JP2013015729A - Alkali-soluble polymer, photosensitive resin composition containing the same, and use of the composition - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photosensitive resin composition that can be uniformly applied on a silicon wafer by a spin coating method even with a smaller discharge mass, and gives excellent uniformity within the plane of the obtained coating film, and to provide a method for manufacturing a cured relief pattern using the composition and a semiconductor device comprising the cured relief pattern.SOLUTION: The photosensitive resin composition contains at least an alkali-soluble resin (a) including a structure having a specified repeating unit, a photo-acid generator (b), and a solvent (c) comprising a ketone compound having a vapor pressure of 50 to 500 Pa at 25°C, and the photosensitive resin composition has a density of 0.95 to 1.10 g/cm.

Description

本発明は、半導体装置の表面保護膜及び層間絶縁膜等として有用な感光性樹脂組成物、該感光性樹脂組成物を用いた耐熱性を有する硬化レリーフパターンの製造方法、並びに該硬化レリーフパターンを有してなる半導体装置に関する。   The present invention relates to a photosensitive resin composition useful as a surface protective film and an interlayer insulating film of a semiconductor device, a method for producing a heat-resistant cured relief pattern using the photosensitive resin composition, and the cured relief pattern. The present invention relates to a semiconductor device.

半導体装置の表面保護膜、及び層間絶縁膜用の材料には、硬化後に耐熱性樹脂となるアルカリ性水溶液可溶性のポリヒドロキシアミド、例えばポリベンズオキサゾール(以下、「PBO」ともいう)前駆体を、感光性ジアゾキノン化合物などの光酸発生剤と混合してPBO前駆体組成物とし、このPBO前駆体組成物をポジ型感光性樹脂組成物として用いる方法が、例えば特許文献1に開示されている。   As a material for the surface protective film and interlayer insulating film of a semiconductor device, an alkaline aqueous solution-soluble polyhydroxyamide, for example, polybenzoxazole (hereinafter also referred to as “PBO”) precursor, which becomes a heat-resistant resin after curing, is photosensitive. For example, Patent Document 1 discloses a method in which a PBO precursor composition is prepared by mixing with a photoacid generator such as a reactive diazoquinone compound, and this PBO precursor composition is used as a positive photosensitive resin composition.

半導体装置を製造する過程において、該前駆体組成物をシリコンウエハー等の基板に塗布し、活性光線によるパターニングを行い、現像し、熱ポリベンズオキサゾール化処理等を施すことによって、該半導体装置の一部分となる表面保護膜、または層間絶縁膜等を容易に形成させることが出来る。
半導体メモリの一種である、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリやNAND型フラッシュメモリにおいては、近年、低コスト生産が強く求められている。半導体メモリの表面保護膜を形成する工程においても、低コストで表面保護膜を形成することが強く求められている。
In the process of manufacturing a semiconductor device, the precursor composition is applied to a substrate such as a silicon wafer, patterned with actinic rays, developed, and subjected to a thermal polybenzoxazole treatment, etc. Thus, a surface protective film or an interlayer insulating film can be easily formed.
In recent years, low-cost production has been strongly demanded for dynamic random access memory and NAND flash memory, which are a kind of semiconductor memory. Even in the step of forming the surface protective film of the semiconductor memory, it is strongly required to form the surface protective film at a low cost.

上述の感光性樹脂組成物は、一般的にγ−ブチルラクトン(以下、GBLと記載)を溶媒とした溶液状態(ワニス)で供される。感光性樹脂組成物を使用する際には、ポンプ等を用いて、感光性樹脂組成物をシリコンウエハー上に所定量を吐出させ、スピンコート法により製膜する。GBLを溶媒とした場合、吐出質量が多いと、ワニスがスピンコート時にシリコンウエハーから振り切られ、廃棄されるワニスの量が多くなり、吐出質量を少なくすると、シリコンウエハー上に全面に均一に塗布出来ないといった課題があった。   The above-described photosensitive resin composition is generally provided in a solution state (varnish) using γ-butyllactone (hereinafter referred to as GBL) as a solvent. When using the photosensitive resin composition, a predetermined amount of the photosensitive resin composition is discharged onto a silicon wafer using a pump or the like, and a film is formed by a spin coating method. When GBL is used as a solvent, if the discharge mass is large, the varnish is shaken off from the silicon wafer during spin coating, and the amount of varnish to be discarded increases. If the discharge mass is reduced, the varnish can be uniformly applied on the entire surface of the silicon wafer. There was a problem of not being.

感光性樹脂組成物の使用量及び廃棄量の低減の試みは、例えば、スプレー塗布による感光性樹脂組成物の使用量低減など、塗布方法による提案がなされているが、既存のスピンコーターに代わる新たな塗布装置を導入する必要があった。   Attempts to reduce the amount of use and disposal of photosensitive resin compositions have been proposed by application methods, such as reducing the amount of photosensitive resin composition used by spray coating, but a new alternative to existing spin coaters. It was necessary to introduce a proper coating apparatus.

特開昭63−096162号公報JP 63-096162 A 特開2001−139806号公報JP 2001-139806 A 特開2007−086215号公報JP 2007-086215 A 特開2006−031084号公報JP 2006-031084 A 特開2003−215789号公報JP 2003-215789 A 特開平8−120174号公報JP-A-8-120174

特許文献2には溶媒としてシクロヘキサノンを、特許文献3には溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(以下、PGMEAと記載)を用いた感光性樹脂組成物の開示があるが、後述の比較例に示すようにスピンコート法により塗膜すると、ワニスが回転塗布中に乾き、スピンコート膜が白化し、塗膜後の膜厚均一性に問題があった。   Patent Document 2 discloses a photosensitive resin composition using cyclohexanone as a solvent and Patent Document 3 using propylene glycol monomethyl ether acetate (hereinafter referred to as PGMEA) as a solvent. When the coating film was applied by spin coating, the varnish was dried during spin coating, the spin coating film was whitened, and there was a problem in film thickness uniformity after coating.

特許文献4には、溶媒可溶性のポリイミドの溶媒に2−オクタノンを使用する旨が溶剤の例示の中に開示があるが、後述の比較例に示すように樹脂起因によるスピンコート時の濡れ広がりの悪化が見られた。   Patent Document 4 discloses in the solvent examples that 2-octanone is used as the solvent of the solvent-soluble polyimide. However, as shown in the comparative examples described later, wetting spread at the time of spin coating due to the resin is disclosed. Deterioration was seen.

特許文献5の実施例4には、2-ヘプタノンを溶媒成分としたノボラック樹脂を用いた感光性樹脂組成物の開示があるが、後述の比較例に示すように樹脂起因によるスピンコート時の濡れ広がりの悪化が見られた。   In Example 4 of Patent Document 5, there is a disclosure of a photosensitive resin composition using a novolak resin containing 2-heptanone as a solvent component. However, as shown in a comparative example described later, wetting at the time of spin coating due to the resin A worsening of the spread was observed.

特許文献6の実施例2には、2−ヘプタノンを溶媒成分としたポリアミド酸を用いた感光性樹脂組成物の開示があるが、後述の比較例に示すように樹脂起因によるスピンコート時の濡れ広がりの悪化が見られた。   In Example 2 of Patent Document 6, there is a disclosure of a photosensitive resin composition using a polyamic acid containing 2-heptanone as a solvent component. However, as shown in a comparative example described later, wetting at the time of spin coating due to a resin A worsening of the spread was observed.

本発明は、より少ない吐出質量であっても、スピンコート法によりシリコンウエハー上へ全面に均一に塗布が出来、その塗膜の面内均一性が優れる感光性樹脂組成物、該組成物を用いた硬化レリーフパターンの製造方法、及び該硬化レリーフパターンを有してなる半導体装置を提供することを目的とする。   The present invention is a photosensitive resin composition that can be uniformly applied to the entire surface of a silicon wafer by a spin coating method even with a smaller discharge mass, and has excellent in-plane uniformity of the coating film, and uses the composition. It is an object of the present invention to provide a method for producing a cured relief pattern, and a semiconductor device having the cured relief pattern.

本発明者は、上述した従来技術の問題点に鑑み、鋭意検討した結果、特定構造のアルカリ可溶性樹脂と、溶媒として特定の構造を有する化合物を用い、感光性樹脂組成物の密度を低くすると、スピンコート法による塗膜作成時の濡れ広がりが向上することを見出した。また、適切な蒸気圧を持つ溶媒と適切な樹脂の組み合わせを選択することで、塗膜の面内均一性が向上することを見出した。その結果、上記の課題を解決する感光性樹脂組成物が得られることを見出し、本発明をなすに至った。   As a result of intensive studies in view of the above-described problems of the prior art, the present inventor uses a specific structure alkali-soluble resin and a compound having a specific structure as a solvent, and lowers the density of the photosensitive resin composition. We have found that wetting and spreading at the time of creating a coating film by the spin coating method is improved. It was also found that the in-plane uniformity of the coating is improved by selecting a combination of a solvent having an appropriate vapor pressure and an appropriate resin. As a result, it has been found that a photosensitive resin composition that solves the above problems can be obtained, and has led to the present invention.

すなわち、本発明は、以下の通りである。
[1] 下記一般式(1)で表される繰り返し単位を有する構造を含むアルカリ可溶性樹脂(a)、光酸発生剤(b)、25℃での蒸気圧が50〜500Paであるケトン化合物である溶媒(c)、を少なくとも含む感光性樹脂組成物であり、かつ、該感光性樹脂組成物の密度が0.95g/cm3〜1.10g/cm3である感光性樹脂組成物。
That is, the present invention is as follows.
[1] An alkali-soluble resin (a) containing a structure having a repeating unit represented by the following general formula (1), a photoacid generator (b), and a ketone compound having a vapor pressure of 50 to 500 Pa at 25 ° C. there solvent (c), at least including the photosensitive resin composition, and photosensitive resin composition density of the photosensitive resin composition is 0.95g / cm 3 ~1.10g / cm 3 .

Figure 2013015729
Figure 2013015729

(式中、X1及びY1は、各々独立に、少なくとも2個の炭素原子を有する2〜4価の有機基を表し、R1及びR2は、各々独立に、炭素原子数1〜10の炭化水素基を表し、n1+n2+n3+n4>0であり、そしてm1は、1〜1000の整数である。) (In the formula, X 1 and Y 1 each independently represent a divalent to tetravalent organic group having at least 2 carbon atoms, and R 1 and R 2 each independently represent from 1 to 10 carbon atoms. And n 1 + n 2 + n 3 + n 4 > 0, and m 1 is an integer from 1 to 1000.)

[2] (全アルカリ可溶性樹脂の質量)/〔(全アルカリ可溶性樹脂の質量)+(全溶媒の質量)〕=0.2〜0.5である[1]に記載の感光性樹脂組成物。
[3] 溶媒として、上記溶媒(c)と、γ−ブチルラクトンとを含み、全溶媒に占めるγ−ブチルラクトンの割合が、10〜65重量%の範囲である[1]又は[2]に記載の感光性樹脂組成物。
[4]さらに架橋剤(d)を含む、[1]〜[3]のいずれか1つに記載の感光性樹脂組成物。
[5]さらに、溶解促進剤(e)として、カルボン酸化合物又はフェノール性化合物を含む[1]〜[4]のいずれか一つに記載の感光性樹脂組成物。
[6] 上記(c)溶媒は、2−ノナノン、2−オクタノン、及び2−ヘプタノンからなる群より選ばれる少なくとも一種の溶媒である[1]〜[5]のいずれか一つに記載の感光性樹脂組成物。
[7] 上記光酸発生剤(b)は、キノンジアジド化合物である[1]〜[6]のいずれか一つに記載の感光性樹脂組成物。
[2] (Mass of total alkali-soluble resin) / [(Mass of total alkali-soluble resin) + (Mass of all solvent)] = 0.2 to 0.5 The photosensitive resin composition according to [1] .
[3] In the above [1] or [2], the solvent includes the solvent (c) and γ-butyllactone, and the proportion of γ-butyllactone in the total solvent is in the range of 10 to 65% by weight. The photosensitive resin composition as described.
[4] The photosensitive resin composition according to any one of [1] to [3], further including a crosslinking agent (d).
[5] The photosensitive resin composition according to any one of [1] to [4], further comprising a carboxylic acid compound or a phenolic compound as a dissolution accelerator (e).
[6] The photosensitivity according to any one of [1] to [5], wherein the solvent (c) is at least one solvent selected from the group consisting of 2-nonanone, 2-octanone, and 2-heptanone. Resin composition.
[7] The photosensitive resin composition according to any one of [1] to [6], wherein the photoacid generator (b) is a quinonediazide compound.

[8] [1]〜[7]のいずれか1つに記載の感光性樹脂組成物を層またはフィルムの形で基板上に形成する工程、
該感光性樹脂組成物を露光する工程、
該露光の後の感光性樹脂組成物を現像してレリーフパターンを形成する工程、及び
該レリーフパターンを加熱して硬化レリーフパターンを形成する工程
を含む、硬化レリーフパターンの製造方法。
[9] [8]に記載の硬化レリーフパターンの製造方法により得られる硬化レリーフパターンを有して成る、半導体装置。
[8] A step of forming the photosensitive resin composition according to any one of [1] to [7] on a substrate in the form of a layer or a film,
Exposing the photosensitive resin composition;
A method for producing a cured relief pattern, comprising: developing a photosensitive resin composition after the exposure to form a relief pattern; and heating the relief pattern to form a cured relief pattern.
[9] A semiconductor device comprising a cured relief pattern obtained by the method for producing a cured relief pattern according to [8].

本発明によれば、より少ない吐出質量で、スピンコート法による塗膜作成時の濡れ広がり性に優れ、その塗膜の面内均一性が優れる感光性樹脂組成物、該感光性樹脂組成物を用いた硬化レリーフパターンの製造方法、および該硬化レリーフパターンを有してなる半導体装置が提供することができる。   According to the present invention, a photosensitive resin composition that is excellent in wetting and spreading at the time of creating a coating film by a spin coating method with a smaller discharge mass and excellent in-plane uniformity of the coating film, the photosensitive resin composition The manufacturing method of the used cured relief pattern and the semiconductor device having the cured relief pattern can be provided.

<感光性樹脂組成物>
本発明の感光性樹脂組成物を構成する各成分について、以下に具体的に説明する。
[下記一般式(1)で表される繰り返し単位を有する構造を含むアルカリ可溶性樹脂(a)]
<Photosensitive resin composition>
Each component which comprises the photosensitive resin composition of this invention is demonstrated concretely below.
[Alkali-soluble resin (a) including a structure having a repeating unit represented by the following general formula (1)]

Figure 2013015729
Figure 2013015729

(式中、X1及びY1は、各々独立に、少なくとも2個の炭素原子を有する2〜4価の有機基を表し、R1及びR2は、各々独立に、炭素原子数1〜10の炭化水素基を表し、n1+n2+n3+n4>0であり、そしてm1は、1〜1000の整数である。) (In the formula, X 1 and Y 1 each independently represent a divalent to tetravalent organic group having at least 2 carbon atoms, and R 1 and R 2 each independently represent from 1 to 10 carbon atoms. And n 1 + n 2 + n 3 + n 4 > 0, and m 1 is an integer from 1 to 1000.)

本発明における感光性樹脂組成物としては、スピンコート法による塗膜作成時の吐出質量が削減出来るという観点と、塗膜の面内均一性が向上する観点から、上記一般式(1)で表される繰り返し単位を有する構造、すなわちポリベンゾオキサゾール前駆体構造を含むアルカリ可溶性樹脂(a)を、アルカリ可溶性樹脂全体のなかで一部含む。
ポリベンゾオキサゾール前駆体構造を有する樹脂(以下、「PBO前駆体」、「ポリヒドロキシアミド」とも言う)について詳細に述べる。
The photosensitive resin composition in the present invention is represented by the above general formula (1) from the viewpoint that the discharge mass at the time of coating film creation by spin coating can be reduced and the in-plane uniformity of the coating film is improved. The alkali-soluble resin (a) containing a structure having a repeating unit, that is, a polybenzoxazole precursor structure is partially included in the entire alkali-soluble resin.
A resin having a polybenzoxazole precursor structure (hereinafter also referred to as “PBO precursor” or “polyhydroxyamide”) will be described in detail.

該ジヒドロキシジアミドを構成する繰り返し単位は、Y1(OH)n2(COOR2n4(COOH)2の構造を有するジカルボン酸、及びX1(NH22(OH)n1(COOR1n3構造を有するジアミン、例えばビスアミノフェノールを重縮合させた構造を有する。該ビスアミノフェノールの2組のアミノ基とヒドロキシ基はそれぞれ互いにオルト位にある。該ポリヒドロキシアミドは約280〜400℃に加熱されることによって閉環して、耐熱性樹脂であるポリベンズオキサゾールに変化する。m1は1〜1000の範囲が好ましく、3〜50の範囲がより好ましく、3〜30の範囲であることが最も好ましい。 The repeating unit constituting the dihydroxydiamide is a dicarboxylic acid having a structure of Y 1 (OH) n2 (COOR 2 ) n4 (COOH) 2 , and an X 1 (NH 2 ) 2 (OH) n1 (COOR 1 ) n3 structure. A diamine having a structure such as bisaminophenol is polycondensed. The two amino and hydroxy groups of the bisaminophenol are each in the ortho position. When the polyhydroxyamide is heated to about 280 to 400 ° C., the ring is closed, and the polyhydroxyamide is changed to polybenzoxazole which is a heat resistant resin. m 1 is preferably in the range of 1 to 1000, more preferably in the range of 3 to 50, and most preferably in the range of 3 to 30.

1(NH22(OH)n1(COOR1n3構造を有するジアミン、例えばビスアミノフェノール化合物としては、例えば、3,3’−ジヒドロキシベンジジン、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシビフェニル、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジヒドロキシビフェニル、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、ビス−(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)メタン、2,2−ビス−(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス−(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス−(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス−(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)メタン、2,2−ビス−(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)プロパン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジヒドロキシベンゾフェノン、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、1,4−ジアミノ−2,5−ジヒドロキシベンゼン、1,3−ジアミノ−2,4−ジヒドロキシベンゼン、及び1,3−ジアミノ−4,6−ジヒドロキシベンゼンなどが挙げられる。これらのビスアミノフェノール化合物は単独あるいは混合して使用してもよい。
これらのX1(NH22(OH)n1(COOR1n3構造を有するジアミンのうち、特に好ましいものは、X1が下記から選ばれる有機基の場合である。
Examples of diamines having a X 1 (NH 2 ) 2 (OH) n1 (COOR 1 ) n3 structure, such as bisaminophenol compounds, include 3,3′-dihydroxybenzidine, 3,3′-diamino-4,4 ′. -Dihydroxybiphenyl, 4,4'-diamino-3,3'-dihydroxybiphenyl, 3,3'-diamino-4,4'-dihydroxydiphenylsulfone, 4,4'-diamino-3,3'-dihydroxydiphenylsulfone Bis- (3-amino-4-hydroxyphenyl) methane, 2,2-bis- (3-amino-4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis- (3-amino-4-hydroxyphenyl) hexa Fluoropropane, 2,2-bis- (4-amino-3-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, bis- (4-amino-3-hydroxy) Cyphenyl) methane, 2,2-bis- (4-amino-3-hydroxyphenyl) propane, 4,4′-diamino-3,3′-dihydroxybenzophenone, 3,3′-diamino-4,4′-dihydroxy Benzophenone, 4,4′-diamino-3,3′-dihydroxydiphenyl ether, 3,3′-diamino-4,4′-dihydroxydiphenyl ether, 1,4-diamino-2,5-dihydroxybenzene, 1,3-diamino Examples include -2,4-dihydroxybenzene and 1,3-diamino-4,6-dihydroxybenzene. These bisaminophenol compounds may be used alone or in combination.
Among these diamines having the X 1 (NH 2 ) 2 (OH) n1 (COOR 1 ) n3 structure, particularly preferred is the case where X 1 is an organic group selected from the following.

Figure 2013015729
Figure 2013015729

また、X1(NH22(OH)n1(COOR1n3構造を有するジアミンとして、分子内に2組の互いにオルト位にあるアミド結合とフェノール性水酸基を有するジアミン(以下、「分子内にPBO前駆体構造を有するジアミン」という。)を使用することもできる。例えば、上述したビスアミノフェノールに2分子のニトロ安息香酸を反応させて還元することにより得られる、下記一般式で示されるジアミンが挙げられる。 In addition, as a diamine having the X 1 (NH 2 ) 2 (OH) n1 (COOR 1 ) n3 structure, two diamine bonds having an amide bond and a phenolic hydroxyl group in the ortho position relative to each other in the molecule (hereinafter referred to as “intramolecular It is also possible to use a diamine having a PBO precursor structure. Examples thereof include diamines represented by the following general formula, which are obtained by reacting bisaminophenol with two molecules of nitrobenzoic acid for reduction.

Figure 2013015729
Figure 2013015729

(式中、X3 は少なくとも2個以上の炭素原子を有する4価の有機基であり、前述したX1で示される有機基として好ましいものからなる群から選択される少なくとも1つの有機基であることが好ましい。) (In the formula, X 3 is a tetravalent organic group having at least 2 carbon atoms, and is at least one organic group selected from the group consisting of preferable organic groups represented by X 1 described above. Is preferred.)

分子内にPBO前駆体構造を有するジアミンを得るための別法としては、Y3(COCl)2の構造を有するジカルボン酸ジクロリドに2分子のニトロアミノフェノールを反応させて還元し、下記一般式で示されるジアミンを得る方法もある。 As another method for obtaining a diamine having a PBO precursor structure in the molecule, the dicarboxylic acid dichloride having the structure of Y 3 (COCl) 2 is reacted with two molecules of nitroaminophenol for reduction. There are also ways to obtain the indicated diamines.

Figure 2013015729
Figure 2013015729

(式中、Y3は少なくとも2個以上の炭素原子を有する2価の有機基であり、後述するY1で示される有機基として好ましいものからなる群から選択される少なくとも1つの有機基であることが好ましい。) (In the formula, Y 3 is a divalent organic group having at least 2 carbon atoms, and is at least one organic group selected from the group consisting of preferable organic groups represented by Y 1 described later. Is preferred.)

また、X1(NH22(OH)n1(COOR1n3構造を有するビスアミノフェノールとして、分子内に2組のポリイミド前駆体構造を持つ(以下、「分子内にPI前駆体構造を有するビスアミノフェノール」という。)を使用することもできる。このようなビスアミノフェノール化合物を得る方法としては、例えば、テトラカルボン酸二無水物をモノアルコール、またはモノアミン等で開環したジカルボン酸と、互いにオルトの位置にヒドロキシ基とニトロ基を有するアニリンを2分子縮合させた後、ニトロ基を還元し、下記一般式で示されるビスアミノフェノールを得る方法もある。 In addition, as a bisaminophenol having a X 1 (NH 2 ) 2 (OH) n1 (COOR 1 ) n3 structure, it has two polyimide precursor structures in the molecule (hereinafter referred to as “PI precursor structure in the molecule”). Can also be used. As a method for obtaining such a bisaminophenol compound, for example, dicarboxylic acid obtained by ring-opening tetracarboxylic dianhydride with monoalcohol or monoamine, and aniline having a hydroxy group and a nitro group at the ortho positions of each other are used. There is also a method of obtaining bisaminophenol represented by the following general formula by condensing two molecules and then reducing the nitro group.

Figure 2013015729
Figure 2013015729

(式中、Y4 は少なくとも4個以上の炭素原子を有する4価の有機基であり、R1は炭素原子数1〜10の炭化水素基を表す。) (In the formula, Y 4 is a tetravalent organic group having at least 4 carbon atoms, and R 1 represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.)

原料のX1(NH22(OH)n1(COOR1n3構造を有するジアミンに由来する構造以外に一部、ヒドロキシ基を有さないジアミンを用いてもよい。そのようなジアミンとしては、芳香族ジアミン、シリコンジアミンなどが挙げられる。 In addition to the structure derived from the diamine having the raw material X 1 (NH 2 ) 2 (OH) n1 (COOR 1 ) n3 structure, a diamine partially having no hydroxy group may be used. Examples of such diamines include aromatic diamines and silicon diamines.

このうち芳香族ジアミンとしては、例えば、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、2,4−トリレンジアミン、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ホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,4’−ジアミノジフェニルスルホン、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、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ケトン、4,4’−ジアミノジフェニルケトン、3,4’−ジアミノジフェニルケトン、2,2’−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、2,2’−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、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(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4−メチル−2,4−ビス(4−アミノフェニル)−1−ペンテン、4−メチル−2,4−ビス(4−アミノフェニル)−2−ペンテン、1,4−ビス(α,α−ジメチル−4−アミノベンジル)ベンゼン、イミノ−ジ−p−フェニレンジアミン、1,5−ジアミノナフタレン、2,6−ジアミノナフタレン、4−メチル−2,4−ビス(4−アミノフェニル)ペンタン、5(または6)−アミノ−1−(4−アミノフェニル)−1,3,3−トリメチルインダン、ビス(p−アミノフェニル)ホスフィンオキシド、4,4’−ジアミノアゾベンゼン、4,4’−ジアミノジフェニル尿素、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]ベンゾフェノン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ジフェニルスルホン、4,4’−ビス[4−(α,α−ジメチル−4−アミノベンジル)フェノキシ]ベンゾフェノン、4,4’−ビス[4−(α,α―ジメチル−4−アミノベンジル)フェノキシ]ジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、フェニルインダンジアミン、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、o−トルイジンスルホン、2,2−ビス(4−アミノフェノキシフェニル)プロパン、ビス(4−アミノフェノキシフェニル)スルホン、ビス(4−アミノフェノキシフェニル)スルフィド、1,4−(4−アミノフェノキシフェニル)ベンゼン、1,3−(4−アミノフェノキシフェニル)ベンゼン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、4,4’−ジ−(3−アミノフェノキシ)ジフェニルスルホン、及び4,4’−ジアミノベンズアニリド等、ならびにこれら芳香族ジアミンの芳香核の水素原子が、塩素原子、フッ素原子、臭素原子、メチル基、メトキシ基、シアノ基、及びフェニル基からなる群より選ばれた少なくとも一種の基または原子によって置換された化合物が挙げられる。   Among these, examples of the aromatic diamine include m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 2,4-tolylenediamine, 3,3′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, and 4,4′-diamino. Diphenyl ether, 3,3′-diaminodiphenylsulfone, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, 3,4′-diaminodiphenylsulfone, 3,3′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 3,4′- Diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, 3,3′-diaminodiphenyl ketone, 4,4′-diaminodiphenyl ketone, 3,4′-diaminodiphenyl ketone, 2,2′-bis (4-aminophenyl) ) Propane, 2,2'-bis (4-a Nophenyl) hexafluoropropane, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4-methyl-2 , 4-bis (4-aminophenyl) -1-pentene, 4-methyl-2,4-bis (4-aminophenyl) -2-pentene, 1,4-bis (α, α-dimethyl-4-amino) Benzyl) benzene, imino-di-p-phenylenediamine, 1,5-diaminonaphthalene, 2,6-diaminonaphthalene, 4-methyl-2,4-bis (4-aminophenyl) pentane, 5 (or 6)- Amino-1- (4-aminophenyl) -1,3,3-trimethylindane, bis (p-aminophenyl) phosphine oxide, 4,4′-diaminoazobenzene 4,4′-diaminodiphenylurea, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] benzophenone, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) diphenylsulfone, 4,4′- Bis [4- (α, α-dimethyl-4-aminobenzyl) phenoxy] benzophenone, 4,4′-bis [4- (α, α-dimethyl-4-aminobenzyl) phenoxy] diphenylsulfone, 4,4 ′ -Diaminobiphenyl, 4,4'-diaminobenzophenone, phenylindanediamine, 3,3'-dimethoxy-4,4'-diaminobipheny 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, o-toluidine sulfone, 2,2-bis (4-aminophenoxyphenyl) propane, bis (4-aminophenoxyphenyl) sulfone, bis (4- Aminophenoxyphenyl) sulfide, 1,4- (4-aminophenoxyphenyl) benzene, 1,3- (4-aminophenoxyphenyl) benzene, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, 4,4′- Di- (3-aminophenoxy) diphenylsulfone, 4,4′-diaminobenzanilide and the like, and the hydrogen atom of the aromatic nucleus of these aromatic diamines are a chlorine atom, a fluorine atom, a bromine atom, a methyl group, a methoxy group, Substituted by at least one group or atom selected from the group consisting of a cyano group and a phenyl group Compounds, and the like.

また、基材との接着性を高めるためにX1(NH22(OH)n1(COOR1n3構造を有するジアミンの一部に、シリコンジアミンを選択することができ、この例としては、ビス(4−アミノフェニル)ジメチルシラン、ビス(4−アミノフェニル)テトラメチルシロキサン、ビス(4−アミノフェニル)テトラメチルジシロキサン、ビス(γ−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、1,4−ビス(γ−アミノプロピルジメチルシリル)ベンゼン、ビス(4−アミノブチル)テトラメチルジシロキサン、ビス(γ−アミノプロピル)テトラフェニルジシロキサン等が挙げられる。
1(OH)n2(COOR2n4(COOH)2の構造を有するジカルボン酸としては、Y1 が下記から選ばれた、芳香族を含む基、脂環式基、又は脂肪族基であるジカルボン酸が挙げられる。
Moreover, in order to improve adhesiveness with a base material, silicon diamine can be selected as a part of diamine having X 1 (NH 2 ) 2 (OH) n1 (COOR 1 ) n3 structure. Bis (4-aminophenyl) dimethylsilane, bis (4-aminophenyl) tetramethylsiloxane, bis (4-aminophenyl) tetramethyldisiloxane, bis (γ-aminopropyl) tetramethyldisiloxane, 1,4- Examples thereof include bis (γ-aminopropyldimethylsilyl) benzene, bis (4-aminobutyl) tetramethyldisiloxane, and bis (γ-aminopropyl) tetraphenyldisiloxane.
As the dicarboxylic acid having a structure of Y 1 (OH) n2 (COOR 2 ) n4 (COOH) 2 , Y 1 is a group containing an aromatic group, an alicyclic group, or an aliphatic group selected from the following: Dicarboxylic acid is mentioned.

Figure 2013015729
Figure 2013015729

(式中、A1は、−CH2−、−O−、−S−、−SO2−、−CO−、−NHCO−、−C(CF32−、及び単結合からなる群から選択される2価の基であり、m5は1〜30の整数であり、L1は、アルキル基、不飽和基、及びハロゲン原子からなる群から選択される基であり、jは0〜4、kは0〜1、lは0〜2の整数である。) Wherein A 1 is selected from the group consisting of —CH 2 —, —O—, —S—, —SO 2 —, —CO—, —NHCO—, —C (CF 3 ) 2 —, and a single bond. A divalent group selected; m 5 is an integer of 1 to 30; L 1 is a group selected from the group consisting of an alkyl group, an unsaturated group, and a halogen atom; 4, k is an integer from 0 to 1, and l is an integer from 0 to 2.)

また、上記Y1(OH)n2(COOR2n4(COOH)2構造を有するジカルボン酸の一部または全部に、5−アミノイソフタル酸の誘導体を用いることもできる。
該誘導体を得るために5−アミノイソフタル酸に対して反応させる具体的な化合物としては、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物、エキソ−3,6−エポキシ−1,2,3,6−テトラヒドロフタル酸無水物、3−エチニル−1,2−フタル酸無水物、4−エチニル−1,2−フタル酸無水物、シス−4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、1−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、マレイン酸無水物、無水シトラコン酸、無水イタコン酸、無水エンドメチレンテトラヒドロフタル酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロフタル酸無水物、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、アリルスクシン酸無水物、イソシアナートエチルメタクリレート、3−イソプロペニル−α,α−ジメチルベンジルイソシアネート、3−シクロヘキセン−1−カルボン酸クロライド、2−フランカルボン酸クロリド、クロトン酸クロリド、ケイ皮酸クロリド、メタクリル酸クロリド、アクリル酸クロリド、プロピオリック酸クロリド、テトロリック酸クロリド、チオフェン−2−アセチルクロリド、p−スチレンスルフォニルクロリド、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル、クロロぎ酸メチルエステル、クロロぎ酸エチルエステル、クロロぎ酸n−プロピルエステル、クロロぎ酸イソプロピルエステル、クロロぎ酸イソブチルエステル、クロロぎ酸2−エトキシエステル、クロロぎ酸−sec−ブチルエステル、クロロぎ酸ベンジルエステル、クロロぎ酸2−エチルヘキシルエステル、クロロぎ酸アリルエステル、クロロぎ酸フェニルエステル、クロロぎ酸2,2,2−トリクロロエチルエステル、クロロぎ酸−2−ブトキシエチルエステル、クロロぎ酸−p−ニトロベンジルエステル、クロロぎ酸−p−メトキシベンジルエステル、クロロぎ酸イソボルニルベンジルエステル、クロロぎ酸−p−ビフェニルイソプロピルベンジルエステル、2−t−ブチルオキシカルボニル−オキシイミノ−2−フェニルアセトニトリル、S−t−ブチルオキシカルボニル−4,6−ジメチル−チオピリミジン、ジ−t−ブチル−ジカルボナート、N−エトキシカルボニルフタルイミド、エチルジチオカルボニルクロリド、ぎ酸クロリド、ベンゾイルクロリド、p−トルエンスルホン酸クロリド、メタンスルホン酸クロリド、アセチルクロリド、塩化トリチル、トリメチルクロロシラン、ヘキサメチルジシラザン、N,O−ビス(トリメチルシリル)アセトアミド、ビス(トリメチルシリル)トリフルオロアセトアミド、(N,N−ジメチルアミノ)トリメチルシラン、(ジメチルアミノ)トリメチルシラン、トリメチルシリルジフェニル尿素、ビス(トリメチルシリル)尿素、イソシアン酸フェニル、イソシアン酸n−ブチル、イソシアン酸n−オクタデシル、イソシアン酸o−トリル、1,2−フタル酸無水物、及びシス−1,2−シクロヘキサンジカルボン酸無水物、及びグルタル酸無水物が挙げられる。
In addition, a derivative of 5-aminoisophthalic acid can be used for a part or all of the dicarboxylic acid having the Y 1 (OH) n2 (COOR 2 ) n4 (COOH) 2 structure.
Specific compounds to be reacted with 5-aminoisophthalic acid to obtain the derivative include 5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride, exo-3,6-epoxy-1,2,3, 6-tetrahydrophthalic anhydride, 3-ethynyl-1,2-phthalic anhydride, 4-ethynyl-1,2-phthalic anhydride, cis-4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, 1 -Cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, maleic anhydride, citraconic anhydride, itaconic anhydride, endomethylenetetrahydrophthalic anhydride, methylendomethylenetetrahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, allyl succinic anhydride , Isocyanate ethyl methacrylate, 3-isopropenyl-α, α-dimethylbenzyl isocyanate 3-cyclohexene-1-carboxylic acid chloride, 2-furancarboxylic acid chloride, crotonic acid chloride, cinnamic acid chloride, methacrylic acid chloride, acrylic acid chloride, propiolic acid chloride, tetrolic acid chloride, thiophene-2-acetyl chloride, p-styrene sulfonyl chloride, glycidyl methacrylate, allyl glycidyl ether, chloroformate methyl ester, chloroformate ethyl ester, chloroformate n-propyl ester, chloroformate isopropyl ester, chloroformate isobutyl ester, chloroformate 2- Ethoxy ester, chloroformate-sec-butyl ester, chloroformate benzyl ester, chloroformate 2-ethylhexyl ester, chloroformate allyl ester, chloroformate phenyl ester, chloroformate 2,2,2-trichloroethyl ester, chloroformate-2-butoxyethyl ester, chloroformate-p-nitrobenzyl ester, chloroformate-p-methoxybenzyl ester, chloroformate isobornylbenzyl ester, chloro Formic acid-p-biphenylisopropylbenzyl ester, 2-t-butyloxycarbonyl-oxyimino-2-phenylacetonitrile, St-butyloxycarbonyl-4,6-dimethyl-thiopyrimidine, di-tert-butyl-dicarbonate N-ethoxycarbonylphthalimide, ethyldithiocarbonyl chloride, formic acid chloride, benzoyl chloride, p-toluenesulfonic acid chloride, methanesulfonic acid chloride, acetyl chloride, trityl chloride, trimethylchlorosilane, hexamethyldisilazaza N, O-bis (trimethylsilyl) acetamide, bis (trimethylsilyl) trifluoroacetamide, (N, N-dimethylamino) trimethylsilane, (dimethylamino) trimethylsilane, trimethylsilyldiphenylurea, bis (trimethylsilyl) urea, phenyl isocyanate N-butyl isocyanate, n-octadecyl isocyanate, o-tolyl isocyanate, 1,2-phthalic anhydride, and cis-1,2-cyclohexanedicarboxylic anhydride, and glutaric anhydride.

さらには、Y1(OH)n2(COOR2n4(COOH)2構造を有するジカルボン酸として、テトラカルボン酸二無水物をモノアルコール、またはモノアミン等で開環したジカルボン酸を使用することもできる。ここでモノアルコールの例としては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、t−ブタノール、ベンジルアルコール等が挙げられる。モノアミンの例としては、ブチルアミン、アニリン等が挙げられる。上記のテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の化学式で示される化合物が挙げられる。 Furthermore, as a dicarboxylic acid having a Y 1 (OH) n2 (COOR 2 ) n4 (COOH) 2 structure, a dicarboxylic acid obtained by ring-opening a tetracarboxylic dianhydride with a monoalcohol or a monoamine can also be used. . Here, examples of monoalcohol include methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, t-butanol, benzyl alcohol and the like. Examples of monoamines include butylamine and aniline. As an example of said tetracarboxylic dianhydride, the compound shown by following Chemical formula is mentioned.

Figure 2013015729
Figure 2013015729

(式中、Bは、−CH2−、−O−、−S−、−SO2−、−CO−、−NHCO−、及び−C(CF32−、−COO−からなる群から選択される2価の基を表す。) (In the formula, B is selected from the group consisting of —CH 2 —, —O—, —S—, —SO 2 —, —CO—, —NHCO—, and —C (CF 3 ) 2 —, —COO—. Represents a divalent group selected.)

または別法としてテトラカルボン酸二無水物とビスアミノフェノールもしくはジアミンを反応させて、生成するカルボン酸残基を、モノアルコールまたはモノアミンにより、エステル化またはアミド化することもできる。
また、ビスアミノフェノールに対してトリメリット酸クロリドを反応させて、テトラカルボン酸二無水物を生成し、上記のテトラカルボン酸二無水物と同様の方法で開環してジカルボン酸として使用することもできる。ここで得られるテトラカルボン酸二無水物としては下記の化学式で示される化学式が挙げられる。
Alternatively, tetracarboxylic dianhydride can be reacted with bisaminophenol or diamine, and the resulting carboxylic acid residue can be esterified or amidated with a monoalcohol or monoamine.
Also, trimellitic acid chloride is reacted with bisaminophenol to produce tetracarboxylic dianhydride, and ring-opened in the same manner as the above tetracarboxylic dianhydride and used as dicarboxylic acid You can also. Examples of the tetracarboxylic dianhydride obtained here include chemical formulas shown below.

Figure 2013015729
Figure 2013015729

(式中、X4は、X1(OH)2(NH−)2で表される2価の有機基を表す。) (In the formula, X 4 represents a divalent organic group represented by X 1 (OH) 2 (NH—) 2 ).

ポリヒドロキシアミドを合成するための前記ジカルボン酸とビスアミノフェノール化合物(ジアミン)の重縮合の方法としては、ジカルボン酸と塩化チオニルを使用してジ酸クロライドとしたのちにビスアミノフェノール(ジアミン)を作用させる方法、またはジカルボン酸とビスアミノフェノール(ジアミン)をジシクロヘキシルカルボジイミドにより重縮合させる方法等が挙げられる。ジシクロヘキシルカルボジイミドを使用する方法においては同時にヒドロキシベンズトリアゾールを作用させることもできる。   As a method of polycondensation of the dicarboxylic acid and bisaminophenol compound (diamine) for synthesizing polyhydroxyamide, dicarboxylic acid and thionyl chloride are used to form diacid chloride, and then bisaminophenol (diamine) is used. And a method of polycondensation of dicarboxylic acid and bisaminophenol (diamine) with dicyclohexylcarbodiimide. In the method using dicyclohexylcarbodiimide, hydroxybenztriazole can be allowed to act simultaneously.

前述の一般式(1)で示される繰り返し単位を有するポリヒドロキシアミドにおいて、その末端基を有機基(以下、「封止基」という)で封止して使用することも好ましい。ヒドロキシポリアミドの重縮合において、ジカルボン酸成分をビスアミノフェノール成分とジアミン成分の和に比べて過剰のモル数で使用する場合には、封止基としては、アミノ基、または水酸基を有する化合物を用いるのが好ましい。該化合物の例としては、アニリン、エチニルアニリン、ノルボルネンアミン、ブチルアミン、プロパルギルアミン、エタノール、プロパルギルアルコール、ベンジルアルコール、ヒドロキシエチルメタクリレート、及びヒドロキシエチルアクリレート等が挙げられる。   In the polyhydroxyamide having the repeating unit represented by the above general formula (1), it is also preferable to use the terminal group by sealing the end group with an organic group (hereinafter referred to as “sealing group”). In the polycondensation of hydroxypolyamide, when the dicarboxylic acid component is used in an excess number of moles compared to the sum of the bisaminophenol component and the diamine component, an amino group or a compound having a hydroxyl group is used as the sealing group. Is preferred. Examples of the compound include aniline, ethynylaniline, norborneneamine, butylamine, propargylamine, ethanol, propargyl alcohol, benzyl alcohol, hydroxyethyl methacrylate, and hydroxyethyl acrylate.

逆にビスアミノフェノール成分とジアミン成分の和をジカルボン酸成分に比べて過剰のモル数で使用する場合には、封止基としては、酸無水物、カルボン酸、酸クロリド、イソシアネート基等を有する化合物を用いるのが好ましい。該化合物の例としては、ベンゾイルクロリド、ノルボルネンジカルボン酸無水物、ノルボルネンカルボン酸、エチニルフタル酸無水物、グルタル酸無水物、無水マレイン酸、無水フタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸無水物、メチルシクロヘキサンジカルボン酸無水物、シクロへキセンジカルボン酸無水物、メタクリロイルオキシエチルメタクリレート、フェニルイソシアネート、メシルクロリド、及びトシルクロリド等が挙げられる。   Conversely, when the sum of the bisaminophenol component and the diamine component is used in an excessive number of moles compared to the dicarboxylic acid component, the sealing group has an acid anhydride, carboxylic acid, acid chloride, isocyanate group, etc. It is preferable to use a compound. Examples of the compound include benzoyl chloride, norbornene dicarboxylic anhydride, norbornene carboxylic acid, ethynyl phthalic anhydride, glutaric anhydride, maleic anhydride, phthalic anhydride, cyclohexane dicarboxylic anhydride, methylcyclohexane dicarboxylic anhydride Products, cyclohexenedicarboxylic anhydride, methacryloyloxyethyl methacrylate, phenyl isocyanate, mesyl chloride, and tosyl chloride.

また、感光性樹脂組成物に、上記、ポリベンゾオキサゾール前駆体構造を分子内に有するアルカリ可溶性樹脂(a)以外に、他のアルカリ可溶性樹脂、例えば、フェノール樹脂や、フェノール樹脂の誘導体を混合してもよい。具体例としては、ノボラック樹脂、レゾール樹脂及びポリヒドロキシスチレン樹脂等が挙げられる。
ノボラック樹脂としては、レジストの技術分野で広く用いられているものを使用することができる。このノボラック樹脂は、例えば、フェノール類と、アルデヒド類又はケトン類とを酸性触媒の存在下で反応させることにより得ることができる。
In addition to the above-described alkali-soluble resin (a) having a polybenzoxazole precursor structure in the molecule, other alkali-soluble resins such as phenol resin and phenol resin derivatives are mixed into the photosensitive resin composition. May be. Specific examples include novolak resins, resole resins, and polyhydroxystyrene resins.
As the novolac resin, those widely used in the technical field of resists can be used. This novolac resin can be obtained, for example, by reacting phenols with aldehydes or ketones in the presence of an acidic catalyst.

中でも、メタクレゾールとパラクレゾールとを併用し、これらと、ホルムアルデヒド、ホルマリン又はパラホルムアルデヒドとを縮合反応させたノボラック樹脂が、感度制御性の観点から特に好ましい。メタクレゾールとパラクレゾールとの仕込み質量比は、通常、20:80〜80:20、好ましくは50:50〜70:30である。   Among these, a novolak resin obtained by concomitant use of metacresol and paracresol and a condensation reaction of these with formaldehyde, formalin or paraformaldehyde is particularly preferable from the viewpoint of sensitivity controllability. The charging mass ratio of metacresol to paracresol is usually 20:80 to 80:20, preferably 50:50 to 70:30.

分子量は、質量平均分子量で、通常、1,000〜20,000、好ましくは1,000〜15,000、より好ましくは1,000〜10,000の範囲である。上記樹脂の質量平均分子量は、合成条件を調整することにより、所望の範囲に制御することができる。また、分子量分布が狭い方が、光感度が高くなるため、合成により得られた樹脂を適当な溶解度を持つ有機溶剤で固−液抽出したり、樹脂を良溶剤に溶解させて貧溶剤中に滴下したり、又は貧溶剤を滴下して固−液若しくは液−液抽出したりして分子量分布を制御してもよい。このノボラック樹脂の具体例としては、EP4000B(旭有機材工業:商品名)、EP4020G(旭有機材工業:商品名)、EP4050G(旭有機材工業:商品名)、EP4080G(旭有機材工業:商品名)等が挙げられる。   The molecular weight is a mass average molecular weight and is usually in the range of 1,000 to 20,000, preferably 1,000 to 15,000, and more preferably 1,000 to 10,000. The mass average molecular weight of the resin can be controlled within a desired range by adjusting the synthesis conditions. In addition, the narrower the molecular weight distribution, the higher the photosensitivity, so that the resin obtained by synthesis is solid-liquid extracted with an organic solvent having an appropriate solubility, or the resin is dissolved in a good solvent and placed in a poor solvent. The molecular weight distribution may be controlled by dripping, or by dropping a poor solvent and performing solid-liquid or liquid-liquid extraction. Specific examples of this novolak resin include EP4000B (Asahi Organic Materials Industry: trade name), EP4020G (Asahi Organic Materials Industry: trade name), EP4050G (Asahi Organic Materials Industry: trade name), EP4080G (Asahi Organic Materials Industry: product). Name).

次に、ポリヒドロキシスチレン樹脂及びその誘導体について詳述する。ポリヒドロキシスチレン樹脂及びその誘導体の具体例としては、例えば、ポリ−o−ヒドロキシスチレン、ポリ−m−ヒドロキシスチレン、ポリ−p−ヒドロキシスチレン、ポリ−α−メチル−o−ヒドロキシスチレン、ポリ−α−メチル−m−ヒドロキシスチレン、ポリ−α−メチル−p−ヒドロキシスチレン又はこれらの部分アセチル化物、シリル化物等が挙げられる。これらのポリヒドロキシスチレン樹脂又はその誘導体の質量平均分子量は、通常3,000〜100,000、特に好ましくは4,000〜20,000の範囲である。   Next, the polyhydroxystyrene resin and derivatives thereof will be described in detail. Specific examples of the polyhydroxystyrene resin and derivatives thereof include, for example, poly-o-hydroxystyrene, poly-m-hydroxystyrene, poly-p-hydroxystyrene, poly-α-methyl-o-hydroxystyrene, poly-α. -Methyl-m-hydroxystyrene, poly- [alpha] -methyl-p-hydroxystyrene, or a partially acetylated product, a silylated product thereof or the like. The mass average molecular weight of these polyhydroxystyrene resins or derivatives thereof is usually in the range of 3,000 to 100,000, particularly preferably 4,000 to 20,000.

ノボラック樹脂、レゾール樹脂、ポリヒドロキシスチレン樹脂及びその誘導体を上述のアルカリ可溶性樹脂(a)に対して、10〜300質量部、好ましくは50〜200質量部混合すると、電子線に対して高感度になる。濡れ広がり性及び耐熱性の観点から300質量部以下であることが好ましい。   When novolac resin, resol resin, polyhydroxystyrene resin and derivatives thereof are mixed with 10 to 300 parts by mass, preferably 50 to 200 parts by mass, with respect to the above-mentioned alkali-soluble resin (a), high sensitivity to electron beams is obtained. Become. It is preferable that it is 300 mass parts or less from a viewpoint of wet spreading property and heat resistance.

[光酸発生剤(b)]
本発明の感光性樹脂組成物が含有する(b)光酸発生剤としては、感光性樹脂組成物をポジ型又はネガ型として目的用途に適用することを可能にする化合物を利用できる。感光性樹脂組成物をポジ型として使用する場合には、(b)光酸発生剤としては、キノンジアジド化合物、オニウム塩、ハロゲン含有化合物、などを用いることができるが、溶剤溶解性及び保存安定性の観点から、キノンジアジド化合物が好ましい。
[Photoacid generator (b)]
As the photoacid generator (b) contained in the photosensitive resin composition of the present invention, a compound that makes it possible to apply the photosensitive resin composition as a positive type or a negative type for the intended use can be used. When the photosensitive resin composition is used as a positive type, (b) a quinonediazide compound, an onium salt, a halogen-containing compound, etc. can be used as the photoacid generator, but solvent solubility and storage stability In view of the above, a quinonediazide compound is preferable.

上記オニウム塩としては、ヨードニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、アンモニウム塩、ジアゾニウム塩等が挙げられ、ジアリールヨードニウム塩、トリアリールスルホニウム塩、及びトリアルキルスルホニウム塩から成る群から選ばれるオニウム塩が好ましい。   Examples of the onium salt include iodonium salts, sulfonium salts, phosphonium salts, ammonium salts, diazonium salts, and the like, and onium salts selected from the group consisting of diaryliodonium salts, triarylsulfonium salts, and trialkylsulfonium salts are preferable.

上記ハロゲン含有化合物としては、ハロアルキル基含有炭化水素化合物等が挙げられ、高感度化の観点からトリクロロメチルトリアジンが好ましい。
上記キノンジアジド化合物としては、ナフトキノンジアジド化合物(NQD化合物)が好ましく、中でも、1,2−ベンゾキノンジアジド構造又は1,2−ナフトキノンジアジド構造を有する化合物が好ましい。該ナフトキノンジアジド構造は、以下に詳述する特定構造を有するポリヒドロキシ化合物の1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステル、及び該ポリヒドロキシ化合物の1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホン酸エステルから成る群から選択される少なくとも1種のNQD化合物である。
Examples of the halogen-containing compound include haloalkyl group-containing hydrocarbon compounds, and trichloromethyltriazine is preferable from the viewpoint of increasing sensitivity.
As the quinonediazide compound, a naphthoquinonediazide compound (NQD compound) is preferable, and a compound having a 1,2-benzoquinonediazide structure or a 1,2-naphthoquinonediazide structure is particularly preferable. The naphthoquinonediazide structure includes 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonic acid ester of a polyhydroxy compound having a specific structure described in detail below, and 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid ester of the polyhydroxy compound. At least one NQD compound selected from the group consisting of:

該NQD化合物は、常法に従って、ナフトキノンジアジドスルホン酸化合物を、クロルスルホン酸又は塩化チオニルでスルホニルクロライドとし、得られたナフトキノンジアジドスルホニルクロライドと、ポリヒドロキシ化合物とを縮合反応させることにより得られる。例えば、ポリヒドロキシ化合物と、所定量の1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニルクロリド又は1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホニルクロリドとを、ジオキサン、アセトン、テトラヒドロフラン等の溶媒中において、トリエチルアミン等の塩基性触媒の存在下で反応させてエステル化を行い、得られた生成物を水洗、乾燥することによりNQD化合物を得ることができる。
好ましいNQD化合物の例としては、例えば、下記一般式群で表されるものが挙げられる。
The NQD compound is obtained by subjecting a naphthoquinone diazide sulfonic acid compound to sulfonyl chloride with chlorosulfonic acid or thionyl chloride according to a conventional method, and subjecting the obtained naphthoquinone diazide sulfonyl chloride to a polyhydroxy compound. For example, a polyhydroxy compound and a predetermined amount of 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride or 1,2-naphthoquinonediazide-4-sulfonyl chloride in a solvent such as dioxane, acetone, tetrahydrofuran, etc. The NQD compound can be obtained by reacting in the presence of a basic catalyst for esterification, and washing the resulting product with water and drying.
Examples of preferable NQD compounds include those represented by the following general formula group.

Figure 2013015729
Figure 2013015729

{式中、Qは、水素原子、又は下記式群: {Wherein Q is a hydrogen atom or the following group of formulas:

Figure 2013015729
Figure 2013015729

のいずれかで表されるナフトキノンジアジドスルホン酸エステル基であるが、すべてのQが同時に水素原子であることはない。}
また、同一分子中に4−ナフトキノンジアジドスルホニル基及び5−ナフトキノンジアジドスルホニル基を含有するナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物を用いることもできるし、4−ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物と5−ナフトキノンジアジドスルホニルエステル化合物とを混合して使用することもできる。
The naphthoquinone diazide sulfonate group represented by any of the above, but not all Q are hydrogen atoms at the same time. }
In addition, a naphthoquinone diazide sulfonyl ester compound containing a 4-naphthoquinone diazide sulfonyl group and a 5-naphthoquinone diazide sulfonyl group in the same molecule can be used, or Can also be used in combination.

光酸発生剤のアルカリ可溶性樹脂全体に対する配合量は、全アルカリ可溶性樹脂100質量部(b)に対し、1〜50質量部が好ましく、5〜30質量部がより好ましい。光酸発生剤の配合量が1質量部以上だと樹脂のパターニング性が良好であり、50質量部以下だと硬化後の膜の引張り伸び率が良好、かつ露光部の現像残渣(スカム)が少ない。
なお、本発明の感光性樹脂組成物を後述する(d)架橋剤と組み合わせることによりネガ型として利用できる。その場合、(b)光酸発生剤として、例えば、以下の化合物が挙げられる。
1-50 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts (b) of all alkali-soluble resins, and, as for the compounding quantity with respect to the whole alkali-soluble resin of a photo-acid generator, 5-30 mass parts is more preferable. If the blending amount of the photoacid generator is 1 part by mass or more, the patterning property of the resin is good, and if it is 50 parts by mass or less, the tensile elongation rate of the cured film is good and the development residue (scum) in the exposed part is high. Few.
In addition, it can utilize as a negative type by combining the photosensitive resin composition of this invention with (d) crosslinking agent mentioned later. In that case, examples of the (b) photoacid generator include the following compounds.

ア)トリクロロメチル−s−トリアジン類
トリス(2,4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−フェニル−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(3−クロロフェニル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(2−クロロフェニル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキシフェニル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(3−メトキシフェニル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(2−メトキシフェニル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メチルチオフェニル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(3−メチルチオフェニル)ビス(4,6−トリクロロメチル−s−トリアジン、2−(2−メチルチオフェニル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキシナフチル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(3−メトキシナフチル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(2−メトキシナフチル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(3,4,5−トリメトキシ−β−スチリル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メチルチオ−β―スチリル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(3−メチルチオ−β―スチリル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(2−メチルチオ−β−スチリル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−s−トリアジン等。
A) Trichloromethyl-s-triazines Tris (2,4,6-trichloromethyl) -s-triazine, 2-phenyl-bis (4,6-trichloromethyl) -s-triazine, 2- (3-chlorophenyl) -Bis (4,6-trichloromethyl) -s-triazine, 2- (2-chlorophenyl) -bis (4,6-trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-methoxyphenyl) -bis (4 6-trichloromethyl) -s-triazine, 2- (3-methoxyphenyl) -bis (4,6-trichloromethyl) -s-triazine, 2- (2-methoxyphenyl) -bis (4,6-trichloromethyl) ) -S-triazine, 2- (4-methylthiophenyl) -bis (4,6-trichloromethyl) -s-triazine, 2- (3-methylthiophenyl) Bis (4,6-trichloromethyl-s-triazine, 2- (2-methylthiophenyl) -bis (4,6-trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-methoxynaphthyl) -bis (4,6 -Trichloromethyl) -s-triazine, 2- (3-methoxynaphthyl) -bis (4,6-trichloromethyl) -s-triazine, 2- (2-methoxynaphthyl) -bis (4,6-trichloromethyl) -S-triazine, 2- (3,4,5-trimethoxy-β-styryl) -bis (4,6-trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-methylthio-β-styryl) -bis (4 , 6-Trichloromethyl) -s-triazine, 2- (3-methylthio-β-styryl) -bis (4,6-trichloromethyl) -s-triazine, 2- (2-methylthio-β Styryl) - bis (4,6-trichloromethyl) -s-triazine.

イ)ジアリールヨードニウム類
ジフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、ジフェニルヨードニウムテトラフルオロホスフェート、ジフェニルヨードニウムテトラフルオロアルセネート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホナート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロアセテート、ジフェニルヨードニウム−p−トルエンスルホナート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスホネート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウムヘキサフルオロアルセネート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスホナート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウムトリフルオロアセテート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウム−p−トルエンスルホナート、ビス(4−ter−ブチルフェニル)ヨードニウムテトラフルオロボレート、ビス(4−ter−ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロアルセネート、ビス(4−ter−ブチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホナート、ビス(4−ter−ブチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロアセテート、ビス(4−ter−ブチルフェニル)ヨードニウム−p−トルエンスルホナート等。
A) Diaryl iodonium compounds diphenyl iodonium tetrafluoroborate, diphenyl iodonium tetrafluorophosphate, diphenyl iodonium tetrafluoroarsenate, diphenyl iodonium trifluoromethanesulfonate, diphenyliodonium trifluoroacetate, diphenyliodonium-p-toluenesulfonate, 4-methoxyphenyl Phenyliodonium tetrafluoroborate, 4-methoxyphenylphenyliodonium hexafluorophosphonate, 4-methoxyphenylphenyliodonium hexafluoroarsenate, 4-methoxyphenylphenyliodonium trifluoromethanesulfonate, 4-methoxyphenylphenyliodonium trifluoroacetate, 4- Meto Xiphenylphenyliodonium-p-toluenesulfonate, bis (4-ter-butylphenyl) iodonium tetrafluoroborate, bis (4-ter-butylphenyl) iodonium hexafluoroarsenate, bis (4-ter-butylphenyl) iodonium Trifluoromethanesulfonate, bis (4-ter-butylphenyl) iodonium trifluoroacetate, bis (4-ter-butylphenyl) iodonium-p-toluenesulfonate, and the like.

ウ)トリアリールスルホニウム塩類
トリフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスホネート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアルセネート、トリフェニルスルホニウムメタンスルホナート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロアセテート、トリフェニルスルホニウム−p−トルエンスルホナート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスホネート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロアルセネート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムメタンスルホナート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロアセテート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウム−p−トルエンスルホナート、4−フェニルチオフェニルジフェニルテトラフルオロボレート、4−フェニルチオフェニルジフェニルヘキサフルオロホスホネート、4−フェニルチオフェニルジフェニルヘキサフルオロアルセネート、4−フェニルチオフェニルジフェニルトリフルオロメタンスルホナート、4−フェニルチオフェニルジフェニルトリフルオロアセテート、4−フェニルチオフェニルジフェニルーp−トルエンスルホナート等。
C) Triarylsulfonium salts Triphenylsulfonium tetrafluoroborate, triphenylsulfonium hexafluorophosphonate, triphenylsulfonium hexafluoroarsenate, triphenylsulfonium methanesulfonate, triphenylsulfonium trifluoroacetate, triphenylsulfonium-p-toluenesulfo NATO, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium tetrafluoroborate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium hexafluorophosphonate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium hexafluoroarsenate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium methanesulfonate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium tri Fluoroacetate, 4- Methoxyphenyldiphenylsulfonium-p-toluenesulfonate, 4-phenylthiophenyldiphenyltetrafluoroborate, 4-phenylthiophenyldiphenylhexafluorophosphonate, 4-phenylthiophenyldiphenylhexafluoroarsenate, 4-phenylthiophenyldiphenyltrifluoromethane Sulfonate, 4-phenylthiophenyl diphenyl trifluoroacetate, 4-phenylthiophenyl diphenyl-p-toluene sulfonate and the like.

これらの化合物の内、トリクロロメチル−S−トリアジン類としては、2−(3−クロロフェニル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−S−トリアジン、2−(4−クロロフェニル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−S−トリアジン、2−(4−メチルチオフェニル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−S−トリアジン、2−(4−メトキシーβ―スチリル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−S−トリアジン、2−(4−メトキシナフチル)−ビス(4,6−トリクロロメチル)−S−トリアジン等を、ジアリールヨードニウム塩類としては、ジフェニルヨードニウムトリフルオロアセテート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホナート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホナート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウムトリフルオロアセテート等を、トリアリールスルホニウム塩類としては、トリフェニルスルホニウムメタンスルホナート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロアセテート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムメタンスルホナート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロアセテート、4−フェニルチオフェニルジフェニルトリフルオロメタンスルホナート、4−フェニルチオフェニルジフェニルトリフルオロアセテート等を好適なものとして挙げることができる。   Among these compounds, trichloromethyl-S-triazines include 2- (3-chlorophenyl) -bis (4,6-trichloromethyl) -S-triazine, 2- (4-chlorophenyl) -bis (4, 6-trichloromethyl) -S-triazine, 2- (4-methylthiophenyl) -bis (4,6-trichloromethyl) -S-triazine, 2- (4-methoxy-β-styryl) -bis (4,6- Trichloromethyl) -S-triazine, 2- (4-methoxynaphthyl) -bis (4,6-trichloromethyl) -S-triazine and the like, and diaryl iodonium salts include diphenyl iodonium trifluoroacetate, diphenyl iodonium trifluoromethane sulfone. Nato, 4-methoxyphenylphenyliodonium trifluoromethane For example, sulfonate, 4-methoxyphenylphenyliodonium trifluoroacetate, and triarylsulfonium salts include triphenylsulfonium methanesulfonate, triphenylsulfonium trifluoroacetate, 4-methoxyphenyldiphenylsulfonium methanesulfonate, 4-methoxyphenyldiphenyl. Suitable examples include sulfonium trifluoroacetate, 4-phenylthiophenyl diphenyl trifluoromethanesulfonate, 4-phenylthiophenyl diphenyl trifluoroacetate, and the like.

エ)ジアゾケトン化合物
ジアゾケトン化合物として、例えば、1,3−ジケト−2−ジアゾ化合物、ジアゾベンゾキノン化合物、ジアゾナフトキノン化合物等を挙げることができ、具体例としてはフェノール類の1,2−ナフトキノンジアジド−4−スルホン酸エステル化合物を挙げることができる。
D) Diazoketone compound Examples of the diazoketone compound include 1,3-diketo-2-diazo compound, diazobenzoquinone compound, diazonaphthoquinone compound, and the like, and specific examples include 1,2-naphthoquinonediazide-4 of phenols. -A sulfonic acid ester compound can be mentioned.

オ)スルホン化合物
スルホン化合物として、例えば、β−ケトスルホン化合物、β−スルホニルスルホン化合物及びこれらの化合物のα−ジアゾ化合物を挙げることができ、具体例として、4−トリスフェナシルスルホン、メシチルフェナシルスルホン、ビス(フェナシルスルホニル)メタン等を挙げることができる。
E) Sulfone compounds Examples of the sulfone compounds include β-ketosulfone compounds, β-sulfonylsulfone compounds and α-diazo compounds of these compounds. Specific examples include 4-trisphenacylsulfone, mesitylphenacyl. Examples include sulfone and bis (phenacylsulfonyl) methane.

カ)スルホン酸化合物
スルホン酸化合物として、例えば、アルキルスルホン酸エステル類、ハロアルキルスルホン酸エステル類、アリールスルホン酸エステル類、イミノスルホネート類等を挙げることができる。好ましい具体例としては、ベンゾイントシレート、ピロガロールトリストリフルオロメタンスルホネート、o−ニトロベンジルトリフルオロメタンスルホネート、o−ニトロベンジルp−トルエンスルホネート等を挙げることができる。
F) Sulfonic acid compound Examples of the sulfonic acid compound include alkyl sulfonic acid esters, haloalkyl sulfonic acid esters, aryl sulfonic acid esters, and imino sulfonates. Preferred examples include benzoin tosylate, pyrogallol tris trifluoromethane sulfonate, o-nitrobenzyl trifluoromethane sulfonate, o-nitrobenzyl p-toluene sulfonate, and the like.

キ)スルホンイミド化合物
スルホンイミド化合物の具体例として、例えば、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)スクシンイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)フタルイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ジフェニルマレイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)ナフチルイミド等を挙げることができる。
G) Sulfonimide compound Specific examples of the sulfonimide compound include, for example, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) succinimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) phthalimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) diphenylmaleimide, N -(Trifluoromethylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) naphthylimide and the like can be mentioned.

ク)オキシムエステル化合物
2−[2−(4−メチルフェニルスルホニルオキシイミノ)]−2,3−ジヒドロチオフェン−3−イリデン]−2−(2−メチルフェニル)アセトニトリル(チバスペシャルティケミカルズ社商品名「イルガキュアPAG121」)、[2−(プロピルスルホニルオキシイミノ)−2,3−ジヒドロチオフェン−3−イリデン]−2−(2−メチルフェニル)アセトニトリル(チバスペシャルティケミカルズ社商品名「イルガキュアPAG103」)、[2−(n−オクタンスルホニルオキシイミノ)−2,3−ジヒドロチオフェン−3−イリデン]−2−(2−メチルフェニル)アセトニトリル(チバスペシャルティケミカルズ社商品名「イルガキュアPAG108」)、α−(n−オクタンスルフォニルオキシイミノ)−4−メトキシベンジルシアニド(チバスペシャルティケミカルズ社商品名「CGI725」)等を挙げることができる。
C) Oxime ester compound 2- [2- (4-Methylphenylsulfonyloxyimino)]-2,3-dihydrothiophene-3-ylidene] -2- (2-methylphenyl) acetonitrile (trade name “Ciba Specialty Chemicals”) "Irgacure PAG121"), [2- (propylsulfonyloxyimino) -2,3-dihydrothiophene-3-ylidene] -2- (2-methylphenyl) acetonitrile (Ciba Specialty Chemicals trade name "Irgacure PAG103"), [ 2- (n-octanesulfonyloxyimino) -2,3-dihydrothiophene-3-ylidene] -2- (2-methylphenyl) acetonitrile (Ciba Specialty Chemicals trade name “Irgacure PAG108”), α- (n- Octansulphonil Shiimino) -4-methoxybenzyl cyanide (Ciba Specialty Chemicals tradename "CGI725"), and the like.

ケ)ジアゾメタン化合物
ジアゾメタン化合物の具体例として、例えば、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(フェニルスルホニル)ジアゾメタン等を挙げることができる。
とりわけ、感度の観点から、上記オキシムエステル化合物群が特に好ましい。
I) Diazomethane compounds Specific examples of the diazomethane compounds include bis (trifluoromethylsulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, bis (phenylsulfonyl) diazomethane, and the like.
In particular, from the viewpoint of sensitivity, the oxime ester compound group is particularly preferable.

後述する(d)架橋剤と組み合わせてネガ型感光性樹脂組成物とする場合の(b)光酸発生剤の配合量は、全アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、0.1〜100質量部である。該配合量が0.1質量部以上であれば感度の向上効果を十分得ることができ、該配合量が100質量部以下であれば硬化後の機械物性が良好である。該配合量は、好ましくは、1〜40質量部である。   The blending amount of (b) the photoacid generator in the case of using a negative photosensitive resin composition in combination with (d) a cross-linking agent described later is 0.1 to 100 mass relative to 100 mass parts of the total alkali-soluble resin. Part. If the blending amount is 0.1 parts by mass or more, a sensitivity improvement effect can be sufficiently obtained, and if the blending amount is 100 parts by mass or less, mechanical properties after curing are good. The blending amount is preferably 1 to 40 parts by mass.

[25℃での蒸気圧が50〜500Paであるケトン化合物である溶媒(c)]
本発明においては、(a)成分のポリヒドロキシアミドを含むアルカリ可溶性樹脂と(b)成分の光酸発生剤を溶媒に溶解してワニス状にし、感光性樹脂組成物として使用する。その際、溶媒として25℃での蒸気圧が50〜500Paであるケトン化合物を使用する。
[Solvent (c) which is a ketone compound having a vapor pressure at 25 ° C. of 50 to 500 Pa]
In the present invention, the alkali-soluble resin containing polyhydroxyamide as component (a) and the photoacid generator as component (b) are dissolved in a solvent to form a varnish and used as a photosensitive resin composition. At that time, a ketone compound having a vapor pressure of 50 to 500 Pa at 25 ° C. is used as a solvent.

ケトン化合物溶媒は、感光性樹脂組成物で広く使用されているγ―ブチルラクトンと比較して密度が軽い上に、アルカリ可溶性樹脂(a)に対する溶解性も同等程度に高い。そのため、ケトン化合物を溶媒として使用することで、密度の軽い感光性樹脂組成物とすることができる。スピンコート膜作成時には、密度の軽い感光性樹脂組成物を使用すると、より少ない塗布質量で塗布膜を作成できることを本発明者らは見出した。そのため、溶媒は、スピンコート膜作成時の吐出質量削減の観点から、密度が軽いケトン化合物が好ましく、25℃での密度が0.9以下のケトン化合物が好ましい。   The ketone compound solvent has a lighter density than that of γ-butyllactone widely used in photosensitive resin compositions, and has a similar solubility in the alkali-soluble resin (a). Therefore, it can be set as the photosensitive resin composition with a light density by using a ketone compound as a solvent. The present inventors have found that when a spin coating film is formed, a coating film can be formed with a smaller coating mass by using a light-sensitive photosensitive resin composition. For this reason, the solvent is preferably a ketone compound having a low density, and a ketone compound having a density of 0.9 or less at 25 ° C. is preferable from the viewpoint of reducing the discharge mass when forming the spin coat film.

更に25℃の蒸気圧が50〜500Paのケトン化合物を使用することが、塗布膜の均一性の観点から好ましい。50Pa以下の蒸気圧のケトン化合物を使用すると、プリベーク時に溶媒成分が揮発しにくいためにプリベーク後の膜に溶媒が残り、プリベーク時に使用するホットプレートの温度むらや、排気むらの影響を強く受け、プリベーク後の塗膜の膜厚均一性が悪い。500Pa以上の蒸気圧のケトン化合物を用いると、スピンコート時に溶媒成分が揮発し、膜厚の均一性が悪くなる。   Further, it is preferable to use a ketone compound having a vapor pressure at 25 ° C. of 50 to 500 Pa from the viewpoint of the uniformity of the coating film. When a ketone compound with a vapor pressure of 50 Pa or less is used, the solvent component does not easily evaporate during pre-baking, so the solvent remains in the film after pre-baking, and is strongly affected by temperature unevenness of the hot plate used during pre-baking and exhaust non-uniformity, The film thickness uniformity of the pre-baked coating is poor. When a ketone compound having a vapor pressure of 500 Pa or more is used, the solvent component is volatilized during spin coating, resulting in poor film thickness uniformity.

溶媒(c)としては、具体的には炭素数7以上のケトン化合物であることが好ましく、ジイソブチルケトン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、5−メチル−3−ヘプタノン、2−メチル−3−ヘプタノン、6−メチル−2−ヘプタノン、2−メチル−4−ヘプタノン、3−メチル−4−ヘプタノン、2−オクタノン、3−オクタノン、4−オクタノン、5−メチル―2−オクタノン、2−ノナノン、3−ノナノン、4−ノナノン、5−ノナノン、2−ヘキシルシクロペンタノンが挙げられる。   Specifically, the solvent (c) is preferably a ketone compound having 7 or more carbon atoms, such as diisobutyl ketone, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, 5-methyl-3-heptanone, 2-methyl. -3-heptanone, 6-methyl-2-heptanone, 2-methyl-4-heptanone, 3-methyl-4-heptanone, 2-octanone, 3-octanone, 4-octanone, 5-methyl-2-octanone, 2 -Nonanone, 3-nonanone, 4-nonanone, 5-nonanone, 2-hexylcyclopentanone are mentioned.

中でも、炭素数7〜9の環式構造、及び分岐構造を有さない炭素数7以上の直鎖構造ケトンからなる群より選ばれる化合物が好ましく、その中でも更に、2−ヘプタノン、2−オクタノン、2−ノナノンがプリベーク後の塗膜の膜厚均一性が向上する観点及び、感光性樹脂組成物の密度が下がり、スピンコート法による塗膜作成時の吐出質量を低減できるという観点から好ましく、2−オクタノンが最も好ましい。   Among them, a compound selected from the group consisting of a cyclic structure having 7 to 9 carbon atoms and a linear structure ketone having 7 or more carbon atoms not having a branched structure is preferable. Among them, 2-heptanone, 2-octanone, 2-Nonano is preferable from the viewpoint that the film thickness uniformity of the coating film after pre-baking is improved and the density of the photosensitive resin composition is lowered, and the discharge mass at the time of coating film creation by spin coating can be reduced. -Octanone is most preferred.

本発明においては、上記の25℃での蒸気圧が50〜500Paであるケトン化合物の他に、感光性樹脂組成物の密度が1.1g/cm3を超えない範囲で、例えば、以下の溶媒を1種以上混合して使用することができる。 In the present invention, in addition to the ketone compound having a vapor pressure of 50 to 500 Pa at 25 ° C., the density of the photosensitive resin composition does not exceed 1.1 g / cm 3. Can be used by mixing one or more of them.

このような溶媒としては、N−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン(以下、「GBL」ともいう。)、N,N−ジメチルアセトアミド(以下、「DMAc」ともいう。)、ジメチルイミダゾリノン、テトラメチルウレア、ジメチルスルホキシド、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、メチル−1,3−ブチレングリコールアセテート、1,3−ブチレングリコール−3−モノメチルエーテル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メチル−3−メトキシプロピオネート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等がある。   Examples of such a solvent include N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone (hereinafter also referred to as “GBL”), N, N-dimethylacetamide (hereinafter also referred to as “DMAc”), dimethylimidazolinone, Tetramethylurea, dimethylsulfoxide, methyl lactate, ethyl lactate, butyl lactate, methyl-1,3-butylene glycol acetate, 1,3-butylene glycol-3-monomethyl ether, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl-3- Methoxypropionate, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether Le, a propylene glycol monomethyl ether acetate.

これらの溶媒のうち、非アミド系溶媒が化学増幅型フォトレジストなどへの影響が少ない点から好ましい。具体的なより好ましい例としてはγ−ブチロラクトン、乳酸エチル、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メチルエーテルアセテートを挙げることができる。アルカリ可溶性樹脂(a)への溶解性が高い点、光酸発生剤(b)の経時後の析出を防止する観点から、γ−ブチロラクトンがケトン化合物である溶媒(c)と併用する際は最も好ましい。   Of these solvents, non-amide solvents are preferred because they have little effect on chemically amplified photoresists. Specific preferred examples include γ-butyrolactone, ethyl lactate, propylene glycol monomethyl ether, and propylene glycol monomethyl ether acetate. From the viewpoint of high solubility in the alkali-soluble resin (a) and prevention of precipitation of the photoacid generator (b) after the lapse of time, it is most often used in combination with the solvent (c) in which γ-butyrolactone is a ketone compound. preferable.

ケトン化合物である溶媒(c)に、γ−ブチルラクトンを10〜65質量%含むと、感光性樹脂組成物のプリベーク膜の膜厚均一性が向上する。γ−ブチルラクトンの含有割合が15〜50質量%であると、プリベーク膜の膜厚均一性の観点とスピンコート膜作成時の吐出質量削減の両立の観点から更に好ましい。   When the solvent (c), which is a ketone compound, contains 10 to 65% by mass of γ-butyllactone, the film thickness uniformity of the pre-baked film of the photosensitive resin composition is improved. When the content ratio of γ-butyl lactone is 15 to 50% by mass, it is more preferable from the viewpoint of coexistence of film thickness uniformity of the pre-baked film and reduction of discharge mass at the time of forming the spin coat film.

感光性樹脂を形成する際の全溶媒の添加量は、(全アルカリ可溶性樹脂の質量)/〔(全アルカリ可溶性樹脂の質量)+(全溶媒の質量)〕=0.2〜0.5となる添加量であることが好ましい。上述の(全アルカリ可溶性樹脂の質量)とは、アルカリ可溶性樹脂(a)以外に、例えばノボラック樹脂等のアルカリ可溶性樹脂を感光性樹脂組成物に含有する際には、ノボラック樹脂の質量も含むことを意味する。また、(全溶媒の質量)とは、ケトン化合物である溶媒(c)以外の溶媒を使用する場合、その溶媒の質量も含むことを意味する。0.2〜0.5の範囲であると、感光性樹脂組成物の粘度が適正な粘度となり、通常の半導体保護膜で必要とされる膜厚(最終硬化膜で3μm〜20μm)をスピンコート法で適正な回転数(500rpm〜5000rpm)で作成することが可能となる。0.3〜0.45であると塗布厚みの調整が容易になるため、より好ましい。   The addition amount of the total solvent when forming the photosensitive resin is (mass of total alkali-soluble resin) / [(mass of total alkali-soluble resin) + (mass of total solvent)] = 0.2 to 0.5 It is preferable that it is the addition amount which becomes. The above-mentioned (mass of total alkali-soluble resin) includes, in addition to the alkali-soluble resin (a), for example, when an alkali-soluble resin such as a novolak resin is contained in the photosensitive resin composition, the mass of the novolak resin is also included. Means. Further, (mass of all solvents) means that when a solvent other than the solvent (c) which is a ketone compound is used, the mass of the solvent is also included. When it is in the range of 0.2 to 0.5, the viscosity of the photosensitive resin composition becomes an appropriate viscosity, and a film thickness required for a normal semiconductor protective film (3 μm to 20 μm in the final cured film) is spin-coated. It is possible to create the rotation at an appropriate rotational speed (500 rpm to 5000 rpm). A thickness of 0.3 to 0.45 is more preferable because adjustment of the coating thickness is facilitated.

感光性樹脂組成物の密度は、0.95g/cm3〜1.10g/cm3である必要が、スピンコート膜作成時の吐出質量削減の観点から必要であり、ケトン化合物である溶媒(c)を感光性樹脂組成物に含有することで可能となる。より好ましくは、0.95g/cm3〜1.08g/cm3の範囲が吐出質量削減と塗布膜の均一性の観点から好ましい。 The density of the photosensitive resin composition, 0.95 g / cm 3 should be ~1.10g / cm 3 is a necessary in view of the discharge mass reduction when creating spin-coated film, a ketone compound solvent (c ) Is contained in the photosensitive resin composition. More preferably, the range of 0.95g / cm 3 ~1.08g / cm 3 is preferred from the viewpoint of the uniformity of the discharge mass reduction and coating film.

[(d)架橋剤]
本発明においては、感光性樹脂組成物を、ポジ型で利用する場合には、熱硬化後の膜(感光性樹脂層)の耐薬品性を高める目的で、ネガ型で利用する場合には、熱硬化後の膜の耐薬品性を高める目的とともにパターン形成の目的で、それぞれ、(d)架橋剤を好ましく利用することができる。
[(D) Crosslinking agent]
In the present invention, when the photosensitive resin composition is used in a positive type, for use in a negative type for the purpose of improving the chemical resistance of the film after heat curing (photosensitive resin layer), For the purpose of increasing the chemical resistance of the film after thermosetting and for the purpose of pattern formation, (d) a crosslinking agent can be preferably used.

(d)架橋剤としては、メチロール基及び/又はアルコキシメチル基を有する芳香族化合物、N位がメチロール基及び/又はアルコキシメチル基で置換された化合物、エポキシ化合物、オキセタン化合物、アリル化合物、からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物等が利用できる。
これらの架橋剤の中でも、メチロール基及び/又はアルコキシメチル基を有する芳香族化合物、並びにN位がメチロール基及び/又はアルコキシメチル基で置換された化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物が、熱硬化後の耐薬品性の観点から好ましい。
メチロール基及び/又はアルコキシメチル基を有する芳香族化合物としては、下記一般式:
(d) The crosslinking agent comprises an aromatic compound having a methylol group and / or an alkoxymethyl group, a compound in which the N-position is substituted with a methylol group and / or an alkoxymethyl group, an epoxy compound, an oxetane compound, and an allyl compound. At least one compound selected from the group can be used.
Among these crosslinking agents, at least one compound selected from the group consisting of an aromatic compound having a methylol group and / or an alkoxymethyl group, and a compound in which the N-position is substituted with a methylol group and / or an alkoxymethyl group is present. From the viewpoint of chemical resistance after thermosetting.
As an aromatic compound having a methylol group and / or an alkoxymethyl group, the following general formula:

Figure 2013015729
Figure 2013015729

(式中、R31は水酸基であり、m31は0〜3の整数である。R32は炭素数1〜30の有機基であり、m32は0〜3の整数である。R33は水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基であり、m33は1〜6の整数である。)
で表される構造を有するものが好ましい。
(In the formula, R 31 is a hydroxyl group, m 31 is an integer of 0 to 3. R 32 is an organic group having 1 to 30 carbon atoms, and m 32 is an integer of 0 to 3. R 33 is A hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and m 33 is an integer of 1 to 6.)
What has the structure represented by these is preferable.

メチロール基及び/又はアルコキシメチル基を有する芳香族化合物として、より具体的には、下記の化合物が挙げられる。   Specific examples of the aromatic compound having a methylol group and / or an alkoxymethyl group include the following compounds.

Figure 2013015729
Figure 2013015729

Figure 2013015729
Figure 2013015729

N位がメチロール基及び/又はアルコキシメチル基で置換された化合物としては、下記一般式:   Examples of the compound in which the N-position is substituted with a methylol group and / or an alkoxymethyl group include the following general formula:

Figure 2013015729
Figure 2013015729

(式中、R34及びR35は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基であり、R36は炭素数1〜30の有機基である。)
で表される構造を有するものが好ましい。
(In the formula, R 34 and R 35 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and R 36 is an organic group having 1 to 30 carbon atoms.)
What has the structure represented by these is preferable.

N位がメチロール基及び/又はアルコキシメチル基で置換された化合物として、より具体的には、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、グリコールウリル樹脂、ヒドロキシエチレン尿素樹脂、尿素樹脂、グリコール尿素樹脂、アルコキシメチル化メラミン樹脂、アルコキシメチル化ベンゾグアナミン樹脂、アルコキシメチル化グリコールウリル樹脂、及びアルコキシメチル化尿素樹脂を挙げることができる。   More specifically, as a compound in which the N-position is substituted with a methylol group and / or an alkoxymethyl group, more specifically, melamine resin, benzoguanamine resin, glycoluril resin, hydroxyethylene urea resin, urea resin, glycol urea resin, alkoxymethylated melamine Mention may be made of resins, alkoxymethylated benzoguanamine resins, alkoxymethylated glycoluril resins, and alkoxymethylated urea resins.

これらの内、アルコキシメチル化メラミン樹脂、アルコキシメチル化ベンゾグアナミン樹脂、アルコキシメチル化グリコールウリル樹脂、及びアルコキシメチル化尿素樹脂は、公知のメチロール化メラミン樹脂、メチロール化ベンゾグアナミン樹脂、又はメチロール化尿素樹脂のメチロール基をアルコキシメチル基に変換することにより得ることができる。このアルコキシメチル基の種類については、例えば、メトキシメチル基、エトキシメチル基、プロポキシメチル基、ブトキシメチル基等を挙げることができる。   Among these, alkoxymethylated melamine resins, alkoxymethylated benzoguanamine resins, alkoxymethylated glycoluril resins, and alkoxymethylated urea resins are known methylolated melamine resins, methylolated benzoguanamine resins, or methylols of methylolated urea resins. It can be obtained by converting the group into an alkoxymethyl group. Examples of the kind of the alkoxymethyl group include a methoxymethyl group, an ethoxymethyl group, a propoxymethyl group, and a butoxymethyl group.

N位がメチロール基及び/又はアルコキシメチル基で置換された化合物として、具体的には、サイメル300、301、303、370、325、327、701、266、267、238、1141、272、202、1156、1158、1123、1170、1174、UFR65、300(三井サイテック(株)製)、ニカラックMX−270、−280、−290、ニカラックMS―11、ニカラックMW―30、−100、−300、−390、−750(三和ケミカル社製)等を好ましく使用することができる。   Specific examples of compounds in which the N-position is substituted with a methylol group and / or an alkoxymethyl group include Cymel 300, 301, 303, 370, 325, 327, 701, 266, 267, 238, 1141, 272, 202, 1156, 1158, 1123, 1170, 1174, UFR65, 300 (manufactured by Mitsui Cytec Co., Ltd.), Nicarax MX-270, -280, -290, Nicarak MS-11, Nicarac MW-30, -100, -300,- 390, -750 (manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.) and the like can be preferably used.

また、上記記載の樹脂の単量体も(d)架橋剤として使用でき、例えば、下記化合物、ヘキサメトキシメチルメラミン、ジメトキシメチル尿素等を挙げることができる。   Moreover, the monomer of the said resin can also be used as (d) crosslinking agent, for example, the following compound, hexamethoxymethyl melamine, dimethoxymethyl urea etc. can be mentioned.

Figure 2013015729
Figure 2013015729

エポキシ化合物は、3員環環状エーテル構造を持つ化合物であり、その具体例としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ポリスルフィド型エポキシ樹脂等が挙げられるが、これらに限定されない。   The epoxy compound is a compound having a three-membered cyclic ether structure, and specific examples thereof include bisphenol A type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, glycidylamine type epoxy resin, polysulfide type epoxy resin. However, it is not limited to these.

オキセタン化合物は、4員環環状エーテル構造を持つ化合物であり、カチオン開環重合反応、又はカルボン酸、チオール、若しくはフェノールとの付加反応が可能なものである。オキセタン化合物の具体例としては、1,4−ビス{[(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシ]メチル}ベンゼン、ビス[1−エチル(3−オキセタニル)]メチルエーテル、4,4’−ビス[(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシメチル]ビフェニル、4,4′−ビス(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)ビフェニル、エチレングリコールビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジエチレングリコールビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)ジフェノエート、トリメチロールプロパントリス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ペンタエリスリトールテトラキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ポリ[[3−[(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシ]プロピル]シラセスキオキサン]誘導体、オキセタニルシリケート、フェノールノボラック型オキセタン、1,3−ビス[(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ]ベンゼン、OXT121(東亞合成:商品名)、OXT221(東亞合成:商品名)等が挙げられるが、これらに限定されない。   An oxetane compound is a compound having a 4-membered cyclic ether structure, and is capable of a cationic ring-opening polymerization reaction or an addition reaction with carboxylic acid, thiol, or phenol. Specific examples of the oxetane compound include 1,4-bis {[(3-ethyl-3-oxetanyl) methoxy] methyl} benzene, bis [1-ethyl (3-oxetanyl)] methyl ether, 4,4′-bis. [(3-Ethyl-3-oxetanyl) methoxymethyl] biphenyl, 4,4′-bis (3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) biphenyl, ethylene glycol bis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, diethylene glycol bis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, bis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) diphenoate, trimethylolpropane tris (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, pentaerythritol tetrakis (3-ethyl-3 -Oxetanylmethyl) ether, poly [ 3-[(3-ethyl-3-oxetanyl) methoxy] propyl] silasesquioxane] derivatives, oxetanyl silicate, phenol novolac oxetane, 1,3-bis [(3-ethyloxetane-3-yl) methoxy] benzene, Examples include, but are not limited to, OXT121 (Toagosei: trade name), OXT221 (Toagosei: trade name), and the like.

耐熱性の観点から、4,4’−ビス[(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシメチル]ビフェニル、4,4’−ビス(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)ビフェニル、及びOXT121(東亞合成:商品名)が好ましい。   From the viewpoint of heat resistance, 4,4′-bis [(3-ethyl-3-oxetanyl) methoxymethyl] biphenyl, 4,4′-bis (3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) biphenyl, and OXT121 (Toagosei Co., Ltd.) : Product name) is preferable.

アリル化合物の具体例としては、アリルアルコール、アリルアニソール、安息香酸アリルエステル、桂皮酸アリルエステル、N−アリロキシフタルイミド、アリルフェノール、アリルフェニルスルフォン、アリルウレア、フタル酸ジアリル、イソフタル酸ジアリル、テレフタル酸ジアリル、マレイン酸ジアリル、イソシアヌル酸ジアリル、トリアリルアミン、イソシアヌル酸トリアリル、シアヌル酸トリアリル、トリアリルアミン、1,3,5−ベンゼントリカルボン酸トリアリル、トリメリット酸トリアリル(和光純薬工業社製 TRIAM705)、ピロメリット酸トリアリル(和光純薬工業社製 TRIAM805)、オキシジフタル酸トリアリル、トリアリルホスフェート、トリアリルホスファイト、及びクエン酸トリアリルが挙げられるが、これらに限定されない。感度の観点から、トリメリット酸トリアリル(和光純薬工業社製 TRIAM705)、及びピロメリット酸トリアリル(和光純薬工業社製 TRIAM805)が好ましい。   Specific examples of allyl compounds include allyl alcohol, allyl anisole, benzoic acid allyl ester, cinnamic acid allyl ester, N-allyloxyphthalimide, allyl phenol, allyl phenyl sulfone, allyl urea, diallyl phthalate, diallyl isophthalate, diallyl terephthalate , Diallyl maleate, diallyl isocyanurate, triallylamine, triallyl isocyanurate, triallyl cyanurate, triallylamine, triallyl 1,3,5-benzenetricarboxylate, triallyl trimelliate (TRIAM705 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), pyromerit Examples include triallyl acid (TRIAM805 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), triallyl oxydiphthalate, triallyl phosphate, triallyl phosphite, and triallyl citrate. However, it is not limited to these. From the viewpoint of sensitivity, triallyl trimellitic acid (TRIAM705 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and triallyl pyromellitic acid (TRIAM805 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) are preferable.

(d)架橋剤は、単独で又は2種以上を混合して使用することができ、配合量は、(a)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して1〜100質量部であることが好ましく、より好ましくは3〜50質量部である。該配合量が1質量部以上である場合、架橋が良好に進行してパターニング性が良好となり、該配合量が100質量部以下である場合、キュア後の機械物性が良好に保たれる。   (d) The crosslinking agent can be used alone or in admixture of two or more, and the blending amount is preferably 1 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of (a) alkali-soluble resin, More preferably, it is 3-50 mass parts. When the blending amount is 1 part by mass or more, crosslinking proceeds well and the patterning property becomes good. When the blending amount is 100 parts by mass or less, the mechanical properties after curing are kept good.

[溶解促進剤(e)]
本発明においては、溶解促進剤(e)を好ましく利用することができる。溶解促進剤としては、カルボン酸化合物やフェノール性化合物が挙げられる。
カルボン酸化合物の例としては、3−フェニル乳酸、4−ヒドロキシフェニル乳酸、4−ヒドロキシマンデル酸、3,4−ジヒドロキシマンデル酸、4−ヒドロキシ−3−メトキシマンデル酸、2−メトキシ−2−(1−ナフチル)プロピオン酸、マンデル酸、アトロラクチン酸、アセチルマンデル酸、α−メトキシフェニル酢酸、3−フェニル乳酸、4−ヒドロキシフェニル乳酸、4−ヒドロキシマンデル酸、3,4−ジヒドロキシマンデル酸、4−ヒドロキシ−3−メトキシマンデル酸、2−メトキシ−2−(1−ナフチル)プロピオン酸、マンデル酸、アトロラクチン酸、O−アセチルマンデル酸、α−メトキシフェニル酢酸、4−ヒドロキシマンデル酸、3,4−ジヒドロキシマンデル酸、4−ヒドロキシ−3−メトキシマンデル酸、マンデル酸、アトロラクチン酸、O−アセチルマンデル酸、α−メトキシフェニル酢酸、O−アセチルマンデル酸、α−メトキシフェニル酢酸、ジヒドロキシベンゼンカルボン酸ヘキシル、ジヒドロキシベンゼンカルボン酸オクチル、ジヒドロキシベンゼンカルボン酸ドデシル、トリヒドロキシベンゼンカルボン酸ヘキシルである没食子酸ヘキシル及びフロログルシノールカルボン酸ヘキシル、トリヒドロキシベンゼンカルボン酸オクチルである没食子酸オクチル及びフロログルシノールカルボン酸オクチル、トリヒドロキシベンゼンカルボン酸ドデシルである没食子酸ドデシル及びフロログルシノールカルボン酸ドデシル、トリヒドロキシベンゼンカルボン酸ヘキサデシルである没食子酸ヘキサデシル及びフロログルシノールカルボン酸ヘキサデシル等を挙げることができる。
[Solubility Accelerator (e)]
In the present invention, the dissolution accelerator (e) can be preferably used. Examples of the dissolution accelerator include carboxylic acid compounds and phenolic compounds.
Examples of carboxylic acid compounds include 3-phenyl lactic acid, 4-hydroxyphenyl lactic acid, 4-hydroxymandelic acid, 3,4-dihydroxymandelic acid, 4-hydroxy-3-methoxymandelic acid, 2-methoxy-2- ( 1-naphthyl) propionic acid, mandelic acid, atrolactic acid, acetylmandelic acid, α-methoxyphenylacetic acid, 3-phenyllactic acid, 4-hydroxyphenyllactic acid, 4-hydroxymandelic acid, 3,4-dihydroxymandelic acid, 4 -Hydroxy-3-methoxymandelic acid, 2-methoxy-2- (1-naphthyl) propionic acid, mandelic acid, atrolactic acid, O-acetylmandelic acid, α-methoxyphenylacetic acid, 4-hydroxymandelic acid, 3, 4-dihydroxymandelic acid, 4-hydroxy-3-methoxymandelic acid, Mandelic acid, atrolactic acid, O-acetylmandelic acid, α-methoxyphenylacetic acid, O-acetylmandelic acid, α-methoxyphenylacetic acid, hexyl dihydroxybenzenecarboxylate, octyl dihydroxybenzenecarboxylate, dodecyl dihydroxybenzenecarboxylate, tri Hexyl hydroxybenzenecarboxylate hexyl gallate and phloroglucinol carboxylate hexyl, octyl trihydroxybenzenecarboxylate octyl gallate and phloroglucinol carboxylate, dodecyl trihydroxybenzenecarboxylate dodecyl and fluorate Logucinol carboxylate dodecyl, trihydroxybenzenecarboxylate hexadecyl hexadecyl gallate and phloroglucinol carboxylate hex Sadecyl and the like can be mentioned.

フェノール化合物としては、前記感光性ジアゾキノン化合物に使用しているバラスト剤、並びにパラクミルフェノール、ビスフェノール類、レゾルシノール類、あるいはMtrisPC、MtetraPC等の直鎖状フェノール化合物(本州化学工業社製:商品名)、TrisP−HAP、TrisP−PHBA、TrisP−PA等の非直鎖状フェノール化合物(本州化学工業社製:商品名)、ジフェニルメタンのフェニル基の水素原子2〜5個を水酸基に置換した化合物、2,2−ジフェニルプロパンのフェニル基の水素原子1〜5個を水酸基に置換した化合物、等が挙げられる。該フェノール化合物の添加により、現像時のレリーフパターンの密着性を向上させ残渣の発生をおさえることができる。なお、バラスト剤とは、フェノール性水素原子の一部がナフトキノンジアジドスルホン酸エステル化されたフェノール化合物である前述の感光性ジアゾキノン化合物に原料として使用されているフェノール化合物をいう。
フェノール化合物を加える場合の添加量は、全アルカリ可溶性樹脂100質量部に対し、0〜50質量部が好ましく、1〜30質量部が好ましい。添加量が50質量部以下であれば、熱硬化後の膜の耐熱性が良好である。
As the phenol compound, a ballast agent used for the photosensitive diazoquinone compound, and a linear phenol compound such as paracumylphenol, bisphenols, resorcinol, or MtrisPC, MtetraPC (trade name, manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.) Non-linear phenolic compounds such as TrisP-HAP, TrisP-PHBA, TrisP-PA (made by Honshu Chemical Industry Co., Ltd .: trade name), compounds in which 2 to 5 hydrogen atoms of the phenyl group of diphenylmethane are substituted with hydroxyl groups, 2 , Compounds in which 1 to 5 hydrogen atoms of the phenyl group of 2-diphenylpropane are substituted with hydroxyl groups. By adding the phenol compound, the adhesion of the relief pattern during development can be improved and the generation of residues can be suppressed. In addition, a ballast agent means the phenol compound currently used as a raw material for the above-mentioned photosensitive diazoquinone compound which is a phenol compound in which a part of the phenolic hydrogen atom is converted to naphthoquinonediazide sulfonic acid ester.
When adding a phenol compound, 0-50 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of all alkali-soluble resins, and 1-30 mass parts is preferable. If the addition amount is 50 parts by mass or less, the heat resistance of the film after thermosetting is good.

(f)その他の添加剤
本発明の感光性樹脂組成物には、必要に応じて、界面活性剤、安定剤、シリコンウエハーとの密着性を高めるための接着助剤、染料等を添加することも可能である。
(F) Other additives To the photosensitive resin composition of the present invention, a surfactant, a stabilizer, an adhesion aid for improving adhesion to a silicon wafer, a dye, and the like are added as necessary. Is also possible.

上記添加剤について更に具体的に述べると、界面活性剤としては、ポリプロピレングリコール、もしくはポリオキシエチレンラウリルエーテル等のポリグリコール類、またはその誘導体からなる非イオン系界面活性剤があげられる。また、フロラード(住友3M社製:商品名)、メガファック(大日本インキ化学工業社製:商品名)、またはルミフロン(旭硝子社製:商品名)等のフッ素系界面活性剤があげられる。さらに、KP341(信越化学工業社製:商品名)、DBE(チッソ社製:商品名)、またはグラノール(共栄社化学社製:商品名)等の有機シロキサン界面活性剤が挙げられる。該界面活性剤の添加により、塗布時のウエハーエッジでの塗膜のハジキをより発生しにくくすることができる。
界面活性剤を加える場合の添加量は、(a)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対し、0〜10質量部が好ましく、0.01〜1質量部がより好ましい。添加量が10質量部以下であれば、熱硬化後の膜の耐熱性が良好である。
The surfactant is more specifically described. Examples of the surfactant include polypropylene glycol, polyglycols such as polyoxyethylene lauryl ether, and nonionic surfactants made of derivatives thereof. Further, fluorine-based surfactants such as Fluorard (manufactured by Sumitomo 3M: trade name), Mega-Fac (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc .: trade name), or Lumiflon (trade name, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) are exemplified. Furthermore, organosiloxane surfactants such as KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: trade name), DBE (manufactured by Chisso Corporation: trade name), or granol (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd .: trade name) are listed. By adding the surfactant, it is possible to make it more difficult for the coating film to be repelled at the wafer edge during coating.
The addition amount in the case of adding a surfactant is preferably 0 to 10 parts by mass and more preferably 0.01 to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the (a) alkali-soluble resin. When the addition amount is 10 parts by mass or less, the heat resistance of the film after thermosetting is good.

接着助剤としては、t−ブチルノボラック、アルミ化合物、チタンカップリング剤、エポキシポリマー、およびエポキシシランなどの各種シランカップリング剤が挙げられる。   Examples of the adhesion assistant include t-butyl novolak, aluminum compounds, titanium coupling agents, epoxy polymers, and various silane coupling agents such as epoxy silane.

シランカップリング剤の具体的な好ましい例としては、3−メタクリロキシプロピルトリアルコキシシラン、3−メタクリロキシプロピルジアルコキシアルキルシラン、3−グリシドキシプロピルトリアルコキシシラン、3−グリシドキシプロピルジアルコキシアルキルシラン、3−アミノプロピルトリアルコキシシラン又は3−アミノプロピルジアルコキシアルキルシランと、酸無水物又は酸二無水物の反応物、3−アミノプロピルトリアルコキシシラン又は3−アミノプロピルジアルコキシアルキルシランのアミノ基をウレタン基やウレア基に変換したものが挙げられる。この際のアルキル基としてはメチル基、エチル基、ブチル基などが、酸無水物としてはマレイン酸無水物、フタル酸無水物などが、酸二無水物としては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、4,4’−オキシジフタル酸二無水物などが、ウレタン基としてはt−ブトキシカルボニルアミノ基などが、ウレア基としてはフェニルアミノカルボニルアミノ基などが挙げられる。   Specific preferred examples of the silane coupling agent include 3-methacryloxypropyltrialkoxysilane, 3-methacryloxypropyl dialkoxyalkylsilane, 3-glycidoxypropyltrialkoxysilane, 3-glycidoxypropyl dialkoxy. Reaction of alkylsilane, 3-aminopropyltrialkoxysilane or 3-aminopropyl dialkoxyalkylsilane with acid anhydride or acid dianhydride, 3-aminopropyltrialkoxysilane or 3-aminopropyl dialkoxyalkylsilane The thing which converted the amino group into the urethane group and the urea group is mentioned. In this case, the alkyl group includes a methyl group, an ethyl group, a butyl group, the acid anhydride includes maleic anhydride, phthalic anhydride, the acid dianhydride includes pyromellitic dianhydride, 3, 3 ', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 4,4'-oxydiphthalic dianhydride, etc., urethane group is t-butoxycarbonylamino group, urea group is phenylaminocarbonylamino Group and the like.

接着助剤を加える場合の添加量は、アルカリ可溶性樹脂100質量部に対し、0〜30質量部が好ましく、0.1〜10質量部がより好ましい。添加量が30質量部以下であれば、熱硬化後の膜の耐熱性が良好である。   The addition amount in the case of adding an adhesion assistant is preferably 0 to 30 parts by mass and more preferably 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the alkali-soluble resin. If the addition amount is 30 parts by mass or less, the heat resistance of the film after thermosetting is good.

<硬化レリーフパターン、及び半導体装置の製造方法>
次に、本発明の硬化レリーフパターンの製造方法について、以下具体的に説明する。
(1)上記感光性樹脂組成物を層またはフィルムの形で基板上に形成する工程;
本発明の感光性樹脂組成物を、例えばシリコンウエハー、セラミック基板、アルミ基板等の基板に、スピンコーターを用いた回転塗布、又はダイコーター、もしくはロールコーター等のコータ−により塗布する。これをオーブンやホットプレートを用いて50〜140℃で乾燥して溶媒を除去する。膜厚の均一な塗布膜を得るという観点からスピンコーターを用いた回転塗布法が最も好ましい。
<Curing relief pattern and method for manufacturing semiconductor device>
Next, the manufacturing method of the cured relief pattern of the present invention will be specifically described below.
(1) A step of forming the photosensitive resin composition on a substrate in the form of a layer or a film;
The photosensitive resin composition of the present invention is applied to a substrate such as a silicon wafer, a ceramic substrate, or an aluminum substrate by spin coating using a spin coater, or a coater such as a die coater or roll coater. This is dried at 50 to 140 ° C. using an oven or a hot plate to remove the solvent. The spin coating method using a spin coater is most preferable from the viewpoint of obtaining a coating film having a uniform film thickness.

(2)該感光性樹脂組成物を露光する工程;
次に、上記で得られた基板に対し、マスクを介して、コンタクトアライナーやステッパーを用いて化学線による露光を行うか、光線、電子線またはイオン線を直接照射する。
(2) a step of exposing the photosensitive resin composition;
Next, the substrate obtained above is exposed to actinic radiation through a mask using a contact aligner or a stepper, or directly irradiated with a light beam, an electron beam or an ion beam.

(3)該露光の後の感光性樹脂組成物を現像してレリーフパターンを形成する工程;
次に現像を、浸漬法、パドル法、回転スプレー法等の方法から選択して行うことができる。現像により、塗布された感光性樹脂樹脂組成物から、露光部(ポジ型の場合)又は未露光部(ネガ型の場合)を溶出除去し、レリーフパターンを得ることができる。現像液としては、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、アンモニア水等の無機アルカリ類、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン等の有機アミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド等の4級アンモニウム塩類等の水溶液、及び必要に応じてメタノール、エタノール等の水溶性有機溶媒又は界面活性剤を適当量添加した水溶液を使用することができる。これらの中で、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液が好ましく、該テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの濃度は、好ましくは、0.5〜10質量%であり、さらに好ましくは、1〜5質量%である。
(3) A step of developing the photosensitive resin composition after the exposure to form a relief pattern;
Next, development can be performed by selecting from methods such as dipping, paddle, and rotary spraying. By developing, an exposed portion (in the case of positive type) or an unexposed portion (in the case of negative type) can be eluted and removed from the applied photosensitive resin resin composition to obtain a relief pattern. Developers include inorganic alkalis such as sodium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, aqueous ammonia, organic amines such as ethylamine, diethylamine, triethylamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide. An aqueous solution such as a quaternary ammonium salt such as quaternary ammonium salt and an aqueous solution to which an appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol or a surfactant is added may be used. In these, the tetramethylammonium hydroxide aqueous solution is preferable, The density | concentration of this tetramethylammonium hydroxide becomes like this. Preferably, it is 0.5-10 mass%, More preferably, it is 1-5 mass%.

(4)該レリーフパターンを加熱して硬化レリーフパターンを形成する工程;
最後に、得られたレリーフパターンをキュアして、ポリベンズオキサゾール構造を有する樹脂からなる耐熱性硬化レリーフパターンを形成する。加熱装置としては、オーブン炉、ホットプレート、縦型炉、ベルトコンベアー炉、圧力オーブン等を使用することができ、加熱方法としては、熱風、赤外線、電磁誘導による加熱等が推奨される。温度は200〜450℃が好ましく、250〜400℃がより好ましい。加熱時間は15分〜8時間が好ましく、15分〜4時間がより好ましい。雰囲気としては、窒素、アルゴン等不活性ガス中が好ましい。
(4) A step of heating the relief pattern to form a cured relief pattern;
Finally, the obtained relief pattern is cured to form a heat-resistant cured relief pattern made of a resin having a polybenzoxazole structure. As the heating device, an oven furnace, a hot plate, a vertical furnace, a belt conveyor furnace, a pressure oven, or the like can be used. As a heating method, heating by hot air, infrared rays, electromagnetic induction, or the like is recommended. The temperature is preferably 200 to 450 ° C, more preferably 250 to 400 ° C. The heating time is preferably 15 minutes to 8 hours, more preferably 15 minutes to 4 hours. The atmosphere is preferably in an inert gas such as nitrogen or argon.

半導体装置用途の例としては、半導体素子の上部に設けられた硬化膜を備えるものであって、その硬化膜が上述の感光性樹脂組成物の硬化膜からなる硬化レリーフパターンであるものが挙げられる。該硬化膜としては、半導体素子上のパッシベーション膜、パッシベーション膜上に上述の感光性樹脂組成物の硬化膜を形成してなるバッファーコート膜等の保護膜、また、半導体素子上に形成された回路上に上述の感光性樹脂組成物の硬化膜を形成してなる層間絶縁膜等の絶縁膜、また、α線遮断膜、平坦化膜、突起(樹脂ポスト)、隔壁等を挙げることができる。   Examples of semiconductor device applications include those having a cured film provided on top of a semiconductor element, wherein the cured film is a cured relief pattern comprising a cured film of the above-described photosensitive resin composition. . Examples of the cured film include a passivation film on a semiconductor element, a protective film such as a buffer coat film formed by forming a cured film of the above-described photosensitive resin composition on the passivation film, and a circuit formed on the semiconductor element. Examples thereof include an insulating film such as an interlayer insulating film formed by forming a cured film of the above-described photosensitive resin composition, an α-ray blocking film, a planarizing film, a protrusion (resin post), a partition wall, and the like.

また、本発明の感光性樹脂組成物は、多層回路の層間絶縁、フレキシブル銅張板のカバーコート、ソルダーレジスト膜、表示体装置の液晶配向膜等の用途、発光素子の用途にも有用である。   The photosensitive resin composition of the present invention is also useful for applications such as interlayer insulation for multilayer circuits, cover coats for flexible copper-clad plates, solder resist films, liquid crystal alignment films for display devices, and light emitting elements. .

〔参考例1〕ポリヒドロキシアミドの合成
容量2Lのセパラブルフラスコ中で、2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)−ヘキサフルオロプロパン(以下、6FAPとも呼ぶ)197.8g(0.54mol)、ピリジン75.9g(0.96mol)、DMAc692gを室温(25℃)で混合攪拌し溶解させた。得られた混合物に、別途GBL88g中に5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物19.7g(0.12mol)を溶解させた混合溶液を、滴下ロートより滴下した。滴下に要した時間は40分、反応液温は最大で28℃であった。
滴下終了後、湯浴により該フラスコを50℃に加温し、18時間撹拌したのち反応液のIRスペクトルの測定を行い、1385cm-1および1772cm-1のイミド基の特性吸収が現れたことを確認した。
[Reference Example 1] Synthesis of polyhydroxyamide In a separable flask having a volume of 2 L, 2,2-bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) -hexafluoropropane (hereinafter also referred to as 6FAP) 197.8 g (0 .54 mol), 75.9 g (0.96 mol) of pyridine, and 692 g of DMAc were mixed and stirred at room temperature (25 ° C.) to dissolve them. To the obtained mixture, a mixed solution in which 19.7 g (0.12 mol) of 5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride was separately dissolved in 88 g of GBL was dropped from a dropping funnel. The time required for the dropwise addition was 40 minutes, and the maximum reaction solution temperature was 28 ° C.
After completion of the dropwise addition, the flask was heated to 50 ° C. with a hot water bath and stirred for 18 hours, and then the IR spectrum of the reaction solution was measured. The characteristic absorption of imide groups at 1385 cm −1 and 1772 cm −1 appeared. confirmed.

次に該フラスコを水浴により8℃に冷却し、別途GBL398g中に4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸ジクロライド142.3g(0.48mol)を溶解させた混合溶液を、滴下ロートより滴下した。滴下に要した時間は80分、反応液温は最大で12℃であった。滴下終了から3時間後、上記反応液を12lの水に高速攪拌下で滴下し重合体を分散析出させた。この精製沈殿物を回収し、適宜水洗、脱水の後に真空乾燥を施し、ポリヒドロキシアミド(P−1)を得た。このようにして合成されたヒドロキシポリアミドのゲル透過クロマトグラフィー(GPC)による質量平均分子量は、ポリスチレン換算で14000であった。GPCの分析条件を以下に記す。
カラム:昭和電工社製 商標名 Shodex 805/804/803直列
容離液:テトラヒドロフラン 40℃
流速 :1.0ml/分
検出器:昭和電工製 商標名 Shodex RI SE−61
Next, the flask was cooled to 8 ° C. with a water bath, and a mixed solution in which 142.3 g (0.48 mol) of 4,4′-diphenyl ether dicarboxylic acid dichloride was separately dissolved in 398 g of GBL was dropped from a dropping funnel. The time required for the dropping was 80 minutes, and the maximum reaction solution temperature was 12 ° C. Three hours after the completion of dropping, the reaction solution was dropped into 12 l of water under high-speed stirring to disperse and precipitate the polymer. The purified precipitate was recovered, washed with water as appropriate, dehydrated and then vacuum dried to obtain polyhydroxyamide (P-1). The mass average molecular weight of the thus synthesized hydroxypolyamide according to gel permeation chromatography (GPC) was 14,000 in terms of polystyrene. The analysis conditions for GPC are described below.
Column: Showa Denko Co., Ltd. Trade name: Shodex 805/804/803 in series Separation: Tetrahydrofuran 40 ° C
Flow rate: 1.0 ml / min Detector: Showa Denko brand name Shodex RI SE-61

〔参考例2〕ポリヒドロキシアミドの合成
テフロン(登録商標)製の碇型攪拌器を取り付けた、容量300mLの三口フラスコ内に、以下の構造:
[Reference Example 2] Synthesis of polyhydroxyamide In a three-necked flask with a capacity of 300 mL equipped with a vertical stirrer made of Teflon (registered trademark), the following structure:

Figure 2013015729
Figure 2013015729

TMOM−BP(本州化学:商品名)21.7g(0.06mol)、ピリジン9.48g(0.12mol)及びGBL130gを0℃で混合攪拌した溶液に、別途GBL142g中にビス(クロロカルボニル)トリシクロ[5,2,1,02,6]デカンを47.5g(0.18mol)を溶解させたものを、滴下ロートより滴下した。滴下に要した時間は40分、反応液温は最大で16℃であった。 TMOM-BP (Honshu Chemical: trade name) 21.7 g (0.06 mol), 9.48 g (0.12 mol) of pyridine and 130 g of GBL were mixed and stirred at 0 ° C., and bis (chlorocarbonyl) tricyclo was separately added to 142 g of GBL. [5,2,1,0 2,6] those dissolved 47.5 g (0.18 mol) decane was added dropwise from the dropping funnel. The time required for the dropwise addition was 40 minutes, and the maximum reaction solution temperature was 16 ° C.

滴下後、1時間攪拌した反応溶液を、滴下ロートを用いて、別途、テフロン(登録商標)製の碇型攪拌器を取り付けた容量2Lのセパラブルフラスコ中で、6FAP51.2g(0.14mol)、ピリジン15.0g(0.19mol)、GBL307g及びDMAc102gを室温(25℃)で混合攪拌し溶解させ、その反応容器をメタノールにドライアイスを加えた容器に浸して−15℃に冷却した反応溶液に、滴下した。反応系中は−15〜0℃に保って45分を要して反応容器に滴下した。滴下終了後、反応容器を氷浴に浸し、0〜10℃に保って1時間攪拌した。さらにピリジン7.12g(0.09mol)を加えた。その後、反応液を室温に戻し、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物(東京化成工業社製)19.7g(0.12mol)とピリジン9.49g(0.12mol)を加え、50℃の湯浴に浸して、反応液を50℃とし18時間攪拌した。   After the dropwise addition, the reaction solution stirred for 1 hour was separately added using a dropping funnel in a separable flask having a capacity of 2 L equipped with a vertical stirrer made of Teflon (registered trademark) and 51.2 g (0.14 mol) of 6FAP. , 15.0 g (0.19 mol) of pyridine, 307 g of GBL and 102 g of DMAc were mixed and stirred at room temperature (25 ° C.), dissolved, and the reaction vessel was immersed in a vessel obtained by adding dry ice to methanol and cooled to −15 ° C. It was dripped. The reaction system was maintained at -15 to 0 ° C. and took 45 minutes, and was dropped into the reaction vessel. After completion of the dropwise addition, the reaction vessel was immersed in an ice bath and kept at 0 to 10 ° C. and stirred for 1 hour. Further, 7.12 g (0.09 mol) of pyridine was added. Thereafter, the reaction solution was returned to room temperature, 19.7 g (0.12 mol) of 5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and 9.49 g (0.12 mol) of pyridine were added, and 50 The reaction solution was immersed in a hot water bath at 50 ° C. and stirred for 18 hours.

上記反応液にエタノールを加えて重合体を析出させた後、回収し、GBL626gに溶解させた。次いで、陽イオン交換樹脂(オルガノ社製、アンバーリストA21)62.1g、陰イオン交換樹脂(オルガノ社製、アンバーリスト15)59.6gでイオン交換した。この溶液をイオン交換水12Lに高速攪拌下で滴下し、重合体を分散析出させ、回収し、適宜水洗、脱水の後に真空乾燥を施し、PBO前駆体構造と架橋基含有構造を有するアルカリ可溶性重合体(P−2)の紛体を得た。
このようにして合成されたアルカリ可溶性重合体のGPCによる重量平均分子量(Mw)は、ポリスチレン換算で13200の単一のシャープな曲線であり、単一組成物であった。
Ethanol was added to the reaction solution to precipitate a polymer, and then recovered and dissolved in 626 g of GBL. Subsequently, ion exchange was performed with 62.1 g of a cation exchange resin (manufactured by Organo, Amberlyst A21) and 59.6 g of an anion exchange resin (manufactured by Organo, Amberlyst 15). This solution is dropped into 12 L of ion-exchanged water under high-speed stirring, and the polymer is dispersed and precipitated, recovered, appropriately washed with water, dehydrated and then vacuum-dried to obtain an alkali-soluble heavy having a PBO precursor structure and a crosslinking group-containing structure. A powder of coalesced (P-2) was obtained.
The weight average molecular weight (Mw) by GPC of the alkali-soluble polymer synthesized in this way was a single sharp curve of 13200 in terms of polystyrene, and was a single composition.

〔参考例3〕ポリヒドロキシアミドの合成
テフロン(登録商標)製の碇型攪拌器を取り付けた容量2Lのセパラブルフラスコ中に、6FAP51.2g(0.14mol)、ピリジン15.0g(0.19mol)、GBL307g及びDMAc102gを加え、室温(25℃)で混合攪拌し溶解させ、その反応容器をメタノールにドライアイスを加えた容器に浸して−15℃に冷却した。これに別途GBL132g中に4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸ジクロライド26.56g(0.09mol)を溶解させた混合溶液を、滴下ロートより滴下した。反応系中は−15〜0℃に保って45分を要して反応容器に滴下した。(反応液1)
別途、テフロン(登録商標)製の碇型攪拌器を取り付けた、容量300mLの三口フラスコ内に、TMOM−BP(本州化学:商品名)10.9g(0.03mol)、4,4−ビフェノール0.93g(0.005mol)ピリジン9.48g(0.12mol)及びGBL130gを0℃で混合攪拌した溶液に、別途GBL142g中にビス(クロロカルボニル)トリシクロ[5,2,1,02,6]デカンを23.75g(0.09mol)を溶解させたものを、滴下ロートより滴下した。滴下に要した時間は40分、反応液温は最大で16℃であった。滴下後、1時間攪拌した。(反応液2)
Reference Example 3 Synthesis of Polyhydroxyamide In a 2 L separable flask equipped with a Teflon (registered trademark) vertical stirrer, 6FAP 51.2 g (0.14 mol), pyridine 15.0 g (0.19 mol) ), GBL307 g and DMAc 102 g were added, mixed and stirred at room temperature (25 ° C.) to dissolve, and the reaction vessel was immersed in a vessel in which dry ice was added to methanol and cooled to −15 ° C. Separately, a mixed solution prepared by dissolving 26.56 g (0.09 mol) of 4,4′-diphenyl ether dicarboxylic acid dichloride in 132 g of GBL was dropped from the dropping funnel. The reaction system was maintained at -15 to 0 ° C. and took 45 minutes, and was dropped into the reaction vessel. (Reaction solution 1)
Separately, TMOM-BP (Honshu Chemical: trade name) 10.9 g (0.03 mol), 4,4-biphenol 0 was placed in a 300 mL three-necked flask equipped with a Teflon (registered trademark) vertical stirrer. .93 g (0.005 mol) 9.48 g (0.12 mol) of pyridine and 130 g of GBL were mixed and stirred at 0 ° C., and bis (chlorocarbonyl) tricyclo [5,2,1,0 2,6 ] was separately added to 142 g of GBL. A solution in which 23.75 g (0.09 mol) of decane was dissolved was dropped from a dropping funnel. The time required for the dropwise addition was 40 minutes, and the maximum reaction solution temperature was 16 ° C. It stirred for 1 hour after dripping. (Reaction solution 2)

(反応液2)を、(反応液1)に滴下ロートを用いて滴下した。滴下に要した時間は40分、反応液温は最大で6℃であった。終了後、反応容器を氷浴に浸し、0〜10℃に保って1時間攪拌した。さらにピリジン7.12g(0.09mol)を加えた。その後、反応液を室温に戻し、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸無水物(東京化成工業社製)19.7g(0.12mol)とピリジン9.49g(0.12mol)を加え、50℃の湯浴に浸して、反応液を50℃とし18時間攪拌した。   (Reaction solution 2) was added dropwise to (reaction solution 1) using a dropping funnel. The time required for the dropping was 40 minutes, and the maximum reaction temperature was 6 ° C. After the completion, the reaction vessel was immersed in an ice bath and kept at 0 to 10 ° C. and stirred for 1 hour. Further, 7.12 g (0.09 mol) of pyridine was added. Thereafter, the reaction solution was returned to room temperature, 19.7 g (0.12 mol) of 5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and 9.49 g (0.12 mol) of pyridine were added, and 50 The reaction solution was immersed in a hot water bath at 50 ° C. and stirred for 18 hours.

上記反応液にエタノールを加えて重合体を析出させた後、回収し、GBL626gに溶解させた。次いで、陽イオン交換樹脂(オルガノ社製、アンバーリストA21)62.1g、陰イオン交換樹脂(オルガノ社製、アンバーリスト15)59.6gでイオン交換した。この溶液をイオン交換水12Lに高速攪拌下で滴下し、重合体を分散析出させ、回収し、適宜水洗、脱水の後に真空乾燥を施し、PBO前駆体構造と架橋基含有構造を有するアルカリ可溶性重合体(P−3)の紛体を得た。   Ethanol was added to the reaction solution to precipitate a polymer, and then recovered and dissolved in 626 g of GBL. Subsequently, ion exchange was performed with 62.1 g of a cation exchange resin (manufactured by Organo, Amberlyst A21) and 59.6 g of an anion exchange resin (manufactured by Organo, Amberlyst 15). This solution is dropped into 12 L of ion-exchanged water under high-speed stirring, and the polymer is dispersed and precipitated, recovered, appropriately washed with water, dehydrated and then vacuum-dried to obtain an alkali-soluble heavy having a PBO precursor structure and a crosslinking group-containing structure. A powder (P-3) was obtained.

このようにして合成されたアルカリ可溶性重合体のGPCによる重量平均分子量(Mw)は、ポリスチレン換算で11300の単一のシャープな曲線であり、単一組成物であった。   The weight-average molecular weight (Mw) by GPC of the alkali-soluble polymer thus synthesized was a single sharp curve of 11300 in terms of polystyrene, and was a single composition.

〔参考例4〕ポリアミド酸の合成
撹拌機、温度計、窒素導入管、ジムロート冷却管を備えた0.5リットルのフラスコ中に、N−メチル−2−ピロリドン295.0g、2−オクタノン55.3g、ジエチルケトン36.9gを仕込み、4,4′−ジアミノジフェニルエーテル26.21g、ビス(3−アミノフェノキシフェニル)スルホン14.70g、LP7100(信越化学工業株式会社製商品名、1,3−ビス(3−アミノプロピル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン)1.49gを加え、撹拌溶解した。次にこの溶液に3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物50.02gを加え、25℃で8時間次いで60℃で8時間撹拌し反応させた。このようにして得られたポリアミド酸溶液をイオン交換水5Lに高速攪拌下で滴下し、重合体を分散析出させ、回収し、適宜水洗、脱水の後に真空乾燥を施し、ポリアミド酸構造を有するアルカリ可溶性重合体(P−3)の紛体を得た。このようにして合成されたアルカリ可溶性重合体のGPCによる重量平均分子量(Mw)は、ポリスチレン換算で26400の単一のシャープな曲線であり、単一組成物であった。
[Reference Example 4] Synthesis of polyamic acid In a 0.5 liter flask equipped with a stirrer, a thermometer, a nitrogen inlet tube, and a Dimroth condenser tube, 295.0 g of N-methyl-2-pyrrolidone, 2-octanone 55. 3 g, 36.9 g of diethyl ketone, 26.21 g of 4,4′-diaminodiphenyl ether, 14.70 g of bis (3-aminophenoxyphenyl) sulfone, LP7100 (trade name, 1,3-bis, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 1.49 g of (3-aminopropyl) -1,1,3,3-tetramethyldisiloxane) was added and dissolved with stirring. Next, 50.02 g of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride was added to this solution, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 8 hours and then at 60 ° C. for 8 hours for reaction. The polyamic acid solution thus obtained was dropped into 5 L of ion-exchanged water under high-speed stirring, the polymer was dispersed and precipitated, recovered, appropriately washed with water, dehydrated and then vacuum dried to obtain an alkali having a polyamic acid structure. A soluble polymer (P-3) powder was obtained. The weight-average molecular weight (Mw) by GPC of the alkali-soluble polymer thus synthesized was a single sharp curve of 26400 in terms of polystyrene, and was a single composition.

〔参考例5〕可溶性PIの合成
攪拌棒、玉付きディーンスターク型トラップ、窒素導入管を備えた4つ口フラスコに、6FAP 32.96g(90ミリモルを加え、NMP 196g、トルエン40gを加えて室温で攪拌した。ついで、3,3、4,4−オキシジフタル酸二無水物31.02g(100ミリモル)を添加し、室温で2時間攪拌した。ついで、180℃、180rpmで3時間加熱攪拌し、反応中、副生成物である水がトルエンと共沸して留出し、30分毎に還流管の底に溜まっている水を抜いた。このようにして製造されたポリイミドポリマーのポリスチレン換算の重量平均分子量は24400であった。この反応液を5Lの水に高速攪拌下で滴下し、ポリマーを分散析出させ、これを回収し、適宜水洗、脱水の後に真空乾燥を施し有機溶剤に可溶なポリイミド構造を有するアルカリ可溶性重合体(P−5)の紛体を得た。
[Reference Example 5] Synthesis of soluble PI To a four-necked flask equipped with a stirring bar, a Dean-Stark trap with a ball, and a nitrogen introduction tube, 32.96 g of 6FAP (90 mmol was added, 196 g of NMP and 40 g of toluene were added, and room temperature was added. Next, 31.02 g (100 mmol) of 3,3,4,4-oxydiphthalic dianhydride was added and stirred at room temperature for 2 hours, then heated and stirred at 180 ° C. and 180 rpm for 3 hours, During the reaction, water as a by-product was distilled azeotropically with toluene, and the water accumulated at the bottom of the reflux tube was removed every 30 minutes.The weight of the polyimide polymer thus produced in terms of polystyrene The average molecular weight was 24400. This reaction solution was dropped into 5 L of water under high-speed stirring to disperse and precipitate the polymer, which was recovered, washed with water as appropriate, dehydrated and then vacuum dried. To obtain a powder of the alkali-soluble polymer (P-5) having a soluble polyimide structure in an organic solvent subjected to.

<感光性樹脂組成物の調製>
[実施例1〜13、比較例1〜7]
上記参考例1〜5にて得られた(a)アルカリ可溶性樹脂としての(P−1)〜(P−5)及び、クレゾールノボラック樹脂EP4080G(旭有機材工業:商品名)(P−6)、(b)光酸発生剤として下記構造式の化合物 PAC1、
<Preparation of photosensitive resin composition>
[Examples 1 to 13, Comparative Examples 1 to 7]
(P-1) to (P-5) as alkali-soluble resins obtained in Reference Examples 1 to 5 above, and cresol novolac resin EP4080G (Asahi Organic Materials Corporation: trade name) (P-6) (B) a compound PAC1 having the following structural formula as a photoacid generator,

Figure 2013015729
Figure 2013015729

(式中、Qは、全体数の83%が下記式: (In the formula, 83% of the total number is represented by the following formula:

Figure 2013015729
Figure 2013015729

で表される構造であり、残りの17%が水素原子である。) The remaining 17% are hydrogen atoms. )

(c)溶媒として下記(C−1)〜(C−7)のケトン化合物及びGBLを表1に示す質量部の組み合わせで、感光性樹脂組成物をそれぞれ調整し、細孔が0.2μmのポリエチレン製フィルターで濾過して、実施例1〜13、及び比較例1〜7の感光性樹脂組成物を調製した。下記に使用する溶媒と蒸気圧を示す。
γ―ブチルラクトン (25℃での蒸気圧 425Pa)
(C−1)ジイソブチルケトン (21℃での蒸気圧 239Pa)
(C−2)2−ヘプタノン (25℃での蒸気圧 279Pa)
(C−3)2−オクタノン (25℃での蒸気圧 229Pa)
(C−4)2−ノナノン (25℃での蒸気圧 86Pa)
(C−5)シクロヘキサノン (25℃での蒸気圧 665Pa)
(C−6)アセトン (25℃での蒸気圧 2470Pa)
(C−7)プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(20℃での蒸気圧 3800Pa)
(c) The following (C-1) to (C-7) ketone compounds and GBL as a solvent are combined in parts by mass shown in Table 1 to adjust the photosensitive resin composition, and the pores are 0.2 μm. It filtered with the filter made from polyethylene, and prepared the photosensitive resin composition of Examples 1-13 and Comparative Examples 1-7. The solvent and vapor pressure used are shown below.
γ-Butyl lactone (vapor pressure at 25 ° C 425Pa)
(C-1) Diisobutylketone (Vapor pressure at 21 ° C 239Pa)
(C-2) 2-heptanone (vapor pressure at 25 ° C. 279 Pa)
(C-3) 2-octanone (vapor pressure at 25 ° C. 229 Pa)
(C-4) 2-nonanone (vapor pressure at 25 ° C: 86 Pa)
(C-5) Cyclohexanone (vapor pressure at 25 ° C 665Pa)
(C-6) Acetone (vapor pressure at 25 ° C 2470Pa)
(C-7) Propylene glycol monomethyl ether acetate (vapor pressure at 20 ° C., 3800 Pa)

<感光性樹脂組成物の密度の測定方法>
3cm3ディスポーサルシリンジに感光性樹脂組成物を2.5cm3測り取り、その質量を精密天秤により質量を計り取った。下記(式1)より感光性樹脂組成物の密度を算出した。
感光性樹脂組成物の密度(g/cm3)=2.5cm3の感光性樹脂組成物の質量(g)/2.5(cm3)・・・(式1)
<Method for measuring density of photosensitive resin composition>
3 cm 3 disposable over monkey syringe up the photosensitive resin composition 2.5 cm 3 measure was weighed mass by precision balance its mass. The density of the photosensitive resin composition was calculated from the following (Formula 1).
Mass density (g / cm 3) = photosensitive resin composition of 2.5 cm 3 of the photosensitive resin composition (g) /2.5 (cm 3) ··· ( Equation 1)

<樹脂固形分濃度の測定方法>
感光性樹脂組成物を調整する際の全ポリマー質量と全溶媒質量より、下記(式2)より感光性樹脂組成物の固形分濃度を算出した。
感光性樹脂組成物の樹脂固形分濃度(%)=(全アルカリ可溶性樹脂の質量(g))/〔(全アルカリ可溶性樹脂の質量(g))+(全溶媒の質量(g))〕・・・(式2)
<Measurement method of resin solid content concentration>
From the total polymer mass and the total solvent mass when adjusting the photosensitive resin composition, the solid content concentration of the photosensitive resin composition was calculated from the following (Formula 2).
Resin solid content concentration of photosensitive resin composition (%) = (mass of total alkali-soluble resin (g)) / [(mass of total alkali-soluble resin (g)) + (mass of total solvent (g))]. .. (Formula 2)

<感光性樹脂組成物の濡れ広がり及び膜厚均一性の評価>
[加熱硬化後のキュア膜6μmを得る為に、必要となるプリベーク後膜厚の算出]
上記実施例、及び比較例で得られた感光性樹脂組成物をスピンコーター(東京エレクトロン社製:MARK−8、商品名)にて、8インチシリコンウエハーの中心に所定のワニスを2.5gディスペンスし、スピン塗布した。ホットプレートにて125℃、180秒間プリベークを行い、プリベーク膜を形成した。膜厚は膜厚測定装置(大日本スクリーン製造社製:ラムダエース、商品名)にてX方向に15mmピッチで13ポイント膜厚を測定し平均膜厚T1を求めた。これを昇温式オーブン(光洋サーモシステム社製 VF200B)を用いて窒素雰囲気下、320℃で1時間加熱し、加熱硬化後のキュア膜を同様に膜厚測定を行い、キュア後膜厚T2を求めた。T2/T1×100をキュア後残膜率として算出した。現像時にプリベーク膜が10%減ると設定し、キュア残膜率の結果から、キュア膜6μmを作成するのに必要なプリベーク後の膜厚をそれぞれ求めた。その結果を表2に示す。必要となるプリベーク後の膜厚が厚い程、必要となる感光性樹脂組成物の吐出質量は多い。
<Evaluation of wetting spread and film thickness uniformity of photosensitive resin composition>
[Calculation of film thickness after pre-baking required to obtain 6 μm cured film after heat curing]
Dispense 2.5 g of a predetermined varnish at the center of an 8-inch silicon wafer with a spin coater (manufactured by Tokyo Electron: MARK-8, trade name) using the photosensitive resin compositions obtained in the above Examples and Comparative Examples. And spin coated. Pre-baking was performed on a hot plate at 125 ° C. for 180 seconds to form a pre-baked film. The film thickness was determined by measuring a 13-point film thickness at a pitch of 15 mm in the X direction with a film thickness measuring device (Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd .: Lambda Ace, trade name) to obtain an average film thickness T1. This was heated in a nitrogen atmosphere using a temperature rising oven (VF200B manufactured by Koyo Thermo Systems Co., Ltd.) at 320 ° C. for 1 hour, and the cured film after heat curing was measured in the same manner. Asked. T2 / T1 × 100 was calculated as the remaining film ratio after curing. It was set that the pre-baked film was reduced by 10% at the time of development, and the film thickness after pre-baking necessary for producing a cured film of 6 μm was obtained from the result of the cure remaining film ratio. The results are shown in Table 2. The thicker the film thickness required after pre-baking, the more the required discharge mass of the photosensitive resin composition.

[塗布面積の比較]
上記実施例、及び比較例で得られた感光性樹脂組成物をスピンコーター(東京エレクトロン社製:MARK−8、商品名)にて、8インチシリコンウエハーの中心に所定のワニスを0.9gディスペンスし、スピン塗布した。ホットプレートにて125℃、180秒間プリベークを行い、シリコンウェハー上に、上記で求めた最終キュア膜の膜厚が6μmになるプリベーク膜厚になるように、スピンコーターの回転数をそれぞれ調整し、円形の塗膜を形成した。膜厚は膜厚測定装置(大日本スクリーン製造社製:ラムダエース、商品名)にてX方向に15mmピッチで13ポイント膜厚を測定した平均値を膜厚とした。
[Comparison of application area]
Dispensing the photosensitive resin compositions obtained in the above examples and comparative examples with a spin coater (manufactured by Tokyo Electron: MARK-8, trade name) with 0.9 g of a predetermined varnish at the center of an 8-inch silicon wafer. And spin coated. Perform pre-baking at 125 ° C. for 180 seconds on a hot plate, and adjust the rotation speed of the spin coater on the silicon wafer so that the final cured film thickness obtained above becomes 6 μm, A circular coating was formed. The film thickness was defined as an average value obtained by measuring a 13-point film thickness at a pitch of 15 mm in the X direction with a film thickness measuring device (Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd .: Lambda Ace, trade name).

この塗膜の直径を定規(ミツトヨ社製:ABSデジマチックキャリパ、商品名)で測定し、下記式にて塗布面積を算出した。
塗布面積(cm2)=[(測定直径(cm)/2)2×3.14]
この値が大きい程、スピンコート法にて、より少ない吐出質量で所定膜厚のプリベーク膜を得る事が出来る。
本件では塗布面積を以下のように評価した。
塗布面積700cm2以上:○
塗布面積700cm2未満:×
The diameter of this coating film was measured with a ruler (manufactured by Mitutoyo Corporation: ABS Digimatic Caliper, trade name), and the coating area was calculated by the following formula.
Application area (cm 2 ) = [(measured diameter (cm) / 2) 2 × 3.14]
As this value increases, a pre-baked film having a predetermined film thickness can be obtained with a smaller discharge mass by the spin coating method.
In this case, the coating area was evaluated as follows.
Coating area 700cm 2 or more: ○
Application area less than 700 cm 2 : ×

[面内均一性]
測定した膜厚から、下記式より面内均一性を求めた。
面内均一性(%)=
[〔(測定膜厚の最大値)−(測定膜厚の最小値)〕/(平均膜厚)]x100
本件では、以下のように面内均一性を評価した。
面内均一性5%以下:○
面内均一性5%超過:×
[In-plane uniformity]
From the measured film thickness, in-plane uniformity was determined from the following formula.
In-plane uniformity (%) =
[[(Maximum value of measured film thickness) − (minimum value of measured film thickness)] / (average film thickness)] × 100
In this case, the in-plane uniformity was evaluated as follows.
In-plane uniformity 5% or less: ○
In-plane uniformity exceeding 5%: ×

Figure 2013015729
Figure 2013015729

Figure 2013015729
Figure 2013015729

表2の結果から、実施例1〜13は、従来の技術である比較例と比べて、スピンコート法にて、より少ない吐出質量で所定膜厚のプリベーク膜を得る事が出来、膜厚均一性にも優れる。   From the results shown in Table 2, Examples 1 to 13 can obtain a pre-baked film having a predetermined film thickness with a smaller discharge mass by a spin coating method than the comparative example which is a conventional technique, and the film thickness is uniform. Excellent in properties.

本発明の感光性樹脂組成物は、半導体装置の表面保護膜、層間絶縁膜、及び再配線用絶縁膜、フリップチップ装置用保護膜、バンプ構造を有する装置の保護膜、多層回路の層間絶縁膜、フレキシブル銅張板のカバーコート、ソルダーレジスト膜、並びに液晶配向膜等として好適に利用できる。   The photosensitive resin composition of the present invention includes a surface protective film for semiconductor devices, an interlayer insulating film, an insulating film for rewiring, a protective film for flip chip devices, a protective film for devices having a bump structure, and an interlayer insulating film for multilayer circuits It can be suitably used as a cover coat of a flexible copper-clad plate, a solder resist film, a liquid crystal alignment film, and the like.

Claims (9)

下記一般式(1)で表される繰り返し単位を有する構造を含むアルカリ可溶性樹脂(a)、光酸発生剤(b)、25℃での蒸気圧が50〜500Paであるケトン化合物である溶媒(c)、を少なくとも含む感光性樹脂組成物であり、かつ、該感光性樹脂組成物の密度が0.95g/cm3〜1.10g/cm3である感光性樹脂組成物。
Figure 2013015729
(式中、X1及びY1は、各々独立に、少なくとも2個の炭素原子を有する2〜4価の有機基を表し、R1及びR2は、各々独立に、炭素原子数1〜10の炭化水素基を表し、n1+n2+n3+n4>0であり、そしてm1は、1〜1000の整数である。)
An alkali-soluble resin (a) containing a structure having a repeating unit represented by the following general formula (1), a photoacid generator (b), and a solvent (a ketone compound having a vapor pressure of 50 to 500 Pa at 25 ° C.) c), at least including the photosensitive resin composition, and photosensitive resin composition density of the photosensitive resin composition is 0.95g / cm 3 ~1.10g / cm 3 .
Figure 2013015729
(In the formula, X 1 and Y 1 each independently represent a divalent to tetravalent organic group having at least 2 carbon atoms, and R 1 and R 2 each independently represent from 1 to 10 carbon atoms. And n 1 + n 2 + n 3 + n 4 > 0, and m 1 is an integer from 1 to 1000.)
(全アルカリ可溶性樹脂の質量)/〔(全アルカリ可溶性樹脂の質量)+(全溶媒の質量)〕=0.2〜0.5である請求項1に記載の感光性樹脂組成物。   The photosensitive resin composition according to claim 1, wherein (mass of total alkali-soluble resin) / [(mass of total alkali-soluble resin) + (mass of total solvent)] = 0.2 to 0.5. 溶媒として、上記溶媒(c)と、γ−ブチルラクトンとを含み、全溶媒に占めるγ−ブチルラクトンの割合が、10〜65重量%の範囲である請求項1又は2に記載の感光性樹脂組成物。   3. The photosensitive resin according to claim 1, wherein the solvent includes the solvent (c) and γ-butyllactone, and the proportion of γ-butyllactone in the total solvent is in the range of 10 to 65 wt%. Composition. さらに架橋剤(d)を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。   Furthermore, the photosensitive resin composition of any one of Claims 1-3 containing a crosslinking agent (d). さらに、溶解促進剤(e)として、カルボン酸化合物又はフェノール性化合物を含む請求項1〜4のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。   Furthermore, the photosensitive resin composition as described in any one of Claims 1-4 which contains a carboxylic acid compound or a phenolic compound as a solubility promoter (e). 上記溶媒(c)は、2−ノナノン、2−オクタノン、及び2−ヘプタノンからなる群より選ばれる少なくとも一種の溶媒である請求項1〜5のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。   The photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the solvent (c) is at least one solvent selected from the group consisting of 2-nonanone, 2-octanone, and 2-heptanone. 上記光酸発生剤(b)は、キノンジアジド化合物である請求項1〜6のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。   The photosensitive resin composition according to claim 1, wherein the photoacid generator (b) is a quinonediazide compound. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物を層またはフィルムの形で基板上に形成する工程、
該感光性樹脂組成物を露光する工程、
該露光の後の感光性樹脂組成物を現像してレリーフパターンを形成する工程、及び
該レリーフパターンを加熱して硬化レリーフパターンを形成する工程
を含む、硬化レリーフパターンの製造方法。
Forming the photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 7 on a substrate in the form of a layer or a film;
Exposing the photosensitive resin composition;
A method for producing a cured relief pattern, comprising: developing a photosensitive resin composition after the exposure to form a relief pattern; and heating the relief pattern to form a cured relief pattern.
請求項8に記載の硬化レリーフパターンの製造方法により得られる硬化レリーフパターンを有して成る、半導体装置。   A semiconductor device comprising a cured relief pattern obtained by the method for producing a cured relief pattern according to claim 8.
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