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公開番号2025101648
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-07
出願番号2023218637
出願日2023-12-25
発明の名称ネガ型感光性樹脂組成物、パターン化された樹脂膜の製造方法、及びパターン化されたポリイミド樹脂膜の製造方法
出願人東京応化工業株式会社
代理人個人,個人
主分類G03F 7/027 20060101AFI20250630BHJP(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】解像性に優れ感度が高くDOFマージンが広いネガ型感光性樹脂組成物と、当該ネガ型感光性樹脂組成物用いるパターン化された樹脂膜、及びパターン化されたポリイミド樹脂膜の製造方法とを提供すること。
【解決手段】ポリイミド樹脂前駆体(A)と、光ラジカル重合開始剤(C)と、溶媒(S)とを含み、ポリイミド樹脂前駆体(A)が、1以上のエチレン性不飽和二重結合を有する炭素原子数3以上30以下の不飽和基を有する特定構造の構成単位を含み、光ラジカル重合開始剤(C)が、特定構造のオキシムエステル化合物を含む。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
ポリイミド樹脂前駆体（Ａ）と、光ラジカル重合開始剤（Ｃ）と、溶媒（Ｓ）とを含み、
前記ポリイミド樹脂前駆体（Ａ）が、下記式（Ａ１）で表される構成単位を含み、
前記光ラジカル重合開始剤（Ｃ）が、下記式（Ｃ１）で表される化合物を含む、ネガ型感光性樹脂組成物。
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2025101648000059.tif
34
134
（式（Ａ１）中、Ｘ
Ａ１
は、炭素原子数４以上４０以下の４価の有機基であり、
Ｙ
Ａ１
は、炭素原子数４以上４０以下の有機基であり、
Ｒ
Ａ１
、及びＲ
Ａ２
は、それぞれ独立に、水素原子、又は炭素原子数１以上３０以下の有機基であり、Ｒ
Ａ１
、及びＲ
Ａ２
としての前記有機基は、Ｃ－Ｏ結合を介して、エステル結合中の酸素原子に結合し、Ｒ
Ａ１
及びＲ
Ａ２
の少なくとも一方は、１以上のエチレン性不飽和二重結合を有する炭素原子数３以上３０以下の不飽和基である。）
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2025101648000060.tif
35
134
（式（Ｃ１）中、Ｒ
Ｃ１
は水素原子、ニトロ基又は１価の有機基であり、
Ｒ
Ｃ２
及びＲ
Ｃ３
は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい鎖状アルキル基、置換基を有してもよい環状有機基、又は水素原子であり、Ｒ
Ｃ２
とＲ
Ｃ３
とは相互に結合して環を形成してもよく、
Ｒ
Ｃ４
は１価の有機基であり、
Ｒ
Ｃ５
は、水素原子、置換基を有してもよい炭素原子数１以上１１以下のアルキル基、又は置換基を有してもよいアリール基であり、
ｎ１は０以上４以下の整数であり、
ｍ１は０又は１である。）
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記Ｒ
Ａ１
及びＲ
Ａ２
の少なくとも一方は、１以上の（メタ）アクリロイル基を有する炭素原子数３以上３０以下の不飽和基である、請求項１に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
【請求項３】
前記Ｘ
Ａ１
としての前記４価の有機基が、芳香族テトラカルボン酸二無水物から、２つのジカルボン酸無水物基を除いた残基である、請求項１に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
【請求項４】
前記Ｙ
Ａ１
としての前記有機基が、下記式（Ａ２－１）で表される部分構造を含む、請求項１に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
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2025101648000061.tif
21
134
（式（Ａ２－１）中、Ｒ
ａ３
及びＲ
ａ４
は、それぞれ独立に、炭素原子数１以上４以下のアルキル基、炭素原子数１以上４以下のアルコキシ基、又はハロゲン原子であり、ｍａ４及びｍａ５は、それぞれ独立に０以上４以下の整数である。）
【請求項５】
前記Ｒ
Ｃ４
は、下記式（ＲＣ４－１）で表される基である、請求項１に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
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2025101648000062.tif
25
134
（式（ＲＣ４－１）中、Ｒ
Ｃ７
及びＲ
Ｃ８
は、それぞれ独立に、１価の有機基であり、
ｐは０以上４以下の整数であり、
Ｒ
Ｃ７
及びＲ
Ｃ８
がベンゼン環上の隣接する位置に存在する場合、Ｒ
Ｃ７
とＲ
Ｃ８
とが互いに結合して環を形成してもよい。）
【請求項６】
前記光ラジカル重合開始剤（Ｃ）が、下記式（Ｃ２）で表される化合物を含む、請求項１に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
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2025101648000063.tif
35
134
（式（Ｃ２）中、Ｒ
Ｃ１１
は、１価の有機基、ハロゲン原子、ニトロ基、又はシアノ基であり、
Ａは、Ｓ又はＯであり、
Ｒ
Ｃ１４
は、１価の有機基であり、
Ｒ
Ｃ１５
は、水素原子、置換基を有してもよい炭素原子数１以上２０以下の脂肪族炭化水素基、又は置換基を有してもよいアリール基であり、
ｎ３は、０以上４以下の整数であり、
ｍ２は、０又は１である。）
【請求項７】
基板上に、請求項１～６のいずれか１項に記載のネガ型感光性樹脂組成物を塗布して、塗布膜を形成することと、
前記塗布膜を位置選択的に露光することと、
露光された前記塗布膜を現像することと、
を含む、パターン化された樹脂膜の製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の製造方法により製造された前記パターン化された樹脂膜を加熱することにより、前記ポリイミド樹脂前駆体に由来するポリイミド樹脂を生成させることを含む、パターン化されたポリイミド樹脂膜の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリイミド樹脂前駆体を含むネガ型感光性樹脂組成物と、当該ネガ型感光性樹脂祖組成物を用いるパターン化された樹脂膜、及びパターン化されたポリイミド樹脂膜の製造方法とに関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
ポリイミド樹脂、及びポリアミド樹脂は、優れた耐熱性、機械的強度、及び絶縁性や、低誘電率等の特性を有するため、種々の素子や、多層配線基板等の電子基板のような電気・電子部品において、絶縁材や保護材として広く使用されている。
【０００３】
近年、携帯電話等の通信機器では、高周波数化が進んでいる。そのため、通信機器が有する金属配線を絶縁する絶縁部にも高周波数化への対応が求められる。
ここで、周波数が高いほど伝送損失が増加し、伝送損失が増加すると電気信号が減衰する。したがって、ポリイミド樹脂、及びポリアミド樹脂等の樹脂に対して、高周波数化への対応として、さらに伝送損失を低減するために、高周波数帯域でのさらなる低誘電正接化と、さらなる低誘電率化が求められる。
【０００４】
また、種々の素子や電子基板等を作製する際に、所望する位置にのみ絶縁材や保護材を形成する必要がある場合が多い。このため、フォトリソグラフィー法を適用できることも求められている。
【０００５】
上記のような要求から、フォトリソグラフィー法を適用することにより、誘電正接が低いパターン化された樹脂膜を形成できる感光性樹脂組成物として、樹脂と、感光剤とを含み、樹脂として、芳香族基を有する特定の構造のジアミン化合物に由来する構成単位を含むポリイミド樹脂、ポリアミック酸、ポリアミド樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、及びポリベンゾオキサゾール樹脂前駆体からなる群より選択される少なくとも１種を用いた感光性樹脂組成物（特許文献１）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２２－１９０６１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載される感光性樹脂組成物を用いる場合、フォトリソグラフィー法を適用して、誘電正接が低いパターン化された樹脂膜を形成できる。一方で、特許文献１に記載される感光性樹脂組成物について、フォトリソグラフィー特性、具体的には、解像性、感度やＤＯＦ（ＤｅｐｔｈｏｆＦｏｃｕｓ：焦点深度）マージンについて、さらなる改良の余地がある。
【０００８】
本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであって、解像性に優れ感度が高くＤＯＦマージンが広いネガ型感光性樹脂組成物と、当該ネガ型感光性樹脂組成物を用いるパターン化された樹脂膜、及びパターン化されたポリイミド樹脂膜の製造方法とを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、下記式（Ａ１）で表される構成単位を含むポリイミド樹脂前駆体（Ａ）と、下記式（Ｃ１）で表される化合物を含む光ラジカル重合開始剤（Ｃ）と、溶媒（Ｓ）とを含むネガ型感光性樹脂組成物により上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は以下のものを提供する。
【００１０】
［１］ポリイミド樹脂前駆体（Ａ）と、光ラジカル重合開始剤（Ｃ）と、溶媒（Ｓ）とを含み、
前記ポリイミド樹脂前駆体（Ａ）が、下記式（Ａ１）で表される構成単位を含み、
前記光ラジカル重合開始剤（Ｃ）が、下記式（Ｃ１）で表される化合物を含む、ネガ型感光性樹脂組成物。
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2025101648000001.tif
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134
（式（Ａ１）中、Ｘ
Ａ１
は、炭素原子数４以上４０以下の４価の有機基であり、
Ｙ
Ａ１
は、炭素原子数４以上４０以下の有機基であり、
Ｒ
Ａ１
、及びＲ
Ａ２
は、それぞれ独立に、水素原子、又は炭素原子数１以上３０以下の有機基であり、Ｒ
Ａ１
、及びＲ
Ａ２
としての前記有機基は、Ｃ－Ｏ結合を介して、エステル結合中の酸素原子に結合し、Ｒ
Ａ１
及びＲ
Ａ２
の少なくとも一方は、１以上のエチレン性不飽和二重結合を有する炭素原子数３以上３０以下の不飽和基である。）
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2025101648000002.tif
35
134
（式（Ｃ１）中、Ｒ
Ｃ１
は水素原子、ニトロ基又は１価の有機基であり、
Ｒ
Ｃ２
及びＲ
Ｃ３
は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい鎖状アルキル基、置換基を有してもよい環状有機基、又は水素原子であり、Ｒ
Ｃ２
とＲ
Ｃ３
とは相互に結合して環を形成してもよく、
Ｒ
Ｃ４
は１価の有機基であり、
Ｒ
Ｃ５
は、水素原子、置換基を有してもよい炭素原子数１以上１１以下のアルキル基、又は置換基を有してもよいアリール基であり、
ｎ１は０以上４以下の整数であり、
ｍ１は０又は１である。）
（【００１１】以降は省略されています）

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