JP2015028608A - Negative photosensitive resin composition, cured film, electronic apparatus and polymer - Google Patents

Negative photosensitive resin composition, cured film, electronic apparatus and polymer Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a negative photosensitive resin composition having an excellent balance of various properties required for an insulating film.SOLUTION: A negative photosensitive resin composition comprises a polymer comprising a copolymer represented by the following formula (1), photoacid generator, and a first crosslinking agent for cross-linking of the polymer with the acid generated from the photoacid generator as a catalyst.

Description

本発明は、ネガ型感光性樹脂組成物、硬化膜、電子装置およびポリマーに関する。   The present invention relates to a negative photosensitive resin composition, a cured film, an electronic device, and a polymer.

半導体集積回路やフラットパネルディスプレイ(FPD)の表示面などの製造過程において、微細素子の形成あるいは微細加工を行うために、フォトリソグラフィ技術が利用されている。
フォトリソグラフィ技術においては、レジストパターンを形成するため、感光性樹脂組成物が用いられている。
In the process of manufacturing a semiconductor integrated circuit, a display surface of a flat panel display (FPD), and the like, a photolithography technique is used to form a fine element or perform fine processing.
In the photolithography technique, a photosensitive resin composition is used to form a resist pattern.

例えば、特許文献1(特開平2―146045号公報)には、ポリマーと、感光剤とを含む感光性樹脂組成物が開示されている。上記ポリマーは、環状脂肪炭化水素骨格からなる単位と、無水マレイン酸に由来する単位とを有し、無水マレイン酸に由来する単位の酸無水環を加水分解したものであることが開示されている。   For example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2-146045) discloses a photosensitive resin composition containing a polymer and a photosensitive agent. It is disclosed that the polymer has a unit composed of a cyclic aliphatic hydrocarbon skeleton and a unit derived from maleic anhydride, and is obtained by hydrolyzing an acid anhydride ring of a unit derived from maleic anhydride. .

特開平2―146045号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2-146045

しかし、上記ポリマーを含む感光性樹脂組成物は、架橋反応の効率が悪いため、光酸発生剤や架橋剤を多く添加する必要があった。
感光性樹脂組成物に光酸発生剤や架橋剤を多く添加すると、得られるネガ型感光性絶縁膜の種々の特性が悪化してしまう。
However, since the photosensitive resin composition containing the polymer has a poor crosslinking reaction efficiency, it is necessary to add a large amount of a photoacid generator or a crosslinking agent.
When a large amount of a photoacid generator or a crosslinking agent is added to the photosensitive resin composition, various characteristics of the obtained negative photosensitive insulating film are deteriorated.

本発明者らは、下記式(1)で示される共重合体を含むネガ型感光性樹脂組成物を用いることにより、ネガ型感光性絶縁膜に要求される種々の特性のバランスに優れたネガ型感光性絶縁膜を形成できることを見出し、本発明に到達した。   By using a negative photosensitive resin composition containing a copolymer represented by the following formula (1), the present inventors have a negative having an excellent balance of various properties required for a negative photosensitive insulating film. The present inventors have found that a type photosensitive insulating film can be formed and have reached the present invention.

すなわち、本発明によれば、
ネガ型感光性樹脂組成物であって、
下記式(1)で示される共重合体で構成されるポリマーと、
光酸発生剤と、
上記光酸発生剤より発生した酸を触媒として上記ポリマーを架橋する第一架橋剤と、
を含む、ネガ型感光性樹脂組成物が提供される。

Figure 2015028608
(式(1)中、l、pおよびmは、ポリマー中におけるモル含有率を示し、かつ、l+p+m≦1、0≦l<1、0<p<1、および0<m<1の条件を満たし、
nおよびqはそれぞれ独立して0、1または2であり、
〜RおよびR〜R11はそれぞれ独立して水素または炭素数1〜30の有機基であり、
、R、R10およびR11から選択される1または2以上がアルコール性水酸基を有する有機基であり、
Aは下記式(2a)、(2b)、(2c)または(2d)により示される構造単位である)
Figure 2015028608
(式(2a)および式(2b)中、R、RおよびRは、それぞれ独立して炭素数1〜18の有機基である) That is, according to the present invention,
A negative photosensitive resin composition comprising:
A polymer composed of a copolymer represented by the following formula (1);
A photoacid generator;
A first crosslinking agent that crosslinks the polymer using an acid generated from the photoacid generator as a catalyst;
A negative photosensitive resin composition is provided.
Figure 2015028608
(In the formula (1), l, p and m represent the molar content in the polymer, and the conditions of l + p + m ≦ 1, 0 ≦ l <1, 0 <p <1, and 0 <m <1 are satisfied. Meet,
n and q are each independently 0, 1 or 2,
R 1 to R 4 and R 8 to R 11 are each independently hydrogen or an organic group having 1 to 30 carbon atoms,
One or more selected from R 8 , R 9 , R 10 and R 11 is an organic group having an alcoholic hydroxyl group;
A is a structural unit represented by the following formula (2a), (2b), (2c) or (2d))
Figure 2015028608
(In Formula (2a) and Formula (2b), R 5 , R 6 and R 7 are each independently an organic group having 1 to 18 carbon atoms)

さらに、本発明によれば、
上記ネガ型感光性樹脂組成物を硬化させて得られる硬化膜が提供される。
Furthermore, according to the present invention,
There is provided a cured film obtained by curing the negative photosensitive resin composition.

さらに、本発明によれば、
上記硬化膜を備える電子装置が提供される。
Furthermore, according to the present invention,
An electronic device comprising the cured film is provided.

さらに、本発明によれば、
下記式(1)で示される共重合体で構成されるポリマーが提供される。

Figure 2015028608
(式(1)中、l、pおよびmは、ポリマー中におけるモル含有率を示し、かつ、l+p+m≦1、0≦l<1、0<p<1、および0<m<1の条件を満たし、
nおよびqはそれぞれ独立して0、1または2であり、
〜RおよびR〜R11はそれぞれ独立して水素または炭素数1〜30の有機基であり、
、R、R10およびR11から選択される1または2以上がアルコール性水酸基を有する有機基であり、
Aは下記式(2a)、(2b)、(2c)または(2d)により示される構造単位である)
Figure 2015028608
(式(2a)および式(2b)中、R、RおよびRは、それぞれ独立して炭素数1〜18の有機基である) Furthermore, according to the present invention,
A polymer composed of a copolymer represented by the following formula (1) is provided.
Figure 2015028608
(In the formula (1), l, p and m represent the molar content in the polymer, and the conditions of l + p + m ≦ 1, 0 ≦ l <1, 0 <p <1, and 0 <m <1 are satisfied. Meet,
n and q are each independently 0, 1 or 2,
R 1 to R 4 and R 8 to R 11 are each independently hydrogen or an organic group having 1 to 30 carbon atoms,
One or more selected from R 8 , R 9 , R 10 and R 11 is an organic group having an alcoholic hydroxyl group;
A is a structural unit represented by the following formula (2a), (2b), (2c) or (2d))
Figure 2015028608
(In Formula (2a) and Formula (2b), R 5 , R 6 and R 7 are each independently an organic group having 1 to 18 carbon atoms)

本発明によれば、ネガ型感光性絶縁膜に要求される種々の特性のバランスに優れたネガ型感光性絶縁膜を形成できるネガ型感光性樹脂組成物を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the negative photosensitive resin composition which can form the negative photosensitive insulating film excellent in the balance of the various characteristics requested | required of a negative photosensitive insulating film can be provided.

本実施形態に係る電子装置の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the electronic device which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る電子装置の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the electronic device which concerns on this embodiment.

以下、実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。また、「〜」はとくに断りがなければ、以上から以下を表す。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same reference numerals are given to the same components, and the description will be omitted as appropriate. In addition, unless otherwise specified, “to” represents the following.

<ネガ型感光性樹脂組成物>
本実施形態に係るネガ型感光性樹脂組成物Pは、下記式(1)で示される共重合体で構成される第一のポリマーと、光酸発生剤と、上記光酸発生剤より発生した酸を触媒として第一のポリマーを架橋する第一架橋剤とを含む。
<Negative photosensitive resin composition>
The negative photosensitive resin composition P according to this embodiment was generated from the first polymer composed of a copolymer represented by the following formula (1), a photoacid generator, and the photoacid generator. And a first crosslinking agent that crosslinks the first polymer using an acid as a catalyst.

Figure 2015028608
(式(1)中、l、pおよびmは、ポリマー中におけるモル含有率を示し、かつ、l+p+m≦1、0≦l<1、0<p<1、および0<m<1の条件を満たし、nおよびqはそれぞれ独立して0、1または2であり、R〜RおよびR〜R11はそれぞれ独立して水素または炭素数1〜30の有機基であり、R、R、R10およびR11から選択される1または2以上がアルコール性水酸基を有する有機基であり、Aは下記式(2a)、(2b)、(2c)または(2d)により示される構造単位である)
Figure 2015028608
(In the formula (1), l, p and m represent the molar content in the polymer, and the conditions of l + p + m ≦ 1, 0 ≦ l <1, 0 <p <1, and 0 <m <1 are satisfied. And n and q are each independently 0, 1 or 2, R 1 to R 4 and R 8 to R 11 are each independently hydrogen or an organic group having 1 to 30 carbon atoms, R 8 , One or more selected from R 9 , R 10 and R 11 is an organic group having an alcoholic hydroxyl group, and A is a structure represented by the following formula (2a), (2b), (2c) or (2d) Unit)

Figure 2015028608
(式(2a)および式(2b)中、R、RおよびRは、それぞれ独立して炭素数1〜18の有機基である)
Figure 2015028608
(In Formula (2a) and Formula (2b), R 5 , R 6 and R 7 are each independently an organic group having 1 to 18 carbon atoms)

このようなネガ型感光性樹脂組成物Pによれば、上述した第一のポリマーを使用することにより、例えば、現像性、解像性、残膜性、絶縁性、透明性、耐熱性、耐溶剤性などのネガ型感光性絶縁膜に要求される種々の特性のバランスに優れたネガ型感光性絶縁膜を提供できる。
第一のポリマーは側鎖上にアルコール性水酸基を有するため、第一架橋剤との反応性に優れる。これにより、高価な光酸発生剤の添加量を低減できるため、経済性に優れている。また、現像性を悪化させる架橋剤の添加量を低減できるため、現像時の膜減りを大幅に低減でき、その結果、ネガ型感光性絶縁膜の厚みムラを低減できたり、膜の平坦性を向上できたりする。さらに、より架橋度の高いネガ型感光性絶縁膜を得ることができるため、残膜性、耐熱性、透明性、耐溶剤性等を向上できる。また、解像性や絶縁性は従来の水準を維持できる。
According to such a negative photosensitive resin composition P, by using the first polymer described above, for example, developability, resolution, residual film properties, insulation properties, transparency, heat resistance, resistance to heat, etc. It is possible to provide a negative photosensitive insulating film excellent in balance of various properties required for a negative photosensitive insulating film such as a solvent.
Since the first polymer has an alcoholic hydroxyl group on the side chain, it has excellent reactivity with the first crosslinking agent. Thereby, since the addition amount of an expensive photo-acid generator can be reduced, it is excellent in economical efficiency. In addition, since the amount of crosslinking agent that deteriorates developability can be reduced, film loss during development can be greatly reduced.As a result, uneven thickness of the negative photosensitive insulating film can be reduced, and film flatness can be reduced. It can be improved. Furthermore, since a negative photosensitive insulating film having a higher degree of crosslinking can be obtained, the remaining film property, heat resistance, transparency, solvent resistance, and the like can be improved. Further, the resolution and insulation can be maintained at conventional levels.

ネガ型感光性樹脂組成物Pは、さらに、添加剤等のその他の材料を含んでもよい。以下、各成分について説明する。   The negative photosensitive resin composition P may further contain other materials such as additives. Hereinafter, each component will be described.

<第一のポリマー>
本実施形態に係る第一のポリマーは、下記式(1)で示される共重合体である。
<First polymer>
The first polymer according to this embodiment is a copolymer represented by the following formula (1).

Figure 2015028608
Figure 2015028608

式(1)中、l、pおよびmは、ポリマー中におけるモル含有率(mol%)を示し、かつ、l+p+m≦1、0≦l<1、0<p<1、および0<m<1の条件を満たし、nおよびqはそれぞれ独立して0、1または2である。また、l、pおよびmは、好ましくは0≦l≦0.25、0.25≦p≦0.50、0.50≦m≦0.75である。
nおよびqはそれぞれ独立して0、1または2である。
〜RおよびR〜R11はそれぞれ独立して水素または炭素数1〜30の有機基である。R〜RおよびR〜R11は、互いに同一であってもよく、また互いに異なっていてもよい。
、R、R10およびR11から選択される1または2以上はアルコール性水酸基を有する有機基である。ここで、本実施形態において、アルコール性水酸基とは、鎖状又は環状の炭化水素基の炭素原子に結合した水酸基をいう。
Aは下記式(2a)、(2b)、(2c)または(2d)により示される構造単位である。上記式(1)により示される共重合体には、下記式(2a)、(2b)、(2c)および(2d)から選択される1種または2種以上の構造単位Aが含まれる。本実施形態においては、下記式(2a)および(2c)から選択される1種または2種以上の構造単位Aが含まれることが好ましく、下記式(2a)、(2b)および(2c)から選択される1種または2種以上の構造単位Aが含まれることがより好ましい。なお、第一のポリマーは、上記式(1)に示す構造単位以外の他の構造単位を含んでいてもよい。
In the formula (1), l, p and m represent the molar content (mol%) in the polymer, and l + p + m ≦ 1, 0 ≦ l <1, 0 <p <1, and 0 <m <1 And n and q are each independently 0, 1 or 2. Further, l, p and m are preferably 0 ≦ l ≦ 0.25, 0.25 ≦ p ≦ 0.50, and 0.50 ≦ m ≦ 0.75.
n and q are each independently 0, 1 or 2.
R 1 to R 4 and R 8 to R 11 are each independently hydrogen or an organic group having 1 to 30 carbon atoms. R 1 to R 4 and R 8 to R 11 may be the same as or different from each other.
One or more selected from R 8 , R 9 , R 10 and R 11 is an organic group having an alcoholic hydroxyl group. Here, in this embodiment, the alcoholic hydroxyl group means a hydroxyl group bonded to a carbon atom of a chain or cyclic hydrocarbon group.
A is a structural unit represented by the following formula (2a), (2b), (2c) or (2d). The copolymer represented by the above formula (1) includes one or more structural units A selected from the following formulas (2a), (2b), (2c) and (2d). In the present embodiment, one or more structural units A selected from the following formulas (2a) and (2c) are preferably included, and from the following formulas (2a), (2b) and (2c) More preferably, one or more selected structural units A are included. In addition, the 1st polymer may contain other structural units other than the structural unit shown to the said Formula (1).

Figure 2015028608
式(2a)および式(2b)中、R、RおよびRは、それぞれ独立して炭素数1〜18の有機基である。
Figure 2015028608
In formula (2a) and formula (2b), R 5 , R 6 and R 7 are each independently an organic group having 1 to 18 carbon atoms.

〜RおよびR〜R11を構成する炭素数1〜30の有機基は、その構造中にO、N、S、PおよびSiから選択される1以上を含んでいてもよい。ただし、R〜Rを構成する有機基は、いずれもアルコール性水酸基を有しない。 The organic group having 1 to 30 carbon atoms constituting the R 1 to R 4 and R 8 to R 11 are, O in their structure, N, S, may contain one or more selected from P and Si. However, none of the organic groups constituting R 1 to R 4 has an alcoholic hydroxyl group.

本実施形態において、R〜RおよびR〜R11を構成する有機基としては、たとえばアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキリデン基、アリール基、アラルキル基、アルカリル基、シクロアルキル基、およびヘテロ環基が挙げられる。
アルキル基としては、たとえばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、およびデシル基が挙げられる。アルケニル基としては、たとえばアリル基、ペンテニル基、およびビニル基が挙げられる。アルキニル基としては、エチニル基が挙げられる。アルキリデン基としては、たとえばメチリデン基、およびエチリデン基が挙げられる。アリール基としては、たとえばフェニル基、ナフチル基、およびアントラセニル基が挙げられる。アラルキル基としては、たとえばベンジル基、およびフェネチル基が挙げられる。アルカリル基としては、たとえばトリル基、キシリル基が挙げられる。シクロアルキル基としては、たとえばアダマンチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、およびシクロオクチル基が挙げられる。ヘテロ環基としては、たとえばエポキシ基、およびオキセタニル基が挙げられる。
なお、R〜RおよびR〜R11としてアルキル基を含むことにより、第一のポリマーを含むネガ型感光性樹脂組成物Pからなる膜の製膜性を向上させることができる。また、R〜RおよびR〜R11としてアリール基を含むことにより、第一のポリマーを含むネガ型感光性樹脂組成物Pからなる膜について、リソグラフィ工程におけるアルカリ現像液を用いた現像の際の膜減りを抑えることができる。
In the present embodiment, examples of the organic group constituting R 1 to R 4 and R 8 to R 11 include an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an alkylidene group, an aryl group, an aralkyl group, an alkaryl group, a cycloalkyl group, And heterocyclic groups.
As the alkyl group, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, neopentyl group, hexyl group, heptyl group, An octyl group, a nonyl group, and a decyl group are mentioned. Examples of the alkenyl group include allyl group, pentenyl group, and vinyl group. An ethynyl group is mentioned as an alkynyl group. Examples of the alkylidene group include a methylidene group and an ethylidene group. Examples of the aryl group include a phenyl group, a naphthyl group, and an anthracenyl group. Examples of the aralkyl group include a benzyl group and a phenethyl group. Examples of the alkaryl group include a tolyl group and a xylyl group. Examples of the cycloalkyl group include an adamantyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cyclooctyl group. Examples of the heterocyclic group include an epoxy group and an oxetanyl group.
Note that by including an alkyl group as R 1 to R 4 and R 8 to R 11, it is possible to improve the film formability of the film made of the negative photosensitive resin composition P comprising a first polymer. Further, development using an alkaline developer in a lithography process for a film made of the negative photosensitive resin composition P containing the first polymer by including an aryl group as R 1 to R 4 and R 8 to R 11 It is possible to suppress film loss during the process.

さらに、前述したアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキリデン基、アリール基、アラルキル基、アルカリル基、シクロアルキル基、およびヘテロ環基は、1以上の水素原子が、ハロゲン原子により置換されていてもよい。ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、およびヨウ素が挙げられる。なかでもアルキル基の1以上の水素原子が、ハロゲン原子に置換されたハロアルキル基が好ましい。R〜RおよびR〜R11の少なくともいずれか1つをハロアルキル基とすることで、第一のポリマーを使用してネガ型感光性樹脂組成物Pを構成した際、このネガ型感光性樹脂組成物Pの誘電率を低下させることができる。 Furthermore, in the alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, alkylidene group, aryl group, aralkyl group, alkaryl group, cycloalkyl group, and heterocyclic group described above, one or more hydrogen atoms may be substituted with halogen atoms. Good. Examples of the halogen atom include fluorine, chlorine, bromine, and iodine. Among these, a haloalkyl group in which one or more hydrogen atoms of the alkyl group are substituted with a halogen atom is preferable. When at least one of R 1 to R 4 and R 8 to R 11 is a haloalkyl group to form the negative photosensitive resin composition P using the first polymer, this negative photosensitive resin The dielectric constant of the conductive resin composition P can be reduced.

、R、R10およびR11から選択される1または2以上を構成するアルコール性水酸基を有する有機基としては、たとえば、1つ以上のアルコール性水酸基と上記アルコール性水酸基が結合した炭化水素基とを有する基である。
上記アルコール性水酸基としては、1級もしくは2級アルコール性水酸基、または鎖状の3級アルコール性水酸基である。これらの中でも架橋反応性に優れる観点から、鎖状の1級もしくは2級アルコール性水酸基が好ましく、鎖状の1級アルコール性水酸基が特に好ましい。
ここで、「1級アルコール性水酸基」とは、鎖状または環状の炭化水素基を構成する第1級炭素原子に結合した水酸基をいう。「2級アルコール性水酸基」とは、鎖状または環状の炭化水素基を構成する第2級炭素原子に結合した水酸基をいう。「3級アルコール性水酸基」とは、鎖状の炭化水素基を構成する第3級炭素原子に結合した水酸基をいう。
Examples of the organic group having an alcoholic hydroxyl group constituting one or more selected from R 8 , R 9 , R 10 and R 11 include, for example, carbonization in which one or more alcoholic hydroxyl groups are bonded to the alcoholic hydroxyl group. And a group having a hydrogen group.
The alcoholic hydroxyl group is a primary or secondary alcoholic hydroxyl group or a chain-like tertiary alcoholic hydroxyl group. Among these, from the viewpoint of excellent crosslinking reactivity, a linear primary or secondary alcoholic hydroxyl group is preferable, and a linear primary alcoholic hydroxyl group is particularly preferable.
Here, the “primary alcoholic hydroxyl group” refers to a hydroxyl group bonded to a primary carbon atom constituting a chain or cyclic hydrocarbon group. “Secondary alcoholic hydroxyl group” refers to a hydroxyl group bonded to a secondary carbon atom constituting a chain or cyclic hydrocarbon group. The “tertiary alcoholic hydroxyl group” refers to a hydroxyl group bonded to a tertiary carbon atom constituting a chain hydrocarbon group.

鎖状の炭化水素基としては、例えば、直鎖状または分岐鎖状の炭化水素基が挙げられる。
また、環状の炭化水素基としては、例えば、脂肪族環式基が挙げられる。
また、炭化水素基は飽和または不飽和のいずれでもよいが、通常は飽和であることが好ましい。また、炭化水素基を構成する水素原子の一部が置換基されていてもよい。水素原子の一部を置換する置換基としては、フッ素原子、酸素原子(=O)、シアノ基等が挙げられる。
Examples of the chain hydrocarbon group include a linear or branched hydrocarbon group.
In addition, examples of the cyclic hydrocarbon group include an aliphatic cyclic group.
The hydrocarbon group may be either saturated or unsaturated, but is usually preferably saturated. Moreover, a part of hydrogen atoms constituting the hydrocarbon group may be substituted. Examples of the substituent that substitutes a part of the hydrogen atom include a fluorine atom, an oxygen atom (═O), a cyano group, and the like.

炭化水素基が直鎖状である場合、炭素数は1以上10以下であることが好ましく、炭素数1以上5以下であることがより好ましい。
炭化水素基が脂肪族環式基である場合、シクロペンタン、シクロヘキサン、ノルボルナン、イソボルナン、アダマンタン、トリシクロデカン、テトラシクロドデカンから水素原子が2個以上除かれた基などが挙げられる。
これらの中でも炭素数が1以上10以下の直鎖状の炭化水素基が好ましく、炭素数が1以上5以下の直鎖状の炭化水素基がより好ましい。
When the hydrocarbon group is linear, the number of carbon atoms is preferably 1 or more and 10 or less, and more preferably 1 or more and 5 or less.
When the hydrocarbon group is an aliphatic cyclic group, examples include groups in which two or more hydrogen atoms have been removed from cyclopentane, cyclohexane, norbornane, isobornane, adamantane, tricyclodecane, or tetracyclododecane.
Among these, a linear hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms is preferable, and a linear hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms is more preferable.

、R、R10およびR11から選択される1または2以上を構成するアルコール性水酸基を有する有機基は、ヘテロ原子を含む2価の連結基を含んでいてもよい。このような有機基としては、例えば、ヘテロ原子を含む2価の連結基の末端に、アルコール性水酸基が結合した基が挙げられる。
ヘテロ原子を含む2価の連結基としては、例えば、−O−、−C(=O)−O−、−C(=O)−、−O−C(=O)−O−、−C(=O)−NH−、−NH−、−S−、−S(=O)−、−S(=O)−O−、等が挙げられる。
The organic group having an alcoholic hydroxyl group constituting one or more selected from R 8 , R 9 , R 10 and R 11 may contain a divalent linking group containing a hetero atom. Examples of such an organic group include a group in which an alcoholic hydroxyl group is bonded to the end of a divalent linking group containing a hetero atom.
Examples of the divalent linking group containing a hetero atom include -O-, -C (= O) -O-, -C (= O)-, -O-C (= O) -O-, -C. (= O) -NH -, - NH -, - S -, - S (= O) 2 -, - S (= O) 2 -O-, and the like.

なお、第一のポリマーを含んで構成される膜の光透過性を高める観点から、R、R、RおよびRのいずれかが水素であることが好ましく、R、R、RおよびRすべてが水素であることが特に好ましい。
また、R、R、R10およびR11のいずれかが水素であることが好ましく、R、R、R10およびR11から選択される3つが水素であることが特に好ましい。
In addition, from the viewpoint of increasing the light transmittance of the film including the first polymer, any of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 is preferably hydrogen, and R 1 , R 2 , It is particularly preferred that all of R 3 and R 4 are hydrogen.
It is preferable that one of R 8, R 9, R 10 and R 11 is hydrogen, it is particularly preferred 3 selected from R 8, R 9, R 10 and R 11 is hydrogen.

、RおよびRを構成する炭素数1〜18の有機基は、その構造中にO、N、S、P、Siのいずれか1以上を含んでいてもよい。また、R、RおよびRを構成する有機基は、酸性官能基を含まないものとすることができる。これにより、第一のポリマー中における酸価の制御を容易とすることができる。 The organic group having 1 to 18 carbon atoms constituting R 5 , R 6 and R 7 may contain any one or more of O, N, S, P and Si in the structure. The organic group constituting R 5, R 6 and R 7, can be made free of acid functionality. Thereby, control of the acid value in the first polymer can be facilitated.

本実施形態において、R、RおよびRを構成する有機基としては、たとえばアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキリデン基、アリール基、アラルキル基、アルカリル基、シクロアルキル基、およびヘテロ環基が挙げられる。ここでアルキル基としては、たとえばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、およびデシル基が挙げられる。アルケニル基としては、たとえばアリル基、ペンテニル基、およびビニル基が挙げられる。アルキニル基としては、エチニル基が挙げられる。アルキリデン基としては、たとえばメチリデン基、およびエチリデン基が挙げられる。アリール基としては、たとえばフェニル基、ナフチル基、およびアントラセニル基が挙げられる。アラルキル基としては、たとえばベンジル基、およびフェネチル基が挙げられる。アルカリル基としては、たとえばトリル基、キシリル基が挙げられる。シクロアルキル基としては、たとえばアダマンチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、およびシクロオクチル基が挙げられる。ヘテロ環基としては、たとえばエポキシ基、およびオキセタニル基が挙げられる。 In this embodiment, examples of the organic group constituting R 5 , R 6 and R 7 include an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an alkylidene group, an aryl group, an aralkyl group, an alkaryl group, a cycloalkyl group, and a heterocyclic ring. Groups. Here, as the alkyl group, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, neopentyl group, hexyl group, heptyl Groups, octyl groups, nonyl groups, and decyl groups. Examples of the alkenyl group include allyl group, pentenyl group, and vinyl group. An ethynyl group is mentioned as an alkynyl group. Examples of the alkylidene group include a methylidene group and an ethylidene group. Examples of the aryl group include a phenyl group, a naphthyl group, and an anthracenyl group. Examples of the aralkyl group include a benzyl group and a phenethyl group. Examples of the alkaryl group include a tolyl group and a xylyl group. Examples of the cycloalkyl group include an adamantyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cyclooctyl group. Examples of the heterocyclic group include an epoxy group and an oxetanyl group.

さらに、前述したアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキリデン基、アリール基、アラルキル基、アルカリル基、シクロアルキル基、およびヘテロ環基は、1以上の水素原子が、ハロゲン原子により置換されていてもよい。ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、およびヨウ素が挙げられる。なかでもアルキル基の1以上の水素原子が、ハロゲン原子に置換されたハロアルキル基が好ましい。   Furthermore, in the alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, alkylidene group, aryl group, aralkyl group, alkaryl group, cycloalkyl group, and heterocyclic group described above, one or more hydrogen atoms may be substituted with halogen atoms. Good. Examples of the halogen atom include fluorine, chlorine, bromine, and iodine. Among these, a haloalkyl group in which one or more hydrogen atoms of the alkyl group are substituted with a halogen atom is preferable.

上記式(1)に示される共重合体は、たとえば下記式(3)または(4)で表されるノルボルネン型モノマーに由来した繰り返し単位と、下記式(5)に示す無水マレイン酸に由来した繰り返し単位と、が交互に配列されてなる交互共重合体であることが好ましい。なお、上記式(1)に示される共重合体は、ランダム共重合体やブロック共重合体であってもよい。
下記式(5)に示す無水マレイン酸に由来した繰り返し単位とは、上記式(1)中のAにより表される構造単位である。なお、第一のポリマーは、低分子量成分として下記式(3)、(4)、および(5)により示されるモノマーを含んでいてもよい。
The copolymer represented by the above formula (1) is derived from, for example, a repeating unit derived from a norbornene type monomer represented by the following formula (3) or (4) and a maleic anhydride represented by the following formula (5). An alternating copolymer in which repeating units are alternately arranged is preferable. The copolymer represented by the above formula (1) may be a random copolymer or a block copolymer.
The repeating unit derived from maleic anhydride shown in the following formula (5) is a structural unit represented by A in the above formula (1). In addition, the 1st polymer may contain the monomer shown by following formula (3), (4), and (5) as a low molecular weight component.

Figure 2015028608
式(3)および(4)中、nおよびqはそれぞれ独立して0、1または2である。R〜RおよびR〜R11はそれぞれ独立して水素または炭素数1〜30の有機基である。R〜RおよびR〜R11は、互いに同一であってもよく、また互いに異なっていてもよい。
、R、R10およびR11から選択される1または2以上は、アルコール性水酸基および加水分解してアルコール性水酸基を生成する基から選択される少なくとも一つを有する有機基である。加水分解してアルコール性水酸基を生成する基としては、アルコール性水酸基をアルキル基やアセチル基などの保護基で保護したものが挙げられる。
Figure 2015028608
In formulas (3) and (4), n and q are each independently 0, 1 or 2. R 1 to R 4 and R 8 to R 11 are each independently hydrogen or an organic group having 1 to 30 carbon atoms. R 1 to R 4 and R 8 to R 11 may be the same as or different from each other.
One or more selected from R 8 , R 9 , R 10 and R 11 is an organic group having at least one selected from an alcoholic hydroxyl group and a group that hydrolyzes to form an alcoholic hydroxyl group. Examples of the group that generates an alcoholic hydroxyl group by hydrolysis include those obtained by protecting the alcoholic hydroxyl group with a protecting group such as an alkyl group or an acetyl group.

本実施形態における第一のポリマーは、たとえばMw(重量平均分子量)/Mn(数平均分子量)が1.5以上2.5以下である。なお、Mw/Mnは、分子量分布の幅を示す分散度である。
本発明者は、第一のポリマーにおける分子量分布を一定の範囲に制御することにより、当該第一のポリマーにより形成される膜について、硬化時におけるパターンの変形を抑制できることを見出した。このため、第一のポリマーのMw/Mnを上記範囲とすることにより、第一のポリマーを含むネガ型感光性樹脂組成物Pからなる膜のパターン形状を良好なものとすることができる。
また、第一のポリマーのMw(重量平均分子量)は、たとえば3,000以上30,000以下である。
The first polymer in the present embodiment has, for example, Mw (weight average molecular weight) / Mn (number average molecular weight) of 1.5 or more and 2.5 or less. Mw / Mn is a degree of dispersion indicating the width of the molecular weight distribution.
The present inventor has found that, by controlling the molecular weight distribution in the first polymer within a certain range, the deformation of the pattern at the time of curing can be suppressed for the film formed by the first polymer. For this reason, the pattern shape of the film | membrane which consists of negative photosensitive resin composition P containing a 1st polymer can be made favorable by making Mw / Mn of a 1st polymer into the said range.
The Mw (weight average molecular weight) of the first polymer is, for example, 3,000 or more and 30,000 or less.

なお、重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)、および分子量分布(Mw/Mn)は、たとえばGPC測定により得られる標準ポリスチレン(PS)の検量線から求めた、ポリスチレン換算値を用いる。測定条件は、たとえば以下の通りである。
東ソー社製ゲルパーミエーションクロマトグラフィー装置HLC−8320GPC
カラム:東ソー社製TSK−GEL Supermultipore HZ−M
検出器:液体クロマトグラム用RI検出器
測定温度:40℃
溶媒:THF
試料濃度:2.0mg/ミリリットル
For the weight average molecular weight (Mw), number average molecular weight (Mn), and molecular weight distribution (Mw / Mn), for example, a polystyrene conversion value obtained from a standard polystyrene (PS) calibration curve obtained by GPC measurement is used. The measurement conditions are, for example, as follows.
Tosoh gel permeation chromatography device HLC-8320GPC
Column: Tosoh TSK-GEL Supermultipore HZ-M
Detector: RI detector for liquid chromatogram Measurement temperature: 40 ° C
Solvent: THF
Sample concentration: 2.0 mg / ml

本実施形態に係る第一のポリマーは、たとえば以下のように製造される。   The first polymer according to this embodiment is manufactured as follows, for example.

(重合工程(処理S1))
はじめに式(4)で示されるノルボルネン型モノマーと、モノマーとなる無水マレイン酸と、必要に応じて式(3)で示されるノルボルネン型モノマーと、を用意する。
式(3)で示されるノルボルネン型モノマーにおいて、nは、0、1または2であればよいが、0または1であることが好ましい。これにより、本実施形態のポリマーを含む樹脂組成物により形成される膜の柔軟性を高めることができる。
同様に、式(4)で示されるノルボルネン型モノマーにおいて、qは、0、1または2であればよいが、0または1であることが好ましい。これにより、本実施形態のポリマーを含む樹脂組成物により形成される膜の柔軟性を高めることができる。
(Polymerization step (Process S1))
First, a norbornene-type monomer represented by the formula (4), maleic anhydride as a monomer, and a norbornene-type monomer represented by the formula (3) as necessary are prepared.
In the norbornene-type monomer represented by the formula (3), n may be 0, 1 or 2, but is preferably 0 or 1. Thereby, the softness | flexibility of the film | membrane formed with the resin composition containing the polymer of this embodiment can be improved.
Similarly, in the norbornene-type monomer represented by the formula (4), q may be 0, 1 or 2, but is preferably 0 or 1. Thereby, the softness | flexibility of the film | membrane formed with the resin composition containing the polymer of this embodiment can be improved.

式(3)で示されるノルボルネン型モノマーとしては、具体的には、ビシクロ〔2.2.1〕−ヘプト−2−エン(慣用名:ノルボルネン)があげられ、さらに、アルキル基を有するものとして、5−メチル−2−ノルボルネン、5−エチル−2−ノルボルネン、5−ブチル−2−ノルボルネン、5−ヘキシル−2−ノルボルネン、5−デシル−2−ノルボルネンなど、アルケニル基を有するものとしては、5−アリル−2−ノルボルネン、5−(2−プロペニル)−2−ノルボルネン、5−(1−メチル−4−ペンテニル)−2−ノルボルネンなど、アルキニル基を有するものとしては、5−エチニル−2−ノルボルネンなど、アラルキル基を有するものとしては、5−ベンジル−2−ノルボルネン、5−フェネチル−2−ノルボルネンなどがあげられる。
ノルボルネン型モノマーとしては、これらのうち、いずれか1種以上を使用できる。なかでも、ポリマーの光透過性の観点から、ビシクロ〔2.2.1〕−ヘプト−2−エン(慣用名:ノルボルネン)を使用することが好ましい。
Specific examples of the norbornene-type monomer represented by the formula (3) include bicyclo [2.2.1] -hept-2-ene (common name: norbornene), and further have an alkyl group. As those having an alkenyl group, such as 5-methyl-2-norbornene, 5-ethyl-2-norbornene, 5-butyl-2-norbornene, 5-hexyl-2-norbornene, 5-decyl-2-norbornene, As those having an alkynyl group, such as 5-allyl-2-norbornene, 5- (2-propenyl) -2-norbornene, and 5- (1-methyl-4-pentenyl) -2-norbornene, 5-ethynyl-2 Examples of those having an aralkyl group such as norbornene include 5-benzyl-2-norbornene and 5-phenethyl-2-norbornene. And the like.
Any one or more of these can be used as the norbornene-type monomer. Especially, it is preferable to use bicyclo [2.2.1] -hept-2-ene (common name: norbornene) from a viewpoint of the light transmittance of a polymer.

式(4)で示されるノルボルネン型モノマーとしては、具体的には、前述した式(3)で示されるノルボルネン型モノマーの水素の一部をアルコール性水酸基および加水分解してアルコール性水酸基を生成する基から選択される少なくとも一つを有する有機基に置換したものが挙げられる。   Specifically, as the norbornene-type monomer represented by the formula (4), a part of hydrogen of the norbornene-type monomer represented by the formula (3) is hydrolyzed and hydrolyzed to generate an alcoholic hydroxyl group. And those substituted with an organic group having at least one selected from the group.

次いで、式(3)で示されるノルボルネン型モノマーと、式(4)で示されるノルボルネン型モノマーと、無水マレイン酸とを付加重合する。ここでは、ラジカル重合により、式(3)で示されるノルボルネン型モノマーと、式(4)で示されるノルボルネン型モノマーと、無水マレイン酸との共重合体(共重合体1)を形成する。
架橋反応の効率をより向上できる観点から、式(3)で示されるノルボルネン型モノマーのモル数は0mol%以上25mol%以下であることが好ましく、式(4)で示されるノルボルネン型モノマーのモル数は25mol%以上50mol%以下であることが好ましく、無水マレイン酸のモル数は50mol%以上75mol%以下であることが好ましい。
式(3)で示されるノルボルネン型モノマーと、式(4)で示されるノルボルネン型モノマーと、無水マレイン酸と、重合開始剤とを溶媒に溶解し、その後、所定時間加熱することで、式(3)で示されるノルボルネン型モノマーと、式(4)で示されるノルボルネン型モノマーと、無水マレイン酸と、無水マレイン酸とを溶液重合する。加熱温度は、たとえば、50〜80℃であり、加熱時間は10〜20時間である。
Next, the norbornene type monomer represented by the formula (3), the norbornene type monomer represented by the formula (4), and maleic anhydride are subjected to addition polymerization. Here, a copolymer (copolymer 1) of a norbornene monomer represented by the formula (3), a norbornene monomer represented by the formula (4), and maleic anhydride is formed by radical polymerization.
From the viewpoint of further improving the efficiency of the crosslinking reaction, the number of moles of the norbornene-type monomer represented by the formula (3) is preferably 0 mol% or more and 25 mol% or less, and the number of moles of the norbornene-type monomer represented by the formula (4) Is preferably 25 mol% or more and 50 mol% or less, and the number of moles of maleic anhydride is preferably 50 mol% or more and 75 mol% or less.
The norbornene type monomer represented by the formula (3), the norbornene type monomer represented by the formula (4), maleic anhydride, and a polymerization initiator are dissolved in a solvent, and then heated for a predetermined time. The norbornene type monomer represented by 3), the norbornene type monomer represented by the formula (4), maleic anhydride and maleic anhydride are solution polymerized. The heating temperature is, for example, 50 to 80 ° C., and the heating time is 10 to 20 hours.

溶媒としては、たとえばテトラヒドロフラン、トルエン、メチルエチルケトン等のうち、いずれか1種以上を使用することができる。
重合開始剤としては、アゾ化合物および有機過酸化物のうちのいずれか1種以上を使用できる。
アゾ化合物としては、たとえばアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、ジメチル2,2'−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、1,1'−アゾビス(シクロヘキサンカルボニトリル)(ABCN)があげられ、これらのうち、いずれか1種以上を使用できる。
また、有機過酸化物としては、たとえば過酸化水素、ジターシャリブチルパーオキサイド(DTBP)、過酸化ベンゾイル(ベンゾイルパーオキサイド、BPO)および、メチルエチルケトンパーオキサイド(MEKP)を挙げることができ、これらのうち、いずれか1種以上を使用できる。
As the solvent, for example, one or more of tetrahydrofuran, toluene, methyl ethyl ketone and the like can be used.
As the polymerization initiator, any one or more of an azo compound and an organic peroxide can be used.
Examples of the azo compound include azobisisobutyronitrile (AIBN), dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate), 1,1′-azobis (cyclohexanecarbonitrile) (ABCN), Any one or more of these can be used.
Examples of organic peroxides include hydrogen peroxide, ditertiary butyl peroxide (DTBP), benzoyl peroxide (benzoyl peroxide, BPO), and methyl ethyl ketone peroxide (MEKP). Any one or more of them can be used.

重合開始剤の量(モル数)は、式(3)で示されるノルボルネン型モノマーと、式(4)で示されるノルボルネン型モノマーと、無水マレイン酸との合計モル数の1%〜10%とすることが好ましい。重合開始剤の量を上記範囲内で適宜設定し、かつ、反応温度、反応時間を適宜設定することで、得られるポリマーの重量平均分子量(Mw)を3,000以上30,000以下に調整することができる。   The amount (number of moles) of the polymerization initiator is 1% to 10% of the total number of moles of the norbornene type monomer represented by the formula (3), the norbornene type monomer represented by the formula (4), and maleic anhydride. It is preferable to do. The weight average molecular weight (Mw) of the obtained polymer is adjusted to 3,000 or more and 30,000 or less by appropriately setting the amount of the polymerization initiator within the above range and appropriately setting the reaction temperature and reaction time. be able to.

この重合工程(処理S1)により、以下の式(6)で示される繰り返し単位と、以下の式(7)で示される繰り返し単位と、以下の式(8)で示される繰り返し単位とを有する共重合体1を重合することができる。
ただし、共重合体1において、式(7)の構造のRは、各繰り返し単位において共通であることが好ましいが、それぞれの繰り返し単位ごとに異なっていてもよい。R〜RおよびR〜R11においても同様である。
By this polymerization step (treatment S1), a copolymer having a repeating unit represented by the following formula (6), a repeating unit represented by the following formula (7), and a repeating unit represented by the following formula (8): The polymer 1 can be polymerized.
However, in the copolymer 1, R 1 in the structure of the formula (7) is preferably common to each repeating unit, but may be different for each repeating unit. The same applies to R 2 to R 4 and R 8 to R 11 .

Figure 2015028608
(式(7)において、n、R〜Rは、上記式(1)と同じである。すなわち、nは0、1、2のいずれかである。R〜Rは、それぞれ独立した水素または炭素数1〜30の有機基である。式(7)において、R〜Rは、同一のものであっても異なっていてもよい)
(式(8)において、q、R〜R11は、上記式(1)と同じである。すなわち、qは0、1、2のいずれかである。また、R〜R11は、それぞれ独立した水素または炭素数1〜30の有機基である。R、R、R10およびR11から選択される1または2以上はアルコール性水酸基を有する有機基である。式(8)において、R〜R11は、同一のものであっても異なっていてもよい)
Figure 2015028608
(In the formula (7), n and R 1 to R 4 are the same as in the above formula (1). That is, n is 0, 1, or 2. R 1 to R 4 are independent of each other. Hydrogen or an organic group having 1 to 30 carbon atoms.In formula (7), R 1 to R 4 may be the same or different.
In (Equation (8), q, R 8 to R 11 are the same as in the formula (1). That is, q is 0, 1 or 2.. Also, R 8 to R 11 are, Each independently hydrogen or an organic group having 1 to 30 carbon atoms, one or more selected from R 8 , R 9 , R 10 and R 11 is an organic group having an alcoholic hydroxyl group Formula (8) R 8 to R 11 may be the same or different)

共重合体1は、式(6)で示される繰り返し単位と、式(7)で示される繰り返し単位と、式(8)で示される繰り返し単位とが、ランダムに配置されたものであってもよく、また、交互に配置されたものであってもよい。また、式(3)で示されるノルボルネン型モノマーと、式(4)で示されるノルボルネン型モノマーと、無水マレイン酸とがブロック共重合したものであってもよい。ただし、本実施形態で製造されるポリマーを用いたネガ型感光性樹脂組成物Pの溶解性の均一性を確保する観点からは、式(6)で示される繰り返し単位と、式(8)で示される繰り返し単位とが交互に配置された構造であることが好ましい。すなわち、共重合体1は、以下の式(9)で示される繰り返し単位を有するものであることが好ましい。   The copolymer 1 may be one in which the repeating unit represented by the formula (6), the repeating unit represented by the formula (7), and the repeating unit represented by the formula (8) are randomly arranged. Alternatively, they may be arranged alternately. Moreover, the norbornene-type monomer shown by Formula (3), the norbornene-type monomer shown by Formula (4), and maleic anhydride may be block copolymerized. However, from the viewpoint of ensuring the uniformity of solubility of the negative photosensitive resin composition P using the polymer produced in this embodiment, the repeating unit represented by the formula (6) and the formula (8) A structure in which the repeating units shown are alternately arranged is preferable. That is, it is preferable that the copolymer 1 has a repeating unit represented by the following formula (9).

Figure 2015028608
(式(9)において、q、R〜R11は、上記式(1)と同じである。すなわち、qは0、1、2のいずれかである。R〜R11は、水素または炭素数1〜30の有機基である。また、R、R、R10およびR11から選択される1または2以上はアルコール性水酸基を有する有機基である。R〜R11は、同一のものであっても異なっていてもよい。また、aは10以上、200以下の整数である)
Figure 2015028608
(In the formula (9), q and R 8 to R 11 are the same as those in the above formula (1). That is, q is 0, 1, or 2. R 8 to R 11 are hydrogen or It is an organic group having 1 to 30 carbon atoms, and one or more selected from R 8 , R 9 , R 10 and R 11 is an organic group having an alcoholic hydroxyl group, and R 8 to R 11 are They may be the same or different, and a is an integer of 10 or more and 200 or less)

ここで、式(9)の構造のRは、各繰り返し単位において共通であることが好ましいが、それぞれの繰り返し単位ごとに異なっていてもよい。R〜R11においても同様である。 Here, R 8 in the structure of the formula (9) is preferably common to each repeating unit, but may be different for each repeating unit. The same applies to R 9 to R 11 .

(開環工程(処理S2))
次に、得られた共重合体1の無水マレイン酸に由来する環状構造の繰り返し単位のうち、一部の繰り返し単位を閉環した状態としながら、残りの繰り返し単位を開環する。これにより、共重合体1中におけるカルボキシル基の量を調整することができる。すなわち、作製される第一のポリマーにおける酸価の制御が可能となる。
本実施形態においては、共重合体1の無水マレイン酸由来の繰り返し単位のうち、たとえば50%以上の繰り返し単位を開環せずに、上記残りの繰り返し単位の環状構造(無水環)を開環する。すなわち、共重合体1の開環率は、たとえば50%未満である。なかでも、共重合体1の無水マレイン酸由来の環状構造の繰り返し単位の全個数のうち、60%以上、90%以下の繰り返し単位を開環しないことが好ましい。
(Ring opening process (Process S2))
Next, among the repeating units of the cyclic structure derived from maleic anhydride of the obtained copolymer 1, the remaining repeating units are opened while some of the repeating units are closed. Thereby, the quantity of the carboxyl group in the copolymer 1 can be adjusted. That is, it becomes possible to control the acid value in the first polymer to be produced.
In this embodiment, among the repeating units derived from maleic anhydride of Copolymer 1, for example, 50% or more of the repeating units are not opened, and the cyclic structure (anhydrous ring) of the remaining repeating units is opened. To do. That is, the ring opening rate of the copolymer 1 is, for example, less than 50%. Among these, it is preferable that 60% or more and 90% or less of the repeating units of the cyclic structure derived from maleic anhydride of the copolymer 1 are not ring-opened.

ここで、無水マレイン酸由来の繰り返し単位の開環率は以下のようにして計測することができる。
開環前の共重合体1の酸無水物構造における(C=O)のIR吸収強度(A1)を測定し、開環後の酸無水物構造における(C=O)のIR吸収強度(A2)より以下式にて開環率を算出する。
開環率(%)=((A1−A2)/A1)×100
なお、内部標準物質としてアセトニトリルを用いる。
Here, the ring-opening rate of the repeating unit derived from maleic anhydride can be measured as follows.
The IR absorption intensity (A1) of (C═O) in the acid anhydride structure of copolymer 1 before ring opening was measured, and the IR absorption intensity (A2) of (C═O) in the acid anhydride structure after ring opening (A2) ) To calculate the ring opening rate according to the following formula.
Ring-opening rate (%) = ((A1-A2) / A1) × 100
Acetonitrile is used as an internal standard substance.

具体的には、
(A)塩基としての金属アルコキシド
(B)アルコールおよび塩基としてのアルカリ金属の水酸化物
のいずれか一方を、上記重合工程において、上記共重合体1が重合された反応液に添加するとともに、メチルエチルケトン(MEK)等の有機溶媒をさらに添加し、40〜50℃で1〜5時間攪拌して、反応液L1を得る。反応液L1中では、共重合体1の無水マレイン酸由来の繰り返し単位の一部の無水環が開環するとともに、開環することで形成された一部の末端がエステル化される。なお、残りの末端はエステル化されずに、金属塩構造となる。
In particular,
(A) One of the metal alkoxide (B) alcohol as the base and the alkali metal hydroxide as the base is added to the reaction solution obtained by polymerizing the copolymer 1 in the polymerization step, and methyl ethyl ketone. An organic solvent such as (MEK) is further added and stirred at 40 to 50 ° C. for 1 to 5 hours to obtain a reaction liquid L1. In the reaction liquid L1, a part of the anhydride ring of the repeating unit derived from the maleic anhydride of the copolymer 1 is opened, and a part of the terminal formed by the ring opening is esterified. The remaining terminals are not esterified and have a metal salt structure.

本実施形態において、金属アルコキシドあるいはアルカリ金属の水酸化物のモル数は、重合工程で使用した無水マレイン酸のモル数の50%以下とすることが好ましい。なかでも、金属アルコキシドあるいはアルカリ金属の水酸化物のモル数は、重合工程で使用した無水マレイン酸のモル数の40%以下、10%以上とすることが好ましく、さらには、30%以下とすることが好ましい。このようにすることで、金属アルコキシドあるいはアルカリ金属の水酸化物の量を少なくすることができ、最終的に得られるポリマー中のアルカリ金属濃度を低減することができる。
ポリマー中のアルカリ金属濃度を低減することで、このポリマーを使用したデバイスを形成した際に、金属イオンのマイグレートを抑制することができる。
In the present embodiment, the number of moles of metal alkoxide or alkali metal hydroxide is preferably 50% or less of the number of moles of maleic anhydride used in the polymerization step. Among these, the number of moles of metal alkoxide or alkali metal hydroxide is preferably 40% or less, 10% or more, and more preferably 30% or less of the number of moles of maleic anhydride used in the polymerization step. It is preferable. By doing so, the amount of metal alkoxide or alkali metal hydroxide can be reduced, and the alkali metal concentration in the finally obtained polymer can be reduced.
By reducing the alkali metal concentration in the polymer, migration of metal ions can be suppressed when a device using this polymer is formed.

前述した金属アルコキシドとしては、M(OR)で示されるもの(Mは1価の金属、Rは炭素数1〜18の有機基である。)が好ましい。金属Mとしては、アルカリ金属があげられ、なかでも、取り扱い性の観点からナトリウムが好ましい。Rとしては、たとえば上記式(2a)におけるRと同様のものが挙げられる。
なお、金属アルコキシドとしては、異なるものを2種以上使用してもよい。ただし、製造安定性の観点からは、1種の金属アルコキシドを使用することが好ましい。
As the metal alkoxide described above, one represented by M (OR 5 ) (M is a monovalent metal and R 5 is an organic group having 1 to 18 carbon atoms) is preferable. Examples of the metal M include alkali metals, and sodium is preferable from the viewpoint of handleability. The R 5, are the same as those for R 5 in example above formula (2a).
Two or more different metal alkoxides may be used. However, from the viewpoint of production stability, it is preferable to use one kind of metal alkoxide.

一方で、前述したように、共重合体1の無水マレイン酸由来の構造体を(B)アルコールおよび塩基としてのアルカリ金属の水酸化物の存在下で開環してもよい。
アルカリ金属の水酸化物としては、取り扱い性の観点から水酸化ナトリウムが好ましい。
アルコールとしては、1価のアルコール(ROH)が好ましい。有機基であるRは、前述したものを使用できる。なお、Rは炭素数10以下であることが好ましい。
On the other hand, as described above, the maleic anhydride-derived structure of the copolymer 1 may be ring-opened in the presence of (B) an alcohol and an alkali metal hydroxide as a base.
As the alkali metal hydroxide, sodium hydroxide is preferable from the viewpoint of handleability.
As the alcohol, monovalent alcohol (R 5 OH) is preferable. As R 5 which is an organic group, those described above can be used. R 5 preferably has 10 or less carbon atoms.

この開環工程(処理S2)で開環した無水マレイン酸由来の繰り返し単位は、以下の式(10)で示す構造となり、カルボキシル基の塩部分を有する構造となる。この式(10)の構造を有するものを、共重合体2とよぶ。   The repeating unit derived from maleic anhydride opened in this ring-opening step (treatment S2) has a structure represented by the following formula (10), and has a structure having a carboxyl group salt moiety. What has this structure of Formula (10) is called Copolymer 2.

Figure 2015028608
(式(10)において、Rは、前述したRと同様であり、前述したアルコールあるいは金属アルコキシド由来のものである)
Figure 2015028608
(In Formula (10), R 5 is the same as R 5 described above, and is derived from the alcohol or metal alkoxide described above)

なお、共重合体2において、わずかではあるが、以下の式(11)で示す構造体が形成されることもある。   In the copolymer 2, a structure represented by the following formula (11) may be formed, although it is slight.

Figure 2015028608
Figure 2015028608

また、共重合体2において、わずかではあるが、以下の式(12)で示す構造体が形成されることもある。   Moreover, in the copolymer 2, although it is slight, the structure shown by the following formula | equation (12) may be formed.

Figure 2015028608
Figure 2015028608

次いで、反応液L1に、塩酸あるいは蟻酸等の水溶液を加えて、共重合体2を酸処理して、金属イオン(Na+)をプロトン(H+)と置換する。これにより、共重合体2を酸処理することで得られた共重合体3においては、式(10)で示される開環した無水マレイン酸由来の繰り返し単位は、下記式(13)のような構造となり、一方の末端がカルボキシル基となる。   Next, an aqueous solution such as hydrochloric acid or formic acid is added to the reaction solution L1, and the copolymer 2 is acid-treated to replace the metal ions (Na +) with protons (H +). Thereby, in the copolymer 3 obtained by acid-treating the copolymer 2, the ring-opened maleic anhydride-derived repeating unit represented by the formula (10) is represented by the following formula (13). It becomes a structure, and one terminal becomes a carboxyl group.

Figure 2015028608
(式(13)において、Rは、前述したRと同様である)
Figure 2015028608
(In Formula (13), R 5 is the same as R 5 described above)

なお、共重合体2において、式(12)で示す構造体を有する場合には、当該構造体は、下記式(14)のような構造となる。   When the copolymer 2 has a structure represented by the formula (12), the structure has a structure represented by the following formula (14).

Figure 2015028608
Figure 2015028608

共重合体2を酸処理することで得られた共重合体3は、前述した式(8)で示される繰り返し単位と、式(6)で示される繰り返し単位と、式(13)で示される繰り返し単位と、場合により式(7)で示される繰り返し単位、式(11)の構造体および式(14)の構造体を有するものとなる。そして、無水マレイン酸由来の構造単位の全個数のうち、50%以上が、式(6)で示される繰り返し単位となる。式(6)で示される繰り返し単位と、式(13)で示される繰り返し単位(式(11)の構造体、式(14)の構造体が含まれる場合には、式(13)で示される繰り返し単位と、式(11)の構造体と、式(14)の構造体との合計)との比率(モル比(式(6):式(13)(式(11)の構造、式(14)の構造が含まれる場合には、式(13)+式(11)+式(14))))は、たとえば、1:1〜3:1である。   The copolymer 3 obtained by acid-treating the copolymer 2 is represented by the above-described repeating unit represented by the formula (8), the repeating unit represented by the formula (6), and the formula (13). It has a repeating unit, a repeating unit represented by formula (7) in some cases, a structure of formula (11), and a structure of formula (14). Of the total number of structural units derived from maleic anhydride, 50% or more are the repeating units represented by the formula (6). When the repeating unit represented by the formula (6) and the repeating unit represented by the formula (13) (the structure of the formula (11) and the structure of the formula (14) are included, the structure is represented by the formula (13). Ratio (molar ratio (formula (6): formula (13) (formula (11) structure, formula (11)) of the repeating unit, the structure of formula (11), and the structure of formula (14)) In the case where the structure of 14) is included, the formula (13) + the formula (11) + the formula (14)))) is, for example, 1: 1 to 3: 1.

なかでも、以下の式(15)および(16)を繰り返し単位として有し、ノルボルネン型モノマー由来の構造体と、無水マレイン酸モノマー由来の構造体とが交互に配置された構造であることが好ましい。なお、一部、以下の式(17)および(18)を繰り返し単位として含んでいてもよい。   Among these, it is preferable that the structure has the following formulas (15) and (16) as repeating units, and a structure derived from a norbornene-type monomer and a structure derived from a maleic anhydride monomer are alternately arranged. . Part of the following formulas (17) and (18) may be included as a repeating unit.

Figure 2015028608
Figure 2015028608

式(15)および式(16)において、q、R〜R11は、上記式(1)と同じである。すなわち、qは0、1、2のいずれかである。R〜R11はそれぞれ独立して水素または炭素数1〜30の有機基である。R、R、R10およびR11から選択される1または2以上は、アルコール性水酸基および加水分解してアルコール性水酸基を生成する基から選択される少なくとも一つを有する有機基である。R〜R11は、同一のものであっても異なっていてもよい。また、式(16)の構造には、Zが−O―Hおよび−O−Rのうちのいずれか一方を示し、Wは、いずれか他方を示す構造と、わずかではあるが、ZおよびWがいずれも、−O−Rである構造とが含まれる。Rは、前述したRと同様である。
また、わずかではあるが、式(16)で示される繰り返し単位には、ZおよびWがいずれも、−O−Hである構造も含まれる場合がある。
In Formula (15) and Formula (16), q and R 8 to R 11 are the same as in Formula (1) above. That is, q is 0, 1, or 2. R 8 to R 11 are each independently hydrogen or an organic group having 1 to 30 carbon atoms. One or more selected from R 8 , R 9 , R 10 and R 11 is an organic group having at least one selected from an alcoholic hydroxyl group and a group that hydrolyzes to form an alcoholic hydroxyl group. R 8 to R 11 may be the same or different. In the structure of the formula (16), Z represents either one of —O—H and —O—R 5 , and W is slightly different from the structure representing either one of Z and Any structure in which W is —O—R 5 is included. R 5 is the same as R 5 described above.
Moreover, although it is slight, the repeating unit represented by the formula (16) may include a structure in which both Z and W are —O—H.

また、式(15)が繰り返し単位となる場合には、Rは、各繰り返し単位において共通であることが好ましいが、それぞれの繰り返し単位ごとに異なっていてもよい。R〜R11においても同様である。
同様に、式(16)が繰り返し単位となる場合には、Rは、各繰り返し単位において共通であることが好ましいが、それぞれの繰り返し単位ごとに異なっていてもよい。R〜R11、W、Zにおいても同様である。
In addition, when Formula (15) is a repeating unit, R 8 is preferably common to each repeating unit, but may be different for each repeating unit. The same applies to R 9 to R 11 .
Similarly, when Formula (16) is a repeating unit, R 8 is preferably common to each repeating unit, but may be different for each repeating unit. The same applies to R 9 to R 11 , W, and Z.

Figure 2015028608
Figure 2015028608

式(17)および式(18)において、n、R〜Rは、上記式(1)と同じである。すなわち、nは0、1、2のいずれかである。R〜Rはそれぞれ独立して水素または炭素数1〜30の有機基である。R〜Rは、同一のものであっても異なっていてもよい。また、式(18)の構造には、Zが−O―Hおよび−O−Rのうちのいずれか一方を示し、Wは、いずれか他方を示す構造と、わずかではあるが、ZおよびWがいずれも、−O−Rである構造とが含まれる。Rは、前述したRと同様である。
また、わずかではあるが、式(18)で示される繰り返し単位には、ZおよびWがいずれも、−O−Hである構造も含まれる場合がある。
In Formula (17) and Formula (18), n and R 1 to R 4 are the same as in Formula (1) above. That is, n is 0, 1, or 2. R 1 to R 4 are each independently hydrogen or an organic group having 1 to 30 carbon atoms. R 1 to R 4 may be the same or different. Further, in the structure of formula (18), Z represents either one of —O—H and —O—R 5 , and W represents a structure that represents one of the other, although slightly, Z and Any structure in which W is —O—R 5 is included. R 5 is the same as R 5 described above.
In addition, although it is slight, the repeating unit represented by the formula (18) may include a structure in which both Z and W are —O—H.

また、式(17)が繰り返し単位となる場合には、Rは、各繰り返し単位において共通であることが好ましいが、それぞれの繰り返し単位ごとに異なっていてもよい。R〜Rにおいても同様である。
同様に、式(18)が繰り返し単位となる場合には、Rは、各繰り返し単位において共通であることが好ましいが、それぞれの繰り返し単位ごとに異なっていてもよい。R〜R、W、Zにおいても同様である。
In addition, when Formula (17) is a repeating unit, R 1 is preferably common to each repeating unit, but may be different for each repeating unit. The same applies to R 2 to R 4 .
Similarly, when Formula (18) is a repeating unit, R 1 is preferably common to each repeating unit, but may be different for each repeating unit. The same applies to R 2 to R 4 , W, and Z.

この開環工程(処理S2)では、共重合体1の無水マレイン酸由来の繰り返し単位のうち、50%以上の繰り返し単位を開環せずに、残りの繰り返し単位の環状構造(無水環)を開環して、共重合体2を得ている。共重合体2では、前述したように、無水マレイン環が開環して形成された一方の末端に金属(たとえば、Na)が結合しているが、50%以上の繰り返し単位を開環しないことで、生成物であるポリマー中に含まれる金属量を少なくすることができる。これにより、本実施形態で最終的に得られるポリマー中のアルカリ金属の量を低減することができ、このポリマーを用いたネガ型感光性樹脂組成物Pにおいて所望の特性を発揮させることができる。   In this ring-opening step (treatment S2), 50% or more of the repeating units derived from maleic anhydride of copolymer 1 are not opened, and the cyclic structure (anhydrous ring) of the remaining repeating units is formed. Ring-opening yields copolymer 2. In the copolymer 2, as described above, a metal (for example, Na) is bonded to one end formed by opening an anhydrous maleic ring, but 50% or more of repeating units must not be opened. Thus, the amount of metal contained in the product polymer can be reduced. Thereby, the quantity of the alkali metal in the polymer finally obtained by this embodiment can be reduced, and the desired characteristic can be exhibited in the negative photosensitive resin composition P using this polymer.

(洗浄工程(処理S3))
次に、以上の工程により得られた共重合体3を含む溶液を、水と有機溶媒(たとえば、MEK)との混合物で洗浄して、残留金属成分を除去する。共重合体3、残留モノマーおよびオリゴマーは、有機層に移動する。その後、水層を除去する(第一の洗浄)。
その後、再度、有機層に、水と有機溶媒(たとえば、MEK)との混合物を加えて、洗浄する(第二の洗浄)。
(Washing process (Processing S3))
Next, the solution containing the copolymer 3 obtained by the above steps is washed with a mixture of water and an organic solvent (for example, MEK) to remove residual metal components. Copolymer 3, residual monomers and oligomers move to the organic layer. Thereafter, the aqueous layer is removed (first cleaning).
Thereafter, again, a mixture of water and an organic solvent (for example, MEK) is added to the organic layer for washing (second washing).

(低分子量成分除去工程(処理S4))
次に、共重合体3と、残留モノマーおよびオリゴマー等の低分子量成分とが含まれた上記有機層を、濃縮した後、THF等の有機溶媒に再度溶解させる。そして、この溶液に、ヘキサンおよびメタノールを加えて、共重合体3を含むポリマーを凝固沈殿させる。ここで、低分子量成分としては、残留モノマー、オリゴマー、さらには、重合開始剤等が含まれる。次いで、ろ過を行い、得られた凝固物を、乾燥させる。これにより、低分子量成分が除去された共重合体3を主成分(主生成物)とするポリマーを得ることができる。
(Low molecular weight component removal step (processing S4))
Next, the organic layer containing the copolymer 3 and low molecular weight components such as residual monomers and oligomers is concentrated and then dissolved again in an organic solvent such as THF. And hexane and methanol are added to this solution, and the polymer containing the copolymer 3 is coagulated and precipitated. Here, as a low molecular weight component, a residual monomer, an oligomer, a polymerization initiator, and the like are included. Next, filtration is performed, and the obtained coagulum is dried. Thereby, the polymer which has the copolymer 3 from which the low molecular weight component was removed as a main component (main product) can be obtained.

なお、後述する加熱工程を実施する場合には、この低分子量成分除去工程(処理S4)では、たとえば共重合体3、残留モノマーおよびオリゴマーが含まれた上記有機層を、メタノール、水、ヘキサンの混合液で洗浄して、有機層を除去する。   In addition, when implementing the heating process mentioned later, in this low molecular weight component removal process (process S4), the said organic layer containing the copolymer 3, the residual monomer, and the oligomer is made into methanol, water, hexane, for example. Wash with mixture to remove organic layer.

(加熱工程(処理S5))
本実施形態では、前述した開環工程(処理S2)にて、無水マレイン酸由来の繰り返し単位の開環率を調整することで、第一のポリマーのアルカリ現像液(たとえば、TMAH(水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液))に対する溶解速度が調整されているが、さらに、厳密に溶解速度を調整する必要がある場合には本加熱工程(処理S5)を実施することが好ましい。この加熱工程(処理S5)では、共重合体3を加熱することで第一のポリマーのアルカリ現像液に対する溶解速度をさらに調整する。
(Heating step (Process S5))
In this embodiment, by adjusting the ring-opening rate of the repeating unit derived from maleic anhydride in the above-described ring-opening step (Process S2), an alkali developer (for example, TMAH (tetrahydroxide hydroxide) of the first polymer is adjusted. Although the dissolution rate with respect to the aqueous methylammonium solution)) is adjusted, it is preferable to carry out this heating step (treatment S5) when it is necessary to strictly adjust the dissolution rate. In this heating step (Process S5), the dissolution rate of the first polymer in the alkaline developer is further adjusted by heating the copolymer 3.

加熱工程(処理S5)は、次のように行われる。
低分子量成分除去工程(処理S4)において有機層を除去した液に、アルコールを加え、メタノールを蒸発させた後、120〜140℃で0.5〜10時間加熱する。ここで使用するアルコールは、前述したアルコール(ROH)として例示したもののいずれかを使用できる。
A heating process (process S5) is performed as follows.
Alcohol is added to the liquid from which the organic layer has been removed in the low molecular weight component removing step (processing S4), and methanol is evaporated, followed by heating at 120 to 140 ° C. for 0.5 to 10 hours. As the alcohol used here, any of those exemplified as the alcohol (R 5 OH) described above can be used.

この加熱工程(処理S5)では、共重合体3の一部のカルボキシル基、すなわち、無水マレイン酸由来の構造体の開環構造の末端に形成されたカルボキシル基が、エステル化することとなる。これに加え、この加熱工程(処理S5)では、共重合体3の無水マレイン酸由来の構造体の開環構造が脱水して、再度閉環することとなる。
従って、この工程を経て得られる共重合体4は、前述した式(8)で示す繰り返し単位と、式(6)で示される繰り返し単位と、式(13)で示される繰り返し単位と、以下の式(19)で示される繰り返し単位とを備えるものとなる。
In this heating step (processing S5), a part of the carboxyl groups of the copolymer 3, that is, the carboxyl groups formed at the ends of the ring-opening structure of the structure derived from maleic anhydride are esterified. In addition to this, in this heating step (processing S5), the ring-opening structure of the structure derived from maleic anhydride of the copolymer 3 is dehydrated and closed again.
Therefore, the copolymer 4 obtained through this step has a repeating unit represented by the above formula (8), a repeating unit represented by the formula (6), a repeating unit represented by the formula (13), and the following: And a repeating unit represented by the formula (19).

Figure 2015028608
Figure 2015028608

式(19)において、RおよびRは、上記式(2b)におけるRおよびRと同様であり、独立した炭素数1〜18の有機基である構造を含む。
この式(19)で示した構造は、Rが前述のRであり、Rの炭素数1〜18の有機基が本加熱工程(処理S5)で使用するアルコールに由来のものである場合を含む。この場合、Rは、前述したRで例示した有機基のいずれかとすることができる。
また、式(19)で示した構造には、上記式(11)に示す構造が含まれていてもよい。この場合には、式(19)のRおよびRが、式(11)に示したRと同一の基となる。
さらに、式(19)で示した構造には、式(14)において二つのカルボキシル基がエステル化した構造が含まれていてもよい。この場合には、RおよびRは、いずれも本加熱工程(処理S5)で使用するアルコールに由来のものであり、前述したRで例示した有機基のいずれかとすることができる。
In the formula (19), R 6 and R 7 are the same as R 6 and R 7 in the formula (2b), comprising a structure which is independent organic group having 1 to 18 carbon atoms.
In the structure represented by the formula (19), R 7 is R 5 described above, and the organic group having 1 to 18 carbon atoms of R 6 is derived from the alcohol used in this heating step (processing S5). Including cases. In this case, R 6 can be any of the organic groups exemplified for R 5 described above.
Further, the structure represented by the formula (19) may include the structure represented by the formula (11). In this case, R 6 and R 7 in the formula (19) are the same group as R 5 shown in the formula (11).
Furthermore, the structure represented by Formula (19) may include a structure in which two carboxyl groups are esterified in Formula (14). In this case, R 6 and R 7 are all derived from the alcohol used in the main heating step (processing S5), and can be any of the organic groups exemplified for R 5 described above.

これにより、共重合体4を主生成物とする生成物(ポリマー)を得ることができる。
この共重合体4においても、共重合体3と同様、ノルボルネン型モノマー由来の構造体と、無水マレイン酸モノマー由来の構造体とが交互に配置された構造であることが好ましい。そして、共重合体4は、前述した式(15)、(16)に加えて以下の式(20)で示される構造体を有することが好ましい。
Thereby, the product (polymer) which uses the copolymer 4 as a main product can be obtained.
Similarly to the copolymer 3, the copolymer 4 preferably has a structure in which a structure derived from a norbornene monomer and a structure derived from a maleic anhydride monomer are alternately arranged. And it is preferable that the copolymer 4 has a structure shown by the following formula | equation (20) in addition to Formula (15), (16) mentioned above.

Figure 2015028608
Figure 2015028608

式(20)において、q、R〜R11は、上記式(1)と同じである。すなわち、qは0、1、2のいずれかである。R〜R11はそれぞれ独立して水素または炭素数1〜30の有機基である。また、R、R、R10およびR11から選択される1または2以上は、アルコール性水酸基および加水分解してアルコール性水酸基を生成する基から選択される少なくとも一つを有する有機基である。R〜R11は、同一のものであっても異なっていてもよい。Xは、−O―Rおよび−O−Rのうちのいずれか一方を示し、Yは、いずれか他方を示す。R、Rは、上記式(19)と同様である。 In the formula (20), q and R 8 to R 11 are the same as the above formula (1). That is, q is 0, 1, or 2. R 8 to R 11 are each independently hydrogen or an organic group having 1 to 30 carbon atoms. One or more selected from R 8 , R 9 , R 10 and R 11 is an organic group having at least one selected from an alcoholic hydroxyl group and a group that hydrolyzes to form an alcoholic hydroxyl group. is there. R 8 to R 11 may be the same or different. X represents one of —O—R 6 and —O—R 7 , and Y represents the other. R 6 and R 7 are the same as in the above formula (19).

以上の工程を経ることにより、上記式(1)に示す本実施形態に係る第一のポリマーが得られることとなる。   By passing through the above process, the 1st polymer which concerns on this embodiment shown in the said Formula (1) will be obtained.

ネガ型感光性樹脂組成物P中の第一ポリマーの割合は、ネガ型感光性樹脂組成物Pの全固形分(すなわち、溶媒を除く成分)を100質量%としたとき、好ましくは40質量%〜90質量%であり、より好ましくは60質量%〜80質量%である。   The proportion of the first polymer in the negative photosensitive resin composition P is preferably 40% by mass when the total solid content of the negative photosensitive resin composition P (that is, the component excluding the solvent) is 100% by mass. It is -90 mass%, More preferably, it is 60 mass%-80 mass%.

<光酸発生剤>
ネガ型感光性樹脂組成物Pは、紫外線等の活性光線の照射により酸を発生する光酸発生剤を含有する。光酸発生剤として、オニウム塩化合物を挙げることができ、例えば、スルホニウム塩、ヨードニウム塩などを挙げることができる。
<Photo acid generator>
The negative photosensitive resin composition P contains a photoacid generator that generates an acid upon irradiation with actinic rays such as ultraviolet rays. Examples of the photoacid generator include onium salt compounds, and examples include sulfonium salts and iodonium salts.

スルホニウム塩としては、例えば、トリアリールスルホニウム塩、トリアルキルスルホニウム塩、ジアルキルフェナシルスルホニウム塩、ジアルキル−4−ヒドロキシフェニルスルホニウム塩等が挙げられる。これらの中でもトリアリールスルホニウム塩が好ましい。
ヨードニウム塩としては、ジアリールヨードニウム塩が好ましい。
光酸発生剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Examples of the sulfonium salts include triarylsulfonium salts, trialkylsulfonium salts, dialkylphenacylsulfonium salts, dialkyl-4-hydroxyphenylsulfonium salts, and the like. Of these, triarylsulfonium salts are preferred.
As the iodonium salt, a diaryl iodonium salt is preferable.
A photo-acid generator may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

光酸発生剤の市販品として、例えば、CPI−100P、CPI−101A、CPI−200K、CPI−210S(サンアプロ社製)などが挙げられる。   Examples of commercially available photoacid generators include CPI-100P, CPI-101A, CPI-200K, and CPI-210S (manufactured by San Apro).

ネガ型感光性樹脂組成物P中の光酸発生剤の割合は、ネガ型感光性樹脂組成物Pの全固形分を100質量%としたとき、好ましくは0.1〜5質量%である。   The ratio of the photoacid generator in the negative photosensitive resin composition P is preferably 0.1 to 5% by mass when the total solid content of the negative photosensitive resin composition P is 100% by mass.

<第一架橋剤>
第一架橋剤としては、酸の作用により第一のポリマーを架橋できるものであれば特に限定されないが、たとえば、メラミン系架橋剤、尿素系架橋剤、グリコールウリル系架橋剤などが挙げられる。
メラミン系架橋剤としては、たとえば、ヘキサメトキシメチルメラミン、ヘキサエトキシメチルメラミン、ヘキサプロポキシメチルメラミン、ヘキサブトキシブチルメラミン等が挙げられ、なかでもヘキサメトキシメチルメラミンが好ましい。
ヘキサメトキシメチルメラミンの市販品として、例えば、Mw−390(三和ケミカル社製)などが挙げられる。
尿素系架橋剤としては、たとえば、メチル化尿素樹脂、ビスメトキシメチル尿素、ビスエトキシメチル尿素、ビスプロポキシメチル尿素、ビスブトキシメチル尿素等が挙げられ、なかでもメチル化尿素樹脂が好ましい。
メチル化尿素樹脂の市販品として、例えば、MX−280、MX−290(三和ケミカル社製)などが挙げられる。
グリコールウリル系架橋剤としては、例えば、N,N,N,N−テトラ(メトキシメチル)グリコールウリル、N,N,N,N−テトラ(エトキシメチル)グリコールウリル、N,N,N,N−テトラ(プロポキシメチル)グリコールウリル、N,N,N,N−テトラ(イソプロポキシメチル)グリコールウリル、N,N,N,N−テトラ(ブトキシメチル)グリコールウリル等のアルコキシメチル化グリコールウリルが挙げられる。
グリコールウリル系架橋剤の市販品として、例えば、PL−1170、1171、1172及び1174(三井サイテック株式会社製)、MX−270(三和ケミカル社製)などが挙げられる。
<First cross-linking agent>
The first cross-linking agent is not particularly limited as long as it can cross-link the first polymer by the action of an acid, and examples thereof include melamine-based cross-linking agents, urea-based cross-linking agents, and glycoluril-based cross-linking agents.
Examples of the melamine-based cross-linking agent include hexamethoxymethyl melamine, hexaethoxymethyl melamine, hexapropoxymethyl melamine, hexabutoxybutyl melamine, and the like, among which hexamethoxymethyl melamine is preferable.
Examples of commercially available hexamethoxymethylmelamine include Mw-390 (manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.).
Examples of the urea-based crosslinking agent include methylated urea resin, bismethoxymethylurea, bisethoxymethylurea, bispropoxymethylurea, bisbutoxymethylurea and the like, and methylated urea resin is particularly preferable.
Examples of commercially available methylated urea resins include MX-280 and MX-290 (manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.).
Examples of the glycoluril-based crosslinking agent include N, N, N, N-tetra (methoxymethyl) glycoluril, N, N, N, N-tetra (ethoxymethyl) glycoluril, N, N, N, N- Examples include alkoxymethylated glycolurils such as tetra (propoxymethyl) glycoluril, N, N, N, N-tetra (isopropoxymethyl) glycoluril, and N, N, N, N-tetra (butoxymethyl) glycoluril. .
Examples of commercially available glycoluril-based crosslinking agents include PL-1170, 1171, 1172, and 1174 (manufactured by Mitsui Cytec Co., Ltd.), MX-270 (manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.), and the like.

第一架橋剤の中でも、グリコールウリル系架橋剤が好ましく、アルコキシメチル化グリコールウリルがより好ましく、N,N,N,N−テトラ(メトキシメチル)グリコールウリルが特に好ましい。
第一のポリマー中のアルコール性水酸基と、グリコールウリル系架橋剤中のグリコールウリルとは、反応性がより一層優れるため、第一架橋剤としてグリコールウリル系架橋剤を用いると、得られるネガ型感光性絶縁膜の耐熱性および残膜性をより一層向上させることができる。
Among the first crosslinking agents, glycoluril-based crosslinking agents are preferable, alkoxymethylated glycoluril is more preferable, and N, N, N, N-tetra (methoxymethyl) glycoluril is particularly preferable.
Since the alcoholic hydroxyl group in the first polymer and the glycoluril in the glycoluril-based cross-linking agent are much more reactive, a negative photosensitivity is obtained when a glycoluril-based cross-linking agent is used as the first cross-linking agent. The heat resistance and residual film property of the conductive insulating film can be further improved.

ネガ型感光性樹脂組成物P中の第一架橋剤の割合は、ネガ型感光性樹脂組成物Pの全固形分を100質量%としたとき、好ましくは5〜40質量%であり、解像性の観点から、より好ましくは5〜30質量%であり、更に好ましくは10〜25質量%である。   The ratio of the first crosslinking agent in the negative photosensitive resin composition P is preferably 5 to 40% by mass when the total solid content of the negative photosensitive resin composition P is 100% by mass. From a viewpoint of property, More preferably, it is 5-30 mass%, More preferably, it is 10-25 mass%.

<第二架橋剤>
ネガ型感光性樹脂組成物Pは、熱をかけることにより第一のポリマーを架橋でき、かつ、第一架橋剤とは異なる、熱硬化性の第二架橋剤を含んでもよい。この第二架橋剤は、反応性基として、環状エーテル基を有する化合物が好ましく、なかでも、グリシジル基あるいはオキセタニル基を有する化合物が好ましい。このような第二架橋剤を使用することで、ネガ型感光性樹脂組成物Pで構成される膜の耐薬品性を向上させることができる。
グリシジル基を有する化合物としては、エポキシ樹脂があげられ、以下のいずれかのエポキシ樹脂を使用できる。
たとえば、ビスフェノールAエポキシ樹脂(たとえば、LX−1、ダイソーケミカル株式会社)、2,2'-((((1-(4-(2-(4-(オキシラン-2-イルメトキシ)フェニル)プロパン-2-イル)フェニル)エタン-1,1-ジイル)ビス(4,1-フェニレン))ビス(オキシ))ビス(メチレン))ビス(オキシラン)(たとえば、Techmore、VG3101L、株式会社プリンテック)、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル(たとえば、TMPTGE、CVCスペシャリティーケミカルズ社)、および1,1,3,3,5,5-ヘキサメチル-1,5-ビス(3-(オキシラン-2-イル・メトキシ)プロピル)トリ・シロキサン(たとえば、DMS−E09、ゲレスト社)を挙げることができる。これらの構造を以下に示す。その他、アラルダイトMT0163およびアラルダイトCY179(チバガイギー社)、EHPE−3150、およびEpolite GT300(ダイセル化学工業株式会社)等を挙げることができる。以上のうち、いずれか1種以上を使用できる。なお、ここでの例示に限定されない。
<Second cross-linking agent>
The negative photosensitive resin composition P may include a thermosetting second crosslinking agent that can crosslink the first polymer by applying heat and is different from the first crosslinking agent. The second cross-linking agent is preferably a compound having a cyclic ether group as a reactive group, and particularly a compound having a glycidyl group or an oxetanyl group. By using such a second crosslinking agent, the chemical resistance of the film composed of the negative photosensitive resin composition P can be improved.
Examples of the compound having a glycidyl group include an epoxy resin, and any of the following epoxy resins can be used.
For example, bisphenol A epoxy resin (for example, LX-1, Daiso Chemical Co., Ltd.), 2,2 '-((((1- (4- (2- (4- (oxiran-2-ylmethoxy) phenyl) propane- 2-yl) phenyl) ethane-1,1-diyl) bis (4,1-phenylene)) bis (oxy)) bis (methylene)) bis (oxirane) (for example, Techmore, VG3101L, Printec Co., Ltd.), Trimethylolpropane triglycidyl ether (eg, TMPTGE, CVC Specialty Chemicals), and 1,1,3,3,5,5-hexamethyl-1,5-bis (3- (oxiran-2-ylmethoxy) Propyl) trisiloxane (for example, DMS-E09, Gerest). These structures are shown below. Other examples include Araldite MT0163 and Araldite CY179 (Ciba Geigy), EHPE-3150, and Epolite GT300 (Daicel Chemical Industries, Ltd.). Any one or more of the above can be used. In addition, it is not limited to the illustration here.

Figure 2015028608
ここで、nの平均値は、0以上3以下の整数である。
Figure 2015028608
Here, the average value of n is an integer of 0 or more and 3 or less.

また、エポキシ樹脂としては、ネガ型感光性樹脂組成物Pの透明性、誘電率の観点から、多官能脂環式エポキシ樹脂を使用することが好ましい。
多官能脂環式エポキシ樹脂としては、たとえば、以下の化学式で示されるものを使用できる。このエポキシ樹脂は、たとえば、Poly[(2−oxiranyl)−1,2−cyclohexanediol]2−ethyl−2−(hydroxymethyl)−1,3−propanediol ether (3:1)である。この多官能脂環式エポキシ樹脂を、第二架橋剤(第一の架橋剤をのぞく)全体の20質量%以上、100質量%以下とすることが好ましい。なかでも、この多官能脂環式エポキシ樹脂を、第二架橋剤全体の50質量%以上とすることがより好ましい。
Moreover, as an epoxy resin, it is preferable to use a polyfunctional alicyclic epoxy resin from the viewpoint of transparency of the negative photosensitive resin composition P and a dielectric constant.
As a polyfunctional alicyclic epoxy resin, what is shown by the following chemical formula can be used, for example. This epoxy resin is, for example, Poly [(2-oxylanyl) -1,2-cyclohexanediol] 2-ethyl-2- (hydroxymethyl) -1,3-propandiol ether (3: 1). The polyfunctional alicyclic epoxy resin is preferably 20% by mass or more and 100% by mass or less of the entire second crosslinking agent (excluding the first crosslinking agent). Especially, it is more preferable to make this polyfunctional alicyclic epoxy resin into 50 mass% or more of the whole 2nd crosslinking agent.

Figure 2015028608
式中、R36は炭素数1〜10の炭化水素基、sは1〜30の整数、tは1〜6の整数である。
Figure 2015028608
In the formula, R 36 is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, s is an integer of 1 to 30, and t is an integer of 1 to 6.

また、オキセタニル基を有する化合物としては、たとえば、以下のいずれかを使用することができる。
例えば1,4−ビス{[(3−エチルー3−オキセタニル)メトキシ]メチル}ベンゼン、ビス[1−エチル(3−オキセタニル)]メチルエーテル、4,4'−ビス[(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシメチル]ビフェニル、4,4'−ビス(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)ビフェニル、エチレングリコールビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジエチレングリコールビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)ジフェノエート、トリメチロールプロパントリス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ペンタエリスリトールテトラキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ポリ[[3−[(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシ]プロピル]シラセスキオキサン]誘導体、オキセタニルシリケート、フェノールノボラック型オキセタン、1,3−ビス[(3−エチルオキセタンー3−イル)メトキシ]ベンゼン等が挙げられるが、これらに限定されない。これらは単独でも複数組み合わせて用いてもよい。
Moreover, as a compound which has an oxetanyl group, any of the following can be used, for example.
For example, 1,4-bis {[(3-ethyl-3-oxetanyl) methoxy] methyl} benzene, bis [1-ethyl (3-oxetanyl)] methyl ether, 4,4′-bis [(3-ethyl-3- Oxetanyl) methoxymethyl] biphenyl, 4,4′-bis (3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) biphenyl, ethylene glycol bis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, diethylene glycol bis (3-ethyl-3-oxetanyl) Methyl) ether, bis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) diphenoate, trimethylolpropane tris (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, pentaerythritol tetrakis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, poly [ [3-[(3-Ethyl-3-oxy Taniru) methoxy] propyl] silasesquioxane] derivatives, oxetanyl silicate, phenol novolak type oxetane, 1,3-bis [(3-ethyl oxetane over 3-yl) methoxy] Although benzene, and the like, without limitation. These may be used alone or in combination.

ネガ型感光性樹脂組成物P中の第二架橋剤の割合は、ネガ型感光性樹脂組成物Pの全固形分(すなわち、溶媒を除く成分)を100質量%としたとき、好ましくは5質量%〜40質量%である。   The ratio of the second crosslinking agent in the negative photosensitive resin composition P is preferably 5 masses when the total solid content of the negative photosensitive resin composition P (that is, the component excluding the solvent) is 100 mass%. % To 40% by mass.

<他の添加剤>
また、ネガ型感光性樹脂組成物Pには、必要に応じて酸化防止剤、フィラー、界面活性剤、増感剤等の添加剤を添加してもよい。
酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤およびチオエーテル系酸化防止剤から選択される1種以上を使用できる。酸化防止剤は、硬化の際の酸化、およびその後のプロセスにおける膜の酸化を抑えることができる。
フェノール系酸化防止剤としては、ペンタエリスリチル−テトラキス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、3,9−ビス{2−〔3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ〕−1,1−ジメチルエチル}2,4,8,10−テトラオキサスピロ〔5,5〕ウンデカン、
オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、1,6−ヘキサンジオール−ビス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、2,6−ジ−t−ブチル−4―メチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−4―エチルフェノール、2,6−ジフェニル−4−オクタデシロキシフェノール、ステアリル(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、ジステアリル(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ホスホネート、チオジエチレングリコールビス〔(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、4,4'−チオビス(6−t−ブチル−m−クレゾール)、2−オクチルチオ−4,6−ジ(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェノキシ)−s−トリアジン、2,2'−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチル−6−ブチルフェノール)、2,−2'−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、ビス〔3,3−ビス(4−ヒドロキシ−3−t−ブチルフェニル)ブチリックアシッド〕グリコールエステル、4,4'−ブチリデンビス(6−t−ブチル−m−クレゾール)、2,2'−エチリデンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェノール)、2,2'−エチリデンビス(4−s−ブチル−6−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、ビス〔2−t−ブチル−4−メチル−6−(2−ヒドロキシ−3−t−ブチル−5−メチルベンジル)フェニル〕テレフタレート、1,3,5−トリス(2,6−ジメチル−3−ヒドロキシ−4−t−ブチルベンジル)イソシアヌレート、1,3,5−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2,4,6−トリメチルベンゼン、1,3,5−トリス〔(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシエチル〕イソシアヌレート、テトラキス〔メチレン−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタン、2−t−ブチル−4−メチル−6−(2−アクリロイルオキシ−3−t−ブチル−5−メチルベンジル)フェノール、3,9−ビス(1,1−ジメチル−2−ヒドロキシエチル)−2,4−8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン−ビス〔β−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート〕、トリエチレングリコールビス〔β−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート〕、1,1'−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,2'−メチレンビス(4−メチルー6−t−ブチルフェノール)、2,2'―メチレンビス(4−エチルー6−t−ブチルフェノール)、2,2'―メチレンビス(6−(1−メチルシクロヘキシル)―4−メチルフェノール)、4,4'―ブチリデンビス(3−メチルー6−t−ブチルフェノール)、3,9−ビス(2−(3−t−ブチルー4−ヒドロキシー5−メチルフェニルプロピオニロキシ)1,1―ジメチルエチル)―2,4,8,10―テトラオキサスピロ(5,5)ウンデカン、4,4'−チオビス(3−メチルー6−t−ブチルフェノール)、4,4'―ビス(3,5―ジーt−ブチルー4−ヒドロキシベンジル)サルファイド、4,4'―チオビス(6−t−ブチルー2−メチルフェノール)、2,5−ジーt−ブチルヒドロキノン、2,5−ジーt−アミルヒドロキノン、2−t−ブチルー6−(3−t−ブチルー2−ヒドロキシー5−メチルベンジル)―4−メチルフェニルアクリレート、2,4−ジメチルー6−(1−メチルシクロヘキシル、スチレネイティッドフェノール、2,4−ビス((オクチルチオ)メチル)−5−メチルフェノール、などが挙げられる。これらの中では、ヒンダードフェノール系酸化防止剤が好ましい。
リン系酸化防止剤としては、ビス−(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタペンタエリスリトールジホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニルホスファイト)、テトラキス(2,4−ジーt−ブチルー5−メチルフェニル)―4,4'―ビフェニレンジホスホナイト、3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスホネート−ジエチルエステル、ビス−(2,6−ジクミルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、2,2−メチレンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)オクチルホスファイト、トリス(ミックスドモノandジ−ノニルフェニルホスファイト)、 ビス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ペンタペンタエリスリトール−ジ−ホスファイト、ビス(2,6−ジ−t−ブチル−4−メトキシカルボニルエチル−フェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6−ジ−t−ブチル−4−オクタデシルオキシカルボニルエチル−フェニル)ペンタエリスリトールジホスファイトなどが挙げられる。これらの中では、ホスファイトおよびホスフェートが好ましい。
チオエーテル系酸化防止剤としては、ジラウリル3,3'−チオジプロピオネート、ビス(2−メチルー4−(3−n−ドデシル)チオプロピオニルオキシ)―5−t−ブチルフェニル)スルフィド、ジステアリル−3,3'−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトール−テトラキス(3−ラウリル)チオプロピオネートなどが挙げられる。
酸化防止剤は、ネガ型感光性樹脂組成物P全体の0.1〜5重量%とすることができる。
<Other additives>
Moreover, you may add additives, such as antioxidant, a filler, surfactant, and a sensitizer, to the negative photosensitive resin composition P as needed.
As the antioxidant, one or more selected from a phenol-based antioxidant, a phosphorus-based antioxidant, and a thioether-based antioxidant can be used. Antioxidants can suppress oxidation during curing and oxidation of the film in subsequent processes.
Examples of phenolic antioxidants include pentaerythrityl-tetrakis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], 3,9-bis {2- [3- (3-t -Butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyloxy] -1,1-dimethylethyl} 2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane,
Octadecyl-3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, 1,6-hexanediol-bis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, 2,6-di-t-butyl-4-ethylphenol, 2,6-diphenyl-4-octadecyloxyphenol, stearyl (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, distearyl ( 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) phosphonate, thiodiethylene glycol bis [(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) Lopionate], 4,4′-thiobis (6-t-butyl-m-cresol), 2-octylthio-4,6-di (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenoxy) -s-triazine 2,2′-methylenebis (4-methyl-6-tert-butyl-6-butylphenol), 2, -2′-methylenebis (4-ethyl-6-tert-butylphenol), bis [3,3-bis ( 4-hydroxy-3-t-butylphenyl) butyric acid] glycol ester, 4,4′-butylidenebis (6-t-butyl-m-cresol), 2,2′-ethylidenebis (4,6-di-) t-butylphenol), 2,2'-ethylidenebis (4-s-butyl-6-t-butylphenol), 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl) Butane, bis [2-tert-butyl-4-methyl-6- (2-hydroxy-3-tert-butyl-5-methylbenzyl) phenyl] terephthalate, 1,3,5-tris (2,6-dimethyl- 3-hydroxy-4-tert-butylbenzyl) isocyanurate, 1,3,5-tris (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) -2,4,6-trimethylbenzene, 1,3 , 5-tris [(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyloxyethyl] isocyanurate, tetrakis [methylene-3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) Propionate] methane, 2-t-butyl-4-methyl-6- (2-acryloyloxy-3-t-butyl-5-methylbenzyl) phenol, 3,9-bis (1,1- Dimethyl-2-hydroxyethyl) -2,4-8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane-bis [β- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionate], tri Ethylene glycol bis [β- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionate], 1,1′-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, 2,2′-methylenebis (4-methyl-6 -T-butylphenol), 2,2'-methylenebis (4-ethyl-6-t-butylphenol), 2,2'-methylenebis (6- (1-methylcyclohexyl) -4-methylphenol), 4,4'- Butylidenebis (3-methyl-6-tert-butylphenol), 3,9-bis (2- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenol) Nylpropionyloxy) 1,1-dimethylethyl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro (5,5) undecane, 4,4′-thiobis (3-methyl-6-tert-butylphenol), 4, 4′-bis (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) sulfide, 4,4′-thiobis (6-t-butyl-2-methylphenol), 2,5-di-t-butylhydroquinone, 2, 5-di-t-amylhydroquinone, 2-t-butyl-6- (3-t-butyl-2-hydroxy-5-methylbenzyl) -4-methylphenyl acrylate, 2,4-dimethyl-6- (1-methylcyclohexyl, styrene Examples thereof include natural phenol and 2,4-bis ((octylthio) methyl) -5-methylphenol. In these, a hindered phenolic antioxidant is preferable.
Phosphorus antioxidants include bis- (2,6-di-t-butyl-4-methylphenyl) pentapentaerythritol diphosphite, tris (2,4-di-t-butylphenyl phosphite), tetrakis (2,4-di-t-butyl-5-methylphenyl) -4,4′-biphenylenediphosphonite, 3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzylphosphonate-diethyl ester, bis- (2,6 -Dicumylphenyl) pentaerythritol diphosphite, 2,2-methylenebis (4,6-di-t-butylphenyl) octyl phosphite, tris (mixed mono and di-nonylphenyl phosphite), bis (2, 4-di-t-butylphenyl) pentapentaerythritol-di-phosphite, bis (2,6-di-t-butyl) 4-methoxycarbonyl-ethyl - butylphenyl) pentaerythritol diphosphite, bis (2,6-di -t- butyl-4-octadecyloxycarbonyl ethyl - phenyl) pentaerythritol-di-phosphite. Of these, phosphites and phosphates are preferred.
Examples of the thioether-based antioxidant include dilauryl 3,3′-thiodipropionate, bis (2-methyl-4- (3-n-dodecyl) thiopropionyloxy) -5-t-butylphenyl) sulfide, distearyl- 3,3′-thiodipropionate, pentaerythritol-tetrakis (3-lauryl) thiopropionate and the like can be mentioned.
The antioxidant can be 0.1 to 5% by weight of the entire negative photosensitive resin composition P.

また、前述したネガ型感光性樹脂組成物Pは、ポリフェノール類を含んでいてもよい。
ポリフェノール類としては、例えば、フェノールノボラック、o-クレゾールノボラック、p-クレゾールノボラック、p-t-ブチルフェノールノボラック、ヒドロキシナフタレンノボラック、ビスフェノールAノボラック、ビスフェノールFノボラック、テルペン変性ノボラック、ジシクロペンタジエン変性ノボラック、パラキシレン変性ノボラック、ポリブタジエン変性フェノール等が例示され、いずれか1種以上を使用できる。
Moreover, the negative photosensitive resin composition P mentioned above may contain polyphenols.
Examples of polyphenols include phenol novolak, o-cresol novolak, p-cresol novolak, pt-butylphenol novolak, hydroxynaphthalene novolak, bisphenol A novolak, bisphenol F novolak, terpene modified novolak, dicyclopentadiene modified novolak, para Examples include xylene-modified novolak and polybutadiene-modified phenol, and any one or more of them can be used.

また以下のフェノール性化合物も使用できる。
o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、2,4−キシレノール、2,5−キシレノール、2,6−キシレノール、ビスフェノールA、B、C、E、F及びG、4,4',4''−メチリジントリスフェノール、2,6−ビス[(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)メチル]−4−メチルフェノール、4,4'−[1−[4−[1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル]フェニル]エチリデン]ビスフェノール、4,4'−[1−[4−[2−(4−ヒドロキシフェニル)−2−プロピル]フェニル]エチリデン]ビスフェノール、4,4',4''−エチリジントリスフェノール、4−[ビス(4−ヒドロキシフェニル)メチル]−2−エトキシフェノール、4,4'−[(2−ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[2,3−ジメチルフェノール]、4,4'−[(3−ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[2,6−ジメチルフェノール]、4,4'−[(4−ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[2,6−ジメチルフェノール]、2,2'−[(2−ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[3,5−ジメチルフェノール]、2,2'−[(4−ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[3,5−ジメチルフェノール]、4,4'−[(3,4−ジヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[2,3,6−トリメチルフェノール]、4−[ビス(3−シクロヘキシル−4−ヒドロキシ−6−メチルフェニル)メチル]−1,2−ベンゼンジオール、4,6−ビス[(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル]−1,2,3−ベンゼントリオール、4,4'−[(2−ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[3−メチルフェノール]、4,4',4''−(3−メチル−1−プロパニル−3−イリジン)トリスフェノール、4,4',4'',4'''−(1,4−フェニレンジメチリジン)テトラキスフェノール、2,4,6−トリス「(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル]−1,3−ベンゼンジオール、2,4,6−トリス[(3,5−ジメチル−2−ヒドロキシフェニル)メチル]−1,3−ベンゼンジオール、4,4'−[1−[4−[1−[4−ヒドロキシ−3,5−ビス[(ヒドロキシ−3−メチルフェニル)メチル]フェニル]−1−メチルエチル]フェニル]エチリデン]ビス[2,6−ビス(ヒドロキシ−3−メチルフェニル)メチル]フェノール等が挙げられる。
これらの化合物のうち、4,4',4''−メチリジントリスフェノール、2,6−ビス[(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)メチル]−4−メチルフェノール、4,4'−[1−[4−[1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル]フェニル]エチリデン]ビスフェノール、4,4'−[1−[4−[2−(4−ヒドロキシフェニル)−2−プロピル]フェニル]エチリデン]ビスフェノール、4,4',4''−エチリジントリスフェノール等が好ましい。これらのうちいずれか1種以上を使用できる。
特に好ましくは、以下の化合物のいずれか1種以上である。
The following phenolic compounds can also be used.
o-cresol, m-cresol, p-cresol, 2,4-xylenol, 2,5-xylenol, 2,6-xylenol, bisphenol A, B, C, E, F and G, 4,4 ′, 4 ′ '-Methylidinetrisphenol, 2,6-bis [(2-hydroxy-5-methylphenyl) methyl] -4-methylphenol, 4,4'-[1- [4- [1- (4-hydroxyphenyl) ) -1-Methylethyl] phenyl] ethylidene] bisphenol, 4,4 ′-[1- [4- [2- (4-hydroxyphenyl) -2-propyl] phenyl] ethylidene] bisphenol, 4,4 ′, 4 '' -Ethyridinetrisphenol, 4- [bis (4-hydroxyphenyl) methyl] -2-ethoxyphenol, 4,4 '-[(2-hydroxyphenyl) methylene] bis [2, -Dimethylphenol], 4,4 '-[(3-hydroxyphenyl) methylene] bis [2,6-dimethylphenol], 4,4'-[(4-hydroxyphenyl) methylene] bis [2,6-dimethyl Phenol], 2,2 ′-[(2-hydroxyphenyl) methylene] bis [3,5-dimethylphenol], 2,2 ′-[(4-hydroxyphenyl) methylene] bis [3,5-dimethylphenol] 4,4 ′-[(3,4-dihydroxyphenyl) methylene] bis [2,3,6-trimethylphenol], 4- [bis (3-cyclohexyl-4-hydroxy-6-methylphenyl) methyl]- 1,2-benzenediol, 4,6-bis [(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) methyl] -1,2,3-benzenetriol, 4,4 ′-[ 2-hydroxyphenyl) methylene] bis [3-methylphenol], 4,4 ′, 4 ″-(3-methyl-1-propanyl-3-ylidine) trisphenol, 4,4 ′, 4 ″, 4 '''-(1,4-phenylenedimethylidene) tetrakisphenol, 2,4,6-tris "(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) methyl] -1,3-benzenediol, 2,4 6-tris [(3,5-dimethyl-2-hydroxyphenyl) methyl] -1,3-benzenediol, 4,4 ′-[1- [4- [1- [4-hydroxy-3,5-bis] [(Hydroxy-3-methylphenyl) methyl] phenyl] -1-methylethyl] phenyl] ethylidene] bis [2,6-bis (hydroxy-3-methylphenyl) methyl] phenol and the like.
Of these compounds, 4,4 ′, 4 ″ -methylidynetrisphenol, 2,6-bis [(2-hydroxy-5-methylphenyl) methyl] -4-methylphenol, 4,4 ′-[ 1- [4- [1- (4-Hydroxyphenyl) -1-methylethyl] phenyl] ethylidene] bisphenol, 4,4 ′-[1- [4- [2- (4-hydroxyphenyl) -2-propyl] ] Phenyl] ethylidene] bisphenol, 4,4 ′, 4 ″ -ethylidinetrisphenol and the like are preferable. Any one or more of these can be used.
Particularly preferably, it is at least one of the following compounds.

Figure 2015028608
Figure 2015028608

ネガ型感光性樹脂組成物Pにおいて、ポリフェノール類の含有量は、溶媒を除く固形分を100質量%とした場合、例えば0質量%〜30質量%であることが好ましく、なかでも、3質量%以上であることが好ましい。   In the negative photosensitive resin composition P, the content of the polyphenols is preferably 0% by mass to 30% by mass, for example, 3% by mass when the solid content excluding the solvent is 100% by mass. The above is preferable.

<溶媒>
ネガ型感光性樹脂組成物Pは溶媒を含んでいてもよい。溶媒としては、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、乳酸エチル、メチルイソブチルカルビノール(MIBC)、ガンマブチロラクトン(GBL)、N−メチルピロリドン(NMP)、メチルn-アミルケトン(MAK)、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、又は、これらの混合物を採用することができる。なお、ここで例示したものに限定されない。
<Solvent>
The negative photosensitive resin composition P may contain a solvent. Examples of the solvent include propylene glycol monomethyl ether (PGME), propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), ethyl lactate, methyl isobutyl carbinol (MIBC), gamma butyrolactone (GBL), N-methylpyrrolidone (NMP), methyl n -Amyl ketone (MAK), diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, or mixtures thereof can be employed. In addition, it is not limited to what was illustrated here.

<ネガ型感光性樹脂組成物Pの調製方法>
ネガ型感光性樹脂組成物Pの調製方法は特に限定されず、一般的に公知の方法により製造することができる。例えば、以下の方法が挙げられる。第一のポリマー、光酸発生剤、第一架橋剤、必要に応じて第二架橋剤や前述したその他の添加剤、溶媒を配合して均一に混合することにより、ネガ型感光性樹脂組成物Pが得られる。
<Preparation method of negative photosensitive resin composition P>
The preparation method of the negative photosensitive resin composition P is not specifically limited, Generally, it can manufacture by a well-known method. For example, the following method is mentioned. Negative photosensitive resin composition by blending first polymer, photoacid generator, first cross-linking agent, second cross-linking agent and other additives as described above, and solvent, if necessary, and mixing uniformly. P is obtained.

<レジストパターンの形成方法>
また、ネガ型感光性樹脂組成物Pを用いたレジストパターンの形成方法は、例えば、以下の方法が挙げられる。
<Method for forming resist pattern>
Examples of the method for forming a resist pattern using the negative photosensitive resin composition P include the following methods.

はじめに、ネガ型感光性樹脂組成物Pをシリコンウエハー等の支持体に塗布する。ネガ型感光性樹脂組成物Pを支持体に塗布する方法としては、スピンコート、ロールコート、フローコート、ディップコート、スプレーコート、ドクターコート等の塗布方法を用いることができる。これらの中でもスピンコートが好ましく、その回転数は1000〜3000rpmが好ましい。   First, the negative photosensitive resin composition P is applied to a support such as a silicon wafer. As a method for applying the negative photosensitive resin composition P to the support, application methods such as spin coating, roll coating, flow coating, dip coating, spray coating, and doctor coating can be used. Among these, spin coating is preferable, and the rotation speed is preferably 1000 to 3000 rpm.

次いで、ネガ型感光性樹脂組成物P中の溶媒をほぼ全て除去するのに適切な温度および時間で支持体を加熱し、塗膜を形成する。加熱温度および時間は、例えば、60〜130℃で1〜5分間、好ましくは80〜120℃で1〜3分間である。また、ネガ型感光性樹脂組成物Pの塗膜の厚みは、1.0〜5.0μmが好ましい。   Next, the support is heated at an appropriate temperature and time to remove almost all of the solvent in the negative photosensitive resin composition P, thereby forming a coating film. The heating temperature and time are, for example, 60 to 130 ° C for 1 to 5 minutes, preferably 80 to 120 ° C for 1 to 3 minutes. Moreover, as for the thickness of the coating film of the negative photosensitive resin composition P, 1.0-5.0 micrometers is preferable.

その後、目的のパターンを形成するためのマスクを介して露光し、加熱する。
塗膜上へのパターン形成は、目的のパターンを形成するためのマスクを用いて、活性光線等を照射して行う。そして、80〜140℃で1〜5分間、好ましくは90〜130℃で1〜3分間加熱し、硬化を促進させる。なお、硬化条件は上記に限定されるものではない。
Then, it exposes and heats through the mask for forming the target pattern.
Pattern formation on the coating film is performed by irradiating actinic rays or the like using a mask for forming a target pattern. And it heats at 80-140 degreeC for 1 to 5 minutes, Preferably it is 1 to 3 minutes at 90-130 degreeC, and accelerates | stimulates hardening. The curing conditions are not limited to the above.

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、除去し、さらに加熱することにより、目的のレジストパターンを得ることができる。
現像方法としては、例えば、シャワー現像法、スプレー現像法、浸漬現像法等を挙げることができる。現像条件としては通常、23℃で1〜10分程度である。
Then, it develops with an alkaline developing solution, melt | dissolves and removes an unexposed part, Furthermore, the target resist pattern can be obtained by heating.
Examples of the development method include a shower development method, a spray development method, and an immersion development method. The development conditions are usually about 1 to 10 minutes at 23 ° C.

現像液としては、例えば、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の0.1〜10質量%程度の濃度のアルカリ水溶液を挙げることができる。現像後は、さらに、150〜300℃で30〜120分間ベークし、十分に硬化させて、目的のパターンを得ることができる。なお、硬化条件は上記に限定されるものではない。   Examples of the developer include an alkaline aqueous solution having a concentration of about 0.1 to 10% by mass such as tetramethylammonium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide and the like. After the development, it is further baked at 150 to 300 ° C. for 30 to 120 minutes and sufficiently cured to obtain a target pattern. The curing conditions are not limited to the above.

<特性>
以上説明したネガ型感光性樹脂組成物Pによれば、以下に挙げる特性のうち少なくとも1つの特性を備えるネガ型感光性絶縁膜を実現することができる。なお、以下の実施例で示す通り、ネガ型感光性樹脂組成物Pがその他の添加剤を含んだ場合であっても、これらの特性は実現される。
<Characteristic>
According to the negative photosensitive resin composition P described above, a negative photosensitive insulating film having at least one of the following characteristics can be realized. In addition, even if the negative photosensitive resin composition P contains other additives as shown in the following examples, these characteristics are realized.

<特性1:高残膜率>
スピンコート法によりネガ型感光性樹脂組成物Pをシリコンウェハ上に成膜後、110℃のホットプレートで100秒ベークすることで形成した第1の層の膜厚を第1の膜厚(第1の膜厚は、2.0μm以上4.0μm以下)とする。次いで、露光装置を用いてパターン寸法が10umのラインとスペースの幅が1:1となる最適露光量で露光する。そして、第1の層に対して、さらに、120℃、120秒間ホットプレートにてベークし、0.5質量%水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液で23℃、20秒間の条件で現像した後の第2の層の膜厚を第2の膜厚とする。このとき、{(第2の膜厚)/(第1の膜厚)}×100≧80(%)を満たし、好ましくは{(第2の膜厚)/(第1の膜厚)}×100≧90(%)を満たす。
<Characteristic 1: High residual film ratio>
The negative photosensitive resin composition P is formed on a silicon wafer by spin coating, and then baked on a hot plate at 110 ° C. for 100 seconds. The film thickness of 1 is 2.0 μm or more and 4.0 μm or less. Next, exposure is performed using an exposure apparatus with an optimum exposure amount at which the width of the line and the space having a pattern dimension of 10 μm is 1: 1. Then, the first layer is further baked on a hot plate at 120 ° C. for 120 seconds and developed with a 0.5 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. for 20 seconds. The film thickness of this layer is the second film thickness. At this time, {(second film thickness) / (first film thickness)} × 100 ≧ 80 (%) is satisfied, and preferably {(second film thickness) / (first film thickness)} ×. 100 ≧ 90 (%) is satisfied.

また、第2の層をオーブン中で230℃、60分間加熱処理を行った後の第3の層の膜厚を第3の膜厚とする。このとき、{(第3の膜厚)/(第2の膜厚)}×100≧70(%)を満たし、好ましくは{(第3の膜厚)/(第2の膜厚)}×100≧75(%)を満たす。   The thickness of the third layer after the second layer is heat-treated at 230 ° C. for 60 minutes in the oven is defined as the third thickness. At this time, {(third film thickness) / (second film thickness)} × 100 ≧ 70 (%) is satisfied, and preferably {(third film thickness) / (second film thickness)} ×. 100 ≧ 75 (%) is satisfied.

このような特性1を備えるネガ型感光性樹脂組成物Pによれば、現像処理やベーク処理による膜厚の変化が少ないので、これらの処理を経た後の膜厚を精度よくコントロールすることが可能となる。   According to the negative photosensitive resin composition P having such a characteristic 1, since the change in the film thickness due to the development process and the baking process is small, it is possible to accurately control the film thickness after these processes. It becomes.

ところで、ネガ型感光性樹脂組成物Pは、フォトレジストのように、所定の間だけ存在し、不要になったら除去される膜の成膜に使用されるのみならず、成膜後、除去されることなく製品中に残存し続ける永久膜の成膜にも使用することができる。このような永久膜は、設計に従った膜厚に制御される必要があるが、ネガ型感光性樹脂組成物Pは、上述の通り膜厚を精度よくコントロールすることができるので、好ましい。   By the way, the negative photosensitive resin composition P is not only used for forming a film that exists only for a predetermined period of time and is removed when it is no longer needed like a photoresist. It can also be used to form a permanent film that remains in the product without being lost. Such a permanent film needs to be controlled to a film thickness according to the design, but the negative photosensitive resin composition P is preferable because the film thickness can be accurately controlled as described above.

<特性2:低比誘電率>
当該ネガ型感光性樹脂組成物Pを用いて厚さ3μmの膜を形成した後、周波数10kHzで計測した比誘電率は、4.0以下、好ましくは3.5以下となる。比誘電率の下限値は特に限定されないが、たとえば、2.5である。
<Characteristic 2: Low relative dielectric constant>
After forming a film having a thickness of 3 μm using the negative photosensitive resin composition P, the relative dielectric constant measured at a frequency of 10 kHz is 4.0 or less, preferably 3.5 or less. The lower limit value of the relative dielectric constant is not particularly limited, but is, for example, 2.5.

比誘電率は、以下のようにして計測できる。
ネガ型感光性樹脂組成物Pをアルミニウム基板上に回転塗布(回転数1000〜3000rpm)し、110℃、100秒間ホットプレートにてベークする。次いで、露光装置を用いて500mJ/cmで露光する。さらに、120℃、120秒間ホットプレートにてベークする。その後、オーブン中で230℃、60分間加熱し、厚さ3μmの膜とする。
その後、この膜上に金電極を形成し、室温(25℃)、10kHzにおける条件で計測する。
ところで、ネガ型感光性樹脂組成物Pは、フォトレジストのように、所定の間だけ存在し、不要になったら除去される一時膜の成膜に使用されるのみならず、成膜後、除去されることなく製品中に残存し続ける永久膜の成膜にも使用することができる。このような永久膜を電子装置に適用する場合には、誘電率が低いことが好ましい。そのため、本実施形態のネガ型感光性樹脂組成物Pは電子装置に搭載される永久膜にも適したものとなる。
The relative dielectric constant can be measured as follows.
The negative photosensitive resin composition P is spin-coated on an aluminum substrate (rotation speed: 1000 to 3000 rpm) and baked on a hot plate at 110 ° C. for 100 seconds. Subsequently, it exposes by 500 mJ / cm < 2 > using an exposure apparatus. Further, baking is performed on a hot plate at 120 ° C. for 120 seconds. Thereafter, it is heated in an oven at 230 ° C. for 60 minutes to form a film having a thickness of 3 μm.
Thereafter, a gold electrode is formed on the film and measured under conditions at room temperature (25 ° C.) and 10 kHz.
By the way, the negative photosensitive resin composition P is not only used for the formation of a temporary film which exists only for a predetermined period and is removed when it is no longer needed, as in the case of a photoresist. It can also be used to form a permanent film that continues to remain in the product. When such a permanent film is applied to an electronic device, the dielectric constant is preferably low. Therefore, the negative photosensitive resin composition P of the present embodiment is also suitable for a permanent film mounted on an electronic device.

<特性3:高透過率>
また、ネガ型感光性樹脂組成物Pを硬化させて得られる厚さ3μmの硬化膜の層厚方向における波長400nmでの光の透過率は85%以上となる。なかでも、上記透過率は、90%以上であることが好ましい。透過率の上限値は特に限定されないが、たとえば、99%である。
<Characteristic 3: High transmittance>
Further, the light transmittance at a wavelength of 400 nm in the layer thickness direction of a 3 μm thick cured film obtained by curing the negative photosensitive resin composition P is 85% or more. Especially, it is preferable that the said transmittance | permeability is 90% or more. The upper limit of the transmittance is not particularly limited, but is 99%, for example.

透過率は以下のようにして計測できる。
ネガ型感光性樹脂組成物Pをガラス基板上に回転塗布(回転数1000〜3000rpm)し、110℃、100秒間ホットプレートにてベークする。次いで、露光装置を用いて500mJ/cmで露光する。さらに、120℃、120秒間ホットプレートにてベークする。その後、オーブン中で230℃、60分間加熱し、厚さ3μmの膜とする。
この膜について光の波長400nmにおける透過率を、紫外−可視光分光光度計を用いて測定する。
The transmittance can be measured as follows.
The negative photosensitive resin composition P is spin-coated on a glass substrate (rotation speed 1000 to 3000 rpm) and baked on a hot plate at 110 ° C. for 100 seconds. Subsequently, it exposes by 500 mJ / cm < 2 > using an exposure apparatus. Further, baking is performed on a hot plate at 120 ° C. for 120 seconds. Thereafter, it is heated in an oven at 230 ° C. for 60 minutes to form a film having a thickness of 3 μm.
The transmittance of the film at a wavelength of 400 nm is measured using an ultraviolet-visible light spectrophotometer.

<特性4:高溶剤耐性>
ネガ型感光性樹脂組成物Pをガラス基板上に回転塗布(回転数1000〜3000rpm)し、110℃、100秒間ホットプレートにてベークする。次いで、露光装置を用いて500mJ/cmで露光する。さらに、120℃、120秒間ホットプレートにてベークする。その後、オーブン中で230℃、60分間加熱し、厚さ3μmの第1の膜を得る。第1の膜の膜厚を第1の膜厚とし、第1の膜をN-メチルピロリドンに10分間室温で浸漬した後の膜厚を第2の膜厚とした場合、[{(第2の膜厚)−(第1の膜厚)}/(第1の膜厚)]×100≦5(%)を満たす。
<Characteristic 4: High solvent resistance>
The negative photosensitive resin composition P is spin-coated on a glass substrate (rotation speed 1000 to 3000 rpm) and baked on a hot plate at 110 ° C. for 100 seconds. Subsequently, it exposes by 500 mJ / cm < 2 > using an exposure apparatus. Further, baking is performed on a hot plate at 120 ° C. for 120 seconds. Thereafter, the film is heated in an oven at 230 ° C. for 60 minutes to obtain a first film having a thickness of 3 μm. When the film thickness of the first film is the first film thickness and the film thickness after immersing the first film in N-methylpyrrolidone for 10 minutes at room temperature is the second film thickness, [{(second Film thickness) − (first film thickness)} / (first film thickness)] × 100 ≦ 5 (%).

このような特性4を備えるネガ型感光性樹脂組成物Pによれば、成膜後の製造工程において、N-メチルピロリドンに浸されても、膜厚がほとんど変化しない。このため、所定の設計厚さの膜を精度よく製造することが可能となる。   According to the negative photosensitive resin composition P having such a characteristic 4, even when immersed in N-methylpyrrolidone in the manufacturing process after film formation, the film thickness hardly changes. For this reason, it becomes possible to manufacture a film having a predetermined design thickness with high accuracy.

<用途>
次に、ネガ型感光性樹脂組成物Pの用途について説明する。
ネガ型感光性樹脂組成物Pは、フォトレジストのように所定の間だけ存在し、不要になったら除去される膜の成膜に使用されるのみならず、成膜後、除去されることなく製品中に残存し続ける永久膜(硬化膜)の成膜にも使用することができる。
<Application>
Next, the use of the negative photosensitive resin composition P will be described.
The negative photosensitive resin composition P exists not only for a predetermined period of time like a photoresist, but is used not only for forming a film that is removed when it is no longer needed, but without being removed after the film formation. It can also be used to form a permanent film (cured film) that remains in the product.

たとえば、図1に示すように、トランジスタを覆う平坦化膜として使用できる。
また、図2に示すように、半導体装置の再配線層を被覆する層間絶縁膜としても使用できる。また、顔料分散カラーレジストへも適用が可能である。
For example, as shown in FIG. 1, it can be used as a planarizing film covering a transistor.
Further, as shown in FIG. 2, it can also be used as an interlayer insulating film covering the rewiring layer of the semiconductor device. It can also be applied to a pigment-dispersed color resist.

さらに、ネガ型感光性樹脂組成物Pをマイクロレンズアレイとしてもよい。たとえば、ネガ型感光性樹脂組成物Pを、マイクロレンズアレイ用の型に充填し、その後、光硬化および必要に応じて熱硬化させて、マイクロレンズアレイを形成することができる。
このようにして製造されたマイクロレンズアレイは、液晶表示装置、プラズマディスプレイ、電界放出型ディスプレイ、エレクトロルミネセンスディスプレイ等に使用することができる。
以下、ネガ型感光性樹脂組成物Pを用いて形成された膜を有する電子装置の一例を説明する。
Further, the negative photosensitive resin composition P may be a microlens array. For example, the negative photosensitive resin composition P can be filled in a mold for a microlens array, and then photocured and heat-cured as necessary to form a microlens array.
The microlens array thus manufactured can be used for a liquid crystal display device, a plasma display, a field emission display, an electroluminescence display, and the like.
Hereinafter, an example of an electronic device having a film formed using the negative photosensitive resin composition P will be described.

<電子装置>
図1および図2は、それぞれ本実施形態に係る電子装置100の一例を示す断面図である。いずれにおいても、電子装置100のうちの絶縁膜20を含む一部が示されている。
本実施形態に係る電子装置100は、たとえばネガ型感光性樹脂組成物Pにより形成される永久膜である絶縁膜20を備えている。
<Electronic device>
1 and 2 are cross-sectional views showing examples of the electronic device 100 according to the present embodiment. In any case, a part of the electronic device 100 including the insulating film 20 is shown.
The electronic device 100 according to the present embodiment includes an insulating film 20 that is a permanent film formed of, for example, a negative photosensitive resin composition P.

本実施形態に係る電子装置100の一例として、図1では液晶表示装置が示されている。しかしながら、本実施形態に係る電子装置100は、液晶表示装置に限定されず、ネガ型感光性樹脂組成物Pからなる永久膜を備える他の電子装置を含むものである。   As an example of the electronic apparatus 100 according to the present embodiment, a liquid crystal display device is shown in FIG. However, the electronic device 100 according to the present embodiment is not limited to the liquid crystal display device, and includes other electronic devices including a permanent film made of the negative photosensitive resin composition P.

図1に示すように、液晶表示装置である電子装置100は、たとえば基板10と、基板10上に設けられたトランジスタ30と、トランジスタ30を覆うように基板10上に設けられた絶縁膜20と、絶縁膜20上に設けられた配線40と、を備えている。   As shown in FIG. 1, an electronic device 100 that is a liquid crystal display device includes, for example, a substrate 10, a transistor 30 provided on the substrate 10, and an insulating film 20 provided on the substrate 10 so as to cover the transistor 30. And a wiring 40 provided on the insulating film 20.

基板10は、たとえばガラス基板である。
トランジスタ30は、たとえば液晶表示装置のスイッチング素子を構成する薄膜トランジスタである。基板10上には、たとえば複数のトランジスタ30がアレイ状に配列されている。本実施形態に係るトランジスタ30は、たとえばゲート電極31と、ソース電極32と、ドレイン電極33と、ゲート絶縁膜34と、半導体層35と、により構成される。ゲート電極31は、たとえば基板10上に設けられている。ゲート絶縁膜34は、ゲート電極31を覆うように基板10上に設けられる。半導体層35は、ゲート絶縁膜34上に設けられている。また、半導体層35は、たとえばシリコン層である。ソース電極32は、一部が半導体層35と接触するよう基板10上に設けられる。ドレイン電極33は、ソース電極32と離間し、かつ一部が半導体層35と接触するよう基板10上に設けられる。
The substrate 10 is, for example, a glass substrate.
The transistor 30 is a thin film transistor that constitutes a switching element of a liquid crystal display device, for example. On the substrate 10, for example, a plurality of transistors 30 are arranged in an array. The transistor 30 according to the present embodiment includes, for example, a gate electrode 31, a source electrode 32, a drain electrode 33, a gate insulating film 34, and a semiconductor layer 35. The gate electrode 31 is provided on the substrate 10, for example. The gate insulating film 34 is provided on the substrate 10 so as to cover the gate electrode 31. The semiconductor layer 35 is provided on the gate insulating film 34. The semiconductor layer 35 is, for example, a silicon layer. The source electrode 32 is provided on the substrate 10 so that a part thereof is in contact with the semiconductor layer 35. The drain electrode 33 is provided on the substrate 10 so as to be separated from the source electrode 32 and partially in contact with the semiconductor layer 35.

絶縁膜20は、トランジスタ30等に起因する段差をなくし、基板10上に平坦な表面を形成するための平坦化膜として機能する。また、絶縁膜20は、ネガ型感光性樹脂組成物Pの硬化物により構成される。絶縁膜20には、ドレイン電極33に接続するよう絶縁膜20を貫通する開口22が設けられている。
絶縁膜20上および開口22内には、ドレイン電極33と接続する配線40が形成されている。配線40は、液晶とともに画素を構成する画素電極として機能する。
また、絶縁膜20上には、配線40を覆うように配向膜90が設けられている。
The insulating film 20 functions as a planarization film for eliminating a step due to the transistor 30 and the like and forming a flat surface on the substrate 10. The insulating film 20 is made of a cured product of the negative photosensitive resin composition P. The insulating film 20 is provided with an opening 22 that penetrates the insulating film 20 so as to be connected to the drain electrode 33.
A wiring 40 connected to the drain electrode 33 is formed on the insulating film 20 and in the opening 22. The wiring 40 functions as a pixel electrode that constitutes a pixel together with the liquid crystal.
An alignment film 90 is provided on the insulating film 20 so as to cover the wiring 40.

基板10のうちトランジスタ30が設けられている一面の上方には、基板10と対向するよう対向基板12が配置される。対向基板12のうち基板10と対向する一面には、配線42が設けられている。配線42は、配線40と対向する位置に設けられる。また、対向基板12の上記一面上には、配線42を覆うように配向膜92が設けられている。
基板10と当該対向基板12との間には、液晶層14を構成する液晶が充填される。
A counter substrate 12 is disposed above one surface of the substrate 10 where the transistor 30 is provided so as to face the substrate 10. A wiring 42 is provided on one surface of the counter substrate 12 facing the substrate 10. The wiring 42 is provided at a position facing the wiring 40. An alignment film 92 is provided on the one surface of the counter substrate 12 so as to cover the wiring 42.
The liquid crystal constituting the liquid crystal layer 14 is filled between the substrate 10 and the counter substrate 12.

図1に示す電子装置100は、たとえば次のように形成される。
まず、基板10上にトランジスタ30を形成する。次いで、基板10のうちトランジスタ30が設けられた一面上に、印刷法あるいはスピンコート法によりネガ型感光性樹脂組成物Pを塗布し、トランジスタ30を覆う絶縁膜20を形成する。これにより、基板10上に設けられたトランジスタ30を覆う平坦化膜が形成される。
次いで、絶縁膜20を露光現像して、絶縁膜20の一部に開口22を形成する。このとき、未露光部分が現像液に溶解し、露光部分が残ることとなる。この点は、後述する電子装置100の各例においても同様である。
次いで、絶縁膜20を加熱硬化させる。そして、絶縁膜20の開口22内に、ドレイン電極33に接続された配線40を形成する。その後、絶縁膜20上に対向基板12を配置し、対向基板12と絶縁膜20との間に液晶を充填し、液晶層14を形成する。
これにより、図1に示す電子装置100が形成されることとなる。
The electronic device 100 shown in FIG. 1 is formed as follows, for example.
First, the transistor 30 is formed over the substrate 10. Next, the negative photosensitive resin composition P is applied to one surface of the substrate 10 on which the transistor 30 is provided by a printing method or a spin coating method to form the insulating film 20 that covers the transistor 30. Thus, a planarization film that covers the transistor 30 provided over the substrate 10 is formed.
Next, the insulating film 20 is exposed and developed to form an opening 22 in a part of the insulating film 20. At this time, the unexposed portion is dissolved in the developer, and the exposed portion remains. This also applies to each example of the electronic device 100 described later.
Next, the insulating film 20 is heated and cured. Then, a wiring 40 connected to the drain electrode 33 is formed in the opening 22 of the insulating film 20. Thereafter, the counter substrate 12 is disposed on the insulating film 20, and liquid crystal is filled between the counter substrate 12 and the insulating film 20 to form the liquid crystal layer 14.
As a result, the electronic device 100 shown in FIG. 1 is formed.

また、本実施形態に係る電子装置100の一例として、図2ではネガ型感光性樹脂組成物Pからなる永久膜により再配線層80が構成される半導体装置が示されている。
図2に示す電子装置100は、トランジスタ等の半導体素子が設けられた半導体基板と、半導体基板上に設けられた多層配線層と、を備えている(図示せず)。多層配線層のうち最上層には、層間絶縁膜である絶縁膜50と、絶縁膜50上に設けられた最上層配線72が設けられている。最上層配線72は、たとえばAlにより構成される。
Further, as an example of the electronic device 100 according to the present embodiment, FIG. 2 shows a semiconductor device in which the rewiring layer 80 is configured by a permanent film made of the negative photosensitive resin composition P.
An electronic device 100 shown in FIG. 2 includes a semiconductor substrate provided with a semiconductor element such as a transistor, and a multilayer wiring layer provided on the semiconductor substrate (not shown). An insulating film 50 that is an interlayer insulating film and an uppermost layer wiring 72 provided on the insulating film 50 are provided in the uppermost layer of the multilayer wiring layer. The uppermost layer wiring 72 is made of, for example, Al.

また、絶縁膜50上には、再配線層80が設けられている。再配線層80は、最上層配線72を覆うように絶縁膜50上に設けられた絶縁膜52と、絶縁膜52上に設けられた再配線70と、絶縁膜52上および再配線70上に設けられた絶縁膜54と、を有する。
絶縁膜52には、最上層配線72に接続する開口24が形成されている。再配線70は、絶縁膜52上および開口24内に形成され、最上層配線72に接続されている。絶縁膜54には、再配線70に接続する開口26が設けられている。
これらの絶縁膜52および絶縁膜54は、ネガ型感光性樹脂組成物Pからなる永久膜により構成される。絶縁膜52は、たとえば絶縁膜50上に塗布されたネガ型感光性樹脂組成物Pに対し露光・現像を行うことにより開口24を形成した後、これを加熱硬化することにより得られる。また、絶縁膜54は、たとえば絶縁膜52上に塗布されたネガ型感光性樹脂組成物Pに対し露光・現像を行うことにより開口26を形成した後、これを加熱硬化することにより得られる。
A rewiring layer 80 is provided on the insulating film 50. The rewiring layer 80 includes an insulating film 52 provided on the insulating film 50 so as to cover the uppermost wiring 72, a rewiring 70 provided on the insulating film 52, and on the insulating film 52 and the rewiring 70. And an insulating film 54 provided.
An opening 24 connected to the uppermost layer wiring 72 is formed in the insulating film 52. The rewiring 70 is formed on the insulating film 52 and in the opening 24, and is connected to the uppermost layer wiring 72. The insulating film 54 is provided with an opening 26 connected to the rewiring 70.
The insulating film 52 and the insulating film 54 are constituted by permanent films made of the negative photosensitive resin composition P. The insulating film 52 is obtained, for example, by forming the opening 24 by performing exposure / development on the negative photosensitive resin composition P applied on the insulating film 50, and then heat-curing the opening 24. The insulating film 54 is obtained, for example, by forming the opening 26 by performing exposure / development on the negative photosensitive resin composition P applied on the insulating film 52, and then heat-curing the opening 26.

開口26内には、たとえばバンプ74が形成される。電子装置100は、たとえばバンプ74を介して配線基板等に接続されることとなる。   For example, bumps 74 are formed in the openings 26. The electronic device 100 is connected to a wiring board or the like via bumps 74, for example.

さらに、本実施形態に係る電子装置100は、ネガ型感光性樹脂組成物Pからなる永久膜によりマイクロレンズを構成する光デバイスであってもよい。光デバイスとしては、たとえば液晶表示装置、プラズマディスプレイ、電界放出型ディスプレイまたはエレクトロルミネセンスディスプレイが挙げられる。   Furthermore, the electronic device 100 according to the present embodiment may be an optical device in which a microlens is configured by a permanent film made of the negative photosensitive resin composition P. Examples of the optical device include a liquid crystal display device, a plasma display, a field emission display, and an electroluminescence display.

以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
また、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本発明に含まれるものである。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, these are illustrations of this invention and various structures other than the above are also employable.
Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.

以下、本発明を実施例および比較例により説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Hereinafter, although an example and a comparative example explain the present invention, the present invention is not limited to these.

[実施例1]
<第一のポリマーの合成例1>
撹拌機を備えた適切なサイズの反応容器に、無水マレイン酸(MA、5.88g、60mmol)、5−(アセトキシメチル)ノルボルナ−2−エン(MeOAcNB、9.96g、60mmol)およびジメチル2,2'−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(1.38g、6mmol)を計量し、メチルエチルケトン(MEK、2.7g)およびトルエン(2.7g)に溶解させた。この溶解液に対して、10分間窒素を通気して酸素を除去し、その後、撹拌しつつ70℃にて16時間、加熱した。その後反応混合物をMEK(56.6g)で希釈し、大量のメタノールに注いで、ポリマーを析出させた。固体を濾取し、40℃にて真空乾燥することによりポリマー13.3gを得た。重量平均分子量は6,900であり、分子量分布(Mw/Mn)は1.7であった。
[Example 1]
<Synthesis example 1 of first polymer>
In a suitably sized reaction vessel equipped with a stirrer, maleic anhydride (MA, 5.88 g, 60 mmol), 5- (acetoxymethyl) norborna-2-ene (MeOAcNB, 9.96 g, 60 mmol) and dimethyl 2, 2′-azobis (2-methylpropionate) (1.38 g, 6 mmol) was weighed and dissolved in methyl ethyl ketone (MEK, 2.7 g) and toluene (2.7 g). The solution was purged with nitrogen for 10 minutes to remove oxygen, and then heated at 70 ° C. for 16 hours with stirring. The reaction mixture was then diluted with MEK (56.6 g) and poured into a large amount of methanol to precipitate the polymer. The solid was collected by filtration and vacuum dried at 40 ° C. to obtain 13.3 g of a polymer. The weight average molecular weight was 6,900, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 1.7.

撹拌機を備えた適切なサイズの反応容器に、水酸化ナトリウム(6.1g、0.15mol)、ブタノール(14.0g)、トルエン(20g)を計量し、45℃で1時間混合した。上記で得られたポリマー(10g)をMEKに再溶解し25wt%溶液とし、上記の懸濁液に添加してさらに3時間、45℃で加熱撹拌した。この混合液を40℃まで冷却し、ギ酸(88重量%水溶液、23.8g、0.46mol)で処理してプロトン付加し、その後、MEKおよび水を加え、水層を分離することで、無機残留物を除去した。次いで、反応混合物を大量のヘキサンに注いでポリマーを析出させた。固体を濾取し、40℃にて真空乾燥することによりポリマー10.6gを得た。重量平均分子量は7,800であり、分子量分布(Mw/Mn)は2.0であった。   Sodium hydroxide (6.1 g, 0.15 mol), butanol (14.0 g) and toluene (20 g) were weighed into a suitably sized reaction vessel equipped with a stirrer and mixed at 45 ° C. for 1 hour. The polymer (10 g) obtained above was redissolved in MEK to make a 25 wt% solution, added to the above suspension, and further heated and stirred at 45 ° C. for 3 hours. The mixture was cooled to 40 ° C., treated with formic acid (88 wt% aqueous solution, 23.8 g, 0.46 mol) and protonated, then MEK and water were added, and the aqueous layer was separated. Residue was removed. The reaction mixture was then poured into a large amount of hexane to precipitate the polymer. The solid was collected by filtration and vacuum dried at 40 ° C. to obtain 10.6 g of a polymer. The weight average molecular weight was 7,800, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 2.0.

<ネガ型感光性樹脂組成物の調製>
合成例1で合成した第一のポリマーの20%プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)溶液を25g、光酸発生剤として、CPI−210S、サンアプロ社製を0.1g、第一架橋剤としてグリコールウリル系架橋剤(Mx−270、三和ケミカル社製)を1.5g、基板との密着性を改善するためにシランカップリング剤(KBM−303、信越シリコーン社製)を0.05g、回転塗布の際にネガ型感光性絶縁膜上にできる放射線状のストリエーションを防止するためにF−557(DIC社製)を200ppm、をそれぞれ適量のPGMEAに溶解させて攪拌した後、0.2μmのフィルターで濾過して、樹脂組成物を調製した。
<Preparation of negative photosensitive resin composition>
25 g of a 20% propylene glycol monomethyl ether (PGME) solution of the first polymer synthesized in Synthesis Example 1, CPI-210S as a photoacid generator, 0.1 g manufactured by San Apro, and glycoluril as a first crosslinking agent 1.5 g of cross-linking agent (Mx-270, manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.), 0.05 g of silane coupling agent (KBM-303, manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.) for improving adhesion to the substrate, and spin coating In order to prevent radial striations formed on the negative photosensitive insulating film, 200 ppm of F-557 (manufactured by DIC) was dissolved in an appropriate amount of PGMEA and stirred, and then a 0.2 μm filter. The resin composition was prepared by filtration.

[実施例2]
第一のポリマーを以下のものに変更した以外は実施例1と同様にネガ型感光性樹脂組成物を調製して評価した。
[Example 2]
A negative photosensitive resin composition was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the first polymer was changed to the following.

<第一のポリマーの合成例2>
撹拌機を備えた適切なサイズの反応容器に、無水マレイン酸(MA、6.13g、62.5mmol)、5−ノルボルネン−2−ブチルアセテート(BuOAcNB、13.00g、62.5mmol)およびジメチル2,2'−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(1.44g、6.3mmol)を計量し、メチルエチルケトン(MEK、3.4g)およびトルエン(3.4g)に溶解させた。この溶解液に対して、10分間窒素を通気して酸素を除去し、その後、撹拌しつつ70℃にて16時間、加熱した。その後反応混合物をMEK(68.3g)で希釈し、大量のメタノールに注いで、ポリマーを析出させた。固体を濾取し、40℃にて真空乾燥することによりポリマー15.0gを得た。重量平均分子量は10,800であり、分子量分布(Mw/Mn)は1.7であった。
<Synthesis example 2 of first polymer>
In a suitably sized reaction vessel equipped with a stirrer, maleic anhydride (MA, 6.13 g, 62.5 mmol), 5-norbornene-2-butyl acetate (BuOAcNB, 13.00 g, 62.5 mmol) and dimethyl 2 , 2′-Azobis (2-methylpropionate) (1.44 g, 6.3 mmol) was weighed and dissolved in methyl ethyl ketone (MEK, 3.4 g) and toluene (3.4 g). The solution was purged with nitrogen for 10 minutes to remove oxygen, and then heated at 70 ° C. for 16 hours with stirring. The reaction mixture was then diluted with MEK (68.3 g) and poured into a large amount of methanol to precipitate the polymer. The solid was collected by filtration and vacuum dried at 40 ° C. to obtain 15.0 g of a polymer. The weight average molecular weight was 10,800, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 1.7.

撹拌機を備えた適切なサイズの反応容器に、水酸化ナトリウム(5.2g、0.13mol)、ブタノール(12.1g)、トルエン(20g)を計量し、45℃で1時間混合した。上記で得られたポリマー(10g)をMEKに再溶解し25wt%溶液とし、上記の懸濁液に添加してさらに3時間、45℃で加熱撹拌した。この混合液を40℃まで冷却し、ギ酸(88重量%水溶液、20.5g、0.39mol)で処理してプロトン付加し、その後、MEKおよび水を加え、水層を分離することで、無機残留物を除去した。次いで、反応混合物を大量のヘキサンに注いでポリマーを析出させた。固体を濾取し、40℃にて真空乾燥することによりポリマー10.8gを得た。重量平均分子量は15,300であり、分子量分布(Mw/Mn)は2.3であった。   Sodium hydroxide (5.2 g, 0.13 mol), butanol (12.1 g), and toluene (20 g) were weighed into an appropriately sized reaction vessel equipped with a stirrer and mixed at 45 ° C. for 1 hour. The polymer (10 g) obtained above was redissolved in MEK to make a 25 wt% solution, added to the above suspension, and further heated and stirred at 45 ° C. for 3 hours. The mixture was cooled to 40 ° C., treated with formic acid (88 wt% aqueous solution, 20.5 g, 0.39 mol), protonated, then added with MEK and water, and the aqueous layer was separated to give an inorganic layer. Residue was removed. The reaction mixture was then poured into a large amount of hexane to precipitate the polymer. The solid was collected by filtration and vacuum dried at 40 ° C. to obtain 10.8 g of a polymer. The weight average molecular weight was 15,300, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 2.3.

[実施例3]
第一のポリマーを以下のものに変更した以外は実施例1と同様にネガ型感光性樹脂組成物を調製して評価した。
[Example 3]
A negative photosensitive resin composition was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the first polymer was changed to the following.

<第一のポリマーの合成例3>
撹拌機を備えた適切なサイズの反応容器に、無水マレイン酸(MA、6.13g、62.5mmol)、5−ノルボルネン−2−ブチルアセテート(BuOAcNB、11.70g、56.25mmol)、2−ノルボルネン(NB、0.59g、6.25mmol)およびジメチル2,2'−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(1.44g、6.3mmol)を計量し、メチルエチルケトン(MEK、4.0g)およびトルエン(3.5g)に溶解させた。この溶解液に対して、10分間窒素を通気して酸素を除去し、その後、撹拌しつつ60℃にて12時間、加熱した。その後反応混合物をMEK(70g)で希釈し、大量のメタノールに注いで、ポリマーを析出させた。固体を濾取し、40℃にて真空乾燥することによりポリマー15.5gを得た。重量平均分子量は12,500であり、分子量分布(Mw/Mn)は1.9であった。
<Synthesis example 3 of first polymer>
To a suitably sized reaction vessel equipped with a stirrer, maleic anhydride (MA, 6.13 g, 62.5 mmol), 5-norbornene-2-butyl acetate (BuOAcNB, 11.70 g, 56.25 mmol), 2- Norbornene (NB, 0.59 g, 6.25 mmol) and dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate) (1.44 g, 6.3 mmol) are weighed and methyl ethyl ketone (MEK, 4.0 g) and Dissolved in toluene (3.5 g). The solution was purged with nitrogen for 10 minutes to remove oxygen, and then heated at 60 ° C. for 12 hours with stirring. The reaction mixture was then diluted with MEK (70 g) and poured into a large amount of methanol to precipitate the polymer. The solid was collected by filtration and vacuum dried at 40 ° C. to obtain 15.5 g of a polymer. The weight average molecular weight was 12,500, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 1.9.

撹拌機を備えた適切なサイズの反応容器に、水酸化ナトリウム(5.6g、0.14mol)、ブタノール(14g)、トルエン(20g)を計量し、45℃で1時間混合した。上記で得られたポリマー(10g)をMEKに再溶解し25wt%溶液とし、上記の懸濁液に添加してさらに3時間、45℃で加熱撹拌した。この混合液を40℃まで冷却し、ギ酸(88重量%水溶液、19.3g、0.42mol)で処理してプロトン付加し、その後、MEKおよび水を加え、水層を分離することで、無機残留物を除去した。次いで、反応混合物を大量のヘキサンに注いでポリマーを析出させた。固体を濾取し、40℃にて真空乾燥することによりポリマー10.5gを得た。重量平均分子量は15,800であり、分子量分布(Mw/Mn)は2.4であった。   Sodium hydroxide (5.6 g, 0.14 mol), butanol (14 g), and toluene (20 g) were weighed into an appropriately sized reaction vessel equipped with a stirrer and mixed at 45 ° C. for 1 hour. The polymer (10 g) obtained above was redissolved in MEK to make a 25 wt% solution, added to the above suspension, and further heated and stirred at 45 ° C. for 3 hours. The mixture was cooled to 40 ° C., treated with formic acid (88 wt% aqueous solution, 19.3 g, 0.42 mol) and protonated, and then MEK and water were added, and the aqueous layer was separated. Residue was removed. The reaction mixture was then poured into a large amount of hexane to precipitate the polymer. The solid was collected by filtration and vacuum dried at 40 ° C. to obtain 10.5 g of a polymer. The weight average molecular weight was 15,800, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 2.4.

[実施例4]
合成例2で合成した第一のポリマーの20%プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)溶液を25g、光酸発生剤として、CPI−210S、サンアプロ社製を0.1g、第一架橋剤としてグリコールウリル系架橋剤(Mx−270、三和ケミカル社製)を1.5g、第二架橋剤としてエポキシ樹脂(VG−3101L、プリンテック社製)を1.0g、基板との密着性を改善するためにシランカップリング剤(KBM−303、信越シリコーン社製)を0.05g、回転塗布の際にネガ型感光性絶縁膜上にできる放射線状のストリエーションを防止するためにF−557(DIC社製)を200ppm、をそれぞれ適量のPGMEに溶解させて攪拌した後、0.2μmのフィルターで濾過して、樹脂組成物を調製した。
[Example 4]
25 g of a 20% propylene glycol monomethyl ether (PGME) solution of the first polymer synthesized in Synthesis Example 2, CPI-210S as a photoacid generator, 0.1 g manufactured by San Apro, and glycoluril as a first crosslinking agent In order to improve the adhesion to the substrate, 1.5 g of the crosslinking agent (Mx-270, manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.) and 1.0 g of the epoxy resin (VG-3101L, manufactured by Printec Co., Ltd.) as the second crosslinking agent. 0.05 g of silane coupling agent (KBM-303, manufactured by Shin-Etsu Silicone), F-557 (manufactured by DIC) in order to prevent radial striations formed on the negative photosensitive insulating film during spin coating ) Was dissolved in an appropriate amount of PGME and stirred, and then filtered through a 0.2 μm filter to prepare a resin composition.

[実施例5]
合成例2で合成した第一のポリマーの20%プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)溶液を25g、光酸発生剤として、CPI−210S、サンアプロ社製を0.1g、第一架橋剤としてグリコールウリル系架橋剤(Mx−270、三和ケミカル社製)を1.5g、第二架橋剤としてエポキシ樹脂(Epolite100MF、共栄社化学製)を1.0g、基板との密着性を改善するためにシランカップリング剤(KBM−303、信越シリコーン社製)を0.05g、回転塗布の際にネガ型感光性絶縁膜上にできる放射線状のストリエーションを防止するためにF−557(DIC社製)を200ppm、をそれぞれ適量のPGMEに溶解させて攪拌した後、0.2μmのフィルターで濾過して、樹脂組成物を調製した。
[Example 5]
25 g of a 20% propylene glycol monomethyl ether (PGME) solution of the first polymer synthesized in Synthesis Example 2, CPI-210S as a photoacid generator, 0.1 g manufactured by San Apro, and glycoluril as a first crosslinking agent 1.5 g of cross-linking agent (Mx-270, manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.), 1.0 g of epoxy resin (Epolite 100MF, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) as the second cross-linking agent, and silane coupling to improve adhesion to the substrate 0.05 g of the agent (KBM-303, manufactured by Shin-Etsu Silicone), 200 ppm of F-557 (manufactured by DIC) in order to prevent radial striations formed on the negative photosensitive insulating film during spin coating. Were dissolved in an appropriate amount of PGME and stirred, and then filtered through a 0.2 μm filter to prepare a resin composition.

[比較例1]
<ポリマーの合成>
撹拌機、冷却管を備えた適切なサイズの反応容器に、無水マレイン酸(MA、122.4g、1.25mol)、2−ノルボルネン(NB、117.6g、1.25mol)およびジメチル2,2'−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(11.5g、50.0mmol)を計量し、メチルエチルケトン(MEK、150.8g)およびトルエン(77.7g)に溶解させた。この溶解液に対して、10分間窒素を通気して酸素を除去し、その後、撹拌しつつ60℃に昇温し、16時間加熱した。その後、この溶解液に対して、MEK(320g)を加えた後、これを、水酸化ナトリウム(12.5g、0.31mol)、ブタノール(463.1g、6.25mol)、トルエン(480g)の懸濁液に加え、45℃で3時間混合した。そして、この混合液を40℃まで冷却し、ギ酸(88重量%水溶液、49.0g、0.94mol)で処理してプロトン付加し、その後、MEKおよび水を加え、水層を分離することで、無機残留物を除去した。次いで、メタノール、ヘキサンを加え有機層を分離することで未反応モノマーを除去した。さらにPGMEAを添加し、系内のメタノール及びブタノールを残留量1%未満となるまで減圧留去した。これにより、20重量%のポリマー溶液1107.7gを得た(GPC Mw=13,700、Mn=7,400)。
[Comparative Example 1]
<Polymer synthesis>
In a suitably sized reaction vessel equipped with stirrer and condenser, maleic anhydride (MA, 122.4 g, 1.25 mol), 2-norbornene (NB, 117.6 g, 1.25 mol) and dimethyl 2,2 '-Azobis (2-methylpropionate) (11.5 g, 50.0 mmol) was weighed and dissolved in methyl ethyl ketone (MEK, 150.8 g) and toluene (77.7 g). The solution was purged with nitrogen for 10 minutes to remove oxygen, then heated to 60 ° C. with stirring and heated for 16 hours. Thereafter, MEK (320 g) was added to the solution, and this was added with sodium hydroxide (12.5 g, 0.31 mol), butanol (463.1 g, 6.25 mol), toluene (480 g). Added to the suspension and mixed at 45 ° C. for 3 hours. The mixture is cooled to 40 ° C., treated with formic acid (88 wt% aqueous solution, 49.0 g, 0.94 mol) and protonated, and then MEK and water are added to separate the aqueous layer. Inorganic residues were removed. Subsequently, methanol and hexane were added and the organic layer was separated to remove unreacted monomers. Further, PGMEA was added, and methanol and butanol in the system were distilled off under reduced pressure until the residual amount was less than 1%. As a result, 1107.7 g of a 20 wt% polymer solution was obtained (GPC Mw = 13,700, Mn = 7,400).

<ネガ型感光性樹脂組成物の調製>
得られたポリマーの20%プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)溶液を25g、光酸発生剤として、CPI−210S、サンアプロ社製を0.1g、第一架橋剤としてグリコールウリル系架橋剤(Mx−270、三和ケミカル社製)を1.5g、基板との密着性を改善するためにシランカップリング剤(KBM−303、信越シリコーン社製)を0.05g、回転塗布の際にネガ型感光性絶縁膜上にできる放射線状のストリエーションを防止するためにF−557(DIC社製)を200ppm、をそれぞれ適量のPGMEAに溶解させて攪拌した後、0.2μmのフィルターで濾過して、樹脂組成物を調製した。
<Preparation of negative photosensitive resin composition>
25 g of 20% propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) solution of the obtained polymer, CPI-210S as a photoacid generator, 0.1 g manufactured by San Apro, and glycoluril-based crosslinking agent (Mx- 270, manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.), 1.5 g of a silane coupling agent (KBM-303, manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.) to improve the adhesion to the substrate, and negative-type photosensitive during spin coating. In order to prevent radial striations formed on the conductive insulating film, 200 ppm of F-557 (manufactured by DIC) was dissolved in an appropriate amount of PGMEA and stirred, and then filtered through a 0.2 μm filter. A resin composition was prepared.

[比較例2]
CPI−210Sを0.5g、Mx−270を3.0gに変更した以外は比較例1と同様にネガ型感光性樹脂組成物を調製して評価した。
[Comparative Example 2]
A negative photosensitive resin composition was prepared and evaluated in the same manner as Comparative Example 1, except that CPI-210S was changed to 0.5 g and Mx-270 was changed to 3.0 g.

<現像後、及び、ベーク後残膜率の評価>
各実施例・比較例について、得られた樹脂組成物を用いて以下のように現像後、及び、ベーク後残膜率の評価を行った。
得られた樹脂組成物をHMDS(Hexamethyldisilazane)処理した4インチシリコンウエハー上に回転塗布し、110℃、100秒間ホットプレートにてベーク後、3μm厚の薄膜Aを得た。この薄膜Aにキヤノン社製g+h+i線マスクアライナー(PLA−501F)にて10μmのラインとスペースの幅が1:1のマスクを使用し、パターン寸法が10μmのラインとスペースの幅が1:1となる最適露光量で露光した。さらに、120℃、120秒間ホットプレートにてベークし、0.5質量%水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液で23℃、20秒間現像することで、ラインとスペース幅が1:1のライン&スペースパターンつき薄膜Bを得た。その後、オーブン中で230℃、60分間加熱することによりポストベーク処理を行い、パターン付き薄膜Cを得た。
上記の手法にて得られた薄膜A、薄膜B及び薄膜Cの膜厚から、以下の式より残膜率を算出した。
現像後残膜率(%)={(薄膜Bの膜厚(μm))/(薄膜Aの膜厚(μm))}×100
ベーク後残膜率(%)={(薄膜Cの膜厚(μm)/(薄膜Aの膜厚(μm)))×100
<Evaluation of remaining film ratio after development and after baking>
About each Example and the comparative example, after developing and evaluating the post-baking residual film rate as follows using the obtained resin composition.
The obtained resin composition was spin-coated on a 4-inch silicon wafer treated with HMDS (Hexamethyldisilazane) and baked on a hot plate at 110 ° C. for 100 seconds to obtain a thin film A having a thickness of 3 μm. For this thin film A, a mask with a 10 μm line and space width of 1: 1 is used with a g + h + i line mask aligner (PLA-501F) manufactured by Canon Inc., and the width of the line and space with a pattern dimension of 10 μm is 1: 1. The exposure was performed with the optimal exposure amount. Furthermore, by baking at 120 ° C for 120 seconds on a hot plate and developing with 0.5% by weight tetramethylammonium hydroxide solution at 23 ° C for 20 seconds, a line and space pattern with a 1: 1 line and space width is provided. Thin film B was obtained. Then, the post-baking process was performed by heating for 60 minutes at 230 degreeC in oven, and the thin film C with a pattern was obtained.
From the film thicknesses of the thin film A, the thin film B, and the thin film C obtained by the above method, the remaining film ratio was calculated from the following formula.
Residual film ratio after development (%) = {(film thickness of thin film B (μm)) / (film thickness of thin film A (μm))} × 100
Residual film ratio after baking (%) = {(film thickness of thin film C (μm) / (film thickness of thin film A (μm))) × 100

<現像性の評価>
各実施例・比較例について、「現像後、及び、ベーク後残膜率の評価」で説明した薄膜Bの、10μmのパターンをSEM(走査型電子顕微鏡にて観察した。現像中に膜が全部溶解した場合や解像性が低く評価不能の場合は×、残渣が見られない場合には○として現像性を評価した。
<Development evaluation>
For each of the examples and comparative examples, a 10 μm pattern of the thin film B described in “Evaluation of remaining film ratio after development and after baking” was observed with a SEM (scanning electron microscope). The developability was evaluated as x when dissolved or when the resolution was low and could not be evaluated, and when no residue was observed.

<誘電率の評価>
各実施例・比較例について、以下のように誘電率を評価した。
得られた樹脂組成物をHMDS(Hexamethyldisilazane)処理したアルミニウム基板上に回転塗布し、110℃、100秒間ホットプレートにてベークした。得られた薄膜にキヤノン社製g+h+i線マスクアライナー(PLA−501F)にて500mJ/cmで露光した。さらに、120℃、120秒間ホットプレートにてベークし、その後、オーブン中で230℃、60分間加熱することで、パターンのない、厚さ3μmの膜をアルミニウム基板上に得た。
この薄膜上に金電極を形成し、室温(25℃)、10kHzにおける条件で、Hewlett Packard社製LCRメータ(4282A)を用いて得られた静電容量から誘電率を算出した。
<Evaluation of dielectric constant>
For each of the examples and comparative examples, the dielectric constant was evaluated as follows.
The obtained resin composition was spin-coated on an aluminum substrate treated with HMDS (Hexamethyldisilazane) and baked on a hot plate at 110 ° C. for 100 seconds. The obtained thin film was exposed at 500 mJ / cm 2 using a Canon g + h + i line mask aligner (PLA-501F). Further, the film was baked on a hot plate at 120 ° C. for 120 seconds, and then heated in an oven at 230 ° C. for 60 minutes to obtain a 3 μm-thick film having no pattern on the aluminum substrate.
A gold electrode was formed on this thin film, and the dielectric constant was calculated from the capacitance obtained using a Hewlett Packard LCR meter (4282A) under conditions of room temperature (25 ° C.) and 10 kHz.

<透過率の評価>
得られた樹脂組成物をHMDS(Hexamethyldisilazane)処理した縦100mm、横100mmサイズのコーニング社製1737ガラス基板上に回転塗布し、110℃、100秒間ホットプレートにてベークした。得られた薄膜にキヤノン社製g+h+i線マスクアライナー(PLA−501F)にて500mJ/cmで露光した。さらに、120℃、120秒間ホットプレートにてベークし、その後、オーブン中で230℃、60分間加熱することで、パターンのない、厚さ3μmの膜をガラス基板上に得た。
この薄膜について光の波長400nmにおける透過率を、紫外−可視光分光光度計を用いて測定した。
<Evaluation of transmittance>
The obtained resin composition was spin-coated on a 1737 glass substrate manufactured by Corning, which was 100 mm long and 100 mm wide, which had been treated with HMDS (Hexamethyldisilazane), and baked on a hot plate at 110 ° C. for 100 seconds. The obtained thin film was exposed at 500 mJ / cm 2 using a Canon g + h + i line mask aligner (PLA-501F). Further, the film was baked on a hot plate at 120 ° C. for 120 seconds, and then heated in an oven at 230 ° C. for 60 minutes to obtain a 3 μm-thick film without a pattern on a glass substrate.
The transmittance of the thin film at a wavelength of 400 nm was measured using an ultraviolet-visible light spectrophotometer.

<耐溶剤性の評価>
「透過率の評価」と同様の操作を行うことで得た薄膜つきガラス基板を、N−メチルピロリドン(関東化学)中に室温(25℃)、10分間浸漬した後、純水リンスを行った。以下の演算式で定義される膜厚変化率が5%以下の場合には○、5%を超えるものは×として評価した。
膜厚変化率(%)=[{(溶剤浸漬後の膜厚)−(溶剤浸漬前の膜厚)}/(溶剤浸漬前の膜厚)]×100
<Evaluation of solvent resistance>
A glass substrate with a thin film obtained by performing the same operation as in “Evaluation of transmittance” was immersed in N-methylpyrrolidone (Kanto Chemical) at room temperature (25 ° C.) for 10 minutes, and then rinsed with pure water. . In the case where the film thickness change rate defined by the following arithmetic expression is 5% or less, those exceeding 5% were evaluated as x.
Change rate of film thickness (%) = [{(film thickness after solvent immersion) − (film thickness before solvent immersion)} / (film thickness before solvent immersion)] × 100

(感度)
得られた樹脂組成物をHMDS(Hexamethyldisilazane)処理した4インチシリコンウエハー上に回転塗布し、110℃、100秒間ホットプレートにてベーク後、約3μm厚の薄膜Aを得た。この薄膜Aにキヤノン社製g+h+i線マスクアライナー(PLA−501F)にて10μmのラインとスペースの幅が1:1のマスクを使用し露光した。次いで、120℃、120秒間ホットプレートにてベーク後、0.5質量%水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液で23℃、20秒間現像することで形成されたレジストパターンが、10μmのライン幅:スペース幅=1:1のときの露光量(mJ/cm)を感度とした。
(sensitivity)
The obtained resin composition was spin-coated on a 4-inch silicon wafer treated with HMDS (Hexamethyldisilazane) and baked on a hot plate at 110 ° C. for 100 seconds to obtain a thin film A having a thickness of about 3 μm. The thin film A was exposed with a g + h + i line mask aligner (PLA-501F) manufactured by Canon Inc. using a mask having a 10 μm line and a space width of 1: 1. Next, after baking on a hot plate at 120 ° C. for 120 seconds and developing with a 0.5 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. for 20 seconds, the resist pattern formed is 10 μm line width: space width = The exposure amount (mJ / cm 2 ) at 1: 1 was defined as sensitivity.

以上の評価結果をまとめて表1に示す。   The above evaluation results are summarized in Table 1.

Figure 2015028608
Figure 2015028608

以上の結果から、アルコール性水酸基を有するポリマーを用いた実施例1〜5によれば、残膜率が高く、解像性が高い膜を得ることができた。これにより、所望のパターンを確実に形成することができることがわかった。
さらに、実施例1〜5では、誘電率が低く、透明性が高く、耐溶剤性も高いものとなった。
一方、アルコール性水酸基を含まないポリマーを用いた比較例1だと、現像段階で膜が溶解してしまった。これは、アルコール性水酸基を含まないポリマーでは架橋性が乏しいためと考えられる。また、第一架橋剤と光酸発生剤を多量に添加しても50μmすら解像できなかった(比較例2)。
From the above results, according to Examples 1 to 5 using a polymer having an alcoholic hydroxyl group, a film having a high residual film ratio and high resolution could be obtained. As a result, it was found that a desired pattern can be reliably formed.
Further, in Examples 1 to 5, the dielectric constant was low, the transparency was high, and the solvent resistance was also high.
On the other hand, in Comparative Example 1 using a polymer containing no alcoholic hydroxyl group, the film was dissolved in the development stage. This is presumably because a polymer containing no alcoholic hydroxyl group has poor crosslinkability. Further, even when the first crosslinking agent and the photoacid generator were added in a large amount, even 50 μm could not be resolved (Comparative Example 2).

この出願は、2013年6月28日に出願された日本出願特願2013−137189を基礎とする優先権を主張し、その開示の総てをここに取り込む。   This application claims the priority on the basis of Japanese application Japanese Patent Application No. 2013-137189 for which it applied on June 28, 2013, and takes in those the indications of all here.

10 基板
12 対向基板
14 液晶層
20、50、52、54 絶縁膜
22、24、26 開口
30 トランジスタ
31 ゲート電極
32 ソース電極
33 ドレイン電極
34 ゲート絶縁膜
35 半導体層
40、42 配線
70 再配線
72 最上層配線
74 バンプ
80 再配線層
90、92 配向膜
100 電子装置
10 substrate 12 counter substrate 14 liquid crystal layer 20, 50, 52, 54 insulating film 22, 24, 26 opening 30 transistor 31 gate electrode 32 source electrode 33 drain electrode 34 gate insulating film 35 semiconductor layer 40, 42 wiring 70 rewiring 72 top Upper wiring 74 Bump 80 Rewiring layer 90, 92 Alignment film 100 Electronic device

Claims (19)

ネガ型感光性樹脂組成物であって、
下記式(1)で示される共重合体で構成されるポリマーと、
光酸発生剤と、
前記光酸発生剤より発生した酸を触媒として前記ポリマーを架橋する第一架橋剤と、
を含む、ネガ型感光性樹脂組成物。
Figure 2015028608
(式(1)中、l、pおよびmは、ポリマー中におけるモル含有率を示し、かつ、l+p+m≦1、0≦l<1、0<p<1、および0<m<1の条件を満たし、
nおよびqはそれぞれ独立して0、1または2であり、
〜RおよびR〜R11はそれぞれ独立して水素または炭素数1〜30の有機基であり、
、R、R10およびR11から選択される1または2以上がアルコール性水酸基を有する有機基であり、
Aは下記式(2a)、(2b)、(2c)または(2d)により示される構造単位である)
Figure 2015028608
(式(2a)および式(2b)中、R、RおよびRは、それぞれ独立して炭素数1〜18の有機基である)
A negative photosensitive resin composition comprising:
A polymer composed of a copolymer represented by the following formula (1);
A photoacid generator;
A first crosslinking agent that crosslinks the polymer using an acid generated from the photoacid generator as a catalyst;
A negative photosensitive resin composition.
Figure 2015028608
(In the formula (1), l, p and m represent the molar content in the polymer, and the conditions of l + p + m ≦ 1, 0 ≦ l <1, 0 <p <1, and 0 <m <1 are satisfied. Meet,
n and q are each independently 0, 1 or 2,
R 1 to R 4 and R 8 to R 11 are each independently hydrogen or an organic group having 1 to 30 carbon atoms,
One or more selected from R 8 , R 9 , R 10 and R 11 is an organic group having an alcoholic hydroxyl group;
A is a structural unit represented by the following formula (2a), (2b), (2c) or (2d))
Figure 2015028608
(In Formula (2a) and Formula (2b), R 5 , R 6 and R 7 are each independently an organic group having 1 to 18 carbon atoms)
請求項1に記載のネガ型感光性樹脂組成物において、
前記式(1)で示される共重合体は、少なくとも前記式(2a)により示される構造単位、および前記式(2c)により示される構造単位を含む、ネガ型感光性樹脂組成物。
In the negative photosensitive resin composition according to claim 1,
The negative photosensitive resin composition in which the copolymer represented by the formula (1) includes at least a structural unit represented by the formula (2a) and a structural unit represented by the formula (2c).
請求項1または2に記載のネガ型感光性樹脂組成物において、
前記アルコール性水酸基を有する有機基が、アルコール性水酸基と前記アルコール性水酸基が結合した炭化水素基とを有する基である、ネガ型感光性樹脂組成物。
In the negative photosensitive resin composition according to claim 1 or 2,
A negative photosensitive resin composition, wherein the organic group having an alcoholic hydroxyl group is a group having an alcoholic hydroxyl group and a hydrocarbon group to which the alcoholic hydroxyl group is bonded.
請求項3に記載のネガ型感光性樹脂組成物において、
前記アルコール性水酸基が結合した前記炭化水素基は直鎖状であり、
直鎖状の前記炭化水素基の炭素数が1以上5以下である、ネガ型感光性樹脂組成物。
In the negative photosensitive resin composition according to claim 3,
The hydrocarbon group to which the alcoholic hydroxyl group is bonded is linear,
The negative photosensitive resin composition whose carbon number of the said linear hydrocarbon group is 1-5.
請求項4に記載のネガ型感光性樹脂組成物において、
前記アルコール性水酸基が1級アルコール性水酸基である、ネガ型感光性樹脂組成物。
In the negative photosensitive resin composition according to claim 4,
A negative photosensitive resin composition in which the alcoholic hydroxyl group is a primary alcoholic hydroxyl group.
請求項1乃至5いずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物において、
熱をかけることにより前記ポリマーを架橋でき、かつ、前記第一架橋剤と異なる、熱硬化性の第二架橋剤をさらに含む、ネガ型感光性樹脂組成物。
In the negative photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 5,
A negative photosensitive resin composition further comprising a thermosetting second crosslinking agent that is capable of crosslinking the polymer by applying heat and is different from the first crosslinking agent.
請求項6に記載のネガ型感光性樹脂組成物において、
前記第二架橋剤はエポキシ樹脂である、ネガ型感光性樹脂組成物。
In the negative photosensitive resin composition according to claim 6,
The negative photosensitive resin composition, wherein the second crosslinking agent is an epoxy resin.
請求項7に記載のネガ型感光性樹脂組成物において、
前記エポキシ樹脂は多官能脂環式エポキシ樹脂である、ネガ型感光性樹脂組成物。
In the negative photosensitive resin composition according to claim 7,
The negative photosensitive resin composition, wherein the epoxy resin is a polyfunctional alicyclic epoxy resin.
請求項1乃至8いずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物において、
前記光酸発生剤はスルホニウム塩を含む、ネガ型感光性樹脂組成物。
In the negative photosensitive resin composition as described in any one of Claims 1 thru | or 8,
The negative photosensitive resin composition, wherein the photoacid generator contains a sulfonium salt.
請求項1乃至9いずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物において、
前記第一架橋剤はグリコールウリル系架橋剤である、ネガ型感光性樹脂組成物。
In the negative photosensitive resin composition as described in any one of Claims 1 thru | or 9,
The negative photosensitive resin composition, wherein the first crosslinking agent is a glycoluril-based crosslinking agent.
請求項1乃至10いずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物を硬化させて得られる硬化膜。   The cured film obtained by hardening the negative photosensitive resin composition as described in any one of Claims 1 thru | or 10. 請求項11に記載の硬化膜を備える電子装置。   An electronic device comprising the cured film according to claim 11. 前記硬化膜が、層間絶縁膜または平坦化膜である請求項12に記載の電子装置。   The electronic device according to claim 12, wherein the cured film is an interlayer insulating film or a planarizing film. 下記式(1)で示される共重合体で構成されるポリマー。
Figure 2015028608
(式(1)中、l、pおよびmは、ポリマー中におけるモル含有率を示し、かつ、l+p+m≦1、0≦l<1、0<p<1、および0<m<1の条件を満たし、
nおよびqはそれぞれ独立して0、1または2であり、
〜RおよびR〜R11はそれぞれ独立して水素または炭素数1〜30の有機基であり、
、R、R10およびR11から選択される1または2以上がアルコール性水酸基を有する有機基であり、
Aは下記式(2a)、(2b)、(2c)または(2d)により示される構造単位である)
Figure 2015028608
(式(2a)および式(2b)中、R、RおよびRは、それぞれ独立して炭素数1〜18の有機基である)
A polymer composed of a copolymer represented by the following formula (1).
Figure 2015028608
(In the formula (1), l, p and m represent the molar content in the polymer, and the conditions of l + p + m ≦ 1, 0 ≦ l <1, 0 <p <1, and 0 <m <1 are satisfied. Meet,
n and q are each independently 0, 1 or 2,
R 1 to R 4 and R 8 to R 11 are each independently hydrogen or an organic group having 1 to 30 carbon atoms,
One or more selected from R 8 , R 9 , R 10 and R 11 is an organic group having an alcoholic hydroxyl group;
A is a structural unit represented by the following formula (2a), (2b), (2c) or (2d))
Figure 2015028608
(In Formula (2a) and Formula (2b), R 5 , R 6 and R 7 are each independently an organic group having 1 to 18 carbon atoms)
請求項14に記載のポリマーにおいて、
前記式(1)で示される共重合体は、少なくとも前記式(2a)により示される構造単位、および前記式(2c)により示される構造単位を含む、ポリマー。
The polymer of claim 14, wherein
The copolymer represented by the formula (1) is a polymer including at least a structural unit represented by the formula (2a) and a structural unit represented by the formula (2c).
請求項15に記載のポリマーにおいて、
前記アルコール性水酸基を有する有機基が、アルコール性水酸基と前記アルコール性水酸基が結合した炭化水素基とを有する基である、ポリマー。
The polymer of claim 15,
The polymer in which the organic group having an alcoholic hydroxyl group is a group having an alcoholic hydroxyl group and a hydrocarbon group to which the alcoholic hydroxyl group is bonded.
請求項16に記載のポリマーにおいて、
前記アルコール性水酸基が結合した前記炭化水素基は直鎖状であり、
直鎖状の前記炭化水素基の炭素数が1以上5以下である、ポリマー。
The polymer of claim 16, wherein
The hydrocarbon group to which the alcoholic hydroxyl group is bonded is linear,
The polymer whose carbon number of the said linear hydrocarbon group is 1-5.
請求項17に記載のポリマーにおいて、
前記アルコール性水酸基が1級アルコール性水酸基である、ポリマー。
The polymer of claim 17,
A polymer, wherein the alcoholic hydroxyl group is a primary alcoholic hydroxyl group.
請求項14乃至18いずれか一項に記載のポリマーにおいて、
当該ポリマーは、ネガ型感光性樹脂組成物用のポリマーである、ポリマー。
A polymer according to any one of claims 14 to 18,
The polymer is a polymer for a negative photosensitive resin composition.
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