JP2017111382A - Positive photosensitive resin composition, cured film, protective film, insulating film, and electronic device - Google Patents

Positive photosensitive resin composition, cured film, protective film, insulating film, and electronic device Download PDF

Info

Publication number
JP2017111382A
JP2017111382A JP2015247403A JP2015247403A JP2017111382A JP 2017111382 A JP2017111382 A JP 2017111382A JP 2015247403 A JP2015247403 A JP 2015247403A JP 2015247403 A JP2015247403 A JP 2015247403A JP 2017111382 A JP2017111382 A JP 2017111382A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
resin composition
photosensitive resin
positive photosensitive
mass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2015247403A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6707854B2 (en
Inventor
裕馬 田中
Yuma Tanaka
裕馬 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Bakelite Co Ltd filed Critical Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority to JP2015247403A priority Critical patent/JP6707854B2/en
Publication of JP2017111382A publication Critical patent/JP2017111382A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6707854B2 publication Critical patent/JP6707854B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positive photosensitive resin composition excellent in balance of processability, mechanical strength, and residual stress after curing.SOLUTION: The positive photosensitive resin composition of the present invention contains (A) an alkali-soluble resin containing structural units a1) and a2), (B) a photoacid generator, and (C) a phenol compound. (In the formulae, R, R, Rand Reach independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, or a 1-30C organic group; Rrepresents a hydrogen atom or a 1-30C organic group; and nand nare each an integer of 0-2.)SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ポジ型感光性樹脂組成物、硬化膜、保護膜、絶縁膜および電子装置に関する。   The present invention relates to a positive photosensitive resin composition, a cured film, a protective film, an insulating film, and an electronic device.

フォトレジスト等を構成する樹脂膜を形成するためには、露光、現像が可能な感光性樹脂組成物が用いられる。感光性樹脂組成物に関する技術としては、たとえば特許文献1に記載のものが挙げられる。特許文献1には、フェノール性水酸基を有する樹脂と、架橋剤と、を含む感光性樹脂組成物に関する技術が記載されている。   In order to form a resin film constituting a photoresist or the like, a photosensitive resin composition that can be exposed and developed is used. Examples of the technique relating to the photosensitive resin composition include those described in Patent Document 1. Patent Document 1 describes a technique related to a photosensitive resin composition containing a resin having a phenolic hydroxyl group and a crosslinking agent.

また、特許文献2には、エポキシ基を含有する重合体と、多官能エポキシ化合物を含有する架橋剤と、を含む感放射線組成物に関する技術が記載されている。   Patent Document 2 describes a technique related to a radiation-sensitive composition containing a polymer containing an epoxy group and a crosslinking agent containing a polyfunctional epoxy compound.

特開2014−186300号公報JP 2014-186300 A 国際公開第2005/096100号パンフレットInternational Publication No. 2005/096100 Pamphlet

感光性樹脂組成物については、低温での熱処理により十分な硬化性を示すことが求められる場合がある。しかしながら、感光性樹脂組成物の硬化温度を低温とした場合、耐熱性を向上させるための架橋剤が充分に架橋されず、残存した架橋基により硬化後の残留応力が上昇してしまうことが懸念される。このような背景もあり、本技術分野においては、加工性、機械強度および硬化後の残留応力のバランスに優れたポジ型感光性樹脂組成物が求められている。   About the photosensitive resin composition, showing sufficient sclerosis | hardenability by the heat processing at low temperature may be calculated | required. However, when the curing temperature of the photosensitive resin composition is set to a low temperature, the crosslinking agent for improving the heat resistance is not sufficiently crosslinked, and there is a concern that the residual stress after curing is increased by the remaining crosslinking group. Is done. Against this background, there is a need in the present technical field for a positive photosensitive resin composition having an excellent balance of workability, mechanical strength, and residual stress after curing.

そこで、本発明は、加工性、機械強度および硬化後の残留応力のバランスに優れたポジ型感光性樹脂組成物を提供することを課題とする。   Then, this invention makes it a subject to provide the positive photosensitive resin composition excellent in workability, mechanical strength, and the balance of the residual stress after hardening.

本発明によれば、
(A)下記構造単位a1)およびa2)を含むアルカリ可溶性樹脂と、
(B)光酸発生剤と、
(C)フェノール化合物と、
を含むポジ型感光性樹脂組成物が提供される。
According to the present invention,
(A) an alkali-soluble resin containing the following structural units a1) and a2);
(B) a photoacid generator;
(C) a phenol compound;
A positive photosensitive resin composition is provided.

Figure 2017111382
(式中、R、R、R、Rはそれぞれ独立して水素原子、水酸基又は炭素原子数1〜30の有機基を表し、Rは水素原子又は炭素原子数1〜30の有機基を表し、n及びnはそれぞれ0〜2の整数である。)
Figure 2017111382
(Wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represents a hydrogen atom, a hydroxyl group or an organic group having 1 to 30 carbon atoms, and R 5 is a hydrogen atom or having 1 to 30 carbon atoms. Represents an organic group, and n 1 and n 2 are each an integer of 0 to 2. )

また、本発明によれば、上記のポジ型感光性樹脂組成物の硬化物で構成される硬化膜が提供される。   Moreover, according to this invention, the cured film comprised with the hardened | cured material of said positive photosensitive resin composition is provided.

また、本発明によれば、上記の硬化膜で構成される保護膜が提供される。   Moreover, according to this invention, the protective film comprised with said cured film is provided.

また、本発明によれば、上記の硬化膜で構成される絶縁膜が提供される。   Moreover, according to this invention, the insulating film comprised with said cured film is provided.

さらに本発明によれば、上記の硬化膜を備える電子装置が提供される。   Furthermore, according to this invention, an electronic apparatus provided with said cured film is provided.

本発明によれば、高感度でポジ型パターンを形成できると共に、硬化膜とした際に機械強度と残留応力のバランスを向上させることのできるポジ型感光性樹脂組成物を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a positive photosensitive resin composition capable of forming a positive pattern with high sensitivity and improving the balance between mechanical strength and residual stress when formed into a cured film.

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、適宜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 as appropriate. 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.

[ポジ型感光性樹脂組成物]
本実施形態に係るポジ型感光性樹脂組成物は、以下の成分を含むものである。
(A)構造単位a1)およびa2)を含むアルカリ可溶性樹脂
(B)光酸発生剤
(C)フェノール化合物
[Positive photosensitive resin composition]
The positive photosensitive resin composition according to this embodiment includes the following components.
(A) Alkali-soluble resin containing structural units a1) and a2) (B) Photoacid generator (C) Phenol compound

このような構成とすることにより、高感度にてポジ型パターンの形成が可能であり、表面保護膜、層間絶縁膜用途として、低温硬化した場合にも、機械強度と残留応力のバランスのとれた特性を有するポジ型感光性樹脂組成物を提供できる。   By adopting such a configuration, it is possible to form a positive pattern with high sensitivity, and even when cured at low temperature for use as a surface protective film and an interlayer insulating film, a balance between mechanical strength and residual stress is achieved. A positive photosensitive resin composition having characteristics can be provided.

また、本実施形態に係る保護膜、絶縁膜は、上記感光性樹脂組成物の硬化物である硬化膜で構成されていることを特徴とする。
また、本実施形態に係る半導体装置、表示体装置等の電子装置は、上記硬化膜で構成されていることを特徴とする。
In addition, the protective film and the insulating film according to the present embodiment are formed of a cured film that is a cured product of the photosensitive resin composition.
In addition, an electronic device such as a semiconductor device or a display device according to the present embodiment is configured by the cured film.

以下に、本実施形態に係るポジ型感光性樹脂組成物の各成分について詳細に説明する。なお下記は例示であり、本発明は何ら下記に限定されるものではない。   Below, each component of the positive photosensitive resin composition which concerns on this embodiment is demonstrated in detail. The following is an example, and the present invention is not limited to the following.

((A)アルカリ可溶性樹脂)
本実施形態に用いる(A)アルカリ可溶性樹脂は、以下の構造単位a1)およびa2)を含むものである。
((A) alkali-soluble resin)
The (A) alkali-soluble resin used in the present embodiment includes the following structural units a1) and a2).

Figure 2017111382
(式中、R、R、R、Rはそれぞれ独立して水素原子、水酸基又は炭素原子数1〜30の有機基を表し、Rは水素原子又は炭素原子数1〜30の有機基を表し、n及びnはそれぞれ0〜2の整数である。)
Figure 2017111382
(Wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represents a hydrogen atom, a hydroxyl group or an organic group having 1 to 30 carbon atoms, and R 5 is a hydrogen atom or having 1 to 30 carbon atoms. Represents an organic group, and n 1 and n 2 are each an integer of 0 to 2. )

本実施形態の(A)アルカリ可溶性樹脂は、a1)の構造単位として、環状オレフィンに由来する構造単位として含む。環状オレフィンは、環内にエチレン性二重結合を有する重合性の環状オレフィンであり、二環式オレフィンを含む、代表的な二環式オレフィンとしては、例えば置換基を有していても良いノルボルネン(2−ノルボルネン)、置換基を有していてもよいオクタリン(オクタヒドロナフタレン)などが例示できる。これらの置換基は、単独で又は二種以上組合せてもよい。   (A) alkali-soluble resin of this embodiment is included as a structural unit derived from a cyclic olefin as a structural unit of a1). The cyclic olefin is a polymerizable cyclic olefin having an ethylenic double bond in the ring, and as a typical bicyclic olefin containing a bicyclic olefin, for example, norbornene which may have a substituent Examples thereof include (2-norbornene) and octaline (octahydronaphthalene) which may have a substituent. These substituents may be used alone or in combination of two or more.

具体的に、二環式オレフィンとしては、例えば、2−ノルボルネン;5−メチル−2−ノルボルネン、5,5−ジメチル−2−ノルボルネン、5−エチル−2−ノルボルネン、5−ブチル−2−ノルボルネンなどのアルキル基(C1〜C10アルキル基)を有するノルボルネン類;5−エチリデン−2−ノルボルネンなどのアルケニル基を有するノルボルネン類;5−メトキシカルボニル−2−ノルボルネン、5−メチル−5−メトキシカルボニル−2−ノルボルネンなどのアルコキシカルボニル基を有するノルボルネン類;5−シアノ−2−ノルボルネンなどのシアノ基を有するノルボルネン類;5−フェニル−2−ノルボルネン、5−フェニル−5−メチル−2−ノルボルネンなどのアリール基を有するノルボルネン類;オクタリン;6−エチル−オクタヒドロナフタレンなどのアルキル基を有するオクタリンなどが例示できる。   Specifically, as the bicyclic olefin, for example, 2-norbornene; 5-methyl-2-norbornene, 5,5-dimethyl-2-norbornene, 5-ethyl-2-norbornene, 5-butyl-2-norbornene Norbornenes having an alkyl group (C1-C10 alkyl group) such as: norbornenes having an alkenyl group such as 5-ethylidene-2-norbornene; 5-methoxycarbonyl-2-norbornene, 5-methyl-5-methoxycarbonyl- Norbornenes having an alkoxycarbonyl group such as 2-norbornene; norbornenes having a cyano group such as 5-cyano-2-norbornene; 5-phenyl-2-norbornene, 5-phenyl-5-methyl-2-norbornene, etc. Norbornenes having an aryl group; octalin; 6 Ethyl - such -octalin having an alkyl group such as octahydronaphthalene can be exemplified.

これらの二環式オレフィンは、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの二環式オレフィンのうち、ノルボルネンやアルキル基(メチル基、エチル基などのC1〜C10アルキル基)を有するノルボルネンなどのノルボルネン類が好ましい。   These bicyclic olefins can be used alone or in combination of two or more. Of these bicyclic olefins, norbornenes such as norbornene and norbornene having an alkyl group (C1-C10 alkyl group such as methyl group or ethyl group) are preferable.

環状オレフィンは、二環式オレフィンを含んでいればよく、さらに単環式オレフィン及び/または三環以上の多環式オレフィンを含んでいてもよい。単環式オレフィンとしては、例えば、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘプテン、シクロオクテンなどの環状C4〜C12シクロオレフィン類などが挙げられる。多環式オレフィンとしては、例えば、ジシクロペンタジエン;2,3−ジヒドロジシクロペンタジエン、メタノオクタヒドロフルオレン、ジメタノオクタヒドロナフタレン、ジメタノシクロペンタジエノナフタレン、メタノオクタヒドロシクロペンタジエノナフタレンなどの誘導体;6−エチル−オクタヒドロナフタレンなどの置換基を有する誘導体;シクロペンタジエンとテトラヒドロインデン等との付加物、シクロペンタジエンの3〜4量体などが挙げられる。   The cyclic olefin may contain a bicyclic olefin, and may further contain a monocyclic olefin and / or a polycyclic olefin having three or more rings. Examples of monocyclic olefins include cyclic C4-C12 cycloolefins such as cyclobutene, cyclopentene, cycloheptene, and cyclooctene. Examples of the polycyclic olefin include dicyclopentadiene; 2,3-dihydrodicyclopentadiene, methanooctahydrofluorene, dimethanooctahydronaphthalene, dimethanocyclopentadienonaphthalene, methanooctahydrocyclopentadienaphthalene, and the like. Derivatives having substituents such as 6-ethyl-octahydronaphthalene; adducts of cyclopentadiene and tetrahydroindene, 3-pentamers of cyclopentadiene, and the like.

また、本実施形態の(A)アルカリ可溶性樹脂は、a2)の構造単位として、マレイミドまたはマレイミド誘導体に由来する構造単位として含む。これにより、さらにポジ型感光性樹脂組成物としての加工性の向上や、機械強度の向上、残留応力の低減に資することができる。   Moreover, (A) alkali-soluble resin of this embodiment is included as a structural unit derived from maleimide or a maleimide derivative as a structural unit of a2). Thereby, it can contribute to improvement of workability as a positive photosensitive resin composition, improvement of mechanical strength, and reduction of residual stress.

本実施形態において、R、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、カルボキシル基を有する有機基、およびヘテロ環を有する有機基が挙げられ、これらのなかから選択できる。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、これらのなかから選択できる。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。ヘテロ環を有する有機基としては、たとえばエポキシ基、およびオキセタニル基を有する有機基が挙げられる。 In this embodiment, examples of the organic group constituting R 1 , R 2 , R 3 and R 4 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, Examples include an organic group having a carboxyl group and an organic group having a heterocycle, and can be selected from these. 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, and can be selected from these. 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 organic group having a heterocycle include an epoxy group and an organic group having an oxetanyl group.

なお、R、R、RおよびRとしてアルキル基を含むことにより、感光性樹脂組成物の製膜性を向上させることができる。また、R、R、RおよびRとしてアリール基を含むことにより、感光性樹脂組成物について、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。また、R、R、RおよびRとしてカルボキシル基を有する有機基またはヘテロ環を有する有機基を含むことにより、硬化膜の耐熱性や強度を向上させることができる。とくに硬化膜の耐熱性を向上させる観点からは、R、R、RおよびRとしてカルボキシル基を有する有機基を含む構造単位と、R、R、RおよびRとしてヘテロ環を有する有機基を含む構造単位と、をともに上記式a1)に示される構造に含むことがより好ましい。 In addition, the film forming property of the photosensitive resin composition can be improved by including an alkyl group as R 1 , R 2 , R 3 and R 4 . Moreover, by including an aryl group as R 1 , R 2 , R 3, and R 4 , film loss during development using an alkaline developer in a lithography process can be suppressed for the photosensitive resin composition. Further, R 1, R 2, by including an organic group or an organic group having a hetero ring having a carboxyl group as R 3 and R 4, it is possible to improve the heat resistance and strength of the cured film. From the viewpoint of particularly improving the heat resistance of the cured film, a structural unit containing an organic group having a carboxyl group as R 1, R 2, R 3 and R 4, heteroaryl as R 1, R 2, R 3 and R 4 It is more preferable to include both the structural unit containing an organic group having a ring in the structure represented by the above formula a1).

また、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、カルボキシル基を有する有機基、およびヘテロ環を有する有機基は、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。   In addition, the above-described alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, alkylidene group, aryl group, aralkyl group, alkaryl group, cycloalkyl group, organic group having a carboxyl group, and organic group having a heterocyclic ring are one or more hydrogen atoms. May be substituted with a halogen atom. Examples of the halogen atom include fluorine, chlorine, bromine, and iodine.

本実施形態において、Rは、水素原子またはC1〜C30の有機基である。Rを構成するC1〜C30の有機基としては、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、もしくはシクロアルキル基等の炭化水素基が挙げられる。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、およびナフチル基が挙げられる。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。なお、Rに含まれる一以上の水素原子が、フッ素、塩素、臭素もしくはヨウ素等のハロゲン原子によって置換されていてもよい。 In the present embodiment, R 5 is a hydrogen atom or a C1-C30 organic group. Examples of the C1-C30 organic group constituting R 5 include hydrocarbon groups such as alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, alkylidene groups, aryl groups, aralkyl groups, alkaryl groups, or cycloalkyl 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 and a naphthyl 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. One or more hydrogen atoms contained in R 5 may be substituted with a halogen atom such as fluorine, chlorine, bromine or iodine.

上記の(A)アルカリ可溶性樹脂は、a1)、a2)の構造単位以外にも、その他のエチレン性二重結合を有する化合物に由来する構造単位を含んでいてもよい。その他のエチレン性二重結合を有する化合物としては、例えばエチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、3−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ペンテン、3−エチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ペンテン、4−エチル−1−ヘキセン、3−エチル−1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン、1−エイコセン等の炭素数2〜20のα−オレフィン;1,4−ヘキサジエン、4−メチル−1,4−ヘキサジエン、5−メチル−1,4−ヘキサジエン、1,7−オクタジエン等の非共役ジエン;アクリル酸、メタクリル酸、α−エチルアクリル酸、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリル酸等のアクリル酸類;マレイン酸、無水マレイン酸、ジメチルマレイン酸、ジエチルマレイン酸、ジブチルマレイン酸等のマレイン酸類などが挙げられる。これらの単量体は、それぞれ単独で又は2種以上を組合せて用いることができる。   Said (A) alkali-soluble resin may contain the structural unit derived from the compound which has another ethylenic double bond other than the structural unit of a1) and a2). Examples of other compounds having an ethylenic double bond include ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 3-methyl-1-butene, 3-methyl-1-pentene, and 3-ethyl- 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 4-methyl-1-hexene, 4,4-dimethyl-1-hexene, 4,4-dimethyl-1-pentene, 4-ethyl-1-hexene, 3- Α-olefins having 2 to 20 carbon atoms such as ethyl-1-hexene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-octadecene, 1-eicocene, etc .; 1,4-hexadiene Non-conjugated dienes such as 4-methyl-1,4-hexadiene, 5-methyl-1,4-hexadiene, 1,7-octadiene; acrylic acid, methacrylic acid, α-ethyl Acrylic acids such as polyacrylic acid and 2-hydroxyethyl (meth) acrylic acid; maleic acids such as maleic acid, maleic anhydride, dimethylmaleic acid, diethylmaleic acid and dibutylmaleic acid. These monomers can be used alone or in combination of two or more.

((B)光酸発生剤)
本実施形態のポジ型感光性樹脂組成物は、(B)光酸発生剤を含む。
この(B)光酸発生剤としては、たとえば感光性ジアゾキノン化合物、ジアリールヨードニウム塩、トリアリールスルホニウム塩もしくはスルホニウム・ボレート塩などのオニウム塩、2−ニトロベンジルエステル化合物、N−イミノスルホネート化合物、イミドスルホネート化合物、2,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン化合物、またはジヒドロピリジン化合物を用いることができる。この中でも、感度や溶剤溶解性に優れる感光性ジアゾキノン化合物を用いることがとくに好ましい。
感光性ジアゾキノン化合物としては、たとえばフェノール化合物と、1,2−ナフトキノン−2−ジアジド−5−スルホン酸または1,2−ナフトキノン−2−ジアジド−4−スルホン酸と、のエステルを用いることがより好ましい。未露光部のレリーフパターン中に残存する感光剤は、硬化時における熱で分解し酸を発生させると考えられ、反応促進剤としても(B)光酸発生剤は重要な役割を果たす。このような役割を有する感光性ジアゾキノン化合物としては、より熱で分解し易い1,2−ナフトキノン−2−ジアジド−4−スルホン酸のエステルを用いることがとくに好ましい。
((B) Photoacid generator)
The positive photosensitive resin composition of this embodiment contains (B) a photoacid generator.
Examples of the photoacid generator (B) include photosensitive diazoquinone compounds, diaryliodonium salts, onium salts such as triarylsulfonium salts or sulfonium borate salts, 2-nitrobenzyl ester compounds, N-iminosulfonate compounds, imidosulfonates. A compound, a 2,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine compound, or a dihydropyridine compound can be used. Among these, it is particularly preferable to use a photosensitive diazoquinone compound having excellent sensitivity and solvent solubility.
As the photosensitive diazoquinone compound, for example, an ester of a phenol compound and 1,2-naphthoquinone-2-diazide-5-sulfonic acid or 1,2-naphthoquinone-2-diazide-4-sulfonic acid is more preferably used. preferable. The photosensitizer remaining in the relief pattern in the unexposed area is considered to decompose by heat at the time of curing to generate an acid, and the photoacid generator (B) plays an important role as a reaction accelerator. As the photosensitive diazoquinone compound having such a role, it is particularly preferable to use an ester of 1,2-naphthoquinone-2-diazido-4-sulfonic acid which is easily decomposed by heat.

本実施形態のポジ型感光性樹脂組成物における(B)光酸発生剤の含有量は、特に限定されるものではないが、(A)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、5質量部以上であることが好ましく、8質量部以上であることがより好ましい。また、ポジ型感光性樹脂組成物における(B)光酸発生剤の含有量は、(A)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、40質量部以下であることが好ましく、30質量部以下であることがより好ましい。(B)光酸発生剤の含有量が上記範囲内であることで良好なパターニング性能を発揮することができる。   Although content of (B) photo-acid generator in the positive photosensitive resin composition of this embodiment is not specifically limited, (A) 5 mass parts or more with respect to 100 mass parts of alkali-soluble resin. Preferably, it is more preferably 8 parts by mass or more. In addition, the content of the (B) photoacid generator in the positive photosensitive resin composition is preferably 40 parts by mass or less, and 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the (A) alkali-soluble resin. More preferably. (B) Good patterning performance can be exhibited because the content of the photoacid generator is within the above range.

((C)フェノール化合物)
本実施形態のポジ型感光性樹脂組成物は、(C)フェノール化合物を含む。
これにより、充分な架橋を促進し、機械強度と残留応力のバランスに優れた膜を得ることができる。
((C) phenol compound)
The positive photosensitive resin composition of this embodiment contains (C) a phenol compound.
Thereby, sufficient crosslinking can be promoted, and a film excellent in the balance between mechanical strength and residual stress can be obtained.

この(C)フェノール化合物は、分子内に1つ以上のフェノール性水酸基を有する化合物の中から選択することができ、前述の(A)アルカリ可溶性樹脂の種類や、本実施形態のポジ型感光性樹脂組成物の用途等に応じて、適宜選択すればよい。   This (C) phenol compound can be selected from compounds having one or more phenolic hydroxyl groups in the molecule, and the type of the above-mentioned (A) alkali-soluble resin and the positive photosensitivity of this embodiment. What is necessary is just to select suitably according to the use etc. of a resin composition.

なお、分子中のフェノール性水酸基の数は、2以上であることがより好ましく、3以上であることが更に好ましい。また、分子中のフェノール性水酸基の数の上限値は特に制限されることはないが、たとえば、15以下である。   The number of phenolic hydroxyl groups in the molecule is more preferably 2 or more, and further preferably 3 or more. Further, the upper limit of the number of phenolic hydroxyl groups in the molecule is not particularly limited, but is, for example, 15 or less.

より具体的に、本実施形態においては、(C)フェノール化合物として、以下の一般式(1)で表される化合物を用いることができる。   More specifically, in this embodiment, a compound represented by the following general formula (1) can be used as the (C) phenol compound.

Figure 2017111382
〔式(1)中、nは、1〜4の整数である。Rは、それぞれ独立して、水素原子、水酸基、炭素原子数1〜6の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基もしくは下記式(2)
Figure 2017111382
(式(2)中、Rは、それぞれ独立して、水素原子、水酸基、または炭素原子数1〜6の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基である。)で表される置換フェニル基であり、Rの少なくとも一つは水酸基である。Aは、炭素原子数2〜40のn価の有機基もしくは炭素原子であり、nが2である場合は、Aは単結合、ケトン基、エーテル基、エステル基、硫黄原子、スルホニル基もしくはアゾ基であってもよい。〕
Figure 2017111382
[In Formula (1), n is an integer of 1-4. R a is independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or the following formula (2)
Figure 2017111382
(In formula (2), each R b is independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.) And at least one of R a is a hydroxyl group. A is an n-valent organic group or carbon atom having 2 to 40 carbon atoms, and when n is 2, A is a single bond, ketone group, ether group, ester group, sulfur atom, sulfonyl group or azo group. It may be a group. ]

具体的に、一般式(1)で示されるフェノール化合物として、例えば、下記式(3A)〜(3D)で示される化合物を例示できるがこれらに限定されない。また、これらのフェノール化合物は1種または2種以上を組合せて用いることができる。   Specifically, examples of the phenol compound represented by the general formula (1) include, but are not limited to, compounds represented by the following formulas (3A) to (3D). Moreover, these phenol compounds can be used 1 type or in combination of 2 or more types.

Figure 2017111382
Figure 2017111382
Figure 2017111382
Figure 2017111382
Figure 2017111382
Figure 2017111382
Figure 2017111382
Figure 2017111382

この中でも、パターニングと硬化膜の残留応力の更なる良化を調整を図る観点から、下記式(4)で示される化合物群を用いることが特に好ましい。   Among these, it is particularly preferable to use a compound group represented by the following formula (4) from the viewpoint of adjusting the patterning and further improving the residual stress of the cured film.

Figure 2017111382
Figure 2017111382

本実施形態において、ポジ型感光性樹脂組成物中における(C)フェノール化合物の含有量は、(A)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、1質量部以上であることが好ましく、2質量部以上であることがより好ましく、3質量部以上であることがさらに好ましい。
また、ポジ型感光性樹脂組成物中における(C)フェノール化合物の含有量は、(A)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、50質量部以下であることが好ましく、40質量部以下であることがより好ましく、30質量部以下であることがさらに好ましい。
(C)フェノール化合物の含有量を上記範囲に設定することにより、硬化膜の残留応力と、パターン成形性の双方について良好なものとすることができる。
In the present embodiment, the content of the (C) phenol compound in the positive photosensitive resin composition is preferably 1 part by mass or more with respect to 100 parts by mass of the (A) alkali-soluble resin, and 2 parts by mass. More preferably, it is more preferably 3 parts by mass or more.
In addition, the content of the (C) phenol compound in the positive photosensitive resin composition is preferably 50 parts by mass or less, and 40 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the (A) alkali-soluble resin. More preferably, it is more preferably 30 parts by mass or less.
(C) By setting content of a phenol compound in the said range, it can be made favorable about both the residual stress of a cured film, and pattern moldability.

((D)密着助剤)
本実施形態のポジ型感光性樹脂組成物は、必要に応じ、(D)密着助剤を含ませることができる。
ここで用いられる(D)密着助剤は、感光性樹脂組成物を硬化させた塗膜と、当該塗膜が形成された基板との結合強度を向上させる機能を有する成分である。
このような密着助剤としては、例えば、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、p−スチリルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス(トリエトキシプロピル)テトラスルフィド、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、アミノ基を有するケイ素化合物と酸二無水物または酸無水物とを反応させることにより得られるケイ素化合物等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
これらの化合物のうち、アミノ基を有するケイ素化合物と酸二無水物または酸無水物とを反応させることにより得られるケイ素化合物は、酸二無水物または酸無水物が開環する際に、分子内にカルボキシル基が生成する。
このように、(D)密着助剤として、分子内にカルボキシル基を少なくとも1以上含ませることにより、後述の有機溶媒との適度な親和性を発揮させつつ、感光性樹脂組成物の硬化物の基板に対する密着性を向上させることができる。
((D) Adhesion aid)
The positive photosensitive resin composition of the present embodiment can contain (D) an adhesion assistant as required.
The (D) adhesion assistant used here is a component having a function of improving the bond strength between the coating film obtained by curing the photosensitive resin composition and the substrate on which the coating film is formed.
Examples of such adhesion assistants include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, 3 -Methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, N-2- ( Aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyl Trimethoxy Lan, 3-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, bis (triethoxypropyl) tetrasulfide, 3-isocyanate Examples thereof include, but are not limited to, propyltriethoxysilane, a silicon compound obtained by reacting an amino group-containing silicon compound with an acid dianhydride or an acid anhydride.
Among these compounds, a silicon compound obtained by reacting an amino group-containing silicon compound with an acid dianhydride or an acid anhydride has an intramolecular structure when the acid dianhydride or acid anhydride is ring-opened. To form a carboxyl group.
As described above, (D) as an adhesion aid, by containing at least one carboxyl group in the molecule, the cured product of the photosensitive resin composition exhibits an appropriate affinity with an organic solvent described later. Adhesion to the substrate can be improved.

アミノ基を有するケイ素化合物としては、密着性を向上させることができれば、特にその種類が制限されるものではないが、例えば、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)―3−アミノプロピルトリエトキシシラン及び3−アミノプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
前記酸二無水物または酸無水物としては、密着性を向上させることができれば、特にその種類が制限されるものではないが、例えば、3,3'4,4'−ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、シクロヘキセンジカルボン酸無水物、無水マレイン酸、クロロ無水マレイン酸、シアノ無水マレイン酸、シトコン酸及び無水フタル酸等などが挙げられる。また、使用にあたっては単独、または2種類以上を併用して使用することができる。
The type of silicon compound having an amino group is not particularly limited as long as adhesion can be improved. For example, 3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3 -Aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane and the like.
The acid dianhydride or acid anhydride is not particularly limited as long as adhesion can be improved. For example, 3,3′4,4′-benzophenonetetracarboxylic acid anhydride And cyclohexene dicarboxylic acid anhydride, maleic anhydride, chloromaleic anhydride, cyanomaleic anhydride, cytoconic acid, phthalic anhydride, and the like. Moreover, in using, it can be used individually or in combination of 2 or more types.

本実施形態のポジ型感光性樹脂組成物における(D)密着助剤の含有量は、特に限定されるものではないが、(A)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、0.01質量部以上であることが好ましく、0.1質量部以上であることがより好ましい。
また、ポジ型感光性樹脂組成物における(D)密着助剤の含有量は、(A)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、20質量部以下であることが好ましく、15質量部以下であることがより好ましい。また、一実施形態においては、10質量部以下とすることもできる。
(D)密着助剤の含有量が上記範囲内であると、基板との密着性と感光性樹脂組成物の保存性とをバランスよく向上させることができる。
The content of the (D) adhesion assistant in the positive photosensitive resin composition of the present embodiment is not particularly limited, but is 0.01 parts by mass with respect to (A) 100 parts by mass of the alkali-soluble resin. It is preferable that it is above, and it is more preferable that it is 0.1 parts by mass or more.
Further, the content of the (D) adhesion assistant in the positive photosensitive resin composition is preferably 20 parts by mass or less, and 15 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the (A) alkali-soluble resin. It is more preferable. Moreover, in one Embodiment, it can also be 10 mass parts or less.
(D) If the content of the adhesion assistant is within the above range, the adhesion to the substrate and the storage stability of the photosensitive resin composition can be improved in a balanced manner.

((E)熱架橋剤)
本実施形態のポジ型感光性樹脂組成物は、(E)熱架橋剤を含んでいてもよい。(E)熱架橋剤は、反応性基としてヘテロ環を有する化合物が好ましく、なかでも、グリシジル基またはオキセタニル基を有する化合物が好ましい。これらのうち、カルボキシル基や水酸基等の活性水素を持つ官能基との反応性の観点からは、グリシジル基を有する化合物がより好ましい。グリシジル基を有する化合物としては、エポキシ化合物があげられる。
((E) Thermal crosslinking agent)
The positive photosensitive resin composition of this embodiment may contain (E) a thermal crosslinking agent. (E) The thermal crosslinking agent is preferably a compound having a hetero ring as a reactive group, and among them, a compound having a glycidyl group or an oxetanyl group is preferable. Among these, a compound having a glycidyl group is more preferable from the viewpoint of reactivity with a functional group having an active hydrogen such as a carboxyl group or a hydroxyl group. An example of the compound having a glycidyl group is an epoxy compound.

エポキシ化合物としては、たとえばn−ブチルグリシジルエーテル、2−エトキシヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ビスフェノールA(又はF)のグリシジルエーテルなどのグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエステル、o−フタル酸ジグリシジルエステル等のグリシジルエステル、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(3,4−エポキシシクロヘキサン)カルボキシレート、3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル(3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキサン)カルボキシレート、ビス(3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル)アジペート、ジシクロペンタンジエンオキサイド、ビス(2,3−エポキシシクロペンチル)エーテルや、(株)ダイセル製のセロキサイド2021、セロキサイド2081、セロキサイド2083、セロキサイド2085、セロキサイド8000、エポリードGT401などの脂環式エポキシ、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)プリンテック製))、エポライト100MF(共栄社化学工業(株)製)、エピオールTMP(日油(株)製)などの脂肪族ポリグリシジルエーテル、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(ゲレスト社製))などを用いることができる。   Examples of the epoxy compound include n-butyl glycidyl ether, 2-ethoxyhexyl glycidyl ether, phenyl glycidyl ether, allyl glycidyl ether, ethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether. Glycidyl ethers such as sorbitol polyglycidyl ether, glycidyl ether of bisphenol A (or F), glycidyl esters such as adipic acid diglycidyl ester, o-phthalic acid diglycidyl ester, 3,4-epoxycyclohexylmethyl (3,4- Epoxycyclohexane) carboxylate, 3,4-epoxy-6-methylcyclohexylmethyl (3,4-epoxy) -6-methylcyclohexane) carboxylate, bis (3,4-epoxy-6-methylcyclohexylmethyl) adipate, dicyclopentanediene oxide, bis (2,3-epoxycyclopentyl) ether, and Celoxide manufactured by Daicel Corporation 2021, celoxide 2081, celoxide 2083, celoxide 2085, celoxide 8000, epoxide GT401, and the like, 2,2 ′-(((((1- (4- (2- (4- (oxiran-2-ylmethoxy) ) Phenyl) propan-2-yl) phenyl) ethane-1,1-diyl) bis (4,1-phenylene)) bis (oxy)) bis (methylene)) bis (oxirane) (eg Techmore VG3101L ) Made by Printec)), Eporai Aliphatic polyglycidyl ethers such as 100MF (manufactured by Kyoeisha Chemical Industry Co., Ltd.) and Epiol TMP (manufactured by NOF Corporation), 1,1,3,3,5,5-hexamethyl-1,5-bis (3 -(Oxiran-2-ylmethoxy) propyl) tri-siloxane (for example, DMS-E09 (manufactured by Gerest)) and the like can be used.

また、たとえばLX−01(ダイソー(株)製)、jER1001、同1002、同1003、同1004、同1007、同1009、同1010、同828(商品名;三菱化学(株)製)などのビスフェノールA型エポキシ樹脂、jER807(商品名;三菱化学(株)製)などのビスフェノールF型エポキシ樹脂、jER152、同154(商品名;三菱化学(株)製)、EPPN201、同202(商品名;日本化薬(株)製)などのフェノールノボラック型エポキシ樹脂、EOCN102、同103S、同104S、1020、1025、1027(商品名;日本化薬(株)製)、jER157S70(商品名;三菱化学(株)製)などのクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、アラルダイトCY179、同184(商品名;ハンツマンアドバンスドマテリアル製)、ERL−4206、4221、4234、4299(商品名;ダウケミカル社製)、エピクロン200、同400(商品名;DIC(株)製)、jER871、同872(商品名;三菱化学(株)製)などの環状脂肪族エポキシ樹脂、Poly[(2−oxiranyl)−1,2−cyclohexanediol]2−ethyl−2−(hydroxymethyl)−1,3−propanediol ether(3:1)等の多官能脂環式エポキシ樹脂、EHPE−3150((株)ダイセル製)を使用することもできる。
なお、本実施形態におけるポジ型感光性樹脂組成物は、上記において例示したエポキシ化合物を一種または二種以上含むことが可能である。
In addition, bisphenols such as LX-01 (manufactured by Daiso Corporation), jER1001, 1002, 1003, 1004, 1007, 1009, 1010, and 828 (trade names; manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin such as jER807 (trade name; manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), jER152, 154 (trade name; manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), EPPN201, 202 (trade name; Japan) Phenolic novolak type epoxy resins such as EOCN102, 103S, 104S, 1020, 1025, 1027 (trade name; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), jER157S70 (trade name; Mitsubishi Chemical Corporation) Cresol novolac type epoxy resin, Araldite CY179, 184 (trade name; Hunts) Advanced Materials), ERL-4206, 4221, 4234, 4299 (trade name; manufactured by Dow Chemical Company), Epicron 200, 400 (trade name; manufactured by DIC Corporation), jER871, 872 (trade name; Mitsubishi) (Chemical Co., Ltd.) and other cyclic aliphatic epoxy resins such as Poly [(2-oxylanyl) -1,2-cyclohexanediol] -2-ethyl-2- (hydroxymethyl) -1,3-propanediol (3: 1), etc. The polyfunctional alicyclic epoxy resin of EHPE-3150 (made by Daicel Corporation) can also be used.
In addition, the positive photosensitive resin composition in this embodiment can contain 1 type, or 2 or more types of the epoxy compound illustrated above.

(E)熱架橋剤として用いられるオキセタニル基を有する化合物としては、たとえば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。   (E) As a compound having an oxetanyl group used as a thermal crosslinking agent, 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-oxetanylmethyl) ether, bis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) diphenoate, trimethylolpropane tris (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, Pentaerythritol tetrakis (3-ethyl- -Oxetanylmethyl) ether, poly [[3-[(3-ethyl-3-oxetanyl) methoxy] propyl] silasesquioxane] derivatives, oxetanyl silicate, phenol novolac oxetane, 1,3-bis [(3-ethyloxetane -3-yl) methoxy] benzene and the like, but is not limited thereto. These may be used alone or in combination.

本実施形態のポジ型感光性樹脂組成物における(E)熱架橋剤の含有量は、特に限定されるものではないが、(A)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、1質量部以上であることが好ましく、5質量部以上であることがより好ましい。
また、ポジ型感光性樹脂組成物における(E)熱架橋剤の含有量は、(A)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、200質量部以下であることが好ましく、100質量部以下であることがより好ましい。
(E)熱架橋剤の含有量を上記範囲内とすることにより、硬化時の残膜率、耐熱性に優れた硬化膜を形成することができる。
Although content of (E) thermal crosslinking agent in the positive photosensitive resin composition of this embodiment is not specifically limited, (A) It is 1 mass part or more with respect to 100 mass parts of alkali-soluble resin. It is preferable that it is 5 parts by mass or more.
Moreover, it is preferable that content of (E) thermal crosslinking agent in a positive type photosensitive resin composition is 200 mass parts or less with respect to 100 mass parts of (A) alkali-soluble resin, and is 100 mass parts or less. It is more preferable.
(E) By making content of a thermal crosslinking agent in the said range, the cured film excellent in the residual film rate at the time of hardening and heat resistance can be formed.

((F)硬化促進剤)
本実施形態のポジ型感光性樹脂組成物には、熱架橋を向上させる観点から、(F)硬化促進剤を含ませることができる。
(F)硬化促進剤としては、たとえば窒素を含む複素五員環化合物、または熱により酸を発生する化合物を用いることができる。これらは単独で用いてもよく、複数を組み合わせて用いてもよい。(F)硬化促進剤として用いられる窒素を含む複素五員環化合物としては、たとえばピロール、ピラゾール、イミダゾール、1,2,3−トリアゾール、および1,2,4−トリアゾールが挙げられる。また、硬化促進剤として用いられる熱により酸を発生する化合物としては、たとえばスルホニウム塩、ヨードニウム塩、スルホン酸塩、リン酸塩、ホウ酸塩、およびサリチル酸塩、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン及びそのフェノール塩、オクチル酸塩、オレイン酸塩、p−トルエンスルホン酸塩、ギ酸塩、オルソフタル酸塩、テトラフェニルボレート塩などが挙げられる。低温における硬化性をより効果的に向上させる観点からは、熱により酸を発生する化合物のうち、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセンのスルホン酸塩および1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセンのテトラフェニルボレート塩の一方または双方を含むことがより好ましい。
((F) curing accelerator)
The positive photosensitive resin composition of the present embodiment can contain (F) a curing accelerator from the viewpoint of improving thermal crosslinking.
(F) As a hardening accelerator, the compound which generate | occur | produces an acid by a hetero five-membered ring compound containing nitrogen, for example can be used. These may be used alone or in combination. (F) Examples of the nitrogen-containing heterocyclic five-membered ring compound used as a curing accelerator include pyrrole, pyrazole, imidazole, 1,2,3-triazole, and 1,2,4-triazole. Examples of compounds that generate an acid by heat used as a curing accelerator include sulfonium salts, iodonium salts, sulfonates, phosphates, borates, and salicylates, 1,8-diazabicyclo [5.4. .0] -7-undecene and its phenol salt, octylate, oleate, p-toluenesulfonate, formate, orthophthalate, tetraphenylborate and the like. From the viewpoint of more effectively improving curability at low temperatures, among the compounds that generate acid by heat, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene sulfonate and 1,8- More preferably, one or both of the tetraphenylborate salts of diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene are included.

(F)硬化促進剤の添加量は、特に限定されるものではないが、(A)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、0.01質量部以上であることが好ましく、0.1質量部以上であることがより好ましい。
また、(F)硬化促進剤の添加量は、(A)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、20質量部以下であることが好ましく、10質量部以下であることがより好ましい。
(F)硬化促進剤の含有量を上記範囲内とすることで、熱架橋性と感光性樹脂組成物の保存性とを好適に両立することができる。
(F) Although the addition amount of a hardening accelerator is not specifically limited, It is preferable that it is 0.01 mass part or more with respect to 100 mass parts of (A) alkali-soluble resin, 0.1 mass part More preferably.
Moreover, the addition amount of (F) hardening accelerator is preferably 20 parts by mass or less, and more preferably 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of (A) alkali-soluble resin.
(F) By making content of a hardening accelerator into the said range, thermal crosslinkability and the preservability of the photosensitive resin composition can be made to make compatible both suitably.

((G)界面活性剤)
本実施形態のポジ型感光性樹脂組成物は、(G)界面活性剤を含んでいてもよい。(G)界面活性剤は、たとえばフッ素基(たとえば、フッ素化アルキル基)もしくはシラノール基を含む化合物、またはシロキサン結合を主骨格とする化合物を含むものである。
本実施形態においては、(G)界面活性剤として、フッ素系界面活性剤またはシリコーン系界面活性剤を含むものを用いることがより好ましく、フッ素系界面活性剤を用いることがとくに好ましい。フッ素系界面活性剤としては例えば、DIC(株)製のメガファックF−171、F−173、F−444、F−470、F−471、F−475、F−482、F−477、F−554、F−556、およびF−557、住友スリーエム(株)製のノベックFC4430、及びFC4432等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
((G) Surfactant)
The positive photosensitive resin composition of this embodiment may contain (G) a surfactant. The (G) surfactant includes, for example, a compound containing a fluorine group (for example, a fluorinated alkyl group) or a silanol group, or a compound having a siloxane bond as a main skeleton.
In the present embodiment, it is more preferable to use a fluorine-containing surfactant or a silicone-containing surfactant as the surfactant (G), and it is particularly preferable to use a fluorine-based surfactant. Examples of the fluorosurfactant include Megafac F-171, F-173, F-444, F-470, F-471, F-475, F-482, F-477, F manufactured by DIC Corporation. -554, F-556, and F-557, Sumitomo 3M Co., Ltd. Novec FC4430, FC4432 etc. are mentioned, However, It is not limited to these.

また、本実施形態のポジ型感光性樹脂組成物中には、必要に応じて酸化防止剤、フィラー、光重合開始剤、末端封止剤および増感剤等の添加物を添加してもよい。   In addition, additives such as an antioxidant, a filler, a photopolymerization initiator, a terminal blocking agent, and a sensitizer may be added to the positive photosensitive resin composition of the present embodiment as necessary. .

((S)溶剤)
本実施形態のポジ型感光性樹脂組成物は、通常、上記の成分を(S)溶剤に溶解し、ワニス状にして使用する。このような(S)溶剤としては、N−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、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ジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、メチル−1,3−ブチレングリコールアセテート、1,3−ブチレングリコール−3−モノメチルエーテル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル及びメチル−3−メトキシプロピオネート等が挙げられ、単独でも混合して用いてもよい。
((S) solvent)
The positive photosensitive resin composition of the present embodiment is usually used by dissolving the above components in the (S) solvent and varnishing. As such (S) solvent, N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene Glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, methyl lactate, ethyl lactate, butyl lactate, methyl-1,3-butylene glycol acetate, 1,3-butylene glycol-3-monomethyl ether, methyl pyruvate, ethyl pyruvate and methyl -3-Methoxypropionate and the like may be mentioned, and these may be used alone or in combination.

本実施形態のポジ型感光性樹脂組成物における(S)溶剤の含有量は、特に限定されるものではないが、(A)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、50質量部以上1000質量部以下であるのが好ましく、100質量部以上500質量部以下であるのがより好ましい。(S)溶剤の含有量が上記範囲内であると、樹脂を十分に溶解し、ハンドリング性の高いワニスを作製することができる。   The content of the (S) solvent in the positive photosensitive resin composition of the present embodiment is not particularly limited, but (A) 50 parts by mass or more and 1000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the alkali-soluble resin. It is preferable that the amount is 100 parts by mass or more and 500 parts by mass or less. (S) When content of a solvent exists in the said range, resin can fully melt | dissolve and a varnish with high handleability can be produced.

<硬化膜>
本実施形態のポジ型感光性樹脂組成物の使用方法は、まず該組成物を適当な支持体、例えば、シリコンウエハ、セラミック基板、アルミ基板等に塗布する。塗布量は、半導体素子上に塗布する場合、一般的に硬化後の最終膜厚が0.1〜30μmになるよう塗布する。このような数値範囲とすることにより、半導体素子の保護膜、絶縁膜としての機能を十分に発揮され、微細なレリーフパターンを得ることができる。
塗布方法としては、スピンコーターを用いた回転塗布、スプレーコーターを用いた噴霧塗布、浸漬、印刷、ロールコーティング等がある。
次に、60〜130℃でプリベークして塗膜を乾燥後、レリーフパターンを形成する場合、所望のパターン形状に化学線を照射する。化学線としては、X線、電子線、紫外線、可視光線等が使用できるが、200〜500nmの波長のものが好ましい。
<Curing film>
In the method of using the positive photosensitive resin composition of the present embodiment, first, the composition is applied to a suitable support such as a silicon wafer, a ceramic substrate, an aluminum substrate and the like. When applying on a semiconductor element, the application amount is generally applied so that the final film thickness after curing is 0.1 to 30 μm. By setting it as such a numerical value range, the function as a protective film of a semiconductor element and an insulating film is fully exhibited, and a fine relief pattern can be obtained.
Application methods include spin coating using a spin coater, spray coating using a spray coater, dipping, printing, roll coating, and the like.
Next, when a relief pattern is formed after pre-baking at 60 to 130 ° C. and drying the coating film, the desired pattern shape is irradiated with actinic radiation. As the actinic radiation, X-rays, electron beams, ultraviolet rays, visible rays and the like can be used, but those having a wavelength of 200 to 500 nm are preferable.

次に、照射部を現像液で溶解除去することにより、レリーフパターンを得る。現像液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム及びアンモニア水等の無機アルカリ類;エチルアミン及びn−プロピルアミン等の第1級アミン類;ジエチルアミン及びジ−n−プロピルアミン等の第2級アミン類;トリエチルアミン及びメチルジエチルアミン等の第3級アミン類;ジメチルエタノールアミン及びトリエタノールアミン等のアルコールアミン類;テトラメチルアンモニウムヒドロキシド及びテトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の第4級アンモニウム塩等のアルカリ類の水溶液;並びにこれらに、メタノール及びエタノールなどのアルコール類等の水溶性有機溶媒や界面活性剤を適当量添加した水溶液を好適に使用することができる。現像方法としては、スプレー、パドル、浸漬、超音波等の方式が可能である。   Next, a relief pattern is obtained by dissolving and removing the irradiated portion with a developer. Developers include inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate and aqueous ammonia; primary amines such as ethylamine and n-propylamine; diethylamine and di- Secondary amines such as n-propylamine; tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine; alcohol amines such as dimethylethanolamine and triethanolamine; secondary amines such as tetramethylammonium hydroxide and tetraethylammonium hydroxide An aqueous solution of an alkali such as a quaternary ammonium salt; and an aqueous solution obtained by adding an appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as alcohols such as methanol and ethanol, or a surfactant to these can be preferably used. As a developing method, methods such as spraying, paddle, dipping, and ultrasonic waves are possible.

次に、現像によって形成したレリーフパターンをリンスする。リンス液としては、蒸留水を使用する。次に加熱処理(硬化)を行い、耐熱性に優れる硬化物としての硬化膜を得る。
加熱処理は高温でも低温でも可能であり、高温での加熱処理温度は、280℃〜380℃が好ましく、より好ましくは290℃〜350℃である。低温での加熱処理温度は150℃〜280℃が好ましく、より好ましくは180℃〜260℃である。加熱処理にはオーブン、ホットプレート、電気炉(ファーネス)、赤外線、マイクロ波などが使われる。
Next, the relief pattern formed by development is rinsed. Distilled water is used as the rinse liquid. Next, heat treatment (curing) is performed to obtain a cured film as a cured product having excellent heat resistance.
The heat treatment can be performed at a high temperature or a low temperature, and the heat treatment temperature at a high temperature is preferably 280 ° C to 380 ° C, more preferably 290 ° C to 350 ° C. The heat treatment temperature at low temperature is preferably 150 ° C. to 280 ° C., more preferably 180 ° C. to 260 ° C. An oven, a hot plate, an electric furnace (furnace), infrared rays, microwaves, etc. are used for the heat treatment.

<用途>
次に、本実施形態のポジ型感光性樹脂組成物の用途について説明する。
<Application>
Next, the use of the positive photosensitive resin composition of the present embodiment will be described.

本実施形態のポジ型感光性樹脂組成物を用いて形成される硬化膜は、半導体素子等の半導体装置用途のみならず、TFT型液晶や有機EL等の表示体装置用途、多層回路の層間絶縁膜やフレキシブル銅張板のカバーコート、ソルダーレジスト膜や液晶配向膜としても有用である。   The cured film formed using the positive photosensitive resin composition of the present embodiment is used not only for semiconductor devices such as semiconductor elements, but also for display device devices such as TFT liquid crystal and organic EL, and interlayer insulation for multilayer circuits. It is also useful as a film, a cover coat of a flexible copper-clad plate, a solder resist film or a liquid crystal alignment film.

半導体装置用途の例としては、半導体素子上に上述の感光性樹脂組成物の硬化膜を形成してなるパッシベーション膜、パッシベーション膜上に上述の感光性樹脂組成物の硬化膜を形成してなるバッファーコート膜等の保護膜、半導体素子上に形成された回路上に上述の感光性樹脂組成物の硬化膜を形成してなる層間絶縁膜等の絶縁膜、α線遮断膜、平坦化膜、突起(樹脂ポスト)、隔壁等を挙げることができる。   Examples of semiconductor device applications include a passivation film formed by forming a cured film of the above-described photosensitive resin composition on a semiconductor element, and a buffer formed by forming a cured film of the above-described photosensitive resin composition on the passivation film. Protective film such as a coating film, insulating film such as an interlayer insulating film formed by forming a cured film of the above-mentioned photosensitive resin composition on a circuit formed on a semiconductor element, α-ray blocking film, planarizing film, protrusion (Resin post), partition walls and the like.

表示体装置用途の例としては、表示体素子上に本実施形態の感光性樹脂組成物の硬化膜を形成してなる保護膜、TFT素子やカラーフィルター用等の絶縁膜または平坦化膜、MVA型液晶表示装置用等の突起、有機EL素子陰極用等の隔壁等を挙げることができる。
その使用方法は、半導体装置用途に準じ、表示体素子やカラーフィルターを形成した基板上にパターン化された感光性樹脂組成物層を、上記の方法で形成することによるものである。表示体装置用途、特に絶縁膜や平坦化膜用途では、高い透明性が要求されるが、本実施形態の感光性樹脂組成物の塗膜の硬化前に、後露光工程を導入することにより、透明性に優れた樹脂層が得られることもでき、実用上さらに好ましい。
Examples of display device applications include a protective film formed by forming a cured film of the photosensitive resin composition of the present embodiment on a display element, an insulating film or a planarizing film for TFT elements, color filters, and the like, MVA Protrusions for a liquid crystal display device, partition walls for an organic EL element cathode, and the like.
The use method is based on forming the photosensitive resin composition layer patterned on the substrate on which the display element and the color filter are formed according to the semiconductor device application by the above method. High transparency is required for display device applications, particularly for insulating films and planarization films, but by introducing a post-exposure step before curing the coating film of the photosensitive resin composition of the present embodiment, A resin layer excellent in transparency can also be obtained, which is more preferable in practical use.

半導体装置としては、半導体チップ(素子)が半導体基板上に形成され、気密封止やモールド材料を用いて封止したものである。具体的には、トランジスタ、太陽電池、ダイオード、固体撮像素子、半導体チップを積層、封止した各種の半導体パッケージ、ウエハレベルチップサイズパッケージ(WLP)などが挙げられる。
表示体装置としては、TFT型液晶、有機EL、カラーフィルターなどが挙げられる。
As a semiconductor device, a semiconductor chip (element) is formed on a semiconductor substrate and sealed with an airtight seal or a molding material. Specific examples include transistors, solar cells, diodes, solid-state imaging devices, various semiconductor packages in which semiconductor chips are stacked and sealed, and wafer level chip size packages (WLP).
Examples of the display device include a TFT liquid crystal, an organic EL, and a color filter.

以下、本実施形態の感光性樹脂組成物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。   Hereinafter, an example of an electronic device having a film formed using the photosensitive resin composition of the present embodiment 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のうちの絶縁膜を含む一部が示されている。
<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 an insulating film is shown.

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、本実施形態の感光性樹脂組成物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 photosensitive resin composition of the present embodiment.

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、本実施形態のポジ型感光性樹脂組成物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. Moreover, the insulating film 20 is comprised with the hardened | cured material of the positive photosensitive resin composition of this embodiment. 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感光性樹脂組成物を塗布し、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, a photosensitive resin composition 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では感光性樹脂組成物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。
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 formed of a permanent film made of a photosensitive resin composition.
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、本実施形態のポジ型感光性樹脂組成物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上に塗布されたポジ型感光性樹脂組成物に対し露光・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上に塗布されたポジ型感光性樹脂組成物に対し露光・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 composed of permanent films made of the positive photosensitive resin composition of the present embodiment. The insulating film 52 is obtained, for example, by forming the opening 24 by exposing and developing the positive photosensitive resin composition 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 exposing and developing the positive photosensitive resin composition 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、感光性樹脂組成物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 that forms a microlens with a permanent film made of a photosensitive resin composition. 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、実施例および比較例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものでない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention concretely, this invention is not limited to this.

(合成例1)
<アルカリ可溶性樹脂(A−1)の合成>
密閉可能な反応容器内に、ノルボルネンカルボン酸(30.4g、220mmol)、メチルグリシジルエーテルノルボルネン(57.7g、320mmol)、マレイミド(24.3g、250mmol)、およびシクロヘキシルマレイミド(44.8g、250mmol)を計量した。さらに、ジメチル2,2'−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(12.0g、52mmol)を溶解させたプロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)113gを反応容器に加え、撹拌・溶解させた。次いで、窒素バブリングにより系内の溶存酸素を除去したのち、容器を密閉し、70℃で16時間反応させた。次いで、反応混合物を室温まで冷却し、アセトン200gを添加し希釈した。希釈後の溶液を大量のヘキサンに注ぎ、ポリマーを析出させた。次いで、ポリマーを濾取しヘキサンでさらに洗浄した後、30℃にて16時間真空乾燥させアルカリ可溶性樹脂(A−1)を得た。ポリマーの収得量は126g、収率は80%であった。上記操作により、重量平均分子量Mwが8500である、下記式(8)により示される繰り返し単位を有するアルカリ可溶性樹脂を得た。
(Synthesis Example 1)
<Synthesis of alkali-soluble resin (A-1)>
In a sealable reaction vessel, norbornene carboxylic acid (30.4 g, 220 mmol), methyl glycidyl ether norbornene (57.7 g, 320 mmol), maleimide (24.3 g, 250 mmol), and cyclohexylmaleimide (44.8 g, 250 mmol) Weighed. Furthermore, 113 g of propylene glycol monomethyl ether (PGME) in which dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate) (12.0 g, 52 mmol) was dissolved was added to the reaction vessel and stirred and dissolved. Next, after the dissolved oxygen in the system was removed by nitrogen bubbling, the container was sealed and reacted at 70 ° C. for 16 hours. The reaction mixture was then cooled to room temperature and diluted by adding 200 g of acetone. The diluted solution was poured into a large amount of hexane to precipitate a polymer. Next, the polymer was collected by filtration, further washed with hexane, and then vacuum dried at 30 ° C. for 16 hours to obtain an alkali-soluble resin (A-1). The polymer yield was 126 g and the yield was 80%. By the said operation, the alkali-soluble resin which has a repeating unit shown by following formula (8) whose weight average molecular weight Mw is 8500 was obtained.

Figure 2017111382
Figure 2017111382

(合成例2)
<アルカリ可溶性樹脂(A−2)の合成>
密閉可能な反応容器内に、ノルボルネンカルボン酸(31.8g、230mmol)、エチルオキセタンビニルエーテル(42.7g、300mmol)、マレイミド(24.3g、250mmol)、およびシクロヘキシルマレイミド(44.8g、250mmol)を計量した。さらに、ジメチル2,2'−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(11.9g、52mmol)を溶解させたプロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)104gを反応容器に加え、撹拌・溶解させた。次いで、窒素バブリングにより系内の溶存酸素を除去したのち、容器を密閉し、70℃で16時間反応させた。次いで、反応混合物を室温まで冷却し、アセトン187gを添加し希釈した。希釈後の溶液を大量のヘキサンに注ぎ、ポリマーを析出させた。次いで、ポリマーを濾取しヘキサンでさらに洗浄した後、30℃にて16時間真空乾燥させた。ポリマーの収得量は111g、収率は77%であった。上記操作により、重量平均分子量Mwが11500である、下記式(9)により示される繰り返し単位を有するアルカリ可溶性樹脂(A−2)を得た。
(Synthesis Example 2)
<Synthesis of alkali-soluble resin (A-2)>
In a sealable reaction vessel, norbornene carboxylic acid (31.8 g, 230 mmol), ethyl oxetane vinyl ether (42.7 g, 300 mmol), maleimide (24.3 g, 250 mmol), and cyclohexylmaleimide (44.8 g, 250 mmol). Weighed. Furthermore, 104 g of propylene glycol monomethyl ether (PGME) in which dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate) (11.9 g, 52 mmol) was dissolved was added to the reaction vessel, and stirred and dissolved. Next, after the dissolved oxygen in the system was removed by nitrogen bubbling, the container was sealed and reacted at 70 ° C. for 16 hours. The reaction mixture was then cooled to room temperature and diluted by adding 187 g of acetone. The diluted solution was poured into a large amount of hexane to precipitate a polymer. Next, the polymer was collected by filtration, further washed with hexane, and then vacuum-dried at 30 ° C. for 16 hours. The yield of the polymer was 111 g, and the yield was 77%. By the said operation, the alkali-soluble resin (A-2) which has a repeating unit shown by following formula (9) whose weight average molecular weight Mw is 11500 was obtained.

Figure 2017111382
Figure 2017111382

(合成例3)
<アルカリ可溶性樹脂(A−3)の合成>
温度計、攪拌機、原料投入口および乾燥窒素ガス導入管を備えた4つ口のセパラブルフラスコに、ジフェニルエーテル−4,4'−ジカルボン酸21.4g(83mmol)と1−ヒドロキシ−1,2,3−ベンゾトリアゾール22.4g(166mmol)とを反応させて得られたジカルボン酸誘導体の混合物40.9g(83mmol)と、ヘキサフルオロ−2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン36.6g(100mmol)とを入れ、N−メチル−2−ピロリドン330gを加えて溶解させた。その後、オイルバスを用いて75℃にて15時間反応させた。
次に、N−メチル−2−ピロリドン27.9gに溶解させた5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物5.6g(34mmol)を加え、さらに3時間攪拌して反応を終了した。
反応混合物を濾過した後、反応混合物を水/イソプロパノール=3/1(容積比)の溶液に投入、沈殿物を濾集し水で充分洗浄した後、真空下で乾燥し、目的のポリアミド樹脂(アルカリ可溶性樹脂(A−3))を得た。ポリアミド樹脂の収量は53g、収率は63%であった。また、このポリアミド樹脂の重量平均分子量Mwは、14,500であった。
(Synthesis Example 3)
<Synthesis of alkali-soluble resin (A-3)>
In a four-necked separable flask equipped with a thermometer, stirrer, raw material inlet and dry nitrogen gas inlet tube, 21.4 g (83 mmol) of diphenyl ether-4,4′-dicarboxylic acid and 1-hydroxy-1,2, 40.9 g (83 mmol) of a mixture of dicarboxylic acid derivatives obtained by reacting 22.4 g (166 mmol) of 3-benzotriazole with hexafluoro-2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) propane 36.6 g (100 mmol) was added, and 330 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added and dissolved. Then, it was made to react at 75 degreeC for 15 hours using the oil bath.
Next, 5.6 g (34 mmol) of 5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride dissolved in 27.9 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added, and the mixture was further stirred for 3 hours to complete the reaction.
After filtering the reaction mixture, the reaction mixture was poured into a solution of water / isopropanol = 3/1 (volume ratio), the precipitate was collected by filtration, washed thoroughly with water, dried under vacuum, and the desired polyamide resin ( An alkali-soluble resin (A-3)) was obtained. The yield of polyamide resin was 53 g, and the yield was 63%. Moreover, the weight average molecular weight Mw of this polyamide resin was 14,500.

(合成例4)
<光酸発生剤(B−1)の合成>
温度計、攪拌機、原料投入口、乾燥窒素ガス導入管を備えた4つ口のセパラブルフラスコに、式(B−0)で表されるフェノール化合物11.0g(26mmol)と、1,2−ナフトキノン−2−ジアジド−4−スルホニルクロライド18.8g(70mmol)とアセトン170gとを入れて撹拌、溶解させた。
次に、反応溶液の温度が35℃以上にならないように、ウォーターバスでフラスコを冷やしながら、トリエチルアミン7.78g(77mmol)とアセトン5.5gの混合溶液を、ゆっくり滴下した。そのまま室温で3時間反応させた後、酢酸1.05g(17mmol)を添加し、さらに30分反応させた。次いで、反応混合物をろ過した後、ろ液を水/酢酸(990ml/10ml)の混合溶液に投入し、その後、沈殿物を濾集し水で充分洗浄した後、真空下で乾燥することで、式(B−1)の構造で表される光酸発生剤を得た。
(Synthesis Example 4)
<Synthesis of Photoacid Generator (B-1)>
In a four-necked separable flask equipped with a thermometer, a stirrer, a raw material inlet, and a dry nitrogen gas inlet tube, 11.0 g (26 mmol) of the phenol compound represented by the formula (B-0) and 1,2- 18.8 g (70 mmol) of naphthoquinone-2-diazide-4-sulfonyl chloride and 170 g of acetone were added and stirred and dissolved.
Next, a mixed solution of 7.78 g (77 mmol) of triethylamine and 5.5 g of acetone was slowly added dropwise while cooling the flask with a water bath so that the temperature of the reaction solution did not exceed 35 ° C. The reaction was allowed to proceed at room temperature for 3 hours, and then 1.05 g (17 mmol) of acetic acid was added and the reaction was allowed to proceed for another 30 minutes. Next, after filtering the reaction mixture, the filtrate was put into a mixed solution of water / acetic acid (990 ml / 10 ml), and then the precipitate was collected by filtration, washed thoroughly with water, and dried under vacuum. A photoacid generator represented by the structure of the formula (B-1) was obtained.

Figure 2017111382
Figure 2017111382

Figure 2017111382
Figure 2017111382

なお、式(B−1)中のQは水素原子または上記式(B−2)により示され、Q全体の内90%が上記式(B−2)である。   Q in the formula (B-1) is represented by a hydrogen atom or the above formula (B-2), and 90% of the whole Q is the above formula (B-2).

(合成例5)
<密着助剤(D−1)の合成>
撹拌機および冷却管を備えた適切なサイズの反応容器に、シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物(45.6g、300mmol)をγ−ブチロラクトン(970g)に溶解させ、恒温槽にて30℃に調整した。次いで、3−アミノプロピルトリエトキシシラン(62g、280mmol)を滴下ロートに仕込み、60分かけて溶解液へ滴下した。滴下完了後、30℃、18時間の条件化で撹拌を行い下記式(10)で表される密着助剤(D−1)を得た。
(Synthesis Example 5)
<Synthesis of adhesion aid (D-1)>
Cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride (45.6 g, 300 mmol) was dissolved in γ-butyrolactone (970 g) in a suitably sized reaction vessel equipped with a stirrer and a condenser, and the temperature was kept at 30 ° C. in a thermostatic bath. Adjusted. Subsequently, 3-aminopropyltriethoxysilane (62 g, 280 mmol) was charged into the dropping funnel and dropped into the solution over 60 minutes. After completion of dropping, the mixture was stirred under conditions of 30 ° C. for 18 hours to obtain an adhesion assistant (D-1) represented by the following formula (10).

Figure 2017111382
Figure 2017111382

(合成例6)
<密着助剤(D−2)の合成>
撹拌機および冷却管を備えた適切なサイズの反応容器に、3,3',4,4'−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(32.2g、100mmol)をγ−ブチロラクトン(669g)に溶解させ、恒温槽にて30℃に調整した。次いで、3−アミノプロピルトリエトキシシラン(42.1g、190mmol)を滴下ロートに仕込み、60分かけて溶解液へ滴下した。滴下完了後、30℃、18時間の条件化で撹拌を行い下記式(11)で表される密着助剤(D−2)を得た。
(Synthesis Example 6)
<Synthesis of adhesion aid (D-2)>
In a suitably sized reaction vessel equipped with a stirrer and a condenser, 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride (32.2 g, 100 mmol) was dissolved in γ-butyrolactone (669 g). The temperature was adjusted to 30 ° C. in a thermostatic bath. Subsequently, 3-aminopropyltriethoxysilane (42.1 g, 190 mmol) was charged into the dropping funnel and dropped into the solution over 60 minutes. After completion of dropping, the mixture was stirred under conditions of 30 ° C. for 18 hours to obtain an adhesion assistant (D-2) represented by the following formula (11).

Figure 2017111382
Figure 2017111382

(感光性樹脂組成物の調製)
実施例1〜8および比較例1〜4のそれぞれについて、以下のように感光性樹脂組成物を調製した。まず、表1に従い配合された各成分を、調合後の粘度が約500mPa・sになるようにγ−ブチロラクトン(GBL)に溶解させて窒素雰囲気下で撹拌させた後、孔径0.2μmのポリエチレン製フィルターで濾過することにより、ワニス状感光性樹脂組成物を得た。表1中における各成分の詳細は下記のとおりである。また、表1中の単位は、質量部である。
(Preparation of photosensitive resin composition)
About each of Examples 1-8 and Comparative Examples 1-4, the photosensitive resin composition was prepared as follows. First, each component blended according to Table 1 is dissolved in γ-butyrolactone (GBL) so that the viscosity after blending is about 500 mPa · s and stirred in a nitrogen atmosphere, and then polyethylene having a pore size of 0.2 μm is prepared. The varnish-like photosensitive resin composition was obtained by filtering with the filter made from. Details of each component in Table 1 are as follows. Moreover, the unit in Table 1 is a mass part.

<(A)アルカリ可溶性樹脂>
(A−1)上記合成例1により得られたアルカリ可溶性樹脂
(A−2)上記合成例2により得られたアルカリ可溶性樹脂
(A−3)上記合成例3により得られたポリアミド樹脂
<(A) Alkali-soluble resin>
(A-1) Alkali-soluble resin obtained in Synthesis Example 1 (A-2) Alkali-soluble resin obtained in Synthesis Example 2 (A-3) Polyamide resin obtained in Synthesis Example 3

<(B)光酸発生剤>
(B−1)上記合成例4により得られた光酸発生剤
<(B) Photoacid generator>
(B-1) Photoacid generator obtained in Synthesis Example 4

<(C)フェノール化合物>
(C−1)メチレンビスレゾルシン(本州化学(株)製)
(C−2)2,4,6,3',5'−ビフェニルペントール(関東化学(株)製)
(C−3)OC4HBPA(本州化学(株)製)
(C−4)OC4HBPM(本州化学(株)製)
(C−5)TrisP−PA−MF(本州化学(株)製)
(C−6)ビスフェノールF(本州化学(株)製)
<(C) Phenol compound>
(C-1) Methylenebisresorcin (Honshu Chemical Co., Ltd.)
(C-2) 2,4,6,3 ′, 5′-biphenylpentol (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.)
(C-3) OC4HBPA (manufactured by Honshu Chemical Co., Ltd.)
(C-4) OC4HBPM (manufactured by Honshu Chemical Co., Ltd.)
(C-5) TrisP-PA-MF (manufactured by Honshu Chemical Co., Ltd.)
(C-6) Bisphenol F (Honshu Chemical Co., Ltd.)

Figure 2017111382
Figure 2017111382

<(D)密着助剤>
(D−1)上記合成例5により得られたシランカップリング剤
(D−2)上記合成例6により得られたシランカップリング剤
(D−3)3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(信越シリコーン(株)製)
<(D) Adhesion aid>
(D-1) Silane coupling agent obtained in Synthesis Example 5 (D-2) Silane coupling agent obtained in Synthesis Example 6 (D-3) 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (Shin-Etsu Silicone) (Made by Co., Ltd.)

<(E)熱架橋剤>
(E−1)セロキサイド2021P((株)ダイセル製)
(E−2)アロンオキセタンOXT−221(東亞合成(株)製)
<(E) Thermal crosslinking agent>
(E-1) Celoxide 2021P (manufactured by Daicel Corporation)
(E-2) Aron Oxetane OXT-221 (manufactured by Toagosei Co., Ltd.)

Figure 2017111382
Figure 2017111382

<(F)硬化促進剤>
(F−1)UCAT SA506(サンアプロ(株)製)
(F−2)UCAT 5002(サンアプロ(株)製)
<(F) Curing accelerator>
(F-1) UCAT SA506 (manufactured by Sun Apro Co., Ltd.)
(F-2) UCAT 5002 (manufactured by Sun Apro Co., Ltd.)

Figure 2017111382
Figure 2017111382

<(G)界面活性剤>
(G−1)FC4430(住友3M(株)製)
<(G) Surfactant>
(G-1) FC4430 (manufactured by Sumitomo 3M)

<加工性評価>
上記で得られた感光性樹脂組成物を、それぞれ、8インチシリコンウエハ上にスピンコーターを用いて塗布した後、ホットプレートにて120℃で3分間プリベークし、膜厚約7.5μmの塗膜を得た。この塗膜に凸版印刷社製マスク(テストチャートNo.1:幅0.88〜50μmの残しパターン及び抜きパターンが描かれている)を通して、i線ステッパー(ニコン社製・NSR−4425i)を用いて、露光量を変化させて照射した。
次に、現像液として2.38%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用い、プリベーク後の膜厚と現像後の膜厚の差が1.0μmになるように現像時間を調節して2回パドル現像を行うことによって露光部を溶解除去した後、純水で10秒間リンスした。100μmの正方形のビアホールのパターンが形成される最低露光量の値を感度(mJ/cm)として評価した。
なお、最低露光量はプロセスのスループットの面から低いほうがよい。
<Processability evaluation>
Each of the photosensitive resin compositions obtained above was applied onto an 8-inch silicon wafer using a spin coater, and then pre-baked on a hot plate at 120 ° C. for 3 minutes to form a coating film having a thickness of about 7.5 μm. Got. An i-line stepper (Nikon Corp., NSR-4425i) was used through this coating film through a mask made by Toppan Printing Co., Ltd. (test chart No. 1: a remaining pattern and a blank pattern having a width of 0.88 to 50 μm are drawn). Then, irradiation was carried out while changing the exposure amount.
Next, a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution is used as a developing solution, and the developing time is adjusted so that the difference between the film thickness after pre-baking and the film thickness after developing is 1.0 μm, and paddle twice. The exposed portion was dissolved and removed by developing, and then rinsed with pure water for 10 seconds. The value of the minimum exposure amount at which a 100 μm square via hole pattern was formed was evaluated as sensitivity (mJ / cm 2 ).
The minimum exposure amount should be low in terms of process throughput.

<引張伸び率>
各実施例および各比較例について、得られた感光性樹脂材料を窒素雰囲気下、300℃、30分の条件下で硬化して得られる試験片(10mm×60mm×10μm厚)に対して引張試験(延伸速度:5mm/分)を23℃雰囲気中で実施した。引張試験は、オリエンテック社製引張試験機(テンシロンRTC−1210A)を用いて行った。試験片5本を測定し、破断した距離と初期距離から下記の式を用いてそれぞれ引張伸び率を算出し、平均化したものを引張伸び率とした。表1に結果を示す。
引張伸び率(%)=(破断距離−初期距離)/初期距離×100
<Tensile elongation>
For each Example and each Comparative Example, a tensile test was performed on a test piece (10 mm × 60 mm × 10 μm thickness) obtained by curing the obtained photosensitive resin material under a nitrogen atmosphere at 300 ° C. for 30 minutes. (Stretching speed: 5 mm / min) was performed in a 23 ° C. atmosphere. The tensile test was performed using a tensile tester (Tensilon RTC-1210A) manufactured by Orientec. Five test pieces were measured, the tensile elongation was calculated from the fractured distance and the initial distance using the following formulas, and the averaged tensile elongation was determined. Table 1 shows the results.
Tensile elongation (%) = (breaking distance−initial distance) / initial distance × 100

<残留応力>
まず、23℃にて8インチのシリコンウェハ(厚み725μm)の反り量を薄膜応力測定装置(FLX−2330S東邦テクノロジー(株))で測定した。次に各実施例および各比較例で得られた感光性樹脂組成物を8インチシリコンウェハに膜厚が硬化後10μmとなるよう塗布膜を作成し、120℃で4分加熱処理後、更に窒素雰囲気下、200℃、60分の条件で硬化した。硬化膜を23℃まで冷却後、再度、薄膜応力測定装置にて塗布後の反り量を測定し、硬化前後の反り量より樹脂膜の応力を算出した。樹脂膜の応力はチップの反りを防ぐ目的から低い程よい。
<Residual stress>
First, the amount of warpage of an 8-inch silicon wafer (thickness: 725 μm) at 23 ° C. was measured with a thin film stress measuring device (FLX-2330S Toho Technology Co., Ltd.). Next, the photosensitive resin composition obtained in each example and each comparative example was coated on an 8-inch silicon wafer so that the film thickness would be 10 μm after curing, and after heat treatment at 120 ° C. for 4 minutes, nitrogen was further added. It hardened | cured on condition of 200 degreeC and 60 minutes in atmosphere. After cooling the cured film to 23 ° C., the amount of warpage after coating was measured again with a thin film stress measuring device, and the stress of the resin film was calculated from the amount of warpage before and after curing. The lower the stress of the resin film, the better for the purpose of preventing warpage of the chip.

<半導体装置の作製>
表面にアルミ回路を備えた模擬素子ウエハを用いて、実施例1〜8の感光性樹脂組成物を、それぞれ、最終5μmとなるよう塗布した後、パターン加工を施して硬化した。その後、チップサイズ毎に分割して16Pin DIP(Dual Inline Package)用のリードフレームに導電性ペーストを用いてマウントした後、半導体封止用エポキシ樹脂(住友ベークライト社製、EME−6300H)で封止成形して、半導体装置を作製した。これらの半導体装置(半導体パッケージ)を85℃/85%湿度の条件で168時間処理した後、260℃半田浴槽に10秒間浸漬し、次いで、高温、高湿のプレッシャークッカー処理(125℃、2.3atm、100%相対湿度)を施してアルミ回路のオープン不良をチェックした。その結果、腐食などはみられず半導体装置として問題無く使用できるものと予想される。
<Fabrication of semiconductor device>
Each of the photosensitive resin compositions of Examples 1 to 8 was applied so as to have a final thickness of 5 μm using a simulated element wafer having an aluminum circuit on the surface, and then was subjected to patterning and cured. After that, each chip size is divided and mounted on a lead frame for 16-pin DIP (Dual Inline Package) using a conductive paste, and then sealed with an epoxy resin for semiconductor encapsulation (EME-6300H, manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) The semiconductor device was fabricated by molding. These semiconductor devices (semiconductor packages) were treated at 85 ° C./85% humidity for 168 hours, then immersed in a 260 ° C. solder bath for 10 seconds, and then subjected to a high-temperature, high-humidity pressure cooker treatment (125 ° C., 2. (3 atm, 100% relative humidity) was applied to check the open failure of the aluminum circuit. As a result, it is expected that the semiconductor device can be used without any problem without corrosion.

以下に、実施例および比較例を記した表1を示す。   Table 1 below shows examples and comparative examples.

Figure 2017111382
Figure 2017111382

実施例1〜8は、いずれも特定の構造単位を有するアルカリ可溶性樹脂とフェノール化合物を感光性樹脂組成物中に含んでいた。これにより、パターニングによる感度を向上させることができ、熱硬化後における引張伸び率も高く、更に残留応力に関する評価の結果も良好なものであることを確認した。   Examples 1 to 8 all contained an alkali-soluble resin having a specific structural unit and a phenol compound in the photosensitive resin composition. Thereby, the sensitivity by patterning can be improved, the tensile elongation rate after thermosetting is also high, and it was further confirmed that the evaluation results regarding the residual stress are also good.

100 電子装置
10 基板
12 対向基板
14 液晶層
20 絶縁膜
22 開口
24 開口
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 配線
42 配線
50 絶縁膜
52 絶縁膜
54 絶縁膜
70 再配線
72 最上層配線
74 バンプ
80 再配線層
90 配向膜
92 配向膜
100 electronic device 10 substrate 12 counter substrate 14 liquid crystal layer 20 insulating film 22 opening 24 opening 26 opening 30 transistor 31 gate electrode 32 source electrode 33 drain electrode 34 gate insulating film 35 semiconductor layer 40 wiring 42 wiring 50 insulating film 52 insulating film 54 insulating Film 70 Rewiring 72 Top layer wiring 74 Bump 80 Rewiring layer 90 Alignment film 92 Alignment film

Claims (11)

(A)下記構造単位a1)およびa2)を含むアルカリ可溶性樹脂と、
(B)光酸発生剤と、
(C)フェノール化合物と、
を含むポジ型感光性樹脂組成物。
Figure 2017111382
(式中、R、R、R、Rはそれぞれ独立して水素原子、水酸基又は炭素原子数1〜30の有機基を表し、Rは水素原子又は炭素原子数1〜30の有機基を表し、n及びnはそれぞれ0〜2の整数である。)
(A) an alkali-soluble resin containing the following structural units a1) and a2);
(B) a photoacid generator;
(C) a phenol compound;
A positive photosensitive resin composition comprising:
Figure 2017111382
(Wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represents a hydrogen atom, a hydroxyl group or an organic group having 1 to 30 carbon atoms, and R 5 is a hydrogen atom or having 1 to 30 carbon atoms. Represents an organic group, and n 1 and n 2 are each an integer of 0 to 2. )
請求項1に記載のポジ型感光性樹脂組成物であって、
前記(C)フェノール化合物が、下記一般式(1)で表される、ポジ型感光性樹脂組成物。
Figure 2017111382
〔式(1)中、nは、1〜4の整数である。Rは、それぞれ独立して、水素原子、水酸基、炭素原子数1〜6の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基もしくは下記式(2)
Figure 2017111382
(式(2)中、Rは、それぞれ独立して、水素原子、水酸基、または炭素原子数1〜6の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基である。)で表される置換フェニル基であり、Rの少なくとも一つは水酸基である。Aは、炭素原子数2〜40のn価の有機基もしくは炭素原子であり、nが2である場合は、Aは単結合、ケトン基、エーテル基、エステル基、硫黄原子、スルホニル基もしくはアゾ基であってもよい。〕
The positive photosensitive resin composition according to claim 1,
The positive photosensitive resin composition in which the (C) phenol compound is represented by the following general formula (1).
Figure 2017111382
[In Formula (1), n is an integer of 1-4. R a is independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or the following formula (2)
Figure 2017111382
(In formula (2), each R b is independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.) And at least one of R a is a hydroxyl group. A is an n-valent organic group or carbon atom having 2 to 40 carbon atoms, and when n is 2, A is a single bond, ketone group, ether group, ester group, sulfur atom, sulfonyl group or azo group. It may be a group. ]
請求項1または2に記載のポジ型感光性樹脂組成物であって、
前記(A)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、前記(C)フェノール化合物を1質量部以上50質量部以下含む、ポジ型感光性樹脂組成物。
The positive photosensitive resin composition according to claim 1, wherein
A positive photosensitive resin composition comprising 1 part by mass or more and 50 parts by mass or less of the (C) phenol compound with respect to 100 parts by mass of the (A) alkali-soluble resin.
請求項1ないし3のいずれか一項に記載のポジ型感光性樹脂組成物であって、
さらに(D)密着助剤が含まれる、ポジ型感光性樹脂組成物。
The positive photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 3,
Further, (D) a positive photosensitive resin composition containing an adhesion assistant.
請求項4に記載のポジ型感光性樹脂組成物であって、
前記(A)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、前記(D)密着助剤を0.01質量部以上20質量部以下含む、ポジ型感光性樹脂組成物。
The positive photosensitive resin composition according to claim 4,
A positive photosensitive resin composition comprising 0.01 to 20 parts by mass of the adhesion assistant (D) with respect to 100 parts by mass of the (A) alkali-soluble resin.
請求項1ないし5のいずれか一項に記載のポジ型感光性樹脂組成物であって、
さらに(E)熱架橋剤が含まれる、ポジ型感光性樹脂組成物。
A positive photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 5,
Further, (E) a positive photosensitive resin composition containing a thermal crosslinking agent.
請求項6に記載のポジ型感光性樹脂組成物であって、
前記(A)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、前記(E)熱架橋剤を1質量部以上200質量部以下含む、ポジ型感光性樹脂組成物。
The positive photosensitive resin composition according to claim 6,
A positive photosensitive resin composition comprising 1 part by mass or more and 200 parts by mass or less of the (E) thermal crosslinking agent with respect to 100 parts by mass of the (A) alkali-soluble resin.
請求項1ないし7のいずれか1項に記載のポジ型感光性樹脂組成物の硬化物で構成される硬化膜。   The cured film comprised with the hardened | cured material of the positive photosensitive resin composition of any one of Claim 1 thru | or 7. 請求項8に記載の硬化膜で構成される保護膜。   A protective film comprising the cured film according to claim 8. 請求項8に記載の硬化膜で構成される絶縁膜。   The insulating film comprised with the cured film of Claim 8. 請求項8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 8.
JP2015247403A 2015-12-18 2015-12-18 Positive photosensitive resin composition, cured film, protective film, insulating film and electronic device Active JP6707854B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015247403A JP6707854B2 (en) 2015-12-18 2015-12-18 Positive photosensitive resin composition, cured film, protective film, insulating film and electronic device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015247403A JP6707854B2 (en) 2015-12-18 2015-12-18 Positive photosensitive resin composition, cured film, protective film, insulating film and electronic device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017111382A true JP2017111382A (en) 2017-06-22
JP6707854B2 JP6707854B2 (en) 2020-06-10

Family

ID=59079612

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015247403A Active JP6707854B2 (en) 2015-12-18 2015-12-18 Positive photosensitive resin composition, cured film, protective film, insulating film and electronic device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6707854B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019044817A1 (en) * 2017-08-28 2019-03-07 住友ベークライト株式会社 Negative photosensitive resin composition, semiconductor device and electronic device
JP2019045622A (en) * 2017-08-31 2019-03-22 住友ベークライト株式会社 Photosensitive resin composition, pattern formation method, electronic device production method, polymer, and polymer production method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004190008A (en) * 2002-11-08 2004-07-08 Toray Ind Inc Resin composition, insulating film given by using the same, semiconductor device and organic electroluminescent element
JP2018520222A (en) * 2015-05-06 2018-07-26 プロメラス, エルエルシー Polymers of maleimide and cycloolefin monomers as permanent dielectrics

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004190008A (en) * 2002-11-08 2004-07-08 Toray Ind Inc Resin composition, insulating film given by using the same, semiconductor device and organic electroluminescent element
JP2018520222A (en) * 2015-05-06 2018-07-26 プロメラス, エルエルシー Polymers of maleimide and cycloolefin monomers as permanent dielectrics

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019044817A1 (en) * 2017-08-28 2019-03-07 住友ベークライト株式会社 Negative photosensitive resin composition, semiconductor device and electronic device
JPWO2019044817A1 (en) * 2017-08-28 2019-11-07 住友ベークライト株式会社 Negative photosensitive resin composition, semiconductor device and electronic device
KR20200027032A (en) * 2017-08-28 2020-03-11 스미또모 베이크라이트 가부시키가이샤 Negative photosensitive resin composition, semiconductor device and electronic device
CN111033379A (en) * 2017-08-28 2020-04-17 住友电木株式会社 Negative photosensitive resin composition, semiconductor device, and electronic device
KR102135599B1 (en) 2017-08-28 2020-07-20 스미또모 베이크라이트 가부시키가이샤 Negative photosensitive resin composition, semiconductor device and electronic device
JP2019045622A (en) * 2017-08-31 2019-03-22 住友ベークライト株式会社 Photosensitive resin composition, pattern formation method, electronic device production method, polymer, and polymer production method
JP7043756B2 (en) 2017-08-31 2022-03-30 住友ベークライト株式会社 Photosensitive resin composition, pattern forming method, electronic device manufacturing method, polymer and polymer manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
JP6707854B2 (en) 2020-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5488460B2 (en) Radiation sensitive resin composition, laminate, method for producing the same, and semiconductor device
WO2012165448A1 (en) Resin composition and semiconductor element substrate
JP6528421B2 (en) Photosensitive resin composition
KR101846114B1 (en) Photosensitive resin composition, cured film, protective film, insulating film, and electronic device
JP6489289B2 (en) Photosensitive resin composition for resist formation, resin film, cured film, and semiconductor device
KR20140007405A (en) Resin composition and semiconductor element substrate
JP2015007770A (en) Photosensitive resin composition, and electronic device
JP6451065B2 (en) Photosensitive resin composition, cured film, protective film, insulating film, and electronic device
JP7021685B2 (en) Photosensitive adhesive compositions and semiconductor devices
TW201335703A (en) Photosensitive resin composition, manufacturing method of cured film pattern and electronic component
JP5401835B2 (en) Positive-type radiation-sensitive resin composition, partition and organic electroluminescence device
JP6555115B2 (en) Photosensitive resin material
JPWO2018012534A1 (en) Infrared light emitting LED
JP6707854B2 (en) Positive photosensitive resin composition, cured film, protective film, insulating film and electronic device
JP7062943B2 (en) Photosensitive adhesive compositions and structures
JP2006106214A (en) Flattening resin layer and semiconductor device having the same, and display apparatus
TW201542611A (en) Polymer, photosensitive resin composition and electronic device
JP7191622B2 (en) Photosensitive resin compositions, dry films, cured products, and electronic components
WO2020066540A1 (en) Photosensitive resin composition, dry film, cured product, and electronic component
TW201606424A (en) Photosensitive resin composition and electronic device
JP2019148816A (en) Photosensitive resin material
JP3960042B2 (en) Radiation sensitive resin composition, resin pattern forming method, resin pattern and use thereof
JP2005292277A (en) Radiation sensitive composition, laminate and method for manufacturing same, and electronic component
JP2013222170A (en) Permanent film and method for forming the same
JP7195102B2 (en) Photosensitive resin compositions, dry films, cured products, and electronic components

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20181029

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190925

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191001

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191128

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200421

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200504

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6707854

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150