JP7435110B2 - Polyhydroxyimide, polymer solution, photosensitive resin composition and its uses - Google Patents

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本発明は、ポリヒドロキシイミド、ポリマー溶液、感光性樹脂組成物およびその用途に関する。 The present invention relates to polyhydroxyimides, polymer solutions, photosensitive resin compositions, and uses thereof.

ポリイミド樹脂は、高い機械強度、耐熱性、絶縁性、耐溶剤性を有しているため、液晶表示素子や半導体における保護材料、絶縁材料、カラーフィルタ等の電子材料用薄膜として広く用いられている。 Polyimide resin has high mechanical strength, heat resistance, insulation properties, and solvent resistance, so it is widely used as a protective material for liquid crystal display elements and semiconductors, an insulating material, and a thin film for electronic materials such as color filters. .

特許文献1には、所定の構造を備えるヒドロキシポリイミドと、ジアゾナフトキノン化合物とを含むポジ型感光性樹脂組成物が開示されている。
特許文献2には、酸二無水物、ジアミン、及び1,3-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼンを含むポリイミド前駆体が開示されている。
特許文献3~5には、所定の構造を備えるポリイミド前駆体を含む感光性樹脂組成物が開示されている。
Patent Document 1 discloses a positive photosensitive resin composition containing a hydroxy polyimide having a predetermined structure and a diazonaphthoquinone compound.
Patent Document 2 discloses a polyimide precursor containing an acid dianhydride, a diamine, and 1,3-bis(3-aminophenoxy)benzene.
Patent Documents 3 to 5 disclose photosensitive resin compositions containing polyimide precursors having a predetermined structure.

特許文献6には、ポリマーと、フェノール性低分子化合物と、重合性基を有する低分子化合物と、光重合開始剤を含有することを特徴とするネガ型感光性樹脂前駆体組成物が開示されている。
特許文献7には、有機溶剤可溶性のポリイミド樹脂と、酸発生剤とを含むポジ型感光性樹脂組成物が開示されている。
Patent Document 6 discloses a negative photosensitive resin precursor composition characterized by containing a polymer, a phenolic low molecular compound, a low molecular compound having a polymerizable group, and a photopolymerization initiator. ing.
Patent Document 7 discloses a positive photosensitive resin composition containing an organic solvent-soluble polyimide resin and an acid generator.

特開2001-249454号公報Japanese Patent Application Publication No. 2001-249454 特開2013-241607号公報Japanese Patent Application Publication No. 2013-241607 特開2013-95894号公報Japanese Patent Application Publication No. 2013-95894 特開2014-172994号公報Japanese Patent Application Publication No. 2014-172994 国際公開第2010/110335号International Publication No. 2010/110335 特開2004-133435号公報Japanese Patent Application Publication No. 2004-133435 国際公開第2010/071100号International Publication No. 2010/071100

しかしながら、特許文献1~7に記載の従来の技術においては、感光性樹脂組成物から得られたポリイミドを含むフィルム等の機械強度に改善の余地があった。 However, in the conventional techniques described in Patent Documents 1 to 7, there is room for improvement in the mechanical strength of films containing polyimide obtained from photosensitive resin compositions.

また、ポリイミド前駆体と有機溶剤とを含む感光性樹脂組成物を塗布硬化してフィルムを調製する場合、ポリイミド前駆体からポリイミドに変化する際の硬化収縮によりフィルムの寸法安定性に影響を与える。ポリイミドを有機溶剤に溶解した感光性樹脂組成物であれば、得られる樹脂の硬化収縮は抑制されるが、従来のポリイミドは有機溶剤への溶解性に改善の余地があった。 Furthermore, when a film is prepared by coating and curing a photosensitive resin composition containing a polyimide precursor and an organic solvent, the dimensional stability of the film is affected by curing shrinkage when the polyimide precursor changes to polyimide. A photosensitive resin composition in which polyimide is dissolved in an organic solvent suppresses curing shrinkage of the resulting resin, but conventional polyimides have room for improvement in solubility in organic solvents.

本発明者らは、特定の構造を備えるポリヒドロキシイミドであれば上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。 The present inventors have discovered that the above-mentioned problems can be solved using polyhydroxyimide having a specific structure, and have completed the present invention.

本発明によれば、下記一般式(1)で表されるポリヒドロキシイミドを提供することができる。

Figure 0007435110000001
(一般式(1)中、Xは単結合、-SO-、-C(=O)-、炭素数1~5の直鎖または分岐のアルキレン基、または炭素数1~5の直鎖または分岐のフルオロアルキレン基を示し、複数存在するXは同一でも異なっていてもよい。Yは下記一般式(1a)および下記一般式(1b)で表される基から選択され、複数存在するYは同一でも異なっていてもよい。nは平均値で2~500の数である。)
Figure 0007435110000002
(一般式(1a)中、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1~3のアルキル基、炭素数1~3のアルコキシ基を示し、複数存在するR同士、複数存在するR同士は同一でも異なっていてもよい。Rは、水素原子、炭素数1~3のアルキル基、炭素数1~3のアルコキシ基を示し、複数存在するR同士は同一でも異なっていてもよい。一般式(1b)中、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1~3のアルキル基、炭素数1~3のアルコキシ基を示し、複数存在するR同士、複数存在するR同士は同一でも異なっていてもよい。*は結合手を示す。)
本発明によれば、前記ポリヒドロキシイミドと有機溶媒とを含むポリマー溶液を提供することができる。
本発明によれば、前記ポリヒドロキシイミドと、架橋剤と、感光剤と、を含む、感光性樹脂組成物を提供することができる。
本発明によれば、前記感光性樹脂組成物の硬化物で構成される硬化膜を提供することができる。
本発明によれば、前記感光性樹脂組成物の硬化物を含む樹脂膜を備える半導体装置を提供することができる。
本発明によれば、下記一般式(a)で表されるビスアミノフェノールと、下記一般式(b)で表される酸無水物とを、100℃以上250℃以下の温度下でイミド化する工程を含む、一般式(1)で表されるポリヒドロキシイミドの製造方法を提供することができる。
Figure 0007435110000003
(一般式(a)中、Xは単結合、-SO-、-C(=O)-、炭素数1~5の直鎖または分岐のアルキレン基、または炭素数1~5の直鎖または分岐のフルオロアルキレン基を示す。)
Figure 0007435110000004
(一般式(b)中、Yは下記一般式(1a)および(1b)で表される基から選択される。)
Figure 0007435110000005
(一般式(1a)中、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1~3のアルキル基、炭素数1~3のアルコキシ基を示し、複数存在するR同士、複数存在するR同士は同一でも異なっていてもよい。Rは、水素原子、炭素数1~3のアルキル基、炭素数1~3のアルコキシ基を示し、複数存在するR同士は同一でも異なっていてもよい。一般式(1b)中、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1~3のアルキル基、炭素数1~3のアルコキシ基を示し、複数存在するR同士、複数存在するR同士は同一でも異なっていてもよい。*は結合手を示す。)
Figure 0007435110000006
(一般式(1)中、Xは一般式(a)と同義であり、Yは一般式(b)と同義である。nは平均値で2~500の数である。) According to the present invention, a polyhydroxyimide represented by the following general formula (1) can be provided.
Figure 0007435110000001
(In general formula (1), X is a single bond, -SO 2 -, -C(=O)-, a linear or branched alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, or a linear or It represents a branched fluoroalkylene group, and multiple X's may be the same or different.Y is selected from the groups represented by the following general formula (1a) and the following general formula (1b), and the multiple Y's are They may be the same or different. n is an average value of 2 to 500.)
Figure 0007435110000002
(In general formula (1a), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, and a plurality of R 1s exist, A plurality of R 2s may be the same or different. R 3 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 3 carbons, and a plurality of R 3s may be the same. In the general formula (1b), R 4 and R 5 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, and Existing R 4s and multiple R 5s may be the same or different. * indicates a bond.)
According to the present invention, a polymer solution containing the polyhydroxyimide and an organic solvent can be provided.
According to the present invention, it is possible to provide a photosensitive resin composition containing the polyhydroxyimide, a crosslinking agent, and a photosensitizer.
According to the present invention, it is possible to provide a cured film composed of a cured product of the photosensitive resin composition.
According to the present invention, it is possible to provide a semiconductor device including a resin film containing a cured product of the photosensitive resin composition.
According to the present invention, a bisaminophenol represented by the following general formula (a) and an acid anhydride represented by the following general formula (b) are imidized at a temperature of 100°C or higher and 250°C or lower. It is possible to provide a method for producing a polyhydroxyimide represented by the general formula (1), including the steps.
Figure 0007435110000003
(In general formula (a), X is a single bond, -SO 2 -, -C(=O)-, a linear or branched alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, or a linear or (Indicates a branched fluoroalkylene group.)
Figure 0007435110000004
(In the general formula (b), Y is selected from the groups represented by the following general formulas (1a) and (1b).)
Figure 0007435110000005
(In general formula (1a), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, and a plurality of R 1s exist, A plurality of R 2s may be the same or different. R 3 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 3 carbons, and a plurality of R 3s may be the same. In the general formula (1b), R 4 and R 5 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms; Existing R 4s and multiple R 5s may be the same or different. * indicates a bond.)
Figure 0007435110000006
(In general formula (1), X has the same meaning as general formula (a), and Y has the same meaning as general formula (b). n is a number from 2 to 500 as an average value.)

本発明のポリヒドロキシイミドは、機械強度に優れたフィルム等の硬化物を得ることができ、さらに溶剤への溶解性に優れており前駆体の状態でワニスとする必要がないことから、寸法安定性に優れたフィルム等の硬化物を得ることができる。 The polyhydroxyimide of the present invention can be used to obtain cured products such as films with excellent mechanical strength, and is dimensionally stable because it has excellent solubility in solvents and does not need to be made into a varnish in the precursor state. A cured product such as a film with excellent properties can be obtained.

本実施形態の半導体装置の概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor device of this embodiment. 実施例3で得られたポリマー溶液からなるフィルムの歪み-応力曲線である。3 is a strain-stress curve of a film made of the polymer solution obtained in Example 3.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。また、「~」は特に断りがなければ「以上」から「以下」を表す。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that in all the drawings, similar components are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted as appropriate. In addition, "~" represents "more than" to "less than" unless otherwise specified.

<ポリヒドロキシイミド>
本実施形態のポリヒドロキシイミドは、下記一般式(1)で表される。
<Polyhydroxyimide>
The polyhydroxyimide of this embodiment is represented by the following general formula (1).

Figure 0007435110000007
Figure 0007435110000007

一般式(1)中、Xは単結合、-SO-、-C(=O)-、炭素数1~5の直鎖または分岐のアルキレン基、または炭素数1~5の直鎖または分岐のフルオロアルキレン基を示し、複数存在するXは同一でも異なっていてもよい。
Xは、本発明の効果の観点から、炭素数1~5の直鎖または分岐のアルキレン基、または炭素数1~5の直鎖または分岐のフルオロアルキレン基であることが好ましい。
In the general formula ( 1 ), represents a fluoroalkylene group, and multiple Xs may be the same or different.
From the viewpoint of the effects of the present invention, X is preferably a linear or branched alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, or a linear or branched fluoroalkylene group having 1 to 5 carbon atoms.

Yは下記一般式(1a)および下記一般式(1b)で表される基から選択され、複数存在するYは同一でも異なっていてもよい。
nは平均値で2~500の数である。
Y is selected from the groups represented by the following general formula (1a) and the following general formula (1b), and a plurality of Y's may be the same or different.
n is a number from 2 to 500 on average.

Figure 0007435110000008
Figure 0007435110000008

一般式(1a)中、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1~3のアルキル基、炭素数1~3のアルコキシ基を示し、複数存在するR同士、複数存在するR同士は同一でも異なっていてもよい。
およびRは、本発明の効果の観点から、好ましくは水素原子または炭素数1~3のアルキル基であり、より好ましく水素原子である。
In the general formula (1a), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms; The R2s present may be the same or different.
From the viewpoint of the effects of the present invention, R 1 and R 2 are preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and more preferably a hydrogen atom.

は、水素原子、炭素数1~3のアルキル基、炭素数1~3のアルコキシ基を示し、複数存在するR同士は同一でも異なっていてもよい。
は、本発明の効果の観点から、好ましくは水素原子または炭素数1~3のアルキル基であり、より好ましく水素原子である。
R 3 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, and a plurality of R 3s may be the same or different.
From the viewpoint of the effects of the present invention, R 3 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and more preferably a hydrogen atom.

一般式(1b)中、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1~3のアルキル基、炭素数1~3のアルコキシ基を示し、複数存在するR同士、複数存在するR同士は同一でも異なっていてもよい。
およびRは、本発明の効果の観点から、好ましくは水素原子または炭素数1~3のアルキル基であり、より好ましくはRの少なくとも1つおよびRの少なくとも1つは炭素数1~3のアルキル基であり、さらに好ましくは3つのRが炭素数1~3のアルキル基であり1つのRが水素原子であり、かつ3つのRが炭素数1~3のアルキル基であり1つのRが水素原子であり、特に好ましくは3つのRがメチル基であり1つのRが水素原子であり、かつ3つのRがメチル基であり1つのRが水素原子でる。
*は結合手を示す。
In general formula (1b), R 4 and R 5 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms; The R 5s present may be the same or different.
From the viewpoint of the effect of the present invention, R 4 and R 5 are preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and more preferably at least one of R 4 and at least one of R 5 has a carbon number of 1 to 3. 1 to 3 alkyl groups, more preferably three R 4 are alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms, one R 4 is a hydrogen atom, and three R 5 are alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms. group in which one R 5 is a hydrogen atom, particularly preferably three R 4 are a methyl group and one R 4 is a hydrogen atom, and three R 5 are a methyl group and one R 5 is a hydrogen atom. A hydrogen atom appears.
* indicates a bond.

本実施形態において、前記一般式(1)で表されるポリヒドロキシイミドとしては
Xが、-C(CH-または-C(CF-を示し、
Yが、前記一般式(1a)のR、RおよびRが水素原子である基、または前記一般式(1b)のRおよびRが水素原子または炭素数1~3のアルキル基である基を示し、Rの少なくとも1つおよびRの少なくとも1つは炭素数1~3のアルキル基である、
組み合わせであることが好ましい。
当該組み合わせであれば、より機械強度に優れたフィルムを提供することができる。
In the present embodiment, as the polyhydroxyimide represented by the general formula (1), X represents -C(CH 3 ) 2 - or -C(CF 3 ) 2 -,
Y is a group in which R 1 , R 2 and R 3 in the general formula (1a) are hydrogen atoms, or a group in which R 4 and R 5 in the general formula (1b) are hydrogen atoms or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms; represents a group in which at least one of R 4 and at least one of R 5 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms,
A combination is preferred.
With this combination, it is possible to provide a film with even better mechanical strength.

本実施形態のポリヒドロキシイミドの重量平均分子量は、10,000~300,000であり、好ましくは20,000~200,000である。 The weight average molecular weight of the polyhydroxyimide of this embodiment is 10,000 to 300,000, preferably 20,000 to 200,000.

当該構造を備える本実施形態のポリヒドロキシイミドは、機械強度に優れたフィルムを提供することができる。この理由は明らかでないが、ポリマー鎖間の強いパッキングにより、ポリマー鎖の滑りぬけによる破断が抑えられ、伸びが向上し、可とう性に優れるためと推察される。
また、本実施形態のポリヒドロキシイミドは、溶剤への溶解性に優れており前駆体の状態でワニスとする必要がないことから、ポリヒドロキシイミドを含むワニスを調製することができ、当該ワニスから寸法安定性に優れたフィルム等の硬化物を得ることができる。
The polyhydroxyimide of this embodiment having this structure can provide a film with excellent mechanical strength. The reason for this is not clear, but it is presumed that strong packing between polymer chains suppresses breakage due to polymer chains slipping through, improving elongation and providing excellent flexibility.
In addition, the polyhydroxyimide of this embodiment has excellent solubility in a solvent and does not need to be made into a varnish in a precursor state, so a varnish containing polyhydroxyimide can be prepared, and from the varnish. A cured product such as a film with excellent dimensional stability can be obtained.

<ポリヒドロキシイミドの製造方法>
本実施形態の一般式(1)で表されるポリヒドロキシイミドの製造方法は、
下記一般式(a)で表されるビスアミノフェノールと、下記一般式(b)で表される酸無水物とを、100℃以上250℃以下の温度下でイミド化する工程、を含む。
本実施形態によれば、有機溶剤に対する溶解性に優れたポリヒドロキシイミドを簡便な方法で合成することができる。
<Production method of polyhydroxyimide>
The method for producing polyhydroxyimide represented by general formula (1) of this embodiment is as follows:
The method includes a step of imidizing a bisaminophenol represented by the following general formula (a) and an acid anhydride represented by the following general formula (b) at a temperature of 100°C or higher and 250°C or lower.
According to this embodiment, polyhydroxyimide having excellent solubility in organic solvents can be synthesized by a simple method.

Figure 0007435110000009
Figure 0007435110000009

一般式(a)中、Xは一般式(1)と同義である。 In general formula (a), X has the same meaning as in general formula (1).

Figure 0007435110000010
Figure 0007435110000010

一般式(b)中、Yは下記一般式(1a)および(1b)で表される基から選択される。 In the general formula (b), Y is selected from groups represented by the following general formulas (1a) and (1b).

Figure 0007435110000011
Figure 0007435110000011

一般式(1a)中、R、RおよびRは、一般式(1)のYにおける一般式(1a)のR、RおよびRと同義であり、一般式(1b)中、RおよびRは、一般式(1)のYにおける一般式(1b)のRおよびRと同義である。*は結合手を示す。 In general formula (1a), R 1 , R 2 and R 3 have the same meanings as R 1 , R 2 and R 3 in general formula (1a) in Y of general formula (1), and in general formula (1b) , R 4 and R 5 have the same meanings as R 4 and R 5 in general formula (1b) in Y of general formula (1). * indicates a bond.

得られるポリヒドロキシイミドの分子量を制御するために、エンドキャップ剤として少量の酸無水物や芳香族アミンを添加して反応を行うことも可能である。
エンドキャップ剤である酸無水物としては、無水フタル酸、無水マレイン酸、無水ナジック酸等が、芳香族アミンとしては、p-メチルアニリン、p-メトキシアニリン、p-フェノキシアニリン等が挙げられる。これらエンドキャップ剤である酸無水物、又は芳香族アミンの添加量は5モル%以下であることが好ましい。5モル%を越えると、得られるポリヒドロキシイミドの分子量が著しく低下し、耐熱性や機械的特性に問題を生じる。
In order to control the molecular weight of the resulting polyhydroxyimide, it is also possible to carry out the reaction by adding a small amount of acid anhydride or aromatic amine as an end capping agent.
Examples of the acid anhydride as an end capping agent include phthalic anhydride, maleic anhydride, nadic anhydride, etc., and examples of the aromatic amine include p-methylaniline, p-methoxyaniline, p-phenoxyaniline, etc. The amount of acid anhydride or aromatic amine added as an end capping agent is preferably 5 mol % or less. If it exceeds 5 mol %, the molecular weight of the polyhydroxyimide obtained will decrease significantly, causing problems in heat resistance and mechanical properties.

イミド化反応における酸無水物とビスアミノフェノールの当量比は、得られるポリヒドロキシイミドの分子量を決定する重要な因子である。一般に、ポリマーの分子量と機械的性質の間に相関があることは良く知られており、分子量が大きいほど機械的性質が優れている。従って、実用的に優れた強度のポリヒドロキシイミドを得るためには、ある程度高分子量であることが必要である。本発明では、使用する酸無水物とビスアミノフェノールの当量比を特に制限はしないが、ビスアミノフェノールに対する酸無水物の当量比が0.90~1.06の範囲にあることが好ましい。0.90未満では、分子量が低くて脆くなるため機械強度が弱くなる。また、1.06を越えると、未反応のカルボン酸が加熱時に脱炭酸してガス発生、発泡の原因となり好ましくないことがある。
なお、機械特性を改善する観点からは、ビスアミノフェノールに対する酸無水物の当量比が上記範囲を外れる場合であっても、樹脂を側鎖架橋させることで見かけの分子量を上げることもできる。
The equivalent ratio of acid anhydride and bisaminophenol in the imidization reaction is an important factor that determines the molecular weight of the resulting polyhydroxyimide. Generally, it is well known that there is a correlation between the molecular weight and mechanical properties of a polymer, and the larger the molecular weight, the better the mechanical properties. Therefore, in order to obtain a polyhydroxyimide with practically excellent strength, it is necessary to have a certain degree of high molecular weight. In the present invention, the equivalent ratio of acid anhydride to bis-aminophenol used is not particularly limited, but it is preferable that the equivalent ratio of acid anhydride to bis-aminophenol is in the range of 0.90 to 1.06. If it is less than 0.90, the molecular weight is low and brittle, resulting in weak mechanical strength. Moreover, if it exceeds 1.06, unreacted carboxylic acid may decarboxylate during heating, causing gas generation and foaming, which may be undesirable.
In addition, from the viewpoint of improving mechanical properties, even if the equivalent ratio of acid anhydride to bisaminophenol is out of the above range, the apparent molecular weight can be increased by side chain crosslinking of the resin.

当該工程(イミド化反応工程)は、有機溶媒中で、公知の方法で行うことができる。
有機溶媒としては、γ-ブチルラクトン(GBL)、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、テトラヒドロフラン、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、シクロヘキサノン、1,4-ジオキサン等の非プロトン性極性溶媒類が挙げられ、1種類又は2種類以上を組み合わせて用いてもよい。この時、上記非プロトン性極性溶媒と相溶性がある非極性溶媒を混合して使用しても良い。非極性溶媒としては、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、メシチレン、ソルベントナフサ等の芳香族炭化水素類が挙げられる。混合溶媒における非極性溶媒の割合については、溶媒の溶解度が低下し、反応して得られるポリアミド酸樹脂が析出しない範囲であれば、攪拌装置能力や溶液粘度等の樹脂性状に応じて任意に設定することができる。
The step (imidization reaction step) can be performed in an organic solvent by a known method.
Examples of organic solvents include aprotic polar solvents such as γ-butyllactone (GBL), N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, tetrahydrofuran, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, cyclohexanone, and 1,4-dioxane. These types may be used alone or in combination of two or more types. At this time, a non-polar solvent that is compatible with the above-mentioned aprotic polar solvent may be used in combination. Examples of non-polar solvents include aromatic hydrocarbons such as toluene, ethylbenzene, xylene, mesitylene, and solvent naphtha. The proportion of non-polar solvent in the mixed solvent can be set arbitrarily depending on the resin properties such as stirring device capacity and solution viscosity, as long as the solubility of the solvent decreases and the polyamic acid resin obtained by reaction does not precipitate. can do.

反応温度は、0℃以上100℃以下、好ましくは20℃以上80℃以下で30分~2時間程度反応させた後、100℃以上250℃以下、好ましくは120℃以上200℃以下で1~5時間程度反応させる。 The reaction temperature is 0°C to 100°C, preferably 20°C to 80°C for about 30 minutes to 2 hours, and then 100°C to 250°C, preferably 120°C to 200°C for 1 to 5 hours. Let it react for about an hour.

以上の工程により本実施形態のポリヒドロキシイミドを含む反応溶液を得ることができ、さらに必要に応じて有機溶媒等で希釈し、ポリマー溶液(塗布用ワニス)として使用することができる。有機溶剤としては、反応工程において例示したものを用いることができ、反応工程と同じ有機溶剤であってもよく、異なる有機溶剤であってもよい。
また、この反応溶液を貧溶媒中に投入してポリイミド樹脂を再沈殿析出させて未反応モノマーを除去し、乾燥固化させたもの再び有機溶剤に溶解し精製品として用いることもできる。特に不純物や異物が問題になる用途では、再び有機溶剤に溶解して濾過精製ワニスとすることが好ましい。
Through the above steps, a reaction solution containing the polyhydroxyimide of this embodiment can be obtained, and if necessary, it can be diluted with an organic solvent or the like and used as a polymer solution (varnish for coating). As the organic solvent, those exemplified in the reaction step can be used, and it may be the same organic solvent as in the reaction step or a different organic solvent.
Alternatively, this reaction solution may be poured into a poor solvent to reprecipitate the polyimide resin to remove unreacted monomers, dry and solidify the resulting product, which can be redissolved in an organic solvent and used as a purified product. Particularly in applications where impurities and foreign substances are a problem, it is preferable to dissolve the varnish again in an organic solvent to obtain a filtration-purified varnish.

ポリマー溶液中(100重量%)のポリヒドロキシイミド濃度は、特に限定されないが、10~30重量%程度である。 The concentration of polyhydroxyimide in the polymer solution (100% by weight) is not particularly limited, but is approximately 10 to 30% by weight.

<感光性樹脂組成物>
本実施形態の感光性樹脂組成物は、上述のポリヒドロキシイミドと、架橋剤と、感光剤と、を含む。ポリヒドロキシイミドは、ポリマー溶液(ワニス)として添加することができる。
<Photosensitive resin composition>
The photosensitive resin composition of this embodiment includes the above-mentioned polyhydroxyimide, a crosslinking agent, and a photosensitizer. Polyhydroxyimide can be added as a polymer solution (varnish).

(架橋剤)
本実施形態に係る感光性樹脂組成物は、ポリヒドロキシイミドと熱によって反応可能な架橋剤(熱架橋剤)を含む。これにより、感光性樹脂組成物をポストベークした硬化物について、引張破断伸びといった機械的特性を向上できる。また、感光性樹脂組成物により形成される樹脂膜の感度を向上できる観点からも好ましい。
(Crosslinking agent)
The photosensitive resin composition according to the present embodiment includes a crosslinking agent (thermal crosslinking agent) that can react with polyhydroxyimide by heat. Thereby, mechanical properties such as tensile elongation at break can be improved in a cured product obtained by post-baking the photosensitive resin composition. It is also preferable from the viewpoint of improving the sensitivity of the resin film formed from the photosensitive resin composition.

架橋剤としては、具体的には、1,2-ベンゼンジメタノール、1,3-ベンゼンジメタノール、1,4-ベンゼンジメタノール(パラキシレングリコール)、1,3,5-ベンゼントリメタノール、4,4-ビフェニルジメタノール、2,6-ピリジンジメタノール、2,6-ビス(ヒドロキシメチル)-p-クレゾール、4,4'-メチレンビス(2,6-ジアルコキシメチルフェノール)などのメチロール基を有する化合物;
フロログルシドなどのフェノール類;1,4-ビス(メトキシメチル)ベンゼン、1,3-ビス(メトキシメチル)ベンゼン、4,4'-ビス(メトキシメチル)ビフェニル、3,4'-ビス(メトキシメチル)ビフェニル、3,3'-ビス(メトキシメチル)ビフェニル、2,6-ナフタレンジカルボン酸メチル、4,4'-メチレンビス(2,6-ジメトキシメチルフェノール)などのアルコキシメチル基を有する化合物;
ヘキサメチロールメラミン、ヘキサブタノールメラミン等から代表されるメチロールメラミン化合物;
ヘキサメトキシメラミンなどのアルコキシメラミン化合物;
テトラメトキシメチルグリコールウリルなどのアルコキシメチルグリコールウリル化合物;
メチロールベンゾグアナミン化合物、ジメチロールエチレンウレアなどのメチロールウレア化合物;
ジシアノアニリン、ジシアノフェノール、シアノフェニルスルホン酸などのシアノ化合物;
1,4-フェニレンジイソシアナート、3,3'-ジメチルジフェニルメタン-4,4'-ジイソシアナートなどのイソシアナート化合物;
エチレングリコールジグリシジルエーテル、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、イソシアヌル酸トリグリシジル、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ナフタレン系エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック樹脂型エポキシ樹脂などのエポキシ基含有化合物;
N,N'-1,3-フェニレンジマレイミド、N,N'-メチレンジマレイミドなどのマレイミド化合物などが挙げられる。熱架橋剤としては、上記具体例のうち、1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
Specific examples of the crosslinking agent include 1,2-benzenedimethanol, 1,3-benzenedimethanol, 1,4-benzenedimethanol (paraxylene glycol), 1,3,5-benzenedimethanol, 4 , 4-biphenyl dimethanol, 2,6-pyridine dimethanol, 2,6-bis(hydroxymethyl)-p-cresol, 4,4'-methylenebis(2,6-dialkoxymethylphenol), etc. A compound having;
Phenols such as phlorogluside; 1,4-bis(methoxymethyl)benzene, 1,3-bis(methoxymethyl)benzene, 4,4'-bis(methoxymethyl)biphenyl, 3,4'-bis(methoxymethyl) Compounds having an alkoxymethyl group such as biphenyl, 3,3'-bis(methoxymethyl)biphenyl, methyl 2,6-naphthalene dicarboxylate, and 4,4'-methylenebis(2,6-dimethoxymethylphenol);
Methylolmelamine compounds represented by hexamethylolmelamine, hexabutanolmelamine, etc.;
Alkoxymelamine compounds such as hexamethoxymelamine;
alkoxymethyl glycoluril compounds such as tetramethoxymethyl glycoluril;
Methylolurea compounds such as methylolbenzoguanamine compounds and dimethylolethyleneurea;
Cyano compounds such as dicyanoaniline, dicyanophenol, cyanophenylsulfonic acid;
Isocyanate compounds such as 1,4-phenylene diisocyanate and 3,3'-dimethyldiphenylmethane-4,4'-diisocyanate;
Containing epoxy groups such as ethylene glycol diglycidyl ether, bisphenol A diglycidyl ether, triglycidyl isocyanurate, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, phenol novolak resin type epoxy resin Compound;
Examples include maleimide compounds such as N,N'-1,3-phenylene dimaleimide and N,N'-methylene dimaleimide. As the thermal crosslinking agent, one or a combination of two or more of the above specific examples can be used.

感光性樹脂組成物中の熱架橋剤の含有量の上限値は、ポリヒドロキシイミド100質量部に対して、例えば、50質量部以下であることが好ましく、30質量部以下であることがより好ましく、20質量部以下であることが更に好ましく、10質量部以下であることが一層好ましい。これにより、熱架橋剤がフェノール性水酸基など溶媒和する官能基を備える場合でも、ポストベーク後の耐薬品性が低下することを抑制できる。 The upper limit of the content of the thermal crosslinking agent in the photosensitive resin composition is preferably, for example, 50 parts by mass or less, more preferably 30 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of polyhydroxyimide. , more preferably 20 parts by mass or less, even more preferably 10 parts by mass or less. Thereby, even when the thermal crosslinking agent includes a solvating functional group such as a phenolic hydroxyl group, it is possible to suppress a decrease in chemical resistance after post-baking.

また、感光性樹脂組成物中の熱架橋剤の含有量の下限値は、ポリヒドロキシイミド100質量部に対して、例えば、0.1質量部以上であることが好ましく、1質量部以上であることがより好ましく、3質量部以上であることが更に好ましく、5質量部以上であることが一層好ましく、8質量部以上であることが殊更好ましい。 Further, the lower limit of the content of the thermal crosslinking agent in the photosensitive resin composition is, for example, preferably 0.1 part by mass or more, and 1 part by mass or more, based on 100 parts by mass of polyhydroxyimide. The amount is more preferably 3 parts by weight or more, even more preferably 5 parts by weight or more, and particularly preferably 8 parts by weight or more.

(感光剤)
感光剤としては、光エネルギーを吸収することにより酸を発生する光酸発生剤を用いることができる。
(Photosensitizer)
As the photosensitizer, a photoacid generator that generates acid by absorbing light energy can be used.

光酸発生剤としては、具体的には、ジアゾキノン化合物;ジアリールヨードニウム塩;2-ニトロベンジルエステル化合物;N-イミノスルホネート化合物;イミドスルホネート化合物;2,6-ビス(トリクロロメチル)-1,3,5-トリアジン化合物;ジヒドロピリジン化合物などが挙げられる。これらの中でも、感光性ジアゾキノン化合物を用いることが好ましい。これにより、感光性樹脂組成物の感度を向上することができる。したがって、パターンの精度を向上でき、外観を向上させることができる。なお、光酸発生剤としては、上記具体例のうち、1種または2種以上を含むことができる。 Specific examples of photoacid generators include diazoquinone compounds; diaryliodonium salts; 2-nitrobenzyl ester compounds; N-iminosulfonate compounds; imidosulfonate compounds; 2,6-bis(trichloromethyl)-1,3, Examples include 5-triazine compounds; dihydropyridine compounds. Among these, it is preferable to use photosensitive diazoquinone compounds. Thereby, the sensitivity of the photosensitive resin composition can be improved. Therefore, the accuracy of the pattern can be improved and the appearance can be improved. Note that the photoacid generator may include one or more of the above specific examples.

また、感光性樹脂組成物がポジ型である場合には、感光剤として、上記具体例に加えて、トリアリールスルホニウム塩;スルホニウム・ボレート塩などのオニウム塩などを併せて用いてもよい。これにより、感光性樹脂組成物の感度をさらに向上できる。
感光剤として好ましく用いることができるジアゾキノン化合物の具体例を以下に示す。
Further, when the photosensitive resin composition is positive type, in addition to the above-mentioned specific examples, onium salts such as triarylsulfonium salts and sulfonium borate salts may also be used as photosensitizers. Thereby, the sensitivity of the photosensitive resin composition can be further improved.
Specific examples of diazoquinone compounds that can be preferably used as photosensitizers are shown below.

Figure 0007435110000012
Figure 0007435110000012

Figure 0007435110000013
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Figure 0007435110000014
Figure 0007435110000014

nは、1以上、5以下の整数である。 n is an integer of 1 or more and 5 or less.

Figure 0007435110000015
Figure 0007435110000015

Figure 0007435110000016
Figure 0007435110000016

Figure 0007435110000017
Figure 0007435110000017

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である。 In each of the above diazoquinone compounds, Q is a structure represented by the following formula (a), the following formula (b), or the following formula (c), or a hydrogen atom. However, at least one of Q in each diazoquinone compound has a structure represented by the following formula (a), the following formula (b), and the following formula (c).

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向上することができる。 It is preferable that Q of the diazoquinone compound includes the following formula (a) or the following formula (b). Thereby, the transparency of the photosensitive resin composition can be improved. Therefore, the appearance of the photosensitive resin composition can be improved.

Figure 0007435110000018
Figure 0007435110000018

感光性樹脂組成物中の感光剤の含有量の下限値は、ポリヒドロキシイミドを100質量部としたとき、例えば、1質量部以上であることが好ましく、3質量部以上であることがより好ましく、5質量部以上であることが更に好ましい。これにより、感光性樹脂組成物は適切な感度を発揮することができる。 The lower limit of the content of the photosensitizer in the photosensitive resin composition is, for example, preferably 1 part by mass or more, more preferably 3 parts by mass or more when the polyhydroxyimide is 100 parts by mass. , more preferably 5 parts by mass or more. Thereby, the photosensitive resin composition can exhibit appropriate sensitivity.

また、感光性樹脂組成物中の感光剤の含有量の上限値は、ポリヒドロキシイミドを100質量部としたとき、例えば、30質量部以下であることが好ましく、20質量部以下であることがより好ましい。これにより、感光性樹脂組成物は適切に硬化し、プリベーク後、及びポストベーク後においてAl、Cuなどの金属に対して密着性を発現できる。 Further, the upper limit of the content of the photosensitizer in the photosensitive resin composition is preferably 30 parts by mass or less, and preferably 20 parts by mass or less, when the polyhydroxyimide is 100 parts by mass. More preferred. Thereby, the photosensitive resin composition can be appropriately cured and exhibit adhesion to metals such as Al and Cu after pre-baking and post-baking.

(溶媒)
本実施形態に係る感光性樹脂組成物は、溶媒として、ウレア化合物、または、非環状構造のアミド化合物を含むことができる。溶媒としては、例えば、ウレア化合物を含むことが好ましい。これにより、感光性樹脂組成物の硬化物と、Al、Cuといった金属との密着性をより向上できる。
(solvent)
The photosensitive resin composition according to the present embodiment can contain a urea compound or an amide compound with an acyclic structure as a solvent. The solvent preferably contains, for example, a urea compound. Thereby, the adhesiveness between the cured product of the photosensitive resin composition and metals such as Al and Cu can be further improved.

なお、本明細書において、ウレア化合物とは、尿素結合、すなわち、ウレア結合を備える化合物を示す。また、アミド化合物とは、アミド結合を備える化合物、すなわちアミドを示す。なお、アミドとは、具体的には、1級アミド、2級アミド、3級アミドが挙げられる。 In addition, in this specification, a urea compound refers to a urea bond, that is, a compound having a urea bond. Moreover, the amide compound refers to a compound having an amide bond, that is, an amide. Note that amide specifically includes primary amide, secondary amide, and tertiary amide.

また、本実施形態において、非環状構造とは、化合物の構造中に炭素環、無機環、複素環などの環状構造を備えないことを意味する。環状構造を備えない化合物の構造としては、例えば、直鎖状構造、分岐鎖状構造などが挙げられる。 Furthermore, in the present embodiment, an acyclic structure means that the structure of the compound does not include a cyclic structure such as a carbocyclic ring, an inorganic ring, or a heterocyclic ring. Examples of the structure of a compound without a cyclic structure include a linear structure and a branched structure.

ウレア化合物、非環状構造のアミド化合物としては、分子構造中の窒素原子の数が多いものが好ましい。具体的には、分子構造中の窒素原子の数が2個以上であることが好ましい。これにより、孤立電子対の数を増やすことができる。したがって、Al、Cuといった金属との密着性を向上できる。 As the urea compound and the amide compound having a non-cyclic structure, those having a large number of nitrogen atoms in the molecular structure are preferable. Specifically, it is preferable that the number of nitrogen atoms in the molecular structure is two or more. Thereby, the number of lone electron pairs can be increased. Therefore, adhesion to metals such as Al and Cu can be improved.

ウレア化合物の構造としては、具体的には、環状構造、非環状構造などが挙げられる。ウレア化合物の構造としては、上記具体例のうち、非環状構造であることが好ましい。これにより、感光性樹脂組成物の硬化物と、Al、Cuといった金属との密着性を向上できる。この理由は以下のように推測される。非環状構造のウレア化合物は、環状構造のウレア化合物と比べて、配位結合を形成しやすいと推測される。これは非環状構造のウレア化合物は、環状構造のウレア化合物と比べて、分子運動の束縛が少なく、さらに、分子構造の変形の自由度が大きいためと考えられる。したがって、非環状構造のウレア化合物を用いた場合、強力な配位結合を形成でき、密着性を向上できる。 Specific examples of the structure of the urea compound include a cyclic structure and an acyclic structure. Among the above specific examples, the structure of the urea compound is preferably an acyclic structure. Thereby, the adhesiveness between the cured product of the photosensitive resin composition and metals such as Al and Cu can be improved. The reason for this is assumed to be as follows. It is presumed that urea compounds with a non-cyclic structure form coordinate bonds more easily than urea compounds with a cyclic structure. This is thought to be because urea compounds with a non-cyclic structure have less constraint on molecular movement and have a greater degree of freedom in deforming the molecular structure than urea compounds with a cyclic structure. Therefore, when a urea compound with an acyclic structure is used, a strong coordinate bond can be formed and adhesion can be improved.

ウレア化合物としては、具体的には、テトラメチル尿素(TMU)、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、N,N-ジメチルアセトアミド、テトラブチル尿素、N,N'-ジメチルプロピレン尿素、1,3-ジメトキシ-1,3-ジメチル尿素、N,N'-ジイソプロピル-O-メチルイソ尿素、O,N,N'-トリイソプロピルイソ尿素、O-tert-ブチル-N,N'-ジイソプロピルイソ尿素、O-エチル-N,N'-ジイソプロピルイソ尿素、O-ベンジル-N,N'-ジイソプロピルイソ尿素などが挙げられる。ウレア化合物としては、上記具体例のうち、1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。ウレア化合物としては、上記具体例のうち例えば、テトラメチル尿素(TMU)、テトラブチル尿素、1,3-ジメトキシ-1,3-ジメチル尿素、N,N'-ジイソプロピル-O-メチルイソ尿素、O,N,N'-トリイソプロピルイソ尿素、O-tert-ブチル-N,N'-ジイソプロピルイソ尿素、O-エチル-N,N'-ジイソプロピルイソ尿素及びO-ベンジル-N,N'-ジイソプロピルイソ尿素からなる群より選択される1種または2種以上を用いることが好ましく、テトラメチル尿素(TMU)を用いることがより好ましい。これにより、強力な配位結合を形成でき、密着性を向上できる。 Specifically, the urea compounds include tetramethylurea (TMU), 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, N,N-dimethylacetamide, tetrabutylurea, N,N'-dimethylpropyleneurea, 1, 3-dimethoxy-1,3-dimethylurea, N,N'-diisopropyl-O-methylisourea, O,N,N'-triisopropylisourea, O-tert-butyl-N,N'-diisopropylisourea, Examples include O-ethyl-N,N'-diisopropylisourea and O-benzyl-N,N'-diisopropylisourea. As the urea compound, one or a combination of two or more of the above specific examples can be used. Examples of the urea compound include, among the above specific examples, tetramethylurea (TMU), tetrabutylurea, 1,3-dimethoxy-1,3-dimethylurea, N,N'-diisopropyl-O-methylisourea, O,N , N'-triisopropylisourea, O-tert-butyl-N,N'-diisopropylisourea, O-ethyl-N,N'-diisopropylisourea and O-benzyl-N,N'-diisopropylisourea It is preferable to use one or more types selected from the group consisting of: Tetramethylurea (TMU) is more preferably used. Thereby, a strong coordinate bond can be formed and adhesion can be improved.

非環状構造のアミド化合物としては、具体的には、3-メトキシ-N、N-ジメチルプロパンアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルプロピオンアミド、N,N-ジエチルアセトアミド、3-ブトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、N,N-ジブチルホルムアミドなどが挙げられる。 Specifically, the amide compound having a non-cyclic structure includes 3-methoxy-N,N-dimethylpropanamide, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylpropionamide, N,N-diethylacetamide, 3-methoxy-N-dimethylpropanamide, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylpropionamide, Examples include butoxy-N,N-dimethylpropanamide and N,N-dibutylformamide.

本実施形態に係る感光性樹脂組成物は、溶媒として、ウレア化合物、非環状構造のアミド化合物のほかに、窒素原子を備えない溶媒を含んでもよい。 The photosensitive resin composition according to the present embodiment may contain, as a solvent, a solvent that does not have a nitrogen atom, in addition to a urea compound and an amide compound with an acyclic structure.

窒素原子を備えない溶媒としては、具体的には、エーテル系溶媒、アセテート系溶媒、アルコール系溶媒、ケトン系溶媒、ラクトン系溶媒、カーボネート系溶媒、スルホン系溶媒、エステル系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒などが挙げられる。窒素原子を備えない溶媒としては、上記具体例のうち、1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of solvents without nitrogen atoms include ether solvents, acetate solvents, alcohol solvents, ketone solvents, lactone solvents, carbonate solvents, sulfone solvents, ester solvents, and aromatic hydrocarbons. Examples include solvents. As the solvent without a nitrogen atom, one type or a combination of two or more types of the above specific examples can be used.

上記エーテル系溶媒としては、具体的には、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、プロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコール、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、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、1,3-ブチレングリコール-3-モノメチルエーテルなどが挙げられる。 Specifically, the above ether solvents include propylene glycol monomethyl ether (PGME), propylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol, ethylene glycol diethyl ether, and diethylene glycol diethyl ether. , diethylene glycol dibutyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, 1,3-butylene glycol-3-monomethyl ether, and the like.

上記アセテート系溶媒としては、具体的には、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、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などが挙げられる。 Specific examples of the acetate solvent include propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), methyl lactate, ethyl lactate, butyl lactate, methyl-1,3-butylene glycol acetate, and the like.

上記アルコール系溶媒としては、具体的には、テトラヒドロフルフリルアルコール、ベンジルアルコール、2-エチルヘキサノール、ブタンジオール、イソプロピルアルコールなどが挙げられる。
上記ケトン系溶媒としては、具体的には、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコール、2-ヘプタノンなどが挙げられる。
上記ラクトン系溶媒としては、具体的には、γ-ブチロラクトン(GBL)、γ-バレロラクトンなどが挙げられる。
上記カーボネート系溶媒としては、具体的には、エチレンカルボナート、炭酸プロピレンなどが挙げられる。
上記スルホン系溶媒としては、具体的には、ジメチルスルホキシド(DMSO)、スルホランなどが挙げられる。
上記エステル系溶媒としては、具体的には、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メチル-3-メトキシプロピオネートなどが挙げられる。
上記芳香族炭化水素系溶媒としては、具体的には、メシチレン、トルエン、キシレンなどが挙げられる。
Specific examples of the alcoholic solvent include tetrahydrofurfuryl alcohol, benzyl alcohol, 2-ethylhexanol, butanediol, and isopropyl alcohol.
Specific examples of the ketone solvent include cyclopentanone, cyclohexanone, diacetone alcohol, and 2-heptanone.
Specific examples of the lactone solvent include γ-butyrolactone (GBL) and γ-valerolactone.
Specific examples of the carbonate solvent include ethylene carbonate, propylene carbonate, and the like.
Specific examples of the sulfone solvent include dimethyl sulfoxide (DMSO) and sulfolane.
Specific examples of the ester solvent include methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl-3-methoxypropionate, and the like.
Specific examples of the aromatic hydrocarbon solvent include mesitylene, toluene, xylene, and the like.

溶媒中のウレア化合物及び非環状構造のアミド化合物の含有量の下限値としては、溶媒を100質量部としたとき、例えば、10質量部以上であることが好ましく、20質量部以上であることがより好ましく、30質量部以上であることが更に好ましく、50質量部以上であることが一層好ましく、70質量部以上であることが殊更好ましい。これにより、感光性樹脂組成物の硬化物と、Al、Cuといった金属との密着性をより向上できる。 The lower limit of the content of the urea compound and the acyclic structure amide compound in the solvent is, for example, preferably 10 parts by mass or more, and preferably 20 parts by mass or more when the solvent is 100 parts by mass. The amount is more preferably 30 parts by mass or more, even more preferably 50 parts by mass or more, and even more preferably 70 parts by mass or more. Thereby, the adhesiveness between the cured product of the photosensitive resin composition and metals such as Al and Cu can be further improved.

また、溶媒中のウレア化合物及び非環状構造のアミド化合物の含有量の下限値としては、溶媒を100質量部としたとき、例えば、100質量部以下とすることができる。溶媒中には、ウレア化合物及び非環状構造のアミド化合物の含有量が多いことが、密着性向上の観点から好ましい。 Further, the lower limit of the content of the urea compound and the amide compound having an acyclic structure in the solvent can be, for example, 100 parts by mass or less when the solvent is 100 parts by mass. It is preferable from the viewpoint of improving adhesion that the content of the urea compound and the amide compound having an acyclic structure is large in the solvent.

(界面活性剤)
本実施形態に係る感光性樹脂組成物は、界面活性剤をさらに含んでいてもよい。
(surfactant)
The photosensitive resin composition according to this embodiment may further contain a surfactant.

界面活性剤としては、限定されず、具体的にはポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテルなどのポリオキシエチレンアルキルエーテル類;ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルなどのポリオキシエチレンアリールエーテル類;ポリオキシエチレンジラウレート、ポリオキシエチレンジステアレートなどのポリオキシエチレンジアルキルエステル類などのノニオン系界面活性剤;エフトップEF301、エフトップEF303、エフトップEF352(新秋田化成社製)、メガファックF171、メガファックF172、メガファックF173、メガファックF177、メガファックF444、メガファックF470、メガファックF471、メガファックF475、メガファックF482、メガファックF477(DIC社製)、フロラードFC-430、フロラードFC-431、ノベックFC4430、ノベックFC4432(スリーエムジャパン社製)、サーフロンS-381、サーフロンS-382、サーフロンS-383、サーフロンS-393、サーフロンSC-101、サーフロンSC-102、サーフロンSC-103、サーフロンSC-104、サーフロンSC-105、サーフロンSC-106、(AGCセイミケミカル社製)などの名称で市販されているフッ素系界面活性剤;オルガノシロキサン共重合体KP341(信越化学工業社製);(メタ)アクリル酸系共重合体ポリフローNo.57、95(共栄社化学社製)などが挙げられる。 Surfactants are not limited, and specifically include polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, and polyoxyethylene oleyl ether; polyoxyethylene octylphenyl ether, polyoxyethylene Polyoxyethylene aryl ethers such as nonylphenyl ether; Nonionic surfactants such as polyoxyethylene dialkyl esters such as polyoxyethylene dilaurate and polyoxyethylene distearate; FTOP EF301, FTOP EF303, FTOP EF352 (Manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.), Megafac F171, Megafac F172, Megafac F173, Megafac F177, Megafac F444, Megafac F470, Megafac F471, Megafac F475, Megafac F482, Megafac F477 (DIC) ), Florado FC-430, Florado FC-431, Novec FC4430, Novec FC4432 (manufactured by 3M Japan), Surflon S-381, Surflon S-382, Surflon S-383, Surflon S-393, Surflon SC-101, Fluorine-based surfactants commercially available under names such as Surflon SC-102, Surflon SC-103, Surflon SC-104, Surflon SC-105, Surflon SC-106 (manufactured by AGC Seimi Chemical Co., Ltd.); organosiloxane copolymer Combined KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.); (meth)acrylic acid copolymer Polyflow No. 57, 95 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), and the like.

これらのなかでも、パーフルオロアルキル基を有するフッ素系界面活性剤を用いることが好ましい。パーフルオロアルキル基を有するフッ素系界面活性剤としては、上記具体例のうち、メガファックF171、メガファックF173、メガファックF444、メガファックF470、メガファックF471、メガファックF475、メガファックF482、メガファックF477(DIC社製)、サーフロンS-381、サーフロンS-383、サーフロンS-393(AGCセイミケミカル社製)、ノベックFC4430及びノベックFC4432(スリーエムジャパン社製)から選択される1種または2種以上を用いることが好ましい。 Among these, it is preferable to use a fluorine-based surfactant having a perfluoroalkyl group. Examples of the fluorine-based surfactant having a perfluoroalkyl group include Megafac F171, Megafac F173, Megafac F444, Megafac F470, Megafac F471, Megafac F475, Megafac F482, and Megafac F482 among the above specific examples. One or more types selected from F477 (manufactured by DIC), Surflon S-381, Surflon S-383, Surflon S-393 (manufactured by AGC Seimi Chemical), Novec FC4430, and Novec FC4432 (manufactured by 3M Japan) It is preferable to use

また、界面活性剤としては、シリコーン系界面活性剤(例えばポリエーテル変性ジメチルシロキサンなど)も好ましく用いることができる。シリコーン系界面活性剤として具体的には、東レダウコーニング社のSHシリーズ、SDシリーズおよびSTシリーズ、ビックケミー・ジャパン社のBYKシリーズ、信越化学工業株式会社のKPシリーズ、日油株式会社のディスフォーム(登録商標)シリーズ、東芝シリコーン社のTSFシリーズなどを挙げることができる。 Furthermore, as the surfactant, silicone surfactants (eg, polyether-modified dimethylsiloxane, etc.) can also be preferably used. Specific examples of silicone surfactants include the SH series, SD series, and ST series from Dow Corning Toray, the BYK series from BYK Chemie Japan, the KP series from Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., and the Disform series from NOF Corporation. (registered trademark) series, TSF series of Toshiba Silicone Co., Ltd., and the like.

感光性樹脂組成物中の界面活性剤の含有量の上限値は、感光性樹脂組成物の全体(溶媒を含む)に対して1質量%(10000ppm)以下であることが好ましく、0.5質量%(5000ppm)以下であることであることがより好ましく、0.1質量%(1000ppm)以下であることが更に好ましい。 The upper limit of the content of the surfactant in the photosensitive resin composition is preferably 1% by mass (10,000 ppm) or less with respect to the entire photosensitive resin composition (including the solvent), and 0.5% by mass % (5000 ppm) or less, and even more preferably 0.1 mass % (1000 ppm) or less.

また、感光性樹脂組成物中の界面活性剤の含有量の下限値は、特には無いが、界面活性剤による効果を十分に得る観点からは、例えば、感光性樹脂組成物の全体(溶媒を含む)に対して0.001質量%(10ppm)以上である。
界面活性剤の量を適当に調整することで、他の性能を維持しつつ、塗布性や塗膜の均一性などを向上させることができる。
Furthermore, although there is no particular lower limit for the content of the surfactant in the photosensitive resin composition, from the viewpoint of obtaining sufficient effects from the surfactant, for example, the entire photosensitive resin composition (solvent 0.001% by mass (10ppm) or more based on the amount of
By appropriately adjusting the amount of surfactant, it is possible to improve coatability and uniformity of the coating film while maintaining other properties.

(酸化防止剤)
本実施形態に係る感光性樹脂組成物は、酸化防止剤をさらに含んでもよい。酸化防止剤
としては、フェノ-ル系酸化防止剤、リン系酸化防止剤およびチオエ-テル系酸化防止剤から選択される1種以上を使用できる。酸化防止剤は、感光性樹脂組成物により形成される樹脂膜の酸化を抑制できる。
(Antioxidant)
The photosensitive resin composition according to this embodiment may further contain an antioxidant. As the antioxidant, one or more selected from phenolic antioxidants, phosphorus antioxidants, and thioether antioxidants can be used. The antioxidant can suppress oxidation of the resin film formed by the photosensitive resin composition.

フェノ-ル系酸化防止剤としては、ペンタエリスリチル-テトラキス〔3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、3,9-ビス{2-〔3-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニルオキシ〕-1,1-ジメチルエチル}2,4,8,10-テトラオキサスピロ〔5,5〕ウンデカン、オクタデシル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、1,6-ヘキサンジオール-ビス〔3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、2,6-ジ-t-ブチル-4-エチルフェノール、2,6-ジフェニル-4-オクタデシロキシフェノール、ステアリル(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、ジステアリル(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ホスホネート、チオジエチレングリコールビス〔(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、4,4'-チオビス(6-t-ブチル-m-クレゾール)、2-オクチルチオ-4,6-ジ(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェノキシ)-s-トリアジン、2,2'-メチレンビス(4-メチル-6-t-ブチル-6-ブチルフェノール)、2,-2'-メチレンビス(4-エチル-6-t-ブチルフェノール)、ビス〔3,3-ビス(4-ヒドロキシ-3-t-ブチルフェニル)ブチリックアシッド〕グリコールエステル、4,4'-ブチリデンビス(6-t-ブチル-m-クレゾール)、2,2'-エチリデンビス(4,6-ジ-t-ブチルフェノール)、2,2'-エチリデンビス(4-s-ブチル-6-t-ブチルフェノール)、1,1,3-トリス(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-t-ブチルフェニル)ブタン、ビス〔2-t-ブチル-4-メチル-6-(2-ヒドロキシ-3-t-ブチル-5-メチルベンジル)フェニル〕テレフタレート、1,3,5-トリス(2,6-ジメチル-3-ヒドロキシ-4-t-ブチルベンジル)イソシアヌレート、1,3,5-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-2,4,6-トリメチルベンゼン、1,3,5-トリス〔(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシエチル〕イソシアヌレート、テトラキス〔メチレン-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタン、2-t-ブチル-4-メチル-6-(2-アクリロイルオキシ-3-t-ブチル-5-メチルベンジル)フェノール、3,9-ビス(1,1-ジメチル-2-ヒドロキシエチル)-2,4-8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン-ビス〔β-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオネート〕、トリエチレングリコ-ルビス〔β-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオネート〕、1,1'-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,2'-メチレンビス(4-メチル-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)、2,2'-メチレンビス(6-(1-メチルシクロヘキシル)-4-メチルフェノール)、4,4'-ブチリデンビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)、3,9-ビス(2-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニルプロピオニロキシ)1,1-ジメチルエチル)-2,4,8,10-テトラオキサスピロ(5,5)ウンデカン、4,4'-チオビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)、4,4'-ビス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)サルファイド、4,4'-チオビス(6-t-ブチル-2-メチルフェノール)、2,5-ジ-t-ブチルヒドロキノン、2,5-ジ-t-アミルヒドロキノン、2-t-ブチル-6-(3-t-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-メチルフェニルアクリレート、2,4-ジメチル-6-(1-メチルシクロヘキシル、スチレネイティッドフェノール、2,4-ビス((オクチルチオ)メチル)-5-メチルフェノール、などが挙げられる。 Examples of phenolic antioxidants include pentaerythrityl-tetrakis [3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], 3,9-bis{2-[3-(3 -t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionyloxy]-1,1-dimethylethyl}2,4,8,10-tetraoxaspiro[5,5]undecane, octadecyl-3-(3, 5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate, 1,6-hexanediol-bis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], 1,3,5 -trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)benzene, 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, 2,6-di-t -butyl-4-ethylphenol, 2,6-diphenyl-4-octadecyloxyphenol, stearyl (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, distearyl (3,5-di-t- -butyl-4-hydroxybenzyl)phosphonate, thiodiethylene glycol bis[(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], 4,4'-thiobis(6-t-butyl-m-cresol) , 2-octylthio-4,6-di(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenoxy)-s-triazine, 2,2'-methylenebis(4-methyl-6-t-butyl-6- butylphenol), 2,-2'-methylenebis(4-ethyl-6-t-butylphenol), bis[3,3-bis(4-hydroxy-3-t-butylphenyl)butyric acid] glycol ester, 4, 4'-butylidenebis(6-t-butyl-m-cresol), 2,2'-ethylidenebis(4,6-di-t-butylphenol), 2,2'-ethylidenebis(4-s-butyl-6 -t-butylphenol), 1,1,3-tris(2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl)butane, bis[2-t-butyl-4-methyl-6-(2-hydroxy- 3-t-butyl-5-methylbenzyl)phenyl]terephthalate, 1,3,5-tris(2,6-dimethyl-3-hydroxy-4-t-butylbenzyl)isocyanurate, 1,3,5-tris (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)-2,4,6-trimethylbenzene, 1,3,5-tris[(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) Propionyloxyethyl]isocyanurate, Tetrakis[methylene-3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate]methane, 2-t-butyl-4-methyl-6-(2-acryloyloxy) -3-tert-butyl-5-methylbenzyl)phenol, 3,9-bis(1,1-dimethyl-2-hydroxyethyl)-2,4-8,10-tetraoxaspiro[5,5]undecane- Bis[β-(3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionate], triethylene glycol bis[β-(3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionate], 1,1'-bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexane, 2,2'-methylenebis(4-methyl-6-t-butylphenol), 2,2'-methylenebis(4-ethyl-6-t-butylphenol), 2,2'-methylenebis(6-(1-methylcyclohexyl)-4-methylphenol), 4,4'-butylidenebis(3-methyl-6-t-butylphenol), 3,9-bis(2-(3 -t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenylpropionyloxy)1,1-dimethylethyl)-2,4,8,10-tetraoxaspiro(5,5)undecane, 4,4'-thiobis(3 -methyl-6-t-butylphenol), 4,4'-bis(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) sulfide, 4,4'-thiobis(6-t-butyl-2-methyl) phenol), 2,5-di-t-butylhydroquinone, 2,5-di-t-amylhydroquinone, 2-t-butyl-6-(3-t-butyl-2-hydroxy-5-methylbenzyl)- Examples include 4-methylphenyl acrylate, 2,4-dimethyl-6-(1-methylcyclohexyl, styrenated phenol, 2,4-bis((octylthio)methyl)-5-methylphenol), and the like.

リン系酸化防止剤としては、ビス(2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェニル)ペ
ンタエリスリトールジホスファイト、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニルホスファイト)、テトラキス(2,4-ジ-t-ブチル-5-メチルフェニル)-4,4'-ビフェニレンジホスホナイト、3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホネート-ジエチルエステル、ビス-(2,6-ジクミルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、2,2-メチレンビス(4,6-ジ-t-ブチルフェニル)オクチルホスファイト、トリス(ミックスドモノandジ-ノニルフェニルホスファイト)、ビス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6-ジ-t-ブチル-4-メトキシカルボニルエチル-フェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6-ジ-t-ブチル-4-オクタデシルオキシカルボニルエチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイトなどが挙げられる。
Examples of phosphorus antioxidants include bis(2,6-di-t-butyl-4-methylphenyl)pentaerythritol diphosphite, tris(2,4-di-t-butylphenylphosphite), and tetrakis(2-di-t-butylphenylphosphite). , 4-di-t-butyl-5-methylphenyl)-4,4'-biphenylene diphosphonite, 3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzylphosphonate diethyl ester, bis-(2,6 -dicumylphenyl)pentaerythritol diphosphite, 2,2-methylenebis(4,6-di-t-butylphenyl)octylphosphite, tris(mixed mono and di-nonylphenylphosphite), bis(2, 4-di-t-butylphenyl) pentaerythritol diphosphite, bis(2,6-di-t-butyl-4-methoxycarbonylethyl-phenyl) pentaerythritol diphosphite, bis(2,6-di-t -butyl-4-octadecyloxycarbonylethylphenyl) pentaerythritol diphosphite and the like.

チオエ-テル系酸化防止剤としては、ジラウリル-3,3'-チオジプロピオネート、ビス(2-メチル-4-(3-n-ドデシル)チオプロピオニルオキシ)-5-t-ブチルフェニル)スルフィド、ジステアリル-3,3'-チオジプロピオネート、ペンタエリスリトール-テトラキス(3-ラウリル)チオプロピオネートなどが挙げられる。 Examples of thioether antioxidants include dilauryl-3,3'-thiodipropionate and bis(2-methyl-4-(3-n-dodecyl)thiopropionyloxy)-5-t-butylphenyl) sulfide. , distearyl-3,3'-thiodipropionate, pentaerythritol-tetrakis(3-lauryl)thiopropionate, and the like.

(フィラー)
本実施形態に係る感光性樹脂組成物は、フィラーを更に含んでいてもよい。フィラーとしては、感光性樹脂組成物によってなる樹脂膜に求められる機械的特性、熱的特性に応じて適切な充填材を選択できる。
フィラーとしては、具体的には、無機フィラーまたは有機フィラーなどが挙げられる。
(filler)
The photosensitive resin composition according to this embodiment may further contain a filler. As the filler, an appropriate filler can be selected depending on the mechanical properties and thermal properties required of the resin film made of the photosensitive resin composition.
Specific examples of the filler include inorganic fillers and organic fillers.

上記無機フィラーとしては、具体的には、溶融破砕シリカ、溶融球状シリカ、結晶性シリカ、2次凝集シリカ、微粉シリカなどのシリカ;アルミナ、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化チタン、炭化ケイ素、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、チタンホワイトなどの金属化合物;タルク;クレー;マイカ;ガラス繊維などが挙げられる。無機フィラーとしては、上記具体例のうち、1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。 Specifically, the inorganic fillers include silica such as fused crushed silica, fused spherical silica, crystalline silica, secondary agglomerated silica, and finely powdered silica; alumina, silicon nitride, aluminum nitride, boron nitride, titanium oxide, and silicon carbide. , metal compounds such as aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, and titanium white; talc; clay; mica; and glass fiber. As the inorganic filler, one or a combination of two or more of the above specific examples can be used.

上記有機フィラーとしては、具体的には、オルガノシリコーンパウダー、ポリエチレンパウダーなどが挙げられる。有機フィラーとしては、上記具体例のうち、1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。 Specific examples of the organic filler include organosilicone powder, polyethylene powder, and the like. As the organic filler, one or a combination of two or more of the above specific examples can be used.

(感光性樹脂組成物の調製)
本実施形態における感光性樹脂組成物を調製する方法は限定されず、感光性樹脂組成物に含まれる成分に応じて、公知の方法を用いることができる。
例えば、上記各成分を、溶媒に混合して溶解することにより調製することができる。
(Preparation of photosensitive resin composition)
The method for preparing the photosensitive resin composition in this embodiment is not limited, and any known method can be used depending on the components contained in the photosensitive resin composition.
For example, it can be prepared by mixing and dissolving the above components in a solvent.

(感光性樹脂組成物)
本実施形態に係る感光性樹脂組成物は、該感光性樹脂組成物をAl、Cuといった金属を備える面に対して塗工し、次いで、プリベークすることで乾燥させ樹脂膜を形成し、次いで、露光及び現像することで所望の形状に樹脂膜をパターニングし、次いで、樹脂膜をポストベークすることで硬化させ硬化膜を形成することで使用される。
(Photosensitive resin composition)
The photosensitive resin composition according to the present embodiment is prepared by applying the photosensitive resin composition to a surface containing a metal such as Al or Cu, and then drying it by prebaking to form a resin film. It is used by patterning the resin film into a desired shape by exposure and development, and then hardening the resin film by post-baking to form a cured film.

なお、上記永久膜を作製する場合、プリベークの条件としては、例えば、温度90℃以上130℃以下で、30秒間以上1時間以下の熱処理とすることができる。また、ポストベークの条件としては、例えば、温度150℃以上350℃以下で、30分間以上10時間以下の熱処理とすることができる。 In addition, when producing the above-mentioned permanent film, the prebaking conditions may be, for example, a heat treatment at a temperature of 90° C. or more and 130° C. or less for 30 seconds or more and 1 hour or less. Further, the post-baking conditions may be, for example, heat treatment at a temperature of 150° C. or higher and 350° C. or lower for 30 minutes or more and 10 hours or less.

本実施形態に係る感光性樹脂組成物の粘度は、所望の樹脂膜の厚みに応じて適宜設定することができる。感光性樹脂組成物の粘度の調整は、溶媒を添加することでできる。なお、調整の際、溶媒中のウレア化合物及び非環状構造のアミド化合物の含有量を一定に保つ必要がある。 The viscosity of the photosensitive resin composition according to this embodiment can be appropriately set depending on the desired thickness of the resin film. The viscosity of the photosensitive resin composition can be adjusted by adding a solvent. In addition, during adjustment, it is necessary to keep the contents of the urea compound and the amide compound with a non-cyclic structure constant in the solvent.

本実施形態に係る感光性樹脂組成物の粘度の上限値は、例えば、2000mPa・s以下でもよく、1800mPa・s以下でもよく、1500mPa・s以下でもよい。また、本実施形態に係る感光性樹脂組成物の粘度の下限値は、所望の樹脂膜の厚みに応じて、例えば、10mPa・s以上でもよく、50mPa・s以上でもよい。 The upper limit of the viscosity of the photosensitive resin composition according to the present embodiment may be, for example, 2000 mPa·s or less, 1800 mPa·s or less, or 1500 mPa·s or less. Further, the lower limit of the viscosity of the photosensitive resin composition according to the present embodiment may be, for example, 10 mPa·s or more, or 50 mPa·s or more, depending on the desired thickness of the resin film.

本実施形態の感光性樹脂組成物またはポリマー溶液から得られるフィルム(樹脂膜)は、テンシロン試験機による引張試験により測定された伸び率が、最大値30~200%、好ましくは50~150%であり、平均値15~150%、好ましくは20~100%である。 The film (resin film) obtained from the photosensitive resin composition or polymer solution of this embodiment has a maximum elongation rate of 30 to 200%, preferably 50 to 150%, as measured by a tensile test using a Tensilon tester. The average value is 15 to 150%, preferably 20 to 100%.

本実施形態の感光性樹脂組成物またはポリマー溶液から得られるフィルムは、引張強度が、30~300MPa、好ましくは50~200MPaとすることができる。 The film obtained from the photosensitive resin composition or polymer solution of this embodiment can have a tensile strength of 30 to 300 MPa, preferably 50 to 200 MPa.

このように、本実施形態のポリヒドロキシイミドは、機械強度に優れたフィルム等の硬化物を提供することができる。この理由は明らかでないが、ポリマー鎖間の強いパッキングにより、ポリマー鎖の滑りぬけによる破断が抑えられ、伸びが向上し、可とう性に優れるためと推察される。 In this way, the polyhydroxyimide of this embodiment can provide a cured product such as a film with excellent mechanical strength. The reason for this is not clear, but it is presumed that strong packing between polymer chains suppresses breakage due to polymer chains slipping through, improving elongation and providing excellent flexibility.

本実施形態のポリヒドロキシイミドは硬化収縮が抑制されており、当該ポリヒドロキシイミドからなるフィルムは、熱重量示差熱同時測定により測定した重量減少温度(Td5)が、200℃以上、好ましくは300℃以上とすることができる。 The polyhydroxyimide of this embodiment has suppressed curing shrinkage, and the film made of the polyhydroxyimide has a weight loss temperature (Td5) of 200°C or higher, preferably 300°C, as measured by simultaneous thermogravimetric differential thermal measurement. It can be more than that.

本実施形態のポリヒドロキシイミドからなるフィルムは、硬化収縮が抑制されており、線熱膨張率(CTE)は200ppm、好ましくは100ppm以下とすることができる。 The film made of polyhydroxyimide of this embodiment has suppressed curing shrinkage, and has a coefficient of linear thermal expansion (CTE) of 200 ppm, preferably 100 ppm or less.

(用途)
本実施形態の感光性樹脂組成物は、永久膜、レジストなどの半導体装置用の樹脂膜を形成するために用いられる。これらの中でも、プリベーク後の感光性樹脂組成物及びAlパッドの密着性向上と、現像時の感光性樹脂組成物の残渣の発生の抑制とをバランスよく発現する観点、ポストベーク後の感光性樹脂組成物の硬化膜と、金属との密着性を向上する観点、加えて、ポストベーク後の感光性樹脂組成物の耐薬品性を向上する観点から、永久膜を用いる用途に用いられることが好ましい。
(Application)
The photosensitive resin composition of this embodiment is used to form a resin film for semiconductor devices, such as a permanent film or a resist. Among these, from the viewpoint of improving the adhesion between the photosensitive resin composition and the Al pad after pre-baking and suppressing the generation of residues of the photosensitive resin composition during development in a well-balanced manner, the photosensitive resin after post-baking From the viewpoint of improving the adhesion between the cured film of the composition and the metal, as well as improving the chemical resistance of the photosensitive resin composition after post-baking, it is preferably used in applications using a permanent film. .

なお、本実施形態において、樹脂膜は、感光性樹脂組成物の硬化膜を含む。すなわち、本実施形態にかかる樹脂膜とは、感光性樹脂組成物を硬化させてなるものである。 Note that in this embodiment, the resin film includes a cured film of a photosensitive resin composition. That is, the resin film according to this embodiment is formed by curing a photosensitive resin composition.

上記永久膜は、感光性樹脂組成物に対してプリベーク、露光及び現像を行い、所望の形状にパターニングした後、ポストベークすることによって硬化させることにより得られた樹脂膜で構成される。永久膜は、半導体装置の保護膜、層間膜、ダム材などに用いることができる。 The permanent film is a resin film obtained by pre-baking, exposing and developing a photosensitive resin composition, patterning it into a desired shape, and then curing it by post-baking. The permanent film can be used as a protective film, an interlayer film, a dam material, etc. for semiconductor devices.

上記レジストは、例えば、感光性樹脂組成物をスピンコート、ロールコート、フローコート、ディップコート、スプレーコート、ドクターコート等の方法で、レジストにとってマスクされる対象に塗工し、感光性樹脂組成物から溶媒を除去することにより得られた樹脂膜で構成される。 The above-mentioned resist can be prepared by applying a photosensitive resin composition to an object to be masked by the resist using a method such as spin coating, roll coating, flow coating, dip coating, spray coating, or doctor coating. It consists of a resin film obtained by removing the solvent from.

本実施形態に係る半導体装置の一例を図1に示す。
本実施形態に係る半導体装置100は、上記樹脂膜を備える半導体装置とすることができる。具体的には、半導体装置100のうち、パッシベーション膜32、絶縁層42および絶縁層44からなる群の1つ以上を、本実施形態の硬化物を含む樹脂膜とすることができる。ここで、樹脂膜は、上述した永久膜であることが好ましい。
FIG. 1 shows an example of a semiconductor device according to this embodiment.
The semiconductor device 100 according to this embodiment can be a semiconductor device including the resin film described above. Specifically, in the semiconductor device 100, one or more of the group consisting of the passivation film 32, the insulating layer 42, and the insulating layer 44 can be a resin film containing the cured product of this embodiment. Here, the resin film is preferably the above-mentioned permanent film.

半導体装置100は、たとえば半導体チップである。この場合、たとえば半導体装置100を、バンプ52を介して配線基板上に搭載することにより半導体パッケージが得られる。 The semiconductor device 100 is, for example, a semiconductor chip. In this case, for example, a semiconductor package is obtained by mounting the semiconductor device 100 on a wiring board via the bumps 52.

半導体装置100は、トランジスタ等の半導体素子が設けられた半導体基板と、半導体基板上に設けられた多層配線層(図示せず。)と、を備えている。多層配線層のうち最上層には、層間絶縁膜30と、層間絶縁膜30上に設けられた最上層配線34が設けられている。最上層配線34は、たとえば、アルミニウムAlにより構成される。また、層間絶縁膜30上および最上層配線34上には、パッシベーション膜32が設けられている。パッシベーション膜32の一部には、最上層配線34が露出する開口が設けられている。 The semiconductor device 100 includes a semiconductor substrate provided with semiconductor elements such as transistors, and a multilayer wiring layer (not shown) provided on the semiconductor substrate. An interlayer insulating film 30 and an uppermost layer wiring 34 provided on the interlayer insulating film 30 are provided in the uppermost layer of the multilayer wiring layer. The uppermost layer wiring 34 is made of aluminum Al, for example. Further, a passivation film 32 is provided on the interlayer insulating film 30 and the uppermost layer wiring 34. A part of the passivation film 32 is provided with an opening through which the uppermost layer wiring 34 is exposed.

パッシベーション膜32上には、再配線層40が設けられている。再配線層40は、パッシベーション膜32上に設けられた絶縁層42と、絶縁層42上に設けられた再配線46と、絶縁層42上および再配線46上に設けられた絶縁層44と、を有する。絶縁層42には、最上層配線34に接続する開口が形成されている。再配線46は、絶縁層42上および絶縁層42に設けられた開口内に形成され、最上層配線34に接続されている。絶縁層44には、再配線46に接続する開口が設けられている。 A rewiring layer 40 is provided on the passivation film 32. The rewiring layer 40 includes an insulating layer 42 provided on the passivation film 32, a rewiring 46 provided on the insulating layer 42, an insulating layer 44 provided on the insulating layer 42 and the rewiring 46, has. An opening connected to the uppermost layer wiring 34 is formed in the insulating layer 42 . The rewiring 46 is formed on the insulating layer 42 and in an opening provided in the insulating layer 42, and is connected to the uppermost layer wiring 34. The insulating layer 44 is provided with an opening connected to the rewiring 46 .

絶縁層44に設けられた開口内には、たとえばUBM(Under Bump Metallurgy)層50を介してバンプ52が形成される。半導体装置100は、たとえばバンプ52を介して配線基板等に接続される。 A bump 52 is formed in the opening provided in the insulating layer 44 via, for example, a UBM (Under Bump Metallurgy) layer 50 . The semiconductor device 100 is connected to a wiring board or the like via bumps 52, for example.

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、本発明の効果を損なわない範囲で、上記以外の様々な構成を採用することができる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, these are merely examples of the present invention, and various configurations other than those described above can be adopted within a range that does not impair the effects of the present invention.

以下に、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例においては以下の化合物を用いた。
EXAMPLES The present invention will be explained in more detail with reference to Examples below, but the present invention is not limited thereto.
In the examples, the following compounds were used.

下記式で示される、2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)プロパン(以下、BAPとも示す) 2,2-bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)propane (hereinafter also referred to as BAP) represented by the following formula

Figure 0007435110000019
Figure 0007435110000019

下記式で示される、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(以下、BAFAとも示す) 2,2-bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)hexafluoropropane (hereinafter also referred to as BAFA) represented by the following formula

Figure 0007435110000020
Figure 0007435110000020

下記式で示される、4-{[4-(1,3-ジオキソイソベンゾフラン-5-イルカルボニロキシ)フェニル]シクロヘキシル}フェニル 1,3-ジオキソイソベンゾフラン-5-カルボキシレート(以下、BPZ-TMEとも示す) 4-{[4-(1,3-dioxoisobenzofuran-5-ylcarbonyloxy)phenyl]cyclohexyl}phenyl 1,3-dioxoisobenzofuran-5-carboxylate (hereinafter, (Also referred to as BPZ-TME)

Figure 0007435110000021
Figure 0007435110000021

下記式で示される、4-[4-(1,3-ジオキソイソベンゾフラン-5-イルカルボニロキシ)-2,3,5-トリメチルフェニル]-2,3,6-トリメチルフェニル 1,3-ジオキソイソベンゾフラン-5-カルボキシレート(以下、TMPBP-TMEとも示す) 4-[4-(1,3-dioxoisobenzofuran-5-ylcarbonyloxy)-2,3,5-trimethylphenyl]-2,3,6-trimethylphenyl 1,3 represented by the following formula -Dioxoisobenzofuran-5-carboxylate (hereinafter also referred to as TMPBP-TME)

Figure 0007435110000022
Figure 0007435110000022

[実施例1]
はじめに、撹拌機および冷却管を備えた適切なサイズの反応容器に、BAP3.87g(15.0mmol)と、BPZ-TME9.25g(15.0mmol)とを入れた。その後、反応容器に、さらにγ-ブチロラクトン(以下、GBLとも示す)30.62gを加えた。
窒素を10分間通気した後、撹拌しつつ温度60℃まで上げ、1.5時間反応させた。その後、さらに180℃で3時間反応させることで、ビスアミノフェノールと酸無水物を重合させ、重合溶液を作製した。
得られた重合溶液を、アセトンで希釈して希釈液を作製し、次いで、希釈液を水/メタノール=3/1の混合溶液に滴下することで、白色固体を析出させた。得られた白色固体を回収し、温度120℃で真空乾燥することにより、下記式で表されるポリマーA 8.17gを得た。
ポリマーAをGPC測定したところ、重量平均分子量Mwは45400、多分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)は2.04であり、下記式で表されるポリマーのnは平均値で25であった。
[Example 1]
First, 3.87 g (15.0 mmol) of BAP and 9.25 g (15.0 mmol) of BPZ-TME were placed in a reaction vessel of an appropriate size equipped with a stirrer and a cooling tube. Thereafter, 30.62 g of γ-butyrolactone (hereinafter also referred to as GBL) was further added to the reaction vessel.
After bubbling nitrogen for 10 minutes, the temperature was raised to 60° C. while stirring, and the reaction was carried out for 1.5 hours. Thereafter, by further reacting at 180° C. for 3 hours, the bisaminophenol and the acid anhydride were polymerized to prepare a polymerization solution.
The obtained polymerization solution was diluted with acetone to prepare a diluted solution, and then the diluted solution was dropped into a mixed solution of water/methanol = 3/1 to precipitate a white solid. The obtained white solid was collected and vacuum-dried at a temperature of 120°C to obtain 8.17 g of polymer A represented by the following formula.
When polymer A was measured by GPC, the weight average molecular weight Mw was 45,400, the polydispersity (weight average molecular weight Mw/number average molecular weight Mn) was 2.04, and the average value of n of the polymer expressed by the following formula was 25. Met.

Figure 0007435110000023
Figure 0007435110000023

[実施例2]
はじめに、撹拌機および冷却管を備えた適切なサイズの反応容器に、BAP3.87g(15.0mmol)と、TMPBP-TME9.28g(15.0mmol)とを入れた。その後、反応容器に、さらにGBL30.69gを加えた。
窒素を10分間通気した後、撹拌しつつ温度60℃まで上げ、1.5時間反応させた。その後、さらに180℃で3時間反応させることで、ビスアミノフェノールと酸無水物を重合させ、重合溶液を作製した。
得られた重合溶液を、アセトンで希釈して希釈液を作製し、次いで、希釈液を水/メタノール=3/1の混合溶液に滴下することで、白色固体を析出させた。得られた白色固体を回収し、温度120℃で真空乾燥することにより、ポリマー10.15gを得た。
ポリマーをGPC測定したところ、重量平均分子量Mwは142000、多分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)は2.21であり、下記式で表されるポリマーBのnは平均値で73であった。
ポリマーBについて、IR測定を行ったところ、1480、1550、1670cm-1付近のアミド基由来のピークが消失しており、イミド化が完結していることを確認した。
[Example 2]
First, 3.87 g (15.0 mmol) of BAP and 9.28 g (15.0 mmol) of TMPBP-TME were placed in a reaction vessel of an appropriate size equipped with a stirrer and a cooling tube. Thereafter, 30.69 g of GBL was further added to the reaction vessel.
After bubbling nitrogen for 10 minutes, the temperature was raised to 60° C. while stirring, and the reaction was carried out for 1.5 hours. Thereafter, by further reacting at 180° C. for 3 hours, the bisaminophenol and the acid anhydride were polymerized to prepare a polymerization solution.
The obtained polymerization solution was diluted with acetone to prepare a diluted solution, and then the diluted solution was dropped into a mixed solution of water/methanol = 3/1 to precipitate a white solid. The obtained white solid was collected and vacuum-dried at a temperature of 120°C to obtain 10.15 g of polymer.
When the polymer was measured by GPC, the weight average molecular weight Mw was 142,000, the polydispersity (weight average molecular weight Mw/number average molecular weight Mn) was 2.21, and the average value of n of polymer B expressed by the following formula was 73. Met.
When IR measurement was performed on Polymer B, the peaks derived from amide groups around 1480, 1550, and 1670 cm −1 disappeared, confirming that imidization was complete.

Figure 0007435110000024
Figure 0007435110000024

[実施例3]
はじめに、撹拌機および冷却管を備えた適切なサイズの反応容器に、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(以下BAFAとも示す)27.47g(75.0mmol)と、TMPBP-TME46.39g(75.0mmol)とを入れた。その後、反応容器に、さらにGBL295.46gを加えた。
窒素を10分間通気した後、撹拌しつつ温度60℃まで上げ、1.5時間反応させた。その後、さらに180℃で3時間反応させることで、ビスアミノフェノールと酸無水物を重合させ、重合溶液を作製した。
得られた重合溶液を、アセトンで希釈して希釈液を作製し、次いで、希釈液を水/メタノール=3/1の混合溶液に滴下することで、白色固体を析出させた。得られた白色固体を回収し、温度120℃で真空乾燥することにより、ポリマーC 66.62gを得た。
ポリマーをGPC測定したところ、重量平均分子量Mwは87200、多分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)は1.92であり、下記式で表されるポリマーのnは平均値で46であった。
ポリマーCについて、IR測定を行ったところ、1480、1550、1670cm-1付近のアミド基由来のピークが消失しており、イミド化が完結していることを確認した。
また、H-NMR測定を行ったところ、芳香族領域(6.9ppm~8.8ppm)にプロトン数に対応した面積比でピークを確認した。
[Example 3]
First, 27.47 g (75.0 mmol) of 2,2-bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)hexafluoropropane (hereinafter also referred to as BAFA) was placed in an appropriately sized reaction vessel equipped with a stirrer and a cooling tube. and 46.39 g (75.0 mmol) of TMPBP-TME were added. Then, an additional 295.46 g of GBL was added to the reaction vessel.
After bubbling nitrogen for 10 minutes, the temperature was raised to 60° C. while stirring, and the reaction was carried out for 1.5 hours. Thereafter, by further reacting at 180° C. for 3 hours, the bisaminophenol and the acid anhydride were polymerized to prepare a polymerization solution.
The obtained polymerization solution was diluted with acetone to prepare a diluted solution, and then the diluted solution was dropped into a mixed solution of water/methanol = 3/1 to precipitate a white solid. The obtained white solid was collected and vacuum-dried at a temperature of 120°C to obtain 66.62 g of Polymer C.
When the polymer was measured by GPC, the weight average molecular weight Mw was 87,200, the polydispersity (weight average molecular weight Mw / number average molecular weight Mn) was 1.92, and the average value of n of the polymer expressed by the following formula was 46. there were.
When IR measurement was performed on Polymer C, the peaks derived from amide groups around 1480, 1550, and 1670 cm −1 disappeared, confirming that imidization was complete.
Further, when 1 H-NMR measurement was performed, a peak was confirmed in the aromatic region (6.9 ppm to 8.8 ppm) at an area ratio corresponding to the number of protons.

Figure 0007435110000025
Figure 0007435110000025

<測定法>
(ポリヒドロキシイミドの有機溶媒に対する溶解性)
実施例1~3で得られたポリヒドロキシイミドのγ-ブチルラクトン(GBL)、OK73(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート:7/プロピレングリコールモノメチルエーテル:3の混合溶液)に対する溶解性を以下の基準で評価した。結果を表1に示す。
(溶解性の評価基準)
○:ポリマーが5質量%以上溶解
△:ポリマーが1~5質量%溶解
×:ポリマー溶解が1質量%未満
(ポリヒドロキシイミドの有機溶媒に対する溶解速度)
<Measurement method>
(Solubility of polyhydroxyimide in organic solvent)
The solubility of the polyhydroxyimides obtained in Examples 1 to 3 in γ-butyllactone (GBL) and OK73 (mixed solution of propylene glycol monomethyl ether acetate: 7/propylene glycol monomethyl ether: 3) was evaluated based on the following criteria. did. The results are shown in Table 1.
(Solubility evaluation criteria)
○: Polymer dissolved at 5% by mass or more △: Polymer dissolved at 1 to 5% by mass ×: Polymer dissolved at less than 1% by mass (dissolution rate of polyhydroxyimide in organic solvent)

また、シクロペンタノンに対する溶解速度を下記方法により確認した。
実施例1~3のポリマーの12質量%GBL溶液(ポリマー溶液)を作製し、シリコンウェハ表面にスピンコートした。そして、120℃、3分間のプリベークにより、GBLを乾燥させた。以上により樹脂膜を形成した。
この樹脂膜のシクロペンタノンに対する溶解速度を、温度23℃の条件下測定した。溶解速度については、樹脂膜の初期厚みと、樹脂膜をシクロペンタノンに浸漬したときの樹脂膜が完全に溶解するまでの時間から算出した。
結果を表1に示す。
Further, the dissolution rate for cyclopentanone was confirmed by the following method.
A 12% by mass GBL solution (polymer solution) of the polymers of Examples 1 to 3 was prepared and spin-coated onto the surface of a silicon wafer. Then, GBL was dried by prebaking at 120° C. for 3 minutes. A resin film was formed in the above manner.
The dissolution rate of this resin film in cyclopentanone was measured at a temperature of 23°C. The dissolution rate was calculated from the initial thickness of the resin film and the time required for the resin film to completely dissolve when the resin film was immersed in cyclopentanone.
The results are shown in Table 1.

(5%重量減少温度(Td5))
実施例1~3のポリマーの12質量%GBL溶液(ポリマー溶液)をシリコンウェハ表面にスピンコートし、120℃3分間のプリベーク後、170℃120分間、窒素下でのポストベークにより、フィルムを調製した。
熱重量示差熱同時測定により測定した。測定条件は、30ml/分の窒素気流下、昇温速度10℃/分とした。初期から5%の重量が減少した温度を測定し、5%重量減少温度(Td5)とした。結果を表1に示す。
(5% weight loss temperature (Td5))
A film was prepared by spin-coating a 12% by mass GBL solution (polymer solution) of the polymers of Examples 1 to 3 on the silicon wafer surface, pre-baking at 120°C for 3 minutes, and post-baking at 170°C for 120 minutes under nitrogen. did.
It was measured by simultaneous thermogravimetric differential thermal measurement. The measurement conditions were a nitrogen flow of 30 ml/min and a temperature increase rate of 10° C./min. The temperature at which the weight decreased by 5% from the initial stage was measured and defined as the 5% weight loss temperature (Td5). The results are shown in Table 1.

(線熱膨張率(CTE))
「5%重量減少温度(Td5)」に記載の方法と同様にして得られたフィルムから長さ13mm×幅5mmの短冊状試験片を切出した。チャック間距離10mmにて引張モードの熱機械測定を行い、熱膨張曲線から平均線熱膨張率(CTE、50℃~200℃)を求めた。結果を表1に示す。
(Coefficient of linear thermal expansion (CTE))
A strip-shaped test piece with a length of 13 mm and a width of 5 mm was cut from a film obtained in the same manner as described in "5% Weight Loss Temperature (Td5)". Thermomechanical measurement in tensile mode was performed with a distance between chucks of 10 mm, and the average coefficient of linear thermal expansion (CTE, 50° C. to 200° C.) was determined from the thermal expansion curve. The results are shown in Table 1.

(ガラス転移温度:Tg)
「5%重量減少温度(Td5)」に記載の方法と同様にして得られたフィルムから長さ50mm×幅5mmの短冊状試験片を切出した。チャック間距離20mmにて動的粘弾性測定を行い、得られた損失正接(tanδ)のピーク温度をガラス転移温度(Tg)とした。測定条件は30ml/分の窒素気流下、印加周波数0.1Hz速度5℃/分とした。結果を表1に示す。
(Glass transition temperature: Tg)
A strip-shaped test piece with a length of 50 mm and a width of 5 mm was cut from a film obtained in the same manner as described in "5% Weight Loss Temperature (Td5)". Dynamic viscoelasticity was measured with a distance between chucks of 20 mm, and the peak temperature of the resulting loss tangent (tan δ) was defined as the glass transition temperature (Tg). The measurement conditions were a nitrogen flow of 30 ml/min, an applied frequency of 0.1 Hz, and a rate of 5° C./min. The results are shown in Table 1.

(引張強度、伸び率及び弾性率)
ポリヒドロキシイミドの溶液(ポリマー溶液)を窒素雰囲気下、170℃、120分の条件下で硬化して得られる試験片(6.5mm×60mm×10μm厚)に対して引張試験(延伸速度:5mm/分)を23℃雰囲気中で実施した。引張試験は、オリエンテック社製引張試験機(テンシロンRTC-1210A)を用いて行った。試験片5本を測定し、破断点の応力を平均化したものを強度とした。破断した距離と初期距離から引張伸び率を算出し、伸び率の最大値と平均値を求めた。得られた応力-歪曲線の初期の勾配からそれぞれ引張弾性率を算出し、平均化したものを弾性率とした。結果を表1に示す。
なお、実施例3のポリマー溶液で得られたフィルムについて、図2にひずみ-応力曲線を示した。ひずみ-応力曲線から、降伏点よりも前においてはポリマー主鎖の変形による伸びにより強度が改善されており、降伏点後においてはポリマー鎖間の強いパッキングにより、ポリマー鎖の滑りぬけによる破断が抑えられ、伸びが向上し、可とう性に優れるため強度が改善されたと考えられる。
(Tensile strength, elongation and elastic modulus)
A test piece (6.5 mm x 60 mm x 10 μm thick) obtained by curing a polyhydroxyimide solution (polymer solution) at 170°C for 120 minutes in a nitrogen atmosphere was subjected to a tensile test (stretching speed: 5 mm). /min) in a 23°C atmosphere. The tensile test was conducted using a tensile tester (Tensilon RTC-1210A) manufactured by Orientech. Five test pieces were measured, and the stress at the breaking point was averaged to determine the strength. The tensile elongation rate was calculated from the fracture distance and the initial distance, and the maximum value and average value of the elongation rate were determined. The tensile modulus of elasticity was calculated from the initial slope of the obtained stress-strain curve, and the averaged value was taken as the modulus of elasticity. The results are shown in Table 1.
Note that a strain-stress curve for the film obtained using the polymer solution of Example 3 is shown in FIG. The strain-stress curve shows that before the yield point, strength is improved due to elongation due to deformation of the polymer main chain, and after the yield point, strong packing between polymer chains suppresses breakage due to polymer chains slipping through. It is thought that the strength was improved due to the increased elongation and excellent flexibility.

Figure 0007435110000026
Figure 0007435110000026

表1の結果から、本発明のポリヒドロキシイミドは、溶剤への溶解性に優れており前駆体の状態でワニスとする必要がないことから、寸法安定性に優れた樹脂フィルムを得ることができることが明らかとなった。さらに、本発明のポリヒドロキシイミドによれば、機械強度に優れた樹脂フィルムを得ることができることが明らかとなった。 From the results in Table 1, the polyhydroxyimide of the present invention has excellent solubility in solvents and does not need to be made into a varnish in the precursor state, so that a resin film with excellent dimensional stability can be obtained. became clear. Furthermore, it has been revealed that a resin film with excellent mechanical strength can be obtained using the polyhydroxyimide of the present invention.

[実施例4]
(感光性樹脂組成物の調製)
実施例3のポリマー溶液(ポリマー100質量部)と、架橋剤としてテトラメトキシメチルグリコールウリル(50質量部)を、感光剤としてジ(トリフルオロメタンスルホン)イミド (4,8-ジ-n-ブトキシ-1-ナフチル)ジブチルスルホニウム(3質量部)を、界面活性剤としてFC4432(0.05質量部)を混合し、感光性樹脂組成物を調製した。
[Example 4]
(Preparation of photosensitive resin composition)
The polymer solution of Example 3 (100 parts by mass of polymer), tetramethoxymethylglycoluril (50 parts by mass) as a crosslinking agent, and di(trifluoromethanesulfone)imide (4,8-di-n-butoxy-) as a photosensitizer. A photosensitive resin composition was prepared by mixing 1-naphthyl)dibutylsulfonium (3 parts by mass) and FC4432 (0.05 parts by mass) as a surfactant.

(パターニング特性に関する評価)
実施例4の感光性樹脂組成物が、露光・現像により十分にパターニング可能であることを、以下のようにして確認した。
実施例4の感光性樹脂組成物を、8インチシリコンウエハー上にスピンコーターを用いて塗布した。塗布後、大気下でホットプレートにて120℃で3分間プリベークし、膜厚約5.0μmの塗膜を得た。
この塗膜に、幅20μmのビアパターンが描かれているマスクを通して、i線を照射した。照射には、i線ステッパー(ニコン社製・NSR-4425i)を用いた。
露光後、ウェハをホットプレートに置き、大気下で120℃、5分間のベーク処理を行った。
その後、現像液としてシクロペンタノンを用い、20秒間スプレー現像し、さらに現像液としてPGMEAを用い、10秒間スプレー現像を行うことによって、未露光部を溶解除去して、ビアパターンを得た。
得られたビアパターンの断面を、卓上SEMを用いて観察した。ビアパターンの底面と開口部の中間の高さにおける幅をビア幅とし、以下基準で評価した。
パターニング性良好:20μmのビアパターンが開口
パターニング性不良:20μmのビアパターンが開口しない
実施例4のパターニング性は良好であった。
(Evaluation regarding patterning characteristics)
It was confirmed as follows that the photosensitive resin composition of Example 4 could be sufficiently patterned by exposure and development.
The photosensitive resin composition of Example 4 was applied onto an 8-inch silicon wafer using a spin coater. After coating, it was prebaked for 3 minutes at 120° C. on a hot plate in the atmosphere to obtain a coating film with a thickness of about 5.0 μm.
This coating film was irradiated with i-line through a mask on which a via pattern with a width of 20 μm was drawn. For irradiation, an i-line stepper (NSR-4425i, manufactured by Nikon Corporation) was used.
After exposure, the wafer was placed on a hot plate and baked at 120° C. for 5 minutes in the atmosphere.
Thereafter, spray development was carried out for 20 seconds using cyclopentanone as a developer, and further spray development was carried out for 10 seconds using PGMEA as a developer to dissolve and remove the unexposed areas to obtain a via pattern.
The cross section of the obtained via pattern was observed using a desktop SEM. The width at the middle height between the bottom surface of the via pattern and the opening was defined as the via width, and evaluation was made based on the following criteria.
Good patterning properties: 20 μm via pattern opens. Poor patterning properties: 20 μm via pattern does not open. The patterning properties of Example 4 were good.

Claims (7)

下記一般式(1)で表される繰り返し構造を有するポリヒドロキシイミド。
Figure 0007435110000027
(一般式(1)中、Xは-C(CH -または-C(CF -を示し、複数存在するXは同一でも異なっていてもよい。Yは下記一般式(1a)および下記一般式(1b)で表される基から選択され、複数存在するYは同一でも異なっていてもよい。nは平均値で2~500の数である。)
Figure 0007435110000028
(一般式(1a)中、 、R およびR が水素原子を示す。一般式(1b)中、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1~3のアルキル基を示し、R の少なくとも1つおよびR の少なくとも1つは炭素数1~3のアルキル基であり、複数存在するR同士、複数存在するR同士は同一でも異なっていてもよい。*は結合手を示す。)
A polyhydroxyimide having a repeating structure represented by the following general formula (1).
Figure 0007435110000027
(In the general formula (1), X represents -C(CH 3 ) 2 - or -C(CF 3 ) 2 -, and multiple Xs may be the same or different. ) and a group represented by the following general formula (1b), and a plurality of Y's may be the same or different. n is a number of 2 to 500 as an average value.)
Figure 0007435110000028
(In the general formula (1a), R 1 , R 2 and R 3 represent a hydrogen atom. In the general formula (1b), R 4 and R 5 each independently represent a hydrogen atom or a hydrogen atom having 1 to 3 carbon atoms. Indicates an alkyl group, at least one of R 4 and at least one of R 5 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and a plurality of R 4s and a plurality of R 5s may be the same or different. Good. * indicates a bond.)
請求項1に記載のポリヒドロキシイミドと有機溶媒とを含むポリマー溶液。 A polymer solution comprising the polyhydroxyimide according to claim 1 and an organic solvent. 下記一般式(1)で表される繰り返し構造を有するポリヒドロキシイミドと、架橋剤と、感光剤と、を含む、感光性樹脂組成物。
Figure 0007435110000029
(一般式(1)中、Xは単結合、-SO -、-C(=O)-、炭素数1~5の直鎖または分岐のアルキレン基、または炭素数1~5の直鎖または分岐のフルオロアルキレン基を示し、複数存在するXは同一でも異なっていてもよい。Yは下記一般式(1a)および下記一般式(1b)で表される基から選択され、複数存在するYは同一でも異なっていてもよい。nは平均値で2~500の数である。)
Figure 0007435110000030
(一般式(1a)中、R およびR は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1~3のアルキル基、炭素数1~3のアルコキシ基を示し、複数存在するR 同士、複数存在するR 同士は同一でも異なっていてもよい。R は、水素原子、炭素数1~3のアルキル基、炭素数1~3のアルコキシ基を示し、複数存在するR 同士は同一でも異なっていてもよい。一般式(1b)中、R およびR は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1~3のアルキル基、炭素数1~3のアルコキシ基を示し、複数存在するR 同士、複数存在するR 同士は同一でも異なっていてもよい。*は結合手を示す。)
A photosensitive resin composition comprising a polyhydroxyimide having a repeating structure represented by the following general formula (1) , a crosslinking agent, and a photosensitizer.
Figure 0007435110000029
(In general formula (1), X is a single bond, -SO 2 -, -C(=O)-, a linear or branched alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, or a linear or It represents a branched fluoroalkylene group, and multiple X's may be the same or different.Y is selected from the groups represented by the following general formula (1a) and the following general formula (1b), and the multiple Y's are They may be the same or different. n is an average value of 2 to 500.)
Figure 0007435110000030
(In general formula (1a), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, and a plurality of R 1s exist , A plurality of R 2s may be the same or different. R 3 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 3 carbons, and a plurality of R 3s may be the same. In the general formula (1b), R 4 and R 5 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, and Existing R 4s and multiple R 5s may be the same or different. * indicates a bond.)
請求項に記載の感光性樹脂組成物の硬化物で構成される硬化膜。 A cured film comprising a cured product of the photosensitive resin composition according to claim 3 . 請求項に記載の感光性樹脂組成物の硬化物を含む樹脂膜を備える半導体装置。 A semiconductor device comprising a resin film containing a cured product of the photosensitive resin composition according to claim 3 . 層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜上に設けられた、請求項に記載の感光性樹脂組成物の硬化物を含む樹脂膜と、
前記樹脂膜中に埋設された再配線と、
を備えることを特徴とする、請求項に記載の半導体装置。
an interlayer insulating film;
A resin film comprising a cured product of the photosensitive resin composition according to claim 3 , provided on the interlayer insulating film;
rewiring embedded in the resin film;
6. The semiconductor device according to claim 5 , comprising:
下記一般式(a)で表されるビスアミノフェノールと、下記一般式(b)で表される酸無水物とを、100℃以上250℃以下の温度下でイミド化する工程を含む、一般式(1)で表される繰り返し構造を有するポリヒドロキシイミドの製造方法。
Figure 0007435110000031
(一般式(a)中、Xは-C(CH -または-C(CF を示す。)
Figure 0007435110000032
(一般式(b)中、Yは下記一般式(1a)および(1b)で表される基から選択される。)
Figure 0007435110000033
(一般式(1a)中、 、R およびR が水素原子を示す。一般式(1b)中、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1~3のアルキル基を示し、R の少なくとも1つおよびR の少なくとも1つは炭素数1~3のアルキル基であり、複数存在するR同士、複数存在するR同士は同一でも異なっていてもよい。*は結合手を示す。)
Figure 0007435110000034
(一般式(1)中、Xは一般式(a)と同義であり、Yは一般式(b)と同義である。nは平均値で2~500の数である。)
A general formula comprising a step of imidizing a bisaminophenol represented by the following general formula (a) and an acid anhydride represented by the following general formula (b) at a temperature of 100 ° C. or more and 250 ° C. or less A method for producing polyhydroxyimide having a repeating structure represented by (1).
Figure 0007435110000031
(In general formula (a), X represents -C(CH 3 ) 2 - or -C(CF 3 ) 2 - .)
Figure 0007435110000032
(In the general formula (b), Y is selected from the groups represented by the following general formulas (1a) and (1b).)
Figure 0007435110000033
(In the general formula (1a), R 1 , R 2 and R 3 represent a hydrogen atom. In the general formula (1b), R 4 and R 5 each independently represent a hydrogen atom or a hydrogen atom having 1 to 3 carbon atoms. Indicates an alkyl group, at least one of R 4 and at least one of R 5 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and a plurality of R 4s and a plurality of R 5s may be the same or different. Good. * indicates a bond.)
Figure 0007435110000034
(In general formula (1), X has the same meaning as general formula (a), and Y has the same meaning as general formula (b). n is a number from 2 to 500 as an average value.)
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