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公開番号2024173228
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-12
出願番号2023091513
出願日2023-06-02
発明の名称感放射線性組成物、硬化膜及びその製造方法、半導体素子並びに表示素子
出願人JSR株式会社
代理人弁理士法人ユニアス国際特許事務所
主分類G03F 7/075 20060101AFI20241205BHJP(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】感度、基板密着性、及び低アウトガス性を十分なレベルで発揮し得る硬化膜を形成可能な感放射線性組成物、当該感放射線性組成物から形成された硬化膜及びその製造方法、当該硬化膜を備える半導体素子、表示素子の提供。
【解決手段】式(1)で表される基を有する構造単位(I)を含む重合体及びシロキサンポリマーよりなる群から選択される少なくとも1種であるケイ素含有重合体(A)と、1個以上の環構造及び2個以上のエポキシ基を有するエポキシ基含有化合物(B)(ただし、上記ケイ素含有重合体(A)を除く)と、光酸発生剤(C)と、を含有する感放射線性組成物。
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(式(1)中、R¹、R²及びR³は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1～6のアルコキシ基、炭素数1～10のアルキル基、又はフェニル基である。ただし、R¹、R²及びR³のうち少なくとも1つは、炭素数1～6のアルコキシ基である。)
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
下記式（１）で表される基を有する構造単位（Ｉ）を含む重合体及びシロキサンポリマーよりなる群から選択される少なくとも１種であるケイ素含有重合体（Ａ）と、
１個以上の環構造及び２個以上のエポキシ基を有するエポキシ基含有化合物（Ｂ）（ただし、上記ケイ素含有重合体（Ａ）を除く）と、
光酸発生剤（Ｃ）と、
を含有する感放射線性組成物。
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2024173228000038.jpg
31
170
（式（１）中、Ｒ
１
、Ｒ
２
及びＲ
３
は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数１～６のアルコキシ基、炭素数１～１０のアルキル基、又はフェニル基である。ただし、Ｒ
１
、Ｒ
２
及びＲ
３
のうち少なくとも１つは、炭素数１～６のアルコキシ基である。「＊」は、結合手であることを表す。）
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
上記エポキシ基含有化合物（Ｂ）が、ノボラック型エポキシ化合物、ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、ビスフェノールＦ型エポキシ化合物、テトラグリシジルアミン型エポキシ化合物、テトラフェニルエタン型エポキシ化合物、水素化ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、及びトリスフェノール型エポキシ化合物よりなる群から選択される少なくとも１つの化合物を含有する、請求項１に記載の感放射線性組成物。
【請求項３】
上記エポキシ基含有化合物（Ｂ）が、下記式（Ｂ１）～（Ｂ７）で表される化合物よりなる群から選択される少なくとも１つの化合物を含有する、請求項１に記載の感放射線性組成物。
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2024173228000039.jpg
75
170
（式（Ｂ３）中、ｉは０～３００の整数である。）
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2024173228000040.jpg
32
170
（式（Ｂ４）中、ｊは０～３００の整数である。）
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2024173228000041.jpg
52
153
（式（Ｂ５）中、Ｒ
１１
は、相互に独立に、水素原子、ハロゲン原子又はメチル基を示し、ｋは０～１００の整数である。）
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2024173228000042.jpg
55
153
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2024173228000043.jpg
92
168
（式（Ｂ７）中、ｍは０～５０の整数である。）
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2024173228000044.jpg
36
168
（式（Ｂ８）中、ｐは０～３００の整数である。）
【請求項４】
上記エポキシ基含有化合物（Ｂ）の含有量が、上記ケイ素含有重合体（Ａ）１００重量部に対して、１質量部以上５０質量部以下である、請求項１に記載の感放射線性組成物。
【請求項５】
請求項１～４のいずれか一項に記載の感放射線性組成物を用いて塗膜を形成する工程と、
前記塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程と、
放射線が照射された前記塗膜を現像する工程と、
現像された前記塗膜を加熱する工程と、
を含む、硬化膜の製造方法。
【請求項６】
請求項１～４のいずれか一項に記載の感放射線性組成物を用いて形成された硬化膜。
【請求項７】
請求項６に記載の硬化膜を備える半導体素子。
【請求項８】
請求項６に記載の硬化膜を備える表示素子。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、感放射線性組成物、硬化膜及びその製造方法、半導体素子並びに表示素子に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体素子や表示素子が有する硬化膜（例えば、層間絶縁膜やスペーサー、保護膜等）は一般に、重合体成分と感放射線性化合物（例えば、光酸発生剤や光重合開始剤等）とを含有する感放射線性組成物を用いて形成される。例えば、感放射線性組成物により形成された塗膜に対して放射線照射及び現像処理を施すことによってパターンを形成した後、加熱処理を行って熱硬化させることにより、パターン形状を有する硬化膜を得ることができる。
【０００３】
半導体素子や表示素子が有する硬化膜を形成する材料として、アルコキシシリル基等のケイ素含有官能基を有する重合体や、シロキサンポリマー等といったケイ素含有重合体と、キノンジアジドとを含む感放射線性組成物が提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－００９３６１号公報
特開２０１１－２５３０３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
感光性シロキサン組成物を用いることにより、高耐熱性、高透明性、低誘電率性、高耐薬品性、及び高解像性を併せもった硬化膜を形成可能であるとされているが、一方で、現像処理の際に、膜と基板との界面から現像液が侵入し、膜と基板の密着性（基板密着性、現像密着性ともいう）が劣る場合があった。また、膜の吸水が、アウトガスの原因になる場合があった。
【０００６】
本発明は、基板密着性及び低アウトガス性を十分なレベルで発揮し得る硬化膜を形成可能な感放射線性組成物、当該感放射線性組成物から形成された硬化膜及びその製造方法、当該硬化膜を備える半導体素子、表示素子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】
【０００７】
本発明者らは、本課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、特定の構造を有するエポキシ基含有化合物を感放射線性組成物に配合することにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００８】
本発明は、一実施形態において、
下記式（１）で表される基を有する構造単位（Ｉ）を含む重合体及びシロキサンポリマーよりなる群から選択される少なくとも１種であるケイ素含有重合体（Ａ）と、
１個以上の環構造及び２個以上のエポキシ基を有するエポキシ基含有化合物（Ｂ）（ただし、上記ケイ素含有重合体（Ａ）を除く）と、
光酸発生剤（Ｃ）と、
を含有する感放射線性組成物に関する。
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30
131
（式（１）中、Ｒ
１
、Ｒ
２
及びＲ
３
は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数１～６のアルコキシ基、炭素数１～１０のアルキル基、又はフェニル基である。ただし、Ｒ
１
、Ｒ
２
及びＲ
３
のうち少なくとも１つは、炭素数１～６のアルコキシ基である。「＊」は、結合手であることを表す。）
【０００９】
本発明は、別の実施形態において、
上記感放射線性組成物を用いて塗膜を形成する工程と、
前記塗膜の少なくとも一部に放射線を照射する工程と、
放射線が照射された前記塗膜を現像する工程と、
現像された前記塗膜を加熱する工程と、
を含む、硬化膜の製造方法に関する。
【００１０】
本発明は、別の実施形態において、
上記感放射線性組成物を用いて形成された硬化膜、当該硬化膜を備える、半導体素子、表示素子に関する。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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