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公開番号2024085652
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-27
出願番号2022200291
出願日2022-12-15
発明の名称ポリイミド樹脂前駆体
出願人東京応化工業株式会社
代理人個人,個人
主分類C08G 73/12 20060101AFI20240620BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】誘電正接が低く、耐薬品性に優れるポリイミド樹脂を与え、フォトリソグラフィー特性に優れる感光性樹脂組成物と、当該感光性樹脂組成物用いるパターン化された樹脂膜、及びパターン化されたポリイミド樹脂膜の製造方法とを提供すること。
【解決手段】不飽和基を有するポリイミド樹脂前駆体において、主鎖を、特定のジアミン化合物に由来する2価の構成単位と、特定のトリアミン化合物に由来する3価の構成単位、及び特定のテトラアミン化合物に由来する4価の構成単位とから構成する。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
下記式（１－１）で表される構成単位（１－１）と、下記式（１－２）で表される構成単位（１－２）、及び／又は下記式（１－３）で表される構成単位（１－３）とからなり、
Ｒ
Ａ１
、及びＲ
Ａ２
としての有機基が、エチレン性不飽和二重結合を有する炭素原子数３以上３０以下の不飽和基を含む、ポリイミド樹脂前駆体。
TIFF
2024085652000055.tif
40
134
（式（１－１）中、Ｘ
Ａ１
は、炭素原子数４以上４０以下の４価の有機基であり、Ｙ
Ａ１
は、炭素原子数４以上４０以下の２有機基であり、
Ｒ
Ａ１
、及びＲ
Ａ２
は、それぞれ独立に、水素原子、又は炭素原子数１以上３０以下の有機基であり、Ｒ
Ａ１
、及びＲ
Ａ２
としての前記有機基は、Ｃ－Ｏ結合を介して、エステル結合中の酸素原子に結合する。）
TIFF
2024085652000056.tif
43
134
（式（１－２）中、Ｘ
Ａ１
、Ｒ
Ａ１
、及びＲ
Ａ２
は、式（１－１）中のＸ
Ａ１
、Ｒ
Ａ１
、及びＲ
Ａ２
と同様であり、Ｙ
Ａ２
は、炭素原子数４以上４０以下の３価の有機基である。）
TIFF
2024085652000057.tif
43
134
（式（１－３）中、Ｘ
Ａ１
、Ｒ
Ａ１
、及びＲ
Ａ２
は、式（１－１）中のＸ
Ａ１
、Ｒ
Ａ１
、及びＲ
Ａ２
と同様であり、Ｙ
Ａ３
は、炭素原子数４以上５０以下の４価の有機基である。）
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
Ｒ
Ａ１
、及びＲ
Ａ２
としての前記有機基のモル数に対する、前記不飽和基のモル数が、６０モル％以上である、請求項１に記載のポリイミド樹脂前駆体。
【請求項３】
前記不飽和基が、エチレン性不飽和二重結合を有する鎖状脂肪族炭化水素基、及び（メタ）アクリロイル基含有基から選択される１種以上の基である、請求項１又は２に記載のポリイミド樹脂前駆体。
【請求項４】
前記Ｙ
Ａ１
、前記Ｙ
Ａ２
、及び前記Ｙ
Ａ３
のモル数の合計に対する、前記Ｙ
Ａ２
、及び前記Ｙ
Ａ３
のモル数の合計の比率が、１モル％以上１３モル％以下である、請求項１又は２に記載のポリイミド樹脂前駆体。
【請求項５】
前記Ｙ
Ａ１
として、下記式（Ａ１－１）で表される基を含む、請求項１又は２に記載のポリイミド樹脂前駆体。
TIFF
2024085652000058.tif
46
134
（式（Ａ１－１）中、Ｘは、４価の有機基であり、Ｒ
ａ１
は、ヒドロキシ基、カルボキシ基、又はハロゲン原子であり、Ｒ
ａ２
は、炭素原子数１以上２０以下の脂肪族基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、スルホン酸基、又はハロゲン原子であり、Ａｒは、Ｒ
ａ２
で置換されていてもよいフェニル基、又はＲ
ａ２
で置換されていてもよいナフチル基であり、ｍａ１は、０以上１０以下の整数であり、ｍａ２は、０以上７以下の整数であり、ｍａ３は、１以上１０以下の整数である。）
【請求項６】
前記Ｙ
Ａ１
として、下記式（Ａ２－１）で表される部分構造を有する２価の基を含む、請求項１又は２に記載のポリイミド樹脂前駆体。
TIFF
2024085652000059.tif
31
134
（式（Ａ２－１）中、Ｒ
ａ３
及びＲ
ａ４
は、それぞれ独立に、炭素原子数１以上４以下のアルキル基、炭素原子数１以上４以下のアルコキシ基、又はハロゲン原子であり、ｍａ４及びｍａ５は、それぞれ独立に０以上４以下の整数である。）
で表される部分構造を有する２価の基を含む、請求項１又は２に記載のポリイミド樹脂前駆体。
【請求項７】
重合性樹脂（Ａ）と、光ラジカル重合開始剤（Ｃ）と、溶媒（Ｓ）とを含み、前記重合性樹脂（Ａ）が、請求項１又は２に記載の前記ポリイミド樹脂前駆体である、感光性樹脂組成物。
【請求項８】
基板上に、請求項７に記載の感光性樹脂組成物を塗布して、塗布膜を形成することと、
前記塗布膜を位置選択的に露光することと、
露光された前記塗布膜を現像することと、
を含む、パターン化された樹脂膜の製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の製造方法により製造された前記パターン化された樹脂膜を加熱することにより、前記ポリイミド樹脂前駆体に由来するポリイミド樹脂を生成させることを含む、パターン化されたポリイミド樹脂膜の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリイミド樹脂前駆体と、当該ポリイミド樹脂前駆体を含む感光性樹脂組成物と、当該感光性樹脂祖組成物を用いるパターン化された樹脂膜、及びパターン化されたポリイミド樹脂膜の製造方法とに関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
ポリイミド樹脂、及びポリアミド樹脂は、優れた耐熱性、機械的強度、及び絶縁性や、低誘電率等の特性を有するため、種々の素子や、多層配線基板等の電子基板のような電気・電子部品において、絶縁材や保護材として広く使用されている。
【０００３】
近年、携帯電話等の通信機器では、高周波数化が進んでいる。そのため、通信機器が有する金属配線を絶縁する絶縁部にも高周波数化への対応が求められる。
ここで、周波数が高いほど伝送損失が増加し、伝送損失が増加すると電気信号が減衰する。したがって、ポリイミド樹脂、及びポリアミド樹脂等の樹脂に対して、高周波数化への対応として、さらに伝送損失を低減するために、高周波数帯域でのさらなる低誘電正接化と、さらなる低誘電率化が求められる。
【０００４】
上記のような要求から、高周波数帯域において良好な誘電特性を示す樹脂膜を形成できる組成物として、４，４’－ビス（４－アミノフェノキシ）ビフェニルに由来する４，４’－ジオキシビフェニル骨格を有する構成単位を有する特定の構造の芳香族ポリアミド樹脂と、光重合開始剤とを含む感光性樹脂組成物（特許文献１、実施例を参照。）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
国際公開第２０１９／０４４８７４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載される感光性樹脂組成物を用いる場合、ある程度誘電正接が低いポリイミド樹脂膜を形成できる。一方で、特許文献１に記載される感光性樹脂組成物について、フォトリソグラフィー特性や、形成されるポリイミド樹脂膜の耐薬品性についてさらなる改良が求められるものである。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであって、誘電正接く、耐薬品性に優れるが低いポリイミド樹脂を与え、フォトリソグラフィー特性に優れる感光性樹脂組成物を与えるポリイミド樹脂前駆体と、当該ポリイミド樹脂前駆体を重合性樹脂（Ａ）として含む感光性樹脂組成物と、当該感光性樹脂組成物用いるパターン化された樹脂膜、及びパターン化されたポリイミド樹脂膜の製造方法とを提供することを目的とする。
【０００８】
本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであって、誘電正接が低く、耐薬品性に優れるポリイミド樹脂を与え、フォトリソグラフィー特性に優れる感光性樹脂組成物と、当該感光性樹脂組成物用いるパターン化された樹脂膜、及びパターン化されたポリイミド樹脂膜の製造方法とを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、不飽和基を有するポリイミド樹脂前駆体において、主鎖を、特定のジアミン化合物に由来する２価の構成単位と、特定のトリアミン化合物に由来する３価の構成単位、及び特定のテトラアミン化合物に由来する４価の構成単位とから構成することにより上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は以下のものを提供する。
【００１０】
本発明の第１の態様は、下記式（１－１）で表される構成単位（１－１）と、下記式（１－２）で表される構成単位（１－２）、及び／又は下記式（１－３）で表される構成単位（１－３）とからなり、
Ｒ
Ａ１
、及びＲ
Ａ２
としての有機基が、エチレン性不飽和二重結合を有する炭素原子数３以上３０以下の不飽和基を含む、ポリイミド樹脂前駆体である。
TIFF
2024085652000001.tif
40
134
（式（１－１）中、Ｘ
Ａ１
は、炭素原子数４以上４０以下の４価の有機基であり、Ｙ
Ａ１
は、炭素原子数４以上４０以下の２有機基であり、
Ｒ
Ａ１
、及びＲ
Ａ２
は、それぞれ独立に、水素原子、又は炭素原子数１以上３０以下の有機基であり、Ｒ
Ａ１
、及びＲ
Ａ２
としての前記有機基は、Ｃ－Ｏ結合を介して、エステル結合中の酸素原子に結合する。）
TIFF
2024085652000002.tif
43
134
（式（１－２）中、Ｘ
Ａ１
、Ｒ
Ａ１
、及びＲ
Ａ２
は、式（１－１）中のＸ
Ａ１
、Ｒ
Ａ１
、及びＲ
Ａ２
と同様であり、Ｙ
Ａ２
は、炭素原子数４以上４０以下の３価の有機基である。）
TIFF
2024085652000003.tif
43
134
（式（１－３）中、Ｘ
Ａ１
、Ｒ
Ａ１
、及びＲ
Ａ２
は、式（１－１）中のＸ
Ａ１
、Ｒ
Ａ１
、及びＲ
Ａ２
と同様であり、Ｙ
Ａ３
は、炭素原子数４以上５０以下の４価の有機基である。）
（【００１１】以降は省略されています）

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