树脂组合物、树脂膜、基材、聚合物以及聚合性单体的制作方法

本发明涉及树脂组合物、树脂膜、基材、聚合物以及聚合性单体。更具体而言，本发明涉及具有特定结构的聚合性单体、具有来自该聚合性单体的结构单元的聚合物、包含该聚合物的树脂组合物、使用该树脂组合物形成的树脂膜、具有由该树脂组合物形成的图案的基材。

背景技术：

1、由于氟原子的电子特异性，含氟聚合物往往显现出与通常的有机聚合物不同的物性(例如疏水性、低折射率等)。因此，针对含氟聚合物，正在研究其在各种功能性材料/树脂组合物中的应用。

2、例如，在专利文献1中，记载有包含特定通式所表示的重复单元的含氟聚合物可提供高灵敏度且高分辨率的图案。

3、此外，在专利文献2中，记载有包含特定通式所表示的重复单元的含氟聚合物有效用于形成粗糙度较小的细微的抗蚀图案。

4、现有技术文献

5、专利文献

6、专利文献1：日本特开2018-203996号公报；

7、专利文献2：日本特开2018-044034号公报。

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、含氟聚合物通常趋向于疏水性较高、且在碱性水溶液中的溶解性相对较小。

3、为了提高在碱性水溶液中的溶解性，例如已知尝试了向聚合物中导入六氟异丙醇基(-c(cf3)2-oh)等。

4、但是，根据本发明人的见解，以往的含氟聚合物在碱性水溶液中的溶解性上尚有改善空间。

5、本发明是鉴于该情况而完成的。本发明的目的之一在于提供能够形成在碱性水溶液中的溶解性良好的树脂膜的、包含含氟聚合物的树脂组合物。

6、用于解决问题的方案

7、本发明人完成了以下提供的发明，从而解决了上述问题。

8、本发明是以下的树脂组合物。

9、一种树脂组合物，包含具有来自以下通式(i)所表示的聚合性单体的结构单元的聚合物。

10、[化学式1]

11、

12、通式(i)中，

13、r1为包含至少一个聚合性基团的基团，

14、r2及r3分别独立地为氢原子、或者直链或支链的脂肪族烃基，

15、r4为氢原子、或者直链或支链的脂肪族烃基，且上述脂肪族烃基所具有的氢原子的一部分或全部能够被酸基或羟基取代，

16、r5为二价～四价的直链或支链的脂肪族烃基，且上述脂肪族烃基的氢原子的一部分或全部能够被氟原子或羟基取代，

17、r6及r7分别独立地表示含氟烷基，

18、n表示1～5的整数，当n为2以上时，多个r2能够相同也能够不同，并且，多个r3能够相同也能够不同，

19、m表示1～3的整数，当m为2或3时，存在多个的r6能够相同也能够不同，并且，存在多个的r7能够相同也能够不同。

20、此外，本发明是一种树脂膜，其由上述树脂组合物形成。

21、此外，本发明是以下聚合物。

22、一种聚合物，具有来自以下通式(i)所表示的聚合性单体的结构单元。

23、[化学式2]

24、

25、通式(i)中，

26、r1为包含至少一个聚合性基团的基团，

27、r2及r3分别独立地为氢原子、或者直链或支链的脂肪族烃基，

28、r4为氢原子、或者直链或支链的脂肪族烃基，且上述脂肪族烃基所具有的氢原子的一部分或全部能够被酸基或羟基取代，

29、r5为二价～四价的直链或支链的脂肪族烃基，且上述脂肪族烃基的氢原子的一部分或全部能够被氟原子或羟基取代，

30、r6及r7分别独立地表示含氟烷基，

31、n表示1～5的整数，当n为2以上时，多个r2能够相同也能够不同，并且，多个r3能够相同也能够不同，

32、m表示1～3的整数，当m为2或3时，存在多个的r6能够相同也能够不同，并且，存在多个的r7能够相同也能够不同。

33、此外，本发明是以下聚合性单体。

34、一种聚合性单体，由以下通式(i)表示。

35、[化学式3]

36、

37、通式(i)中，

38、r1为包含至少一个聚合性基团的基团，

39、r2及r3分别独立地为氢原子、或者直链或支链的脂肪族烃基，

40、r4为氢原子、或者直链或支链的脂肪族烃基，且上述脂肪族烃基所具有的氢原子的一部分或全部能够被酸基或羟基取代，

41、r5为二价～四价的直链或支链的脂肪族烃基，且上述脂肪族烃基的氢原子的一部分或全部能够被氟原子或羟基取代，

42、r6及r7分别独立地表示含氟烷基，

43、n表示1～5的整数，当n为2以上时，多个r2能够相同也能够不同，并且，多个r3能够相同也能够不同，

44、m表示1～3的整数，当m为2或3时，存在多个的r6能够相同也能够不同，并且，存在多个的r7能够相同也能够不同。

45、发明效果

46、根据本发明，可提供能够形成在碱性水溶液中的溶解性良好的树脂膜的包含含氟聚合物的树脂组合物。

技术特征：

1.一种树脂组合物，包含具有来自以下通式(i)所表示的聚合性单体的结构单元的聚合物，

2.根据权利要求1所述的树脂组合物，其中，r1为包含(甲基)丙烯酰基、乙烯基及环氧基中的至少一种的基团，在r1包含甲基丙烯酰基的情况下，该甲基丙烯酰基的α位的甲基的氢原子的一部分或全部能够被氟原子取代。

3.根据权利要求1或2所述的树脂组合物，其中，r4为氢原子。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的树脂组合物，其中，r6及r7为全氟烷基。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的树脂组合物，其中，r6及r7为三氟甲基。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的树脂组合物，其中，r5为亚甲基。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的树脂组合物，其中，r2及r3为氢原子。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的树脂组合物，其中，所述聚合物还具有如下共聚单元，该共聚单元来自选自烯烃、含氟烯烃、(甲基)丙烯酸酯、含氟(甲基)丙烯酸酯、降冰片烯化合物、含氟降冰片烯化合物、苯乙烯系化合物、含氟苯乙烯系化合物、乙烯基醚及含氟乙烯基醚中的一种以上单体。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的树脂组合物，其中，所述聚合物包含以下通式(ii)所表示的结构单元及以下通式(iii)所表示的结构单元，

10.根据权利要求1～9中任一项所述的树脂组合物，其中，所述聚合物的含氟率为30～75质量％。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的树脂组合物，其包含有机溶剂。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的树脂组合物，其用于在光刻工艺中形成感光性树脂膜的保护膜。

13.根据权利要求1～11中任一项所述的树脂组合物，其包含光酸产生剂。

14.根据权利要求1～11中任一项所述的树脂组合物，其包含交联剂。

15.根据权利要求1～11中任一项所述的树脂组合物，其包含光酸产生剂及交联剂。

16.一种树脂膜，由权利要求1～15中任一项所述的树脂组合物形成。

17.一种树脂膜，由权利要求14或15所述的树脂组合物形成，且

18.一种基材，具有由权利要求13或15所述的树脂组合物形成的图案。

19.一种聚合物，具有来自以下通式(i)所表示的聚合性单体的结构单元，

20.根据权利要求19所述的聚合物，其中，r1为包含(甲基)丙烯酰基、乙烯基及环氧基中的至少一种的基团，在r1包含甲基丙烯酰基的情况下，该甲基丙烯酰基的α位的甲基的氢原子的一部分或全部能够被氟原子取代。

21.根据权利要求19或20所述的聚合物，其中，r4为氢原子。

22.根据权利要求19～21中任一项所述的聚合物，其中，r6及r7为全氟烷基。

23.根据权利要求19～22中任一项所述的聚合物，其中，r6及r7为三氟甲基。

24.根据权利要求19～23中任一项所述的聚合物，其中，r5为亚甲基。

25.根据权利要求19～24中任一项所述的聚合物，其中，r2及r3为氢原子。

26.根据权利要求19～25中任一项所述的聚合物，其还具有如下共聚单元，该共聚单元来自选自烯烃、含氟烯烃、(甲基)丙烯酸酯、含氟(甲基)丙烯酸酯、降冰片烯化合物、含氟降冰片烯化合物、苯乙烯系化合物、含氟苯乙烯系化合物、乙烯基醚及含氟乙烯基醚中的一种以上单体。

27.根据权利要求19～26中任一项所述的聚合物，其包含以下通式(ii)所表示的结构单元及以下通式(iii)所表示的结构单元，

28.根据权利要求19～27中任一项所述的聚合物，其含氟率为30～75质量％。

29.一种聚合性单体，由以下通式(i)表示，

30.根据权利要求29所述的聚合性单体，其中，r1为包含(甲基)丙烯酰基、乙烯基及环氧基中的至少一种的基团，在r1包含甲基丙烯酰基的情况下，该甲基丙烯酰基的α位的甲基的氢原子的一部分或全部能够被氟原子取代。

31.根据权利要求29或30所述的聚合性单体，其中，r4为氢原子。

32.根据权利要求29～31中任一项所述的聚合性单体，其中，r6及r7为全氟烷基。

33.根据权利要求29～32中任一项所述的聚合性单体，其中，r6及r7为三氟甲基。

34.根据权利要求29～33中任一项所述的聚合性单体，其中，r5为亚甲基。

35.根据权利要求29～34中任一项所述的聚合性单体，其中，r2及r3为氢原子。

技术总结
本发明涉及一种树脂组合物，其包含具有来自通式(I)所表示的聚合性单体的结构单元的聚合物。通式(I)中，R1为包含至少一个聚合性基团的基团，R2及R3分别独立地为氢原子、或者直链或支链的脂肪族烃基，R4为氢原子、或者直链或支链的脂肪族烃基，且脂肪族烃基所具有的氢原子的一部分或全部能够被酸基或羟基取代，R5为二价～四价的直链或支链的脂肪族烃基，且脂肪族烃基的氢原子的一部分或全部能够被氟原子或羟基取代，R6及R7分别独立地表示含氟烷基，n表示1～5的整数，当n为2以上时，多个R2能够相同也能够不同，并且，多个R3能够相同也能够不同，m表示1～3的整数，当m为2或3时，存在多个的R6能够相同也能够不同，并且，存在多个的R7能够相同也能够不同。

技术研发人员：岩田大昌,今泉勇纪,神田隼也,兼子让
受保护的技术使用者：中央硝子株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15