JP2006227063A - Positive photosensitive resin composition, method for manufacturing pattern, and electronic component - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positive photosensitive resin composition having excellent sensitivity and resolution, high adhesiveness and heat resistance and solving problems of a conventional photoresist by using a resin composition having excellent heat resistance and other various characteristics and showing a high transmittance in a UV and visible ray region and low residual stress, and by using a photosensitive agent and an additive. <P>SOLUTION: The positive photosensitive resin composition comprises: (a) a polybenzoxazole precursor having an amide unit soluble in alkali aqueous solution and having a repeating unit expressed by general formula (I), wherein j and k in formula (I) satisfy 0.01≤k/(j+k)<1 (in formula (I), U represents a tetravalent organic group, and each of V and W represents a divalent organic group); (b) a compound which generates an acid by light; and (c) a solvent. The invention also provides a method for manufacturing a pattern, and an electronic component using the above composition. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は感光性を有するポリオキサゾール前駆体を含有する耐熱性ポジ型感光性樹脂組成物、これを用いたパターンの製造方法及び電子部品に関するものである。   The present invention relates to a heat-resistant positive photosensitive resin composition containing a photosensitive polyoxazole precursor, a pattern production method using the same, and an electronic component.

従来、半導体素子の表面保護膜、層間絶縁膜には優れた耐熱性と電気特性、機械特性等を併せ持つポリイミド樹脂が用いられている。しかし近年半導体素子の高集積化、大型化が進む中、封止樹脂パッケージの薄型化小型化の要求がありLOC(リード・オン・チップ)や半田リフローによる表面実装などの方式が取られてきており、これまで以上に機械特性、耐熱性等に優れたポリイミド樹脂が必要とされるようになってきた。   Conventionally, polyimide resins having excellent heat resistance, electrical characteristics, mechanical characteristics, and the like have been used for surface protection films and interlayer insulating films of semiconductor elements. However, in recent years, as semiconductor devices have been highly integrated and increased in size, there has been a demand for thinner and smaller sealing resin packages, and LOC (lead-on-chip) and surface mounting methods such as solder reflow have been adopted. Therefore, a polyimide resin excellent in mechanical properties, heat resistance and the like has been required more than ever.

一方、ポリイミド樹脂自身に感光特性を付与した感光性ポリイミドが用いられてきているが、これを用いるとパターン作成工程が簡略化でき、煩雑な製造工程の短縮が行えるという特徴を有する。従来の感光性ポリイミドまたはその前駆体を用いてなる耐熱性フォトレジストや、その用途については良く知られている。ネガ型では、ポリイミド前駆体にエステル結合またはイオン結合を介してメタクリロイル基を導入する方法(例えば、特許文献1〜4参照)、光重合性オレフィンを有する可溶性ポリイミド(例えば、特許文献5〜10参照)、ベンゾフェノン骨格を有し、かつ窒素原子が結合する芳香環のオルソ位にアルキル基を有する自己増感型ポリイミド(例えば、特許文献11、12参照)などがある。 On the other hand, photosensitive polyimide having a photosensitive property imparted to the polyimide resin itself has been used. However, when this is used, the pattern creation process can be simplified and complicated manufacturing processes can be shortened. A heat-resistant photoresist using a conventional photosensitive polyimide or its precursor and its application are well known. In the negative type, a method of introducing a methacryloyl group into a polyimide precursor via an ester bond or an ionic bond (for example, see Patent Documents 1 to 4), a soluble polyimide having a photopolymerizable olefin (for example, see Patent Documents 5 to 10) ), A self-sensitized polyimide having a benzophenone skeleton and an alkyl group at the ortho position of an aromatic ring to which a nitrogen atom is bonded (see, for example, Patent Documents 11 and 12).

上記のネガ型では、現像の際にN−メチルピロリドン等の有機溶剤を必要とするため、最近では、アルカリ水溶液で現像ができるポジ型の感光性樹脂の提案がなされている。ポジ型ではポリイミド前駆体にエステル結合を介してo−ニトロベンジル基を導入する方法(例えば、非特許文献1参照)、可溶性ヒドロキシルイミドまたはポリオキサゾール前駆体にナフトキノンジアジド化合物を混合する方法(例えば、特許文献13、14参照)、可溶性ポリイミドにエステル結合を介してナフトキノンジアジドを導入する方法(例えば、非特許文献2参照)、ポリイミド前駆体にナフトキノンジアジドを混合するもの(例えば、特許文献15参照)などがある。   Since the above negative type requires an organic solvent such as N-methylpyrrolidone for development, a positive photosensitive resin that can be developed with an aqueous alkaline solution has recently been proposed. In the positive type, a method in which an o-nitrobenzyl group is introduced into a polyimide precursor via an ester bond (for example, see Non-Patent Document 1), a method in which a naphthoquinonediazide compound is mixed in a soluble hydroxylimide or polyoxazole precursor (for example, Patent Documents 13 and 14), a method of introducing naphthoquinone diazide into a soluble polyimide via an ester bond (for example, see Non-Patent Document 2), and a method in which naphthoquinone diazide is mixed into a polyimide precursor (for example, see Patent Document 15) and so on.

しかしながら、上記のネガ型ではその機能上、解像度に問題があったり、用途によっては製造時の歩留まり低下を招くなどの問題がある。また、上記のものでは用いるポリマーの構造が限定されるために、最終的に得られる被膜の物性が限定されてしまい多目的用途には不向きなものである。一方、ポジ型においても上記のように感光剤の吸収波長に伴う問題から感度や解像度が低かったり、構造が限定され、同様の問題を有する。   However, the negative type has a problem in resolution due to its function, and in some applications, there is a problem in that the yield in manufacturing is reduced. In addition, since the structure of the polymer to be used is limited in the above, the physical properties of the finally obtained film are limited, which is not suitable for multipurpose use. On the other hand, the positive type also has the same problems because the sensitivity and resolution are low and the structure is limited due to the problem with the absorption wavelength of the photosensitive agent as described above.

また、ポリベンゾオキサゾール前駆体にジアゾナフトキノン化合物を混合したもの(例えば、特許文献16参照)や、ポリアミド酸にエステル結合を介してフェノール部位を導入したもの(例えば、特許文献17参照)などカルボン酸の代わりにフェノール性水酸基を導入したものがあるが、これらのものは現像性が不十分であり未露光部の膜減りや樹脂の基材からの剥離が起こる。また、こうした現像性や接着の改良を目的に、シロキサン部位をポリマー骨格中に有するポリアミド酸を混合したもの(例えば、特許文献18、19参照)が提案されているが、前述のごとくポリアミド酸を用いるため保存安定性が悪化する。加えて保存安定性や接着の改良を目的に、アミン末端基を重合性基で封止したもの(例えば、特許文献20〜22参照)も提案されているが、これらのものは、酸発生剤として芳香環を多数含むジアゾキノン化合物を用いるため、感度が低く、ジアゾキノン化合物の添加量を増やす必要から、熱硬化後の機械物性を著しく低下させると言う問題があり、実用レベルの材料とは言い難いものである。   Also, carboxylic acids such as polybenzoxazole precursor mixed with a diazonaphthoquinone compound (see, for example, Patent Document 16), or polyamic acid having a phenol moiety introduced via an ester bond (for example, see Patent Document 17). Instead of these, phenolic hydroxyl groups have been introduced, but these have insufficient developability, resulting in film loss at unexposed areas and peeling of the resin from the substrate. For the purpose of improving developability and adhesion, a mixture of polyamic acids having a siloxane moiety in the polymer skeleton has been proposed (for example, see Patent Documents 18 and 19). Storage stability deteriorates due to use. In addition, for the purpose of improving storage stability and adhesion, amine end groups sealed with a polymerizable group (see, for example, Patent Documents 20 to 22) have also been proposed. Since a diazoquinone compound containing a large number of aromatic rings is used as a low-sensitivity, it is necessary to increase the addition amount of the diazoquinone compound, and there is a problem that the mechanical properties after thermosetting are remarkably lowered, and it is difficult to say that the material is at a practical level. Is.

前記ジアゾキノン化合物の問題点の改良を目的に種々の化学増幅システムを適用したものも提案されている。化学増幅型のポリイミド(例えば、特許文献23参照)、化学増幅型のポリイミドあるいはポリベンゾオキサゾール前駆体(例えば、特許文献24〜30参照)が挙げられるが、これらは高感度のものは低分子量が招く膜特性の低下が、膜特性に優れるものは高分子量が招く溶解性不十分による感度の低下が見られ、いずれも実用レベルの材料とは言い難いものである。従って、いずれも未だ実用化レベルで充分なものはないのが実状である。   In order to improve the problems of the diazoquinone compound, those using various chemical amplification systems have been proposed. Chemically amplified polyimides (for example, see Patent Document 23), chemically amplified polyimides or polybenzoxazole precursors (for example, see Patent Documents 24 to 30) are mentioned. The deterioration of the induced film characteristics, which are excellent in the film characteristics, show a decrease in sensitivity due to insufficient solubility due to the high molecular weight, and it is difficult to say that both are materials at a practical level. Therefore, in reality, none of them is sufficient for practical use.

また、基板であるシリコンウエハの径は、年々大きくなり、ポリイミドまたはポリベンゾオキサゾール前駆体とシリコンの熱膨張係数差により、表面保護膜を形成後のシリコンウエハの反りが以前より大きくなるという問題が発生している。そのため、従来のポリイミドまたはポリベンゾオキサゾール前駆体よりもさらにシリコンウエハの反りを低減する感光性ポリイミドまたはポリベンゾオキサゾール前駆体が強く求められている。一般に分子構造を剛直にすることにより低熱膨張性は達成できるが、剛直構造の場合、i線をほとんど透過しないため、感光性特性が低下する。   In addition, the diameter of the silicon wafer, which is the substrate, increases year by year, and the warpage of the silicon wafer after forming the surface protective film becomes larger than before due to the difference in thermal expansion coefficient between the polyimide or polybenzoxazole precursor and silicon. It has occurred. Therefore, there is a strong demand for a photosensitive polyimide or polybenzoxazole precursor that reduces the warpage of the silicon wafer further than the conventional polyimide or polybenzoxazole precursor. Generally, low thermal expansion can be achieved by making the molecular structure rigid. However, in the case of the rigid structure, the i-line is hardly transmitted, so that the photosensitive property is lowered.

特開昭49−11541号公報Japanese Patent Laid-Open No. 49-11541 特開昭50−40922号公報Japanese Patent Laid-Open No. 50-40922 特開昭54−145794号公報JP 54-145794 A 特開昭56−38038号公報等JP-A-56-38038, etc. 特開昭59−108031号公報JP 59-108031 A 特開昭59−220730号公報JP 59-220730 A 特開昭59−232122号公報JP 59-232122 A 特開昭60−6729号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 60-6729 特開昭60−72925号公報JP-A-60-72925 特開昭61−57620号公報等JP 61-57620 A, etc. 特開昭59−219330号公報JP 59-219330 A 特開昭231533号公報JP-A-231533 特公昭64−60630号公報Japanese Examined Patent Publication No. 64-60630 米国特許4395482号明細書US Pat. No. 4,395,482 特開昭52−13315号公報JP 52-13315 A 特開平1−46862号公報JP-A-1-46862 特開平10−307393号公報JP-A-10-307393 特開平4−31861号公報JP-A-4-31861 特開平4−46345号公報Japanese Patent Laid-Open No. 4-46345 特開平5−197153号公報JP-A-5-197153 特開平9−183846号公報JP-A-9-183846 特開2001−183835号公報JP 2001-183835 A 特開平3−763号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-763 特開平7−219228号公報JP 7-219228 A 特開平10−186664号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-186664 特開平11−202489号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-202489 特開2000−56559号公報JP 2000-56559 A 特開2001−194791号公報JP 2001-194791 A 特表2002−526793号公報JP 2002-526793 A 米国特許6143467号明細書US Pat. No. 6,143,467

J. Macromol. Sci. Chem., A24, 10, 1407, 1987J. et al. Macromol. Sci. Chem. , A24, 10, 1407, 1987 Macromolecules, 23,4796,1990Macromolecules, 23, 4796, 1990

本発明は、優れた耐熱性及び他の諸特性を持ち、紫外及び可視光量域での高い透過率を示しかつ低残留応力となる樹脂組成物により、感光剤および添加剤を用いることで、感度、解像度に優れるうえ従来からのフォトレジストが有する前記問題を解決し、しかも接着性、耐熱性に富んだポジ型感光性樹脂組成物を提供するものである。   The present invention has excellent heat resistance and other characteristics, exhibits high transmittance in the ultraviolet and visible light range, and uses a photosensitizer and an additive with a resin composition that exhibits low residual stress. The present invention provides a positive photosensitive resin composition that is excellent in resolution, solves the above-mentioned problems of conventional photoresists, and is excellent in adhesion and heat resistance.

また本発明は、前記組成物の使用により、アルカリ水溶液で現像可能であり、感度、解像度および耐熱性に優れ、良好な形状のパターンが得られるパターンの製造法を提供するものである。さらに、本発明は、低残留応力の表面保護膜又は層間絶縁膜を有し、信頼性の高い電子部品を提供するものである。   The present invention also provides a method for producing a pattern that can be developed with an alkaline aqueous solution by using the above composition and that has a good sensitivity, resolution, and heat resistance, and that has a good shape. Furthermore, the present invention provides a highly reliable electronic component having a low residual stress surface protective film or interlayer insulating film.

本発明は、次のものに関する。
[1](a)一般式(I)

Figure 2006227063

(式中、Uは4価の有機基を示し、V、Wは2価の有機基を示す)で表される一般式(I)のjとkが0.01≦k/(j+k)< 1を満たす繰り返し単位を有するアルカリ水溶液可溶性のアミドユニットを持つポリベンゾオキサゾール前駆体、(b)光により酸を発生する化合物、並びに、(c)溶剤を含有してなるポジ型感光性樹脂組成物。
[2] (a)成分のWが一般式(II)で表される[1]に記載のポジ型感光性樹脂組成物。
Figure 2006227063
(式中、Mは単結合又は2価の有機基を示し、R1及びR2は各々独立に一価の有機基で、r及びsは各々独立に0〜4の整数であり、Wの二つの結合手はそれぞれ、式中の異なるベンゼン環上に存在する。)
[3] (a)成分のWが一般式(III)で表される
Figure 2006227063
(式中、Xは2価の有機基を示し、R1及びR2は各々独立に一価の有機基で、r及びsは各々独立に0〜4の整数であり、Wの二つの結合手はそれぞれ、式中の異なるベンゼン環上に存在する。)[1]に記載のポジ型感光性樹脂組成物。
[4] (a)成分のWが一般式(IV)で表され、nが1〜100の整数である[1]に記載のポジ型感光性樹脂組成物。
Figure 2006227063
(R3, R8は二価の有機基、R4〜R7は各々独立に一価の有機基である。)
[5] (a)成分のWが一般式(IV)で表され、nが1〜30の整数である[4]に記載のポジ型感光性樹脂組成物。
[6] (a)一般式(I)で表される一般式(I)のjとkが0.03≦k/(j+k)< 0.6を満たす繰り返し単位を有するアルカリ水溶液可溶性の芳香族ポリアミドである[1]〜[4]のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物。
[7]上記、ポジ型感光性樹脂組成物がさらに(d)フェノール性水酸基を有する化合物、(e)アルカリ水溶液に対する(a)成分の溶解を抑制する化合物を含むことを特徴とする[1]〜[6]のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物。
[8](a)成分100重量部に対して、(b)成分5〜100重量部、(d)成分1〜30重量部、(e)成分0.01〜15重量部を配合する[1]〜[7]のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物。
[9][1]〜[8]のいずれかに記載のポリアミドを脱水閉環して形成されるポリベンゾオキサゾール。
[10][1]〜[8] のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物を支持基板上に塗布し乾燥する工程、前記乾燥工程により得られた感光性樹脂膜を露光する工程、前記露光後の感光性樹脂膜を加熱する工程、前記加熱後の感光性樹脂膜をアルカリ水溶液を用いて現像する工程、及び前記現像後の感光性樹脂膜を加熱処理する工程を含むパターンの製造法。
[11][10] に記載の製造方法により得られるパターンの層を有してなる電子デバイスを有する電子部品であって、前記電子デバイス中に前記パターンの層が層間絶縁膜層又は表面保護膜として設けられることを特徴とする電子部品。 The present invention relates to the following.
[1] (a) General formula (I)
Figure 2006227063

(Wherein U represents a tetravalent organic group, and V and W represent a divalent organic group) j and k in the general formula (I) represented by 0.01 ≦ k / (j + k) < A positive-type photosensitive resin composition comprising a polybenzoxazole precursor having an amide unit soluble in an alkaline aqueous solution having a repeating unit satisfying 1, a compound that generates an acid by light, and (c) a solvent. .
[2] The positive photosensitive resin composition according to [1], wherein W of component (a) is represented by general formula (II).
Figure 2006227063
(In the formula, M represents a single bond or a divalent organic group, R 1 and R 2 are each independently a monovalent organic group, r and s are each independently an integer of 0 to 4, Each of the two bonds is on a different benzene ring in the formula.)
[3] W of component (a) is represented by general formula (III)
Figure 2006227063
(Wherein X represents a divalent organic group, R 1 and R 2 are each independently a monovalent organic group, r and s are each independently an integer of 0 to 4, and two bonds of W Each hand is present on a different benzene ring in the formula.) The positive photosensitive resin composition according to [1].
[4] The positive photosensitive resin composition according to [1], wherein W of component (a) is represented by general formula (IV), and n is an integer of 1 to 100.
Figure 2006227063
(R 3 and R 8 are divalent organic groups, and R 4 to R 7 are each independently a monovalent organic group.)
[5] The positive photosensitive resin composition according to [4], wherein W of component (a) is represented by general formula (IV), and n is an integer of 1 to 30.
[6] (a) an aromatic aqueous solution-soluble aromatic polyamide having a repeating unit in which j and k in the general formula (I) represented by the general formula (I) satisfy 0.03 ≦ k / (j + k) <0.6 The positive photosensitive resin composition according to any one of [1] to [4].
[7] The positive photosensitive resin composition further includes (d) a compound having a phenolic hydroxyl group, and (e) a compound that suppresses dissolution of the component (a) in an alkaline aqueous solution [1] -Positive photosensitive resin composition in any one of-[6].
[8] (b) component 5 to 100 parts by weight, (d) component 1 to 30 parts by weight, and (e) component 0.01 to 15 parts by weight per 100 parts by weight of component (a) [1 ] The positive photosensitive resin composition in any one of [7]-[7].
[9] Polybenzoxazole formed by dehydrating and ring-closing the polyamide according to any one of [1] to [8].
[10] A step of applying and drying the positive photosensitive resin composition according to any one of [1] to [8] on a support substrate, a step of exposing the photosensitive resin film obtained by the drying step, Production of a pattern including a step of heating the photosensitive resin film after the exposure, a step of developing the photosensitive resin film after the heating using an alkaline aqueous solution, and a step of heat-treating the photosensitive resin film after the development Law.
[11] An electronic component having an electronic device having a pattern layer obtained by the manufacturing method according to [10], wherein the layer of the pattern is an interlayer insulating film layer or a surface protective film in the electronic device An electronic component characterized by being provided as

本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、優れた耐熱性及び他の諸特性を持ち、紫外及び可視光量域での高い透過率かつ低残留応力性を示す樹脂および感光剤、添加剤を用いることで感度、解像度に優れる。また本発明のパターンの製造法によれば、前記組成物の使用により、感度、解像度、接着性および耐熱性に優れ、良好な形状のパターンが得られる。また、本発明の電子部品は、良好な形状と接着性、耐熱性に優れたパターンを有することにより、信頼性の高いものである。   The positive photosensitive resin composition of the present invention uses a resin, a photosensitive agent, and an additive having excellent heat resistance and other characteristics, high transmittance in the ultraviolet and visible light range, and low residual stress. It is excellent in sensitivity and resolution. Moreover, according to the method for producing a pattern of the present invention, by using the composition, a pattern having a good shape and excellent sensitivity, resolution, adhesiveness and heat resistance can be obtained. In addition, the electronic component of the present invention is highly reliable because it has a good shape and a pattern with excellent adhesion and heat resistance.

本発明のポリベンゾオキサゾール前駆体は、原料としてジカルボン酸誘導体とヒドロキシ基含有ジアミン類にさらにジアミン類を反応させることでアルカリ可溶性ポリマーが得られ、感光特性と高い硬化膜特性とを両立する材料設計が可能であることを特徴としている。またジアミン類とジカルボン酸誘導体との反応で生成するアミドユニットはi線領域における光線透過性が高いのでそのアミドユニットを導入することで大幅な光線透過性の向上が見込める点で好ましい。ヒドロキシ基含有ジアミン類よりもジアミン類の方が原料となる単量体の製造・入手のしやすく、ジアミン類を共重合させることで多種多様のアルカリ可溶性ポリベンゾオキサゾール前駆体が得られる。   The polybenzoxazole precursor of the present invention can be obtained by reacting a diamine with a dicarboxylic acid derivative and a hydroxy group-containing diamine as a raw material to obtain an alkali-soluble polymer, which is compatible with both photosensitive properties and high cured film properties. Is possible. Moreover, since the amide unit produced | generated by reaction of diamine and dicarboxylic acid derivative has high light transmittance in i line | wire area | region, it is preferable at the point which can expect a big improvement in light transmittance by introduce | transducing the amide unit. Diamines are easier to produce and obtain monomers as raw materials than hydroxy group-containing diamines, and a wide variety of alkali-soluble polybenzoxazole precursors can be obtained by copolymerizing diamines.

本発明の用いる一般式(I)で表される繰り返し単位を有する繰り返し単位を有するアミドユニットを持つポリベンゾオキサゾール前駆体は、
即ち、次式

Figure 2006227063

(式中、Uは4価の有機基を示し、VとWは2価の有機基を示す。jとkは、モル分率を示し、jとkの和は100モル%であり、jが1〜99モル%、kが1〜99モル%である)で表されるポリアミドである。ここで、式中のjとkのモル分率は、j=40〜97モル%、k=60〜3モル%であることがアルカリ溶解性の点でより好ましい。 A polybenzoxazole precursor having an amide unit having a repeating unit having a repeating unit represented by the general formula (I) used in the present invention,
That is, the following formula
Figure 2006227063

(In the formula, U represents a tetravalent organic group, V and W represent a divalent organic group, j and k represent a mole fraction, and the sum of j and k is 100 mol%, j Is 1 to 99 mol%, and k is 1 to 99 mol%). Here, the molar fraction of j and k in the formula is more preferably j = 40 to 97 mol% and k = 60 to 3 mol% from the viewpoint of alkali solubility.

本発明における前記一般式(I)で表される繰り返し単位を有する成分(a)は、アルカリ水溶液可溶性のアミドユニットを持つポリベンゾオキサゾール前駆体である。なお、アルカリ水溶液とは、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液、金属水酸化物水溶液、有機アミン水溶液等のアルカリ性の溶液である。一般式(I)で表される、ヒドロキシ基を含有するアミドユニットは、最終的には硬化時の脱水閉環により、耐熱性、機械特性、電気特性に優れるオキサゾール体に変換される。   The component (a) having a repeating unit represented by the general formula (I) in the present invention is a polybenzoxazole precursor having an amide unit soluble in an alkaline aqueous solution. In addition, alkaline aqueous solution is alkaline solutions, such as tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, metal hydroxide aqueous solution, and organic amine aqueous solution. The amide unit containing a hydroxy group represented by the general formula (I) is finally converted into an oxazole having excellent heat resistance, mechanical properties, and electrical properties by dehydration and ring closure at the time of curing.

(a)成分の分子量は、重量平均分子量で3,000〜200,000が好ましく、5,000〜100,000がより好ましい。ここで、分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法により測定し、標準ポリスチレン検量線より換算して得た値である。   The molecular weight of the component (a) is preferably 3,000 to 200,000, more preferably 5,000 to 100,000 in terms of weight average molecular weight. Here, the molecular weight is a value obtained by measuring by a gel permeation chromatography method and converting from a standard polystyrene calibration curve.

本発明において、一般式(I)で表される繰り返し単位を有するアミドユニットを持つポリベンゾオキサゾール前駆体は、ジカルボン酸誘導体とヒドロキシ基含有ジアミン類およびジアミン類から合成できる。具体的には、ジカルボン酸誘導体をジハライド誘導体に変換後、前記二種のジアミン類との反応を行うことにより合成できる。ジハライド誘導体としては、ジクロリド誘導体が好ましい。   In the present invention, a polybenzoxazole precursor having an amide unit having a repeating unit represented by formula (I) can be synthesized from a dicarboxylic acid derivative, a hydroxy group-containing diamine and a diamine. Specifically, it can be synthesized by converting a dicarboxylic acid derivative into a dihalide derivative and then reacting with the two kinds of diamines. As the dihalide derivative, a dichloride derivative is preferable.

ジクロリド誘導体は、ジカルボン酸誘導体にハロゲン化剤を作用させて合成することができる。ハロゲン化剤としては通常のカルボン酸の酸クロ化反応に使用される、塩化チオニル、塩化ホスホリル、オキシ塩化リン、五塩化リン等が使用できる。   The dichloride derivative can be synthesized by reacting a dicarboxylic acid derivative with a halogenating agent. As the halogenating agent, thionyl chloride, phosphoryl chloride, phosphorus oxychloride, phosphorus pentachloride, etc., which are used in the usual acid chlorination reaction of carboxylic acid can be used.

ジクロリド誘導体を合成する方法としては、ジカルボン酸誘導体と上記ハロゲン化剤を溶媒中で反応させるか、過剰のハロゲン化剤中で反応を行った後、過剰分を留去する方法で合成できる。反応溶媒としは、N−メチル−2−ピロリドン、N−メチル−2−ピリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、トルエン、ベンゼン等が使用できる。   As a method of synthesizing the dichloride derivative, it can be synthesized by reacting the dicarboxylic acid derivative and the halogenating agent in a solvent, or reacting in an excess halogenating agent and then distilling off the excess. As the reaction solvent, N-methyl-2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyridone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, toluene, benzene and the like can be used.

これらのハロゲン化剤の使用量は、溶媒中で反応させる場合は、ジカルボン酸誘導体に対して、1.5〜3.0モルが好ましく、1.7〜2.5モルがより好ましく、ハロゲン化剤中で反応させる場合は、4.0〜50モルが好ましく、5.0〜20モルがより好ましい。反応温度は、−10〜70℃が好ましく、0〜20℃がより好ましい。   The amount of these halogenating agents to be used in a solvent is preferably 1.5 to 3.0 mol, more preferably 1.7 to 2.5 mol relative to the dicarboxylic acid derivative. When making it react in an agent, 4.0-50 mol is preferable and 5.0-20 mol is more preferable. The reaction temperature is preferably -10 to 70 ° C, more preferably 0 to 20 ° C.

ジクロリド誘導体とヒドロキシ基含有ジアミン類およびジアミン類との反応は、脱ハロゲン化水素剤の存在下に、有機溶媒中で行うことが好ましい。脱ハロゲン化水素剤としては、通常、ピリジン、トリエチルアミン等の有機塩基が使用される。また、有機溶媒としは、N−メチル−2−ピロリドン、N−メチル−2−ピリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド等が使用できる。反応温度は、−10〜30℃が好ましく、0〜20℃がより好ましい。   The reaction of the dichloride derivative with hydroxy group-containing diamines and diamines is preferably carried out in an organic solvent in the presence of a dehydrohalogenating agent. As the dehydrohalogenating agent, organic bases such as pyridine and triethylamine are usually used. As the organic solvent, N-methyl-2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyridone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide and the like can be used. The reaction temperature is preferably −10 to 30 ° C., more preferably 0 to 20 ° C.

本発明において、一般式(I)においてWで表される2価の有機基とは、一般に、ジカルボン酸と反応してポリアミド構造を形成する。耐熱性がありかつi線透過性を向上させるジアミンとして一般式(II)で表される構造を有していることが好ましい。   In the present invention, the divalent organic group represented by W in formula (I) generally reacts with a dicarboxylic acid to form a polyamide structure. It is preferable to have a structure represented by the general formula (II) as a diamine that has heat resistance and improves i-line permeability.

Figure 2006227063
(式中、Mは単結合又は2価の有機基を示し、R1及びR2は各々独立に一価の有機基で、r及びsは各々独立に0〜4の整数であり、Wの二つの結合手はそれぞれ、式中の異なるベンゼン環上に存在する。)
ここで、Mで示される2価の有機基としては−CH−,−C(CH−,−O−,−S−,−SO−,−CO−,−(CF−等が好ましいものとして挙げられる。
また、R及びRで示される一価の有機基としては、炭素数1〜10の、アルキル基、アルキルエーテル基、フルオロアルキル基、フルオロアルキルエーテル基等が好ましいものとして挙げられる。r及びsの数としては、各々0〜4であることが好ましい。
Figure 2006227063
(In the formula, M represents a single bond or a divalent organic group, R 1 and R 2 are each independently a monovalent organic group, r and s are each independently an integer of 0 to 4, Each of the two bonds is on a different benzene ring in the formula.)
Here, the divalent organic group represented by M is —CH 2 —, —C (CH 3 ) 2 —, —O—, —S—, —SO 2 —, —CO—, — (CF 3 ). 2- and the like are preferable.
Moreover, as a monovalent organic group shown by R < 1 > and R < 2 >, a C1-C10 alkyl group, an alkyl ether group, a fluoroalkyl group, a fluoroalkyl ether group etc. are mentioned as a preferable thing. The number of r and s is preferably 0-4.

前期ジアミン類の他に一般式(I)においてWで表される2価の有機基として、一般式(III)で表されるジアミンは耐熱性、i線透過性だけではなく低残留応力を示し、より好ましい。   As a divalent organic group represented by W in the general formula (I) in addition to the diamines, the diamine represented by the general formula (III) exhibits not only heat resistance and i-line permeability but also low residual stress. More preferable.

Figure 2006227063
(式中、Xは2価の有機基を示し、R1及びR2は各々独立に一価の有機基で、r及びsは各々独立に0〜4の整数であり、Wの二つの結合手はそれぞれ、式中の異なるベンゼン環上に存在する。)
ここで、Xで示される2価の有機基としては炭素数1〜10の、アルキル基、フルオロアルキル基および
Figure 2006227063
(Wherein X represents a divalent organic group, R 1 and R 2 are each independently a monovalent organic group, r and s are each independently an integer of 0 to 4, and two bonds of W Each hand is on a different benzene ring in the formula.)
Here, as the divalent organic group represented by X, an alkyl group, a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and

Figure 2006227063
等が好ましいものとして挙げられる。
また、R及びRで示される一価の有機基としては、炭素数1〜10の、アルキル基、アルキルエーテル基、フルオロアルキル基、フルオロアルキルエーテル基等が好ましいものとして挙げられる。r及びsの数としては、各々0〜4であることが好ましい。
Figure 2006227063
And the like are preferable.
Moreover, as a monovalent organic group shown by R < 1 > and R < 2 >, a C1-C10 alkyl group, an alkyl ether group, a fluoroalkyl group, a fluoroalkyl ether group etc. are mentioned as a preferable thing. The number of r and s is preferably 0-4.

本発明において、一般式(I)においてWで表される2価の有機基として、また一般式(IV)で表される構造は耐熱性、i線透過性、低残存応力を示し、好ましい。   In the present invention, the divalent organic group represented by W in the general formula (I) and the structure represented by the general formula (IV) are preferable because they exhibit heat resistance, i-line permeability and low residual stress.

Figure 2006227063
(R3, R8は二価の有機基、R4〜R7は各々独立に一価の有機基である。)
R3, R8の二価の有機基、R4〜R7の一価の有機基としては、炭素数1〜10の、アルキル基、アルキルエーテル基、フルオロアルキル基、フルオロアルキルエーテル基およびフェニル基等が好ましいものとして挙げられる。
繰返し単位数nとしては1〜100が好ましく、膜質や高Tg性の点からnは1〜30がより好ましい。
Figure 2006227063
(R 3 and R 8 are divalent organic groups, and R 4 to R 7 are each independently a monovalent organic group.)
Examples of the divalent organic group represented by R 3 and R 8 and the monovalent organic group represented by R 4 to R 7 include an alkyl group, an alkyl ether group, a fluoroalkyl group, a fluoroalkyl ether group, and phenyl having 1 to 10 carbon atoms. Group etc. are mentioned as a preferable thing.
The number of repeating units n is preferably 1 to 100, and n is more preferably 1 to 30 from the viewpoint of film quality and high Tg property.

Uで表される4価の有機基とは、一般に、ジカルボン酸と反応してポリベンゾオキサゾール前駆体構造を形成する、2個のヒドロキシ基がそれぞれアミンのオルト位に位置した構造を有するジアミンの残基であり、4価の芳香族基が好ましく、炭素原子数としては6〜40のものが好ましく、炭素原子数6〜40の4価の芳香族基がより好ましい。4価の芳香族基としては、4個の結合部位がいずれも芳香環上に存在するものが好ましい。   The tetravalent organic group represented by U is generally a diamine having a structure in which two hydroxy groups, each reacting with a dicarboxylic acid to form a polybenzoxazole precursor structure, are located at the ortho positions of the amine. It is a residue and is preferably a tetravalent aromatic group. The number of carbon atoms is preferably 6 to 40, and more preferably a tetravalent aromatic group having 6 to 40 carbon atoms. As the tetravalent aromatic group, those in which all four bonding sites are present on the aromatic ring are preferable.

このようなヒドロキシ基含有ジアミン類としては、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシビフェニル、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジヒドロキシビフェニル、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)スルホン、2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの化合物は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   Such hydroxy group-containing diamines include 3,3′-diamino-4,4′-dihydroxybiphenyl, 4,4′-diamino-3,3′-dihydroxybiphenyl, bis (3-amino-4-hydroxy Phenyl) propane, bis (4-amino-3-hydroxyphenyl) propane, bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) sulfone, bis (4-amino-3-hydroxyphenyl) sulfone, 2,2-bis (3 -Amino-4-hydroxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 2,2-bis (4-amino-3-hydroxyphenyl) -1,1,1,3,3 , 3-hexafluoropropane and the like, but are not limited thereto. These compounds can be used alone or in combination of two or more.

また一般式(I)において、Vで表される2価の有機基とは、ジアミンと反応してポリベンゾオキサゾール前駆体構造を形成する、ジカルボン酸の残基であり、2価の芳香族基が好ましく、炭素原子数としては6〜40のものが好ましく、炭素原子数6〜40の2価の芳香族基がより好ましい。2価の芳香族基としては、2個の結合部位がいずれも芳香環上に存在するものが好ましい。   In general formula (I), the divalent organic group represented by V is a dicarboxylic acid residue that reacts with diamine to form a polybenzoxazole precursor structure, and is a divalent aromatic group. The number of carbon atoms is preferably 6 to 40, and more preferably a divalent aromatic group having 6 to 40 carbon atoms. As the divalent aromatic group, those in which two bonding sites are both present on the aromatic ring are preferred.

このようなジカルボン酸としては、イソフタル酸、テレフタル酸、2,2−ビス(4−カルボキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、4,4’−ジカルボキシビフェニル、4,4’−ジカルボキシジフェニルエーテル、4,4’−ジカルボキシテトラフェニルシラン、ビス(4−カルボキシフェニル)スルホン、2,2−ビス(p−カルボキシフェニル)プロパン、5−tert−ブチルイソフタル酸、5−ブロモイソフタル酸、5−フルオロイソフタル酸、5−クロロイソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族系ジカルボン酸、1,2−シクロブタンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロペンタンジカルボン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸等の脂肪族系ジカルボン酸などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。これらの化合物を、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。   Examples of such dicarboxylic acids include isophthalic acid, terephthalic acid, 2,2-bis (4-carboxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, and 4,4′-dicarboxybiphenyl. 4,4′-dicarboxydiphenyl ether, 4,4′-dicarboxytetraphenylsilane, bis (4-carboxyphenyl) sulfone, 2,2-bis (p-carboxyphenyl) propane, 5-tert-butylisophthalic acid Aromatic dicarboxylic acids such as 5-bromoisophthalic acid, 5-fluoroisophthalic acid, 5-chloroisophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 1,2-cyclobutanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, Aliphatic systems such as 1,3-cyclopentanedicarboxylic acid, oxalic acid, malonic acid and succinic acid Although such a carboxylic acid is not limited thereto. These compounds can be used alone or in combination of two or more.

o−キノンジアジドスルホニルクロリドとヒドロキシ化合物及び/又はアミノ化合物とは、o−キノンジアジドスルホニルクロリド1モルに対して、ヒドロキシ基とアミノ基の合計が0.5〜1当量になるように配合されることが好ましい。脱塩酸剤とo−キノンジアジドスルホニルクロリドの好ましい割合は、0.95/1〜1/0.95の範囲である。好ましい反応温度は0〜40℃、好ましい反応時間は1〜10時間とされる。   The o-quinonediazide sulfonyl chloride and the hydroxy compound and / or amino compound may be blended so that the total of hydroxy group and amino group is 0.5 to 1 equivalent with respect to 1 mol of o-quinonediazide sulfonyl chloride. preferable. A preferred ratio of the dehydrochlorinating agent and o-quinonediazide sulfonyl chloride is in the range of 0.95 / 1 to 1 / 0.95. A preferable reaction temperature is 0 to 40 ° C., and a preferable reaction time is 1 to 10 hours.

反応溶媒としては,ジオキサン,アセトン,メチルエチルケトン,テトラヒドロフラン,ジエチルエーテル,N−メチルピロリドン等の溶媒が用いられる。脱塩酸剤としては,炭酸ナトリウム,水酸化ナトリウム,炭酸水素ナトリウム,炭酸カリウム,水酸化カリウム,トリメチルアミン,トリエチルアミン,ピリジンなどがあげられる。   As the reaction solvent, solvents such as dioxane, acetone, methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, diethyl ether, N-methylpyrrolidone and the like are used. Examples of the dehydrochlorination agent include sodium carbonate, sodium hydroxide, sodium hydrogen carbonate, potassium carbonate, potassium hydroxide, trimethylamine, triethylamine, and pyridine.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物において、(b)成分の配合量は、露光部と未露光部の溶解速度差と、感度の許容幅の点から、(a)成分100重量部に対して5〜100重量部が好ましく、8〜40重量部がより好ましい。   In the positive photosensitive resin composition of the present invention, the blending amount of the component (b) is based on the difference in dissolution rate between the exposed and unexposed areas and the allowable range of sensitivity with respect to 100 parts by weight of the component (a). 5 to 100 parts by weight is preferable, and 8 to 40 parts by weight is more preferable.

本発明に使用される(c)成分である溶剤としては溶剤としては、例えば、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホリルアミド、テトラメチレンスルホン、γ−ブチロラクトン等の非プロトン性極性溶剤が好ましく、これらを単独で又は2種以上併用して用いられる。   Examples of the solvent (c) used in the present invention include N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, hexamethylphosphorylamide. Aprotic polar solvents such as tetramethylene sulfone and γ-butyrolactone are preferred, and these are used alone or in combination of two or more.

本発明に使用される(d)成分であるフェノール性水酸基を有する化合物は、加えることでアルカリ水溶液を用いて現像する際に露光部の溶解速度が増加し感度が上がり、また、パターン形成後の膜の硬化時に、膜の溶融を防ぐことができる。本発明に使用することのできるフェノール性水酸基を有する化合物に特に制限はないが、分子量が大きくなると露光部の溶解促進効果が小さくなるので、一般に分子量が1,500以下の化合物が好ましい。例えば下記一般式(V)に挙げられるものが、露光部の溶解促進効果と膜の硬化時の溶融を防止する効果のバランスに優れ特に好ましい。   The compound having a phenolic hydroxyl group, which is the component (d) used in the present invention, increases the dissolution rate of the exposed area when developing with an alkaline aqueous solution, thereby increasing the sensitivity. When the film is cured, the film can be prevented from melting. Although there is no restriction | limiting in particular in the compound which has a phenolic hydroxyl group which can be used for this invention, Since the melt | dissolution promotion effect of an exposure part will become small when molecular weight becomes large, a compound with a molecular weight of 1,500 or less is generally preferable. For example, the compounds represented by the following general formula (V) are particularly preferred because they are excellent in the balance between the effect of promoting dissolution of the exposed portion and the effect of preventing melting during curing of the film.

Figure 2006227063
式中、Xは単結合又は2価の有機基を示し、Rはアルキル基又はアルケニル基を示し、R1及びR2は各々独立にアルキル基又はアルケニル基を示し、m及びnは各々独立に1又は2であり、p及びqは各々独立に0〜3の整数である)
Figure 2006227063
In the formula, X represents a single bond or a divalent organic group, R represents an alkyl group or an alkenyl group, R 1 and R 2 each independently represents an alkyl group or an alkenyl group, and m and n each independently represents 1 or 2 and p and q are each independently an integer of 0 to 3)

本発明のポジ型感光性樹脂組成物において、(d)成分の配合量は、現像時間と、未露光部残膜率の許容幅の点から、(a)成分100重量部に対して1〜30重量部が好ましく、3〜25重量部がより好ましい。   In the positive photosensitive resin composition of the present invention, the blending amount of the component (d) is 1 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the component (a) from the viewpoint of the development time and the allowable width of the unexposed part remaining film ratio. 30 parts by weight is preferable, and 3 to 25 parts by weight is more preferable.

本発明において、使用される(e)成分は、(a)成分のアルカリ水溶液に対する溶解性を阻害する化合物である。このような(e)成分としては、オニウム塩、ジアリール化合物及びテトラアルキルアンモニウム塩が好ましい。オニウム塩としては、ジアリールヨードニウム塩等のヨードニウム塩、トリアリ−ルスルホニウム塩等のスルホニウム塩、ホスホニウム塩、アリールジアゾニウム塩等のジアゾニウム塩などが挙げられる。ジアリール化合物としては、ジアリール尿素、ジアリールスルホン、ジアリールケトン、ジアリールエーテル、ジアリールプロパン、ジアリールヘキサフルオロプロパン等の二つのアリール基が結合基を介して結合したものが挙げられ、前記アリール基としては、フェニル基が好ましい。テトラアルキルアンモニウム塩としては、前記アルキル基がメチル基、エチル基等のテトラアルキルアンミニウムハライドが挙げられる。   In the present invention, the component (e) used is a compound that inhibits the solubility of the component (a) in an alkaline aqueous solution. As such component (e), onium salts, diaryl compounds and tetraalkylammonium salts are preferred. Examples of the onium salt include iodonium salts such as diaryliodonium salts, sulfonium salts such as triarylsulfonium salts, diazonium salts such as phosphonium salts and aryldiazonium salts. Examples of the diaryl compound include those in which two aryl groups such as diaryl urea, diaryl sulfone, diaryl ketone, diaryl ether, diaryl propane, and diaryl hexafluoropropane are bonded via a bonding group. Groups are preferred. Examples of the tetraalkylammonium salt include tetraalkylammonium halides in which the alkyl group is a methyl group or an ethyl group.

これらの中で良好な溶解阻害効果を示すものとしては、ジアリールヨードニウム塩、ジアリール尿素化合物、ジアリールスルホン化合物、テトラメチルアンモニウムハライド化合物等が挙げられ、ジアリール尿素化合物としてはジフェニル尿素、ジメチルジフェニル尿素等が挙げられ、テトラメチルアンモニウムハライド化合物としては、テトラメチルアンモニウムクロライド、テトラメチルアンモニウムブロミド、テトラメチルアンモニウムヨーダイドなどが挙げられる。   Among these, those showing a good dissolution inhibiting effect include diaryl iodonium salts, diaryl urea compounds, diaryl sulfone compounds, tetramethyl ammonium halide compounds, etc., and diaryl urea compounds include diphenyl urea, dimethyl diphenyl urea and the like. Examples of the tetramethylammonium halide compound include tetramethylammonium chloride, tetramethylammonium bromide, and tetramethylammonium iodide.

ジアリールヨードニウム塩としては、例えば、ジフェニルヨードニウムニトラート、ビス(p−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムニトラート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホナート、ビス(p−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホナート、ジフェニルヨードニウムブロマイド、ジフェニルヨードニウムクロリド、ジフェニルヨードニウムヨーダイト等が使用できる。   Examples of the diaryliodonium salt include diphenyliodonium nitrate, bis (p-tert-butylphenyl) iodonium nitrate, diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, bis (p-tert-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, and diphenyliodonium. Bromide, diphenyliodonium chloride, diphenyliodonium iodide and the like can be used.

これらの中で、ジフェニルヨードニウムニトラート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホナート及びジフェニルヨードニウム−8−アニリノナフタレン−1−スルホナートが、効果が高く好ましいものとして挙げられる。   Among these, diphenyliodonium nitrate, diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, and diphenyliodonium-8-anilinonanaphthalene-1-sulfonate are preferable because of their high effects.

(e)成分の配合量は、感度と、現像時間の許容幅の点から、(a)成分100重量部に対して0.01〜30重量部が好ましく、0.01〜10重量部がより好ましく、0.05〜3重量部がさらに好ましい。   The blending amount of the component (e) is preferably 0.01 to 30 parts by weight and more preferably 0.01 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the component (a) from the viewpoint of sensitivity and an allowable range of development time. Preferably, 0.05 to 3 parts by weight is more preferable.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、硬化膜の基板との接着性を高めるために、有機シラン化合物、アルミキレート化合物等を含むことができる。有機シラン化合物としては、例えば、ビニルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、尿素プロピルトリエトキシシラン、メチルフェニルシランジオール、エチルフェニルシランジオール、n−プロピルフェニルシランジオール、イソプロピルフェニルシランジオール、n−ブチルシフェニルシランジオール、イソブチルフェニルシランジオール、tert−ブチルフェニルシランジオール、ジフェニルシランジオール、エチルメチルフェニルシラノール、n−プロピルメチルフェニルシラノール、イソプロピルメチルフェニルシラノール、n−ブチルメチルフェニルシラノール、イソブチルメチルフェニルシラノール、tert−ブチルメチルフェニルシラノール、エチルn−プロピルフェニルシラノール、エチルイソプロピルフェニルシラノール、n−ブチルエチルフェニルシラノール、イソブチルエチルフェニルシラノール、tert−ブチルエチルフェニルシラノール、メチルジフェニルシラノール、エチルジフェニルシラノール、n−プロピルジフェニルシラノール、イソプロピルジフェニルシラノール、n−ブチルジフェニルシラノール、イソブチルジフェニルシラノール、tert−ブチルジフェニルシラノール、フェニルシラントリオール、1,4−ビス(トリヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(メチルジヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(エチルジヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(プロピルジヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(ブチルジヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(ジメチルヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(ジエチルヒドロキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(ジプロピルドロキシシリル)ベンゼン、1,4−ビス(ジブチルヒドロキシシリル)ベンゼン等が挙げられる。アルミキレート化合物としては、例えば、トリス(アセチルアセトネート)アルミニウム、アセチルアセテートアルミニウムジイソプロピレート等が挙げられる。これらの密着性付与剤を用いる場合は、(A)成分100重量部に対して、0.1〜20重量部が好ましく、0.5〜10重量部がより好ましい。   The positive photosensitive resin composition of the present invention can contain an organic silane compound, an aluminum chelate compound, or the like in order to enhance the adhesion of the cured film to the substrate. Examples of the organic silane compound include vinyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, urea propyltriethoxysilane, methylphenylsilanediol, ethylphenylsilanediol, n- Propylphenylsilanediol, isopropylphenylsilanediol, n-butylsiphenylsilanediol, isobutylphenylsilanediol, tert-butylphenylsilanediol, diphenylsilanediol, ethylmethylphenylsilanol, n-propylmethylphenylsilanol, isopropylmethylphenylsilanol , N-butylmethylphenylsilanol, isobutylmethylphenylsilanol, tert-butylmethylphenylsilanol , Ethyl n-propylphenylsilanol, ethylisopropylphenylsilanol, n-butylethylphenylsilanol, isobutylethylphenylsilanol, tert-butylethylphenylsilanol, methyldiphenylsilanol, ethyldiphenylsilanol, n-propyldiphenylsilanol, isopropyldiphenylsilanol , N-butyldiphenylsilanol, isobutyldiphenylsilanol, tert-butyldiphenylsilanol, phenylsilanetriol, 1,4-bis (trihydroxysilyl) benzene, 1,4-bis (methyldihydroxysilyl) benzene, 1,4-bis (Ethyldihydroxysilyl) benzene, 1,4-bis (propyldihydroxysilyl) benzene, 1,4-bis (butyldi) Droxysilyl) benzene, 1,4-bis (dimethylhydroxysilyl) benzene, 1,4-bis (diethylhydroxysilyl) benzene, 1,4-bis (dipropyldroxysilyl) benzene, 1,4-bis (dibutylhydroxy) And silyl) benzene. Examples of the aluminum chelate compound include tris (acetylacetonate) aluminum, acetylacetate aluminum diisopropylate, and the like. When using these adhesion grant agents, 0.1-20 weight part is preferable with respect to 100 weight part of (A) component, and 0.5-10 weight part is more preferable.

また、本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、塗布性、例えばストリエーション(膜厚のムラ)を防ぎ、現像性を向上させるために、適当な界面活性剤あるいはレベリング剤を添加することができる。このような界面活性剤あるいはレベリング剤としては、例えば、ポリオキシエチレンウラリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェノールエーテル等があり、市販品としては、メガファックスF171、F173、R−08(大日本インキ化学工業株式会社製商品名)、フロラードFC430、FC431(住友スリーエム株式会社商品名)、オルガノシロキサンポリマーKP341、KBM303、KBM403、KBM803(信越化学工業株式会社製商品名)等が挙げられる。   In addition, the positive photosensitive resin composition of the present invention may be added with an appropriate surfactant or leveling agent in order to prevent coating properties such as striation (film thickness unevenness) and improve developability. it can. Examples of such a surfactant or leveling agent include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octylphenol ether, and the like. Megafax F171 is a commercially available product. , F173, R-08 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd. product name), Florard FC430, FC431 (Sumitomo 3M Co., Ltd. product name), Organosiloxane polymer KP341, KBM303, KBM403, KBM803 (Product made by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) Name).

本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、支持基板上に塗布し乾燥する工程、露光する工程、現像する工程及び加熱処理する工程を経て、ポリベンゾオキサゾールのパターンとすることができる。支持基板上に塗布し乾燥する工程では、ガラス基板、半導体、金属酸化物絶縁体(例えばTiO2、SiO2等)、窒化ケイ素などの支持基板上に、この感光性樹脂組成物をスピンナーなどで回転塗布後、ホットプレート、オーブンなどを用いて乾燥する。 The positive photosensitive resin composition of the present invention can be formed into a polybenzoxazole pattern through a step of coating on a support substrate and drying, a step of exposing, a step of developing, and a step of heat treatment. In the step of applying and drying on the support substrate, the photosensitive resin composition is applied to the support substrate such as a glass substrate, a semiconductor, a metal oxide insulator (for example, TiO 2 , SiO 2 ), or silicon nitride with a spinner or the like. After spin coating, dry using a hot plate, oven, etc.

次いで、露光工程では、支持基板上で被膜となった感光性樹脂組成物に、マスクを介して紫外線、可視光線、放射線などの活性光線を照射する。現像工程では、露光部を現像液で除去することによりパターンが得られる。現像液としては、例えば、水酸化ナトリウム,水酸化カリウム,ケイ酸ナトリウム,アンモニア,エチルアミン,ジエチルアミン,トリエチルアミン,トリエタノールアミン,テトラメチルアンモニウムヒドロキシドなどのアルカリ水溶液が好ましいものとして挙げられる。これらの水溶液の塩基濃度は、0.1〜10重量%とされることが好ましい。さらに上記現像液にアルコール類や界面活性剤を添加して使用することもできる。これらはそれぞれ、現像液100重量部に対して、好ましくは0.01〜10重量部、より好ましくは0.1〜5重量部の範囲で配合することができる。   Next, in the exposure step, the photosensitive resin composition formed as a film on the support substrate is irradiated with actinic rays such as ultraviolet rays, visible rays, and radiations through a mask. In the development process, the pattern is obtained by removing the exposed portion with a developer. Preferred examples of the developer include aqueous alkali solutions such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium silicate, ammonia, ethylamine, diethylamine, triethylamine, triethanolamine, and tetramethylammonium hydroxide. The base concentration of these aqueous solutions is preferably 0.1 to 10% by weight. Furthermore, alcohols and surfactants can be added to the developer and used. Each of these can be blended in the range of preferably 0.01 to 10 parts by weight, more preferably 0.1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the developer.

ついで、加熱処理工程では、得られたパターンに好ましくは150〜450℃の加熱処理をすることにより、オキサゾール環や他の官能基を有する耐熱性のポリベンゾオキサゾールのパターンになる。   Next, in the heat treatment step, the resulting pattern is preferably heat-treated at 150 to 450 ° C. to form a heat-resistant polybenzoxazole pattern having an oxazole ring or other functional group.

本発明のポジ型感光性樹脂組成物は、半導体装置や多層配線板等の電子部品に使用することができ、具体的には、半導体装置の表面保護膜や層間絶縁膜、多層配線板の層間絶縁膜等の形成に使用することができる。本発明の半導体装置は、前記組成物を用いて形成される表面保護膜や層間絶縁膜を有すること以外は特に制限されず、様々な構造をとることができる。   The positive photosensitive resin composition of the present invention can be used for electronic components such as semiconductor devices and multilayer wiring boards. Specifically, the surface protective film, interlayer insulating film of semiconductor devices, and interlayers of multilayer wiring boards are used. It can be used for forming an insulating film or the like. The semiconductor device of the present invention is not particularly limited except that it has a surface protective film and an interlayer insulating film formed using the composition, and can have various structures.

本発明の半導体装置の製造工程の一例を以下に説明する。図1は多層配線構造の半導体装置の製造工程図である。図において、回路素子を有するSi基板等の半導体基板は、回路素子の所定部分を除いてシリコン酸化膜等の保護膜2で被覆され、露出した回路素子上に第1導体層が形成されている。前記半導体基板上にスピンコート法等で層間絶縁膜としてのポリイミド樹脂等の膜4が形成される(工程(a))。   An example of the manufacturing process of the semiconductor device of the present invention will be described below. FIG. 1 is a manufacturing process diagram of a semiconductor device having a multilayer wiring structure. In the figure, a semiconductor substrate such as a Si substrate having a circuit element is covered with a protective film 2 such as a silicon oxide film except for a predetermined portion of the circuit element, and a first conductor layer is formed on the exposed circuit element. . A film 4 of polyimide resin or the like as an interlayer insulating film is formed on the semiconductor substrate by a spin coat method or the like (step (a)).

次に塩化ゴム系またはフェノールノボラック系の感光性樹脂層5が前記層間絶縁膜4上にスピンコート法で形成され、公知の写真食刻技術によって所定部分の層間絶縁膜4が露出するように窓6Aが設けられている(工程(b))。前記窓6Aの層間絶縁膜4は、酸素、四フッ化炭素等のガスを用いるドライエッチング手段によって選択的にエッチングされ、窓6Bがあけられている。ついで窓6Bから露出した第1導体層3を腐食することなく、感光樹脂層5のみを腐食するようなエッチング溶液を用いて感光樹脂層5が完全に除去される(工程(c))。   Next, a chlorinated rubber-based or phenol novolak-based photosensitive resin layer 5 is formed on the interlayer insulating film 4 by spin coating, and a window is formed so that a predetermined portion of the interlayer insulating film 4 is exposed by a known photolithography technique. 6A is provided (step (b)). The interlayer insulating film 4 in the window 6A is selectively etched by dry etching means using a gas such as oxygen or carbon tetrafluoride to open the window 6B. Next, the photosensitive resin layer 5 is completely removed using an etching solution that corrodes only the photosensitive resin layer 5 without corroding the first conductor layer 3 exposed from the window 6B (step (c)).

さらに公知の写真食刻技術を用いて、第2導体層7を形成させ、第1導体層3との電気的接続が完全に行われる(工程(d))。3層以上の多層配線構造を形成する場合は、上記の工程を繰り返して行い各層を形成することができる。   Furthermore, the second conductor layer 7 is formed using a known photolithography technique, and the electrical connection with the first conductor layer 3 is completely performed (step (d)). When a multilayer wiring structure having three or more layers is formed, each layer can be formed by repeating the above steps.

次に表面保護膜8が形成される。この図の例では、この表面保護膜を前記感光性樹脂組成物をスピンコート法にて塗布、乾燥し、所定部分に窓6Cを形成するパターンを描いたマスク上から光を照射した後アルカリ水溶液にて現像してパターンを形成し、加熱してポリベンゾオキサゾール膜とする。このポリベンゾオキサゾール膜は、導体層を外部からの応力、α線などから保護するものであり、得られる半導体装置は信頼性に優れる。なお、上記例において、層間絶縁膜を本発明の感光性樹脂組成物を用いて形成することも可能である。   Next, the surface protective film 8 is formed. In the example of this figure, this surface protective film is applied with the photosensitive resin composition by a spin coat method, dried, and irradiated with light from a mask on which a pattern for forming a window 6C is formed at a predetermined portion, and then an alkaline aqueous solution. A pattern is formed by developing at, and heated to form a polybenzoxazole film. This polybenzoxazole film protects the conductor layer from external stress, α rays, and the like, and the obtained semiconductor device is excellent in reliability. In the above example, the interlayer insulating film can be formed using the photosensitive resin composition of the present invention.

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples.

合成例1 ジアミンユニットを持つポリベンゾオキサゾール前駆体の合成
攪拌機、温度計を備えた0.5リットルのフラスコ中に、イソフタル酸19.94g、N−メチルピロリドン90gを仕込み、フラスコを5℃に冷却した後、塩化チオニル28.55gを滴下し、30分間反応させて、イソフタル酸クロリドの溶液を得た。次いで、攪拌機、温度計を備えた0.5リットルのフラスコ中に、N−メチルピロリドン110gを仕込み、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン25.64gと1, 3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン8.77gを添加し、攪拌溶解した後、ピリジン18.98gを添加し、温度を0〜5℃に保ちながら、イソフタル酸クロリドの溶液を30分間で滴下した後、60分間攪拌を続けた。溶液を3リットルの水に投入し、析出物を回収、純水で3回洗浄した後、減圧乾燥してジアミンユニット含有ポリヒドロキシアミドを得た(以下、ポリマーIとする)。ポリマーIの標準ポリスチレン換算により求めた重量平均分子量は19800、分散度は1.6であった。
合成例2
合成例1で使用した1, 3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼンを2,2-ビス(4’-(4’’-アミノフェノキシ)フェニル)プロパンに置き換えた以外は合成例1と同様の条件にて合成を行った。得られたポリヒドロキシアミド(以下、ポリマーIIとする)の標準ポリスチレン換算により求めた重量平均分子量は17700、分散度は1.5であった。
合成例3
合成例1で使用した1, 3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼンを1,3‐ビス(3‐アミノプロピル)テトラメチルジシロキサンに置き換えた以外は合成例1と同様の条件にて合成を行った。得られたポリヒドロキシアミド(以下、ポリマーIIIとする)の標準ポリスチレン換算により求めた重量平均分子量は16100、分散度は1.5であった。
合成例4
合成例1で使用した1, 3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼンを分子量1630のジアミン末端ポリシロキサンに置き換えた以外は合成例1と同様の条件にて合成を行った。得られたポリヒドロキシアミド(以下、ポリマーIVとする)の標準ポリスチレン換算により求めた重量平均分子量は17300、分散度は1.5であった。
Synthesis Example 1 Synthesis of polybenzoxazole precursor having diamine unit In a 0.5 liter flask equipped with a stirrer and a thermometer, 19.94 g of isophthalic acid and 90 g of N-methylpyrrolidone were charged, and the flask was cooled to 5 ° C. Thereafter, 28.55 g of thionyl chloride was added dropwise and reacted for 30 minutes to obtain a solution of isophthalic acid chloride. Next, 110 g of N-methylpyrrolidone was charged into a 0.5 liter flask equipped with a stirrer and a thermometer, and 25.64 g of bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane and 1,3-bis ( After adding 8.77 g of 4-aminophenoxy) benzene and dissolving with stirring, 18.98 g of pyridine was added, and the solution of isophthalic acid chloride was added dropwise over 30 minutes while maintaining the temperature at 0 to 5 ° C., followed by stirring for 60 minutes. Continued. The solution was poured into 3 liters of water, and the precipitate was collected, washed three times with pure water, and then dried under reduced pressure to obtain a diamine unit-containing polyhydroxyamide (hereinafter referred to as polymer I). The weight average molecular weight calculated | required by standard polystyrene conversion of the polymer I was 19800, and dispersion degree was 1.6.
Synthesis example 2
The same as Synthesis Example 1 except that 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene used in Synthesis Example 1 was replaced with 2,2-bis (4 ′-(4 ″ -aminophenoxy) phenyl) propane. The synthesis was performed under conditions. The obtained polyhydroxyamide (hereinafter referred to as polymer II) had a weight average molecular weight of 17700 and a dispersity of 1.5 determined by standard polystyrene conversion.
Synthesis example 3
Synthesis was performed under the same conditions as in Synthesis Example 1 except that 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene used in Synthesis Example 1 was replaced with 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane. went. The obtained polyhydroxyamide (hereinafter referred to as polymer IIII) had a weight average molecular weight of 16,100 and a dispersity of 1.5 determined by standard polystyrene conversion.
Synthesis example 4
The synthesis was performed under the same conditions as in Synthesis Example 1 except that 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene used in Synthesis Example 1 was replaced with a diamine-terminated polysiloxane having a molecular weight of 1630. The resulting polyhydroxyamide (hereinafter referred to as polymer IV) had a weight average molecular weight of 17300 and a dispersity of 1.5 determined by standard polystyrene conversion.

比較例
合成例5
攪拌機、温度計を備えた0.5リットルのフラスコ中に、イソフタル酸19.94g、N−メチルピロリドン90gを仕込み、フラスコを5℃に冷却した後、塩化チオニル28.55gを滴下し、30分間反応させて、イソフタル酸クロリドの溶液を得た。次いで、攪拌機、温度計を備えた0.5リットルのフラスコ中に、N−メチルピロリドン110gを仕込み、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン36.63gを添加し、攪拌溶解した後、ピリジン18.98gを添加し、温度を0〜5℃に保ちながら、イソフタル酸クロリドの溶液を30分間で滴下した後、60分間攪拌を続けた。溶液を3リットルの水に投入し、析出物を回収、純水で3回洗浄した後、減圧乾燥してジアミンユニット含有ポリヒドロキシアミドを得た(以下、ポリマーVとする)。ポリマーVの標準ポリスチレン換算により求めた重量平均分子量は15200、分散度は1.5であった。
合成例6
合成例5で使用したイソフタル酸をビフェニルジカルボン酸に置き換えた以外は合成例1と同様の条件にて合成を行った。得られたポリヒドロキシアミド(以下、ポリマーVIとする)の標準ポリスチレン換算により求めた重量平均分子量は41400、分散度は1.7であった。
Comparative Example Synthesis Example 5
In a 0.5 liter flask equipped with a stirrer and a thermometer, 19.94 g of isophthalic acid and 90 g of N-methylpyrrolidone were charged, and after the flask was cooled to 5 ° C., 28.55 g of thionyl chloride was added dropwise and reacted for 30 minutes. Thus, a solution of isophthalic acid chloride was obtained. Next, 110 g of N-methylpyrrolidone was charged into a 0.5 liter flask equipped with a stirrer and a thermometer, and 36.63 g of bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane was added and dissolved by stirring. Thereafter, 18.98 g of pyridine was added, and the solution of isophthalic acid chloride was added dropwise over 30 minutes while maintaining the temperature at 0 to 5 ° C., followed by stirring for 60 minutes. The solution was poured into 3 liters of water, and the precipitate was collected, washed three times with pure water, and then dried under reduced pressure to obtain a diamine unit-containing polyhydroxyamide (hereinafter referred to as polymer V). The weight average molecular weight determined by standard polystyrene conversion of the polymer V was 15200, and the degree of dispersion was 1.5.
Synthesis example 6
The synthesis was performed under the same conditions as in Synthesis Example 1 except that the isophthalic acid used in Synthesis Example 5 was replaced with biphenyldicarboxylic acid. The obtained polyhydroxyamide (hereinafter referred to as polymer VI) had a weight average molecular weight of 41400 and a dispersity of 1.7 determined by standard polystyrene conversion.

GPC法による重量平均分子量の測定条件
測定装置;検出器:日立製作所社製L4000 UV
ポンプ:日立製作所社製L6000
島津社製C-R4A Chromatopac
測定条件;カラム:Gelpack GL-S300MDT-5 x2本
溶離液:THF/DMF=1/1 (容積比)
LiBr(0.03mol/l)、H3PO4(0.06mol/l)
流速:1.0ml/min、検出器:UV270nm
ポリマー0.5mgに対して溶媒[THF/DMF=1/1 (容積比)]1mlの溶液を用いて測定した。
GPC method for measuring weight average molecular weight: Detector: L4000 UV manufactured by Hitachi, Ltd.
Pump: Hitachi L6000
Shimadzu C-R4A Chromatopac
Measurement conditions: Column: Gelpack GL-S300MDT-5 x2
Eluent: THF / DMF = 1/1 (volume ratio)
LiBr (0.03 mol / l), H 3 PO 4 (0.06 mol / l)
Flow rate: 1.0ml / min, Detector: UV270nm
Measurement was performed using a solution of 1 ml of a solvent [THF / DMF = 1/1 (volume ratio)] with respect to 0.5 mg of the polymer.

実施例1〜4及び比較例1, 2
合成例1〜6で得られたジアミンユニットを持つポリベンゾオキサゾール前駆体およびポリベンゾオキサゾール前駆体10.0gをN-メチルピロリドン15gに溶解した樹脂をガラス板上にスピンコーターを用いて塗布した後、ホットプレート上120℃で3分間乾燥し、膜厚10μmの塗膜を得た。この塗膜の透過率を紫外可視分光光度計により測定した。次にシリコンウエハ上にスピンコートして、乾燥膜厚10〜20μmの塗膜を形成し、シャーレ中、23oCで2.38%TMAH水溶液に浸漬させ、完溶時間からアルカリ溶解速度を算出した。また残留応力はシリコンウエハ上に350℃で60分間加熱してポリベンゾオキサゾール膜を形成し、テンコール社製応力測定装置(FLX-2320型)で測定した。ポリマの透過率、アルカリ溶解速度および応力の測定結果を表1に記す。
Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2
After coating a polybenzoxazole precursor having a diamine unit obtained in Synthesis Examples 1 to 6 and a polybenzoxazole precursor 10.0 g in N-methylpyrrolidone 15 g on a glass plate using a spin coater Then, it was dried on a hot plate at 120 ° C. for 3 minutes to obtain a coating film having a thickness of 10 μm. The transmittance of this coating film was measured with an ultraviolet-visible spectrophotometer. Next was spin coated on a silicon wafer, coating having a dry film thickness of 10~20μm to form, in a petri dish, immersed in 2.38% TMAH aqueous solution at 23 o C, it was calculated alkali dissolution rate from completely dissolved time. Residual stress was measured by heating on a silicon wafer at 350 ° C. for 60 minutes to form a polybenzoxazole film and using a stress measuring device (FLX-2320 type) manufactured by Tencor. Table 1 shows the measurement results of polymer permeability, alkali dissolution rate and stress.

Figure 2006227063
以上の結果から、実施例1〜4のポリマは比較例1, 2に比べて透過率が高くかつ応力が低かった。
Figure 2006227063
From the above results, the polymers of Examples 1 to 4 had higher transmittance and lower stress than Comparative Examples 1 and 2.

得られたジアミンユニットを持つポリベンゾオキサゾール前駆体およびポリベンゾオキサゾール前駆体100重量部に対し、(b)〜(e)成分を表2に示した所定量にて配合した。感光特性の評価結果を表2に示す。   Components (b) to (e) were blended in predetermined amounts shown in Table 2 with respect to 100 parts by weight of the polybenzoxazole precursor having a diamine unit and the polybenzoxazole precursor. The evaluation results of the photosensitive characteristics are shown in Table 2.

Figure 2006227063
表中、NMP:N-メチルピロリドンを表す。()内はポリマー100重量部に対する添加量を重量部で示した。
Figure 2006227063
In the table, NMP represents N-methylpyrrolidone. The amount in parentheses indicates the amount added relative to 100 parts by weight of the polymer in parts by weight.

Figure 2006227063
Figure 2006227063

前記溶液をそののち干渉フィルターを介して、超高圧水銀灯を用いてi線(365nm)露光を行った。露光後、120℃で3分間加熱し、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの2.38%水溶液にて露光部のシリコンウエハが露出するまで現像した後、水でリンスしパターン形成に必要な最小露光量と解像度を求めた。結果を表3に記す。   The solution was then exposed to i-line (365 nm) using an ultra-high pressure mercury lamp through an interference filter. After exposure, heat at 120 ° C. for 3 minutes, develop with a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide until the exposed silicon wafer is exposed, then rinse with water to obtain the minimum exposure required for pattern formation. The resolution was determined. The results are shown in Table 3.

Figure 2006227063
以上の結果から、実施例5〜8のポリマは比較例3, 4に比べて高感度、高解像度のパターンが形成できた。
Figure 2006227063
From the above results, the polymers of Examples 5 to 8 were able to form a pattern with higher sensitivity and higher resolution than Comparative Examples 3 and 4.

多層配線構造の半導体装置の製造工程図である。It is a manufacturing process figure of the semiconductor device of a multilayer wiring structure.

符号の説明Explanation of symbols

1:半導体基板、
2:保護膜、
3:第1導体層、
4:層間絶縁膜層、
5:感光樹脂層、
6A、6B、6C:窓、
7:第2導体層、
8:表面保護膜層
1: semiconductor substrate,
2: Protective film,
3: First conductor layer,
4: Interlayer insulating film layer,
5: photosensitive resin layer,
6A, 6B, 6C: window,
7: second conductor layer,
8: Surface protective film layer

Claims (11)

(a)一般式(I)
Figure 2006227063

(式中、Uは4価の有機基を示し、V、Wは2価の有機基を示す)で表される一般式(I)のjとkが0.01≦k/(j+k)< 1を満たす繰り返し単位を有するアルカリ水溶液可溶性のアミドユニットを持つポリベンゾオキサゾール前駆体、(b)光により酸を発生する化合物、並びに、(c)溶剤を含有してなるポジ型感光性樹脂組成物。
(A) General formula (I)
Figure 2006227063

(Wherein U represents a tetravalent organic group, and V and W represent a divalent organic group) j and k in the general formula (I) represented by 0.01 ≦ k / (j + k) < A positive-type photosensitive resin composition comprising a polybenzoxazole precursor having an amide unit soluble in an alkaline aqueous solution having a repeating unit satisfying 1, a compound that generates an acid by light, and (c) a solvent. .
(a)成分のWが一般式(II)で表される請求項1に記載のポジ型感光性樹脂組成物。
Figure 2006227063
(式中、Mは単結合又は2価の有機基を示し、R1及びR2は各々独立に一価の有機基で、r及びsは各々独立に0〜4の整数であり、Wの二つの結合手はそれぞれ、式中の異なるベンゼン環上に存在する。)
2. The positive photosensitive resin composition according to claim 1, wherein W of component (a) is represented by general formula (II).
Figure 2006227063
(In the formula, M represents a single bond or a divalent organic group, R 1 and R 2 are each independently a monovalent organic group, r and s are each independently an integer of 0 to 4, Each of the two bonds is on a different benzene ring in the formula.)
(a)成分のWが一般式(III)で表される
Figure 2006227063
(式中、Xは2価の有機基を示し、R1及びR2は各々独立に一価の有機基で、r及びsは各々独立に0〜4の整数であり、Wの二つの結合手はそれぞれ、式中の異なるベンゼン環上に存在する。)請求項1に記載のポジ型感光性樹脂組成物。
(A) W of component is represented by general formula (III)
Figure 2006227063
(Wherein X represents a divalent organic group, R 1 and R 2 are each independently a monovalent organic group, r and s are each independently an integer of 0 to 4, and two bonds of W The hands are present on different benzene rings in the formula.) The positive photosensitive resin composition according to claim 1.
(a)成分のWが一般式(IV)で表され、nが1〜100の整数である請求項1に記載のポジ型感光性樹脂組成物。
Figure 2006227063
(R3, R8は二価の有機基、R4〜R7は各々独立に一価の有機基である。)
2. The positive photosensitive resin composition according to claim 1, wherein W of component (a) is represented by general formula (IV), and n is an integer of 1 to 100.
Figure 2006227063
(R 3 and R 8 are divalent organic groups, and R 4 to R 7 are each independently a monovalent organic group.)
(a)成分のWが一般式(IV)で表され、nが1〜30の整数である請求項4に記載のポジ型感光性樹脂組成物。 5. The positive photosensitive resin composition according to claim 4, wherein W of component (a) is represented by general formula (IV), and n is an integer of 1 to 30. (a)一般式(I)で表される一般式(I)のjとkが0.03≦k/(j+k)< 0.6を満たす繰り返し単位を有するアルカリ水溶液可溶性の芳香族ポリアミドである請求項1〜4のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物。 (A) An alkaline aqueous solution-soluble aromatic polyamide having a repeating unit in which j and k in the general formula (I) represented by the general formula (I) satisfy 0.03 ≦ k / (j + k) <0.6 The positive photosensitive resin composition in any one of 1-4. 上記、ポジ型感光性樹脂組成物がさらに(d)フェノール性水酸基を有する化合物、(e)アルカリ水溶液に対する(a)成分の溶解を抑制する化合物を含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物。 7. The positive photosensitive resin composition according to claim 1, further comprising (d) a compound having a phenolic hydroxyl group, and (e) a compound that suppresses dissolution of the component (a) in the alkaline aqueous solution. The positive photosensitive resin composition according to any one of the above. (a)成分100重量部に対して、(b)成分5〜100重量部、(d)成分1〜30重量部、(e)成分0.01〜15重量部を配合する請求項1〜7のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物。 (B) 5-100 parts by weight of component, (d) 1-30 parts by weight of component, and (e) 0.01-15 parts by weight of component are blended with 100 parts by weight of component (a). The positive photosensitive resin composition according to any one of the above. 請求項1〜8のいずれかに記載のポリアミドを脱水閉環して形成されるポリベンゾオキサゾール。 A polybenzoxazole formed by dehydrating and ring-closing the polyamide according to claim 1. 請求項1〜8のいずれかに記載のポジ型感光性樹脂組成物を支持基板上に塗布し乾燥する工程、前記乾燥工程により得られた感光性樹脂膜を露光する工程、前記露光後の感光性樹脂膜を加熱する工程、前記加熱後の感光性樹脂膜をアルカリ水溶液を用いて現像する工程、及び前記現像後の感光性樹脂膜を加熱処理する工程を含むパターンの製造法。 The process of apply | coating the positive photosensitive resin composition in any one of Claims 1-8 on a support substrate, and drying, The process of exposing the photosensitive resin film obtained by the said drying process, The photosensitive after the said exposure A method for producing a pattern comprising a step of heating a photosensitive resin film, a step of developing the photosensitive resin film after heating using an alkaline aqueous solution, and a step of heat-treating the photosensitive resin film after development. 請求項10に記載の製造方法により得られるパターンの層を有してなる電子デバイスを有する電子部品であって、前記電子デバイス中に前記パターンの層が層間絶縁膜層又は表面保護膜として設けられることを特徴とする電子部品。

11. An electronic component having an electronic device having a pattern layer obtained by the manufacturing method according to claim 10, wherein the pattern layer is provided as an interlayer insulating film layer or a surface protective film in the electronic device. An electronic component characterized by that.

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