JP2012118523A - Photobase generator, photosensitive polyimide resin composition, method for manufacturing relief pattern and article - Google Patents

Photobase generator, photosensitive polyimide resin composition, method for manufacturing relief pattern and article Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photobase generator for generating a base of sufficiently promoting imidization of a polyimide precursor in an exposed portion, even when a heating condition during baking after exposure is mitigated than before, and a photosensitive polyimide resin composition which can shorten a developing time, can employ a basic aqueous solution to which alcohol and the like are not added as a developer, and has increased solubility contrast of the exposed portion and an unexposed portion.SOLUTION: The photobase generator that is a base generator in which a base to be generated is made latent using a covalent bond and which generates the base by irradiation of an electromagnetic wave generates a base having a hydroxyl group. The negative photosensitive polyimide resin composition contains a polyimide precursor and the photobase generator according to the present invention.

Description

本発明は、前駆体型感光性ポリイミド用光塩基発生剤、ネガ型感光性ポリイミド樹脂組成物、当該感光性ポリイミド樹脂組成物を用いたレリーフパターンの製造方法、及び、当該感光性ポリイミド樹脂組成物を用いて作製した物品に関するものである。   The present invention provides a photo-base generator for a precursor type photosensitive polyimide, a negative type photosensitive polyimide resin composition, a method for producing a relief pattern using the photosensitive polyimide resin composition, and the photosensitive polyimide resin composition. The present invention relates to an article manufactured using the same.

感光性ポリイミド樹脂組成物は、例えば、電子部品、光学製品、光学部品の成形材料、層形成材料又は接着剤などに用いられ、特に、電磁波によるパターニング工程を経て形成される製品又は部材に好適に利用されてきている。
高分子材料であるポリイミドは、耐熱性、寸法安定性、絶縁特性といった性能が有機物の中でもトップクラスの性能を示すため、電子部品の絶縁材料等へ広く適用され、半導体素子の中のチップコーティング膜や、フレキシブルプリント配線板の基材などとして盛んに利用されてきている。
The photosensitive polyimide resin composition is used for, for example, electronic parts, optical products, molding materials for optical parts, layer forming materials or adhesives, and is particularly suitable for products or members formed through a patterning process using electromagnetic waves. It has been used.
Polyimide, which is a polymer material, exhibits top-class performance among organic materials, such as heat resistance, dimensional stability, and insulation characteristics, so it is widely applied to insulating materials for electronic components. Chip coating films in semiconductor devices In addition, it has been actively used as a base material for flexible printed wiring boards.

一般にポリイミドは溶媒への溶解性に乏しく、加工が困難なため、ポリイミドを所望の形状にパターニングする方法として、溶媒溶解性に優れるポリイミド前駆体の状態で露光と現像によるパターニングを行い、その後、熱処理等によりイミド化を行いポリイミドのパターンを得るという方法がある。   In general, polyimide is poorly soluble in a solvent and difficult to process. As a method for patterning polyimide into a desired shape, patterning is performed by exposure and development in the state of a polyimide precursor having excellent solvent solubility, and then heat treatment. For example, there is a method of obtaining a polyimide pattern by imidization by the method described above.

ポリイミド前駆体を利用して、パターンを形成する手段として、種々の方法が提案されている。その代表的なものは以下の二つである。
(1)ポリイミド前駆体にはパターン形成能力がなく、ポリイミド前駆体上に感光性樹脂をレジスト層として設けることによりパターンを形成する方法。
(2)ポリイミド前駆体自身に感光性部位を結合や配位させて導入し、その作用により、パターンを形成する方法。または、ポリイミド前駆体に感光性成分を混合し樹脂組成物とし、その感光性成分の作用でパターンを形成する方法。
Various methods have been proposed as means for forming a pattern using a polyimide precursor. Two typical ones are as follows.
(1) A method in which a polyimide precursor does not have a pattern forming ability and a pattern is formed by providing a photosensitive resin as a resist layer on the polyimide precursor.
(2) A method in which a photosensitive site is bonded or coordinated and introduced into the polyimide precursor itself, and a pattern is formed by its action. Alternatively, a method in which a photosensitive component is mixed with a polyimide precursor to form a resin composition, and a pattern is formed by the action of the photosensitive component.

上記(2)を用いるパターニング手法の代表的なものとしては、(i)ポリイミド前駆体のポリアミック酸に電磁波の露光前は溶解抑止剤として作用し、露光後はカルボン酸を形成し溶解促進剤となるナフトキノンジアジド誘導体を混合し、露光部と未露光部の現像液に対する溶解速度のコントラストを大きくすることでパターン形成を行い、その後にイミド化を行い、ポリイミドパターンを得る手法や(特許文献1)、(ii)ポリイミド前駆体にエステル結合またはイオン結合を介してメタクリロイル基を導入し、そこに光ラジカル発生剤を添加し、露光部を架橋させることで露光部と未露光部の現像液に対する溶解速度のコントラストを大きくすることでパターン形成を行い、その後にイミド化を行い、ポリイミドパターンを得る手法などが実用化されている(特許文献2)。   As a typical patterning technique using the above (2), (i) a polyimide precursor polyamic acid acts as a dissolution inhibitor before exposure to electromagnetic waves, and after exposure, a carboxylic acid is formed to form a dissolution accelerator; The naphthoquinonediazide derivative is mixed, and pattern formation is performed by increasing the contrast of the dissolution rate of the exposed area and unexposed area to the developer, followed by imidization to obtain a polyimide pattern (Patent Document 1) (Ii) A methacryloyl group is introduced into the polyimide precursor via an ester bond or an ionic bond, a photo radical generator is added thereto, and the exposed area is crosslinked to dissolve the exposed and unexposed areas in the developer. A method to obtain a polyimide pattern by forming a pattern by increasing the speed contrast and then imidizing it Etc. have been put into practical use (Patent Document 2).

(2)の手法は、(1)の方法と比べ、レジスト層が必要ないため大幅にプロセスを簡略化させることができるが、(i)の方法では、溶解性コントラストを高めるためにナフトキノンジアジド誘導体の添加量を増加させると、ポリイミド本来の物性が得られなくなるという問題があった。また(ii)の方法では、ポリイミド前駆体の構造が制約されてしまうという問題があった。   Compared with the method (1), the method (2) does not require a resist layer and can greatly simplify the process. However, in the method (i), a naphthoquinonediazide derivative is used to increase the solubility contrast. When the amount of addition is increased, there is a problem that the original physical properties of the polyimide cannot be obtained. Further, the method (ii) has a problem that the structure of the polyimide precursor is restricted.

この他のパターニング手法としては、(iii)ポリイミド前駆体であるポリアミック酸に、光塩基発生剤を混合し、露光後加熱することで露光によって発生した塩基の作用によって環化を進行させ、現像液に対する溶解性を低下させることで、露光部と未露光部の現像液に対する溶解速度のコントラストを大きくすることでパターン形成を行い、その後にイミド化を行い、ポリイミドパターンを得る手法が報告されている(特許文献3)。   As another patterning technique, (iii) a polyamic acid that is a polyimide precursor is mixed with a photobase generator and heated after exposure to cause cyclization to proceed by the action of a base generated by exposure. A method for obtaining a polyimide pattern by forming a pattern by increasing the contrast of the dissolution rate with respect to the developer in the exposed area and the unexposed area by reducing the solubility in the film and then imidizing it has been reported. (Patent Document 3).

非特許文献1には、アミンの光反応性保護基として、o−ヒドロキシ−トランス−桂皮酸を用いることが開示されている。また、特許文献4には、o−ヒドロキシ−トランス−桂皮酸アミドを光塩基発生剤として用い、当該光塩基発生剤と塩基反応性樹脂とを含む感光性ポリイミド樹脂組成物が開示されている。更に、本発明者らも、o−ヒドロキシ−トランス−桂皮酸アミド誘導体を光環化型の光塩基発生剤として用い、当該光塩基発生剤とポリイミド前駆体とを含む感光性ポリイミド樹脂組成物を特許文献5に開示している。また、特許文献6及び7には、カルバメート型の光塩基発生剤を用いた感光性ポリイミド樹脂組成物が開示されている。更に、特許文献8及び9には、オキシム型の光塩基発生剤を用いた感光性ポリイミド樹脂組成物が開示されている。   Non-Patent Document 1 discloses the use of o-hydroxy-trans-cinnamic acid as a photoreactive protecting group for amines. Patent Document 4 discloses a photosensitive polyimide resin composition containing o-hydroxy-trans-cinnamic acid amide as a photobase generator and containing the photobase generator and a base reactive resin. Furthermore, the present inventors also patented a photosensitive polyimide resin composition using an o-hydroxy-trans-cinnamic acid amide derivative as a photocyclization type photobase generator and containing the photobase generator and a polyimide precursor. This is disclosed in Document 5. Patent Documents 6 and 7 disclose a photosensitive polyimide resin composition using a carbamate-type photobase generator. Further, Patent Documents 8 and 9 disclose a photosensitive polyimide resin composition using an oxime type photobase generator.

光塩基発生剤を用いた感光性ポリイミド樹脂組成物は、ポリイミド前駆体に、光塩基発生剤を一定比率混合するだけで感光性ポリイミド前駆体を得ることができるため、樹脂組成物を製造するプロセスが簡便である。また、種々の構造のポリイミド前駆体に適用できるため汎用性が高いという利点がある。   A photosensitive polyimide resin composition using a photobase generator is a process for producing a resin composition because a photosensitive polyimide precursor can be obtained simply by mixing a certain amount of a photobase generator with a polyimide precursor. Is simple. Moreover, since it can apply to the polyimide precursor of various structures, there exists an advantage that versatility is high.

特開昭52−13315号公報JP 52-13315 A 特開昭54−145794号公報JP 54-145794 A 特開平8−227154号公報JP-A-8-227154 特開2009−80452号公報JP 2009-80452 A 国際公開第2009/123122号パンフレットInternational Publication No. 2009/123122 Pamphlet 特開2006−189591号公報JP 2006-189591 A 特開2008−247747号公報JP 2008-247747 A 特開2007−249013号公報JP 2007-249013 A 特開2008−003581号公報JP 2008-003581 A

Chem. Pharm. Bull. 1997, 45(4) p.715-718Chem. Pharm. Bull. 1997, 45 (4) p.715-718

しかし、上記のような光塩基発生剤を用いた感光性ポリイミド樹脂組成物は、露光後の加熱工程において露光部のみならず未露光部においてもポリイミド前駆体のイミド化が進行することから、現像性の改善が課題であった。すなわち、未露光部のイミド化も一部進行することにより、未露光部の現像液への溶解性が悪くなるため、現像時間を長くしなければならないという問題があった。また、現像液として、塩基性水溶液だけでは十分に溶解しないため、例えばアルコール等の有機溶剤を添加した塩基性水溶液を用いる必要があった。環境負荷の低減から、アルコール等の有機溶剤を添加しない塩基性水溶液を現像液として用いることが市場で求められている。
更に、未露光部においてポリイミド前駆体のイミド化が進行しすぎた場合、露光部と未露光部の現像液に対する溶解速度のコントラストが不十分となり、レリーフパターンの形状が悪化する恐れがある。
However, the photosensitive polyimide resin composition using the photobase generator as described above develops because imidization of the polyimide precursor proceeds not only in the exposed area but also in the unexposed area in the heating step after exposure. Improvement of sex was an issue. That is, the imidization of the unexposed part also proceeds partially, so that the solubility of the unexposed part in the developer is deteriorated, and there is a problem that the development time must be lengthened. Further, since a basic aqueous solution alone does not sufficiently dissolve as a developing solution, it is necessary to use a basic aqueous solution to which an organic solvent such as alcohol is added. In order to reduce the environmental load, it is required in the market to use a basic aqueous solution without adding an organic solvent such as alcohol as a developer.
Furthermore, when the imidization of the polyimide precursor proceeds excessively in the unexposed area, the dissolution rate contrast with the developer in the exposed area and the unexposed area becomes insufficient, and the shape of the relief pattern may be deteriorated.

露光後ベーク時の加熱温度を低くしたり、加熱時間を短くするなど、加熱条件を緩和することにより、未露光部におけるポリイミド前駆体のイミド化の進行を抑制することができる。しかし、加熱条件を緩和すると、露光部においてもイミド化の進行は抑制されるため、露光部と未露光部の溶解性コントラストは向上しない。そこで、本発明者らは、露光後ベーク時の加熱条件を従来より緩和しても、露光部においてポリイミド前駆体のイミド化を十分に促進する触媒能が高い塩基を発生する光塩基発生剤を得ることに着目した。   By relaxing the heating conditions such as lowering the heating temperature during post-exposure baking or shortening the heating time, the progress of imidation of the polyimide precursor in the unexposed area can be suppressed. However, if the heating conditions are relaxed, the progress of imidization is suppressed even in the exposed area, so the solubility contrast between the exposed area and the unexposed area does not improve. Therefore, the present inventors provide a photobase generator that generates a base having a high catalytic ability to sufficiently promote imidation of the polyimide precursor in the exposed portion even if the heating conditions during post-exposure baking are relaxed compared to the conventional one. Focused on getting.

すなわち本発明は、上記実情を鑑みてなされたものであり、露光後ベーク時の加熱条件を従来より緩和しても、露光部のポリイミド前駆体のイミド化を十分に促進する塩基を発生する光塩基発生剤を提供することを目的とする。また、本発明は、当該光塩基発生剤を用いることにより、現像時間を短縮でき、アルコール等を添加しない塩基性水溶液を現像液として用いることが可能となったり、露光部と未露光部の溶解性コントラストが高くなる、感光性ポリイミド樹脂組成物を提供することを目的とする。   That is, the present invention has been made in view of the above circumstances, and light that generates a base that sufficiently promotes imidation of a polyimide precursor in an exposed portion even if the heating conditions during post-exposure baking are relaxed as compared with the prior art. An object is to provide a base generator. Further, in the present invention, by using the photobase generator, it is possible to shorten the development time, and it is possible to use a basic aqueous solution to which no alcohol or the like is added as a developer, or to dissolve an exposed portion and an unexposed portion. An object of the present invention is to provide a photosensitive polyimide resin composition having a high optical contrast.

本発明に係る前駆体型感光性ポリイミド用光塩基発生剤は、発生する塩基が共有結合を用いて潜在化されていて、電磁波の照射により塩基を発生する塩基発生剤であって、水酸基を有する塩基を発生することを特徴とする。   The photo-base generator for a precursor type photosensitive polyimide according to the present invention is a base generator in which a generated base is latentized by using a covalent bond and generates a base by irradiation with electromagnetic waves, and has a hydroxyl group. It is characterized by generating.

本発明に係る前駆体型感光性ポリイミド用塩基発生剤は、電磁波の照射により水酸基を有する塩基を発生することにより、ポリイミド前駆体のイミド化促進効果が高く、露光後ベーク時の加熱条件を従来より緩和しても、露光部のポリイミド前駆体のイミド化を十分に促進することが可能である。   The precursor-type photosensitive polyimide base generator according to the present invention has a high effect of promoting imidization of a polyimide precursor by generating a base having a hydroxyl group by irradiation with electromagnetic waves, and the heating conditions during post-exposure baking are higher than before. Even if relaxed, it is possible to sufficiently promote imidation of the polyimide precursor in the exposed portion.

本発明に係る塩基発生剤においては、沸点が150℃以上かつ融点が200℃以下の水酸基を有する塩基を発生することが、ポリイミド前駆体のイミド化促進効果が高くなる点から好ましい。   In the base generator according to the present invention, it is preferable to generate a base having a hydroxyl group having a boiling point of 150 ° C. or higher and a melting point of 200 ° C. or lower from the viewpoint of increasing the imidization promoting effect of the polyimide precursor.

本発明に係る光塩基発生剤においては、下記化学式(1−1)、下記化学式(1−2)又は下記化学式(1−3)で表されること光塩基発生剤であることが好ましい。   In the photobase generator according to the present invention, the photobase generator is preferably represented by the following chemical formula (1-1), the following chemical formula (1-2), or the following chemical formula (1-3).

(式(1−1)中、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は有機基であり、同一であっても異なっていても良い。R及びRの少なくとも1つは有機基である。R及びRは、それらが結合して環状構造を形成していても良く、ヘテロ原子の結合を含んでいても良い。但し、R及びRのいずれかの有機基が水酸基を有する。R及びRはそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、スルフィド基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、ニトロソ基、スルフィノ基、スルホ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホノ基、ホスホナト基、又は有機基であり、同一であっても異なっていても良い。R、R、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、スルフィド基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、ニトロソ基、スルフィノ基、スルホ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホノ基、ホスホナト基、アミノ基、アンモニオ基又は有機基であり、同一であっても異なっていても良い。R、R、R及びRは、それらの2つ以上が結合して環状構造を形成していても良く、ヘテロ原子の結合を含んでいても良い。Rは、水素原子、或いは、加熱及び/又は電磁波の照射により脱保護可能な保護基である。) (In Formula (1-1), R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or an organic group, and may be the same or different. At least one of R 1 and R 2 is organic. R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a cyclic structure, and may contain a heteroatom bond, provided that any one of R 1 and R 2 is an organic group Each of R 3 and R 4 independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, a sulfide group, a silyl group, a silanol group, a nitro group, a nitroso group, a sulfino group, a sulfo group, a sulfonate group, A phosphino group, a phosphinyl group, a phosphono group, a phosphonate group, or an organic group, which may be the same or different, and each of R 5 , R 6 , R 7, and R 8 independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, atom, Hydroxyl group, mercapto group, sulfide group, silyl group, silanol group, nitro group, nitroso group, sulfino group, sulfo group, sulfonate group, phosphino group, phosphinyl group, phosphono group, phosphonato group, amino group, ammonio group or organic group R 5 , R 6 , R 7 and R 8 may be bonded to form a cyclic structure by combining two or more of R 5 , R 6 , R 7 and R 8. R 9 is a hydrogen atom or a protecting group that can be deprotected by heating and / or irradiation with electromagnetic waves.)

(式(1−2)中、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は有機基であり、同一であっても異なっていても良い。R及びRの少なくとも1つは有機基である。R及びRは、それらが結合して環状構造を形成していても良く、ヘテロ原子の結合を含んでいても良い。但し、R及びRのいずれかの有機基が水酸基を有する。R10及びR10’はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、ニトロ基、シリル基、シラノール基、又は有機基である。R11、R12、R13、R14及びR15は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、スルフィド基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、ニトロソ基、スルフィノ基、スルホ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホノ基、ホスホナト基、アミノ基、アンモニオ基又は有機基であり、同一であっても異なっていても良い。R11、R12、R13、R14及びR15は、それらの2つ以上が結合して環状構造を形成していても良く、ヘテロ原子の結合を含んでいても良い。) (In Formula (1-2), R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or an organic group, and may be the same or different. At least one of R 1 and R 2 is organic. R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a cyclic structure, and may contain a heteroatom bond, provided that any one of R 1 and R 2 is an organic group Each of R 10 and R 10 ′ independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, a nitro group, a silyl group, a silanol group, or an organic group, R 11 , R 12 , R 13 , R 14 and R 15 are each independently a hydrogen atom, halogen atom, hydroxyl group, mercapto group, sulfide group, silyl group, silanol group, nitro group, nitroso group, sulfino group, sulfo group, sulfonate group, phosphino group, A phosphinyl group, a phosphono group, a phosphonato group, an amino group, an ammonio group or an organic group, which may be the same or different, and R 11 , R 12 , R 13 , R 14 and R 15 are those 2 Two or more may be bonded to form a cyclic structure, and may include a heteroatom bond.)

(式(1−3)中、R17は、水酸基を有する有機基で置換されたアミノ基又は水酸基を有する有機基、R18及びR19は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、スルフィド基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、ニトロソ基、スルフィノ基、スルホ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホノ基、ホスホナト基、アミノ基、アンモニオ基又は有機基であり、同一であっても異なっていても良いが、R18及びR19の少なくとも1つはヘテロ原子を有していても良い芳香族化合物である。R17、R18及びR19は、それらの2つ以上が結合して環状構造を形成していても良く、ヘテロ原子の結合を含んでいても良い。) (In formula (1-3), R 17 is an amino group substituted with an organic group having a hydroxyl group or an organic group having a hydroxyl group, and R 18 and R 19 are independently a hydrogen atom, a halogen atom, or a sulfide group. Silyl group, silanol group, nitro group, nitroso group, sulfino group, sulfo group, sulfonate group, phosphino group, phosphinyl group, phosphono group, phosphonato group, amino group, ammonio group or organic group, may be different but, .R 17, R 18 and R 19 at least one is aromatic compound which may have a hetero atom of R 18 and R 19 are, those two or more bonded A ring structure may be formed, and a heteroatom bond may be included.)

本発明に係る光塩基発生剤においては、発生する塩基が脂肪族アミンであることが、塩基性が強く、イミド化を促進する触媒能が高いため、より少量の添加で、より低い温度での最終生成物への反応が可能となる点から好ましい。   In the photobase generator according to the present invention, since the base to be generated is an aliphatic amine, the basicity is strong and the catalytic ability to promote imidization is high. This is preferable because the reaction to the final product is possible.

本発明に係る光塩基発生剤においては、発生する塩基が酸性基を含まないことが、発生した塩基のイミド化を促進する触媒能を発揮させる点から好ましい。   In the photobase generator according to the present invention, it is preferable that the generated base does not contain an acidic group from the viewpoint of exhibiting catalytic ability to promote imidization of the generated base.

本発明に係るネガ型感光性ポリイミド樹脂組成物は、ポリイミド前駆体と、前記本発明に係る光塩基発生剤とを含有することを特徴とする。
本発明に係るネガ型感光性ポリイミド樹脂組成物は、前記本発明に係る光塩基発生剤を用いることにより、露光後ベーク時の加熱条件を従来より緩和しても、露光部は十分にイミド化が促進され、未露光部は緩和された加熱条件のためにポリイミド前駆体のイミド化の進行を抑制することができる。また、塩基に導入されている水酸基の効果で、未露光部の現像液への溶解が促進される。これらにより、未露光部の現像液への溶解性が向上するため、未露光部を除去する現像時間を短縮でき、また、アルコール等を添加しない塩基性水溶液を現像液として用いることが可能になる。更に、露光部と未露光部の溶解性コントラストが高くなるため、レリーフパターンの形状が良好になる。
The negative photosensitive polyimide resin composition according to the present invention comprises a polyimide precursor and the photobase generator according to the present invention.
The negative photosensitive polyimide resin composition according to the present invention uses the photobase generator according to the present invention, so that the exposed area is sufficiently imidized even if the heating conditions during post-exposure baking are relaxed compared to the conventional one. The unexposed portion can suppress the progress of imidization of the polyimide precursor due to the relaxed heating conditions. Further, dissolution of the unexposed portion in the developer is promoted by the effect of the hydroxyl group introduced into the base. As a result, the solubility of the unexposed area in the developer is improved, so the development time for removing the unexposed area can be shortened, and a basic aqueous solution to which no alcohol or the like is added can be used as the developer. . Furthermore, since the solubility contrast between the exposed portion and the unexposed portion is increased, the shape of the relief pattern is improved.

本発明に係るネガ型感光性ポリイミド樹脂組成物においては、前記光塩基発生剤が発生する塩基が、150〜200℃のいずれかの温度において、当該塩基100重量部に対して、前記ポリイミド前駆体を10重量部以上溶解する塩基であることが、塩基の触媒能を向上させる点から好ましい。   In the negative photosensitive polyimide resin composition according to the present invention, the base from which the photobase generator is generated is the polyimide precursor with respect to 100 parts by weight of the base at any temperature of 150 to 200 ° C. It is preferable that it is a base which melt | dissolves 10 weight part or more from the point which improves the catalytic ability of a base.

本発明に係るネガ型感光性ポリイミド樹脂組成物は、塗料、印刷インキ、シール剤、又は接着剤、或いは、表示装置、半導体装置、電子部品、微小電気機械システム、光造形物、光学部材又は建築材料の形成材料として好適に用いられる。   The negative photosensitive polyimide resin composition according to the present invention is a paint, a printing ink, a sealant, or an adhesive, or a display device, a semiconductor device, an electronic component, a microelectromechanical system, an optically shaped article, an optical member, or an architecture. It is suitably used as a material forming material.

本発明は、上記本発明に係るネガ型感光性ポリイミド樹脂組成物を用いるレリーフパターンの製造方法を提供する。
本発明に係るレリーフパターンの製造方法は、上記ネガ型感光性ポリイミド樹脂組成物を用いて塗膜又は成形体を形成し、当該塗膜又は成形体を、所定パターン状に電磁波を照射し、照射後又は照射と同時に加熱し、前記照射部位の溶解性を変化させた後、現像することを特徴とする。
The present invention provides a method for producing a relief pattern using the negative photosensitive polyimide resin composition according to the present invention.
The method for producing a relief pattern according to the present invention comprises forming a coating film or a molded body using the negative photosensitive polyimide resin composition, irradiating the coating film or the molded body with electromagnetic waves in a predetermined pattern, Development is performed after heating or simultaneously with irradiation to change the solubility of the irradiated portion.

また、本発明は、上記ネガ型感光性ポリイミド樹脂組成物又はその硬化物により少なくとも一部が形成されている、印刷物、塗料、シール剤、接着剤、表示装置、半導体装置、電子部品、微小電気機械システム、光造形物、光学部材又は建築材料のいずれかの物品を提供する。   The present invention also provides a printed material, a paint, a sealant, an adhesive, a display device, a semiconductor device, an electronic component, a micro-electrical device, at least partly formed of the negative photosensitive polyimide resin composition or a cured product thereof. Articles of any of mechanical systems, stereolithography, optical members or building materials are provided.

本発明によれば、露光後ベーク時の加熱条件を従来より緩和しても、露光部のポリイミド前駆体のイミド化を十分に促進する光塩基発生剤を提供することができる。
本発明に係るネガ型感光性ポリイミド樹脂組成物は、現像時間を短縮でき、アルコール等を添加しない塩基性水溶液を現像液として用いることが可能となったり、露光部と未露光部の溶解性コントラストを高くすることができる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if the heating conditions at the time of baking after exposure are eased conventionally, the photobase generator which fully accelerates | stimulates the imidation of the polyimide precursor of an exposure part can be provided.
The negative photosensitive polyimide resin composition according to the present invention can shorten the development time, and it is possible to use a basic aqueous solution to which no alcohol or the like is added as a developer, or the solubility contrast between exposed and unexposed areas. Can be high.

試験例16、試験例17、及び比較試験例11における、ポリイミド前駆体に対する塩基の添加量とイミド化率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the addition amount of the base with respect to a polyimide precursor, and the imidation ratio in the test example 16, the test example 17, and the comparative test example 11. FIG. 実施例1、実施例2、及び比較例1の感光性ポリイミド樹脂組成物の露光量と残膜率との関係を示す感度曲線である。It is a sensitivity curve which shows the relationship between the exposure amount of the photosensitive polyimide resin composition of Example 1, Example 2, and the comparative example 1, and a residual film rate. 実施例3、及び比較例2の感光性ポリイミド樹脂組成物の露光量と残膜率との関係を示す感度曲線である。It is a sensitivity curve which shows the relationship between the exposure amount of the photosensitive polyimide resin composition of Example 3 and Comparative Example 2, and a residual film rate.

以下、本発明について詳しく説明する。
なお、本発明において(メタ)アクリロイルとは、アクリロイル及び/又はメタクリロイルを意味し、(メタ)アクリルとは、アクリル及び/又はメタクリルを意味し、(メタ)アクリレートとは、アクリレート及び/又はメタクリレートを意味する。
また、本発明において、電磁波とは、波長を特定した場合を除き、可視及び非可視領域の波長の電磁波だけでなく、電子線のような粒子線、及び、電磁波と粒子線を総称する放射線又は電離放射線が含まれる。本明細書では、電磁波の照射を露光ともいう。なお、波長365nm、405nm、436nmの電磁波をそれぞれ、i線、h線、g線とも表記することがある。
また、本発明において、沸点及び融点は、圧力1atm(101325Pa)下での沸点及び融点をいう。
また、本発明において、有機基とは、少なくとも1つの炭素原子を含む官能基の総称を表す。
The present invention will be described in detail below.
In the present invention, (meth) acryloyl means acryloyl and / or methacryloyl, (meth) acryl means acryl and / or methacryl, and (meth) acrylate means acrylate and / or methacrylate. means.
In the present invention, the electromagnetic wave is not only an electromagnetic wave having a wavelength in the visible and invisible regions, but also a particle beam such as an electron beam, and radiation or a general term for the electromagnetic wave and the particle beam, unless the wavelength is specified. Contains ionizing radiation. In this specification, irradiation with electromagnetic waves is also referred to as exposure. Note that electromagnetic waves with wavelengths of 365 nm, 405 nm, and 436 nm may be referred to as i-line, h-line, and g-line, respectively.
In the present invention, the boiling point and melting point refer to the boiling point and melting point under a pressure of 1 atm (101325 Pa).
Moreover, in this invention, an organic group represents the general term of the functional group containing at least 1 carbon atom.

<光塩基発生剤>
本発明に係る前駆体型感光性ポリイミド用光塩基発生剤は、発生する塩基が共有結合を用いて潜在化されていて、電磁波の照射により塩基を発生する光塩基発生剤であって、水酸基を有する塩基を発生することを特徴とする。なおここで、前駆体型感光性ポリイミドとは、ポリイミド前駆体を含む感光性ポリイミド樹脂組成物のことをいう。
本発明に係る前駆体型感光性ポリイミド用塩基発生剤は、電磁波の照射により水酸基を有する塩基(塩基性物質)を発生することにより、露光後ベーク時の加熱条件を従来より緩和しても、露光部のポリイミド前駆体のイミド化を十分に促進することが可能である。
ここで、露光部のポリイミド前駆体のイミド化を十分に促進する程度とは、露光部のポリイミド前駆体の現像液に対する溶解速度が未露光部に対して十分遅くなる程度であり、例えば用いられる現像液に対して露光部のポリイミド前駆体の溶解速度が25℃で10nm/s以下程度に遅くなることを目安とすることができる。また、例えば現像液として0.1〜5.0重量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液を用いる場合には、露光部のポリイミド前駆体のイミド化率が45〜60%程度であることが好ましい。
<Photobase generator>
The photo-base generator for a precursor type photosensitive polyimide according to the present invention is a photo-base generator that generates a base by irradiation with electromagnetic waves, wherein the generated base is latentized using a covalent bond, and has a hydroxyl group. It is characterized by generating a base. In addition, a precursor type photosensitive polyimide means here the photosensitive polyimide resin composition containing a polyimide precursor.
The precursor-type photosensitive polyimide base generator according to the present invention generates a base having a hydroxyl group (basic substance) by irradiation with electromagnetic waves, so that even if the heating conditions during post-exposure baking are relaxed compared to conventional exposure, It is possible to sufficiently promote imidation of a part of the polyimide precursor.
Here, the degree of sufficiently promoting imidization of the polyimide precursor in the exposed area is such that the dissolution rate of the polyimide precursor in the exposed area in the developer is sufficiently slow relative to the unexposed area, and is used, for example. It can be taken as a guide that the dissolution rate of the polyimide precursor in the exposed portion with respect to the developing solution is slowed to about 10 nm / s or less at 25 ° C. For example, when a 0.1 to 5.0% by weight tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution is used as a developer, the imidation ratio of the polyimide precursor in the exposed portion is about 45 to 60%. Is preferred.

露光後ベーク(Post Exposure Bake:PEB)時の加熱条件を従来よりも緩和する、すなわち、加熱温度を低減したり、加熱時間を短くすることにより、未露光部のポリイミド前駆体はイミド化が抑制される。また、塩基に導入されている水酸基の効果で、未露光部の現像液への溶解が促進される。これらの相乗効果により、本発明に係る光塩基発生剤を前駆体型感光性ポリイミド樹脂組成物に用いると、未露光部の現像液への溶解性が向上し、未露光部を除去する現像時間を短縮でき、また、アルコール等を添加しない塩基性水溶液を現像液として用いることが可能になる。更に、露光部は十分にイミド化される一方で、未露光部は現像液への溶解性が高いことから、露光部と未露光部の溶解性コントラストが高くなるため、レリーフパターンの形状が良好になる。   Relaxing the heating conditions during post-exposure bake (PEB) than before, that is, by reducing the heating temperature or shortening the heating time, imidation of the polyimide precursor in the unexposed area is suppressed. Is done. Further, dissolution of the unexposed portion in the developer is promoted by the effect of the hydroxyl group introduced into the base. Due to these synergistic effects, when the photobase generator according to the present invention is used in the precursor type photosensitive polyimide resin composition, the solubility of the unexposed portion in the developer is improved, and the development time for removing the unexposed portion is increased. It can be shortened, and a basic aqueous solution to which no alcohol or the like is added can be used as a developer. Furthermore, while the exposed area is sufficiently imidized, the unexposed area is highly soluble in the developer, so the solubility contrast between the exposed area and the unexposed area is high, and the relief pattern shape is good. become.

本発明に係る光塩基発生剤は、発生する塩基が共有結合を用いて潜在化されているものである。発生する塩基が共有結合を用いて潜在化されている光塩基発生剤とは、発生する塩基部分の窒素原子と隣接する原子とが共有結合を有しており、電磁波の照射により当該共有結合が切断されて塩基が発生する光塩基発生剤である。このような構造の光塩基発生剤は中性にすることができるため、溶剤溶解性が良好であり、ポットライフが向上する。また、ポリイミド前駆体と組み合わせて用いられる成分との相溶性が良好である場合が多いというメリットがある。   In the photobase generator according to the present invention, the generated base is latentized using a covalent bond. The photobase generator in which the generated base is latentized by using a covalent bond is that the nitrogen atom of the generated base part and the adjacent atom have a covalent bond, and the covalent bond is formed by irradiation with electromagnetic waves. It is a photobase generator that generates bases when cleaved. Since the photobase generator having such a structure can be made neutral, the solvent solubility is good and the pot life is improved. In addition, there is an advantage that the compatibility with the component used in combination with the polyimide precursor is often good.

発生する塩基が共有結合を用いて潜在化されている構造を有する光塩基発生剤としては、例えば、上記特許文献5及び6で開示されたような桂皮酸アミド構造を有する塩基発生剤、上記特許文献7及び8で開示されたようなカルバメート構造を有する塩基発生剤、上記特許文献9及び10で開示されたようなオキシム構造、カルバモイルオキシム構造を有する塩基発生剤等が挙げられるが、これらに限定されず、その他にも公知の光塩基発生剤の構造を用いることができる。   Examples of the photobase generator having a structure in which the generated base is latentized using a covalent bond include, for example, a base generator having a cinnamic acid amide structure as disclosed in Patent Documents 5 and 6, and the above patent. Examples include base generators having a carbamate structure as disclosed in Documents 7 and 8, oxime structures as disclosed in Patent Documents 9 and 10 above, base generators having a carbamoyloxime structure, and the like. In addition, other known photobase generator structures can be used.

本発明に係る光塩基発生剤は、水酸基を有する塩基を発生するものである。発生する塩基が水酸基を有することにより、露光後ベーク温度の条件を、従来よりも低温としたり、加熱時間を短くしても、後述するポリイミド前駆体を効率よくイミド化することができる。アミノ基と水酸基を1分子内に有する化合物は、ポリイミドやポリイミド前駆体との親和性が高く、塗膜中でのポリイミド前駆体のイミド化過程において、よりイミド化が進んだ状態まで、擬似的な溶媒兼、触媒としてイミド化を促進するものとして機能するためと推測される。更に、発生する塩基が水酸基を有することにより、未露光部の塩基性水溶液に対する溶解性が向上する傾向がある。これは、光塩基発生剤中に潜在化された塩基に結合された水酸基が、ポリイミド前駆体と相互作用することにより、塩基性水溶液への溶解性を向上させるためと推測される。なお、水酸基は1つ以上有していればよく、発生する塩基の構造は特に限定されない。フェノール性水酸基は弱い酸性基となる点から、水酸基としては、アルコール性水酸基であることが好ましい。なお、アルコール性水酸基とは、脂肪族炭化水素骨格に直接結合する水酸基を意味し、フェノール性水酸基は、芳香族炭化水素骨格に直接結合する水酸基を意味する。   The photobase generator according to the present invention generates a base having a hydroxyl group. When the generated base has a hydroxyl group, the polyimide precursor described later can be efficiently imidized even when the post-exposure baking temperature is set lower than before or the heating time is shortened. A compound having an amino group and a hydroxyl group in one molecule has a high affinity with polyimide and a polyimide precursor, and in the process of imidation of the polyimide precursor in the coating film, a state in which imidization has progressed to a pseudo state. It is presumed that it functions as a solvent and a catalyst that promotes imidization. Furthermore, when the generated base has a hydroxyl group, the solubility of the unexposed portion in the basic aqueous solution tends to be improved. This is presumably because the hydroxyl group bonded to the base latent in the photobase generator improves the solubility in a basic aqueous solution by interacting with the polyimide precursor. In addition, what is necessary is just to have one or more hydroxyl groups, and the structure of the base to generate | occur | produce is not specifically limited. The phenolic hydroxyl group is preferably an alcoholic hydroxyl group from the viewpoint that it becomes a weak acidic group. The alcoholic hydroxyl group means a hydroxyl group directly bonded to the aliphatic hydrocarbon skeleton, and the phenolic hydroxyl group means a hydroxyl group directly bonded to the aromatic hydrocarbon skeleton.

また、発生する塩基は、沸点が150℃以上かつ融点が200℃以下の水酸基を有する塩基であることが、ポリイミド前駆体のイミド化促進効果が高くなる点から好ましい。
一般的な構造のポリイミド前駆体がイミド化に要する加熱温度は、140℃以上であり、通常、露光後加熱温度は140℃〜210℃の範囲内で選択される場合が多い。
発生する塩基の沸点が150℃以上であると、露光後加熱工程における当該塩基の揮発が抑えられ、発生した塩基をイミド化促進触媒として効率よく利用することができる。中でも沸点は160℃以上であることが好ましい。また、融点が200℃以下であると、露光後加熱工程において当該塩基が液体であり、固体の場合に比べ、樹脂組成物中を拡散しやすいか、又は、擬似的に溶媒として機能し、ポリイミド前駆体の分子鎖の自由度を向上させることができる。そのため、少量の塩基であっても効率的にポリイミド前駆体のイミド化を促進することができると推測される。中でも融点は190℃以下であることが好ましい。
Moreover, it is preferable that the base to generate | occur | produce is a base which has a hydroxyl group whose boiling point is 150 degreeC or more and melting | fusing point is 200 degrees C or less from the point that the imidation promotion effect of a polyimide precursor becomes high.
The heating temperature required for imidization of a polyimide precursor having a general structure is 140 ° C. or higher, and the post-exposure heating temperature is usually selected within the range of 140 ° C. to 210 ° C. in many cases.
When the boiling point of the generated base is 150 ° C. or higher, volatilization of the base in the post-exposure heating step is suppressed, and the generated base can be efficiently used as an imidization promoting catalyst. Among them, the boiling point is preferably 160 ° C. or higher. Further, if the melting point is 200 ° C. or less, the base is liquid in the post-exposure heating step, and it is easier to diffuse in the resin composition than in the case of a solid, or it functions as a pseudo solvent, and polyimide The degree of freedom of the molecular chain of the precursor can be improved. Therefore, it is presumed that imidization of the polyimide precursor can be efficiently promoted even with a small amount of base. Among these, the melting point is preferably 190 ° C. or lower.

本発明に係る光塩基発生剤は発生する塩基が共有結合を用いて潜在化されていることから、発生する塩基としては、1級アミン、2級アミン、又は複素環式化合物が挙げられる。またアミンには、それぞれ、脂肪族アミン及び芳香族アミンがある。なお、アミンのうち、アミンの窒素原子に少なくとも1つの芳香族基が直接結合している場合を芳香族アミンといい、それ以外の場合は脂肪族アミンに含まれる。また、ここでの複素環式化合物は、塩基が環状構造を有し且つ芳香族性を有しているものをいう。芳香族複素環式化合物ではない、非芳香族複素環式化合物は、ここでは脂環式アミンとして脂肪族アミンに含まれる。   In the photobase generator according to the present invention, the generated base is latentized using a covalent bond, and thus the generated base includes a primary amine, a secondary amine, or a heterocyclic compound. The amine includes an aliphatic amine and an aromatic amine, respectively. In addition, among amines, the case where at least one aromatic group is directly bonded to the nitrogen atom of the amine is referred to as an aromatic amine, and the other case is included in the aliphatic amine. Moreover, the heterocyclic compound here means that the base has a cyclic structure and has aromaticity. Non-aromatic heterocyclic compounds that are not aromatic heterocyclic compounds are included here in aliphatic amines as alicyclic amines.

更に、発生する塩基は、アミド結合を形成可能なNH基を1つだけ有するモノアミン等の塩基だけでなく、ジアミン、トリアミン、テトラアミン等のアミド結合を形成可能なNH基を2つ以上有する塩基であってもよい。中でも、アミド結合を形成可能なNH基を1つ有するものであることが、塩基の発生効率、溶剤溶解性、合成上の精製の点から好ましい。
以下に発生する塩基の一例を示すが、これに限定されるものではない。
Furthermore, the generated base is not only a base such as a monoamine having only one NH group capable of forming an amide bond but also a base having two or more NH groups capable of forming an amide bond such as diamine, triamine and tetraamine. There may be. Among these, those having one NH group capable of forming an amide bond are preferable from the viewpoints of base generation efficiency, solvent solubility, and purification in synthesis.
An example of the generated base is shown below, but is not limited thereto.

脂肪族1級アミンとしては、エタノールアミン、3−アミノ−1−プロパノール、1−アミノ−2−プロパノール、2−アミノ−1−プロパノール、4−アミノ−1−ブタノール、2−アミノ−1−ブタノール、1−アミノ−2−ブタノール、3−アミノ−2,2−ジメチル−1−プロパノール、4−アミノ−2−メチル−1−ブタノール、バリノール、3−アミノ−1,2−プロパンジオール、2−アミノ−1,3−プロパンジオール、チラミン、ノルエフェドリン、2−アミノ−1−フェニル−1,3−プロパンジオール、2−アミノシクロヘキサノール、4−アミノシクロヘキサノール、4−アミノシクロヘキサンエタノール、4−(2−アミノエチル)シクロヘキサノール等が挙げられる。   Examples of aliphatic primary amines include ethanolamine, 3-amino-1-propanol, 1-amino-2-propanol, 2-amino-1-propanol, 4-amino-1-butanol, and 2-amino-1-butanol. 1-amino-2-butanol, 3-amino-2,2-dimethyl-1-propanol, 4-amino-2-methyl-1-butanol, valinol, 3-amino-1,2-propanediol, 2- Amino-1,3-propanediol, tyramine, norephedrine, 2-amino-1-phenyl-1,3-propanediol, 2-aminocyclohexanol, 4-aminocyclohexanol, 4-aminocyclohexaneethanol, 4- ( 2-aminoethyl) cyclohexanol and the like.

脂肪族2級アミンとしては、N−メチルエタノールアミン、3−(メチルアミノ)−1−プロパノール、3−(イソプロピルアミノ)プロパノール、N−シクロヘキシルエタノールアミン、α−[2−(メチルアミノ)エチル]ベンジルアルコール、ジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、3−ピロリジノール、2−ピロリジンメタノール、4−ヒドロキシピペリジン、3−ヒドロキシピペリジン、4−ヒドロキシ−4−フェニルピペリジン、4−(3−ヒドロキシフェニル)ピペリジン、4−ピペリジンメタノール、3−ピペリジンメタノール、2−ピペリジンメタノール、4−ピペリジンエタノール、2−ピペリジンエタノール、2−(4−ピペリジル)−2−プロパノール等が挙げられ、中でも脂環式アミンが好ましい。   As the aliphatic secondary amine, N-methylethanolamine, 3- (methylamino) -1-propanol, 3- (isopropylamino) propanol, N-cyclohexylethanolamine, α- [2- (methylamino) ethyl] Benzyl alcohol, diethanolamine, diisopropanolamine, 3-pyrrolidinol, 2-pyrrolidinemethanol, 4-hydroxypiperidine, 3-hydroxypiperidine, 4-hydroxy-4-phenylpiperidine, 4- (3-hydroxyphenyl) piperidine, 4-piperidine Examples include methanol, 3-piperidinemethanol, 2-piperidinemethanol, 4-piperidineethanol, 2-piperidineethanol, 2- (4-piperidyl) -2-propanol, and alicyclic amine is particularly preferable.

芳香族1級アミンとしては、4−アミノフェノール、3−アミノフェノール、2−アミノフェノール、4−アミノベンジルアルコール、3−アミノベンジルアルコール、2−アミノベンジルアルコール、2−(4−アミノフェニル)エタノール等が挙げられる。   As aromatic primary amines, 4-aminophenol, 3-aminophenol, 2-aminophenol, 4-aminobenzyl alcohol, 3-aminobenzyl alcohol, 2-aminobenzyl alcohol, 2- (4-aminophenyl) ethanol Etc.

芳香族2級アミンとしては、2−アニリノエタノール、3−アニリノ−1−プロパノール、4−ヒドロキシジフェニルアミン、3−ヒドロキシジフェニルアミン、3,3’−ジヒドロキシジフェニルアミン、4−ベンジルアミノフェノール等が挙げられる。また、アミド結合を形成可能なNH基を有する芳香族複素環式化合物としては、塩基性の点から分子内にイミノ結合(−N=C(−R)−、−C(=NR)−、ここでRは水素原子又は有機基)を有することが好ましく、イミダゾール、プリン、トリアゾールに水酸基が置換された誘導体が挙げられる。これらの中でも、塩基の中の塩基性部位がすべて中性に潜在化されている光塩基発生剤が好ましい。   Examples of aromatic secondary amines include 2-anilinoethanol, 3-anilino-1-propanol, 4-hydroxydiphenylamine, 3-hydroxydiphenylamine, 3,3'-dihydroxydiphenylamine, 4-benzylaminophenol, and the like. In addition, as an aromatic heterocyclic compound having an NH group capable of forming an amide bond, an imino bond (—N═C (—R) —, —C (═NR) —, Here, R preferably has a hydrogen atom or an organic group, and examples thereof include derivatives in which a hydroxyl group is substituted with imidazole, purine, or triazole. Among these, a photobase generator in which all basic sites in the base are latently neutral is preferable.

ポリイミド前駆体から最終生成物への反応に対する反応開始温度を低下させる触媒作用は、塩基性の大きい塩基の方が触媒としての効果が大きく、より少量の添加で、より低い温度での最終生成物への反応が可能となる。一般に芳香族アミンよりも脂肪族アミンの方が塩基性が強いため、その触媒能が高い。従って、本発明に係る光塩基発生剤においては、発生する塩基が脂肪族アミンであることが好ましい。また、発生する塩基が脂肪族アミンである場合には、イミド化終了後に、速やかに揮発しやすく、同じ加熱条件によってイミド化された場合、塩基性芳香族へテロ環化合物やアミジン類に比べ、塗膜中への残存が少ない点からも好ましい。   Catalysis that lowers the reaction start temperature for the reaction from the polyimide precursor to the final product is that the base having a higher basicity is more effective as a catalyst, and the final product at a lower temperature with a smaller amount of addition. It becomes possible to react to In general, aliphatic amines are more basic than aromatic amines, and thus have higher catalytic ability. Therefore, in the photobase generator according to the present invention, the generated base is preferably an aliphatic amine. In addition, when the generated base is an aliphatic amine, it is easy to volatilize quickly after completion of imidation, and when imidized under the same heating conditions, compared to basic aromatic heterocyclic compounds and amidines, It is also preferable from the point of little remaining in the coating film.

また、本発明で発生する塩基が、2級アミン及び/又は複素環式化合物である場合には、光塩基発生剤としての感度が高くなる点から好ましい。これは、2級アミンや複素環式化合物を用いることで、アミド結合部位の活性水素がなくなり、このことにより、電子密度が変化し、異性化の感度が向上するからではないかと推定される。   In addition, when the base generated in the present invention is a secondary amine and / or a heterocyclic compound, it is preferable from the viewpoint of increasing the sensitivity as a photobase generator. It is presumed that this is because the use of a secondary amine or a heterocyclic compound eliminates active hydrogen at the amide bond site, thereby changing the electron density and improving the sensitivity of isomerization.

さらに、本発明に係る光塩基発生剤から発生する塩基においては、酸性基を含まないことが、発生した塩基の触媒能を低下させない点から好ましい。但し、フェノール性水酸基のような弱い酸性基を含む塩基を発生する光塩基発生剤は、塩基の触媒能を低下させないことから、本発明の光塩基発生剤において用いられる場合がある。酸性基としては、カルボキシル基、スルホ基、及びリン酸基等の強い酸性基を含まないことが好ましい。   Furthermore, it is preferable that the base generated from the photobase generator according to the present invention does not contain an acidic group from the viewpoint of not reducing the catalytic ability of the generated base. However, a photobase generator that generates a base containing a weak acidic group such as a phenolic hydroxyl group may be used in the photobase generator of the present invention because it does not reduce the catalytic ability of the base. The acidic group preferably does not contain a strong acidic group such as a carboxyl group, a sulfo group, and a phosphoric acid group.

本発明に係る光塩基発生剤においては、下記化学式(1−1)、下記化学式(1−2)又は下記化学式(1−3)で表される光塩基発生剤であることが、塩基の存在下での加熱によって最終生成物への反応が促進される様々なポリイミド前駆体に対して利用可能である点から好ましい。中でも、優れた感度を有し、ポリイミド前駆体の種類を問わず、形状が良好なパターンを得ることができる点から、下記化学式(1−1)で表される光塩基発生剤であることが好ましい。   In the photobase generator according to the present invention, the presence of a base is a photobase generator represented by the following chemical formula (1-1), the following chemical formula (1-2), or the following chemical formula (1-3). It is preferable because it can be used for various polyimide precursors whose reaction to the final product is accelerated by heating under. Among these, it is a photobase generator represented by the following chemical formula (1-1) because it has excellent sensitivity and can obtain a pattern having a good shape regardless of the type of polyimide precursor. preferable.

(式(1−1)中、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は有機基であり、同一であっても異なっていても良い。R及びRの少なくとも1つは有機基である。R及びRは、それらが結合して環状構造を形成していても良く、ヘテロ原子の結合を含んでいても良い。但し、R及びRのいずれかの有機基が水酸基を有する。R及びRはそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、スルフィド基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、ニトロソ基、スルフィノ基、スルホ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホノ基、ホスホナト基、又は有機基であり、同一であっても異なっていても良い。R、R、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、スルフィド基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、ニトロソ基、スルフィノ基、スルホ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホノ基、ホスホナト基、アミノ基、アンモニオ基又は有機基であり、同一であっても異なっていても良い。R、R、R及びRは、それらの2つ以上が結合して環状構造を形成していても良く、ヘテロ原子の結合を含んでいても良い。Rは、水素原子、或いは、加熱及び/又は電磁波の照射により脱保護可能な保護基である。) (In Formula (1-1), R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or an organic group, and may be the same or different. At least one of R 1 and R 2 is organic. R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a cyclic structure, and may contain a heteroatom bond, provided that any one of R 1 and R 2 is an organic group Each of R 3 and R 4 independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, a sulfide group, a silyl group, a silanol group, a nitro group, a nitroso group, a sulfino group, a sulfo group, a sulfonate group, A phosphino group, a phosphinyl group, a phosphono group, a phosphonate group, or an organic group, which may be the same or different, and each of R 5 , R 6 , R 7, and R 8 independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, atom, Hydroxyl group, mercapto group, sulfide group, silyl group, silanol group, nitro group, nitroso group, sulfino group, sulfo group, sulfonate group, phosphino group, phosphinyl group, phosphono group, phosphonato group, amino group, ammonio group or organic group R 5 , R 6 , R 7 and R 8 may be bonded to form a cyclic structure by combining two or more of R 5 , R 6 , R 7 and R 8. R 9 is a hydrogen atom or a protecting group that can be deprotected by heating and / or irradiation with electromagnetic waves.)

(式(1−2)中、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は有機基であり、同一であっても異なっていても良い。R及びRの少なくとも1つは有機基である。R及びRは、それらが結合して環状構造を形成していても良く、ヘテロ原子の結合を含んでいても良い。但し、R及びRのいずれかの有機基が水酸基を有する。R10及びR10’はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、ニトロ基、シリル基、シラノール基、又は有機基である。R11、R12、R13、R14及びR15は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、スルフィド基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、ニトロソ基、スルフィノ基、スルホ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホノ基、ホスホナト基、アミノ基、アンモニオ基又は有機基であり、同一であっても異なっていても良い。R11、R12、R13、R14及びR15は、それらの2つ以上が結合して環状構造を形成していても良く、ヘテロ原子の結合を含んでいても良い。) (In Formula (1-2), R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or an organic group, and may be the same or different. At least one of R 1 and R 2 is organic. R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a cyclic structure, and may contain a heteroatom bond, provided that any one of R 1 and R 2 is an organic group Each of R 10 and R 10 ′ independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, a nitro group, a silyl group, a silanol group, or an organic group, R 11 , R 12 , R 13 , R 14 and R 15 are each independently a hydrogen atom, halogen atom, hydroxyl group, mercapto group, sulfide group, silyl group, silanol group, nitro group, nitroso group, sulfino group, sulfo group, sulfonate group, phosphino group, A phosphinyl group, a phosphono group, a phosphonato group, an amino group, an ammonio group or an organic group, which may be the same or different, and R 11 , R 12 , R 13 , R 14 and R 15 are those 2 Two or more may be bonded to form a cyclic structure, and may include a heteroatom bond.)

(式(1−3)中、R17は、水酸基を有する有機基で置換されたアミノ基又は水酸基を有する有機基、R18及びR19は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、スルフィド基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、ニトロソ基、スルフィノ基、スルホ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホノ基、ホスホナト基、アミノ基、アンモニオ基又は有機基であり、同一であっても異なっていても良いが、R18及びR19の少なくとも1つはヘテロ原子を有していても良い芳香族化合物である。R17、R18及びR19は、それらの2つ以上が結合して環状構造を形成していても良く、ヘテロ原子の結合を含んでいても良い。) (In formula (1-3), R 17 is an amino group substituted with an organic group having a hydroxyl group or an organic group having a hydroxyl group, and R 18 and R 19 are independently a hydrogen atom, a halogen atom, or a sulfide group. Silyl group, silanol group, nitro group, nitroso group, sulfino group, sulfo group, sulfonate group, phosphino group, phosphinyl group, phosphono group, phosphonato group, amino group, ammonio group or organic group, may be different but, .R 17, R 18 and R 19 at least one is aromatic compound which may have a hetero atom of R 18 and R 19 are, those two or more bonded A ring structure may be formed, and a heteroatom bond may be included.)

上記化学式(1−1)で表される光塩基発生剤は、電磁波が照射されることにより、下記式で示されるように、式(1−1)で中の(−CR=CR−C(=O)−)部分がトランス体からシス体へと異性化する。さらに加熱及び/又は電磁波の照射によって、Rが保護基である場合は保護基Rが脱保護されると共に環化し、塩基(NHR)を生成する。式(1−1)で表される光塩基発生剤は電磁波の照射のみでも塩基を発生するが、適宜加熱することにより塩基の発生が促進される。 When the photobase generator represented by the chemical formula (1-1) is irradiated with electromagnetic waves, the formula (1-1) in the formula (-CR 4 = CR 3- The C (= O)-) moiety isomerizes from the trans form to the cis form. Further, when R 9 is a protecting group by heating and / or irradiation with electromagnetic waves, the protecting group R 9 is deprotected and cyclized to produce a base (NHR 1 R 2 ). The photobase generator represented by the formula (1-1) generates a base only by irradiation with electromagnetic waves, but generation of the base is promoted by heating appropriately.

また、上記化学式(1−2)で表される光塩基発生剤は、電磁波を照射するとカルバメート結合の光脱炭酸反応によって結合が開裂し、塩基(NHR)を発生させる。
更に、上記化学式(1−3)で表される光塩基発生剤は、オキシムエステル誘導体であって、下記反応式に従って、電磁波の吸収により分子内解裂反応を起こし、アミンまたはヒドラジンを発生させる。
In addition, when the photobase generator represented by the chemical formula (1-2) is irradiated with electromagnetic waves, the bond is cleaved by a photodecarboxylation reaction of a carbamate bond to generate a base (NHR 1 R 2 ).
Furthermore, the photobase generator represented by the above chemical formula (1-3) is an oxime ester derivative, and causes an intramolecular cleavage reaction by absorption of electromagnetic waves according to the following reaction formula to generate amine or hydrazine.

上記化学式(1−1)及び化学式(1−2)において、R及びRは、それぞれ、独立に水素原子又は有機基であるが、R及びRのうち少なくとも1つは有機基である。また、NHRは、塩基であるが、R及びRは、それぞれ、アミノ基を含まない有機基であることが好ましい。R及びRに、アミノ基が含まれてしまうと、光塩基発生剤自体が塩基となり、ポリイミド前駆体の反応を促進してしまい、露光部と未露光部での溶解性コントラストの差が小さくなってしまう恐れがある。但し、例えば、R及びRの有機基中に存在する芳香環にアミノ基が結合している場合のように、電磁波の照射と加熱後に発生する塩基との塩基性と差が生じる場合には、R及びRの有機基にアミノ基を含まれていても用いることができる場合もある。
有機基としては、例えば、飽和又は不飽和アルキル基、飽和又は不飽和シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、及び飽和又は不飽和ハロゲン化アルキル基等が挙げられる。これらの有機基は、当該有機基中にヘテロ原子等の炭化水素基以外の結合や置換基を含んでよく、これらは、直鎖状でも分岐状でも環状でも良い。
有機基としては、置換基を含んで良く、不飽和結合を含んで良く、ヘテロ原子の結合を含んで良い、直鎖、分岐又は環状の炭化水素基が好ましい。
及びRにおける有機基は、通常、1価の有機基であるが、後述する環状構造を形成する場合や、生成するNHRがジアミン等のアミド結合を形成可能なNH基を2つ以上有する塩基の場合等には、2価以上の有機基となり得る。
及びRのいずれかの有機基が水酸基を有する。有機基中に水酸基を1つ以上有すれば有機基内のどこに存在していてもよい。R及びRが環状構造を形成する場合には、当該環状構造内に水酸基を1つ以上有すればよい。R及びRのいずれかの有機基が水酸基を有することにより、光塩基発生剤は水酸基を有する塩基を発生する。塩基が水酸基を有することにより、触媒能が向上し、露光後ベーク時の加熱条件を緩和することができ、例えばより低温であっても後述するポリイミド前駆体を効率よくイミド化することができる。
In the above chemical formula (1-1) and chemical formula (1-2), R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or an organic group, but at least one of R 1 and R 2 is an organic group. is there. Further, NHR 1 R 2 is a base, but R 1 and R 2 are each preferably an organic group not containing an amino group. If an amino group is contained in R 1 and R 2 , the photobase generator itself becomes a base, which accelerates the reaction of the polyimide precursor, resulting in a difference in solubility contrast between the exposed and unexposed areas. There is a risk of becoming smaller. However, when there is a difference in basicity between the electromagnetic wave irradiation and the base generated after heating, such as when an amino group is bonded to the aromatic ring present in the organic group of R 1 and R 2. May be used even if the organic group of R 1 and R 2 contains an amino group.
Examples of the organic group include a saturated or unsaturated alkyl group, a saturated or unsaturated cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group, and a saturated or unsaturated halogenated alkyl group. These organic groups may contain a bond or substituent other than a hydrocarbon group such as a hetero atom in the organic group, and these may be linear, branched or cyclic.
The organic group is preferably a linear, branched or cyclic hydrocarbon group which may contain a substituent, may contain an unsaturated bond, and may contain a heteroatom bond.
The organic group in R 1 and R 2 is usually a monovalent organic group, but in the case of forming a cyclic structure described later, the generated NHR 1 R 2 is an NH group capable of forming an amide bond such as diamine. In the case of a base having two or more, it can be a divalent or higher valent organic group.
Any one of R 1 and R 2 has a hydroxyl group. If the organic group has one or more hydroxyl groups, they may be present anywhere in the organic group. When R 1 and R 2 form a cyclic structure, the cyclic structure may have one or more hydroxyl groups. When either organic group of R 1 and R 2 has a hydroxyl group, the photobase generator generates a base having a hydroxyl group. When the base has a hydroxyl group, the catalytic ability is improved and the heating conditions during post-exposure baking can be relaxed. For example, the polyimide precursor described later can be efficiently imidized even at a lower temperature.

また、R及びRは、それらが結合して環状構造になっていても良い。
環状構造は、飽和又は不飽和の脂環式炭化水素、複素環、及び縮合環、並びに当該脂環式炭化水素、複素環、及び縮合環よりなる群から選ばれる2種以上が組み合されてなる構造であっても良い。
R 1 and R 2 may be bonded to form a cyclic structure.
The cyclic structure is a combination of two or more selected from the group consisting of saturated or unsaturated alicyclic hydrocarbons, heterocycles, and condensed rings, and the alicyclic hydrocarbons, heterocycles, and condensed rings. The structure which becomes may be sufficient.

前記R及びRの有機基中の炭化水素基以外の結合としては、本発明の効果が損なわれない限り、特に限定されず、エーテル結合、チオエーテル結合、カルボニル結合、チオカルボニル結合、エステル結合、アミド結合、ウレタン結合、イミノ結合(−N=C(−R)−、−C(=NR)−、ここでRは水素原子又は有機基)、カーボネート結合、スルホニル結合、スルフィニル結合、アゾ結合等が挙げられる。耐熱性の点から、有機基中の炭化水素基以外の結合としては、エーテル結合、チオエーテル結合、カルボニル結合、チオカルボニル結合、エステル結合、アミド結合、ウレタン結合、イミノ結合(−N=C(−R)−、−C(=NR)−:ここでRは水素原子又は有機基)、カーボネート結合、スルホニル結合、スルフィニル結合が好ましい。 The bond other than the hydrocarbon group in the organic group of R 1 and R 2 is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired, and is an ether bond, a thioether bond, a carbonyl bond, a thiocarbonyl bond, an ester bond. Amide bond, urethane bond, imino bond (-N = C (-R)-, -C (= NR)-, where R is a hydrogen atom or an organic group), carbonate bond, sulfonyl bond, sulfinyl bond, azo bond Etc. From the viewpoint of heat resistance, the bond other than the hydrocarbon group in the organic group includes an ether bond, a thioether bond, a carbonyl bond, a thiocarbonyl bond, an ester bond, an amide bond, a urethane bond, and an imino bond (—N═C (— R)-, -C (= NR)-: where R is a hydrogen atom or an organic group), a carbonate bond, a sulfonyl bond, and a sulfinyl bond.

前記R及びRの有機基中の炭化水素基以外の置換基、すなわち、有機基に包含される置換基において炭化水素基とは異なる置換基、及び炭化水素基に置換されていても良い置換基としては、本発明の効果が損なわれない限り、特に限定されず、ハロゲン原子、メルカプト基(−SH)、スルフィド基(−SR、ここでRは有機基)、シアノ基(−CN)、イソシアノ基(−NC)、シアナト基(−OCN)、イソシアナト基(−NCO)、チオシアナト基(−SCN)、イソチオシアナト基(−NCS)、アルキルエーテル基及びアリールエーテル基(−OR、ここでRは有機基)、アルコキシカルボニル基及びアリールオキシカルボニル基(−COOR、ここでRは有機基)、アルキルスルフィニル基及びアリールスルフィニル基(−SOR、ここでRは有機基)、アルキルスルホニル基及びアリールスルホニル基(−SOR、ここでRは有機基)、アルコキシスルホニル基及びアリールオキシスルホニル基(−SOR、ここでRは有機基)、カルバモイル基(−CONRR’、ここでR、R’は有機基)、チオカルバモイル基(−CSNRR’、ここでR、R’は有機基)、スルファモイル基(−SONRR’、ここでR、R’は有機基)、ニトロ基(−NO)、ニトロソ基(−NO)、アシル基(−COR、ここでRは有機基)、アシルオキシ基(−OCOR、ここでRは有機基)、アシルアミノ基(−NHCOR、ここでRは有機基)、カーバメート基(−NHCOOR、ここでRは有機基)、ホスフィノ基(−PR)、シリル基(−SiR、ここでRは有機基)、アルコキシシリル基及びアリールオキシシリル基(−Si(OR)R’、ここでR、R’は有機基。Xは1から3の整数、Yは0から2の整数で、X+Y=3。)、アミノ基(−NH2, −NHR, −NRR’:ここで、R及びR’はそれぞれ独立に炭化水素基)等が挙げられる。上記置換基に含まれる水素原子は、炭化水素基によって置換されていても良い。また、上記置換基に含まれる炭化水素基は、直鎖、分岐、及び環状のいずれでも良い。
前記R及びRの有機基中の炭化水素基及び水酸基とは異なる置換基としては、ハロゲン原子、メルカプト基(−SH)、スルフィド基(−SR、ここでRは有機基)、シアノ基(−CN)、イソシアノ基(−NC)、シアナト基(−OCN)、イソシアナト基(−NCO)、チオシアナト基(−SCN)、イソチオシアナト基(−NCS)、アルキルエーテル基及びアリールエーテル基(−OR、ここでRは有機基)、アルコキシカルボニル基及びアリールオキシカルボニル基(−COOR、ここでRは有機基)、スルフィニル基(−SOR、ここでRは有機基)、アルキルスルホニル基及びアリールスルホニル基(−SOR、ここでRは有機基)、アルコキシスルホニル基及びアリールオキシスルホニル基(−SOR、ここでRは有機基)、カルバモイル基(−CONRR’、ここでR、R’は有機基)、チオカルバモイル基(−CSNRR’、ここでR、R’は有機基)、スルファモイル基(−SONRR’、ここでR、R’は有機基)、ニトロ基(−NO)、ニトロソ基(−NO)、アシル基(−COR、ここでRは有機基)、アシルオキシ基(−OCOR、ここでRは有機基)、アシルアミノ基(−NHCOR、ここでRは有機基)、カーバメート基(−NHCOOR、ここでRは有機基)シリル基(−SiR、ここでRは有機基)、アルコキシシリル基及びアリールオキシシリル基(−Si(OR)R’、ここでR、R’は有機基。Xは1から3の整数、Yは0から2の整数で、X+Y=3。)が好ましい。
なお、上記炭化水素基以外の結合や上記炭化水素基以外の置換基中の水素原子又は有機基が、水酸基に置換された構造であっても良い。
Substituents other than the hydrocarbon group in the organic group of R 1 and R 2 , that is, substituents included in the organic group, which are different from the hydrocarbon group, and may be substituted with a hydrocarbon group. The substituent is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired. The substituent is a halogen atom, a mercapto group (—SH), a sulfide group (—SR, where R is an organic group), a cyano group (—CN). , Isocyanato group (-NCN), isocyanato group (-OCN), isocyanato group (-NCO), thiocyanato group (-SCN), isothiocyanato group (-NCS), alkyl ether group and aryl ether group (-OR, where R Is an organic group), an alkoxycarbonyl group and an aryloxycarbonyl group (—COOR, where R is an organic group), an alkylsulfinyl group and an arylsulfinyl group ( SOR, where R is an organic group), an alkylsulfonyl group and an arylsulfonyl group (-SO 2 R, where R is an organic group), alkoxy sulfonyl group, and an aryloxy sulfonyl group (-SO 3 R, where R is an organic Group), carbamoyl group (—CONRR ′, where R and R ′ are organic groups), thiocarbamoyl group (—CSNRR ′, where R and R ′ are organic groups), sulfamoyl group (—SO 3 NRR ′, where R, R ′ are organic groups), nitro group (—NO 2 ), nitroso group (—NO), acyl group (—COR, where R is an organic group), acyloxy group (—OCOR, where R is an organic group) Group), acylamino group (—NHCOR, where R is an organic group), carbamate group (—NHCOOR, where R is an organic group), phosphino group (—PR 2 ), silyl group (—SiR 3 , where R is Organic group), alkoxysilyl group and aryloxysilyl group (—Si (OR) X R ′ Y , where R and R ′ are organic groups, X is an integer of 1 to 3, Y is an integer of 0 to 2, X + Y = 3), amino groups (-NH2, -NHR, -NRR ': where R and R' are each independently a hydrocarbon group). The hydrogen atom contained in the substituent may be substituted with a hydrocarbon group. Further, the hydrocarbon group contained in the substituent may be any of linear, branched, and cyclic.
Substituents different from the hydrocarbon group and hydroxyl group in the organic group of R 1 and R 2 include a halogen atom, a mercapto group (—SH), a sulfide group (—SR, where R is an organic group), a cyano group. (-CN), isocyano group (-NC), cyanato group (-OCN), isocyanato group (-NCO), thiocyanate group (-SCN), isothiocyanato group (-NCS), alkyl ether group and aryl ether group (-OR) Where R is an organic group), an alkoxycarbonyl group and an aryloxycarbonyl group (—COOR, where R is an organic group), a sulfinyl group (—SOR, where R is an organic group), an alkylsulfonyl group, and an arylsulfonyl group (-SO 2 R, where R is an organic group), alkoxy sulfonyl group, and an aryloxy sulfonyl group (-SO 3 R, where Organic groups), a carbamoyl group (-CONRR ', wherein R, R' is an organic group), a thiocarbamoyl group (-CSNRR ', wherein R, R' is an organic group), a sulfamoyl group (-SO 3 NRR ' Where R and R ′ are organic groups), nitro groups (—NO 2 ), nitroso groups (—NO), acyl groups (—COR, where R is an organic group), acyloxy groups (—OCOR, where R Is an organic group), acylamino group (—NHCOR, where R is an organic group), carbamate group (—NHCOOR, where R is an organic group) silyl group (—SiR 3 , where R is an organic group), alkoxysilyl group And an aryloxysilyl group (—Si (OR) X R ′ Y , wherein R and R ′ are organic groups, X is an integer of 1 to 3, Y is an integer of 0 to 2, and X + Y = 3). .
A structure in which a bond other than the hydrocarbon group or a hydrogen atom or an organic group in a substituent other than the hydrocarbon group is substituted with a hydroxyl group may be used.

また、発生する塩基の熱物性、及び塩基性度の点から、R及びRの有機基は、それぞれ独立に炭素数1〜20が好ましく、更に炭素数1〜12が好ましく、特に炭素数1〜8であることが好ましい。
発生する塩基はNHRであるため、1級アミン、2級アミン、又は複素環式化合物が挙げられる。発生する塩基の好適な例としては、上述したのでここでの説明を省略する。
The thermal properties of the base generated, and from the viewpoint of basicity, organic groups R 1 and R 2 is preferably 1 to 20 carbon atoms each independently, more preferably 1 to 12 carbon atoms, particularly carbon atoms It is preferable that it is 1-8.
Since the generated base is NHR 1 R 2 , primary amines, secondary amines, or heterocyclic compounds can be mentioned. As a suitable example of the generated base, it has been described above, and the description thereof is omitted here.

また、化学式(1−1)において、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、スルフィド基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、ニトロソ基、スルフィノ基、スルホ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホノ基、ホスホナト基、又は有機基であり、同一であっても異なっていても良い。
及びRとしては、高感度を達成しやすい点から、いずれも水素原子であることが好ましい。
In the chemical formula (1-1), R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, halogen atom, hydroxyl group, mercapto group, sulfide group, silyl group, silanol group, nitro group, nitroso group, sulfino group, A sulfo group, a sulfonate group, a phosphino group, a phosphinyl group, a phosphono group, a phosphonate group, or an organic group, which may be the same or different.
R 3 and R 4 are each preferably a hydrogen atom from the viewpoint of easily achieving high sensitivity.

本発明において、特に化学式(1−1)中のR及びRのうち少なくとも1つが、水素原子ではなく、上記特定の官能基である場合には、R及びRの両方共が水素原子の場合と比べて、本発明の光塩基発生剤は、有機溶剤に対する溶解性を更に向上させたり、ポリイミド前駆体との親和性を向上させることが可能である。例えば、R及びRのうち少なくとも1つが、アルキル基やアリール基等の有機基である場合、有機溶剤に対する溶解性が向上する。また、例えばR及びRのうち少なくとも1つがフッ素等のハロゲン原子である場合、フッ素等のハロゲン原子を含有するポリイミド前駆体との親和性が向上する。このように、R及び/又はRを所望の有機溶剤やポリイミド前駆体に合わせて適宜置換基を導入することにより、所望の有機溶剤に対する溶解性や、所望のポリイミド前駆体との親和性を向上することが可能である。 In the present invention, in particular, when at least one of R 3 and R 4 in the chemical formula (1-1) is not a hydrogen atom but the specific functional group, both R 3 and R 4 are hydrogen. Compared to the case of atoms, the photobase generator of the present invention can further improve the solubility in an organic solvent or improve the affinity with a polyimide precursor. For example, when at least one of R 3 and R 4 is an organic group such as an alkyl group or an aryl group, the solubility in an organic solvent is improved. For example, when at least one of R 3 and R 4 is a halogen atom such as fluorine, the affinity with a polyimide precursor containing a halogen atom such as fluorine is improved. As described above, R 3 and / or R 4 are combined with a desired organic solvent or polyimide precursor, and a substituent is appropriately introduced to thereby dissolve in a desired organic solvent and have an affinity with a desired polyimide precursor. It is possible to improve.

ハロゲン原子、有機基としては、本発明の効果が損なわれない限り、特に制限がなく、後述するR〜R、R11〜R15に挙げたものと同様のものを用いることができる。
及びRにおける有機基は、通常、1価の有機基である。
The halogen atom and the organic group are not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired, and those similar to those listed for R 5 to R 8 and R 11 to R 15 described later can be used.
The organic group in R 3 and R 4 is usually a monovalent organic group.

及びRが、置換基を有する場合には少なくとも一方が、メチル基、エチル基、プロピル基等の炭素数1〜20のアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の炭素数4〜23のシクロアルキル基;シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等の炭素数4〜23のシクロアルケニル基;フェノキシメチル基、2−フェノキシエチル基、4−フェノキシブチル基等の炭素数7〜26のアリールオキシアルキル基(−ROAr基);ベンジル基、3−フェニルプロピル基等の炭素数7〜20のアラルキル基;シアノメチル基、β−シアノエチル基等のシアノ基をもつ炭素数2〜21のアルキル基;ヒドロキシメチル基等の水酸基をもつ炭素数1〜20のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1〜20のアルキルエーテル基、アセトアミド基、ベンゼンスルホナミド基(CSONH−)等の炭素数2〜21のアミド基、メチルチオ基、エチルチオ基等の炭素数1〜20のアルキルチオ基のようなスルフィド基(−SR基)、アセチル基、ベンゾイル基等の炭素数1〜20のアシル基、メトキシカルボニル基、アセトキシ基等の炭素数2〜21のエステル基(−COOR基及び−OCOR基)、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、トリル基等の炭素数6〜20のアリール基、電子供与性基及び/又は電子吸引性基が置換した炭素数6〜20のアリール基、電子供与性基及び/又は電子吸引性基が置換したベンジル基、シアノ基であることが好ましい。また、上記のアルキル部分は直鎖でも分岐状でも環状でも良い。 When R 3 and R 4 have a substituent, at least one of them is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, or a propyl group; a C 4 to 23 carbon atom such as a cyclopentyl group or a cyclohexyl group. A cycloalkyl group; a cycloalkenyl group having 4 to 23 carbon atoms such as a cyclopentenyl group and a cyclohexenyl group; an aryloxyalkyl group having 7 to 26 carbon atoms such as a phenoxymethyl group, a 2-phenoxyethyl group and a 4-phenoxybutyl group (-ROAr group); Aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms such as benzyl group and 3-phenylpropyl group; Alkyl group having 2 to 21 carbon atoms having cyano group such as cyanomethyl group and β-cyanoethyl group; Hydroxymethyl group C1-C20 alkyl groups having a hydroxyl group such as, methoxy groups, ethoxy groups, etc., C1-C20 alkyl ether groups , Acetamido group, benzenesulfonyl cyanamide group - sulfide such as an amide group having a carbon number of 2 to 21, such as a methylthio group, an alkylthio group having 1 to 20 carbon atoms such as an ethylthio group (C 6 H 5 SO 2 NH 2) Group (-SR group), acyl group having 1 to 20 carbon atoms such as acetyl group and benzoyl group, ester group having 2 to 21 carbon atoms such as methoxycarbonyl group and acetoxy group (-COOR group and -OCOR group), phenyl Group, naphthyl group, biphenyl group, tolyl group and the like, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an electron donating group and / or an electron withdrawing group substituted with an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an electron donating group and / or Or it is preferable that they are the benzyl group and cyano group which the electron withdrawing group substituted. The alkyl moiety may be linear, branched or cyclic.

また、化学式(1−2)において、R10及びR10’はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、ニトロ基、シリル基、シラノール基、又は有機基であるが、当該有機基としては、後述するR〜R、R11〜R15に挙げたものと同様のものを用いることができる。 In the chemical formula (1-2), R 10 and R 10 ′ are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, a nitro group, a silyl group, a silanol group, or an organic group. For example, the same as those mentioned in R 5 to R 8 and R 11 to R 15 described later can be used.

また、上記化学式(1−1)のR〜R、並びに、上記化学式(1−2)のR11〜R15は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、スルフィド基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、ニトロソ基、スルフィノ基、スルホ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホノ基、ホスホナト基、アミノ基、アンモニオ基又は有機基であり、同一であっても異なっていても良い。R〜R及びR11〜R15は、それぞれ、それらの2つ以上が結合して環状構造を形成していても良く、ヘテロ原子の結合を含んでいても良い。 R 5 to R 8 in the chemical formula (1-1) and R 11 to R 15 in the chemical formula (1-2) are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, or a sulfide group. Silyl group, silanol group, nitro group, nitroso group, sulfino group, sulfo group, sulfonate group, phosphino group, phosphinyl group, phosphono group, phosphonato group, amino group, ammonio group or organic group, It may be different. Two or more of R 5 to R 8 and R 11 to R 15 may be bonded to each other to form a cyclic structure, or may include a hetero atom bond.

上記化学式(1−1)のR〜R、並びに、上記化学式(1−2)のR11〜R15には、置換基を1つ以上導入することが好ましい。特に上記化学式(1−1)で表される塩基発生剤の場合、カルボニル結合のα位およびβ位に位置するα炭素−β炭素間の二重結合がトランス体からシス体への異性化反応を効率よく進める要因としてはいくつかあり、例えば上記炭素−炭素二重結合周囲の立体障害の大きさ、上記炭素−炭素二重結合周囲に広がる共役鎖の電子状態等が挙げられるが、置換基R〜Rに、上記のような置換基を少なくとも1つ導入することにより、上記炭素−炭素二重結合周囲の共役鎖が拡張し、塩基発生の感度を向上することができる。また、R〜R及びR11〜R15において、上記のような置換基を少なくとも1つ導入することにより、吸収する光の波長を調整することが可能であり、置換基を導入することで所望の波長を吸収させるようにすることもできる。芳香族環の共役鎖を伸ばすような置換基を導入することにより、吸収波長を長波長にシフトすることができる。また、溶解性や組み合わせるポリイミド前駆体との相溶性が向上するようにすることもできる。これにより、組み合わせるポリイミド前駆体の吸収波長も考慮しながら、感光性ポリイミド樹脂組成物の感度を向上させることが可能である。 It is preferable to introduce one or more substituents into R 5 to R 8 in the chemical formula (1-1) and R 11 to R 15 in the chemical formula (1-2). In particular, in the case of the base generator represented by the above chemical formula (1-1), the double bond between the α carbon and β carbon located at the α-position and β-position of the carbonyl bond is an isomerization reaction from a trans isomer to a cis isomer. There are several factors that promote the efficiency of the reaction, for example, the size of the steric hindrance around the carbon-carbon double bond, the electronic state of the conjugated chain extending around the carbon-carbon double bond, and the like. By introducing at least one substituent as described above into R 5 to R 8 , the conjugated chain around the carbon-carbon double bond is expanded, and the base generation sensitivity can be improved. In R 5 to R 8 and R 11 to R 15 , the wavelength of light to be absorbed can be adjusted by introducing at least one substituent as described above, and the substituent is introduced. It is also possible to absorb the desired wavelength. The absorption wavelength can be shifted to a longer wavelength by introducing a substituent that extends the conjugated chain of the aromatic ring. Moreover, solubility and compatibility with the polyimide precursor to be combined can be improved. Thereby, it is possible to improve the sensitivity of the photosensitive polyimide resin composition in consideration of the absorption wavelength of the polyimide precursor to be combined.

所望の波長に対して吸収波長をシフトさせる為に、どのような置換基を導入したら良いかという指針として、Interpretation of the Ultraviolet Spectra of Natural Products(A.I.Scott 1964)や、有機化合物のスペクトルによる同定法第5版(R.M.Silverstein 1993)に記載の表を参考にすることができる。これらを参考とすることで、化合物の極大吸収波長がどの程度長波長化するかの目安を知ることができる。   As a guideline of what substituents should be introduced to shift the absorption wavelength with respect to a desired wavelength, the Interspection of the Ultraviolet Products (AI Scott 1964) and the spectrum of organic compounds The table described in the identification method 5th edition (RM Silverstein 1993) can be referred to. By referring to these, it is possible to know a measure of how long the maximum absorption wavelength of the compound is increased.

上記化学式(1−2)のR11は、ニトロ基であることが、上記化学式(1−2)で表される光塩基発生剤の感度が向上する点から好ましい。 R 11 in the chemical formula (1-2) is preferably a nitro group from the viewpoint of improving the sensitivity of the photobase generator represented by the chemical formula (1-2).

〜R及びR11〜R15において、ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素などが挙げられる。
〜R及びR11〜R15において、有機基としては、例えば、飽和又は不飽和アルキル基、飽和又は不飽和シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、及び飽和又は不飽和ハロゲン化アルキル基等が挙げられる。これらの有機基は、当該有機基中にヘテロ原子等の炭化水素基以外の結合や置換基を含んでよく、これらは、直鎖状でも分岐状でも環状でも良い。R〜R及びR11〜R15の有機基中の炭化水素基以外の結合としては、前記R及びRの炭化水素基以外の結合と同様のものを用いることができる。また、R〜R及びR11〜R15の有機基は、炭化水素基以外の結合を介してベンゼン環に結合してもよい。また、R〜R及びR11〜R15の有機基において炭化水素基以外の置換基(有機基に包含される置換基において炭化水素基とは異なる置換基、及び炭化水素基に置換されていても良い置換基)としては、前記R及びRの炭化水素基以外の置換基と同様のものを用いることができる。
有機基としては、本発明の効果が損なわれない限り、特に制限がなく、飽和又は不飽和アルキル基、飽和又は不飽和シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、及び飽和又は不飽和ハロゲン化アルキル基、シアノ基、イソシアノ基、シアナト基、イソシアナト基、チオシアナト基、イソチオシアナト基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、チオカルバモイル基、カルボキシル基、カルボキシラート基、アシル基、アシルオキシ基、ヒドロキシイミノ基、飽和又は不飽和アルキルエーテル基、飽和又は不飽和アルキルチオ基、アリールエーテル基、及びアリールチオ基等が挙げられる。
〜R及びR11〜R15における有機基は、通常、1価の有機基であるが、後述する環状構造を形成する場合等には、2価以上の有機基となり得る。
In R 5 to R 8 and R 11 to R 15 , examples of the halogen atom include fluorine, chlorine, bromine and the like.
In R 5 to R 8 and R 11 to R 15 , examples of the organic group include a saturated or unsaturated alkyl group, a saturated or unsaturated cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group, and a saturated or unsaturated halogenated alkyl group. Etc. These organic groups may contain a bond or substituent other than a hydrocarbon group such as a hetero atom in the organic group, and these may be linear, branched or cyclic. As the bond other than the hydrocarbon group in the organic groups of R 5 to R 8 and R 11 to R 15 , the same bond as the bond other than the hydrocarbon group of R 1 and R 2 can be used. The organic group of R 5 to R 8 and R 11 to R 15 may be bonded to the benzene ring via a bond other than a hydrocarbon group. Further, in the organic groups of R 5 to R 8 and R 11 to R 15 , substituents other than hydrocarbon groups (substituents included in the organic groups are substituted with substituents different from hydrocarbon groups, and hydrocarbon groups). As the substituent which may be present, the same substituents as those other than the hydrocarbon groups of R 1 and R 2 can be used.
The organic group is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired, and is a saturated or unsaturated alkyl group, a saturated or unsaturated cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group, and a saturated or unsaturated halogenated alkyl group. , Cyano group, isocyano group, cyanato group, isocyanato group, thiocyanato group, isothiocyanato group, alkoxycarbonyl group, carbamoyl group, thiocarbamoyl group, carboxyl group, carboxylate group, acyl group, acyloxy group, hydroxyimino group, saturated or unsaturated Examples thereof include a saturated alkyl ether group, a saturated or unsaturated alkylthio group, an aryl ether group, and an arylthio group.
The organic group in R 5 to R 8 and R 11 to R 15 is usually a monovalent organic group, but may form a divalent or higher organic group when forming a cyclic structure to be described later.

また、R〜R及びR11〜R15は、それらのうち2つ以上が結合して環状構造になっていても良い。
環状構造は、飽和又は不飽和の脂環式炭化水素、複素環、及び縮合環、並びに当該脂環式炭化水素、複素環、及び縮合環よりなる群から選ばれる2種以上が組み合されてなる構造であっても良い。例えば、R〜R及びR11〜R15のそれぞれは、それらの2つ以上が結合して、R〜R及びR11〜R15のそれぞれが結合しているベンゼン環の原子を共有してナフタレン、アントラセン、フェナントレン、インデン等の縮合環を形成していても良い。
Two or more of R 5 to R 8 and R 11 to R 15 may be bonded to form a cyclic structure.
The cyclic structure is a combination of two or more selected from the group consisting of saturated or unsaturated alicyclic hydrocarbons, heterocycles, and condensed rings, and the alicyclic hydrocarbons, heterocycles, and condensed rings. The structure which becomes may be sufficient. For example, each of R 5 to R 8 and R 11 to R 15 is bonded to two or more of them, and an atom of a benzene ring to which each of R 5 to R 8 and R 11 to R 15 is bonded. It may be shared to form a condensed ring such as naphthalene, anthracene, phenanthrene or indene.

〜R又はR11〜R15としては、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、スルフィド基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、ニトロソ基、スルフィノ基、スルホ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホノ基、ホスホナト基、アミノ基、アンモニオ基、メチル基、エチル基、プロピル基等の炭素数1〜20のアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の炭素数4〜23のシクロアルキル基;シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等の炭素数4〜23のシクロアルケニル基;フェノキシメチル基、2−フェノキシエチル基、4−フェノキシブチル基等の炭素数7〜26のアリールオキシアルキル基(−ROAr基);ベンジル基、3−フェニルプロピル基等の炭素数7〜20のアラルキル基;シアノメチル基、β−シアノエチル基等のシアノ基をもつ炭素数2〜21のアルキル基;ヒドロキシメチル基等の水酸基をもつ炭素数1〜20のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、ベンジルオキシ基等の炭素数1〜20のアリール基で置換されていても良いアルキルエーテル基;フェノキシ基、ナフチルオキシ基等のアリールエーテル基;アセトアミド基、ベンゼンスルホナミド基(CSONH−)等の炭素数2〜21のアミド基、メチルチオ基、エチルチオ基等の炭素数1〜20のアルキルチオ基(−SR基)、ベンジルチオ基、ナフチルチオ基等のアリールチオ基;アセチル基、ベンゾイル基等の炭素数1〜20のアシル基;チオアシル基;アセチルチオ基、ベンゾイルチオ基等のアシルチオ基;メトキシカルボニル基、アセトキシ基、ベンジルオキシカルボニル基等の炭素数2〜21のエステル基(−COOR基及び−OCOR基)、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、トリル基等の炭素数6〜20のアリール基、及び、電子供与性基及び/又は電子吸引性基が置換した炭素数6〜20のアリール基、電子供与性基及び/又は電子吸引性基が置換したベンジル基、シアノ基、カルバモイル基、カルバモイルオキシ基、シアノオキシ基(シアナト基)、シアノチオ基(チオシアナト基)、ホルミル基、であることが好ましい。また、上記のアルキル部分は直鎖でも分岐状でも環状でも良い。
また、R〜R又はR11〜R15としては、それらの2つ以上が結合して、R〜R又はR11〜R15が結合しているベンゼン環の原子を共有してナフタレン、アントラセン、フェナントレン、インデン等の縮合環を形成している場合も、吸収波長が長波長化する点から好ましい。
R 5 to R 8 or R 11 to R 15 are hydrogen atom, halogen atom, hydroxyl group, mercapto group, sulfide group, silyl group, silanol group, nitro group, nitroso group, sulfino group, sulfo group, sulfonate group, phosphino Group, phosphinyl group, phosphono group, phosphonato group, amino group, ammonio group, methyl group, ethyl group, propyl group and other alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms; cyclopentyl group, cyclohexyl group and the like having 4 to 23 carbon atoms An alkyl group; a cycloalkenyl group having 4 to 23 carbon atoms such as a cyclopentenyl group and a cyclohexenyl group; an aryloxyalkyl group having 7 to 26 carbon atoms such as a phenoxymethyl group, a 2-phenoxyethyl group and a 4-phenoxybutyl group ( -ROAr group); aralkyl having 7 to 20 carbon atoms such as benzyl group and 3-phenylpropyl group An alkyl group having 2 to 21 carbon atoms having a cyano group such as a cyanomethyl group or a β-cyanoethyl group; an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms having a hydroxyl group such as a hydroxymethyl group, a methoxy group, an ethoxy group, or benzyloxy An alkyl ether group which may be substituted with an aryl group having 1 to 20 carbon atoms such as a group; an aryl ether group such as a phenoxy group or a naphthyloxy group; an acetamide group or a benzenesulfonamide group (C 6 H 5 SO 2 NH 2- ) an amide group having 2 to 21 carbon atoms, such as an alkylthio group having 1 to 20 carbon atoms (-SR group) such as a methylthio group or an ethylthio group, an arylthio group such as a benzylthio group or a naphthylthio group; an acetyl group or a benzoyl group An acyl group having 1 to 20 carbon atoms such as thioacyl group; an acylthio group such as acetylthio group or benzoylthio group; C2-20 aryl such as bonyl group, acetoxy group, benzyloxycarbonyl group, etc., C2-C21 ester group (—COOR group and —OCOR group), phenyl group, naphthyl group, biphenyl group, tolyl group, etc. Group, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms substituted with an electron donating group and / or an electron withdrawing group, a benzyl group substituted with an electron donating group and / or an electron withdrawing group, a cyano group, a carbamoyl group, It is preferably a carbamoyloxy group, a cyanooxy group (cyanato group), a cyanothio group (thiocyanato group), or a formyl group. The alkyl moiety may be linear, branched or cyclic.
As the R 5 to R 8 or R 11 to R 15, and two or more of them are combined, share the atoms of the benzene ring of R 5 to R 8 or R 11 to R 15 are bonded A condensed ring such as naphthalene, anthracene, phenanthrene, and indene is also preferable from the viewpoint of increasing the absorption wavelength.

また、式(1−1)においてRは、水素原子、或いは、加熱及び/又は電磁波の照射により脱保護可能な保護基である。ここで、“脱保護可能な”とは、−ORから−OHに変化する可能性があることを表す。Rが水素原子の場合には、本発明に係る光塩基発生剤は、環化することで、フェノール性水酸基を消失し、溶解性が変化し、塩基性水溶液等の場合には溶解性が低下する。これにより、ポリイミド前駆体の最終生成物への反応による溶解性の低下を更に補助する機能を有し、露光部と未露光部の溶解性コントラストを更に大きくすることが可能となる。 In Formula (1-1), R 9 is a hydrogen atom or a protecting group that can be deprotected by heating and / or irradiation with electromagnetic waves. Here, “deprotectable” means that there is a possibility of changing from —OR 9 to —OH. When R 9 is a hydrogen atom, the photobase generator according to the present invention is cyclized so that the phenolic hydroxyl group disappears and the solubility is changed. descend. Thereby, it has the function of further assisting the decrease in solubility due to the reaction of the polyimide precursor to the final product, and the solubility contrast between the exposed portion and the unexposed portion can be further increased.

また、Rが加熱及び/又は電磁波の照射により脱保護可能な保護基である場合、加熱及び/又は電磁波の照射により脱保護されて、水酸基を生成する。加熱及び/又は電磁波の照射により脱保護可能な保護基でフェノール性水酸基を保護することにより、当該保護基を適宜選択することによって、ポリイミド前駆体との相溶性が向上し、組み合わせ可能な化合物の範囲が増える。例えば、フェノール性水酸基と共存することが好ましくないポリイミド前駆体に対しても、感光性ポリイミド樹脂組成物中に共存させて用いることが可能になる。Rは、本発明で用いられる光塩基発生剤において式(1−1)中に存在するアミド基が分解しない条件下で、加熱及び/又は電磁波の照射により脱保護可能なフェノール性水酸基の保護基であれば、特に限定されず用いることができる。例えば、アミド結合は、三臭化ホウ素や三塩化アルミニウム等の強ルイス酸や硫酸、塩酸、硝酸等の強酸等が存在する強酸性下における加熱や、水酸化ナトリウム等の強塩基が存在する強塩基性下における加熱により分解する。従って、このような強酸性又は強塩基性条件下での加熱でしか脱保護されない保護基は、本発明の光塩基発生剤に用いられる保護基としては不適切である。Rは、溶解性や相溶性の向上或いは合成時の反応性の変化などを目的として、当該光塩基発生剤と組み合わせて用いられる化合物の種類や、光塩基発生剤の適用方法や合成方法により適宜選択されるものである。 In addition, when R 9 is a protective group that can be deprotected by heating and / or irradiation with electromagnetic waves, it is deprotected by heating and / or irradiation with electromagnetic waves to generate a hydroxyl group. By protecting the phenolic hydroxyl group with a protecting group that can be deprotected by heating and / or irradiation with electromagnetic waves, the compatibility with the polyimide precursor is improved by selecting the protecting group as appropriate. The range increases. For example, it is possible to use a polyimide precursor that is not preferable to coexist with a phenolic hydroxyl group in the photosensitive polyimide resin composition. R 9 is a phenolic hydroxyl group that can be deprotected by heating and / or irradiation with electromagnetic waves under the condition that the amide group present in Formula (1-1) does not decompose in the photobase generator used in the present invention. Any group can be used without particular limitation. For example, an amide bond is a strong acid such as boron tribromide or aluminum trichloride, a strong Lewis acid such as sulfuric acid, hydrochloric acid or nitric acid, or a strong base such as sodium hydroxide. Decomposes on heating under basic conditions. Therefore, such a protecting group that can be deprotected only by heating under strongly acidic or strongly basic conditions is inappropriate as a protecting group for use in the photobase generator of the present invention. R 9 depends on the type of compound used in combination with the photobase generator, the application method of the photobase generator, and the synthesis method for the purpose of improving solubility and compatibility or changing the reactivity during synthesis. It is appropriately selected.

としては、シリル基、シラノール基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホノ基、又は有機基から選択することができる。Rにおける有機基は、通常、1価の有機基である。 R 9 can be selected from a silyl group, a silanol group, a phosphino group, a phosphinyl group, a phosphono group, or an organic group. The organic group in R 9 is usually a monovalent organic group.

としては、下記式(2−1)〜下記式(2−6)で表わされる有機基よりなる群から選択される1種以上であることが、式(1−1)中に存在するアミド基が分解しない条件下で、加熱及び/又は電磁波の照射により脱保護可能な点から好ましい。 R 9 is present in the formula (1-1) to be at least one selected from the group consisting of organic groups represented by the following formulas (2-1) to (2-6). It is preferable from the viewpoint that it can be deprotected by heating and / or irradiation with electromagnetic waves under conditions where the amide group does not decompose.

(式(2−1)中、R30、R31、R32はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、または有機基であり、R33は有機基であり、R30、R31、R32、R33はそれぞれ互いに結合して環状構造を示していても良い。式(2−2)中、R34は、有機基である。式(2−3)中、R35、R36、R37はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、または有機基である。式(2−4)中、R38は、有機基である。式(2−5)中、R39は、置換基を有していても良い芳香環である。式(2−6)中、R40は、有機基である。) (In the formula (2-1), R 30 , R 31 and R 32 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom or an organic group, R 33 is an organic group, and R 30 , R 31 , R 32 , R 33 may be bonded to each other to represent a cyclic structure, and in formula (2-2), R 34 is an organic group, and in formula (2-3), R 35 , R 36 , R 37 Each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, or an organic group, wherein R 38 is an organic group, and R 39 has a substituent in formula (2-5). (In formula (2-6), R 40 is an organic group.)

上記式(2−1)で表される有機基は、水酸基と、各種ビニルエーテル化合物との反応により得ることができる。式(2−1)で表される有機基は、例えば、各種ビニルエーテル化合物の残基である。
上記式(2−2)で表される有機基は、例えば、水酸基と、カーボネート系保護基の導入試薬(たとえばジ−t−ブチルジカルボナートや、塩化ベンジルオキシカルボニル、N−(9−フルオレニルメトキシカルボニルオキシ)コハク酸イミドなど)との反応により得ることができる。式(2−2)で表される有機基は、例えば、各種カーボネート系保護基の残基である。
上記式(2−3)で表される有機基は、例えば、水酸基と、シリルエーテル系保護基の導入試薬(たとえばクロロトリメチルシラン、tert−ブチルジメチルクロロシラン、tert−ブチルジフェニルクロロシランなど)との反応により得ることができる。式(2−3)で表される有機基は、例えば、シリルエーテル系保護基の残基である。
The organic group represented by the above formula (2-1) can be obtained by a reaction between a hydroxyl group and various vinyl ether compounds. The organic group represented by the formula (2-1) is, for example, a residue of various vinyl ether compounds.
The organic group represented by the above formula (2-2) includes, for example, a hydroxyl group and a reagent for introducing a carbonate-based protecting group (for example, di-t-butyl dicarbonate, benzyloxycarbonyl chloride, N- (9-flurane). Olenylmethoxycarbonyloxy) succinimide and the like). The organic group represented by Formula (2-2) is, for example, a residue of various carbonate-based protecting groups.
The organic group represented by the above formula (2-3) is, for example, a reaction between a hydroxyl group and a reagent for introducing a silyl ether protecting group (for example, chlorotrimethylsilane, tert-butyldimethylchlorosilane, tert-butyldiphenylchlorosilane, etc.) Can be obtained. The organic group represented by the formula (2-3) is, for example, a residue of a silyl ether protecting group.

上記式(2−4)で表される有機基は、例えば、水酸基と、酸塩化物または酸無水物との反応により得ることができ、式(2−4)で表される有機基は、酸塩化物または酸無水物の残基である。
上記式(2−5)で表される有機基は、例えば、Williamson反応を用いて、水酸基と、ハロゲン化物(たとえばベンジルクロライドなど)により得ることができ、式(2−5)で表される有機基は、ハロゲン化物の残基である。
上記式(2−6)で表される有機基は、例えば、水酸基と、イソシアネート化合物(たとえばベンジルイソシアネートなど)との反応により得ることができ、式(2−6)で表される有機基は、イソシアネート化合物の残基である。
The organic group represented by the above formula (2-4) can be obtained, for example, by a reaction between a hydroxyl group and an acid chloride or acid anhydride. The organic group represented by the formula (2-4) is: Residue of acid chloride or acid anhydride.
The organic group represented by the above formula (2-5) can be obtained from a hydroxyl group and a halide (for example, benzyl chloride) using, for example, the Williamson reaction, and represented by the formula (2-5). An organic group is a residue of a halide.
The organic group represented by the above formula (2-6) can be obtained, for example, by a reaction between a hydroxyl group and an isocyanate compound (for example, benzyl isocyanate). The organic group represented by the formula (2-6) is , A residue of an isocyanate compound.

上記化学式(1−1)で表される構造は、幾何異性体が存在するが、トランス体のみを用いることが好ましい。しかし、合成および精製工程および保管時などにおいて幾何異性体であるシス体が混ざる可能性もあり、この場合トランス体とシス体の混合物を用いても良いが、溶解性コントラストを高められる点から、シス体の割合が10%未満であることが好ましい。   The structure represented by the chemical formula (1-1) has a geometric isomer, but it is preferable to use only the trans isomer. However, cis isomers that are geometric isomers may be mixed during synthesis and purification steps and storage, and in this case, a mixture of trans isomer and cis isomer may be used. It is preferable that the ratio of cis-isomer is less than 10%.

上記化学式(1−3)中、R17は、水酸基を有する有機基で置換されたアミノ基又は水酸基を有する有機基である。R17が、水酸基を有する有機基である場合、R〜R、R11〜R15に挙げた有機基と同様の有機基に適宜水酸基が置換された構造を用いることができる。
上記化学式(1−3)のR17が、水酸基を有する有機基で置換されたアミノ基である場合、下記式(1−3’)で表されるカルバモイルオキシム構造を有し、上述のように、アミン及びヒドラジンを発生し得る。
In the chemical formula (1-3), R 17 is an amino group substituted with an organic group having a hydroxyl group or an organic group having a hydroxyl group. When R 17 is an organic group having a hydroxyl group, a structure in which a hydroxyl group is appropriately substituted with an organic group similar to the organic groups listed in R 5 to R 8 and R 11 to R 15 can be used.
When R 17 in the chemical formula (1-3) is an amino group substituted with an organic group having a hydroxyl group, it has a carbamoyloxime structure represented by the following formula (1-3 ′), as described above. Can generate amines and hydrazines.

(式(1−3’)中、R18及びR19は、化学式(1−3)と同じであり、R20及びR21は、上記化学式(1−1)のR及びRと同じである。R18、R19、R20及びR21は、それらの2つ以上が結合して環状構造を形成していても良く、ヘテロ原子の結合を含んでいても良い。但し、R20及びR21のいずれかの有機基が水酸基を有する。) (In the formula (1-3 ′), R 18 and R 19 are the same as those in the chemical formula (1-3), and R 20 and R 21 are the same as R 1 and R 2 in the chemical formula (1-1). R 18 , R 19 , R 20, and R 21 may be bonded to each other to form a cyclic structure, and may include a hetero atom bond, provided that R 20 And any organic group of R 21 has a hydroxyl group.)

上記化学式(1−3)及び式(1−3’)中、R18及びR19の少なくとも1つはヘテロ原子を有していても良い芳香族化合物であることが特徴的である。R18及びR19の少なくとも1つに芳香族化合物が置換している状態とは、R18及びR19が結合している炭素に芳香族化合物が直接共有結合で結合している状態のことをいう。なお、ここでの芳香族化合物は、環状不飽和有機化合物をいい、芳香族炭化水素と芳香族複素環式化合物が含まれる。芳香族化合物としては、例えば、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレン基、アントラニル基、フェナントレニル基、ピレニル基等の芳香族炭化水素基の他、フラニル基、チオフェニル基、ピロリル基、(チオ)キサンテニル基、(チオ)キサントニル基、クマリル基、アントラキノリル基等の複素芳香族化合物等が挙げられるが特に限定されない。これらが有していても良い置換基としては、上述したR〜R及びR11〜R15と同様であって良い。R18及びR19の一方が、芳香族化合物以外の有機基である場合も、上述したR〜R及びR11〜R15と同様であって良い。 In the above chemical formulas (1-3) and (1-3 ′), at least one of R 18 and R 19 is an aromatic compound which may have a hetero atom. The state in which at least one of R 18 and R 19 is substituted with an aromatic compound refers to a state in which the aromatic compound is directly covalently bonded to the carbon to which R 18 and R 19 are bonded. Say. Here, the aromatic compound refers to a cyclic unsaturated organic compound, and includes aromatic hydrocarbons and aromatic heterocyclic compounds. Examples of the aromatic compound include a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, a naphthyl group, a fluorene group, an anthranyl group, a phenanthrenyl group, and a pyrenyl group, as well as a furanyl group, a thiophenyl group, and a pyrrolyl group. And heteroaromatic compounds such as (thio) xanthenyl group, (thio) xanthonyl group, coumaryl group, anthraquinolyl group, and the like. The substituent which these may have may be the same as R 5 to R 8 and R 11 to R 15 described above. When one of R 18 and R 19 is an organic group other than an aromatic compound, it may be the same as R 5 to R 8 and R 11 to R 15 described above.

上記化学式(1−3)及び式(1−3’)中、R17、R18、R19、R20及びR21は、それらの2つ以上が結合して環状構造を形成していても良く、ヘテロ原子の結合を含んでいても良い。R18及びR19が結合して環状構造を形成している場合としては、例えば、R18及びR19が結合している炭素と共に、フルオレン環を形成している態様が挙げられる。また、R18及びR17やR18及びR20が結合して環状構造を形成している場合としては、例えば、R18及びR17やR18及びR20が脂肪族炭化水素基及び/又は芳香族炭化水素基で連結されている態様が挙げられる。
発生する塩基が水酸基を有するため、R20及びR21のいずれかの有機基は水酸基を有する。R20及びR21は、上記化学式(1−1)のR及びRと同じであるため、ここでの説明を省略する。
以下に本発明の光塩基発生剤の一例を示すが、これらに限定されるものではない。
In the above chemical formulas (1-3) and (1-3 ′), R 17 , R 18 , R 19 , R 20 and R 21 may be bonded to each other to form a cyclic structure. It may also contain a heteroatom bond. Examples of the case where R 18 and R 19 are bonded to form a cyclic structure include an embodiment in which a fluorene ring is formed together with the carbon to which R 18 and R 19 are bonded. Further, when R 18 and R 17 or R 18 and R 20 are bonded to form a cyclic structure, for example, R 18 and R 17 , R 18 and R 20 are an aliphatic hydrocarbon group and / or The aspect connected with the aromatic hydrocarbon group is mentioned.
Since the base to be generated has a hydroxyl group, any organic group of R 20 and R 21 has a hydroxyl group. Since R 20 and R 21 are the same as R 1 and R 2 in the chemical formula (1-1), description thereof is omitted here.
Although an example of the photobase generator of this invention is shown below, it is not limited to these.

本発明に係る光塩基発生剤は、加熱して初期の重量から5%重量が減少したときの温度(5%重量減少温度)が、60℃以上であることが好ましく、更に100℃以上であることが好ましい。ポリイミド前駆体の場合、塗膜を形成する際にN−メチル−2−ピロリドンなどの高沸点溶媒を用いる必要があるが、このように5%重量減少温度が高い場合には残留溶媒の影響が少なくなるような乾燥条件で塗膜を形成することができる。これにより、残留溶媒の影響による露光部と未露光部での溶解性コントラストの減少を抑制することができる。
本発明において、x%重量減少温度とは、熱重量分析装置を用いて重量減少を測定した時に、サンプルの重量が初期重量からx%減少した時点(すなわち、サンプル重量が初期の(100−x)%となった時点)の温度である。
The photobase generator according to the present invention preferably has a temperature (5% weight reduction temperature) of 5% by weight or less when heated to 5% by weight or less, more preferably 100 ° C or more. It is preferable. In the case of a polyimide precursor, it is necessary to use a high boiling point solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone when forming a coating film. The coating film can be formed under such a drying condition as to decrease. Thereby, the reduction | decrease of the solubility contrast by the influence of a residual solvent in an exposed part and an unexposed part can be suppressed.
In the present invention, the x% weight reduction temperature is the time when the weight of the sample is reduced by x% from the initial weight when the weight loss is measured using a thermogravimetric analyzer (ie, the sample weight is the initial (100−x )%)).

本発明の光塩基発生剤は、複数の従来公知の合成ルートで合成することができる。上記化学式(1−1)で表される光塩基発生剤は、例えば、上記特許文献5や本発明者らによる特願2010−176384を参考に合成することができる。上記化学式(1−1)で表される光塩基発生剤において、フェノール性水酸基における保護基(R)の導入は、合成途中で導入していても良いし、合成の最後に導入しても良い。また、上記化学式(1−2)で表される光塩基発生剤は、例えば、上記特許文献6及び7を参考に合成することができる。また、上記化学式(1−3)で表される光塩基発生剤は、例えば、上記特許文献8及び9を参考に合成することができる。 The photobase generator of the present invention can be synthesized by a plurality of conventionally known synthesis routes. The photobase generator represented by the chemical formula (1-1) can be synthesized with reference to, for example, Patent Document 5 and Japanese Patent Application No. 2010-176384 by the present inventors. In the photobase generator represented by the chemical formula (1-1), the protecting group (R 9 ) in the phenolic hydroxyl group may be introduced during the synthesis or may be introduced at the end of the synthesis. good. Moreover, the photobase generator represented by the chemical formula (1-2) can be synthesized with reference to, for example, Patent Documents 6 and 7. Moreover, the photobase generator represented by the chemical formula (1-3) can be synthesized with reference to, for example, the above-mentioned Patent Documents 8 and 9.

本発明の光塩基発生剤は、ポリイミド前駆体が最終生成物となるための塩基発生の機能を十分に発揮させるために、露光波長の少なくとも一部に対して吸収を有する必要がある。一般的な露光光源である高圧水銀灯の波長としては、365nm、405nm、436nmがある。このため、本発明で用いられる光塩基発生剤は、少なくとも365nm、405nm、436nmの波長の電磁波のうち少なくとも1つの波長の電磁波に対して吸収を有することが好ましい。このような場合、適用可能なポリイミド前駆体の種類がさらに増える点から好ましい。   The photobase generator of the present invention needs to have an absorption for at least a part of the exposure wavelength in order to fully exhibit the function of base generation for the polyimide precursor to be the final product. The wavelength of a high-pressure mercury lamp that is a general exposure light source includes 365 nm, 405 nm, and 436 nm. For this reason, it is preferable that the photobase generator used in the present invention absorbs electromagnetic waves having at least one wavelength among electromagnetic waves having wavelengths of at least 365 nm, 405 nm, and 436 nm. In such a case, it is preferable because the number of applicable polyimide precursors is further increased.

本発明の光塩基発生剤は、モル吸光係数が、電磁波の波長365nmにおいて100以上、又は405nmにおいて1以上であることが、適用可能なポリイミド前駆体の種類がさらに増える点から好ましい。   The photobase generator of the present invention preferably has a molar extinction coefficient of 100 or more at an electromagnetic wave wavelength of 365 nm or 1 or more at 405 nm from the viewpoint of further increasing the types of applicable polyimide precursors.

なお、本発明の光塩基発生剤が前記波長領域に吸収を有することは、当該波長領域に吸収をもたない溶媒(例えば、アセトニトリル)に、本発明の光塩基発生剤を1×10−4mol/L以下の濃度(通常、1×10−4mol/L〜1×10−5mol/L程度。適度な吸収強度となるように、適宜、調節してもよい。)で溶解し、紫外可視分光光度計(例えば、UV−2550(株)島津製作所製))により吸光度を測定することにより明らかにすることができる。 The fact that the photobase generator of the present invention has absorption in the wavelength region means that the photobase generator of the present invention is 1 × 10 −4 in a solvent that does not absorb in the wavelength region (for example, acetonitrile). It is dissolved at a concentration of mol / L or less (usually about 1 × 10 −4 mol / L to 1 × 10 −5 mol / L. It may be appropriately adjusted so as to obtain an appropriate absorption intensity). It can be clarified by measuring the absorbance with an ultraviolet-visible spectrophotometer (for example, UV-2550 (manufactured by Shimadzu Corporation)).

本発明の光塩基発生剤は、後述するポリイミド前駆体と組み合わせて感光性ポリイミド樹脂組成物を調製するための前駆体型感光性ポリイミド用光塩基発生剤として好適に用いられる。しかしながら、本発明の光塩基発生剤は、塩基によって又は塩基の存在下での加熱によって最終生成物への反応が促進される他の高分子前駆体と組み合わせて感光性樹脂組成物を調製することもできる。   The photobase generator of this invention is used suitably as a photobase generator for precursor type photosensitive polyimides for preparing a photosensitive polyimide resin composition in combination with a polyimide precursor described later. However, the photobase generator of the present invention can be used to prepare a photosensitive resin composition in combination with other polymer precursors whose reaction to the final product is accelerated by a base or by heating in the presence of a base. You can also.

<感光性ポリイミド樹脂組成物>
本発明に係るネガ型感光性ポリイミド樹脂組成物は、ポリイミド前駆体と、前記本発明に係る光塩基発生剤とを含有することを特徴とする。
本発明に係るネガ型感光性ポリイミド樹脂組成物は、露光されると前記光塩基発生剤から塩基が発生し、当該塩基の触媒作用により、露光部は露光後ベーク時におけるポリイミド前駆体のイミド化が未露光部に比べ促進され、より低温でイミド化を進行させることができる。本発明のネガ型感光性ポリイミド樹脂組成物を用いて、パターンを得るには、パターンを残したい場所に露光後、塩基が存在する場所ではイミド化が進行し、塩基の存在していない場所ではイミド化が進行し難い温度で、加熱を行う。これにより、露光部の現像液に対する溶解性が低下し、現像後に露光部分が残る。
<Photosensitive polyimide resin composition>
The negative photosensitive polyimide resin composition according to the present invention comprises a polyimide precursor and the photobase generator according to the present invention.
When the negative photosensitive polyimide resin composition according to the present invention is exposed, a base is generated from the photobase generator, and the exposed portion is imidated at the time of post-exposure baking by the catalytic action of the base. Is promoted compared to the unexposed area, and imidization can proceed at a lower temperature. In order to obtain a pattern using the negative photosensitive polyimide resin composition of the present invention, imidation proceeds in a place where a base exists after exposure to a place where the pattern is to be left, and in a place where no base exists. Heating is performed at a temperature at which imidization hardly proceeds. Thereby, the solubility with respect to the developing solution of an exposed part falls, and an exposed part remains after image development.

本発明に係るネガ型感光性ポリイミド樹脂組成物は、前記本発明に係る光塩基発生剤を用いることにより、露光後ベーク時の加熱条件を従来より緩和しても、露光部は十分にイミド化が促進され、未露光部は緩和された加熱条件のためにポリイミド前駆体のイミド化の進行を抑制することができる。また、塩基に導入されている水酸基の効果で、未露光部の現像液への溶解が促進される。緩和された加熱条件と水酸基の溶解促進の相乗効果により、未露光部の現像液への溶解性が向上するため、未露光部を除去する現像時間を短縮でき、また、アルコール等を添加しない塩基性水溶液を現像液として用いることが可能になる。更に、露光部は十分に硬化される一方で、未露光部の現像液への溶解性が高いことから、露光部と未露光部の溶解性コントラストが高くなるため、レリーフパターンの形状が良好になる。   The negative photosensitive polyimide resin composition according to the present invention uses the photobase generator according to the present invention, so that the exposed area is sufficiently imidized even if the heating conditions during post-exposure baking are relaxed compared to the conventional one. The unexposed portion can suppress the progress of imidization of the polyimide precursor due to the relaxed heating conditions. Further, dissolution of the unexposed portion in the developer is promoted by the effect of the hydroxyl group introduced into the base. Due to the synergistic effect of relaxed heating conditions and hydroxyl group dissolution, the solubility of the unexposed area in the developer is improved, so the development time for removing the unexposed area can be shortened, and no base is added to the alcohol. Aqueous solution can be used as a developer. Furthermore, while the exposed area is sufficiently cured, the solubility of the unexposed area in the developer is high, so the solubility contrast between the exposed area and the unexposed area is increased, so that the relief pattern has a good shape. Become.

以下、本発明に係る感光性ポリイミド樹脂組成物の構成成分を、ポリイミド前駆体、光塩基発生剤、必要に応じて適宜含むことができるその他の成分について順に説明する。
光塩基発生剤及びポリイミド前駆体としては、1種単独で用いても良いし、2種以上混合して用いても良い。
Hereinafter, the components of the photosensitive polyimide resin composition according to the present invention will be described in order of a polyimide precursor, a photobase generator, and other components that can be appropriately included as necessary.
As a photobase generator and a polyimide precursor, you may use individually by 1 type, and may mix and use 2 or more types.

(ポリイミド前駆体)
本発明の感光性ポリイミド樹脂組成物に用いるポリイミド前駆体とは、反応により最終的に目的の物性を示すポリイミドとなる物質を意味する。
本発明に用いるポリイミド前駆体は、なんらかの溶媒(有機溶剤、又は水溶液)に可溶なものが好適に用いられる。溶媒(有機溶剤、又は水溶液)に可溶なものであると、ポリイミド前駆体の当該溶媒に対する溶解性を変化させることにより、その可溶な溶媒を現像液として用いて、適宜、有機溶剤、塩基性水溶液、酸性水溶液、又は中性水溶液による現像をすることが可能になる。
ここで、ある溶媒に可溶とは、具体的には、基板上に形成された塗膜の25℃における当該溶媒に対する溶解速度が、10nm/sec以上を目安とする。当該溶解速度は、プロセス適性の観点から30nm/sec以上であることがさらに好ましい。
(Polyimide precursor)
The polyimide precursor used in the photosensitive polyimide resin composition of the present invention means a substance that finally becomes a polyimide that exhibits the desired physical properties by reaction.
As the polyimide precursor used in the present invention, one that is soluble in any solvent (organic solvent or aqueous solution) is preferably used. If it is soluble in a solvent (an organic solvent or an aqueous solution), the solubility of the polyimide precursor in the solvent is changed, and the soluble solvent is used as a developer. It is possible to perform development with a neutral aqueous solution, an acidic aqueous solution, or a neutral aqueous solution.
Here, “soluble in a certain solvent” specifically means that the dissolution rate of the coating film formed on the substrate at 25 ° C. in the solvent is 10 nm / sec or more. The dissolution rate is more preferably 30 nm / sec or more from the viewpoint of process suitability.

例えば、塩基性水溶液に可溶なものは、具体的には、基板上に形成された塗膜の25℃における0.1重量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に対する溶解速度が、10nm/sec以上である。当該溶解速度は30nm/sec以上であることがさらに好ましい。さらには、より一般的に用いられる現像液である2.38重量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に対する溶解速度が、10nm/sec以上であることが好ましく、30nm/sec以上であることがさらに好ましい。上記定義による溶解速度が10nm/secより小さい場合、現像時間が遅くなり作業性、生産性が悪くなると共に、露光部、未露光部間の溶解性コントラストが得にくくなる。   For example, what is soluble in a basic aqueous solution specifically has a dissolution rate of a coating film formed on a substrate in a 0.1 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 25 ° C. of 10 nm / sec or more. It is. The dissolution rate is further preferably 30 nm / sec or more. Furthermore, the dissolution rate in a 2.38% by weight tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, which is a more commonly used developer, is preferably 10 nm / sec or more, and more preferably 30 nm / sec or more. . When the dissolution rate according to the above definition is less than 10 nm / sec, the development time is delayed, workability and productivity are deteriorated, and it is difficult to obtain a solubility contrast between the exposed and unexposed areas.

上記溶解速度を測定する具体的手順としては、無アルカリガラス等の基板上に形成されたポリイミド前駆体の塗膜を、25℃に調温され、撹拌された現像液(0.1重量%TMAH水溶液または、2.38重量%TMAH水溶液等の塩基性水溶液、有機溶剤等)に一定時間、浸漬し、蒸留水でリンス後、乾燥させた後で測定した膜厚と、初期膜厚との差を、膜減り量とし、その膜減り量を、現像液に浸漬した時間で割ったものが、25℃における単位時間当たりの溶解速度ということになる。   As a specific procedure for measuring the dissolution rate, a polyimide precursor coating film formed on a substrate such as an alkali-free glass was adjusted to 25 ° C. and stirred with a developer (0.1 wt% TMAH). Difference between the initial film thickness and the film thickness measured after being immersed in an aqueous solution or a basic aqueous solution such as a 2.38 wt% TMAH aqueous solution, an organic solvent, etc., rinsed with distilled water and dried. Is the amount of film reduction, and the amount of film reduction divided by the time immersed in the developer is the dissolution rate per unit time at 25 ° C.

また、露光部と未露光部の間に十分な溶解性コントラストを得るために、感光性ポリイミド樹脂組成物を実際に所定の感光パターン形成プロセスにおいて用いた時に、パターン状露光、及び、加熱工程を行って得られる、現像工程前における未露光部位と露光部位の現像液に対する溶解性の比(未露光部位の現像液に対する単位時間当たりの溶解速度/露光部位の現像液に対する単位時間当たりの溶解速度)が、5以上であることが好ましく、10以上であることが更に好ましい。
単位時間当たりの溶解速度は、上記の方法と同様にして求められ、感光性ポリイミド樹脂組成物の塗膜にパターン露光を行い、露光後の加熱を行った後に、露光部、未露光部の溶解速度を、それぞれ求める。
Further, in order to obtain a sufficient solubility contrast between the exposed portion and the unexposed portion, when the photosensitive polyimide resin composition is actually used in a predetermined photosensitive pattern forming process, pattern exposure and heating steps are performed. The ratio of the solubility of the unexposed part and the exposed part in the developer before the development step (dissolution rate per unit time in the developer at the unexposed part / dissolution rate per unit time in the developer at the exposed part) ) Is preferably 5 or more, more preferably 10 or more.
The dissolution rate per unit time is determined in the same manner as in the above method. After the pattern exposure is performed on the coating film of the photosensitive polyimide resin composition and the heating after the exposure is performed, the exposed portion and the unexposed portion are dissolved. Find each speed.

本発明においては、塩基の作用によって最終生成物への反応が促進されるポリイミド前駆体が用いられ、塩基の作用によってポリイミド前駆体の最終生成物への反応温度が、塩基の作用がない場合に比べて低下するようなポリイミド前駆体が用いられる。
本発明に用いられるポリイミド前駆体としては、下記化学式(3)で表される繰り返し単位を有するポリイミド前駆体が好適に用いられる。
In the present invention, a polyimide precursor whose reaction to the final product is promoted by the action of a base is used. A polyimide precursor that is lower than that is used.
As the polyimide precursor used in the present invention, a polyimide precursor having a repeating unit represented by the following chemical formula (3) is preferably used.

(式(3)中、R31は4価の有機基である。R32は2価の有機基である。R33及びR34は、水素原子、又は有機基である。nは1以上の自然数である。) (In Formula (3), R 31 is a tetravalent organic group. R 32 is a divalent organic group. R 33 and R 34 are a hydrogen atom or an organic group. N is 1 or more. It is a natural number.)

33及びR34が有機基である場合としては、例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、及び、これらにエーテル結合を含有したC2nOC2m+1などで表される構造等を挙げることができる。 Examples of the case where R 33 and R 34 are organic groups are represented by an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, and C n H 2n OC m H 2m + 1 containing an ether bond therein. The structure etc. can be mentioned.

ポリイミド前駆体としては、下記式(4)で表されるようなポリアミック酸が、アルカリ現像性の点から好適に用いられる。   As the polyimide precursor, a polyamic acid represented by the following formula (4) is preferably used from the viewpoint of alkali developability.

(式(4)中、R31は4価の有機基である。R32は2価の有機基である。nは1以上の自然数である。) (In Formula (4), R 31 is a tetravalent organic group. R 32 is a divalent organic group. N is a natural number of 1 or more.)

なお、式(3)及び式(4)において、R31の4価は、酸二無水物等から誘導されるテトラカルボン酸残基を示し、R32の2価はジアミン残基を示す。なお、R31の4価は酸と結合するための価数のみを示しているが、他に更なる置換基を有していても良い。同様に、R32の2価はアミンと結合するための価数のみを示しているが、他に更なる置換基を有していても良い。 In formulas (3) and (4), the tetravalent R 31 represents a tetracarboxylic acid residue derived from an acid dianhydride or the like, and the divalent R 32 represents a diamine residue. Incidentally, tetravalent R 31 represents only valence for bonding with the acid, but may have further substituents other. Similarly, the divalent value of R 32 indicates only the valence for bonding with the amine, but may have other substituents.

ポリアミック酸は、酸二無水物とジアミンを溶液中で混合するのみで得られるので、1段階の反応で合成することができ、合成が容易で低コストで入手できるので好ましい。   Polyamic acid is preferable because it can be obtained by simply mixing acid dianhydride and diamine in a solution, so that it can be synthesized by a one-step reaction, and can be synthesized easily and at low cost.

副次的な効果として、用いるポリイミド前駆体がポリアミック酸である場合、塩基の触媒効果によりイミド化に要する温度が低くても十分な為、最終キュア温度を300℃未満、更に好ましくは250℃以下まで下げることが可能である。従来のポリアミック酸はイミド化するために最終キュア温度を300℃以上とする必要があった為、用途が制限されていたが、最終キュア温度を下げることが可能になったことによって、より広範囲の用途に適用が可能である。   As a secondary effect, when the polyimide precursor to be used is a polyamic acid, it is sufficient that the temperature required for imidization is low due to the catalytic effect of the base. Can be lowered to In order to imidize the conventional polyamic acid, the final cure temperature had to be 300 ° C. or higher, so the use was limited. However, it became possible to lower the final cure temperature, so a wider range Applicable to usage.

ポリアミック酸は、酸二無水物とジアミンの反応により得られるが、最終的に得られるポリイミドに優れた耐熱性及び寸法安定性を付与する点から、前記化学式(4)において、R31又はR32が芳香族化合物であることが好ましく、R31及びR32が芳香族化合物であることがより好ましい。またこのとき、前記化学式(4)のR31において、当該R31に結合している4つの基((−CO−)(−COOH))は同一の芳香環に結合していても良く、異なる芳香環に結合していても良い。同様に、前記化学式(4)のR32において、当該R32に結合している2つの基((−NH−))は同一の芳香環に結合していても良く、異なる芳香環に結合していても良い。 Polyamic acid is obtained by the reaction of acid dianhydride and diamine. From the viewpoint of imparting excellent heat resistance and dimensional stability to the finally obtained polyimide, in the chemical formula (4), R 31 or R 32 is used. Is preferably an aromatic compound, and R 31 and R 32 are more preferably aromatic compounds. At this time, in R 31 of the chemical formula (4), four groups ((—CO—) 2 (—COOH) 2 ) bonded to R 31 may be bonded to the same aromatic ring. May be bonded to different aromatic rings. Similarly, in R 32 of the chemical formula (4), two groups ((—NH—) 2 ) bonded to R 32 may be bonded to the same aromatic ring or bonded to different aromatic rings. You may do it.

また、前記化学式(4)で表されるポリアミック酸は、単一の繰り返し単位からなるものでも、2種以上の繰り返し単位から成るものでもよい。   The polyamic acid represented by the chemical formula (4) may be composed of a single repeating unit or may be composed of two or more kinds of repeating units.

本発明のポリイミド前駆体を製造する方法としては、従来公知の手法を適用することができる。例えば、(1)酸二無水物とジアミンから前駆体であるポリアミド酸を合成する手法。(2)酸二無水物に1価のアルコールやアミノ化合物、エポキシ化合物等を反応させ合成した、エステル酸やアミド酸モノマーのカルボン酸に、ジアミノ化合物やその誘導体を反応させてポリイミド前駆体を合成する手法などが挙げられるがこれに限定されない。   As a method for producing the polyimide precursor of the present invention, a conventionally known method can be applied. For example, (1) A method of synthesizing a polyamic acid as a precursor from an acid dianhydride and a diamine. (2) A polyimide precursor is synthesized by reacting a carboxylic acid such as an ester acid or an amic acid monomer with a monohydric alcohol, an amino compound, or an epoxy compound synthesized with an acid dianhydride. However, the method is not limited to this.

本発明のポリイミド前駆体を得るための反応に適用可能な酸二無水物としては、例えば、エチレンテトラカルボン酸二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、メチルシクロブタンテトラカルボン酸二無水物、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テトラカルボン酸二無水物;ピロメリット酸二無水物、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、2,3’,3,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−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’,6,6’−ビフェニル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、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物、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(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)メタン二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン二無水物、1,3−ビス〔(3,4−ジカルボキシ)ベンゾイル〕ベンゼン二無水物、1,4−ビス〔(3,4−ジカルボキシ)ベンゾイル〕ベンゼン二無水物、2,2−ビス{4−〔4−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ〕フェニル}プロパン二無水物、   Examples of the acid dianhydride applicable to the reaction for obtaining the polyimide precursor of the present invention include ethylene tetracarboxylic dianhydride, butane tetracarboxylic dianhydride, cyclobutane tetracarboxylic dianhydride, and methylcyclobutane. Aliphatic tetracarboxylic dianhydrides such as tetracarboxylic dianhydride and cyclopentanetetracarboxylic dianhydride; pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride 2,2 ′, 3,3′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 2,3 ′, 3,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic Acid dianhydride, 2,2 ', 3,3'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3', 3,4'-biphenyltetracarboxylic acid Anhydride, 2,2 ′, 6,6′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 2,2-bis (2,3- Dicarboxyphenyl) propane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride, 1,1-bis (2,3-di Carboxyphenyl) ethane dianhydride, bis (2,3-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxy) Phenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane dianhydride, 2,2-bis (2,3-dicarboxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexa Fluoropropane dianhydride, , 3-bis [(3,4-dicarboxy) benzoyl] benzene dianhydride, 1,4-bis [(3,4-dicarboxy) benzoyl] benzene dianhydride, 2,2-bis {4- [ 4- (1,2-dicarboxy) phenoxy] phenyl} propane dianhydride,

2,2−ビス{4−〔3−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ〕フェニル}プロパン二無水物、ビス{4−〔4−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ〕フェニル}ケトン二無水物、ビス{4−〔3−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ〕フェニル}ケトン二無水物、4,4’−ビス〔4−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ〕ビフェニル二無水物、4,4’−ビス〔3−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ〕ビフェニル二無水物、ビス{4−〔4−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ〕フェニル}ケトン二無水物、ビス{4−〔3−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ〕フェニル}ケトン二無水物、ビス{4−〔4−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ〕フェニル}スルホン二無水物、ビス{4−〔3−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ〕フェニル}スルホン二無水物、ビス{4−〔4−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ〕フェニル}スルフィド二無水物、ビス{4−〔3−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ〕フェニル}スルフィド二無水物、2,2−ビス{4−〔4−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ〕フェニル}−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン二無水物、2,2−ビス{4−〔3−(1,2−ジカルボキシ)フェノキシ〕フェニル}−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2,2−ビス(2,3−又は3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、3,4,9,10−ぺリレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−アントラセンテトラカルボン酸二無水物、1,2,7,8−フェナントレンテトラカルボン酸二無水物、ピリジンテトラカルボン酸二無水物、スルホニルジフタル酸無水物、m−ターフェニル−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸二無水物、p−ターフェニル−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸二無水物等の芳香族テトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。これらは単独あるいは2種以上混合して用いられる。そして、特に好ましく用いられるテトラカルボン酸二無水物としてピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’,6,6’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン二無水物が挙げられる。 2,2-bis {4- [3- (1,2-dicarboxy) phenoxy] phenyl} propane dianhydride, bis {4- [4- (1,2-dicarboxy) phenoxy] phenyl} ketone dianhydride Bis {4- [3- (1,2-dicarboxy) phenoxy] phenyl} ketone dianhydride, 4,4′-bis [4- (1,2-dicarboxy) phenoxy] biphenyl dianhydride, 4,4′-bis [3- (1,2-dicarboxy) phenoxy] biphenyl dianhydride, bis {4- [4- (1,2-dicarboxy) phenoxy] phenyl} ketone dianhydride, bis { 4- [3- (1,2-dicarboxy) phenoxy] phenyl} ketone dianhydride, bis {4- [4- (1,2-dicarboxy) phenoxy] phenyl} sulfone dianhydride, bis {4- [3- (1,2-dicarbo Cis) phenoxy] phenyl} sulfone dianhydride, bis {4- [4- (1,2-dicarboxy) phenoxy] phenyl} sulfide dianhydride, bis {4- [3- (1,2-dicarboxy) Phenoxy] phenyl} sulfide dianhydride, 2,2-bis {4- [4- (1,2-dicarboxy) phenoxy] phenyl} -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane dianhydride 2,2-bis {4- [3- (1,2-dicarboxy) phenoxy] phenyl} -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane dianhydride, 2,3,6 , 7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2,2-bis (2,3- or 3,4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetraca Boronic acid dianhydride, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-benzenetetracarboxylic dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic Acid dianhydride, 2,3,6,7-anthracenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,7,8-phenanthrenetetracarboxylic dianhydride, pyridinetetracarboxylic dianhydride, sulfonyldiphthalic anhydride , Aromatic tetra such as m-terphenyl-3,3 ′, 4,4′-tetracarboxylic dianhydride, p-terphenyl-3,3 ′, 4,4′-tetracarboxylic dianhydride Examples thereof include carboxylic dianhydrides. These may be used alone or in combination of two or more. And as a particularly preferred tetracarboxylic dianhydride, pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetra Carboxylic dianhydride, 2,2 ′, 6,6′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, 2,2-bis (3,4-di Carboxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane dianhydride.

併用する酸二無水物としてフッ素が導入された酸二無水物や、脂環骨格を有する酸二無水物を用いると、透明性をそれほど損なわずに溶解性や熱膨張率等の物性を調整することが可能である。また、ピロメリット酸無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物などの剛直な酸二無水物を用いると、最終的に得られるポリイミドの線熱膨張係数が小さくなるが、透明性の向上を阻害する傾向があるので、共重合割合に注意しながら併用してもよい。   When acid dianhydride into which fluorine is introduced or acid dianhydride having an alicyclic skeleton is used as the acid dianhydride to be used in combination, the physical properties such as solubility and thermal expansion coefficient are adjusted without significantly impairing transparency. It is possible. Also, rigid acid dianhydrides such as pyromellitic acid anhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, etc. If used, the linear thermal expansion coefficient of the finally obtained polyimide becomes small, but it tends to inhibit the improvement of transparency, so it may be used in combination while paying attention to the copolymerization ratio.

一方、アミン成分も、1種類のジアミン単独で、または2種類以上のジアミンを併用して用いることができる。用いられるジアミン成分は限定されず、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、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノジフェニルスルフィド、3,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、3,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’−ジアミノジフェニルメタン、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メタン、2,2−ジ(3−アミノフェニル)プロパン、2,2−ジ(4−アミノフェニル)プロパン、2−(3−アミノフェニル)−2−(4−アミノフェニル)プロパン、2,2−ジ(3−アミノフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ジ(4−アミノフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2−(3−アミノフェニル)−2−(4−アミノフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、1,1−ジ(3−アミノフェニル)−1−フェニルエタン、1,1−ジ(4−アミノフェニル)−1−フェニルエタン、1−(3−アミノフェニル)−1−(4−アミノフェニル)−1−フェニルエタン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノベンゾイル)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノベンゾイル)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノベンゾイル)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノベンゾイル)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノ−α,α−ジメチルベンジル)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノ−α,α−ジメチルベンジル)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノ−α,α−ジメチルベンジル)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノ−α,α−ジメチルベンジル)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノ−α,α−ジトリフルオロメチルベンジル)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノ−α,α−ジトリフルオロメチルベンジル)ベンゼン、1,4−ビス(3−アミノ−α,α−ジトリフルオロメチルベンジル)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノ−α,α−ジトリフルオロメチルベンジル)ベンゼン、2,6−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゾニトリル、2,6−ビス(3−アミノフェノキシ)ピリジン、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]ケトン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ケトン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルフィド、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルフィド、
On the other hand, the amine component can also be used alone or in combination of two or more diamines. The diamine component used is not limited, p-phenylenediamine,
m-phenylenediamine, o-phenylenediamine, 3,3′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,3′-diaminodiphenyl sulfide, 3,4′-diaminodiphenyl Sulfide, 4,4′-diaminodiphenylsulfide, 3,3′-diaminodiphenylsulfone, 3,4′-diaminodiphenylsulfone, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, 3,3′-diaminobenzophenone, 4,4 ′ -Diaminobenzophenone, 3,4'-diaminobenzophenone, 3,3'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,4'-diaminodiphenylmethane, 2,2-di (3-aminophenyl) propane, 2 , 2-Di (4-aminophenyl) propa 2- (3-aminophenyl) -2- (4-aminophenyl) propane, 2,2-di (3-aminophenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 2, 2-di (4-aminophenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 2- (3-aminophenyl) -2- (4-aminophenyl) -1,1,1, 3,3,3-hexafluoropropane, 1,1-di (3-aminophenyl) -1-phenylethane, 1,1-di (4-aminophenyl) -1-phenylethane, 1- (3-amino Phenyl) -1- (4-aminophenyl) -1-phenylethane, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (3 -Aminophenoxy) benzene, 1,4- (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (3-aminobenzoyl) benzene, 1,3-bis (4-aminobenzoyl) benzene, 1,4-bis (3-aminobenzoyl) benzene, 1, 4-bis (4-aminobenzoyl) benzene, 1,3-bis (3-amino-α, α-dimethylbenzyl) benzene, 1,3-bis (4-amino-α, α-dimethylbenzyl) benzene, 1 , 4-bis (3-amino-α, α-dimethylbenzyl) benzene, 1,4-bis (4-amino-α, α-dimethylbenzyl) benzene, 1,3-bis (3-amino-α, α -Ditrifluoromethylbenzyl) benzene, 1,3-bis (4-amino-α, α-ditrifluoromethylbenzyl) benzene, 1,4-bis (3-amino-α, α-ditrifluoromethylben) L) benzene, 1,4-bis (4-amino-α, α-ditrifluoromethylbenzyl) benzene, 2,6-bis (3-aminophenoxy) benzonitrile, 2,6-bis (3-aminophenoxy) Pyridine, 4,4′-bis (3-aminophenoxy) biphenyl, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ketone, bis [4- (4 -Aminophenoxy) phenyl] ketone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfide, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfide,

ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、2,2−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[3−(3−アミノフェノキシ)フェニル]−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、1,3−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)ベンゾイル]ベンゼン、1,3−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)ベンゾイル]ベンゼン、1,4−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)ベンゾイル]ベンゼン、1,4−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)ベンゾイル]ベンゼン、1,3−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)−α,α−ジメチルベンジル]ベンゼン、1,3−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)−α,α−ジメチルベンジル]ベンゼン、1,4−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)−α,α−ジメチルベンジル]ベンゼン、1,4−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)−α,α−ジメチルベンジル]ベンゼン、4,4’−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)ベンゾイル]ジフェニルエーテル、4,4’−ビス[4−(4−アミノ−α,α−ジメチルベンジル)フェノキシ]ベンゾフェノン、4,4’−ビス[4−(4−アミノ−α,α−ジメチルベンジル)フェノキシ]ジフェニルスルホン、4,4’−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェノキシ]ジフェニルスルホン、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジフェノキシベンゾフェノン、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジビフェノキシベンゾフェノン、3,3’−ジアミノ−4−フェノキシベンゾフェノン、3,3’−ジアミノ−4−ビフェノキシベンゾフェノン、6,6’−ビス(3−アミノフェノキシ)−3,3,3’,3’−テトラメチル−1,1’−スピロビインダン、6,6’−ビス(4−アミノフェノキシ)−3,3,3’,3’−テトラメチル−1,1’−スピロビインダン等の芳香族アミン; Bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ether, bis [4- (4-amino) Phenoxy) phenyl] ether, 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [3- (3-Aminophenoxy) phenyl] -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] -1,1,1,3 3,3-hexafluoropropane, 1,3-bis [4- (3-aminophenoxy) benzoyl] benzene, 1,3-bis [4- (4-aminophenoxy) benzoyl] ben 1,4-bis [4- (3-aminophenoxy) benzoyl] benzene, 1,4-bis [4- (4-aminophenoxy) benzoyl] benzene, 1,3-bis [4- (3-amino Phenoxy) -α, α-dimethylbenzyl] benzene, 1,3-bis [4- (4-aminophenoxy) -α, α-dimethylbenzyl] benzene, 1,4-bis [4- (3-aminophenoxy) -Α, α-dimethylbenzyl] benzene, 1,4-bis [4- (4-aminophenoxy) -α, α-dimethylbenzyl] benzene, 4,4'-bis [4- (4-aminophenoxy) benzoyl ] Diphenyl ether, 4,4′-bis [4- (4-amino-α, α-dimethylbenzyl) phenoxy] benzophenone, 4,4′-bis [4- (4-amino-α, α-dimethylbenzen) ) Phenoxy] diphenylsulfone, 4,4′-bis [4- (4-aminophenoxy) phenoxy] diphenylsulfone, 3,3′-diamino-4,4′-diphenoxybenzophenone, 3,3′-diamino-4 , 4′-Dibiphenoxybenzophenone, 3,3′-diamino-4-phenoxybenzophenone, 3,3′-diamino-4-biphenoxybenzophenone, 6,6′-bis (3-aminophenoxy) -3,3 Such as 3 ′, 3′-tetramethyl-1,1′-spirobiindane, 6,6′-bis (4-aminophenoxy) -3,3,3 ′, 3′-tetramethyl-1,1′-spirobiindane, etc. Aromatic amines;

1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、1,3−ビス(4−アミノブチル)テトラメチルジシロキサン、α,ω−ビス(3−アミノプロピル)ポリジメチルシロキサン、α,ω−ビス(3−アミノブチル)ポリジメチルシロキサン、ビス(アミノメチル)エーテル、ビス(2−アミノエチル)エーテル、ビス(3−アミノプロピル)エーテル、ビス(2−アミノメトキシ)エチル]エーテル、ビス[2−(2−アミノエトキシ)エチル]エーテル、ビス[2−(3−アミノプロトキシ)エチル]エーテル、1,2−ビス(アミノメトキシ)エタン、1,2−ビス(2−アミノエトキシ)エタン、1,2−ビス[2−(アミノメトキシ)エトキシ]エタン、1,2−ビス[2−(2−アミノエトキシ)エトキシ]エタン、エチレングリコールビス(3−アミノプロピル)エーテル、ジエチレングリコールビス(3−アミノプロピル)エーテル、トリエチレングリコールビス(3−アミノプロピル)エーテル、エチレンジアミン、1,3−ジアミノプロパン、1,4−ジアミノブタン、1,5−ジアミノペンタン、1,6−ジアミノヘキサン、1,7−ジアミノヘプタン、1,8−ジアミノオクタン、1,9−ジアミノノナン、1,10−ジアミノデカン、1,11−ジアミノウンデカン、1,12−ジアミノドデカン等の脂肪族アミン;   1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane, 1,3-bis (4-aminobutyl) tetramethyldisiloxane, α, ω-bis (3-aminopropyl) polydimethylsiloxane, α, ω -Bis (3-aminobutyl) polydimethylsiloxane, bis (aminomethyl) ether, bis (2-aminoethyl) ether, bis (3-aminopropyl) ether, bis (2-aminomethoxy) ethyl] ether, bis [ 2- (2-aminoethoxy) ethyl] ether, bis [2- (3-aminoprotoxy) ethyl] ether, 1,2-bis (aminomethoxy) ethane, 1,2-bis (2-aminoethoxy) ethane 1,2-bis [2- (aminomethoxy) ethoxy] ethane, 1,2-bis [2- (2-aminoethoxy) ethoxy] ethane Ethylene glycol bis (3-aminopropyl) ether, diethylene glycol bis (3-aminopropyl) ether, triethylene glycol bis (3-aminopropyl) ether, ethylenediamine, 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminobutane, 1 , 5-diaminopentane, 1,6-diaminohexane, 1,7-diaminoheptane, 1,8-diaminooctane, 1,9-diaminononane, 1,10-diaminodecane, 1,11-diaminoundecane, 1,12 -Aliphatic amines such as diaminododecane;

1,2−ジアミノシクロヘキサン、1,3−ジアミノシクロヘキサン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、1,2−ジ(2−アミノエチル)シクロヘキサン、1,3−ジ(2−アミノエチル)シクロヘキサン、1,4−ジ(2−アミノエチル)シクロヘキサン、ビス(4−アミノシクロへキシル)メタン、2,6−ビス(アミノメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、2,5−ビス(アミノメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン等の脂環式ジアミンが挙げられる。グアナミン類としては、アセトグアナミン、ベンゾグアナミンなどを挙げることができ、また、上記ジアミンの芳香環上水素原子の一部若しくは全てをフルオロ基、メチル基、メトキシ基、トリフルオロメチル基、又はトリフルオロメトキシ基から選ばれた置換基で置換したジアミンも使用することができる。   1,2-diaminocyclohexane, 1,3-diaminocyclohexane, 1,4-diaminocyclohexane, 1,2-di (2-aminoethyl) cyclohexane, 1,3-di (2-aminoethyl) cyclohexane, 1,4 -Di (2-aminoethyl) cyclohexane, bis (4-aminocyclohexyl) methane, 2,6-bis (aminomethyl) bicyclo [2.2.1] heptane, 2,5-bis (aminomethyl) bicyclo [2.2.1] Alicyclic diamines such as heptane. Examples of guanamines include acetoguanamine, benzoguanamine, and the like, and some or all of the hydrogen atoms on the aromatic ring of the diamine are fluoro group, methyl group, methoxy group, trifluoromethyl group, or trifluoromethoxy group. Diamines substituted with substituents selected from the group can also be used.

さらに目的に応じ、架橋点となるエチニル基、ベンゾシクロブテン−4’−イル基、ビニル基、アリル基、シアノ基、イソシアナト基、及びイソプロペニル基のいずれか1種又は2種以上を、上記ジアミンの芳香環上水素原子の一部若しくは全てに置換基として導入しても使用することができる。   Further, depending on the purpose, any one or two or more of ethynyl group, benzocyclobuten-4′-yl group, vinyl group, allyl group, cyano group, isocyanato group, and isopropenyl group serving as a crosslinking point, Even if it introduce | transduces into some or all of the hydrogen atoms on the aromatic ring of diamine as a substituent, it can be used.

ジアミンは、目的の物性によって選択することができ、p−フェニレンジアミンなどの剛直なジアミンを用いれば、最終的に得られるポリイミドは低膨張率となる。剛直なジアミンとしては、同一の芳香環に2つアミノ基が結合しているジアミンとして、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、1,4−ジアミノナフタレン、1,5−ジアミノナフタレン、2、6−ジアミノナフタレン、2,7−ジアミノナフタレン、1,4―ジアミノアントラセンなどが挙げられる。   The diamine can be selected depending on the desired physical properties. If a rigid diamine such as p-phenylenediamine is used, the finally obtained polyimide has a low expansion coefficient. Rigid diamines include p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 1,4-diaminonaphthalene, 1,5-diaminonaphthalene, 2, 6 as diamines in which two amino groups are bonded to the same aromatic ring. -Diaminonaphthalene, 2,7-diaminonaphthalene, 1,4-diaminoanthracene and the like can be mentioned.

さらに、2つ以上の芳香族環が単結合により結合し、2つ以上のアミノ基がそれぞれ別々の芳香族環上に直接又は置換基の一部として結合しているジアミンが挙げられ、例えば、下記式(5)により表されるものがある。具体例としては、ベンジジン等が挙げられる。   In addition, diamines in which two or more aromatic rings are bonded by a single bond, and two or more amino groups are each bonded directly or as part of a substituent on a separate aromatic ring, for example, There exists what is represented by following formula (5). Specific examples include benzidine and the like.

(化学式(5)中、aは1以上の自然数、アミノ基はベンゼン環同士の結合に対して、メタ位または、パラ位に結合する。) (In the chemical formula (5), a is a natural number of 1 or more, and the amino group is bonded to the meta position or the para position with respect to the bond between benzene rings.)

さらに、上記式(5)において、他のベンゼン環との結合に関与せず、ベンゼン環上のアミノ基が置換していない位置に置換基を有するジアミンも用いることができる。これら置換基は、有機基であるがそれらは互いに結合していてもよい。
具体例としては、2,2’−ジメチル−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、3,3’−ジクロロ−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメトキシ−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等が挙げられる。
Furthermore, in the above formula (5), a diamine having a substituent at a position where the amino group on the benzene ring is not substituted and which does not participate in the bond with another benzene ring can also be used. These substituents are organic groups, but they may be bonded to each other.
Specific examples include 2,2′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 2,2′-ditrifluoromethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 3,3′-dichloro-4,4′-diamino. Biphenyl, 3,3′-dimethoxy-4,4′-diaminobiphenyl, 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl and the like can be mentioned.

最終的に得られるポリイミドを光導波路、光回路部品として用いる場合には、芳香環の置換基としてフッ素を導入すると1μm以下の波長の電磁波に対しての透過率を向上させることができる。   When the finally obtained polyimide is used as an optical waveguide or an optical circuit component, the transmittance for electromagnetic waves having a wavelength of 1 μm or less can be improved by introducing fluorine as a substituent of the aromatic ring.

一方、ジアミンとして、1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサンなどのシロキサン骨格を有するジアミンを用いると、最終的に得られるポリイミドの弾性率が低下し、ガラス転移温度を低下させることができる。
ここで、選択されるジアミンは耐熱性の観点より芳香族ジアミンが好ましいが、目的の物性に応じてジアミンの全体の60モル%、好ましくは40モル%を超えない範囲で、脂肪族ジアミンやシロキサン系ジアミン等の芳香族以外のジアミンを用いても良い。
On the other hand, when a diamine having a siloxane skeleton such as 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane is used as the diamine, the elastic modulus of the finally obtained polyimide is lowered and the glass transition temperature is lowered. be able to.
Here, the selected diamine is preferably an aromatic diamine from the viewpoint of heat resistance. However, depending on the desired physical properties, the diamine may be an aliphatic diamine or siloxane within a range not exceeding 60 mol%, preferably not exceeding 40 mol%. Non-aromatic diamines such as diamines may be used.

一方、ポリイミド前駆体を合成するには、例えば、アミン成分として4,4’−ジアミノジフェニルエーテルをN−メチルピロリドンなどの有機極性溶媒に溶解させた溶液を冷却しながら、そこへ等モルの3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物を徐々に加え撹拌し、ポリイミド前駆体溶液を得ることができる。
このようにして合成されるポリイミド前駆体は、最終的に得られるポリイミドに耐熱性及び寸法安定性を求める場合には、芳香族酸成分及び/又は芳香族アミン成分の共重合割合ができるだけ大きいことが好ましい。具体的には、イミド構造の繰り返し単位を構成する酸成分に占める芳香族酸成分の割合が50モル%以上、特に70モル%以上であることが好ましく、イミド構造の繰り返し単位を構成するアミン成分に占める芳香族アミン成分の割合が40モル%以上、特に60モル%以上であることが好ましく、全芳香族ポリイミドであることが特に好ましい。
On the other hand, in order to synthesize a polyimide precursor, for example, while cooling a solution in which 4,4′-diaminodiphenyl ether as an amine component is dissolved in an organic polar solvent such as N-methylpyrrolidone, 3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride is gradually added and stirred to obtain a polyimide precursor solution.
The polyimide precursor synthesized in this way has a copolymerization ratio of the aromatic acid component and / or aromatic amine component as large as possible when the final polyimide obtained is required to have heat resistance and dimensional stability. Is preferred. Specifically, the proportion of the aromatic acid component in the acid component constituting the repeating unit of the imide structure is preferably 50 mol% or more, particularly preferably 70 mol% or more, and the amine component constituting the repeating unit of the imide structure The proportion of the aromatic amine component in the total is preferably 40 mol% or more, particularly preferably 60 mol% or more, and particularly preferably a wholly aromatic polyimide.

本発明に用いられるポリイミド前駆体においては、感光性ポリイミド樹脂組成物とした際の感度を高め、マスクパターンを正確に再現するパターン形状を得るために、1μmの膜厚のときに、露光波長に対して少なくとも5%以上の透過率を示すことが好ましく、15%以上の透過率を示すことが更に好ましい。
露光波長に対してポリイミド前駆体の透過率が高いということは、それだけ、電磁波のロスが少ないということであり、高感度の感光性ポリイミド樹脂組成物を得ることができる。
In the polyimide precursor used in the present invention, in order to increase the sensitivity when a photosensitive polyimide resin composition is used and to obtain a pattern shape that accurately reproduces the mask pattern, the exposure wavelength is adjusted to a film thickness of 1 μm. On the other hand, it is preferable that the transmittance is at least 5% or more, and it is more preferable that the transmittance is 15% or more.
The high transmittance of the polyimide precursor with respect to the exposure wavelength means that there is little loss of electromagnetic waves, and a highly sensitive photosensitive polyimide resin composition can be obtained.

また、一般的な露光光源である高圧水銀灯を用いて露光を行う場合には、少なくとも436nm、405nm、365nmの波長の電磁波のうち1つの波長の電磁波に対する透過率が、厚み1μmのフィルムに成膜した時で好ましくは5%以上、更に好ましくは15%、特に好ましくは50%以上である。   In addition, when exposure is performed using a high-pressure mercury lamp, which is a general exposure light source, a transmittance with respect to an electromagnetic wave having a wavelength of at least 436 nm, 405 nm, and 365 nm is formed on a film having a thickness of 1 μm. Is preferably 5% or more, more preferably 15%, particularly preferably 50% or more.

本発明に用いられるポリイミド前駆体の重量平均分子量は、その用途にもよるが、3,000〜1,000,000の範囲であることが好ましく、5,000〜500,000の範囲であることがさらに好ましく、10,000〜500,000の範囲であることがさらに好ましい。重量平均分子量が3,000未満であると、塗膜又はフィルムとした場合に十分な強度が得られにくい。また、加熱処理等を施しポリイミド等の高分子とした際の膜の強度も低くなる。一方、重量平均分子量が1,000,000を超えると粘度が上昇し、溶解性も低下しやすく、表面が平滑で膜厚が均一な塗膜又はフィルムが得られにくい。   The weight average molecular weight of the polyimide precursor used in the present invention is preferably in the range of 3,000 to 1,000,000, and preferably in the range of 5,000 to 500,000, although it depends on the application. Is more preferable, and the range of 10,000 to 500,000 is more preferable. When the weight average molecular weight is less than 3,000, it is difficult to obtain sufficient strength when a coating film or film is used. In addition, the strength of the film is reduced when heat treatment or the like is performed to obtain a polymer such as polyimide. On the other hand, when the weight average molecular weight exceeds 1,000,000, the viscosity increases, the solubility tends to decrease, and it is difficult to obtain a coating film or film having a smooth surface and a uniform film thickness.

ここで用いている分子量とは、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算の値のことをいい、ポリイミド前駆体そのものの分子量でも良いし、無水酢酸等で化学的イミド化処理を行った後のものでも良い。   The molecular weight used here refers to a value in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (GPC), may be the molecular weight of the polyimide precursor itself, or after chemical imidization treatment with acetic anhydride or the like. Things can be used.

なお、ポリイミド前駆体合成時における溶媒は、極性溶媒が望ましく、代表的なものとして、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、N,N−ジエチルホルムアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、N,N−ジメチルメトキシアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルフォスホアミド、ピリジン、ジメチルスルホン、テトラメチレンスルホン、ジメチルテトラメチレンスルホン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、シクロペンタノン、γ−ブチロラクトン、α−アセチル−γ−ブチロラクトン等があり、これらの溶媒は単独であるいは2種類以上を組み合わせて用いられる。この他にも溶媒として組合せて用いられるものとしてベンゼン、ベンゾニトリル、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン、ブチロラクトン、キシレン、トルエン、シクロヘキサノン等の非極性溶媒が挙げられ、これらの溶媒は、原料の分散媒、反応調節剤、あるいは生成物からの溶媒の揮散調節剤、皮膜平滑剤などとして使用される。   The solvent for the synthesis of the polyimide precursor is preferably a polar solvent, and representative examples include N-methyl-2-pyrrolidone, N-acetyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethyl. Acetamide, N, N-diethylformamide, N, N-diethylacetamide, N, N-dimethylmethoxyacetamide, dimethyl sulfoxide, hexamethylphosphoamide, pyridine, dimethyl sulfone, tetramethylene sulfone, dimethyltetramethylene sulfone, diethylene glycol dimethyl ether, There are cyclopentanone, γ-butyrolactone, α-acetyl-γ-butyrolactone and the like, and these solvents are used alone or in combination of two or more. In addition to these, non-polar solvents such as benzene, benzonitrile, 1,4-dioxane, tetrahydrofuran, butyrolactone, xylene, toluene, cyclohexanone, and the like can be used as a solvent. It is used as a reaction regulator, a volatilization regulator of a solvent from the product, a film smoothing agent, and the like.

(光塩基発生剤)
本発明に係るネガ型感光性ポリイミド樹脂組成物に用いられる光塩基発生剤は、前記本発明に係る光塩基発生剤と同様のものとすることができる。中でも、光塩基発生剤が発生する塩基が、150〜200℃のいずれかの温度において、当該塩基100重量部に対して、前記ポリイミド前駆体を10重量部以上溶解する塩基であることが好ましい。発生する塩基が前記ポリイミド前駆体を10重量部以上溶解する場合、触媒である塩基とポリイミド前駆体の親和性が向上し、少量の塩基であっても前記ポリイミド前駆体を効率的にイミド化することができるからである。
(Photobase generator)
The photobase generator used in the negative photosensitive polyimide resin composition according to the present invention can be the same as the photobase generator according to the present invention. Especially, it is preferable that the base which a photobase generator generate | occur | produces is a base which melt | dissolves the said polyimide precursor 10 weight part or more with respect to 100 weight part of the said base in any temperature of 150-200 degreeC. When the generated base dissolves 10 parts by weight or more of the polyimide precursor, the affinity between the catalyst base and the polyimide precursor is improved, and the polyimide precursor is efficiently imidized even with a small amount of base. Because it can.

本発明に係る光塩基発生剤は、少量の添加で硬化が可能となり、感光性ポリイミド樹脂組成物の固形分全体に対し、通常、0.1〜30重量%、好ましくは0.5〜20重量%の範囲内で含有させることが好ましい。なお、本発明において固形分は、上述した溶媒以外のもの全てであり、室温で液体のモノマー等も含まれる。   The photobase generator according to the present invention can be cured with a small amount of addition, and is usually 0.1 to 30% by weight, preferably 0.5 to 20% by weight, based on the entire solid content of the photosensitive polyimide resin composition. It is preferable to make it contain in the range of%. In the present invention, the solid content is everything except the above-mentioned solvent, and includes a monomer that is liquid at room temperature.

<その他の成分>
本発明に係る感光性ポリイミド樹脂組成物は、前記ポリイミド前駆体と、前記光塩基発生剤と、溶媒の単純な混合物であってもよいが、さらに、光又は熱硬化性成分、ポリイミド前駆体以外の非重合性バインダー樹脂、その他の成分を配合して、感光性ポリイミド樹脂組成物を調製してもよい。また、本発明の光塩基発生剤の補助的な役割として、光によって酸又は塩基を発生させる他の感光性成分を加えても良い。また、光塩基発生剤から発生した少量の塩基の作用によって、分解や転位反応して塩基を発生させる塩基増殖剤を併用しても良いし、増感剤を加えてもよい。
<Other ingredients>
The photosensitive polyimide resin composition according to the present invention may be a simple mixture of the polyimide precursor, the photobase generator, and a solvent, but further, other than the light or thermosetting component and the polyimide precursor. A non-polymerizable binder resin and other components may be blended to prepare a photosensitive polyimide resin composition. Moreover, you may add the other photosensitive component which generate | occur | produces an acid or a base by light as an auxiliary role of the photobase generator of this invention. Further, a base proliferating agent that generates a base by decomposition or rearrangement reaction by the action of a small amount of base generated from the photobase generator may be used in combination, or a sensitizer may be added.

感光性ポリイミド樹脂組成物を溶解、分散又は希釈する溶剤としては、各種の汎用溶剤を用いることが出来る。また、前駆体としてポリアミド酸を用いる場合には、ポリアミド酸の合成反応により得られた溶液をそのまま用い、そこに必要に応じて他の成分を混合しても良い。   Various general-purpose solvents can be used as a solvent for dissolving, dispersing, or diluting the photosensitive polyimide resin composition. Moreover, when using polyamic acid as a precursor, you may use the solution obtained by the synthesis reaction of polyamic acid as it is, and may mix other components there as needed.

使用可能な汎用溶剤としては、例えば、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、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、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類;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、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールモノエーテル類(いわゆるセロソルブ類);メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノンなどのケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸n−プロピル、酢酸i−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、前記グリコールモノエーテル類の酢酸エステル(例えば、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート)、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、蓚酸ジメチル、乳酸メチル、乳酸エチル等のエステル類;エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン等のアルコール類;塩化メチレン、1,1−ジクロロエタン、1,2−ジクロロエチレン、1−クロロプロパン、1−クロロブタン、1−クロロペンタン、クロロベンゼン、ブロムベンゼン、o−ジクロロベンゼン、m−ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、N,N−ジメチルメトキシアセトアミド等のアミド類;N−メチル−2−ピロリドン、N−アセチル−2−ピロリドンなどのピロリドン類;γ−ブチロラクトン、α−アセチル−γ−ブチロラクトン等のラクトン類;ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド類、ジメチルスルホン、テトラメチレンスルホン、ジメチルテトラメチレンスルホンなどのスルホン類、ヘキサメチルフォスホアミド等のリン酸アミド類、その他の有機極性溶媒類等が挙げられ、更には、ベンゼン、トルエン、キシレン、ピリジン等の芳香族炭化水素類、及び、その他の有機非極性溶媒類等も挙げられる。これらの溶媒は単独若しくは組み合わせて用いられる。   Examples of general-purpose solvents that can be used include ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol diethyl ether, and diethylene glycol dimethyl ether; ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol mono Glycol monoethers (so-called cellosolves) such as ethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether; methyl ethyl ketone, acetone, methyl isobutyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, etc. Ketones; ethyl acetate, butyl acetate, n-propyl acetate, i-propyl acetate, n-butyl acetate, i-butyl acetate, acetate esters of the above glycol monoethers (for example, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate), propylene Esters such as glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, dimethyl oxalate, methyl lactate, ethyl lactate; alcohols such as ethanol, propanol, butanol, hexanol, cyclohexanol, ethylene glycol, diethylene glycol, glycerin; methylene chloride, 1,1-dichloroethane, 1,2-dichloroethylene, 1-chloropropane, 1-chlorobutane, 1-chloropentane, chlorobenzene, bromobenzene, o- Halogenated hydrocarbons such as chlorobenzene and m-dichlorobenzene; N, N-dimethylformamide, N, N-diethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N, N-diethylacetamide, N, N-dimethylmethoxyacetamide and the like Amides of N; pyrrolidones such as N-methyl-2-pyrrolidone and N-acetyl-2-pyrrolidone; lactones such as γ-butyrolactone and α-acetyl-γ-butyrolactone; sulfoxides such as dimethyl sulfoxide, dimethyl sulfone, Examples include sulfones such as tetramethylene sulfone and dimethyltetramethylene sulfone, phosphoric acid amides such as hexamethylphosphoamide, and other organic polar solvents, and aromatics such as benzene, toluene, xylene, and pyridine. Hydrocarbons and their Other organic nonpolar solvents are also included. These solvents are used alone or in combination.

中でも、プロピレングリコールモノメチルエーテル、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン等の極性溶媒、トルエン等の芳香族炭化水素類、及び、これらの溶媒からなる混合溶媒が好適なものとして挙げられる。   Among them, polar solvents such as propylene glycol monomethyl ether, methyl ethyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, ethyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, toluene, etc. Aromatic hydrocarbons and mixed solvents composed of these solvents are preferred.

光硬化性成分としては、エチレン性不飽和結合を1つ又は2つ以上有する化合物を用いることができ、例えば、アミド系モノマー、(メタ)アクリレートモノマー、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー、ポリエステル(メタ)アクリレートオリゴマー、エポキシ(メタ)アクリレート、及びヒドロキシル基含有(メタ)アクリレート、スチレン等の芳香族ビニル化合物を挙げることができる。また、ポリイミド前駆体が、ポリアミック酸等のカルボン酸成分を構造内に有する場合には、3級アミノ基を有するエチレン性不飽和結合含有化合物を用いると、ポリイミド前駆体のカルボン酸とイオン結合を形成し、感光性ポリイミド樹脂組成物としたときの露光部、未露光部の溶解速度のコントラストが大きくなる。   As the photocurable component, a compound having one or more ethylenically unsaturated bonds can be used. For example, an amide monomer, a (meth) acrylate monomer, a urethane (meth) acrylate oligomer, a polyester (meth) Aromatic vinyl compounds such as acrylate oligomers, epoxy (meth) acrylates, hydroxyl group-containing (meth) acrylates, and styrene can be exemplified. In addition, when the polyimide precursor has a carboxylic acid component such as polyamic acid in the structure, the use of an ethylenically unsaturated bond-containing compound having a tertiary amino group causes the carboxylic acid of the polyimide precursor to have an ionic bond. When the photosensitive polyimide resin composition is formed, the dissolution rate contrast of the exposed and unexposed areas is increased.

このようなエチレン性不飽和結合を有する光硬化性化合物を用いる場合には、さらに光ラジカル発生剤を添加してもよい。光ラジカル発生剤としては、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及びベンゾインイソプロピルエーテル等のベンゾインとそのアルキルエーテル;アセトフェノン、2,2−ジメトキシ−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、1−ヒドロキシアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン及び2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノ−プロパン−1−オン等のアセトフェノン;2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−ターシャリ−ブチルアントラキノン、1−クロロアントラキノン及び2−アミルアントラキノン等のアントラキノン;2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン及び2,4−ジイソピルチオキサントン等のチオキサントン;アセトフェノンジメチルケタール及びベンジルジメチルケタール等のケタール;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シド等のモノアシルホスフィンオキシドあるいはビスアシルホスフィンオキシド類;ベンゾフェノン等のベンゾフェノン類;並びにキサントン類等が挙げられる。   When using a photocurable compound having such an ethylenically unsaturated bond, a photoradical generator may be further added. Examples of the photo radical generator include benzoin such as benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether and benzoin isopropyl ether and alkyl ethers thereof; acetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2,2-diethoxy-2 Acetophenones such as phenylacetophenone, 1,1-dichloroacetophenone, 1-hydroxyacetophenone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone and 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-propan-1-one Anthraquinones such as 2-methylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-tertiary-butylanthraquinone, 1-chloroanthraquinone and 2-amylanthraquinone; 2,4-dimethyl Thioxanthone such as luthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone and 2,4-diisopropylthioxanthone; ketals such as acetophenone dimethyl ketal and benzyldimethyl ketal; 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide Monoacylphosphine oxides or bisacylphosphine oxides; benzophenones such as benzophenone; and xanthones.

光によって酸を発生させる化合物としては、1,2−ベンゾキノンジアジドあるいは1,2−ナフトキノンジアジド構造を有する感光性ジアゾキノン化合物があり、米国特許明細書第2,772,972号、第2,797,213号、第3,669,658号に提案されている。また、トリアジンやその誘導体、スルホン酸オキシムエステル化合物、スルホン酸ヨードニウム塩、スルホン酸スルフォニウム塩等、公知の光酸発生剤を用いることができる。光によって塩基を発生させる化合物としては、例えば2,6−ジメチル−3,5−ジシアノ−4−(2’−ニトロフェニル)−1,4−ジヒドロピリジン、2,6−ジメチル−3,5−ジアセチル−4−(2’−ニトロフェニル)−1,4−ジヒドロピリジン、2,6−ジメチル−3,5−ジアセチル−4−(2’,4’−ジニトロフェニル)−1,4−ジヒドロピリジンなどが例示できる。   Examples of the compound that generates an acid by light include a photosensitive diazoquinone compound having a 1,2-benzoquinonediazide or 1,2-naphthoquinonediazide structure. US Pat. Nos. 2,772,972, 2,797, No. 213, No. 3,669,658. In addition, known photoacid generators such as triazine and derivatives thereof, sulfonic acid oxime ester compounds, sulfonic acid iodonium salts, and sulfonic acid sulfonium salts can be used. Examples of the compound that generates a base by light include 2,6-dimethyl-3,5-dicyano-4- (2′-nitrophenyl) -1,4-dihydropyridine, 2,6-dimethyl-3,5-diacetyl. Examples include -4- (2′-nitrophenyl) -1,4-dihydropyridine, 2,6-dimethyl-3,5-diacetyl-4- (2 ′, 4′-dinitrophenyl) -1,4-dihydropyridine, and the like. it can.

塩基増殖剤としては、例えば、9−フルオレニルメチルカルバメート結合を有する化合物、1,1−ジメチル−2−シアノメチルカルバメート結合((CN)CHC(CHOC(O)NR)を有する化合物、パラニトロベンジルカルバメート結合を有する化合物、2,4−ジクロロベンジルカルバメート結合を有する化合物、その他にも特開2000−330270号公報の段落0010〜段落0032に記載されているウレタン系化合物や、特開2008−250111号公報の段落0033〜段落0060に記載されているウレタン系化合物等が挙げられる。 Examples of the base proliferating agent include a compound having 9-fluorenylmethyl carbamate bond, 1,1-dimethyl-2-cyanomethyl carbamate bond ((CN) CH 2 C (CH 3 ) 2 OC (O) NR 2 ), Compounds having a paranitrobenzyl carbamate bond, compounds having a 2,4-dichlorobenzyl carbamate bond, and other urethane compounds described in paragraphs 0010 to 0032 of JP 2000-330270 A And urethane compounds described in paragraphs 0033 to 0060 of JP-A-2008-250111.

高分子を透過する波長の電磁波のエネルギーを光塩基発生剤が充分利用できる様にし、感度を向上させたい場合に、増感剤の添加が効果を発揮する場合がある。
特に、ポリイミド前駆体の吸収が360nm以上の波長にもある場合には、増感剤の添加による効果が大きい。増感剤と呼ばれる化合物の具体例としては、チオキサントン及び、ジエチルチオキサントンなどのその誘導体、クマリン系及び、その誘導体、ケトクマリン及び、その誘導体、ケトビスクマリン、及びその誘導体、シクロペンタノン及び、その誘導体、シクロヘキサノン及び、その誘導体、チオピリリウム塩及び、その誘導体、チオキサンテン系、キサンテン系及び、その誘導体などが挙げられる。
The addition of a sensitizer may be effective when it is desired to make the photobase generator sufficiently use the energy of the electromagnetic wave having a wavelength that transmits the polymer to improve the sensitivity.
In particular, when the absorption of the polyimide precursor is also at a wavelength of 360 nm or more, the effect of adding a sensitizer is great. Specific examples of compounds called sensitizers include thioxanthone and derivatives thereof such as diethylthioxanthone, coumarins and derivatives thereof, ketocoumarin and derivatives thereof, ketobiscoumarin and derivatives thereof, cyclopentanone and derivatives thereof , Cyclohexanone and derivatives thereof, thiopyrylium salts and derivatives thereof, thioxanthene series, xanthene series and derivatives thereof.

クマリン、ケトクマリン及び、その誘導体の具体例としては、3,3’−カルボニルビスクマリン、3,3’−カルボニルビス(5,7−ジメトキシクマリン)、3,3’−カルボニルビス(7−アセトキシクマリン)等が挙げられる。チオキサントン及び、その誘導体の具体例としては、ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントンなどが挙げられる。さらに他にはベンゾフェノン、アセトフェノン、フェナントレン、2−ニトロフルオレン、5−ニトロアセナフテン、ベンゾキノン、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、1,2−ベンズアンスラキノン、1,2−ナフトキノン、などが挙げられる。
これらは、光塩基発生剤との組み合わせによって、特に優れた効果を発揮する為、塩基発生剤の構造によって最適な増感作用を示す増感剤が適宜選択される。
Specific examples of coumarin, ketocoumarin and derivatives thereof include 3,3′-carbonylbiscoumarin, 3,3′-carbonylbis (5,7-dimethoxycoumarin), 3,3′-carbonylbis (7-acetoxycoumarin). ) And the like. Specific examples of thioxanthone and derivatives thereof include diethyl thioxanthone and isopropyl thioxanthone. Furthermore, benzophenone, acetophenone, phenanthrene, 2-nitrofluorene, 5-nitroacenaphthene, benzoquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-tertiarybutylanthraquinone, 1,2-benzanthraquinone, 1,2-naphthoquinone, etc. Is mentioned.
Since these exhibit a particularly excellent effect in combination with a photobase generator, a sensitizer exhibiting an optimal sensitizing action is appropriately selected depending on the structure of the base generator.

また、本発明に係る樹脂組成物に加工特性や各種機能性を付与するために、その他に様々な有機又は無機の低分子又は高分子化合物を配合してもよい。例えば、染料、界面活性剤、レベリング剤、可塑剤、微粒子等を用いることができる。微粒子には、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン等の有機微粒子、コロイダルシリカ、カーボン、層状珪酸塩等の無機微粒子等が含まれ、それらは多孔質や中空構造であってもよい。また、その機能又は形態としては顔料、フィラー、繊維等がある。   In addition, various organic or inorganic low-molecular or high-molecular compounds may be blended to impart processing characteristics and various functionalities to the resin composition according to the present invention. For example, dyes, surfactants, leveling agents, plasticizers, fine particles and the like can be used. The fine particles include organic fine particles such as polystyrene and polytetrafluoroethylene, inorganic fine particles such as colloidal silica, carbon, and layered silicate, and these may have a porous or hollow structure. The function or form includes pigments, fillers, fibers, and the like.

また、その他の溶剤以外の任意成分の配合割合は、感光性ポリイミド樹脂組成物の固形分全体に対し、0.1重量%〜95重量%の範囲が好ましい。0.1重量%未満だと、添加物を添加した効果が発揮されにくく、95重量%を超えると、最終的に得られる樹脂硬化物の特性が最終生成物に反映されにくい。   Moreover, the mixture ratio of arbitrary components other than a solvent has the preferable range of 0.1 to 95 weight% with respect to the whole solid content of the photosensitive polyimide resin composition. When the amount is less than 0.1% by weight, the effect of adding the additive is hardly exhibited, and when it exceeds 95% by weight, the properties of the finally obtained resin cured product are not easily reflected in the final product.

本発明に係る感光性ポリイミド樹脂組成物は、印刷インキ、塗料、シール剤、接着剤、電子材料、光回路部品、成形材料、レジスト材料、建築材料、光造形、光学部材等、樹脂材料が用いられる公知の全ての分野、製品に利用できる。塗料、シール剤、接着剤のように、全面露光して用いる用途にも、永久膜や剥離膜などパターンを形成する用途にも、いずれにも好適に用いることができる。   The photosensitive polyimide resin composition according to the present invention uses a resin material such as printing ink, paint, sealant, adhesive, electronic material, optical circuit component, molding material, resist material, building material, stereolithography, optical member, etc. It can be used for all known fields and products. It can be suitably used both for applications that are used by exposing the entire surface, such as paints, sealants, and adhesives, and for applications that form patterns such as permanent films and release films.

本発明に係る感光性ポリイミド樹脂組成物は、耐熱性、寸法安定性、絶縁性等の特性が有効とされる広範な分野、製品、例えば、塗料、印刷インキ、シール剤、又は接着剤、或いは、表示装置、半導体装置、電子部品、微小電気機械システム(Micro Electro Mechanical System(MEMS))、光造形物、光学部材又は建築材料の形成材料として好適に用いられる。例えば具体的には、電子部品の形成材料としては、封止材料、層形成材料として、プリント配線基板、層間絶縁膜、配線被覆膜等に用いることができる。また、表示装置の形成材料としては、層形成材料や画像形成材料として、カラーフィルター、フレキシブルディスプレイ用フィルム、レジスト材料、配向膜等に用いることができる。また、半導体装置の形成材料としては、レジスト材料、バッファーコート膜のような層形成材料等に用いることができる。また、光学部品の形成材料としては、光学材料や層形成材料として、ホログラム、光導波路、光回路、光回路部品、反射防止膜等に用いることができる。また、建築材料としては、塗料、コーティング剤等に用いることができる。また、光造形物の材料としても用いることができる。   The photosensitive polyimide resin composition according to the present invention can be used in a wide range of fields, products such as paints, printing inks, sealants, or adhesives, in which properties such as heat resistance, dimensional stability, and insulation are effective. , Display devices, semiconductor devices, electronic components, micro electro mechanical systems (MEMS), optically shaped objects, optical members, or building materials. For example, specifically, as a forming material for an electronic component, a sealing material and a layer forming material can be used for a printed wiring board, an interlayer insulating film, a wiring covering film, and the like. Moreover, as a forming material of a display device, a layer forming material or an image forming material can be used for a color filter, a film for flexible display, a resist material, an alignment film, and the like. Further, as a material for forming a semiconductor device, a resist material, a layer forming material such as a buffer coat film, or the like can be used. Further, as a material for forming an optical component, it can be used as an optical material or a layer forming material for a hologram, an optical waveguide, an optical circuit, an optical circuit component, an antireflection film, or the like. Moreover, as a building material, it can use for a coating material, a coating agent, etc. It can also be used as a material for an optically shaped object.

上記の様な特徴を有することから、本発明に係る感光性ポリイミド樹脂組成物は、パターン形成用材料としても用いることが可能である。特に、感光性ポリイミド樹脂組成物をパターン形成用材料(レジスト)として用いた場合、それによって形成されたパターンは、ポリイミドからなる永久膜として耐熱性や絶縁性を付与する成分として機能し、例えば、カラーフィルター、フレキシブルディスプレー用フィルム、電子部品、半導体装置、層間絶縁膜、配線被覆膜、光回路、光回路部品、反射防止膜、その他の光学部材又は電子部材を形成するのに適している。   Since it has the above characteristics, the photosensitive polyimide resin composition according to the present invention can also be used as a pattern forming material. In particular, when the photosensitive polyimide resin composition is used as a pattern forming material (resist), the pattern formed thereby functions as a component that imparts heat resistance and insulation as a permanent film made of polyimide, for example, Suitable for forming color filters, flexible display films, electronic components, semiconductor devices, interlayer insulating films, wiring coating films, optical circuits, optical circuit components, antireflection films, and other optical or electronic members.

また、本発明においては、本発明に係るネガ型感光性ポリイミド樹脂組成物又はその熱硬化物により少なくとも一部分が形成されている、印刷物、塗料、シール剤、接着剤、表示装置、半導体装置、電子部品、微小電気機械システム、光造形物、光学部材又は建築材料いずれかの物品が提供される。   In the present invention, the printed material, paint, sealant, adhesive, display device, semiconductor device, electronic device, at least part of which is formed of the negative photosensitive polyimide resin composition according to the present invention or its thermoset. Articles of any of parts, microelectromechanical systems, stereolithography, optical members or building materials are provided.

<レリーフパターンの製造方法>
本発明に係るレリーフパターンの製造方法は、前記本発明に係るネガ型感光性ポリイミド樹脂組成物からなる塗膜又は成形体を形成し、当該塗膜又は成形体を、所定パターン状に電磁波を照射し、照射後又は照射と同時に加熱し、前記照射部位の溶解性を変化させた後、現像することを特徴とする。
<Relief pattern manufacturing method>
The method for producing a relief pattern according to the present invention comprises forming a coating film or a molded body comprising the negative photosensitive polyimide resin composition according to the present invention, and irradiating the coating film or the molded body with electromagnetic waves in a predetermined pattern. Then, after the irradiation or heating at the same time as the irradiation, the solubility of the irradiated portion is changed and then developed.

上記レリーフパターンの製造方法においては、ポリイミド前駆体と、本発明に係る光塩基発生剤とを組み合わせて用いることにより、感光性ポリイミド樹脂組成物からなる塗膜又は成形体の表面を現像液から保護するためのレジスト膜を用いずに、現像を行うパターン形成が可能である。   In the manufacturing method of the relief pattern, the surface of the coating film or molded body made of the photosensitive polyimide resin composition is protected from the developer by using the polyimide precursor and the photobase generator according to the present invention in combination. Therefore, it is possible to form a pattern for development without using a resist film.

本発明に係る感光性ポリイミド樹脂組成物を何らかの支持体上に塗布するなどして塗膜を形成したり、適した成型方法で成形体を形成し、当該塗膜又は成形体を、所定のパターン状に電磁波を照射し、照射後又は照射と同時に加熱することにより、露光部においてのみ、本発明に係る光塩基発生剤が塩基を発生する。塩基は、露光部のポリイミド前駆体のイミド化を促進する触媒として作用する。本発明の光塩基発生剤を用いることにより、前記加熱条件を従来よりも緩和することができ、感光性ポリイミド樹脂組成物の未露光部のイミド化を従来よりも抑制できるため、現像時間を短縮でき、アルコール等を添加しない塩基性水溶液を現像液として用いることが可能となったり、露光部と未露光部の溶解性コントラストを高くすることができる。   A coating film is formed by coating the photosensitive polyimide resin composition according to the present invention on some support, or a molded body is formed by a suitable molding method, and the coating film or molded body is formed into a predetermined pattern. The photobase generator according to the present invention generates a base only in the exposed area by irradiating electromagnetic waves in a shape and heating after irradiation or simultaneously with irradiation. The base acts as a catalyst for promoting imidation of the polyimide precursor in the exposed portion. By using the photobase generator of the present invention, the heating conditions can be relaxed more than before, and imidation of the unexposed part of the photosensitive polyimide resin composition can be suppressed more than before, so the development time is shortened. In addition, a basic aqueous solution to which no alcohol or the like is added can be used as a developer, and the solubility contrast between the exposed portion and the unexposed portion can be increased.

ポリイミド前駆体は、塩基の触媒作用によって熱硬化温度が低下する。このような場合、先ず、本発明に係る感光性ポリイミド樹脂組成物の塗膜又は成形体上のパターンを残したい部分を露光する。露光後又は露光と同時に加熱すると、露光部には、塩基が発生し、その部分の熱硬化温度が選択的に低下する。露光後又は露光と同時に、露光部は熱硬化するが未露光部は熱硬化しない処理温度で加熱し、露光部のみ硬化させる。塩基を発生させる加熱工程と、露光部のみ硬化させる反応を行うための加熱工程(露光後ベイク)は、同一の工程としても良いし、別の工程にしても良い。
次に、所定の現像液(有機溶剤や塩基性水溶液等)で未露光部を溶解して熱硬化物からなるパターンを形成する。このパターンを、更に必要に応じ加熱して熱硬化を完結させる。以上の工程によって、通常ネガ型の所望の2次元樹脂パターン(一般的な平面パターン)又は3次元樹脂パターン(立体的に成形された形状)が得られる。
The polyimide precursor has a lower thermosetting temperature due to the catalytic action of the base. In such a case, first, the part which wants to leave the pattern on the coating film or molded object of the photosensitive polyimide resin composition which concerns on this invention is exposed. When heated after exposure or simultaneously with exposure, a base is generated in the exposed area, and the thermosetting temperature of that area is selectively lowered. After the exposure or simultaneously with the exposure, the exposed portion is heat-cured but the unexposed portion is heated at a processing temperature that is not heat-cured, and only the exposed portion is cured. The heating step for generating a base and the heating step (baking after exposure) for performing a reaction for curing only the exposed portion may be the same step or different steps.
Next, the unexposed portion is dissolved with a predetermined developer (such as an organic solvent or a basic aqueous solution) to form a pattern made of a thermoset. This pattern is further heated as necessary to complete thermosetting. Through the above steps, a desired negative two-dimensional resin pattern (general plane pattern) or a three-dimensional resin pattern (three-dimensionally shaped shape) is obtained.

本発明の感光性ポリイミド樹脂組成物は、プロピレングリコールモノメチルエーテル、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン等の極性溶媒、トルエン等の芳香族炭化水素類、及び、これらの溶媒からなる混合溶媒に溶解後、浸漬法、スプレー法、フレキソ印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、スピンコート法、ディスペンス法などによって、シリコンウエハ、金属基板、セラミック基板、樹脂フィルムなどの基材表面に塗布し、加熱して溶剤の大部分を除くことにより、基材表面に粘着性のない塗膜を与えることができる。塗膜の厚みには特に制限はないが、0.5〜50μmであることが好ましく、感度および現像速度面から1.0〜20μmであることがより望ましい。塗布した塗膜の乾燥条件としては、例えば、80〜100℃、1分〜20分が挙げられる。   The photosensitive polyimide resin composition of the present invention comprises propylene glycol monomethyl ether, methyl ethyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, ethyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, γ- After dissolving in polar solvents such as butyrolactone, aromatic hydrocarbons such as toluene, and mixed solvents composed of these solvents, dipping, spraying, flexographic printing, gravure printing, screen printing, spin coating, Apply to the surface of the substrate such as silicon wafer, metal substrate, ceramic substrate, resin film, etc. by dispensing method and heat to remove most of the solvent to give a non-sticky coating on the substrate surface Can do. Although there is no restriction | limiting in particular in the thickness of a coating film, it is preferable that it is 0.5-50 micrometers, and it is more desirable that it is 1.0-20 micrometers from a sensitivity and a development speed surface. As drying conditions of the apply | coated coating film, 80-100 degreeC and 1 minute-20 minutes are mentioned, for example.

この塗膜に、所定のパターンを有するマスクを通して、電磁波を照射しパターン状に露光後を行い、加熱後、膜の未露光部分を、適切な現像液で現像して除去することにより、所望のパターン化された膜を得ることができる。   This coating film is irradiated with electromagnetic waves through a mask having a predetermined pattern, and is exposed to a pattern. After heating, the unexposed portion of the film is developed and removed with an appropriate developer to obtain a desired pattern. A patterned film can be obtained.

露光工程に用いられる露光方法や露光装置は特に限定されることなく、密着露光でも間接露光でも良く、g線ステッパ、i線ステッパ、超高圧水銀灯を用いるコンタクト/プロキシミティ露光機、ミラープロジェクション露光機、又はその他の紫外線、可視光線、X線、電子線などを照射可能な投影機や線源を使用することができる。   The exposure method and the exposure apparatus used in the exposure process are not particularly limited, and may be contact exposure or indirect exposure. A contact / proximity exposure machine using a g-line stepper, i-line stepper, ultrahigh pressure mercury lamp, or mirror projection exposure machine. Alternatively, a projector or a radiation source that can irradiate ultraviolet rays, visible rays, X-rays, electron beams, or the like can be used.

例えば上記式(1−1)で表される光塩基発生剤など保護基を有する場合であって、電磁波照射のみによって保護基の脱保護を行う場合、塩基を発生するために照射する電磁波によって脱保護しても良いし、脱保護のための電磁波と、塩基を発生させるための電磁波とで波長を変更しても良い。例えば、長波長の電磁波を照射して脱保護を行い、その後短波長の電磁波で塩基を発生させるための異性化を行うなどが挙げられる。これらの場合の電磁波の照射量は、電磁波によっても異なり、特に限定されず、適宜調整される。   For example, when a protective group such as a photobase generator represented by the above formula (1-1) is present and the protective group is deprotected only by electromagnetic wave irradiation, it is removed by the electromagnetic wave irradiated to generate a base. The wavelength may be changed between an electromagnetic wave for deprotection and an electromagnetic wave for generating a base. For example, deprotection is performed by irradiating a long wavelength electromagnetic wave, and then isomerization is performed to generate a base with a short wavelength electromagnetic wave. The irradiation amount of the electromagnetic wave in these cases varies depending on the electromagnetic wave and is not particularly limited, and is appropriately adjusted.

露光前又は露光後又は露光と同時に加熱し、保護基を脱保護させて塩基を発生させるための加熱温度としては、組み合わせるポリイミド前駆体や目的により適宜選択され、特に限定されない。感光性ポリイミド樹脂組成物が置かれた環境の温度(例えば、室温)による加熱であっても良く、その場合、徐々に塩基が発生する。また、電磁波の照射時に副生される熱によっても塩基が発生するため、電磁波の照射時に副生される熱により実質的に加熱が同時に行われても良い。反応速度を高くし、効率よく塩基を発生させる点から、加熱温度としては、30℃以上であることが好ましく、更に好ましくは60℃以上、より更に好ましくは100℃以上、特に好ましくは120℃以上である。しかしながら、組み合わせて用いられるポリイミド前駆体によっては、例えば60℃以上の加熱で未露光部についても硬化するものもあるので、好適な加熱温度は、上記に限定されない。また、本発明に係る光塩基発生剤の塩基発生以外の分解を防ぐために、300℃以下で加熱することが好ましく、更に200℃以下で加熱することが好ましい。
なお、例えば上記式(1−1)で表される光塩基発生剤など保護基を有する場合、露光前に加熱を行い脱保護してもよい。保護基等の種類によっては保護基等を導入することで、吸収波長が短波長化するなどして光塩基発生剤の感度が悪くなることがある。このような場合、電磁波照射前の加熱により予め保護基等を脱保護し、電磁波を照射することにより、電磁波照射時の感度を向上させることができる。
なお、保護基の脱保護条件は、組成物中で共存する成分により変化し得る。例えば、他の光酸発生剤や光塩基発生剤が含まれる場合、光照射によって発生した酸・塩基の影響で、露光後の加熱温度が変化する場合がある。
当該電磁波照射前の保護基脱保護のための加熱は、塗膜の乾燥工程であっても良いし、他の加熱工程であっても良い。この場合、加熱温度としては、脱保護が可能な温度を適宜選択すればよいが、50℃〜180℃が好ましく、時間は10秒以上60分以下が好ましい。
また、加熱を行う際には、低温で保護基の脱保護を行い、より高温で塩基を発生させるようにしても良い。
The heating temperature for heating before exposure or after exposure or simultaneously with exposure to deprotect the protecting group to generate a base is appropriately selected depending on the polyimide precursor to be combined and the purpose, and is not particularly limited. Heating by the temperature (for example, room temperature) of the environment where the photosensitive polyimide resin composition is placed may be used, and in that case, a base is gradually generated. Further, since the base is also generated by heat generated as a by-product during irradiation with electromagnetic waves, heating may be performed substantially simultaneously with the heat generated as a by-product during irradiation with electromagnetic waves. The heating temperature is preferably 30 ° C. or higher, more preferably 60 ° C. or higher, still more preferably 100 ° C. or higher, particularly preferably 120 ° C. or higher, from the viewpoint of increasing the reaction rate and generating base efficiently. It is. However, depending on the polyimide precursor used in combination, for example, an unexposed portion may be cured by heating at 60 ° C. or higher, so that a suitable heating temperature is not limited to the above. Moreover, in order to prevent decomposition other than base generation of the photobase generator according to the present invention, heating at 300 ° C. or lower is preferable, and heating at 200 ° C. or lower is more preferable.
In addition, for example, when it has a protecting group such as a photobase generator represented by the above formula (1-1), it may be deprotected by heating before exposure. Depending on the type of the protecting group or the like, the sensitivity of the photobase generator may be deteriorated by introducing a protecting group or the like to shorten the absorption wavelength. In such a case, the sensitivity at the time of electromagnetic wave irradiation can be improved by deprotecting a protective group or the like in advance by heating before the electromagnetic wave irradiation and irradiating the electromagnetic wave.
The deprotection conditions for the protecting group can vary depending on the components that coexist in the composition. For example, when other photoacid generators or photobase generators are included, the heating temperature after exposure may change due to the influence of an acid / base generated by light irradiation.
The heating for protecting group deprotection before the electromagnetic wave irradiation may be a coating film drying process or another heating process. In this case, as the heating temperature, a temperature capable of deprotection may be selected as appropriate, but it is preferably 50 ° C. to 180 ° C., and the time is preferably 10 seconds to 60 minutes.
In addition, when heating is performed, the protecting group may be deprotected at a low temperature to generate a base at a higher temperature.

前記式(1−1)で表される光塩基発生剤は電磁波の照射のみでも塩基を発生するが、適宜加熱することにより塩基の発生が促進される。従って、効率的に塩基を発生させるために、前記式(1−1)で表される光塩基発生剤を用いる際には、電磁波照射(露光)後又は電磁波照射と同時に加熱を行うことにより塩基を発生する。露光と加熱を交互に行ってもよい。最も効率が良い方法は、露光と同時に加熱する方法である。   The photobase generator represented by the formula (1-1) generates a base only by irradiation with electromagnetic waves, but generation of the base is promoted by heating appropriately. Therefore, in order to efficiently generate a base, when using the photobase generator represented by the formula (1-1), the base is formed by heating after electromagnetic wave irradiation (exposure) or simultaneously with electromagnetic wave irradiation. Is generated. Exposure and heating may be performed alternately. The most efficient method is a method of heating simultaneously with exposure.

本発明に係る感光性ポリイミド樹脂組成物の塗膜は、露光部のみ硬化させる反応を行うために、露光工程と現像工程の間に、露光後ベイク(Post Exposure Bake:PEB)を行うことが好ましい。当該PEBは、電磁波の照射により発生した塩基の作用により、塩基が存在する部位と、未照射で塩基が存在しない部位とでイミド化率等の硬化反応の反応率が異なるようになる温度で行うことが好ましく、用いる光塩基発生剤の種類によって適宜選択されるものである。好ましい熱処理の温度の範囲は、通常140℃〜210℃程度であり、より好ましくは150℃〜200℃である。熱処理温度が140℃より低いと、イミド化の効率が悪く、現実的なプロセス条件で露光部、未露光部のイミド化率の差を生ずることが難しくなる。一方、熱処理温度が210℃を超えると、塩基が存在していない未露光部でもイミド化が進行する恐れがあり、露光部と未露光部の溶解性の差を生じ難い。
また、本発明の光塩基発生剤は、発生する塩基が150〜200℃の少なくとも一部の温度で液体であるため、発生する塩基が液体となる温度を適宜選択することが、特に好ましい。発生する塩基が液体である場合、樹脂組成物中を拡散しやすいか、又は、樹脂組成物中のポリイミド前駆体を溶解することができるため、少量の塩基であってもポリイミド前駆体を効率的にイミド化することができるためである。
この熱処理は、公知の方法であればどの方法でもよく、具体的に例示すると、空気、又は窒素雰囲気下の循環オーブン、又はホットプレートによる加熱等が挙げられるが、特に限定されない。
The coating film of the photosensitive polyimide resin composition according to the present invention is preferably subjected to a post exposure bake (PEB) between the exposure process and the development process in order to perform a reaction for curing only the exposed portion. . The PEB is carried out at a temperature at which the reaction rate of the curing reaction such as the imidization rate differs between the site where the base is present and the site where the base is not present without irradiation due to the action of the base generated by the electromagnetic wave irradiation. It is preferable that it is appropriately selected depending on the type of photobase generator used. The range of the temperature of the preferable heat treatment is usually about 140 ° C to 210 ° C, more preferably 150 ° C to 200 ° C. If the heat treatment temperature is lower than 140 ° C., the imidization efficiency is poor, and it becomes difficult to cause a difference in the imidization ratio between the exposed and unexposed areas under realistic process conditions. On the other hand, when the heat treatment temperature exceeds 210 ° C., imidization may proceed even in an unexposed portion where no base is present, and it is difficult to cause a difference in solubility between the exposed portion and the unexposed portion.
Moreover, since the generated base is a liquid at least at a temperature of 150 to 200 ° C., it is particularly preferable to appropriately select the temperature at which the generated base becomes a liquid. When the generated base is a liquid, it is easy to diffuse in the resin composition, or the polyimide precursor in the resin composition can be dissolved, so the polyimide precursor can be efficiently used even with a small amount of base. This is because it can be imidized.
This heat treatment may be any method as long as it is a known method, and specific examples thereof include heating with a circulating oven in a nitrogen atmosphere or a hot plate, or the like, but is not particularly limited.

(現像液)
現像工程に用いられる現像液としては、前記照射部位の溶解性が変化する溶剤を現像液として用いれば、特に限定されず、塩基性水溶液、有機溶剤など、用いられるポリイミド前駆体に合わせて適宜選択することが可能である。環境への負荷を低減させる点から、現像液としては、有機溶剤の含有量が少ないことが好ましく、具体的には、有機溶剤の含有量が20重量%以下の塩基性水溶液が好ましく、有機溶剤の含有量が10重量%以下の塩基性水溶液が更に好ましい。理想的には、実質的にアルコール等の有機溶剤を含まない塩基性水溶液が最も好ましい。
(Developer)
The developer used in the development step is not particularly limited as long as a solvent that changes the solubility of the irradiated part is used as the developer. Is possible. From the viewpoint of reducing the burden on the environment, the developer preferably contains a small amount of organic solvent. Specifically, a basic aqueous solution having an organic solvent content of 20% by weight or less is preferred. A basic aqueous solution having a content of 10% by weight or less is more preferred. Ideally, a basic aqueous solution containing substantially no organic solvent such as alcohol is most preferable.

塩基性水溶液としては、特に限定されないが、例えば、濃度が、0.01重量%〜10重量%、好ましくは、0.05重量%〜5重量%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液の他、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、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、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、テトラメチルアンモニウムなどの水溶液等が挙げられる。
溶質は、1種類でも2種類以上でも良く、全体の重量の50%以上、さらに好ましくは70%以上、水が含まれていれば有機溶剤等を含んでいても良い。
Although it does not specifically limit as basic aqueous solution, For example, other than tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution whose density | concentration is 0.01 weight%-10 weight%, Preferably, 0.05 weight%-5 weight%. , Diethanolamine, diethylaminoethanol, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium bicarbonate, potassium bicarbonate, triethylamine, diethylamine, methylamine, dimethylamine, dimethylaminoethyl acetate, dimethylaminoethanol, dimethylaminoethyl Examples of the aqueous solution include methacrylate, cyclohexylamine, ethylenediamine, hexamethylenediamine, and tetramethylammonium.
The solute may be one type or two or more types, and may contain 50% or more of the total weight, more preferably 70% or more, and an organic solvent or the like as long as water is contained.

また、有機溶剤としては、特に限定されないが、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−ブチロラクロン、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、酢酸エチル、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、その他テトラヒドロフラン、クロロホルム、アセトニトリルなどを、単独であるいは2種類以上を組み合わせて添加してもよい。現像後は水または貧溶媒にて洗浄を行う。この場合においてもエタノール、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も良い。   The organic solvent is not particularly limited, but polar solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, γ-butyrolaclone, dimethylacrylamide, methanol, Alcohols such as ethanol and isopropanol, esters such as ethyl acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate, ketones such as cyclopentanone, cyclohexanone, isobutyl ketone and methyl isobutyl ketone, other tetrahydrofuran, chloroform, acetonitrile and the like alone or Two or more types may be added in combination. After development, washing is performed with water or a poor solvent. Also in this case, alcohols such as ethanol and isopropyl alcohol, esters such as ethyl lactate and propylene glycol monomethyl ether acetate may be added to water.

現像後は必要に応じて水または貧溶媒でリンスを行い、80〜100℃で乾燥しパターンを安定なものとする。このレリーフパターンを、耐熱性のあるものとするために180〜500℃、好ましくは200〜350℃の温度で数十分から数時間加熱することによりパターン化された高耐熱性樹脂層が形成される。   After development, if necessary, rinse with water or a poor solvent and dry at 80 to 100 ° C. to stabilize the pattern. In order to make this relief pattern heat resistant, a patterned high heat resistant resin layer is formed by heating at a temperature of 180 to 500 ° C., preferably 200 to 350 ° C. for several tens of minutes to several hours. The

以下、本発明について実施例を示して具体的に説明する。これらの記載により本発明を制限するものではない。尚、実施例中、部は特に特定しない限り重量部を表す。製造された塩基発生剤の構造はH NMRによって確認した。
H NMR測定:日本電子(株)製、JEOL JNM−LA400WB
手動露光機:大日本科研製、MA−1100
吸光度測定:(株)島津製作所製、紫外可視分光光度計UV−2550
塗膜の加熱:アズワン(株)製、HOT PLATE EC−1200(本実施例中、ホットプレートと記載することがある)
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. These descriptions do not limit the present invention. In the examples, parts represent parts by weight unless otherwise specified. The structure of the produced base generator was confirmed by 1 H NMR.
1 H NMR measurement: JEOL JNM-LA400WB, manufactured by JEOL Ltd.
Manual exposure machine: manufactured by Dainippon Kaken, MA-1100
Absorbance measurement: UV-2550 manufactured by Shimadzu Corporation, UV-visible spectrophotometer
Heating of the coating film: As One Co., Ltd., HOT PLATE EC-1200 (may be described as a hot plate in this example)

(合成例1:ポリイミド前駆体1の合成)
4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(ODA)20.0g(100mmol)を500mlのセパラブルフラスコに投入し、181gの脱水されたN−メチル−2−ピロリドン(NMP)に溶解させ窒素気流下、オイルバスによって液温が50℃になるように熱電対でモニターし加熱しながら撹拌した。それらが完全に溶解したことを確認した後、そこへ、少しずつ30分かけて3,3’、4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)27.4g(93.1mmol)を添加し、添加終了後、50℃で5時間撹拌した。その後、フタル酸無水物を0.900g(6.08mmol)添加した。その後室温まで冷却し、下記式で表わされる繰り返し単位を有するポリイミド前駆体1溶液を得た。
(Synthesis Example 1: Synthesis of polyimide precursor 1)
20.0 g (100 mmol) of 4,4′-diaminodiphenyl ether (ODA) was put into a 500 ml separable flask and dissolved in 181 g of dehydrated N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) under an air stream under an oil bath. The mixture was monitored with a thermocouple so that the liquid temperature became 50 ° C. and stirred while heating. After confirming that they were completely dissolved, 2,3 g (93.1 mmol) of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) was added thereto gradually over 30 minutes. After the addition, the mixture was stirred at 50 ° C. for 5 hours. Thereafter, 0.900 g (6.08 mmol) of phthalic anhydride was added. Then, it cooled to room temperature and obtained the polyimide precursor 1 solution which has a repeating unit represented by a following formula.

(合成例2:ポリイミド前駆体2の合成)
2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル(TFMB)16.0g(50.0mmol)と2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル(mTBHG)10.6g(50.0mmol)とを500mlのセパラブルフラスコに投入し、200gの脱水されたN−メチル−2−ピロリドン(NMP)に溶解させ、窒素気流下、オイルバスによって液温が50℃になるように熱電対でモニターし加熱しながら撹拌した。それらが完全に溶解したことを確認した後、そこへ、少しずつ30分かけて3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)27.3g(93.1mmol)を添加し、添加終了後、50℃で5時間撹拌した。その後、フタル酸無水物を0.900g(6.08mmol)添加した。その後室温まで冷却し、下記式で表わされる繰り返し単位を有するポリイミド前駆体2溶液を得た。
(Synthesis Example 2: Synthesis of polyimide precursor 2)
16.0 g (50.0 mmol) of 2,2′-bis (trifluoromethyl) -4,4′-diaminobiphenyl (TFMB) and 2,2′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl (mTBHG) 10. 6 g (50.0 mmol) is put into a 500 ml separable flask, dissolved in 200 g of dehydrated N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), and the liquid temperature is 50 ° C. by an oil bath under a nitrogen stream. The mixture was monitored with a thermocouple and stirred while heating. After confirming that they were completely dissolved, 2,3 g (93.1 mmol) of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) was gradually added thereto over 30 minutes. After the addition, the mixture was stirred at 50 ° C. for 5 hours. Thereafter, 0.900 g (6.08 mmol) of phthalic anhydride was added. Then, it cooled to room temperature and obtained the polyimide precursor 2 solution which has a repeating unit represented by a following formula.

(合成例3:ポリイミド前駆体3の合成)
窒素気流下1000mlのセパラブルフラスコに投入に脱水されたN−メチル−2−ピロリドン(NMP)85.5gを投入し、オイルバスによって液温が50℃になるように熱電対でモニターし加熱しながら撹拌した。3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)13.0g(44.2mmol)を投入し、その後、1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン5.14g(20.7mmol)を投入した。60分後に溶解を確認後、脱水されたN−メチル−2−ピロリドン(NMP)401.7gを投入し、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(ODA)37.3g(186mmol)を溶解させた。
それらが完全に溶解したことを確認した後、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(BPDA)46.7g(159mmol)を添加し50℃で5時間撹拌した。その後、フタル酸無水物を0.994g(6.71mmol)添加し、50℃で1時間撹拌し末端封止した。その後室温まで冷却し、下記式で表わされる繰り返し単位を有するポリイミド前駆体3溶液を得た。(式中のRはR1またはR2で表される有機基であり、R1とR2の比率は、R1:R2=90:10となる。)
(Synthesis Example 3: Synthesis of polyimide precursor 3)
Into a 1000 ml separable flask under nitrogen flow, 85.5 g of dehydrated N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) is charged and monitored with a thermocouple so that the liquid temperature becomes 50 ° C. by an oil bath and heated. While stirring. 13.0 g (44.2 mmol) of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) was added, and then 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane 5 .14 g (20.7 mmol) was added. After confirming dissolution after 60 minutes, 401.7 g of dehydrated N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) was added, and 37.3 g (186 mmol) of 4,4′-diaminodiphenyl ether (ODA) was dissolved.
After confirming that they were completely dissolved, 4,6.7 g (159 mmol) of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) was added and stirred at 50 ° C. for 5 hours. Thereafter, 0.994 g (6.71 mmol) of phthalic anhydride was added, and the mixture was stirred at 50 ° C. for 1 hour and end-capped. Then, it cooled to room temperature and obtained the polyimide precursor 3 solution which has a repeating unit represented by a following formula. (R in the formula is an organic group represented by R1 or R2, and the ratio of R1 and R2 is R1: R2 = 90: 10.)

[試験例:各塩基の触媒能の評価1]
本発明に係る光塩基発生剤から発生する塩基のイミド化を促進する触媒能の評価を行った。
(1)ポリイミド前駆体樹脂組成物溶液の調製、及び塗膜の作製
上記合成例1で得られたポリイミド前駆体1溶液に、表1に記載の塩基を、上記ポリイミド前駆体1溶液の固形分1gに対してそれぞれ0.6mmolの割合で添加し、試験例1〜15及び比較試験例1〜8のポリイミド前駆体樹脂組成物溶液を調製した。
また、上記合成例1で得られたポリイミド前駆体1溶液に、ピペリジンとシクロヘキサノールを、上記ポリイミド前駆体1溶液の固形分1gに対してそれぞれ0.6mmol添加したサンプルを、比較試験例9のポリイミド前駆体樹脂組成物溶液とし、ポリイミド前駆体1溶液そのものを、ブランクとして比較試験例10のポリイミド前駆体樹脂組成物溶液とした。また、塩基としてイソニペコチン酸を用いて、試験例1と同様にしてポリイミド前駆体樹脂組成物溶液を調製したところ、ポリイミド前駆体1溶液にイソニペコチン酸が溶解しなかったため、イミド化率の測定はできなかった。
得られた各ポリイミド前駆体樹脂組成物溶液をクロムめっきされたガラス(50mm×50mm)上に、乾燥後11±1μmとなるようスピンコートし、100℃のホットプレート上で15分乾燥させてそれぞれ対応する塗膜を作製した。
[Test Example: Evaluation 1 of catalytic ability of each base]
The catalytic ability to promote imidization of the base generated from the photobase generator according to the present invention was evaluated.
(1) Preparation of polyimide precursor resin composition solution and preparation of coating film To the polyimide precursor 1 solution obtained in Synthesis Example 1, the bases listed in Table 1 were added to the solid content of the polyimide precursor 1 solution. It added in the ratio of 0.6 mmol with respect to 1 g, respectively, and prepared the polyimide precursor resin composition solution of Test Examples 1-15 and Comparative Test Examples 1-8.
In addition, a sample obtained by adding 0.6 mmol of piperidine and cyclohexanol to the polyimide precursor 1 solution obtained in Synthesis Example 1 with respect to 1 g of the solid content of the polyimide precursor 1 solution was compared with that of Comparative Test Example 9. The polyimide precursor resin composition solution was used, and the polyimide precursor 1 solution itself was used as a blank as the polyimide precursor resin composition solution of Comparative Test Example 10. Moreover, when a polyimide precursor resin composition solution was prepared in the same manner as in Test Example 1 using isonipecotic acid as a base, isonipecotic acid was not dissolved in the polyimide precursor 1 solution, so that the imidization rate could be measured. There wasn't.
Each polyimide precursor resin composition solution obtained was spin-coated on chrome-plated glass (50 mm × 50 mm) so as to be 11 ± 1 μm after drying, and then dried on a hot plate at 100 ° C. for 15 minutes. A corresponding coating was prepared.

(2)イミド化率の測定
イミド化率は、各塗膜について、ホットプレートにより150℃、160℃、170℃でそれぞれ10分間加熱し、得られた各塗膜のIRスペクトルから求めた。
具体的にはFT/IR−6100typeA(日本分光)と付属品名 ATR PRO470−Hのアタッチメントをもちい、下記の条件で測定し、得られたそれぞれのスペクトルを1480−1495cm−1のピークを基準に規格化し、1750−1800cm−1のイミドカルボニルピークの強度比から算出した。
算出の基準として、前記合成例1で得られたポリイミド前駆体1溶液をクロムめっきされたガラス(50mm×50mm)上に、乾燥後11±1μmとなるようスピンコートし、100℃のホットプレート上で15分乾燥した塗膜をイミド化率0%、そのサンプルを、窒素気流下、室温から350℃まで毎分10℃ずつ昇温し、350℃で1時間加熱した後の塗膜をイミド化率100%としてイミド化率を算出した。結果は表1の通りであった。
ホットプレートにより160℃で加熱した際、イミド化率が60%以上であれば、塩基の触媒能は高いと判断される。
なお、表1中の沸点は東京化成工業(株)の2010年度版の試薬カタログ(TCI Fine Chemicals 2010-2011 No.40)、シグマ アルドリッチ ジャパン(株)の2010年度版の試薬カタログ(ALDRICH Chemistry 2009-2010)及び、関東化学(株)の2010年度版のカタログ(The Index of Laboratory Chemicals 2010 No.26)を参照した。減圧状態での沸点が記載されているものに関しては、東京化成工業(株)の2010年度版の試薬カタログ(TCI Fine Chemicals 2010-2011 No.40)内に掲載されている沸点換算表を元に常圧1atm(=101325Pa=760mmHg)での沸点に換算した。
<測定条件>
光源:標準光源
検出器:TGS
積算回数:16
分解:4cm−1
ゼロフィリング:On
アポダイゼーション:Cosine
ゲイン:Auto(32)
アパーチャー:Auto(7.1mm)
スキャンスピード:Auto(2mm/sec)
フィルタ:Auto(10000Hz)
(2) Measurement of imidization rate The imidization rate was obtained from the IR spectrum of each coating film obtained by heating each coating film at 150 ° C, 160 ° C, and 170 ° C for 10 minutes.
Specifically, using the attachment of FT / IR-6100 type A (JASCO) and the accessory name ATR PRO470-H, the measurement was performed under the following conditions, and each spectrum obtained was standardized based on the peak of 1480-1495 cm −1. And calculated from the intensity ratio of the imide carbonyl peak at 1750-1800 cm −1 .
As a reference for calculation, the polyimide precursor 1 solution obtained in Synthesis Example 1 was spin-coated on chrome-plated glass (50 mm × 50 mm) so as to be 11 ± 1 μm after drying, and then on a hot plate at 100 ° C. The coating film dried for 15 minutes with an imidization rate of 0%, the sample was heated from room temperature to 350 ° C. at a rate of 10 ° C. per minute under a nitrogen stream, and the coating film after heating at 350 ° C. for 1 hour was imidized. The imidization rate was calculated with a rate of 100%. The results are shown in Table 1.
When heated at 160 ° C. with a hot plate, if the imidization rate is 60% or more, the catalytic ability of the base is judged to be high.
The boiling points in Table 1 are the 2010 reagent catalog of Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. (TCI Fine Chemicals 2010-2011 No. 40) and the 2010 reagent catalog of Sigma Aldrich Japan Co., Ltd. (ALDRICH Chemistry 2009). -2010) and the catalog of 2010 edition of Kanto Chemical Co., Ltd. (The Index of Laboratory Chemicals 2010 No.26). For those whose boiling point is described under reduced pressure, refer to the boiling point conversion table published in the reagent catalog (TCI Fine Chemicals 2010-2011 No. 40) of the Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 2010 edition. Converted to the boiling point at normal pressure of 1 atm (= 101325 Pa = 760 mmHg).
<Measurement conditions>
Light source: Standard light source detector: TGS
Integration count: 16
Decomposition: 4cm -1
Zero filling: On
Apodization: Cosine
Gain: Auto (32)
Aperture: Auto (7.1mm)
Scanning speed: Auto (2mm / sec)
Filter: Auto (10000Hz)

表1の結果から、沸点が150℃以上かつ融点が200℃以下の水酸基を有する塩基は、ポリイミド前駆体のイミド化率を向上させる触媒能が高いことがわかる。   From the results in Table 1, it can be seen that a base having a hydroxyl group having a boiling point of 150 ° C. or higher and a melting point of 200 ° C. or lower has a high catalytic ability to improve the imidization rate of the polyimide precursor.

[試験例:各塩基の触媒能の評価2]
上記合成例1で得られたポリイミド前駆体1溶液に、上記各塩基の触媒能の評価1で触媒能が高いと評価された、沸点が150℃以上かつ融点が200℃以下の水酸基を有する塩基である4−ピペリジンメタノールを、上記ポリイミド前駆体1溶液の固形分1gに対して表2に示す割合でそれぞれ添加し、試験例16のポリイミド前駆体樹脂組成物溶液を4つの濃度で調製した。
また、上記試験例16において、4−ピペリジンメタノールの代わりに、沸点が150℃以上かつ融点が200℃以下の水酸基を有する塩基である4−ヒドロキシピペリジンを用いた以外は、試験例16と同様にして試験例17のポリイミド前駆体樹脂組成物溶液を4つの濃度で調製した。
また、上記試験例16において、4−ピペリジンメタノールの代わりに、水酸基を有しないピペリジンを用いた以外は、試験例16と同様にして比較試験例11のポリイミド前駆体樹脂組成物溶液を4つの濃度で調製した。
[Test example: Evaluation of catalytic ability of each base 2]
The base having a hydroxyl group having a boiling point of 150 ° C. or higher and a melting point of 200 ° C. or lower, which was evaluated as having high catalytic ability in the evaluation 1 of the catalytic ability of each of the above bases in the polyimide precursor 1 solution obtained in Synthesis Example 1 4-piperidinemethanol was added at a ratio shown in Table 2 with respect to 1 g of the solid content of the polyimide precursor 1 solution, and the polyimide precursor resin composition solution of Test Example 16 was prepared at four concentrations.
Further, in Test Example 16, the same procedure as in Test Example 16 was used except that 4-hydroxypiperidine, which is a base having a hydroxyl group having a boiling point of 150 ° C. or higher and a melting point of 200 ° C. or lower, was used instead of 4-piperidinemethanol. The polyimide precursor resin composition solution of Test Example 17 was prepared at four concentrations.
Further, in Test Example 16, the polyimide precursor resin composition solution of Comparative Test Example 11 was prepared in four concentrations in the same manner as in Test Example 16 except that piperidine having no hydroxyl group was used instead of 4-piperidinemethanol. It was prepared with.

得られた試験例16〜17及び比較試験例11の各濃度のポリイミド前駆体樹脂組成物溶液を、それぞれクロムめっきされたガラス(50mm×50mm)上に、乾燥後11±1μmとなるようスピンコートし、100℃のホットプレート上で15分乾燥させてそれぞれ対応する塗膜を作製した。
各塗膜について、ホットプレートにより160℃で10分間加熱した。その時の各塗膜のイミド化率を、IRスペクトルから上記各塩基の触媒能の評価1と同様の方法で求めた。
各塩基の、ポリイミド前駆体1溶液の固形分1gに対する添加量(mmol/g)とイミド化率の関係を図1に示す。
The obtained polyimide precursor resin composition solutions having respective concentrations of Test Examples 16 to 17 and Comparative Test Example 11 were spin-coated on chrome-plated glass (50 mm × 50 mm), respectively, so as to be 11 ± 1 μm after drying. And it was made to dry for 15 minutes on a 100 degreeC hotplate, and each corresponding coating film was produced.
Each coating film was heated on a hot plate at 160 ° C. for 10 minutes. The imidation ratio of each coating film at that time was determined from the IR spectrum in the same manner as in the evaluation 1 of the catalytic ability of each base.
The relationship between the addition amount (mmol / g) of each base with respect to 1 g of the solid content of the polyimide precursor 1 solution and the imidization ratio is shown in FIG.

図1の結果から、4−ピペリジンメタノール及び4−ヒドロキシピペリジンを添加した塗膜は、ピペリジンを添加した塗膜に比べて少ない添加量でも高いイミド化率を達成できることが明らかとなった。このことから、沸点が150℃以上かつ融点が200℃以下の水酸基を有する塩基は触媒能が高く、少ない添加量でポリイミド前駆体のイミド化を十分に促進できることがわかる。   From the results of FIG. 1, it was revealed that the coating film added with 4-piperidinemethanol and 4-hydroxypiperidine can achieve a high imidization ratio even with a small addition amount compared to the coating film added with piperidine. This shows that a base having a hydroxyl group having a boiling point of 150 ° C. or higher and a melting point of 200 ° C. or lower has high catalytic ability and can sufficiently promote imidization of the polyimide precursor with a small addition amount.

(製造例1:光塩基発生剤1の合成)
100mLフラスコ中、炭酸カリウム2.00gをメタノール15mLに加えた。50mLフラスコ中、エトキシカルボニルメチル(トリフェニル)ホスホニウムブロミド(東京化成工業(株)製)2.67g(6.2mmol)、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンズアルデヒド(東京化成工業(株)製)945mg(6.2mmol)をメタノール10mLに溶解し、よく撹拌した炭酸カリウム溶液にゆっくり滴下した。3時間撹拌した後、TLCにより反応の終了を確認したうえでろ過を行って炭酸カリウムを除き、減圧濃縮した。濃縮後、1Nの水酸化ナトリウム水溶液を50mL加え1時間撹拌した。反応終了後、ろ過によりトリフェニルホスフィンオキシドを除いた後、濃塩酸を滴下し反応液を酸性にした。沈殿物をろ過により集め、少量のクロロホルムにより洗浄することで2−ヒドロキシ−4−メトキシ桂皮酸を1.00g得た。続いて、100mLフラスコ中、2−ヒドロキシ−4−メトキシ桂皮酸1.00g(5.1mmol)を脱水テトラヒドロキシフラン10mLに溶解し、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(東京化成工業(株)製)1.18g(6.2mmol)を加えた。30分後、4−ピペリジンメタノール(東京化成工業(株)製)712mg(6.2mmol)を加えた。反応終了後、反応溶液を濃縮し、水に溶解した。クロロホルムで抽出した後、1N塩酸、飽和食塩水で洗浄した。その後、シリカゲルカラムクマトグラフィー(展開溶媒:クロロホルム/メタノール=100/1〜10/1、体積比)により精製することにより、下記式で表される製造例1の光塩基発生剤1を100mg得た。
(Production Example 1: Synthesis of photobase generator 1)
In a 100 mL flask, 2.00 g of potassium carbonate was added to 15 mL of methanol. In a 50 mL flask, 2.67 g (6.2 mmol) of ethoxycarbonylmethyl (triphenyl) phosphonium bromide (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), 945 mg of 2-hydroxy-4-methoxybenzaldehyde (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 6.2 mmol) was dissolved in 10 mL of methanol and slowly added dropwise to a well-stirred potassium carbonate solution. After stirring for 3 hours, the completion of the reaction was confirmed by TLC, followed by filtration to remove potassium carbonate and concentration under reduced pressure. After concentration, 50 mL of 1N aqueous sodium hydroxide solution was added and stirred for 1 hour. After completion of the reaction, triphenylphosphine oxide was removed by filtration, and then concentrated hydrochloric acid was added dropwise to acidify the reaction solution. The precipitate was collected by filtration and washed with a small amount of chloroform to obtain 1.00 g of 2-hydroxy-4-methoxycinnamic acid. Subsequently, 1.00 g (5.1 mmol) of 2-hydroxy-4-methoxycinnamic acid was dissolved in 10 mL of dehydrated tetrahydroxyfuran in a 100 mL flask, and 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride was dissolved. 1.18 g (6.2 mmol) (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was added. After 30 minutes, 712 mg (6.2 mmol) of 4-piperidinemethanol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was added. After completion of the reaction, the reaction solution was concentrated and dissolved in water. After extraction with chloroform, the mixture was washed with 1N hydrochloric acid and saturated brine. Then, 100 mg of photobase generator 1 of Production Example 1 represented by the following formula was obtained by purification by silica gel column chromatography (developing solvent: chloroform / methanol = 100/1 to 10/1, volume ratio). .

(製造例2:光塩基発生剤の合成)
製造例1において、4−ピペリジンメタノール(東京化成工業(株)製)712mg(6.2mmol)の代わりに、4−ヒドロキシピペリジン(東京化成工業(株)製)625mg(6.2mmol)を用いた以外は、製造例1と同様にして、下記式で表される製造例2の光塩基発生剤2を83mg得た。
(Production Example 2: Synthesis of photobase generator)
In Production Example 1, 625 mg (6.2 mmol) of 4-hydroxypiperidine (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was used instead of 712 mg (6.2 mmol) of 4-piperidine methanol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.). Otherwise, 83 mg of the photobase generator 2 of Production Example 2 represented by the following formula was obtained in the same manner as Production Example 1.

(比較製造例1:比較光塩基発生剤1の合成)
実施例1において、4−ピペリジンメタノール(東京化成工業(株)製)712mg(6.2mmol)の代わりに、ピペリジン(東京化成工業(株)製)0.61ml(6.2mmol)を用いた以外は、製造例1と同様にして、下記式で表される比較製造例1の比較光塩基発生剤1を128mg得た。
(Comparative Production Example 1: Synthesis of Comparative Photobase Generator 1)
In Example 1, instead of 712 mg (6.2 mmol) of 4-piperidinemethanol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), 0.61 ml (6.2 mmol) of piperidine (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was used. In the same manner as in Production Example 1, 128 mg of Comparative Photobase Generator 1 of Comparative Production Example 1 represented by the following formula was obtained.

[評価:光塩基発生剤の塩基発生能]
製造例1、2及び比較製造例1で得られた光塩基発生剤についてそれぞれ1mgの試料を3つ用意し、それぞれを石英製NMR管中で重アセトニトリルに溶解させた。i線を20%透過するフィルタと高圧水銀灯を用いて、1本には400mJ/cmで光照射を行い、他の1本には800mJ/cmで光照射を行った。残り1本には光照射を行わなかった。各サンプルのH NMRを測定し、異性化の割合を求めた。
[Evaluation: Base generation ability of photobase generator]
Three 1 mg samples of each of the photobase generators obtained in Production Examples 1 and 2 and Comparative Production Example 1 were prepared, and each was dissolved in deuterated acetonitrile in a quartz NMR tube. Using a filter that transmits 20% of i-line and a high-pressure mercury lamp, one was irradiated with light at 400 mJ / cm 2 , and the other was irradiated with light at 800 mJ / cm 2 . The remaining one was not irradiated with light. 1 H NMR of each sample was measured to determine the isomerization ratio.

製造例1、2及び比較製造例1で得られた光塩基発生剤は、400mJ/cmの照射および800mJ/cmの照射により異性化した。異性化させたサンプルを160℃に加熱すると、異性化した化合物のほぼ100%が環化し、それにともない塩基が発生し、表3に示す塩基発生率(%)となった。 The photobase generators obtained in Production Examples 1 and 2 and Comparative Production Example 1 were isomerized by irradiation at 400 mJ / cm 2 and irradiation at 800 mJ / cm 2 . When the isomerized sample was heated to 160 ° C., almost 100% of the isomerized compound was cyclized, and a base was generated along with it, resulting in the base generation rate (%) shown in Table 3.

(実施例1:感光性ポリイミド樹脂組成物1の調製)
合成例2で得られたポリイミド前駆体2溶液の固形分100重量部に対し、製造例1で得られた光塩基発生剤1を15重量部添加し、実施例1の感光性ポリイミド樹脂組成物1を調製した。
なお、光塩基発生剤1から発生する塩基(4−ピペリジンメタノール)は、160℃で、当該塩基100重量部に対して、合成例2で得られたポリイミド前駆体(固形分)を10重量部以上溶解した。
(Example 1: Preparation of photosensitive polyimide resin composition 1)
15 parts by weight of the photobase generator 1 obtained in Production Example 1 is added to 100 parts by weight of the solid content of the polyimide precursor 2 solution obtained in Synthesis Example 2, and the photosensitive polyimide resin composition of Example 1 is added. 1 was prepared.
The base (4-piperidinemethanol) generated from the photobase generator 1 is 10 parts by weight of the polyimide precursor (solid content) obtained in Synthesis Example 2 with respect to 100 parts by weight of the base at 160 ° C. This was dissolved.

(実施例2:感光性ポリイミド樹脂組成物2の調製)
実施例1において製造例1で得られた光塩基発生剤1の代わりに、製造例2で得られた光塩基発生剤2を用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例2の感光性ポリイミド樹脂組成物2を調製した。
なお、光塩基発生剤2から発生する塩基(4−ヒドロキシピペリジン)は、165℃で、当該塩基100重量部に対して、合成例2で得られたポリイミド前駆体(固形分)を10重量部以上溶解した。
(Example 2: Preparation of photosensitive polyimide resin composition 2)
In Example 1, in place of the photobase generator 1 obtained in Production Example 1, the photobase generator 2 obtained in Production Example 2 was used, and the same procedure as in Example 1 was repeated. Photosensitive polyimide resin composition 2 was prepared.
The base (4-hydroxypiperidine) generated from the photobase generator 2 is 165 ° C. and 10 parts by weight of the polyimide precursor (solid content) obtained in Synthesis Example 2 with respect to 100 parts by weight of the base. This was dissolved.

(実施例3:感光性ポリイミド樹脂組成物3の調製)
合成例1で得られたポリイミド前駆体1溶液の固形分100重量部に対し、製造例1で得られた光塩基発生剤1を22.3重量部添加し、実施例3の感光性ポリイミド樹脂組成物3を調製した。
なお、光塩基発生剤1から発生する塩基(4−ピペリジンメタノール)は、160℃で、当該塩基100重量部に対して、合成例1で得られたポリイミド前駆体(固形分)を10重量部以上溶解した。
(Example 3: Preparation of photosensitive polyimide resin composition 3)
22.3 parts by weight of the photobase generator 1 obtained in Production Example 1 is added to 100 parts by weight of the solid content of the polyimide precursor 1 solution obtained in Synthesis Example 1, and the photosensitive polyimide resin of Example 3 is added. Composition 3 was prepared.
In addition, the base (4-piperidinemethanol) generated from the photobase generator 1 is 10 parts by weight of the polyimide precursor (solid content) obtained in Synthesis Example 1 with respect to 100 parts by weight of the base at 160 ° C. This was dissolved.

(実施例4:感光性ポリイミド樹脂組成物4の調製)
合成例3で得られたポリイミド前駆体3溶液の固形分100重量部に対し、製造例1で得られた光塩基発生剤1を22.3重量部添加し、実施例4の感光性ポリイミド樹脂組成物4を調製した。
なお、光塩基発生剤1から発生する塩基(4−ピペリジンメタノール)は、160℃で、当該塩基100重量部に対して、合成例3で得られたポリイミド前駆体(固形分)を10重量部以上溶解した。
(Example 4: Preparation of photosensitive polyimide resin composition 4)
22.3 parts by weight of the photobase generator 1 obtained in Production Example 1 is added to 100 parts by weight of the solid content of the polyimide precursor 3 solution obtained in Synthesis Example 3, and the photosensitive polyimide resin of Example 4 is added. Composition 4 was prepared.
The base (4-piperidinemethanol) generated from the photobase generator 1 is 10 parts by weight of the polyimide precursor (solid content) obtained in Synthesis Example 3 with respect to 100 parts by weight of the base at 160 ° C. This was dissolved.

(比較例1:比較感光性ポリイミド樹脂組成物1の調製)
実施例1において製造例1で得られた光塩基発生剤の代わりに、比較製造例1で得られた比較光塩基発生剤1を用いた以外は実施例1と同様にして、比較例1の比較感光性ポリイミド樹脂組成物1を調製した。
なお、比較光塩基発生剤1から発生する塩基(ピペリジン)は、沸点が106℃であるため、150℃〜200℃のいずれかの温度における当該塩基に対するポリイミド前駆体の溶解を試みることはできなかった。
(Comparative Example 1: Preparation of comparative photosensitive polyimide resin composition 1)
In the same manner as in Example 1 except that the comparative photobase generator 1 obtained in Comparative Production Example 1 was used in place of the photobase generator obtained in Production Example 1 in Example 1, Comparative Example 1 A comparative photosensitive polyimide resin composition 1 was prepared.
In addition, since the base (piperidine) generated from the comparative photobase generator 1 has a boiling point of 106 ° C., it cannot be attempted to dissolve the polyimide precursor in the base at any temperature of 150 ° C. to 200 ° C. It was.

(比較例2:比較感光性ポリイミド樹脂組成物2の調製)
合成例1で得られたポリイミド前駆体1溶液の固形分100重量部に対し、比較製造例1で得られた比較光塩基発生剤1を20重量部添加し、比較例2の比較感光性ポリイミド樹脂組成物2を調製した。
なお、比較光塩基発生剤1から発生する塩基(ピペリジン)は、沸点が106℃であるため、150℃〜200℃のいずれかの温度における当該塩基に対するポリイミド前駆体の溶解を試みることはできなかった。
(Comparative Example 2: Preparation of comparative photosensitive polyimide resin composition 2)
20 parts by weight of the comparative photobase generator 1 obtained in Comparative Production Example 1 is added to 100 parts by weight of the solid content of the polyimide precursor 1 solution obtained in Synthesis Example 1, and the comparative photosensitive polyimide in Comparative Example 2 is added. Resin composition 2 was prepared.
In addition, since the base (piperidine) generated from the comparative photobase generator 1 has a boiling point of 106 ° C., it cannot be attempted to dissolve the polyimide precursor in the base at any temperature of 150 ° C. to 200 ° C. It was.

(比較例3:比較感光性ポリイミド樹脂組成物3の調製)
合成例3で得られたポリイミド前駆体3溶液の固形分100重量部に対し、比較製造例1で得られた比較光塩基発生剤1を20重量部添加し、比較例3の比較感光性ポリイミド樹脂組成物3を調製した。
なお、比較光塩基発生剤1から発生する塩基(ピペリジン)は、沸点が106℃であるため、150℃〜200℃のいずれかの温度における当該塩基に対するポリイミド前駆体の溶解を試みることはできなかった。
(Comparative Example 3: Preparation of comparative photosensitive polyimide resin composition 3)
20 parts by weight of the comparative photobase generator 1 obtained in Comparative Production Example 1 is added to 100 parts by weight of the solid content of the polyimide precursor 3 solution obtained in Synthesis Example 3, and the comparative photosensitive polyimide in Comparative Example 3 is added. Resin composition 3 was prepared.
In addition, since the base (piperidine) generated from the comparative photobase generator 1 has a boiling point of 106 ° C., it cannot be attempted to dissolve the polyimide precursor in the base at any temperature of 150 ° C. to 200 ° C. It was.

[感光性ポリイミド樹脂組成物の評価:現像性評価1]
(1)塗膜の作製
実施例1、実施例2、及び比較例1の感光性ポリイミド樹脂組成物を、それぞれ、クロムめっきされたガラス(50mm×50mm)上に乾燥後17±1μmとなるようにスピンコートし、100℃のホットプレート上で15分乾燥させて実施例1、実施例2、及び比較例1の感光性ポリイミド樹脂組成物の塗膜をそれぞれ2枚をセットとして作製した。
上記の通り作製した塗膜のうち1枚を、露光部の評価を行う塗膜とし、手動露光機を用いて高圧水銀灯により、2J/cm露光を行った。残りの一枚を未露光部の評価を行う塗膜として、露光を行わなかった。その後、各塗膜をホットプレートにより下表4〜6に示す温度(PEB温度)でそれぞれ10分間加熱し、現像性評価サンプルを得た。各現像性評価サンプルにおいては、露光部の評価を行う塗膜1枚と未露光部の評価を行う塗膜1枚の2枚をセットにして評価に用いた。
[Evaluation of Photosensitive Polyimide Resin Composition: Developability Evaluation 1]
(1) Preparation of coating film After drying the photosensitive polyimide resin compositions of Examples 1, 2 and Comparative Example 1 on chrome-plated glass (50 mm × 50 mm), respectively, 17 ± 1 μm is obtained. Were coated on a hot plate at 100 ° C. for 15 minutes, and two coating films of the photosensitive polyimide resin compositions of Example 1, Example 2 and Comparative Example 1 were produced as a set.
One of the coating films produced as described above was used as a coating film for evaluating the exposed portion, and 2 J / cm 2 exposure was performed with a high-pressure mercury lamp using a manual exposure machine. The remaining one sheet was not exposed as a coating film for evaluating the unexposed area. Thereafter, each coating film was heated for 10 minutes at a temperature (PEB temperature) shown in Tables 4 to 6 below with a hot plate to obtain a developability evaluation sample. In each of the developability evaluation samples, two sheets, one coating film for evaluating the exposed area and one coating film for evaluating the unexposed area, were used as a set.

(2)現像性評価
それぞれの塗膜について、50℃のテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド2.38重量%水溶液で現像処理し、600秒後までの塗膜の溶解速度を測定した。実施例1、実施例2、及び比較例1の感光性ポリイミド樹脂組成物の評価結果はそれぞれ表4〜6の通りであった。
現像性を評価する方法としては、各塗膜の露光部と未露光部の時間あたりの膜減り量(溶解速度)を算出し、比較を行った。未露光部の塗膜の溶解速度に対する露光部の塗膜の溶解速度の比(溶解性コントラスト)の値が大きいほど、残膜率が高くなると評価できる。
なお、比較例1の未露光部は、現像液に殆ど溶解せず、膨潤した後、1200秒後に塗膜がガラスから剥れた。
(2) Evaluation of developability Each coating film was developed with a 2.38 wt% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide at 50 ° C, and the dissolution rate of the coating film after 600 seconds was measured. The evaluation results of the photosensitive polyimide resin compositions of Example 1, Example 2, and Comparative Example 1 were as shown in Tables 4 to 6, respectively.
As a method for evaluating developability, the amount of film reduction (dissolution rate) per time between the exposed portion and the unexposed portion of each coating film was calculated and compared. It can be evaluated that the higher the ratio of the dissolution rate of the coating film in the exposed area to the dissolution rate of the coating film in the unexposed area (solubility contrast), the higher the remaining film ratio.
The unexposed part of Comparative Example 1 was hardly dissolved in the developer and swollen, and after 1200 seconds, the coating film was peeled off from the glass.

評価の結果、実施例1、実施例2はいずれのPEB温度でも比較例1より溶解性コントラストの値が高いことがわかった。実施例1、実施例2の感光性ポリイミド樹脂組成物は、環境負荷の低減から、アルコール等の有機溶剤を添加しない塩基性水溶液を現像液として用いた場合でもより短時間で残膜率の高い良好な形状のパターンが形成できると推測できる。一方、比較例1の感光性ポリイミド樹脂組成物は、アルコール等の有機溶剤を添加しない塩基性水溶液を現像液として用いると、良好なレリーフパターンが得られないことが示唆された。
また、上記の結果から、本発明の感光性ポリイミド樹脂組成物は、露光後ベーク時の加熱条件を従来より緩和しても、ポリイミド前駆体のイミド化を十分に促進でき、更に、塩基に導入されている水酸基の効果で、未露光部の現像液への溶解が促進されることが示唆された。水酸基を有する塩基は、従来現像液に添加していたアルコールの代替として機能し、ポリイミド前駆体の溶解を促進する溶解促進剤としても機能しているのではないかと推測される。
As a result of the evaluation, it was found that Example 1 and Example 2 had higher solubility contrast values than Comparative Example 1 at any PEB temperature. The photosensitive polyimide resin compositions of Example 1 and Example 2 have a high residual film ratio in a shorter time even when a basic aqueous solution to which no organic solvent such as alcohol is added is used as a developer because of a reduction in environmental burden. It can be estimated that a pattern having a good shape can be formed. On the other hand, it was suggested that the photosensitive polyimide resin composition of Comparative Example 1 cannot obtain a good relief pattern when a basic aqueous solution to which no organic solvent such as alcohol is added is used as a developer.
In addition, from the above results, the photosensitive polyimide resin composition of the present invention can sufficiently promote imidization of the polyimide precursor even when the heating conditions during post-exposure baking are relaxed compared to the prior art, and further introduced into the base. It was suggested that dissolution of the unexposed area in the developer was promoted by the effect of the hydroxyl group. It is presumed that the base having a hydroxyl group functions as a substitute for the alcohol conventionally added to the developer and also functions as a dissolution accelerator for promoting the dissolution of the polyimide precursor.

[感光性ポリイミド樹脂組成物の評価:現像性評価2]
(1)塗膜の作製
実施例3、及び比較例2の感光性ポリイミド樹脂組成物を、それぞれ、クロムめっきされたガラス(50mm×50mm)上に乾燥後2μmとなるようにスピンコートし、120℃のホットプレート上で15分乾燥させて実施例3、及び比較例2の感光性ポリイミド樹脂組成物の塗膜をそれぞれ2枚をセットとして作製した。
上記の通り作製した塗膜のうち1枚を、露光部の評価を行う塗膜とし、手動露光機を用いて高圧水銀灯により、500mJ/cm露光を行った。残りの一枚を未露光部の評価を行う塗膜として、露光を行わなかった。その後、各塗膜をホットプレートにより160℃でそれぞれ2分間加熱し、現像性評価サンプルを得た。各現像性評価サンプルにおいては、露光部の評価を行う塗膜1枚と未露光部の評価を行う塗膜1枚の2枚をセットにして評価に用いた。
[Evaluation of Photosensitive Polyimide Resin Composition: Developability Evaluation 2]
(1) Preparation of coating film Each of the photosensitive polyimide resin compositions of Example 3 and Comparative Example 2 was spin-coated on chrome-plated glass (50 mm × 50 mm) so as to be 2 μm after drying, and 120 It dried for 15 minutes on the hotplate of (degreeC), and produced the coating film of the photosensitive polyimide resin composition of Example 3 and Comparative Example 2 as 2 sets, respectively.
One of the coating films prepared as described above was used as a coating film for evaluating the exposed portion, and was exposed to 500 mJ / cm 2 with a high-pressure mercury lamp using a manual exposure machine. The remaining one sheet was not exposed as a coating film for evaluating the unexposed area. Thereafter, each coating film was heated on a hot plate at 160 ° C. for 2 minutes to obtain a developability evaluation sample. In each of the developability evaluation samples, two sheets, one coating film for evaluating the exposed area and one coating film for evaluating the unexposed area, were used as a set.

(2)現像性評価
それぞれの塗膜について、23℃のテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド2.38重量%水溶液で現像処理し、塗膜の溶解速度を測定した。現像性は、上記現像性評価1と同様の方法で評価した。
実施例3、及び比較例2の感光性ポリイミド樹脂組成物の評価結果はそれぞれ表7の通りであった。
(2) Evaluation of developability Each coating film was developed with a 2.38 wt% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide at 23 ° C, and the dissolution rate of the coating film was measured. The developability was evaluated by the same method as in the above developability evaluation 1.
The evaluation results of the photosensitive polyimide resin composition of Example 3 and Comparative Example 2 were as shown in Table 7, respectively.

評価の結果、実施例3は比較例2と比べて未露光部の溶解速度が速く、溶解性コントラストの値が高いことがわかった。   As a result of the evaluation, it was found that Example 3 had a faster dissolution rate in the unexposed area and a higher solubility contrast value than Comparative Example 2.

[感光性ポリイミド樹脂組成物の評価:現像性評価3]
(1)塗膜の作製
実施例4、及び比較例3の感光性ポリイミド樹脂組成物を、それぞれ、クロムめっきされたガラス(50mm×50mm)上に乾燥後2μmとなるようにスピンコートし、120℃のホットプレート上で15分乾燥させて実施例4、及び比較例3の感光性ポリイミド樹脂組成物の塗膜をそれぞれ2枚をセットとして作製した。
上記の通り作製した塗膜のうち1枚を、露光部の評価を行う塗膜とし、手動露光機を用いて高圧水銀灯により、500mJ/cm露光を行った。残りの一枚を未露光部の評価を行う塗膜として、露光を行わなかった。その後、各塗膜をホットプレートにより160℃でそれぞれ2分間加熱し、現像性評価サンプルを得た。各現像性評価サンプルにおいては、露光部の評価を行う塗膜1枚と未露光部の評価を行う塗膜1枚の2枚をセットにして評価に用いた。
[Evaluation of Photosensitive Polyimide Resin Composition: Developability Evaluation 3]
(1) Preparation of coating film Each of the photosensitive polyimide resin compositions of Example 4 and Comparative Example 3 was spin-coated on chrome-plated glass (50 mm × 50 mm) so as to be 2 μm after drying, and 120 It dried for 15 minutes on the hotplate of (degreeC), and produced the coating film of the photosensitive polyimide resin composition of Example 4 and Comparative Example 3 as 2 sets, respectively.
One of the coating films prepared as described above was used as a coating film for evaluating the exposed portion, and was exposed to 500 mJ / cm 2 with a high-pressure mercury lamp using a manual exposure machine. The remaining one sheet was not exposed as a coating film for evaluating the unexposed area. Thereafter, each coating film was heated on a hot plate at 160 ° C. for 2 minutes to obtain a developability evaluation sample. In each of the developability evaluation samples, two sheets, one coating film for evaluating the exposed area and one coating film for evaluating the unexposed area, were used as a set.

(2)現像性評価
それぞれの塗膜について、23℃のテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド2.38重量%水溶液で現像処理し、塗膜の溶解速度を測定した。現像性は、上記現像性評価1と同様の方法で評価した。
実施例4、及び比較例3の感光性ポリイミド樹脂組成物の評価結果はそれぞれ表8の通りであった。
(2) Evaluation of developability Each coating film was developed with a 2.38 wt% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide at 23 ° C, and the dissolution rate of the coating film was measured. The developability was evaluated by the same method as in the above developability evaluation 1.
The evaluation results of the photosensitive polyimide resin compositions of Example 4 and Comparative Example 3 were as shown in Table 8, respectively.

評価の結果、実施例4は比較例3と比べて未露光部の溶解速度が速く、溶解性コントラストの値が高いことがわかった。   As a result of the evaluation, it was found that Example 4 had a higher dissolution rate in the unexposed area and a higher solubility contrast value than Comparative Example 3.

現像性評価2〜3の結果から、本発明の光塩基発生剤は、添加するポリイミド前駆体の組成を変えても、露光部のイミド化を十分に促進させ、一方、未露光部は塩基発生剤に導入されている水酸基の効果で現像液への溶解が促進されるために、より短時間で残膜率の高い良好な形状のパターンが形成できることが示唆された。   From the results of developability evaluations 2-3, the photobase generator of the present invention sufficiently promotes imidization of the exposed area even when the composition of the polyimide precursor to be added is changed, while the unexposed area generates a base. It was suggested that a pattern having a good shape with a high residual film rate can be formed in a shorter time since the dissolution in the developer is promoted by the effect of the hydroxyl group introduced into the agent.

[感光性ポリイミド樹脂組成物の評価:塗膜の感度とγ値の評価1]
実施例1、実施例2、及び比較例1の感光性ポリイミド樹脂組成物を、それぞれ、クロムめっきされたガラス(50mm×50mm)上に乾燥後18±1μmとなるようにスピンコートし、100℃のホットプレート上で15分乾燥させて、各塗膜を得た。
[Evaluation of photosensitive polyimide resin composition: Evaluation of coating film sensitivity and γ value 1]
The photosensitive polyimide resin compositions of Example 1, Example 2, and Comparative Example 1 were each spin-coated on chrome-plated glass (50 mm × 50 mm) so as to be 18 ± 1 μm after drying, and 100 ° C. Each of the coating films was obtained by drying on a hot plate for 15 minutes.

作成した塗膜に対し、手動露光機を用いて、高圧水銀灯により全面露光を行った。実施例1の塗膜に対しては、0、25、50、75、100、150、300、400、500、1000mJ/cmでそれぞれ全面露光を行い、実施例2の塗膜に対しては、0、50、75、100、200、300、500、1000mJ/cmでそれぞれ全面露光を行った。比較例1の塗膜に対しては、0、25、75、100、200、300、400、500、1000mJ/cmでそれぞれ全面露光を行った。その後、各塗膜をホットプレートにより実施例1の塗膜に対しては160℃で、実施例2の塗膜に対しては165℃で、比較例1の塗膜に対しては165℃でそれぞれ10分間加熱し、これらの塗膜をそれぞれ、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド2.5重量%水溶液とイソプロパノールを8:2で混合した溶液に実施例1の塗膜に対しては40℃で5分間、実施例2の塗膜に対しては30℃で10分間、比較例1の塗膜に対しては40℃で6分間現像処理し、基板上の残存膜厚を測定した。結果を、表9に示す。また、露光量と規格化残膜率の関係を表す感度曲線を図2に示す。なお、図中の規格化残膜率は、(現像後膜厚×100)/(現像後の最高膜厚)とした。
また、表中の感度とは、感度曲線から求めた規格化残膜率が約1となる時の露光量である。表中のγ値はコントラストを表す指標であり、値が大きいほどコントラストが高くテーパー角の大きい形状のパターンを得ることができる。γ値は以下の式により求めた。
γ=1/{log(規格化残膜率が約1となる時の露光量)−log(規格化残膜率が0となる時の露光量)}
なお、実施例2、比較例1については規格化残膜率が0となる露光量が正確に測れなかったので、規格化残膜率が最小となる露光量(実施例2は50mJ、比較例1は25mJ)−1mJを仮に規格化残膜率が0となる時の露光量としてγ値を算出した。
The prepared coating film was exposed on the whole surface with a high-pressure mercury lamp using a manual exposure machine. For the coating film of Example 1, the entire surface was exposed at 0, 25, 50, 75, 100, 150, 300, 400, 500, 1000 mJ / cm 2 , and for the coating film of Example 2. , 0, 50, 75, 100, 200, 300, 500, and 1000 mJ / cm 2 were respectively exposed to the entire surface. The entire surface of the coating film of Comparative Example 1 was exposed at 0, 25, 75, 100, 200, 300, 400, 500, and 1000 mJ / cm 2 . Thereafter, each coating film was hotplate at 160 ° C. for the coating film of Example 1, 165 ° C. for the coating film of Example 2, and 165 ° C. for the coating film of Comparative Example 1. Each of these coatings was heated for 10 minutes, and each of these coatings was mixed with a 2.5% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide and isopropanol at a ratio of 8: 2 for the coating of Example 1 at 40 ° C. for 5 minutes. The coating film of Example 2 was developed at 30 ° C. for 10 minutes, and the coating film of Comparative Example 1 was developed at 40 ° C. for 6 minutes, and the remaining film thickness on the substrate was measured. The results are shown in Table 9. Further, FIG. 2 shows a sensitivity curve representing the relationship between the exposure amount and the normalized residual film rate. The normalized residual film ratio in the figure was (film thickness after development × 100) / (maximum film thickness after development).
The sensitivity in the table is the exposure amount when the normalized residual film ratio obtained from the sensitivity curve is about 1. The γ value in the table is an index representing contrast, and the larger the value, the higher the contrast and the larger the taper angle pattern. The γ value was determined by the following formula.
γ = 1 / {log (exposure amount when normalized residual film ratio is about 1) −log (exposure amount when normalized residual film ratio is 0)}
In Example 2 and Comparative Example 1, the exposure amount at which the normalized residual film ratio was 0 could not be accurately measured. Therefore, the exposure amount at which the normalized residual film ratio was the minimum (Example 2 was 50 mJ, comparative example) 1 was 25 mJ). The γ value was calculated as an exposure amount when the normalized residual film ratio was 0.

UV照射量の増加とともに、残膜率が上昇していることから、UV照射および、加熱によって、塩基発生剤がアミド結合を形成可能なNH基を1つ有する2級アミンを発生し、イミド化が進行していることが示された。本発明の実施例1では100mJ/cmで、実施例2では75mJ/cmで規格化残膜率が約1となった。それに対して、比較例1では100mJ/cmで規格化残膜率が約1となった。このことから、本発明の感光性ポリイミド樹脂組成物は、比較感光性ポリイミド樹脂組成物と同程度の露光量でイミド化が進行することが示された。
一方、γ値は、値が大きいほど溶解性コントラストが高くテーパー角の大きい形状のパターンを得ることができる。本発明の実施例1ではγ値が8.0で、実施例2ではγ値が5.4であったのに対し、比較例1ではγ値が1.6であった。このことから、本発明の感光性ポリイミド樹脂組成物は、比較感光性ポリイミド樹脂組成物と比べて溶解性コントラストが高く、より矩形に近い形状のパターンを得ることができることが示された。
Since the residual film rate increases with the increase in the UV irradiation amount, the base generator generates a secondary amine having one NH group capable of forming an amide bond by UV irradiation and heating. Was shown to be in progress. In Example 1, 100 mJ / cm 2 of the present invention, normalized residual film ratio was about 1 in Example 2 in 75 mJ / cm 2. In contrast, in Comparative Example 1, the normalized residual film rate was about 1 at 100 mJ / cm 2 . From this, it was shown that imidization progresses with the exposure amount comparable as the comparative photosensitive polyimide resin composition of the photosensitive polyimide resin composition of this invention.
On the other hand, the larger the γ value, the higher the solubility contrast and the larger the taper angle of the pattern. In Example 1 of the present invention, the γ value was 8.0, and in Example 2, the γ value was 5.4, whereas in Comparative Example 1, the γ value was 1.6. From this, it was shown that the photosensitive polyimide resin composition of this invention has a high solubility contrast compared with a comparative photosensitive polyimide resin composition, and can obtain the pattern of the shape close | similar to a rectangle.

[感光性ポリイミド樹脂組成物の評価:塗膜の感度とγ値の評価2]
実施例3、及び比較例2の感光性ポリイミド樹脂組成物を、それぞれ、クロムめっきされたガラス(50mm×50mm)上に乾燥後2μmとなるようにスピンコートし、120℃のホットプレート上で15分乾燥させて、各塗膜を得た。
[Evaluation of photosensitive polyimide resin composition: Evaluation of coating film sensitivity and γ value 2]
The photosensitive polyimide resin compositions of Example 3 and Comparative Example 2 were each spin-coated on chrome-plated glass (50 mm × 50 mm) so as to be 2 μm after drying. Each coating film was obtained by drying for a few minutes.

作成した塗膜に対し、手動露光機を用いて、適宜露光量を選んで高圧水銀灯により全面露光を行った。その後、各塗膜をホットプレートにより160℃でそれぞれ2分間加熱した。これらの塗膜をそれぞれ、23℃のテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド2.38重量%水溶液で、実施例3の塗膜に対しては90秒間、比較例2の塗膜に対しては150秒間現像処理し、基板上の残存膜厚を測定した。その結果を表10に示す。また、露光量と規格化残膜率の関係を表す感度曲線を図3に示す。なお、図中の規格化残膜率、表中の感度及びγ値は、上記塗膜の感度とγ値の評価1と同様である。   The prepared coating film was exposed to the entire surface with a high-pressure mercury lamp with an appropriate exposure amount selected using a manual exposure machine. Thereafter, each coating film was heated at 160 ° C. for 2 minutes by a hot plate. Each of these coating films was developed with a 2.38 wt% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide at 23 ° C. for 90 seconds for the coating film of Example 3 and 150 seconds for the coating film of Comparative Example 2. The remaining film thickness on the substrate was measured. The results are shown in Table 10. FIG. 3 shows a sensitivity curve representing the relationship between the exposure amount and the normalized residual film rate. In addition, the normalized residual film ratio in the figure, the sensitivity in the table, and the γ value are the same as in the evaluation 1 of the sensitivity and γ value of the coating film.

UV照射量の増加とともに、残膜率が上昇していることから、UV照射および、加熱によって、塩基発生剤がアミド結合を形成可能なNH基を1つ有する2級アミンを発生し、イミド化が進行していることが示された。本発明の実施例3では118mJ/cmで、比較例2では82mJ/cmで規格化残膜率が1となった。
一方、γ値は、値が大きいほど溶解性コントラストが高くテーパー角の大きい形状のパターンを得ることができる。本発明の実施例3ではγ値が1.8であったのに対し、比較例2ではγ値が1.1であった。このことから、本発明の感光性ポリイミド樹脂組成物は、比較感光性ポリイミド樹脂組成物と比べて溶解性コントラストが高く、より矩形に近い形状のパターンを得ることができることが示された。
Since the residual film rate increases with the increase in the UV irradiation amount, the base generator generates a secondary amine having one NH group capable of forming an amide bond by UV irradiation and heating. Was shown to be in progress. In Example 3 of the present invention, the normalized residual film ratio was 1 at 118 mJ / cm 2 and in Comparative Example 2 at 82 mJ / cm 2 .
On the other hand, the larger the γ value, the higher the solubility contrast and the larger the taper angle of the pattern. In Example 3 of the present invention, the γ value was 1.8, while in Comparative Example 2, the γ value was 1.1. From this, it was shown that the photosensitive polyimide resin composition of this invention has a high solubility contrast compared with a comparative photosensitive polyimide resin composition, and can obtain the pattern of the shape close | similar to a rectangle.

[感光性ポリイミド樹脂組成物の評価:パターン形成能評価1]
実施例1、実施例2、及び比較例1の感光性ポリイミド樹脂組成物を、それぞれ、クロムめっきされたガラス(50mm×50mm)上に乾燥後18±1μmとなるようにスピンコートし、100℃のホットプレート上で15分乾燥させて、各塗膜を得た。
[Evaluation of photosensitive polyimide resin composition: Pattern forming ability evaluation 1]
The photosensitive polyimide resin compositions of Example 1, Example 2, and Comparative Example 1 were each spin-coated on chrome-plated glass (50 mm × 50 mm) so as to be 18 ± 1 μm after drying, and 100 ° C. Each of the coating films was obtained by drying on a hot plate for 15 minutes.

作成した塗膜に対し、手動露光機を用いて、高圧水銀灯により細線評価用マスクを介して、200mJ/cm露光を行った。続いて各塗膜を、実施例2及び比較例1の塗膜は165℃、実施例1の塗膜は160℃でそれぞれ5分間加熱した。
これらのサンプルの現像は、環境への負荷を低減させるため、アルコールを含まない、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド2.38重量%水溶液を用い、200mlのビーカーでマグネチックスターラーによって攪拌させ、湯浴によって50℃に加熱した状態で、サンプルを浸漬させることにより行った。
通常、現像液からアルコールを除去することにより、環境負荷が低減される一方、未露光部の現像速度が低下し、現像時間が長くなる。
The prepared coating film was exposed to 200 mJ / cm 2 through a fine line evaluation mask with a high-pressure mercury lamp using a manual exposure machine. Subsequently, the coating films of Example 2 and Comparative Example 1 were heated at 165 ° C. and the coating film of Example 1 at 160 ° C. for 5 minutes, respectively.
In order to reduce the burden on the environment, these samples were developed by using a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide that does not contain alcohol, stirred by a magnetic stirrer in a 200 ml beaker, and then heated by a hot water bath. This was performed by immersing the sample in a state heated to ° C.
Usually, by removing alcohol from the developer, the environmental load is reduced, while the development speed of the unexposed area is lowered and the development time is lengthened.

パターン形成後、塗膜を窒素雰囲気下、350℃、1時間熱処理し(昇温速度10℃/分、自然放冷)後硬化させた。その結果、実施例1及び実施例2の塗膜については、表11に示すような細線パターンを得た。比較例1の塗膜については、現像液に1時間以上浸漬しても未露光部が残存しており、パターンを形成できなかった。この結果より、本発明の感光性ポリイミド樹脂組成物は、良好なパターンを形成できることが明らかとなった。   After the pattern formation, the coating film was heat-treated at 350 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere (temperature rising rate: 10 ° C./min, natural cooling) and then cured. As a result, thin film patterns as shown in Table 11 were obtained for the coating films of Example 1 and Example 2. About the coating film of the comparative example 1, even if it immersed in the developing solution for 1 hour or more, the unexposed part remained and the pattern was not able to be formed. From this result, it became clear that the photosensitive polyimide resin composition of the present invention can form a good pattern.

<パターン形状の評価基準>
◎:パターン断面のテーパー角が55度超過
○:パターン断面のテーパー角が30〜55度
<Evaluation criteria for pattern shape>
◎: The taper angle of the pattern cross section exceeds 55 degrees ○: The taper angle of the pattern cross section is 30 to 55 degrees

比較例1の比較感光性ポリイミド樹脂組成物の場合、未露光部がゲル状になる、又は膨張するなどの現象が見られ、現像液に溶解しにくかった。一方、実施例1及び実施例2の感光性ポリイミド樹脂組成物のように発生塩基が水酸基を有する場合、はっ水性の高いフッ素含有ポリイミド前駆体を用いた場合でも、未露光部における前記のような現象は見られなかった。これは発生塩基の水酸基の効果によって未露光部のアルカリ水溶液に対する親和性が向上したためと考えられる。さらに実施例1の感光性ポリイミド樹脂組成物を用いる場合はPEB温度を160℃に下げることができるため、未露光部のイミド化を抑えられ、現像時間を短縮することができた。   In the case of the comparative photosensitive polyimide resin composition of Comparative Example 1, phenomena such as gelation or swelling of the unexposed portion were observed, and it was difficult to dissolve in the developer. On the other hand, when the generated base has a hydroxyl group as in the photosensitive polyimide resin compositions of Example 1 and Example 2, even when a highly water-repellent fluorine-containing polyimide precursor is used, as described above in the unexposed area. The phenomenon was not seen. This is presumably because the affinity of the unexposed area with the alkaline aqueous solution was improved by the effect of the hydroxyl group of the generated base. Further, when the photosensitive polyimide resin composition of Example 1 was used, the PEB temperature could be lowered to 160 ° C., so that imidization of the unexposed area could be suppressed and the development time could be shortened.

[感光性ポリイミド樹脂組成物の評価:パターン形成能評価2]
実施例3、及び比較例2の感光性ポリイミド樹脂組成物を、それぞれ、クロムめっきされたガラス(50mm×50mm)上に乾燥後2μmとなるようにスピンコートし、120℃のホットプレート上で15分乾燥させて、各塗膜を得た。
作成した塗膜に対し、手動露光機を用いて、高圧水銀灯により細線評価用マスクを介して、200mJ/cm露光を行った。続いて各塗膜を、160℃で2分間加熱した。
これらのサンプルの現像は、環境への負荷を低減させるため、アルコールを含まない、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド2.38重量%水溶液を用いて90秒間処理を行った。
その結果、実施例3の塗膜については、現像後膜厚1.60μm、残膜率90%の細線パターンの形成を確認した。
一方、比較例2の塗膜については、90秒間の現像処理ではまだ未露光部が残存しており、パターンを形成できなかった。
パターン形成能評価2の結果より、実施例3の感光性ポリイミド樹脂組成物は、比較例2と比べて短時間で良好なパターンを形成できることが明らかとなった。
[Evaluation of photosensitive polyimide resin composition: Pattern forming ability evaluation 2]
The photosensitive polyimide resin compositions of Example 3 and Comparative Example 2 were each spin-coated on chrome-plated glass (50 mm × 50 mm) so as to be 2 μm after drying. Each coating film was obtained by drying for a few minutes.
The prepared coating film was exposed to 200 mJ / cm 2 through a fine line evaluation mask with a high-pressure mercury lamp using a manual exposure machine. Subsequently, each coating film was heated at 160 ° C. for 2 minutes.
The development of these samples was processed for 90 seconds using a 2.38 wt% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide not containing alcohol in order to reduce the burden on the environment.
As a result, for the coating film of Example 3, formation of a fine line pattern having a post-development film thickness of 1.60 μm and a residual film ratio of 90% was confirmed.
On the other hand, with respect to the coating film of Comparative Example 2, an unexposed portion still remained in the development process for 90 seconds, and a pattern could not be formed.
From the result of pattern formation ability evaluation 2, it was revealed that the photosensitive polyimide resin composition of Example 3 can form a good pattern in a shorter time than Comparative Example 2.

[感光性ポリイミド樹脂組成物の評価:パターン形成能評価3]
実施例4、及び比較例3の感光性ポリイミド樹脂組成物を、それぞれ、クロムめっきされたガラス(50mm×50mm)上に乾燥後2μmとなるようにスピンコートし、120℃のホットプレート上で15分乾燥させて、各塗膜を得た。
作成した塗膜に対し、手動露光機を用いて、高圧水銀灯により細線評価用マスクを介して、200mJ/cm露光を行った。続いて各塗膜を、160℃で2分間加熱した。
これらのサンプルの現像は、環境への負荷を低減させるため、アルコールを含まない、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド2.38重量%水溶液を用いて60秒間処理を行った。
その結果、実施例4の塗膜については、現像後膜厚1.48μm、残膜率81%の細線パターンの形成を確認した。
比較例3の塗膜については、60秒間の現像処理ではまだ未露光部が残存しており、パターンを形成できなかった。
パターン形成能評価3の結果より、実施例4の感光性ポリイミド樹脂組成物は、比較例3と比べて短時間で良好なパターンを形成できることが明らかとなった。
[Evaluation of photosensitive polyimide resin composition: Pattern forming ability evaluation 3]
The photosensitive polyimide resin compositions of Example 4 and Comparative Example 3 were each spin-coated on chrome-plated glass (50 mm × 50 mm) so as to have a thickness of 2 μm, and 15% on a 120 ° C. hot plate. Each coating film was obtained by drying for a few minutes.
The prepared coating film was exposed to 200 mJ / cm 2 through a fine line evaluation mask with a high-pressure mercury lamp using a manual exposure machine. Subsequently, each coating film was heated at 160 ° C. for 2 minutes.
The development of these samples was processed for 60 seconds using a 2.38 wt% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide not containing alcohol in order to reduce the burden on the environment.
As a result, for the coating film of Example 4, formation of a fine line pattern with a post-development film thickness of 1.48 μm and a residual film ratio of 81% was confirmed.
About the coating film of the comparative example 3, the unexposed part still remained by the development processing for 60 second, and the pattern was not able to be formed.
From the result of pattern formation ability evaluation 3, it was revealed that the photosensitive polyimide resin composition of Example 4 can form a good pattern in a short time as compared with Comparative Example 3.

以上の結果から、水酸基を有する塩基は、イミド化の触媒能が高く、このような塩基を発生する光塩基発生剤を用いた本発明の感光性ポリイミド樹脂組成物は、露光後ベーク時の加熱条件を従来より緩和しても、ポリイミド前駆体のイミド化を十分に促進でき、更に、塩基に導入されている水酸基の効果で、未露光部の現像液への溶解が促進されることが明らかとなった。そして、その結果、本発明の感光性ポリイミド樹脂組成物は、現像時間を短縮でき、アルコール等を添加しない塩基性水溶液を現像液として用いることが可能で、露光部と未露光部の溶解性コントラストを高くすることができ、より解像度の高いパターンを形成できたり、レリーフパターンの形状が良好になるという効果が得られることが明らかとなった。   From the above results, the base having a hydroxyl group has a high catalytic ability for imidization, and the photosensitive polyimide resin composition of the present invention using the photobase generator that generates such a base is heated during post-exposure baking. Even if the conditions are relaxed from the conventional conditions, it is clear that imidization of the polyimide precursor can be sufficiently promoted, and further, the dissolution of the unexposed area in the developer is promoted by the effect of the hydroxyl group introduced into the base. It became. As a result, the photosensitive polyimide resin composition of the present invention can shorten the development time, and can use a basic aqueous solution to which no alcohol or the like is added as a developer. It has been clarified that an effect can be obtained that a pattern with higher resolution can be formed and the shape of the relief pattern is improved.

Claims (10)

発生する塩基が共有結合を用いて潜在化されていて、電磁波の照射により塩基を発生する塩基発生剤であって、水酸基を有する塩基を発生することを特徴とする、前駆体型感光性ポリイミド用光塩基発生剤。   Precursor type photosensitive polyimide light characterized in that the generated base is latentized using a covalent bond and is a base generator that generates a base upon irradiation with electromagnetic waves, and generates a base having a hydroxyl group. Base generator. 沸点が150℃以上かつ融点が200℃以下の水酸基を有する塩基を発生することを特徴とする、請求項1に記載の前駆体型感光性ポリイミド用光塩基発生剤。   The photobase generator for a precursor type photosensitive polyimide according to claim 1, wherein a base having a hydroxyl group having a boiling point of 150 ° C or higher and a melting point of 200 ° C or lower is generated. 下記化学式(1−1)、下記化学式(1−2)又は下記化学式(1−3)で表されることを特徴とする、請求項1又は2に記載の前駆体型感光性ポリイミド用光塩基発生剤。
(式(1−1)中、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は有機基であり、同一であっても異なっていても良い。R及びRの少なくとも1つは有機基である。R及びRは、それらが結合して環状構造を形成していても良く、ヘテロ原子の結合を含んでいても良い。但し、R及びRのいずれかの有機基が水酸基を有する。R及びRはそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、スルフィド基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、ニトロソ基、スルフィノ基、スルホ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホノ基、ホスホナト基、又は有機基であり、同一であっても異なっていても良い。R、R、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、スルフィド基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、ニトロソ基、スルフィノ基、スルホ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホノ基、ホスホナト基、アミノ基、アンモニオ基又は有機基であり、同一であっても異なっていても良い。R、R、R及びRは、それらの2つ以上が結合して環状構造を形成していても良く、ヘテロ原子の結合を含んでいても良い。Rは、水素原子、或いは、加熱及び/又は電磁波の照射により脱保護可能な保護基である。)
(式(1−2)中、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は有機基であり、同一であっても異なっていても良い。R及びRの少なくとも1つは有機基である。R及びRは、それらが結合して環状構造を形成していても良く、ヘテロ原子の結合を含んでいても良い。但し、R及びRのいずれかの有機基が水酸基を有する。R10及びR10’はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、ニトロ基、シリル基、シラノール基、又は有機基である。R11、R12、R13、R14及びR15は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、スルフィド基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、ニトロソ基、スルフィノ基、スルホ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホノ基、ホスホナト基、アミノ基、アンモニオ基又は有機基であり、同一であっても異なっていても良い。R11、R12、R13、R14及びR15は、それらの2つ以上が結合して環状構造を形成していても良く、ヘテロ原子の結合を含んでいても良い。)
(式(1−3)中、R17は、水酸基を有する有機基で置換されたアミノ基又は水酸基を有する有機基、R18及びR19は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、スルフィド基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、ニトロソ基、スルフィノ基、スルホ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホノ基、ホスホナト基、アミノ基、アンモニオ基又は有機基であり、同一であっても異なっていても良いが、R18及びR19の少なくとも1つはヘテロ原子を有していても良い芳香族化合物である。R17、R18及びR19は、それらの2つ以上が結合して環状構造を形成していても良く、ヘテロ原子の結合を含んでいても良い。)
The photobase generation for precursor type photosensitive polyimide according to claim 1 or 2, represented by the following chemical formula (1-1), the following chemical formula (1-2), or the following chemical formula (1-3). Agent.
(In Formula (1-1), R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or an organic group, and may be the same or different. At least one of R 1 and R 2 is organic. R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a cyclic structure, and may contain a heteroatom bond, provided that any one of R 1 and R 2 is an organic group Each of R 3 and R 4 independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, a sulfide group, a silyl group, a silanol group, a nitro group, a nitroso group, a sulfino group, a sulfo group, a sulfonate group, A phosphino group, a phosphinyl group, a phosphono group, a phosphonate group, or an organic group, which may be the same or different, and each of R 5 , R 6 , R 7, and R 8 independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, atom, Hydroxyl group, mercapto group, sulfide group, silyl group, silanol group, nitro group, nitroso group, sulfino group, sulfo group, sulfonate group, phosphino group, phosphinyl group, phosphono group, phosphonato group, amino group, ammonio group or organic group R 5 , R 6 , R 7 and R 8 may be bonded to form a cyclic structure by combining two or more of R 5 , R 6 , R 7 and R 8. R 9 is a hydrogen atom or a protecting group that can be deprotected by heating and / or irradiation with electromagnetic waves.)
(In Formula (1-2), R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or an organic group, and may be the same or different. At least one of R 1 and R 2 is organic. R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a cyclic structure, and may contain a heteroatom bond, provided that any one of R 1 and R 2 is an organic group Each of R 10 and R 10 ′ independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, a nitro group, a silyl group, a silanol group, or an organic group, R 11 , R 12 , R 13 , R 14 and R 15 are each independently a hydrogen atom, halogen atom, hydroxyl group, mercapto group, sulfide group, silyl group, silanol group, nitro group, nitroso group, sulfino group, sulfo group, sulfonate group, phosphino group, A phosphinyl group, a phosphono group, a phosphonato group, an amino group, an ammonio group or an organic group, which may be the same or different, and R 11 , R 12 , R 13 , R 14 and R 15 are those 2 Two or more may be bonded to form a cyclic structure, and may include a heteroatom bond.)
(In formula (1-3), R 17 is an amino group substituted with an organic group having a hydroxyl group or an organic group having a hydroxyl group, and R 18 and R 19 are independently a hydrogen atom, a halogen atom, or a sulfide group. Silyl group, silanol group, nitro group, nitroso group, sulfino group, sulfo group, sulfonate group, phosphino group, phosphinyl group, phosphono group, phosphonato group, amino group, ammonio group or organic group, may be different but, .R 17, R 18 and R 19 at least one is aromatic compound which may have a hetero atom of R 18 and R 19 are, those two or more bonded A ring structure may be formed, and a heteroatom bond may be included.)
発生する塩基が脂肪族アミンであることを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の前駆体型感光性ポリイミド用光塩基発生剤。   4. The photobase generator for a precursor type photosensitive polyimide according to any one of claims 1 to 3, wherein the base to be generated is an aliphatic amine. 発生する塩基が酸性基を含まないことを特徴とする、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の前駆体型感光性ポリイミド用光塩基発生剤。   The photobase generator for precursor type photosensitive polyimide according to any one of claims 1 to 4, wherein the base to be generated does not contain an acidic group. ポリイミド前駆体と、前記請求項1乃至5のいずれか1項に記載の光塩基発生剤とを含有する、ネガ型感光性ポリイミド樹脂組成物。   A negative photosensitive polyimide resin composition comprising a polyimide precursor and the photobase generator according to any one of claims 1 to 5. 前記光塩基発生剤が発生する塩基が、150〜200℃のいずれかの温度において、当該塩基100重量部に対して、前記ポリイミド前駆体を10重量部以上溶解する塩基である請求項6に記載のネガ型感光性ポリイミド樹脂組成物。   The base from which the photobase generator is generated is a base that dissolves 10 parts by weight or more of the polyimide precursor with respect to 100 parts by weight of the base at any temperature of 150 to 200 ° C. Negative photosensitive polyimide resin composition. 塗料、印刷インキ、シール剤、又は接着剤、或いは、表示装置、半導体装置、電子部品、微小電気機械システム、光造形物、光学部材又は建築材料の形成材料として用いられる請求項6又は7に記載のネガ型感光性ポリイミド樹脂組成物。   The coating material, printing ink, sealing agent, or adhesive, or used as a forming material for a display device, a semiconductor device, an electronic component, a microelectromechanical system, an optically shaped object, an optical member, or a building material. Negative photosensitive polyimide resin composition. 前記請求項6乃至8のいずれか1項に記載のネガ型感光性ポリイミド樹脂組成物を用いて塗膜又は成形体を形成し、当該塗膜又は成形体を、所定パターン状に電磁波を照射し、照射後又は照射と同時に加熱し、前記照射部位の溶解性を変化させた後、現像することを特徴とするレリーフパターンの製造方法。   A coating film or a molded body is formed using the negative photosensitive polyimide resin composition according to any one of claims 6 to 8, and the coating film or the molded body is irradiated with electromagnetic waves in a predetermined pattern. A method for producing a relief pattern, comprising heating after irradiation or simultaneously with irradiation, changing the solubility of the irradiated portion, and then developing. 前記請求項6乃至8のいずれか1項に記載のネガ型感光性ポリイミド樹脂組成物又はその硬化物により少なくとも一部が形成されている、印刷物、塗料、シール剤、接着剤、表示装置、半導体装置、電子部品、微小電気機械システム、光造形物、光学部材又は建築材料のいずれかの物品。   Printed matter, paint, sealant, adhesive, display device, semiconductor, at least partly formed of the negative photosensitive polyimide resin composition according to any one of claims 6 to 8, or a cured product thereof. An article of any of an apparatus, an electronic component, a microelectromechanical system, an optically shaped object, an optical member, or a building material.
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