic polysiloxane structures are particularly preferred.

本明細書において、「ポリシロキサン構造」とは、シロキサン単位Si-O-Siを有する構造骨格を意味し、「環状ポリシロキサン構造」とは、環の構成要素にシロキサン単位(Si-O-Si)を有する環状分子構造骨格を意味する。ポリシロキサン構造を含むポジ型感光性樹脂は、「シロキサン単位を有する化合物」を主骨格として、構造X(すなわち、構造X1および/または構造X2)を有するポリマーである。 In this specification, "polysiloxane structure" refers to a structural skeleton having siloxane units Si-O-Si, and "cyclic polysiloxane structure" refers to a cyclic molecular structural skeleton having siloxane units (Si-O-Si) as ring components. A positive photosensitive resin containing a polysiloxane structure is a polymer having Structure X (i.e., Structure X1 and/or Structure X2) with a "compound having siloxane units" as the main skeleton.

ポジ型感光性組成物により、永久レジストを作製する場合、ポリマーは重合性官能基を有することが好ましい。露光および現像の後に加熱(ポストベイク)を行うと、ポリマーの重合性官能基同士の反応や、ポリマーの重合性官能基と架橋剤(後述の(D)成分)との反応により架橋構造が導入され、パターン硬化膜が得られる。 When a permanent resist is prepared using a positive-tone photosensitive composition, the polymer preferably has polymerizable functional groups. When the composition is heated (post-baked) after exposure and development, crosslinked structures are introduced through reactions between the polymerizable functional groups of the polymer and between the polymerizable functional groups of the polymer and the crosslinking agent (component (D) described below), resulting in a patterned cured film.

ポリシロキサン系ポリマーは、例えば、ヒドロシリル化反応により得られる。ヒドロシリル化反応は、1分子中に少なくとも2個のSiH基(ヒドロシリル基)を有するポリシロキサン化合物と、SiH基との反応性を有する炭素-炭素二重結合を有する化合物との反応である。これらの化合物(出発物質)の少なくとも一方が、上記の官能基に加えて構造Xを有することにより、構造Xを有するポリシロキサン系ポリマーが得られる。 Polysiloxane-based polymers can be obtained, for example, by a hydrosilylation reaction. A hydrosilylation reaction is a reaction between a polysiloxane compound having at least two SiH groups (hydrosilyl groups) per molecule and a compound having a carbon-carbon double bond that is reactive with the SiH groups. When at least one of these compounds (starting materials) has Structure X in addition to the above functional groups, a polysiloxane-based polymer having Structure X is obtained.

例えば、下記の化合物(α)および(β)を出発物質とするヒドロシリル化反応により、構造Xを有するポリシロキサン系ポリマーが得られる。
化合物(α):上記一般式(I)において、Rが重合性官能基として炭素-炭素二重結合(エチレン性不飽和基)を有するイソシアヌル酸誘導体;
化合物(β):1分子中に少なくとも2個のSiH基を有するポリシロキサン化合物。
For example, a polysiloxane polymer having the structure X can be obtained by a hydrosilylation reaction using the following compounds (α) and (β) as starting materials.
Compound (α): an isocyanuric acid derivative represented by the above general formula (I), in which R2 has a carbon-carbon double bond (ethylenically unsaturated group) as a polymerizable functional group;
Compound (β): A polysiloxane compound having at least two SiH groups in one molecule.

(化合物(α):イソシアヌル酸誘導体)
化合物(α)は、上記の一般式(I)におけるRが、重合性官能基として炭素-炭素二重結合(エチレン性不飽和基)を有するイソシアヌル酸誘導体である。SiH基との反応性を有するエチレン性不飽和基としては、ビニル基、アリル基、メタリル基、アクリル基、メタクリル基、2-ヒドロキシ-3-(アリルオキシ)プロピル基、2-アリルフェニル基、3-アリルフェニル基、4-アリルフェニル基、2-(アリルオキシ)フェニル基、3-(アリルオキシ)フェニル基、4-(アリルオキシ)フェニル基、2-(アリルオキシ)エチル基、2,2-ビス(アリルオキシメチル)ブチル基、3-アリルオキシ-2,2-ビス(アリルオキシメチル)プロピル基およびビニルエーテル基等が挙げられる。
(Compound (α): Isocyanuric acid derivative)
Compound (α) is an isocyanuric acid derivative represented by the general formula (I) in which R2 has a carbon-carbon double bond (ethylenically unsaturated group) as a polymerizable functional group. Examples of the ethylenically unsaturated group reactive with SiH groups include vinyl, allyl, methallyl, acrylic, methacrylic, 2-hydroxy-3-(allyloxy)propyl, 2-allylphenyl, 3-allylphenyl, 4-allylphenyl, 2-(allyloxy)phenyl, 3-(allyloxy)phenyl, 4-(allyloxy)phenyl, 2-(allyloxy)ethyl, 2,2-bis(allyloxymethyl)butyl, 3-allyloxy-2,2-bis(allyloxymethyl)propyl, and vinyl ether groups.

化合物(α)は、上記一般式(Ia)で表される化合物のように、1分子中に複数(2個)のエチレン性不飽和基を有するものであってもよく、上記一般式(Ib)で表される化合物のように、1分子中に1個のエチレン性不飽和基を有するものであってもよい。化合物(α)として、1分子中に2個のエチレン性不飽和基を有するイソシアヌル酸誘導体を用いると、構造X1を有するポリマーが得られる。化合物(α)として、1分子中に1個のエチレン性不飽和基を有するイソシアヌル酸誘導体を用いると、構造X2を有するポリマーが得られる。 Compound (α) may have multiple (two) ethylenically unsaturated groups per molecule, as in the compound represented by general formula (Ia) above, or may have one ethylenically unsaturated group per molecule, as in the compound represented by general formula (Ib) above. When an isocyanuric acid derivative having two ethylenically unsaturated groups per molecule is used as compound (α), a polymer having structure X1 is obtained. When an isocyanuric acid derivative having one ethylenically unsaturated group per molecule is used as compound (α), a polymer having structure X2 is obtained.

1分子中に複数のエチレン性不飽和基を有する化合物(α)を用いた場合は、ヒドロシリル化反応により複数のポリシロキサン化合物(化合物(β))が架橋されるため、(A)成分の分子量が高められ、製膜性および絶縁膜の機械強度、耐熱性および耐薬品性が向上する傾向がある。化合物(α)として、1分子中に複数のエチレン性不飽和基を有するイソシアヌル酸誘導体と、1分子中に1つのエチレン性不飽和基を有するイソシアヌル酸誘導体とを併用してもよい。 When compound (α) having multiple ethylenically unsaturated groups in one molecule is used, multiple polysiloxane compounds (compound (β)) are crosslinked by a hydrosilylation reaction, which increases the molecular weight of component (A) and tends to improve film-forming properties and the mechanical strength, heat resistance, and chemical resistance of the insulating film. Compound (α) may also be used in combination with an isocyanuric acid derivative having multiple ethylenically unsaturated groups in one molecule and an isocyanuric acid derivative having one ethylenically unsaturated group in one molecule.

(化合物(β):ポリシロキサン化合物)
化合物(β)は、1分子中に少なくとも2個のSiH基を有するポリシロキサン化合物であり、例えば、WO96/15194号に記載の化合物で、1分子中に少なくとも2個のSiH基を有するもの等が使用できる。化合物(β)の具体例としては、直鎖構造を有するヒドロシリル基含有ポリシロキサン、分子末端にヒドロシリル基を有するポリシロキサン、およびヒドロシリル基を含有する環状ポリシロキサンが挙げられる。環状ポリシロキサンは多環構造でもよく、多環は多面体構造を有していてもよい。耐熱性および機械強度の高い絶縁膜を形成するためには、化合物(β)として、1分子中に少なくとも2個のSiH基を有する環状ポリシロキサン化合物を用いることが好ましい。化合物(β)は、好ましくは1分子中に3個以上のSiH基を含む。耐熱性および耐光性の観点から、Si原子上に存在する基は、水素原子およびメチル基のいずれかであることが好ましい。
(Compound (β): Polysiloxane compound)
Compound (β) is a polysiloxane compound having at least two SiH groups per molecule. For example, compounds described in WO96/15194 having at least two SiH groups per molecule can be used. Specific examples of compound (β) include hydrosilyl group-containing polysiloxanes having a linear structure, polysiloxanes having hydrosilyl groups at the molecular terminals, and cyclic polysiloxanes containing hydrosilyl groups. The cyclic polysiloxane may have a polycyclic structure, and the polycyclic ring may have a polyhedral structure. In order to form an insulating film with high heat resistance and mechanical strength, it is preferable to use a cyclic polysiloxane compound having at least two SiH groups per molecule as compound (β). Compound (β) preferably contains three or more SiH groups per molecule. From the viewpoint of heat resistance and light resistance, the group present on the Si atom is preferably either a hydrogen atom or a methyl group.

直鎖構造を有するヒドロシリル基含有ポリシロキサンとしては、ジメチルシロキサン単位とメチルハイドロジェンシロキサン単位および末端トリメチルシロキシ単位との共重合体、ジフェニルシロキサン単位とメチルハイドロジェンシロキサン単位および末端トリメチルシロキシ単位との共重合体、メチルフェニルシロキサン単位とメチルハイドロジェンシロキサン単位および末端トリメチルシロキシ単位との共重合体、ならびにジメチルハイドロジェンシリル基によって末端が封鎖されたポリシロキサン等が例示される。 Examples of hydrosilyl group-containing polysiloxanes with a linear structure include copolymers of dimethylsiloxane units, methylhydrogensiloxane units, and terminal trimethylsiloxy units, copolymers of diphenylsiloxane units, methylhydrogensiloxane units, and terminal trimethylsiloxy units, copolymers of methylphenylsiloxane units, methylhydrogensiloxane units, and terminal trimethylsiloxy units, and polysiloxanes end-blocked with dimethylhydrogensilyl groups.

分子末端にヒドロシリル基を有するポリシロキサンとしては、ジメチルハイドロジェンシリル基によって末端が封鎖されたポリシロキサン、ならびにジメチルハイドロジェンシロキサン単位(H(CHSiO1/2単位)と、SiO単位、SiO3/2単位およびSiO単位からなる群より選ばれる少なくとも1つのシロキサン単位とからなるポリシロキサン等が例示される。 Examples of polysiloxanes having hydrosilyl groups at the molecular terminals include polysiloxanes whose terminals are blocked with dimethylhydrogensilyl groups, and polysiloxanes composed of dimethylhydrogensiloxane units (H( CH3 ) 2SiO1 /2 units) and at least one siloxane unit selected from the group consisting of SiO2 units, SiO3 /2 units, and SiO units.

環状ポリシロキサンは、例えば下記一般式(II)で表される。 Cyclic polysiloxanes are, for example, represented by the following general formula (II):

式中のR、RおよびRは、それぞれ独立に炭素数1~20の有機基を表す。mは2~10の整数、nは0~10の整数を表す。mは3以上が好ましい。m+nは3~12が好ましい。 In the formula, R 4 , R 5 and R 6 each independently represent an organic group having 1 to 20 carbon atoms. m represents an integer of 2 to 10, and n represents an integer of 0 to 10. m is preferably 3 or more. m+n is preferably 3 to 12.

、RおよびRとしては、C、HおよびOからなる群から選択される元素により構成される有機基が好ましい。R、RおよびRの例として、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、アルコキシアルキルキル基、オキシアルキル基、アリール基等が挙げられる。中でも、メチル基、エチル基、プロピル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基等の鎖状アルキル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基等の環状アルキル基、またはフェニル基が好ましい。化合物(β)の入手性の観点から、R、RおよびRは、メチル基、プロピル基、ヘキシル基またはフェニル基であることが好ましい。RおよびRは、炭素数1~6の鎖状アルキル基であることがより好ましく、メチル基が特に好ましい。 R 4 , R 5 , and R 6 are preferably organic groups composed of an element selected from the group consisting of C, H, and O. Examples of R 4 , R 5 , and R 6 include alkyl groups, hydroxyalkyl groups, alkoxyalkyl groups, oxyalkyl groups, and aryl groups. Among these, chain alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, hexyl, octyl, decyl, and dodecyl groups, cyclic alkyl groups such as cyclohexyl and norbornyl groups, and phenyl groups are preferred. From the viewpoint of availability of compound (β), R 4 , R 5 , and R 6 are preferably methyl, propyl, hexyl, or phenyl groups. R 4 and R 5 are more preferably chain alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, and a methyl group is particularly preferred.

一般式(II)で表される環状ポリシロキサン化合物としては、1,3,5,7-テトラハイドロジェン-1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン、1-プロピル-3,5,7-トリハイドロジェン-1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,5-ジハイドロジェン-3,7-ジヘキシル-1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5-トリハイドロジェン-1,3,5-トリメチルシクロシロキサン、1,3,5,7,9-ペンタハイドロジェン-1,3,5,7,9-ペンタメチルシクロシロキサンおよび1,3,5,7,9,11-ヘキサハイドロジェン-1,3,5,7,9,11-ヘキサメチルシクロシロキサン等が例示される。中でも、入手容易性およびSiH基の反応性の観点から、1,3,5,7-テトラハイドロジェン-1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン(一般式(II)において、m=4、n=0であり、Rがメチル基である化合物)が好ましい。 Examples of the cyclic polysiloxane compound represented by general formula (II) include 1,3,5,7-tetrahydrogen-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 1-propyl-3,5,7-trihydrogen-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 1,5-dihydrogen-3,7-dihexyl-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 1,3,5-trihydrogen-1,3,5-trimethylcyclosiloxane, 1,3,5,7,9-pentahydrogen-1,3,5,7,9-pentamethylcyclosiloxane, and 1,3,5,7,9,11-hexahydrogen-1,3,5,7,9,11-hexamethylcyclosiloxane. Among these, 1,3,5,7-tetrahydrogen-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane (a compound in which m=4, n=0, and R4 is a methyl group in general formula (II)) is preferred from the viewpoints of availability and reactivity of the SiH group.

化合物(β)は、多環の環状ポリシロキサンでもよい。多環は多面体構造でもよい。多面体骨格を有するポリシロキサンは、多面体骨格を構成するSi原子の数が6~24であるものが好ましく、6~10であるものがより好ましい。多面体骨格を有するポリシロキサンの具体例としては、下記一般式(III)で示されるシルセスキオキサン(Si原子数=8)が挙げられる。 Compound (β) may be a polycyclic polysiloxane. The polycyclic ring may have a polyhedral structure. Polysiloxanes having a polyhedral skeleton preferably have 6 to 24 silicon atoms constituting the polyhedral skeleton, and more preferably 6 to 10 silicon atoms. Specific examples of polysiloxanes having a polyhedral skeleton include silsesquioxanes (number of silicon atoms = 8) represented by the following general formula (III):

上記式中、R10~R17は、それぞれ独立に、水素原子、鎖状アルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基およびブチル基等)、シクロアルキル基(シクロヘキシル基等)、アリール基(フェニル基およびトリル基等)、これらの基の炭素原子に結合した水素原子の一部または全部をハロゲン原子またはシアノ基等で置換した基(クロロメチル基、トリフルオロプロピル基およびシアノエチル基等)、アルケニル基(ビニル基、アリル基、ブテニル基およびヘキセニル基等)、(メタ)アクリロイル基、エポキシ基、およびメルカプト基またはアミノ基を含有する有機基等から選択され1価の基である。上記炭化水素基の炭素数は、好ましくは1~20、より好ましくは1~10である。多面体骨格を有する環状ポリシロキサンは、ヒドロシリル化反応の反応性基であるヒドロシリル基を2個以上有する。したがって、R10~R17のうち少なくとも2つは水素原子である。 In the above formula, R 10 to R 17 are each independently a monovalent group selected from the group consisting of a hydrogen atom, a chain alkyl group (such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a butyl group), a cycloalkyl group (such as a cyclohexyl group), an aryl group (such as a phenyl group or a tolyl group), groups in which some or all of the hydrogen atoms bonded to carbon atoms of these groups have been substituted with halogen atoms or cyano groups (such as a chloromethyl group, a trifluoropropyl group, or a cyanoethyl group), an alkenyl group (such as a vinyl group, an allyl group, a butenyl group, or a hexenyl group), a (meth)acryloyl group, an epoxy group, and an organic group containing a mercapto group or an amino group. The number of carbon atoms in the hydrocarbon group is preferably 1 to 20, and more preferably 1 to 10. The cyclic polysiloxane having a polyhedral skeleton has two or more hydrosilyl groups, which are reactive groups in a hydrosilylation reaction. Therefore, at least two of R 10 to R 17 are hydrogen atoms.

環状ポリシロキサンは、多面体骨格を有するシリル化ケイ酸でもよい。多面体骨格を有するシリル化ケイ酸の具体例としては、下記一般式(IV)で示される化合物(Si原子数=8)が挙げられる。 The cyclic polysiloxane may be a silylated silicate having a polyhedral skeleton. Specific examples of silylated silicates having a polyhedral skeleton include compounds represented by the following general formula (IV) (number of Si atoms = 8):

上記式中、R18~R41は、前述の一般式(III)におけるR10~R17の具体例と同様であり、R18~R41のうち少なくとも2つは水素原子である。 In the above formula, R 18 to R 41 are the same as the specific examples of R 10 to R 17 in the above general formula (III), and at least two of R 18 to R 41 are hydrogen atoms.

ポリシロキサンは、公知の合成方法により得られる。例えば、一般式(II)で表される環状ポリシロキサンは、WO96/15194号等に記載の方法により合成できる。シルセスキオキサン等の多面体骨格を有するポリシロキサンおよび多面体骨格を有するシリル化ケイ酸は、例えば、特開2004-359933号公報、特開2004-143449号公報、特開2006-269402号公報等に記載の方法により合成できる。化合物(β)として、市販のポリシロキサン化合物を用いてもよい。 Polysiloxanes can be obtained by known synthesis methods. For example, cyclic polysiloxanes represented by general formula (II) can be synthesized by methods such as those described in WO96/15194. Polysiloxanes with polyhedral skeletons, such as silsesquioxanes, and silylated silicas with polyhedral skeletons can be synthesized by methods such as those described in JP-A-2004-359933, JP-A-2004-143449, and JP-A-2006-269402. Commercially available polysiloxane compounds may also be used as compound (β).

(他の出発物質)
ヒドロシリル化反応によるポリマーの調製において、上記の化合物(α)および化合物(β)に加えて、他の出発物質を用いてもよい。例えば、出発物質として、上記の化合物(α)以外のエチレン性不飽和基含有化合物を用いてもよい。
(Other Starting Materials)
In preparing the polymer by the hydrosilylation reaction, other starting materials may be used in addition to the above-mentioned compound (α) and compound (β). For example, an ethylenically unsaturated group-containing compound other than the above-mentioned compound (α) may be used as the starting material.

例えば、化合物(α)および化合物(β)に加えて、1分子中に2個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物(以下、「化合物(γ)」)を出発物質として用いてもよい。化合物(γ)を用いれば、ヒドロシリル化反応によりポリシロキサン化合物(化合物(β))が架橋されるため、ポリマーの分子量が高められ、製膜性および絶縁膜の耐熱性が向上する傾向がある。 For example, in addition to compound (α) and compound (β), a compound having two or more ethylenically unsaturated groups per molecule (hereinafter referred to as "compound (γ)") may be used as a starting material. When compound (γ) is used, the polysiloxane compound (compound (β)) is crosslinked by a hydrosilylation reaction, which increases the molecular weight of the polymer and tends to improve film-forming properties and the heat resistance of the insulating film.

化合物(γ)は、有機重合体系化合物および有機単量体系化合物のいずれでもよい。有機重合体系化合物としては、ポリエーテル系、ポリエステル系、ポリアリレート系、ポリカーボネート系、飽和炭化水素系、不飽和炭化水素系、ポリアクリル酸エステル系、ポリアミド系、フェノール-ホルムアルデヒド系(フェノール樹脂系)またはポリイミド系の化合物が挙げられる。有機単量体系化合物としては、例えば、フェノール系、ビスフェノール系、ベンゼンまたはナフタレン等の芳香族炭化水素系;直鎖系および脂環系等の脂肪族炭化水素系;複素環系の化合物が挙げられる。 The compound (γ) may be either an organic polymer compound or an organic monomer compound. Examples of organic polymer compounds include polyether, polyester, polyarylate, polycarbonate, saturated hydrocarbon, unsaturated hydrocarbon, polyacrylic ester, polyamide, phenol-formaldehyde (phenolic resin), and polyimide compounds. Examples of organic monomer compounds include phenol, bisphenol, aromatic hydrocarbons such as benzene or naphthalene; aliphatic hydrocarbons such as linear and alicyclic compounds; and heterocyclic compounds.

化合物(γ)の具体例としては、ジアリルフタレート、トリアリルトリメリテート、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート、トリメチロールプロパンジアリルエーテル、トリメチロールプロパントリアリルエーテル、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、ペンタエリスリトールテトラアリルエーテル、1,1,2,2-テトラアリロキシエタン、ジアリリデンペンタエリスリット、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、ジアリルモノベンジルイソシアヌレート、ジアリルモノメチルイソシアヌレート、1,2,4-トリビニルシクロヘキサン、1,4-ブタンジオールジビニルエーテル、ノナンジオールジビニルエーテル、1,4-シクロへキサンジメタノールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、ビスフェノールSのジアリルエーテル、ジビニルベンゼン、ジビニルビフェニル、1,3-ジイソプロペニルベンゼン、1,4-ジイソプロペニルベンゼン、1,3-ビス(アリルオキシ)アダマンタン、1,3-ビス(ビニルオキシ)アダマンタン、1,3,5-トリス(アリルオキシ)アダマンタン、1,3,5-トリス(ビニルオキシ)アダマンタン、ジシクロペンタジエン、ビニルシクロへキセン、1,5-ヘキサジエン、1,9-デカジエン、ジアリルエーテル、ビスフェノールAジアリルエーテル、2,5-ジアリルフェノールアリルエーテル、およびそれらのオリゴマー、1,2-ポリブタジエン(1,2比率10~100%のもの、好ましくは1,2比率50~100%のもの)、ノボラックフェノールのアリルエーテル、アリル化ポリフェニレンオキサイド、その他、従来公知のエポキシ樹脂のグリシジル基の全部をアリル基に置き換えたもの等が挙げられる。また、上記例示の化合物におけるアリル基を(メタ)アクリロイル基に置き換えた化合物(例えば、多官能(メタ)アクリレート)も、化合物(γ)として好適に用いられる。 Specific examples of compound (γ) include diallyl phthalate, triallyl trimellitate, diethylene glycol bisallyl carbonate, trimethylolpropane diallyl ether, trimethylolpropane triallyl ether, pentaerythritol triallyl ether, pentaerythritol tetraallyl ether, 1,1,2,2-tetraallyloxyethane, diarylidene pentaerythritol, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, diallyl monobenzyl isocyanurate, diallyl monomethyl isocyanurate, 1,2,4-trivinylcyclohexane, 1,4-butanediol divinyl ether, nonanediol divinyl ether, 1,4-cyclohexane dimethanol divinyl ether, triethylene glycol divinyl ether, trimethylolpropane trivinyl ether, pentaerythritol tetravinyl ether, bisphenol A Diallyl ether of bisphenol S, divinylbenzene, divinylbiphenyl, 1,3-diisopropenylbenzene, 1,4-diisopropenylbenzene, 1,3-bis(allyloxy)adamantane, 1,3-bis(vinyloxy)adamantane, 1,3,5-tris(allyloxy)adamantane, 1,3,5-tris(vinyloxy)adamantane, dicyclopentadiene, vinylcyclohexene, 1,5-hexadiene, 1,9-decadiene, diallyl ether, bisphenol A diallyl ether, 2,5-diallylphenol allyl ether, and oligomers thereof, 1,2-polybutadiene (1,2 ratio of 10 to 100%, preferably 1,2 ratio of 50 to 100%), allyl ether of novolak phenol, allylated polyphenylene oxide, and other conventionally known epoxy resins in which all of the glycidyl groups have been replaced with allyl groups. Additionally, compounds in which the allyl groups in the above-exemplified compounds are replaced with (meth)acryloyl groups (e.g., polyfunctional (meth)acrylates) can also be suitably used as compound (γ).

化合物(γ)は、2個以上のエチレン性不飽和基を有するポリシロキサン化合物でもよい。2個以上のエチレン性不飽和基を有するポリシロキサン化合物の具体例としては、上記の化合物(β)のSiに結合した水素原子の一部または全部をエチレン性不飽和基に置き換えたものが挙げられる。中でも、絶縁膜の耐熱性を向上する観点から、2個以上のエチレン性不飽和基を有する環状ポリシロキサン化合物が好ましい。 Compound (γ) may be a polysiloxane compound having two or more ethylenically unsaturated groups. Specific examples of polysiloxane compounds having two or more ethylenically unsaturated groups include compounds in which some or all of the hydrogen atoms bonded to Si in compound (β) have been replaced with ethylenically unsaturated groups. Of these, cyclic polysiloxane compounds having two or more ethylenically unsaturated groups are preferred from the perspective of improving the heat resistance of the insulating film.

2個以上のエチレン性不飽和基を有する環状ポリシロキサン化合物の具体例として、Si原子にエチレン性不飽和基としてビニル基が結合した環状ポリシロキサンが挙げられる。Si原子に結合したビニル基を2個以上有する環状ポリシロキサン化合物としては、1,3,5,7-テトラビニル-1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン、1-プロピル-3,5,7-トリビニル-1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,5-ジビニル-3,7-ジヘキシル-1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5-トリビニル-トリメチルシクロシロキサン、1,3,5,7,9-ペンタビニル-1,3,5,7,9-ペンタメチルシクロシロキサンおよび1,3,5,7,9,11-ヘキサビニル-1,3,5,7,9,11-ヘキサメチルシクロシロキサン等が挙げられる。 A specific example of a cyclic polysiloxane compound having two or more ethylenically unsaturated groups is a cyclic polysiloxane in which a vinyl group is bonded to a Si atom as an ethylenically unsaturated group. Examples of cyclic polysiloxane compounds having two or more vinyl groups bonded to Si atoms include 1,3,5,7-tetravinyl-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 1-propyl-3,5,7-trivinyl-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 1,5-divinyl-3,7-dihexyl-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 1,3,5-trivinyl-trimethylcyclosiloxane, 1,3,5,7,9-pentavinyl-1,3,5,7,9-pentamethylcyclosiloxane, and 1,3,5,7,9,11-hexavinyl-1,3,5,7,9,11-hexamethylcyclosiloxane.

ヒドロシリル化反応の出発物質として、1分子中に、ヒドロシリル化反応に関与する官能基を1個のみ有する化合物(以下「化合物(δ)」)を用いてもよい。ヒドロシリル化反応に関与する官能基とは、SiH基、またはエチレン性不飽和基である。ヒドロシリル化反応に関与する官能基を1つのみ含む化合物を用いることにより、ポリマーの末端に特定の官能基を導入できる。 A compound containing only one functional group that participates in the hydrosilylation reaction per molecule (hereinafter referred to as "compound (δ)") may be used as the starting material for the hydrosilylation reaction. The functional group that participates in the hydrosilylation reaction is an SiH group or an ethylenically unsaturated group. By using a compound containing only one functional group that participates in the hydrosilylation reaction, a specific functional group can be introduced at the end of a polymer.

例えば、化合物(δ)として1つのSiH基を有するシロキサン化合物を用いることにより、ポリマーの末端にシロキサン構造部位を導入できる。1つのSiH基を有するシロキサン化合物の具体例としては、前述の一般式(II)においてm=1である環状ポリシロキサン化合物、前述の一般式(III)においてR10~R17のうち1つが水素原子である多面体ポリシロキサン化合物、前述の一般式(IV)においてR18~R41のうち1つが水素原子であるシリル化ケイ酸化合物等が挙げられる。1つのSiH基を有するシロキサン化合物は、鎖状シロキサン化合物でもよい。 For example, by using a siloxane compound having one SiH group as compound (δ), a siloxane structural moiety can be introduced into the terminal of the polymer. Specific examples of siloxane compounds having one SiH group include cyclic polysiloxane compounds in which m = 1 in the above-mentioned general formula (II), polyhedral polysiloxane compounds in which one of R 10 to R 17 in the above-mentioned general formula (III) is a hydrogen atom, and silylated silicate compounds in which one of R 18 to R 41 in the above-mentioned general formula (IV) is a hydrogen atom. The siloxane compound having one SiH group may be a chain siloxane compound.

化合物(δ)として、1つのエチレン性不飽和基を含む化合物を用いることにより、ポリマーの末端に所望の官能基を導入できる。上記の他に、2個以上のSiH基を有する鎖状ポリシロキサン等のヒドロシリル化反応に関与する化合物を、出発物質に含めてもよい。 By using a compound containing one ethylenically unsaturated group as compound (δ), the desired functional group can be introduced at the end of the polymer. In addition to the above, compounds that participate in hydrosilylation reactions, such as linear polysiloxanes containing two or more SiH groups, may also be included in the starting materials.

上記の化合物(α)(β)(γ)(δ)として、1分子中に、ヒドロシリル化反応に関与する重合性反応基であるエチレン性不飽和基またはSiH基に加えて、ヒドロシリル化反応に関与しない重合性反応基(架橋反応基)を有する化合物を用いてもよい。ヒドロシリル化に関与しない重合性反応基としては、エポキシ基、オキセタン基、シラノール基、アルコキシシリル基、カルボキシ基、アミノ基、イソシアネート基、メルカプト基等が挙げられる。架橋性反応基は、感光性組成物の塗膜を露光、現像した後の加熱(ポストベイク)により架橋構造を形成可能であるものが好ましく、エポキシ基、オキセタン基等が好ましい。 The above compounds (α), (β), (γ), and (δ) may also be compounds that contain, in one molecule, a polymerizable reactive group (crosslinking reactive group) that does not participate in the hydrosilylation reaction, in addition to an ethylenically unsaturated group or SiH group, which is a polymerizable reactive group that participates in the hydrosilylation reaction. Examples of polymerizable reactive groups that do not participate in the hydrosilylation reaction include epoxy groups, oxetane groups, silanol groups, alkoxysilyl groups, carboxy groups, amino groups, isocyanate groups, and mercapto groups. The crosslinking reactive group is preferably one that can form a crosslinked structure by heating (post-baking) after exposing and developing the coating film of the photosensitive composition, and epoxy groups, oxetane groups, etc. are preferred.

1分子中にアルケニル基と架橋反応基としてのエポキシ基を有する化合物としては、アリルグリシジルエーテル、ビニルシクロヘキシルエポキシド等が挙げられる。1分子中にアルケニル基と架橋反応基としてのオキセタン基を有する化合物としては、3-[(アリルオキシ)メチル]-3-メチルオキセタン、3-[(アリルオキシ)メチル]-3-エチルオキセタン等が挙げられる。 Examples of compounds that have an alkenyl group and an epoxy group as a crosslinking reactive group in one molecule include allyl glycidyl ether and vinylcyclohexyl epoxide. Examples of compounds that have an alkenyl group and an oxetane group as a crosslinking reactive group in one molecule include 3-[(allyloxy)methyl]-3-methyloxetane and 3-[(allyloxy)methyl]-3-ethyloxetane.

(ヒドロシリル化反応)
ヒドロシリル化反応の順序および方法は特に限定されない。合成工程を簡便とする観点からは、全ての出発物質を1ポットに仕込んでヒドロシリル化反応を行い、最後に未反応の化合物を除去する方法が好ましい。2段階以上に分けてヒドロシリル化反応を行ってもよい。例えば、低分子量体の生成を抑制する観点からは、複数のエチレン性不飽和基を含む化合物(例えば、一般式(Ia)で表されるイソシアヌル酸誘導体、および化合物(γ))と複数のSiH基を含む化合物(例えば化合物(β))とを、一方を過剰量としてヒドロシリル化反応を行い、必要に応じて未反応の化合物を除去後に、1分子中にヒドロシリル化反応に関与する官能基を1個のみ有する化合物(例えば、一般式(Ib)で表されるイソシアヌル酸誘導体、および化合物(δ))添加してヒドロシリル化反応を行う方法が好ましい。
(Hydrosilylation Reaction)
The order and method of the hydrosilylation reaction are not particularly limited. From the viewpoint of simplifying the synthesis process, a method in which all starting materials are charged into one pot, the hydrosilylation reaction is carried out, and unreacted compounds are finally removed is preferred. The hydrosilylation reaction may be carried out in two or more stages. For example, from the viewpoint of suppressing the formation of low molecular weight compounds, a method in which a compound containing multiple ethylenically unsaturated groups (e.g., an isocyanuric acid derivative represented by general formula (Ia) and compound (γ)) and a compound containing multiple SiH groups (e.g., compound (β)) are hydrosilylated using an excess amount of one of them, and after removing the unreacted compounds as necessary, a compound having only one functional group participating in the hydrosilylation reaction per molecule (e.g., an isocyanuric acid derivative represented by general formula (Ib) and compound (δ)) is added to carry out the hydrosilylation reaction is preferred.

ヒドロシリル化反応における各化合物の割合は特に限定されないが、出発物質のエチレン性不飽和基の総量AとSiH基の総量Bとが、1≦B/A≦30を満たすことが好ましく、1≦B/A≦10を満たすことがより好ましい。B/Aが1以上であれば、未反応のエチレン性不飽和基が残存し難く、B/Aが30以下であれば、未反応の化合物(β)が残存しにくいため、絶縁膜の特性を向上できる。 While there are no particular restrictions on the proportions of each compound in the hydrosilylation reaction, it is preferable that the total amount of ethylenically unsaturated groups, A, and the total amount of SiH groups, B, in the starting materials satisfy the relationship 1≦B/A≦30, and more preferably 1≦B/A≦10. When B/A is 1 or greater, unreacted ethylenically unsaturated groups are less likely to remain, and when B/A is 30 or less, unreacted compound (β) is less likely to remain, thereby improving the properties of the insulating film.

ヒドロシリル化反応には、塩化白金酸、白金-オレフィン錯体、白金-ビニルシロキサン錯体等のヒドロシリル化触媒を用いてもよい。ヒドロシリル化触媒と助触媒とを併用してもよい。ヒドロシリル化触媒の添加量は特に限定されないが、出発物質に含まれるエチレン性不飽和基の総量(モル数)に対して、好ましくは10-8~10-1倍、より好ましくは10-6~10-2倍である。 The hydrosilylation reaction may be carried out using a hydrosilylation catalyst such as chloroplatinic acid, a platinum-olefin complex, or a platinum-vinylsiloxane complex. The hydrosilylation catalyst may be used in combination with a co-catalyst. The amount of the hydrosilylation catalyst added is not particularly limited, but is preferably 10 −8 to 10 −1 times, and more preferably 10 −6 to 10 −2 times, the total number (number of moles) of ethylenically unsaturated groups contained in the starting material.

ヒドロシリル化の反応温度は適宜に設定すればよく、好ましくは30~200℃、より好ましくは50~150℃である。ヒドロシリル化反応には適宜の溶媒を使用してもよい。ヒドロシリル化反応においては、必要に応じて、ゲル化抑制剤を用いてもよい。 The hydrosilylation reaction temperature may be set appropriately, preferably between 30 and 200°C, and more preferably between 50 and 150°C. An appropriate solvent may be used in the hydrosilylation reaction. A gelation inhibitor may also be used in the hydrosilylation reaction, if necessary.

ポリマーのポリスチレン換算の重量平均分子量は、例えば、1,000~200,000程度であり、2,000~150,000が好ましい。ポリマーの分子量が上記範囲であることにより、有機溶媒への溶解性およびパターニング時の現像液への溶解性に優れるとともに、機械強度、製膜性、耐熱性、耐薬品性等に優れる絶縁膜(硬化膜)を形成できる。 The weight-average molecular weight of the polymer, calculated in terms of polystyrene, is, for example, approximately 1,000 to 200,000, and preferably 2,000 to 150,000. Having a polymer molecular weight within this range allows for the formation of an insulating film (cured film) that has excellent solubility in organic solvents and in the developer used during patterning, as well as excellent mechanical strength, film-forming properties, heat resistance, chemical resistance, etc.

上記では、構造Xを有するポリシロキサン系ポリマーを得る方法として、1分子中に構造Xおよびエチレン性不飽和基を有する化合物(α)と、1分子中に少なくとも2個のSiH基を有するポリシロキサン化合物(β)とのヒドロシリル化反応を例として説明したが、構造Xを有するポリマーの合成方法はこれに限定されない。上記以外の出発物質を用いたヒドロシリル化反応により構造Xを有するポリマーを得ることもできる。 In the above, a hydrosilylation reaction between a compound (α) having Structure X and an ethylenically unsaturated group in one molecule and a polysiloxane compound (β) having at least two SiH groups in one molecule was described as an example of a method for obtaining a polysiloxane polymer having Structure X. However, the method for synthesizing a polymer having Structure X is not limited to this. A polymer having Structure X can also be obtained by a hydrosilylation reaction using a starting material other than those described above.

例えば、化合物(α)に代えて、置換基Rの反応性基としてSiH基を有するイソシアヌル酸誘導体を出発物質として、構造Xを有するポリシロキサン系ポリマーを調製してもよい。この場合、SiH基を有するイソシアヌル酸誘導体と、エチレン性不飽和基を有するポリシロキサン化合物とのヒドロシリル化反応により、構造Xを有するポリシロキサン系ポリマーが得られる。エチレン性不飽和基を有するポリシロキサン化合物は、複数のエチレン性不飽和基を含んでいてもよい。 For example, a polysiloxane polymer having Structure X may be prepared using an isocyanuric acid derivative having an SiH group as the reactive group of the substituent R2 as a starting material, instead of Compound (α). In this case, a polysiloxane polymer having Structure X is obtained by a hydrosilylation reaction between the isocyanuric acid derivative having an SiH group and a polysiloxane compound having an ethylenically unsaturated group. The polysiloxane compound having an ethylenically unsaturated group may contain multiple ethylenically unsaturated groups.

エチレン性不飽和基を含有する環状シロキサン化合物としては、1,3,5,7-テトラビニル-1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン、1-プロピル-3,5,7-トリビニル-1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,5-ジビニル-3,7-ジヘキシル-1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5-トリビニル-1,3,5-トリメチルシクロシロキサン、1,3,5,7,9-ペンタビニル-1,3,5,7,9-ペンタメチルシクロシロキサンおよび1,3,5,7,9,11-ヘキサビニル-1,3,5,7,9,11-ヘキサメチルシクロシロキサン等が挙げられる。エチレン性不飽和基を有する環状ポリシロキサン化合物は、耐熱性および耐光性の観点から、Si原子上に存在する有機基が、ビニル基またはメチル基であることが好ましい。 Examples of cyclic siloxane compounds containing ethylenically unsaturated groups include 1,3,5,7-tetravinyl-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 1-propyl-3,5,7-trivinyl-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 1,5-divinyl-3,7-dihexyl-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 1,3,5-trivinyl-1,3,5-trimethylcyclosiloxane, 1,3,5,7,9-pentavinyl-1,3,5,7,9-pentamethylcyclosiloxane, and 1,3,5,7,9,11-hexavinyl-1,3,5,7,9,11-hexamethylcyclosiloxane. In terms of heat resistance and light resistance, it is preferable that the organic group present on the Si atom in a cyclic polysiloxane compound having an ethylenically unsaturated group be a vinyl group or a methyl group.

構造Xを有するポリマーは、ポリシロキサン系ポリマーに限定されない。また、構造Xを有するポリマーは、構造X(イソシアヌル酸骨格)のNH基以外の酸性基(アルカリ溶解性付与基)が保護基により保護された構造を有していてもよい。イソシアヌル酸骨格のNH基以外の酸性基としては、カルボン酸やフェノール性水酸基等の酸性基が挙げられる。構造Xに加えて、カルボン酸やフェノール性水酸基の酸性基が保護された構造を含めることにより、露光感度の上昇が期待できる。 The polymer having Structure X is not limited to a polysiloxane-based polymer. Furthermore, the polymer having Structure X may have a structure in which an acidic group (alkali-solubility-imparting group) other than the NH group of Structure X (isocyanuric acid skeleton) is protected with a protecting group. Examples of the acidic group other than the NH group of the isocyanuric acid skeleton include acidic groups such as carboxylic acid and phenolic hydroxyl groups. By including a structure in which the acidic group of a carboxylic acid or phenolic hydroxyl group is protected in addition to Structure X, an increase in exposure sensitivity can be expected.

フェノール性水酸基の保護基としては、tert-ブトキシカルボニル基およびトリアルキルシリル基等が挙げられる。例えば、Boc化試薬を用いた反応により、フェノール性水酸基をtert-ブトキシカルボニル基により保護できる。カルボン酸の保護基としては、第三級アルキルエステル、アセタール等が挙げられる。カルボン酸の第三級アルキルエステルにおける第三級アルキル基としては、tert-ブチル基、アダマンチル基、トリシクロデシル基、ノルボルニル基等が挙げられる。これらの保護基を有する酸性基は、各種公知の方法により、ポリマー中に導入することが可能である。 Protecting groups for phenolic hydroxyl groups include tert-butoxycarbonyl and trialkylsilyl groups. For example, phenolic hydroxyl groups can be protected with tert-butoxycarbonyl groups by reaction with a Boc reagent. Protecting groups for carboxylic acids include tertiary alkyl esters and acetals. Examples of tertiary alkyl groups in tertiary alkyl esters of carboxylic acids include tert-butyl, adamantyl, tricyclodecyl, and norbornyl groups. Acidic groups bearing these protecting groups can be introduced into polymers using various known methods.

構造Xを有するポリマーは、酸の存在下で、構造Xにおける保護基Rが脱離して生成するNH基の量が、0.1mmol/g以上であることが好ましい。酸の存在下では、構造X1の保護基Rが脱離して1個のNH基が生成し、構造X2の保護基Rが脱離して2個のNH基が生成する。そのため、酸の存在下で保護基Rが脱離し生成するNH基の量は、構造X2の量の2倍と、構造X1の量との合計に等しい。 In the polymer having Structure X, the amount of NH groups generated upon elimination of the protecting group R1 in Structure X in the presence of an acid is preferably 0.1 mmol/g or more. In the presence of an acid, the protecting group R1 in Structure X1 is eliminated to generate one NH group, and the protecting group R1 in Structure X2 is eliminated to generate two NH groups. Therefore, the amount of NH groups generated upon elimination of the protecting group R1 in the presence of an acid is equal to the sum of twice the amount of Structure X2 and the amount of Structure X1.

酸の存在下で保護基Rが脱離し生成するNH基の量が多いほど、ポリマーのアルカリ溶解性が高くなる傾向がある。また、構造Xを含むポリマーをポジ型感光性組成物のベースポリマーとする場合、酸の存在下で保護基Rが脱離し生成するNH基の量が多いほど、露光感度が向上する傾向がある。酸の存在下で保護基Rが脱離し生成するNH基の量は、0.3mmol/g以上がより好ましく、0.5mmol/g以上がさらに好ましく、0.8mmol/g以上、1mmol/g以上、1.2mmol/g以上または1.4mmol/g以上であってもよい。 The greater the amount of NH groups generated by elimination of the protecting group R1 in the presence of an acid, the higher the alkali solubility of the polymer tends to be. Furthermore, when a polymer containing Structure X is used as the base polymer of a positive-type photosensitive composition, the greater the amount of NH groups generated by elimination of the protecting group R1 in the presence of an acid, the higher the exposure sensitivity tends to be. The amount of NH groups generated by elimination of the protecting group R1 in the presence of an acid is more preferably 0.3 mmol/g or more, even more preferably 0.5 mmol/g or more, and may be 0.8 mmol/g or more, 1 mmol/g or more, 1.2 mmol/g or more, or 1.4 mmol/g or more.

酸の存在下で保護基Rが脱離し生成するNH基の量の上限は特に限定されないが、構造Xの含有量が過度に大きい場合は、露光量の調整が困難となる場合や、ポリマーの耐熱性・透明性等の低下の原因となる場合がある。そのため、ポリマーにおける酸の存在下で保護基Rが脱離し生成するNH基の量は、15mmol/g以下が好ましく、10mmol/g以下がより好ましく、5mmol/g以下がさらに好ましく、3mmol/g以下、2mmol/g以下または1.8mmol/g以下であってもよい。 Although there is no particular upper limit to the amount of NH groups generated by elimination of the protecting group R 1 in the presence of an acid, an excessively large content of the structure X may make it difficult to adjust the exposure dose or may cause a decrease in the heat resistance, transparency, etc. of the polymer. Therefore, the amount of NH groups generated by elimination of the protecting group R 1 in the presence of an acid in the polymer is preferably 15 mmol/g or less, more preferably 10 mmol/g or less, still more preferably 5 mmol/g or less, and may be 3 mmol/g or less, 2 mmol/g or less, or 1.8 mmol/g or less.

[感光性組成物]
上記の構造Xを有するポリマーは、酸の作用により保護基Rが脱離して、酸性基であるNH基が生成し、アルカリ可溶性が増大するため、ポジ型の感光性樹脂として適用可能である。本発明の一実施形態は、(A)上記の構造Xを有するポリマーと、(B)光酸発生剤とを含むポジ型感光性組成物である。感光性組成物は、(A)成分および(B)成分に加えて、(C)成分として光増感剤を含んでいてもよく、(D)成分として架橋剤を含んでいてもよい。
[Photosensitive composition]
The polymer having the above-mentioned Structure X can be used as a positive-type photosensitive resin because the protecting group R1 is eliminated by the action of an acid to generate an NH group, which is an acidic group, and the alkali solubility is increased. One embodiment of the present invention is a positive-type photosensitive composition containing (A) the above-mentioned polymer having Structure X and (B) a photoacid generator. In addition to components (A) and (B), the photosensitive composition may also contain a photosensitizer as component (C) and a crosslinker as component (D).

<(B)光酸発生剤>
感光性組成物は、(B)成分として光酸発生剤を含有する。露光により光酸発生剤に活性エネルギー線が照射されると酸が発生する。活性エネルギー線としては、可視光、紫外線、赤外線、X線、α線、β線、およびγ線等が挙げられる。光酸発生剤から発生した酸の作用により、上記(A)成分の保護基Rが脱離し、アルカリ溶解性が増大する。
<(B) Photoacid Generator>
The photosensitive composition contains a photoacid generator as component (B). When the photoacid generator is exposed to active energy rays, an acid is generated. Examples of active energy rays include visible light, ultraviolet light, infrared light, X-rays, α-rays, β-rays, and γ-rays. The action of the acid generated from the photoacid generator causes the protecting group R1 of component (A) to be eliminated, thereby increasing alkali solubility.

感光性組成物に含まれる光酸発生剤は、露光によりルイス酸を発生するものであれば特に限定されない。光酸発生剤の具体例としては、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、アンモニウム塩、その他のオニウム塩等のイオン性光酸発生剤;イミドスルホネート類、オキシムスルホネート類、スルホニルジアゾメタン類等の非イオン性光酸発生剤が挙げられる。イオン性光酸発生剤に含まれるアニオンとしては、B(C 、PF 、SbF 、CHSO 、CSO 、CSO 、カンファースルホン酸アニオン、CHSO 、CFSO 、CSO 、アミド酸アニオン、メチド酸アニオン等が挙げられる。光感度が高いことから、光酸発生剤としては、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、イミドスルホネート類およびオキシムスルホネート類が好ましく、イミドスルホネート類およびオキシムスルホネート類が特に好ましい。 The photoacid generator contained in the photosensitive composition is not particularly limited as long as it generates a Lewis acid upon exposure. Specific examples of photoacid generators include ionic photoacid generators such as sulfonium salts, iodonium salts, ammonium salts, and other onium salts; and nonionic photoacid generators such as imidosulfonates, oxime sulfonates, and sulfonyldiazomethanes. Examples of anions contained in ionic photoacid generators include B ( C6F5 ) 4- , PF6- , SbF6- , CH3SO3- , C2H5SO3- , C3H7SO3- , camphorsulfonic acid anion , CH3C6H5SO3- , CF3SO3- , C4F9SO3- , amic acid anion, and methide acid anion . As the photoacid generator, sulfonium salts, iodonium salts, imide sulfonates and oxime sulfonates are preferred due to their high photosensitivity, with imide sulfonates and oxime sulfonates being particularly preferred.

感光性組成物における光酸発生剤の含有量は、(A)成分100重量部に対して、0.1~10重量部が好ましく、0.3~7重量部がより好ましく、0.5~5重量部がさらに好ましい。光酸発生剤の量が上記範囲であれば、露光部の(A)成分のアルカリ溶解性を十分に高めてパターニング性を向上できるとともに、過剰の酸に起因するコントラストの低下を抑制できる。 The content of the photoacid generator in the photosensitive composition is preferably 0.1 to 10 parts by weight, more preferably 0.3 to 7 parts by weight, and even more preferably 0.5 to 5 parts by weight, per 100 parts by weight of component (A). When the amount of photoacid generator is within the above range, the alkali solubility of component (A) in the exposed area is sufficiently increased, improving patterning properties, and suppressing a decrease in contrast caused by excess acid.

<(C)増感剤>
感光性組成物は、増感剤を含んでいてもよい。増感剤を用いることにより、パターニング時の露光感度が向上する。ポジ型感光性組成物の増感剤としては、ナフタレン系化合物、アントラセン系化合物およびチオキサントン系化合物等が挙げられ、中でも光増感効果に優れることから、アントラセン系増感剤が好ましい。アントラセン系増感剤の具体例としては、アントラセン、2-エチル-9,10-ジメトキシアントラセン、9,10-ジメチルアントラセン、9,10-ジブトキシアントラセン(DBA)、9,10-ジプロポキシアントラセン、9,10-ジエトキシアントラセン、9,10-ビス(オクタノイルオキシ)アントラセン、1,4-ジメトキシアントラセン、9-メチルアントラセン、2-エチルアントラセン、2-tert-ブチルアントラセン、2,6-ジ-tert-ブチルアントラセン、9,10-ジフェニル-2,6-ジ-tert-ブチルアントラセン等が挙げられる。中でも、感光性組成物との相溶性の観点から、9,10-ジブトキシアントラセン、9,10-ジプロポキシアントラセン、9,10-ジエトキシアントラセン、9,10-ビス(オクタノイルオキシ)アントラセン等が好ましい。
<(C) Sensitizer>
The photosensitive composition may contain a sensitizer. The use of a sensitizer improves the exposure sensitivity during patterning. Examples of sensitizers for positive photosensitive compositions include naphthalene-based compounds, anthracene-based compounds, and thioxanthone-based compounds. Among these, anthracene-based sensitizers are preferred because of their excellent photosensitizing effect. Specific examples of the anthracene-based sensitizer include anthracene, 2-ethyl-9,10-dimethoxyanthracene, 9,10-dimethylanthracene, 9,10-dibutoxyanthracene (DBA), 9,10-dipropoxyanthracene, 9,10-diethoxyanthracene, 9,10-bis(octanoyloxy)anthracene, 1,4-dimethoxyanthracene, 9-methylanthracene, 2-ethylanthracene, 2-tert-butylanthracene, 2,6-di-tert-butylanthracene, and 9,10-diphenyl-2,6-di-tert-butylanthracene. Among these, 9,10-dibutoxyanthracene, 9,10-dipropoxyanthracene, 9,10-diethoxyanthracene, 9,10-bis(octanoyloxy)anthracene, and the like are preferred from the viewpoint of compatibility with the photosensitive composition.

感光性組成物における増感剤の含有量は、特に限定されず、増感効果を発揮し得る範囲で適宜に調整すればよい。増感効果と絶縁膜の特性のバランスから、増感剤の含有量は、(A)成分100重量部に対して0.01~50重量部が好ましく、0.1~40重量部がより好ましく、0.5~35重量部がさらに好ましく、1~30重量部が特に好ましい。また、増感効果を得るために、上記(B)光酸発生剤に対する(C)増感剤のモル比(C/B)は、0.01~300が好ましく、0.1~100がより好ましい。 The amount of sensitizer in the photosensitive composition is not particularly limited and may be adjusted as appropriate within a range that achieves the sensitizing effect. In order to balance the sensitizing effect and the properties of the insulating film, the amount of sensitizer is preferably 0.01 to 50 parts by weight, more preferably 0.1 to 40 parts by weight, even more preferably 0.5 to 35 parts by weight, and particularly preferably 1 to 30 parts by weight, per 100 parts by weight of component (A). Furthermore, to achieve the sensitizing effect, the molar ratio (C/B) of the sensitizer (C) to the photoacid generator (B) is preferably 0.01 to 300, more preferably 0.1 to 100.

<(D)架橋剤>
感光性組成物は、架橋剤として、上記の(A)成分の架橋性官能基と反応(結合)して架橋構造を導入可能な官能基を有する化合物を含んでいてもよい。架橋剤としては、上記(A)成分の架橋性反応基と反応可能な官能基を1分子中に2以上含む化合物が好ましい。
<(D) Crosslinking Agent>
The photosensitive composition may contain, as a crosslinking agent, a compound having a functional group capable of reacting (bonding) with the crosslinkable functional group of the component (A) to introduce a crosslinked structure. The crosslinking agent is preferably a compound having two or more functional groups per molecule capable of reacting with the crosslinkable reactive group of the component (A).

例えば、(A)成分がポリシロキサン骨格を有し、ヒドロシリル化反応に使用されなかったSiH基を含んでいる場合は、架橋剤として1分子中に2個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物を感光性組成物に含めておけば、(A)成分と架橋剤とのヒドロシリル化反応により、架橋構造が導入される。1分子中に2個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物としては、上記(A)成分の合成に関して例示した化合物(γ)と同様の化合物等を用いることができる。 For example, if component (A) has a polysiloxane skeleton and contains SiH groups that were not used in the hydrosilylation reaction, a crosslinked structure can be introduced by the hydrosilylation reaction between component (A) and the crosslinking agent by adding a compound having two or more ethylenically unsaturated groups per molecule to the photosensitive composition. Examples of compounds having two or more ethylenically unsaturated groups per molecule that can be used include compounds similar to compound (γ) exemplified in the synthesis of component (A) above.

感光性組成物が架橋剤を含有する場合、架橋剤の含有量は、(A)成分100重量部に対し、0.1~40重量部が好ましく、0.5~35重量部がより好ましく、1~30重量部がさらに好ましい。感光性組成物が架橋剤を含む場合、露光および現像によるパターニング後に、加熱(ポストベイク)により(A)成分と架橋剤とを反応させて、架橋構造を導入することが好ましい。架橋構造の導入によりパターン膜が硬化されるため、パターン膜の絶縁性、耐熱性、および耐溶剤性等を向上できる。 When the photosensitive composition contains a crosslinking agent, the content of the crosslinking agent is preferably 0.1 to 40 parts by weight, more preferably 0.5 to 35 parts by weight, and even more preferably 1 to 30 parts by weight, per 100 parts by weight of component (A). When the photosensitive composition contains a crosslinking agent, after patterning by exposure and development, it is preferable to introduce a crosslinked structure by reacting component (A) with the crosslinking agent through heating (post-baking). The introduction of a crosslinked structure hardens the patterned film, thereby improving the insulating properties, heat resistance, solvent resistance, etc. of the patterned film.

<(E)熱硬化性樹脂>
感光性組成物は、上記の(A)成分との反応性を示さず、単独で熱硬化可能な重合性化合物(熱硬化性樹脂)を含んでいてもよい。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、オキセタン樹脂、イソシアネート樹脂、ブロックイソシアネート樹脂、ビスマレイミド樹脂、ビスアリルナジイミド樹脂、アクリル樹脂、アリル硬化樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等が挙げられる。熱硬化性樹脂は、高分子鎖の側鎖または末端に、アリル基、ビニル基、アルコキシシリル基、ヒドロシリル基等の反応性基を有する側鎖反応性基型熱硬化性ポリマーであってもよい。
<(E) Thermosetting resin>
The photosensitive composition may contain a polymerizable compound (thermosetting resin) that is not reactive with the above-mentioned component (A) and can be thermoset independently. Examples of the thermosetting resin include epoxy resins, oxetane resins, isocyanate resins, blocked isocyanate resins, bismaleimide resins, bisallylnadimide resins, acrylic resins, allyl-cured resins, and unsaturated polyester resins. The thermosetting resin may be a side-chain reactive group-type thermosetting polymer having a reactive group such as an allyl group, a vinyl group, an alkoxysilyl group, or a hydrosilyl group at the side chain or end of the polymer chain.

熱硬化性樹脂の含有量は、(A)成分100重量部に対し、0.1~40重量部が好ましく、0.5~35重量部がより好ましく、1~30重量部がさらに好ましい。感光性組成物が、(A)成分との反応性を示さない熱硬化性樹脂を含む場合、ポストベイクにより(A)成分を囲むように、熱硬化性樹脂のポリマーネットワークが形成されるため、パターン膜が硬化されるため、パターン膜の絶縁性、耐熱性、および耐溶剤性等を向上できる。 The content of the thermosetting resin is preferably 0.1 to 40 parts by weight, more preferably 0.5 to 35 parts by weight, and even more preferably 1 to 30 parts by weight, per 100 parts by weight of component (A). When the photosensitive composition contains a thermosetting resin that is not reactive with component (A), post-baking forms a polymer network of the thermosetting resin surrounding component (A), hardening the pattern film and improving the insulating properties, heat resistance, solvent resistance, etc. of the pattern film.

感光性樹脂組成物は、上記の(D)成分と(E)成分の両方を含んでいてもよい。(E)成分は(D)成分との反応性を有していてもよい。 The photosensitive resin composition may contain both the above-mentioned components (D) and (E). Component (E) may be reactive with component (D).

<溶媒>
上記の(A)成分および(B)成分、ならびに必要に応じて(C)成分、(D)成分および(E)成分を、溶媒中に溶解または分散させることにより、感光性組成物が得られる。感光性組成物は、各成分を製膜直前に混合調製してもよく、全成分を予め混合調製した一液の状態で貯蔵しておいてもよい。
<Solvent>
The photosensitive composition can be obtained by dissolving or dispersing the above-mentioned components (A) and (B), and optionally the components (C), (D), and (E) in a solvent. The photosensitive composition may be prepared by mixing the components immediately before film formation, or may be stored in the form of a single liquid in which all components have been mixed in advance.

溶媒は(A)成分を溶解可能であればよく、具体的には、ベンゼン、トルエン、ヘキサンおよびヘプタン等の炭化水素系溶媒;テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、1,3-ジオキソランおよびジエチルエーテル等のエーテル系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンおよびシクロヘキサノン等のケトン系溶媒;プロピレングリコール-1-モノメチルエーテル-2-アセテート(PGMEA)、プロピレングリコールジアセテート(PGDA)、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテルおよびジエチレングリコールジエチルエーテル等のグリコール系溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル、イソ酪酸イソブチル、酪酸イソブチル等のエステル系溶媒;クロロホルム、塩化メチレンおよび1,2-ジクロロエタン等のハロゲン系溶媒等が挙げられる。製膜安定性の観点から、プロピレングリコール-1-モノメチルエーテル-2-アセテート、プロピレングリコールジアセテート、およびジエチレングリコールジエチルエーテルが好ましい。溶媒の使用量は適宜設定すればよい。感光性組成物の固形分1gに対する溶媒の好ましい使用量は0.1~10mLである。 Any solvent capable of dissolving component (A) may be used. Specific examples include hydrocarbon solvents such as benzene, toluene, hexane, and heptane; ether solvents such as tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,3-dioxolane, and diethyl ether; ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone; glycol solvents such as propylene glycol-1-monomethyl ether-2-acetate (PGMEA), propylene glycol diacetate (PGDA), diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, and diethylene glycol diethyl ether; ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate, isobutyl isobutyrate, and isobutyl butyrate; and halogenated solvents such as chloroform, methylene chloride, and 1,2-dichloroethane. From the perspective of film formation stability, propylene glycol-1-monomethyl ether-2-acetate, propylene glycol diacetate, and diethylene glycol diethyl ether are preferred. The amount of solvent used can be determined appropriately. The preferred amount of solvent used per 1 g of solids in the photosensitive composition is 0.1 to 10 mL.

<その他の成分>
感光性組成物は、上記(A)~(E)以外の樹脂成分や添加剤等を含有していてもよい。例えば、感光性組成物は、特性改質等の目的で、種々の熱可塑性樹脂を含んでいてもよい。熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂シクロオレフィン系樹脂、オレフィン-マレイミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、天然ゴムおよびEPDM等のゴム状樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂は、エポキシ基、アミノ基、ラジカル重合性不飽和基、カルボキシ基、イソシアネート基、ヒドロキシ基およびアルコキシシリル基等の架橋性基を有していてもよい。
<Other ingredients>
The photosensitive composition may contain resin components and additives other than the above (A) to (E). For example, the photosensitive composition may contain various thermoplastic resins for the purpose of modifying properties, etc. Examples of thermoplastic resins include acrylic resins, polycarbonate resins, cycloolefin resins, olefin-maleimide resins, polyester resins, polyethersulfone resins, polyarylate resins, polyvinyl acetal resins, polyethylene resins, polypropylene resins, polystyrene resins, polyamide resins, silicone resins, fluororesins, and rubber-like resins such as natural rubber and EPDM. The thermoplastic resin may have a crosslinkable group such as an epoxy group, an amino group, a radically polymerizable unsaturated group, a carboxy group, an isocyanate group, a hydroxy group, or an alkoxysilyl group.

感光性組成物は、アルカリ現像液への溶解性向上等の観点から、上記(A)成分以外のアルカリ可溶性成分を含有していてもよい。アルカリ可溶性成分としては、アルカリ可溶性官能基を有する樹脂が挙げられる。樹脂としては、フェノール樹脂、アクリル樹脂、アミド系樹脂、ポリシロキサン樹脂等が挙げられる。 The photosensitive composition may contain an alkali-soluble component other than component (A) to improve solubility in an alkaline developer. Examples of alkali-soluble components include resins having alkali-soluble functional groups. Examples of resins include phenolic resins, acrylic resins, amide resins, and polysiloxane resins.

感光性組成物は、上記の他に、接着性改良剤、シランカップリング剤等のカップリング剤、劣化防止剤、ヒドロシリル化反応抑制剤、重合禁止剤、重合触媒(架橋促進剤)、離型剤、難燃剤、難燃助剤、界面活性剤、消泡剤、乳化剤、レベリング剤、はじき防止剤、イオントラップ剤、チクソ性付与剤、粘着性付与剤、保存安定改良剤、光安定剤、増粘剤、可塑剤、反応性希釈剤、酸化防止剤、熱安定化剤、導電性付与剤、帯電防止剤、放射線遮断剤、核剤、リン系過酸化物分解剤、滑剤、金属不活性化剤、熱伝導性付与剤および物性調整剤等を、本発明の目的および効果を損なわない範囲において含有していてもよい。 In addition to the above, the photosensitive composition may contain adhesion improvers, coupling agents such as silane coupling agents, antidegradants, hydrosilylation reaction inhibitors, polymerization inhibitors, polymerization catalysts (crosslinking accelerators), release agents, flame retardants, flame retardant aids, surfactants, defoamers, emulsifiers, leveling agents, anti-repellent agents, ion trapping agents, thixotropy-imparting agents, tackifiers, storage stability improvers, light stabilizers, thickeners, plasticizers, reactive diluents, antioxidants, thermal stabilizers, conductivity-imparting agents, antistatic agents, radiation shielding agents, nucleating agents, phosphorus-based peroxide decomposers, lubricants, metal deactivators, thermal conductivity-imparting agents, and physical property adjusters, as long as the purpose and effects of the present invention are not impaired.

感光性組成物は、充填材や着色剤を含んでいてもよい。充填材としては、シリカ系充填材(石英、ヒュームシリカ、沈降性シリカ、無水ケイ酸、溶融シリカ、結晶性シリカおよび超微粉無定型シリカ等)、窒化ケイ素、銀粉、アルミナ、水酸化アルミニウム、酸化チタン、ガラス繊維、炭素繊維、マイカ、カーボンブラック、グラファイト、ケイソウ土、白土、クレー、タルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウムおよび無機バルーン等が挙げられる。着色剤としては、有機顔料、無機顔料、染料等が挙げられる。 The photosensitive composition may contain fillers and colorants. Fillers include silica-based fillers (quartz, fume silica, precipitated silica, silicic anhydride, fused silica, crystalline silica, and ultrafine amorphous silica), silicon nitride, silver powder, alumina, aluminum hydroxide, titanium oxide, glass fiber, carbon fiber, mica, carbon black, graphite, diatomaceous earth, clay, talc, calcium carbonate, magnesium carbonate, barium sulfate, and inorganic balloons. Colorants include organic pigments, inorganic pigments, and dyes.

(A)成分、(B)成分、(C)成分(D)成分および(E)成分の合計量は、感光性組成物の固形分全量の50重量%以上が好ましく、60重量%以上がより好ましく、70重量%以上がさらに好ましい。 The total amount of components (A), (B), (C), (D), and (E) is preferably 50% by weight or more, more preferably 60% by weight or more, and even more preferably 70% by weight or more of the total solids content of the photosensitive composition.

[絶縁膜の形成]
構造Xを有するポリマーを含む溶液を各種基材にコーティングして塗膜を形成することにより、絶縁膜が形成される。また、上記のポジ型感光性組成物を各種基材にコーティングして塗膜を形成し、所定形状のマスクを介して露光を行い、アルカリ現像により露光部を溶解および除去することにより、パターン膜を形成できる。現像後にポストベイクを行うことにより、パターン硬化膜が得られる。
[Formation of insulating film]
An insulating film can be formed by coating a substrate with a solution containing a polymer having Structure X to form a coating film. Alternatively, a patterned film can be formed by coating a substrate with the above-described positive photosensitive composition to form a coating film, exposing the coating through a mask of a predetermined shape, and dissolving and removing the exposed portion by alkaline development. A patterned cured film can be obtained by post-baking after development.

<塗膜の形成>
感光性組成物を基材上に塗布する方法は、均一に塗布が可能である方法であれば特に限定されず、スピンコーティング、スリットコーティング、スクリーンコーティング等の一般的なコーティング法を使用できる。塗膜の厚みは特に限定されない。パターン膜が永久レジストである場合は、信頼性の観点から、厚みは0.05~100μmが好ましく、0.1~80μmがより好ましく、0.2~50μmがさらに好ましい。
<Formation of coating film>
The method for applying the photosensitive composition to the substrate is not particularly limited as long as it allows for uniform application, and common coating methods such as spin coating, slit coating, and screen coating can be used. The thickness of the coating film is not particularly limited. When the pattern film is a permanent resist, from the viewpoint of reliability, the thickness is preferably 0.05 to 100 μm, more preferably 0.1 to 80 μm, and even more preferably 0.2 to 50 μm.

<プリベイク>
露光前に、溶媒を乾燥するために加熱(プリベイク)を行ってもよい。加熱温度は適宜設定され得るが、好ましくは50~200℃、より好ましくは60~150℃である。さらに、露光前に真空脱揮を行ってもよい。真空脱揮は加熱と同時に行われてもよい。熱硬化性の成分(例えば、上記の(D)成分および/または(E)成分)を含む感光性組成物は、加熱により硬化が進むと現像性が低下する場合がある。そのため、プリベイクにおける加熱温度は120℃以下が好ましい。
<Pre-bake>
Before exposure, heating (pre-baking) may be performed to dry the solvent. The heating temperature can be set appropriately, but is preferably 50 to 200°C, more preferably 60 to 150°C. Furthermore, vacuum devolatilization may be performed before exposure. Vacuum devolatilization may be performed simultaneously with heating. Photosensitive compositions containing thermosetting components (for example, the above-mentioned component (D) and/or component (E)) may have reduced developability as curing proceeds due to heating. Therefore, the heating temperature in pre-baking is preferably 120°C or less.

<露光>
露光の光源は、感光性組成物に含まれる光酸発生剤および増感剤の感度波長に応じて選択すればよい。通常は、200~450nmの範囲の波長を含む光源(例えば、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、ハイパワーメタルハライドランプ、キセノンランプ、カーボンアークランプまたは発光ダイオード等)が用いられる。
<Exposure>
The light source for exposure may be selected depending on the wavelength sensitivity of the photoacid generator and sensitizer contained in the photosensitive composition, and typically, a light source having a wavelength in the range of 200 to 450 nm (e.g., a high-pressure mercury lamp, an ultra-high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a high-power metal halide lamp, a xenon lamp, a carbon arc lamp, or a light-emitting diode) is used.

露光量は特に制限されないが、1~5000mJ/cmが好ましく、5~1000mJ/cmがより好ましく、10~500mJ/cmがさらに好ましい。露光量が過度に少ないと硬化が不十分となりパターンのコントラストが低下する場合があり、露光量が過度に多いとタクトタイムの増大による製造コスト増加を招く場合がある。 The exposure dose is not particularly limited, but is preferably 1 to 5000 mJ/cm 2 , more preferably 5 to 1000 mJ/cm 2 , and even more preferably 10 to 500 mJ/cm 2. If the exposure dose is too low, curing may be insufficient, resulting in a decrease in pattern contrast, whereas if the exposure dose is too high, the takt time may increase, resulting in an increase in production costs.

<ポストエクスポージャーベイク>
露光後、現像前に、酸と成分(A)との反応促進等を目的として、ポストエクスポージャーベイク(PEB)を行ってもよい。ポストエクスポージャーベイクにおける加熱温度は、40~120℃が好ましく、50~110℃がより好ましく、60~100℃がさらに好ましい。
<Post-exposure bake>
After exposure and before development, post-exposure baking (PEB) may be performed for the purpose of promoting the reaction between the acid and component (A), etc. The heating temperature in post-exposure baking is preferably 40 to 120°C, more preferably 50 to 110°C, and even more preferably 60 to 100°C.

<現像>
露光後の塗膜に、浸漬法またはスプレー法等によりアルカリ現像液を接触させ、露光部の塗膜を溶解および除去することによりパターン膜が得られる。露光部では、光酸発生剤への活性エネルギー線の照射により発生した酸の作用により、(A)成分のアルカリ溶解性が増大するため、アルカリ現像により塗膜が溶解する。
<Developing>
The exposed coating film is brought into contact with an alkaline developer by immersion, spraying, or other methods to dissolve and remove the exposed areas of the coating film, thereby obtaining a patterned film. In the exposed areas, the alkali solubility of component (A) is increased by the action of the acid generated by irradiating the photoacid generator with active energy rays, and the coating film is therefore dissolved by alkaline development.

アルカリ現像液は、一般に使用されるものを特に限定なく使用できる。アルカリ現像液の具体例としては、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液およびコリン水溶液等の有機アルカリ水溶液、水酸化カリウム水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、炭酸カリウム水溶液、炭酸ナトリウム水溶液および炭酸リチウム水溶液等の無機アルカリ水溶液等が挙げられる。現像液のアルカリ濃度は0.01~25重量%が好ましく、0.1~10重量%がより好ましく、0.3~5重量%がさらに好ましい。溶解速度の調整等を目的として、現像液には界面活性剤等が含まれていてもよい。 Any commonly used alkaline developer can be used without any particular restrictions. Specific examples of alkaline developers include organic alkaline aqueous solutions such as tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution and choline aqueous solution, and inorganic alkaline aqueous solutions such as potassium hydroxide aqueous solution, sodium hydroxide aqueous solution, potassium carbonate aqueous solution, sodium carbonate aqueous solution, and lithium carbonate aqueous solution. The alkaline concentration of the developer is preferably 0.01 to 25% by weight, more preferably 0.1 to 10% by weight, and even more preferably 0.3 to 5% by weight. The developer may contain a surfactant or the like to adjust the dissolution rate, etc.

<ポストベイク>
現像により露光部を溶解および除去した後、ポストベイクを行い、残存した非露光部の膜の組成物の硬化を行ってもよい。ポストベイク条件は適宜に設定され得る。ポストベイク温度は、好ましくは100~400℃、より好ましくは120~350℃である。
<Post-bake>
After dissolving and removing the exposed areas by development, post-baking may be performed to harden the composition of the film in the remaining unexposed areas. Post-baking conditions can be appropriately set. The post-baking temperature is preferably 100 to 400°C, more preferably 120 to 350°C.

例えば(A)成分がSiH基を含む場合は、ポストベイクによりSiH基同士の反応が進行するため、硬化膜が得られる。(A)成分がSiH基を含み、感光性組成物が(D)成分として複数のエチレン性不飽和基を有する化合物を含む場合、ポストベイクを行うと、(A)成分のSiH基と(D)成分のエチレン性不飽和基とのヒドロシリル化反応により硬化(架橋)が進行するため、硬化膜の絶縁性、耐熱性、および耐溶剤性等が向上する傾向がある。 For example, if component (A) contains SiH groups, post-baking will cause the SiH groups to react with each other, resulting in a cured film. If component (A) contains SiH groups and the photosensitive composition contains component (D), a compound with multiple ethylenically unsaturated groups, post-baking will cause curing (crosslinking) to occur through a hydrosilylation reaction between the SiH groups in component (A) and the ethylenically unsaturated groups in component (D), which tends to improve the insulating properties, heat resistance, solvent resistance, and other properties of the cured film.

(D)成分を用いる代わりに、または(D)成分の使用に加えて、(A)成分として、エポキシ基、オキセタン基等の架橋性官能基を有するポリマーを用いた場合も、ポストベイクにより架橋構造が形成されるため絶縁膜が硬化される。また、感光性組成物が(E)成分として、エポキシ樹脂、オキセタン樹脂等の熱硬化性樹脂を含む場合も、ポストベイクにより(E)成分の熱硬化が進行するため、絶縁膜が硬化される。 If a polymer containing crosslinkable functional groups such as epoxy groups or oxetane groups is used as component (A) instead of or in addition to using component (D), a crosslinked structure is formed by post-baking, thereby hardening the insulating film. Furthermore, if the photosensitive composition contains a thermosetting resin such as an epoxy resin or oxetane resin as component (E), post-baking also promotes the thermal curing of component (E), thereby hardening the insulating film.

[用途]
本実施形態の感光性組成物は、アルカリ現像性透明レジストとして使用可能である。本実施形態の感光性組成物は、ベースポリマーである(A)成分のアルカリ可溶性発現構造(保護基により保護された酸性基)として、イソシアヌル酸骨格の構造Xを含むため、保護基を有するフェノール構造を主たるアルカリ可溶性発現構造として含むポリマーを用いた場合に比べて、可視光短波長領域(波長400nm付近)での光吸収が少なく、透明性に優れている。また、イソシアヌル酸骨格を有するポリマーは、フェノール系ポリマーに比べて耐熱性に優れ、加熱耐久試験による光透過率の変化が小さい。
[Application]
The photosensitive composition of this embodiment can be used as an alkali-developable transparent resist. The photosensitive composition of this embodiment contains an isocyanuric acid skeleton structure X as the alkali-solubility-exerting structure (an acidic group protected by a protecting group) of the base polymer component (A). Therefore, compared to a polymer containing a phenol structure having a protecting group as the primary alkali-solubility-exerting structure, the photosensitive composition exhibits less light absorption in the short wavelength visible light region (near 400 nm wavelength) and superior transparency. Furthermore, polymers having an isocyanuric acid skeleton exhibit superior heat resistance compared to phenolic polymers, and exhibit smaller changes in light transmittance during a heat durability test.

そのため、感光性組成物は、特にFPD用材料として好適である。FPD用材料としては、TFT用パッシベーション膜、TFT用ゲート絶縁膜、TFT用層間絶縁膜、TFT用透明平坦化膜、液晶セル用フォトスペーサー材料、OLED素子用透明封止材料等が挙げられる。感光性組成物は、カラーフィルターやブラックマトリクス等の着色膜の材料として使用することもできる。 For this reason, photosensitive compositions are particularly suitable as materials for FPDs. Examples of FPD materials include TFT passivation films, TFT gate insulating films, TFT interlayer insulating films, TFT transparent planarizing films, photospacer materials for liquid crystal cells, and transparent encapsulating materials for OLED elements. Photosensitive compositions can also be used as materials for colored films such as color filters and black matrices.

以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail below based on examples, but the present invention is not limited to the following examples.

[合成例:イソシアヌル酸骨格の窒素原子に保護基が結合した化合物の合成]
<合成例1>
フラスコに、ジアリルイソシアヌレート(DAIC):100g、テトラヒドロフラン(THF):400g、およびピリジン:13.2gを投入し、撹拌した後、70℃に加熱した。そこに、二炭酸ジ-tert-ブチル:120gとTHF:60gとを混合した溶液を滴下し、反応完結後に溶剤を除去した。ヘキサンで再結晶を行い、イソシアヌル酸骨格の窒素原子にtert-ブトキシカルボニル基(Boc)が結合し、2つのアリル基を有する下記の化合物1を得た(収量は148g)。
[Synthesis Example: Synthesis of a compound having a protecting group bonded to the nitrogen atom of an isocyanuric acid skeleton]
<Synthesis Example 1>
A flask was charged with 100 g of diallyl isocyanurate (DAIC), 400 g of tetrahydrofuran (THF), and 13.2 g of pyridine, and the mixture was stirred and then heated to 70°C. A solution of 120 g of di-tert-butyl dicarbonate and 60 g of THF was added dropwise thereto, and after completion of the reaction, the solvent was removed. Recrystallization was carried out with hexane to obtain the following compound 1 (yield: 148 g), in which a tert-butoxycarbonyl group (Boc) was bonded to the nitrogen atom of the isocyanuric acid skeleton and two allyl groups were obtained.

<合成例2>
フラスコに、DAIC:10g、THF:40g、および炭酸カリウム33gを投入し、室温で撹拌した。そこに、60gの臭化tert-ブチルを2回に分けて添加して反応させ、反応完結後に分液を行い、溶剤を除去した。ヘキサンで再結晶を行い、イソシアヌル酸骨格の窒素原子にtert-ブチル基が結合し、2つのアリル基を有する下記の化合物2を得た(収量は11g)。
<Synthesis Example 2>
10 g of DAIC, 40 g of THF, and 33 g of potassium carbonate were placed in a flask and stirred at room temperature. 60 g of tert-butyl bromide was added in two portions and reacted. After completion of the reaction, the liquid was separated and the solvent was removed. Recrystallization was carried out with hexane to obtain the following compound 2 (yield: 11 g), in which a tert-butyl group was bonded to the nitrogen atom of the isocyanuric acid skeleton and two allyl groups were present.

<合成例3>
フラスコに、モノアリルイソシアヌレート(MAIC):10g、テトラヒドロフラン(THF):30g、およびピリジン:1.8gを投入し、撹拌した後、70℃に加熱した。そこに、二炭酸ジ-tert-ブチル:36gとTHF:18gとを混合した溶液を滴下し、反応完結後に溶剤を除去した。得られた固体をトルエンに溶解して、イソシアヌル酸骨格の2つの窒素原子にBocが結合し、1つのアリル基を有する下記の化合物3のトルエン溶液を得た(収量は22g)。
<Synthesis Example 3>
10 g of monoallyl isocyanurate (MAIC), 30 g of tetrahydrofuran (THF), and 1.8 g of pyridine were placed in a flask, stirred, and then heated to 70°C. A solution of 36 g of di-tert-butyl dicarbonate and 18 g of THF was added dropwise thereto, and after completion of the reaction, the solvent was removed. The resulting solid was dissolved in toluene to obtain a toluene solution of the following compound 3 (yield: 22 g), in which Boc groups are bonded to two nitrogen atoms of the isocyanuric acid skeleton and which has one allyl group.

<比較合成例:フェノール性水酸基に保護基が結合した化合物の合成>
フラスコに、ジアリルビスフェノールS:5g、およびジオキサン:20gを投入し、撹拌した。そこに、ヘキサメチルジシラザン2.5gを添加し、反応完了後に溶剤を除去した。得られた固体をトルエンに溶解して、トリメチルシリル基で保護されたビスフェノールS構造を有する下記の化合物4のトルエン溶液を得た(収量は6.5g)。
<Comparative Synthesis Example: Synthesis of a compound in which a protecting group is bound to a phenolic hydroxyl group>
5 g of diallyl bisphenol S and 20 g of dioxane were placed in a flask and stirred. 2.5 g of hexamethyldisilazane was added thereto, and after the reaction was completed, the solvent was removed. The resulting solid was dissolved in toluene to obtain a toluene solution of the following compound 4, which has a bisphenol S structure protected with a trimethylsilyl group (yield: 6.5 g).

[ポリマーの調製]
<実施例1>
フラスコに、1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン(D4H):3.84g、およびD4Hと同量のトルエンを投入し、気相部を窒素置換した後、内温を105℃に加熱し攪拌した。そこに、上記の化合物1:6.16g、および白金触媒溶液(白金ビニルシロキサン錯体のキシレン溶液:白金含有量3重量%):5.2mgを、化合物1の4倍量のジオキサンに溶解させた溶液を滴下し、反応完結後、溶媒を減圧留去した。
[Polymer Preparation]
Example 1
A flask was charged with 3.84 g of 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane (D4H) and an equal amount of toluene to that of D4H, and the gas phase was replaced with nitrogen. The internal temperature was then heated to 105° C. and the mixture was stirred. To the flask, 6.16 g of the above compound 1 and 5.2 mg of a platinum catalyst solution (a xylene solution of a platinum vinylsiloxane complex: platinum content 3 wt %) dissolved in dioxane in an amount four times the amount of compound 1 were added dropwise. After the reaction was completed, the solvent was distilled off under reduced pressure.

<実施例2~4>
化合物1およびD4Hの仕込み量を表1に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様にしてポリマーを調製した。
<Examples 2 to 4>
Polymers were prepared in the same manner as in Example 1, except that the amounts of Compound 1 and D4H charged were changed as shown in Table 1.

<実施例5>
フラスコに、D4H:4.68g、およびD4Hと同量のトルエンを投入し、気相部を窒素置換した後、内温を105℃に加熱し攪拌した。そこに、上記の化合物1:4.92g、ジアリルモノメチルイソシアヌレート(DAMMIC):0.40g、および白金触媒溶液:5.3mgを、化合物1とDAMMICの合計の4倍量のジオキサンに溶解させた溶液を滴下し、反応完結後、溶媒を減圧留去した。
Example 5
A flask was charged with 4.68 g of D4H and the same amount of toluene as D4H, and the gas phase was replaced with nitrogen. The mixture was then heated to an internal temperature of 105° C. and stirred. A solution prepared by dissolving 4.92 g of the compound 1, 0.40 g of diallyl monomethyl isocyanurate (DAMMIC), and 5.3 mg of a platinum catalyst solution in dioxane in an amount four times the total amount of compound 1 and DAMMIC was added dropwise thereto. After completion of the reaction, the solvent was distilled off under reduced pressure.

<実施例6~11>
化合物1、D4HおよびDAMMICの仕込み量を表1に示すように変更したこと以外は、実施例5と同様にしてポリマーを調製した。
<Examples 6 to 11>
A polymer was prepared in the same manner as in Example 5, except that the amounts of Compound 1, D4H, and DAMMIC were changed as shown in Table 1.

<実施例12>
化合物1に代えて化合物2を用い、仕込み量を表1に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様にしてポリマーを調製した。
Example 12
A polymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that Compound 2 was used in place of Compound 1 and the amounts charged were changed as shown in Table 1.

<実施例13>
フラスコに、D4H:3.72g、およびD4Hと同量のトルエンを投入し、気相部を窒素置換した後、内温を105℃に加熱し攪拌した。そこに、化合物1:4.35g、および白金触媒溶液:4.2mgを、化合物1の4倍量のジオキサンに溶解させた溶液を滴下した。反応完結後に、アリルグリシジルエーテル(AGE):1.93gを、AGEの2倍量のトルエンに溶解させた溶液を滴下し、反応完結後に溶媒を減圧留去した。
Example 13
A flask was charged with 3.72 g of D4H and an equal amount of toluene to that of D4H, and the gas phase was replaced with nitrogen. The internal temperature was then heated to 105°C and the mixture was stirred. A solution of 4.35 g of compound 1 and 4.2 mg of a platinum catalyst solution dissolved in dioxane in an amount four times the amount of compound 1 was added dropwise. After completion of the reaction, a solution of 1.93 g of allyl glycidyl ether (AGE) dissolved in toluene in an amount twice the amount of AGE was added dropwise. After completion of the reaction, the solvent was distilled off under reduced pressure.

<実施例14>
AGEに代えて、3-[(アリルオキシ)メチル]-3-エチルオキセタン(AL-EOX)を用い、仕込み量を表1に示すように変更したこと以外は、実施例13と同様にしてポリマーを調製した。
Example 14
A polymer was prepared in the same manner as in Example 13, except that AGE was replaced with 3-[(allyloxy)methyl]-3-ethyloxetane (AL-EOX) and the amounts charged were changed as shown in Table 1.

<実施例15>
フラスコに、D4H:3.73g、およびD4Hと同量のトルエンを投入し、気相部を窒素置換した後、内温を105℃に加熱し攪拌した。そこに、DAMMIC:3.15g、および白金触媒溶液:3.7mgを、DAMMICの4倍量のジオキサンに溶解させた溶液を滴下した。反応完結後に、化合物3:3.12gを、化合物3の2倍量のトルエンに溶解させた溶液を滴下し、反応完結後に溶媒を減圧留去した。
Example 15
A flask was charged with 3.73 g of D4H and an equal amount of toluene to that of D4H. The gas phase was replaced with nitrogen, and the internal temperature was heated to 105°C with stirring. A solution of 3.15 g of DAMMIC and 3.7 mg of a platinum catalyst solution dissolved in dioxane in an amount four times the amount of DAMMIC was added dropwise. After completion of the reaction, a solution of 3.12 g of compound 3 dissolved in toluene in an amount twice the amount of compound 3 was added dropwise. After completion of the reaction, the solvent was distilled off under reduced pressure.

<比較例1>
フラスコに、D4H:4.65g、およびD4Hと同量のトルエンを投入し、気相部を窒素置換した後、内温を105℃に加熱し攪拌した。そこに、上記の化合物4:3.85g、1,3,5,7-テトラビニル-1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン(D4Vi):1.50g、および白金触媒溶液:2.2mgを、38.5gのトルエンに溶解させた溶液を滴下し、反応完結後、溶媒を減圧留去した。
<Comparative Example 1>
A flask was charged with 4.65 g of D4H and the same amount of toluene as D4H, and the gas phase was replaced with nitrogen. The mixture was then heated to an internal temperature of 105° C. and stirred. A solution prepared by dissolving 3.85 g of compound 4, 1.50 g of 1,3,5,7-tetravinyl-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane (D4Vi), and 2.2 mg of a platinum catalyst solution in 38.5 g of toluene was added dropwise thereto, and after the reaction was completed, the solvent was distilled off under reduced pressure.

[評価]
<組成物の調製>
実施例1~15および比較例1で得られたポリマー:100重量部、光酸発生剤(ADEKA製「アデカアークルズ SP-606」):1重量部、光増感剤(9,10-ジブトキシアントラセン):1重量部、および溶媒としてのプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート:400重量部を混合して、ポジ型感光性組成物を調製した。実施例16では、実施例1で得られたポリマー、光酸発生剤、光増感剤および溶媒に加えて、架橋剤としてトリアリルイソシアヌレート(TAIC)3重量部、および0.05重量部の白金を含む白金触媒溶液を混合してポジ型感光性組成物を調製した。
[evaluation]
<Preparation of Composition>
A positive photosensitive composition was prepared by mixing 100 parts by weight of the polymer obtained in Examples 1 to 15 and Comparative Example 1, 1 part by weight of a photoacid generator (ADEKA "ADEKA ARCLES SP-606" manufactured by ADEKA), 1 part by weight of a photosensitizer (9,10-dibutoxyanthracene), and 400 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether acetate as a solvent. In Example 16, a positive photosensitive composition was prepared by mixing the polymer obtained in Example 1, the photoacid generator, the photosensitizer, and the solvent, as well as 3 parts by weight of triallyl isocyanurate (TAIC) as a crosslinker and a platinum catalyst solution containing 0.05 parts by weight of platinum.

<露光感度>
ポジ型感光性組成物を、乾燥後の膜厚が3μmとなるようにガラス基板(50mm×50mm)上にスピンコーティングし、100℃に加熱したホットプレート上で2分間加熱した。次に、高圧水銀ランプを備える平行光照射装置(三永電機製作所製「UV‐K160HC」)により、10μmホールパターンのフォトマスク越しに、積算光量10~120mJ/cmの範囲で露光を行い、60℃で1分間加熱した後、アルカリ現像液(TMAH2.38%水溶液)に1分間浸漬して現像処理を行い、パターニング性評価用サンプルを作製した。
<Exposure sensitivity>
The positive photosensitive composition was spin-coated onto a glass substrate (50 mm × 50 mm) so that the dried film thickness would be 3 μm, and then heated on a hot plate heated to 100°C for 2 minutes. Next, the substrate was exposed to light through a photomask with a 10 μm hole pattern at an integrated light dose of 10 to 120 mJ/ cm2 using a parallel light irradiation device equipped with a high-pressure mercury lamp ("UV-K160HC" manufactured by Minaga Electric Mfg. Co., Ltd.), heated at 60°C for 1 minute, and then developed by immersion in an alkaline developer (aqueous solution of 2.38% TMAH) for 1 minute to prepare a sample for evaluating patterning properties.

各露光量のサンプルについて、パターン形状を観測し、ホール径が10.0±0.2μmの範囲内であるものをOKとした。各実施例および比較例について、パターニング評価がOKとなるのに必要な露光量を、露光感度の指標とした。パターニングに必要な露光量が小さいほど、露光感度が良好であることを示す。 For samples with each exposure dose, the pattern shape was observed, and samples with hole diameters within the range of 10.0±0.2 μm were deemed OK. For each example and comparative example, the exposure dose required for a patterning evaluation of OK was used as an index of exposure sensitivity. The smaller the exposure dose required for patterning, the better the exposure sensitivity.

<光透過率>
露光を行わなかったこと以外は、上記と同様にしてガラス基板上に絶縁膜を作製した。この試料を、220℃のオーブンで30分加熱した。さらに240℃で1時間加熱した後に、可視紫外分光計により透過スペクトルを測定し、波長400nmにおける光透過率を求めた。
<Light transmittance>
An insulating film was prepared on a glass substrate in the same manner as above, except that no exposure was performed. The sample was heated in an oven at 220°C for 30 minutes. After further heating at 240°C for 1 hour, the transmission spectrum was measured using a visible-ultraviolet spectrometer to determine the light transmittance at a wavelength of 400 nm.

<耐薬品性>
上記と同様に絶縁膜を作製した。ただし、240℃1時間の加熱は実施しなかった。絶縁膜を、60℃に加熱したジメチルスルホキシド/2-アミノエタノール(重量比率で30/70)混合液に5分間浸漬し、220℃10分加熱して膜中の残存溶媒を除去した後に、浸漬前後の絶縁膜の膜厚から、膜厚維持率(%)=100×(浸漬後の膜厚/浸漬前の膜厚)を算出した。
<Chemical resistance>
An insulating film was prepared in the same manner as above, except that the heating at 240°C for 1 hour was not performed. The insulating film was immersed for 5 minutes in a mixed solution of dimethyl sulfoxide/2-aminoethanol (30/70 by weight) heated to 60°C, and then heated at 220°C for 10 minutes to remove the remaining solvent in the film. Then, from the film thicknesses of the insulating film before and after immersion, the film thickness retention rate (%) = 100 × (film thickness after immersion/film thickness before immersion) was calculated.

上記の実施例および比較例のポリマーの調製に用いた原料(モノマー)の仕込み量、酸の存在下で生成するNH基の量(理論値)、および評価結果を表1に示す。 Table 1 shows the amounts of raw materials (monomers) used to prepare the polymers of the above examples and comparative examples, the amount of NH groups generated in the presence of acid (theoretical value), and the evaluation results.

表1に示すように、イソシアヌル酸誘導体である化合物1~3をモノマーとして用いた実施例1~15のポリマーは、フェノール構造を有する比較例1のポリマーに比べて、透明性(透過率)および耐薬品性(膜厚維持率)が優れており、かつポジ型感光性組成物として十分な露光感度を有していることが分かる。 As shown in Table 1, the polymers of Examples 1 to 15, which used isocyanuric acid derivatives Compounds 1 to 3 as monomers, were superior in transparency (transmittance) and chemical resistance (film thickness retention) to the polymer of Comparative Example 1, which had a phenol structure, and were also found to have sufficient exposure sensitivity as positive-type photosensitive compositions.

実施例1~4の対比、および実施例5~9の対比から、イソシアヌル酸誘導体による構造Xの導入量が多いほど、感光性組成物の露光感度が上昇する傾向があることが分かる。また、実施例3と実施例12との対比から、Boc保護基を有する場合に、露光感度が上昇する傾向があることが分かる。 Comparing Examples 1 to 4 and Examples 5 to 9, it can be seen that the greater the amount of Structure X introduced by the isocyanuric acid derivative, the higher the exposure sensitivity of the photosensitive composition tends to be. Furthermore, comparing Examples 3 and 12, it can be seen that the presence of a Boc protecting group tends to increase exposure sensitivity.

ポリマーに架橋可能な官能基を導入した実施例13および実施例14では、他の実施例に比べて耐薬品性が向上していた。また、架橋剤としてTAICを添加した実施例16では、実施例1に比べて耐薬品性が向上していた。これらの実施例においては、ポストベイクによりポリマー間の架橋が形成されることが耐薬品性の向上に寄与していると考えられる。

Examples 13 and 14, in which crosslinkable functional groups were introduced into the polymer, showed improved chemical resistance compared to the other Examples. Also, Example 16, in which TAIC was added as a crosslinking agent, showed improved chemical resistance compared to Example 1. In these Examples, it is believed that the formation of crosslinks between polymers by post-baking contributed to the improved chemical resistance.

Claims (16)

ポリマーおよび光酸発生剤を含有するポジ型感光性組成物であって、
前記ポリマーは、下記の一般式(X1)で表される構造および下記一般式(X2)で表される構造からなる群から選択される1種以上の構造を有し、
は、tert-ブチル基またはtert-ブトキシカルボニル基である、
ポジ型感光性組成物。
A positive-working photosensitive composition containing a polymer and a photoacid generator,
The polymer has one or more structures selected from the group consisting of a structure represented by the following general formula (X1) and a structure represented by the following general formula (X2),
R1 is a tert-butyl group or a tert-butoxycarbonyl group ;
Positive photosensitive composition.
前記ポリマーがポリシロキサン骨格を含む、請求項1に記載のポジ型感光性組成物。 2. The positive-acting photosensitive composition of claim 1 , wherein the polymer comprises a polysiloxane backbone. 前記ポリマーは、酸の存在下で、前記一般式(X1)および前記一般式(X2)におけるRが脱離して生成するNH基の量が、0.1mmol/g以上である、請求項1または2に記載のポジ型感光性組成物。 3. The positive photosensitive composition according to claim 1, wherein the amount of NH groups generated by elimination of R1 in general formula (X1) and general formula (X2) in the presence of an acid is 0.1 mmol/g or more. 前記ポリマーの重量平均分子量が、1,000~200,000である、請求項1~のいずれか1項に記載のポジ型感光性組成物。 4. The positive photosensitive composition according to claim 1 , wherein the polymer has a weight average molecular weight of 1,000 to 200,000. 前記ポリマーが、加熱により架橋構造を形成可能な架橋性官能基を含む、請求項1~のいずれか1項に記載のポジ型感光性組成物。 5. The positive photosensitive composition according to claim 1 , wherein the polymer contains a crosslinkable functional group capable of forming a crosslinked structure by heating. 前記架橋性官能基が、エポキシ基およびオキセタン基からなる群から選択される1種以上である、請求項に記載のポジ型感光性組成物。 6. The positive photosensitive composition according to claim 5 , wherein the crosslinkable functional group is at least one selected from the group consisting of an epoxy group and an oxetane group. さらに、前記ポリマーの前記架橋性官能基と反応可能な官能基を1分子中に2以上含む化合物を含有する、請求項またはに記載のポジ型感光性組成物。 7. The positive photosensitive composition according to claim 5 , further comprising a compound containing, in one molecule, two or more functional groups capable of reacting with the crosslinkable functional group of the polymer. さらに、熱硬化性樹脂を含有する、請求項1~のいずれか1項に記載のポジ型感光性組成物。 The positive photosensitive composition according to any one of claims 1 to 7 , further comprising a thermosetting resin. 請求項1~のいずれか1項に記載のポジ型感光性組成物を基材上に塗布し、露光およびアルカリ現像によりパターニングを実施する、パターン絶縁膜の製造方法。 A method for producing a patterned insulating film, comprising applying the positive photosensitive composition according to any one of claims 1 to 8 onto a substrate, and then patterning the composition by exposure and alkaline development. ポジ型感光性組成物のベースポリマーとして用いられるポリマーであって、
下記の一般式(X1)で表される構造、および下記一般式(X2)で表される構造からなる群から選択される1種以上の構造を有するポリマー:
は、tert-ブチル基またはtert-ブトキシカルボニル基である。
A polymer used as a base polymer for a positive-working photosensitive composition,
A polymer having one or more structures selected from the group consisting of a structure represented by the following general formula (X1) and a structure represented by the following general formula (X2):
R1 is a tert-butyl group or a tert-butoxycarbonyl group.
ポリシロキサン骨格を含む、請求項10に記載のポリマー。 The polymer of claim 10 comprising a polysiloxane backbone. 酸の存在下で、前記一般式(X1)および前記一般式(X2)におけるRが脱離して生成するNH基の量が、0.1mmol/g以上である、請求項10または11に記載のポリマー。 12. The polymer according to claim 10 , wherein the amount of NH groups generated by elimination of R 1 in general formula (X1) and general formula (X2) in the presence of an acid is 0.1 mmol/g or more. 重量平均分子量が、1,000~200,000である、請求項1012のいずれか1項に記載のポリマー。 The polymer according to any one of claims 10 to 12 , having a weight average molecular weight of 1,000 to 200,000. 加熱により架橋構造を形成可能な架橋性官能基を含む、請求項1013のいずれか1項に記載のポリマー。 The polymer according to any one of claims 10 to 13 , which contains a crosslinkable functional group capable of forming a crosslinked structure by heating. 前記架橋性官能基が、エポキシ基およびオキセタン基からなる群から選択される1種以上である、請求項14に記載のアルカリ可溶性ポリマー。 15. The alkali-soluble polymer according to claim 14 , wherein the crosslinkable functional group is at least one selected from the group consisting of an epoxy group and an oxetane group. 請求項1015のいずれか1項に記載のポリマーを含む絶縁膜。 An insulating film comprising the polymer according to any one of claims 10 to 15 .
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