JP5381517B2 - 感放射線性樹脂組成物およびその硬化物 - Google Patents
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Description
本発明の感放射線性樹脂組成物は、(A)アルカリ可溶性樹脂と、(B)オキセタニル基を有し、かつガラス転移温度が0℃以下の重合体からなる架橋微粒子(以下単に架橋微粒子(B)ともいう)と、(C)オキシラニル基含有化合物と、(D)感放射線性酸発生剤と、(E)溶剤とを含有することを特徴とする。感放射線性酸発生剤(D)の種類により、本発明の感放射線性樹脂組成物はポジ型にもネガ型にもなる。以下、これら各成分について説明する。
本発明に用いられるアルカリ可溶性樹脂(A)としては、特に限定されないが、フェノール性水酸基を有する樹脂(A1)〔ただし、以下の共重合体(A2)を除く。〕、フェノール性水酸基を有する単量体とアクリル系単量体との共重合体(A2)、アクリル系樹脂(A3)〔ただし、上記の共重合体(A1)および(A2)を除く。〕などを挙げることができる。
前記フェノール性水酸基を有する樹脂(A1)としては、たとえばノボラック樹脂を挙げることができる。このようなノボラック樹脂は、フェノール類とアルデヒド類とを触媒の存在下で、縮合させることにより得られる。
レノール、2,4-キシレノール、2,5-キシレノール、2,6-キシレノール、3,4-キシレノール、3,5-キシレノール、2,3,5-トリメチルフェノール、3,4,5-トリメチルフェノール、カテコール、レゾルシノール、ピロガロール、α-ナフトール、β-ナフトールなどを挙げることができる。
縮合ノボラック樹脂などを挙げることができる。
前記ヒドロキシスチレン系単量体と他の単量体との共重合体に含まれるものとして、下記式(i)で示される構造単位(以下「構造単位(A-i)」ともいう。)および下記式(ii)で示される構造単位(以下「構造単位(A-ii)」ともいう。)を有する共重合体(以下「ヒドロキシスチレン−スチレン系共重合体(As)」ともいう。)を挙げることができる。
得る単量体と、前記構造単位(A-ii)を形成し得る単量体との共重合体である。
はアリル基を表す。Rbは水素原子またはメチル基を表す。nは0〜3の整数、mは1〜
3の整数であり、nおよびmの両方が3となることはない。また、nが2または3の場合には、複数存在するRaは同じでも異なっていてもよい。
はアリル基を表す。Rdは水素原子またはメチル基を表す。nは0〜3の整数である。ま
た、nが2または3の場合には、複数存在するRcは同じでも異なっていてもよい。
ロキシスチレン、o-ヒドロキシスチレン、p-イソプロペニルフェノール、m-イソプロ
ペニルフェノール、o-イソプロペニルフェノールなどが挙げられ、これらの中では、p-ヒドロキシスチレン、p-イソプロペニルフェノールが好ましく用いられる。
前記構造単位(A-ii)以外の構造単位(以下「構造単位(A-iii)」ともいう。)を形成
し得る単量体がさらに共重合されていてもよい。
化合物、不飽和カルボン酸もしくはそれらの酸無水物類、前記不飽和カルボン酸のエステル類、不飽和ニトリル類、不飽和アミド類、不飽和イミド類、不飽和アルコール類、N−ビニル−ε−カプロラクタム、N−ビニルピロリドン、N−ビニルイミダゾール、N−ビニルカルバゾール等が挙げられる。
(メタ)アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、メサコン酸、シトラコン酸、イタコン酸、無水マレイン酸、無水シトラコン酸等の不飽和カルボン酸あるいはそれらの酸無水物類;
前記不飽和カルボン酸のメチルエステル、エチルエステル、n−プロピルエステル、i−プロピルエステル、n−ブチルエステル、i−ブチルエステル、sec−ブチルエステル、t−ブチルエステル、n−アミルエステル、n−ヘキシルエステル、シクロヘキシルエステル、2−ヒドロキシエチルエステル、2−ヒドロキシプロピルエステル、3−ヒドロキシプロピルエステル、2,2−ジメチル−3−ヒドロキシプロピルエステル、ベンジル
エステル、イソボロニルエステル、トリシクロデカニルエステル、1−アダマンチルエステル等のエステル類;
(メタ)アクリロニトリル、マレインニトリル、フマロニトリル、メサコンニトリル、シトラコンニトリル、イタコンニトリル等の不飽和ニトリル類;
(メタ)アクリルアミド、クロトンアミド、マレインアミド、フマルアミド、メサコンアミド、シトラコンアミド、イタコンアミド等の不飽和アミド類;
マレイミド、N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド等の不飽和イミド類;
ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン(ノルボルネン)、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン、シクロブテン、シクロペンテン、シクロオクテン、ジシ
クロペンタジエン、トリシクロ[5.2.1.02,6]デセンなどの脂環式骨格を有する化合物;
(メタ)アリルアルコール等の不飽和アルコール類、N−ビニルアニリン、ビニルピリジン類、N−ビニル−ε−カプロラクタム、N−ビニルピロリドン、N−ビニルイミダゾール、N−ビニルカルバゾール
等を挙げることができる。
は、通常10〜99モル%であり、好ましくは20〜97モル%、より好ましくは30〜
95モル%であり、構造単位(A-ii)の含有量は、通常90〜1モル%であり、好ましくは80〜3モル%、より好ましくは70〜5モル%である(ただし、構造単位(A-i)と
構造単位(A-ii)との合計量を100モル%とする。)。
構造単位(A-ii)との合計100重量部に対して、好ましくは50重量部以下であり、より好ましくは25重量部以下である。
)、前記構造単位(A-ii)および前記その他の構造単位(A-iii)の配列は特に限定され
るものではなく、前記ヒドロキシスチレン−スチレン系共重合体(As)はランダム共重合体、ブロック共重合体のいずれでも構わない。
(A-ii)を形成し得る単量体と、必要に応じて前記構造単位(A-iii)を形成し得る単量
体とを、重合開始剤の存在下、溶剤中で重合させればよい。重合方法は特に限定されるものではないが、後述する特定の分子量の化合物を得るためにラジカル重合やアニオン重合などにより行われる。
た単量体を用いる。水酸基が保護された単量体は、重合後に、溶媒中、塩酸、硫酸などの酸触媒下に、温度50〜150℃で1〜30時間反応を行って脱保護することにより前記式(i)で表される構造単位に変換される。
前記フェノール性水酸基を有する単量体とアクリル系単量体との共重合体(A2)において、フェノール性水酸基を有する単量体としては、p-ヒドロキシスチレン、m-ヒドロキシスチレン、o-ヒドロキシスチレン、p-イソプロペニルフェノール、m-イソプロペ
ニルフェノール、o-イソプロペニルフェノールなどを挙げることができる。
チル(メタ)アクリレート、sec-ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸アルキルエステルなどを挙げることができる。また、これらの(メタ)アクリル酸アルキルエステル中のアルキル基中の水素原子は、ヒドロキシル基で置換されていてもよい。
<(A3)アクリル系樹脂>
前記アクリル系樹脂(A3)としては、たとえば特開平10−319592号公報(0011〜0018段落)に記載されたような、カルボキシル基を有するラジカル重合性単
量体(以下「(A3-1)成分」という。)10〜40重量部と、環状アルキル基を有しカルボキシル基を有しないラジカル重合性単量体(以下「(A3-2)成分」という。)20〜60重量部と、その他のラジカル重合性単量体(以下「(A3-3)成分」という。)5〜70重量部とを共重合させて得られた共重合体を挙げることができる。
アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等のモノカルボン酸;
マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸等のジカルボン酸;
2-スクシニルオキシエチルメタクリレート、2-マレオイルオキシエチルメタクリレート、2-ヘキサヒドロフタロイルオキシエチルメタクリレート等のカルボキシル基及びエス
テル結合を有するメタクリル酸誘導体
などを挙げることができる。
シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2-メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート
、ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレートなどを挙げることができる。
メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、se
c-ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル;
フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸アリールエステル;
マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、フマル酸ジメチル、フマル酸ジエチル、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチルなどのジカルボン酸ジエステル(または不飽和カルボン酸ジエステル);
スチレン、α-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、ビニルトルエ
ン、p-メトキシスチレン等の芳香族ビニル化合物;
1,3-ブタジエン、イソプレン、1,4-ジメチルブタジエンなどの共役ジオレフィン;
アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のニトリル基含有重合性化合物;
塩化ビニル、塩化ビニリデン等の塩素含有重合性化合物;
アクリルアミド、メタクリルアミド等のアミド結合含有重合性化合物;
酢酸ビニル等の脂肪酸ビニル化合物
などを挙げることができる。上記の(A3-1)成分、(A3-2)成分、(A3-3)成分のいずれにおいても、列挙された化合物は、1種単独で、もしくは2種以上組み合わせて用いることができる。
、1,3-ビス[1-(4-ヒドロキシフェニル)-1-メチルエチル]ベンゼン、1,4-ビス[1-(4-ヒドロキシフェニル)-1-メチルエチル]ベンゼン、4,6-ビス[1-(4-ヒドロキシフェニル)-
1-メチルエチル]-1,3-ジヒドロキシベンゼン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1-[4-{1-(4-ヒドロキシフェニル)-1-メチルエチル}フェニル]エタン、1,1,2,2-テトラ(4-ヒドロキシフェニル)エタンなどが挙げられる。
前記架橋微粒子(B)としては、架橋微粒子を構成する重合体のガラス転移温度(Tg)が0℃以下であり、かつ該重合体がオキセタニル基を有する単量体に由来する構造単位を有すれば特に限定されない。なお、本発明において架橋微粒子(B)のTgとは、架橋微粒子(B)のメチルエチルケトンへの分散液を凝固、乾燥した後、セイコーインスツールメンツSSC/5200HのDSCを用いて−100℃〜150℃の範囲で昇温速度10℃/minで測定した値である。
ロ−3−(メタクリロイルオキシエチル)オキセタン、3−(メタクリロイルオキシエチル)−2,2,4−トリフロロオキセタン、3−(メタクリロイルオキシエチル)−2,2,4,4−テトラフロロオキセタン、3−(アクリロイルオキシメチル)オキセタン、3−(アクリロイルオキシメチル)−3−エチルオキセタン、3−(アクリロイルオキシメチル)−3−メチルオキセタン、3−(アクリロイルオキシメチル)−2−メチルオキセタン、3−(アクリロイルオキシメチル)−2−トリフロロメチルオキセタン、3−(アクリロイルオキシメチル)−2−ペンタフロロエチルオキセタン、3−(アクリロイルオキシメチル)−2−フェニルオキセタン、3−(アクリロイルオキシメチル)−2,2−ジフロロオキセタン、3−(アクリロイルオキシメチル)−2,2,4−トリフロロオキセタン、3−(アクリロイルオキシメチル)−2,2,4,4−テトラフロロオキセタン、3−(アクリロイルオキシエチル)オキセタン、3−(アクリロイルオキシエチル)−3−エチルオキセタン、2−エチル−3−(アクリロイルオキシエチル)オキセタン、3−(アクリロイルオキシエチル)−2−トリフロロメチルオキセタン、3−(アクリロイルオキシエチル)−2−ペンタフロロエチルオキセタン、3−(アクリロイルオキシエチル)−2−フェニルオキセタン、2,2−ジフロロ−3−(アクリロイルオキシエチル)オキセタン、3−(アクリロイルオキシエチル)−2,2,4−トリフロロオキセタン、3−(アクリロイルオキシエチル)−2,2,4,4−テトラフロロオキセタンなどが挙げられ、
これらの中でも得られる硬化物の破断強度、感放射線性樹脂組成物の光架橋性の観点から3−(メタクリロイルオキシメチル)オキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−3−エチルオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−3−メチルオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−2−メチルオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−2−トリフロロメチルオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−2−ペンタフロロエチルオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−2−フェニルオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−2,2−ジフロロオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−2,2,4−トリフロロオキセタン、3−(アクリロイルオキシメチル)オキセタンが好ましく、(3−(メタクリロイルオキシメチル)オキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−3−エチルオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−3−メチルオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−2−メチルオキセタン、3−(アクリロイルオキシメチル)オキセタンがさらに好ましい。
(メタ)アクリロニトリル、α-クロロアクリロニトリル、α-クロロメチルアクリロニトリル、α-メトキシアクリロニトリル、α-エトキシアクリロニトリル、クロトン酸ニトリル、ケイ皮酸ニトリル、イタコン酸ジニトリル、マレイン酸ジニトリル、フマル酸ジニトリルなどの不飽和ニトリル化合物類;
(メタ)アクリルアミド、N,N'-メチレンビス(メタ)アクリルアミド、N,N'-エチレンビス(メタ)アクリルアミド、N,N'-ヘキサメチレンビス(メタ)アクリルアミド、N-ヒド
ロキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-(2-ヒドロキシエチル)(メタ)アクリルア
ミド、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)(メタ)アクリルアミド、クロトン酸アミド、ケイ皮酸アミドなどの不飽和アミド類;
(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸エステル類;
スチレン、α-メチルスチレン、o-メトキシスチレン、p-ヒドロキシスチレン、p-イソプロペニルフェノールなどの芳香族ビニル化合物;
ビスフェノールAのジグリシジルエーテル、グリコールのジグリシジルエーテルなどと(メタ)アクリル酸、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートなどとの反応によって得られるエポキシ(メタ)アクリレート、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートとポリイソシアナートとの反応によって得られるウレタン(メタ)アクリレート類、グリシジル(メタ)アクリレート、(メタ)アリルグリシジルエーテルなどのエポキシ基含有不飽和化合物;
(メタ)アクリル酸、イタコン酸、コハク酸-β-(メタ)アクリロキシエチル、マレイン酸-β-(メタ)アクリロキシエチル、フタル酸-β-(メタ)アクリロキシエチル、ヘキサヒドロフタル酸-β-(メタ)アクリロキシエチルなどの不飽和酸化合物;
ジメチルアミノ(メタ)アクリレート、ジエチルアミノ(メタ)アクリレート等のアミノ基含有不飽和化合物;
(メタ)アクリルアミド、ジメチル(メタ)アクリルアミド等のアミド基含有不飽和化合物;
ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等の水酸基含有不飽和化合物など
を例示することができる。
本発明において用いられるオキシラニル基含有化合物(C)は、オキシラニル基を分子内に含有しているものであれば特に制限されないが、具体的にはフェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、トリスフェノール型エポキシ樹脂、テトラフェノール型エポキシ樹脂、フェノール-キシ
リレン型エポキシ樹脂、ナフトール-キシリレン型エポキシ樹脂、フェノール-ナフトール型エポキシ樹脂、フェノール-ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹
脂、脂肪族エポキシ樹脂などのエポキシ樹脂が挙げられる。
感放射線性酸発生剤(D)は、放射線等の照射により酸を発生し、この酸の触媒作用により、前記オキシラニル基含有化合物(C)の架橋反応やアルカリ可溶性樹脂(A)と後述する架橋剤(F)との架橋反応を起こさせる化合物(1)、または放射線の作用により分解してカルボキシル基などの酸基を生じ、それにより感放射線性樹脂組成物をアルカリ不溶の状態からアルカリ可溶の状態にかえる化合物(2)である。
化合物(1)としては、下記一般式(1)で表されるs−トリアジン誘導体、オニウム塩化合物、ハロゲン含有化合物、ジアゾケトン化合物、スルホン化合物、スルホン酸化合物、スルホンイミド化合物、ジアゾメタン化合物等を挙げることができる。
が挙げられる。
上記化合物(2)としては、ナフトキノンジアジド化合物があげられる。該化合物としては、たとえばフェノール性水酸基を1つ以上有する化合物と、1,2-ナフトキノンジアジド-4-スルホン酸または1,2-ナフトキノンジアジド-5-スルホン酸とのエステル化合物が挙げられる。前記フェノール性水酸基を1つ以上有する化合物としては、特に限定されないが、以下に示す構造の化合物が好ましい。
もよく、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基または水酸基である。ただし、X1〜X5の少なくとも1つは水酸基である。また、Aは単結合、O、S、CH2、C(CH3)2、C(CF3)2、C=O、またはSO2である。)
たは炭素数1〜4のアルキル基である。)
アルキル基である。)
たは炭素数1〜4のアルキル基である。)
このようなナフトキノンジアジド化合物としては、4,4'-ジヒドロキシジフェニルメタ
ン、4,4'-ジヒドロキシジフェニルエーテル、2,3,4-トリヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,4'-テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,2',4'-ペンタヒドロキシベンゾフェノン、トリス(4-ヒドロキシフェニル)メタン、トリス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1-フェニルエタン、1,3-ビス[1-(4-ヒドロキシフェ
ニル)-1-メチルエチル]ベンゼン、1,4-ビス[1-(4-ヒドロキシフェニル)-1-メチルエチル]ベンゼン、4,6-ビス[1-(4-ヒドロキシフェニル)-1-メチルエチル]-1,3-ジヒドロキシベンゼン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1-[4-{1-(4-ヒドロキシフェニ
ル)-1-メチルエチル}フェニル]エタンなどの1,2-ナフトキノンジアジド-4-スルホン酸エステル化合物もしくは1,2-ナフトキノンジアジド-5-スルホン酸エステル化合物などが
挙げられる。
溶剤(E)は、本発明の感放射線性樹脂組成物の取り扱い性を向上させたり、粘度や保
存安定性を調節するために添加される。このような溶剤(E)としては、特に制限されず、たとえばエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル類;
プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジプロピルエーテル、プロピレングリコールジブチルエーテル等のプロピレングリコールジアルキルエーテル類;
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;
エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等のセロソルブ類、ブチルカルビトール等のカルビトール類;
乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸n-プロピル、乳酸イソプロピル等の乳酸エステル類;
酢酸エチル、酢酸n-プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸n-ブチル、酢酸イソブチル、酢酸n-アミル、酢酸イソアミル、プロピオン酸イソプロピル、プロピオン酸n-ブチル、プロピオン酸イソブチル等の脂肪族カルボン酸エステル類;
3-メトキシプロピオン酸メチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル等の他のエステル類;
トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;
2-ヘプタノン、3-ヘプタノン、4-ヘプタノン、シクロヘキサノン等のケトン類;
N-ジメチルホルムアミド、N-メチルアセトアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン等のアミド類;
γ-ブチロラクン等のラクトン類などを挙げることができる。
ル化された化合物を挙げることができる。
ポリオキシエチレンオクチルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェノールエーテル等のポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、
ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマー類、
ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステアレート等のソルビタン脂肪酸エステル類、
ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルなどのノニオン系レベリング剤・界面活性剤;
エフトップEF301、同EF303、同EF352(以上、株式会社トーケムプロダクツ製)、メガファックF171、同F172、同F173(以上、大日本インキ化学工業株式会社製)、フロラードFC430、同FC431(以上、住友スリーエム株式会社製)、アサヒガードAG710、サーフロンS−381、同S−382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106、サーフィノールE1004、KH−10、KH−20、KH−30、KH−40(以上、旭硝子株式会社製)、フタージェント250、同251、同222F、FTX−218(以上、株式会社ネオス製)等のフッ素系レベリング剤・界面活性剤;
オルガノシロキサンポリマーKP341、X−70−092、X−70−093(以上、信越化学工業株式会社製)、SH8400(東レ・ダウコーニング製)、アクリル酸系又はメタクリル酸系ポリフローNo.75、同No.77、同No.90、同No.95(以上、共栄社油脂化学工業株式会社製)が挙げられる。
本発明の感放射線性樹脂組成物の調製方法は特に限定されず、感放射線性樹脂組成物の調製方法として公知の通常の調製方法を適用することができる。また、各成分を中に入れ完全に栓をしたサンプル瓶を、ウェーブローターの上で撹拌することによっても調製できる。
本発明の感放射線性樹脂組成物は、残膜率が高く、解像性に優れており、また該組成物を硬化してなる硬化物は電気絶縁性、熱衝撃性等に優れている。そのため該硬化物は、半導体素子、半導体パッケージ等の電子部品の表面保護膜、平坦化膜、層間絶縁膜材料等として好適に使用することができる。
理を行う。PEB条件は樹脂組成物の各含有成分の配合量や塗布膜厚等によって異なるが、通常、70〜150℃、好ましくは80〜120℃で、1〜60分程度である。
〔実施例1〕
表1に示すように、アルカリ可溶性樹脂(A−1)100重量部、特定の架橋微粒子(B−1)10重量部、特定のオキシラニル基含有化合物(C−1)10重量部および感放射線性酸発生剤(D−1)1重量部、架橋剤(F−1)25重量部を、溶剤(E−1)145重量部に溶解させて感放射線性樹脂組成物を調製した。
表1に記載のアルカリ可溶性樹脂(A)、架橋微粒子(B)、オキシラニル基含有化合物(C)、感放射線性酸発生剤(D)、溶剤(E)および架橋剤、(F)を、表1に記載の重量割合となるようにして、実施例1と同様に感放射線性樹脂組成物を調製した。
A−1:m−クレゾール/p−クレゾール=60/40(モル比)からなるクレゾールノボラック樹脂(ポリスチレン換算重量平均分子量=8,700)
A−2:ポリヒドロキシスチレン(丸善石油化学(株)製、商品名;マルカリンカーS−2P)。
a−1:1,1-ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−[4−[1−(4−ヒドロキシフ
ェニル)−1−メチルエチル]フェニル]エタン。
B−1:ブタジエン/3−(メタクリロイルオキシメチル)オキセタン/ジビニルベンゼン=95.9/3.2/0.9(モル%)、平均粒子径=70nm、Tg=−60℃
B−2:ブタジエン/3−(メタクリロイルオキシメチル)オキセタン/アクリロニトリル/ジビニルベンゼン=70.9/4.9/19.3/4.9(モル%)、平均粒子径=75nm、Tg=−27℃
B−3:ブタジエン/3−(アクリロイルオキシメチル)オキセタン/メタクリル酸/ジビニルベンゼン=80.2/13.6/5.0/1.1(モル%)、平均粒子径80nm、Tg=−32℃
B−4:ブタジエン/3−(アクリロイルオキシメチル)オキセタン/メタクリル酸/2−ヒドロキシブチルメタクリレート/ジビニルベンゼン=83.7/2.0/4.7/8.5/1.0(モル%),平均粒子径=75nm、Tg=−30℃
B−5:ブタジエン/2−ヒドロキシブチルメタクリレート/メタクリル酸/ジビニルベンゼン=79.4/14.5/5.0/1.1(モル%)、平均粒子径=65nm、Tg=−23℃
B−6:ブタジエン/アクリロニトリル/2−ヒドロキシブチルメタクリレート/ジビニルベンゼン=66.6/27.2/5.3/0.9(モル%)、平均粒子径=70nm、Tg=−15℃。
C−1:ビスフェノールA型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン(株)製、商品名;EP−828)
C−2:プロピレングリコールジグリシジルエーテル(共栄社(株)製、商品名;エポライト70P)。
D−1:スチリル−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン
D−2:4,7−ジ−n−ブトキシナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート。
D−3:フェノールと1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸とのエステル化合部物。
E−1:乳酸エチル
E−2:2−ヘプタノン。
F−1:へキサメトキシメチルメラミン(三井サイテック(株)製、商品名;サイメル300)
F−2:テトラメトキシメチルグリコールウリル(三井サイテック(株)製、商品名;サイメル1174)。
実施例1〜6及び比較例1〜2の感放射線性樹脂組成物の特性を、下記の方法に従って評価した。結果は表2に記載のとおりである。
6インチのシリコンウエハーに感放射線性樹脂組成物をスピンコートし、ホットプレートで110℃、3分間加熱し、10μm厚の均一な塗膜を作製した。その後、アライナー(Karl Suss社製 MA-100)を用い、パターンマスクを介して、高圧水銀灯から波長350nmの紫外線を、露光量が3,000〜5,000J/m2となるように露光した。
破断強度および破断伸び率は、引張試験機(今田製作所製)を用いて、測定を行った。
図1に示すような基板9上にパターン状の銅箔10を有している絶縁性評価用の基材11に、感放射線性樹脂組成物を塗布し、ホットプレートを用いて110℃で3分間加熱し、銅箔10上での厚さが10μmである樹脂塗膜を有する基材を作製した。その後、アライナー(Karl Suss社製、「MA−150」)を用い、パターンマスクを介して
高圧水銀灯から波長420nmの紫外線を、露光量が5000J/m2となるように露光
した。次いで、ホットプレートで110℃、3分間加熱(PEB)し、対流式オーブンを用いて190℃で1時間加熱して樹脂塗膜を硬化させて硬化膜を得た。この基材をマイグレーション評価システム〔タバイエスペック(株)社製、「AEI,EHS−221MD」〕に投入し、温度121℃、湿度85%、圧力1.2気圧、印加電圧5Vの条件で200時間処理した。その後、試験基材の抵抗値(Ω)を測定し、硬化膜の電気絶縁性を評価
した。
10 銅箔
11 絶縁性評価用の基材
Claims (9)
- (A)アルカリ可溶性樹脂と、
(B)オキセタニル基を有し、かつガラス転移温度が0℃以下の重合体からなる架橋微粒子と、
(C)オキシラニル基含有化合物と、
(D)感放射線性酸発生剤と、
(E)溶剤と
を含有することを特徴とする感放射線性樹脂組成物。 - 前記架橋微粒子(B)を構成する重合体が、(b1)ジエン系単量体、(b2)オキセタニル基を有する単量体および(b3)エチレン性重合性不飽和基を少なくとも2個有する単量体を含む単量体原料を共重合して得られる共重合体であることを特徴とする請求項1に記載の感放射線性樹脂組成物。
- 前記共重合体の全構造単位100モル%中、
前記ジエン系単量体(b1)由来の構造単位の含有量が70〜97.5モル%であり、
前記オキセタニル基を有する単量体(b2)由来の構造単位の含有量が1〜15モル%であり、
前記エチレン性重合性不飽和基を少なくとも2個有する単量体(b3)由来の構造単位の含有量が0.5〜5モル%であることを特徴とする請求項2に記載の感放射線性樹脂組成物。 - 前記架橋微粒子(B)100重量部に対して、前記オキシラニル基含有化合物(C)が1〜15重量部含有されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の感放射線性樹脂組成物。
- 前記オキシラニル基含有化合物(C)がエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の感放射線性樹脂組成物。
- 前記アルカリ可溶性樹脂(A)がフェノール性水酸基を有する樹脂であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の感放射線性樹脂組成物。
- さらに架橋剤(F)を含有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の感放射線性樹脂組成物。
- 前記感放射線性酸発生剤(D)がナフトキノンジアジド化合物であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の感放射線性樹脂組成物。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の感放射線性樹脂組成物を硬化してなる硬化物。
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