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公開番号2024116076
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-27
出願番号2024003756
出願日2024-01-15
発明の名称感光性組成物、硬化物、電子部品、及び硬化物の製造方法
出願人東レ株式会社
代理人
主分類G03F 7/029 20060101AFI20240820BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】パターン裾部の残渣抑制及び優れたハーフトーン特性を兼ね備えることができ、機械物性に優れる硬化物を提供できる。加えて、マイグレーション耐性に優れる電子部品に具備される硬化物を提供可能である。
【解決手段】(A)バインダー樹脂及び(C1-1)オキシムエステル系化合物を含有し、さらに(B)ラジカル重合性化合物及び/又は(F)架橋剤を含有する感光性組成物であって、該(C1-1)オキシムエステル系化合物が、特定の構造を有する、感光性組成物。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
（Ａ）バインダー樹脂及び（Ｃ１－１）オキシムエステル系化合物を含有し、さらに（Ｂ）ラジカル重合性化合物及び／又は（Ｆ）架橋剤を含有する感光性組成物であって、該（Ｃ１－１）オキシムエステル系化合物が、
（Ｉａ）構造：縮合多環式ヘテロ環構造、縮合多環式構造、又はジアリールスルフィド構造、（Ｉｂ）構造：オキシムエステルカルボニル構造、（Ｉｃ）構造：酸素原子、硫黄原子、窒素原子、若しくはリン原子を含む置換基が結合したアリールカルボニル構造、又は、縮合多環式構造、縮合多環式ヘテロ環構造、若しくはジアリールスルフィド構造が結合したカルボニル構造、及び（Ｉｄ）構造：炭素数１～２０の脂肪族基及び／又は炭素数４～２０の脂環式基、を有する、及び／又は、
（ＩＩａ）構造：縮合多環式ヘテロ環構造、縮合多環式構造、又はジアリールスルフィド構造、（ＩＩｂ）構造：少なくとも２つのオキシムエステルカルボニル構造、及び（ＩＩｃ）構造：炭素数１～２０の脂肪族基及び／又は炭素数４～２０の脂環式基、を有する、感光性組成物。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記（Ａ）バインダー樹脂が（Ａ１）弱酸性基含有樹脂を含み、該（Ａ１）弱酸性基含有樹脂が（ＷＡ）弱酸性基：フェノール性水酸基、ヒドロキシイミド基、ヒドロキシアミド基、シラノール基、１，１－ビス（トリフルオロメチル）メチロール基、及びメルカプト基からなる群より選ばれる一種類以上の基を有する、請求項１に記載の感光性組成物。
【請求項３】
さらに、ベンゼン、トルエン、キシレン、及びナフタレンからなる群より選ばれる一種類以上を含有し、かつ下記（１）の条件を満たす、請求項１に記載の感光性組成物。
（１）該感光性組成物中に占めるベンゼン、トルエン、キシレン、及びナフタレンの含有量の合計が０．０１０質量ｐｐｍ以上、１，０００質量ｐｐｍ以下
【請求項４】
前記（Ａ１）弱酸性基含有樹脂が（Ａ１ｘ）樹脂：樹脂の構造単位中にイミド構造、アミド構造、オキサゾール構造、及びシロキサン構造からなる群より選ばれる一種類以上を有する樹脂を含む、請求項２に記載の感光性組成物。
【請求項５】
前記（Ａ１ｘ）樹脂が、（Ａ１ｘ－１）樹脂：ポリイミド、（Ａ１ｘ－２）樹脂：ポリイミド前駆体、（Ａ１ｘ－３）樹脂：ポリベンゾオキサゾール、（Ａ１ｘ－４）樹脂：ポリベンゾオキサゾール前駆体、（Ａ１ｘ－５）樹脂：ポリアミドイミド、（Ａ１ｘ－６）樹脂：ポリアミドイミド前駆体、（Ａ１ｘ－７）樹脂：ポリアミド、及びそれらの共重合体からなる群より選ばれる一種類以上を含有し、
該（Ａ１ｘ）樹脂が、前記（ＷＡ）弱酸性基を含むアミン残基、及び／又は、前記（ＷＡ）弱酸性基を含むカルボン酸残基を有する、請求項４に記載の感光性組成物。
【請求項６】
前記（Ａ）バインダー樹脂が（Ａ１）弱酸性基含有樹脂を含み、該（Ａ１）弱酸性基含有樹脂がラジカル重合性基を有する、請求項１～５のいずれかに記載の感光性組成物。
【請求項７】
前記（Ａ）バインダー樹脂が（Ａ１）弱酸性基含有樹脂を含み、該（Ａ１）弱酸性基含有樹脂が（Ａ１ｙ）樹脂：樹脂の構造単位中にフェノール性水酸基を有する樹脂を含み、該（Ａ１ｙ）樹脂が、フェノール樹脂、ポリヒドロキシスチレン、フェノール基含有エポキシ樹脂、及びフェノール基含有アクリル樹脂からなる群より選ばれる一種類以上を含有する、請求項２～５のいずれかに記載の感光性組成物。
【請求項８】
前記（Ａ）バインダー樹脂が、（Ａ１）弱酸性基含有樹脂及び（Ａ２）弱酸性基を有しない樹脂を含有し、該（Ａ１）弱酸性基含有樹脂が、（Ａ１ｘ）樹脂：樹脂の構造単位中にイミド構造、アミド構造、オキサゾール構造、及びシロキサン構造からなる群より選ばれる一種類以上を有する樹脂、及び／又は、（Ａ１ｙ）樹脂：樹脂の構造単位中にフェノール性水酸基を有する樹脂を含み、
該（Ａ２）弱酸性基を有しない樹脂が、（Ａ２ｘ）樹脂：ラジカル重合性基を有する樹脂及び／又は（Ａ２ｙ）樹脂：ラジカル重合性基を有しない樹脂を含む、請求項１～５のいずれかに記載の感光性組成物。
【請求項９】
前記（Ａ２ｘ）樹脂が、多環側鎖含有樹脂、酸変性エポキシ樹脂、及びアクリル樹脂からなる群より選ばれる一種類以上を含有し、
前記（Ａ２ｙ）樹脂が、多環側鎖含有樹脂、酸変性エポキシ樹脂、及びアクリル樹脂からなる群より選ばれる一種類以上を含有する、請求項８に記載の感光性組成物。
【請求項１０】
前記（Ａ）バインダー樹脂が、下記（Ｐ１α）の条件を満たす、請求項１～５のいずれかに記載の感光性組成物。
（Ｐ１α）該（Ａ）バインダー樹脂の構造中に占めるフッ素元素の含有量が１０，０００質量ｐｐｍ以下
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光性組成物、硬化物、電子部品、及び硬化物の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、半導体の製造工程の効率化によるコスト削減及び高集積化の取り組みがされており、多層の金属再配線を形成する半導体装置が注目されている。このような多層の金属再配線における層間絶縁層に用いられる材料には、多層化に伴う応力に耐えるための高い機械物性が求められる。さらにフォトリソグラフィーによるポジ型又はネガ型のパターン形成時の現像残渣抑制も両立する必要がある。加えて、半導体装置の高集積化に伴う配線微細化により、電気絶縁性に関する信頼性も求められるため、高いマイグレーション耐性も要求される。
【０００３】
また有機エレクトロルミネッセンス（以下、「有機ＥＬ」）ディスプレイの製造において、発光材料成膜時の蒸着マスクの支持台となる膜厚の厚い領域（以下、「厚膜部」）と、厚膜部よりも膜厚の小さい薄膜部（以下、「薄膜部」）とを有する画素分割層における段差形状を、ハーフトーンフォトマスクを用いて一括形成するプロセスも適用される。そのため、画素分割層などに用いられる材料には、プロセスタイム削減及び歩留まり向上のため優れたハーフトーン特性が必要とされる。
【０００４】
感光性組成物としては、例えば、ポリイミドと、特定構造の光重合開始剤とを含有するネガ型感光性組成物（例えば、特許文献１参照）が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
国際公開第２０１８／１７３８４０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の組成物は、パターン裾部の残渣抑制、ハーフトーン特性、機械物性、及びマイグレーション耐性を兼ね備えるものではなく、更なる特性向上が望まれていた。本発明は、パターン裾部の残渣抑制と優れたハーフトーン特性とを兼ね備えつつ、優れた機械物性を有し、かつマイグレーション耐性に優れる電子部品に具備される硬化物を提供することを目的とする。また本発明の別の目的は、マイグレーション耐性に優れる電子部品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明の感光性組成物及び電子部品は、以下の［１］～［１８］の構成を有する。
【０００８】
［１］（Ａ）バインダー樹脂及び（Ｃ１－１）オキシムエステル系化合物を含有し、さらに（Ｂ）ラジカル重合性化合物及び／又は（Ｆ）架橋剤を含有する感光性組成物であって、該（Ｃ１－１）オキシムエステル系化合物が、
（Ｉａ）構造：縮合多環式ヘテロ環構造、縮合多環式構造、又はジアリールスルフィド構造、（Ｉｂ）構造：オキシムエステルカルボニル構造、（Ｉｃ）構造：酸素原子、硫黄原子、窒素原子、若しくはリン原子を含む置換基が結合したアリールカルボニル構造、又は、縮合多環式構造、縮合多環式ヘテロ環構造、若しくはジアリールスルフィド構造が結合したカルボニル構造、及び（Ｉｄ）構造：炭素数１～２０の脂肪族基及び／又は炭素数４～２０の脂環式基、を有する、及び／又は、
（ＩＩａ）構造：縮合多環式ヘテロ環構造、縮合多環式構造、又はジアリールスルフィド構造、（ＩＩｂ）構造：少なくとも２つのオキシムエステルカルボニル構造、及び（ＩＩｃ）構造：炭素数１～２０の脂肪族基及び／又は炭素数４～２０の脂環式基、を有する、感光性組成物。
【０００９】
［２］前記（Ａ）バインダー樹脂が（Ａ１）弱酸性基含有樹脂を含み、該（Ａ１）弱酸性基含有樹脂が（ＷＡ）弱酸性基：フェノール性水酸基、ヒドロキシイミド基、ヒドロキシアミド基、シラノール基、１，１－ビス（トリフルオロメチル）メチロール基、及びメルカプト基からなる群より選ばれる一種類以上の基を有する、［１］に記載の感光性組成物。
【００１０】
［３］さらに、ベンゼン、トルエン、キシレン、及びナフタレンからなる群より選ばれる一種類以上を含有し、かつ下記（１）の条件を満たす、［１］又は［２］に記載の感光性組成物。
（１）該感光性組成物中に占めるベンゼン、トルエン、キシレン、及びナフタレンの含有量の合計が０．０１０質量ｐｐｍ以上、１，０００質量ｐｐｍ以下。
（【００１１】以降は省略されています）

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