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公開番号2025117752
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-13
出願番号2024012644
出願日2024-01-31
発明の名称ネガ型感光性組成物、硬化膜およびその製造方法ならびにそれを備えた部材、電子部品
出願人東レ株式会社
代理人
主分類G03F 7/075 20060101AFI20250805BHJP(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】無機成分の割合が高く、高屈折率でパターン加工が可能な感光性組成物およびその硬化膜を提供すること。
【解決手段】(A)一般式(1)で表される構成単位を含むメタロキサン、(B)光酸発生剤、および(C)溶剤を含有する、ネガ型感光性組成物。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
（Ａ）下記一般式（１）で表される構成単位を含むメタロキサン（以下「（Ａ）メタロキサン」と称する）、（Ｂ）光酸発生剤、および（Ｃ）溶剤を含有する、ネガ型感光性組成物。
TIFF
2025117752000012.tif
41
170
（Ｒ
１
は、水素原子、炭素数１～１２のアルキル基またはケイ素原子含有有機基であり、（Ａ）メタロキサン中の複数存在するＲ
１
において、ケイ素原子含有有機基が（Ａ）メタロキサン中の金属原子１００モル部に対して１～２００モル部である。Ｒ
２
は、ヒドロキシ基、炭素数１～１２のアルコキシ基、下記一般式（２）で表される基またはメタロキサン結合を有する基である。
TIFF
2025117752000013.tif
46
170
Ｒ
３
およびＲ
４
は、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数１～１２のアルキル基、炭素数５～１２の脂環式アルキル基、炭素数１～１２のアルコキシ基、炭素数６～１２のアリール基または炭素数６～１２のアリールオキシ基であり、ｂは０～２の整数である。
ＭはＡｌ、Ｔｉ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、ＳｎおよびＨｆからなる群より選ばれる金属原子を示す。
ｍは金属原子Ｍの価数を示す整数であり、ａは１～（ｍ－２）の整数である。）
続きを表示（約 990 文字）【請求項２】
（Ａ）メタロキサン中の複数存在するＲ
２
において、前記一般式（２）で表される基が（Ａ）メタロキサン中の金属原子１００モル部に対して１～１５０モル部である、請求項１に記載のネガ型感光性組成物。
【請求項３】
前記ケイ素原子含有有機基が下記一般式（３）で表される基である、請求項１に記載のネガ型感光性組成物。
TIFF
2025117752000014.tif
29
170
（Ｒ
５
は、炭素数１～１２のアルキル基、炭素数５～１２の脂環式アルキル基、炭素数６～１２のアリール基または炭素数７～１３のアラルキル基である。Ｒ
６
は、水素原子または炭素数１～１２のアルキル基である。ｎは０～３の整数である。Ｒ
５
およびＲ
６
が複数存在する場合は、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。）
【請求項４】
（Ａ）メタロキサン中の複数存在するＲ
１
において、前記一般式（３）で表される基が（Ａ）メタロキサン中の金属原子１００モル部に対して１～１００モル部である、請求項３に記載のネガ型感光性組成物。
【請求項５】
（Ａ）メタロキサン中の複数存在するＲ
２
において、前記一般式（２）で表される基が（Ａ）メタロキサン中の金属原子１００モル部に対して５０～１２０モル部である、請求項１に記載のネガ型感光性組成物。
【請求項６】
（Ａ）メタロキサンの重量平均分子量が１万以上２００万以下である、請求項１に記載のネガ型感光性組成物。
【請求項７】
請求項１～６のいずれかに記載のネガ型感光性組成物を硬化させてなる硬化膜。
【請求項８】
請求項１～６のいずれかに記載のネガ型感光性組成物の塗膜を形成する工程と、その塗膜を露光および現像する工程と、現像後の膜を加熱する工程とを含む、硬化膜の製造方法。
【請求項９】
前記現像工程で用いる現像液が有機現像液である、請求項８に記載の硬化膜の製造方法。
【請求項１０】
請求項７に記載の硬化膜を具備する部材。
（【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、ネガ型感光性組成物、硬化膜およびその製造方法ならびにそれを備えた部材、電子部品に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
金属酸化物からなる膜は、高耐熱性、高透明、高屈折率、高誘電などの特性を有することから、集光レンズや反射防止膜、平坦化層、層間絶縁膜等、多種多様な用途において有用である。これらの用途は、感光性組成物を用いることで所望のパターンを得ることができる。
【０００３】
金属酸化物からなる膜を形成する方法については種々検討されており、例えば、金属アルコキシドやその縮合物であるメタロキサンを塗布および硬化することにより、薄膜を得る方法が提案されている（例えば、特許文献１～３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０２２／１３８５４１号
特開２０１６－７２６１９号公報
特開２０２１－３３０９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された技術では、特定の有機基を金属アルコキシドと反応させることで、溶液中で均一な状態で安定に存在できるポリメタロキサンが得られている。得られたポリメタロキサンを塗布および硬化することで薄膜を形成しているが、感光性については知見がなかった。
【０００６】
特許文献２に記載された技術は、凸構造を有する基板を得るための技術であり、凹凸構造を有する層の材料の１つとしてメタロキサン化合物があげられている。また、凹凸構造を有する層の形成方法の１つとしてフォトリソグラフィー法が例示されている。しかしながら、シロキサン以外のメタロキサン化合物を用いた感光化とその具体的な方法については明示されておらず、メタロキサン系の感光性組成物を用いて明瞭なパターンを形成することは困難であった。
【０００７】
特許文献３に記載された技術では、金属アルコキシドの縮合物又は加水分解縮合物、光酸発生剤および光塩基発生剤を有するレジスト材料を用いてネガ型のパターンを形成している。しかしながら、これらのパターンはＥＵＶや電子線などの短波長の露光により達成されうる技術であり、ｉ線（波長３６５ｎｍ）、ｈ線（波長４０５ｎｍ）およびｇ線（波長４３６ｎｍ）などの波長を用いた露光では、パターンを形成することは困難であった。
【０００８】
本発明は、係る従来技術の欠点に鑑み創案されたもので、その目的とするところは、ｉ線、ｈ線およびｇ線などの一般的に使用されている露光波長で高解像度のパターン形成が可能なメタロキサン系の感光性組成物およびその硬化膜を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、以下の構成をとる。
［１］（Ａ）下記一般式（１）で表される構成単位を含むメタロキサン（以下「（Ａ）メタロキサン」と称する）、（Ｂ）光酸発生剤、および（Ｃ）溶剤を含有する、ネガ型感光性組成物。
【００１０】
TIFF
2025117752000001.tif
40
170
（【００１１】以降は省略されています）

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