JP7043756B2 - Photosensitive resin composition, pattern forming method, electronic device manufacturing method, polymer and polymer manufacturing method - Google Patents

Photosensitive resin composition, pattern forming method, electronic device manufacturing method, polymer and polymer manufacturing method Download PDF

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Description

本発明は、感光性樹脂組成物、パターン形成方法、電子デバイスの製造方法、ポリマーおよびポリマーの製造方法に関する。 The present invention relates to a photosensitive resin composition, a pattern forming method, a method for producing an electronic device, a polymer, and a method for producing a polymer.

パターン形成が可能な感光性樹脂組成物については、電子デバイスの作成等に用いられる目的で、これまで数多くの検討がなされている。
検討の一例として、主鎖にマレイミド構造を含むポリマーを用いた感光性樹脂組成物が挙げられる。具体的には、特許文献1の実施例には、樹脂として、メタクリル酸、スチレン、メタクリル酸グリシジル、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン-8-イルメタクリレートおよびN-(4-ヒドロキシフェニル)マレイミドから重合された樹脂を用いて、感光性樹脂組成物を調製したことが記載されている。
A number of studies have been conducted on photosensitive resin compositions capable of forming patterns for the purpose of being used for producing electronic devices and the like.
As an example of the study, there is a photosensitive resin composition using a polymer having a maleimide structure in the main chain. Specifically, in the examples of Patent Document 1, as resins, methacrylic acid, styrene, glycidyl methacrylate, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane-8-ylmethacrylate and N- (4). -It is described that a photosensitive resin composition was prepared using a resin polymerized from (hydroxyphenyl) maleimide.

特許第4127150号公報Japanese Patent No. 4127150

近年、電子デバイスの微細化・複雑化等が進んでいる。それに伴い、感光性樹脂組成物にもより高度な性能が求められるようになっている。
しかし、本発明者らの知見によれば、従来の感光性樹脂組成物は、露光・現像処理後のパターンの残膜が必ずしも満足いくものではなかった。具体的には、例えばポジ型の感光性樹脂組成物の場合、露光・現像処理後にパターンとして残膜すべき未露光部分が、実際には溶解してしまい、満足にパターンを形成できない場合があった。
また、従来の感光性樹脂組成物は、塗膜を形成した際、表面にクラック(割れ)が生じる場合があった。
In recent years, the miniaturization and complexity of electronic devices have been increasing. Along with this, the photosensitive resin composition is also required to have higher performance.
However, according to the findings of the present inventors, the conventional photosensitive resin composition is not always satisfactory in the residual film of the pattern after the exposure / development treatment. Specifically, for example, in the case of a positive photosensitive resin composition, the unexposed portion that should remain as a pattern after the exposure / development process may actually melt and the pattern may not be formed satisfactorily. rice field.
Further, in the conventional photosensitive resin composition, cracks may occur on the surface when the coating film is formed.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものである。すなわち、残膜性が良好で、かつ、クラックの発生が低減された感光性樹脂組成物を得ることを本発明の目的の一つとする。 The present invention has been made in view of such circumstances. That is, one of the objects of the present invention is to obtain a photosensitive resin composition having good residual film property and reduced generation of cracks.

本発明者らは、鋭意検討の結果、感光性樹脂組成物中の樹脂として、特定の2種の構造単位を含む樹脂を用いることで上記課題を達成できることを見出し、本発明を完成させた。 As a result of diligent studies, the present inventors have found that the above problems can be achieved by using a resin containing two specific structural units as the resin in the photosensitive resin composition, and have completed the present invention.

本発明によれば、
下記一般式(1)で表される構造単位と、下記一般式(2)で表される構造単位とを含むポリマーを含む、感光性樹脂組成物であって、
前記ポリマーが、さらに、後掲の化学式(3)で表される構造単位を含む感光性樹脂組成物
が提供される。
According to the present invention
A photosensitive resin composition comprising a polymer containing the structural unit represented by the following general formula (1) and the structural unit represented by the following general formula (2) .
A photosensitive resin composition in which the polymer further contains a structural unit represented by the chemical formula (3) described later.
Is provided.

Figure 0007043756000001
一般式(1)において、
Rは、1価の置換基を表し、
mは、1~3の整数を表し、
nは、0~4の整数を表す。
ただし、m+nは、5以下である。
一般式(2)において、
、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、または、カルボキシル基以外の1価の有機基を表し、
nは、0~2の整数を表す。
Figure 0007043756000001
In the general formula (1)
R represents a monovalent substituent and represents
m represents an integer of 1 to 3 and represents
n represents an integer of 0 to 4.
However, m + n is 5 or less.
In the general formula (2)
R 1 , R 2 , R 3 and R 4 independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group other than a carboxyl group, respectively.
n represents an integer of 0 to 2.

また、本発明によれば、
前記感光性樹脂組成物を用いて感光性樹脂膜を形成する工程、
前記感光性樹脂膜を露光する工程、
前記感光性樹脂膜を現像する工程
を含む、パターン形成方法
が提供される。
Further, according to the present invention,
A step of forming a photosensitive resin film using the photosensitive resin composition,
The step of exposing the photosensitive resin film,
A pattern forming method including a step of developing the photosensitive resin film is provided.

また、本発明によれば、
前記パターン形成方法を含む、電子デバイスの製造方法
が提供される。
Further, according to the present invention,
A method for manufacturing an electronic device including the pattern forming method is provided.

本発明によれば、残膜性が良好で、かつ、クラックの発生が低減された感光性樹脂組成物が得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain a photosensitive resin composition having good residual film property and reduced generation of cracks.

以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。
本明細書中、数値範囲の説明における「a~b」との表記は、特に断らない限り、a以上b以下のことを表す。
本明細書における基(原子団)の表記において、置換か無置換かを記していない表記は、置換基を有しないものと置換基を有するものの両方を包含するものである。例えば「アルキル基」とは、置換基を有しないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。
本明細書における「(メタ)アクリル」との表記は、アクリルとメタアクリルの両方を包含する概念を表す。「(メタ)アクリレート」等の類似の表記についても同様である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
In the present specification, the notation "a to b" in the description of the numerical range means a or more and b or less unless otherwise specified.
In the notation of a group (atomic group) in the present specification, the notation that does not indicate whether it is substituted or unsubstituted includes both those having no substituent and those having a substituent. For example, the "alkyl group" includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).
The notation "(meth) acrylic" herein represents a concept that includes both acrylic and methacrylic. The same applies to similar notations such as "(meth) acrylate".

<感光性樹脂組成物>
本実施形態の感光性樹脂組成物は、下記一般式(1)で表される構造単位と、下記一般式(2)で表される構造単位とを含むポリマーを含む。
<Photosensitive resin composition>
The photosensitive resin composition of the present embodiment contains a polymer containing a structural unit represented by the following general formula (1) and a structural unit represented by the following general formula (2).

Figure 0007043756000002
Figure 0007043756000002

一般式(1)において、
Rは、1価の置換基を表し、
mは、1~3の整数を表し、
nは、0~4の整数を表す。
ただし、m+nは、5以下である。
一般式(2)において、
、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、または、カルボキシル基以外の1価の有機基を表し、
nは、0~2の整数を表す。
In the general formula (1)
R represents a monovalent substituent and represents
m represents an integer of 1 to 3 and represents
n represents an integer of 0 to 4.
However, m + n is 5 or less.
In the general formula (2)
R 1 , R 2 , R 3 and R 4 independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group other than a carboxyl group, respectively.
n represents an integer of 0 to 2.

本実施形態の感光性樹脂組成物が、このポリマーを含むことにより、残膜性が良好となり、かつ、クラックの発生が低減される理由は必ずしも明らかではない。しかし、この理由は以下のように推定される。
クラックの発生について、その要因は色々と考えられるが、一つには樹脂の機械的強度が関係していると考えられる。本発明者らの知見によれば、一般式(1)のモノマー単独(または一般式(2)のモノマー単独)では高分子量の(十分な鎖長の)ポリマーを得ることが簡単ではなく、工業的には短い鎖長のポリマーしか得られない。短い鎖長のポリマーは機械的強度が不十分であり、加熱、冷却、現像などの環境変化によりクラックを生じやすい。一方、一般式(1)のモノマーと一般式(2)のモノマーは共重合しやすく、容易に高分子量の(鎖長が長い)ポリマーを得ることができる。すなわち、ポリマーの機械的強度を十分強くすることができ、クラックの低減に寄与すると推定される。
また、残膜性については、一般式(1)で表される構造単位中のフェノール構造が、感光剤(後述するジアゾキノン化合物等)と相互作用することで、現像液への溶解が適度に抑制されることで残膜性が向上するものと推定される。
It is not always clear why the photosensitive resin composition of the present embodiment contains this polymer to improve the residual film property and reduce the occurrence of cracks. However, the reason for this is presumed as follows.
There are various possible causes for the occurrence of cracks, but one is thought to be related to the mechanical strength of the resin. According to the findings of the present inventors, it is not easy to obtain a polymer having a high molecular weight (sufficient chain length) by using the monomer of the general formula (1) alone (or the monomer of the general formula (2) alone), and it is industrialized. Only short chain length polymers can be obtained. Polymers with short chain lengths have insufficient mechanical strength and are prone to cracking due to environmental changes such as heating, cooling, and development. On the other hand, the monomer of the general formula (1) and the monomer of the general formula (2) are easily copolymerized, and a polymer having a high molecular weight (long chain length) can be easily obtained. That is, it is presumed that the mechanical strength of the polymer can be sufficiently increased and contributes to the reduction of cracks.
Regarding the residual film property, the phenol structure in the structural unit represented by the general formula (1) interacts with a photosensitive agent (diazoquinone compound, etc. described later), so that dissolution in the developing solution is appropriately suppressed. It is presumed that the residual film property is improved by this.

本実施形態の感光性樹脂組成物が含むことができる成分について説明する。 The components that can be contained in the photosensitive resin composition of this embodiment will be described.

[ポリマー]
本実施形態の感光性樹脂組成物は、下記一般式(1)で表される構造単位と、下記一般式(2)で表される構造単位とを含むポリマーを含む。なお、本発明は、このポリマーに関する発明でもある。
以下、このポリマーのことを「特定ポリマー」とも表記する。
[polymer]
The photosensitive resin composition of the present embodiment contains a polymer containing a structural unit represented by the following general formula (1) and a structural unit represented by the following general formula (2). The present invention is also an invention relating to this polymer.
Hereinafter, this polymer is also referred to as "specific polymer".

Figure 0007043756000003
Figure 0007043756000003

一般式(1)において、
Rは、1価の置換基を表し、
mは、1~3の整数を表し、
nは、0~4の整数を表す。
ただし、m+nは、5以下である。
一般式(2)において、
、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、または、カルボキシル基以外の1価の有機基を表し、
nは、0~2の整数を表す。
In the general formula (1)
R represents a monovalent substituent and represents
m represents an integer of 1 to 3 and represents
n represents an integer of 0 to 4.
However, m + n is 5 or less.
In the general formula (2)
R 1 , R 2 , R 3 and R 4 independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group other than a carboxyl group, respectively.
n represents an integer of 0 to 2.

一般式(1)で表される構造単位について説明する。
Rの1価の置換基は、任意のものであってよく、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、シアノ基、アミノ基、1価の有機基などが挙げられる。
Rが1価の有機基である場合、この有機基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アリール基、アラルキル基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基などが挙げられる。これらは、さらに他の置換基(ヒドロキシ基やハロゲン原子など)によって置換されていてもよい。
上記アルキル基としては、直鎖又は分岐のいずれであってもよく、例えば炭素数1~20個のアルキル基、好ましくは炭素数1~12個の直鎖及び分岐アルキル基を挙げることができる。
上記シクロアルキル基としては、例えば炭素数3~8のシクロアルキル基を挙げることができる。
上記アルコキシ基としては、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよく、例えば炭素数1~10のアルコキシ基、好ましくは、炭素数1~6の直鎖及び分岐アルコキシ基、炭素数3~8の環状アルコキシ基を挙げることができる。
nは、好ましくは0または1であり、より好ましくは0である。
mは、好ましくは1である。
The structural unit represented by the general formula (1) will be described.
The monovalent substituent of R may be arbitrary, and examples thereof include a halogen atom, a hydroxy group, a cyano group, an amino group, and a monovalent organic group.
When R is a monovalent organic group, examples of the organic group include an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aralkyl group, an alkylcarbonyl group, an alkoxycarbonyl group, and an alkylcarbonyloxy group. These may be further substituted with other substituents (hydroxy group, halogen atom, etc.).
The alkyl group may be either linear or branched, and examples thereof include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably a linear and branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms.
Examples of the cycloalkyl group include a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms.
The alkoxy group may be linear, branched or cyclic, and may be, for example, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, preferably a linear or branched alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or 3 to 3 carbon atoms. 8 cyclic alkoxy groups can be mentioned.
n is preferably 0 or 1, more preferably 0.
m is preferably 1.

一般式(1)で表される構造単位は、好ましくは、以下の化学式(1-1)で表される構造単位を含む。 The structural unit represented by the general formula (1) preferably includes a structural unit represented by the following chemical formula (1-1).

Figure 0007043756000004
Figure 0007043756000004

特定ポリマーは、一般式(1)で表される構造単位を複数種含んでいてもよい。
特定ポリマーの全構造単位中、一般式(1)で表される構造単位の含有量は、好ましくは5~40モル%、より好ましくは5~30モル%である。
なお、特定ポリマー中の一般式(1)で表される構造単位の含有量は、ポリマー合成(重合)における仕込みモノマー量や残存モノマー量などから求めることもできるし、13C-NMR測定結果のピーク面積から求めることもできる。他の構造単位についても同様である。
The specific polymer may contain a plurality of types of structural units represented by the general formula (1).
The content of the structural unit represented by the general formula (1) in all the structural units of the specific polymer is preferably 5 to 40 mol%, more preferably 5 to 30 mol%.
The content of the structural unit represented by the general formula (1) in the specific polymer can also be obtained from the amount of the charged monomer and the amount of the residual monomer in the polymer synthesis (polymerization), and can be obtained from the 13 C-NMR measurement results. It can also be obtained from the peak area. The same applies to other structural units.

一般式(2)で表される構造単位について説明する。
、R、RおよびRの1価の有機基として具体的には、一般式(1)におけるRが1価の有機基である場合と同様のものを挙げることができる。ただし、1価の有機基としてカルボキシル基は除く。
、R、RおよびRとして、好ましくは水素原子である。
nは、好ましくは0または1であり、より好ましくは0である。
The structural unit represented by the general formula (2) will be described.
Specific examples of the monovalent organic group of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 include the same as in the case where R in the general formula (1) is a monovalent organic group. However, the carboxyl group is excluded as a monovalent organic group.
R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are preferably hydrogen atoms.
n is preferably 0 or 1, more preferably 0.

一般式(2)で表される構造単位は、好ましくは、架橋性基を含まない。言い換えると、一般式(2)で表される構造単位におけるR、R、RおよびRは、架橋性基を含まない。
ここで、「架橋性基」とは、典型的には、加熱処理によって架橋構造を形成できる熱架橋性基のことをいう。具体的には、エポキシ基、オキセタニル基、酸無水物基、エチレン性不飽和二重結合を含む基などが挙げられる。このよう架橋性基は、加熱処理等によって、互いに架橋構造を形成したり、自己重合したり、架橋剤を介して架橋構造を形成し得るものである。
The structural unit represented by the general formula (2) preferably does not contain a crosslinkable group. In other words, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 in the structural unit represented by the general formula (2) do not contain a crosslinkable group.
Here, the "crosslinkable group" typically refers to a thermally crosslinkable group capable of forming a crosslinked structure by heat treatment. Specific examples thereof include an epoxy group, an oxetanyl group, an acid anhydride group, and a group containing an ethylenically unsaturated double bond. Such crosslinkable groups can form a crosslinked structure with each other by heat treatment or the like, self-polymerize, or form a crosslinked structure via a crosslinking agent.

特定ポリマーは、一般式(2)で表される構造単位を複数種含んでいてもよい。
特定ポリマーの全構造単位中、一般式(2)で表される構造単位の含有量は、好ましくは10~95モル%、より好ましくは20~60モル%である。
The specific polymer may contain a plurality of types of structural units represented by the general formula (2).
The content of the structural unit represented by the general formula (2) in all the structural units of the specific polymer is preferably 10 to 95 mol%, more preferably 20 to 60 mol%.

特定ポリマーは、さらに、以下の化学式(3)で表される構造単位(マレイミド構造単位)を含むことが好ましい。 The specific polymer further preferably contains a structural unit (maleimide structural unit) represented by the following chemical formula (3).

Figure 0007043756000005
Figure 0007043756000005

特定ポリマーが化学式(3)で表される構造単位を含むことで、残膜性の向上やクラックの発生低減に加え、現像性の良化も期待できる。
残膜性は現像液への「溶けにくさ」、現像性は現像液への「溶けやすさ」に関係するため、両立しがたい性能であるが、おそらくは、マレイミドがカルボン酸より弱い(マイルドな)ブレンステッド酸であり、適度なアルカリ溶解性を有すること等により、残膜性および現像性が適度な具合に調整されるものと推定される。
また、化学式(3)の構造単位は、一般式(1)の構造単位に比べて、置換基が無い分、モノマーの重合性が高く、高分子量のポリマーを得やすいというメリットも期待できる。
By including the structural unit represented by the chemical formula (3) in the specific polymer, it is expected that the developability will be improved in addition to the improvement of the residual film property and the reduction of the generation of cracks.
Remaining film property is related to "difficulty in dissolving" in the developing solution, and developability is related to "easiness of dissolving" in the developing solution, so it is an incompatible performance, but maleimide is probably weaker than carboxylic acid (mild). It is presumed that the residual film property and developability are appropriately adjusted by having a Bronsted acid having an appropriate alkali solubility and the like.
Further, as compared with the structural unit of the general formula (1), the structural unit of the chemical formula (3) can be expected to have a merit that the polymerizability of the monomer is high and a high molecular weight polymer can be easily obtained because there is no substituent.

特定ポリマーが化学式(3)で表される構造単位を含む場合、その含有量は、特定ポリマーの全構造単位中、好ましくは10~50モル%、より好ましくは20~40モル%である。 When the specific polymer contains the structural unit represented by the chemical formula (3), the content thereof is preferably 10 to 50 mol%, more preferably 20 to 40 mol%, in the total structural unit of the specific polymer.

特定ポリマーは、さらに、以下の一般式(4)で表される構造単位を含むことが好ましい。 The specific polymer further preferably contains a structural unit represented by the following general formula (4).

Figure 0007043756000006
Figure 0007043756000006

一般式(4)において、Rは、環状構造を含む1価の有機基を表す。
の環状構造を含む1価の有機基としては、単環または多環のシクロアルキル基、アリール基、アラルキル基等を挙げることができる。これらは、さらに他の置換基(アルキル基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子など)によって置換されていてもよい。
としては、特にアリール基が、クラックの更なる低減や、現像性の向上といった観点で好ましい。
のシクロアルキル基としては、例えば炭素数3~8の単環のシクロアルキル基が挙げられる。
のアリール基としては、例えばフェニル基、ナフチル基など、炭素数6~10のものが挙げられる。
のアラルキル基としては、例えばベンジル基、ナフチルメチル基などの炭素数7~11のものが挙げられる。
In the general formula (4), R c represents a monovalent organic group containing a cyclic structure.
Examples of the monovalent organic group containing the cyclic structure of R c include a monocyclic or polycyclic cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group and the like. These may be further substituted with other substituents (alkyl group, hydroxy group, halogen atom, etc.).
As R c , an aryl group is particularly preferable from the viewpoint of further reducing cracks and improving developability.
Examples of the cycloalkyl group of R c include a monocyclic cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms.
Examples of the aryl group of R c include those having 6 to 10 carbon atoms such as a phenyl group and a naphthyl group.
Examples of the aralkyl group of R c include those having 7 to 11 carbon atoms such as a benzyl group and a naphthylmethyl group.

特定ポリマーが一般式(4)で表される構造単位を含む場合、その含有量は、特定ポリマーの全構造単位中、好ましくは10~70モル%、より好ましくは15~60モル%である。 When the specific polymer contains the structural unit represented by the general formula (4), the content thereof is preferably 10 to 70 mol%, more preferably 15 to 60 mol% in the total structural unit of the specific polymer.

特定ポリマーは、上記で説明されなかった他の構造単位を含んでいてもよい。
ただし、特定ポリマーは、好ましくは、オキセタニル基を有する構造単位を含まない。特定ポリマーが、オキセタニル基を有する構造単位を含まないことにより、現像性の良化などが期待できる。
The particular polymer may contain other structural units not described above.
However, the specific polymer preferably does not contain structural units having an oxetanyl group. Since the specific polymer does not contain a structural unit having an oxetanyl group, improvement in developability can be expected.

特定ポリマーの重量平均分子量(Mw)は特に限定されないが、好ましくは10000以上、より好ましくは10000~50000、さらに好ましくは10000~30000である。Mwを10000以上とすることで、ポリマーの鎖長が適度に長くなる結果、膜の機械的強度が向上すると推定される。よって、クラックを一層低減できると考えられる。
また、特定ポリマーの分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)は、典型的には1.2~5.0、好ましくは1.5~3.0である。
なお、MwやMnは、ポリスチレンを標準物質としたゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定により求めることができる。
The weight average molecular weight (Mw) of the specific polymer is not particularly limited, but is preferably 10,000 or more, more preferably 10,000 to 50,000, and even more preferably 10,000 to 30,000. It is presumed that when Mw is 10,000 or more, the chain length of the polymer becomes moderately long, and as a result, the mechanical strength of the film is improved. Therefore, it is considered that cracks can be further reduced.
The dispersity of the specific polymer (weight average molecular weight Mw / number average molecular weight Mn) is typically 1.2 to 5.0, preferably 1.5 to 3.0.
In addition, Mw and Mn can be obtained by gel permeation chromatography (GPC) measurement using polystyrene as a standard substance.

特定ポリマーのアルカリ溶解速度は、300~20000Å/secであることが好ましく、400~15000Å/secであることがより好ましい。このようなアルカリ溶解速度とすることで、現像性と残膜性の両立を一層高度なものとすることができる。
アルカリ溶解速度の測定方法は、後述の実施例を参照されたい。
The alkali dissolution rate of the specific polymer is preferably 300 to 20000 Å / sec, more preferably 400 to 15000 Å / sec. By setting such an alkali dissolution rate, it is possible to further improve both the developability and the residual film property.
For the method of measuring the alkali dissolution rate, refer to the examples described later.

[特定ポリマーの製造方法]
特定ポリマーは、公知のポリマー合成の手法を適宜適用して製造することができるが、例えば、以下の各工程を経ることで製造することができる。
少なくとも下記一般式(m2)で表されるモノマーおよび重合開始剤を含む第1溶液を、反応容器中に仕込む仕込み工程と、
上記第1溶液を昇温して重合反応を開始する開始工程と、
少なくとも下記一般式(m1)で表されるモノマーを含み、下記一般式(m2)で表されるモノマーを含まない第2溶液を、上記反応容器中に加える追添工程。
[Manufacturing method of specific polymer]
The specific polymer can be produced by appropriately applying a known polymer synthesis method, and can be produced, for example, by going through the following steps.
The step of charging the first solution containing at least the monomer represented by the following general formula (m2) and the polymerization initiator into the reaction vessel, and
The starting step of raising the temperature of the first solution to start the polymerization reaction, and
A follow-up step of adding a second solution containing at least the monomer represented by the following general formula (m1) and not containing the monomer represented by the following general formula (m2) into the reaction vessel.

Figure 0007043756000007
Figure 0007043756000007

一般式(m1)におけるR、mおよびnの定義は、一般式(1)におけるものと同様である。
一般式(m2)におけるR、R、R、Rおよびnの定義は、一般式(2)におけるものと同様である。
The definitions of R, m and n in the general formula (m1) are the same as those in the general formula (1).
The definitions of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and n in the general formula (m2) are the same as those in the general formula (2).

一般式(m2)で表されるモノマー(重合により一般式(2)の構造単位となる)は、一般式(m1)で表されるモノマー(重合により一般式(1)の構造単位となる)に比べて重合しにくいと考えられる。よって、一般式(m1)で表されるモノマーと、一般式(m2)で表されるモノマーとを、一度に全量混合して重合反応を開始すると、一般式(m1)で表されるモノマーが優先的に重合される一方、一般式(m2)で表されるモノマーがあまり消費されず、所望量の一般式(1)の構造単位がポリマー中に組み込まれない可能性がある。 The monomer represented by the general formula (m2) (which becomes the structural unit of the general formula (2) by polymerization) is the monomer represented by the general formula (m1) (which becomes the structural unit of the general formula (1) by polymerization). It is considered that it is harder to polymerize than. Therefore, when the monomer represented by the general formula (m1) and the monomer represented by the general formula (m2) are completely mixed at one time and the polymerization reaction is started, the monomer represented by the general formula (m1) is obtained. While preferentially polymerizing, the monomer represented by the general formula (m2) is not consumed so much, and a desired amount of the structural unit of the general formula (1) may not be incorporated into the polymer.

よって、上記のように、まず反応容器中に一般式(m2)で表されるモノマーを仕込んでおき、重合反応を開始させ、その後、一般式(m1)で表されるモノマーを含む第2溶液を追添することで、一般式(m1)で表されるモノマーの量と一般式(m2)で表されるモノマーの量が、重合系中で一定量に保たれやすくなると考えられる。結果、所望の組成の特定ポリマーを得やすくなると考えられる。 Therefore, as described above, first, the monomer represented by the general formula (m2) is charged in the reaction vessel, the polymerization reaction is started, and then the second solution containing the monomer represented by the general formula (m1) is contained. It is considered that the amount of the monomer represented by the general formula (m1) and the amount of the monomer represented by the general formula (m2) can be easily kept constant in the polymerization system by adding. As a result, it is considered that it becomes easy to obtain a specific polymer having a desired composition.

特定ポリマーの製造方法についてより具体的に説明する。 The method for producing a specific polymer will be described more specifically.

・仕込み工程
第1溶液は、少なくとも一般式(m2)で表されるモノマーおよび重合開始剤を含むが、その他の成分を含んでいてもよい。
重合開始剤としては、ラジカル重合開始剤、例えば、公知のアゾ化合物開始剤や有機過酸化物開始剤を用いることができる。
その他の成分としては、一般式(m1)で表されるモノマー、前述の一般式(3)で表される構造単位に対応するモノマー、前述の一般式(4)で表される構造単位に対応するモノマー、分子量調整剤、連鎖移動剤(例えば公知のチオール化合物)などを含むことができる。
上記成分は、適当な有機溶剤を溶媒として均一に混合・溶解される。この有機溶剤としては、エステル系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤などを用いることができる。より具体的には、メチルエチルケトン(MEK)、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン(THF)、トルエン、酢酸エチル、酢酸ブチル等が挙げられる。有機溶剤として2種以上の溶剤を混合して用いてもよい。
また、第1溶液は、窒素バブリング等により系内の溶存酸素を低減させることが好ましい。
-Preparation step The first solution contains at least the monomer represented by the general formula (m2) and the polymerization initiator, but may also contain other components.
As the polymerization initiator, a radical polymerization initiator, for example, a known azo compound initiator or an organic peroxide initiator can be used.
As other components, the monomer represented by the general formula (m1), the monomer corresponding to the structural unit represented by the above-mentioned general formula (3), and the structural unit represented by the above-mentioned general formula (4) are supported. It can contain a monomer, a molecular weight adjusting agent, a chain transfer agent (for example, a known thiol compound) and the like.
The above components are uniformly mixed and dissolved using an appropriate organic solvent as a solvent. As the organic solvent, an ester solvent, a ketone solvent, an ether solvent and the like can be used. More specifically, methyl ethyl ketone (MEK), propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, diethyl ether, tetrahydrofuran (THF), toluene, ethyl acetate, butyl acetate and the like can be mentioned. Two or more kinds of solvents may be mixed and used as an organic solvent.
Further, it is preferable that the first solution reduces the dissolved oxygen in the system by nitrogen bubbling or the like.

・開始工程
第1溶液を、反応容器中で昇温することで、第1溶液中の重合開始剤が開裂し、重合反応が開始する。昇温については、重合開始剤の開裂性によるが、例えば50~90℃に昇温する。
-Starting step By raising the temperature of the first solution in the reaction vessel, the polymerization initiator in the first solution is cleaved and the polymerization reaction is started. The temperature rise depends on the cleavage property of the polymerization initiator, but the temperature is raised to, for example, 50 to 90 ° C.

・追添工程
追添工程における第2溶液は、一般式(m1)で表されるモノマーを含み、下記一般式(m2)で表されるモノマーを含まない限り、特に限定はされず、前述の一般式(3)で表される構造単位に対応するモノマーや、前述の一般式(4)で表される構造単位に対応するモノマーなどを追加で含んでいてもよい。また、追加の重合開始剤、連鎖移動剤、分子量調整剤などを含んでいてもよい。これら成分を、第1溶液と同様、適当な有機溶剤により均一に混合・溶解させることで、第2溶液を得ることができる。
第2溶液は、例えば、1~24時間かけて、反応容器に滴下される。
以上のような各工程により、特定ポリマーを含む溶液を得ることができる。
-Addition step The second solution in the addition step is not particularly limited as long as it contains a monomer represented by the general formula (m1) and does not contain a monomer represented by the following general formula (m2), and is not particularly limited as described above. A monomer corresponding to the structural unit represented by the general formula (3), a monomer corresponding to the structural unit represented by the above-mentioned general formula (4), and the like may be additionally included. It may also contain additional polymerization initiators, chain transfer agents, molecular weight modifiers and the like. A second solution can be obtained by uniformly mixing and dissolving these components with an appropriate organic solvent in the same manner as the first solution.
The second solution is added dropwise to the reaction vessel, for example, over 1 to 24 hours.
A solution containing a specific polymer can be obtained by each of the above steps.

なお、特定ポリマーを含む溶液を、大量の貧溶媒(例えば、純水とメタノールの混合液)に注いで特定ポリマーを析出させ、その後濾取し、そして洗浄、乾燥することで、残留モノマー等が除かれた高純度の特定ポリマーを得ることができる。 A solution containing the specific polymer is poured into a large amount of a poor solvent (for example, a mixed solution of pure water and methanol) to precipitate the specific polymer, then filtered, washed, and dried to remove residual monomers and the like. A high-purity specific polymer that has been removed can be obtained.

[特定ポリマー以外のポリマー]
本実施形態の感光性樹脂組成物は、少なくとも特定ポリマー(化学式(1)で表される構造単位と、一般式(2)で表される構造単位とを含むポリマー)を含むが、それ以外のポリマーを含んでもよい。
このようなポリマーとしては、公知のアルカリ可溶性樹脂、例えばノボラック樹脂、ポリヒドロキシスチレン、ポリ(メタ)アクリル酸などを挙げることができる。これらの中でもノボラック樹脂が、コスト、入手性、上記のポリマーとの相溶性などの観点で好ましい。
感光性樹脂組成物がこのようなポリマーを含む場合、その量は、上記のポリマー100質量部に対して好ましくは1~30質量部、より好ましくは3~20質量部である。
[Polymer other than specific polymer]
The photosensitive resin composition of the present embodiment contains at least a specific polymer (a polymer containing a structural unit represented by the chemical formula (1) and a structural unit represented by the general formula (2)), but other than that. It may contain a polymer.
Examples of such a polymer include known alkali-soluble resins such as novolak resin, polyhydroxystyrene, and poly (meth) acrylic acid. Among these, novolak resin is preferable from the viewpoint of cost, availability, compatibility with the above polymer, and the like.
When the photosensitive resin composition contains such a polymer, the amount thereof is preferably 1 to 30 parts by mass, more preferably 3 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the above polymer.

[感光剤]
本実施形態の感光性樹脂組成物は、好ましくは感光剤を含む。
感光剤は、g線、i線、深紫外線などの光照射により酸を発生するものである。
[Photosensitizer]
The photosensitive resin composition of the present embodiment preferably contains a photosensitive agent.
The photosensitive agent generates an acid by irradiation with light such as g-ray, i-ray, and deep ultraviolet light.

感光剤として具体的には、感光性のジアゾキノン化合物、オニウム塩(スルホニウム塩、ヨードニウム塩など)、スルホン酸エステル化合物、オキシムスルホネート化合物、ジアゾジスルホン化合物、2-ニトロベンジルエステル化合物、N-イミノスルホネート化合物、イミドスルホネート化合物、2,6-ビス(トリクロロメチル)-1,3,5-トリアジン化合物、ジヒドロピリジン化合物などが挙げられる。 Specifically, as the photosensitizer, a photosensitive diazoquinone compound, onium salt (sulfonium salt, iodonium salt, etc.), sulfonic acid ester compound, oxime sulfonate compound, diazodisulfone compound, 2-nitrobenzyl ester compound, N-iminosulfonate compound. , Imidsulfonate compounds, 2,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine compounds, dihydropyridine compounds and the like.

特に、感光性樹脂組成物がポジ型(パターン露光後にアルカリ現像液で現像したとき、露光部が溶解する)であるとき、感光剤はジアゾキノン化合物を含むことが好ましい。これにより、感度および解像力が良好なポジ型パターンを得ることができる。
ジアゾキノン化合物としては、例えば、以下に示すもののうち、1種または2種以上の化合物を使用することができる。
In particular, when the photosensitive resin composition is of the positive type (the exposed portion dissolves when developed with an alkaline developer after pattern exposure), the photosensitive agent preferably contains a diazoquinone compound. This makes it possible to obtain a positive pattern with good sensitivity and resolution.
As the diazoquinone compound, for example, one or more of the following compounds can be used.

Figure 0007043756000008
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Figure 0007043756000009
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Figure 0007043756000010
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Figure 0007043756000011
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Figure 0007043756000012
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Figure 0007043756000013
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以上の各ジアゾキノン化合物において、Qは、下式(a)、下式(b)及び下式(c)に表される構造のいずれか、または、水素原子である。ただし、各ジアゾキノン化合物のQのうち少なくとも1つは、下式(a)、下式(b)及び下式(c)によって表される構造のいずれかである。また、nは、1~5の整数である。
ジアゾキノン化合物のQとしては、下式(a)または下式(b)を含むことが好ましい。これにより、感光性樹脂組成物の透明性を向上することができる。したがって、感光性樹脂組成物の外観をよくすることができる。
In each of the above diazoquinone compounds, Q is any of the structures represented by the following formula (a), the lower formula (b) and the lower formula (c), or a hydrogen atom. However, at least one of the Qs of each diazoquinone compound is any of the structures represented by the following formula (a), the lower formula (b) and the lower formula (c). Further, n is an integer of 1 to 5.
The Q of the diazoquinone compound preferably contains the following formula (a) or the following formula (b). This makes it possible to improve the transparency of the photosensitive resin composition. Therefore, the appearance of the photosensitive resin composition can be improved.

Figure 0007043756000014
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感光性樹脂組成物中の感光剤の量は、ポリマー(特定ポリマーだけでなく、それ以外のポリマーも含む)100質量部に対し、好ましくは5~50質量部、より好ましくは10~40質量部である。 The amount of the photosensitive agent in the photosensitive resin composition is preferably 5 to 50 parts by mass, more preferably 10 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer (including not only the specific polymer but also other polymers). Is.

[シランカップリング剤]
本実施形態の感光性樹脂組成物は、シランカップリング剤を含むことが好ましい。これにより、基板に対する密着性を高めることができる。
[Silane coupling agent]
The photosensitive resin composition of the present embodiment preferably contains a silane coupling agent. This makes it possible to improve the adhesion to the substrate.

シランカップリング剤としては、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、p-スチリルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス(トリエトキシプロピル)テトラスルフィド、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、及びアミノ基を有するケイ素化合物と酸二無水物または酸無水物とを反応することにより得られるケイ素化合物などが挙げられるが、これらに限定されない。 Examples of the silane coupling agent include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, and 3-methacryloxypropyl. Methyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl)- 3-Aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-Aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, bis (triethoxypropyl) tetrasulfide, 3-isoxapropyltri Examples thereof include, but are not limited to, ethoxysilane and a silicon compound obtained by reacting a silicon compound having an amino group with an acid dianhydride or an acid anhydride.

シランカップリング剤は、1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
感光性樹脂組成物がシランカップリング剤を含む場合、その量は、ポリマー(特定ポリマーだけでなく、それ以外のポリマーも含む)100質量部に対し、好ましくは0.1~30質量部であり、より好ましくは1~20質量部である。上記範囲内とすることで、密着性と、感光性樹脂組成物の保存性とを両立することができる。
As the silane coupling agent, only one kind may be used, or two or more kinds may be used in combination.
When the photosensitive resin composition contains a silane coupling agent, the amount thereof is preferably 0.1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer (including not only the specific polymer but also other polymers). , More preferably 1 to 20 parts by mass. Within the above range, both adhesion and storage stability of the photosensitive resin composition can be achieved.

[界面活性剤]
本実施形態の感光性樹脂組成物は、界面活性剤を含むことが好ましい。界面活性剤を含むことにより、感光性樹脂組成物を基材上に塗布して樹脂膜を得る際の塗布性が良好となる。例えば、回転塗布の際に膜上にできる放射線状のストリエーションを低減することができる。
界面活性剤としては、特に非イオン系界面活性剤が好ましい。
[Surfactant]
The photosensitive resin composition of the present embodiment preferably contains a surfactant. By containing the surfactant, the coatability when the photosensitive resin composition is applied onto the substrate to obtain a resin film is improved. For example, it is possible to reduce the radial striation formed on the film during rotary coating.
As the surfactant, a nonionic surfactant is particularly preferable.

界面活性剤としては、たとえばフッ素含有基(フッ化アルキル基等)もしくはシラノール基を含む化合物、またはシロキサン結合を主骨格とする化合物などがある。本実施形態においては、非イオン性の、フッ素系界面活性剤またはシリコーン系界面活性剤が好ましい。フッ素系界面活性剤としては例えば、DIC(株)製のメガファックF-171、F-173、F-444、F-470、F-471、F-475、F-482、F-477、F-554、F-556およびF-557、住友スリーエム(株)製のノベックFC4430、及びFC4432等が挙げられるが、これらに限定されない。 Examples of the surfactant include a compound containing a fluorine-containing group (such as an alkylfluoride group) or a silanol group, or a compound having a siloxane bond as a main skeleton. In this embodiment, nonionic, fluorine-based surfactants or silicone-based surfactants are preferable. Examples of the fluorine-based surfactant include Megafuck F-171, F-173, F-444, F-470, F-471, F-475, F-482, F-477, and F manufactured by DIC Corporation. -554, F-556 and F-557, Novec FC4430 manufactured by Sumitomo 3M Ltd., FC4432 and the like, but are not limited thereto.

界面活性剤は、1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
界面活性剤を使用する場合、その量は、ポリマー(特定ポリマーだけでなく、それ以外のポリマーも含む)100質量部に対して、好ましくは0.01~10質量部である。
Only one type of surfactant may be used, or two or more types may be used in combination.
When a surfactant is used, the amount thereof is preferably 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer (including not only the specific polymer but also other polymers).

[溶剤]
本実施形態の感光性樹脂組成物は、好ましくは、上記の種々の成分(および、場合によっては以下に示すその他成分)を、溶剤に溶解または分散させたものである。
溶剤は、有機溶剤であることが好ましい。有機溶剤としては、N-メチル-2-ピロリドン、γ-ブチロラクトン、N,N-ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、メチル-1,3-ブチレングリコールアセテート、1,3-ブチレングリコール-3-モノメチルエーテル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル及びメチル-3-メトキシプロピオネート等が挙げられる。
[solvent]
The photosensitive resin composition of the present embodiment is preferably obtained by dissolving or dispersing the above-mentioned various components (and, in some cases, other components shown below) in a solvent.
The solvent is preferably an organic solvent. Examples of the organic solvent include N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, N, N-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, and propylene. Glycol monomethyl ether acetate, methyl lactate, ethyl lactate, butyl lactate, methyl-1,3-butylene glycol acetate, 1,3-butylene glycol-3-monomethyl ether, methyl pyruvate, ethyl pyruvate and methyl-3-methoxypro Pionate and the like can be mentioned.

溶剤は、1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
溶剤の使用量は、感光性樹脂組成物の不揮発成分の濃度が、好ましくは3~50質量%、より好ましくは5~40質量%、より好ましくは10~30質量%となる量で用いられる。
Only one type of solvent may be used, or two or more types may be used in combination.
The amount of the solvent used is such that the concentration of the non-volatile component of the photosensitive resin composition is preferably 3 to 50% by mass, more preferably 5 to 40% by mass, and more preferably 10 to 30% by mass.

[その他成分]
本実施形態の感光性樹脂組成物は、上記以外の種々の成分を含んでもよい。たとえば、溶解促進剤、酸化防止剤、フィラー、光重合開始剤、増感剤等の成分を、本発明の効果を損なわない範囲でさらに含んでいてもよい。
なお、本実施形態の感光性樹脂組成物は、架橋剤を含んでいてもいなくてもよいが、好ましくは、架橋剤を含まない。
[Other ingredients]
The photosensitive resin composition of the present embodiment may contain various components other than the above. For example, components such as a dissolution accelerator, an antioxidant, a filler, a photopolymerization initiator, and a sensitizer may be further contained as long as the effects of the present invention are not impaired.
The photosensitive resin composition of the present embodiment may or may not contain a cross-linking agent, but preferably does not contain a cross-linking agent.

本実施形態の感光性樹脂組成物によれば、上述のように、残膜性の良化や、クラックの発生低減の効果が期待できる。これら効果以外にも、ポリマーの組成を最適化するなどにより、現像性の良化(現像残渣の減少など)や、サーマルフロー耐性の向上(形成されたパターンを加熱しても、パターンが変形しない)効果なども期待することができる。
また、特定ポリマーは、その構造上、紫外線の吸収が少なく、高い紫外線透過率を有する。すなわち、照射光が無駄に吸収されることが無い。このことにより、組成物の高感度化や、パターン形状の良化などが期待できる。
According to the photosensitive resin composition of the present embodiment, as described above, the effects of improving the residual film property and reducing the generation of cracks can be expected. In addition to these effects, by optimizing the composition of the polymer, the developability is improved (development residue is reduced, etc.) and the thermal flow resistance is improved (the formed pattern is not deformed even if it is heated). ) Effects can also be expected.
In addition, the specific polymer has low absorption of ultraviolet rays due to its structure and has a high ultraviolet transmittance. That is, the irradiation light is not unnecessarily absorbed. This can be expected to increase the sensitivity of the composition and improve the pattern shape.

<パターン形成方法>
上述の感光性樹脂組成物を用いたパターン形成方法の実施形態について説明する。
本実施形態のパターン形成方法は、上述の感光性樹脂組成物を用いて感光性樹脂膜を形成する工程、感光性樹脂膜を露光する工程および感光性樹脂膜を現像する工程を含む。
<Pattern formation method>
An embodiment of a pattern forming method using the above-mentioned photosensitive resin composition will be described.
The pattern forming method of the present embodiment includes a step of forming a photosensitive resin film using the above-mentioned photosensitive resin composition, a step of exposing the photosensitive resin film, and a step of developing the photosensitive resin film.

感光性樹脂組成物を用いて感光性樹脂膜を形成する工程について説明する。
感光性樹脂膜は、典型的には、適当な基板上に感光性樹脂組成物を供することで形成される。基板は特に限定されず、例えばシリコンウエハ、セラミック基板、アルミ基板、SiCウエハー、GaNウエハー、銅張積層板などが挙げられる。基板は、未加工の基板以外に、例えば半導体素子または表示体素子が表面に形成された基板も含む。接着性の向上のため、基板表面をシランカップリング剤などの接着助剤で処理しておいてもよい。
感光性樹脂組成物を基板に供する方法としては、スピナーを用いた回転塗布、スプレーコーターを用いた噴霧塗布、浸漬、印刷、ロールコーティング、インクジェット法などが挙げられる。これらの中で好ましくは回転塗布である。
なお、感光性樹脂組成物を基板に供した後、基板をホットプレートで加熱することが好ましい(プリベーク)。プリベークの温度は、通常80~140℃、好ましくは90~120℃である。また、プリベークの時間は、通常30~600秒、好ましくは30~300秒程度である。
感光性樹脂膜の厚さは、例えば、0.1~100μmの間で適宜調整される。
The process of forming the photosensitive resin film using the photosensitive resin composition will be described.
The photosensitive resin film is typically formed by applying the photosensitive resin composition on a suitable substrate. The substrate is not particularly limited, and examples thereof include a silicon wafer, a ceramic substrate, an aluminum substrate, a SiC wafer, a GaN wafer, and a copper-clad laminate. The substrate includes, for example, a substrate on which a semiconductor element or a display element is formed on the surface, in addition to the raw substrate. In order to improve the adhesiveness, the surface of the substrate may be treated with an adhesive auxiliary such as a silane coupling agent.
Examples of the method of applying the photosensitive resin composition to the substrate include rotary coating using a spinner, spray coating using a spray coater, dipping, printing, roll coating, and an inkjet method. Of these, rotary coating is preferable.
After the photosensitive resin composition is applied to the substrate, it is preferable to heat the substrate on a hot plate (pre-baking). The prebake temperature is usually 80-140 ° C, preferably 90-120 ° C. The prebaking time is usually about 30 to 600 seconds, preferably about 30 to 300 seconds.
The thickness of the photosensitive resin film is appropriately adjusted, for example, between 0.1 and 100 μm.

感光性樹脂膜を露光する工程について説明する。
露光用の活性光線を、適当なフォトマスクを介して感光性樹脂膜に照射することで、フォトマスクのパターンを反映した潜像を感光性樹脂膜に形成することができる。
露光用の活性光線としては、例えばX線、電子線、紫外線、可視光線などが使用できる。波長でいうと200~500nmの活性光線が好ましい。パターンの解像度と取り扱い性の点で、光源は水銀ランプのg線、h線又はi線であることが好ましく、特にi線が好ましい。また、2つ以上の光線を混合して用いてもよい。露光装置としては、コンタクトアライナー、ミラープロジェクション又はステッパ-が好ましい。
なお、露光後、必要に応じて、感光性樹脂膜を再度加熱してもよい(露光後加熱:Post Exposure Bake)。その温度は、例えば80~150℃、好ましくは90~120℃である。また、時間は、例えば30~600秒、好ましくは30~300秒である。
The process of exposing the photosensitive resin film will be described.
By irradiating the photosensitive resin film with an active light beam for exposure through an appropriate photomask, a latent image reflecting the pattern of the photomask can be formed on the photosensitive resin film.
As the active light beam for exposure, for example, X-ray, electron beam, ultraviolet ray, visible light and the like can be used. In terms of wavelength, active light rays having a wavelength of 200 to 500 nm are preferable. From the viewpoint of pattern resolution and handleability, the light source is preferably g-line, h-line or i-line of a mercury lamp, and i-line is particularly preferable. Further, two or more light rays may be mixed and used. As the exposure apparatus, a contact aligner, a mirror projection or a stepper is preferable.
After the exposure, the photosensitive resin film may be heated again if necessary (heating after exposure: Post Exposure Bake). The temperature is, for example, 80 to 150 ° C, preferably 90 to 120 ° C. The time is, for example, 30 to 600 seconds, preferably 30 to 300 seconds.

感光性樹脂膜を現像する工程について説明する。
現像は、現像液を用いて、例えば浸漬法、パドル法、回転スプレー法などの方法により行うことができる。現像により、塗膜から、露光部(ポジ型の場合)又は未露光部(ネガ型の場合)が溶出除去され、パターニングされた樹脂膜を得ることができる。
現像液は、好ましくはアルカリ水溶液が用いられる。具体的には、(i)水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、アンモニアなどの無機アルカリ水溶液、(ii)エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミンなどの有機アミン水溶液、(iii)テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシドなどの4級アンモニウム塩の水溶液などが挙げられる。
現像液には、例えばメタノール、エタノールなどの水溶性有機溶媒や、界面活性剤などが添加されていてもよい。
現像液としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液が好ましい。この水溶液におけるテトラメチルアンモニウムヒドロキシドの濃度は、好ましくは0.1~10質量%であり、更に好ましくは0.3~5質量%である。
The process of developing the photosensitive resin film will be described.
Development can be carried out by using a developer, for example, by a method such as a dipping method, a paddle method, or a rotary spray method. By the development, the exposed portion (in the case of the positive type) or the unexposed portion (in the case of the negative type) is eluted and removed from the coating film, and a patterned resin film can be obtained.
As the developing solution, an alkaline aqueous solution is preferably used. Specifically, (i) an inorganic alkaline aqueous solution such as sodium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate and ammonia, (ii) an organic amine aqueous solution such as ethylamine, diethylamine, triethylamine and triethanolamine, and (iii) tetramethylammonium. Examples thereof include an aqueous solution of a quaternary ammonium salt such as hydroxide and tetrabutylammonium hydroxide.
A water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol, a surfactant, or the like may be added to the developing solution.
As the developing solution, an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide is preferable. The concentration of tetramethylammonium hydroxide in this aqueous solution is preferably 0.1 to 10% by mass, more preferably 0.3 to 5% by mass.

なお、現像処理後、リンス液等による洗浄を行ってもよい。リンス液としては、例えば蒸留水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどが挙げられる。これらは単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。
また、現像処理後、全面露光を行ったり、ポストベーク処理を行ったりしてもよい。
全面露光の照射量は例えば1~500mJ/cmの間で調整される。また、ポストベーク処理については、例えば100~200℃で5~15分間行うことができる。
After the development treatment, washing with a rinsing solution or the like may be performed. Examples of the rinsing solution include distilled water, methanol, ethanol, isopropanol, propylene glycol monomethyl ether and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
Further, after the development process, the entire surface may be exposed or the post-baking process may be performed.
The irradiation amount of the full exposure is adjusted, for example, between 1 and 500 mJ / cm 2 . The post-baking treatment can be performed at, for example, 100 to 200 ° C. for 5 to 15 minutes.

<電子デバイスの製造方法>
上述のパターン形成方法は、電子デバイスの製造に応用することができる。
例えば、上述の方法で得られたパターンをエッチングマスクとして、半導体基板を選択的にエッチングすることで、半導体基板を加工することができる。すなわち、上述のパターン形成方法を含む工程により、電子デバイスを製造することができる。
本実施形態の特定ポリマーは、アリール部位や、ノルボルナン骨格など、エッチング耐性が大きな構造を多く含んでいる。よって、エッチングマスクに好ましく適用される。
<Manufacturing method of electronic devices>
The above-mentioned pattern forming method can be applied to the manufacture of electronic devices.
For example, the semiconductor substrate can be processed by selectively etching the semiconductor substrate using the pattern obtained by the above method as an etching mask. That is, the electronic device can be manufactured by the step including the above-mentioned pattern forming method.
The specific polymer of the present embodiment contains many structures having high etching resistance such as an aryl moiety and a norbornane skeleton. Therefore, it is preferably applied to an etching mask.

以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することができる。また、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
以下、参考形態の例を付記する。
1.
前掲の一般式(1)で表される構造単位と、前掲の一般式(2)で表される構造単位とを含むポリマーを含む、感光性樹脂組成物。
前掲の一般式(1)において、
Rは、1価の置換基を表し、
mは、1~3の整数を表し、
nは、0~4の整数を表す。
ただし、m+nは、5以下である。
前掲の一般式(2)において、
、R 、R およびR は、それぞれ独立に、水素原子、または、カルボキシル基以外の1価の有機基を表し、
nは、0~2の整数を表す。
2.
1.に記載の感光性樹脂組成物であって、
前記ポリマーが、オキセタニル基を有する構造単位を含まないポリマーを含む感光性樹脂組成物。
3.
1.または2.に記載の感光性樹脂組成物であって、
前掲の一般式(2)で表される構造単位が、架橋性基を含まない構造単位を含む感光性樹脂組成物。
4.
1.~3.のいずれか1つに記載の感光性樹脂組成物であって、
前記ポリマーが、さらに、前掲の化学式(3)で表される構造単位を含む感光性樹脂組成物。
5.
1.~3.のいずれか1つに記載の感光性樹脂組成物であって、
前記ポリマーが、さらに、前掲の一般式(4)で表される構造単位を含む感光性樹脂組成物。
前掲の一般式(4)において、R は、環状構造を含む1価の有機基を表す。
6.
1.~5.のいずれか1つに記載の感光性樹脂組成物であって、
前掲の一般式(1)で表される構造単位が、前掲の化学式(1-1)で表される構造単位を含む感光性樹脂組成物。
7.
1.~6.のいずれか1つに記載の感光性樹脂組成物であって、
前記ポリマーの重量平均分子量が10000以上である感光性樹脂組成物。
8.
1.~7.のいずれか1つに記載の感光性樹脂組成物であって、
さらに、ノボラック樹脂を含む感光性樹脂組成物。
9.
1.~8.のいずれか1つに記載の感光性樹脂組成物を用いて感光性樹脂膜を形成する工程、
前記感光性樹脂膜を露光する工程および
前記感光性樹脂膜を現像する工程
を含む、パターン形成方法。
10.
9.に記載のパターン形成方法を含む、電子デバイスの製造方法。
11.
前掲の一般式(1)で表される構造単位と、前掲の一般式(2)で表される構造単位とを含むポリマー。
前掲の一般式(1)において、
Rは、1価の置換基を表し、
mは、1~3の整数を表し、
nは、0~4の整数を表す。
ただし、m+nは、5以下である。
前掲の一般式(2)において、
、R 、R およびR は、それぞれ独立に、水素原子、または、カルボキシル基以外の1価の有機基を表し、
nは、0~2の整数を表す。
12.
11.に記載のポリマーであって、
オキセタニル基を有する構造単位を含有しないポリマー。
13.
11.または12.に記載のポリマーであって、
前掲の一般式(2)で表される構造単位が、架橋性基を含まない構造単位を含むポリマー。
14.
11.~13.のいずれか1つに記載のポリマーであって、
さらに、前掲の化学式(3)で表される構造単位を含むポリマー。
15.
11.~14.のいずれか1つに記載のポリマーであって、
さらに、前掲の一般式(4)で表される構造単位を含むポリマー。
前掲の一般式(4)において、R は、環状構造を含む1価の有機基を表す。
16.
11.~15.のいずれか1つに記載のポリマーであって、
前掲の一般式(1)で表される構造単位が、前掲の化学式(1-1)で表される構造単位を含むポリマー。
17.
11.~16.のいずれか1つに記載のポリマーであって、
重量平均分子量が10000以上であるポリマー。
18.
11.~17.のいずれか1つに記載のポリマーの製造方法であって、
少なくとも前掲の一般式(m2)で表されるモノマーおよび重合開始剤を含む第1溶液を、反応容器中に仕込む仕込み工程と、
前記第1溶液を昇温して重合反応を開始する開始工程と、
少なくとも前掲の一般式(m1)で表されるモノマーを含み、前掲の一般式(m2)で表されるモノマーを含まない第2溶液を、前記反応容器中に加える追添工程と
を含む、ポリマーの製造方法。
前掲の一般式(m1)において、
Rは、1価の置換基を表し、
mは、1~3の整数を表し、
nは、0~4の整数を表す。
ただし、m+nは、5以下である。
前掲の一般式(m2)において、
、R 、R およびR は、それぞれ独立に、水素原子、または、カルボキシル基以外の1価の有機基を表し、
nは、0~2の整数を表す。
Although the embodiments of the present invention have been described above, these are examples of the present invention, and various configurations other than the above can be adopted. Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, and the like to the extent that the object of the present invention can be achieved are included in the present invention.
Hereinafter, an example of the reference form will be added.
1. 1.
A photosensitive resin composition comprising a polymer containing the structural unit represented by the above-mentioned general formula (1) and the above-mentioned structural unit represented by the general formula (2).
In the above general formula (1),
R represents a monovalent substituent and represents
m represents an integer of 1 to 3 and represents
n represents an integer of 0 to 4.
However, m + n is 5 or less.
In the above general formula (2),
R 1 , R 2 , R 3 and R 4 independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group other than a carboxyl group, respectively.
n represents an integer of 0 to 2.
2. 2.
1. 1. The photosensitive resin composition according to the above.
A photosensitive resin composition comprising a polymer in which the polymer does not contain a structural unit having an oxetanyl group.
3. 3.
1. 1. Or 2. The photosensitive resin composition according to the above.
A photosensitive resin composition in which the structural unit represented by the above-mentioned general formula (2) contains a structural unit that does not contain a crosslinkable group.
4.
1. 1. ~ 3. The photosensitive resin composition according to any one of the above.
A photosensitive resin composition in which the polymer further contains a structural unit represented by the above-mentioned chemical formula (3).
5.
1. 1. ~ 3. The photosensitive resin composition according to any one of the above.
A photosensitive resin composition in which the polymer further comprises a structural unit represented by the above-mentioned general formula (4).
In the above-mentioned general formula (4), R c represents a monovalent organic group containing a cyclic structure.
6.
1. 1. ~ 5. The photosensitive resin composition according to any one of the above.
A photosensitive resin composition in which the structural unit represented by the above-mentioned general formula (1) contains the structural unit represented by the above-mentioned chemical formula (1-1).
7.
1. 1. ~ 6. The photosensitive resin composition according to any one of the above.
A photosensitive resin composition having a weight average molecular weight of 10,000 or more of the polymer.
8.
1. 1. ~ 7. The photosensitive resin composition according to any one of the above.
Further, a photosensitive resin composition containing a novolak resin.
9.
1. 1. ~ 8. A step of forming a photosensitive resin film using the photosensitive resin composition according to any one of the above.
The step of exposing the photosensitive resin film and
Step of developing the photosensitive resin film
A pattern forming method including.
10.
9. A method for manufacturing an electronic device, including the method for forming a pattern according to the above.
11.
A polymer containing the structural unit represented by the above-mentioned general formula (1) and the structural unit represented by the above-mentioned general formula (2).
In the above general formula (1),
R represents a monovalent substituent and represents
m represents an integer of 1 to 3 and represents
n represents an integer of 0 to 4.
However, m + n is 5 or less.
In the above general formula (2),
R 1 , R 2 , R 3 and R 4 independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group other than a carboxyl group, respectively.
n represents an integer of 0 to 2.
12.
11. The polymer described in
A polymer containing no structural unit having an oxetanyl group.
13.
11. Or 12. The polymer described in
A polymer in which the structural unit represented by the above-mentioned general formula (2) contains a structural unit that does not contain a crosslinkable group.
14.
11. ~ 13. The polymer according to any one of
Further, a polymer containing a structural unit represented by the above-mentioned chemical formula (3).
15.
11. ~ 14. The polymer according to any one of
Further, a polymer containing a structural unit represented by the above-mentioned general formula (4).
In the above-mentioned general formula (4), R c represents a monovalent organic group containing a cyclic structure.
16.
11. ~ 15. The polymer according to any one of
A polymer in which the structural unit represented by the above-mentioned general formula (1) includes the structural unit represented by the above-mentioned chemical formula (1-1).
17.
11. ~ 16. The polymer according to any one of
A polymer having a weight average molecular weight of 10,000 or more.
18.
11. ~ 17. The method for producing a polymer according to any one of the above.
The step of charging the first solution containing at least the monomer represented by the above-mentioned general formula (m2) and the polymerization initiator into the reaction vessel, and
The starting step of raising the temperature of the first solution to start the polymerization reaction, and
With the addition step of adding a second solution containing at least the monomer represented by the above-mentioned general formula (m1) and not containing the monomer represented by the above-mentioned general formula (m2) into the reaction vessel.
A method for producing a polymer, including.
In the above general formula (m1),
R represents a monovalent substituent and represents
m represents an integer of 1 to 3 and represents
n represents an integer of 0 to 4.
However, m + n is 5 or less.
In the above general formula (m2)
R 1 , R 2 , R 3 and R 4 independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group other than a carboxyl group, respectively.
n represents an integer of 0 to 2.

本発明の実施態様を、実施例および比較例に基づき詳細に説明する。なお、本発明は実施例に限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described in detail based on Examples and Comparative Examples. The present invention is not limited to the examples.

<ポリマーの合成>
(合成例1:ポリマー1の合成)
反応容器内に、2-ノルボルネン(75質量%トルエン溶液、21.3g、0.169mol)、マレイミド(8.9g、0.092mol)、N-フェニルマレイミド(15.9g、0.092mol)、和光純薬株式会社製の重合開始剤V-601(2.6g,0.011mol)及びメチルエチルケトン(以下MEKと略記、他の合成例でも同様)19.3gを加え、撹拌・溶解させた。
次いで、窒素バブリングにより系内の溶存酸素を除去したのち、加温した。内温が60℃に到達したところで、マレイミド(7.5g、0.077mol)、4-ヒドロキシフェニルマレイミド(10.7g、0.056mol)およびN-フェニルマレイミド(13.4g、0.077mol)をMEK34.4g及びプロピレングリコールモノメチルエーテル16.02gの混合溶剤に溶解させた溶液を6時間かけて添加した。
その後、70℃に昇温しさらに3時間反応させた。次いで、反応混合物を室温まで冷却し、MEK100gを添加し希釈した。希釈後の溶液を大量の純水/メタノール混合液に注ぎ、ポリマーを析出させた。次いで、ポリマーを濾取し、さらに純水で洗浄した後、120℃、16時間真空乾燥させた。
得られたポリマーの収得量は56.4g、収率は75%であった。また、得られたポリマーは、重量平均分子量Mwが14,900であり、分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)が2.17、アルカリ溶解速度は8,000Å/secであった。
<Polymer synthesis>
(Synthesis Example 1: Synthesis of Polymer 1)
In the reaction vessel, 2-norbornene (75 mass% toluene solution, 21.3 g, 0.169 mol), maleimide (8.9 g, 0.092 mol), N-phenylmaleimide (15.9 g, 0.092 mol), sum. A polymerization initiator V-601 (2.6 g, 0.011 mol) manufactured by Kojunyaku Co., Ltd. and 19.3 g of methyl ethyl ketone (hereinafter abbreviated as MEK, the same applies to other synthetic examples) were added, and the mixture was stirred and dissolved.
Then, after removing the dissolved oxygen in the system by nitrogen bubbling, it was heated. When the internal temperature reached 60 ° C., maleimide (7.5 g, 0.077 mol), 4-hydroxyphenylmaleimide (10.7 g, 0.056 mol) and N-phenylmaleimide (13.4 g, 0.077 mol) were added. A solution dissolved in a mixed solvent of 34.4 g of MEK and 16.02 g of propylene glycol monomethyl ether was added over 6 hours.
Then, the temperature was raised to 70 ° C. and the reaction was further carried out for 3 hours. The reaction mixture was then cooled to room temperature and 100 g of MEK was added and diluted. The diluted solution was poured into a large amount of pure water / methanol mixed solution to precipitate the polymer. Then, the polymer was collected by filtration, washed with pure water, and vacuum dried at 120 ° C. for 16 hours.
The yield of the obtained polymer was 56.4 g, and the yield was 75%. The obtained polymer had a weight average molecular weight Mw of 14,900, a dispersity (weight average molecular weight Mw / number average molecular weight Mn) of 2.17, and an alkali dissolution rate of 8,000 Å / sec.

(合成例2:ポリマー2の合成)
反応容器内に、2-ノルボルネン(75%質量トルエン溶液、21.0g、0.167mol)、マレイミド(5.2g、0.054mol)、N-フェニルマレイミド(9.3g、0.054mol)、和光純薬株式会社製の重合開始剤V-601(2.6g,0.011mol)及びMEK12.3gを加え、撹拌・溶解させた。
次いで、窒素バブリングにより系内の溶存酸素を除去したのち、加温した。内温が60℃に到達したところで、マレイミド(11.1g、0.114mol)、4-ヒドロキシフェニルマレイミド(21.1g、0.112mol)、およびN-フェニルマレイミド(10.1g、0.058mol)をMEK25.8g及びプロピレングリコールモノメチルエーテル31.7gの混合溶剤に溶解させた溶液を6時間かけて添加した。
その後、70℃に昇温しさらに3時間反応させた。次いで、反応混合物を室温まで冷却し、MEK100gを添加し希釈した。希釈後の溶液を大量の純水/メタノール混合液に注ぎ、ポリマーを析出させた。次いで、ポリマーを濾取しさらに純水で洗浄した後、120℃、16時間真空乾燥させた。
得られたポリマーの収得量は45.4g、収率は61%であった。また、得られたポリマーは、重量平均分子量Mwが11,000であり、分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)が1.98、アルカリ溶解速度は14,800Å/secであった。
(Synthesis Example 2: Synthesis of Polymer 2)
In the reaction vessel, 2-norbornene (75% mass toluene solution, 21.0 g, 0.167 mol), maleimide (5.2 g, 0.054 mol), N-phenylmaleimide (9.3 g, 0.054 mol), sum. A polymerization initiator V-601 (2.6 g, 0.011 mol) and 12.3 g of MEK manufactured by Kojunyaku Co., Ltd. were added, and the mixture was stirred and dissolved.
Then, after removing the dissolved oxygen in the system by nitrogen bubbling, it was heated. When the internal temperature reaches 60 ° C., maleimide (11.1 g, 0.114 mol), 4-hydroxyphenylmaleimide (21.1 g, 0.112 mol), and N-phenylmaleimide (10.1 g, 0.058 mol). Was dissolved in a mixed solvent of 25.8 g of MEK and 31.7 g of propylene glycol monomethyl ether, and the solution was added over 6 hours.
Then, the temperature was raised to 70 ° C. and the reaction was further carried out for 3 hours. The reaction mixture was then cooled to room temperature and 100 g of MEK was added and diluted. The diluted solution was poured into a large amount of pure water / methanol mixed solution to precipitate the polymer. Then, the polymer was collected by filtration, washed with pure water, and vacuum dried at 120 ° C. for 16 hours.
The yield of the obtained polymer was 45.4 g, and the yield was 61%. The obtained polymer had a weight average molecular weight Mw of 11,000, a dispersity (weight average molecular weight Mw / number average molecular weight Mn) of 1.98, and an alkali dissolution rate of 14,800 Å / sec.

(合成例3:ポリマー3の合成)
反応容器内に、2-ノルボルネン(75質量%トルエン溶液、21.0g、0.167mol)、マレイミド(2.3g、0.023mol)、N-シクロヘキシルマレイミド(4.1g、0.023mol)、和光純薬株式会社製の重合開始剤V-601(2.6g,0.011mol)及びMEK6.9gを加え、撹拌・溶解させた。
次いで、窒素バブリングにより系内の溶存酸素を除去したのち、加温した。内温が60℃に到達したところで、マレイミド(14.0g、0.144mol)、4-ヒドロキシフェニルマレイミド(10.6g、0.056mol)、およびN-シクロヘキシルマレイミド(25.9g、0.144mol)をMEK47.0g及びプロピレングリコールモノメチルエーテル15.8gの混合溶剤に溶解させた溶液を6時間かけて添加した。
その後、70℃に昇温しさらに3時間反応させた。次いで、反応混合物を室温まで冷却し、MEK100gを添加し希釈した。希釈後の溶液を大量の純水/メタノール混合液に注ぎ、ポリマーを析出させた。次いで、ポリマーを濾取しさらに純水で洗浄した後、120℃、16時間真空乾燥させた。
得られたポリマーの収得量は62.0g、収率は83%であった。また、得られたポリマーは、重量平均分子量Mwが14,700であり、分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)が2.12、アルカリ溶解速度は1,700Å/secであった。
(Synthesis Example 3: Synthesis of Polymer 3)
In the reaction vessel, 2-norbornene (75 mass% toluene solution, 21.0 g, 0.167 mol), maleimide (2.3 g, 0.023 mol), N-cyclohexyl maleimide (4.1 g, 0.023 mol), sum. A polymerization initiator V-601 (2.6 g, 0.011 mol) and MEK 6.9 g manufactured by Kojunyaku Co., Ltd. were added, and the mixture was stirred and dissolved.
Then, after removing the dissolved oxygen in the system by nitrogen bubbling, it was heated. When the internal temperature reached 60 ° C., maleimide (14.0 g, 0.144 mol), 4-hydroxyphenyl maleimide (10.6 g, 0.056 mol), and N-cyclohexyl maleimide (25.9 g, 0.144 mol). Was dissolved in a mixed solvent of 47.0 g of MEK and 15.8 g of propylene glycol monomethyl ether, and the solution was added over 6 hours.
Then, the temperature was raised to 70 ° C. and the reaction was further carried out for 3 hours. The reaction mixture was then cooled to room temperature and 100 g of MEK was added and diluted. The diluted solution was poured into a large amount of pure water / methanol mixed solution to precipitate the polymer. Then, the polymer was collected by filtration, washed with pure water, and vacuum dried at 120 ° C. for 16 hours.
The yield of the obtained polymer was 62.0 g, and the yield was 83%. The obtained polymer had a weight average molecular weight Mw of 14,700, a dispersity (weight average molecular weight Mw / number average molecular weight Mn) of 2.12, and an alkali dissolution rate of 1,700 Å / sec.

(合成例4:ポリマー4の合成)
反応容器内に、2-ノルボルネン(75質量%トルエン溶液、19.0g、0.151mol)、ノルボルネンカルボン酸(60質量%MEK溶液、23.2g、0.101mol)、N-フェニルマレイミド(23.9g、0.138mol)、和光純薬株式会社製の重合開始剤V-601(2.3g,0.010mol)及びMEK18.4gを加え、撹拌・溶解させた。
次いで、窒素バブリングにより系内の溶存酸素を除去したのち、加温し、内温が60℃に到達したところで、4-ヒドロキシフェニルマレイミド(9.5g、0.050mol)、およびN-フェニルマレイミド(11.0g、0.064mol)をMEK28.3g及びプロピレングリコールモノメチルエーテル14.3gの混合溶剤に溶解させた溶液を6時間かけて添加した。
その後、70℃に昇温しさらに3時間反応させた。次いで、反応混合物を室温まで冷却し、MEK100gを添加し希釈した。希釈後の溶液を大量の純水/メタノール混合液に注ぎ、ポリマーを析出させた。次いで、ポリマーを濾取しさらに純水で洗浄した後、120℃、16時間真空乾燥させた。
得られたポリマーの収得量は43.4g、収率は58%であった。また、得られたポリマーは、重量平均分子量Mwが9,700であり、分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)が1.96、アルカリ溶解速度は430Å/secであった。
(Synthesis Example 4: Synthesis of Polymer 4)
In the reaction vessel, 2-norbornene (75 mass% toluene solution, 19.0 g, 0.151 mol), norbornene carboxylic acid (60 mass% MEK solution, 23.2 g, 0.101 mol), N-phenylmaleimide (23. 9 g, 0.138 mol), a polymerization initiator V-601 (2.3 g, 0.010 mol) manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. and 18.4 g of MEK were added, and the mixture was stirred and dissolved.
Then, after removing the dissolved oxygen in the system by nitrogen bubbling, the mixture was heated, and when the internal temperature reached 60 ° C., 4-hydroxyphenylmaleimide (9.5 g, 0.050 mol) and N-phenylmaleimide (N-phenylmaleimide (9.5 g, 0.050 mol)). A solution prepared by dissolving 11.0 g, 0.064 mol) in a mixed solvent of 28.3 g of MEK and 14.3 g of propylene glycol monomethyl ether was added over 6 hours.
Then, the temperature was raised to 70 ° C. and the reaction was further carried out for 3 hours. The reaction mixture was then cooled to room temperature and 100 g of MEK was added and diluted. The diluted solution was poured into a large amount of pure water / methanol mixed solution to precipitate the polymer. Then, the polymer was collected by filtration, washed with pure water, and vacuum dried at 120 ° C. for 16 hours.
The yield of the obtained polymer was 43.4 g, and the yield was 58%. The obtained polymer had a weight average molecular weight Mw of 9,700, a dispersity (weight average molecular weight Mw / number average molecular weight Mn) of 1.96, and an alkali dissolution rate of 430 Å / sec.

(合成例5:ポリマー5の合成)
反応容器内に、2-ノルボルネン(75質量%トルエン溶液、21.3g、0.169mol)、和光純薬株式会社製の重合開始剤V-601(2.6g,0.011mol)及びMEK16.5gを加え、撹拌・溶解させた。
次いで、窒素バブリングにより系内の溶存酸素を除去したのち、加温した。内温が70℃に到達したところで、マレイミド(16.4g、0.169mol)、4-ヒドロキシフェニルマレイミド(10.7g、0.056mol)、およびN-フェニルマレイミド(29.3g、0.169mol)をMEK74.7g及びプロピレングリコールモノメチルエーテル16.0gの混合溶剤に溶解させた溶液を4時間かけて添加した。
その後、80℃に昇温しさらに3時間反応させた。次いで、反応混合物を室温まで冷却し、MEK62.5gを添加し希釈した。希釈後の溶液を大量の純水/メタノール混合液に注ぎ、ポリマーを析出させた。次いで、ポリマーを濾取しでさらに純水で洗浄した後、120℃、16時間真空乾燥させた。
得られたポリマーの収得量は62.5g、収率は83%であった。また、得られたポリマーは、重量平均分子量Mwが6,800であり、分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)が1.82、アルカリ溶解速度は7,800Å/secであった。
(Synthesis Example 5: Synthesis of Polymer 5)
In the reaction vessel, 2-norbornene (75 mass% toluene solution, 21.3 g, 0.169 mol), polymerization initiator V-601 (2.6 g, 0.011 mol) manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. and MEK 16.5 g. Was added, and the mixture was stirred and dissolved.
Then, after removing the dissolved oxygen in the system by nitrogen bubbling, it was heated. When the internal temperature reached 70 ° C., maleimide (16.4 g, 0.169 mol), 4-hydroxyphenyl maleimide (10.7 g, 0.056 mol), and N-phenylmaleimide (29.3 g, 0.169 mol). Was dissolved in a mixed solvent of 74.7 g of MEK and 16.0 g of propylene glycol monomethyl ether, and the solution was added over 4 hours.
Then, the temperature was raised to 80 ° C. and the reaction was further carried out for 3 hours. The reaction mixture was then cooled to room temperature and 62.5 g of MEK was added and diluted. The diluted solution was poured into a large amount of pure water / methanol mixed solution to precipitate the polymer. Then, the polymer was collected by filtration, further washed with pure water, and then vacuum dried at 120 ° C. for 16 hours.
The yield of the obtained polymer was 62.5 g, and the yield was 83%. The obtained polymer had a weight average molecular weight Mw of 6,800, a dispersity (weight average molecular weight Mw / number average molecular weight Mn) of 1.82, and an alkali dissolution rate of 7,800 Å / sec.

(合成例6:ポリマー6(比較用)の合成)
反応容器内に、ノルボルネンカルボン酸(44.4g、0.321mol)、N-フェニルマレイミド(31.0g、0.179mol)、和光純薬株式会社製の重合開始剤V-601(7.4g,0.032mol)及びMEK29.6gを加え、撹拌・溶解させた。
次いで、窒素バブリングにより系内の溶存酸素を除去したのち、加温した。内温が70℃に到達したところで、N-フェニルマレイミド(24.6g、0.142mol)をMEK63.1gに溶解させた溶液を4時間かけて添加した。
その後、70℃で3時間反応させた。次いで、反応混合物を室温まで冷却し、MEK133.3gを添加し希釈した。希釈後の溶液を大量の純水/メタノール混合液に注ぎ、ポリマーを析出させた。次いで、ポリマーを濾取しでさらに純水で洗浄した後、120℃、16時間真空乾燥させた。
得られたポリマーの収得量は65.7g、収率は66%であった。また、得られたポリマーは、重量平均分子量Mwが6,800であり、分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)が1.91、アルカリ溶解速度は4,000Å/secであった。
(Synthesis Example 6: Synthesis of Polymer 6 (for comparison))
In the reaction vessel, norbornencarboxylic acid (44.4 g, 0.321 mol), N-phenylmaleimide (31.0 g, 0.179 mol), polymerization initiator V-601 (7.4 g, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 0.032 mol) and 29.6 g of MEK were added, and the mixture was stirred and dissolved.
Then, after removing the dissolved oxygen in the system by nitrogen bubbling, it was heated. When the internal temperature reached 70 ° C., a solution prepared by dissolving N-phenylmaleimide (24.6 g, 0.142 mol) in 63.1 g of MEK was added over 4 hours.
Then, it reacted at 70 degreeC for 3 hours. The reaction mixture was then cooled to room temperature and 133.3 g of MEK was added and diluted. The diluted solution was poured into a large amount of pure water / methanol mixed solution to precipitate the polymer. Then, the polymer was collected by filtration, further washed with pure water, and then vacuum dried at 120 ° C. for 16 hours.
The yield of the obtained polymer was 65.7 g, and the yield was 66%. The obtained polymer had a weight average molecular weight Mw of 6,800, a dispersity (weight average molecular weight Mw / number average molecular weight Mn) of 1.91, and an alkali dissolution rate of 4,000 Å / sec.

(合成例7:ポリマー7(比較用)の合成)
反応容器内に、ノルボルネンカルボン酸(28.1g、0.203mol)、N-フェニルマレイミド(30.1g、0.174mol)、和光純薬株式会社製の重合開始剤V-601(7.8g,0.034mol)及びMEK18.7gを加え、撹拌・溶解させた。
次いで、窒素バブリングにより系内の溶存酸素を除去したのち、加温した。内温が70℃に到達したところで、マレイミド(13.2g、0.136mol)、N-フェニルマレイミド(28.7g、0.165mol)をMEK73.5gに溶解させた溶液を4時間かけて添加した。
その後、80℃に昇温しさらに3時間反応させた。次いで、反応混合物を室温まで冷却し、MEK133.3gを添加し希釈した。希釈後の溶液を大量の純水/メタノール混合液に注ぎ、ポリマーを析出させた。次いで、ポリマーを濾取しでさらに純水で洗浄した後、120℃、16時間真空乾燥させた。
得られたポリマーの収得量は88.3g、収率は88%であった。また、得られたポリマーは、重量平均分子量Mwが7,800であり、分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)が2.20、アルカリ溶解速度は3,600Å/secであった。
(Synthesis Example 7: Synthesis of Polymer 7 (for comparison))
In the reaction vessel, norbornene carboxylic acid (28.1 g, 0.203 mol), N-phenylmaleimide (30.1 g, 0.174 mol), polymerization initiator V-601 (7.8 g, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 0.034 mol) and 18.7 g of MEK were added, and the mixture was stirred and dissolved.
Then, after removing the dissolved oxygen in the system by nitrogen bubbling, it was heated. When the internal temperature reached 70 ° C., a solution prepared by dissolving maleimide (13.2 g, 0.136 mol) and N-phenylmaleimide (28.7 g, 0.165 mol) in 73.5 g of MEK was added over 4 hours. ..
Then, the temperature was raised to 80 ° C. and the reaction was further carried out for 3 hours. The reaction mixture was then cooled to room temperature and 133.3 g of MEK was added and diluted. The diluted solution was poured into a large amount of pure water / methanol mixed solution to precipitate the polymer. Then, the polymer was collected by filtration, further washed with pure water, and then vacuum dried at 120 ° C. for 16 hours.
The yield of the obtained polymer was 88.3 g, and the yield was 88%. The obtained polymer had a weight average molecular weight Mw of 7,800, a dispersity (weight average molecular weight Mw / number average molecular weight Mn) of 2.20, and an alkali dissolution rate of 3,600 Å / sec.

(合成例8:ポリマー8(比較用)の合成)
反応容器内に、ノルボルネンカルボン酸(30.7g、0.222mol)、N-フェニルマレイミド(14.4g、0.083mol)、和光純薬株式会社製の重合開始剤V-601(5.1g,0.022mol)及びMEK20.5gを加え、撹拌・溶解させた。次いで、窒素バブリングにより系内の溶存酸素を除去したのち、加温した。内温が70℃に到達したところで、N-フェニルマレイミド(16.4g、0.094mol)、4-ヒドロキシフェニルマレイミド(8.4g、0.044mol)をMEK41.9g及びプロピレングリコールモノメチルエーテル12.6gの混合溶剤に溶解させた溶液を4時間かけて添加した。
その後、80℃に昇温しさらに3時間反応させた。次いで、反応混合物を室温まで冷却し、MEK100gを添加し希釈した。希釈後の溶液を大量の純水/メタノール混合液に注ぎ、ポリマーを析出させた。次いで、ポリマーを濾取しでさらに純水で洗浄した後、120℃、16時間真空乾燥させた。
得られたポリマーの収得量は58.5g、収率は78%であった。また、得られたポリマーは、重量平均分子量Mwが5,100であり、分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)が1.93、アルカリ溶解速度は28,800Å/secであった。
(Synthesis Example 8: Synthesis of Polymer 8 (for comparison))
In the reaction vessel, norbornene carboxylic acid (30.7 g, 0.222 mol), N-phenylmaleimide (14.4 g, 0.083 mol), polymerization initiator V-601 (5.1 g, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 0.022 mol) and 20.5 g of MEK were added, and the mixture was stirred and dissolved. Then, after removing the dissolved oxygen in the system by nitrogen bubbling, it was heated. When the internal temperature reached 70 ° C., N-phenylmaleimide (16.4 g, 0.094 mol) and 4-hydroxyphenylmaleimide (8.4 g, 0.044 mol) were added to MEK41.9 g and propylene glycol monomethyl ether 12.6 g. The solution dissolved in the mixed solvent of No. 1 was added over 4 hours.
Then, the temperature was raised to 80 ° C. and the reaction was further carried out for 3 hours. The reaction mixture was then cooled to room temperature and 100 g of MEK was added and diluted. The diluted solution was poured into a large amount of pure water / methanol mixed solution to precipitate the polymer. Then, the polymer was collected by filtration, further washed with pure water, and then vacuum dried at 120 ° C. for 16 hours.
The yield of the obtained polymer was 58.5 g, and the yield was 78%. The obtained polymer had a weight average molecular weight Mw of 5,100, a dispersity (weight average molecular weight Mw / number average molecular weight Mn) of 1.93, and an alkali dissolution rate of 28,800 Å / sec.

各ポリマーについてまとめたものを下表に示す。 A summary of each polymer is shown in the table below.

Figure 0007043756000015
Figure 0007043756000015

上表において、組成の略号は以下の通りである。
NB:2-ノルボルネン
NC:5-ノルボルネン-2-カルボン酸
MI:マレイミド
PMI:N-フェニルマレイミド
CMI:N-シクロヘキシルマレイミド
PhOHMI:N-(4-ヒドロキシフェニル)マレイミド
In the above table, the composition abbreviations are as follows.
NB: 2-norbornene NC: 5-norbornene-2-carboxylic acid MI: maleimide PMI: N-phenylmaleimide CMI: N-cyclohexylmaleimide PhOHMI: N- (4-hydroxyphenyl) maleimide

なお、各ポリマーの重量平均分子量(Mw)、および数平均分子量(Mn)は、GPC測定により得られる標準ポリスチレン(PS)の検量線から求めた、ポリスチレン換算値を用いた。測定条件は、以下の通りである。
装置:東ソー(株)社製 ゲルパーミエーションクロマトグラフィー装置 HLC-8320GPC
カラム:東ソー(株)社製 TSK-GEL Supermultipore HZ-M
検出器:液体クロマトグラム用RI検出器
測定温度:40℃
溶剤:THF
試料濃度:2.0mg/mL
For the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) of each polymer, polystyrene-equivalent values obtained from the calibration curve of standard polystyrene (PS) obtained by GPC measurement were used. The measurement conditions are as follows.
Equipment: Gel Permeation Chromatography Equipment manufactured by Tosoh Corporation HLC-8320GPC
Column: TSK-GEL Supermultipore HZ-M manufactured by Tosoh Corporation
Detector: RI detector for liquid chromatogram Measurement temperature: 40 ° C
Solvent: THF
Sample concentration: 2.0 mg / mL

また、各ポリマーのアルカリ溶解速度は、以下手順で測定した数値である。
(1)まず、得られたポリマーを、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート:プロピレングリコールモノメチルエーテル=80:20(質量比)の混合溶媒に固形分25質量%になるように溶解させた溶液を調製した。
(2)上記溶液を、シリコンウエハ上にスピン塗布した後、100℃、120秒の条件で熱処理して、膜厚Hが2.0μmのポリマー膜を得た。
(3)上記ポリマー膜を、23℃で0.5質量%のテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液に含浸させ、視覚的にポリマー膜が消去するまでの時間Tを測定した。これにより得られた測定値に基づいて、膜厚H/時間Tを溶解速度(Å/sec)として算出した。
The alkali dissolution rate of each polymer is a numerical value measured by the following procedure.
(1) First, a solution was prepared in which the obtained polymer was dissolved in a mixed solvent of propylene glycol monomethyl ether acetate: propylene glycol monomethyl ether = 80: 20 (mass ratio) so as to have a solid content of 25% by mass.
(2) The above solution was spin-coated on a silicon wafer and then heat-treated at 100 ° C. for 120 seconds to obtain a polymer film having a film thickness H of 2.0 μm.
(3) The polymer membrane was impregnated with a 0.5% by mass tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23 ° C., and the time T until the polymer membrane was visually erased was measured. Based on the measured values obtained thereby, the film thickness H / time T was calculated as the dissolution rate (Å / sec).

<感光性樹脂組成物の調製>
(実施例1)
合成例1により合成されたポリマー1、4,4’-(1-{4-[1-(4-ヒドロキシフェニル)-1-メチルエチル]フェニル}エチリデン)ビスフェノールと1,2-ナフトキノンジアジド-5-スルホニルクロライドとのエステル化物(ダイトーケミックス(株)製:PA-15)、KBM-403(信越シリコーン社製)およびF-556(DIC株式会社製)を、表2に示した質量部で準備し、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA):プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)=80:20(質量比)の混合溶媒に固形分20質量%となるよう溶解した。これを、孔径0.2μmのPTFEフィルターで濾過して、ポジ型の感光性樹脂組成物を調製した。
(実施例2~6、比較例1~3)
各成分およびその量(質量部)を、表2に記載のようにした以外は、実施例1と同様にして、ポジ型の感光性樹脂組成物を調製した。
なお、実施例6のノボラック樹脂として、PR-54919(住友ベークライト社製のm・p-クレゾールノボラック樹脂)を用いた。
<Preparation of photosensitive resin composition>
(Example 1)
Polymers 1,4,4'-(1- {4- [1- (4-hydroxyphenyl) -1-methylethyl] phenyl} ethylidene) bisphenol and 1,2-naphthoquinone diazide-5 synthesized by Synthesis Example 1 -Esterates with sulfonyl chloride (manufactured by Daito Chemix Co., Ltd .: PA-15), KBM-403 (manufactured by Shinetsu Silicone Co., Ltd.) and F-556 (manufactured by DIC Co., Ltd.) are prepared by mass parts shown in Table 2. , Propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA): Propylene glycol monomethyl ether (PGME) = 80:20 (mass ratio) dissolved in a mixed solvent so as to have a solid content of 20% by mass. This was filtered through a PTFE filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a positive photosensitive resin composition.
(Examples 2 to 6, Comparative Examples 1 to 3)
A positive photosensitive resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that each component and its amount (part by mass) were as shown in Table 2.
As the novolak resin of Example 6, PR-54919 (m-p-cresol novolak resin manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) was used.

<感光性樹脂組成物の評価>
(薄膜パターンの形成)
次のようにして薄膜パターンを形成した。まず、得られた感光性樹脂組成物を、4インチシリコンウェハー上に回転塗布し(回転数300~2500rpm)、100℃、120秒間ホットプレートにてベーク後、約2μm厚の薄膜Aを得た。
この薄膜Aに、キヤノン(株)製g+h+i線マスクアライナー(PLA-501F)を用いて、g/h/iブロードバンド光を、直径10μmのホールパターンマスクを介して露光した。露光量は300mJ/cmとした。
その後、23℃で、現像液として水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)水溶液を用いて現像処理を行い、パターン付き薄膜Bを得た。現像液の濃度及び現像時間は、各ポリマーの現像速度に適した条件とすべく、表2記載のようにした。
この薄膜Bを、PLA-501Fにて300mJ/cmでブロードバンド光を全面露光した後、ホットプレート上で150℃、10分間加熱することによりポストベーク処理し、パターン付き薄膜Cを得た。
<Evaluation of photosensitive resin composition>
(Formation of thin film pattern)
A thin film pattern was formed as follows. First, the obtained photosensitive resin composition was rotationally coated on a 4-inch silicon wafer (rotation speed 300 to 2500 rpm), baked on a hot plate at 100 ° C. for 120 seconds, and then a thin film A having a thickness of about 2 μm was obtained. ..
This thin film A was exposed to g / h / i broadband light through a hole pattern mask having a diameter of 10 μm using a g + h + i-line mask aligner (PLA-501F) manufactured by Canon Inc. The exposure amount was 300 mJ / cm 2 .
Then, at 23 ° C., a developing treatment was carried out using an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (TMAH) as a developing solution to obtain a patterned thin film B. The concentration of the developing solution and the developing time are as shown in Table 2 in order to make the conditions suitable for the developing speed of each polymer.
This thin film B was fully exposed to broadband light at 300 mJ / cm 2 with PLA-501F and then post-baked by heating on a hot plate at 150 ° C. for 10 minutes to obtain a patterned thin film C.

(残膜率評価(現像後およびポストベーク後))
上述の薄膜パターンの形成により得られた薄膜A、薄膜Bおよび薄膜Cの膜厚から、以下の式より残膜率を算出した。
現像後残膜率(%)=〔薄膜Bの膜厚(μm)/薄膜Aの膜厚(μm)〕×100
ポストベーク後残膜率(%)=〔薄膜Cの膜厚(μm)/薄膜Aの膜厚(μm)〕×100
(Evaluation of residual film ratio (after development and post-baking))
From the film thicknesses of the thin film A, the thin film B, and the thin film C obtained by forming the thin film pattern described above, the residual film ratio was calculated from the following formula.
Residual film ratio after development (%) = [Film thickness of thin film B (μm) / Film thickness of thin film A (μm)] × 100
Post-baking residual film ratio (%) = [thin film C film thickness (μm) / thin film A film thickness (μm)] × 100

(クラック評価)
上述の薄膜パターン形成において、塗膜表面に割れが見られるか評価した。評価基準は以下の3段階評価とした。
3:ポストベーク後(薄膜C)にも割れがなく良好。
2:現像後またはポストベーク後(薄膜B、C)に割れが見られる。
1:組成物の塗布直後(薄膜A)に割れが見られる。
(Crack evaluation)
In the above-mentioned thin film pattern formation, it was evaluated whether cracks were observed on the surface of the coating film. The evaluation criteria were the following three-grade evaluation.
3: Good without cracks even after post-baking (thin film C).
2: Cracks are seen after development or post-baking (thin films B and C).
1: Cracks are seen immediately after application of the composition (thin film A).

(現像性評価)
現像後の直径10μmホールパターンについて、以下基準で評価した。
3:残渣が見られなかった。
2:残渣は見られたもののパターン形成可能であった。
1:膜が完全に溶解してしまったり、解像性が低かったりして、評価不能であった。
(Evaluation of developability)
The hole pattern having a diameter of 10 μm after development was evaluated according to the following criteria.
3: No residue was found.
2: Residue was seen, but pattern formation was possible.
1: The film was completely dissolved and the resolution was low, so evaluation was not possible.

(サーマルフロー耐性評価)
ポストベーク前とポストベーク後の直径10μmホールパターンについて、以下基準で評価した。
2:形状に変化が見られなかった。
1:パターンの変形や、CD(クリティカルディメンジョン)に顕著な変化がみられた。
(Evaluation of thermal flow resistance)
The hole patterns with a diameter of 10 μm before and after post-baking were evaluated according to the following criteria.
2: No change was seen in the shape.
1: Deformation of the pattern and remarkable changes in the CD (critical dimension) were observed.

(透過率の評価)
コーニング社製の1737ガラス基板(縦100mm、横100mm)を用い、露光・現像をしない以外は、上述の(薄膜パターンの形成)と同様の操作を行った。これにより、パターンのない薄膜をガラス基板上に得た。
この薄膜について、光の波長400nmにおける透過率(%)を、紫外-可視光分光光度計を用いて測定し、膜厚3μmに換算した数値を透過率とした。
(Evaluation of transmittance)
Using a 1737 glass substrate (length 100 mm, width 100 mm) manufactured by Corning Inc., the same operation as described above (formation of a thin film pattern) was performed except that exposure and development were not performed. As a result, a thin film without a pattern was obtained on the glass substrate.
The transmittance (%) of this thin film at a wavelength of 400 nm was measured using an ultraviolet-visible spectrophotometer, and the value converted to a film thickness of 3 μm was taken as the transmittance.

各実施例および比較例の組成物の処方情報、用いられた現像液に関する情報、および評価結果をまとめて表2に示す。 Table 2 summarizes the formulation information of the compositions of each Example and Comparative Example, the information on the developer used, and the evaluation results.

Figure 0007043756000016
Figure 0007043756000016

表2からわかるとおり、一般式(1)で表される構造単位(PhOHMI:N-(4-ヒドロキシフェニル)マレイミド)と、一般式(2)で表される構造単位(NB:2-ノルボルネン)の両方を含むポリマーを含む感光性樹脂組成物は、残膜率(現像後残膜率およびポストベーク後残膜率)が良好であり、かつ、クラックについても良好な結果を示した(実施例1~6)。 As can be seen from Table 2, the structural unit represented by the general formula (1) (PhOHMI: N- (4-hydroxyphenyl) maleimide) and the structural unit represented by the general formula (2) (NB: 2-norbornene). The photosensitive resin composition containing the polymer containing both of the above has a good residual film ratio (residual film ratio after development and residual film ratio after post-baking), and also shows good results for cracks (Example). 1-6).

特に、ポリマーが、追加の構造単位として、化学式(3)で表される構造単位(MI:マレイミド)や、一般式(4)においてRがアリール基である構造単位(PMI:N-フェニルマレイミド)を含む場合には、現像性やサーマルフロー耐性も優れる傾向が見られた。 In particular, the polymer has additional structural units such as the structural unit (MI: maleimide) represented by the chemical formula (3) and the structural unit (PMI: N-phenylmaleimide) in which R c is an aryl group in the general formula (4). ), The developability and thermal flow resistance tended to be excellent.

一方、一般式(1)で表される構造単位と、一般式(2)で表される構造単位の少なくとも一方を含まないポリマーを含む感光性樹脂組成物は、残膜率やクラックについて満足のいく結果ではなかった(比較例1~3)。 On the other hand, the photosensitive resin composition containing a polymer containing at least one of the structural unit represented by the general formula (1) and the structural unit represented by the general formula (2) is satisfactory in terms of residual film ratio and cracks. The results were not good (Comparative Examples 1 to 3).

なお、透過率については、いずれの例も高い透明性を示した。 As for the transmittance, all the examples showed high transparency.

Claims (8)

下記一般式(1)で表される構造単位と、下記一般式(2)で表される構造単位とを含むポリマーを含む、感光性樹脂組成物であって、
前記ポリマーが、さらに、以下の化学式(3)で表される構造単位を含む感光性樹脂組成物
Figure 0007043756000017
一般式(1)において、
Rは、1価の置換基を表し、
mは、1~3の整数を表し、
nは、0~4の整数を表す。
ただし、m+nは、5以下である。
一般式(2)において、
、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、または、カルボキシル基以外の1価の有機基を表し、
nは、0~2の整数を表す。
Figure 0007043756000018
A photosensitive resin composition comprising a polymer containing the structural unit represented by the following general formula (1) and the structural unit represented by the following general formula (2) .
A photosensitive resin composition in which the polymer further contains a structural unit represented by the following chemical formula (3) .
Figure 0007043756000017
In the general formula (1)
R represents a monovalent substituent and represents
m represents an integer of 1 to 3 and represents
n represents an integer of 0 to 4.
However, m + n is 5 or less.
In the general formula (2)
R 1 , R 2 , R 3 and R 4 independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group other than a carboxyl group, respectively.
n represents an integer of 0 to 2.
Figure 0007043756000018
請求項1に記載の感光性樹脂組成物であって、
前記ポリマーが、オキセタニル基を有する構造単位を含まないポリマーを含む感光性樹脂組成物。
The photosensitive resin composition according to claim 1.
A photosensitive resin composition comprising a polymer in which the polymer does not contain a structural unit having an oxetanyl group.
請求項1または2に記載の感光性樹脂組成物であって、
前記一般式(2)で表される構造単位が、架橋性基を含まない構造単位を含む感光性樹脂組成物。
The photosensitive resin composition according to claim 1 or 2.
A photosensitive resin composition in which the structural unit represented by the general formula (2) contains a structural unit that does not contain a crosslinkable group.
請求項1~のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物であって、
前記一般式(1)で表される構造単位が、以下の化学式(1-1)で表される構造単位を含む感光性樹脂組成物。
Figure 0007043756000019
The photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 3 .
A photosensitive resin composition in which the structural unit represented by the general formula (1) contains the structural unit represented by the following chemical formula (1-1).
Figure 0007043756000019
請求項1~のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物であって、
前記ポリマーの重量平均分子量が10000以上である感光性樹脂組成物。
The photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 4 .
A photosensitive resin composition having a weight average molecular weight of 10,000 or more of the polymer.
請求項1~のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物であって、
さらに、ノボラック樹脂を含む感光性樹脂組成物。
The photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 5 .
Further, a photosensitive resin composition containing a novolak resin.
請求項1~のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物を用いて感光性樹脂膜を形成する工程、
前記感光性樹脂膜を露光する工程および
前記感光性樹脂膜を現像する工程
を含む、パターン形成方法。
A step of forming a photosensitive resin film using the photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 6 .
A pattern forming method comprising a step of exposing the photosensitive resin film and a step of developing the photosensitive resin film.
請求項に記載のパターン形成方法を含む、電子デバイスの製造方法。 A method for manufacturing an electronic device, including the pattern forming method according to claim 7 .
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