JP2008222937A - Polymer and photosensitive resin composition using the same - Google Patents

Polymer and photosensitive resin composition using the same Download PDF

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重人 浅野
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隆 千葉
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photosensitive resin composition capable of being coated to be a high thickness membrane and alkali developed, having high resolution and small residual stress after curing and preparing cured products excellent in various characteristics such as solvent resistance, impact resistance, close adhesiveness and the like. <P>SOLUTION: A polymer constituting the resin composition comprises a repeating unit having a structure expressed by general formula (1) (wherein R<SP>1</SP>expresses a 4-valent alicyclic hydrocarbon group or a 4-valent alkyl alicyclic hydrocarbon group having a 1-4C alkyl group; A expresses a predetermined 2-valent group) and a repeating unit having a structure expressed by general formula (2) (wherein R<SP>1</SP>expresses the same meaning as that in the general formula (1); B expresses a 2-valent group having a hydroxyl group). <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体素子の層間絶縁膜(パッシベーション膜)、表面保護膜(オーバーコート膜)、高密度実装基板用絶縁膜等に用いられる感光性樹脂組成物、及びこのような感光性樹脂組成物に使用される重合体に関する。   The present invention relates to a photosensitive resin composition used for an interlayer insulating film (passivation film), a surface protective film (overcoat film), an insulating film for a high-density mounting substrate, and the like of a semiconductor element, and such a photosensitive resin composition. It relates to the polymer used in the above.

従来、電子機器の半導体素子に用いられる表面保護膜、層間絶縁膜等には耐熱性や機械的特性等に優れたポリイミド系樹脂が広く使用されている。また、半導体素子の高集積化によって膜形成精度の向上のために感光性を付与した感光性ポリイミド系樹脂が種々提案されている。例えば、特許文献1には、アクリル側鎖を有する芳香族ポリイミド前駆体を用いた感光性組成物が開示されている。しかしながら、特許文献1で開示された感光性組成物を用いた系は、光透過率の問題から高膜厚には対応できないのみならず、硬化後の残留応力が大きく、更に、溶剤現像のために環境や安全への問題もあった。   Conventionally, polyimide-based resins having excellent heat resistance, mechanical properties, and the like have been widely used for surface protective films, interlayer insulating films, and the like used in semiconductor devices of electronic devices. In addition, various photosensitive polyimide resins have been proposed in which photosensitivity is imparted to improve film formation accuracy through high integration of semiconductor elements. For example, Patent Document 1 discloses a photosensitive composition using an aromatic polyimide precursor having an acrylic side chain. However, the system using the photosensitive composition disclosed in Patent Document 1 cannot cope with a high film thickness due to the problem of light transmittance, and has a large residual stress after curing. There were also environmental and safety issues.

これらの問題を解決するために、従来から多数の提案がなされている。例えば、特許文献2には、アルカリ現像可能なポジ型感光性ポリイミド組成物が提案されている。しかしながら、硬化後の残留応力や耐溶剤性に問題があった。また、特許文献3には、アルカリ現像可能なネガ型感光性ポリイミド組成物が提案されている。しかしながら、塗布性に問題があり、解像度が低く実用には耐えなかった。その他にも多数の特許が出願されているが、半導体素子の高集積化、薄型化等による要求特性を十分に満足することが困難になっている。特に、硬化後の残留応力が大きいことによる半導体素子の反りが無視できなくなってきており、工業的には使用し難いという問題が指摘されている。   In order to solve these problems, many proposals have been conventionally made. For example, Patent Document 2 proposes a positive photosensitive polyimide composition capable of alkali development. However, there are problems in residual stress and solvent resistance after curing. Patent Document 3 proposes a negative photosensitive polyimide composition capable of alkali development. However, there was a problem in applicability, the resolution was low, and it was not practical. Many other patents have been filed, but it is difficult to sufficiently satisfy the required characteristics due to high integration and thinning of semiconductor elements. In particular, the warpage of a semiconductor element due to a large residual stress after curing cannot be ignored, and there is a problem that it is difficult to use industrially.

特開昭63−125510号公報JP 63-125510 A 特開平3−209478号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-209478 特開2000−26603号公報JP 2000-26603 A

本発明は、このような従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、高膜厚塗布が可能であるとともに、アルカリ現像が可能で、解像性が高く、硬化後の残留応力が小さく、耐溶剤性、熱衝撃性、密着性等の諸特性に優れた硬化物を調製可能な感光性樹脂組成物を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and the object of the present invention is that it can be applied with a high film thickness, can be developed with an alkali, and has high resolution. Another object of the present invention is to provide a photosensitive resin composition capable of preparing a cured product having a small residual stress after curing and excellent properties such as solvent resistance, thermal shock resistance and adhesion.

本発明者らは上記課題を達成すべく鋭意検討した結果、以下の構成とすることによって、上記課題を達成することが可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to achieve the above-described problems, the present inventors have found that the above-described problems can be achieved by adopting the following configuration, and have completed the present invention.

即ち、本発明によれば、以下に示す重合体、感光性組成物、及び硬化膜が提供される。   That is, according to the present invention, the following polymer, photosensitive composition, and cured film are provided.

[1]下記一般式(1)で表される構造を有する繰り返し単位と、下記一般式(2)で表される構造を有する繰り返し単位と、を有する重合体。   [1] A polymer having a repeating unit having a structure represented by the following general formula (1) and a repeating unit having a structure represented by the following general formula (2).

Figure 2008222937
Figure 2008222937

前記一般式(1)中、Rは、4価の脂環式炭化水素基、又は炭素数1〜4のアルキル基で置換されたアルキル脂環式炭化水素基を示す(但し、Rが前記アルキル脂環式炭化水素基である場合には、同一のアルキル基から同時に二以上置換された4価の基を除く)。また、Aは、下記一般式(3)で表される2価の基を示す。 In the general formula (1), R 1 represents a tetravalent alicyclic hydrocarbon group or an alkyl alicyclic hydrocarbon group substituted with an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms (provided that R 1 is In the case of the alkyl alicyclic hydrocarbon group, a tetravalent group substituted by two or more simultaneously from the same alkyl group is excluded). A represents a divalent group represented by the following general formula (3).

Figure 2008222937
Figure 2008222937

前記一般式(2)中、Rは、前記一般式(1)中のRと同義であり、Bは、水酸基を有する2価の基を示す。 In the general formula (2), R 1 has the same meaning as R 1 in the general formula (1), and B represents a divalent group having a hydroxyl group.

Figure 2008222937
Figure 2008222937

前記一般式(3)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数1〜3のアルキル基、又は置換基を有してもよいアリール基を示し、mは、1〜10の整数を示し、nは、1〜30の整数を示す。 In the general formula (3), each R 2 independently represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or an aryl group that may have a substituent, and m represents an integer of 1 to 10. , N represents an integer of 1-30.

[2]前記一般式(3)中、n=1である前記[1]に記載の重合体。   [2] The polymer according to [1], wherein n = 1 in the general formula (3).

[3](A)前記[1]又は[2]に記載の重合体、(B)感光性酸発生剤、及び(C)架橋剤、を含有する感光性樹脂組成物。   [3] A photosensitive resin composition containing (A) the polymer according to [1] or [2], (B) a photosensitive acid generator, and (C) a crosslinking agent.

[4]前記(C)架橋剤が、アルコキシアルキル化されたアミノ基を有する化合物である前記[3]に記載の感光性樹脂組成物。   [4] The photosensitive resin composition according to [3], wherein (C) the crosslinking agent is a compound having an alkoxyalkylated amino group.

[5]前記[3]又は[4]に記載の感光性樹脂組成物を用いて形成される硬化膜。   [5] A cured film formed using the photosensitive resin composition according to [3] or [4].

本発明の重合体は、高膜厚塗布が可能であるとともに、アルカリ現像が可能で、解像性が高く、硬化後の残留応力が小さく、耐溶剤性、熱衝撃性、密着性等の諸特性に優れた硬化物を調製可能な感光性樹脂組成物を提供できるといった効果を奏するものである。   The polymer of the present invention can be applied at a high film thickness, can be developed with an alkali, has high resolution, has low residual stress after curing, and has various properties such as solvent resistance, thermal shock resistance, and adhesion. The effect that the photosensitive resin composition which can prepare the hardened | cured material excellent in the characteristic can be provided is produced.

本発明の感光性樹脂組成物は、高膜厚塗布が可能であるとともに、アルカリ現像が可能で、解像性が高く、硬化後の残留応力が小さく、耐溶剤性、熱衝撃性、密着性等の諸特性に優れた硬化物を得ることができるといった効果を奏するものである。また、本発明の感光性樹脂組成物は、表面保護膜用途、層間絶縁膜用途、及び高密度実装基板用絶縁膜用途に適したものである。   The photosensitive resin composition of the present invention can be applied at a high film thickness, can be developed with an alkali, has high resolution, has low residual stress after curing, and has solvent resistance, thermal shock resistance, and adhesion. The effect that the hardened | cured material excellent in various characteristics, such as these, can be obtained is produced. Moreover, the photosensitive resin composition of the present invention is suitable for surface protective film applications, interlayer insulating film applications, and insulating film applications for high-density mounting substrates.

本発明の硬化膜は、耐溶剤性、熱衝撃性、密着性等の諸特性に優れたものであり、表面保護膜、層間絶縁膜、及び高密度実装基板用絶縁膜等として好適である。   The cured film of the present invention is excellent in various properties such as solvent resistance, thermal shock resistance, and adhesion, and is suitable as a surface protective film, an interlayer insulating film, an insulating film for a high-density mounting substrate, and the like.

以下、本発明の実施の最良の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、以下の実施の形態に対し適宜変更、改良等が加えられたものも本発明の範囲に入ることが理解されるべきである。   BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The best mode for carrying out the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following embodiment, and is based on the ordinary knowledge of those skilled in the art without departing from the gist of the present invention. It should be understood that modifications and improvements as appropriate to the following embodiments also fall within the scope of the present invention.

1.(A)重合体:
前記一般式(1)及び(2)中のRは、4価の脂環式炭化水素基、又は炭素数1〜4のアルキル基を有する4価のアルキル脂環式炭化水素基である。但し、Rが「4価のアルキル脂環式炭化水素基」である場合には、この「4価のアルキル脂環式炭化水素基」には、同一のアルキル基から同時に二以上置換された4価の基は含まれない。これらの4価の脂環式炭化水素基及び4価のアルキル脂環式炭化水素基は、具体的には、脂環式炭化水素やアルキル脂環式炭化水素等の母骨格(炭素骨格)の4つの水素が置換された基である。
1. (A) Polymer:
R 1 in the general formulas (1) and (2) is a tetravalent alicyclic hydrocarbon group or a tetravalent alkyl alicyclic hydrocarbon group having an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. However, when R 1 is a “tetravalent alkyl alicyclic hydrocarbon group”, the “tetravalent alkyl alicyclic hydrocarbon group” is simultaneously substituted with two or more from the same alkyl group. Tetravalent groups are not included. Specifically, these tetravalent alicyclic hydrocarbon groups and tetravalent alkyl alicyclic hydrocarbon groups are those of the parent skeleton (carbon skeleton) such as alicyclic hydrocarbon and alkyl alicyclic hydrocarbon. Four hydrogens are substituted groups.

脂環式炭化水素の具体例としては、単環式炭化水素、二環式炭化水素、及び三環式以上の炭化水素等を挙げることができる。   Specific examples of alicyclic hydrocarbons include monocyclic hydrocarbons, bicyclic hydrocarbons, and tricyclic or higher hydrocarbons.

単環式炭化水素の具体例としては、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロペンテン、シクロヘキサン、シクロヘキセン、シクロオクタン等を挙げることができる。二環式炭化水素としては、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、ビシクロ[3.1.1]ヘプタン、ビシクロ[3.1.1]ヘプト−2−エン、ビシクロ[2.2.2]オクタン、ビシクロ[2.2.2]オクト−7−エン等を挙げることができる。また、三環式以上の炭化水素としては、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカ−4−エン、アダマンタン、テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカン等を挙げることができる。 Specific examples of the monocyclic hydrocarbon include cyclopropane, cyclobutane, cyclopentane, cyclopentene, cyclohexane, cyclohexene, cyclooctane and the like. Bicyclic hydrocarbons include bicyclo [2.2.1] heptane, bicyclo [3.1.1] heptane, bicyclo [3.1.1] hept-2-ene, bicyclo [2.2.2]. Examples include octane and bicyclo [2.2.2] oct-7-ene. Examples of the tricyclic or higher hydrocarbon include tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] dec-4-ene, adamantane, tetracyclo [ 6.2.1.1 3,6 . 0 2,7 ] dodecane and the like.

アルキル脂環式炭化水素の具体例としては、上記の脂環式炭化水素を、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基で置換したもの等を挙げることができる。   Specific examples of the alkyl alicyclic hydrocarbon include those obtained by replacing the alicyclic hydrocarbon with an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a butyl group.

上記の単環式炭化水素及びアルキル脂環式炭化水素の具体例のなかでも、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、ビシクロ[2.2.2]オクタン、ビシクロ[2.2.2]オクト−7−エン、テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカン、メチルシクロペンタン等が好ましい。 Among the specific examples of the above monocyclic hydrocarbon and alkyl alicyclic hydrocarbon, cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, bicyclo [2.2.1] heptane, bicyclo [2.2.2] octane, bicyclo [ 2.2.2] Oct-7-ene, tetracyclo [6.2.1.1 3,6 . 0 2,7 ] dodecane, methylcyclopentane and the like are preferable.

として特に好ましいのは、 Particularly preferred as R 1 is

Figure 2008222937
である。
Figure 2008222937
It is.

前記一般式(1)中のAは、前記一般式(3)で表される2価の基である。また、前記一般式(3)中のRは、それぞれ独立して、炭素数1〜3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る。炭素数1〜3のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基を挙げることができる。なかでも、メチル基、エチル基が好ましく、メチル基が更に好ましい。また、「置換基を有してもよいアリール基」の「アリール基」具体例としては、フェニル基、ナフチル基等を挙げることができる。なかでも、フェニル基が好ましい。置換基を有するアリール基の具体例としては、上記「アリール基」の水素が、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、2−メチルプロピル基、1−メチルプロピル基、t−ブチル基、ヒドロキシル基、カルボキシル基等で置換された基を挙げることができる。なかでも、メチル基又はヒドロキシル基で置換された基が好ましい。 A in the general formula (1) is a divalent group represented by the general formula (3). Moreover, R < 2 > in the said General formula (3) is respectively independently the C1-C3 alkyl group or the aryl group which may have a substituent. Specific examples of the alkyl group having 1 to 3 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group. Of these, a methyl group and an ethyl group are preferable, and a methyl group is more preferable. Specific examples of the “aryl group” of the “aryl group optionally having substituent (s)” include a phenyl group and a naphthyl group. Of these, a phenyl group is preferred. As specific examples of the aryl group having a substituent, hydrogen of the above “aryl group” is a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, a 2-methylpropyl group, 1- Examples include groups substituted with a methylpropyl group, a t-butyl group, a hydroxyl group, a carboxyl group, and the like. Of these, a group substituted with a methyl group or a hydroxyl group is preferred.

前記一般式(3)中のmは、1〜10の整数であり、好ましくは1〜7の整数、更に好ましくは1〜5の整数である。また、前記一般式(3)中のnは、1〜30の整数であり、好ましくは1〜20の整数、更に好ましくは1〜15の整数である。なお、前記一般式(3)中、n=1であることが最も好ましい。   M in the said General formula (3) is an integer of 1-10, Preferably it is an integer of 1-7, More preferably, it is an integer of 1-5. Moreover, n in the said General formula (3) is an integer of 1-30, Preferably it is an integer of 1-20, More preferably, it is an integer of 1-15. In general formula (3), n = 1 is most preferable.

前記一般式(2)中のBは、水酸基を有する2価の基である。Bの具体例としては、   B in the general formula (2) is a divalent group having a hydroxyl group. As a specific example of B,

Figure 2008222937
等の水酸基を1つ有する2価の基、
Figure 2008222937
A divalent group having one hydroxyl group, such as

Figure 2008222937
等の水酸基を2つ有する2価の基、
Figure 2008222937
A divalent group having two hydroxyl groups such as

Figure 2008222937
等の水酸基を3つ有する2価の基、及び
Figure 2008222937
A divalent group having three hydroxyl groups such as

Figure 2008222937
等の水酸基を4つ有する2価の基等を挙げることができる。これらのうち、水酸基を2つ有する2価の基が好ましく、
Figure 2008222937
And a divalent group having four hydroxyl groups. Of these, a divalent group having two hydroxyl groups is preferred,

Figure 2008222937
が更に好ましい。
Figure 2008222937
Is more preferable.

本発明の(A)重合体は、通常、下記一般式(4)で表されるモノマー(以下、「モノマー4」ともいう)、下記一般式(5)で表されるモノマー(以下、「モノマー5」ともいう)、及び下記一般式(6)で表されるモノマー(以下、「モノマー6」ともいう)を重合溶剤中で反応させてポリアミド酸を合成し、更にイミド化反応を行うことにより得ることができる。ポリアミド酸の合成手順は、一般的には、以下の二種類の方法が知られている。即ち、(1)モノマー5とモノマー6とを重合溶剤に溶解し、モノマー4を反応させる方法と、(2)モノマー4を重合溶剤に溶解した後、モノマー5を反応させ、更にモノマー6を反応させる方法である。いずれの方法を用いてもよいが、モノマー5の反応性が高い場合には(1)の方法で、モノマー5の反応性が低い場合には(2)の方法で反応させることが好ましい。なお、(A)重合体は、前記一般式(1)及び(2)で示される構造を有する繰り返し単位を含有していればよい。従って、(A)重合体は、ブロック共重合体とランダム共重合体のいずれの重合体であってもよい。   The polymer (A) of the present invention is usually a monomer represented by the following general formula (4) (hereinafter also referred to as “monomer 4”), a monomer represented by the following general formula (5) (hereinafter referred to as “monomer”). 5 ”), and a monomer represented by the following general formula (6) (hereinafter also referred to as“ monomer 6 ”) in a polymerization solvent to synthesize a polyamic acid, and further carry out an imidization reaction. Obtainable. In general, the following two methods are known for the synthesis procedure of polyamic acid. That is, (1) a method in which the monomer 5 and the monomer 6 are dissolved in the polymerization solvent and the monomer 4 is reacted; and (2) after the monomer 4 is dissolved in the polymerization solvent, the monomer 5 is reacted, and the monomer 6 is further reacted. It is a method to make it. Any method may be used, but it is preferable to react by the method (1) when the reactivity of the monomer 5 is high, and by the method (2) when the reactivity of the monomer 5 is low. In addition, the (A) polymer should just contain the repeating unit which has a structure shown by the said General formula (1) and (2). Therefore, the polymer (A) may be either a block copolymer or a random copolymer.

Figure 2008222937
Figure 2008222937

モノマー5の市販品としては、例えば、東芝シリコーン社製の商品名「TSL9386」、「TSL9346」、「TSL9306」、東レ・ダウコーニング社製の商品名「BY16−853C」、「BY16−871EG」、信越化学工業社製の商品名「X−22−161AS」、日本ユニカー社製の商品名「F2−053−01」、チッソ社製の商品名「サイラプレーンFM3325」、「同FM3321」、「同FM3311」等を挙げることができる。   As a commercial item of the monomer 5, for example, trade names “TSL9386”, “TSL9346”, “TSL9306” manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd., trade names “BY16-853C”, “BY16-887EG” manufactured by Toray Dow Corning, Product name “X-22-161AS” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., product name “F2-053-01” manufactured by Nihon Unicar Company Limited, product names “Silaplane FM3325”, “same FM 3321” manufactured by Chisso Corporation FM3311 "and the like.

重合溶剤としては、通常、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性溶剤;メタクレゾール等のプロトン性溶剤が使用される。また、必要に応じてこれらの溶剤に、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノール、2−(2−メトキシエトキシ)エタノール、2−(2−エトキシエトキシ)エタノール等のアルコール溶剤;ジグライム、トリグライム等のエーテル溶剤;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶剤を加えてもよい。反応は、通常、20℃〜130℃で、1〜48時間行う。   As a polymerization solvent, aprotic solvents such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, and dimethyl sulfoxide; used. If necessary, these solvents may include methanol, ethanol, propanol, butanol, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 2- (2-methoxyethoxy) ethanol, 2- (2-ethoxyethoxy) ethanol and the like. Alcohol solvents; ether solvents such as diglyme and triglyme; aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene may be added. The reaction is usually carried out at 20 to 130 ° C. for 1 to 48 hours.

イミド化反応は、通常、加熱イミド化反応と、化学イミド化反応が知られている。但し、加熱イミド化反応によって(A)重合体を合成することが好ましい。加熱イミド化反応は、通常、ポリアミド酸合成溶液を120℃〜210℃で、1〜16時間加熱することにより行う。なお、必要に応じて、トルエン、キシレン等の共沸溶剤を使用して系内の水を除去しながら反応を行ってもよい。   As the imidization reaction, a heating imidization reaction and a chemical imidation reaction are generally known. However, it is preferable to synthesize the polymer (A) by a heating imidization reaction. The heating imidization reaction is usually performed by heating the polyamic acid synthesis solution at 120 to 210 ° C. for 1 to 16 hours. If necessary, the reaction may be performed while removing water in the system using an azeotropic solvent such as toluene or xylene.

(A)重合体の、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定したポリスチレン換算重量平均分子量(以下、「Mw」ともいう)は、通常、2,000〜500,000であり、好ましくは3,000〜250,000である。Mwが2,000未満であると、絶縁膜として十分な機械的特性が得られなくなる傾向にある。一方、Mwが500,000超であると、溶剤や現像液に対する溶解性が乏しくなる傾向にある。   (A) The polystyrene-converted weight average molecular weight (hereinafter also referred to as “Mw”) of the polymer measured by gel permeation chromatography (GPC) is usually 2,000 to 500,000, preferably 3,000. ~ 250,000. If Mw is less than 2,000, sufficient mechanical properties as an insulating film tend not to be obtained. On the other hand, when Mw exceeds 500,000, the solubility in a solvent or a developer tends to be poor.

(A)重合体を構成する全モノマーに含まれるモノマー4のモル比率は、通常、40〜60モル%であり、好ましくは45〜55モル%である。全モノマーに占めるモノマー4のモル比率が40モル%未満又は60モル%超であると、(A)重合体の分子量が低下する傾向にある。   (A) The molar ratio of the monomer 4 contained in all monomers constituting the polymer is usually 40 to 60 mol%, preferably 45 to 55 mol%. When the molar ratio of the monomer 4 to the total monomer is less than 40 mol% or more than 60 mol%, the molecular weight of the polymer (A) tends to decrease.

モノマー5とモノマー6の合計に対する、モノマー5のモル比率は、通常、1〜80モル%であり、好ましくは5〜70モル%である。モノマー5のモル比率が上記範囲内にあると、透明性向上、反り低減、及びアルカリ現像性向上の点で好ましい。   The molar ratio of the monomer 5 to the sum of the monomer 5 and the monomer 6 is usually 1 to 80 mol%, preferably 5 to 70 mol%. When the molar ratio of the monomer 5 is within the above range, it is preferable in terms of improving transparency, reducing warpage, and improving alkali developability.

2.感光性樹脂組成物、及びそれを用いた硬化膜:
((B)感光性酸発生剤)
本発明の感光性樹脂組成物に含有される(B)感光性酸発生剤は、放射線の照射(以下、「露光」ともいう)により酸を発生する化合物である。このような化合物としては、化学増幅系の感光性酸発生剤とナフトキノンジアジド(NQD)系の感光性酸発生剤がある。
2. Photosensitive resin composition and cured film using the same:
((B) photosensitive acid generator)
The photosensitive acid generator (B) contained in the photosensitive resin composition of the present invention is a compound that generates an acid upon irradiation with radiation (hereinafter also referred to as “exposure”). Examples of such a compound include a chemical amplification type photosensitive acid generator and a naphthoquinone diazide (NQD) type photosensitive acid generator.

化学増幅系の感光性酸発生剤の具体例としては、ヨードニウム塩化合物、スルホニウム塩化合物、スルホン化合物、スルホン酸エステル化合物、ハロゲン含有化合物、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。また、ナフトキノンジアジド(NQD)系の感光性酸発生剤の具体例としては、ジアゾケトン化合物等を挙げることができる。   Specific examples of the chemically amplified photosensitive acid generator include iodonium salt compounds, sulfonium salt compounds, sulfone compounds, sulfonic acid ester compounds, halogen-containing compounds, sulfonimide compounds, and diazomethane compounds. Specific examples of naphthoquinone diazide (NQD) -based photosensitive acid generators include diazoketone compounds.

ヨードニウム塩化合物の具体例としては、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムノナフルオロブタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムピレンスルホネート、ジフェニルヨードニウムドデシルベンゼンスルホネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ビス(4−t−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ネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムノナフルオロブタンスルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムカンファースルホネート、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムp−トルエンスルホネート等を挙げることができる。   Specific examples of the iodonium salt compound include diphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyliodonium nonafluorobutanesulfonate, diphenyliodoniumpyrenesulfonate, diphenyliodonium dodecylbenzenesulfonate, diphenyliodonium hexafluoroantimonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium. Trifluoromethanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium nonafluorobutanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium camphorsulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium p-toluenesulfonate, etc. Can do.

スルホニウム塩化合物の具体例としては、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムカンファースルホネート、トリフェニルスルホニウムナフタレンスルホネート、4−ヒドロキシフェニル・ベンジル・メチルスルホニウムp−トルエンスルホネート、4−(フェニルチオ)フェニル・ジフェニルスルホニウムヘキサフルオロフォスフェート、4,7−ジ−n−ブトキシ−1−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、4,7−ジ−n−ヒドロキシ−1−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、4,7−ジ−n−ブトキシ−1−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムヘキサフルオロフォスフェート、4−n−ブトキシ−1−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等を挙げることができる。   Specific examples of the sulfonium salt compound include triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate, triphenylsulfonium nonafluorobutanesulfonate, triphenylsulfonium camphorsulfonate, triphenylsulfonium naphthalenesulfonate, 4-hydroxyphenyl benzyl methylsulfonium p-toluenesulfonate, 4- (phenylthio) phenyl diphenylsulfonium hexafluorophosphate, 4,7-di-n-butoxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 4,7-di-n-hydroxy-1-naphthyltetrahydrothio Phenium trifluoromethanesulfonate, 4,7-di-n-butoxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium Sa fluorophosphate, mention may be made of 4-n-butoxy-1-naphthyl tetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, and the like.

スルホン化合物の具体例としては、β−ケトスルホン、β−スルホニルスルホンや、これらのα−ジアゾ化合物等を挙げることができる。より具体的には、フェナシルフェニルスルホン、メシチルフェナシルスルホン、ビス(フェニルスルホニル)メタン、4−トリスフェナシルスルホン等を挙げることができる。   Specific examples of the sulfone compound include β-ketosulfone, β-sulfonylsulfone, and α-diazo compounds thereof. More specifically, phenacylphenylsulfone, mesitylphenacylsulfone, bis (phenylsulfonyl) methane, 4-trisphenacylsulfone and the like can be mentioned.

スルホン酸エステル化合物の具体例としては、アルキルスルホン酸エステル、ハロアルキルスルホン酸エステル、アリールスルホン酸エステル、イミノスルホネート等を挙げることができる。より具体的には、ベンゾイントシレート、ピロガロールトリストリフルオロメタンスルホネート、ピロガロールメタンスルホン酸トリエステル、ニトロベンジル−9,10−ジエトキシアントラセン−2−スルホネート、α−メチロールベンゾイントシレート、α−メチロールベンゾインオクタンスルホネート、α−メチロールベンゾイントリフルオロメタンスルホネート、α−メチロールベンゾインドデシルスルホネート等を挙げることができる。   Specific examples of the sulfonate compound include alkyl sulfonate, haloalkyl sulfonate, aryl sulfonate, imino sulfonate, and the like. More specifically, benzoin tosylate, pyrogallol tris-trifluoromethanesulfonate, pyrogallolmethanesulfonic acid triester, nitrobenzyl-9,10-diethoxyanthracene-2-sulfonate, α-methylolbenzointosylate, α-methylolbenzoinoctane Examples include sulfonate, α-methylol benzoin trifluoromethane sulfonate, α-methylol benzoindodecyl sulfonate, and the like.

ハロゲン含有化合物の具体例としては、ハロアルキル基含有炭化水素化合物、ハロアルキル基含有複素環式化合物等を挙げることができる。より好ましいハロゲン含有化合物の具体例としては、1,1−ビス(4−クロロフェニル)−2,2,2−トリクロロエタン、フェニル−ビス(トリクロロメチル)−S−トリアジン、4−メトキシフェニル−ビス(トリクロロメチル)−S−トリアジン、スチリル−ビス(トリクロロメチル)−S−トリアジン、4−メトキシスチリル−ビス(トリクロロメチル)−S−トリアジン、ナフチル−ビス(トリクロロメチル)−S−トリアジン等のS−トリアジン誘導体を挙げることができる。   Specific examples of the halogen-containing compound include haloalkyl group-containing hydrocarbon compounds and haloalkyl group-containing heterocyclic compounds. Specific examples of more preferable halogen-containing compounds include 1,1-bis (4-chlorophenyl) -2,2,2-trichloroethane, phenyl-bis (trichloromethyl) -S-triazine, 4-methoxyphenyl-bis (trichloro S-triazines such as methyl) -S-triazine, styryl-bis (trichloromethyl) -S-triazine, 4-methoxystyryl-bis (trichloromethyl) -S-triazine, naphthyl-bis (trichloromethyl) -S-triazine Derivatives can be mentioned.

ジアゾケトン化合物の具体例としては、1,3−ジケト−2−ジアゾ化合物、ジアゾベンゾキノン化合物、ジアゾナフトキノン化合物等を挙げることができる。より好ましいジアゾケトン化合物の具体例としては、フェノール類の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を挙げることができる。   Specific examples of the diazo ketone compound include a 1,3-diketo-2-diazo compound, a diazobenzoquinone compound, a diazonaphthoquinone compound, and the like. Specific examples of the more preferred diazoketone compound include 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester compounds of phenols.

ジアゾメタン化合物の具体例としては、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(フェニルスルホニル)ジアゾメタン等を挙げることができる。   Specific examples of the diazomethane compound include bis (trifluoromethylsulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, and bis (phenylsulfonyl) diazomethane.

これらの感光性酸発生剤のうち、スルホニウム塩化合物、スルホン化合物、ハロゲン含有化合物、ジアゾケトン化合物、スルホンイミド化合物、ジアゾメタン化合物が好ましく、スルホニウム塩化合物、ハロゲン含有化合物が更に好ましい。特に好ましいのは、4−(フェニルチオ)フェニル・ジフェニルスルホニウムヘキサフルオロフォスフェート、4,7−ジ−n−ブトキシ−1−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、4,7−ジ−n−ヒドロキシ−1−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、4,7−ジ−n−ブトキシ−1−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、4−n−ブトキシ−1−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、4−メトキシフェニル−ビス(トリクロロメチル)−S−トリアジン、スチリル−ビス(トリクロロメチル)−S−トリアジン、4−メトキシスチリル−ビス(トリクロロメチル)−S−トリアジンである。   Of these photosensitive acid generators, sulfonium salt compounds, sulfone compounds, halogen-containing compounds, diazoketone compounds, sulfonimide compounds and diazomethane compounds are preferred, and sulfonium salt compounds and halogen-containing compounds are more preferred. Particularly preferred are 4- (phenylthio) phenyl diphenylsulfonium hexafluorophosphate, 4,7-di-n-butoxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 4,7-di-n-hydroxy- 1-naphthyltetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 4,7-di-n-butoxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 4-n-butoxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate, 4 -Methoxyphenyl-bis (trichloromethyl) -S-triazine, styryl-bis (trichloromethyl) -S-triazine, 4-methoxystyryl-bis (trichloromethyl) -S-triazine.

これらの(B)感光性酸発生剤は、一種単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。また、(B)感光性酸発生剤の含有量は、(A)重合体100質量部に対して、通常、0.1〜20質量部、好ましくは0.5〜10質量部、更に好ましくは0.5〜3質量部である。(B)感光性酸発生剤の含有量が、(A)重合体100質量部に対して0.1質量部未満であると、露光によって発生した酸の触媒作用による化学変化を十分に生起させることが困難となるおそれがある。一方、20質量部超であると、感光性樹脂組成物を塗布する際に塗布むらが生じたり、硬化後の絶縁性が低下したりするおそれがある。   These (B) photosensitive acid generators can be used singly or in combination of two or more. The content of the (B) photosensitive acid generator is usually 0.1 to 20 parts by mass, preferably 0.5 to 10 parts by mass, more preferably 100 parts by mass of the (A) polymer. 0.5 to 3 parts by mass. (B) When the content of the photosensitive acid generator is less than 0.1 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer (A), a chemical change due to the catalytic action of the acid generated by exposure is sufficiently caused. May be difficult. On the other hand, when it is more than 20 parts by mass, there is a possibility that application unevenness may occur when applying the photosensitive resin composition, or insulation after curing may be deteriorated.

((C)架橋剤)
本発明の感光性樹脂組成物に含有される(C)架橋剤は、熱や酸の作用により、樹脂等の配合組成物や他の架橋剤分子との結合を形成する化合物である。本発明の感光性樹脂組成物には、この(C)架橋剤を、一種単独で又は二種以上を組み合わせて含有させることができる。(C)架橋剤の具体例としては、多官能(メタ)アクリレート化合物、エポキシ化合物、ヒドロキシメチル基置換フェノール化合物、アルコキシアルキル化されたアミノ基を有する化合物等を挙げることができる。
((C) Crosslinking agent)
The (C) crosslinking agent contained in the photosensitive resin composition of the present invention is a compound that forms a bond with a compounded composition such as a resin or other crosslinking agent molecules by the action of heat or acid. In the photosensitive resin composition of this invention, this (C) crosslinking agent can be contained individually by 1 type or in combination of 2 or more types. Specific examples of the (C) crosslinking agent include polyfunctional (meth) acrylate compounds, epoxy compounds, hydroxymethyl group-substituted phenol compounds, and compounds having an alkoxyalkylated amino group.

多官能(メタ)アクリレート化合物の具体例としては、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリ(メタ)アクリレート、エチレングルコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングルコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングルコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングルコールジ(メタ)アクリレート、ビス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートジ(メタ)アクリレート等を挙げることができる。   Specific examples of the polyfunctional (meth) acrylate compound include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, and dipentaerythritol. Penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, glycerin tri (meth) acrylate, tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate tri (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, 1,3- Butanediol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) Examples include acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, dipropylene glycol di (meth) acrylate, and bis (2-hydroxyethyl) isocyanurate di (meth) acrylate. it can.

エポキシ化合物の具体例としては、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、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂等を挙げることができる。   Specific examples of the epoxy compound include novolac type epoxy resins, bisphenol type epoxy resins, alicyclic epoxy resins, and aliphatic epoxy resins.

ヒドロキシメチル基置換フェノール化合物の具体例としては、2−ヒドロキシメチル−4,6−ジメチルフェノール、1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼン、3,5−ジヒドロキシメチル−4−メトキシトルエン[2,6−ビス(ヒドロキシメチル)−p−クレゾール]等を挙げることができる。   Specific examples of the hydroxymethyl group-substituted phenol compound include 2-hydroxymethyl-4,6-dimethylphenol, 1,3,5-trihydroxymethylbenzene, 3,5-dihydroxymethyl-4-methoxytoluene [2,6. -Bis (hydroxymethyl) -p-cresol] and the like.

アルコキシアルキル化されたアミノ基を有する化合物の具体例としては、(ポリ)メチロールメラミン、(ポリ)メチロールグリコールウリル、(ポリ)メチロールベンゾグアナミン、(ポリ)メチロールウレア等の、1分子内に複数個の活性メチロール基を有する含窒素化合物において、この活性メチロール基の水酸基の水素原子の少なくとも一つがメチル基やブチル基等のアルキル基によって置換された化合物等を挙げることができる。これらの化合物のうち、(C)架橋剤として好ましいのはアルコキシアルキル化されたアミノ基を有する化合物である。   Specific examples of the compound having an alkoxyalkylated amino group include (poly) methylol melamine, (poly) methylol glycoluril, (poly) methylol benzoguanamine, (poly) methylol urea, and the like. Examples of the nitrogen-containing compound having an active methylol group include compounds in which at least one hydrogen atom of the hydroxyl group of the active methylol group is substituted with an alkyl group such as a methyl group or a butyl group. Of these compounds, compounds having an alkoxyalkylated amino group are preferred as the (C) crosslinking agent.

上記の「アルコキシアルキル化されたアミノ基を有する化合物」には、複数の置換化合物が混在した混合物や、一部自己縮合してなるオリゴマー成分を含むものも存在する。これらのいずれも、「アルコキシアルキル化されたアミノ基を有する化合物」として使用することができる。アルコキシアルキル化されたアミノ基を有する化合物の更なる具体例としては、ヘキサメトキシメチルメラミン(商品名「サイメル300」、三井サイアナミッド社製)、テトラブトキシメチルグリコールウリル(商品名「サイメル1170」、三井サイアナミッド社製)、テトラメトキシメチルグルコールウリル(商品名「サイメル1174」、三井サイアナミッド社製)等のサイメルシリーズの商品、マイコートシリーズの商品、UFRシリーズの商品、その他を挙げることができる。これらの化合物のうち、ヘキサメトキシメチルメラミンが特に好ましい。   The above-mentioned “compound having an alkoxyalkylated amino group” includes a mixture in which a plurality of substituted compounds are mixed and an oligomer component partially self-condensed. Any of these can be used as a “compound having an alkoxyalkylated amino group”. Specific examples of the compound having an alkoxyalkylated amino group include hexamethoxymethylmelamine (trade name “Cymel 300”, manufactured by Mitsui Cyanamid Co., Ltd.), tetrabutoxymethyl glycoluril (trade name “Cymel 1170”, Mitsui). Cyanamid Co., Ltd.), tetramethoxymethylglycoluril (trade name “Cymel 1174”, Mitsui Cyanamid Co., Ltd.) and other products of the Cymel series, My Coat series, UFR series, and others. Of these compounds, hexamethoxymethylmelamine is particularly preferred.

(C)架橋剤の含有量は、通常、感光性樹脂組成物によって形成される膜が十分に硬化する量とすることが必要である。(C)架橋剤の含有量は、(A)重合体100質量部に対して、通常、5〜50質量部、好ましくは10〜40質量部、更に好ましくは10〜20質量部である。(C)架橋剤の含有量が、(A)重合体100質量部に対して5質量部未満であると、形成される絶縁層の耐溶剤性や耐めっき液性が不十分となるおそれがある。一方、50質量部超であると、この感光性樹脂組成物によって形成される薄膜が、十分な現像性を有するものとならないおそれがある。   (C) The content of the crosslinking agent is usually required to be an amount that allows a film formed from the photosensitive resin composition to be sufficiently cured. (C) Content of a crosslinking agent is 5-50 mass parts normally with respect to 100 mass parts of (A) polymers, Preferably it is 10-40 mass parts, More preferably, it is 10-20 mass parts. If the content of the crosslinking agent (C) is less than 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer (A), the solvent resistance and plating solution resistance of the formed insulating layer may be insufficient. is there. On the other hand, if it exceeds 50 parts by mass, the thin film formed by this photosensitive resin composition may not have sufficient developability.

(溶剤)
本発明の感光性樹脂組成物には、取り扱い性を向上させたり、粘度や保存安定性を調節したりするために溶剤を添加することができる。このような用途で添加される溶剤の種類は特に制限されるものではないが、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性溶剤やメタクレゾール等のフェノール性プロトン性溶剤が使用される。
(solvent)
A solvent can be added to the photosensitive resin composition of the present invention in order to improve the handleability and adjust the viscosity and storage stability. The type of the solvent added for such use is not particularly limited, and examples thereof include N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, and dimethyl. An aprotic solvent such as sulfoxide or a phenolic protic solvent such as metacresol is used.

下記の群から選択される、常圧での沸点が100℃以上の溶剤を少なくとも一種の溶剤(特定溶剤)を用いることが好ましい。また、このような特定溶剤を、全溶剤中10質量%以上含有させると、このような溶剤が感光性組成物として作用するために更に好ましい。また、全溶剤中に含有される特定溶剤の割合は、30質量%以上であることが更に好ましく、50質量%以上であることが特に好ましい。なお、全溶剤中に含有される特定溶剤の割合が10質量%未満であると、塗布性に問題を生じたり、解像度が低下したりする傾向にある。
群: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アルキルエーテル類、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、脂肪族アルコール類、乳酸エステル類、脂肪族カルボン酸エステル類、アルコキシ脂肪族カルボン酸エステル類、ケトン類。
It is preferable to use at least one solvent (specific solvent) selected from the following group and having a boiling point of 100 ° C. or higher at normal pressure. Further, it is more preferable that such a specific solvent is contained in an amount of 10% by mass or more based on the total solvent, because such a solvent acts as a photosensitive composition. Further, the ratio of the specific solvent contained in all the solvents is more preferably 30% by mass or more, and particularly preferably 50% by mass or more. In addition, when the ratio of the specific solvent contained in all the solvents is less than 10% by mass, there is a tendency that a coating property is caused or resolution is lowered.
Group: Propylene glycol monoalkyl ethers, propylene glycol dialkyl ethers, propylene glycol monoalkyl ether acetates, aliphatic alcohols, lactic acid esters, aliphatic carboxylic acid esters, alkoxy aliphatic carboxylic acid esters, ketones.

プロピレングリコールモノアルキルエーテル類の具体例としては、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を挙げることができる。また、プロピレングリコールジアルキルエーテル類の具体例としては、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を挙げることができる。   Specific examples of propylene glycol monoalkyl ethers include propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether and the like. Specific examples of propylene glycol dialkyl ethers include propylene glycol diethyl ether, propylene glycol dipropyl ether, propylene glycol dibutyl ether and the like.

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の具体例としては、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を挙げることができる。また、脂肪族アルコール類の具体例としては、1−ブタノール、2−ブタノール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、4−メチル−2−ペンタノール、1−ヘキサノール等を挙げることができる。   Specific examples of the propylene glycol monoalkyl ether acetates include propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, propylene glycol monobutyl ether acetate and the like. Specific examples of the aliphatic alcohols include 1-butanol, 2-butanol, 1-pentanol, 2-pentanol, 4-methyl-2-pentanol, 1-hexanol and the like.

乳酸エステル類の具体例としては、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を挙げることができる。また、脂肪族カルボン酸エステル類の具体例としては、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を挙げることができる。   Specific examples of lactic acid esters include methyl lactate, ethyl lactate, n-propyl lactate, isopropyl lactate and the like. Specific examples of aliphatic carboxylic acid esters include n-propyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, n-amyl acetate, isoamyl acetate, isopropyl propionate, n-butyl propionate, and propionic acid. An isobutyl etc. can be mentioned.

アルコキシ脂肪族カルボン酸エステル類の具体例としては、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等を挙げることができる。また、ケトン類の具体例としては、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等を挙げることができる。なかでも、乳酸エチル、メチルエチルケトン、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メチルエーテルアセテート、酢酸ブチルが更に好ましく、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルが特に好ましい。これらの特定溶剤は、一種単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。溶剤は、通常、溶剤以外の成分の合計量が1〜60質量%になるように使用される。   Specific examples of the alkoxy aliphatic carboxylic acid esters include methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate and the like. Specific examples of ketones include 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, cyclopentanone, cyclohexanone, and the like. Of these, ethyl lactate, methyl ethyl ketone, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, and butyl acetate are more preferred, and ethyl lactate and propylene glycol monomethyl ether are particularly preferred. These specific solvents can be used singly or in combination of two or more. A solvent is normally used so that the total amount of components other than a solvent may be 1-60 mass%.

(その他の添加剤)
本発明の感光性樹脂組成物には、必要に応じて、本発明の効果を損なわない範囲内で各種の添加剤を配合することができる。配合可能な添加剤としては、塩基性化合物、密着助剤、及び界面活性剤等を挙げることができる。
(Other additives)
In the photosensitive resin composition of the present invention, various additives can be blended as necessary within a range not impairing the effects of the present invention. Examples of additives that can be blended include basic compounds, adhesion assistants, and surfactants.

塩基性化合物の具体例としては、トリエチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−n−ヘキシルアミン、トリ−n−ヘプチルアミン、トリ−n−オクチルアミン、トリ−n−ノニルアミン、トリ−n−デシルアミン、トリ−n−ドデシルアミン、n−ドデシルジメチルアミン等のトリアルキルアミン類;ピリジン、ピリダジン、イミダゾール等の含窒素複素環化合物等を挙げることができる。塩基性化合物は、(A)重合体100質量部に対して、通常、5質量部以下、好ましくは3質量部以下配合される。塩基性化合物の配合量が、(A)重合体100質量部に対して5質量部超であると、(B)感光性酸発生剤が十分に機能しなくなる傾向にある。   Specific examples of basic compounds include triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, tri-n-pentylamine, tri-n-hexylamine, tri-n-heptylamine, tri-n-octyl. Trialkylamines such as amine, tri-n-nonylamine, tri-n-decylamine, tri-n-dodecylamine, n-dodecyldimethylamine; nitrogen-containing heterocyclic compounds such as pyridine, pyridazine, imidazole, etc. it can. The basic compound is usually blended in an amount of 5 parts by mass or less, preferably 3 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the polymer (A). When the compounding amount of the basic compound is more than 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer (A), the photosensitive acid generator (B) tends to not function sufficiently.

密着助剤は、基板との密着性を向上させるために配合される添加剤である。密着助剤の具体例としては、カルボニル基、メタクリロイル基、イソシアネート基、エポキシ基等の反応性置換基を有する官能性シランカップリング剤を挙げることができる。このような官能性シランカップリング剤の具体例としては、トリメトキシシリル安息香酸、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−イソシアナートプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等を挙げることができる。密着助剤の配合量は、(A)重合体100質量部に対して10質量部以下とすることが好ましい。   The adhesion assistant is an additive blended to improve adhesion with the substrate. Specific examples of the adhesion assistant include functional silane coupling agents having reactive substituents such as a carbonyl group, a methacryloyl group, an isocyanate group, and an epoxy group. Specific examples of such functional silane coupling agents include trimethoxysilylbenzoic acid, γ-methacryloxypropyltrimethoxylane, vinyltriacetoxysilane, vinyltrimethoxysilane, γ-isocyanatopropyltriethoxysilane, γ -Glycidoxypropyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane and the like can be mentioned. The blending amount of the adhesion assistant is preferably 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polymer (A).

界面活性剤は、塗布性、消泡性、レベリング性等を向上させるために配合される添加剤である。界面活性剤の具体例としては、フッ素系界面活性剤等を挙げることができる。フッ素系界面活性剤のより具体的な例としては、以下、商品名で、「BM−1000」、「BM−1100」(以上、BMケミー社製)、「メガファックF142D」、「同F172」、「同F173」、「同F183」(以上、大日本インキ化学工業社製)、「フロラードFC−135」、「同FC−170C」、「同FC−430」、「同FC−431」(以上、住友スリーエム社製)、「サーフロンS−112」、「同S−113」、「同S−131」、「同S−141」、「同S−145」(以上、旭硝子社製)、「SH−28PA」、「同−190」、「同−193」、「SZ−6032」、「SF−8428」(以上、東レダウコーニングシリコーン社製)等を挙げることができる。
界面活性剤の配合量は、(A)重合体100質量部に対して、5質量部以下とすることが好ましい。
A surfactant is an additive that is blended to improve coating properties, antifoaming properties, leveling properties, and the like. Specific examples of the surfactant include a fluorine-based surfactant. More specific examples of the fluorosurfactant are “BM-1000”, “BM-1100” (manufactured by BM Chemie), “Megafac F142D”, “Same F172” as trade names below. "F173", "F183" (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), "Florard FC-135", "FC-170C", "FC-430", "FC-431" ( As described above, manufactured by Sumitomo 3M), "Surflon S-112", "S-113", "S-131", "S-141", "S-145" (above, manufactured by Asahi Glass) “SH-28PA”, “same-190”, “same-193”, “SZ-6032”, “SF-8428” (manufactured by Toray Dow Corning Silicone) can be used.
It is preferable that the compounding quantity of surfactant shall be 5 mass parts or less with respect to 100 mass parts of (A) polymers.

本発明の感光性樹脂組成物は、特に、半導体素子の表面保護膜や層間絶縁膜等の硬化膜を形成するための材料として好適に使用することができる。以下、硬化膜の形成方法について一例を挙げつつ説明する。   In particular, the photosensitive resin composition of the present invention can be suitably used as a material for forming a cured film such as a surface protective film or an interlayer insulating film of a semiconductor element. Hereinafter, a method for forming a cured film will be described with an example.

本発明の感光性樹脂組成物を、樹脂付き銅箔、銅張り積層板や金属スパッタ膜を付けたシリコンウエハー、アルミナ基板等の支持体に塗工し、乾燥して溶剤等を揮発させて塗膜を形成する。その後、所望のマスクパターンを介して露光し、加熱処理(以下、この加熱処理を「PEB」ともいう)を行って、フェノール環と(C)架橋剤との反応を促進させる。次いで、アルカリ性現像液により現像して、未露光部を溶解、除去することにより所望のパターンを形成することができる。更に、絶縁膜特性を発現させるための加熱処理を行うことにより、硬化膜を形成することができる。   The photosensitive resin composition of the present invention is applied to a support such as a resin-coated copper foil, a copper-clad laminate, a silicon wafer with a metal sputtered film, or an alumina substrate, and dried to volatilize the solvent. A film is formed. Then, it exposes through a desired mask pattern and performs heat processing (henceforth this heat processing is also called "PEB"), and promotes reaction with a phenol ring and (C) crosslinking agent. Subsequently, it develops with an alkaline developing solution, A desired pattern can be formed by melt | dissolving and removing an unexposed part. Furthermore, a cured film can be formed by performing a heat treatment for expressing the insulating film characteristics.

感光性樹脂組成物を支持体に塗工する方法としては、例えば、ディッピング法、スプレー法、バーコート法、ロールコート法、及びスピンコート法等の塗工方法を挙げることができる。また、形成される塗膜の厚さは、塗布手段、感光性樹脂組成物の固形分濃度や粘度を調節することにより、適宜制御することができる。   Examples of the method for applying the photosensitive resin composition to the support include coating methods such as a dipping method, a spray method, a bar coating method, a roll coating method, and a spin coating method. Moreover, the thickness of the coating film to be formed can be appropriately controlled by adjusting the coating means and the solid content concentration and viscosity of the photosensitive resin composition.

感光性樹脂組成物を塗工した後は、溶剤を揮発させるため、通常、プリベーク処理を行う。プリベーク処理の条件は、感光性樹脂組成物の配合処方や塗膜の厚さ等によって異なるが、通常、70〜150℃、好ましくは80〜140℃で、1〜60分程度である。   After coating the photosensitive resin composition, a pre-bake treatment is usually performed to volatilize the solvent. The conditions for the prebaking treatment vary depending on the formulation of the photosensitive resin composition, the thickness of the coating film, and the like, but are usually 70 to 150 ° C., preferably 80 to 140 ° C., and about 1 to 60 minutes.

露光に用いられる放射線としては、例えば、低圧水銀灯、高圧水銀灯、メタルハライドランプ、g線ステッパー、i線ステッパー等の紫外線、電子線、レーザー光線等を挙げることができる。露光量は、使用する光源や塗膜の厚さ等によって適宜選定されるが、例えば、高圧水銀灯を用いて紫外線を照射する場合、塗膜の厚さ=10〜50μmでは、100〜5,000mJ/cm程度である。 Examples of the radiation used for the exposure include ultraviolet rays such as a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a g-line stepper, and an i-line stepper, an electron beam, and a laser beam. The exposure amount is appropriately selected depending on the light source to be used, the thickness of the coating film, and the like. For example, in the case of irradiating ultraviolet rays using a high-pressure mercury lamp, when the coating thickness is 10 to 50 μm, 100 to 5,000 mJ. / Cm 2 or so.

露光後は、発生した酸によるフェノール環と(C)架橋剤との硬化反応を促進させるためにPEBの処理を行う。PEBの条件は、感光性樹脂組成物の配合処方や塗膜の厚さ等によって異なるが、通常、70〜150℃、好ましくは80〜140℃で、1〜60分程度である。   After the exposure, PEB treatment is performed in order to accelerate the curing reaction between the phenol ring and the (C) crosslinking agent by the generated acid. The PEB conditions vary depending on the formulation of the photosensitive resin composition, the thickness of the coating film, and the like, but are usually 70 to 150 ° C., preferably 80 to 140 ° C., and about 1 to 60 minutes.

その後、アルカリ性現像液により現像して、未露光部を溶解、除去することによって所望のパターンを形成する。現像方法としては、シャワー現像法、スプレー現像法、浸漬現像法、パドル現像法等を挙げることができる。現像条件は、通常、20〜40℃で1〜10分程度である。   Thereafter, development is performed with an alkaline developer, and a desired pattern is formed by dissolving and removing unexposed portions. Examples of the developing method include shower developing method, spray developing method, immersion developing method, paddle developing method and the like. The development conditions are usually about 20 to 40 ° C. and about 1 to 10 minutes.

アルカリ性現像液の具体例としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア水、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、コリン等のアルカリ性化合物を、濃度が1〜10質量%程度になるように水に溶解したアルカリ性水溶液を挙げることができる。なお、アルカリ性水溶液には、例えば、メタノール、エタノール等の水溶性の有機溶剤や界面活性剤等を適量添加することもできる。アルカリ性現像液で現像した後は、水で洗浄し、乾燥する。   Specific examples of the alkaline developer include an alkaline compound obtained by dissolving an alkaline compound such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia water, tetramethylammonium hydroxide, choline, etc. in water so that the concentration is about 1 to 10% by mass. An aqueous solution can be mentioned. For example, a suitable amount of a water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol, a surfactant, or the like can be added to the alkaline aqueous solution. After developing with an alkaline developer, it is washed with water and dried.

絶縁膜としての特性を十分に発現させるために、現像後、加熱処理を行うことによって形成される硬化膜を十分に硬化させることができる。硬化条件は特に制限されるものではないが、硬化膜の用途に応じて、100〜400℃の温度で、30分〜10時間程度加熱すればよい。   In order to sufficiently develop the characteristics as an insulating film, a cured film formed by performing heat treatment after development can be sufficiently cured. The curing conditions are not particularly limited, but may be heated at a temperature of 100 to 400 ° C. for about 30 minutes to 10 hours depending on the use of the cured film.

また、硬化を十分に進行させたり、得られたパターン形状の変形を防止したりするために、多段階で加熱することも好ましい。例えば、二段階で加熱を行う場合、第一段階では、50〜200℃の温度で、5分〜2時間程度加熱する。更に、第二段階では、100〜400℃の温度で、10分〜10時間程度加熱する。   It is also preferable to heat in multiple stages in order to sufficiently advance the curing and to prevent deformation of the obtained pattern shape. For example, when heating is performed in two stages, in the first stage, heating is performed at a temperature of 50 to 200 ° C. for about 5 minutes to 2 hours. Furthermore, in the second stage, heating is performed at a temperature of 100 to 400 ° C. for about 10 minutes to 10 hours.

このような硬化条件であれば、加熱設備としてホットプレート、オーブン、赤外線炉、マイクロ波オーブン等を使用することができる。   Under such curing conditions, a hot plate, an oven, an infrared furnace, a microwave oven, or the like can be used as a heating facility.

次に、本発明の感光性樹脂組成物を用いた半導体素子について、図面により説明する。図1は、本発明の感光性樹脂組成物を用いて形成された絶縁樹脂層を有する半導体素子の一例を模式的に示す断面図である。図1に示すように、パターン状の金属パッド2が形成された基板1上に、本実施形態の感光性樹脂組成物を用いてパターン状の絶縁膜3を形成する。次いで、金属パッド2と接続するように金属配線4を形成すれば、半導体素子を得ることができる。   Next, a semiconductor element using the photosensitive resin composition of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a semiconductor element having an insulating resin layer formed using the photosensitive resin composition of the present invention. As shown in FIG. 1, a patterned insulating film 3 is formed on a substrate 1 on which a patterned metal pad 2 is formed using the photosensitive resin composition of the present embodiment. Next, if the metal wiring 4 is formed so as to be connected to the metal pad 2, a semiconductor element can be obtained.

また、図2に示すように、金属配線4上に、本実施形態の感光性樹脂組成物を用いてパターン状の絶縁膜5を形成してもよい。上述のようにして、本発明の感光性樹脂組成物を用いて形成された絶縁樹脂層(硬化膜)を有する半導体素子を作製することができる。   Further, as shown in FIG. 2, a patterned insulating film 5 may be formed on the metal wiring 4 using the photosensitive resin composition of the present embodiment. As described above, a semiconductor element having an insulating resin layer (cured film) formed using the photosensitive resin composition of the present invention can be produced.

以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例、比較例中の「部」及び「%」は、特に断らない限り質量基準である。また、各種物性値の測定方法、及び諸特性の評価方法を以下に示す。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples. In the examples and comparative examples, “parts” and “%” are based on mass unless otherwise specified. Moreover, the measuring method of various physical-property values and the evaluation method of various characteristics are shown below.

[重量平均分子量(Mw)]:東ソー社製のGPCカラム(商品名「TSKgelα−M」:1本、商品名「TSKgelα−2500」:1本)を使用し、流量:1.0ml/分、溶出溶媒:N,N−ジメチルホルムアミド、カラム温度:35℃の分析条件で、単分散ポリスチレンを標準とするゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定した。   [Weight average molecular weight (Mw)]: Using a GPC column (trade name “TSKgelα-M”: 1, product name “TSKgelα-2500”: 1) manufactured by Tosoh Corporation, flow rate: 1.0 ml / min, Elution solvent: N, N-dimethylformamide, column temperature: Measured by gel permeation chromatography (GPC) using monodisperse polystyrene as a standard under analysis conditions of 35 ° C.

[混合性]:合成例及び比較合成例で得た樹脂を用いて評価用サンプルを調製したときに、均一溶液になった場合を「良好」、均一溶液にならなかった場合を「不良」と評価した。   [Mixability]: When an evaluation sample is prepared using the resins obtained in the synthesis examples and comparative synthesis examples, “good” indicates that the solution is uniform, and “bad” indicates that the sample does not become uniform. evaluated.

[塗布性]:6インチのシリコンウエハーに感光性樹脂組成物をスピンコートした後、ホットプレートで110℃、3分間加熱し、20μm厚の均一な塗膜を作製した。作製した塗膜を目視により観察し、クラック等の欠陥が発生したものを「不良」、クラック等の欠陥が発生しなかったものを「良好」と評価した。   [Coating property]: A photosensitive resin composition was spin-coated on a 6-inch silicon wafer, and then heated on a hot plate at 110 ° C. for 3 minutes to prepare a uniform coating film having a thickness of 20 μm. The prepared coating film was visually observed, and those having defects such as cracks were evaluated as “defective”, and those having no defects such as cracks were evaluated as “good”.

[解像性]:アライナー(商品名「MA−150」、Suss Microtec社製)を使用し、パターンマスクを介して高圧水銀灯からの紫外線を、波長350nmにおける露光量が1,000〜5,000mJ/cmとなるように、前述の「塗布性」の評価で得られた塗膜付ウエハーを露光した。次いで、ホットプレートで110℃、3分間加熱(PEB)し、2.38質量%テトラメチルアンモニウムハイドロキサイド水溶液を用いて23℃で60秒間、浸漬現像した。得られたパターンの最小寸法(μm)を「解像性」とした。 [Resolution]: Using an aligner (trade name “MA-150”, manufactured by Suss Microtec), UV light from a high-pressure mercury lamp through a pattern mask, and an exposure amount at a wavelength of 350 nm is 1,000 to 5,000 mJ. The wafer with a coating film obtained by the above-mentioned evaluation of “applicability” was exposed so as to be / cm 2 . Subsequently, it heated at 110 degreeC for 3 minute (PEB) with the hotplate, and was developed by immersion for 60 seconds at 23 degreeC using the 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution. The minimum dimension (μm) of the obtained pattern was defined as “resolution”.

[残留応力]:8インチのシリコンウエハーに感光性樹脂組成物をスピンコートした後、ホットプレートで110℃、3分間加熱し、20μm厚の均一な塗膜を作製した。更に、アライナー(商品名「MA−150」、Suss Microtec社製)を使用し、高圧水銀灯からの紫外線を、波長350nmにおける露光量が2,000mJ/cmとなるように全面露光を行った。次いで、ホットプレートで110℃、3分間加熱(PEB)し、オーブンで300℃、2時間加熱して硬化膜を形成した。形成した硬化膜の成膜前後のウエハー曲率の変化を、商品名「FLX−2320−S」(東朋テクノロジー社製)で測定し、残留応力(MPa)を算出した。 [Residual stress]: A photosensitive resin composition was spin-coated on an 8-inch silicon wafer, and then heated on a hot plate at 110 ° C. for 3 minutes to prepare a uniform coating film having a thickness of 20 μm. Further, an aligner (trade name “MA-150”, manufactured by Suss Microtec) was used, and the entire surface was exposed to ultraviolet rays from a high-pressure mercury lamp so that the exposure amount at a wavelength of 350 nm was 2,000 mJ / cm 2 . Subsequently, it heated at 110 degreeC for 3 minute (PEB) with the hotplate, and heated at 300 degreeC for 2 hours in oven, and formed the cured film. The change in wafer curvature before and after the formed cured film was formed was measured under the trade name “FLX-2320-S” (manufactured by Toago Technology Co., Ltd.), and the residual stress (MPa) was calculated.

[i線透過率]:6インチのガラス基板に感光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、20μm厚の均一な塗膜を作製した。UV測定器(商品名「V−550 UV/VIS Spectrophotometer」、JAS.CO社製)でUV透過率を測定し、波長365nmの透過率(i線透過率(%))を求めた。   [I-line transmittance]: A photosensitive resin composition was spin-coated on a 6-inch glass substrate and heated on a hot plate at 110 ° C. for 3 minutes to prepare a uniform coating film having a thickness of 20 μm. The UV transmittance was measured with a UV measuring instrument (trade name “V-550 UV / VIS Spectrophotometer”, manufactured by JAS.CO), and the transmittance at a wavelength of 365 nm (i-line transmittance (%)) was determined.

[耐溶剤性]:6インチのシリコンウエハーに感光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、20μm厚の均一な塗膜を作製した。更に、アライナー(商品名「MA−150」、Suss Microtec社製)を使用し、高圧水銀灯からの紫外線を、波長350nmにおける露光量が2,000mJ/cmとなるように全面露光を行った。次いで、ホットプレートで110℃、3分間加熱(PEB)し、オーブンで300℃、2時間加熱して硬化膜付ウエハーを得た。得られた硬化膜付ウエハーを60℃に温めたN−メチル−2−ピロリドン(NMP)に30分間浸漬し、膜厚の変化率を調査した。膜厚の変化率が3%以上であった場合を「不良」、3%未満であった場合を「良好」と評価した。 [Solvent Resistance]: A photosensitive resin composition was spin-coated on a 6-inch silicon wafer and heated on a hot plate at 110 ° C. for 3 minutes to prepare a uniform coating film having a thickness of 20 μm. Further, an aligner (trade name “MA-150”, manufactured by Suss Microtec) was used, and the entire surface was exposed to ultraviolet rays from a high-pressure mercury lamp so that the exposure amount at a wavelength of 350 nm was 2,000 mJ / cm 2 . Then, it heated at 110 degreeC for 3 minute (PEB) with the hotplate, and heated at 300 degreeC for 2 hours in oven, and obtained the wafer with a cured film. The obtained wafer with a cured film was immersed in N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) heated to 60 ° C. for 30 minutes, and the change rate of the film thickness was investigated. The case where the change rate of the film thickness was 3% or more was evaluated as “bad”, and the case where it was less than 3% was evaluated as “good”.

[耐熱衝撃性]:感光性樹脂組成物を図3および図4に示すような基材6に塗布し、ホットプレートで110℃、3分間加熱し、導体上で10μm厚の樹脂塗膜を作製した。なお、図3及び図4中、符号7は基板、符号8は銅箔をそれぞれ示す。その後、アライナーを使用し、高圧水銀灯からの紫外線を、波長350nmにおける露光量が2,000mJ/cmとなるように全面露光した。次いで、ホットプレートで110℃、3分間加熱(PEB)し、オーブンで300℃、2時間加熱して硬化膜を形成し硬化膜付の基板を得た。得られた基板を冷熱衝撃試験器(タバイエスペック社製)で−55℃/30分〜150℃/30分を1サイクルとして500サイクルの耐熱衝撃性試験を行った。硬化膜を目視観察し、クラック等の欠陥が発生した場合を「不良」、クラック等の欠陥が発生しなかった場合を「良好」と評価した。 [Heat shock resistance]: A photosensitive resin composition is applied to a substrate 6 as shown in FIGS. 3 and 4 and heated on a hot plate at 110 ° C. for 3 minutes to produce a 10 μm thick resin coating on the conductor. did. 3 and 4, reference numeral 7 denotes a substrate, and reference numeral 8 denotes a copper foil. Then, using an aligner, the entire surface was exposed to ultraviolet rays from a high-pressure mercury lamp so that the exposure amount at a wavelength of 350 nm was 2,000 mJ / cm 2 . Subsequently, it heated at 110 degreeC for 3 minute (PEB) with the hotplate, and heated at 300 degreeC for 2 hours in oven, and formed the cured film, and obtained the board | substrate with a cured film. The obtained substrate was subjected to a thermal shock resistance test for 500 cycles with a thermal shock tester (manufactured by Tabai Espec) at -55 ° C / 30 minutes to 150 ° C / 30 minutes as one cycle. The cured film was visually observed, and a case where a defect such as a crack occurred was evaluated as “bad”, and a case where a defect such as a crack did not occur was evaluated as “good”.

[靭性]:PETフィルム上に感光性樹脂組成物をスピンコートした後、オーブンで110℃、10分間加熱した。更に、アライナーを使用し、高圧水銀灯からの紫外線を、波長350nmにおける露光量が2,000mJ/cmとなるように全面露光を行った。次いで、オーブンで110℃、10分間加熱(PEB)し、更にオーブンで300℃、2時間加熱して硬化膜を形成した。形成した硬化膜をPETフィルムから剥がして短冊状に切り、5cm×1cm×40μmの試験片を作製した。作製した試験片の両端を重ねた際に、試験片が割れた場合を「不良」、試験片が割れなかった場合を「良好」と評価した。 [Toughness]: After a photosensitive resin composition was spin-coated on a PET film, it was heated in an oven at 110 ° C. for 10 minutes. Further, using an aligner, the entire surface was exposed to ultraviolet rays from a high pressure mercury lamp so that the exposure amount at a wavelength of 350 nm was 2,000 mJ / cm 2 . Subsequently, it heated at 110 degreeC for 10 minute (PEB) in oven, and also heated at 300 degreeC for 2 hours in oven, and formed the cured film. The formed cured film was peeled off from the PET film and cut into strips to prepare test pieces of 5 cm × 1 cm × 40 μm. When both ends of the produced test piece were stacked, the case where the test piece was cracked was evaluated as “bad”, and the case where the test piece was not cracked was evaluated as “good”.

(合成例1)
容量2Lのセパラブルフラスコに、下記式(4−1)で表されるモノマー4−1を145.7g、及びNMP600gを加えた。撹拌下、下記式(5−1)で表されるジアミノポリシロキサン(商品名「BY16−853C」、東レ・ダウコーニング社製、アミン当量:400(以下、「モノマー5−1」ともいう))156.0gを仕込み、次いで、下記式(6−1)で表される4,4’−ジアミノ−3,3’−ジヒドロキシビフェニル(以下、「モノマー6−1」ともいう)98.4gを仕込んだ。60℃で8時間撹拌した後、200℃に昇温させて5時間脱水反応を行った。反応終了後、反応混合物を水中に投じ、生成物を再沈、ろ過、真空乾燥をすることによって、310gの重合体を得た。得られた重合体の重量平均分子量は151000であった。また、IR分析を行い、イミドを示す1778cm−1の吸収があることを確認した。
(Synthesis Example 1)
To a 2 L separable flask, 145.7 g of monomer 4-1 represented by the following formula (4-1) and 600 g of NMP were added. Under stirring, diaminopolysiloxane represented by the following formula (5-1) (trade name “BY16-853C”, manufactured by Toray Dow Corning, amine equivalent: 400 (hereinafter also referred to as “monomer 5-1”)) 156.0 g was charged, and then 98.4 g of 4,4′-diamino-3,3′-dihydroxybiphenyl (hereinafter also referred to as “monomer 6-1”) represented by the following formula (6-1). It is. After stirring at 60 ° C. for 8 hours, the temperature was raised to 200 ° C. and dehydration reaction was performed for 5 hours. After completion of the reaction, the reaction mixture was poured into water, and the product was reprecipitated, filtered and vacuum dried to obtain 310 g of a polymer. The weight average molecular weight of the obtained polymer was 151000. Moreover, IR analysis was conducted and it confirmed that there was absorption of 1778 cm < -1 > which shows an imide.

Figure 2008222937
Figure 2008222937

(合成例2〜6、比較合成例2〜4)
前記式(4−1)、下記式(4−2)〜(4−6)、前記式(5−1)、下記式(5−2)、前記式(6−1)、及び下記式(6−2)〜(6−3)で表されるそれぞれのモノマー(モノマー4−1〜4−6、モノマー5−1〜5−2、及びモノマー6−1〜6−3)を、表1及び2に示す組み合わせと配合量で用いたこと以外は前述の合成例1の場合と同様の操作により、重合体を得た。得られた重合体の収量、及び重量平均分子量を表2に示す。なお、IR分析を行い、いずれの重合体についてもイミドを示す1778cm−1の吸収があることを確認した。
(Synthesis Examples 2-6, Comparative Synthesis Examples 2-4)
Formula (4-1), Formulas (4-2) to (4-6), Formula (5-1), Formula (5-2), Formula (6-1), and Formula (5-1) 6-2) to (6-3) (monomer 4-1 to 4-6, monomer 5-1 to 5-2, and monomer 6-1 to 6-3) are represented in Table 1. A polymer was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the combinations and amounts shown in 2 and 2 were used. The yield and weight average molecular weight of the obtained polymer are shown in Table 2. In addition, IR analysis was performed and it confirmed that there existed absorption of 1778 cm < -1 > which shows an imide about any polymer.

(比較合成例1)
容量2Lのセパラブルフラスコに、下記式(6−1)で表される4,4’−ジアミノ−3,3’−ジヒドロキシビフェニル(以下、「モノマー6−1」ともいう)98.2g、及びNMP800gを仕込んだ。撹拌下、下記式(4−1)で表されるモノマー4−1を101.8g加え、60℃で8時間撹拌した後、200℃に昇温させて5時間脱水反応を行った。反応終了後、反応混合物を水中に投じ、生成物を再沈、ろ過、真空乾燥をすることによって、165gの重合体を得た。得られた重合体の重量平均分子量は104000であった。また、IR分析を行い、イミドを示す1778cm−1の吸収があることを確認した。
(Comparative Synthesis Example 1)
In a 2 L separable flask, 98.2 g of 4,4′-diamino-3,3′-dihydroxybiphenyl (hereinafter also referred to as “monomer 6-1”) represented by the following formula (6-1), and NMP 800g was charged. Under stirring, 101.8 g of monomer 4-1 represented by the following formula (4-1) was added and stirred at 60 ° C. for 8 hours, and then heated to 200 ° C. for dehydration reaction for 5 hours. After completion of the reaction, the reaction mixture was poured into water, and the product was reprecipitated, filtered and vacuum dried to obtain 165 g of a polymer. The weight average molecular weight of the obtained polymer was 104,000. Moreover, IR analysis was conducted and it confirmed that there was absorption of 1778 cm < -1 > which shows an imide.

Figure 2008222937
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(実施例1)
合成例1で得た重合体100部、乳酸エチル120部、スチリル−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン20部、及びヘキサメトキシメチルメラミン(商品名「サイメル300」、三井サイテック社製)1.5部を混合することにより、感光性樹脂組成物(実施例1)を調製した。混合性の評価結果は「良好」であった。また、塗布性は「良好」、解像性(最小寸法)は30μm、残留応力は9MPa、i線透過率は81%、耐溶剤性は「良好」、耐熱衝撃性は「良好」、及び靭性は「良好」であった。
(Example 1)
1. 100 parts of the polymer obtained in Synthesis Example 1, 120 parts of ethyl lactate, 20 parts of styryl-bis (trichloromethyl) -s-triazine, and hexamethoxymethylmelamine (trade name “Cymel 300”, manufactured by Mitsui Cytec Co., Ltd.) A photosensitive resin composition (Example 1) was prepared by mixing 5 parts. The evaluation result of the mixing property was “good”. Also, the coating property is “good”, the resolution (minimum dimension) is 30 μm, the residual stress is 9 MPa, the i-line transmittance is 81%, the solvent resistance is “good”, the thermal shock resistance is “good”, and the toughness Was “good”.

(実施例2〜6、比較例1〜4)
表3に示す配合処方としたこと以外は、前述の実施例1と同様にして感光性樹脂組成物(実施例2〜6、比較例1〜4)を調製した。各種物性値の測定結果及び評価結果を表4に示す。
(Examples 2-6, Comparative Examples 1-4)
Photosensitive resin compositions (Examples 2 to 6 and Comparative Examples 1 to 4) were prepared in the same manner as in Example 1 except that the formulation shown in Table 3 was used. Table 4 shows measurement results and evaluation results of various physical property values.

<溶剤>
EL:乳酸エチル
PGME:プロピレングリコールモノメチルエーテル
NMP:N−メチル−2−ピロリドン
GBL:γ−ブチロラクトン
<Solvent>
EL: ethyl lactate PGME: propylene glycol monomethyl ether NMP: N-methyl-2-pyrrolidone GBL: γ-butyrolactone

<架橋剤>
C−1:ヘキサメトキシメチルメラミン(商品名「サイメル300」、三井サイテック社製)
C−2:テトラメトキシメチルグルコールウリル(商品名「サイメル1174」、三井サイテック社製)
<Crosslinking agent>
C-1: Hexamethoxymethylmelamine (trade name “Cymel 300”, manufactured by Mitsui Cytec)
C-2: Tetramethoxymethylglycoluril (trade name “Cymel 1174”, manufactured by Mitsui Cytec)

<感光酸発生剤>
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−1−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
<Photosensitive acid generator>
D-1: styryl-bis (trichloromethyl) -s-triazine D-2: 4,7-di-n-butoxy-1-naphthyltetrahydrothiophenium trifluoromethanesulfonate

Figure 2008222937
Figure 2008222937

Figure 2008222937
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本発明の重合体を含有する感光性樹脂組成物は、高膜厚塗布が可能であるとともに、アルカリ現像が可能で、解像性が高く、硬化後の残留応力が小さく、耐溶剤性、熱衝撃性、密着性等の諸特性に優れた硬化物を得ることができるので、表面保護膜用途、層間絶縁膜用途、及び高密度実装基板用絶縁膜用途に適し、産業上極めて有益である。   The photosensitive resin composition containing the polymer of the present invention can be applied at a high film thickness, can be developed with an alkali, has high resolution, low residual stress after curing, solvent resistance, heat resistance Since a cured product excellent in various properties such as impact and adhesion can be obtained, it is suitable for surface protective film applications, interlayer insulating film applications, and insulating film applications for high-density mounting substrates, and is extremely useful industrially.

本発明の感光性樹脂組成物を用いて形成された絶縁樹脂層を有する半導体素子の一例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically an example of the semiconductor element which has the insulating resin layer formed using the photosensitive resin composition of this invention. 本発明の感光性樹脂組成物を用いて形成された絶縁樹脂層を有する半導体素子の他の例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the other example of the semiconductor element which has the insulating resin layer formed using the photosensitive resin composition of this invention. 本発明の感光性樹脂組成物が塗布される基材の一例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically an example of the base material with which the photosensitive resin composition of this invention is apply | coated. 本発明の感光性樹脂組成物が塗布される基材の一例を模式的に示す上面図である。It is a top view which shows typically an example of the base material with which the photosensitive resin composition of this invention is apply | coated.

符号の説明Explanation of symbols

1:基板、2:金属パッド、3:絶縁膜、4:金属配線、5:絶縁膜、6:基材、7:基板、8:銅箔 1: substrate, 2: metal pad, 3: insulating film, 4: metal wiring, 5: insulating film, 6: base material, 7: substrate, 8: copper foil

Claims (5)

下記一般式(1)で表される構造を有する繰り返し単位と、
下記一般式(2)で表される構造を有する繰り返し単位と、
を有する重合体。
Figure 2008222937
(前記一般式(1)中、Rは、4価の脂環式炭化水素基、又は炭素数1〜4のアルキル基を有する4価のアルキル脂環式炭化水素基を示す(但し、Rが前記アルキル脂環式炭化水素基である場合には、同一のアルキル基から同時に二以上置換された4価の基を除く)。また、Aは、下記一般式(3)で表される2価の基を示す)
Figure 2008222937
(前記一般式(2)中、Rは、前記一般式(1)中のRと同義であり、Bは、水酸基を有する2価の基を示す)
Figure 2008222937
(前記一般式(3)中、Rは、それぞれ独立して、炭素数1〜3のアルキル基、又は置換基を有してもよいアリール基を示し、mは、1〜10の整数を示し、nは、1〜30の整数を示す)
A repeating unit having a structure represented by the following general formula (1);
A repeating unit having a structure represented by the following general formula (2);
A polymer having
Figure 2008222937
(In the general formula (1), R 1 represents a tetravalent alicyclic hydrocarbon group or a tetravalent alkyl alicyclic hydrocarbon group having an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms (provided that R 1 In the case where 1 is the above-described alkyl alicyclic hydrocarbon group, a tetravalent group that is simultaneously substituted by two or more from the same alkyl group is excluded.) A is represented by the following general formula (3). (Represents a divalent group)
Figure 2008222937
(In the general formula (2), R 1 has the same meaning as R 1 in the general formula (1), and B represents a divalent group having a hydroxyl group).
Figure 2008222937
(In said general formula (3), R < 2 > shows the C1-C3 alkyl group or the aryl group which may have a substituent each independently, m is an integer of 1-10. N represents an integer of 1 to 30)
前記一般式(3)中、n=1である請求項1に記載の重合体。   The polymer according to claim 1, wherein in the general formula (3), n = 1. (A)請求項1又は2に記載の重合体、
(B)感光性酸発生剤、及び
(C)架橋剤、
を含有する感光性樹脂組成物。
(A) The polymer according to claim 1 or 2,
(B) a photosensitive acid generator, and (C) a crosslinking agent,
Containing a photosensitive resin composition.
前記(C)架橋剤が、アルコキシアルキル化されたアミノ基を有する化合物である請求項3に記載の感光性樹脂組成物。   The photosensitive resin composition according to claim 3, wherein the (C) crosslinking agent is a compound having an alkoxyalkylated amino group. 請求項3又は4に記載の感光性樹脂組成物を用いて形成される硬化膜。   The cured film formed using the photosensitive resin composition of Claim 3 or 4.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010079065A (en) * 2008-09-26 2010-04-08 Asahi Kasei E-Materials Corp Photosensitive resin composition
WO2017209176A1 (en) * 2016-06-02 2017-12-07 富士フイルム株式会社 Laminate production method, semiconductor element production method, and laminate
US10442994B2 (en) 2014-02-19 2019-10-15 Rolic Ag Liquid crystal alignment composition, liquid crystal alignment film and liquid crystal display element

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010079065A (en) * 2008-09-26 2010-04-08 Asahi Kasei E-Materials Corp Photosensitive resin composition
US10442994B2 (en) 2014-02-19 2019-10-15 Rolic Ag Liquid crystal alignment composition, liquid crystal alignment film and liquid crystal display element
WO2017209176A1 (en) * 2016-06-02 2017-12-07 富士フイルム株式会社 Laminate production method, semiconductor element production method, and laminate
KR20180135070A (en) * 2016-06-02 2018-12-19 후지필름 가부시키가이샤 METHOD FOR PRODUCING LAMINATE, METHOD FOR PRODUCING SEMICONDUCTOR DEVICE, AND LAMINATE
JPWO2017209176A1 (en) * 2016-06-02 2019-05-23 富士フイルム株式会社 METHOD FOR MANUFACTURING LAMINATE, METHOD FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE, AND LAMINATE
KR102147108B1 (en) * 2016-06-02 2020-08-25 후지필름 가부시키가이샤 Method for manufacturing a laminate, a method for manufacturing a semiconductor device, and a laminate

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