JP2010210851A - Photosensitive resin composition - Google Patents

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聡 亀本
Tomoyuki Yumiba
智之 弓場
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photosensitive resin composition, having high sensitivity and little film reduction upon development, regardless of the duration time of left-standing, from an exposure step to a post-exposure baking step. <P>SOLUTION: The photosensitive resin composition contains: (a) an alkali soluble resin; (b) a photopolymerizable compound; (c) a photopolymerization initiator; (d) a photoacid generator; and (e) a crosslinking agent that reacts by an acid. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、感光性樹脂組成物に関する。さらに詳しくは、露光前はアルカリ水溶液に容易に溶解し、露光するとアルカリ水溶液に不溶となるネガ型の感光性樹脂組成物に関する。   The present invention relates to a photosensitive resin composition. More specifically, the present invention relates to a negative photosensitive resin composition that is easily dissolved in an alkaline aqueous solution before exposure and becomes insoluble in the alkaline aqueous solution upon exposure.

半導体集積回路やプリント回路基板などに用いられる絶縁材料として、例えば、感光性ポリイミド、感光性ポリベンゾオキサゾールなどの感光性樹脂組成物が開発実用化されている。これら感光性樹脂組成物において、近年環境に対する配慮から、従来の有機溶剤による現像からアルカリ水溶液による現像可能な感光性樹脂組成物が開発されている。このような感光性樹脂組成物には、重要な特性として感度と耐薬品性が求められている。   As insulating materials used for semiconductor integrated circuits and printed circuit boards, photosensitive resin compositions such as photosensitive polyimide and photosensitive polybenzoxazole have been developed and put into practical use. In these photosensitive resin compositions, in recent years, in consideration of the environment, photosensitive resin compositions that can be developed with an aqueous alkaline solution from development with a conventional organic solvent have been developed. Such a photosensitive resin composition is required to have sensitivity and chemical resistance as important characteristics.

アルカリ水溶液で現像可能なネガ型の感光性樹脂組成物として、これまでに、主鎖末端にアルカリ可溶性基を有するポリイミド、重合性化合物、重合開始剤、および熱架橋性化合物を含む感光性樹脂組成物(例えば、特許文献1〜2参照)が提案されている。しかし、これらの感光性樹脂組成物は感度が十分とは言えず、さらなる向上が必要であった。   As a negative photosensitive resin composition that can be developed with an alkaline aqueous solution, a photosensitive resin composition comprising a polyimide having an alkali-soluble group at the end of the main chain, a polymerizable compound, a polymerization initiator, and a thermally crosslinkable compound. A thing (for example, refer patent documents 1-2) is proposed. However, these photosensitive resin compositions cannot be said to have sufficient sensitivity, and further improvement is necessary.

また、アルカリ可溶性樹脂、重合性基含有化合物、光酸発生剤および酸により反応する架橋剤を含むネガ型感光性樹脂組成物(例えば、特許文献3参照)や、ポリイミド重合体、光酸発生剤および架橋剤を含有する樹脂組成物(例えば、特許文献4参照)が提案されている。しかし、これらの樹脂組成物は、露光後ただちにベーク処理する必要があり、露光から露光後ベークまでの放置時間が延びるにつれ感度が大幅に低下し、現像時の膜減りが大きくなる課題があった。   In addition, a negative photosensitive resin composition (for example, see Patent Document 3) containing an alkali-soluble resin, a polymerizable group-containing compound, a photoacid generator, and a crosslinking agent that reacts with an acid, a polyimide polymer, and a photoacid generator. And a resin composition containing a crosslinking agent (see, for example, Patent Document 4) have been proposed. However, these resin compositions need to be baked immediately after exposure, and there is a problem that the sensitivity greatly decreases as the standing time from exposure to post-exposure baking increases, and the film loss during development increases. .

国際公開第2004/109403号パンフレットInternational Publication No. 2004/109403 Pamphlet 国際公開第2006/098291号パンフレットInternational Publication No. 2006/098291 Pamphlet 特開2008−76740号公報JP 2008-76740 A 特開2008−231255号公報JP 2008-231255 A

本発明は、露光から露光後ベークまでの放置時間に関わらず、高感度で現像時の膜減りを低減した硬化被膜を形成することのできる感光性樹脂組成物を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a photosensitive resin composition capable of forming a cured film with high sensitivity and reduced film loss during development regardless of the standing time from exposure to post-exposure baking.

上記課題を解決するため、本発明の感光性樹脂組成物は下記の構成を有する。すなわち、(a)アルカリ可溶性樹脂、(b)光重合性化合物、(c)光重合開始剤、(d)光酸発生剤および(e)酸により反応する架橋剤を含有することを特徴とする感光性樹脂組成物である。   In order to solve the above problems, the photosensitive resin composition of the present invention has the following constitution. That is, it contains (a) an alkali-soluble resin, (b) a photopolymerizable compound, (c) a photopolymerization initiator, (d) a photoacid generator, and (e) a crosslinking agent that reacts with an acid. It is a photosensitive resin composition.

本発明によれば、露光から露光後ベークまでの放置時間に関わらず、高感度で現像時の膜減りの小さい感光性樹脂組成物を得ることができる。本発明の感光性樹脂組成物は、半導体素子の表面保護膜、層間絶縁膜、有機電界発光素子の絶縁層、回路基板の配線保護絶縁膜などに好適に用いることができる。   According to the present invention, it is possible to obtain a photosensitive resin composition having high sensitivity and small film loss during development regardless of the standing time from exposure to baking after exposure. The photosensitive resin composition of the present invention can be suitably used for a surface protective film of a semiconductor element, an interlayer insulating film, an insulating layer of an organic electroluminescent element, a wiring protective insulating film of a circuit board, and the like.

以下、本発明を詳細に説明する。本発明の感光性樹脂組成物は、(a)アルカリ可溶性樹脂、(b)光重合性化合物、(c)光重合開始剤、(d)光酸発生剤および(e)酸により反応する架橋剤を含有することを特徴とする。これらの成分を全て含有することにより、露光から露光後ベークまでの放置時間に関わらず、高感度で現像時の膜減りの小さい感光性樹脂組成物を得ることができる。例えば前記特許文献1〜2には、感光性樹脂組成物を構成する成分として、(a)〜(c)および(d)が開示されているが、これらの感光性樹脂組成物は感度が十分ではない。一方、例えば前記特許文献3には、(a)〜(b)および(d)〜(e)成分を含む、いわゆる化学増幅型のネガ型感光性樹脂組成物が開示されている。かかる感光性樹脂組成物は、露光のみでは架橋反応は不十分で、その後のベーク処理により酸触媒反応による架橋が促進され、硬化被膜が得られる。しかしこの方法では露光後ただちにベーク処理する必要があり、露光から露光後ベークまでの放置時間が延びるにつれ感度が大幅に低下し、現像時の膜減りが大きくなる。これは、光照射により(d)光酸発生剤から生じた酸が、時間の経過と共に組成物中または大気中に含まれる塩基成分と作用し、露光後ベーク処理の前に失活してしまうためであると考えられる。これに対し、本発明においては(b)光重合性化合物および(c)光重合開始剤と、(d)光酸発生剤および(e)酸により反応する架橋剤とを組み合わせることで、露光によりラジカルが発生し、瞬時に露光部が架橋する。この架橋により露光部の分子運動が制限されるため、(d)光酸発生剤から生じた酸と塩基成分との反応が抑制され、酸の失活を低減できる。この結果、露光から露光後ベークまでの放置時間に関わらず、現像時の膜減りの小さい硬化被膜を得ることができる。さらに、従来公知の(b)光重合性化合物および(c)光重合開始剤を含有するネガ型感光性樹脂組成物と比較した場合、本発明では(b)光重合性化合物および(c)光重合開始剤による架橋に加えて(d)光酸発生剤および(e)酸により反応する架橋剤による架橋の効果も得られるため、感度を向上させることができる。このため、本発明により、露光から露光後ベークまでの放置時間に関わらず高感度で耐薬品性に優れた、現像時の膜減りの小さい感光性樹脂組成物を得ることができる。   Hereinafter, the present invention will be described in detail. The photosensitive resin composition of the present invention comprises (a) an alkali-soluble resin, (b) a photopolymerizable compound, (c) a photopolymerization initiator, (d) a photoacid generator, and (e) a crosslinking agent that reacts with an acid. It is characterized by containing. By containing all these components, it is possible to obtain a photosensitive resin composition having high sensitivity and small film loss during development, regardless of the standing time from exposure to post-exposure baking. For example, Patent Documents 1 and 2 disclose (a) to (c) and (d) as components constituting the photosensitive resin composition, but these photosensitive resin compositions have sufficient sensitivity. is not. On the other hand, for example, Patent Document 3 discloses a so-called chemically amplified negative photosensitive resin composition containing components (a) to (b) and (d) to (e). In such a photosensitive resin composition, the crosslinking reaction is insufficient only by exposure, and the crosslinking by the acid catalyst reaction is promoted by the subsequent baking treatment, and a cured film is obtained. However, in this method, it is necessary to perform a baking process immediately after the exposure, and as the standing time from the exposure to the post-exposure baking is extended, the sensitivity is greatly lowered, and the film loss during development is increased. This is because (d) the acid generated from the photoacid generator by light irradiation acts with the base component contained in the composition or in the atmosphere over time, and is deactivated before the post-exposure bake treatment. This is probably because of this. On the other hand, in the present invention, by combining (b) a photopolymerizable compound and (c) a photopolymerization initiator with (d) a photoacid generator and (e) a crosslinking agent that reacts with an acid, Radicals are generated and the exposed area is instantly crosslinked. Since the molecular motion of the exposed portion is limited by this cross-linking, the reaction between the acid generated from the photoacid generator (d) and the base component is suppressed, and the deactivation of the acid can be reduced. As a result, it is possible to obtain a cured film having a small film loss at the time of development irrespective of the standing time from exposure to post-exposure baking. Furthermore, when compared with a conventionally known negative photosensitive resin composition containing (b) a photopolymerizable compound and (c) a photopolymerization initiator, in the present invention, (b) a photopolymerizable compound and (c) light In addition to crosslinking by a polymerization initiator, (d) a crosslinking effect by a photoacid generator and (e) a crosslinking agent that reacts with an acid can be obtained, so that sensitivity can be improved. Therefore, according to the present invention, it is possible to obtain a photosensitive resin composition having high sensitivity and excellent chemical resistance irrespective of the standing time from exposure to post-exposure baking and having a small film loss during development.

本発明の感光性樹脂組成物は、(a)アルカリ可溶性樹脂を含有する。本発明におけるアルカリ可溶性とは、樹脂をγ−ブチロラクトンに溶解した溶液をシリコンウエハー上に塗布し、120℃で4分間プリベークを行って膜厚10μm±0.5μmのプリベーク膜を形成し、該プリベーク膜を23±1℃の2.38重量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に1分間浸漬した後、純水でリンス処理したときの膜厚減少から求められる溶解速度が50nm/分以上であることをいう。   The photosensitive resin composition of the present invention contains (a) an alkali-soluble resin. In the present invention, alkali-soluble means that a solution in which a resin is dissolved in γ-butyrolactone is applied on a silicon wafer and prebaked at 120 ° C. for 4 minutes to form a prebaked film having a thickness of 10 μm ± 0.5 μm. The dissolution rate obtained from the decrease in film thickness when the membrane is immersed in a 2.38 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23 ± 1 ° C. for 1 minute and then rinsed with pure water is 50 nm / min or more. Say.

本発明に用いられる(a)アルカリ可溶性樹脂は、上記アルカリ可溶性を付与するため、樹脂の構造単位中および/またはその主鎖末端に酸性基を有することが好ましい。酸性基としては、例えば、カルボキシル基、フェノール性水酸基、スルホン酸基、チオール基などが挙げられる。また、フッ素原子を有することが好ましく、アルカリ水溶液で現像する際に、膜の界面に撥水性を付与し、界面のしみこみを抑制することができる。アルカリ可溶性樹脂中のフッ素原子含有量は、界面のしみこみ防止効果の観点から5重量%以上が好ましく、アルカリ水溶液に対する溶解性の点から20重量%以下が好ましい。   The (a) alkali-soluble resin used in the present invention preferably has an acidic group in the structural unit of the resin and / or at the end of the main chain in order to impart the alkali solubility. Examples of the acidic group include a carboxyl group, a phenolic hydroxyl group, a sulfonic acid group, and a thiol group. Moreover, it is preferable to have a fluorine atom, and when developing with an alkaline aqueous solution, water repellency can be imparted to the interface of the film and penetration of the interface can be suppressed. The fluorine atom content in the alkali-soluble resin is preferably 5% by weight or more from the viewpoint of preventing the penetration of the interface, and preferably 20% by weight or less from the viewpoint of solubility in an aqueous alkali solution.

(a)アルカリ可溶性樹脂としては、例えば、ポリイミド、ポリイミド前駆体、ポリベンゾオキサゾール前駆体であるポリヒドロキシアミド、アルカリ可溶性基を有するアクリル樹脂、ポリヒドロキシスチレン、ノボラック樹脂、レゾール樹脂などが挙げられる。ポリイミド前駆体としては、例えば、ポリアミド酸、ポリアミド酸エステル、ポリアミド酸アミド、ポリイソイミドなどが挙げられる。これらを2種以上含有してもよい。これらの樹脂のうち、硬化被膜の耐熱性および靱性の観点から、ポリイミド、ポリイミド前駆体、ポリヒドロキシアミドが好ましい。さらに、250℃以下の低温硬化における耐薬品性の観点から、ポリイミドがより好ましい。   Examples of (a) alkali-soluble resins include polyimides, polyimide precursors, polyhydroxyamides that are polybenzoxazole precursors, acrylic resins having alkali-soluble groups, polyhydroxystyrene, novolac resins, and resole resins. Examples of the polyimide precursor include polyamic acid, polyamic acid ester, polyamic acid amide, polyisoimide, and the like. Two or more of these may be contained. Of these resins, polyimide, polyimide precursor, and polyhydroxyamide are preferable from the viewpoint of heat resistance and toughness of the cured film. Furthermore, polyimide is more preferable from the viewpoint of chemical resistance in low-temperature curing at 250 ° C. or lower.

上述のポリイミドは下記一般式(1)で表される構造単位を有し、ポリイミド前駆体およびポリヒドロキシアミドは下記一般式(2)で表される構造単位を有する。これらを2種以上含有してもよいし、一般式(1)で表される構造単位および一般式(2)で表される構造単位を共重合した樹脂を用いてもよい。   The polyimide described above has a structural unit represented by the following general formula (1), and the polyimide precursor and the polyhydroxyamide have a structural unit represented by the following general formula (2). Two or more of these may be contained, or a resin obtained by copolymerizing the structural unit represented by the general formula (1) and the structural unit represented by the general formula (2) may be used.

Figure 2010210851
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一般式(1)中、Rは4〜10価の有機基、Rは2〜8価の有機基を表す。RおよびRはフェノール性水酸基、スルホン酸基またはチオール基を表し、それぞれ同じでも異なっていてもよい。pおよびqは0〜6の整数を表す。 In general formula (1), R 1 represents a 4 to 10 valent organic group, and R 2 represents a 2 to 8 valent organic group. R 3 and R 4 represent a phenolic hydroxyl group, a sulfonic acid group or a thiol group, and may be the same or different. p and q represent the integer of 0-6.

Figure 2010210851
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一般式(2)中、Rは2〜8価の有機基、Rは2〜8価の有機基を表す。RおよびRはフェノール性水酸基、スルホン酸基、チオール基、またはCOORを表し、それぞれ同じでも異なっていてもよい。Rは水素原子または炭素数1〜20の1価の炭化水素基を示す。rおよびsは0〜6の整数を表す。ただしr+s>0である。 In general formula (2), R 5 represents a divalent to octavalent organic group, and R 6 represents a divalent to octavalent organic group. R 7 and R 8 represent a phenolic hydroxyl group, a sulfonic acid group, a thiol group, or COOR 9 and may be the same or different. R 9 represents a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. r and s represent the integer of 0-6. However, r + s> 0.

本発明における(a)アルカリ可溶性樹脂は、一般式(1)または(2)で表される構造単位を10〜100000有することが好ましい。また、一般式(1)または(2)で表される構造単位に加えて、他の構造単位を有してもよい。この場合、一般式(1)または(2)で表される構造単位を、全構造単位中50mol%以上有することが好ましい。   The (a) alkali-soluble resin in the present invention preferably has 10 to 100,000 structural units represented by the general formula (1) or (2). Further, in addition to the structural unit represented by the general formula (1) or (2), another structural unit may be included. In this case, it is preferable that the structural unit represented by the general formula (1) or (2) has 50 mol% or more in all the structural units.

上記一般式(1)中、R−(Rは酸二無水物の残基を表す。Rは4価〜10価の有機基であり、なかでも芳香族環または環状脂肪族基を含有する炭素原子数5〜40の有機基が好ましい。 In the general formula (1), R 1- (R 3 ) p represents a residue of acid dianhydride. R 1 is a tetravalent to 10-valent organic group, and among them, an organic group having 5 to 40 carbon atoms containing an aromatic ring or a cyclic aliphatic group is preferable.

酸二無水物としては、具体的には、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、1,1−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、1,1−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、9,9−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)フルオレン酸二無水物、9,9−ビス{4−(3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル}フルオレン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5,6−ピリジンテトラカルボン酸二無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物および下記に示した構造の酸二無水物などの芳香族テトラカルボン酸二無水物や、ブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物などの脂肪族のテトラカルボン酸二無水物などを挙げることができる。これらを2種以上用いてもよい。   Specific examples of the acid dianhydride include pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, and 2,3,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic acid. Acid dianhydride, 2,2 ′, 3,3′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 2,2 ′, 3,3 ′ -Benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 2,2-bis (2,3-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 1,1 -Bis (3,4-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, 1,1-bis (2,3-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, Bis (2,3-dicarboxy Phenyl) methane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, 1,2,5,6-naphthalene tetracarboxylic acid Anhydride, 9,9-bis (3,4-dicarboxyphenyl) fluorenic dianhydride, 9,9-bis {4- (3,4-dicarboxyphenoxy) phenyl} fluorenic dianhydride, 2, 3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,5,6-pyridinetetracarboxylic dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride, 2,2- Bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride, acid dianhydride having the structure shown below, etc. Examples include aliphatic tetracarboxylic dianhydrides, aliphatic tetracarboxylic dianhydrides such as butanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, and the like. it can. Two or more of these may be used.

Figure 2010210851
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10は酸素原子、C(CF、C(CHまたはSOを表す。R11およびR12は水素原子、水酸基またはチオール基を表す。 R 10 represents an oxygen atom, C (CF 3 ) 2 , C (CH 3 ) 2 or SO 2 . R 11 and R 12 represent a hydrogen atom, a hydroxyl group or a thiol group.

上記一般式(2)中、R−(Rは酸の残基を表す。Rは2価〜8価の有機基であり、なかでも芳香族環または環状脂肪族基を含有する炭素原子数5〜40の有機基が好ましい。 In the general formula (2), R 5- (R 7 ) r represents an acid residue. R 5 is a divalent to octavalent organic group, and among them, an organic group having 5 to 40 carbon atoms containing an aromatic ring or a cyclic aliphatic group is preferable.

酸成分としては、ジカルボン酸の例としてテレフタル酸、イソフタル酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ビス(カルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビフェニルジカルボン酸、ベンゾフェノンジカルボン酸、トリフェニルジカルボン酸など、トリカルボン酸の例としてトリメリット酸、トリメシン酸、ジフェニルエーテルトリカルボン酸、ビフェニルトリカルボン酸など、テトラカルボン酸の例としてピロメリット酸、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸、2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、2,2’,3,3’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、1,1−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エタン、1,1−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)エタン、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メタン、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)メタン、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸、2,3,5,6−ピリジンテトラカルボン酸、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸および下記に示した構造の芳香族テトラカルボン酸や、ブタンテトラカルボン酸、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸などの脂肪族のテトラカルボン酸などを挙げることができる。これらを2種以上用いてもよい。   Examples of the acid component include dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, diphenyl ether dicarboxylic acid, bis (carboxyphenyl) hexafluoropropane, biphenyl dicarboxylic acid, benzophenone dicarboxylic acid, and triphenyl dicarboxylic acid. Examples of tetracarboxylic acids such as acid, trimesic acid, diphenyl ether tricarboxylic acid, biphenyl tricarboxylic acid, pyromellitic acid, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic acid, 2,3,3 ′, 4′-biphenyl Tetracarboxylic acid, 2,2 ′, 3,3′-biphenyltetracarboxylic acid, 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic acid, 2,2 ′, 3,3′-benzophenonetetracarboxylic acid, 2 , 2-bis (3,4-dical Xylphenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (2,3-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane, 1,1-bis (3,4-dicarboxyphenyl) ethane, 1,1-bis (2,3- Dicarboxyphenyl) ethane, bis (3,4-dicarboxyphenyl) methane, bis (2,3-dicarboxyphenyl) methane, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone, bis (3,4-dicarboxy) Phenyl) ether, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic acid, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic acid, 2,3,5,6-pyridinetetracarboxylic acid, 3,4,9,10 -Perylenetetracarboxylic acid and aromatic tetracarboxylic acid having the structure shown below, butanetetracarboxylic acid, 1,2,3,4-cyclopenta , And the like aliphatic tetracarboxylic acids such as tetracarboxylic acid. Two or more of these may be used.

Figure 2010210851
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10は酸素原子、C(CF、C(CHまたはSOを表す。R11およびR12は水素原子、水酸基またはチオール基を表す。 R 10 represents an oxygen atom, C (CF 3 ) 2 , C (CH 3 ) 2 or SO 2 . R 11 and R 12 represent a hydrogen atom, a hydroxyl group or a thiol group.

これらのうち、トリカルボン酸、テトラカルボン酸では1つまたは2つのカルボキシル基が一般式(2)におけるR基に相当する。また、上に例示したジカルボン酸、トリカルボン酸、テトラカルボン酸の水素原子を、一般式(2)におけるR基、好ましくは水酸基やスルホン酸基、チオール基などで1〜4個置換したものがより好ましい。これらの酸は、そのまま、あるいは酸無水物、活性エステルとして使用できる。 Among these, in tricarboxylic acid and tetracarboxylic acid, one or two carboxyl groups correspond to the R 7 group in the general formula (2). Further, dicarboxylic acids exemplified above, tricarboxylic acid, a hydrogen atom of the tetracarboxylic acid of the general formula (2) in the R 7 groups, preferably those 1-4 substituted by a hydroxyl group or a sulfonic acid group, a thiol group More preferred. These acids can be used as they are, or as acid anhydrides and active esters.

上記一般式(1)のR−(Rおよび上記一般式(2)のR−(Rはジアミンの残基を表す。RおよびRは2〜8価の有機基であり、なかでも芳香族環または環状脂肪族基を含有する炭素原子数5〜40の有機基が好ましい。 R 2 — (R 4 ) q of the general formula (1) and R 6 — (R 8 ) s of the general formula (2) represent a diamine residue. R 2 and R 8 are divalent to octavalent organic groups, and among them, an organic group having 5 to 40 carbon atoms containing an aromatic ring or a cyclic aliphatic group is preferable.

ジアミンの具体的な例としては、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,4’−ジアミノジフェニルスルヒド、4,4’−ジアミノジフェニルスルヒド、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、ベンジン、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、1,5−ナフタレンジアミン、2,6−ナフタレンジアミン、ビス(4−アミノフェノキシフェニル)スルホン、ビス(3−アミノフェノキシフェニル)スルホン、ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス{4−(4−アミノフェノキシ)フェニル}エーテル、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジエチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジエチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’,3,3’−テトラメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’,4,4’−テトラメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジ(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレンあるいはこれらの芳香族環の水素原子の少なくとも一部をアルキル基やハロゲン原子で置換した化合物や、脂肪族のシクロヘキシルジアミン、メチレンビスシクロヘキシルアミンおよび下記に示した構造のジアミンなどが挙げられる。これらを2種以上用いてもよい。   Specific examples of diamines include 3,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,4'-diaminodiphenylsulfone, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, 3,4′-diaminodiphenylsulfide, 4,4′-diaminodiphenylsulfide, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, benzine, m-phenylenediamine, p -Phenylenediamine, 1,5-naphthalenediamine, 2,6-naphthalenediamine, bis (4-aminophenoxyphenyl) sulfone, bis (3-aminophenoxyphenyl) sulfone, bis (4-aminophenoxy) biphenyl, bis {4 -(4-aminophenoxy) phenyl} -Ter, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-diethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'- Dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 3,3′-diethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 2,2 ′, 3,3′-tetramethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 3,3 ′ , 4,4′-tetramethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 2,2′-di (trifluoromethyl) -4,4′-diaminobiphenyl, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene or Compounds in which at least a part of hydrogen atoms of these aromatic rings are substituted with alkyl groups or halogen atoms, aliphatic cyclohexyldiamine, methylenebiscyclohexylamine, and Such as diamine of the structure, and the like. Two or more of these may be used.

Figure 2010210851
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10は酸素原子、C(CF、C(CHまたはSOを表す。R11〜R14は水素原子、水酸基またはチオール基を表す。 R 10 represents an oxygen atom, C (CF 3 ) 2 , C (CH 3 ) 2 or SO 2 . R 11 to R 14 represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, or a thiol group.

これらのジアミンは、ジアミンとして、または対応するジイソシアネート化合物、トリメチルシリル化ジアミンとして使用できる。   These diamines can be used as diamines or as corresponding diisocyanate compounds, trimethylsilylated diamines.

本発明に好ましく用いられるポリイミド前駆体は、テトラカルボン酸、対応するテトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸ジエステルジクロリドなどとジアミン、対応するジイソシアネート化合物、トリメチルシリル化ジアミンを反応させて得ることができる。ポリイミドは、一般に、テトラカルボン酸二無水物とジアミンを反応させて得られるポリイミド前駆体の1つであるポリアミド酸を、加熱あるいは酸や塩基などの化学処理で脱水閉環することにより得ることができる。   The polyimide precursor preferably used in the present invention can be obtained by reacting tetracarboxylic acid, corresponding tetracarboxylic dianhydride, tetracarboxylic acid diester dichloride and the like with diamine, corresponding diisocyanate compound, and trimethylsilylated diamine. Polyimide can be generally obtained by dehydrating and ring-closing polyamic acid, which is one of polyimide precursors obtained by reacting tetracarboxylic dianhydride and diamine, by heating or chemical treatment such as acid or base. .

本発明に好ましく用いられるポリヒドロキシアミドは、ビスアミノフェノールとジカルボン酸、対応するジカルボン酸クロリド、ジカルボン酸活性エステルなどを反応させて得ることができる。   The polyhydroxyamide preferably used in the present invention can be obtained by reacting bisaminophenol with a dicarboxylic acid, a corresponding dicarboxylic acid chloride, a dicarboxylic acid active ester, or the like.

また、これらの樹脂の末端を前述の酸性基を有するモノアミン、酸無水物、酸クロリド、モノカルボン酸により封止することで、主鎖末端に酸性基を有する樹脂を得ることができる。   Moreover, the resin which has an acidic group at the principal chain terminal can be obtained by sealing the terminal of these resins with the above-mentioned monoamine, acid anhydride, acid chloride, and monocarboxylic acid having an acidic group.

このようなモノアミンの好ましい例としては、5−アミノ−8−ヒドロキシキノリン、1−ヒドロキシ−7−アミノナフタレン、1−ヒドロキシ−6−アミノナフタレン、1−ヒドロキシ−5−アミノナフタレン、1−ヒドロキシ−4−アミノナフタレン、2−ヒドロキシ−7−アミノナフタレン、2−ヒドロキシ−6−アミノナフタレン、2−ヒドロキシ−5−アミノナフタレン、1−カルボキシ−7−アミノナフタレン、1−カルボキシ−6−アミノナフタレン、1−カルボキシ−5−アミノナフタレン、2−カルボキシ−7−アミノナフタレン、2−カルボキシ−6−アミノナフタレン、2−カルボキシ−5−アミノナフタレン、2−アミノ安息香酸、3−アミノ安息香酸、4−アミノ安息香酸、4−アミノサリチル酸、5−アミノサリチル酸、6−アミノサリチル酸、2−アミノベンゼンスルホン酸、3−アミノベンゼンスルホン酸、4−アミノベンゼンスルホン酸、3−アミノ−4,6−ジヒドロキシピリミジン、2−アミノフェノール、3−アミノフェノール、4−アミノフェノール、2−アミノチオフェノール、3−アミノチオフェノール、4−アミノチオフェノールなどが挙げられる。これらを2種以上用いてもよい。   Preferred examples of such monoamines include 5-amino-8-hydroxyquinoline, 1-hydroxy-7-aminonaphthalene, 1-hydroxy-6-aminonaphthalene, 1-hydroxy-5-aminonaphthalene, 1-hydroxy- 4-aminonaphthalene, 2-hydroxy-7-aminonaphthalene, 2-hydroxy-6-aminonaphthalene, 2-hydroxy-5-aminonaphthalene, 1-carboxy-7-aminonaphthalene, 1-carboxy-6-aminonaphthalene, 1-carboxy-5-aminonaphthalene, 2-carboxy-7-aminonaphthalene, 2-carboxy-6-aminonaphthalene, 2-carboxy-5-aminonaphthalene, 2-aminobenzoic acid, 3-aminobenzoic acid, 4- Aminobenzoic acid, 4-aminosalicylic acid, 5-aminosa Tyric acid, 6-aminosalicylic acid, 2-aminobenzenesulfonic acid, 3-aminobenzenesulfonic acid, 4-aminobenzenesulfonic acid, 3-amino-4,6-dihydroxypyrimidine, 2-aminophenol, 3-aminophenol, 4-aminophenol, 2-aminothiophenol, 3-aminothiophenol, 4-aminothiophenol and the like can be mentioned. Two or more of these may be used.

また、このような酸無水物、酸クロリド、モノカルボン酸の好ましい例としては、無水フタル酸、無水マレイン酸、ナジック酸、シクロヘキサンジカルボン酸無水物、3−ヒドロキシフタル酸無水物などの酸無水物、3−カルボキシフェノール、4−カルボキシフェノール、3−カルボキシチオフェノール、4−カルボキシチオフェノール、1−ヒドロキシ−7−カルボキシナフタレン、1−ヒドロキシ−6−カルボキシナフタレン、1−ヒドロキシ−5−カルボキシナフタレン、1−メルカプト−7−カルボキシナフタレン、1−メルカプト−6−カルボキシナフタレン、1−メルカプト−5−カルボキシナフタレン、3−カルボキシベンゼンスルホン酸、4−カルボキシベンゼンスルホン酸などのモノカルボン酸類およびこれらのカルボキシル基が酸クロリド化したモノ酸クロリド化合物、テレフタル酸、フタル酸、マレイン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、1,5−ジカルボキシナフタレン、1,6−ジカルボキシナフタレン、1,7−ジカルボキシナフタレン、2,6−ジカルボキシナフタレンなどのジカルボン酸類の1つのカルボキシル基だけが酸クロリド化したモノ酸クロリド化合物、モノ酸クロリド化合物とN−ヒドロキシベンゾトリアゾールやN−ヒドロキシ−5−ノルボルネン−2,3−ジカルボキシイミドとの反応により得られる活性エステル化合物が挙げられる。これらを2種以上用いてもよい。   Preferred examples of such acid anhydrides, acid chlorides, and monocarboxylic acids include acid anhydrides such as phthalic anhydride, maleic anhydride, nadic acid, cyclohexanedicarboxylic acid anhydride, and 3-hydroxyphthalic acid anhydride. 3-carboxyphenol, 4-carboxyphenol, 3-carboxythiophenol, 4-carboxythiophenol, 1-hydroxy-7-carboxynaphthalene, 1-hydroxy-6-carboxynaphthalene, 1-hydroxy-5-carboxynaphthalene, Monocarboxylic acids such as 1-mercapto-7-carboxynaphthalene, 1-mercapto-6-carboxynaphthalene, 1-mercapto-5-carboxynaphthalene, 3-carboxybenzenesulfonic acid, 4-carboxybenzenesulfonic acid and their carbo Mono acid chloride compounds in which the sil group is converted to an acid chloride, terephthalic acid, phthalic acid, maleic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, 1,5-dicarboxynaphthalene, 1,6-dicarboxynaphthalene, 1,7-dicarboxynaphthalene, 2 , 6-dicarboxynaphthalene and other monocarboxylic acid compounds in which only one carboxyl group is converted to an acid chloride, monoacid chloride compounds and N-hydroxybenzotriazole or N-hydroxy-5-norbornene-2,3-di Examples include active ester compounds obtained by reaction with carboximide. Two or more of these may be used.

上記したモノアミン、酸無水物、酸クロリド、モノカルボン酸などの末端封止剤の含有量は、樹脂を構成する酸およびアミン成分の総和100モル%に対して、2〜25モル%が好ましい。   The content of the end-capping agent such as monoamine, acid anhydride, acid chloride, monocarboxylic acid described above is preferably 2 to 25 mol% with respect to 100 mol% of the total acid and amine components constituting the resin.

樹脂中に導入された末端封止剤は、以下の方法で容易に検出できる。例えば、末端封止剤が導入された樹脂を、酸性溶液に溶解し、樹脂の構成単位であるアミン成分と酸成分に分解し、これをガスクロマトグラフィー(GC)や、NMR測定することにより、末端封止剤を容易に検出できる。これとは別に、末端封止剤が導入された樹脂を直接、熱分解ガスクロマトグラフ(PGC)や赤外スペクトルおよび13C−NMRスペクトル測定することで検出することが可能である。 The end-capping agent introduced into the resin can be easily detected by the following method. For example, a resin having a terminal blocking agent introduced therein is dissolved in an acidic solution and decomposed into an amine component and an acid component, which are constituent units of the resin, and this is measured by gas chromatography (GC) or NMR measurement. The end capping agent can be easily detected. Apart from this, it is possible to detect the resin into which the end-capping agent has been introduced by directly measuring by pyrolysis gas chromatography (PGC), infrared spectrum and 13 C-NMR spectrum.

本発明の感光性樹脂組成物は、(b)光重合性化合物を含有する。(b)光重合性化合物は、分子内に不飽和結合を有する。不飽和結合としては、例えば、ビニル基、アリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基などの不飽和二重結合、プロパルギル基などの不飽和三重結合などが挙げられる。これらの中でも、共役型のビニル基やアクリロイル基、メタクリロイル基が重合性の面で好ましい。また、光重合性化合物中の不飽和結合の数は、安定性の点から1〜6が好ましい。不飽和結合を2以上有する場合、それぞれは同一の基でなくとも構わない。   The photosensitive resin composition of the present invention contains (b) a photopolymerizable compound. (B) The photopolymerizable compound has an unsaturated bond in the molecule. Examples of the unsaturated bond include unsaturated double bonds such as vinyl group, allyl group, acryloyl group, and methacryloyl group, and unsaturated triple bonds such as propargyl group. Among these, a conjugated vinyl group, an acryloyl group, and a methacryloyl group are preferable in terms of polymerizability. Further, the number of unsaturated bonds in the photopolymerizable compound is preferably 1 to 6 from the viewpoint of stability. When two or more unsaturated bonds are present, each may not be the same group.

(b)光重合性化合物の好ましい例としては、1,9−ノナンジオールジメタクリレート、1,10−デカンジオールジメタクリレート、ジメチロール−トリシクロデカンジアクリレート、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、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テトラアクリレート、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、メチレンビスアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、2,2,6,6−テトラメチルピペリジニルメタクリレート、2,2,6,6−テトラメチルピペリジニルアクリレート、N−メチル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジニルメタクリレート、N−メチル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジニルアクリレート、エチレンオキシド変性ビスフェノールAジアクリレート、エチレンオキシド変性ビスフェノールAジメタクリレート、N−ビニルピロリドン、N−ビニルカプロラクタムが挙げられる。これらを2種以上含有してもよい。   (B) Preferred examples of the photopolymerizable compound include 1,9-nonanediol dimethacrylate, 1,10-decanediol dimethacrylate, dimethylol-tricyclodecane diacrylate, isobornyl acrylate, isobornyl methacrylate, penta Erythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol hexamethacrylate, methylenebisacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N-methylolacrylamide, 2,2 , 6,6-Tetramethylpiperidinyl methacrylate, 2,2,6,6-tetramethylpiperidinyl acrylate N-methyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidinyl methacrylate, N-methyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidinyl acrylate, ethylene oxide modified bisphenol A diacrylate, ethylene oxide modified bisphenol A Examples include dimethacrylate, N-vinylpyrrolidone, and N-vinylcaprolactam. Two or more of these may be contained.

(b)光重合性化合物の含有量は、(a)成分の樹脂100重量部に対して、5重量部以上が好ましく、現像時の露光部の膜減りをより低減することができる。また、150重量部以下が好ましく、(a)成分の樹脂との相溶性を向上させることができる。   The content of the (b) photopolymerizable compound is preferably 5 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the resin of the component (a), and the film loss in the exposed part during development can be further reduced. Moreover, 150 weight part or less is preferable and compatibility with resin of (a) component can be improved.

本発明の感光性樹脂組成物は、(c)光重合性化合物を含有する。(c)光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、4,4,−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、3,3,4,4,−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノンなどのベンゾフェノン類、3,5−ビス(ジエチルアミノベンジリデン)−N−メチル−4−ピペリドン、3,5−ビス(ジエチルアミノベンジリデン)−N−エチル−4−ピペリドンなどのベンジリデン類、7−ジエチルアミノ−3−テノニルクマリン、4,6−ジメチル−3−エチルアミノクマリン、3,3−カルボニルビス(7−ジエチルアミノクマリン)、7−ジエチルアミノ−3−(1−メチルメチルベンゾイミダゾリル)クマリン、3−(2−ベンゾチアゾリル)−7−ジエチルアミノクマリンなどのクマリン類、2−t−ブチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、1,2−ベンズアントラキノンなどのアントラキノン類、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテルなどのベンゾイン類、エチレングリコールジ(3−メルカプトプロピオネート)、2−メルカプトベンズチアゾール、2−メルカプトベンゾキサゾール、2−メルカプトベンズイミダゾールなどのメルカプト類、N−フェニルグリシン、N−メチル−N−フェニルグリシン、N−エチル−N−(p−クロロフェニル)グリシン、N−(4−シアノフェニル)グリシンなどのグリシン類、1−フェニル−1,2−ブタンジオン−2−(o−メトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−メトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−ベンゾイル)オキシム、ビス(α−イソニトロソプロピオフェノンオキシム)イソフタル、1,2−オクタンジオン−1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−2−(o−ベンゾイルオキシム)、OXE01(商品名、チバスペシャルティケミカルズ(株)製)、OXE02(商品名、チバスペシャルティケミカルズ(株)製)などのオキシム類、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−メチル−1[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モリフォリノプロパン−1−オンなどのα−アミノアルキルフェノン類、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾールなどが挙げられる。これらのうち、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−ベンゾイル)オキシム、ビス(α−イソニトロソプロピオフェノンオキシム)イソフタル、1,2−オクタンジオン−1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−2−(o−ベンゾイルオキシム)、OXE01、OXE02が好ましい。これらを2種以上含有してもよい。   The photosensitive resin composition of the present invention contains (c) a photopolymerizable compound. (C) Examples of the photopolymerization initiator include benzophenones such as benzophenone, Michler's ketone, 4,4, -bis (diethylamino) benzophenone, 3,3,4,4, -tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone. Benzylidenes such as 3,5-bis (diethylaminobenzylidene) -N-methyl-4-piperidone and 3,5-bis (diethylaminobenzylidene) -N-ethyl-4-piperidone, 7-diethylamino-3-thenonylcoumarin 4,6-dimethyl-3-ethylaminocoumarin, 3,3-carbonylbis (7-diethylaminocoumarin), 7-diethylamino-3- (1-methylmethylbenzimidazolyl) coumarin, 3- (2-benzothiazolyl) -7 -Coumarins such as diethylaminocoumarin, 2 Anthraquinones such as t-butylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone and 1,2-benzanthraquinone, benzoins such as benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether and benzoin isopropyl ether, ethylene glycol di (3-mercaptopropionate), 2 -Mercaptos such as mercaptobenzthiazole, 2-mercaptobenzoxazole, 2-mercaptobenzimidazole, N-phenylglycine, N-methyl-N-phenylglycine, N-ethyl-N- (p-chlorophenyl) glycine, N -Glycines such as-(4-cyanophenyl) glycine, 1-phenyl-1,2-butanedione-2- (o-methoxycarbonyl) oxime, 1-phenyl-1,2-propanedione-2- (o-methoxy) Rubonyl) oxime, 1-phenyl-1,2-propanedione-2- (o-ethoxycarbonyl) oxime, 1-phenyl-1,2-propanedione-2- (o-benzoyl) oxime, bis (α-iso Nitrosopropiophenone oxime) isophthal, 1,2-octanedione-1- [4- (phenylthio) phenyl] -2- (o-benzoyloxime), OXE01 (trade name, manufactured by Ciba Specialty Chemicals), OXE02 Oximes such as (trade name, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.), 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butane-1-methyl-1 [4- (methylthio ) Phenyl] -2-morpholinopropan-1-one and other α-aminoalkylphenones, 2,2′-bi (O-chlorophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetraphenyl biimidazole, and the like. Of these, 1-phenyl-1,2-propanedione-2- (o-ethoxycarbonyl) oxime, 1-phenyl-1,2-propanedione-2- (o-benzoyl) oxime, bis (α-iso Nitrosopropiophenone oxime) isophthal, 1,2-octanedione-1- [4- (phenylthio) phenyl] -2- (o-benzoyloxime), OXE01 and OXE02 are preferred. Two or more of these may be contained.

(c)光重合開始剤の含有量は、(a)成分の樹脂100重量部に対して、0.5重量部以上が好ましく、現像時の露光部の膜減りをより低減することができる。また、50重量部以下が好ましく、硬化被膜の膜特性を向上させることができる。さらに必要に応じて増感剤を含有してもよい。   The content of the (c) photopolymerization initiator is preferably 0.5 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the resin of the component (a), and the film loss of the exposed part during development can be further reduced. Moreover, 50 weight part or less is preferable and can improve the film | membrane characteristic of a cured film. Furthermore, you may contain a sensitizer as needed.

本発明の感光性樹脂組成物は、(d)光酸発生剤を含有する。(d)光酸発生剤は、光照射によりスルホン酸類、カルボン酸類などの酸を発生させる物質であり、このような性質を有する化合物として、スルホニウム塩化合物、ヨードニウム塩化合物、スルホンイミド化合物、スルホン酸エステル化合物、ジアゾメタン化合物、トリアジン化合物などが挙げられる。光酸発生剤の例を下記に示すが、これらの化合物に限定されない。また、これらを2種以上含有してもよい。   The photosensitive resin composition of the present invention contains (d) a photoacid generator. (D) The photoacid generator is a substance that generates acids such as sulfonic acids and carboxylic acids by irradiation with light, and compounds having such properties include sulfonium salt compounds, iodonium salt compounds, sulfonimide compounds, and sulfonic acids. Examples include ester compounds, diazomethane compounds, and triazine compounds. Although the example of a photo-acid generator is shown below, it is not limited to these compounds. Moreover, you may contain 2 or more types of these.

スルホニウム塩化合物の具体例としては下記の構造が挙げられる。   Specific examples of the sulfonium salt compound include the following structures.

Figure 2010210851
Figure 2010210851

Figure 2010210851
Figure 2010210851

ヨードニウム塩化合物の具体例としては下記の構造が挙げられる。   Specific examples of the iodonium salt compound include the following structures.

Figure 2010210851
Figure 2010210851

スルホンイミド化合物の具体例としては下記の構造が挙げられる。   Specific examples of the sulfonimide compound include the following structures.

Figure 2010210851
Figure 2010210851

スルホン酸エステル化合物の具体例としては下記の構造が挙げられる。   Specific examples of the sulfonate compound include the following structures.

Figure 2010210851
Figure 2010210851

ジアゾメタン化合物の具体例としては下記の構造が挙げられる。   Specific examples of the diazomethane compound include the following structures.

Figure 2010210851
Figure 2010210851

トリアジン化合物の具体例としては下記の構造が挙げられる。   Specific examples of the triazine compound include the following structures.

Figure 2010210851
Figure 2010210851

(d)光酸発生開始剤の含有量は、(a)成分の樹脂100重量部に対して、0.5重量部以上が好ましく、現像時の露光部の膜減りをより低減することができる。また、50重量部以下が好ましく、硬化被膜の膜特性を向上させることができる。   (D) The content of the photoacid generator is preferably 0.5 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the resin of component (a), and the film loss of the exposed part during development can be further reduced. . Moreover, 50 weight part or less is preferable and can improve the film | membrane characteristic of a cured film.

本発明の感光性樹脂組成物は、(e)酸により反応する架橋剤を含有する。(e)酸により反応する架橋剤とは、光照射により(d)光酸発生剤から発生した酸が触媒となり、(a)成分の樹脂と架橋反応する化合物のことで、このような性質を有する化合物であれば構造は特に限定されない。このような性質を有する化合物は、酸による架橋と同時に、熱によっても(a)成分の樹脂と架橋することができる。これにより、従来技術の熱のみによる架橋と比較して樹脂との架橋密度を高めることができ、結果として耐薬品性に優れた硬化被膜を得ることができる。特に硬化温度が250℃以下の場合、耐薬品性向上効果がさらに顕著に発揮される。   The photosensitive resin composition of the present invention contains (e) a crosslinking agent that reacts with an acid. (E) A crosslinking agent that reacts with an acid is a compound that undergoes a crosslinking reaction with the resin of the component (a), with the acid generated from the photoacid generator (d) upon photoirradiation as a catalyst. The structure is not particularly limited as long as it has a compound. The compound having such properties can be crosslinked with the resin of the component (a) by heat simultaneously with crosslinking with an acid. Thereby, compared with the bridge | crosslinking only by the heat of a prior art, the crosslinking density with resin can be raised and the cured film excellent in chemical resistance can be obtained as a result. In particular, when the curing temperature is 250 ° C. or lower, the effect of improving chemical resistance is more remarkable.

(e)酸により反応する架橋剤としては、例えば、メチロール基および/またはアルコキシメチル基と結合する窒素原子を有する化合物が挙げられる。これらの化合物としては、例えば、メラミン、グリコールウリル、尿素、アルキレン尿素、ベンゾグアナミンなどのアミノ基含有化合物にホルムアルデヒドまたはホルムアルデヒドとアルコールを反応させ、該アミノ基の水素原子をメチロール基またはアルコキシメチル基で置換した化合物が挙げられる。また、これらの化合物のメチロール基同士が自己縮合してなるオリゴマーであってもよい。なお、これらを2種以上含有してもよい。   (E) As a crosslinking agent which reacts with an acid, the compound which has a nitrogen atom couple | bonded with a methylol group and / or an alkoxymethyl group is mentioned, for example. As these compounds, for example, amino group-containing compounds such as melamine, glycoluril, urea, alkylene urea, and benzoguanamine are reacted with formaldehyde or formaldehyde and an alcohol, and the hydrogen atom of the amino group is substituted with a methylol group or an alkoxymethyl group. Compounds. Moreover, the oligomer formed by self-condensing methylol groups of these compounds may be sufficient. Two or more of these may be contained.

上記のアミノ基含有化合物のうち、メラミンを用いたものをメラミン系架橋剤、グリコールウリルを用いたものをグリコールウリル系架橋剤、尿素を用いたものを尿素系架橋剤、アルキレン尿素を用いたものをアルキレン尿素系架橋剤、ベンゾグアナミンを用いたものをベンゾグアナミン系架橋剤という。   Among the above amino group-containing compounds, those using melamine are melamine-based crosslinking agents, those using glycoluril are glycoluril-based crosslinking agents, those using urea are urea-based crosslinking agents, and those using alkylene urea Is an alkylene urea type cross-linking agent, and one using benzoguanamine is called a benzoguanamine type cross-linking agent.

メラミン系架橋剤の具体例としては、ヘキサメトキシメチルメラミン、ヘキサエトキシメチルメラミン、ヘキサプロポキシメチルメラミン、ヘキサブトキシブチルメラミンなどが挙げられる。   Specific examples of the melamine-based crosslinking agent include hexamethoxymethyl melamine, hexaethoxymethyl melamine, hexapropoxymethyl melamine, hexabutoxybutyl melamine and the like.

グリコールウリル系架橋剤の具体例としては、例えばモノ,ジ,トリおよび/またはテトラヒドロキシメチル化グリコールウリル、モノ,ジ,トリおよび/またはテトラメトキシメチル化グリコールウリル、モノ,ジ,トリおよび/またはテトラエトキシメチル化グリコールウリル、モノ,ジ,トリおよび/またはテトラプロポキシメチル化グリコールウリル、モノ,ジ,トリおよび/またはテトラブトキシメチル化グリコールウリルなどが挙げられる。   Specific examples of the glycoluril-based crosslinking agent include, for example, mono, di, tri and / or tetrahydroxymethylated glycoluril, mono, di, tri and / or tetramethoxymethylated glycoluril, mono, di, tri and / or Examples include tetraethoxymethylated glycoluril, mono, di, tri and / or tetrapropoxymethylated glycoluril, mono, di, tri and / or tetrabutoxymethylated glycoluril.

尿素系架橋剤の具体例としては、ビスメトキシメチル尿素、ビスエトキシメチル尿素、ビスプロポキシメチル尿素、ビスブトキシメチル尿素などが挙げられる。   Specific examples of the urea crosslinking agent include bismethoxymethylurea, bisethoxymethylurea, bispropoxymethylurea, bisbutoxymethylurea and the like.

アルキレン尿素系架橋剤の具体例としては、モノおよび/またはジヒドロキシメチル化エチレン尿素、モノおよび/またはジメトキシメチル化エチレン尿素、モノおよび/またはジエトキシメチル化エチレン尿素、モノおよび/またはジプロポキシメチル化エチレン尿素、モノおよび/またはジブトキシメチル化エチレン尿素などのエチレン尿素系架橋剤、モノおよび/またはジヒドロキシメチル化プロピレン尿素、モノおよび/またはジメトキシメチル化プロピレン尿素、モノおよび/またはジエトキシメチル化プロピレン尿素、モノおよび/またはジプロポキシメチル化プロピレン尿素、モノおよび/またはジブトキシメチル化プロピレン尿素などのプロピレン尿素系架橋剤、1,3−ジ(メトキシメチル)4,5−ジヒドロキシ−2−イミダゾリジノン、1,3−ジ(メトキシメチル)−4,5−ジメトキシ−2−イミダゾリジノンなどが挙げられる。   Specific examples of alkylene urea-based crosslinking agents include mono and / or dihydroxymethylated ethylene urea, mono and / or dimethoxymethylated ethylene urea, mono and / or diethoxymethylated ethylene urea, mono and / or dipropoxymethylated Ethylene urea based crosslinkers such as ethylene urea, mono and / or dibutoxymethylated ethylene urea, mono and / or dihydroxymethylated propylene urea, mono and / or dimethoxymethylated propylene urea, mono and / or diethoxymethylated propylene Propylene urea-based crosslinking agents such as urea, mono and / or dipropoxymethylated propylene urea, mono and / or dibutoxymethylated propylene urea, 1,3-di (methoxymethyl) 4,5-dihydroxy-2- Midazorijinon, 1,3-di (methoxymethyl) -4,5-dimethoxy-2-imidazolidinone.

ベンゾグアナミン系架橋剤の具体例としては、例えばモノ,ジ,トリおよび/またはテトラヒドロキシメチル化ベンゾグアナミン、モノ,ジ,トリおよび/またはテトラメトキシメチル化ベンゾグアナミン、モノ,ジ,トリおよび/またはテトラエトキシメチル化ベンゾグアナミン、モノ,ジ,トリおよび/またはテトラプロポキシメチル化ベンゾグアナミン、モノ,ジ,トリおよび/またはテトラブトキシメチル化ベンゾグアナミンなどが挙げられる。   Specific examples of the benzoguanamine-based crosslinking agent include, for example, mono, di, tri and / or tetrahydroxymethylated benzoguanamine, mono, di, tri and / or tetramethoxymethylated benzoguanamine, mono, di, tri and / or tetraethoxymethyl. Benzoguanamine, mono, di, tri and / or tetrapropoxymethylated benzoguanamine, mono, di, tri and / or tetrabutoxymethylated benzoguanamine and the like.

これらの化合物のうち、硬化被膜の耐薬品性をより向上できる点で、メラミン系架橋剤が好ましく、中でもヘキサメトキシメチルメラミンがさらに好ましい。   Of these compounds, a melamine-based cross-linking agent is preferable in that the chemical resistance of the cured film can be further improved, and hexamethoxymethyl melamine is more preferable.

(e)酸により反応する架橋剤の含有量は、(a)成分の樹脂100重量部に対して5重量部以上が好ましく、硬化被膜の膜特性を向上させることができる。また、80重量部以下が好ましく、感光性樹脂組成物の保存安定性を向上させることができる。   (E) As for content of the crosslinking agent which reacts with an acid, 5 weight part or more is preferable with respect to 100 weight part of resin of (a) component, and can improve the film | membrane characteristic of a cured film. Moreover, 80 weight part or less is preferable and can improve the storage stability of the photosensitive resin composition.

本発明の感光性樹脂組成物は、さらに(e)以外の熱架橋剤を含有してもよく、硬化被膜の耐熱性、耐薬品性をより向上させることができる。熱架橋剤としては、例えば、ML−26X、ML−24X、ML−236TMP、4−メチロール3M6C、ML−MC、ML−TBC、DML−MBPC、DML−MBOC、DML−OCHP、DML−PC、DML−PCHP、DML−PTBP、DML−34X、DML−EP、DML−POP、DML−OC、ジメチロール−Bis−C、ジメチロール−BisOC−P、DML−BisOC−Z、DML−BisOCHP−Z、DML−PFP、DML−PSBP、DML−MB25、DML−MTrisPC、DML−Bis25X−34XL、DML−Bis25X−PCHP、TriML−P、TriML−35XL、TriML−TrisCR−HAP、TML−BP、TML−HQ、TML−pp−BPF、TML−BPA、TMOM−BP、HML−TPPHBA、HML−TPHAP、HMOM−TPPHBA、HMOM−TPHAP(以上、商品名、本州化学工業(株)製)、B−a型ベンゾオキサジン、B−m型ベンゾオキサジン(以上、商品名、四国化成工業(株)製)、2,6−ジメトキシメチル−4−t−ブチルフェノール、2,6−ジメトキシメチル−p−クレゾール、2,6−ジアセトキシメチル−p−クレゾールなどが挙げられる。   The photosensitive resin composition of the present invention may further contain a thermal crosslinking agent other than (e), and can further improve the heat resistance and chemical resistance of the cured film. Examples of the thermal crosslinking agent include ML-26X, ML-24X, ML-236TMP, 4-methylol 3M6C, ML-MC, ML-TBC, DML-MBPC, DML-MBOC, DML-OCHP, DML-PC, and DML. -PCHP, DML-PTBP, DML-34X, DML-EP, DML-POP, DML-OC, dimethylol-Bis-C, dimethylol-BisOC-P, DML-BisOC-Z, DML-BisOCHP-Z, DML-PFP , DML-PSBP, DML-MB25, DML-MTrisPC, DML-Bis25X-34XL, DML-Bis25X-PCHP, TriML-P, TriML-35XL, TriML-TrisCR-HAP, TML-BP, TML-HQ, TML-pp -BPF, TML- PA, TMOM-BP, HML-TPPHBA, HML-TPPHAP, HMOM-TPPHBA, HMOM-TPHAP (trade name, manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), Ba type benzoxazine, Bm type benzoxazine ( As mentioned above, trade name, manufactured by Shikoku Chemicals Co., Ltd.), 2,6-dimethoxymethyl-4-t-butylphenol, 2,6-dimethoxymethyl-p-cresol, 2,6-diacetoxymethyl-p-cresol, etc. Is mentioned.

さらに、必要に応じて界面活性剤を含有してもよく、感光性樹脂組成物と基板との塗れ性を向上させることができる。また、二酸化ケイ素、二酸化チタンなどの無機粒子を含有することもできる。また、メチルメタクリロキシジメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤、チタンキレート剤、アルミキレート剤などを含有してもよく、含有量は感光性樹脂組成物中0.5〜10重量%が好ましい。これらを含有することにより、シリコンウエハーなどの下地基板との接着性を向上させることができる。   Furthermore, you may contain surfactant as needed and can improve the applicability | paintability of the photosensitive resin composition and a board | substrate. Moreover, inorganic particles, such as silicon dioxide and titanium dioxide, can also be contained. Further, it may contain a silane coupling agent such as methylmethacryloxydimethoxysilane and 3-aminopropyltrimethoxysilane, a titanium chelating agent, an aluminum chelating agent and the like, and the content is 0.5 to 0.5 in the photosensitive resin composition. 10% by weight is preferred. By containing these, adhesiveness with base substrates, such as a silicon wafer, can be improved.

本発明の感光性樹脂組成物は、有機溶剤を含有することが一般的であり、前記(a)〜(e)成分が有機溶剤に溶解または分散されていることが好ましい。有機溶剤は、大気圧下沸点が80℃〜250℃であるものが好ましく用いられる。   The photosensitive resin composition of the present invention generally contains an organic solvent, and the components (a) to (e) are preferably dissolved or dispersed in the organic solvent. As the organic solvent, those having a boiling point of 80 ° C. to 250 ° C. under atmospheric pressure are preferably used.

本発明に好ましく用いられる大気圧下沸点が80℃〜250℃である有機溶剤としては、具体的には、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、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテルなどのエーテル類、エチレングリコールモノエ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、プロピルアセテート、ブチルアセテート、イソブチルアセテート、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、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチルなどのアセテート類、アセチルアセトン、メチルプロピルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、2−ヘプタノンなどのケトン類、ブチルアルコール、イソブチルアルコール、ペンタノール、4−メチル−2−ペンタノール、3−メチル−2−ブタノール、3−メチル−3−メトキシブタノール、ジアセトンアルコールなどのアルコール類、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類、N−メチル−2−ピロリドン、N−シクロヘキシル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトンなどが挙げられる。これらを2種以上用いてもかまわない。   Specific examples of the organic solvent having a boiling point of 80 ° C. to 250 ° C. preferably used in the present invention include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, Ethers such as ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, ethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl- Acetates such as 3-methoxybutyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, butyl lactate, acetyl acetate , Ketones such as methyl propyl ketone, methyl butyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclopentanone, 2-heptanone, butyl alcohol, isobutyl alcohol, pentanol, 4-methyl-2-pentanol, 3-methyl-2- Alcohols such as butanol, 3-methyl-3-methoxybutanol and diacetone alcohol, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, N-methyl-2-pyrrolidone, N-cyclohexyl-2-pyrrolidone, N, N- Examples include dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, and γ-butyrolactone. Two or more of these may be used.

これらのうち、(a)成分を溶解し、かつ、大気圧下沸点が120℃〜200℃であるものがより好ましい。沸点がこの範囲であれば、感光性樹脂組成物塗布時の揮発を抑制し、かつ、溶媒除去のための熱処理温度を低く抑えることができるため、下地基板の材質に制約が生じることがない。また、(a)成分を溶解する溶剤を用いることによって、下地基板に均一性の良い塗膜を形成することができる。このような沸点を有する好ましい有機溶剤として、具体的には、シクロペンタノン、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、プロピレングリコールモノメチルエーテル、乳酸メチル、乳酸エチル、ジアセトンアルコール、3−メチル−3−メトキシブタノールが挙げられる。   Among these, those that dissolve the component (a) and have a boiling point under atmospheric pressure of 120 ° C. to 200 ° C. are more preferable. If the boiling point is within this range, volatilization during the application of the photosensitive resin composition can be suppressed and the heat treatment temperature for removing the solvent can be kept low, so that the material of the base substrate is not restricted. Further, by using a solvent that dissolves the component (a), a uniform coating film can be formed on the base substrate. Specific examples of preferable organic solvents having such boiling point include cyclopentanone, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, methyl lactate, ethyl lactate, diacetone alcohol, 3-methyl- 3-methoxybutanol is mentioned.

また、本発明の感光性樹脂組成物における有機溶剤の含有量は、(a)成分の樹脂100重量部に対して20〜800重量部が好ましい。   In addition, the content of the organic solvent in the photosensitive resin composition of the present invention is preferably 20 to 800 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the component (a) resin.

次に、本発明の感光性樹脂組成物の製造方法について例を挙げて説明するが、以下の方法に限定されない。   Next, although the example is given and demonstrated about the manufacturing method of the photosensitive resin composition of this invention, it is not limited to the following methods.

(a)成分を有機溶剤に撹拌溶解し、あるいは(a)成分を得るために重合反応して得られた樹脂溶液をそのまま用い、この樹脂溶液に(b)〜(e)成分を所定の割合で混合することで、均一な溶液とする。必要に応じて、製造過程の適当な段階でその他添加剤を混合する。添加剤が無機粒子の場合は、撹拌もしくは分散機を使用して分散液とする。このようにして得られた感光性樹脂組成物を、孔経が0.2〜5μm程度のフィルターでろ過することが好ましい。   The resin solution obtained by stirring and dissolving the component (a) in an organic solvent or the polymerization reaction to obtain the component (a) is used as it is, and the components (b) to (e) are added to the resin solution at a predetermined ratio. To obtain a uniform solution. If necessary, other additives are mixed at an appropriate stage of the production process. When the additive is inorganic particles, a dispersion is obtained by using a stirring or dispersing machine. It is preferable to filter the photosensitive resin composition thus obtained with a filter having a pore size of about 0.2 to 5 μm.

次に、本発明の感光性樹脂組成物を用いて耐熱性樹脂パターンを形成する方法について説明する。   Next, a method for forming a heat resistant resin pattern using the photosensitive resin composition of the present invention will be described.

感光性樹脂組成物を基板上に塗布する。基板としてはシリコンウエハー、セラミックス類、ガリウムヒ素などが用いられるが、これらに限定されない。また、メチルメタクリロキシジメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤、チタンキレート剤、アルミキレート剤などにより基板を前処理することもできる。例えば、前記カップリング剤などをイソプロパノール、エタノール、メタノール、水、テトラヒドロフラン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、乳酸エチル、アジピン酸ジエチルなどの溶媒に0.5〜20重量%溶解させた溶液をスピンコート、浸漬、スプレー塗布、蒸気処理などで表面処理をする。場合によっては、その後50℃〜300℃までの温度をかけることで、基板と上記カップリング剤との反応を進行させることもできる。   A photosensitive resin composition is applied onto a substrate. A silicon wafer, ceramics, gallium arsenide, or the like is used as the substrate, but is not limited thereto. Alternatively, the substrate can be pretreated with a silane coupling agent such as methylmethacryloxydimethoxysilane or 3-aminopropyltrimethoxysilane, a titanium chelating agent, an aluminum chelating agent, or the like. For example, a solution obtained by dissolving 0.5 to 20% by weight of the coupling agent in a solvent such as isopropanol, ethanol, methanol, water, tetrahydrofuran, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, ethyl lactate, diethyl adipate Is subjected to surface treatment by spin coating, dipping, spray coating, steam treatment or the like. Depending on the case, reaction of a board | substrate and the said coupling agent can also be advanced by applying the temperature to 50 to 300 degreeC after that.

感光性樹脂組成物の塗布方法としては、スピンナを用いた回転塗布、スプレー塗布、ロールコーティングなどの方法が挙げられる。また、塗布膜厚は、塗布手法、組成物の固形分濃度、粘度などによって異なるが、通常、乾燥後の膜厚が1〜150μmになるように塗布する。   Examples of the method for applying the photosensitive resin composition include spin coating using a spinner, spray coating, and roll coating. Further, the coating film thickness varies depending on the coating method, the solid content concentration of the composition, the viscosity, and the like, but is usually applied so that the film thickness after drying becomes 1 to 150 μm.

次に感光性樹脂組成物を塗布した基板を乾燥して、感光性樹脂組成物被膜を得る。乾燥はオーブン、ホットプレート、赤外線などを使用し、50〜150℃の範囲で1分から数時間行うことが好ましい。   Next, the substrate coated with the photosensitive resin composition is dried to obtain a photosensitive resin composition film. Drying is preferably performed using an oven, a hot plate, infrared rays, or the like in the range of 50 to 150 ° C. for 1 minute to several hours.

次に、この感光性樹脂組成物被膜上に所望のパターンを有するマスクを通して化学線を照射し、露光する。露光に用いられる化学線としては紫外線、可視光線、電子線、X線などがあるが、本発明では水銀灯のi線(365nm)、h線(405nm)、g線(436nm)が好ましい。   Next, the photosensitive resin composition film is exposed to actinic radiation through a mask having a desired pattern. Actinic rays used for exposure include ultraviolet rays, visible rays, electron beams, and X-rays. In the present invention, i rays (365 nm), h rays (405 nm), and g rays (436 nm) of a mercury lamp are preferable.

次に露光後のベーク処理を行うことが好ましい。ベーク処理の温度は50〜180℃の範囲が好ましく、60〜150℃の範囲がより好ましい。時間は特に制限はないが、その後の現像性の観点からは10秒〜数時間が好ましい。   Next, it is preferable to perform baking after exposure. The baking temperature is preferably in the range of 50 to 180 ° C, more preferably in the range of 60 to 150 ° C. The time is not particularly limited, but is preferably 10 seconds to several hours from the viewpoint of subsequent developability.

感光性樹脂組成物被膜のパターンを形成するには、露光後、現像液を用いて未露光部を除去する。現像液としては、例えば、N−メチル−2−ピロリドン、N−アセチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルトリアミドなどを単独あるいはメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、メチルカルビトール、エチルカルビトール、トルエン、キシレン、乳酸エチル、ピルビン酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、メチル−3−メトキシプロピオネート、エチル−3−エトキシプロピオネート、2−ヘプタノン、酢酸エチルなどの有機溶剤と組み合わせて使用したり、テトラメチルアンモニウムの水溶液、ジエタノールアミン、ジエチルアミノエタノール、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、トリエチルアミン、ジエチルアミン、メチルアミン、ジメチルアミン、酢酸ジメチルアミノエチル、ジメチルアミノエタノール、ジメチルアミノエチルメタクリレート、シクロヘキシルアミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどのアルカリ性を示す化合物の水溶液を使用することができる。特に、テトラメチルアンモニウムの水溶液、ジエタノールアミン、ジエチルアミノエタノール、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、トリエチルアミンなどのアルカリ性を示す化合物の水溶液が好ましい。また場合によっては、これらのアルカリ水溶液にN−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、ジメチルアクリルアミドなどの極性溶媒、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール類、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのエステル類、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、イソブチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類などを単独あるいは数種を組み合わせたものを添加してもよい。現像後は水にてリンス処理をすることが好ましい。ここでもエタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール類、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのエステル類などを水に加えてリンス処理をしてもよい。   In order to form the pattern of the photosensitive resin composition film, an unexposed portion is removed using a developer after exposure. As the developer, for example, N-methyl-2-pyrrolidone, N-acetyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, hexamethylphosphortriamide or the like alone or methanol , Ethanol, isopropyl alcohol, methyl carbitol, ethyl carbitol, toluene, xylene, ethyl lactate, ethyl pyruvate, propylene glycol monomethyl ether acetate, methyl-3-methoxypropionate, ethyl-3-ethoxypropionate, 2 -Used in combination with organic solvents such as heptanone, ethyl acetate, tetramethylammonium aqueous solution, diethanolamine, diethylaminoethanol, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate Potassium carbonate, triethylamine, diethylamine, methylamine, dimethylamine, dimethylaminoethyl acetate, dimethylaminoethanol, dimethylaminoethyl methacrylate, cyclohexylamine, ethylenediamine, may be used an aqueous solution of a compound showing alkalinity, such as hexamethylenediamine. In particular, an aqueous solution of tetramethylammonium, an aqueous solution of an alkaline compound such as diethanolamine, diethylaminoethanol, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, or triethylamine is preferable. In some cases, these alkaline aqueous solutions may contain polar solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, γ-butyrolactone, dimethylacrylamide, methanol, ethanol, Alcohols such as isopropanol, esters such as ethyl lactate and propylene glycol monomethyl ether acetate, ketones such as cyclopentanone, cyclohexanone, isobutyl ketone, and methyl isobutyl ketone may be added singly or in combination. Good. After development, it is preferable to rinse with water. Here, alcohols such as ethanol and isopropyl alcohol, and esters such as ethyl lactate and propylene glycol monomethyl ether acetate may be added to water for rinsing treatment.

現像後、120〜400℃で加熱して硬化被膜にする。この加熱処理は温度を選び、段階的に昇温するか、ある温度範囲を選び連続的に昇温しながら5分間〜5時間実施する。一例としては、130℃、200℃、300℃で各30分ずつ熱処理する、あるいは室温より300℃まで2時間かけて直線的に昇温するなどの方法が挙げられる。   After development, the film is heated at 120 to 400 ° C. to form a cured film. This heat treatment is carried out for 5 minutes to 5 hours by selecting the temperature and raising the temperature stepwise, or selecting a certain temperature range and continuously raising the temperature. As an example, a method of performing heat treatment at 130 ° C., 200 ° C., and 300 ° C. for 30 minutes each, or linearly raising the temperature from room temperature to 300 ° C. over 2 hours may be mentioned.

本発明の感光性樹脂組成物により形成した硬化被膜は、半導体素子のパッシベーション膜、半導体素子の保護膜、高密度実装用多層配線の層間絶縁膜、回路基板の配線保護絶縁膜などの用途に好適に用いることができる。また、基板上に形成された第一電極と、前記第一電極に対向して設けられた第二電極とを含む表示装置、具体的には例えば、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、エレクトロクロミックディスプレイ、有機電界発光素子を用いた表示装置(有機電界発光装置)などの絶縁層に用いることができる。   The cured film formed by the photosensitive resin composition of the present invention is suitable for applications such as a semiconductor element passivation film, a semiconductor element protective film, an interlayer insulating film for multilayer wiring for high-density mounting, and a wiring protective insulating film for circuit boards. Can be used. Further, a display device including a first electrode formed on a substrate and a second electrode provided to face the first electrode, specifically, for example, a liquid crystal display, an organic EL display, an electrochromic display, It can be used for an insulating layer of a display device (organic electroluminescent device) using an organic electroluminescent element.

以下実施例をあげて本発明を説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。なお、合成例中の樹脂および実施例中の感光性樹脂組成物の評価は以下の方法により行った。   Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In addition, evaluation of the resin in a synthesis example and the photosensitive resin composition in an Example was performed with the following method.

膜厚の測定方法
大日本スクリーン製造(株)製ラムダエースSTM−602を使用し、屈折率1.63で測定を行った。
Measuring method of film thickness Using Lambda Ace STM-602 manufactured by Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd., the refractive index was measured at 1.63.

樹脂の溶解速度の測定方法
樹脂をγ−ブチロラクトンに溶解させて40重量%溶液を調製し、この樹脂溶液を6インチシリコンウエハ上に塗布し、ついでホットプレート(東京エレクトロン(株)製Mark−7)を用いて、120℃で4分間プリベークを行って膜厚10μm±0.5μmのプリベーク膜を得た。該プリベーク膜を、23±1℃の2.38重量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に1分間浸漬した後、純水でリンス処理して現像後被膜を得た。現像後被膜の膜厚を測定し、プリベーク膜からの膜厚減少量を溶解速度とした。
Method for Measuring Resin Dissolution Rate Resin is dissolved in γ-butyrolactone to prepare a 40 wt% solution, and this resin solution is applied onto a 6-inch silicon wafer, followed by hot plate (Mark-7, manufactured by Tokyo Electron Limited). ) Was prebaked at 120 ° C. for 4 minutes to obtain a prebaked film having a thickness of 10 μm ± 0.5 μm. The prebaked film was immersed in a 2.38 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23 ± 1 ° C. for 1 minute, and then rinsed with pure water to obtain a film after development. The film thickness of the film after development was measured, and the amount of film thickness reduction from the prebaked film was taken as the dissolution rate.

感光性樹脂組成物被膜の作製
6インチシリコンウエハ上に、感光性樹脂組成物(以下ワニスと呼ぶ)をプリベーク後の膜厚が10μmとなるように塗布し、ついでホットプレート(東京エレクトロン(株)製Mark−7)を用いて、100℃で3分間プリベークすることにより、感光性樹脂組成物被膜を得た。
Preparation of photosensitive resin composition film A 6-inch silicon wafer was coated with a photosensitive resin composition (hereinafter referred to as varnish) so that the film thickness after pre-baking was 10 μm, and then hot plate (Tokyo Electron Limited). A photosensitive resin composition film was obtained by prebaking at 100 ° C. for 3 minutes using Mark-7).

露光
露光機(ウルトラテック(株)社製全波長ステッパーSpectrum 3e)に、パターンの切られたレチクルをセットし、感光性樹脂組成物被膜に対して、露光量500mJ/cm(i線換算)で全波長露光を行った。
Exposure A reticle with a pattern cut is set in an exposure machine (full wavelength stepper Spectrum 3e manufactured by Ultratech Co., Ltd.), and the exposure amount is 500 mJ / cm 2 (i-line conversion) with respect to the photosensitive resin composition film. At all wavelengths.

露光後ベーク
露光後の感光性樹脂組成物被膜に対して、ホットプレート(東京エレクトロン(株)製Mark−7)を用いて100℃で1分間熱処理を行った。
Post-exposure baking The exposed photosensitive resin composition film was heat-treated at 100 ° C. for 1 minute using a hot plate (Mark-7, manufactured by Tokyo Electron Ltd.).

現像
露光後ベークした感光性樹脂組成物被膜に対して、東京エレクトロン(株)製Mark−7の現像装置を用い、50回転で水酸化テトラメチルアンモニウムの2.38重量%水溶液を10秒間噴霧した。この後、0回転で80秒間静置した後400回転で水にてリンス処理し、3000回転で10秒間振り切り乾燥し、現像後被膜を得た。
Development A photosensitive resin composition film baked after exposure was sprayed with a 2.38 wt% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide for 10 seconds at 50 revolutions using a Mark-7 developing device manufactured by Tokyo Electron Ltd. . Thereafter, the film was allowed to stand for 80 seconds at 0 rotation, then rinsed with water at 400 rotations, shaken and dried for 10 seconds at 3000 rotations, and a film after development was obtained.

熱処理(キュア)
現像後被膜を、イナートオーブンINH−21CD(光洋サーモシステム(株)社製)を用いて、窒素気流下(酸素濃度20ppm以下)、実施例、比較例に記載の温度で60分間熱処理を行った。
Heat treatment (cure)
After the development, the coating film was heat-treated for 60 minutes at a temperature described in Examples and Comparative Examples using an inert oven INH-21CD (manufactured by Koyo Thermo System Co., Ltd.) under a nitrogen stream (oxygen concentration of 20 ppm or less). .

残膜率の測定
残膜率は以下の式に従って算出した。
残膜率(%)=現像後の膜厚÷プリベーク後の膜厚×100 。
Measurement of remaining film ratio The remaining film ratio was calculated according to the following formula.
Residual film ratio (%) = film thickness after development / film thickness after pre-baking × 100.

露光から露光後ベーク間の放置時間による膜厚減少の評価
各実施例および比較例に記載のワニスについて、前記の方法で感光性樹脂組成物被膜を2サンプル作製し、露光量500mJ/cmで露光を行った後、それぞれ0分、120分放置後に露光後ベーク、現像を行い、残膜率を測定した。放置時間0分と120分の残膜率の差が5%未満となる場合を合格、5%以上となる場合を不合格とした。
Evaluation of film thickness reduction due to standing time between exposure and post-exposure baking For the varnishes described in each Example and Comparative Example, two samples of the photosensitive resin composition film were prepared by the above method, and the exposure amount was 500 mJ / cm 2 . After the exposure, the film was allowed to stand for 0 minute and 120 minutes, respectively, post-exposure baking and development were performed, and the remaining film ratio was measured. A case where the difference between the remaining film rates of 0 minutes and 120 minutes was less than 5% was accepted, and a case where the difference was 5% or more was rejected.

感度の評価
露光から露光後ベークまでの放置時間を0分として、露光量を20−500mJ/cmの範囲で20mJ/cmきざみで露光を行い現像後の残膜率を算出し、残膜率が80%以上となるときの最小露光量を感度とした。
The standing time from the evaluation exposure sensitivity to exposure bake as 0 minutes, exposure to an exposure amount in the range of 20-500mJ / cm 2 at 20 mJ / cm 2 increments to calculate the residual film rate after development, the residual film The minimum exposure when the rate was 80% or more was defined as sensitivity.

耐薬品性の評価
露光量500mJ/cm、露光から露光後ベークまでの放置時間0分、その他条件は上記方法によりキュア後膜厚が10μmとなるように作製し、このキュア膜に対し、東京応化工業(株)製剥離液106を用いて40℃で10分間浸漬処理を行い、処理前後の膜厚を測定し、膜厚減少量を求めた。
Evaluation of chemical resistance The exposure amount was 500 mJ / cm 2 , the standing time from exposure to post-exposure bake was 0 minute, and other conditions were prepared by the above method so that the post-cure film thickness was 10 μm. An immersion treatment was performed at 40 ° C. for 10 minutes using a stripping solution 106 manufactured by Oka Kogyo Co., Ltd., and the film thickness before and after the treatment was measured to determine the amount of film thickness reduction.

合成例1 ヒドロキシル基含有ジアミン化合物(I)の合成
ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン(セントラル硝子(株)製、BAHF)18.3g(0.05モル)をアセトン100mL、プロピレンオキシド17.4g(0.3モル)に溶解させ、−15℃に冷却した。ここに4−ニトロベンゾイルクロリド20.4g(0.11モル)をアセトン100mLに溶解させた溶液を滴下した。滴下終了後、−15℃で4時間反応させ、その後室温に戻した。析出した白色粉体をろ別し、50℃で真空乾燥した。
Synthesis Example 1 Synthesis of Hydroxyl Group-Containing Diamine Compound (I) Bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane (manufactured by Central Glass Co., Ltd., BAHF) 18.3 g (0.05 mol) in 100 mL acetone It was dissolved in 17.4 g (0.3 mol) of propylene oxide and cooled to -15 ° C. A solution prepared by dissolving 20.4 g (0.11 mol) of 4-nitrobenzoyl chloride in 100 mL of acetone was added dropwise thereto. After completion of dropping, the mixture was reacted at −15 ° C. for 4 hours and then returned to room temperature. The precipitated white powder was filtered off and dried in vacuum at 50 ° C.

粉体30gを300mLのステンレスオートクレーブに入れ、メチルセルソルブ250mLに分散させ、5%パラジウム−炭素を2g加えた。ここに水素を風船で導入して、還元反応を室温で行った。約2時間後、風船がこれ以上しぼまないことを確認して反応を終了させた。反応終了後、ろ過して触媒であるパラジウム化合物を除き、ロータリーエバポレーターで濃縮し、下記式で表されるヒドロキシル基含有ジアミン化合物(I)を得た。   30 g of the powder was placed in a 300 mL stainless steel autoclave, dispersed in 250 mL of methyl cellosolve, and 2 g of 5% palladium-carbon was added. Hydrogen was introduced here with a balloon and the reduction reaction was carried out at room temperature. After about 2 hours, the reaction was terminated by confirming that the balloons did not squeeze any more. After completion of the reaction, the palladium compound as a catalyst was removed by filtration and concentrated by a rotary evaporator to obtain a hydroxyl group-containing diamine compound (I) represented by the following formula.

Figure 2010210851
Figure 2010210851

合成例2 アルカリ可溶性樹脂の合成
乾燥窒素気流下、BAHF29.3g(0.08モル)、1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン1.24g(0.005モル)、末端封止剤として、3−アミノフェノール(東京化成工業(株)製)3.27g(0.03モル)をN−メチル−2−ピロリドン(NMP)150gに溶解した。ここにビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物(マナック(株)製、ODPA)31.0g(0.1モル)をNMP50gとともに加えて、20℃で1時間撹拌し、次いで50℃で4時間撹拌した。その後、キシレンを15g添加し、水をキシレンとともに共沸しながら、150℃で5時間撹拌した。撹拌終了後、溶液を水3Lに投入して白色沈殿を集めた。この沈殿をろ過で集めて、水で3回洗浄した後、80℃の真空乾燥機で24時間乾燥し、ポリイミド粉体(以下、ポリマー(II)とする)を得た。この樹脂の溶解速度は5530nm/分であった。
Synthesis Example 2 Synthesis of Alkali-Soluble Resin BAHF 29.3 g (0.08 mol), 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane 1.24 g (0.005 mol), end-capped under a dry nitrogen stream As a stopper, 3.27 g (0.03 mol) of 3-aminophenol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was dissolved in 150 g of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP). 31.0 g (0.1 mol) of bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride (manac Co., Ltd., ODPA) was added thereto together with 50 g of NMP, and the mixture was stirred at 20 ° C. for 1 hour, then 50 Stir at 4 ° C. for 4 hours. Thereafter, 15 g of xylene was added, and the mixture was stirred at 150 ° C. for 5 hours while azeotropically distilling water with xylene. After stirring, the solution was poured into 3 L of water to collect a white precipitate. The precipitate was collected by filtration, washed with water three times, and then dried for 24 hours with a vacuum dryer at 80 ° C. to obtain a polyimide powder (hereinafter referred to as polymer (II)). The dissolution rate of this resin was 5530 nm / min.

合成例3 アルカリ可溶性樹脂の合成
乾燥窒素気流下、合成例1で得られたヒドロキシル基含有ジアミン化合物(I)48.4g(0.08モル)、1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン1.24g(0.005モル)、末端封止剤として、3−アミノフェノール(東京化成工業(株)製)3.27g(0.03モル)をNMP150gに溶解した。ここにODPA31.0g(0.1モル)をNMP50gとともに加えて、40℃で3時間撹拌した。その後、N,N−ジメチルホルムアミドジメチルアセタール5.19g(0.127モル)をNMP4gで希釈した溶液を10分かけて滴下した。滴下後、50℃で3時間撹拌した。反応終了後、溶液を水3Lに投入して白色沈殿を集めた。この沈殿をろ過で集めて、水で3回洗浄した後、50℃の真空乾燥機で72時間乾燥し、ポリアミド酸エステル(以下、ポリマー(III)とする)を得た。この樹脂の溶解速度は1980nm/分であった。
Synthesis Example 3 Synthesis of alkali-soluble resin Under a dry nitrogen stream, 48.4 g (0.08 mol) of hydroxyl group-containing diamine compound (I) obtained in Synthesis Example 1 and 1,3-bis (3-aminopropyl) tetra 1.27 g (0.005 mol) of methyldisiloxane and 3.27 g (0.03 mol) of 3-aminophenol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) as an end-capping agent were dissolved in 150 g of NMP. ODPA 31.0g (0.1mol) was added here with NMP50g, and it stirred at 40 degreeC for 3 hours. Thereafter, a solution obtained by diluting 5.19 g (0.127 mol) of N, N-dimethylformamide dimethylacetal with 4 g of NMP was added dropwise over 10 minutes. After dropping, the mixture was stirred at 50 ° C. for 3 hours. After completion of the reaction, the solution was poured into 3 L of water to collect a white precipitate. The precipitate was collected by filtration, washed three times with water, and then dried in a vacuum dryer at 50 ° C. for 72 hours to obtain a polyamic acid ester (hereinafter referred to as polymer (III)). The dissolution rate of this resin was 1980 nm / min.

合成例4 アルカリ可溶性樹脂の合成
乾燥窒素気流下、BAHF18.3g(0.05モル)をNMP50g、グリシジルメチルエーテル26.4g(0.3モル)に溶解させ、溶液の温度を−15℃まで冷却した。ここにジフェニルエーテルジカルボン酸ジクロリド14.7g(日本農薬(株)製、0.050モル)をGBL25gに溶解させた溶液を内部の温度が0℃を越えないように滴下した。滴下終了後、−15℃で6時間撹拌を続けた。反応終了後、溶液をメタノールを10重量%含んだ水3Lに投入して白色の沈殿を集めた。この沈殿をろ過で集めて、水で3回洗浄した後、50℃の真空乾燥機で72時間乾燥し、ポリヒドロキシアミド粉体(以下、ポリマー(IV)とする)を得た。この樹脂の溶解速度は870nm/分であった。
Synthesis Example 4 Synthesis of alkali-soluble resin Under dry nitrogen flow, 18.3 g (0.05 mol) of BAHF was dissolved in 50 g of NMP and 26.4 g (0.3 mol) of glycidyl methyl ether, and the temperature of the solution was cooled to −15 ° C. did. A solution prepared by dissolving 14.7 g of diphenyl ether dicarboxylic acid dichloride (manufactured by Nippon Agricultural Chemicals Co., Ltd., 0.050 mol) in 25 g of GBL was added dropwise so that the internal temperature did not exceed 0 ° C. After completion of the dropwise addition, stirring was continued for 6 hours at -15 ° C. After completion of the reaction, the solution was poured into 3 L of water containing 10% by weight of methanol to collect a white precipitate. This precipitate was collected by filtration, washed with water three times, and then dried in a vacuum dryer at 50 ° C. for 72 hours to obtain polyhydroxyamide powder (hereinafter referred to as polymer (IV)). The dissolution rate of this resin was 870 nm / min.

各実施例および比較例に用いた化合物の構造を以下に示す。   The structures of the compounds used in each example and comparative example are shown below.

Figure 2010210851
Figure 2010210851

実施例1
アルカリ可溶性樹脂としてポリマー(II)10g、光重合性化合物としてPDBE−200(商品名、(株)日本油脂製)4.0g、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(商品名DPHA、日本化薬(株)性)1.0g、光重合開始剤としてOXE02(商品名、チバスペシャルティケミカルズ(株)製)1.2g、光酸発生剤としてWPAG−341(商品名、和光純薬(株)製)0.3g、酸により反応する架橋剤としてMW−100LM(商品名、日本カーバイド(株)製)5.0gを添加したものをジアセトンアルコール20gに溶解させて感光性樹脂組成物のワニスAを得た。得られたワニスAを用いて、前記のようにシリコンウエハー上に感光性樹脂組成物被膜を作製し、露光、露光後ベーク、現像、200℃で熱処理し、露光から露光後ベークまでの放置時間による膜厚減少、感度、耐薬品性の評価を行った。
Example 1
10 g of polymer (II) as an alkali-soluble resin, 4.0 g of PDBE-200 (trade name, manufactured by NOF Corporation) as a photopolymerizable compound, dipentaerythritol hexaacrylate (trade name: DPHA, Nippon Kayaku Co., Ltd.) ) 1.0 g, OXE02 (trade name, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) 1.2 g as a photopolymerization initiator, and WPAG-341 (trade name, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 0.3 g as a photoacid generator A varnish A of a photosensitive resin composition was obtained by dissolving 5.0 g of MW-100LM (trade name, manufactured by Nippon Carbide Corp.) as a crosslinking agent that reacts with an acid in 20 g of diacetone alcohol. Using the obtained varnish A, a photosensitive resin composition film was prepared on a silicon wafer as described above, and exposure, post-exposure bake, development, heat treatment at 200 ° C., and exposure time from exposure to post-exposure bake The film thickness reduction, sensitivity, and chemical resistance were evaluated.

実施例2
アルカリ可溶性樹脂としてポリマー(II)にかえてポリマー(III)10g、溶媒としてジアセトンアルコールにかえてγ−ブチロラクトン20gを用いること以外は実施例1と同様にして感光性樹脂組成物のワニスBを得た。得られたワニスBを用いて、実施例1と同様にして、露光から露光後ベークまでの放置時間による膜厚減少、感度、耐薬品性の評価を行った。
Example 2
The varnish B of the photosensitive resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that 10 g of the polymer (III) was used instead of the polymer (II) as the alkali-soluble resin, and 20 g of γ-butyrolactone was used as the solvent instead of diacetone alcohol. Obtained. Using the obtained varnish B, in the same manner as in Example 1, the film thickness reduction, sensitivity, and chemical resistance were evaluated according to the standing time from exposure to post-exposure baking.

実施例3
アルカリ可溶性樹脂としてポリマー(II)にかえてポリマー(IV)10gを用いること以外は実施例2と同様にして感光性樹脂組成物のワニスCを得た。得られたワニスCを用いて、実施例1と同様にして、露光から露光後ベークまでの放置時間による膜厚減少、感度、耐薬品性の評価を行った。
Example 3
Varnish C of the photosensitive resin composition was obtained in the same manner as in Example 2 except that 10 g of polymer (IV) was used instead of polymer (II) as the alkali-soluble resin. Using the obtained varnish C, in the same manner as in Example 1, film thickness reduction, sensitivity, and chemical resistance were evaluated according to the standing time from exposure to post-exposure baking.

実施例4
光酸発生剤としてWPAG−341にかえてNAI−105(商品名、みどり化学(株)製)0.3gを用いること以外は実施例1と同様にして感光性樹脂組成物のワニスDを得た。得られたワニスDを用いて、実施例1と同様にして露光から露光後ベークまでの放置時間による膜厚減少、感度、耐薬品性の評価を行った。
Example 4
Varnish D of the photosensitive resin composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that 0.3 g of NAI-105 (trade name, manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.) was used instead of WPAG-341 as the photoacid generator. It was. Using the obtained varnish D, the film thickness reduction, sensitivity, and chemical resistance were evaluated in the same manner as in Example 1 depending on the standing time from exposure to post-exposure baking.

実施例5
光酸発生剤としてWPAG−341にかえてDAM−101(商品名、みどり化学(株)製)0.3gを用いること以外は実施例1と同様にして感光性樹脂組成物のワニスEを得た。得られたワニスEを用いて、実施例1と同様にして露光から露光後ベークまでの放置時間による膜厚減少、感度、耐薬品性の評価を行った。
Example 5
Varnish E of the photosensitive resin composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that 0.3 g of DAM-101 (trade name, manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.) was used instead of WPAG-341 as the photoacid generator. It was. Using the obtained varnish E, in the same manner as in Example 1, the film thickness reduction, sensitivity, and chemical resistance were evaluated according to the standing time from exposure to post-exposure baking.

実施例6
酸により反応する架橋剤としてMW−100LMにかえてMX−270(商品名、日本カーバイド(株)製)5.0gを用いること以外は実施例1と同様にして感光性樹脂組成物のワニスFを得た。得られたワニスFを用いて、実施例1と同様にして露光から露光後ベークまでの放置時間による膜厚減少、感度、耐薬品性の評価を行った。
Example 6
Varnish F of the photosensitive resin composition in the same manner as in Example 1 except that 5.0 g of MX-270 (trade name, manufactured by Nippon Carbide Corporation) is used instead of MW-100LM as a crosslinking agent that reacts with an acid. Got. Using the obtained varnish F, in the same manner as in Example 1, the film thickness reduction, sensitivity, and chemical resistance were evaluated according to the standing time from exposure to post-exposure baking.

比較例1
光酸発生剤を添加しないこと以外は実施例1と同様にして感光性樹脂組成物のワニスGを得た。得られたワニスGを用いて、実施例1と同様にして露光から露光後ベークまでの放置時間による膜厚減少、感度、耐薬品性の評価を行った。
Comparative Example 1
Varnish G of the photosensitive resin composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the photoacid generator was not added. Using the obtained varnish G, in the same manner as in Example 1, the film thickness reduction, sensitivity, and chemical resistance were evaluated according to the standing time from exposure to post-exposure baking.

比較例2
光重合開始剤を添加しないこと以外は実施例1と同様にして感光性樹脂組成物のワニスHを得た。得られたワニスHを用いて、実施例1と同様にして露光から露光後ベークまでの放置時間による膜厚減少、感度、耐薬品性の評価を行った。
Comparative Example 2
Varnish H of the photosensitive resin composition was obtained in the same manner as Example 1 except that no photopolymerization initiator was added. Using the obtained varnish H, the film thickness reduction, sensitivity, and chemical resistance were evaluated according to the standing time from exposure to post-exposure baking in the same manner as in Example 1.

比較例3
光重合性化合物、光重合開始剤を添加しないこと以外は実施例1と同様にして感光性樹脂組成物のワニスIを得た。得られたワニスIを用いて、実施例1と同様にして露光から露光後ベークまでの放置時間による膜厚減少、感度、耐薬品性の評価を行った。
Comparative Example 3
Varnish I of the photosensitive resin composition was obtained like Example 1 except not adding a photopolymerizable compound and a photoinitiator. Using the obtained varnish I, the film thickness reduction, sensitivity, and chemical resistance were evaluated according to the standing time from exposure to post-exposure baking in the same manner as in Example 1.

比較例4
光酸発生剤を添加しないこと以外は実施例2と同様にして感光性樹脂組成物のワニスJを得た。得られたワニスJを用いて、実施例1と同様にして露光から露光後ベークまでの放置時間による膜厚減少、感度、耐薬品性の評価を行った。
Comparative Example 4
Varnish J of the photosensitive resin composition was obtained in the same manner as in Example 2 except that the photoacid generator was not added. Using the obtained varnish J, in the same manner as in Example 1, the film thickness reduction, sensitivity, and chemical resistance were evaluated according to the standing time from exposure to post-exposure baking.

比較例5
光酸発生剤を添加しないこと以外は実施例3と同様にして感光性樹脂組成物のワニスKを得た。得られたワニスKを用いて、実施例1と同様にして露光から露光後ベークまでの放置時間による膜厚減少、感度、耐薬品性の評価を行った。
Comparative Example 5
Varnish K of the photosensitive resin composition was obtained in the same manner as in Example 3 except that no photoacid generator was added. Using the obtained varnish K, the film thickness reduction, sensitivity, and chemical resistance were evaluated according to the standing time from exposure to post-exposure baking in the same manner as in Example 1.

比較例6
光酸発生剤を添加しないこと以外は実施例6と同様にして感光性樹脂組成物のワニスLを得た。得られたワニスLを用いて、実施例1と同様にして露光から露光後ベークまでの放置時間による膜厚減少、感度、耐薬品性の評価を行った。
Comparative Example 6
Varnish L of the photosensitive resin composition was obtained in the same manner as in Example 6 except that no photoacid generator was added. Using the obtained varnish L, in the same manner as in Example 1, the film thickness reduction, sensitivity, and chemical resistance were evaluated according to the standing time from exposure to post-exposure baking.

比較例7
酸により反応する架橋剤であるMW−100LMに代えて熱架橋剤DML−PC(商品名、本州化学工業(株)製)5.0gを添加すること以外は実施例1と同様にして感光性樹脂組成物のワニスMを得た。得られたワニスMを用いて、実施例1と同様にして露光から露光後ベークまでの放置時間による膜厚減少、感度、耐薬品性の評価を行った。
Comparative Example 7
Photosensitive in the same manner as in Example 1 except that 5.0 g of thermal crosslinking agent DML-PC (trade name, manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.) is added instead of MW-100LM which is a crosslinking agent that reacts with an acid. A varnish M of the resin composition was obtained. Using the obtained varnish M, in the same manner as in Example 1, the film thickness reduction, sensitivity, and chemical resistance were evaluated according to the standing time from exposure to post-exposure baking.

実施例1〜6および比較例1〜7の組成および評価結果を以下の表1〜2に示した。   The compositions and evaluation results of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 7 are shown in Tables 1 and 2 below.

Figure 2010210851
Figure 2010210851

Figure 2010210851
Figure 2010210851

Claims (6)

(a)アルカリ可溶性樹脂、(b)光重合性化合物、(c)光重合開始剤、(d)光酸発生剤および(e)酸により反応する架橋剤を含有することを特徴とする感光性樹脂組成物。 (A) An alkali-soluble resin, (b) a photopolymerizable compound, (c) a photopolymerization initiator, (d) a photoacid generator, and (e) a crosslinking agent that reacts with an acid. Resin composition. 前記(e)酸により反応する架橋剤が、メチロール基および/またはアルコキシメチル基と結合する窒素原子を有する化合物であることを特徴とする請求項1記載の感光性樹脂組成物。 The photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the crosslinking agent that reacts with the acid (e) is a compound having a nitrogen atom bonded to a methylol group and / or an alkoxymethyl group. 前記(e)酸により反応する架橋剤が、メラミン系架橋剤であることを特徴とする請求項1記載の感光性樹脂組成物。 The photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the crosslinking agent that reacts with the acid (e) is a melamine-based crosslinking agent. 前記メラミン系架橋剤が、ヘキサメトキシメチルメラミンであることを特徴とする請求項3記載の感光性樹脂組成物。 The photosensitive resin composition according to claim 3, wherein the melamine-based crosslinking agent is hexamethoxymethylmelamine. 前記(a)アルカリ可溶性樹脂が、ポリイミド、ポリイミド前駆体、またはポリヒドロキシアミドであることを特徴とする請求項1〜4いずれか記載の感光性樹脂組成物。 The photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the (a) alkali-soluble resin is polyimide, a polyimide precursor, or polyhydroxyamide. 前記(a)アルカリ可溶性樹脂が、ポリイミドであることを特徴とする請求項5記載の感光性樹脂組成物。 6. The photosensitive resin composition according to claim 5, wherein the (a) alkali-soluble resin is polyimide.
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