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公開番号2024159726
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-08
出願番号2024072452
出願日2024-04-26
発明の名称ポリアミド構造または複素環構造を有する多分岐型樹脂、およびこれらを含むリソグラフィー膜形成組成物、ならびに製造方法
出願人学校法人関西大学,三菱瓦斯化学株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C08G 69/26 20060101AFI20241031BHJP(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】製膜性に優れた樹脂を提供する。
【解決手段】(I)式(A)で表されるジアミノ化合物と、式(B)で表されるトリカルボン酸系化合物とを準備する工程、
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(式中、Yはフッ素を含んでいてもよいアルキレン基、Zは、独立して-OH、-SH、または-NH₂、Eは、-COOH、-COHal(Halはハロゲン原子)等。)
(II)これらの化合物を縮合反応してポリアミド構造を形成する工程、
を備える方法で製造された、ポリアミド構造を有する多分岐型樹脂。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
（Ｉ）式（Ａ）で表されるジアミノ化合物と、式（Ｂ）で表されるトリカルボン酸系化合物とを準備する工程、
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2024159726000034.jpg
48
138
（式中、Ｙはフッ素を含んでいてもよいアルキレン基であり、
Ｚは、独立して－ＯＨ、－ＳＨ、または－ＮＨ
２
であり、
Ｒは、各々独立して、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数１～３０のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数６～４０のアリール基、置換基を有していてもよい炭素数７～４０のアラルキル基、置換基を有していてもよい炭素数２～３０のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素数２～３０のアルキニル基、置換基を有していてもよい炭素数７～４０のアリールアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素数１～３０のアルコキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、シアノ基、カルボン酸基、チオール基または水酸基であり、前記アリール基、アラルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリールアルケニル基は、エーテル結合、ケトン結合、エステル結合またはウレタン結合を含んでいてもよく、
ｍはＲが水素以外の基である場合の当該基の数であって１～３の整数であり、
Ａｒは芳香族基を有する基であり、
Ｅは－ＣＯＯＨ、－ＣＯＨａｌ、－Ｏ－Ｒ
ｂ
－ＣＯＯＨまたは－Ｏ－Ｒ
ｂ
－ＣＯＨａｌであり、Ｈａｌはハロゲン原子であり、Ｒ
ｂ
は炭素数が１～６のアルキレン基である。）
（ＩＩ）これらの化合物を縮合反応してポリアミド構造を形成する工程、
を備える方法で製造された、
ポリアミド構造を有する多分岐型樹脂。
続きを表示（約 620 文字）【請求項２】
前記Ｙが、分岐状アルキレン基である請求項１に記載の樹脂。
【請求項３】
前記Ｙが、フッ素化アルキレン基である、請求項１または２に記載の樹脂。
【請求項４】
（ｉ）請求項１～３のいずれかに記載のポリアミド構造を有する多分岐型樹脂を準備する工程、および
（ｉｉ）前記樹脂を分子内縮合して複素環構造を形成する工程、
を備える方法で製造された、
複素環構造を有する多分岐型樹脂。
【請求項５】
前記Ｙがアルキレン基である単位と、前記Ｙがフッ素化アルキレン基である単位が存在し、
当該アルキレン基：フッ素化アルキレン基のモル比が、１：（１．５～１０）である、請求項４に記載の樹脂。
【請求項６】
請求項１～５のいずれかに記載の樹脂を含有する、リソグラフィー膜形成組成物。
【請求項７】
請求項３に記載の樹脂を含有する、リソグラフィー下層膜形成組成物。
【請求項８】
溶媒を含有する、請求項６または７に記載の組成物。
【請求項９】
溶媒、酸発生剤、酸架橋剤、およびこれらの組合せからなる群から選択される成分を含む、請求項６～８のいずれかに記載の組成物。
【請求項１０】
請求項７に記載の組成物を用いて形成される、リソグラフィー下層膜。
（【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、ポリアミド構造または複素環構造を有する多分岐型樹脂、およびこれらを含むリソグラフィー膜形成組成物、ならびに製造方法に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）樹脂は、優れた耐熱性、耐薬品性、および機械的特性を有することから、様々な用途での応用が期待されている。しかし、当該樹脂は剛直な構造を有するので、溶解性や成膜性に劣る。そこで、分岐鎖を導入したＰＢＯが提案されている（例えば非特許文献１）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
Hiroto Kudo et. al., Journal of Polymer Science Part A Polymer Chemistry 44(11):3640 - 3649 (2006).
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
非特許文献１に記載された樹脂は、非晶性であり溶媒への溶解性を示す。しかし、製膜性の点において改良の余地があった。かかる事情に鑑み、本発明は製膜性に優れた樹脂を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
発明者らは、特定構造の基が導入された樹脂が前記課題を解決することを見出した。
態様１
（Ｉ）後述する式（Ａ）で表されるジアミノ化合物と、後述する式（Ｂ）で表されるトリカルボン酸系化合物とを準備する工程、
（ＩＩ）これらの化合物を縮合反応してポリアミド構造を形成する工程、
を備える方法で製造された、
ポリアミド構造を有する多分岐型樹脂。
態様２
前記式中のＹが、分岐状アルキレン基である態様１に記載の樹脂。
態様３
前記式中のＹが、フッ素化アルキレン基である、態様１または２に記載の樹脂。
態様４
（ｉ）態様１～３のいずれかに記載のポリアミド構造を有する多分岐型樹脂を準備する工程、および
（ｉｉ）前記樹脂を分子内縮合して複素環構造を形成する工程、
を備える方法で製造された、
複素環構造を有する多分岐型樹脂。
態様５
前記Ｙがアルキレン基である単位と、前記Ｙがフッ素化アルキレン基である単位が存在し、
当該アルキレン基：フッ素化アルキレン基のモル比が、１：（１．５～１０）である、態様４に記載の樹脂。
態様６
態様１～５のいずれかに記載の樹脂を含有する、リソグラフィー膜形成組成物。
態様７
態様３に記載の樹脂を含有する、リソグラフィー下層膜形成組成物。
態様８
溶媒を含有する、態様６または７に記載の組成物。
態様９
溶媒、酸発生剤、酸架橋剤、およびこれらの組合せからなる群から選択される成分を含む、態様６～８のいずれかに記載の組成物。
態様１０
態様７に記載の組成物を用いて形成される、リソグラフィー下層膜。
態様１１
態様４または５に記載の樹脂を含む、リソグラフィー下層膜。
態様１２
基板上に、態様７に記載の組成物を用いて下層膜前記体を形成し、当該前駆体を３００℃以上に加熱して複素環構造を有する多分岐型樹脂を含有する下層膜を形成する工程、
当該下層膜上に、少なくとも１層のフォトレジスト層を形成する工程、および
当該フォトレジスト層の所定の領域に放射線を照射し、現像を行う工程、
を含む、レジストパターン形成方法。
態様１３
後述する式（１）で表される、ポリアミド構造を有する多分岐型樹脂。
態様１４
後述する式（２）で表される、複素環構造を有する多分岐型樹脂。
態様１５
前記式におけるＸが後述する式（Ｘ１）～（Ｘ４）のいずれかで表される、態様１３または１４に記載の樹脂。
【発明の効果】
【０００６】
製膜性に優れた樹脂を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
トリカルボン酸（エステル体）の
１
Ｈ－ＮＭＲおよび
１３
Ｃ－ＮＭＲスペクトル
トリカルボン酸（エステル体）のＦＴ－ＩＲスペクトル
トリカルボン酸系化合物の
１
Ｈ－ＮＭＲスペクトル
多分岐型ＰＡ樹脂の
１
Ｈ－ＮＭＲスペクトル
多分岐型ＰＡ樹脂のＧＰＣチャート
トリカルボン酸系化合物の
１
Ｈ－ＮＭＲおよび
１３
Ｃ－ＮＭＲスペクトル
多分岐型ＰＡ樹脂の
１
Ｈ－ＮＭＲスペクトル
多分岐型ＰＡ樹脂のＧＰＣチャート
多分岐型ＰＡ樹脂のＴＧＡ（熱重量測定）チャート
多分岐型ＰＡ樹脂のＧＰＣチャート
多分岐型ＰＡ樹脂のＧＰＣチャート
多分岐型ＰＡ樹脂のＦＴ－ＩＲスペクトル
多分岐型ＰＢＯ樹脂のＦＴ－ＩＲスペクトル
多分岐型ＰＢＯ樹脂のＴＧＡ（熱重量測定）チャート
多分岐型ＰＡ樹脂（保護体および非保護体）の
１
Ｈ－ＮＭＲスペクトル
多分岐型ＰＡ樹脂（保護体および非保護体）のＦＴ－ＩＲスペクトル
【発明を実施するための形態】
【０００８】
１．ポリアミド構造を有する多分岐型樹脂
一実施態様において、ポリアミド構造を有する多分岐型樹脂は、（Ａ）で表されるジアミノ化合物と、式（Ｂ）で表されるトリカルボン酸系化合物と、を反応させて得られる。多分岐型樹脂とは、主鎖に結合している分岐鎖を有する樹脂であって、当該分岐鎖はゲルを形成するほどは長くない樹脂をいう。本開示において「Ｘ～Ｙ」は、その端値を含む。
【０００９】
（１）（Ａ）ジアミノ化合物
式（Ａ）で表されるジアミノ化合物（以下「化合物Ａ」ともいう）は、２つのアミノ基を必須として含む化合物である。アミノ基は好ましくは１級アミノ基である。化合物Ａは、上記２つのアミノ基に加えて、基Ｚを有する。基Ｚは、－ＯＨ、－ＳＨ、－ＮＨ
２
、およびこれらの組合せからなる群から選択される。
【００１０】
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37
111
（【００１１】以降は省略されています）

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