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公開番号2025109295
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-25
出願番号2024003070
出願日2024-01-12
発明の名称ノボラック型フェノール樹脂、感光性樹脂組成物、樹脂膜および電子装置
出願人住友ベークライト株式会社
代理人個人
主分類C08G 8/04 20060101AFI20250717BHJP(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】現像性と耐熱性の性能バランスが向上した感光性樹脂組成物を得ることが可能なノボラック型フェノール樹脂、および、現像性と耐熱性の性能バランスが向上した感光性樹脂組成物を提供する。
【解決手段】ビスフェノール類に由来する構造単位(A1)を含む構造単位(A)と、アルデヒド類に由来する構造単位(B)と、を含み、前記構造単位(A)と前記構造単位(B)とのモル比(B)/(A)が1.30以上2.00未満である、ノボラック型フェノール樹脂。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
ビスフェノール類に由来する構造単位（Ａ１）を含む構造単位（Ａ）と、
アルデヒド類に由来する構造単位（Ｂ）と、
を含み、
前記構造単位（Ａ）と前記構造単位（Ｂ）とのモル比（Ｂ）／（Ａ）が１．３０以上２．００未満である、ノボラック型フェノール樹脂。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記構造単位（Ａ）はキシレノール類に由来する構造単位（Ａ２）をさらに含む、請求項１に記載のノボラック型フェノール樹脂。
【請求項３】
前記構造単位（Ａ１）の含有量が、前記構造単位（Ａ）の含有量の合計を１００モル％としたとき、１０モル％以上９９モル％以下である、請求項２に記載のノボラック型フェノール樹脂。
【請求項４】
前記構造単位（Ａ２）の含有量が、前記構造単位（Ａ）の含有量の合計を１００モル％としたとき、１モル％以上９０モル％以下である、請求項２または３に記載のノボラック型フェノール樹脂。
【請求項５】
前記キシレノール類が、２，５－キシレノール、２，４－キシレノールおよび３，５－キシレノールからなる群より選択される１種または２種以上を含む、請求項２または３に記載のノボラック型フェノール樹脂。
【請求項６】
前記ビスフェノール類が、ビスフェノールＣ、ビスフェノールＡおよびビスフェノールＦからなる群より選択される１種または２種以上を含む、請求項１または２に記載のノボラック型フェノール樹脂。
【請求項７】
前記構造単位（Ａ）の含有量が、前記ノボラック型フェノール樹脂を構成する構造単位の全体を１００モル％としたとき、５モル％以上４５モル％以下である、請求項１または２に記載のノボラック型フェノール樹脂。
【請求項８】
前記アルデヒド類が、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒドおよびサリチルアルデヒドからなる群より選択される１種または２種以上を含む、請求項１または２に記載のノボラック型フェノール樹脂。
【請求項９】
前記ノボラック型フェノール樹脂のポリスチレン換算の質量平均分子量が１０００以上１０００００以下である、請求項１または２に記載のノボラック型フェノール樹脂。
【請求項１０】
前記ノボラック型フェノール樹脂の下記（方法１）によるアルカリ溶解速度が、１Å／秒以上４０００Å／秒以下である、請求項１または２に記載のノボラック型フェノール樹脂。
（方法１）
前記ノボラック型フェノール樹脂を、２５質量％プロピレングルコールモノメチルエーテルアセテート溶液として調製する。この溶液をシリコンウェハ上に１μｍの厚みＨになるようにスピンコーターで塗布し、１１０℃で９０秒間ホットプレート上で乾燥させる。その後、現像液（２．３８％テトラメチルアンモニウムヒドロオキサイド水溶液）で前記シリコンウェハに塗布した前記ノボラック型フェノール樹脂を溶解させ、前記ノボラック型フェノール樹脂が溶解する時間Ｔを目視で測定する。その後、以下の式からアルカリ溶解速度を算出する。
（アルカリ溶解速度）［Å／秒］＝（厚みＨ）／（前記ノボラック型フェノール樹脂が溶解する時間Ｔ）
（【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、ノボラック型フェノール樹脂、感光性樹脂組成物、樹脂膜および電子装置に関する。
続きを表示（約 3,700 文字）【背景技術】
【０００２】
感光性樹脂組成物は、例えば、感光剤とアルカリ可溶性樹脂（例えば、ノボラック型フェノール樹脂）を含む。
感光性樹脂組成物に用いられるノボラック型フェノール樹脂に関する技術として、例えば、特許文献１および２に記載の技術が挙げられる。
【０００３】
特許文献１には、高い柔軟性を示し且つ高解像度や高残膜率を兼ね備えたフォトレジスト組成物用のノボラック型フェノール樹脂、及び前記ノボラック型フェノール樹脂を含有してなるフォトレジスト組成物を提案することを課題として、２，２’位に置換基を有するビスフェノール類を含有するフェノール成分（ａ）と、モノアルデヒド成分（ｂ）とを縮重合反応して得られることを特徴とするノボラック型フェノール樹脂が記載されている。
【０００４】
特許文献２には、高い柔軟性を示し且つ高解像度や高残膜率を兼ね備えたフォトレジスト組成物用のノボラック型フェノール樹脂、及び前記ノボラック型フェノール樹脂を含有してなるフォトレジスト組成物を提案することを課題として、ビスフェノール類を含有するフェノール成分（ａ）と、炭素数が３以上の脂肪族ポリアルデヒド類を主成分とするアルデヒド成分（ｂ）とを縮重合反応して得られるノボラック型フェノール樹脂が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１４－１９８７５５号公報
特開２０１４－９１７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、現像性と耐熱性の性能バランスが向上した感光性樹脂組成物を得ることが可能なノボラック型フェノール樹脂、および、現像性と耐熱性の性能バランスが向上した感光性樹脂組成物を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を達成するために鋭意検討を重ねた。その結果、ノボラック型フェノール樹脂中の構造単位のモル比を特定の範囲にすることにより、得られる感光性樹脂組成物の現像性と耐熱性の性能バランスを向上できることを見出して、本発明を完成させた。
【０００８】
本発明によれば、以下に示すノボラック型フェノール樹脂、感光性樹脂組成物、樹脂膜および電子装置が提供される。
【０００９】
［１］
ビスフェノール類に由来する構造単位（Ａ１）を含む構造単位（Ａ）と、
アルデヒド類に由来する構造単位（Ｂ）と、
を含み、
前記構造単位（Ａ）と前記構造単位（Ｂ）とのモル比（Ｂ）／（Ａ）が１．３０以上２．００未満である、ノボラック型フェノール樹脂。
［２］
前記構造単位（Ａ）はキシレノール類に由来する構造単位（Ａ２）をさらに含む、上記［１］に記載のノボラック型フェノール樹脂。
［３］
前記構造単位（Ａ１）の含有量が、前記構造単位（Ａ）の含有量の合計を１００モル％としたとき、１０モル％以上９９モル％以下である、上記［２］に記載のノボラック型フェノール樹脂。
［４］
前記構造単位（Ａ２）の含有量が、前記構造単位（Ａ）の含有量の合計を１００モル％としたとき、１モル％以上９０モル％以下である、上記［２］または［３］に記載のノボラック型フェノール樹脂。
［５］
前記キシレノール類が、２，５－キシレノール、２，４－キシレノールおよび３，５－キシレノールからなる群より選択される１種または２種以上を含む、上記［２］～［４］のいずれかに記載のノボラック型フェノール樹脂。
［６］
前記ビスフェノール類が、ビスフェノールＣ、ビスフェノールＡおよびビスフェノールＦからなる群より選択される１種または２種以上を含む、上記［１］～［５］のいずれかに記載のノボラック型フェノール樹脂。
［７］
前記構造単位（Ａ）の含有量が、前記ノボラック型フェノール樹脂を構成する構造単位の全体を１００モル％としたとき、５モル％以上４５モル％以下である、上記［１］～［６］のいずれかに記載のノボラック型フェノール樹脂。
［８］
前記アルデヒド類が、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒドおよびサリチルアルデヒドからなる群より選択される１種または２種以上を含む、上記［１］～［７］のいずれかに記載のノボラック型フェノール樹脂。
［９］
前記ノボラック型フェノール樹脂のポリスチレン換算の質量平均分子量が１０００以上１０００００以下である、上記［１］～［８］のいずれかに記載のノボラック型フェノール樹脂。
［１０］
前記ノボラック型フェノール樹脂の下記（方法１）によるアルカリ溶解速度が、１Å／秒以上４０００Å／秒以下である、上記［１］～［９］のいずれかに記載のノボラック型フェノール樹脂。
（方法１）
前記ノボラック型フェノール樹脂を、２５質量％プロピレングルコールモノメチルエーテルアセテート溶液として調製する。この溶液をシリコンウェハ上に１μｍの厚みＨになるようにスピンコーターで塗布し、１１０℃で９０秒間ホットプレート上で乾燥させる。その後、現像液（２．３８％テトラメチルアンモニウムヒドロオキサイド水溶液）で前記シリコンウェハに塗布した前記ノボラック型フェノール樹脂を溶解させ、前記ノボラック型フェノール樹脂が溶解する時間Ｔを目視で測定する。その後、以下の式からアルカリ溶解速度を算出する。
（アルカリ溶解速度）［Å／秒］＝（厚みＨ）／（前記ノボラック型フェノール樹脂が溶解する時間Ｔ）
［１１］
下記（方法２）による面積比率から算出したフェノール類及びクレゾール類の合計含有量が５００ｐｐｍ以下である、上記［１］～［１０］のいずれかに記載のノボラック型フェノール樹脂。
（方法２）
ＧＣ－ＭＳ（ガスクロマトグラフィー質量分析計）を用いて、前記ノボラック型フェノール樹脂１μＬを前記ＧＣ－ＭＳの注入口へ直接導入することにより、前記ノボラック型フェノール樹脂のマススペクトルを測定する。その後、既知濃度のフェノール類およびクレゾール類を用いて作成した検量線をもとに、面積比率からフェノール類及びクレゾール類の合計含有量を算出する。
［１２］
上記［１］～［１１］のいずれかに記載のノボラック型フェノール樹脂と、感光剤と、溶剤とを含む、感光性樹脂組成物。
［１３］
前記ノボラック型フェノール樹脂の含有量が、前記感光性樹脂組成物の成分全体を１００質量％としたとき、１０質量％以上４０質量％以下である、上記［１２］に記載の感光性樹脂組成物。
［１４］
前記感光剤が、ポリヒドロキシベンゾフェノン類、ビス［（ポリ）ヒドロキシフェニル］アルカン類、トリス（ヒドロキシフェニル）メタン類またはそのメチル置換体およびビス（シクロヘキシルヒドロキシフェニル）（ヒドロキシフェニル）メタン類またはそのメチル置換体からなる群より選択される１種または２種以上を含む、上記［１２］または［１３］に記載の感光性樹脂組成物。
［１５］
前記感光剤の含有量が、前記感光性樹脂組成物の成分全体を１００質量％としたとき、１質量％以上１０質量％以下である、上記［１２］～［１４］のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
［１６］
前記溶剤が、エチレングリコールアルキルエーテル類、ジエチレングリコールジアルキルエーテル類、エチレングリコールアルキルエーテルアセテート類、プロピレングリコールアルキルエーテルアセテート類、ケトン類、環式エーテル類およびエステル類からなる群より選択される１種または２種以上を含む、上記［１２］～［１５］のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
［１７］
前記溶剤の含有量が、前記感光性樹脂組成物の成分全体を１００質量％としたとき、５０質量％以上９０質量％以下である、上記［１２］～［１６］のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
［１８］
フォトレジストに用いることが可能である、上記［１２］～［１７］のいずれかに記載の感光性樹脂組成物。
［１９］
上記［１２］～［１８］のいずれかに記載の感光性樹脂組成物の硬化物を含む樹脂膜。
［２０］
上記［１９］に記載の樹脂膜を含む電子装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、現像性と耐熱性の性能バランスが向上した感光性樹脂組成物を得ることが可能なノボラック型フェノール樹脂、および、現像性と耐熱性の性能バランスが向上した感光性樹脂組成物を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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