JP2007241195A - Photosensitive resin composition - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a protective coating for a semiconductor device or the like which generates a reduced amount of a volatile component when heated at a lower temperature than a conventional temperature, e.g., at 200°C. <P>SOLUTION: A photosensitive resin composition is used which contains polyamide and an isocyanuric acid derivative having photopolymerizable unsaturated bonds represented by formula (3) as essential components. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体装置におけるパッシベーション膜、バッファーコート膜、および層間絶縁膜などのレリーフパターンの形成に用いられる感光性樹脂組成物に関する。   The present invention relates to a photosensitive resin composition used for forming relief patterns such as a passivation film, a buffer coat film, and an interlayer insulating film in a semiconductor device.

従来、電子部品の絶縁材料や、半導体装置のパッシベーション膜、表面保護膜、層間絶縁膜などには、優れた耐熱性と電気特性、機械特性を併せ持つポリイミド樹脂が用いられている。このポリイミド樹脂の中でも、感光性ポリイミド前駆体組成物の形で供されるものの場合、これを基材に塗布し、露光し、現像し、熱イミド化処理等を施すことにより、耐熱性のレリーフパターン皮膜を容易に形成させることができる。このような感光性ポリイミド前駆体組成物は、旧来の非感光型ポリイミドを用いる場合に比べて、大幅な工程短縮が可能となる特徴を有している。   Conventionally, polyimide resins having excellent heat resistance, electrical characteristics, and mechanical characteristics have been used for insulating materials for electronic components, passivation films, surface protective films, interlayer insulating films, and the like for semiconductor devices. Among these polyimide resins, in the case of those provided in the form of a photosensitive polyimide precursor composition, this is applied to a substrate, exposed, developed, and subjected to a thermal imidization treatment, etc. to provide a heat resistant relief. A pattern film can be easily formed. Such a photosensitive polyimide precursor composition has a feature that the process can be greatly shortened as compared with the case of using a conventional non-photosensitive polyimide.

上記の感光性ポリイミド前駆体組成物を用いる場合、一般には300℃ないしそれ以上の温度でキュアする工程が必要である。しかしながら近年、このような温度でのキュアが適当でない場合も発生するようになってきた。例えば、非特許文献1に記載されている磁気抵抗素子を用いた半導体装置がある。このような半導体装置で使用される磁性材料の多くは300℃前後の温度で熱拡散し、本来の磁気抵抗素子としての性能が損なわれる恐れがある。そのため、磁性材料を形成した後の半導体装置製造工程では、300℃以上の温度をかけることができない。同様な要請は半導体装置だけでなく、熱的に制約がある各種デバイス、例えば、光学レンズを搭載したイメージセンサーや、有機エレクトロルミネセンスを利用した表示素子などにポリイミド樹脂を適用する場合にも起こり得る。   When using said photosensitive polyimide precursor composition, generally the process of curing at the temperature of 300 degreeC thru | or more is required. However, in recent years, there have been cases where curing at such temperatures is not appropriate. For example, there is a semiconductor device using a magnetoresistive element described in Non-Patent Document 1. Many of the magnetic materials used in such semiconductor devices are thermally diffused at a temperature of about 300 ° C., which may impair the original performance as a magnetoresistive element. Therefore, a temperature of 300 ° C. or higher cannot be applied in the semiconductor device manufacturing process after the magnetic material is formed. Similar demands arise not only for semiconductor devices, but also when applying polyimide resin to various thermally limited devices such as image sensors equipped with optical lenses and display elements using organic electroluminescence. obtain.

ポリイミド樹脂のキュア温度を低減して使用する場合、大きく分けて2つの問題が起こる。その第一は、イミド化反応が十分に進行しないために、得られる樹脂皮膜が耐熱性・耐薬品性等のポリイミド樹脂本来の性能を十全に発揮できないという問題である。第二は、仮にイミド化反応が十分に進行したとしても、生成する樹脂皮膜の内部に揮発性の成分が多量に残存し、これが半導体装置等の製造プロセス中に揮発してその性能に悪影響を及ぼす恐れがあるという問題である。   When the polyimide resin is used at a reduced curing temperature, there are two major problems. The first problem is that the imidization reaction does not proceed sufficiently, so that the resulting resin film cannot fully exhibit the original performance of the polyimide resin such as heat resistance and chemical resistance. Second, even if the imidization reaction proceeds sufficiently, a large amount of volatile components remain in the resin film to be produced, and this volatilizes during the manufacturing process of the semiconductor device and the like and adversely affects its performance. It is a problem that there is a risk of affecting.

第一の問題に対しては、添加物などにより解決する方法もいくつか提案されている。例えば、特許文献1には、ポリイミド前駆体とトリアジン骨格またはビニル基を有する化合物とを含有する組成物から得られる樹脂が、耐熱性を維持しつつ他の物性も向上し得ることが開示されている。あるいは特許文献2には、イソシアヌレート環を有するポリイミド樹脂組成物が良好なガラス転移温度を示すことが開示されている。しかしながら、第二の問題については適当な解決策が知られていないのが現状である。   Several methods for solving the first problem by using an additive or the like have been proposed. For example, Patent Document 1 discloses that a resin obtained from a composition containing a polyimide precursor and a compound having a triazine skeleton or a vinyl group can improve other physical properties while maintaining heat resistance. Yes. Alternatively, Patent Document 2 discloses that a polyimide resin composition having an isocyanurate ring exhibits a good glass transition temperature. However, there is currently no known solution for the second problem.

特開2002−12761号公報JP 2002-12761 A 特開2003−221429号公報JP 2003-221429 A 安藤、「ユニバーサルメモリーMRAM」、応用物理、応用物理学会、2004年3月、「応用物理」第73巻、第3号、第390〜393頁Ando, “Universal Memory MRAM”, Applied Physics, Japan Society of Applied Physics, March 2004, “Applied Physics” Vol. 73, No. 3, 390-393

本発明は、上記の第二の問題、即ち、従来より低温、例えば200℃でキュアしても揮発成分が発生しにくい樹脂皮膜を形成可能な感光性樹脂組成物を提供することである。   This invention is providing the photosensitive resin composition which can form the resin film which does not generate | occur | produce a 2nd problem mentioned above, ie, a volatile component, even if it cures at low temperature, for example, 200 degreeC conventionally.

本発明者らは、鋭意検討した結果、特定のポリアミドと光重合性の不飽和結合を有するイソシアヌル酸誘導体を含む組成物によって上記課題を解決し得ることを見出し、本発明をなすに至った。
即ち、本発明の第一は、ポリアミドと光重合性の不飽和結合を有するイソシアヌル酸誘導体とを必須成分とする感光性樹脂組成物において、
(A)上記ポリアミドが下記式(1)で表される構造単位を有するポリアミドであり、
(B)上記光重合性の不飽和結合を有するイソシアヌル酸誘導体が下記式(3)で表されるエチレンオキシド変性またはプロピレンオキシド変性イソシアヌル酸誘導体であって、(A)100質量部に対する(B)の含有量が15〜70質量部であることを特徴とする感光性樹脂組成物である。
As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above problems can be solved by a composition containing a specific polyamide and an isocyanuric acid derivative having a photopolymerizable unsaturated bond, and have reached the present invention.
That is, the first of the present invention is a photosensitive resin composition containing polyamide and an isocyanuric acid derivative having a photopolymerizable unsaturated bond as essential components.
(A) The polyamide is a polyamide having a structural unit represented by the following formula (1),
(B) The isocyanuric acid derivative having a photopolymerizable unsaturated bond is an ethylene oxide-modified or propylene oxide-modified isocyanuric acid derivative represented by the following formula (3), and (A) of (B) with respect to 100 parts by mass: Content is 15-70 mass parts, It is the photosensitive resin composition characterized by the above-mentioned.

Figure 2007241195
〔式中、Xは4価の芳香族基であって、−COOR1基および−COOR2基と−CONH−基とは互いにオルト位置にある。Yは2価の芳香族基であり、mは2〜150の整数である。R1とR2のうち1つは下記式(2)で表される光重合性の不飽和二重結合を有する一価の有機基であり、他の1つは下記式(2)で表される光重合性の不飽和二重結合を有する一価の有機基であるか、水素原子または炭素数1〜4の一価の飽和脂肪族基である。
Figure 2007241195
[Wherein, X is a tetravalent aromatic group, and the —COOR 1 group, the —COOR 2 group, and the —CONH— group are in the ortho positions to each other. Y is a divalent aromatic group, and m is an integer of 2 to 150. One of R 1 and R 2 is a monovalent organic group having a photopolymerizable unsaturated double bond represented by the following formula (2), and the other is represented by the following formula (2). It is a monovalent organic group having a photopolymerizable unsaturated double bond, or a hydrogen atom or a monovalent saturated aliphatic group having 1 to 4 carbon atoms.

Figure 2007241195
(式中、R3は水素原子または炭素数1〜3の一価の有機基であり、R4、およびR5は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜3の一価の有機基であり、R6は直鎖または分岐を有していてもよい2価の有機基である。)〕
Figure 2007241195
(Wherein R 3 is a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 3 carbon atoms, and R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 3 carbon atoms. And R 6 is a divalent organic group which may be linear or branched.)]

Figure 2007241195
[式中、R7はそれぞれ独立に、式(4)で表される一価の置換基である。
Figure 2007241195
[Wherein R 7 is each independently a monovalent substituent represented by the formula (4).

Figure 2007241195
〔式中、R8はエチレン基またはプロピレン基、R9は式(5)で表される一価の置換基であり、nは1から4までの整数、pは4から6までの整数である。qは0から3までの整数であるが、すべてのR7について同時に0であることはない。
Figure 2007241195
[Wherein R 8 is an ethylene group or propylene group, R 9 is a monovalent substituent represented by the formula (5), n is an integer from 1 to 4, and p is an integer from 4 to 6. is there. q is an integer from 0 to 3, but is not 0 simultaneously for all R 7 .

Figure 2007241195
(式中、R10は水素原子又はメチル基を表す。)〕]
Figure 2007241195
(Wherein R 10 represents a hydrogen atom or a methyl group)]]]

本発明の第二は、(1)本発明の一の感光性樹脂組成物を基材に塗布して塗膜を形成する工程、(2)得られた塗膜に、パターニングマスクを介して活性光線を照射し、露光部を形成する工程、(3)現像液を用いてこの塗膜の未露光部を溶解除去して露光部からなるレリーフパターンを形成する工程、(4)140〜450℃の温度でこのレリーフパターンを加熱する工程を含む、硬化レリーフパターン形成方法である。
本発明の第三は、本発明の二の硬化レリーフパターン形成方法を包含する半導体装置の製造方法である。
In the second aspect of the present invention, (1) a step of applying a photosensitive resin composition of the present invention to a substrate to form a coating film, and (2) the resulting coating film is activated through a patterning mask. A step of irradiating light to form an exposed portion, (3) a step of dissolving and removing the unexposed portion of the coating film using a developer to form a relief pattern comprising the exposed portion, and (4) 140 to 450 ° C. A method for forming a cured relief pattern, comprising the step of heating the relief pattern at a temperature of
A third aspect of the present invention is a method for manufacturing a semiconductor device including the second cured relief pattern forming method of the present invention.

本発明の感光性樹脂組成物によれば、従来300℃以上を要したポリイミド樹脂のキュア温度を200℃で行っても、揮発成分の少ない樹脂皮膜を得ることができる。   According to the photosensitive resin composition of the present invention, a resin film with less volatile components can be obtained even when the curing temperature of a polyimide resin conventionally requiring 300 ° C. or higher is performed at 200 ° C.

本発明について、以下に具体的に説明する。
本発明の感光性樹脂組成物は、必須成分として、ポリアミド(以下、「A成分」ともいう。)と、光重合性の不飽和結合を有するイソシアヌル酸誘導体(以下、「B成分」ともいう。)を含む。
<A成分>
このうち、まずA成分について説明する。
本発明の感光性樹脂組成物におけるA成分は、下記化学式(1)で表される構造単位を有するポリアミドである。
The present invention will be specifically described below.
The photosensitive resin composition of the present invention is also called polyamide (hereinafter also referred to as “component A”) and an isocyanuric acid derivative having a photopolymerizable unsaturated bond (hereinafter also referred to as “component B”) as essential components. )including.
<A component>
Among these, the A component will be described first.
Component A in the photosensitive resin composition of the present invention is a polyamide having a structural unit represented by the following chemical formula (1).

Figure 2007241195
〔式中、Xは4価の芳香族基であって、−COOR1基および−COOR2基と−CONH−基とは互いにオルト位置にある。Yは2価の芳香族基であり、pは2〜150の整数である。R1とR2のうち1つは下記式(2)で表される光重合性の不飽和二重結合を有する一価の有機基であり、他の1つは下記式(2)で表される光重合性の不飽和二重結合を有する一価の有機基であるか、水素原子または炭素数1〜4の一価の飽和脂肪族基である。
Figure 2007241195
[Wherein, X is a tetravalent aromatic group, and the —COOR 1 group, the —COOR 2 group, and the —CONH— group are in the ortho positions to each other. Y is a divalent aromatic group, and p is an integer of 2 to 150. One of R 1 and R 2 is a monovalent organic group having a photopolymerizable unsaturated double bond represented by the following formula (2), and the other is represented by the following formula (2). It is a monovalent organic group having a photopolymerizable unsaturated double bond, or a hydrogen atom or a monovalent saturated aliphatic group having 1 to 4 carbon atoms.

Figure 2007241195
(式中、R3は水素原子または炭素数1〜3の一価の有機基であり、R4、およびR5は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜3の一価の有機基であり、R6は直鎖または分岐を有していてもよい2価の有機基である。)〕
Figure 2007241195
(Wherein R 3 is a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 3 carbon atoms, and R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 3 carbon atoms. And R 6 is a divalent organic group which may be linear or branched.)]

化学式(1)で表される構造単位を有するポリアミド(以下、「ポリイミド前駆体」ともいう。)は、例えば、4価の芳香族基Xを含む芳香族テトラカルボン酸二無水物と、光重合性の不飽和二重結合を有するアルコール類または光重合性の不飽和二重結合を有するアルコール類と炭素数1〜4の飽和脂肪族アルコール類との混合物とを反応させて、ハーフアシッド/ハーフエステル体を調整した後、これと2価の芳香族基Yを含む芳香族ジアミン類との間でアミド重縮合させることにより得られる。   A polyamide having a structural unit represented by the chemical formula (1) (hereinafter, also referred to as “polyimide precursor”) includes, for example, an aromatic tetracarboxylic dianhydride containing a tetravalent aromatic group X, and photopolymerization. A half-acid / half-reaction by reacting an alcohol having a polymerizable unsaturated double bond or a mixture of an alcohol having a photopolymerizable unsaturated double bond with a saturated aliphatic alcohol having 1 to 4 carbon atoms After preparing an ester body, it is obtained by carrying out amide polycondensation between this and an aromatic diamine containing a divalent aromatic group Y.

(ハーフアシッド/ハーフエステル体の調製)
本発明で好適に用いられる4価の芳香族基Xを含むテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、無水ピロメリット酸、ジフェニルエーテル−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸二無水物、ベンゾフェノン−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸二無水物、ビフェニル−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸二無水物、ジフェニルスルホン−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸二無水物、ジフェニルメタン−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(3,4−無水フタル酸)プロパン、2,2−ビス(3,4−無水フタル酸)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパンなどを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。また、これらは単独で用いることが出来るのは勿論のこと、2種以上を混合して用いてもよい。
(Preparation of half acid / half ester body)
Examples of the tetracarboxylic dianhydride containing a tetravalent aromatic group X preferably used in the present invention include pyromellitic anhydride and diphenyl ether-3,3 ′, 4,4′-tetracarboxylic dianhydride. , Benzophenone-3,3 ′, 4,4′-tetracarboxylic dianhydride, biphenyl-3,3 ′, 4,4′-tetracarboxylic dianhydride, diphenylsulfone-3,3 ′, 4,4 '-Tetracarboxylic dianhydride, diphenylmethane-3,3', 4,4'-tetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis (3,4-phthalic anhydride) propane, 2,2-bis ( 3,4-phthalic anhydride) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane and the like may be mentioned, but the invention is not limited to these. These can be used alone or in combination of two or more.

本発明で好適に用いられる、光重合性の不飽和二重結合を有するアルコール類としては、例えば、2−アクリロイルオキシエチルアルコール、1−アクリロイルオキシ−3−プロピルアルコール、2−アクリルアミドエチルアルコール、メチロールビニルケトン、2−ヒドロキシエチルビニルケトン、2−ヒドロキシ−3−メトキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシ−3−ブトキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシ−3−ブトキシプロピルアクリレート、2−ヒ
ドロキシ−3−t−ブトキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシ−3−シクロヘキシルオキシプロピルアクリレート、2−メタクリロイルオキシエチルアルコール、1−メタクリロイルオキシ−3−プロピルアルコール、2−メタクリルアミドエチルアルコール、メチロールビニルケトン、2−ヒドロキシエチルビニルケトン、2−ヒドロキシ−3−メトキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシ−3−ブトキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシ−3−ブトキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシ−3−t−ブトキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシ−3−シクロヘキシルオキシプロピルメタクリレートなどを挙げることができる。
Examples of alcohols having a photopolymerizable unsaturated double bond that can be suitably used in the present invention include 2-acryloyloxyethyl alcohol, 1-acryloyloxy-3-propyl alcohol, 2-acrylamidoethyl alcohol, and methylol. Vinyl ketone, 2-hydroxyethyl vinyl ketone, 2-hydroxy-3-methoxypropyl acrylate, 2-hydroxy-3-butoxypropyl acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate, 2-hydroxy-3-butoxypropyl acrylate, 2-hydroxy-3-t-butoxypropyl acrylate, 2-hydroxy-3-cyclohexyloxypropyl acrylate, 2-methacryloyloxyethyl alcohol, 1-methacryloyloxy-3-propiyl Alcohol, 2-methacrylamidoethyl alcohol, methylol vinyl ketone, 2-hydroxyethyl vinyl ketone, 2-hydroxy-3-methoxypropyl methacrylate, 2-hydroxy-3-butoxypropyl methacrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl methacrylate, Examples include 2-hydroxy-3-butoxypropyl methacrylate, 2-hydroxy-3-t-butoxypropyl methacrylate, and 2-hydroxy-3-cyclohexyloxypropyl methacrylate.

上記光重合性の不飽和二重結合を有するアルコール類に、炭素数1〜4の飽和脂肪族アルコール、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、tert−ブタノールなどを一部混合して用いることもできる(以下、両者をあわせて単に「アルコール類」という。)。炭素数1〜4の飽和脂肪族アルコールを混合する場合の量はアルコール類全体の0〜50モル%が好ましい。
上記本発明に好適な芳香族テトラカルボン酸二無水物とアルコール類とを、ピリジンなどの塩基性触媒の存在下、適当な溶媒中で撹拌溶解、混合することにより、テトラカルボン酸二無水物のエステル化反応が進行し、所望のハーフアシッド/ハーフエステル体を得ることができる。
The alcohol having a photopolymerizable unsaturated double bond partially includes a saturated aliphatic alcohol having 1 to 4 carbon atoms such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, tert-butanol and the like. They can also be used in combination (hereinafter, both are simply referred to as “alcohols”). The amount in the case of mixing a saturated aliphatic alcohol having 1 to 4 carbon atoms is preferably 0 to 50 mol% of the entire alcohol.
By stirring and dissolving the aromatic tetracarboxylic dianhydride suitable for the present invention and alcohols in an appropriate solvent in the presence of a basic catalyst such as pyridine, the tetracarboxylic dianhydride is mixed. The esterification reaction proceeds, and a desired half acid / half ester body can be obtained.

反応溶媒としては、ハーフアシッド/ハーフエステル体、およびこれとジアミン成分とのアミド重縮合生成物であるポリイミド前駆体を完全に溶解するものが好ましく、例えば、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ガンマブチロラクトン(以下、「GBL」ともいう。)等が挙げられる。
他にも、ケトン類、エステル類、ラクトン類、エーテル類、ハロゲン化炭化水素類、炭化水素類として、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、シュウ酸ジエチル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、1,4−ジクロロブタン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等が挙げられる。これらの反応溶媒は必要に応じて、単独でも混合して用いることもできる。
As the reaction solvent, a half acid / half ester body and a polyimide precursor which is an amide polycondensation product of this with a diamine component are preferably dissolved. For example, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, tetramethylurea, gamma butyrolactone (hereinafter also referred to as “GBL”) and the like.
In addition, as ketones, esters, lactones, ethers, halogenated hydrocarbons, hydrocarbons, for example, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, oxalic acid Examples include diethyl, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, 1,4-dichlorobutane, chlorobenzene, o-dichlorobenzene, hexane, heptane, benzene, toluene, xylene and the like. These reaction solvents can be used alone or in combination as required.

(ポリイミド前駆体の調製)
上記の方法で得られたハーフアシッド/ハーフエステル体溶液に、氷冷下、適当な脱水縮合剤、例えば、ジシクロヘキシルカルボジイミド、1−エトキシカルボニル−2−エトキシ−1,2−ジヒドロキノリン、1,1’−カルボニルジオキシ−ジ−1,2,3−ベンゾトリアゾール、N,N’−ジスクシンイミジルカーボネートなどを投入混合し、ハーフアシッド/ハーフエステル体をポリ酸無水物とした後に、本発明で好適に用いられる2価の芳香族基Yを含むジアミン類を、別途溶媒に溶解または分散させておいたものを滴下投入し、アミド重縮合させることにより、目的のポリイミド前駆体を得ることが出来る。
(Preparation of polyimide precursor)
To the half acid / half ester solution obtained by the above method, an appropriate dehydration condensation agent such as dicyclohexylcarbodiimide, 1-ethoxycarbonyl-2-ethoxy-1,2-dihydroquinoline, 1,1 is added under ice cooling. '-Carbonyldioxy-di-1,2,3-benzotriazole, N, N'-disuccinimidyl carbonate and the like are charged and mixed to form a half acid / half ester body as a polyanhydride. The target polyimide precursor can be obtained by dropping diamines containing a divalent aromatic group Y preferably used in the above, separately dissolved or dispersed in a solvent, and subjecting the amide to polycondensation. I can do it.

本発明で好適に用いられる、2価の芳香族基Yを含むジアミン類としては、例えば、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、3,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、3,3’−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノビフェニル、3,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’
−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジアミノジフェニルメタン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、
Examples of diamines containing a divalent aromatic group Y that are suitably used in the present invention include p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, 3,3′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, 3,4′-diaminodiphenyl sulfide, 3,3′-diaminodiphenyl sulfide, 4,4′-diaminodiphenyl sulfone, 3,4′-diamino Diphenylsulfone, 3,3′-diaminodiphenylsulfone, 4,4′-diaminobiphenyl, 3,4′-diaminobiphenyl, 3,3′-diaminobiphenyl, 4,4′-diaminobenzophenone, 3,4′-diamino Benzophenone, 3,3 '
-Diaminobenzophenone, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-diaminodiphenylmethane, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-amino) Phenoxy) benzene,

1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、4,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、1,4−ビス(4−アミノフェニル)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェニル)ベンゼン、9,10−ビス(4−アミノフェニル)アントラセン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕ヘキサフルオロプロパン、1,4−ビス(3−アミノプロピルジメチルシリル)ベンゼン、
オルト−トリジンスルホン、および9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、ならびにこれらのベンゼン環上の水素原子の一部が、メチル基、エチル基、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、及びハロゲン原子からなる群より選ばれるいずれかの基で置換されたもの、例えば3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジメチトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジジクロロ−4,4’−ジアミノビフェニル、およびその混合物などが挙げられるが、これに限定されるものではない。
また、各種基板との密着性の向上を目的に、1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラフェニルジシロキサン等のジアミノシロキサン類を共重合することもできる。
1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, 4,4-bis (4-amino) Phenoxy) biphenyl, 4,4-bis (3-aminophenoxy) biphenyl, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ether, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ether, 1,4-bis (4-aminophenyl) benzene, 1,3-bis (4-aminophenyl) benzene, 9,10-bis (4-aminophenyl) anthracene, 2,2-bis (4-aminophenyl) propane, 2,2 -Bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2 Bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 1,4-bis (3-aminopropyl dimethylsilyl) benzene,
Ortho-tolidine sulfone and 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, and some of the hydrogen atoms on these benzene rings are methyl, ethyl, hydroxymethyl, hydroxyethyl, and halogen atoms Substituted with any group selected from the group consisting of 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 2,2′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 3,3 '-Dimethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-dimethoxy-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dichloro-4 , 4′-diaminobiphenyl, and mixtures thereof, but are not limited thereto.
In addition, diaminosiloxanes such as 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane and 1,3-bis (3-aminopropyl) tetraphenyldisiloxane for the purpose of improving adhesion to various substrates. Can also be copolymerized.

反応終了後、当該反応液中に共存している脱水縮合剤の吸水副生物を、必要に応じて濾別した後、水または脂肪族低級アルコール、またはその混合液などの、得られたポリアミドの貧溶媒を投入し、ポリアミドを析出させ、更に再溶解、再沈析出操作などを繰り返すことによって精製し、真空乾燥を行い、目的のポリイミド前駆体を単離する。
精製度を更に向上させるために、陰陽イオン交換樹脂を適当な有機溶媒で膨潤させて充填したカラムに、この重合体の溶液を通し、イオン性不純物を除去してもよい。
After completion of the reaction, the water-absorbing by-product of the dehydrating condensing agent coexisting in the reaction solution is filtered off if necessary, and then the obtained polyamide such as water or an aliphatic lower alcohol or a mixture thereof is used. A poor solvent is added, polyamide is precipitated, and further purified by repeating redissolution and reprecipitation, and vacuum drying is performed to isolate the target polyimide precursor.
In order to further improve the degree of purification, the polymer solution may be passed through a column packed with an anion-cation exchange resin swollen with an appropriate organic solvent to remove ionic impurities.

<B成分>
次に、光重合性の不飽和結合を有するイソシアヌル酸誘導体であるB成分について説明する。
本発明の感光性樹脂組成物の(B)成分として用いられる光重合性の不飽和結合を有するイソシアヌル酸誘導体は、式(3)で表されるエチレンオキシド変性またはプロピレンオキシド変性イソシアヌル酸誘導体である。
<B component>
Next, the B component which is an isocyanuric acid derivative having a photopolymerizable unsaturated bond will be described.
The isocyanuric acid derivative having a photopolymerizable unsaturated bond used as the component (B) of the photosensitive resin composition of the present invention is an ethylene oxide-modified or propylene oxide-modified isocyanuric acid derivative represented by the formula (3).

Figure 2007241195
[式中、R7はそれぞれ独立に、式(4)で表される一価の置換基である。
Figure 2007241195
[Wherein R 7 is each independently a monovalent substituent represented by the formula (4).

Figure 2007241195
〔式中、R8はエチレン基またはプロピレン基、R9は式(5)で表される一価の置換基であり、nは1から4までの整数、pは4から6までの整数である。qは0から3までの整数であるが、すべてのR7について同時に0であることはない。
Figure 2007241195
[Wherein R 8 is an ethylene group or propylene group, R 9 is a monovalent substituent represented by the formula (5), n is an integer from 1 to 4, and p is an integer from 4 to 6. is there. q is an integer from 0 to 3, but is not 0 simultaneously for all R 7 .

Figure 2007241195
(式中、R10は水素原子又はメチル基を表す。)〕]
Figure 2007241195
(Wherein R 10 represents a hydrogen atom or a methyl group)]]]

式(3)において、それぞれ独立に式(4)で表される置換基R7は3個あるが、本発明の目的を達成するにはこれら3個のうち少なくとも1個はバレロラクトン変性基、カプロラクトン変性基、およびエナントラクトン変性基からなる群から選択されるいずれかの変性基を有する置換基である必要がある。すなわち、R7のうち少なくとも1個は、式(4)においてqが1から3までの整数値を取る。既に述べたA成分との相溶性の点では3つのR7がすべて該変性基を有する置換基であるのが特に好ましい。式(4)において、R8はエチレン基またはプロピレン基であるが、エチレン基が特に好ましい。またpの値は4から6までの整数であればよいが、特にp=5のカプロラクトン変性基である場合が好適に用いられる。 In the formula (3), there are three substituents R 7 each independently represented by the formula (4). To achieve the object of the present invention, at least one of these three is a valerolactone-modified group, The substituent needs to have any modification group selected from the group consisting of a caprolactone modification group and an enanthlactone modification group. That is, at least one of R 7 takes an integer value from 1 to 3 in q in equation (4). In view of compatibility with the component A already described, it is particularly preferable that all three R 7 are substituents having the modifying group. In the formula (4), R 8 is an ethylene group or a propylene group, and an ethylene group is particularly preferable. Further, the value of p may be an integer from 4 to 6, but the case of a caprolactone-modified group with p = 5 is particularly preferably used.

以上の条件を満たすのであれば、式(4)で表される各置換基R7として単一のn、p、およびqの値のものを用いても、異なるn、p、およびqの値のものを用いてもよい。商業的に入手可能なB成分としては、例えば、東亞合成株式会社製:M−325(カプロラクトン変性基の数pが1の場合に相当)や同じくM−327(同じく3の場合に相当)などを用いることができる。
A成分との相溶性を確保しつつ本発明の目的を達成するには、A成分100質量部に対するB成分の添加量を15質量部以上70質量部以下とするのが好ましく、15質量部以上55質量部以下とするのがより好ましい。この範囲内であればB成分の添加量は任意に
選ぶことができるが、特に20ミクロン以上の膜厚の皮膜が必要な場合にはB成分の添加量を40質量部以上とするのが好ましい。
If the above conditions are satisfied, even if each substituent R 7 represented by formula (4) has a single value of n, p, and q, different values of n, p, and q May be used. As commercially available B component, for example, manufactured by Toagosei Co., Ltd .: M-325 (corresponding to the number of caprolactone-modified groups p is 1) and M-327 (also corresponding to 3) Can be used.
In order to achieve the object of the present invention while ensuring compatibility with the A component, the addition amount of the B component with respect to 100 parts by mass of the A component is preferably 15 parts by mass or more and 70 parts by mass or less. More preferably, it is 55 parts by mass or less. If it is in this range, the addition amount of the B component can be arbitrarily selected, but it is preferable that the addition amount of the B component is 40 parts by mass or more particularly when a film having a film thickness of 20 microns or more is required. .

<その他の成分>
本発明の感光性樹脂組成物には、必要に応じて光重合開始剤を添加してもよい。好適に使用できる光重合開始剤としては、 (a)ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルケトン、ジベンジルケトン、フルオレノンなどのベンゾフェノン誘導体、
(b)2,2’−ジエトキシアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンなどのアセトフェノン誘導体、
(c)チオキサントン、2−メチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントンなどのチオキサントン誘導体、
<Other ingredients>
You may add a photoinitiator to the photosensitive resin composition of this invention as needed. Photopolymerization initiators that can be suitably used include: (a) benzophenone, methyl o-benzoylbenzoate, 4-benzoyl-4′-methyldiphenylketone, dibenzylketone, benzophenone derivatives such as fluorenone,
(B) Acetophenone derivatives such as 2,2′-diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone,
(C) Thioxanthone derivatives such as thioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, diethylthioxanthone,

(d)ベンジル、ベンジルジメチルケタール、ベンジル−β−メトキシエチルアセタールなどのベンジル誘導体、
(e)ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテルなどのベンゾイン誘導体、
(f)1−フェニル−1,2−ブタンジオン−2−(o−メトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−メトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−ベンゾイル)オキシム、1,3−ジフェニルプロパントリオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−3−エトキシプロパントリオン−2−(o−ベンゾイル)オキシムなどのオキシム類、
などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、これらの使用にあたっては、単独でも2種以上の混合物でもかまわない。
(D) benzyl derivatives such as benzyl, benzyldimethyl ketal, benzyl-β-methoxyethyl acetal,
(E) benzoin derivatives such as benzoin and benzoin methyl ether;
(F) 1-phenyl-1,2-butanedione-2- (o-methoxycarbonyl) oxime, 1-phenyl-1,2-propanedione-2- (o-methoxycarbonyl) oxime, 1-phenyl-1, 2-propanedione-2- (o-ethoxycarbonyl) oxime, 1-phenyl-1,2-propanedione-2- (o-benzoyl) oxime, 1,3-diphenylpropanetrione-2- (o-ethoxycarbonyl) ) Oximes, oximes such as 1-phenyl-3-ethoxypropanetrione-2- (o-benzoyl) oxime,
However, it is not limited to these. Moreover, in using these, it may be individual or a mixture of 2 or more types.

上記した光重合開始剤の中では、特に光感度の点で(f)のオキシム類がより好ましい。その添加量は、A成分100質量部に対して、1〜20質量部とするのが好ましい。これは、添加量が1質量部を下回る場合、露光に際して、光ラジカル重合が充分に進行するだけのラジカルが供給されないため、光感度が低く、よって現像後のパターンの膨潤が激しく、実用的なレリ−フパターンを得ることが難しいためであり、また、逆に添加量が20質量部を上回ると、塗膜表面付近での露光光線の吸収が大きくなりすぎるため、基板面付近まで露光光線が到達せず、よって光架橋が膜厚方向で不均一となり、やはり実用的なレリ−フパターンを得ることが難しいためである。   Among the above photopolymerization initiators, the oxime (f) is more preferable particularly from the viewpoint of photosensitivity. The addition amount is preferably 1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component A. This is because, when the amount added is less than 1 part by mass, radicals sufficient for photoradical polymerization to proceed sufficiently are not supplied at the time of exposure, so the photosensitivity is low, and thus the pattern after development is severely swollen and practical. This is because it is difficult to obtain a relief pattern. On the contrary, if the addition amount exceeds 20 parts by mass, the exposure light beam near the surface of the coating film is excessively absorbed, so that the exposure light beam reaches near the substrate surface. This is because photocrosslinking is not uniform in the film thickness direction, and it is difficult to obtain a practical relief pattern.

本発明の感光性樹脂組成物には、必要に応じて、B成分以外にも光重合性の不飽和二重結合を有する化合物を添加してもよい。このような化合物としては光重合開始剤により重合可能な(メタ)アクリル化合物が好ましく、例えば、ポリエチレングリコールジアクリレート(各エチレングリコールユニットの数2〜20)、ポリエチレングリコールジメタクリレート(各エチレングリコールユニットの数2〜20)、ポリ(1,2−プロピレングリコール)ジアクリレート、ポリ(1,2−プロピレングリコール)ジメタクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート、ペンタエリスリトールジメタクリレート、グリセロールジアクリレート、グリセロールジメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、メチレンビスアクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、エチレングリコールジグリシジルエーテル−メタクリル酸付加物、グリセロールジグリシジルエーテル−アクリル酸付加物、ビスフェノールAジグリシジルエーテル−アクリル酸付加物、ビスフェノールAジグリシジルエーテル−メタクリル酸付加物、N,N’−ビス(2−メタクリロイルオキシエチル)尿素などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、これらの使用にあたっては、必要に応じて、単独でも2種以上を混合して用いてもかまわない。その添加量は、A成分100質量部に対して、1〜50質量部とするのが好ましい。   You may add the compound which has a photopolymerizable unsaturated double bond other than B component to the photosensitive resin composition of this invention as needed. As such a compound, a (meth) acrylic compound that can be polymerized by a photopolymerization initiator is preferable. For example, polyethylene glycol diacrylate (numbers 2 to 20 of each ethylene glycol unit), polyethylene glycol dimethacrylate (of each ethylene glycol unit). 2-20), poly (1,2-propylene glycol) diacrylate, poly (1,2-propylene glycol) dimethacrylate, pentaerythritol diacrylate, pentaerythritol dimethacrylate, glycerol diacrylate, glycerol dimethacrylate, dipenta Erythritol hexaacrylate, methylene bisacrylamide, N-methylol acrylamide, ethylene glycol diglycidyl ether-methacrylic acid adduct, glycero Examples include rubidiglycidyl ether-acrylic acid adduct, bisphenol A diglycidyl ether-acrylic acid adduct, bisphenol A diglycidyl ether-methacrylic acid adduct, N, N′-bis (2-methacryloyloxyethyl) urea, and the like. However, it is not limited to these. Moreover, in using these, you may use individually or in mixture of 2 or more types as needed. The addition amount is preferably 1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of component A.

本発明の感光性樹脂組成物には、所望に応じ、光感度向上のための増感剤を添加することができる。このような増感剤としては、例えば、ミヒラーズケトン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、2,5−ビス(4’−ジエチルアミノベンジリデン)シクロペンタノン、2,6−ビス(4’−ジエチルアミノベンジリデン)シクロヘキサノン、2,6−ビス(4’−ジメチルアミノベンジリデン)−4−メチルシクロヘキサノン、2,6−ビス(4’−ジエチルアミノベンジリデン)−4−メチルシクロヘキサノン、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)カルコン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)カルコン、2−(4’−ジメチルアミノシンナミリデン)インダノン、2−(4’−ジメチルアミノベンジリデン)インダノン、2−(p−4’−ジメチルアミノビフェニル)ベンゾチアゾール、1,3−ビス(4−ジメチルアミノベンジリデン)アセトン、1,3−ビス(4−ジエチルアミノベンジリデン)アセトン、3,3’−カルボニル−ビス(7−ジエチルアミノクマリン)、3−アセチル−7−ジメチルアミノクマリン、   A sensitizer for improving photosensitivity can be added to the photosensitive resin composition of the present invention as desired. Examples of such a sensitizer include Michler's ketone, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, 2,5-bis (4′-diethylaminobenzylidene) cyclopentanone, and 2,6-bis (4′-diethylamino). Benzylidene) cyclohexanone, 2,6-bis (4′-dimethylaminobenzylidene) -4-methylcyclohexanone, 2,6-bis (4′-diethylaminobenzylidene) -4-methylcyclohexanone, 4,4′-bis (dimethylamino) ) Chalcone, 4,4′-bis (diethylamino) chalcone, 2- (4′-dimethylaminocinnamylidene) indanone, 2- (4′-dimethylaminobenzylidene) indanone, 2- (p-4′-dimethylamino) Biphenyl) benzothiazole, 1,3-bis (4-dimethyla) Nobenjiriden) acetone, 1,3-bis (4-diethylamino benzylidene) acetone, 3,3'-carbonyl - bis (7-diethylamino coumarin), 3-acetyl-7-dimethylamino coumarin,

3−エトキシカルボニル−7−ジメチルアミノクマリン、3−ベンジロキシカルボニル−7−ジメチルアミノクマリン、3−メトキシカルボニル−7−ジエチルアミノクマリン、3−エトキシカルボニル−7−ジエチルアミノクマリン、N−フェニル−N−エチルエタノールアミン、N−フェニルジエタノールアミン、N−p−トリルジエタノールアミン、N−フェニルエタノールアミン、4−モルホリノベンゾフェノン、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、4−ジエチルアミノ安息香酸イソアミル、2−メルカプトベンズイミダゾール、1−フェニル−5−メルカプト−1,2,3,4−テトラゾール、1−シクロヘキシル−5−メルカプト−1,2,3,4−テトラゾール、1−(tert−ブチル)−5−メルカプト−1,2,3,4−テトラゾール、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−(p−ジメチルアミノスチリル)ベンズオキサゾール、2−(p−ジメチルアミノスチリル)ベンズチアゾール、2−(p−ジメチルアミノスチリル)ナフト(1,2−p)チアゾール、2−(p−ジメチルアミノベンゾイル)スチレンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、使用にあたっては、単独でも2種以上の混合物でもかまわない。その添加量は、他の添加剤成分量との兼ね合いもあるが、A成分100質量部に対して0〜15質量部であることが好ましい。 3-ethoxycarbonyl-7-dimethylaminocoumarin, 3-benzyloxycarbonyl-7-dimethylaminocoumarin, 3-methoxycarbonyl-7-diethylaminocoumarin, 3-ethoxycarbonyl-7-diethylaminocoumarin, N-phenyl-N-ethyl Ethanolamine, N-phenyldiethanolamine, Np-tolyldiethanolamine, N-phenylethanolamine, 4-morpholinobenzophenone, isoamyl 4-dimethylaminobenzoate, isoamyl 4-diethylaminobenzoate, 2-mercaptobenzimidazole, 1-phenyl -5-mercapto-1,2,3,4-tetrazole, 1-cyclohexyl-5-mercapto-1,2,3,4-tetrazole, 1- (tert-butyl) -5-mercapto-1,2,3 , 4 -Tetrazole, 2-mercaptobenzothiazole, 2- (p-dimethylaminostyryl) benzoxazole, 2- (p-dimethylaminostyryl) benzthiazole, 2- (p-dimethylaminostyryl) naphtho (1,2-p) Examples include, but are not limited to, thiazole and 2- (p-dimethylaminobenzoyl) styrene. In use, it may be used alone or as a mixture of two or more. The amount added is preferably 0 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of component A, although there is a balance with the amount of other additive components.

本発明の感光性樹脂組成物は、40ミクロン程度の膜厚を形成するのにも好適に用いられるが、より薄い樹脂皮膜が必要な場合には、組成物の粘度を低くするために溶剤を用いてもよい。このような溶剤として、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、テトラメチル尿素、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルアミド、ピリジン、ガンマブチロラクトン、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。使用にあたっては、単独でも2種以上の混合物でもかまわない。その添加量は、A成分100質量部に対して50〜500質量部であることが好ましく、100〜300質量部であることがより好ましい。   The photosensitive resin composition of the present invention is also suitably used to form a film thickness of about 40 microns, but when a thinner resin film is required, a solvent is used to reduce the viscosity of the composition. It may be used. Examples of such solvents include N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, Examples thereof include, but are not limited to, tetramethylurea, dimethyl sulfoxide, hexamethylphosphoramide, pyridine, gamma butyrolactone, diethylene glycol monomethyl ether, and diethylene glycol dimethyl ether. In use, it may be used alone or as a mixture of two or more. The addition amount is preferably 50 to 500 parts by mass, more preferably 100 to 300 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component A.

本発明の感光性樹脂組成物には、所望に応じ保存時の組成物溶液の粘度や光感度の安定性を向上させるために重合禁止剤を添加することができる。このような重合禁止剤としては、例えば、ヒドロキノン、N−ニトロソジフェニルアミン、p−tert−ブチルカテコール、フェノチアジン、N−フェニルナフチルアミン、エチレンジアミン四酢酸、1,2−シクロヘキサンジアミン四酢酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸、2,6−ジ−tert−ブチル−p−メチルフェノール、5−ニトロソ−8−ヒドロキシキノリン、1−ニトロソ−2−ナフトール、2−ニトロソ−1−ナフトール、2−ニトロソ−5−(N−エチル−N−スルフォプロピルアミノ)フェノール、N−ニトロソ−N−フェニルヒドロキシアミンアンモニウム塩、N−ニトロソ−N−フェニルヒドロキシルアミンアンモニウム塩、
N−ニトロソ−N−(1−ナフチル)ヒドロキシルアミンアンモニウム塩、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−tert−ブチル)フェニルメタンなどを用いることができるが、これらに限定されるものではない。その添加量は、A成分100質量部に対して、0〜5質量部であることが好ましい。添加量が5質量部を上回ると、本来期待すべき光架橋反応そのものを阻害し、光感度の低下を引き起こす懸念があるためである。
以上の他にも、本発明の感光性樹脂組成物には、散乱光吸収剤や塗膜平滑性付与剤、シランカップリング剤などをはじめ、本発明の感光性樹脂組成物の諸特性を特に阻害するものでない限り、必要に応じて、種々の添加剤を適宜配合することが出来る。
If desired, a polymerization inhibitor can be added to the photosensitive resin composition of the present invention in order to improve the viscosity of the composition solution during storage and the stability of photosensitivity. Examples of such polymerization inhibitors include hydroquinone, N-nitrosodiphenylamine, p-tert-butylcatechol, phenothiazine, N-phenylnaphthylamine, ethylenediaminetetraacetic acid, 1,2-cyclohexanediaminetetraacetic acid, glycol etherdiaminetetraacetic acid. 2,6-di-tert-butyl-p-methylphenol, 5-nitroso-8-hydroxyquinoline, 1-nitroso-2-naphthol, 2-nitroso-1-naphthol, 2-nitroso-5- (N- Ethyl-N-sulfopropylamino) phenol, N-nitroso-N-phenylhydroxyamine ammonium salt, N-nitroso-N-phenylhydroxylamine ammonium salt,
N-nitroso-N- (1-naphthyl) hydroxylamine ammonium salt, bis (4-hydroxy-3,5-tert-butyl) phenylmethane and the like can be used, but are not limited thereto. It is preferable that the addition amount is 0-5 mass parts with respect to 100 mass parts of A component. This is because if the addition amount exceeds 5 parts by mass, there is a concern that the photocrosslinking reaction that should be originally expected is inhibited and the photosensitivity is lowered.
In addition to the above, the photosensitive resin composition of the present invention includes various characteristics of the photosensitive resin composition of the present invention, including a scattered light absorber, a coating film smoothness imparting agent, a silane coupling agent, and the like. As long as it does not inhibit, various additives can be blended as needed.

<硬化レリーフパターン形成方法と半導体装置の製造方法>
本発明の感光性樹脂組成物を使用して硬化レリーフパターンを形成する方法の例を以下に示す。
まず、該組成物を基材に塗布して塗膜を形成する。基板としては、例えば、シリコンウェハー、セラミック、アルミ基板などがあげられる。塗布方法としては、スピンコーター、スプレーコーター、浸漬、印刷、ブレードコーター、ロールコーティング等が利用できる。塗膜を形成した基板を80〜120℃でプリベークして塗膜を乾燥させる。
<Curing Relief Pattern Forming Method and Semiconductor Device Manufacturing Method>
The example of the method of forming a hardening relief pattern using the photosensitive resin composition of this invention is shown below.
First, the composition is applied to a substrate to form a coating film. Examples of the substrate include a silicon wafer, a ceramic, and an aluminum substrate. As a coating method, a spin coater, a spray coater, dipping, printing, a blade coater, roll coating or the like can be used. The substrate on which the coating film has been formed is prebaked at 80 to 120 ° C. to dry the coating film.

次に、該得られた塗膜にパターニングマスクを介して活性光線を照射し、露光部を形成する。本発明におけるパターニングマスクとは、現像により溶解除去する部分が遮光性を有し現像後に残す部分が透光性を有するようにネガ型のパターンを形成したフォトマスクをいう。なお、ここでいうパターニングマスクとは、パターニングマスクと同様の機能を有するパターン付レチクルも含むものとする。活性光線としては、X線、電子線、紫外線、可視光線などが利用できるが、本発明においては、200〜500nmの波長のものを用いるのが好ましく、パターンの解像度及び取扱い性の点で、特にUV−i線(365nm)が好ましい。露光投影装置としては、コンタクトアライナー、ミラープロジェクション、ステッパー等があり、その中でもステッパーが好ましい。
この後、光感度の向上などの目的で、必要に応じて、該塗膜に露光後ベーク(PEB)や、現像前ベークを施しても良い。ベークの条件としては、例えば、温度40℃〜120℃、時間10秒〜240秒が好ましいものとしてあげられる。
Next, the obtained coating film is irradiated with actinic rays through a patterning mask to form an exposed portion. The patterning mask in the present invention refers to a photomask in which a negative pattern is formed so that a portion to be dissolved and removed by development has a light-shielding property and a portion to be left after development has a light-transmitting property. Note that the patterning mask here includes a patterned reticle having the same function as the patterning mask. As the actinic ray, X-rays, electron beams, ultraviolet rays, visible rays and the like can be used. However, in the present invention, those having a wavelength of 200 to 500 nm are preferably used, particularly in terms of pattern resolution and handleability. UV-i radiation (365 nm) is preferred. Examples of the exposure projection apparatus include a contact aligner, a mirror projection, a stepper, etc. Among them, a stepper is preferable.
Thereafter, for the purpose of improving photosensitivity, the coating film may be subjected to post-exposure baking (PEB) or pre-development baking as necessary. As the baking conditions, for example, a temperature of 40 ° C. to 120 ° C. and a time of 10 seconds to 240 seconds are preferable.

次に現像液を用いて該塗膜の未露光部を溶解除去して露光部からなるレリーフパターンを形成する。現像方法は、浸漬法、パドル法、または回転スプレー法等の方法から選択して行うことが出来る。現像液としては、ポリイミド前駆体に対する良溶媒を単独で、もしくは良溶媒と貧溶媒を適宜混合して用いることが出来る。良溶媒としては、N−メチル−2−ピロリドン、N−アセチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ガンマブチロラクトン、α−アセチル−ガンマブチロラクトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノンなどが、貧溶媒としては、トルエン、キシレン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルおよび水などが用いられる。良溶媒と貧溶媒を混合して用いる場合、その混合比率は、使用する感光性樹脂組成物塗膜の溶解性や、使用する現像方法に応じて調整される。
現像終了後、リンス液により洗浄を行い、レリーフパターンの表面に残留している現像液を除去する。リンス液としては、蒸留水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、トルエン、キシレン、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等を単独または適宜混合して用いたり、また段階的に組み合わせて用いることもできる。
Next, the unexposed portion of the coating film is dissolved and removed using a developer to form a relief pattern composed of the exposed portion. The developing method can be selected from methods such as an immersion method, a paddle method, and a rotary spray method. As the developer, a good solvent for the polyimide precursor can be used alone, or a good solvent and a poor solvent can be appropriately mixed. Good solvents include N-methyl-2-pyrrolidone, N-acetyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, gamma butyrolactone, α-acetyl-gammabutyrolactone, cyclopenta Non, cyclohexanone, etc. are used as the poor solvent, and toluene, xylene, methanol, ethanol, isopropanol, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, water and the like are used. When a good solvent and a poor solvent are mixed and used, the mixing ratio is adjusted according to the solubility of the photosensitive resin composition coating film used and the developing method used.
After the development, the substrate is washed with a rinse solution to remove the developer remaining on the surface of the relief pattern. As the rinsing liquid, distilled water, methanol, ethanol, isopropanol, toluene, xylene, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, or the like can be used alone or in combination as appropriate, or can be used in a stepwise combination.

次に、140〜400℃の温度でこのレリーフパターンを加熱する。加熱する温度と時間によって反応率は異なるが、脱水環化反応を進行させることにより、ポリアミドからなるレリーフパターンが一部または全部がポリイミド化した硬化レリーフパターンに変換さ
れる。200℃以下の温度でこの脱水環化反応を行う場合、反応の進行を促進するために公知の硬化促進剤を添加してもよい。このような加熱は、ホットプレート、イナートオーブン、温度プログラムを設定できる昇温式オーブンなどを用いて行うことができる。加熱する際の雰囲気気体としては空気を用いてもよく、窒素、アルゴン等の不活性ガスを用いてもよい。
Next, this relief pattern is heated at a temperature of 140 to 400 ° C. Although the reaction rate varies depending on the heating temperature and time, by proceeding with the dehydration cyclization reaction, the relief pattern made of polyamide is converted into a cured relief pattern in which a part or all of it is polyimideized. When this dehydration cyclization reaction is performed at a temperature of 200 ° C. or lower, a known curing accelerator may be added to accelerate the progress of the reaction. Such heating can be performed using a hot plate, an inert oven, a temperature rising oven that can set a temperature program, and the like. Air may be used as the atmospheric gas for heating, and an inert gas such as nitrogen or argon may be used.

上述の硬化レリーフパターンの形成方法によって作成した硬化レリーフパターンは、表面保護膜、層間絶縁膜、再配線用絶縁膜、フリップチップ装置用保護膜、あるいはバンプ構造を有する装置の保護膜として、公知の半導体装置の製造方法と組み合わせることで、半導体装置を製造することができる。特に熱に弱い半導体装置、例えばMRAMの製造に適している。MRAMの製造に適用する場合は、公知の方法により磁気抵抗素子およびそれらを電気的に結合する配線をすべて形成した後、上述の硬化レリーフパターンの形成方法によって配線への導通孔が形成された保護膜を形成し、実装することが可能になる。本発明の感光性樹脂組成物はまた、溶剤の濃度を調整することによって40ミクロン程度の厚膜を形成し、これに上述の硬化レリーフパターンの形成方法を適用することもできる。この方法によれば半導体装置の配線用絶縁膜を厚膜化することができるので、配線層間の寄生容量を低減することができる。それと同時に配線自体の膜厚を厚くすることもできるので、配線の抵抗に起因する諸問題、例えば電流密度の増大によるエレクトロマイグレーションの発生や発熱の問題を解決するのにも好適に用いられる。   The cured relief pattern prepared by the above-described cured relief pattern forming method is known as a surface protective film, an interlayer insulating film, a rewiring insulating film, a protective film for a flip chip device, or a protective film for a device having a bump structure. A semiconductor device can be manufactured by combining with a method for manufacturing a semiconductor device. It is particularly suitable for the manufacture of semiconductor devices that are vulnerable to heat, such as MRAM. When applied to the manufacture of MRAM, after forming all of the magnetoresistive elements and the wirings that electrically couple them by a known method, the protection in which the conduction holes to the wirings are formed by the above-described cured relief pattern forming method A film can be formed and mounted. The photosensitive resin composition of the present invention can also form a thick film of about 40 microns by adjusting the concentration of the solvent, and the above-described cured relief pattern forming method can be applied thereto. According to this method, since the wiring insulating film of the semiconductor device can be thickened, the parasitic capacitance between the wiring layers can be reduced. At the same time, since the film thickness of the wiring itself can be increased, it can be suitably used to solve various problems caused by the resistance of the wiring, for example, the occurrence of electromigration and heat generation due to an increase in current density.

上述の硬化レリーフパターンの形成方法は、半導体装置の製造以外の用途、例えば多層回路の層間絶縁やフレキシブル銅張板のカバーコート、ソルダーレジスト膜や液晶配向膜等としても有用であり、特に熱に弱い用途、例えばイメージセンサーを構成するマイクロレンズの隔壁の製造に適している。この例の場合は、公知のCMOSプロセスやCCDプロセスによりイメージセンサーの制御回路等を形成した後マイクロレンズを形成し、その上に上述の硬化レリーフパターンの形成方法を直接または必要な光学薄膜を介して適用し、マイクロレンズ用の隔壁を形成する。その後に必要に応じてイメージセンサーを封止するためのガラス板などを隔壁上に接着剤を介して形成することもできる。   The above-described cured relief pattern forming method is useful for applications other than the manufacture of semiconductor devices, for example, interlayer insulation of multilayer circuits, cover coating of flexible copper-clad plates, solder resist films, liquid crystal alignment films, etc. It is suitable for weak applications, for example, the production of microlens partition walls constituting an image sensor. In the case of this example, after forming a control circuit of the image sensor by a known CMOS process or CCD process, a microlens is formed, and the above-described cured relief pattern forming method is directly or via a necessary optical thin film. To form a partition for a microlens. Thereafter, if necessary, a glass plate or the like for sealing the image sensor can be formed on the partition wall with an adhesive.

以下、実施例により本発明の実施形態の例を詳細に説明する。
(感光性ポリイミド前駆体PSP−4の合成)
容量5lのセパラブルフラスコに、ジフェニルエーテル−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸二無水物310.22g(1.00mol)、2−メタクリロイルオキシエチルアルコール270.69g(2.08mol)、ピリジン158.2g(2.00mol)、GBL1000gを投入、混合し、常温で16時間撹拌放置した。これに、ジシクロヘキシルカルボジイミド400.28g(1.94mol)をGBL400gに溶解希釈したものを、氷冷下、30分ほどかけて滴下投入し、続いて4,4’−ジアミノジフェニルエーテル185.97g(0.93mol)をGBL650gに分散させたものを、60分ほどかけて加えた。氷冷のまま3時間撹拌し、その後エタノールを50g加え、氷冷バスを取り外し、更に1時間撹拌放置した。上記プロセスで析出してきた固形分を加圧濾別した後、反応液を40lのエタノールに滴下投入し、その際析出する重合体を分離、洗浄し、50℃で24時間真空乾燥することにより、感光性ポリイミド前駆体PSP−4を得た。ポリスチレン換算GPC重量平均分子量(THF溶媒)は22000であった。
Hereinafter, examples of embodiments of the present invention will be described in detail by way of examples.
(Synthesis of photosensitive polyimide precursor PSP-4)
In a separable flask having a volume of 5 l, 310.22 g (1.00 mol) of diphenyl ether-3,3 ′, 4,4′-tetracarboxylic dianhydride, 270.69 g (2.08 mol) of 2-methacryloyloxyethyl alcohol, 158.2 g (2.00 mol) of pyridine and 1000 g of GBL were added and mixed, and the mixture was left stirring at room temperature for 16 hours. A solution obtained by dissolving and diluting 400.28 g (1.94 mol) of dicyclohexylcarbodiimide in 400 g of GBL was added dropwise thereto over about 30 minutes under ice-cooling, followed by 185.97 g (0.8.4 g) of 4,4′-diaminodiphenyl ether. 93 mol) dispersed in 650 g of GBL was added over about 60 minutes. The mixture was stirred for 3 hours while being ice-cooled, and then 50 g of ethanol was added. After filtering off the solid content precipitated in the above process, the reaction solution is dropped into 40 l of ethanol, and the polymer precipitated at that time is separated, washed, and vacuum dried at 50 ° C. for 24 hours, A photosensitive polyimide precursor PSP-4 was obtained. The polystyrene-equivalent GPC weight average molecular weight (THF solvent) was 22,000.

(感光性樹脂組成物の調製)
<実施例1>
感光性ポリイミド前駆体(PSP−4)100質量部に、テトラエチレングリコールジメタクリレート4質量部、1,3−ジフェニルプロパントリオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム4.7質量部、1−フェニル−5−メルカプト−1,2,3,4−テ
トラゾール1.2質量部、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)アニリン4.7質量部、N−ニトロソジフェニルアミン0.05質量部を加え、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)165質量部に溶解させた。
これに、イソシアヌル酸エチレンオキシド変性トリアクリレートのカプロラクトン3モル変性品(東亞合成株式会社製、以下同社の商品名により「M−327」と略称する。)を15質量部添加し、溶解させてワニス状の感光性樹脂組成物を得た。
(Preparation of photosensitive resin composition)
<Example 1>
100 parts by mass of photosensitive polyimide precursor (PSP-4), 4 parts by mass of tetraethylene glycol dimethacrylate, 4.7 parts by mass of 1,3-diphenylpropanetrione-2- (o-ethoxycarbonyl) oxime, 1-phenyl -5-mercapto-1,2,3,4-tetrazole 1.2 parts by mass, N, N-bis (2-hydroxyethyl) aniline 4.7 parts by mass, N-nitrosodiphenylamine 0.05 parts by mass, It was dissolved in 165 parts by mass of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP).
To this was added 15 parts by mass of caprolactone 3 mol modified product of isocyanuric acid ethylene oxide modified triacrylate (manufactured by Toagosei Co., Ltd., hereinafter abbreviated as “M-327”), and dissolved to be varnished. A photosensitive resin composition was obtained.

<実施例2〜3および比較例1〜2>
実施例1においてM−327の添加量を27.5質量部および55質量部としたものをそれぞれ実施例2および実施例3とした。またM−327を全く添加しなかったもの、および5質量部添加したものをそれぞれ比較例1および比較例2とした。
<実施例4>
PSP−4を溶解するのに用いるNMPの添加量を130質量部とした以外は実施例1と同一の条件でワニス状の感光性樹脂組成物を作成した。
<Examples 2-3 and Comparative Examples 1-2>
In Example 1, the amount of M-327 added was set to 27.5 parts by mass and 55 parts by mass, respectively, to be Example 2 and Example 3, respectively. Moreover, the thing which did not add M-327 at all and the thing which added 5 mass parts were made into the comparative example 1 and the comparative example 2, respectively.
<Example 4>
A varnish-like photosensitive resin composition was prepared under the same conditions as in Example 1 except that the amount of NMP used to dissolve PSP-4 was 130 parts by mass.

(ポリアミド塗膜の作製)
以上の本発明の実施例1〜3、比較例1〜2で得られたワニス状組成物を、予めアルミニウム薄膜をスパッタ法により形成しておいた5インチシリコンウェハー上に、スピンコーター(東京エレクトロン製、型式名クリーントラックマーク7)を用いて塗布し、95℃で3分間プリベークし、膜厚約8ミクロンの塗膜を得た。
(樹脂皮膜からなるフィルムサンプルの作成)
本発明の実施例、比較例の各ワニスを、上述の方法でアルミニウム薄膜付き5インチシリコンウェハー上に塗布、プリベークした後、縦型キュア炉(光洋リンドバーグ製、形式名VF−2000B)を用いて、窒素雰囲気下、200℃で2時間の加熱硬化処理を施し、硬化後膜厚7μmの樹脂皮膜を作製した。この樹脂皮膜を、ダイシングソー(ディスコ製、型式名DAD−2H/6T)を用いて3.0mm幅にカットし、塩酸に浸漬してアルミニウムを除去することによりシリコンウェハー上から剥離し、水洗・乾燥して短冊状のフィルムサンプルとした。
(Preparation of polyamide coating)
The varnish-like compositions obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 of the present invention were applied to a spin coater (Tokyo Electron) on a 5-inch silicon wafer in which an aluminum thin film was previously formed by sputtering. The film was coated using a manufactured product type name Clean Track Mark 7) and prebaked at 95 ° C. for 3 minutes to obtain a coating film having a thickness of about 8 microns.
(Creation of film sample made of resin film)
After applying and prebaking each varnish of the example of the present invention and the comparative example on a 5-inch silicon wafer with an aluminum thin film by the above-mentioned method, using a vertical curing furnace (manufactured by Koyo Lindberg, model name VF-2000B). Then, a heat curing treatment was performed at 200 ° C. for 2 hours under a nitrogen atmosphere, and a resin film having a film thickness of 7 μm was prepared after curing. This resin film is cut into a width of 3.0 mm using a dicing saw (manufactured by Disco, model name DAD-2H / 6T), immersed in hydrochloric acid to remove aluminum, and then peeled off from the silicon wafer. It dried and it was set as the strip-shaped film sample.

(5%熱重量減少温度の評価)
このフィルムサンプルを加熱したときに発生する揮発成分量の指標として、いわゆる5%熱重量減少温度を測定した。具体的には、熱重量分析装置(島津製作所製、形式名TGA−50)を用いてフィルムサンプルを一定昇温速度で加熱したときの重量変化を測定し、重量が初期の値から5%減少する温度を決定した。測定条件は、初期試料重量20mg、測定温度範囲25℃〜450℃、昇温速度10℃/min、窒素雰囲気である。結果を表1に示す。
比較例1および比較例2では5%熱重量減少温度が310℃以下にとどまるのに対し、実施例1〜3においてはいずれも360℃以上を示しており、樹脂皮膜からの揮発物の量が減少していることがわかる。
(Evaluation of 5% thermal weight loss temperature)
A so-called 5% thermogravimetric decrease temperature was measured as an index of the amount of volatile components generated when this film sample was heated. Specifically, using a thermogravimetric analyzer (manufactured by Shimadzu Corporation, model name TGA-50), the weight change when the film sample is heated at a constant heating rate is measured, and the weight is reduced by 5% from the initial value. The temperature to be determined. The measurement conditions are an initial sample weight of 20 mg, a measurement temperature range of 25 ° C. to 450 ° C., a temperature increase rate of 10 ° C./min, and a nitrogen atmosphere. The results are shown in Table 1.
In Comparative Example 1 and Comparative Example 2, the 5% thermogravimetric decrease temperature stays at 310 ° C. or lower, whereas in Examples 1 to 3, both show 360 ° C. or higher, and the amount of volatiles from the resin film is It turns out that it is decreasing.

(硬化レリーフパターンの作成)
実施例5の感光性樹脂組成物を5インチシリコンウエハー上にスピン塗布し、乾燥して47μm厚の塗膜を形成した。この塗膜にテストパターン付レチクルを用いてi線ステッパーNSR2005i8A(日本国、ニコン社製)により、350mJ/cm2のエネルギーを照射した。次いで、シリコンウエハー上に形成した塗膜を、シクロペンタノンを用いて現像機(D−SPIN636型、日本国、大日本スクリーン製造社製)でスプレー現像し、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートでリンスしてポリアミド酸エステルからなるレリーフパターンを得た。
レリーフパターンを形成したウエハーを昇温プログラム式キュア炉(VF−2000型、日本国、光洋リンドバーグ社製)を用いて、窒素雰囲気下、200℃で2時間熱処理す
ることにより、40μm厚のポリイミドからなる硬化レリーフパターンをシリコンウエハー上に得た。
(Creating relief pattern)
The photosensitive resin composition of Example 5 was spin-coated on a 5-inch silicon wafer and dried to form a 47 μm thick coating film. This coating film was irradiated with energy of 350 mJ / cm 2 by an i-line stepper NSR2005i8A (manufactured by Nikon Corporation, Japan) using a reticle with a test pattern. Next, the coating film formed on the silicon wafer is spray-developed with a developing machine (D-SPIN636 type, manufactured by Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd.) using cyclopentanone, and rinsed with propylene glycol methyl ether acetate. A relief pattern comprising a polyamic acid ester was obtained.
The wafer with the relief pattern formed thereon was heat-treated at 200 ° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere using a temperature-programmed cure furnace (VF-2000 type, manufactured by Koyo Lindberg Co., Ltd., Japan). The resulting cured relief pattern was obtained on a silicon wafer.

得られた各パターンについて、パターン形状やパターン部の幅を光学顕微鏡下で観察し、解像度を求めた。解像度に関しては、テストパターン付きレチクルを介して露光することにより複数の異なる面積の開口部を有するパターンを上記の方法で形成し、得られたパターン開口部の面積が、対応するパターンマスク開口面積の1/2以上であれば解像されたものとみなし、解像された開口部のうち最小面積を有するものに対応するマスクの開口辺の長さを解像度とした。解像度は、47μm以下、すなわちアスペクト比(塗布乾燥後の膜厚/解像度)が1以上であれば良好である。
該組成物から得たポリイミド塗膜の解像度は塗布乾燥後の膜厚が47μmの場合は45μmであり、アスペクト比1以上を満たし、かつそれぞれのパターン精度は良好であった。
About each obtained pattern, the width | variety of the pattern shape and the pattern part was observed under the optical microscope, and the resolution was calculated | required. Regarding the resolution, a pattern having a plurality of openings with different areas is formed by the above method by exposing through a reticle with a test pattern, and the area of the obtained pattern opening is equal to the corresponding pattern mask opening area. If it is 1/2 or more, it is considered that it has been resolved, and the length of the opening side of the mask corresponding to the resolved opening having the smallest area is taken as the resolution. The resolution is good if it is 47 μm or less, that is, if the aspect ratio (film thickness after coating and drying / resolution) is 1 or more.
The resolution of the polyimide coating film obtained from the composition was 45 μm when the film thickness after coating and drying was 47 μm, the aspect ratio was 1 or more, and each pattern accuracy was good.

Figure 2007241195
Figure 2007241195

本発明によれば、加熱時の揮発成分が低減された樹脂皮膜を得ることができ、半導体装置などの保護膜用に好適に用いることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the resin film in which the volatile component at the time of a heating was reduced can be obtained, and it can use suitably for protective films, such as a semiconductor device.

Claims (3)

ポリアミドと光重合性の不飽和結合を有するイソシアヌル酸誘導体とを必須成分とする感光性樹脂組成物において、
(A)上記ポリアミドが下記式(1)で表される構造単位を有するポリアミドであり、
(B)上記光重合性の不飽和結合を有するイソシアヌル酸誘導体が下記式(3)で表されるエチレンオキシド変性またはプロピレンオキシド変性イソシアヌル酸誘導体であって、(A)100質量部に対する(B)の含有量が15〜70質量部であることを特徴とする感光性樹脂組成物。
Figure 2007241195
〔式中、Xは4価の芳香族基であって、−COOR1基および−COOR2基と−CONH−基とは互いにオルト位置にある。Yは2価の芳香族基であり、mは2〜150の整数である。R1とR2のうち1つは下記式(2)で表される光重合性の不飽和二重結合を有する一価の有機基であり、他の1つは下記式(2)で表される光重合性の不飽和二重結合を有する一価の有機基であるか、水素原子または炭素数1〜4の一価の飽和脂肪族基である。
Figure 2007241195
(式中、R3は水素原子または炭素数1〜3の一価の有機基であり、R4、およびR5は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜3の一価の有機基であり、R6は直鎖または分岐を有していてもよい2価の有機基である。)〕
Figure 2007241195
[式中、R7はそれぞれ独立に、式(4)で表される一価の置換基である。
Figure 2007241195
〔式中、R8はエチレン基またはプロピレン基、R9は式(5)で表される一価の置換基であり、nは1から4までの整数、pは4から6までの整数である。qは0から3までの整数であるが、すべてのR7について同時に0であることはない。
Figure 2007241195
(式中、R10は水素原子又はメチル基を表す。)〕]
In the photosensitive resin composition containing polyamide and an isocyanuric acid derivative having a photopolymerizable unsaturated bond as essential components,
(A) The polyamide is a polyamide having a structural unit represented by the following formula (1),
(B) The isocyanuric acid derivative having a photopolymerizable unsaturated bond is an ethylene oxide-modified or propylene oxide-modified isocyanuric acid derivative represented by the following formula (3), and (A) of (B) with respect to 100 parts by mass: Content is 15-70 mass parts, The photosensitive resin composition characterized by the above-mentioned.
Figure 2007241195
[Wherein, X is a tetravalent aromatic group, and the —COOR 1 group, the —COOR 2 group, and the —CONH— group are in the ortho positions to each other. Y is a divalent aromatic group, and m is an integer of 2 to 150. One of R 1 and R 2 is a monovalent organic group having a photopolymerizable unsaturated double bond represented by the following formula (2), and the other is represented by the following formula (2). It is a monovalent organic group having a photopolymerizable unsaturated double bond, or a hydrogen atom or a monovalent saturated aliphatic group having 1 to 4 carbon atoms.
Figure 2007241195
(Wherein R 3 is a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 3 carbon atoms, and R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 3 carbon atoms. And R 6 is a divalent organic group which may be linear or branched.)]
Figure 2007241195
[Wherein R 7 is each independently a monovalent substituent represented by the formula (4).
Figure 2007241195
[Wherein R 8 is an ethylene group or propylene group, R 9 is a monovalent substituent represented by the formula (5), n is an integer from 1 to 4, and p is an integer from 4 to 6. is there. q is an integer from 0 to 3, but is not 0 simultaneously for all R 7 .
Figure 2007241195
(Wherein R 10 represents a hydrogen atom or a methyl group)]]]
(1)請求項1に記載の感光性樹脂組成物を基材に塗布して塗膜を形成する工程、
(2)得られた塗膜に、パターニングマスクを介して活性光線を照射し、露光部を形成する工程、
(3)現像液を用いてこの塗膜の未露光部を溶解除去して露光部からなるレリーフパターンを形成する工程、
(4)140〜450℃の温度でこのレリーフパターンを加熱する工程、
を含む硬化レリーフパターン形成方法。
(1) The process of apply | coating the photosensitive resin composition of Claim 1 to a base material, and forming a coating film,
(2) A step of irradiating the obtained coating film with an actinic ray through a patterning mask to form an exposed portion,
(3) A step of dissolving and removing the unexposed part of the coating film using a developer to form a relief pattern comprising the exposed part,
(4) A step of heating the relief pattern at a temperature of 140 to 450 ° C.,
A cured relief pattern forming method comprising:
請求項2に記載の硬化レリーフパターン形成方法を包含する半導体装置の製造方法。   A method for manufacturing a semiconductor device, comprising the cured relief pattern forming method according to claim 2.
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