[发明专利]有机聚硅氧烷化合物和包含其的活性能量线固化性组合物

说明书

本发明提供给予满足硬度和韧性这两者并且可碱显影的固化膜的有机聚硅氧烷以及含有该有机聚硅氧烷、能够用作负型抗蚀剂材料的活性能量线固化性组合物。有机聚硅氧烷化合物，其具有由下述式(I)和(II)表示的结构单元。(式中，R¹和R⁵相互独立地表示氢原子、甲基、乙基、正丙基或异丙基，R²、R³和R⁶相互独立地表示碳原子数1～10的2价的烃基，R⁴表示氢原子或甲基，n表示满足0≤n≤2的整数，m表示满足0≤m≤2的整数)。

技术领域

本发明涉及有机聚硅氧烷化合物和包含其的活性能量线固化性组合物，更详细地说，涉及具有碱可溶性部位的有机聚硅氧烷化合物和包含其的活性能量线固化性组合物。

背景技术

随着LSI的高集成化和高速度化，需要半导体器件的制造过程中的抗蚀剂图案的微细化。另外，在以有机EL为代表的柔性器件的制造中，需要具有耐弯曲性、韧性的抗蚀剂材料。

一般地，抗蚀剂图案多使用通过将其曝光而对于碱性显影液的溶解性升高的正型光致抗蚀剂，但对于正型光致抗蚀剂而言，具有如下问题：用作感光剂的萘醌二叠氮基磺酸产生磺酸，将金属配线部位腐蚀。

另一方面，对于使用光固化性树脂和碱可溶性树脂的混合物的负型光致抗蚀剂而言，没有发生这样的问题，但由于固化物的强度弱，光稳定性、热稳定性不充分，因此认为不适合微细的图案化。

含有有机官能团的有机聚硅氧烷化合物由于耐候性、耐热性、抗冲击性、耐开裂性、加工性等特性优异，因此也适合作为光致抗蚀剂材料。

例如，在专利文献1中，使甲基三甲氧基硅烷、3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基琥珀酸酐和3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷水解缩合而合成有机聚硅氧烷化合物，研究了显影性、腐蚀性。

在专利文献2中，使四乙氧基硅烷、3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基琥珀酸酐和3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷水解缩合而合成有机聚硅氧烷化合物，与具有2个以上烯属不饱和基团的化合物和光自由基聚合引发剂混合，研究了其固化物的耐热透明度、铅笔硬度、显影性等。

另外，作为具有自由基聚合性的不饱和化合物，广泛地利用了(甲基)丙烯酸酯。

但是，一般硬的(甲基)丙烯酸酯存在着脆且容易断裂的问题，另一方面，柔软的(甲基)丙烯酸酯存在着固化性差、容易在溶剂中溶胀的问题。

因此，进行了如下研究：通过使(甲基)丙烯酸酯化合物的构成要素中含有氨基甲酸酯键，从而利用来自氨基甲酸酯键的氢键使分子之间凝聚来提高固化物的韧性。

例如，在专利文献3中，公开了如下的例子：使具有氨基甲酸酯丙烯酸酯结构的3官能的烷氧基硅烷水解缩合，合成硅倍半氧烷。

但是，对于给予满足固化物的硬度和韧性这两者并且可碱显影的固化膜的活性能量线固化性的有机聚硅氧烷化合物，尚属未知。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-39052号公报

专利文献2：日本特开2012-212114号公报

专利文献3：日本专利第5579072号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明鉴于上述实际情况而完成，目的在于提供给予满足硬度和韧性这两者并且可碱显影的固化膜的有机聚硅氧烷以及含有该有机聚硅氧烷、能够用作负型抗蚀剂材料的活性能量线固化性组合物。

用于解决课题的手段