JP2022050106A - Negative-type photosensitive resin composition, cured film, and compound - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、電子部品の絶縁材料、並びに半導体装置におけるパッシベーション膜、バッファーコート膜及び層間絶縁膜等のレリーフパターンの形成に用いられるネガ型感光性樹脂組成物、それを用いた硬化膜、および化合物に関するものである。 The present invention relates to, for example, an insulating material for electronic components, a negative photosensitive resin composition used for forming a relief pattern such as a passivation film, a buffer coat film, and an interlayer insulating film in a semiconductor device, and a cured film using the same. And compounds.
従来、電子部品の絶縁材料、半導体装置のパッシベーション膜、表面保護膜、層間絶縁膜等には、優れた耐熱性、電気特性及び機械特性を併せ持つポリイミド樹脂が用いられている。このポリイミド樹脂の中でも、感光性ポリイミド前駆体の形態で提供されるものは、該前駆体の塗布、露光、現像、及びキュアによる熱イミド化処理によって、耐熱性のレリーフパターン被膜を容易に形成することができる。このような感光性ポリイミド前駆体は、従来の非感光型ポリイミドに比べて、大幅な工程短縮を可能にするという特徴を有している。 Conventionally, a polyimide resin having excellent heat resistance, electrical properties, and mechanical properties has been used as an insulating material for electronic components, a passivation film for semiconductor devices, a surface protective film, an interlayer insulating film, and the like. Among these polyimide resins, those provided in the form of a photosensitive polyimide precursor easily form a heat-resistant relief pattern film by coating, exposing, developing, and thermally imidizing the precursor. be able to. Such a photosensitive polyimide precursor has a feature that the process can be significantly shortened as compared with the conventional non-photosensitive polyimide.
感光性ポリイミド以外に同様の用途に用いられる樹脂として、硬化後に耐熱性樹脂となるポリベンズオキサゾール(以下、「PBO」ともいう)が知られている。PBO前駆体樹脂と感光性ジアゾキノン化合物などの光酸発生剤をγ-ブチルラクトン(以下、GBLと記載)などの溶媒に混合し、PBO前駆体組成物のワニスを作成し、このPBO前駆体組成物をポジ型感光性樹脂組成物として用いる方法が、例えば特許文献1に開示されている。 As a resin used for the same purpose other than the photosensitive polyimide, polybenzoxazole (hereinafter, also referred to as “PBO”), which becomes a heat-resistant resin after curing, is known. A PBO precursor resin and a photoacid generator such as a photosensitive diazoquinone compound are mixed with a solvent such as γ-butyl lactone (hereinafter referred to as GBL) to prepare a varnish of the PBO precursor composition, and this PBO precursor composition is prepared. A method of using a substance as a positive photosensitive resin composition is disclosed in, for example, Patent Document 1.
PBO前駆体組成物のポジ型感光性樹脂組成物は、アルカリ水現像液への溶解性を向上させ現像時間を短縮させる為に、組成物中にフェノール化合物を添加する手法が、特許文献2に開示されている。また、特許文献3には、N-ヒドロキシイミド化合物を添加する事により、同様に現像時間の短縮を達成している。 Patent Document 2 describes a method for adding a phenol compound to a positive photosensitive resin composition of a PBO precursor composition in order to improve the solubility in an alkaline water developer and shorten the development time. It has been disclosed. Further, in Patent Document 3, the development time is similarly shortened by adding the N-hydroxyimide compound.
一方で、ポリイミド前駆体樹脂等を用いた有機溶剤現像のネガ型感光性樹脂組成物では現像時間の短縮化の検討はあまりされていない。
したがって、本発明は、有機溶剤現像のネガ型感光性樹脂組成物でも、短い現像時間でリソグラフィ性能の優れるネガ型感光性樹脂組成物、該ネガ型感光性樹脂組成物を用いてパターンを形成した硬化膜、並びに化合物を提供することを目的とする。
On the other hand, in the negative photosensitive resin composition developed by an organic solvent using a polyimide precursor resin or the like, shortening of the developing time has not been studied much.
Therefore, in the present invention, even in a negative photosensitive resin composition developed by an organic solvent, a pattern is formed by using a negative photosensitive resin composition having excellent lithography performance in a short development time and the negative photosensitive resin composition. It is an object of the present invention to provide a cured film as well as a compound.
本発明者らは、感光性樹脂組成物中に特定の化合物を配合させることにより、短い現像時間でリソグラフィ性能の優れるネガ型感光性樹脂組成物が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は以下の通りである。 The present inventors have found that a negative photosensitive resin composition having excellent lithography performance can be obtained in a short development time by blending a specific compound in the photosensitive resin composition, and complete the present invention. I arrived. That is, the present invention is as follows.
[1]
以下の成分;
(A)ポリイミド前駆体であるポリアミド酸、ポリアミド酸エステル、ポリアミド、ポリアミドイミド、およびポリイミド、から成る群より選ばれる少なくとも一種の樹脂:100質量部、
(B)化学式(b1):
(C)感光剤:0.5~30質量部、を含むことを特徴とするネガ型感光性樹脂組成物。
[2]
前記(A)樹脂は、下記一般式(1):
下記一般式(3):
で表される構造を有するポリアミド、から成る群より選ばれる少なくとも一種の樹脂である、[1]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[3]
(B)化学式(b1)で示される前記化合物のR1が、炭素数1~12のアルキル基の1価の有機基である、[1]または[2]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[4]
前記(A)樹脂100質量部を基準として、(B)化学式(b1)で示される前記化合物を0.05~5質量部含む、[1]~[3]のいずれかに記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[5]
(D)溶剤を含み、該(D)溶剤が、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン、3―メトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、および3―ブトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミドから成る群から選ばれる少なくとも1種を含む、[1]~[4]のいずれかに記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[6]
前記(D)溶剤が、炭素数1~12のアルコール化合物を含む、[5]に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
[7]
(1)[1]~[6]のいずれかに記載の感光性樹脂組成物を基板上に塗布することによって感光性樹脂層を該基板上に形成する工程と、
(2)該感光性樹脂層を露光する工程と、
(3)該露光後の感光性樹脂層を現像してレリーフパターンを形成する工程と、
(4)該レリーフパターンを加熱処理することによって硬化レリーフパターンを形成する工程を経て得られた硬化膜。
[8]
(B)化学式(b1):
[9]
前記化学式(b1)において、前記R1が、メチル基、エチル基、およびイソプロピル基からなる群から選ばれる1種である、[8]に記載の化合物。
[10]
前記化学式(b1)において、n=2~5である、[8]または[9]に記載の化合物。
[11]
[8]~[10]のいずれかに記載の前記化学式(b1)において、n=2~5である化合物のすべてを含む組成物。
[1]
The following ingredients;
(A) At least one resin selected from the group consisting of polyamic acid, polyamic acid ester, polyamide, polyamide-imide, and polyimide, which are polyimide precursors: 100 parts by mass,
(B) Chemical formula (b1):
(C) A negative photosensitive resin composition comprising 0.5 to 30 parts by mass of a photosensitive agent.
[2]
The resin (A) has the following general formula (1):
The following general formula (3):
The negative photosensitive resin composition according to [1], which is at least one kind of resin selected from the group consisting of polyamide having a structure represented by.
[3]
(B) The negative photosensitive resin composition according to [1] or [2], wherein R1 of the compound represented by the chemical formula (b1) is a monovalent organic group of an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms. ..
[4]
The negative type photosensitive according to any one of [1] to [3], which comprises (B) 0.05 to 5 parts by mass of the compound represented by the chemical formula (b1) based on 100 parts by mass of the (A) resin. Negative resin composition.
[5]
A group containing (D) a solvent, wherein the (D) solvent consists of γ-butyrolactone, γ-valerolactone, 3-methoxy-N, N-dimethylpropionamide, and 3-butoxy-N, N-dimethylpropionamide. The negative type photosensitive resin composition according to any one of [1] to [4], which comprises at least one selected from.
[6]
The negative photosensitive resin composition according to [5], wherein the solvent (D) contains an alcohol compound having 1 to 12 carbon atoms.
[7]
(1) A step of forming a photosensitive resin layer on the substrate by applying the photosensitive resin composition according to any one of [1] to [6] on the substrate.
(2) The step of exposing the photosensitive resin layer and
(3) A step of developing the photosensitive resin layer after the exposure to form a relief pattern, and
(4) A cured film obtained through a step of forming a cured relief pattern by heat-treating the relief pattern.
[8]
(B) Chemical formula (b1):
[9]
The compound according to [8], wherein in the chemical formula (b1), the R1 is one selected from the group consisting of a methyl group, an ethyl group, and an isopropyl group.
[10]
The compound according to [8] or [9], wherein n = 2 to 5 in the chemical formula (b1).
[11]
A composition comprising all of the compounds having n = 2 to 5 in the chemical formula (b1) according to any one of [8] to [10].
本発明によれば、感光性樹脂組成物中に特定の化合物を配合させることにより、短い現像時間でリソグラフィ性能の優れるネガ型感光性樹脂組成物を得ることができ、さらに、該ネガ型感光性樹脂組成物を用いてパターンが形成された硬化膜、並びに化合物を提供することができる。 According to the present invention, by blending a specific compound in a photosensitive resin composition, a negative photosensitive resin composition having excellent lithography performance can be obtained in a short development time, and further, the negative photosensitive resin composition can be obtained. It is possible to provide a cured film in which a pattern is formed using a resin composition, as well as a compound.
本発明について、以下に具体的に説明する。なお本明細書を通じ、一般式において同一符号で表されている構造は、分子中に複数存在する場合に、互いに同一であるか、又は異なっていてもよい。 The present invention will be specifically described below. It should be noted that throughout the present specification, the structures represented by the same reference numerals in the general formula may be the same or different from each other when a plurality of structures are present in the molecule.
<感光性樹脂組成物>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、以下の成分;(A)ポリイミド前駆体であるポリアミド酸、ポリアミド酸エステル、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、から成る群より選ばれる少なくとも一種の樹脂:100質量部、(B)化学式(b1)で示される化合物を含み、n=1~10から選ばれる少なくとも一つの化合物が0.01~10質量部含まれ、並びに、(C)感光剤:0.5~30質量部
から成ることを特徴とする。
The negative photosensitive resin composition of the present invention has the following components; (A) at least one resin selected from the group consisting of a polyimide precursor, polyamic acid, polyamic acid ester, polyamide, polyamideimide, and polyimide: 100. By mass, 0.01 to 10 parts by mass of (B) the compound represented by the chemical formula (b1), and 0.01 to 10 parts by mass of at least one compound selected from n = 1 to 10, and (C) photosensitizer: 0. It is characterized by consisting of 5 to 30 parts by mass.
(A)樹脂
本発明に用いられる(A)樹脂について説明する。本発明の(A)樹脂は、ポリイミド前駆体であるポリアミド酸、ポリアミド酸エステル、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、から成る群より選ばれる少なくとも一種の樹脂を主成分とする。ここで、主成分とは、これらの樹脂を全樹脂の60質量%以上含有することを意味し、80質量%以上含有することが好ましい。また、必要に応じて他の樹脂を含んでいてもよい。
(A) Resin The (A) resin used in the present invention will be described. The resin (A) of the present invention contains at least one resin selected from the group consisting of polyamic acid, polyamic acid ester, polyamide, polyamideimide, and polyimide, which are polyimide precursors, as a main component. Here, the main component means that these resins are contained in an amount of 60% by mass or more of the total resin, and is preferably contained in an amount of 80% by mass or more. Further, other resins may be contained if necessary.
これらの樹脂の重量平均分子量は、熱処理後の耐熱性、機械特性の観点から、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算で、1,000以上であることが好ましく、5,000以上がより好ましい。上限は100,000以下であることが好ましく、感光性樹脂組成物とする場合は、現像液に対する溶解性の観点から、50,000以下がより好ましい。 The weight average molecular weight of these resins is preferably 1,000 or more, more preferably 5,000 or more, in terms of polystyrene by gel permeation chromatography, from the viewpoint of heat resistance after heat treatment and mechanical properties. The upper limit is preferably 100,000 or less, and in the case of a photosensitive resin composition, 50,000 or less is more preferable from the viewpoint of solubility in a developing solution.
本発明において(A)樹脂は、レリーフパターンを形成させるために、感光性樹脂であることが望ましい。感光性樹脂は、後述の(C)感光剤とともに使用して感光性樹脂組成物となり、その後の現像工程において溶解又は未溶解の現象を引き起こす樹脂である。 In the present invention, the resin (A) is preferably a photosensitive resin in order to form a relief pattern. The photosensitive resin is a resin that is used together with the (C) photosensitive agent described later to form a photosensitive resin composition, which causes a phenomenon of dissolution or undissolution in the subsequent development step.
感光性樹脂としてはポリイミド前駆体であるポリアミド酸、ポリアミド酸エステル、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミドの中でも、熱処理後の樹脂が耐熱性、機械特性に優れることから、ポリイミド前駆体、ポリアミド、ポリイミドが好ましく用いられる。また、これらの感光性樹脂は、後述の(C)感光剤とともに、ネガ型の感光性樹脂組成物を調製するか等、所望の用途に応じて選択できる。 As the photosensitive resin, among the polyimide precursors polyamic acid, polyamic acid ester, polyamide, polyamideimide, and polyimide, the polyimide precursor, polyamide, and polyimide are preferable because the resin after heat treatment has excellent heat resistance and mechanical properties. Used. Further, these photosensitive resins can be selected according to a desired application, such as whether to prepare a negative type photosensitive resin composition together with the (C) photosensitive agent described later.
[ポリイミド前駆体]
本発明の感光性樹脂組成物において、耐熱性及び感光特性の観点から最も好ましい(A)樹脂の1つの例は、下記一般式(1):
で表される構造を有するポリイミド前駆体である。ポリイミド前駆体は、加熱(例えば200℃以上)環化処理を施すことによってポリイミドに変換される。ポリイミド前駆体はネガ型感光性樹脂組成物用として好適である。
[Polyimide precursor]
In the photosensitive resin composition of the present invention, one example of the most preferable resin (A) from the viewpoint of heat resistance and photosensitive characteristics is the following general formula (1) :.
It is a polyimide precursor having a structure represented by. The polyimide precursor is converted into polyimide by subjecting it to a cyclization treatment (for example, 200 ° C. or higher). The polyimide precursor is suitable for a negative photosensitive resin composition.
上記一般式(1)中、X1で表される4価の有機基は、耐熱性と感光特性とを両立するという点で、好ましくは炭素数6~40の有機基であり、さらに好ましくは、-COOR1基及び-COOR2基と-CONH-基とが互いにオルト位置にある芳香族基、又は脂環式脂肪族基である。X1で表される4価の有機基として、好ましくは芳香族環を含有する炭素原子数6~40の有機基であり、さらに好ましくは、下記式(14):
上記一般式(1)中、Y1で表される2価の有機基は、耐熱性と感光特性とを両立するという点で、好ましくは炭素数6~40の芳香族基であり、例えば、下記式(15):
で表される構造が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、Y1の構造は1種でも2種以上の組み合わせでも構わない。上記式(15)及び(16)で表される構造を有するY1基は、耐熱性及び感光特性を両立するという点で特に好ましい。
In the above general formula (1), the divalent organic group represented by Y1 is preferably an aromatic group having 6 to 40 carbon atoms in terms of achieving both heat resistance and photosensitive characteristics, and is, for example, the following. Equation (15):
The structure represented by is mentioned, but is not limited to these. Further, the structure of Y1 may be one kind or a combination of two or more kinds. The Y1 group having the structures represented by the above formulas (15) and (16) is particularly preferable in terms of achieving both heat resistance and photosensitive characteristics.
R1及びR2に関して、上記一般式(2)中のR3は、水素原子又はメチル基であることが好ましく、R4及びR5は、感光特性の観点から水素原子であることが好ましい。また、m1は、感光特性の観点から2以上10以下の整数、好ましくは2以上4以下の整数である。 Regarding R1 and R2, R3 in the above general formula (2) is preferably a hydrogen atom or a methyl group, and R4 and R5 are preferably hydrogen atoms from the viewpoint of photosensitive characteristics. Further, m1 is an integer of 2 or more and 10 or less, preferably an integer of 2 or more and 4 or less from the viewpoint of photosensitive characteristics.
(A)樹脂としてポリイミド前駆体を用いる場合に、感光性樹脂組成物に感光性を付与する方式としては、エステル結合型とイオン結合型とが挙げられる。前者は、ポリイミド前駆体の側鎖にエステル結合によって光重合性基、すなわちオレフィン性二重結合を有する化合物を導入する方法であり、後者は、ポリイミド前駆体のカルボキシル基と、アミノ基を有する(メタ)アクリル化合物のアミノ基とをイオン結合を介して結合させて、光重合性基を付与する方法である。 When a polyimide precursor is used as the resin (A), examples of the method for imparting photosensitivity to the photosensitive resin composition include an ester bond type and an ion bond type. The former is a method of introducing a photopolymerizable group, that is, a compound having an olefinic double bond into the side chain of the polyimide precursor by an ester bond, and the latter has a carboxyl group and an amino group of the polyimide precursor (). Meta) This is a method of imparting a photopolymerizable group by bonding an amino group of an acrylic compound via an ionic bond.
上記エステル結合型のポリイミド前駆体は、まず、前述の4価の有機基X1を含むテトラカルボン酸二無水物と、光重合性の不飽和二重結合を有するアルコール類及び任意に炭素数1~4の飽和脂肪族アルコール類とを反応させて、部分的にエステル化したテトラカルボン酸(以下、アシッド/エステル体ともいう)を調製した後、これと、前述の2価の有機基Y1を含むジアミン類とをアミド重縮合させることにより得られる。 In the ester-bonded polyimide precursor, first, the tetracarboxylic acid dianhydride containing the above-mentioned tetravalent organic group X1, alcohols having a photopolymerizable unsaturated double bond, and optionally 1 to 1 to carbon atoms are used. After reacting with the saturated aliphatic alcohols of No. 4 to prepare a partially esterified tetracarboxylic acid (hereinafter, also referred to as an acid / ester compound), this and the above-mentioned divalent organic group Y1 are contained. It is obtained by amide polycondensation with diamines.
(アシッド/エステル体の調製)
本発明で、エステル結合型のポリイミド前駆体を調製するために好適に用いられる、4価の有機基X1を含むテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、無水ピロメリット酸、ジフェニルエーテル-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物、ベンゾフェノン-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物、ビフェニル-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物、ジフェニルスルホン-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物、ジフェニルメタン-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物、2,2-ビス(3,4-無水フタル酸)プロパン、2,2-ビス(3,4-無水フタル酸)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。また、これらは単独で用いることができるのは勿論のこと2種以上を混合して用いてもよい。
(Preparation of acid / ester)
In the present invention, tetracarboxylic acid dianhydride containing a tetravalent organic group X1 preferably used for preparing an ester-bonded polyimide precursor includes, for example, pyromellitic anhydride, diphenyl ether-3,3. ', 4,4'-Tetracarboxylic acid dianhydride, benzophenone-3,3', 4,4'-Tetracarboxylic acid dianhydride, Biphenyl-3,3', 4,4'-Tetracarboxylic acid dianhydride , Diphenylsulfone-3,3', 4,4'-tetracarboxylic acid dianhydride, diphenylmethane-3,3', 4,4'-tetracarboxylic acid dianhydride, 2,2-bis (3,4) -Anhydrous phthalic acid) propane, 2,2-bis (3,4-anhydride phthalic acid) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane and the like can be mentioned, but are limited thereto. It's not a thing. In addition, these can be used alone or in combination of two or more.
本発明で、エステル結合型のポリイミド前駆体を調製するために好適に用いられる、光重合性の不飽和二重結合を有するアルコール類としては、例えば、2-アクリロイルオキシエチルアルコール、1-アクリロイルオキシ-3-プロピルアルコール、2-アクリルアミドエチルアルコール、メチロールビニルケトン、2-ヒドロキシエチルビニルケトン、2-ヒドロキシ-3-メトキシプロピルアクリレート、2-ヒドロキシ-3-ブトキシプロピルアクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピルアクリレート、2-ヒドロキシ-3-ブトキシプロピルアクリレート、2-ヒドロキシ-3-t-ブトキシプロピルアクリレート、2-ヒドロキシ-3-シクロヘキシルオキシプロピルアクリレート、2-メタクリロイルオキシエチルアルコール、1-メタクリロイルオキシ-3-プロピルアルコール、2-メタクリルアミドエチルアルコール、メチロールビニルケトン、2-ヒドロキシエチルビニルケトン、2-ヒドロキシ-3-メトキシプロピルメタクリレート、2-ヒドロキシ-3-ブトキシプロピルメタクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピルメタクリレート、2-ヒドロキシ-3-ブトキシプロピルメタクリレート、2-ヒドロキシ-3-t-ブトキシプロピルメタクリレート、2-ヒドロキシ-3-シクロヘキシルオキシプロピルメタクリレート等を挙げることができる。 Examples of alcohols having a photopolymerizable unsaturated double bond, which are suitably used for preparing an ester-bonded polyimide precursor in the present invention, include 2-acryloyloxyethyl alcohol and 1-acryloyloxy. -3-propyl alcohol, 2-acrylamide ethyl alcohol, methylol vinyl ketone, 2-hydroxyethyl vinyl ketone, 2-hydroxy-3-methoxypropyl acrylate, 2-hydroxy-3-butoxypropyl acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxy Propyl acrylate, 2-hydroxy-3-butoxypropyl acrylate, 2-hydroxy-3-t-butoxypropyl acrylate, 2-hydroxy-3-cyclohexyloxypropyl acrylate, 2-methacryloyloxyethyl alcohol, 1-methacryloyloxy-3- Propyl alcohol, 2-methacrylamide ethyl alcohol, methylol vinyl ketone, 2-hydroxyethyl vinyl ketone, 2-hydroxy-3-methoxypropyl methacrylate, 2-hydroxy-3-butoxypropyl methacrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl methacrylate , 2-Hydroxy-3-butoxypropyl methacrylate, 2-hydroxy-3-t-butoxypropyl methacrylate, 2-hydroxy-3-cyclohexyloxypropyl methacrylate and the like.
上記アルコール類に、炭素数1~4の飽和脂肪族アルコールとして、例えば、メタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、n-ブタノール、tert-ブタノール等を一部混合して用いることもできる。 As saturated fatty alcohols having 1 to 4 carbon atoms, for example, methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, tert-butanol and the like can be partially mixed and used with the above alcohols.
上記の本発明に好適なテトラカルボン酸二無水物と上記のアルコール類とを、ピリジン等の塩基性触媒の存在下、適当な反応溶媒中、温度20~50℃で4~10時間撹拌溶解、混合することにより、酸無水物のエステル化反応が進行し、所望のアシッド/エステル体を得ることができる。 The above-mentioned tetracarboxylic acid anhydride suitable for the present invention and the above-mentioned alcohols are dissolved by stirring in a suitable reaction solvent at a temperature of 20 to 50 ° C. for 4 to 10 hours in the presence of a basic catalyst such as pyridine. By mixing, the esterification reaction of the acid anhydride proceeds, and a desired acid / ester compound can be obtained.
上記反応溶媒としては、アシッド/エステル体、及びこれとジアミン成分とのアミド重縮合生成物であるポリイミド前駆体を完全に溶解するものが好ましく、例えば、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ガンマブチロラクトン等が挙げられる。 The reaction solvent is preferably one in which the acid / ester form and the polyimide precursor which is an amide polycondensation product of the acid / ester component are completely dissolved, and for example, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N. -Dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, tetramethylurea, gamma butyrolactone and the like can be mentioned.
その他の反応溶媒としては、ケトン類、エステル類、ラクトン類、エーテル類、ハロゲン化炭化水素類が挙げられ、そして炭化水素類としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、シュウ酸ジエチル、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メチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、1,2-ジクロロエタン、1,4-ジクロロブタン、クロロベンゼン、o-ジクロロベンゼン、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等が挙げられる。これらは必要に応じて、単独で用いても2種以上混合して用いてもよい。 Other reaction solvents include ketones, esters, lactones, ethers, halogenated hydrocarbons, and hydrocarbons include, for example, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, methyl acetate, etc. Ethyl acetate, butyl acetate, diethyl oxalate, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, 1,4-dichlorobutane, chlorobenzene, o-dichlorobenzene, hexane, heptane, benzene, toluene, xylene And so on. These may be used alone or in combination of two or more, if necessary.
(ポリイミド前駆体の調製)
上記アシッド/エステル体(典型的には上記反応溶媒中の溶液)に、氷冷下、適当な脱水縮合剤、例えば、ジシクロカルボジイミド、1-エトキシカルボニル-2-エトキシ-1,2-ジヒドロキノリン、1,1-カルボニルジオキシ-ジ-1,2,3-ベンゾトリアゾール、N,N’-ジスクシンイミジルカーボネート等を投入混合してアシッド/エステル体をポリ酸無水物とした後、これに、本発明で好適に用いられる2価の有機基Y1を含むジアミン類を別途溶媒に溶解又は分散させたものを滴下投入し、アミド重縮合させることにより、目的のポリイミド前駆体を得ることができる。
(Preparation of polyimide precursor)
A suitable dehydration condensing agent, for example, dicyclocarbodiimide, 1-ethoxycarbonyl-2-ethoxy-1,2-dihydroquinoline, is added to the acid / ester compound (typically the solution in the reaction solvent) under ice-cooling. , 1,1-carbonyldioxy-di-1,2,3-benzotriazole, N, N'-discusin imidazole carbonate, etc. are added and mixed to make an acid / ester compound into a polyacid anhydride. In addition, a diamine containing a divalent organic group Y1 preferably used in the present invention is separately dissolved or dispersed in a solvent, and the mixture is added dropwise and amide polycondensed to obtain the desired polyimide precursor. can.
本発明で好適に用いられる2価の有機基Y1を含むジアミン類としては、例えば、p-フェニレンジアミン、m-フェニレンジアミン、4,4-ジアミノジフェニルエーテル、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、3,3’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノジフェニルスルフィド、3,4’-ジアミノジフェニルスルフィド、3,3’-ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、3,4’-ジアミノジフェニルスルホン、3,3’-ジアミノジフェニルスルホン、4,4’-ジアミノビフェニル、3,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジアミノビフェニル、4,4’-ジアミノベンゾフェノン、3,4’-ジアミノベンゾフェノン、3,3’-ジアミノベンゾフェノン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,3’-ジアミノジフェニルメタン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、 Examples of diamines containing a divalent organic group Y1 preferably used in the present invention include p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 4,4-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 3,3. '-Diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl sulfide, 3,4'-diaminodiphenyl sulfide, 3,3'-diaminodiphenyl sulfide, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 3,4'-diaminodiphenyl sulfone, 3,3'-diaminodiphenylsulfone, 4,4'-diaminobiphenyl, 3,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-diaminobiphenyl, 4,4'-diaminobenzophenone, 3,4'-diaminobenzophenone, 3 , 3'-diaminobenzophenone, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-diaminodiphenylmethane, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis ( 4-Aminophenoxy) Benzene,
1,3-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4-(3-アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、4,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4-ビス(3-アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、ビス〔4-(3-アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、1,4-ビス(4-アミノフェニル)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェニル)ベンゼン、9,10-ビス(4-アミノフェニル)アントラセン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル)プロパン、2,2-ビス〔4-(4-アミノフェノキシ)フェニル)ヘキサフルオロプロパン、1,4-ビス(3-アミノプロピルジメチルシリル)ベンゼン、オルト-トリジンスルホン、9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン、及びこれらのベンゼン環上の水素原子の一部が、メチル基、エチル基、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、ハロゲン等で置換されたもの、例えば3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,3’-ジメチトキシ-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジクロロ-4,4’-ジアミノビフェニル、並びにその混合物等が挙げられるが、これに限定されるものではない。 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, 4,4-bis (4-amino) Phenoxy) biphenyl, 4,4-bis (3-aminophenoxy) biphenyl, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ether, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ether, 1,4-bis (4-Aminophenyl) benzene, 1,3-bis (4-aminophenyl) benzene, 9,10-bis (4-aminophenyl) anthracene, 2,2-bis (4-aminophenyl) propane, 2,2 -Bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl) propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl) hexafluoropropane, 1,4-Bis (3-aminopropyldimethylsilyl) benzene, ortho-trizine sulfone, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, and some of the hydrogen atoms on these benzene rings are methyl groups. Those substituted with ethyl group, hydroxymethyl group, hydroxyethyl group, halogen, etc., for example, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-dimethitoxy-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'- Examples thereof include, but are not limited to, dichloro-4,4'-diaminobiphenyl and a mixture thereof.
また、本発明の感光性樹脂組成物を基板上に塗布することによって基板上に形成される樹脂層と各種基板との密着性の向上を目的に、ポリイミド前駆体の調製に際して、1,3-ビス(3-アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、1,3-ビス(3-アミノプロピル)テトラフェニルジシロキサン等のジアミノシロキサン類を共重合することもできる。 Further, in the preparation of the polyimide precursor, 1,3-, for the purpose of improving the adhesion between the resin layer formed on the substrate and various substrates by applying the photosensitive resin composition of the present invention on the substrate. Diaminosiloxanes such as bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane and 1,3-bis (3-aminopropyl) tetraphenyldisiloxane can also be copolymerized.
アミド重縮合反応終了後、当該反応液中に共存している脱水縮合剤の吸水副生物を必要に応じて濾別した後、水、脂肪族低級アルコール、又はその混合液等の貧溶媒を、得られた重合体成分に投入し、重合体成分を析出させ、さらに、再溶解、再沈析出操作等を繰り返すことにより、重合体を精製し、真空乾燥を行い、目的のポリイミド前駆体を単離する。精製度を向上させるために、陰イオン及び/又は陽イオン交換樹脂を適当な有機溶媒で膨潤させて充填したカラムに、この重合体の溶液を通し、イオン性不純物を除去してもよい。 After completion of the amide polycondensation reaction, the water-absorbing by-products of the dehydration condensate coexisting in the reaction solution are filtered out as necessary, and then a poor solvent such as water, an aliphatic lower alcohol, or a mixed solution thereof is added. The polymer is purified by pouring it into the obtained polymer component, precipitating the polymer component, and further repeating redissolution and reprecipitation precipitation operations to purify the polymer, vacuum dry it, and obtain the desired polyimide precursor. Release. In order to improve the degree of purification, a solution of this polymer may be passed through a column filled with anions and / or cation exchange resins swollen with a suitable organic solvent to remove ionic impurities.
一方、上記イオン結合型のポリイミド前駆体は、典型的には、テトラカルボン酸二無水物にジアミンを反応させて得られる。この場合、上記一般式(11)中のR1及びR2のうち少なくともいずれかはヒドロキシル基である。 On the other hand, the ion-bonded polyimide precursor is typically obtained by reacting a tetracarboxylic dianhydride with a diamine. In this case, at least one of R1 and R2 in the general formula (11) is a hydroxyl group.
テトラカルボン酸二無水物としては、上記式(14)の構造を含むテトラカルボン酸の無水物が好ましく、ジアミンとしては、上記式(15)又は(16)の構造を含むジアミンが好ましい。得られたポリアミド前駆体に、後述する、アミノ基を有する(メタ)アクリル化合物を添加することで、カルボキシル基とアミノ基とのイオン結合により光重合性基が付与される。 The tetracarboxylic dianhydride is preferably an anhydride of a tetracarboxylic acid containing the structure of the above formula (14), and the diamine is preferably a diamine containing the structure of the above formula (15) or (16). By adding a (meth) acrylic compound having an amino group, which will be described later, to the obtained polyamide precursor, a photopolymerizable group is imparted by an ionic bond between the carboxyl group and the amino group.
上記エステル結合型及び上記イオン結合型のポリイミド前駆体の分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算重量平均分子量で測定した場合に、8,000~150,000であることが好ましく、9,000~50,000であることがより好ましい。重量平均分子量が8,000以上である場合、機械物性が良好であり、150,000以下である場合、現像液への分散性が良好で、レリーフパターンの解像性能が良好である。ゲルパーミエーションクロマトグラフィーの展開溶媒としては、テトラヒドロフラン、及びN-メチル-2-ピロリドンが推奨される。また重量平均分子量は標準単分散ポリスチレンを用いて作成した検量線から求める。標準単分散ポリスチレンとしては、昭和電工社製 有機溶媒系標準試料 STANDARD SM-105から選ぶことが推奨される。 The molecular weights of the ester-bonded and ionic-bonded polyimide precursors are preferably 8,000 to 150,000, preferably 9,000, as measured by the polystyrene-equivalent weight average molecular weight by gel permeation chromatography. More preferably, it is ~ 50,000. When the weight average molecular weight is 8,000 or more, the mechanical properties are good, and when it is 150,000 or less, the dispersibility in the developing solution is good and the resolution performance of the relief pattern is good. Tetrahydrofuran and N-methyl-2-pyrrolidone are recommended as developing solvents for gel permeation chromatography. The weight average molecular weight is obtained from a calibration curve prepared using standard monodisperse polystyrene. As the standard monodisperse polystyrene, it is recommended to select from Showa Denko's organic solvent-based standard sample STANDARD SM-105.
[ポリアミド]
本発明の感光性樹脂組成物における好ましい(A)樹脂のさらに1つの例は、下記一般式(3):
で表される構造を有するポリアミドである。このポリアミドはネガ型感光性樹脂組成物用として好適である。
[polyamide]
A further example of the preferred resin (A) in the photosensitive resin composition of the present invention is the following general formula (3) :.
It is a polyamide having a structure represented by. This polyamide is suitable for negative photosensitive resin compositions.
上記一般式(3)中、R6で示される基としては、感光特性と耐薬品性とを両立するという点で、下記一般式(17)、
で表される基であることが好ましい。
In the above general formula (3), the group represented by R6 is the following general formula (17), in that both photosensitive characteristics and chemical resistance are compatible.
It is preferably a group represented by.
上記一般式(3)中、X2で示される3価の有機基としては、炭素数が6~15の3価の有機基であることが好ましく、例えば下記式(18):
上記一般式(3)中、Y2で示される2価の有機基としては、炭素数が6~35の有機基であることが好ましく、そして置換されていてもよい芳香族環又は脂肪族環を1~4個有する環状有機基、または環状構造を持たない脂肪族基またはシロキサン基であることが更に好ましい。Y2で示される2価の有機基としては、下記一般式(15)及び下記一般式(19)、(20):
環状構造を持たない脂肪族基またはシロキサン基としては、下記一般式(21):
本発明のポリアミド樹脂は、例えば、以下のように合成することができる。
(フタル酸化合物封止体の合成)
第一に、3価の芳香族基X2を有する化合物、例えばアミノ基で置換されたフタル酸、アミノ基で置換されたイソフタル酸、及び、アミノ基で置換されたテレフタル酸からなる群から選ばれた少なくとも1つ以上の化合物(以下、「フタル酸化合物」という)1モルと、アミノ基と反応する化合物1モルとを反応させて、該フタル酸化合物のアミノ基を後述のラジカル重合性の不飽和結合を含む基で修飾、封止した化合物(以下、「フタル酸化合物封止体」という)を合成する。これらは単独でもよいし、混合して用いてもよい。
The polyamide resin of the present invention can be synthesized, for example, as follows.
(Synthesis of phthalic acid compound encapsulant)
First, it is selected from the group consisting of compounds having a trivalent aromatic group X2, such as amino group substituted phthalic acid, amino group substituted isophthalic acid, and amino group substituted terephthalic acid. In addition, 1 mol of at least one compound (hereinafter referred to as “phthalic acid compound”) is reacted with 1 mol of a compound that reacts with an amino group, and the amino group of the phthalic acid compound is not radically polymerizable, which will be described later. A compound modified and sealed with a group containing a saturated bond (hereinafter referred to as "phthalic acid compound encapsulant") is synthesized. These may be used alone or in combination.
フタル酸化合物を上記ラジカル重合性の不飽和結合を含む基で封止した構造とすると、ポリアミド樹脂にネガ型の感光性(光硬化性)を付与することができる。 When the phthalic acid compound is sealed with a group containing the radically polymerizable unsaturated bond, the polyamide resin can be imparted with negative-type photosensitive (photocurability).
ラジカル重合性の不飽和結合を含む基としては、炭素数3~20のラジカル重合性の不飽和結合基を有する有機基であることが好ましく、メタクリロイル基又はアクリロイル基を含む基が特に好ましい。 The group containing a radically polymerizable unsaturated bond is preferably an organic group having a radically polymerizable unsaturated bond group having 3 to 20 carbon atoms, and a group containing a methacryloyl group or an acryloyl group is particularly preferable.
上述のフタル酸化合物封止体は、フタル酸化合物のアミノ基と、炭素数3~20のラジカル重合性の不飽和結合基を少なくとも一つ有する酸クロライド、イソシアネート又はエポキシ化合物等とを反応させることで得ることができる。 In the above-mentioned phthalic acid compound encapsulant, the amino group of the phthalic acid compound is reacted with an acid chloride, isocyanate, an epoxy compound or the like having at least one radically polymerizable unsaturated bond group having 3 to 20 carbon atoms. Can be obtained at.
好適な酸クロライドとしては、(メタ)アクリロイルクロリド、2-[(メタ)アクリロイルオキシ]アセチルクロリド、3―[(メタ)アクリロイルオキシ]プロピオニルクロリド、2-[(メタ)アクリロイルオキシ]エチルクロロホルメート、3-[(メタ)アクリロイルオキシプロピル]クロロホルメートなどが挙げられる。好適なイソシアネートとしては、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート、1,1-ビス[(メタ)アクリロイルオキシメチル]エチルイソシアネート、2-[2-(メタ)アクリロイルオキシエトキシ]エチルイソシアネートなどが挙げられる。好適なエポキシ化合物としては、グリシジル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、混合して用いてもよいが、メタクリロイルクロリドおよび/又は2-(メタクリロイルオキシ)エチルイソシアネートを用いるのが特に好ましい。 Suitable acid chlorides include (meth) acryloyl chloride, 2-[(meth) acryloyloxy] acetyl chloride, 3-[(meth) acryloyloxy] propionyl chloride, 2-[(meth) acryloyloxy] ethylchloroformate. , 3-[(Meta) acryloyloxypropyl] chloroformate and the like. Suitable isocyanates include 2- (meth) acryloyloxyethyl isocyanate, 1,1-bis [(meth) acryloyloxymethyl] ethyl isocyanate, 2- [2- (meth) acryloyloxyethoxy] ethyl isocyanate and the like. .. Suitable epoxy compounds include glycidyl (meth) acrylate and the like. These may be used alone or in admixture, but it is particularly preferable to use methacryloyl chloride and / or 2- (methacryloyloxy) ethyl isocyanate.
更に、これらのフタル酸化合物封止体としては、フタル酸化合物が5-アミノイソフタル酸であるものが、感光特性に優れると同時に、加熱硬化後の膜特性に優れたポリアミドを得ることができるために好ましい。 Further, as these phthalic acid compound encapsulants, those in which the phthalic acid compound is 5-aminoisophthalic acid are excellent in photosensitive characteristics and at the same time, a polyamide having excellent film characteristics after heat curing can be obtained. Is preferable.
上記封止反応は、ピリジンなどの塩基性触媒又はジ-n-ブチルスズジラウレートなどのスズ系触媒の存在下、フタル酸化合物と封止剤とを溶媒中で撹拌溶解、混合することにより進行させることができる。 The sealing reaction is carried out by stirring, dissolving and mixing the phthalic acid compound and the sealing agent in a solvent in the presence of a basic catalyst such as pyridine or a tin catalyst such as di-n-butyltin dilaurate. Can be done.
反応溶媒としては、生成物であるフタル酸化合物封止体を完全に溶解するものが好ましく、例えば、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ガンマブチロラクトン等が挙げられる。 The reaction solvent is preferably one that completely dissolves the product phthalic acid compound encapsulant, for example, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide. , Tetramethylurea, gamma butyrolactone and the like.
その他の反応溶媒としては、ケトン類、エステル類、ラクトン類、エーテル類、ハロゲン化炭化水素類が挙げられ、そして炭化水素類としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、シュウ酸ジエチル、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メチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、1,2-ジクロロエタン、1,4-ジクロロブタン、クロロベンゼン、o-ジクロロベンゼン、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、及びキシレン等が挙げられる。これらの溶媒は、必要に応じて、単独でも混合して用いることもできる。 Other reaction solvents include ketones, esters, lactones, ethers, halogenated hydrocarbons, and hydrocarbons include, for example, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, methyl acetate, etc. Ethyl acetate, butyl acetate, diethyl oxalate, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, 1,4-dichlorobutane, chlorobenzene, o-dichlorobenzene, hexane, heptane, benzene, toluene, and Examples include xylene. If necessary, these solvents can be used alone or in combination.
酸クロライドなど、封止剤の種類によっては、封止反応の過程で塩化水素が副生するものがある。この場合は、以降の工程の汚染を防止する意味からも、一旦水再沈して水洗乾燥したり、イオン交換樹脂を充填したカラムを通してイオン成分を除去軽減するなど、適宜精製を行うことが好ましい。 Depending on the type of encapsulant, such as acid chloride, hydrogen chloride may be produced as a by-product in the process of encapsulation reaction. In this case, from the viewpoint of preventing contamination in the subsequent steps, it is preferable to perform appropriate purification such as once re-settling with water and washing and drying, or removing and reducing the ionic components through a column filled with an ion exchange resin. ..
(ポリアミドの合成)
上記フタル酸化合物封止体と2価の有機基Y2を有するジアミン化合物を、ピリジン又はトリエチルアミンなどの塩基性触媒の存在下、適当な溶媒中で混合し、アミド重縮合させることにより、本発明のポリアミドを得ることができる。
(Synthesis of polyamide)
The above-mentioned phthalic acid compound encapsulant and a diamine compound having a divalent organic group Y2 are mixed in a suitable solvent in the presence of a basic catalyst such as pyridine or triethylamine and amide polycondensed to obtain the present invention. Polyamide can be obtained.
アミド重縮合方法としては、フタル酸化合物封止体を、脱水縮合剤を用いて対称ポリ酸無水物とした後にジアミン化合物と混合する方法、又はフタル酸化合物封止体を既知の方法により酸クロライド化した後にジアミン化合物と混合する方法、ジカルボン酸成分と活性エステル化剤を脱水縮合剤の存在下で反応させて活性エステル化させた後にジアミン化合物と混合する方法などが挙げられる。 As the amide polycondensation method, a phthalic acid compound encapsulant is made into a symmetric polyacid anhydride using a dehydration condensing agent and then mixed with a diamine compound, or the phthalic acid compound encapsulant is acid chloride by a known method. Examples thereof include a method of mixing with a diamine compound after conversion, a method of reacting a dicarboxylic acid component with an active esterifying agent in the presence of a dehydration condensing agent to form an active ester, and then mixing with the diamine compound.
脱水縮合剤としては、例えば、ジシクロヘキシルカルボジイミド、1-エトキシカルボニル-2-エトキシ-1,2-ジヒドロキノリン、1,1’-カルボニルジオキシ-ジ-1,2,3-ベンゾトリアゾール、N,N’-ジスクシンイミジルカーボネートなどが好ましいものとして挙げられる。 Examples of the dehydration condensing agent include dicyclohexylcarbodiimide, 1-ethoxycarbonyl-2-ethoxy-1,2-dihydroquinoline, 1,1′-carbonyldioxy-di-1,2,3-benzotriazole, N, N. '-Discusin imidyl carbonate and the like are preferred.
クロロ化剤としては、塩化チオニルなどが挙げられる。 Examples of the chlorolytic agent include thionyl chloride and the like.
活性エステル化剤としては、N-ヒドロキシスクシンイミド又は1-ヒドロキシベンゾトリアゾール、N-ヒドロキシ-5-ノルボルネン-2,3-ジカルボン酸イミド、2-ヒドロキシイミノ-2-シアノ酢酸エチル、2-ヒドロキシイミノ-2-シアノ酢酸アミドなどが挙げられる。 Examples of the active esterifying agent include N-hydroxysuccinimide or 1-hydroxybenzotriazole, N-hydroxy-5-norbornen-2,3-dicarboxylic acidimide, 2-hydroxyimino-2-cyanoacetate ethyl, and 2-hydroxyimino-. Examples include 2-cyanoacetic acid amide.
有機基Y2を有するジアミン化合物としては、芳香族ジアミン化合物、芳香族ビスアミノフェノール化合物、脂環式ジアミン化合物、直鎖脂肪族ジアミン化合物、シロキサンジアミン化合物からなる群から選択される少なくとも1つのジアミン化合物であることが好ましく、所望に応じて複数を併用することも可能である。 The diamine compound having an organic group Y2 is at least one diamine compound selected from the group consisting of an aromatic diamine compound, an aromatic bisaminophenol compound, an alicyclic diamine compound, a linear aliphatic diamine compound, and a siloxane diamine compound. It is preferable that a plurality of compounds are used in combination, if desired.
芳香族ジアミン化合物としては、p-フェニレンジアミン、m-フェニレンジアミン、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、3,3’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノジフェニルスルフィド、3,4’-ジアミノジフェニルスルフィド、3,3’-ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、3,4’-ジアミノジフェニルスルホン、3,3’-ジアミノジフェニルスルホン、4,4’-ジアミノビフェニル、3,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジアミノビフェニル、4,4’-ジアミノベンゾフェノン、3,4’-ジアミノベンゾフェノン、3,3’-ジアミノベンゾフェノン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,4’-ジアミノジフェニルメタン、 Examples of the aromatic diamine compound include p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 3,3'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl sulfide, and the like. 3,4'-diaminodiphenyl sulfide, 3,3'-diaminodiphenyl sulfide, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 3,4'-diaminodiphenyl sulfone, 3,3'-diaminodiphenyl sulfone, 4,4'- Diaminobiphenyl, 3,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-diaminobiphenyl, 4,4'-diaminobenzophenone, 3,4'-diaminobenzophenone, 3,3'-diaminobenzophenone, 4,4'-diaminodiphenylmethane , 3,4'-diaminodiphenylmethane,
3,3’-ジアミノジフェニルメタン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、4,4’-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’-ビス(3-アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、1,4-ビス(4-アミノフェニル)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェニル)ベンゼン、9,10-ビス(4-アミノフェニル)アントラセン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、1,4-ビス(3-アミノプロピルジメチルシリル)ベンゼン、オルト-トリジンスルホン、9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン、並びにこれらのベンゼン環上の水素原子の一部が、メチル基、エチル基、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、及びハロゲン原子から成る群から選択される1つ以上の基で置換されたジアミン化合物が挙げられる。 3,3'-Diaminodiphenylmethane, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, bis [4 -(4-Aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, 4,4'-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 4,4'-bis (3-aminophenoxy) ) Biphenyl, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ether, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ether, 1,4-bis (4-aminophenyl) benzene, 1,3-bis ( 4-Aminophenyl) benzene, 9,10-bis (4-aminophenyl) anthracene, 2,2-bis (4-aminophenyl) propane, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 2, 2-Bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 1,4-bis (3-aminopropyldimethylsilyl) benzene , Ortho-trizine sulfone, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, and some of the hydrogen atoms on these benzene rings are methyl, ethyl, hydroxymethyl, hydroxyethyl, and halogen atoms. Included are diamine compounds substituted with one or more groups selected from the group consisting of.
このベンゼン環上の水素原子が置換されたジアミン化合物の例としては、3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,3’-ジメチトキシ-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジクロロ-4,4’-ジアミノビフェニルなどが挙げられる。 Examples of the diamine compound in which the hydrogen atom on the benzene ring is substituted are 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 3, 3'-dimethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-dimethitoxy-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dichloro- Examples include 4,4'-diaminobiphenyl.
芳香族ビスアミノフェノール化合物としては、3,3’-ジヒドロキシベンジジン、3,3’-ジアミノ-4,4’-ジヒドロキシビフェニル、3,3’-ジヒドロキシ-4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、ビス-(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)メタン、2,2-ビス-(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス-(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス-(3-ヒドロキシ-4-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス-(3-ヒドロキシ-4-アミノフェニル)メタン、2,2-ビス-(3-ヒドロキシ-4-アミノフェニル)プロパン、3,3’-ジヒドロキシ-4,4’-ジアミノベンゾフェノン、3,3’-ジヒドロキシ-4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジヒドロキシ-3,3’-ジアミノジフェニルエーテル、2,5-ジヒドロキシ-1,4-ジアミノベンゼン、4,6-ジアミノレゾルシノール、1,1-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、4,4-(α-メチルベンジリデン)-ビス(2-アミノフェノール)などが挙げられる。 Examples of the aromatic bisaminophenol compound include 3,3'-dihydroxybenzidine, 3,3'-diamino-4,4'-dihydroxybiphenyl, 3,3'-dihydroxy-4,4'-diaminodiphenylsulfone, and bis-. (3-Amino-4-hydroxyphenyl) methane, 2,2-bis- (3-amino-4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis- (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis- (3-hydroxy-4-aminophenyl) hexafluoropropane, bis- (3-hydroxy-4-aminophenyl) methane, 2,2-bis- (3-hydroxy-4-aminophenyl) Propane, 3,3'-dihydroxy-4,4'-diaminobenzophenone, 3,3'-dihydroxy-4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-dihydroxy-3,3'-diaminodiphenyl ether, 2,5 -Dihydroxy-1,4-diaminobenzene, 4,6-diaminoresorcinol, 1,1-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) cyclohexane, 4,4- (α-methylbenzylidene) -bis (2-amino Penyl) and the like.
脂環式ジアミン化合物としては、1,3-ジアミノシクロペンタン、1,3-ジアミノシクロヘキサン、1,3-ジアミノ-1-メチルシクロヘキサン、3,5-ジアミノ-1,1-ジメチルシクロヘキサン、1,5-ジアミノ-1,3-ジメチルシクロヘキサン、1,3-ジアミノ-1-メチル-4-イソプロピルシクロヘキサン、1,2-ジアミノ-4-メチルシクロヘキサン、1,4-ジアミノシクロヘキサン、1,4-ジアミノ-2,5-ジエチルシクロヘキサン、1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,4-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、2-(3-アミノシクロペンチル)-2-プロピルアミン、メンセンジアミン、イソホロンジアミン、ノルボルナンジアミン、1-シクロヘプテン-3,7-ジアミン、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、4,4’-メチレンビス(2-メチルシクロヘキシルアミン)、1,4-ビス(3-アミノプロピル)ピペラジン、3,9-ビス(3-アミノプロピル)-2,4,8,10-テトラオキサスピロ-[5,5]-ウンデカンなどが挙げられる。 Examples of the alicyclic diamine compound include 1,3-diaminocyclopentane, 1,3-diaminocyclohexane, 1,3-diamino-1-methylcyclohexane, 3,5-diamino-1,1-dimethylcyclohexane, and 1,5. -Diamino-1,3-dimethylcyclohexane, 1,3-diamino-1-methyl-4-isopropylcyclohexane, 1,2-diamino-4-methylcyclohexane, 1,4-diaminocyclohexane, 1,4-diamino-2 , 5-diethylcyclohexane, 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane, 1,4-bis (aminomethyl) cyclohexane, 2- (3-aminocyclopentyl) -2-propylamine, mensendiamine, isophoronediamine, norbornan Diamine, 1-Cycloheptene-3,7-diamine, 4,4'-methylenebis (cyclohexylamine), 4,4'-methylenebis (2-methylcyclohexylamine), 1,4-bis (3-aminopropyl) piperazine, Examples thereof include 3,9-bis (3-aminopropyl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro- [5,5] -undecane.
直鎖脂肪族ジアミン化合物としては、1,2-ジアミノエタン、1,4-ジアミノブタン、1,6-ジアミノヘキサン、1,8-ジアミノオクタン、1,10-ジアミノデカン、1,12-ジアミノドデカンなどの炭化水素型ジアミン、又は2-(2-アミノエトキシ)エチルアミン、2,2’-(エチレンジオキシ)ジエチルアミン、ビス[2-(2-アミノエトキシ)エチル]エーテルなどのアルキレンオキサイド型ジアミンなどが挙げられる。 Examples of the linear aliphatic diamine compound include 1,2-diaminoethane, 1,4-diaminobutane, 1,6-diaminohexane, 1,8-diaminooctane, 1,10-diaminodecane, and 1,12-diaminododecane. Hydrocarbon-type diamines such as 2- (2-aminoethoxy) ethylamine, 2,2'-(ethylenedioxy) diethylamine, alkylene oxide-type diamines such as bis [2- (2-aminoethoxy) ethyl] ether, etc. Can be mentioned.
シロキサンジアミン化合物としては、ジメチル(ポリ)シロキサンジアミン、例えば、信越化学工業製、商標名PAM-E、KF-8010、X-22-161Aなどが挙げられる。 Examples of the siloxane diamine compound include dimethyl (poly) siloxane diamine, for example, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade names PAM-E, KF-8010, X-22-161A and the like.
反応溶媒としては、生成するポリマーを完全に溶解する溶媒が好ましく、例えば、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ガンマブチロラクトン等が挙げられる。 The reaction solvent is preferably a solvent that completely dissolves the produced polymer, for example, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, tetramethylurea, gamma-butyrolactone. And so on.
他にも、場合によってはケトン類、エステル類、ラクトン類、エーテル類、炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類を反応溶媒として用いてもよい。具体的には、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、シュウ酸ジエチル、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メチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、1,2-ジクロロエタン、1,4-ジクロロブタン、クロロベンゼン、o-ジクロロベンゼン、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等が挙げられる。 In addition, in some cases, ketones, esters, lactones, ethers, hydrocarbons, and halogenated hydrocarbons may be used as the reaction solvent. Specifically, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, diethyl oxalate, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, 1,4-dichloro. Examples thereof include butane, chlorobenzene, o-dichlorobenzene, hexane, heptane, benzene, toluene, xylene and the like.
アミド重縮合反応終了後、反応液中に析出してきた脱水縮合剤由来の析出物等を必要に応じて濾別する。次いで、反応液中に、水若しくは脂肪族低級アルコール又はその混合液などのポリアミドの貧溶媒を投入してポリアミドを析出させる。更に、析出したポリアミドを溶媒に再溶解させ、再沈析出操作を繰り返すことによって精製し、真空乾燥を行い、目的のポリアミドを単離する。なお、精製度を更に向上させるために、このポリアミドの溶液を、イオン交換樹脂を充填したカラムに通してイオン性不純物を除去してもよい。 After the completion of the amide polycondensation reaction, the precipitate derived from the dehydration condensate agent and the like precipitated in the reaction solution are filtered out as necessary. Next, a poor solvent for the polyamide such as water or an aliphatic lower alcohol or a mixture thereof is added to the reaction solution to precipitate the polyamide. Further, the precipitated polyamide is redissolved in a solvent, purified by repeating the reprecipitation and precipitation operation, and vacuum dried to isolate the desired polyamide. In addition, in order to further improve the degree of purification, the solution of this polyamide may be passed through a column filled with an ion exchange resin to remove ionic impurities.
ポリアミドのゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下「GPC」という)によるポリスチレン換算重量平均分子量は、7,000~70,000であることが好ましく、そして10,000~50,000であることがより好ましい。ポリスチレン換算重量平均分子量が7,000以上であれば、硬化レリーフパターンの基本的な物性が確保される。また、ポリスチレン換算重量平均分子量が70,000以下であれば、レリーフパターンを形成する際の現像溶解性が確保される。 The polystyrene-equivalent weight average molecular weight of the polyamide by gel permeation chromatography (hereinafter referred to as “GPC”) is preferably 7,000 to 70,000, and more preferably 10,000 to 50,000. When the polystyrene-equivalent weight average molecular weight is 7,000 or more, the basic physical properties of the cured relief pattern are ensured. Further, when the polystyrene-equivalent weight average molecular weight is 70,000 or less, the develop solubility at the time of forming the relief pattern is ensured.
GPCの溶離液としては、テトラヒドロフラン又はN-メチル-2-ピロリドンが推奨される。また、重量平均分子量値は標準単分散ポリスチレンを用いて作成した検量線から求められる。標準単分散ポリスチレンとしては昭和電工製 有機溶媒系標準試料 STANDARD SM-105から選ぶことが推奨される。 Tetrahydrofuran or N-methyl-2-pyrrolidone is recommended as the eluent for GPC. The weight average molecular weight value is obtained from a calibration curve prepared using standard monodisperse polystyrene. As the standard monodisperse polystyrene, it is recommended to select from Showa Denko's organic solvent-based standard sample STANDARD SM-105.
(B)化学式(b1)で示される化合物
本発明に用いられる(B)化学式(b1)で示される化合物について説明する。(B)化学式(b1)で示される化合物を用いることにより、ネガ型感光性樹脂組成物により形成された塗膜が有機溶媒の現像液に速やかに溶けるようになり、かつ、優れたレリーフパターンが形成できる。メカニズムは定かではないが、(B)化学式(b1)で示される化合物はネガ型感光性樹脂組成物の樹脂に使われる一般式(2)や1,3-ビス(3-アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、1,3-ビス(3-アミノプロピル)テトラフェニルジシロキサンの構造と近い構造を持つために、樹脂と相溶性が高いと考えられ、樹脂と樹脂の間に(B)化学式(b1)で示される化合物が分散すると推測される。このため、有機溶媒の現像液がネガ型感光性樹脂組成物により形成された塗膜に容易に浸透するため、速やかに溶解し、かつ、優れたレリーフパターンが形成すると考えられる。さらに、(B)化学式(b1)で示される化合物がn≧2の時、または複数のn数の混合物である時、よりかさ高い(B)化学式(b1)で示される化合物が樹脂の間に入ることになり、有機溶媒の現像液への溶解性がさらに高まると推察される。
(B)化学式(b1)で示される化合物は、n=2~5であることが好ましい。また、ネガ型感光性樹脂組成物は、化学式(b1)において、n=2~5である化合物のいずれかを含んでいてもよいし、化学式(b1)において、n=2~5である化合物のすべてを含んでいてもよい。
The compound represented by (B) chemical formula (b1) used in the present invention will be described. (B) By using the compound represented by the chemical formula (b1), the coating film formed by the negative photosensitive resin composition can be rapidly dissolved in the developing solution of the organic solvent, and an excellent relief pattern can be obtained. Can be formed. Although the mechanism is not clear, the compound represented by (B) chemical formula (b1) is the general formula (2) or 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyl used in the resin of the negative photosensitive resin composition. Since it has a structure similar to that of disiloxane and 1,3-bis (3-aminopropyl) tetraphenyldisiloxane, it is considered to be highly compatible with the resin, and the chemical formula (b) (b1) between the resins is considered to be high. ) Is presumed to be dispersed. Therefore, it is considered that the developer of the organic solvent easily permeates the coating film formed of the negative photosensitive resin composition, so that the developer quickly dissolves and an excellent relief pattern is formed. Further, when (B) the compound represented by the chemical formula (b1) is n ≧ 2, or when a mixture of a plurality of n numbers is used, the bulkier compound represented by the chemical formula (b1) is placed between the resins. It is presumed that the organic solvent will enter and the solubility of the organic solvent in the developer will be further enhanced.
(B) The compound represented by the chemical formula (b1) preferably has n = 2 to 5. Further, the negative photosensitive resin composition may contain any of the compounds having n = 2 to 5 in the chemical formula (b1), or the compound having n = 2 to 5 in the chemical formula (b1). May include all of.
また、(B)化学式(b1)で示される化合物は、光硬化を促進させる効果があり、(B)化学式(b1)で示される化合物が樹脂の間に入りやすい効果と相まって、樹脂間の光硬化を促進させリソグラフィー工程における現像時の接着と解像度を向上させると推察される。 Further, the compound represented by (B) the chemical formula (b1) has an effect of accelerating photocuring, and (B) the compound represented by the chemical formula (b1) has an effect of easily entering between the resins, and the light between the resins is combined. It is presumed that it promotes curing and improves adhesion and resolution during development in the lithography process.
(B)化学式(b1)で示される化合物の具体例としては、4-ヒドロキシ酪酸、4-ヒドロキシ酪酸メチル、4-ヒドロキシ酪酸エチル、4-ヒドロキシ酪酸プロピル、4-ヒドロキシ酪酸イソプロピル、4-ヒドロキシ酪酸ブチル、4-ヒドロキシ酪酸ペンチル、4-ヒドロキシ酪酸ヘキシル、4-ヒドロキシ酪酸ヘプチル、4-ヒドロキシ酪酸オクチル、4-ヒドロキシ酪酸ノニル、4-ヒドロキシ酪酸デシル及びその誘導体が挙げられる。 (B) Specific examples of the compound represented by the chemical formula (b1) include 4-hydroxybutyric acid, methyl 4-hydroxybutyric acid, ethyl 4-hydroxybutyric acid, propyl 4-hydroxybutyric acid, isopropyl 4-hydroxybutyric acid and 4-hydroxybutyric acid. Examples thereof include butyl, pentyl 4-hydroxybutyrate, hexyl 4-hydroxybutyrate, heptyl 4-hydroxybutyrate, octyl 4-hydroxybutyrate, nonyl 4-hydroxybutyrate, decyl 4-hydroxybutyrate and derivatives thereof.
また、水又はアルキルアルコールとγ-ブチロラクトンを酸触媒下で開環反応させるとn≧2の(B)化学式(b1)で示される化合物が得られる。
アルキルアルコールとして、メタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、n-ブタノール、tert-ブタノール、1-ペンタノール、2-ペンタノール、3-ペンタノール、ネオペンチルアルコール、1-ヘプタノール、2-ヘプタノール、3-ヘプタノール、1-オクタノール、2-オクタノール、3-オクタノール、1-ノナノール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノエチルエーテル、ベンジルアルコール等があげられるが、樹脂との相溶性の観点からタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、n-ブタノール、tert-ブタノールが望ましい。
酸触媒として、塩酸、硫酸、硝酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、n-プロパンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、パラ-トルエンスルホン酸、シュウ酸、マロン酸等があげられ、酸触媒の酸性度が高いほうが反応速度の観点から望ましい。
Further, when water or an alkyl alcohol and γ-butyrolactone are subjected to a ring-opening reaction under an acid catalyst, a compound represented by the chemical formula (b1) of (B) of n ≧ 2 can be obtained.
As alkyl alcohols, methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, tert-butanol, 1-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, neopentyl alcohol, 1-heptanol, 2-heptanol, 3 -Heptanol, 1-octanol, 2-octanol, 3-octanol, 1-nonanol, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, tetraethylene glycol monoethyl ether, benzyl alcohol, etc. However, from the viewpoint of compatibility with the resin, tanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, and tert-butanol are desirable.
Examples of the acid catalyst include hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, n-propanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, para-toluenesulfonic acid, oxalic acid, malonic acid and the like, and the acidity of the acid catalyst is high. Higher is desirable from the viewpoint of reaction rate.
(B)化学式(b1)で示される化合物の配合量は、(A)樹脂100質量部に対し、0.01~10質量部であり、好ましくは0.05~5質量部である。上記配合量が0.01質量部以上である場合、現像時間の短縮が発現し、一方、10質量部以下である場合、解像度に優れる。 (B) The compounding amount of the compound represented by the chemical formula (b1) is 0.01 to 10 parts by mass, preferably 0.05 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin (A). When the blending amount is 0.01 parts by mass or more, the development time is shortened, while when it is 10 parts by mass or less, the resolution is excellent.
(C)感光剤
本発明に用いられる(C)感光剤について説明する。
感光剤としては、例えば、ベンゾフェノン、o-ベンゾイル安息香酸メチル、4-ベンゾイル-4’-メチルジフェニルケトン、ジベンジルケトン、フルオレノンなどのベンゾフェノン誘導体、2,2’-ジエトキシアセトフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンなどのアセトフェノン誘導体、チオキサントン、2-メチルチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントンなどのチオキサントン誘導体、ベンジル、ベンジルジメチルケタール、ベンジル-β-メトキシエチルアセタールなどのベンジル誘導体、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテルなどのベンゾイン誘導体、1-フェニル-1,2-ブタンジオン-2-(o- メトキシカルボニル)オキシム、1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-(o-メトキシカルボニル)オキシム、1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-(o-エトキシカルボニル)オキシム、1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-(o-ベンゾイル)オキシム、1,3-ジフェニルプロパントリオン-2-(o-エトキシカルボニル)オキシム、1-フェニル-3-エトキシプロパントリオン-2-(o-ベンゾイル)オキシムなどのオキシム類、N-フェニルグリシン等のN-アリールグリシン類、ベンゾイルパークロライド等の過酸化物類、芳香族ビイミダゾール類などが好ましく挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、これらの使用にあたっては、単独でも2種以上の混合物でもかまわない。
(C) Photosensitizer The (C) photosensitive agent used in the present invention will be described.
Examples of the photosensitizer include benzophenone derivatives such as benzophenone, methyl o-benzoylbenzoate, 4-benzoyl-4'-methyldiphenylketone, dibenzylketone, and fluorenone, 2,2'-diethoxyacetophenone, and 2-hydroxy-. Acetphenone derivatives such as 2-methylpropiophenone and 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, thioxanthone derivatives such as thioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone and diethylthioxanthone, benzyl, benzyldimethylketal, benzyl-β-methoxyethylacetal Benzyl derivatives such as, benzoin, benzoin derivatives such as benzoin methyl ether, 1-phenyl-1,2-butandion-2- (o-methoxycarbonyl) oxime, 1-phenyl-1,2-propanedione-2- (o). -Methoxycarbonyl) oxime, 1-phenyl-1,2-propanedione-2- (o-ethoxycarbonyl) oxime, 1-phenyl-1,2-propanedione-2- (o-benzoyl) oxime, 1,3 -Oximes such as diphenylpropantrion-2- (o-ethoxycarbonyl) oxime, 1-phenyl-3-ethoxypropanetrion-2- (o-benzoyl) oxime, N-arylglycines such as N-phenylglycine, Peroxides such as benzoyl parkollides, aromatic biimidazoles and the like are preferable, but the present invention is not limited thereto. In addition, these may be used alone or as a mixture of two or more kinds.
上記の感光剤の中では、下記一般式(29):
で表されるオキシム系化合物がより好ましく用いられる。中でも特に好ましくは、下記式(63):
The oxime-based compound represented by is more preferably used. Particularly preferably, the following formula (63):
(C)感光剤の、樹脂組成物中の配合量は、(A)樹脂100質量部に対して、0.5~30質量部である。好ましくは1質量部~20質量部であり、より好ましくは2~10質量部であり、この配合量が0.5質量部以上であればレリーフパターンの解像性に優れ、30質量部以下であればパターン開口部の残渣が少ない。 The blending amount of the (C) photosensitive agent in the resin composition is 0.5 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) resin. It is preferably 1 part by mass to 20 parts by mass, more preferably 2 to 10 parts by mass, and when the blending amount is 0.5 parts by mass or more, the resolution of the relief pattern is excellent, and 30 parts by mass or less. If there is, there is little residue in the pattern opening.
(D)溶剤
本発明の感光性樹脂組成物は、使用される任意成分を溶剤に溶解してワニス状にした樹脂組成物として使用する。溶剤としては、(A)樹脂に対する溶解性の点から、極性の有機溶剤を用いることが好ましい。具体的には、N,N-ジメチルホルムアミド、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、3―メトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、3―ブトキシ-N,N-ジメチルプロピオン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、シクロペンタノン、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン、α-アセチル-γ-ブチロラクトン、テトラメチル尿素、1,3-ジメチル-2-イミダゾリノン、N-シクロヘキシル-2-ピロリドン等が挙げられ、これらは単独又は2種以上の組合せで用いることができる。
特に、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン、3―メトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミド、3―ブトキシ-N,N-ジメチルプロピオンアミドは、(A)樹脂及びB)化学式(b1)で示される化合物の双方に適度に溶解性を持っていると推察され、塗膜の現像液への溶解性の向上に優れている。
(D) Solvent The photosensitive resin composition of the present invention is used as a resin composition in which any component used is dissolved in a solvent to form a varnish. As the solvent, it is preferable to use a polar organic solvent from the viewpoint of solubility in the resin (A). Specifically, N, N-dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, 3-methoxy-N, N-dimethylpropionamide, 3-butoxy. -N, N-dimethylpropionamide dimethyl sulfoxide, diethylene glycol dimethyl ether, cyclopentanone, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, α-acetyl-γ-butyrolactone, tetramethylurea, 1,3-dimethyl-2-imidazolinone, Examples thereof include N-cyclohexyl-2-pyrrolidone, which can be used alone or in combination of two or more.
In particular, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, 3-methoxy-N, N-dimethylpropionamide, 3-butoxy-N, N-dimethylpropionamide are represented by (A) resin and B) chemical formula (b1). It is presumed that it has moderate solubility in both compounds, and it is excellent in improving the solubility of the coating film in a developing solution.
上記溶剤は、感光性樹脂組成物の所望の塗布膜厚及び粘度に応じて、(A)樹脂100質量部に対し、例えば30~1500質量部の範囲、好ましくは100~1000質量部の範囲で用いることができる。 The solvent is, for example, in the range of 30 to 1500 parts by mass, preferably 100 to 1000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin (A), depending on the desired coating film thickness and viscosity of the photosensitive resin composition. Can be used.
更に、感光性樹脂組成物の保存安定性を向上させる観点から、アルコール類を含む溶剤が好ましく、炭素数1~12のアルコールを含むことがより好ましい。好適に使用できるアルコール類は、典型的には、分子内にアルコール性水酸基を持ち、オレフィン系二重結合を有さないアルコールであり、具体的な例としては、メチルアルコール、エチルアルコール、n-プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n-ブチルアルコール、イソブチルアルコール、tert-ブチルアルコール等のアルキルアルコール類、乳酸エチル等の乳酸エステル類、プロピレングリコール-1-メチルエーテル、プロピレングリコール-2-メチルエーテル、プロピレングリコール-1-エチルエーテル、プロピレングリコール-2-エチルエーテル、プロピレングリコール-1-(n-プロピル)エーテル、プロピレングリコール-2-(n-プロピル)エーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル類、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコール-n-プロピルエーテル等のモノアルコール類、2-ヒドロキシイソ酪酸エステル類、エチレングリコール、及びプロピレングリコール等のジアルコール類を挙げることができる。これらの中では、乳酸エステル類、プロピレングリコールモノアルキルエーテル類、2-ヒドロキシイソ酪酸エステル類、及びエチルアルコールが好ましく、特に乳酸エチル、プロピレングリコール-1-メチルエーテル、プロピレングリコール-1-エチルエーテル、及びプロピレングリコール-1-(n-プロピル)エーテルがより好ましい。 Further, from the viewpoint of improving the storage stability of the photosensitive resin composition, a solvent containing alcohols is preferable, and an alcohol having 1 to 12 carbon atoms is more preferable. Alcohols that can be suitably used are typically alcohols that have an alcoholic hydroxyl group in the molecule and do not have an olefin-based double bond, and specific examples thereof include methyl alcohol, ethyl alcohol, and n-. Alcohol alcohols such as propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, isobutyl alcohol, tert-butyl alcohol, lactic acid esters such as ethyl lactate, propylene glycol-1-methyl ether, propylene glycol-2-methyl ether, propylene glycol Propropylene glycol monoalkyl ethers such as -1-ethyl ether, propylene glycol-2-ethyl ether, propylene glycol-1- (n-propyl) ether, propylene glycol-2- (n-propyl) ether, ethylene glycol methyl ether , Monoalcohols such as ethylene glycol ethyl ether, ethylene glycol-n-propyl ether, 2-hydroxyisobutyric acid esters, ethylene glycol, and dialcohols such as propylene glycol. Among these, lactic acid esters, propylene glycol monoalkyl ethers, 2-hydroxyisobutyric acid esters, and ethyl alcohol are preferable, and in particular, ethyl lactate, propylene glycol-1-methyl ether, and propylene glycol-1-ethyl ether, And propylene glycol-1- (n-propyl) ether are more preferred.
溶剤が、オレフィン系二重結合を有さないアルコールを含有する場合、全溶剤中に占める、オレフィン系二重結合を有さないアルコールの含量は、5~50質量%であることが好ましく、より好ましくは10~30質量%である。オレフィン系二重結合を有さないアルコールの上記含量が5質量%以上の場合、樹脂組成物の保存安定性が良好になり、50質量%以下の場合、(A)樹脂の溶解性が良好になる。 When the solvent contains an alcohol having no olefin-based double bond, the content of the alcohol having no olefin-based double bond in the total solvent is preferably 5 to 50% by mass, more preferably. It is preferably 10 to 30% by mass. When the content of the alcohol having no olefin double bond is 5% by mass or more, the storage stability of the resin composition is good, and when it is 50% by mass or less, the solubility of the resin (A) is good. Become.
(E)光重合性化合物
本発明に用いられる(E)光重合性化合物について説明する。光重合性化合物とは、光重合性の不飽和結合を有するモノマーのことであり、このようなモノマーとしては、光重合開始剤によりラジカル重合反応する(メタ)アクリル化合物が好ましく、特に以下に限定するものではないが、ジエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレートなどの、エチレングリコール又はポリエチレングリコールのモノ又はジアクリレート及びメタクリレート、プロピレングリコール又はポリプロピレングリコールのモノ又はジアクリレート及びメタクリレート、グリセロールのモノ、ジ又はトリアクリレート及びメタクリレート、シクロヘキサンジアクリレート及びジメタクリレート、1,4-ブタンジオールのジアクリレート及びジメタクリレート、1,6-ヘキサンジオールのジアクリレート及びジメタクリレート、ネオペンチルグリコールのジアクリレート及びジメタクリレート、ビスフェノールAのモノ又はジアクリレート及びメタクリレート、ベンゼントリメタクリレート、イソボルニルアクリレート及びメタクリレート、アクリルアミド及びその誘導体、メタクリルアミド及びその誘導体、トリメチロールプロパントリアクリレート及びメタクリレート、グリセロールのジ又はトリアクリレート及びメタクリレート、ペンタエリスリトールのジ、トリ、又はテトラアクリレート及びメタクリレート、並びにこれら化合物のエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド付加物等の化合物を挙げることができる。
(E) Photopolymerizable Compound The (E) photopolymerizable compound used in the present invention will be described. The photopolymerizable compound is a monomer having a photopolymerizable unsaturated bond, and as such a monomer, a (meth) acrylic compound that undergoes a radical polymerization reaction with a photopolymerization initiator is preferable, and is particularly limited to the following. Diethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, etc., ethylene glycol or polyethylene glycol mono or diacrylate and methacrylate, propylene glycol or polypropylene glycol mono or diacrylate and methacrylate, glycerol mono, di or Triacrylates and methacrylates, cyclohexanediacrylates and dimethacrylates, 1,4-butanediol diacrylates and dimethacrylates, 1,6-hexanediol diacrylates and dimethacrylates, neopentyl glycol diacrylates and dimethacrylates, bisphenol A Mono or diacrylates and methacrylates, benzenetrimethacrylates, isobornyl acrylates and methacrylates, acrylamides and derivatives thereof, methacrylicamides and derivatives thereof, trimethylolpropane triacrylates and methacrylates, di or triacrylates and methacrylates of glycerol, pentaerythritol. Examples thereof include di, tri, or tetraacrylates and methacrylates, and compounds such as ethylene oxide or propylene oxide adducts of these compounds.
上記の光重合性の不飽和結合を有するモノマーを感光性樹脂組成物が含有する場合、光重合性の不飽和結合を有するモノマーの配合量は、(A)樹脂100質量部に対し、1~50質量部であることが好ましい。配合量が1質量部以上であれば露光部の膜の硬化性が向上し解像度に優れ、50質量部以下であれば塗膜の面内均一性に優れる。 When the photosensitive resin composition contains the above-mentioned monomer having a photopolymerizable unsaturated bond, the blending amount of the monomer having a photopolymerizable unsaturated bond is 1 to 1 to 100 parts by mass of (A) resin. It is preferably 50 parts by mass. When the blending amount is 1 part by mass or more, the curability of the film in the exposed part is improved and the resolution is excellent, and when it is 50 parts by mass or less, the in-plane uniformity of the coating film is excellent.
(F)有機チタン化合物
本発明の樹脂組成物には、(F)有機チタン化合物を含有させてもよい。(F)有機チタン化合物を含有することにより、約250℃以下という低温で硬化した場合であっても耐薬品性に優れる感光性樹脂層を形成できる。
(F) Organic Titanium Compound The resin composition of the present invention may contain (F) an organic titanium compound. (F) By containing the organic titanium compound, a photosensitive resin layer having excellent chemical resistance can be formed even when cured at a low temperature of about 250 ° C. or lower.
(F)有機チタン化合物として使用可能な有機チタン化合物としては、チタン原子に有機化学物質が共有結合又はイオン結合を介して結合しているものが挙げられる。 (F) Examples of the organic titanium compound that can be used as the organic titanium compound include those in which an organic chemical substance is bonded to a titanium atom via a covalent bond or an ionic bond.
(F)有機チタン化合物の具体的例を以下のI)~VII)に示す:
I)チタンキレート化合物:中でも、アルコキシ基を2個以上有するチタンキレートが、樹脂組成物の保存安定性及び良好なパターンが得られることからより好ましく、具体的な例は、チタニウムビス(トリエタノールアミン)ジイソプロポキサイド、チタニウムジ(n-ブトキサイド)ビス(2,4-ペンタンジオネート、チタニウムジイソプロポキサイドビス(2,4-ペンタンジオネート)、チタニウムジイソプロポキサイドビス(テトラメチルヘプタンジオネート)、チタニウムジイソプロポキサイドビス(エチルアセトアセテート)等である。
(F) Specific examples of the organic titanium compound are shown in I) to VII) below:
I) Titanium chelate compound: Among them, a titanium chelate having two or more alkoxy groups is more preferable because the storage stability of the resin composition and a good pattern can be obtained, and a specific example is titanium bis (triethanolamine). ) Diisopropoxiside, Titanium di (n-butoxiside) bis (2,4-pentangionate, Titanium diisopropoxiside bis (2,4-pentangionate), Titanium diisopropoxiside bis (tetramethylheptangio) Nate), titanium diisopropoxyside bis (ethylacetacetate) and the like.
II)テトラアルコキシチタン化合物:例えば、チタニウムテトラ(n-ブトキサイド)、チタニウムテトラエトキサイド、チタニウムテトラ(2-エチルヘキソキサイド)、チタニウムテトライソブトキサイド、チタニウムテトライソプロポキサイド、チタニウムテトラメトキサイド、チタニウムテトラメトキシプロポキサイド、チタニウムテトラメチルフェノキサイド、チタニウムテトラ(n-ノニロキサイド)、チタニウムテトラ(n-プロポキサイド)、チタニウムテトラステアリロキサイド、チタニウムテトラキス[ビス{2,2-(アリロキシメチル)ブトキサイド}]等である。 II) Titanium Alkoxy Titanium Compounds: For example, Titanium Tetra (n-Butoxide), Titanium Tetraethoxide, Titanium Tetra (2-ethylhexoxyside), Titanium Tetraisobutoxide, Titanium Tetraisopropoxyside, Titanium Tetramethoxide , Titanium Tetramethoxypropoxyside, Titanium Tetramethylphenoxide, Titanium Tetra (n-Noniloxide), Titanium Tetra (n-Propoxide), Titanium Tetrasteeryloxyside, Titanium Tetrakiss [Bis {2,2- (Aryloxymethyl) Butokiside}] etc.
III)チタノセン化合物:例えば、ペンタメチルシクロペンタジエニルチタニウムトリメトキサイド、ビス(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)ビス(2,6-ジフルオロフェニル)チタニウム、ビス(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)ビス(2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)フェニル)チタニウム等である。 III) Titanocene compounds: for example, pentamethylcyclopentadienyl titanium trimethoxide, bis (η5-2,4-cyclopentadiene-1-yl) bis (2,6-difluorophenyl) titanium, bis (η5-2, 2). 4-Cyclopentadiene-1-yl) bis (2,6-difluoro-3- (1H-pyrrole-1-yl) phenyl) titanium and the like.
IV)モノアルコキシチタン化合物:例えば、チタニウムトリス(ジオクチルホスフェート)イソプロポキサイド、チタニウムトリス(ドデシルベンゼンスルホネート)イソプロポキサイド等である。 IV) Monoalkoxytitanium compound: For example, titaniumtris (dioctylphosphate) isopropoxyside, titaniumtris (dodecylbenzenesulfonate) isopropoxyside and the like.
V)チタニウムオキサイド化合物:例えば、チタニウムオキサイドビス(ペンタンジオネート)、チタニウムオキサイドビス(テトラメチルヘプタンジオネート)、フタロシアニンチタニウムオキサイド等である。 V) Titanium oxide compound: For example, titanium oxide bis (pentangionate), titanium oxide bis (tetramethylheptandionate), phthalocyanine titanium oxide and the like.
VI)チタニウムテトラアセチルアセトネート化合物:例えば、チタニウムテトラアセチルアセトネート等である。 VI) Titanium tetraacetylacetonate compound: For example, titanium tetraacetylacetonate and the like.
VII)チタネートカップリング剤:例えば、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート等である。 VII) Titanate Coupling Agent: For example, isopropyltridodecylbenzenesulfonyl titanate and the like.
中でも、(F)有機チタン化合物が、上記I)チタンキレート化合物、II)テトラアルコキシチタン化合物、及びIII)チタノセン化合物から成る群から選ばれる少なくとも1種の化合物であることが、より良好な耐薬品性を奏するという観点から好ましい。特に、チタニウムジイソプロポキサイドビス(エチルアセトアセテート)、チタニウムテトラ(n-ブトキサイド)、及びビス(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)ビス(2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)フェニル)チタニウムが好ましい。 Among them, it is better that the (F) organic titanium compound is at least one compound selected from the group consisting of the above-mentioned I) titanium chelate compound, II) tetraalkoxytitanium compound, and III) titanocene compound. It is preferable from the viewpoint of playing sex. In particular, titanium diisopropoxyside bis (ethylacetacetate), titanium tetra (n-butoxide), and bis (η5-2,4-cyclopentadiene-1-yl) bis (2,6-difluoro-3- (1H)). -Pyrrole-1-yl) phenyl) titanium is preferred.
(F)有機チタン化合物を配合する場合の配合量は、(A)樹脂100質量部に対し、0.05~10質量部であることが好ましく、より好ましくは0.1~2質量部である。該配合量が0.05質量部以上である場合良好な耐熱性及び耐薬品性が発現し、一方10質量部以下である場合保存安定性に優れる。 When the (F) organic titanium compound is blended, the blending amount is preferably 0.05 to 10 parts by mass, more preferably 0.1 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin (A). .. When the blending amount is 0.05 parts by mass or more, good heat resistance and chemical resistance are exhibited, while when it is 10 parts by mass or less, storage stability is excellent.
(G)その他成分
本発明の樹脂組成物は、上記(A)~(F)成分以外の成分をさらに含有してもよい。
(G) Other Components The resin composition of the present invention may further contain components other than the above components (A) to (F).
本発明の樹脂組成物には、架橋剤を含有させてもよい。架橋剤は、本発明の樹脂組成物を加熱硬化する際に、(A)樹脂を架橋し得るか、又は架橋剤自身が架橋ネットワークを形成し得る架橋剤であることができる。架橋剤は、樹脂組成物から形成された硬化膜の耐熱性及び耐薬品性を更に強化することができる。 The resin composition of the present invention may contain a cross-linking agent. The cross-linking agent can be a cross-linking agent capable of cross-linking the resin (A) when the resin composition of the present invention is heat-cured, or the cross-linking agent itself can form a cross-linking network. The cross-linking agent can further enhance the heat resistance and chemical resistance of the cured film formed from the resin composition.
架橋剤としては、例えば、熱架橋性基を1つ有するものとしてML-26X、ML-24X、ML-236TMP、4-メチロール3M6C、ML-MC、ML-TBC(以上、商品名、本州化学工業(株)製)、P-a型ベンゾオキサジン(商品名、四国化成工業(株)製)等、2つ有するものとしてDM-BI25X-F、46DMOC、46DMOIPP、46DMOEP(以上、商品名、旭有機材工業(株)製)、DML-MBPC、DML-MBOC、DML-OCHP、DML-PC、DML-PCHP、DML-PTBP、DML-34X、DML-EP、DML-POP、DML-OC、ジメチロール-Bis-C、ジメチロール-BisOC-P、DML-BisOC-Z、DML-BisOCHP-Z、DML-PFP、DML-PSBP、DML-MB25、DML-MTrisPC、DML-Bis25X-34XL、DML-Bis25X-PCHP(以上、商品名、本州化学工業(株)製)、ニカラックMX-290(商品名、(株)三和ケミカル製)、 Examples of the cross-linking agent include ML-26X, ML-24X, ML-236TMP, 4-methylol 3M6C, ML-MC, and ML-TBC (hereinafter, trade name, Honshu Chemical Industry Co., Ltd.) as having one heat-crosslinkable group. DM-BI25X-F, 46DMOC, 46DMOIPP, 46DMOEP (above, trade name, Asahi Yu), etc. Equipment Industry Co., Ltd.), DML-MBPC, DML-MBOC, DML-OCHP, DML-PC, DML-PCHP, DML-PTBP, DML-34X, DML-EP, DML-POP, DML-OC, Dimethyrol- Bis-C, Dimethylol-BisOC-P, DML-BisOC-Z, DML-BisOCHP-Z, DML-PFP, DML-PSBP, DML-MB25, DML-MTrisPC, DML-Bis25X-34XL, DML-Bis25X-PCHP ( Above, product name, manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd., Nikalac MX-290 (trade name, manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.),
B-a型ベンゾオキサジン、B-m型ベンゾオキサジン(以上、商品名、四国化成工業(株)製)、2,6-ジメトキシメチル-4-t-ブチルフェノール、2,6-ジメトキシメチル-p-クレゾール、2,6-ジアセトキシメチル-p-クレゾール等、3つ有するものとしてTriML-P、TriML-35XL、TriML-TrisCR-HAP(以上、商品名、本州化学工業(株)製)等、4つ有するものとしてTM-BIP-A(商品名、旭有機材工業(株)製)、TML-BP、TML-HQ、TML-pp-BPF、TML-BPA、TMOM-BP(以上、商品名、本州化学工業(株)製)、ニカラックMX-280、ニカラックMX-270(以上、商品名、(株)三和ケミカル製)等、6つ有するものとしてHML-TPPHBA、HML-TPHAP(以上、商品名、本州化学工業(株)製)、ニカラックMW-390、ニカラックMW-100LM(以上、商品名、(株)三和ケミカル製)が挙げられる。 B-a type benzoxazine, Bm type benzoxazine (trade name, manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.), 2,6-dimethoxymethyl-4-t-butylphenol, 2,6-dimethoxymethyl-p- Cresol, 2,6-diacetoxymethyl-p-cresol, etc., TriML-P, TriML-35XL, TriML-TrisCR-HAP (trade name, manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), etc., 4 TM-BIP-A (trade name, manufactured by Asahi Organic Materials Industry Co., Ltd.), TML-BP, TML-HQ, TML-pp-BPF, TML-BPA, TMOM-BP (above, product name, etc.) HML-TPPHBA, HML-TPHAP (above, product) as having six such as Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), Nicarac MX-280, Nicarac MX-270 (above, trade name, manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.), etc. Names include Honshu Chemical Industry Co., Ltd., Nicarac MW-390, and Nicarac MW-100LM (above, trade name, manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.).
これらのうち、本発明では熱架橋性基を少なくとも2つ含有するものが好ましく、特に好ましくは、46DMOC、46DMOEP(以上、商品名、旭有機材工業(株)製)、DML-MBPC、DML-MBOC、DML-OCHP、DML-PC、DML-PCHP、DML-PTBP、DML-34X、DML-EP、DML-POP、ジメチロール-BisOC-P、DML-PFP、DML-PSBP、DML-MTrisPC(以上、商品名、本州化学工業(株)製)、ニカラックMX-290(商品名、(株)三和ケミカル製)、B-a型ベンゾオキサジン、B-m型ベンゾオキサジン(以上、商品名、四国化成工業(株)製)、2,6-ジメトキシメチル-4-t-ブチルフェノール、2,6-ジメトキシメチル-p-クレゾール、2,6-ジアセトキシメチル-p-クレゾール等、TriML-P、TriML-35XL(以上、商品名、本州化学工業(株)製)等、TM-BIP-A(商品名、旭有機材工業(株)製)、TML-BP、TML-HQ、TML-pp-BPF、TML-BPA、TMOM-BP(以上、商品名、本州化学工業(株)製)、ニカラックMX-280、ニカラックMX-270(以上、商品名、(株)三和ケミカル製)等、HML-TPPHBA、HML-TPHAP(以上、商品名、本州化学工業(株)製)等が挙げられる。また、さらに好ましくは、ニカラックMX-290、ニカラックMX-280、ニカラックMX-270(以上、商品名、(株)三和ケミカル製)、B-a型ベンゾオキサジン、B-m型ベンゾオキサジン(以上、商品名、四国化成工業(株)製)、ニカラックMW-390、ニカラックMW-100LM(以上、商品名、(株)三和ケミカル製)等が挙げられる。 Of these, those containing at least two thermally crosslinkable groups are preferable in the present invention, and 46DMOC, 46DMEEP (trade name, manufactured by Asahi Organic Materials Industry Co., Ltd.), DML-MBPC, DML- are particularly preferable. MBOC, DML-OCHP, DML-PC, DML-PCHP, DML-PTBP, DML-34X, DML-EP, DML-POP, Dimethylol-BisOC-P, DML-PFP, DML-PSBP, DML-MTrisPC (above, Product name, Honshu Chemical Industry Co., Ltd., Nicarac MX-290 (Product name, Sanwa Chemical Co., Ltd.), BA type benzoxazine, Bm type benzoxazine (above, product name, Shikoku Kasei) (Manufactured by Kogyo Co., Ltd.), 2,6-dimethoxymethyl-4-t-butylphenol, 2,6-dimethoxymethyl-p-cresol, 2,6-diacetoxymethyl-p-cresol, etc., TriML-P, TriML- 35XL (trade name, manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), TM-BIP-A (trade name, manufactured by Asahi Organic Materials Industry Co., Ltd.), TML-BP, TML-HQ, TML-pp-BPF, HML-TPPHBA such as TML-BPA, TMOM-BP (trade name, manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), Nicarac MX-280, Nicarac MX-270 (trade name, manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.), etc. , HML-TPHAP (above, trade name, manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.) and the like. Further, more preferably, Nikalac MX-290, Nikalac MX-280, Nikalac MX-270 (above, trade name, manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.), BA type benzoxazine, Bm type benzoxazine (above). , Product name, manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.), Nicarac MW-390, Nicarac MW-100LM (above, product name, manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.) and the like.
耐熱性及び耐薬品性以外の諸性能との兼ね合いで、樹脂組成物が架橋剤を含有する場合の配合量は、(A)樹脂100質量部に対し、0.5~20質量部であることが好ましく、より好ましくは2~10質量部である。該配合量が0.5質量部以上である場合、良好な耐熱性及び耐薬品性が発現し、一方、20質量部以下である場合、保存安定性に優れる。 In consideration of various performances other than heat resistance and chemical resistance, the blending amount when the resin composition contains a cross-linking agent shall be 0.5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of (A) resin. Is preferable, and more preferably 2 to 10 parts by mass. When the blending amount is 0.5 parts by mass or more, good heat resistance and chemical resistance are exhibited, while when it is 20 parts by mass or less, the storage stability is excellent.
本発明の樹脂組成物には、銅上の変色を抑制するためにアゾール化合物プリン誘導体等の含窒素複素環化合物を任意に配合することができる。アゾール化合物としては、例えば1H-トリアゾール、5-メチル-1H-トリアゾール、5-エチル-1H-トリアゾール、4,5-ジメチル-1H-トリアゾール、5-フェニル-1H-トリアゾール、4-t-ブチル-5-フェニル-1H-トリアゾール、5-ヒドロキシフェニル-1H-トリアゾール、フェニルトリアゾール、p-エトキシフェニルトリアゾール、5-フェニル-1-(2-ジメチルアミノエチル)トリアゾール、5-ベンジル-1H-トリアゾール、ヒドロキシフェニルトリアゾール、1,5-ジメチルトリアゾール、4,5-ジエチル-1H-トリアゾール、1H-ベンゾトリアゾール、2-(5-メチル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-[2-ヒドロキシ-3,5-ビス(α,α―ジメチルベンジル)フェニル]-ベンゾトリアゾール、2-(3,5-ジ-t-ブチル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(3-t-ブチル-5-メチル-2-ヒドロキシフェニル)-ベンゾトリアゾール、2-(3,5-ジ-t-アミル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-5’-t-オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、ヒドロキシフェニルベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、5-メチル-1H-ベンゾトリアゾール、4-メチル-1H-ベンゾトリアゾール、4-カルボキシ-1H-ベンゾトリアゾール、5-カルボキシ-1H-ベンゾトリアゾール、1H-テトラゾール、5-メチル-1H-テトラゾール、5-フェニル-1H-テトラゾール、5-アミノ-1H-テトラゾール、1-メチル-1H-テトラゾール等が挙げられる。特に好ましくは、トリルトリアゾール、5-メチル-1H-ベンゾトリアゾール、及び4-メチル-1H-ベンゾトリアゾールから選ばれる1種以上である。これらアゾール化合物は、1種で用いても2種以上の混合物で用いても構わない。 The resin composition of the present invention may optionally contain a nitrogen-containing heterocyclic compound such as an azole compound purine derivative in order to suppress discoloration on copper. Examples of the azole compound include 1H-triazole, 5-methyl-1H-triazole, 5-ethyl-1H-triazole, 4,5-dimethyl-1H-triazole, 5-phenyl-1H-triazole, 4-t-butyl-. 5-Phenyl-1H-triazole, 5-hydroxyphenyl-1H-triazole, phenyltriazole, p-ethoxyphenyltriazole, 5-phenyl-1- (2-dimethylaminoethyl) triazole, 5-benzyl-1H-triazole, hydroxy Phenyltriazole, 1,5-dimethyltriazole, 4,5-diethyl-1H-triazole, 1H-benzotriazole, 2- (5-methyl-2-hydroxyphenyl) benzotriazole, 2- [2-hydroxy-3,5 -Bis (α, α-dimethylbenzyl) phenyl] -benzotriazole, 2- (3,5-di-t-butyl-2-hydroxyphenyl) benzotriazole, 2- (3-t-butyl-5-methyl- 2-Hydroxyphenyl) -benzotriazole, 2- (3,5-di-t-amyl-2-hydroxyphenyl) benzotriazole, 2- (2'-hydroxy-5'-t-octylphenyl) benzotriazole, hydroxy Phenylbenzotriazole, triltriazole, 5-methyl-1H-benzotriazole, 4-methyl-1H-benzotriazole, 4-carboxy-1H-benzotriazole, 5-carboxy-1H-benzotriazole, 1H-tetrazole, 5-methyl Examples thereof include -1H-tetrazole, 5-phenyl-1H-tetrazole, 5-amino-1H-tetrazole, 1-methyl-1H-tetrazole and the like. Particularly preferred is one or more selected from triltriazole, 5-methyl-1H-benzotriazole, and 4-methyl-1H-benzotriazole. These azole compounds may be used alone or in a mixture of two or more.
プリン誘導体の具体例としては、プリン、アデニン、グアニン、ヒポキサンチン、キサンチン、テオブロミン、カフェイン、尿酸、イソグアニン、2,6-ジアミノプリン、9-メチルアデニン、2-ヒドロキシアデニン、2-メチルアデニン、1-メチルアデニン、N-メチルアデニン、N,N-ジメチルアデニン、2-フルオロアデニン、9-(2-ヒドロキシエチル)アデニン、グアニンオキシム、N-(2-ヒドロキシエチル)アデニン、8-アミノアデニン、6-アミノ‐8-フェニル‐9H-プリン、1-エチルアデニン、6-エチルアミノプリン、1-ベンジルアデニン、N-メチルグアニン、7-(2-ヒドロキシエチル)グアニン、N-(3-クロロフェニル)グアニン、N-(3-エチルフェニル)グアニン、2-アザアデニン、5-アザアデニン、8-アザアデニン、8-アザグアニン、8-アザプリン、8-アザキサンチン、8-アザヒポキサンチン等及びその誘導体が挙げられる。 Specific examples of the purine derivative include purine, adenine, guanine, hypoxanthin, xanthin, theobromine, caffeine, uric acid, isoguanine, 2,6-diaminopurine, 9-methyladenine, 2-hydroxyadenine, 2-methyladenine, and the like. 1-Methyladenine, N-methyladenine, N, N-dimethyladenine, 2-fluoroadenine, 9- (2-hydroxyethyl) adenine, guanine oxime, N- (2-hydroxyethyl) adenine, 8-aminoadenine, 6-Amino-8-Phenyl-9H-Purine, 1-ethyladenine, 6-ethylaminopurine, 1-benzyladenine, N-methylguanine, 7- (2-hydroxyethyl) guanine, N- (3-chlorophenyl) Examples thereof include guanine, N- (3-ethylphenyl) guanine, 2-azaadenine, 5-azaadenine, 8-azaadenine, 8-azaguanine, 8-azapurine, 8-azaxanthin, 8-azahipoxanthin and derivatives thereof.
樹脂組成物が上記アゾール化合物もしくはプリン誘導体を含有する場合の配合量は、(A)樹脂100質量部に対し、0.1~20質量部である事が好ましく、樹脂組成物の保存安定性の観点から0.5~5質量部がより好ましい。アゾール化合物の(A)樹脂100質量部に対する配合量が0.1質量部以上である場合、本発明の樹脂組成物を銅又は銅合金の上に形成した場合に、銅又は銅合金表面の変色が抑制され、一方、20質量部以下である場合には樹脂組成物の保存安定性に優れる。 When the resin composition contains the azole compound or the purine derivative, the blending amount is preferably 0.1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) resin, and the storage stability of the resin composition is improved. From the viewpoint, 0.5 to 5 parts by mass is more preferable. When the blending amount of the azole compound (A) with respect to 100 parts by mass of the resin is 0.1 part by mass or more, the surface of the copper or the copper alloy is discolored when the resin composition of the present invention is formed on the copper or the copper alloy. On the other hand, when it is 20 parts by mass or less, the storage stability of the resin composition is excellent.
特に好ましくは、トリルトリアゾール、5-メチル-1H-ベンゾトリアゾール、及び4-メチル-1H-ベンゾトリアゾールが挙げられる。また、これらアゾール化合物は、1種で用いても2種以上の混合物で用いても構わない。 Particularly preferred are tolyltriazole, 5-methyl-1H-benzotriazole, and 4-methyl-1H-benzotriazole. Further, these azole compounds may be used alone or in a mixture of two or more kinds.
また、銅表面上の変色を抑制するためにヒンダードフェノール化合物を任意に配合することができる。ヒンダードフェノール化合物としては、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、2,5-ジ-t-ブチル-ハイドロキノン、オクタデシル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネ-ト、イソオクチル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、4、4’-メチレンビス(2、6-ジ-t-ブチルフェノール)、4,4’-チオ-ビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)、4,4’-ブチリデン-ビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)、トリエチレングリコール-ビス[3-(3-t-ブチル-5-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,6-ヘキサンジオール-ビス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2,2-チオ-ジエチレンビス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、N,N’-ヘキサメチレンビス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシ-ヒドロシンナマミド)、2,2’-メチレン-ビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、2,2’-メチレン-ビス(4-エチル-6-t-ブチルフェノール)、 Further, a hindered phenol compound can be optionally blended in order to suppress discoloration on the copper surface. Examples of the hindered phenol compound include 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, 2,5-di-t-butyl-hydroquinone, and octadecyl-3- (3,5-di-t-butyl-4). -Hydroxyphenyl) propionate, isooctyl-3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, 4,4'-methylenebis (2,6-di-t-butylphenol), 4, 4'-thio-bis (3-methyl-6-t-butylphenol), 4,4'-butylidene-bis (3-methyl-6-t-butylphenol), triethylene glycol-bis [3- (3-t) -Butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl) propionate], 1,6-hexanediol-bis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], 2,2-thio -Diethylenebis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], N, N'-hexamethylenebis (3,5-di-t-butyl-4-hydroxy-hydrocin) Namamide), 2,2'-methylene-bis (4-methyl-6-t-butylphenol), 2,2'-methylene-bis (4-ethyl-6-t-butylphenol),
ペンタエリスリチル-テトラキス[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、トリス-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-イソシアヌレイト、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、1,3,5-トリス(3-ヒドロキシ-2,6-ジメチル-4-イソプロピルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-s-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス[4-(1-エチルプロピル)-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル]-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、 Pentaerythrityl-tetrakis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], Tris- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) -isocyanurate, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, 1,3,5-tris (3-hydroxy-2,6-dimethyl) -4-Isopropylbenzyl) -1,3,5-triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) -trione, 1,3,5-tris (4-t-butyl-3-hydroxy-2) , 6-Dimethylbenzyl) -1,3,5-triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) -trione, 1,3,5-tris (4-s-butyl-3-hydroxy-2) , 6-Dimethylbenzyl) -1,3,5-triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) -trione, 1,3,5-tris [4- (1-ethylpropyl) -3- Hydroxy-2,6-dimethylbenzyl] -1,3,5-triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) -trion,
1,3,5-トリス[4-トリエチルメチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル]-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(3-ヒドロキシ-2,6-ジメチル-4-フェニルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2,5,6-トリメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-5-エチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-6-エチル-3-ヒドロキシ-2-メチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-6-エチル-3-ヒドロキシ-2,5-ジメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-5,6-ジエチル-3-ヒドロキシ-2-メチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、 1,3,5-Tris [4-triethylmethyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl] -1,3,5-triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) -trion, 1 , 3,5-Tris (3-hydroxy-2,6-dimethyl-4-phenylbenzyl) -1,3,5-triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) -trione, 1,3 , 5-Tris (4-t-butyl-3-hydroxy-2,5,6-trimethylbenzyl) -1,3,5-triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) -trion, 1 , 3,5-Tris (4-t-butyl-5-ethyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl) -1,3,5-triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) -Trione, 1,3,5-tris (4-t-butyl-6-ethyl-3-hydroxy-2-methylbenzyl) -1,3,5-triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) -Trione, 1,3,5-Tris (4-t-butyl-6-ethyl-3-hydroxy-2,5-dimethylbenzyl) -1,3,5-triazine-2,4,6-( 1H, 3H, 5H) -trion, 1,3,5-tris (4-t-butyl-5,6-diethyl-3-hydroxy-2-methylbenzyl) -1,3,5-triazine-2,4 , 6- (1H, 3H, 5H) -trion,
1,3,5-トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2-メチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2,5-ジメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-5‐エチル-3-ヒドロキシ-2-メチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン等が挙げられるが、これに限定されるものではない。これらの中でも、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン等が特に好ましい。 1,3,5-Tris (4-t-butyl-3-hydroxy-2-methylbenzyl) -1,3,5-triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) -trione, 1, 3,5-Tris (4-t-butyl-3-hydroxy-2,5-dimethylbenzyl) -1,3,5-triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) -trione, 1, 3,5-Tris (4-t-butyl-5-ethyl-3-hydroxy-2-methylbenzyl) -1,3,5-triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) -trione, etc. However, it is not limited to this. Among these, 1,3,5-tris (4-t-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl) -1,3,5-triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) ) -Trione or the like is particularly preferable.
ヒンダードフェノール化合物の配合量は、(A)樹脂100質量部に対し、0.1~20質量部であることが好ましく、不飽和結合を持つ化合物の重合度の観点から0.5~10質量部であることがより好ましい。ヒンダードフェノール化合物の(A)樹脂100質量部に対する配合量が0.1質量部以上である場合、例えば銅又は銅合金の上に本発明の樹脂組成物を形成した場合に、銅又は銅合金の変色・腐食が防止され、一方、20質量部以下である場合には不飽和結合を持つ化合物の重合度に優れる。 The blending amount of the hindered phenol compound is preferably 0.1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) resin, and 0.5 to 10 parts by mass from the viewpoint of the degree of polymerization of the compound having an unsaturated bond. It is more preferable that it is a part. When the blending amount of the hindered phenol compound (A) with respect to 100 parts by mass of the resin is 0.1 parts by mass or more, for example, when the resin composition of the present invention is formed on copper or a copper alloy, the copper or copper alloy is formed. On the other hand, when it is 20 parts by mass or less, the degree of polymerization of the compound having an unsaturated bond is excellent.
本発明の樹脂組成物には増感剤を任意に配合することができる。該増感剤としては、例えば、ミヒラーズケトン、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、2,5-ビス(4’-ジエチルアミノベンザル)シクロペンタン、2,6-ビス(4’-ジエチルアミノベンザル)シクロヘキサノン、2,6-ビス(4’-ジエチルアミノベンザル)-4-メチルシクロヘキサノン、4,4’-ビス(ジメチルアミノ)カルコン、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)カルコン、p-ジメチルアミノシンナミリデンインダノン、p-ジメチルアミノベンジリデンインダノン、2-(p-ジメチルアミノフェニルビフェニレン)-ベンゾチアゾール、2-(p-ジメチルアミノフェニルビニレン)ベンゾチアゾール、2-(p-ジメチルアミノフェニルビニレン)イソナフトチアゾール、1,3-ビス(4’-ジメチルアミノベンザル)アセトン、1,3-ビス(4’-ジエチルアミノベンザル)アセトン、3,3’-カルボニル-ビス(7-ジエチルアミノクマリン)、3-アセチル-7-ジメチルアミノクマリン、3-エトキシカルボニル-7-ジメチルアミノクマリン、3-ベンジロキシカルボニル-7-ジメチルアミノクマリン、3-メトキシカルボニル-7-ジエチルアミノクマリン、3-エトキシカルボニル-7-ジエチルアミノクマリン、N-フェニル-N’-エチルエタノールアミン、N-フェニルジエタノールアミン、N-p-トリルジエタノールアミン、N-フェニルエタノールアミン、4-モルホリノベンゾフェノン、ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、ジエチルアミノ安息香酸イソアミル、2-メルカプトベンズイミダゾール、1-フェニル-5-メルカプトテトラゾール、2-メルカプトベンゾチアゾール、2-(p-ジメチルアミノスチリル)ベンズオキサゾール、2-(p-ジメチルアミノスチリル)ベンズチアゾール、2-(p-ジメチルアミノスチリル)ナフト(1,2-d)チアゾール、2-(p-ジメチルアミノベンゾイル)スチレン等が挙げられる。これらは単独で又は例えば2~5種類の組合せで用いることができる。 A sensitizer can be arbitrarily added to the resin composition of the present invention. Examples of the sensitizer include Michler's ketone, 4,4'-bis (diethylamino) benzophenone, 2,5-bis (4'-diethylaminobenzal) cyclopentane, and 2,6-bis (4'-diethylaminobenzal). ) Cyclohexanone, 2,6-bis (4'-diethylaminobenzal) -4-methylcyclohexanone, 4,4'-bis (dimethylamino) chalcone, 4,4'-bis (diethylamino) chalcone, p-dimethylaminocinna Millidene indanone, p-dimethylaminobenzylidene indanone, 2- (p-dimethylaminophenylbiphenylene) -benzothiazole, 2- (p-dimethylaminophenylbinylene) benzothiazole, 2- (p-dimethylaminophenylbinylene) Isonaphthiazole, 1,3-bis (4'-dimethylaminobenzal) acetone, 1,3-bis (4'-diethylaminobenzal) acetone, 3,3'-carbonyl-bis (7-diethylaminocoumarin), 3-Acetyl-7-dimethylaminocoumarin, 3-ethoxycarbonyl-7-dimethylaminocoumarin, 3-benzyloxycarbonyl-7-dimethylaminocoumarin, 3-methoxycarbonyl-7-diethylaminocoumarin, 3-ethoxycarbonyl-7- Diethylaminocoumarin, N-phenyl-N'-ethylethanolamine, N-phenyldiethanolamine, Np-tolyldiethanolamine, N-phenylethanolamine, 4-morpholinobenzophenone, isoamyl dimethylaminobenzoate, isoamyl diethylaminobenzoate, 2- Mercaptobenzimidazole, 1-phenyl-5-mercaptotetrazole, 2-mercaptobenzothiazole, 2- (p-dimethylaminostyryl) benzoxazole, 2- (p-dimethylaminostyryl) benzthiazole, 2- (p-dimethylamino) Examples thereof include styryl) naphtho (1,2-d) thiazole, 2- (p-dimethylaminobenzoyl) styrene and the like. These can be used alone or, for example, in a combination of 2 to 5 types.
増感剤を樹脂組成物が含有する場合の配合量は、(A)樹脂100質量部に対し、0.1~25質量部であることが好ましい。 When the resin composition contains the sensitizer, the blending amount is preferably 0.1 to 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin (A).
また、本発明の樹脂組成物を用いて形成される膜と基材との接着性向上のために接着助剤を任意に配合することができる。接着助剤としては、γ-アミノプロピルジメトキシシラン、N-(β-アミノエチル)-γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ-メルカプト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ジメトキシメチルシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ジメトキシメチル-3-ピペリジノプロピルシラン、ジエトキシ-3-グリシドキシプロピルメチルシラン、N-(3-ジエトキシメチルシリルプロピル)スクシンイミド、N-[3-(トリエトキシシリル)プロピル]フタルアミド酸、ベンゾフェノン-3,3’-ビス(N-[3-トリエトキシシリル]プロピルアミド)-4,4’-ジカルボン酸、ベンゼン-1,4-ビス(N-[3-トリエトキシシリル]プロピルアミド)-2,5-ジカルボン酸、3-(トリエトキシシリル)プロピルスクシニックアンハイドライド、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-ウレイドプロピルトリメトキシシラン、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3-(トリアルコキシシリル)プロピルスクシン酸無水物等のシランカップリング剤、及びアルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)、アルミニウムトリス(アセチルアセトネート)、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート等のアルミニウム系接着助剤等が挙げられる。 In addition, an adhesive aid can be optionally blended in order to improve the adhesiveness between the film formed by using the resin composition of the present invention and the substrate. Adhesive aids include γ-aminopropyldimethoxysilane, N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3- Methacryloxypropyldimethoxymethylsilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, dimethoxymethyl-3-piperidinopropylsilane, diethoxy-3-glycidoxypropylmethylsilane, N- (3-diethoxymethylsilylpropyl) succinimide , N- [3- (triethoxysilyl) propyl] phthalamic acid, benzophenone-3,3'-bis (N- [3-triethoxysilyl] propylamide) -4,4'-dicarboxylic acid, benzene-1, 4-Bis (N- [3-triethoxysilyl] propylamide) -2,5-dicarboxylic acid, 3- (triethoxysilyl) propylsuccinic hydride, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, 3 -Silane coupling agents such as ureidopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, 3- (trialkoxysilyl) propylsuccinic acid anhydride, and aluminum tris (ethylacetacetate), aluminum tris (acetylacetonate). ), Aluminum-based adhesive aids such as ethylacetacetate aluminum diisopropylate and the like.
これらの接着助剤のうちでは、接着力の点からシランカップリング剤を用いることがより好ましい。樹脂組成物が接着助剤を含有する場合、接着助剤の配合量は、(A)樹脂100質量部に対し、0.5~25質量部の範囲が好ましい。 Among these adhesive aids, it is more preferable to use a silane coupling agent from the viewpoint of adhesive strength. When the resin composition contains an adhesive aid, the blending amount of the adhesive auxiliary is preferably in the range of 0.5 to 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin (A).
また、特に溶剤を含む溶液の状態での保存時の樹脂組成物の粘度の安定性を向上させるために熱重合禁止剤を任意に配合することができる。熱重合禁止剤としては、ヒドロキノン、N-ニトロソジフェニルアミン、p-tert-ブチルカテコール、フェノチアジン、N-フェニルナフチルアミン、エチレンジアミン四酢酸、1,2-シクロヘキサンジアミン四酢酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸、2,6-ジ-tert-ブチル-p-メチルフェノール、5-ニトロソ-8-ヒドロキシキノリン、1-ニトロソ-2-ナフトール、2-ニトロソ-1-ナフトール、2-ニトロソ-5-(N-エチル-N-スルホプロピルアミノ)フェノール、N-ニトロソ-N-フェニルヒドロキシルアミンアンモニウム塩、N-ニトロソ-N(1-ナフチル)ヒドロキシルアミンアンモニウム塩等が用いられる。 In addition, a thermal polymerization inhibitor can be optionally added in order to improve the viscosity stability of the resin composition when stored in a solution containing a solvent. Examples of the thermal polymerization inhibitor include hydroquinone, N-nitrosodiphenylamine, p-tert-butylcatechol, phenothiazine, N-phenylnaphthylamine, ethylenediamine tetraacetic acid, 1,2-cyclohexanediamine tetraacetic acid, glycol etherdiamine tetraacetic acid, 2,6. -Di-tert-butyl-p-methylphenol, 5-nitroso-8-hydroxyquinoline, 1-nitroso-2-naphthol, 2-nitroso-1-naphthol, 2-nitroso-5- (N-ethyl-N-) Sulfopropylamino) phenol, N-nitroso-N-phenylhydroxylamine ammonium salt, N-nitroso-N (1-naphthyl) hydroxylamine ammonium salt and the like are used.
樹脂組成物に配合する場合の熱重合禁止剤の配合量としては、(A)樹脂100質量部に対し、0.005~12質量部の範囲が好ましい。 The amount of the thermal polymerization inhibitor to be blended in the resin composition is preferably in the range of 0.005 to 12 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin (A).
<硬化レリーフパターンの製造方法及び半導体装置>
また、本発明は、(1)上述した本発明の感光性樹脂組成物を基板上に塗布することによって樹脂層を該基板上に形成する工程と、(2)該樹脂層を露光する工程と、(3)該露光後の樹脂層を現像してレリーフパターンを形成する工程と、(4)該レリーフパターンを加熱処理することによって硬化レリーフパターンを形成する工程とを含む、硬化レリーフパターンの製造方法を提供する。以下、各工程の典型的な態様について説明する。
<Manufacturing method of cured relief pattern and semiconductor device>
Further, the present invention comprises (1) a step of forming a resin layer on the substrate by applying the above-mentioned photosensitive resin composition of the present invention onto the substrate, and (2) a step of exposing the resin layer. , (3) A step of developing the resin layer after the exposure to form a relief pattern, and (4) a step of forming a cured relief pattern by heat-treating the relief pattern. Provide a method. Hereinafter, typical embodiments of each step will be described.
(1)感光性樹脂組成物を基板上に塗布することによって樹脂層を該基板上に形成する工程
本工程では、本発明の感光性樹脂組成物を基材上に塗布し、必要に応じてその後乾燥させて樹脂層を形成する。塗布方法としては、従来から感光性樹脂組成物の塗布に用いられていた方法、例えば、スピンコーター、バーコーター、ブレードコーター、カーテンコーター、スクリーン印刷機等で塗布する方法、スプレーコーターで噴霧塗布する方法等を用いることができる。
(1) Step of forming a resin layer on the substrate by applying the photosensitive resin composition on the substrate In this step, the photosensitive resin composition of the present invention is applied on the substrate, and if necessary. Then, it is dried to form a resin layer. As a coating method, a method conventionally used for coating a photosensitive resin composition, for example, a method of coating with a spin coater, a bar coater, a blade coater, a curtain coater, a screen printing machine, or a spray coater is used for spray coating. A method or the like can be used.
必要に応じて、感光性樹脂組成物から成る塗膜を乾燥させることができる。乾燥方法としては、風乾、オーブン又はホットプレートによる加熱乾燥、真空乾燥等の方法が用いられる。具体的には、風乾又は加熱乾燥を行う場合、20℃~140℃で1分~1時間の条件で乾燥を行うことができる。以上の通り、基板上に樹脂層を形成できる。 If necessary, the coating film made of the photosensitive resin composition can be dried. As a drying method, a method such as air drying, heat drying using an oven or a hot plate, and vacuum drying is used. Specifically, when air-drying or heat-drying, the drying can be performed at 20 ° C. to 140 ° C. for 1 minute to 1 hour. As described above, the resin layer can be formed on the substrate.
(2)樹脂層を露光する工程
本工程では、上記で形成した樹脂層を、コンタクトアライナー、ミラープロジェクション、ステッパー等の露光装置を用いて、パターンを有するフォトマスク又はレチクルを介して又は直接に、紫外線光源等により露光する。
(2) Step of exposing the resin layer In this step, the resin layer formed above is exposed to a photomask or reticle having a pattern using an exposure device such as a contact aligner, a mirror projection, or a stepper, or directly. Expose with an ultraviolet light source or the like.
この後、光感度の向上等の目的で、必要に応じて、任意の温度及び時間の組合せによる露光後ベーク(PEB)及び/又は現像前ベークを施してもよい。ベーク条件の範囲は、温度は40~120℃であり、そして時間は10秒~240秒であることが好ましいが、本発明の感光性樹脂組成物の諸特性を阻害するものでない限り、この範囲に限らない。 After that, post-exposure bake (PEB) and / or pre-development bake may be applied at any combination of temperature and time, if necessary, for the purpose of improving light sensitivity and the like. The range of baking conditions is preferably a temperature of 40 to 120 ° C. and a time of 10 to 240 seconds, but this range as long as it does not interfere with the properties of the photosensitive resin composition of the present invention. Not limited to.
(3)露光後の樹脂層を現像してレリーフパターンを形成する工程
本工程においては、露光後の感光性樹脂層の露光部又は未露光部を現像除去する。ネガ型の感光性樹脂組成物は、未露光部が現像除去され、露光部がレリーフパターンとして基板上に残る。現像方法としては、従来知られているフォトレジストの現像方法、例えば回転スプレー法、パドル法、超音波処理を伴う浸漬法等の中から任意の方法を選択して使用することができる。また、現像の後、レリーフパターンの形状を調整する等の目的で、必要に応じて任意の温度及び時間の組合せによる現像後ベークを施してもよい。現像後ベーク条件の範囲は、温度は40~180℃であり、そして時間は10秒~600秒であることが好ましいが、本発明の感光性樹脂組成物の諸特性を阻害するものでない限り、この範囲に限らない。
(3) Step of developing the exposed resin layer to form a relief pattern In this step, the exposed portion or the unexposed portion of the photosensitive resin layer after exposure is developed and removed. In the negative type photosensitive resin composition, the unexposed portion is developed and removed, and the exposed portion remains on the substrate as a relief pattern. As the developing method, any method can be selected and used from conventionally known photoresist developing methods such as a rotary spray method, a paddle method, and a dipping method accompanied by ultrasonic treatment. Further, after development, post-development baking may be performed at an arbitrary combination of temperature and time, if necessary, for the purpose of adjusting the shape of the relief pattern. The range of post-development baking conditions is preferably a temperature of 40 to 180 ° C. and a time of 10 to 600 seconds, as long as it does not interfere with the properties of the photosensitive resin composition of the present invention. Not limited to this range.
現像に使用される現像液としては、感光性樹脂組成物に対する良溶媒、又は該良溶媒と貧溶媒との組合せが好ましい。例えばアルカリ水溶液に溶解しない感光性樹脂組成物の場合、良溶媒としては、N-メチルピロリドン、N-シクロヘキシル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、γ-ブチロラクトン、α-アセチル-γ-ブチロラクトン等が好ましく、貧溶媒としてはトルエン、キシレン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、乳酸エチル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート及び水等が好ましい。良溶媒と貧溶媒とを混合して用いる場合には、感光性樹脂組成物中のポリマーの溶解性によって良溶媒に対する貧溶媒の割合を調整することが好ましい。また、各溶媒を2種以上、例えば数種類組合せて用いることもできる。 As the developing solution used for development, a good solvent for the photosensitive resin composition or a combination of the good solvent and a poor solvent is preferable. For example, in the case of a photosensitive resin composition that does not dissolve in an alkaline aqueous solution, good solvents include N-methylpyrrolidone, N-cyclohexyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, cyclopentanone, cyclohexanone, γ-butyrolactone, and α. -Acetyl-γ-butyrolactone and the like are preferable, and as the poor solvent, toluene, xylene, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, ethyl lactate, propylene glycol methyl ether acetate, water and the like are preferable. When a good solvent and a poor solvent are mixed and used, it is preferable to adjust the ratio of the poor solvent to the good solvent by the solubility of the polymer in the photosensitive resin composition. Further, two or more kinds of each solvent, for example, several kinds can be used in combination.
(4)レリーフパターンを加熱処理することによって硬化レリーフパターンを形成する工程
本工程では、上記現像により得られたレリーフパターンを加熱することによって、硬化レリーフパターンに変換する。加熱硬化の方法としては、ホットプレートによるもの、オーブンを用いるもの、温度プログラムを設定できる昇温式オーブンを用いるもの等種々の方法を選ぶことができる。加熱は、例えば180℃~400℃で30分~5時間の条件で行うことができる。加熱硬化の際の雰囲気気体としては空気を用いてもよく、窒素、アルゴン等の不活性ガスを用いることもできる。
(4) Step of forming a cured relief pattern by heat-treating the relief pattern In this step, the relief pattern obtained by the above development is heated to be converted into a cured relief pattern. As a method of heat curing, various methods such as a hot plate method, an oven method, and a temperature rise type oven in which a temperature program can be set can be selected. The heating can be performed, for example, at 180 ° C. to 400 ° C. for 30 minutes to 5 hours. Air may be used as the atmospheric gas at the time of heat curing, or an inert gas such as nitrogen or argon may be used.
<半導体装置>
本発明はまた、上述した本発明の硬化レリーフパターンの製造方法により得られる硬化レリーフパターンを含む、半導体装置を提供する。本発明は、半導体素子である基材と、前記基材上に上述した硬化レリーフパターン製造方法により形成された樹脂の硬化レリーフパターンとを含む半導体装置も提供する。また、本発明は、基材として半導体素子を用い、上述した硬化レリーフパターンの製造方法を工程の一部として含む半導体装置の製造方法にも適用できる。本発明の半導体装置は、上記硬化レリーフパターンの製造方法で形成される硬化レリーフパターンを、表面保護膜、層間絶縁膜、再配線用絶縁膜、フリップチップ装置用保護膜、又はバンプ構造を有する半導体装置の保護膜等として形成し、既知の半導体装置の製造方法と組合せることで製造することができる。
<Semiconductor device>
The present invention also provides a semiconductor device including a cured relief pattern obtained by the method for producing a cured relief pattern of the present invention described above. The present invention also provides a semiconductor device including a base material which is a semiconductor element and a cured relief pattern of a resin formed on the base material by the above-mentioned cured relief pattern manufacturing method. Further, the present invention can also be applied to a method for manufacturing a semiconductor device, which uses a semiconductor element as a base material and includes the above-mentioned method for manufacturing a cured relief pattern as a part of a process. The semiconductor device of the present invention is a semiconductor having a surface protective film, an interlayer insulating film, an insulating film for rewiring, a protective film for a flip chip device, or a bump structure of a cured relief pattern formed by the above-mentioned method for manufacturing a cured relief pattern. It can be manufactured by forming it as a protective film or the like of a device and combining it with a known manufacturing method of a semiconductor device.
本発明の感光性樹脂組成物は、上記のような半導体装置への適用の他、多層回路の層間絶縁、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、及び液晶配向膜等の用途にも有用である。 The photosensitive resin composition of the present invention is useful not only for applications to semiconductor devices as described above, but also for applications such as interlayer insulation of multilayer circuits, cover coats for flexible copper-clad plates, solder resist films, and liquid crystal alignment films. Is.
以下、実施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はない。実施例、比較例及び製造例においては、感光性樹脂組成物の物性を以下の方法に従って測定及び評価した。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto. In Examples, Comparative Examples and Production Examples, the physical characteristics of the photosensitive resin composition were measured and evaluated according to the following methods.
(1)重量平均分子量
各樹脂の重量平均分子量(Mw)をゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(標準ポリスチレン換算)で測定した。測定に用いたカラムは昭和電工(株)製の商標名「Shodex 805M/806M直列」であり、標準単分散ポリスチレンは、昭和電工(株)製の商標名「Shodex STANDARD SM-105」を選択し、展開溶媒はN-メチル-2-ピロリドンであり、検出器は昭和電工(株)製の商標名「Shodex RI-930」を使用した。
(1) Weight average molecular weight The weight average molecular weight (Mw) of each resin was measured by a gel permeation chromatography method (standard polystyrene conversion). The column used for the measurement is the brand name "Shodex 805M / 806M series" manufactured by Showa Denko KK, and the standard monodisperse polystyrene is the brand name "Shodex STANDARD SM-105" manufactured by Showa Denko KK. The developing solvent was N-methyl-2-pyrrolidone, and the detector used was the brand name "Shodex RI-930" manufactured by Showa Denko KK.
(2)現像後の接着性
感光性樹脂組成物を6インチシリコンウエハー上にスピンコーター(D-SPIN636型、日本国、大日本スクリーン製造社製)を用いてスピン塗布し、ホットプレート上100℃で240秒の乾燥を行い、10μm厚の塗膜を形成した。この塗膜にテストパターン付レチクルを用いてi線ステッパーNSR1755i7B(ニコン社製)により、特定のウエハー位置にそれぞれ100~700mJ/cm2のエネルギーを順次照射した。次いで、ウエハー上に形成した塗膜を、シクロペンタノンを用いて現像機(D-SPIN636型、大日本スクリーン製造社製)でスプレー現像し、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートでリンスして、感光性樹脂組成物のパターンを得た。パターンを形成したウエハーを、昇温プログラム式キュア炉(VF-2000型、日本国、光洋リンドバーグ社製)を用いて、窒素雰囲気下、300℃で2時間熱処理することにより、約6μm厚のポリイミドのパターンをシリコンウエハー上に得た。得られた各パターンについて、パターン形状及びパターン部の幅を光学顕微鏡下で観察し、500mJ/cm2露光時の現像後接着性を求めた。
テストパターン付きレチクルを介して露光することにより複数の異なるサイズのパターンを上記の方法で形成し、円柱独立パターンが現像後に基板上に残存しているか観察し、以下の基準に基づき評価した。
◎:残存パターンサイズが10μm以上
〇:残存パターンサイズが14μm以上
△:残存パターンサイズが18μm以上
×:残存パターンサイズが22μm以上
(2) Adhesiveness after development The photosensitive resin composition is spin-coated on a 6-inch silicon wafer using a spin coater (D-SPIN 636 type, manufactured by Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd., Japan), and is applied on a hot plate at 100 ° C. It was dried for 240 seconds to form a coating film having a thickness of 10 μm. This coating film was sequentially irradiated with energy of 100 to 700 mJ / cm 2 at specific wafer positions by an i-line stepper NSR1755i7B (manufactured by Nikon Corporation) using a reticle with a test pattern. Next, the coating film formed on the wafer was spray-developed with cyclopentanone using a developing machine (D-SPIN 636 type, manufactured by Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd.), rinsed with propylene glycol methyl ether acetate, and subjected to a photosensitive resin. A pattern of the composition was obtained. A wafer having a pattern formed is heat-treated at 300 ° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere using a temperature-increasing programmed curing furnace (VF-2000 type, manufactured by Koyo Lindbergh, Japan) to obtain a polyimide having a thickness of about 6 μm. Pattern was obtained on a silicon wafer. For each of the obtained patterns, the pattern shape and the width of the pattern portion were observed under an optical microscope to determine the post-development adhesiveness at 500 mJ / cm 2 exposure.
Multiple patterns of different sizes were formed by the above method by exposure through a reticle with a test pattern, and it was observed whether the cylindrical independent pattern remained on the substrate after development, and evaluated based on the following criteria.
⊚: Residual pattern size is 10 μm or more 〇: Residual pattern size is 14 μm or more Δ: Residual pattern size is 18 μm or more ×: Residual pattern size is 22 μm or more
(3)解像度
(2)現像後の接着性と同様に、テストパターン付きレチクルを介して露光することにより複数の異なる面積の開口部を有するビアホールパターンを上記の方法で形成した。そして、得られたパターン開口部の面積が、対応するパターンマスク開口面積の1/2以上であれば解像されたものとみなし、解像された開口部のうち最小面積を有するものに対応するマスクの開口辺の長さを解像度とした。解像度は以下の基準に基づき評価した。
◎:12μm以下のパターンが解像
○:13~16μmのパターンが解像
△:17~20μmのパターンが解像
×:21μm以上のパターンが解像
(3) Resolution (2) Similar to the adhesiveness after development, a via hole pattern having openings having a plurality of different areas was formed by the above method by exposure through a reticle with a test pattern. Then, if the area of the obtained pattern opening is ½ or more of the corresponding pattern mask opening area, it is considered to be resolved, and it corresponds to the one having the minimum area among the resolved openings. The length of the opening side of the mask was taken as the resolution. The resolution was evaluated based on the following criteria.
⊚: Patterns of 12 μm or less are resolved ○: Patterns of 13 to 16 μm are resolved Δ: Patterns of 17 to 20 μm are resolved ×: Patterns of 21 μm or more are resolved
<製造例1>((A)ポリイミド前駆体としてのポリマーA-1の合成)
4,4’-オキシジフタル酸二無水物(ODPA)155.1gを2l容量のセパラブルフラスコに入れ、2-ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)131.2gとγ―ブチロラクトン400mlを入れて室温下で攪拌し、攪拌しながらピリジン81.5gを加えて反応混合物を得た。反応による発熱の終了後に室温まで放冷し、16時間放置した。
<Production Example 1> ((A) Synthesis of polymer A-1 as a polyimide precursor)
Place 155.1 g of 4,4'-oxydiphthalic acid dianhydride (ODPA) in a 2 liter volume separable flask, add 131.2 g of 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) and 400 ml of γ-butyrolactone, and stir at room temperature. , 81.5 g of pyridine was added with stirring to obtain a reaction mixture. After the heat generated by the reaction was completed, the mixture was allowed to cool to room temperature and left for 16 hours.
次に、氷冷下において、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)206.3gをγ-ブチロラクトン180mlに溶解した溶液を攪拌しながら40分かけて反応混合物に加えた。続いて4,4’-ジアミノジフェニルエーテル(DADPE)93.0gをγ-ブチロラクトン350mlに懸濁したものを攪拌しながら60分かけて加えた。更に室温で2時間攪拌した後、エチルアルコール30mlを加えて1時間攪拌し、次に、γ-ブチロラクトン400mlを加えた。反応混合物に生じた沈殿物をろ過により取り除き、反応液を得た。 Next, under ice-cooling, a solution prepared by dissolving 206.3 g of dicyclohexylcarbodiimide (DCC) in 180 ml of γ-butyrolactone was added to the reaction mixture over 40 minutes with stirring. Subsequently, 93.0 g of 4,4'-diaminodiphenyl ether (DADPE) suspended in 350 ml of γ-butyrolactone was added over 60 minutes with stirring. After further stirring at room temperature for 2 hours, 30 ml of ethyl alcohol was added and the mixture was stirred for 1 hour, and then 400 ml of γ-butyrolactone was added. The precipitate formed in the reaction mixture was removed by filtration to obtain a reaction solution.
得られた反応液を3lのエチルアルコールに加えて粗ポリマーから成る沈殿物を生成した。生成した粗ポリマーを濾別し、テトラヒドロフラン1.5lに溶解して粗ポリマー溶液を得た。得られた粗ポリマー溶液を28lの水に滴下してポリマーを沈殿させ、得られた沈殿物を濾別した後、真空乾燥して粉末状のポリマー(ポリマーA-1)を得た。ポリマーA-1の分子量をゲルパーミエーションクロマトグラフィー(標準ポリスチレン換算)で測定したところ、重量平均分子量(Mw)は20,000であった。 The obtained reaction solution was added to 3 liters of ethyl alcohol to form a precipitate composed of a crude polymer. The produced crude polymer was filtered off and dissolved in 1.5 liters of tetrahydrofuran to obtain a crude polymer solution. The obtained crude polymer solution was added dropwise to 28 liters of water to precipitate the polymer, and the obtained precipitate was filtered off and then vacuum dried to obtain a powdery polymer (polymer A-1). When the molecular weight of the polymer A-1 was measured by gel permeation chromatography (standard polystyrene equivalent), the weight average molecular weight (Mw) was 20,000.
<製造例2>((A)ポリイミド前駆体としてのポリマーA-2の合成)
製造例1の4,4’-オキシジフタル酸二無水物(ODPA)155.1gに代えて、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)147.1gを用いた以外は、前述の製造例1に記載の方法と同様にして反応を行い、ポリマーA-2を得た。ポリマーA-2の分子量をゲルパーミエーションクロマトグラフィー(標準ポリスチレン換算)で測定したところ、重量平均分子量(Mw)は22,000であった。
<Production Example 2> ((A) Synthesis of polymer A-2 as a polyimide precursor)
Instead of 155.1 g of 4,4'-oxydiphthalic acid dianhydride (ODPA) of Production Example 1, 147.1 g of 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) was used. Except for this, the reaction was carried out in the same manner as in the method described in Production Example 1 described above to obtain polymer A-2. When the molecular weight of the polymer A-2 was measured by gel permeation chromatography (standard polystyrene conversion), the weight average molecular weight (Mw) was 22,000.
<製造例3>((A)ポリイミド前駆体としてのポリマーA-3の合成)
製造例1の4,4’-ジアミノジフェニルエーテル(DADPE)93.0gに代えて、4,4’-ジアミノ-2,2’-ジメチルビフェニル(m-TB)98.6gを用いた以外は、前述の製造例1に記載の方法と同様にして反応を行い、ポリマーA-3を得た。ポリマーA-3の分子量をゲルパーミエーションクロマトグラフィー(標準ポリスチレン換算)で測定したところ、重量平均分子量(Mw)は20,000であった。
<Production Example 3> ((A) Synthesis of polymer A-3 as a polyimide precursor)
As described above, except that 98.6 g of 4,4'-diamino-2,2'-dimethylbiphenyl (m-TB) was used instead of 93.0 g of 4,4'-diaminodiphenyl ether (DADPE) of Production Example 1. The reaction was carried out in the same manner as in the method described in Production Example 1 to obtain polymer A-3. When the molecular weight of the polymer A-3 was measured by gel permeation chromatography (standard polystyrene equivalent), the weight average molecular weight (Mw) was 20,000.
<製造例4>((A)ポリイミド前駆体としてのポリマーA-4の合成)
製造例3の4,4’-オキシジフタル酸二無水物(ODPA)155.1gに代えて、ピロメロット酸二無水物(PMDA)109.1gを用いた以外は、前述の製造例3に記載の方法と同様にして反応を行い、ポリマーA-4を得た。ポリマーA-4の分子量をゲルパーミエーションクロマトグラフィー(標準ポリスチレン換算)で測定したところ、重量平均分子量(Mw)は24,000であった。
<Production Example 4> ((A) Synthesis of polymer A-4 as a polyimide precursor)
The method according to Production Example 3 above, except that 109.1 g of pyromerottic acid dianhydride (PMDA) was used in place of 155.1 g of 4,4'-oxydiphthalic acid dianhydride (ODPA) of Production Example 3. The reaction was carried out in the same manner as in the above to obtain polymer A-4. When the molecular weight of the polymer A-4 was measured by gel permeation chromatography (standard polystyrene conversion), the weight average molecular weight (Mw) was 24,000.
<製造例5>((A)ポリイミド前駆体としてのポリマーA-5の合成)
製造例1の4,4’-オキシジフタル酸二無水物(ODPA)155.1gに代えて、4,4’-オキシジフタル酸二無水物(ODPA)を77.5g、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)73.6gを用いた以外は、前述の製造例1に記載の方法と同様にして反応を行い、ポリマーA-5を得た。ポリマーA-5の分子量をゲルパーミエーションクロマトグラフィー(標準ポリスチレン換算)で測定したところ、重量平均分子量(Mw)は21,000であった。
<Production Example 5> ((A) Synthesis of polymer A-5 as a polyimide precursor)
Instead of 155.1 g of 4,4'-oxydiphthalic acid dianhydride (ODPA) of Production Example 1, 77.5 g, 3,3', 4,4 of 4,4'-oxydiphthalic acid dianhydride (ODPA) The reaction was carried out in the same manner as in Production Example 1 described above except that 73.6 g of'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) was used to obtain polymer A-5. When the molecular weight of the polymer A-5 was measured by gel permeation chromatography (standard polystyrene equivalent), the weight average molecular weight (Mw) was 21,000.
<製造例6>((A)ポリイミド前駆体としてのポリマーA-6の合成)
製造例3の4,4’-オキシジフタル酸二無水物(ODPA)155.1gに代えて、4,4’-オキシジフタル酸二無水物(ODPA)を77.5gとピロメロット酸二無水物(PMDA)54.6gを用いた以外は、前述の製造例3に記載の方法と同様にして反応を行い、ポリマーA-6を得た。ポリマーA-6の分子量をゲルパーミエーションクロマトグラフィー(標準ポリスチレン換算)で測定したところ、重量平均分子量(Mw)は23,000であった。
<Production Example 6> ((A) Synthesis of polymer A-6 as a polyimide precursor)
Instead of 155.1 g of 4,4'-oxydiphthalic acid dianhydride (ODPA) of Production Example 3, 77.5 g of 4,4'-oxydiphthalic acid dianhydride (ODPA) and pyromerottic acid dianhydride (PMDA) The reaction was carried out in the same manner as in the above-mentioned production example 3 except that 54.6 g was used to obtain polymer A-6. When the molecular weight of the polymer A-6 was measured by gel permeation chromatography (standard polystyrene equivalent), the weight average molecular weight (Mw) was 23,000.
<製造例7>((A)ポリアミドとしてのポリマーA-7の合成)
(フタル酸化合物封止体AIPA-MOの合成)
容量5lのセパラブルフラスコに、5-アミノイソフタル酸{以下、AIPAと略す。}543.5g、N-メチル-2-ピロリドン1700gを投入、混合撹拌し、ウォーターバスで50℃まで加温した。これに、2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート512.0g(3.3mol)をγ-ブチロラクトン500gで希釈したものを滴下ロートで滴下投入し、そのまま50℃で2時間ほど撹拌した。
<Production Example 7> ((A) Synthesis of polymer A-7 as polyamide)
(Synthesis of phthalic acid compound encapsulant AIPA-MO)
5-Aminoisophthalic acid {hereinafter abbreviated as AIPA in a separable flask with a capacity of 5 liters. } 543.5 g and 1700 g of N-methyl-2-pyrrolidone were added, mixed and stirred, and heated to 50 ° C. in a water bath. 512.0 g (3.3 mol) of 2-methacryloyloxyethyl isocyanate diluted with 500 g of γ-butyrolactone was added dropwise to this with a dropping funnel, and the mixture was stirred as it was at 50 ° C. for about 2 hours.
反応の完了(5-アミノイソフタル酸の消失)を低分子量ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下、低分子量GPCと記す。)で確認した後、この反応液を15リットルのイオン交換水に投入、撹拌、静置し、反応生成物の結晶化沈殿を待って濾別し、適宜水洗の後、40℃で48時間真空乾燥することにより、5-アミノイソフタル酸のアミノ基と2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネートのイソシアネート基が作用したAIPA-MOを得た。得られたAIPA-MOの低分子量GPC純度は約100%であった。 After confirming the completion of the reaction (disappearance of 5-aminoisophthalic acid) by low molecular weight gel permeation chromatography (hereinafter referred to as low molecular weight GPC), this reaction solution was added to 15 liters of ion-exchanged water, stirred, and stirred. The reaction product was allowed to stand, separated by filtration after waiting for the crystallization precipitate of the reaction product, washed with water as appropriate, and then vacuum dried at 40 ° C. for 48 hours to obtain the amino group of 5-aminoisophthalic acid and 2-methacryloyloxyethyl isocyanate. AIPA-MO on which an isocyanate group acted was obtained. The low molecular weight GPC purity of the obtained AIPA-MO was about 100%.
(ポリマーA-7の合成)
容量2lのセパラブルフラスコに、得られたAIPA-MOを100.89g(0.3mol)、ピリジンを71.2g(0.9mol)、GBLを400g投入、混合し、氷浴で5℃まで冷却した。これに、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)125.0g(0.606mol)をGBL125gに溶解希釈したものを、氷冷下、20分ほどかけて滴下し、続いて4,4’-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル{以下、BAPBと記す。}103.16g(0.28mol)をNMP168gに溶解させたものを、20分ほどかけて滴下し、氷浴で5℃未満を維持しつつ3時間、次いで氷浴を外して室温で5時間撹拌した。反応混合物に生じた沈殿物をろ過により取り除き、反応液を得た。
(Synthesis of Polymer A-7)
100.89 g (0.3 mol) of the obtained AIPA-MO, 71.2 g (0.9 mol) of pyridine, and 400 g of GBL were put into a separable flask having a capacity of 2 liters, mixed, and cooled to 5 ° C. in an ice bath. did. To this, 125.0 g (0.606 mol) of dicyclohexylcarbodiimide (DCC) dissolved and diluted in 125 g of GBL was added dropwise over about 20 minutes under ice-cooling, followed by 4,4'-bis (4-aminophenoxy). ) Biphenyl {Hereafter referred to as BAPB. } 103.16 g (0.28 mol) dissolved in NMP 168 g is added dropwise over about 20 minutes, and the mixture is stirred in an ice bath for 3 hours while maintaining the temperature below 5 ° C, then removed from the ice bath and at room temperature for 5 hours. did. The precipitate formed in the reaction mixture was removed by filtration to obtain a reaction solution.
得られた反応液に水840gとイソプロパノール560gの混合液を滴下し、析出する重合体を分離し、NMP650gに再溶解した。得られた粗ポリマー溶液を5lの水に滴下してポリマーを沈殿させ、得られた沈殿物を濾別した後、真空乾燥して粉末状のポリマー(ポリマーA-7)を得た。ポリマーA-7の分子量をゲルパーミエーションクロマトグラフィー(標準ポリスチレン換算)で測定したところ、重量平均分子量(Mw)は34,700であった。 A mixed solution of 840 g of water and 560 g of isopropanol was added dropwise to the obtained reaction solution, and the precipitated polymer was separated and redissolved in 650 g of NMP. The obtained crude polymer solution was added dropwise to 5 liters of water to precipitate the polymer, and the obtained precipitate was filtered off and then vacuum dried to obtain a powdery polymer (polymer A-7). When the molecular weight of the polymer A-7 was measured by gel permeation chromatography (standard polystyrene equivalent), the weight average molecular weight (Mw) was 34,700.
<製造例8>((B)化学式(b1)で示される化合物としての化合物B-1の合成)
容量100mlの一口フラスコに、GBLを31.4g(0.36mol)及びエタノールを67.3g(1.46mol)投入し、混合した。これに、パラ-トルエンスルホン酸一水和物を0.1g加え、室温で18時間攪拌した。1HNMRで反応物を確認し、4-ヒドロキシ酪酸エチルが27.5重量パーセント(27.2g)含まれる化合物B-1の反応溶液を得た。n≧2の化学式(b1)で示される構造は1HNMRでみられなかった。
<Production Example 8> ((B) Synthesis of compound B-1 as a compound represented by the chemical formula (b1))
31.4 g (0.36 mol) of GBL and 67.3 g (1.46 mol) of ethanol were put into a 100 ml volumetric flask and mixed. To this, 0.1 g of para-toluenesulfonic acid monohydrate was added, and the mixture was stirred at room temperature for 18 hours. The reaction product was confirmed by 1 HNMR, and a reaction solution of compound B-1 containing 27.5% by weight (27.2 g) of ethyl 4-hydroxybutyrate was obtained. The structure represented by the chemical formula (b1) of n ≧ 2 was not found in 1 HNMR.
<製造例9>((B)化学式(b1)で示される化合物としての化合物B-2の合成)
製造例8のエタノールを46.8g(1.46mol)に代えて、メタノール46.8g(1.46mol)を用いた以外は、前述の製造例8に記載の方法と同様にして反応を行い、4-ヒドロキシ酪酸メチルが29.1質量パーセント(22.8g)含まれる化合物B-2の反応溶液を得た。n≧2の化学式(b1)で示される構造は1HNMRでみられなかった。
<Production Example 9> ((B) Synthesis of compound B-2 as a compound represented by the chemical formula (b1))
The reaction was carried out in the same manner as in Production Example 8 described above, except that 46.8 g (1.46 mol) of methanol was used instead of 46.8 g (1.46 mol) of ethanol in Production Example 8. A reaction solution of compound B-2 containing 29.1% by mass (22.8 g) of methyl 4-hydroxybutyrate was obtained. The structure represented by the chemical formula (b1) of n ≧ 2 was not found in 1 HNMR.
<製造例10>((B)化学式(b1)で示される化合物としての化合物B-3の合成)
容量100mlの一口フラスコに、GBLを85.0g(0.99mol)及びソルミックスAP-1(日本アルコール社製、エタノール85.5質量パーセント、イソプロパノール13.4質量パーセント、メタノール1.1質量パーセントの混合液)を5g投入し、混合した。これに、パラ-トルエンスルホン酸一水和物を0.1g加え、室温で24時間攪拌した。1HNMRで反応物を確認し、化学式(b1)で示される化合物が9.2重量パーセント(8.2g)含まれる化合物B-3の反応溶液を得た。LC-MS測定のマスフラグメントから、R1が、メチル基、エチル基、イソプロピル基であり、n=1~5の化学式(b1)で示される化合物であることが確認された。
<Production Example 10> ((B) Synthesis of compound B-3 as a compound represented by the chemical formula (b1))
85.0 g (0.99 mol) of GBL and Solmix AP-1 (manufactured by Nippon Alcohol Co., Ltd., ethanol 85.5 mass percent, isopropanol 13.4 mass percent, methanol 1.1 mass percent) in a bite flask with a capacity of 100 ml. 5 g of the mixed solution) was added and mixed. To this, 0.1 g of para-toluenesulfonic acid monohydrate was added, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours. The reaction product was confirmed by 1 HNMR, and a reaction solution of compound B-3 containing 9.2% by weight (8.2 g) of the compound represented by the chemical formula (b1) was obtained. From the mass fragment measured by LC-MS, it was confirmed that R1 was a methyl group, an ethyl group, and an isopropyl group, and was a compound represented by the chemical formula (b1) of n = 1-5.
<製造例11>((B)化学式(b1)で示される化合物としての化合物B-4の合成)
容量100mlの一口フラスコに、GBLを85.0g(0.99mol)及びソルミックスAP-1(日本アルコール社製、エタノール85.5質量パーセント、イソプロパノール13.4質量パーセント、メタノール1.1質量パーセントの混合液)を5g投入し、混合した。これに、パラ-トルエンスルホン酸一水和物を0.1g加え、40℃で24時間攪拌した。1HNMRで反応物を確認し、化学式(b1)で示される化合物が12.3重量パーセント(11.1g)含まれる化合物B-4の反応溶液を得た。LC-MS測定のマスフラグメントから、R1が、メチル基、エチル基、イソプロピル基であり、n=4~10の化学式(b1)で示される化合物であることが確認された。
<Production Example 11> ((B) Synthesis of compound B-4 as the compound represented by the chemical formula (b1))
85.0 g (0.99 mol) of GBL and Solmix AP-1 (manufactured by Nippon Alcohol Co., Ltd., ethanol 85.5 mass percent, isopropanol 13.4 mass percent, methanol 1.1 mass percent) in a bite flask with a capacity of 100 ml. 5 g of the mixed solution) was added and mixed. To this, 0.1 g of para-toluenesulfonic acid monohydrate was added, and the mixture was stirred at 40 ° C. for 24 hours. The reaction product was confirmed by 1 HNMR, and a reaction solution of compound B-4 containing 12.3% by weight (11.1 g) of the compound represented by the chemical formula (b1) was obtained. From the mass fragment measured by LC-MS, it was confirmed that R1 is a methyl group, an ethyl group, and an isopropyl group, and is a compound represented by the chemical formula (b1) of n = 4 to 10.
<製造例12>((B)化学式(b1)で示される化合物としての化合物B-5の合成)
製造例8のエタノールを46.8g(1.46mol)に代えて、水26.3g(1.46mol)を用いた以外は、前述の製造例8に記載の方法と同様にして反応を行い、4-ヒドロキシ酪酸が24.6質量パーセント(14.2g)含まれる化合物B-5の反応溶液を得た。n≧2の化学式(b1)で示される構造は1HNMRでみられなかった。
<Production Example 12> ((B) Synthesis of compound B-5 as the compound represented by the chemical formula (b1))
The reaction was carried out in the same manner as in Production Example 8 described above, except that 26.3 g (1.46 mol) of water was used instead of 46.8 g (1.46 mol) of ethanol in Production Example 8. A reaction solution of compound B-5 containing 24.6% by mass (14.2 g) of 4-hydroxybutyric acid was obtained. The structure represented by the chemical formula (b1) of n ≧ 2 was not found in 1 HNMR.
<実施例1>
ポリマーA-1を用いて以下の方法でネガ型感光性樹脂組成物を調製し、調製した感光性樹脂組成物の評価を行った。ポリイミド前駆体であるポリマーA-1 100gを、B-1が含まれる反応液7.3g(B-1成分が2g)、1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-(o-エトキシカルボニル)-オキシム(表1には「PDO」と記載する)4g、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン1.5g、N-フェニルジエタノールアミン10g、メトキシメチル化尿素樹脂(MX-290)4g、テトラエチレングリコールジメタクリレート8g、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン1.5g、及び2-ニトロソ-1-ナフト-ル0.05gと共に、GBL100gに溶解した。得られた溶液の粘度を、少量の前記混合溶媒を更に加えることによって約40ポイズ(poise)に調整し、ネガ型感光性樹脂組成物とした。
<Example 1>
A negative photosensitive resin composition was prepared by the following method using the polymer A-1, and the prepared photosensitive resin composition was evaluated. 100 g of polymer A-1, which is a polyimide precursor, 7.3 g of reaction solution containing B-1 (2 g of B-1 component), 1-phenyl-1,2-propanedione-2- (o-ethoxycarbonyl). ) -Oxime (denoted as "PDO" in Table 1) 4 g, 1,3,5-tris (4-t-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl) -1,3,5-triazine -2,4,6- (1H, 3H, 5H) -trione 1.5g, N-phenyldiethanolamine 10g, methoxymethylated urea resin (MX-290) 4g, tetraethylene glycol dimethacrylate 8g, N-phenyl-3 It was dissolved in 100 g of GBL together with 1.5 g of aminopropyltrimethoxysilane and 0.05 g of 2-nitroso-1-naphthol. The viscosity of the obtained solution was adjusted to about 40 poise by further adding a small amount of the mixed solvent to obtain a negative photosensitive resin composition.
前記ネガ型感光性樹脂組成物を、前述の方法に従って評価した結果、表1の結果となった。 As a result of evaluating the negative photosensitive resin composition according to the above-mentioned method, the results shown in Table 1 were obtained.
<実施例2>
実施例1のポリイミド前駆体であるポリマーA-1 100gをポリイミド前駆体であるポリマーA-2 100gに変更して実施例1と同様に樹脂組成物を調合し、それぞれ実施例1と同様の評価を行った。表1に評価結果を示す。
<Example 2>
100 g of polymer A-1 which is a polyimide precursor of Example 1 is changed to 100 g of polymer A-2 which is a polyimide precursor, and a resin composition is prepared in the same manner as in Example 1, and evaluations are the same as in Example 1. Was done. Table 1 shows the evaluation results.
<実施例3>
実施例1のポリイミド前駆体であるポリマーA-1 100gをポリイミド前駆体であるポリマーA-3 100gに変更して実施例1と同様に樹脂組成物を調合し、それぞれ実施例1と同様の評価を行った。表1に評価結果を示す。
<Example 3>
100 g of polymer A-1 which is a polyimide precursor of Example 1 is changed to 100 g of polymer A-3 which is a polyimide precursor, and a resin composition is prepared in the same manner as in Example 1, and evaluations are the same as in Example 1. Was done. Table 1 shows the evaluation results.
<実施例4>
実施例1のポリイミド前駆体であるポリマーA-1 100gをポリイミド前駆体であるポリマーA-4 100gに変更して実施例1と同様に樹脂組成物を調合し、それぞれ実施例1と同様の評価を行った。表1に評価結果を示す。
<Example 4>
100 g of polymer A-1 which is a polyimide precursor of Example 1 is changed to 100 g of polymer A-4 which is a polyimide precursor, and a resin composition is prepared in the same manner as in Example 1, and evaluations are the same as in Example 1. Was done. Table 1 shows the evaluation results.
<実施例5>
実施例1のポリイミド前駆体であるポリマーA-1 100gをポリイミド前駆体であるポリマーA-5 100gに変更して実施例1と同様に樹脂組成物を調合し、それぞれ実施例1と同様の評価を行った。表1に評価結果を示す。
<Example 5>
100 g of polymer A-1 which is a polyimide precursor of Example 1 is changed to 100 g of polymer A-5 which is a polyimide precursor, and a resin composition is prepared in the same manner as in Example 1, and evaluations are the same as in Example 1. Was done. Table 1 shows the evaluation results.
<実施例6>
実施例1のポリイミド前駆体であるポリマーA-1 100gをポリイミド前駆体であるポリマーA-6 100gに変更して実施例1と同様に樹脂組成物を調合し、それぞれ実施例1と同様の評価を行った。表1に評価結果を示す。
<Example 6>
100 g of polymer A-1 which is a polyimide precursor of Example 1 is changed to 100 g of polymer A-6 which is a polyimide precursor, and a resin composition is prepared in the same manner as in Example 1, and evaluations are the same as in Example 1. Was done. Table 1 shows the evaluation results.
<実施例7>
実施例1のポリイミド前駆体であるポリマーA-1 100gをポリアミドであるポリマーA-7 100gに変更して実施例1と同様に樹脂組成物を調合し、それぞれ実施例1と同様の評価を行った。表1に評価結果を示す。
<Example 7>
100 g of polymer A-1 which is a polyimide precursor of Example 1 is changed to 100 g of polymer A-7 which is a polyamide, a resin composition is prepared in the same manner as in Example 1, and the same evaluation as in Example 1 is performed. rice field. Table 1 shows the evaluation results.
<実施例8>
実施例1のB-1が含まれる反応液7.3g(B-1成分が2g)をB-2が含まれる反応液6.9g(B-2成分が2g)に変更して実施例1と同様に樹脂組成物を調合し、それぞれ実施例1と同様の評価を行った。表1に評価結果を示す。
<実施例9>
実施例1のB-1が含まれる反応液7.3g(B-1成分が2g)をB-3が含まれる反応液21.7g(B-3成分が2g)に変更し、溶解させるGBLを80gにして、実施例1と同様に樹脂組成物を調合し、それぞれ実施例1と同様の評価を行った。表1に評価結果を示す。
<実施例10>
実施例1のB-1が含まれる反応液7.3g(B-1成分が2g)をB-4が含まれる反応液16.3g(B-4成分が2g)に変更し、溶解させるGBLを90gにして、実施例1と同様に樹脂組成物を調合し、それぞれ実施例1と同様の評価を行った。表1に評価結果を示す。
<実施例11>
実施例1のB-1が含まれる反応液7.3g(B-1成分が2g)をB-5が含まれる反応液8.1g(B-5成分が2g)に変更して実施例1と同様に樹脂組成物を調合し、それぞれ実施例1と同様の評価を行った。表1に評価結果を示す。
<Example 8>
Example 1 is obtained by changing 7.3 g of the reaction solution containing B-1 of Example 1 (2 g of the B-1 component) to 6.9 g of the reaction solution containing B-2 (2 g of the B-2 component). The resin composition was prepared in the same manner as in Example 1, and the same evaluation as in Example 1 was carried out. Table 1 shows the evaluation results.
<Example 9>
GBL in which 7.3 g of the reaction solution containing B-1 of Example 1 (2 g of the B-1 component) is changed to 21.7 g of the reaction solution containing B-3 (2 g of the B-3 component) and dissolved. The resin composition was adjusted to 80 g in the same manner as in Example 1, and the same evaluations as in Example 1 were carried out. Table 1 shows the evaluation results.
<Example 10>
GBL in which 7.3 g of the reaction solution containing B-1 of Example 1 (2 g of the B-1 component) is changed to 16.3 g of the reaction solution containing B-4 (2 g of the B-4 component) and dissolved. The resin composition was adjusted to 90 g in the same manner as in Example 1, and the same evaluations as in Example 1 were carried out. Table 1 shows the evaluation results.
<Example 11>
Example 1 is obtained by changing 7.3 g of the reaction solution containing B-1 of Example 1 (2 g of the B-1 component) to 8.1 g of the reaction solution containing B-5 (2 g of the B-5 component). The resin composition was prepared in the same manner as in Example 1, and the same evaluation as in Example 1 was carried out. Table 1 shows the evaluation results.
<実施例12>
実施例9のポリイミド前駆体であるポリマーA-1 100gを、ポリイミド前駆体であるポリマーA-1 50gとポリイミド前駆体であるポリマーA-2 50gに変更して実施例9と同様に樹脂組成物を調合し、それぞれ実施例9と同様の評価を行った。表1に評価結果を示す。
<Example 12>
The resin composition in the same manner as in Example 9 by changing 100 g of the polymer A-1 which is the polyimide precursor of Example 9 to 50 g of the polymer A-1 which is a polyimide precursor and 50 g of the polymer A-2 which is a polyimide precursor. Was prepared and evaluated in the same manner as in Example 9. Table 1 shows the evaluation results.
<実施例13>
実施例9のポリイミド前駆体であるポリマーA-1 100gを、ポリイミド前駆体であるポリマーA-3 50gとポリイミド前駆体であるポリマーA-4 50gに変更して実施例9と同様に樹脂組成物を調合し、それぞれ実施例9と同様の評価を行った。表1に評価結果を示す。
<Example 13>
The resin composition in the same manner as in Example 9 by changing 100 g of the polymer A-1 which is the polyimide precursor of Example 9 to 50 g of the polymer A-3 which is the polyimide precursor and 50 g of the polymer A-4 which is the polyimide precursor. Was prepared and evaluated in the same manner as in Example 9. Table 1 shows the evaluation results.
<実施例14>
実施例9のポリイミド前駆体であるポリマーA-1 100gを、ポリイミド前駆体であるポリマーA-5 100gに変更して実施例9と同様に樹脂組成物を調合し、それぞれ実施例9と同様の評価を行った。表1に評価結果を示す。
<Example 14>
100 g of polymer A-1 which is a polyimide precursor of Example 9 is changed to 100 g of polymer A-5 which is a polyimide precursor, and a resin composition is prepared in the same manner as in Example 9, and the same as in Example 9 respectively. Evaluation was performed. Table 1 shows the evaluation results.
<実施例15>
実施例9のポリイミド前駆体であるポリマーA-1 100gを、ポリイミド前駆体であるポリマーA-6 100gに変更して実施例9と同様に樹脂組成物を調合し、それぞれ実施例9と同様の評価を行った。表1に評価結果を示す。
<Example 15>
100 g of polymer A-1 which is a polyimide precursor of Example 9 is changed to 100 g of polymer A-6 which is a polyimide precursor, and a resin composition is prepared in the same manner as in Example 9, and the same as in Example 9 respectively. Evaluation was performed. Table 1 shows the evaluation results.
<実施例16>
実施例9の(C)感光剤である1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-(o-エトキシカルボニル)-オキシム4gを、1,2-オクタンジオン-1-[4-(フェニルチオ)フェニル]-2-(O-ベンゾイルオキシム))(商品名:IRGACURE-OXE-01、BASF社製 表1ではOXE-1と表記)4gに変更して実施例9と同様に樹脂組成物を調合し、それぞれ実施例9と同様の評価を行った。表1に評価結果を示す。
<Example 16>
1-Phenyl-1,2-propanedione-2- (o-ethoxycarbonyl) -oxime 4 g, which is the (C) photosensitizer of Example 9, was added to 1,2-octanedione-1- [4- (phenylthio). Phenyl] -2- (O-benzoyloxime)) (trade name: IRGACURE-OXE-01, referred to as OXE-1 in Table 1 manufactured by BASF) Change to 4 g and prepare a resin composition in the same manner as in Example 9. Then, the same evaluation as in Example 9 was performed. Table 1 shows the evaluation results.
<実施例17>
実施例1の(C)感光剤である1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-(o-エトキシカルボニル)-オキシム4gを、1,2-オクタンジオン-1-[4-(フェニルチオ)フェニル]-2-(O-ベンゾイルオキシム))(商品名:IRGACURE-OXE-01、BASF社製 表1ではOXE-1と表記)4gに変更して実施例1と同様に樹脂組成物を調合し、それぞれ実施例1と同様の評価を行った。表1に評価結果を示す。
<Example 17>
1-Phenyl-1,2-propanedione-2- (o-ethoxycarbonyl) -oxime 4 g, which is the (C) photosensitizer of Example 1, was added to 1,2-octanedione-1- [4- (phenylthio). Phenyl] -2- (O-benzoyloxime)) (trade name: IRGACURE-OXE-01, referred to as OXE-1 in Table 1 manufactured by BASF) Change to 4 g and prepare a resin composition in the same manner as in Example 1. Then, the same evaluation as in Example 1 was performed. Table 1 shows the evaluation results.
<実施例18>
実施例1のB-1が含まれる反応液7.3g(B-1成分が2g)をB-1が含まれる反応液0.036g(B-1成分が0.01g)に変更して実施例1と同様に樹脂組成物を調合し、それぞれ実施例1と同様の評価を行った。表1に評価結果を示す。
<Example 18>
The reaction solution containing B-1 of Example 1 was changed from 7.3 g (2 g of the B-1 component) to 0.036 g of the reaction solution containing B-1 (0.01 g of the B-1 component). The resin composition was prepared in the same manner as in Example 1, and each was evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the evaluation results.
<実施例19>
実施例1のB-1が含まれる反応液7.3g(B-1成分が2g)をB-1が含まれる反応液0.18g(B-1成分が0.05g)に変更して実施例1と同様に樹脂組成物を調合し、それぞれ実施例1と同様の評価を行った。表1に評価結果を示す。
<Example 19>
The reaction solution containing B-1 of Example 1 was changed from 7.3 g (2 g of the B-1 component) to 0.18 g of the reaction solution containing B-1 (0.05 g of the B-1 component). The resin composition was prepared in the same manner as in Example 1, and each was evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the evaluation results.
<実施例20>
実施例1のB-1が含まれる反応液7.3g(B-1成分が2g)をB-1が含まれる反応液18.2g(B-1成分が5g)に変更し、GBLを80gに変更して実施例1と同様に樹脂組成物を調合し、それぞれ実施例1と同様の評価を行った。表1に評価結果を示す。
<実施例21>
実施例1のB-1が含まれる反応液7.3g(B-1成分が2g)をB-1が含まれる反応液36.4g(B-1成分が10g)に変更し、GBLを60gに変更して実施例1と同様に樹脂組成物を調合し、それぞれ実施例1と同様の評価を行った。表1に評価結果を示す。
<Example 20>
The reaction solution containing B-1 of Example 1 was changed to 7.3 g (2 g of the B-1 component) to 18.2 g of the reaction solution containing B-1 (5 g of the B-1 component), and the GBL was 80 g. The resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 and evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the evaluation results.
<Example 21>
The reaction solution containing B-1 of Example 1 was changed to 7.3 g (2 g of B-1 component) to 36.4 g of the reaction solution containing B-1 (10 g of B-1 component), and GBL was 60 g. The resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 and evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the evaluation results.
<比較例1>
ポリマーA-1を用いて以下の方法でネガ型感光性樹脂組成物を調製し、調製した感光性樹脂組成物の評価を行った。ポリイミド前駆体であるポリマーA-1 100gを、1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-(o-エトキシカルボニル)-オキシム(表1には「PDO」と記載する)4g、1,3,5-トリス(4-t-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)-トリオン1.5g、N-フェニルジエタノールアミン10g、メトキシメチル化尿素樹脂(MX-290)4g、テトラエチレングリコールジメタクリレート8g、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン1.5g、及び2-ニトロソ-1-ナフト-ル0.05gと共に、GBL100gに溶解した。得られた溶液の粘度を、少量の前記混合溶媒を更に加えることによって約40ポイズ(poise)に調整し、ネガ型感光性樹脂組成物とした。
前記ネガ型感光性樹脂組成物を、前述の方法に従って評価した結果、表1の結果となった。
<Comparative Example 1>
A negative photosensitive resin composition was prepared by the following method using the polymer A-1, and the prepared photosensitive resin composition was evaluated. 100 g of polymer A-1, which is a polyimide precursor, 4 g, 1,3 of 1-phenyl-1,2-propanedione-2- (o-ethoxycarbonyl) -oxime (denoted as "PDO" in Table 1). , 5-Tris (4-t-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl) -1,3,5-triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) -trione 1.5 g, N-Phenyldiethanolamine 10 g, methoxymethylated urea resin (MX-290) 4 g, tetraethylene glycol dimethacrylate 8 g, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane 1.5 g, and 2-nitroso-1-naphthol. It was dissolved in 100 g of GBL together with 0.05 g. The viscosity of the obtained solution was adjusted to about 40 poise by further adding a small amount of the mixed solvent to obtain a negative photosensitive resin composition.
As a result of evaluating the negative photosensitive resin composition according to the above-mentioned method, the results shown in Table 1 were obtained.
<比較例2>
比較例1のポリイミド前駆体であるポリマーA-1 100gをポリイミド前駆体であるポリマーA-2 100gに変更して実施例1と同様に樹脂組成物を調合し、それぞれ実施例1と同様の評価を行った。表1に評価結果を示す。
<Comparative Example 2>
100 g of polymer A-1 which is a polyimide precursor of Comparative Example 1 is changed to 100 g of polymer A-2 which is a polyimide precursor, and a resin composition is prepared in the same manner as in Example 1, and evaluations are the same as in Example 1. Was done. Table 1 shows the evaluation results.
<比較例3>
比較例1のポリイミド前駆体であるポリマーA-1 100gをポリイミド前駆体であるポリマーA-3 100gに変更して実施例1と同様に樹脂組成物を調合し、それぞれ実施例1と同様の評価を行った。表1に評価結果を示す。
<Comparative Example 3>
100 g of polymer A-1 which is a polyimide precursor of Comparative Example 1 is changed to 100 g of polymer A-3 which is a polyimide precursor, and a resin composition is prepared in the same manner as in Example 1, and evaluations are the same as in Example 1. Was done. Table 1 shows the evaluation results.
<比較例4>
比較例1のポリイミド前駆体であるポリマーA-1 100gをポリイミド前駆体であるポリマーA-4 100gに変更して実施例1と同様に樹脂組成物を調合し、それぞれ実施例1と同様の評価を行った。表1に評価結果を示す。
<Comparative Example 4>
100 g of polymer A-1 which is a polyimide precursor of Comparative Example 1 is changed to 100 g of polymer A-4 which is a polyimide precursor, and a resin composition is prepared in the same manner as in Example 1, and evaluations are the same as in Example 1. Was done. Table 1 shows the evaluation results.
<比較例5>
比較例1のポリイミド前駆体であるポリマーA-1 100gをポリイミド前駆体であるポリマーA-5 100gに変更して実施例1と同様に樹脂組成物を調合し、それぞれ実施例1と同様の評価を行った。表1に評価結果を示す。
<比較例6>
<Comparative Example 5>
100 g of polymer A-1 which is a polyimide precursor of Comparative Example 1 is changed to 100 g of polymer A-5 which is a polyimide precursor, and a resin composition is prepared in the same manner as in Example 1, and evaluations are the same as in Example 1. Was done. Table 1 shows the evaluation results.
<Comparative Example 6>
比較例1のポリイミド前駆体であるポリマーA-1 100gをポリイミド前駆体であるポリマーA-6 100gに変更して実施例1と同様に樹脂組成物を調合し、それぞれ実施例1と同様の評価を行った。表1に評価結果を示す。 100 g of polymer A-1 which is a polyimide precursor of Comparative Example 1 is changed to 100 g of polymer A-6 which is a polyimide precursor, and a resin composition is prepared in the same manner as in Example 1, and evaluations are the same as in Example 1. Was done. Table 1 shows the evaluation results.
<比較例7>
比較例1のポリイミド前駆体であるポリマーA-1 100gをポリイミド前駆体であるポリマーA-7 100gに変更して実施例1と同様に樹脂組成物を調合し、それぞれ実施例1と同様の評価を行った。表1に評価結果を示す。
<Comparative Example 7>
100 g of polymer A-1 which is a polyimide precursor of Comparative Example 1 is changed to 100 g of polymer A-7 which is a polyimide precursor, and a resin composition is prepared in the same manner as in Example 1, and evaluations are the same as in Example 1. Was done. Table 1 shows the evaluation results.
<比較例8>
実施例1のB-1が含まれる反応液7.3g(B-1成分が2g)をB-1が含まれる反応液0.018g(B-1成分が0.005g)に変更して実施例1と同様に樹脂組成物を調合し、それぞれ実施例1と同様の評価を行った。表1に評価結果を示す。
<Comparative Example 8>
The reaction solution containing B-1 of Example 1 was changed from 7.3 g (2 g of the B-1 component) to 0.018 g of the reaction solution containing B-1 (0.005 g of the B-1 component). The resin composition was prepared in the same manner as in Example 1, and each was evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the evaluation results.
<比較例9>
実施例1のB-1が含まれる反応液7.3g(B-1成分が2g)をB-1が含まれる反応液54.5g(B-1成分が15g)に変更して、GBLを50gに変更し、実施例1と同様に樹脂組成物を調合し、それぞれ実施例1と同様の評価を行った。表1に評価結果を示す。
<Comparative Example 9>
The GBL was changed by changing 7.3 g of the reaction solution containing B-1 of Example 1 (2 g of the B-1 component) to 54.5 g of the reaction solution containing B-1 (15 g of the B-1 component). The weight was changed to 50 g, a resin composition was prepared in the same manner as in Example 1, and the same evaluation as in Example 1 was performed. Table 1 shows the evaluation results.
表1から明らかなように、(B)化学式(b1)で示される化合物が含まれない比較例に対し、該化合物が含まれる実施例は、感光性樹脂組成物の現像時間が短く、良好なリソグラフィ性能を示すことが分かる。 As is clear from Table 1, in contrast to (B) the comparative example in which the compound represented by the chemical formula (b1) is not contained, the examples in which the compound is contained have a short development time of the photosensitive resin composition and are good. It can be seen that it shows lithography performance.
本発明の樹脂組成物は、例えば銅パターンを有する半導体装置、多層配線基板等の表面保護膜、層間絶縁膜、及び再配線用絶縁膜、カバーコート、ソルダーレジスト膜として好適に利用できる。 The resin composition of the present invention can be suitably used as, for example, a semiconductor device having a copper pattern, a surface protective film for a multilayer wiring substrate, an interlayer insulating film, an insulating film for rewiring, a cover coat, and a solder resist film.
Claims (11)
(A)ポリイミド前駆体であるポリアミド酸、ポリアミド酸エステル、ポリアミド、ポリアミドイミド、およびポリイミド、から成る群より選ばれる少なくとも一種の樹脂:100質量部、
(B)化学式(b1):
(C)感光剤:0.5~30質量部、を含むことを特徴とするネガ型感光性樹脂組成物。 The following ingredients;
(A) At least one resin selected from the group consisting of polyamic acid, polyamic acid ester, polyamide, polyamide-imide, and polyimide, which are polyimide precursors: 100 parts by mass,
(B) Chemical formula (b1):
(C) A negative photosensitive resin composition comprising 0.5 to 30 parts by mass of a photosensitive agent.
下記一般式(3):
で表される構造を有するポリアミド、から成る群より選ばれる少なくとも一種の樹脂である、請求項1に記載のネガ型感光性樹脂組成物。 The resin (A) has the following general formula (1):
The following general formula (3):
The negative photosensitive resin composition according to claim 1, which is at least one resin selected from the group consisting of the polyamide having the structure represented by.
(2)該感光性樹脂層を露光する工程と、
(3)該露光後の感光性樹脂層を現像してレリーフパターンを形成する工程と、
(4)該レリーフパターンを加熱処理することによって硬化レリーフパターンを形成する工程を経て得られた硬化膜。 (1) A step of forming a photosensitive resin layer on a substrate by applying the photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 6 onto the substrate.
(2) The step of exposing the photosensitive resin layer and
(3) A step of developing the photosensitive resin layer after the exposure to form a relief pattern, and
(4) A cured film obtained through a step of forming a cured relief pattern by heat-treating the relief pattern.
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