JP2007304355A - Functional element, negative photosensitive resin composition used in the same and method for manufacturing functional element - Google Patents

Functional element, negative photosensitive resin composition used in the same and method for manufacturing functional element Download PDF

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JP2007304355A JP2006133051A JP2006133051A JP2007304355A JP 2007304355 A JP2007304355 A JP 2007304355A JP 2006133051 A JP2006133051 A JP 2006133051A JP 2006133051 A JP2006133051 A JP 2006133051A JP 2007304355 A JP2007304355 A JP 2007304355A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a negative photosensitive resin composition used in a functional element in which two bases placed opposite to each other are bonded together by way of a structure obtained from the negative photosensitive resin composition, the negative photosensitive resin composition being excellent in pattern resolution and in adhesiveness of the structure to the bases. <P>SOLUTION: In the functional element in which a second base is pressure-bonded onto a first base by way of a patterned structure provided by photolithography to bond the two bases together, a resin composition for forming the structure is the negative photosensitive resin composition comprising (A) an acrylic monomer, (B) a hydrogenated product of an alkali-soluble polymer obtained by copolymerizing an unsaturated carboxylic acid and another unsaturated compound or an alkali-soluble phenolic resin, (C) a photopolymerization initiator and (D) an epoxy compound. Such a negative photosensitive resin composition has excellent pattern resolution and excels also in adhesiveness to the opposite bases. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、感光性樹脂組成物を用いた電子部品及びその製造方法に関する。更に詳しくは、液晶表示素子等として有用な機能素子及びこの製造に用いられるネガ型感光性樹脂組成物並びに該ネガ型感光性樹脂組成物を用いた機能素子の製造方法に関する。   The present invention relates to an electronic component using a photosensitive resin composition and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to a functional element useful as a liquid crystal display element, a negative photosensitive resin composition used in the production thereof, and a method for producing a functional element using the negative photosensitive resin composition.

感光性樹脂組成物は、基盤(又は基板、以下同様)上にフォトリソグラフ技術を使用して任意の微細パターンを形成できることが最大の特徴である。回路基盤の表面保護用としてのソルダーレジストや微細構造センサー作成用としてのMEMS(Micro Electro Mechanical System)用レジストなどがその一例である。最近においては、単一基盤上にフォトリソグラフ的に任意の微細パターンを形成するだけではなく、感光性組成物を使用してフォトリソグラフによりパターン化した後、対向基盤と接着させて両基盤間を支持または固定する目的で使用する方法が提案されている。その例として、集積回路素子に形成された電極パットの接続方法(特許文献1)、回路基板の接着方法(特許文献2)、半導体パッケージの製造方法(特許文献3)、液晶素子の製造方法(特許文献4)などが挙げられる。又特許文献5では、ポジ型感光性樹脂組成物を用いて前記用途向けに接着性改良を検討している。
特許第3050345号公報 特許第2660943号公報 特開2003−347357号公報 特開2004−163459号公報 特開2005−181976号公報
The greatest feature of the photosensitive resin composition is that an arbitrary fine pattern can be formed on a substrate (or a substrate, hereinafter the same) using a photolithographic technique. Examples thereof include a solder resist for protecting the surface of a circuit board and a resist for MEMS (Micro Electro Mechanical System) for creating a fine structure sensor. In recent years, not only can a photolithographic pattern be formed on a single substrate, but also a photolithographic pattern using a photosensitive composition can be bonded to the opposite substrate to form a gap between both substrates. Methods have been proposed for use for supporting or securing purposes. Examples thereof include a method for connecting electrode pads formed on an integrated circuit element (Patent Document 1), a method for bonding a circuit board (Patent Document 2), a method for manufacturing a semiconductor package (Patent Document 3), and a method for manufacturing a liquid crystal element ( Patent document 4) etc. are mentioned. Further, in Patent Document 5, improvement of adhesiveness is examined for the above-described use using a positive photosensitive resin composition.
Japanese Patent No. 3050345 Japanese Patent No. 2660943 JP 2003-347357 A Japanese Patent Laid-Open No. 2004-163459 JP 2005-181976 A

しかしながら、従来公知の感光性樹脂組成物を前記接着用途で使用する場合には、接着性能に課題が残ると指摘されており、また特許文献5では、ポジ型感光性樹脂組成物で接着性の検討は実施しているものの、該感光性樹脂組成物の解像性に関しては40μm程度の解像性しか示しておらず、十分な検討はなされていない。
このように、接着性に優れ且つ解像性にも優れた前記用途向けネガ型感光性樹脂組成物の検討が十分にはなされていないのが現状である。
However, when a conventionally known photosensitive resin composition is used for the adhesive application, it has been pointed out that a problem remains in the adhesive performance, and Patent Document 5 discloses that the positive photosensitive resin composition has an adhesive property. Although examination has been carried out, the resolution of the photosensitive resin composition shows only a resolution of about 40 μm and has not been sufficiently studied.
Thus, the present situation is that examination of the negative photosensitive resin composition for the said application excellent in adhesiveness and also in the resolution is not fully made | formed.

本発明は、対向配置される2つの基盤をネガ型感光性樹脂組成物から得られた構造体を介して接着させた機能素子において、優れたパターン解像性を有し、且つ対向基盤との接着性にも優れたネガ型感光性樹脂組成物を提供することを目的とする。   The present invention provides a functional element in which two substrates arranged opposite to each other are bonded via a structure obtained from a negative photosensitive resin composition, and has excellent pattern resolution and It aims at providing the negative photosensitive resin composition excellent also in adhesiveness.

本発明者らは前記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、特定の組成を有したネガ型感光性樹脂組成物が前記課題を解決するものであることを見出し、本発明を完成させたものである。即ち、本発明は、
(1)第1の基盤上にフォトリソグラフにより設けられたパターン化された構造体を介して、第2の基盤を圧着させて2個の基盤を接着させた機能素子において、前記構造体を形成する為の樹脂組成物が(A)アクリルモノマー、(B)不飽和カルボン酸とその他の不飽和化合物を共重合させて得られたアルカリ可溶性ポリマー又はアルカリ可溶性フェノール樹脂の水素添加物、(C)光重合開始剤及び(D)エポキシ化合物を含有するネガ型感光性樹脂組成物であることを特徴とする前記機能素子、
(2)ネガ型感光性樹脂組成物が更に溶剤を含有するものである(1)に記載の機能素子、
(3)ネガ型感光性樹脂組成物中の(B)成分が、メタクリル酸、メタクリル酸メチル及びメタクリル酸−n−ブチルを共重合させて得られたアルカリ可溶性ポリマーである(1)又は(2)に記載の機能素子、
(4)共重合させて得られたアルカリ可溶性ポリマーの構成成分であるメタクリル酸のモル配合比率が、10モル%〜60モル%である(3)に記載の機能素子、
(5)ネガ型感光性樹脂組成物中の(D)エポキシ化合物の軟化点が40℃〜110℃である(1)乃至(4)のいずれか一項に記載の機能素子、
(6)(D)エポキシ化合物が、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)−1−ブタノールと1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキサンの重縮合物又は下記式(1)で示されるエポキシ化合物である(5)に記載の機能素子、
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that a negative photosensitive resin composition having a specific composition solves the above problems, and completed the present invention. It is a thing. That is, the present invention
(1) Forming the structure in a functional element in which the second substrate is bonded by bonding the second substrate through a patterned structure provided by photolithography on the first substrate. (A) Acrylic monomer, (B) Hydrogenated product of alkali-soluble polymer or alkali-soluble phenol resin obtained by copolymerizing unsaturated carboxylic acid and other unsaturated compound, (C) The functional element, which is a negative photosensitive resin composition containing a photopolymerization initiator and (D) an epoxy compound,
(2) The functional element according to (1), wherein the negative photosensitive resin composition further contains a solvent,
(3) The component (B) in the negative photosensitive resin composition is an alkali-soluble polymer obtained by copolymerizing methacrylic acid, methyl methacrylate and -n-butyl methacrylate (1) or (2 ) Functional element according to
(4) The functional element according to (3), wherein a molar blending ratio of methacrylic acid which is a constituent component of the alkali-soluble polymer obtained by copolymerization is 10 mol% to 60 mol%,
(5) The functional element according to any one of (1) to (4), wherein the softening point of the epoxy compound (D) in the negative photosensitive resin composition is 40 ° C to 110 ° C,
(6) (D) The epoxy compound is a polycondensate of 2,2-bis (hydroxymethyl) -1-butanol and 1,2-epoxy-4-vinylcyclohexane or an epoxy compound represented by the following formula (1): A functional element according to (5),

Figure 2007304355
Figure 2007304355

(7)ネガ型感光性樹脂組成物中の(D)エポキシ化合物の(A)、(B)、(C)及び(D)の合計量中に占める割合が、重量比で5%〜50%である(1)乃至(6)のいずれか一項に記載の機能素子、
(8)第1の基盤上に(A)アクリルモノマー、(B)不飽和カルボン酸とその他の不飽和化合物を共重合させて得られたアルカリ可溶性ポリマー又はアルカリ可溶性フェノール樹脂の水素添加物、(C)光重合開始剤及び(D)エポキシ化合物を含有するネガ型感光性樹脂組成物を用いてフォトリソグラフにより構造体を設け、次いで該構造体上に第2の基盤を圧着させることを特徴とする2個の基盤を一体化させた機能素子の製造方法、
(9)機能素子が液晶表示素子である(8)に記載の製造方法、
(10)(A)アクリルモノマー、(B)不飽和カルボン酸とその他の不飽和化合物を共重合させて得られたアルカリ可溶性ポリマー又はアルカリ可溶性フェノール樹脂の水素添加物、(C)光重合開始剤及び(D)エポキシ化合物を含有する樹脂組成物であって、第1の基盤上にフォトリソグラフにより設けられたパターン化された構造体を介して、第2の基盤を圧着させて2個の基盤を接着させた機能素子を作成する上で用いられる、前記構造体を形成する為のネガ型感光性樹脂組成物、
(11)ネガ型感光性樹脂組成物が更に溶剤を含有するものである(10)に記載のネガ型感光性樹脂組成物、
(12)ネガ型感光性樹脂組成物中の(B)成分が、メタクリル酸、メタクリル酸メチル及びメタクリル酸−n−ブチルを共重合させて得られたアルカリ可溶性ポリマーである(10)又は(11)に記載のネガ型感光性樹脂組成物、
(13)共重合させて得られたアルカリ可溶性ポリマーの構成成分であるメタクリル酸のモル配合比率が、10モル%〜60モル%である(12)に記載のネガ型感光性樹脂組成物、
(14)ネガ型感光性樹脂組成物中の(D)エポキシ化合物の軟化点が40℃〜110℃である(10)乃至(13)のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物、
(15)(D)エポキシ化合物が、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)−1−ブタノールと1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキサンの重縮合物又は上記式(1)で示されるエポキシ化合物である(14)に記載のネガ型感光性樹脂組成物、
(16)ネガ型感光性樹脂組成物中の(D)エポキシ化合物の(A)、(B)、(C)及び(D)の合計量中に占める割合が、重量比で5%〜50%である(10)乃至(15)のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物、
に関する。
(7) The proportion of the (D) epoxy compound in the total amount of (A), (B), (C) and (D) in the negative photosensitive resin composition is 5% to 50% by weight. The functional element according to any one of (1) to (6),
(8) A hydrogenated product of an alkali-soluble polymer or an alkali-soluble phenol resin obtained by copolymerizing (A) an acrylic monomer, (B) an unsaturated carboxylic acid and another unsaturated compound on the first substrate, ( C) A structure is provided by photolithography using a negative photosensitive resin composition containing a photopolymerization initiator and (D) an epoxy compound, and then a second substrate is pressure-bonded onto the structure. A method of manufacturing a functional element in which two substrates are integrated,
(9) The manufacturing method according to (8), wherein the functional element is a liquid crystal display element,
(10) (A) an acrylic monomer, (B) a hydrogenated product of an alkali-soluble polymer or an alkali-soluble phenol resin obtained by copolymerizing an unsaturated carboxylic acid and another unsaturated compound, (C) a photopolymerization initiator And (D) a resin composition containing an epoxy compound, wherein two substrates are bonded by pressing a second substrate via a patterned structure provided on the first substrate by photolithography. A negative-type photosensitive resin composition for forming the structure, which is used to create a functional element having a bonded structure,
(11) The negative photosensitive resin composition according to (10), wherein the negative photosensitive resin composition further contains a solvent,
(12) The component (B) in the negative photosensitive resin composition is an alkali-soluble polymer obtained by copolymerizing methacrylic acid, methyl methacrylate and -n-butyl methacrylate (10) or (11 ) Negative photosensitive resin composition according to
(13) The negative photosensitive resin composition according to (12), wherein the molar blending ratio of methacrylic acid which is a constituent component of the alkali-soluble polymer obtained by copolymerization is 10 mol% to 60 mol%,
(14) The negative photosensitive resin composition according to any one of (10) to (13), wherein the softening point of the epoxy compound (D) in the negative photosensitive resin composition is 40 ° C. to 110 ° C. ,
(15) (D) The epoxy compound is a polycondensate of 2,2-bis (hydroxymethyl) -1-butanol and 1,2-epoxy-4-vinylcyclohexane or an epoxy compound represented by the above formula (1). A negative photosensitive resin composition according to (14),
(16) The proportion of the (D) epoxy compound in the total amount of (A), (B), (C) and (D) in the negative photosensitive resin composition is 5% to 50% by weight. The negative photosensitive resin composition according to any one of (10) to (15),
About.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物を用いた機能素子は解像度が高く、基盤に対する接着性にすぐれているので、液晶表示素子、プラズマ表示素子、電子回路素子、光半導体素子(受光素子、発光素子、CMOS、CCDチップ等)、MEMS作成用素子などの機能素子として有用である。   Since the functional element using the negative photosensitive resin composition of the present invention has high resolution and excellent adhesion to the substrate, it is a liquid crystal display element, plasma display element, electronic circuit element, optical semiconductor element (light receiving element, light emitting element). It is useful as a functional element such as an element, a CMOS, a CCD chip, etc.), or a MEMS creation element.

以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の機能素子は、第1の基盤上にフォトリソグラフにより設けられたパターン化された構造体を介して、第2の基盤を圧着させて2個の基盤を接着させたものであり、且つ前記構造体を形成する為の樹脂組成物が(A)アクリルモノマー、(B)不飽和カルボン酸とその他の不飽和化合物を共重合させて得られたアルカリ可溶性ポリマー又はアルカリ可溶性フェノール樹脂の水素添加物、(C)光重合開始剤及び(D)エポキシ化合物を含有するネガ型感光性樹脂組成物であることを特徴とする。
本発明において使用されるネガ型感光性樹脂組成物は、(A)アクリルモノマー、(B)不飽和カルボン酸とその他の不飽和化合物を共重合させて得られたアルカリ可溶性ポリマー又はアルカリ可溶性フェノール樹脂の水素添加物、(C)光重合開始剤及び(D)エポキシ化合物を含有する。これらの成分について以下に説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The functional element of the present invention is obtained by pressure-bonding the second substrate and bonding the two substrates through a patterned structure provided by photolithography on the first substrate, and Hydrogenation of alkali-soluble polymer or alkali-soluble phenol resin obtained by copolymerizing (A) acrylic monomer, (B) unsaturated carboxylic acid and other unsaturated compound as resin composition for forming said structure Product, (C) a photopolymerization initiator, and (D) a negative photosensitive resin composition containing an epoxy compound.
The negative photosensitive resin composition used in the present invention comprises (A) an acrylic monomer, (B) an alkali-soluble polymer or an alkali-soluble phenol resin obtained by copolymerizing an unsaturated carboxylic acid and another unsaturated compound. (C) a photopolymerization initiator and (D) an epoxy compound. These components are described below.

(A)アクリルモノマーとしては、(メタ)クリル基を有し重合性を有するモノマーが制限なく使用されるものであり、感光性樹脂組成物として通常に用いられるものの中から任意に選ぶことが出来る。使用しうるアクリルモノマーの具体例を挙げると、例えば、2−アクリロイルオキシエチル−2−ヒドロキシプロピルフタレート、2−メタクリロイルオキシエチル−2−ヒドロキシプロピルフタレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアクリレート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルメタクリレート、イソボロニルアクリレート、イソボロニルメタクリレート、3−メトキシブチルアクリレート、3−メトキシブチルメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、ビスフェノキシエタノールフルオレンジアクリレート、ビスフェノキシエタノールフルオレンジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレート、1,9−ノナンジオールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、トリ(2−アクリロイルオキシエチル)フォスフェート、トリ(2−メタクリロイルオキシエチル)フォスフェート等を挙げることが出来る。これらは、KAYARAD TC−110S、TC−120S、HDDA、HX−220、R−604、TMPTA、DPHA、DPHA−40H、DPCA−20、DPCA−30、DPCA−60、DPCA−120(日本化薬(株)製)等、ビスコート260、312、335HP、295、300、360、GPT、3PA、400(大阪有機化学工業(株)製)等として市場から容易に入手することが出来る。   (A) As the acrylic monomer, a monomer having a (meth) acryl group and having a polymerizable property is used without limitation, and can be arbitrarily selected from those usually used as a photosensitive resin composition. . Specific examples of acrylic monomers that can be used include, for example, 2-acryloyloxyethyl-2-hydroxypropyl phthalate, 2-methacryloyloxyethyl-2-hydroxypropyl phthalate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, Diethylene glycol monoethyl ether acrylate, diethylene glycol monoethyl ether methacrylate, isobornyl acrylate, isobornyl methacrylate, 3-methoxybutyl acrylate, 3-methoxybutyl methacrylate, ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, diethylene glycol di Methacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, Raethylene glycol dimethacrylate, bisphenoxyethanol full orange acrylate, bisphenoxyethanol full orange methacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, 1,9-nonanediol diacrylate, 1,9-nonane Diol dimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol pentamethacrylate, dipenta Erythritol hexaacrylate DOO, dipentaerythritol hexa methacrylate, tri (2-acryloyloxyethyl) phosphate, tri (2-methacryloyloxyethyl) phosphate and the like. These are KAYARAD TC-110S, TC-120S, HDDA, HX-220, R-604, TMPTA, DPHA, DPHA-40H, DPCA-20, DPCA-30, DPCA-60, DPCA-120 (Nippon Kayaku ( Etc.), etc., and can be easily obtained from the market as Viscoat 260, 312, 335HP, 295, 300, 360, GPT, 3PA, 400 (Osaka Organic Chemical Co., Ltd.).

これらのアクリルモノマ−のうち、3個以上の(メタ)クリル基を有する(メタ)アクリル酸エステル類が好ましく、特に、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトール、テトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等が好ましい例として挙げられる。
これらのアクリルモノマー類は、単独であるいは2種以上を組み合わせて使用することが出来る。
Of these acrylic monomers, (meth) acrylic acid esters having three or more (meth) acrylic groups are preferred, and in particular, trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol, tetraacrylate, dipenta Preferred examples include erythritol pentaacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate.
These acrylic monomers can be used alone or in combination of two or more.

現像性、接着性を考慮した場合、これら(A)アクリルモノマーの、(A)、(B)、(C)及び(D)の合計量中に占める割合が重量比で5%〜70%であることが好ましい。5%未満又は70%を超える場合は、フォトリソグラフ工程での現像性に劣る虞がある。   Considering developability and adhesiveness, the proportion of these (A) acrylic monomers in the total amount of (A), (B), (C) and (D) is 5% to 70% by weight. Preferably there is. If it is less than 5% or exceeds 70%, the developability in the photolithography process may be inferior.

(B)成分としてはアルカリ可溶性の樹脂成分が用いられ、本発明においては、不飽和カルボン酸とその他の不飽和化合物を共重合させて得られたアルカリ可溶性ポリマー又はアルカリ可溶性フェノール樹脂の水素添加物が用いられる。
(B)成分としての不飽和カルボン酸とその他の不飽和化合物を共重合させて得られたアルカリ可溶性ポリマーにおける不飽和カルボン酸としては、1乃至2個カルボキシル基を有する脂肪族系化合物又はその無水物が制限なく使用出来る。使用できる不飽和カルボン酸の具体例としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ベンジルメタクリル酸などのモノカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸等のジカルボン酸、及びこれらジカルボン酸の無水物等を挙げることが出来る。
As the component (B), an alkali-soluble resin component is used. In the present invention, a hydrogenated product of an alkali-soluble polymer or an alkali-soluble phenol resin obtained by copolymerizing an unsaturated carboxylic acid and another unsaturated compound. Is used.
The unsaturated carboxylic acid in the alkali-soluble polymer obtained by copolymerizing the unsaturated carboxylic acid as the component (B) and other unsaturated compound is an aliphatic compound having 1 to 2 carboxyl groups or its anhydride Things can be used without restriction. Specific examples of the unsaturated carboxylic acid that can be used include monocarboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, and benzyl methacrylic acid, and dicarboxylic acids such as maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, mesaconic acid, and itaconic acid. And anhydrides of these dicarboxylic acids.

又、(B)成分の不飽和カルボン酸とその他の不飽和化合物を共重合させて得られたアルカリ可溶性ポリマーにおける「その他の不飽和化合物」としては、エチレン性不飽和カルボン酸のエステル類、ビニル芳香族化合物及び共役ジエン系化合物等が使用できる。使用できる「その他の不飽和化合物」の具体例としては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸i−プロピル等のアクリル酸アルキルエステル類;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸sec−ブチル、メタクリル酸t−ブチル等のメタクリル酸アルキルエステル類;アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸2−メチルシクロヘキシル、アクリル酸トリシクロ[ 5.2.1.02,6] デカン−8−イル、アクリル酸2−(トリシクロ[ 5.2.1.02,6] デカン−8−イルオキシ)エチル、アクリル酸イソボロニル等のアクリル酸の脂環式エステル類;メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸2−メチルシクロヘキシル、メタクリル酸トリシクロ[ 5.2.1.02,6] デカン−8−イル、メタクリル酸2−(トリシクロ[ 5.2.1.02,6] デカン−8−イルオキシ)エチル、メタクリル酸イソボロニル等のメタクリル酸の脂環式エステル類;アクリル酸フェニル、アクリル酸ベンジル等のアクリル酸のアリールエステルあるいはアラルキルエステル類;メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ベンジル等のメタクリル酸のアリールエステルあるいはアラルキルエステル類;マレイン酸ジエチル、フマル酸ジエチル、イタコン酸ジエチル等のジカルボン酸ジアルキルエステル類;メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシプロピル等のメタクリル酸ヒドロキシアルキルエステル類;テトラヒドロフルフリルメタクリレート、テトラヒドロフリルメタクリレート、テトラヒドロフピラン−2−メチルメタクリレート等の酸素一原子を含む不飽和複素五及び六員環メタクリル酸エステル類;スチレン、α−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−メトキシスチレン等のビニル芳香族化合物;1,3−ブタジエン、イソプレン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン等の共役ジエン系化合物等を挙げることが出来る。   The “other unsaturated compound” in the alkali-soluble polymer obtained by copolymerizing the unsaturated carboxylic acid of component (B) with other unsaturated compounds includes esters of ethylenically unsaturated carboxylic acid, vinyl Aromatic compounds and conjugated diene compounds can be used. Specific examples of “other unsaturated compounds” that can be used include, for example, alkyl acrylates such as methyl acrylate and i-propyl acrylate; methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, and methacrylic acid. Methacrylic acid alkyl esters such as sec-butyl and t-butyl methacrylate; cyclohexyl acrylate, 2-methylcyclohexyl acrylate, tricycloacrylate [5.2.1.02,6] decan-8-yl, acrylic acid 2- (tricyclo [5.2.1.02,6] decan-8-yloxy) ethyl, alicyclic esters of acrylic acid such as isobornyl acrylate; cyclohexyl methacrylate, 2-methylcyclohexyl methacrylate, methacrylic acid Tricyclo [5.2.1.02,6] decane-8- , Alicyclic esters of methacrylic acid such as 2- (tricyclo [5.2.1.02,6] decan-8-yloxy) ethyl methacrylate, isobornyl methacrylate; phenyl acrylate, benzyl acrylate, etc. Aryl esters or aralkyl esters of acrylic acid; aryl esters or aralkyl esters of methacrylic acid such as phenyl methacrylate and benzyl methacrylate; dicarboxylic acid dialkyl esters such as diethyl maleate, diethyl fumarate and diethyl itaconate; methacrylic acid Methacrylic acid hydroxyalkyl esters such as 2-hydroxyethyl and 2-hydroxypropyl methacrylate; tetrahydrofurfuryl methacrylate, tetrahydrofuryl methacrylate, tetrahydrofupyran-2-methyl Unsaturated hetero five- and six-membered methacrylic acid esters containing one oxygen atom such as tacrylate; vinyl aromatic compounds such as styrene, α-methyl styrene, m-methyl styrene, p-methyl styrene, p-methoxy styrene; 1 Conjugated diene compounds such as 1,3-butadiene, isoprene and 2,3-dimethyl-1,3-butadiene.

これらのアルカリ可溶性ポリマーは、前記に例示した不飽和カルボン酸と同じく「その他の不飽和化合物」とを、それ自体公知の方法により、溶媒中で重合開始剤の存在下にラジカル重合させることにより容易に製造することが出来る。この際使用しうる重合開始剤の具体例としては、例えば、2,2'−アゾビスイソブチロニトリル、2,2'−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2'−アゾビス−(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、4,4'−アゾビス(4−シアノバレリアン酸)、ジメチル2,2'−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、2,2'−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)等のアゾ化合物;ベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、t−ブチルペルオキシピバレート、1,1−ビス(t−ブチルペルオキシ)シクロヘキサン等の有機過酸化物;過酸化水素等を挙げることが出来る。また、ラジカル重合開始剤として過酸化物を用いる場合には、還元剤を併用して、レドックス型開始剤としてもよい。 これらのラジカル重合開始剤は、単独で又は2種以上を混合して使用することが出来る。
上記において、不飽和カルボン酸及び「その他の不飽和化合物」は、それぞれ単独で又は2種以上を組み合わせて使用することが出来る。
These alkali-soluble polymers can be easily obtained by radically polymerizing “other unsaturated compounds” in the presence of a polymerization initiator in a solvent in the same manner as the unsaturated carboxylic acids exemplified above. Can be manufactured. Specific examples of the polymerization initiator that can be used in this case include, for example, 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile), and 2,2′-. Azobis- (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 4,4′-azobis (4-cyanovaleric acid), dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate), 2,2 ′ -Azo compounds such as azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile); organic peroxidation such as benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, t-butylperoxypivalate, 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclohexane Thing; hydrogen peroxide etc. can be mentioned. Moreover, when using a peroxide as a radical polymerization initiator, it is good also as a redox type initiator using a reducing agent together. These radical polymerization initiators can be used alone or in admixture of two or more.
In the above, unsaturated carboxylic acid and "other unsaturated compound" can be used individually or in combination of 2 types or more, respectively.

これら不飽和カルボン酸とその他の不飽和化合物を共重合させて得られたアルカリ可溶性ポリマーとしては、上記各不飽和カルボン酸及びその他の不飽和化合物の組み合わせのなかでも、フォトリソグラフ工程の現像性と接着性を考慮すると、不飽和カルボン酸としてメタクリル酸を、「その他の不飽和化合物」としてメタクリル酸メチル及びメタクリル酸−n−ブチルを用いて得られたアルカリ可溶性ポリマーが特に好ましい。又、(B)アルカリ可溶性ポリマーは、その溶剤への溶解性及び接着性を考慮すると、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)による重量平均分子量で5000から50000程度のものが好ましい。更に、アルカリ可溶性ポリマー中における、不飽和カルボン酸のモル配合比率としては、10モル%〜60モル%であるものが好ましい。アルカリ可溶性ポリマー中における不飽和カルボン酸類の配合比率が、10モル%未満又は60%を超える場合はフォトリソグラフ工程での現像性に劣る虞がある。   As the alkali-soluble polymer obtained by copolymerizing these unsaturated carboxylic acids and other unsaturated compounds, among the combinations of the above unsaturated carboxylic acids and other unsaturated compounds, the developability of the photolithographic process and In view of adhesiveness, an alkali-soluble polymer obtained by using methacrylic acid as the unsaturated carboxylic acid and methyl methacrylate and n-butyl methacrylate as the “other unsaturated compound” is particularly preferable. In addition, the (B) alkali-soluble polymer preferably has a weight average molecular weight of about 5,000 to 50,000 by GPC (gel permeation chromatography) in consideration of solubility in the solvent and adhesiveness. Furthermore, the molar blending ratio of the unsaturated carboxylic acid in the alkali-soluble polymer is preferably 10 mol% to 60 mol%. When the blending ratio of the unsaturated carboxylic acids in the alkali-soluble polymer is less than 10 mol% or more than 60%, the developability in the photolithography process may be inferior.

次に(B)成分としてのアルカリ可溶性フェノール樹脂の水素添加物は、例えば、フェノール類とアルデヒド類との縮合反応生成物、フェノール類とケトン類との縮合反応生成物、ビニルフェノール系重合体等のアルカリ可溶性フェノール樹脂を部分的核水素添加して得られるものである。
ここで使用しうるフェノール類の例としては、フェノール、クレゾール、キシレノール、レゾルシノール等が、同じくアルデヒド類としてはホルムアルデヒド、アセトアルデヒド等が、ケトン類としては、アセトン、メチルエチルケトン等がそれぞれ用いられる
又、ビニルフェノール系重合体の単量体としては、o−ヒドロキシスチレン、p−ヒドロキシスチレン、m−ヒドロキシスチレン、3−メチル−4−ヒドロキシスチレン、3−エチル−4−ヒドロキシスチレン、これらのα−メチルスチレン類等が好ましい例として挙げられる。本発明において使用されるビニルフェノール系重合体は上記スチレン類と(メタ)アクリル酸、メタ)アクリル酸エステル類等の共重合可能な単量体との共重合体であってもよい。
Next, the hydrogenated product of the alkali-soluble phenol resin as the component (B) is, for example, a condensation reaction product of phenols and aldehydes, a condensation reaction product of phenols and ketones, a vinylphenol polymer, or the like. Obtained by partially nuclear hydrogenation of the alkali-soluble phenol resin.
Examples of phenols that can be used here include phenol, cresol, xylenol, resorcinol, etc., and aldehydes such as formaldehyde and acetaldehyde, and ketones such as acetone and methyl ethyl ketone. Examples of the monomer of the polymer include o-hydroxystyrene, p-hydroxystyrene, m-hydroxystyrene, 3-methyl-4-hydroxystyrene, 3-ethyl-4-hydroxystyrene, and α-methylstyrenes thereof. Etc. are mentioned as preferable examples. The vinylphenol polymer used in the present invention may be a copolymer of the above styrenes and a copolymerizable monomer such as (meth) acrylic acid or meth) acrylic acid ester.

これらの単量体を用いた縮合反応、重合反応、共重合反応はそれぞれ常法に従って行うことが出来る。又、水素添加は、水素添加率が通常1〜70%、好ましくは3〜40%になるように行うのが好ましく、水素添加率が70%を超えるとアルカリに対する溶解性が劣るようになり、又水素添加率が1%未満であるとアルカリ可溶性フェノール樹脂としての性能に劣るようになり共に好ましくない。
本発明においては、ヒドロキシスチレン類の単独重合体の水素添加物が好ましく、特にp−ヒドロキシスチレンの単独重合体の水素添加物が好ましい。p−ヒドロキシスチレンの単独重合体の水素添加物は上記の通り常法により(例えば、特開平2−103048号公報参照)製造することもできるが、市場からPHM−C(部分水添ポリビニルフェノール、丸善石油化学(株)製)等として入手することも出来る。
The condensation reaction, polymerization reaction and copolymerization reaction using these monomers can be carried out according to conventional methods. In addition, hydrogenation is preferably performed so that the hydrogenation rate is usually 1 to 70%, preferably 3 to 40%, and when the hydrogenation rate exceeds 70%, the solubility in alkali becomes poor. On the other hand, when the hydrogenation rate is less than 1%, the performance as an alkali-soluble phenol resin is inferior, which is not preferable.
In the present invention, a hydrogenated product of a homopolymer of hydroxystyrenes is preferable, and a hydrogenated product of a homopolymer of p-hydroxystyrene is particularly preferable. The hydrogenated p-hydroxystyrene homopolymer can be produced by a conventional method as described above (for example, see JP-A-2-103048), but PHM-C (partially hydrogenated polyvinylphenol, Maruzen Petrochemical Co., Ltd.)

これら(B)成分(アルカリ可溶性ポリマー)の(A)、(B)、(C)及び(D)の合計量中に占める割合は、重量比で10%〜70%が好ましく、さらに解像性とその後の接着性を考慮すると20%〜60%がより好ましい。   The proportion of the component (B) (alkali-soluble polymer) in the total amount of (A), (B), (C) and (D) is preferably 10% to 70% by weight, and further has resolution. And considering the subsequent adhesiveness, 20% to 60% is more preferable.

(C)光重合開始剤としては、光照射により重合を開始せしめる機能化合物が制限なく使用できる。使用しうる光重合開始剤の具体例としては、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン類;アセトフェノン、2,2−ジエトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2,2−ジエトキシ−2−フェニルアセトフェノン、1,1−ジクロロアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−フェニルプロパン−1−オン、ジエトキシアセトフェノン、1−ヒドロキシンクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1−〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルホリノプロパン−1−オン、2‐メチル‐1‐[4‐(メチルチオ)フェニル]‐2‐モルホリノプロパン‐1‐オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1、2−ジメチルアミノ−2−(4−メチル−ベンジル)−1−(4−モリフォリン−4−イル−フェニル)−ブタン−1−オン等のアセトフェノン類;2−エチルアントラキノン、2−ターシャリーブチルアントラキノン、2−クロロアントラキノン、2−アミルアントラキノンなどのアントラキノン類;2,4−ジエチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントンなどのチオキサントン類;アセトフエノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタールなどのケタール類;ベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4'−メチルジフェニルサルファイド、4,4'−ビスメチルアミノベンゾフェノンなどのベンゾフェノン類;2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキサイド等のホスフィンオキサイド類等が挙げられる。これらの中で市販品として、例えばイルガキュア907(2‐メチル‐1‐[4‐(メチルチオ)フェニル]‐2‐モルホリノプロパン‐1‐オン、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)を入手することが出来る。
これらは、単独又は2種以上を組み合わせて使用することが出来る。
(C)光重合開始剤の(A)、(B)、(C)及び(D)の合計量中に占める割合としては、重量比で通常0.5%〜30%、好ましくは1%〜10%である。
(C) As a photoinitiator, the functional compound which starts polymerization by light irradiation can be used without a restriction | limiting. Specific examples of the photopolymerization initiator that can be used include, for example, benzoins such as benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin propyl ether, and benzoin isobutyl ether; acetophenone, 2,2-diethoxy-2-phenylacetophenone, 2,2-diethoxy-2-phenylacetophenone, 1,1-dichloroacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-phenylpropan-1-one, diethoxyacetophenone, 1-hydroxyhexylphenyl ketone, 2-methyl-1 -[4- (Methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethyl Amino-1- (4-mo Acetophenones such as forinophenyl) -butane-1,2-dimethylamino-2- (4-methyl-benzyl) -1- (4-morpholin-4-yl-phenyl) -butan-1-one; Anthraquinones such as ethyl anthraquinone, 2-tertiary butyl anthraquinone, 2-chloroanthraquinone, 2-amylanthraquinone; thioxanthones such as 2,4-diethylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone; acetophenone dimethyl ketal Ketones such as benzyldimethyl ketal; benzophenones such as benzophenone, 4-benzoyl-4′-methyldiphenyl sulfide and 4,4′-bismethylaminobenzophenone; 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphos Examples thereof include phosphine oxides such as fin oxide and bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide. Among these, for example, Irgacure 907 (2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) can be obtained as a commercial product.
These can be used alone or in combination of two or more.
(C) The proportion of the photopolymerization initiator in the total amount of (A), (B), (C) and (D) is usually 0.5% to 30% by weight, preferably 1% to 10%.

(D)エポキシ化合物としては、エポキシ基を有する化合物が用いられる。使用しうるエポキシ化合物の例としては、例えば、ポリフェノール化合物のグリシジルエーテル化物である多官能エポキシ化合物、各種ノボラツク樹脂のグリシジルエーテル化物である多官能エポキシ化合物、脂環式多官能エポキシ化合物、脂肪族系多官能エポキシ化合物、複素環式多官能エポキシ化合物、グリシジルエステル系多官能エポキシ化合物、グリシジルアミン系多官能エポキシ化合物、ハロゲン化フェノール類をグリシジル化した多官能エポキシ化合物等が挙げられる。   (D) As the epoxy compound, a compound having an epoxy group is used. Examples of epoxy compounds that can be used include, for example, polyfunctional epoxy compounds that are glycidyl ethers of polyphenol compounds, polyfunctional epoxy compounds that are glycidyl ethers of various novolak resins, alicyclic polyfunctional epoxy compounds, aliphatic Examples thereof include polyfunctional epoxy compounds, heterocyclic polyfunctional epoxy compounds, glycidyl ester polyfunctional epoxy compounds, glycidyl amine polyfunctional epoxy compounds, and polyfunctional epoxy compounds obtained by glycidylation of halogenated phenols.

上記各種のエポキシ化合物の具体例を挙げると、次のものがそれぞれ挙げられる。
まず、ポリフェノール類化合物のグリシジルエーテル化物である多官能エポキシ化合物としては、2−[4−(2,3−ヒドロキシフェニル)−2−[4−[1,1−ビス[4−(2,3−ヒドロキシ)フェニル]エチル]フェニル]プロパン、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、4,4'−ビフェノール、テトラメチルビスフェノールA、ジメチルビスフェノールA、テトラメチルビスフェノールF、ジメチルビスフェノールF、テトラメチルビスフェノールS、ジメチルビスフェノールS、テトラメチル−4,4'−ビフェノール、ジメチル−4,4'−ビフェノール、1−(4−ヒドロキシフェニル)−2−[4−(1,1−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)エチル)フェニル]プロパン、2,2'−メチレン−ビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4'−ブチリデン−ビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、トリスヒドロキシフェニルメタン、レゾルシノール、ハイドロキノン、ピロガロール、フロログリシノール、ジイソプロピリデン骨格を有するフェノール類、1,1−ジ−4−ヒドロキシフェニルフルオレン等のフルオレン骨格を有するフェノール類、フェノール化ポリブタジエン等のポリフェノール化合物、アリル化フェノール類のグリシジルエーテル化物である多官能エポキシ化合物が挙げられる。
Specific examples of the above various epoxy compounds include the following.
First, as a polyfunctional epoxy compound which is a glycidyl etherified product of a polyphenol compound, 2- [4- (2,3-hydroxyphenyl) -2- [4- [1,1-bis [4- (2,3 -Hydroxy) phenyl] ethyl] phenyl] propane, bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, 4,4'-biphenol, tetramethyl bisphenol A, dimethyl bisphenol A, tetramethyl bisphenol F, dimethyl bisphenol F, tetramethyl bisphenol S, Dimethylbisphenol S, tetramethyl-4,4′-biphenol, dimethyl-4,4′-biphenol, 1- (4-hydroxyphenyl) -2- [4- (1,1-bis- (4-hydroxyphenyl) Ethyl) phenyl] propane, 2,2′-methylene-bi (4-methyl-6-tert-butylphenol), 4,4′-butylidene-bis (3-methyl-6-tert-butylphenol), trishydroxyphenylmethane, resorcinol, hydroquinone, pyrogallol, phloroglicinol, diisopropyl Polyfunctional epoxy compounds that are glycidyl etherified products of phenols having a redene skeleton, phenols having a fluorene skeleton such as 1,1-di-4-hydroxyphenylfluorene, polyphenol compounds such as phenolized polybutadiene, and allylated phenols Can be mentioned.

次に、各種ノボラック樹脂のグリシジルエーテル化物である多官能エポキシ化合物としては、フェノール、クレゾール類、エチルフェノール類、ブチルフェノール類、オクチルフェノール類、ビスフェノールA、ビスフェノールF及びビスフェノールS等のビスフェノール類、ナフトール類等の各種フェノールを原料とするノボラック樹脂、キシリレン骨格含有フェノールノボラック樹脂、ジシクロペンタジエン骨格含有フェノールノボラック樹脂、ビフェニル骨格含有フェノールノボラック樹脂、フルオレン骨格含有フェノールノボラック樹脂等の各種ノボラック樹脂のグリシジルエーテル化物が挙げられる。   Next, polyfunctional epoxy compounds which are glycidyl etherification products of various novolak resins include phenols, cresols, ethylphenols, butylphenols, octylphenols, bisphenols such as bisphenol A, bisphenol F and bisphenol S, naphthols, etc. Glycidyl etherified products of various novolac resins such as novolak resins made from various phenols, xylylene skeleton-containing phenol novolak resins, dicyclopentadiene skeleton-containing phenol novolak resins, biphenyl skeleton-containing phenol novolak resins, fluorene skeleton-containing phenol novolak resins, etc. It is done.

更に、その他脂環式多官能エポキシ化合物としてはシクロヘキサン等の脂肪族環骨格を有する脂環式多官能エポキシ化合物、脂肪族系多官能エポキシ化合物としては1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ポリエチレングリコール、ペンタエリスリトール等の多価アルコールのグリシジルエーテル類、複素環式多官能エポキシ化合物としてはイソシアヌル環、ヒダントイン環等の複素環を有する複素環式多官能エポキシ化合物、グリシジルエステル系エポキシ化合物としてはヘキサヒドロフタル酸ジグリシジルエステル等のカルボン酸エステル類からなるエポキシ化合物、グリシジルアミン系多官能エポキシ化合物としてはアニリン、トルイジン等のアミン類をグリシジル化したエポキシ化合物、ハロゲン化フェノール類をグリシジル化したエポキシ化合物としてはブロム化ビスフェノールA、ブロム化ビスフェノールF、ブロム化ビスフェノールS、ブロム化フェノールノボラツク、ブロム化クレゾールノボラック、クロル化ビスフェノールS、クロル化ビスフェノールA等のハロゲン化フェノール類をグリシジル化したエポキシ化合物等がそれぞれ挙げられる。
これらのエポキシ化合物は1種又は2種以上を混合して使用することが出来る。
Furthermore, as other alicyclic polyfunctional epoxy compounds, alicyclic polyfunctional epoxy compounds having an aliphatic ring skeleton such as cyclohexane, and aliphatic polyfunctional epoxy compounds as 1,4-butanediol, 1,6-hexane. Glycidyl ethers of polyhydric alcohols such as diol, polyethylene glycol and pentaerythritol, heterocyclic polyfunctional epoxy compounds include heterocyclic polyfunctional epoxy compounds having heterocyclic rings such as isocyanuric rings and hydantoin rings, glycidyl ester epoxy compounds As epoxy compounds composed of carboxylic acid esters such as hexahydrophthalic acid diglycidyl ester, and glycidylamine polyfunctional epoxy compounds as glycidylated epoxy compounds and halogenated phenols such as aniline and toluidine. Examples of sidylated epoxy compounds include halogenated phenols such as brominated bisphenol A, brominated bisphenol F, brominated bisphenol S, brominated phenol novolac, brominated cresol novolak, chlorinated bisphenol S, and chlorinated bisphenol A. The epoxy compound etc. which were made into each are mentioned.
These epoxy compounds can be used alone or in combination of two or more.

前記の各種エポキシ化合物のうち、フォトリソグラフ時の解像性とその後の接着性を考慮すると、室温で固形のエポキシ化合物が好ましく、さらに軟化点が40℃〜110℃
であるエポキシ化合物が好ましい。室温で液状を呈するエポキシ化合物では、接着性に劣る傾向があり、又、室温で固形のエポキシ化合物のうち、軟化点が110℃を超えるものでは、フォトリソグラフ工程で残渣が残りやすく現像性に劣る傾向がある。
Among the various epoxy compounds described above, in consideration of the resolution at the time of photolithography and the subsequent adhesiveness, an epoxy compound that is solid at room temperature is preferable, and the softening point is 40 ° C to 110 ° C.
An epoxy compound is preferred. Epoxy compounds that exhibit a liquid state at room temperature tend to have poor adhesion, and among epoxy compounds that are solid at room temperature, those having a softening point exceeding 110 ° C. are likely to remain in the photolithographic process and have poor developability. Tend.

軟化点40℃〜110℃の(室温固形の)エポキシ化合物の中でも、ポリフェノール類化合物のグリシジルエーテル化物である下記式(1)で示される多官能エポキシ化合物が、又、脂肪族環骨格を有する脂環式多官能エポキシ化合物の中で、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)−1−ブタノールと1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキサンの重縮合物が、特に好ましいエポキシ化合物として例示出来る。下記式(1)で示されるエポキシ化合物は、例えば、NC6000(日本化薬製)、VG−3101L(三井化学製)等として、市販品が容易に入手出来る。   Among epoxy compounds having a softening point of 40 ° C. to 110 ° C. (solid at room temperature), a polyfunctional epoxy compound represented by the following formula (1), which is a glycidyl etherified product of a polyphenol compound, also has an aliphatic ring skeleton. Among cyclic polyfunctional epoxy compounds, a polycondensate of 2,2-bis (hydroxymethyl) -1-butanol and 1,2-epoxy-4-vinylcyclohexane can be exemplified as a particularly preferable epoxy compound. The epoxy compound represented by the following formula (1) is easily available as a commercial product, for example, NC6000 (manufactured by Nippon Kayaku), VG-3101L (manufactured by Mitsui Chemicals), or the like.

Figure 2007304355
Figure 2007304355

これら(D)エポキシ化合物の(A)、(B)、(C)及び(D)の合計量中に占める割合としては、重量比で5%〜50%であることが好ましく、さらに、フォトリソグラフ工程での現像性とその後の接着性を考慮すると重量比で5%〜40%であることがより好ましい。   The proportion of these (D) epoxy compounds in the total amount of (A), (B), (C) and (D) is preferably 5% to 50% by weight, and further, photolithography Considering the developability in the process and the subsequent adhesiveness, the weight ratio is more preferably 5% to 40%.

本発明で使用されるネガ型感光性樹脂組成物は、好ましい態様においては、前記の各成分を、下記するような溶剤から適宜選択された溶剤と共に撹拌下に溶解させることにより、ネガ型感光性樹脂組成物の溶液として調製される。
ここで使用しうる溶剤の具体例としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類、好ましくは炭素数1〜4の低級アルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチ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ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、3−メトキシブタノール、3−メチル−3−メトキシブタノール等のグリコールエーテル類、好ましくは炭素数1〜4のアルキレングリコールの炭素数1〜4の低級エーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブ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アセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、エチルエトキシプロピオラート等のアルキレングリコールエーテルアセテート類、好ましくは炭素数1〜4のアルキレングリコールの炭素数1〜4の低級エーテルアセテート、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン等のケトン類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、ヒドロキシ酢酸メチル、ヒドロキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、3−ヒドロキシプロピオン酸メチル、3−ヒドロキシプロピオン酸エチル、3−ヒドロキシプロピオン酸プロピル、3−ヒドロキシプロピオン酸ブチル、2−ヒドロキシ−3−メチルブタン酸プロピル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸プロピル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、エトキシ酢酸プロピル、エトキシ酢酸ブチル、2−メトキシプロピオン酸メチル、2−メトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシプロピオン酸プロピル、2−メトキシプロピオン酸ブチル、2−エトキシプロピオン酸メチル、2−エトキシプロピオン酸エチル、2−エトキシプロピオン酸プロピル、2−エトキシプロピオン酸ブチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸プロピル、3−メトキシプロピオン酸ブチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸プロピル、3−エトキシプロピオン酸ブチル等のエステル類、好ましくヒドロキシ基、炭素数1〜4の低級アルキル基で置換されていてもよい炭素数2〜4の脂肪酸の炭素数1〜4のアルキルエステル、テトラヒドロフラン等のエーテル類等が挙げられる。
In a preferred embodiment, the negative photosensitive resin composition used in the present invention is a negative photosensitive resin by dissolving each of the above components together with a solvent appropriately selected from the solvents described below. It is prepared as a solution of the resin composition.
Specific examples of the solvent that can be used here include alcohols such as methanol, ethanol, propanol, and butanol, preferably lower alcohols having 1 to 4 carbon atoms, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol. Glycol ethers such as monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, 3-methoxybutanol and 3-methyl-3-methoxybutanol, preferably a C 1-4 lower ether of alkylene glycol having 1 to 4 carbon atoms, ethylene glycol mono Ethyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, 3-methyl Alkylene glycol ether acetates such as xylbutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, ethyl ethoxypropiolate, preferably lower ether acetates having 1 to 4 carbon atoms of alkylene glycols having 1 to 4 carbon atoms, toluene, Aromatic hydrocarbons such as xylene, ketones such as methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, 2-hydroxy-2 -Methyl methyl propionate, ethyl 2-hydroxy-2-methyl propionate, methyl hydroxyacetate, ethyl hydroxyacetate, butyl hydroxyacetate, methyl lactate, ethyl lactate, butyl lactate, methyl 3-hydroxypropionate, 3-hydroxy Ethyl propionate, propyl 3-hydroxypropionate, butyl 3-hydroxypropionate, propyl 2-hydroxy-3-methylbutanoate, ethyl methoxyacetate, propyl methoxyacetate, methyl ethoxyacetate, ethyl ethoxyacetate, propyl ethoxyacetate, ethoxyacetic acid Butyl, methyl 2-methoxypropionate, ethyl 2-methoxypropionate, propyl 2-methoxypropionate, butyl 2-methoxypropionate, methyl 2-ethoxypropionate, ethyl 2-ethoxypropionate, propyl 2-ethoxypropionate Butyl 2-ethoxypropionate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, propyl 3-methoxypropionate, butyl 3-methoxypropionate, 3-ethoxypropionate Carbons optionally substituted by esters such as methyl onate, ethyl 3-ethoxypropionate, propyl 3-ethoxypropionate, butyl 3-ethoxypropionate, preferably hydroxy groups and lower alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms Examples thereof include alkyl esters of 1 to 4 carbon atoms of fatty acids of 2 to 4 and ethers such as tetrahydrofuran.

これらの溶剤のうち、前記各成分((A)、(B)、(C)及び(D))に対する溶解性、及び溶剤自体の化学的安定性、揮発による濃度の経時変化が小さいこと、人体に対する毒性等を考慮して、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エチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート等の炭素数2〜3のアルキレングリコールの炭素数1〜4の低級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、3−メトキシブタノール、3−メチル−3−メトキシブタノール、エステル類等を選択するのが好ましい。   Among these solvents, the solubility in each of the components ((A), (B), (C) and (D)), the chemical stability of the solvent itself, the change with time of concentration due to volatilization is small, the human body In consideration of toxicity to propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, etc., alkylene ethers having 2 to 3 carbon atoms, lower ether acetates having 1 to 4 carbon atoms, propylene glycol monomethyl Ether, 3-methoxybutanol, 3-methyl-3-methoxybutanol, esters and the like are preferably selected.

本発明において、構造体の膜厚としては、通常1μm〜50μm(ネガ型感光性樹脂組成物の硬化後の膜厚)の範囲が多用される。前記(A)、(B)、(C)及び(D)の種類と配合比、下記するその他の添加剤の種類と配合比、或いは塗工方法(後述)等の条件によっては膜厚が変化するので、構造体の膜厚が前記の範囲になるように、これらの条件を設定することが好ましい。   In the present invention, as the film thickness of the structure, a range of usually 1 μm to 50 μm (film thickness after curing of the negative photosensitive resin composition) is frequently used. The film thickness varies depending on the conditions such as the types (A), (B), (C) and (D) and the mixing ratio, the types and mixing ratios of other additives described below, or the coating method (described later). Therefore, it is preferable to set these conditions so that the film thickness of the structure is in the above range.

本発明において、ネガ型感光性樹脂組成物の溶液を調製するに当たり、前記(A)、(B)、(C)及び(D)の成分以外に、前記溶剤、必要に応じて、(D)エポキシ化合物と反応性を示す硬化剤、硬化促進剤、増感剤、カップリング剤、界面活性剤、シリカ、アルミナ、タルク、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等の無機充填剤、酸化防止剤、光安定剤、耐湿性向上剤、チキソトロピー付与剤、消泡剤、他の各種の樹脂、粘着付与剤、帯電防止剤、滑剤、紫外線吸収剤等の添加剤を配合することも出来る。   In the present invention, in preparing the negative photosensitive resin composition solution, in addition to the components (A), (B), (C) and (D), the solvent, and if necessary, (D) Curing agents, curing accelerators, sensitizers, coupling agents, surfactants, reactive fillers with epoxy compounds, inorganic fillers such as silica, alumina, talc, calcium carbonate, barium sulfate, antioxidants, light stabilizers In addition, additives such as a moisture resistance improver, a thixotropy imparting agent, an antifoaming agent, other various resins, a tackifier, an antistatic agent, a lubricant, and an ultraviolet absorber can also be blended.

エポキシ化合物と反応性を示す硬化剤としては、例えば、酸無水物系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、カルボン酸系硬化剤、アミン系硬化剤、ヒドラジド系硬化剤、フェノール系硬化剤等が挙げられる。これらは、フォトリソグラフ工程の現像性、その後の接着性に悪い影響を与えない範囲で混合して使用する事が出来る。   Examples of the curing agent that is reactive with the epoxy compound include an acid anhydride curing agent, an imidazole curing agent, a carboxylic acid curing agent, an amine curing agent, a hydrazide curing agent, and a phenol curing agent. . These can be mixed and used within a range that does not adversely affect the developability of the photolithography process and the subsequent adhesiveness.

酸無水物系硬化剤としては、例えば、フタル酸無水物、トリメリット酸無水物、ピロメリット酸無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、エチレングリコール無水トリメリット酸無水物、ビフェニルテトラカルボン酸無水物等の芳香族カルボン酸無水物;アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸等の脂肪族カルボン酸無水物;テトラヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、ナジツク酸無水物、ヘット酸無水物、ハイミック酸無水物等の脂環式カルボン酸無水物が挙げられる。   Examples of the acid anhydride curing agent include phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, benzophenone tetracarboxylic anhydride, ethylene glycol trimellitic anhydride, biphenyltetracarboxylic anhydride. Aromatic carboxylic anhydrides such as azelaic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, etc .; tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, nadetic acid anhydride, het acid anhydride, Examples include alicyclic carboxylic acid anhydrides such as highmic acid anhydrides.

イミダゾール系硬化剤としては、例えば、2−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、2,4−ジアミノ−6(2'−メチルイミダゾール(1'))エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6(2'−ウンデシルイミダゾール(1'))エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6(2'−エチル,4−メチルイミダゾール(1'))エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6(2'−メチルイミダゾール(1'))エチル−s−トリアジン・イソシアヌル酸付加物、2-メチルイミダゾールイソシアヌル酸の2:3付加物、2−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、2−フェニル−3,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−ヒドロキシメチル−5−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニル−3,5−ジシアノエトキシメチルイミダゾールの各種イミダゾール類、及び、それらイミダゾール類とフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリツト酸、ピロメリツト酸、ナフタレンジカルボン酸、マレイン酸、蓚酸等の多価カルボン酸との塩類、ジシアンジアミド等のアミド類、1,8−ジアザ−ビシクロ(5.4.0)ウンデセン−7等のジアザ化合物及びそれらのフェノール類、前記多価カルボン酸類、又はホスフィン酸類との塩類、テトラブチルアンモニュウムブロマイド、セチルトリメチルアンモニュウムブロマイド、トリオクチルメチルアンモニュウムブロマイド等のアンモニュウム塩、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート等のホスフィン類、2,4,6−トリスアミノメチルフェノール等のフェノール類、アミンアダクト等の各種化合物が挙げられる。   Examples of the imidazole curing agent include 2-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-undecylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 1-benzyl-2-phenylimidazole, 1 -Benzyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole, 2,4-diamino-6 (2′-methylimidazole ( 1 ′)) ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6 (2′-undecylimidazole (1 ′)) ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6 (2′-ethyl, 4- Methylimidazole (1 ′)) ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6 (2 ′ -Methylimidazole (1 ')) ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct, 2-methylimidazole isocyanuric acid 2: 3 adduct, 2-phenylimidazole isocyanuric acid adduct, 2-phenyl-3,5-dihydroxy Various imidazoles of methylimidazole, 2-phenyl-4-hydroxymethyl-5-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenyl-3,5-dicyanoethoxymethylimidazole, and imidazoles and phthalic acid, isophthalic acid, Terephthalic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, naphthalenedicarboxylic acid, maleic acid, salts with polyvalent carboxylic acids such as succinic acid, amides such as dicyandiamide, 1,8-diaza-bicyclo (5.4.0) undecene-7 Diaza compounds and their pheno , Salts with the polyvalent carboxylic acids or phosphinic acids, tetrabutylammonium bromide, cetyltrimethylammonium bromide, ammonium salts such as trioctylmethylammonium bromide, phosphines such as triphenylphosphine, tetraphenylphosphonium tetraphenylborate, Examples include phenols such as 2,4,6-trisaminomethylphenol, and various compounds such as amine adducts.

カルボン酸系硬化剤としては、例えば、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸などの炭素数2〜22の脂肪族ポリカルボン酸;フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4,5−ベンゼンテトラカルボン酸、ナフタレンジ(又はテトラ)カルボン酸等の芳香族ポリカルボン酸;テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、メチルヘキサヒドロフタル酸等の脂環式ポリカルボン酸等が挙げられる。   Examples of the carboxylic acid-based curing agent include aliphatic polycarboxylic acids having 2 to 22 carbon atoms such as succinic acid, adipic acid, azelaic acid, and sebacic acid; phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, 1,2,4- Aromatic polycarboxylic acids such as benzenetricarboxylic acid, 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic acid, naphthalenedi (or tetra) carboxylic acid; fats such as tetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid, and methylhexahydrophthalic acid And cyclic polycarboxylic acid.

アミン系硬化剤としては、例えば、ジアミノジフェニルメタン、4,4'−ジアミノ−3,3'−ジエチルジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルフォン、ジアミノジフェニルエーテル、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、o−フェニレンジアミン、1,5−ジアミノナフタレン、m−キシリレンジアミン等の芳香族アミン;エチレンジアミン、ジエチレンジアミン、イソフォロンジアミン、ビス(4−アミノ−3−メチルジシクロヘキシル)メタン、ポリエーテルジアミン等の脂肪族アミン;ジシアンジアミド、1−(o−トリル)ビグアニド等のグアニジン類が挙げられる。   Examples of the amine curing agent include diaminodiphenylmethane, 4,4′-diamino-3,3′-diethyldiphenylmethane, diaminodiphenylsulfone, diaminodiphenyl ether, p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, o-phenylenediamine, 1 , 5-diaminonaphthalene, m-xylylenediamine and other aromatic amines; ethylenediamine, diethylenediamine, isophoronediamine, bis (4-amino-3-methyldicyclohexyl) methane, polyetherdiamine and other aliphatic amines; dicyandiamide, Examples thereof include guanidines such as 1- (o-tolyl) biguanide.

ヒドラジド系硬化剤の具体例としては、カルボジヒドラジド、シュウ酸ジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、ピメリン酸ジヒドラジド、スベリン酸ジヒドラジド、アゼライン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、ドデカンジオヒドラジド、ヘキサデカンジオヒドラジド、テレフタル酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、2,6−ナフトエ酸ジヒドラジド、4,4'−ビスベンゼンジヒドラジド、1,4−ナフトエ酸ジヒドラジド、2,6−ピリジンジヒドラジド、1,4−シクロヘキサンジヒドラジド、酒石酸ジヒドラジド、リンゴ酸ジヒドラジド、イミノジ酢酸ジヒドラジド、N,N'−ヘキサメチレンビスセミカルバジド、イタコン酸ジヒドラジド等のジヒドラジド系化合物;ピロメリツト酸トリヒドラジド、エチレンジアミン四酢酸テトラヒドラジド、1,2,4−ベンゼントリヒドラジド等の多官能ヒドラジド系化合物が挙げられる。   Specific examples of hydrazide-based curing agents include carbodihydrazide, oxalic acid dihydrazide, malonic acid dihydrazide, succinic acid dihydrazide, glutaric acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, pimelic acid dihydrazide, suberic acid dihydrazide, azelaic acid dihydrazide hydrazide Dihydrazide, hexadecane dihydrazide, terephthalic acid dihydrazide, isophthalic acid dihydrazide, 2,6-naphthoic acid dihydrazide, 4,4′-bisbenzenedihydrazide, 1,4-naphthoic acid dihydrazide, 2,6-pyridinedihydrazide, 1,4 -Cyclohexane dihydrazide, tartaric acid dihydrazide, malic acid dihydrazide, iminodiacetic acid dihydrazide, N, N'-hexamethylenebissemicarbazide, itaconic acid dihydra Dihydrazide compounds such as de; Piromeritsuto acid trihydrazide, ethylenediaminetetraacetic acid tetrahydrazide, polyfunctional hydrazide compounds such as 1,2,4-benzenetricarboxylic hydrazide.

フェノール系硬化剤の具体例としては、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、4,4'−ビフェニルフェノール、テトラメチルビスフェノールA、ジメチルビスフェノールA、テトラメチルビスフェノールF、ジメチルビスフェノールF、テトラメチルビスフェノールS、ジメチルビスフェノールS、テトラメチル−4,4'−ビフェノール、ジメチル−4,4'−ビフェニルフェノール、1−(4−ヒドロキシフェニル)−2−[4−(1,1−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)エチル)フェニル]プロパン、2,2'−メチレン−ビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4'−ブチリデン−ビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、トリスヒドロキシフェニルメタン、レゾルシノール、ハイドロキノン、ピロガロール、ジイソプロピリデン骨格を有するフェノール類、1,1−ジ−4−ヒドロキシフェニルフルオレン等のフルオレン骨格を有するフェノール類、フェノール化ポリブタジエン、フェノール、クレゾール類、エチルフェノール類、ブチルフェノール類、オクチルフェノール類、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、ナフトール類等の各種フェノールを原料とするノボラック樹脂、キシリレン骨格含有フェノールノボラック樹脂、ジシクロペンタジエン骨格含有フェノールノボラック樹脂、ビフェニル骨格含有フェノールノボラック樹脂、フルオレン骨格含有フェノールノボラック樹脂、フラン骨格含有フェノールノボラック樹脂等の各種ノボラック樹脂等が挙げられる。   Specific examples of the phenolic curing agent include bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, 4,4′-biphenylphenol, tetramethylbisphenol A, dimethylbisphenol A, tetramethylbisphenol F, dimethylbisphenol F, tetramethylbisphenol S, Dimethylbisphenol S, tetramethyl-4,4′-biphenol, dimethyl-4,4′-biphenylphenol, 1- (4-hydroxyphenyl) -2- [4- (1,1-bis- (4-hydroxyphenyl) ) Ethyl) phenyl] propane, 2,2′-methylene-bis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 4,4′-butylidene-bis (3-methyl-6-tert-butylphenol), trishydroxyphenyl Methane, resorcino , Hydroquinone, pyrogallol, phenols having a diisopropylidene skeleton, phenols having a fluorene skeleton such as 1,1-di-4-hydroxyphenylfluorene, phenolated polybutadiene, phenol, cresols, ethylphenols, butylphenols, Novolak resin, xylylene skeleton-containing phenol novolak resin, dicyclopentadiene skeleton-containing phenol novolak resin, biphenyl skeleton-containing phenol novolak resin, fluorene skeleton Various novolak resins such as a phenol novolac resin containing phenol and a phenol novolac resin containing furan skeleton are listed.

前記において、(D)エポキシ化合物と反応性を示す硬化剤を添加する場合は、(D)エポキシ化合物と反応性を考慮し、当量比で0.4〜1.5、好ましくは0.6〜1.2の範囲で用いるのが好ましい。これ以外の範囲の使用量では硬化不良を起こす虞がある。   In the above, when (D) a curing agent that is reactive with the epoxy compound is added, considering the reactivity with the (D) epoxy compound, an equivalent ratio of 0.4 to 1.5, preferably 0.6 to It is preferable to use in the range of 1.2. If the amount used is outside this range, curing failure may occur.

硬化剤としては、前記(D)エポキシ化合物と反応性を示す化合物が用いられる。硬化剤を添加する場合は、(D)エポキシ化合物と反応性を示す硬化剤の反応を促進する触媒として機能する化合物を硬化促進剤として用いるのが好ましい。このような硬化促進剤の例としては、例えば、イミダゾール系硬化促進剤、ホスフィン類、第3級アミン類、オクチル酸スズなどの金属化合物、第4級ホスホニウム塩類などが使用出来る。   As the curing agent, a compound that is reactive with the epoxy compound (D) is used. When a curing agent is added, it is preferable to use as the curing accelerator a compound that functions as a catalyst that accelerates the reaction of (D) the curing agent that exhibits reactivity with the epoxy compound. Examples of such curing accelerators include imidazole curing accelerators, phosphines, tertiary amines, metal compounds such as tin octylate, and quaternary phosphonium salts.

使用しうる硬化促進剤の具体例としては、例えば、2−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、2,4−ジアミノ−6(2'−メチルイミダゾール(1'))エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6(2'−ウンデシルイミダゾール(1'))エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6(2'−エチル,4−メチルイミダゾール(1'))エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6(2'−メチルイミダゾール(1'))エチル−s−トリアジン・イソシアヌル酸付加物、2-メチルイミダゾールイソシアヌル酸の2:3付加物、2−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、2−フェニル−3,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−ヒドロキシメチル−5−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニル−3,5−ジシアノエトキシメチルイミダゾール、イミダゾール、2−エチル−4−メチル−イミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチル−イミダゾール、1−シアノエチル−2−メチル−イミダゾール、1−ベンジル−2−エチル−イミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニル−4,5−ジ−(シアノエトキシメチル)−イミダゾール、の各種イミダゾール類、及び、それらイミダゾール類とフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリツト酸、ピロメリツト酸、ナフタレンジカルボン酸、マレイン酸、蓚酸等の多価カルボン酸との塩類、ジシアンジアミド等のアミド類、1,8−ジアザ−ビシクロ(5.4.0)ウンデセン−7等のジアザ化合物及びそれらのフェノール類、前記多価カルボン酸類、又はホスフィン酸類との塩類、テトラブチルアンモニュウムブロマイド、セチルトリメチルアンモニュウムブロマイド、トリオクチルメチルアンモニュウムブロマイド等のアンモニュウム塩、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート等のホスフィン類、2,4,6−トリスアミノメチルフェノール等のフェノール類、アミンアダクト等が挙げられ、これらは混合して使用しても良い。これらの硬化促進剤の中でも液状イミダゾール化合物が好ましく、具体的には、イミダゾール、2−エチル−4−メチル−イミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチル−イミダゾール、1−ベンジル−2−メチル−イミダゾール、1−シアノエチル−2−メチル−イミダゾール、1−ベンジル−2−エチル−イミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニル−4,5−ジ−(シアノエトキシメチル)−イミダゾール、1,8−ジアザ−ビシクロ(5.4.0)ウンデセン−7等が好ましく使用出来る。これらの中で市販品として、例えば1B2PZ(1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール 四国化成製)が入手出来る。   Specific examples of the curing accelerator that can be used include, for example, 2-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-undecylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, and 1-benzyl-2. -Phenylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole, 2,4-diamino-6 (2 '-Methylimidazole (1')) ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6 (2'-undecylimidazole (1 ')) ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6 (2' -Ethyl, 4-methylimidazole (1 ')) ethyl-s-triazine, 2,4-diamino 6 (2′-methylimidazole (1 ′)) ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct, 2-methylimidazole isocyanuric acid 2: 3 adduct, 2-phenylimidazole isocyanuric acid adduct, 2-phenyl-3 , 5-dihydroxymethylimidazole, 2-phenyl-4-hydroxymethyl-5-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenyl-3,5-dicyanoethoxymethylimidazole, imidazole, 2-ethyl-4-methyl-imidazole, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methyl-imidazole, 1-cyanoethyl-2-methyl-imidazole, 1-benzyl-2-ethyl-imidazole, 1-cyanoethyl-2-phenyl-4,5-di- (cyano Various imidazoles of ethoxymethyl) -imidazole And salts of these imidazoles with polyvalent carboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, naphthalenedicarboxylic acid, maleic acid and succinic acid, amides such as dicyandiamide, 1,8-diaza Diaza compounds such as bicyclo (5.4.0) undecene-7 and their phenols, salts with the above polyvalent carboxylic acids or phosphinic acids, tetrabutyl ammonium bromide, cetyl trimethyl ammonium bromide, trioctyl methyl ammonium bromide And phosphines such as triphenylphosphine and tetraphenylphosphonium tetraphenylborate, phenols such as 2,4,6-trisaminomethylphenol, and amine adducts. May be used in combination. Among these curing accelerators, liquid imidazole compounds are preferable, and specifically, imidazole, 2-ethyl-4-methyl-imidazole, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methyl-imidazole, 1-benzyl-2- Methyl-imidazole, 1-cyanoethyl-2-methyl-imidazole, 1-benzyl-2-ethyl-imidazole, 1-benzyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenyl-4,5-di- (cyanoethoxy Methyl) -imidazole, 1,8-diaza-bicyclo (5.4.0) undecene-7 and the like can be preferably used. Among them, for example, 1B2PZ (manufactured by 1-benzyl-2-phenylimidazole Shikoku Kasei) can be obtained as a commercial product.

これらの硬化促進剤は、(D)エポキシ化合物100重量部に対して、通常0.1重量部〜5重量部、好ましくは0.3重量部〜4重量部用いられる。   These curing accelerators are generally used in an amount of 0.1 to 5 parts by weight, preferably 0.3 to 4 parts by weight, per 100 parts by weight of the (D) epoxy compound.

増感剤を使用する場合は、例えば、N,N−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、N,N−ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステル、ペンチル4−ジメチルアミノベンゾエート、トリアチルアミン、トリエタノールアミン等の三級アミン等が用いられ、これらは、単独あるいは2種以上組み合わせて使用することが出来る。これらの中で市販品として例えば、DETX−S(アミノ安息香酸系増感剤 日本化薬製)が入手することが出来る。
これらの増感剤は(A)アクリルモノマー100重量部に対して、0.05重量部〜15重量部、好ましくは0.5重量部〜10重量部である。
When a sensitizer is used, for example, N, N-dimethylaminobenzoic acid ethyl ester, N, N-dimethylaminobenzoic acid isoamyl ester, pentyl 4-dimethylaminobenzoate, tritylamine, triethanolamine, etc. Secondary amines are used, and these can be used alone or in combination of two or more. Among these, for example, DETX-S (aminobenzoic acid sensitizer manufactured by Nippon Kayaku) can be obtained as a commercial product.
These sensitizers are 0.05 to 15 parts by weight, preferably 0.5 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of (A) acrylic monomer.

カップリング剤としては、例えば、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)3−アミノプロピルメチルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、N−(2−(ビニルベンジルアミノ)エチル)3−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン等のシラン系カップリング剤、イソプロピル(N−エチルアミノエチルアミノ)チタネート、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、チタニウムジ(ジオクチルピロフォスフェート)オキシアセテート、テトライソプロピルジ(ジオクチルフォスファイト)チタネート、ネオアルコキシトリ(p−N−(β−アミノエチル)アミノフェニル)チタネート等のチタン系カップリング剤、Zr−アセチルアセトネート、Zr−メタクリレート、Zr−プロピオネート、ネオアルコキシジルコネート、ネオアルコキシトリスネオデカノイルジルコネート、ネオアルコキシトリス(ドデカノイル)ベンゼンスルフォニルジルコネート、ネオアルコキシトリス(エチレンジアミノエチル)ジルコネート、ネオアルコキシトリス(m−アミノフェニル)ジルコネート、アンモニウムジルコニウムカーボネート、Al−アセチルアセトネート、Al−メタクリレート、Al−プロピオネート等のジルコニウム、或いはアルミニウム系カップリング剤等が必要により使用される。カップリング剤を使用する事により基材との密着性が向上し、かつ耐湿信頼性に優れた硬化膜が得られる。
これらカップリング剤の使用量は、(A)、(B)、(C)及び(D)の合計量100重量部に対して、0.1〜5重量部、好ましくは0.5〜3重量部である。
Examples of the coupling agent include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltri Methoxysilane, N- (2-aminoethyl) 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) 3-aminopropylmethyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxy Silane, vinyltrimethoxysilane, N- (2- (vinylbenzylamino) ethyl) 3-aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-chloropropylmethyldimethoxysilane, 3-chloropropi Silane coupling agents such as trimethoxysilane, isopropyl (N-ethylaminoethylamino) titanate, isopropyl triisostearoyl titanate, titanium di (dioctyl pyrophosphate) oxyacetate, tetraisopropyl di (dioctyl phosphite) titanate, neo Titanium coupling agents such as alkoxytri (p-N- (β-aminoethyl) aminophenyl) titanate, Zr-acetylacetonate, Zr-methacrylate, Zr-propionate, neoalkoxyzirconate, neoalkoxytrisneodecanoyl Zirconate, Neoalkoxytris (dodecanoyl) benzenesulfonyl zirconate, Neoalkoxytris (ethylenediaminoethyl) zirconate, Neoalkoxytris (m-aminophenyl) Zirconate, ammonium zirconium carbonate, Al-acetylacetonate, Al-methacrylate, Al-propionate and other zirconium, or aluminum coupling agents are used as necessary. By using a coupling agent, the adhesiveness with a base material improves and the cured film excellent in moisture resistance reliability is obtained.
The amount of these coupling agents used is 0.1 to 5 parts by weight, preferably 0.5 to 3 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total amount of (A), (B), (C) and (D). Part.

界面活性剤はネガ型感光性樹脂組成物の塗布適性を向上させる目的で、必要により、用いることが出来る。使用しうる界面活性剤の例としては、例えばシリコン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤が挙げられ、市販品としてメガファックF−470(大日本インキ化学工業製)が入手出来る。その添加量としては、(A)、(B)、(C)及び(D)の合計量100重量部に対して、0.01〜1重量部、好ましくは0.05〜0.8重量部である。   The surfactant can be used as necessary for the purpose of improving the coating suitability of the negative photosensitive resin composition. Examples of surfactants that can be used include silicon surfactants and fluorine surfactants, and Megafac F-470 (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) is available as a commercial product. The addition amount is 0.01 to 1 part by weight, preferably 0.05 to 0.8 part by weight, with respect to 100 parts by weight of the total amount of (A), (B), (C) and (D). It is.

次に、前記のネガ型感光性樹脂組成物を使用して、フォトリソグラフ技術により第1の基盤上に設けられたパターン化された構造体を介して、第2の基盤を圧着させて両基盤を接着させた機能素子の製造方法について、図1に示す機能素子の例に基づいて説明する。   Next, using the above-mentioned negative photosensitive resin composition, the second substrate is pressure-bonded through a patterned structure provided on the first substrate by photolithography technology to form both substrates. A method for manufacturing a functional element to which is bonded will be described based on an example of the functional element shown in FIG.

本発明の機能素子の製造方法において、使用できる基盤としては、特に限定されるものではなく、ネガ型感光性樹脂組成物を用いて構造体を構築できるものであれば、基盤の形状にはこだわらず、部品等の一部であっても良い。基盤の素材(図1の符号1)として使用できるものとして、例えば、ガラス基材、プラスチックフィルム基材、電気電子回路基材、半導体装置用の部品基材、半導体ウェハ基材、MEMS作成用基材又はその他の部品基材等が挙げられる。   In the method for producing a functional element of the present invention, the substrate that can be used is not particularly limited, and the substrate shape is not particularly limited as long as a structure can be constructed using a negative photosensitive resin composition. Alternatively, it may be a part of a part or the like. Examples of materials that can be used as the base material (reference numeral 1 in FIG. 1) include glass substrates, plastic film substrates, electrical and electronic circuit substrates, component substrates for semiconductor devices, semiconductor wafer substrates, and MEMS creation substrates. Examples thereof include materials and other component base materials.

ガラス基材としては、例えば液晶表示装置、プラズマ表示装置及びブラウン管などに代表されるディスプレイ用無アルカリガラス基材が挙げられる。
プラスチックフィルム基材としては、例えばポリイミドフィルム、ポリエステルフィルム、ポリエーテルサルフォンフィルム、ポリカーボネートフィルム、シクロオレフィン系フィルムなどの単体プラスチックフィルム、その他位相差フィルム、拡散フィルム、反射防止フィルムなど機能性を持ったプラスチックフィルムなども挙げられる。
電気電子回路基材としては、通常用いられているガラエポ電気回路基盤、フレキシブル回路基盤などが挙げられる。
半導体装置用の部品基材としては、半導体チップをマウントした装置や光半導体素子(受光素子、発光素子、CMOS、CCDなど)等をマウントした半導体装置用の部品基材などが挙げられる。
半導体ウェハ基盤としては、例えばSiウェハ基盤などを示し、半導体製造工程中での半導体基盤に適用されることも出来る。
MEMS作成用基材又はその他の部品基材の例としては、例えば分離バルブなどに代表されるバイオチップ関連用基盤、インクジェットヘッド部品用基盤などが挙げられる。
Examples of the glass substrate include a non-alkali glass substrate for a display represented by a liquid crystal display device, a plasma display device, a cathode ray tube, and the like.
As a plastic film substrate, for example, a single plastic film such as a polyimide film, a polyester film, a polyether sulfone film, a polycarbonate film, a cycloolefin film, other retardation films, a diffusion film, an antireflection film, etc. Examples include plastic films.
Examples of the electric / electronic circuit substrate include commonly used glass epoxy electric circuit boards and flexible circuit boards.
Examples of the component base material for a semiconductor device include a device mounted with a semiconductor chip and a component base material for a semiconductor device mounted with an optical semiconductor element (light receiving element, light emitting element, CMOS, CCD, etc.).
As the semiconductor wafer substrate, for example, a Si wafer substrate or the like is shown, and the semiconductor wafer substrate can be applied to a semiconductor substrate in a semiconductor manufacturing process.
Examples of the MEMS creation substrate or other component substrate include a biochip-related substrate represented by a separation valve, an inkjet head component substrate, and the like.

本発明において使用されるネガ型感光性樹脂組成物(図1の符号2)は、溶液として、通常スピンコート法により第1の基盤上に塗布が行われるが、塗布方法として特に限定されるものではなく、塗布する基材、部品等に応じて適宜選択され、ロールコート法、スプレー法、カーテンコート法、スリットコート法、バーコート法、インクジェット法等の塗布方法を用いることも出来る。
構造体の膜厚としては、特に限定されるものではないが、例えば硬化後1μm〜50μm、好ましくは1μm〜30μmになるような条件でネガ型感光性樹脂組成物溶液の濃度に調整し、前記の塗布方法により塗布することが出来る。
The negative photosensitive resin composition (reference numeral 2 in FIG. 1) used in the present invention is applied as a solution on the first substrate, usually by spin coating, but is particularly limited as a coating method. Instead, it is appropriately selected according to the substrate to be applied, parts, etc., and application methods such as roll coating, spraying, curtain coating, slit coating, bar coating, and ink jet can be used.
The film thickness of the structure is not particularly limited. For example, the thickness of the structure is adjusted to 1 μm to 50 μm, preferably 1 μm to 30 μm, and the concentration of the negative photosensitive resin composition solution is adjusted. The coating method can be used.

次に第1の基盤に塗布後の乾燥条件としては、ネガ型感光性組成物溶液中の各成分の配合比、溶剤の種類によって最適な条件を選択する必要があるが、通常、70℃〜125℃でプリベークを行い、溶剤を除去する。乾燥時間としては、プリベークが終了した時点で、表面上でタックが発生しないような時間に調整するのが好ましい。   Next, as the drying conditions after coating on the first substrate, it is necessary to select the optimum conditions depending on the blending ratio of each component in the negative photosensitive composition solution and the type of solvent. Pre-bake at 125 ° C. to remove the solvent. The drying time is preferably adjusted to a time at which tack does not occur on the surface when pre-baking is completed.

次に、所定のパターンマスク(図1の符号3)を介し、露光機で照射し、アルカリ現像液により現像し不要部分(未硬化部分)を除去後、乾燥工程を経て第1の基盤上に設けられた構造体を得ることが出来る。   Next, it is irradiated with an exposure machine through a predetermined pattern mask (reference numeral 3 in FIG. 1), developed with an alkali developer to remove unnecessary portions (uncured portions), and then dried on the first substrate. The provided structure can be obtained.

露光に使用される放射線に関しては、特に制限を受けるものではなく、光重合開始剤の吸収波長域の光源を使用するのが好ましい。例えば、可視光、紫外光等を使用することが出来る。190nm〜440nmの波長範囲が好ましく、さらに365nmの紫外線が特に好ましい。また、照射エネルギーとしては、50〜1000mJが好ましい。   The radiation used for exposure is not particularly limited, and it is preferable to use a light source in the absorption wavelength region of the photopolymerization initiator. For example, visible light, ultraviolet light, or the like can be used. A wavelength range of 190 nm to 440 nm is preferable, and an ultraviolet ray of 365 nm is particularly preferable. Moreover, as irradiation energy, 50-1000 mJ is preferable.

露光方法に関しては、特にこれらに限定されるものではないが、それ自体公知のダイレクトコンタクト露光又はプロキシミティー露光等を適用することが出来る。
現像方法に関しては、特に限定されるものではなく、未硬化部分を除去出来るような現像液を用いてそれ自体公知の方法により行われる。使用しうる現像液の具体例としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、アンモニア等の無機アルカリ類、エチルアミン、n−プロピルアミン等の脂肪族1級アミン類、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン等の脂肪族2級アミン類、トリメチルアミン、メチルジエチルアミン、ジメチルエチルアミン、トリエチルアミン等の脂肪族3級アミン類、N−メチルピペリジン、N−メチルピロリジン等の脂環族3級アミン類、ピリジン、キノリン等の芳香族3級アミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の4級アンモニウム塩等のアルカリ性化合物の水溶液を使用することが出来る。 前記アルカリ性化合物の水溶液には、界面活性剤を適宜添加して使用することも出来る。現像液の濃度としては、通常0.1重量%〜5重量%が採用できる。
The exposure method is not particularly limited to these, but known direct contact exposure or proximity exposure can be applied.
The developing method is not particularly limited, and it is carried out by a method known per se using a developer that can remove the uncured portion. Specific examples of the developer that can be used include, for example, inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate and ammonia, aliphatic primary amines such as ethylamine and n-propylamine, diethylamine and di- aliphatic secondary amines such as n-propylamine, aliphatic tertiary amines such as trimethylamine, methyldiethylamine, dimethylethylamine and triethylamine, alicyclic tertiary amines such as N-methylpiperidine and N-methylpyrrolidine, An aqueous solution of an alkaline compound such as an aromatic tertiary amine such as pyridine or quinoline or a quaternary ammonium salt such as tetramethylammonium hydroxide or tetraethylammonium hydroxide can be used. A surfactant may be added as appropriate to the aqueous solution of the alkaline compound. As the concentration of the developer, usually 0.1% by weight to 5% by weight can be employed.

現像方法としては、それ自体公知のパドル現像、ディップ現像、シャワー現像等のいずれでもよく、現像時間は、通常、常温で10〜600秒間程度である。現像後、水洗工程を経たのち、圧縮空気や圧縮窒素で風乾させることが出来る。
このようにして、前記ネガ型感光性樹脂組成物を使用して第1の基盤上に使用したパタ−ンマスクに応じて任意の構造体(図1の符号4)を形成することが出来る。
The developing method may be any of publicly known paddle development, dip development, shower development, etc., and the development time is usually about 10 to 600 seconds at room temperature. After development, after a washing step, it can be air dried with compressed air or compressed nitrogen.
In this manner, an arbitrary structure (reference numeral 4 in FIG. 1) can be formed according to the pattern mask used on the first substrate using the negative photosensitive resin composition.

次に第1の基盤上に設けられた構造体上に第2の基盤(図1の符号5)を圧着させて両基盤を接着させる工程について述べる。通常は、第1の基盤上に構造体を作成した状態で第2基盤を圧着し、その後両基盤もしくは片基盤を加熱することで両基盤を接着させる。この工程に関しては、基盤の種類により両基盤の圧着方法、加熱方法を適宜変更するのが好ましい。   Next, a process of bonding a second substrate (reference numeral 5 in FIG. 1) on the structure provided on the first substrate and bonding the two substrates will be described. Usually, the second substrate is pressure-bonded in a state where a structure is formed on the first substrate, and then both substrates or one substrate is heated to bond both substrates. Regarding this step, it is preferable to appropriately change the pressure bonding method and the heating method of both substrates depending on the types of the substrates.

例えば、ガラス基盤を圧着/接着する場合には、加熱されたホットプレート上に構造体を作成した第1の基盤を載せて、直ちに第2の基盤を圧着、加熱放置することで両基盤を接着することが可能である。また構造体を作成した第1の基盤上にあらかじめ第2基盤を配置しておき、その後の加熱工程を経て圧着させることも可能である。これらは、機能素子の機能により、必要により、大気圧下又は減圧下で行われる。
加熱工程における温度は、(D)エポキシ化合物の反応性を考慮して十分な接着性が発現する温度が適宜選択される。例えば、固形のエポキシ化合物の場合は、通常100℃〜200℃の範囲で加熱接着させることにより接着性が発現される。加熱時の構造体の変形を考慮すると160℃以下の加熱温度で接着させるのがより好ましい。
For example, when pressure bonding / bonding glass substrates, place the first substrate with the structure on a heated hot plate, immediately bond the second substrate, and let the substrate stand by heating. Is possible. It is also possible to place the second base in advance on the first base on which the structure is formed, and to perform pressure bonding through a subsequent heating step. These are performed under atmospheric pressure or reduced pressure as necessary depending on the function of the functional element.
As the temperature in the heating step, a temperature at which sufficient adhesiveness is developed in consideration of the reactivity of the epoxy compound (D) is appropriately selected. For example, in the case of a solid epoxy compound, the adhesiveness is usually expressed by heating and bonding in the range of 100 ° C to 200 ° C. In consideration of the deformation of the structure during heating, it is more preferable to bond at a heating temperature of 160 ° C. or less.

又、プラスチックフィルム基盤同士を圧着/接着する場合には、あらかじめ構造体を作成した第1基盤フィルムに第2基盤フィルムをロール張り合わせ装置を使用して圧着することが可能である。加熱工程としては、張り合わせ直後に両基盤に熱を掛けることで接着させることが可能である。また、張り合わせの直前に第1基盤フィルム、第2基盤フィルムを加熱して、圧着と加熱工程をほぼ同時に行うことも可能である。加熱工程では、基盤フィルムに損傷を与えない程度の温度範囲が好ましく、基盤フィルムの種類により決定し、加熱工程(加熱温度、保持時間)を制御する必要がある。これらは、機能素子の機能により、大気圧下又は減圧下で行われる。   Further, when the plastic film substrates are bonded / bonded to each other, the second substrate film can be bonded to the first substrate film on which the structure has been prepared using a roll laminating apparatus. As a heating process, it is possible to make it adhere | attach by applying heat to both bases immediately after bonding. Also, it is possible to heat the first base film and the second base film immediately before bonding and perform the pressure bonding and the heating step almost simultaneously. In the heating step, a temperature range that does not damage the substrate film is preferable, and it is necessary to determine the type of the substrate film and control the heating step (heating temperature, holding time). These are performed under atmospheric pressure or reduced pressure depending on the function of the functional element.

上記の説明は2枚の基盤を構造体を介して接着した機能素子の例であるが、第2の基盤の上に前記に準じて第2の構造体を設け、その上に第3の基盤を接着することにより多層構造を有する機能素子を製造することも可能である。   The above description is an example of a functional element in which two substrates are bonded via a structure. The second substrate is provided on the second substrate in accordance with the above, and the third substrate is provided on the second substrate. It is also possible to manufacture a functional element having a multilayer structure by adhering.

このようにして、パターンマスクに応じて任意の構造体の設けられた第1の基盤と第2の基盤を該構造体を介して、張り合わせ条件を適宜調整して圧着/接着することにより、所望の機能素子を形成することが出来る。本発明において、特に好ましい機能素子として、液晶表示素子が挙げられる。   In this way, the first base plate and the second base plate provided with an arbitrary structure according to the pattern mask are appropriately bonded and bonded / bonded via the structure by pressing / bonding. Functional elements can be formed. In the present invention, a liquid crystal display element is particularly preferable as a functional element.

本発明の機能素子を液晶表示素子に適用する場合は、例えば、次のようにして調製される(図2を参照)。
まず、前記の方法に準じて第1の基盤(図2の符号1)に構造体(図2の符号4)を設け、シール剤(図2の符号6)の塗布された第2の基盤(図2の符号2)を圧着し、次いで液晶注入口(図2の符号7)から液晶を注入し、注入口を封じて本発明の液晶表示素子を得る。尚、本発明の液晶表示素子においては、前記ネガ型感光性樹脂組成物から調製された構造体が両基盤を接着する機能と、両基盤間に一定量の液晶を保持する為の間隙を与えるためのスペイサーの機能も有するものである。
When the functional element of the present invention is applied to a liquid crystal display element, it is prepared, for example, as follows (see FIG. 2).
First, according to the above-described method, a structure (reference numeral 4 in FIG. 2) is provided on the first base (reference numeral 1 in FIG. 2), and a second base (with reference numeral 6 in FIG. 2) is applied ( 2 is pressure-bonded, then liquid crystal is injected from a liquid crystal inlet (reference numeral 7 in FIG. 2), and the inlet is sealed to obtain the liquid crystal display element of the present invention. In the liquid crystal display element of the present invention, the structure prepared from the negative photosensitive resin composition provides a function of bonding both substrates and a gap for holding a certain amount of liquid crystal between the substrates. It also has a function of a spacer for the purpose.

本発明の機能素子は解像度が高く、基盤に対する接着性にすぐれている。従って、液晶表示素子、プラズマ表示素子、電子回路素子、光半導体素子(受光素子、発光素子、CMOS、CCDチップなど)、MEMS作成用素子等として有用である。   The functional element of the present invention has high resolution and excellent adhesion to the substrate. Therefore, it is useful as a liquid crystal display element, a plasma display element, an electronic circuit element, an optical semiconductor element (light receiving element, light emitting element, CMOS, CCD chip, etc.), an element for producing MEMS, and the like.

次に本発明の機能素子を実施例に基づき更に詳細に説明するが、本発明がこれらの実施例に限定されるものではない。以下において、「%」及び「部」は、特記しない限りそれぞれ「重量%」及び「重量部」を意味する。   Next, although the functional element of this invention is demonstrated in detail based on an Example, this invention is not limited to these Examples. In the following, “%” and “part” mean “% by weight” and “part by weight”, respectively, unless otherwise specified.

実施例1〜実施例3
○ネガ型感光性樹脂組成物溶液の調製
(A)アクリルモノマーとしてDPHAを、(B)不飽和カルボン酸とその他の不飽和化合物を共重合させて得られたアルカリ可溶性ポリマーとして下記B−1を、又アルカリ可溶性フェノール樹脂の水素添加物して下記B−2を、(C)光重合開始剤として、イルガキュア907を、(D)下記式(1)で示されるエポキシ化合物(ア)としてNC6000を、又エポキシ化合物(イ)として、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)−1−ブタノールと1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキサンの重縮合物を、その他の添加剤として、エポキシ化合物と反応性を示す硬化剤として、H−1(フェノールノボラック樹脂)を、硬化促進剤として1B2PZ(1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール)を、界面活性剤としてメガファックF−470(フツ素系界面活性剤)を、増感剤としてDETX−S(チオキサントン系増感剤)を、溶剤として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)を、それぞれ表1示される重量部に従い配合後、溶解させてネガ型感光性樹脂組成物を得た。
Examples 1 to 3
Preparation of negative photosensitive resin composition solution (A) DPHA as an acrylic monomer, (B) B-1 below as an alkali-soluble polymer obtained by copolymerizing an unsaturated carboxylic acid and another unsaturated compound In addition, as a hydrogenated alkali-soluble phenol resin, the following B-2 is used: (C) Irgacure 907 as a photopolymerization initiator, (D) NC6000 as an epoxy compound (a) represented by the following formula (1) In addition, as an epoxy compound (a), a polycondensate of 2,2-bis (hydroxymethyl) -1-butanol and 1,2-epoxy-4-vinylcyclohexane is used as another additive, and is reactive with the epoxy compound. H-1 (phenol novolac resin) as a curing agent showing 1B2PZ (1-benzyl-2-phenylimidazole) as a curing accelerator Table 1 shows Megafac F-470 (fluorine surfactant) as a surfactant, DETX-S (thioxanthone sensitizer) as a sensitizer, and propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) as a solvent. After blending according to the indicated parts by weight, it was dissolved to obtain a negative photosensitive resin composition.

表1(組成表、単位は部)
実施例1 実施例2 実施例3
(A)DPHA 33 35 55
(B)
B−1 34 32 −
B−2 − − 45
(C)イルガキュア907 2.5 2.5 2.5
(D)エポキシ化合物 (ア)21.1 (イ)18.7 (ア)11.52
硬化剤 9.0 10.9 −
硬化促進剤 0.21 0.37 0.12
界面活性剤 0.55 0.1 0.58
増感剤 1.2 1.2 1.2
溶剤 112.06 124.12 141.68
Table 1 (Composition table, units are parts)
Example 1 Example 2 Example 3
(A) DPHA 33 35 55
(B)
B-1 34 32-
B-2 − − 45
(C) Irgacure 907 2.5 2.5 2.5
(D) Epoxy compound (A) 21.1 (A) 18.7 (A) 11.52
Curing agent 9.0 10.9-
Curing accelerator 0.21 0.37 0.12
Surfactant 0.55 0.1 0.58
Sensitizer 1.2 1.2 1.2
Solvent 112.06 124.12 141.68

(注)
(A)DPHA(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(アクリルモノマー) 日本化薬製)
(B)
B−1;モル配合比率としてメタクリル酸:メタクリル酸メチル:メタクリル酸nブチル=18:54:28(モル%)の共重合体であり、且つGPCでの分析により重量平均分子量が20000のものを使用した。
B−2;PHM−C(部分水添ポリビニルフェノール 丸善石油化学(株)製 重量平均分子量5500 水素添加率11.8%)
(C)イルガキュア907(光重合開始剤 チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)
(D)エポキシ化合物(ア);
(下記式(1)で示されるエポキシ化合物 NC6000 軟化点63℃ エポキシ当量222 日本化薬製)
(note)
(A) DPHA (dipentaerythritol hexaacrylate (acrylic monomer) manufactured by Nippon Kayaku)
(B)
B-1: a copolymer having a molar mixing ratio of methacrylic acid: methyl methacrylate: n-butyl methacrylate = 18: 54: 28 (mol%), and having a weight average molecular weight of 20000 by GPC analysis used.
B-2; PHM-C (partially hydrogenated polyvinylphenol, manufactured by Maruzen Petrochemical Co., Ltd., weight average molecular weight 5500, hydrogenation rate 11.8%)
(C) Irgacure 907 (Photoinitiator Ciba Specialty Chemicals)
(D) Epoxy compound (a);
(Epoxy compound represented by the following formula (1) NC6000, softening point 63 ° C, epoxy equivalent 222 manufactured by Nippon Kayaku)

Figure 2007304355
Figure 2007304355

エポキシ化合物(イ);(2,2−ビス(ヒドロキシメチル)−1−ブタノールと1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキサンの重縮合物 軟化点77℃ エポキシ当量181)
硬化剤:H1(フェノールノボラック樹脂 フェノール当量105 明和化成製)
硬化促進剤:1B2PZ(1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール 四国化成製)
界面活性剤:メガファックF−470(フツ素系界面活性剤 大日本インキ化学工業製)
増感剤:DETX−S(チオキサントン系増感剤 日本化薬製)
溶剤:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
Epoxy compound (a); (polycondensate of 2,2-bis (hydroxymethyl) -1-butanol and 1,2-epoxy-4-vinylcyclohexane, softening point 77 ° C., epoxy equivalent 181)
Curing agent: H1 (phenol novolac resin, phenol equivalent 105, manufactured by Meiwa Kasei)
Curing accelerator: 1B2PZ (1-benzyl-2-phenylimidazole, manufactured by Shikoku Chemicals)
Surfactant: Megafac F-470 (Fluorine-based surfactant, Dainippon Ink & Chemicals, Inc.)
Sensitizer: DETX-S (thioxanthone sensitizer manufactured by Nippon Kayaku)
Solvent: Propylene glycol monomethyl ether acetate

実施例4〜6
○機能素子の作成
前記実施例1〜実施例3で得られた各ネガ型感光性樹脂組成物の溶液を用いて、表2の塗工条件により第1基盤として無アルカリガラスを用い、図1に示した工程により(第2基盤=無アルカリガラス)、それぞれ本発明の機能素子(実施例4〜実施例6)を得た。
Examples 4-6
○ Creation of functional element Using the solutions of the respective negative photosensitive resin compositions obtained in Examples 1 to 3, non-alkali glass was used as the first substrate according to the coating conditions shown in Table 2, and FIG. The functional elements (Examples 4 to 6) of the present invention were obtained by the steps shown in (2nd substrate = non-alkali glass), respectively.

表2(塗工条件)
実施例4 実施例5 実施例6
(注) (実施例1) (実施例2) (実施例3)
塗装方法 スピンコート法 スピンコート法 スピンコート法
プリベーク条件 100℃×180秒 100℃×180秒 100℃×180秒
硬化後の膜厚 6.6μm 6.1μm 6.3μm
紫外線照射エネルギー 300mJ 300mJ 500mJ
露光方法 ダイレクトコンタクト ダイレクトコンタクト ダイレクトコンタクト
現像方法 シャワー現像 シャワー現像 ディップ現像
現像条件 25℃ 40秒 25℃ 40秒 25℃ 30秒
Table 2 (Coating conditions)
Example 4 Example 5 Example 6
(Note) (Example 1) (Example 2) (Example 3)
Coating method Spin coating method Spin coating method Spin coating method Pre-baking conditions 100 ° C. × 180 seconds 100 ° C. × 180 seconds 100 ° C. × 180 seconds Film thickness after curing 6.6 μm 6.1 μm 6.3 μm
UV irradiation energy 300mJ 300mJ 500mJ
Exposure method Direct contact Direct contact Direct contact development method Shower development Shower development Dip development development conditions 25 ° C 40 seconds 25 ° C 40 seconds 25 ° C 30 seconds

注;対応する使用したネガ型感光性樹脂組成物の実施例番号を示す。   Note: Example number of the corresponding negative photosensitive resin composition used is shown.

現像剤としては、実施例4又は実施例5については、カヤミラーDVL−T50D(テトラメチルアンモニウムヒドロキシドと界面活性剤を主要な成分とする水性現像剤 日本化薬製)を、実施例6については、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド2.38%水溶液をそれぞれ使用した。   As for the developer, for Example 4 or Example 5, Kaya Miller DVL-T50D (Aqueous developer made by Nippon Kayaku with tetramethylammonium hydroxide and surfactant as main components) is used. Tetramethylammonium hydroxide 2.38% aqueous solution was used.

次に本発明のネガ型感光性樹脂組成物の接着性、解像性の評価について述べる。
○接着性評価
(接着性評価用第1基盤の作成工程)
60mm角、厚さ0.7mmの無アルカリガラス基盤上(ホウ珪酸ガラス)にスピンコート法を用いて、前記実施例1〜実施例3で得られた各ネガ型樹脂組成物溶液を塗布した。その後、100℃で180秒間ホットプレート上でプリベークを行った。このように得られた塗膜を大気雰囲気下にて、パターンマスクなしで365nmにおける紫外線照射エネルギーが300mJの条件で露光を行った。その後、前記カヤミラーDVL−T50Dで25℃、40秒間シャワー現像を行い、次いで、流水で洗浄し、風乾した。但し、実施例3についてはテトラメチルアンモニウムヒドロキシド2.38%水溶液を用いて現像し(25℃×30秒 ディップ現像)、流水で洗浄し、風乾した。
Next, evaluation of adhesiveness and resolution of the negative photosensitive resin composition of the present invention will be described.
○ Adhesive evaluation (Creation process of first base for adhesive evaluation)
Each negative resin composition solution obtained in Examples 1 to 3 was applied onto a 60 mm square, 0.7 mm thick non-alkali glass substrate (borosilicate glass) using a spin coating method. Thereafter, prebaking was performed on a hot plate at 100 ° C. for 180 seconds. The coating film thus obtained was exposed in an air atmosphere without a pattern mask under the condition that the ultraviolet irradiation energy at 365 nm was 300 mJ. Thereafter, shower development was performed at 25 ° C. for 40 seconds with the Kaya mirror DVL-T50D, and then washed with running water and air-dried. However, Example 3 was developed with a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (25 ° C. × 30 seconds dip development), washed with running water, and air-dried.

(接着性評価用素子の作成)
前記により得られた第1基盤上に、第2基盤として、1.75mm角の無アルカリガラス(ホウ珪酸ガラス)チップを等間隔になるように10ヶ載せた(図3を参照)。その後、この第2基盤が搭載された第1基盤を、150℃に加熱したホットプレート上に載せて、第2基盤上に第1基盤の基材と同様なガラス基盤を載せて、さらにその上に重さ100gの重りを5ヶ載せて30分間放置させた。30分放置後、第2基盤上に載せた圧着用ガラス基盤と重りを外して、第2基盤チップが接着した第1基盤をホットプレート上より取り外した。このようにして、接着評価用機能素子を得る事が出来た。このような操作を実施例1〜実施例3のネガ型感光性樹脂組成物について行い、3個の接着評価用機能素子(実施例7〜実施例9)を得た。
(Creation of adhesive evaluation element)
Ten non-alkali glass (borosilicate glass) chips of 1.75 mm square were placed on the first base obtained as described above at equal intervals (see FIG. 3). Thereafter, the first substrate on which the second substrate is mounted is placed on a hot plate heated to 150 ° C., a glass substrate similar to the base material of the first substrate is placed on the second substrate, and further thereon 5 weights of 100 g were placed on the plate and allowed to stand for 30 minutes. After leaving for 30 minutes, the pressure-bonding glass substrate placed on the second substrate and the weight were removed, and the first substrate to which the second substrate chip was bonded was removed from the hot plate. In this way, a functional element for adhesion evaluation could be obtained. Such operation was performed about the negative photosensitive resin composition of Example 1- Example 3, and the three functional elements for adhesion evaluation (Example 7- Example 9) were obtained.

(接着評価)
前記で得られた各接着評価用機能素子の接着性は次のように測定した。接着評価として、ボンドテスター(SS−30W 西進商事(株)製)を使用した。ボンドテスターの評価台に各機能素子を設置し、横方向から外力を加えてその抵抗力を測定した(図4を参照)。結果を表3に示す。ネガ型感光性樹脂組成物(実施例1〜実施例3)を用いて得られた各接着評価用機能素子(実施例7〜実施例9)はいずれも優れた接着性を示した。すなわち、本発明のネガ型感光性樹脂組成物を用いることによって、優れた対向基盤との接着性を示す機能素子を得られることが確認できた。
(Adhesion evaluation)
The adhesion of each functional element for adhesion evaluation obtained above was measured as follows. For adhesion evaluation, a bond tester (SS-30W manufactured by Seishin Shoji Co., Ltd.) was used. Each functional element was installed on the evaluation table of the bond tester, and the resistance force was measured by applying an external force from the lateral direction (see FIG. 4). The results are shown in Table 3. Each adhesion evaluation functional element (Example 7 to Example 9) obtained using the negative photosensitive resin composition (Example 1 to Example 3) exhibited excellent adhesiveness. That is, it was confirmed that by using the negative photosensitive resin composition of the present invention, a functional element exhibiting excellent adhesion with the counter substrate can be obtained.

表3 接着性の測定結果
実施例7 実施例8 実施例9
(注) (実施例1) (実施例2) (実施例3)
接着強度(MPa) 20.7 22.3 20.9
Table 3 Measurement results of adhesion
Example 7 Example 8 Example 9
(Note) (Example 1) (Example 2) (Example 3)
Adhesive strength (MPa) 20.7 22.3 20.9

注;対応する使用したネガ型感光性樹脂組成物の実施例番号を示す。   Note: Example number of the corresponding negative photosensitive resin composition used is shown.

○解像性評価
第1基盤上に作成される構造体の解像性を評価するに当たり、第1基盤上に所定のマスクを介して露光し、φ10μm、φ20μm及びφ30μmの構造体(解像性評価用第1基盤)を作成し、それらの構造体の形状を光学顕微鏡で観察することにより評価した。
○ Resolution evaluation In evaluating the resolution of the structure formed on the first substrate, the first substrate is exposed through a predetermined mask, and the structures of φ10 μm, φ20 μm and φ30 μm (resolution) The first substrate for evaluation) was prepared, and the shapes of these structures were evaluated by observing them with an optical microscope.

(解像性評価用第1基盤の作成工程)
60mm角、厚さ0.7mmの無アルカリガラス基盤上(ホウ珪酸ガラス)にスピンコート法を用いて、前記実施例1〜実施例3で得られた各ネガ型樹脂組成物溶液を塗布した。その後、100℃で180秒間ホットプレート上でプリベークを行った。このようにして得られた膜上に所定のパターンマスクを用い、ダイレクト露光法により大気雰囲気下にて、365nmにおける露光照度300mJの条件で露光を行った。その後、前記カヤミラーDVL−T50Dで25℃、40秒間現像工程を実施後、流水で洗浄し、風乾した。但し、実施例3についてはテトラメチルアンモニウムヒドロキシド2.38%水溶液を用いて現像し(25℃×30秒 ディップ現像)、流水で洗浄し、風乾した。この時の硬化後の膜厚は各6.6μmであった。このようにしてネガ型感光性樹脂組成物(実施例1〜実施例3)を用いて、3個の解像性評価用第1基盤(実施例10〜実施例12)を得た。
(Process for creating the first base for resolution evaluation)
Each negative resin composition solution obtained in Examples 1 to 3 was applied onto a 60 mm square, 0.7 mm thick non-alkali glass substrate (borosilicate glass) using a spin coating method. Thereafter, prebaking was performed on a hot plate at 100 ° C. for 180 seconds. Using a predetermined pattern mask on the film thus obtained, exposure was performed under the condition of an exposure illuminance of 300 mJ at 365 nm in an air atmosphere by a direct exposure method. Then, after carrying out a development process at 25 ° C. for 40 seconds with the Kaya mirror DVL-T50D, it was washed with running water and air-dried. However, Example 3 was developed with a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (25 ° C. × 30 seconds dip development), washed with running water, and air-dried. The film thickness after curing at this time was 6.6 μm. Thus, using the negative photosensitive resin composition (Examples 1 to 3), three first substrates for evaluation of resolution (Examples 10 to 12) were obtained.

(顕微鏡観察による解像性評価)
前記で得られた第1基盤について、光学顕微鏡を用いて、φ10μm、φ20μm及びφ30μmの円柱状パターン(構造体)の形状を観察した。その結果を表4に示す。ネガ型感光性樹脂組成物(実施例1〜実施例3)を用いて得られた各解像性評価用第1基盤(実施例10〜実施例12)には、いずれもシャープな円柱構造体を観察できた。すなわち、本発明のネガ型感光性樹脂組成物を用いることによって、優れたパターン解像性を示す構造体を得られることが確認できた。
(Resolution evaluation by microscopic observation)
About the 1st base | substrate obtained above, the shape of the columnar pattern (structure) of (phi) 10micrometer, (phi) 20micrometer, and (phi) 30micrometer was observed using the optical microscope. The results are shown in Table 4. Each of the first substrates for resolution evaluation (Examples 10 to 12) obtained using the negative photosensitive resin composition (Examples 1 to 3) has a sharp cylindrical structure. Could be observed. That is, it was confirmed that by using the negative photosensitive resin composition of the present invention, a structure showing excellent pattern resolution can be obtained.

表4 解像性の評価結果
実施例10 実施例11
(注) (実施例1) (実施例2)
φ10μm シャープな円柱構造体を観察 シャープな円柱構造体を観察
φ20μm シャープな円柱構造体を観察 シャープな円柱構造体を観察
φ30μm シャープな円柱構造体を観察 シャープな円柱構造体を観察
実施例12
(実施例3)
φ10μm シャープな円柱構造体を観察
φ20μm シャープな円柱構造体を観察
φ30μm シャープな円柱構造体を観察
Table 4 Evaluation results of resolution
Example 10 Example 11
(Note) (Example 1) (Example 2)
φ10μm Observing a sharp cylindrical structure φ20μm Observing a sharp cylindrical structure φ30μm Observing a sharp cylindrical structure Observing a sharp cylindrical structure
Example 12
(Example 3)
φ10μm A sharp cylindrical structure is observed
φ20μm Observing a sharp cylindrical structure
φ30μm Observation of a sharp cylindrical structure

注;対応する使用したネガ型感光性樹脂組成物の実施例番号を示す。   Note: Example number of the corresponding negative photosensitive resin composition used is shown.

表3及び表4の結果から明らかなように、本発明のネガ型感光性樹脂組成物は接着強度、解像性共に優れた構造体を与えるので有用であり、これを用いることにより、優れた機能素子を得ることが出来る。   As is apparent from the results of Tables 3 and 4, the negative photosensitive resin composition of the present invention is useful because it gives a structure excellent in both adhesive strength and resolution, and by using this, it is excellent in use. A functional element can be obtained.

は本発明の機能素子の作成における工程の概略図、Is a schematic diagram of the steps in the production of the functional element of the present invention, は本発明の機能素子を適用した液晶表示素子の概略図、Is a schematic diagram of a liquid crystal display element to which the functional element of the present invention is applied, は接着ガラスチップを設けた基盤の概略図、Is a schematic diagram of a substrate provided with an adhesive glass chip, はボンドテスターの概略図、をそれぞれ示す。Respectively shows the schematic of a bond tester.

符号の説明Explanation of symbols

図1〜図4において、1〜11は次のものを意味する。
1 第1の基盤
2 ネガ型感光性樹脂組成物塗工層
3 パターンマスク
4 構造体
5 第2の基盤
6 シール剤層
7 液晶注入口
8 液晶
9 ガラスチップ
10 引っかきつめ
11 ボンドテスターの評価台
1-4, 1-11 mean the following.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st base | substrate 2 Negative photosensitive resin composition coating layer 3 Pattern mask 4 Structure 5 2nd base | substrate 6 Sealant layer 7 Liquid crystal inlet 8 Liquid crystal 9 Glass chip 10 Scratch 11 Evaluation stand of bond tester

Claims (16)

第1の基盤上にフォトリソグラフにより設けられたパターン化された構造体を介して、第2の基盤を圧着させて2個の基盤を接着させた機能素子において、前記構造体を形成する為の樹脂組成物が(A)アクリルモノマー、(B)不飽和カルボン酸とその他の不飽和化合物を共重合させて得られたアルカリ可溶性ポリマー又はアルカリ可溶性フェノール樹脂の水素添加物、(C)光重合開始剤及び(D)エポキシ化合物を含有するネガ型感光性樹脂組成物であることを特徴とする前記機能素子。 In a functional element in which a second substrate is pressure-bonded and two substrates are bonded to each other via a patterned structure provided by photolithography on the first substrate, the structure is formed. The resin composition is (A) an acrylic monomer, (B) an alkali-soluble polymer obtained by copolymerizing an unsaturated carboxylic acid and another unsaturated compound, or a hydrogenated product of an alkali-soluble phenol resin, and (C) photopolymerization initiation. A negative photosensitive resin composition containing an agent and (D) an epoxy compound. ネガ型感光性樹脂組成物が更に溶剤を含有するものである請求項1に記載の機能素子。 The functional element according to claim 1, wherein the negative photosensitive resin composition further contains a solvent. ネガ型感光性樹脂組成物中の(B)成分が、メタクリル酸、メタクリル酸メチル及びメタクリル酸−n−ブチルを共重合させて得られたアルカリ可溶性ポリマーである請求項1又は請求項2に記載の機能素子。 The component (B) in the negative photosensitive resin composition is an alkali-soluble polymer obtained by copolymerizing methacrylic acid, methyl methacrylate and -n-butyl methacrylate. Functional elements. 共重合させて得られたアルカリ可溶性ポリマーの構成成分であるメタクリル酸のモル配合比率が、10モル%〜60モル%である請求項3に記載の機能素子。 The functional element according to claim 3, wherein a molar blending ratio of methacrylic acid which is a constituent component of the alkali-soluble polymer obtained by copolymerization is 10 mol% to 60 mol%. ネガ型感光性樹脂組成物中の(D)エポキシ化合物の軟化点が40℃〜110℃である請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の機能素子。 The functional element according to any one of claims 1 to 4, wherein the softening point of the (D) epoxy compound in the negative photosensitive resin composition is 40 ° C to 110 ° C. (D)エポキシ化合物が、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)−1−ブタノールと1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキサンの重縮合物又は下記式(1)で示されるエポキシ化合物である請求項5に記載の機能素子。
Figure 2007304355
(D) The epoxy compound is a polycondensate of 2,2-bis (hydroxymethyl) -1-butanol and 1,2-epoxy-4-vinylcyclohexane or an epoxy compound represented by the following formula (1): 5. The functional element according to 5.
Figure 2007304355
ネガ型感光性樹脂組成物中の(D)エポキシ化合物の(A)、(B)、(C)及び(D)の合計量中に占める割合が、重量比で5%〜50%である請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載の機能素子。 The proportion of the (D) epoxy compound in the negative photosensitive resin composition in the total amount of (A), (B), (C) and (D) is 5% to 50% by weight. The functional element as described in any one of Claims 1 thru | or 6. 第1の基盤上に(A)アクリルモノマー、(B)不飽和カルボン酸とその他の不飽和化合物を共重合させて得られたアルカリ可溶性ポリマー又はアルカリ可溶性フェノール樹脂の水素添加物、(C)光重合開始剤及び(D)エポキシ化合物を含有するネガ型感光性樹脂組成物を用いてフォトリソグラフにより構造体を設け、次いで該構造体上に第2の基盤を圧着させることを特徴とする2個の基盤を一体化させた機能素子の製造方法。 (A) an acrylic monomer, (B) a hydrogenated product of an alkali-soluble polymer or an alkali-soluble phenol resin obtained by copolymerizing an unsaturated carboxylic acid and another unsaturated compound on the first substrate, (C) light 2. A structure in which a structure is provided by photolithography using a negative photosensitive resin composition containing a polymerization initiator and (D) an epoxy compound, and then a second substrate is pressure-bonded onto the structure. Method of manufacturing a functional element with integrated substrate 機能素子が液晶表示素子である請求項8に記載の製造方法。 The manufacturing method according to claim 8, wherein the functional element is a liquid crystal display element. (A)アクリルモノマー、(B)不飽和カルボン酸とその他の不飽和化合物を共重合させて得られたアルカリ可溶性ポリマー又はアルカリ可溶性フェノール樹脂の水素添加物、(C)光重合開始剤及び(D)エポキシ化合物を含有する樹脂組成物であって、第1の基盤上にフォトリソグラフにより設けられたパターン化された構造体を介して、第2の基盤を圧着させて2個の基盤を接着させた機能素子を作成する上で用いられる、前記構造体を形成する為のネガ型感光性樹脂組成物。 (A) acrylic monomer, (B) hydrogenated product of alkali-soluble polymer or alkali-soluble phenol resin obtained by copolymerizing unsaturated carboxylic acid and other unsaturated compound, (C) photopolymerization initiator and (D ) A resin composition containing an epoxy compound, wherein the two substrates are bonded to each other through a patterned structure provided by photolithography on the first substrate. A negative photosensitive resin composition for forming the structure, which is used in preparing a functional element. ネガ型感光性樹脂組成物が更に溶剤を含有するものである請求項10に記載のネガ型感光性樹脂組成物。 The negative photosensitive resin composition according to claim 10, wherein the negative photosensitive resin composition further contains a solvent. ネガ型感光性樹脂組成物中の(B)成分が、メタクリル酸、メタクリル酸メチル及びメタクリル酸−n−ブチルを共重合させて得られたアルカリ可溶性ポリマーである請求項10又は請求項11に記載のネガ型感光性樹脂組成物。 The component (B) in the negative photosensitive resin composition is an alkali-soluble polymer obtained by copolymerizing methacrylic acid, methyl methacrylate and -n-butyl methacrylate. Negative photosensitive resin composition. 共重合させて得られたアルカリ可溶性ポリマーの構成成分であるメタクリル酸のモル配合比率が、10モル%〜60モル%である請求項12に記載のネガ型感光性樹脂組成物。 The negative photosensitive resin composition according to claim 12, wherein a molar blending ratio of methacrylic acid which is a constituent component of the alkali-soluble polymer obtained by copolymerization is 10 mol% to 60 mol%. ネガ型感光性樹脂組成物中の(D)エポキシ化合物の軟化点が40℃〜110℃である請求項10乃至請求項13のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。 The negative photosensitive resin composition according to any one of claims 10 to 13, wherein a softening point of the epoxy compound (D) in the negative photosensitive resin composition is 40 ° C to 110 ° C. (D)エポキシ化合物が、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)−1−ブタノールと1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキサンの重縮合物又は上記式(1)で示されるエポキシ化合物である請求項14に記載のネガ型感光性樹脂組成物。 (D) The epoxy compound is a polycondensate of 2,2-bis (hydroxymethyl) -1-butanol and 1,2-epoxy-4-vinylcyclohexane or an epoxy compound represented by the above formula (1). The negative photosensitive resin composition of 14. ネガ型感光性樹脂組成物中の(D)エポキシ化合物の(A)、(B)、(C)及び(D)の合計量中に占める割合が、重量比で5%〜50%である請求項10乃至請求項15のいずれか一項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
The proportion of the (D) epoxy compound in the negative photosensitive resin composition in the total amount of (A), (B), (C) and (D) is 5% to 50% by weight. The negative photosensitive resin composition as described in any one of Claims 10 thru | or 15.
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