辐射敏感树脂组合物及电子部件的制作方法_3

文档序号:9713464阅读:来源:国知局
r>[0055] 脂环式烯烃聚合物(A)中的能够共聚的单体(b)的单元的含有比例相对于全部单 体单元优选为10~90摩尔%。如果能够共聚的单体(b)的单元的含有比例过少,则可能导致 脂环式烯烃聚合物(A)在极性溶剂中的溶解性变得不充分,如果过多,则存在下述隐患:本 发明的辐射敏感树脂组合物的辐射敏感性变得不充分、或在显影时产生溶解残渣。
[0056] 需要说明的是,在本发明中,也可以通过利用公知的改性剂在不具有酸性基团的 环状烯烃类聚合物中导入酸性基团,来得到脂环式烯烃聚合物(A)。不具有酸性基团的环状 烯烃类聚合物可以通过任意地组合上述的单体(bl)及(b2)中的至少一种和根据需要的单 体(b3)并使它们聚合而得到。
[0057]需要说明的是,本发明中使用的脂环式烯烃聚合物(A)可以是使上述单体进行开 环聚合而得到的开环聚合物,或者,也可以是使上述单体进行加聚而得到的加聚物,但从本 发明的效果更为显著的方面考虑,优选为开环聚合物。
[0058] 开环聚合物可以通过使具有酸性基团的环状烯烃单体(a)及根据需要而使用的能 够共聚的单体(b)在易位反应催化剂的存在下进行开环易位聚合来制造。作为制造方法,可 采用例如在国际公开第2010/110323号的[0039]~[0079]记载的方法等。另一方面,加聚物 可以通过使用公知的加聚催化剂、例如由钛、锆或钒化合物和有机铝化合物构成的催化剂 使具有酸性极性基团的环状烯烃单体(a)及根据需要而使用的能够共聚的单体(b)进行聚 合而得到。
[0059] 另外,在本发明中使用的脂环式烯烃聚合物(A)为开环聚合物的情况下,优选进一 步进行加氢反应,得到主链中所含的碳-碳双键经过了加氢的加氢物。脂环式烯烃聚合物 (A)为加氢物的情况下,发生了氢化的碳-碳双键的比例(加氢率)通常为50%以上,从耐热 性的观点出发,优选为70 %以上、更优选为90 %以上、进一步优选为95 %以上。
[0060] 另外,本发明中使用的脂环式烯烃聚合物(A)的酸值没有特殊限定,但优选为50~ 250mgK0H/g、更优选为 70 ~200mgK0H/g。
[0061] 本发明中使用的脂环式烯烃聚合物(A)的重均分子量(Mw)通常为1,000~1,000, 〇〇〇、优选为1,500~100,000、更优选为2,000~10,000的范围。
[0062] 另外,脂环式烯烃聚合物(A)的分子量分布以重均分子量/数均分子量(Mw/Mn)比 计,通常为4以下、优选为3以下、更优选为2.5以下。
[0063] 脂环式烯烃聚合物(A)的重均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn)是利用以四氢呋喃 等溶剂为洗脱液的凝胶渗透色谱法(GPC)、作为聚苯乙烯换算值而求出的值。
[0064] (锍盐系光产酸剂(B))
[0065] 本发明的辐射敏感树脂组合物含有下述通式(1)所示的锍盐系光产酸剂(B)。下述 通式(1)所示的锍盐系光产酸剂(B)(以下简称为"锍盐系光产酸剂(B)")是响应于光而生成 布朗斯台德酸或路易斯酸的锍盐系的化合物,其作为感光剂,具体而言,作为负型的感光剂 而发挥作用。因此,本发明的辐射敏感树脂组合物通常作为负型的辐射敏感树脂组合物而 发挥作用。
[0068]上述通式(1)中,R\R2、R3各自独立地表示碳原子数6~30的芳基、碳原子数4~30 的杂环基、碳原子数1~30的烷基、碳原子数2~30的烯基或碳原子数2~30的炔基,且这些 基团也可以具有取代基。需要说明的是,作为取代基,可列举例如:烷基、羟基、烷氧基、烷基 幾基、芳基幾基、烷氧基幾基、芳氧基幾基、芳硫基幾基、醜氧基、芳硫基、烧硫基、芳基、杂 环、芳氧基、烷基亚磺酰基、芳基亚磺酰基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、烯氧基、氨基、氰基、硝 基、卤原子等。
[0069]作为碳原子数6~30的芳基,可列举:苯基等单环式芳基;萘基、蒽基、菲基、芘基、 屈.基、并四苯基、苯并恩基、恩陸琳基、勿基、奈陸琳基等桐合多环式芳基。
[0070] 作为碳原子数4~30的杂环基,可列举:包含氧、氮、硫等杂原子1~3个的环状的杂 环基。作为具体例,可列举:噻吩基、呋喃基、吡喃基、吡咯基、噁唑基、噻唑基、吡啶基、嘧啶 基、吡嗪基等单环式杂环基;吲哚基、苯并呋喃基、异苯并呋喃基、苯并噻吩基、异苯并噻吩 基、喹啉基、异喹啉基、喹喔啉基、喹唑啉基、咔唑基、吖啶基、吩噻嗪基、吩嗪基、咕吨基、噻 蒽基、吩噁嗪基、吩噻嗪基、苯并二氢吡喃基、异苯并二氢吡喃基、二苯并噻吩基、咕吨酮基、 口莖吨酬基、^苯并咲喃基等桐合多环式杂环基;等等。
[0071] 作为碳原子数1~30的烷基,可列举:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、辛基、癸基、十 ^烷基、十四烷基、十八烷基、十八烷基等直链烷基;异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、异戊 基、新戊基、叔戊基、异己基等支链烷基;环丙基、环丁基、环戊基、环己基等环烷基;等等。
[0072] 作为碳原子数2~30的烯基,可列举:乙烯基、稀丙基、1-丙烯基、异丙烯基、1-丁稀 基、2_丁烯基、3_丁烯基、1_甲基-1-丙烯基、1_甲基_2_丙烯基、2_甲基-1-丙烯基、2_甲基-2_丙烯基、1_戊烯基、2_戊烯基、3_戊烯基、4_戊烯基、1_甲基-1-丁烯基、2_甲基_2_丁烯基、 3-甲基_2_丁烯基、1,2_二甲基-1-丙烯基、1_癸烯基、2_癸烯基、8_癸烯基、1_十二碳烯基、 2_十二碳烯基、10-十二碳烯基等。
[0073] 作为碳原子数2~30的炔基,可列举:乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基、1-丁炔基、2-丁 炔基、3-丁炔基、1-甲基-1-丙炔基、1-甲基_2_丙炔基、2-甲基-1-丙炔基、2-甲基_2_丙块 基、1 _戊炔基、2-戊炔基、3-戊炔基、4-戊炔基、1-甲基-1-丁炔基、2-甲基_2_ 丁炔基、3-甲 基_2_丁炔基、1,2_二甲基-1-丙炔基、1-癸炔基、2-癸炔基、8-癸炔基、1-十二碳炔基、2-十 二碳炔基、10-十二碳炔基等。
[0074] 在本发明中,从能够使本发明的作用效果(特别是提高曝光灵敏度的作用效果)更 为显著的观点出发,R\R2、R 3优选为碳原子数6~30的芳基、特别优选为苯基。
[0075] 另外,上述通式(1)中,a为1~5的整数、优选为2~4、更优选为2或3、进一步优选为 3。通过使a在上述范围内,可以平衡良好地改善曝光灵敏度及相对于金属的耐腐蚀性。
[0076] 本发明的辐射敏感树脂组合物中的锍盐系光产酸剂(B)的含量相对于脂环式烯烃 聚合物(A) 100重量份,优选为1~15重量份、更优选为1.5~10重量份、进一步优选为2~7重 量份、最优选为3~6重量份。通过使锍盐系光产酸剂(B)的含量在该范围,可以使使用本发 明的辐射敏感树脂组合物而得到的树脂膜的曝光灵敏度、在氧化性气体氛围中进行烧制之 后的透明性、及相对于金属的耐腐蚀性变得更为良好。
[0077](交联剂(C))
[0078] 本发明的辐射敏感树脂组合物中除了上述的脂环式烯烃聚合物(A)及锍盐系光产 酸剂(B)以外,还含有交联剂(C)。本发明中使用的交联剂(C)是通过加热而在交联剂分子间 形成交联结构的物质、或与脂环式烯烃聚合物(A)反应而在树脂分子间形成交联结构的物 质,具体而言,可列举具有2个以上反应性基团的化合物。作为这样的反应性基团,可列举例 如:氨基、羧基、羟基、环氧基、氧杂环丁基、异氰酸酯基,更优选为氨基、环氧基、氧杂环丁基 或异氰酸酯基,更优选为环氧基或氧杂环丁基,特别优选为环氧基。即,作为交联剂(C),特 别优选使用具有2个以上环氧基的化合物、或具有2个以上氧杂环丁基的化合物,尤其优选 使用具有2个以上环氧基的化合物。进一步,通过在具有2个以上环氧基的化合物以外还组 合使用具有2个以上氧杂环丁基的化合物,可以进一步提高曝光灵敏度,因此还优选将它们 组合使用。
[0079] 交联剂(C)的分子量没有特殊限定,通常为100~100,000、优选为100~50,000、更 优选为200~10,000。交联剂(C)可以分别单独使用,或组合使用2种以上,特别是,通过组合 使用2种以上,可以使使用本发明的辐射敏感树脂组合物而得到的树脂膜的曝光灵敏度、烧 制后的形状保持性、及透明性更为良好。
[0080] 作为交联剂(C)的具体例,可以列举:六亚甲基二胺等脂肪族多胺类;4,4'_二氨基 二苯基醚、二氨基二苯基砜等芳香族多胺类;2,6_双(4'_叠氮苯亚甲基)环己酮、4,4'_二叠 氮二苯基砜等叠氮类;尼龙、聚六亚甲基二胺对苯二甲酰胺、聚六亚甲基间苯二甲酰胺等聚 酰胺类;N,N,N',N',N",N"_(六烷氧基烷基)三聚氰胺等任选具有羟甲基、亚氨基等的三聚 氰胺类(商品名 "CYMEL 303、CYMEL 325、CYMEL 370、CYMEL 232、CYMEL 235、CYMEL 272、 CYMEL 212、MYC0AT 506" {以上由Cytec Industries公司制}等0¥]\?!^系列、MYC0AT系列);N, N',N",N"'_(四烷氧基烷基)甘脲等任选具有羟甲基、亚氨基等的甘脲类(商品名"CYMEL 1170" {以上由Cytec Industries公司制系列);乙二醇二(甲基)丙稀酸酯等丙稀 酸酯化合物;六亚甲基二异氰酸酯类多异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯类多异氰酸酯、甲苯 二异氰酸酯类多异氰酸酯、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯等异氰酸酯类化合物;1,4-二(羟基 甲基)环己烷、1,4_二(羟基甲基)降冰片烧;3-乙基_3{ [(3-乙基氧杂环丁烷-3-基)甲氧基] 甲基}氧杂环丁烷等双氧杂环丁烷类(商品名"0XT-121、0XT-221、RS0X、4,4 ' -ΒΡ0Χ" {以上由 东亚合成公司制}、三氧杂环丁烷类、酚醛清漆型氧杂环丁烷类(商品名"PN0X-1009"、东亚 合成公司制)、杯芳烃型氧杂环丁烷卡多型氧杂环丁烷类、聚羟基苯乙烯型氧杂环丁烷类等 氧杂环丁烷化合物;1,3,4-三羟基环己烷;双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、苯酚酚醛 清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、多酚型环氧树脂、环状脂肪族环氧树脂、脂肪 族缩水甘油基醚、环氧丙烯酸酯聚合物等环氧化合物。
[0081] 作为环氧化合物的具体例,可列举:以双环戊二烯为骨架的3官能性的环氧化合物 (商品名"XD-1000"、日本化药公司制)、2,2_双(羟基甲基)-1-丁醇的1,2_环氧-4-(2-环氧 乙烷基)环己烷加成物(具有环己烷骨架及末端环氧基的15官能性的脂环式环氧树脂、商品 名"EHPE3150"、大赛璐化学工业公司制)、环氧化3-环己烯-1,2-二羧酸双(3-环己烯基甲 基)酯修饰ε_己内酯(脂肪族环状3官能性的环氧树脂、商品名"EPOLEAD GT301"、大赛璐化 学工业公司制)、环氧化丁烷四羧酸四(3-环己烯基甲基)酯修饰ε-己内酯(脂肪族环状4官 能性的环氧树脂、商品名"EPOLEAD GT401"、大赛璐化学工业公司制)、3,4_环氧环己烯基甲 基-3',4'_环氧环己烯羧酸酯(商品名"Celloxide 2021"、"Celloxide 2021P"、大赛璐化学 工业公司制)、1,2:8,9-二环氧基柠檬烯(商品名"Ce 1 loxide 3000"、大赛璐化学工业公司 制)、2-(3,4_环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷(商品名"Z_6043"、Dow Corning Toray公司 制)等具有脂环结构的环氧化合物;
[0082]芳香族胺型多官能环氧化合物(商品名"H-434"、东都化成工业公司制)、三聚异氰 酸三(2,3-环氧基丙基)酯(具有三嗪骨架的多官能环氧化合物、商品名"TEPIC"、日产化学 工业公司制)、甲酚酚醛清漆型多官能环氧化合物(商品名"E0CN-1020"、日本化药公司制)、 苯酚酚醛清漆型多官能环氧化合物(ΕΡΙΚ0ΤΕ 152、154、日本环氧树脂公司制)、具有萘骨架 的多官能环氧化合物(商品名EXA-4700、DIC株式会社制)、链状烷基多官能环氧化合物(商 品名"SR-TMP"、阪本药品工业株式会社制)、多官能环氧基聚丁二烯(商品名"EP0LEAD ro3600"、大赛璐化学工业公司制)、甘油的缩水甘油基聚醚化合物(商品名"SR-GLG"、阪本 药品工业株式会社制)、二甘油聚缩水甘油基醚化合物(商品名"SR-DGE"、阪本药品工业株 式会社制、聚甘油聚缩水甘油基醚化合物(商品名"SR-4GL"、阪本药品工业株式会社制)、环 氧丙氧基丙基三甲基硅烷(商品名"Z_6040"、Dow Corning Toray公司制)等不具有脂环结 构的环氧化合物。
[0083]本发明的辐射敏感性树脂组合物中的交联剂(C)的含量没有特殊限定,可以在考 虑使用本发明的辐射敏感性树脂组合物而得到的树脂膜所要求的耐热性程度的情况下任 意地设定,相对于脂环式烯烃聚合物(A) 100重量份,通常为5~150重量份、优选为20~120 重量份、更优选为30~100重量份。无论交联剂(C)过多还是过少,均存在导致耐热性降低的 倾向。需要说明的是,作为交联剂(C)而使用多种交联剂的情况下,上述交联剂(C)的含量是 各交联剂的含量的合计值。
[0084](抗氧化剂⑶)<
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